KR100427990B1

KR100427990B1 - 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치

Info

Publication number: KR100427990B1
Application number: KR10-2001-0042594A
Authority: KR
Inventors: 김경수
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2001-07-14
Filing date: 2001-07-14
Publication date: 2004-04-28
Also published as: KR20030006714A

Abstract

본 발명은 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치에 관한 것으로, 파트타임방식의 총륜구동차량은 전륜으로의 구동력 단속을 위해 단속장치가 장착되어야 하는데, 종래의 구동력 단속장치는 그 구조가 복잡하여 작동불량이 발생되고 장착이 번거롭다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 구동절환스위치(2)에 의해 작동되는 엑튜에이터(22)가 포함된 핀(20)에 의해 전륜과 전륜샤프트와의 구동력접속이 수행되도록 한 것으로, 전륜샤프트(3)와 허브몸체(10)를 일체로 결합하고 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)를 공회전 가능하게 결합함과 더불어, 허브몸체(10)에 엑튜에이터(22)가 포함되어진 핀(20)을 장착시켜 전륜샤프트(3)와 결합된 허브몸체(10)와 전륜과 결합된 브레이크 디스크(12)가 구동절환스위치(2)에 의해 핀결합 및 그 해제가 수행되도록 한 것이다.

Description

총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치{Front Wheel Clutch Apparatus for 4-Wheel drive vehicles}

본 발명은 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파트타임방식의 총륜구동차량에 있어 브레이크 디스크와 허브몸체와의 핀결합으로 전륜구동력을 단속하는 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치에 관한 것이다.

일반적으로 총륜구동 차량은 풀타임방식과 파트타임방식으로 구분되며, 파트타임방식은 예시도면 도 1 에서와 같이 변속기에 동력인출을 위한 트랜스퍼(1)를 연결하고 여기에서 전륜과 후륜측으로 구별된 구동샤프트를 두어 구동절환스위치(2, 기계식인 경우 절환레버)에 의한 사용자의 선택에 따라 전륜샤프트의 구동을 단속함으로써, 4륜구동이 수행되도록 하고 있다.

이에 의해 파트타임 4륜구동방식은 온로드(on-road)라 불리우는 통상의 주행시에는 2륜구동 특유의 주행성을 유지하고 오프로드(off-road)라 불리우는 험로주행시에는 4륜에 분배된 구동력을 이용하여 험로탈출과 주행성을 향상시키고 있는 것이다.

그런데, 2륜구동시에서는 전륜과 구동축사이의 구동력전달을 차단시켜 전륜의 회전력이 구동축으로 전달되는 것을 방지하고, 4륜구동으로의 전환시에는 구동축과 전륜을 결합시켜 구동축의 구동력을 전달시킬 것이 필요하다.

즉, 통상의 2륜구동시에는 트랜스퍼(1)의 제어에 의해 전륜측으로 구동력이 전달되지 않고 있는데, 전륜(3)과 전륜사프트(4)가 연결되어 있다면 전륜(3)의 회전은 전륜샤프트(4)의 회전을 야기시킴으로, 후륜에 전달된 구동력이 전륜샤프트(4)의 공회전으로 소모되기 때문이다.

이러한 이유로, 전륜샤프트(4)와 전륜(3)과의 연결을 단속할 장치가 필수적이며, 이를 위해 록허브(5)가 전륜(3)과 전륜샤프트(4)의 연결부에 장착되어 있는 것이다.

즉, 록허브(5)는 그 몸체가 전륜(3)과 결합되어 있고, 몸체내부에 구동력 단속장치가 내장되어 이를 매개로 전륜샤프트(4)와 연결되어 있는 것이다.

상기 록허브(5)는 수동식으로부터 롤러구동식, 캠구동식 등의 기계식 자동록허브와 공압식 자동록허브가 개발되어 있으며, 자동록허브인 경우에는 차실내에서 구동절환스위치에 연계되어 전륜샤프트와의 구동력 단속과 더불어 이 전륜샤프트와 전륜과의 구동력 단속이 수행되는 것이다.

그러나, 이러한 록허브는 구조가 복잡하고 그 복잡성에 의해 작동불량, 특히 저온하에서의 작동불량이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 록허브를 통한 구동력단속과 더불어 전륜구동축의 차동장치 측에 센터프리휠장치를 적용하는 것도 있으나 이것은 TOD 전륜구동차량에 적용되기 번거롭다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 구동절환스위치에 의해 작동되는 엑튜에이터가 포함된 핀에 의해 전륜과 전륜샤프트와의 구동력접속이 수행되는 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 발명은 전륜샤프트와 허브몸체를 일체로 결합하고 허브몸체와 브레이크 디스크를 공회전 가능하게 결합함과 더불어, 허브몸체에 엑튜에이터가 포함되어진 핀을 장착시켜 전륜샤프트와 결합된 허브몸체와 전륜과 결합된 브레이크 디스크가 구동절환스위치에 의해 핀결합 및 그 해제가 수행되도록 한 것이다.

도 1 은 파트타임 총륜구동차량의 개략도,

도 2 는 본 발명에 따른 전륜구동력 단속장치를 나타낸 설명도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 트랜스퍼, 2 - 구동절환스위치,

3 - 전륜, 4 - 전륜샤프트,

5 - 록허브, 10 - 허브몸체,

12 - 브레이크 디스크, 14,16 - 베어링,

18 - 고정구, 20 - 핀,

22 - 엑튜에이터, 24 - 핀결합홀,

26 - 휠포크,

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 전륜구동력 단속장치를 나타낸 분해설명도로서, 본 발명은 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)와의 핀결합과 해제로 전륜으로의 구동력 단락 및 접속이 수행되도록 허브몸체(10)가 전륜사프트(4)와 일체로 회동되게 결합되고 이 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)는 베어링(14)(16)과 고정구(18)를 매개로 서로 공회전 가능하게 결합됨과 더불어, 허브몸체(10)에는 다수의 핀(20)이 설치되고 브레이크 디스크(12)에는 상기 핀(20)의 돌출 및 삽입으로 허브몸체(10)와의 결합 및 해제가 이루어지게 핀결합홀(24)이 형성되는 한편, 상기 핀(20)은 구동절환스위치(2)에 의해 작동되는 엑튜에이터(22)가 포함되어진 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 구동절환스위치(2)에 의해 작동되는 핀(20)에 의해 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)를 결합시켜 간단하고 확실한 구동력 단속을 수행하는 단속장치를 제공한다.

이를 위한 본 발명은 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)와의 핀결합과 해제로 전륜으로의 구동력 단속이 수행되게 허브몸체(10)가 전륜사프트(3)와 일체로 결합된다.

그리고, 이 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)는 베어링(14)(16)을 매개로 서로 공회전 가능하게 결합된다.

한편, 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)가 결합되는 경우 전륜을 고정하기 위한 별도의 수단이 필요하게 되며, 따라서 본 발명에서는 별도의 고정구(18)가설치된다.

즉, 종래에는 휠포크(26)에 의해 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)가 일체로 회전되게 결합되어져 전륜이 브레이크 디스크(12)에 고정되지만 본 발명에서는 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)가 서로 공회전 되게 결합되어야 하므로, 휠포크(26)는 허브몸체(10)를 구속시키지 말아야 된다.

따라서, 브레이크 디스크(12)의 장착위치를 구속시킬 별도의 수단이 필요하며 본 발명에서는 고정구(18)가 브레이크 디스크(12)의 외측으로 돌출되게 허브몸체(10)에 장착되어 이 고정구(18)와 허브몸체(10) 사이에 브레이크 디스크(12)가 장착되도록 하여 브레이크 디스크(12)의 이탈을 방지하도록 한 것이다.

이러한 고정구(18)에 의해 브레이크 디스크(12)의 장착위치가 구속되어 지며, 베어링(14)(16)이 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12) 사이의 공회전을 보조하게 된다.

베어링(14)(16)은 도시된 바와 같이 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)의 각 결합부에 장착되어 진다.

즉, 허브몸체(10)의 외주와 브레이크 디스크(12)의 내주 접촉부에 베어링(14)이 장착되어 허브몸체(10)가 브레이크 디스크(12)를 통해 전륜를 지지하도록 하였으며, 허브몸체(10)의 돌출부 외주와 브레이크 디스크(12)의 관통홀 내주와의 접촉부에 베어링(16)이 장착되어 브레이크 디스크(12)의 지지를 보조하고 상기 돌출부에 고정구(18)가 장착되어진다.

이러한 본 발명에 의해 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)는 서로 공회전이 가능한 상태가 되며, 상기 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)를 결합하여 전륜구동력의 접속이 수행되게 허브몸체(10)에 핀(20)과 엑튜에이터(22)가 장착되어지는 것이다.

상기 엑튜에이터(22)는 전술된 바와 같이 구동절환스위치(2)에 의해 작동되는 것이며, 이러한 엑튜에이터(22)에 의해 핀(20)의 돌출과 삽입이 제어된다.

상기 엑튜에이터(22)로는 전동모우터 등이 일반적이며, 모우터의 회전운동이 직선운동으로 변환되는 변환수단이 포함되어 있음도 일반적인 것이다.

한편, 브레이크 디스크(12)에는 상기 핀(20)과의 결합을 위한 핀결합홀(24)이 형성되어 있어, 사용자가 총륜모드로 구동력절환스위치(2)를 조작하게 되면 트랜스퍼에서 전륜샤프트(3)로의 구동력이 전달됨과 더불어 엑튜에이터(22)가 작동된다.

엑튜에이터(22)가 작동되어 허브몸체(10)로부터 핀(20)이 돌출되고 이 핀(20)이 브레이크 디스크(12)의 핀결합홀(24)에 삽입되어지면 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)가 결합되며, 이에 의해 전륜샤프트(3)로의 구동력이 접속됨과 동시에 전륜샤프트(3)와 전륜의 접속이 수행되어 구동력이 전륜으로 전달되는 것이다.

또한, 사용자가 2륜구동모드로 구동력절환스위치(2)를 조작하게 되면 트랜스퍼에서 전륜샤프트(3)로의 구동력이 단락됨과 더불어 엑튜에이터(22)가 핀(20)을 복귀시켜 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)의 결합이 해제되며, 이에 의해 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)는 서로 공회전 상태가 되어지는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 전륜샤프트와 결합된 허브몸체와 전륜과 결합된 브레이크 디스크가 구동절환스위치에 의해 핀결합 및 그 해제가 수행되도록 함으로써, 그 구조가 간단하고 2륜에서의 4륜구동전환 또는 4륜에서 2륜구동전환이 용이하여 작동불량의 발생율이 낮고 적용이 용이하다는 이점이 있다.

Claims

허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)와의 핀결합과 해제로 전륜으로의 구동력 단락 및 접속이 수행되도록 허브몸체(10)가 전륜사프트(4)와 일체로 회동되게 결합되고 이 허브몸체(10)와 브레이크 디스크(12)는 베어링(14)(16)과 고정구(18)를 매개로 서로 공회전 가능하게 결합됨과 더불어, 허브몸체(10)에는 다수의 핀(20)이 설치되고 브레이크 디스크(12)에는 상기 핀(20)의 돌출 및 삽입으로 허브몸체(10)와의 결합 및 해제가 이루어지게 핀결합홀(24)이 형성되는 한편, 상기 핀(20)은 구동절환스위치(2)에 의해 작동되는 엑튜에이터(22)가 포함되어진 총륜구동차량의 전륜구동력 단속장치.