KR0184826B1 - Electronic free wheel hub - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전동식 프리휠허브(30)에 관한 것이다. 본 발명의 프리휠허브(30)는 종래의 유압식 작동기구 대신 솔레노이드 푸싱수단(32,33,34)을 사용하여 클러치링(35)과 드라이브 샤프트(1)의 인너 드라이브 기어(36)를 탈착시키도록 구성된다. 이를 위해, 드라이브 샤프트 베어링(38)에 장차된 스프링(37)에 접하는 클러치링(35)의 반대측에 솔레노이드코일(34), 솔레노이드 코일(34)내에 이동이 자유롭게 감합된 환형의 마그네틱 푸시로드(32) 및 마그네틱 푸시로드(32)와 클러치링(35)사이에 설치되는 푸시어(33)를 설치하여 구성된다.The present invention relates to an electric freewheel hub (30). The freewheel hub 30 of the present invention is constructed so that the clutch ring 35 and the inner drive gear 36 of the drive shaft 1 are detached using the solenoid pushing means 32, 33, 34 instead of the conventional hydraulic operation mechanism . To this end, a solenoid coil 34 is mounted on the opposite side of the clutch ring 35 in contact with the spring 37 mounted on the drive shaft bearing 38, an annular magnetic push rod 32 And a pusher 33 provided between the magnetic push rod 32 and the clutch ring 35. [
이에 따라, 종래의 유압식 프리휠허브(20)의 구성요소인 피스톤, 다이어프램, 필터 등의 구성요소가 삭제되고 유압탱크 등의 유압설비가 불필요해지므로, 프리휠허브의 구성이 단순해져 제조비 절감에 기여할 수 있게 된다.Accordingly, components such as a piston, a diaphragm, and a filter, which are components of a conventional hydraulic freewheel hub 20, are eliminated, and hydraulic equipment such as a hydraulic tank is not required, so that the configuration of the freewheel hub is simplified, .
Description
제1도는 프리휠허브를 장착한 자동차의 휠의 부분단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a wheel of an automobile equipped with a freewheel hub;
제2도는 종래의 프리휠허브의 분리상태의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional freewheel hub in a separated state.
제3도는 종래의 프로휠허브의 록크상태의 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional pro wheel hub in a locked state.
제4도는 본 발명에 따른 프리휠허브의 분리상태의 단면도이다.FIG. 4 is a sectional view of the freewheel hub according to the present invention in a separated state.
제5도는 본 발명에 따른 프리휠허브의 록크상태의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the free wheel hub according to the present invention in a locked state.
제6도는 본 발명에 따른 프리휠허브의 솔레노이드 코일에 전원을 인가하는 구조를 도시하는 전원인가수단의 개략적인 구성도이다.FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a power applying means showing a structure for applying power to a solenoid coil of a freewheel hub according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1 : 드라이브 샤프트 11 : 공기흡입용 홀1: drive shaft 11: air intake hole
12 : 스톱링 13 : 마운팅 볼트12: Stop ring 13: Mounting bolt
30 : 프리휠허브 31 : 몸체30: Freewheel hub 31: Body
32 : 마그네틱 투시로드 33 : 푸시어32: magnetic perspective load 33: pushy
34 : 솔레노이드 코일 35 : 클러치링34: Solenoid coil 35: Clutch ring
36 : 인너 드라이브 기어 37 : 스프링36: Inner drive gear 37: Spring
38 : 베어링38: Bearings
본 발명은 4륜구동자동차의 파트타임 4륜구동에 사용되는 프리휠허브에 관한 것이다.The present invention relates to a freewheel hub used for part-time four-wheel drive of a four-wheel drive vehicle.
4륜구동방식은 풀타임 4륜구동(4WD, 4 Wheeled Drive)방식과 파트타임 4륜구동방식으로 구분되며, 풀타임 4륜구동박식은 항시 4륜구동에 의해 주행하는 구동방식을 말하며, 파트타임 4륜구동방식이란 전륜 또는 후륜의 2륜구동과 4륜구동의 2개의 주행 패턴을 선택할 수 있는 방식을 말하며 눈길이나 자갈길 등과 같은 슬립하기 쉬운 도로에서 4륜구동으로 사용하기 때문에 셀렉티브 4륜구동으로 불리기도 한다.The four-wheel drive system is divided into full-time 4WD (4WD) and part-time 4WD. Full-time 4WD is a four-wheel drive system, and part-time 4WD It is a type that can choose two driving patterns of front wheel or rear wheel two-wheel drive and four-wheel drive. It is also called optional four-wheel drive because it is used as a four-wheel drive on slippery roads such as snowy roads and cobbled roads.
파트타임 4륜구동방식은 2륜구동과 4륜구동의 선택방식에 따라 기계식 수동변환과 엔지의 부압을 이용하여 액츄에이터와 전자조작을 통해 제어하는 진공흡입식의 방식이 사용되고 있다.Part-time 4-wheel drive system is a vacuum inhalation system that uses mechanical vacuum and 2-wheel drive and 4-wheel drive selection method to control actuator and electronic operation by using negative pressure of engine.
프리휠허브란 주로 프론트 휠의 허브에 장착되어 구동축과 휠을 단속하는 진공흡입식의 2륜구동과 4륜구동선택방식에 사용되는 변환기구를 말한다.A freewheel hub is a conversion mechanism used in vacuum inhalation type two-wheel drive and four-wheel drive selection method, which is mainly mounted on the hub of a front wheel to interlock the drive shaft and the wheel.
제1도에 파트타임 방식의 프리휠허브와 자동차의 휠과의 관계가 도시되어 있다.FIG. 1 shows the relationship between a part-time freewheel hub and a vehicle wheel.
도시된 바와 같이, 프리휠허브(2)는 타이어(3)가 장착되는 휠(4)의 외측에 설치되며 드라이브 샤프트(1)는 프리휠허브(2) 내부로 연장되어 있다. 이에 따라, 프리휠허브(2)와 드라이브 샤프트(1)의 착탈에 따라 드라이브 샤프트(1)의 구동력이 휠(4)에 선택적으로 전달되게 하는 것이다.As shown in the figure, the freewheel hub 2 is installed outside the wheel 4 on which the tire 3 is mounted, and the drive shaft 1 extends into the freewheel hub 2. This allows the driving force of the drive shaft 1 to be selectively transmitted to the wheel 4 as the freewheel hub 2 and the drive shaft 1 are attached and detached.
제2도 및 제3도에 종래의 프리휠허브의 단면구성이 도시되어 있다. 이해의 편의를 위해 제2도는 2륜구동선택시의 프리휠허브의 분리(Free) 상태를, 제3도는 4륜 구동선택시의 프리휠허브의 체결(Look)상태를 도시하고 있다.2 and 3 show cross-sectional configurations of a conventional freewheel hub. 2 shows the free state of the freewheel hub when the two-wheel drive is selected, and FIG. 3 shows the state of the look-up state of the freewheel hub when the four-wheel drive is selected.
도시한 바와 같이, 종래의 프리휠허브(20)는 드라이브 샤프트(1)의 외측에 인너드라이브 기어(29)가 설치되고, 인너 드라이브 기어(29)는 몸체(21)에 베어링(28)으로회전이 자유롭게 장착되어 있다. 몸체(21)의 내면에는 길이방향으로 스플라인기어가 형성되어 있으며 인너 드라이브 기어(29)의 전방에는 몸체(21)의 스플라인을 따라 슬라이드 가능하게 클러치링(26)이 장착되어 피스톤(25)에 의해 이동되게 된다. 피스톤(25)의 전방에는 다이어프램(23)이 다이어프램 리테이너(24)에 장착되어 피스톤(25)과 클러치링(26)을 밀봉하고 있다. 한편, 몸체(21)에는 대기유입공(21a)이 형성되고 몸체(21)의 폐쇄단 측에는 필터(22)가 장착되어 유입공(21a)을 통해 유입되는 공기에 섞인 이물질을 필터링하도록 되어 있다.As shown in the figure, the conventional freewheel hub 20 is provided with an inner drive gear 29 on the outside of the drive shaft 1, and the inner drive gear 29 is rotated by the bearing 28 on the body 21 It is freely mounted. A spline gear is formed in the longitudinal direction on the inner surface of the body 21. A clutch ring 26 is mounted on the front of the inner drive gear 29 so as to be slidable along the spline of the body 21, . A diaphragm 23 is attached to the diaphragm retainer 24 at the front of the piston 25 to seal the piston 25 and the clutch ring 26. An air inflow hole 21a is formed in the body 21 and a filter 22 is mounted on the closed end side of the body 21 to filter foreign substances mixed in air flowing through the inflow hole 21a.
또한, 드라이브 샤프트(1)와 몸체(21)는 스톱링(12)으로 결합되어 있으며, 드라이브 샤프트(1)에는 중심에 공기흡입용 홀(11)이 형성되거나 혹은 드라이브 샤프트(1)와 드라이브 기어(29)와의 사이에 형성된 간격(13)을 통해 피스톤(25)내부의 공기를 진공탱크로 흡입하여 피스톤(25) 내부의 공기를 흡입하므로써 피스톤(25) 및 피스톤(25)에 밀착설치된 클러치링(26)을 당겨 인너 드라이브 기어(29)와 클러치링(26)의 체결이 이루어져 동력이 전달되도록 구성된다.The drive shaft 1 and the body 21 are coupled to each other by a stop ring 12. The drive shaft 1 is provided with an air suction hole 11 at the center thereof or the drive shaft 1 and the drive gear 1, (25) and the piston (25) by sucking the air inside the piston (25) through the gap (13) formed between the piston (25) and the piston The inner drive gear 29 and the clutch ring 26 are engaged with each other and the power is transmitted.
프리휠허브(20)의 몸체(21)에는 자동차의 휠(4)이 마운팅 볼트(13)에 의해 장착되며, 드라이브 샤프트(1)와 몸체(21)와의 결합은 인너 드라이브 기어(29)와 클러치링(26)과의 체결로 이루어진다.The wheel 4 of the automobile is mounted by the mounting bolt 13 on the body 21 of the freewheel hub 20 and the coupling between the drive shaft 1 and the body 21 is engaged with the inner drive gear 29, (26).
제2도에는 분리 상태의 프리휠허브(20)와 드라이브 샤프트(1)의 관계가, 제3도에는 록크 상태의 프르휠허브(20)와 드라이브 샤프트(1)의 관계가 도시되어 있다.FIG. 2 shows the relationship between the freewheel hub 20 in the disengaged state and the drive shaft 1, and FIG. 3 shows the relationship between the free wheel hub 20 in the locked state and the drive shaft 1.
제2도에 도시된 바와 같은 분리상태에서, 피스톤(25)의 내부는 공기로 채워져 있으며, 클러치링(26)은 베어링(28)에 장착된 압축스프링(27)에 의해 전방으로 밀려 인너 드라이브 기어(29)와 분리되어 있다.2, the interior of the piston 25 is filled with air and the clutch ring 26 is pushed forward by a compression spring 27 mounted on the bearing 28, (29).
운전자가 운전석 부근에 설치된 스위치를 ON하여 프리휠허브(20)를 동작시키면 진공탱크와 연통되어 드라이브 샤프트(1)의 공기흡입용 홀(11)이나 드라이브 샤프트(1)와 드라이브 기어(29)의 간격(13)을 통해 피스톤(25) 내부의 공기를 흡입하게 된다. 이 때, 제3도에 도시된 바와 같이, 피스톤(25)내부가 진공으로 되면서 그 흡입력에 의해 다이어프램(23)이 변형되며 피스톤(25)이 드라이브 샤프트(1) 방향으로 압축되면서 스프링(27)에 지지되어 있는 클러치링(26)을 인너 드라이브 기어(29)와 연결하게 된다. 이에 따라, 프리휠허브(20)와 드라이브 샤프트(1)는 연결상태로 되어 드라이브 샤프트(1)의 회전구동력이 휠(4)을 구동하게 되는 것이다.When the driver turns on the switch installed near the driver's seat to operate the freewheel hub 20 to communicate with the vacuum tank so that the distance between the air intake hole 11 of the drive shaft 1 and the drive shaft 1 and the drive gear 29 The air in the piston 25 is sucked through the piston 13. 3, the inside of the piston 25 is evacuated, the diaphragm 23 is deformed by the suction force, the piston 25 is compressed in the direction of the drive shaft 1, And the clutch ring 26, which is supported by the inner drive gear 29, is connected. As a result, the freewheel hub 20 and the drive shaft 1 are in a connected state, and the rotational driving force of the drive shaft 1 drives the wheel 4.
그러나, 이와 같이 피스톤 및 클러치링을 사용하는 종래의 프리휠허브의 작동방식 은 프리휠허브를 구동하기 위해 진공탱크 및 유압라인을 사용해야 하므로 구조가 복잡하다는 단점이 지적되고 있다.However, the conventional operating method of the freewheel hub using the piston and the clutch ring is disadvantageous in that the structure is complicated because a vacuum tank and a hydraulic line must be used to drive the freewheel hub.
본 발명의 목적은 이러한 복잡한 유압식 프리휠허브를 단순화한 전동식 프리휠허브를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electric freewheel hub in which such a complicated hydraulic freewheel hub is simplified.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 몸체내에 슬라이드 가능하게 스플라인 결합된 클러치링과 드라이브 샤프트의 원주외부에 결합되며 클러치링과 탈착될 인너 드라이브 기어를 포함하는 프리휠허브에 있어서, 상기 클러치링을 인너드라이브 기어와 탈착시키기 위해 솔레노이드코일, 솔레노이드 코일내에 이동이 자유롭게 장차되는 환형의 마그네틱 푸시로드 및 푸시바와 클러치링 사이에 설치되는 푸시어를 포함하는 전동식 프리휠허브를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a freewheel hub including a clutch ring slidably splined to the body and an outer drive gear coupled to the outer periphery of the drive shaft, the clutch ring and the inner drive gear being detachable, An electric freewheel hub including a solenoid coil for disengaging the gear, an annular magnetic push rod for movement within the solenoid coil, and a pusher installed between the push bar and the clutch ring.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 프리휠허브의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of a freewheel hub according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제4도에 도시한 바와 같이, 프리휠허브(30)의 몸체(31)에는 자동차의 휠(4)이 마운팅 볼트(13)에 의해 장착되며, 드라이브 샤프트(1)와 몸체(31)와의 체결은 인너드라이브 기어(36)와 클러치링(35)과의 치합으로 이루어진다.4, the wheel 4 of the vehicle is mounted on the body 31 of the freewheel hub 30 by the mounting bolts 13, and the fastening between the drive shaft 1 and the body 31 And the inner drive gear 36 and the clutch ring 35 are engaged with each other.
본 발명에 따른 프리휠허브(30)은 드라이브 샤프트(1)의 외측에 인너 드라이브 기어(36)가 설치되고, 인너 드라이브 기어(36)는 몸체(31)에 베어링(38)으로 회전이 자유롭게 장착되어 있다. 몸체(31)의 내면에는 길이 방향으로 스프라인기어가 형성되어 있으며 인너 드라이브 기어(36)의 전방에는 몸체(31)의 스플라인을 따라 슬라이드 가능하게 클러치링(35)가 장착되어 푸시어(33)에 의해 이동되게 된다. 푸시어(33)의 전방에는 마그네틱 푸시로드(32)가 감합된 솔레노이드코일(34)이 설치되어 마그네틱 푸시로드(32)는 푸시어(33)와 접하고 있다.The freewheel hub 30 according to the present invention is provided with an inner drive gear 36 on the outer side of the drive shaft 1 and an inner drive gear 36 mounted on the body 31 freely rotatably by a bearing 38 have. A clutch ring 35 is slidably mounted on the front of the inner drive gear 36 so as to be slidable along the spline of the body 31 so that the pusher 33 is slidably mounted on the front side of the inner drive gear 36, As shown in Fig. A solenoid coil 34 fitted with a magnetic push rod 32 is provided in front of the pusher 33 and the magnetic push rod 32 is in contact with the pusher 33.
한편, 본 발명에 따른 솔레노이드코일(34)에 전원을 공급하기 위해서는 프리휠허브(30)가 휠에 고정되어 회전하게 되므로 프리휠허브(30)내에 솔레노이드코일(34)이나 전극 등을 베어링 등으로 장착하여 전원과 연결하므로써 휠의 회전과는 무관하게 솔레노이드코일(34)은 정지된 상태로 유지하는 것이 바람직하다.In order to supply power to the solenoid coil 34 according to the present invention, since the freewheel hub 30 is fixed to the wheel and is rotated, the solenoid coil 34 or the electrode is mounted in the freewheel hub 30 with bearings or the like It is preferable to keep the solenoid coil 34 in a stopped state regardless of the rotation of the wheel by connecting to the power source.
제6도에 본 발명에 따른 솔레노이드코일(34)에 대한 전원연결방식의 일실시예가 도시되어 있다.FIG. 6 shows an embodiment of a power connection scheme for solenoid coil 34 according to the present invention.
도시된 바와 같이, 솔레노이드코일(34)을 허브(21)에 고정된 베어링(34a) 내에 설치하고 전선(34b)은 드라이브 샤프트(1)의 중앙에 전선설치용 관통공(14)을 형성하여 연결하므로서 프리휠허브(30)의 회전과는 무관하게 솔레노이드코일(34)을 고정하여 스위치(S)의 작동에 의해 전원이 선택적으로 인가되도록 하여 전원의 공급을 제어할 수 있을 것이다.The solenoid coil 34 is installed in the bearing 34a fixed to the hub 21 and the electric wire 34b is formed by connecting the electric wire mounting through hole 14 in the center of the drive shaft 1 The solenoid coil 34 is fixed regardless of the rotation of the freewheel hub 30 so that the power supply is selectively applied by the operation of the switch S so that the power supply can be controlled.
그러나, 본 발명에 따른 전원공급수단은 다양한 방식으로 수행할 수 있으므로, 제6도는 본 발명에 따른 솔레노이드코일(34)에 전원을 인가하는 방식을 한정하는 것은 아니다.However, since the power supply means according to the present invention can be performed in various ways, FIG. 6 does not limit the manner of applying power to the solenoid coil 34 according to the present invention.
이에 따라, 본 발명에 따른 프리휠허브(30)는 제4도에 도시한 바와 같은 종래의 유압작동식에 사용되는 피스톤(25) 및 다이어프램(23) 등의 구성을 삭제하고, 단순한 솔레노이드 푸싱수단(32,33,34)을 채용한 것을 특징으로 한다. 따라서, 종래의 프리휠허브(20)의 피스톤(25)과 다이어프램(23)이 솔레노이드(34)와 환형의 마그네틱 푸시로드(32) 및 푸시어(33)로 교체된다. 또한, 유압작동을 위한 공기유입공(21a), 필터(22) 및 드라이브 샤프트(1)의 공기흡입홀(11) 등의 구성이 삭제되며, 프리휠허브를 작동시키기 위한 진공탱크나 유압라인 등의 구성이 삭제되어 전체적으로 프리휠허브 자체는 몰론 이를 작동시키기 위한 구성이 단순화된다.Accordingly, the freewheel hub 30 according to the present invention eliminates the configuration of the piston 25 and the diaphragm 23 used in the conventional hydraulic operation type as shown in FIG. 4, and merely solenoid pushing means 32, 33, 34). Therefore, the piston 25 and the diaphragm 23 of the conventional freewheel hub 20 are replaced by the solenoid 34, the annular magnetic push rod 32, and the pusher 33. The structure of the air inlet hole 21a for the hydraulic operation, the filter 22 and the air intake hole 11 of the drive shaft 1 are eliminated and a vacuum tank or a hydraulic line for operating the freewheel hub The configuration is deleted so that the configuration for operating the mullon as a whole is simplified in the freewheel hub itself.
제4도에는 분리 상태의 프리휠허브(30)와 드라이브 샤프트(1)의 관계가, 제5도에는 록크 상태의 프리휠허브(30)와 드라이브 샤프트(1)의 관계가 되시되어 있다.4 shows the relationship between the freewheel hub 30 in the disengaged state and the drive shaft 1 and the relation between the free wheel hub 30 in the locked state and the drive shaft 1 in FIG.
제4도에 도시한 분리상태에서, 클러치링(35)을 베어링(38)에 장착된 압축스프링(37)에 의해 전방으로 밀려 인너 드라이브 기어(36)와 분리되어 있다.The clutch ring 35 is pushed forward by the compression spring 37 mounted on the bearing 38 and separated from the inner drive gear 36 in the separated state shown in Fig.
운전자가 운전석 부근에 설치된 스위치(S)를 ON하여 프리휠허브(30)를 동작시키면 솔레노이드코일(34)에 전류가 흘러 마그네틱 푸시로드(32)가 전진하여 푸시어(33)를 드라이브 샤프트(1)쪽으로 밀어내므로써, 제5도에 도시한 바와 같이, 스프링(37)에 지지되어 있는 클러치링(35)을 탄성적으로 압축하여 인너 드라이브 기어(36)와 연결하게 된다. 이에 따라, 프리휠허브(30)와 드라이브 샤프트(1)는 연결상태로 되어 드라이브 샤프트(1)의 회전구동력이 휠(4)을 구동하게 되는 것이다.When the driver turns on the switch S provided in the vicinity of the driver's seat to operate the freewheel hub 30, current flows through the solenoid coil 34 and the magnetic push rod 32 advances to move the pusher 33 to the drive shaft 1, The clutch ring 35 supported by the spring 37 is elastically compressed to be connected to the inner drive gear 36 as shown in FIG. As a result, the freewheel hub 30 and the drive shaft 1 are in a connected state, and the rotational driving force of the drive shaft 1 drives the wheel 4.
본 발명에 따른 전동식 프리휠허브는 솔레노이드에 의해 신속히 동작되므로 작동이 신속하고, 정확하다는 장점을 가진다.The electric freewheel hub according to the present invention has the advantage that it is operated quickly and accurately because it is operated quickly by the solenoid.
또한, 종래의 유압식 프리휠허브의 유압장치나 필터, 공기유입공 등의 구성이 삭제되어 프리휠허브의 구성이 단순해지게 되어, 제조원가절감에 기여할 수 있게 된다.Further, the configuration of the hydraulic device, the filter, and the air inflow hole of the conventional hydraulic freewheel hub is eliminated, so that the configuration of the freewheel hub is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
이상에 본 발명의 구체적인 일실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, 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 equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960046685A KR0184826B1 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Electronic free wheel hub |
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Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |