KR101997824B1 - 후륜구동차량용 저속주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진으로부터 전달되는 구동력을 저속주행이 필요할 때, 저속주행이 가능하도록 저속주행 구동력으로 변환하여 후륜의 구동축으로 전달하는 후륜구동차량용 저속주행장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 후륜구동차량용 저속주행장치는 후륜구동차량에 설치되는 것으로, 차량의 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 메인구동축과, 상기 메인구동축과 후륜구동축의 동력 전달을 단속하기 위한 제1 클러치부와, 상기 메인구동축과 동력전달이 가능하도록 연결되는 제1 보조구동축과, 상기 제1 보조구동축과 메인구동축의 동력 전달을 단속하기 위한 제2 클러치부와, 상기 제1 보조구동축에 의해 구동하여 작동유를 펌핑하는 오일펌프와, 상기 오일펌프에 의해 펌핑된 작동유에 의해 구동하는 저속구동유압모터와, 상기 저속구동유압모터의 회전력에 의해 회전하며 상기 메인구동축과 연결되는 제2 보조구동축과, 상기 제2 보조구동축과 메인구동축의 동력전달을 단속하기 위한 제3 클러치부를 포함한다.

Description

후륜구동차량용 저속주행장치 {Low-speed drive apparatus for Rear wheel drive vehicle}

본 발명은 후륜구동차량용 저속주행장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 전달되는 구동력을 저속주행이 필요할 때, 저속주행이 가능하도록 저속주행 구동력으로 변환하여 후륜의 구동축으로 전달하는 후륜구동차량용 저속주행장치에 관한 것이다.

작업차량으로 사용되는 대형차량의 경우 구동 목적이 다양하기 때문에 경우에 따라 매우 저속으로 구동될 필요가 있는 경우가 있다.

통상적으로 대형의 작업차량은 다양한 주행조건에서도 안정적으로 주행이 가능하도록 4륜 구동 방식으로 이루어진다.

이러한 4륜 구동 차량은 트랜스퍼케이스를 포함하고 있는데, 트랜스퍼케이스는 엔진 및 변속기를 통해 입력되는 구동력을 후륜으로 전달하는 동시에 전륜드라이브축과 조향축인 전륜 액슬을 통해 앞 바퀴로 전달하는 역할을 한다.

그런데 종래의 트랜스퍼 케이스는 다수의 기어들이 치합된 기어박스를 통해 고속 또는 저소모드만을 선택할 수 있어서 주행 상황에 따라 다양한 속도 조절이 어려운 문제점이 있었으며, 상기 트랜스퍼케이스는 동력을 4륜으로 모두 전달하도록 구성된 것으로서, 후륜으로만 주행하는 후륜구동차량을 위한 저속주행장치에 대한 개발 필요가 있었다.

공개특허공보 제10-2014-0068467호: 4륜 구동차량용 트랜스퍼 케이스

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 후륜구동의 차량이 변속기의 변속만으로 제어가 어려운 저속 주행을 해야할 때, 저속 주행이 가능하도록 엔진의 구동력을 후륜구동축으로 전달할 수 있는 후륜구동차량용 저속주행장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 후륜구동차량용 저속주행장치는 후륜구동차량에 설치되는 것으로, 차량의 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 메인구동축과, 상기 메인구동축과 후륜구동축의 동력 전달을 단속하기 위한 제1 클러치부와, 상기 메인구동축과 동력전달이 가능하도록 연결되는 제1 보조구동축과, 상기 제1 보조구동축과 메인구동축의 동력 전달을 단속하기 위한 제2 클러치부와, 상기 제1 보조구동축에 의해 구동하여 작동유를 펌핑하는 오일펌프와, 상기 오일펌프에 의해 펌핑된 작동유에 의해 구동하는 저속구동유압모터와, 상기 저속구동유압모터의 회전력에 의해 회전하며 상기 메인구동축과 연결되는 제2 보조구동축과, 상기 제2 보조구동축과 메인구동축의 동력전달을 단속하기 위한 제3 클러치부를 포함한다.

상기 메인구동축은 상기 엔진의 구동력이 입력되는 입력축과, 상기 제1 클러치부에 의해 상기 입력축과 연결되며 상기 후륜구동축에 연결되는 출력축을 포함하고, 상기 입력축과 출력축은 각각 제1 보조구동축과 제2 보조구동축에 각각 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 후륜구동차량용 저속주행장치의 다른 실시예는 후륜구동차량에 설치되는 것으로, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 메인구동축과, 상기 메인구동축과 동력 전달이 가능하도록 연결되며 후륜구동축에 구동력을 전달하기 위한 출력축과, 상기 메인구동축과 출력축이 동력 전달이 가능하도록 연결되거나 연결이 해제되도록 단속하는 제1 클러치부와, 상기 메인구동축에 의해 구동될 수 있도록 연결되며 작동유를 펌핑하는 오일펌프와, 상기 메인구동축과 상기 오일펌프의 동력 전달을 위한 연결을 단속하는 제2 클러치부와, 상기 오일펌프에서 펌핑되는 작동유에 의해 구동하는 저속구동유압모터와, 상기 저속구동유압모터에서 출력되는 구동력을 상기 출력축으로 연결하기 위한 동력인출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 후륜구동차량용 저속주행장치는 후륜구동차량에 설치되는 것으로, 엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 입력축과, 상기 입력축과 동력 전달이 가능하도록 연결되는 메인구동축과, 상기 메인구동축과 동력전달이 가능하도록 연결되며 차량의 후륜구동축과 연결되는 출력축과, 상기 출력축과 메인구동축의 동력 연결을 단속하기 위한 제1 클러치부와, 상기 메인구동축과 연결되며 작동유를 펌핑하기 위한 오일펌프와, 상기 메인구동축과 오일펌프의 동력 전달을 단속하기 위한 제2 클러치부와, 상기 오일펌프에서 펌핑되는 작동유에 의해 구동하는 저속구동유압모터와, 상기 저속구동유압모터에서 출력되는 구동력을 상기 출력축으로 연결하기 위한 동력인출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 후륜구동차량용 저속주행장치는 일반주행상태와 달리 초저속으로 주행할 필요가 있는 저속주행조건시에 엔진의 구동력을 저속으로 변환하여 후륜구동축으로 전달함으로써 저속주행의 컨트롤이 용이하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.

도 1은 보 발명의 후륜구동차량용 저속주행장치가 설치되는 작업차량의 구조도,
도 2는 도 1의 후륜구동차량용 저속주행장치의 제1 실시예의 구성을 개략적으로 표시한 개념도,
도 3은 도 2의 후륜구동차량용 저속주행장치에서 일반 주행 상태일 때의 동력 흐름을 표시한 도면,
도 4는 도 2의 후륜구동차량용 저속주행장치에서 저속주행 상태일 때의 동력 흐름을 표시한 도면,
도 5 및 도 6은 후륜구동차량용 저속주행장치의 제2 실시예의 개념도,
도 7 및 도 8은 후륜구동차량용 저속주행장치의 제3 실시예의 개념도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 후륜구동차량용 저속주행장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하면, 도 1에 도시되어 있는 것처럼 본 발명의 후륜구동차량용 저속주행장치(100)는 후륜구동 차량에 설치되는 것으로, 차량의 엔진(10)과 변속기(20)를 통해 전달되는 구동력을 후륜을 구동하기 위한 후륜구동축(30)에 전달하는데, 일반 주행모드로 엔진(10)의 구동력을 바로 후륜구동축(30)으로 전달할 수도 있고, 저속주행이 필요한 경우 유압모터로 저속주행을 위한 동력이 후륜구동축(30)에 전달되도록 할 수 있다.

이러한 후륜구동차량용 저속주행장치(100)의 제1 실시예가 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다.

본 실시예의 후륜구동차량용 저속주행장치(100)는 차량의 엔진(10)으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 메인구동축(110)과, 메인구동축(110)과 후륜구동축(30)의 동력전달을 단속하기 위한 제1 클러치부(140), 메인구동축(110)과 동력전달이 가능하도록 연결되는 제1 보조구동축(120), 저속 주행을 위한 동력을 생성하는 오일펌프(170)와 저속구동유압모터(180), 저속구동유압모터(180)와 연결되고 메인구동축(110)과 동력 전달이 가능하도록 연결되는 제2 보조구동축(130) 및 제1 보조구동축(120)과 제2 보조구동축(130)을 각각 메인구동축(110)과 연결되거나 탈락하도록 단속하는 제2 클러치부(150)와 제3 클러치부(160)를 포함한다.

상기 메인구동축(110)은 엔진(10)과 변속기(20)를 통해 전달되는 구동력이 입력되는 입력축(111)과, 상기 후륜구동축(30)과 연결되는 출력축(113)을 포함하며, 상기 제1 클러치부(140)가 상기 입력축(111)과 출력축(113)이 동력전달이 가능하도록 연결하거나 탈락하도록 단속한다.

상기 제1 보조구동축(120)은 메인구동축(110)의 입력축(111)에 형성되어 있는 제1 기어(112)와 치합되는 제3 기어(121)를 통해 동력 전달이 가능하도록 연결되는데, 상술한 바와 같이 제2 클러치에 의해 제1 보조구동축(120)과 입력축(111)의 연결 여부가 단속된다.

상기 제1 보조구동축(120)은 상기 오일펌프(170)와 연결되어 있으며, 제1 보조구동축(120)으로부터 입력되는 회전력에 의해 오일펌프(170)가 작동하여 작동유를 펌핑한다.

상기 오일펌프(170)에 의해 펌핑되는 작동유에 의해 저속구동유압모터(180)가 구동하게 되며, 저속구동유압모터(180)의 구동축에 상기 제2 보조구동축(130)이 연결되어 있어서, 저속구동유압모터(180)에 의해 제2 보조구동축(130)이 회전하게 된다.

이때, 상기 저속구동유압모터(180)의 회전속도는 상기 엔진(10)과 변속기(20)를 거쳐 입력축(111)에 구동력이 입력되어 회전하는 회전속도보다 현저하게 낮아 제2 보조구동축(130)이 입력축(111)이나 제1 보조구동축(120)에 비해 상대적으로 느린 속도로 회전하게 된다.

상기 제2 보조구동축(130)은 제2 보조구동축(130)에 형성된 제4 기어(131)와 출력축(113)에 형성된 제2 기어(114)의 치합에 의해 출력축(113)과 동력 전달이 가능하도록 결합될 수 있는데, 이러한 제2 기어(114)와 제4 기업의 치합을 통한 동력전달의 단속은 제3 클러치부(160)에 의해 이루어지게 된다.

이와 같은 형태로 구성된 본 실시예의 후륜구동차량용 저속주행장치(100)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시되어 있는 것처럼 일반 주행모드일 경우에는 엔진(10)과 변속기(20)를 거쳐 입력축(111)으로 들어온 구동력은 출력축(113)과 입력축(111)이 제1 클러치부(140)에 의해 연결되어 있기 때문에 바로 출력축(113)으로 전달되고, 이 구동력이 후륜구동축(30)으로 전달되어 후륜을 구동하게 된다.

이때, 제2 클러치부(150)와 제3 클러치부(160)는 상기 입력축(111)과 제1 보조구동축(120) 및 출력축(113)과 제2 보조구동축(130)이 상호 동력 전달이 가능하도록 연결되지 않도록 작동한다.

저속주행모드로 전환될 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 클러치부(140)에서 입력축(111)과 출력축(113)의 연결을 해제한다. 그리고 제2 클러치부(150)와 제3 클러치부(160)는 각각 입력축(111)과 제1 보조구동축(120) 및 출력축(113)과 제2 보조구동축(130)을 연결하여 동력 전달이 가능하게 한다.

이렇게 동력 전달 방향이 전환되면 입력축(111)으로 입력된 구동력은 제1 보조구동축(120)을 통해 오일펌프(170)를 구동하게 되며, 상기 오일펌프(170)에 의해 펌핑된 작동유가 상기 저속구동유압모터(180)를 구동시킨다. 그리고 저속구동유압모터(180)의 회전력이 제2 보조구동축(130)과 출력축(113)을 통해 후륜구동축(30)으로 전달되어 저속으로 차량이 주행할 수 있다. 이렇게 저속구동유압모터(180)의 회전력을 통해 후륜구동축(30)에 회전력을 전달하면 변속기(20)로는 제어하기 어려운 초저속 주행 제어가 용이하게 된다.

필요에 따라서는 상기 제1 클러치부(140)와 제2 클러치부(150)만 연결되도록 할 수도 있는데, 상기 제1 클러치부(140)가 연결되어 있어서 메인구동축(110)의 입력축(111)을 통해 입력된 구동력은 출력축(113)을 통해 후륜구동축(30)으로 직접 전달된다. 이와 동시에 제1 보조구동축(120)이 회전하면서 오일펌프(170)를 작동시킬 수 있고, 펌핑된 작동유가 작업차량에 설치되어 있는 작업장치들의 구동을 위한 동력원으로 사용될 수도 있다. 이 경우 상기 오일펌프(170)와 저속구동유압모터(180) 사이에 작동유의 공급을 단속하기 위한 제어밸브가 더 구비될 수도 있다.

도 5 및 도 6에는 후륜구동차량용 저속주행장치(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 후륜구동차량용 저속주행장치(200)는 메인구동축(210)과 출력축(220), 메인구동축(210)에 설치되는 제1 클러치부(230)와 제2 클러치부(240) 및 메인구동축(210)으로부터 동력을 전달받아 작동하는 오일펌프(250)와, 저속구동유압모터(260)를 포함한다.

본 실시예의 메인구동축(210)에는 입력기어(211)가 형성되어 있고, 상기 출력축(220)은 메인구동축(210)과 분리되어 있는 상태이며 상기 입력기어(211)와 치합되는 출력기어(221)가 마련되어 있어서 메인구동축(210)으로부터 동력 전달이 가능하도록 연결될 수 있다.

상기 제1 클러치부(230)는 입력기어(211)와 출력기어(221)를 통한 동력전달을 단속하는 것으로, 제1 클러치부(230)에 의해 메인구동축(210)으로 입력된 엔진(10)의 구동력이 입력기어(211)와 출력기어(221)를 통해 출력축(220)으로 전달되어 후륜구동축(30)을 구동할 수 있다.

저속주행모드인 경우에는 도 6에 도시되어 있는 것처럼 제1 클러치부(230)가 입력기어(211)와 출력기어(221)의 연결을 해제하여 메인구동축(210)의 회전력이 출력축(220)으로 바로 전달되지 않도록 한다. 그리고 제2 클러치부(240)가 메인구동축(210)과 오일펌프(250)를 연결하여 오일펌프(250)를 구동하여 작동유를 펌핑한다.

작동유는 저속구동유압모터(260)로 공급되며, 저속구동유압모터(260)에서 발생한 구동력이 동력인출부(270)를 통해 출력축(220)으로 전달된다.

도 7 및 도 8에 도시된 후륜구동차량용 저속주행장치(300)의 제3 실시예는 엔진(10)의 구동력을 전달받는 입력축(310)과 메인구동축(320), 출력축(330), 메인구동축(320)과 연결되는 오일펌프(360)와 저속구동유압모터(370), 후륜구동축(30)과 연결되는 출력축(330)을 포함한다.

상기 입력축(310)에는 입력구동기어(311)가 마련되어 있으며, 엔진(10)과 변속기(20)를 통해 출력되는 구동력은 입력축(310)으로 상시전달된다.

상기 메인구동축(320)에는 입력축(310)의 입력구동기어(311)와 연결되는 입력피동기어(321)가 형성되어 있어서 입력축(310)으로부터 구동력이 전달된다. 그리고 메인구동축(320)에는 출력축(330)에 형성되어 있는 출력피동기어(331)와 치합되는 출력구동기어(322)가 형성되어 있다.

출력축(330)은 상술한 것처럼 메인구동축(320)의 출력구동기어(322)와 치합되는 출력피동기어(331)가 마련되어 있으며, 제1 클러치부(340)에 의해 상기 출력축(330)과 메인구동축(320) 사이의 동력 전달이 단속된다.

상기 출력축(330)에는 또한 저속출력기어(332)가 마련되어 있다.

상기 오일펌프(360)는 작동유를 펌핑할 수 있도록 마련된 것이며, 제2 클러치부(350)를 통해서 메인구동축(320)과 오일펌프(360) 사이의 동력 전달을 위한 연결이 단속된다. 메인구동축(320)과 오일펌프(360)가 연결되면, 오일펌프(360)에서 작동유를 펌핑하고, 작동유에 의해 저속구동유압모터(370)가 작동하여 저속으로 구동하는 동력을 생성한다.

저속구동유압모터(370)에서 생성된 동력은 동력인출부(380)를 통해 출력축(330)의 저속출력기어(332)로 전달되며, 이 동력이 후륜구동축(30)으로 연결되어 후륜을 구동하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 후륜구동차량용 저속주행장치(300)는 엔진(10)으로부터 입력되는 구동력이 일반 주행모드일 때에는 바로 후륜구동축(30)으로 전달되어 주행을 하지만 저속 주행모드일 경우에는 오일펌프(360)를 작동시켜 저속구동유압모터(370)를 통해 저속회전력을 생성하여 후륜구동축(30)으로 전달하도록 함으로써 저속에서도 컨트롤이 용이하다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10: 엔진 20: 변속기
30: 후륜구동축
100: 후륜구동차량용 저속주행장치
110: 메인구동축 111: 입력축
112: 제1 기어 113: 출력축
114: 제2 기어 120: 제1 보조구동축
121: 제3 기어 130: 제2 보조구동축
131: 제4 기어 140: 제1 클러치부
150: 제2 클러치부 160: 제3 클러치부
170: 오일펌프 180: 저속구동유압모터
200: 후륜구동차량용 저속주행장치
210: 메인구동축 211: 입력기어
220: 출력축 221: 출력기어
230: 제1 클러치부 240: 제2 클러치부
250: 오일펌프 260: 저속구동유압모터
270: 동력인출부
300: 후륜구동차량용 저속주행장치
310: 입력축 311: 입력구동기어
320: 메인구동축 321: 입력피동기어
322: 출력구동기어 330: 출력축
331: 출력피동기어 332: 저속출력기어
340: 제1 클러치부 350: 제2 클러치부
360: 오일펌프 370: 저속구동유압모터
380: 동력인출부

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 후륜구동차량에 설치되는 것으로,
   엔진의 구동력을 전달받아 회전하는 입력축과;
   상기 입력축과 동력 전달이 가능하도록 연결되는 메인구동축과;
   상기 메인구동축과 동력전달이 가능하도록 연결되며 차량의 후륜구동축과 연결되는 출력축과;
   상기 출력축과 메인구동축의 동력 연결을 단속하기 위한 제1 클러치부와;
   상기 메인구동축과 연결되며 작동유를 펌핑하기 위한 오일펌프와;
   상기 메인구동축과 오일펌프의 동력 전달을 단속하기 위한 제2 클러치부와;
   상기 오일펌프에서 펌핑되는 작동유에 의해 구동하는 저속구동유압모터와;
   상기 저속구동유압모터에서 출력되는 구동력을 상기 출력축으로 연결하기 위한 동력인출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜구동차량용 저속주행장치.
   

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