KR101699164B1 - 트랙터의 기어펌프 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙터에서 유압을 발생하는 기어펌프를 트랜스미션의 입력축과 연결시키도록 구성하고 있다. 본 발명에 의하면, 엔진에서의 회전동력이 전달되는 트랜스미션 입력축(20)의 후단부에는 구동기어(42)가 스플라인 결합된다. 구동기어(42)의 타측에는 PTO출력축(22)도 스플라인 결합되어 있다. 기어펌프(10)는, 트랜스미션 케이싱에 지지되는 동력전달 하우징(32)과 연결되어 지지되고 있다. 그리고 기어펌프(10)의 입력축(12)은, 상기 구동기어(42)에서 중간기어(44) 및 종동기어(46)를 통하여 동력이 전달된다. 기어펌프를 트랜스미션 측에 설치함으로써, 다양한 동력분배가 수월할 뿐만 아니라 트랙터의 대형화에 기인하여 배관이 커지거나 길어지는 것을 최대한 방지하는 것이 가능하게 된다.

Description

트랙터의 기어펌프 장착구조{Mounting structure of gear pump for tractor}

본 발명은 트랙터의 기어펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 동력의 손실을 최소화할 수 있음과 동시에 필요로 하는 각 부분으로 유압의 전달이 용이하도록 구성되는 기어펌프의 장착구조에 관한 것이다.

먼저 도 1을 참조하면서 트랙터의 전체적인 동력계에 대하여 간단하게 살펴보기로 한다. 엔진에서의 구동력은 파워 셔틀 축(150)을 지나 파워 셔틀 장치부(200)로 전달되고, 셔틀레버(미도시)에 의해 전진이나 중립 혹은 후진이 선택된 후, 파워 쉬프트 장치부(300)로 전달된다. 파워 쉬프트 장치부(300)로 전달된 구동력은 습식 유압 파워 쉬프트 클러치(330)에 의해 고속이나 저속으로 변경되고, 주변속 장치부(400)로 이어진다. 주변속 장치부(400)는 4단의 싱크로나이저로 이루어지고, 각 단의 회전속도에 맞는 출력을 내게 된다.

그리고 주변속 장치부(400)에서의 동력은 4단의 변 속기어로 이루어진 부변속 장치부(500)로 이어져 구동력은 각 단의 회전속도에 맞는 출력을 내게 된다. 부변속 장치부(500)를 지나는 구동력은 차동장치(900)를 거쳐 최종적으로 리어엑슬부(800)의 차축에 구동력이 전달된다. 그리고 필요 시 파워셔틀 축(150)에서 전달된 동력을 PTO 클러치(685)의 연결과 해제에 의하여 독립적으로 구성된 3단 PTO 장치부(600)에 구동력을 전달하도록 구성되는 것이 일반적이다.

이와 같은 트랜스미션에서의 동력 전달은 상술한 바와 같이 이루어진다고 할 수 있다. 그리고 트랙터에서는 조향장치, 다양하게 사용되는 다수의 습식클러치 장치, 트랜스미션에서의 윤활 등을 위하여 유압이 그 구동원으로 사용되는데, 이러한 유압은 엔진과 직결된 유압펌프(기어펌프)가 실질적으로 유압 소스라고 할 수 있다. 이와 같이 기어펌프가 엔진과 직결되는 것이 일반적이라고 할 수 있는데, 최근 트랙터의 대형화 추세에 따라서 유압의 전달을 위한 배관이 커짐과 같이 전달 라인이 길어질 수밖에 없다. 그리고 이와 같이 유압의 전달을 위한 구성이 커지고 길어지게 되면 실질적으로 엔진에서 전달되는 동력의 손실을 발생할 수밖에 없다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 트랙터에서 여러 부분으로 전달되는 유압을 발생시키는 기어펌프를 동력 분배에 가장 효율적으로 배치할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 엔진에서 전달되는 동력을 가능하면 손실 없이, 기어펌프를 통하여 유압으로 분배될 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 트랙터 기어펌프 장착구조에 의하면, 엔진에서의 회전동력이 전달되는 트랜스미션 입력축과; 상기 입력축에 스플라인 결합되는 구동기어; 트랜스미션 케이싱에 의하여 지지되는 동력전달 하우징; 상기 동력전달 하우징에 연결되어 지지되고, 유압발생을 위한 회전력을 인가하는 기어펌프 입력축을 구비하는 기어펌프; 그리고 상기 동력전달 하우징 내에 설치되고, 상기 구동기어에서의 회전동력을 상기 기어펌프 입력축(12)에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성된다.

본 발명에 의하면, 상기 구동기어는, 일측에서 상기 트랜스미션 입력축과 스플라인 결합되고, 타측에서는 PTO 구동축과 스플라인 결합되는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 본 발명의 동력전달수단에 대한 실시예에 의하면, 상기 동력전달하우징에 지지되는 중간축에 회전 가능하게 지지되고 상기 구동기어와 맞물리는 중간기어와, 상기 기어펌프 입력축이 결합되고 상기 중간기어와 맞물리는 종동기어로 구성된다. 그리고 중간기어는, 트랜스미션 입력축 및 PTO구동축을 지지하는 베어링의 베어링 하우징의 절개된 부분을 통하여 구동기어와 맞물리게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 트랙터에서 다양하게 사용되는 유압을 발생시키기 위한 기어펌프가, 엔진이 아닌 트랜스미션의 입력축 후단부에 설치되고 있음을 알 수 있다. 따라서 유압을 필요로 하는 여러 부분에 효율적으로 동력 분배가 가능하고, 실질적으로 엔진의 동력손실을 최소화할 수 있게 된다. 그리고 본 발명에 의하면, 트랜스미션의 입력축을 이용하여 기어펌프를 동작시키는 것에 의하여, 동력 분배를 위한 배관이 커지거나 길어지는 등의 단점을 최소화시킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 의하면, 구동기어는, 입력축 및 PTO 구동축과 각각 스플라인 결합됨으로서, 실질적으로 입력축에서 PTO출력축으로 동력을 전달할 수 있도록 커플링의 기능을 가지고 있음을 알 수 있다. 이는 별도의 커플링의 구성을 생략하면서 구동기어로 다기능을 구현할 수 있는 장점이라고도 할 수 있다.

본 발명에 의한 구조를 살펴보면, 트랜스미션의 케이싱에 장착하거나 분리하는 것이 아주 간편하게 구현될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 점은 실질적으로 수리 및 관리 등의 측면에서 아주 유용한 장점으로 작용할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 일반적인 트랙터의 트랜스미션의 구조를 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 트랜스미션의 구조를 보인 예시도.

다음에는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명에서는 트랙터에서 사용되는 유압을 발생시키는 기어펌프를, 트랜스미션에 설치함으로써, 예를 들면 입력축 후단부에 설치함으로써 각 부분으로의 동력의 분배가 효율적으로 수행할 수 있음과 동시에 동력 손실을 최소화하는 것을 주제로 하고 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 트랙터의 엔진에서의 출력은 입력축(20)를 통하여 트랜스미션으로 전달된다. 상기 입력축(20)은, 종래의 기술에서 설명한 파워 셔틀 축과 동일한 것이라고 할 수 있고, 그 후방으로는 PTO구동축(22)과 연결되어 이를 구동시키는 것이다. 본 발명에 의하면, 기어펌프(10)는 트랜스미션 케이싱에 지지되는 전달장치(30)를 통하여, 상기 입력축(20) 및 PTO구동축(22)에서 동력을 전달받도록 구성하고 있다.

상기 기어펌프(10)는, 트랜스미션의 케이싱에 지지되는 동력전달 하우징(32)과 연결되어 지지되고 있으며, 상기 하우징(32)의 내부에 설치되는 기어장치 등을 통하여 회전 동력을 전달받는다. 즉, 상기 기어펌프(10)는, 입력축(20) 및 PTO구동축(22)으로부터 회전동력을 전달받아서 회전하면서 유압을 발생시킨다.

상기 입력축(20)의 후단(도면 상 우측 단부)부에는 구동기어(42)가 스플라인 결합되어 있다. 그리고 상기 구동기어(42)의 후방(도면 상 우측)에는 PTO구동축(22)도 같이 스플라인 결합되어 있다. 즉, 본 발명의 구동기어(42)에는, 입력축(20) 및 PTO구동축(22)이 전방 및 후방에서 각각 스플라인 결합되어 있다. 이는 상기 구동기어(42)가 입력축(20)과 PTO구동축(22)을 연결하는 커플러(Coupler)로써의 기능도 가지고 있는 것이라고 할 수 있을 것이다. 도시한 실시예에서, 상기 입력축(20)의 후방은 지름이 상대적으로 작게 형성되고, 이 부분에서 구동기어(42)와 스플라인 결합됨을 알 수 있다.

따라서 상기 입력축(20)은 PTO구동축(22)과 구동기어(42)에 의하여 연결되어 동력을 전달한다. 여기서 상기 구동기어(42)는 실질적으로 동력을 기어펌프(10)로 전달하기 위하여 설치되는 것이다. 도시한 실시예에서는 상기 입력축(20)의 후단부를 지지하는 베어링(20b) 및 PTO구동축(22)의 선단부를 지지하는 베어링(22b)을 같이 지지하는 베어링하우징(24)의 일부가 절개되어 절개부(25)를 형성하고 있다.

이렇게 베어링하우징(24)의 절개된 부분(25)을 통하여 외부의 중간기어(44)의 일부가 베어링하우징(24)의 내부에서 상기 구동기어(42)와 맞물릴 수 있게 된다. 그리고 상기 입력축(20)의 전방에 설치되는 클러치(Ca)와, 파워 시프트 축(26)에 설치되는 클러치(Cb)는 본 발명과 직접적인 관련이 없는 것이기 때문에, 이들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 상기 중간기어(44)은 외측 부분의 일부가 상기 베어링하우징(24)의 내부로 들어온 상태에서, 구동기어(42)와 치합되고 있음을 알 수 있고, 이에 의하여 구동기어(42)의 회전이 중간기어(44)로 전달된다. 상기 중간기어(44)는 동력전달 하우징(32)에 지지되고 있는 중간축(34)에 베어링을 통하여 회전 가능하도록 지지되어 있다.

상기 동력전달 하우징(32)은 트랜스미션 케이싱의 외측에 설치되어 있다. 따라서 중간기어(44) 및 기어펌프(10)도 실질적으로 트랜스미션 케이싱의 외측에 설치되는 것은 당연하다고 할 수 있다. 이와 같이 트랜스미션 케이싱의 외측에 동력전달하우징을 설치한다는 것은, 이를 분해함으로써 중간기어(44) 및 기어펌프(10)도 같이 분리되는 것을 의미한다.

그리고 상기 중간기어(44)는 동력전달 하우징(32)의 내부에서 지지되고 있는 종동기어(46)과 맞물려 있다. 상기 종동기어(46)는 동력전달 하우징(32)의 내부에서 베어링에 의하여 회전 가능하게 지지되고 있다. 또한 상기 종동기어(46)의 중심에는 기어펌프(10)의 내부입력축(12)이 결합되어 있어서, 종동기어(46)의 회전은 실질적으로 내부입력축(12)을 회전시켜셔 기어펌프(10) 내부에서 유압을 발생시키게 된다고 할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 동작에 대하여 간단하게 살펴보기로 한다. 엔진에서의 출력은 입력축(20)으로 전달된다. 그리고 입력축(20)은 구동기어(42)에 의하여 연결되어 있는 PTO구동축(22)을 같이 회전시키게 되고, 이러한 회전에 따라서 구동기어(42)도 같이 회전하게 된다. 그리고 구동기어(42)의 회전은, 중간기어(44)를 거쳐 종동기어(46)으로 전달된 후, 실질적으로 기어펌프 입력축(12)을 회전시키게 된다.

이와 같은 동력전달과정을 거쳐서, 상기 기어펌프 내부의 회전력에 의하여 소정의 유압이 생성될 것이고, 이렇게 생성되는 유압은 위에서 설명한 바와 같은 여러 부분에 분배되어 사용될 것이다. 본 발명에 의하면, 실질적으로 기어펌프가 트랜스미션에 설치되고 있음을 알 수 있는데, 이러한 위치는 실질적으로 주변의 다양한 부분으로 오일이 공급되기에 더욱 편리한 장소임은 당연하다고 할 수 있다.

그리고 트랜스미션은 실질적으로 기어펌프(10)에 의하여 생성되는 고압의 유압을 필요로 하는 부품을 다수 내장하고 있는 것임과 동시에, 고압의 유압을 필요로 하는 부품들이 그 주변에 집중되어 있다. 따라서 종래와 같이 엔진에 직결되어 있는 경우와 비교하면, 상대적으로 효율성이 높은 동력 분배가 가능함을 알 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 동력전달 하우징(32)은 트랜스미션 케이싱에 의하여 지지되고 있고, 구동기어와 맞물리는 중간기어(44)까지 지지하고 있다. 따라서 동력전달 하우징(32)의 분리에 의하여 동력전달장치 및 기어펌프 자체도 쉽게 분해될 수 있기 때문에, 전체적으로 정비 등과 같은 관리에도 매우 편리한 장점을 기대할 수 있다. 여기서 상기 동력전달하우징(32)은 트랜스미션 케이싱의 외측면에 설치되는 점을 고려하면, 실질적으로 본 발명의 장치를 구성하는 부품의 분해 및 결합이 아주 용이하게 수행될 수 있음을 알 수 있다.

이상에서와 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 기어펌프 장착구조에 의하면, 트랜스미션의 입력축을 회전력을 이용하면서, 트랜스미션 케이싱에 지지되도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 특징으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 당연하다.

10 ..... 기어펌프
12 ..... 기어펌프 입력축
20 ..... 입력축
22 ..... PTO구동축
20b, 22b ..... 베어링
24 ..... 베어링하우징
25 ..... 절개부
30 ..... 전달장치
32 ..... 동력전달 하우징
34 ..... 중간축
42 ..... 구동기어
44 ..... 중간기어
46 ..... 종동기어

Claims (3)

1. 엔진에서의 회전동력이 전달되는 트랜스미션 입력축(20)과;
   지름이 상대적으로 작게 형성되는 상기 입력축(20)의 후방에서 상기 입력축(20)과 스플라인 결합되는 구동기어(42);
   상기 구동기어(42)의 후방에 스플라인 결합되는 PTO 구동축(22);
   트랜스미션 케이싱에 의하여 지지되고 그 트랜스미션 케이싱의 외측에 설치되는 동력전달 하우징(32);
   상기 동력전달 하우징에 연결되어 지지되고, 유압발생을 위한 회전력을 인가하는 기어펌프 입력축(12)을 구비하며, 상기 입력축(20) 후단부에 설치되는 기어펌프(10); 그리고
   상기 동력전달 하우징 내에 설치되고, 상기 구동기어(42)에서의 회전동력을 상기 기어펌프 입력축(12)에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성되고,
   상기 동력전달수단은, 상기 동력전달 하우징(32)에 지지되는 중간축(34)에 회전 가능하게 지지되고 외측부분 일부가 베어링 하우징(24)의 내부로 들어온 상태에서 상기 구동기어와 맞물리는 중간기어와, 상기 기어펌프 입력축이 결합되고 상기 중간기어와 맞물리는 종동기어로 구성되는 트랙터의 기어펌프 장착구조.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간기어는, 트랜스미션 입력축 및 PTO구동축을 지지하는 베어링(20b, 22b)의 베어링 하우징(24)의 절개된 부분을 통하여 구동기어와 맞물리는 트랙터의 기어펌프 장착구조.
   
   
   

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