KR890001373B1 - 전후륜 구동차량의 동력분배 장치 - Google Patents

전후륜 구동차량의 동력분배 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전후륜 구동차량의 동력분배 장치
제1도는 본 발명에 의한 동력분배 장치의 종단측면도.
제2도는 본 발명 회전자의 정면도.
제3도는 본 발명의 회전자의 측면도.
제4도는 본 발명 중간부재의 정면도.
제5도는 본 발명 제1도의 Ⅴ-Ⅴ 단면 부분도.
제6도는 본 발명 제5도의 Ⅵ-Ⅵ 단면 부분도.
제7도는 본 발명 제1도의 Ⅶ-Ⅶ 단면 부분도.
제8도는 본 발명 2륜 구동상태의 종단면 부분도.
제9도는 다른 실시예의 종단면 부분도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 감속기어 11 : 트랜스 밋숀하우징
13 : 후륜축 14,19 : 볼 베아링
15 : 구동회전자 16 : 내구
17 : 니들 베아링 18 : 전륜축
20 : 하우징 21 : 피구동 회전자
22 : 코일스프링 23 : 스프링시트
24 : 스냅링 30 : 보스부
31 : 후랜지 32 : 외치
33 : 요홈부 34 : 이면
35,36 : 돌기 40 : 중간부재
41 : 내치 42 : 요홈부
43 : 홈 45 : 요크
46 : 포오크 47 : 핀
48 : 푸레이트 49 : 약스프링
50 : 부쉬롯드 51 : 절개홈
53 : 볼 60,61 : 스톱바
본 발명은 드랜스밋숀을 사이에 두고 전륜 및 후륜에 동력을 전달하는 전륜구동의 후론트 스테아링(front steering)식 차량, 예를들면 보통승용차, 오프로드용 차량, 산업용차량, 건설기계용 차량등의 전후륜 구동차량의 동력분배장치에 관한 것이다.
종래에는 드랜스미숀을 사이에두고 전륜 및 후륜에 동력을 전달하는 전륜구동의 후론트 스테아링식 차량에 있어서, 스테아링시에 통상의 차량은 후륜축을 중심으로하여 선회하므로, 전륜이 후륜보다 외측으로 회전하고 전륜의 회전속도쪽이 후륜보다 크게되어 있었던 것이다.
드랜스밋숀으로부터 직접 동력을 전륜 및 후륜에 전달하였을때 스테아링시의 회전차는 타이어의 스립프로 나타나, 동력의 로스 및 타이어의 마모를 야기하고, 때로는 동력전달계의 파손도 가져왔다. 그로 인하여 돌크를 동일하게 분배하는 디프렌샬(differential)장치를 트랜스밋숀내에 장비한 차량도 있으나, 눈길등의 험한길에서 타이어가 스립할 경우에는 스립하지 않는 타이어에 돌크를 전할 수 없는 것등, 주행안정성이 흐트러지는 불편이 있었다. 또한 일반도로를 통상 주행할 경우, 전륜구동에서는 기계적 힘의 로스가 크게되므로 2륜 주행이 요망되며, 2륜 구동과 4륜 구동간의 절환 기능이 필요하였다.
본 발명의 목적은 (a) 4륜 구동시에 전륜이 후륜보다도 빠르게 회전하였을 경우만, 전륜에 대한 동력을 차단할 수 있도록하여 바이어의 스립을 방지하고, 주행 안정성을 높인다. (b) 노스핀 디프렌샬 장치등의 복잡한 장치를 불필요하여 구조를 간략화하고 생산가격의 저감을 기도한다. (c) 2륜구동과 4륜구동간의 절환을 차량의 주행, 정지에 관계없이 행할 수 있게한다.
본 발명은 트랜스밋숀을 사이에 두고 전륜 및 후륜에 동력을 전달하는 구성에 있어서, 다음의 사항을 필수의 구성요건으로 하는 전륜구동의 후론브 스테아링식 차량이다. ( a) 항상 구동되는 후륜축과, 후륜축과 동심으로 치합되여 배치된 전륜용 축을 설치한다. (b) 후륜용축의 외주측에 구동회 전자를 스프라인 감합한다. (c) 전륜용축의 외주측에 축방향 습동자재토록 피구동회전자를 스프라인 감합함과 동시에 피구동 회전자를 항상 탄성적으로 구동회전자측에 부세(付勢)하는 부세부재를 설치한다. (d) 양회전자 외주측에 각각 형성된 외치에 통상(筒狀)의 항상 회전방향으로 제동력을 가한 중간부재의 중치(中齒)를 원주방향의 여유를 사이에두고 감합한다. (e) 양회전자의 대향면에 동일원주상에 배치되는 돌기를 형성함과 동시에 양회전자에 원주방향의 비틀림이 생겼을때, 한쪽의 돌기가 다른쪽의 돌기를 타고 넘어감으로서 피구동회전자와 중간부재의 감합이 떨어지도록 한다.
[실시예]
제1도 (화살표 F가 전방)에 있어서, 도시치 않은 엔진에 의하여 구동되는 주감속기어(10)는 트랜지밋숀 하우징(11)내의 후륜축(13)에 스프라인 감합한다. 후륜축(13)은 트랜스밋숀 하우징(11)에 볼 베아링(14)를 끼워서 지지되여있고, 그 회전중심선01-01은 차량전후방향으로 연재(延在)되어 있으며 트랜스밋숀하우징(11)으로부터 전방으로 뻗은 후륜용축(13)의 단부에는 구동회전자(15)가 스프라인 감합하고, 내부의 내구(16)에는 니들 베아링(17)을 유삽하여 전륜축(18)의 앞부분 볼 베아링(19)을 유삽하고 하우징(20)에 회전토록 지지되며, 하우징(20)의 후단부는 트랜스밋숀하우징(11)에 고정되어있다. 하우징(20)내에 구동회전자(15)에 동심으로 대향하는 피구동회전자(21)는 전륜축(18)에 습동토록 스프라인 감합하고 있다.
피구동회전자(21)는 전방으로부터 코일스프링(22)에 의하여 구동회전자(15)측으로 항상 부세되어있고, 코일스프링(22) 전단의 스프링시트(23)는 스냅링(24)에 의하여 고정되어있고, 구동회전자(15), 피구동회전자(21)는 각각 제2도, 제3도에 도시한 형상을 가지고 있으며 내주측의 보스부(30)(제3도)는 후랜지(31)와 일체로 구성되고, 후랜지(31)는 외주측에 외치(32)를 가지고 있다. 외치(32) 사이에는 요홈부(33)가 원주방향으로 길게 형성되여 있으며 회전자(15),(21)의 서로 대향하는 이면(34)에는 각각 돌기(35)(36)이 동일 간격으로 일체되게 형성되여 있다.
돌기(35)(36)의 원주 방향 양단면은 선단에 갈수록 간격이 좁게되도록 경사되어있고 , 각 돌기(35)(36)의 원주 방향의 간격은 회전자(15)(21)를 제1도상반부와 같이 동심에 대향시켜서 겹쳤을때 한쪽의 돌기(35)가 다른쪽의 돌기(36)에 감합할 정도로 설정되어 있다. 외치(32)에는 거의 통상의 중간부재(40)의 내치(41)가 동심으로 습동토록 감합되어 있고, 제 4도에 도시한 바와같이 내치(41)사이에는 요홈부(42)가 원주 방향으로 길게 형성되여, 같은 간격으로 치를 뺀것 같은 형상으로 되어 있다.
또한 중간부재(40)(제1도)는 외주면에 둥근홈(43)을 가지고 있으며 요크(45)의 포오크(46)의 선단부에는 제6도에 도시한 바와같이 중심선 01-01제1도와 평행의 2개의 핀(47)을 사이에 두고 2매의 훼싱프레이트(48)가 설치되어 있으며 훼싱 프레이트(48)는 둥근홈(43)의 양측면에 약한 약스프링(49)에 의하여 암접하고 있다.
제1도에 도시한 바와 같이 요크(45)에는 중심선01-01와 평행의 부쉬롯드(50)의 후단부가 끼워져 있고, 부쉬롯드(50)의 전단부는 하우징(20)으로부터 돌출하여 도시치않은 절환용 에어시린더에 연결되도록 되여 있으며 부쉬롯드(50)는 위치를 결정하기 위한 절개홈(51)를 형성하고 있고 절개홈(51)에는 하우징(20)의 두께내에 감합된 볼(53)이 탄성적으로 끼워있어 위치를 정할수 있게 된다. 또한 제7도는 구동회전자(15)(21)가 중간부재(40)에끼워진 상태를 나타내고 있고, 1개의 내치(41)를 양측으로부터 구동 회전자(15)(21)의 각 외치(32)가 맞물리는 제세에서 회전자(15)(21)의 각돌기(35)(36)사이에는 원주방향의 아주 적은 간격(1)이 형성되여 있다.
다음에 작동을 설명하면, 제1도에 있어서 상단부는 회전자(15),(21)가 중간부재(40)에 끼워진 상태를 도시하고 있으며, 하단부는 피구동 회전자(21)가 내치(41)로부터 벌어진 상태를 도시하고있다. 주감속기어(10)으로부터의 동력에 의하여 후륜축(13)은 항상 구동되고 있으며, 예를들면 회전방향을 화살표(X1)로 한다.
제1도 상단부의 상태에서는 제7도에 도시한 바와같이 피구동회전자가(21)의 외치(32)는 중간부재(40)의 내치(41)에 감합하여있고, 동력은 후륜축(13)(제1도)으로부터 구동회전자(15), 중간부재(40), 피구동회전자(21)를 사이에 두고 전륜축(18)에 전달되어 있다.
여기서 스테아링하였을때는 전륜축(18)이 후륜축(13)보다 빨리 회전하므로 피구동회전자(21)의 돌기(36)가 구동회전자(15)의 돌기(35)에 안착되어 제1도 하단부와같이 피구동회전자(21)는, 화살표F방향으로 습동하여 중간부재(40)에서 벌어져,구동회전자(15)로부터의 동력이 차단된다. 이 상태에 중간부재(40)은 요크(45)에 의하여 회전방향에 대항하여 항상 제동되어 있으므로 구동회전자(15)의 외치(32)와 중간부재(40)의 내치(41)와의 상대위치는 구동회전자(15)로부터 중간부재(40)를 구동하는 위치관계로 고정된다. 그리고 전륜축(18)이 후륜축(13)과 동기하였을 때 중간부재(40)와 피구동회전자(21)는 감합하고, 동력은 구동회전자(15)로부터 중간부재(40)를 거쳐서 피구동회전자(21)에 전달된다.
다음에 차량이 전진방향의 움직임으로부터 후진방향으로 절환하였을 때, 구동회전자(15)는 전진의 회전방향과는 역방향으로 회전하므로, 구동회전자(15)의 돌기(35)가 직접 피구동회전자(21)의 돌기(36)를 밀어 올려서, 회전방향으로 제동되여 있는 중간부재(40)의 내치(41)의 여유있는 여분을 이동하여 중간부재(40)의 내치(41)를 구동한다. 그 순간 구동회전자(15)에 의하여 밀어올려져 있던 피구동회전자(21)는 중간부재(40)와 감합한다. 또한 차량이 후진상태에서 스테아링을 하였을 경우에는 , 각 회전자(15)(21)의 외치(32)의 내치(41)에 대한 당접면이 변할뿐이며 전진방향과 같이 작동한다. 또한 후진방향으로부터 전진방향으로 절환하였을때에도 전진방향으로부터 후진방향으로 전환할때와 같이 절환되여, 모든 동작은 자동적으로 행하여진다.
전륜구동의 상태로부터 2륜구동으로 전환할때에는 부쉬롯드(50)를 역 F방향으로 움직여서, 제8도의 상태로 중간부재(40)를 이동한다. 이 결과 중간부재(40)와 피구동회전자(21) 사이의 감합을 빠지고 전륜축(18)에 동력은 전달되지 않는다. 그 상태로부터 전륜구동상태로 이행할때는 롯드(50)를 F방향으로 움직여서 중간부재(40)를 제1도의 상태로 이동시킨다. 이 경우에는 피구동회전자(21)의 외치(32)의 요철과 내치(41)의 요철이 즉시 감합되지 않을 때에는 중간부재(40)가 피구동회전자(21)를 코일스프링(22)에 대항하여, F방향으로 구동시킨다. 그리고 계속하여 스테아링시에는 스테아링에 따른 전후륜간의 회전차에 의하여 ,또한 직진시에는 타이어의 공기압의 차이나, 하중이 가해지는 차이에 의하여 반드시 생기는 전후륜간의 회전차에 의하여 즉시 피구동회전자(21)와 중간부재(40)의 감합은 환료된다.
이와같이 피구동회전자(21)와 내치(41)가 감합되지 않을때에도 중간부재(40)가 피구동회전자(21)를 습동시키므로서, 롯드(50)의 조작은 정차시를 포함하여 언제든지 행할 수 있다. 또한 내치(41) 및 피구동회전자(21)의 외치(32)에 보다 감합이 용이하게 하여도 좋다.
이와같이 항상 구동되는 후륜축(13)과 후륜축(13)을 중심으로 맞대어서 배치되는 전륜축(18)을 설치하고 후륜축(13)의 선단부 외주측에 구동회전자(15)를 스프라인 감합하고, 전륜축(18)의 외주측에 축방향 습동토록 피구동회전자(21)를 스프라인 감합함과 동시에 피구동회전자(21)를 항상 탄성적으로 구동회전자(15)측에 부세하는 부세부재(예를들면 코일스프링(22)를 설치하고, 양회전자(15),(21) 외주측에 각각 형성된 외치(32)에 통상의 중간부재(40)의 내치(41)를 원주방향으로 간격을 사이에두고 감합하며, 양회전자(15)(21)의 대향면에 동일 원주상에 배치되는 돌기(36)(36)를 형성함과 동시에 양회전자(15)(21)에 원주방향으로 비틀어짐이 생길때 한쪽의 돌기(36)가 다른쪽의 돌기(35)를 타고 넘어가므로 피구동회전자(21)와 중간부재(40)의 감합이 빠지게 한 것으로서, (a) 4륜 구동시에 전륜이 후륜보다 빠르게 회전하였을때만 전륜에 전달되는 동력을 차단할 수 있도록하여 바이어의 스립을 방지하고 주행 안정성을 높일 수 있다. ( b) 노스핀디프렌샬 장치등의 복잡한 장치가 필요없으므로 구조가 간략화되여 생산가격의 저감을 기할 수 있다. (c) 2륜구동과 4륜구동간의 절환을 차량의 주행정지에 관계없이 행할 수 있다.
다른 실시예 (a) 2륜 구동시의 양돕기(35)(36)간의 소음발생을 방지하기 위하여 제9도의 구성을 채용하여도 좋다. 제9도에서 피구동회전자(21)는 스냅링으로된 스톱아(60)에 의하여 역 F방향으로의 이동이 제한되고, 구동회전자(15)는 중간부재(40)의 내치(41)에 설치된 스톱바(61)에 의하여 중간부재(40)과 함께 습동되도록 되여있다. 이 경우에는 제8도와 같이 중간부재(40)를 역 F방향으로 이동시켜서 2륜 구동하였을 때 구동회전자(15)는 후륜축(13)상을 일체적으로 습동하여 돌기(35)(36)간의 감합이 빠져서 양회전자(15)(21)는 격리된다. 그 결과 소음의 발생은 방지된다. (b) 본 발며에 의한 동력분배장치는 드랜스밋션의 아웃풋트측에 장착하여도 좋으나 차축부 인풋트측 또는 드랜스밋숀과 차축 부분까지의 부변속기를 가진것에는 그 부변속기에 정착하여도 좋다.

Claims (5)

  1. 드랜스밋숀을 사이에 두고 전륜 및 후륜에 동력을 전달하는 전륜구동의 후론트스테아링식 차량에 있어서, 구동기구에 연결하는 후륜축(13)과 동심으로 맞부쳐서 배치되는 전륜축(18)과 , 외치(32)를 가지고 후륜축(13)의 단부 외주에 연결하는 구동회전자(15)와, 외치(32)를 가지고 전륜축(13)의 외주에 축방향으로 습동자재토록 연결하는 피구동회전자(21)와, 피구동회전자(21)를 항상 탄성적으로 구동회전자(21)측에 부세하는 부재인 코일스프링(22)와 양회전자(15)(21)의 외주측에 설치되여 양회전자(15)(21)의 외치(32)에 원주방향으로 여유를 두고 감합하는 내치(41)와 홈(43)을 구성한 통상(筒狀)의 중간부재(40)에 항상 회전방향으로 제동력을 가하는 제동기구인 요크(45)를 설치하고 양회전자(15)(21)의 대향면에 동일원주상으로 배치되는 돌기(35)(36)를 형성함과 동시에 양회전자(15)(21)의 원주방향의 비틀림이 생겼을때 한쪽의 돌기(36)가 다른쪽 돌기(35)를 타고 넘어감으로 피구동회전자(21)와 중간부재(40)의 감합이 빠지도록 한 것을 특징으로하는전후륜 구동차량의 동력분배장치.
  2. 청구범위 제1항에 있어서 , 양회전자(15)(21)의 돌기(35)(36)의 원주방향의간격을, 피구동회전자(21)의 외치(32)와 중간부재(40)의 내치(41)의 사이의 원주방향의 간격보다 적게하고 양 돌기(35)(36)의 원주방향에 대향하는 면을 경사되게하여 양면이 원주방향으로 압접시켰을때 , 피구동회전자(21)를 구동회전자(15)로부터 밀어서 떼어 놓은 힘이 생기도록 형성한 전후륜 구동차량의 동력분배 장치.
  3. 청구범위 제1항에 있어서, 중간부재(40)의 외주에 홈(43)을 형성하고 상기 제동 기구을 상기홈(43)에 감합하는 요크(45)를 구성하여 이 요크(45)에 지지부재인 부쉬롯드(50)을 하우징(20)에 끼워서 회전이 불능토록 지지하고, 요크(45)를 홈(43)의 내면에 항상 접촉하는 접촉부를 구성한 전후륜 구동차량의 동력분배 장치.
  4. 청구범위 제3항에 있어서, 접촉부를 홈(43)의 내측면에 대향하는 훼싱으로 형성하고, 요크(45)에 이 훼싱을 홈(43)의 내측면 축으로 부세하는 약스프링(49)을 설치한 전후륜 구동차량의 동력분배 장치.
  5. 청구범위 제3항에 있어서, 지지부재인 부쉬롯스(50)를 조작기구에 연결하고, 지지부재의 이동에 의하여 요크(45)를 사이에 두고 중간부재(40)를 구동회전자(15) 및 피구동회전자(21)의 양방에 연결하는 위치와 피구동회전자(21)부터 떨어지는 위치와는 사이에 절환되도록한 전후륜 구동차량의 동력분배 장치.
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