KR200170886Y1 - 다 기능 차동제한 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 차동 제한 장치에 관한 것으로서, 링기어(12)와 링기어(12)에 일체로 형성되어진 차동 기어 캐이스(13)와 차동 기어 캐이스(13)에 설치되어 차동 기어 캐이스(13)와 함께 공전하거나 스스로 자전할 수도 있는 피니언 기어(14)와 양 차축(16, 18)의 일단에 각각 고정되어진 사이드 기어(17)로 이루어진 차동 제한 장치에 있어서, 한쪽 차축(18)에 유체 클러치(20)를 설치하고 또 다른 차축(16)에는 마찰 클러치(30)를 형성한 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치에 관한 것이다.

Description

다 기능 차동제한 장치

본 고안은 차량의 차동 제한 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 차동 장치의 일측에 유체 클러치를 장착하고 또 다른 일측에는 마찰 클러치를 장착하여 유체 클러치에 의한 부드러운 동력전달 능력과 마찰 클러치에 의한 강력한 동력전달 능력이 겸비된 다 기능 차동 제한 장치에 관한 것이다.

자동차를 운행하는 동안 도로 사정에 따라 차량 바퀴 각각의 이동거리가 다르므로 이러한 이동거리 차이를 감안하여 각 바퀴의 회전수가 변하도록 하는 차동장치를 개발하였으나, 때에 따라서는 이러한 차동장치가 자동차의 주행을 방해하는 경우도 있으므로 바퀴 각각의 차동현상이 차량의 주행을 방해할 정도가 될 경우에는 이러한 차동 현상을 제한하는 역할을 하는 차동 제한 창지가 개발되어 각종 차량에 적용되고 있다.

차동 제한 장치는 액체의 점성을 이용한 유체 클러치와 양 플레이트의 마찰력을 이용한 마찰 클러치 그리고 접촉면을 크게 한 헬리컬 기어식 클러치가 있다.

유체 클러치를 적용한 차동 제한 장치는 사용한 액체가 차동 회전수에 대응하여 점성저항으로 인한 유체전단력이 발생하므로 부드러운 차동 제한 토크를 발생시키는 장점이 있는 반면, 차동이 계속되면 차동 에너지가 열 에너지로 바뀌어 액체의 점도 특성을 떨어트려 특정조건에서 유체 마찰이 아닌 고체 마찰이 발생하는 험프 현상을 일으키는 단점이 있으며, 또한 회전차에 의한 작동으로 인해 토오크 감응식 차동 제한 장치에 비해 작동응답이 늦는 단점도 있다.

한편, 마찰 클러치를 체용한 차동 제한 장치는 구동력에 비례하여 차동을 제한 할 수 있으므로 정확하고 강력하게 차동을 제한 할 수 있는 반면 차동 제한 장치가 작동될 대 마찰판의 진동과 소음이 발생할 수 있는 단점잉 있다.

따라서 본 고안의 목적은 차동 제한 장치를 설계함에 있어서 유체 클러치의 부드러움과 마찰 클러치의 강력함을 모두 발휘할 수 있는 새로운 차동 제한 장치를 설계 하고자 한다.

이러한 본 고안의 목적은 차동장치의 일측에는 유체 클러치를 설치하고 또 다른 일측에는 마찰 클러치를 설치 하므로써 달성 될 수 있다.

본 고안의 기본적인 특징은 링기어와 링기어에 일체로 형성되어진 차동기어 캐이스와 차동기어 캐이스에 설치되어 차동기어 캐이스와 함께 공전하거나 스스로 자전할 수도 있는 피니언기와 양 차축의 일단에 각각 고정되어진 사이드 기어로 이루어진 차동 장치에 있어서, 한쪽 차축에 유체 클러치를 설치하고 또 다른 차축에 마찰클러치를 설치한 것에 있다.

제1도는 본 고안에 의한 다 기능 차동제한 장치를 나타낸 단면도.

제2도는 본 고안의 유체 클러치부분을 나타낸 부분 단면도.

제3도는 본 고안의 마찰 클러치 부분을 나타낸 부분 단면도.

본 고안의 구성을 제1도 내지 제3도을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 다 기능 차동 제한 장치(10)를 나타낸 단면도로서, 본 고안을 상세히 나타내고 있다. 제1도에 의하면 본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)는 링기어(12), 차동기어 캐이스(13), 피니언 기어(14), 피니언 축(15), 차축(16, 18), 사이드 기어(17), 유체 클러치(20) 그리고 마찰 클러치(30)로 구성되어져 있을 알 수 있다.

본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)는 추진축으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 하기 위하여 차동 제한 장치(10)의 링 기어(12)가 구동기어(11)와 직각으로 치합되어 있고, 링 기어(10)는 차동기어 캐이스 (13)의 일 측면에 착탈가능하게 결합되어 있으며, 차동기어 캐이스(13)는 분리될 수 있는 속이 빈 원통형상으로 되어져 있어서 양 측며에는 차축(16, 18)이 회동 가능하게 결합되고 그 원기둥면에는 다수개의 축공이 천공되어 있어서 피니언 축(15)이 결합 되어진다. 차동기어 캐이스(13)의 안쪽으로 축설된 피니언 축(15)에는 피니언 기어(14)들이 회동 가능하게 결합되어 있어서 이들 피니언 기어(14)들은 차동기어 캐이스(13)와 함께 공전만 하거나 차동기어 캐이스(13)와 함께 공전하는 동시에 스스로 자전할 수 있게 되어져 있다. 그리고 양 차축(16, 18)들의 한쪽 끝에는 바퀴가 장착되며 다른 한쪽끝은 차동기어 캐이스(13)내부에 축설되어져 있으며 그 끝에 사이드 기어(17)들이 마주보고 장착된다. 이들 사이드 기어(17)들은 피니언 기어(14)들과 치합되어 있다.

한편 본 고안의 특징부인 유체 클러치(20)는 제1도의 왼쪽 차축상에 설치되며 또 다른 특징부인 마찰 클러치(30)는 제1도에서 오른쪽 차축상에 설치되어져 있다.

본 고안에 의한 유체 클러치(20)는 제2도에 나타낸 바와 같이 왼쪽 차축(18)과 차동기어 캐이스(13)가 연결되는 부분에 형성되어 있다. 차동기어 캐이스(13)의 끝 부분이 왼쪽 차축(18)의 외부에서 원통형상의 하우징을 형성하고 있으며, 차동기어 캐이스(13) 내부에 다수개의 외부 플레이트(23)가 스플라인 결합을 하고 있다. 그리고 왼쪽 차축(18)상에는 다수개의 원판형상으로 된 내부 플레이트(24)가 역시 스플라인 결합을 하고 있다. 내부 플레이트(24)의 끝에는 스페이서(26)가 형성되며, 유체 클러치(20) 내부에는 실리콘 오일(27)이 약 90% 충진되어져 있고, 실리콘 오일(27)이 새어 나가지 않도록 차축상에는 링(25)이 삽입되어져 있다.

또한 본 고안에 의한 마찰 클러치(30)는 제3도에 나타낸 바와 같이 오른쪽 차축(16)과 차동기어 캐이스(13)가 연결되는 부분에 형성되어 있다. 마찰 클러치(30)는 차동기어 캐이스(13)의 내부에 원판 형상의 다수개의 외부 플레이트(32)가 스플라인 결합을 하고 있고, 오른쪽 차축(16)상에 스플라인 결합되어 있는 차축 슬리브(31) 외부에 역시 스플라인 결합된 다수개의 내부 플레이트(33)가 샌드위치식으로 위치하고 있다. 이때 마찰 클러치(30)에 사용된 내.외부 플레이트(32, 33)는 내마모성이 좋은 카본(carbon)을 흡착한 구조로 되어져 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)를 실제 자동차에 적용하여 사용하게 된다면 바퀴의 구도이라던가 차동을 일으키는 작동상태는 일반적으로 기존의 차동 제한 장치와 다름없고, 본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)의 작동 특징은 차동을 제한할 때 발휘하므로 이에 대하여 설명한다.

구동기어(11)에 의하여 차동기어 캐이스(13)가 회전하게 되면 피니언 축(15)은 구동하는 바퀴의 저항을 받아 미세하게 이동하게 된다. 양 바퀴중 어느 한쪽 바퀴의 저항이 작어져 저항이 큰쪽보다 빨리 회전하게 되는 차동 현상이 발생하게 되면, 본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)의 유체 클러치(20)와 마찰 클러치(30)가 피니언 축(15)에 의하여 발생된 압착력을 받아 양 클러치가 미끄러 지면서 회전하게 된다. 이렇게 발생한 마찰력은 회전이 빠른쪽의 차축의 클러치를 경유하여 차동기어 캐이스(10)로 전달되고 이것은 저항이 커 늦게 회전하고 있는 차축에 더하여져 차동을 제한 하게 된다. 이때 본 고안에 의한 차동 제한 장치(10)는 마찰력이 어느 클러치를 경유하여 전달되고 보태어 지던지 상관없이 부드러운 마찰력과 강력한 마찰력이 상호 중첩되어 원활한 차동 제한을 하게 된다.

이와 같이 구성되고 작동되는 본 고안은 하나의 차동 제한 장치에 유체의 전단력을 이용한 유체 클러치와 피니언 기어와 사이드 기어의 합력에 의하여 발생하는 플레이트 마찰력을 이용한 마찰 클러치를 함께 제공함으로써 부드러우면서도 강력한 토크를 전달 가능하게 하였다.

Claims (5)

1. 링기어(12)와 링기어에 일체로 형성되어진 차동기어 캐이스(13)와 차동기어 캐이스(13)에 설치도어 차동기어 캐이스와 함께 공전하거나 스스로 자전할 수도 있는 피니언 기어(14)와 양 차축(16, 18)의 일단에 각각 고정되어진 사이드 기어(17)로 이루어진 차동 제한 장치에 있어서, 한쪽 차축(18)외부에는 유체 클러치(20)를 또 다른 차축(16)외부에는 마찰 클러치(30)가 형성되어져 있는 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체 클러치(20)는 차축(18)의 외부에서 원통형상의 하우징을 형성하고 있는 차동기어 캐이스(13)의 끝 부분과, 상기 차동기어 캐이스(13) 끝 부분에 내부에 스플라인 결합을 하고 있는 적어도 하나 이상의 외부 플레이트(23)와, 상기 차축(18)상에서 스플라인 결합을 하고 있는 적어도 하나 이상의 원판 형상으로 된 내부 플레이트(24)와, 상기 차축(18)과 상기 차동기어 캐이스(13) 끝 부분사이에 링(25)이 삽입되어져 있으며 상기 유체 클러치(20)내부에는 액체가 충진 되어져 있는 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 유체 클러치(20)의 내부의 액체는 실리콘 오일(27)로 충진되어진 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 마찰 클러치(30)는 차동기어 캐이스(13)의 내부에 스플라인 결합을 하고 있는 원판 형상의 적어도 하나 이상의 외부 플레이트(32), 상기 차축(16)상에 스플라인 결합되어 있는 차축 슬리브(31)와, 상기 차축 슬리브(31) 외부에 스플라인 결합된 적어도 하나 이상의 내부 플레이트(33)로 이루어져 상기 외부 플레이트(32)와 상기 내부 플레이트(33)가 샌드위치식으로 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 내.외부 플레이트(32, 33)가 카본으로 흡착되어져 있는 것을 특징으로 하는 다 기능 차동 제한 장치.