KR100261413B1 - Differential gear for vehicle - Google Patents

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    • F16H57/037—Gearboxes for accommodating differential gearings

Abstract

PURPOSE: A differential device of a vehicle is provided to automatically conduct a differential action and to move backward in simple structure. CONSTITUTION: A differential device consists of a housing(50) rotated with power from a ring gear(51); a pinion plate(5) interlocking with the housing though a hanging shaft(4); and first and second plates(2,3) arranged in both sides of the pinion gear and connected to a drive shaft. Furthermore, the differential device contains many hanging protrusions(6) engaged each other between the first and second side plates and the pinion gear, hung on the first and second side plates when the pinion plate is fast rotated and slipped when one of two side plates is fast rotated; and a backward movement limiting device preventing the hanging protrusions from being slipped during a backward movement by limiting two side plates and the pinion plate.

Description

자동차용 차동 장치Automotive differential

본 발명은 자동차의 차동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a differential device of a motor vehicle.

일반적으로 자동차의 차동 장치는 트랜스미션에서 변환된 동력을 변환하여 구동력으로 변환시키는 바, 상기한 차동 장치는 최종 변속비를 결정함과 아울러 차량 선회 시 내, 외륜 사이의 회전수 변환을 수행하게 된다.In general, the differential device of the vehicle converts the power converted from the transmission to the driving force, and the differential device determines the final speed ratio and performs the rotational speed conversion between the inner and outer wheels during the vehicle turning.

여기서, 상기한 차동 장치는 선회 시 예를 들면, 외륜을 빨리 회전하도록 하고 내륜은 상기한 외륜보다 늦게 회전하도록 함으로써 선회가 정상적으로 이루어지도록 하는 것이다.In this case, the above-described differential device allows the outer ring to rotate quickly, for example, and the inner ring rotates later than the outer ring so that the turning is performed normally.

물론, 상기한 차동 장치는 차량의 일측 타이어가 진흙 등에 빠졌을 경우 빠진 타이어가 고속 회전함과 아울러 빠지지 않은 타이어에 토크가 전달되지 않게 됨으로써 진흙에서의 탈출이 불가능하게 되기 때문에 이를 개선하기 위하여 자동 차동 제한장치가 개발되었다.Of course, when the one side of the vehicle is in the mud, the above-mentioned differential device is a high-speed rotation of the missing tire and the torque is not transmitted to the tire is not missing because the escape from the mud is not possible to improve the automatic differential limit The device was developed.

상기한 자동 차동 제한 장치는 도4에 도시된 바와 같이 하우징(50)에 결합됨과 아울러 변속기에서 동력을 전달받는 링 기어(51)와, 상기한 하우징(51)에 축(52)으로 결합된 피니언(53)과, 상기한 피니언(53)과 직교 상태를 이루도록 치합됨과 아울러 타단에 드라이브 축(미 도시)이 연결되는 사이드 기어(54)와, 상기한 하우징(50)과 사이드 기어(54)의 사이에 기어링(55)을 개재한 상태로 장착된 마찰 클러치(56)로 구성되어 있다.The automatic differential limiting device is coupled to the housing 50 as shown in FIG. 4 and a ring gear 51 which is powered by a transmission, and a pinion coupled to the housing 51 by a shaft 52. 53 and the side gear 54 which is engaged to form the orthogonal state with the pinion 53 and the drive shaft (not shown) is connected to the other end, and the housing 50 and the side gear 54 It consists of the friction clutch 56 mounted in the state via the gear ring 55 in between.

상기한 자동 차동 제한 장치는 자동차의 주행 시 한쪽 타이어 예를 들면, 오른쪽 타이어가 진흙에 빠졌을 경우 저항이 작아지기 때문에 빠진 타이어가 고속 회전하게 된다.The above-described automatic differential limiting device causes the tire to be rotated at high speed because the resistance decreases when one tire, for example, the right tire falls into the mud while driving the vehicle.

일측 타이어가 고속 회전하게 되면 상기한 하우징(50)과 기어링(55) 사이에 개재된 마찰 클러치(56)를 하우징(50) 방향으로 압박하는 힘이 작용하게 된다.When one side of the tire rotates at a high speed, a force for pressing the friction clutch 56 interposed between the housing 50 and the gearing 55 toward the housing 50 acts.

즉, 일측 사이드 기어(54)가 타측 사이드 기어(54)에 비해 고속 회전함에 따라 타이어 방향으로 밀리는 힘이 작용하게 되고, 상기한 힘이 마찰 클러치(56)와 하우징(50)을 밀착시키게 된다.That is, as the one side gear 54 rotates at a higher speed than the other side gear 54, a force pushing in the tire direction acts, and the above-mentioned force brings the friction clutch 56 and the housing 50 into close contact with each other.

마찰 클러치(56)와 하우징(50)이 밀착되면 상기한 사이드 기어(54)의 고속 회전에 저항이 발생됨과 아울러 상기한 저항은 하우징(50)을 통해 빠지지 않은 타이어에 토크로 작용하게 됨으로써 진흙에 빠진 차량이 탈출할 수 있도록 하는 것이다.When the friction clutch 56 and the housing 50 come into close contact with each other, resistance is generated in the high-speed rotation of the side gear 54, and the resistance acts as a torque to the tire which is not released through the housing 50. It is to allow the missing vehicle to escape.

그러나, 상기한 바와 같이 차동 제한 장치가 설치된 차동 장치는 구조가 복잡할 뿐만 아니라 마찰 클러치의 제작이 어렵고 조립이 복잡하게 되는 문제점이 있다.However, as described above, the differential device provided with the differential limiting device is not only complicated in structure, but also has difficulty in manufacturing a friction clutch and complicated assembly.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구성을 단순화함과 아울러 조립을 단순화시켜 제작 원가를 낮출 수 있는 자동차용 차동 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a vehicle differential device that can simplify the configuration and simplify the assembly to reduce the manufacturing cost.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 링기어가 부착된 하우징의 내부에 일정거리 이격된 상태로 서로 대향됨과 아울러 드라이브 축과 스플라인으로 연결되어 있고 배면이 스프링으로 지지되어 있는 제1,2사이드 플레이트와, 상기한 제1,2사이드 플레이트의 사이에 개재됨과 아울러 하우징과 연동하도록 걸림축이 형성되어 있고 상기한 제1,2사이드 플레이트와 일방향 연동하도록 걸림 수단으로 결합되어 있는 피니언 플레이트와, 상기한 피니언 플레이트와 제1,2사이드 플레이트를 제한하여 후진되도록 구성된 후진 제한 수단으로 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a first and second side plate which is opposed to each other in a state in which the ring gear is attached to each other at a predetermined distance, and connected to the drive shaft and the spline and the back side is supported by a spring. And a pinion plate interposed between the first and second side plates, the locking shaft being formed to interlock with the housing, and the pinion plate coupled to the first and second side plates by a locking means to interlock with the first and second side plates. And a reverse limiting means configured to retract by limiting the pinion plate and the first and second side plates.

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 차동 장치에서 하우징을 절단하여 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a housing in a differential device for automobiles according to the present invention.

제2도는 제1도에서 사이드 플레이트와 피니언 플레이트를 도시한 분해 사시도.2 is an exploded perspective view showing the side plate and pinion plate in FIG.

제3도는 제1도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제4도는 일반적인 자동차에서 차동 제한 장치가 부착된 차동 장치를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing a differential device with a differential limiting device in a typical vehicle.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 스프링 2 : 제1사이드 플레이트1 Spring 2 First Side Plate

3 : 제2사이드 플레이트 4 : 걸림축3: second side plate 4: locking shaft

5 : 피니언 플레이트 6 : 걸림 돌기5: pinion plate 6: hook projection

7 : 걸림부 8 : 스토퍼7: engaging part 8: stopper

9 : 제한 부재9: absence of restriction

도1과 도2와 도3은 본 발명은 따른 자동차용 차동 장치를 도시한 단면도와 분해 사시도와 평단면도로서, 링기어(51)가 부착된 하우징(50)의 내부에 일정 거리 이격된 상태로 서로 대향됨과 아울러 드라이브 축(D)과 스플라인으로 연결되어 있고 배면이 스프링(1)으로 지지되어 있는 제1,2사이드 플레이트(2,3)와, 상기한 제1,2사이드 플레이트(2,3)의 사이에 개재됨과 아울러 하우징(50)과 연동하도록 걸림축(4)이 형성되어 있고 상기한 제1,2사이드 플레이트(2,3)와 일방향 연동하도록 걸림 수단으로 결합되어 있는 피니언 플레이트(5)와, 상기한 피니언 플레이트(5)와 제1,2사이드 플레이트(2,3)를 제한하여 후진되도록 구성된 후진 제한 수단으로 구성되어 있다.1, 2 and 3 are a cross-sectional view, an exploded perspective view, and a planar cross-sectional view showing a differential device for a vehicle according to the present invention, in which the ring gear 51 is spaced a predetermined distance apart from the inside of the housing 50 to which the ring gear 51 is attached. First and second side plates 2 and 3 which are opposed to each other and connected to the drive shaft D by a spline and whose back surfaces are supported by springs 1, and the first and second side plates 2 and 3 described above. The pinion plate 5 is interposed between the pinion plate 5 and the locking shaft 4 is formed to interlock with the housing 50, and coupled to the first and second side plates 2 and 3 in one direction by the locking means. ), And the reverse limiting means configured to restrict the pinion plate 5 and the first and second side plates 2 and 3 in the reverse direction.

상기한 걸림 수단은 피니언 플레이트(5)와 제1,2사이드 플레이트(2,3)의 접촉면에 형성됨과 아울러 일방향으로만 걸리도록 형성된 다수의 걸림 돌기(6)로 구성되어 있다.The locking means is formed on the contact surface of the pinion plate 5 and the first and second side plates 2 and 3 and is composed of a plurality of locking projections 6 formed to be caught only in one direction.

또한, 상기한 후진 제한 수단은 상기한 제1,2사이드 플레이트(2,3)의 내측에 대향되도록 연장된 걸림부(7)와, 상기한 걸림부(7)가 확장될 때 걸릴 뿐만 아니라 차동 동작 시 걸림 돌기(6)의 높이D보다 작게 제1,2사이드 플레이트(2,3)와 이격거리D'가 형성되도록 양단에 스토퍼(8)가 형성되고 피니언 플레이트(5)의 내부에 삽입된 제한 부재(9)로 구성되어 있다.In addition, the reverse limiting means is not only caught when the locking portion 7 and the locking portion 7 are extended so as to be opposed to the inner side of the first and second side plates 2 and 3, but also differentially. In operation, a stopper 8 is formed at both ends to form a separation distance D ′ from the first and second side plates 2 and 3 smaller than the height D of the locking protrusion 6 and inserted into the pinion plate 5. It consists of the limiting member 9.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량이 구동하게 되면 변속기의 동력이 링기어(51)로 전달됨과 아울러 링기어(51)가 고정된 하우징(50)을 회전시키게 된다.Referring to the effects of the present invention as described above, when the vehicle is driven, the transmission power is transmitted to the ring gear 51 and the ring gear 51 is rotated to rotate the housing 50.

하우징(50)이 회전하게 되면 이와 걸림축(4)으로 연결된 피니언 플레이트(5)가 회전하게 되는 바, 이 상태에서 자동차가 직진 주행 시에는 양측의 타이어가 동일 회전하게 됨으로써 피니언 플레이트(5)와 걸림 돌기(6)로 연결된 제1,2사이드 플레이트(2,3)가 동일 회전수로 회전된다.When the housing 50 rotates, the pinion plate 5 connected to the locking shaft 4 rotates. In this state, the tires on both sides rotate in the same direction when the vehicle travels straight, so that the pinion plate 5 The first and second side plates 2 and 3 connected by the locking protrusion 6 are rotated at the same rotational speed.

즉, 제1,2사이드 플레이트(2,3)와 피니언 플레이트(5)가 걸림 돌기(6)에 의해 걸린 상태로 일방향으로 예를 들면, 전진 방향으로 회전하게 되는 것이다.That is, the first and second side plates 2 and 3 and the pinion plate 5 are rotated in one direction, for example, in a forward direction, in a state of being caught by the locking projections 6.

이때, 상기한 자동차가 좌회전하게 되면 좌륜에 인가되는 노면으로부터의 저항이 우륜에 비해 증대됨과 아울러 주행 거리가 증대됨으로써 제2사이드 플레이트(3)가 피니언 플레이트(5) 즉, 엔진 회전수보다 고속 회전하게 된다.At this time, when the vehicle turns left, the resistance from the road surface applied to the left wheel is increased compared to the right wheel, and the driving distance is increased, so that the second side plate 3 rotates at higher speed than the pinion plate 5, that is, the engine speed. Done.

제2사이드 플레이트(3)가 고속 회전하게 되면 피니언 플레이트(5)와 결합된 걸림돌기(6)가 한클릭씩 슬립되면서 차동 작용을 하게 된다.When the second side plate 3 rotates at a high speed, the locking protrusion 6 coupled to the pinion plate 5 slips by one click, thereby performing a differential action.

즉, 걸림 돌기(6)가 전진 방향 회전시에는 사다리꼴로 형성되어 미끄러질 수 있게 형성되어 있기 때문에 차동 작용이 가능하게 되는 것이다.That is, since the locking projection 6 is formed in a trapezoidal shape to be able to slide when the forward direction rotates, the differential action is possible.

특히, 상기한 차량이 진흙 등에 빠지게 되면 예를 들어, 좌륜이 빠지게 되면 좌륜에 비해 우륜의 마찰력이 매우 큰 상태이기 때문에 종래 차동 장치에서는 우륜은 매우 빠른 속도 즉, 좌륜의 회전속도가 더해진 상태로 회전하게 되지만 본 발명에서는 걸림 돌기(6)에 제1,2사이드 플레이트(2,3)가 걸려 있는 상태이기 때문에 동일 회전하게 된다.In particular, when the vehicle falls into the mud, for example, when the left wheel is pulled out, since the frictional force of the right wheel is much higher than that of the left wheel, the right wheel rotates at a very high speed, that is, the rotation speed of the left wheel is added in the conventional differential device. However, in the present invention, since the first and second side plates 2 and 3 are locked to the locking protrusion 6, the same rotation is performed.

즉, 차동 작용은 제1,2사이드 플레이트(2,3)이 피니언 플레이트(5)에 비해 빠르게 회전되기 때문에 가능하지만 일측 타이어와 연동하는 제1,2사이드 플레이트(2,3)이 엔진 회전수보다 빨리 회전할 수 없기 때문에 걸림 돌기(6)에 걸려 양측이 동일 회전하게 되는 것이다.That is, the differential action is possible because the first and second side plates 2 and 3 rotate faster than the pinion plate 5, but the first and second side plates 2 and 3 interlocking with the tire on one side rotate the engine speed. Because it can not rotate faster, it is caught by the locking projections 6 and both sides are rotated in the same manner.

양측이 동일 회전하게 되면 일측 타이어가 진흙 등에 빠져도 탈출이 용이하게 되는 것이다.If both sides rotate in the same way, it is easy to escape even if one side of the tire falls into the mud.

상기한 바와 같은 차량이 후진을 하게 되면 피니언 플레이트(5)가 역회전하게 되는 바, 걸림 돌기(6)가 역방향으로 제1,2사이드 플레이트(2,3)와 걸리게 됨으로써 슬립하게 되지만 상기한 제1,2사이드 플레이트(2,3)의 확장을 제한 부재(9)가 차단하고 있기 때문에 후진이 가능하게 되는 것이다.When the vehicle as described above moves backward, the pinion plate 5 reverses, and the locking projection 6 is caught by the first and second side plates 2 and 3 in the reverse direction, thereby slipping. Since the limiting member 9 interrupts the expansion of the first and second side plates 2 and 3, reversal is possible.

즉, 상기한 걸림 돌기(6)의 높이D에 비해 제한 부재(9)와 제1,2사이드 플레이트(2,3)의 걸림부(7) 이격 거리D'가 작기 때문에 차동 작용시와 같이 일측 사이드 플레이트만 이동하면 슬립되지만 양측의 제1,2사이드 플레이트(2,3)가 동시에 확장될 때는 걸림 돌기(6)가 걸려 있는 상태에서 슬립이 발생되지 않게 되는 것이다.That is, since the distance D 'between the limiting member 9 and the locking portion 7 of the first and second side plates 2 and 3 is smaller than the height D of the locking protrusion 6, one side as in the differential operation If only the side plate is moved, but the first and second side plates (2, 3) of both sides are expanded at the same time, the slip is not generated in the state that the engaging projection (6) is caught.

이상과 같이 본 발명은 차동 장치의 구성을 단순화한 상태에서 차동 작용 및 후진이 가능하도록 함과 아울러 자동 차동 제한 동작이 가능하도록 함으로써 제작이 용이한 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention has an advantage of being easy to manufacture by enabling the differential action and the reverse operation in the state in which the configuration of the differential device is simplified and the automatic differential limiting operation.

Claims (2)

링기어를 통해 전달된 동력으로 회전되는 하우징과, 상기한 하우징에서 동력을 전달받아 연동 회전하도록 걸림축이 설치된 피니언 플레이트와, 상기한 피니언 플레이트로부터 동력을 전달받도록 양측에 배치됨과 아울러 드라이브축과 연결된 제1,2사이드 플레이트를 포함하는 자동차용 차동 장치에 있어서, 상기한 제1,2사이드 플레이트와 피니언 플레이트의 사이에 형성되어 서로 맞물릴 뿐만 아니라 피니언 플레이트의 회전이 빠를때는 제1,2사이드 플레이트가 걸려서 연동 회전하고 제1,2사이드 플레이트중 하나가 빠르게 회전할 때는 슬립되도록 형성된 다수의 걸림 돌기와, 상기한 제1,2사이드 플레이트와 피니언 플레이트를 제한하여 후진 시 걸림 돌기가 슬립되지 않도록 구성된 후진 제한 수단을 포함함을 특징으로 하는 자동차용 차동 장치.A housing that is rotated by the power transmitted through the ring gear, a pinion plate provided with a locking shaft to interlock and rotate with power received from the housing, and disposed on both sides to receive power from the pinion plate, and connected to the drive shaft. In the vehicle differential including a first and second side plate, the first and second side plate and the pinion plate is formed between the first and second side plates when the pinion plate is not only engaged with each other and the rotation of the pinion plate is fast. And a plurality of locking projections formed to slip when one of the first and second side plates rotates fastly, and the first and second side plates and pinion plates are limited so as to prevent the locking projections from slipping when reversing. A differential device for an automobile, comprising limiting means. 제1항에 있어서, 상기한 후진 제한 수단은 상기한 제1,2사이드 플레이트의 내측에 대향되도록 연장 형성된 걸림부와, 상기한 걸림부가 확장될 때 걸릴 뿐만 아니라 차동 동작시 걸림 돌기의 높이 D보다 작게 제1,2사이드 플레이트와 이격 거리 D'가 형성되도록 양단에 스토퍼가 형성되고 피니언 플레이트의 내부에 삽입된 제한 부재로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 차동 장치.The method of claim 1, wherein the reverse limiting means extends to be opposed to the inner side of the first and second side plates, and the locking portion is not only caught when the extension is extended but also higher than the height D of the locking projection during differential operation. And a stopper formed at both ends of the first and second side plates so as to form a distance D ′ from the first and second side plates, and including a limiting member inserted into the pinion plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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