KR102415216B1 - 삼륜차량의 차동잠금장치 - Google Patents

삼륜차량의 차동잠금장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 삼륜차량의 차동잠금장치는, 변속기(R)의 피니언 기어(R1)와 물리도록 구성되어, 피니언 기어(R1)의 회전동력에 의해 회전하게 되는 링기어(11)와, 상기 링기어(11)와 일체화된 구조로써, 링기어(11)의 일측면에 구비되고 내부에 공간이 형성되는 지지부(12)가 형성되는 차동 케이스(10);와 상기 지지부(12)의 양단을 관통하여 형성되는 공회전축(21);과 상기 공회전축(21)의 외주면과 결합하여 회전 가능하도록, 지지부(12) 내부 공간에 하나 이상 구비되는 스파이더 기어(22);와 상기 링기어(11)가 위치한 방향에서 상기 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되는 제1사이드 기어(31);와 상기 제1사이드 기어(31)와 동시회전 하도록 결합하는 제1구동축(32);와 공회전축(21)을 기준으로 제1사이드 기어(31)의 반대 방향에서 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되며, 제2사이드 기어(41);와 싱기 제2사이드 기어(41)와 동시회전 하도록 결합하하는 제2구동축(42);과 상기 지지부(12) 반대편의 링기어(11) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제1치형(51a)이 복수 형성되는 제1싱크로나이저(51);와 상기 제1싱크로나이저(51)가 위치한 방향의 제1구동축(32)의 외주면과 결합하여 제1구동축(32)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 제1치형(51a)과 동일한 형상의 제1허브치형(61a)이 형성되는 제1허브(61);와 상기 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면과 제1치형(51a) 및 제1허브치형(61a)을 감싸도록 형성되며, 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제1슬리브(71);와 상기 제1슬리브(71)의 홈에 결합하는 제1포크(81);와 사용자가 조작할 수 있는 래버(91) 및, 상기 래버(91)의 작동에 의해 제1포크(81)와 제1슬리브(71)를 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키는 제1실린더(92)가 구비되는 조작장치(90);를 포함하되,
제1슬리브(71)가 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에 동시에 결합하도록 위치시키면, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 회전동작이 일체화되는 것을 특징으로 한다.

Description

삼륜차량의 차동잠금장치{three-wheeled vehicle differential locking system}
본 발명은 삼륜차량의 차동잠금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 의도에 의해 차동잠금기능을 수동으로 작동 및 해제 가능하도록 하며, 전동모터의 동력을 후미의 바퀴 중 하나에 선택적으로 전달 및 차단할 수 있는 삼륜차량의 차동잠금장치에 관한 것이다.
자동차가 코너를 회전할 때, 회전 방향의 안쪽에 있는 바퀴는 바깥쪽 바퀴보다 회전반경의 반지름이 작게 되므로 안쪽바퀴의 회전수가 바깥쪽 바퀴보다 작아야 안정적인 운행이 가능하다.
차동장치는 1827년 프랑스의 학자 O.페쾨르에 의해 발명되었고, 차량이 코너를 회전시 차량의 좌우 바퀴의 회전수가 서로 다르게 작동하도록 하여, 코너 주행의 안정성 확보와 타이어 마모를 줄이는 효과를 가진다.
위와 같은 차동장치는 한가지 문제점을 가지고 있는데 차량의 좌우 한쪽 바퀴가 진흙이나 눈구덩이와 같이 접지력이 낮은 악조건에 빠지면, 악조건에 빠진 쪽의 바퀴의 마찰력이 작아서 그쪽으로만 엔진의 구동력이 전달되고 반대쪽의 바퀴에는 구동력이 전혀 전달되지 않아서 험로에서 탈출할 수 없게 된다.
위와 같은 문제점을 개선하기 위한 장치로써 대한민국 등록특허 제10-0986387호 "차량의 차동기어장치" 및 대한민국 등록실용신안 제20-0223591호 "원심력을 이용한 차동제한장치"가 개시되어 있다.
위 해당 기술들은 원심력을 이용하여 차동장치의 기능을 일시적으로 정지시키는 것으로써, 해당 차동제한 기능이 작동하기 위해서는 엔진과 바퀴가 일정 RPM이상 도달하여야 하므로 이에 따른 엔진 및 바퀴의 소음발생 및 연료가 과사용 되는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허 제10-0986387호 "차량의 차동기어장치" 대한민국 등록실용신안 제20-0223591호 "원심력을 이용한 차동제한장치"
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 엔진과 바퀴가 일정 RPM이상 도달할 필요없이 사용자의 조작에 의해 차동기능을 잠금처리 할 수 있도록 하는 것이 주된 해결과제이다.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 삼륜차량의 차동잠금장치의 구성은 다음과 같다.
본 발명의 삼륜차량의 차동잠금장치는, 변속기(R)의 피니언 기어(R1)와 물리도록 구성되어, 피니언 기어(R1)의 회전동력에 의해 회전하게 되는 링기어(11)와, 상기 링기어(11)와 일체화된 구조로써, 링기어(11)의 일측면에 구비되고 내부에 공간이 형성되는 지지부(12)가 형성되는 차동 케이스(10);와 상기 지지부(12)의 양단을 관통하여 형성되는 공회전축(21);과 상기 공회전축(21)의 외주면과 결합하여 회전 가능하도록, 지지부(12) 내부 공간에 하나 이상 구비되는 스파이더 기어(22);와 상기 링기어(11)가 위치한 방향에서 상기 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되는 제1사이드 기어(31);와 상기 제1사이드 기어(31)와 동시회전 하도록 결합하는 제1구동축(32);와 공회전축(21)을 기준으로 제1사이드 기어(31)의 반대 방향에서 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되며, 제2사이드 기어(41);와 싱기 제2사이드 기어(41)와 동시회전 하도록 결합하하는 제2구동축(42);과 상기 지지부(12) 반대편의 링기어(11) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제1치형(51a)이 복수 형성되는 제1싱크로나이저(51);와 상기 제1싱크로나이저(51)가 위치한 방향의 제1구동축(32)의 외주면과 결합하여 제1구동축(32)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 제1치형(51a)과 동일한 형상의 제1허브치형(61a)이 형성되는 제1허브(61);와 상기 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면과 제1치형(51a) 및 제1허브치형(61a)을 감싸도록 형성되며, 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제1슬리브(71);와 상기 제1슬리브(71)의 홈에 결합하는 제1포크(81);와 사용자가 조작할 수 있는 래버(91) 및, 상기 래버(91)의 작동에 의해 제1포크(81)와 제1슬리브(71)를 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키는 제1실린더(92)가 구비되는 조작장치(90);를 포함하되,
제1슬리브(71)가 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에 동시에 결합하도록 위치시키면, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 회전동작이 일체화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1구동축(32)은, 제1사이드 기어(31)와 결합하는 제1내구동축(32a);과 제1사이드 기어(31) 반대 방향의 제1내구동축(32a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제1외구동축(32b);을 포함하고,
상기 제2구동축(42)은, 제2사이드 기어(41)와 결합하는 제2내구동축(42a);
제2사이드 기어(41) 반대 방향의 제2내구동축(42a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제2외구동축(42b);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 링기어(11) 반대편의 지지부(12) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제2치형(52a)이 복수 형성되는 제2싱크로나이저(52);와 제1허브(61) 반대방향 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제2허브치형(62a)이 복수 형성되는 제2허브(62);와 제1외구동축(32b)의 일측 외주면과 결합하여 제1외구동축(32b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제3허브치형(63a)이 복수 형성되는 제3허브(63);와 제2싱크로나이저(52)가 위치한 방향의 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제4허브치형(64a)이 복수 형성되는 제4허브(64);와 제2허브(62) 반대방향 제2내구동축(42a)의 일측 외주면과 결합하여 제2내구동축(42a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제5허브치형(65a)이 복수 형성되는 제5허브(65);와 제2외구동축(42b)의 일측 외주면과 결합하여 제2외구동축(42b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제6허브치형(66a)이 복수 형성되는 제6허브(66);와 상기 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면과 제2허브치형(62a) 및 제3허브치형(63a)을 감싸도록 형성되며, 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제2슬리브(72);와 상기 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면과 제2치형(52a) 및 제4허브치형(64a)을 감싸도록 형성되며, 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제3슬리브(73);와 상기 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면과 제5허브치형(65a) 및 제6허브치형(66a)을 감싸도록 형성되며, 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제4슬리브(74);와 제2슬리브(72)의 홈에 결합하는 제2포크(82);와 제3슬리브(73)의 홈에 결합하는 제3포크(83);와 제4슬리브(74)의 홈에 결합하는 제4포크(84);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조작장치(90)는 제2실린더(93);를 포함하되, 제1실린더(92)는 제1 및 제4포크(81, 84)와 결합하여 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키고, 제1슬리브(71)는 제1포크(81)에 의해 좌우방향 견인되며, 제4슬리브(74)는 제4포크(84)에 의해 좌우방향 견인되고, 제2실린더(93)는 제2 및 제3포크(82, 83)와 결합하여 제2구동축(42) 방향으로 좌우 이송시키고, 제2슬리브(72)는 제2포크(82)에 의해 좌우방향 견인되며, 제3슬리브(73)는 제3포크(83)에 의해 좌우방향 견인되어, 후미 바퀴(T) 중 하나에 전동모터의 동력이 전달되는 것을 차단하고, 반대쪽 바퀴(T)에만 전동모터의 동력이 전달되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 전동모터가 작동하지 않는 상태에서 차동 케이스(10)와 제1 및 제2구동축(32a, 42a)의 회전이 일체화되도록 하여, 차동잠금기능이 작동하기 위하여 바퀴의 회전이 일정 RPM에 도달하지 않아도 되게 함으로써, 차동잠금기능을 수행함에 있어 종래대비 소음발생 및 연료 절감의 효과가 있다.
또한, 삼륜차량의 후미 바퀴(T) 중 하나가 악조건에 놓여 있을시, 악조건에 놓인 바퀴(T)에 전동모터의 동력이 전달되는 것을 차단하고, 반대쪽 바퀴(T)에만 전동모터의 동력이 전달되도록 하여, 종래의 차동장치 대비 적은 출력으로 악조건에 놓인 삼륜차량이 탈출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 삼륜차량의 차동잠금장치가 삼륜차량에 설치된 예시도.
도 2는 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 삼륜차량의 차동잠금장치(1)의 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의하여 구성되는 삼륜차량의 차동잠금장치의 단면도.
도 5는 도 4의 실시 예에 의하여 후미 바퀴 중 하나의 바퀴에 차동잠금과 반대 바퀴에 동력차단을 수행하는 사용상태도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
후미 좌우측에 구비되는 2개의 바퀴(T)와, 후미의 바퀴(T)에 동력을 공급하는 전동모터(미도시) 및, 상기 전동모터로부터 동력을 전달받아 기어비 조절에 의해 회전수와 토크가 결정되어 출력되는 피니언 기어(R1)가 형성되는 변속기(R)를 포함하여 구성되는 삼륜차량에 있어서,
본 발명의 삼륜차량의 차동잠금장치(1)는 도 1 내지 3과 같이, 차동 케이스(10)와 공회전축(21), 스파이더 기어(22), 제1사이드 기어(31), 제1구동축(32), 제2사이드 기어(41) 및 제2구동축(42)을 포함하여 구성된다.
차동 케이스(10)는 상기 변속기(R)의 피니언 기어(R1)와 물리도록 구성되어, 피니언 기어(R1)의 회전동력에 의해 회전하게 되는 링기어(11)와, 상기 링기어(11)와 일체화된 구조로써, 링기어(11)의 일측면에 구비되고 내부에 공간이 형성되는 지지부(12)가 형성된다.
공회전축(21)은 상기 지지부(12)의 양단을 관통하여 형성되며, 스파이더 기어(22)는 상기 공회전축(21)의 외주면과 결합하여 회전 가능하도록, 지지부(12) 내부 공간에 하나 이상 구비된다.
제1사이드 기어(31)는 링기어(11)가 위치한 방향에서 상기 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되며, 제1구동축(32)은 위 제1사이드 기어(31)와 동시회전 하도록 결합한다.
그리고 제2사이드 기어(41)는 공회전축(21)을 기준으로 제1사이드 기어(31)의 반대 방향에서 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되며, 제2구동축(42)은 위 제2사이드 기어(41)와 동시회전 하도록 결합한다.
위 제1 및 제2구동축(41, 42)은 삼륜차 후미의 바퀴(T)와 각각 연결된다.
위의 서술한 구조까지는 차량이 선회시 후미 양쪽의 바퀴(T)에 작용되는 부하가 다르기 때문에, 스파이더 기어(22)는 차동 케이스(10)와 함께 공전함과 동시에 공회전축(21)을 중심으로 자전하게 되어, 양쪽 바퀴(T)가 서로 다른 속도로 회전되도록 하여 주행의 안정성을 가지도록 한 것으로, 종래의 일반적인 차동장치와 동일한 구성과 기능을 가진다.
본 발명은 후미의 바퀴(T) 중 하나가 진흙이나 눈구덩이와 같이 바퀴(T)와 지면의 접지력이 저하되는 악조건 위에 놓여있을시, 차동 케이스(10)와 제1 및 제2구동축(41, 42)의 회전동작이 일체화되도록 함으로써, 악조건 위에 놓여 있지 않은 바퀴(T)에 전동모터의 동력이 원활히 전달되도록 하여, 악조건에 놓인 삼륜차량의 탈출이 용이한 구조를 제시한다.
이를 위한 본 발명은 위의 구조에서 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61), 제1슬리브(71), 제1포크(81) 및 조작장치(90)를 더 포함하여 구성된다.
제1싱크로나이저(51)는 지지부(12) 반대편의 링기어(11) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제1치형(51a)이 복수 형성된다.
제1허브(61)는 제1싱크로나이저(51)가 위치한 방향의 제1구동축(32)의 외주면과 결합하여 제1구동축(32)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 제1치형(51a)과 동일한 형상의 제1허브치형(61a)이 형성된다.
제1슬리브(71)는 상기 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면과 제1치형(51a) 및 제1허브치형(61a)을 감싸도록 형성되며, 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가진다.
위 제1슬리브(71)의 외주면 일부분에는 홈이 형성되고, 상기 홈에 제1포크(81)가 결합한다.
조작장치(90)는 삼륜차량의 운전석 근방에 사용자가 조작할 수 있는 래버(91) 및, 상기 래버(91)의 작동에 의해 제1포크(81)와 제1슬리브(71)를 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키는 제1실린더(92)가 구비된다.
삼륜차량이 정상주행 중 일시에는 도 2 및 3의 윗측 도면과 같이, 제1슬리브(71)가 제1싱크로나이저(51)의 외주면 위에 위치하되, 제1허브(61)와는 결합하지 않도록 하여, 차동기능이 정상적으로 작동하도록 이루어진다.
그리고 후미의 바퀴(T) 중 하나가 진흙이나 눈구덩이와 같이 바퀴(T)와 지면의 접지력이 저하되는 악조건 위에 놓여있을 때에는 도 2 및 3의 아래 측 도면과 같이, 제1슬리브(71)가 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에 동시에 결합하도록 위치시킨다.
위의 상태에서 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 회전동작이 일체화되도록 연결하여주게 된다.
이에 따르면 차동 케이스(10)와 제1싱크로나이저(51), 제1허브(61) 및 제1구동축(32)은 일체화된 움직임을 가지게 되고, 제1사이드 기어(31)와 맞물린 스파이더 기어(22)가 차동 케이스(10)에 대하여 축을 중심으로 한 자전기능을 상실하게 됨으로써, 차동기능이 정지하게 된다.
즉, 제1구동축(32)과 제2구동축(42)이 같은 회전수로 작동하게 되고, 악조건 위에 놓여있지 않은 바퀴(T)에 반대쪽 바퀴(T)와 동일한 동력이 전달되어, 삼륜차량이 전진함으로써 악조건에서 탈출할 수 있게 된다.
위와 같은 본 발명에서 제시하는 차동잠금장치(1)의 구조가 종래의 차동제한장치 대비 가지는 이점을 살펴보면,
종래 차동제한장치에서는 자동제한기능이 작동하기 위하여 바퀴의 회전이 특정 RPM까지 도달하여야 하며, 이에 따른 엔진 및 바퀴의 소음발생 및 연료가 과사용 되는 문제점이 발생하게 되는데,
본 발명에서는 전동모터가 작동하지 않는 상태에서 차동 케이스(10)와 제1 및 제2구동축(32a, 42a)의 회전이 일체화되도록 하여, 차동잠금기능이 작동하기 위하여 바퀴의 회전이 일정 RPM에 도달하지 않아도 된다.
즉, 본 발명에서 차동잠금기능을 수행함에 있어 종래의 기술 대비 소음발생 및 연료 절감에 이점을 가진다.
다른 실시 예에 있어서, 본 발명은 도 4 내지 5와 같이, 위 실시 예의 구조에서 제2싱크로나이저(52)와 제2허브(62), 제3허브(63), 제4허브(64), 제5허브(65), 제6허브(66), 제2슬리브(72), 제3슬리브(73), 제4슬리브(74), 제2포크(82), 제3포크(83), 제4포크(84)를 더 포함하고, 제1구동축(32)은 제1내구동축(32a)과 제1외구동축(32b)으로 나뉘며, 제2구동축(42)은 제2내구동축(42a)과 제2외구동축(42b)으로 나뉜다.
또한, 조작장치(90)는 제2실린더(93)를 더 포함하여 구성된다.
위의 구성으로 다른 실시 예에서는 후미 바퀴(T) 중 하나가 악조건에 놓여 있을시 악조건에 놓여있지 않은 하나의 바퀴(T)에만 전동모터의 동력이 전달되도록 하여, 악조건에 놓인 삼륜차량의 탈출이 더 원활히 이루어질 수 있도록 구성된다.
제1구동축(32)은 제1사이드 기어(31)와 결합하는 제1내구동축(32a)과, 제1사이드 기어(31) 반대 방향의 제1내구동축(32a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제1외구동축(32b)으로 나뉘어 구성된다.
또한, 제2구동축(42)은 제2사이드 기어(41)와 결합하는 제2내구동축(42a)과, 제2사이드 기어(41) 반대 방향의 제2내구동축(42a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제2외구동축(42b)으로 나뉘어 구성된다.
그리고 제1 및 제2구동축(41, 42)의 외주면에는 일정간격마다 베이링(B)이 배치되어 제1 및 제2구동축(41, 42)을 지탱하도록 구성된다.
제2싱크로나이저(52)는 링기어(11) 반대편의 지지부(12) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제2치형(52a)이 복수 형성된다.
제2허브(62)는 제1허브(61) 반대방향 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제2허브치형(62a)이 복수 형성된다.
제3허브(63)는 제1외구동축(32b)의 일측 외주면과 결합하여 제1외구동축(32b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제3허브치형(63a)이 복수 형성된다.
제4허브(64)는 제2싱크로나이저(52)가 위치한 방향의 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제4허브치형(64a)이 복수 형성된다.
제5허브(65)는 제2허브(62) 반대방향 제2내구동축(42a)의 일측 외주면과 결합하여 제2내구동축(42a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제5허브치형(65a)이 복수 형성된다.
제6허브(66)는 제2외구동축(42b)의 일측 외주면과 결합하여 제2외구동축(42b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제6허브치형(66a)이 복수 형성된다.
제2슬리브(72)는 상기 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면과 제2허브치형(62a) 및 제3허브치형(63a)을 감싸도록 형성되며, 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가진다.
제3슬리브(73)는 상기 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면과 제2치형(52a) 및 제4허브치형(64a)을 감싸도록 형성되며, 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가진다.
제4슬리브(74)는 상기 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면과 제5허브치형(65a) 및 제6허브치형(66a)을 감싸도록 형성되며, 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가진다.
위 제2 내지 제4슬리브(72, 73, 74)의 외주면 일부분에는 홈이 형성되고, 제2슬리브(72)의 홈에는 제2포크(82)가 결합하며, 제3슬리브(73)의 홈에는 제3포크(83)가 결합하고, 제4슬리브(74)의 홈에는 제4포크(84)가 결합한다.
제1실린더(92)는 제1 및 제4포크(81, 84)와 결합하여 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키고, 제1슬리브(71)는 제1포크(81)에 의해 좌우방향 견인되며, 제4슬리브(74)는 제4포크(84)에 의해 좌우방향 견인되어 움직이게 된다.
제2실린더(93)는 제2 및 제3포크(82, 83)와 결합하여 제2구동축(42) 방향으로 좌우 이송시키고, 제2슬리브(72)는 제2포크(82)에 의해 좌우방향 견인되며, 제3슬리브(73)는 제3포크(83)에 의해 좌우방향 견인되어 움직이게 된다.
위의 구조로 이루어지는 본 발명의 작동을 살펴보면, 삼륜차량이 정상주행상태일 때는 도 4와 같이, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51) 외주면에만 위치하고, 제2슬리브(72)는 제3 및 제4허브(63, 64)의 외주면을 연결하도록 위치하여 제1내구동축(32a)의 동력이 제1외구동축(32b)에 전달되도록 한다.
그리고 제3슬리브(73)는 제2싱크로나이저(52) 외주면에만 위치하고, 제4슬리브(74)는 제5 및 제6허브(65, 66)의 외주면을 연결하도록 위치하여 제2내구동축(42a)의 동력이 제2외구동축(42b)에 전달되도록 한다.
위 상태에서는 후미의 양바퀴(T)에 전동모터의 동력이 전달되게 되며, 양바퀴(T)에 대하여 차동기능이 작동하게 된다.
제2외구동축(42b)에 연결된 바퀴(T)가 악조건에 빠졌을 때에는 도 5의 상측 도면과 같이, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면을 연결하도록 위치하여 차동기능을 정지시켜 차동케이스와 제1내구동축(32a)의 회전이 일체화되게 하고, 제2슬리브(72)는 제3 및 제4허브(64, 64)의 외주면을 연결하도록 위치하여 제1내구동축(32a)의 동력이 제1외구동축(32b)에 전달되도록 한다.
그리고 제3슬리브(73)는 제2싱크로나이저(52) 외주면에만 위치하고, 제4슬리브(74)는 제5허브(65)의 외주면에만 위치하도록 하여, 제2외구동축(42b)에 전동모터의 동력이 전달되는 것을 차단함으로서 제1구동축(32)에만 전동모터의 동력이 전달되게 한다.
제1외구동축(32b)에 연결된 바퀴(T)가 악조건에 빠졌을 때에는 도 5의 하측 도면과 같이, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)의 외주면에만 위치하고, 제2슬리브(72)는 제3허브(63)의 외주면에만 위치하여 전동모터의 동력이 제1외구동축(32b)에 전달되는 것을 차단한다.
그리고 제3슬리브(73)는 제2싱크로나이저(52)와 제2허브(62)의 외주면을 연결하도록 위치하여 차동기능을 정지시켜 차동케이스와 제2내구동축(42a)의 회전이 일체화되게 하고, 제4슬리브(74)는 제5 및 제6허브(65, 66)의 외주면을 연결하도록 위치하여 제2내구동축(42a)의 동력이 제2외구동축(42b)에만 전달되도록 한다.
위와 같이 삼륜차량의 후미 바퀴(T) 중 하나가 악조건에 놓여 있을시, 악조건에 놓인 바퀴(T)에 전동모터의 동력이 전달되는 것을 차단하고, 반대쪽 바퀴(T)에만 전동모터의 동력이 전달되도록 하여, 종래의 차동장치 대비 적은 출력으로 악조건에 놓인 삼륜차량이 탈출할 수 있도록 이루어진다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
변속기(R) 피니언 기어(R1)
바퀴(T) 베이링(B)
차동잠금장치(1) 차동 케이스(10)
링기어(11) 지지부(12)
공회전축(21) 스파이더 기어(22)
제1사이드 기어(31) 제1구동축(32)
제1내구동축(32a) 제1외구동축(32b)
제2사이드 기어(41) 제2구동축(42)
제2내구동축(42a) 제2외구동축(42b)
제1싱크로나이저(51) 제1치형(51a)
제2싱크로나이저(52) 제2치형(52a)

제1허브(61) 제1허브치형(61a)
제2허브(62) 제2허브치형(62a)
제3허브(63) 제3허브치형(63a)
제4허브(64) 제4허브치형(64a)
제5허브(65) 제5허브치형(65a)
제6허브(66) 제6허브치형(66a)
제1슬리브(71) 제2슬리브(72)
제3슬리브(73) 제4슬리브(74)
제1포크(81) 제2포크(82)
제3포크(83) 제4포크(84)
조작장치(90) 래버(91)
제1실린더(92) 제2실린더(93)

Claims (4)

  1. 후미 좌우측에 구비되는 2개의 바퀴(T)와, 후미의 바퀴(T)에 동력을 공급하는 전동모터 및, 상기 전동모터로부터 동력을 전달받아 기어비 조절에 의해 회전수와 토크가 결정되어 출력되는 피니언 기어(R1)가 형성되는 변속기(R)를 포함하여 구성되는 삼륜차량에 있어서,

    상기 변속기(R)의 피니언 기어(R1)와 물리도록 구성되어, 피니언 기어(R1)의 회전동력에 의해 회전하게 되는 링기어(11)와, 상기 링기어(11)와 일체화된 구조로써, 링기어(11)의 일측면에 구비되고 내부에 공간이 형성되는 지지부(12)가 형성되는 차동 케이스(10);
    상기 지지부(12)의 양단을 관통하여 형성되는 공회전축(21);
    상기 공회전축(21)의 외주면과 결합하여 회전 가능하도록, 지지부(12) 내부 공간에 하나 이상 구비되는 스파이더 기어(22);
    상기 링기어(11)가 위치한 방향에서 상기 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되는 제1사이드 기어(31);
    상기 제1사이드 기어(31)와 동시회전 하도록 결합하는 제1구동축(32);
    공회전축(21)을 기준으로 제1사이드 기어(31)의 반대 방향에서 스파이더 기어(22)와 직교방향으로 기어 물림 되도록 형성되며, 제2사이드 기어(41);
    싱기 제2사이드 기어(41)와 동시회전 하도록 결합하하는 제2구동축(42);
    상기 지지부(12) 반대편의 링기어(11) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제1치형(51a)이 복수 형성되는 제1싱크로나이저(51);
    상기 제1싱크로나이저(51)가 위치한 방향의 제1구동축(32)의 외주면과 결합하여 제1구동축(32)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 제1치형(51a)과 동일한 형상의 제1허브치형(61a)이 형성되는 제1허브(61);
    상기 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면과 제1치형(51a) 및 제1허브치형(61a)을 감싸도록 형성되며, 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제1슬리브(71);
    상기 제1슬리브(71)의 홈에 결합하는 제1포크(81);
    사용자가 조작할 수 있는 래버(91) 및, 상기 래버(91)의 작동에 의해 제1포크(81)와 제1슬리브(71)를 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키는 제1실린더(92)가 구비되는 조작장치(90);
    를 포함하되,
    제1슬리브(71)가 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 외주면에 동시에 결합하도록 위치시키면, 제1슬리브(71)는 제1싱크로나이저(51)와 제1허브(61)의 회전동작이 일체화되는 것을 특징으로 하는 삼륜차량의 차동잠금장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동축(32)은,
    제1사이드 기어(31)와 결합하는 제1내구동축(32a);
    제1사이드 기어(31) 반대 방향의 제1내구동축(32a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제1외구동축(32b);
    을 포함하고,
    상기 제2구동축(42)은,
    제2사이드 기어(41)와 결합하는 제2내구동축(42a);
    제2사이드 기어(41) 반대 방향의 제2내구동축(42a) 일단부에 구성되고 후미의 바퀴(T) 중 하나와 결합하는 제2외구동축(42b);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼륜차량의 차동잠금장치.
  3. 제2항에 있어서,
    링기어(11) 반대편의 지지부(12) 일면에서, 차동 케이스(10)와 일체화되도록 형성되어 차동 케이스(10)가 회전시 동일 회전을 하며, 외주면에 일정간격마다 제2치형(52a)이 복수 형성되는 제2싱크로나이저(52);
    제1허브(61) 반대방향 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제2허브치형(62a)이 복수 형성되는 제2허브(62);
    제1외구동축(32b)의 일측 외주면과 결합하여 제1외구동축(32b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제3허브치형(63a)이 복수 형성되는 제3허브(63);
    제2싱크로나이저(52)가 위치한 방향의 제1내구동축(32a)의 일측 외주면과 결합하여 제1내구동축(32a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제4허브치형(64a)이 복수 형성되는 제4허브(64);
    제2허브(62) 반대방향 제2내구동축(42a)의 일측 외주면과 결합하여 제2내구동축(42a)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제5허브치형(65a)이 복수 형성되는 제5허브(65);
    제2외구동축(42b)의 일측 외주면과 결합하여 제2외구동축(42b)의 회전에 따라 일체화된 회전 동작을 가지도록 구성되고, 외주면에 일정간격마다 제6허브치형(66a)이 복수 형성되는 제6허브(66);
    상기 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면과 제2허브치형(62a) 및 제3허브치형(63a)을 감싸도록 형성되며, 제2허브(62)와 제3허브(63)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제2슬리브(72);
    상기 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면과 제2치형(52a) 및 제4허브치형(64a)을 감싸도록 형성되며, 제2싱크로나이저(52)와 제4허브(64)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제3슬리브(73);
    상기 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면과 제5허브치형(65a) 및 제6허브치형(66a)을 감싸도록 형성되며, 제5허브(65)와 제6허브(66)의 외주면에서 슬라이드 하여 이동할 수 있는 구조를 가지며, 외주면 일부분에는 홈이 형성되는 제4슬리브(74);
    제2슬리브(72)의 홈에 결합하는 제2포크(82);
    제3슬리브(73)의 홈에 결합하는 제3포크(83);
    제4슬리브(74)의 홈에 결합하는 제4포크(84);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼륜차량의 차동잠금장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조작장치(90)는 제2실린더(93);를 포함하되,
    제1실린더(92)는 제1 및 제4포크(81, 84)와 결합하여 제1구동축(32) 방향으로 좌우 이송시키고, 제1슬리브(71)는 제1포크(81)에 의해 좌우방향 견인되며, 제4슬리브(74)는 제4포크(84)에 의해 좌우방향 견인되고,
    제2실린더(93)는 제2 및 제3포크(82, 83)와 결합하여 제2구동축(42) 방향으로 좌우 이송시키고, 제2슬리브(72)는 제2포크(82)에 의해 좌우방향 견인되며, 제3슬리브(73)는 제3포크(83)에 의해 좌우방향 견인되어,
    후미 바퀴(T) 중 하나에 전동모터의 동력이 전달되는 것을 차단하고, 반대쪽 바퀴(T)에만 전동모터의 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 삼륜차량의 차동잠금장치.
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