KR920007462B1 - 4륜 구동용 구동 연결 장치 - Google Patents

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KR920007462B1 KR1019870007421A KR870007421A KR920007462B1 KR 920007462 B1 KR920007462 B1 KR 920007462B1 KR 1019870007421 A KR1019870007421 A KR 1019870007421A KR 870007421 A KR870007421 A KR 870007421A KR 920007462 B1 KR920007462 B1 KR 920007462B1
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미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
나까무라 겐조
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Abstract

내용 없음.

Description

4륜 구동용 구동 연결 장치
제1도는 본 발명의 4륜 구동용 연결 장치를 사용한 4륜 구동차의 개략 구성도.
제2도는 본 발명의 4륜 구동용 구동 연결 장치의 일실시예를 도시한 설명도.
제3도 및 제4도는 본 발명의 4륜 구동용 구동 연결 장치의 특성을 도시한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진 9 : 전륜
11 : 제1회전축 13 : 4륜 구동용 연결장치 본체
14 : 제2회전축 16 : 후륜
19 : 로우터 20 : 케이싱
21 : 유압제어회로 22, 23, 24, 25, 26, 27 : 포트
28, 29 : 역지밸브 30 : 오일 저장소
51 : 흡입통로 53 : 토출통로
57 : 오리피스 59 : 자유 피스톤
VP : 베인펌프
본 발명은 전륜 및 후륜을 동일 엔진으로 구동하는 차량의 구동 연결 장치에 관한 것이다.
전륜(또는 후륜)이 엔진에 의해 직접 구동되고, 구동력이 유압펌프로 그성된 커플링에 의해 후륜(또는 전륜)에 전달되는 구동 연결 장치가 일본국 특허공개소 60-116524호, 일본국 특허공개소 60-116525호에 기술되어 있다.
상기 구동 연결 장치에 있어서, 회전 속도차가 전륜에 구동력을 전달하는 회전축과 후륜에 구동력을 전달하는 회전축 사이에 발생하면, 회전 속도차에 따른 구동력이 유압 펌프의 정적 유압에 의해 후륜에 전달되므로서, 전륜 및 후륜이 구동되는 4륜 구동상태가 자동적으로 얻어지는 것이다.
이와 같은 구동 연결 장치에 있어서, 유압 펌프로부터 토출되는 유압 상승 특성을 제어함으로써 주행상황에 맞추어 후륜(또는 전륜)으로의 구동력 전달이 제어된다.
이와 같이, 엔진의 구동력이 전륜에 직접 전달되는 동시에 유압 펌프의 정적 유압에 의해 후륜에 구동력이 전달되는 차량에 있어서, 전륜에 구동력을 전달하는 회전축과 후륜에 구동력을 전달하는 회전축 사이에 발생하는 상대 회전 속도차에 따라 후륜측에 구동력이 전달되기 때문에 엔진으로부터 전륜에 구동력이 직접 전달되어 통상의 직진 주행을 하고 있는 경우, 후륜에 구동력을 전달하는 회전축은 전륜에 구동력을 전달하는 회전측과 같은 회전수로 회전하고 있기 때문에, 후륜에 구동력이 전달되지 않는 부유상태가 된다. 이때, 엔진의 토오크 변동등에 의해 전륜 구동계에 회전속도의 변동이 전달되면, 후륜에 구동력을 전달하는 회전축과의 사이에 회전 속도차가 생기고, 유압 펌프를 통해 후륜 구동계에 전륜 구동계의 회전 변동에 따른 토오크 변동이 전달되므로서, 이 토오크 변동에 따른 노킹음이 후륜 구동계에 발생하는 결함이 있다. 또는, 후륜 구동계의 내구성을 크게 저하시키기도 한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동측 회전변동이 피동축으로 전달되지 않게 하여 이상음의 발생방지를 도모하는 동시에 구동계의 내구성 향상을 도모한 전륜 구동용 구동 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1회전축과 제2회전축 사이에 상대 회전 속도차가 발생하고 유압펌프로부터 토출유체가 발생하면, 그 토출유체가 일시적으로 팽창실에 저장되어 유압의 상승이 일시적으로 억제된다.
이 때문에 작동유체가 팽창실에 저장되는 단기간은 구동력이 전달되지 않고, 후륜 구동계가 부유상태로 전륜에 구동력을 전달하는 제1회전축이 미소회전 변동을 일으켜도, 상기 팽창실의 작용에 의해 회전 변동이 흡수되어 제2회전축에는 회전변동이 전달되지 않는다. 상술된 바에 의해, 후륜 구동계의 노킹음의 발생이 방지되고, 또는 후륜 구동계의 내구성이 향상된다.
이하 제1도 내지 제4도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명의 4륜 구동용 구동 연결 장치가 구비된 차량 구동계의 개략 구성도를 도시한다.
제1도에 도시한 바와 같이, 가로 놓여진 엔진(1)에 변속기(2)가 연결되고, 그 출력축(3)에 설치된 드라이브 기어(또는 4속 카운터 기어)(4)로부터 구동력이 취출되어 4륜 구동용 구동 연결 장치 본체(13)의 캠링기어(20e)에 전달된다. 그리고 캠링 기어(20e)는 케이싱(20)을 회전 구동하여 케이싱(20)에 접속하는 제1회전축(외축)(11)을 거쳐 기어(7)로부터 전륜(9)용 차동장치(10)에 구동력이 전달되어 전륜(9)이 구동된다.
즉, 4륜 구동용 구동 연결 장치 본체(13)에 전달된 구동력이 그대로 제1회전축(11)에 캠링 기어(20e)를 거쳐서 전달되고, 또 기어(7), 차동장치(10)를 거쳐서 전륜(9)에 전달된다.
이 4륜 구동용 구동 연결 장치 본체(13)를 경유한 구동력은 제1회전축에 동축적으로 배치되는 제2회전축(내축)(14)에 전달되게 되어 있으며, 회전 취출방향을 변환하는 레벨 치차기구(15,15'),를 거쳐서 후륜(16)용 차동장치(17)에 구동력이 전달되고, 후륜(16)을 구동한다.
이 4륜 구동용 구동 연결 장치 본체(13)는 제2도에 도시한 바와 같이 베인펌프(VP)와 이에 부속하는 유압 제어 회로(21)를 갖고 있으며, 베인펌프(VP)의 로우터(19)는 후륜(16)에 구동력을 전달하는 제2회전축(14)에 연결되는 동시에, 베인펌프(VP)의 케이싱(20)을 구성하는 캠링 기어(20e)가 전륜(9)에 구동력을 전달하는 제1회전축(11)에 연결되어 있다. 상기 베인펌프(VP)에는 제2도에 도시된 바와 같이, 그 로우터(19)의 외주부(19a)에 다수(여기서는 10개)의 구멍부(19b)가 주위방향의 등간격으로 형성되어 있어, 이 다수의 구멍부(19b)의 각각에는 케이싱(20)의 내주면(20d)에 미끄럼 접촉할 수 있어 베인(18)이 끼워져 있다.
또한, 베인펌프(VP)는 캠링 기어(20e)와 로우터(19) 사이에 회전 중심선으로부터 120°간격으로 3개의 펌프실(36,37,38)이 형성되고, 회전방향 기단측에 위치할때 흡입구가 되며 선단측에 위치할때에 포트가 되는 6개의 포트(22, 23, 24, 25, 26, 27)가 거의 60° 간격으로 형성되어 있다.
유압 제어 회로(21)는 흡입통로(51)와 토출통로(53)를 구비하여, 흡입통로(51)는 제2도의 포트(23,25,27)에 연통하는 동시에, 이들 포트(23,25,27)를 오일 저장소(30)에 연결하고 있다.
또한, 토출통로(53)는 제2도의 포트(22, 24, 26)에 연통하는 동시에 이들 포트(22,24,26)를 오일 저장소(30)에 연결하고 있다. 그리고, 이들 흡입통로(51), 토출통로(53)의 오일 저장소(30)에의 연결부분에는 오일 저장소(30)로부터의 흐름만을 허용하는 역지밸브(29,28)가 설치되어 있다.
흡입통로(51)와 토출통로(53)는 유로(55)에 의해 연통되고, 그 유로(55)에는 토출통로(53)와 흡입통로(51) 사이를 유통하는 유량을 제한하는 오리피스(57)가 제공되어 있다.
또한, 흡입통로(51)와 토출통로(53)는 유로(58)에 의해 연통되고, 그 유로(58)에는 팽창실인 자유 피스톤(59)이 설치되어 있다. 본 명세서에서 자유 피스톤(free piston)이라함은 구동축 등에 연결되지 않는 무구속 상태의 피스톤을 의미한다. 자유 피스톤(59)은 양단이 각각 흡입통로(51)와 토출통로(53)에 연결된 실린더부(61)와 상기 실린더부(61)내를 미끄럼 이동하는 피스톤부(63)를 구비하며, 흡입통로(51) 및 토출통로 (53)에 발생하는 토출압에 의해 피스톤부(63)가 상기 토출압이 발생한 통로에 연통하는 측의 실린더부(61) 용적을 증가시키도록 이동한다.
또한, 흡입통로(51)가 토출측이 될때에는 피스톤부(63)는 상기와는 역방향으로 이동한다.
이하, 상기 구성에 의한 작동을 설명한다.
4륜 구동용 구동 연결 장치는 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 차량의 통상의 직진 상태에서는 전륜(9)과 후륜(16)의 타이어의 유효반경이 동일하고 타이어의 슬립 회전 속도가 작으므로 4륜 구동 연결 장치본체(13)에 접속하는 제1회전축(11)과 제2회전축(14) 사이에 회전 속도차가 생기지 않는다.
따라서, 유압이 베인펌프(VP)내에서 발생하지 않으며 후륜(16)에 구동력이 전달되지 않고, 전륜(9)만에 의한 전륜 구동이 된다.
그러나, 직전상태라도 차량 가속시와 같은 경우에는 큰 슬립이 없어도, 엔진으로부터의 구동력을 직접 받는 전륜(9)이 통상 약 1% 이내에서 슬립하므로, 이에 의한 회전 속도차가 제1회전축(11)과 제2회전축(14) 사이에 발생하고, 베인펌프(VP)가 작동한다. 이때 로우터(19)가 제2도의 화살표 방향으로 상대 회전한 경우에는 베인펌프(VP)에 있어서의 유체의 흐름은 제2도에 도시한 바와 같이 포트(22,24,26)가 토출구로 되며, 포트(23,25,27)가 흡입구로 되어, 투출통로(53)에서 토출된 작동 유체는 역지밸브(28)의 작용에 의해 오리피스(57)만을 거쳐 유출된다.
오리피스(57)의 작용으로 상기 상대 회전의 속도차에 따른 유압이 토출통로 (53)내에 발생하며, 상기 유압과 베인(18)의 수압 면적에 의해 결정되는 유압력(전달용량)에 따라 구동력(토오크)이 로우터(19)와 캠링기어(20e) 사이에 전달되므로 제1회전축(11)(즉, 엔진(1))에서 제2회전축(14)으로 상기 발생 유압(즉, 회전 속도차)에 따른 구동력이 전달된다. 상기 유압의 회전 속도차에 대한 급상승 특성은 상기 오리피스(57)의 교축량에 따라서 임의로 설정되므로 후륜(16)으로의 구동력의 전달 특성이 상기 오리피스(57)의 교축량에 따라서 임의로 설정된다.
또한, 자유 피스톤(59)에 전달된 작동 유체는 피스톤부(63)를 흡입통로(51)측으로 미끄럼 이동하여 피스톤부(63)의 토출통로(53)측에 실린더부(61) 용적을 증가시키므로, 상대 회전이 발생한 직후에 있어서 일시적으로 억제되며, 유압의 급상승이 일시적으로 지연된다.
한편, 흡입구가 되는 포트(23,25,27)로부터는 상기 포트(22,24,26)로부터 토출된 유량에 따른 유량(즉, 상기 오리피스(57)를 유통하는 유량에 거의 동일한 유량)이 흡입되므로 토출통로(53)측에는 베인펌프(VP) 외부로 유출하는 유량을 보충하는 양이 오일 저장소(30)로부터 흡입된다. 후륜(16)의 회전 속도가 증대하게 되며 회전 속도차를 축소(비슬림 차동과 동일 기능)하게 된다.
이와 같이, 전륜(9)의 슬립상태에서는 후륜(16)의 구동토오크가 증대되어 주행 불능이 되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 후륜(16)이 로크하려는 경우에는 후륜(16)에 부과되어 있는 브레이크 토오크(즉, 부의 토오크)를 전륜(9)측으로 전달하고 전륜(9)의 브레이크 토오크를 증대하므로서 후륜(16)의 브레이크 토오크를 감소시켜 후륜(16)의 로크를 방지한다.
한편, 전륜(9)의 회전 속도에 비해 후륜(16)의 회전 속도가 상당히 커지는 경우, 예를들면 전륜(9)의 브레이크 상태에서 로크되려는 경우에는 4륜 구동용 구동 연결 장치 본체(13)에 접속하는 제1회전축(11)과 제2회전축(14) 사이에, 상술한 바와는 역방향으로 큰 회전 속도차가 생긴다.
이 경우에, 베인펌프(VP)에서는 제2도에 있어서, 포트(22,24,26)가 흡입구로 되며, 포트(23,25,27)가 토출구로 되어 토출통로(53)를 통해서 작동 유체가 흡입되고, 흡입통로(51)를 통해서 작동 유체가 토출된다. 이 작동 유체도 유로(55)의 오리피스(57) 및 유로(58)의 자유 피스톤(59)에 전달되고, 상술한 바와 같은 작용을 행한다. 이것에 의해서 4륜 구동 상태로 되며 보다 빠르게 회전하고 있는 후륜(16)에서 느리게 회전하고 있는 전륜(9)에 구동력이 전달되어서 전륜(9)의 구동력이 증대되어 로크가 방지된다. 즉, 전륜(9)에 부과되어 있는 브레이크 토오크(즉, 부의 토오크)가 후륜(16)으로 전달되므로 후륜(16)의 브레이크 토오크가 증대하는 동시에 전륜(9)의 브레이크 토오크가 감소되어 전륜(9)의 로크가 방지된다.
그런데, 엔진(1)에 의해 직접 구동되는 전륜 구동계에 엔진(1)의 토오크 변동에 의한 회전속도 변동이 제3도에 도시한 바와 같은 특성에 의해 생긴 경우, 즉 전륜(9)을 구동하는 제1회전축(11)의 회전 속도가 변동하여 제2회전축(14)의 회전속도보다 일부 늦어지며, 제1회전축과 제2회전축의 상대 회전 방향이 교대로 변하는 경우에는 다음과 같은 동작을 행한다.
제3도의 A부에서 표시한 바와 같이 제1회전축(11)의 회전 속도가 제2회전축(14)의 회전속도보다 빠른 경우에는, 제2도에 화살표로 표시한 방향으로 로우터(19)가 회전하여 작동유체는 흡입통로(51)를 통하여 공급되고, 토출통로(53)를 통하여 토출된다. 이로써 이미 설명한 바와 같이 후륜(16)에 구동력이 전달된다. 또 제3도의 B부에서 표시한 바와 같이 제1회전축(11)의 회전 속도가 제2회전축(14)의 회전 속도보다 느린 경우에는 로우터(19)는 상기 경우와는 반대로 제2도에 화살표로 표시한 방향과는 반대로 회전하여 작동 유체는 토출통로(53)를 통하여 공급되고, 흡입통로(51)를 통하여 토출된다. 이 A부로부터 B부로 변화될 때, 흡입통로(51)로 토출된 작동유체는 자유 피스톤(59)의 피스톤부(63)를 제2도중 우측에서 좌측으로 이동하고 일시적으로 토출압의 상승이 늦어지고, 또 B부에서 A부로 바뀔때는 토출통로(53)에 토출된 작동유체는 자유 피스톤(59)의 피스톤부(63)를 제2도중 좌측에서 우측으로 이동하고, 일시적으로 토출압의 상승이 늦어진다.
이 때문에, 자유 피스톤(59)의 피스톤부(63)의 이동 범위내에서의 변동이면 제2회전축(14)에는 제1회전축(11)에 생기는 회전 변동에 의한 토오크 변동의 전달은 행해지지 않는다.
즉, 상기 자유 피스톤(59)의 작용으로 베인펌프(VP)에 있어서의 제2회전축 (14)에의 전달 토오크는 제1회전축(11)에 제3도에 도시된 것과 같은 회전 변동이 생기며 그 회전 변동폭이 제4도에 ℓ로 나타낸 범위인 경우 자유 피스톤(59)이 설치되어 있지 않는 종래 구조에서는 실선으로 표시한 곡선상의 O,P,Q 사이에서의 토오크 폭 a의 범위에서 전달 토오크가 변동하고 제2회전축(14)에 정,부의 양 토오크가 전달되지만 자유 피스톤(59)이 설치되어 있는 본원 발명에 있어서는 O, P', R 사이에서 토오크 폭 b로 표시되는 정측의 토오크만의 전달이 행해진다. 이 때문에 제2회전축(14)에는 부측의 토오크가 전달될때의 노킹음이 방지되고 후륜 구동계로부터 발생되는 이상음이 감소된다.
또, 자유 피스톤(59)의 피스톤부(63)의 이동량 및/또는 실린더부(61)의 내경을 적절히 설정함으로써 제4도에 있어서의 O,R간 및 O, R'간의 폭을 변경할 수 있으므로 보다 큰 토오크 변동을 흡수하는 것도 가능하다. 그 경우, 제4도에 폭 b로 나타내는 정측의 토오크도 흡수할 수 있게 되므로 제1회전축(11)에 생기는 미소 회전변동에 의한 제2회전축(14)에의 토오크 변동 전달이 완전히 방지되며, 이상을 발생방지 및 내구성 향상이 더욱 향상된다.
상기 설명에 있어서, 자유 피스톤(59)의 흡입통로(51) 및 토출통로(53)의 각각의 팽창실로서 공용한 상태로 설치되어 있으나, 각각의 통로에 따로따로 자유 피스톤(59)과 동등한 작용을 행하는 피스톤 기구를 설치해도 좋다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 4륜 구동용 구동 연결 장치에 따르면, 팽창실의 작용에 의해, 제1회 전축의 회전 변동에 의한 전달 토오크 변동이 흡수되어 제2회전축으로 전달되지 않고, 제2회전축에 연결되는 후륜 구동계로부터의 노킹음의 발생이 방지되고, 또 후륜 구동계의 내구성이 향상되는 효과를 제공한다.

Claims (2)

  1. 차량의 전륜(9)에 구동력을 전달하는 제1회전축(11)과, 이 차량의 후륜(16)에 구동력을 전달하는 제2회전축(14)과, 상기 제1회전축(11)과 제2회전축(14)의 연결수단으로서 사용되며, 또한 상기 제1회전축(11)과 제2회전축(14)의 회전 속도차에 의해 구동되어 그 회전 속도차에 따른 유량을 토출하는 동시에 흡입통로(51,53)와 토출통로(53,51)를 구비하여 흡입통로(51,53)와 토출통로(53,51)를 상기 1회전축(11)과 제2회전축(14)의 상대 회전 방향에 의해 절환하는 펌프(VP)와, 상기 흡입통로(51,53)와 토출통로(53,51)를 연통하는 동시에 양 통로간을 유통하는 유량을 제한하는 제한수단(57)을 구비하는 4륜 구동용 구동 연결 장치에 있어서, 축선 방향의 양단이 각각 상기 흡입통로(51,53)와 토출통로(53,51)에 연통된 실린더부(61)와, 상기 실린더부(61)내를 미끄럼 이동가능하게 끼워지는 동시에 이 실린더부(61)내를 2실로 구획하는 피스톤부(63)로 이루어지는 자유 피스톤(59)이 상기 흡입통로(51,53)와 토출통로(53,51) 사이에 상기 제한수단(57)과 병렬로 설치된 것을 특징으로 하는 4륜 구동용 구동 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1회전축(11)과 제2회전축(14)의 한쪽은 엔지(1)으로부터 직접 구동력이 전달되고, 상기 제1회전축(11)과 제2회전축(14)의 다른 쪽은 상기 펌프(VP)를 거쳐서 구동력이 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 4륜 구동용 구동 연결 장치.
KR1019870007421A 1986-09-01 1987-07-10 4륜 구동용 구동 연결 장치 KR920007462B1 (ko)

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