KR100630251B1

KR100630251B1 - 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치

Info

Publication number: KR100630251B1
Application number: KR1020050060815A
Authority: KR
Inventors: 김장현; 김성규
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2006-10-02

Abstract

본 발명은 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치에 관한 것으로, 특히, 클러치 페달과 기구적 링크로 연결된 인칭암의 각도 변위에 의해 펌프로 이송된 압유를 제어하는 인칭 밸브와, 전후진 변속 레버와 기구적 링크로 연결된 전환암의 각도 변위에 의해 압유의 방향을 제어하는 전후진 방향 전환 밸브와, 제어신호를 입력받아 압유를 모듈레이팅 제어하는 전자비례밸브로 이루어진 유압밸브조합; 전진 클러치와 후진 클러치로 구성되어 상기 유압밸브조합으로부터 전달되는 압유에 의해 접속/이격 동작을 수행하는 2중의 습식 다판 클러치; 상기 전후진 변속 레버와 연동하여 온/오프 신호를 출력하는 전후진 스위치; 상기 2중의 습식 다판 클러치의 이격시 조작에 의해 동기 치합식 변속장치의 변속을 가능케 하는 주변속 레버; 상기 전후진 스위치로부터 온/오프 신호를 입력받아 그에 상응하는 제어신호를 상기 전자비례밸브로 출력하는 TCU를 포함하여 구성된 전후진 파워 시프트 변속장치에 있어서, 상기 주변속 레버의 손잡이에 주변속 버튼 스위치를 설치하고, 그 주변속 버튼 스위치의 온/오프 신호가 상기 TCU에 전달될 수 있도록 상기 TCU의 입력단에 주변속 버튼 스위치를 전기적으로 연결하고, 상기 TCU의 출력단에는 상기 유압밸브조합의 전자비례밸브가 연결되어 상기 펌프로부터 이송된 유압이 상기 전자비례밸브를 거쳐 2중의 습식 다판 클러치로 공급되도록 함으로써 상기 클러치 페달의 조작과 독립적으로 주변속이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 변속 시 핸드 클러치의 간단한 스위치 조작만으로도 클러치 페달과 동일 한 효과를 기대함은 물론 변속에 대한 편의성으로 인하여 운전자의 피로도가 줄고, 그로인한 작업능률의 증대가 실현되는 효과가 있다.

또한, 회사는 구조가 복잡하고 고가인 풀 파워 시프트(Full Power Shift) 변속기를 구성할 필요가 없게 됨으로써 생산 비용을 절감함은 물론 보다 저렴한 가격으로 변속에 대한 편의성을 증대시키는 효과가 있다.

핸드 클러치, 변속장치, 2중의 습식 다판 클러치, TCU, 주변속 버튼 스위치

Description

농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치{Electronic hand clutch device of agricultural working vehicle}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치가 적용된 전후진 파워 시프트 변속기의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1에 따른 2중의 습식 다판 클러치의 작동 유압을 설명하기 위해 나타낸 개략적인 회로 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 클러치 페달 2 : 펌프

10 : 유압밸브조합 11 : 인칭암

12 : 인칭 밸브 13 : 전환암

14 : 전후진 방향 전환 밸브 15 : 전자비례밸브

20 : 2중의 습식 다판 클러치 21 : 전진 클러치

22 : 후진 클러치 30 : 전후진 스위치

31 : 전후진 변속 레버 40 : 주변속 레버

41 : 동기 치합식 변속장치 50 : TCU

60 : 주변속 버튼 스위치

본 발명은 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진과 동기 치합식의 주변속기 사이에 2중의 습식 다판 클러치를 설치하여 엔진의 동력을 변속기에 선택적으로 차단하거나 공급하는 주클러치의 역할과, 전후진의 방향 절환 역할을 목적으로 하는 전자식의 전후진 파워 시프트 변속장치를 구비한 농업용 주행차량에 있어서 운전자의 발에 의한 클러치 페달의 조작을 이용한 주변속은 물론, 손을 이용한 주변속 레버에 설치된 주변속 버튼 스위치의 조작으로 주클러치를 접속/이격 시킴으로써 클러치 페달과는 독립적인 주변속이 가능하도록 해주는 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치에 관한 것이다.

종래의 농업용 주행작업 차량의 변속기는 동기 취합식의 수동 변속기(M/T; Manual Transmission)로서 변속을 하고자 할 때 반드시 운전자가 클러치 페달을 밟은 후 변속이 가능하도록 된 구조로 이루어짐에 따라 장시간 작업시 운전자로 하여금 발과 다리에 상당한 피로를 느끼게 하고 작업능률의 저하를 초래하였다.

이러한 종래의 농업용 주행작업 차량의 변속기가 갖는 문제점을 해결하기 위 한 수단으로 동기 취합식의 변속장치를 다중의 습식 다판 클러치로 대신하는 풀 파워 시프트 변속기가 이미 제작되어 상용화되고 있으나, 이는 많은 구성 부품의 소요와 구조가 복잡하고 워낙 고가인 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주변속 레버의 손잡이 일측에 클러치 페달과는 독립적으로 손을 이용한 주변속이 가능한 주변속 버튼 스위치를 설치하고, 그 주변속 버튼 스위치의 온/오프 신호를 입력받아 전자비례밸브로 제어신호를 출력하는 TCU에 의해 2중의 습식 다판 클러치가 차단 또는 연결이 가능하도록 된 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치는, 클러치 페달과 기구적 링크로 연결된 인칭암의 각도 변위에 의해 펌프로 이송된 압유를 제어하는 인칭 밸브와, 전후진 변속 레버와 기구적 링크로 연결된 전환암의 각도 변위에 의해 압유의 방향을 제어하는 전후진 방향 전환 밸브와, 제어신호를 입력받아 압유를 모듈레이팅 제어하는 전자비례밸브로 이루어진 유압밸브조합; 전진 클러치와 후진 클러치로 구성되어 상기 유압밸브조합으로부터 전달되는 압유에 의해 접속/이격 동작을 수행하는 2중의 습식 다판 클러치; 상기 전후진 변속 레버와 연동하여 온/오프 신호를 출력하는 전후진 스위치; 상기 2중의 습식 다판 클러치의 이격시 조작에 의해 동기 치합식 변속장치의 변속을 가능케 하는 주변속 레버; 상기 전후진 스위치로부터 온/오프 신호를 입력받아 그에 상응하는 제어신호를 상기 전자비례밸브로 출력하는 TCU를 포함하여 구성된 전후진 파워 시프트 변속장치에 있어서,

상기 주변속 레버의 손잡이에 주변속 버튼 스위치를 설치하고, 그 주변속 버튼 스위치의 온/오프 신호가 상기 TCU에 전달될 수 있도록 상기 TCU의 입력단에 주변속 버튼 스위치를 전기적으로 연결하고, 상기 TCU의 출력단에는 상기 유압밸브조합의 전자비례밸브가 연결되어 상기 펌프로부터 이송된 유압이 상기 전자비례밸브를 거쳐 2중의 습식 다판 클러치로 공급되도록 함으로써 상기 클러치 페달의 조작과 독립적으로 주변속이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치가 적용된 전후진 파워 시프트 변속기의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 2중의 습식 다판 클러치의 작동 유압을 설명하기 위해 나타낸 개략적인 회로 구성도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치는 유압밸브조합(10)과, 2중의 습식 다판 클러치(20)와, 전후진 스위치(30)와, 주변속 레버(40)와, TCU(Transmission Control Unit; 50)와, 주변속 버튼 스위치(60)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

상기 유압밸브조합(10)은 상기 클러치 페달(1)과 기구적 링크로 연결된 인칭암(11)의 각도 변위에 의해 펌프(2)로 이송된 압유를 제어하는 인칭 밸브(12)(inching valve, 미세 조정 밸브로 당 업계에서는 통상적인 용어로서 사용되고 있음)와, 전후진 변속 레버(31)와 기구적 링크로 연결된 전환암(13)의 각도 변위에 의해 압유의 방향을 제어하는 전후진 방향 전환 밸브(14)와, 상기 TCU(50)로부터 제어신호를 입력받아 압유를 모듈레이팅 제어하는 전자비례밸브(15)로 구성되어 있다.

또한, 상기 2중의 습식 다판 클러치(20)는 전진 클러치(21)와 후진 클러치(22)로 구성되어 상기 유압밸브조합(10)의 각각의 제어변(12, 14, 15)을 통해 조정되어 전달되는 압유에 의해 접속/이격 동작을 수행하는 역할을 한다.

그리고, 상기 전후진 스위치(30)는 상기 전후진 변속 레버(31)와 연동하여 온/오프 신호를 상기 TCU(50)로 출력하는 역할을 한다.

상기 주변속 레버(40)는 상기 2중의 습식 다판 클러치(20)의 이격시 운전자의 조작에 의해 동기 치합식 변속장치(41)의 변속을 가능케 하는 역할을 한다.

또한, 상기 TCU(50)는 마이크로 프로세스가 내장되고 차량에서 변속과 관계된 센서 및 구동부를 컨트롤하는 담당 유닛으로서, 상기 전후진 스위치(30) 또는 주변속 버튼 스위치(60)로부터 온/오프 신호를 입력받아 그에 상응하는 제어신호를 상기 전자비례밸브(15)로 출력하는 역할을 한다.

그리고, 상기 주변속 버튼 스위치(60)는 상기 주변속 레버(40)의 손잡이에 설치되고 상기 TCU(50)의 신호 입력단과 전기적인 접속이 이루어진 것으로서, 상기 클러치 페달(1)의 조작과는 독립적으로 손을 이용한 주변속이 가능하도록 하는 역할을 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 클러치 페달(1)은 상기 전후진 변속 레버(31)의 조작에 의한 전진 클러치(21) 또는 후진 클러치(22)의 접속/이격으로 전후진 변속을 가능하게 하며, 또한 상기 주변속 레버(40)의 조작에 의한 상기 2중의 습식 다판 클러치(20)의 접속/이격으로 상기 동기 치합식 변속장치(41)의 변속을 가능케 함과 동시에 상기 유압밸브조합(10)의 각각의 제어변(12, 14, 15)을 통한 압유의 압력을 조정하여 반 클러치 동작을 구현하는 등의 수동 변속기의 일반적인 동력 전달/해제의 수단으로 사용된다.

그리고, 상기 전후진 스위치(30)는 상기 전후진 변속 레버(31)와 연동하여 온/오프 작동하며, 상기 전후진 스위치(30)로부터 출력되는 온/오프 신호는 마이크로 프로세스가 내장된 상기 TCU(50)에 입력된다.

이어서, 상기 TCU(50)는 상기 전후진 스위치(30)의 온/오프 신호에 따른 제어신호를 상기 전자비례밸브(15)로 출력함으로써 상기 전자비례밸브(15)로 하여금 이미 결정된 모듈레이팅 압력을 따라 전진 클러치(21) 또는 후진 클러치(22)를 서서히 접속/이격 함으로써 상기 클러치 페달(1)의 조작과는 독립적으로 전후진 변속 이 가능하게 한다.

한편, 상기 주변속 버튼 스위치(60)는 상기 주변속 레버(40)의 손잡이에 설치되고 상기 TCU(50)의 입력단과 전기적으로 접속된 것으로서, 운전자에 의해 전기적인 스위치 버튼이 눌리는 경우, 발생된 온/오프 신호가 상기 TCU(50)의 입력단에 전달되고, 이어서 상기 TCU(50)의 출력단에서는 상기 유압밸브조합(10)의 전자비례밸브(15)로 제어신호를 출력하여 상기 펌프(2)로부터 이송된 유압이 상기 전자비례밸브(15)를 거쳐 2중의 습식 다판 클러치(20)로 공급되도록 함으로써 상기 클러치 페달(1)의 조작과 독립적으로 주변속이 가능하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치는 상기 클러치 페달(1)의 작동에 따라 2중의 습식 다판 클러치(20)를 접속/이격시키는 풋 클러치 작동수단과, 상기 주변속 레버(40)의 일측에 설치된 상기 주변속 버튼 스위치(60)의 온/오프 작동에 따라 2중의 습식 다판 클러치(20)를 접속/이격시키는 전자식 핸드 클러치 작동수단으로 크게 구성됨을 알 수 있다.

여기서, 상기 풋 클러치 작동수단은 상기 클러치 페달(1)과 케이블로 연결된 인칭 밸브(12)에 의해 상기 전진 클러치(21)와 후진 클러치(22)로 구성된 2중의 습식 다판 클러치(20)를 제어할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 전자식 핸드 클러치 작동수단은 상기 주변속 레버(40)에 설치되어 운전자의 선택에 따라 온/오프 작동되는 주변속 버튼 스위치(60)와, 상기 주변속 버튼 스위치(60)의 온/오프 신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 TCU(50)와, 상기 TCU(50)의 제어에 따라 상기 전자비례밸브(15)가 작동되어 상기 2중의 습식 다판 클러치(20)를 제어할 수 있도록 구 성되어 있다.

이 때, 상기 전자비례밸브(15)는 전후진 방향 절환 및 핸드 클러치 조작에 의한 증감속 변속시 상기 2중의 습식 다판 클러치(20) 내로 유입되는 압유를 모듈레이팅 함으로써 변속시의 차량의 충격을 완화하게 된다.

일반적으로 반 클러치 조작을 위해서는 기존과 같이 클러치 페달(1)을 사용한 풋 클러치 작동수단을 이용하고, 증감속을 위한 주변속시는 상기 주변속 레버(40)에 설치된 주변속 버튼 스위치(60)를 이용하면 편리하며, 운전자의 필요에 따라서는 클러치 페달(1)을 이용한 풋 클러치 작동수단에 의한 주변속도 가능하다.

이상에서 일 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치에 의하면, 전자식의 전후진 파워 시프트 변속장치를 구비한 농업용 주행차량에 있어서 운전자의 발에 의한 클러치 페달의 조작을 이용한 주변속은 물론, 손을 이용한 주변속 레버에 설치된 주변속 버튼 스위치의 조작으로 클러치 페달과는 독립적인 주변속이 가능하도록 해줌으로써 운전자는 변속 시 핸드 클러치의 간단한 스위치 조작만으로도 클러치 페달과 동일한 효과를 기대함은 물론, 변속에 대한 편 의성으로 인하여 운전자의 피로도가 줄고, 그로인한 작업능률의 증대가 실현되는 효과가 있다.

또한, 회사는 구조가 복잡하고 고가인 풀 파워 시프트(Full Power Shift) 변속기를 구성할 필요가 없게 됨으로써 생산 비용을 절감함은 물론, 보다 저렴한 가격으로 변속에 대한 편의성을 증대시키는 효과가 있다.

Claims

클러치 페달과 기구적 링크로 연결된 인칭암의 각도 변위에 의해 펌프로 이송된 압유를 제어하는 인칭 밸브와, 전후진 변속 레버와 기구적 링크로 연결된 전환암의 각도 변위에 의해 압유의 방향을 제어하는 전후진 방향 전환 밸브와, 제어신호를 입력받아 압유를 모듈레이팅 제어하는 전자비례밸브로 이루어진 유압밸브조합; 전진 클러치와 후진 클러치로 구성되어 상기 유압밸브조합으로부터 전달되는 압유에 의해 접속/이격 동작을 수행하는 2중의 습식 다판 클러치; 상기 전후진 변속 레버와 연동하여 온/오프 신호를 출력하는 전후진 스위치; 상기 2중의 습식 다판 클러치의 이격시 조작에 의해 동기 치합식 변속장치의 변속을 가능케 하는 주변속 레버; 상기 전후진 스위치로부터 온/오프 신호를 입력받아 그에 상응하는 제어신호를 상기 전자비례밸브로 출력하는 TCU를 포함하여 구성된 전후진 파워 시프트 변속장치에 있어서,

상기 주변속 레버의 손잡이에 주변속 버튼 스위치를 설치하고, 그 주변속 버튼 스위치의 온/오프 신호가 상기 TCU에 전달될 수 있도록 상기 TCU의 입력단에 주변속 버튼 스위치를 전기적으로 연결하고, 상기 TCU의 출력단에는 상기 유압밸브조합의 전자비례밸브가 연결되어 상기 펌프로부터 이송된 유압이 상기 전자비례밸브를 거쳐 2중의 습식 다판 클러치로 공급되도록 함으로써 상기 클러치 페달의 조작과 독립적으로 주변속이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치.
제 1항에 있어서,

상기 TCU는 상기 주변속 버튼 스위치 및 주변속 레버의 조작으로 상기 2중의 습식 다판 클러치를 다시 연결하는 경우, 이미 저장되어 있는 PWM(Pulse Width Modulation) 출력신호를 상기 전자비례밸브에 인가하여 상기 2중의 습식 다판 클러치 내부로 유입되는 유의 압력이 서서히 증가되도록 모듈레이트 함으로써 변속에 따른 급격한 부하 및 속도 변동을 최소화하여 변속에 따른 충격을 완화시킴을 특징으로 하는 농업용 주행작업 차량의 전자식 핸드 클러치 장치.