KR101666135B1 - ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치 - Google Patents

２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101666135B1
KR101666135B1 KR1020150093203A KR20150093203A KR101666135B1 KR 101666135 B1 KR101666135 B1 KR 101666135B1 KR 1020150093203 A KR1020150093203 A KR 1020150093203A KR 20150093203 A KR20150093203 A KR 20150093203A KR 101666135 B1 KR101666135 B1 KR 101666135B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
cam
shift fork
gear
actuator motor
Prior art date
Application number
KR1020150093203A
Other languages
English (en)
Inventor
김선동
Original Assignee
현대위아(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대위아(주) filed Critical 현대위아(주)
Priority to KR1020150093203A priority Critical patent/KR101666135B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101666135B1 publication Critical patent/KR101666135B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • F16H1/145—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only with offset axes, e.g. hypoïd gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

본 발명에서는 회전력을 제공하도록 마련된 액추에이터 모터; 상기 액추에이터 모터에 연결되어 회전되고, 회전방향에 대해 경사를 가지고 돌출되는 캠이 형성된 캠 샤프트; 상기 캠 샤프트의 캠에 접촉되도록 마련되고, 상기 액추에이터 모터의 작동에 따른 캠 샤프트의 회전시 캠의 경사를 타고 이동되는 시프트 포크; 및 엔진 구동력을 전달받아 회전되는 주구동륜 샤프트 상에 배치되고, 상기 시프트 포크가 이동됨에 따라 선택적으로 체결되며 부구동륜으로 연장된 아웃풋 샤프트가 기어 연결됨으로써 시프트 포크의 체결시 주구동륜 샤프트와 함께 회전되어 아웃풋 샤프트로 엔진 구동력이 전달되도록 하는 인풋 샤프트;를 포함하는 전자식 구동력 분배장치가 소개된다.

Description

２ＷＤ 또는 ４ＷＤ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치 {ELECTRONIC DRIVE FORCE DISTRIBUTION APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN 2WD AND 4WD}
본 발명은 4륜 구동 차량에 있어서, 엔진의 동력을 주구동륜과 더불어 부구동륜에도 선택적으로 전달하기 위한 전자식 구동력 분배장치에 관한 것이다.
일반적으로, 4륜구동(4WD) 차량은 2륜구동(2WD) 차량과는 달리 풀 타임 또는 파트 타임으로 차량의 전후륜 모드를 구동륜으로 사용할 수 있는 기능을 가진 차량으로, 험로 주행을 목적으로 하는 지프형 차량이나 레저용 차량 그리고 특수한 목적을 위해 사용되어지는 특장차량에 적용되어지는 구동 메커니즘이다.
4륜구동 차량은 주행 가능한 노면 여건에서는 안정감 있는 주행성을 발휘하며, 지형이나 기후로 인해 노면이 취약하여 주행성이 좋지 않은 상황에서도 전후륜에 동력을 고르게 분배하여 타이어의 접지성을 높임으로써 원활한 주행이 가능하게 된다.
따라서, 4륜구동 차량에서는 도 1에 도시된 바와 같이 전륜(1)의 구동축(2)과 후륜(3)으로 연결된 프로펠러샤프트(4)사이에 2WD 모드와 4WD 모드로 절환하기 위한 구동력분배장치(5, Power Transfer Unit; PTU)가 설치된다.
상기 구동력분배장치(5)는 크게 운전자의 스위치 조작 또는 레버 조작에 의해 동작하는 수동식, 및 차량에 장착된 각종 센서의 정보를 이용해서 제어기의 제어에 의해 자동으로 동작하는 전자식으로 분류되며, 최근에는 전자식 구동력분배장치(Electronic Power Transfer Unit; 이하 전자식 PTU라 한다)가 널리 사용되고 있다.
미설명 도면부호 6은 엔진이고, 7은 변속기이며, 8은 리어액슬 차동장치이다.
상기 전자식 PTU는 노면 여건 등의 여러 상황에 따라 수시로 2WD 모드와 4WD 모드로 빈번하게 절환 동작을 하는 부품이기에, 동력 절환이 부드럽고 정확하게 수행되어야 하며, 담당하는 부품들은 우수한 내구성을 갖추고 있어야 한다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2008-0074147 A (2008.08.12)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 4륜 구동 차량에 있어서, 2WD 모드 또는 4WD 모드로 전환시 동력 절환이 부드럽고 정확하게 수행되도록 하며, 작동 충격 및 소음을 최소화하는 전자식 구동력 분배장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 구동력 분배장치는 회전력을 제공하도록 마련된 액추에이터 모터; 상기 액추에이터 모터에 연결되어 회전되고, 회전방향에 대해 경사를 가지고 돌출되는 캠이 형성된 캠 샤프트; 상기 캠 샤프트의 캠에 접촉되도록 마련되고, 상기 액추에이터 모터의 작동에 따른 캠 샤프트의 회전시 캠의 경사를 타고 이동되는 시프트 포크; 및 엔진 구동력을 전달받아 회전되는 주구동륜 샤프트 상에 배치되고, 상기 시프트 포크가 이동됨에 따라 선택적으로 체결되며 부구동륜으로 연장된 아웃풋 샤프트가 기어 연결됨으로써 시프트 포크의 체결시 주구동륜 샤프트와 함께 회전되어 아웃풋 샤프트로 엔진 구동력이 전달되도록 하는 인풋 샤프트;를 포함한다.
상기 액추에이터 모터에는 웜 축이 연장 형성되며, 상기 캠 샤프트는 웜 축에 직교하도록 배치되고, 웜 축에 치합되는 웜 기어가 형성됨으로써 액추에이터 모터의 작동시 회전력을 전달받아 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 액추에이터 모터는 제어기의 제어에 의해 작동되고, 상기 캠 샤프트에는 캠 샤프트의 회전 각도를 검출하는 각도센서부가 마련되며, 제어기는 각도센서부의 각도 정보를 입력받아, 액추에이터 모터를 제어하여 캠 샤프트의 회전 각도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 캠 샤프트의 캠은 캠 샤프트의 반경방향으로 돌출되되 회전방향에 대해 일정한 경사를 가지고 360도 범위로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 시프트 포크는, 상기 캠 샤프트에 인접하여 수평하게 배치되고, 소정 길이 연장된 가이드축;과 상기 가이드축의 길이방향을 따라 이동되도록 설치되고, 상기 캠 샤프트에 형성된 캠의 경사면에 접촉되는 가이드돌기가 돌출되며, 인풋 샤프트를 감싸는 슬리브가 형성된 포크부;로 구성될 수 있다.
상기 가이드 축에는 포크부와 소정 간격 이격되어 고정돌기가 돌출되고, 고정돌기와 포크부 사이에는 탄성부가 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 슬리브의 내주에는 연결기어가 형성되고, 상기 주구동륜 샤프트의 외주에는 연결기어에 대응되는 클러치 기어가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 포크부에는 시프트 포크의 이동시 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑부가 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 인풋 샤프트에는 일측 단부에는 주구동륜 샤프트의 클러치 기어와 마주하도록 배치된 대응기어가 구비되고, 타측 단부에는 아웃풋 샤프트의 피니언 기어에 치합되는 하이포이드링기어가 구비된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전자식 구동력 분배장치에 따르면, 2WD 모드 또는 4WD 모드로 전환시 동력 절환이 부드럽고 정확하게 수행되도록 한다.
또한, 동력 절환시 작동 충격 및 소음을 최소화하여, 차량의 내구성을 향상시킨다.
도 1은 전자식 PTU가 장착된 차량의 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 구동력 분배장치의 사시도.
도 3 내지 4는 도 2에 도시된 전자식 구동력 분배장치를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 구동력 분배장치에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 구동력 분배장치의 사시도이고, 도 3 내지 4는 도 2에 도시된 전자식 구동력 분배장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 구동력 분배장치는 회전력을 제공하도록 마련된 액추에이터 모터(100); 상기 액추에이터 모터(100)에 연결되어 회전되고, 회전방향에 대해 경사를 가지고 돌출되는 캠(220)이 형성된 캠 샤프트(200); 상기 캠 샤프트(200)의 캠(220)에 접촉되도록 마련되고, 상기 액추에이터 모터(100)의 작동에 따른 캠 샤프트(200)의 회전시 캠(220)의 경사를 타고 이동되는 시프트 포크(300); 및 엔진 구동력을 전달받아 회전되는 주구동륜 샤프트(500) 상에 배치되고, 상기 시프트 포크(300)가 이동됨에 따라 선택적으로 체결되며 부구동륜으로 연장된 아웃풋 샤프트(600)가 기어 연결됨으로써 시프트 포크(300)의 체결시 주구동륜 샤프트(500)와 함께 회전되어 아웃풋 샤프트(600)로 엔진 구동력이 전달되도록 하는 인풋 샤프트(400);를 포함한다.
즉, 본 발명은 액추에이터 모터(100)의 작동시 캠 샤프트(200)가 회전되고, 캠 샤프트(200)의 캠(220)이 경사를 가지도록 형성됨에 따라 이에 연결된 시프트 포크(300)가 경사면(222)을 타고 이동됨으로써 시프트 포크(300)가 인풋 샤프트(400)에 체결되면, 인풋 샤프트(400)에 기어 연결된 아웃풋 샤프트(600)를 통해 엔진 구동력이 전달됨에 따라 주구동륜과 부구동륜이 동시 회전되도록 하는 것이다.
특히, 본 발명에서는 캠 샤프트(200)에 형성된 경사를 가진 캠(220)을 통해 시프트 포크(300)가 이동되도록 함으로써 액추에이터 모터(100)의 작동시 캠(220)의 경사면(222)을 타고 시프트 포크(300)가 부드럽게 이동됨에 따라 부드럽고 정확한 동력 절환이 수행된다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 액추에이터 모터(100)에는 웜 축(140)이 연장 형성되며, 상기 캠 샤프트(200)는 웜 축(140)에 직교하도록 배치되고, 웜 축(140)에 치합되는 웜 기어(240)가 형성됨으로써 액추에이터 모터(100)의 작동시 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
이로 인해, 액추에이터 모터(100)의 작동시 웜 축(140)이 회전됨에 따라 캠 샤프트(200)에 형성된 웜 기어(240)가 웜 축(140)과 함께 회전됨으로써 어느 한 방향으로 캠 샤프트(200)가 회전된다. 이렇게, 액추에이터 모터(100)와 캠 샤프트(200)를 웜 기어(240) 구조를 적용하여 상호 연결함으로써 액추에이터 모터(100)가 작동됨에 따른 회전수로 캠 샤프트(200)의 회전 위치를 결정할 수 있다.
한편, 상기 액추에이터 모터(100)는 제어기(E)의 제어에 의해 작동될 수 있다. 여기서, 제어기(E)는 차량의 주행 조건 또는 도로 상태에 따른 정보를 토대로 2WD 모드 또는 4WD 모드를 결정할 수 있으며, 특정 모드 결정시 액추에이터 모터(100)를 작동시켜 캠 샤프트(200)가 회전되도록 함으로써 시프트 포크(300)가 주구동륜 샤프트(500)와 연결되도록 한다.
여기서, 상기 캠 샤프트(200)에는 캠 샤프트(200)의 회전 각도를 검출하는 각도센서부(260)가 마련될 수 있다. 이러한 각도센서부(260)는 홀센서가 될 수 있으며, 제어기(E)는 각도센서부(260)의 각도 정보를 입력받아, 현재 캠 샤프트(200)의 회전 위치를 체크하고, 2WD 모드 또는 4WD 모드에 따라 액추에이터 모터(100)를 제어하여 캠 샤프트(200)의 회전 위치가 정확히 위치되도록 할 수 있다.
한편, 상기 캠 샤프트(200)의 캠(220)은 캠 샤프트(200)의 반경방향으로 돌출되되 회전방향에 대해 일정한 경사를 가지고 360도 범위로 돌출 형성될 수 있다. 이렇게, 캠 샤프트(200)에서 캠(220)이 일정한 경사를 가지고 돌출됨으로써 시프트 포크(300)가 일정한 속도로 부드럽게 이동될 수 있다. 또한, 본 발명에서 캠(220)은 360도 범위로 일정한 경사를 가지고 돌출 형성되는데, 이는 2WD 모드와 4WD 모드의 동력 절환 속도를 달리하도록 하기 위함이다.
이는, 도 4에서 볼 수 있듯이, 4WD 모드에서 2WD 모드로 전환할 경우 시프트 포크(300)가 캠(220)의 경사면(222)을 타고 부드럽게 이동됨에 따라 인풋 샤프트(400)와 주구동륜 샤프트(500)가 부드럽게 체결 해제된다. 즉, 차량 구동 모드를 2WD 모드로 전환하는 상황은 주행 상황 및 도로 상태가 안정적인 상황으로서, 2WD 모드로 신속한 전환이 불필요하다. 하지만, 2WD 모드에서 4WD 모드로 전환하는 상황은 주행 상황이 급격한 코너링에 진입하거나, 험로와 같은 도로 상태가 불안정한 것인바, 시프트 포크(300)가 경사면(222)에서 낙하하여 신속하게 이동됨에 따라 인풋 샤프트(400)와 주구동륜 샤프트(500)가 즉각적으로 체결되도록 한다.
여기서, 시프트 포크(300)는 하기 설명할 탄성부(324)에 의해 탄발 지지되는바, 캠(220)의 경사면(222)에서 낙하시 탄성부(324)의 탄성력에 의해 신속하고 정확한 이동을 수행할 수 있다.
한편, 상기 시프트 포크(300)는, 상기 캠 샤프트(200)에 인접하여 수평하게 배치되고, 소정 길이 연장된 가이드축(320);과 상기 가이드축(320)의 길이방향을 따라 이동되도록 설치되고, 상기 캠 샤프트(200)에 형성된 캠(220)의 경사면(222)에 접촉되는 가이드돌기(342)가 돌출되며, 인풋 샤프트(400)를 감싸는 슬리브(344)가 형성된 포크부(340);로 구성될 수 있다.
이렇게, 포크부(340)는 가이드축(320)에 가이드된 상태로 가이드축(320)의 길이방향을 따라 이동하며, 가이드축(320)은 캠 샤프트(200)와 주구동륜 샤프트(500), 인풋 샤프트(400)와 평행하게 설치된 구조이다.
상기의 포크부(340)는 캠(220)의 경사면(222)에 접촉되는 가이드돌기(342)가 돌출되어, 액추에이터 모터(100)의 작동시 캠 샤프트(200)가 회전됨에 따라 캠(220)의 회전시 캠(220)의 경사면(222)에 의해 가이드돌기(342)가 밀리어 가이드축(320)을 따라 이동되도록 구성된다. 이로 인해, 포크부(340)에 형성된 슬리브(344)가 인풋 샤프트(400)와 주구동륜 샤프트(500)에 선택적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 가이드 축에는 포크부(340)와 소정 간격 이격되어 고정돌기(322)가 돌출되고, 고정돌기(322)와 포크부(340) 사이에는 탄성부(324)가 마련될 수 있다. 즉, 포크부(340)는 가이드축(320)의 고정돌기(322)에 걸리도록 마련된 탄성부(324)에 의해 탄발 지지됨으로서 포크부(340)의 가이드돌기(342)가 캠(220)의 경사면(222)에 접촉된 상태가 유지되도록 할 수 있다. 아울러, 포크부(340)가 캠(220)의 경사면(222)을 타고 이동된 후 다시 원위치로 복귀시 탄성부(324)의 탄성력에 의해 낙하되어 신속한 이동이 수행되도록 할 수 있다.
특히, 상기 포크부(340)에는 시프트 포크(300)의 이동시 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑부(346)가 마련될 수 있다. 이렇게, 포크부(340)에는 충격 흡수를 위한 댐핑부(346)가 마련되어 포크부(340)의 가이드돌기(342)가 경사면(222)을 타고 이동된 후 원위치로 복귀시 충격에 의한 소음을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 슬리브(344)의 내주에는 연결기어(344a)가 형성되고, 상기 주구동륜 샤프트(500)의 외주에는 연결기어(344a)에 대응되는 클러치 기어(500a)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 인풋 샤프트(400)에는 일측 단부에는 주구동륜 샤프트(500)의 클러치 기어(500a)와 마주하도록 배치된 대응기어(400a)가 구비되고, 타측 단부에는 아웃풋 샤프트(600)의 피니언 기어(600a)에 치합되는 하이포이드링기어(400b)가 구비될 수 있다.
이로 인해, 액추에이터 모터(100) 작동에 따른 포크부(340)의 이동시 슬리브(344)의 연결기어(344a)가 인풋 샤프트(400)의 대응기어(400a)에 치합된 상태에서, 슬리브(344)의 연결기어(344a)가 주구동륜 샤프트(500)의 클러치 기어(500a)에 연결되면, 주구동륜 샤프트(500)와 함께 인풋 샤프트(400)가 회전된다. 이로 인해, 하이포이드링기어(400b)가 회전되고, 하이포이드링기어(400b)에 피니언 기어(600a)를 통해 연결된 아웃풋 샤프트(600)가 주구동륜 샤프트(500)의 회전력을 전달받아 회전됨으로써 2WD 모드 또는 4WD 모드로 전환되는 것이다.
상술한 본 발명의 작동에 관해서 설명하면, 도 3에 도시된 상태는 2WD 모드로서, 액추에이터 모터(100)가 작동됨에 따른 캠 샤프트(200)의 회전시 가이드축(320)에 마련된 탄성부(324)의 탄성력에 의해 시프트 포크(300)의 가이드돌기(342)가 캠(220)의 경사에서 낙하하여 좌측으로 이동되면, 포크부(340)의 슬리브(344)가 주구동륜 샤프트(500)의 클러치 기어(500a)에 치합된다. 이로 인해, 주구동륜 샤프트(500)와 인풋 샤프트(400) 및 아웃풋 샤프트(600)가 함께 회전되어 4WD 모드로 절환된다.
그리고, 액추에이터 모터(100)가 작동됨에 따른 캠 샤프트(200)의 회전시 시프트 포크(300)의 가이드돌기(342)가 캠(220)의 경사면(222)을 타고 우측으로 이동되면, 포크부(340)의 슬리브(344)가 클러치 기어(500a)로부터 빠져나와 기어 치합이 해제된다. 이로 인해, 주구동륜 샤프트(500)만이 엔진의 구동력을 회전되고, 인풋 샤프트(400) 및 아웃풋 샤프트(600)는 회전되지 않음에 따라 2WD 모드로 절환된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전자식 구동력 분배장치에 따르면, 2WD 모드 또는 4WD 모드로 전환시 동력 절환이 부드럽고 정확하게 수행되도록 한다.
또한, 동력 절환시 작동 충격 및 소음을 최소화하여, 차량의 내구성을 향상시킨다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:액추에이터 모터 140:웜 축
200:캠 샤프트 220:캠
240:웜 기어 260:각도센서부
300:시프트 포크 320:가이드축
322:고정돌기 324:탄성부
340:포크부 342:가이드돌기
344:슬리브 344a:연결기어
346:댐핑부 400:인풋 샤프트
400a:대응기어 400b:하이포이드링기어
500:주구동륜 샤프트 500a:클러치 기어
600:아웃풋 샤프트 600a:피니언 기어
E:제어기

Claims (9)

  1. 회전력을 제공하도록 마련된 액추에이터 모터(100);
    상기 액추에이터 모터(100)에 연결되어 회전되고, 반경방향에 대해 일정한 경사면(222)을 가지고 360도 범위로 돌출됨에 따라 낙차가 형성되는 캠(220)이 구비된 캠 샤프트(200);
    상기 캠 샤프트(200)의 캠(220)에 접촉되도록 마련되고, 캠(220)의 경사면(222)에 접촉된 상태가 유지되도록 탄발 지지되며, 상기 액추에이터 모터(100)의 작동에 따른 캠 샤프트(200)의 회전시 캠(220)의 경사를 타고 이동되는 시프트 포크(300); 및
    엔진 구동력을 전달받아 회전되는 주구동륜 샤프트(500) 상에 배치되고, 상기 시프트 포크(300)가 이동됨에 따라 선택적으로 체결되며 부구동륜으로 연장된 아웃풋 샤프트(600)가 기어 연결됨으로써 시프트 포크(300)의 체결시 주구동륜 샤프트(500)와 함께 회전되어 아웃풋 샤프트(600)로 엔진 구동력이 전달되도록 하는 인풋 샤프트(400);를 포함하며,
    4WD 모드에서 2WD 모드로 전환할 경우 시프트 포크(300)가 캠(220)의 경사면(222)을 타고 부드럽게 이동됨에 따라 인풋 샤프트(400)와 주구동륜 샤프트(500)가 부드럽게 체결 해제되고,
    2WD 모드에서 4WD 모드로 전환할 경우 시프트 포크(300)가 캠(220)의 경사면(222)에서 탄성력에 의해 낙하하여 신속하게 이동됨에 따라 인풋 샤프트(400)와 주구동륜 샤프트(500)가 신속히 체결되는 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액추에이터 모터(100)에는 웜 축(140)이 연장 형성되며,
    상기 캠 샤프트(200)는 웜 축(140)에 직교하도록 배치되고, 웜 축(140)에 치합되는 웜 기어(240)가 형성됨으로써 액추에이터 모터(100)의 작동시 회전력을 전달받아 회전되는 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 액추에이터 모터(100)는 제어기(E)의 제어에 의해 작동되고,
    상기 캠 샤프트(200)에는 캠 샤프트(200)의 회전 각도를 검출하는 각도센서부(260)가 마련되며, 제어기(E)는 각도센서부(260)의 각도 정보를 입력받아, 액추에이터 모터(100)를 제어하여 캠 샤프트(200)의 회전 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시프트 포크(300)는,
    상기 캠 샤프트(200)에 인접하여 수평하게 배치되고, 소정 길이 연장된 가이드축(320);과 상기 가이드축(320)의 길이방향을 따라 이동되도록 설치되고, 상기 캠 샤프트(200)에 형성된 캠(220)의 경사면에 접촉되는 가이드돌기(342)가 돌출되며, 인풋 샤프트(400)를 감싸는 슬리브(344)가 형성된 포크부(340);로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가이드 축에는 포크부(340)와 소정 간격 이격되어 고정돌기(322)가 돌출되고, 고정돌기(322)와 포크부(340) 사이에는 탄성부(324)가 마련된 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 슬리브(344)의 내주에는 연결기어(344a)가 형성되고,
    상기 주구동륜 샤프트(500)의 외주에는 연결기어(344a)에 대응되는 클러치 기어(500a)가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 포크부(340)에는 시프트 포크(300)의 이동시 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑부(346)가 마련된 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 인풋 샤프트(400)에는 일측 단부에는 주구동륜 샤프트(500)의 클러치 기어(500a)와 마주하도록 배치된 대응기어(400a)가 구비되고, 타측 단부에는 아웃풋 샤프트(600)의 피니언 기어(600a)에 치합되는 하이포이드링기어(400b)가 구비된 것을 특징으로 하는 전자식 구동력 분배장치.
KR1020150093203A 2015-06-30 2015-06-30 ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치 KR101666135B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150093203A KR101666135B1 (ko) 2015-06-30 2015-06-30 ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150093203A KR101666135B1 (ko) 2015-06-30 2015-06-30 ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101666135B1 true KR101666135B1 (ko) 2016-10-13

Family

ID=57174088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150093203A KR101666135B1 (ko) 2015-06-30 2015-06-30 ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101666135B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102120197B1 (ko) * 2018-12-20 2020-06-08 에스앤티모티브 주식회사 부변속기의 액츄에이터 어셈블리
US10808768B2 (en) 2016-11-01 2020-10-20 Dana Automotive Systems Group, Llc Linear actuator mechanism and use in a vehicle axle disconnect/connect system
KR102251702B1 (ko) * 2020-02-18 2021-05-14 현대위아(주) 사륜구동 차량용 디스커넥터장치의 제어방법 및 시스템
WO2021142201A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Stoneridge Control Devices, Inc. Actuator module for a driveline assembly
KR20220094814A (ko) 2020-12-29 2022-07-06 현대위아 주식회사 차량의 구동 상태 전환 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006007989A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Denso Corp トランスファ及びトランスファの制御方法
KR20080074147A (ko) 2008-05-30 2008-08-12 할덱스 트랙션 아베 차량 구동력의 조절 방법 및 시스템
KR20100094639A (ko) * 2009-02-19 2010-08-27 현대위아 주식회사 단일 액츄에이터 구동형 트랜스퍼 케이스
KR20130133656A (ko) * 2013-01-31 2013-12-09 (주) 솔텍 듀얼 클러치 변속기의 시프트장치
KR20140080267A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 현대위아 주식회사 전기자동차용 파킹 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006007989A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Denso Corp トランスファ及びトランスファの制御方法
KR20080074147A (ko) 2008-05-30 2008-08-12 할덱스 트랙션 아베 차량 구동력의 조절 방법 및 시스템
KR20100094639A (ko) * 2009-02-19 2010-08-27 현대위아 주식회사 단일 액츄에이터 구동형 트랜스퍼 케이스
KR20140080267A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 현대위아 주식회사 전기자동차용 파킹 장치
KR20130133656A (ko) * 2013-01-31 2013-12-09 (주) 솔텍 듀얼 클러치 변속기의 시프트장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10808768B2 (en) 2016-11-01 2020-10-20 Dana Automotive Systems Group, Llc Linear actuator mechanism and use in a vehicle axle disconnect/connect system
KR102120197B1 (ko) * 2018-12-20 2020-06-08 에스앤티모티브 주식회사 부변속기의 액츄에이터 어셈블리
WO2021142201A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Stoneridge Control Devices, Inc. Actuator module for a driveline assembly
CN114945762A (zh) * 2020-01-09 2022-08-26 石通瑞吉控制装置公司 用于传动系统组件的致动器模块
US11767903B2 (en) 2020-01-09 2023-09-26 Stoneridge Control Devices, Inc. Actuator module for a driveline assembly
KR102251702B1 (ko) * 2020-02-18 2021-05-14 현대위아(주) 사륜구동 차량용 디스커넥터장치의 제어방법 및 시스템
KR20220094814A (ko) 2020-12-29 2022-07-06 현대위아 주식회사 차량의 구동 상태 전환 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101666135B1 (ko) ２ｗｄ 또는 ４ｗｄ 전환을 위한 전자식 구동력 분배장치
EP0043237B1 (en) Vehicle drive control system
US6450915B1 (en) Driving force transmitting device for vehicle
JP5112890B2 (ja) 四輪駆動車用駆動力伝達システム
US5997428A (en) Vehicle drive system including drive mode-shifting mechanism for shifting between two-wheel drive and four-wheel drive
EP2789491A1 (en) Disconnector-type clutch for rear wheel-driving device in four-wheel driving electric vehicle
KR101530485B1 (ko) 4륜 구동차량의 트랜스퍼 케이스의 동력 절환장치
CN103818244A (zh) 四轮驱动车
KR20130084185A (ko) 4륜 구동차량의 부변속기 구동장치
KR101408635B1 (ko) 4륜 구동 차량용 부변속기
KR101611745B1 (ko) 4륜 구동차량의 디스커넥트 장치
KR200342145Y1 (ko) 4륜 구동을 위한 동력전달 기구
KR101676535B1 (ko) 4륜구동 차량용 디스커넥트 장치
KR19990020807U (ko) 파트 타임 4륜 구동 제어 장치
KR101820437B1 (ko) 디스커넥터 타입 클러치용 기어 액츄에이터
USRE39054E1 (en) Vehicle drive system including drive mode-shifting mechanism for shifting between two-wheel drive and four-wheel drive
CN115398125B (zh) 尤其混合动力总成的变速器单元的换挡设备
US10124451B2 (en) Driveline component having ring gear integrally formed with tubular drive member
US20170151873A1 (en) Eco 4x4 Front-Axle Transmission Having an Integrated Shut-Off Unit for All Wheel Drives
KR101496558B1 (ko) 4륜구동 차량용 부변속기
KR102177596B1 (ko) 전자식 구동력분배장치의 충격완화 장치
CN211082807U (zh) 分时四驱分动器、车辆传动系统和车辆
KR20160136117A (ko) 차동제한장치를 갖는 농업용 운반차
KR20140090449A (ko) 자동 차동제한장치
KR101504065B1 (ko) 차량의 풀타임 4륜 구동장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 4