KR100821141B1

KR100821141B1 - 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치

Info

Publication number: KR100821141B1
Application number: KR1020060106050A
Authority: KR
Inventors: 이종황
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-04-14

Abstract

본 발명의 목적은 FGR 값을 감소시키지 않고도 리어액슬의 온도를 낮추어 리어액슬의 내구성을 향상시킬 수 있는 리어액슬의 가변형 냉각장치를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 트랜스미션의 구동력을 뒤차축에 전달해 주는 리어액슬에 있어서,

상기 리어액슬의 하우징 저면에 차량의 주행에 의해 차체 바닥을 타고 후방으로 흐르는 공기 유속에 비례하는 힘을 받아 그의 선단 입구가 하측으로 벌어져 공기를 상기 하우징으로 유도하는 통로를 형성하게 되는 공기 흐름 유도 장치가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

리어액슬, 하우징, 공기흐름유도장치, 판상부재, 공기프로텍터

Description

리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치{Changeable cooling apparatus of rear axle}

도 1은 본 발명에 의한 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치를 나타내는 측면도

도 2는 동상 장치의 작동 상태를 나타내는 측면도

도 3은 동상 장치의 정면 형상을 개략적으로 도시한 정면도

도 4는 차량 후륜 구동을 위한 일반적 구조의 리어 액슬 장치를 나타낸 도면

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 리어액슬 4 : 하우징

5 : 공기흐름유도장치 6 : 판상부재

7 : 공기프로텍터 8 : 후단링크부재

9,10,12,13,14 : 힌지 11 : 전방링크부재

15 : 인장스프링 16 : 스프링스토퍼

본 발명은 엔진의 동력을 뒤차축에 전달하는 리어액슬의 냉각 성능을 향상하 기 위한 가변형 냉각장치에 관한 것이다.

차동기어는 주행중에 선회하거나 노면에 요철이 있는 경우에 좌우의 바퀴에 회전차가 생길 필요가 있을 때(회전차가 생기지 않으면 좌우 어느쪽의 바퀴가 슬립을 일으켜 원활한 주행을 할 수 없슴) 자동적으로 회전차를 주어서 원활한 주행을 할 수 있도록 한 것으로, 트랜스미션의 추진축으로부터의 동력을 직각 또는 그것에 가까운 각도로 바꾸어 뒤차축에 전달함과 동시에 토크를 증대시켜 최종 감속을 행하게 되는 종감속기어 장치와 함께 리어액슬 하우징에 설치되는데, 이를 리어액슬이라 부르고 있다.

이와같이 리어액슬(21)은 도 4에 도시하는 것과 같이 트랜스미션으로부터 오는 동력을 추진축(22)을 통해 받아, 이 받은 동력을 후륜을 구동하는 뒤차축(23)에 전달해 주게 되는 구성인데, 이를 위해 리어액슬하우징(24)내에는 많은 기어들이 서로 맞물려 회전하도록 설치되고, 또 원활한 회전을 위해 베어링을 구비하는 등으로 인해 맞물린 기어 부분 및 베어링부가 고속 회전함에 따라 마모를 일으키고 과열될 수 있어 마모를 방지하고 냉각시키기 위해 리어액슬 하우징내에는 통상 오일을 수용하고 있다.

그러나 리어액슬(21)은 엔진이나 트랜스미션의 어떤 조건보다도 차속에 비례하여 온도가 올라가게 되는 장치로서, 특히 후륜 구동차량의 경우에는 고속 주행시 후륜 구동에 걸리는 부하가 크므로 리어액슬이 쉽게 과열될 수 있고 고속 운전조건하에서 리어액슬 하우징내의 온도가 급상승하게 되면 내구성을 크게 약화시키게 되는 문제가 있으나, 현재는 리어액슬하우징내에 들어 있는 오일에 의한 기어부품들 과 베어링의 냉각이 이루어지고 있을 뿐이어서, 냉각을 위한 오일 온도 자체가 상승하면 냉각 기능을 상실하여 베어링 등의 과열을 가져오는 원인이 되므로써 장치의 내구성이 크게 저하될 수 밖에 없었다.

한편 리어액슬(21)의 냉각 성능을 향상하기 위해서는 FGR값(리어액슬을 보다 지면에 가깝게 돌출하도록 설치하여 외부 공기의 영향을 받도록 한 것)을 낮추는 방안이 있으나, 이 경우 리어액슬의 냉각성은 향상되나 동력 전달성능과 연비 측면에서 불리하게 되므로, 리어액슬 하우징의 용량을 증대시켜 냉각성을 향상시키는 방법이 적용되고 있으나, 리어액슬하우징의 용량 증대는 큰 원가 상승을 동반하게 되므로 그리 바람직한 방안은 될 수 없었다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 FGR 값을 감소시키지 않고도 리어액슬의 온도를 낮추어 리어액슬의 내구성을 향상시킬 수 있는 리어액슬의 가변형 냉각장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 트랜스미션의 구동력을 뒤차축에 전달해 주는 리어액슬에 있어서,

그리고 본 발명에 따른 상기 공기흐름 유도장치는 그의 후단부측이 하우징과의 사이에 공기가 통과하도록 하는 틈새를 두고 회동힌지에 의해 하우징에 연결되고, 그의 선단부측으로 주행시 맞바람을 받아 상기 회동힌지를 중심점으로 회동하여 입구를 벌어지게 하는 공기프로텍터가 마련된 판상부재를 포함하고 있으며, 또 차량 속도가 낮을 때에는 상기 공기 프로텍터에 가해지는 풍압을 이기고 상기 판상부재의 선단부가 상기 하우징에 밀착하도록 잡아당기는 힘을 가하도록 설치되는 인장스프링을 포함하여 구성되고 있다.

또 본 발명에 따르면 상기 판상부재는 그의 몸체 도중이 분할되어 힌지로 연결되므로써 상기 힌지를 중심점으로 상대적 꺽어짐이 허용되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따르면 상기 판상부재의 후단부는 회동힌지로 접속되는 후단 링크 부재를 통해 하우징에 회동가능하게 접속된 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르면 상기 판상부재의 전방부는 회동힌지를 통해 하우징에 회동가능하게 접속하는 전방링크 부재에 회동힌지로써 회동가능하게 접속하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기 인장스프링의 이탈을 방지하는 스프링 스토퍼가 각기 상기 하우징과 판상부재에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 차속이 영일 때 상기 판상부재는 인장스프링의 잡아당김에 의해 하우징 저면에 밀착하며, 이때 상기 전방 링크부재는 대략 수평 위치를 가지도록 접혀지는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기 공기 프로텍터는 풍압을 받는 면이 곡면으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치를 나타내는 도면으로, 장치의 작동전의 상태를 나타낸 측면도이며, 도 2는 동상 장치의 작동 상태를 나타내는 측면도이다.

그리고 도 3은 동상 장치의 정면 형상을 개략적으로 도시한 정면도이다.

도면에 있어 부호 1은 엔진으로부터 트랜스미션을 통해 전해지는 동력을 추진축(2)을 통해 전달 받아 뒤차축(3)에 전달하는 리어액슬이며, 리어액슬(1)은 내부에 차동기어 장치와 종감속기어장치를 내장하는 하우징(4)을 구비하고 있다.

하우징(4)의 저면에는 공기흐름 유도장치(5)가 설치되는데, 공기흐름 유도장치(5)는 전방으로 부터 받게 되는 풍압에 의해 그의 경사각이 조절되는 넓은 면적의 판상부재(6)를 구비하고 있으며, 이 판상부재(6)의 전방에는 차량이 주행할 때 풍압을 정면으로 받아내는 공기프로텍터(7)가 설치되어 있으며, 공기프로텍터(7)는 풍압을 잘 받을 수 있도록 오목한 곡면 형상을 가지고 있다.

상기한 판상부재(6)의 후단의 양측은 하우징(4)과의 사이에 공기가 통과할 수 있는 공간을 두고 후단 링크부재(8)에 의해 회동힌지(9)(10)를 통해 하우징(4)에 회동 움직임이 허용되는 구조로 접속되며, 판상부재(6) 선단의 양측 역시 전방 링크부재(11)에 의해 회동힌지(12)(13)를 통해 하우징(4)에 회동 움직임이 허용되는 구조로 접속되어 있다.

상기한 판상부재(6)는 그의 몸체 도중이 분할되어 힌지(14)로 꺾어짐에 가능하게 연결되어 있으며, 상기 판상부재(6)의 전방에는 상기 판상부재(6)를 항시 하우징(4)의 바닥면측으로 끌어당기는 힘을 가하는 인장스프링(15)이 설치되며(인장스프링의 일단은 하우징에 고정되고, 타단은 판상부재에 고정), 그 인장스프링(15)의 이탈을 방지하기 위한 스프링 스토퍼(16)가 마련되어 있다.

그리고 상기 판상부재(6)는 그의 선단이 공기 유속에 따라 하부로 쳐져, 측면에서 보면 전방측이 하향 경사지는 형태로 작동하게 된다.

이상과 같은 본 발명은 차량의 정지시엔 공기프로텍터(7)에 풍압이 전혀 걸리지 아니하며, 또 저속 운전 조건하에서는 공기프로텍터(7)에 걸리는 풍압 보다는 인장스프링(15)의 당김력이 크므로 판상부재(6)는 하우징(4)의 바닥에 납짝하게 밀착되어 있는 상태로 있게 되는 반면, 고속 운전으로 인해 공기프로텍터(7)가 받게 되는 풍압이 인장스프링(15)의 인장력보다 커지게 되면, 그때 받게되는 풍압에 비례하여 판상부재(6)의 선단이 하강(힌지 구조이므로 후단을 기준점으로 선단이 지면측을 향해 처지게 된다)하며, 이에따라 하우징(4)과의 사이에 틈새가 크게 벌어지게 되면서 벌어진 틈새로 유입되는 공기가 후단으로 갈수록 하우징(4) 바닥면에 근접하도록 경사진 판상부재(6)의 유도를 따라 공기가 하우징(4)으로 유도되어 외부의 차가운 많은 공기가 하우징(4)을 스치고 지나가게 되어 하우징(4)의 냉각을 촉진하게 되는 것이다.

그러나 만일 차속이 감소하게 되면 인장스프링(15)의 장력에 의해 판상부재(6)를 잡아당겨 경사 정도가 점차 줄어들다가 차량이 정지하면, 전방링크부 재(11)가 거의 수평에 가깝게 되게 회동하여 하우징(4)의 바닥에 판상부재(6)가 밀착된 상태가 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 리어액슬 하우징의 저면에 차량의 주행에 의해 차체 바닥을 타고 후방으로 흐르는 공기 유속에 비례하는 힘을 받아 선단이 하측으로 처지도록 경사지게 되어 하우징과의 사이에 틈새를 크게 형성시키고, 그 틈새를 통해 도입되는 많은 찬 공기가 하우징으로 유도되도록 하므로써 고속 운전시 하우징의 냉각성을 향상시켜 리어액슬의 내부 부품들의 열손상을 방지하여 장치의 내구성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

Claims

트랜스미션의 구동력을 뒤차축(3)에 전달해 주는 리어액슬에 있어서,

상기 리어액슬(1)의 하우징(4) 저면에 차량의 주행에 의해 차체 바닥을 타고 후방으로 흐르는 공기 유속에 비례하는 힘을 받아 그의 선단 입구가 하측으로 벌어져 공기를 상기 하우징(4)으로 유도하는 통로를 형성하게 되는 공기흐름 유도장치(5)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공기흐름 유도장치(5)는 그의 후단부측이 하우징(4)과의 사이에 공기가 통과하도록 하는 틈새를 두고 회동힌지(9)(10)에 의해 하우징(4)에 연결되고, 그의 선단부측으로 주행시 맞바람을 받아 상기 회동힌지(9)(10)를 중심점으로 회동하여 입구를 벌어지게 하는 공기프로텍터(7)가 마련된 판상부재(6)를 포함하고 있으며, 차량 속도가 낮을 때에는 상기 공기프로텍터(7)에 가해지는 풍압을 이기고 상기 판상부재(6)의 선단부가 상기 하우징(4)에 밀착하도록 잡아당기는 힘을 가하도록 설치되는 인장스프링(15)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 2 항에 있어서,

상기 판상부재(6)는 그의 몸체 도중이 분할되어 힌지(14)로 연결되므로써 상기 힌지(14)를 중심점으로 상대적 꺾어짐이 허용되는 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 판상부재(6)의 후단부는 회동힌지(9)(10)로 접속되는 후단 링크부재(8)를 통해 하우징(4)에 회동가능하게 접속된 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 판상부재(6)의 전방부는 회동힌지(12)(13)로 접속되는 전방 링크부재(11)를 통해 하우징(4)에 회동가능하게 접속된 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 인장스프링(15)의 이탈을 방지하는 스프링 스토퍼(16)가 각기 상기 하우징(4)과 판상부재(6)에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 5 항에 있어서,

상기 판상부재(6)는 차량 속도가 영(0)일 때 인장스프링(15)의 잡아당김에 의해 하우징(4) 저면에 밀착하며, 이때 상기 전방 링크부재(11)는 수평 위치를 가지도록 접혀지는 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 공기프로텍터(7)는 풍압을 받는 면이 곡면으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 리어액슬의 냉각성 향상을 위한 가변형 냉각장치.