KR200175699Y1 - 차동제한장치 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차동제한장치에 관한 것으로서, 양쪽의 프리로드 플레이트(1,2)에 탄성력을 제공하도록 프리로드 스프링을 2개로 분리하고, 상기 두 프리로드 스프링(3,4)에 무리한 충격력이 제공되는 것을 방지할 수 있도록 하는 충격흡수수단을 포함하여 구성된 차동제한장치 구조를 제공함으로써, 상기 충격흡수수단인 압축공기(8)가 충만된 실린더(5)가 두 개로 분리된 프리로드 스프링(3,4)의 사이에서 프리로드 스프링(3,4)으로 작용되는 무리한 충격력을 흡수하여 프리로드 스프링(3,4)의 특성이 변화되는 것을 방지하도록 함으로써, 프리로드 스프링(3,4)이 지속적이고 원활하게 클러치 팩으로 프리로드를 제공하여 항상 적절한 차동제한작용이 일어나도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차동제한장치 구조

본 고안은 자동차의 선회주행이 용이하도록 하는 차동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 차동작용을 방지하도록 하는 차동 제한 장치에 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 적은쪽의 바퀴는 헛돌고 마찰력이 큰쪽의 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 험로주행이 많은 차량의 경우에는 차동 제한 장치를 채용하는 바, 상기와 같은 차동 제한 장치에는 여러 가지 방식이 있으며, 본 고안은 상기와 같은 차동 제한 장치중 클러치 타입의 차동 제한 장치에 대한 것이다.

도 1에는 클러치 타입 차동 제한 장치의 일 예가 도시된 바, 엔진으로부터의 회전력을 전달하는 구동 피니언에 연결되는 링기어가 일체로 연결된 차동기어 케이스(51)와, 상기 차동기어 케이스(51)에 피니언 샤프트(52)를 통해 연결되는 두 개의 피니언(53)과, 상기 두 개의 피니언(53)에 직교하는 방향으로 치합됨과 아울러 양쪽 바퀴로 동력을 전달하는 드라이브 샤프트(54,55)에 연결되는 사이드 기어(56,57)와, 상기 드라이브 샤프트(54,55)와 차동기어 케이스(51)의 사이를 다판 클러치로 연결하는 클러치 팩(58,59)과, 상기 클러치 팩(58,59)에 일정한 마찰력이 미리 작용되도록 하는 프리로드 스프링(60) 및 상기 프리로드 스프링(60)의 작용력을 클러치 팩(58,59)에 고르게 전달하는 프리로드 플레이트(61,62)로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 차동제한장치는 그 구조상 상기 사이드 기어(56,57)와 피니언(53)의 맞물림 상태가 서로 비스듬히 경사진 치형이 서로 마주한 상태로 되어 있으므로 양쪽 바퀴의 저항력에 차이가 발생되어 큰 쪽의 저항력이 공급되는 사이드 기어(54)는 피니언(53)을 반대편 사이드 기어(55) 방향으로 밀게 된다.

이때, 상기와 같이 피니언(53)이 밀리는 힘을 받으면 상기 피니언 샤프트(52)와 함께 사이드 기어(55)를 밀어 상기 클러치 팩(59)의 마찰력이 증대되도록 하며, 상기와 같이 클러치 팩(59)에 제공되는 마찰력은 저항력이 적은 쪽의 드라이브 샤프트(55)에 저항력을 생성시켜 주는 역할을 하여 구동력을 상기 저항력이 큰 바퀴쪽으로 보낼 수 있도록 함으로써 저항력이 적은 쪽의 바퀴가 헛도는 정도를 줄이고 저항력이 큰 쪽의 바퀴가 구동될 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 상기 프리로드 스프링(60)은 상기 사이드 기어(56)와 피니언(53)의 밀치는 힘에 의해 클러치 팩(59)에 제공되는 압착력이 일정수준 이상이 되어 저항력이 적은 쪽의 드라이브 샤프트(55)에 저항력으로 작용되는 클러치 팩(59)의 마찰력이 충분한 수준이 되도록 하기 위한 것인데, 차량의 운행이 계속해서 증가됨에 따라서 상기한 프리로드 스프링(60)의 특성이 변화하여 클러치 팩(58 또는 59)에 프리로드(Pre-load)를 제공하는 힘이 부족해져 원활한 차동 제한 작용을 하지 못하는 경우가 있다.

즉, 엔진으로부터 강한 회전력이 공급되고 있는 상황에서 양쪽 바퀴의 저항력의 차가 갑자기 크게 발생되는 경우에는 상기 프리로드 스프링(60)이 충격적인 힘을 받게 되어 점차 그 탄성력을 충분히 발휘할 수 없게 되는 것이다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프리로드 스프링을 이용하여 클러치 팩에 프리로드(Pre-load)를 제공하도록 하는 차동 제한 장치가 항상 적절한 프리로드를 받을 수 있도록 하여 지속적으로 원활한 차동 제한 작용이 일어날 수 있도록 하는 차동제한장치 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 프리로드 타입의 차동제한장치를 도시한 것으로서,

도 1a는 전체 단면도,

도 1b는 프리로드 스프링 및 프리로드 플레이트의 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 차동제한장치의 주요부 구조도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2: 프리로드 플레이트 3,4: 프리로드 스프링

5: 실린더 6,7: 피스톤

8: 압축공기

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차동제한장치 구조는 양쪽의 프리로드 플레이트에 탄성력을 제공하도록 프리로드 스프링을 2개로 분리하고, 상기 두 프리로드 스프링에 무리한 충격력이 제공되는 것을 방지할 수 있도록하는 충격흡수수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 고안에 따른 차동제한장치의 구조의 요부를 도시한 것으로서 양쪽의 프리로드 플레이트(1,2)에 탄성력을 제공하도록 프리로드 스프링을 2개로 분리하고, 상기 두 프리로드 스프링(3,4)에 무리한 충격력이 제공되는 것을 방지할 수 있도록 하는 충격흡수수단을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 충격흡수수단은 상기 두 프리로드 스프링(3,4)의 사이에 개재된 실린더(5)와, 상기 실린더(5) 내에서 슬라이딩되면서 상기 두 프리로드 스프링(3,4)으로부터 압력을 제공받도록 된 두 개의 피스톤(6,7)과, 상기 두 피스톤(6,7)의 사이에 상기 두 프리로드 스프링(3,4)이 충분한 프리로드를 클러치 팩에 전달할 수 있는 상태를 유지할 수 있도록 충진된 압축공기(8)로 구성하였다.

물론, 상기한 바와 같은 프리로드 스프링(3,4)과 실린더(5) 및 피스톤(6,7)은 상기 프리로드 플레이트(1,2)의 전체 원주면에 골고루 분포하여 설치할 수 있는 바, 본 실시 예에서는 상측과 하측에 각각 마련하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

자동차가 주행중 엔진으로부터 큰 회전력이 제공되고 있는 상태에서 두 바퀴의 저항력에 큰 차이가 발생되면, 상기 두 바퀴중 저항력이 큰 쪽의 바퀴에서는 그 저항력을 드라이브 샤프트와 사이드 기어를 통해 피니언에 전달하여 상기 피니언이 상대편 사이드 기어쪽으로 압착력을 제공하여 상대편의 드라이브 샤프트와 차동기어 케이스 사이에 위치된 클러치 팩에서 큰 마찰력을 제공할 수 있도록 한다.

이때, 상기 두 프리로드 스프링(3,4)은 상기와 같은 두 바퀴에서 전달되는 저항력의 차이가 큰 충격력으로 작용되는 경우에, 이를 상기한 압축공기(8)가 채워진 실린더(5)에 전달함으로써 프리로드 스프링(3,4) 자체의 특성이 변화하는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 프리로드 스프링(3,4)에 작용되는 충격력은 상기 프리로드 스프링(3,4)에 접촉해 있는 피스톤(6,7)에 작용되어 두 피스톤(6,7)의 사이에 충진된 압축공기(8)에 작용되는바, 상기 피스톤(6,7)은 상기 실린더(5) 내에서 슬라이딩하면서 상기 압축공기(8)를 더욱 압축시키면서 제공된 충격력 중 상기 프리로드 스프링(3,4)이 감당하지 못하는 영역의 충격력을 흡수하여 프리로드 스프링(3,4)의 특성이 변화하는 것을 방지하도록 하는 것이다.

이상과 같이, 본 고안은 압축공기(8)가 충만된 실린더(5)가 두 개로 분리된 프리로드 스프링(3,4)의 사이에서 프리로드 스프링(3,4)으로 작용되는 무리한 충격력을 흡수하여 프리로드 스프링(3,4)의 특성이 변화되는 것을 방지하도록 함으로써, 프리로드 스프링(3,4)이 지속적이고 원활하게 클러치 팩으로 프리로드를 제공하여 항상 적절한 차동제한작용이 일어나도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 양쪽의 프리로드 플레이트에 탄성력을 제공하도록 프리로드 스프링을 2개로 분리하고, 상기 두 프리로드 스프링에 무리한 충격력이 제공되는 것을 방지할 수 있도록 상기 두 프리로드 스프링의 사이에 개재된 실린더와, 상기 실린더 내에서 슬라이딩되면서 상기 두 프리로드 스프링으로부터 압력을 제공받도록 된 두 개의 피스톤과, 상기 두 피스톤의 사이에 상기 두 프리로드 스프링이 충분한 프리로드를 클러치 팩에 전달할 수 있는 상태를 유지할 수 있도록 충진된 압축공기로 구성된 충격흡수수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차동제한장치 구조.