KR100195403B1 - 4륜 구동 차량의 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 4륜 구동 차량의 구동 장치가 중간축과 슬리브로 인해 엔진설치부 내에서 실린더 블록과 트랜스퍼 케이스 사이에 간섭이 발생되는 문제점이 있기 때문에, 중간축이 트랜스미션측에 설치되고 스파이럴 베벨 기어를 이용하여 후륜으로 동력을 전달하되, 비스코스 커플링은 아우터 플레이트가 형성된 하우징이 디퍼렌셜 드라이브 기어에 의해 회전되는 유성 기어 캐리어에 형성되어 회전되고 이너 플레이트가 센터 디퍼렌셜의 선 기어의 축에 형성되어 회전됨으로써 전륜과 후륜 사이의 회전차 발생을 억제하도록 구성되어, 트랜스퍼 케이스가 실린더 블록으로부터 일정 거리 이상으로 떨어져 있게 되므로 실린더 블록과 T/F 케이스 사이의 간섭이 발생되지 않는 4륜 구동 차량의 구동 장치에 관한 것이다.

Description

4륜 구동 차량의 구동 장치

제1도는 본 발명에 의한 4륜 구동 차량의 구동 장치가 개략적으로 도시된 도면으로서,

⒜도는 트랜스퍼 케이스의 위치가 도시된 도면.

⒝도는 4륜 구동 차량의 구동 장치부의 상세도.

제2도는 본 발명에 의한 4륜 구동 차량의 구동 장치부에서의 동력 흐름이 도시된 블록도.

제3도는 종래의 4륜 구동 차량의 구동 장치부의 사시도.

제4도는 종래의 4륜 구동 차량의 구동 장치가 개략적으로 도시된 도면으로서,

⒜도는 트랜스퍼 케이스의 위치가 도시된 도면.

⒝도는 4륜 구동 차량의 구동 장치부의 상세도.

제5도는 종래의 4륜 구동 차량의 구동 장치부에서의 동력 흐름이 도시된 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : C/D(Center Differential) 11 : 유성 기어

12 : 유성 기어 캐리어 13 : 링 기어

20 : D/D(Differential Drive) 기어

30 : F/D(Front Differential) 34 : 프런트 액슬

40 : 비스코스 커플링 43 : 하우징

50 : 중간축 55 : 스파이럴 베벨 기어

본 발명은 FF(Front Engine Front Drive) 베이스 승용 4륜 구동 차량의 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 중간축이 T/M(Transmission)측에 설치되는 4륜 구동차량의 구동 장치에 관한 것이다.

종래의 4WD(4륜 구동 : 4 Wheel Drive) 차량의 구동 장치는 제3도와 제4도에 도시된 바와 같이 T/M(Transmission:B)측의 구동력을 T/F(Transfer) 케이스(C)에 전달해 주는 T/M측 기어(1)와, 상기 T/M측 기어(1)에 의해 회전되어 C/D(Cnter Differential) 케이스(3)를 회전시키는 링 기어(2)와, 상기 C/D 케이스(3)의 내부 우측에 위치되는 C/D 차동 장치(4)와, 상기 C/D 차동 장치(4)의 좌측에 위치되는 F/D(Front differential:5)로 구성되어 있다.

또한, 상기 C/D 차동 장치(4)의 차동 작용을 제어하는 비스코스 커플링(7)과, 상기 C/D 차동 장치(4)와 상기 비스코스 커플링(7)을 연결시키고 동력을 전달하는 슬리브(6)와, 상기 비스코스 커플링(7)에 고정되어 상기 슬리브(6)에 의해 전달된 동력을 T/F 수동 기어(9)에 전달하는 T/F 구동 기어(8)와, 상기 T/F 수동 기어(9)가 축설되고 상기 T/F 구동 기어(8)에 의해 회전되어 동력을 R/D(Rear Differential)로 전달해 주는 T/F 액슬(9')이 포함되어 있다.

상기 C/D 차동 장치(4)는 상기 C/D 케이스(3)와 함께 공전되는 C/D 피니언 기어(4a)와, 상기 C/D 피니언 기어(4a)에 의해 회전되고 전륜과 후륜에 걸리는 회전저항에 따라 속도비가 변화되는 C/D 사이드 기어로 구성되어 있다.

상기 C/D 사이드 기어는 C/D 오른쪽 사이드 기어(4b)와 C/D 왼쪽 사이드 기어(4c)로 구분되며, 상기 C/D 오른쪽 사이드 기어(4b)에는 상기 슬리브(6)가 연결되고, 상기 C/D 왼쪽 사이드 기어(4c)에는 상기 비스코스 커플링(7)의 이너축(7a)이 끼워진 중간축(4d)이 결합되어 있다.

상기 F/D(5)는 상기 C/D 왼쪽 사이드 기어(4c)에 결합되어 회전되는 F/D 케이스(5a)와, 상기 F/D 케이스(5a)와 함께 공전되는 F/D 피니언 기어(5b)와, 상기 F/D 피니언 기어(5b)에 맞물려 공전하되 각각의 회전축에 걸리는 회전 저항의 차이에 따라 상기 F/D 피니언 기어(5b)를 자전시킴으로써 그 속도비가 변화되는 F/D 사이드 기어(5c)와, 상기 F/D 사이드 기어(5c)에 의해 각각 회전되는 프런트 액슬(5d)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 4WD 차량의 구동 장치를 이용한 차량에서는 엔진(A)의 출력에 의한 구동력을 상기 T/M(B)에서 속도 변환을 시킨 뒤 상기 T/F 케이스(C) 내부의 구동 장치에서 각 바퀴에 적당한 구동력으로 분배토록 되어 있다.

상기 구동 장치에서의 동력 전달 경로는 제5도에 도시된 바와 같이 상기 T/M측 기어(1)를 통해 일정 속도의 구동력이 상기 링 기어(2)에 전해지면 상기 C/D 케이스(3)가 회전되고, 상기 C/D 피니언 기어(4a)가 상기 C/D 케이스(3)와 함께 공전되면서 상기 C/D 사이드 기어(4b, 4c)를 회전시키도록 되어 있다.

이때, 상기 C/D 사이드 기어(4b, 4c)는 전륜(미도시)과 후륜(미도시)에 걸리는 회전 저항에 따라 그 속도비가 달라지게 되어 있다. 즉, 전륜과 후륜에 걸리는 회전 저항에 차이가 발생되면 상기 C/D 차동 장치(4)의 C/D 피니언 기어(4a)가 자전되는 차동 작용을 하게 되고, 그에 따라 전륜과 후륜 사이에 속도차가 생기게 된다.

상기 C/D 왼쪽 사이드 기어(4c)에 결합되어 회전되는 상기 F/D 케이스(5a)에 의해 상기 F/D 피니언 기어(5b)가 회전되면서 상기 F/D 사이드 기어(5c)를 회전시키게 되고, 상기 F/D 사이드 기어(5c)는 각각에 삽입되어 회전되는 프런트 액슬(5d)을 통해 전륜의 좌·우측 바퀴에 구동력을 전달하게 되어 있다.

이때, 상기 좌·우측 바퀴에 서로 다른 회전 저항이 걸리게 되면 상기 F/D(5)의 차동 작용. 즉 F/D 피니언 기어(5a)가 자전함에 따라 상기 F/D 사이드 기어(5c)의 회전 속도가 서로 달라지게 되어있다.

상기 C/D 오른쪽 사이드 기어(4b)의 구동력은 상기 C/D 오른쪽 사이드 기어(4b)에 고정된 상기 슬리브(6)로 전해지고, 상기 슬리브(6)가 회전됨에 따라 상기 T/F 구동 기어(8)가 회전되게 되어 있다. 상기 T/F 구동 기어(8)에 의해 상기 T/F 수동기어(9)가 회전되면서 상기 T/F 수동 기어(9)의 중심축인 T/F 액슬(9')을 통해 상기 R/D(미도시)로 구동력을 전달하게 되어 있다. 상기 R/D에서 구동력이 후륜의 좌·우측 바퀴로 적절하게 분배되어 뒷바퀴를 회전시키게 되어 있다.

이때, 상기 C/D 왼쪽 사이드 기어(4c)가 회전되면서 상기 중간축(4d)을 회전시키고, 상기 중간축(4d)은 상기 비스코스 커플링(7)의 이너축(7a)을 회전시키게 된다. 또한 상기 C/D 오른쪽 사이드 기어(4b)에 의해 회전되는 상기 슬리브(6)가 k상기 비스코스 커플링(7)의 하우징(7b)을 회전시키게 되어 있다. 따라서, 전륜과 후륜 사이에 회전차가 없을 경우에는 비스코스 커플링(7)은 일체로 회전된다.

만약, 전륜과 후륜 사이에 회전차가 생겼을 경우 상기 비스코스 커플링(7)의 이너 플레이트(7c)와 아우터 플레이트(7d) 사이에 회전차가 생기게 되는데, 상기 비스코스 커플링(7)은 점성력을 이용하여 이들의 회전차를 완화시킴으로써 상기 C/D 차등 장치(4)의 차동 작용을 제한하게 되어 있다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 작동되는 종래의 4륜 구동 차량의 구동 장치는 상기 중간측(4d)과 상기 슬리브(6)로 인해 엔질 설치부 내에서 실린더 블록(미도시)과 상기 트랜스퍼 케이스(C) 간에 간섭이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중간축을 T/M측에 설치함으로써 엔진의 실린더 블록과 트랜스퍼 케이스 사이의 간섭이 방지되는 4륜 구동 차량의 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 4륜 구동 차량의 구동 장치는 전륜과 후륜에 구동력을 분배시키는 유성 기어 타입의 센터 디퍼렌셜과, 트랜스미션측 기어에 의해 회전되어 상기 센터 디퍼렌셜을 구동시키는 디퍼렌셜 드라이브기어와, 상기 센터 디퍼렌셜로부터 전달된 구동력으로 전륜을 구동시키는 베벨 기어 타입의 프런트 디퍼렌셜과, 상기 센터 디퍼렌셜의 측부에 위치되어 차동 제한 작용을 하는 비스코스 커플링과, 상기 센터 디퍼렌셜의 링 기어에 의해 회전되는 중간축과, 상기 중간축에 형성되어 트랜스퍼 액슬을 통해 후륜에 구동력을 전달하는 스파이럴 베벨 기어를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 4륜 구동 차량의 구동 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 전륜과 후륜에 구동력을 분배시키는 유성 기어 타입의 C/D(10)와, T/M측 기어에 의해 회전되어 상기 C/D(10)를 구동시키는 D/D(Differential Drive) 기어(20)와, 베벨 기어 타입으로 형성되고 상기 C/D(10)로부터 전달된 구동력으로 전륜의 양측 바퀴를 구동시키는 F/D(30)와, 상기 C/D(10)의 링 기어(13)에 맞물려 회전되는 중간축(50)과 상기 C/D(10)의 축부에 위치되고 상기 D/D 기어(20)에 의해 회전되는 유성 기어 캐리어(12)에 연결되어 C/D에 의한 차동 작용을 제한하는 비스코스 커플링(40)으로 구성된다.

또한, 상기 중간축(50)에 형성되고 상기 링 기어(13)와 치합되어 회전되는 중간축 기어(51)와, 상기 중간축(50)의 다른 일측에 형성된 스파이럴 베벨 기어(55)와, 상기 스파이럴 베벨 기어(55)에 의해 회전되는 T/F 수동 기어(60)와, 상기 T/F 수동 기어(60)에 의해 회전되어 후륜에 구동력을 전해 주는 T/F 액슬(65)을 포함한다.

상기 C/D(10)는 복수개의 유성 기어(11)와, 상기 유성 기어(11)들을 지지하고 공전시키는 유성 기어 캐리어(12)와, 상기 유성 기어들의 외측에서 상기 유성 기어(11)들과 내접하여 회전되는 링 기어(13)와, 상기 유성 기어(11)들의 내측에 위치되어 상기 유성 기어(11)들에 의해 회전되는 선 기어(14)로 구성된다.

상기 F/D(30)는 상기 선 기어(14)에 내삽되어 회전되는 F/D 케이스(31)와, 상기 F/D 케이스(31)와 함께 공전되는 F/D 피니언 기어(32)와, 상기 F/D 피니언 기어(32) 맞물려 회전되고 각각의 회전축에 걸리는 회전 저항의 차이에 따라 F/D 피니언 기어를 회전시킴으로 그 속도비가 달라지는 F/D 사이드 기어(33)와, 상기 F/D 사이드 기어(33)에 의해 회전되어 차량이 전륜에 구동력을 가하는 프런트 액슬(34)로 구성된다.

이때, 상기 선 기어(14)의 축(14')에는 상기 비스코스 커플링(40)의 이너 플레이트(41)가 형성되고, 상기 유성 기어 캐리어(12)에는 아우터 플레이트(42)가 형성된 비스코스 커플링(40)의 하우징(43)이 설치되게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

엔진(A) 구동에 따른 출력이 변속기(B)에서 일정 비율로 속도가 변환되고, 변속기 출력축에 형성된 T/M측 기어(70)가 회전됨으로써 이와 치합된 D/D 기어(20)가 회전된다. 상기 D/D 기어(20)가 회전되면, 이와 일체로 형성된 유성 기어 캐리어(12)가 회전된다.

상기 유성 기어 캐리어(12)가 회전되면 상기 선 기어(14)에 의해 상기 F/D(30)가 회전되고, 상기 링 기어(13)의 외측에 치합된 상기 중간축 기어(51)를 회전시키게 된다. 또한, 상기 F/D(30)가 회전되면 차량의 전륜(미도시)이 구동되는데, 양측의 회전 저항에 따라 F/D가 차동 작용을 하게 된다.

상기 중간축 기어(51)가 회전되면 상기 중간축(50) 및 상기 스파이럴 베벨 기어(55)가 회전되면서 상기 T/F 수동 기어(60)를 회전시켜 상기 T/F 액슬(65)을 통해 후륜(미도시)쪽으로 구동력을 전달하게 된다.

이때, 상기 비스코스 커플링(40)은 상기 하우징(43) 내부의 실리콘 오일의 작용을 이용하여 전륜과 후륜 사이에 회전차가 발생되지 않도록 한다.

본 발명에 의한 4륜 구동 차량의 구동 장치에서 구동력은 제3도에 도시된 바와 같이 전달된다.

먼저, 상기 T/M측 기어(70)를 통해 상기 D/D 기어(20)에 구동력이 전해지면, 상기 D/D 기어(20)가 회전되어 상기 유성 기어 키리어(12)를 회전시키게 된다. 상기 유성 기어 캐리어(12)는 회전하면서 유성 기어(11)를 통해 상기 링 기어(13)와 상기 선 기어(14)에 구동력을 전해 주게 된다.

상기 선 기어(14)는 상기 F/D 케이스(31)를 회전시키게 되고, 상기 F/D 케이스(31)가 회전되면 상기 F/D 피니언 기어(32)가 회전(공전)되고, 상기 F/D 피니언 기어(32)에 의해 상기 F/D 사이드 기어(33)가 회전되면서 상기 프런트 액슬(34)을 회전시켜 전륜을 구동시키게 된다. 이때, 상기 전륜의 양측에 가해지는 회전 저항의 크기가 서로 달라지면 상기 F/D 피니언 기어(32)가 공전과 동시에 자전되어 차동 작용을 함으로써, 상기 전륜의 양측의 회전 속도에 차이가 발생되도록 한다.

상기 링 기어(13)는 상기 중간축(50)을 회전시키고, 상기 중간축 (50)은 상기 스파이럴 베벨 기어(55)를 통해 상기 T/F 수동 기어(60)를 회전시킴으로써, 상기 T/F 액슬(65)을 통해 상기 후륜으로 구동력을 전달하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 4륜 구동 차량의 구동 장치는 C/D를 유성 기어 타입으로 구성함으로써 FF 베이스의 중간축이 T/M측에 위치되어 트랜스퍼 케이스가 실린더 블록으로부터 일정 거리 이상 떨어져 있게 되므로, 실린더 블록의 간섭을 받지 않고 본 발명의 구동 장치가 내설된 T/F 케이스를 극히 용이하게 장착할 수 있는 이점이 있다.

또한, C/D를 비스코스 커플링에 직접 연결하게 되므로 4륜 구동 장치의 크기가 슬림화되어 엔진 룸의 레이 아웃을 설정하기가 유리한 이점이 있다.

Claims (2)

1. 전륜과 후륜에 구동력을 분배시키는 유성 기어 타입의 센터 디퍼렌셜(Center Differential)과, 트랜스미션(Transmission)측 기어에 의해 회전되어 상기 센터 디퍼렌셜을 구동시키는 디퍼렌셜 드라이브 기어와, 상기 센터 디퍼렌셜로부터 전달된 구동력으로 전륜을 구동시키는 베벨 기어 타입의 프런트 디퍼렌셜(Front Differential)과, 상기 센터 디퍼렌셜의 측부에 위치되어 차동 제한 작용을 하는 비스코스 커플링과, 상기 센터 디퍼렌셜의 링 기어에 의해 회전되는 중간축과, 상기 중간축에 형성되어 프랜스퍼(Transfer) 액슬을 통해 후륜에 구동력을 전달하는 스파이럴 베벨 기어를 포함한 것을 특징으로 하는 4륜 구동 차량의 구동 장치.
2. 상기 비스코스 커플링은 아우터 플레이트가 형성된 하우징이 상기 디퍼렌셜 드라이브 기어에 의해 회전되는 유성 기어 캐리어에 고정되어 회전되고, 이너플레이트가 상기 센터 디퍼렌셜의 선 기어의 축에 고정되어 회전됨으로써 전륜과 후륜사이의 회전차 발생을 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 4륜 구동 차량의 구동 장치.