구 동 장 치 드라이브 라인(Drive line)종류 및 역할 추진축(Propeller Shaft)

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1 구 동 장 치 드라이브 라인(Drive line)종류 및 역할 추진축(Propeller Shaft)
변속기에 나온 구동력을 종감속 기어까지 각의 변화와 길이의 변화를 주어 구동력을 전달 FR방식과 4DW방식에 사용 등속축(Constant Velocity Shaft) 종감속 기어에 나온 구동력을 구동바퀴까지 각의 변화와 길이의 변화를 주어 구동력을 전달 FF방식. RR방식. 4DW방식에 사용

2 추진축(propeller shaft)

3 추진축의 위험 회전수 휠링의 진동과 축계 고유진동과의 공명이 발생하면 추진축은 파괴되므로 평상시의 회전속도에서는 공명진동이 일어나지 않아야 한다. 공명현상이 일어나는 회전속도를 위험 회전수라 한다. 공명 : 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상.

4 등속축(Constant Velocity Shaft)

5 구 동 장 치 자재이음의 종류 부등속 자재이음 등속 자재이음
구동축과 수동축의 속도차에 따라 부등속 자재이음과 등속 자재이음으로 구별된다. 부등속 자재이음 슬립이음(slip joint) 십자형 자재이음(cross and roller type or hook joint) 플랙시블 조인트(flexible joint) 등속 자재이음 현재 FF방식 자동차의 동력전달장치에서 등속 자재이음(constant velocity ratio universal joint : CV 자재이음)을 많이 사용하고 있다.

6 슬립이음(slip joint) 추진축 중간에 스플라인(spline) 형태로 장착되어 있으며 뒷차축이 상하운동을 함에 따라 추친축은 길이가 변함으로 추진축의 길이변화에 대응하도록 한다.

7 십자형 자재이음(hook joint) 십자형 자재이음은 2개의 요크를 니들롤러 베어링과 십자 축으로 연결하는 방식
구동 축이 등속도 회전을 하여도 피동축은 90°마다 변동하므로 자재 이음을 한쪽만 연결하면 1회전마다 2회의 감속과 2회의 가속이 발생되어 진동이 발생된다. 설치 각: 12~18도 이하 설치갯수 : 추진축 앞뒤에 2개 설치, 회전 속도의 변화를 상쇄(P106 그림4-11)

8 십자형 자재이음의 회전속도 변동

9 플랙시블 조인트(flexible joint)
가죽이나 경질의 고무로 만등 커플링(coupling)을 이용한 것으로 마찰부분이 없어 윤활이 필요없고, 동력전달 계통에 비틀림 진동을 흡수한다. 전달각이 3-5도 정도로 제한하고 있으며 소음이 적은 특징이 있다.

10 트리포드 자재이음(tripod joint)
각도와 길이 변화에 대응이 가능한 자재이음 굴절각 : 약 22도, 변위길이 : 약 30mm. 차동기어 측에 사용.

11 등속 자재이음

12 종감속기어와 차동기어 종감속기어 주행에 필요한 토크 증대
회전력을 직각 또는 직각에 가까운 각도로 바꾸어 앞차축 또는 뒤차축에 전달, 최종 감속 역할

13 종감속기어의 종류

14 종감속기어의 종류 스파이널 베벨기어(spiral bevel gear) 드라이브 피니언축과 링기어축의 중심이 일치
진동, 소음이 적고 제작이 용이 대형차에 사용

15 종감속기어의 종류 하이포이드 기어(hypoid gear) 드라이브 피니언과 링기어를 옵셋트(offset : 편심)
승용차, 대형차 옵셋량 : 링기어 직경의 10-20%정도

16 종감속비와 총감속비 종감속비 종감속비(if) = 링기어의 잇수/구동 피니언의 잇수 총감속비
링 기어의 잇수와 드라이브 피니언의 잇수로 나타낸다. 승용차 : 4-6 상용차 : 5-8 종감속비(if) = 링기어의 잇수/구동 피니언의 잇수 총감속비 변속비와 종감속비의 합

17 링기어 마모 수정방법 토우 접촉 힐 접촉 페이스 접촉 플랭크 접촉

18 Differential(참고자료) 디프(Diff)란?
그림 처럼, 차량이 회전할 때, 외곽의 바퀴는 안쪽의 바퀴보다 더 큰 괘적을 그린다. 그러므로, 외곽의 바퀴는 안쪽의 바퀴보다 더 빠르게 돌아가는 것이 필요하다. 참고로, 4WD 차량은 앞쪽의 바퀴가 뒷바퀴보다 더 빠르게 돌아야 한다. 이 장치는 오른쪽 바퀴와 왼쪽바퀴의 속도차 또는 앞쪽 과 뒤쪽의 축의 속도 차를 허락하는데 이를 디프라고 부른다. 단점 : 다른 구동륜의 스핀 또는 슬립.

19 차동기어(differential gear)
차동 기어장치는 자동차의 좌우 바퀴 회전수 변화를 가능케 하여 울퉁불퉁한 도로 및 선회할 때 무리 없이 원활히 회전하게 하는 장치이다. 구성 : 차동 기어 케이스,차동 피니언, 차동 피니언축, 사이드 기어 원리: 자동차가 평탄한 도로를 직진할 때는 좌우 구동 바퀴의 회전 저항이 동일하기 때문에, 차동 기어 전체가 한 덩어리가 되어 회전하게 된다. 선회할 때 안쪽 바퀴는 저항을 느껴 바깥쪽 바퀴보다 회전수가 감소되고, 안쪽 바퀴의 회전수가 감소한 만큼 차동 피니언이 회전하여 바깥쪽 바퀴를 증속시킨다.

20 차동기어의 원리

21 차동기어의 작동 수평로 직진주행 좌. 우 구동바퀴의 회전차가 없어 피니언기어는 공전만하고 차동 케이스와 전체가 하나가 되어 공전하므로 차동 작용은 없다. 회전차 발생 좌. 우 구동바퀴가 회전차가 발생하므로 피니언기어는 그 회전차 만큼자전을 통해 회전저항이 적은 사이드 기어를 통해 차동한다. 이때 피니언 기어는 자전과 공전을 병행한다.

22 LSD (Limited Slip Differential)

23 LSD (Limited Slip Differential)
엔진 트랜스 미션 드라이브 샤프트 리어 디프렌셜 리어 드라이브샤프트 LSD의 장점 출발 성능 향상 타이어 수명 연장 직진주행 성능 향상 요철노면 주행시 후부의 흔들림 방지

24 LSD (Limited Slip Differential)
스프링의 힘 기어의 반력 슬립 하는 휠 구동력이 있는 휠 한쪽 바퀴가 미끄러운 노면에 있고 다른 쪽 바퀴가 마찰력이 있는 노면에 있을 때, 스프링 힘은 사이드 기어를 따로 떨어뜨리려고 하는 힘에 의해서 피니언 기어에 의해 연결된다. 이들의 힘은 클러치 팩을 압축하려고 함께 작동한다.

25 LSD (Limited Slip Differential)
오일은 필히 순정품(모빌 코리아 제품)을 사용해야 한다.(SAE85W90.API GL-5) 한쪽 휠 만 들어올린 상태에서는 절대 주행시험을 하지 않는다 타이어 공기압이 매우 중요하므로 각별히 주의해야 한다 단점 : 필요 없을 때도 항상 슬립을 제한한다.

26 구동차축(driving axle shaft)
동력을 전달함과 동시에 자동차의 하중을 지지하는 구조. 부동륜 차축(floating axle shaft) 동력은 전달하지 않고 자동차의 하중만 지지하는 구조.

27 전륜구동 차축 FF 자동차뿐만 아니라 4WD 자동차에서 사용. 구동축은 동력의 전달과 조향의 기능을 함.
너클의 중심으로 등속조인트를 사용하여 구성.

28 후륜구동 차축 지지형식에 따라서- 반부동식(semi floating axle) 전부동식(full floating axle)
¾부동식(three quarter floating axle)

29 후륜구동 차축 반부동식(semi floating axle)
휠을 직접 구동축에 취부하여 베어링에 의해 액슬 하우징에 지지하는 구조로 구동축이 하중 및 충격의 영향을 ½정도 받는 형식이다. 구조가 간단하고 중량이 가볍기 때문에 승용차와 경상용차에 사용된다.

30 후륜구동 차축 전부동식(full floating axle)
휠이 좌우 각각 2개의 테이퍼 롤러 베어링으로 액슬 하우징에 조립되어 구동축이 하중 및 충격의 영향을 거의 받지 않는 형식으로, 동력전달은 종 감속기어-차동장치-액슬 사프트-휠 허브-바퀴 순으로 전달된다. 따라서 차량에 가해지는 하중 및 충격은 액슬 하우징에서 받는다. 대형 상용차, 버스등에 많이 사용된다.

31 후륜구동 차축 ¾부동식(three quarter floating axle)
이 형식은 반부동식과 전부동식의 중간 형식으로 구동축이 하중 및 충격의 영향을 거의 받지 않는 형식으로 현재는 거의 사용하지 않음.

32 부동륜 차축(floating axle shaft)