KR100279451B1

KR100279451B1 - 차동 제한장치

Info

Publication number: KR100279451B1
Application number: KR1019970080099A
Authority: KR
Inventors: 강남기
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-04-02
Also published as: KR19990059885A

Abstract

차동 제한하는 경우에 발생하는 노이즈를 감소시키고 내구성을 증대시키기 위하여,

변속기의 동력전달기어와 치합되어 동력을 전달받으며 내부에 수납공간이 형성되는 디퍼렌셜 케이스와, 상기한 디퍼렌셜 케이스의 내측에 배치되어 사이드 기어 및 피니언 기어로 이루어지는 차동수단과, 상기한 디퍼렌셜 케이스의 수납공간의 일측에 배치되어 마찰 접촉에 의하여 선택적으로 디퍼렌셜 케이스와 드라이브 샤프트를 록킹시켜 차동을 제한하는 차동 제한수단과, 상기한 차동 제한수단을 작동시키기 위한 차동 제한 작동수단으로 이루어진다.

따라서 운전자는 차동을 제한할 필요가 있는 경우에는 운전석의 일측에 설치되는 스위치를 작동하면 차동 제한 작동수단에 의하여 차동 제한수단이 드라이브 샤프트와 디퍼렌셜 케이스가 마찰 접촉하여 인게이지됨으로서 차동의 제한이 이루어진다.

Description

차동 제한장치

본 발명은 차량의 차동장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 차동을 제한할 필요가 있을 경우에 선택적으로 차동을 제한하기 위한 차동 제한장치에 관한 것이다.

일반적으로 차동장치는 차량의 선회시에 선회 안정성을 증대시키기 위하여 변속기와 드라이브 샤프트 사이에 배치된다.

상기한 차동장치는 변속기에서 동력전달기어를 통하여 구동력을 전달받는 디퍼렌셜 케이스와, 상기한 디퍼렌셜 케이스의 내부에 배치되는 사이드 기어 및 피니언 기어로 이루어진다.

상기한 사이드 기어는 드라이브 샤프트와 연결되어 좌우바퀴에 동력을 전달 할 수 있는 구조로 이루어진다.

이러한 차동장치는 좌우바퀴에 마찰력이 서로 다르게 작용하는 경우 즉 진흙길 등에서는 저항이 작은 쪽으로 구동력이 배가되어 전달됨으로서 진흙길 등에서 탈출이 용이하지 않게 되는 경우가 종종 발생하게 된다.

따라서 이러한 단점을 극복하기 위하여 차동의 기능을 일시적으로 제한하는 기능을 갖는 차동 제한장치가 개발되고 있다.

이러한 차동 제한장치는 사이드 기어와 연결되는 구동축에 스플라인 구조를 갖는 링기어를 설치하고 이 링기어가 디퍼렌셜 케이스와 스플라인 구조로 일체로 회전하는 인사이드 기어와 연결되어 한쪽바퀴가 슬립되는 경우에 운전자가 별도의 스위치를 조작함으로서 링기어와 인사이드 기어가 치합되어 디퍼렌셜 록이 발생하여 양바퀴가 일체로 이루어짐으로서 차동 제한을 구현한다.

상기한 종래의 차동 제한장치는, 디퍼렌셜 록을 발생시키기 위하여 인사이드 기어와 링기어를 치합시키는 경우에 기어 물림으로 인한 노이즈가 발생하게 되고 또한 기어의 파손이 발생하게 되어 내구성을 감소시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차동 제한하는 경우에 발생하는 노이즈를 감소시키고 내구성을 증대시키는 차동 제한장치를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 차동 제한장치를 도시한 구성도이고,

도2는 도1의 주요부인 차동 제한부를 상세하게 도시한 분해사시도이다.

본 발명에 따른 차동 제한장치는,

변속기의 동력전달기어와 치합되어 동력을 전달받으며 내부에 수납공간이 형성되는 디퍼렌셜 케이스와,

상기한 디퍼렌셜 케이스의 내측에 배치되어 사이드 기어 및 피니언 기어로 이루어지는 차동수단과,

상기한 디퍼렌셜 케이스의 수납공간의 일측에 배치되어 마찰 접촉에 의하여 선택적으로 디퍼렌셜 케이스와 드라이브 샤프트를 록킹시켜 차동을 제한하는 차동 제한수단과,

상기한 차동 제한수단을 작동시키기 위한 차동 제한 작동수단으로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 차동 제한장치를 도시한 구성도로서, 디퍼렌셜 케이스(1)와 차동 제한 수단 그리고 상기한 차동 제한 수단을 작동하기 위한 차동 제한 작동수단을 도시하고 있다.

상기한 디퍼렌셜 케이스(1)는 그 내부에 변속기의 동력전달기어(도시생략)를 통하여 구동력을 입력받아 구동바퀴(도시생략)로 전달하는 역할을 하며 그 내부에는 수납공간이 형성되어 차동수단 및 차동 제한 수단이 배치되는 구조로 이루어진다.

상기한 차동수단은 디퍼렌셜 케이스(1)에 고정되는 피니언기어(3)(5) 및 이 피니언 기어(3)(5)와 직교하도록 치합되는 사이드 기어(7)(9)로 이루어진다.

상기한 사이드 기어(7)(9)는 구동바퀴와 연결되는 드라이브 샤프트(11)(13)가 연결되는 구조를 이룬다.

그리고 차동 제한 수단은, 도2에 도시하고 있는 바와 같이, 디프렌셜 케이스의 내부에 스플라인 결합되는 링기어(15)와, 상기한 링기어(15)의 내측면과 마찰 접촉하는 클러치(17)로 이루어진다.

상기한 클러치(17)는 방사상으로 확장되는 마찰면(19)을 가지며 마찰면(19)과 중심은 외주측으로 확장 가능한 탄성부재(21)로 이루어진다.

그리고 상기한 클러치(17)는 드라이브 샤프트(13)에 그 중심부가 고정 결합되거나 스플라인 결합되는 것이 바람직하다.

상기한 차동 제한 작동수단은 에어를 공급하기 위한 에어탱크(23)와, 상기한 에어탱크(23)를 통하여 전달되는 압축에어에 의하여 작동하는 에어실린더(25) 그리고 상기한 에어실린더(25)의 작동에 따라 연동하여 작동함으로서 클러치(17)가 링기어(15)의 내부에 마찰 접촉할 수 있도록 클러치 작동레버(27)가 에어실린더(25)의 피스톤로드(29) 및 클러치 축(31)에 연결되어 있다.

그리고 에어탱크(23)와 에어실린더(25)를 연결하는 관로상에는 제어밸브(33)가 배치되며 선택적으로 작동할 수 있도록 이 제어밸브(33)와 연결되는 작동스위치(35)를 포함하고 있다.

상기한 에어실린더(25)는 압축공기에 의하여 실린더(25)의 피스톤을 가압하여 작동레버(27)를 가압할 수 있도록 구성되며 또한 리턴스프링(37)이 피스톤을 탄지하고 있어 압축에어를 해제함으로서 피스톤이 리턴될 수 있는 구조를 가진다.

이와 같이 이루어지는 차동 제한장치는, 바퀴가 진흙길 등에 빠져 차동을 제한할 필요가 발생하게 되면 운전자는 작동스위치(35)를 작동시킨다. 그러면 이 작동스위치(35)와 연동하여 작동하는 제어밸브(33)는 에어탱크(23)의 압축공기를 에어 실린더(25) 측으로 공급하여 피스톤을 도면에서 화살표방향으로 이동시킨다.

그러면 피스톤과 연결되어 있는 작동레버(27)가 역시 동일한 방향으로 이동하게 되고 클러치(17)를 가압하게 된다. 이 클러치(17)는 중앙부를 가압하면 탄성부재(21)의 탄성력을 극복하면서 마찰면(19)이 원주방향으로 이동하게 되어 링기어(15)의 내주면에 마찰 접촉하게 된다.

따라서 링기어(15)와 디퍼렌셜 케이스(1)가 스플라인 결합되어 있고 클러치(17)와 드라이브 샤프트(13)가 고정되어 있어 록킹이 발생하여 차동 제한이 일어나게 된다.

그러므로 운전자는 쉽게 진흙길 등에서 벗어날 수 있게 되는 것이다.

그리고 차동 제한의 해제는 작동스위치(35)를 작동하여 에어실린더(25)에 공급된 압축에어를 배출시키면 에어실린더(25) 내에 배치되는 리턴 스프링(37)에 의하여 리턴이 이루어지고 작동레버(27) 역시 원위치 되어 클러치(17)의 접촉면(19)이 링기어(15)의 내주면에서 이격되어 정상적인 차동기능이 일어나게 된다.

상기한 본 발명에 따른 차동 제한장치는, 마찰 접촉에 의하여 드라이브 샤프트 및 디퍼렌셜 케이스가 록킹이 발생하게 되어 차동 제한이 구현됨으로서, 차동 제한 작동상에 노이즈가 줄어들며 또한 기어 등의 파손을 방지함으로서 내구성을 증대시킬 수 있게 된다.

Claims

변속기의 동력전달기어와 치합되어 동력을 전달받으며 내부에 수납공간이 형성되는 디퍼렌셜 케이스와,

상기한 디퍼렌셜 케이스의 내측에 배치되는 차동수단과,

상기한 디퍼렌셜 케이스의 수납공간의 일측에 배치되어 마찰 접촉에 의하여 선택적으로 디퍼렌셜 케이스와 드라이브 샤프트를 록킹시켜 차동을 제한하는 차동 제한수단과,

상기한 차동 제한수단을 작동시키기 위한 차동 제한 작동수단으로 이루어지며, 차동 제한수단은 디퍼렌셜 케이스 내주면과 외주면이 스플라인 결합되며 내주면은 마찰 접촉할 수 있도록 마찰면이 형성되는 링기어와,

상기한 링기어의 마찰면과 선택적으로 마찰 접촉할 수 있도록 링기어의 내부에 배치되며 탄성력을 가지며 원주방향으로 탄성력에 의하여 확장됨으로서 링기어의 내부와 마찰 접촉하는 클러치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차동 제한장치.
제1항에 있어서, 클러치는 방사상으로 이루어지는 접촉면을 가지며 직경가변 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차동 제한장치.
제1항에 있어서, 차동 제한 작동수단은 압축에어를 공급하는 에어탱크와,

상기한 에어탱크와 관로로 연결되어 압축에어에 의하여 작동하는 액츄에이터와,

상기한 공압 실린더와 연동되어 자동하며 이 작동에 의하여 클러치를 링기어에 마찰 접촉하도록 인게이지시키는 작동레버와,

에어탱크와 액츄에이터가 연결되는 관로에 설치되어 액츄에이터에 압축공기를 선택적으로 공급하기 위한 제어밸브와,

상기한 제어밸브를 작동하기 위하여 운전석의 일측에 설치되는 작동스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차동 제한장치.