KR100504655B1 - Power train for FF vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 전륜구동차량의 동력전달구조는 센터 베어링의 추가에 따라 차량의 중량이 증대되고 배기계와 센터 베어링의 간섭으로 인하여 배기계의 레이아웃이 제한되고 센터 베어링에 열해가 발생되는 문제점이 있기 때문에,According to the present invention, the power transmission structure of the conventional all-wheel drive vehicle has a problem in that the weight of the vehicle increases with the addition of the center bearing, the layout of the exhaust system is limited due to the interference between the exhaust system and the center bearing, and thermal damage occurs in the center bearing. ,
센터 샤프트에 결합된 차동기어가 변속기 출력축의 파이널 기어에 치합되어 회전되도록 하는 차동기어센터와, 일단이 상기 차동기어센터의 센터 샤프트의 일단에 드라이브 조인트에 의해 연결되고 타단은 일측 바퀴에 연결된 숏 드라이브 샤프트와, 일단이 상기 센터 샤프트의 타단에 연결되고 타단은 타측 바퀴에 연결된 롱 드라이브 샤프트로 구성된 전륜구동차량의 동력전달구조에 있어서, 상기 롱 드라이브 샤프트와 센터 샤프트의 조인트 앵글이 상기 숏 드라이브 샤프트와 센터 샤프트의 조인트 앵글과 동일한 각도가 되도록 상기 차동기어센터의 차동기어와 변속기 출력축의 파니얼 기어가 서로 엇각으로 배치됨으로써,A differential gear center which allows the differential gear coupled to the center shaft to be engaged with the final gear of the transmission output shaft, and a short drive having one end connected to one end of the center shaft of the differential gear center by a drive joint and the other end connected to one wheel. In a power transmission structure of a front wheel drive vehicle consisting of a shaft and one end is connected to the other end of the center shaft and the other end is connected to the other wheel, the joint angle of the long drive shaft and the center shaft and the short drive shaft Since the differential gear of the differential gear center and the panical gear of the transmission output shaft are disposed at right angles to each other so as to have the same angle as the joint angle of the center shaft,
센터 베어링이 설치되지 않으므로 배기계의 레이아웃이 용이하게 되고 원가를 절감할 수 있으며 차량의 총중량이 감소되어 연비를 증대시킬 수 있는 전륜구동차량의 동력전달구조에 관한 것이다.Since the center bearing is not installed, the layout of the exhaust system can be facilitated, the cost can be reduced, and the power transmission structure of the front wheel drive vehicle that can increase fuel efficiency by reducing the total weight of the vehicle.
Description
본 발명은 변속기에서 나오는 동력을 드라이브 조인트 및 드라이브 샤프트를 통해 양측 바퀴로 전달하는 동력전달구조에 관한 것으로서, 특히 전륜구동차량에서 길이가 서로 다른 부등장 드라이브 샤프트를 이용하여 동력을 전달할 수 있도록 하여 배기계의 레이아웃이 용이하도록 함과 동시에 센터 베어링을 삭제하여 차량 중량을 감소시킬 수 있도록 하는 전륜구동차량의 동력전달구조에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission structure for transmitting power from a transmission to both wheels through a drive joint and a drive shaft, and in particular, an exhaust system by allowing power to be transmitted using an independant drive shaft having a different length from a front wheel drive vehicle. The present invention relates to a power transmission structure of a front wheel drive vehicle that facilitates the layout and reduces the weight of a vehicle by eliminating the center bearing.
일반적으로 전륜구동차량의 동력전달구조는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기(20)의 동력을 전달받아 바퀴(30)측으로 전달하는 차동기어(21)와, 상기 차동기어(21)와 연결되어 상기 차동기어(21)에서 차동된 동력을 전달받는 센터 샤프트(22)와, 일단이 상기 센터 샤프트(22)에 연결되고 타단은 바퀴(30)에 연결되어 상기 센터 샤프트(22)의 회전력을 바퀴(30)로 전달하는 드라이브 샤프트(23)와, 상기 센터 샤프트(22)와 드라이브 샤프트(23)를 소정 각도로 연결해주는 드라이브 조인트(24)와, 상기 센터 샤프트(22)와 드라이브 샤프트(23) 사이의 조인트 앵글()이 동일 각도가 되도록 일측 드라이브 조인트(23) 측부에 설치된 센터 베어링(25)으로 구성되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 차동기어(21)에는 상기 변속기(20)의 출력을 전달받을 수 있도록, 상기 변속기(20)의 파이널 기어(21a)가 치합되는 링 기어(21b)가 구비된다. 상기 차동 기어(21)의 링 기어(21b)는, 상기 변속기(20)의 파이널 기어(21a)와 평행하게 배치된다.In general, the power transmission structure of the front wheel drive vehicle is connected to the differential gear 21 and the differential gear 21 to receive the power of the transmission 20 to the wheel 30 side as shown in FIG. The center shaft 22 receives the differential power from the differential gear 21 and one end is connected to the center shaft 22 and the other end is connected to the wheel 30 so as to rotate the rotational force of the center shaft 22. 30, a drive joint 24 connecting the center shaft 22 and the drive shaft 23 at a predetermined angle, between the center shaft 22 and the drive shaft 23. Joint angle of ) Is composed of a center bearing 25 provided on one side of the drive joint 23 so as to have the same angle. As shown in FIG. 5, the differential gear 21 is provided with a ring gear 21b to which the final gear 21a of the transmission 20 is engaged to receive the output of the transmission 20. . The ring gear 21b of the differential gear 21 is disposed in parallel with the final gear 21a of the transmission 20.
상기와 같이 구성된 종래의 전륜구동차량의 동력전달구조에서는 변속기(20)의 출력이 차동기어(21)로 전달되고, 상기 차동기어(21)에서 차동된 동력이 상기 드라이브 샤프트(23) 또는 센터 샤프트(22) 및 드라이브 샤프트(23)을 통해 바퀴(30)로 전달되어 주행이 가능하도록 하고 있다.In the power transmission structure of the conventional front wheel drive vehicle configured as described above, the output of the transmission 20 is transmitted to the differential gear 21, the power differential in the differential gear 21 is the drive shaft 23 or the center shaft It is transmitted to the wheel 30 via the 22 and the drive shaft 23, and it is possible to drive.
그런데, 상기 차동기어(21)는 변속기(20)의 위치가 일측으로 편심되어 있는 관계로 차량의 중심으로부터 일측으로 치우쳐 설치되는 것이 보통이다. 따라서, 차동기어(21)와 양측 바퀴(30) 사이의 거리가 서로 달라지게 된다.However, since the position of the transmission 20 is eccentric to one side, the differential gear 21 is usually installed to be biased from one side of the center of the vehicle. Therefore, the distance between the differential gear 21 and both wheels 30 is different from each other.
따라서, 세계의 유수한 자동차 업체들은 대부분 센터 베어링(25)을 설치하여 양측 드라이브 샤프트(23)의 길이 및 조인트 앵글을 동일하게() 유지하고 있다.Therefore, most of the world's leading automakers install center bearings 25 so that the length and joint angle of both drive shafts 23 are equal ( Maintain.
그러나, 상기한 종래의 전륜구동차량의 동력전달구조는 상기 센터 베어링(25)의 추가에 따라 차량의 중량이 증대되고 배기계(11)와 센터 베어링(25)의 간섭으로 인하여 배기계(11)의 레이아웃이 제한되고 센터 베어링(25)에 열해가 발생되는 문제점이 있다.However, the power transmission structure of the conventional front wheel drive vehicle is the layout of the exhaust system 11 due to the weight of the vehicle increases with the addition of the center bearing 25 and the interference of the exhaust system 11 and the center bearing 25. This is limited and there is a problem that thermal damage occurs in the center bearing 25.
즉, 양측 드라이브 샤프트(23)의 길이 및 조인트 앵글을 일치시키기 위해서 센터 베어링(25)을 설치하는 경우 센터 베어링(25)은 엔진의 배기계(11) 측에 설치된다. 센터 베어링(25)이 설치되는 경우 센터 베어링(25)의 설치 공간으로 인하여 배기계(11)는 일측으로 치우친 형상이 되는 것이다. 또, 상기 센터 베어링(25)이 고온의 배기계(11)의 측면에 설치되므로 배기열에 의한 열해를 입을 수 있다.That is, when the center bearing 25 is installed in order to match the length and the joint angle of both drive shafts 23, the center bearing 25 is installed on the exhaust system 11 side of the engine. When the center bearing 25 is installed, the exhaust system 11 is inclined to one side due to the installation space of the center bearing 25. In addition, since the center bearing 25 is provided on the side surface of the high temperature exhaust system 11, thermal damage caused by exhaust heat can be caused.
도2,3은 종래의 다른 기술에 따른 전륜구동차량의 동력전달구조를 나타낸 도면이다.도 2,3에 도시된 종래의 다른 기술에 따른 전륜구동차량의 동력전달구조는, 차동기어(21')가 차량의 중심으로부터 일측으로 치우치게 설치되고, 양측의 드라이브 샤프트(23,23')의 길이가 서로 달라지게 된다. 그 결과 센터 샤프트(22)와 드라이브 샤프트(23,23')를 연결하는 드라이브 조인트(24,24')의 조인트 앵글 역시 달라지게 되며(), 이는 양측 바퀴의(30,30') 구동 효율차를 야기하여 주행중 한쪽으로 치우치게 되는 문제점을 보이게 된다.2 and 3 are diagrams showing the power transmission structure of the front wheel drive vehicle according to another conventional technology. The power transmission structure of the front wheel drive vehicle according to another conventional technology shown in FIGS. 2 and 3 is a differential gear 21 '. ) Is installed to one side from the center of the vehicle, and the lengths of the drive shafts 23 and 23 'on both sides are different from each other. As a result, the joint angles of the drive joints 24 and 24 'connecting the center shaft 22 and the drive shafts 23 and 23' are also different ( This results in a difference in driving efficiency of both wheels (30, 30 '), which is biased to one side of the driving.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차동기어센터를 약간 비틀어 설치하는 간단한 구조 변경으로 길이가 서로 다른 드라이브 샤프트가 동일한 조인트 앵글을 갖도록 함으로써 배기계의 레이아웃을 용이하게 하고 센터 베어링을 삭제하여 차량의 총중량을 줄일 수 있도록 하는 전륜구동차량의 동력전달구조를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the layout of the exhaust system facilitates the layout of the exhaust system by allowing the drive shafts having different lengths to have the same joint angle by a simple structural change that slightly displaces the differential gear center. It is an object of the present invention to provide a power transmission structure of a front wheel drive vehicle that can reduce the total weight of the vehicle by removing the bearing.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전륜구동차량의 동력전달구조는, 변속기와 연결되어 변속기의 동력을 차동시키는 차동기어와; 상기 차동기어와 연결되어 상기 차동기어에서 차동된 동력을 전달받는 센터 샤프트와; 일단이 상기 센터 샤프트와 드라이브 조인트를 통해 연결되고, 타단이 좌/우측 구동바퀴와 각각 연결된 숏 드라이브 샤프트,롱 드라이브 샤프트를 포함하고; 상기 차동기어에는 상기 변속기와 연결될 수 있도록 상기 변속기의 파이널 기어와 치합된 링 기어가 구비되고; 상기 파이널 기어와 링 기어는, 상기 롱 드라이브 샤프트와 센터 샤프트의 조인트 앵글이 상기 숏 드라이브 샤프트와 센터 샤프트의 조인트 앵글과 동일한 각도가 되도록 서로 엇각으로 치합된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power transmission structure of a front wheel drive vehicle including: a differential gear connected to a transmission to differential power of the transmission; A center shaft connected to the differential gear to receive differential power from the differential gear; A short drive shaft, one end connected to the center shaft and the drive joint, and the other end connected to the left and right drive wheels, respectively; The differential gear is provided with a ring gear meshed with a final gear of the transmission so as to be connected to the transmission; The final gear and the ring gear may be engaged with each other such that the joint angles of the long drive shaft and the center shaft are at the same angle as the joint angles of the short drive shaft and the center shaft.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 전륜구동차량의 동력전달구조는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 변속기의 파이널 기어(51a)와 치합되는 링 기어(51b)가 구비되어 상기 변속기에서 출력된 동력을 차동시키는 차동기어(51)와, 상기 차동기어(51)와 연결되어 상기 차동기어(51)에서 차동된 동력을 전달받는 센터 샤프트(52)와, 상기 센터 샤프트(52)의 일단과 일측 바퀴(60)를 연결하는 숏 드라이브 샤프트(53)와, 상기 센터 샤프트(52)의 타단과 타측 바퀴(60')을 연결하는 롱 드라이브 샤프트(53')로 구성된다. 상기 숏 드라이브 샤프트(53)와 롱 드라이브 샤프트(53')는, 상기 센터 샤프트(52)와 드라이브 조인트(54)을 통해 연결된다.The power transmission structure of the front wheel drive vehicle according to the present invention is provided with a ring gear 51b engaged with the final gear 51a of the transmission as shown in FIGS. 4 and 5 to differential the power output from the transmission. A center shaft 52 connected to the gear 51, the differential gear 51 to receive differential power from the differential gear 51, one end of the center shaft 52 and one wheel 60; It consists of a short drive shaft 53 for connecting, and a long drive shaft 53 'for connecting the other end of the center shaft 52 and the other wheel (60'). The short drive shaft 53 and the long drive shaft 53 ′ are connected to the center shaft 52 and the drive joint 54.
이때, 상기 롱 드라이브 샤프트(53')와 센터 샤프트(52)의 조인트 앵글()이 상기 숏 드라이브 샤프트(53)와 센터 샤프트(52)의 조인트 앵글()과 동일한 각도가 되도록, 상기 차동기어(51)의 링 기어(51b)는 상기 변속기의 파이널 기어(51a)와 서로 엇각으로 배치된다. 또, 상기 파이널 기어(51a)와 상기 링 기어(51b)는 각각 헬리컬 타입으로 형성되어 하이포이드 기어 방식 또는 스파이어럴 기어 방식으로 치합된다.At this time, the joint angle of the long drive shaft 53 'and the center shaft 52 ( ) Is the joint angle of the short drive shaft 53 and the center shaft 52 The ring gear 51b of the differential gear 51 is disposed at a right angle with the final gear 51a of the transmission so as to be the same angle as. In addition, the final gear 51a and the ring gear 51b are each formed in a helical type and engaged with the hypoid gear type or the spiral gear type.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전륜구동차량의 동력전달구조는 숏 드라이브 샤프트(53)와 롱 드라이브 샤프트(53')의 길이가 서로 다름에도 불구하고 구동 효율차가 발생되지 않게 된다.In the power transmission structure of the front wheel drive vehicle according to the present invention configured as described above, the drive efficiency difference does not occur even though the lengths of the short drive shaft 53 and the long drive shaft 53 'are different from each other.
변속기에서 나온 회전력은 파이널 기어(51a)와 링 기어(51b)의 치합을 통해 차동기어(51)로 전달되고, 상기 차동기어(51)에서 차동된 동력에 의해 센터 샤프트(52)가 회전하게 되며, 상기 센터 샤프트(52)의 회전력이 드라이브 조인트(54)를 통해 숏 드라이브 샤프트(53) 및 롱 드라이브 샤프트(53')로 전달되어 양측 바퀴(60,60')를 회전시키게 된다.The rotational force from the transmission is transmitted to the differential gear 51 through the engagement of the final gear 51a and the ring gear 51b, and the center shaft 52 is rotated by the differential power in the differential gear 51. The rotational force of the center shaft 52 is transmitted to the short drive shaft 53 and the long drive shaft 53 'through the drive joint 54 to rotate both wheels 60 and 60'.
이때, 상기 숏 드라이브 샤프트(53)와 롱 드라이브 샤프트(53')의 길이는 서로 다르지만, 상기 파이널 기어(51a)와 링 기어(51b)가 엇각으로 치합됨에 따라 상기 센터 샤프트(52)가 수평선에 대하여 일정 정도 경사지게 설치되기 때문에 상기 숏/롱 드라이브 샤프트(53/53')와 센터 샤프트(52) 사이의 조인트 앵글()은 동일하다. 따라서, 조인트 앵글()에 따른 구동 효율이 동일하게 되며, 양측 바퀴(60,60')가 동일 속도로 회전하게 되므로 주행중 한쪽으로 기울지 않게 된다.In this case, although the lengths of the short drive shaft 53 and the long drive shaft 53 'are different from each other, as the final gear 51a and the ring gear 51b are engaged with each other at an angle, the center shaft 52 is placed on a horizontal line. Since it is installed to be inclined to a certain degree, the joint angle between the short / long drive shaft 53/53 'and the center shaft 52 ( ) Is the same. Therefore, the joint angle ( The driving efficiency is the same, and both wheels 60 and 60 'are rotated at the same speed so that they do not tilt to one side of the driving.
이와 같이, 본 발명의 전륜구동차량의 동력전달구조는 센터 베어링이 설치되지 않으므로 배기계의 레이아웃이 용이하게 되고 원가를 절감할 수 있으며 차량의 총중량이 감소되어 연비를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.As such, the power transmission structure of the front-wheel drive vehicle of the present invention has the advantage that the center bearing is not installed so that the layout of the exhaust system can be facilitated, the cost can be reduced, and the total weight of the vehicle can be reduced to increase fuel economy.
도 1은 일반적인 전륜구동차량의 동력 전달구조가 도시된 구성도,1 is a configuration diagram showing a power transmission structure of a typical front wheel drive vehicle;
도 2는 전륜구동차량에 부등장 구동축을 설치한 상태가 도시된 구성도,2 is a configuration diagram showing a state in which an inequality driving shaft is installed in a front wheel drive vehicle;
도 3은 부등장 구동축을 이용한 동력 전달구조를 간략화한 도면,3 is a simplified diagram of a power transmission structure using an independence driving shaft;
도 4는 본 발명에 의한 전륜구동차량의 동력전달구조가 개략적으로 도시된 구성도,4 is a configuration diagram schematically showing a power transmission structure of a front wheel drive vehicle according to the present invention;
도 5는 본 발명에서 적용된 파이널 기어와 링 기어의 연결상태를 종래 기술과 비교한 도면이다.5 is a view comparing the connection state of the final gear and the ring gear applied in the present invention compared with the prior art.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
51 : 차동기어 51a : 파이널 기어51: differential gear 51a: final gear
51b : 링 기어 52 : 센터 샤프트51b: ring gear 52: center shaft
53 : 숏 드라이브 샤프트 53' : 롱 드라이브 샤프트53: short drive shaft 53 ': long drive shaft
54 : 드라이브 조인트 60,60' : 바퀴54: drive joint 60,60 ': wheel
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| KR20030091500A (en) | 2003-12-03 |
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