KR100279976B1 - Differential limiter - Google Patents

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KR100279976B1
KR100279976B1 KR1019970063746A KR19970063746A KR100279976B1 KR 100279976 B1 KR100279976 B1 KR 100279976B1 KR 1019970063746 A KR1019970063746 A KR 1019970063746A KR 19970063746 A KR19970063746 A KR 19970063746A KR 100279976 B1 KR100279976 B1 KR 100279976B1
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감정헌
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정몽규
현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 좌우륜 사이에 회전차가 발생했을 때 이 회전차에 따라 좌우륜의 토크를 분배하는 차동 제한장치에 관한 것으로서, 특히 좌우의 드라이브 샤프트에 각각 스플라인 결합된 두 개의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어와 서로 결합된 두 개의 피니언 기어와, 상기 사이드 기어와 피니언 기어를 둘러싸고 있는 차동 케이스를 포함하여 구성된 차동 제한장치에 있어서, 상기한 각각의 드라이브 샤프트의 외주면에 제 1 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 삽입부와, 상기 차동 케이스의 외측으로 연장 형성되고 상기 드라이브 샤프트가 관통되도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈과 동일한 형태의 제 2 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 결합부와, 상기 제 1 볼 가이드 홈과 제 2 볼 가이드 홈의 결합시 그 사이에 개재되는 볼로 구성된 차동 제한장치를 제공함으로써 제품의 구조가 단순화되고 제품의 크기 및 중량이 감소되어 제품의 탑재성 및 조립성이 향상됨과 동시에 제조원가가 절감되도록 한 것이다.The present invention relates to a differential limiting device for distributing torque of left and right wheels in accordance with the rotation difference when a rotation difference occurs between the left and right wheels, in particular, two side gears each splined to the left and right drive shafts, and the side gears. And a two pinion gear coupled to each other, and a differential case surrounding the side gear and the pinion gear, wherein the left and right sides have a first ball guide groove formed on the outer circumferential surface of each drive shaft. Left and right coupling portions formed with an insertion portion, an outer side of the differential case and hollowed out so that the drive shaft penetrates, and a second ball guide groove having the same shape as the first ball guide groove on an inner circumferential surface thereof; The ball interposed therebetween when the first ball guide groove and the second ball guide groove are engaged. Is generated so that a simplified structure of the product by providing a differential limiting device is reduced in size and weight of the product, manufacturing costs are reduced and at the same time improves the mountability and assembly of the product.

Description

차동 제한장치Differential limiter

본 발명은 자동차의 선회주행이 용이하도록 하는 차동장치에 관한 것으로서, 특히 좌측바퀴와 우측바퀴와의 사이에 회전수 차이가 생겼을 때 이 회전수 차이에 따라 좌우륜의 토크를 분배하는 차동 제한장치에 관한 것이다.The present invention relates to a differential device for easily turning a car, and particularly to a differential limiting device for distributing torque of left and right wheels according to the rotation speed difference when a rotation speed difference occurs between the left wheel and the right wheel. It is about.

일반적으로 자동차는 엔진에서 발생된 동력을 바퀴에 적절히 전달하기 위해 클러치와 변속기 및 차동장치 등을 사용하고 있는데, 전륜 구동차는 변속기로부터의 출력을 바로 차동장치에 연결하고, 후륜 구동차는 변속기로부터의 출력을 추진축을 통해 차동장치에 전달하도록 되어 있다.In general, automobiles use clutches, transmissions, and differentials to properly transfer power generated from engines to wheels. A front wheel drive car directly connects an output from a transmission to a differential, and a rear wheel drive car outputs from a transmission. Is transmitted to the differential through the propulsion shaft.

상기 차동장치는 자동차의 선회 주행시 내륜과 외륜의 속도차를 발생시켜 차량의 원활한 방향전환이 가능하도록 함과 아울러 노면이 고르지 못한 지형에서 자동차의 주행 안정성을 확보하도록 하는 것이다.The differential device is to allow the vehicle to smoothly change direction by generating a speed difference between the inner ring and the outer ring during turning of the vehicle, and to ensure the driving stability of the vehicle in uneven terrain.

그런데, 상기한 바와 같은 차동장치는 양쪽 구동 바퀴가 접하고 있는 노면의 마찰력 사이에 큰 차이가 발생되면 마찰력이 적은 쪽의 바퀴는 헛돌고 마찰력이 큰 쪽의 바퀴는 정지하여 차량의 정상적인 운행이 곤란한 경우가 발생된다.However, in the above-described differential device, when a large difference occurs between the frictional force of the road surface where both driving wheels are in contact with each other, when the wheel with the less frictional force is idle and the wheel with the higher frictional force is stopped, the normal driving of the vehicle is difficult. Is generated.

예를 들어, 한쪽 바퀴가 수렁에 빠졌을 경우 한쪽의 바퀴는 노면의 저항을 받고 빠진 바퀴는 거의 저항을 받지 않기 때문에 노면 쪽의 바퀴에는 동력이 전달되지 않고 수렁에 빠진 바퀴만이 차동장치에 의해 공회전된다. 따라서, 차량이 자력으로 수렁을 벗어나지 못하게 되어 더 이상의 주행이 불가능해진다.For example, if one wheel falls into the bog, one wheel receives resistance from the road, and the missing wheel receives little resistance, so no power is transmitted to the wheel on the road side, and only the bogged wheel is idle by the differential. do. Therefore, the vehicle cannot be left in the quagmire by magnetic force, and further driving is impossible.

상기와 같은 경우, 차동장치의 작용을 멈추게 하면 수렁을 탈출할 수 있게 되므로 험로 주행을 많이 하는 차량에는 차동 제한장치를 채용하도록 한다. 상기 차동 제한장치를 통해 차동을 제한하면 요철노면의 주행 중에 생기는 피시 테일(Fish tail)운동이나, 발진시 또는 커브시의 바퀴공전 등을 방지할 수 있게 된다.In such a case, if the operation of the differential device is stopped, it is possible to escape the bog, so adopt a differential limiting device for a vehicle that travels a lot of bad roads. By limiting the differential through the differential limiting device, it is possible to prevent a fish tail movement occurring during driving of the uneven road surface, or wheel idle during oscillation or curve.

상기와 같이 차량의 구동력을 향상시키기 위한 차동 제한장치에는 다판 클러치식, 비스코스 커플링식, 헬리컬 기어식, 전자 제어식 등 여러 가지 타입이 있으나, 전반적으로 모두 가격이 고가이며 일반 차동장치에 비해 크기가 증대되어 탑재성이 별도로 검토되어야 하는 어려움이 있다.As described above, there are various types of differential limiting devices for improving driving force of the vehicle, such as multi-plate clutch type, viscose coupling type, helical gear type, and electronically controlled type, but they are all expensive and increase in size compared to general differentials. There is a difficulty in that the mountability should be examined separately.

종래 기술에 의한 차동 제한장치는 도 1에 도시된 바와 같이 드라이브 샤프트(1)에 스플라인 결합된 제 1 사이드 기어(3) 및 제 2 사이드 기어(5)와, 상기한 각각의 사이드 기어(3, 5)와 서로 결합된 제 1 피니언 기어(7) 및 제 2 피니언 기어(9)와, 상기 사이드 기어(3, 5)와 피니언 기어(7, 9)를 둘러싸고 있는 차동 케이스(11)와, 상기 차동 케이스(11)와 일체로 형성된 링기어(13)와, 상기 제 1 사이드 기어(3)에서 차동 케이스(11) 내측으로 연장 형성되고 그 외주면에 제 1 볼 가이드 홈(15)이 형성된 삽입부(17)와, 상기 제 2 사이드 기어(5)에서 차동 케이스(11) 내측으로 연장 형성되고 상기 삽입부(17)가 내재될 수 있도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈(15)과 동일한 형태로 제 2 볼 가이드 홈(19)이 형성된 결합부(21)와, 상기 제 1 볼 가이드 홈(15)과 제 2 볼 가이드 홈(19)의 결합시 그 사이에 개재되는 볼(23)과, 상기 제 1 볼 가이드 홈(15)과 제 2 볼 가이드 홈(19)의 결합시 상기 볼(23)에 예압이 걸리도록 상기 삽입부(17)의 내측 끝단에 설치된 예압부재(25)를 포함하여 구성된다.The prior art differential limiter comprises a first side gear 3 and a second side gear 5 splined to the drive shaft 1 as shown in FIG. 1, and each of the side gears 3, described above. 5 and a first pinion gear 7 and a second pinion gear 9 coupled to each other, a differential case 11 surrounding the side gears 3 and 5 and the pinion gears 7 and 9, and A ring gear 13 integrally formed with the differential case 11 and an insertion portion extending from the first side gear 3 into the differential case 11 and having a first ball guide groove 15 formed on an outer circumferential surface thereof; (17) and the second side gear (5) is formed to extend into the differential case (11) inside the hollow so that the insertion portion 17 can be embedded therein the first ball guide groove (15) on the inner peripheral surface Coupling part 21 having the second ball guide groove 19 formed in the same shape as the above, and the first ball guide groove 15 and the second When the guide groove 19 is engaged, the ball 23 interposed therebetween, and when the first ball guide groove 15 and the second ball guide groove 19 are engaged, the preload is applied to the ball 23. It is configured to include a preload member 25 installed on the inner end of the insertion portion 17.

상기에서, 드라이브 샤프트(1)는 차동 기어 즉, 상기한 사이드 기어(3, 5)에서 구동바퀴까지 동력을 전달해 주는 축으로서 등속 조인트(Constant Velocity Joint : CVJ)를 사용하는데, 상기 등속 조인트는 더블 옵셋 조인트(Double Offset Joint : DOJ)와 중간축 및 버필드 조인트(Birfield Joint : BJ)로 구성된다.In the above, the drive shaft 1 uses a constant velocity joint (Constant Velocity Joint: CVJ) as a shaft for transmitting power from the side gears (3, 5) to the driving wheels, which is a double gear. It consists of a double offset joint (DOJ), an intermediate shaft and a burfield joint (BJ).

여기서, 상기 더블 옵셋 조인트는 슬라이드형으로 상기 사이드 기어(3, 5)의 스플라인에 삽입되고 상기 버필드 조인트는 고정형으로 휠 허브의 스플라인에 삽입된다.Here, the double offset joint is slidably inserted into the splines of the side gears 3 and 5 and the burfield joint is fixedly inserted into the splines of the wheel hub.

상기와 같이 구성된 차동 제한장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the differential limiter configured as described above is as follows.

먼저, 추진축을 통해 엔진의 동력이 구동 피니언(12)에 전달되면 상기 구동 피니언(12)의 회전력이 링기어(13)를 통해 상기 차동 케이스(11)로 전달된다. 상기 차동 케이스(11)가 회전하면 상기 차동 케이스(11)에 피니언 축에 의해서 결합되어 있는 제 1 피니언 기어(7) 및 제 2 피니언 기어(9)가 공전하게 된다. 상기한 피니언 기어(7, 9)가 공전되면 피니언 기어(7, 9)와 맞물려있는 제 1 사이드 기어(3) 및 제 2 사이드 기어(5)가 구동되어 상기한 사이드 기어(3, 5)와 스플라인 결합된 드라이브 샤프트(1)가 회전된다. 따라서, 상기 드라이브 샤프트(1)를 통해 엔진의 동력이 구동바퀴로 전달된다.First, when the power of the engine is transmitted to the drive pinion 12 through the propulsion shaft, the rotational force of the drive pinion 12 is transmitted to the differential case 11 through the ring gear 13. When the differential case 11 rotates, the first pinion gear 7 and the second pinion gear 9 coupled to the differential case 11 by the pinion shaft revolve. When the pinion gears 7 and 9 are idle, the first side gear 3 and the second side gear 5 meshed with the pinion gears 7 and 9 are driven to the side gears 3 and 5. The splined drive shaft 1 is rotated. Therefore, the power of the engine is transmitted to the drive wheel through the drive shaft (1).

상기에서, 자동차가 평탄로를 직진하는 경우에는 좌우 구동바퀴의 회전저항이 같으므로 상기한 피니언 기어(7, 9)의 공전에 따라 상기 제 1 사이드 기어(3)와 제 2 사이드 기어(5)가 같은 회전수로 구동됨과 동시에 상기 삽입부(17)와 결합부(21)도 같이 회전되어 결국 전체 시스템이 하나의 블록이 되어 회전된다.In the above, when the vehicle goes straight through the flat path, the rotational resistance of the left and right driving wheels is the same, so that the first side gear 3 and the second side gear 5 are in accordance with the revolution of the pinion gears 7 and 9 described above. At the same time, the insertion part 17 and the coupling part 21 are also rotated together, so that the whole system is rotated as one block.

한편, 자동차가 선회하거나 한쪽 바퀴가 수렁에 빠진 경우에는 좌우 구동바퀴가 받는 회전저항이 달라지므로 상기 제 1 사이드 기어(3)와 제 2 사이드 기어(5) 사이에 상대적인 속도차가 생기게 되고, 결국 상기 삽입부(17)와 결합부(21) 사이에도 회전의 속도차가 생기게 된다.On the other hand, when the vehicle is turning or one wheel is bogged down, since the rotational resistance received by the left and right driving wheels is different, a relative speed difference is generated between the first side gear 3 and the second side gear 5. There is also a difference in speed of rotation between the inserting portion 17 and the engaging portion 21.

상기 삽입부(17)와 결합부(21) 사이에 회전차가 발생되면 상기 볼(23)이 제 1 볼 가이드 홈(15)과 제 2 볼 가이드 홈(19)을 따라 구르게 되어, 상기 삽입부(17)와 결합부(21)가 상기 볼(23)에 의해 구름접촉하게 된다. 상기와 같은 볼(23)의 구름접촉에 의해서 상기 제 1 사이드 기어(3)와 제 2 사이드 기어(5) 사이의 속도차가 상쇄되어 상기한 사이드 기어(3, 5)가 서로 같은 속도로 회전하게 된다.When a rotation difference occurs between the insertion portion 17 and the coupling portion 21, the ball 23 is rolled along the first ball guide groove 15 and the second ball guide groove 19, the insertion portion 17 and the engaging portion 21 is brought into rolling contact by the ball 23. By the rolling contact of the ball 23 as described above, the speed difference between the first side gear 3 and the second side gear 5 is canceled so that the side gears 3 and 5 rotate at the same speed. do.

즉, 상기 볼(23)의 구름접촉에 의해서 제 1 사이드 기어(3)와 제 2 사이드 기어(5) 사이에 토크의 분배가 이루어지고 이를 통해 상기한 사이드 기어(3, 5)의 회전속도가 같아져 차동 제한이 실현된다.That is, torque is distributed between the first side gear 3 and the second side gear 5 by the rolling contact of the ball 23, and thus the rotation speeds of the side gears 3 and 5 are increased. Equalization realizes a differential limitation.

그러나, 상기와 같은 종래의 차동 제한장치는 상기 제 1 사이드 기어(3)와 제 2 사이드 기어(5)에 각각 삽입부(17)와 결합부(21)가 연장 형성되어 있기 때문에 일반 차동장치에 비해 크기가 증대되고 구조가 복잡하므로 제품 개발시 크기의 증대로 인한 탑재성의 곤란을 별도로 고려해야 함과 동시에 복잡한 구조로 인한 부품수 및 중량의 증가로 조립성이 저하되고 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.However, in the conventional differential limiter as described above, since the insertion part 17 and the coupling part 21 are extended to the first side gear 3 and the second side gear 5, respectively, the conventional differential limiting device is used. Compared with the size increase and the structure is complicated, the difficulty of the mountability due to the increase in size when considering the development of the product separately, and at the same time due to the increase in the number and weight of parts due to the complex structure, there is a problem that the assembly is lowered and the manufacturing cost is increased.

또한, 종래의 자동 제한 장치는 좌우륜 회전차를 직접 인식하기 때문에 토크의 가변분배가 크게 되어 급가속 선회시 등에 차량의 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the conventional automatic limiting device directly recognizes the left and right wheels, so that the variable distribution of the torque is increased, thereby deteriorating the stability of the vehicle during rapid acceleration turning.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 사이에 각각 설치되어 상기한 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 간의 상대적인 회전차에 따른 구름접촉으로 차동작용을 발생시키는 차동수단을 구비함으로써 제품의 구조가 단순화되고 제품의 크기 및 중량이 감소되어 제품의 탑재성 및 조립성이 향상됨과 동시에 제조원가가 절감되도록 하는 차동 제한장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is provided between each of the left and right drive shaft and the differential case to generate a differential action by the rolling contact according to the relative rotation difference between the left and right drive shaft and the differential case. It is an object of the present invention to provide a differential limiting device which simplifies the structure of the product and reduces the size and weight of the product, thereby improving the mountability and assemblability of the product and at the same time reducing manufacturing costs.

도 1은 종래 기술에 따른 차동 제한장치가 도시된 구성도,1 is a block diagram showing a differential limiter according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 차동 제한장치가 도시된 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a differential limiter according to the present invention.

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

51 : 드라이브 샤프트 53 : 사이드 기어51: drive shaft 53: side gear

55 : 피니언 기어 57 : 차동 케이스55: pinion gear 57: differential case

61, 61' : 제 1 볼 가이드 홈 63, 63' : 삽입부61, 61 ': 1st ball guide groove 63, 63': insertion part

65, 65' : 제 2 볼 가이드 홈 67, 67' : 결합부65, 65 ': second ball guide groove 67, 67': coupling

69, 69' : 볼69, 69 ': ball

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차동 제한장치의 특징은 각각의 드라이브 샤프트에 스플라인 결합된 두 개의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어와 서로 결합된 두 개의 피니언 기어와, 상기 사이드 기어와 피니언 기어를 둘러싸고 있는 차동 케이스를 포함하여 구성된 차동 제한장치에 있어서, 상기한 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 사이에는 각각 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 간의 상대적인 회전차에 따른 구름접촉으로 차동작용을 발생시키는 차동수단이 설치된 것이다.Features of the differential limiter according to the invention for achieving the above object are two side gears splined to each drive shaft, two pinion gears coupled to the side gears, and the side gears and pinion gears. In the differential limiting device comprising a differential case surrounding the differential means, the differential means for generating a differential action by the rolling contact according to the relative rotation difference between the left and right drive shaft and the differential case between the left and right drive shaft and the differential case, respectively. Will be installed.

또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 차동수단은 각각의 드라이브 샤프트의 외주면에 제 1 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 삽입부와, 상기 차동 케이스의 외측으로 연장 형성되고 상기 드라이브 샤프트가 관통되도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈과 동일한 형태의 제 2 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 결합부와, 상기 제 1 볼 가이드 홈과 제 2 볼 가이드 홈의 결합시 그 사이에 개재되는 볼로 구성되는데 있다.In addition, an additional feature of the present invention is that the differential means has left and right insertion portions formed with first ball guide grooves on the outer circumferential surface of each drive shaft, and extends outwardly of the differential case so that the drive shaft is penetrated. A left and right engaging portion having a hollow inside and having a second ball guide groove having the same shape as the first ball guide groove on an inner circumferential surface thereof, and interposed therebetween when the first ball guide groove and the second ball guide groove are engaged. It consists of balls.

상기와 같이 구성된 본 발명은 구조변경이 최소화됨으로써 제품의 크기 및 중량이 감소됨과 동시에 구조가 단순화되어 제품의 탑재성 및 조립성이 향상되고 제조원가가 절감되는 이점이 있다.The present invention configured as described above has the advantage of reducing the size and weight of the product by minimizing the structural change and at the same time the structure is simplified to improve the mountability and assembly of the product and reduce the manufacturing cost.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 차동 제한장치는 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 드라이브 샤프트(51)에 스플라인 결합된 두 개의 사이드 기어(53)와, 상기 사이드 기어(53)와 서로 결합된 두 개의 피니언 기어(55)와, 상기 사이드 기어(53)와 피니언 기어(55)를 둘러싸고 있는 차동 케이스(57)와, 상기 차동 케이스(57)와 일체로 형성된 링기어(59)와, 상기한 각각의 드라이브 샤프트(51)의 외주면에 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')이 형성된 좌측 및 우측 삽입부(63, 63')와, 상기 차동 케이스(57)의 외측으로 연장 형성되고 상기 드라이브 샤프트(51)가 관통되도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')과 동일한 형태의 제 2 볼 가이드 홈(65, 65')이 형성된 좌측 및 우측 결합부(67, 67')와, 상기 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')과 제 2 볼 가이드 홈(65, 65')의 결합시 그 사이에 개재되는 좌측 및 우측 볼(69, 69)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the differential limiter according to the present invention has two side gears 53 splined to each drive shaft 51 and two pinion gears coupled to each other with the side gears 53. 55, a differential case 57 surrounding the side gear 53 and the pinion gear 55, a ring gear 59 integrally formed with the differential case 57, and the respective drive shafts ( The left and right insertion portions 63 and 63 'having the first ball guide grooves 61 and 61' formed on the outer circumferential surface of the 51 and the drive shaft 51 extend outwardly of the differential case 57. The left and right coupling portions 67 and 67 'having an inner hollow to penetrate the second ball guide grooves 65 and 65' having the same shape as the first ball guide grooves 61 and 61 '. When the first ball guide groove (61, 61 ') and the second ball guide groove (65, 65') is interposed therebetween It is configured to include a left and right view (69, 69).

상기에서, 드라이브 샤프트(51)는 차동 기어 즉, 상기 사이드 기어(53)에서 구동바퀴까지 동력을 전달해 주는 축으로서 등속 조인트(Constant Velocity Joint : CVJ)를 사용하는데, 상기 등속 조인트는 더블 옵셋 조인트(Double Offset Joint : DOJ)와 중간축 및 버필드 조인트(Birfield Joint : BJ)로 구성된다.In the above, the drive shaft 51 uses a constant velocity joint (Constant Velocity Joint: CVJ) as a shaft for transmitting power from the side gear 53 to the driving wheel, and the constant velocity joint is a double offset joint ( It consists of Double Offset Joint (DOJ), Intermediate Shaft and Burfield Joint (BJ).

여기서, 상기 더블 옵셋 조인트는 슬라이드형으로 상기 사이드 기어(53)의 스플라인에 삽입되고 상기 버필드 조인트는 고정형으로 휠 허브의 스플라인에 삽입된다.Here, the double offset joint is slidably inserted into the spline of the side gear 53 and the burfield joint is fixedly inserted into the spline of the wheel hub.

상기와 같이 구성된 차동 제한장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the differential limiter configured as described above is as follows.

먼저, 추진축을 통해 엔진의 동력이 구동 피니언(58)에 전달되면 상기 구동 피니언(58)의 회전력이 링기어(59)를 통해 상기 차동 케이스(57)로 전달된다. 상기 차동 케이스(57)가 회전하면 상기 차동 케이스(57)에 피니언 축에 의해서 결합되어 있는 피니언 기어(55)가 공전하게 된다. 상기 피니언 기어(55)가 공전되면 피니언 기어(55)와 맞물려있는 사이드 기어(53)가 구동되어 상기 사이드 기어(53)와 스플라인 결합된 드라이브 샤프트(51)가 회전된다. 따라서, 상기 드라이브 샤프트(51)를 통해 엔진의 동력이 구동바퀴로 전달된다.First, when the power of the engine is transmitted to the drive pinion 58 through the propulsion shaft, the rotational force of the drive pinion 58 is transmitted to the differential case 57 through the ring gear 59. When the differential case 57 rotates, the pinion gear 55 coupled to the differential case 57 by the pinion shaft rotates. When the pinion gear 55 is idle, the side gear 53 engaged with the pinion gear 55 is driven to rotate the drive shaft 51 splined with the side gear 53. Therefore, power of the engine is transmitted to the driving wheel through the drive shaft 51.

상기에서, 자동차가 평탄로를 직진하는 경우에는 좌우 구동바퀴의 회전저항이 같으므로 상기 피니언 기어(55)의 공전에 따라 상기 사이드 기어(53)가 같은 회전수로 구동됨과 동시에 상기 드라이브 샤프트(51)와 차동 케이스(57), 즉 상기 삽입부(63, 63')와 결합부(67, 67')도 같이 회전되어 결국 전체 시스템이 하나의 블록이 되어 회전되게 된다.In the above case, when the vehicle goes straight through the flat road, the rotational resistance of the left and right driving wheels is the same, so that the side gear 53 is driven at the same rotational speed and the drive shaft 51 is driven at the same time as the pinion gear 55 is idle. ) And the differential case 57, that is, the inserts 63 and 63 'and the coupling parts 67 and 67' are also rotated together, so that the entire system is rotated in one block.

한편, 자동차가 선회하거나 한쪽 바퀴가 수렁에 빠진 경우에는 좌우 구동바퀴가 받는 회전저항이 달라지므로 상기 구동바퀴에 각각 일단이 연결되어 있는 상기 드라이브 샤프트(51)가 서로 다른 속도로 회전된다. 상기 드라이브 샤프트가 서로 다른 속도로 회전되면 좌측의 삽입부(63)와 결합부(67) 사이에서 발생되는 속도차와 우측의 삽입부(63')와 결합부(67') 사이에서 발생되는 속도차의 크기가 달라지게 된다.On the other hand, when the vehicle is turning or one wheel is in a bog, the rotational resistance received by the left and right driving wheels is different, so that the drive shafts 51 each of which is connected to the driving wheels are rotated at different speeds. When the drive shaft is rotated at different speeds, a speed difference generated between the insertion part 63 and the coupling part 67 on the left side and a speed generated between the insertion part 63 'and the coupling part 67' on the right side are generated. The size of the car will be different.

상기와 같이 좌측 및 우측 삽입부(63, 63')와 결합부(67, 67') 사이에 회전차가 발생되면 좌측 및 우측 볼(69, 69')은 서로 다른 속도로 상기 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')과 제 2 볼 가이드 홈(65, 65')을 따라 구르면서 상기 삽입부(63, 63')와 결합부(67, 67')를 각각 구름접촉시키게 된다.As described above, when a rotation difference is generated between the left and right insertion parts 63 and 63 'and the engaging parts 67 and 67', the first and second ball guide grooves 69 and 69 'have different speeds. Rolling along the 61 and 61 'and the second ball guide grooves 65 and 65', the insertion portions 63 and 63 'and the engaging portions 67 and 67' are brought into rolling contact, respectively.

따라서, 상기 볼(69, 69') 구름접촉에 의해서 좌측 삽입부(63)와 우측 삽입부(63') 사이의 속도차가 상쇄되어 좌우의 드라이브 샤프트(51)가 서로 같은 속도로 회전하게 되고, 결국 좌우의 사이드 기어(53)의 회전속도가 같아지게 되므로 상기 차동 케이스와 좌우의 드라이브 샤프트(51) 간의 상대적인 속도차에 의한 차동 제한이 실현된다.Therefore, the speed difference between the left insert 63 and the right insert 63 'is canceled by the rolling contact of the balls 69 and 69', so that the left and right drive shafts 51 rotate at the same speed. As a result, since the rotational speeds of the left and right side gears 53 become the same, a differential restriction due to the relative speed difference between the differential case and the left and right drive shafts 51 is realized.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 차동 제한장치는 각각의 드라이브 샤프트(51)의 외주면에 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')이 형성된 좌측 및 우측 삽입부(63, 63')와, 차동 케이스(57)의 외측으로 연장 형성되고 상기 드라이브 샤프트(51)가 관통되도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')과 동일한 형태의 제 2 볼 가이드 홈(65, 65')이 형성된 좌측 및 우측 결합부(67, 67')와, 상기 제 1 볼 가이드 홈(61, 61')과 제 2 볼 가이드 홈(65, 65')의 결합시 그 사이에 개재되는 볼(69, 69')을 구비하여 구조변경을 최소화함으로써 제품의 크기 및 중량이 감소됨과 동시에 구조가 단순화되어 제품의 탑재성 및 조립성이 향상되고 제조원가가 절감되는 이점이 있다.The differential limiting device according to the present invention constructed and operated as described above includes left and right insertion portions 63 and 63 'having first ball guide grooves 61 and 61' formed on the outer circumferential surface of each drive shaft 51. A second ball guide groove (not shown) is formed to extend outward of the differential case 57 and the inside thereof is hollow so that the drive shaft 51 penetrates, and has the same shape as the first ball guide grooves 61 and 61 'on its inner circumferential surface. The left and right coupling portions 67 and 67 'formed with the first and second ball guide grooves 61 and 61' and the second ball guide grooves 65 and 65 '. Minimizing the structural change by providing interposed balls 69 and 69 ', the size and weight of the product are reduced and the structure is simplified, thereby improving the mountability and assembly of the product and reducing manufacturing costs.

또한, 본 발명의 차동 제한장치는 차동 케이스(57)와 각 드라이브 샤프트(51) 사이의 회전차를 인식하여 토크의 가변분배가 낮게 되므로 급가속 선회시 등에 차량 안정성이 향상되는 이점이 있다.In addition, the differential limiting device of the present invention recognizes the difference in rotation between the differential case 57 and each drive shaft 51, so that the variable distribution of the torque is low, and thus the vehicle stability is improved during rapid acceleration turning.

또한, 본 발명은 상기 볼(69, 69')에 의한 구름접촉을 이용하여 차동제한을 실현함으로써 소음의 발생이 억제되고 내구성이 증대되어 제품의 수명이 연장되는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the generation of noise is suppressed and durability is increased by extending the differential by using the rolling contact by the balls (69, 69 ') to extend the life of the product.

Claims (2)

좌우의 드라이브 샤프트에 각각 스플라인 결합된 두 개의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어와 서로 결합된 두 개의 피니언 기어와, 상기 사이드 기어와 피니언 기어를 둘러싸고 있는 차동 케이스를 포함하여 구성된 차동 제한장치에 있어서,A differential limiter comprising two side gears splined to left and right drive shafts, two pinion gears coupled to the side gears, and a differential case surrounding the side gears and pinion gears, 상기한 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 사이에는 각각 좌우의 드라이브 샤프트와 차동 케이스 간의 상대적인 회전차에 따른 구름접촉으로 차동작용을 발생시키는 차동수단이 설치된 것을 특징으로 하는 차동 제한장치.Differential means between the left and right drive shaft and the differential case is provided with a differential means for generating a differential action by the rolling contact according to the relative rotation difference between the left and right drive shaft and the differential case, respectively. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차동수단은 각각의 드라이브 샤프트의 외주면에 제 1 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 삽입부와, 상기 차동 케이스의 외측으로 연장 형성되고 상기 드라이브 샤프트가 관통되도록 내부가 중공되며 그 내주면에 상기 제 1 볼 가이드 홈과 동일한 형태의 제 2 볼 가이드 홈이 형성된 좌측 및 우측 결합부와, 상기 제 1 볼 가이드 홈과 제 2 볼 가이드 홈의 결합시 그 사이에 개재되는 볼로 구성된 것을 특징으로 하는 차동 제한장치.The differential means includes left and right insertion portions having a first ball guide groove formed on an outer circumferential surface of each drive shaft, and are formed to extend outwardly of the differential case and are hollowed out so that the drive shaft penetrates, and the first circumferential surface of the drive shaft is formed on the inner circumferential surface thereof. A left and right coupling portion having a second ball guide groove having the same shape as the ball guide groove, and a ball interposed therebetween when the first ball guide groove and the second ball guide groove are engaged. .
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