KR20150098461A - 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법 - Google Patents

농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150098461A
KR20150098461A KR1020140019768A KR20140019768A KR20150098461A KR 20150098461 A KR20150098461 A KR 20150098461A KR 1020140019768 A KR1020140019768 A KR 1020140019768A KR 20140019768 A KR20140019768 A KR 20140019768A KR 20150098461 A KR20150098461 A KR 20150098461A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speed
gear
clutch
driven
low
Prior art date
Application number
KR1020140019768A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102193745B1 (ko
Inventor
이영규
김재곤
Original Assignee
대동공업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대동공업주식회사 filed Critical 대동공업주식회사
Priority to KR1020140019768A priority Critical patent/KR102193745B1/ko
Publication of KR20150098461A publication Critical patent/KR20150098461A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102193745B1 publication Critical patent/KR102193745B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B33/00—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs
    • A01B33/08—Tools; Details, e.g. adaptations of transmissions or gearings
    • A01B33/082—Transmissions; Gearings; Power distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/28—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of power take-off

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

농용 작업차의 변속장치 및 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 작업차의 변속장치는, 엔진 출력축과 직결된 원동부와, 원동부와 동력전달 가능하게 병렬 배치된 피동부로 이루어진 제1 변속부와, 피동부 후방에 동력전달 가능하게 직렬 배치된 제2 변속부로 구성되고, 제2 변속부는 1차 변속된 변속동력의 증속내지는 감속을 위한 하이/로우 클러치를 포함하며, 하이/로우 클러치의 접속(Engage/DisEngage) 상태에 따라 2차 변속내지는 브레이크 성능이 발휘될 수 있도록 된 것을 구성의 요지로 한다.

Description

농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법{Transmission of agriculture vehicle}
본 발명은 농업용 작업차의 변속장치에 관한 것으로, 특히 유압으로 작동되는 다수의 유압식 클러치를 적용해 변속구간의 폭을 넓힌 농업용 작업차의 변속장치 및 이 변속장치를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법에 관한 것이다.
'트랙터(Tractor)' 라 불리우는 농업용 작업차는 구조적으로 일반 자동차와 비슷하지만 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되며, 경작의 용도로 활용을 위해 기체 후방으로 다양한 형태의 작업기를 선택적으로 부착하거나 떼어낼 수 있도록 되어 있다.
농업용 작업차를 통한 작업 능률의 향상을 위해서는, 작업 대상부의 토질에 맞춰 주행 속도 및 동력인출축(PTO 축, Power Take Off)의 회전속도를 최적으로 조절할 수 있도록 변속구간 폭이 넓어야 하며, 따라서 농용 작업차에는 일반 차량과는 다르게 폭넓은 변속단수를 갖는 복잡한 형태의 변속장치(transmission)가 채택되고 있다.
도 1은 종래 농업용 작업차에 적용되고 있는 미션조합(변속조합)을 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 종래 농업용 작업차의 미션조합은 크게, 미션부(1)와 뒷차동부(6)로 구성된다. 미션부(1)는 전, 후진 변속과 관련한 셔틀변속부(2), 폭넓은 변속단수 구현을 위한 주변속부(3)와 부변속부(4), 배속턴과 전륜 구동을 위한 전륜구동부(5)로 구분되고, 뒷차동부(6)는 미션부(1)에 의해 변속된 동력을 좌, 우측 후륜에 적절히 분배한다.
미션부(1)를 구성하는 셔틀변속부(2)는 운전자 레버조작으로 흐름이 허용되는 압유에 의해 선택적 동력접속을 구현하는 유압식 다판 클러치 방식이며, 주변속부(3)는 싱크로나이저 타입의 4단 기어로 구성되어 있다. 그리고 부변속부(4)는 기어비가 서로 다른 여러 쌍의 기어가 레버조작으로 좌우로 움직이면서 선택적으로 물릴 수 있게 되어 있다.
전륜구동부(5)는 상기 셔틀변속부(2)와 마찬가지로 유압식 다판 클러치 방식이 적용되며, 미션부(1)와 뒷차동부(6)를 구성하는 다양한 부품들은 밀폐된 공간을 형성시키는 미션 케이스(8) 내에 배치되어 보호되고, 미션 케이스(8)에는 기어 간 원활한 동력전달과 원활한 축의 회전을 도모하고 부품 간 마찰과 마모를 줄이는 윤활제로서 오일이 채워져 있다.
부변속부(4)는 상기 주변속부(3)를 거치면서 1차로 변속이 행해진 변속동력을 제공받아 다시 한번 변속시키며, 부변속부(4)를 거치면서 최종적으로 변속이 완료된 변속동력은 상기 뒷차동부(6)에 제공되고 이 뒷차동부(6)를 거쳐 구동륜이 되는 좌측과 우측 후륜에 적절히 분배되는 것이다.
도면에서 미설명 부호 7은 엔진에서 출력된 동력을 작업기 구동을 위한 동력으로 활용하기 위해 기체 밖으로 엔진 동력을 인출시키는 PTO 구동부를 나타낸다.
그러나 이처럼 구성된 종래 농업용 작업차의 미션조합에서 실제 주행속도에 관련된 변속을 수행하는 상기 주변속장치와 부변속장치는 운전자 레버 조작으로 시프터를 이동시켜 원하는 변속단수로 바꾸는 기계식 구조로서, 그 구성이 매우 복잡하고 변속 조작이 용이하지 못하며, 잦은 변속 조작 시 피로가 쌓이는 문제가 있다.
더욱이, 변속 시 변속 충격이 커서 기동성과 안정성이 떨어진다는 단점이 있는 한편, 중립상태에서 경사로에 위치한 때 별도의 브레이크 조작이 없으면 차량 밀림이나 원치 않는 드레그(drag)가 발생해 차량 및 주변 안전을 심각하게 위협할 수 있는 상황이 연출될 수 있다는 안전상의 문제가 있다.
한국등록특허 제0988155호(등록일자 2010. 10. 08)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 변속의 용이함을 도모할 수 있고, 변속 편의를 제공할 수 있으며, 변속 시 변속 충격을 경감시킬 수 있는 변속장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 별도 안전장치의 추가 장착 없이도 중립상태에서의 차량 밀림이나 드레그를 방지할 수 있는 기능을 갖춘 변속장치를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명은, 엔진 출력축과 직결된 원동부와, 원동부와 동력전달 가능하게 연결된 피동부로 이루어진 제1 변속부; 및 상기 피동부 후방에 동력전달 가능하게 직렬 배치된 제2 변속부;를 포함하는 농업용 작업차의 변속장치를 제공한다.
여기서 상기 제1 변속부에 의한 1차 변속단수는 4단이며, 제2 변속부에 의한 2차 변속단수는 2단일 수 있다.
그리고 상기 원동부는, 엔진 출력축과 직결된 원동축과, 상기 원동축에 설치된 제1, 제2 유압 클러치와, 상기 제1, 제2 유압 클러치의 전후에 해당 유압 클러치와 선택적으로 동력접속 가능하게 마련된 원동기어들을 포함하며, 상기 피동부는, 상기 원동축과 평행한 피동축과, 상기 원동축상의 원동기어들과 하나씩 맞물린 피동축상의 피동기어들로 이루어진 구성일 수 있다.
본 실시 예에 적용된 상기 원동기어들은 원동축에 대해 회전 자유로운 구성일 수 있다.
이때, 상기 원동기어는, 제1 유압 클러치를 사이에 두고 전후로 배치되는 제1, 제2 원동기어와, 제2 유압 클러치를 사이에 두고 전후로 배치되는 제3, 제4 원동기어로 구성되며, 피동기어는, 상기 제1, 제2 원동기어에 각각 맞물려 회전되는 제1, 제2 피동기어와, 상기 제3, 제4 원동기어와 각각 맞물려 회전되는 제3, 제4 피동기어로 이루어진 구성일 수 있다.
본 실시 예에 적용된 상기 제2 변속부는, 제1 변속부로부터 1차 변속된 동력이 입력되는 고속단기어와, 고속단기어의 축선과 평행하며 고속단기어에 맞물려 상시 회전되는 아이들 축과, 고속단기어와 맞물린 부분 타측의 아이들 축에 맞물려 상시 회전되는 저속단기어와, 출력축상에 일체 회전 가능하게 상기 고속단기어와 저속단기어 사이에 배치된 하이/로우 클러치를 포함하는 구성일 수 있다.
이때 상기 하이/로우 클러치는, 상기 고속단기어 저속단기어 중 선택된 기어와 상기 출력축을 동력전달 가능하게 접속시키는 변속모드내지는, 고속단(Hi) 및 저속단(Low) 양방향 클러치를 모두 가압해 두 기어가 동시에 상기 출력축에 접속된 브레이크모드가 실행되도록 작동될 수 있다.
또한, 제1 변속부가 중립모드에 있을 때 차속을 검출하는 차속검출수단;을 더 포함할 수 있으며, 상기 차속검출수단을 통해 중립상태에서 차속이 검출되면 상기 브레이크모드가 실행되도록 하이/로우 클러치가 작동될 수 있다.
그리고, 상기 브레이크모드 상태에서 제1 변속부의 변속 조작이 감지되면 브레이크모드를 해제시키는 방향으로 하이/로우 클러치가 작동되도록 구성함이 바람직하다.
과제 해결을 위한 다른 수단으로서 본 발명은, 변속장치의 변속내지는 중립모드를 검출하는 단계; 변속장치가 중립모드인 때 차속이 검출되었는지를 판별하는 단계; 및 변속장치가 중립모드에 있고 차속이 검출되면, 전술한 하이/로우 클러치의 고속단(Hi)과 저속단(Low) 클러치를 모두 인게이지(Engage)시켜 브레이크 성능이 발휘되도록 브레이크모드로 전환하는 단계;를 포함하는 농업용 작업차의 변속장치를 이용한 밀림 및 드레그 제어방법을 제공한다.
이때, 상기 브레이크모드로 전환된 상태에서 변속을 위한 조작이 감지되면 고속단 클러치 또는 저속단 클러치 둘 중 한 클러치의 인게이지 상태를 풀어 브레이크모드를 해제하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 변속장치에 의하면, 유압으로 작동되는 복수의 유압식 클러치를 이용한 구성으로서, 시프터를 이동시켜 변속단수를 바꾸는 종래 기계식 구성과 비교해 변속 조작에 있어서의 조작 피로감을 극히 경감시킬 수 있고 조작의 용이함을 도모할 수 있어 만족도 높은 조작의 편의를 제공할 수 있다.
또한, 제1 변속부와 제2 변속부에 의한 1, 2차에 걸친 변속으로 보다 폭 넓은 변속이 가능해 변속 충격을 경감시킬 수 있고 기동성과 안정성을 향상시킬 수 있으며, 주행이나 작업 시 해당 조건에 맞는 보다 최적화된 속도로 주행이나 작업을 할 수 있어 주행 성능의 향상과 더불어 작업능률을 일층 증대시킬 수 있다.
더욱이, 기어 중립상태에서의 하이/로우 클러치의 클러치 작동에 따라 기어비가 서로 상이한 두 쌍의 기어(고속단 측 기어와 저속단 측 기어)가 동시에 인게이지되어 브레이크 성능이 발휘됨으로써, 별도의 안전장치 추가 없이도 중립상태에서 차량 밀림이나 드레그가 발생되지 않는 보다 안전한 농업용 작업차를 구현할 수 있다.
도 1은 종래 농용 작업차의 미션조합(변속조합)의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 작업차의 변속장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 저단(1단 ~ 4단) 변속 시 클러치의 접속상태 및 동력 흐름을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 고단(5단 ~ 8단) 변속 시 클러치의 접속상태 및 동력 흐름을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 작동상태를 나타낸 도면으로서, 기어중립상태에서 브레이크 기능 발휘를 위한 하이/로우 클러치의 접속상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 작업차의 변속장치의 개략도이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치는, 제1 변속부(10)와 그 후방에 배치되는 제2 변속부(20)로 구성된다. 제1 변속부(10)는 엔진이 출력하는 동력을 운전자에 의해 선택된 해당 변속단수에 맞는 적절한 속도로 바꿔 출력하며, 제2 변속부(20)는 1차 변속된 동력을 증속내지는 감속시키는 2차 변속에 관여한다.
제1 변속부(10)는 엔진 출력축(206)에 직결된 원동부(12) 그리고 원동부(12)와 동력전달 가능하게 연결되어 원동부(12)로부터 동력을 제공받아 회전하는 피동부(14)로 구성된다. 복수의 원동기어(121~124)와 동력 절환을 위한 유압 클러치(126)(128)가 상기 원동부(12)를 구성하고, 피동부(14)에는 상기 원동기어와 일대일 대응되는 형태로 맞물리는 복수의 피동기어(141~144)가 구비된다.
원동부(12)는 구체적으로, 엔진 출력축(206)에 직결된 원동축(120)과, 원동축(120)에 설치되며 압유에 의해 작동되어 선택적으로 동력을 접속시키거나 해제시키는 제1, 제2 유압 클러치(126)(128)를 구비한다. 그리고 상기 제1, 제2 유압 클러치(126)(128) 전후로 해당 유압 클러치와 선택적으로 동력접속 가능하게 마련되는 원동기어들(121~124)을 포함한다.
원동기어들은 원동축(120)에 대해 회전 자유로운 형태로 원동축(120)상에 배치되며, 원동축(120) 전단의 상기 제1 유압 클러치(126)를 사이에 두고 전후로 배치되는 제1 원동기어(121)와 제2 원동기어(122), 그리고 원동축(120) 후단의 상기 제2 유압 클러치(128)를 사이에 두고 전후로 배치되는 제3 원동기어(123)와 제4 원동기어(124)로 구성된다.
제1 원동기어(121)에서부터 차례로 1단과 5단, 2단과 6단, 3단과 7단, 4단과 8단 변속에 관여하여, 제1 유압 클러치(126)와 제2 유압 클러치(128)는 구조적 측면에서는 독립되어 있으나 작동측면에서는 서로 종속되어 있다. 즉 제1 유압 클러치(126)가 작동되면 제2 유압 클러치(128)는 작동되지 않으며, 반대로 제2 유압 클러치(128) 작동 시 제1 유압 클러치(126)는 비작동된다.
제1 유압 클러치(126)가 원동축(120)과 제1 원동기어(121)를 접속시키는 방향으로 작동되면 원동축(120)의 동력은 제1 유압 클러치(126)와 제1 원동기어(121)를 거쳐 상기 피동부(14)로 전달되며, 반대로 제1 유압 클러치(126)가 원동축(120)과 제2 원동기어(122)를 동력전달 가능하게 연결시키는 방향으로 접속되면 동력은 제1 유압 클러치(126)와 제2 원동기어(122)를 거쳐 피동부(14)에 전달된다.
제2 유압 클러치(128) 역시 마찬가지로, 원동축(120)과 제3 원동기어(123)를 접속시키는 방향으로 작동되면 원동축(120)의 동력은 제2 유압 클러치(128)와 제3 원동기어(123)를 거쳐 피동부(14)로 전달되며, 반대로 제2 유압 클러치(128)가 원동축(120)과 제4 원동기어(124)를 접속시키는 방향으로 작동되면 동력은 제2 유압 클러치(128)와 제4 원동기어(124)를 거쳐 피동부(14)에 전달된다.
피동부(14)는 상기 원동축(120)과 평행한 피동축(140)과, 상기 원동축(120)상의 원동기어들과 하나씩 맞물린 피동축(140)상의 상기 피동기어들로 구성되며, 피동기어는 다시, 상기 제1, 제2 원동기어(121)(122)에 각각 맞물려 회전되는 제1, 제2 피동기어(141)(142)와, 상기 제3, 제4 원동기어(123)(124)와 각각 맞물려 회전되는 제3, 제4 피동기어(143)(144)로 구분된다.
제2 변속부(20)는 고속단기어(200)와 저속단기어(202), 고속단기어(200)와 저속단기어(202) 사이에 배치된 하이/로우 클러치(204), 하이/로우 클러치(204)가 설치된 출력축(206)과 평행한 아이들 축(208)으로 구성된다. 고속단기어(200)는 제1 변속부(10)의 피동축(140) 말단에 일체 회전 가능하게 설치되며, 아이들 축(208)은 상기 고속단기어(200)에 맞물려 상시 회전된다.
하이/로우 클러치(204)는 상기 출력축(206)상에 이와 일체 회전 가능하게 배치되어 고속단기어(200)와 저속단기어(202) 중 운전자 조작에 따라 선택된 기어와 출력축(206)을 택일적으로 동력전달 가능하게 접속시키며, 아이들 축(208)에는 상기 고속단기어(200)와 저속단기어(202) 각각에 동력전달 가능하게 맞물리는 직경이 다른 두 개의 감속기어(207)(209)가 설치된다.
고속단기어(200)와 맞물린 감속기어가 상기 고속단기어(200)에 비해 직경이 커서 고속단기어(200)의 회전력이 상기 감속기어(207)로 전달되는 과정에서 1차 감속이 이루어지고, 동축상의 다른 감속기어(2090는 상기 저속단기어(202)에 비해 작은 직경으로 이루어져 아이들 축(208)을 우회해 저속단기어(202)로 입력되는 과정에서 회전력이 다시 한번 감속된다.
제1 변속부(10)에서 선택된 단수의 기어비에 의해 증속내지는 감속된 속도로 피동축(140)상의 상기 고속단기어(200)가 회전되며, 아이들 축(208)과, 아이들 축(208)에 맞물린 저속단기어(202) 역시 함께 회전되고, 이때 하이/로우 클러치(204)의 접속위치에 따라 동력이 고속단기어(200)와 하이/로우 클러치(204)를 거쳐 피동축(140)에 전달되거나 아이들 축(208)을 우회하여 피동축(140)에 전달된다.
즉 하이/로우 클러치(204)가 고속단기어(200)와 피동축(140)을 접속시키는 방향으로 작동되면, 제1 변속부(10)에서 출력된 변속동력은 고속단기어(200)를 통해 직접 하이/로우 클러치(204)로 전달되어 피동축(140)을 회전시키며, 반대로 저속단기어(202)와 피동축(140)을 접속시키는 방향으로 작동되면, 상기 변속동력은 아이들 축(208)을 우회해 감속된 회전수로 하이/로우 클러치(204)를 거쳐 피동축(140)에 전달된다.
하이/로우 클러치(204)는 고속단기어(200)와 저속단기어(202) 중 어느 한쪽의 기어를 선택해 그 선택된 기어와 상기 출력축(206)을 동력전달 가능하게 접속시키는 일반 변속모드로 작동되거나, 고속단(Hi)과 저속단(Low) 측 양방향 클러치를 모두 가압해 두 기어가 동시에 상기 출력축(206)에 접속되어 브레이크모드가 구현되도록 작동될 수 있다.
즉 하이/로우 클러치(204)가 양방향 작동되어 기어비가 서로 상이한 두 쌍의 기어(고속단기어(200)와 감속기어(207) 및 저속단기어(202)와 다른 감소기어(209))가 동시에 인게이지되면, 출력축(206)은 회전을 할 수 없는 홀딩상태가 됨으로써 브레이크 기능이 발휘되는 것이며, 이로 인해 별도의 안전장치의 추가 없이도 중립상태에서 차량 밀림이나 드레그를 억제할 수 있다.
브레이크모드는 상기 제1 변속부(10)가 중립에 있는 것을 감지한 신호에 기초하여 실행되도록 구성함이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제1 변속부(10)가 중립에 있고 차속검출수단(미도시)을 통해 차속이 검출된 때 해당 검출 신호에 기초해 상기 하이/로우 클러치(204)가 양방향 작동됨으로써 상기 브레이크모드가 실행되도록 구성함이 바람직하다.
변속장치가 중립인 상태에서 차속이 발생했다는 것은 중립상태로 경사로에 위치했을 때 차량 밀림이 발생했거나 평지에서 의도치 않는 차량 이동이 발생된 상황인 것으로 볼 수 있기 때문이며, 상기 브레이크모드는 이러한 상황에 대비한 일종의 안전장치인 것이다.
한편, 브레이크모드가 실행되고 있는 상태에서 제1 변속부(10)의 변속 조작이 감지되면 상기 브레이크모드를 해제시키는 방향으로 하이/로우 클러치(204)가 작동됨으로써 차량은 정상 주행이 가능하다. 즉 브레이크모드에서 제1 변속부(10)의 변속 조작이 감지되면 둘 중 어느 한쪽 클러치의 접속이 해제되어 주행 가능한 상태로 전환되는 것이다.
제1 변속부(10)에 대한 변속 조작 감지는, 위치검출센서가 검출하는 해당 변속레버의 위치 검출 신호에 기초하거나, 상기 제1 유압 클러치(126)와 제2 유압 클러치(128)로 공급될 유압의 흐름을 제어 및 단속하는 유압제어밸브의 포트 개폐 상태내지는 유체의 이동으로부터 검출된 신호에 기초해 변속 조작을 감지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 변속장치를 통해 수행되는 변속 및 브레이크모드 실행에 대해 이하 도 3 내지 도 5의 작동상태도를 참조하여 설명한다.
도 3은 저단(1단 ~ 4단) 변속 시 클러치의 접속상태 및 동력 흐름을 나타낸 도면으로서, 저단 변속은 제2 변속부(20) 출력축(206)상의 하이/로우 클러치(204)가 저속단기어(202)에 인게이지 된 상태로 고정되고, 제1 변속부(10) 원동축(120)상의 제1 유압 클러치(126) 또는 제2 유압 클러치(128)가 제1, 제2, 제3, 제4 중 어느 한 원동기어에 인게이지됨으로써 구현된다.
즉 제2 유압 클러치(128) 중립상태에서 제1 유압 클러치(126)가 제1 원동기어(121) 쪽으로 인게이지되면, 원동축(120)에 입력된 엔진 동력이 제1 유압 클러치(126), 제1 원동기어(121), 제1 피동기어와 피동축(140)을 거쳐 제2 변속부(20)로 제공되며, 제1 유압 클러치(126)가 제2 원동기어(122) 쪽으로 인게이지되면, 원동축(120) 동력은 제1 유압 클러치(126), 제2 원동기어(122), 제2 피동기어와 피동축(140)을 거쳐 제2 변속부(20)로 전달된다.
마찬가지로, 제1 유압 클러치(126) 중립상태에서 제2 유압 클러치(128)가 제3 원동기어(123) 쪽으로 인게이지되면, 원동축(120)에 입력된 엔진 동력이 제2 유압 클러치(128), 제3 원동기어(123)와 피동기어 및 피동축(140)을 거쳐 제2 변속부(20)로 제공되며, 제2 유압 클러치(128)가 제4 원동기어(124) 쪽에 인게이지되면, 제2 유압 클러치(128), 제4 원동기어(124)와 피동기어 및 피동축(140)을 거쳐 제2 변속부(20)로 전달되는 것이다.
도 4는 고단(5단 ~ 8단) 변속 시 클러치의 접속상태 및 동력 흐름을 나타낸 도면으로서, 고단 변속은 제2 변속부(20) 출력축(206)상의 하이/로우 클러치(204)가 고속단기어(200)에 인게이지 된 상태에서, 저단 변속과 마찬가지로 제1 변속부(10) 원동축(120)상의 제1 유압 클러치(126) 또는 제2 유압 클러치(128)가 제1, 제2, 제3, 제4 중 어느 한 원동기어에 인게이지됨으로써 구현된다.
이와 같은 고단 변속은 제2 변속부(20)의 하이/로우 클러치(204)가 고속단기어(200)에 접속되도록 작동되는 점을 제외하곤 상기 저단 변속과 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
한편, 도 5는 제1 변속부의 기어중립상태에서 브레이크모드가 걸린 상태를 나타낸 도면으로서, 브레이크모드 실행을 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 장치제어에 관련된 도 6의 제어로직과 연계해 살펴보기로 한다.
브레이크모드는 앞서도 설명했듯이, 제1 변속부(10)가 중립에 있고 차속검출수단을 통해 차속이 검출된 때 해당 검출 신호에 기초해 상기 하이/로우 클러치(204)가 양방향 작동됨으로써 실행된다. 즉 고속단(Hi)과 저속단(Low) 측 양방향 클러치를 모두 가압해 두 기어가 동시에 상기 출력축(206)에 접속됨으로써 브레이크모드로 전환되는 것이다.
하이/로우 클러치(204)가 양방향 작동되어 브레이크모드가 실행되면, 기어비가 서로 상이한 두 쌍의 기어(고속단기어(200)와 감속기어(207) 및 저속단기어(202)와 다른 감소기어(209))가 동시에 인게이지된 상태가 되므로 출력축(206)은 회전을 할 수 없는 홀딩상태가 되고, 이에 따라 제1 변속부(10) 중립상태에서 차량 밀림이나 드레그가 억제될 수 있다.
제1 변속부(10)의 중립상태 검출은 해당 변속레버의 위치 검출 신호에 기초하거나, 유압의 흐름을 제어 및 단속하는 유압제어밸브의 포트 개폐 상태내지는 유체의 이동으로부터 검출된 신호에 기초해 검출 가능하며, 중립상태에서 상기 차속검출수단이 검출하는 차속은 의도치 않는 차량 움직임임을 판단하는 중요한 정보가 된다.
브레이크모드 실행 중 제1 변속부(10)의 변속 조작이 감지되면 상기 브레이크모드를 해제시키는 방향으로 하이/로우 클러치(204)가 작동되며, 따라서 차량은 주행 가능한 상태가 된다. 즉 브레이크모드에서 제1 변속부(10)의 변속 조작이 감지되면 둘 중 어느 한쪽 클러치의 접속이 해제되어 주행 가능한 상태로 전환되는 것이다.
이상의 본 발명의 실시예에 따른 변속장치에 의하면, 유압으로 작동되는 복수의 유압식 클러치를 이용한 구성으로서, 시프터를 이동시켜 변속단수를 바꾸는 종래 기계식 구성과 비교해 변속 조작에 있어서의 조작 피로감을 극히 경감시킬 수 있고 조작의 용이함을 도모할 수 있어 만족도 높은 조작의 편의를 제공할 수 있다.
또한, 제1 변속부와 제2 변속부에 의한 1, 2차에 걸친 변속으로 보다 폭 넓은 변속이 가능해 변속 충격을 경감시킬 수 있고 기동성과 안정성을 향상시킬 수 있으며, 주행이나 작업 시 해당 조건에 맞는 보다 최적화된 속도로 주행이나 작업을 할 수 있어 주행 성능의 향상과 더불어 작업능률을 일층 증대시킬 수 있다.
더욱이, 기어 중립상태에서의 하이/로우 클러치의 클러치 작동에 따라 기어비가 서로 상이한 두 쌍의 기어(고속단 측 기어와 저속단 측 기어)가 동시에 인게이지되어 브레이크 성능이 발휘됨으로써, 별도의 안전장치 추가 없이도 중립상태에서 차량 밀림이나 드레그가 발생되지 않는 보다 안전한 농업용 작업차를 구현할 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 : 제1 변속부 12 : 원동부
14 : 피동부 20 : 제2 변속부
120 : 원동축 121~124 : 원동기어
126 : 제1 유압 클러치 128 : 제2 유압 클러치
140 : 피동축 141~144 : 피동기어
200 : 고속단기어 202 : 저속단기어
204 : 하이/로우 클러치 206 : 출력축
207, 209 : 감속기어 208 : 아이들 축

Claims (11)

  1. 엔진 출력축과 직결된 원동부와, 원동부와 동력전달 가능하게 연결된 피동부로 이루어진 제1 변속부; 및
    상기 피동부 후방에 동력전달 가능하게 직렬 배치된 제2 변속부;
    를 포함하는 농업용 작업차의 변속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1 변속부에 의한 1차 변속단수는 4단이며,
    제2 변속부에 의한 2차 변속단수는 2단인 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원동부는, 엔진 출력축과 직결된 원동축과, 상기 원동축에 설치된 제1, 제2 유압 클러치와, 상기 제1, 제2 유압 클러치의 전후에 해당 유압 클러치와 선택적으로 동력접속 가능하게 마련된 원동기어들을 포함하며,
    상기 피동부는, 상기 원동축과 평행한 피동축과, 상기 원동축상의 원동기어들과 하나씩 맞물린 피동축상의 피동기어들로 구성됨을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 원동기어들은 원동축에 대해 회전 자유로운 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 원동기어는, 제1 유압 클러치를 사이에 두고 전후로 배치되는 제1, 제2 원동기어와, 제2 유압 클러치를 사이에 두고 전후로 배치되는 제3, 제4 원동기어로 구성되며,
    피동기어는, 상기 제1, 제2 원동기어에 각각 맞물려 회전되는 제1, 제2 피동기어와, 상기 제3, 제4 원동기어와 각각 맞물려 회전되는 제3, 제4 피동기어로 구성됨을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제2 변속부는,
    제1 변속부로부터 1차 변속된 동력이 입력되는 고속단기어와;
    고속단기어의 축선과 평행하며 고속단기어에 맞물려 상시 회전되는 아이들 축과;
    고속단기어와 맞물린 부분 타측의 아이들 축에 맞물려 상시 회전되는 저속단기어와;
    출력축상에 일체 회전 가능하게 상기 고속단기어와 저속단기어 사이에 배치된 하이/로우 클러치;를 포함함을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하이/로우 클러치는, 상기 고속단기어 저속단기어 중 선택된 기어와 상기 출력축을 동력전달 가능하게 접속시키는 변속모드내지는, 고속단(Hi) 및 저속단(Low) 양방향 클러치를 모두 가압해 두 기어가 동시에 상기 출력축에 접속된 브레이크모드가 실행되도록 작동됨을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제1 변속부가 중립모드에 있을 때 차속을 검출하는 차속검출수단;을 더 포함하고,
    상기 차속검출수단을 통해 중립상태에서 차속이 검출되면 상기 브레이크모드가 실행되도록 하이/로우 클러치가 작동됨을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 브레이크모드 상태에서 제1 변속부의 변속 조작이 감지되면 브레이크모드를 해제시키는 방향으로 하이/로우 클러치가 작동됨을 특징으로 하는 농업용 작업차의 변속장치.
  10. 변속장치의 변속내지는 중립모드를 검출하는 단계;
    변속장치가 중립모드인 때 차속이 검출되었는지를 판별하는 단계; 및
    변속장치가 중립모드에 있고 차속이 검출되면, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 하이/로우 클러치의 고속단(Hi)과 저속단(Low) 클러치를 모두 인게이지(Engage)시켜 브레이크 성능이 발휘되도록 브레이크모드로 전환하는 단계;를 포함하는 농업용 작업차의 변속장치를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 브레이크모드로 전환된 상태에서 변속을 위한 조작이 감지되면 고속단 클러치 또는 저속단 클러치 둘 중 한 클러치의 인게이지 상태를 풀어 브레이크모드를 해제하는 단계;를 더 포함하는 농업용 작업차의 변속장치를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법.
KR1020140019768A 2014-02-20 2014-02-20 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법 KR102193745B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140019768A KR102193745B1 (ko) 2014-02-20 2014-02-20 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140019768A KR102193745B1 (ko) 2014-02-20 2014-02-20 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150098461A true KR20150098461A (ko) 2015-08-28
KR102193745B1 KR102193745B1 (ko) 2020-12-21

Family

ID=54059875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140019768A KR102193745B1 (ko) 2014-02-20 2014-02-20 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102193745B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060005A (en) * 1975-09-01 1977-11-29 Automobiles Peugeot Transmission assembly comprising a main gearbox in series with countershafting providing at least two gear ratios
KR920017863A (ko) * 1991-03-11 1992-10-21 홍종선 농용트랙터의 트랜스미션
JP2001277880A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Kubota Corp 作業車
US7013756B2 (en) * 2004-02-27 2006-03-21 Zf Meritor, Llc Transmission with deep reduction low range splitter gear
KR20060092873A (ko) * 2005-02-18 2006-08-23 가부시끼 가이샤 구보다 작업차의 주행 변속 구조
KR100988155B1 (ko) 2008-01-23 2010-10-18 대동공업주식회사 트랙터의 트랜스미션구조

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060005A (en) * 1975-09-01 1977-11-29 Automobiles Peugeot Transmission assembly comprising a main gearbox in series with countershafting providing at least two gear ratios
KR920017863A (ko) * 1991-03-11 1992-10-21 홍종선 농용트랙터의 트랜스미션
JP2001277880A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Kubota Corp 作業車
US7013756B2 (en) * 2004-02-27 2006-03-21 Zf Meritor, Llc Transmission with deep reduction low range splitter gear
KR20060092873A (ko) * 2005-02-18 2006-08-23 가부시끼 가이샤 구보다 작업차의 주행 변속 구조
KR100988155B1 (ko) 2008-01-23 2010-10-18 대동공업주식회사 트랙터의 트랜스미션구조

Also Published As

Publication number Publication date
KR102193745B1 (ko) 2020-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080214348A1 (en) Working Vehicle Transmission System
KR101900264B1 (ko) 농용 작업차의 미션조합
JP2008208912A (ja) 作業車用変速機構
JP2014168999A (ja) 四輪駆動車両
KR20170027992A (ko) 트랙터 미션 조합
JP5833168B2 (ja) 作業車両の変速装置
JP2012062926A (ja) トラクタの伝動装置
JP4261944B2 (ja) 油圧・機械式無段変速装置
JP5426731B2 (ja) 作業車両の変速装置
JP7193838B2 (ja) 作業車輌
JP2002098217A (ja) 油圧・機械式無段階変速機
KR20150098461A (ko) 농업용 작업차의 변속장치, 그리고 이를 이용한 차량 밀림 방지 및 드레그 제어방법
JP5592539B2 (ja) 作業車両の変速装置
KR20150145041A (ko) 농용 작업차의 미션조합
KR101931970B1 (ko) 주차브레이크 보조기능을 갖는 농작업차용 전륜증속 절환 클러치
JP5767542B2 (ja) 作業車の走行伝動切り換え構造
JP5346456B2 (ja) 作業車両の変速装置
JP5083497B2 (ja) トラクタ
JP4981463B2 (ja) 作業車の走行伝動構造
JP4090458B2 (ja) 伝動装置
JP4302603B2 (ja) トラクターの変速装置
JP4899752B2 (ja) 走行車両
JP2003343713A (ja) 作業車の走行変速構造
JP5094104B2 (ja) トラクタの動力伝達装置
JP4946182B2 (ja) トラクタ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant