KR100785691B1 - 헬리컬 기어 차동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 차동장치 어셈블리에 관한 것으로, 축주위로 회전가능한 차동장치 케이싱, 상기 차동장치 케이싱 내에 위치한 한 쌍의 사이드기어들 및 상기 차동장치 케이싱 내에 형성된 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어(pinion bore)쌍, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어쌍 내에 각각 위치하는 것으로서 회전가능하고 슬라이딩될 수 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언기어쌍 및 상기 제2 피니언 보어쌍이 상기 제1 및 제3 피니언 보어쌍으로부터 동일 거리로 방사상으로 옵셋되어 있으며, 상기 제2 피니언 보어쌍은 상기 제2 및 제4 피니언 보어쌍으로부터 동일 거리로 방사상으로 옵셋되어 있는 것으로서, 상기 제1 피니언 보어쌍과 제4 피니언 보어쌍들 사이에 있는 상기 차동장치 내에 형성된 윈도 개구(window opening)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리를 제공한다.

차동장치 어셈블리, 차동장치 케이싱, 사이드기어, 피니언 보어(pinion bore), 피니언기어, 스페이서(spacer)

Description

헬리컬 기어 차동장치{Hellical Gear Differential}

도 1은 본 발명의 교시에 따라 구성된 차동장치 어셈블리가 설치된 예시적인 모터 차량에 대한 개략도이다.

도 2는 도1의 차동장치 어셈블리의 사시도이다.

도 3은 도 1의 차동장치 케이싱의 사시도이다.

도 4는 도 2의 선 4-4를 따라 자른 차동장치 어셈블리의 단면도이다.

도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 자른 차동장치 어셈블리의 단면도이다.

도 6은 분해한 상태에서의 크로스핀을 도시하는 도 1의 차동장치 어셈블리의 사시도이다.

도 7은 차동장치 어셈블리의 원통형 보스(boss)에 맞물려 있는 크로스핀 어셈블리를 도시하는 도 1의 차동장치 어셈블리의 사시도이다.

도 8은 설치상태에서의 크로스핀 어셈블리를 도시하는 도 1의 차동장치 어셈블리의 사시도이다.

도 9는 또 다른 특성에 따른 차동장치 어셈블리의 분해도이다.

도 10은 또 다른 특성에 따른 차동장치 어셈블리의 분해도이다.

도 11은 또 다른 특성에 따른 차동장치 어셈블리의 분해도이다.

본 발명은 자동차의 동력전달계에 사용되는 차동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사이드기어 엔드플레이(side gear endplay)와 액슬 샤프트 엔드플레이(axle shaft endpaly)를 독립적으로 제어하는 4피니언쌍(four pinion pair), C형클립 차동장치용 피니언쌍의 배치(pinion pair arrangement)에 관한 것이다.

자동차의 동력전달계에 사용되는 차동장치는 일반적으로 한 쌍의 출력 샤프트 사이의 상대적 회전(즉, 속력 차동화(speed differential))을 용이하게 하기 위하여 유성기어 세트(planetary gearset)를 포함한다. 유성기어 세트는 통상적으로 출력 샤프트의 단부에 고정되어 쌍으로 된 헬리컬 피니언 기어세트들과 맞물려 있는 헬리컬 사이드기어들을 포함한다. 이러한 유형의 차동장치는 평행축 헬리컬 기어 차동장치로 알려져 있다. 차동장치의 케이싱에 인가된 입력 토크에 응답하여, 서로 맞물려 있는 사이드기어와 피니언기어를 통해 전달된 토크는 추력(thrust forces)을 발생시킨다. 이들 및 기타 다른 작동력을 수용하기 위하여 기어포켓들의 벽면과 기타 차동장치 케이싱의 쓰러스트면들이 적절하게 지지해주고 있다.

차동장치 내에 출력 샤프트을 지지하고 위치결정을 위하여 C형상의 리테이너 또는 C형클립의 설치를 필요로 차동장치가 있는 데, C형클립을 설치하기 위해서는 차동장치 케이싱에 위치하는 액세스 윈도(window acess)를 통해 차동장치 케이싱의 내부 공동부(cavity)에 접근할 수 있어야 한다.

일반적으로, 사이드기어의 로딩(side gear loading)이 차동장치의 표면 주위로 고르게 분포될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 로딩을 고르게 할 수 있는 한 가지 방법은 차동장치 케이싱 주위에 피니언쌍(pinion pair)을 고르게 위치시키는 것이다. 그러나, 액세스 윈도가 차동장치 케이싱의 외주면상에 배치되기 때문에 피니언쌍의 고른 배치와 양립할 수 없다는 문제점이 있다.

차량용 차동장치 어셈블리는 축 주위로 회전이 가능한 차동장치 케이싱을 포함하고 있다. 한 쌍의 사이드기어가 차동장치 내에 위치한다. 제1, 제2, 제3, 제4 피니언 보어(pinion bore)쌍들이 차동장치 내에 형성되어 있다. 제1, 제2, 제3, 제4 피니언기어쌍들이 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어쌍들 내에 슬라이딩 및 회전이 가능하도록 위치된다. 윈도 개구(window opening)는 차동장치 케이싱의 제1 및 제4 피니언기어쌍 사이에 형성된다. 제2 피니언 보어쌍은 제1 및 제3 피니언 보어쌍들로부터 원주방향으로 같은 거리만큼 옵셋(offset)된다. 제3 피니언 보어쌍은 제2 및 제4 피니언 보어쌍들로부터 원주방향으로 같은 거리만큼 옵셋된다.

본 발명의 또 다른 특징으로, 스페이서가 차동장치 케이싱의 사이드기어쌍들 사이에 위치한다. 크로스핀(cross pin)은 축을 실질적으로 가로지르며 상기 스페이서의 통공을 관통하여 연장된다. 크로스핀은 상기 윈도 개구 근방의 차동장치에 고정된 인접 헤드부(proximal head portion)를 포함한다. 중간 섕크부(shank portion)는 스페이서의 통공을 관통한다. 말단부(distal portion)는 차동장치에 형성된 보어 내에 안내된다.

차량용 차동장치 어셈블리는 축 주위로 회전가능하고 제1 및 제2 액슬 샤프트(axle shaft)와 통해 있는 차동장치 케이싱을 포함한다. 한 쌍의 사이드기어가 차동장치 내에 위치한다. 스페이서는 사이드기어쌍들 사이에 위치하고 사이드기어들의 내부 이동을 억제하며, 그 내부에 통공이 형성되어 있다. 크로스핀은 일반적으로 축을 가로지르며 차동장치를 지나 연장되고, 스페이서의 통공을 관통하며, 사이드기어의 내부 이동을 억제하는 스페이서와 독립적으로 제1 및 제2 액슬 샤프트의 내부 이동을 억제한다.

차동장치 내 제1 및 제2 사이드기어을 조립하는 방법은 제1과 제2 사이드기어 사이에 스페이서를 위치시키는 단계를 포함한다. 크로스핀은 윈도 개구와 스페이서의 통공을 관통해 삽입된다. 크로스핀은 스페이서와의 접촉이 없는 동안 액슬 샤프트의 축방향 이동을 억제하기에 적합하도록 구성되어 있다. 크로스핀의 말단부는 차동장치 케이싱상의 보어 내측에 위치된다. 크로스핀은 윈도 개구에서 차동장치에 고정된다.

본 발명에 대한 그밖의 응용분야는 후술하는 상세한 설명에서 보다 분명해질 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하면서 기술되어지는 상세한 설명과 특정 실시예들은 단지 설명 목적을 위한 것에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라고 이해되어져야 할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 아래의 설명은 그 성질이 단순한 예시에 불과하고, 결코 본 발명과 그 응용 또는 이용을 제한하고자 한 것은 아니다. 본 발명의 교시에 따른 차동장치 어셈블리는 다양한 애플리케이션에 이용될 수 있으며, 이하에서 인용된 특정 애플리케이션에 한정하고자 한 것이 아니다.

먼저 도 1을 참조하면, 전형적인 자동차 구동장치(10)는 엔진(12), 출력 샤프트(16)를 구비한 변속 기어장치(14) 및 상기 출력 샤프트(16)를 후륜 어셈블리(22)의 피니언 샤프트(20)에 연결시키는 프로펠라 샤프트(18)를 포함할 수 있다. 후륜 액슬 어셈블리(22)는 액슬 하우징(24), 상기 액슬 하우징(24) 내에서 지지되는 차동장치 어셈블리(26) 및 그 각각이 좌우측 후륜에 각각 서로 연결된 한 쌍의 액슬 샤프트(28, 30)를 포함한다. 차동장치 어셈블리(26)의 차동장치 케이싱(40)에 고정될 수 있는 링기어(38)를 구동시키는 피니언 샤프트(20)에는 피니언 샤프트 기어(36)가 고정 결합된다. 차동장치 케이싱(40) 내에 지지되는 기어세트(42)는 케이싱(40)으로부터 액슬 샤프트(28,30)에 각각 연결된 한 쌍의 출력 샤프트(44,45)에 회전동력을 전달하며, 그들 사이에 회전을 용이하게 해준다. 차동장치 어셈블리(26)가 후륜구동인 경우가 도시되어 있지만, 본 발명은 전륜구동차량에 사용되는 트랜스액슬이나 4륜구동차량에 사용되는 트랜스퍼 케이스에 설치된 다른 차동장치 어셈블리에서도 이용될 수 있을 것이라고 예상할 수 있다.

한편 도 2a 내지 도 4를 참조하면, 차동장치 어셈블리(26)가 이하 상세한 설명에서 설명될 것이다. 차동장치 어셈블리(26)는 평행축 헬리컬 기어타입의 차동장치일 수 있으며 내부 챔버(48)를 정의하는 차동장치 케이싱(40)를 포함한다. 차동장치(40)는 메인 드럼 또는 몸체(46)와 그 각각이 방사형 플랜지(52,54)와 각각 접속되어 있는 말단 캡(50)를 포함한다. 방사형 플랜지들(52,54)은 정렬된 설치보어(mounting bore)들(58)을 관통하여 연장된 다수의 볼트(미도시)들에 의하여 고정되어 있다. 알려진 바와 같이, 링 또는 베벨 기어가 상기 차동장치 케이싱(40)상의 방사형 플랜지(52)에 고정되어 그 곳에 회전동력을 전달할 수 있다. 차동장치 케이싱(40)은 내부 챔버(48)와 통해 있는 한 쌍의 축방향으로 정렬된 개구들(60a,60b)을 정의한다. 상기 축방향으로 정렬된 개구들(60a, 60b)은 구동 출력 샤프트쌍(44,46)의 단부를 수용하도록 조절되어 있는데, 이하에서 액슬 샤프트에 대해 언급하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 차동장치(26)는 출력 샤프트(44,46)간 속력 차동화를 촉진시켜주는 것으로서 차동장치 케이싱(40)의 구동토크를 어느 정도 출력 샤프트(44,45)에 전달하도록 작동할 수 있는 기어세트(42)를 포함한다. 기어세트(42)는 헬리컬 타입일 수 있으며 내부 챔버(48) 내에 위치될 수 있다. 기어세트(42)는 한 쌍의 사이드기어(68a,68b)를 포함할 수 있다. 사이드기어들은 대응하는 (도 1의) 출력 샤프트(44,45)상에서 외부 스플라인들(splines)(미도시)과 맞물려 있는 내부 스플라인들(70a,70b)을 포함한다. 또한, 사이드기어(68a,68b)들은 각각 주몸체(46) 및 차동장치 케이싱(40)의 말단 캡(50) 내에 형성된 대응하는 환형 소켓과 환형 챔버(82a,82b) 내에 놓인 축허브들(78a,78b)를 포함한다. 아래에서 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 스페이서(86)는 차동장치 케이싱(40) 내 사이드기어들(68a,68b)의 축엔드플레이의 양을 제한하기 위하여 사이드기어들(68a,68b) 사이에 위치될 수 있다. 크로스핀 어셈블리(90)는 스페이서(86) 내 틈새통로(92)를 관통하여 연장되며 (도 1의) 액슬 샤프트(44,45)의 엔드플레이를 제어한다.

C형상의 리테이너 또는 C형클립들(94)은 액슬 샤프트(44,45)가 각각 사이드기어(68a,68b)와 풀리는 것을 막기 위하여 환형 챔버(82a,82b) 내에 놓일 수 있다. 사이드기어(68a,68b)들은 외측 단부에서 와셔(96)에 의하여 제한될 수 있다.

기어세트(42)는 각각 (도 3의) 네 세트의 피니언 대우(100a,100b, 102a,102b, 104a,104b, 106a,106b)를 포함한다. 명확성을 위하여 이하에서는 피니언 대우 (100a,100b, 102a,102b, 104a,104b, 106a,106b)는 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언기어쌍(100,102,104,106)으로 칭한다. 브레이크 슈우(100a' 내지 106b')는 대응되는 피니언기어(100 내지 106)와 상호 작용한다.

도 2b 및 도 3에서는, 4세트의 피니언 대우(100 내지 106)가 상보적 피니언 보어세트(110a 110b) 내에 회전가능하게 지지된다. 아래에서는 상보적 피니언 보세트들(110a,110b, 112a,112b, 114a,114b, 116a,116b)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어쌍(110,112,114,116)으로 칭하기로 한다. 피니언 보어(110 내지 116)는 주몸체(46) 중 돌출되어 있는 허브단(120) 내에 형성되어 있다. 피니언 보어(10 내지 116)는 그들이 서로 그리고 내부 챔버(48)와 통할 수 있도록 쌍으로 된 세트들 내에 정렬된다. 또한, 피니언 보어(110 내지 116)는 (도 1의) 액슬 샤프트(44,46)의 회전축(A)에 실질적으로 평행하게 정렬된다. 윈도 개구(124)는 제1 및 제4 피니언기어쌍(100,106) 사이에 있는 차동장치 케이싱(40)상에 정렬될 수 있다.

도 5에서는, 피니언기어쌍들의 공간상 관계가 설명된다. 4개의 피니언 보어들(110 내지 116)과, 이에 따른 4개의 피니언 대우들(100 내지 106)은 윈도 개구(124) 반대쪽 차동장치 케이싱(40) 둘레에 원주방향으로 고른 간격으로 서로 떨어져 위치한다. 보다 상세하게는, 제1 피니언 보어쌍(110)은 제2 피니언 보어쌍(112)으로부터 방사상으로 거리 α1만큼 옵셋되어 있다. 제2 피니언 보어쌍(112)은 제3 피니언 보어쌍(112)으로부터 방사상으로 거리 α2만큼 옵셋되어 있다. 제3 피니언 보어쌍(112)은 제4 피니언 보어쌍(112)으로부터 방사상으로 거리 α3만큼 옵셋되어 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 거리(α)들은 각 제1 보어(110a 내지 110d)의 중심선으로부터 측정된 거리이다. 각 피니언 보어들(110과 112, 112와 114, 114와 116)간 방사상 옵셋은 거의 동일하다(예를 들어, α1=α2= α3). 제공된 예시에서, α1, α2 및 α3은 약 75도이다.

도 2b, 도 4 및 도 6에서는, 윈도 개구(124)의 구성과 크로스핀 어셈블리(90)의 협력관계가 설명된다. 윈도 개구(124)는 차동장치 케이싱(40)의 외측면에 형성될 수 있는 원통형 보스(128)에 의하여 둘러싸인 액세스 통로(126)를 포함한다. 원통형 보스(128)는 반경방향 내접면(136)을 포함하는 카운터보어(counterbore)(132)를 정의한다. 원통형 보스(128)는 돌출된 플랜지(142)상에 형성되어 잠금장치(146)를 수용하기 위한 한 쌍의 설치 통로(140)를 포함한다. 돌출부(150)는 윈도 개구(124) 주위로 적어도 일부 차동장치 케이싱(40)상의 원통형 보스(128) 내측방향으로 연장되어 있다.

크로스 핀 어셈블리(90)는 일반적으로 인접 헤드부(154), 중간 섕크부(158) 및 말단부(162)를 포함한다. 인접 헤드부(154)는 일반적으로 크로스핀(90)의 길이방향 축을 가로질러 연장될 수 있는 몸체를 정의한다. 인접 헤드부(154)는 잠금장치(fastener)(146)를 수용하는 관통보어(164)를 포함할 수 있다. 인접 헤드부(154)는 조립 공정중 반경방향 내접면(136)에 대해 슬라이드 가능하게 배치되는 활형 단부(168)를 포함할 수 있다. 인접 헤드부(154)의 저면(170)은 돌출부(150)와 반대방향에 위치한다. 크로스핀 어셈블리(90)의 말단부(162)는 차동장치 케이싱(40)상에 형성된 보어(172)의 내측에 위치하며, 중간 섕크부로부터 지름이 작게 단차지게 형성된다. 인접 헤드부(154)는 차동장치(40)의 축을 실질적으로 가로지르는 방향으로 삽입될 수 있다. 이와 같이, 크로스핀 어셈블리(90)의 헤드부(154)는 설치 중에 (도 1의) 인접 링기어(38)와 저촉하지 않을 것이다.

크로스핀 어셈블리(90)의 말단부(162)가 보어(172) 내측에 위치할 때 인접 헤드부(154)의 저면(170)은 카운터보어(132)와 윈도 개구(124) 사이에서 돌출부(150)와 맞물린다. 이와 마찬가지로, 인접 헤드부(154)의 활형 단부(168)는 방사상으로 맞물려 있는 카운터보어(132)의 내측면과 맞물린다. 그러면 가까운 쪽의 헤드부(154)는 관통보어(164)가 원통형 보스(128)상의 돌출된 플랜지(142)의 설치 통로와 정렬될 때까지 도 7에 도시된 위치에서 도 8에 도시된 차동장치(26)의 축방향과 실질적으로 평행하게 회전될 수 있다. 인접 헤드부(154)가 회전하는 동안, 반경방향 내접면은 인접 헤드부(154)의 활형 단부(168)를 안내한다. 이와 동시에, 돌출부(150)는 적절한 깊이에서 크로스핀 어셈블리(90)를 지지하여 관통보어(164)가 원통형 보스(128)상의 돌출 플랜지(142)의 설치 통로(140)와 적절히 정렬되도록 한다.

서로 정렬된 관통보어(164) 및 설치 통로(140)를 통해 잠금장치(146)가 삽입 고정될 수 있다. 설치된 크로스핀 어셈블리(90)로 크로스핀 어셈블리(90)와 차동장치 케이싱(40)간 상대적 운동이 실질적으로 억제된다. 그 결과로 액슬 샤프트(44,45)의 엔드플레이는 크로스핀(90) 중간부(158)의 직경에 의해 바람직한 공차(tolerance) 내로 제어될 수 있다. 스페이서(86)는 사이드기어들(68a,68b) 사이에 위치될 수 있으며 상기 사이드기어들(68a,68b)의 축방향 엔드플레이를 제어하여 차동장치(26)가 속박되는 것을 막아준다. 크로스핀(90)은 조립 상태에서 스페이서(86)와 저촉하지 않는다. 스페이서(86) 내 통로(92)는 크로스핀(90)보다는 큰 직경을 정의한다. 이와 같은 방법으로, 두 개의 별도 구성요소들이 사이드기어 엔드플레이(즉, 스페이서(86))와 액슬 샤프트 엔드플레이(즉, 크로스핀(90))를 제어하는 데 이용된다. 그와 같은 정렬을 통해 액슬 샤프트 엔드플레이에 영향주는 일 없이 사이드기어 엔드플레이를 적당량으로 할 수 있게 된다.

차동장치 어셈블리(26)의 질량은 회전밸런스를 제공하도록 분배될 수 있다. 특히, 원통형 보스(128)와 크로스핀 헤드(154)의 질량은 피니언 보어(110 내지 116) 근방의 차동장치 케이싱(40) 및 피니언 기어(100 내지 106)의 질량과 협력하여 회전균형을 이룬 차동장치 어셈블리(26)에 제공한다. 달리 표현하면, 차동장치 어셈블리(26)의 몇몇 구성요소들의 질량은 차동장치 어셈블리(26)가 회전축(A) 주위로 회전될 때 불균형을 최소화 내지는 이를 제거하기 위하여 회전축 주위로 분배된다. 따라서, 평형을 이루는 무게가 부가적으로 또는 선택적으로 차동장치 케이싱(40) 또는 차동장치 어셈블리(26)의 말단 캡(50)상에 형성될 수 있음이 예상된다.

잠금장치(146)는 공구 또는 토크렌치의 설치를 변화시키지 않고서도 동일 액슬 어셈블리 라인들이 개방형 차동장치 및 헬리컬 기어 차동장치 모두와 함께 움직 일 수 있도록 개방형 차동장치과 동일하게 구성될 수 있다.

도 9로 돌아가면, 다른 특성에 따른 차동장치 어셈블리(226)가 도시되어 있다. 차동장치 어셈블리(226)는 차동장치 어셈블리(26)와 같은 구성요소로 구성될 수 있으며, 참조번호 200번 대로 표시된다. 차동장치 어셈블리(226)는 중간 섕크부(shank portion)(258)와 말단부(262)를 구비한 크로스핀(290)을 포함한다. 크로스핀(290)은 리테이닝 디스크(234)에 의하여 차동장치 케이싱(240)에 놓여지기에 적합하도록 구성되어 있다. 특히, 크로스핀(290) 인접단부는 리테이닝 디스크(234)의 내측면상에 형성된 카운터보어(238)측으로 들어가기에 적합하도록 되어 있다. 리테이닝링(244)은 조립된 위치에서 카운터보어(232)상에 정렬된 레이디얼 립(244)에 안착하기에 적합하도록 구성되어 있다.

도 10을 참조하면, 또 다른 특성에 따른 차동장치(326)가 도시되어 있다. 차동장치 어셈블리(326)는 차동장치 어셈블리(26)와 같은 구성요소로 구성되며, 참조범호 300번대로 표시된다. 차동장치 어셈블리(326)는 중간 섕크부(358)와 말단부(362)를 구비한 크로스핀(390)을 포함한다. 크로스핀(390)은 L형 플레이트(334) 및 잠금장치(341)에 의하여 차동장치 케이싱(340)에 놓여지기에 적합하도록 구성되어 있다. 특히, 크로스핀(390)의 인접 단부는 L형 플레이트(334)상에 위치하는 개구(338)를 관통하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, L형 플레이트는 크로스핀(390)과 협력하여 축(A)과 실질적으로 수직한 방향으로 크로스핀(390)을 지탱한다. 잠금장치(341)는 플랜지부(332)에 형성된 통로(348)와 L형 플레이트(334)에 위치한 통로(335)를 통해 고정될 수 있도록 구성되어 있다. 그 결과로, 설치된 위치에서 잠금장치(341)는 크로스핀(290) 인접단부를 구속하여 설치된 위치에 크로스핀(290)을 지탱한다.

도 11을 참조하면, 또 다른 특성에 따른 차동장치 어셈블리(426)가 도시되어 있다. 차동장치 어셈블리(426)는 차동장치 어셈블리(26)와 같은 구성요소로 구성되며, 참조번호 400번대로 표시된다. 차동장치 어셈블리(426)는 중간 섕크부(458)와 말단부(462)를 구비한 크로스핀(490)을 포함한다. 크로스핀(490)은 잠금장치(441)에 의하여 차동장치 케이싱(440)에 놓여지기에 적합하도록 구성되어 있다. 특히, 잠금장치(441)는 플랜지부(432)에 형성된 통로(448)와 크로스핀(490)에 위치한 통로(435)를 통해 고정되기에 적합하도록 구성되어 있다.

액세스 통로(426)가 차동장치 케이싱(440)에 형성될 수 있으며 (도 3의) C형클립(92)을 설치하기 위한 접근 통로를 제공한다. 부가적 특성에 따른 스페이서(486)는 조립된 위치에서 그것을 통해 크로스핀(490)을 수용하는 통로(492)를 포함한다. 스페이서(486)는 차동장치 케이싱(440)측에 축방향으로 설치되고 본 상세한 설명에서 설명된 사이드기어들 사이에 위치하기에 적합하도록 구성될 수 있다.

본 발명이 명세서와 특정 실시예에 대한 도면을 참고하여 설명되어졌지만, 당업자에게는 다양한 변형이 가능하고 특허청구범위상의 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 그와 균등한 구성요소로 대체될 수 있다고 이해될 것이다. 또한, 다양한 실시예들간 특징, 구성요소 및/또는 기능의 조합도 본 발명의 일 실시예에 대한 특징, 구성요소 및/또는 기능들이 적절한 다른 실시예에 적용될 수 있다는 점을 본 발명의 개시에 의하여 당업자는 이해할 것이라는 게 명확하게 예상된다. 아울러, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 특정 조건이나 물질을 본 발명의 교시에 적용될 수 있도록 다양한 수정들이 가해질 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 구현하기 위하여 현재 고려될 수 있는 베스트 모드로서 도면에 도시되고 명세서에 설명된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 오히려 본 발명은 전술한 상세한 설명과 첨부한 특허청구범위 내에 있는 모든 실시예들을 포함하는 것이라고 이해되어져야 한다.

Claims (27)

1. 차량용 차동장치 어셈블리에 있어서,

   축주위로 회전가능하며, 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어(bore)쌍이 형성된 차동장치 케이싱;

   상기 차동장치 케이싱 내에 배치되는 한 쌍의 사이드기어;

   상기 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어쌍 내에 각각 회전 및 슬라이딩 가능하게 배치되는 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언기어쌍;

   상기 차동장치 케이싱의 상기 제1 피니언기어쌍과 제4 피니언기어쌍 사이에 형성된 윈도 개구(window opening);

   상기 윈도 개구를 통해 상기 사이드 기어 사이에 배치되며, 통공이 형성되어 있는 스페이서(spacer);

   상기 축에 대해 수직방향으로 연장되며, 상기 윈도 개구 및 상기 스페이서 내 통공을 통해 상기 차동장치 케이싱에 연결되어, 상기 스페이서를 상기 차동장치 케이싱에 결합하는 크로스핀;을 구비하되,

   상기 제2 피니언 보어쌍이 상기 제1 피니언 보어쌍으로부터 원주방향으로 제1 이격각(spacing angle)만큼 옵셋(offset)되고, 상기 제3 피니언 보어쌍이 상기 제2 피니언 보어쌍으로부터 원주방향으로 제2 이격각만큼 옵셋되며, 상기 제4 피니언 보어쌍이 상기 제3 피니언 보어쌍으로부터 원주방향으로 제3 이격각만큼 옵셋되고, 상기 제4 피니언 보어쌍이 상기 제1 피니언 보어쌍으로부터 원주방향으로 제4 이격각만큼 옵셋되되,

   상기 제1 이격각은 상기 제2 이격각과 실질적으로 동일하고, 상기 제3 이격각은 상기 제1 이격각과 제2 이격각중 적어도 하나와 실질적으로 동일하며, 상기 제4 이격각은 상기 제1 이격각 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
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4. 제 1 항에 있어서,

   상기 크로스핀은 상기 윈도 개구와 근접한 상기 차동장치 케이싱에 고정된 인접 헤드부(head portion), 상기 스페이서 내 상기 통공을 관통하는 중간 섕크부(shank portion) 및 상기 차동장치 케이싱에 형성된 보어에 안내되는 말단부(end portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
5. 차량용 차동장치 어셈블리에 있어서,

   축주위로 회전가능한 차동장치 케이싱;

   상기 차동장치 케이싱 내에 배치되는 한 쌍의 사이드기어;

   상기 차동장치 케이싱에 형성되어 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어쌍;

   상기 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어 쌍 내에 각각 회전 및 슬라이딩 가능하게 배치되는 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언기어쌍;

   상기 차동장치 케이싱의 상기 제1 피니언 보어쌍과 제4 피니언 보어쌍 사이에 형성된 윈도 개구;

   상기 윈도 개구를 통해 상기 사이드 기어들의 사이에 배치되며, 통공이 형성되어 있는 스페이서;

   상기 스페이서의 통공을 통해 상기 축에 대해 수직방향으로 연장되는 크로스핀;을 구비하되,

   상기 제2 피니언 보어쌍이 상기 제1 및 제3 피니언 보어쌍으로부터 원주 방향으로 동일 거리만큼 옵셋되고, 상기 제3 피니언 보어쌍은 상기 제2 및 제4 피니언 보어쌍으로부터 원주방향으로 동일 거리만큼 옵셋되고,

   상기 스페이서는 상기 차동장치 케이싱의 내의 상기 한 쌍의 사이드기어 사이에 배치되며,

   상기 크로스핀은 상기 윈도 개구와 근접한 상기 차동장치 케이싱에 고정된 인접 헤드부, 상기 스페이서 내 상기 통공을 관통하는 중간 섕크부 및 상기 차동장치 케이싱에 형성된 보어에 안내되는 말단부를 포함하고, 상기 말단부는 상기 섕크부로부터 지름이 작게 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 윈도 개구는, 상기 차동장치 케이싱의 외측면으로부터 연장되는 보스(boss)에 의해 둘러싸인 액세스 통로를 포함하며, 상기 크로스핀의 인접 헤드부가 상기 보스에 의해 수용되는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 보스는 상기 크로스핀의 상기 인접 헤드부를 지나 연장되는 잠금장치(fastener)를 수용하기 위하여 형성된 설치 통로(mounting passage)를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
8. 제 7 항에 있어서,

   축 주위로 상기 차동장치 어셈블리의 회전 균형을 이루기 위하여, 상기 보스 및 상기 크로스핀 헤드의 질량이 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 피니언 보어 주위의 상기 차동장치 케이싱의 질량과 차동장치 케이싱 근방의 상기 각 피니언기어의 질량에 대응되는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
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14. 차량용 차동장치 어셈블리에 있어서,

    축주위로 회전가능며, 제1, 제2 액슬 샤프트와 통해 있는 차동장치 케이싱;

    상기 차동장치 케이싱에 형성된 윈도 개구;

    상기 차동장치 케이싱 내에 배치되는 한 쌍의 사이드기어;

    상기 한 쌍의 사이드 기어들의 사이에 배치되어 상기 사이드기어의 내부 이동을 제한하며, 통공이 형성되어 있는 스페이서;

    상기 스페이서의 통공을 통해 상기 축에 대해 수직방향으로 연장되어 상기 사이드기어의 내부 이동을 제한하는 크로스핀;을 구비하되,

    상기 크로스핀은 사이드기어의 내부 이동을 억제하는 스페이서와 독립적으로 제1 및 제2 액슬 샤프트의 내부 이동을 억제하며,

    상기 크로스핀은 상기 윈도 개구와 근접한 상기 차동장치 케이싱에 고정된 인접 헤드부을 포함하며,

    상기 윈도 개구는 상기 차동장치 케이싱의 외측면으로부터 연장되는 보스에 의해 둘러싸인 액세스 통로를 포함하고, 상기 크로스핀의 인접 헤드부가 그 설치 위치에서 상기 보스에 의해 수용되며,

    상기 보스는 상기 크로스핀을 설치 위치에 유지시키기 위한 잠금장치를 수용하기 위하여 형성된 설치 통로를 적어도 하나 이상 포함하며,

    상기 크로스핀은 상기 인접 헤드부의 길이방향 몸체가 상기 축을 실질적으로 가로지르는 설치방향과 상기 길이방향 몸체가 상기 축에 실질적으로 평행인 피설치방향 사이에서 회전가능하게 설치되며,

    상기 크로스핀의 상기 길이방향 몸체는 상기 설치방향과 피설치방향 사이에서 회전하는 동안 상기 보스의 활형 단면을 슬라이딩할 수 있게 맞물려 있는 활형 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 길이방향 몸체가 상기 피설치 위치에서 돌출부에 의하여 내측면상에 속박되어 있는 것으로서, 상기 돌출부는 상기 윈도 개구와 상기 차동장치상에 위치한 상기 보스 사이에서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 차동장치 어셈블리.
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