KR101555065B1

KR101555065B1 - 수동 변속기의 동력 인출 장치

Info

Publication number: KR101555065B1
Application number: KR1020090116666A
Authority: KR
Inventors: 김정원; 한정만; 오병철; 김영수
Original assignee: 현대다이모스(주)
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2015-09-23
Also published as: KR20110060160A

Abstract

본 발명은 수동 변속기의 동력 인출 장치에 관한 것으로, 동력 인출 샤프트(11)와 슬리브너트부재(15) 등으로 이루어진 동력 인출 장치의 구성품들이 변속기 케이스(4)의 후방(리어부)쪽에 위치하도록 설치됨으로써 수동 변속기의 사이즈 축소를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 완성차 조립시 변속기 주변 부품과의 간섭 발생을 없앨 수 있게 되고, 동력 인출 장치를 사용하지 않을 때에는 상기 동력 인출 샤프트(11)가 구동하지 않게 되므로 원치 않는 동력 낭비 및 소음 발생을 없앨 수 있도록 된 것이다.

수동 변속기, 동력 인출 장치, PTO

Description

수동 변속기의 동력 인출 장치{Power take off of manual transmission}

본 발명은 수동 변속기에 구비된 동력 인출 장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량에 탑재되는 변속장치는 주행 중 엔진으로부터 생성되는 구동력을 차량의 주행 상태에 알맞게 변화시켜 구동차륜으로 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 작동 방식에 따라 수동과 자동 및 무단변속기 등으로 구분된다.

상기 수동변속기는 도 1에 도시된 바와 같이 클러치로부터 동력을 받아 회전하는 입력 샤프트(1)와, 상기 입력 샤프트(1)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 출력 샤프트(2)와, 상기 출력 샤프트(2)의 하측에 위치되고 상기 입력 샤프트(1)의 동력을 전달받아 상기 출력 샤프트(2)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 카운터 샤프트(3)와, 상기 각 샤프트(1,2,3) 및 기어류를 보호하는 변속기 케이스(4)와, 상기 변속기 케이스(4)의 후방에 결합되어 상기 출력 샤프트(2)를 지지하는 익스텐션 하우징(5) 등을 포함하여 구성된다.

한편, 수동 변속기가 장착된 특장차에는 상기 변속기의 동력을 외부로 인출하여 펌프나 기타 유압장치를 구동시킬 수 있는 구성이 마련되어 있는데, 이의 역할을 수행하는 것이 수동 변속기에 구비된 동력 인출 장치이다.

종래의 동력 인출 장치는 리버스 아이들 기어(6)와 치합되도록 종동 기어(7)를 설치하고, 상기 리버스 아이들 기어(6)는 후진 기어(8)와 치합되면서 동력을 전달받는 구성이며, 상기 종동 기어(7)의 중심에는 동력 인출 샤프트(9)가 결합되어서, 상기 동력 인출 샤프트(9)를 통해 변속기의 외부에 있는 펌프나 기타 유압장치로 동력을 인출하는 구성이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 동력 인출 장치는 리버스 아이들 기어(6)와 종동 기어(7) 및 동력 인출 샤프트(9) 등이 변속기 케이스(4)의 사이드부에 위치하도록 이루어진 구성이기 때문에 변속기의 사이즈가 커지게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 협소한 엔진룸의 특성상 완성차 조립시 변속기 주변 부품과 간섭이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 동력 인출 장치를 사용하지 않더라도 변속조작에 따라 종동 기어(7)와 치합된 리버스 아이들 기어(6)가 후진 기어(8)와 맞물려져서 회전을 하는 구성이고, 이로 인해 동력 인출 샤프트(9)가 구동을 하는 구성이기 때문에, 원치 않는 동력 인출 장치의 구동으로 소음에 취약한 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기한 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 동력 인출 샤프트를 포함한 구성품들을 변속기 케이스의 리어부에 위치하도록 구조를 개선하여, 변속기 사이즈의 축소를 도모할 수 있도록 하면서 완성차 조립시 변속기 주변 부품과 간섭이 발생하는 것을 없앨 수 있도록 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 동력 인출 장치를 사용하지 않을 때에는 동력 인출 샤프트가 구동할 수 없는 구조를 갖도록 개선함으로써 원치 않는 동력의 낭비 및 소음 발생을 없앨 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 수동 변속기의 동력 인출 장치는, 카운터 샤프트의 후방쪽에서 상기 카운터 샤프트와 일직선상에 위치하도록 배치됨과 더불어 상기 카운터 샤프트와 떨어져서 회전 가능하게 설치된 동력 인출 샤프트와; PTO 스위치의 조작시 엑추에이터의 동력을 전달받아서 상기 카운터 샤프트와 상기 동력 인출 샤프트를 연결하거나 단속할 수 있도록 작동하는 동력전달기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 동력 인출 샤프트와 슬리브너트부재 등으로 이루어진 동력 인출 장치의 구성품들이 변속기 케이스의 후방(리어부)쪽에 위치하도록 설치됨으로써 수동 변속기의 사이즈 축소를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 완성차 조립시 변속기 주변 부품과의 간섭 발생을 없앨 수 있게 되고, 동력 인출 장치를 사용하지 않을 때에는 상기 동력 인출 샤프트가 구동하지 않게 되므로 원치 않는 동력 낭비 및 소음 발생을 없앨 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한 다.

차량의 수동 변속기의 도 2에 도시된 바와 같이 클러치로부터 동력을 받아 회전하는 입력 샤프트(1)와, 상기 입력 샤프트(1)의 동력을 전달받아 회전하면서 종감속 장치를 회전시키는 출력 샤프트(2)와, 상기 출력 샤프트(2)의 하측에 위치되고 상기 입력 샤프트(1)의 동력을 전달받아 상기 출력 샤프트(2)에 전달하되 일정한 속도비가 형성되도록 하는 카운터 샤프트(3)와, 상기 각 샤프트(1,2,3) 및 기어류를 보호하는 변속기 케이스(4)와, 상기 변속기 케이스(4)의 후방에 결합되어 상기 출력 샤프트(2)를 지지하는 익스텐션 하우징(5) 등을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성으로 된 수동 변속기에는 변속기의 동력을 외부로 인출하여 펌프나 기타 유압장치를 구동시킬 수 있는 구성이 마련되어 있는데, 이의 역할을 수행하는 것이 수동 변속기에 구비된 동력 인출 장치이다.

본 발명에 따른 상기 동력 인출 장치는 도 2 및 도 3과 같이 상기 카운터 샤프트(3)의 후방쪽에서 상기 카운터 샤프트(3)와 일직선상에 위치하도록 배치됨과 더불어 상기 카운터 샤프트(3)와 떨어져서 회전 가능하게 설치된 동력 인출 샤프트(11)와, PTO 스위치(12; power take off switch)의 조작시 엑추에이터(13)의 동력을 전달받아서 상기 카운터 샤프트(3)와 상기 동력 인출 샤프트(11)를 연결하거나 단속할 수 있도록 작동하는 동력전달기구를 포함하여 구성된다.

상기 동력 인출 샤프트(11)는 상기 변속기 케이스(4)의 후방에 결합된 상기 익스텐션 하우징(5)을 베어링(14)을 매개로 관통하면서 회전 가능하게 설치된 구조이며, 변속기의 외부에 있는 펌프나 기타 유압장치의 샤프트와 결합 가능한 구조를 갖고 있다.

상기 카운터 샤프트(3)와 상기 동력 인출 샤프트(11)는 서로 대면하는 후단과 선단에 샤프트의 길이방향을 따라 각각 스플라인(3a,11a)이 형성된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 엑추에이터(13)는 정방향 및 역방향 구동이 가능한 스텝 모터(step motor)를 사용하는 구성이지만, 이에 한정되는 것은 아니다

한편, 상기 동력전달기구는 상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)을 따라 직선 이동이 가능하도록 상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)에 끼워져서 설치됨과 더불어 상기 카운터 샤프트(3)의 스플라인(3a)과 결합될 수 있도록 한쪽 측면에 스플라인홀(15a)이 형성된 슬리브너트부재(15)와, 상기 엑추에이터(13)의 동력을 전달받아 작동하면서 상기 슬리브너트부재(15)를 상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)을 따라 이동시킬 수 있도록 일단이 상기 슬리브너트부재(15)에 끼워져 설치되는 로드부재(16)로 구성된다.

상기 슬리브너트부재(15)의 바깥 둘레면에는 원주방향을 따라 너트홈(15b)이 형성되고, 상기 너트홈(15b)에 상기 로드부재(16)의 일단이 끼워져서 설치되는 구조로, 상기 슬리브너트부재(15)는 상기 로드부재(16)에 상관없이 상기 동력 인출 샤프트(11)와 함께 회전 가능하게 설치된 구조를 갖는다.

따라서, 동력 인출 장치를 사용하기 위해 작업자가 도 3에 도시된 PTO 스위치(12)를 조작하게 되면, 엑추에이터(13)의 작동력이 로드부재(16)로 전달되어 상기 로드부재(16)는 도 3의 상태에서 좌측 전방쪽으로 이동을 하게 되고, 상기 로드 부재(16)의 이동에 의해 슬리브너트부재(15)도 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)을 따라 좌측 전방쪽으로 이동을 하여, 도 4와 같이 상기 슬리브너트부재(15)의 스플라인홀(15a)에 카운터 샤프트(3)의 스플라인(3a)이 끼워지게 된다.

도 4와 같이 카운터 샤프트(3)와 동력 인출 샤프트(11)가 슬리브너트부재(15)를 매개로 연결된 상태가 되면, 입력 샤프트(1)의 회전력이 카운터 샤프트(3)와 슬리브너트부재(15)를 통해 동력 인출 샤프트(11)로 전달되는 바, 이에 따라 변속기의 외부에서 상기 동력 인출 샤프트(11)와 연결된 펌프 또는 기타 유압장치로 동력이 인출되어, 펌프 또는 유압장치가 구동을 하게 된다.

동력 인출 장치의 사용 종료 후 PTO 스위치(12)를 재 조작하면, 카운터 샤프트(3)와 동력 인출 샤프트(11)를 연결하고 있던 슬리브너트부재(15)가 도 4의 상태에서 우측인 후방쪽으로 이동하게 되고, 이로 인해 카운터 샤프트(3)와 동력 인출 샤프트(11)는 도 3과 같이 연결이 차단된 상태로 전환되어 다음 번의 작동을 준비하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 다른 동력 인출 장치는, 동력 인출 샤프트(11)와 슬리브너트부재(15) 등의 구성품들이 변속기 케이스(4)의 후방(리어부)쪽에 위치하도록 설치된 구성이기 때문에, 도 1과 같이 변속기 케이스(4)의 사이드부에 위치하도록 설치된 종래의 구성과 비교하여 볼 때 수동 변속기의 사이즈 축소를 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명과 같이 동력 인출 장치를 변속기 케이스(4)의 후방(리어부)쪽으로 설치함으로써 변속기의 사이즈 축소가 이루어지면, 엔진룸이 협소하더라도 완 성차 조립시 변속기 주변 부품과의 간섭 발생을 없앨 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 동력 인출 장치를 사용할 때에만 카운터 샤프트(3)와 동력 인출 샤프트(11)가 슬리브너트부재(15)를 매개로 연결이 이루어지는 구성이기 때문에, 동력 인출 장치를 사용하지 않을 때에는 상기 동력 인출 샤프트(11)가 구동하지 않게 되며, 이에 따라 원치 않는 동력 낭비 및 소음 발생을 없앨 수 있는 장점도 있다.

도 1은 종래의 동력 인출 장치를 구비한 수동 변속기의 도면,

도 2는 본 발명에 따른 동력 인출 장치를 구비한 수동 변속기의 도면,

도 3은 본 발명에 따른 동력 인출 장치의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 동력 인출 장치의 작동 상태 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

3 - 카운터 샤프트 5 - 익스텐션 하우징

11 - 동력 인출 샤프트 12 - PTO 스위치

13 - 엑추에이터 14 - 베어링

15 - 슬리브너트부재 16 - 로드부재

Claims

카운터 샤프트(3)의 후방쪽에서 상기 카운터 샤프트(3)와 일직선상에 위치하도록 배치됨과 더불어 상기 카운터 샤프트(3)와 떨어져서 회전 가능하게 설치된 동력 인출 샤프트(11)와;

PTO 스위치(12)의 조작시 엑추에이터(13)의 동력을 전달받아서 상기 카운터 샤프트(3)와 상기 동력 인출 샤프트(11)를 연결하거나 단속할 수 있도록 작동하는 동력전달기구;

를 포함하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 동력 인출 샤프트(11)는 변속기 케이스(4)의 후방에 결합된 익스텐션 하우징(5)을 베어링(14)을 매개로 관통하면서 회전 가능하게 설치된 것;

을 특징으로 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카운터 샤프트(3)와 상기 동력 인출 샤프트(11)는 서로 대면하는 후단과 선단에 샤프트의 길이방향을 따라 각각 스플라인(3a,11a)이 형성된 것;

을 특징으로 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 엑추에이터(13)는 정방향 및 역방향 구동이 가능한 스텝 모터인 것;

을 특징으로 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 동력전달기구는,

상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)을 따라 직선 이동이 가능하도록 상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)에 끼워져서 설치됨과 더불어 상기 카운터 샤프트(3)의 스플라인(3a)과 결합될 수 있도록 한쪽 측면에 스플라인홀(15a)이 형성된 슬리브너트부재(15)와;

상기 엑추에이터(13)의 동력을 전달받아 작동하면서 상기 슬리브너트부재(15)를 상기 동력 인출 샤프트(11)의 스플라인(11a)을 따라 이동시킬 수 있도록 일단이 상기 슬리브너트부재(15)에 끼워져 설치되는 로드부재(16);

로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 슬리브너트부재(15)는 상기 로드부재(16)에 상관없이 상기 동력 인출 샤프트(11)와 함께 회전 가능하게 설치된 것;

을 특징으로 하는 수동 변속기의 동력 인출 장치.