KR100287678B1 - 종감속 및 차동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 후진 변속시 동력 전달 계통 각 결합부의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수케 하여, 변속 충격 저감으로 인한 노이즈 발생을 저감시켜, 승차감 및 동력 전달 계통의 내구성 그리고 변속감을 향상시키는 종감속 및 차동장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 종감속 및 차동장치는 변속기의 출력에 따라 구동되는 트랜스퍼 드라이브 샤프트에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어; 이 트랜스퍼 드라이브 기어에 치합되어 디퍼렉셜 케이스를 회전시키도록 이에 고정된 디퍼렌셜 기어; 이 디퍼렌셜 케이스에 피니언 샤프트로 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 피니언 기어; 이 한 쌍의 피니언 기어에 치합되고, 구동륜이 장착되는 등속 조인트에 회전 동력을 전달하도록 결합되는 한 쌍의 사이드 기어를 포함하며,

후진 변속시 동력 전달 계통의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수하도록 상기 트랜스퍼 드라이브 기어와 디퍼렌셜 기어의 결합부에 개재되는 서브 기어;

상기 서브 기어에서 흡수하고 남은 잔여 클리어런스 및 기어 백래시를 흡수하도록 사이드 기어와 등속 조인트의 결합부에 개재되는 토오션 스프링을 포함하여 구성된다.

Description

종감속 및 차동장치

본 발명은 차량의 동력 전달 계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후진 변속시 동력 전달 계통 각 결합부의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수하는 종감속 및 차동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 동력 전달 계통은 클러치를 통하여 엔진의 회전 동력을 전달받아 변속기에서 토오크 변화시켜 종감속 및 차동장치를 통하여 구동륜으로 전달하도록 구성된다.

이러한 동력 전달 계통에는 변속기의 입출력축에 장착된 기어와 도 4에 도시된 바와 같은 종감속장치(51) 및 차동장치(53)와 등속 조인트가 구비되는 데, 이들은 각각 일정한 클리어런스와 기어의 백래시를 갖춘 상대로 결합되어 있다.

즉, 종감속장치(51)는 트랜스퍼 드라이브 기어(55)와 이에 일정한 감속비로 치합되는 디프렌셜 기어(57)로 구성된다.

또 차동장치(53)는 상기 디프렌셜 기어(57)가 장착되어 함께 회전하는 디프렌셜 케이스(59), 이의 내측에 피니언 기어(61)와 사이드 기어(63)를 개재하여 구성된다. 상기 사이드 기어(63)에는 등속 조인트(65,67)의 각 일측들이 결합된다.

그리고 변속기에는 후진 변속시 정방향으로 회전하는 입력축을 정지시킨 후, 후진 아이들 기어를 입력축과 출력축에 동력 전달 가능하도록 연결하여 출력축과 종감속 및 차동장치 그리고 등속 조인트를 역방향으로 회전시킬 수 있게 하는 후진 동기장치가 구비된다.

따라서 상기와 같은 차량의 동력 전달 계통은 후진 변속시, 정방향 회전에 맞는 드레그 토오크를 받고 있던, 변속기 출력축, 종감속 및 차동장치 그리고 등속 조인트 등이 클리어런스와 기어 백래시에 의하여 갑자기 역방향 드레그 토오크를 받게 되기 때문에;

변속 충격으로 인한 노이즈를 발생시켜, 승차감 및 동력 전달 계통의 내구성 그리고 변속감을 저하시키는 경향이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 경향을 저감시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 후진 변속시 동력 전달 계통 각 결합부의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수케 하여, 변속 충격 저감으로 인한 노이즈 발생을 저감시켜, 승차감 및 동력 전달 계통의 내구성 그리고 변속감을 향상시키는 종감속 및 차동장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 관련하는 종감속 및 차동장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 관련하는 종감속 및 차동장치에 적용되는 트랜스퍼 드라이브 기어와 디퍼렌셜 기어 결합부의 상세한 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명에 관련하는 종감속 및 차동장치에 적용되는 사이드 기어와 등속 조인트 결합부의 상세한 부분 사시도이다.

도 4는 종래기술에 관련하는 종감속 및 차동장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:트랜스퍼 드라이브 샤프트 3,5:등속 조인트 7:트랜스퍼 드라이브 기어 9:디퍼렌셜 기어 11:디퍼렌셜 케이스 15,17:피니언 기어 19,21:사이드 기어 23:서브 기어 25:탄성부재

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 종감속 및 차동장치는;

변속기의 출력에 따라 구동되는 트랜스퍼 드라이브 샤프트에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어;

상기 트랜스퍼 드라이브 기어에 치합되어 디퍼렉셜 케이스를 회전시키도록 이에 고정된 디퍼렌셜 기어;

상기 디퍼렌셜 케이스에 피니언 샤프트로 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 피니언 기어;

이 한 쌍의 피니언 기어에 치합되고, 구동륜이 장착되는 등속 조인트에 회전 동력을 전달하도록 결합되는 한 쌍의 사이드 기어를 포함하며,

후진 변속시 동력 전달 계통의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수하도록 상기 트랜스퍼 드라이브 기어와 디퍼렌셜 기어의 결합부에 개재되는 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단;

상기 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단에서 흡수하고 남은 잔여 클리어런스 및 기어 백래시를 흡수하도록 상기 사이드 기어와 등속 조인트의 결합부에 개재되는 제2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성되는 종감속 및 차동장치는 변속기에서 트랜스퍼 드라이브 샤프트를 통하여 전달되는 회전 동력을 등속 조인트로 전달함에 있어서, 후진 변속시 정방향 드레그 토오크로 형성된 동력 전달 계통을 역방향 드레그 토오크로 전환할 때, 제1,2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단이 동력 전달 계통에서 형성된 클리어런스 및 기어 백래시를 흡수케 한다.

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

도 1은 본 발명에 관련하는 종감속 및 차동장치의 단면도로서, 트랜스퍼 드라이브 샤프트(1)를 통하여 전달되는 변속기(미도시)의 회전 동력을 구동륜(미도시)이 장착되는 등속 조인트(3,5)로 전달할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 트랜스퍼 드라이브 샤프트(1)에는 이와 함께 회전 운동하는 트랜스퍼 드라이브 기어(7)가 형성된다.

이 트랜스퍼 드라이브 기어(7)에는 디퍼렌셜 기어(9)가 치합되어, 디퍼렉셜 케이스(11)를 회전시키도록 이에 고정된다.

이 디퍼렌셜 케이스(11)에는 이와 함께 공전함과 동시에 피니언 샤프트(13)를 중심으로 자전할 수 있도록 피니언 샤프트(13)를 개재하여 한 쌍의 피니언 기어(15,17)가 장착된다.

또 상기 디퍼렌셜 케이스(11)에는 상기 한 쌍의 피니언 기어(15,17)에 치합되어 피니언 기어(15,17)로 전달되는 회전 동력을 등속 조인트(3,5)로 각각 전달할 수 있도록 한 쌍의 사이드 기어(19,21)가 등속 조인트(3,5) 각각의 일측에 스플라인 결합된다.

더욱이, 후진 변속시, 변속기의 출력축(미도시), 트랜스퍼 드라이브 기어(7), 디퍼렌셜 기어(9), 피니언 기어(13,15), 사이드 기어(17,19), 등속 조인트(3,5) 등으로 구성되는 동력 전달 계통의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수하도록 상기 종감속 및 차동장치에는 제1,2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단이 구비된다.

이 제1,2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단는 동력 전달 계통 어느 곳에난 다양한 형태로 구성 및 설치될 수 있다.

그러나 본 실시예에서는 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 트랜스퍼 드라이브 기어(7)와 디퍼렌셜 기어(9)의 결합부에 형성되고, 제2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단에서 흡수하고 남은 잔여 클리어런스 및 기어 백래시를 흡수하도록 상기 사이드 기어(19,21)와 등속 조인트(3,5)의 결합부에 각각에 형성된 것을 예시한다.

즉, 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 기어(23)로 형성된다. 이 서브 기어(23)는 트랜스퍼 드라이브 기어(7)의 일측에 이와 같은 형상의 치열로 형성되어, 이와 일정한 각도(a)로 비틀려 고정되며, 트랜스퍼 드라이브 기어(7)와 함께 디퍼렌셜 기어(9)에 치합된다.

이 서브 기어(23)는 동력 전달 계통의 클리어런스 및 기어 백래시를 1차로 흡수하는 데, 특히 트랜스퍼 드라이브 기어(7)와 디퍼렌셜 기어(9)간의 클리어런스를 제거하도록 얇은 판상으로 형성된다.

그리고 제2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 스플라인 결합되는 사이드 기어(19,21)와 등속 조인트(3,5)간에 상호 탄성을 유지할 수 있도록 결합되는 탄성부재(25)로 구성된다.

이 탄성부재(25)는 동력 전달 계통의 클리어런스 및 기어 백래시를 2차로 흡수하는 데, 특히 사이드 기어(19,21)와 등속 조인트(3,5)간의 클리어런스를 제거하도록 토오션 스프링으로 형성된다.

따라서 이 토오션 스프링인 탄성부재(25)의 일단(27)은 등속 조인트(3,5)에 형성된 홀(29)에 고정되고, 탄성부재(25)의 다른 일단(31)은 사이드 기어(19,21)에 형성된 다른 홀(33)에 고정된다.

상술한 바와 같이 구성된 종감속 및 차동장치를 구비한 차량으로 후진 변속을 실현하면, 변속기에서 출력되는 역방향의 회전 동력은 트랜스퍼 드라이브 샤프트(1), 이에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(7), 디퍼렌셜 기어(9), 디퍼렌셜 케이스(11), 피니언 기어(15,17), 사이드 기어(19,21), 등속 조인트(3,5)를 통하여 구동륜으로 역방향 구동력으로 전달된다.

이와 같이 동력 전달 계통에서 정방향 드레그 토오크 상태를 유지하던 각 구성품의 결합부는 역방향 드레크 토오크 상태로 전환되면서 각 결합부에서 형성하고 있던 클리어런스 및 기어 백래시는 트랜스퍼 드라이브 샤프트(1)로 전달된다.

이 때, 서브 기어(23)는 트랜스퍼 드라이브 기어(7)와 디퍼렌셜 기어(9)사이에서 이들 간의 백래시를 없애므로 상기 클리어런스 및 기어 백래시를 1차로 흡수 저감시킨다.

이 서브 기어(23)에서 클리어런스 및 기어 백래시가 저감된 회전 동력은 사이드 기어(17,19)에서 등속 조인트(3,5)로 전달되면서 이들 사이에 설치된 탄성부재(25)에 의하여 클리어런스 및 기어 백래시가 2차로 흡수 저감된다.

즉, 서브 기어(23)에 미흡수된 동력 전달 계통의 클리어런스 및 기어 백래시는 탄성부재(25)의 비틀림 탄성력에 의하여 흡수되어 변속 충격을 저감시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 종감속 및 차동장치는 후진 변속시 정방향 드레그 토오크로 형성된 동력 전달 계통이 역방향 드레그 토오크로 전환되는 데, 이 때, 제1,2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단으로 동력 전달 계통에서 형성된 클리어런스 및 기어 백래시를 1,2차로 흡수할 수 있다.

따라서 본 발명은 후진 변속시 변속기에서 트랜스퍼 드라이브 샤프트를 통하여 등속 조인트로 회전 동력을 전달할 때, 변속 충격 저감으로 인한 노이즈 발생을 저감시켜, 승차감 및 동력 전달 계통의 내구성 그리고 변속감을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 변속기의 출력에 따라 구동되는 트랜스퍼 드라이브 샤프트에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어;

   상기 트랜스퍼 드라이브 기어에 치합되어 디퍼렉셜 케이스를 회전시키도록 이에 고정된 디퍼렌셜 기어;

   상기 디퍼렌셜 케이스에 피니언 샤프트로 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 피니언 기어;

   이 한 쌍의 피니언 기어에 치합되고, 구동륜이 장착되는 등속 조인트에 회전 동력을 전달하도록 결합되는 한 쌍의 사이드 기어;

   후진 변속시 동력 전달 계통의 클리어런스와 기어 백래시를 흡수하도록 상기 트랜스퍼 드라이브 기어와 디퍼렌셜 기어의 결합부에 개재되는 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단;

   상기 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단에서 흡수하고 남은 잔여 클리어런스 및 기어 백래시를 흡수하도록 상기 사이드 기어와 등속 조인트의 결합부에 개재되는 제2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단을 포함하는 종감속 및 차동장치.
2. 청구항 1에 있어서, 제1클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 트랜스퍼 드라이브 기어의 일측에 이와 같은 형상의 치열로 형성되어, 이와 일정한 각도로 비틀려 고정되어, 트랜스퍼 드라이브 기어와 함께 디퍼렌셜 기어에 치합되는 서브 기어로 구성됨을 특징으로 하는 종감속 및 차동장치.
3. 청구항 2에 있어서, 서브 기어는 동력 전달 계통의 클리어런스 및 기어 백래시를 1차로 흡수하는 데, 특히 트랜스퍼 드라이브 기어와 디퍼렌셜 기어간의 클리어런스를 제거하도록 얇은 판상으로 형성됨을 특징으로 하는 종감속 및 차동장치.
4. 청구항 1에 있어서, 제2클리어런스 및 기어 백래시 흡수 수단은 스플라인 결합되는 사이드 기어와 등속 조인트간에 상호 탄성을 유지할 수 있도록 결합되는 탄성부재로 구성됨을 특징으로 하는 종감속 및 차동장치.
5. 청구항 4에 있어서, 탄성부재는 동력 전달 계통의 클리어런스 및 기어 백래시를 2차로 흡수하는 데, 특히 사이드 기어와 등속 조인트간의 클리어런스를 제거하도록 토오션 스프링으로 형성됨을 특징으로 하는 종감속 및 차동장치.

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