KR100530127B1 - 사륜구동 차량의 동력단속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사륜구동 차량의 동력단속장치에 관한 것으로, 트랜스퍼를 통해 전달되는 동력이 동력전달축을 거쳐 피니언 기어, 링기어 및 사이드 기어를 통해 드라이브 샤프트로 전달되는 사륜구동 차량의 동력단속장치에 있어서, 상기 사이드 기어와, 사이드 기어를 관통하는 인너 샤프트에 인너 샤프트의 위치에 따라 맞물리는 스플라인을 각각 형성하고, 인너 샤프트의 일측에는 펌프의 정압에 의해 구동되는 액츄에이터를 설치하여 펌프의 정압발생시 인너 샤프트와 사이드 기어가 치합되도록 구성하며, 인너 샤프트의 타측에는 리턴 스프링을 설치하여 펌프의 정압이 발생하지 않는 상태에서는 인너 샤프트와 사이드 기어가 분리되도록 구성함으로써 엔진에서 발생되는 진공압을 이용하지 않아 안정적인 주행모드의 절환이 가능해지고, 클러치 기어를 단속하기 위한 솔레노이드 밸브 등의 부품을 배제하여 레이아웃 측면에서 유리하며, 별도의 진공압 공급라인이 필요없게 되므로 구조가 간단해짐과 아울러 동력이 전달되는 양쪽 드라이브 샤프트를 제어함으로써 무부하 상태에서의 기어치합에 의한 이음 발생을 방지하고 연비가 향상되도록 한 것이다.

Description

사륜구동 차량의 동력단속장치{POWER CONTROL DEVICE OF FOUR WHEEL DRIVE VEHICLE}

본 발명은 사륜구동 차량의 동력단속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프압에 의해 드라이브 샤프트의 인너샤프트를 슬라이딩시켜 사이드 기어와의 동력전달을 절환하도록 한 사륜구동 차량의 동력단속장치에 관한 것이다.

일반적으로 리어휠 구동 파트타임 4륜구동 차량에서는 운전자의 조작에 따라 전륜에 동력을 전달할 수 있도록 프로펠러샤프트, 디퍼런셜, 드라이브 샤프트 등으로 구성된 장치를 가지고 있다.

종래에는 도 1에 도시한 바와 같이, 트랜스퍼(1)를 통해 전달된 동력은 동력 전달축(2)에 연결된 링기어(4)를 구동시키고, 이 링기어(4)에 맞물린 피니언 기어(3)를 통해 좌우측 드라이브 샤프트(5a, 5b)로 동력을 전달한다.

이러한 4륜구동 차량은 운전자가 후륜의 구동력으로만 주행(2WD)을 할 경우 전륜 바퀴로부터 전달되는 회전력에 의하여 동력 전달축(2), 링기어(4), 피니언 기어(3), 바퀴 구동축(5a, 5b) 등이 공회전하게 되므로 많은 소음과 낮은 연비가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시한 바와 같은 동력전달장치에서는 전달되는 동력을 단속하기 위하여 액츄에이터(6)를 엔진에서 발생되는 진공압을 작동원으로 이용하도록 하고, 솔레노이드 밸브의 제어를 통해 액츄에이터(6) 내부에 두 개의 공간중 어느 한쪽을 진공상태로 설정하여 시프트 로드(7)가 움직이도록 구성된다. 상기 시프트로드(7)에 연결된 포크(8)와 슬리브(9)는 클러치 기어(10)를 단속함으로서 차량의 이륜 구동주행(2WD) 상태에서 디프와 동력 전달축의 공회전을 방지하며, 사륜구동 상태에서는 정상적인 동력전달을 가능하게 한다.

그러나, 이러한 종래 기술에 의한 동력전달 장치는 엔진에서 발생되는 진공압을 이용하기 때문에 엔진의 회전수에 따라 진공압이 일정하지 못하여 액츄에이터의 안정적인 동작이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 클러치 기어를 단속하기 위하여, 솔레노이드 밸브, 액츄에이터 등의 부품이 디프 외부에 부착설치되어 공간을 차지하므로 레이아웃 측면에서 불리하며, 별도의 진공압 공급라인이 필요하여 구조의 복잡해지는 문제가 있다.

그리고 동력이 전달되는 양쪽 드라이브 샤프트중 한쪽만을 제어하기 때문에 디프 내부의 차동기어는 주행모드에 관계없이 항상 회전하게 되어 무부하 상태에서의 기어치합에 의한 이음 발생의 여지가 있으며, 연비의 측면에서도 불리하다는 단점이 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 엔진에서 발생되는 진공압을 이용하지 않아 안정적인 주행모드의 절환이 가능하도록 하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 클러치 기어를 단속하기 위한 솔레노이드 밸브 등의 부품 및 진공압 공급라인을 배제하여 레이아웃 측면에서 유리해지고, 구조가 간단해지도록 하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동력이 전달되는 양쪽 드라이브 샤프트를 제어함으로써 무부하 상태에서의 기어치합에 의한 이음 발생을 방지하도록 하려는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트랜스퍼를 통해 전달되는 동력이 동력전달축을 거쳐 링기어, 피니언 기어 및 사이드 기어를 통해 드라이브 샤프트로 전달되는 사륜구동 차량의 동력단속장치에 있어서,상기 사이드 기어와, 상기 사이드 기어를 관통하는 인너 샤프트에 각각 형성되는 스플라인과; 상기 인너 샤프트의 일측에 설치되어 상기 펌프의 정압발생시 상기 인너 샤프트와 사이드 기어의 스플라인이 맞물리는 방향으로 인너 샤프트를 밀어주는 액츄에이터와; 상기 인너 샤프트의 타측에서 상기 액츄에이터쪽으로 탄력지지되는 상태로 설치되어 상기 펌프의 정압이 발생하지 않는 상태에서는 상기 인너 샤프트와 사이드 기어의 스플라인이 분리되는 방향으로 인너 샤프트를 밀어주는 리턴 스프링;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 엑츄에이터의 구동원인 펌프는 에어펌프인 것이 바람직하다.

상기 인너 샤프트는 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 좌,우측 인너샤프트가 결합된 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 의한 사륜구동 차량의 전륜동력 전달장치의 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명 장치의 동작 상태 단면도로서, 도 4는 사륜구동시의 상태도, 도 5는 이륜구동시의 상태도이다.

트랜스퍼(11)를 통해 전달되는 동력전달축(12)이 구동시키는 링기어(14) 및 피니언 기어(13)와, 상기 피니언 기어(13)와 연결되는 사이드 기어(16)에 스플라인(16a)이 형성되어 있고, 상기 사이드 기어의 스플라인과 치합되도록 드라이브 샤프트(15a)(15b)의 좌,우측 인너 샤프트(17)(18)의 외주면에 스플라인(17a)(18a)이 형성되어 있다.

이러한 좌측 인너 샤프트의 일측에는 액츄에이터(19)가 설치되어 있고, 엑츄에이터(19)는 에어펌프(미도시)와 연결되어 있으며, 우측 인너 샤프트(18)의 타측에는 리턴 스프링(20)이 아웃 샤프트(15b) 사이에 개재되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 사륜구동 차량의 동력단속장치의 동작을 설명한다.

엑츄에이터(19)는 에어펌프에서 발생되는 정압에 의해 작동되는데, 먼저 4륜구동시에는 도 4에 도시한 바와 같이, 운전자가 사륜구동으로 절환시키면 에어펌프가 작동되어 정압이 발생되고, 에어펌프에서 발생되는 정압에 의해 엑츄에이터(19)가 좌,우측 인너 샤프트(17)(18)를 도면에서 우측으로 밀어주게 되어 좌,우측 인너샤프트의 스플라인(17a)(18a)과 사이드 기어의 스플라인(16a)이 맞물리게 된다. 이때, 좌,우측 인너샤프트(17)(18)를 탄력지지하고 있는 리턴 스프링(20)은 압축된 상태가 된다.

따라서 동력전달축(12)에서 전달되는 동력이 링기어(14), 피니언 기어(13)와 사이드 기어(16)를 통해 좌,우측 인너샤프트(17)(18)에 전달되므로 좌,우측 드라이브 샤프트(15a)(15b)가 구동됨으로써 전륜이 구동되어 4륜구동 상태가 되는 것이다.

또한, 운전자가 스위치를 이륜구동으로 절환시키면, 에어펌프의 동작이 멈추게 되어 대기압으로 방출된 상태가 되어 도 5에 도시한 바와 같이, 좌,우측 인너샤프트(17)(18)는 리턴 스프링(20)의 탄성력에 의해 도면에서 우측방향으로 이동되면서 좌,우측 인너샤프트의 스플라인(17a)(18a)과 사이드 기어의 스플라인(16a)이 분리된다.

따라서 동력전달축(12)으로 부터 전달되는 동력은 사이드 기어(16)에서 좌,우측 인너샤프트(17)(18)로 전달되지 않게 되어 전륜구동 상태가 단속된다. 이때, 동일하게 전륜으로부터 전달되는 회전력이 차단되는 상태로 이륜구동 상태가 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 사륜구동 차량의 동력단속장치는 엔진에서 발생되는 진공압을 이용하지 않아 안정적인 주행모드의 절환이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 클러치 기어를 단속하기 위한 솔레노이드 밸브 등의 부품을 배제하여 레이 아웃 측면에서 유리하며, 별도의 진공압 공급라인이 필요없게 되므로 구조가 간단해지는 효과가 있다.

그리고 동력이 전달되는 양쪽 드라이브 샤프트를 제어함으로써 무부하 상태에서의 기어치합에 의한 이음 발생을 방지하고 연비가 향상되는 등의 효과가 있다.

도 1은 일반적인 사륜구동 차량의 전륜동력 전달장치의 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 사륜구동 차량의 동력단속장치의 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 사륜구동 차량의 전륜동력 전달장치의 단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 장치의 동작 상태 단면도로서,

도 4는 사륜구동시의 상태도.

도 5는 이륜구동시의 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 ; 트랜스퍼 12 ; 동력전달축

13 ; 피니언 기어 14 ; 링기어

15a,15b ; 드라이브 샤프트 16 ; 사이드 기어

16a ; 스플라인 17,18 ; 좌,우측 인너 샤프트

17a,18a ; 스플라인 19 ; 액츄에이터

20 ; 리턴 스프링

Claims (3)

1. 트랜스퍼를 통해 전달되는 동력이 동력전달축을 거쳐 링기어, 피니언 기어 및 사이드 기어를 통해 드라이브 샤프트로 전달되는 사륜구동 차량의 동력단속장치에 있어서,

   상기 사이드 기어와, 상기 사이드 기어를 관통하는 인너 샤프트에 각각 형성되는 스플라인과;

   상기 인너 샤프트의 일측에 설치되어 상기 펌프의 정압발생시 상기 인너 샤프트와 사이드 기어의 스플라인이 맞물리는 방향으로 인너 샤프트를 밀어주는 액츄에이터와;

   상기 인너 샤프트의 타측에서 상기 액츄에이터쪽으로 탄력지지되는 상태로 설치되어 상기 펌프의 정압이 발생하지 않는 상태에서는 상기 인너 샤프트와 사이드 기어의 스플라인이 분리되는 방향으로 인너 샤프트를 밀어주는 리턴 스프링;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 사륜구동 차량의 동력단속장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 엑츄에이터의 구동원인 펌프는 에어펌프인 것을 특징으로 하는 사륜구동 차량의 동력단속장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 인너 샤프트는 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 좌,우측 인너샤프트가 결합된 것을 특징으로 하는 사륜구동 차량의 동력단속장치.