KR100260194B1 - 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치 - Google Patents

Abstract

엔진에서 공급되는 구동력으로 회전되는 입력축이 내장되고, 이 입력축의 일측에 출력축이 독립적으로 회전 가능하게 삽입되고, 입력축의 일측에 선기어가 스플라인 결합되고, 이 선기어의 외측에 등간격으로 케리어에 자전 가능하게 장착된 피니언 기어가 치합되어 공전하면서 트랜스퍼 케이스 하우징에 고정된 링기어의 내주와 치합되는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치에 있어서; 입력축으로 전달되는 구동력을 차단할 필요 없이 하이-로우 모드를 전환시키기 위하여; 상기 선기어와 케리어의 대향하는 공간에 제공되어, 슬리브의 작동에 의하여 제어되어 하이 모드 선택시에는 슬리브를 선기어와 동기시키고, 로우 모드 선택시에는 케리어를 케리어와 동기시켜 출력축에서 슬라이드 이동하는 슬리브가 입력축과 케리어에 원활하게 결합시키는 동기장치를 포함하는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치.

Description

트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치

제1도는 본 발명에 관련하는 차량용 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치의 단면도,

제2도는 제1도의 A부분의 단면도,

제3도는 종래 기술에 관련하는 차량용 트랜스퍼 케이스의 단면도이다.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 차량용 트랜스퍼 케이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력축의 선기어와 케리어를 동기시켜 하이-로우 모드를 절환시키는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 4륜 구동 차량에는 엔진에서 트랜스밋션을 통하여 전달되는 동력을 재감속시키는 트랜스퍼 케이스가 제공된다.

이 트랜스퍼 케이스는 험한 도로 및 구배 도로에서 구동력을 증가시키기 위하여 엔진의 동력을 앞·뒤 모든 차축으로 전달하는 장치로서, 이러한 트랜스퍼 케이스에는 트랜스밋션에서 전달되는 동력을 감속하여 도로의 상황에 적절한 구동력을 제공하도록 속도를 변환시키는 하이-로우 절환장치가 장착된다.

즉, 차량이 일반 도로를 주행할 때에는 큰 구동력을 필요로 하지 않기 때문에 하이-로우 절환장치를 하이 모드 상태로 주행하고, 험한 도로 및 구배 도로에서는 큰 구동력을 필요로 하기 때문에 로우 모드 상태를 주행을 하게 된다.

이와 같은 하이-로우 절환장치는 제3도에 도시된 바와 같이, 트랜스밋션(미도시)의 구동력이 전달되는 입력축(1)과, 이 입력축(1)의 일단 내측에 베어링(3)을 개재시켜 장착되고, 입력축(1)으로 전달된 구동력을 구동륜(미도시)으로 전달하는 구동축(5)을 포함한다.

상기 입력축(1)에는 선기어(7)가 스플라인 결합되고, 이 선기어(3)의 외측에 치합되는 복수의 피니언 기어(9)가 치합된다.

이 피니언 기어(9)는 일측에 제공되는 케리어(11)에 장착된 등간격의 핀(13)에 의하여 케리어(11)에 회전 가능하게 장착되어 선기어(7)의 외주에 치합된다. 그리고 이 피니언 기어(9)는 트랜스퍼 케이스 하우징(15) 고정되어 반력요소로 작용하는 링기어(17)의 내주에 치합된다.

이 링기어(17)의 반력을 받는 케리어(11)의 내측과, 입력축(1)에 출력축(5)이 상호 독립적으로 회전 가능하게 삽입되는 입력축(1)과 출력축(5)의 외주에는 하이-로우 절환장치의 절환 슬리브(19)가 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.

이 슬리브(19)는 운전자의 조작력을 전달하는 절환 샤프트(21)에 핀(23)으로 결합되는 절환 포오크(25)에 의하여 하이-로우 모드로 절환시킨다.

상기와 같이 구성된 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치를 장착한 차량으로 일반 도로를 주행할 때에는 큰 구동력을 필요로 하지 않기 때문에 하이 모드를 선택한다.

하이 모드로 선택하면, 절환 샤프트(21)로 전달된 운전자의 조작력은 핀(23)과 절환 포오크(5)로 전달되어 슬리브(19)를 출력축(5) 상에서 좌측으로(제3도에서)이동시킨다.

따라서 슬리브(19)는 입력축(1)과 출력축(5)을 직결시킨다. 따라서 입력축(1)과 출력축(5)의 회전수의 비는 1 : 1이 되어 차량의 구동력은 저하되지만 고속으로 주행하게 된다.

반대로 험한 도로 및 구배 도로에서는 큰 구동력을 필요로 하기 때문에, 로우 모드를 선택한다. 로우 모드로 선택하면, 절환 샤프트(21)로 전달된 운전자의 조작력은 핀(23)과 절환 포오크(5)로 전달되어 슬리브(19)를 출력축(5) 상에서 우측으로(제3도에서) 이동시킨다.

따라서 슬리브(19)는 케리어(11)와 출력축(5)을 치합시킨다. 따라서 하이 모드에서 공회전 하던 선기어(7)로 구동력이 전달되어 피니언 기어(9)를 구동시킨다. 이 피니언 기어(9)는 트랜스퍼 케이스 하우징(15)에 고정된 링기어(17)의 반력을 받으며 그 내주에서 자전하면서 공전한다.

따라서 이 피니언 기어(9)를 핀(13)으로 자전 가능하게 고정시키는 케리어(11)가 피니언 기어(9)의 공전에 따라 회전하게 되어, 슬리브(19)를 통하여 출력축(5)으로 전달된다.

이와 같이, 입력축(1)으로 전달된 구동력은 선기어(7), 피니언 기어(9), 케리어(11), 슬리브(19)를 통하여 출력축(5)으로 전달된다.

이때, 입력축(1)과 출력축(5)의 회전수의 비는 1~3 : 1이 되어 차량의 구동력은 주행속도는 저하되지만 구동력은 증대된다.

[본 발명이 해결하려는 문제점]

그러나 상기와 같은 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치는 하이-로우 모드를 선택하도록 출력축에서 슬라이드 이동하는 슬리브와 선택적으로 치합되는 입력축과 케리어의 물림부가 모두 도그 클러치로 구성되어 있으므로; 각 부분의 회전수가 다를 때에는 입력축의 구동력을 출력축으로 전달시키는 슬리브가 입력축 및 케리어에 치합되지 못하기 때문에; 모드를 변환하기 위해서는 입력축으로 전달되는 엔진의 구동력을 차단시키고 하이-로우 모드를 절환시켜야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 입력축으로 전달되는 구동력을 차단할 필요 없이 하이-로우 모드를 전환시키는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치를 제공하는 것이다.

[문제점을 해소하기 위한 수단]

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치는, 변속기에서 공급되는 구동력으로 회전되는 입력축이 내장되고, 이 입력축의 일측에 출력축이 독립적으로 회전 가능하게 삽입되고, 입력축의 일측에 선기어가 스플라인 결합되고, 이 선기어의 외측에 등간격으로 케리어에 자전 가능하게 장착된 피니언 기어가 치합되어 공전하면서 트랜스퍼 케이스 하우징에 고정된 링기어의 내주와 치합되는 구조로서, 상기 선기어와 케리어의 대향하는 공간에 제공되어, 슬리브의 작동에 의하여 제어되어 하이 모드 선택시에는 슬리브를 선기어와 동기시키고, 로우 모드 선택시에는 케리어를 케리어와 동기시켜 출력축에서 슬라이드 이동하는 슬리브가 입력축과 케리어에 원활하게 결합시키는 동기장치를 포함한다.

상기 동기장치는 선기어와 케리어의 원주 방향에 등가격으로 복수개로 제공된다.

상기 동기장치는 선기어와 케리어가 대향하는 공간에 돌출·제공되어 슬립의 모드 선택 조작력을 전달하는 슬리브의 조작부와; 상기 슬리브 조작부의 일측을 관통하여 선기어와 케리어의 대향면에 형성하는 공간에 입력축 방향으로 장착되는 지지봉과; 상기 지지봉의 일단과 이 일단에 대향하는 선기어의 대향측과, 지지봉의 다른 일단과 이 일단에 대향하는 케리어의 대향측에 제공되는 하이 로우 모드 선택시 슬리브를 선기어와 케리어에 동기시키는 하이·로우 클러치; 를 포함한다.

[작용]

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치는 선기어와 케리어 사이에 제공되는 동기장치를 슬리브의 조작으로 작동시키므로, 하이-로우 모드 전환시 변속기로부터 전달되는 동력을 차단하지 않고 출력축에 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 슬리브를 선기어 및 케리어와 동기시킨다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 관련하는 차량용 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치의 단면도로서, 도면 부호 1을 입력축(1)이라 지칭한다.

이 입력축(1)은 종래 기술에서 언급한 바와 같이 트랜스퍼 케이스(15)의 길이 방향으로 제공되어 엔진(미도시)의 구동력을 전달하여 출력축(3)으로 구동력을 전달한다(이하 중복된 부분에 대해서는 종래 기술로 그 설명을 대체한다).

상기 입력축(1)의 외측에는 선기어(7)가 스플라인 결합되고, 이 선기어(7)의 외측에는 케리어(11)에 등간격으로 핀(13)에 의하여 고정된 피니언 기어(9)가 자전 공전 가능하게 장착된다.

이 피니언 기어(9)는 트랜스퍼 케이스 하우징(15)의 내측에 고정되어 반력요소로 작용하는 링기어(17)의 내측에 치합되어 자전하면서 공전한다.

이와 같이 입력축(1)으로 공급된 엔진의 구동력은 출력축(3)으로 전달되는 데, 이를 위하여 출력축(3)에는 슬리브(19)가 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.

이 슬리브(19)가 슬라이드 이동되며, 선기어(7)와 케리어(11)가 대하는 공간에는 제1도에 도시된 바와 같이, 하이 모드 전환시 슬리브(19)를 선기어(7)에 그리고 로우 모드 전환시에는 슬리브(19)를 케리어(11)에 동기시키는 동기장치(A)가 제공된다.

이 동기장치(A)는 선기어(7)와 케리어(11)의 원주 방향에 대하여 등각격으로 복수개로 제공됨이 바람직하다.

이러한 동기장치(A)는 제2도에 도시된 바와 같이, 슬리브(19)의 일측에 돌출·형성되어 하이-로우 모드를 선택하는 조작력을 슬리브의 조작부(25)로 직접 전달한다.

이 슬리브(25)의 조작부(25)의 일측에는 조작부(25)를 관통하는 지지봉(27)이 선기어(7)와 케리어(11)의 대향면에 형성하는 공간에 입력축(1) 방향으로 제공된다.

이 지지봉(27)의 양단에 하이 클러치(29)와 로우 클러치(31)가 장착된다.

하이 클러치(29)는 지지봉(27)의 일단에 장착된 클러치 디스크(31)와 이 클러치 디스크(33)에 대향하는 선기어(7)의 일측에 장착된 클러치 판(35)을 포함한다. 그리고 클러치 디스크(33)는 지지봉(27) 상에서 탄성부재(43)의 탄지력을 받아 클러치 판(35)에 접하려는 성향을 갖는다.

그리고 로우 클러치(31)는 지지봉(27)의 다른 일단에 정착된 클러치 디스트(37)와 이 클러치 디스크(37)에 대향하는 케리어(11)의 일측에 장착된 클러치 판(39)을 포함한다. 그리고 클러치 디스크(37)는 지지봉(27) 상에서 탄성부재(45)의 탄지력을 받아 클러치 판(39)에 접하려는 성향을 갖는다.

상술한 바와 같이 구성된 하이 클러치(29)와 로우 클러치(31)가 제공되는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치를 장착한 차량으로 일반 도로를 주행할 때에는 큰 구동력을 필요로 하지 않기 때문에 하이 모드를 선택한다.

하이 모드로 선택하면, 절환 샤프트(21)로 전달된 운전자의 조작력은 핀(23)과 절환 포오크(5)로 전달되어 슬리브(19)의 조작부(25)로 전달되어 슬리브(19)를 출력축(5) 상에서 좌측으로(제2도에서) 이동시킨다.

그러면 슬리브(19)의 조작부(25)에 장착된 지지봉(27)의 일단에 탄성부재(41)의 지지를 받으며 장착된 클러치 디스크(33)가 선기어(7)에 장착된 클러치 판(35)과 인게이지 되면서 슬리브(19)를 선기어(7)에 동기시킨후, 슬리브(19)가 입력축(1)에 치합된다.

따라서 슬리브(19)는 입력축(1)과 출력축(5)을 직결시키므로, 입력축(1)과 출력축(5)의 회전수의 비는 1 : 1이 되어 차량의 구동력은 저하되지만 고속으로 주행하게 된다.

반대로 험한 도로 및 구배 도로에서는 큰 구동력을 필요로 하기 때문에, 로우 모드를 선택한다.

로우 모드로 선택하면, 절환 샤프트(21)로 전달된 운전자의 조작력은 핀(23)과 절환 포오크(5)로 전달되어 슬리브(19)를 출력축(5) 상에서 우측으로(제2도에서) 이동시킨다.

따라서 슬리브(19)의 조작부(25)에 장착된 지지봉(27)이 우측으로 이동된다(제2도에서)

그러면 지지봉(27)의 일단에 탄성부재(43)의 지지를 받으며 장착된 클러치 디스크(37)가 케리어(11)에 장착된 클러치 판(39)과 인게이지 되면서 슬리브(19)를 케리어(11)에 동기시킨 후, 슬리브(19)가 케리어(11)에 치합된다.

따라서 슬리브(19)는 케리어(11)와 출력축(5)을 치합시킨다. 그러므로 하이 모드에서 공회전 하던 선기어(7)로 구동력이 전달되어 피니언 기어(9)를 구동시킨다. 이 피니언 기어(9)는 트랜스퍼 케이스 하우징(15)에 고정된 링기어(17)의 반력을 받으며 그 내주에서 자전하면서 공전한다.

따라서 이 피니언 기어(9)를 핀(13)으로 자전 가능하게 고정시키는 케리어(11)가 피니언 기어(9)의 공전에 따라 회전하게 되어, 슬리브(19)를 통하여 출력축(5)으로 전달된다.

이와 같이, 입력축(1)으로 전달된 구동력은 선기어(7), 피니언 기어(9), 케리어(11), 슬리브(19)를 통하여 출력축(5)으로 전달된다.

이때, 입력축(1)과 출력축(5)의 회전수의 비는 1~3 : 1이 되어 차량의 구동력은 주행속도는 저하되지만 구동력은 증대된다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치는, 입력축의 구동력으로 회전하는 선기어와 케리어 사이에 출력축에 장착된 슬리브를 선기어 및 케리어에 동기시키는 동기장치를 형성하여 슬리브의 조작으로 작동시키므로; 하이-로우 모드 전환시 변속기로부터 전달되는 동력을 차단하지 않고 출력축에 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 슬리브를 선기어 및 케리어와 동기시킨 후, 입력축이나 케리어에 결합시키기 때문에; 모드를 변환하기 위해서 입력축으로 전달되는 엔진의 구동력을 차단시키는 조작을 하는 번거로움을 제거할 수 있다.

Claims (3)

1. 엔진에서 공급되는 구동력으로 회전되는 입력축이 내장되고, 이 입력축의 일측에 출력축이 독립적으로 회전 가능하게 삽입되고, 입력축의 일측에 선기어가 스플라인 결합되고, 이 선기어의 외측에 등간격으로 케리어에 자전 가능하게 장착된 피니언 기어가 치합되어 공전하면서 트랜스퍼 케이스 하우징에 고정된 링기어의 내주와 치합되는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치에 있어서, 상기 선기어와 케리어의 대향하는 공간에 제공되어, 슬리브의 작동에 의하여 제어되어 하이 모드 선택시에는 슬리브를 선기어와 동기시키고, 로우 모드 선택시에는 케리어를 케리어와 동기시켜 출력축에서 슬라이드 이동하는 슬리브가 입력축과 케리어에 원활하게 결합시키는 동기장치를 포함하는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동기장치는 선기어와 케리어의 원주 방향에 등가격으로 복수개로 제공됨을 특징으로 하는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 동기장치는 선기어와 케리어가 대향하는 공간에 돌출·제공되어 슬리브의 모드 선택 조작력을 전달하는 슬리브의 조작부와; 상기 슬리브 조작부의 일측을 관통하여 선기어와 케리어의 대향면에 형성하는 공간에 입력축 방향으로 장착되는 지지봉과; 상기 지지봉의 일단과 이 일단에 대향하는 선기어의 대향측과, 지지봉의 다른 일단과 이 일단에 대향하는 케리어의 대향측에 제공되는 하이 로우 모드 선택시 슬리브를 선기어와 케리어에 동기시키는 하이·로우 클러치; 를 포함하는 트랜스퍼 케이스의 하이-로우 절환장치.