KR20150014244A - Power take-off unit for 4 wheel driving vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an auxiliary transmission for a four-wheel drive vehicle, which prevents fuel efficiency degradation caused by power loss as rotational power generated by an engine in a two-wheel drive mode is prohibited from being transmitted to the auxiliary transmission and a propeller shaft. The auxiliary transmission for a four-wheel drive vehicle of the present invention comprises: an input shaft connected to a transmission; a dog clutch; an output shaft; a drive plate; a reaction plate installed on an outer circumferential surface of the output shaft; a spring installed between the drive plate and the reaction plate; a transmission sleeve; a fork shaft; a transmission fork; a pin; a cam shaft; a cam; a motor for rotating the cam shaft; a ring gear; and a pinion gear.

Description

4륜구동 차량용 부변속기{Power take-off unit for 4 wheel driving vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power take-off unit for a four-

이 발명은 4륜구동 차량용 부변속기에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 2륜 구동모드에서 엔진에서 발생된 회전동력이 부변속기와 프로펠러 샤프트로 전달되지 못하도록 함으로써 동력손실에 의한 연비저하를 방지하고, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 신속하게 전환이 이루어지도록 함으로써 동력전달이 원활하게 이루어지도록 함과 동시에 조향 안정성을 향상시킬 수 있는, 4륜구동 차량용 부변속기에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary transmission for a four-wheel drive vehicle, and more particularly, to prevent the rotational power generated by the engine from being transmitted to the auxiliary transmission and the propeller shaft in the two-wheel drive mode, The present invention relates to a four-wheel drive vehicle transmission capable of smoothly transmitting power and enhancing steering stability while switching to a four-wheel drive mode in a drive mode relatively quickly.

일반적으로 2륜 구동차량은 엔진, 변속기의 장착위치와 실제 구동륜의 위치에 따라 FR(Front engine Rear drive) 형식 또는 FF(Front engine Front drive) 형식으로 구분된다.Generally, a two-wheel drive vehicle is classified into a front engine rear drive (FR) type or a front engine front drive (FF) type depending on the installation position of the engine, the transmission, and the actual driving wheel position.

2륜 구동차량이 주행을 하는 경우에 필요로 하게 되는 구동력은 승객과 화물을 실은 상태에서 도로상황 및 주행속도 등에 의해 크게 변화하므로 이에 대응하기 위해서 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화시키는 장치를 필요로 하게 되는데, 이와 같이 토크를 변화시키는 장치를 변속기라고 하며, 상기한 변속기는 수동 변속기(manual transmission)와 자동 변속기(automatic transmission)로 크게 나뉘어진다. The driving force required when the two-wheel drive vehicle travels greatly varies depending on the road conditions and the traveling speed in the state in which the passenger and the cargo are loaded, so that a device for changing the torque between the engine and the driving wheel is required The apparatus for changing the torque is referred to as a transmission. The transmission is largely divided into a manual transmission and an automatic transmission.

상기한 수동변속기와 자동변속기를 포함하는 변속기는 일반적으로 1단, 2단, 3단, 4단, 5단, 후진단의 변속을 할 수 있도록 구성되는데, 4륜구동(4 Wheel Drive, 4WD) 차량에서는 이와 같은 변속을 위한 구성이외에 4륜 구동을 위한 부변속기가 추가로 설치되는 구조로 이루어지며, 상기한 부변속기는 FR(Front engine Rear drive) 형식 또는 FF(Front engine Front drive) 형식에 따라 분류된다.The transmission including the manual transmission and the automatic transmission is generally configured to be capable of shifting in 1, 2, 3, 4, 5, and 4-wheel drive. A sub-transmission for four-wheel drive is additionally provided in addition to the configuration for such a shift. The auxiliary transmission is classified into a front engine rear drive (FR) type or a front engine front drive (FF) type do.

도 1은 종래의 FF 형식 4륜 구동차량의 간략 구성도이다.Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional FF type four-wheel drive vehicle.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 FF 형식 4륜구동차량의 구성은, 동력을 발생시키기 위한 엔진(1)과, 상기한 엔진(1)에 연결되어 있는 변속기(2)와, 상기한 변속기(2)에 연결되어 있는 전륜 구동축(3)과, 상기한 변속기(2)에 연결되어 있는 부변속기(4)와, 상기한 부변속기(4)에 연결되어 있는 프로펠러 샤프트(5)와, 상기한 프로펠러 샤프트(5)에 연결되어 있는 전자식 클러치(6)와, 상기한 전자식 클러치(6)에 연결되어 있는 후륜 차동장치(7)와, 상기한 후륜 차동장치(7)에 연결되어 있는 후륜 구동축(8)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the conventional FF type four-wheel drive vehicle includes an engine 1 for generating power, a transmission 2 connected to the engine 1, A front transmission 3 connected to the transmission 2, a transmission 4 connected to the transmission 2, a propeller shaft 5 connected to the transmission 4, An electric clutch 6 connected to the propeller shaft 5, a rear wheel differential device 7 connected to the above-described electronic clutch 6, a rear wheel drive shaft 7 connected to the rear wheel differential device 7, 8).

상기한 전자식 클러치(6)는 후륜으로 동력 전달 여부를 결정하는 장치로서 다판식 클러치와 전자석이 적용된 복잡하고 고가의 전자식 커플링 형식으로 구성된다.The above-described electronic clutch 6 is a device for determining whether or not to transmit power by means of a rear wheel, and is composed of a complicated and expensive electronic coupling type to which a multi-disc clutch and an electromagnet are applied.

도 2는 종래의 FF 형식 4륜구동 차량의 부변속기의 구성도이다.Fig. 2 is a configuration diagram of an auxiliary transmission of a conventional FF type four-wheel drive vehicle.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 FF 형식 4륜구동 차량의 부변속기(4)는, 변속기(2)의 차동장치(21)에 연결되어 있는 인풋 샤프트(41)와, 상기한 인풋 샤프트(41)의 외주면에 설치되어 인풋 샤프트(41)으로부터 회전동력을 전달받는 링기어(42)와, 상기 링기어(42)와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있으며 프로펠러 샤프트(5)로 동력을 전달하는 피니언 기어(43)를 포함하여 이루어진다. 2, the auxiliary transmission 4 of the conventional FF type four-wheel drive vehicle includes an input shaft 41 connected to the differential device 21 of the transmission 2, and an input shaft 41 connected to the input shaft 41 A ring gear 42 which is installed on the outer circumferential surface of the ring gear 42 and receives rotational power from the input shaft 41 and a ring gear 42 which is connected to the ring gear 42 at an angle of 90 degrees and which transmits power to the propeller shaft 5, And a gear 43.

상기한 구성에 의한, 종래의 FF 형식 4륜구동차량의 작용은 다음과 같다.The operation of the conventional FF type four-wheel drive vehicle with the above-described configuration is as follows.

전륜만 구동되는 2륜 구동모드의 경우에, 엔진(1)에서 발생된 회전동력은 변속기(2)를 통하여 전륜 구동축(3)으로 전달되어 전륜이 구동되도록 한다.In the case of the two-wheel drive mode in which only front wheels are driven, the rotational power generated in the engine 1 is transmitted to the front wheel drive shaft 3 via the transmission 2 so that the front wheels are driven.

전륜과 후륜이 함께 구동되는 4륜 구동모드의 경우에, 엔진(1)에서 발생된 회전동력은 변속기(2)를 거쳐서 전륜 구동축(3)으로 전달됨과 동시에 부변속기(4)로도 전달된다. 변속기(2)로부터 부변속기(4)로 전달되는 회전동력은 부변속기(4)의 인풋 샤프트(41)로 입력되어 링기어(42)로 전달되고, 상기한 링기어(42)와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있는 피니언 기어(43)를 통해 프로펠러 샤프트(5)로 전달된다. 이와 같이 프로펠러 샤프트(5)로 전달된 회전동력은 전자식 클러치(6)를 거쳐 후륜 차동장치(7)를 통해 양측의 후륜 구동축(8)을 구동함으로써 후륜이 구동되도록 한다.The rotational power generated in the engine 1 is transmitted to the front wheel drive shaft 3 via the transmission 2 and also to the auxiliary transmission 4 in the case of the four-wheel drive mode in which the front wheels and the rear wheels are driven together. The rotational power transmitted from the transmission 2 to the auxiliary transmission 4 is input to the input shaft 41 of the auxiliary transmission 4 and is transmitted to the ring gear 42. The ring gear 42 is rotated at a 90- And is transmitted to the propeller shaft 5 through the pinion gear 43 which is coupled to the propeller shaft 5. The rotational power transmitted to the propeller shaft 5 is transmitted to the propeller shaft 5 via the electromagnetic clutch 6 to drive the rear wheel drive shaft 8 through the rear wheel differential device 7 to drive the rear wheels.

상기한 전자식 클러치(6)는 차량상태에 따라 자동으로 상기 후륜 차동장치(7)로의 동력 전달여부를 판단하게 되는데, 상기한 전자식 클러치(6)의 동력 연결시 전자석에서 발생한 자력이 다판 클러치간의 마찰력을 일으켜 상기 프로펠러 샤프트(5)와 상기 후륜 차동장치(7)를 기계적으로 체결하게 되며, 이에따라 상기 프로펠러 샤프트(5)의 동력이 상기 후륜 차동장치(7)로 전달되게 된다. 이와 함께, 상기 전자식 클러치(6)의 동력 단절시에는 전자석에서 자력이 발생하지 않게 되고 이에따라 다판클러치간의 마찰력도 발생하지 않게 되어 상기 프로펠러 샤프트(5)와 상기 후륜 차동장치(7)는 기계적으로 단절됨으로써 상기 프로펠러 샤프트(5)의 회전동력이 상기 후륜 차동장치(7)로 전달되지 않게 된다.The electromagnetic clutch 6 determines whether or not power is transmitted to the rear wheel differential device 7 automatically depending on the state of the vehicle. When the electromagnetic clutch 6 is powered, the magnetic force generated by the electromagnet causes the frictional force So that the power of the propeller shaft 5 is transmitted to the rear wheel differential device 7. The propeller shaft 5 and the rear wheel differential device 7 mechanically engage the propeller shaft 5 and the rear wheel differential device 7, At the same time, no magnetic force is generated in the electromagnet when the electromagnetic clutch 6 is disengaged, and no frictional force is generated between the multiple disc clutches, so that the propeller shaft 5 and the rear wheel differential device 7 are mechanically disconnected So that the rotational power of the propeller shaft 5 is not transmitted to the rear wheel differential device 7.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 4륜 구동 차량의 부변속기는, 2륜 구동모드에서 엔진(1)에서 발생된 회전동력이 변속기(2)를 통하여 전륜 구동축(3)으로 전달되는 과정에서, 부변속기(4)와 프로펠러 샤프트(5)도 함께 구동함으로써 동력손실에 따른 연비저하가 발생되는 문제점이 있다.However, in the above-described conventional auxiliary transmission of the four-wheel drive vehicle, in the process of transmitting the rotational power generated in the engine 1 in the two-wheel drive mode to the front wheel drive shaft 3 through the transmission 2, The transmission 4 and the propeller shaft 5 are also driven together, resulting in a problem that the fuel efficiency is lowered due to power loss.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2륜 구동모드에서 엔진에서 발생된 회전동력이 부변속기와 프로펠러 샤프트로 전달되지 못하도록 함으로써 동력손실에 의한 연비저하를 방지하기 위한 4륜구동 차량용 부변속기를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a propulsion system and a propulsion system, which are capable of preventing the rotational power generated in the engine in the two-wheel drive mode from being transmitted to the auxiliary transmission and the propeller shaft, A four-wheel drive vehicle transmission.

본 발명의 다른 목적은, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 신속하게 전환이 이루어지도록 함으로써 동력전달이 원활하게 이루어지도록 함과 동시에 조향 안정성을 향상시킬 수 있는, 4륜구동 차량용 부변속기를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a four-wheel drive system capable of smoothly transferring power by switching relatively quickly when switching from a two-wheel drive mode to a four-wheel drive mode, There is provided a vehicular auxiliary transmission.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 변속기에 연결되어 있는 인풋 샤프트와, 상기한 인풋 샤프트의 끝의 외주면에 설치되어 있는 도그 클러치와, 상기한 인풋 샤프트와 연접되어 있는 아웃풋 샤프트와, 상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있으며 상기한 도그 클러치와 마주보면서 설치되어 있는 드라이브 플레이트와, 상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 리액션 플레이트와, 상기한 드라이브 플레이트와 리액션 플레이트의 사이에 설치되어 있는 스프링과, 상기한 도그 클러치와 드라이브 플레이트를 연결 또는 분리하기 위한 변속 슬리브와, 상기한 인풋 샤프트와 평행하게 설치되어 있는 포크 샤프트와, 상기한 포크 샤프트의 외주면을 이동가능하게 설치되어 상기한 변속 슬리브를 구동하는 변속 포크와, 상기한 변속 포크에 설치되어 있는 핀과, 상기한 포크 샤프트와 평행하게 설치되어 있는 캠 샤프트와, 고정부재를 이용하여 상기한 캠 샤프트의 외주면에 고정 설치되어 있으며 상기한 핀을 구동하기 위한 캠프로파일이 형성되어 있는 캠과, 상기한 캠 샤프트를 회전시키기 위한 모터와, 상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 링기어와, 상기 링기어와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있으며 프로펠러 샤프트에 회전동력을 전달하는 피니언 기어를 포함하여 이루어지면 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a planetary gear mechanism including an input shaft connected to a transmission, a dog clutch disposed on an outer peripheral surface of the input shaft, an output shaft connected to the input shaft, A drive plate disposed on an outer circumferential surface of the output shaft and facing the dog clutch; a reaction plate disposed on an outer circumferential surface of the output shaft; a drive plate disposed between the drive plate and the reaction plate; A shift spring for connecting or disconnecting the dog clutch and the drive plate; a fork shaft provided parallel to the input shaft; and a shift lever for moving the outer periphery of the fork shaft, A shift fork for driving a shift sleeve, A cam shaft that is provided in parallel with the fork shaft; a cam shaft that is fixed to the outer circumferential surface of the cam shaft by using a fixing member and that is mounted on the cam shaft for driving the pin; A motor for rotating the camshaft, a ring gear provided on an outer circumferential surface of the output shaft, and a ring gear coupled to the ring gear at an angle of 90 degrees with respect to the propeller shaft, And a pinion gear that transmits the pinion gear.

이 발명의 구성은, 상기한 캠은, 저역 평면에는 점차적으로 위치가 높아지게 되는 경사면이 연결되고, 상기한 경사면에는 고역 평면이 연결되고, 상기한 고역 평면에는 수직으로 하강하여 저역평면이 다시 연결되는 캠 프로파일을 가지면 바람직하다.According to the present invention, the above-mentioned cam is connected to an inclined plane which gradually increases in position on the low-band plane, a high-range plane is connected to the inclined plane, and a low- It is preferable to have a cam profile.

이 발명의 구성은, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환되는 경우에, 캠의 고역 평면에 위치하고 있던 핀이 스프링의 탄성력에 의해 수직으로 하강하여 저역평면으로 이동하게 됨으로써 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 신속하게 전환이 이루어지면 바람직하다.In the configuration of the present invention, when the two-wheel drive mode is switched to the four-wheel drive mode, the pin located on the high-frequency plane of the cam is vertically lowered by the elastic force of the spring to move to the low- It is preferable that the switching is performed relatively quickly in the case of switching to the four-wheel drive mode.

이 발명의 구성은, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환되는 경우에, 캠의 저역 평면에 위치하고 있던 핀이 스프링을 압축시키면서 경사면을 거쳐서 고역평면으로 이동하게 됨으로써 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 천천히 전환이 이루어지면 바람직하다.According to the present invention, in the case of switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, the pin located on the low-band plane of the cam moves to the high-frequency plane via the inclined surface while compressing the spring, It is preferable that the switching is performed relatively slowly in the case of switching to the driving mode.

이 발명의 구성은, 상기한 모터는 브레이크 내장형 전기모터를 사용하면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the above-described motor uses a brake built-in electric motor.

이 발명은, 2륜 구동모드에서 엔진에서 발생된 회전동력이 부변속기와 프로펠러 샤프트로 전달되지 못하도록 함으로써 동력손실에 의한 연비저하를 방지하고, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 신속하게 전환이 이루어지도록 함으로써 동력전달이 원활하게 이루어지도록 함과 동시에 조향 안정성을 향상시킬 수 있는, 효과를 갖는다.The present invention prevents deterioration of fuel consumption due to power loss by preventing the rotational power generated in the engine in the two-wheel drive mode from being transmitted to the auxiliary transmission and the propeller shaft, and in the case of switching from the two- So that the power transmission can be smoothly performed and the steering stability can be improved.

도 1은 종래의 FF 형식 4륜 구동차량의 간략 구성도이다.
도 2는 종래의 FF 형식 4륜구동 차량의 부변속기의 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 캠 프로파일을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 2륜구동에서 4륜구동으로 전환시 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 4륜구동에서 2륜구동으로 전환시 동작상태를 보여주는 도면이다.Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional FF type four-wheel drive vehicle.
Fig. 2 is a configuration diagram of an auxiliary transmission of a conventional FF type four-wheel drive vehicle.
3 is a configuration diagram of a sub-transmission for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a cam profile of a four-wheel drive vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5A to 5C are diagrams showing the operating states when switching from two-wheel-drive to four-wheel-drive of a four-wheel drive vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.
6A to 6C are diagrams showing an operating state when switching from four-wheel-drive to two-wheel-drive of a sub-transmission for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as disclosed in the accompanying claims. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities, many of which are within the scope of the present invention.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.Also, terms and words used in the description and claims of the present invention are defined based on the principle that the inventor can properly define the concept of a term in order to explain its invention in the best way, And should not be construed as limited to only the prior art, and should be construed in a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. For example, the terms relating to directions are set on the basis of the position represented on the drawing for convenience of explanation.

도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a sub-transmission for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 구성은, 변속기에 연결되어 있는 인풋 샤프트(91)와, 상기한 인풋 샤프트(1)의 끝의 외주면에 설치되어 있는 도그 클러치(94)와, 상기한 인풋 샤프트(91)와 연접되어 있는 아웃풋 샤프트(97)와, 상기한 아웃풋 샤프트(97)의 외주면에 설치되어 있으며 상기한 도그 클러치(94)와 마주보면서 설치되어 있는 드라이브 플레이트(98)와, 상기한 아웃풋 샤프트(97)의 외주면에 설치되어 있는 리액션 플레이트(96)와, 상기한 드라이브 플레이트(98)와 리액션 플레이트(6)의 사이에 설치되어 있는 스프링(95)과, 상기한 도그 클러치(94)와 드라이브 플레이트(98)를 연결 또는 분리하기 위한 변속 슬리브(93)와, 상기한 인풋 샤프트(91)와 평행하게 설치되어 있는 포크 샤프트(101)와, 상기한 포크 샤프트(101)의 외주면을 이동가능하게 설치되어 상기한 변속 슬리브(93)를 구동하는 변속 포크(100)와, 상기한 변속 포크(100)에 설치되어 있는 핀(102)과, 상기한 포크 샤프트(101)와 평행하게 설치되어 있는 캠 샤프트(104)와, 고정부재(99)를 이용하여 상기한 캠 샤프트(101)의 외주면에 고정 설치되어 있으며 상기한 핀(102)을 구동하기 위한 캠프로파일이 형성되어 있는 캠(103)과, 상기한 캠 샤프트(104)를 회전시키기 위한 모터(105)와, 상기한 아웃풋 샤프트(97)의 외주면에 설치되어 있는 링기어(92)와, 상기 링기어(92)와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있으며 프로펠러 샤프트(도시되지 않음)을 전달하는 피니언 기어(도시되지 않음)를 포함하여 이루어진다. 3, the configuration of a sub-transmission for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention includes an input shaft 91 connected to a transmission, and an input shaft 91 connected to the outer periphery of the end of the input shaft 1 An output shaft 97 connected to the input shaft 91 and an output shaft 97 provided on the outer circumferential surface of the output shaft 97 and connected to the dog clutch 94, A reaction plate 96 provided on the outer circumferential surface of the output shaft 97 and a drive plate 96 provided between the drive plate 98 and the reaction plate 6 A shift sleeve 93 for connecting or disconnecting the dog clutch 94 and the drive plate 98 and a fork shaft 101 installed in parallel with the input shaft 91, And the above- A speed change fork 100 for moving the outer peripheral surface of the shaft 101 to drive the speed change sleeve 93 and a pin 102 installed on the speed change fork 100, A cam shaft 104 fixed to the outer circumferential surface of the camshaft 101 by using a fixing member 99 and fixed to the cam shaft 101 for driving the pin 102, A motor 105 for rotating the cam shaft 104; a ring gear 92 provided on the outer circumferential surface of the output shaft 97; And a pinion gear (not shown) coupled to the gear 92 at an angle of 90 degrees and transmitting a propeller shaft (not shown).

상기한 모터(105)는 브레이크 내장형 전기모터를 사용한다.The motor 105 uses a brake built-in electric motor.

도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 캠 프로파일을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a cam profile of a four-wheel drive vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 캠(103)은, 저역 평면(103a)에는 점차적으로 위치가 높아지게 되는 경사면(103b)이 연결되고, 상기한 경사면(103b)에는 고역 평면(103b)이 연결되고, 상기한 고역 평면(103b)에는 수직으로 하강하여 저역평면(103a)이 다시 연결되는 캠 프로파일을 가진다.As shown in Fig. 4, the cam 103 of the sub-transmission for the four-wheel drive vehicle according to the embodiment of the present invention is connected to the inclined plane 103b, which gradually becomes higher in the low-range plane 103a, A high-frequency plane 103b is connected to the inclined plane 103b and a cam profile in which the low-plane 103a is vertically connected to the high-frequency plane 103b.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 4륜구동 차량용 부변속기의 작용은 다음과 같다.The operation of the auxiliary transmission for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention with the above-described configuration is as follows.

전륜만 구동되는 2륜 구동모드의 경우에, 엔진에서 발생된 회전동력은 변속기를 통하여 전륜 구동축으로 전달되어 전륜이 구동되도록 한다.In the case of the two-wheel drive mode in which only front wheels are driven, the rotational power generated in the engine is transmitted to the front wheel drive shaft through the transmission to drive the front wheels.

전륜과 후륜이 함께 구동되는 4륜 구동모드의 경우에, 모터(105)가 작동하게 되고, 모터(105)로부터 발생되는 회전동력은 캠샤프트(104)를 회전시킴으로써 캠(103)의 프로파일을 따라서 핀(102)과 변속포크(100)를 이동시키게 된다. In the case of the four-wheel drive mode in which the front wheel and the rear wheel are driven together, the motor 105 is operated, and the rotational power generated from the motor 105 is transmitted to the cam shaft 104 along the profile of the cam 103 by rotating the cam shaft 104 So that the pin 102 and the shift fork 100 are moved.

이와 같은 변속포크(100)의 이동은, 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 드라이브 플레이트(93)에만 접촉하고 있던 변속 슬리브(93)가 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 도그 클러치(94)를 향하여 움직이게 하고, 도 5c에 도시되어 있는 바와 같이 도그 클러치(94)와 드라이브 플레이트(94)를 연결하도록 한다. 이 과정을 캠(103)의 프로파일의 이용하여 설명하면, 캠(103)의 고역 평면(103b)에 위치하고 있던 핀(102)이 스프링(95)의 탄성력에 의해 수직으로 하강하여 저역평면(103a)으로 신속하게 이동하게 됨으로써 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 빠르게 전환이 이루어지게 된다. The shift fork 100 is moved such that the shift sleeve 93 which is in contact with only the drive plate 93 as shown in Fig. 5A moves toward the dog clutch 94 as shown in Fig. 5B And the dog clutch 94 and the drive plate 94 are connected as shown in Fig. 5C. When the profile of the cam 103 is used to explain this process, the pin 102 located on the high-frequency plane 103b of the cam 103 is vertically lowered by the elastic force of the spring 95, So that the switching is performed relatively quickly in the case of switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode.

변속 슬리브(93)가 도그 클러치(94)와 드라이브 플레이트(94)를 연결하게 되면, 엔진에서 발생되어 변속기를 거쳐서 전륜 구동축으로 전달됨과 동시에 부변속기로 전달된 회전동력이, 인풋 샤프트(41)를 거쳐서 아웃풋 샤프트(97)로 전달되도록 한다. 작동이 완료되면 모터(105)는 내장된 전자식 브레이크에 의해 전기가 끊어짐으로써 전기가 소모되는 것을 방지한다.When the shift sleeve 93 connects the dog clutch 94 and the drive plate 94, the generated power is transmitted from the engine to the front wheel drive shaft via the transmission and the rotational power transmitted to the auxiliary transmission is transmitted to the input shaft 41 To be transmitted to the output shaft 97 via the output shaft 97. When the operation is completed, the motor 105 prevents electricity from being consumed by breaking the electricity by the built-in electronic brake.

아웃풋 샤프트(97)로 전달된 회전동력은 링기어(92)로 전달되고, 상기한 링기어(92)와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있는 피니언 기어를 통해 프로펠러 샤프트로 전달됨으로써 후륜이 구동되도록 한다.The rotational power transmitted to the output shaft 97 is transmitted to the ring gear 92 and is transmitted to the propeller shaft through the pinion gear engaged at an angle of 90 degrees with the ring gear 92 to drive the rear wheel .

4륜구동모드에서 다시 2륜구동모드로 전환되는 경우에, 모터(105)가 작동하게 되고, 모터(105)로부터 발생되는 회전동력은 캠샤프트(104)를 회전시킴으로써 캠(103)의 프로파일을 따라서 핀(102)과 변속포크(100)를 이동시키게 된다. The motor 105 is operated and the rotational power generated from the motor 105 is transmitted to the pin 103 along the profile of the cam 103 by rotating the camshaft 104. In this case, (102) and the speed change fork (100).

이와 같은 변속포크(100)의 이동은, 도 6a에 도시되어 있는 바와 같이 도그 클러치(94)와 드라이브 플레이트(93)를 연결하고 있던 변속 슬리브(93)가 도 6b에 도시되어 있는 바와 같이 스프링(95)을 압축시키면서 드라이브 플레이트(93)를 향하여 움직이게 하고, 도 6c에 도시되어 있는 바와 같이 드라이브 플레이트(94)에만 접촉하게 된다. 이 과정을 캠(103)의 프로파일을 이용하여 설명하면, 캠(103)의 저역 평면(103a)에 위치하고 있던 핀(102)이 경사면(103b)을 거쳐서 고역평면(103c)으로 이동하게 됨으로써 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 천천히 전환이 이루어지게 된다. 6B, the shift sleeve 93, which connects the dog clutch 94 and the drive plate 93, is rotated by a spring (not shown), as shown in FIG. 6B, 95 to move toward the drive plate 93, and only the drive plate 94 is contacted as shown in FIG. 6C. This process will be described using the profile of the cam 103. The pin 102 located on the low-frequency plane 103a of the cam 103 moves to the high-frequency plane 103c via the inclined plane 103b, The switching is performed relatively slowly in the case of switching from the drive mode to the two-wheel drive mode.

변속 슬리브(93)가 도그 클러치(94)와 드라이브 플레이트(94)의 연결을 해제하게 되면, 엔진에서 발생되어 변속기를 거쳐서 전륜 구동축으로 전달되는 회전동력이 부변속기와 프로펠러 샤프트로는 전달되지 못하도록 함으로써 동력손실에 의한 연비저하를 방지하게 된다. When the transmission sleeve 93 releases the connection between the dog clutch 94 and the drive plate 94, the rotational power generated by the engine and transmitted to the front wheel drive shaft via the transmission is prevented from being transmitted to the auxiliary transmission and the propeller shaft Thereby preventing fuel consumption from being lowered due to power loss.

91 : 인풋 샤프트 92 : 링기어
93 : 변속 슬리브 94 : 도그 클러치
95 : 스프링 96 : 리액션 플레이트
97 : 아웃풋 샤프트 98 : 드라이브 플레이트
100 : 변속포크 101 : 포크 샤프트
102 : 핀 103 : 캠
104 : 캠 샤프트 105 : 모터91: input shaft 92: ring gear
93: shift sleeve 94: dog clutch
95: spring 96: reaction plate
97: Output shaft 98: Drive plate
100: Shifting Fork 101: Fork Shaft
102: pin 103: cam
104: camshaft 105: motor

Claims (5)

변속기에 연결되어 있는 인풋 샤프트와,
상기한 인풋 샤프트의 끝의 외주면에 설치되어 있는 도그 클러치와,
상기한 인풋 샤프트와 연접되어 있는 아웃풋 샤프트와,
상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있으며 상기한 도그 클러치와 마주보면서 설치되어 있는 드라이브 플레이트와,
상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 리액션 플레이트와,
상기한 드라이브 플레이트와 리액션 플레이트의 사이에 설치되어 있는 스프링과,
상기한 도그 클러치와 드라이브 플레이트를 연결 또는 분리하기 위한 변속 슬리브와,
상기한 인풋 샤프트와 평행하게 설치되어 있는 포크 샤프트와,
상기한 포크 샤프트의 외주면을 이동가능하게 설치되어 상기한 변속 슬리브를 구동하는 변속 포크와,
상기한 변속 포크에 설치되어 있는 핀과,
상기한 포크 샤프트와 평행하게 설치되어 있는 캠 샤프트와,
고정부재를 이용하여 상기한 캠 샤프트의 외주면에 고정 설치되어 있으며 상기한 핀을 구동하기 위한 캠프로파일이 형성되어 있는 캠과,
상기한 캠 샤프트를 회전시키기 위한 모터와,
상기한 아웃풋 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 링기어와,
상기 링기어와 90도 각도를 이루면서 결합되어 있으며 프로펠러 샤프트에 회전동력을 전달하는 피니언 기어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 4륜구동 차량용 부변속기. An input shaft connected to the transmission,
A dog clutch installed on an outer circumferential surface of an end of the input shaft,
An output shaft connected to the input shaft,
A drive plate installed on an outer circumferential surface of the output shaft and facing the dog clutch,
A reaction plate provided on an outer circumferential surface of the output shaft,
A spring provided between the drive plate and the reaction plate,
A shift sleeve for connecting or disconnecting the dog clutch and the drive plate,
A fork shaft installed parallel to the input shaft,
A shift fork provided movably on an outer circumferential surface of the fork shaft to drive the shift sleeve,
A pin provided on the shift fork,
A camshaft provided parallel to the fork shaft,
A cam fixed to the outer circumferential surface of the camshaft using a fixing member and having a cam profile for driving the pin,
A motor for rotating the camshaft,
A ring gear provided on the outer circumferential surface of the output shaft,
And a pinion gear coupled to the ring gear at an angle of 90 degrees to transmit rotational power to the propeller shaft. 제 1항에 있어서,
상기한 캠은, 저역 평면에는 점차적으로 위치가 높아지게 되는 경사면이 연결되고, 상기한 경사면에는 고역 평면이 연결되고, 상기한 고역 평면에는 수직으로 하강하여 저역평면이 다시 연결되는 캠 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 4륜구동 차량용 부변속기. The method according to claim 1,
The cam has a cam profile in which an inclined plane that gradually increases in position is connected to a low-frequency plane, a high-frequency plane is connected to the inclined plane, and a low-frequency plane is vertically connected to the high- A four-wheel drive vehicle transmission. 제 2항에 있어서,
2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환되는 경우에, 캠의 고역 평면에 위치하고 있던 핀이 스프링의 탄성력에 의해 수직으로 하강하여 저역평면으로 이동하게 됨으로써 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 신속하게 전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 4륜구동 차량용 부변속기. 3. The method of claim 2,
In the case of switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, the pin located on the high-frequency plane of the cam is vertically lowered by the elastic force of the spring to move to the low- And the switching is performed relatively quickly in the case of the four-wheel drive vehicle. 제 2항에 있어서,
2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 전환되는 경우에, 캠의 저역 평면에 위치하고 있던 핀이 스프링을 압축시키면서 경사면을 거쳐서 고역평면으로 이동하게 됨으로써 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 전환하는 경우에 상대적으로 천천히 전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 4륜구동 차량용 부변속기.3. The method of claim 2,
In the case of switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, when the pin located in the low-frequency plane of the cam shifts to the high-frequency plane via the inclined surface while compressing the spring, Wherein the change-over is performed relatively slowly in the four-wheel drive vehicle. 제 1항에 있어서,
상기한 모터는 브레이크 내장형 전기모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 4륜구동 차량용 부변속기.The method according to claim 1,
Wherein the motor uses a brake built-in electric motor.
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