KR20150015313A - 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템 - Google Patents

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이규원
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현대위아 주식회사
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Abstract

본 발명은 특히 차량이 일정한 속도로 주행 중인 상태에서도 변속 충격 없이 고속 모드에서 저속 모드로 변속시킬 수 있는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 썬 기어, 피니언 기어, 링 기어 및 캐리어로 이루어진 유성 기어 조립체, 쉬프트 슬리브 그리고 유압 회로 및 유압 회로에 연결되고 유압 공급원으로부터 유압을 받는 유압 실린더로 이루어진 유압 시스템를 포함한다. 특히, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 하우징에 장착되며, 유압 공급원으로부터 유압을 받는 클러치 피스톤을 포함하는 클러치 피스톤 장치를 더 포함하여, 유압 실린더의 작동 로드는 쉬프트 슬리브에 연결되어 쉬프트 슬리브를 이동시키고 클러치 피스톤 장치의 클러치 피스톤은 유성 기어 조립체의 링 기어와 연결되어 유압이 공급된 클러치 피스톤의 작동에 따라 링 기어는 회전하지 않는다.

Description

트랜스퍼 케이스의 변속 시스템{Transfer case}
본 발명은 트랜스퍼 케이스에 관한 것으로서, 특히 차량이 일정한 속도로 주행 중인 상태에서도 변속 충격 없이 고속 모드에서 저속 모드로 변속시킬 수 있는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템에 관한 것이다. .
일반적으로 차량은 엔진에서 발생한 동력을 구동 차륜으로 전달하기 위한 동력 전달 장치를 구비하며, 4WD(4 Wheel Drive) 차량은 이 동력을 전륜과 후륜에 모두 전달하여 모든 차륜을 구동한다.
4WD 차량은 젖은 빗길이나 눈길 또는 빙판길을 주행하는 동안 차량의 안정성과, 자갈 도로나 불규칙도로와 같은 오프 로드에서 차량의 주행성능을 높여준다.
트랜스퍼 케이스(Transfer Case)는 4WD 차량에 장착된 일종의 보조 변속기 장치로써 변속기의 후방에 설치되어 전륜과 후륜으로 전달되는 동력을 분배한다.
4WD 차량에 탑재되는 전자 제어 트랜스퍼 케이스는 구동 모드가 오토 모드와 로우 모드로 구성되어 변속기에서 전달되는 동력을 감속하여 도로의 상황에 맞는 적절한 구동력을 제공하도록 속도를 변환시킨다. 즉, 차량이 일반 도로를 주행할 때에는 큰 구동력을 필요로 하지 않기 때문에 오토 모드 상태로 주행하고, 험한 도로 및 구배(句配) 도로에서는 큰 구동력을 필요로 하기 때문에 로우 모드 상태로 주행을 하게 된다.
도 1은 트랜스퍼 케이스를 구비한 일반적인 4륜 구동 차량의 동력 전달 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
후륜 구동 차량의 경우, 엔진(1)의 구동력은 트랜스미션(2), 후륜 구동 샤프트(3) 그리고 뒷 차축 조립체(5)를 통하여 후륜(R)으로 전달된다. 4륜 또는 전륜(全輪) 시스템을 설정하기 위하여, 트랜스퍼 케이스(100)는 트랜스미션(2)과 후륜 구동 샤프트(3) 사이에 설치된다. 또한, 트랜스퍼 케이스(100)는 구동력을 앞 차축 조립체(4)를 통하여 전륜(F)으로 분배한다.
트랜스퍼 케이스(100)는 모드 전환 시스템(110)과 변속 시스템(120)을 포함한다. 트랜스퍼 케이스(100)의 모드 전환 시스템(110)은 2륜 구동 모드와 4륜 구동 모드 사이의 변화를 제공하며, 변속 시스템(120)은 고속 모드(high range mode)와 저속 모드(low range mode) 사이의 변화를 제공한다.
고속 모드는, 비포장 도로 또는 노면 상태가 좋지 않은 도로에서 후륜으로 각각 전달되는 50%씩의 과도한 동력 전달로 인한 슬립, 타이어 손상을 방지하기 위하여 전륜 및 후륜마다 25%씩의 균등한 동력 배분으로 접지력을 높여 안정된 주행을 위해 선택되어지는 구동 모드이다. 일상적인 운행에서는 눈이나 비로 인한 노면 조건이 양호하지 상황에서도 효율성 높은 구동 성능을 발휘한다(평균 기어비 1: 1).
저속 모드는 최대의 견인력과 강한 주행성을 필요로 할 때 선택되는 모드이다. 급경사 도로를 오르기 위해서 또는 차량을 견인할 때 강한 구동성을 보여주고 특히 악조건의 험한 비포장 도로(진흙길, 크레바스, 측사면로, 급경사 지형)에서의 탁월한 탈출 성능을 갖는다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 트랜스퍼 케이스의 일반적인 변속 시스템의 단면도로서, 도 2a는 고속 주행 상태를, 그리고 도 2b는 저속 주행 상태를 각각 도시한다.
변속 시스템은 (변속기의 출력축에 연결된) 입력축(10)에 장착된 유성 기어 조립체를 포함하며, 이 유성 기어 조립체는 썬 기어(30), 피니언 기어(40), 링기어(50) 그리고 캐리어(41)를 포함한다.
일반적인 변속 시스템(120)에서, 링기어(50)는 하우징(도시되지 않음)에 고정되며, 썬 기어(30)와 피니언 기어(40)는 링어(50) 내에서 회전한다.
변속 시스템(120)은 유압 시스템(도 2a 및 도 2b에는 도시되지 않음)에 연결된 쉬프트 슬리브(60)를 더 포함하며, 이 쉬프트 슬리브(60)는 입력축(10) 주변에 배치된다.
이와 같이 구성된 일반적인 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템에서의 변속 과정을 각 도면을 통하여 간단하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 도시된 상태에서의 동력 전달 경로를 도시한 도면으로서, 도 3a 및 도 3b에는 도 2a 및 도 2b에 도시된 쉬프트 슬리브(60)를 이동시키는 유압 시스템이 도시되어 있다.
한편, 도 3a 및 도 3b에서의 화살표는 동력 전달 경로를 도시하며, 점선으로 표시된 구성 요소는 정지 상태를, 실선으로 표시된 구성 요소는 회전 상태를 각각 나타낸다.
유압 시스템은 유압 회로(도시되지 않음) 및 유압 회로에 연결되며 유압 공급원으로부터 유압을 받는 유압 실린더(90)를 포함한다. 유압 실린더(90)의 작동 로드(91)는 쉬프트 슬리브(60)에 연결되며, 따라서 쉬프트 슬리브(60)는 유압 실린더(90)에 의하여 입력축(10)을 따라 이동할 수 있다.
고속 모드인 경우, 입력축(10) 주변에 배치된 쉬프트 슬리브(60)는 유성 기어 조립체의 선기어(30)와 캐리어(41)와 연결되고, 링 기어(50)는 자유롭게 회전 가능한 상태가 된다. 따라서, 입력축(10)의 회전 속도, 즉 선 기어(30)의 회전 속도와 출력 속도, 즉, 캐리어(41)의 회전 속도 및 출력축(20)의 회전 속도는 동일하게 된다 (도 2a 및 도 3a 상태).
고속 모드에서 운전자가 저속 모드로 변속할 때, 유압 시스템이 작동하며, 시프트 슬리브(60)는 유압 실린더(90)에 의해 왼쪽(도면 기준으로서, 출력축(20)의 반대 방향)으로 이동한다.
따라서, 항상 고정된 상태의 리액션 링(70)과 링 기어(50)는 시스프 슬리브(60)를 통하여 연결되며, 따라서 링 기어(50)는 회전하지 않는다. 그 결과, 출력 속도(캐리어(41)의 회전 속도)는 감속되어 전달 토크는 감속비만큼 증가된 상태로 출력축(20)에 전달된다 (도 2b 및 도 3b 상태).
위의 도면에 도시된 바와 같이, 그리고 위에서 설명된 바와 같이, 일반적인 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 기어 싱크로나이저 기능을 갖고 있지 않으며, 단지 시스프 슬리브(60)를 통한 기어의 맞물림을 통하여 변속이 이루어진다. 따라서, 차량의 정지 상태 또는 저속 주행 상태에서만 고속 모드에서 저속 모드로의 변속이 이루어질 수 있다.
도 6a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 변속 단계에서의 회전수 변화를 도시한 그래프로서, 차량의 일정한 주행 속도에서 고속 모드에서 저속 모드로 변속을 하면 변속 충격이 발생됨을 도시하고 있다. 이러한 변속 충격은 유성 기어 조립체를 구성하는 각 기어의 파손을 수반한다.
본 발명은 일반적인 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템이 갖고 있는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 차량이 일정한 속도로 주행 중인 상태에서도 변속 충격 없이 고속 모드에서 저속 모드로 변속시킬 수 있는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 썬 기어, 피니언 기어, 링 기어 및 캐리어로 이루어진 유성 기어 조립체, 쉬프트 슬리브 그리고 유압 회로 및 유압 회로에 연결되고 유압 공급원으로부터 유압을 받는 유압 실린더로 이루어진 유압 시스템를 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 하우징에 장착되며, 유압 공급원으로부터 유압을 받는 클러치 피스톤을 포함하는 클러치 피스톤 장치를 더 포함하여, 유압 실린더의 작동 로드는 쉬프트 슬리브에 연결되어 쉬프트 슬리브를 이동시키고 클러치 피스톤 장치의 클러치 피스톤은 유성 기어 조립체의 링 기어와 연결되어 유압이 공급된 클러치 피스톤의 작동에 따라 링 기어는 회전하지 않는다.
여기서, 유압 공급원과 유압 실린더는 제 1 유압 공급 파이프를 통하여 연결되고, 클러치 피스톤은 제 1 유압 공급 파이프에서 분기된 제 2 유압 공급 파이프를 통하여 유압 공급원과 연결될 수 있다.
위와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 차량이 일정한 속도로 주행 중인 상태에서도 변속 충격 없이 고속 모드에서 저속 모드로 변속시킬 수 있다.
도 1은 트랜스퍼 케이스를 구비한 일반적인 4륜 구동 차량의 일반적인 동력 전달 장치(driveline)의 개략적인 도면.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 트랜스퍼 케이스의 일반적인 변속 시스템의 단면도로서, 도 2a는 고속 주행 상태를, 그리고 도 2b는 저속 주행 상태를 각각 도시함.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 도시된 상태에서의 동력 전달 경로를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 도 3a 및 도 3b의 대응 도면으로서, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 동력 전달 경로를 도시한 도면으로서, 도 4는 고속 주행 상태를, 그리고 도 5는 저속 주행 상태를 각각 도시한다.
도 6a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 변속 단계에서의 회전수 변화를 나타낸 그래프.
도 6b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 변속 단계에서의 회전수 변화를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 구성 및 및 기능을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 전체적으로 도 2a 및 도 3a에 도시된 일반적인 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 구성과 동일하다.
즉, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 (변속기의 출력축에 연결된) 입력축에 장착된 유성 기어 조립체를 포함하며, 이 유성 기어 조립체는 썬 기어, 피니언 기어, 링기어 그리고 캐리어를 포함한다.
유성 기어 조립체의 링기어는 하우징에 고정되며, 썬 기어와 피니언 기어는 링어 내에서 회전한다. 변속 시스템은 유압 시스템에 연결된 쉬프트 슬리브를 더 포함하며, 이 쉬프트 슬리브는 입력축 주변에 배치된다.
이와 같은 구조의 유성 기어 조립체와 변속 시스템의 구조는 도 2a 및 도 3a에 도시된 구조와 동일하며, 따라서 이를 도시한 도면 및 이에 대한 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5는 도 3a 및 도 3b의 대응 도면으로서, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 동력 전달 경로를 도시한 도면으로서, 도 4는 고속 주행 상태를, 그리고 도 5는 저속 주행 상태를 각각 도시한다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 편의상 도 3a 및 도 3b에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호를 부여한다. 또한, 도 4 및 도 5에서의 화살표는 동력 전달 경로를 도시하며, 점선으로 표시된 구성 요소는 정지 상태를, 실선으로 표시된 구성 요소는 회전 상태를 각각 나타낸다.
이하에서는, 도 2a 및 도 3a에 도시된 변속 시스템의 구조와 다른 구조에 대해서만 설명한다.
본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템은 썬 기어(30), 피니언 기어(40), 캐리어(41) 및 링 기어(50)를 포함하는 유성 기어 조립체 및 쉬프트 슬리브(60) 이외에 클러치 피스톤 장치(300)를 더 포함한다.
한편, 트랜스퍼 케이스의 주변에 배치된 유압 시스템은 유압 회로(도시되지 않음) 및 유압 회로에 연결되며 유압 공급원(400)으로부터 유압을 받는 유압 실린더(200)를 포함한다. 유압 실린더(200)의 작동 로드(201)는 쉬프트 슬리브(60)에 연결되며, 따라서 쉬프트 슬리브(60)는 유압 실린더(200)에 의하여 입력축(10)을 따라 이동할 수 있다.
위에서 설명한 클러치 피스톤 장치(300)는 트랜스퍼 케이스의 하우징(도시되되지 않음)에 장착되며, 클러치 피스톤(310)을 포함한다. 이 클러치 피스톤(310)은 유압 시스템의 유압 공급원(400)과 연결된다. 즉, 유압 공급원(400)과 유압 실린더(200)를 연결하는 제 1 유압 공급 파이프(210)에서 분기된 제 2 유압 공급 파이프(220)가 클러치 피스톤 장치(300)의 클러치 피스톤(310)에 연결되어 있다.
한편, 클러치 피스톤 장치(300)의 클러치 피스톤(310)은 유성 기어 조립체의 링 기어(50)와 연결되어 있으며, 따라서 유압이 공급된 클러치 피스톤(310)의 작동에 따라 링 기어(50)는 회전하지 않는다.
이와 같은 구조의 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템에서의 고속 모드에서는 쉬프트 슬리브(60)가 유성 기어 조립체의 썬 기어(30) 및 캐리어(41)와 연결되고, 링 기어(50)는 자유롭게 회전하는 상태를 유지한다. 따라서 입력 속도(썬 기어(20)의 회전 속도)와 출력 속도(캐리어(41) 및 출력축(20) 회전 속도)가 동일하게 된다 (도 4의 상태).
이와 같은 고속 모드에서 운전자가 저속 모드로 변속을 수행하기 위하여 레버를 조작하면, 유압 공급원(400)으로부터 (쉬프트 슬리브(60)를 작동시키는) 유압 실린더(200)에 유압이 공급된다. 유압 실린더(200)의 작동 로드(201)에 의하여 쉬프트 슬리브(60)는 왼쪽(도면 기준으로서, 유성 기어 조립체의 반대 방향)으로 이동하며, 따라서 쉬프트 슬리브(60)와 유성 기어 조립체와의 물림 상태가 해제된 후 종단 위치까지 이동한다.
이후, 유압 공급원(400)으로부터 유압은 제 2 유압 공급 파이프(220)를 통하여 클러치 피스톤 장치(300)의 클러치 피스톤(310)으로 공급되며, 클러치 피스톤(310)은 유압에 의해 클러치 밀착하여 유성 기어 조립체의 링 기어(50)를 고정시킨다 (도 5의 상태).
결과적으로, 유성 기어 조립체의 링 기어(50)가 회전하기 않음으로서 저속 모드 조건에 맞는 감속비가 발생한다.
도 6b는 도 4a 및 도 4b에 도시된 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 변속 단계에서의 회전수 변화를 나타낸 그래프이다.
일반적인 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템의 변속 단계에서의 회전수 변화를 나타낸 도 6a와 비교하여, 본 발명에 따른 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템에서는 차량이 일정한 속도로 주행하는 동안에 변속 충격 없이 고속 모드에서 저속 모드로 변속됨을 알 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예는 여러 가지 실시 가능한 예들 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함 물론, 균등한 다른 실시예의 구현이 가능하다.

Claims (2)

  1. 썬 기어, 피니언 기어, 링 기어 그리고 캐리어로 이루어진 유성 기어 조립체 및 쉬프트 슬리브를 포함하는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템에 있어서,
    유압 회로 및 유압 회로에 연결되고 유압 공급원으로부터 유압을 받는 유압 실린더로 이루어진 유압 시스템; 및
    트랜스퍼 케이스의 하우징에 장착되며, 유압 공급원으로부터 유압을 받는 클러치 피스톤을 포함하는 클러치 피스톤 장치를 더 포함하여,
    유압 실린더의 작동 로드는 쉬프트 슬리브에 연결되어 쉬프트 슬리브를 이동시키고,
    클러치 피스톤 장치의 클러치 피스톤은 유성 기어 조립체의 링 기어와 연결되어 유압이 공급된 클러치 피스톤의 작동에 따라 링 기어는 회전하지 않는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 유압 공급원과 유압 실린더는 제 1 유압 공급 파이프를 통하여 연결되고, 클러치 피스톤은 제 1 유압 공급 파이프에서 분기된 제 2 유압 공급 파이프를 통하여 유압 공급원과 연결된 것을 특징으로 하는 트랜스퍼 케이스의 변속 시스템.

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019090700A1 (zh) * 2017-11-10 2019-05-16 盐城普兹机械有限公司 一种动态离合分动箱

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2370285B1 (de) * 2008-12-01 2015-01-21 Getrag Getriebe Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH & Cie. KG Hybrid-antriebseinheit und verfahren zu deren betrieb

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180033068A (ko) * 2016-09-23 2018-04-02 도요타 지도샤（주） 4륜 구동 차량을 위한 제어 장치, 및 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법
US10293688B2 (en) 2016-09-23 2019-05-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for four-wheel-drive vehicle and control method for four-wheel-drive vehicle

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