KR102599832B1 - 주행 중 동력 인출 가능한 특장차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진(E)과 트랜스미션(T) 사이에 PTO(P)가 장착되어 엔진(E)의 동작시 트랜스미션(T)에 의한 차량(V)의 주행과 더불어 PTO(P)를 통한 엔진(E)의 동력 인출로서 작업기(W)를 함께 동작시킬 수 있도록 하여, 예를 들어 도로 위의 차량(V) 주행과 동시에 노면을 청소하기 위한 작업기(W)의 구동으로 차량(V)으로 하여금 주행하면서 신속한 노면 세척까지 실현케 할 수 있도록 한 주행 중 동력 인출 가능한 특장차에 관한 발명이다.

Description

주행 중 동력 인출 가능한 특장차{A SPECIAL VEHICLE THAT CAN DRAW POWER WHILE DRIVING}

본 발명은 주행 중 동력 인출 가능한 특장차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진과 트랜스미션 사이에 PTO가 장착되어 엔진의 동작시 트랜스미션에 의한 차량의 주행과 더불어 PTO를 통한 엔진의 동력 인출로서 작업기를 함께 동작시킬 수 있도록 하여, 예를 들어 도로 위의 차량 주행과 동시에 노면을 청소하기 위한 작업기의 구동으로 차량으로 하여금 주행하면서 신속한 노면 세척까지 실현케 할 수 있는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차에 관한 것이다.

일반적으로 PTO(Power Take Off)는 엔진의 동력을 차량의 원래 목적(주행)이 아닌 다른 용도로 사용하고자 할 때 동력을 인출하여 공기압축기, 발전기, 사다리차 또는 소방분사기 등과 같은 작업기를 구동시킬 수 있도록 하는 기기이다.

즉, PTO는 하나의 엔진을 다양한 용도로 쓸 수 있도록 하는데, 예를 들어 고소작업차인 경우 PTO가 없다면 별도의 엔진이나 전동기가 달린 모델을 구해야 하지만 PTO를 적용할 경우 간단하게 동력을 인출하여 사용할 수 있다.

그런데, 범용의 동력 전달 체계를 갖춘 노면 청소차는 작업시 보조엔진의 가동으로 매연에 의한 대기오염과 작업소음을 증가시킬 뿐만 아니라, 보조엔진에 대한 관리비와 차량 하중에 의한 연료 소모의 증가로 경제적 손실을 유발하고, 차량 내부의 공간 활용도를 저하시키는 문제점을 낳는다.

그래서, 이러한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 별도의 보조엔진을 사용하지 않고 PTO를 사용할 수 있다.

PTO는 트랜스미션(Transmission)의 부축기어에 동력인출장치의 공전기어를 슬라이딩 이송시키면서 동력을 인출하며, 이러한 동력의 인출은 공전기어의 단속조작을 통해 이루어질 수 있다.

그러나, 종래의 트랜스미션에 설치되는 PTO는 동력의 인출 여부에 따라 공전기어를 슬라이딩 이송시켜 단속을 조작하는 별도의 번거로운 작업을 필요할 뿐만 아니라 이에 따른 구조가 매우 복잡하고, 특히 차량의 주행 중 동력을 인출할 경우 트랜스미션에 무리를 주어 고장의 원인이 되며, 이에 따라 차량을 정지시킨 상태에서 매우 제한적으로 동력을 인출할 수 있도록 하고 있다.

한편, 차량의 정지시 제한적으로 인출하는 동력은 엔진에서 직접적으로 인출하지 못하고 트랜스미션에서 동력을 인출할 경우, 엔진의 동력에 비해 힘이 현저하게 떨어짐으로 적은 동력을 필요로 하는 일부의 장비(정지상태로 가동하는 소형크레인)를 가동하기 위한 동력원으로 사용될 수밖에 없는 한계를 안고 있다.

도 1은 선행기술문헌 1(대한민국 공개특허공보 제2005-0055137호)에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템에 소개된 트랜스미션 동력 인출 장치를 나타내는 개략도이다.

선행기술문헌 1에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템에 소개된 트랜스미션 동력 인출 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(10)으로부터 발생된 동력이 클러치(15)를 통해 수동변속기(20)로 전달되고, 수동변속기(20)에서 원하는 속도로 변속되어 구동륜(25) 측에 동력이 전달되고, 수동변속기(20)에 의한 주행 동력이 차단된 상태에서 PTO(30)에 의해 엔진(10)의 동력이 인출되어 탈곡기, 양수기, 분무기 등에 사용될 수 있도록 설명되어 있다.

그런데, 선행기술문헌 1에 따른 PTO(30)는 수동변속기(20)에 의한 주행 동력이 차단된 상태에서 PTO(30)를 통한 탈곡기, 양수기, 분무기 등을 구동할 수 있도록 설계될 경우 차량의 주행과 함께 동작을 수행해야 하는 작업기에는 적용할 수 없는 한계가 있다.

도 2는 선행기술문헌 2(대한민국 등록특허공보 제0828082호)에 따른 압력보상형 무맥동 시위진압차를 나타내는 계통도이다.

선행기술문헌 2에 따른 압력보상형 무맥동 시위진압차는 도 2에 도시된 바와 같이 차량에 저장탱크(10)가 구비되고 차량의 상측에 방수포(20)가 설치되며, 방수포(20)에 저장탱크(10) 내의 시위진압액을 공급하기 위한 공급배관(30)이 연결 구성되고 공급배관(30)의 공급경로 상에 저장탱크(10) 내에 채워진 시위진압액을 배출하기 위한 펌프(40)가 연결 설치되며, 펌프(40)는 엔진(50)에 연결되고 PTO(60)에 의해 구동 제어되며, 공급배관(30)의 공급경로 상에 시위진압액의 배출압력을 자동 보상하기 위한 벤추리관(70) 및 배출압력을 감지하기 위한 압력센서(80)를 순차적으로 연결 설치하며, 압력센서(80)를 통해 벤추리관(70)을 통과한 시위진압액의 배출압력을 감지하여 제어부(90)로 그 압력감지신호를 보내도록 이루어진다.

그런데, 선행기술문헌 2에 따른 압력보상형 무맥동 시위진압차는 PTO(60)가 엔진(50)으로부터 동력을 인출하는 것으로 되어 있으나 차량의 정지시 펌프(40)에 동력을 공급하는 것으로 구성되어 차량을 주행하면서 시위진압액을 방수치 못하는 한계를 안고 있다.

도 3a는 선행기술문헌 3(대한민국 등록특허공보 제0539116호)에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치를 나타내는 개략 구조도이고, 도 3b는 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치의 내부구조를 나타내는 개략 종단면도이며, 도 3c는 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치에 적용된 펌프커플러의 결합상태를 나타내는 정면도이다.

선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 차량의 엔진(1) 동력을 인출하여 펌프(2)를 구동할 수 있도록 하며, 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 회전동력을 기어조합을 통해 직접적으로 인출하여 P.T.O축(16)을 가동시키는 동력발생수단(10)과, P.T.O축(16)에 일측의 유니버셜조인트(22)가 연결되고 타측의 유니버셜조인트(22a)에 결합된 펌프커플러(27)가 펌프(2)의 입력축(3)과 직결되어 P.T.O축(16)의 동력을 펌프(2)에 직접 전달하는 동력전달수단(20)으로 이루어진다.

그런데, 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치는 엔진(1)을 구성하는 크랭크축(5)의 동력을 직접 인출하여 P.T.O축(16)을 가동함으로써 고출력의 동력을 활용할 수는 있으나, P.T.O축(16)을 통한 고출력의 동력 인출시 차량의 주향을 정지시켜야만 되는 한계를 안고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2005-0055137호 대한민국 등록특허공보 제0828082호 대한민국 등록특허공보 제0539116호

본 발명의 목적은 엔진과 트랜스미션 사이에 PTO가 장착되어 엔진의 동작시 트랜스미션에 의한 차량의 주행과 더불어 PTO를 통한 엔진의 동력 인출로서 작업기를 함께 동작시킬 수 있도록 하여, 예를 들어 도로 위의 차량 주행과 동시에 노면을 청소하기 위한 작업기의 구동으로 차량으로 하여금 주행하면서 신속한 노면 세척까지 실현케 한 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 차량의 저속 주행시 PTO로부터 인출된 엔진의 동력으로 물탱크의 물을 펌프로 펌핑시키면서 호스릴을 통해 분사시킬 수 있도록 함으로써 안전을 위한 차량의 저속 주행과 더불어 노면의 세척까지 가능케 하여 신속하고도 청결한 도로의 노면상태를 유지케 할 수 있는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 엔진 및 트랜스미션 사이에 장착된 PTO로서 차량의 주행과 더불어 엔진의 동력을 인출하여 펌프를 통한 물탱크 내의 물을 펌핑시키기 위한 펌핑압력을 압력제어밸브에 의해 고압 또는 저압으로 선택토록 하여 하수구나 노면에 견고하게 달라붙은 각종 슬러지 등을 고압호스릴의 분사로 제거하는 한편 노면에 쌓인 모래나 먼지 등을 저압호스릴의 분사로 제거하여 노면 세척 환경에 따른 유연한 대응을 가능토록 한 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량에 탑재된 작업기를 포함하는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차에 있어서,

차량을 주행시키기 위한 동력을 양산하는 엔진과,

상기 엔진의 동력을 상기 차량의 주행속도로 변속시키는 트랜스미션과,

상기 엔진 및 트랜스미션 사이에 장착되어 상기 트랜스미션에 의한 주행속도로 상기 차량이 주행되는 동안 상기 엔진의 동력을 인출하여 상기 작업기를 구동시키는 PTO를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명은 엔진과 트랜스미션 사이에 PTO가 장착되어 엔진의 동작시 트랜스미션에 의한 차량의 주행과 더불어 PTO를 통한 엔진의 동력 인출로서 작업기를 함께 동작시킬 수 있도록 하여, 예를 들어 도로 위의 차량 주행과 동시에 노면을 청소하기 위한 작업기의 구동으로 차량으로 하여금 주행하면서 신속한 노면 세척까지 실현케 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 차량의 저속 주행시 PTO로부터 인출된 엔진의 동력으로 물탱크의 물을 펌프로 펌핑시키면서 호스릴을 통해 분사시킬 수 있도록 함으로써 안전을 위한 차량의 저속 주행과 더불어 노면의 세척까지 가능케 하여 신속하고도 청결한 도로의 노면상태를 유지케 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 엔진 및 트랜스미션 사이에 장착된 PTO로서 차량의 주행과 더불어 엔진의 동력을 인출하여 펌프를 통한 물탱크 내의 물을 펌핑시키기 위한 펌핑압력을 압력제어밸브에 의해 고압 또는 저압으로 선택토록 하여 하수구나 노면에 견고하게 달라붙은 각종 슬러지 등을 고압호스릴의 분사로 제거하는 한편 노면에 쌓인 모래나 먼지 등을 저압호스릴의 분사로 제거하여 노면 세척 환경에 따른 유연한 대응을 가능토록 하는 효과가 있다.

도 1은 선행기술문헌 1에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템에 소개된 트랜스미션 동력 인출 장치를 나타내는 개략도.
도 2는 선행기술문헌 2에 따른 압력보상형 무맥동 시위진압차를 나타내는 계통도.
도 3a는 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치를 나타내는 개략 구조도.
도 3b는 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치의 내부구조를 나타내는 개략 종단면도.
도 3c는 선행기술문헌 3에 따른 다목적 도로관리차 동력인출장치에 적용된 펌프커플러의 결합상태를 나타내는 정면도.
도 4a는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 평면도.
도 4b는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 측면도.
도 4c는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 배면도.

본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.

도 4a는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 측면도이며, 도 4c는 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차를 나타내는 배면도이다.

본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 차량(V)으로부터 공급된 동력으로 구동되는 작업기(W)와, 차량(V)을 주행시키기 위한 동력을 양산하는 엔진(E)과, 엔진(E)의 동력을 차량(V)의 주행속도로 변속시키는 트랜스미션(T)과, 엔진(E) 및 트랜스미션(T) 사이에 장착되어 트랜스미션(T)에 의한 주행속도로 차량(V)이 주행되는 동안 엔진(E)의 동력을 인출하여 작업기(W)를 구동시키는 PTO(P)를 포함한다.

본 발명에서는 엔진(E)과 트랜스미션(T) 사이에 PTO(P)가 장착되어 엔진(E)의 동작시 트랜스미션(T)에 의한 차량(V)의 주행과 더불어 PTO(P)를 통한 엔진(E)의 동력 인출로서 작업기(W)를 함께 동작시킬 수 있도록 하여, 예를 들어 도로 위의 차량(V) 주행과 동시에 노면을 청소하기 위한 작업기(W)의 구동으로 차량(V)으로 하여금 주행하면서 신속한 노면 세척까지 실현케 할 수 있도록 한 것이다.

이때, 차량(V)은 PTO(P)에 의한 엔진(E)의 동력 인출시 저속의 주행속도로 주행 가능토록 하여 작업기(W)의 동작시 작업자의 안전을 보장할 수 있도록 한다.

구체적으로, PTO(P)는 트랜스미션(T)에 의해 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력[700RPM 이하일 경우 차량(V)의 주행력이 지나치게 약해질 뿐만 아니라 작업기(W)의 구동을 위한 동력 역시 약해질 수밖에 없어 예를 들어 노면을 세척하기에 부족하고 800RPM 이상일 경우 에너지(기름)의 소모량이 많이 바람직하지 않음]이 5∼25km/h의 저속의 주행속도[5km/h 이하일 경우 예를 들어 노면 세척시 시간이 지나치게 많이 소요되어 바람직하지 않고 25km/h 이상일 경우 PTO(P)로 인출되는 동력이 약해질 수밖에 없어 바람직하지 않음]로 변속되어 차량(V)이 주행되는 동안 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력을 인출하여 작업기(W)를 구동시킬 수 있도록 함으로써 예를 들어 노면 세척시의 속도와 물세척 압력을 동시에 만족시킬 수 있도록 한다.

이때, 작업기(W)는 차량(V)에 탑재된 물탱크(W1)와, PTO(P)로부터 인출된 엔진(E)의 동력으로 구동되어 물탱크(W1) 내의 물을 펌핑시키는 펌프(W2)와, 이 펌프(W2)에 의해 펌핑된 물을 분사시키는 호스릴(W3)을 포함할 수 있다.

차량(V)의 저속 주행시 PTO(P)로부터 인출된 엔진(E)의 동력으로 물탱크(W1)의 물을 펌프(W2)로 펌핑시키면서 호스릴(W3)을 통해 분사시킬 수 있도록 함으로써 안전을 위한 차량(V)의 저속 주행과 더불어 노면의 세척까지 가능케 하여 신속하고도 청결한 도로의 노면상태를 유지케 할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 주행 중 동력 인출 가능한 특장차는 펌프(W2) 및 호스릴(W3) 사이에서 펌프(W2)의 펌핑압력을 조절하는 압력제어밸브(W4)를 더 구비하고, 호스릴(W3)은 압력제어밸브(W4)에 의해 펌프(W2)의 펌핑압력이 고압으로 선택될 경우 물탱크(W1)의 물을 고압으로 분사시키는 고압호스릴(W31)과, 압력제어밸브(W4)에 의해 펌프(W2)의 펌핑압력이 저압으로 선택될 경우 물탱크(W1)의 물을 저압으로 분사시키는 저압호스릴(W32)을 구비할 수 있다.

엔진(E) 및 트랜스미션(T) 사이에 장착된 PTO(P)로서 차량(V)의 주행과 더불어 엔진(E)의 동력을 인출하여 펌프(W2)를 통한 물탱크(W1) 내의 물을 펌핑시키기 위한 펌핑압력을 압력제어밸브(W4)에 의해 고압 또는 저압으로 선택토록 하여 하수구나 노면에 견고하게 달라붙은 각종 슬러지 등을 고압호스릴(W31)의 분사로 제거하는 한편 노면에 쌓인 모래나 먼지 등을 저압호스릴(W32)의 분사로 제거하여 노면 세척 환경에 따른 유연한 대응을 가능토록 한다.

이때, 펌프(W2)는 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력을 인출하여 물탱크(W1) 내의 물을 200∼300bar의 펌핑압력으로 펌핑시키고, 압력제어밸브(W4)에 의해 펌프(W2)의 펌핑압력이 251∼300bar[251bar 이하로 선택될 경우 슬러지의 제거가 어렵고 300bar 이상으로 선택될 경우 차량(V)의 주행력을 약화시켜 바람직하지 않음]로 선택될 경우 고압호스릴(W31)을 통해 물탱크(W1)의 물을 고압으로 분사시킬 수 있도록 하고, 압력제어밸브(W4)에 의해 펌프(W2)의 펌핑압력이 200∼250bar[200bar 이하로 선택될 경우 노면 세척이 어렵고 250bar 이상으로 선택될 경우 저압호스릴(W32)의 내구력이 버티지 못하여 바람직하지 않음]로 선택될 경우 저압호스릴(W32)을 통해 물탱크(W1)의 물을 저압으로 분사시킬 수 있도록 하여 노면의 오염 상태에 따라 고압호스릴(W31) 또는 저압호스릴(W32)을 선택적으로 사용케 하여 보다 유연한 노면 세척 작업을 가능토록 한다.

본 발명은 차량의 엔진의 동력을 인출하여 작업기를 구동케 하는 PTO 관련 산업분야에 이용 가능한다.

V : 차량 E : 엔진
W : 작업기 W1 : 물탱크
W2 : 펌프 W3 : 호스릴
W31 : 고압호스릴 W32 : 저압호스릴
W4 : 압력제어밸브 T : 트랜스미션
P : PTO

Claims (6)

1. 차량(V)에 탑재된 작업기(W)를 포함하는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차에 있어서,
   차량(V)을 주행시키기 위한 동력을 양산하는 엔진(E)과, 상기 엔진(E)의 동력을 상기 차량(V)의 주행속도로 변속시키는 트랜스미션(T)과, 상기 엔진(E) 및 트랜스미션(T) 사이에 장착되어 상기 트랜스미션(T)에 의한 주행속도로 상기 차량(V)이 주행되는 동안 상기 엔진(E)의 동력을 인출하여 상기 작업기(W)를 구동시키는 PTO(P)를 포함하고,
   상기 PTO(P)는 상기 트랜스미션(T)에 의해 상기 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력이 5∼25km/h의 저속의 주행속도로 변속되어 상기 차량(V)이 주행되는 동안 상기 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력을 인출하여 상기 작업기(W)를 구동시키고,
   상기 작업기(W)는 상기 차량(V)에 탑재된 물탱크(W1)와, 상기 PTO(P)로부터 인출된 상기 엔진(E)의 동력으로 구동되어 상기 물탱크(W1) 내의 물을 펌핑시키는 펌프(W2)와, 상기 펌프(W2)에 의해 펌핑된 물을 분사시키는 호스릴(W3)을 포함하고,
   상기 펌프(W2) 및 호스릴(W3) 사이에서 상기 펌프(W2)의 펌핑압력을 조절하는 압력제어밸브(W4)를 더 구비하고,
   상기 호스릴(W3)은 상기 압력제어밸브(W4)에 의해 상기 펌프(W2)의 펌핑압력이 고압으로 선택될 경우 상기 물탱크(W1)의 물을 고압으로 분사시키는 고압호스릴(W31)과, 상기 압력제어밸브(W4)에 의해 상기 펌프(W2)의 펌핑압력이 저압으로 선택될 경우 상기 물탱크(W1)의 물을 저압으로 분사시키는 저압호스릴(W32)을 구비하고,
   상기 펌프(W2)는 상기 엔진(E)의 700∼800RPM의 동력을 인출하여 상기 물탱크(W1) 내의 물을 200∼300bar의 펌핑압력으로 펌핑시키고,
   상기 압력제어밸브(W4)에 의해 상기 펌프(W2)의 펌핑압력이 251∼300bar로 선택될 경우 상기 고압호스릴(W31)을 통해 상기 물탱크(W1)의 물을 고압으로 분사시킬 수 있도록 하고,
   상기 압력제어밸브(W4)에 의해 상기 펌프(W2)의 펌핑압력이 200∼250bar로 선택될 경우 상기 저압호스릴(W32)을 통해 상기 물탱크(W1)의 물을 저압으로 분사시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차량(V)은 상기 PTO(P)에 의한 상기 엔진(E)의 동력 인출시 저속의 주행속도로 주행 가능한 것을 특징으로 하는 주행 중 동력 인출 가능한 특장차.
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