KR102605780B1 - 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 동력전달장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 동력전달장치는: 엔진과 연결되고, 엔진의 동력을 전달받아 회전되는 인풋샤프트부와; 인풋샤프트부와 연결되고, 인풋샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 카운터샤프트부와; 카운터샤프트부와 연결되고, 카운터샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 메인샤프트부와; 메인샤프트부와 연결되고, 메인샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 프로펠러샤프트부와; 프로펠러샤프트부와 연결되고, 프로펠러샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되며, 휠과 연결되는 리어액슬부와; 카운터샤프트부와 연결되고, 유압에 의해 작동되어 카운터샤프트부에 제동력을 발생시키는 보조브레이크부와; 인풋샤프트부, 카운터샤프트부, 메인샤프트부, 프로펠러샤프트부, 리어액슬부 및 보조브레이크부가 설치되는 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제동성능이 향상되고, 차량 유지비용이 감소되는 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제동 작용을 강화하거나 보완하기 위해 다양한 보조 제동장치가 사용된다. 트럭 등 대형 및 중형 사용차량에는 보조 제동장치인 리타더(retarder)가 사용 중이다. 리타더는 긴 언덕길이나 고속 주행중에 브레이크를 걸 때 생기는 페이드(fade) 현상을 완화하기 위하여 기계적 에너지의 일부를 본래의 브레이크 이외의 것으로 흡수하는 장치로서 가장 간단한 것으로는 배기 구멍을 닫고 엔진 브레이크를 강화한 배기(排氣) 브레이크가 있다. 그러나, 리타더는 원가 및 설치비용이 많이드는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0249124호(발명의 명칭: 차량용 보조 제동장치, 등록일: 1999.12.22.)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 제동성능이 향상되고, 차량 유지비용이 감소되는 차량용 동력전달장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 동력전달장치는: 엔진과 연결되고, 상기 엔진의 동력을 전달받아 회전되는 인풋샤프트부; 상기 인풋샤프트부와 연결되고, 상기 인풋샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 카운터샤프트부; 상기 카운터샤프트부와 연결되고, 상기 카운터샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 메인샤프트부; 상기 메인샤프트부와 연결되고, 상기 메인샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 프로펠러샤프트부; 상기 프로펠러샤프트부와 연결되고, 상기 프로펠러샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되며, 휠과 연결되는 리어액슬부; 상기 카운터샤프트부와 연결되고, 유압에 의해 작동되어 상기 카운터샤프트부에 제동력을 발생시키는 보조브레이크부; 및 상기 인풋샤프트부, 상기 카운터샤프트부, 상기 메인샤프트부, 상기 프로펠러샤프트부, 상기 리어액슬부 및 상기 보조브레이크부가 설치되는 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조브레이크부는, 상기 하우징부와 연결되고, 유체가 공급되는 보조브레이크 케이스; 상기 보조브레이크 케이스에 이동가능하게 결합되고, 유압에 의해 이동되는 피스톤부; 및 상기 보조브레이크 케이스에 설치되고, 상기 카운터샤프트부에 결합되며, 상기 피스톤부의 가압에 의해 상기 카운터샤프트부에 제동력을 발생시키는 클러치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조브레이크부는 상기 피스톤부에 결합되고, 상기 보조브레이크 케이스와 상기 피스톤부 사이의 틈을 제거하는 실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클러치부는 상기 카운터샤프트부에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클러치부는 상기 카운터샤프트부에 스플라인 결합되는 복수개의 클러치플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카운터샤프트부는, 상기 클러치부와 스플라인 결합되는 카운터샤프트머리; 상기 카운터샤프트머리와 연결되는 카운터샤프트몸체; 상기 카운터샤프트몸체와 연결되고, 상기 인풋샤프트부와 맞물려 결합되는 제1카운터샤프트기어; 및 상기 카운터샤프트몸체와 연결되고, 상기 메인샤프트부와 맞물려 결합되는 제2카운터샤프트기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 동력전달장치는 보조브레이크부가 유압에 의해 작동되는 구성으로, 차량의 제동시 제동력을 향상시킬 뿐만 아니라, 동급차종에서 적재중량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 보조브레이크부는 변속기 내의 동력전달과정에서 제동력을 발생시키는 구성으로, 브레이크 디스크 용량의 증가가 필요없고, 브레이크 패드의 마모주기를 늘어남에 따라 차량의 유지비용이 감소되고, 환경오염이 줄어들 뿐만 아니라, 종래의 보조브레이크 장치에 비해 원가 및 설비비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치를 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 동력전달되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 보조브레이크부 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 보조브레이크부가 작동되는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치를 설명하도록 한다.
이 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 동력전달장치를 대략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 동력전달되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 보조브레이크부 부분을 확대한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치의 보조브레이크부가 작동되는 것을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치(1)는 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400), 리어액슬부(500), 보조브레이크부(600) 및 하우징부(700)를 포함한다. 인풋샤프트부(100)는 엔진(10)과 연결되고, 엔진(10)의 동력을 전달받아 회전된다. 인풋샤프트부(100)는 후술된 인풋샤프트부(100)의 내부에 설치되고, 일단부가 엔진(10)과 연결되며, 엔진(10)로부터 발생되는 동력을 전달받아 회전된다.
카운터샤프트부(200)는 인풋샤프트부(100)와 연결되고, 인풋샤프트부(100)로부터 회전력을 전달받아 회전된다. 카운터샤프트부(200)는 인풋샤프트부(100)와 맞물려 결합되고, 인풋샤프트부(100)로부터 회전력을 전달받아 인풋샤프트부(100)의 회동에 연동되어 회전된다. 이때, 카운터샤프트부(200)는 보조브레이크부(600)와 연결된다.
카운터샤프트부(200)는 카운터샤프트머리(210), 카운터샤프트몸체(220), 제1카운터샤프트기어(230) 및 제2카운터샤프트기어(240)를 포함한다. 카운터샤프트머리(210)는 보조브레이크부(600)의 클러치부(620)와 스플라인 결합된다. 카운터샤프트머리(210)는 카운터샤프트머리몸체(211)와 스플라인부(212)를 포함한다. 카운터샤프트머리몸체(211)는 후술된 카운터샤프트몸체(220)와 일체로 형성된다. 스플라인부(212)는 카운터샤프트머리몸체(211)의 외측에 구비되며, 보조브레이크부(600)의 클러치부(620)와 스플라인 결합된다.
카운터샤프트몸체(220)는 카운터샤프트머리(210)와 연결된다. 카운터샤프트몸체(220)는 카운터샤프트머리(210)와 일체로 형성된다. 카운터샤프트몸체(220)는 일단부에 제1카운터샤프트기어(230)가 일체로 형성되고, 타단부에 제2카운터샤프트기어(240)에 일체로 형성된다.
제1카운터샤프트기어(230)는 카운터샤프트몸체(220)와 연결되고, 인풋샤프트부(100)와 맞물려 결합된다. 제1카운터샤프트기어(230)는 인풋샤프트부(100)로부터 회전력을 전달받아 연동되어 회동된다. 이로 인해, 제1카운터샤프트기어(230)와 연결된 카운터샤프트몸체(220)가 회전된다.
제2카운터샤프트기어(240)는 카운터샤프트몸체(220)와 연결되고, 메인샤프트부(300)와 맞물려 결합된다. 제2카운터샤프트기어(240)는 카운터샤프트몸체(220)와 함께 회전되며, 메인샤프트부(300)에 회전력을 전달한다.
메인샤프트부(300)는 카운터샤프트부(200)와 연결되고, 카운터샤프트부(200)로부터 회전력을 전달받아 회전된다. 메인샤프트부(300)는 카운터샤프트부(200)의 회동에 연동되어 회전되고, 후술된 프로펠러샤프트부(400)에 회전력을 전달한다.
프로펠러샤프트부(400)는 메인샤프트부(300)와 연결되고, 메인샤프트부(300)로부터 회전력을 전달받아 회전된다. 프로펠러샤프트부(400)는 메인샤프트부(300)의 회동에 연동되어 회전되고, 후술된 리어액슬부(500)로 회전력을 전달한다.
리어액슬부(500)는 프로펠러샤프트부(400)와 연결되고, 프로펠러샤프트부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전되며, 휠(20)과 연결된다. 리어액슬부(500)는 프로펠러샤프트부(400)와 함께 회전되고, 휠(20)로 회전력을 각각 전달한다.
휠(20)은 엔진(10)의 동력을 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400) 및 리어액슬부(500)를 통해 전달받아 회전된다.
보조브레이크부(600)는 카운터샤프트부(200)와 연결되고, 유압에 의해 작동되어 카운터샤프트부(200)에 제동력을 발생시킨다.
보조브레이크부(600)는 보조브레이크 케이스(610), 클러치부(620), 피스톤부(630) 및 실링부(640)를 포함한다. 보조브레이크 케이스(610)는 하우징부(700)와 연결되고, 유체가 공급된다. 보조브레이크 케이스(610)는 유체가 공급되는 공간부(611)가 형성된다.
피스톤부(630)는 보조브레이크 케이스(610)에 이동가능하게 결합되고, 유압에 의해 이동된다. 피스톤부(630)에는 보조브레이크 케이스(610)의 공간부(611)에 유체가 공급되면, 유압에 의해 클러치부(620) 측으로 이동되어 클러치부(620)를 가압한다.
반대로, 피스톤부(630)는 보조브레이크 케이스(610)의 공간부(611)에 유체가 유입되면, 유압의 해제로 인해 클러치부(620)의 반대 측으로 이동되어 클러치부(620)의 가압을 해제한다.
클러치부(620)는 보조브레이크 케이스(610)에 설치되고, 카운터샤프트부(200)에 결합되며, 피스톤부(630)의 가압에 의해 카운터샤프트부(200)에 제동력을 발생시킨다. 클러치부(620)는 카운터샤프트부(200)에 스플라인 결합된다. 클러치부(620)는 카운터샤프트부(200)에 스플라인 결합되는 복수개의 클러치플레이트(621)로 이루어진다.
실링부(640)는 피스톤부(630)에 결합되고, 보조브레이크 케이스(610)와 피스톤부(630) 사이의 틈을 제거한다. 실링부(640)는 링 형상으로 피스톤부(630)의 외측둘레에 결합되고, 보조브레이크 케이스(610)와 피스톤부(630) 사이의 틈을 제거하여 유체가 클러치부(620) 측으로 유입되는 것을 방지한다.
하우징부(700)는 내부에 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400), 리어액슬부(500) 및 보조브레이크부(600)가 설치된다. 하우징부(700)는 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400), 리어액슬부(500) 및 보조브레이크부(600)를 감싸 외부로부터 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400), 리어액슬부(500) 및 보조브레이크부(600)를 보호한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력전달장치(1)의 작동 및 효과를 살펴보도록 한다.
엔진(10)의 동력이 인풋샤프트부(100)에 전달되고, 인풋샤프트부(100)가 회전된다. 인풋샤프트부(100)의 회전력은 카운터샤프트부(200)를 거쳐 메인샤프트부(300)로 전달된다.
메인샤프트부(300)로 전달된 카운터샤프트부(200)의 회전력은 메인샤프트부(300)로 전달되고, 메인샤프트부(300)에서 리어액슬부(500)로 전달되어 휠(20)로 전달됨에 따라, 휠(20)이 회전된다.
휠(20)은 인풋샤프트부(100), 카운터샤프트부(200), 메인샤프트부(300), 프로펠러샤프트부(400) 및 리어액슬부(500)를 통해 엔진(10)의 동력을 전달받아 회전된다(도 2 참조).
차량에 제동이 발생되는 경우, 휠(20)의 브레이크 디스크(미도시)에 제동력이 발생된다. 이때, 제동장치(미도시)를 통해 브레이크 패드(미도시)가 브레이크 디스크를 가압하여 제동력이 발생된다.
차량에 제동이 발생되면, 차량용 동력전달장치(1)의 보조브레이크부(600)가 작동된다(도 3, 4 참조). 구체적으로, 보조브레이크 케이스(610)의 공간부(611)에 유체가 공급되고, 유압에 의해 피스톤부(630)가 클러치부(620) 측으로 이동되어 클러치부(620)를 가압한다.
피스톤부(630)의 가압으로 인해 클러치부(620)와 피스톤부(630) 사이에 마찰력이 생성되고, 이렇게 발생된 마찰력을 통해 카운터샤프트부(200)에 제동력이 발생된다. 이로 인해, 휠(20)의 제동력이 증대되어 차량의 제동 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 동급 차종과 대비 적재중량이 증가될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 차량용 동력전달장치(1)에서는 보조브레이크부(600)가 유압에 의해 작동되는 구성으로, 차량의 제동시 제동력을 향상시킬 뿐만 아니라, 동급차종에서 적재중량을 증가시킬 수 있다.
또한, 보조브레이크부(600)는 변속기 내의 동력전달과정에서 제동력을 발생시키는 구성으로, 브레이크 디스크 용량의 증가가 필요없고, 브레이크 패드의 마모주기를 늘어남에 따라 차량의 유지비용이 감소되고, 환경오염이 줄어들 수 있다. 나아가, 종래의 보조브레이크 장치에 비해 원가 및 설비비용이 절감될 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.
1 : 차량용 동력전달장치 10 : 엔진
20 : 휠 30 : 유체
100 : 인풋샤프트부 200 : 카운터샤프트부
210 : 카운터샤프트머리 211 : 카운터샤프트머리몸체
212 : 스플라인부 220 : 카운터샤프트몸체
230 : 제1카운터샤프트기어 240: 제2카운터샤프트기어
300 : 메인샤프트부 400 : 프로펠러샤프트부
500 : 리어액슬부 600 : 보조브레이크부
610 : 보조브레이크 케이스 611 : 공간부
620 : 클러치부 621 : 클러치플레이트
630 : 피스톤부 640 : 실링부
650 : 실린더 700 : 하우징부

Claims (6)

  1. 엔진과 연결되고, 상기 엔진의 동력을 전달받아 회전되는 인풋샤프트부;
    상기 인풋샤프트부와 연결되고, 상기 인풋샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 카운터샤프트부;
    상기 카운터샤프트부와 연결되고, 상기 카운터샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 메인샤프트부;
    상기 메인샤프트부와 연결되고, 상기 메인샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 프로펠러샤프트부;
    상기 프로펠러샤프트부와 연결되고, 상기 프로펠러샤프트부로부터 회전력을 전달받아 회전되며, 휠과 연결되는 리어액슬부;
    상기 카운터샤프트부와 연결되고, 유압에 의해 작동되어 상기 카운터샤프트부에 제동력을 발생시키는 보조브레이크부; 및
    상기 인풋샤프트부, 상기 카운터샤프트부, 상기 메인샤프트부, 상기 프로펠러샤프트부, 상기 리어액슬부 및 상기 보조브레이크부가 설치되는 하우징부;를 포함하고,
    상기 보조브레이크부는,
    상기 하우징부와 연결되고, 유체가 공급되는 보조브레이크 케이스;
    상기 보조브레이크 케이스에 이동가능하게 결합되고, 유압에 의해 이동되는 피스톤부; 및
    상기 보조브레이크 케이스에 설치되고, 상기 카운터샤프트부에 결합되며, 상기 피스톤부의 가압에 의해 상기 카운터샤프트부에 제동력을 발생시키는 클러치부;를 포함하고,
    상기 보조브레이크 케이스에는 유체가 공급되는 공간부가 형성되고,
    상기 피스톤부는 상기 공간부에 유체가 공급되면, 유압에 의해 상기 클러치부 측으로 이동되어 상기 클러치부를 가압하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보조브레이크부는 상기 피스톤부에 결합되고, 상기 보조브레이크 케이스와 상기 피스톤부 사이의 틈을 제거하는 실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클러치부는 상기 카운터샤프트부에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 클러치부는 상기 카운터샤프트부에 스플라인 결합되는 복수개의 클러치플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 카운터샤프트부는,
    상기 클러치부와 스플라인 결합되는 카운터샤프트머리;
    상기 카운터샤프트머리와 연결되는 카운터샤프트몸체;
    상기 카운터샤프트몸체와 연결되고, 상기 인풋샤프트부와 맞물려 결합되는 제1카운터샤프트기어; 및
    상기 카운터샤프트몸체와 연결되고, 상기 메인샤프트부와 맞물려 결합되는 제2카운터샤프트기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달장치.
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