KR20020049537A - 차량의 차동제한장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 차동제한장치에 관한 것으로, 후륜구동차량과 같은 2륜구동차량은 종래의 동력전달장치만으로 험로의 탈출이 어려우며, 특히 차동장치는 험로의 탈출시 양 구동축으로의 동력전달에 악형향을 끼치기 때문이다.

이에 본 발명은 구동피니언(2)의 반대측에 다른 구동피니언(12)을 마련하여, 이 구동피니언(2)(12)들의 치합상태에 따라 차동장치로의 동력차단과 동시에 다른 기어를 통해 양 구동축(6)으로 균일한 동력전달이 이루어지게 한 것으로, 구동피니언에는 스위치(18)를 포함하여 사용자의 임의에 따라 동력전달이 단속되게 이동수단(10)이 마련되고, 이 이동수단(10)에 의한 구동피니언(2)(12)의 후퇴시 링기어로의 치합이 이탈되어 차동장치로의 동력전달이 차단됨과 동시에 전달기어부(14)와 종감속기어(30)가 포함된 최종기어부(16)가 치합되도록 한 것이며, 이 전달기어부(14)와 최종기어부(16)는 구동축(6)에 각각 설치되어 험로를 주행하더라도 균일한 구동력이 구동축(6)에 전달되도록 한 것이다.

Description

차량의 차동제한장치{non slip differential system of automobile}

본 발명은 차량의 차동제한장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후륜구동차량의 험로주행에 있어서, 사용자의 임의에 의해 차동장치로의 동력전달을 차단함과 동시에 증대된 구동력이 양바퀴에 균일하게 전달되도록 하는 차동제한장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행상황에 따라 엔진이 발생하는 토크를 변화시키기 위해변속기가 장착되어 있으며, 이 변속기의 추진축에 최종 종감속기어가 설치되고 이를 통해 증대된 엔진의 토크가 수직으로 분할되어 좌우의 양바퀴로 전달된다.

이때, 주행중에 선회나 요철이 있는 경우 좌우바퀴에 회전차가 생길 필요가 있으며, 이를 위해 자동적으로 회전차를 주어서 원할한 주행이 가능하도록 차동장치가 설치되어 있다.

예시도면 도 1 은 차동장치를 나타낸 개요도로서, 차동장치는 변속기로부터의 추진축(1)에 결합된 구동피니언(2)과 이 구동피니언(2)에 치합된 종감속기어인 링기어(3), 그리고 이 링기어(3)로부터 구동력을 전달받는 사이드기어(4) 및 디퍼런셜기어(5)로 이루어지며, 사이드기어(4)가 바퀴와 연결되는 최종 구동축(6)에 결합되어 있다.

그러나, 이러한 차량의 동력전달장치만으로는 악로에서의 주행이 불편하다는 문제점이 있었다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 전륜이나 후륜의 2륜구동차량은 험로주행시 노면과 구동타이어의 접지가 4륜 구동차량보다 불안정함은 당연하고, 이러한 2륜구동차량이 상황에 따라 큰 토크 변화를 얻기위해 기어변속을 자주해야하는데, 경험 미숙자일수록 이러한 험로에서의 탈출이 어렵다.

특히, 차동장치는 이러한 험로주행인 경우 방해요소로 작용을 하게 되는데, 예를 들면 험로주행 중 한쪽 바퀴가 수렁에 빠졌을 경우 한쪽의 바퀴는 노면의 저항을 받으며 빠진 바퀴는 저항을 거의 받지 않기 때문에 상기 디퍼런셜기어는 자전과 공전을 하게된다.

이에 의해 노면쪽의 바퀴는 동력이 전달되지 않고, 수렁에 빠진 바퀴만이 공전을 하여 차량의 탈출을 더욱 방해하게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 험로주행시 사용자의 임이에 따라 차동장치로의 동력전달을 차단함과 동시에 증대된 구동력이 양바퀴에 균일하게 전달되게 하는 차량의 차동제한장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 발명은 구동피니언의 반대측에 다른 구동피니언을 마련하여, 이 구동피니언들의 치합상태에 따라 차동장치로의 동력차단과 동시에 다른 기어를 통해 양 구동축으로 균일한 동력전달이 이루어지게 한 것으로, 구동피니언에는 스위치를 포함하여 사용자의 임의에 따라 동력전달이 단속되게 이동수단이 마련되고, 이 이동수단에 의한 구동피니언의 후퇴시 링기어로의 치합이 이탈되어 차동장치로의 동력전달이 차단됨과 동시에 전달기어부와 종감속기어가 포함된 최종기어부가 치합되도록 한 것이며, 이 전달기어부와 최종기어부는 구동축에 각각 설치되어 험로를 주행하더라도 균일한 구동력이 구동축에 전달되도록 한 것이다.

도 1 은 차동장치의 개요도,

도 2 는 본 발명에 따른 차동제한장치의 개요도,

도 3 은 본 발명의 종감속기어에 적용되는 사이클론기어의 개요도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 추진축,2 - 구동피니언,

3 - 링기어,6 - 구동축,

10 - 이동수단,12 - 구동피니언,

14 - 전달기어부,16 - 최종기어부,

18 - 스위치,20 - 엑튜에이터,

22 - 포크,24 - 회전판,

26,28 - 베벨기어,30 - 종감속기어,

32 - 구동기어,

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 차동제한장치를 나타낸 설명도로서, 본 발명은 후륜구동차량의 차동장치에 동력전달이 사용자의 임의로 차단되도록 구동피니언(2)을 후퇴복귀 시키는 이동수단(10)이 마련되고, 상기 구동피니언(2)의 후퇴에 의한 동력차단과 동시에 양 구동축(6)에 균일한 구동력이 전달되게 추진축(1)의 구동피니언(2) 반대측에 구동피니언(12)이 결합되고 이 구동피니언(12)과 결합되는 전달기어부(14)가 양 구동축(6)에 마련됨과 더불어, 구동축(6)에는 상기 전달기어부(14)로부터 구동력을 증대시키겨 전달하는 최종기어부(16)가 구동축(6)에 마련된 차량 차동제한장치이다.

상기된 바와 같이 본 발명은 험로주행시 차동장치로의 동력전달을 차단함과 동시에 증대된 구동력이 양바퀴에 균일하게 전달되도록 구동축(6)을 회동시키는 차동제한장치를 제공한다.

이를 위한 본 발명은 후륜구동차량의 차동장치에 동력전달이 사용자의 임의에 의해 차단되게 구동피니언(2)을 후퇴복귀시키는 이동수단(10)이 마련된다.

구동피니언(2)의 후퇴는 링기어와 치합이 해체될 정도의 미소한 후퇴면 충분하며, 이를 위해 추진축(1)이 가변되게 하거나 구동피니언(2)을 추진축에 미끌어지게 스플라인 결합한 후 구동피니언(2)을 이동시키는 것도 가능하다.

이송수단은 차실내에 설치된 스위치(18)를 포함하여 이 스위치(18)의 작동에 의해 상기 동력전달이 단속되며, 공압이나 전동식의 엑튜에이터(20)이다.

공압식인 경우 별도의 압력탱크(미도시)와 송압라인(미도시)이 필요하게 되며, 전동식인 경우 서보모우터(미도시)와 기어기구(미도시)가 이용되어 차량의 전원이 공급되면 상기 미소한 이격으로 구동피니언을 후퇴 또는 복귀시키게 된다.

이를 위해 엑튜에이터(20)의 작동로드 선단에는 포크(22)가 설치되어 지며, 추진축(1)에는 이 포크(22)의 작동을 전달받는 회전판(24)이 설치되어진다.

상기된 이동수단(10)에 의해 차동장치로의 동력전달이 제어되며, 차동장치로의 동력전달이 차단, 즉 구동피니언이 후퇴되면서 본 발명의 전달기어부(14)와 치합된다.

이를 위해 구동피니언(2)의 반대측에는 또하나의 구동피니언(12)이 마련되어지며, 전달기어부(14)에는 이 구동피니언(12)과 치합되는 베벨기어(26)가 양 구동축(6)으로의 동력전달을 위해 배치되어진다.

이 베벨기어(26)는 다른 베벨기어(28)와 동축으로 연결되어지며, 다른 베벨기어(28)는 최종기어부(16)에 치합되어진다.

최종기어부(16)는 전달기어부(14)의 베벨기어(28)로 부터 종감속을 수행하여 토오크를 증대시키는 종감속기어(30)와, 구동축(6)에 설치되어 구동축에 동력을 전달하는 구동기어(32)로 이루어진다.

여기서, 본 발명의 전달기어부(14)는 구동피니언(12)에 바로 치합되는 것이어서 전달기어부(14)는 서로 반대로 회전되어 지며, 이를 방지하기 위해서 어느 한 쪽 전달기어와 최종기어부에는 아이들기어(미도시)가 설치되어져야 한다.

한편, 종감속기어(16)는 종래의 종감속기어와 마찬가지로 추진축으로부터 전달된 회전을 감속하여 바퀴로 전달되는 구동력을 증대시켜 준다.

이와 더불어, 본 발명의 종감속기어(30)는 사용자의 임의에 의해 토오크가 가변되도록 예시도면 도 3 에서와 같이 사이클론기어로 되어진 것을 특징으로 한다.

사이클론기어는 원추형 기어로서 반경(R1,R2)의 변경에 따른 감속과 토오크의 증대가 가능한 기어이다.

이러한 사이클론기어가 본 발명의 종감속기어(30)로 적용되면 사용자는 상황에 따라 토오크를 변경시킬수 있게 되는 것이며, 사이클론기어의 축방향 이동을 위해 상기된 바와 같은 이동수단이 마련되어야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 차량의 험로주행중 험로에서의 탈출을 위해 스위치(18)를 작동시키게 되면, 차동장치의 구동피니언(2)이 차동장치로부터 이탈되어 차동장치로 동력전달이 차단되고, 이때 반대측 구동피니언(12)은 전달기어부의 베벨기어(26)와 치합된다.

이에 의해 추진축(1)으로부터의 동력은 전달기어부(14)를 통해 종감속기어(30)로 전달되고 종감속기어(30)에서 증대된 토오크가 구동축(6)으로 전달되며, 이때의 토오크는 좌우 구동축(6)이 동일하게 전달되어 험로에서 탈출할 수 있는 토오크가 제공되어지는 것이다.

반면, 평시에 구동피니언(2)이 차동장치에 치합되어 있으면, 전달기어부(14)로의 동력전달은 차단된 상태여서, 차동장치에 의해 구동축(6)에 동력이 전달되면 구동기어(32)의 회전에 의해 종감속기어(30)와 전달기어부의 베벨기어(26)(28)들이 공회전을 하게 된다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 후륜구동 차량에 있어서 사용자의 임의에 따라 차동장치로의 동력전달이 차단됨과 동시에 전달기어부와 최종기어부를 통해 구동축에 증대된 구동력이 전달됨으로써, 험로탈출이 용이해지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 후륜구동차량의 차동장치에 동력전달이 사용자의 임의로 차단되도록 구동피니언(2)을 후퇴복귀 시키는 이동수단(10)이 마련되고, 상기 구동피니언(2)의 후퇴에 의한 동력차단과 동시에 양 구동축(6)에 균일한 구동력이 전달되게 추진축(1)의 구동피니언(2) 반대측에 구동피니언(12)이 결합되고 이 구동피니언(12)과 결합되는 전달기어부(14)가 양 구동축(6)에 마련됨과 더불어, 구동축(6)에는 상기 전달기어부(14)로부터 구동력을 증대시키겨 전달하는 최종기어부(16)가 구동축(6)에 마련된 차량 차동제한장치.
2. 제 1 항에 있어서, 종감속기어(30)는 사이클론기어인 것을 특징으로 하는 차량 차동제한장치.