KR100787366B1 - Limited slip differential device using centrifugal force - Google Patents

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KR100787366B1
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최진욱
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다이모스(주)
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Abstract

A limited slip differential device using centrifugal force is provided to reduce complexity of a structure with respect to an electronic control device by completely performing a limited slip differential function. A side gear operating bracket(20) is arranged between a pair of differential side gears and is separated from an external girth surface of a differential pinion. The side gear is rotatable to be selectively connected to the differential side gear by intermediating a center axis(10) coupled to a differential case(1). A shaft groove(30) is engraved toward a center of a diameter from the external girth surface of the differential shaft. A centrifugal force bracket(50) is installed in the shaft groove by intermediating an intension spring. The centrifugal force bracket is selectively protruded out of the shaft groove by the centrifugal force according to rotating speed of the differential pinion shaft. An end of a returning unit(60) is connected to the center axis and the other thereof is connected to the side gear operating bracket. The retuning unit gives returning force to rotational movement of the side gear operating bracket. A multi-plate friction clutch member(70) is arranged at a space between the differential case and the differential side gear. A surface of the multi-plate friction clutch member is a little separated from the differential case and other surface thereof is adhered closely to the differential side gear. The multi-plate friction clutch member is connected to the differential case when the side gear operating bracket is contacted to the differential side gear.

Description

원심력을 이용한 차동제한장치{Limited slip differential device using centrifugal force}Limited slip differential device using centrifugal force

도 1은 일반적인 디퍼렌셜 기어의 구성을 개념적으로 도시한 도면,1 is a view conceptually showing a configuration of a general differential gear;

도 2는 본 발명에 따라 원심력을 이용한 차동제한장치를 설명하기 위한 구성의 도면,2 is a view of a configuration for explaining a differential limiting apparatus using centrifugal force in accordance with the present invention;

도 3의 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도,A partial cross-sectional view taken along line II of FIG. 2;

도 4는 도 2의 작동상태를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the operating state of FIG.

도 5는 Ⅱ-Ⅱ선 부분단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of line II-II.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 - 디퍼렌셜 케이스 2 - 디퍼렌셜 피니언샤프트1-Differential Case 2-Differential Pinion Shaft

4 - 디퍼렌셜 사이드기어 10 - 중심축4-Differential Side Gear 10-Center Shaft

20 - 사이드기어 작동브라켓 21 - 베이스부20-Side gear operating bracket 21-Base part

23 - 돌기부 30 - 샤프트홈23-protrusion 30-shaft groove

40 - 인장스프링 50 - 원심력브라켓40-tension spring 50-centrifugal bracket

60 - 작동브라켓 복귀수단 61 - 판스프링부재60-Returning means of operating bracket 61-Leaf spring member

63 - 고정핀부재 70 - 다판 마찰클러치부재63-fixing pin member 70-multi-plate friction clutch member

본 발명은 디퍼렌셜 기어의 원심력을 이용하여 차동제한의 기능을 원활히 행할 수 있도록 한 장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a device for enabling the differential limiting function to be performed smoothly by using the centrifugal force of the differential gear.

일반적으로, 차동장치는 종감속기어(final gear)와 일체로 되어 액슬하우징(axle housing)에 설치된 것으로서, 차량의 좌우측 바퀴의 회전수 변화를 가능케 하여 울퉁불퉁한 도로를 주행할 때나 또는 선회주행을 할 때에 무리없이 주행이 가능하도록 하는 장치이다.In general, a differential device is installed in an axle housing, which is integrated with a final gear, to allow a change in the rotational speed of the left and right wheels of a vehicle, such as when driving on a bumpy road or turning. It is a device that allows driving without difficulty.

상기 차동장치는 외관상 디퍼렌셜 캐리어 및 이 디퍼렌셜 캐리어의 일측에 결합되는 캐리어커버로 구성되며, 상기 디퍼렌셜 캐리어의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이 디퍼렌셜 케이스(1)가 엔진의 동력을 전달받아 회전(공전) 가능하도록 설치된다.The differential device is composed of a differential carrier and a carrier cover coupled to one side of the differential carrier, and the differential case 1 is rotated by receiving the power of the engine as shown in FIG. 1 inside the differential carrier. It is installed to be possible.

또한, 상기 디퍼렌셜 케이스(1)에는 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)가 핀결합에 의해 동력전달이 가능하도록 설치되어 있고, 상기 디퍼렌셜 케이스(1)의 내부에는 한 쌍의 디퍼렌셜 피니언(3) 및 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)가 서로 마주 대하는 위치에서 유기적으로 치합(이맞물림)되어 일체로 구성된 디퍼렌셜 기어가 설치되어 있다.In addition, the differential case 1 is provided with a differential pinion shaft 2 so as to allow power transmission by pin coupling, and the differential case 1 has a pair of differential pinions 3 and a pair thereof. The differential gear which is integrally formed by being organically engaged (engaged) in the position where the differential side gear 4 opposes each other is provided.

이와 같이 구성된 차동장치는, 드라이브 피니언을 거쳐서 입력된 엔진의 출력이 링기어를 회전시키면, 상기 링기어에 일체로 결합된 디퍼렌셜 케이스(1)가 회전하게 됨에 따라 상기 디퍼렌셜 케이스(1)에 결합된 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)가 회전(공전)하게 된다.The differential device configured as described above is coupled to the differential case 1 as the differential case 1 integrally coupled to the ring gear rotates when the output of the engine input via the drive pinion rotates the ring gear. The differential pinion shaft 2 is rotated (idle).

이때, 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)에 베어링 결합된 한 쌍의 디퍼렌셜 피니언(3)이 각각 회전하게 되고, 이로 인해 상기 디퍼렌셜 피니언(3)과 이맞물림 된 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)가 회전하게 되며, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)에 스플라인 결합된 좌우의 드라이브샤프트(5)로 구동력이 분배됨으로써, 구동륜이 회전을 하게 되는 것이다.At this time, the pair of differential pinions 3 bearing-coupled to the differential pinion shaft 2 are rotated, so that the pair of differential side gears 4 meshed with the differential pinions 3 are rotated. As the driving force is distributed to the left and right drive shafts 5 splined to the differential side gears 4, the driving wheels are rotated.

한편, 차량의 주행 중 좌우측의 구동륜 중 어느 한 개의 구동륜에만 슬립(slip) 또는 공회전이 발생하게 되면, 슬립이나 또는 공회전이 발생하지 않는 쪽의 차륜으로는 동력이 전달되지 않고 슬립이나 또는 공회전이 발생하는 반대측의 차륜으로만 동력이 전달됨에 따라 실제적으로 주행이 불가능한 상태에 이르게 된다.On the other hand, if slip or idle occurs only in one of the left and right drive wheels while the vehicle is running, no power is transmitted to the wheel on which the slip or idle does not occur and slip or idle occurs. As power is transmitted only to the wheels on the opposite side, the vehicle is virtually impossible to drive.

이를 예방하기 위해 슬립 또는 공회전이 발생하는 쪽의 차륜의 동력을 반대쪽 차륜으로 전달하여 양쪽 차륜의 동력을 균형 있게 맞춤으로써 주행 가능한 상태가 되도록 하는 차동제한장치를 사용하고 있다.To prevent this, a differential limiting device is used to transfer the power of the wheel on the side where slip or idle occurs to the other wheel to balance the power of both wheels so that the vehicle can run.

현재 사용하고 있는 대부분의 차동제한장치들은 양쪽 차륜의 회전수를 감지하여 이들의 속도 차이에 따라 차동기능을 제어하는 전자제어식 장치가 주를 이루고 있는 실정이다.Most of the current differential limiters are mainly electronically controlled devices that detect the number of revolutions of both wheels and control the differential function according to the speed difference.

하지만, 상기와 전자제어식 장치는 비교적 정확한 제어가 가능한 장점은 있지만, 반대로 구조가 복잡하고 제조원가가 비싼 단점이 있다.However, the electronically controlled device has the advantage of being able to control relatively precisely, on the contrary, the structure is complicated and the manufacturing cost is expensive.

이에 본 발명은, 좌우측의 구동륜 중 어느 한 개의 구동륜에만 슬립 또는 공회전이 발생할 때 디퍼렌셜 기어의 원심력을 이용하여 차동제한의 기능을 원활히 수행할 수 있도록 한 새로운 구성의 기계식 장치를 제공함으로써, 구조가 복잡한 전자제어식 장치의 단점을 해결할 수 있도록 함과 동시에 제조원가도 절감시킬 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a mechanical device having a new structure that allows the differential gearing function to be smoothly performed by using the centrifugal force of the differential gear when slip or idle occurs in only one of the driving wheels on the left and right sides. The purpose is to reduce the manufacturing cost and at the same time solve the shortcomings of the electronically controlled device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차동제한장치는, 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어사이에서 디퍼렌셜 피니언샤프트의 바깥 둘레면과 근접거리로 이격되게 배치되는 한편 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트의 반경방향을 따라 디퍼렌셜 케이스에 일직선으로 결합된 중심축을 매개로 상기 디퍼렌셜 사이드기어와 선택적인 접촉을 할 수 있게 회전 가능하게 설치되는 사이드기어 작동브라켓과; 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트의 자전 운동시 상기 사이드기어 작동브라켓과 중첩을 이룰 수 있는 디퍼렌셜 피니언샤프트의 바깥 둘레면에서 직경의 중심을 향해 음각되어 형성된 샤프트홈과; 상기 샤프트홈내에 인장스프링을 매개로 탄력적인 직선이동을 할 수 있도록 설치되는 한편 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트의 자전속도에 따라 원심력에 의해 선택적으로 샤프트홈의 밖으로 돌출되어 상기 사이드기어 작동브라켓과 접촉하는 원심력브라켓과; 일단은 상기 중심축에 연결되고 타단은 상기 사이드기어 작동브라켓에 연결되어 상기 사이드기어 작동브라켓의 회전 운동에 복귀력을 부여하는 작동브라켓 복귀수단과; 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 디퍼렌셜 사이드기어사이의 공간에 배치되면서 일면은 상기 디퍼렌셜 케이스와 근접거리로 이격되고 타면은 상기 디퍼렌셜 사이드기어와 밀착되도록 설치되는 한편 상기 사이드기어 작동브라켓이 상기 디퍼렌셜 사이드기어에 접촉할 때 상기 디퍼렌셜 케이스와 밀착되면서 접촉하는 다판 마찰클러치부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.The differential limiting apparatus of the present invention for achieving the above object is disposed between the pair of differential side gears at a close distance from the outer circumferential surface of the differential pinion shaft, while the differential along the radial direction of the differential pinion shaft. A side gear operating bracket rotatably installed to allow selective contact with the differential side gear via a central axis coupled to the case in a straight line; A shaft groove engraved toward the center of the diameter on the outer circumferential surface of the differential pinion shaft which can overlap with the side gear operating bracket during the rotational movement of the differential pinion shaft; Centrifugal force bracket which is installed in the shaft groove to allow elastic straight movement through the tension spring, and protrudes out of the shaft groove selectively by centrifugal force according to the rotational speed of the differential pinion shaft. and; An operation bracket return means, one end of which is connected to the central axis and the other end of which is connected to the side gear operation bracket to impart a return force to the rotational movement of the side gear operation bracket; It is disposed in the space between the differential case and the differential side gear, one side is spaced close to the differential case, the other side is installed to be in close contact with the differential side gear while the side gear operation bracket is in contact with the differential side gear It is characterized in that consisting of; multi-plate friction clutch member in close contact with the differential case.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따라 원심력을 이용한 차동제한장치를 설명하기 위한 구성의 도면이고, 도 3의 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 종래와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.FIG. 2 is a view for explaining a differential limiting apparatus using centrifugal force according to the present invention. FIG. 2 is a partial sectional view taken along the line I-I of FIG. .

본 발명은 차동장치를 구성하는 디퍼렌셜 기어의 원심력을 이용해 차동제한의 기능을 원활히 수행할 수 있도록 한 것으로서, 상기 디퍼렌셜 기어는 도 2에 도시된 바와 같이 디퍼렌셜 케이스(1)의 내부에서 한 쌍의 디퍼렌셜 피니언(3) 및 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)가 서로 마주 대하도록 배치됨과 동시에 유기적으로 치합(이맞물림)되어 일체로 이루어진 조합체이다.The present invention is to facilitate the function of the differential limit by using the centrifugal force of the differential gear constituting the differential device, the differential gear is a pair of differential in the differential case (1) as shown in FIG. The pinion 3 and the pair of differential side gears 4 are arranged so as to face each other and are organically engaged (engaged) and integrally formed.

도 2에 도시된 미설명 도면부호 5는 드라이브샤프트이다.Unexplained reference numeral 5 shown in FIG. 2 is a drive shaft.

한편, 본 발명에 따른 차동제한장치는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 사이드기어 작동브라켓(20), 샤프트홈(30), 원심력브라켓(50)과 작동브라켓 복귀수단(60) 및, 다판 마찰클러치부재(70)로 구성된다.On the other hand, the differential limiting device according to the present invention as shown in Figures 2 and 3 side gear operating bracket 20, shaft groove 30, centrifugal force bracket 50 and the operating bracket return means 60, and multiple plates It is composed of a friction clutch member (70).

상기 사이드기어 작동브라켓(20)은, 상기 디퍼렌셜 케이스(1)의 내부에서 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)사이에 위치하도록 설치된다.The side gear operation bracket 20 is installed to be located between the pair of differential side gears 4 in the differential case 1.

즉, 사이드기어 작동브라켓(20)은 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)사이에서 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 바깥 둘레면과 근접거리로 이격되게 배치되는 한편, 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 반경방향을 따라 디퍼렌셜 케이스(1)에 일직선으로 결합된 중심축(10)을 매개로 회전 가능하게 설치된다.That is, the side gear operating bracket 20 is disposed between the pair of differential side gears 4 at a close distance from the outer circumferential surface of the differential pinion shaft 2, while the radius of the differential pinion shaft 2 is different. It is rotatably installed via the central axis 10 coupled in a straight line to the differential case 1 along the direction.

또한, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)는 중심축(10)을 매개로 회전하였을 때 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 선택적인 접촉을 할 수 있도록 설치되는 구성이다.In addition, the differential side gear 4 is configured to allow selective contact with the differential side gear 4 when rotated through the central axis 10.

그리고, 상기 사이드기어 작동브라켓(20)은 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하며, 이때에는 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)를 중심으로 서로 대칭적으로 위치하게 설치된다.In addition, the side gear operation bracket 20 is preferably composed of a pair, and in this case, the differential pinion shaft 2 is installed to be symmetrically positioned with respect to each other.

여기서, 상기 사이드기어 작동브라켓(20)에 대해 좀더 상세하게 설명하면, 상기 중심축(10)을 기준으로 양단이 상기 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 근접거리로 이격된 위치까지 연장되어 형성된 베이스부(21)와, 상기 베이스부(21)로부터 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 길이방향을 따라 일직선으로 돌출되어 그 선단이 샤프트홈(30)의 측부에 위치할 수 있도록 형성되는 한편 상기 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출된 원심력브라켓(50)이 접촉하는 돌기부(23)로 구성되며, 상기 베이스부(21)와 상기 돌기부(23)는 그 형상이 티(Ｔ)자 모양으로 형성된 구조이다.Here, the side gear operation bracket 20 will be described in more detail. The both ends of the side gear operating bracket 20 are extended to a position spaced apart from the pair of differential side gears 4 at a close distance. Base shaft 21 and protruded in a straight line from the base portion 21 along the longitudinal direction of the differential pinion shaft 2 is formed so that the front end can be located on the side of the shaft groove (30) while the shaft groove Consisting of the protrusions 23 are in contact with the centrifugal force bracket 50 protruding out of the (30), the base portion 21 and the protrusions 23 is a structure formed in the shape of the T (T) shape.

상기 샤프트홈(30)은, 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 자전 운동시 상기 사이드기어 작동브라켓(20)과 중첩을 이룰 수 있는 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 바깥 둘레면에서 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 직경 중심을 향해 음각되어 형성되는 구조이다.The shaft groove 30, the differential pinion shaft (2) on the outer circumferential surface of the differential pinion shaft (2) which can overlap the side gear operating bracket 20 during the rotation of the differential pinion shaft (2) Is a structure that is engraved toward the center of the diameter.

그리고, 상기 샤프트홈(30)도 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하며, 이때에는 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 직경방향을 따라 일직선의 대칭구조를 이루도 록 구성된다.In addition, the shaft groove 30 is also preferably composed of a pair, in this case is configured to form a straight symmetrical structure along the radial direction of the differential pinion shaft (2).

상기 원심력브라켓(50)은, 상기 샤프트홈(30)내에서 인장스프링(40)을 매개로 탄력적인 직선이동을 할 수 있도록 설치된다.The centrifugal force bracket 50 is installed to allow elastic straight movement in the shaft groove 30 via the tension spring 40.

여기서, 상기 인장스프링(40)은 양단이 상기 샤프트홈(30)의 안쪽 바닥과 원심력브라켓(50)의 일면에 고정 결합된 구조이다.Here, the tension spring 40 has both ends fixedly coupled to the inner bottom of the shaft groove 30 and one surface of the centrifugal force bracket 50.

그리고, 상기 원심력브라켓(50)은, 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 자전속도에 따라 원심력에 의해 선택적으로 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출되어 상기 사이드기어 작동브라켓(20)과 접촉할 수 있도록 설치되는 구조이다.The centrifugal force bracket 50 is installed to protrude out of the shaft groove 30 selectively by centrifugal force according to the rotational speed of the differential pinion shaft 2 so as to be in contact with the side gear operation bracket 20. It is a structure.

즉, 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)가 고속으로 자전하면 상기 원심력브라켓(50)에는 원심력이 작용하게 되고, 이때의 원심력이 상기 인장스프링(40)의 힘보다 크게 되면 이 시점부터 상기 원심력브라켓(50)은 샤프트홈(30)을 따라 이동하여 그 일부가 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출되며, 이와 같이 돌출된 원심력브라켓(50)의 일부는 상기 사이드기어 작동브라켓(20)과 접촉할 수 있게 되는 것이다.That is, when the differential pinion shaft 2 rotates at a high speed, the centrifugal force acts on the centrifugal force bracket 50, and when the centrifugal force is greater than the force of the tension spring 40, the centrifugal force bracket 50 starts at this point. Is moved along the shaft groove 30 so that a part thereof protrudes out of the shaft groove 30, and a part of the protruding centrifugal bracket 50 is in contact with the side gear operating bracket 20. .

또한, 상기 원심력브라켓(50)은 상기 샤프트홈(30)마다 각각 한 개씩 설치되는 구조가 바람직하며, 이에 따라 상기 샤프트홈(30)과 동일한 대칭구조로서 설치되는 한 쌍으로 구성된다.In addition, the centrifugal force bracket 50 is preferably a structure that is installed one for each of the shaft grooves 30, and thus is composed of a pair installed as the same symmetrical structure as the shaft groove (30).

상기 작동브라켓 복귀수단(60)은, 상기 중심축(10)에 일단이 연결되고 상기 사이드기어 작동브라켓(20)에 타단이 연결되어 설치되는 것으로서, 상기 사이드기어 작동브라켓(20)이 중심축(10)을 중심으로 회전하였을 때 이를 원래의 위치로 복귀시키고자 하는 힘을 제공하게 된다.The actuating bracket return means 60 is provided with one end connected to the central shaft 10 and the other end connected to the side gear operating bracket 20, and the side gear operating bracket 20 is a central shaft ( When rotated around 10), it provides the force to return it to its original position.

여기서, 상기 작동브라켓 복귀수단(60)에 대해 좀더 상세하게 설명하면, 상기 중심축(10)에 일단이 고정 결합되고 타단은 상기 베이스부(21)의 양단을 향해 각각 배치되어 설치되는 한 쌍의 판스프링부재(61)와, 상기 베이스부(21)의 양단부위에서 판스프링부재(61)의 양쪽 측면을 가압 지지하도록 돌출 결합되는 다수개의 고정핀부재(63)로 구성된다.Here, the operation bracket return means 60 in more detail, a pair of one end is fixedly coupled to the central axis 10 and the other end is arranged to be installed toward both ends of the base portion 21, respectively It consists of a leaf spring member 61 and a plurality of fixing pin members 63 protrudingly coupled to support both sides of the leaf spring member 61 at both ends of the base portion 21.

상기 다판 마찰클러치부재(70)는, 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)사이의 공간에 배치되는 것으로서 그 일면은 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 근접거리로 이격되도록 설치되고 반대편의 타면은 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 밀착되도록 설치된 구조이다.The multi-plate friction clutch member 70 is disposed in a space between the differential case 1 and the differential side gear 4, and one surface thereof is installed to be spaced apart from the differential case 1 at a close distance and on the opposite side. The other side is a structure installed to be in close contact with the differential side gear (4).

그리고, 상기 다판 마찰클러치부재(70)는 상기 사이드기어 작동브라켓(20)이 회전하여 베이스부(21)의 양단이 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 접촉할 때 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와의 틈새가 없어지면서 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와도 서로 밀착되는 구조를 갖게 된다.In addition, the multi-plate friction clutch member 70 has a gap with the differential case 1 when the side gear operating bracket 20 rotates so that both ends of the base portion 21 come into contact with the differential side gear 4. While disappearing, the differential case 1 also has a structure in close contact with each other.

즉, 사이드기어 작동브라켓(20)이 회전하여 그 회전력으로 디퍼렌셜 사이드기어(4)를 가압하게 되면, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)는 스플라인 결합된 드라이브샤프트(5)를 따라 디퍼렌셜 케이스(1)측으로 이동하게 되고, 이와 같은 디퍼렌셜 사이드기어(4)의 이동에 의해 다판 마찰클러치부재(70)도 함께 이동을 하여, 결국 다판 마찰클러치부재(70)가 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 밀착되는 구조가 되는 것이다.That is, when the side gear operation bracket 20 is rotated to press the differential side gear 4 with the rotational force, the differential side gear 4 is directed toward the differential case 1 along the spline-coupled drive shaft 5. By moving the differential side gear 4, the multi-plate friction clutch member 70 moves together, resulting in a structure in which the multi-plate friction clutch member 70 comes into close contact with the differential case 1. will be.

여기서, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)가 디퍼렌셜 케이스(1)측으로 이동하는 거리는 아주 미세하다.Here, the distance that the differential side gear 4 moves toward the differential case 1 is very fine.

한편, 도 2에 도시된 미설명 도면부호 C1은 사이드기어 작동브라켓(20)이 회전하지 않았을 때 베이스부(21)의 끝단과 디퍼렌셜 사이드기어(4)와의 사이틈새이며, 또한 미설명 도면부호 C2는 동일조건에서 디퍼렌셜 케이스(1)와 다판 마찰클러치부재(70)와의 사이틈새이다.Meanwhile, reference numeral C1 shown in FIG. 2 is a gap between the end of the base portion 21 and the differential side gear 4 when the side gear operating bracket 20 does not rotate, and also reference numeral C2. Is a gap between the differential case 1 and the multi-plate friction clutch member 70 under the same conditions.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the embodiment according to the present invention will be described.

먼저, 직진 주행 및 정상적인 선회 주행시에는 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)가 자전 운동을 하지 않거나 아주 미세한 회전력을 발휘하는 자전 운동을 하게 된다.First, in the straight driving and the normal turning driving, the differential pinion shaft 2 does not rotate or exert a very fine rotational force.

이때에는, 원심력브라켓(50)에 발생하는 원심력의 크기보다 인장스프링(40)의 힘이 크므로, 상기 원심력브라켓(50)은 도 3과 같이 샤프트홈(30)속에 위치한 상태로서 존재하게 된다.At this time, since the force of the tension spring 40 is greater than the magnitude of the centrifugal force generated in the centrifugal force bracket 50, the centrifugal force bracket 50 is present as being located in the shaft groove 30 as shown in FIG.

따라서, 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 사이드기어 작동브라켓(20)과의 사이에는 틈새(C1)가 존재하는 상태이므로, 직진 및 정상적인 선회 주행중인 차량은 정상적인 차동기능을 발휘할 수 있게 된다.Therefore, since the clearance C1 exists between the differential side gear 4 and the side gear operating bracket 20, the vehicle in the straight and normal turning driving can exhibit a normal differential function.

한편, 차량의 주행 중 좌우측의 구동륜 중 어느 한 개의 구동륜에만 한 바퀴 이상의 슬립(slip) 또는 공회전이 발생함으로 인해 좌우측 구동륜의 속도차가 크게 되면, 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)는 고속 자전 운동을 하게 된다.On the other hand, when the speed difference between the left and right driving wheels is large because one or more slips or idlings occur only in one of the left and right driving wheels while the vehicle is running, the differential pinion shaft 2 performs a high speed rotating motion.

이에 따라, 원심력브라켓(50)에는 인장스프링(40)의 힘을 이기는 큰 힘의 원심력이 작용하게 되고, 이 원심력에 힘에 의해 상기 원심력브라켓(50)은 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출하여 도 5와 같은 상태가 된다.Accordingly, the centrifugal force of a large force that overcomes the force of the tension spring 40 acts on the centrifugal force bracket 50, and the centrifugal force bracket 50 protrudes out of the shaft groove 30 by the force of the centrifugal force. It is in the same state as 5.

상기 원심력브라켓(50)이 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출한 상태에서 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)가 계속 자전 운동을 하게 되면, 상기 원심력브라켓(50)은 사이드기어 작동브라켓(20)이 돌기부(23)와 접촉하게 되고, 이때의 힘에 의해 상기 사이드기어 작동브라켓(20)은 중심축(10)을 중심으로 도 4에 도시된 화살표 R1과 같이 반시계 방향으로 회전을 하게 된다.When the differential pinion shaft 2 continues to rotate while the centrifugal force bracket 50 protrudes out of the shaft groove 30, the centrifugal force bracket 50 has a side gear operation bracket 20 having a protrusion 23. In this case, the side gear operation bracket 20 rotates in a counterclockwise direction as shown by arrow R1 of FIG. 4 about the central axis 10.

상기 사이드기어 작동브라켓(20)이 회전을 하면 이때 판스프링부재(61)는 외형이 곡률지게 변형되며, 이후에 직선으로 복원하려는 힘에 의해 상기 사이드기어 작동브라켓(20)을 반대방향(시계방향)으로 회전시켜 사이드기어 작동브라켓(20)을 최초의 상태로 복귀시키게 된다.When the side gear operating bracket 20 is rotated, the leaf spring member 61 is deformed to have a curvature, and then the side gear operating bracket 20 is reversed (clockwise) by a force to be restored to a straight line. The side gear operating bracket 20 is returned to its initial state by rotating the motor to the side.

한편, 사이드기어 작동브라켓(20)이 회전을 하여 베이스부(21)의 양단이 디퍼렌셜 사이드기어(4)에 접촉하면, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)는 사이드기어 작동브라켓(20)의 회전력에 해당하는 만큼의 힘을 가압받게 된다.On the other hand, when the side gear operating bracket 20 rotates so that both ends of the base portion 21 contact the differential side gear 4, the differential side gear 4 corresponds to the rotational force of the side gear operating bracket 20. You will be pressed as much as you do.

이에 따라, 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)는 도 4의 스플라인 결합된 드라이브샤프트(5)를 따라 도 4의 화살표 M1과 같이 디퍼렌셜 케이스(1)측으로 이동하게 된다.Accordingly, the differential side gear 4 moves along the spline-coupled drive shaft 5 of FIG. 4 toward the differential case 1 as shown by arrow M1 of FIG. 4.

상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)가 디퍼렌셜 케이스(1)측으로 이동하면, 다판 마찰클러치부재(70)도 그 힘을 전달받아 동일방향으로 이동하여 결국 디퍼렌셜 케이스(1)와 밀착되는 구조가 된다.When the differential side gear 4 moves to the differential case 1 side, the multi-plate friction clutch member 70 also receives the force and moves in the same direction, resulting in a structure in close contact with the differential case 1.

이와 같이, 다판 마찰클러치부재(70)가 디퍼렌셜 케이스(1)에 밀착되어 일체화되면 좌우측 구동륜에 모두 동력이 전달됨으로써 차동제한의 기능이 수행되고, 이로 인해 좌우측 구동륜의 속도차는 점차 균형적으로 맞춰지게 된다.As such, when the multi-plate friction clutch member 70 is in close contact with and integrated with the differential case 1, the power is transmitted to both the left and right driving wheels, thereby performing a differential restriction function, and thus the speed difference between the left and right driving wheels is gradually balanced. do.

이후, 좌우측 구동륜의 속도차가 줄어들어 정상상태가 되면, 원심력브라켓(50)에 작용하고 있던 원심력이 없어짐에 따라 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출하고 있던 원심력브라켓(50)은 인장스프링(40)의 복원력에 의해 직선 이동하여 재차 샤프트홈(30)으로 삽입된다.Then, when the speed difference between the left and right driving wheels is reduced to a normal state, as the centrifugal force acting on the centrifugal force bracket 50 disappears, the centrifugal force bracket 50 protruding out of the shaft groove 30 has a restoring force of the tension spring 40. Is linearly moved and inserted into the shaft groove 30 again.

또한, 중심축(10)을 중심으로 회전하고 있던 사이드기어 작동브라켓(20)은 원심력브라켓(50)에 의한 구속이 해제됨에 따라 판스프링부재(61)의 복원력에 의해 화살표 R1의 반대방향(반 시계방향)으로 회전하여 도 2와 같은 최초의 상태로 복귀하게 됨으로써, 다음 번의 동작을 준비할 수 있게 된다.In addition, the side gear operating bracket 20 which has been rotating about the central axis 10 has the opposite direction of the arrow R1 due to the restoring force of the leaf spring member 61 as the restraint by the centrifugal force bracket 50 is released. Clockwise) to return to the initial state as shown in FIG. 2, thereby preparing for the next operation.

따라서, 본 발명의 실시예는 차동제한 기능을 충실히 수행할 수 있는 장치이며, 아울러 전자제어식 장치보다 비교적 구조가 간단하고 제조비용도 절감시킬 수 있게 된다.Therefore, the embodiment of the present invention is a device that can faithfully perform the differential limiting function, and also relatively simple structure and can reduce the manufacturing cost than the electronically controlled device.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 차동제한장치는, 차동제한 기능을 충실히 수행할 수 있으면서 전자제어식 장치보다 비교적 구조가 간단하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the differential limiting device according to the present invention can perform faithfully the differential limiting function, and has a relatively simple structure than the electronically controlled device, thereby reducing the manufacturing cost.

Claims (4)

한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)사이에서 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 바깥 둘레면과 근접거리로 이격되게 배치되는 한편 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 반경방향을 따라 디퍼렌셜 케이스(1)에 일직선으로 결합된 중심축(10)을 매개로 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 선택적인 접촉을 할 수 있게 회전 가능하게 설치되는 사이드기어 작동브라켓(20)과;It is disposed between the pair of differential side gears 4 at a close distance from the outer circumferential surface of the differential pinion shaft 2 and in a straight line with the differential case 1 along the radial direction of the differential pinion shaft 2. A side gear operating bracket (20) rotatably installed to allow selective contact with the differential side gear (4) via a coupled central axis (10); 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 자전 운동시 상기 사이드기어 작동브라켓(20)과 중첩을 이룰 수 있는 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 바깥 둘레면에서 직경의 중심을 향해 음각되어 형성된 샤프트홈(30)과;Shaft groove 30 formed in the outer circumferential surface of the differential pinion shaft 2 which can overlap with the side gear operating bracket 20 when the differential pinion shaft 2 rotates, and is engraved toward the center of the diameter. ; 상기 샤프트홈(30)내에 인장스프링(40)을 매개로 탄력적인 직선이동을 할 수 있도록 설치되는 한편 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 자전속도에 따라 원심력에 의해 선택적으로 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출되어 상기 사이드기어 작동브라켓(20)과 접촉하는 원심력브라켓(50)과;The shaft is installed in the shaft groove 30 so as to allow elastic straight movement through the tension spring 40 as the medium, and according to the rotational speed of the differential pinion shaft 2, selectively out of the shaft groove 30 by centrifugal force. A centrifugal force bracket 50 which protrudes and contacts the side gear operating bracket 20; 일단은 상기 중심축(10)에 연결되고 타단은 상기 사이드기어 작동브라켓(20)에 연결되어 상기 사이드기어 작동브라켓(20)의 회전 운동에 복귀력을 부여하는 작동브라켓 복귀수단(60)과;An operation bracket return means (60) connected at one end to the central shaft (10) and at the other end connected to the side gear operation bracket (20) to impart a return force to the rotational motion of the side gear operation bracket (20); 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)사이의 공간에 배치되면서 일면은 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 근접거리로 이격되고 타면은 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 밀착되도록 설치되는 한편 상기 사이드기어 작동브라켓(20) 이 상기 디퍼렌셜 사이드기어(4)에 접촉할 때 상기 디퍼렌셜 케이스(1)와 밀착되면서 접촉하는 다판 마찰클러치부재(70);While disposed in the space between the differential case (1) and the differential side gear (4), one side is spaced apart from the differential case (1) in close proximity and the other side is installed to be in close contact with the differential side gear (4) A multi-plate friction clutch member 70 which comes into close contact with the differential case 1 when the side gear operation bracket 20 contacts the differential side gear 4; 로 구성됨을 특징으로 하는 원심력을 이용한 차동제한장치.Differential limiting device using centrifugal force, characterized in that consisting of. 청구항 1에 있어서, 상기 사이드기어 작동브라켓(20)은 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)를 중심으로 서로 대칭적으로 위치하게 설치되는 한 쌍으로 구성되고;The method according to claim 1, wherein the side gear operating bracket (20) is composed of a pair installed symmetrically positioned with respect to the differential pinion shaft (2); 상기 샤프트홈(30) 및 상기 원심력브라켓(50)은 상기 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 직경방향을 따라 일직선의 대칭구조를 이루는 한 쌍으로 구성;The shaft groove 30 and the centrifugal force bracket 50 constitute a pair of straight symmetrical structures along the radial direction of the differential pinion shaft (2); 된 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 차동제한장치.Differential limiting device using a centrifugal force, characterized in that. 청구항 1에 있어서, 상기 사이드기어 작동브라켓(20)은,The method of claim 1, wherein the side gear operating bracket 20, 상기 중심축(10)을 기준으로 양단이 상기 한 쌍의 디퍼렌셜 사이드기어(4)와 근접거리로 이격된 위치까지 연장되어 형성된 베이스부(21)와;A base part 21 formed at both ends of the central axis 10 so as to extend to a position spaced apart from the pair of differential side gears 4 at a close distance; 상기 베이스부(21)로부터 디퍼렌셜 피니언샤프트(2)의 길이방향을 따라 일직선으로 돌출되어 그 선단이 샤프트홈(30)의 측부에 위치할 수 있도록 형성되는 한편 상기 샤프트홈(30)의 밖으로 돌출된 원심력브라켓(50)이 접촉하는 돌기부(23);Protruding in a straight line along the longitudinal direction of the differential pinion shaft (2) from the base portion 21 is formed so that the front end can be located on the side of the shaft groove (30) while protruding out of the shaft groove (30) A protrusion 23 into which the centrifugal force bracket 50 contacts; 를 구비한 티(Ｔ)자 모양의 브라켓인 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 차동제한장치.Differential limiting device using a centrifugal force characterized in that the T-shaped bracket having a. 청구항 3에 있어서, 상기 작동브라켓 복귀수단(60)은,The method of claim 3, wherein the operating bracket return means 60, 상기 중심축(10)에 일단이 고정 결합되고 타단은 상기 베이스부(21)의 양단을 향해 각각 배치되어 설치되는 한 쌍의 판스프링부재(61)와;A pair of leaf spring members 61 having one end fixedly coupled to the central shaft 10 and the other end disposed and installed toward both ends of the base portion 21; 상기 베이스부(21)의 양단부위에서 판스프링부재(61)의 양쪽 측면을 가압 지지하도록 돌출 결합되는 다수개의 고정핀부재(63);A plurality of fixing pin members (63) protrudingly coupled to support both sides of the leaf spring member (61) at both ends of the base portion (21); 로 구성된 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 차동제한장치.Differential limiting device using a centrifugal force, characterized in that consisting of.
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