KR200175697Y1 - 차동제한장치 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차동제한장치에 관한 것으로서, 헬리컬 기어 타입의 차동제한장치에서 그 차동제한작용이 더욱 향상되도록 하기 위한 것으로서, 사이드 기어와 피니언 기어가 차동기어 케이스와 구속판 및 사이드 캡과의 마찰력으로 차동제한작용을 일으킬 때, 상기 피니언 기어의 축방향력에 의해 작동되어 상기 마찰력에 더해지는 마찰력을 생성하는 마찰력 증대 수단을 채용함으로써, 종래의 부족했던 차동제한력을 상승시켜 항상 구동 바퀴에 일정수준 이상의 회전력을 인가할 수 있도록 하여 더욱 원활한 차동제한작용을 수행할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차동제한장치 구조

본 고안은 자동차의 선회주행이 용이하도록 하는 차동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 차동작용을 방지하도록 하는 차동제한장치에 관한 것이다.

자동차는 엔진에서 발생된 동력을 바퀴에 적절히 전달하기 위해 클러치와 변속기 및 차동장치 등을 사용하고 있는 바, 전륜 구동차는 변속기로부터의 출력을 바로 차동장치에 연결하고, 후륜 구동차는 변속기로부터의 출력을 추진축을 통해 차동장치에 전달하도록 되어 있다.

상기 차동장치는 자동차의 선회 주행시 내륜과 외륜의 속도차를 발생시켜 차량의 원활한 방향전환이 가능하도록 함과 아울러 노면이 고르지 못한 지형에서 자동차의 주행 안정성을 확보하도록 하는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 차동장치는 양쪽 구동 바퀴가 접하고 있는 노면의 마찰력 사이에 큰 차이가 발생되면 마찰력이 적은 쪽의 바퀴는 헛돌고 마찰력이 큰 쪽의 바퀴는 정지하여 차량의 정상적인 운행이 곤란한 경우가 발생된다.

즉, 한쪽 바퀴가 수렁에 빠지는 경우 차동장치에 의해 수렁에 빠진 바퀴만이 회전됨에 의해 차량은 자력으로 수렁을 벗어나지 못하게되는 것이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 험로 주행이 많은 차량의 경우에는 차동제한장치를 채용하는 바, 상기와 같은 차동제한장치에는 여러 가지 방식이 있으며, 본 고안은 상기와 같은 차동제한장치 중 헤리컬 기어 타입(Helical Gear Type)의 차동제한장치에 대한 것이다.

도 1에는 헬리컬 기어 타입 차동제한장치의 일 예가 도시된 바, 엔진으로부터의 회전력을 전달하는 구동 피니언에 연결되는 링기어가 일체로 연결된 차동기어 케이스(51)와, 상기 차동기어 케이스(51)의 양측에 삽입되는 드라이브 샤프트(52)와, 상기 드라이브 샤프트(52)에 스플라인으로 체결되는 사이드 기어(53)와, 상기 사이드 기어(53)의 외측에 헬리컬 기어로 치합되며 상기 드라이브 샤프트(52)와 평행하게 위치하도록 상기 차동기어 케이스(51) 내측에 마련된 다수의 기어홈(54)에 설치되는 다수의 피니언 기어(55)와, 상기 다수의 피니언 기어(55)의 측면을 막아 일정공간에 구속하기 위해 차동기어 케이스(51)내부에 설치되는 두 개의 구속판(56)과 차동기어 케이스(51) 외측에 설치되는 두 개의 사이드 캡(57)으로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 헬리컬 기어 타입 차동 제한 장치는 양쪽의 드라이브 샤프트(55)로 입력되는 바퀴로부터의 저항력이 동일한 경우에는 상기 차동기어 케이스(51)가 회전됨에 따라서 상기 기어홈(54)에 끼워진 다수의 피니언 기어(55)를 통해 그 회전력을 상기 사이드 기어(53)에 전달하여 양쪽의 드라이브 샤프트(52)에 구동력을 전달한다.

이때, 상기 기어홈(54)에 끼워진 다수의 피니언 기어(55)는 차동기어 케이스(51)를 따라 상기 사이드 기어(53)의 외측을 공전하면서 동력을 전달하며 자전은 하지 않는다.

상기와 같은 상태에서 차동작용이 일어나는 것을 설명하면 어느 한쪽 바퀴의 저항력이 큰 경우, 그 저항력은 드라이브 샤프트(52)를 통해 상기 사이드 기어(53)에 전해지고, 상기 사이드 기어(53)는 피니언 기어(55)를 자전시키는 정도에 따라 차동기어 케이스(51)의 회전 속도보다 적은 회전속도를 같게되어 차동작용을 일으키게 된다.

즉, 상기 피니언 기어(55)들이 차동기어 케이스(51)의 기어홈(54)에서 자전하는 양만큼 해당되는 드라이브 샤프트(52)의 회전속도가 줄어들게 되어 차동작용을 하게되는 것이다.

이때, 상기 피니언 기어(55)들이 차동기어 케이스(51)의 기어홈(54)에서 자전하는 것을 살펴보면 상기 피니언 기어(55)들과 사이드 기어(53)는 서로 헬리컬 기어로 맞물려 있으므로 도 2에 도시된 바와 같이 회전시 회전축에 평행한 반대방향의 축방향력이 발생되는데, 상기 사이드 기어(53)와 피니언 기어(55)들은 모두 구속판(56)과 사이드 캡(57)에 의해 축방향 이동이 제한되어 있으므로 그 모든 힘이 피니언 기어(55)의 자전에 소모되고 이 과정에서 상기 피니언 기어(55)와 사이드 기어(53)는 구속판(56)과 사이드 캡(57)과 마찰력이 발생되고, 특히 피니언 기어(55)는 차동기어 케이스(51)의 기어홈(54)에서 마찰력이 발생된다.

여기서, 상기와 같이 발생되는 마찰력이 바로 차동제한작용을 수행하도록 하는 바, 차동기어 케이스(51)와 드라이브 샤프트(52)의 회전수차이가 크게 발생하면 할수록 상기 피니언 기어(55)의 자전속도가 상승되므로 그에 따른 마찰력도 증가하여 차동기어 케이스(51)와 드라이브 샤프트(52)간의 회전수 차이가 일정수준 이상으로 벌어지지 않도록 하는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 차동제한작용은 상기 피니언 기어(55)들과 사이드 기어(53)의 회전에 따른 마찰력에만 의존하므로 그 차동제한작용이 다른 구조의 차동제한장치에 미치지 못하고 부족한 실정이다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 헬리컬 기어 타입 차동제한장치의 차동제한성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차동제한장치 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 헬리컬 기어 타입의 차동제한장치를 도시한 것으로서,

도 1a는 전체 분해사시도,

도 1b는 조립 단면도,

도 2는 사이드 기어와 피니언 기어의 축방향력 발생상태를 도시한 도면,

도 3은 본 고안에 따른 차동제한장치 구조를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 사이드 기어 2: 드라이브 샤프트

3: 차동기어 케이스 4: 클러치 디스크

5: 클러치 플레이트 6: 다판 클러치

7: 사이드 캡 8: 피니언 기어

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차동제한장치 구조는 사이드 기어의 축방향력을 이용하여 드라이브 샤프트와 차동기어 케이스 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있도록 한 마찰력 증대 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 차동제한장치의 구조를 도시한 것으로서, 사이드 기어(1)의 축방향력을 이용하여 드라이브 샤프트(2)와 차동기어 케이스(3) 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있도록 한 마찰력 증대 수단을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 마찰력 증대 수단은 사이드 기어(1)의 축방향력에 의해 작동되며 드라이브 샤프트(2)측과 차동기어 케이스(3)측에 각각 클러치 디스크(4)와 클러치 플레이트(5)가 다수 연결된 다판 클러치(6)로 구성되어 있다.

물론, 상기한 바와 같은 다판 클러치(6)는 양쪽의 드라이브 샤프트(2)에 모두 설치되며, 상기 사이드 기어(1)가 사이드 캡(7)을 향한 축방향력을 제공할 때 다판 클러치(6)의 마찰력이 증대되도록 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

한쪽 바퀴의 저항력이 상대편 바퀴보다 커서 저항력이 큰 쪽의 드라이브 샤프트(2)의 회전속도가 차동기어 케이스(1)의 회전속도보다 작아지면 그에 따른 회전수 차이를 피니언 기어(8)들의 자전에 의해 보상하는 바, 상기 피니언 기어(8)들의 자전에 수반되는 사이드 기어(1)의 축방향력은 상기 다판 클러치(6)에 작용하여 그 마찰력을 증대시킴으로써 더욱 큰 차동제한작용력을 발휘하게 된다.

즉, 상기와 같이 사이드 기어(1)의 축방향력에 의해 다판 클러치(6)에서 발생되는 마찰력은 상기 저항력이 큰 쪽의 드라이브 샤프트(2)가 차동기어 케이스(3)와의 마찰력이 증대되도록 하는 것으로서 상기 피니언 기어(8)와 사이드 기어(1)가 제공하는 마찰력과 함께 차동기어 케이스(3)로부터의 회전력이 더욱 많이 저항력이 큰 쪽의 드라이브 샤프트(2)로 전해지도록 하여 해당 바퀴의 구동력을 일정수준 이상으로 유지시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이, 본 고안은 헬리컬 기어 타입의 차동제한장치에서 사이드 기어와 피니언 기어가 차동기어 케이스와 구속판 및 사이드 캡과의 마찰력으로 차동제한작용을 일으킬 때, 상기 피니언 기어의 축방향력에 의해 작동되어 상기 마찰력에 더해지는 마찰력을 생성하는 마찰력 증대 수단을 채용함으로써, 종래의 부족했던 차동제한력을 상승시켜 항상 구동 바퀴에 일정수준 이상의 회전력을 인가할 수 있도록 함으로써, 더욱 원활한 차동제한작용을 수행할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 사이드 기어의 축방향력을 이용하여 드라이브 샤프트와 차동기어 케이스 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있도록 드라이브　샤프트와　차동기어　케이스의　사이에　설치된　다판　클러치로　구성되는 마찰력 증대 수단을 포함하여 이루어짐을　특징으로 하는 차동제한장치 구조.