KR100274035B1 - 자동차의 4륜구동 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 4륜구동 절환장치에 관한 것으로서, 특히 유압에 의하여 구동축을 필요에 따라 일체화하게 됨으로써 기계적으로 용이하게 작동되도록 한 자동차의 4륜구동 절환장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은 자동차의 전후 바퀴에 엔진의 구동력이 필요에 따라 전달되어 운전자의 선택에 의하여 4륜으로 구동되는 자동차의 4륜구동장치에 있어서, 바퀴를 회전하며 독립적으로 회전 가능하게 분할되며 분할된 단부에 스플라인이 형성되는 구동축과, 각각의 분할된 구동축의 회전 중심을 지지하며 분할된 구동축을 각각 회전 가능하게 연결하는 회전중심유지핀과, 분할된 구동축 상에서 길이 방향으로 이동 가능하여 선택적으로 분할된 구동축을 연동되게 하는 회전력단속부재와, 상기 회전력단속부재를 구동축 상에서 길이 방향으로 이동하는 이동수단과, 상기 이동수단을 2방향으로 작동하도록 유압을 제어하는 유압제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 4륜구동 절환장치

본 발명은 자동차의 4륜구동 절환장치에 관한 것으로서, 특히 유압에 의하여 구동축을 필요에 따라 일체화하게 됨으로써 기계적으로 용이하게 작동되도록 한 자동차의 4륜구동 절환장치에 관한 것이다.

일반적으로 4륜 구동방식에는 항시 4륜 구동하는 풀 타입과, 주행 조건에 따라서 2륜구동과 4륜구동을 선택할 수 있는 파트 타입이 있다.

상기 풀 타입은 구동력을 앞바퀴 구동축과 뒷바퀴 구동축으로 균등하게 분배하며 선회시 앞/뒷바퀴의 회전차를 흡수하며, 그 방식에 따라 비스커스 커플링 방식과, 센터디프렌셜 방식 등으로 분류된다.

상기 비스커스 커플링 방식은 앞바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 프론트 디프레셜과 뒷바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 리어 디프렌셜을 연결하는 동력 전달축사이에 유체 커플링을 장착하여 앞/뒷바퀴 간의 회전수차를 흡수한다.

센터디프렌셜 방식은 앞바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 프론트 디프렌셜과, 뒷바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 리어 디프렌셜사이에 센터디프렌셜을 설치하여 앞/뒷바퀴 간의 회전수차를 흡수한다.

그러나 앞바퀴와 뒷바퀴 주행저항 및 노면 상태 등의 차이에 의하여 앞바퀴와 뒷바퀴에 차동력이 발생된다. 이 차동력을 제한하기 위하여 센터디프렌셜 방식은 프론트 디프렌셜과 리어 디프렌셜 사이에 센터디프렌셜과 별도로 차동제한장치를 장착한다.

한편 파트 타입 4륜 구동방식은 주행패턴 절환장치를 구비하여, 평소에는 2륜구동으로 사용하고, 눈길이나 자갈길 등과 같이 슬립하기 쉬운 도로에서는 4륜구동으로 사용한다.

상기 파트 타입 4륜 구동방식에 사용되는 절환장치는 엔진의 부압을 이용하여 그 작용력을 부가하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 자동차의 4륜구동 절환장치는 부압라인의 실링이 파손될 경우에 부압을 유지할 수 없어 전륜에 구동력을 전달하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유압에 의하여 구동축을 필요에 따라 일체화하게 됨으로써 기계적으로 용이하게 작동되도록 한 자동차의 4륜구동 절환장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 4륜구동 절환장치가 적용되는 4륜구동장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 4륜구동 절환장치의 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 변속기 2 : 프론트추진축

3 : 리어추진축 4 : 앞바퀴

5 : 뒷바퀴 11 : 구동축

12 : 회전중심유지핀 13 : 회전력단속부재

14 : 전달링크 14a : 가이드레일

15 : 피스톤실린더부재 16 : 유압펌프

17 : 방향전환밸브 18 : 탱크

19 : 모드전환스위치

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 자동차의 4륜구동 절환장치는, 자동차의 전후 바퀴에 엔진의 구동력이 필요에 따라 전달되어 운전자의 선택에 의하여 4륜으로 구동되는 자동차의 4륜구동장치에 있어서, 바퀴를 회전하며 독립적으로 회전 가능하게 분할되며 분할된 단부에 스플라인이 형성되는 구동축과, 각각의 분할된 구동축의 회전 중심을 지지하며 분할된 구동축을 각각 회전 가능하게 연결하는 회전중심유지핀과, 분할된 구동축 상에서 길이 방향으로 이동 가능하여 선택적으로 분할된 구동축을 연동되게 하는 회전력단속부재와, 상기 회전력단속부재를 구동축 상에서 길이 방향으로 이동하는 이동수단과, 상기 이동수단을 2방향으로 작동하는 유압을 제어하는 유압제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 자동차의 4륜구동장치는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 변속기(1)로부터 출력되는 회전력이 프론트추진축(2) 및 리어추진축(3)을 통하여 앞바퀴(4) 및 뒷바퀴(5)에 전달되는 것으로서, 상기 4륜구동장치에 4륜구동 절환장치가 앞바퀴(4) 사이에 설치되는 프론트구동축(11)에 설치되는 구조를 이루고 있다.

본 실시예에서는 상기 4륜구동 절환장치가 프론트구동축에 설치되는 것으로서, 독립적으로 회전 가능하게 분할되며 분할된 단부에 스플라인이 형성되는 구동축(11)과, 각각의 분할된 구동축(11)의 회전 중심을 지지하며 분할된 구동축(11)을 각각 회전 가능하게 연결하는 회전중심유지핀(12)과, 분할된 구동축(11) 상에서 길이 방향으로 이동 가능하여 선택적으로 분할된 구동축(11)을 연동되게 하는 회전력단속부재(13)와, 상기 회전력단속부재(13)를 구동축(11) 상에서 길이 방향으로 이동하는 이동수단과, 상기 이동수단을 2방향으로 작동하도록 유압을 제어하는 유압제어수단으로 이루어진다.

상기 이동수단은 회전력단속부재(13)의 외측면과 핀결합되어 회전력을 전달하는 전달링크(14)와, 상기 전달링크(14)와 연결되어 유압에 의하여 전달링크(14)를 회전하는 피스톤실린더부재(15)로 이루어진다.

여기서 상기 전달링크(14)는 가이드레일(14a)이 중앙부와 일단부에 각각 형성되며 중앙부의 가이드레일(14a)에 차체에 고정된 핀에 의하여 설치되며 타단부가 상기 회전력단속부재(13)의 외측면에 핀결합되고, 상기 피스톤실린더부재(15)는 돌출되는 단부가 상기 전달링크(14)의 일단부에 형성된 가이드레일(14a)에 회전 가능하게 설치되며 상기 유압제어수단에 의하여 공급되는 유압에 의하여 단부가 전후로 이동되는 구조를 이루고 있다.

한편 유압제어수단은 전기를 받아서 유압을 발생하는 유압펌프(16)와, 상기 유압펌프(16)에서 토출되는 유압의 방향으로 전기적으로 전환하여 상기 이동수단에 공급되는 유압의 방향으로 전환하는 방향전환밸브(17)와, 상기 유압펌프(16)에 유체를 공급하고 상기 방향전환밸브(17)로부터 유체를 받아서 저장하는 탱크(18)와, 상기 유압펌프(16)에 전기를 공급하며 상기 방향전환밸브(17)에 인가되는 전기의 극성을 전환하는 모드전환스위치(19)로 이루어진다.

여기서 상기 방향전환밸브(17)는 2방향 2위치밸브이며 전기적인 힘에 의하여 작동되는 솔레노이드임이 바람직하다.

그리고 상기 방향전환밸브(17)는 하나의 포트가 유압펌프(16)와 연결하게 되며, 다른 하나의 포트가 탱크(18)와 연결하게 되며, 또다른 하나의 포트는 상기 피스톤실린더부재(15)의 한쪽 단부와 연통하여 연결하게 되며, 또다른 하나의 포트는 상기 피스톤실린더부재(15)의 다른쪽 단부와 연통하여 연결하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차의 4륜구동 절환장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 2륜구동으로 차량이 구동되는 상태에서 모드전환스위치(19)가 중립 상태를 유지하고 있어서, 프론트구동축이 분할되어 앞바퀴에 동력이 전달되지 않는 상태이다.

상기와 같은 상태에서 운전자가 4륜구동측으로 모드전환스위치(19)를 접속하면 유압펌프(16)가 작동하면서 유압이 발생하게 되며, 방향전환밸브(17)에 전기가 인가되어 도시한 바와 같이 작동하게 된다.

그러면 유압이 실린더피스톤부재(15)의 좌측에 공급되어 실린더피스톤부재(15)의 단부가 돌출되어 전달링크(14)를 도면에서 시계방향으로 회전한다.

상기 전달링크(14)가 회전되면서 회전력단속부재(13)가 좌측으로 이동하게 되어 분할된 구동축(11)이 연동하게 되는 것이다.

그래서 변속기로부터의 회전력은 앞바퀴와 뒷바퀴를 용이하게 회전하게 된다.

상기와 같은 4륜구동 상태에서 운전자가 모드전환스위치를 2륜구동 측으로 접속하면 방향전환밸브(17)에 인가되는 전기가 가변되어 좌측으로 작동하게 된다.

즉 유압펌프(16)으로부터의 유압이 피스톤실린더부재(15)의 우측에 공급되며, 상기 피스톤실린더부재(15)의 좌측에 탱크(18)와 연통하게 된다.

그러면 상기 피스톤실린더부재(15)의 단부가 내측으로 삽입되어 전달링크(14)를 도면에서 반시계 방향으로 회전한다.

그래서 회전력단속부재(13)가 우측으로 이동하여 연동하는 구동축(11)의 분할하게 되어 앞바퀴(4)에는 변속기로부터의 구동력이 전달되지 않게 되며, 이로 인하여 2륜구동 상태가 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 자동차의 4륜구동 절환장치는 유압을 이용하여 용이하게 2륜구동 또는 4륜구동을 실현하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명의 자동차의 4륜구동 절환장치는 유압에 의하여 독립적으로 회전되도록 분할된 구동축을 필요에 따라 연동시킴으로써 기계적으로 용이하게 작동되게 한다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 자동차의 전후 바퀴에 엔진의 구동력이 필요에 따라 전달되어 운전자의 선택에 의하여 4륜으로 구동되는 자동차의 4륜구동장치에 있어서,

   바퀴를 회전하며 독립적으로 회전 가능하게 분할되며 분할된 단부에 스플라인이 형성되는 구동축과, 각각의 분할된 구동축의 회전 중심을 지지하며 분할된 구동축을 각각 회전 가능하게 연결하는 회전중심유지핀과, 분할된 구동축 상에서 길이 방향으로 이동 가능하여 선택적으로 분할된 구동축을 연동되게 하는 회전력단속부재와, 상기 회전력단속부재를 구동축 상에서 길이 방향으로 이동하는 이동수단과, 상기 이동수단을 2방향으로 작동하도록 유압을 제어하는 유압제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 4륜구동 절환장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동수단은 가이드레일이 중앙부와 일단부에 각각 형성되며 중앙부의 가이드레인에 차체에 고정된 핀에 의하여 설치되며 타단부가 상기 회전력단속부재의 외측면에 핀결합되는 전달링크와, 돌출되는 단부가 상기 전달링크의 일단부에 형성된 가이드레일에 회전 가능하게 설치되며 상기 유압제어수단에 의하여 공급되는 유압에 의하여 단부가 전후로 이동되는 피스톤실린더부재로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 4륜구동 절환장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   유압제어수단은 전기를 받아서 유압을 발생하는 유압펌프와, 상기 유압펌프에서 토출되는 유압의 방향으로 전기적으로 전환하여 상기 이동수단에 공급되는 유압의 방향으로 전환하는 방향전환밸브와, 상기 유압펌프에 유체를 공급하고 상기 방향전환밸브로부터 유체를 받아서 저장하는 탱크와, 상기 유압펌프에 전기를 공급하며 상기 방향전환밸브에 인가되는 전기의 극성을 전환하는 모드전환스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 4륜구동 절환장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 방향전환밸브는 2방향 2위치밸브이며 전기적인 힘에 의하여 작동되는 솔레노이드임을 특징으로 하는 자동차의 4륜구동 절환장치.

Images