KR100210947B1 - 4륜 구동용 동력 전달장치 - Google Patents
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Abstract
4륜 구동의 동력전달계통을 컴팩트화시키고, 동력전달 성능을 향상시키기 위하여, 변속기로부터 변속된 구동력을 한 요소로 전달받고 다른 한 요소로 일측 앞 바퀴를 구동시키는 구조로 이루어지는 제1유성기어 셋트, 상기 제1유성기어 셋트의 나머지 한 요소와 연결되어 구동력을 전달받고 다른 요소로 다른 일측 앞바퀴를 구동시키며, 나머지 한 요소는 리어 디프렌셜로 동력을 전달하는 하이포이드 링기어를 구동시키는 구조로 이루어지는 제2유성기어 셋트, 상기 제1,2유성기어 셋트의 한 요소와 하이포이드 링기어사이에 장착되어 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전차 발생시 슬립이 적은 측에서 슬립이 많은 측으로 구동력을 전달시켜 차동을 제한하도록 구성되는 비스커스 커플링을 포함하는 4륜 구동용 동력전달장치.
Description
본 발명은 4륜 구동용 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기에서 출력되는 동력을 구동축으로 전달하는 동력성능과 이 동력전달장치의 컴팩트화를 가능케 하는 4륜 구동용 동력전달장치에 관한 것이다.
4륜 구동방식에서는 주행 조건에 따라서 2륜 구동과 4륜 구동을 선택할 수 있는 파트 타임 방식과, 항시 4륜 구동하는 풀 타임 방식이 있다.
파트 타임 방식 4륜 구동방식은 주행 패턴 전환장치를 구비하여, 평소에는 2륜 구동으로 사용하고, 눈길이나 자갈길 등과 같이 슬립하기 쉬운 도로에서는 4륜 구동으로 사용한다.
파트 타임 방식에서 4륜 구동으로 주행하는 경우, 앞, 뒤바퀴의 회전수가 항상 같기 때문에 건조한 포장도로의 급커브 등의 주행에서 앞뒤바퀴의 선회반경차가 타이어의 회전수차 및 구동축의 회전수차를 발생시켜 앞바퀴는 브레이크가 걸리는 느낌이 들고, 뒤바퀴는 공전하는 느낌이 드는 타이트 코너 브레이크(Tight Corner Brake) 현상이 발생된다.
이러한 현상을 제거하는 것이 풀 타임 방식 4륜 구동방식이다. 이 풀 타임 방식은 구동력을 앞바퀴 구동축과 뒤바퀴 구동축으로 일정하게 분배하며 선회시 앞/뒤바퀴의 회전차를 흡수하며, 그 방식에 따라 비스커스 커플링 방식과, 센터디프렌셜 방식 등으로 분류된다.
상기 비스커스 커플링 방식은 앞바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 프론트 디프렌셜과 뒷바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 리어 디프렌셜을 연결하는 동력전달축 사이에 유체 커플링을 장착하여 앞/뒤바퀴 간의 회전수차를 흡수한다.
그리고 센터디프렌셜 방식은 앞바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 프론트 디프렌셜과, 뒤바퀴의 좌우측에 구동력을 전달하는 리어 디프렌셜사이에 센터디프렌셜을 설치하여 앞/뒤바퀴 간의 회전수차를 흡수한다.
그러나 앞바퀴와 뒤바퀴 주행저항 및 노면 상태 등의 차이에 의하여 앞바퀴와 뒤바퀴에 차동력이 발생된다. 이 차동력을 제한하기 위하여 센터디프렌셜 방식은 프론트 디프렌셜과 리어 디프렌셜 사이에 센터 디프렌셜과 별도로 차동제한장치를 장착한다.
그러나 상기와 같은 4륜 구동용 동력전달장치의 비스커스 커플링 방식은 프론트 디프렌셜과 리어 디프렌셜을 비스커스 커플링으로 연결하여 동력전달 성능을 저하시키고, 센터 디프렌셜 방식은 센터 디프렌셜과는 별도의 차동제한장치를 장착하기 때문에 컴팩트화를 저하시키는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 4륜 구동의 동력전달계통을 컴팩트화시키고, 동력전달 성능을 향상시키는 4륜 구동용 동력전달장치를 제공하는 것이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 4륜 구동용 동력전달장치는 변속기로부터 변속된 구동력을 한 요소로 전달받고 다른 한 요소로 일측 앞바퀴를 구동시키는 구조로 이루어지는 제1유성기어 셋트, 상기 제1유성기어 셋트의 나머지 한 요소와 연결되어 구동력을 전달받고 다른 요소로 다른 일측 앞바퀴를 구동시키며, 나머지 한 요소는 리어 디프렌셜로 동력을 전달하는 하이포이드 링기어를 구동시키는 구조로 이루어지는 제2유성기어 셋트, 상기 제1,2유성기어 셋트의 한 요소와 하이포이드 링기어사이에 장착되어 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전차 발생시 슬립이 적은 측에서 슬립이 많은 측으로 구동력을 전달시켜 차동을 제한하는 비스커스 커플링을 포함한다.
상기 제1유성기어 셋트는 싱글 피니언 유성기어 셋트로 이루어진다.
상기 제1유성기어 셋트의 유성 캐리어는 파이널 드라이브 기어와 연결되고, 선기어는 일측 앞바퀴 구동축과 연결되며, 링기어는 제2유성기어 셋트의 한 요소와 연결된다.
상기 제1유성기어 셋트의 유성 캐리어는 비스커스 커플링의 아웃 플레이트와 연결된다.
상기 제2유성기어 셋트는 더블 피니언 유성기어 셋트로 이루어진다.
상기 제2유성기어 셋트의 링기어는 제1유성기어 셋트의 링기어와 연결되고, 선기어는 다른 일측 앞바퀴 구동축과 연결되며, 유성 캐리어는 하이포이드 링기어와 연결된다.
상기 하이포이드 링기어는 비스커스 커플링의 인너 플레이트와 연결된다.
상술한 바와 같이 구성된 4륜 구동용 동력전달장치는 변속기로부터 전달되는 구동력을 제1,2유성기어 셋트를 통하여 앞바퀴를 구동시키고, 비스커스 커플링으로 제1,2유성기어 셋트와 하이포이드 기어로 전달되는 뒷바퀴의 차동을 제한한다.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 관련하는 4륜 구동용 동력전달장치의 간략한 구성도.
제2도는 본 발명에 관련하는 4륜 구동용 동력전달장치의 동력전달 경로를 도시한 동력 흐름도이다.
제1도는 본 발명에 관련하는 4륜 구동용 동력전달장치의 간략한 구성도로서, 변속기(미도시)로부터 전달되는 동력을 앞바퀴와 뒷바퀴로 동시에 전달할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 변속기 총력기어(1)로 변속기에서 출력되는 동력을 전달받아, 파이널 드라이브 기어(3)로 구동력을 전달하여 앞바퀴를 구동시키는 구동축(5,7)에 연결되는 제1,2유성기어 셋트(9,11)와 뒷바퀴를 구동시키는 리어 디프렌셜(미도시)로 동력을 전달하는 하이포이드 기어(13)로 동력을 전달할 수 있도록 이루어져 있다.
상기 제1유성기어 셋트(9)는 싱글 피니언 유성기어 셋트로 형성되고, 제2유성기어 셋트(11)는 더블 피니언 유성기어 셋트로 형성되어 있다. 그러나 제1,2유성기어 셋트(9,11)는 상기 유성기어 셋트로 한정되는 것이 아니라 상기 작용을 할 수 있는 것을 모두 포함한다.
그리고 앞바퀴로 구동력을 전달하는 제1,2유성기어 셋트(9,11)와 뒷바퀴가 장착된 리어 디프렌셜로 구동력을 전달하는 하이포이드 기어(13) 사이에는 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전차 발생시 슬립이 적은 측에서 슬립이 많은 측으로 구동력을 전달시켜 차동을 제한할 수 있는 비스커스 커플링(15)이 연결된다.
따라서 피니언 기어(17)가 설치되는 제1유성기어 셋트(9)의 유성 캐리어(19)는 파이널 드라이브 기어(3)로 동력을 전달받을 수 있도록 이와 일체로 연결되고, 이 유성기어 셋트(9)의 선기어(21)는 일측의 앞바퀴로 구동력을 전달하는 구동축(5)과 일체로 연결되어 있다.
그리고 제1유성기어 셋트(9)의 링기어(23)는 제2유성기어 셋트(11)의 링기어(25)로 동력을 전달할 수 있도록 연결되며, 제2유성기어 셋트(11)의 선기어(27)는 다른측 앞바퀴에 동력을 전달하는 구동축(7)과 일체로 연결되어 있다.
다른 피니언 기어(29)가 설치되는 제2유성기어 셋트(11)의 유성 캐리어(31)는 리어 디프렌셜로 구동력을 전달하는 하이포이드 기어(13)의 하이포이드 링기어(33)로 동력을 전달할 수 있도록 일체로 연결되어 있다.
이 하이포이드 링기어(33)는 리어 디프렌셜로 동력을 전달하는 동력전달축(35)과 연결되는 하이포이드 피니언 기어(37)와 기어 결합되는 동력전달 방향을 직각으로 전환시킨다.
이러한 하이포이드 링기어(33)는 비스커스 커플링(15)의 인너 플레이트(39)에 동력전달부재(41)를 개재하여 일체로 연결되괴, 비스커스 커플링(15)의 아웃 플레이트(43)는 파이널 드라이브 기어(3)와 일체로 연결되는 제1유성기어 셋트(9)의 유성 캐리어(19)와 일체로 연결되어 있다.
상기와 같이 구성되는 동력전달장치는 변속기 하우징(45)에 내장되어 있다.
상기 변속기 하우징(45)에 내장된 상기 동력전달장치의 변속기 총력기어(1)로 변속기의 출력이 전달되면 이에 기어 결합된 파이널 드라이브 기어(3)가 구동된다.
파이널 드라이브 기어(3)로 전달된 동력은 제1유성기어 셋트(9)의 유성 캐리어(19), 피니언 기어(17)를 통하여 선기어(21)와 일체로 연결된 구동축(5)으로 전달되어 일측 앞바퀴를 구동시킨다.
이와 동시에 제1유성기어 셋트(9)의 링기어(23)와 연결된 제2유성기어 셋트(11)의 링기어(25), 피니언 기어(29)를 통하여 선기어(27)와 일체로 연결된 구동축(7)으로 전달되는 다른 일측 앞바퀴를 구동시킨다.
이와 같이 변속기 총력기어(1)로 전달되는 동력이 앞바퀴로 전달될 때, 제2유성기어 셋트(11)의 유성 캐리어(31)에 연결된 하이포이드 링기어(33)가 구동되어 이에 치합된 하이포이드 피니언 기어(37)를 통하여 이에 연결되는 동력전달축(35)을 구동시키고 리어 디프렌셜로 전달되어 뒷바퀴를 구동시킨다.
상기와 같이 앞/뒤바퀴를 구동시킬때 노면의 상태에 따라 앞/뒤바퀴의 회전차가 발생될 수 있다.
이와 같이 앞/뒤바퀴에서 발생된 회전차는 비스커스 커플링(15)에서 흡수된다.
즉, 제1유성기어 셋트(9)의 유성 캐리어(19)와 연결된 비스커스 커플링(15)의 아웃 플레이트(43)와 하이포이드 링기어(33)와 동력전달부재(41)로 연결되는 인너 플레이트(39) 사이에 개재된 점성 유체에서 앞/뒤바퀴의 회전차 발생시 슬립이 적은 측에서 많은 측으로 구동력을 전달시켜 차동을 제한한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 4륜 구동용 동력전달장치는 변속기로부터 전달되는 구동력을 앞바퀴로 전달하도록 제1,2유성기어 셋트를 구동축에 장착하고, 앞/뒤바퀴의 회전차 발생시 차동을 제한하도록 제1유성기어 셋트와 하이포이드 링기어 사이에 비스커스 커플링을 설치하므로 4륜 구동의 동력전달 계통을 컴팩트화시키고, 동력전달 성능을 향상시킬 수 있다.
Claims (7)
- 변속기로부터 변속된 구동력을 한 요소로 전달받고 다른 한 요소로 일측 앞 바퀴를 구동시키는 구조로 이루어지는 제1유성기어 셋트, 상기 제1유성기어 셋트의 유성 캐리어와 점성 연결된 유성 캐리어로 구동력을 전달받고 선기어로 다른 일측 앞바퀴를 구동시키며, 유성 캐리어는 리어 디프렌셜로 동력을 전달하는 하이포이드 링기어를 구동시키는 구조로 이루어지는 제2유성기어 셋트, 상기 제1,2유성기어 셋트의 한 요소와 하이포이드 링기어사이에 장착되어 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전차 발생시 슬립이 적은 측에서 슬립이 많은 측으로 구동력을 전달시켜 차동을 제한하는 비스커스 커플링을 포함하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 제1유성기어 셋트는 싱글 피니언 유성기어 셋트로 이루어짐을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 제1유성기어 셋트의 유성 캐리어는 파이널 드라이브 기어와 연결되고, 선기어는 일측 앞바퀴 구동축과 연결되며, 링기어는 제2유성기어 셋트의 한 요소와 연결됨을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 제1유성기어 셋트의 유성 캐리어는 비스커스 커플링의 아웃 플레이트와 연결됨을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 제2유성기어 셋트는 더블 피니언 유성기어 셋트로 이루어짐을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 제2유성기어 셋트의 링기어는 제1유성기어 셋트의 링기어와 연결되고, 선기어는 다른 일측 앞바퀴 구동축과 연결되며, 유성 캐리어는 하이포이드 링기어와 연결됨을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
- 제1항에 있어서, 하이포이드 링기어는 비스커스 커플링의 인너 플레이트와 연결됨을 특징으로 하는 4륜 구동용 동력전달장치.
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