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[No.14] 자작자동차용 차동제한장치 & 등속조인트 일체형 허브

  • 주병준
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부공개
  • 카테고리기계
  • 등록일2020-09-10
  • 팀원(공동개발자)주병준, 이종찬, 성열민, 박찬호, 윤지희, 김경민
  • 출품 경진대회제16회 인천대학교 창의적종합설계경진대회

상세설명

1. 수행배경

  • 안녕하세요. 저희는 자작자동차 대회를 출전하는 기계공학과 동아리입니다. 차량을 실제로 제작하여 좋은 성능을 내야하는 것이 이 대회의 목표입니다. 그 과정에서 꼭 필요한 부품이지만 비용 문제로 구입할 수 없는 부품이 있었습니다. 그래서 저희는 비싼 기성품을 구입하는 것보다 저희가 직접 제작하여 저렴한 가격으로 좋은 성능을 낼 수 있는 부품을 만들기로 했습니다.

2. 수행기간

  • 7월 초부터 대회 준비를 시작하여 설계팀이 7월 말에 설계를 끝냈으며 구매 담당팀이 업체를 찾아 8월초에 제품 수령을 완료했습니다. 그리고 작품 시연 담당팀이 차량에 설치하고 제작한 제품에 이상이 없나 최종 확인을 거쳤습니다.

3. 개발작품 설명

  • 등속조인트 일체형 허브
  •  기존의 양산차들이 주로 사용하는 구동축과 허브 연결 방식은 스플라인 방식입니다. 스플라인 결합 방식은 볼트와 너트 처럼 파여진 홈과 홈이 연결되어 결합되는 방식입니다. 이런 방식은 스플라인부의 강성 문제로 가볍지만 무른 알루미늄을 사용할 수 없어 무게가 굉장히 많이 나갑니다. 저희 이 두 부품을 결합하여 작동하는 방식으로 설계했고 때문에 스플라인부가 삭제되어 무게가 1/3 수준으로 줄었습니다. 경량화 된 허브 덕분에 차량의 현가하질량이 감소하여 차량의 종합적인 성능이 향상됐습니다.
  • 자작자동차용 차동제한장치
  •  차동제한장치는 레이싱카의 필수요소입니다. 차량 성능에 직접적으로 영향을 주는 요소이지만 다른 대학팀들은 비용이나 기술적인 문제로 성능이 떨어지는 부품을 사용하거나 아니면 굉장히 값비싼 제품을 사용하기도 합니다. 비싼 제품을 사용하면 쉽게 해결되긴 하지만 저희처럼 예산이 어느정도 제한되어 있는 팀이라면 다른 방법을 써야 합니다. 저희는 일반 도로에서 쉽게 볼 수 있는 기아의 스팅어와 제네시스 G70에 들어가는 차동제한장치를 사용하여 저희가 원하는 방식으로 재설계했습니다. 양산차와 자작차의 구동 전달 과정이 다르기 때문에 하우징을 완전히 새롭게 제작해야 합니다. 또한 새롭게 제작하면서 기존의 주철의 하우징에서 알루미늄의 하우징으로 제작하면서 많은 경량화를 이뤄냈습니다. 

4. 활용방안

  • 다른 대학팀들이 클러치팩 방식의 차동제한장치가 우수한 것을 알고 있지만 비용문제로 다른 방식의 차동방식을 사용하고 있습니다. 만약 저희가 제작한 차동제한장치의 우수한 성능이 입증이 된다면 다른 대학팀들의 진입 방벽을 많이 낮출 수 있을 것이라 생각합니다.

소개 영상

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