KR100197176B1 - 회전전달장치 - Google Patents

Abstract

기계장치는 4륜구동차량에 장착되며 차량이 가속될 때 구동력을 후륜에 전달할 수 있고 제동중에 후륜으로의 구동력의 전달을 차단할 수 있다. 이 장치는 차동장치 즉 제한된 슬립자동장치와 일련으로 후륜추진축에 연결된 내부부재 및 후륜에 연결된 외륜을 가지고 있다. 내부부재와 외부링의 대향은 표면상에는 원통형표면과 복수의 캠표면이 형성되어 있으며, 이들의 사이에는 웨지형상공간이 형성되어 있다. 리테이너는 내부부재와 외부링 사이에 제공되어 있다. 이 리테이너에는 맞물림요소로서 로울러를 수용하는 포킷이 형성되어 있다. 회전작용력 부여수단은 일방향클러치를 통하여 리테이너에 연결된다. 회전작용력을 발생시키는 토션스프링은 리테이너와 내부부재 사이에 장착된다. 일방향클러치가 온 또는 오프될 때, 리테이너에 작용된 회전작용력의 방향은 변경되어 리테이너의 회전이 내부부재에 지연되는 방향이 반대이도록 한다. 따라서 로울러는 내부부재가 어느 한방향으로 회전할 때 2개의 대향 맞물림가능한 위치중의 하나에서 유지된다.

Description

회전전달장치

제1도는 제1실시예의 단면도.

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ상의 단면도.

제3도는 동 일방향 클러치의 단면도.

제4도는 동 로울러의 상태를 도시한 단면도.

제5도는 제4도의 상태에 대향한 로울러의 다른 상태를 도시한 단면도.

제6도는 차량의 구동유니트를 도시한 개략도.

제7도는 제2실시예내의 로울러의 하나의 상태를 도시한 단면도.

제8도는 로울러의 다른 상태를 도시한 단면도.

제9도는 다른 차량의 구동유니트상에 장착된 제2실시예의 도면,

제10도는 제3실시예의 종단 정면도.

제11도는 제10도의 선 XI-XI 상의 단면도.

제12도는 제10도의 선 XII-XII상의 단면도.

제13도는 차량의 구동유니트상에 장착된 제3실시예를 도시한 도면,

제14도는 제3실시예의 변형예의 단면도.

제15도는 다른 차량의 구동유니트상에 장착된 변형예를 도시한 도면,

제16도는 제4실시에의 종단 정면도.

제17도는 동부분 확대 단면도.

제18도는 제16도의 선 XVIII-XVIII상의 단면도.

제19도는 제16도의 선 XIX-XIX 상의 단면도.

제20도는 동 일방향 클러치의 단면도.

제21도는 차량이 전진할 때 스프래그의 작동상태를 도시한 단면도.

제22도는 차량이 후진할 때 스프래그의 작동상태를 도시한 단면도.

제23도는 제5실시예의 종단 정면도.

제24도는 차량의 구동유니트의 다른 배열의 개략도.

제25도는 차량의 종래 구동유니트를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 101 : 외부링 2, 102 : 내부부재

6, 56, 110, 111 : 원통형 표면 8, 32, 44, 57, 112, 113 : 리테이너

10 : 스토퍼핀 11, 118, 119 : 포킷

12, 41, 42 : 로울러 18 : 일방향 클러치

22 : 회전작용력 부여수단 120 : 스프래그

본 발명은 구동력을 4륜구동장치의 후륜에 전달하기 위한 회전전달장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 장치는 차량을 가속할때에 구동력을 선택적으로 전달하고 제동할때에 구동력을 차단하기 위하여 사용된다.

시동 또는 가속때 구동력을 증가시키고 또한 주행유지능력을 개량하기 위하여 개발된 종래의 4륜구동차량은 중심차동장치 즉 전방 및 후방차축 사이의 점성커플링과 같은 제한된 슬립 차동장치를 가지고 있다. 이러한 조합이 미끄럼방지 브레이크 시스템에 의해서 제어성을 저하시키고 4륜전체의 동시잠금을 일으키거나 차체진동 발생시키기 때문에 이러한 제한된 슬립차동장치는 제동력 및 구동안정성을 개량하기 위한 미끄럼방지 브레이크 시스템 (이하 ABS라 칭함) 에 적합하지 않다.

이러한 문제점에 대한 종래의 해결은 제25도에 도시되어 있으며, 여기에서 4WD차량의 후륜추진축(D) 상에는 일방향클러치(G)가 제동중에 회전전달을 차단하기 위하여 점성커플링(F) 및 후방차동장치(E) 사이에 제공된다. 이러한 배열은 급제동시에 전륜이 후륜보다 먼저 잠금된다는 사실을 활용한다. 차량이 고속으로 전진되는 동안에 급제동이 적용되면, 전륜은 잠금된다. 하지만, 일방향클러치(G)를 즉시 아이들링되어 전륜 및 후륜 사이의 회전구속력을 차단한다. 이것은 ABS가 전륜과 후륜 사이의 속도차를 검출하여 미끄럼방지 제어를 수행하도록 한다.

하지만 이러한 배열은 차량이 후진할 때 즉 후륜추진축(D)이 역방향으로 회전하는 동안 일방향클러치(G)가 아이들되기 때문에 후륜이 구동될 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 차량이 후진하는 동안에 4륜구동은 불가능하다.

차량이 후진하는 동안에 급제동하여 전륜이 잠금되면, 일방향클러치(G)는 회전구속력이 점성커플링(F)의 차동제한기능에 의해서 발생되도록 해제된다. 이것은 전륜 및 후륜이 서로 상이한 속도로 회전하는 것을 방지한다. 따라서 ABS는 전륜과 후륜사이의 회전속도차가 있을때에만 작동하기 때문에 그 기능을 상실한다. 따라서 4륜전체의 동시잠금을 얻을 수 있는 가능성은 더 높다.

본 발명의 목적은 가속중에 필요로 하는 구동력을 4륜전체(4WD모드)에 전달할 수 있고 차량이 전진 또는 후진에 관계없이 제동중에 전륜 및 후륜(2-WD모드) 사이의 구속력을 자동적으로 차단할 수 있는 회전전달장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 얻기위하여, 4륜구동차량에 사용되는 회전전달장치는, 4륜구동차량의 후륜추진축에 연결된 구동부재, 차량의 후륜차축에 연결된 피구동부재, 서로에 대하여 회전가능하도록 다른 하나상에 장착된 구동부재와 피구동부재중의 하나, 구동부재와 피구동부재사이에 배치되며 구동부재와 피구동부재가 서로에 대하여 어느 한방향으로 회전할 때 구동부재 및 피구동부재를 함께 상호잠금하도록 구동부재와 피구동부재를 맞물리도록 하는 복수의 맞물림요소, 서로이격된 맞물림요소를 소정의 간격으로 유지하기 위하여 구동부재와 피구동부재 사이에 장착된 리테이너부재, 리테이너부재와 구동부재가 서로에 대하여 회전하기 위하여 원주방향으로의 유극이 리테이너부재와 구동부재의 전체부분 또는 일부분 사이에 있고 서로함께 회전하도록 서로 연결된 리테이너부재 및 구동부재, 회전작용력을 반대방향으로부터 리테이너부재에 부여하기 위하여 리테이너부재에 연결된 2개의 회전작용력 부여수단, 및 구동부재가 한방향으로 회전하는 동안에 회전작용력을 2개의 회전작용력 부여수단중의 하나로부터 리테이너부재로 부여하고 구동부재가 반대방향으로 회전하는 동안에 회전작용력을 다른 하나의 회전작용력 부여수단으로부터 리테이너부재로 부여하기 위하여 리테이너부재에 연결된 전환수단으로 구성되어 있다.

이 회전전달장치는 구동부재와 일련으로 후륜추진축과 구동부재 사이에 차동장치 즉 제한될 슬립차동장치를 구비할 수 있다. 맞물림요소는 로울러 또는 스프래그일 수 있다.

사용된 맞물림요소의 형상에 따라, 구동요소와 피구동부재의 형상 및 리테이너의 구조를 변경하는 것은 필요하다. 이러한 배열에 있어서, 차량이 전진하는 동안에 리테이너의 회전은 거기에 적용된 회전작용력으로 인해 구동부재에 대해서 지연된다. 따라서 맞물림요소는 맞물림가능한 맞물림준비위치에 있게 된다. 차량이 후진할 때, 일방향클러치는 작동되어 리테이너의 회전이 지연되는 방향으로 전환된다. 따라서 맞물림요소는 대향맞물림가능한 맞물림준비위치에 있게 된다.

맞물림요소가 대향맞물림가능한 위치중의 어느 하나에 있는 상태에서 차량이 전진 또는 후진하는 동안에, 맞물림요소는 전륜과 후륜이 동일한 속도로 회전하기 때문에 맞물림준비위치에서 유지된다. 따라서 차량은 2개의 전륜으로만 구동된다.

전륜이 이러한 상태에서 슬립되면, 후륜추진축은 후륜보다 더 빨리 회전하여 맞물림요소가 맞물리도록 한다. 따라서 구동력은 후륜에 전달되고 차량은 4륜전체로 구동된다.

역으로 차량이 급제동되어 전륜이 잠금되면, 후륜추진축은 급감속된다. 구동부재와 피구동부재가 서로에 대하여 슬립될 수 있으므로 후륜의 회전은 후륜추진축의 속도를 초과할 수 있다. 이것은 구동부재와 피구동부재가 서로에 대하여 슬립되도록 한다. 따라서, 감속력은 전륜으로부터 후륜으로 전달되지 않는다. 즉 구속력은 후륜과 전륜사이에 전달되지 않는다. 이것은 ABS가 2WD차량과 동일한 방식으로 ABS제어를 정확하게 행할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 회전전달장치는 맞물림요소를 포함하는 기계클러치구조를 가지고 있다. 이것은 차동장치 즉 제한된 슬립차동장치와 일련으로 4WD차량의 후륜구동유니트상에 장착되어 있다. 이러한 배열에 있어서는 차량이 전진 또는 후진에 관계없이 가속중에 구동토오크를 후륜(4WD모드)에 전달하는 것이 가능하다. 전륜이 슬립되고 급제동 등으로 인해 잠금되면, 전륜과 후륜은 기계클러치가 아이들되고 회전구속력이 후륜에 전달되지 않기 때문에 2WD차량과 상이한 속도로 회전된다. 이러한 배열에 있어서 ABS를 2WD차량뿐만 아니라 4WD차량에 장착하는 것은 가능하다.

본 발명의 다른 특징 및 목적은 수반한 도면을 참조하여 이루어진 다음의 설명에 의해서 명백해질 것이다.

제1도 내지 제5도는 본 발명의 제1실시예를 도시하고 있다.

이들 도면에 도시된 바와같이, 이 실시예의 장치는, 피구동부재로서 외부링(1), 베어링(3)을 통하여 외부링(1)에 회전가능하게 장착된 구동부재로서 내부부재(2), 및 스플라인을 통하여 내부부재(2)의 일단에 장착된 입력링(5)을 가지고 있다.

원통형표면(6)은 외부링(1)의 내주에 형성되어 있다. 내부부재(2)는 원통형표면(6)에 대향한 부분에서 그 외주상에 등간격으로 있는 복수의 편평한 캠표면(7)을 가지고 외부링(1)의 각 캠표면(7)과 원통형표면 사이에 형성되어 있는 것은 양측면을 향해 원주방향으로 점차적으로 좁아지는 웨지형공간이다(제2도).

환형의 리테이너(8)는 베어링(4)을 통하여 외부링(1)과 내부링(2)사이에 제공되어 있다. 리테이너(8)에는 내부부재(2)의 주위벽에 형성된 핀구멍(9)으로 뻗어있는 스토퍼핀(10)이 연결되어 있다.

리테이너(8)에는 캠표면(7)과 같은 개수로 원주방향으로 배열된 포킷(11;pocket)이 형성되어 있다. 각각의 포킷(11)은 맞물림요소와 같은 로울러(12)와 스프링(13)을 수용하고 있다. 즉 로울러(12)는 내부부재(2)의 각 캠표면(7)상에 제공된다. 로울러(12)는 리테이너(8)에 의해서 원주방향으로 소정의 거리만큼 이동될 때 캠표면(7)과 원통형표면(6)과 맞물리고 따라서 외부링(1)과 내부부재(2)를 연결한다. 스프링(13)은 양측면으로부터 로울러(12)를 가압하여 원통형표면(6)또는 캠표면(7)과 맞물림상태로 있지 않는 중립위치에 로울러를 유지하기 위하여 로울러(12)와 포킷(11)의 측벽 사이에 배치된다. 리테이너(8)가 원주방향으로 소정의 거리만큼 이동될 때 로울러(12)의 한쪽상의 스프링(13)만 거기에 작용하며 이에 따라 로울러를 맞물림표면에 대하여 가압한다.

일방향클러치(18) (아래에서 설명됨)는 리테이너(8)의 일단에 억지끼워 맞춤된다. 리테이너(8)에는 더 깊은 끝에 절단부(16)가 형성되어 있다. 토션코일스프링(17)은 리테이너(8)와 내부부재(2)에 고정된 끝을 가진 내부부재(2)의 스프링시트(15)와 절단부(16) 사이에 장착되어 있다. 리테이너(8)는 내부부재(2)에 대하여 회전시키는 방향으로 코일스프링(17)에 의해서 가압된다.

한편, 리테이너(8)의 끝에 억지끼워 맞춤된 일방향클러치(18)는 내부링(19)을 통하여 회전작용력 부여수단(22)에 연결된다.

회전작용력 부여수단(22)은, 커플링로드(23)을 통하여 차체에 연결되고 외부링(1)과 내부부재(2)에 대하여 회전가능하도록 베어링을 통하여 회전가능하게 지지된 하우징(24), 하우징(24)내에 억지끼워 맞춤된 마찰패드(25), 내부링(19)상에 제공되고 마찰패드(25)와 마찰접촉상태로 유지된 플랜지(26), 스냅링(27), 및 마찰패드(25)와 스냅링(27) 사이에 배치된 디스크스프링(28)을 포함하고 있다. 마찰패드(25)는 디스크스프링(28)의 스프링력에 의해서 플랜지(26)에 대하여 가압되어 드래그토오크가 패드(25)와 플랜지(26)사이의 마찰접촉부(29)에서 발생되도록 한다. 드래그토오크는 내부링상에 작용하고 그렇지 않으면 리테이너(8)와 함께 회전하도록된 내부링(19)의 회전을 지연한다. 마찰접촉부(29)에서 발생된 회전작용력은 토션코일스프링(17)에 의해서 리테이너(8)에 작용된 회전 토오크보다 더 크게 설정되어 있다.

제3도를 참조하면, 일방향클러치(18)는 리테이너(8)의 연장된 끝(14)에 억지끼워 맞춤되고 그 내주상에서 소정의 각도로 이루어진 간격으로 배열된 복수의 경사캠표면(31)을 가진 캠링(30), 캠표면(31)과 내부링(19) 사이에 배치되고 리테이너(32)에 의해서 제위치에서 유지되는 작은 로울러(33) 및 로울러(33)를 캠표면(31)과 내부링(19)에 대해서 가압하기 위하여 캠표면(31)과 내부링(19) 사이에 제공된 스프링(34)을 포함하고 있다. 이러한 배열에 있어서, 리테이너(8)가 제3도의 화살표(B)의 방향으로 회전될 때 리테이너(8)가 억지끼워 맞춤된 일방향클러치(18)는 배치되고 따라서 내부링(19)과 리테이너(8)를 함께 연결한다. 회전작용력 부여수단(22)의 마찰접촉부(29)에서 발생된 드래그토오크는 리테이너(8)의 회전에 저항하는 방향으로 리테이너(8)상에 작용하며, 따라서 리테이너(8)의 회전은 내부부재(2)에 대하여 지연된다.

역으로, 리테이너(8)가 제3도의 화살표(A)방향으로 회전될 때, 일방향클러치(18)는 풀림되어 아이들상태가 된다. 이러한 상태에 있어서, 회전작용력 부여수단(22)의 저항은 리테이너(8)에 전달되지 않는다.

제2도에 도시된 바와같이, 리테이너(8)에 연결된 스토퍼핀(10)은 회전방향으로 형성된 갭(X)을 구비한 내부부재(2)의 내주표면에 형성된 핀구멍(9)에 헐겁게 끼워져 있다. 내부부재(2)에 대한 리테이너(8)의 래그각도는 회전방향으로의 갭(X)의 크기에 의해서 결정되며 그 크기는 로울러(12)가 하나의 맞물림위치로부터 캠표면(7)과 원통형표면(6)과 맞물리는 다른 하나의 맞물림위치로 이동하는 거리만큼 보다 더 크게 설정된다.

이 실시예의 회전전달장치는 제6도에 도시된 바와같이 전륜이 주피구동륜인 4륜구동차량 타입의 휴륜구동통로상에 회전전달장치(A)가 장착된다.

실제로, 트랜스퍼(C)로부터 뻗어있는 후륜추진축(D)은 제한된 슬립차동장치로서 점성 커플링과 같은 유체커플링(H)과 내부부재(2)의 입력링(5)과 일련으로 연결된다. 외부링(1)은 후방차동장치(E)에 연결된다.

이 장치(A)는 차량이 전진하는 동안에 내부부재(2)가 제3도의 화살표(A)방향으로 회전하고 (일방향클러치(18)는 이 상태에서 풀림되어 있으며), 차량이 후진하는 동안에 내부부재(2)가 화살표(B) 의 방향으로회전(일방향클러치는 고정되어 있으며) 하도록 장착되어 있다 코일스프링(17)은 회전작용력을 제3도의 화살표(A)의 방향에 반대방향으로 리테이너(8)에 부여한다.

차량이 이러한 상태(제2도 및 제3도에 도시)에서 전진하기 시작하면, 내부부재(2)는 추진축(D)에 의해서 회전구동되기 시작하는 한편 코일스프링(17)에 의해서 가압된 리테이너(8)는, 내부부재(2)가 스토퍼핀(10)과 핀구멍(9) 사이의 회전방향갭(X)의 크기과 동일한 거리만큼 이동한 후에, 회전하기 시작한다. 리테이너(8)가 이방향으로 회전하면, 일방향클러치는 아이들된다. 이 상태에서, 내부링(19)과 디스크스프링(28)이 회전되지 않으므로 회전작용력은 하우징(24)과 접촉한 부분에서 발생되지 않는다.

이러한 상태에서, 토션스프링(17)에 의해서 가압된 리테이너(8)는 제4도에 도시된 바와같이 내부부재(2) 약간 뒤에서 그 페이즈를 유지한다. 따라서 로울러(12)는 맞물림준비위치에서유지된다.

상기와 반대로, 차량이 후진하면 내부부재(2)는 먼저 회전하기 시작한다. 토션코일스프링(17)에 의해서 가압된 리테이너(8)는 내부부재(2)와 함께 회전된다. 하지만, 리테이너(8)가 이방향으로 회전하면, 일방향클러치는 잠금되어, 내부링(19), 디스크스프링(28) 및 플랜지(26)가 리테이너(8)와 함께 회전하도록 한다.

이 경우에 디스크스프링(28)의 스프링력에 의해서 플랜지(26)와 마찰패드(25) 사이에서 발생된 회전작용력이 토션코일스프링(17)에 의해서 발생된 회전작용력보다 더 크게 설정되므로, 리테이너(8)는 이전 회전작용력에 의해서 감속되며 제5도에 도시된 바와같이 내부부재(2)뒤로 후퇴된다. 따라서 로울러(12)는 맞물림가능한 위치에 있게 된다. 그후, 디스크스프링(28)과 플랜지(26)는 회전하여 제5도의 위치를 유지하며 여기에서 이 디스크스프링과 플랜지는 마찰패드(25)와 마찰접촉상태에 있게 되며 따라서 회전작용력은 이들 사이에서 발생된다.

실제구동상태에서의 장치(A)의 작동을 살펴본다. 차량이 정상상태에서 전진 또는 후진하는 중에, 전륜, 후륜 및 후륜추진축(D)은 후륜이 전륜과 일치되게 회전하기 때문에 동일한 속도로 회전한다. 로울러(12)는 맞물림준비위치에서 유지된다. 따라서 차량이 2개의 전륜만으로 구동된다.

차량이 조향되어 회전되고 전륜이 후륜보다 더 빨리 회전되기 시작하면, 내부부재(2)의 회전은 증가한다. 이것은 로울러(12)가 원통형표면(6)과 캠표면(7)과 맞물리도록 하며 따라서 외부링(1)과 내부부재(2)를 상호잠금한다. 이러한 상태에서, 후륜추진축(D)상에 장착된 유체커플링(H)의 차동제한기능으로 인해, 전륜은 구동력을 후륜에 전달하는 동안에 후륜보다 더 빠른 회전을 유지한다. 따라서 차량은 회전하는 동안에 4륜전체로 구동된다.

한편, 전륜이 주행중에 슬립되면, 후륜추진축(D)은 후륜(외부링)보다 더빨리 회전하기 시작한다. 이것은 로울러(12)가 원통형표면(6)과 캠표면(7)과 맞물리도록 하며 따라서 외부링(1)과 내부부재(2)를 서로 잠금한다. 따라서, 전륜이 슬립되면, 구동모드는 4륜구동으로 전환된다.

역으로, 급제동이 저마찰계수를 가진 노면상에서 적용되면 전륜은 후륜보다 더 잠금된다. 전륜이 잠금되면, 후륜추진축(내부부재)은 급감속된다. 하지만 외부링(1)이 이러한 상태에서 내부부재(2)에 대하여 아이들되므로, 전륜잠금으로 인한 감속은 후륜에 전달되지 않는다. 즉, 잠금되지 않은 후륜과 잠금될 전륜 사이에 구속력은 존재하지 않는다. 따라서, ABS제어기는 전륜과 후륜 사이의 회전속도차를 검출할수 있고 2WD 차량과 동일한 방식으로 ABS제어를 정확하게 수행한다.

제7도 및 제8도는 2개의 로울러(41,42)가 각각의 캠표면(7)과 원통형표면(6)사이에 제공되고 스프링(43)이 서로 이격되어 있는 로울러를 가압하기 위하여 로울러(41,42)사이에 배치되어 있는 것을 제외하고는 제1실시예와 동일한 제2실시예를 도시하고 있다.

이러한 배열에 있어서, 내부부재(2)가 제8도의 화살표방향으로 회전하면, 리테이너(44)는 감속된다. 따라서, 다른 하나의 로울러(41)는 스프링(43)을 통하여 리테이너에 의해서 맞물림위치로 가압된다.

제9도에 도시된 바와같이, 제1 및 제2실시예의 회전전달장치(A)는 내부부재(2)를 트랜스퍼(C)로부터 뻗어 있는 후륜추진축(D)에 연결하고 외부링(1)을 후방차동장치(E)에 연결함으로써 유체커플링(H, 제6도에 도시됨)이 없는 4륜구동차량의 구동유니트상에 장착될 수 있다.

이 경우에 있어서, 트랜스미션 또는 트랜스퍼(C)또는 전방 및 후방차동장치 사이의 회전비(기어비)는 후륜추진축(D)의 회전속도가 소정의 양(약 10%)만큼 전륜의 속도보다 더 낮아지도록 설정되어 있다.

직접연결식 배열에 있어서, 차량이 어떤 조향각으로 회전되면, 전륜의 회전속도는 후륜의 회전속도를 초과한다. 하지만, 전륜과 후륜 사이의 이러한 속도차가 입력과 출력부재 사이에서 약 10%의 설정속도차 만큼 흡수되므로, 입력부재의 회전은 출력축의 회전을 초과하는 것을 방지한다. 따라서 외부링(1)은 차량이 회전하는 동안에 제동현상이 발생되지 않도록 한다.

제10도 내지 제13도는 제1실시예와 다른 제3실시예를 도시하고 있으며, 여기에서 외부링은 입력부재이고 내부부재는 외부부재이다. 따라서 제10도에 도시된 바와같이, 외부링(51)은 그 일단에 입력플랜지(53)을 구비하고 있는 한편, 내부부재(52)는 일단에서 외부링(54)을 지지한다.

제12도에 도시된 바와같이 외부링(51)은 그 내주상에 전체로서 다각형부위를 가진 복수의 캠표면(55)을 가지고 있다. 내부부재(52)에는 캠표면(55)에 대향한 부분에서 그 내주상에 원통형표면(56)이 형성되어 있다. 환형의 리테이너(57)는 외부링(51)에 대하여 회전가능하도록 원통형표면(56)과 캠표면(55) 사이에 장착되어 있다.

이 환형의 리테이너에는 그 내주표면내에 팸표면(55)과 원통형표면(56)을 어느 한방향의 회전과 맞물리도록 된 로울러(12)를 각각 수용하는 포킷(58), 및 로울러(12)를 중립위치에서 유지하기 위한 스프링(13)이 형성되어 있다.

한편, 리테이너(57)는 외부링(51)과 내부부재(52)사이에서 회전 가능하게 지지된 후단을 가지고 있으며 회전작용력 부여수단(22)에 연결되는 일방향클러치(18)의 외부링(60)으로서 작용하는 연장부를 가지고 있다.

리테이너(57)의 전단에는 외부링(51)의 입력플랜지(53)에 억지끼워 맞춤된 고정핀(63,64)을 각각 수용하기 위하여 반경방향으로 대향한 절단부(61,62)가 형성되어 있다. C형상링스프링(65)에는 절단부(61)의 하나의 끝벽과 고정된 핀(63)의 하나와 맞물림상태로 있는 양끝이 장착되어 있다. 리테이너(57)는 일방향클러치(18)가 풀림하기 위하여 회전하는 방향에 대항한 방향으로 링스프링(65)에 의해서 가압된다.

링스프링(65)과 맞물림상태로 있지 않는 다른 고정된 핀(64)은 회전방향 갭(X)을 구비한 절단부에 헐겁게 끼워진다. 갭(X)은 로울러가 하나의 맞물림위치로부터 다른 하나의 맞물림위치로 이동하는 거리보다 더 크도록 설정된다.

제3실시예의 회전전달장치(A')는 외부링(51)의 입력플랜지(53)를 유체커플링(H)과 일련으로 후륜추진축(D)에 연결하고 후방차동장치(E)에 연결함으로 제13도에 도시된 차량의 구동유니트상에 장착된다(이 경우에 전달장치(A)는 반대위치에서 제6도의 장치(A)에 장착된다).

이러한 배열에 있어서, 리테이너(57)와 일방향클러치(18)가 외부링(51)과 고정핀(63,64)을 통하여 한방향으로 회전될 때, 일방향클러치(18)는 내부링(59)에 잠금되어 회전작용력부여수단(22)의 회전작용력이 리테이너(57)상에 작용하도록 한다. 따라서, 리테이너(57)는 외부링(51)에 대하여 감속된다.

역으로, 외부링(51)과 리테이너(57)가 상기와 반대방향으로 회전될 때, 일방향클러치(18)는 풀림되어 리테이너(57)를 회전작용력 부여수단(22)으로부터 분리시킨다. 리테이너(57)는 상기와 반대방향으로 링스프링(65)에 의해서 가압되어 리테이너(57)의 회전속도가 외부링(51)의 속도아래로 떨어진다.

제3실시예의 배열에 있어서, 제14도에 도시된 바와같이 2개의 로울러(41,42) 및 스프링(43)은 각쌍의 로울러(41,42) 중의 하나가 캠표면(55)과 원통형표면(56)과의 맞물림상태로 되도록 각각의 캠표면(55)과 원통형표면(56)사이에 장착될 수 있다.

또한 제3실시예의 회전전달장치(A)는 제15도에 도시된 바와같이 외부링(51)의 입력플랜지(53)를 후륜추진축(D)에 직접 연결시킴으로써 유체커플링(H)이 없는 차량의 구동유니트상에 장착될 수 있다.

이 경우에도, 상기 설명된 배열에 있어서와 같이, 구동유니트는 후륜추진축이 급코너를 회전하는 동안에 제동현상을 피하기 위하여 전륜보다 소정의 양(10%)만큼 더 저속으로 회전되도록 설정된다.

제16도 내지 제22도는 로울러 대신에 스프래그가 맞물림요소로서 사용되는 제4실시예를 도시하고 있다.

실제로 제16도 내지 제18도에 도시된 바와같이, 동심원통형표면(110,111)은 서로 대향 되도록 외부링(101)의 내주와 내부부재의 외주상에 각각 형성되어 있다. 직경이 서로 다른 제1리테이너(112)와 제2리테이너(113)는 원통형표면(110,111)사이에 장착된다.

제1리테이너(112)는 내부링(101)과 내부부재(102)에 대하여 회전가능하도록 베어링 사이에 뻗어있고 베어링(104,105)에 의해서 안내되는 연장아암(114)을 그 후단에서 일체적으로 구비하고 있다.

제2리테이너(113)는 그 전단에서 방사상 내측으로 구부러지고 내부부재(102)의 끝면(102a)과 미끄럼접촉하고 있는 절곡부(115)를 구비하고 있다. 디스크스프링의 형상을 한 크림프스프링(116)은 절곡부(115)와 스냅링(117)사이에 장착되어 있다.

절곡부(115)는 내부부재(102)의 끝면(102a)에 대하여 크림프스프링(116)에 의해서 가압된다. 제2리테이너(113)는 절곡부(115)와 내부부재(102)사이의 접촉부에서 발생된 마찰에 의해서 내부부재(102)에 대하여 가압된다.

제18도 및 제21도에 도시된 바와같이, 제1리테이너(112)와 제2리테이너(113)는 그 각각의 주위표면에서 서로 대향되어 배열된 복수의 포킷(118,119)을 가지고 있다. 각쌍의 대향포킷(118,119)에는 맞물림요소로서 스프래그(120)와 스프래그를 유지하기 위한 스프링(121)이 장착되어 있다.

각각의 스프래그(120)는 만곡부의 중심이 스프래그의 중심축상에 위치된 외부 및 내부 아치형 주위표면(122)를 가지고 있다. 외부 및 내부 아치형 주위표면은 소정의 각도만큼 어느 한방향으로 경사지면 원통형표면(110,111)과 맞물리며 외부링(101)과 내부부재(102)를 함께 상호 잠금한다. 스프링(121)은 스프래그(120)를 양측면에서 가압하여 원통형표면(110)과의 맞물림 상태를 유지하도록 제1리테이너(112)상에 지지된 일단을 가지고 있다.

제17도 및 제19도에 도시된 바와같이, 스토퍼핀(123)은 제2리테이너(113)의 전단에 고정된다. 이 핀은 제1리테이너(112)에 형성된 사각구멍(124)에 끼워진다. 갭(X)은 회전방향으로 사각구멍(124)의 벽과 핀(123)사이에 형성되어 있다.

제19도에 도시된 바와같이, 제1리테이너(112) 및 제2리테이너(113)는 반경방향으로 뻗어있는 슬릿(125,126)을 가지고 있다. C형상전환스프링(127)은 원주방향으로 압축된 상태로 장착되며 슬릿(125,126)내에서 맞물리는 양끝을 가지고 있다. 실제로, 양끝중의 하나는 제1리테이너(112)에 대하여 가압되고 다른 하나는 리테이너(112,113)를 원주방향으로 가압하도록 리테이너(113)에 대하여 가압된다. 따라서, 일방향클러치가 맞물릴 때 가압되는 방향에 대향한 방향으로 스프링(127)에 의해서 가압된 제1리테이너(112)는 사각구멍(124)의 벽이 제2리테이너(113)에 억지끼워 맞춤된 스토퍼핀(123)과 맞닿을때까지 회전한다.

사각기둥(124)내의 스토퍼핀(123)둘레이 회전방향 갭(X)은 스프래그(120)가 맞물림 표면(110,111)과 맞물림하기 위하여 준비되는 맞물림준비위치에 경사가능한 크기로 설정된다. 리테이너(112,113) 및 스프래그(120)는 전환스프링(127)에 의해서 한방향으로 전진 맞물림준비위치로 회전된다.

제1리테이너(112)에 적용된 회전작용력을 전환하기 위한 일방향클러치(128)와 이일방향클러치(128)에 연결된 회전작용력수단(106)은 제1실시예의 대응요소와 동일한구조이다. 따라서 제1실시예와 동일한 번호로 표시된 부분은 그 설명을 생략한다.

회전작용력 부여수단(106)의 마찰접촉부(107)에서 발생된 회전작용력은 전환스프링(127)에 의해서 제1리테이너(112)상에 가해진 회전작용력보다 크게 설정된다.

이 실시예의 회전전달장치는 제6도 또는 제9도에 도시된 바와같이 차량에 장착된다. 실제로, 내부부재(102)의 입력스프링은 트랜스퍼로부터 뻗어있는 후륜추진축(D)에 연결되는 한편, 외부링(101)은 후방차동장치(E)에 연결된다. 제1실시예와 동일한 방식으로, 차량이 전진하는 동안에 일방향클러치(128)가 분리되기 위하여 내부부재가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전되고 차량이 후진하는 동안에, 일방향클러치가 잠금되기 위하여 내부부재가 회전되는 방향과 동일한 방향으로 회전하도록 회전전달장치는 장착되어야 한다.

차량이 이 상태에서 전진하기 시작하면, 내부부재(102)와 제2부재(113)는 회전하기 시작하며 후륜추진축(D)에 의해서 구동된다. 전환스프링(127)에 의해서 가압된 제1리테이너(112)는 사각구멍(124)내의 스토퍼핀(123) 둘레의 회전방향 갭(X)의 크기와 동일한 거리만큼 내부부재(102)와 제2리테이너(113)뒤로 회전하기 시작한다.

제1리테이너(112)가 이 방향으로 회전할 때, 일방향클러치(128)는 아이들이 되어 내부링(108)과 디스크스프링(109)가 정지상태로 유지되고 회전작용력이 이들과 지지케이스(103) 사이에서 발생되지 않도록 한다. 이 상태에 있어서, 전환스프링(127)에 의해서 가압된 제1리테이너(112)는 내부부재(102)와 제2리테이너(113)에 대한 페이즈에서 지연된 위치에서 유지되며 따라서 맞물림 가능한 맞물림준비위치에서 스프래그를 유지한다.

상기와 반대로, 차량이 후진하면, 내부부재와 제2리테이너(113)는 회전하기 시작한다. 제1리테이너(112)는 전환스프링(123)에 의해서 가압되므로 내부부재(102)와 함께 회전하기 시작한다.

이 경우에, 일방향클러치(128)가 잠금되므로, 제1리테이너(112)는 디스크스프링(109)에 의해서 발생된 회전작용력에 의해서 감속되고 내부부재(102)와 제2리테이너(113) 뒤로 후퇴한다. 따라서 스프래그(120)는 맞물림가능한 위치로 이동된다. 그후, 내부링(108)과 지지케이스(103)는 회전작용력이 발생하는 동안에 회전하여 스프래그가 제22도에 도시된 위치에서 유지되도록 한다.

이 상태에 있어서, 후륜추진축이 예컨대 전륜의 슬립의 결과로 후륜(외부링)보다 더 빠르게 회전하기 시작하면, 스프래그(120)는 양원통형표면과 맞물리고 외부링(101)과 내부부재(102)를 상호 잠금한다. 따라서, 차량구동모드는 전륜이 슬립되면 4륜구동으로 전환된다.

이 상태에서 높은 토오크가 스프래그(120)에 작용하면, 스프래그와 맞물림표면(110,111)은 탄성적으로 변형되어 큰힘이 스프래그와의 간섭으로 인해 제2리테이너(113)에 작용하도록 한다.

이 힘이 크림프스프링(116)의 힘을 가압함으로 제2리테이너(113)의 절곡부(115)와 내부부재(102)사이의 접촉부에서 발생된 마찰힘을 초과하면, 제2리테이너(113)는 내부부재에 대하여 슬립되고 슬림(120)과의 간섭량에 대응하는 거리를 회전한다.

따라서, 제2테이너(113)에 가해진 힘은 이완되어 과도한 힘이 제2리테이너(113)와 스프래그(120)에 작용하도록 한다. 그러므로, 이것은 리테이너의 파손 및 스프래그의 비정상적인 마모를 방지한다.

제2리테이너(113)가 내부부재(102)에 대하여 슬립되면, 제1리테이너(112)는 이동되지 않는 한편 슬립량은 작아진다. 하지만, 슬립으로 인한 회전량이 사각구멍(124)내의 스토퍼핀(123)둘레의 회전방향 갭(X)의 크기를 초과하면, 제1리테이너(112)는 스토퍼핀(123)에 의해서 구동되고 제2리테이너(113)와 함께 회전한다. 이 상태에 있어서, 제1리테이너(112)와 제2리테이너(113)사이의 위치관계가 대체로 일정하게 유지되므로, 스프래그를 작동시키는 전환관계는 변화되지 않고 유지된다.

제23도는 외부링(101)이 입력부재이고 내부부재가 출력부재인 제4실시예와 다른 제5실시예를 도시하고 있다. 따라서, 입력플랜지(129)는 외부링(101)의 끝에 장착되고 출력플랜지(130)는 스플라인을 통하여 내부부재(102)에 장착된다.

제1리테이너(112)에는 슬릿(125)이 형성되어 있으며 이 제1리테이너는 탄성부재에 의해서 외부링(101)의 내주표면에 대하여 가압된다. 제2리테이너(113)는 제1리테이너(112)에 회전가능하도록 스토퍼핀(123)을 통하여 끼워지고 제1리테이너(112)에 대한 페이즈뒤에 있도록 전환스프링(127)에 의해서 가압된다.

제4 및 제5실시예에서 사용된 스프래그는 한 방향으로 경사졌을때에만 외부링의 원통형표면과 내부부재 양자와 맞물리도록 된 스프래그로 대체될 수 있다. 이 경우에 있어서, 인접한 스프래그는 반대방향으로 대칭으로 배열되어 있다.

상기 실시예에 있어서, 회전전달장치(A)는 유체커플링(H)을 가진 구동유니트와 결합된다. 하지만 그 기능은 중심차동장치(I)와 결합되었다. 하더라도 동일하다. 또한 제13도 및 제24도의 배열에 있어서, 그 기능은, 차동제한장치 또는 차동장치 및 제한된 슬립차동장치가 후륜추진축(D)와 일련으로 연결되는 조건으로, 장착위치가 차동 제한장치 또는 차동장치 및 제한된 슬립차동장치 사이로 변경되더라도 동일하다.

또한, 상기 실시예중의 어느 것에 있어서, 리테이너와 내부부재 또는 리테이너와 외부링 사이의 회전속도차를 발생시키는 회전작용력 부여수단은 디스크스프링과 마찰패드를 포함한 상기 구조에 제한되는 것이 아니라 기어식감속기 또는 다른 기구일 수 있다.

Claims (5)

1. 4륜구동차량에 사용되는 회전전달장치에 있어서, 4륜구동차량의 후륜추진축에 연결된 구동부재, 차량의 후륜차축에 연결된 피구동부재, 서로에 대하여 회전가능하도록 다른 하나상에 장착된 구동부재와 피구동부재중의 하나, 구동부재와 피구동부재 사이에 배치 되며 구동부재와 피구동부재가 서로에 대하여 어느 한방향으로 회전할 때 구동부재 및 피구동부재를 함께 상호 잠금하도록 구동부재와 피구동부재를 맞물리도록 하는 복수의 맞물림요소, 서로 이격된 맞물림요소를 소정의 간격으로 유지하기 위하여 구동부재와 피구동부재 사이에 장착된 리테이너부재, 리테이너부재와 구동부재가 서로에 대하여 회전하기 위하여 원주방향으로의 유극이 리테이너부재와 구동부재의 전체부분 또는 일부분 사이에 있고 서로 함께 회전하도록 서로 연결된 리테이너부재 및 구동부재, 회전작용력을 반대방향으로부터 리테이너부재에 부여하기 위하여 리테이너부재에 연결된 2개의 회전작용력 부여수단, 및 구동부재가 한방향으로 회전하는 동안에 회전작용력을 2개의 회전작용력 부여수단중의 하나로부터 리티너부재로 부여하고 구동부재가 반대방향으로 회전하는 동안에 회전작용력을 다른 하나의 회전작용력 부여수단으로부터 리테이너부재로 부여하기 위하여 리테이너부재에 연결된 전환수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전달장치.
2. 제1항에 있어서, 구동부재와 일련으로 상기 후륜추진축과 상기 구동부재 사이에 제공된 차동장치 즉 제한된 슬립차동장치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 회전전달장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 맞물림요소는 로울러의 형상으로 되어 있으며, 상기 구동부재와 상기 피구동부재는 서로에 대향한 표면을 가지고 있으며, 상기 대향표면중의 하나는 원통형이며 다른 하나는 다각형이며 이에 따라 상기 로울러가 맞물림위치에 이동가능한 복수의 웨지형상공간을 형성사는 것을 특징으로 하는 회전전달장치.
4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 맞물림요소는 아치형표면을 가진 양끝을 구비한 스프래그형상으로 되어 있으며, 상기 구동부재와 상기 피구동부재는 서로 대향한 동심 원통형표면을 가지고 있으며, 상기 리테이너부재는 회전방향으로 유극이 있는 상기 구동부재에 연결된 제1리테이너, 및 상기 구동부재에 의해서 지지된 제2리테이너를 포함하고 있으며, 상기 제1리테이너 및 제2리테이너에는 상기 스프래그의 양끝을 수용하고 반경방향으로 대향한 포킷이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전달 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2리테이너 및 상기 구동부재는 소정의 토오크가 상기 제2리테이너상에 작용할 때 서로에 대하여 회전하도록 서로 연결되어 있으며, 탄성부재는 양 리테이너 사이에서 관게적인 위치를 탄성적으로 유지하기 위하여 상기 제1리테이너와 상기 제2리테이너 사이에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전달 장치.