KR20040036267A - 드라이브샤프트 각도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방드라이브샤프트를 지지하는 센터베어링을 차량의 자세에 따라 차체에 대하여 상하로 이동시킬 수 있도록 하여, 차량의 탑승인원이나 적재하중의 변화 및 다양한 차량의 운행상태에 따라 능동적으로 전방드라이브샤프트와 후방드라이브샤프트가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 함으로써, 차체에 전달되는 가진력을 최소화하여 차량의 진동 및 소음을 저감시킨다.

Description

드라이브샤프트 각도 조절장치{angle adjusting device of driveshaft}

본 발명은 차체의 전방에 엔진이 위치하고 후륜이 구동되는 차량에 사용되는 드라이브샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방드라이브샤프트와 후방드라이브샤프트가 이루는 각도를 조절하도록 하는 장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 일반적인 드라이브샤프트의 설치상태가 도시되어 있다. 변속기(100)로부터 출력된 동력은 전방드라이브샤프트(102)를 통해 유니버설조인트(104)로 연결된 후방드라이브샤프트(106)로 전달되어 상기 후방드라이브샤프트(106)가 리어액슬(108)을 구동하도록 되어 있다.

여기서, 상기 전방드라이브샤프트(102)는 센터베어링(110)에 의해 차체(112)에 지지되어 있는데, 그 지지상태는 상기 전방드라이브샤프트(102)가 회전만 가능하도록 상기 센터베어링(110)에 의해 지지되고, 상기 센터베어링은 서포트브라켓(114)에 의해 차체(112)에 대해 일정한 간격을 유지하도록 견고하게 고정되어 있는 구조이다.

일반적으로 상기 서포트브라켓(114)의 길이에 의해 결정되는 상기 전/후방드라이브샤프트(102,106)의 연결 각도는 차량의 진동 및 소음 특성에 매우 큰 영향을 미치는 요소이다.

즉, 상기 전/후방드라이브샤프트(102,106) 사이의 각도가 크면 두 드라이브샤프트 사이의 회전 불균일성이 커지게 되어 상기 서포트브라켓(114)을 통해 차체(112)로 가진력을 전달하게 되어 차량의 소음 및 진동 특성이 악화되게 되는 것이다.

그런데, 차량은 승객 및 화물에 의해 차량의 무게가 변화될 때나, 가감속 주행 및 회전주행 등의 경우에 상기 드라이프샤프트(102,106)들의 각도가 많이 변화하게 되는데, 이러한 변화하는 조건을 모두 충족시킬 수 있는 적절한 드라이브샤프트들의 각도를 설정하는 것은 불가능하다.

따라서, 현재와 같이 전/후방 드라이브샤프트(102,106)들의 각도가 일정하게 고정되어 있는 상태에서는 상기 전/후방 드라이브샤프트(102,106)에 의해 발생되는 진동 및 소음이 차량의 운행 상태에 따라 급격히 증가되는 것을 방지할 수 없는 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 탑승인원이나 적재하중의 변화 및 다양한 차량의 운행상태에 따라 능동적으로 전방드라이브샤프트와 후방드라이브샤프트가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 하여 차체에 전달되는 가진력을 최소화 할 수 있도록 한 드라이브샤프트 각도 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 드라이브샤프트의 설치상태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 드라이브샤프트의 설치상태를 도시한도면,

도 3은 도 2의 드라이브샤프트 각도 조절장치를 도시한 상세 구조도로서 Ⅲ-Ⅲ선 관측도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 드라이브샤프트 각도 조절장치3; 전방드라이브샤프트

5; 센터베어링7; 가동브라켓

9; 차체11; 메인브라켓

13; 컨트롤러15; 래크

17; 모터19; 워엄기어

21; 상측 압전센서23; 하측 압전센서

25; 유동공간27; 후방드라이브샤프트

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 드라이브샤프트 각도 조절장치는 전방드라이브샤프트를 회전 가능하게 지지하는 센터베어링과;

상기 센터베어링을 지지하는 가동브라켓과;

차체에 고정되어 상기 가동브라켓의 상하 직선 이동을 가이드하는 메인브라켓과;

상기 가동브라켓과 메인브라켓의 사이에 설치되어 상기 가동브라켓을 상하 직선 이동시키는 구동수단과;

상기 센터베어링과 가동브라켓 사이에 설치되어 상기 전방드라이브샤프트에 상하방향으로 가해지는 하중을 감지하는 센싱수단과;

상기 센싱수단의 신호를 받아 상기 구동수단을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 드라이브샤프트의 설치상태를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 드라이브샤프트 각도 조절장치를 도시한 상세 구조도로서 Ⅲ-Ⅲ선에서 관측한 도면이다.

먼저, 도 2를 보면 종래에 차체에 대하여 일정한 간격을 가지고 전방드라이브샤프트를 센터베어링과 서포트브라켓으로 고정하였던 것에 비하여, 상기 센터베어링이 상하로 이동할 수 있도록 하는 드라이브샤프트 각도 조절장치(1)가 구비되어 있다.

상기 드라이브샤프트 각도 조절장치(1)의 구체적인 구성은 전방드라이브샤프트(3)를 회전 가능하게 지지하는 센터베어링(5)과, 상기 센터베어링(5)을 지지하는 가동브라켓(7)과, 차체(9)에 고정되어 상기 가동브라켓(7)의 상하 직선 이동을 가이드 하는 메인브라켓(11)과, 상기 가동브라켓(7)과 메인브라켓(11)의 사이에 설치되어 상기 가동브라켓(7)을 상하 직선 이동시키는 구동수단과, 상기 센터베어링(5)과 가동브라켓(7) 사이에 설치되어 상기 전방드라이브샤프트(3)에 상하방향으로 가해지는 하중을 감지하는 센싱수단과, 상기 센싱수단의 신호를 받아 상기 구동수단을 제어하는 컨트롤러(13)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 구동수단은 상기 가동브라켓(7)에 래크(15)를 형성하고, 상기 메인브라켓(11)에 모터(17)를 설치하며, 상기 모터(17)에 의해 구동되는 워엄기어(19)를 상기 래크(15)에 치합되도록 하여 구성하였다.

즉, 상기 모터(17)가 회동되는 방향에 따라서 상기 가동브라켓(7)은 상하로 직선 이동하게 되며, 상기 모터(17)에 전원이 차단되면, 상기 워엄기어(19)와 래크(15)의 기구적 구조상 그 이동된 상태는 지속적으로 유지되게 한 것이다.

한편, 상기 센싱수단은 상기 가동브라켓(7)과 센터베어링(5)의 사이에 상하로 설치된 상하 압전센서(21,23)와, 상기 가동브라켓(7)에 상기 센터베어링(5)의 상하유동이 가능하도록 구비된 유동공간(25)으로 구성하였다.

상기 유동공간(25)은 상기 센터베어링(5)의 측면은 안정적으로 지지하면서, 센터베어링(5)이 상하방향으로 받는 하중을 상기 압전센서(21,23)들에 적절히 전달할 수 있는 형상으로 형성하였다.

또한, 상기 컨트롤러(13)는 상기 압전센서(21,23)들에서 감지되는 하중에 따라 상기 모터(17)를 어느 방향으로 얼마만큼 회전시켜야 하는 지에 대한 데이터가 미리 실험 또는 계산에 의해 구해져서 맵핑되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량에 적재되는 화물과 탑승자의 변화 및 차량의 선회주행이나 가감속 주행 등의 각종 차체(9)의 자세 변화를 유도하는 상황이 발생되면, 그에 따라 상기 전방드라이브샤프트(3)와 후방드라이브샤프트(27)의 사이 각도는 차체(9)의 자세 변화에 따라서 변화하게 된다.

상기와 같이 전방드라이브샤프트(3)와 후방드라이브샤프트(27)의 각도가 변화되면, 이들 사이에서 작용하는 수직방향의 하중 변화가 수반되는바, 이와 같은 수직방향의 하중을 상기 상하 압전센서(21,23)에서 센싱한다.

컨트롤러(13)는 상기 상하 압전센서(21,23)에서 감지된 하중의 상태를 이미 저장되어 있는 데이터와 비교하여, 상기 모터(17)를 제어하게 된다.

즉, 상측 압전센서(21)에서 상기 전방드라이브샤프트(3)가 보통 이상으로 상향하는 하중이 감지되면, 상기 컨트롤러(13)는 상기 모터(17)를 회전시켜, 상기 워엄기어(19)를 통해 가동브라켓(7)이 상측으로 이동하도록 함으로써, 상기 전방드라이브샤프트(3)와 후방드라이브샤프트(27) 사이에서 발생된 지나친 각도를 완화시켜 전방드라이브샤프트(3)와 후방드라이브샤프트(27)의 회전 불균형성을 약화시켜 차체(9)에 전달되는 진동 및 소음을 저감시키는 것이다.

반대로, 상기 하측 압전센서(23)에서 보통 이상의 하향하는 하중이 감지되면, 역시 상기 컨트롤러(13)가 모터(17)를 구동하여 상기 가동브라켓(7)이 하측으로 이동되도록 하여, 상기 전방드라이브샤프트(3)와 후방드라이브샤프트(27) 사이에 요구되는 최적의 각도 상태로 능동적으로 전환하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 차량의 탑승인원이나 적재하중의 변화 및 다양한 차량의 운행상태에 따라 능동적으로 전방드라이브샤프트와 후방드라이브샤프트가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 하여 차체에 전달되는 가진력을 최소화 할 수 있도록 함으로써, 차량의 진동 및 소음을 저감시킨다.

Claims (3)

1. 전방드라이브샤프트를 회전 가능하게 지지하는 센터베어링과;

   상기 센터베어링을 지지하는 가동브라켓과;

   차체에 고정되어 상기 가동브라켓의 상하 직선 이동을 가이드하는 메인브라켓과;

   상기 가동브라켓과 메인브라켓의 사이에 설치되어 상기 가동브라켓을 상하 직선 이동시키는 구동수단과;

   상기 센터베어링과 가동브라켓 사이에 설치되어 상기 전방드라이브샤프트에 상하방향으로 가해지는 하중을 감지하는 센싱수단과;

   상기 센싱수단의 신호를 받아 상기 구동수단을 제어하는 컨트롤러;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 드라이브샤프트 각도 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은

   상기 가동브라켓에 형성된 래크와;

   상기 메인브라켓에 설치된 모터와;

   상기 모터에 의해 구동되며 상기 래크에 치합되는 워엄기어;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 드라이브샤프트 각도 조절장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 센싱수단은

   상기 가동브라켓과 센터베어링의 사이에 상하로 설치된 상하 압전센서와;

   상기 가동브라켓에 상기 센터베어링의 상하유동이 가능하도록 구비된 유동공간;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 드라이브샤프트 각도 조절장치.