KR100224413B1 - 자동차의 휠 와이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선회시 좌,우로 확장가능한 액슬축을 구비한 휠 와이드 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차동장치는 휠(2,3)을 연결하는 액슬축(10,20)에 각기 압력센서(30)를 설치하고 액슬축(10,20)을 연결하는 액슬하우징(50) 내에서 액슬축(10,20)이 좌,우로 팽창 혹은 수축할 수 있도록 구성된다. 본 발명에 따른 휠 와이드 장치는 사이드 피니언(11,21)의 후단에 양측에 관통공(12,22)를 구비한 전자석(13,23)이 설치되어 있으며, 액슬축(10,20)은 종단에 영구자석(18,28)을 구비한다. 한편, 영구자석(18,28)은 상술한 사이드 피니언(11,21)의 관통공(12,22)에 삽입될 한 쌍의 로드(17,27)를 구비하여 사이드 피니언(11,21)과 맞물려 있다. 한편, 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 전자석(13,23)의 연결부에는 인장스프링(16,26)이 설치되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 휠 와이드 장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 향상 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.

Description

자동차의 휠 와이드 장치

본 발명은 자동차의 액슬축에 관한 것이며, 특히 좌,우로 팽창가능한 액슬축에 관한 것이다.

엔진에서 발생한 동력은 변속기의 추진축을 거쳐 휠과 연결된 액슬축에 연결된다.

액슬축은 추진축과 직각으로 종감속기어와 차동기어로 연결되어 있다. 종감속기어는 차동기어는 단일의 액슬하우징내에 장착된다. 종감속기어에는 여러종류가 있으나 스파이럴 베벨기어 방식이 주로 사용되고 있다. 종감속기어는 변속기로부터 출력된 구동토크는 종감속장치에서 다시 증대시키게 되며, 회전속도는 감소시키고 동력의 전달방향을 변환하는 기능을 가진다.

한편, 차동장치는 자동차가 커브를 돌때 좌,우의 휠이 미끄러지지 않고 원활이 회전하기 위해 바깥쪽이 안쪽 휠보다 빨리 또 많이 회전해야 하며, 험로 주행시에도 양쪽의 휠의 회전수가 상이하게 된다. 따라서, 차동기어는 좌,우 구동륜간의 회전속도를 차동하고 추진축의 구동토크를 좌,우 구동륜에 균등하게 분배하게 된다. 이에따라, 차동장치는 차축을 두개로 분할하고 좌,우를 별개로 하여 그 중앙부에 차동기어를 설치하여 구성된다.

도 1에 종감속장치와 차동장치를 구비한 액슬하우징과 추진축과의 관계가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 추진축(1)과 좌,우 구동륜(2,3)을 연결하는 액슬축(4,5)은 추진축(1)의 종단에 설치된 구동피니언(1a)과 차동케이스(6)에 결합된 링기어(7)를 구동하여 종감속장치를 구성한다. 한편, 차동케이스(6)내에는 차동피니언(8,9)이 서로 마주보고 자유로이 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 차동피니언(8,9)은 좌,우 사이드 피니언(4a,5a)과 항상 맞물려있으며 사이드 피니언(4a,5a)의 중심부에는 액슬축(4,5)이 끼워질 스플라인이 가동되어 있다. 따라서, 액슬축(4,5)은 사이드 피니언(4a,5a)의 속도로 회전하게 된다. 한편, 종감속기어와 차동기어는 함께 액슬하우징(10)내에 설치되어 있다.

이에따라, 평탄한 노면을 주행할 때는 사이드피니언(4a,5a)의 속도가 동일하므로 차동피니언(8,9)는 회전하지 않는다. 따라서, 쐐기로서 작용하여 구동력을 좌우륜에 균등분배하는 기능을 행한다.

한편, 커브를 선회할 때에는 외측의 사이드 피니언(4a)가 내측의 사이드 피니언(5a)보다 고속으로 회전해야 하므로, 차동기어(8,9)는 내측 사이드 피니언(5a)의 회전을 방해하는 방식으로 자전하게 된다.

한편, 차량의 선회시에 액슬하우징내의 차동기어는 단지 회전력의 전달에만 관계하나 차체가 외측으로 기울어지게 되므로 주행 안정성은 떨어지게 된다.

본 발명의 목적은 선회시 차체의 안정성을 확보하기 위해 휠간의 간격을 증가시킬 수 있도록 구성된 휠와이드 방식의 차동장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 차동장치의 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 휠 와이드 장치의 구성을 도시하는 개략적인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 휠 와이드 장치의 상세한 구성을 도시하는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2,3 : 휠 10,20 : 액슬축

11,21 : 사이드 피니언 12,22 : 관통공

13,23 : 전자석 16,26 : 리턴스프링

17,27 : 로드 18,28 : 영구자석

30 : 압력스위치 31 : 로드

32 : 압력판 35 : 전극

50 : 액슬하우징 60 : 배터리

65 : 파워트랜지스터 67 : 증폭기

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차동장치를 구비한 자동차의 액슬하우징에 있어서, 관통공을 가진 전자석을 구비한 사이드 피니언, 사이드 피니언의 전자석의 관통공에 삽입되는 로드를 가진 영구자석을 구비한 액슬축, 사이드피니언의 전자석과 액슬축의 영구자석을 연결하는 리턴스프링, 및 사이드 피니언의 전자석에 전류를 공급하기 위한 전원공급수단으로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 리턴스프링이 영구자석의 로드 주위에 설치되어 전자석과 영구자석에 각기 고정되도록 설치되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전원공급수단이 액슬하우징과 차체사이에 설치되며 전원과 연결된 압력스위치, 압력스위치와 연결된 파워트랜지스터, 파워트랜지스터와 사이드 피니언의 전자석을 연결하는 증폭기로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 압력스위치가 차체에 고정되는 로드, 로드의 종단에 설치되어 압축스프링으로 지지되는 압력판과 압력판의 하부에 이격되어 설치되는 전극으로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.

상술한 바와 같이 구성된 차동장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 휠와이드 방식의 차동장치에 대해 보다 상세히 설명한다. 설명의 편의상 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였다.

도 2에 본 발명에 따른 차동장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차동장치는 휠(2,3)을 연결하는 액슬축(10,20)에 각기 압력센서(30)를 설치하고 액슬축(10,20)을 연결하는 액슬하우징(50)에서 액슬축(10,20)이 좌,우로 팽창 혹은 수축할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도 3에 본 발명에 따른 휠와이드식 차동장치의 상세한 구성이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 휠와이드식 차동장치의 액슬하우징(50)내의 종감속장치(1a,7)와 차동피니언(8,9)의 구성은 종래와 동일하므로 설명을 생략한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이드 피니언(11,21)의 후단에는 양측에 관통공(12,22)를 구비한 전자석(13,23)이 설치되어 있으며, 액슬축(10,20)은 종단에 영구자석(18,28)을 구비한다. 한편, 영구자석(18,28)은 상술한 사이드 피니언(11,21)의 관통공(12,22)에 삽입될 한 쌍의 로드(17,27)를 구비하여 사이드피니언(11,21)과 맞물려 있다. 한편, 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 전자석(13,23)의 연결부에는 인장스프링(16,26)이 설치되어 있다.

한편, 사이드 피니언(11,21)의 종단에 형성된 전자석(13,23)은 통전시 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 척력이 작용하도록 동일한 극성을 띄도록 구성된다.

따라서, 사이드피니언(11,21)의 전자석(13,23)에 전류가 인가되면 사이드피니언(11,21)에 의해 차동하우징(6)에 고정된 전자석(13,23)과 액슬축(10,20)에 설치된 영구자석(18,28)에 척력이 작용하여 영구자석(18,28)이 하우징(50)의 외측으로 연장되게 되며, 이에따라, 도 2에 도시된 휠(2,3) 간의 간격이 확장되게 된다.

한편, 액슬하우징(50)내의 사이드 피니언(11,21)의 전자석(13,23)에 전류를 인가하기 위한 제어구성을 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 좌,우의 액슬축(10,20)에는 각기 압력센서(30)가 설치되어 있으며, 도 3에 그 내부의 구성이 도시되어 있다.

압력센서(30)는 차체와 작동로드(31)로 연결되어 작동로드(31)는 센서(30)내에 설치된 압력판(32)과 연결되어 있으며, 압력판(32)은 압축스프링(33)으로 지지되어 있다. 한편, 압력판(32)의 하부에는 전극(35)이 설치되어, 압력판(32)에 일정 이상의 압력이 작용하면 압력판(32)이 하강하여 전극(35)과 접하게 된다.

한편, 배터리(60)는 다이오우드(61)를 거쳐 압력판(32) 하부의 전극(35)과 연결되어 있으므로, 압력판(32)이 전극(35)과 접속되면 전류가 인가되어 파워트랜지스터(65)를 거쳐 증폭기(67)에서 증폭되어 액슬하우징(50)내의 사이드 피니언(11,21)의 종단에 형성된 전자석(13,23)에 전류가 인가되어 영구자석(18,28)을 액슬하우징(50)의 외측으로 밀어 휠(2,3)의 간격을 확장하게 된다.

한편, 선회가 종료되어 압력센서(30)의 압력판(32)이 전극(35)으로부터 차단되면, 전자석(13,23)으로 인가되던 전류가 차단되므로 이 때는 전자석(13,23)과 연구자석(18,28)을 연결하는 인장스프링(16,26)의 복원력에 의해 액슬축(10,20)이 액슬하우징(50)내로 당겨져 통상의 상태로 복귀하게 된다.

한편, 압력센서(30)는 액슬하우징(50)의 양측에 설치되어 있으므로 좌,우의 어느 방향으로 선회할 경우에도 동일한 작용이 일어나게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 차동장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 향상 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 차동장치를 구비한 자동차의 액슬하우징에 있어서, 관통공을 가진 전자석을 구비한 사이드 피니언, 사이드 피니언의 전자석의 관통공에 삽입되는 로드를 가진 영구자석을 구비한 액슬축, 사이드피니언의 전자석과 액슬축의 영구자석을 연결하는 리턴스프링, 및 사이드 피니언의 전자석에 전류를 공급하기 위한 전원공급수단으로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리턴스프링이 영구자석의 로드 주위에 설치되어 전자석과 영구자석에 각기 고정되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 와이드 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급수단이 액슬하우징과 차체사이에 설치되며 전원과 연결된 압력스위치, 압력스위치와 연결된 파워트랜지스터, 파워트랜지스터와 상기 사이드 피니언의 전자석을 연결하는 증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 와이드 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 압력스위치가 차체에 고정되는 로드, 로드의 종단에 설치되어 압축스프링으로 지지되는 압력판과 압력판의 하부에 이격되어 설치되는 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 와이드 장치.