KR100659550B1

KR100659550B1 - 차량의 동력인출장치

Info

Publication number: KR100659550B1
Application number: KR1020050077727A
Authority: KR
Inventors: 김원
Original assignee: 다이모스(주)
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2006-12-19

Abstract

본 발명은 엔진으로부터 발생된 동력을 외부로 인출하여 별도의 장비를 사용가능하게 동력인출장치를 구성함에 있어, 그 구조를 단순화시킴과 더불어 설치시 점유 공간을 축소함으로써, 조립의 용이성과 공간적 활용도를 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진으로부터 발생된 동력을 전달받는 입력축과; 상기 입력축으로부터 전달된 동력을 외부로 제공하는 출력축; 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 동력 전달에 대한 단속을 수행하는 싱크로기구 및; 상기 싱크로기구의 동작을 제어하는 작동기구를 구비하고; 상기 작동기구는 상기 싱크로기구를 동작시키는 시프트 포크와, 상기 시프트 포크를 설치하는 작동로드 및, 상기 작동로드에 축방향으로의 작동력을 제공하는 액츄에이터를 갖춘 것을 특징으로 한다.

동력, 외부, 인출, 변속기, 싱크로기구, 입력축, 출력축, 시프트 포크, PTO

Description

차량의 동력인출장치{power takeoff device for a vehicle}

도 1은 종래 동력인출장치의 외관을 도시한 도면.

도 2는 도 1의 내부 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 동력인출장치의 외관을 도시한 도면.

도 4는 도 3의 내부 구조를 도시한 도면.

도 5는 도 4의 요부를 확대하여 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-입력축 12-출력축

14-싱크로기구 16-작동기구

18-공압기구 20-진공탱크

22-선택 스위치 24-솔레노이드 밸브

본 발명은 차량의 동력인출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진으로부터 발생된 동력을 변속기를 통해 외부로 인출하여 별도의 용도로 사용할 수 있도록 하는 차량의 동력인출장치에 관한 것이다.

일반적으로 화물차내 특수 목적의 차량에는 엔진으로부터 발생된 동력을 외부로 인위적으로 인출하여 유/공압 장치의 동력원으로 별도의 사용을 가능하게 하는 동력인출장치(PTO; power takeoff device)가 구비되어 있는 바, 이러한 동력인출장치를 이용하여 동작되는 유/공압 장치는 덤프 트럭에 있어 버켓을 승/하강시키는 유압 실린더에 유압을 제공하는 유압 펌프 등을 예로 들 수 있다.

종래, 동력인출장치의 구성은 도 1과 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 진공압을 제공받아 동작되는 진공 액츄에이터(1)와, 상기 진공 액츄에이터(1)로부터 축방향으로의 이동력을 제공받는 작동로드(3), 상기 작동로드(3)상에 고정된 시프트 포크(5) 및, 상기 시프트 포크(5)에 의해 동작되는 싱크로기구(7) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 진공 액츄에이터(1)는 내측 진공챔버(1a)로 제공되는 진공압에 의해 수축되는 다이아프램(1b)을 구비하고, 상기 다이아프램(1b)에는 가동로드(2)의 일단부가 결합되며, 상기 가동로드(2)의 타단부는 상기 작동로드(3)와 결합된 회동링크(4)의 일단부와 결합되는 한편, 상기 회동링크(4)의 타단부는 상기 작동로드(3)의 일단부와 결합된다.

이 경우, 상기 회동링크(4)는 동력인출장치를 구성하는 하우징(H)의 외측에 고정되어 상기 진공 액츄에이터(1)를 지지하는 브라켓트(6)로부터 외측으로 길게 돌출된 보조브라켓트(6a)상에 중앙부위가 피벗지지되어 설치된다.

그리고, 상기 싱크로기구(7)는 출력축(9)상에서 축방향으로 이동가능하게 설 치되고, 상기 출력축(9)은 변속기로부터 동력을 제공받아 구동되는 입력축(도시안됨)과 기어 치합에 의해 구동되는 데, 이는 상기 시프트 포크(5)의 축방향 이동에 의해 상기 싱크로기구(7)가 연동됨에 따라 구현되는 것이다.

또한, 상기 출력축(9)의 일측 선단에는 외부로의 동력을 인출하기 위한 커플링 부재(9a)가 일체로 구비되어 있다.

따라서, 상기와 같이 구성된 종래 동력인출장치는 상기 진공 액츄에이터(1)에 진공압이 제공되면, 상기 다이아프램(1b)의 수축에 의해 상기 가동로드(2)가 당겨지면서 상기 회동링크(4)를 선회시키게 되고, 상기 회동링크(4)의 선회에 따라 상기 작동로드(3)가 축방향으로 밀려 상기 시프트 포크(5)를 이동시키게 되며, 상기 시프트 포크(5)의 축방향 이동에 따라 상기 싱크로기구(7)가 동작하여 상기 입력축과 상기 출력축(9) 사이의 동력 전달이 이루어지게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래 동력인출장치에서는 상기 진공 액츄에이터(1)측 가동로드(2)의 일단부와 상기 작동로드(3)의 일단부가 상기 회동링크(4)의 양측 선단부와 각각 힌지 결합되어야 하고, 상기 회동링크(4)는 이의 중앙 부위가 상기 보조브라켓트(6a)에 대해 역시 힌지 결합되어야 하므로, 장치의 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 장치가 점유하는 공간이 크기 때문에 설치가 용이하지 못하다는 단점이 있었다.

또한, 상기 진공 액츄에이터(1)의 조립시 상기 가동로드(2)의 동작 스트로크를 고려하여, 상기 진공 액츄에이터(1)의 가동로드(2)에 대한 길이와 상기 회동링크(4)에 대한 설치 위치를 각각 조정해야 하는 번거로움이 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 엔진으로부터 발생된 동력을 외부로 인출하여 별도의 장비를 사용가능하게 동력인출장치를 구성함에 있어, 그 구조를 단순화시킴과 더불어 설치시 점유 공간을 축소함으로써, 조립의 용이성과 공간적 활용도를 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 동력인출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진으로부터 발생된 동력을 전달받는 입력축과;

상기 입력축으로부터 전달된 동력을 외부로 제공하는 출력축;

상기 입력축과 상기 출력축 사이의 동력 전달에 대한 단속을 수행하는 싱크로기구 및;

상기 싱크로기구의 동작을 제어하는 작동기구를 구비하고;

상기 작동기구는 상기 싱크로기구를 동작시키는 시프트 포크와, 상기 시프트 포크를 설치하는 작동로드 및, 상기 작동로드에 축방향으로의 작동력을 제공하여 상기 시프트 포크가 상기 싱크로기구를 동작시키게 하는 액츄에이터를 갖춘 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진으로부터 발생된 동력을 변속기(도시안됨)를 거쳐 전달받는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)으로부터 전달된 동력을 외부로 제공하는 출력축(12), 상기 입력축(10)과 상기 출력축(12) 사이의 동력 전달에 대한 단속을 수행하는 싱크로기구(14) 및, 사용자의 의지에 따라 상기 싱크로기구(14)의 동작을 제어하는 작동기구(16)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 입력축(10)에는 축과 일체로 회전하는 입력기어(10a)가 구비되고, 상기 출력축(12)에는 상기 입력기어(10a)와 치합되면서 출력축(12)에 대해 니이들 베어링(11)을 매개로 공회전이 가능하게 설치되는 출력기어(12a)가 구비되며, 상기 입력기어(10a)의 측부에는 변속기로부터 동력을 제공받아 상기 입력축(10)을 회전시키는 별도의 보조입력기어(10b)가 구비되어 있다.

또한, 상기 출력축(12)의 일측 선단에는 엔진으로부터 발생된 동력을 외부의 인출하기 위한 커플링 부재(12-1)가 일체로 구비되어 있다.

그리고, 상기 작동기구(16)는 상기 싱크로기구(14)를 동작시키는 시프트 포크(16a)와, 상기 시프트 포크(16a)의 일단부를 고정 설치하면서 상기 출력축(12)과 평행하게 배치되는 작동로드(16b) 및, 상기 작동로드(16a)에 축방향으로의 작동력을 제공하여 상기 시프트 포크(16a)가 상기 싱크로기구(14)를 동작시키게 하는 액츄에이터를 갖추고 있다.

이 경우, 상기 액츄에이터는 상기 작동로드(16b)의 일측 선단에 결합되어 외부로부터 제공되는 진공압을 매개로 상기 작동로드(16b)에 축방향으로의 이동력을 제공하는 공압기구(18)로 이루어진다.

이를 위해, 상기 공압기구(18)는 진공압이 제공되는 관로(18a)와 연결되고 내부에 일정 용적의 진공챔버(18b)를 형성하는 하우징(18c)과, 상기 하우징(18c)내에서 리턴 스프링(18d)을 매개로 탄발지지되는 다이아프램(18e) 및, 상기 다이아프램(18e)의 외측 선단부를 상기 하우징(18c)에 대해 고정시키도록 상기 하우징(18c)의 일측부에 결합되는 커버(18f)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 관로(18a)는 진공탱크(20)와 연결되고, 상기 관로(18a)중에는 선택 스위치(22)의 조작에 따라 상기 관로(18a)의 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브(24)가 설치되어 있다.

또한, 상기 작동로드(16b)의 일측 선단부는 상기 커버(18f)를 관통하여 상기 다이아프램(18e)과 볼트(B)를 매개로 결합되어, 상기 다이아프램(18e)의 팽창과 수축에 의해 상기 작동로드(16b)가 축방향으로 이동 가능하게 된다.

한편, 상기 작동로드(16b)와 상기 커버(18f) 사이에는 상기 입력축(10)과 상기 출력축(12) 및 상기 작동기구(16)에 대한 윤활을 위해 유동되는 오일이 상기 공압기구(18)의 내부로 침투하지 못하게 막아 주는 오일씨일(26)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 싱크로기구(14)는 상기 입력축(10)의 입력기어(10a)와 치합되면서 상기 출력축(12)에 대해 공회전이 가능하게 설치되고, 측부에 제1클러치기어(12b)를 일체로 갖춘 출력기어(12a)와, 상기 제1클러치기어(12b)의 측부에서 상기 출력축(12)에 일체로 형성된 제2클러치기어(12c) 및, 상기 제2클러치기어(12c)의 둘레에 축방향을 따라 이동가능하게 치합되어 상기 제1클러치기어와의 치합이 가능 하게 배치되고, 외주에 상기 시프트 포크(16a)의 일단부와 결합되는 요홈부를 갖춘 슬리브(14a)로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 동력인출장치의 동작을 상세히 설명한다.

먼저, 작업자에 의해 선택 스위치(22)의 절환이 이루어지면, 상기 관로(18a)중에 설치된 솔레노이드 밸브(24)의 개방이 이루어져 상기 진공탱크(20)내 진공압이 상기 공압기구(18)의 진공챔버(18b)내로 작용하게 되고, 이에 따라 상기 다이아프램(18e)은 리턴 스프링(18d)을 수축시키는 방향으로 수축 이동하게 된다.

그리고, 상기 공압기구(18)의 다이아프램(18e)의 수축에 의해 이에 결합된 상기 작동기구(16)의 작동로드(16b)는 상기 다이아프램(18e)을 향해 축방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 시프트 포크(16a)도 동시에 축방향으로 이동하게 된다.

또한, 상기 시프트 포크(16a)의 이동에 의해 상기 싱크로기구(14)의 슬리브(14a)는 상기 출력축(12)의 축방향을 따라 좌측(도 4를 기준으로 함)으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 제1클러치기어(12b)와 상기 제2클러치기어(12c) 사이는 상기 슬리브(14a)에 의해 일체로 치합되어진다.(도 4에서 점선으로 도시됨)

이 결과, 상기 입력축(10)의 입력기어(10a)와 치합된 상기 출력기어(12a)는 상기 싱크로기구(14)의 슬리브(14a)를 매개로 상기 입력축(10)으로 전달된 회전력을 상기 출력축(12)에 전달할 수 있게 된다. 이때, 상기 출력축(12)의 일측 선단에 형성된 커플링 부재(12-1)는 상기 출력축(12)으로 전달된 동력을 외부로 인출시키 게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 동력인출장치에 의하면, 엔진으로부터 발생된 동력을 외부의 유/공압 장치로 인출하여 사용가능하게 하는 동력인출장치에 있어 동력의 단속을 도모하는 작동기구(16)와 공압기구(18) 사이의 연결 관계가 직결식으로 이루어짐에 따라, 동력인출장치의 설치에 필요로 하는 점유 공간이 축소될 수 있을 뿐만 아니라, 동력인출장치의 조립에 소요되는 공정 및 시간을 단축시킬 수 있음과 더불어 조립의 용이함을 부가할 수 있는 이점이 있게 된다.

Claims

엔진으로부터 발생된 동력을 전달받는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)으로부터 전달된 동력을 외부로 제공하는 출력축(12)과, 상기 입력축(10)과 상기 출력축 (20)사이의 동력 전달에 대한 단속을 수행하는 싱크로기구(14)와, 상기 싱크로기구(14)의 동작을 제어하는 작동기구(16)를 구비하여 이루어지는 한편;

상기 작동기구(16)는, 상기 싱크로기구(14)를 동작시키는 시프트 포크(16a)와, 상기 시프트 포크(16a)를 설치하는 작동로드(16b)와, 상기 작동로드(16b)에 축방향으로의 작동력을 제공하는 액츄에이터로 구성되고;

상기 싱크로기구(14)는, 상기 입력축(10)의 입력기어(10a)와 치합되면서 상기 출력축(12)에 대해 공회전이 가능하게 설치됨과 더불어 측부에 제1클러치기어(12b)를 일체로 갖춘 출력기어(12a)와, 상기 제1클러치기어(12b)의 측부에서 상기 출력축(12)에 일체로 형성된 제2클러치기어(12c)와, 상기 제2클러치기어(12c)의 둘레에 축방향을 따라 이동가능하게 치합되어 상기 제1클러치기어(12b)와의 치합이 가능하게 배치됨은 물론 외주에 상기 시프트 포크(16a)의 일단부와 결합되는 요홈부를 갖춘 슬리브(14a);

를 갖추어서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액츄에이터는,

상기 작동로드(16b)의 일측 선단에 결합되어 진공압에 의해 상기 작동로드(16b)에 축방향으로의 이동력을 제공하는 공압기구(18)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 공압기구(18)는,

진공압이 제공되는 관로(18a)와 연결되면서 내부에 일정 용적의 진공챔버(18b)를 형성하는 하우징(18c)과;

상기 하우징(18c)내에서 리턴 스프링(18d)을 매개로 탄발지지되는 다이아프램(18e) 및;

상기 다이아프램(18e)의 외측 선단부를 상기 하우징(18c)에 대해 고정시키도록 상기 하우징(18c)의 일측부에 결합되는 커버(18f);

를 갖추어서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
제 3 항에 있어서, 상기 관로(18a)는 진공탱크(10)와 연결되고, 상기 관로(18a)중에는 선택 스위치(22)의 조작에 따라 관로(18a)의 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
제 3 항에 있어서, 상기 작동로드(16b)의 일측 선단부는, 상기 커버(18f)를 관통하여 상기 다이아프램(18e)과 볼트(B)를 매개로 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
제 5 항에 있어서, 상기 작동로드(16b)와 상기 커버(18f) 사이에는 오일씨일(26)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 동력인출장치.
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