KR100551079B1 - Differential device with function limited slip differential and drive control method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드라이브 샤프트의 회전력에 따라 생성되는 유압을 이용하여 차동제한기능이 효과적으로 발휘될 수 있는 차동제한기능이 구비된 차동장치에 관한 것이다. The present invention relates to a differential device with a differential limiting function that can effectively exhibit the differential limiting function using the hydraulic pressure generated according to the rotational force of the drive shaft.
본 발명은 디퍼렌셜 케이스에 수직방향으로 설치된 피니언 샤프트에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 직교 형상으로 치합되고 드라이브 샤프트에 스플라인 결합된 한 쌍의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 위치되고 상기 디퍼렌셜 케이스의 마찰 플레이트 및 상기 사이드 기어의 마찰 디스크가 상호 겹침되도록 배치되어 클러치 작용을 하는 다판 클러치와, 상기 드라이브 샤프트에 설치되어 드라이브 샤프트의 회전력에 의해 구동되는 한 쌍의 유압펌프와, 상기 사이드 기어의 사이에 위치되고 상기 유압펌프에서 생성된 유압에 의해 상기 사이드 기어를 외측으로 밀어내는 액추에이터와, 상기 액추에이터와 유압펌프 사이에 연결되고 상기 유압펌프의 유압 차이에 따라 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 유압제어수단을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a pair of pinion gears rotatably coupled to a pinion shaft installed in a vertical direction in a differential case, a pair of side gears orthogonal to the pinion gear and splined to a drive shaft, and the side gears. And a multi-plate clutch positioned between the differential case and the friction plate of the differential case and the friction disk of the side gear to overlap each other and acting as a clutch, and a pair installed on the drive shaft and driven by the rotational force of the drive shaft. An actuator positioned between the hydraulic pump and the side gear and pushing the side gear outward by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump, and connected between the actuator and the hydraulic pump and according to the hydraulic difference of the hydraulic pump. Of the actuator Hydraulic control means for controlling the drive is configured.
차동제한장치,사이드기어,유압펌프,유압제어수단,액추에이터,압력밸브Differential limiter, side gear, hydraulic pump, hydraulic control means, actuator, pressure valve
Description
도 1은 종래 기술에 따른 차동제한장치가 구비된 차동장치의 내부 구성도,1 is an internal configuration of a differential device with a differential limiting device according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 차동제한장치가 구비된 차동장치의 내부 구성도,2 is an internal configuration of a differential device with a differential limiting device according to the present invention;
도 3은 도 2의 A가 확대되어 도시된 구성도이고,3 is an enlarged configuration diagram of A of FIG. 2;
도 4는 본 발명에 따른 차동장치가 차동 제한되지 않을 때의 상태도,4 is a state diagram when the differential according to the present invention is not differentially limited,
도 5는 본 발명에 따른 차동장치가 차동 제한될 때의 상태도,5 is a state diagram when the differential according to the present invention is differentially limited,
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
52 : 디퍼렌셜 케이스 54 : 피니언 기어52: differential case 54: pinion gear
58 : 드라이브 샤프트 60 : 사이드 기어58: drive shaft 60: side gear
62 : 마찰 플레이트 64 : 마찰 디스크 62: friction plate 64: friction disk
68 : 유압펌프 70 : 액추에이터 68: hydraulic pump 70: actuator
72 : 유압제어수단 74 : 연결호스72: hydraulic control means 74: connection hose
76a,b : 제 1,2 챔버 78 : 압력 플레이트76a, b: 1st and 2nd chamber 78: pressure plate
80 : 탄성부재 82 : 압력밸브80: elastic member 82: pressure valve
본 발명은 차동제한기능이 구비된 차동장치 및 구동제어방법에 관한 것으로서, 특히 드라이브 샤프트의 회전력에 따라 생성되는 유압을 이용하여 차동제한기능이 효과적으로 발휘될 수 있는 차동제한기능이 구비된 차동장치 및 구동제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a differential device with a differential limiting function and a drive control method. Particularly, a differential device with a differential limiting function capable of effectively exerting a differential limiting function using hydraulic pressure generated according to a rotational force of a drive shaft and It relates to a drive control method.
일반적으로 차량은 엔진에서 발생된 동력을 바퀴에 적절히 전달하기 위해 클러치와 변속기 및 차동장치 등이 사용되고 있다. 이 때, FF(Front engine Front wheel drive) 차량은 변속기로부터의 출력을 바로 차동장치에 연결하고, FR(Front engine Rear wheel drive) 차량은 변속기로부터의 출력을 추진축을 통해 차동장치에 전달한다.In general, a vehicle, a clutch, a transmission, and a differential are used to properly transmit power generated from an engine to a wheel. At this time, the front engine front wheel drive (FF) vehicle directly connects the output from the transmission to the differential, and the front engine rear wheel drive (FR) vehicle delivers the output from the transmission to the differential through the propulsion shaft.
여기서, 상기 차동장치는 차량의 선회시 좌측 바퀴와 우측 바퀴의 회전수를 변화시켜 차량의 방향전환이 원활하도록 하고, 아울러 노면이 고르지 못한 지형에서 차량의 주행 안전성을 확보하기 위한 장치이다.Here, the differential device is a device for smoothly changing the direction of the vehicle by changing the number of revolutions of the left wheel and the right wheel when the vehicle is turning, and also to ensure the driving safety of the vehicle on the uneven road surface.
상기와 같은 차동장치는 바퀴가 접하고 있는 노면의 마찰력 차이가 크게 되면, 마찰력이 적은 쪽의 바퀴는 헛돌고 마찰력이 큰 쪽의 바퀴는 정지하여 차량의 정상적인 운행이 곤란한 경우가 발생되므로 이를 개선하기 위해 차동제한장치가 장 착된다.In order to improve the differential device as described above, when the frictional force difference of the road surface in contact with the wheel becomes large, the wheel on the side with the lower frictional force is idle and the wheel on the side with the higher frictional force stops, making it difficult to operate the vehicle normally. A differential limiter is fitted.
도 1은 종래 기술에 따른 차동제한장치가 구비된 차동장치의 내부 구성도이다.1 is an internal configuration of a differential device with a differential limiting device according to the prior art.
종래의 차동제한장치가 구비된 차동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기(미도시)로부터 인출된 동력에 의해 회전되는 디퍼렌셜 케이스(2)와, 상기 디퍼렌셜 케이스(2)에 회전 가능토록 설치되어 회전되는 한 쌍의 피니언 기어(4)와, 상기 피니언 기어(4)를 상기 디퍼렌셜 케이스(4)에 고정하는 피니언 축(6)과, 드라이브 샤프트(8)에 설치되고 상기 피니언 기어(4)와 직교 형상으로 치합되어 회전되는 한 쌍의 사이드 기어(10)와, 상기 사이드 기어(10)의 사이에 위치되어 상기 사이드 기어(10)를 가압하는 프리로드 스프링(12)과, 상기 사이드 기어(10)와 디퍼렌셜 케이스(8) 사이에 위치되고 상기 디퍼렌셜 케이스(2)에 형성된 복수개의 마찰 플레이트(14)와 사이드 기어(10)에 형성된 복수개의 마찰 디스크(16)가 상호 겹침되도록 배치된 다판 클러치(18)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a differential device having a conventional differential limiting device is rotatably installed in the
여기서, 상기 마찰 플레이트(14)는 상기 디퍼렌셜 케이스(2)에 스플라인 결합되고, 상기 마찰 디스크(16)는 상기 사이드 기어(10)에 스플라인 결합됨과 아울러 복수개의 마찰 플레이트(14) 사이에 각각 배치된다.Here, the friction plate 14 is splined to the
상기 프리로드 스프링(12)은 차동을 제한하는 차동제한토크(TBR, Torque Bias Ratio)가 발생되기 용이하도록 상기 사이드 기어(10)를 외측으로 밀어내는 일정 크기의 예압을 형성하게 된다. The
즉, 상기 사이드 기어(10)가 외측으로 이동되면서 상기 마찰 플레이트(14)에 상기 마찰 디스크(16)가 접촉되고, 이런 마찰 플레이트(14)와 마찰 디스크(16)의 클러치 작용으로 인해 소정의 마찰력이 발생된다.That is, the
상기와 같이 마찰 플레이트(14)와 마찰 디스크(16)가 약간의 접촉된 상태를 유지하는 경우, 차동 작용에는 거의 영향을 주지 않지만 차동 제한시 반응성이 향상되어 차동제한 효과를 높이게 되고, 아울러 약간의 마찰력은 차동제한토크의 여분력으로도 이용된다.As described above, when the friction plate 14 and the
한편, 상기 차동장치는 차량이 진흙 등의 수렁에 빠진 경우 수렁에 빠진 바퀴 측은 무부하 상태가 되고, 반대측 바퀴는 부하가 높은 상태가 되어 부하가 높은 상태의 사이드 기어(10)는 회전이 구속된 상태가 된다. On the other hand, in the differential device, when the vehicle falls into a bog, such as mud, the side of the wheel in the bog becomes a no-load state, and the wheel on the opposite side is in a high load state, and the
이런 상태에서 상기 피니언 기어(4)는 각 바퀴의 부하차이로 인해 공전과 자전이 동시에 수행되어 무부하 상태의 사이드 기어(10)는 상기 피니언 기어(4)가 공전만 했을 때보다 배의 회전수로 구동된다.In this state, the
여기서, 상기 피니언 기어(4)는 바퀴가 노면으로부터 받는 부하의 차이에 의해 저항을 더 많이 받는 쪽의 사이드 기어(10)와 슬립되면서 상기 사이드 기어(10)를 외측으로 밀어 마찰 디스크(16)가 마찰 플레이트(14)에 접촉되도록 한다.Here, the
상기와 같이 마찰 디스크(16)와 마찰 플레이트(14)가 접촉함으로서 발생되는 마찰 저항은 차동제한토크로 작용하여 차동을 제한하게 된다. As described above, the frictional resistance generated by the contact between the
즉, 상기 디퍼렌셜 케이스(2)의 회전력은 상기 다판 클러치(18)를 통해 직접 상기 드라이브 샤프트(8)로 전달된다. That is, the rotational force of the
그러나, 종래의 차동제한장치가 구비된 차동장치는 구조가 매우 복잡하여 정비성이 떨어지고, 유지보수가 어려운 문제점이 있다.However, the differential device provided with the conventional differential limiting device has a problem in that the structure is very complicated and the maintenance is low, and the maintenance is difficult.
또, 상기 차동장치에 내장된 프리로드 스프링(12)은 장시간 사용될 경우 탄성력이 떨어져 예압 작용이 저하되고, 상기 차동제한장치의 차동제한 능력이 저하되어 험로 탈출성이 저감된다.In addition, when the
따라서, 종래의 차동장치는 상기 프리로드 스프링(12)을 교체하기 위해 잦은 유지보수가 필요하나, 정비가 불편하여 적기에 이루어지지 않으므로 상기 차동체한장치가 제 기능을 하지 못하게 되는 문제점이 있다.Therefore, the conventional differential device requires frequent maintenance to replace the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드라이브 샤프트의 회전력에 따라 생성되는 유압을 이용하여 차동제한기능이 효과적으로 발휘되고, 정비성을 향상시켜 유지보수가 용이한 차동제한기능이 구비된 차동장치 및 구동제어방법을 제공하는데 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, the object of the present invention by using the hydraulic pressure generated in accordance with the rotational force of the drive shaft, the differential limiting function is effectively exhibited, the maintenance is improved, the differential is easy to maintain To provide a differential device and a drive control method with a limiting function.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차동제한기능이 구비된 차동장치는 변속기의 동력에 의해 회전되는 디퍼렌셜 케이스와, 상기 디퍼렌셜 케이스에 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 직교 형상으로 치합되고 좌우 바퀴의 드라이브 샤프트에 각각 결합된 한 쌍의 사이드 기어와, 상기 사이드 기어에 고정된 복수개의 마찰 디스크와 상기 디퍼렌셜 케이스에 고정된 복수개의 마찰 플레이트로 이루어진 다판 클러치와, 상기 좌우 바퀴의 드라이브 샤프트에 각각 설치되어 상기 드라이브 샤프트의 회전력에 의해 구동되는 한 쌍의 유압펌프와, 상기 유압펌프의 유압에 의해 상기 사이드 기어가 이동되어 상기 마찰 디스크와 마찰 플레이트가 접촉되도록 상기 한 쌍의 사이드 기어 사이에 위치된 액추에이터와, 상기 액추에이터와 유압펌프 사이에 연결되고 상기 유압펌프의 유압 차이에 따라 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 유압제어수단를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The differential device with a differential limiting function of the present invention for realizing the above object comprises a differential case rotated by the power of a transmission, a pair of pinion gears rotatably installed on the differential case, and orthogonal to the pinion gear. A multi-plate clutch comprising a pair of side gears engaged in a shape and respectively coupled to the drive shafts of the left and right wheels, a plurality of friction disks fixed to the side gears and a plurality of friction plates fixed to the differential case, and the left and right wheels A pair of hydraulic pumps respectively installed on the drive shafts of the drive shafts and driven by the rotational force of the drive shafts, and the side gears are moved by the hydraulic pressure of the hydraulic pumps so that the friction disks and the friction plates come into contact with each other. Actuator positioned between the gear and the actuator It is characterized in that it comprises a hydraulic control means connected between the actuator and the hydraulic pump and controls the driving of the actuator according to the hydraulic pressure difference of the hydraulic pump.
또, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차동제한기능이 구비된 차동장치의 구동제어방법은 좌측과 우측의 드라이브 샤프트가 회전됨에 따라 제 1,2 유압펌프에 의해 유압이 생성되어 제 1,2 유입호스를 통해 제 1,2 챔버로 전달되는 제 1 단계와, 상기 제 1,2 유압펌프의 유압차에 의해 압력 플레이트가 수평 이동되고 상기 압력 플레이트에 작용된 유압이 제 1,2 유출호스를 통해 제 1,2 유압펌프로 회수되는 제 2 단계와, 상기 제 1,2 유압펌프의 유압차가 설정치 이상이면 상기 제 1,2 유출호스 중 어느 하나의 입구가 상기 압력 플레이트에 의해 막힘되어 상기 유압에 의해 압력밸브가 개방되는 제 3 단계와, 상기 압력밸브를 통해 유압이 액추에이터로 전달되어 다판 클러치의 마찰에 의해 차동제한토크가 발생되도록 사이드 기어가 이동되는 제 4 단계로 이루어짐을 특징으로 한다. In addition, in the drive control method of the differential device with a differential limiting function of the present invention for realizing the above problems, the hydraulic pressure is generated by the first and second hydraulic pumps as the left and right drive shafts are rotated. The first and second stages are transferred to the first and second chambers through the inlet hose, and the pressure plate is horizontally moved by the hydraulic vehicle of the first and second hydraulic pumps, and the hydraulic pressure acting on the pressure plate is the first and second outlet hoses. The second step of recovering the first and second hydraulic pumps through the first and second hydraulic pumps, and the inlet of any one of the first and second outlet hoses is blocked by the pressure plate when the hydraulic difference between the first and second hydraulic pumps is equal to or greater than a predetermined value. A third step in which the pressure valve is opened by the hydraulic pressure, and a fourth step in which the side gear is moved so that the hydraulic pressure is transmitted to the actuator through the pressure valve and the differential limit torque is generated by the friction of the multi-plate clutch. Lure and luggage features.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 차동제한장치가 구비된 차동장치의 내부 구성도이고, 도 3은 도 2의 A가 확대되어 도시된 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차동장치가 차동 제한되지 않을 때의 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차동장치가 차동 제한될 때의 상태도이다.2 is an internal configuration diagram of a differential device with a differential limiting apparatus according to the present invention, Figure 3 is an enlarged configuration diagram of the A of Figure 2, Figure 4 is not limited differentially in accordance with the present invention 5 is a state diagram when the differential device according to the present invention is differentially limited.
본 발명에 따른 차동제한기능이 구비된 차동장치는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 변속기(미도시)로부터 인출된 동력에 의해 회전되는 디퍼렌셜 케이스(52)와, 상기 디퍼렌셜 케이스(52)의 상부와 하부에 설치된 한 쌍의 피니언 기어(54)와, 상기 피니언 기어(54)를 상기 디퍼렌셜 케이스(52)에 회전 가능하게 고정하는 피니언 축(56)과, 상기 피니언 기어(54)와 직교 형상으로 치합되고 좌측과 우측의 드라이브 샤프트(58)에 스플라인 결합된 한 쌍의 사이드 기어(60)와, 상기 사이드 기어(60)와 디퍼렌셜 케이스(52)에 설치되어 클러치 작용을 하는 다판 클러치(66)와, 상기 좌측과 우측 드라이브 샤프트(58)에 각각 설치되어 상기 좌측과 우측의 드라이브 샤프트(58) 회전력에 의해 구동되는 한 쌍의 유압펌프(68)와, 상기 유압펌프(68)의 유압에 의해 사이드 기어(60)를 이동시켜 상기 다판 클러치(66)를 작동시킬 수 있도록 상기 사이드 기어(60)의 사이에 위치된 액추에이터(70)와, 상기 액추에이터(70)와 유압펌프(68) 사이에 연결되고 상기 유압펌프(68)의 유압 차이에 따라 상기 액추에이터(70)의 구동을 제어하는 유압제어수단(72)을 포함하여 구성된다. Differential device with a differential limiting function according to the present invention, as shown in Figures 2 to 5, the
여기서, 상기 다판 클러치(66)는 상기 디퍼렌셜 케이스(52)에 스플라인 결합된 복수개의 마찰 플레이트(62)와, 상기 사이드 기어(60)에 스플라인 결합된 복수개의 마찰 디스크(64)로 이루어지고, 상기 마찰 플레이트(62) 및 마찰 디스크(64) 는 상호 교번되도록 상기 마찰 플레이트(62) 사이에 상기 마찰 디스크(64)가 각각 배치된다.Here, the
그리고, 상기 드라이브 샤프트(58)는 차량의 좌우측 바퀴와 각각 연결되는 제 1 드라이브 샤프트(58a)와 제 2 드라이브 샤프트(58b)로 이루어지고, 상기 유압펌프(68)는 제 1 드라이브 샤프트(58a)에 설치되는 제 1 유압펌프(68a)와 제 2 드라이브 샤프트(58b)에 설치되는 제 2 유압펌프(68b)로 구성된다. The
이런 유압펌프(68)는 드라이브 샤프트(58)의 회전력에 의해 구동되는 바, 상기 제 1,2 드라이브 샤프트(58a,58b)의 회전력 차이는 상기 제 1,2 유압펌프(68a,68b)에서 생성되는 유압의 차이로 나타나게 된다.The
상기 유압제어수단(72)은 연결호스(74)에 의해 상기 제 1,2 유압펌프(68a,68b)와 연결되어 유체가 유입 또는 유출되는 케이스(76)와, 상기 케이스(76)에 설치되어 상기 케이스(76)의 내부 공간을 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)로 분할하고 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 압력 차이에 따라 수평 이동되는 압력 플레이트(78)와, 상기 압력 플레이트(78)와 케이스(76) 사이에 설치되어 상기 압력 플레이트(70)를 탄성적으로 지지하는 탄성부재(80)와, 상기 케이스(76)의 내부 압력에 따라 상기 액추에이터(70)로 유입되는 유체의 흐름을 단속하도록 상기 케이스(76)의 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)에 각각 설치된 압력밸브(82)로 구성된다.The hydraulic control means (72) is connected to the first and second hydraulic pumps (68a, 68b) by a connection hose (74) is installed in the
상기 연결호스(74)는 상기 제 1 챔버(76a)와 제 1 유압펌프(86a)를 연결하는 제 1 연결호스(84a,86a)와, 상기 제 2 챔버(76b)와 제 2 유압펌프(86b)를 연결하는 제 2 연결호스(84b,86b)로 이루어진다.The
상기 제 1 연결호스(84a,86a)는 상기 제 1 유압펌프(68a)로부터 상기 제 1 챔버(76a)로 유체가 유입되는 제 1 유입호스(84a)와, 상기 제 1 챔버(76a)에서 상기 제 1 유압펌프(68a)로 유체가 유출되는 제 1 유출호스(86a)로 구성된다.
상기 제 2 연결호스(84b,86b)는 상기 제 2 유압펌프(68b)로부터 상기 제 2 챔버(76b)로 유체가 유입되는 제 2 유입호스(84b)와, 상기 제 2 챔버(76b)에서 상기 제 2 유압펌프(68b)로 유체가 유출되는 제 2 유출호스(86b)로 구성된다.The
The
따라서, 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)에는 각각 제 1,2 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b) 및 제 1,2 유입호스(84a,84b)의 출구부(90a,90b)가 대향되게 형성되고, 상기 제 1,2 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b)는 상기 압력 플레이트(78)를 중심으로 일정 거리 대향되는 위치에 형성된다.Therefore, the
특히, 상기 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b)는 상기 압력 플레이트(78)가 이동되는 범위 내에 위치되어야만 한다. In particular, the
상기 압력 플레이트(78)는 상기 케이스(76) 내부에 양측으로 이동 가능하게 설치된 판형 부재로서, 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b) 간에 유체의 누출이 일어나지 않도록 설치되고, 양측면에는 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 유압이 작용된다.The
이런 압력 플레이트(78)는 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 압력 차이에 의해 좌측과 우측 중 어느 한 방향으로 이동되고, 상기 압력차가 설정치 이상이면 상기 제 1,2 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b)가 막힘되도록 압력 플레이트(78)의 두께(t)는 입구부(88a,88b)의 직경(r)보다 크게 형성된다. The
즉, 상기 제 1,2 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b)는 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 압력차에 따라 상기 압력 플레이트(78)에 의해 선택적으로 막힘된다.
상기 설정치는 상기 좌측과 우측 드라이브 샤프트(58a,58b) 중 어느 하나에 매우 큰 부하가 걸림과 동시에 다른 하나에 매우 작은 부하가 걸린 상태의 압력차이다.That is, the
The set value is a pressure difference in which one of the left and
상기 케이스(76) 내부에는 상기 압력 플레이트(78)를 중심으로 대향되게 지지리브(92)가 형성되고, 상기 지지리브(92)는 상기 압력 플레이트(78)의 이동을 방해하지 않도록 압력 플레이트(78)의 이동 범위 밖에 위치된다.A
한편, 상기 탄성부재(80)는 상기 압력 플레이트(78)의 측면과 지지리브(92)의 사이에 배치된 리턴 스프링으로, 상기 압력 플레이트(78)의 양측에 배치되어 상기 압력 플레이트(78)가 탄성적으로 거동되도록 하고, 압력차가 해소된 경우에는 최소의 위치로 복귀시키게 된다.On the other hand, the
그리고, 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 일측에는 상기 압력밸브(82)가 설치되는 홀부가 형성되고, 상기 홀부는 상기 압력 플레이트(78)의 이동 범위 이외에 위치된다.In addition, one side of the first chamber (76a) and the second chamber (76b) is formed with a hole in which the
이런 홀부의 외측으로는 상기 액추에이터(70)와 연결된 가압호스(94)가 설치고, 상기 압력밸브(82)가 개방될 경우 상기 가압호스(94)는 케이스(76) 내부의 유체를 상기 액추에이터(70)로 전달하게 된다.A
상기 압력밸브(82)는 상기 홀부에 고정되는 하우징(96)과, 상기 하우징(96)에 설치되어 상기 케이스(76)의 내부 압력에 따라 개폐되는 밸브(98)와, 상기 밸브(98)와 하우징(96) 사이에 설치되어 상기 밸브(98)를 탄성적으로 지지하는 개폐 스프링(100)으로 구성된다.The
따라서, 상기 압력 플레이트(78)가 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b) 중 유압이 낮은 방향으로 이동되어 상기 제 1,2 유출호스(86a,86b)의 입구부(88a,88b) 중 어느 하나를 막게 되면, 상기 케이스(76)의 내부 압력이 상승되어 의 유체는 상기 압력밸브(98)를 통해 상기 가압호스(94)로 유출된다.Accordingly, the
상기 액추에이터(70)는 상기 가압호스(94)가 연결되어 유체가 유입되고 상기 사이드 기어(60)의 방향으로 개구부가 형성된 실린더(102)와, 상기 실린더(102)의 내부 유압에 의해 상기 사이드 기어(60)가 이동되도록 상기 실린더(102)의 개구부에 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 피스톤(104)으로 구성된다.The
한편, 상기 액추에이터(70)의 피스톤(104)에 의해 사이드 기어(60)가 외측으로 이동되면 상기 사이드 기어(60)에 형성된 복수개의 마찰 디스크(64)가 상기 마찰 플레이트(62)에 각각 접촉하게 되고, 상기 마찰 플레이트(62)와 마찰 디스크(64)의 마찰 작용으로 인해 차동을 제한하는 차동제한토크(TBR, Torque Bias Ratio)가 형성된다.On the other hand, when the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차동제한기능이 구비된 차동장치의 작동에 대해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the differential device with a differential limiting function according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 상기 제 1 드라이브 샤프트(58a)와 제 2 드라이브 샤프트(58b)의 회전력(a,b)에 의해 제 1 유압펌프(68a)와 제 2 유압펌프(68b)가 각각 구동되어 유압(c,d)을 생성하게 된다.First, the first
생성된 유압(c,d)은 유체를 매개로 제 1 유입호스(84a)와 제 2 유입호스(84b)를 통해 상기 유압제어수단(72)의 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)에 각각 전달되고, 전달받은 유압(c,d)의 차이에 따라 압력 플레이트(78)의 이동이 조절된다. The generated hydraulic pressures (c, d) are the
한편, 노면이 고른 상태로 차량이 직진을 하게 되면 좌우 바퀴는 동일하게 회전되고, 노면이 고르지 못하거나 차량이 선회를 하게 되면 좌우 바퀴에는 어느 정도의 속도 차이가 발생된다.On the other hand, when the vehicle goes straight with the road surface evenly, the left and right wheels are rotated the same, and if the road is uneven or the vehicle turns, a certain speed difference occurs in the left and right wheels.
상기와 같이 좌우 바퀴가 동일하게 회전되면 상기 제 1 챔버(78a)와 제 2 챔버(78b)의 유압(c,d) 차이가 동일하게 되어 상기 압력 플레이트(78)는 정지상태를 유지하게 되고, 상기 좌우 바퀴에 속도 차이가 발생되면 상기 제 1 챔버(78a)와 제 2 챔버(78b)의 유압(c,d) 차이로 인해 상기 압력 플레이트(78)는 일방향으로 소정 거리 이동되나 상기 제 1 유출호스(86a)와 제 2 유출호스(86b)의 입구부(88a,88b)가 막힘될 정도의 유압 차이가 발생되지는 않는다. As described above, when the left and right wheels are rotated in the same manner, the difference in the hydraulic pressures (c, d) of the first chamber 78a and the second chamber 78b is the same, and the
따라서, 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 유체(c,d)는 제 1 유출호스(86a)와 제 2 유출호스(86b)를 통해 상기 유압펌프(68a,68b)로 각각 회수된다.Accordingly, the fluids c and d of the
반면에. 차량이 진흙 등의 수렁에 빠지게 되면 수렁에 빠진 바퀴는 무부하 상태가 되고, 반대측 바퀴는 부하가 높은 상태가 되어 차량의 좌우 바퀴에는 매우 큰 속도 차이가 발생된다.On the other hand. When the vehicle falls into a bog such as mud, the wheels in the bog become unloaded, and the wheels on the opposite side are in a high load state, and a very large speed difference occurs between the left and right wheels of the vehicle.
즉, 상기 제 1 챔버(76a)와 제 2 챔버(76b)의 유압 차이는 상기 탄성부재(80)의 탄성력보다 크게 되므로, 상기 압력 플레이트(78)는 상대적으로 유압(g,h)의 크기가 작은 방향으로 이동된다.That is, since the hydraulic pressure difference between the
상기 압력 플레이트(78)가 상기 제 2 챔버(76b)로 이동되는 경우, 상기 제 2 유출호스(86ab)의 입구부(88b)는 상기 압력 플레이트(78)에 의해 막힘되므로 상기 제 2 유압펌프(68b)에 의해 유압(h)의 크기는 증가되고, 상기 유압(h)의 크기가 일정 수준 이상이 되면 압력밸브(82)를 개방시키게 된다.When the
상기와 같이 압력밸브(82)가 개방되면 상기 케이스(76) 내부의 유체는 가압호스(94)를 통해 액추에이터(70)의 실린더(102)로 이송되어 유압(h)이 전달된다.When the
그리고, 상기 액추에이터(70)는 실린더(102) 내부의 유압(h)이 상승됨에 따라 피스톤(104)은 양측에 배치된 사이드 기어(60)에 압력을 가하고, 상기 사이드 기어(60)가 피스톤(104)에 의해 외측으로 이동되면 마찰 디스크(64)는 마찰 플레이트(62)에 압착된다.As the hydraulic pressure h of the
이런 마찰 플레이트(62)와 마찰 디스크(64)는 마찰 작용을 하여 차동제한토크를 발생시키고, 상기한 차동제한토크는 상기 사이드 기어(60)와 디퍼렌셜 케이스(52)가 일체로 동작되도록 하여 차동을 제한하게 된다.The
상기와 같이 구성된 본 발명의 차동제한기능이 구비된 차동장치 및 구동제어방법은 드라이브 샤프트의 회전력에 의해 유압펌프가 구동되고 상기 유압펌프로부터 발생되는 유압차를 이용하여 차동장치의 작동을 제한하는 차동제한토크가 발생되므로, 차동 제한 기능이 우수하고, 그로 인해 험로 탈출성 및 등판성능이 향상되는 이점이 있다.Differential device and drive control method with a differential limiting function of the present invention configured as described above is a hydraulic pump is driven by the rotational force of the drive shaft and differential to limit the operation of the differential device using a hydraulic vehicle generated from the hydraulic pump Since a limited torque is generated, the differential limiting function is excellent, and therefore, there is an advantage in that the humlog escapeability and the climbing performance are improved.
또, 종래의 차동제한장치에 사용되던 프리로드 스프링이 필요 없게 되므로, 상기 프리로드 스프링의 예압 저하에 따른 차동제한장치의 잦은 유지보수 및 내구성 저하를 미연에 방지하는 이점이 있다. In addition, since the preload spring used in the conventional differential limiter is not required, there is an advantage of preventing frequent maintenance and durability degradation of the differential limiter due to the preload of the preload spring.
또, 상기와 같은 내구성의 향상 및 유지보수 빈도의 감소는 차동제한장치의 상품성을 향상시키게 되고, 종래에 비해 정비성을 향상시켜 유지보수가 용이한 효과가 있다.In addition, the improvement of the durability and the reduction of the maintenance frequency as described above improves the merchandise of the differential limiting device, and improves the maintainability compared to the prior art, thereby maintaining the effect of easy maintenance.
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