KR200198876Y1 - Non slip differential - Google Patents
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Abstract
본 고안은 비스커스 커플링의 구조로 차동 제한력을 제공하는 차동제한장치에 관한 것으로서, 슬라이딩 운동하여 상기 비스커스 커플링의 점성유체 압력을 변화시킬 수 있도록 설치된 피스톤과, 상기 피스톤의 슬라이딩 작동력을 제공하는 유압제공수단 및 탄성부재를 포함하여 구성된 차동제한장치를 제공하여, 상기 유압제공수단에서 제공하는 유압으로 상기 피스톤을 통해 점성유체의 점성력을 변화시킴으로써 차동 제한력이 가변될 수 있도록 하여 자동차의 주행상태에 따라 필요로 하는 차동제한력의 정도에 따른 차동제한작동이 이루어질 수 있도록 하므로 차량의 주행상태가 더욱 안정되도록 할 수 있다.The present invention relates to a differential limiting device that provides a differential limiting force in the structure of a viscous coupling, comprising: a piston installed to change the viscous fluid pressure of the viscous coupling by sliding movement; Providing a differential limiting device comprising a hydraulic pressure providing means and an elastic member, by varying the viscous force of the viscous fluid through the piston to the hydraulic pressure provided by the hydraulic pressure providing means so that the differential limiting force can be varied, the driving state of the vehicle According to the degree of differential limiting force required according to the differential limiting operation can be made so that the driving state of the vehicle can be more stable.
Description
본 고안은 자동차의 선회주행이 용이하도록 하는 차동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 차동작용을 방지하도록 하는 차동제한장치에 관한 것이다.The present invention relates to a differential device for easily turning a car, and more particularly to a differential limiting device for preventing unnecessary differential action.
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.Automobiles use clutches, transmissions, and differentials to properly transfer the power generated by the engine to the wheels. The front wheel drive car directly connects the output from the transmission to the differential, and the rear wheel drive car outputs from the transmission. It is intended to be transmitted to the differential via the propulsion shaft.
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.The differential device is to allow the vehicle to smoothly change direction by generating a speed difference between the inner ring and the outer ring during turning of the vehicle, and to ensure the driving stability of the vehicle in uneven terrain.
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.However, in the above-described differential device, when a large difference occurs between the frictional force of the road surface where both driving wheels are in contact with each other, when the wheel with the less frictional force is idle and the wheel with the higher frictional force is stopped, the normal driving of the vehicle is difficult. Is generated.
즉, 한쪽 바퀴가 수렁에 빠지는 경우 차동장치에 의해 수렁에 빠진 바퀴만이 회전됨에 의해 차량은 자력으로 수렁을 벗어나지 못하게되는 것이다.That is, when one wheel falls into the bog, only the wheels bog down by the differential are rotated so that the vehicle does not leave the bog by magnetic force.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 험로 주행이 많은 차량의 경우에는 차동제한장치를 채용하는 바, 상기와 같은 차동제한장치에는 여러 가지 구조의 여러 방식이 있다.In order to solve the problems described above, in the case of a vehicle having a lot of rough roads, a differential limiting device is adopted, and the differential limiting device as described above has various schemes.
도 1은 상기와 같은 차동제한장치의 일 예로서 유성기어형식의 차동장치(50)에 비스커스 커플링(60)이 결합된 형태의 것을 도시한 것으로서, 좌측 드라이브 샤프트(51)에 유성기어의 피니언(52)이 일체로 연결되고 우측 드라이브 샤프트(53)에 유성기어의 선기어(54)가 일체로 형성되어 차동기어 케이스(55)에 형성된 링기어(56)로부터 전달되는 회전력이 피니언(52)과 선기어(54)를 통해 좌우측 드라이브 샤프트(51,53)로 제공되도록 된 상태에서, 우측 드라이브 샤프트(53)에 인너 플레이트(61)가 연결되고 차동기어 케이스(55)에 아웃터 플레이트(62)가 연결되며 그 사이에 점성유체(63)가 봉입된 구조이다.FIG. 1 is a view illustrating an example in which a non-coupling coupling 60 is coupled to a planetary gear type differential device 50 as an example of the differential limiting device. The pinion of the planetary gear is connected to the left drive shaft 51. (52) is integrally connected and the sun gear 54 of the planetary gear is integrally formed on the right drive shaft 53, the rotational force transmitted from the ring gear 56 formed in the differential gear case 55 and the pinion (52) The inner plate 61 is connected to the right drive shaft 53 and the outer plate 62 is connected to the differential gear case 55 while being provided to the left and right drive shafts 51 and 53 through the sun gear 54. It is a structure in which a viscous fluid 63 is interposed therebetween.
상기한 바와 같은 구조의 차동제한장치는 좌우측 드라이브 샤프트(51,53)를 통해 전달되는 양쪽 바퀴로부터의 저항력 차이에 의해 상기 유성기어장치(50)를 통해 차동작용을 하게 되며 상기와 같은 차동작용 중 상기 비스커스 커플링(60)이 일정한 점성력을 제공하면서 양쪽 드라이브 샤프트(51,53) 사이에 발생되는 회전수 차이를 제한하는 작용을 하면서 차동제한기능을 수행하게 된다.The differential limiting device having the structure as described above is differentially acted through the planetary gear device 50 due to the difference in resistance from both wheels transmitted through the left and right drive shafts 51 and 53. The viscous coupling 60 performs a differential limiting function while providing a constant viscous force to limit the rotational speed difference generated between both drive shafts 51 and 53.
그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 작동되는 차동제한장치는 상기 비스커스 커플링(60) 내에 충진된 점성유체(63)의 점성이 계속적으로 일정한 상태를 유지하도록 되어 있으므로 발휘할 수 있는 차동제한력이 일정하여 차동성능이 우선적으로 요구되는 주행상태나 차동제한으로 토크의 고른 분배가 우선적으로 요구되는 주행상태의 어느쪽에도 충분한 성능을 제공하지 못하고 적절히 선택되는 중간의 성능만을 제공하게 되는 문제점이 있다.However, the differential limiting device configured and operated as described above has a constant differential limiting force that can be exerted because the viscosity of the viscous fluid 63 filled in the biscus coupling 60 is continuously maintained. There is a problem in that even in a driving state where differential performance is required first, or even distribution of torque due to differential limitation, neither of the driving states which preferentially requires sufficient performance is provided but only an intermediate performance that is appropriately selected.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차동장치의 차동제한력이 가변될 수 있도록 하여 요구되는 차동제한의 정도에 따른 차동제한작동이 이루어질 수 있도록 함으로써, 더욱 안정된 주행상태를 확보할 수 있도록 하는 차동제한장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems as described above, by allowing the differential limiting force of the differential device to be variable so that the differential limiting operation according to the degree of the differential limit required can be made, more stable running It is an object of the present invention to provide a differential limiting device for securing a state.
도 1은 종래 기술에 의한 차동제한장치를 도시한 구조도,1 is a structural diagram showing a differential limiting device according to the prior art;
도 2는 본 고안에 따른 차동제한장치를 도시한 구조도,2 is a structural diagram showing a differential limiting device according to the present invention;
도 3은 본 고안의 주요부 상세도이다.3 is a detailed view of the main part of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 드라이브 샤프트 2: 인너 플레이트1: drive shaft 2: inner plate
3: 케이스 4: 아우터 플레이트3: case 4: outer plate
5: 점성유체 6: 점성력 제공 공간5: Viscous fluid 6: Viscous force providing space
7: 피스톤 8: 유압펌프7: piston 8: hydraulic pump
9: 코일스프링 11: 컨트롤러9: coil spring 11: controller
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차동제한장치는 드라이브 샤프트에 설치된 다수의 인너 플레이트와 차동장치 케이스 내측에 설치된 다수의 아우터 플레이트가 이루는 공간에 점성유체가 충진되어 점성력 제공 공간을 형성하는 비스커스식 차동제한장치에 있어서;The differential limiting device according to the present invention for achieving the above object is filled with a viscous fluid in the space formed by a plurality of inner plates installed on the drive shaft and a plurality of outer plates installed inside the differential case to form a viscous force providing space In the biscus differential limiting device;
슬라이딩 운동하여 상기 점성력 제공 공간의 체적을 조절할 수 있도록 설치된 피스톤과, 상기 피스톤의 슬라이딩 작동력을 제공하는 유압제공수단 및 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a piston provided to adjust the volume of the viscous force providing space by sliding movement, a hydraulic pressure providing means for providing a sliding actuation force of the piston, and an elastic member.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.
도 2는 본 고안에 따른 차동제한장치의 일 실시 예를 도시한 구조도로서, 드라이브 샤프트(1)에 설치된 다수의 인너 플레이트(2)와, 차동장치의 케이스(3) 내측에 설치된 다수의 아우터 플레이트(4)와, 상기 인너 플레이트(2)와 아우터 플레이트(4)가 이루는 공간에 점성유체(5)가 충진되어 형성하는 점성력 제공 공간(6)과, 슬라이딩 운동하여 상기 점성력 제공 공간(6)의 체적을 조절할 수 있도록 설치된 피스톤(7)과, 상기 피스톤(7)의 슬라이딩 작동력을 제공하는 유압제공수단 및 탄성부재로 구성되어 있다.2 is a structural diagram showing an embodiment of a differential limiting device according to the present invention, a plurality of inner plates (2) installed in the drive shaft (1), and a plurality of outer plates installed inside the case (3) of the differential device (4), a viscous force providing space (6) formed by filling the viscous fluid (5) in the space formed by the inner plate (2) and the outer plate (4), the sliding motion of the viscous force providing space (6) It consists of a piston (7) installed to adjust the volume, the hydraulic pressure providing means for providing a sliding operation force of the piston (7) and the elastic member.
여기서, 상기한 피스톤(7)은 도 3에 도시된 바와 같이 외주 방향으로 돌출된 복수개의 랜드부가 형성되고, 상기 랜드부 중 제1랜드부(7a)는 상기 점성력 제공 공간(6)내에 위치되어 체적을 조절토록 형성되며, 제2랜드부(7b)는 유압제공수단의 유압이 작용토록 형성되어 있다.Here, the piston (7) is formed with a plurality of land portion protruding in the circumferential direction as shown in Figure 3, the first land portion (7a) of the land portion is located in the viscous force providing space (6) It is formed to adjust the volume, the second land portion 7b is formed so that the hydraulic pressure of the hydraulic pressure providing means to act.
그리고, 상기한 유압제공수단은 공지의 기술을 이용하여 유압펌프(8)에서 발생된 유압을 필요한 압력으로 상기 피스톤(7)의 제2랜드부(7b)에 제공할 수 있도록 하고 있으며, 상기 탄성부재는 피스톤(7)과 케이스(3) 사이에 설치된 코일 스프링(9)으로 하여 상기 유압제공수단의 유압 작동력과 대향되는 방향으로 상기 피스톤(7)에 탄성력을 제공하게 된다.In addition, the hydraulic pressure providing means is capable of providing the hydraulic pressure generated in the hydraulic pump 8 to the second land portion 7b of the piston 7 by using a known technique, and the elastic The member serves as a coil spring 9 provided between the piston 7 and the case 3 to provide an elastic force to the piston 7 in a direction opposite to the hydraulic actuation force of the hydraulic pressure providing means.
한편, 상기 피스톤(7)이 코일 스프링(9)에서 밀리는 범위는 제한될 수 있도록 하였다.On the other hand, the range in which the piston 7 is pushed in the coil spring 9 can be limited.
물론, 상기한 바와 같은 유압제공수단은 공지의 제어기술로 각종 센서(10)를 통해 차량의 운행상태를 파악하는 컨트롤러(11)가 제어할 수 있도록 되어 있다.Of course, the hydraulic pressure providing means as described above is to be controlled by the controller 11 for grasping the driving state of the vehicle through the various sensors 10 by a known control technology.
상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
차량이 큰 원호의 선회 주행과 같이 차동작용이 필요로 하는 주행상태에 있을 때에는 상기 컨트롤러(11)는 상기 피스톤(7)에 유압을 제공하지 않도록 하는 제어를 실시하여 상기 피스톤(7)은 상기 코일스프링(9)의 탄성력으로 상기 점성력 제공 공간(6)의 체적을 확장시키는 방향으로 밀린다.When the vehicle is in a driving state that requires a differential action such as turning a large circular arc, the controller 11 performs control so as not to provide hydraulic pressure to the piston 7 so that the piston 7 is the coil. The elastic force of the spring 9 is pushed in the direction of expanding the volume of the viscous force providing space 6.
따라서, 상기 점성력 제공 공간(6)의 내측에 주입된 점성유체(5)는 그 충진율이 저하되어 상기 인너 플레이트(2)와 아우터 플레이트(4) 사이에 작용하는 점성력이 크지 않도록 함으로써, 양쪽의 드라이브 샤프트는 별다른 저항 없이 원활한 차동작용을 하게 된다.Therefore, the viscous fluid 5 injected into the viscous force providing space 6 has a low filling rate so that the viscous force acting between the inner plate 2 and the outer plate 4 is not large, thereby driving both drives. The shaft is smoothly differential without any resistance.
한편, 차량이 심한 굴곡이진 도로나 노면 상태가 나쁜 지역을 주행하게 되는 경우에는 상기한 컨트롤러(11)는 조향각 센서와 요잉센서 및 가속도 센서 등과 같이 차량의 거동을 파악할 수 있는 각종 센서(10)로부터의 정보를 종합하여 차동제한작용이 필요함을 판단하고 공지의 유압제공수단을 구동하여 상기 피스톤(7)에 유압을 제공하도록 한다.On the other hand, when the vehicle is traveling on a severely curved road or a bad road surface, the controller 11 may include a steering angle sensor, a yaw sensor, an acceleration sensor, and the like. It is determined that the differential limiting action is necessary by synthesizing the information and to drive a known hydraulic pressure supply means to provide hydraulic pressure to the piston (7).
상기와 같이 피스톤(7)에 유압이 제공되면, 피스톤(7)은 상기 점성력 제공 공간(6)의 체적을 축소시키는 방향으로 즉, 케이스(3)의 내측방향으로 이동되면서, 상기 점성력 제공 공간(6)의 점성유체(5)에 압력을 증가시킴으로써 점성유체(5)의 충진율을 향상시킨다.When the hydraulic pressure is provided to the piston 7, as described above, the piston 7 moves in the direction of reducing the volume of the viscous force providing space 6, that is, inwardly of the case 3, thereby providing the viscous force providing space ( The filling rate of the viscous fluid 5 is improved by increasing the pressure in the viscous fluid 5 of 6).
따라서, 인너 플레이트(2)와 아웃터 플레이트(4)는 상기와 같이 증가된 점성유체(5)의 충진율로 인해 증가된 점성력을 제공받게 되어 케이스(3)와 드라이브 샤프트(1) 사이의 회전 저항력을 증가시키게 되어 양쪽 드라이브 샤프트로 강한 토크의 분배가 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, the inner plate 2 and the outer plate 4 are provided with the increased viscous force due to the increased filling rate of the viscous fluid 5 as described above, thereby reducing the rotational resistance between the case 3 and the drive shaft 1. To increase the distribution of strong torque to both drive shafts.
따라서, 본 고안에 따른 차동제한장치는 상기와 같이 유압으로 점성력을 변화시켜 차동장치의 차동제한력이 가변될 수 있도록 하므로 자동차의 주행상태에 따라 필요로 하는 차동제한의 정도에 따른 차동제한작동이 이루어질 수 있어 차량의 더욱 안정된 주행상태를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.Therefore, the differential limiting device according to the present invention changes the viscous force by hydraulic pressure as described above so that the differential limiting force of the differential device can be varied, so that the differential limiting operation according to the degree of differential limiting required according to the driving condition of the vehicle is required. There is an effect that can be made to ensure a more stable running state of the vehicle.
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