KR200291810Y1

KR200291810Y1 - 차동 자동 제한장치

Info

Publication number: KR200291810Y1
Application number: KR2020020018880U
Authority: KR
Inventors: 유호상
Original assignee: 유호상
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2002-10-11

Abstract

본 고안은 차동 자동 제한장치에 관한 것이다.

본 고안은 주행하는 차량의 바퀴중 한 쪽 바퀴가 웅덩이 등에 빠질 경우 엔진 동력이 양쪽 바퀴에 동시에 동일한 힘으로 전달되어져 쉽게 웅덩이로부터 빠져나올 수 있도록 하고 더불어 차량의 코너링 선회시 등 양쪽 바퀴중 하나의 바퀴에 큰 저항이 발생되는 경우 자동 차동이 이루어지도록 한 것이다.

Description

차동 자동 제한장치{AUTO LIMITED SLIP DIFFERENTIAL}

본 고안은 차량에 적용되는 차동 자동 제한장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행하는 차량의 바퀴중 한 쪽 바퀴가 웅덩이 등에 빠질 경우 엔진 동력이양쪽 바퀴에 동시에 동일한 힘으로 전달되어져 쉽게 웅덩이로부터 빠져나올 수 있도록 하고 더불어 차량의 코너링 선회시 등 양쪽 바퀴중 하나의 바퀴에 큰 저항이 발생되는 경우 자동 차동이 이루어지도록 한 차동 자동 제한장치에 관한 것이다.

일반적으로 차동장치는, 자동차가 선회할 때 바깥쪽 바퀴의 회전속도를 안쪽 바퀴의 회전속도보다 빠르게 해주고 노면의 저항이 적은 구동바퀴쪽으로 동력이 많이 전달되도록 해주는 장치를 말한다. 즉, 바퀴의 양 차축을 별개로 하고, 그 중간에 차동기어를 설치하여 좌우 구동바퀴의 회전저항 차이를 이용하여 양쪽 바퀴의 회전수를 달리하는 장치이다.

이같은 차동장치는, 도 1에 도시된 바와같이 엔진 동력을 전달하는 드라이브 피니언(11)을 갖는 프로펠라 샤프트(10)와, 상기 드라이브 피니언(11)과 치합되는 링기어(21)를 갖는 차동케이스(20)와, 차동케이스(20)에 서로 대응되게 결합되며 선단에 회전가능한 디프렌샬 피니언(31)을 갖는 한 쌍의 피니언 샤프트(30)와, 바퀴축(40)의 단부가 각각 고정되며 상기 차동케이스(20) 내에서 상기 피니언 샤프트(30)의 디프렌샬 피니언(31)과 치합되도록 사이드기어(51)를 갖는 바퀴축 고정체(50)로 구성된다.

작동시에는 상기 프로펠라 샤프트(10)의 드라이브 피니언(11)이 회전하면 링기어(21)가 회전되어 차동케이스(20)를 회전시키게 되고, 이에 따라 피니언 샤프트(30)가 동시에 회전하게 되며, 연속해서 상기 티프렌샬 피니언(31)과 치합된 사이드 기어(51)가 회전되어 바퀴축 고정체(50)를 회전시키고, 동시에 바퀴축 고정체(50)는 좌우측 바퀴축(40)을 회전시켜 차량이 전후진 동작을 하게 된다.

이때 차량이 우측으로 회전하는 경우 링기어(21)와 차동케이스(20) 및 피니언 샤프트(30)의 회전은 직진시와 동일하며 좌우 바퀴의 회전 반경 차이로 좌측 바퀴가 우측 바퀴보다 많이 회전해야 하므로 디프렌샬 피니언(31)이 자전하며 우측 사이드 기어(51)를 역회전시켜 차동이 이루어지게 된다.

하지만 상기한 차동장치는, 차량 주행중 한 쪽 바퀴가 웅덩이에 빠지는 경우 차동이 발생되어 웅덩이에 빠진 바퀴만이 회전하여 웅덩이로부터 빠져 나올 수 없는 단점이 있다.

또한, 눈길 빗길 등 노면상태가 나쁠때에는 미끄러운 부분에만 회전력을 전달하여 미끄럼의 원인을 제공하게 되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 조작자가 선택적으로 차동을 제한하는 차동 제한장치가 제시된 바 있으며, 상기한 차동 제한장치는 차동케이스내에 마찰저항이 발생되는 기구를 설치하여 회전력의 전달을 회복시킴으로서 바퀴의 공회전을 방지하고 동시에 반대쪽 바퀴의 구동력을 증대시켜 차량 구동력을 최대화 시켜주는 것으로 토크 감응식, 마찰 클러치식, 웜 기어식 등 다양한 구조로 제시된 바 있다.

하지만 상기한 차동 제한장치 또한 설치시 운전자가 필요에 따라 직접 조작해야 하고 또한 설치에 따른 가격 비용이 상승되는 문제점이 있어왔다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 차량의 바퀴중 한 쪽 바퀴가 웅덩이 등에 빠질 경우 엔진 동력이 양쪽 바퀴에 동시에 동일한 힘으로 전달되도록 하여 쉽게 웅덩이로부터 빠져나올 수 있도록 하는데 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 차량의 코너링 선회시 등 양쪽 바퀴 중 한 쪽의 바퀴에 큰 저항이 발생되는 경우 자동 차동이 이루어지도록 하여 바퀴의 회전속도를 달리 할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

도 1은 종래 차동장치를 도시한 요부 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 차동 자동 제한장치의 분리사시도,

도 3은 도 2의 결합상태 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 차동케이스 120: 링기어

200: 바퀴축 300,300a: 바퀴축 고정체

400,400a: 결합체 500: 샤프트

600: 간격유지수단 700: 원형링

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 외주면에 링기어가 형성되어 엔진 동력의 회전력을 차량의 양쪽 바퀴축으로 감속 전달하게 되는 차동케이스 내에 대향된 한 쌍으로 제공되며, 양쪽에서 각기 삽입되는 바퀴축의 대향단부가 회전이 방지되며 중심위치에 고정되도록 하고, 서로 마주보는 면에 각각 기어면이 원주면을 따라 형성되는 한쌍의 바퀴축 고정체; 상기 바퀴축 고정체 사이에 한 쌍으로 소정폭 유격가능하도록 분할 제공되며, 상기 바퀴축 고정체의 기어면과 치합되도록 각기 기어면이 형성되는 한 쌍의 결합체; 양단이 상기 차동케이스의 상하 내벽에 고정되고, 그 중간부가 상기 결합체의 대응면에 제공되는 걸림홀에 삽입 걸림되어 상기 차동케이스의 회전시 상기 결합체를 회전시키게 되는 샤프트; 상기 결합체의 대응면 테두리에 제공되며, 상기 결합체가 상기 샤프트의 이탈을 방지하는 소정폭 이격 상태의 범위에서 상기 바퀴축 고정체와 탄력적으로 치합되도록 하고, 한 쪽 바퀴축의 저항 발생시 해당되는 치합부의 결합체가 상기 샤프트 방향으로 이동되어 분리될 수 있도록 그 간격을 탄력적으로 조절하는 간격유지수단;을 포함하여 구성한단.

상기 간격유지수단은, 상기 결합체의 대응면에 테두리에 적어도 2개 이상 설치되며, 이들 대응면에 형성되는 홈과, 양단이 상기 홈에 삽입되어 이들을 서로 연결하는 연결핀과, 일측 결합체의 홈에 삽입되어 상기 연결핀을 밀어내어 이들이 탄력적으로 이격상태를 유지하도록 하는 스프링과, 한 쪽 결합체의 외면에 형성되어 상기 연결핀을 고정하는 이탈방지핀의 이탈을 방지하며 소정폭 유격가능하도록 형성되는 장홀이다.

또한, 상기 바퀴축 고정체의 대응면에 원형턱을 형성하고, 상기 결합체의 바퀴축 방향 중심에는 원형홀을 형성하며, 이 원형홀에 원형링을 구비하되 상기 원형링의 일측 개방구가 상기 원형턱에 걸림되어 상기 결합체가 바퀴축 방향으로의 이동이 안정되게 이루어지도록 함이 가능할 것이다.

이하, 본 고안에 따른 차동 자동 제한장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 3의 도시에 의하여 본 고안은, 공지의 차량에 적용되는 차동케이스(100)와, 차동케이스(100)내에 설치되어 양쪽 바퀴축(200)을 각기 고정하는 한 쌍의 바퀴축 고정체(300)(300a)와, 상기 바퀴축 고정체(300)(300a) 사이에 한 쌍으로 제공되어 대응면이 서로 치합되는 한 쌍의 결합체(400)(400a)와, 차동케이스(100)의 회전에 의해 상기 결합체(400)(400a)를 동시에 회전시키게 되는 샤프트(500)와, 샤프트(500)를 중심으로 결합되는 결합체(400)(400a)가 소정폭 유격가능하도록 조절하여 결합체(400)(400a)가 바퀴축 고정체(300)(300a)로부터 분리가능하도록 하는 간격유지수단(600)을 포함하여 구성된다.

차동케이스(100)는, 외주면에 둘레를 따라 링기어(120)가 형성되어 엔진 동력의 회전력 즉 드라이브 피니언의 회전시 그 회전력을 차량의 양쪽 바퀴축으로 감속 전달하게 되는 것으로 그 내부에 공간이 형성되며 양쪽에 바퀴축 안내홀이 형성된다.

바퀴축 고정체(300)(300a)는, 양쪽에서 각기 삽입되는 바퀴축(200)의 대향단부가 회전이 방지되며 중심위치에 고정되도록 바퀴축 고정홀(322)이 형성된 보스(320)가 돌출 구비되고, 서로 마주보는 면에는 원주면을 따라 각각 기어면(340)이 형성된다. 상기 바퀴축 고정홀(322)은 스프라인홈이 형성되어 바퀴축(200) 결합시 회전이 방지된다.

결합체(400)(400a)는, 상기 바퀴축 고정체(300)(300a) 사이에 한 쌍으로 소정폭 유격가능하도록 분할 제공되며, 상기 바퀴축 고정체(300)(300a)의 기어면(340)과 치합되도록 각기 기어면(440)이 형성된다. 그리고 기어면(440)이 형성된 결합체(400)(400a)의 대응된 배면에는 반원형의 걸림홀(420)이 형성되어 이들 결합체(400)(400a)의 배면 밀착시 상하 관통된 원형의 걸림홀(420)이 형성되게 된다.

샤프트(500)는, 양단이 상기 차동케이스(100)의 상하 내벽에 고정되고, 그 중간부가 상기 결합체(400)(400a)의 대응면에 제공되는 걸림홀(420)에 삽입 걸림되어 상기 차동케이스(100)의 회전시 상기 바퀴축 고정체(300)(300a)와 치합된 결합체(400)(400a)를 회전시키게 된다.

간격유지수단(600)은, 상기 결합체(400)(400a)의 대응면 테두리에 제공되며, 상기 결합체(400)(400a)가 상기 샤프트(500)의 이탈을 방지하는 소정폭 이격 상태의 범위에서 상기 바퀴축 고정체(300)(300a)와 탄력적으로 치합되도록 하고, 한 쪽 바퀴축(200)의 저항 발생시 해당되는 치합부의 결합체(400)(400a)가 상기 샤프트 (500)방향으로 이동되어 분리될 수 있도록 그 간격을 탄력적으로 조절한다.

즉, 상기 간격유지수단(600)은 상기 결합체(400)(400a)의 대응면 테두리에 적어도 2개 이상 설치되며, 이들 대응면에 마주보며 형성되는 홈(610)(610a)과, 양단이 상기 홈(610)(610a)에 삽입되어 이들을 서로 연결하는 연결핀(620)과, 일측 결합체(400a)의 홈(610a)에 삽입되어 상기 연결핀(620)을 밀어내어 이들이 탄력적으로 이격상태를 유지하도록 하는 스프링(630)과, 한 쪽 결합체(400a)의 외면에 형성되어 상기 연결핀(620)을 고정하는 이탈방지핀(640)의 이탈을 방지하며 소정폭 유격가능하도록 형성되는 장홀(650)로 이루어진다.

이같은 간격유지수단(600)은 초기 조립시 상기 결합체(400)(400a)를 스프링(630) 탄지력을 가지며 양 방향으로 밀어내어 상기 결합체(400)(400a)가 각각 바퀴축 고정체(300)(300a)와 치합되도록 하고 동시에 샤프트(500)의 외주면 양측이 상기 결합체(400)(400a)의 걸림홀(420)로부터 이탈되지 않는 범위내에 위치하도록 하게 된다. 이에 따라 상기 차동케이스(100)의 회전에 따른 샤프트(500)의 회전시에는 그 회전력을 동시에 양쪽 바퀴축(200)으로 전달하고 또한, 양쪽 바퀴중 한 쪽의 바퀴에 비교적 큰 저항이 발생되면 바퀴축 고정체(300a)와 치합된 결합체(400a)가 바퀴축 고정체(300a)로부터 이격되면서 차동이 이루어지도록 하게된다.

또한, 상기 바퀴축 고정체(300)(300a)의 대응면에 원형턱(360)을 형성하고, 상기 결합체(400)(400a)의 바퀴축(200) 방향 중심에는 원형홀(460)을 형성하며, 이 원형홀(460)에 원형링(700)(700a)을 구비하되 상기 원형링(700)(700a)의 일측 개방구가 상기 원형턱(360)에 걸림되어 상기 결합체(400)(400a)가 바퀴축(200) 방향으로의 이동이 안정되게 이루어지도록 함이 바람직할 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 차동 억제장치는 차량의 코너링 선회시에는 양쪽 바퀴가 자동 차동 즉, 저항이 발생되는 바퀴축의 연결단인 바퀴축 고정체로부터 결합체가 분리되어 차동이 이루어지도록 하고 동시에 차량의 바퀴중 한 쪽 바퀴가 웅덩이 등에 빠질 경우 엔진 동력이 양쪽 바퀴에 동시에 즉, 샤프트에 의해 결합체가 치합된 상태로 바퀴축 고정체를 회전시킴에 따라 동일한 힘으로 양쪽 바퀴에 전달되어 차량이 쉽게 웅덩이로부터 빠져나올 수 있는 효과가 있다.

Claims

외주면에 링기어가 형성되어 엔진 동력의 회전력을 차량의 양쪽 바퀴축으로 감속 전달하게 되는 차동케이스 내에 대향된 한 쌍으로 제공되며, 양쪽에서 각기 삽입되는 바퀴축의 대향단부가 회전이 방지되며 중심위치에 고정되도록 하고, 서로 마주보는 면에 각각 기어면이 원주면을 따라 형성되는 한쌍의 바퀴축 고정체;

상기 바퀴축 고정체 사이에 한 쌍으로 소정폭 유격가능하도록 분할 제공되며, 상기 바퀴축 고정체의 기어면과 치합되도록 각기 기어면이 형성되는 한 쌍의 결합체;

양단이 상기 차동케이스의 상하 내벽에 고정되고, 그 중간부가 상기 결합체의 대응면에 제공되는 걸림홀에 삽입 걸림되어 상기 차동케이스의 회전시 상기 결합체를 회전시키게 되는 샤프트;

상기 결합체의 대응면 테두리에 제공되며, 상기 결합체가 상기 샤프트의 이탈을 방지하는 소정폭 이격 상태의 범위에서 상기 바퀴축 고정체와 탄력적으로 치합되도록 하고, 한 쪽 바퀴축의 저항 발생시 해당되는 치합부의 결합체가 상기 샤프트 방향으로 이동되어 분리될 수 있도록 그 간격을 탄력적으로 조절하는 간격유지수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차동 자동 제한장치.
제 1 항에 있어서, 상기 간격유지수단은

상기 결합체의 대응면에 테두리에 적어도 2개 이상 설치되며, 이들 대응면에 형성되는 홈과, 양단이 상기 홈에 삽입되어 이들을 서로 연결하는 연결핀과, 일측 결합체의 홈에 삽입되어 상기 연결핀을 밀어내어 이들이 탄력적으로 이격상태를 유지하도록 하는 스프링과, 한 쪽 결합체의 외면에 형성되어 상기 연결핀을 고정하는 이탈방지핀의 이탈을 방지하며 소정폭 유격가능하도록 형성되는 장홀임을 특징으로 하는 차동 자동 제한장치.
제 1 항에 있어서,

상기 바퀴축 고정체의 대응면에 원형턱을 형성하고, 상기 결합체의 바퀴축 방향 중심에는 원형홀을 형성하며, 이 원형홀에 원형링을 구비하되 상기 원형링의 일측 개방구가 상기 원형턱에 걸림되어 상기 결합체가 바퀴축 방향으로의 이동이 안정되게 이루어지도록 함을 특징으로 하는 차동 자동 제한장치.