KR101612874B1 - 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

견인수단으로부터 작업기로의 동력을 전달하는 과정에서 작업기가 적어도 둔각 이상의 회전 반경으로 회전될 때에도 동력전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 견인수단의 동력이 입력되는 입력축이 구비된 제1 하우징; 상기 제1 하우징스의 상부에 작업기로 동력이 출력되는 출력축이 구비된 제2 하우징; 및 상기 제1,2 하우징의 내부 중심에 상기 입력축과 출력축이 각각의 연결부에 의해 맞물려 회전 가능하게 구비되어 동력을 전달함과 동시에 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징이 입력축 또는 출력축을 기준하여 적어도 180°이상의 회전 반경을 갖도록 구비되는 회전 지지축;을 포함하는 동력전달장치를 제공한다.
그에 따라 동력전달에는 아무런 지장없이 견인수단의 방향전환에 따른 작업기 또한 견인수단과 동일한 궤적이나 그 이상으로 회전이 이루어져 밭이나 논 등과 같은 모서리 부분 또한 필요로 하는 견인작업이나 구동작업이 단시간 내에 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

Description

동력전달장치{A powertrain}

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 견인수단으로부터 작업기로의 동력을 전달하는 과정에서 작업기가 적어도 둔각(鈍角) 이상의 회전 반경으로 회전될 때에도 동력전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 트랙터나 경운기(이하 '견인수단'이라 한다) 등과 같은 견인수단은 엔진에서 발생한 구동력을 여러 가지 형태의 작업에 이용할 수 있게 되는 데, 이때 견인수단에 각종 작업기의 장착 및 이용법 등에 따라 작업기를 뒤쪽에 달고 견인하는 견인작업과, 작업기에 견인수단의 동력을 전달하여 작동시키는 구동작업으로 구분하여 사용할 수 있다.

전자인 견인작업에는 경운·정지·비배관리(肥培管理)·수확작업 및 정치(定置)해서 사용하는 양수기·분무기 등의 동력원으로 사용되며, 또한 트레일러를 견인하여 운반 작업에도 사용된다.

후자인 구동작업에는 후부에 경운장치를 장착하여 경운작업·쇄토작업(碎土作業), 맥류(麥類)의 관리작업, 비배관리 및 수확작업에 이용되며, 이 밖에 정지작업의 동력원으로도 이용된다.

상기와 같이 견인수단에 의해 견인작업이나 구동작업시 그 견인수단의 동력을 작업기로 전달하기 위해서는 필수적으로 동력전달수단이 요구되며, 이러한 통상적인 동력전달수단은 주지된 기술적 구성인 기어나 벨트 또는 체인 등과 유니버셜 조인트 형태로 연결되어 전달되는 것이 일반적이다.

유니버셜 조인트는 견인수단의 방향전환시에도 작업기로의 동력이 무난하게 이루어질 수 있는 관계로, 가장 널리 사용되는 방식이다.

그러나, 유니버셜 조인트의 경우 그 특성상 견인수단의 방향전환에 따라 작업기의 회전 반경이 극히 제한된다. 즉, 견인수단과 작업기가 연결 프레임 등에 의해 회전 가능하게 장착된 상태에서 상기 유니버셜 조인트 또한 상기 연결 프레임과 함께 회전 반경이 정해짐으로써, 극히 제한적이다.

그로 인해 밭이나 논 등에 상기한 견인작업이나 구동작업시 작업기의 제한된 회전 반경에 의하여, 즉 견인수단과 예각(銳角) 범위를 벗어나지 못함으로써, 밭이나 논의 모서리 부분에 필요로 하는 견인작업이나 구동작업을 수행할 수 없는 단점을 가진다.

그에 따라 견인수단과 작업기를 작업이 이루어지지 않은 모서리 부분을 여러 번 반복하여 작업을 수행해야 함으로써, 작업의 효율성이 현저하게 저하되는 단점을 가진다.

상기와 같은 동력전달장치와 관련된 선행기술에는 대한민국 공개특허공보 제10-1997-0021842호(이하 '특허문헌 1'이라 합니다), 대한민국 등록특허 제10-1159481호(이하 '특허문헌 2'이라 합니다), 대한민국 등록실용신안 제20-0438096호(이하 '특허문헌 3'라 합니다) 및 대한민국 등록특허 제10-1359997호(이하 '특허문헌 4'라 합니다)에 개시된바 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0646013호(이하 '특허문헌 5'라 합니다)에 개시된바 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1997-0021842호 대한민국 등록특허 제10-1159481호 대한민국 등록실용신안 제20-0438096호 대한민국 등록특허 제10-1359997호 대한민국 등록특허 제10-0646013호

그러나, 특허문헌 1 내지 4는 견인부재로부터의 구동력은 동력전달장치에 의해 작업기로의 원활하게 전달 수 있으나, 전술한 바와 같이 그 중간 개재되는 유니버셜 조인트에 의하여 작업기의 회전 반경이 제한되는 문제점을 그대로 가진다.

또한, 특허문헌 5는 구동축의 위치나 방향에 구애되지 않고 자유롭게 연결할 수 있는 장점을 가지나, 이 또한 견인수단과 작업기가 연결되는 프레임에 의하여 작업기의 회전이 이루어지지 않는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은 견인수단으로부터 작업기로의 동력을 전달하는 과정에서 작업기가 적어도 둔각(鈍角) 이상의 회전 반경으로 회전될 때에도 동력전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 동력전달장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 견인수단 및 작업기로의 장착이 더욱더 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 견인수단의 구동력을 작업기로 전달하기 위한 동력전달장치로서, 상기 동력전달장치는 견인수단의 동력이 입력되는 입력축이 구비된 제1 하우징; 상기 제1 하우징스의 상부에 작업기로 동력이 출력되는 출력축이 구비된 제2 하우징; 및 상기 제1,2 하우징의 내부 중심에 상기 입력축과 출력축이 각각의 연결부에 의해 맞물려 회전 가능하게 구비되어 동력을 전달함과 동시에 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징이 입력축 또는 출력축을 기준하여 적어도 180°이상의 회전 반경을 갖도록 구비되는 회전 지지축;을 포함한다.

상기 연결부는 각각의 베벨기어이다.

상기 제1,2 하우징에는 견인수단 또는 작업기에 장착하기 위한 장착 프레임부재를 더 포함하되, 상기 장착 프레임부재는 회전 지지축의 상단과 하단의 제1,2 하우징에 구비되는 지지 고정축, 상기 지지 고정축 상에서 각각의 상하면이 회전 가능하게 결합되어 견인수단으로 장착되는 장착자켓 및 작업기로 연결되는 연결자켓을 포함한다.

상기 장착자켓은 제1,2 하우징의 상,하,좌,우측을 감싸되, 상하면은 상기 지지 고정축에 회전 가능하게 결합되며 전방에 견인수단으로 장착하기 위한 복수의 체결홀이 형성되는 장착판을 포함한다.

상기 연결자켓은 상하면이 상기 지지 고정축에 회전 가능하게 결합되며 후방으로 작업기로 장착하기 위한 복수의 연결홀이 형성되는 연결판을 포함한다.

상기 장착 자켓의 양 측면에는 회전시 상기 출력축이 형성된 제2 하우징과 간섭되지 않도록 각각의 간섭방지홈이 더 형성된다.

상기 연결자켓의 연결판 상부에는 견인수단과 연결하기 위한 연결수단을 결합하기 위한 결합부재를 더 포함한다.

상기 결합부재는 연결판에 체결되는 체결판, 상기 체결판의 중간에 회전 가능하게 구비되는 연결축 및 상기 연결축 상에 연결수단이 삽입된 후 이탈방지를 위한 고정핀이 삽입되는 삽입홀을 포함한다.

본 발명은 견인수단으로부터 작업기로의 동력을 전달하는 과정에서 작업기가 적어도 둔각 이상의 회전 반경으로 회전될 때에도 동력전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 동력전달에는 아무런 지장없이 견인수단의 방향전환에 따른 작업기 또한 견인수단과 동일한 궤적이나 그 이상으로 회전이 이루어져 밭이나 논 등과 같은 모서리 부분 또한 필요로 하는 견인작업이나 구동작업이 단시간 내에 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

또한, 견인수단 및 작업기로의 장착이 더욱더 간편하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 장착을 위해 별도의 프레임 등을 설치할 필요없이 단시간 내에 즉시 설치가 이루어져 신속하게 견인작업이나 구동작업이 수행될 수 있는 효과도 갖는다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 단면도,
도 2는 도 1에 따른 회전 반경을 설명하기 위한 평면도,
도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 평면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도,
도 5는 도 4에 따른 단면도,
도 6은 도 4에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 분해 사시도,
도 8은 도 7에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 도 1에 따른 회전 반경을 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

도시된 바와 같이 트랙터나 경운기 등과 같은 견인수단(100)의 구동력을 작업기(200)로 전달하기 위한 동력전달장치(1)를 개시한다.

본 발명은 견인수단으로부터 작업기로의 동력을 전달하는 과정에서 작업기가 적어도 둔각(鈍角) 이상의 회전 반경으로 회전될 때에도 동력전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 상기 동력전달장치(1)는 견인수단(100)의 동력이 입력되는 통상의 스플라인 축 형태인 입력축(12)이 구비된 제1 하우징(10)과; 상기 제1 하우징스(10)의 상부에 작업기로 동력이 출력되는 통상의 스플라인 축 형태인 출력축(22)이 구비된 제2 하우징(20); 및 상기 제1,2 하우징(10)(20)의 내부 중심에 상기 입력축(12)과 출력축(22)이 통상의 베벨기어 형태인 각각의 연결부(32)에 의해 맞물려 회전 가능하게 구비되어 동력을 전달함과 동시에 상기 제1 하우징(10) 또는 제2 하우징(20)이 입력축(12) 또는 출력축(22)을 기준하여 적어도 180°이상의 회전 반경을 갖도록 구비되는 회전 지지축(30);을 포함한다.

제1,2 하우징(10)(20)은 통상 사각박스 형태로 어느 하나의 측면에 입력축(12) 또는 출력축(22)이 돌출되게 형성되며, 다른 나머지 면은 통상적인 용접이나 볼트 등에 의해 밀폐되게 구성된다.

또한, 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징은 견인수단과 작업기에 통상적인 프레임 등에 의해 연결된다.

회전 지지축(30)은 제1,2 하우징(10)(20)의 내부에 상단과 하단 및 중간 부분에 구비되는 통상의 베이링 등에 의해 지지되어 원활하게 회전이 이루어질 수 있도록 구비된다.

제1 하우징(10)의 상면과 제2 하우징(20)의 밑면이 맞닿는 부분에는 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 윤활유 또는 통상의 스러스트 베이링(thrust bearing)을 개재하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성됨에 따라 본 발명은 제1 하우징(10)의 입력축(12)을 견인수단(100)에 통상적인 방식에 의해 연결하고, 제2 하우징(20)의 출력축(22) 또한 통상적인 방식에 의해 작업기(200)로 연결함으로써, 견인수단(100)의 구동력은 입력축(12)과 연결부(32)를 통하여 회전 지지축(30)을 회전시킨다.

이렇게, 입력축(12)과 연결부(32)에 의해 회전되는 회전 지지축(30)에 의해 제2 하우징(20) 내의 상기 회전 지지축(30)과 연결부(32)에 의해 연결된 출력축(22) 또한 회전하게 됨으로써, 견인수단의 구동력이 작업기로의 전달이 원활하게 이루어진다.

이렇게, 구동력이 전달되는 과정에서, 상기 회전 지지축은 동력을 전달하는 역할을 함과 동시에 힌지(hinge) 역할도 겸함으로써, 견인수단에 의해 작업기가 견인작업이나 구동작업에 따른 방향 전환시에도 회전반경을 최대한 넓게 가질 수 있다.

다시 말해서, 상기 회전 지지축(30)은 동력전달 역할과 함께 상기 제1,2 하우징(10)(20)의 중심에 중심축과 같은 역할로 좌,우의 회전반경에 제한을 받지 않는다. 다만, 견인수단(100)과 작업기(200)의 연결 설치에 따른 간섭되지 않는 최대한의 회전반경을 가질 수 있다.

그에 따라 견인수단의 방향전환시 작업기 또한 견인수단의 궤적을 따라 최대한의 회전반경으로 회전,즉 작업기가 직각 이상의 각도로 회전이 이루어질 수 있는 조건을 가짐으로써, 밭이나 논 등의 각 모서리 부분에서도 작업기에 의한 견인 또는 구동작업이 번거롭거나 불편함 없이 간편하게 이루어질 수 있는 편리성을 제공한다. 그로 인해 견인작업이나 구동작업의 효율성 또한 극대화된다.

따라서, 본 발명은 견인수단과 작업기 간에 간섭이 발생하지 않을 정도로 최대한의 회전반경을 가짐으로써, 밭이나 논 등에서 견인작업이나 구동작업시 종래와 같이 각 모서리 부분을 여러 번 반복 수행해야 하는 작업을 생략할 수 있어, 작업의 효율성을 최대한 높일 수 있는 장점을 가진다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이며, 도 5는 도 4에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 입력축이 구비된 제1 하우징과 출력축이 구비된 제2 하우징이 최대한 회전반경으로 회전이 이루어질 수 있도록 구비된 상태에서, 견인수단이나 작업기로의 장착이 보다 간단하고 편리하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 제1,2 하우징(10)(20)에는 견인수단(100) 또는 작업기(200)에 간단하고 편리하게 장착하기 위한 장착 프레임부재(40)를 더 포함하되, 상기 장착 프레임부재(10)는 회전 지지축(30)의 상단과 하단의 제1,2 하우징(10)(20)에 구비되는 지지 고정축(50)과, 상기 지지 고정축(50) 상에서 각각의 상하면이 통상의 베어링 등에 의해 회전 가능하게 결합되어 견인수단(100)으로 장착되는 장착자켓(40A) 및 작업기(200)로 연결되는 연결자켓(40B)을 포함한다.

지지 고정축(50)은 견인수단(100)에 장착되는 장착자켓(40A)과 작업기(200)에 연결되는 연결자켓(40B)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 구비됨은 물론 특히 회전 지지축(30)과 분리됨에 따라 장착자켓(40A)과 연결자켓(40B)의 조립이 간편하게 이루어질 수 있는 장점을 가진다. 특히, 견인시 발생하는 높은 충격이 상기 회전 지지축(30)으로 직접적으로 전달되지 않고 장착자켓(40A)과 연결자켓(40B)에 의해 충격을 차단하게 됨에 따라 상기 회전 지지축(30)의 동력전달에는 아무런 영향을 미치지 않은 조건을 가진다.

장착자켓(40A)은 제1,2 하우징(10)(20)의 상,하,좌,우측을 감싸되, 상하면은 상기 지지 고정축(50)에 통상의 베어링 등에 의해 회전 가능하게 결합되며 전방에 견인수단(100)으로 통상의 볼트나 스크류 등에 의해 장착하기 위한 복수의 체결홀(42)이 형성되는 장착판(44)을 포함한다.

연결자켓(40B)은 상하면이 상기 지지 고정축(50)에 통상의 베어링 등에 의해 회전 가능하게 결합되며 후방으로 작업기(200)로 통상의 볼트나 스크류 등에 의해 장착하기 위한 복수의 연결홀(46)이 형성되는 연결판(48)을 포함한다.

다시 말해서, 장착 프레임부재는 1차적으로 제1,2 하우징을 감싸는 장착 자켓과, 상기 장착 자켓에 연결 설치되는 연결 자켓으로 이루어짐으로써, 장착 자켓의 장착판에 의해 견인수단으로의 장착작업이 번거롭거나 불편함 없이 즉시 이루어질 수 있다. 또한, 연결 자켓 또한 연결판에 의해 작업기로 번거롭거나 불편함 없이 즉시 이루어질 수 있다.

그에 따라 본 발명을 견인수단이나 작업기에 연결시 별도의 프레임 등이 요구되지 않고 장착 프레임부재인 장착 자켓과 연결 자켓에 의하여 단시간 내에 간단하고 편리하게 이루어질 수 있는 조건을 가진다.

아울러, 상기 장착 자켓(40A)의 양 측면에는 회전시 상기 출력축(22)이 형성된 제2 하우징(20)과 간섭되지 않도록 각각의 간섭방지홈(41)이 더 형성된다.

그로 인해 장착 자켓이 회전되거나 또는 연결 자켓이 회전됨으로 인해 장착 자켓의 양 측면에 형성된 간섭방지홈에 의해 출력축으로 인해 제2 하우징으로부터 돌출된 부위와 간섭됨 없이 원하는 회전반경으로의 회전이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 분해 사시도이며, 도 8은 도 7에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 작업기와 연결되는 연결자켓의 연결판에는 작업기의 종류에 따라 선택적으로 연결수단을 간단하게 결합할 수 있도록 한다.

연결자켓(40B)의 연결판(48) 상부에는 견인수단(100)과 연결하기 위한 통상의 연결수단(100A)을 결합하기 위한 결합부재(60)를 더 포함하되, 상기 결합부재(60)는 연결판(48)에 통상의 볼트 등에 의해 체결되는 체결판(62)과, 상기 체결판(62)의 중간에 통상의 베어링 등에 의해 회전 가능하게 구비되는 연결축(64) 및 상기 연결축(64) 상에 연결수단이 삽입된 후 이탈방지를 위한 고정핀이 삽입되는 삽입홀(66)을 포함한다.

그에 따라 견인수단으로 연결시 연결수단을 상기 연결축 상에 삽입한 후 고정핀을 삽입홀로 삽입시켜 고정함에 따라 필요로 하는 견인수단으로 신속하고 간편하게 연결할 수 있는 장점을 가진다.

상기 결합부재 대신에 연결을 위한 통상의 아이볼트 등을 연결시켜 사용하여도 무방하다.

1 : 동력전달장치
10 : 제1 하우징 12 : 입력축
20 : 제2 하우징 22 : 출력축
30 : 회전 지지축 32 : 연결부
40 : 장착 프레임부재 40A : 장착 자켓
40B : 연결 자켓 41 : 간섭방지홈
42 : 체결홀 44 : 장착판
46 : 연결홀 48 : 연결판
50 : 지지 고정축 60 : 결합부재
62 : 체결판 64 : 연결축
66 : 삽입홀 100 : 견인수단
100A : 연결수단 200 : 작업기

Claims (8)

1. 견인수단의 구동력을 작업기로 전달하기 위한 동력전달장치로서,
   상기 동력전달장치는 견인수단의 동력이 입력되며, 내부 단부에 베벨기어가 설치되어 있는 입력축이 구비된 제1 하우징; 상기 제1 하우징의 상부에 배치되며, 작업기로 동력이 출력되며, 내부 단부에 베벨기어가 설치되어 있는 출력축이 구비된 제2 하우징; 및 상기 제1,2 하우징의 내부 중심에 배치되며, 그 양단에 상기 입력축과 출력축 각각의 상기 베벨 기어와 맞물리는 베벨기어가 구비되어, 동력을 전달하는 역할을 함과 동시에 힌지 역할을 하는 회전 지지축;을 포함하되,
   상기 회전 지지축은 상기 제1,2 하우징 각각의 상단과 하단에 구비되는 베이링에 의해 회전 가능하게 지지되는 동력전달장치에 있어서,
   상기 제1,2 하우징의 외측에는, 상기 제1,2 하우징을 감싸도록 배치되어 견인수단 및 작업기에 결합되는 장착 프레임 부재를 더 구비하되,
   상기 장착 프레임 부재는,
   상기 회전 지지축의 상단과 하단의 제1,2 하우징에 각각 배치되는 지지 고정축과;
   상기 제1,2 하우징의 상,하,좌,우측을 감싸되, 상하면 각각은 상기 지지 고정축에 회전 가능하게 결합되며, 전방에는 상기 견인수단에 장착하기 위한 복수의 체결홀이 형성되어 있는 장착판을 구비하는 장착 자켓과;
   상기 제1,2 하우징의 상하면을 감싸되, 상하면 각각은 상기 지지 고정축에 회전 가능하게 결합되며, 후방에는 작업기에 장착하기 위한 복수의 연결홀이 형성되는 연결판을 포함하는 연결 자켓;을 구비하고,
   상기 장착 자켓의 양 측면에는 회전시 상기 출력축이 형성된 제2 하우징과 간섭되지 않도록 각각의 간섭방지홈이 더 형성되며,
   상기 연결자켓의 연결판 상부에는 견인수단과 연결하기 위한 연결수단을 결합하기 위한 결합부재를 더 포함하되, 상기 결합부재는 연결판에 체결되는 체결판, 상기 체결판의 중간에 회전 가능하게 구비되는 연결축 및 상기 연결축 상에 연결수단이 삽입된 후 이탈방지를 위한 고정핀이 삽입되는 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
   
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