KR100600128B1 - Automatic Release Apparatus of Locking Differential in a Vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 전방 액슬의 차동장치의 잠금 동작을 단속하는 도그 클러치와, 조향핸들의 회전을 감지하는 조향각센서와, 상기 조향각 센서의 신호를 전달받아 조향이 이루어지는 경우에 상기 도그 클러치의 잠금 동작을 해제시키는 도그 클러치 잠금해제수단을 포함하여 구성된 차량의 차동잠금 자동해제장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 차량의 전방액슬에 설치된 차동장치가 잠금된 상태에서 운전자가 조향핸들을 돌려 선회를 하는 경우에, 조향각센서가 이를 감지하여 자동으로 차동잠금상태를 해제하게 된다. 따라서, 운전자의 부주의나 갑작스런 조향의 필요성에 의해 차동잠금이 해제되지 않은 상태에서 운전자가 조향을 하는 경우에도 차동잠금이 자동으로 해제되어 차동기어 및 구동축의 파손을 방지하게 되는 효과가 있다. The present invention provides a dog clutch for intermittent locking of a differential device of a front axle of a vehicle, a steering angle sensor for detecting rotation of a steering wheel, and a steering operation of the dog clutch when steering is performed by receiving a signal from the steering angle sensor. It provides a differential lock automatic unlocking device of a vehicle comprising a dog clutch unlocking means for releasing the. According to the present invention, when the driver turns the steering wheel while the differential device installed in the front axle is locked, the steering angle sensor detects this and automatically releases the differential lock state. Therefore, even when the driver steers in a state in which the differential lock is not released due to the carelessness or sudden steering of the driver, the differential lock is automatically released, thereby preventing damage to the differential gear and the drive shaft.
차동잠금Differential lock
Description
도 1 은 본 발명에 따른 차량의 차동잠금 자동해제장치가 장착된 4륜 구동차량의 동력전달 구성도, 1 is a power transmission configuration of a four-wheel drive vehicle equipped with a differential locking automatic release device of a vehicle according to the present invention,
도 2 는 조향각센서의 장착상태도이다.2 is a mounting state of the steering angle sensor.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
6; 조향핸들 7; 조향기어박스6;
8; 피트먼암 너트 10; 조향각센서8; Pitman
12; 작동스위치 30; 도그클러치12;
32; 에어실린더 34; 마그네틱 밸브32;
36; 에어탱크36; Air tank
본 발명은 차량의 차동잠금 자동해제장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 차동잠금장치가 작동된 상태에서 차량의 조향이 이루어지는 경우에 자동으로 차동잠금이 해제되어 차동장치가 작동되도록 한 차량의 차동잠금 자동해제장치 에 관한 것이다. The present invention relates to a differential lock automatic unlocking device of a vehicle, and more particularly, when the steering of the vehicle is made in a state in which the differential lock of the vehicle is operated, the differential lock is automatically released so that the differential device is operated. A differential lock automatic release device.
일반적인 차량에는, 차량의 선회시 안쪽바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전반경이 다르기 때문에 좌우 바퀴의 저항차를 이용 좌우 바퀴의 회전수 변화를 가능하게 하여 차량이 무리없이 원활히 회전할 수 있도록 하는 차동장치가 장착되어 있다. In general vehicles, since the turning radius of the inner and outer wheels is different when the vehicle is turning, a differential device is provided to allow the vehicle to rotate smoothly without change by using the resistance difference between the left and right wheels. It is installed.
그러나 차동장치는 선회시 반드시 필요한 장치이지만 반면에 주행중 한쪽 바퀴가 수렁에 빠졌을 때 거의 저항을 받지 않기 때문에 노면쪽의 바퀴에는 동력이 전달되지 않고 수령에 빠진 바퀴만 공회전하게 되어 주행할 수 없게 된다. 이와 같은 경우를 대비해 차량에는 차동장치의 작동을 제한하는 차동잠금장치가 설치된다. 특히 4륜 구동 차량의 경우 차량의 특성상 노면이 미끄럽거나 습지 및 사지를 주행하는 경우가 많기 때문에, 차량이 이러한 노면을 통과할 때 수동으로 차동잠금장치를 작동시켜 운행하게 된다. However, the differential device is a necessary device for turning, but when one wheel falls into a bog, it receives little resistance, so no power is transmitted to the wheels on the road, and only the wheels that are in the reception cannot be driven. In this case, the vehicle is equipped with a differential lock to limit the operation of the differential. In particular, in the case of a four-wheel drive vehicle, the road surface is often slippery or wetlands and limbs are often driven, so when the vehicle passes through the road surface, the differential locking device is operated manually.
그러나, 차동잠금 상태에서 주행할 때, 직진 주행시에는 무관하나 선회를 하는 경우에는 좌우측 바퀴의 회전반경차이에 의한 주행거리의 상이로 액슬의 구동축이 꼬이는 현상이 발생하거나 심한 경우에는 구동축이 파손되는 문제점이 있었다. However, when driving in the differential lock state, it is irrelevant when driving straight, but when turning, the driving shaft of the axle is twisted due to the difference in the turning radius of the left and right wheels, or the driving shaft is damaged in severe cases. There was this.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차동잠금상태에서 운행중인 차량의 조향을 감지하여 자동으로 차동잠금상태가 해제되도록 한 차량의 차동잠금 자동해제장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a differential lock automatic release device for a vehicle to automatically release the differential lock state by detecting the steering of the vehicle running in the differential lock state.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 차량의 전방 액슬의 차동장치의 잠금 동작을 단속하는 도그 클러치와, 조향핸들의 회전을 감지하는 조향각센서와, 상기 조향각 센서의 신호를 전달받아 조향이 이루어지는 경우에 상기 도그 클러치의 잠금 동작을 해제시키는 도그 클러치 잠금해제수단을 포함하여 구성된 차량의 차동잠금 자동해제장치를 제공한다. The present invention, in order to achieve the above object, a dog clutch for intermittent locking operation of the differential device of the front axle of the vehicle, a steering angle sensor for detecting the rotation of the steering wheel, and the steering is received by receiving a signal from the steering angle sensor It provides a differential lock automatic unlocking device for a vehicle comprising a dog clutch unlocking means for releasing the locking operation of the dog clutch.
상기 도그 클러치 잠금해제수단은, 상기 도그 클러치의 잠금 동작을 제어하는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더와 에어 탱크 사이에 설치되어 상기 에어실린더 로드의 공기 공급을 단속하는 마그네틱 밸브, 및 상기 조향각 센서에서 감지된 조향신호를 전달받아 상기 마그네틱 밸브를 개방시키는 작동스위치를 포함하여 구성된다. The dog clutch unlocking means is detected by an air cylinder for controlling the lock operation of the dog clutch, a magnetic valve installed between the air cylinder and the air tank to control the air supply of the air cylinder rod, and the steering angle sensor. It is configured to include an operation switch for opening the magnetic valve receives the steering signal.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차동잠금 자동해제장치가 장착된 4륜 구동차량의 동력전달 구성도이고, 도 2 는 조향각센서의 장착상태도이다. 1 is a power transmission configuration diagram of a four-wheel drive vehicle equipped with a differential locking automatic release device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a mounting state of the steering angle sensor.
도면을 참조하면, 차량의 전방에 엔진(1) 및 변속기(2)가 각각 설치되어, 변속기를 통해 출력되는 구동력은 중간변속기(3)로 전달되어 전후측 프로펠러 샤프트(4,4')를 차량 전방 및 후방 액슬(5,5')로 전달되고, 이에 의해 전후측 바퀴가 구동된다. Referring to the drawings, the engine 1 and the
전방 및 후방 액슬(5,5') 각각에는 프로펠러 샤프트(4,4')의 동력을 피니언 기어(14)로부터 전달받아 회전하는 링기어(16)가 결합된 차동케이스(20) 내에 양측 차륜과 연결된 액슬 샤프트에 설치된 2개의 사이드기어(22,24)와, 피니어 샤프트에 회전가능하게 설치되고 양측 사이드 기어(22,24)와 치합되어 회전하는 피니언 기어(26,28)를 포함하여 구성된 차동장치와 상기 차동장치의 작동을 제어하는 도그 클러치(30,30')가 설치되어 있다.Each of the front and
본 발명의 일 실시예에 따른 차동잠금 자동해제장치는 4륜 구동차량의 전방 차동장치에 설치된 도그 클러치(30)의 동작을 제어하도록 구성되는 데, 조향핸들(6)의 회전을 감지하는 조향각센서(10)와, 조향각센서(10)로부터 신호를 전달받아 조향핸들(6)이 좌우측으로 조향되는 것이 감지되는 경우에 도그 클러치(30)의 잠금동작을 해제시키는 도그클러치 잠금해제수단을 포함한다. Differential locking automatic release device according to an embodiment of the present invention is configured to control the operation of the
조향각센서(10)는 단부에 조향핸들(6)이 고정된 조향축에 설치되는 조향기어박스(7)에 연결된 피트먼암 너트(8)에 편심된 중심을 갖는 조향 브라켓(9)에 접촉설치되어 있다. 조향 브라켓(9)은 피트먼암 너트(8)의 중심(a)으로부터 편심된 중심(a')을 가지므로 조향핸들(6)이 좌우측으로 조향되는 경우 단부가 눌려 조향을 감지하게 된다. The
도그 클러치 잠금해제수단은 공압으로 작동하면서 도그 클러치(30)를 잠금 및 잠금해제시키는 에어실린더(32)와, 에어실린더(32)에 공급되는 압축공기를 저장하는 에어탱크(36)와, 에어탱크(36)에서 에어실린더(32)로의 공기공급경로에 설치되어 에어탱크(36)로부터 공급되는 공기를 단속하는 마그네틱 밸브(34)와, 조향각센서(10)에 의해 조향이 감지되는 경우 마그네틱 밸브(34)를 동작시켜 흡입구는 폐쇄하고 배출구를 개방시켜 에어탱크(36)는 폐쇄하면서 에어실린더(32)의 공기는 배출구를 통해 배출되도록 하는 작동스위치(12)를 포함한다. 에어실린더(32), 에어탱크(36), 마그네틱 밸브(34) 및 도면에서 설명되지 않은 에어실린더(42),마그네틱 밸브(44)는 함께 차동잠금장치를 구성한다. The dog clutch unlocking means includes an
이하 본 발명의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention.
4륜 구동차량이 에어실린더(32)를 통해 공압이 공급되어 전방 액슬(5)의 차동장치에 설치된 도그 클러치(30)가 잠금된 상태로 주행을 하는 경우에, 주행시 선회를 위해 운전자가 조향핸들(6)을 돌리게 되면, 조향각센서(10)의 단부가 접촉된 조향 브라켓(9)의 중심은 피트먼암 너트(8)의 중심으로부터 오프셋(offset)되어 편심되어 있기 때문에 조향핸들(6)의 조향을 신속히 감지한다.When the four-wheel drive vehicle travels with air pressure supplied through the
조향각센서(10)로부터 감지되는 조향신호는 작동스위치(12)로 전달되고 작동스위치(12)는 마그네틱 밸브(34)를 오프시키게 된다. 마그네틱 밸브(34)는 오프신호에 따라 에어탱크(36)로 연결된 흡입구는 폐쇄하고 에어실린더(32)로 연결된 배출구는 개방시킨다. 따라서, 에어탱크(36)는 폐쇄되면서 에어실린더(32)의 공기는 배출되어 도그 클러치(30)의 잠금동작을 유지시키던 공압이 제거됨으로 도그 클러치(30)는 언록 상태로 차동장치의 잠금을 해제하게 된다. The steering signal detected from the
이상에서 설명된 본 발명은 4륜 구동 차량에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.Although the present invention described above is limited to the four-wheel drive vehicle, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be easily modified by those skilled in the art. It is obvious that it belongs to the technical idea of the.
본 발명에 따르면, 차량의 전방액슬에 설치된 차동장치가 잠금된 상태에서 운전자가 조향핸들을 돌려 선회를 하는 경우에, 조향각센서가 이를 감지하여 자동 으로 차동잠금상태를 해제하게 된다. 따라서, 운전자의 부주의나 갑작스런 조향의 필요성에 의해 차동잠금이 해제되지 않은 상태에서 운전자가 조향을 하는 경우에도 차동잠금이 자동으로 해제되어 차동기어 및 구동축의 파손을 방지하게 되는 효과가 있다. According to the present invention, when the driver turns the steering wheel while the differential device installed on the front axle is locked, the steering angle sensor detects this and automatically releases the differential lock state. Therefore, even when the driver steers in a state in which the differential lock is not released due to the carelessness or sudden steering of the driver, the differential lock is automatically released, thereby preventing damage to the differential gear and the drive shaft.
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