KR101860868B1

KR101860868B1 - 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치

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

본 발명은 디퍼렌셜과; 상기 디퍼렌셜의 일측 사이드기어에 스플라인 결합된 디스커넥트샤프트와; 상기 디스커넥트샤프트와 동심축을 이루어 배치되고 드라이브샤프트가 연결되는 디스커넥트허브와; 상기 디퍼렌셜과 디스커넥트샤프트 및 디스커넥트허브를 회전 가능하게 지지하는 고정케이스와; 직선변위에 의해 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트에 연결하거나 차단할 수 있고, 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트 및 고정케이스에 연결하거나 차단할 수 있도록 설치된 동력단속기구와; 상기 동력단속기구에 직선변위를 제공하도록 구비된 액츄에이터를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치{PARKING AND DISCONNECTING APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 파킹상태 등을 구현할 수 있도록 하는 장치에 관한 기술이다.

차량은 주행 중 다양한 운전 상황을 겪게 되며, 각 운전 상황에 대해 적절한 대응으로 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

예컨대, 차량의 관성주행 시에는 휠에 연결되어 함께 회전되는 회전체들의 회전관성을 최소화시키면 차량의 관성주행 거리를 그만큼 증가시킬 수 있어서, 차량의 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 차량은 정차 또는 주차 상태에서, 운전자가 브레이크페달을 밟고 있지 않아도 휠의 회전을 금지할 수 있도록 하는 파킹장치가 필요하다.

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.

KR 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.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치는

디퍼렌셜과;

상기 디퍼렌셜의 일측 사이드기어에 스플라인 결합된 디스커넥트샤프트와;

상기 디스커넥트샤프트와 동심축을 이루어 배치되고 드라이브샤프트가 연결되는 디스커넥트허브와;

상기 디퍼렌셜과 디스커넥트샤프트 및 디스커넥트허브를 회전 가능하게 지지하는 고정케이스와;

직선변위에 의해 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트에 연결하거나 차단할 수 있고, 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트 및 고정케이스에 연결하거나 차단할 수 있도록 설치된 동력단속기구와;

상기 동력단속기구에 직선변위를 제공하도록 구비된 액츄에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 동력단속기구는

상기 디스커넥트허브의 외주면에 스플라인 결합되는 슬리브와;

상기 슬리브가 상기 디스커넥트샤프트 쪽으로 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 디스커넥트샤프트 외주면에 형성된 샤프트기어와;

상기 슬리브가 상기 샤프트기어를 넘어 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 고정케이스에 형성된 고정기어를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 슬리브에는 쉬프트포크가 상호 회전은 허용하고 슬리브의 직선운동방향으로는 서로 구속되도록 결합되고;

상기 쉬프트포크는 상기 액츄에이터의 작동로드에 연결되며;

상기 작동로드는 액츄에이터바디에 대해 탄성적인 직선운동이 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 작동로드는 상기 슬리브의 직선운동방향과 평행하게 슬라이딩 가능하도록 너트슬리브에 결합되고;

상기 너트슬리브는 상기 액츄에이터의 작동에 의해 상기 액츄에이터바디에 대해 직선운동하도록 설치되며;

상기 너트슬리브와 작동로드 사이에는 상기 작동로드를 탄성적으로 지지하는 스프링이 설치될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

따라서, 상기 디스커넥트허브(7)와 여기에 연결된 드라이브샤프트(5) 및 휠(15)은 상기 디스커넥트샤프트(3)로부터 분리되어 회전할 수 있게 된다.

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.

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.

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.

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; 스크류

Claims

디퍼렌셜과;
상기 디퍼렌셜의 일측 사이드기어에 스플라인 결합된 디스커넥트샤프트와;
상기 디스커넥트샤프트와 동심축을 이루어 배치되고 드라이브샤프트가 연결되는 디스커넥트허브와;
상기 디퍼렌셜과 디스커넥트샤프트 및 디스커넥트허브를 회전 가능하게 지지하는 고정케이스와;
직선변위에 의해 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트에 연결하거나 차단할 수 있고, 상기 디스커넥트허브를 상기 디스커넥트샤프트 및 고정케이스에 연결하거나 차단할 수 있도록 설치된 동력단속기구와;
상기 동력단속기구에 직선변위를 제공하도록 구비된 액츄에이터;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 동력단속기구는
상기 디스커넥트허브의 외주면에 스플라인 결합되는 슬리브와;
상기 슬리브가 상기 디스커넥트샤프트 쪽으로 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 디스커넥트샤프트 외주면에 형성된 샤프트기어와;
상기 슬리브가 상기 샤프트기어를 넘어 직선 슬라이딩하여 결합될 수 있도록, 상기 고정케이스에 형성된 고정기어;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 슬리브에는 쉬프트포크가 상호 회전은 허용하고 슬리브의 직선운동방향으로는 서로 구속되도록 결합되고;
상기 쉬프트포크는 상기 액츄에이터의 작동로드에 연결되며;
상기 작동로드는 액츄에이터바디에 대해 탄성적인 직선운동이 가능하도록 설치된 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 작동로드는 상기 슬리브의 직선운동방향과 평행하게 슬라이딩 가능하도록 너트슬리브에 결합되고;
상기 너트슬리브는 상기 액츄에이터의 작동에 의해 상기 액츄에이터바디에 대해 직선운동하도록 설치되며;
상기 너트슬리브와 작동로드 사이에는 상기 작동로드를 탄성적으로 지지하는 스프링이 설치된 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹 및 디스커넥팅 장치.