KR20120025515A - 동력 전달 유닛을 위한 로우-앵글 스플라인 커플링 - Google Patents

동력 전달 유닛을 위한 로우-앵글 스플라인 커플링 Download PDF

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KR20120025515A
KR20120025515A KR1020117029531A KR20117029531A KR20120025515A KR 20120025515 A KR20120025515 A KR 20120025515A KR 1020117029531 A KR1020117029531 A KR 1020117029531A KR 20117029531 A KR20117029531 A KR 20117029531A KR 20120025515 A KR20120025515 A KR 20120025515A
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Inventor
버크 스미스
윌리엄 에이. 헬링거
카알 에프. 스테픈스
데이비드 더블유. 웬덴
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마그나 파워트레인 오브 아메리카, 인크.
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    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts

Abstract

본 발명에 따른 4륜 구동 차량용 동력 전달 장치는 동력원에 의해 구동되기에 적합한 입력 샤프트를 포함한다. 제1 출력 샤프트는 제1 축 주위에서 회전가능하며 제1 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합하다. 제2 출력 샤프트는 제2 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합하며 제2 축 주위에서 회전가능하다. 제1 축 및 제2 축은 서로로부터 분기한다. 트랜스퍼 유닛은 제1 출력 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재 및 제2 출력 샤프트를 구동하는 피동 부재를 포함한다. 스플라인 커플링은 피동 부재와 제2 출력 샤프트를 구동식으로 상호연결하기 위해 피동 부재에 형성된 공동 내에 배치된다. 제2 출력 샤프트는 피동 부재에 대해 축방향으로 이동가능하다.

Description

동력 전달 유닛을 위한 로우-앵글 스플라인 커플링{LOW-ANGLE SPLINE COUPLING FOR POWER TRANSMISSION UNITS}
본 발명은 일반적으로 모터 차량에 사용되는 동력 전달 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 4륜 구동 차량의 제1 및 제2 드라이브라인(driveline)에 구동 토크를 제공하기 위해 제1 출력 샤프트 및 분절가능한(articulatable) 제2 출력 샤프트를 갖는 트랜스퍼 케이스(transfer case)를 개시한다.
많은 스포츠 유틸리티 차량에는 4개의 모든 바퀴에 구동 토크를 전달하기 위한 트랜스퍼 케이스가 구비되고, 그로 인해 4륜 구동 주행 모드가 확립된다. 대부분의 트랜스퍼 케이스는 일차 (즉, 후방) 드라이브라인에 토크를 전달하기 위해 제1 축 주위에서 회전하는 제1 출력 샤프트를 포함한다. 제2 출력 샤프트는 이차 (즉, 전방) 드라이브라인에 토크를 전달하기 위해 제1 축으로부터 이격되고 제1 축에 평행한 축을 따라 연장한다.
과거에, 많은 스포츠 유틸리티 차량의 차량 탑승 높이 및 서스펜션 구성은 서로 평행하게 연장하는 출력 샤프트를 갖는 종래의 트랜스퍼 케이스에 대한 충분한 장착 체적을 제공하였다. 더욱 소형의 4륜 구동 차량에 대한 소비자의 증가된 요구의 관점에서, 차량 동력 계통에 할당되는 장착 체적은 상당히 줄어들고 있다. 종래의 트랜스퍼 케이스 설계는 특정한 차량 적용례에서 만족스러운 방식으로 기능을 수행할 수 있지만, 개선된, 쉽게 장착되는 동력 전달 장치에 대한 요구가 존재한다.
4륜 구동 차량용 동력 전달 장치는 동력원에 의해 구동되기에 적합한 입력 샤프트를 포함한다. 제1 출력 샤프트는 제1 축 주위에서 회전가능하며 제1 드라이브라인에 토크를 전달하기에 적합하다. 제2 출력 샤프트는 제2 드라이브라인에 토크를 전달하기에 적합하고 제2 축 주위에서 회전가능하다. 제1 및 제2 축은 서로로부터 분기된다. 전달 유닛은 제1 출력 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재 및 제2 출력 샤프트를 구동하는 피동 부재를 포함한다. 스플라인 커플링은 피동 부재와 제2 출력 샤프트를 구동식으로 상호연결하기 위해 피동 부재에 형성된 공동 내에 배치된다. 제2 출력 샤프트는 피동 부재에 대해 축방향으로 이동가능하다.
다른 형태에서, 4륜 구동 차량에 사용되는 동력 전달 장치는 동력원에 의해 구동되기에 적합한 입력 샤프트를 포함한다. 제1 출력 샤프트는 제1 축 주위에서 회전가능하며 제1 드라이브라인에 토크를 전달하기에 적합하다. 제2 출력 샤프트는 제2 드라이브라인에 토크를 전달하기에 적합하다. 제2 출력 샤프트는 제2 축 주위에서 회전가능하다. 제1 및 제2 축은 서로 평행하지 않다. 전달 유닛은 제1 출력 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재 및 제2 출력 샤프트를 구동하는 피동 부재를 포함한다. 구동 부재 및 피동 부재는 서로 토크 전달 배열 관계이다. 스플라인 커플링은 피동 부재 및 제2 출력 샤프트를 상호연결한다. 제2 출력 샤프트는 피동 부재에 형성된 스플라인과 구동식으로 결합되는 만곡형 스플라인을 포함한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명이 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 동력 전달 장치를 구비한 모터 차량의 드라이브트레인을 설명하는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 동력 전달 장치의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 동력 전달 장치와 관련된 출력 샤프트 조립 부재의 단면도,
도 4 및 도 5는 크라운형 스플라인의 단면도이다.
일반적으로, 본 발명은 제1 축 주위에서 회전가능한 제1 출력 샤프트 및 제2 회전축 주위에서 회전하는 제2 출력 샤프트를 갖는 모터 차량용 동력 전달 장치에 관한 것이다. 제1 및 제2 축은 서로 평행할 필요가 없다. 클러치 작동 시스템은 선택적으로 또는 자동으로 4륜 구동 모드와 2륜 구동 모드 사이를 전환하기 위해 동력 전달 장치의 제1 및 제2 출력 샤프트와 관련된 클러치를 작동시킬 수 있다. 로우-앵글 스플라인 커플링은 제 2 출력 샤프트가 제1 축에 평행하게 연장할 필요가 없는 제2 축 주위에서 회전하는 것을 허용하도록 제2 출력 샤프트와 관련된다.
도면 중에서, 특히 도 1을 참조하면, 4륜 구동 차량용 드라이브트레인(10)이 도시된다. 드라이브트레인(10)은 전방 드라이브라인(12) 및 후방 드라이브라인(14)을 포함하며, 이들은 모두 수동 또는 자동 형식일 수 있는 트랜스미션(18)을 통해 엔진(16)과 같은 동력원으로부터 구동될 수 있다. 도시된 특정 실시예에서, 드라이브트레인(10)은 엔진(16) 및 트랜스미션(18)으로부터 전방 드라이브라인(12) 및 후방 드라이브라인(14)으로 구동 토크를 전달하는 동력 전달 장치(20)를 포함하는 4륜 구동 시스템이다. 전방 드라이브라인(12)은 유니버설 연결부(31)에 의해 전방 프로펠러 샤프트(30)의 일 단부에 커플링된 전방 차동부(28)를 갖는 전방 액슬 조립체(26)의 양 단부에서 연결된 한 쌍의 전방 휠(24)을 포함하는 것으로 도시된다. 전방 프로펠러 샤프트(30)의 대향 단부는 동력 전달 장치(20)의 제2 또는 전방 출력 샤프트 조립체(32)에 커플링된다. 이와 유사하게, 후방 드라이브라인(14)은 후방 프로펠러 샤프트(40)의 일 단부에 커플링된 후방 차동부(38)를 갖는 후방 액슬 조립체(36)의 양 단부에서 연결된 한 쌍의 후방 휠(34)을 포함하며, 후방 프로펠러 샤프트의 대향 단부는 동력 전달 장치(20)의 제1 또는 후방 출력 샤프트(42)에 상호연결된다.
도면 중에서, 특히 도 2를 참조하면, 동력 전달 장치(20)는 입력 샤프트와 출력 샤프트 모두가 모터 차량의 엔진(16)에 의해 회전가능하게 구동되도록 트랜스미션(18)의 출력 샤프트에 연결되기에 적합한 입력 샤프트(44)를 포함하는 것으로 도시된다. 도시된 배열체에서, 후방 출력 샤프트(42)는 하우징 조립체(50)에 회전가능하게 지지되는 원-피스 제1 샤프트(48)로써 입력 샤프트(44)와 일체로 형성된다. 하우징 조립체(50)는 각각 분리가능한 제1, 제2 및 제3 하우징(60, 62, 64)을 포함한다. 전방 출력 또는 제2 출력 샤프트 조립체(32)는 또한 하우징 조립체(50)에 회전가능하게 지지된다.
트랜스퍼 조립체(54)는 제1 샤프트(48)로부터 제2 출력 샤프트 조립체(32)로 구동 토크를 선택적으로 전달하도록 제공된다. 트랜스퍼 조립체(54)는 베어링(57)에 의해 하우징 조립체(50) 내에서 회전가능하게 지지되는 제1 또는 구동 기어(56)를 포함한다. 제1 샤프트(48)는 구동 기어(56)에 대해 제1 축(55) 주위에서 회전가능하다. 제2 또는 피동 기어(58)는 구동 기어(56)와 일정하게 메쉬 결합(meshed engagement)된다. 피동 기어(58)는 제2 출력 샤프트 조립체(32)의 일부로 형성된다. 더욱 구체적으로, 제2 출력 샤프트 조립체(32)는 제1 각도 접촉 베어링(66)에 의해 제1 하우징(60) 내에 회전가능하게 지지되는 쉘(61)을 포함한다. 제2 각도 접촉 베어링(68)은 제2 축(70) 주위에서 회전하도록 쉘(61)을 지지하기 위해 제2 하우징(62) 내에 배치된다. 제2 출력 샤프트 조립체(32)는 또한 스플라인 커플링(74)의 사용에 기초하여 제3 축(72) 주위에서 회전가능한 스플라인 샤프트(71)를 또한 포함한다. 제1 축(55) 및 제3 축(72)은 서로 분기하며 끼인각(A)을 형성한다. 제3 축(72)은 제1 축(55)과 교차할 수 있거나, 또는 제1 축(55) 및 제3 축(72)이 절대로 교차하지 않도록 비스듬히(skew) 연장할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예에서, 각(A)은 실질적으로 0.0 내지 5.0°의 범위를 갖는다.
구동 기어(56)는 원통형 외형을 형성하는 치형부(80)를 포함하는 것으로 도시된다. 치형부(80)는 직선형 스퍼 타입 기어 치형부일 수 있거나 또는 대안적으로 나선 형상일 수 있다. 피동 기어(58)는 치형부(80)와 일정하게 메쉬 결합되는 한 세트의 둘레방향으로 이격된 치형부(82)를 포함한다. 치형부(82)는 또한 원통 형상을 갖는 것으로 도시된다. 동력 전달 장치(20)와 사용되기 위해 대안적인 트랜스퍼 조립체가 고려되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 하나 이상의 베벨 기어는 구동 기어(56) 및/또는 피동 기어(58)를 대체할 수 있다. 피동 부재가 스플라인 커플링(74)을 수용하는 한, 체인에 의해 구동식으로 상호연결된 한 세트의 스프로켓이 또한 대체될 수 있다.
도 2 및 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제2 출력 샤프트 조립체(32)는 제2 부분(92)에 고정된 제1 부분(90)을 갖는 쉘(61)을 포함하는 다중 부재 조립체이다. 제1 부분(90)은 몸체(94)와 일체로 형성된 피동 기어(58)를 포함한다. 대안적인 배열체(미도시)에서, 피동 기어(58)는 별도로 형성되어 후속적으로 몸체(94)에 고정될 수 있다. 보어(96)는 몸체(94)를 통과하여 연장한다. 내부 스플라인(98)은 보어(96)의 일부를 따라 형성된다. 보어(96)의 잔부는 실질적으로 원통형 벽(100)을 포함한다. 스플라인(98)은 표준 내부 직선형 스플라인으로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 허브(102)는 몸체(94)로부터 축방향으로 연장한다. 각도 접촉 베어링(68)은 회전에 대해 허브(102)를 지지한다. 각도 접촉 베어링(68)은 테이퍼진 롤러, 볼, 또는 스플라인 커플링(74)의 사용으로 인해 발생할 수 있는 축방향 하중에 반응하는 것은 물론, 제2 하우징(62) 내에서 회전에 대해 제2 출력 샤프트 조립체(32)를 정확하게 지지하도록 설계된 다른 다양한 형상을 포함할 수 있다. 플러그(104)는 보어(96)의 일 단부를 폐쇄하기 위해 압입식으로 벽(100)과 결합하도록 보어(96) 안으로 끼워진다.
제2 부분(92)은 각도 접촉 베어링(66)에 의해 회전에 대해 지지되는 제2 허브(106)를 포함한다. 밀봉 조립체(108)는 오염물이 하우징 조립체(50)에 유입되는 것을 제한함과 동시에 피동 기어(58)가 그에 대해 회전하는 것을 허용한다. 제2 부분(92)은 벽(112)에 의해 규정된 내경을 갖는 벨(110)을 또한 포함한다. 벽(112)은 쉘(61)을 형성하기 위해 몸체(94)상에 형성된 보스(114)를 포위한다.
스플라인 커플링(74)은 쉘(61)에 의해 규정된 공동(118) 내에 배치된다. 스플라인 커플링(74)은 내부 스플라인(98)과 결합하는 스플라인 샤프트(71)상에 형성된 만곡형 스플라인(120)을 포함한다. 스플라인 샤프트(71)는 만곡형 스플라인(120)을 포함하는 벌브형(bulbous) 제1 단부(122), 실질적으로 평활한 원통형 부분(124) 및 대향 제2 단부(126)를 포함한다. 스플라인 샤프트(71)는 제2 부분(92)에 형성된 보어(130)를 통해 연장한다. 스플라인 샤프트(71)는 축(72)이 일정한 각도(A)를 형성하도록 구속될 수 있거나, 또는 스플라인 샤프트(71)는 작동 중에 분절될 수 있다. 또한, 스플라인 샤프트(71)는 쉘(61)에 대해 자유롭게 축방향으로 병진하는 것으로 이해되어야 한다. 제2 단부(126)는 전방 프로펠러 샤프트(30)와 회전에 대해 고정되기에 적합하며, 표준 외부 스플라인, 플랜지 또는 다른 커플러를 포함할 수 있다.
스플라인 샤프트(71)가 축(70)에 대해 각도(A)를 변경하고 분절되는 것을 허용하기 위해, 만곡형 스플라인(120)은 다중 반경 스플라인, 크라운형 스플라인, 또는 이중 테이퍼형 스플라인 중 하나로 형성될 수 있다. 크라운형 스플라인의 경우, 스플라인의 루트 라인은 반경이다. 치형부 형상이 표준 형상의 직선형 내부 스플라인과 정합될 수 있도록, 크라운형 외부 스플라인에 대해 미국 표준 치형부 형상이 사용될 수 있다. 도 4 및 도 5는 크라운의 반경(r1), 크라운 치형부의 곡률반경(r2), 스플라인의 피치 직경(D), 면 폭(F), 및 치형부의 단부에서의 릴리프 또는 크라운 높이(A)를 갖는 크라운형 스플라인을 도시한다. 크라운 높이(A)는 오정렬 각도의 탄젠트 값이 곱해진 면 폭(F)의 절반보다 약간 크게 제조될 수 있다. 크라운 높이(A)에 대해, 대략적인 곡률반경(r2)은 r2 = F2 ÷ 8A 이고, r1 = r2 tanφ이며, φ는 스플라인의 압력각이다. 크라운형 스플라인은 각도(A)가 다중의 상이한 각도 또는 동적으로 변하는 각도일 수 있는 적용례에 사용될 수 있다. 만곡형 스플라인(120)이 크라운형 스플라인의 형상을 가질 때, 각도(A)는 대략적으로 ±2°정도 변할 수 있는 것으로 고려된다.
만곡형 스플라인(120)은 대안적으로 이중 테이퍼형 스플라인의 형상일 수 있다. 이중 테이퍼형 스플라인에서, 스플라인의 루트 라인은 얕은 역전된 "V" 형상이다. 미국특허 4,132,090호는 이러한 스플라인을 개시하며, 이 특허는 본 명세서에 참조로 포함된다. 초기 설치 각도(A)를 규정하기 위해, 각도(A)는 ±5°의 범위일 수 있다. 작동시에는 각도(A)가 초기 각도(A) 설정으로부터 ± 0.5°보다 작게 변하는 것이 바람직할 수 있다. 이렇게, 이중 테이퍼형 스플라인은 통상적으로 작동 내내 각도(A)가 실질적으로 고정되는 적용례에 사용된다.
만곡형 스플라인(120)의 형상과 상관없이, 프렛팅(fretting)을 최소화하기 위해, 내부 스플라인(98) 및 만곡형 스플라인(120)의 접촉 표면을 윤활제로 코팅하는 것이 바람직할 수 있다. 오염물의 침입에 저항하고 스플라인 윤활제의 배출을 방지하기 위해, 출력 샤프트 조립체(32)는 컨벌류트형(convoluted) 부트(140)를 또한 포함한다. 부트(140)는 클램프(143)에 의해 스플라인 샤프트(71)의 원통형 부분(124)에 고정된 제1 단부(142)를 포함한다. 제2 단부(144)는 제2 부분(92)에 고정된다. 도면에서, 컨벌류트형 부트(140)는 보어(130)의 내벽(148)과 압입되어 결합된다. 다른 상호연결 방법이 또한 사용될 수 있다. 컨벌류트형 부트(140)는 쉘(61)에 대한 스플라인 샤프트(71)의 축방향 및 각도 변위를 허용하도록 적어도 하나의 회선부를 갖는 탄성 몸체(150)를 포함한다.
제1 샤프트(48)와 제2 출력 샤프트 조립체(32) 사이의 구동 연결부를 설립하는 수단을 제공하기 위해, 동력 전달 장치(20)는 모드 전환 기구(160)를 포함한다. 모드 전환 기구(160)는 제2 출력 샤프트 조립체(32)가 제1 샤프트(48)와 회전에 대해 강성으로 결합되는 4륜 구동 모드를 설립하기 위해 구동 기어(56)를 제1 샤프트(48)에 커플링하도록 작동가능한 모드 클러치(162)를 포함한다. 추가로, 모드 클러치(162)는 모든 구동 토크가 후방 출력 샤프트(42)로 전달되는 2륜 구동 모드를 설립하기 위해 제1 샤프트(48)로부터 구동 기어(56)를 선택적으로 커플링해제하도록 작동가능하다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 모드 클러치(162)는 모든 구동 토크가 후방 출력 샤프트(42)에 전달되도록 비작동 모드로 통상적으로 작동가능하며, 그로 인해 2륜 구동 모드가 설립된다. 모드 클러치(162)는 전방 출력 샤프트 조립체(32)가 후방 출력 샤프트(42)에 강성으로 커플링되는 "잠금된(locked)" 4륜 구동 모드를 설립하기 위해 완전 작동 모드로 또한 작동가능하다. 도 2에 도시된 실시예에서, 모드 클러치(162)는 마찰 판클러치이다. 모드 클러치(162)는 전방 출력 샤프트 조립체(32)와 후방 출력 샤프트(42) 사이의 상대 회전(즉, 액슬간 슬립)의 양에 반응하여, 그리고 그의 기능으로, 비작동 모드와 완전 작동 모드 사이에서 자동으로(즉, 요청에 따라) 전방 출력 샤프트 조립체(32)로 전달되는 토크의 양을 점진적으로 조절하도록 제어될 수 있다. 모드 클러치(162)의 토크 대 슬립 특성은 특정한 차량 적용례를 충족하도록 미세조정될 수 있다.
모드 클러치(162)는 제1 샤프트(48)에 고정된 내측 허브(164)를 포함하며, 한 세트의 내측 클러치 판(166)이 이에 고정된다. 모드 클러치(162)는 구동 기어(56)와 회전에 대해 고정된 드럼(168)을 또한 포함한다. 드럼(168)은 원통형이며 드럼에 부착된 한 세트의 외측 클러치판(170)을 갖고, 클러치판들은 다중 판클러치 팩을 형성하기 위해 내측 클러치판(166)과 교대로 끼워진다. 모드 클러치(162)의 다른 물리적 배열(미도시)은 동일한 기능을 수행할 수 있으며, 본 발명의 범위 내인 것으로 고려된다.
클러치 작동 시스템(176)은 모드 클러치(162)를 제어한다. 클러치 작동 시스템(176)은 액추에이터(178)를 포함하며, 회전 대 선형 움직임 전환 기구(180)를 또한 포함할 수 있다. 특히, 액추에이터(178)는 구동 샤프트(184)를 회전시키기 위한 구동 모터(182)를 포함한다. 구동 샤프트(184)는 회전 대 선형 움직임 전환 기구(180)에 커플링된다. 회전 대 선형 움직임 전환 기구(180)는 볼 램프(ball ramp) 유닛(186)을 포함한다. 볼 램프 유닛(186)은 한 쌍의 캠 링(188, 190) 및 복수의 볼(192)을 포함한다. 각각의 캠 링(188, 190)은 각각 홈(194, 196)을 포함한다. 홈(194, 196)은 가변 깊이를 갖는다. 볼(192)은 홈(194, 196) 내에 배치된다. 볼(192)이 홈(194, 196)의 가장 깊은 부분에 배치될 때, 캠 링(188, 190)은 서로로부터 제1 간격으로 이격된다. 볼(192)이 홈(194, 196)의 얕은 부분 안에 배치되도록 하기 위해, 캠 링(190)은 캠 링(188)에 대해 회전가능하다. 이 위치에서, 캠 링(188, 190)은 제1 간격보다 큰 간격으로 서로로부터 이격된다. 이러한 방식으로, 볼 램프 유닛(186)은 회전 운동을 직선 운동으로 변환하도록 작동가능하다.
작동시에, 클러치 작동 시스템(176)은 모드 클러치(162)에 힘을 가하도록 제어된다. 구동 모터(182)는, 캠 링(188)을 축방향으로 이동시키고 판(198)에 힘을 가하기 위해 캠 링(188)에 대해 캠 링(190)을 회전시키는 제1 방향으로 구동 샤프트(184)를 회전시킨다. 내부 클러치판(166)은 후방 출력 샤프트(42)로부터 전방 출력 샤프트 조립체(32)로 구동 토크를 전달하도록 판(198)을 가함으로써 외부 클러치판(170)과 마찰 결합된다. 역방향으로 회전하는 구동 모터(182)는 캠 링(190)을 개시 위치로 다시 회전시키며, 그로 인해 모드 클러치(162)로부터의 힘의 적용이 제거된다. 따라서, 제2 출력 샤프트 조립체(32)는 더 이상 제1 샤프트(48)에 의해 구동되지 않는다. 대안적으로, 액추에이터(178)는 구동 모터를 포함하도록 구성될 필요가 없으며, 적절한 다른 힘 전달 기구를 사용할 수 있다. 또한, 전술한 클러치 작동 시스템은 하나 이상의 피스톤에 작용하는 유압 또는 전기 동력식 펌프, 하나 이상의 기어장치를 구동하는 모터, 및 동력 스크류 등을 포함하는 다양한 다른 힘 적용 장치로 대체될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
전술한 설명은 본 발명의 다양한 실시예를 개시 및 설명하는 것이다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 설명, 첨부 도면 및 특허청구범위로부터, 후속 특허청구범위에 규정된 본 발명의 진정한 사상 및 공정한 범위를 벗어남 없이 그 안에서 다양한 변경, 개조 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (15)

  1. 동력원과 제1 및 제2 드라이브라인을 구비한 4륜 구동 차량에 사용되는 동력 전달 장치이며,
    동력원에 의해 구동되기에 적합한 입력 샤프트와,
    제1 축 주위에서 회전가능하며 제1 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합한 제1 출력 샤프트와,
    제2 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합하며, 제2 축 주위에서 회전가능한 제2 출력 샤프트와,
    제1 출력 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재 및 제2 출력 샤프트를 구동하는 피동 부재를 구비하는 트랜스퍼 유닛으로써, 구동 부재 및 피동 부재는 서로 토크 전달 배열 관계인, 트랜스퍼 유닛과,
    피동 부재에 형성된 공동 내에 배치되고, 피동 부재와 제2 출력 샤프트를 구동식으로 상호연결하는 스플라인 커플링을 포함하며,
    제1 축 및 제2 축은 서로로부터 분기하며,
    제2 출력 샤프트는 피동 부재에 대해 축방향으로 이동가능한
    동력 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    스플라인 커플링은 제2 출력 샤프트상에 형성된 볼록한 만곡형 스플라인을 포함하는
    동력 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    피동 부재는 만곡형 스플라인과 구동 결합하는 내부 직선형 스플라인을 포함하는
    동력 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    만곡형 스플라인은 크라운 형상을 갖는
    동력 전달 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    만곡형 스플라인은 이중 테이퍼진 형상을 갖는
    동력 전달 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    피동 부재는 회전에 대해 서로 고정된 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는
    동력 전달 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 부분은 제1 허브를 포함하고, 제2 부분은 제2 허브를 포함하며,
    각 허브는 동력 전달 장치의 하우징 내에서 회전가능하게 지지되는
    동력 전달 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    제1 부분, 제2 부분, 및 제2 출력 샤프트의 각각은 동일한 속도로 회전하는
    동력 전달 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    제1 출력 샤프트와 구동 부재 사이에서 구동 토크를 전달하도록 선택적으로 작동가능한 클러치와,
    클러치를 제어하도록 작동가능한 클러치 작동 시스템을 더 포함하는
    동력 전달 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    구동 부재는 피동 부재상에 형성된 원통형 치형부와 결합하는 원통형 치형부를 포함하는
    동력 전달 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    구동 부재 및 피동 부재는 가요성 부재에 의해 구동식으로 상호연결된 이격된 스프로켓들을 포함하는
    동력 전달 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    제2 출력 샤프트 및 피동 부재와 회전에 대해 고정된 컨벌류트형 부트를 더 포함하는
    동력 전달 장치.
  13. 동력원과 제1 및 제2 드라이브라인을 구비한 4륜 구동 차량에 사용되는 동력 전달 장치이며,
    동력원에 의해 구동되기에 적합한 입력 샤프트와,
    제1 축 주위에서 회전가능하며 제1 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합한 제1 출력 샤프트와,
    제2 드라이브라인으로 토크를 전달하기에 적합하며, 제2 축 주위에서 회전가능한 제2 출력 샤프트와,
    제1 출력 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재 및 제2 출력 샤프트를 구동하는 피동 부재를 구비하는 트랜스퍼 유닛으로써, 구동 부재 및 피동 부재는 서로 토크 전달 배열 관계인, 트랜스퍼 유닛과,
    피동 부재와 제2 출력 샤프트를 상호연결하는 스플라인 커플링을 포함하며,
    제1 축 및 제2 축은 서로에 대해 평행하지 않으며,
    제2 출력 샤프트는 피동 부재상에 형성된 스플라인과 구동식으로 결합된 만곡형 스플라인을 포함하는
    동력 전달 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    제2 출력 샤프트는 피동 부재에 대해 축방향으로 이동가능한
    동력 전달 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    만곡형 스플라인은 제2 출력 샤프트의 벌브형 단부상에 형성되고, 구동 부재는 벌브형 단부를 수용하는 공동을 포함하는
    동력 전달 장치.
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