KR100331221B1 - 자동차의 4륜 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 4륜 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 트랜스퍼 케이스에 비스커스 커플링을 설치하여 2WD나 4WD로 절환하지 않고도 상시 4륜 구동을 실현하는 동시에 차량의 구동 성능이 향상되도록 한 자동차의 4륜 구동 장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은, 엔진과 변속기로부터 제공되는 회전력을 전륜의 드라이브 샤프트에 전달하는 프론트 디퍼렌셜과, 상기 드라이브 샤프트의 둘레에서 상기 프론트 디퍼렌셜의 디퍼렌셜 케이스에 연결되어 전륜 슬립시에 후륜측에 동력을 전달토록 하는 비스커스 커플링과, 상기 비스커스 커플링을 통해 전달된 회전력을 후륜측에 전달토록 설치된 하이포이드 기어 세트와, 상기 하이포이드 기어 세트에 연결되어 후륜쪽으로 동력을 인출하는 추진축과, 상기 추진축과 후륜 드라이브 샤프트 사이에 설치된 리어 디퍼렌셜로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 4륜 구동 장치{4-Wheel drive apparatus}
본 발명은 자동차의 4륜 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 트랜스퍼 케이스에 비스커스 커플링을 설치하여 2WD나 4WD로 절환하지 않고도 상시 4륜 구동을 실현하는 동시에 차량의 구동 성능이 향상되도록 한 자동차의 4륜 구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로 2륜구동 자동차는 엔진과 변속기의 설치위치와, 실제 구동력을 발휘하는 구동륜의 위치에 따라 FR(Front engine Rear drive) 형식과, FF(Front engine Front drive) 형식으로 구분되며, 상기 FR 형식과 FF 형식의 엔진 및 변속기는 모두 차량의 앞쪽에 설치되는 반면 그 배치 상태가 상이하다.
즉, FR 형식의 차량에서는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(51)과 변속기(53)가 보통 차량의 전후 방향을 따라 마운팅되어 변속기(53)로부터 추진축(55)을 통한 후륜(57)까지의 동력전달이 가능한 구조를 가지고 있다.
그리고, FF 형식의 차량에서는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진(61)과 변속기(63)가 보통 차량의 측방향으로 마운팅되어 변속기(63)에 일체로 형성된 액슬(64)을 통해 전륜(67)의 드라이브 샤프트(65)를 구동하도록 하는 방식이 사용되고 있는 것이다.
또한, 차량은 2륜 구동차량과 4륜 구동차량으로 구분될 수 있는 바, 상기 4륜 구동차량은 전륜과 후륜이 동시에 구동력을 발휘할 수 있도록 하는 차량으로서 다시 파트 타임 4륜구동(Part Time 4-Wheel Drive)과 풀 4륜구동(Full Time 4-Wheel Drive: 상시 4륜구동)으로 구분되어 있으며, 상기 상시 4륜구동 방식은 전륜과 후륜의 사이에 발생되는 회전차를 흡수할 수 있는 장치를 설치하여 타이트 코너브레이크(Tight Coner Break)를 해소하면서 항시 4륜구동으로 주행하는 장치이다.
차량의 개발시에는 사용부품의 공용화 및 작업라인의 공용화 등이 원가절감 및 생산성 향상에 도움을 주므로 종래의 기본 구조를 활용한 새로운 구조의 개발이 많이 이루어지고 있는 바, 2륜구동 차량의 기본 구조(엔진과 변속기의 배치구조)에서 4륜구동장치를 구현하도록 하는 경우가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프런트 디퍼렌셜측에 비스커스 커플링을 설치하여 전륜과 후륜측의 회전수 차이에 따라 후륜측에 구동력을 전달함으로써 2WD/4WD의 절환없이 구동 성능을 향상시킬 수 있는 자동차의 4륜 구동 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 자동차의 4륜 구동 장치는, 엔진과 변속기로부터 제공되는 회전력을 전륜의 드라이브 샤프트에 전달하는 프론트 디퍼렌셜과, 상기 드라이브 샤프트의 둘레에서 상기 프론트 디퍼렌셜의 디퍼렌셜 케이스에 연결되어 전륜 슬립시에 후륜측에 동력을 전달토록 하는 비스커스 커플링과, 상기 비스커스 커플링을 통해 전달된 회전력을 후륜측에 전달토록 설치된 하이포이드 기어 세트와, 상기 하이포이드 기어 세트에 연결되어 후륜쪽으로 동력을 인출하는 추진축과, 상기 추진축과 후륜 드라이브 샤프트 사이에 설치된 리어 디퍼렌셜로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 FR 형식의 2륜구동장치가 도시된 구성도,
도 2는 FF 형식의 2륜구동장치가 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 4균 구동 장치가 도시된 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진 2 : 변속기
5 : 드라이브 샤프트 10 : 프런트 디퍼렌셜
15 : 디퍼렌셜 케이스 20 : 비스커스 커플링
21 : 이너 샤프트 22 : 이너 플레이트
23 : 아웃터 플레이트 24 : 커플링 케이스
25 : 하이포이드 기어 세트 27 : 추진축
30 : 리어 디퍼렌셜 35 : 드라이브 샤프트
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 자동차의 4륜 구동 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 엔진(1)과 변속기(2)로부터 제공되는 회전력을 전륜(FW)의 드라이브 샤프트(5)에 전달하는 프론트 디퍼렌셜(10)과, 상기 프론트 디퍼렌셜(10)의 디퍼렌셜 케이스(15)에 연결되어 전륜(FW) 슬립(slip)시 후륜(RW)측에 회전 동력을 전달하는 비스커스 커플링(20)과, 상기 비스커스 커플링(20)을 통해 전달된 회전력을 후륜(RW)측에 전달토록 설치된 하이포이드 기어 세트(25)와, 상기 하이포이드 기어 세트(25)에 연결되어 후륜(RW)쪽으로 동력을 인출하는 추진축(27)과, 상기 추진축(27)과 후륜 드라이브 샤프트(35) 사이에 설치된 리어 디퍼렌셜(30)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 비스커스 커플링(20)은 디퍼렌셜 케이스(15)에 연결되어 회전되고 둘레에 다수의 인너 플레이트(22)가 설치되어 있는 이너 샤프트(21)와, 상기 이너 플레이트(22)와 교차하는 다수의 아웃터 플레이트(23)가 설치됨과 아울러 상기 추진축(27)에 동력을 전달토록 하이포이드 기어 세트(25)가 설치되어 있는 커플링 케이스(24)로 이루어져 있다.
물론, 상기 비스커스 커플링(20)의 커플링 케이스(24) 내에는 점성 유체가 봉입되어 이너 플레이트(22)와 아웃터 플레이트(23) 사이에 점성력을 제공하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차의 4륜 구동 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
엔진(1)으로부터 제공되는 동력은 변속기(2)에서 적절히 변속되어 프론트 디퍼렌셜 케이스(15)를 회전시키게 되며, 상기와 같이 회전되는 프론트 디퍼렌셜 케이스(15)로부터의 동력은 드라이브 샤프트(5)를 통해 전륜(FW)을 구동시킴과 동시에 비스커스 커플링(20)의 이너 샤프트(21)로 전달된다.
여기서, 통상 주행시에는 전륜(FW)과 후륜(RW)의 회전수 차이가 발생하지 않으므로 상기 비스커스 커플링(20)을 통한 동력 전달은 이루어지지 않고, 전륜(FW)으로만 구동력이 전달되고, 후륜(RW)은 차속에 따라 회전하게 된다.
하지만, 전륜(FW)에 미끄러짐 등의 슬립이 발생할 때에는 전륜(FW)과 후륜(RW) 사이에 회전수의 차이가 발생하게 되고, 이때 상기 디퍼렌셜 케이스(15)로 전달된 동력은 비스커스 커플링(20)의 점성력에 의해 이너 샤프트(21)를 통해 커플링 케이스(24)로 전달되고, 이 회전 동력은 하이포이드 기어 세트(25)와, 추진축(27), 리어 디퍼렌셜(30)을 통해 후륜(FW)측에 전달되어 차량의 노면 조건에 맞추어 4륜이 최적의 구동 상태를 유지할 수 있게 된다.
따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 자동차의 4륜 구동 장치는 비스커스 커플링을 이용하여 간단한 구조로 상시 4륜 구동을 실현함으로써 중량 및 비용을 절감할 수 있으며, 2륜 구동 차량에 비해 차량의 구동 성능이 향상되고, 파트타입 4륜 구동 차량에 비해서는 2WD/4WD로 절환할 필요성이 없기 때문에 운전자의 편의성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 엔진과 변속기로부터 제공되는 회전력을 전륜의 드라이브 샤프트에 전달하는 프론트 디퍼렌셜과, 상기 드라이브 샤프트의 둘레에서 상기 프론트 디퍼렌셜의 디퍼렌셜 케이스에 연결되어 전륜 슬립시에 후륜측에 동력을 전달토록 하는 비스커스 커플링과, 상기 비스커스 커플링을 통해 전달된 회전력을 후륜측에 전달토록 설치된 하이포이드 기어 세트와, 상기 하이포이드 기어 세트에 연결되어 후륜쪽으로 동력을 인출하는 추진축과, 상기 추진축과 후륜 드라이브 샤프트 사이에 설치된 리어 디퍼렌셜로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 4륜 구동 장치.
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