KR19980054154A - Wheel wide device of a car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선회시 좌, 우로 확장가능한 액슬축을 구비한 휠 와이드 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차동장치는 휠(2,3)을 연결하는 액슬축(10,20)에 각기 압력센서(30)를 설치하고 액슬축(10,20)을 연결하는 액슬하우징(50) 내에서 액슬축(10,20)이 좌, 우로 팽창 혹은 수축할 수 있도록 구성된다. 본 발명에 따른 휠 와이드 장치는 사이드 피니언(11,21)의 후단에는 양측에 관통공(12,22)를 구비한 전자석(13,23)이 설치되어 있으며, 액슬축(10,20)은 종단에 영구자석(18,28)을 구비한다. 한편, 영구자석(18,28)은 상술한 사이드 피니언(11,21)의 관통공(12,22)에 삽입될 한 쌍의 로드(17,27)를 구비하여 사이드피니언(11,21)과 맞물려 있다. 한편, 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 전자석(13,23)의 연결부에는 인장스프링(16,26)이 설치되어 있다.The present invention relates to a wheel wide device having an axle shaft that extends left and right when turning. The differential device according to the present invention installs a pressure sensor 30 to the axle shafts 10 and 20 connecting the wheels 2 and 3, respectively, and in the axle housing 50 to connect the axle shafts 10 and 20. The axle shafts 10 and 20 are configured to expand or contract left and right. In the wheel wide device according to the present invention, the electromagnets 13 and 23 having the through holes 12 and 22 are provided at the rear ends of the side pinions 11 and 21, and the axle shafts 10 and 20 are terminated. Permanent magnets (18, 28) are provided. On the other hand, the permanent magnets (18, 28) has a pair of rods (17, 27) to be inserted into the through holes (12, 22) of the side pinions (11, 21) described above and the side pinions (11, 21) Interlocked. On the other hand, tension springs 16 and 26 are provided at the connection portions of the permanent magnets 18 and 28 and the electromagnets 13 and 23 provided at the ends of the axle shafts 10 and 20.
상술한 바와 같이 구성된 휠 와이드 장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 향상 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.By using the wheel wide device configured as described above, it is possible to contribute to the improvement of the safety and the ride comfort of the vehicle by increasing the wheel spacing during turning to improve driving safety.
Description
본 발명은 자동차의 액슬축에 관한 것이며, 특히 좌,우로 팽창가능한 액슬축에 관한 것이다.The present invention relates to an axle shaft of a motor vehicle, and more particularly to an axle shaft expandable left and right.
엔진에서 발생한 동력은 변속기와 추진축을 거쳐 휠과 연결된 액슬축에 연결된다.The power generated by the engine is connected to the axle shaft connected to the wheel via the transmission and the propulsion shaft.
액슬축은 추진축과 직각으로 종감속기이와 차동기어로 연결되어 있다. 종감속기어와 차동기어는 단일의 액슬하우징내에 장착된다. 종감속기어에는 여러종류가 있으나 스파이럴 베벨기어 방식이 주로 사용되고 있다. 종감속기어는 변속기로부터 출력된 구동토크는 종감속장치에서 다시 증대시키게 되며, 회전속도는 감소시키고 동력의 전달방향을 변환하는 기능을 가진다.The axle shaft is connected to the longitudinal reduction gear and the differential gear at right angles to the propulsion shaft. The reduction gear and the differential gear are mounted in a single axle housing. There are many types of longitudinal reduction gears, but spiral bevel gears are mainly used. The reduction gear has the function of driving torque output from the transmission to be increased in the reduction gear again, reducing the rotation speed and changing the direction of power transmission.
한편, 차동장치는 자동차가 커브를 돌 때 좌,우의 휠이 미끄러지지 않고 원활히 회전하기 위해 바깥쪽의 안쪽 휠보다 빨리 또 많이 회전해야 하며, 험로 주행시에도 양쪽의 휠의 회전수가 상이하게 된다. 따라서, 차동기어는 좌,우 구동륜간의 회전속도를 차동하고 추진축의 구동토크를 좌,우 구동륜에 균등하게 분배하게 된다. 이에 따라, 차동장치는 차축을 두 개로 분할하고 좌,우를 별개로 하여 그 중앙부에 차동기어를 설치하여 구성된다.On the other hand, the differential device has to rotate faster and more than the outer wheels in order to smoothly rotate without turning the left and right wheels when the car turns the curve, and the rotation speed of both wheels will be different even when driving on a rough road. Therefore, the differential gear differentials the rotational speed between the left and right driving wheels and distributes the driving torque of the propulsion shaft evenly to the left and right driving wheels. Accordingly, the differential device is configured by dividing the axle into two, and installing a differential gear in the center of the axle, separately from left and right.
도 1에 종감속장치와 차동장치를 구비한 액슬하우징과 추진축과의 관계를 도시되어 있다.1 shows the relationship between the axle housing and the propulsion shaft provided with a longitudinal reduction gear and a differential.
도시된 바와 같이, 추진축(1)과 좌,우 구동륜(2,3)을 연결하는 액슬축(4,5)은 추진축(1)의 종단에 설치된 구동피니언(1a)과 차동케이스(6)에 결합된 링기어(7)를 구동하여 종감속장치를 구성한다. 한편, 차동케이스(6)내에는 차동피니언(8,9)이 서로 마주보고 자유로이 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 차동피니언(8,9)은 좌,우 사이드 피니언(4a,5a)과 항상 맞물려 있으며 사이드 피니언(4a,5a)의 중심부에는 액슬축(4,5)이 끼워질 스플라인이 가동되어 있다. 따라서, 액슬축(4,5)은 사이드 피니언(4a,5a)의 속도로 회전하게 된다. 한편, 종감속기어와 차동기어는 함께 액슬하우징(10)내에 설치되어 있다.As shown, the axle shafts 4 and 5 connecting the propulsion shaft 1 and the left and right driving wheels 2 and 3 are connected to the drive pinion 1a and the differential case 6 installed at the end of the propulsion shaft 1. The combined ring gear 7 is driven to form a longitudinal reduction gear. On the other hand, in the differential case 6, the differential pinions 8, 9 are provided so as to face each other and to rotate freely. The differential pinions 8 and 9 are always in engagement with the left and right side pinions 4a and 5a, and a spline to which the axle shafts 4 and 5 are fitted is operated at the center of the side pinions 4a and 5a. Thus, the axle shafts 4 and 5 rotate at the speeds of the side pinions 4a and 5a. On the other hand, the longitudinal reduction gear and the differential gear are provided in the axle housing 10 together.
이에 따라, 평탄한 노면을 주행할 때는 사이드피니언(4a,5a)의 속도가 동일하므로 차동피니언(8,9)는 회전하지 않는다. 따라서, 쐐기로서 작용하여 구동력을 좌우륜에 균등분배하는 기능을 행한다.Accordingly, when traveling on a flat road surface, the speeds of the side pinions 4a and 5a are the same, so that the differential pinions 8 and 9 do not rotate. Therefore, it functions as a wedge and distributes the driving force equally to the left and right wheels.
한편, 커브를 선회할 때에는 외측이 사이드 피니언(4a)가 내측의 사이드 피니언(5a)보다 고속으로 회전해야 하므로, 차동기어(8,9)는 내측 사이드 피니언(5a)의 회전을 방해하는 방식으로 자전하게 된다.On the other hand, when turning the curve, the outer side pinion 4a must rotate at a higher speed than the inner side pinion 5a, so the differential gears 8 and 9 are in such a way as to prevent rotation of the inner side pinion 5a. Will rotate.
한편, 차량의 선회시에 액슬하우징내의 차동기어는 단지 회전력의 전달에만 관계하나 차체가 외측으로 기울어지게 되므로 주행 안정성은 떨어지게 된다.On the other hand, the differential gear in the axle housing at the time of turning of the vehicle is related only to the transmission of the rotational force, but the vehicle body is inclined outward, resulting in poor driving stability.
본 발명의 목적은 선회시 차체의 안정성을 확보하기 위해 휠간의 간격을 증가시킬 수 있도록 구성된 휠와이드 방식의 차동장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wheel-wide differential device configured to increase the distance between wheels to ensure the stability of the vehicle body when turning.
도 1은 일반적인 차동장치의 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a general differential device.
도 2는 본 발명에 따른 휠 와이드 장치의 구성을 도시하는 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view showing the configuration of a wheel wide device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 휠 와이드 장치의 상세한 구성을 도시하는 구성도이다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a wheel wide device according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
2,3 : 휠10,20 : 액슬축2,3: Wheel 10,20: Axle shaft
11,21 : 사이드 피니언12,22 : 관통공11,21: side pinion 12,22: through hole
13,23 : 전자석16,26 : 리턴스프링13,23: electromagnet 16,26: return spring
17,27 : 로드18,28 : 영구자석17,27: Rod 18,28: Permanent magnet
30 : 압력스위치31 : 로드30 pressure switch 31 rod
32 : 압력판35 : 전극32 pressure plate 35 electrode
50 : 액슬하우징60 : 배터리50: axle housing 60: battery
65 : 파워트랜지스터67 : 증폭기65: power transistor 67: amplifier
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차동장치를 구비한 자동차의 액슬하우징에 있어서, 관통공을 가진 전자석을 구비한 사이드 피니언, 사이드 피니언의 전자석의 관통공에 삽입되는 로드를 가진 영구자석을 구비한 액슬축, 사이드 피니언의 전자석과 액슬축의 영구자석을 연결하는 리턴스프링, 및 사이드 피니언의 전자석에 전류를 공급하기 위한 전원공급수단으로 구성되는 자동차의 휠와이드 장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides an axle housing of a vehicle equipped with a differential device, comprising a side pinion having an electromagnet having a through hole and a permanent magnet having a rod inserted into the through hole of an electromagnet of the side pinion. Provided is a wheel-wide device for a vehicle, comprising a single axle shaft, a return spring for connecting the electromagnet of the side pinion and the permanent magnet of the axle shaft, and a power supply means for supplying current to the electromagnet of the side pinion.
또한, 본 발명은 리턴스프링이 영구자석의 로드 주위에 설치되어 전자석과 영구자석에 각기 고정되도록 설치되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a wheel wide device of an automobile in which the return spring is installed around the rod of the permanent magnet and is fixed to the electromagnet and the permanent magnet, respectively.
또한, 본 발명은 전원공급수단이 액슬하우징과 차체사이에 설치되며 전원과 연결된 압력스위치, 압력스위치와 연결된 파워트랜지스터, 파워트랜지스터와 사이드 피니언의 전자석을 연결하는 증폭기로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a wheel wide device of an automobile comprising a power supply means is installed between the axle housing and the vehicle body, the pressure switch connected to the power source, the power transistor connected to the pressure switch, the amplifier connecting the electromagnet of the power transistor and the side pinion to provide.
또한, 본 발명은 압력스위치가 차체에 고정되는 로드, 로드의 종단에 설치되는 압축스프링으로 지지되는 압력판과 압력판의 하부에 이격되어 전극으로 구성되는 자동차의 휠 와이드 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a wheel wide device of an automobile in which a pressure switch is fixed to a vehicle body, a pressure plate supported by a compression spring installed at an end of the rod, and an electrode spaced below the pressure plate.
상술한 바와 같이 구성된 차동장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 향상 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.By using the differential device configured as described above, it is possible to contribute to the improvement of the safety and the ride comfort of the vehicle by increasing the wheel spacing during turning to improve driving safety.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 휠와이드 방식의 차동장치에 대해 보다 상세히 설명한다. 설명의 편의상 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하여다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a wheel-wide differential device according to the present invention will be described in more detail. For convenience of description, the same reference numerals are used for the same parts as in the prior art.
도 2에 본 발명에 따른 차동장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.In figure 2 a schematic perspective view of a differential device according to the invention is shown.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차동장치는 휠(2,3)을 연결하는 액슬축(10,20)에 각기 압력센서(30)를 설치하고 액슬축(10,20)을 연결하는 액슬하우징(50)에서 액슬축(10,20)이 좌, 우로 팽창 혹은 수축할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.As shown, the differential according to the present invention is installed in the axle shaft (10, 20) connecting the wheels (2, 3), respectively, the pressure sensor 30 and the axle housing for connecting the axle shaft (10, 20) At 50, the axle shaft (10, 20) is characterized in that it is configured to expand or contract to the left, right.
도 3에 본 발명에 따른 휠와이드식 차동장치의 상세한 구성이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 휠와이드식 차동장치의 액슬하우징(50)내의 종감속장치(1a,7)와 차동피니언(8,9)의 구성은 종래와 동일하므로 설명을 생략한다.3 shows a detailed configuration of a wheel-wide differential according to the present invention. Since the configurations of the longitudinal reduction gears 1a and 7 and the differential pinions 8 and 9 in the axle housing 50 of the wheel-wide differential device according to the present invention are the same as in the prior art, description thereof will be omitted.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이드 피니언(11,21)의 후단에는 양측에 관통공(12,22)를 구비한 전자석(13,23)이 설치되어 있으며, 액슬축(10,20)은 종단에 영구자석(18,28)을 구비한다. 한편, 영구자석(18,28)은 상술한 사이드 피니언(11,21)의 관통공(12,22)에 삽입될 한 쌍의 로드(17,27)를 구비하여 사이드피니언(11,21)과 맞물려 있다. 한편, 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 전자석(13,23)의 연결부에는 인장스프링(16,26)이 설치되어 있다.As shown, at the rear ends of the side pinions 11 and 21 according to the present invention, electromagnets 13 and 23 having through holes 12 and 22 are provided at both sides, and the axle shafts 10 and 20 are provided. Permanent magnets 18 and 28 are provided at the ends. On the other hand, the permanent magnets (18, 28) has a pair of rods (17, 27) to be inserted into the through holes (12, 22) of the side pinions (11, 21) described above and the side pinions (11, 21) Interlocked. On the other hand, tension springs 16 and 26 are provided at the connection portions of the permanent magnets 18 and 28 and the electromagnets 13 and 23 provided at the ends of the axle shafts 10 and 20.
한편, 사이드 피니언(11,21)의 종단에 형성된 전자석(13,23)은 통전시 액슬축(10,20)의 종단에 설치된 영구자석(18,28)과 착력이 작용하도록 동일한 극성을 띄도록 구성된다.On the other hand, the electromagnets 13 and 23 formed at the ends of the side pinions 11 and 21 have the same polarity so that the force acts with the permanent magnets 18 and 28 installed at the ends of the axle shafts 10 and 20 when energized. It is composed.
따라서, 사이드피니언(11,21)의 전자석(13,23)에 전류가 인가되면 사이드피니언(11,21)에 의해 차동하우징(6)에 고정된 전자석(13,23)과 액슬축(10,20)에 설치된 영구자석(18,28)에 척력이 작용하여 영구자석(18,28)이 하우징(50)의 외측으로 연장되게 되며, 이에 따라, 도 2에 도시된 휠(2,3)간의 간격이 확장되게 된다.Therefore, when a current is applied to the electromagnets 13 and 23 of the side pinions 11 and 21, the electromagnets 13 and 23 and the axle shaft 10, which are fixed to the differential housing 6 by the side pinions 11 and 21, are applied. The repulsive force acts on the permanent magnets 18 and 28 installed in 20 so that the permanent magnets 18 and 28 extend to the outside of the housing 50. Accordingly, between the wheels 2 and 3 shown in FIG. The gap will be extended.
한편, 액슬하우징(50)내의 사이드 피니언(11,21)의 전자석(13,23)에 전류를 인가하기 위한 제어구성을 도 3을 참조하여 설명한다.On the other hand, a control structure for applying current to the electromagnets 13 and 23 of the side pinions 11 and 21 in the axle housing 50 will be described with reference to FIG.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 좌,우의 액슬축(10,20)에는 각기 압력센선(30)가 설치되어 있으며, 도 3에 그 내부의 구성이 도시되어 있다.As described with reference to Figure 2, the left and right axle shafts (10, 20) are respectively provided with a pressure line 30, the internal structure is shown in FIG.
압력센서(30)는 차체와 작동로드(31)로 연결되어 작동로드(31)는 센서(30)내에 설치된 압력판(32)과 연결되어 있으며, 압력판(30)은 압축스프링(33)으로 지지되어 있다. 한편, 압력판(320의 하부에는 전극(35)이 설치되어, 압력판(32)에 일정 이상의 압력이 작용하면 압력판(32)이 하강하여 전극(35)과 접하게 된다.The pressure sensor 30 is connected to the vehicle body and the operation rod 31 so that the operation rod 31 is connected to the pressure plate 32 installed in the sensor 30, and the pressure plate 30 is supported by the compression spring 33. have. On the other hand, the electrode 35 is provided in the lower portion of the pressure plate 320, when a predetermined pressure or more acts on the pressure plate 32, the pressure plate 32 is lowered to contact the electrode 35.
한편, 배터리(60)는 다이오우드(61)를 거쳐 압력판(32) 하부의 전극(35)과 연결되어 있으므로, 압력판(32)이 전극(35)과 접속되면 전류가 인가되어 파워트랜지스터(65)를 거쳐 증폭기(67)에서 증폭되어 액슬하우징(50)내의 사이드 피니언(11,21)의 종단에 형성된 전자석(13,23)에 전류가 인가되어 영구자석(18,28)을 액슬하우징(50)의 외측으로 빌어 휠(2,3)의 간격을 확장하게 된다.On the other hand, since the battery 60 is connected to the electrode 35 under the pressure plate 32 via the diode 61, when the pressure plate 32 is connected to the electrode 35, a current is applied to the power transistor 65. The current is applied to the electromagnets 13 and 23 formed at the ends of the side pinions 11 and 21 in the axle housing 50 by being amplified by the amplifier 67 and the permanent magnets 18 and 28 of the axle housing 50. The gap between the wheels 2 and 3 extends outward.
한편, 선회가 종료되어 압력센서(30)의 압력판(32)이 전극(35)으로부터 차단되면, 전자석(13,23)으로 인가되던 전류가 차단되므로 이 때는 전자석(13,23)과 영구자석(18,28)을 연결하는 인장스크링(16,26)의 복원력에 의해 액슬축(10,20)이 액슬하우징(50)내로 당겨져 통상의 상태로 복귀하게 된다.On the other hand, when the turning is terminated and the pressure plate 32 of the pressure sensor 30 is cut off from the electrode 35, the current applied to the electromagnets 13 and 23 is cut off, and at this time, the electromagnets 13 and 23 and the permanent magnet ( The axle shafts 10 and 20 are pulled into the axle housing 50 by the restoring force of the tensioning screws 16 and 26 connecting the 18 and 28 to the normal state.
한편, 압력센서(30)는 액슬하우징(50)의 양측에 설치되어 있으므로 좌,우의 어느 방향으로 선회할 경우에도 동일한 작용이 일어나게 된다.On the other hand, since the pressure sensor 30 is installed on both sides of the axle housing 50, the same action occurs even when turning in either of the left and right directions.
상술한 바와 같이 구성된 차동장치를 사용하므로써, 선회시 휠의 간격을 크게 하여 주행안전성을 향상하므로써 자동차의 안전성 향상 및 승차감 향상에도 기여할 수 있게 된다.By using the differential device configured as described above, it is possible to contribute to the improvement of the safety and the ride comfort of the vehicle by increasing the wheel spacing during turning to improve driving safety.
이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although one specific embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art based on the technical idea of the present invention.
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