KR101872154B1 - 차량용 구동 전환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 구동 전환장치에 관한 것으로, 제1동력부와, 제1동력부와 동일축상에 배치되는 제2동력부와, 제1동력부에 결합되는 드럼부와, 드럼부에 장착되는 복수개의 드럼플레이트부와, 출력부에 장착되고 드럼플레이트부 사이에 배치되는 복수개의 출력플레이트부와, 드럼플레이트부와 출력플레이트부를 밀착시키는 가압부와, 가압부와 제2동력부 사이에 배치되어 가압부를 탄성 지지하는 탄성부와, 드럼부에 형성되고 가압부에 의한 외력이 제거될 때 드럼플레이트부를 원위치로 유도하는 유도부를 포함하여, 오일 점성에 의한 드럼플레이트부와 출력플레이트부의 마찰저항을 방지할 수 있다.

Description

차량용 구동 전환장치{DRIVE CHANGEOVER DEVICE FOR VEHICLLE}
본 발명은 차량용 구동 전환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플레이트 간의 간극이 유지되어 마찰 손실을 줄여 줌으로써 연비를 향상시키는 차량용 구동 전환장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 전륜 또는 후륜중 하나만을 구동시킴으로써 자동차를 주행시키게 되지만, 주행 중 안정성을 확보하고 산악등과 같은 험로를 주행하기 위해 4륜 구동 자동차가 개발된 것이다.
4륜 구동 자동차는, 상시 4륜 구동 자동차와 2/4륜 전환 구동 자동차로 구분되고, 상기한 2/4륜 전환 구동 자동차는 구동력을 전후륜에 분배하기 위한 2/4륜 전환 장치가 필요하다.
2/4륜 전환 장치는 피스톤 가압이 발생하면 번갈아 배치되는 플레이트가 서로 밀착되어 동력을 전달하게 되고, 피스톤 가압이 해제되면 스프링의 복원력에 의해 플레이트가 이격되어 동력 전달이 차단된다.
그러나, 종래에는 플레이트 사이에 존재하는 오일의 점성에 의해 피스톤 가압 해제시 마찰 손실이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0792862호(2008.01.02. 등록, 발명의 명칭 : 자동차의 2륜/4륜 구동 전환장치용 커플링)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 플레이트 간의 간극이 유지되어 마찰 손실을 줄여 줌으로써 연비를 향상시키는 차량용 구동 전환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 구동 전환장치는: 제1동력부; 상기 제1동력부와 동일축상에 배치되는 제2동력부; 상기 제1동력부에 결합되는 드럼부; 상기 드럼부에 장착되는 복수개의 드럼플레이트부; 상기 출력부에 장착되고, 상기 드럼플레이트부 사이에 배치되는 복수개의 출력플레이트부; 상기 드럼플레이트부와 상기 출력플레이트부를 밀착시키는 가압부; 상기 가압부와 상기 제2동력부 사이에 배치되어 상기 가압부를 탄성 지지하는 탄성부; 및 상기 드럼부에 형성되고, 상기 가압부에 의한 외력이 제거될 때 상기 드럼플레이트부를 원위치로 유도하는 유도부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도부는 상기 드럼부의 내측에 형성되고, 중앙부로 갈수록 깊은 홈 형상을 하며, 상기 가압부의 가압시 상기 드럼플레이트부가 상기 유도부의 가장자리로 이동되고, 상기 가압부의 가압 해제시 상기 드럼플레이트부가 상기 유도부의 중앙부로 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 구동 전환장치는: 상기 드럼플레이트부에 장착되고, 상기 유도부에 지속적으로 밀착되어 상기 드럼플레이트부의 이동을 유도하는 밀착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밀착부는 상기 드럼플레이트부의 테두리에 장착되는 밀착결합부; 상기 밀착결합부에 장착되고 탄성에 의해 길이가 가변되는 밀착탄성부; 및 상기 밀착탄성부에 지지되고, 상기 유도부에 접촉되는 밀착접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밀착접촉부는 상기 유도부에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 구동 전환장치는 유도부가 형성되므로, 원심력에 의해 드럼플레이트부가 원위치로 복귀되어 마찰저항에 의한 연비 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 구동 전환장치는 밀착부가 유도부에 밀착되어 드럼플레이트부에 복원력을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 드럼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 가압부의 가압 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 가압부의 가압 해제 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부가 드럼플레이트부와 연동되어 유도부에서 이동되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부가 유도부에 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 구동 전환장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 드럼부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치(1)는 제1동력부(10)와, 제2동력부(20)와, 드럼부(30)와, 드럼플레이트부(40)와, 출력플레이트부(50)와, 가압부(60)와, 탄성부(70)와, 유도부(80)를 포함한다.
제1동력부(10)와 제2동력부(20)는 동일축상에 배치되어 회전력을 전달한다. 제1동력부(10)와 제2동력부(20) 중 어느 하나는 동력을 제공하고, 다른 하나는 선택적으로 연결되어 동력을 전달할 수 있다.
일 예로, 제1동력부(10)는 차량의 엔진과 연결되어 회전되되, 전륜 차량의 경우 제1동력부(10)는 전륜에 동력을 제공하는 전륜축이 될 수 있고, 후륜 차량의 경우 제1동력부(10)는 후륜에 동력을 제공하는 후륜축이 될 수 있다. 제1동력부(10)는 동력에 의해 회전되는 제1동력축부(11)와, 제1동력축부(11)의 단부에서 측방향으로 확장되는 제1동력확장부(12)를 포함할 수 있다.
제2동력부(20)는 제1동력부(10)와 일직선상에 배치되고, 제1동력부(10)의 동력을 전륜 또는 후륜에 선택적으로 전달할 수 있다. 일 예로, 제2동력부(20)는 제1동력축부(11)와 동일축상에 배치되는 제2동력축부(21)와, 제2동력축부(21)에서 측방향으로 연장되는 제2동력확장부(22)를 포함할 수 있다. 제2동력확장부(22)는 드럼부(20)의 내측 방향에 위치될 수 있다.
드럼부(30)는 제1동력부(10)에 결합된다. 일 예로, 드럼부(30)는 제1동력확장부(12)와 결합되는 드럼결합부(31)와, 드럼결합부(31)에서 연장되는 드럼연장부(32)를 포함할 수 있다. 드럼결합부(31)는 원띠 형상을 하여 입력축부(11) 일부가 관통될 수 있다. 드럼연장부(32)는 드럼결합부(31)의 가장자리에서 수직 방향으로 연장되고 덕트 형상을 할 수 있다. 드럼연장부(32)는 내측방향으로 돌출되는 내부연장부(321)와, 외측방향으로 돌출되는 외부연장부(322)가 번갈아 배치될 수 있다.
복수개의 드럼플레이트부(40)는 드럼부(30)에 장착된다. 드럼플레이트부(40)는 드럼연장부(32)의 내측과 스플라인 결합될 수 있다. 즉, 원판 형상의 드럼플레이트부(40)의 테두리에는 드럼돌기(41)가 형성되고, 외부연장부(322) 방향으로 돌출되며, 내부연장부(321)에 걸려 동력이 전달될 수 있다.
복수개의 출력플레이트부(50)는 드럼플레이트부(30)와 번갈아 배치된다. 출력플레이트부(50)는 제2동력확장부(22)의 외측과 스플라인 결합될 수 있다.
예를 들어, 4개의 출력플레이트부(50) 사이에 3개의 드럼플레이트부(40)가 소정간격 이격되도록 배치되고, 좌우 양측에 위치되는 출력플레이트부(50)에는 충격 완화를 위한 패드(45)가 위치될 수 있다.
가압부(60)는 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50)를 밀착시킨다. 일 예로, 가압부(60)는 유압 또는 모터 구동에 의해 출력플레이트부(50) 방향으로 이동되는 피스톤부(61)와, 피스톤부(61)와 연동되어 이동되면서 출력플레이트부(50)를 압박하는 가이드부(62)를 포함할 수 있다.
탄성부(70)는 가압부(60)와 제2동력부(20) 사이에 배치되어 가압부(60)를 탄성 지지한다. 일 예로, 탄성부(70)는 코일스프링 형상을 하고, 제2동력확장부(22)와 가이드부(62) 사이에 배치될 수 있다.
유도부(80)는 드럼부(30)에 형성되고, 가압부(60)에 의한 외력이 제거될 때 드럼플레이트부(40)를 원위치로 유도한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 가압부의 가압 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 가압부의 가압 해제 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 유도부(80)는 드럼부(30)의 내측에 형성되고, 중앙부로 갈수록 깊은 홈 형상을 한다. 일 예로, 유도부(80)는 내부연장부(321)에 형성되고, 드럼플레이트부(40)와 개수와 대응될 수 있다. 유도부(80)의 중앙부는 가압부(60)의 가압 해제시 드럼플레이트부(40)의 위치와 상응할 수 있다.
가압부(60)의 가압시 드럼플레이트부(40)는 유도부(80)의 가장자리로 이동된다. 그리고, 가압부(60)의 가압 해제시 드럼플레이트부(40)는 유도부(80)의 중앙부로 이동된다. 즉, 드럼부(30)가 회전되면 원심력에 의해 드럼플레이트부(40)가 유도부(80)의 중앙부로 유도될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치(1)는 밀착부(90)를 더 포함할 수 있다. 밀착부(90)는 드럼플레이트부(40)에 장착되고, 유도부(80)에 지속적으로 밀착되어 드럼플레이트부(40)의 이동을 유도할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부가 드럼플레이트부와 연동되어 유도부에서 이동되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀착부(90)는 밀착결합부(91)와, 밀착탄성부(92)와, 밀착접촉부(93)를 포함한다.
밀착결합부(91)는 드럼플레이트부(40)의 테두리에 장착된다. 일 예로, 밀착결합부(91)는 드럼플레이트부(30)의 가장자리에 끼움 결합되고, 밀착부(90) 손상이나 마모 발생시 교체될 수 있다.
밀착탄성부(92)는 밀착결합부(91)에 장착되고 탄성에 의해 길이가 가변된다. 일 예로, 밀착탄성부(92)는 코일스프링 형상을 할 수 있다.
밀착접촉부(93)는 밀착탄성부(92)에 지지되고, 유도부(80)에 접촉된다. 일 예로, 밀착탄성부(92)에 의해 밀착접촉부(93)를 지속적으로 유도부(80)와 접촉되어 유도부(80)의 중앙부로 유도할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치에서 밀착부가 유도부에 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 밀착접촉부(93)는 유도부(80)에 고정된다. 즉, 밀착접촉부(93)가 유도부(80)의 중앙부에 고정됨으로써, 드럼플레이트부(40)가 이동되더라도 밀착탄성부(92)의 복원력에 의해 원위치로 복귀될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
가압부(60)가 작동하지 않으면 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50)가 이격되어 동력 전달이 이루어지지 않는다(도 4 참조). 그리고, 가압부(60)가 작동하면 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50)가 밀착되어 동력 전달이 이루어진다(도 3 참조).
드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50)가 밀착된 후 가압부(60)의 작동이 중지되면, 탄성부(70)의 복원력에 의해 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부가 이격된다. 이때, 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50) 사이에 남아있는 오일의 점성에 의해 마찰이 발생할 수 있다. 그러나, 드럼부(30)의 내측에 유도부(80)가 형성됨으로써, 원심력에 의해 드럼플레이트부(40)가 유도부(80)의 중앙부로 이동되어 자동 정렬이 이루어진다.
한편, 드럼플레이트부(40)에는 밀착부(90)가 형성되어 드럼플레이트부(40)에 대한 복원력을 부가시킬 수 있다.
즉, 가압부(60)의 작동으로 드럼플레이트부(40)와 출력플레이트부(50)가 밀착되는 경우, 드럼플레이트부(40)가 이동되어 밀착접촉부(93)가 유도부(80)의 가장자리에 위치되고, 밀착탄성부(92)는 수축될 수 있다. 그리고, 가압부(60)의 작동이 해제되면, 밀착탄성부(92)의 복원력에 의해 밀착접촉부(93)는 유도부(80)의 중앙부로 이동되어, 드럼플레이트부(40)를 복귀시킬 수 있다(도 6 참조).
그 외, 밀착접촉부(93)가 유도부(80)의 중앙부에 고정되는 경우, 가압부(60) 작동시 드럼플레이트부(40)가 이동되더라도 가압부(60) 작동 해제시 밀착탄성부(92)의 복원력에 의해 드럼플레이트부(40)가 복귀될 수 있다(도 7 참조).
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치(1)는 유도부(80)가 형성되므로, 원심력에 의해 드럼플레이트부(40)가 원위치로 복귀되어 마찰저항에 의한 연비 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동 전환장치(1)는 밀착부(90)가 유도부(80)에 밀착되어 드럼플레이트부(40)에 복원력을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 제1동력부 20 : 제2동력부
30 : 드럼부 40 : 드럼플레이트부
50 : 출력플레이트부 60 : 가압부
70 : 탄성부 80 : 유도부
90 : 밀착부 91 : 밀착결합부
92 : 밀착탄성부 93 : 밀착접촉부

Claims (5)

  1. 제1동력부;
    상기 제1동력부와 동일축상에 배치되는 제2동력부;
    상기 제1동력부에 결합되는 드럼부;
    상기 드럼부에 장착되는 복수개의 드럼플레이트부;
    상기 드럼플레이트부와 번갈아 배치되는 복수개의 출력플레이트부;
    상기 드럼플레이트부와 상기 출력플레이트부를 밀착시키는 가압부;
    상기 가압부와 상기 제2동력부 사이에 배치되어 상기 가압부를 탄성 지지하는 탄성부; 및
    상기 드럼부에 형성되고, 상기 가압부에 의한 외력이 제거될 때 상기 드럼플레이트부를 원위치로 유도하는 유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 전환장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유도부는
    상기 드럼부의 내측에 형성되고, 중앙부로 갈수록 깊은 홈 형상을 하며,
    상기 가압부의 가압시 상기 드럼플레이트부가 상기 유도부의 가장자리로 이동되고,
    상기 가압부의 가압 해제시 상기 드럼플레이트부가 상기 유도부의 중앙부로 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 전환장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 드럼플레이트부에 장착되고, 상기 유도부에 지속적으로 밀착되어 상기 드럼플레이트부의 이동을 유도하는 밀착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 전환장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 밀착부는
    상기 드럼플레이트부의 테두리에 장착되는 밀착결합부;
    상기 밀착결합부에 장착되고 탄성에 의해 길이가 가변되는 밀착탄성부; 및
    상기 밀착탄성부에 지지되고, 상기 유도부에 접촉되는 밀착접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 전환장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 밀착접촉부는 상기 유도부에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 전환장치.
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