KR20230126955A

KR20230126955A - Differential lock system

Info

Publication number: KR20230126955A
Application number: KR1020220024430A
Authority: KR
Inventors: 최성하
Original assignee: 현대위아 주식회사
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2023-08-31
Also published as: KR102595374B1

Abstract

본 발명은 디퍼렌셜케이스와 유성기어세트의 일체화 구조를 통해 차동잠금 기능 및 변속기능을 수행하여 차동잠금장치의 패키지를 축소하고 중량을 감소시키는 차동잠금장치에 관한 것으로, 본 발명에서는, 구동력이 제공되어 회전하는 인풋샤프트; 슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제1회전요소와, 슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제2회전요소와, 상시 고정요소로 작동되는 제3회전요소를 포함하는 유성기어세트; 상기 제2회전요소에 고정된 디퍼렌셜케이스와, 디퍼렌셜케이스와 함께 회전하는 디퍼렌셜 피니언기어와 치합 결합되고 좌우 휠에 각각 연결된 디퍼렌셜 사이드기어를 포함하는 차동장치; 및 슬리브의 작동에 따라 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어가 구속 회전되도록 결합시키되, 해당 결합이 선택적으로 이루어지도록 하는 락킹부;를 포함하여 구성되는 차동잠금장치가 소개된다.The present invention relates to a differential lock device that reduces a package of the differential lock device and reduces weight by performing a differential lock function and a transmission function through an integrated structure of a differential case and a planetary gear set. In the present invention, a driving force is provided rotating input shaft; A planet comprising a first rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, a second rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, and a third rotational element operated as a constant fixed element. gear set; a differential device including a differential case fixed to the second rotating element and a differential side gear meshed with a differential pinion gear rotating together with the differential case and connected to left and right wheels; and a locking unit that couples the differential case and the differential side gear so as to be constrained and rotated according to the operation of the sleeve, and selectively allows the coupling to occur.

Description

차동잠금장치{Differential lock system}Differential lock system

본 발명은 디퍼렌셜케이스와 유성기어세트의 일체화 구조를 통해 차동잠금 기능 및 변속기능을 수행하여 차동잠금장치의 패키지를 축소하고 중량을 감소시키는 차동잠금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a differential lock that reduces the package size and weight of the differential lock by performing a differential lock function and a transmission function through an integrated structure of a differential case and a planetary gear set.

차동장치는 차량의 선회시, 선회 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 속도차를 발생시키는 장치이다.The differential device is a device that generates a speed difference between the inside wheel and the outside wheel when turning the vehicle.

다만, 차량의 한 쪽 바퀴가 모래 또는 빙판길과 같은 저마찰 노면에 진입하는 경우 저마찰 노면에 진입한 바퀴는 빠른 속도로 회전을 하면서 헛돌게 되는 반면에, 고마찰 노면에 위치한 바퀴에는 동력이 거의 전달되지 않게 되는바, 차량이 저마찰 노면 구간에서 빠져나오기 어려운 문제가 있다.However, when one wheel of the vehicle enters a low-friction road surface such as a sandy or icy road, the wheel on the low-friction road surface spins at high speed, while the wheel on the high-friction road surface loses power. Since almost no transmission occurs, there is a problem that it is difficult for the vehicle to get out of the low-friction road section.

이 같은 차동장치의 문제점을 해소할 수 있는 장치로, 차동제한장치(Limited Slip Differential)와 차동잠금장치(LD:Locking Differential)를 들 수 있다.Devices that can solve the problems of the differential include a limited slip differential and a locking differential (LD).

이 중, 차동잠금장치는 개별적인 구동력을 갖는 디퍼렌셜 기어의 작동을 제한함에 따라 양쪽 바퀴의 구동을 동일하게 고정시키는 장치로서, 좌우 바퀴가 동일한 구동력과 동일한 토크에 의해 회전하게 된다.Among them, the differential lock device is a device for equally fixing the driving of both wheels by limiting the operation of the differential gear having individual driving force, and the left and right wheels rotate by the same driving force and the same torque.

이에, 각 바퀴는 허용하는 최대치 만큼의 견인력을 발휘할 수 있기 때문에 험로 탈출 상황 및 견인 상황에서 출력을 극대화시키는 장점이 있다.Accordingly, since each wheel can exert a traction force equal to the maximum value allowed, there is an advantage of maximizing output in a rough road escape situation and traction situation.

한편, 종래의 차동잠금장치의 하나로 차동잠금(LD) 기능과 함께 변속이 가능하도록 구성이 되고, 모터의 구동력에 의해 차동잠금 및 변속 작동이 이루어질 수 있다.On the other hand, as one of the conventional differential locking devices, it is configured to shift gears together with a differential lock (LD) function, and differential locking and gear shifting can be performed by the driving force of a motor.

하지만, 차동잠금장치의 작동을 위해 사용되는 모터가 각 기능 별로 마련되거나, 또는 단일 모터로 기능을 구현하는 경우에도 패키지 구조가 커서 중량이 증대되는 문제가 있다.However, even when motors used to operate the differential lock are provided for each function or the function is implemented with a single motor, the package structure is large and the weight increases.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.

KRKR 10-2018-0038372 10-2018-0038372 AA

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 디퍼렌셜케이스와 유성기어세트의 일체화 구조를 통해 차동잠금 기능 및 변속기능을 수행하여 차동잠금장치의 패키지를 축소하고 중량을 감소시키는 차동잠금장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and a differential lock function and a transmission function are performed through an integrated structure of a differential case and a planetary gear set to reduce the package of the differential lock and reduce the weight. to provide the device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 구동력이 제공되어 회전하는 인풋샤프트; 슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제1회전요소와, 슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제2회전요소와, 상시 고정요소로 작동되는 제3회전요소를 포함하는 유성기어세트; 상기 제2회전요소에 고정된 디퍼렌셜케이스와, 디퍼렌셜케이스와 함께 회전하는 디퍼렌셜 피니언기어와 치합 결합되고 좌우 휠에 각각 연결된 디퍼렌셜 사이드기어를 포함하는 차동장치; 및 슬리브의 작동에 따라 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어가 구속 회전되도록 결합시키되, 해당 결합이 선택적으로 이루어지도록 하는 락킹부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Configuration of the present invention for achieving the above object, the driving force is provided to rotate the input shaft; A planet comprising a first rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, a second rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, and a third rotational element operated as a constant fixed element. gear set; a differential device including a differential case fixed to the second rotating element and a differential side gear meshed with a differential pinion gear rotating together with the differential case and connected to left and right wheels; and a locking unit that couples the differential case and the differential side gear to constrain and rotate according to the operation of the sleeve, and selectively engages the coupling.

상기 제1회전요소는 선기어이고, 제2회전요소는 캐리어이며, 제3회전요소는 링기어일 수 있다.The first rotating element may be a sun gear, the second rotating element may be a carrier, and the third rotating element may be a ring gear.

상기 인풋샤프트에 슬리브가 스플라인 결합되어 슬리브가 축방향으로 이동되고; 상기 슬리브가 제1구간에 위치함에 따라 슬리브가 인풋샤프트와 제2회전요소에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트와 제2회전요소가 구속 회전되고; 상기 슬리브가 제2구간에 위치함에 따라 슬리브가 인풋샤프트와 제1회전요소에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트와 제1회전요소가 구속 회전될 수 있다.The sleeve is spline-coupled to the input shaft to move the sleeve in the axial direction; As the sleeve is located in the first section, the sleeve is spline-coupled to the input shaft and the second rotating element, so that the input shaft and the second rotating element are constrained and rotated; As the sleeve is located in the second section, the sleeve is spline-coupled to the input shaft and the first rotating element, so that the input shaft and the first rotating element can be constrained and rotated.

제2회전요소에 제2연장부가 인풋샤프트를 향해 돌출되어 형성되고; 상기 슬리브의 외측부분이 제2연장부에서 스플라인구조로 결합되어 슬리브가 제2회전요소와 스플라인 결합될 수 있다.a second extension part of the second rotating element protrudes toward the input shaft; The outer portion of the sleeve is coupled to the second extension part in a spline structure so that the sleeve can be spline-coupled to the second rotating element.

인풋샤프트와 제1회전요소가 축방향을 따라 이어져 형성되되, 제1회전요소에 제1연장부가 인풋샤프트를 향해 돌출되어 형성되며; 상기 슬리브의 내측부분이 제1연장부에서 스플라인구조로 결합되어 슬리브가 제1회전요소와 스플라인 결합될 수 있다.The input shaft and the first rotating element are formed to be connected along the axial direction, and the first extension part of the first rotating element is formed to protrude toward the input shaft; The inner portion of the sleeve is coupled in a spline structure at the first extension part, so that the sleeve can be spline-coupled with the first rotating element.

상기 슬리브가 제3구간에 위치함에 따라 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어에 각각 스플라인 결합될 수 있다.As the sleeve is located in the third section, the locking portion may be spline-coupled to the differential case and the differential side gear.

상기 락킹부의 일단이 슬리브에 의해 가압되어 축방향을 따라 이동되고; 상기 락킹부의 타단이 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어 사이의 공간에서 스플라인구조로 결합됨으로써, 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어에 동시에 스플라인 결합될 수 있다.One end of the locking part is pressed by the sleeve and moved along the axial direction; Since the other end of the locking part is splined in a space between the differential case and the differential side gear, the locking part can be spline-coupled to the differential case and the differential side gear at the same time.

상기 락킹부가 제2회전요소를 관통하여 구비되고; 상기 제2회전요소에 스토퍼가 구비되어 상기 락킹부의 일단이 지지될 수 있다.The locking portion is provided through the second rotating element; A stopper may be provided at the second rotating element to support one end of the locking part.

상기 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어 사이의 공간을 향해 이동하는 방향에 대해 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함할 수 있다.A return spring providing elastic restoring force in a direction in which the locking unit moves toward a space between the differential case and the differential side gear may be further included.

상기 슬리브가 이동되는 축방향을 따라 제1구간과 제2구간과 제3구간이 순차적으로 이어질 수 있다.The first section, the second section, and the third section may be sequentially followed along the axial direction in which the sleeve is moved.

상기 슬리브에 모터의 작동력이 제공되어 인풋샤프트의 축방향을 따라 이동될 수 있다.The sleeve may be moved along the axial direction of the input shaft by providing operating force of the motor to the sleeve.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 기본토크모드 및 토크증대모드를 위한 변속기능은 물론, 험로 탈출 및 견인 등과 같이 높은 출력이 필요한 상황에서 차동잠금기능을 안정적으로 수행하는 장점이 있고, 특히 디퍼렌셜케이스와 유성기어세트의 일체화 구조를 통해 차동잠금장치의 패키지를 축소하여 중량을 감소시킬 수 있는 효과도 있다.Through the above problem solving means, the present invention has the advantage of stably performing the differential lock function in a situation where high output is required, such as a rough road escape and towing, as well as a transmission function for the basic torque mode and the torque increase mode. There is also an effect of reducing the weight by reducing the package of the differential lock through the integrated structure of the differential case and the planetary gear set.

도 1은 본 발명에 따른 차동잠금장치의 기본모드 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차동잠금장치의 토크증대모드 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차동잠금장치의 차동잠금모드 상태를 도시한 도면.1 is a diagram showing a basic mode state of a differential lock device according to the present invention;
2 is a diagram showing a torque increase mode state of a differential lock device according to the present invention.
3 is a diagram showing a differential locking mode state of a differential locking device according to the present invention;

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrated for the purpose of explaining the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. It may be and should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification or application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments according to the present invention can apply various changes and can have various forms, so specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosures, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, e.g., without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be termed a second component, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined herein, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 차동잠금장치의 기본모드 상태를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a basic mode state of a differential lock device according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 차동잠금장치는, 구동력이 제공되어 회전하는 인풋샤프트(100); 슬리브(200)의 작동에 따라 인풋샤프트(100)와 선택적으로 결합되는 제1회전요소(310)와, 슬리브(200)의 작동에 따라 인풋샤프트(100)와 선택적으로 결합되는 제2회전요소(320)와, 상시 고정요소로 작동되는 제3회전요소(330)를 포함하는 유성기어세트(300); 상기 제2회전요소(320)에 고정된 디퍼렌셜케이스(420)와, 디퍼렌셜케이스(420)와 함께 회전하는 디퍼렌셜 피니언기어(410)와, 디퍼렌셜 피니언기어(410)와 치합 결합되고 좌우 휠에 각각 연결된 디퍼렌셜 사이드기어(430)를 포함하는 차동장치(400); 및 슬리브(200)의 작동에 따라 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 구속 회전되도록 결합시키되, 해당 결합이 선택적으로 이루어지도록 하는 락킹부(500);를 포함하여 구성이 된다.Referring to the drawings, the differential locking device of the present invention includes an input shaft 100 that rotates by providing a driving force; A first rotation element 310 selectively coupled to the input shaft 100 according to the operation of the sleeve 200 and a second rotation element selectively coupled to the input shaft 100 according to the operation of the sleeve 200 ( 320), and a planetary gear set 300 including a third rotary element 330 that is always operated as a fixed element; The differential case 420 fixed to the second rotating element 320, the differential pinion gear 410 rotating together with the differential case 420, and the differential pinion gear 410 meshed together and connected to the left and right wheels, respectively. a differential device 400 including a differential side gear 430; And according to the operation of the sleeve 200, the differential case 420 and the differential side gear 430 are engaged to rotate, but the locking portion 500 selectively allows the coupling to be made.

예컨대, 본 발명의 차동잠금장치는 차량의 주행상황에 따라 기본토크모드와 토크증대모드를 구현하기 위한 변속작동이 가능하고, 또한 락킹모드의 구현을 위한 락킹작동이 가능하게 구성된다.For example, the differential locking device of the present invention is configured to be capable of shifting operation for realizing a basic torque mode and a torque increase mode according to driving conditions of a vehicle, and also enabling a locking operation for realizing a locking mode.

이를 위해, 본 발명의 인풋샤프트(100)는 구동부로부터 회전구동력이 제공되어 회전이 가능하게 된다. 상기 인풋샤프트(100)는 중공축의 형상으로 형성되어 샤프트가 상대 회전 가능하게 삽입되고, 상기 샤프트는 차동장치(400)의 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 결합되며, 타측 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 다른 샤프트가 결합된다.To this end, the input shaft 100 of the present invention is provided with rotational driving force from the driving unit to enable rotation. The input shaft 100 is formed in the shape of a hollow shaft to be inserted so as to be relatively rotatable, and the shaft is coupled to the differential side gear 430 on one side of the differential device 400 and to the differential side gear 430 on the other side. Another shaft is coupled.

차동장치(400)는 디퍼렌셜케이스(420)와, 2개 이상의 디퍼렌셜 피니언기어(410) 및 2개의 디퍼렌셜 사이드기어(430)를 포함하여 구성이 되는 것으로, 차동장치(400)의 상세한 구조의 설명은 생략하기로 한다.The differential device 400 is configured to include a differential case 420, two or more differential pinion gears 410 and two differential side gears 430, and the detailed structure of the differential device 400 is described. to omit

아울러, 유성기어세트(300)는 3개의 제1,2,3회전요소가 상대 회전 가능하게 마련된 것으로, 3개의 회전요소 중 제2회전요소(320)가 기본토크모드에서 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 직결된다.In addition, in the planetary gear set 300, three first, second, and third rotational elements are provided to be relatively rotatable, and the second rotational element 320 among the three rotational elements is operated by the sleeve 200 in the basic torque mode. It is directly connected to the input shaft 100.

이때에, 상기 제2회전요소(320)와 디퍼렌셜케이스(420)는 용접, 스플라인 결합, 볼트결합 등을 통하여 일체화하여 구성하게 된다.At this time, the second rotating element 320 and the differential case 420 are integrally configured through welding, spline coupling, bolt coupling, and the like.

그리고, 3개의 회전요소 중 제1회전요소(310)가 슬리브(200)에 의해 토크증대모드 및 락킹모드에서 인풋샤프트(100)와 직결된다. And, among the three rotating elements, the first rotating element 310 is directly connected to the input shaft 100 in the torque increasing mode and the locking mode by the sleeve 200 .

또한, 3개의 회전요소 중 제3회전요소(330)는 차체 등에 고정된 상태로 구비되어 회전이 이루어지지 않도록 구성하게 된다.In addition, among the three rotating elements, the third rotating element 330 is provided in a state fixed to a vehicle body, etc., so that it does not rotate.

더불어, 락킹부(500)는 락킹모드에서 디퍼렌셜케이스(420)와 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)의 상대 회전을 구속시키게 되고, 기본토크모드 및 토크증대모드에서는 디퍼렌셜케이스(420)와 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)의 상대 회전을 허용하게 된다.In addition, the locking unit 500 restrains the relative rotation of the differential case 420 and one side differential side gear 430 in the locking mode, and the differential case 420 and one side differential side gear in the basic torque mode and torque increase mode. 430 relative rotation is allowed.

즉, 차량이 정상적으로 주행하고 있는 기본토크모드의 경우, 도 1과 같이 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 제2회전요소(320)가 직결됨으로써, 인풋샤프트(100)에 제공되는 구동력이 제2회전요소(320)에 전달된다.That is, in the case of the basic torque mode in which the vehicle is normally running, the input shaft 100 and the second rotating element 320 are directly connected by the sleeve 200 as shown in FIG. 1, so that the driving force provided to the input shaft 100 This is transmitted to the second rotating element 320.

이때에, 제2회전요소(320)가 디퍼렌셜케이스(420)에 고정되어 있으므로, 인풋샤프트(100)에 전달되는 회전 구동력이 제2회전요소(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 그대로 전달됨으로써, 일반적인 주행모드로 차량을 주행하게 된다.At this time, since the second rotational element 320 is fixed to the differential case 420, the rotational driving force transmitted to the input shaft 100 is transferred to the differential case 420 through the second rotational element 320 as it is. , the vehicle is driven in a normal driving mode.

아울러, 토크증대모드의 경우, 도 2와 같이 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 제1회전요소(310)가 직결됨으로써, 인풋샤프트(100)에 제공되는 구동력이 제1회전요소(310)에 전달된다.In addition, in the case of the torque increasing mode, the input shaft 100 and the first rotation element 310 are directly connected by the sleeve 200 as shown in FIG. 2, so that the driving force provided to the input shaft 100 is the first rotation element ( 310).

본 발명은 제3회전요소(330)가 고정되어 있어 제1회전요소(310)에 전달되는 회전이 제2회전요소(320)를 통해 감속되고, 제2회전요소(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 감속되어 전달됨으로써, 디퍼렌셜케이스(420)를 통해 토크를 증대시켜 출력하여 차량을 주행하게 된다.In the present invention, since the third rotating element 330 is fixed, the rotation transmitted to the first rotating element 310 is decelerated through the second rotating element 320, and the differential case through the second rotating element 320 ( 420), the torque is increased and output through the differential case 420 to drive the vehicle.

그리고, 락킹모드의 경우, 도 3과 같이 슬리브(200)에 의해 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)의 상대 회전을 구속된 상태에서 인풋샤프트(100)와 제1회전요소(310)가 직결됨으로써, 인풋샤프트(100)에 제공되는 구동력이 제1회전요소(310)에 전달된다.And, in the case of the locking mode, the input shaft 100 and the input shaft 100 in a state in which the relative rotation of the differential case 420 and one side differential side gear 430 is restrained by the locking part 500 by the sleeve 200 as shown in FIG. Since the first rotating element 310 is directly connected, the driving force provided to the input shaft 100 is transmitted to the first rotating element 310 .

본 발명은 제3회전요소(330)가 고정되어 있으므로, 제1회전요소(310)에 전달되는 회전이 제2회전요소(320)를 통해 감속되고, 제2회전요소(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 감속되어 전달됨으로써, 디퍼렌셜케이스(420)를 통해 토크를 증대시키는 것은 물론, 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 락킹 상태로 회전하게 되는바, 험로 탈출 상황 및 견인 상황에서 출력을 극대화시키게 된다.In the present invention, since the third rotation element 330 is fixed, the rotation transmitted to the first rotation element 310 is decelerated through the second rotation element 320, and the differential case through the second rotation element 320. By being decelerated and transmitted to the 420, the torque is increased through the differential case 420, as well as the differential case 420 and the differential side gear 430 rotate in a locked state, in a rough road escape situation and towing situation. to maximize output.

이처럼, 본 발명은 기본토크모드 및 토크증대모드를 위한 변속기능은 물론, 험로 탈출 및 견인 등과 같이 높은 출력이 필요한 상황에서 차동잠금기능을 수행하게 되고, 특히 디퍼렌셜케이스(420)와 유성기어세트(300)의 일체화 구조를 통해 차동잠금장치의 패키지를 축소하여 중량을 감소시킬 수 있게 된다.As such, the present invention performs not only transmission functions for the basic torque mode and torque increase mode, but also the differential locking function in situations where high output is required, such as escaping from a rough road and towing. In particular, the differential case 420 and the planetary gear set ( 300), it is possible to reduce the weight by reducing the package of the differential lock device.

아울러, 본 발명에서 상기 제1회전요소(310)는 선기어이고, 제2회전요소(320)는 캐리어이며, 제3회전요소(330)는 링기어가 된다.In addition, in the present invention, the first rotating element 310 is a sun gear, the second rotating element 320 is a carrier, and the third rotating element 330 is a ring gear.

즉, 기본토크모드에서는 인풋샤프트(100)와 캐리어(320)가 직결됨으로써, 인풋샤프트(100)에 제공되는 구동력이 캐리어(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 감속없이 그대로 전달되어 차량을 주행하게 된다.That is, in the basic torque mode, since the input shaft 100 and the carrier 320 are directly connected, the driving force provided to the input shaft 100 is transmitted to the differential case 420 through the carrier 320 as it is without deceleration, thereby driving the vehicle. will do

이에 반해, 토크증대모드 및 락킹모드에서는 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 직결됨으로써, 인풋샤프트(100)에 제공되는 구동력이 선기어(310)에 입력되면 캐리어(320)를 통해 감속되고, 캐리어(320)를 통해 감속된 출력이 디퍼렌셜케이스(420)에 전달되는바, 토크를 증대시켜 차량을 주행하게 된다.On the other hand, in the torque increasing mode and the locking mode, the input shaft 100 and the sun gear 310 are directly connected, so that when the driving force provided to the input shaft 100 is input to the sun gear 310, it is decelerated through the carrier 320, The decelerated output through the carrier 320 is transmitted to the differential case 420, so that the vehicle drives by increasing the torque.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 상기 인풋샤프트(100)에 슬리브(200)가 스플라인 결합되어 축방향으로 이동되고; 상기 슬리브(200)가 제1구간에 위치함에 따라 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)와 제2회전요소(320)에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트(100)와 제2회전요소(320)가 구속 회전되고; 상기 슬리브(200)가 제2구간에 위치함에 따라 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)와 제1회전요소(310)에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트(100)와 제1회전요소(310)가 구속 회전될 수 있다.On the other hand, referring to Figures 1 and 2, the present invention is the sleeve 200 is spline-coupled to the input shaft 100 is moved in the axial direction; As the sleeve 200 is located in the first section, the sleeve 200 is spline-coupled to the input shaft 100 and the second rotating element 320 so that the input shaft 100 and the second rotating element 320 are Constraint is rotated; As the sleeve 200 is located in the second section, the sleeve 200 is spline-coupled to the input shaft 100 and the first rotating element 310 so that the input shaft 100 and the first rotating element 310 are Constraints can be rotated.

구체적으로, 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)에 스플라인 결합상태를 상시 유지하고 있는 상태에서, 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)의 축방향을 따라 직선 이동된다.Specifically, in a state in which the sleeve 200 always maintains a spline coupled state to the input shaft 100, the sleeve 200 is linearly moved along the axial direction of the input shaft 100.

그리고, 제1구간에서 슬리브(200)가 캐리어(320)에 스플라인 결합된다.And, in the first section, the sleeve 200 is spline-coupled to the carrier 320 .

또한, 제2구간에서 슬리브(200)가 선기어(310)에 스플라인 결합된다.In addition, the sleeve 200 is spline-coupled to the sun gear 310 in the second section.

즉, 슬리브(200)가 이동되는 전체 이동구간 중 제1구간에서 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)와 함께 캐리어(320)와 스플라인 결합됨으로써, 인풋샤프트(100)에 전달되는 회전 구동력이 캐리어(320)에 전달되어 인풋샤프트(100)와 캐리어(320)가 구속 회전된다.That is, the sleeve 200 is spline-coupled with the carrier 320 together with the input shaft 100 in the first section of the entire movement section in which the sleeve 200 is moved, so that the rotational driving force transmitted to the input shaft 100 is applied to the carrier. 320, the input shaft 100 and the carrier 320 are constrained and rotated.

또한, 슬리브(200)가 이동되는 전체 이동구간 중 제2구간에서 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)와 함께 선기어(310)와 스플라인 결합됨으로써, 인풋샤프트(100)에 전달되는 회전 구동력이 선기어(310)에 전달되어 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 구속 회전된다.In addition, the sleeve 200 is spline-coupled with the sun gear 310 along with the input shaft 100 in the second section of the entire movement section in which the sleeve 200 is moved, so that the rotational driving force transmitted to the input shaft 100 is transferred to the sun gear. 310, the input shaft 100 and the sun gear 310 are constrained and rotated.

도 1을 참조하여 제1구간에서 슬리브(200)와 캐리어(320) 간 스플라인 결합되는 구조에 대해 조금 더 구체적으로 설명하면, 제2회전요소(320)에 제2연장부(322)가 인풋샤프트(100)를 향해 돌출되어 형성되고; 상기 슬리브(200)의 외측부분(200b)이 제2연장부(322)에서 스플라인구조(S)로 결합되어 슬리브(200)가 제2회전요소(320)와 스플라인 결합될 수 있다.Referring to FIG. 1, the structure in which the spline is coupled between the sleeve 200 and the carrier 320 in the first section will be described in more detail. formed protruding toward (100); The outer portion 200b of the sleeve 200 is coupled to the spline structure S at the second extension part 322 so that the sleeve 200 can be spline-coupled to the second rotating element 320 .

예컨대, 상기 슬리브(200)는 내측부분(200a)과 외측부분(200b)으로 구분될 수 있고, 외측부분(200b)이 내측부분(200a)과 일정 간격 이격된 위치에서 내측부분(200a)을 감싸는 형상으로 형성된다.For example, the sleeve 200 may be divided into an inner portion 200a and an outer portion 200b, and the outer portion 200b surrounds the inner portion 200a at a position spaced apart from the inner portion 200a by a predetermined interval. formed into a shape

그리고, 제2연장부(322)와 상대적으로 멀리 위치한 내측부분(200a)과 외측부분(200b)의 일단은 서로 고정되고, 제2연장부(322)와 상대적으로 가까이 위치한 내측부분(200a)과 외측부분(200b)의 타단은 서로 떨어져 있는 형상으로 형성된다.In addition, ends of the inner portion 200a and the outer portion 200b located relatively far from the second extension 322 are fixed to each other, and the inner portion 200a located relatively close to the second extension 322 and The other end of the outer portion (200b) is formed in a shape that is spaced apart from each other.

이러한, 상기 슬리브(200)의 외측부분(200b) 내면에 스플라인 내치가 형성되고 제2연장부(322)의 외면에 스플라인 외치가 형성된다.As such, internal spline teeth are formed on the inner surface of the outer portion 200b of the sleeve 200 and outer spline teeth are formed on the outer surface of the second extension part 322 .

이에, 슬리브(200)의 외측부분(200b)이 제2연장부(322)에 스플라인구조(S)로 결합되어, 슬리브(200)와 캐리어(320) 간 스플라인 결합된다.Accordingly, the outer portion 200b of the sleeve 200 is coupled to the second extension part 322 in a spline structure (S), so that the sleeve 200 and the carrier 320 are spline-coupled.

도 2를 참조하여 제2구간에서 슬리브(200)와 선기어(310) 간 스플라인 결합되는 구조에 대해 조금 더 구체적으로 설명하면, 인풋샤프트(100)와 제1회전요소(310)가 축방향을 따라 이어져 형성되되, 제1회전요소(310)에 제1연장부(312)가 인풋샤프트(100)를 향해 돌출되어 형성되며; 상기 슬리브(200)의 내측부분(200a)이 제1연장부(312)에서 스플라인구조(S)로 결합되어 슬리브(200)가 제1회전요소(310)와 스플라인 결합될 수 있다.Referring to FIG. 2, the structure in which the sleeve 200 and the sun gear 310 are spline-coupled in the second section will be described in more detail. It is formed continuously, and the first extension part 312 of the first rotating element 310 protrudes toward the input shaft 100; The inner portion 200a of the sleeve 200 is coupled to the spline structure S at the first extension part 312 so that the sleeve 200 can be spline-coupled to the first rotating element 310 .

예컨대, 인풋샤프트(100)의 외면에 스플라인 외치가 형성되고, 제1연장부(312)의 외면에 스플라인 외치가 형성되며, 상기 인풋샤프트(100)의 스플라인 외치와 제1연장부(312)의 스플라인 외치가 동일 반경에 형성된다.For example, an outer spline tooth is formed on the outer surface of the input shaft 100, an outer spline tooth is formed on the outer surface of the first extension part 312, and the spline outer tooth of the input shaft 100 and the outer surface of the first extension part 312 are formed. Spline outer teeth are formed at the same radius.

그리고, 상기 슬리브(200)의 내측부분(200a) 내면에 스플라인 내치가 형성된다.In addition, spline internal teeth are formed on the inner surface of the inner portion 200a of the sleeve 200.

이에, 슬리브(200)의 내측부분(200a)이 제1연장부(312)에 스플라인구조(S)로 결합되어 슬리브(200)와 선기어(310) 간 스플라인 결합된다.Accordingly, the inner portion 200a of the sleeve 200 is coupled to the first extension part 312 in a spline structure (S) so that the sleeve 200 and the sun gear 310 are spline-coupled.

한편, 본 발명은 상기 슬리브(200)가 제3구간에 위치함에 따라 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 각각 스플라인 결합될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, as the sleeve 200 is located in the third section, the locking part 500 may be spline-coupled to the differential case 420 and the differential side gear 430, respectively.

이에, 제3구간에서 슬리브(200)가 락킹부(500)를 가압하여 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 스플라인 결합된다.Accordingly, in the third section, the sleeve 200 presses the locking part 500 so that the locking part 500 is spline-coupled to the differential case 420 and the differential side gear 430 .

즉, 슬리브(200)가 이동되는 전체 이동구간 중 슬리브(200)가 제3구간에 진입하면서 락킹부(500)를 가압함으로써, 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 각각 스플라인 결합된다.That is, by pressing the locking part 500 while the sleeve 200 enters the third section during the entire moving section in which the sleeve 200 is moved, the locking part 500 is connected to the differential case 420 and the differential side gear 430. ) are spline-coupled to each.

이에 선기어(310)를 통해 캐리어(320) 및 디퍼렌셜케이스(420)에 전달되는 회전 구동력이 락킹부(500)를 통해 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 전달됨으로써, 일체 형성된 캐리어(320) 및 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 구속 회전된다.Accordingly, the rotational driving force transmitted to the carrier 320 and the differential case 420 through the sun gear 310 is transmitted to the differential side gear 430 through the locking unit 500, thereby forming an integrated carrier 320 and the differential case ( 420) and the differential side gear 430 are constrained and rotated.

도 3을 참조하여 제3구간에서 락킹부(500)와 디퍼렌셜케이스(420) 및 디퍼렌셜 사이드기어(430) 간 스플라인 결합되는 구조에 대해 조금 더 구체적으로 설명하면, 상기 락킹부(500)의 일단이 슬리브(200)에 의해 가압되어 축방향을 따라 이동되고; 상기 락킹부(500)의 타단이 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430) 사이의 공간에서 스플라인구조(S)로 결합됨으로써, 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)에 동시에 스플라인 결합될 수 있다.Referring to FIG. 3, the structure in which the spline is coupled between the locking part 500, the differential case 420, and the differential side gear 430 in the third section is described in more detail, one end of the locking part 500 It is pressed by the sleeve 200 and moved along the axial direction; The other end of the locking part 500 is coupled in a spline structure (S) in the space between the differential case 420 and the differential side gear 430, so that the locking part 500 is connected to the differential case 420 and the differential side gear ( 430) can be splined at the same time.

예컨대, 락킹부(500)는 락킹플레이트(510)와, 푸시로드(520)와, 푸시플레이트(530)를 어셈블리화하여 구성한 것으로, 락킹부(500)의 일단에 락킹플레이트(510)가 마련되고, 락킹부(500)의 타단에 푸시플레이트(530)가 마련되며, 락킹플레이트(510)와 푸시플레이트(530)가 푸시로드(520)에 의해 연결된다.For example, the locking part 500 is configured by assembling the locking plate 510, the push rod 520, and the push plate 530, and the locking plate 510 is provided at one end of the locking part 500 , The push plate 530 is provided at the other end of the locking unit 500, and the locking plate 510 and the push plate 530 are connected by a push rod 520.

특히, 락킹플레이트(510)의 외면 및 내면에 스플라인 외치 및 스플라인 내치가 각각 형성되고, 디퍼렌셜케이스(420)의 내면에 스플라인 내치가 형성되며, 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)의 외면에 스플라인 외치가 형성된다.In particular, spline outer teeth and spline inner teeth are formed on the outer and inner surfaces of the locking plate 510, spline inner teeth are formed on the inner surface of the differential case 420, and spline outer teeth are formed on the outer surface of one side differential side gear 430 do.

이에, 락킹플레이트(510)의 내면 및 외면이 디퍼렌셜케이스(420)의 내면과 디퍼렌셜 사이드기어(430)의 외면에 각각 스플라인구조(S)로 결합되어, 락킹부(500)와 디퍼렌셜케이스(420) 및 디퍼렌셜 사이드기어(430) 간 스플라인 결합이 이루어지게 된다.Accordingly, the inner and outer surfaces of the locking plate 510 are coupled to the inner surface of the differential case 420 and the outer surface of the differential side gear 430 in a spline structure (S), respectively, so that the locking portion 500 and the differential case 420 And the spline coupling between the differential side gear 430 is made.

더불어, 본 발명은 상기 락킹부(500)가 제2회전요소(320)를 관통하여 구비되고; 상기 제2회전요소(320)에 스토퍼(324)가 구비되어 상기 락킹부(500)의 일단이 지지될 수 있다.In addition, in the present invention, the locking portion 500 is provided through the second rotating element 320; A stopper 324 is provided on the second rotating element 320 so that one end of the locking part 500 can be supported.

예컨대, 상기 락킹부(500)의 푸시로드(520)가 캐리어(320)의 축방향으로 관통 구비되고, 락킹부(500)의 푸시플레이트(530)가 슬리브(200)를 향해 구비된다.For example, the push rod 520 of the locking part 500 passes through the carrier 320 in the axial direction, and the push plate 530 of the locking part 500 is provided toward the sleeve 200 .

그리고, 상기 제2회전요소(320)에 형성된 제2연장부(322)의 내면에 스토퍼(324)가 구비된다.And, a stopper 324 is provided on the inner surface of the second extension part 322 formed on the second rotating element 320.

따라서, 푸시플레이트(530)가 스토퍼(324)에 지지됨으로써, 락킹부(500)가 슬리브(200) 방향으로 과도하게 이동하게 되는 것을 방지하게 되고, 이에 락킹기능의 오작동을 방지하게 된다.Therefore, since the push plate 530 is supported by the stopper 324, excessive movement of the locking unit 500 toward the sleeve 200 is prevented, thereby preventing malfunction of the locking function.

더 나아가, 본 발명은 상기 락킹부(500)가 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430) 사이의 공간을 향해 이동하는 방향에 대해 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링(600);을 더 포함하여 구성이 된다.Furthermore, the present invention further includes a return spring 600 providing an elastic restoring force in the direction in which the locking part 500 moves toward the space between the differential case 420 and the differential side gear 430. becomes a composition.

예컨대, 상기 리턴스프링(600)은 공간 내부에 구비되며, 일단이 락킹플레이트(510)에 지지되고, 타단이 상기 락킹플레이트(510)와 마주하는 공간의 내면에 지지될 수 있다.For example, the return spring 600 is provided inside the space, and one end may be supported by the locking plate 510 and the other end may be supported on an inner surface of the space facing the locking plate 510 .

따라서, 차동장치(400)를 향한 락킹부(500)의 의도하지 않은 이동작동을 방지함으로써, 락킹기능의 오작동을 방지하게 된다.Therefore, by preventing an unintentional movement operation of the locking unit 500 toward the differential device 400, malfunction of the locking function is prevented.

한편, 본 발명은 상기 슬리브(200)가 이동되는 축방향을 따라 제1구간과 제2구간과 제3구간이 순차적으로 이어지게 된다.Meanwhile, in the present invention, the first section, the second section, and the third section are sequentially connected along the axial direction in which the sleeve 200 is moved.

슬리브(200)가 제1구간에 위치하면, 인풋샤프트(100)와 캐리어(320)가 결합되면서 기본토크모드가 구현된다.When the sleeve 200 is located in the first section, the input shaft 100 and the carrier 320 are coupled to implement the basic torque mode.

그리고, 슬리브(200)가 제1구간에서 차동장치(400)를 향해 이동하여 제2구간에 위치하게 되면, 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 결합되면서 토크증대모드가 구현된다.Also, when the sleeve 200 moves toward the differential device 400 in the first section and is located in the second section, the input shaft 100 and the sun gear 310 are coupled to implement a torque increasing mode.

또한, 슬리브(200)가 제2구간에서 차동장치(400)를 향해 이동하여 제3구간에 위치하게 되면, 인풋샤프트(100)와 선기어(310)의 결합상태를 유지하면서 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 결합되면서 락킹모드가 구현된다.In addition, when the sleeve 200 moves toward the differential device 400 in the second section and is located in the third section, the differential case 420 and the differential case 420 maintain the coupled state between the input shaft 100 and the sun gear 310. As the differential side gear 430 is engaged, the locking mode is implemented.

한편, 본 발명은 상기 슬리브(200)에 모터(M)의 작동력이 제공되어 인풋샤프트(100)의 축방향을 따라 이동될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the sleeve 200 may be moved along the axial direction of the input shaft 100 by providing the operating force of the motor M.

예컨대, 상기 슬리브(200)의 외측부분(200b)의 외주면에 포크홈(210)이 형성되고, 상기 포크홈(210)에 포크(220)가 끼워진다.For example, a fork groove 210 is formed on the outer circumferential surface of the outer portion 200b of the sleeve 200, and the fork 220 is inserted into the fork groove 210.

그리고, 모터(M)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 포크(220)에 제공됨으로써, 슬리브(200)가 인풋샤프트(100)의 축방향을 따라 직선 이동된다.In addition, the rotational motion of the motor M is converted into linear motion and provided to the fork 220, so that the sleeve 200 is linearly moved along the axial direction of the input shaft 100.

이처럼, 단일 모터(M)에 의해 슬리브(200)를 이동시키고, 슬리브(200)의 이동 작동만으로 기본토크모드, 토크증대모드, 토크증대모드가 포함된 락킹모드를 구현함으로써, 차동잠금장치의 구조를 최소화하고 중량을 저감하게 된다.As such, by moving the sleeve 200 by a single motor M and implementing a locking mode including a basic torque mode, a torque increase mode, and a torque increase mode only by the movement operation of the sleeve 200, the structure of the differential lock device is minimized and the weight is reduced.

이하에서는, 본 발명에 따른 차동잠금장치의 작동상태를 설명하기로 한다.Hereinafter, the operating state of the differential lock device according to the present invention will be described.

차동잠금장치를 이용한 각 모드별 선택은 운전자의 의지에 따라 조작이 가능할 수 있지만, 차량의 주행 상황에 맞추어 능동적으로 모드가 변경될 수 있다.Selection of each mode using the differential lock may be operated according to the will of the driver, but the mode may be actively changed according to the driving situation of the vehicle.

먼저, 기본토크모드로 주행이 이루어지는 작동에 대해 설명하면, 도 1과 같이 슬리브(200)가 제1구간에 위치함으로써, 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 캐리어(320)가 결합되어 인풋샤프트(100)와 캐리어(320)가 구속 회전된다.First, the operation in which the driving is performed in the basic torque mode will be described. As shown in FIG. The input shaft 100 and the carrier 320 are constrained and rotated.

이에, 인풋샤프트(100)에서 전달되는 회전 구동력이 캐리어(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 그대로 전달됨으로써, 기본토크모드로 차량을 주행하게 된다.Accordingly, the rotational driving force transmitted from the input shaft 100 is transferred to the differential case 420 through the carrier 320 as it is, so that the vehicle is driven in the basic torque mode.

다음으로, 토크증대모드로 주행이 이루어지는 작동에 대해 설명하면, 도 2와 같이 슬리브(200)가 제2구간에 위치함으로써, 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 결합되어 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 구속 회전된다.Next, the operation in which the driving is performed in the torque increasing mode will be described. As the sleeve 200 is located in the second section as shown in FIG. 2, the input shaft 100 and the sun gear 310 are coupled by the sleeve 200. Thus, the input shaft 100 and the sun gear 310 are constrained and rotated.

이에, 인풋샤프트(100)에 전달되는 회전 구동력이 선기어(310)와 캐리어(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 감속 출력됨으로써, 토크증대모드로 차량을 주행하게 된다.Accordingly, the rotational driving force transmitted to the input shaft 100 is decelerated and outputted to the differential case 420 through the sun gear 310 and the carrier 320, thereby driving the vehicle in the torque increasing mode.

이어서, 락킹모드로 주행이 이루어지는 작동에 대해 설명하면, 도 3과 같이 슬리브(200)가 제3구간에 위치함으로써, 슬리브(200)에 의해 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 결합되어 인풋샤프트(100)와 선기어(310)가 구속 회전된다.Subsequently, the operation in which the driving is performed in the locking mode will be described. As shown in FIG. 3, the sleeve 200 is located in the third section, so that the input shaft 100 and the sun gear 310 are coupled by the sleeve 200 to input the input shaft 100. The shaft 100 and the sun gear 310 are constrained and rotated.

이와 함께, 슬리브(200)가 락킹부(500)를 가압하여 락킹부(500)에 의해 디퍼렌셜케이스(420)와 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 함께 결합되어 디퍼렌셜케이스(420)와 일측 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 구속 회전된다.At the same time, the sleeve 200 presses the locking part 500 so that the differential case 420 and one side differential side gear 430 are coupled together by the locking part 500, and the differential case 420 and one side differential side gear 430 is constrained and rotated.

이에, 인풋샤프트(100)에 전달되는 회전 구동력이 선기어(310)와 캐리어(320)를 통해 디퍼렌셜케이스(420)에 감속 출력되고, 디퍼렌셜케이스(420)와 디퍼렌셜 사이드기어(430)가 락킹 상태로 회전하게 됨으로써, 토크증대모드가 포함된 락킹모드로 차량을 주행하게 된다.Accordingly, the rotational driving force transmitted to the input shaft 100 is decelerated and outputted to the differential case 420 through the sun gear 310 and the carrier 320, and the differential case 420 and the differential side gear 430 are in a locked state. By rotating, the vehicle is driven in a locking mode including a torque increase mode.

상술한 바와 같이, 본 발명은 기본토크모드 및 토크증대모드를 위한 변속기능은 물론, 험로 탈출 및 견인 등과 같이 높은 출력이 필요한 상황에서 차동잠금기능을 안정적으로 수행하게 되고, 특히 디퍼렌셜케이스(420)와 유성기어세트(300)의 일체화 구조를 통해 차동잠금장치의 패키지를 축소하여 중량을 감소시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention stably performs the differential locking function in situations where high output is required, such as getting out of a rough road and towing, as well as the transmission function for the basic torque mode and the torque increase mode. In particular, the differential case 420 Through the integrated structure of the planetary gear set and the planetary gear set 300, it is possible to reduce the weight by reducing the package of the differential locking device.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and it is natural that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims. .

100 : 인풋샤프트
200 : 슬리브
200a : 내측부분
200b : 외측부분
210 : 포크홈
220 : 포크
300 : 유성기어세트
310 : 제1회전요소
312 : 제1연장부
320 : 제2회전요소
322 : 제2연장부
324 : 스토퍼
330 : 제3회전요소
400 : 차동장치
410 : 디퍼렌셜 피니언기어
420 : 디퍼렌셜케이스
430 : 디퍼렌셜 사이드기어
500 : 락킹부
510 : 락킹플레이트
520 : 푸시로드
530 : 푸시플레이트
600 : 리턴스프링
S : 스플라인구조
M : 모터100: input shaft
200: sleeve
200a: inner part
200b: outer part
210: fork home
220: fork
300: planetary gear set
310: first rotation element
312: first extension
320: second rotation element
322: second extension
324: stopper
330: third rotation element
400: differential
410: differential pinion gear
420: differential case
430: differential side gear
500: locking unit
510: locking plate
520: push rod
530: push plate
600: return spring
S: Spline structure
M: Motor

Claims

구동력이 제공되어 회전하는 인풋샤프트;
슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제1회전요소와, 슬리브의 작동에 따라 인풋샤프트와 선택적으로 결합되는 제2회전요소와, 상시 고정요소로 작동되는 제3회전요소를 포함하는 유성기어세트;
상기 제2회전요소에 고정된 디퍼렌셜케이스와, 디퍼렌셜케이스와 함께 회전하는 디퍼렌셜 피니언기어와 치합 결합되고 좌우 휠에 각각 연결된 디퍼렌셜 사이드기어를 포함하는 차동장치; 및
슬리브의 작동에 따라 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어가 구속 회전되도록 결합시키되, 해당 결합이 선택적으로 이루어지도록 하는 락킹부;를 포함하는 차동잠금장치.An input shaft that rotates by being provided with a driving force;
A planet comprising a first rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, a second rotational element selectively coupled to the input shaft according to the operation of the sleeve, and a third rotational element operated as a constant fixed element. gear set;
a differential device including a differential case fixed to the second rotating element and a differential side gear meshed with a differential pinion gear rotating together with the differential case and connected to left and right wheels; and
A differential locking device comprising: a locking unit that couples the differential case and the differential side gear so as to be constrained and rotated according to the operation of the sleeve, and selectively allows the coupling to occur.

청구항 1에 있어서,
상기 제1회전요소는 선기어이고, 제2회전요소는 캐리어이며, 제3회전요소는 링기어인 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 1,
The differential lock device according to claim 1 , wherein the first rotating element is a sun gear, the second rotating element is a carrier, and the third rotating element is a ring gear.

청구항 1에 있어서,
상기 인풋샤프트에 슬리브가 스플라인 결합되어 슬리브가 축방향으로 이동되고;
상기 슬리브가 제1구간에 위치함에 따라 슬리브가 인풋샤프트와 제2회전요소에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트와 제2회전요소가 구속 회전되고;
상기 슬리브가 제2구간에 위치함에 따라 슬리브가 인풋샤프트와 제1회전요소에 함께 스플라인 결합되어 인풋샤프트와 제1회전요소가 구속 회전되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 1,
The sleeve is spline-coupled to the input shaft to move the sleeve in the axial direction;
As the sleeve is located in the first section, the sleeve is spline-coupled to the input shaft and the second rotating element, so that the input shaft and the second rotating element are constrained and rotated;
As the sleeve is located in the second section, the sleeve is spline-coupled to the input shaft and the first rotation element, so that the input shaft and the first rotation element are constrained and rotated.

청구항 3에 있어서,
제2회전요소에 제2연장부가 인풋샤프트를 향해 돌출되어 형성되고;
상기 슬리브의 외측부분이 제2연장부에서 스플라인구조로 결합되어 슬리브가 제2회전요소와 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 3,
a second extension part of the second rotating element protrudes toward the input shaft;
The differential locking device, characterized in that the outer portion of the sleeve is coupled to the second extension portion in a spline structure so that the sleeve is spline coupled to the second rotating element.

청구항 3에 있어서,
인풋샤프트와 제1회전요소가 축방향을 따라 이어져 형성되되, 제1회전요소에 제1연장부가 인풋샤프트를 향해 돌출되어 형성되며;
상기 슬리브의 내측부분이 제1연장부에서 스플라인구조로 결합되어 슬리브가 제1회전요소와 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 3,
The input shaft and the first rotating element are formed to be connected along the axial direction, and the first extension part of the first rotating element is formed to protrude toward the input shaft;
The differential locking device, characterized in that the inner portion of the sleeve is coupled in a spline structure at the first extension portion so that the sleeve is spline-coupled with the first rotation element.

청구항 3에 있어서,
상기 슬리브가 제3구간에 위치함에 따라 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어에 각각 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 3,
The differential locking device, characterized in that the locking portion is spline-coupled to the differential case and the differential side gear as the sleeve is located in the third section.

청구항 6에 있어서,
상기 락킹부의 일단이 슬리브에 의해 가압되어 축방향을 따라 이동되고;
상기 락킹부의 타단이 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어 사이의 공간에서 스플라인구조로 결합됨으로써, 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어에 동시에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 6,
One end of the locking part is pressed by the sleeve and moved along the axial direction;
The differential locking device, characterized in that the locking portion is spline-coupled to the differential case and the differential side gear at the same time as the other end of the locking portion is splined in a space between the differential case and the differential side gear.

청구항 7에 있어서,
상기 락킹부가 제2회전요소를 관통하여 구비되고;
상기 제2회전요소에 스토퍼가 구비되어 상기 락킹부의 일단이 지지되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 7,
The locking portion is provided through the second rotating element;
The differential locking device, characterized in that a stopper is provided on the second rotating element to support one end of the locking part.

청구항 6에 있어서,
상기 락킹부가 디퍼렌셜케이스와 디퍼렌셜 사이드기어 사이의 공간을 향해 이동하는 방향에 대해 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 6,
The differential locking device of claim 1, further comprising a return spring providing an elastic restoring force in a direction in which the locking unit moves toward a space between the differential case and the differential side gear.

청구항 6에 있어서,
상기 슬리브가 이동되는 축방향을 따라 제1구간과 제2구간과 제3구간이 순차적으로 이어지는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 6,
The differential lock device, characterized in that the first section, the second section, and the third section are sequentially connected along the axial direction in which the sleeve is moved.

청구항 1에 있어서,
상기 슬리브에 모터의 작동력이 제공되어 인풋샤프트의 축방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 차동잠금장치.The method of claim 1,
Differential locking device, characterized in that the operating force of the motor is provided to the sleeve to move along the axial direction of the input shaft.