KR102241869B1

KR102241869B1 - 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차 및 배속턴 방지를 위한 제어방법

Info

Publication number: KR102241869B1
Application number: KR1020140131816A
Authority: KR
Inventors: 박동욱
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2021-04-20
Also published as: KR102241869B9; KR20160038577A

Abstract

고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차 및 배속턴 방지를 위한 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 고속 주행 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차는, 부변속부 변속을 위한 두 개의 포크로드 중 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 이동되는 것을 감지하는 고속단 변속 감지부를 포함하며, 고속단 변속 감지부에 의해 고속단 포크로드의 고속단 변속이 감지되면 전륜 증속 절환부에 의해 실행 중이던 배속턴 기능이 해제되도록 구성한 것을 발명의 요지로 한다.

Description

고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차 및 배속턴 방지를 위한 제어방법{Agriculture vehicle with Front Wheel speed turn prevention apparatus when high-stage shift and control method for Front Wheel speed turn prevention}

본 발명은 변속장치에 농업용 작업차에 관한 것으로, 상세하게는 배속턴 기능이 실행중인 상황에서 고속단 변속 시 상기 배속턴 기능이 자동으로 해제되어 고속 주행 시 차량의 롤링이나 전복과 같은 안전사고가 예방될 수 있도록 한 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차 및 배속턴 방지를 위한 제어방법에 관한 것이다.

경작(耕作)에 주로 이용되는 트랙터와 같은 농작업차는 작업 특성상 좌측 또는 우측으로 기체를 회전시키는 일이 매우 잦다. 특히 작업도중 기체를 좌측 또는 우측으로 회전시킴에 있어 반경이 작은 선회일수록 작업능률을 높일 수 있으며, 선회 시 전륜의 회전속도를 후륜보다 빠르게 함으로써 작은 반경의 선회를 달성할 수 있다.

이처럼 작업능률을 향상시키기 위하여 기체 선회 시 전륜이 후륜보다 빠르게 회전할 수 있도록 함으로써 선회반경을 작게 구현시켜주는 기능이 배속턴 기능이다. 종래 농업용 작업차에의 배속턴 기능은 핸들을 좌측 또는 우측으로 돌릴 때 센서를 통해 획득되는 정보에 기반한 유압제어에 의해 자동으로 절환되는 전륜증속 절환 클러치를 통해 실현된다.

종래 농업용 작업차에 적용되는 배속턴 기능은, 운전자의 선택적 조작에 의하여 배속턴 모드가 실행되고, 배속턴 모드가 실행중인 상태에서 기체를 좌측 또는 우측으로 선회시키면, 상기 전륜 증속 절환 클러치가 동작하여 전륜의 회전 속도를 후륜보다 빠르게 하는 배속턴 기능이 행해지며 기체가 다시 직진 주행을 하면 배속턴 기능이 일시 해제된다,

도 1은 종래 기술에 따른 농업용 작업차의 배속턴 실행을 위한 전륜 증속 절환 클러치 구성을 개략적으로 보인 개략 단면도로서, 이를 참조하여 종래 전륜 증속 절환 클러치 구성에 대해 간단히 살펴보기로 한다.

도 1을 통해 도시된 바와 같이, 상기 전륜 증속 절환 클러치는, 변속축과 직결되는 주행계구동축(100)에 더 구비되는 전륜구동용기어(100a)와 아이들기어(200)로부터 동력을 전달받는 아이들샤프트(300)와, 아이들샤프트(300)와 유압클러치(110)를 통하여 동력전달 가능하게 연결되는 배속턴샤프트(400)를 구비한다.

아이들샤프트(300)는 배속턴샤프트(400)의 속도를 결정하는 두 개의 증속기어(600) 및 비증속기어(700)를 전, 후에 구비하며, 그 중 상기 비증속기어(700)는 배속턴샤프트(400)에 구비되는 비증속종동기어(800)와 항상 맞물림 상태를 유지하도록 되어 있다. 그리고 비증속종동기어(800)의 전방에는 클러치(110)가 설치된다.

클러치(110)는 상기 증속기어(600)와 맞물리는 증속종동기어(100)를 구비하며, 클러치(110)와 비증속종동기어(800) 사이에는 배속턴샤프트(400) 상의 일정 스트로크 내에서 왕복 운동을 하는 시프트(120)와, 이 시프트(120)가 압유에 의하여 왕복 운동할 수 있도록 시프트(120)와 함께 유압실(150)을 구획하는 피스톤(130)을 포함한다.

시프트(120)와 피스톤(130) 사이의 상기 유압실(150)에는 배속턴샤프트(400)에 형성되는 유로(160)를 통하여 압유가 공급되고, 그 공급된 압유에 의하여 시프트(120)가 클러치(110) 방향으로 이동하여 클러치(110)와 맞물리면 배속 온(ON)상태가 되고, 유압해제와 리턴스프링(17)의 복원력에 의하여 비증속종독기어(800)와 맞물리면 배속 오프(OFF) 상태가 된다.

즉, 배속턴 모드에서 좌측 또는 우측으로 기체를 선회할 경우의 유압작동으로 시프트(120)가 이동하고 클러치(110)가 접속됨으로써 전륜 증속을 위한 배속턴이 행해지는 것이며, 유압이 해제되고 클러치 접속이 해제되면 다시 정상모드로 복귀하는 것과 같이, 배속턴샤프트(400)의 증속과 비증속이 선택적으로 구현될 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구성의 전륜 증속 절환장치를 통한 배속턴 기능은 앞서도 간단히 언급했듯이 운전자를 통해 배속턴 기능 실행을 위한 스위치나 레버 조작이 있을 때 실행되며, 따라서 배속턴 기능을 갖춘 종래 농업용 작업차는 배속턴 선택 스위치 또는 레버를 다시 조작해 배속턴 모드를 해제하기 전에는 계속해서 배속턴 모드로 주행하게 된다.

그러나 배속턴 모드가 실행 중인 상태에서 배속턴 모드를 해제하지 않고 고속 주행 시 배속턴이 발생하면 차량이 심하게 흔들리거나 전복될 위험이 있다. 따라서 배속턴 모드를 해제하지 않은 상태에서 고속단 변속 시 자동으로 배속턴 기능이 해제되어 차량 롤링이나 전복과 같은 안전사고를 예방할 수 있는 부가기능이 필요한 실정이다.

한국등록특허 제10-0988155호(등록일자 2010. 10. 08) 일본공개특허 제2005-239008(공개일자 2005. 09. 08)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배속턴 모드가 실행중인 상황에서 고속단 변속을 행할 경우 자동으로 배속턴 모드가 해제되어 고속 주행 시 안전을 도모할 수 있는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차 및 배속턴 방지를 위한 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, 엔진이 출력한 동력을 1차 변속시키는 주변속부와, 상기 주변속부에 의한 1차 변속된 동력을 전달받아 2차 변속을 수행하는 부변속부, 그리고 상기 부변속부에 의한 2차 변속된 동력을 전륜 측에 전달하는 전륜 구동라인에 설치되어 2차 변속된 부변속부 동력을 비증속 내지는 증속 절환하는 전륜 증속 절환부를 포함하는 변속장치를 갖춘 농업용 작업차이며, 상기 부변속부 변속을 위한 저속단과 고속단 두 개의 포크로드와; 두 개의 포크로드 중 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 이동되는 것을 감지하는 고속단 변속 감지부;를 구비하며, 상기 고속단 변속 감지부에 의해 상기 고속단 포크로드의 고속단 변속이 감지되면 실행 중이던 배속턴 모드가 자동 해제되는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서 상기 전륜 증속 절환부에 의한 배속턴 모드 실행을 위한 배속턴 실행 입력수단을 더 포함하며, 상기 배속턴 실행 입력수단의 조작을 통해 배속턴 모드가 실행중인 상태에서 상기 고속단 변속 감지부에 의해 고속단 변속이 감지되면 제어부가 배속턴 실행 정지명령을 출력하여 배속턴 모드를 해제하도록 구성할 수 있다.

이때 상기 전륜 증속 절환부는 압유의 선택적 공급에 따라 증속 또는 비증속 클러치가 선택적으로 작동하여 증속 내지는 비증속 절환을 구현하는 유압클러치 방식일 수 있으며, 상기 배속턴 실행 입력수단에 의해 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 조향을 위한 조작이 감지되면 상기 증속 클러치가 작동하여 부변속부 측과 동력 접속됨으로써 배속턴이 구현되며, 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 상기 고속단 변속 감지부에 의해 고속단 변속이 감지되면, 상기 제어부에 의한 유압밸브 제어를 통해 전륜 증속 절환부의 비증속 클러치를 접속 측에 고정시켜 배속턴이 발생하지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 고속단 포크로드 외면부 일측에 홈부 또는 돌부가 형성되고, 상기 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 홈부 또는 돌부 위치에 대응하여 상기 고속단 변속 감지부가 마련될 수 있다.

여기서, 상기 고속단 변속 감지부는 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 홈부 또는 돌부를 비접촉 감지하는 비접촉식 센서일 수 있다.

이와는 다르게, 상기 고속단 변속 감지부는 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 돌부와의 접촉에 의해 스위치 온(ON)되는 접촉 스위치일 수도 있다.

또한, 고속단 변속 감지부가 접촉 스위치인 경우 상기 돌부와 접촉 스위치 사이에서 상기 접촉 스위치를 온/오프시키는 작동로드를 더 포함할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면, 배속턴 모드 실행을 위한 실행 명령이 입력되는 단계; 배속턴 기능 실행 중 부변속부의 고속단 변속 조작을 감지하는 단계; 및 배속턴 기능 실행 중 부변속부의 고속단 변속 조작이 감지된 경우 배속턴 모드 해제를 위한 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 고속단 변속 시 배속턴 방지를 위한 제어방법을 제공한다.

이때 상기 배속턴 기능 해제를 위한 제어를 수행하는 단계에서는, 상기 제어부에 의한 유압밸브 제어를 통해 전륜 증속 절환부의 비증속 클러치를 접속 측에 고정하여 배속턴이 일어나지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 농업용 작업차에 의하면, 배속턴 모드로 운전 중 고속단 변속을 위해 고속단 포크로드를 고속단 변속위치로 이동시킬 경우 고속단 변속 감지부가 감지한 신호에 기초하여 자동으로 배속턴 모드가 해제될 수 있도록 구성됨으로써, 배속턴 모드로 고속 주행 시 배속턴 발생으로 인한 차량 롤링이나 전복과 같은 안전사고를 예방할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 농업용 작업차의 전륜증속 절환용 클러치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차의 평면도.
도 4는 도 2 내지 도 3의 농업용 작업차에 적용된 미션조합을 전개도시한 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 부변속부를 확대 도시한 상세도.
도 6은 도 4의 부변속부 변속 구현을 위한 변속조작부의 개략 측면도.
도 7은 도 6의 변속조작부를 통한 부변속 조작 시 고속단 포크로드의 고속단 변속 조작을 감지하는 고속단 변속 감지부의 바람직한 일 실시 예를 도시한 개략도.
도 8은 부변속 조작 시 고속단 포크로드의 고속단 변속 조작을 감지하는 고속단 변속 감지부의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 개략도.
도 9는 고속단 변속 시 배속턴 방지를 위한 제어로직.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차로서 논-캐빈(Non-Cabin) 타입 트랙터를 예를 들어 설명하기로 한다. 먼저 도 2 내지 도 3을 참조하여 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 논-캐빈타입 트랙터의 전체적인 구성에 대해 개략적으로 살펴보기로 한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 논-캐빈 타입 트랙터는, 전륜(FW)과 후륜(RW)으로 구성된 주행륜을 갖춘 기체(1)와, 기체(1) 후부에 장치된 운전자 보호구조물(Roll Over Protective Structure, 2)을 구비한다. 기체(1)는 중앙의 운전석(4)과 그 전방의 원동부(3)를 포함하며, 원동부(3)에서 기체(1) 후미로 연장된 미션 케이스(6)를 구비한다.

원동부(3)는 엔진(34)을 비롯해 차량 구동에 관여하는 주요부품이 탑재된 엔진룸(32)과 엔진룸(32)을 덮는 보닛(30)을 포함하며, 기체(1) 후미로 연장된 미션 케이스(6) 상부에는 기체(1) 후방에 레이크(rake), 로터베이터(rotavator), 플라우(plow), 해로우(harrow)와 같은 작업기가 승강 가능하게 부착되는 승강형 견인장치(부호 생략)가 마련된다.

엔진(34)은 풋 악셀 페달 또는 핸드 악셀 레버 조작에 연동한 케이블의 변위로서 조속기를 움직여 출력이 조절되는 기계식 엔진 또는 풋 악셀 페달 또는 핸드 악셀 레버의 조작 시 센서가 감지한 변위 값에 기초하여 엔진 출력을 전자식을 제어하는 전자 제어식 엔진일 수 있으며, 보닛(30)으로 보호되는 엔진룸(32) 저부의 차체 프레임(5) 상에 탑재 고정된다.

차체 프레임(5) 저부에는 전륜 전동축을 내설한 앞차축 케이스(8F)가 차체 폭방향으로 배치되고, 차체 프레임(5)에 탑재된 엔진(34) 후부에는 클러치 하우징(7)이 연결된다. 그리고 클러치 하우징(7) 후부에 미션 케이스(6)가 직결되어 차체 후미로 연장되고, 미션 케이스(6)의 후부 좌우 양측에 전동축을 내설한 뒷차축 케이스(8R)(8L)가 연결된다.

운전석(4)에는 조향 핸들(40)과 엔진 출력 조절을 위한 풋 악셀 페달(44)과 핸드 악셀 레버(48), 그리고 부변속용 부변속레버(49) 등을 비롯해 기체 조작을 관련한 다양한 레버, 버튼, 스위치 등이 마련되며, 좌우 후륜(RW) 상부를 가리는 호형 단면의 곡면상의 후륜 펜더(9R)(9L)가 상기 운전석(4) 시트(42)를 양 옆에서 둘러싸는 형태로 설치된다.

도 4는 도 2 내지 도 3의 농업용 작업차에 적용된 미션조합을 전개도시한 구성도이다.

도 4를 참조하면, 미션조합은 크게, 미션부(10)와 뒷차동부(16)로 구성된다. 미션부(10)는 전, 후진 변속과 관련한 전후진 변속부(12), 폭넓은 변속단수 구현을 위한 주변속부(13)와 부변속부(14), 전륜 증속 절환부(15)로 구성되고, 뒷차동부(16)는 미션부(10)에 의해 변속된 동력을 좌, 우측 후륜에 적절히 분배한다.

미션부(10)를 구성하는 전후진변속부(12)는 운전자 레버조작으로 흐름이 허용되는 압유에 의해 선택적 동력접속을 구현하는 유압식 다판 클러치 방식 또는 도면을 통해 도시한 바와 같은 동기 치합식(Synchromesh type) 수동 변속구조일 수 있으며, 주변속부(13)는 싱크로나이저 타입(동기치합식)의 4단 기어로 이루어진 구성일 수 있다.

부변속부(14)는 시프트 이동에 따른 선택 물림 방식으로서 4단(초저속, 저속, 중속, 고속)의 2차 변속을 수행하며, 전륜 증속 절환부는(15) 압유의 선택적 공급에 의하여 증속 또는 비증속 절환이 구현되는 유압클러치 방식으로서, 증속 클러치(152)와 비증속 클러치(154)를 구비하고 부변속부에서 전달된 동력을 증속시키거나 추가 변속 없이 전륜 측에 전달한다.

미션부(10)와 뒷차동부(16)를 구성하는 다양한 부품(동력 전달축, 변속기어, 유압클러치, 변속축 등)들은 내부에 밀폐된 공간을 제공하는 상기 미션 케이스(6)에 수용되어 보호되고, 이때 미션 케이스(6) 내부는 장치 구동 시 상기 부품들의 원활한 구동과 부품 사이의 마찰과 마모를 줄이는 윤활제로서 오일이 채워져 있다.

주변속부(13)와 전후진 변속부(12)를 거치면서 속도와 회전방향이 결정된 1차 변속 동력은 상기 부변속부(14)를 거쳐 최종 변속되며, 부변속부(14)를 통해 최종 변속된 동력 중 일부는 4륜 구동 선택 시 전륜 구동을 위한 전륜 증속 절환부(15)로 제공되고 일부는 상기 뒷차동부(16) 측에 전달되어 좌측과 우측 후륜에 적절히 분배된다.

도면에서 미설명 부호 17은 엔진에서 출력된 동력을 작업기 구동을 위한 동력으로 활용하기 위해 기체 밖으로 엔진 동력을 인출시키는 PTO 구동부를 나타낸다.

도 5는 부변속부를 확대 도시한 상세도로서, 부변속부(14)는 시프트 이동에 따른 선택 물림 방식으로 구성될 수 있으며 4단(초저속, 저속, 중속, 고속)에 걸친 2차 변속을 구현한다.

도 5의 도시와 같이 부변속부는 구체적으로, 전후진 변속부(12)의 출력 측의 축에 연결되며 직경이 다른 여러 개의 기어들(g)을 구비한 부변속 기어축(143)과, 상기 기어들에 하나씩 맞물리는 기어들(g)을 구비한 피니언 축(144)을 포함한다.

피니언 축(144)은 주변속부(13)와 부변속부(14)에 의해 변속되고 전후진 변속유닛(12)에 의해 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 뒷차축 측으로 출력하며, 부변속 단수 선택을 위한 부변속 시프트들(146)(147)이 피니언 축(144)의 기어들 사이에 배치된다. 이때 부변속 시프트(146)(147)는 차량 운전적에서 배치되는 부변속 레버(49, 도 3참조)와 연동 연결된다.

이에 따라, 부변속 레버의 조작으로 상기 부변속 시프트들(146)(147) 중 하나가 맞물린 기어 쌍 중 어느 한 기어 쌍을 선택하는 쪽으로 이동되면, 선택된 기어 쌍을 통해 부변속 기어축(143)과 피니언 축(144)이 동력 전달 가능하게 연결되고, 해당 기어 쌍의 기어 비에 대응하는 비율로 회전속도가 증속 또는 감속되는 2차 변속이 행해진다.

도 6은 도 5의 부변속부 변속 구현을 위한 변속조작부를 개략 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 부변속부(14)는 주변속부에 의해 1차 변속된 동력의 4단에 걸친(초저속, 저속, 중속, 고속) 2차 변속을 위해 저속단과 고속단 두 개의 포크로드(140)(142)를 구비한다. 저속단 포크로드(140)는 1차 변속된 동력을 초저속과 저속으로 감속시키는 변속에 관여하며, 상기 고속단 포크로드(142)는 1차 변속된 동력을 중속과 고속으로 증속시키는 변속에 관여한다.

저속단 포크로드(140)와 고속단 포크로드(142)는 상기 미션케이스(6) 내에서 전, 후 격벽(65)(67)에 의해 축방향 슬라이딩 가능하게 지지되며, 포크로드(140)(142)가 관통하는 부분의 전측 격벽(65)에는 포크로드의 축방향에 대해 직각인 방향으로 탄동되는 볼플런져(68)(69)가 하나씩 마련되고, 관통홀의 내주에 슬라이딩 가능하게 접하는 각 포크로드(140)(142)의 외면부에는 요홈(140a~140c)(142a~142c)이 축방향을 따라 일정 간격으로 형성된다.

초저속단 또는 저속단 변속 내지는 중속단 또는 고속단 변속을 위해 둘 중 어느 한 포크로드를 축방향 슬라이딩 조작했을 때 저속단 포크로드(140) 또는 고속단 포크로드(142)에 형성된 상기 요홈 중 하나의 요홈에 상기 볼플런져(68)(69)가 선택적으로 계합됨으로써 변속 조작감을 발생시키는 동시에 변속이 정확하게 이루어질 수 있는 축방향 위치에 포크로드가 위치하도록 한다.

초저속과 저속 변속에 관여하는 저속단 포크로드(140)에는 초저속-중립-저속단 변속에 대응하여 3개의 요홈(140a~140c)이 형성됨으로써 변속 조작감과 원하는 정확한 변속위치에 저속단 포크로드(140)가 위치할 수 있도록 하며, 중속과 고속 변속에 관여하는 고속단 포크로드(142)에도 중속-중립-고속단 변속에 대응하여 변속 조작감을 부여하고 정확한 변속위치의 안내를 위해 3개의 요홈(142a~142c)이 형성된다.

고속단 포크로드(142) 주변에는 이에 근접하여 고속단 변속 감지부(19)가 설치된다. 고속단 변속 감지부(19)는 고속단 포크로드(142)의 고속단 변속을 감지하여 해당 신호를 제어부에 전달하며, 제어부는 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 고속단 변속 감지부(19)를 통해 고속단 변속 감지 신호가 입력되면 실행 중이던 배속턴 모드를 해제하기 위한 제어를 실시한다.

즉 운전석 주변에 설치된 배속턴 실행 입력수단(도시 생략)의 조작에 의해 차량이 배속턴 모드로 운전중인 상태에서, 상기 고속단 변속 감지부(19)에 의해 부변속부(14)의 고속단 변속이 감지되면, 실행 중이던 배속턴 모드를 해제함으로써 고속 주행 시 배속턴이 발생하지 않도록 하고, 이에 따라 고속 주행 시 배속턴 발생으로 인한 안전사고가 예방되도록 하는 것이다.

배속턴은 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 조향 조작이 감지된 경우 전륜 증속 절환부(15, 도 4참조)의 증속 클러치(152)가 접속되어 부변속부(14) 측에 동력전달 가능하게 연결됨으로써 구현된다. 그리고 배속턴 모드로 운전 중 배속턴 모드의 해제는 고속단 변속이 감지된 때 제어부(미도시)에 의한 유압밸브(미도시) 제어를 통해 전륜 증속 절환부(15)의 비증속 클러치(154)를 접속 위치에 고정시킴으로써 구현될 수 있다(도 4참조).

물론, 배속턴 모드 실행 중 배속턴 실행 입력수단 예컨대, 배속턴 스위치를 다시 한번 조작하거나 별도의 배속턴 해제 스위치를 통해 배속턴 모드의 정상적인 해제가 가능하나, 본 발명은 운전자 부주의로 배속턴 모드를 해제하지 않은 채 고속 주행을 위해 고속단 변속을 실시할 경우 자동으로 배속턴 모드가 해제되도록 하여 고속 주행 시 안전을 도모하고자 한 것이다.

도 6에서 미설명 도면부호 148과 149는 저속단 포크로드(143)와 고속단 포크로드(144)에 결합되어 해당 포크로드 축방향 슬라이드 이동에 따른 축방향 변속 조작력을 상기 부변속부(14)의 저속단 변속 시프트(146, 도 5 참조)와 고속단 변속 시프트(147, 도 5 참조)에 전달하는 저속단 변속포크와 고속단 변속포크를 각각 가리킨다.

이하 배속턴 기능 실행 중 부변속부의 고속단 조작을 감지하는 구성에 대한 바람직한 실시 예를 도 7 내지 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 7은 고속단 포크로드의 고속단 변속 조작을 감지하는 구성의 바람직한 일 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 7의 일 실시예는, 고속단 포크로드(142) 외면부 일측에 홈부(145a) 또는 돌부(145b)를 형성하고, 고속단 포크로드(142)가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 홈부(145a) 또는 돌부(145b)의 위치에 대응해 고속단 변속 감지부(19)를 설치함으로써, 고속단 변속 시 상기 홈부(145a) 또는 돌부(145b)를 고속단 변속 감지부(19)가 감지하여 고속단 포크로드(142)가 고속단 측으로 조작됐음을 감지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 고속단 변속 감지부(19)는 고속단 포크로드(142)가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동 시 고속단 포크로드(142)에 빛이나 전자파, 초음파 등을 발사한 뒤 반사되는 반사파를 통해 상기 홈부(145a) 또는 돌부(145b)가 감지 위치에 도달했음을 감지하여 해당 신호를 출력하는 비접촉식 센서 예컨대, 초음파 센서나 적외선 센서일 수 있다.

도 8은 고속단 포크로드의 고속단 변속 조작을 감지하는 구성의 바람직한 다른 실시 예를 나타낸 도면으로서, 고속단 포크로드(142) 외면부 일측에 돌부(145b)를 형성하고, 고속단 변속 감지부(19)로서 고속단 포크로드(142)가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 돌부(145b)와의 접촉에 의해 스위치 온(ON)되는 접촉 스위치를 적용한 구성을 나타내고 있다.

이때 도 8과 같이 상기 돌부(145b)와 접촉 스위치 사이에 고속단 포크로드(142)의 축방향과 직각인 방향으로 탄동되는 작동로드(18)를 설치하여, 상기 작동로드(18)가 돌부(145b)와 접촉 시 아래로 밀려나 접촉 스위치(19)를 작동시키는 구성 내지는 돌부(145b) 또는 스위치 입력 측을 다소 길게 형성하여 작동로드 없이 돌부(145b)와의 직접적인 접촉으로 접속 스위치가 작동하는 형태로 구성할 수도 있다.

상기한 구성의 농업용 작업차를 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 고속단 변속 시 배속턴 모드가 자동으로 해제되는 제어과정에 대해 간단히 살펴보기로 한다.

도 9는 고속단 변속 시 배속턴 방지를 위한 제어로직을 나타내고 있다.

도 9 및 앞서 첨부된 도 6을 참조하면, 배속턴 모드는 앞서도 간단히 언급했듯이 배속턴 실행 입력수단 예컨대, 배속턴 스위치를 운전자가 직접 조작함으로써 실행될 수 있다. 이처럼 운전자 선택적인 조작으로 배속턴 실행 입력수단을 통해 배속턴 실행 명령이 입력되면, 제어부가 이를 인식하고 차량의 운전모드를 배속턴 모드로 전환한다.

배속턴 모드로 전환된 상태에서 운전 중 조향 핸들의 조작이 감지되면, 해당 감지신호에 기초해 제어부는 유압밸브를 통해 전륜 증속 절환부를 제어함으로써 배속턴이 구현되도록 한다. 구체적으로는, 유압밸브를 제어하여 전륜 증속 절환부의 증속 클러치가 부변속부 출력 측과 동력 전달 가능하게 연결되도록 함으로써 배속턴이 발생하도록 한다.

배속턴 모드로 운전중인 상태에서 부변속 조작 구체적으로는, 고속단 변속을 위해 부변속레버를 고속단 변속 위치로 이동시키면, 부변속레버에 연동 가능하게 연결된 고속단 포크로드(142)가 고속단 변속 위치로 축방향 슬라이드 이동되며, 고속단 포크로드(142)의 고속단 변속 위치 이동을 고속단 변속 감지부(19)가 감지하여 해당 감지신호를 전기적인 형태로 출력한다.

배속턴 모드에서 부변속부의 고속단 변속 조작에 의해 출력된 감지신호는 제어부에 전달되고, 제어부는 배속턴 모드 해제를 위한 제어를 실시하게 된다. 구체적으로, 제어부는 감지신호가 입력된 때 유압밸브 제어를 통해 전륜 증속 절환부의 비증속 클러치를 접속 측에 고정시킴으로써 배속턴이 일어나지 않도록 배속턴 모드를 해제하는 제어를 실시한다.

상기한 구성에 의하면, 배속턴 모드로 운전 중 고속단 변속을 위해 고속단 포크로드를 고속단 변속위치로 이동시킬 경우 고속단 변속 감지부가 감지한 신호에 기초하여 자동으로 배속턴 모드가 해제됨으로써, 배속턴 모드로 고속 주행 시 배속턴 발생으로 인한 차량 롤링이나 전복과 같은 안전사고를 예방할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 미션조합 12 : 셔틀변속부
13 : 주변속부 14 : 부변속부
15 : 전륜 증속 절환부 16 : 뒷차동부
18 : 작동로드 19 : 고속단 변속 감지부
140 : 저속단 포크로드 142 : 고속단 포크로드
145a : 홈부 145b : 돌부
152 : 증속 클러치 154 : 비증속 클러치

Claims

엔진이 출력한 동력을 1차 변속시키는 주변속부와, 상기 주변속부에 의한 1차 변속된 동력을 전달받아 2차 변속을 수행하는 부변속부, 그리고 상기 부변속부에 의한 2차 변속된 동력을 전륜 측에 전달하는 전륜 구동라인에 설치되어 2차 변속된 부변속부 동력을 비증속 또는 증속 절환하는 전륜 증속 절환부를 포함하는 변속장치를 갖춘 농업용 작업차이며,
상기 부변속부 변속을 위한 저속단과 고속단 두 개의 포크로드와;
두 개의 포크로드 중 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 이동되는 것을 감지하는 고속단 변속 감지부;를 구비하며,
상기 고속단 변속 감지부에 의해 상기 고속단 포크로드의 고속단 변속이 감지되면 실행 중이던 배속턴 모드가 자동 해제되는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 1 항에 있어서,
상기 전륜 증속 절환부에 의한 배속턴 모드 실행을 위한 배속턴 실행 입력수단을 포함하며,
상기 배속턴 실행 입력수단의 조작을 통해 배속턴 모드가 실행중인 상태에서 상기 고속단 변속 감지부에 의해 고속단 변속이 감지되면 제어부가 배속턴 모드 실행 정지명령을 출력하여 배속턴 모드를 해제시키는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 2 항에 있어서,
상기 전륜 증속 절환부는 압유의 선택적 공급에 따라 증속 또는 비증속 클러치가 선택적으로 작동하여 증속 내지는 비증속 절환을 구현하는 유압클러치 방식으로 구성되며,
상기 배속턴 실행 입력수단에 의해 배속턴 모드로 운전중인 상태에서 조향을 위한 조작이 감지되면 증속 클러치가 작동하여 부변속부 측과 동력 접속됨으로써 배속턴이 구현되며,
배속턴 모드가 실행중인 상태에서 상기 고속단 변속 감지부에 의해 고속단 변속이 감지되면, 상기 제어부에 의한 유압밸브 제어를 통해 전륜 증속 절환부의 비증속 클러치를 접속 측에 고정시켜 배속턴이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 1 항에 있어서,
상기 고속단 포크로드 외면부 일측에 홈부 또는 돌부가 형성되고,
상기 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 홈부 또는 돌부 위치에 대응하여 상기 고속단 변속 감지부가 마련되는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 4 항에 있어서,
상기 고속단 변속 감지부는 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 홈부 또는 돌부를 비접촉 감지하는 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 4 항에 있어서,
상기 고속단 변속 감지부는 고속단 포크로드가 고속단 변속위치로 축방향 슬라이드 이동했을 때 상기 돌부와의 접촉에 의해 스위치 온(ON)되는 접촉 스위치인 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
제 6 항에 있어서,
상기 돌부와 접촉 스위치 사이에서 상기 접촉 스위치를 온/오프시키는 작동로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속단 변속 시 배속턴 방지기능을 갖춘 농업용 작업차.
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