KR100224258B1 - 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로상황에 따라 전륜 혹은 전륜과 후륜에 동력을 선택적으로 전달할 수 있도록 된 것으로, 이는 추진축에 플랜지이음된 하우징의 내주연에 부설되어있는 아웃 클러치에 대응되는 인너 클러치가 추진축에 플랜지이음된 인너 샤프트에 부설되어있고, 인너 샤프트에 고정된 베어링에 외주면에 결합되어있는 아웃 샤프트의 외주면에 유압실이 형성되도록 아웃 샤프트를 감싸면서 케이스가 설치되어있으며, 이 유압실에는 케이스를 관통하는 관통공을 통해 유압이 인출되도록 구성되어진 동력 단속부를 트랜스 케이스와 추진축 사이에 설치하여 된 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치에 관한 것이다.

Description

주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.

본 발명은 차량상태에 따른 4륜 구동제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 운행환경에 따라 엔진으로부터 발생된 동력을 전륜에 전달하거나 혹은 전륜과 후륜에 동시에 전달할 수 있도록 하는 차량상태에 따른 4륜 구동 제어장치에 관한 것이다.

차량은 동력전달장치를 구비하여 엔진에서 발생된 동력을 끊거나 연결하고 가감속하여 이동하는 수단으로 사용되어지고 있으며, 이때 사용되는 동력전달장치는 엔진(100), 클러치(110), 변속기(120), 추진축(130), 및 종감속기어(140) 그리고 액슬샤프트(145) 등으로 구성되어져 있다. 그리고 총륜구동차량의 경우는 일측의 바퀴로 동력을 전달하기위한 트랜스퍼 케이스(150)가 변속기(120)와 추진축(130)의 사이에 설치되어져 있다.

이 트랜스퍼 케이스(150)는 전륜구동차에 장착된 일종의 보조변속기로 변속기를 거친 동력을 양측으로 분배하는 작용을 하게 되는 것으로, 그 구성은 그 케이스의 내부로 전/후진축 간의 회전속도차를 보상하기위한 중간 차동부(150)와 1륜 또는 다수의 차륜이 스핀할 때, 차동제한 또는 차동을 고정할 수 있도록 하는 차동제한 장치(152)가 구비되어있으며, 상기 중간차동부(151)와 변속기(120) 사이에는 구동스프라켓(160)을 구비하고 체인(170)으로 연결되는 피동스프라켓(180)으로 프론트 바퀴로 전달하도록 되어있다. 이 중간차동부(151)는 링기어와 캘리퍼 및 유성기어 그리고 선기어로 구비되어져 있는 것으로 구성된다.

이와같이 구성된 4륜구동장치의 작동은 다음과 같다.

엔진(100)으로부터 발생된 동력은 클러치(110)와 변속기(120)를 거쳐 트랜스퍼 케이스(150)의 내측에 있는 중간차동부(151)의 캘리퍼(151), 유성기어(151), 선기어(151)를 경유하여 추진축(130)에 전달된다.

추진축(130)으로 전달된 동력은 그 단부에 구비되어있는 종감속 기어(140)와 액슬 샤프트(145)를 거쳐 리어바퀴를 구동시켜 주행을 가능하게 함과 동시에 중간차동부(151)와 변속기(120) 사이에 구비되어있는 구동스프라켓(160)을 동시에 회전시킴으로써 그 회전력이 체인(170)과 피동스프라켓(180)으로 연결되어 프론트 바퀴를 구동시켜 전륜이 회전을 하게 되어 주행을 하게 된다.

그러나 2륜 혹은 4륜 구동차량에서는 차량의 운행환경에 관계없이 엔진에서 발생된 동력을 전륜이나 혹은 전륜과 후륜에 지속적으로 공급하기 때문에 엔진의 동력을 효과적으로 사용하지 못하는 결점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 결점을 해결하기위해서 제안된 것으로, 엔진에서 발생된 동력을 전륜에 전달하는 한편, 트랜스퍼 케이스(Transfer Case)와 리어 액슬(Rear Axle) 사이에 동력단속부를 구성하고 차량의 운행환경에 따라 동력단속부를 구동시켜 엔진으로부터 후륜에 전달되는 동력을 단속하여 차량의 안전운행을 유도함과 동시에 연비를 줄일 수 있도록 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 일반적인 동력전달장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 동력단속부를 장착한 동력전달장치를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 동력 단속부의 확대 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1a, 1b : 전륜 2 : 엔진

3 : 트랜스밋션 4 : 트랜스퍼 케이스

5 : 리어액슬 6a, 6b : 후륜

7, 7a, 7b : 추진축 8 : 동력단속부

9 : 스톱퍼 링 10 : 아웃 클러치

11 : O-링 12 : 아웃 샤프트

13 : 인너 샤프트 14a, 14b : 베어링

15 : 케이스 16 : 유압실

17 : 스페이서 링 18 : 하우징

19 : 인너 클러치 20 : 관통공

21, 22 : O-링 23a, 23b, 24a, 24b : 스톱퍼링

상기한 바와같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 기어(Gear)를 갖는 다수개의 샤프트(Shaft)로 구성되며 엔진의 회전수를 가감속하는 한편 회전방향을 전환하는 트랜스밋션(Transmission)과, 트랜스밋션의 동력을 전륜과 추진축으로 분배하는 트랜스퍼 케이스(Transfer Case)와, 추진축을 거쳐 전달되는 동력으로 후륜에 전달하는 리어 액슬(Rear Axle)을 포함하여 구성된 동력전달장치에 있어서, 트랜스퍼 케이스와 리어 액슬을 연결하는 추진축에 설치되며 차량의 주행환경에 따라 유입되는 유압에 의해 리어 액슬에 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 동력단속부를 더 포함하여 구성되어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 동력단속부를 장착한 동력전달장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 동력 단속부의 확대 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 동력단속부를 장착한 동력전달장치를 도시한 구성도로서, 기어를 갖는 다수개의 샤프트로 구성되며 엔진(2)의 회전수를 가감속하는 한편 회전방향을 전환하는 트랜스밋션(3)과, 트랜스밋션(3)의 동력을 전륜(1a)(1b)과 추진축(7)으로 분배하는 트랜스퍼 케이스(4)와, 추진축(7)을 거쳐 전달되는 동력으로 후륜(6a)(6b)에 전달하는 리어액슬(5)을 포함하여 구성된 동력전달장치에 있어서, 트랜스퍼 케이스(4)와 리어 액슬(5)을 연결하는 추진축(7)에 설치되며 차량의 주행환경에 따라 유입되는 유압에 의해 리어액슬(5)에 전달되는 엔진(2)의 동력을 단속하는 동력단속부(8)로 구성되어있다.

여기서, 동력단속부(8)는 도 3에 도시한 것처럼, 추진축(7a;Proeller Shaft)에 플랜지이음된 하우징(18;Housing)의 내주연에 부설되어있는 아웃 클러치(10;Outer)에 대응되는 인너 클러치(19;Inner Shaft)가 추진축(7b)에 플랜지이음된 인너 샤프트(13)에 부설되어있고, 인너 샤프트(13)에 고정된 베어링(14a, 14b;Bearing)의 외주면에 결합되어있는 아웃 샤프트(12:Outer Shaft)의 외주면에 유압실(16)이 형성되도록 아웃 샤프트(12)를 감싸면서 케이스(15;Case)가 설치되어있으며, 이 유압실(16)에는 케이스(15)를 관통하는 관통공(20)을 통해 유압이 인출되도록 구성되어있다.

또한 인너 클러치(19)의 사이마다 스페이서 링(17;Spacer Ring)이 삽입하여 인너 클러치(19)가 일정간격을 유지할 수 있도록 하고, 아웃 샤프트(12)와 케이스(15)의 결합부위에 각각 O-링(21)(22)을 삽입하여 아웃 샤프트(12)의 외주면을 슬라이딩하는 케이스(15) 사이가 상호 밀폐되도록 한다.

도면중 미설명부호 9는 인너 클러치(19)가 인너 샤프트(13)에 고정된 상태를 유지할 수 있도록 고정하는 스톱퍼 링(Stopper Ring)이고, 11는 O-링이며, 또한 23a, 23b는 베어링(14a)(14b)와 아웃 샤프트(12) 사이의 결합력을 강화시킬 수 있도록 매설되어있는 스톱퍼링이고, 또한 24a, 24b는 베어링(14a)(14b)와 인너 샤프트(13) 사이의 결합력을 강화시킬 수 있도록 매설되어있는 스톱퍼링이다.

차량 운행환경에 따른 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저 차량이 정상적으로 주행시에는 인너 클러치(19)와 아웃 클러치(10)가 단절되어 엔진(2)에서 발생된 동력이 트랜스퍼 케이스(4)를 거쳐 전륜(1a)(1b)에만 전달되어 차량은 2륜 상태로 주행한다.

하지만 차량이 코너링 또는 미끄러운 노면 등을 운행할 때, 즉 전륜에 슬립이 생겨 구동력의 차이가 발생되면 관통공(20)을 통해 외부로부터 유압실(16)에 유압이 공급되면서 유압실(16)의 압력이 상승된다. 이어 상승되는 유압에 의해서 일체로 구성된 아웃 샤프트(12)와 베이링(14a)(14b) 그리고 인너 샤프트(13)가 추진축(7b)쪽으로 이동하면서 인너 클러치(19)와 아웃 클러치(10)가 밀착되어진다.

이에따라 엔진(2)에서 발생된 동력이 트랜스퍼 케이스(4)를 거쳐 전륜(1a)(1b)에 전달되어짐과 동시에 동력 단속부(8)를 거쳐 후륜(6a)(6b)에도 전달되기 때문에 차량의 전륜과 후륜이 동시에 회전하면서 미끄러움이나 코링에서의 차량의 기울어짐을 극복할 수 있는 것이다.

물론 상기한 바와같은 차량의 환경이 극복되어 정상운행하게 되면, 인터 클러치(19) 사이에 삽입되었던 스페이서 링(17)에 의해서 인너 클러치(19)와 아웃 클러치(10)가 분리되면서 차량은 다시 2륜상태로 주행하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 차량의 주행상황에 따라 엔진으로부터 발생된 동력을 후륜에 선택적으로 전달할 수 있도록 함으로써, 차량의 주행환경에 따라 차량이 2륜 혹은 4륜상태로 주행하게 되어 트랙션 향상과 안정성을 가져옴은 물론이고, 연비향상을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 기어를 갖는 다수개의 샤프트로 구성되며 엔진(2)의 회전수를 가감속하는 한편 회전방향을 전환하는 트랜스밋션(3)과, 트랜스밋션(3)의 동력을 전륜(1a)(1b)과 추진축(7)으로 분배하는 트랜스퍼 케이스(4)와, 추진축(7)을 거쳐 전달되는 동력으로 후륜(6a)(6b)에 전달하는 리어액슬(5)을 포함하여 구성된 동력전달장치에 있어서,

   트랜스퍼 케이스(4)와 리어 액슬(5)을 연결하는 추진축(7)에 설치되며 차량의 주행환경에 따라 유입되는 유압에 의해 리어액슬(5)에 전달되는 엔진(2)의 동력을 단속하는 동력단속부(8)를 더 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 동력단속부(8)는 추진축(7a)에 플랜지이음된 하우징(18)의 내주연에 부설되어있는 아웃 클러치(10)에 대응되는 인너 클러치(19)가 추진축(7b)에 플랜지이음된 인너 샤프트(13)에 부설되어있고, 인너 샤프트(13)에 고정된 베어링(14a)(14b)의 외주면에 결합되어있는 아웃 샤프트(12)의 외주면에 유압실(16)이 형성되도록 아웃 샤프트(12)를 감싸면서 케이스(15)가 설치되어있으며, 이 유압실(16)에는 케이스(15)를 관통하는 관통공(20)을 통해 유압이 인출되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.
3. 제 2항에 있어서, 인너 클러치(19)의 사이에는 스페이서 링(17)이 삽입되어짐을 특징으로하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.
4. 제 2항에 있어서, 아웃 샤프트(12)와 케이스(15)의 결합부위에는 각각 O-링(21)(22)이 삽입되어짐을 특징으로 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.
5. 제 2항에 있어서, 이 베어링(14a)(14b)과 아웃 샤프트(12)는 스톱퍼링(23a) (23b)에 의해 결합되어짐을 특징으로 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.
6. 제 2항에 있어서, 이 베어링(14a)(14b)과 인너 샤프트(13)는 스톱퍼링(24a) (24b)에 의해 결합되어짐을 특징으로 하는 주행상태에 따른 4륜 구동 제어장치.

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