실렉터 케이블
변속레버
변속 케이블
변속 조작기구
긴 구동축과 유니버셜 조인트, 슬립 조인트로 구성되어 있으며,
축의 각도와 거리 를 조절하여 한 축에서 다른 축으로 토크를 전달한다.
전 엔진 후륜 구동 (FㆍR 형)
구동축
유니버설 조인트 슬립조인트 변속기
차동기
차축
구동 라인 (drive line)
자동차에는 엔진과 트랜스 액슬의 조합이 가로로 설치 되어있다.
짧은 구동 축(하프 샤프트)가 앞 바퀴를 연결한다.
전엔진 전륜구동 (FㆍF형)
트랜 스액슬
구동축
(하프샤프트)
등속조인트 등속조인트
스핀들
구동 라인 (drive line)
구동축의 작동
O 엔진과 변속기는 차체나 프레임에 설치되어 있어 움직일 수 없으나 후 차축은 위 아래로 움직여 자동차가 정상적으로 주행할 때 구동 라인의 각도와 길이가 변한다.
O 구동 라인에는 슬립 조인트와 유니버설 조인트가 있어 각도와 길이를 변화시킬 수 있다.
구동축의 각도를 변화 시킨다 구동라인의 길이를 변화시킨다 유니버설 조인트
슬립 조인트
변속기 구동축
차축과 바퀴 길이의 감소
각도의 증가
축과 조인트
조인트의 종류
카던 (cardan) 유니버설 조인트 (universal joint)
O 유니버설 조인트는 각도가 변하며 회전하는 두 축의 구동 토크를 전달한다.
O 한 요크는 구동 축에, 다른 요크는 피동 축에 연결되어, 4개의 팔이 있는 스파이더는 요크 안쪽의 니들 베어링과 결합되어 있다.
요크(yoke)
스파이더 (spider) 구동축
피동축 요크(yoke)
스파이더 축 요크 부싱
O 입력축이 일정한 각속도로 회전하면 출력축의 각속도는 입력축의 회전각의 함수로 변화 O 일정한 입력축 회전각속도에 대해서 출력축 회전각속도 1회전 사이에 최대 및 최소의
변동을 반복한다 .
각도 변화에 대한 회전수 변화
카던 유니버설 조인트
슬립 조인트 (slip joint)
축의 바깥 스플라인과 중공 축의 안쪽 스플라인으로 구성되어 있어, 조인트가 연결되면 스플라인이 앞 뒤로 움직이면서 구동 축의 길이를 변화 시키며 축이 회전한다
바깥 스플라인
안쪽 스플라인
요크
스파이더
구동축
등속 조인트 (constant velocity joint)
완전한 등속성을 가지는 유니버설 조인트 를 얻기 위해서는 토크를 전달하는 전달점 이 항상 입출력 양 축이 이루는 각 θ의 2등 분선상에 오면 된다
Weiss - Bendix 형 등속조인트
토크 전달용으로 강구4개를 사용하고 위치 결정용으로 중심에 강구1개 사용하며, 토크 전달용의 볼은 안내 홈에 의해 항상 그 중심 이 축의 교차각이 2등분선상에 오도록 유지 하도록 한 것이다
입력축
출력축
등속 조건
축각
전륜 구동차축과 같이 30˚ ~ 35˚ 나 되는 축각을 필요로 하는 경우에 등속 조인트를 사 용
슬라이딩 조인트이며 바퀴가 위아래로 움직일 때 효과적으로 각 축의 길이를 변화시킨다.
바깥의 CV 조인트 고정되어 구동 각의 변화를 가능하게 한다.
안쪽의 CV 조인트
하프 샤프트
하프 샤프트의 표준 높이
하프 샤프트의 각도와 길이의 변화 바깥 CV
조인트
안쪽 CV 조인트
등속 조인트 (constant velocity joint)
조인트의 구조
쉐파(rzeppa) 등속 조인트
O 이 조인트는 40도의 각도에서도 등속도로 축을 회전시킨다.
O 구조는 안쪽과 바깥 레이스 사이에서 도는 6개의 강철 볼이 있고, 케이지는 이 볼들을 제 위치에 자리잡게 해 준다.
O 토크는 안쪽 레이스에서 볼로, 볼에서 바깥 레이스로 전달된다.
구동축 피동축 안쪽 케이지
레이스
바깥쪽 레이스 볼
볼(ball)
안쪽레이스 (inner race)
케이지 (cage)
바깥쪽 레이스 (outer Race)
스핀들 (spindle)
등속 조인트 (constant velocity joint)
더블 오프셋(double offset)등속 조인트
구조는 안쪽과 바깥 레이스 사이에서 도는 6개의 강철 볼이 있고, 케이지 는 이 볼들을 제 위치에 자리잡게 해주며.바깥 레이스와 홈은 길다.
차축이 위 아래로 움직일 때, 볼과 안쪽 레이스는 그루브 안에서 앞 뒤로 움직이며 하프 샤프트의 유효 길이를 변화시킨다.
바깥쪽 레이스
구동축
볼 케이지
스플라인 그루브
볼 리테이너
등속 조인트 (constant velocity joint)
플랜징 트리포드(plunging tripoid)등속 조인트
O 세 개의 볼이 있어서 스파이더의 트러니언에 세 개의 세 볼이 니들베어링 으로 연결된다.
O 하우징에는 볼이 앞뒤로 움직이게 하는 세 개의 홈이 있다.
O 토크는 하우징에서 볼과 스파이더를 통하여 하프샤프트로 전달된다.
O 차축이 상하로 움직이면 볼들은 홈 안에서 앞뒤로 움직여 하프 샤프트의 길이를 변화시킨다.
구동축 피동축 스파이더
볼 트러니언
니들베어링
하우징
하우징
그루브
피동축
등속 조인트 (constant velocity joint)
차동기(Differential)의 필요성
차동기는 감속기어에 의해 증가된 토크를 좌우 구동축에 전달하는 기어이며 선회 시에 노면의 저항에 의하여 좌우 회전 속도를 다르게 하여 원활하게 선회할 수 있게 한다.
후륜 구동 차동장치의 작동
자동차가 오른쪽으로 90도로 방향을 전환할 때
안쪽 바퀴는 반경 6.1m인 거리인 9.5m을 가게 되고
바깥쪽 바퀴는반경 7.5m인 거리 12m를 가게 된다.
차동 기어는 두 바퀴가 다른 거리를 움직이게 해준다.
차동 장치(Differential)
차동 장치의 구조
피니언 기어 링
기어
사이드 기어
피니언 기어 구동축
(drive shaft)
차축 (axle shaft)
종 감속기어 차동기
차축 (axle
shaft)
구동축
(drive shaft) 링 기어(ring
gear)
사이드 기어 (side gear) 피니언 기어
(pinion gear)
차동기에서 동력 전달 방향이 직각으로 바뀌어 좌우의 구동축에 전달된다.
종 감속기어는 프로펠러 축에서 전해진 동력을 감속하여 토크를 최종적으로 증가하는 기어이다.
링 기어와 구동 피니언기어로 구성되어 있고 링 기어는 차동 케이스 에 .고정되어 있다.
종 감속기어(final drive gear)와 차동기의 작동
차동기 캐이스,차동 사이드 기어와 차동 피니언 기어로 구성되어 있다.
종 감속기어
차동기
링 기어
구동 피니언 기어
차동 사이드 기어
차동 피니언 기어 차동기 캐이스
차동 장치(Differential)
링 기어 (ring gear)
구동 피니언 기어 (drive pinion,)
차동사이드 기어
차동 피니언 기어 차동기 캐이스
차동 기어
사이드 기어 차축
차동기어축
차동 장치(Differential)의 구조
차동기에 의한 선회
자동차가 직선 주행을 하면
양 바퀴가 같은 마찰저항을 갖는다.
링 기어의 회전에 의해 차동기 케이스 내의 차동 피니언 기어는 작동하지 않는다.
링기어, 차동 기어 케이스, 차동 피니언 기어와 사이드 기어 모두가 한 개의 부품처럼 회전한다.
양쪽 사이드 기어의 회전 수 는 같고 양측 바퀴의 회전수도 동일하다.
자동차가 곡선 주행을 하면
회전 시 안쪽 바퀴의 저항은 커지고 바깥 바퀴보다 짧은 거리를 가게 된다.
피니언 기어는 피니언 축을 회전시켜서 안쪽 바퀴의 사이드 기어에 느린 속도로
돌게 만든다.
바깥 바퀴의 회전은 감소하고
그런 만큼 오른쪽 바퀴의 회전은 증가하여 차동 작용이 행해지게 된다.
차동기에 의한 선회
슬립 제한 차동장치의 케이스 내부에는 클러치가 있다.
바퀴가 헛돌게 되면 클러치의 작용에 의해 마찰 토크를 발생하여 차동 기어의 작동을 제한하고 양쪽 차축이 같은 속도로 돌게 한다.
슬립 제한 차동장치
한 쪽 바퀴만 슬립하여 회전하고 다른 쪽 바퀴는 전혀 회전하지 않아 빠져 나오지 못한다
한쪽 바퀴가 진흙탕 속에 빠지면 ?
방법은?
다판 클러치 차동
사이드기어
차동
피니언기어
차동기 스프링 케이스
차동기 케이스 (differential Case)
다판 클러치 (multiple disk Clutch)
스프링 (preload Spring)
차동
피니언기어 (differential
pinion gear) 차동
사이드기어 (differential
side gear)
피니언 기어축 (pinion Shaft)
링 기어 (ring gear)