KR102213778B1 - Disconnect apparatus and vehicle including the same - Google Patents

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KR102213778B1
KR102213778B1 KR1020190094396A KR20190094396A KR102213778B1 KR 102213778 B1 KR102213778 B1 KR 102213778B1 KR 1020190094396 A KR1020190094396 A KR 1020190094396A KR 20190094396 A KR20190094396 A KR 20190094396A KR 102213778 B1 KR102213778 B1 KR 102213778B1
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김태환
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현대위아 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a disconnect mechanism and a vehicle including the same. According to the present invention, the disconnect mechanism comprises: a clutch disconnector rotatable with an input shaft; a hub disconnector rotatable with an output shaft; and a sleeve which is moved by an actuator motor and can be connected to and disconnected from the clutch disconnector while connected to the hub disconnector. The actuator motor is formed to control the direction and thrust of moving the sleeve, thereby preventing shocks and damage when switching from two-wheel drive to four-wheel drive.

Description

디스커넥트 기구{DISCONNECT APPARATUS AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}DISCONNECT APPARATUS AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 디스커넥트 기구 및 이를 포함하는 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 입력축과 출력축을 연결 및 연결 해제할 수 있도록 한 디스커넥트 기구 및 이를 포함하여 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능할 수 있도록 한 차량에 관한 것이다. The present invention relates to a disconnect mechanism and a vehicle including the same, and more particularly, a disconnect mechanism capable of connecting and disconnecting an input shaft and an output shaft, and a switch between two-wheel drive and four-wheel drive including the same. It relates to a vehicle that has been made possible.

일반적으로, 차량은 예를 들어 엔진이나 모터와 같은 동력원에서 발생된 동력이 휠로 전달되어 구동되는데, 이러한 차량의 구동방식에는 전륜 또는 후륜만을 구동시키는 이륜 구동 방식 및 전후륜 모두를 구동시키는 사륜 구동 방식으로 구분된다. In general, a vehicle is driven by transmitting power generated from a power source such as an engine or a motor to a wheel.The driving method of such a vehicle includes a two-wheel drive method that drives only the front or rear wheels, and a four-wheel drive method that drives both front and rear wheels. It is divided into.

한편, 최근에는 주동력원으로 예를 들어 전륜을 구동시키고 보조동력원으로 예를 들어 후륜을 구동시키는 e-4WD 시스템(electric 4 wheel drive system)이 차량에 적용되고 있는데, 이러한 e-4WD 시스템이 적용된 차량은 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환을 위해 보조 동력원과 휠을 연결 및 연결 해제하는 디스커넥트 기구를 포함한다. On the other hand, recently, the e-4WD system (electric 4 wheel drive system), which drives, for example, the front wheels as a main power source and drives, for example, the rear wheels as an auxiliary power source, has been applied to vehicles. Includes a disconnect mechanism for connecting and disconnecting an auxiliary power source and a wheel for switching between two-wheel drive and four-wheel drive.

도 1은 종래의 디스커넥트 기구에서 이륜 구동 상태를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동으로 절환 중인 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동 상태를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a two-wheel drive state in a conventional disconnect mechanism, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which switching from the disconnect mechanism of FIG. 1 to a four-wheel drive is performed, and FIG. 3 is a disconnection mechanism of FIG. It is a sectional view showing a state of four-wheel drive.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 디스커넥트 기구는, 보조 동력원에 연결되는 입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터(10), 휠에 연결되는 출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터(20) 및 액추에이터 모터(미도시)와 예압 스프링(E)에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터(20)와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터(10)와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브(30)를 포함한다. 1 to 3, a conventional disconnect mechanism includes a clutch disconnector 10 rotatable with an input shaft connected to an auxiliary power source, and a hub disconnector 20 rotatable with an output shaft connected to a wheel. And a sleeve 30 that is moved by an actuator motor (not shown) and a preload spring E to be connected to and disconnected from the clutch disconnector 10 while being connected to the hub disconnector 20.

상기 클러치 디스커넥터(10)는 환형으로 형성되고, 외주면에 제1 기어를 포함한다. The clutch disconnector 10 is formed in an annular shape and includes a first gear on an outer circumferential surface.

상기 제1 기어는 상기 클러치 디스커넥터(10)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제1 기어 치(11) 및 상기 복수의 제1 기어 치(11) 사이마다 개재되는 복수의 제1 기어 치홈(12)을 포함하고, 상기 제1 기어 치(11)는 상기 제1 기어 치홈(12)을 형성하는 제1 기어 치면(11a) 및 상기 제1 기어 치면(11a)으로부터 절곡되어 상기 허브 디스커넥터(20)에 대향되는 제1 기어 측면(11b)을 포함한다. The first gear is a plurality of first gear teeth 11 protruding from the outer circumferential surface of the clutch disconnector 10 and a plurality of first gear tooth grooves 12 interposed between each of the plurality of first gear teeth 11 Including, the first gear tooth 11 is bent from the first gear tooth surface (11a) and the first gear tooth surface (11a) forming the first gear tooth groove (12) to the hub disconnector (20) It includes a first gear side (11b) opposite to.

상기 허브 디스커넥터(20)는 상기 클러치 디스커넥터(10)와 동심을 이루면서 상기 클러치 디스커넥터(10)에 대향되는 환형으로 형성되고, 외주면에 제2 기어를 포함한다. The hub disconnector 20 is formed in an annular shape facing the clutch disconnector 10 while concentric with the clutch disconnector 10, and includes a second gear on an outer circumferential surface thereof.

상기 제2 기어는 상기 허브 디스커넥터(20)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제2 기어 치(21) 및 상기 복수의 제2 기어 치(21) 사이마다 개재되는 복수의 제2 기어 치홈(22)을 포함하고, 상기 제2 기어 치(21)는 상기 제2 기어 치홈(22)을 형성하는 제2 기어 치면(21a) 및 상기 제2 기어 치면(21a)으로부터 절곡되어 상기 클러치 디스커넥터(10)에 대향되는 제2 기어 측면(21b)을 포함한다. The second gear includes a plurality of second gear teeth 21 protruding from the outer circumferential surface of the hub disconnector 20 and a plurality of second gear tooth grooves 22 interposed between the plurality of second gear teeth 21 Including, the second gear tooth 21 is bent from the second gear tooth surface (21a) and the second gear tooth surface (21a) forming the second gear tooth groove (22), the clutch disconnector (10) It includes a second gear side (21b) opposite to.

상기 슬리브(30)는 상기 클러치 디스커넥터(10) 및 상기 허브 디스커넥터(20)와 동심을 이루면서 내주부에 상기 허브 디스커넥터(20) 및 상기 클러치 디스커넥터(10)를 수용 가능한 환형으로 형성되고, 내주면에 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어와 치합 가능한 제3 기어를 포함한다. The sleeve 30 is formed concentric with the clutch disconnector 10 and the hub disconnector 20 and has an annular shape capable of accommodating the hub disconnector 20 and the clutch disconnector 10 on an inner circumference thereof, and And a third gear meshable with the first gear and the second gear on an inner circumferential surface.

상기 제3 기어는, 상기 슬리브(30)의 내주면으로부터 돌출되는 복수의 제3 기어 치(31) 및 상기 복수의 제3 기어 치(31) 사이마다 개재되는 복수의 제3 기어 치홈을 포함하고, 상기 제3 기어 치(31)는 상기 제3 기어 치홈을 형성하는 제3 기어 치면 및 상기 제3 기어 치면으로부터 절곡되어 상기 클러치 디스커넥터(10)에 대향되는 제3 기어 측면(31b)을 포함한다. The third gear includes a plurality of third gear teeth 31 protruding from the inner circumferential surface of the sleeve 30 and a plurality of third gear tooth grooves interposed between the plurality of third gear teeth 31, The third gear tooth 31 includes a third gear tooth surface forming the third gear tooth groove, and a third gear side surface 31b bent from the third gear tooth surface to face the clutch disconnector 10. .

한편, 상기 액추에이터 모터(미도시)와 상기 슬리브(30) 사이에는 상기 액추에이터 모터(미도시)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환시키는 포크(50)가 개재되고, 상기 예압 스프링(E)은 상기 포크(50)를 지지하도록 형성된다. Meanwhile, a fork 50 for converting the rotational motion of the actuator motor (not shown) into a reciprocating motion is interposed between the actuator motor (not shown) and the sleeve 30, and the preload spring E is the fork It is formed to support 50.

이러한 구성에 따른 종래의 디스커넥트 기구는 상기 액추에이터 모터(미도시)와 상기 예압 스프링(E)의 작용으로 상기 허브 디스커넥터(20)와 치합되어 있는 상기 슬리브(30)가 상기 클러치 디스커넥터(10)와 치합되면서 상기 입력축과 상기 출력축이 연결되고, 차량의 구동 방식이 이륜 구동에서 사륜 구동을 절환된다. In the conventional disconnect mechanism according to this configuration, the sleeve 30 engaged with the hub disconnector 20 by the action of the actuator motor (not shown) and the preload spring (E) is the clutch disconnector 10 ), the input shaft and the output shaft are connected, and the driving method of the vehicle is switched from two-wheel drive to four-wheel drive.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 허브 디스커넥터(20)와 치합되어 있는 상기 슬리브(30)가 상기 클러치 디스커넥터(10)와 치합되지 않은 상태(제2 기어 치홈(22)에 삽입되어 제2 기어 치(21)와 치합되어 있는 제3 기어 치(31)가 제1 기어 치홈(12)으로부터 이탈되어 제1 기어 치(11)와 치합되지 않은 상태)에서는, 상기 입력축이 상기 출력축과 연결 해제되고, 보조 동력원의 구동력이 후륜으로 전달되지 않는다. 이에 따라, 차량은 이륜 구동 방식으로 운행된다. 즉, 차량은 전륜으로 전달되는 주 동력원의 구동력에 의해서만 운행된다. Specifically, as shown in FIG. 1, the sleeve 30 engaged with the hub disconnector 20 is not engaged with the clutch disconnector 10 (inserted into the second gear tooth groove 22) The third gear teeth 31 engaged with the second gear teeth 21 are separated from the first gear teeth groove 12 and are not engaged with the first gear teeth 11), the input shaft is the output shaft Is disconnected, and the driving force of the auxiliary power source is not transmitted to the rear wheels. Accordingly, the vehicle is driven by two-wheel drive. That is, the vehicle is driven only by the driving force of the main power source transmitted to the front wheels.

반면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 허브 디스커넥터(20)와 치합되어 있는 상기 슬리브(30)가 상기 클러치 디스커넥터(10)와 치합된 상태(제2 기어 치홈(22)에 삽입되어 제2 기어 치(21)와 치합되어 있는 제3 기어 치(31)가 축방향으로 이동되어 제1 기어 치홈(12)에 삽입됨으로써 제1 기어 치(11)와 치합된 상태)에서는, 상기 입력축과 상기 출력축이 연결되고, 보조 동력원의 구동력이 후륜으로 전달된다. 이에 따라, 차량은 사륜 구동 방식으로 운행된다. 즉, 차량은 전륜으로 전달되는 주 동력원의 구동력 뿐만 아니라 후륜으로 전달되는 보조 동력원의 구동력에 의해서 운행된다. On the other hand, as shown in Figure 3, the sleeve 30 meshed with the hub disconnector 20 is engaged with the clutch disconnector 10 (inserted into the second gear tooth groove 22 2 In a state where the third gear teeth 31 meshed with the gear teeth 21 are moved in the axial direction and inserted into the first gear teeth groove 12 so that they are engaged with the first gear teeth 11), the input shaft and the The output shaft is connected, and the driving force of the auxiliary power source is transmitted to the rear wheels. Accordingly, the vehicle is driven by a four-wheel drive. That is, the vehicle is driven by the driving force of the main power source transmitted to the front wheels as well as the driving force of the auxiliary power source transmitted to the rear wheels.

그러나, 이러한 종래의 디스커넥트 기구 및 이를 포함하는 차량에 있어서는, 이륜 구동에서 사륜 구동으로 절환 시 충격 및 손상이 발생되는 문제점이 있었다. However, in such a conventional disconnect mechanism and a vehicle including the same, there is a problem that shock and damage occur when switching from two-wheel drive to four-wheel drive.

구체적으로, 도 1의 상태에서 도 3의 상태로 절환될 때, 상기 제1 기어 측면(11b)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(22)에 대향되지 않을 경우(제1 기어 치(11)와 제2 기어 치(21) 사이 얼라인이 맞을 경우), 상기 제3 기어 측면(31b)이 상기 제1 기어 측면(11b)에 접촉되지 않는다. Specifically, when switching from the state of FIG. 1 to the state of FIG. 3, when all of the first gear side 11b does not face the second gear tooth groove 22 (the first gear tooth 11 and When the alignment between the second gear teeth 21 is aligned), the third gear side 31b does not contact the first gear side 11b.

하지만, 도 1의 상태에서 도 3의 상태로 절환될 때, 상기 제1 기어 측면(11b)의 적어도 일부가 상기 제2 기어 치홈(22)에 대향될 경우(제1 기어 치(11)와 제2 기어 치(21) 사이 얼라인이 맞지 않을 경우), 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제3 기어 측면(31b)이 상기 제1 기어 측면(11b)에 접촉된다. 이때, 상기 슬리브(30)는 상기 예압 스프링(E)에 의해 상기 클러치 디스커넥터(10) 측으로 지속적으로 가압되고 있고, 상기 제3 기어 측면(31b)이 상기 제1 기어 측면(11b)에 지속적으로 접촉된다. 이러한 상황에서, 상기 클러치 디스커넥터(10)와 상기 허브 디스커넥터(20) 중 적어도 하나가 회전되며 상기 제1 기어 측면(11b)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(22)에 대향되지 않게 되면, 상기 예압 스프링(E)에 의해 가압되고 있던 상기 슬리브(30)가 구속 해제되며 상기 클러치 디스커넥터(10) 측으로 이동되어 도 3의 상태로 절환 완료된다. However, when switching from the state of FIG. 1 to the state of FIG. 3, when at least a part of the first gear side 11b faces the second gear tooth groove 22 (the first gear tooth 11 and the first 2 When the gear teeth 21 are not aligned), the third gear side 31b comes into contact with the first gear side 11b as shown in FIG. 2. At this time, the sleeve 30 is continuously pressed toward the clutch disconnector 10 by the preload spring E, and the third gear side 31b is continuously applied to the first gear side 11b. Contacted. In this situation, when at least one of the clutch disconnector 10 and the hub disconnector 20 is rotated and all of the first gear side 11b does not face the second gear tooth groove 22, The sleeve 30, which has been pressed by the preload spring E, is released from restraint and is moved toward the clutch disconnector 10 to complete switching to the state of FIG. 3.

여기서, 도 1의 상태에서 도 2의 상태가 될 때, 즉 상기 제3 기어 측면(31b)이 상기 제1 기어 측면(11b)에 접촉될 때, 충격이 발생되고, 소음 뿐만 아니라 기어의 파손이 발생된다. Here, when the state of FIG. 1 becomes the state of FIG. 2, that is, when the third gear side 31b contacts the first gear side 11b, an impact is generated, and not only noise but also damage of the gear is caused. Occurs.

그리고, 상기 제3 기어 측면(31b)과 상기 제1 기어 측면(11b)이 접촉된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터(10)와 상기 허브 디스커넥터(20)가 회전됨에 따라, 기어의 마모가 발생된다.And, as the clutch disconnector 10 and the hub disconnector 20 are rotated while the third gear side 31b and the first gear side 11b are in contact, wear of the gear occurs. .

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0049715호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0049715

따라서, 본 발명은, 이륜 구동에서 사륜 구동을 절환 시 충격 및 손상을 방지할 수 있는 디스커넥트 기구 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a disconnect mechanism capable of preventing shock and damage when switching from two-wheel drive to four-wheel drive, and a vehicle including the same.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터; 출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터; 및 액추에이터 모터에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브;를 포함하고, 상기 액추에이터 모터는 상기 슬리브를 이동시키는 방향 및 추력이 조절되게 형성되는 디스커넥트 기구를 제공한다. The present invention, in order to achieve the object as described above, the clutch disconnector rotatable together with the input shaft; A hub disconnector rotatable with the output shaft; And a sleeve that is moved by an actuator motor and is connected to and disconnected from the clutch disconnector while being connected to the hub disconnector, wherein the actuator motor is a disconnect formed to adjust a direction and thrust to move the sleeve. Provide equipment.

상기 클러치 디스커넥터는 환형으로 형성되고, 외주면에 제1 기어를 포함하고, 상기 허브 디스커넥터는 상기 클러치 디스커넥터와 동심을 이루면서 상기 클러치 디스커넥터에 대향되는 환형으로 형성되고, 외주면에 제2 기어를 포함하고, 상기 슬리브는 상기 클러치 디스커넥터 및 상기 허브 디스커넥터와 동심을 이루면서 내주부에 상기 허브 디스커넥터 및 상기 클러치 디스커넥터를 수용 가능한 환형으로 형성되고, 내주면에 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어와 치합 가능한 제3 기어를 포함하고, 상기 제3 기어는 상기 제2 기어와 치합된 상태에서 상기 슬리브가 축방향으로 이동됨에 따라 상기 제1 기어와 치합 및 치합 해제되게 형성될 수 있다. The clutch disconnector is formed in an annular shape, and includes a first gear on an outer circumferential surface, and the hub disconnector is formed in an annular shape opposite to the clutch disconnector while concentric with the clutch disconnector, and a second gear is provided on the outer circumferential surface. And the sleeve is formed in an annular shape capable of accommodating the hub disconnector and the clutch disconnector on an inner circumference while concentric with the clutch disconnector and the hub disconnector, and the first gear and the second gear on the inner circumferential surface And a third gear engageable with the second gear, and the third gear may be formed to engage and disengage with the first gear as the sleeve is moved in the axial direction while being engaged with the second gear.

상기 제1 기어는, 상기 클러치 디스커넥터의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제1 기어 치 및 상기 복수의 제1 기어 치 사이마다 개재되는 복수의 제1 기어 치홈을 포함하고, 상기 제2 기어는, 상기 허브 디스커넥터의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제2 기어 치 및 상기 복수의 제2 기어 치 사이마다 개재되는 복수의 제2 기어 치홈을 포함하고, 상기 제3 기어는, 상기 슬리브의 내주면으로부터 돌출되는 복수의 제3 기어 치 및 상기 복수의 제3 기어 치 사이마다 개재되는 복수의 제3 기어 치홈을 포함하고, 상기 액추에이터 모터는 상기 제1 기어 치의 적어도 일부가 상기 제2 기어 치홈에 대향될 때 상기 슬리브를 상기 클러치 디스커넥터로부터 이격시켜 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이 치합을 보류시켰다가, 상기 제1 기어 치의 전부가 상기 제2 기어 치홈에 대향되지 않을 때 상기 슬리브를 상기 클러치 디스커넥터 측으로 이동시켜 상기 제1 기어와 상기 제3 기어를 치합시키도록 형성될 수 있다. The first gear includes a plurality of first gear teeth protruding from an outer circumferential surface of the clutch disconnector and a plurality of first gear tooth grooves interposed between the plurality of first gear teeth, and the second gear, the A plurality of second gear teeth protruding from the outer circumferential surface of the hub disconnector and a plurality of second gear tooth grooves interposed between the plurality of second gear teeth, and the third gear includes a plurality of protruding from the inner circumferential surface of the sleeve And a plurality of third gear tooth grooves interposed between each of the third gear teeth and the plurality of third gear teeth, and the actuator motor includes the sleeve when at least a part of the first gear teeth faces the second gear tooth groove Is separated from the clutch disconnector to hold the engagement between the first gear and the second gear, and then moves the sleeve toward the clutch disconnector when all of the first gear teeth do not face the second gear tooth groove So that the first gear and the third gear are engaged.

상기 제1 기어 치는 상기 제2 기어 치에 대향 가능한 제1 기어 측면을 포함하고, 상기 제3 기어 치는 상기 제1 기어 측면에 대향 가능한 제3 기어 측면을 포함하고, 상기 제1 기어 측면이 상기 제3 기어 측면과 접촉되는 것이 방지되게 형성될 수 있다. The first gear tooth includes a first gear side facing the second gear tooth, the third gear tooth includes a third gear side facing the first gear side, and the first gear side 3 Can be formed to prevent contact with the side of the gear.

상기 제1 기어 측면은 자성을 띠도록 형성되고, 상기 제3 기어 측면은 상기 제1 기어 측면과 동일 극성의 자성을 띠도록 형성될 수 있다. The side surface of the first gear may be formed to be magnetic, and the side surface of the third gear may be formed to have the same polarity as the side surface of the first gear.

상기 액추에이터 모터를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 슬리브가 상기 클러치 디스커넥터 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어 측면과 상기 제3 기어 측면 사이 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터를 제어하도록 형성될 수 있다. Further comprising a control unit for controlling the actuator motor, wherein the control unit is the actuator motor such that a thrust applied by the sleeve toward the clutch disconnector is less than or equal to a repulsive force between the first gear side and the third gear side It can be formed to control.

상기 제어 유닛은 상기 슬리브가 상기 클러치 디스커넥터 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어 측면과 상기 제3 기어 측면 사이 척력보다 작거나 같은 범위 내에서 척력에 비례하여 증가되도록 상기 액추에이터 모터를 제어하도록 형성될 수 있다. The control unit is formed to control the actuator motor such that a thrust force by which the sleeve is pressed toward the clutch disconnector increases in proportion to the repulsive force within a range less than or equal to the repulsive force between the first gear side and the third gear side. I can.

상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터의 소요 전류값을 기준으로 상기 액추에이터 모터를 제어하도록 형성될 수 있다. The control unit may be formed to control the actuator motor based on the required current value of the actuator motor.

상기 액추에이터 모터를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터의 소요 전류값이 증가되면 상기 제1 기어 측면이 상기 제3 기어 측면과 접촉된 것으로 판단하여 상기 액추에이터 모터가 상기 슬리브를 상기 클러치 디스커넥터로부터 멀어지는 방향으로 이동시켰다가 상기 클러치 디스커넥터 측으로 이동시키도록 제어하도록 형성될 수 있다. And a control unit for controlling the actuator motor, wherein the control unit determines that the first gear side is in contact with the third gear side when the required current value of the actuator motor is increased, so that the actuator motor is in contact with the sleeve May be formed to control to move in a direction away from the clutch disconnector and then to move toward the clutch disconnector.

상기 슬리브를 상기 클러치 디스커넥터에 가까워거나 멀어지는 방향으로 가압하는 탄성부재가 구비되지 않을 수 있다. An elastic member for pressing the sleeve in a direction near or away from the clutch disconnector may not be provided.

그리고, 본 발명은 상기 디스커넥트 기구를 포함하여 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능한 차량을 제공한다. In addition, the present invention provides a vehicle capable of switching between two-wheel drive and four-wheel drive including the disconnect mechanism.

본 발명에 의한 디스커넥트 기구 및 이를 포함하는 차량은, 입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터; 출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터; 및 액추에이터 모터에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브;를 포함하고, 상기 액추에이터 모터는 상기 슬리브를 이동시키는 방향 및 추력이 조절되게 형성됨으로써, 이륜 구동에서 사륜 구동으로 절환 시 충격 및 손상을 방지할 수 있다. A disconnect mechanism and a vehicle including the same according to the present invention include: a clutch disconnector rotatable together with an input shaft; A hub disconnector rotatable with the output shaft; And a sleeve that is moved by an actuator motor and can be connected to and disconnected from the clutch disconnector while being connected to the hub disconnector, wherein the actuator motor is formed to adjust a direction and thrust to move the sleeve, thereby adjusting two wheels. Shock and damage can be prevented when switching from drive to four-wheel drive.

도 1은 종래의 디스커넥트 기구에서 이륜 구동 상태를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동으로 절환 중인 상태를 도시한 단면도,
도 3은 도 1의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커넥트 기구를 도시한 단면도,
도 5는 도 4의 디스커넥트 기구에서 클러치 디스커넥터, 허브 디스커넥터 및 슬리브를 도시한 분해 사시도,
도 6은 도 4의 디스커넥트 기구에서 이륜 구동 상태를 도시한 단면도,
도 7은 도 4의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동으로 절환 중인 상태를 도시한 단면도,
도 8은 도 4의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a two-wheel drive state in a conventional disconnect mechanism;
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the disconnect mechanism of FIG. 1 is switched to four-wheel drive;
3 is a cross-sectional view showing a four-wheel drive state in the disconnect mechanism of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view showing a disconnect mechanism according to an embodiment of the present invention;
5 is an exploded perspective view showing a clutch disconnector, a hub disconnector, and a sleeve in the disconnect mechanism of FIG. 4;
6 is a cross-sectional view showing a two-wheel drive state in the disconnect mechanism of FIG. 4;
7 is a cross-sectional view showing a state in which the disconnect mechanism of FIG. 4 is switched to four-wheel drive;
8 is a cross-sectional view showing a four-wheel drive state in the disconnect mechanism of FIG. 4.

이하, 본 발명에 의한 디스커넥트 기구 및 이를 포함하는 차량을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a disconnect mechanism and a vehicle including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스커넥트 기구를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 디스커넥트 기구에서 클러치 디스커넥터, 허브 디스커넥터 및 슬리브를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 디스커넥트 기구에서 이륜 구동 상태를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 4의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동으로 절환 중인 상태를 도시한 단면도이며, 도 8은 도 4의 디스커넥트 기구에서 사륜 구동 상태를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a disconnect mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view showing a clutch disconnector, a hub disconnector, and a sleeve in the disconnect mechanism of FIG. 4, and FIG. 6 is 4 is a cross-sectional view showing a two-wheel drive state in the disconnect mechanism of FIG. 4, FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state in which switching from the disconnect mechanism of FIG. 4 to four-wheel drive is performed, and FIG. 8 is a four-wheel drive state in the disconnect mechanism of FIG. It is a cross-sectional view showing.

첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능하도록, 주동력원으로 전륜을 구동시키고 보조동력원으로 후륜을 구동시키는 e-4WD 시스템(electric 4 wheel drive system)을 포함하고, 상기 e-4WD 시스템은 상기 보조 동력원과 상기 후륜을 연결 및 연결 해제하는 디스커넥트 기구를 포함할 수 있다. 4 to 8, the vehicle according to an embodiment of the present invention is an e-4WD system that drives the front wheels as a main power source and drives the rear wheels as an auxiliary power source so that switching between two-wheel drive and four-wheel drive is possible. (electric 4 wheel drive system), and the e-4WD system may include a disconnect mechanism for connecting and disconnecting the auxiliary power source and the rear wheel.

상기 디스커넥트 기구는, 상기 보조 동력원에 연결되는 입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터(100), 후륜에 연결되는 출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터(200) 및 액추에이터 모터(400)에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터(200)와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터(100)와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브(300)를 포함할 수 있다. The disconnect mechanism is moved by a clutch disconnector 100 rotatable together with an input shaft connected to the auxiliary power source, a hub disconnector 200 rotatable together with an output shaft connected to a rear wheel, and an actuator motor 400. It may include a sleeve 300 capable of being connected to and disconnected from the clutch disconnector 100 while being connected to the hub disconnector 200.

상기 클러치 디스커넥터(100)는 환형으로 형성되고, 외주면에 제1 기어를 포함할 수 있다. The clutch disconnector 100 may have an annular shape and may include a first gear on an outer circumferential surface.

상기 제1 기어는 상기 클러치 디스커넥터(100)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제1 기어 치(110) 및 상기 복수의 제1 기어 치(110) 사이마다 개재되는 복수의 제1 기어 치홈(120)을 포함하고, 상기 제1 기어 치(110)는 상기 제1 기어 치홈(120)을 형성하는 제1 기어 치면(112) 및 상기 제1 기어 치면(112)으로부터 절곡되어 상기 허브 디스커넥터(200)에 대향되는 제1 기어 측면(114)을 포함할 수 있다. The first gear is a plurality of first gear teeth 110 protruding from the outer circumferential surface of the clutch disconnector 100 and a plurality of first gear tooth grooves 120 interposed between each of the plurality of first gear teeth 110 Including, the first gear tooth 110 is bent from the first gear tooth surface 112 and the first gear tooth surface 112 forming the first gear tooth groove 120 to the hub disconnector 200 It may include a first gear side 114 opposite to.

상기 허브 디스커넥터(200)는 상기 클러치 디스커넥터(100)와 동심을 이루면서 상기 클러치 디스커넥터(100)에 대향되는 환형으로 형성되고, 외주면에 제2 기어를 포함할 수 있다. The hub disconnector 200 is formed in an annular shape opposite to the clutch disconnector 100 while concentric with the clutch disconnector 100, and may include a second gear on an outer circumferential surface thereof.

상기 제2 기어는 상기 허브 디스커넥터(200)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제2 기어 치(210) 및 상기 복수의 제2 기어 치(210) 사이마다 개재되는 복수의 제2 기어 치홈(220)을 포함하고, 상기 제2 기어 치(210)는 상기 제2 기어 치홈(220)을 형성하는 제2 기어 치면(212) 및 상기 제2 기어 치면(212)으로부터 절곡되어 상기 클러치 디스커넥터(100)에 대향되는 제2 기어 측면(214)을 포함할 수 있다. The second gear includes a plurality of second gear teeth 210 protruding from the outer circumferential surface of the hub disconnector 200 and a plurality of second gear tooth grooves 220 interposed between each of the plurality of second gear teeth 210 Including, the second gear tooth 210 is bent from the second gear tooth surface 212 and the second gear tooth surface 212 forming the second gear tooth groove 220, the clutch disconnector 100 It may include a second gear side 214 opposite to.

상기 슬리브(300)는 상기 클러치 디스커넥터(100) 및 상기 허브 디스커넥터(200)와 동심을 이루면서 내주부에 상기 허브 디스커넥터(200) 및 상기 클러치 디스커넥터(100)를 수용 가능한 환형으로 형성되고, 내주면에 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어와 치합 가능한 제3 기어를 포함할 수 있다. The sleeve 300 is formed in an annular shape that is concentric with the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 and accommodates the hub disconnector 200 and the clutch disconnector 100 on an inner circumference thereof, and , It may include a third gear meshable with the first gear and the second gear on the inner circumferential surface.

상기 제3 기어는, 상기 슬리브(300)의 내주면으로부터 돌출되는 복수의 제3 기어 치(310) 및 상기 복수의 제3 기어 치(310) 사이마다 개재되는 복수의 제3 기어 치홈(320)을 포함하고, 상기 제3 기어 치(310)는 상기 제3 기어 치홈(320)을 형성하는 제3 기어 치면(312) 및 상기 제3 기어 치면(312)으로부터 절곡되어 상기 클러치 디스커넥터(100)에 대향되는 제3 기어 측면(314)을 포함할 수 있다. The third gear includes a plurality of third gear teeth 310 protruding from the inner circumferential surface of the sleeve 300 and a plurality of third gear tooth grooves 320 interposed between the plurality of third gear teeth 310. Including, the third gear tooth 310 is bent from the third gear tooth surface 312 and the third gear tooth surface 312 forming the third gear tooth groove 320 to the clutch disconnector 100 It may include an opposite third gear side 314.

여기서, 상기 제3 기어가 상기 제2 기어와 치합된 상태에서 상기 슬리브(300)가 축방향으로 이동됨에 따라 상기 제1 기어와 치합 및 치합 해제되는데, 본 실시예에 따른 디스커넥트 기구는 상기 제3 기어가 상기 제1 기어와 치합될 때 상기 제3 기어 측면(314)이 상기 제1 기어 측면(114)에 접촉되는 것이 방지되도록 형성될 수 있다. Here, as the sleeve 300 is moved in the axial direction while the third gear is engaged with the second gear, the first gear is engaged and disengaged, and the disconnect mechanism according to the present embodiment is When the third gear is engaged with the first gear, the third gear side 314 may be formed to be prevented from contacting the first gear side 114.

구체적으로, 상기 제1 기어 측면(114)의 적어도 일부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향될 때 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 이격되어 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이 치합이 보류되었다가 상기 제1 기어 측면(114)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향되지 않을 때 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동되어 상기 제1 기어와 상기 제3 기어가 치합되도록, 종래의 예압 스프링(E)과 같이 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스케넉터에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 가압하는 탄성부재가 구비되지 않고, 상기 액추에이터 모터(400)는 상기 슬리브(300)를 이동시키는 방향 및 추력이 조절되도록 예를 들어 BLDC 모터로 형성되며, 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 제어 유닛이 구비될 수 있다. Specifically, when at least a part of the first gear side 114 faces the second gear tooth groove 220, the sleeve 300 is spaced apart from the clutch disconnector 100 to prevent the first gear and the first gear. 2 When the engagement between the gears is held and the first gear side 114 does not face the second gear tooth groove 220, the sleeve 300 is moved toward the clutch disconnector 100, The first gear and the third gear are not provided with an elastic member that presses the sleeve 300 in a direction closer to or away from the clutch descanner, like a conventional preload spring (E), and the actuator motor ( 400) is formed of, for example, a BLDC motor so that the direction and thrust to move the sleeve 300 is adjusted, and a control unit for controlling the actuator motor 400 may be provided.

그리고, 상기 제1 기어 측면(114)은 양극과 음극 중 어느 하나의 자성을 띠도록 형성되고, 상기 제3 기어 측면(314)은 상기 제1 기어 측면(114)과의 오버랩 정도에 비례하는 척력이 발생되도록 상기 제1 기어 측면(114)과 동일 극성의 자성을 띠도록 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 제1 기어 측며(114)과 상기 제3 기어 측면(314)은 각각 양극을 띠도록 형성된다. 여기서, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314)이 서로 동일한 극성의 자성을 띠도록 하기 위해, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314)에 각각 영구자석이 장착될 수도 있고, 상기 제1 기어와 상기 제3 기어가 자성체로 형성될 수도 있으며, 이외에 다양한 방법이 존재할 수 있다. In addition, the first gear side 114 is formed to have one of the anode and the cathode magnetic, and the third gear side 314 is a repulsive force proportional to the degree of overlap with the first gear side 114 It may be formed to have the same polarity as the first gear side 114 so that this occurs. In this embodiment, the first gear side surface 114 and the third gear side surface 314 are each formed to have an anode. Here, in order for the first gear side 114 and the third gear side 314 to have the same polarity of magnetism, the first gear side 114 and the third gear side 314 are respectively A permanent magnet may be mounted, the first gear and the third gear may be formed of a magnetic material, and various methods may exist.

그리고, 상기 제어 유닛은 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 가압받는 추력이 사전에 결정된 기준 추력(기어 치들 사이 얼라인이 맞을 때 슬리브(300)를 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이송시킬 수 있는 최소한의 값)보다는 크거나 같고 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하도록 형성될 수 있다. In addition, the control unit moves the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100 when the thrust applied by the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100 is a predetermined reference thrust (when alignment between gear teeth is met). It may be formed to control the actuator motor 400 to be greater than or equal to a minimum value that can be transferred) and less than or equal to a repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314.

그리고, 상기 제어 유닛은, 별도의 센서 없이도 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩 정도(제1 기어 측면(114)과 제3 기어 측면(314) 사이 척력)를 판단하도록, 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값을 기준으로 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하도록 형성될 수 있다. In addition, the control unit, the degree of overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314 without a separate sensor (repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314) It may be formed to control the actuator motor 400 based on the required current value of the actuator motor 400 so as to determine.

한편, 미설명 부호인 500은 상기 액추에이터 모터(400)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환시키는 포크이다. Meanwhile, a reference numeral 500, which is not described, is a fork that converts the rotational motion of the actuator motor 400 into a reciprocating motion.

이하, 본 실시예에 따른 디스커넥트 기구 및 이를 포함하여 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능한 차량의 작용효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the disconnect mechanism according to the present embodiment and the effect of the vehicle capable of switching between two-wheel drive and four-wheel drive including the same will be described.

즉, 주 동력원에 의해 전륜이 구동되는 이륜 구동 상태의 차량에서는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 축방향으로 이격될 수 있다. 이에 의하여, 상기 허브 디스커넥터(200)와 치합되어 있는 상기 슬리브(300)는 상기 클러치 디스커넥터(100)와 치합 해제되고, 상기 슬리브(300)와 상기 클러치 디스커넥터(100) 사이에는 슬립이 발생되고, 상기 입력축과 상기 출력축이 연결 해제되어, 상기 보조 동력원의 구동력이 후륜으로 전달되지 않을 수 있다. That is, in a vehicle in a two-wheel drive state in which the front wheels are driven by the main power source, the sleeve 300 may be axially spaced apart from the clutch disconnector 100 as shown in FIG. 6. Thereby, the sleeve 300 engaged with the hub disconnector 200 is disengaged with the clutch disconnector 100, and a slip occurs between the sleeve 300 and the clutch disconnector 100. The input shaft and the output shaft are disconnected, so that the driving force of the auxiliary power source may not be transmitted to the rear wheels.

이러한 상태에서 차량에 사륜 구동 상태로의 절환 명령이 입력되면, 상기 액추에이터 모터(400)가 상기 제어 유닛으로부터 신호를 전달받아 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시킬 수 있다. In this state, when a command for switching to the four-wheel drive state is input to the vehicle, the actuator motor 400 may receive a signal from the control unit to move the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 허브 디스커넥터(200)와 치합되어 있는 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100)와 치합될 수 있다. 즉, 상기 제2 기어 치홈(220)에 삽입되어 상기 제2 기어 치(210)와 치합되어 있는 상기 제3 기어 치(310)가 축방향으로 이동되어 상기 제1 기어 치홈(120)에 삽입됨으로써, 상기 제3 기어 치(310)가 상기 제2 기어 치(210) 뿐만 아니라 상기 제1 기어 치(110)와 치합될 수 있다. 이에 따라, 상기 입력축과 상기 출력축이 연결되고, 상기 보조 동력원의 구동력이 상기 후륜으로 전달됨에 따라, 상기 차량은 사륜 구동 방식으로 절환 완료될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8, the sleeve 300 meshed with the hub disconnector 200 may mesh with the clutch disconnector 100. That is, the third gear tooth 310 inserted into the second gear tooth groove 220 and engaged with the second gear tooth 210 is moved in the axial direction and inserted into the first gear tooth groove 120 , The third gear teeth 310 may be engaged with the first gear teeth 110 as well as the second gear teeth 210. Accordingly, as the input shaft and the output shaft are connected and the driving force of the auxiliary power source is transmitted to the rear wheels, the vehicle may be switched to a four-wheel drive method.

여기서, 도 6의 상태에서 도 8의 상태로 절환될 때, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 사이 얼라인이 맞을 경우, 즉, 상기 제1 기어 측면(114)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향되지 않을 경우, 상기 슬리브(300)는 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 원활히 이동되어 상기 클러치 디스커넥터(100)와 치합될 수 있다. Here, when the state of FIG. 6 is switched to the state of FIG. 8, when the alignment between the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 is aligned, that is, the entire side of the first gear side 114 When is not opposed to the second gear tooth groove 220, the sleeve 300 may be smoothly moved toward the clutch disconnector 100 and engage with the clutch disconnector 100.

그러나, 도 6의 상태에서 도 8의 상태로 절환될 때, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 사이 얼라인이 맞지 않을 경우, 즉 상기 제1 기어 측면(114)의 적어도 일부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향될 경우, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 사이 얼라인이 맞을 때까지 상기 슬리브(300)는 상기 제1 기어 측면(114)에 제지 당할 수 있고, 이때 상기 슬리브(300)(더욱 정확히는, 제3 기어 측면(314))가 상기 제1 기어 측면(114)에 접촉될 경우에는 전술한 바와 같이 충격 및 손상이 발생될 수 있다. However, when the state of FIG. 6 is switched to the state of FIG. 8, when the alignment between the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 is not aligned, that is, at least of the first gear side 114 When a part is opposite to the second gear tooth groove 220, the sleeve 300 is the first gear side surface 114 until alignment between the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 is aligned. ), and in this case, when the sleeve 300 (more precisely, the third gear side 314) contacts the first gear side 114, as described above, impact and damage may occur. have.

하지만, 본 실시예의 경우, 다음과 같은 방식으로 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 접촉이 방지될 수 있다. However, in the present embodiment, contact between the first gear side 114 and the third gear side 314 may be prevented in the following manner.

구체적으로, 상기 제1 기어 측면(114)이 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 띠도록 형성되고, 상기 제3 기어 측면(314)이 상기 제1 기어 측면(114)과 동일 극성을 띠도록 형성됨에 따라, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 사이 얼라인이 맞지 않을 경우 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이에 척력이 발생될 수 있다. Specifically, the first gear side 114 is formed to have either a polarity of an anode or a cathode, and the third gear side 314 is formed to have the same polarity as the first gear side 114 Accordingly, when the alignment between the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 is not aligned, a repulsive force may be generated between the first gear side 114 and the third gear side 314. .

그리고, 상기 척력은 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩 정도에 비례하여 증가될 수 있다. In addition, the repulsive force may be increased in proportion to the degree of overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314.

그리고, 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스클러치 측으로 이동시키기 위해 소요되는 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값은 상기 척력에 비례하여 증가될 수 있다. In addition, the required current value of the actuator motor 400 required to move the sleeve 300 toward the clutch disc clutch may be increased in proportion to the repulsive force.

여기서, 상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값을 모니터링하고 있고, 상기 소요 전류값이 증가되면 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩이 발생된 것으로 판단할 수 있다. Here, the control unit is monitoring the required current value of the actuator motor 400, and when the required current value is increased, an overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314 is generated. It can be judged as.

그리고, 상기 제어 유닛은 상기 소요 전류값을 기초로 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩 정도를 판단할 수 있다. In addition, the control unit may determine the degree of overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314 based on the required current value.

그리고, 상기 제어 유닛은 상기 소요 전류값을 기초로 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어할 수 있다. And, the control unit is based on the required current value, the thrust that the sleeve 300 is pressed toward the clutch disconnector 100 is a repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314 The actuator motor 400 may be controlled to be less than or equal to.

이에 따라, 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 이격시키려는 상기 척력이 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시키려는 상기 추력보다 크거나 같아, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(300)는 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 축방향을 이격된 상태에서 대기할 수 있다. Accordingly, the repulsive force to separate the sleeve 300 from the clutch disconnector 100 is greater than or equal to the thrust force to move the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100, as shown in FIG. As shown, the sleeve 300 may wait in a state spaced apart from the clutch disconnector 100 in the axial direction.

그리고, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 중 적어도 하나가 회전되며 상기 제1 기어 측면(114)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향되지 않게 되면, 상기 척력은 사라지고, 상기 척력이 사라지기 전까지 상기 척력보다 작거나 같은 크기의 추력을 받아 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 이격된 상태로 대기하고 있던 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동되어 도 8의 상태로 절환 완료될 수 있다. In addition, when at least one of the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 is rotated and all of the first gear side 114 does not face the second gear tooth groove 220, the repulsive force Disappears, and the sleeve 300, which was waiting in a state spaced apart from the clutch disconnector 100, is moved toward the clutch disconnector 100 by receiving a thrust having a size smaller than or equal to the repulsive force until the repulsive force disappears. The switch to the state of FIG. 8 can be completed.

이와 같이, 도 6의 상태에서 도 8의 상태로 절환될 때, 상기 클러치 디스커넥터(100)와 상기 허브 디스커넥터(200) 사이 얼라인과는 무관하게 상기 제3 기어 측면(314)이 상기 제1 기어 측면(114)에 접촉되지 않음에 따라, 충격에 의한 소음 및 기어의 파손이 방지되고, 접촉 운동에 의한 기어의 마모가 방지될 수 있다. As such, when switching from the state of FIG. 6 to the state of FIG. 8, the third gear side surface 314 is the first, regardless of the alignment between the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200. As the gear side 114 is not in contact, noise due to impact and damage to the gear may be prevented, and wear of the gear due to contact motion may be prevented.

여기서, 상기 추력이 상기 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. Here, there may be various methods of controlling the actuator motor 400 so that the thrust force is less than or equal to the repulsive force.

예를 들어, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314)이 오버랩 되지 않은 상태에서 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시킬 수 있는 최소한의 추력을 발생시키는 전류값인 기준 전류값을 사전에 결정하고, 상기 제어 유닛이 상기 소요 전류값의 변화와는 무관하게 상기 기준 전류값의 전류를 상기 액추에이터 모터(400)에 공급하도록 형성될 수 있다. For example, the first gear side 114 and the third gear side 314 does not overlap and generates a minimum thrust capable of moving the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100 A reference current value, which is a current value to be applied, may be determined in advance, and the control unit may be configured to supply a current of the reference current value to the actuator motor 400 regardless of a change in the required current value.

이 경우, 제어 방법은 상대적으로 간단하나, 절환 응답성이 저하될 수 있다. 즉, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 이격거리는 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩 정도에 비례하여 증가되는데, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 이격거리가 증가될수록 상기 슬리브(300)가 이동해야 하는 거리가 증가되고 절환 완료까지 소요되는 시간이 증가될 수 있다. In this case, the control method is relatively simple, but switching responsiveness may deteriorate. That is, the separation distance between the first gear side 114 and the third gear side 314 increases in proportion to the degree of overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314, As the separation distance between the first gear side 114 and the third gear side 314 increases, the distance to which the sleeve 300 must move may increase, and the time required to complete the switching may increase.

이를 고려하여, 상기 제어 유닛은, 절환 명령을 입력 받으면, 초기에는 상기 기준 추력이 발생되도록 상기 제어 유닛이 상기 기준 전류값의 전류를 상기 액추에이터 모터(400)에 공급하고, 모니터링하고 있는 상기 소요 전류값이 증가되면 상기 제어 유닛이 상기 액추에이터 모터(400)에 공급하는 전류값을 증가시켜 상기 추력이 상기 척력에 비례하여 증가되도록 형성될 수 있다. 여기서, 척력의 크기 별로 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100)에 접촉될 수 있는 전류값을 사전에 측정하여 이를 데이터화하고, 상기 제어 유닛은 상기 데이터에 근거하여 상기 액추에이터 모터(400)에 공급하는 전류값을 상기 데이터의 전류값(척력의 크기 별로 슬리브(300)가 클러치 디스커넥터(100)에 접촉될 수 있는 전류값)보다 작은 범위 내에서 증가시키도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 오버랩 정도와 무관하게, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이가 이격되되 그 이격거리(슬리브(300)의 이동거리)가 최소화될 수 있다. 즉, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 접촉이 방지되되, 사륜 구동으로의 절환 완료까지 소요되는 시간이 감소될 수 있다. In consideration of this, the control unit supplies a current of the reference current value to the actuator motor 400 so that the reference thrust is initially generated when the control unit receives a switching command, and the required current being monitored When the value is increased, the control unit may increase the current value supplied to the actuator motor 400 so that the thrust is increased in proportion to the repulsive force. Here, according to the magnitude of the repulsive force, a current value that can be contacted by the sleeve 300 to the clutch disconnector 100 is measured in advance and converted into data, and the control unit performs the actuator motor 400 based on the data. It may be formed to increase the current value supplied to the data within a range smaller than the current value of the data (a current value capable of contacting the sleeve 300 with the clutch disconnector 100 according to the magnitude of the repulsive force). In this case, regardless of the degree of overlap between the first gear side 114 and the third gear side 314, the distance between the first gear side 114 and the third gear side 314 is The distance (moving distance of the sleeve 300) can be minimized. That is, the contact between the first gear side 114 and the third gear side 314 is prevented, but the time required to complete the switching to the four-wheel drive may be reduced.

한편, 전술한 실시예의 경우 상기 제어 유닛에 의해 조절되는 상기 액추에이터 모터(400) 이외에 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 척력을 이용하여 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 접촉을 방지하나, 제어 유닛과 액추에이터 모터(400)만으로 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 접촉을 최소화하는 방안도 있다. Meanwhile, in the case of the above-described embodiment, in addition to the actuator motor 400 adjusted by the control unit, the first gear side 114 is applied by using a repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314. ) And the third gear side 314, but there is also a method of minimizing contact between the first gear side 114 and the third gear side 314 only with the control unit and the actuator motor 400. .

구체적으로, 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스커넥트 기구는, 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314)이 서로 동일 극성의 자성을 띠도록 형성되는 대신, 상기 제어 유닛이 전술한 실시예와 다소 상이하게 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하도록 형성될 수 있다. Specifically, although not shown separately, in the disconnect mechanism according to another embodiment of the present invention, the first gear side 114 and the third gear side 314 are formed to have magnetism of the same polarity. , The control unit may be formed to control the actuator motor 400 somewhat differently from the above-described embodiment.

즉, 상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값이 증가되면 상기 제1 기어 측면(114)이 상기 제3 기어 측면(314)과 접촉된 것으로 판단하여, 상기 액추에이터 모터(400)를 통해 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 멀어지는 방향으로 이동시켰다가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시키고, 체결에 성공할 때까지 이를 반복하도록 형성될 수 있다. That is, when the required current value of the actuator motor 400 increases, the control unit determines that the first gear side 114 is in contact with the third gear side 314, and controls the actuator motor 400. Through this, the sleeve 300 may be moved in a direction away from the clutch disconnector 100 and then moved toward the clutch disconnector 100, and the sleeve 300 may be formed to be repeated until the connection is successful.

이 경우, 전술한 실시예에 비해, 상기 제1 기어와 상기 제3 기어를 형성하는데 소요되는 원가가 감소될 수 있고, 제어가 간편할 수 있다. In this case, compared to the above-described embodiment, the cost required to form the first gear and the third gear may be reduced, and control may be simple.

다만, 이 경우, 비록 상기 제1 기어와 상기 제3 기어가 계속 접촉되는 것은 아니라 기어 치들 사이 마모는 감소되나, 상기 제1 기어와 상기 제3 기어가 일시적으로라도 접촉되므로 충격 및 손상이 여전히 발생될 수 있고, 체결 성공률이 일정하지 않으므로, 전술한 실시예가 바람직할 수 있다. However, in this case, although the first gear and the third gear do not continue to contact, the wear between the gear teeth is reduced, but since the first gear and the third gear are in contact even temporarily, impact and damage may still occur. And, since the fastening success rate is not constant, the above-described embodiment may be preferable.

또한, 차량이 시동되면 액추에이터 모터(400)의 회전 및 이를 통한 포크(500)의 이동을 통해 이륜 구동으로 해제되는 구간의 끝에서 사륜 구동으로 체결되는 구간의 끝까지의 거리를 학습하여 초기 위치를 잡고, 차량의 운행 중 사륜 구동으로의 절환 명령이 입력되면 액추에이터 모터(400)를 회전하여 회전수 및 회전자 위치 제어를 통해 슬리브(300)가 초기에 학습한 거리를 이동하는데, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스커넥트 기구는 반복 사용에 따른 위치 틀어짐 현상을 방지하기 위해 주기적인 학습이 필요하므로, 전술한 실시예가 바람직할 수 있다.In addition, when the vehicle is started, the rotation of the actuator motor 400 and the movement of the fork 500 through this learn the distance from the end of the section released by two-wheel drive to the end of the section fastened by four-wheel drive, and hold the initial position. , When a command to switch to four-wheel drive is input while the vehicle is running, the sleeve 300 moves the initially learned distance through rotational speed and rotor position control by rotating the actuator motor 400, another implementation of the present invention. The disconnect mechanism according to the example requires periodic learning in order to prevent position distortion caused by repeated use, so the above-described embodiment may be preferable.

한편, 전술한 실시예의 경우 전륜이 주 동력원에 의해 구동되고 후륜이 보조 동력원에 의해 구동되며 디스커넥트 기구가 보조 동력원과 후륜을 연결 및 연결 해제하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 후륜이 주 동력원에 의해 구동되고 전륜이 보조 동력원에 의해 구동되며 디스커넥트 기구가 보조 동력원과 전륜을 연결 및 연결 해제하도록 형성될 수도 있다. Meanwhile, in the above-described embodiment, the front wheels are driven by the main power source, the rear wheels are driven by the auxiliary power source, and the disconnect mechanism is formed to connect and disconnect the auxiliary power source and the rear wheel, but is not limited thereto. That is, the rear wheels may be driven by the main power source, the front wheels are driven by the auxiliary power source, and the disconnect mechanism may be formed to connect and disconnect the auxiliary power source and the front wheels.

100: 클러치 디스커넥터 110: 제1 기어 치
114: 제1 기어 측면 120: 제1 기어 치홈
200: 허브 디스커넥터 210: 제2 기어 치
220: 제2 기어 치홈 300: 슬리브
310: 제3 기어 치 314: 제3 기어 측면
320: 제3 기어 치홈 400: 액추에이터 모터100: clutch disconnector 110: first gear tooth
114: first gear side 120: first gear tooth groove
200: hub disconnector 210: second gear tooth
220: second gear tooth groove 300: sleeve
310: third gear tooth 314: third gear side
320: third gear tooth groove 400: actuator motor

Claims (11)

입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터(100);
출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터(200);
액추에이터 모터(400)에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터(200)와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터(100)와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브(300); 및
상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
상기 액추에이터 모터(400)는 상기 슬리브(300)를 이동시키는 방향 및 추력이 조절되게 형성되고,
상기 클러치 디스커넥터(100)는 환형으로 형성되고, 외주면에 제1 기어를 포함하고,
상기 허브 디스커넥터(200)는 상기 클러치 디스커넥터(100)와 동심을 이루면서 상기 클러치 디스커넥터(100)에 대향되는 환형으로 형성되고, 외주면에 제2 기어를 포함하고,
상기 슬리브(300)는 상기 클러치 디스커넥터(100) 및 상기 허브 디스커넥터(200)와 동심을 이루면서 내주부에 상기 허브 디스커넥터(200) 및 상기 클러치 디스커넥터(100)를 수용 가능한 환형으로 형성되고, 내주면에 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어와 치합 가능한 제3 기어를 포함하고,
상기 제1 기어는 자성을 띠도록 형성되고,
상기 제3 기어는 상기 제1 기어와 동일 극성의 자성을 띠도록 형성되고,
상기 제어 유닛은 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어와 상기 제3 기어 사이 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. A clutch disconnector 100 rotatable together with the input shaft;
A hub disconnector 200 rotatable together with the output shaft;
A sleeve 300 that is moved by the actuator motor 400 and is connected to and disconnected from the clutch disconnector 100 while being connected to the hub disconnector 200; And
And a control unit that controls the actuator motor 400,
The actuator motor 400 is formed to adjust the direction and thrust to move the sleeve 300,
The clutch disconnector 100 is formed in an annular shape, and includes a first gear on an outer circumferential surface,
The hub disconnector 200 is formed in an annular shape opposite to the clutch disconnector 100 while forming concentric with the clutch disconnector 100, and includes a second gear on an outer circumferential surface thereof,
The sleeve 300 is formed in an annular shape that is concentric with the clutch disconnector 100 and the hub disconnector 200 and accommodates the hub disconnector 200 and the clutch disconnector 100 on an inner circumference thereof, and , Including a third gear meshable with the first gear and the second gear on the inner circumferential surface,
The first gear is formed to be magnetic,
The third gear is formed to have a magnetic property of the same polarity as the first gear,
The control unit controls the actuator motor 400 such that a thrust applied by the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100 is less than or equal to a repulsive force between the first gear and the third gear. Disconnect mechanism. 제1항에 있어서,
상기 제3 기어는 상기 제2 기어와 치합된 상태에서 상기 슬리브(300)가 축방향으로 이동됨에 따라 상기 제1 기어와 치합 및 치합 해제되는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 1,
The disconnect mechanism, characterized in that the third gear engages and disengages with the first gear as the sleeve 300 is moved in the axial direction while being engaged with the second gear. 제1항에 있어서,
상기 제1 기어는, 상기 클러치 디스커넥터(100)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제1 기어 치(110) 및 상기 복수의 제1 기어 치(110) 사이마다 개재되는 복수의 제1 기어 치홈(120)을 포함하고,
상기 제2 기어는, 상기 허브 디스커넥터(200)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 제2 기어 치(210) 및 상기 복수의 제2 기어 치(210) 사이마다 개재되는 복수의 제2 기어 치홈(220)을 포함하고,
상기 제3 기어는, 상기 슬리브(300)의 내주면으로부터 돌출되는 복수의 제3 기어 치(310) 및 상기 복수의 제3 기어 치(310) 사이마다 개재되는 복수의 제3 기어 치홈(320)을 포함하고,
상기 액추에이터 모터(400)는 상기 제1 기어 치(110)의 적어도 일부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향될 때 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 이격시켜 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이 치합을 보류시켰다가, 상기 제1 기어 치(110)의 전부가 상기 제2 기어 치홈(220)에 대향되지 않을 때 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시켜 상기 제1 기어와 상기 제3 기어를 치합시키는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 1,
The first gear includes a plurality of first gear teeth 110 protruding from an outer circumferential surface of the clutch disconnector 100 and a plurality of first gear tooth grooves 120 interposed between each of the plurality of first gear teeth 110. ), and
The second gear includes a plurality of second gear teeth 210 protruding from an outer circumferential surface of the hub disconnector 200 and a plurality of second gear tooth grooves 220 interposed between each of the plurality of second gear teeth 210. ), and
The third gear includes a plurality of third gear teeth 310 protruding from the inner circumferential surface of the sleeve 300 and a plurality of third gear tooth grooves 320 interposed between the plurality of third gear teeth 310. Including,
The actuator motor 400 separates the sleeve 300 from the clutch disconnector 100 when at least a part of the first gear tooth 110 faces the second gear tooth groove 220 to provide the first After holding the engagement between the gear and the second gear, when the whole of the first gear tooth 110 does not face the second gear tooth groove 220, the sleeve 300 is replaced with the clutch disconnector 100 A disconnect mechanism, characterized in that moving to the side to engage the first gear and the third gear. 제3항에 있어서,
상기 제1 기어 치(110)는 상기 제2 기어 치(210)에 대향 가능한 제1 기어 측면(114)을 포함하고,
상기 제3 기어 치(310)는 상기 제1 기어 측면(114)에 대향 가능한 제3 기어 측면(314)을 포함하고,
상기 제1 기어 측면(114)이 상기 제3 기어 측면(314)과 접촉되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 3,
The first gear tooth 110 includes a first gear side 114 that can be opposed to the second gear tooth 210,
The third gear tooth 310 includes a third gear side 314 that can be opposed to the first gear side 114,
Disconnect mechanism, characterized in that the contact of the first gear side (114) with the third gear side (314). 제4항에 있어서,
상기 제1 기어 측면(114)은 자성을 띠도록 형성되고,
상기 제3 기어 측면(314)은 상기 제1 기어 측면(114)과 동일 극성의 자성을 띠도록 형성되는 디스커넥트 기구. The method of claim 4,
The first gear side 114 is formed to be magnetic,
The third gear side surface 314 is formed to have the same polarity as the first gear side surface 114 and the disconnect mechanism. 제5항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 척력보다 작거나 같도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 5,
The control unit is the actuator motor so that the thrust applied by the sleeve 300 toward the clutch disconnector 100 is less than or equal to the repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314. 400), characterized in that the disconnect mechanism. 제6항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 슬리브(300)가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 가압받는 추력이 상기 제1 기어 측면(114)과 상기 제3 기어 측면(314) 사이 척력보다 작거나 같은 범위 내에서 척력에 비례하여 증가되도록 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 6,
The control unit controls the repulsive force within a range that is less than or equal to the repulsive force between the first gear side 114 and the third gear side 314 when the sleeve 300 is pressed toward the clutch disconnector 100. Disconnect mechanism, characterized in that controlling the actuator motor 400 to increase proportionally. 제7항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값을 기준으로 상기 액추에이터 모터(400)를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 7,
The control unit is a disconnect mechanism, characterized in that for controlling the actuator motor 400 based on the required current value of the actuator motor 400. 제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 액추에이터 모터(400)의 소요 전류값이 증가되면 상기 제1 기어 측면(114)이 상기 제3 기어 측면(314)과 접촉된 것으로 판단하여 상기 액추에이터 모터(400)가 상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100)로부터 멀어지는 방향으로 이동시켰다가 상기 클러치 디스커넥터(100) 측으로 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스커넥트 기구. The method of claim 1,
When the required current value of the actuator motor 400 increases, the control unit determines that the first gear side 114 is in contact with the third gear side 314, so that the actuator motor 400 is in contact with the sleeve ( 300) is moved in a direction away from the clutch disconnector 100 and then controlled to move toward the clutch disconnector 100. 제1항에 있어서,
상기 슬리브(300)를 상기 클러치 디스커넥터(100)에 가까워거나 멀어지는 방향으로 가압하는 탄성부재를 포함하지 않는 디스커넥트 기구. The method of claim 1,
A disconnect mechanism that does not include an elastic member for pressing the sleeve 300 in a direction near or away from the clutch disconnector 100. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 디스커넥트 기구를 포함하여 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능한 차량.A vehicle capable of switching between two-wheel drive and four-wheel drive, including the disconnect mechanism according to any one of claims 1 to 10.
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