KR101860868B1

KR101860868B1 - Parking and disconnecting apparatus for vehicle

Info

Publication number: KR101860868B1
Application number: KR1020170082451A
Authority: KR
Inventors: 신제운
Original assignee: 현대위아(주)
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2018-05-25

Abstract

The present invention relates to a parking and disconnecting apparatus for a vehicle, which comprise: a differential; a disconnect shaft splined to a side gear at one side of the differential; a disconnect hub disposed concentrically with the disconnect shaft and connected to a drive shaft; a fixing case rotationally fixing the differential, disconnect shaft, and disconnect hub; a power interrupting machine installed to enable the disconnect hub to be connected to or blocked from the disconnect shaft due to linear displacement, and to enable the disconnect hub to be connected to or blocked from the disconnect shaft and the fixing case; and an actuator for providing the power interrupting machine with linear displacement.

Description

[0001] PARKING AND DISCONNECTING APPARATUS FOR VEHICLE [0002]

본 발명은 차량의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 파킹상태 등을 구현할 수 있도록 하는 장치에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a powertrain of a vehicle, and more particularly, to a device for enabling a parking state of a vehicle to be implemented.

차량은 주행 중 다양한 운전 상황을 겪게 되며, 각 운전 상황에 대해 적절한 대응으로 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.The vehicle undergoes various driving situations while driving, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved in an appropriate response to each driving situation.

예컨대, 차량의 관성주행 시에는 휠에 연결되어 함께 회전되는 회전체들의 회전관성을 최소화시키면 차량의 관성주행 거리를 그만큼 증가시킬 수 있어서, 차량의 연비를 향상시킬 수 있게 된다.For example, when the inertia of the vehicle is minimized by minimizing the rotational inertia of the rotors connected to the wheel and rotating together with the wheel, the inertia travel distance of the vehicle can be increased correspondingly, thereby improving the fuel economy of the vehicle.

한편, 차량은 정차 또는 주차 상태에서, 운전자가 브레이크페달을 밟고 있지 않아도 휠의 회전을 금지할 수 있도록 하는 파킹장치가 필요하다.On the other hand, a parking apparatus is required for allowing the vehicle to inhibit the rotation of the wheel even when the driver does not step on the brake pedal in the stopped or parked state.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It is to be understood that the foregoing description of the inventive concept is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and should not be construed as an admission that it is a prior art already known to those skilled in the art. Will be.

KR 1015779130000 BKR 1015779130000 B

본 발명은 차량의 관성주행 시, 휠과 연결되어 회전되는 회전체들의 회전관성을 최소화하여 차량의 관성주행 거리를 증대시킬 수 있도록 함과 아울러 차량의 정차 또는 주차 시에 휠의 회전을 금지하여 파킹기능을 함께 수행할 수 있도록 한 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention minimizes the rotational inertia of rotating bodies connected to a wheel during inertial traveling of the vehicle, thereby increasing the inertial running distance of the vehicle. In addition, the present invention prohibits rotation of the wheel when the vehicle is stopped or parked, The present invention provides a parking and disconnection device for a vehicle that can perform functions of the present invention.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치는According to an aspect of the present invention, there is provided a parking and disconnecting apparatus for a vehicle,

디퍼렌셜과;Differential and;

상기 디퍼렌셜의 일측 사이드기어에 스플라인 결합된 디스커넥트샤프트와;A disconnection shaft splined to one side gear of the differential;

상기 디스커넥트샤프트와 동심축을 이루어 배치되고 드라이브샤프트가 연결되는 디스커넥트허브와;A disconnect hub disposed concentrically with the disconnect shaft and connected to the drive shaft;

상기 디퍼렌셜과 디스커넥트샤프트 및 디스커넥트허브를 회전 가능하게 지지하는 고정케이스와; A fixed case rotatably supporting the differential, the disconnection shaft, and the disconnection hub;

직선변위에 의해 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트에 연결하거나 차단할 수 있고, 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트 및 고정케이스에 연결하거나 차단할 수 있도록 설치된 동력단속기구와;A power interrupter capable of connecting or disconnecting the disconnecting hub to or from the disconnecting shaft by linear displacement and connecting or disconnecting the disconnecting hub to or from the disconnecting shaft and the fixed case;

상기 동력단속기구에 직선변위를 제공하도록 구비된 액츄에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And an actuator provided to provide a linear displacement to the power interrupting mechanism.

상기 동력단속기구는The power interrupter

상기 디스커넥트허브의 외주면에 스플라인 결합되는 슬리브와;A sleeve splined to an outer circumferential surface of the disconnect hub;

상기 슬리브가 상기 디스커넥트샤프트 쪽으로 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 디스커넥트샤프트 외주면에 형성된 샤프트기어와;A shaft gear formed on an outer circumferential surface of the disconnect shaft so that the sleeve can be linearly engaged with the disconnection shaft;

상기 슬리브가 상기 샤프트기어를 넘어 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 고정케이스에 형성된 고정기어를 포함하여 구성될 수 있다.And a stationary gear formed on the stationary case so that the sleeve can be slid over the shaft gear.

상기 슬리브에는 쉬프트포크가 상호 회전은 허용하고 슬리브의 직선운동방향으로는 서로 구속되도록 결합되고;Wherein the shift forks are coupled to the sleeve such that they permit mutual rotation and are constrained to each other in the direction of linear motion of the sleeve;

상기 쉬프트포크는 상기 액츄에이터의 작동로드에 연결되며;The shift fork is connected to an actuating rod of the actuator;

상기 작동로드는 액츄에이터바디에 대해 탄성적인 직선운동이 가능하도록 설치될 수 있다.The actuating rod may be installed to allow an elastic linear motion with respect to the actuator body.

상기 작동로드는 상기 슬리브의 직선운동방향과 평행하게 슬라이딩 가능하도록 너트슬리브에 결합되고;The operating rod is coupled to the nut sleeve so as to be slidable parallel to the direction of linear motion of the sleeve;

상기 너트슬리브는 상기 액츄에이터의 작동에 의해 상기 액츄에이터바디에 대해 직선운동하도록 설치되며;Wherein the nut sleeve is installed to move linearly with respect to the actuator body by operation of the actuator;

상기 너트슬리브와 작동로드 사이에는 상기 작동로드를 탄성적으로 지지하는 스프링이 설치될 수 있다.A spring may be provided between the nut sleeve and the actuating rod to elastically support the actuating rod.

본 발명은 상대적으로 적은 수의 부품을 사용하면서도, 차량의 관성주행 시, 휠과 연결되어 회전되는 회전체들의 회전관성을 최소화하여 차량의 관성주행 거리를 증대시킬 수 있도록 함과 아울러 차량의 정차 또는 주차 시에 휠의 회전을 금지하여 파킹기능을 함께 수행할 수 있도록 하여, 차량의 단가를 저감하고, 연비를 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention minimizes the rotational inertia of rotors connected to a wheel during inertial travel of a vehicle while using a relatively small number of parts, thereby increasing the inertial travel distance of the vehicle, It is possible to prohibit the rotation of the wheel at the time of parking and perform the parking function together, thereby reducing the unit cost of the vehicle and further improving the fuel efficiency.

도 1은 본 발명 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치의 구성을 설명한 도면,
도 2는 도 1의 주요부분을 입체적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1의 장치가 구동력을 전달하여 차량이 주행할 수 있는 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 1의 장치가 차량을 파킹상태로 유지하는 상태를 설명한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a configuration of a parking and disconnection device of a vehicle of the present invention,
Figure 2 is a three-dimensional view of the main part of Figure 1,
Fig. 3 is a view showing a state in which the apparatus of Fig. 1 can transmit a driving force so that the vehicle can travel;
Fig. 4 is a view for explaining a state in which the apparatus of Fig. 1 keeps the vehicle in a parked state. Fig.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치의 실시예는, 디퍼렌셜(1)과; 상기 디퍼렌셜(1)의 일측 사이드기어에 스플라인 결합된 디스커넥트샤프트(3)와; 상기 디스커넥트샤프트(3)와 동심축을 이루어 배치되고 드라이브샤프트(5)가 연결되는 디스커넥트허브(7)와; 상기 디퍼렌셜(1)과 디스커넥트샤프트(3) 및 디스커넥트허브(7)를 회전 가능하게 지지하는 고정케이스(9)와; 직선변위에 의해 상기 디스커넥트허브(7)를 상기 디스커넥트샤프트(3)에 연결하거나 차단할 수 있고, 상기 디스커넥트허브(7)를 상기 디스커넥트샤프트(3) 및 고정케이스(9)에 연결하거나 차단할 수 있도록 설치된 동력단속기구와; 상기 동력단속기구에 직선변위를 제공하도록 구비된 액츄에이터(11)를 포함하여 구성된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to Figs. 1 to 4, an embodiment of a parking and disconnecting apparatus of a vehicle of the present invention includes a differential 1; A disconnection shaft 3 splined to one side gear of the differential 1; A disconnection hub 7 disposed concentrically with the disconnection shaft 3 and connected to the drive shaft 5; A fixed case 9 for rotatably supporting the differential 1, the disconnect shaft 3 and the disconnect hub 7; The disconnection hub 7 can be connected to or disconnected from the disconnection shaft 3 by linear displacement and the disconnection hub 7 can be connected to the disconnect shaft 3 and the fixed case 9 A power interrupter installed to intercept the power interrupter; And an actuator (11) provided to provide a linear displacement to the power interrupter.

여기서, 상기 디퍼렌셜(1)에는 엔진 등과 같은 차량의 동력발생장치로부터 제공되는 회전력이 전달되도록 종감속기어 등이 상기 디퍼렌셜(1)의 링기어(13)에 치합되며, 상기 드라이브샤프트(5)는 휠(15)로 연결되어 구동력을 휠(15)로 전달하도록 구성되며, 상기 액츄에이터(11)는 차량의 상태에 따라 제어신호를 출력하는 별도의 컨트롤러에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.A longitudinal reduction gear or the like is meshed with the ring gear 13 of the differential 1 so that a rotational force provided from a power generating device of a vehicle such as an engine is transmitted to the differential 1, And is connected to the wheel 15 to transmit the driving force to the wheel 15. The actuator 11 may be configured to be controlled by a separate controller that outputs a control signal according to the state of the vehicle.

본 실시예에서, 상기 동력단속기구는 상기 디스커넥트허브(7)의 외주면에 스플라인 결합되는 슬리브(17)와; 상기 슬리브(17)가 상기 디스커넥트샤프트(3) 쪽으로 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 디스커넥트샤프트(3) 외주면에 형성된 샤프트기어(19)와; 상기 슬리브(17)가 상기 샤프트기어(19)를 넘어 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 고정케이스(9)에 형성된 고정기어(21)를 포함하여 구성된다.In the present embodiment, the power interrupter includes a sleeve 17 splined to the outer circumferential surface of the disconnect hub 7; A shaft gear (19) formed on an outer circumferential surface of the disconnect shaft (3) so that the sleeve (17) can be linearly engaged with the disconnection shaft (3); And a stationary gear 21 formed on the stationary case 9 so that the sleeve 17 slides over the shaft gear 19 in a straight line.

즉, 본 발명의 장치는 차량의 관성주행 시에는 도 1과 같이 상기 디스커넥트허브(7)와 디스커넥트샤프트(3)를 차단하여 차량의 동력발생원인 엔진 등으로부터 디퍼렌셜(1)의 링기어(13)에 이르는 회전체의 회전관성이 휠(15)의 회전에 영향을 주지 않도록 함으로써, 차량의 관성주행 거리를 증대시킬 수 있도록 하고, 차량의 구동력을 휠(15)에 전달해서 주행이 이루어져야 하는 통상의 상황에서는, 상기 액츄에이터(11)를 구동하여 도 3과 같이 상기 슬리브(17)가 상기 디스커넥트허브(7)를 상기 디스커넥트샤프트(3)에만 연결하는 상태에 의해 차량에 필요한 구동력을 휠(15)로 전달할 수 있도록 하고, 차량의 정차상태를 유지해야 하는 경우에는, 상기 슬리브(17)가 상기 디스커넥트허브(7)를 상기 디스커넥트샤프트(3) 및 고정케이스(9)에까지 연결하여 차량을 파킹상태로 유지할 수 있도록 구성된 것이다.That is, the apparatus of the present invention cuts off the disconnect hub 7 and the disconnect shaft 3, as shown in FIG. 1, when the vehicle is running inertially, and the ring gear of the differential 1 13 of the wheel 15 does not affect the rotation of the wheel 15 so that the inertial running distance of the vehicle can be increased and the driving force of the vehicle must be transmitted to the wheel 15 for traveling In the normal situation, the actuator 11 is driven so that the sleeve 17 connects the disconnection hub 7 to the disconnect shaft 3 as shown in Fig. 3, The sleeve 17 can be connected to the disconnection shaft 3 and the fixed case 9 by connecting the disconnection hub 7 to the disconnection shaft 3 and the fixed case 9, Wave the car It is configured to maintain the state.

상기 슬리브(17)에는 쉬프트포크(23)가 상호 회전은 허용하고 슬리브(17)의 직선운동방향으로는 서로 구속되도록 결합되고, 상기 쉬프트포크(23)는 상기 액츄에이터(11)의 작동로드(25)에 연결되며, 상기 작동로드(25)는 액츄에이터바디(27)에 대해 탄성적인 직선운동이 가능하도록 설치된다.The shift fork 23 is engaged with the operating rod 25 of the actuator 11 so that the shift fork 23 is allowed to rotate mutually and constrained to each other in the direction of linear motion of the sleeve 17, And the actuating rod 25 is installed so as to be able to perform an elastic linear motion with respect to the actuator body 27.

상기 작동로드(25)는 상기 슬리브(17)의 직선운동방향과 평행하게 슬라이딩 가능하도록 너트슬리브(29)에 결합되고, 상기 너트슬리브(29)는 상기 액츄에이터(11)의 작동에 의해 상기 액츄에이터바디(27)에 대해 직선운동하도록 설치되며, 상기 너트슬리브(29)와 작동로드(25) 사이에는 상기 작동로드(25)를 탄성적으로 지지하는 스프링(30)이 설치된다.The actuating rod 25 is coupled to the nut sleeve 29 so as to be slidable in parallel with the linear motion direction of the sleeve 17 and the nut sleeve 29 is engaged with the actuator body 11 by the actuation of the actuator 11, A spring 30 is installed between the nut sleeve 29 and the actuating rod 25 to elastically support the actuating rod 25.

즉, 상기 액츄에이터(11)의 스크류(31)가 회전되면, 상기 너트슬리브(29)가 상기 액츄에이터바디(27)에 대해 직선 슬라이딩하게 되고, 이에 따라 상기 작동로드(25)는 함께 직선 슬라이딩하면서, 상기 쉬프트포크(23)를 통해 상기 슬리브(17)를 직선 슬라이딩시키게 구성된 것이다.That is, when the screw 31 of the actuator 11 is rotated, the nut sleeve 29 is linearly slid with respect to the actuator body 27, so that the actuating rod 25 is linearly slid together, And the sleeve (17) is linearly slid through the shift fork (23).

여기서, 상기 스프링(30)은 상기한 바와 같은 슬리브(17)의 직선 슬라이딩 시에, 상기 샤프트기어(19) 또는 고정기어(21)와 치합이 원활하지 않은 상황에서도 지속적으로 상기 스프링(30)에 의한 탄성력을 인가하고 있다가 약간의 상대회전이 발생하면 자동적으로 슬리브(17)의 치합이 이루어지도록 하여 작동성의 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위한 것이다.The spring 30 continuously slides on the spring 30 when the sleeve 17 slides linearly as described above even when the engagement with the shaft gear 19 or the fixed gear 21 is not smooth. So that the engagement of the sleeve 17 is automatically performed when a slight relative rotation occurs, thereby ensuring stability and reliability of operability.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 장치는, 통상의 차량 주행 시에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(17)가 상기 샤프트기어(19)에 치합되어, 상기 디스커넥트샤프트(3)로 전달된 동력이 디스커넥트허브(7)와 드라이브샤프트(5)를 통해 휠(15)로 전달되어 차량의 구동이 이루어지도록 한다.3, the sleeve 17 is engaged with the shaft gear 19, and the power transmitted to the disconnect shaft 3 is transmitted to the shaft 17 via the sleeve 17, Is transmitted to the wheel (15) through the disconnect hub (7) and the drive shaft (5) to drive the vehicle.

차량이 긴 언덕길을 내려 가는 등 엔진이나 모터 등과 같은 동력발생장치로부터의 동력 없이 관성주행을 할 수 있는 상황에서는, 상기 컨트롤러가 상기 액츄에이터(11)를 구동하여, 상기 슬리브(17)를 상기 샤프트기어(19)로부터 이탈시켜서, 상기 디스커넥트허브(7)를 상기 디스커넥트샤프트(3)로부터 분리시킨다.The controller drives the actuator 11 to rotate the sleeve 17 in the axial direction of the shaft gear 17 in a state where the vehicle can travel inertially without power from a power generating device such as an engine or a motor, (19) and separates the disconnect hub (7) from the disconnect shaft (3).

따라서, 상기 디스커넥트허브(7)와 여기에 연결된 드라이브샤프트(5) 및 휠(15)은 상기 디스커넥트샤프트(3)로부터 분리되어 회전할 수 있게 된다.Thus, the disconnection hub 7 and the drive shaft 5 and the wheel 15 connected thereto are separated from the disconnection shaft 3 and can be rotated.

또한, 반대쪽의 휠(15)과 드라이브샤프트(5)의 경우에도 디퍼렌셜(1)의 피니언이 상기 디스커넥트샤프트(3)를 회전시키면서 자유롭게 자전할 수 있어서, 결과적으로 엔진 등과 같은 동력발생장치로부터 상기 디퍼렌셜(1)의 케이스에 이르는 회전체의 회전관성과는 무관하게 양쪽 휠(15)이 회전할 수 있어서, 차량 관성주행 시의 차량 내부 저항을 최소화하게 됨에 따라 관성주행 거리가 상대적으로 길어지게 되고, 이는 차량의 연비를 향상시키는 효과를 가져오게 된다.Also in the case of the opposite wheel 15 and drive shaft 5, the pinion of the differential 1 can freely rotate while rotating the disconnect shaft 3, and as a result, Both wheels 15 can be rotated irrespective of the rotational inertia of the rotating body reaching the case of the differential 1, so that the in-vehicle resistance during vehicle inertial travel is minimized and the inertial running distance becomes relatively long , Which has the effect of improving the fuel economy of the vehicle.

한편, 차량을 정차 상태로 유지해야 하는 상황에서는 상기 슬리브(17)를 상기 샤프트기어(19) 및 고정기어(21)에 모두 치합되도록 상기 액츄에이터(11)를 제어하여, 상기 휠(15)이 상기 고정케이스(9)에 고정되게 함으로써, 차량의 주차상태를 형성하게 된다.On the other hand, in a situation where the vehicle must be kept stationary, the sleeve (17) is controlled to engage both the shaft gear (19) and the fixed gear (21) And fixed to the fixed case 9, thereby forming a parking state of the vehicle.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

1; 디퍼렌셜
3; 디스커넥트샤프트
5; 드라이브샤프트
7; 디스커넥트허브
9; 고정케이스
11; 액츄에이터
13; 링기어
15; 휠
17; 슬리브
19; 샤프트기어
21; 고정기어
23; 쉬프트포크
25; 작동로드
27; 액츄에이터바디
29; 너트슬리브
30; 스프링
31; 스크류One; Differential
3; Disconnect shaft
5; Drive shaft
7; Disconnect hub
9; Fixed case
11; Actuator
13; Ring gear
15; Wheel
17; sleeve
19; Shaft gear
21; Fixed gear
23; Shift fork
25; Operating load
27; Actuator body
29; Nut sleeve
30; spring
31; screw

Claims

Differential and;
A disconnection shaft splined to one side gear of the differential;
A disconnect hub disposed concentrically with the disconnect shaft and connected to the drive shaft;
A fixed case rotatably supporting the differential, the disconnection shaft, and the disconnection hub;
A power interrupter capable of connecting or disconnecting the disconnecting hub to or from the disconnection shaft by linear displacement and connecting or disconnecting the disconnecting hub to or from the disconnecting shaft and the fixed case;
An actuator configured to provide a linear displacement to the power interrupter;
And the parking and disconnecting device of the vehicle.

2. The power unit according to claim 1,
A sleeve splined to an outer circumferential surface of the disconnect hub;
A shaft gear formed on an outer circumferential surface of the disconnect shaft so that the sleeve can be linearly engaged with the disconnection shaft;
A fixed gear formed in the fixed case so that the sleeve can be slidably engaged with the shaft gear;
And the parking and disconnecting device of the vehicle.

The method of claim 2,
Wherein the shift forks are coupled to the sleeve such that they permit mutual rotation and are constrained to each other in the direction of linear motion of the sleeve;
The shift fork is connected to an actuating rod of the actuator;
The actuating rod is provided so as to be able to perform an elastic linear motion with respect to the actuator body
The parking and disconnection device of the vehicle.

The method of claim 3,
The operating rod is coupled to the nut sleeve so as to be slidable parallel to the direction of linear motion of the sleeve;
Wherein the nut sleeve is installed to move linearly with respect to the actuator body by operation of the actuator;
A spring is provided between the nut sleeve and the operating rod to elastically support the operating rod
The parking and disconnection device of the vehicle.