KR100272804B1

KR100272804B1 - 회전전동기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력분배장치

Info

Publication number: KR100272804B1
Application number: KR1019970036801A
Authority: KR
Inventors: 겐지 미무라
Original assignee: 겐지 미무라
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 2000-12-01
Also published as: EP0822111A2; AU3244497A; CN1175516A; TW348125B; JPH1047367A; ID17261A; EP0822111A3; KR19980018279A; CA2211041A1

Abstract

본 발명은 저속회전부터 고속회전에 관계없이 항상 안정되게 동력을 전달할 수 있는 회전전동기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력분배장치를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명에서는, 케이스(1)와 샤프트(3)와의 사이에 회전차가 생기면, 각 롤러가 케이스(1)와 일체로 회전하는 한쪽의 각 프레셔 플레이트(5)와, 샤프트(3)와 일체로 회전하는 다른쪽의 각 프레셔 플레이트(6)에 각각 접촉하면서 전동하는 동시에, 프레셔 로터(9)가 점성유체(10)내를 회전하고, 점성유체(10)의 압력에 의해 피스톤디스크(4)가 각 롤러(7)측에 가압된다. 이에 의해, 각 롤러(7)와 각 프레셔 플레이트(5, 6)와의 사이에 피스톤디스크(4)의 가압력에 따른 마찰력이 발생하고, 이것이 저항으로 되어 동력이 전달된다. 그 때, 각 롤러는 전동하면서 슬라이딩 마찰을 발생시키므로, 정마찰은 발생하지 않고 항상 동마찰에 의한 안정된 마찰력이 얻어진다.

Description

회전 전동기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력 분배장치

본 발명은 각종 기기장치에 유용한 회전 전동기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력 분배장치에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 회전 전동기구로서는, 외부에 연결되는 샤프트에 고정된 다수의 클러치판을, 케이스측에 고정된 다수의 클러치판과 번갈아 대향시키고, 샤프트와 케이스가 상대적인 회전차를 발생하면, 각 클러치판의 한쪽 끝단쪽에 설치한 유압펌프 등에 의해 각 클러치판을 가압하여 마찰력을 발생시킴으로써, 동력을 전달하고자 한 것이 알려져 있다. 이 회전 전동기구는, 예를들어 자동차의 전륜과 후륜의 구동축을 연결함으로써, 주동측의 구동륜이 공전한 경우, 종동축의 구동륜에 동력을 전달할 수 있으므로, 전륜 또는 후륜의 한쪽이 마찰계수가 낮은 노면에 놓여진 경우에도 용이하게 탈출할 수 있다.

그러나, 상기 다판클러치와 같이 슬라이딩 마찰을 이용하여 동력을 전달하는 기구에서는, 반접속 상태에서의 마찰력을 항상 일정하게 하기가 대단히 곤란하고, 이 경우 저속회전에서는 클러치판 끼리가 정마찰과 동마찰력을 간헐적으로 발생하는, 이른바 스틱슬립이 발생하고, 고속회전에서는 온도변화에 의해 마찰계수가 변하는 등, 항상 안정되게 동력을 전달할 수 없다고 하는 문제점이 있었다. 또, 저속회전에서는 스틱슬립에 의한 소음이나 진동이 발생하여, 주행성능에 악영향을 미치는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적하는 바는, 저속회전에서 고속회전까지 항상 안정되게 동력을 전달할 수 있는 회전전동 기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력분배 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 회전 전동기구의 측면 단면도,

도 2는 도 1의 A-A선 방향에서 본 단면도,

도 3은 도 1의 B-B선 방향에서 본 단면도,

도 4는 회전 전동기구의 분해 사시도,

도 5는 회전 전동기구의 요부 확대도,

도 6은 회전 전동기구의 요부 확대 단면도,

도 7은 마찰력의 발생 원리를 나타내는 설명도,

도 8은 마찰력의 발생 원리를 나타내는 설명도,

도 9는 제 1 실시예의 변형예를 나타내는 회전 전동기구의 단면도,

도 10은 와이어링의 정면도,

도 11은 제 1 실시예의 변형예를 나타내는 롤러 및 케이지의 정면도,

도 12는 제 1 실시예의 변형예를 나타내는 요부 정면도,

도 13은 롤러의 동작 설명도,

도 14는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 회전 전동기구를 이용한 동력 분배장치의 측면 단면도,

도 15는 자동차의 동력 전달계를 나타내는 개략도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 케이스 2: 케이스 커버

3: 샤프트 4: 피스톤 디스크

5, 6: 프레셔 플레이트 7: 롤러

8: 케이지 9: 프레셔 로터

10: 점성유체

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 서로 동축상으로 배치된 한쌍의 회전체와, 한쪽의 회전체에 축방향으로 자유롭게 이동 걸어맞추어지고 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 가동부재와, 가동부재를 축방향 한쪽 끝단쪽으로 가압하는 가압수단과, 가압수단의 가압력에 의해 각 회전체의 회전력을 서로 전달하는 회전력 전달수단을 구비한 회전전동 기구에 있어서, 상기 회전력 전달수단을, 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 다른쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 각 회전부재의 축방향의 대향면간에 서로 각 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되며, 각 회전체가 서로 회전차를 발생하면, 이들 각 회전부재의 축방향의 대향면에 각각 접촉하면서 전동하는 복수의 롤러와, 각 롤러를 그 전동축이 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 소정의 각도를 이루도록 경사시켜 지지하는 롤러 지지체로 구성되어 있다. 이것에 의해, 각 회전체가 서로 회전차를 발생하면 각 롤러가 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 면과 다른쪽의 회전체와 일체로 회전하는 면에 각각 접촉하면서 전동한다. 그 때, 각 롤러는 각 회전체의 회전궤도에 대하여 소정각도 만큼 경사진 방향으로 전동하려고 하는 것을 롤러 지지체에 의해 규제되면서 각 회전체의 회전궤도를 따라 이동하기 때문에, 가압수단에 의해 가동부재가 각 롤러측으로 가압되면, 각 롤러와 그 접촉면과의 사이에 가동부재의 가압력에 따른 마찰력이 발생하고, 이것이 저항으로 되어 동력이 전달된다. 이 경우, 각 롤러는 전동하면서 슬라이딩 마찰을 발생시키므로, 항상 안정된 마찰력이 얻어진다. 따라서, 본 발명에 의하면 저속회전에서 고속회전까지 항상 안정된 동력을 전달할 수 있고, 또 온도변화의 영향을 받는 일도 없으므로, 스틱슬립에 의한 저속회전시의 소음이나 진동의 발생을 확실하게 방지할 수 있으며, 예를들어 자동차의 동력전달계에 사용하는 경우에 대단히 유리하다. 또, 각 롤러의 경사각을 임의의 크기로 설정함으로써 마찰력의 크기를 변화시킬 수 있으므로, 목적에 맞는 동력전달력을 얻을 수 있다.

또, 상기 구성에 있어서, 상기 회전체의 회전차가 한쪽의 회전방향으로 발생할 때의 각 롤러의 전동축과 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면이 이루는 각도와, 각 회전체가 다른쪽의 회전방향으로 회전차를 발생할 때의 각 롤러의 전동축이 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 이루는 각도가 각각 다르도록 각 롤러를 경사이동이 자유롭게 설치함으로써, 각 회전방향에서의 롤러의 경사각이 변하여 각 회전체의 회전차가 한쪽의 회전방향으로 발생할 때에는 동력전달력을 크게 하고, 다른쪽의 회전방향으로 발생할 때에는 동력전달력을 작게할 수 있다.

또, 상기 구성에 있어서, 상기 가압수단을 가동부재의 다른쪽 끝단쪽에 배치된 점성유체와 한쪽의 회전체의 회전력에 의해 점성유체에 가동부재의 축방향의 압력을 부여하는 가압부재로 구성함으로써, 한쪽의 회전체의 동력이 각 회전체의 회전속도차에 따른 크기로 다른쪽의 회전체에 전달되고, 예를들어 전륜측의 구동계와 후륜측의 구동계를 회전전동기구를 개재하여 연결한 자동차에 있어서, 구동측의 차륜이 공전한 경우에 다른쪽의 차륜측에 구동력을 전달할 수 있다.

또, 상기 구성에 있어서, 상기 가압수단을 가동부재의 다른쪽 끝단쪽에 배치된 가압부재와, 가압부재를 가동부재의 축방향으로 이동할 수 있는 구동수단과, 구동수단에 의한 가동부재로의 가압력을 임의로 변화시키는 제어수단으로 구성함으로써, 각 회전체의 동력전달력을 임의로 변화시킬 수 있고, 예를들어 전륜측의 구동계와 후륜측의 구동계를 회전전동 기구를 개재하여 연결한 자동차에 있어서, 각 차륜의 차속이나 차량의 전후 및 좌우방향의 가속도 등, 주행상태에 따라 전후의 차륜으로의 구동토오크 배분비를 임의로 변화시킬 수 있어, 가속시, 감속시 또는 선회시에 있어서 각 차륜으로의 토오크 배분을 적정하게 할 수 있다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 롤러 지지체에 롤러를 복수개씩 수용하는 구멍을 마련함으로써, 상기 구멍내의 각 롤러가 개개로 전동하여 보다 안정된 마찰력을 발생시킬 수 있다.

실시예

도 1 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 것으로, 도 1은 회전전동 기구의 측면 단면도, 도 2는 도 1에 있어서의 A-A선 방향에서 본 단면도, 도 3은 도 1에 있어서의 B-B선 방향에서 본 단면도, 도 4는 회전전동 기구의 분해사시도, 도 5는 그 요부 확대도, 도 6은 그 요부 확대 단면도이다.

이 회전전동 기구는, 케이스(1)와, 케이스(1)의 한쪽 끝단을 폐쇄하는 케이스 커버(2)와, 케이스(1)와 동축상으로 배치된 샤프트(3)와, 케이스(1)에 축방향으로 이동이 자유롭게 결합된 피스톤디스크(4)와, 피스톤디스크(4)의 한쪽 끝단면 쪽에 케이스(1)의 축방향으로 번갈아 대향하여 배치된 복수의 프레셔 플레이트(5, 6)와, 각 프레셔 플레이트(5, 6)간에 둘레방향으로 배열된 다수의 롤러(7)와, 각 롤러(7)를 서로 간격을 두고 전동자유롭게 지지하는 복수의 케이지(8)와, 피스톤디스크(4)의 다른쪽 끝단면 쪽에 배치되고, 샤프트(3)에 축방향으로 이동이 자유롭게 결합된 프레셔롤터(9)로 구성되고, 프레셔 로터(9)의 주위에는 점성유체(10)가 충전되어 있다. 즉, 케이스(1) 및 케이스커버(2)는 한쪽의 회전체를, 샤프트(3)는 다른 쪽의 회전체를, 피스톤디스크(4)는 가동부재를, 각 프레셔 플레이트(5, 6)는 회전부재를, 각 롤러(7)는 전동체를, 케이지(8)는 롤러 지지체를, 프레셔 로터(9)는 가압부재를 각각 구성하고 있다. 또, 프레셔 로터(9) 및 점성유체(10)는 가압수단을 구성하고, 각 프레셔 플레이트(5, 6), 각 롤러(7) 및 케이지(8)는 회전력 전달수단을 구성하고 있다.

케이스(1)는, 한쪽 끝단을 개구한 통형상을 이루고, 그 선단측의 중앙에는 샤프트(3)를 지지하는 베어링(1a)이 설치되어 있다. 또, 케이스(1)의 내주면에는 피스톤디스크(4) 및 한쪽의 각 프레셔 플레이트(5)를 축방향으로 이동자유롭게 걸어맞추는 키홈(1b, 1c)이 마련되어 있다. 또, 케이스(1)는 내부에 점성유체(10)를 충전하기 위한 충전구멍(1d)을 가지며, 충전구멍(1d)은 점성유체(10)가 충전된 후에 볼(1e)에 의해 봉쇄되도록 되어 있다. 이 경우, 충전구멍(1d)은 주입용과 공기뺌용으로서, 합계 2개소 이상 마련되어 있다.

케이스 커버(2)는 케이스(1)의 일단을 폐쇄하도록 원판상으로 형성되고, 그 중앙에는 샤프트(3)를 지지하는 베어링(2a)이 설치되어 있다. 또, 케이스 커버(2)의 외면에는 도시하지 않은 한쪽의 구동계에 연결되는 스프라인 형상의 연결부(2b)가 설치되어 있다.

샤프트(3)는, 그의 한쪽 끝단쪽에, 도시하지 않은 한쪽의 구동계에 연결되는 연결부(3a)를 가지며, 둘레면의 합계 2개소에는 다른쪽의 각 프레셔 플레이트(6)를 축방향으로 이동 자유롭게 걸어맞추는 스프라인(3b)과, 프레셔 로터(9)를 축방향으로 이동자유롭게 걸어맞추는 스프라인(3c)이 각각 설치되어 있다. 또, 샤프트(3)는 베어링(3d)을 개재하여 케이스(1)에 지지되는 동시에, 케이스(1)의 베어링(1a), 케이스 커버(2)의 베어링(2a) 및 피스톤 디스크(4)의 사이를 각각 오일시일(3e)에 의해 밀폐되어 있다.

피스톤 디스크(4)는 원판상으로 형성되고, 그 중앙에는 샤프트(3)를 회동 자유롭게 끼워 통과하게 하는 구멍(4a)이 마련되어 있다. 피스톤 디스크(4)의 외주면에는 축방향의 스프라인(4b)이 형성되고, 이 스프라인(4b)과 케이스(1)의 키홈(1c)을 서로 걸어맞춤으로써, 피스톤디스크(4)가 케이스(1)에 축방향으로 자유롭게 이동하도록 부착되어 있다. 또, 피스톤 디스크(4)의 외주면과 케이스(1)의 내주면의 사이는 O링(4c)에 의해 밀폐되어 있다.

각 프레셔 플레이트(5, 6)는 각각 고리상으로 형성되고, 그 한쪽의 각 프레셔 플레이트(5)의 외주에는 케이스(1)의 키홈(1b)에 걸어맞추는 스프라인(5a)이, 다른쪽의 각 프레셔 플레이트(6)의 내주에는 샤프트(3)의 스프라인(3b)에 걸어맞추는 키홈(6a)이 각각 형성되어 있다.

각 롤러(7)는 일정한 모양으로 연장되는 원주형상을 이루고, 각 프레셔 플레이트(5, 6) 사이에 각각 끼워 장착되어 있다.

각 케이지(8)는 각 롤러(7)를 전동자유롭게 수용하는 다수의 구멍(8a)을 가지며, 각 구멍(8a)은 도 5B에 나타내는 바와 같이 각 롤러(7)의 전동축 X가 케이스(1)의 회전축을 포함하는 평면, 즉 케이스(1)의 회전중심으로부터 연장되는 직선 Y에 대하여 각도 θ만큼 경사지도록 설치되어 있다.

프레셔 로터(9)는 방사상으로 연장되는 다수의 돌출편(9a)을 가지며, 중앙에 마련된 구멍의 내주면에는 샤프트(3)의 스프라인(3c)에 걸어맞춤 되는 키홈(9b)이 마련되어 있다. 또, 각 돌출편(9a)은 도 6에 나타내는 바와 같이 프레셔 로터(9)의 둘레방향에 대하여 경사진 경사면(9c)을 가지고 있다.

점성유체(10)는 실리콘오일 등으로 이루어지고, 프레셔 로터(9)의 주위, 즉 피스톤 디스크(4)의 타단면측과 케이스(1)의 내주면과의 사이의 밀폐영역에 충전되어 있다.

이상과 같이 구성된 회전전동 기구에서는, 케이스(1)와 샤프트(3) 사이에 회전차가 생기면, 케이스(1)와 일체로 피스톤 디스크(4) 및 한쪽의 각 프레셔 플레이트(5)가 회전하고, 샤프트(3)와 일체로 다른쪽의 각 프레셔 플레이트(6) 및 프레셔 로터(9)가 회전한다. 그 때, 도 6에 나타내는 바와 같이 프레셔 로터(9)가 점성유체(10)내를 회전하기 때문에, 프레셔 로터(9)의 각 돌출편(9a)의 경사면(9c)에 의해 점성유체(10)에 케이스(1)의 축방향의 압력이 부여되고, 그 압력에 의해 피스톤 디스크(4)가 축방향으로 이동하고, 각 프레셔 플레이트(5, 6)가 피스톤 디스크(4)에 의해 가압된다. 이것에 의해, 도 7에 나타내는 바와 같이 각 롤러(7)가 각 프레셔 플레이트(5, 6)에 압접되면서 전동하고, 이것에 추종하여 케이지(8)도 회전한다. 그 때, 각 롤러(7)는 도 8에 나타내는 바와 같이 프레셔 플레이트(5, 6)의 회전궤도에 대하여 각도 θ만큼 경사진 방향(일점쇄선 방향)으로 전동하려고 하는 것을 케이지(8)에 의해 규제되면서 프레셔 플레이트(5, 6)의 회전궤도(실선방향)를 따라 이동하기 때문에, 각 롤러(7)와 각 프레셔 플레이트(5, 6)와의 사이에 피스톤 디스크(4)의 가압력(F)에 따른 마찰력이 발생하고, 이것이 저항으로 되어 케이스(1)와 샤프트(3)와의 사이에서 동력이 전달된다. 이 경우, 각 롤러(7)는 회동하면서 슬라이딩 마찰을 발생시키므로, 항상 안정된 마찰력이 얻어진다. 또, 피스톤 디스크(4)에 의한 가압력(F)은, 프레셔 로터(9)의 각 돌출편(9a)이 점성유체(10)를 전단하는 속도, 즉 케이스(1)와 샤프트(3)의 회전차가 빨라지면 커지게 된다.

이와 같이, 본 실시예의 회전전동 기구에 의하면, 전동축을 케이스(1)의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 소정의 각도를 이루도록 경사시킨 다수의 롤러(7)를, 축방향으로 이동 자유로운 피스톤 디스크(4)의 가압력에 의해 각 프레셔 플레이트(5, 6)에 압접하면서 전동시켜, 각 롤러(7)의 전동을 수반하는 슬라이딩 마찰에 의해 차동제한력을 발생시키도록 하였기 때문에, 저속회전에서도 스틱슬립을 발생시키는 일 없이, 항상 안정되게 동력을 전달할 수 있는 동시에, 소음이나 진동의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또, 각 롤러(7)의 경사각 θ을 임의의 크기로 설정함으로써 마찰력의 크기를 변화시킬 수 있으므로, 목적에 맞는 차동제한력을 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 프레셔 로터(9)를 점성유체(10)내에서 회전시키고, 점성유체(10)의 압력에 의해 피스톤 디스크(4)를 가압하도록 하였으나, 피스톤 디스크(4)의 가압수단으로서, 별도의 유체통로를 가지는 펌프기구 등, 다른 구조를 사용할 수 있다. 또, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 샤프트(3)의 외주면과 케이지(8)의 내주면과의 사이에 와이어링(3f)을 끼워 장착함으로써, 케이지(8)의 내주면이 샤프트(3)의 스프라인(3b)에 직접 접촉하는 일 없이, 케이지(8)의 내주면의 마모를 저감할 수 있다. 이 경우, 케이지(8)의 외주면과 케이스(1)의 키홈(1c)과의 사이에 간극을 둠으로써, 케이지(8)의 외주면의 마모도 저감할 수 있다. 또, 와이어링(3f)은 피아노선 등의, 탄성을 가지는 금속의 봉재로 이루어지고, 샤프트(3)의 외경보다 작게 고리상으로 굽혀져 있다. 즉, 와이어링(3f)은, 외경이 커지도록 굽힘으로써 샤프트(3)의 외주에 장착된다.

도 11은 상기 실시예의 변형예를 나타내는 것으로, 케이지(8)의 각 구멍에 롤러(7)를 두 개씩 수용한 것이다. 즉, 도 11A에 나타내는 케이지(8)는 두 개의 롤러(7)를 서로 축방향으로 배치하여 수용하는 구멍(8b)을 가지며, 도 11B에 나타내는 케이지(8)는 두 개의 롤러(7)를 서로 지름방향으로 배치하여 수용하는 구멍(8c)을 가지는 것이다. 이들 구성에 의해, 각 구멍(8b)또는 구멍(8c)내의 각 롤러(7)가 개개로 전동하기 때문에 보다 안정된 마찰력을 발생시킬 수 있는 동시에, 각 롤러(7)끼리의 접촉에 의한 마찰력을 얻을 수도 있다.

도 12 및 도 13은 상기 실시예의 다른 변형예를 나타내는 것으로, 각 롤러(7)를 경사이동이 자유롭게 설치한 것이다. 즉, 동 도면에 나타내는 케이지(11)는 각 롤러(7)를 전동 자유롭게 수용하는 다수의 구멍(11a)을 가지며, 각 구멍(11a)은 롤러(7)의 한쪽 끝단쪽을 기점으로 부채형상으로 형성되고, 그 기점으로부터 연장되는 양변은 장치 본체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 서로 다른 각도를 이루도록 경사져 있다.

이 구성에 있어서는, 상기 케이스(1) 및 샤프트(3)의 회전차가 한쪽의 회전방향에 생기면, 도 13A에 나타내는 바와 같이 각 롤러(7)는 케이지(11)의 한쪽 끝단쪽으로 경사진 상태에서 전동하고, 케이스(1) 및 샤프트(3)의 회전차가 다른쪽의 회전방향에 생기면, 도 13B에 나타내는 바와 같이 각 롤러(7)는 케이지(11)의 다른쪽 끝단쪽으로 경사진 상태에서 전동한다. 그 때, 각 롤러(7)의 경사각은 회전방향에 따라 다르기 때문에, 각각의 경사각에 따른 다른 마찰력이 발생한다. 따라서, 케이스(1) 및 샤프트(3)의 회전차가 한쪽의 회전방향에 생길 때에는 동력 전달력을 크게, 다른쪽의 회전방향에 생길 때에는 동력전달력을 작게할 수 있으므로, 이와 같은 동작을 필요로 하는 기구에 유리하다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 것으로, 도 14는 회전전동기구를 이용한 동력분배 장치의 측면 단면도, 도 15는 자동차의 동력 전달계를 나타내는 개략도이다.

이 동력분배 장치는, 엔진의 구동력을 자동차의 후륜측에 전달하는 메인샤프트(20)와, 자동차의 전륜측의 구동계에 연결되는 트랜스퍼샤프트(30)와, 메인샤프트(20)의 동력을 트랜스퍼샤프트(30)에 전달하는 회전전동 기구(40)와, 회전전동 기구(40)의 전달동력을 제어하는 제어부(50)로 구성되어 있다.

메인샤프트(20)는 한쪽 끝단쪽에 엔진에 연결되는 연결부(20a)를 가지며, 다른쪽 끝단쪽에는 후륜 R측에 연결되는 연결부(20b)가 설치되어 있다.

트랜스퍼샤프트(30)는 전륜 F측에 연결되는 연결부(30a)와, 회전전동 기구(40)측에 연결되는 연결부(30b)를 가지며, 메인샤프트(20)에 대하여 평행하게 배치되어 있다.

회전전동 기구(40)는 메인샤프트(20)와 일체로 회전하는 케이스(41)와, 트랜스퍼샤프트(30)와 일체로 회전하는 샤프트(42)와, 케이스(41)에 축방향으로 이동자유롭게 결합된 피스톤디스크(43)와, 피스톤디스크(43)내에 축방향으로 번갈아 대향하여 배치된 복수의 프레셔 플레이트(44, 45)와, 각 프레셔 플레이트(44, 45)간에 배치된 다수의 롤러(47)와, 각 롤러(47)를 전동자유롭게 지지하는 복수의 케이지(48)와, 피스톤 디스크(43)를 케이스(41)의 축방향으로 가압하는 가압기구(49)로 구성되어 있다. 이 회전전동 기구(40)에서는, 한쪽의 프레셔 플레이트(44)가 케이스(41)와 일체로 회전하고, 다른쪽의 프레셔 플레이트(45)가 샤프트(42)와 일체로 회전하도록 되어 있고, 제 1 실시예와 마찬가지로 각 케이지(48)는 각 롤러(47)를 그 전동축이 케이스(41)의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 소정의 각도 만큼 경사지도록 지지하고 있다. 샤프트(42)는 트랜스퍼샤프트(30)에 연결되는 연결부(42a)를 가지며, 메인샤프트(20)에 대하여 회동 자유롭게 설치되어 있다. 즉, 샤프트(42)의 연결부(42a)는 트랜스퍼샤프트(30)의 연결부(30b)에 체인(42b)을 개재하여 연결되고, 샤프트(42)와 트랜스퍼샤프트(30)가 일체로 회전하도록 되어 있다. 가압기구(49)는, 피스톤디스크(43)를 회동자유롭게 지지하는 지지판(49a)과, 지지판(49a)을 피스톤디스크(43)측으로 가압하는 레버(49b)와, 레버(49b)의 한쪽 끝단쪽을 회동자유롭게 지지하는 핀(49c)과, 일단을 레버(49b)의 다른쪽 끝단쪽으로 연결한 로드(49d)와, 로드(49d)의 타단에 연결된 피스톤(49e)과, 피스톤(49e)을 슬라이딩시키는 실린더(49f)로 이루어지고, 피스톤(49e)은 실린더(49f)내의 유압에 의해 구동되도록 되어 있다. 즉, 도시하지 않은 유압펌프에 의해 실린더(49f)내의 유압이 상승하면, 피스톤(49e)이 슬라이딩하고, 레버(49b)에 의해 피스톤 디스크(43)가 각 롤러(47)측으로 가압되도록 되어 있다.

제어부(50)는 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 피스톤(49e)을 구동하는 유압펌프에 접속되어 있다. 즉, 제어부(50)에는 각 차륜의 속도를 검출하는 센서나, 차량의 전후 및 좌우방향의 가속도를 검출하는 센서 등, 차량의 주행상태에 관한 정보가 입력되고, 이 정보에 의거하여 가압기구(49)의 가압력을 제어하도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 동력분배 장치에서는, 엔진으로부터의 구동력에 의해 메인샤프트(20)가 회전하면, 구동력이 메인샤프트(20)를 개재하여 각 후륜(R)에 전달된다. 그 때, 회전전동 기구(40)의 가압기구(49)에 의해 각 프레셔 플레이트(44, 45)가 가압되면, 제 1 실시예와 마찬가지로 각 롤러(47)에 의해 가압력에 따른 마찰력이 발생하고, 이 마찰력에 의해 메인샤프트(20)의 동력이 케이스(41)로부터 샤프트(42)를 개재하여 트랜스퍼샤프트(30)에 전달된다. 즉, 회전전동 기구(40)에 있어서 가압기구(49)에 의한 각 롤러(47)에 대한 가압이 해제되어 있을 때에는, 메인샤프트(20)의 동력은 트랜스퍼샤프트(30)에 전달되지 않고, 도 15의 구동계에 있어서는 2륜 구동으로 되어, 회전전동 기구(40)에 의해 메인샤프트(20)의 동력이 트랜스샤프트(30)에 전달되면 4륜 구동으로 된다. 이 경우, 회전전동 기구(40)의 동력전달력을 제어부(50)에 의해 제어함으로써, 제어부(50)에 부여되는 주행상태의 정보에 따라 전후의 차륜으로의 구동 토오크 분배비를 임의로 변경할 수 있으므로, 가속시, 감속시 또는 선회시에 있어서의 각 차륜으로의 토오크 분배를 항상 적정하게 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 의하면 동력전달력을 제어부(50)에 의해 제어하도록 한 회전전동 기구(40)를 자동차의 동력분배 장치에 사용하였기 때문에 제 1 실시예와 마찬가지로 항상 안정되게 동력을 전달할 수 있고, 둥력분배 장치의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 회전전동 기구(40)의 가압기구(49)를 유압에 의해 구동하도록 한 것을 나타냈으나, 예를들어 전자클러치나 여러 가지 유압펌프에 의해 구성한 압력발생 기구 등, 다른 구동수단을 사용할 수 도 있다. 또, 상기 실시예에서는 엔진의 구동력을 메인샤프트(20)을 개재하여 후륜 R측에 항상 전달하고, 전륜 F측에는 트랜스퍼샤프트(30)를 개재하여 임의로 전달하도록 한 예를 나타냈으나, 메인샤프트(20)의 동력을 전륜 F측에, 트랜스퍼샤프트(30)의 동력을 후륜 R측에 전달하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 의하면 저속회전에서 고속회전에 관계없이 항상 안정되게 동력을 전달할 수 있는 회전 전동기구 및 이것을 이용한 자동차의 동력분배장치를 제공할 수 있다.

Claims

서로 동축상으로 배치된 한쌍의 회전체와, 한쪽의 회전체에 축방향으로 이동 자유롭게 걸어맞추어져서, 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 가동부재와, 상기 가동부재를 축방향 한쪽 끝단쪽에 가압하는 가압수단과, 상기 가압수단의 가압력에 의해 각 회전체의 회전력을 서로 전달하는 회전력 전달수단을 구비한 회전전동 기구에 있어서,

상기 회전력 전달수단을, 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 다른쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 이들 각 회전부재의 축방향의 대향면간에 서로 각 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어, 각 회전체가 서로 회전차를 발생시키면 각 회전부재의 축방향의 대향면에 각각 접촉하면서 전동하는 복수의 롤러와, 각 롤러를 그 전동축이 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 소정의 각도를 이루도록 경사시켜 지지하는 롤러 지지체로 구성한 것을 특징으로 하는 회전전동 기구.
제 1항에 있어서, 상기 회전체의 회전차가 한쪽의 회전방향에 발생할 때에 각 롤러의 전동축과 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면이 이루는 각도와, 각 회전체가 다른쪽의 회전방향으로 회전차를 발생할 때에 각 롤러의 전동축이 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 이루는 각도가 각각 다르도록 각 롤러를 경사이동이 자유롭게 설치한 것을 특징으로 하는 회전전동 기구.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가압수단을 가동부재의 다른쪽 끝단쪽에 배치된 점성유체와, 한쪽의 회전체의 회전력에 의해 점성유체에 가동부재의 축방향의 압력을 부여하는 가압부재로 구성한 것을 특징으로 하는 회전전동 기구.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가압수단을 가동부재의 다른쪽 끝단쪽에 배치된 가압부재와, 상기 가압부재를 가동부재의 축방향으로 이동할 수 있는 구동수단과, 상기 구동수단에 의한 가동부재에 대한 가압력을 임의로 변경하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 회전전동 기구.
제 1, 2, 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 롤러 지지체에 롤러를 복수개씩 수용하는 구멍을 마련한 것을 특징으로 하는 회전전동 기구,
서로 동축상으로 배치된 한쌍의 회전체와, 한쪽의 회전체에 축방향으로 이동 자유롭게 걸어 맞추어져서, 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 가동부재와, 상기 가동부재를 축방향의 한쪽 끝단쪽으로 가압하는 가압수단과, 상기 가압수단의 가압력에 의해 각 회전체의 회전력을 서로 전달하는 회전력 전달수단으로 구성된 회전전동 기구를 구비하며, 상기한 각 회전체를 전륜측의 구동축 및 후륜측의 구동축에 각각 연결하고, 상기 회전전동 기구를 개재하여 전륜측의 구동력을 후륜측 또는 후륜측의 구동력을 전륜측에 전달하도록 한 자동차의 동력분배 장치에 있어서,

상기 회전력 전달수단을, 한쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 다른쪽의 회전체와 일체로 회전하는 회전부재와, 이들 각 회전부재의 축방향의 대향면간에 서로 각 회전체의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어, 각 회전체가 서로 회전차를 발생시키면, 각 회전부재의 축방향의 대향면에 각각 접촉하면서 전동하는 복수의 롤러와, 각 롤러를 그 전동축이 각 회전체의 회전축을 포함하는 평면에 대하여 소정의 각도를 이루도록 경사시켜 지지하는 롤러 지지체로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 동력분배 장치.