KR102216900B1 - 역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기 - Google Patents

역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 농업용 작업차량의 후방 밀림을 방지하기 위한 농업용 작업차량 변속기로서, T/M 케이스; 엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축; 및 출력축의 일방향 회전만을 허용하고, 출력축의 일방향 회전과 반대하는 타방향의 회전을 방지하는 역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기에 관한 것이다.

Description

역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기{AGRICULTURAL VEHICLE TRANSMISSION HAVING MECHANISM FOR PREVENTING REVERSE ROTATION}
본 발명은 역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기에 관한 것으로, 구체적으로, 트랙터 또는 콤바인과 같은 농업용 작업차량이 경사로에서 정차후 재출발시 후방으로 밀리는 현상을 방지할 수 있는 농업용 작업차량 변속기에 관한 것이다.
일반적으로, 농업 현장에서 사용되는 트랙터 또는 콤바인과 같은 농업용 작업차량은, 메인 구동원의 입력 회전수를 용도에 맞게 기어를 통해 변속시켜 구동축의 구동 수단으로 출력 회전수를 전달하는 형태의 농업용 작업차량 변속기가 널리 사용되고 있다.
위와 같은 농업용 작업차량 변속기를 이용하는 농업용 작업차량의 경우, 높은 동력원이 요구되는 저속구간과 상대적으로 낮은 동력원으로 주행하는 고속 구간에 따라, 여러 개로 배열된 기어의 맞물림에 의한 변속비를 조절하여 동력원의 효율을 제어하고 있다.
농업용 작업차량을 변속하는 예로서, 구동 동력을 차단하는 클러치나 유압 컨버터를 사용하고 있으며, 경사로에서 정지 또는 정지 후 출발할 때, 미끄러짐에 의한 안전운행의 위험을 방지하기 위하여, 수동 조작의 브레이크를 사용하는 경우가 많다.
그러나, 농업용 작업차량의 운전 경험이 미숙한 초보 운전자 또는 운동 신경이 느린 노약자 등이 경사로에서 주행하는 경우, 변속 장치의 조작이 미숙하여 경사로에서 후방으로 농업용 작업차량이 밀려 사고의 위험성이 존재하고 있다.
특히, 전동 모터의 경우, 다단 변속기 없이 모터의 힘만으로 저속의 고토크 구간을 동작함으로써 구동 모터가 전술한 고토크를 감당할 수 있을 정도로 커져야 하며, 이에 따라 모터의 용량 또한 크게 설정되어야 한다. 따라서, 구동 모터의 용량 증대에 따른 전체적인 중량과 체적이 늘어나게 됨으로써, 농업용 작업차량의 효율적인 운용이 어려워진다.
본 발명의 목적은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축에 역회전 방지 기구를 구비하여, 의도하지 않은 출력축의 회전을 차단할 수 있는 농업용 작업차량 변속기를 제공하는데 있다.
또한, 경사로에서 출력축이 의도하지 않게 회전되어, 농업용 작업차량이 후방으로 밀리는 것을 원천적으로 차단하여, 각종 안전사고를 예방할 수 있는 농업용 작업차량 변속기를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 농업용 작업차량의 후방 밀림을 방지하기 위한 농업용 작업차량 변속기로서, T/M 케이스; 엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축; 및 출력축의 일방향 회전만을 허용하고, 출력축의 일방향 회전과 반대되는 타방향의 회전을 방지하는 역회전 방지 기구를 구비하는 농업용 작업차량 변속기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 역회전 방지 기구는, 출력축과 나란하게 배치되는 회전 단속축; 회전 단속축에 설치되고, 출력축에 설치된 출력기어의 대응되는 위치에서 출력기어와 맞물리는 회전 단속 기어; 회전 단속축에 설치되는 클러치 기어; 회전 단속축과 클러치 기어 사이에 개재되는 원웨이 클러치 베어링; T/M 케이스에 고정되고, 클러치 기어의 회전을 허용 또는 차단하기 위한 클러치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서 출력축이 일방향으로 회전하려는 경우, 클러치가 클러치 기어의 회전을 차단하고, 원웨이 클러치 베어링에 의해 출력축의 일방향 회전에 따른 회전 단속축의 회전이 허용되어, 출력축의 일방향 회전이 허용될 수 있다.
또한, 본 발명은 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서 출력축이 일방향과 반대하는 타방향으로 회전하려는 경우, 클러치가 클러치 기어의 회전을 차단하고, 원웨이 클러치 베어링에 의해 출력축의 타방향 회전에 따른 회전 단속축의 회전이 단속되어, 출력축의 타방향 회전이 단속될 수 있다.
또한, 본 발명은 농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 클러치가 클러치 기어의 회전을 허용하고, 출력축의 일방향 회전 또는 일방향과 반대되는 타방향 회전에 따른 회전 단속축의 회전은 허용될 수 있다.
또한, 본 발명의 역회전 방지 기구는, 출력축에 설치되는 클러치 기어; 출력축과 클러치 기어 사이에 개재되는 원웨이 클러치 베어링; T/M 케이스에 고정되고, 클러치 기어의 회전을 허용 또는 차단하기 위한 클러치를 포함할 수 있다.
본 발명은 엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축에 역회전 방지 기구를 추가로 형성하여, 오르막 경사로에서 전진 변속시 발생하는 후방 밀림 현상을 방지할 수 있는 농업용 작업차량 변속기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 농업용 작업차량이 오르막 경사로에서 정차후 재출발하는 경우, 클러치의 작동 지연으로 인하여 농업용 작업차량이 후방으로 밀리는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 농업용 작업차량의 의도하지 않는 경사로 후방 밀림으로 인한 안전 사고를 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 역회전 방지 기구를 출력축과 별도로 마련하여, 농업용 작업차량 변속기 하우징(T/M 케이스) 내부의 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 구조를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 구조를 개략적으로 나타내는 선도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 전진 변속 상황에서 출력축의 일방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 전진 변속 상황에서 출력축의 타방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 후진 변속 상황에서 출력축의 일방향 회전과 타방향 회전에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 전진 변속 상황에서 출력축의 일방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 7는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 전진 변속 상황에서 출력축의 타방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기의 후진 변속 상황에서 출력축의 일방향 회전과 타방향 회전에 대응되는 역회전 방지 기구의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 통하여, 본 발명에 따른 역회전 방지 기구(300)를 구비하는 농업용 작업차량 변속기(1)의 구체적인 구성 요소 및 그 작동 관계에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 여러 실시 형태에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시 형태에서 설명하고, 그 외의 실시 형태에서는 다른 구성 요소에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 구조를 나타내는 선도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기(1)는 엔진(도시되지 않음)에 의해 회전하는 출력축(200)을 통해, 출력축(200)의 일단에 연결되는 베벨 기어(202)에 구동력이 전달될 수 있다. 또한, 출력축(200)에 본 발명의 일 실시 형태에 따른 역회전 방지 기구(300)가 결합시켜, 출력축(200)의 일방향 회전만을 허용하고, 출력축(200)의 의도하지 않은 방향의 회전을 방지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 역회전 방지 기구(300)는, 전술한 출력축(200)과 나란하게 배치되는 회전 단속축(304)을 포함한다. 또한, 회전 단속축(304)에는 회전 단속 기어(305)가 설치되어, 이러한 회전 단속 기어(305)는 출력축(200)에 설치된 출력기어(201)와 맞물림으로써, 출력축(200)과 회전 단속축(304)은 서로 반대방향으로 회전이 가능해진다.
한편, 회전 단속축(304)의 회전은 클러치(301)를 통해 제어되는데, 이러한 클러치(301)는 T/M(transmission) 케이스(100)에 고정되어 있는 것이 바람직하다.
클러치 기어(302)는 회전 단속축에 설치되며 클러치(301)는 클러치 기어(302)와 맞물려 회전 단속축(304)과 결합되는데, 클러치 기어(302)와 회전 단속축(304) 사이에는 원웨이 클러치 베어링(303)이 배치된다.
클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 허용 또는 차단한다. 클러치(301)가 작동하지 않는 경우에는, 클러치(301)가 클러치 기어(302)의 회전을 허용하고 원웨이 클러치 베어링(303) 내주에 배치되는 회전 단속축(304)이 어느 방향으로도 회전이 가능하지만, 클러치(301)가 작동하는 경우에는, 클러치(301)가 클러치 기어(302)의 회전을 차단하고 원웨이 클러치 베어링(303)에 의해 회전 단속축(304)에 마찰력이 가해지기 때문에, 회전 단속축(304)은 한 방향으로만 회전이 가능해진다.
한편, 본 발명의 실시 형태는, 출력축(200)을 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향의 회전을 "일방향 회전" 및 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향의 회전과 반대하는 방향의 회전을 "타방향 회전"이라 칭하기로 하고, 출력축(200)의 일방향 회전에 대응되는 회전 단속축(304)의 회전을 방해하지 않는 형태로, 원웨이 클러치 베어링(303)이 결합되는 것으로 한다.
또한, 클러치(301)의 작동 제어는, 클러치(301) 외부에 배치되는 유압 기구(306)에 의해 제어될 수 있으며, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태는, 역회전 방지 기구(300)를 출력축(200)의 외부에서 결합되는 형태로 구성하기 때문에, 농업용 작업차량 변속기(1)의 하우징(이하, T/M 케이스)(100) 내부의 공간을 효율적으로 이용하면서도, 동시에, 간단한 구성으로 출력축(200)의 일방향 회전 또는 타방향 회전을 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참고하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 전진 변속 상황에서 출력축(200)의 정회전을 구동하는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서, 출력축(200)이 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향, 즉, 일방향으로 회전하려는 경우, 클러치(301)가 유압 기구(306)에 의해 작동되며 클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 차단한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 원웨이 클러치 베어링(303)은 출력축(200)의 일방향 회전에 대응하는 회전 단속축(304)의 회전을 방해하지 않기 때문에, 원웨이 클러치 베어링(303) 내부에서 회전 단속축(304)은 회전된다.
따라서, 회전 단속축(304)은 출력축(200)의 일방향 회전에 어떠한 영향을 미치지 않고, 출력축(200)의 일방향 회전에 대응되어 회전되므로, 출력축(200)의 일방향 회전이 허용된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 전진 변속 상황에서 출력축(200)의 타방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서, 출력축(200)이 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향과 반대되는 방향, 즉, 타방향으로 회전하려는 경우, 마찬가지로, 클러치(301)가 유압 기구(306)에 의해 작동되며 클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 차단한다. 그러나, 도 3에 기재된 실시 형태와는 반대로, 원웨이 클러치 베어링(303)은 출력축(200)의 타방향 회전에 대응하는 회전 단속축(304)의 회전을 단속하기 때문에, 원웨이 클러치 베어링(303) 내부에서 회전 단속축(304)은 회전될 수 없다.
따라서, 회전 단속축(304)은 출력축(200)의 타방향 회전을 방해하기 때문에, 출력축(200)의 타방향 회전이 단속된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 후진 변속 상황에서 출력축(200)의 일방향 회전과 타방향 회전에 대응되는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 클러치(301)가 작동되지 않으며 클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 허용하기 때문에, 회전 단속축(304)은, 원웨이 클러치 베어링(303) 내에서 어떠한 방향으로도 회전이 가능해진다.
따라서, 농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 출력축(200)이 일방향 회전 또는 타방향 회전하려는 경우, 회전 단속축(304)은 출력축(200)의 회전에 영향을 미치지 않기 때문에, 출력축(200)의 일방향 회전 또는 타방향 회전이 가능해진다.
이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참고하여, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 전진 변속 상황에서 출력축(200)의 정회전을 구동하는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 다른 실시 형태에서는 별도의 회전 단속축(304)을 배치하지 않고, 엔진에 의해 회전하는 출력축(200)에 역회전 방지 기구(300)를 직접 설치하여 출력축(200)의 일방향 회전만을 허용하고, 베벨 기어(202) 역시 출력축(200)에 직접 설치할 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서, 출력축(200)이 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향, 즉, 일방향으로 회전하려는 경우, 클러치(301)가 유압 기구(306)에 의해 작동되며 클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 차단한다. 원웨이 클러치 베어링(303)은 출력축(200)의 일방향 회전을 방해하지 않기 때문에, 출력축(200)은 엔진의 회전과 함께 회전 구동되어, 베벨 기어(202)에 출력축(200)의 회전 구동력이 전달될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 전진 변속 상황에서 출력축(200)의 타방향 회전과 이에 대응되는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서, 출력축(200)이 농업용 작업차량의 전진 변속에 대응되는 방향과 반대되는 방향, 즉, 타방향으로 회전하려는 경우, 클러치(301)가 유압 기구(306)에 의해 작동되어 클러치 기어(302)의 회전을 차단함으로써, 원웨이 클러치 베어링(303)은 출력축(200)의 타방향 회전을 단속한다.
따라서, 농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서 출력축(200)의 타방향 회전이 허용되지 않으므로, 엔진의 회전 구동력이 베벨 기어(202)에 전달될 수 없다.
도 8는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 농업용 작업차량 변속기(1)의 후진 변속 상황에서 출력축(200)의 일방향 회전과 타방향 회전에 대응되는 역회전 방지 기구(300)의 작동 관계를 나타내는 선도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 클러치(301)가 작동되지 않으며 클러치(301)는 클러치 기어(302)의 회전을 허용하기 때문에, 출력축(200)은 원웨이 클러치 베어링(303) 내에서 어떠한 방향으로도 회전이 가능해진다.
따라서, 농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 역회전 방지 기구(300)가 출력축(200)의 회전에 영향을 미치지 않기 때문에, 출력축(200)의 일방향 회전 또는 타방향 회전이 가능해진다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 지금까지 전술한 실시 형태는 모든 면에서 예시적인 것으로서, 본 발명을 상기 실시 형태들에 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 균등한 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 농업용 작업차량 변속기
100 T/M 케이스 200 출력축
201 출력기어 202 베벨 기어
300 역회전 방지 기구 301 클러치
302 클러치 기어 303 원웨이 클러치 베어링
304 회전 단속축 305 회전 단속 기어
306 유압 기구

Claims (6)

  1. 농업용 작업차량의 후방 밀림을 방지하기 위한 농업용 작업차량 변속기(1)로서,
    T/M 케이스(100);
    엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축(200); 및
    상기 출력축(200)의 일방향 회전만을 허용하고, 상기 출력축(200)의 상기 일방향 회전과 반대되는 타방향의 회전을 단속하는 역회전 방지 기구(300)를 구비하고,
    상기 역회전 방지 기구(300)는,
    상기 출력축(200)과 나란하게 배치되는 회전 단속축(304); 상기 회전 단속축(304)에 설치되고, 상기 출력축(200)에 설치된 출력기어(201)의 대응되는 위치에서 상기 출력기어(201)와 맞물리는 회전 단속 기어(305); 상기 회전 단속축(304)에 설치되는 클러치 기어(302); 상기 회전 단속축(304)과 상기 클러치 기어(302) 사이에 개재되는 원웨이 클러치 베어링(303); 및 상기 T/M 케이스(100)에 고정되고, 상기 클러치 기어(302)의 회전을 허용 또는 차단하기 위한 클러치(301)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량 변속기(1).
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서 상기 출력축(200)이 상기 일방향으로 회전하려는 경우, 상기 클러치(301)가 상기 클러치 기어(302)의 회전을 차단하고, 상기 원웨이 클러치 베어링(303)에 의해 상기 출력축(200)의 일방향 회전에 따른 상기 회전 단속축(304)의 회전이 허용되어, 상기 출력축(200)의 일방향 회전이 허용되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량 변속기(1)
  4. 제 1 항에 있어서,
    농업용 작업차량의 전진 변속 상황에서 상기 출력축(200)이 상기 일방향과 반대하는 타방향으로 회전하려는 경우, 상기 클러치(301)가 상기 클러치 기어(302)의 회전을 차단하고, 상기 원웨이 클러치 베어링(303)에 의해 상기 출력축(200)의 타방향 회전에 따른 상기 회전 단속축(304)의 회전이 단속되어, 상기 출력축(200)의 타방향 회전이 단속되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량 변속기(1).
  5. 제 1 항에 있어서,
    농업용 작업차량의 후진 변속 상황에서, 상기 클러치(301)가 상기 클러치 기어(302)의 회전을 허용하고, 상기 출력축(200)의 일방향 회전 또는 상기 일방향과 반대되는 타방향 회전에 따른 상기 회전 단속축(304)의 회전은 허용되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량 변속기(1)
  6. 농업용 작업차량의 후방 밀림을 방지하기 위한 농업용 작업차량 변속기(1)로서,
    T/M 케이스(100);
    엔진의 구동력에 의해 회전하는 출력축(200); 및
    상기 출력축(200)의 일방향 회전만을 허용하고, 상기 출력축(200)의 상기 일방향 회전과 반대되는 타방향의 회전을 단속하는 역회전 방지 기구(300)를 구비하고,
    상기 역회전 방지 기구(300)는,
    상기 출력축(200)에 설치되는 클러치 기어(302);
    상기 출력축(200)과 상기 클러치 기어(302) 사이에 개재되는 원웨이 클러치 베어링(303);
    상기 T/M 케이스(100)에 고정되고, 상기 클러치 기어(302)의 회전을 허용 또는 차단하기 위한 클러치(301)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량 변속기(1).

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