KR100231241B1 - 엔진동력전달용 벨트전동장치 - Google Patents

Abstract

방진(防振)지지된 엔진의 출력축(4A)으로 부터의 동력이 전달되는 제 1풀리(31)와, 미션케이스(5)의 입력부재로서의 제 2풀리(32)와, 상기 제 1풀리와 제 2풀리에 걸쳐 두루감긴 무단벨트(33)가 구비된 엔진동력전달용 벨트전동장치.

상기 제 1풀리(31)를 설치한 제 1전동축(25)과 상기 제 2풀리(32)를 설치한 제 2전동축(5A)이 공통의 지지구조체에 의해 지지되어 있다. 상기 제 1전동축(25)과 상기 엔진의 출력축이 각 축심이 불일치 되는 상태라도 동력전달을 허용하는 이음매(29)를 통하여 연결되어 있다.

Description

엔진동력전달용 벨트전동장치

본 발명은 방진지지된 엔진의 출력축으로 부터의 동력이 전해지는 제 1풀리와, 미션케이스의 입력부재로서의 제 2풀리와, 상기 제 1풀리와 제 2풀리에 걸쳐 두루감긴 무단벨트가 구비된 엔진동력전달용 벨트전동장치에 관한 것이다.

종래, 상기와 같이 구성된 벨트전동장치로서 이앙기에 구비된 것을 예로 들면, 일본국 특개평 5-44820호공보, 일본국 특개평 5-44821호공보에 개시된 것과 같이, 엔진 출력축에 제 1풀리를 부착하고, 미션케이스 입력축에 제 2풀리를 부착하여 각 풀리에 걸쳐 무단벨트를 두루감은 것이 존재한다.

상기 종래예의 도면에도 표시된 바와같이 엔진은 고무 등의 방진재를 통하여 프레임에 지지되는 것이고, 미션케이스는 프레임에 직결되는 것이라는 점에서, 가령, 엔진의 진동으로 방진재가 탄성 변형될 경우에는 제 1풀리와 제 2풀리의 거리가 단축되는 쪽으로 변형되어 무단벨트의 장력저하에 기인하여 슬립을 발생시키고, 전동효율을 저하시키는 수도 있다.

이 결함은 방진재에 경도 높은 소재를 사용함으로써 저감되는 것이나, 방진재 경도를 높일 경우, 엔진의 방진효과를 손상하게 되어 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은, 엔진의 방진성능을 저하시키지 않고, 진동효율은 높게 유지할 수 있는 벨트전동장치를 제공함에 있다.

방진 지지된 엔진의 출력축으로 부터의 동력이 전달되는 제 1풀리와, 미션케이스의 입력부재로서의 제 2풀리와, 상기 제 1풀리와 제 2풀리에 걸쳐 두루감긴 무단벨트가 구비된 엔진동력전달용 벨트전동장치에 있어서, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 제 1풀리를 설치한 제 1전동축과 상기 제 2풀리를 설치한 제2전동축이 공통의 지지구조체로 지지되고, 또한, 상기 제 1전동축과 상기 엔진출력축이 각 축심이 불일치한 상태로 동력전달을 허용하는 이음매를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성은, 제 1풀리를 설치한 제 1전동축과 제 2풀리를 설치한 제 2전동축이 공통의 지지구조체로 지지되어 있으므로 제 1풀리와 제 2풀리의 상대거리가 변화되지 않고, 또, 엔진은 방진지지되어 있는 사실에서, 엔진의 출력축과 제 1전동축 사이에서 축심의 불일치가 생겨도,이 축심의 불일치 상태에도 불구하고 동력전달을 가능케하는 이음매를 통하여 연결되므로 엔진으로 부터의 동력은 확실하게 제 1풀리에 전달된다. 즉, 양호한 방진성능을 갖는 유연한 방진재를 사용하여도 각 풀리에 두루감긴 무단벨트의 장력을 저하시키지 않게 된다. 이 벨트전동장치는 엔진의 방진성능을 저하시키지 않고 전동효율을 높게 유지할 수 있는 것이다.

상기 지지구조체는 강성이 풍부한 구조체라면 되기 때문에, 가령 가장 큰 강성체인 미션케이스를 중핵부재로서 구성하는 것이 제안될 수 있다. 이같은 지지구조체의 하나의 실시형태로서, 미션케이스와, 상기 미션케이스에 연결된 엔진프레임과 상기 엔진프레임에 연결된 보조프레임으로 구성할 수 있다.

본 발명의 적합한 실시형태로서, 상기 제 1풀리와 제 2풀리 양자가 벨트두루감기 반경이 조절자재인 분할풀리로 구성되고, 양 풀리의 벨트두루감기 반경을 조절하는 조절기구에 의해 제 1풀리와 제 2풀리사이의 전동속도가 무단계로 조절조작되는 것이 있다. 이 구성은 제 1풀리와 제 2풀리의 벨트두루감기 반경을 조절함으로써, 제 1풀리와 제 2풀리 사이에 전달되는 구동력 전달속도를 무단계로 변경할 수 있다. 이와 같은 무단계로 전달속도를 변경가능한 벨트전동구조에 요구되는 제 1풀리와 제 2풀리의 정밀한 위치관계가 용이하게 확보되는 것도 본 발명의 이점이다.

제 1풀리와 제 2풀리 사이에 전달되는 구동력 전동속도를 복수단으로 전환하기 위한 본 발명의 다른 실시형태로서 상기 제 1풀리 및 제 2풀리와, 여기에 두루감긴 무단벨트가 여러쌍 구비되며, 각각이 만들어 내는 전동비는 서로 다르고 상기 복수의 무단벨트의 장력을 조정함으로써 상기 복수의 무단벨트 어느 하나를 선택적으로 동력전달가능하게 하는 복수의 텐션풀리가 구비되어 있는 것도 제안된다. 이 구성은 복잡한 구성을 갖는 분할풀리없이, 제 1풀리와 제 2풀리 사이에 전달되는 구동력 전동속도를 복수단으로 전환할 수 있다.

도 1은 이앙기 전체측면도,

도 2는 엔진, 무단(無段)변속장치 부위의 측면도,

도 3은 엔진, 무단변속장치 부위의 평면도,

도 4는 엔진의 출력축계(系)를 표시하는 정면도,

도 5는 엔진의 지지구조를 표시하는 측면도,

도 6은 무단변속장치의 시프터 배치를 표시하는 측면도,

도 7은 고속전동(傳動)상태와 저속전동상태에 있어서의 무단변속장치의 평면도,

도 8은 엔진의 출력축계 종단정면도,

도 9는 무단변속장치의 변속작동계를 표시하는 종단정면도,

도 10은 변속센서배치의 개략표시평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 엔진 4A : 출력축

5 : 미션케이스 5A : 제 2전동축

22 : 프레임 25 : 제 1전동축

29 : 이음매 31 : 제 1풀리

32 : 제 2풀리 33 : 무단벨트

36 : 텐션풀리

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1의 표시와 같이, 스티어링 조작되는 구동형 전차륜(前車輪;1) 및 구동형 후차륜(2)을 구비한 주행기체(3)전부(前部)에 엔진(4)을 탑재함과 동시에, 이 주행기체(3) 전부에 엔진(4)으로 부터의 동력이 벨트식 무단변속장치(V)를 통하여 전달되는 미션케이스(5)각각을 배치하고, 또 주행기체(3)중앙부에 스티어링핸들(6)과 운전좌석(7)을 배치하고, 주행기체(3)후단부에 대하여 리프트실린더(8)로 구동승강조작되는 평행 4연형(連型)의 링크기구(9)를 통하여 모식부장치(A)를 연결하여 이앙기가 구성되어 있다.

운전좌석(7)양옆쪽 위치에는 좌우의 리어펜더 상방에 걸쳐 모식부장치(A)의 모탑재대(10)에 대하여 보급하는 매트상 모(W; 예비모)를 재치하는 예비모 재치대(B)를 구비하고 있다. 이 예비모 재치대(B)는 본체(Ba)좌우의 양단부에 대하여 자유로이 접혀지는 연장대(Bb)를 구비하고 양단부 하부에 보조대(Bc)를 구비하고 있다.

상기 모식부장치(A)는 모탑재대(10)에 재치한 매트모(W)하단에서 식부아암을 갖는 식부기구(11)가 1주(株)씩 잘라내어 논바닥에 식부하는 동작을 행하도록 구성되고, 상기 미션케이스(5)에는 기어식 변속장치와 전차륜(1)을 구동시키는 전동계가 내장되고, 이 미션케이스(5)로 부터의 동력을 중간전동축(12)을 통하여 후차륜(2)을 구동시키는 후차축케이스(13)로 전하는 전동계를 형성하고, 또,미션케이스(5)로 부터의 동력을 상기 모식부장치(A)로 전하는 동력취출(取出)축(14)을 구비하고 있다.

상기 스티어링 핸들(6) 좌측부 위치에는 전진역(前進域; F)과 중립위치(N)와 후진위치(R)에 조작자재로 구성되고(도 9참조), 미션케이스(5)에 내장한 기어변속장치의 변속조작을 행하는 주변속레버(15)를 구비하고 운전좌석(7)전방위치의 스텝에는 주 클러치페달(16)을 구비하고, 운전좌석(7)좌측위치에는 미션케이스(5)에 내장된 기어변속장치를 변속조작하는 부변속레버(17)를 구비하고 있다.

도 2∼도 10에 도시된 바와 같이, 기체전부위치에 상기 엔진(4)을 수용하는 엔진보닛(20)이 배치되고, 이 양측부에 엔진보닛(20)보다 저레벨로 작업자의 이동이 가능한 스텝(21,21)을 형성한다. 또, 상기 미션케이스(5)전부위치에 엔진프레임(22)을 전방으로 돌출되는 자세로 강고하게 연결하고, 이 엔진프레임(22)에 고무제의 방진재(23)를 통하여 상기 엔진(4)을 탑재하고, 이 엔진(4)과 미션케이스(5)와의 측부위치에 상기 무단변속장치(V)가 설치되어 있다.

무단변속장치(V)는 엔진(4)의 플라이휠(24)과 일체회전하는 출력축(4A)과 동축심상에 제 1전동축(25)을 배치함과 동시에, 이 구동축(25)양단을 상기 엔진프레임(22)에 설치한 보조프레임(22A)에 세워설치된 홀더(27,27)에 지지된 한쌍의 베어링(28)으로 유전(遊轉)지지되고, 제 1전동축(25)과 엔진(4)의 출력축(4A)을 고무커플링형 이음매(29)로 연결하고 있다. 이 이음매(29)는 제 1전동축(25)과 출력축(4A)의 축심이 불일치되는 상태라도 동력전달이 가능하도록 양자를 연결하는 것이다. 제 1전동축(25)에는 벨트 두루감김지름 조절자재의 출력측 분할풀리로서 형성된 제 1풀리(31)가 구비되고, 미션케이스(5)에 베어링지지된 제 2전동축(5A)에는 벨트 두루감김지름 조절자재의 입력측 분할풀리로서 형성된 제 2풀리(32)가 구비되어 있다. 즉, 서로 강고하게 연결된 미션케이스(5)와 엔진프레임(22)과 보조프레임(22A)으로 이루어지는 지지구조체에, 제 1전동축(25)과 제 2전동축(5A)양자가 지지되어 있다.

제 1·제 2풀리(31,32)에는 무단벨트(33)를 두루감고 있고, 축체(34)주위에 요동자재로 지지되는 텐션아암(35) 요동단에 상기 무단벨트(33)에 장력을 작용시키는 텐션풀리(36)가 지지되고, 이 텐션풀리(36)가 벨트긴장측으로 가압력을 작용시킨다. 이에 따라, 제 1·제 2풀리(31,32)의 벨트 두루감김지름을 조절하는 조절기구가 만들어 진다.

또, 상기 제 1풀리(31)는 제 1전동축(25)에 대하여 내측(엔진(4)측)의 풀리편(片;31A)을 제 1전동축에 토크전동자재로 고정설치시키며, 외측의 풀리편(31B)을 제 1전동축(25)축심방향으로 토크전동자재, 또한 슬라이드 이동자재로 구비하고, 상기 제 2풀리(32)는 제 2전동축(5A)에 대하여 내측(미션케이스(5)측)의 풀리편(32A)을 토크전동자재, 또한 슬라이드 이동자재로 구비하며, 외측의 풀리편(32B)을 제 2전동축(5A)에 토크전동자재로 고정설치시키고, 슬라이드 이동자재로 구성된 풀리편(31B,32A)에 볼베어링(38,38)을 통하여 맞닿는 시프터(39,39)를 간상(杆狀)의 중간프레임(40)으로 연결하고 있다. 상기 조절기구는 상기 제 1풀리의 풀리편(32A)에 맞닿는 시프터(39)기단부에 연결되는 작동축(41)을 상기 제 1전동축(25), 제 2전동축(5A)각각과 평행하는 자세로 설정함과 동시에, 이 작동축(41)을 환(丸)파이프상의 안내통(42)에 대하여 슬라이드 이동자재로 내감(內嵌)하고, 이 작동축(41)중간부에 축심방향에 따라 형성된 홈(41A)에 계입(係入)되는 회전정지용 핀(43)을 안내통(42)에 구비하고, 이 작동축(41)내단부에 형성된 나사부(41S)에 피니온기어(44)를 나사결합하고, 이 피니온기어(44)에 맞물리는 구동기어(45)를 정역전 방향으로 구동시키는 변속모터(46)를 구비하여 구성되고, 작동축(41)외단부에 구비된 롤핀(47)의 위치에서 변속위치를 계측하는 포텐셔 미터형 변속센서(48)를 구비하고 있다.

또, 무단변속장치(V)는 좌측스텝(21)하방에 배치되고, 변속모터(46)는 보닛(20)내에 배치되어 있다. 이 좌측의 스텝(21)하방에 머플러(50)를 배치하고, 완만한「V」자형이 되도록 만곡성형된 중간프레임(40)상방공간에 엔진(4)에서 머플러(50)에 이르는 배기관(51)을 설치하고 있다. 또, 보닛(20)내의 엔진(4) 상방에 에어클러너(52)가 설치되고, 또한, 이 상방에 연료탱크(53)가 배치되고, 보닛(20)내의 엔진(4)우측부에 라디에이터(54)를 설치하고, 우측스텝(21)하방위치에 배터리(55)가 배치된다.

상기 주변속레버(15)기단부에는 그 레버(15)조작위치를 계측하는 포텐셔미터형속도설정기(56)를 구비하고, 주변속레버(15)를 중립위치(N)로 설정한 경우에는 미션케이스(5)내의 기어전동계를 전동차단상태로 설정하고, 후진위치(R)로 설정한 경우에는 미션케이스(5)내의 기어전동계를 역전전동상태로 설정하고, 전진역(F)으로 설정한 경우에는 미션케이스(5)내의 기어전동계를 전진전동상태로 설정하는 것으로 되어 있고, 또, 전진역(F)으로 설정한 상태에서는 그 조작위치를 속도설정기(56)로 계측하여 제어장치(도시않음)가 속도목표로 설정되고, 상기 변속센서(46)로 부터의 피드백 신호와의 비교결과에 의거하여 각 값이 균형되게 변속모터(46)를 구동하여 무단변속장치(V)의 변속을 행하도록 제어장치의 제어동작이 설정되어 있다.

또한, 무단변속장치(V)를 저속전동상태로 설정한 경우는 도 7(A)와 같이 시프터(39,39)가 기체바깥쪽으로 변위되고, 저속전동상태로 설정한 경우에는 도 7(B)와 같이 시프터(39,39)가 기체안쪽으로 변위되어 제 1·제 2풀리(31,32)에 대한 무단벨트(33)의 두루감김반경을 변경시키도록 되어 있다.

이와같이, 본 발명은 종래예와 같이 엔진(4)의 출력축(4A)에 직접 풀리를 설치한 것이 아니라, 미션케이스(5)를 중핵부재로 한 지지구조체에 지지된 제 1전동축(25)에 제 1풀리(31)를 설치하고, 이 제 1전동축(25)과 엔진(4)의 출력축(4A)을 고무커플링 등의 축심끼리의 엇갈림을 허용하는 이음매(29)로 연결하고, 또, 제 1전동축(25)에 설치된 제 1풀리(31)와, 미션케이스(5), 다시 말하면 지지구조체에 지지된 제 2전동축(5A)에 설치된 풀리(32)와의 사이에 벨트 전동계를 구성하므로, 엔진(4)이 진동하여도 벨트(33)장력을 저하시켜서 전동효율을 악화시키지 않고, 또 유연한 방진재(23)를 통하여 엔진(4)을 지지하여 엔진(4)의 진동을 최대한 억제할 수도 있게 되어 있다.

본 발명은 상기 실시형태 이외에 가령, 엔진(4)으로 구동되는 제 1전동축(25)에 한쌍의 제 1풀리(31)를 구비하고, 제 2전동축(5A)에도 한쌍의 제 2풀리(32)를 구비하고, 각각에 무단벨트(33,33)를 두루감아 전동비가 다른 한쌍의 전동계를 형성함과 동시에, 각 무단벨트(33,33)한쪽만으로 선택적으로 장력을 작용시키는 한쌍의 텐션풀리(36,36)를 구비함으로써 전동계 속도를 2단으로 전환하는 것에도 적용가능하다.

또, 본 발명은 가령, 엔진으로 부터의 동력을 예취(刈取)전처리장치와 탈곡장치에 전달하는 2개의 벨트전동계를 구비한 콤바인에 있어서, 2개의 벨트전동계 중의 어느 한쪽에 적용하는 것도 가능하다.

Claims (4)

1. 방진지지된 엔진의 출력축(4A)으로 부터의 동력이 전해지는 제 1풀리(31)와, 미션케이스(5)의 입력부재로서의 제 2풀리(32)와, 상기 제 1풀리와 제 2풀리에 걸쳐 두루감긴 무단벨트(33)가 구비된 엔진동력전달용 벨트전동장치에 있어서,

   상기 제 1풀리(31)를 설치하고 있는 제 1전동축(25)과 상기 제 2풀리(32)를 설치하고 있는 제 2전동축(5A)이 공통의 지지구조체에 의해 지지되고,

   또한 상기 제 1전동축(25)과 상기 엔진의 출력축이 각 축심이 불일치가 되는 상태에서도 동력전달을 허용하는 이음매(29)를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진동력전달용 벨트전동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지구조체가 미션케이스(5)와, 상기 미션케이스에 연결된 엔진프레임(22)과, 상기 엔진프레임에 연결된 보조프레임(22A)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진동력전달용 벨트전동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1풀리와 제 2풀리 양자가 벨트 두루감긴반경이 조절자재인 분할풀리로 구성되고, 양풀리의 벨트 두루감김반경을 조절하는 조절기구에 의해 제 1풀리와 제 2풀리 사이의 전동속도가 무단계로 조절조작되는 것을 특징으로 하는 엔진동력전달용 벨트전동장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1풀리 및 제 2풀리와 이들에 두루감기는 무단벨트가 복수로 구비되고, 각각이 만들어내는 전동비는 서로 상이하고, 상기 복수의 무단벨트 장력을 조절함으로써 상기 복수의 무단벨트 어느 하나를 선택적으로 동력전달 가능하게 하는 복수의 텐션풀리(36)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진동력전달용 벨트전동장치.

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