KR100410908B1 - Four wheel drive system of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2륜 구동에서 4륜 구동으로, 4륜 구동에서 2륜 구동으로 절환하는 절환장치의 구조를 단순화하여, 그 구성부품을 줄일 수 있고 설치 공간을 줄일 수 있으며 제조비용을 감소시킬 수 있는 차량용 4륜 구동장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention simplifies the structure of the switching device for switching from two-wheel drive to four-wheel drive and from four-wheel drive to two-wheel drive, so that the components can be reduced, the installation space can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. It is to provide a four-wheel drive device for a vehicle.
이러한 차량용 4륜 구동장치는 엔진의 구동력을 전달받는 디퍼렌셜 샤프트와 바퀴측과 연결되는 액슬 샤프트 사이에 배치되어 구동력의 단속작용을 하는 슬리브와, 상기 슬리브의 외주면에 슬라이드 가능하게 배치되어 슬리브를 직선 이동시키는 시프트 포크와, 상기 시프트 포크가 연결되는 작동로드와, 운전자가 2륜 구동과 4륜 구동 중 어느 하나를 선택하기 위해 조작하는 제어 스위치와, 상기 제어 스위치의 작동에 따라 전원이 인가되면 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터와 작동로드 사이에 배치되어 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 작동로드에 전달하는 운동 전환수단을 포함하여 이루어진다.The four-wheel drive device for the vehicle is disposed between the differential shaft receiving the driving force of the engine and the axle shaft connected to the wheel side, and the sleeve is intermittently acting as a driving force, and is slidably disposed on the outer peripheral surface of the sleeve to linearly move the sleeve. A shift fork, an operating rod to which the shift fork is connected, a control switch operated by a driver to select one of two-wheel drive and four-wheel drive, and driven when power is applied according to the operation of the control switch. It comprises a drive motor, and the movement switching means is disposed between the drive motor and the operating rod to convert the rotational movement of the drive motor to a linear movement to transfer to the operating rod.
Description
본 발명은 차량용 4륜 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품을감소시키고 원가를 절감할 수 있으며 설치 공간을 줄일 수 있는 차량용 4륜 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a four-wheel drive device for a vehicle, and more particularly, to a four-wheel drive device for a vehicle that can reduce the cost, reduce the cost and installation space.
일반적으로 차량의 4륜 구동장치는 앞바퀴 또는 뒷바퀴의 2륜 구동과 4륜 구동의 2개의 주행 패턴을 선택할 수 있는 구동장치로서, 도로 및 주행 조건에 따라 2륜 구동과 4륜 구동 중 어느 한 주행 패턴을 선택하여 구동한다.In general, the four-wheel drive of the vehicle is a drive device that can select two driving patterns of two wheel drive and four wheel drive of the front wheel or the rear wheel, driving either of two-wheel drive and four-wheel drive according to the road and driving conditions Select and drive the pattern.
도 1은 종래 기술에 따른 4륜 구동 절환장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a four-wheel drive switching device according to the prior art.
종래의 4륜 구동장치는 엔진의 구동에 따라 회전되는 디퍼렌셜 샤프트(102)와 바퀴와 연결되는 액슬 샤프트(104) 사이에 설치되어 동력 단속작용을 하는 슬리브(106)와, 상기 슬리브(106)의 외주면에 슬라이딩되도록 결합되어 슬리브(106)를 직선 이동시키는 시프트 포크(108)와, 상기 시프트 포크(108)가 연결되는 작동로드(110)와, 작동로드(110)의 일측이 연결되어 부압에 의해 작동로드(110)를 직선 이동시키는 액추에이터(112)와, 운전자의 조작에 따라 액추에이터(112)를 작동시키는 작동기구로 구성된다.Conventional four-wheel drive device is installed between the differential shaft 102 and the axle shaft 104 connected to the wheel to rotate in accordance with the drive of the engine and the power control intermittent sleeve 106, the sleeve 106 of A shift fork 108 coupled to the outer circumferential surface to linearly move the sleeve 106, an operation rod 110 to which the shift fork 108 is connected, and one side of the operation rod 110 are connected to each other by negative pressure. An actuator 112 for linearly moving the operating rod 110 and an operating mechanism for operating the actuator 112 according to the driver's operation.
여기에서, 슬리브(106)는 디퍼렌셜 샤프트(102)의 끝부분에 형성되는 제1클러치 기어(116)와 액슬 샤프트(104)의 끝부분에 장착되는 제2클러치 기어(118)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 배치되어 디퍼렌셜 샤프트(102)의 회전력을 액슬 샤프트(104)로 전달하는 역할을 한다.Here, the sleeve 106 is slidable to the outer circumferential surface of the first clutch gear 116 formed at the end of the differential shaft 102 and the second clutch gear 118 mounted at the end of the axle shaft 104. It is disposed so as to transmit the rotational force of the differential shaft 102 to the axle shaft 104.
상기 액추에이터(112)는 부압이 발생되는 제1챔버(120)와 제2챔버(122)와, 제1챔버(120)와 제2챔버(122) 사이를 구획하고 일정 탄성력을 부여하며 일측이 작동로드(110)와 연결되는 다이어프램 스프링(124)과 이 다이어프램 스프링(124)과제1챔버 사이에 개재되어 작동로드(110)를 원위치로 복귀시키는 탄성력을 부여하는 스프링(126)으로 이루어지는 진공 액추에이터이다.The actuator 112 partitions between the first chamber 120 and the second chamber 122 and the first chamber 120 and the second chamber 122 where the negative pressure is generated, imparts a predetermined elastic force, and one side is operated. A diaphragm spring 124 connected to the rod 110 and a spring 126 interposed between the diaphragm spring 124 and the first chamber to impart an elastic force for returning the working rod 110 to its original position.
상기 작동기구는 부압 탱크(130)와 제1챔버(120) 사이에 연결되는 제1파이프 (132)상에 배치되어 제1파이프(132)의 개폐작용을 하는 제1솔레노이드 밸브(136)와, 부압 탱크(130)와 제2챔버(122) 사이에 연결되는 제2파이프(134) 상에 배치되어 제2파이프(134)의 개폐작용을 하는 제2솔레노이드 밸브(138)로 구성된다.The actuating mechanism is disposed on the first pipe 132 connected between the negative pressure tank 130 and the first chamber 120, and the first solenoid valve 136 for opening and closing the first pipe 132; It is composed of a second solenoid valve 138 disposed on the second pipe 134 connected between the negative pressure tank 130 and the second chamber 122 to open and close the second pipe 134.
그리고, 상기 제1 및 제2솔레노이드 밸브(136,138)는 사용자의 선택 조작에 따라 그 신호를 인가하는 제어 스위치(142)로부터의 전기신호에 따라 구동된다.The first and second solenoid valves 136 and 138 are driven according to an electric signal from the control switch 142 applying the signal according to a user's selection operation.
이와 같이 이루어진 종래의 4륜 구동장치는 운전자가 4륜 구동을 하기 위해 제어 스위치(142)를 조작하면 그 신호에 따라 제1 및 제2솔레노이드 밸브(136,138)가 작동된다. 즉, 제1솔레노이드 밸브(136)는 제1파이프(132)를 개방하는 방향으로 작동되고 제2솔레노이드 밸브(138)는 제2파이프(134)를 폐쇄하는 방향으로 작동되어 제1챔버(120)에 진공압이 부여되고 제2챔버(122)는 대기와 연결된다.In the conventional four-wheel drive device configured as described above, when the driver operates the control switch 142 to perform four-wheel drive, the first and second solenoid valves 136 and 138 operate according to the signal. That is, the first solenoid valve 136 is operated in the direction of opening the first pipe 132 and the second solenoid valve 138 is operated in the direction of closing the second pipe 134 so that the first chamber 120 is closed. Vacuum pressure is applied to the second chamber 122 is connected to the atmosphere.
그러면, 제1챔버(120)에 발생되는 부압에 의해 작동 로드(110)가 직선 이동되고, 이에 따라 슬리브(106)가 직선 이동되면서 디퍼렌셜 샤프트(102)와 액슬 샤프트(104) 사이를 연결하여 엔진의 구동력이 액슬 샤프트(104)로 전달되어 바퀴가 구동된다.Then, the working rod 110 is linearly moved by the negative pressure generated in the first chamber 120, and thus the sleeve 106 is linearly moved to connect the differential shaft 102 and the axle shaft 104 to the engine. Is driven to the axle shaft 104 to drive the wheels.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 4륜 구동장치는 슬리브를 직선 이동시키기 위한 절환장치로 작동로드를 작동시키는 부압 액추에이터와, 이 부압 액추에이터를 구동시키기 위해 부압 탱크와 연결되는 파이프의 개폐작용을 위한 제1 및 제2솔레노이드 밸브 등을 필요로 하기 때문에 그 구조가 복잡하고 설치 공간이 커질 뿐만 아니라 제조비용이 증대되는 문제점이 있다.However, the conventional four-wheel drive as described above is a negative pressure actuator for operating the actuating rod as a switching device for linearly moving the sleeve, and for opening and closing action of a pipe connected to the negative pressure tank for driving the negative pressure actuator. Since the first and second solenoid valves, etc. are required, the structure is complicated, the installation space is increased, and the manufacturing cost is increased.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 2륜 구동에서 4륜 구동으로, 4륜 구동에서 2륜 구동으로 절환하는 절환장치의 구조를 단순화하여, 그 구성부품을 줄일 수 있고 설치 공간을 줄일 수 있으며 제조비용을 감소시킬 수 있는 차량용 4륜 구동장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to simplify the structure of a switching device for switching from two-wheel drive to four-wheel drive, and from four-wheel drive to two-wheel drive, The present invention provides a four-wheel drive for a vehicle that can reduce the installation space, reduce the manufacturing cost.
도 1은 종래 기술에 따른 사륜 구동장치를 나타낸 구성도이고,1 is a configuration diagram showing a four-wheel drive device according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 사륜 구동장치를 나타낸 구성도이고,2 is a configuration diagram showing a four-wheel drive apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 사륜 구동장치의 운동 전환수단을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the movement switching means of the four-wheel drive apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2 : 디퍼렌셜 샤프트 4 : 액슬 샤프트2: differential shaft 4: axle shaft
6 : 슬리브 8 : 시프트 포크6: sleeve 8: shift fork
10 : 작동로드 12 : 제1클러치 기어10: operating rod 12: first clutch gear
14 : 제2클러치 기어 20 : 제어 스위치14: second clutch gear 20: control switch
32 : 회전 운동부 34 : 연결판32: rotary motion part 34: connecting plate
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량용 4륜 구동장치는 엔진의 구동력을 전달받는 디퍼렌셜 샤프트와 바퀴측과 연결되는 액슬 샤프트 사이에 배치되어 구동력의 단속작용을 하는 슬리브와, 상기 슬리브의 외주면에 슬라이드 가능하게 배치되어 슬리브를 직선 이동시키는 시프트 포크와, 상기 시프트 포크가 연결되는 작동로드와, 운전자가 2륜 구동과 4륜 구동 중 어느 하나를 선택하기 위해 조작하는 제어 스위치와, 상기 제어 스위치의 작동에 따라 전원이 인가되면 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터와 작동로드 사이에 배치되어 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 작동로드에 전달하는 운동 전환수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The four-wheel drive device for a vehicle according to the present invention for realizing the above problem is disposed between the differential shaft receiving the driving force of the engine and the axle shaft connected to the wheel side, the sleeve for interrupting the driving force, and the outer peripheral surface of the sleeve A shift fork slidably disposed on the shift fork to linearly move the sleeve, an actuating rod to which the shift fork is connected, a control switch operated by a driver to select one of two-wheel drive and four-wheel drive, and the control switch The driving motor is driven when the power is applied according to the operation of the drive motor, and is disposed between the drive motor and the operating rod is characterized in that it comprises a movement switching means for converting the rotational movement of the drive motor to a linear movement to transfer to the operating rod do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 4륜 구동장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a four-wheel drive apparatus according to the present invention.
본 발명의 4륜 구동장치는 엔진의 구동력을 전달받는 디퍼렌셜 샤프트(2)와 바퀴측과 연결되는 액슬 샤프트(4) 사이에 배치되어 구동력의 단속작용을 하는 슬리브(6)와, 상기 슬리브(6)의 외주면에 슬라이드 가능하게 배치되어 슬리브(6)를 직선 이동시키는 시프트 포크(8)와, 상기 시프트 포크(8)가 연결되는 작동로드(10)와, 운전자의 조작에 따라 작동로드(10)를 직선 이동시켜 2륜 구동과 4륜 구동 중 선택적으로 작동시키는 구동기구로 구성된다.The four-wheel drive device of the present invention is disposed between the differential shaft (2) receiving the driving force of the engine and the axle shaft (4) connected to the wheel side and the sleeve (6) for intermittent action of the driving force, and the sleeve (6) A shift fork 8 slidably disposed on an outer circumferential surface of the crankshaft for moving the sleeve 6 linearly, an operation rod 10 to which the shift fork 8 is connected, and an operation rod 10 according to a driver's operation. It is composed of a drive mechanism for selectively operating two-wheel drive and four-wheel drive by moving the linearly.
여기에서, 슬리브(6)는 디퍼렌셜 샤프트(2)의 끝부분에 형성되는 제1클러치 기어(12)와 액슬 샤프트(4)의 끝부분에 체결되는 제2클러치 기어(14)에 슬라이드 이동 가능하게 치합되어, 4륜 구동시에는 제1클러치 기어(12)와 제2클러치 기어(14) 사이에 기어 물림되어 디퍼렌셜 샤프트(2)의 회전력을 액슬 샤프트(4) 측으로 전달하고, 2륜 구동시에는 제1클러치 기어(12) 및 제2클러치 기어(14) 중 어느 한 클러치 기어에서 벗어나 동력 전달을 단속한다.Here, the sleeve 6 is slidably movable to the first clutch gear 12 formed at the end of the differential shaft 2 and the second clutch gear 14 fastened to the end of the axle shaft 4. Is engaged, and the gear is engaged between the first clutch gear 12 and the second clutch gear 14 during four-wheel drive, and transmits the rotational force of the differential shaft 2 to the axle shaft 4 side. Any one of the first clutch gear 12 and the second clutch gear 14 is intercepted and the power transmission is interrupted.
구동기구는 운전자가 2륜 구동과 4륜 구동 중 어느 하나를 선택하기 위해 조작하는 제어 스위치(20)와, 제어 스위치(20)의 작동에 따라 전원이 인가되면 구동되는 구동모터(24)와, 구동모터(24)와 작동로드(10) 사이에 배치되어 구동모터(24)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 작동로드(10)에 전달하는 운동 전환수단으로 구성된다.The drive mechanism includes a control switch 20 which the driver operates to select one of two-wheel drive and four-wheel drive, a drive motor 24 driven when power is applied according to the operation of the control switch 20, Is disposed between the drive motor 24 and the operating rod 10 is composed of a movement switching means for converting the rotational movement of the drive motor 24 to a linear movement to transfer to the operating rod (10).
제어 스위치(20)는 운전자가 2륜 구동 또는 4륜 구동 중 어느 하나를 선택 조작하면 구동모터(24)로 정회전 전원 또는 역회전 전원을 연결하여 구동모터(24)를 정회전 또는 역회전시키는 역할을 한다.The control switch 20 connects the forward rotation power or the reverse rotation power to the drive motor 24 when the driver selects and operates either the two-wheel drive or the four-wheel drive to rotate the drive motor 24 forward or reverse. Play a role.
그리고, 구동모터(24)는 운동 전환수단으로 일정 범위만큼의 회전력을 부여할 수 있도록 설정치 만큼만 회전될 수 있는 스텝 모터로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the drive motor 24 is preferably made of a step motor that can be rotated only by a set value to give a rotational force of a predetermined range as the movement switching means.
상기 운동 전환수단은 구동모터(24)의 회전축(28)과 연결되어 같이 회전되는 원통 형태이며, 내주면에 리드 스크류 홈이 형성되는 회전 운동부(30)와, 상기 회전 운동부(30)의 내주면에 리드 스크류 홈을 따라 삽입되도록 외주면에 리드 스크류 돌기가 형성되고 그 다른쪽 끝부분은 작동로드(10)와 연결되는 직선 운동부(32)로 구성된다.The movement switching means has a cylindrical shape which is connected to the rotation shaft 28 of the drive motor 24 and rotates together, and includes a rotary motion part 30 having a lead screw groove formed on an inner circumferential surface thereof, and a lead on an inner circumferential surface of the rotary motion part 30. A lead screw protrusion is formed on the outer circumferential surface to be inserted along the screw groove, and the other end thereof is composed of a linear movement part 32 connected to the operation rod 10.
그리고, 상기 직선 운동부(32)는 그 설치장소에 따라 작동로드(10)와 일직선 상에 배치되기 어렵기 때문에 연결판(34)에 의해 작동로드(10)와 연결되어 직선 운동부의 직선 운동력이 연결판(34)에 의해 작동로드(10)로 전달된다.In addition, since the linear movement part 32 is hardly disposed in a straight line with the operation rod 10 according to the installation place thereof, the linear movement part 32 is connected to the operation rod 10 by the connecting plate 34 so that the linear motion force of the linear movement part is connected. It is transmitted to the actuation rod 10 by the plate 34.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 4륜 구동장치의 작용을 다음에서 설명한다.The operation of the four-wheel drive device according to the present invention made as described above will be described below.
먼저, 제어 스위치(20)를 2륜 구동으로 선택하면 구동모터(24)가 일정 범위 내에서 역회전하게 되고 이에 따라 회전 운동부가 회전된다. 그러면, 회전 운동부(30)와 리드 스크류 타입으로 삽입된 직선 운동부(32)가 도면에서 보아 우측방향으로 이동되면 작동로드(10)는 미는 방향으로 이동되면서 시프트 포크(8)를 우측방향으로 이동시켜 슬리브(6)가 제2클러치(14)와 치합되지 않도록 하여 디퍼렌셜 샤프트(2)의 회전력이 액슬 샤프트(4) 측으로 전달되지 않는다.First, when the control switch 20 is selected as the two-wheel drive, the drive motor 24 is reversely rotated within a predetermined range, thereby rotating the rotary motion. Then, when the rotary motion part 30 and the linear motion part 32 inserted in the lead screw type are moved in the right direction as shown in the drawing, the operation rod 10 is moved in the pushing direction while the shift fork 8 is moved in the right direction. The sleeve 6 is not engaged with the second clutch 14 so that the rotational force of the differential shaft 2 is not transmitted to the axle shaft 4 side.
그리고, 제어 스위치(20)를 4륜 구동으로 선택하면 구동모터(24)가 일정 범위로 정회전되고 회전 운동부(30)가 정방향으로 회전 운동된다. 그러면 직선 운동부(32)가 도면에서 보아 좌측방향으로 이동되고, 이에 따라 작동로드(10)가 당기는 방향으로 이동되면서 시프트 포크(8)를 좌측방향으로 이동시킨다. 이때, 슬리브(6)가 좌측으로 이동되면서 제1클러치(12)와 제2클러치(14)를 사이를 연결하여 디퍼렌셜 샤프트(2)의 회전력이 액슬 샤프트(4) 측으로 전달되도록 하여 엔진의 구동력이 바퀴측으로 전달되어 4륜 구동이 이루어진다.In addition, when the control switch 20 is selected as the four-wheel drive, the drive motor 24 is rotated forward in a predetermined range and the rotary motion unit 30 is rotated in the forward direction. Then, the linear movement part 32 is moved to the left direction as shown in the figure, and thus the shift fork 8 is moved to the left direction while the operating rod 10 is moved in the pulling direction. At this time, as the sleeve 6 is moved to the left side, the first clutch 12 and the second clutch 14 are connected therebetween so that the rotational force of the differential shaft 2 is transmitted to the axle shaft 4 side, thereby driving the engine. It is transmitted to the wheel side and four-wheel drive is made.
따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 4륜 구동장치는 제어 스위치의 조작에 따라 구동모터를 정방향 및 역방향으로 회전시키면 간단한 구조의 운동 전환수단에 의해 직선 운동으로 전환되어 작동로드를 직선 운동시켜 구동력이 바퀴측으로 전달되는 것을 단속하는 4륜 구동을 실현함으로써, 그 구조가 단순화되고, 비용을 대폭 축소할 수 있으며, 그 크기가 소형화할 수 있어 설치 공간의 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, the four-wheel drive device according to the present invention constructed and acted as described above is converted to linear motion by the movement switching means of a simple structure by rotating the drive motor in the forward and reverse directions according to the operation of the control switch. By realizing the four-wheel drive which controls movement of the driving force to the wheel side by moving, the structure can be simplified, the cost can be greatly reduced, and the size thereof can be downsized, thereby increasing the efficiency of the installation space. have.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20081202 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |