KR100412369B1 - 차량용 동력 전달장치 - Google Patents

차량용 동력 전달장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 동력 전달장치는 종감속 피니언 기어가 종감속 링기어 또는 종감속 후진기어와 선택적으로 물림됨에 따라 엔진의 회전력이 구동바퀴에 정방향 또는 역방향으로 전달되기 때문에 변속기에 별도의 후진변속기어를 설치할 필요가 없고, 후진시 엔진의 회전력이 변속기에서 다단으로 변속됨으로써 속도 및 구동토크가 적절하게 조작될 수 있다.

Description

차량용 동력 전달장치 { Drive train of vehicle }
본 발명은 차량용 동력 전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후진시 주행 속도 및 구동 토크를 조정할 수 있는 차량용 동력 전달장치에 관한 것이다.
일반적으로 동력 전달장치는 엔진에서 발생된 구동력을 주행조건에 따라 상황에 맞게 가변시켜 구동바퀴로 전달하는 장치이다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 동력 전달장치의 구성도이다.
종래의 동력 전달장치는 주행상태에 따른 엔진(102)의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할 및 후진 변속을 행하는 변속기(104)와, 이 변속기(104)와 엔진(102) 사이에 위치되어 엔진으로부터 출력되는 구동력의 단속작용을 행하는 클러치(112)와, 변속기(104)로부터 출력되는 구동력을 전달하는 프로펠러 샤프트(106)와, 상기 프로펠러 샤프트(106)로부터 전달되는 회전력을 최종적으로 감속시키는 종감속 기어(108)와, 이 종감속 기어(108)로부터 출력되는 구동력을 양측 구동바퀴(116)로 전달하는 차동장치(110) 등으로 구성된다.
이러한 동력 전달장치는 엔진(102)에서 발생된 구동력이 변속기(104)로 전달되면 주행 상태에 따라 적절한 변속단으로 변속이 이루어진 후 프로펠러 샤프트(106)로 전달되고, 이 프로펠러 샤프트(106)와 연결된 종감속 기어(108)에서 최종적으로 감속된 구동력이 차동장치(110)에 의해 좌우측 구동바퀴(116)로 적절하게 분배되어 주행이 이루어진다.
여기에서, 후진 작동시에는 변속기(104)의 후진 변속단으로 통해서 역방향 구동력이 출력되고 이에 따라 프로펠러 샤프트(106) 역시 전진시와는 반대로 회전되면서 최종적으로 구동바퀴(116)를 역방향으로 회전시켜 후진을 행한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 동력 전달장치는 후진 작동시 후진 변속단에 의해서만 작동되어 후진을 위한 변속단이 하나 뿐이기 때문에 후진에 필요한 적적한 속도와 구동토크 등을 조정할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 후진장치를 종감속 장치에 설치하여 변속기로부터 변속이 이루어진 동력을 종감속장치에서 전진 및 후진 조작을 행하도록 함으로써, 후진시에도 적정한 속도 및 구동토크 조정할 수 있는 차량용 동력 전달장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 동력 전달장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 동력 전달장치의 전진 주행시 구성도이고,도 3은 도 2 A-A 선의 단면도도 4는 본 발명에 따른 차량용 동력 전달장치의 후진 주행시 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 엔진 8 : 프로펠려 샤프트
10 : 종감속 피니언기어 12 : 종감속 링기어
14 : 종감속 후진 링기어 22 : 제1실린더
24 : 제2실린더 32 : 스위치34 : 제1개폐밸브 36 : 제2개폐밸브
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량용 동력 전달장치는 엔진의 회전력을 변속시키는 변속기와; 상기 변속기에서 출력된 회전력을 전달하는 프로펠러 샤프트와; 상기 프로펠러 샤프트에 일체로 회전되도록 결합된 종감속 피니언기어와; 상기 종감속 피니언기어를 중심으로 대향되게 배치되고, 각각 액슬 샤프트에 좌우방향으로 이동 가능토록 설치된 종감속 링기어 및 종감속 후진 링기어와; 상기 종감속 링기어와 종감속 후진 링기어를 직선 이동시켜 상기 종감속 피니언 기어와 선택적으로 치합시키는 구동수단과; 상기 종감속 링기어와 종감속 후진 링기어 사이에 설치되어 상기 종감속 링기어 또는 종감속 후진 링기어로부터 회전력을 전달받아 차동작용을 행하는 차동기어와; 전진 주행시 상기 종감속 링기어와 종감속 피니언 기어가 치합되어 회전력이 정방향으로 전달되고, 후진 주행시 상기 종감속 후진 링기어와 종감속 피니언 기어가 치합되어 회전력이 역방향으로 전환되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치의 전진 주행시 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치의 후진 주행시 구성도이다.
본 발명의 차량용 동력 전달장치는 엔진(2)으로부터 출력되는 동력의 단속작용을 하는 클러치(4)와, 이 클러치(4)의 후방에 배치되어 자동차의 주행상태 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하는 변속기(6)와, 상기 변속기(6)의 출력축과 연결되어 변속이 완료된 동력을 전달하는 프로펠러 샤프트(8)와, 상기 프로펠러 샤프트(8)의 끝부분에 일체로 회전되도록 결합된 종감속 피니언기어(10)와, 상기 종감속 피니언기어(10)를 중심으로 대향되게 배치되고 각각 액슬 샤프트(1)에 좌우방향으로 이동 가능토록 설치된 종감속 링기어(12) 및 종감속 후진 링기어(14)와, 상기 종감속 링기어(12) 또는 종감속 후진 링기어(14)로부터 회전력을 전달받아 차동작용을 행하는 차동기어(18)를 포함한다.또한, 상기 종감속 링기어(12)와 종감속 후진 링기어(14)를 직선 이동시켜 상기 종감속 피니언기어(10)와 선택적으로 치합시키는 구동수단(20)과, 도 2에 도시된 바와 같이 전진 주행시 상기 종감속 링기어(12)와 종감속 피니언기어(10)가 치합되어 회전력이 정방향으로 전달되고, 도 4에 도시된 바와 같이 후진 주행시 상기 종감속 후진 링기어(14)와 종감속 피니언기어(10)가 치합되어 회전력이 역방향으로 전환되도록 상기 구동수단(20)을 제어하는 제어수단(30)을 포함한다.
상기 종감속 링기어(12)와 종감속 후진 링기어(14)는 상기 액슬 샤프트(1) 상에서 함께 직선 이동될 수 있도록 연결로드(16)에 의해 연결되고, 상기 종감속 링기어(12)와 종감속 후진 링기어(14) 사이에는 상기 차동기어(14)가 일체로 직선 이동되도록 설치된다.
상기 구동수단(20)은 종감속 링기어(12)의 후측면에 배치되어 종감속 링기어(12)를 직선 이동시키는 제1실린더(22)와, 상기 종감속 후진 링기어(14)의 후측면에 배치되어 종감속 후진 링기어(14)를 직선 이동시키는 제2실린더(24)와, 상기 제1, 제2실린더(22,24)와 제1, 제2공압라인(25,26)으로 연결되어 제1 및 제2실린더(22,24)를 작동시키는 공기압을 제공하는 에어탱크(28)로 구성된다.
상기 제1실린더(22)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 종감속 링기어(12)의 후측면에 배치되어 에어탱크(28)로부터 공압이 제공되는 실린더본체(22a)와, 상기 실린더본체(22a) 내측에 직선 이동 가능하게 끼워지는 피스톤(22b)과, 피스톤(22b)과 연결되어 피스톤(22b)의 직선에 따라 같이 직선 이동되고 상기 종감속 링기어(12)를 밀어주는 푸시로드(22c)와, 상기 피스톤(22b)과 실린더본체(22a)의 내면 사이에 개재되어 공압이 제거되면 상기 푸시로드(22c)를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 부여하는 탄성부재(22d)로 이루어진다.상기 제2실린더(24)는 상기에서 설명한 제1실린더(22)와 동일한 구조로 형성되므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 제어수단(30)은 차실에 설치되어 운전자가 전진/후진 모드를 선택할 수 있도록 하는 스위치(32)와, 상기 제1, 제2공압라인(25,26) 상에 각각 설치되어 상기 스위치(32)의 전진 모드(D)시 상기 제1 공압라인(25)을 개방시키는 제1개폐밸브(34) 및 상기 스위치(32)의 후진 모드(R)시 상기 제2 공압라인(26)을 개방시키는 제2개폐밸브(36)로 구성된다.
상기 제1 및 제2개폐밸브(34,36)는 각각 전원을 공급받으면 제1,제2공압라인(25,26)을 개방하고 전원이 차단되면 제1,제2 공압라인(25,26)을 폐쇄하는 밸브로서, 솔레노이드 밸브로 이루어짐이 바람직하다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 동력 전달장치의 작용을 다음에서 설명한다.
엔진(2)에서 발생된 회전력은 변속기(6)로 전달되어 주행 상태에 따라 적절한 변속단으로 변속이 이루어진 후 프로펠러 샤프트(8)로 전달되고, 상기 프로펠러 샤프트(8)와 연결된 종감속 피니언기어(10)에서 종감속 링기어(12) 또는 종감속 후진 링기어(14)로 전달되면서 최종적으로 감속된 다음, 차동기어(18)에 의해 차동된 후 액슬 샤프트(1)를 통해 구동바퀴로 전달된다.
여기서, 스위치(32)가 전진모드이면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1개폐밸브(34)에 전원이 공급되어 제1 공압라인(25)이 개방되고, 상기 제1 공급라인(25)을 통해 제1실린더(22)로 공압이 제공됨에 따라 제1실린더(22)의 푸시로드(22c)에 의해 상기 종감속 링기어(12)가 도면에서 보아 우측방향으로 직선 이동되어 상기 종감속 피니언기어(10)와 물림된다. 따라서, 엔진의 회전력이 구동바퀴에 정방향으로 전달되어 차량이 전진하게 된다.
반면, 상기 스위치(32)가 후진모드이면, 도 4에 도시된 바와 같이 제2개폐밸브(36)로 전원이 공급되어 제2 공압라인(26)이 개방되고, 제2실린더(24)에 의해 상기 종감속 후진 링기어(14)가 도면에서 보아 좌측방향으로 직선 이동되어 상기 종감속 피니언기어(10)와 기어 물림된다. 따라서, 엔진의 회전력이 상기 종감속 피니언기어(10)에서 종감속 후진 링기어(14)로 전달되는 과정에서 역방향으로 전환되어 차량이 후진하게 된다.이 때, 차량이 후진하되, 엔진의 회전력이 상기 변속기(6)에서 다단으로 변속됨으로써 상기 변속기(6)의 변속단에 따라 속도 및 구동토크가 조작될 수 있다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 차량용 동력 전달장치는 종감속 피니언 기어가 종감속 링기어 또는 종감속 후진기어와 선택적으로 물림됨에 따라 엔진의 회전력이 구동바퀴에 정방향 또는 역방향으로 전달되기 때문에 변속기에 별도의 후진변속기어를 설치할 필요가 없고, 후진시 엔진의 회전력이 변속기에서 다단으로 변속됨으로써 속도 및 구동토크가 적절하게 조작될 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 엔진의 회전력을 변속시키는 변속기와;
    상기 변속기에서 출력된 회전력을 전달하는 프로펠러 샤프트와;
    상기 프로펠러 샤프트에 일체로 회전되도록 결합된 종감속 피니언기어와;
    상기 종감속 피니언기어를 중심으로 대향되게 배치되고, 각각 액슬 샤프트에 좌우방향으로 이동 가능토록 설치된 종감속 링기어 및 종감속 후진 링기어와;
    상기 종감속 링기어와 종감속 후진 링기어를 직선 이동시켜 상기 종감속 피니언 기어와 선택적으로 치합시키는 구동수단과;
    상기 종감속 링기어와 종감속 후진 링기어 사이에 설치되어 상기 종감속 링기어 또는 종감속 후진 링기어로부터 회전력을 전달받아 차동작용을 행하는 차동기어와;
    전진 주행시 상기 종감속 링기어와 종감속 피니언 기어가 치합되어 회전력이 정방향으로 전달되고, 후진 주행시 상기 종감속 후진 링기어와 종감속 피니언 기어가 치합되어 회전력이 역방향으로 전환되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    구동수단은 상기 종감속 링기어의 후측면에 배치되어 공압이 제공되면 종감속 링기어가 직선 이동되도록 밀어주는 제1실린더와; 상기 종감속 후진 링기어의 후측면에 배치되어 공압이 제공되면 상기 종감속 후진 링기어를 직선 이동시키는 제2실린더와; 상기 종감속 링기어 및 종감속 후진 링기어로 공압을 제공하는 에어탱크를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 동력 전달장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 제1실린더와 종감속 링기어 사이를 연결하는 제1 공압라인 상에 설치된 제1개폐밸브와; 상기 제2실린더와 종감속 후진 링기어 사이를 연결하는 제2 공압라인 상에 설치된 제2개폐밸브와; 운전자가 전진모드 선택시 상기 제1 공압라인이 개방되고, 운전자가 후진모드 선택시 상기 제2 공압라인이 개방되도록 하는 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
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