KR101562479B1 - 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치 - Google Patents

4륜 구동차량용 디스커넥트 장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 입력축상에 캠을 설치하여 슬리브를 균일하게 밀어줌으로써 적은 토크로도 슬리브를 밀어낼 수 있도록 함과 동시에 비틀림력이 발생되지 않도록 하며, 결합 동작시에 모터의 동력과 스프링의 탄성력을 이용하여 결합이 신속하게 이루어지도록 함으로써 전류 소모량을 줄여서 연비를 향상시킴과 동시에 결합속도를 빠르게 할 수 있는, 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치에 관한 것으로서,
일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 인풋 샤프트와, 상기한 인풋 샤프트와 수평으로 설치되어 있으며 상기한 인풋 샤프트와 마주보는 일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 아웃풋 샤프트와, 상기한 인풋 샤프트의 기어치와 아웃풋 샤프트의 기어치와 스플라인 결합되어 직선이동함으로써 동력을 전달 또는 차단시키는 슬리브와, 외주면에 캠핀이 돌출형성되어 있으며 상기한 슬리브를 밀어주기 위한 푸쉬링과, 상기한 푸쉬링이 내부에 삽입 조립되며 상기한 캠핀과 결합되는 캠홀이 형성되어 있으며 일단의 외주면에 기어치가 형성되어 있는 로터와, 상기한 로터의 기어치와 결합되는 웜기어와, 상기한 웜기어를 회전구동하기 위한 모터와, 상기한 로터와 인풋 샤프트의 사이에 설치되는 제1 베어링과, 상기한 제1 베어링을 고정하기 위한 하우징과, 상기한 출력 샤프트에 설치되는 제2 베어링과, 상기한 슬리브와 제2 베어링의 사이에 설치되는 스프링을 포함하여 이루어진다.

Description

4륜 구동차량용 디스커넥트 장치{Disconnecting device for 4 wheel driving vehicle}
이 발명은 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 입력축상에 캠을 설치하여 슬리브를 균일하게 밀어줌으로써 적은 토크로도 슬리브를 밀어낼 수 있도록 함과 동시에 비틀림력이 발생되지 않도록 하며, 결합 동작시에 모터의 동력과 스프링의 탄성력을 이용하여 결합이 신속하게 이루어지도록 함으로써 전류 소모량을 줄여서 연비를 향상시킴과 동시에 결합속도를 빠르게 할 수 있는, 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 4륜구동 차량은, 2륜구동 차량과는 달리, 풀 타임, 또는 파트 타임으로 차량의 전후륜 모두를 구동륜으로 사용할 수 있는 기능을 가진 자동차로서, 험로 주행을 목적으로하는 지프형 차량이나 레져용 차량, 그리고 특수한 목적을 위해 사용되어지는 특장차량에 적용되어지는 구동 메커니즘이다.
상기한 4륜구동 차량은 주행가능한 노면 여건에서는 안정감있는 주행성을 발휘하며 지형이나 기후로 인해 노면이 취약하여 주행성이 좋지 않은 상황에서도 네 개의 바퀴에 동력을 고르게 분배하여 타이어의 접지성을 높여 원활한 주행이 가능하도록 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 4륜 구동 차량은, 고속 주행이나 정속 주행과 같이 4륜의 구동력이 불필요한 조건에서도 프로펠러 샤프트와 같은 4륜 구동 부품의 회전으로 인한 연비저하가 발생되는 문제점이 있다.
연비저하를 방지하기 위하여, 4륜 구동이 필요하지 않은 경우에는 프로펠러 샤프트, 리억액슬과 같은 4륜 구동 부품이 회전되지 않도록 하는 기술이 요구된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 4륜 구동이 필요하지 않은 경우에는 동력 분리기능을 가지는 전자식 PTU와 후륜측에 설치되는 사이드 커플링을 이용하여 동력전달을 해제함으로써 프로펠러 샤프트, 리억액슬의 회전저항을 차단하여 연비향상을 도모할 수 있는 기술이, 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2014-0089256호(공개일자 2014년 07월 14일)의 "4륜 구동 차량의 디스커넥트 시스템 및 그의 제어방법"에서 본 출원인에 의해 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 공개번호 10-2014-0089256호를 포함한 종래의 사륜구동차량의 디스커넥트 장치는, 캠과 시프트 포크를 사용하여 동력을 전달 또는 차단하는 과정에서 상대적으로 큰 구동력을 필요로 하며, 캠과 시프트 포크가 상이한 축에 장착되어 구동되므로 축에 비틀림력이 발생되어 부품의 낌현상을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력축상에 캠을 설치하여 슬리브를 균일하게 밀어줌으로써 적은 토크로도 슬리브를 밀어낼 수 있도록 함과 동시에 비틀림력이 발생되지 않도록 하며, 결합 동작시에 모터의 동력과 스프링의 탄성력을 이용하여 결합이 신속하게 이루어지도록 함으로써 전류 소모량을 줄여서 연비를 향상시킴과 동시에 결합속도를 빠르게 할 수 있는, 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 인풋 샤프트와, 상기한 인풋 샤프트와 수평으로 설치되어 있으며 상기한 인풋 샤프트와 마주보는 일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 아웃풋 샤프트와, 상기한 인풋 샤프트의 기어치와 아웃풋 샤프트의 기어치와 스플라인 결합되어 직선이동함으로써 동력을 전달 또는 차단시키는 슬리브와, 외주면에 캠핀이 돌출형성되어 있으며 상기한 슬리브를 밀어주기 위한 푸쉬링과, 상기한 푸쉬링이 내부에 삽입 조립되며 상기한 캠핀과 결합되는 캠홀이 형성되어 있으며 일단의 외주면에 기어치가 형성되어 있는 로터와, 상기한 로터의 기어치와 결합되는 웜기어와, 상기한 웜기어를 회전구동하기 위한 모터와, 상기한 로터와 인풋 샤프트의 사이에 설치되는 제1 베어링과, 상기한 제1 베어링을 고정하기 위한 하우징과, 상기한 출력 샤프트에 설치되는 제2 베어링과, 상기한 슬리브와 제2 베어링의 사이에 설치되는 스프링을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 슬리브는 외주면에 푸쉬링과 조립되는 걸림턱이 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 푸시링의 캠핀은 2개가 대칭으로 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 하우징은 푸시링의 캠핀의 이동을 안내하기 위한 가이드홈이 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명은, 입력축상에 캠을 설치하여 슬리브를 균일하게 밀어줌으로써 적은 토크로도 슬리브를 밀어낼 수 있도록 함과 동시에 비틀림력이 발생되지 않도록 하며, 결합 동작시에 모터의 동력과 스프링의 탄성력을 이용하여 결합이 신속하게 이루어지도록 함으로써 전류 소모량을 줄여서 연비를 향상시킴과 동시에 결합속도를 빠르게 할 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 사시도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 분해 조립도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력전달시의 단면 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력 전달시 뒷쪽에서 바라다본 사시도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력 단절시 뒷쪽에서 바라다본 사시도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 사시도이고, 도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 분해 조립도이고, 도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력전달시의 단면 구성도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력 전달시 뒷쪽에서 바라다본 사시도이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치의 동력 단절시 뒷쪽에서 바라다본 사시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 구성은, 일단의 외주면에 스플라인 기어치(10a)가 형성되어 있는 인풋 샤프트(10)와, 상기한 인풋 샤프트(10)와 수평으로 설치되어 있으며 상기한 인풋 샤프트(10)와 마주보는 일단의 외주면에 스플라인 기어치(20a)가 형성되어 있는 아웃풋 샤프트(20)와, 상기한 인풋 샤프트(10)의 기어치(10a)와 아웃풋 샤프트(20)의 기어치(20a)와 스플라인 결합되어 직선이동함으로써 동력을 전달 또는 차단시키는 슬리브(44)와, 외주면에 캠핀(42)이 돌출형성되어 있으며 상기한 슬리브(44)를 밀어주기 위한 푸쉬링(45)과, 상기한 푸쉬링(45)이 내부에 삽입 조립되며 상기한 캠핀(42)과 결합되는 캠홀(41a)이 형성되어 있으며 일단의 외주면에 기어치(41b)가 형성되어 있는 로터(41)와, 상기한 로터(41)의 기어치(41b)와 결합되는 웜기어(40)와, 상기한 웜기어(40)를 회전구동하기 위한 모터(30)와, 상기한 로터(41)와 인풋 샤프트(10)의 사이에 설치되는 제1 베어링(60)과, 상기한 제1 베어링(60)을 고정하기 위한 하우징(50)과, 상기한 출력 샤프트(10)에 설치되는 제2 베어링(70)과, 상기한 슬리브(44)와 제2 베어링(70)의 사이에 설치되는 스프링(43) 을 포함하여 이루어진다.
상기한 슬리브(44)는 외주면에 푸쉬링(45)과 조립되는 걸림턱(44a)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 푸시링(45)의 캠핀(42)은 2개가 대칭으로 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 하우징(50)은 푸시링(45)의 캠핀(42)의 이동을 안내하기 위한 가이드홈(50a)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치의 작용은 다음과 같다.
인풋 샤프트(10)로부터 아웃풋 샤프트(20)로 동력을 전달하고자 하는 경우에, 모터(30)가 회전함으로써 회전동력이 발생되면, 모터(30)와 연결되어 있는 웜기어(40)에 의해서 로터(41)가 회전하게 되면서, 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 푸쉬링(45)의 캠핀(42)이 로터(41)의 캠홀(41a)을 따라 이동하면서 푸쉬링(45)이 전진방향으로 직선이동하게 된다.
이와 같이 푸쉬링(45)이 전진방향으로 이동하게 되면 스프링(43)의 탄성력에 의해 슬리브(44)도 전진 이동하면서 인풋 샤프트(10)와 아웃풋 샤프트(20)를 결합시키게 된다.
인풋 샤프트(10)로부터 아웃풋 샤프트(20)로 전달되는 동력을 차단하고자 하는 경우에, 모터(30)가 회전함으로써 회전동력이 발생되면, 모터(30)와 연결되어 있는 웜기어(40)에 의해서 로터(41)가 회전하게 되면서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 푸쉬링(45)의 캠핀(42)이 로터(41)의 캠홀(41a)을 따라 이동하면서 푸쉬링(45)이 후진방향으로 직선이동하게 된다.
이와 같이 푸쉬링(45)이 후진방향으로 이동하게 되면 스프링(43)을 압축시키면서 슬리브(44)를 후진 이동시킴에 따라 인풋 샤프트(10)와 아웃풋 샤프트(20)를 분리 해제하게 된다.
10 : 인풋 샤프트 20 : 아웃풋 샤프트
30 : 모터 41 : 로터
42 : 캠핀 43 : 스프링
44 : 슬리브 45 : 푸쉬링
60 : 제1 베어링 70 : 제2 베어링

Claims (4)

  1. 일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 인풋 샤프트와,
    상기한 인풋 샤프트와 수평으로 설치되어 있으며 상기한 인풋 샤프트와 마주보는 일단의 외주면에 스플라인 기어치가 형성되어 있는 아웃풋 샤프트와,
    상기한 인풋 샤프트의 기어치와 아웃풋 샤프트의 기어치와 스플라인 결합되어 직선이동함으로써 동력을 전달 또는 차단시키는 슬리브와,
    외주면에 캠핀이 돌출형성되어 있으며 상기한 슬리브를 밀어주기 위한 푸쉬링과,
    상기한 푸쉬링이 내부에 삽입 조립되며 상기한 캠핀과 결합되는 캠홀이 형성되어 있으며 일단의 외주면에 기어치가 형성되어 있는 로터와,
    상기한 로터의 기어치와 결합되는 웜기어와,
    상기한 웜기어를 회전구동하기 위한 모터와,
    상기한 로터와 인풋 샤프트의 사이에 설치되는 제1 베어링과,
    상기한 제1 베어링을 고정하기 위한 하우징과,
    상기한 출력 샤프트에 설치되는 제2 베어링과, 상기한 슬리브와 제2 베어링의 사이에 설치되는 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 슬리브는 외주면에 푸쉬링과 조립되는 걸림턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 푸시링의 캠핀은 2개가 대칭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 하우징은 푸시링의 캠핀의 이동을 안내하기 위한 가이드홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량용 디스커넥트 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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