KR20170122609A - Hydro Mechanical Transmission - Google Patents

Hydro Mechanical Transmission Download PDF

Info

Publication number
KR20170122609A
KR20170122609A KR1020160051812A KR20160051812A KR20170122609A KR 20170122609 A KR20170122609 A KR 20170122609A KR 1020160051812 A KR1020160051812 A KR 1020160051812A KR 20160051812 A KR20160051812 A KR 20160051812A KR 20170122609 A KR20170122609 A KR 20170122609A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planetary gear
hsu
power
unit
gear
Prior art date
Application number
KR1020160051812A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101795493B1 (en
Inventor
권영준
김병곤
배명호
Original Assignee
유원산업(주)
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 유원산업(주) filed Critical 유원산업(주)
Priority to KR1020160051812A priority Critical patent/KR101795493B1/en
Publication of KR20170122609A publication Critical patent/KR20170122609A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101795493B1 publication Critical patent/KR101795493B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H37/022Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66231Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling shifting exclusively as a function of speed
    • F16H61/6624Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling shifting exclusively as a function of speed using only hydraulical and mechanical sensing or control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

The present invention relates to a hydraulic mechanical transmission, and more specifically, to a transmission structure for achieving high power transmission efficiency for a transmission device of a heavy duty work vehicle such as a tractor. According to one embodiment of the present invention, the hydraulic mechanical transmission comprises: a driving shaft (110) for receiving power from an engine; a hydro static unit (HSU) module for receiving a part of the power of the driving shaft (110) and performing a continuously variable shifting; a first planetary gear unit (200) located on the driving shaft (110) and receiving power from the driving shaft (110) and power from the HSU; a driving clutch unit (300) located on the driving shaft (110) and connected to the first planetary gear unit (200) to block or connect power flow according to a set shift mode; a second planetary gear unit (500) located on the driving shaft (110) and receiving power from the driving clutch unit (300); and an output shaft for receiving the power from the second planetary gear unit (500). The HSU is arranged to be parallel with a shaft direction of the driving shaft (110), and the first planetary gear unit (200), the driving clutch unit (300), and the second planetary gear unit (500) are sequentially located in a direction of power transmission from the driving shaft (110) to the output shaft.

Description

기계 유압식 변속기{Hydro Mechanical Transmission}[0002] Hydro Mechanical Transmission [0003]

본 발명은 기계 유압식 변속기에 관한 것으로서, 특히 트랙터와 같은 중부하 작업 차량의 변속 장치에 걸맞게 높은 동력 전달 효율을 갖도록 하는 변속기 구조에 대한 발명이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanical hydraulic transmission, and more particularly, to a transmission structure having a high power transmission efficiency for a transmission of a heavy duty work vehicle such as a tractor.

일반적으로, 변속기(transmission)는 차량의 엔진으로부터 토크를 전달받아 회전하게 되는 엔진 축과 차량을 이동시키는 구동바퀴를 구동시키게 되는 차축 사이에 설치되어 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차와 같은 각 운전조건에서 차량 구동시 요구되는 토크와 속도를 조절하게 되는 장치이다.Generally, a transmission is provided between an engine shaft that is rotated by receiving torque from an engine of a vehicle and an axle that drives a drive wheel that moves the vehicle. The transmission is provided with a stop, low speed travel, high speed travel, , And parking, it is a device that adjusts the torque and speed required when the vehicle is driven.

차량의 변속기는 다단의 변속 예컨대, 1단에서 5단까지의 변속단계를 구현하기 위해 기어 잇수를 달리한 다수개의 기어가 구비되어 각 변속단계별로 기어를 달리하면서 각 운전조건에서 요구되는 토크와 속도로 차량이 운전될 수 있게 한다. 이를 구현하기 위한 다양한 구성의 변속장치들이 개발되어 사용되고 있는데, 차량 운전자에 의해 직접 기어가 조작되는 수동변속기, 차량의 속도에 따라 자동으로 기어가 조작되는 자동변속기, 풀리나 체인 등을 사용하여 무단으로 변속이 이루어지도록 하는 무단 변속기 등이 있다.The transmission of the vehicle is provided with a plurality of gears having different gear teeth to implement a multi-step shifting step, for example, a shifting step from the first step to the fifth step, So that the vehicle can be operated. Various types of transmission devices have been developed and used in order to realize this. A manual transmission in which a gear is directly operated by a vehicle driver, an automatic transmission in which a gear is automatically operated in accordance with the vehicle speed, a pulley or a chain, And a continuously variable transmission.

특히 무단 변속기(CVT)는 기존의 1단부터 5단과 같은 각 유단변속을 수행하는 것이 아니라 일정 범위 내에서 단순히 액셀러레이터의 조작만으로 연속적으로 무한한 변속을 할 수 있다는 점에서 승차감이나 조작이 편리하고, 작업기계의 작동시 원하는 만큼의 동력만을 사용함에 따라 연료소비율이 좋다는 장점이 있다. 또한 일반 기계식 변속기나 자동변속기에 비해 부품수도 적어 생산원가를 줄일 수 있다는 장점이 있다. Particularly, the continuously variable transmission (CVT) does not perform each step-variable shifting as in the first to fifth steps but allows a continuous change in speed by simply operating the accelerator within a certain range, It is advantageous that the fuel consumption rate is good because only the desired power is used in the operation of the machine. Compared to general mechanical transmission and automatic transmission, there is also an advantage in that the production cost can be reduced by reducing the number of parts.

그러나, 현재까지 발명된 차량용 무단변속기들의 가장 큰 단점으로는, 마찰력이 미흡하여 소형차에 적용은 가능하나 대형차와 같은 고부하 조건하에서의 이용이 어렵다는 것이다.However, the most disadvantage of the continuously variable transmission for automobiles of the present invention is that it can be applied to compact cars because of insufficient frictional force, but it is difficult to use under high load conditions such as large vehicles.

트랙터와 같은 작업용 농기계는 여러 가지 작업조건과 경지조건에서 다양한 작업수단을 장착하여 사용하여야 하기 때문에 조작이 쉽고 편리한 무단변속기가 필요하다. 그러나 무단변속시스템은 동력 전달 효율이 기계식 변속시스템에 비해 현저히 낮아 잔디깎이 등과 같은 경부하 작업 위주의 기계장치 또는 경차에 주로 사용되어 왔으며, 트랙터와 같은 중부하 작업 위주의 기계장치에는 부적합하다는 문제가 있다. Since a working agricultural machine such as a tractor must be equipped with various working means under various working conditions and ground conditions, a continuously variable transmission that is easy to operate and convenient is needed. However, since the power transmission efficiency of the continuously variable transmission system is significantly lower than that of the mechanical transmission system, it has been mainly used in light-duty work machines or light vehicles such as lawn mowers and is not suitable for heavy-duty work machines such as tractors have.

공개특허공보 KR 제10-2000-0000112호(2000.01.15)Open Patent Publication No. 10-2000-0000112 (January 15, 2000)

종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 무단 변속기인 HSU 모듈을 채택함으로써 작업기계의 조작에 대한 편의성과 효율성을 증대시키는 한편, 기계식 변속수단을 함께 접목시켜 트랙터와 같은 중부하 작업기계에도 적합한 기계 유압식 변속기를 제공하고자 한다. It is an object of the present invention, which is devised to solve the problems of the prior art, to increase the convenience and efficiency in operation of a work machine by adopting the HSU module, which is a continuously variable transmission, We also want to provide a mechanical hydraulic transmission suitable for machines.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(110); 상기 구동축(110)의 동력의 일부를 전달받아 무단 변속하는 HSU(Hydro Static Unit)모듈; 상기 구동축(110) 상에 위치하여 구동축(110)으로부터의 동력과 상기 HSU로부터의 동력을 입력받는 제1유성기어부(200); 상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 제1유성기어부(200)와 연결되어 설정된 변속 모드에 따라 동력 흐름을 차단 또는 접속시키는 구동클러치부(300); 상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 구동클러치부(300)로부터 동력을 입력받는 제2유성기어부(500); 상기 제2유성기어부(500)로부터 동력을 전달받는 출력축을 포함하되, 상기 HSU는 상기 구동축(110)의 축방향과 나란하게 배치되고, 상기 구동축(110)으로부터 상기 출력축으로의 동력 전달 방향으로 상기 제1유성기어부(200), 구동클러치부(300), 제2유성기어부(500)가 순차적으로 위치하는 기계 유압식 변속기를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a drive shaft (110) that receives power from an engine (110); An HSU (Hydro Static Unit) module that receives a part of the power of the drive shaft 110 and performs a continuously variable transmission; A first planetary gear unit 200 positioned on the drive shaft 110 and receiving power from the drive shaft 110 and power from the HSU; A drive clutch unit (300) located on the drive shaft (110) and connected to the first planetary gear unit (200) to cut off or connect the power flow according to a set shift mode; A second planetary gear unit (500) positioned on the drive shaft (110) and receiving power from the drive clutch unit (300); And an output shaft that receives power from the second planetary gear unit 500. The HSU is disposed in parallel with an axial direction of the drive shaft 110 and is disposed in the power transmission direction from the drive shaft 110 to the output shaft. The first planetary gear unit 200, the drive clutch unit 300, and the second planetary gear unit 500 are sequentially positioned.

여기서, 상기 제2유성기어부(500)는 스몰선기어(501), 라지선기어(502)로 구성되는 2개의 선기어와 숏피니언(503), 롱피니언(505)으로 구성되는 2개의 피니언, 상기 숏피니언(503)과 롱피니언(505)을 서로 연결하는 제2캐리어(507) 및 제2링기어(508)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the second planetary gear unit 500 includes two sun gears 501, a sun gear 501, two sun gears 502, a short pinion 503, two long pinions 505, And a second carrier 507 and a second ring gear 508 that connect the first pinion 503 and the long pinion 505 to each other.

이때, 상기 구동축(110) 상에서 구동클러치부(300) 후단과 제2유성기어부(500) 사이에 위치하여, 상기 제2캐리어(507)를 구속하는 제동클러치(400)를 더 포함할 수 있다.The braking clutch 400 may be disposed between the rear end of the driving clutch unit 300 and the second planetary gear unit 500 on the driving shaft 110 to restrict the second carrier 507.

일 실시예에 따르면, 상기 HSU모듈은 상기 구동축(110)의 하류에 위치한 HSU 제1인풋기어(601) 및 HSU 제2인풋기어(602)와, 상기 구동축(110)의 상류에 위치한 HSU 제1아웃풋기어(603) 및 HSU 제2아웃풋기어(604)가 구성하는 일련의 기어트레인 사이에 위치하는 것을 특징으로할 수 있다.The HSU module includes an HSU first input gear 601 and an HSU second input gear 602 located downstream of the drive shaft 110 and a first input gear 602 and an HSU second input gear 602 disposed upstream of the drive shaft 110, The output gear 603 and the HSU second output gear 604 constitute a series of gear trains.

여기서, 상기 HSU 모듈은 가변 용량형 유압펌프(P)와 고정 용량형 유압모터(M)를 포함할 수 있으며,Here, the HSU module may include a variable displacement hydraulic pump P and a fixed displacement hydraulic motor M,

또한, 상기 HSU 모듈은 사판식 또는 사축식 HSU 모듈이 해당될 수 있다.The HSU module may be a swash plate type or a biaxial HSU module.

그리고, 상기 HSU 모듈은 작업용 차량의 일 측에 마련되는 전자제어모듈에 의해 변속비가 제어 되는 것을 특징으로 할 수 있다.The HSU module may be characterized in that the transmission ratio is controlled by an electronic control module provided on one side of the work vehicle.

한편, 상기 구동클러치부는 제1구동클러치(301) 및 제2구동클러치(302)를 포함한 적어도 2개 이상의 구동클러치로 이루어질 수 있으며, 상기 제2유성기어부(200) 후단에 제3유성기어부를 더 포함하여 추가적인 변속모드를 확보하는 것도 가능하다.The drive clutch unit may include at least two drive clutches including a first drive clutch 301 and a second drive clutch 302 and a third planetary gear unit at the rear end of the second planetary gear unit 200 It is also possible to secure an additional shift mode including the above.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기계 유압식 변속기에 있어서, 엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(110); 상기 구동축(110)의 동력의 일부를 전달받아 무단 변속하는 HSU(Hydro Static Unit)모듈; 상기 구동축(110) 상에 위치하여 구동축(110)으로부터의 동력과 상기 HSU로부터의 동력을 입력받는 제1유성기어부(200); 상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 제1유성기어부(200)와 연결되는 제1구동클러치(301)와 제2구동클러치(302)를 포함하여 구성되는 구동클러치부(300); 상기 구동축(110) 상에서 상기 구동클러치부(300) 후단과 제2유성기어부(500) 사이에 위치하는 제동클러치(400); 및 상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 구동클러치부(300)로부터 동력을 입력받는 제2유성기어부(500); 상기 제2유성기어부(500)로부터 동력을 전달받는 출력축을 포함하되, 상기 제2유성기어부(500)는 스몰선기어(501), 라지선기어(502)로 구성되는 2개의 선기어와 숏피니언(503), 롱피니언(505)으로 구성되는 2개의 피니언, 상기 숏피니언(503)과 롱피니언(505)을 서로 연결하는 제2캐리어(507) 및 제2링기어(508)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a mechanical hydraulic transmission comprising: a drive shaft (110) that receives power from an engine; An HSU (Hydro Static Unit) module that receives a part of the power of the drive shaft 110 and performs a continuously variable transmission; A first planetary gear unit 200 positioned on the drive shaft 110 and receiving power from the drive shaft 110 and power from the HSU; A drive clutch unit 300 including a first drive clutch 301 and a second drive clutch 302 disposed on the drive shaft 110 and connected to the first planetary gear unit 200; A brake clutch 400 positioned between the rear end of the drive clutch unit 300 and the second planetary gear unit 500 on the drive shaft 110; And a second planetary gear unit (500) positioned on the drive shaft (110) and receiving power from the drive clutch unit (300). The second planetary gear unit 500 includes two sun gears and a short pinion 503, which are composed of a small sun gear 501 and a large sun gear 502, And a second ring gear 508 that connects the short pinion 503 and the long pinion 505 to each other, and a second ring gear 508 that connects the short pinion 503 and the long pinion 505 to each other. A mechanical hydraulic transmission can be provided.

상기한 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하는 변속 방법으로서,As a shift method using a mechanical hydraulic type transmission according to the above-described embodiment,

상기 제2구동클러치(302)가 상기 제1유성기어부(200)로부터 전달받은 동력을 상기 스몰선기어(501)를 통해 전달하며, 제동클러치(400)가 작동하여 상기 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시키되, 스몰선기어(501)가 구동함에 따라 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)과 접하는 롱피니언(505) 또한 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.The second drive clutch 302 transmits the power received from the first planetary gear unit 200 through the small sun gear 501 and the brake clutch 400 is operated to restrain the second carrier 507 The short pinion 503 is restrained by the small sun gear 501 and the long pinion 505 contacting with the short pinion 503 is also restrained and finally the power is transmitted to the second ring gear 508, Is transmitted.

또한, 상기 제1구동클러치(301)와 제2구동클러치(302)가 동시에 상기 제1유성기어부(200)로부터 전달받은 동력을 상기 라지선기어(502) 및 스몰선기어(501)를 통해 각각 제2링기어(508)로 전달하되, 상기 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)가 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)에 동력이 전달되며, 동시에 상기 스몰선기어(501)가 구동함에 따라 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)에 전달되는 동력은 롱피니언(505)을 통해 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.The power transmitted from the first planetary gear unit 200 to the first drive clutch 301 and the second drive clutch 302 is transmitted through the large sun gear 502 and the small sun gear 501 to the second The long pinion 505 is restrained by the driving of the large sun gear 502 and the power is transmitted to the second ring gear 508 in contact with the long pinion 505, The short pinion 503 is restrained by the small sun gear 501 and the power transmitted to the short pinion 503 is transmitted to the second ring gear 508 through the long pinion 505 .

또한, 상기 제1구동클러치(301)가 상기 제1유성기어부(200)로부터의 동력을 상기 라지선기어(502)를 통해 전달하며, 제동클러치(400)가 작동하여 상기 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시키되, 상기 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)이 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)가 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.The first drive clutch 301 transmits the power from the first planetary gear unit 200 through the large sun gear 502 and the brake clutch 400 operates to rotate the second carrier 507 The long pinion 505 is constrained by the driving of the large sun gear 502 and the second ring gear 508 contacting the long pinion 505 is constrained, 508 of the first embodiment.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무단 변속기인 HSU 모듈을 채택함으로써 작업기계의 조작에 대한 편의성과 효율성을 증대시키는 한편, 기계식 변속수단을 함께 접목시켜 변속기의 높은 동력 전달효율을 달성할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, the HSU module, which is a continuously variable transmission, is employed to increase convenience and efficiency in operation of a work machine, and to achieve high power transmission efficiency of a transmission by incorporating mechanical transmission means together .

또한, 동력분기식 기계 유압식 변속기를 구비하되 일련의 기어트레인과 구동클러치, 제동클러치의 조합을 컴팩트하게 구성하여 트랙터와 같은 작업기계의 장착에 있어서 높은 공간효율성을 확보할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention is advantageous in that a combination of a series of gear trains, a drive clutch, and a brake clutch is provided with a power branching type hydraulic hydraulic transmission, and a high space efficiency can be ensured in mounting a working machine such as a tractor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 분리사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 후면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기의 변속모드를 나타내는 도표이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 1단 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 2단 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 후진 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.
1 is a block diagram of a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a hydrodynamic transmission according to one embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of a hydrodynamic transmission according to one embodiment of the present invention.
4 is a front view of a mechanical hydrostatic transmission according to an embodiment of the present invention.
5 is a rear view of a mechanical hydrostatic transmission according to one embodiment of the present invention.
6 is a chart illustrating a shift mode of a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing power flow when a one-stage shift is performed using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a view showing power flow when a two-speed shift is performed using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing power flow when performing a reverse shift using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로서 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.The embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical idea of the present invention, and thus the present invention is not limited thereto. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented as schematized drawings to easily describe embodiments of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that there may be other elements in between.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결 또는 전기적인 연결을 의미할 수 있다. The term "connection" as used herein means a direct connection or indirect connection between a member and another member, and may refer to any physical connection or electrical connection such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and bonding.

또한 '제1, 제2, 제3' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.Also, the expressions such as 'first, second, third' and the like are used only for distinguishing plural configurations, and do not limit the order or other features among the configurations.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.The singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. The word "comprise" or "having" is used herein to mean that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof is disclosed in the specification, A step, an operation, an element, a component, or a combination thereof.

이하의 설명에서 사용되는 용어 중 "상류"는 일 부재로부터 동력이 입력되는 쪽을 의미하고, "하류"는 일 부재로부터 입력된 동력이 전달되어 나가는 쪽을 의미하며 "중류"는 상류와 하류 사이의 일 지점을 의미할 수 있다. &Quot; Upstream "means a side from which power is input from one member," Downstream " means a side from which power input from one member is transmitted, and " Can be referred to as " one point "

본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기는 기관으로부터 동력을 전달받는 구동축 상에 제1유성기어부(200)와 구동클러치부(300) 및 제2유성기어부(500)가 위치하는 것을 특징으로 한다. The mechanical hydraulic transmission according to the embodiment of the present invention is characterized in that the first planetary gear unit 200, the drive clutch unit 300 and the second planetary gear unit 500 are located on the drive shaft receiving power from the engine .

본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기는 동력 분기식 변속기로서 두 개 이상의 유성기어트레인과 HSU(Hydro Static Unit 또는 HST)와 같은 무단변속장치를 이용하여 동력전달경로를 2개로 형성하는 것을 특징으로 한다. 추가 변속 또는 변속기 패키징의 다양한 변경을 위해 경우에 따라서는 동력전달경로를 3개 이상으로 형성할 수도 있다. The mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention is characterized in that the power transmission path is formed by using two or more planetary gear trains and a continuously variable transmission such as an HSU (Hydro Static Unit or HST) . In some cases, three or more power transmission paths may be formed for various changes of the additional transmission or transmission packaging.

배경기술에서 전술한 바와 같이 트랙터와 같은 농기계는 여러 가지 작업조건과 경지조건에서 다양한 작업수단을 장착하여 사용하여야 하기 때문에 조작이 쉽고 편리한 무단변속기가 필요하다. 그러나 HSU만으로 구성된 무단변속시스템은 동력 전달 효율이 현저히 낮아 잔디깎이 등과 같은 경부하 작업 위주의 농기계에 주로 사용되어 왔으며, 중부하 작업 위주의 농기계에는 부적합하였다. BACKGROUND ART [0002] As described above, an agricultural machine such as a tractor requires a variety of working means in various working conditions and ground conditions, and therefore, a continuously variable transmission that is easy to operate and convenient is required. However, the continuously variable transmission system composed of HSU only has low power transmission efficiency and is used mainly for light duty farming machines such as lawn mowers and is unsuitable for heavy duty farming machinery.

따라서, 본 발명에서는 HSU의 조작의 편리성과 기계식 트랜스미션의 높은 동력전달 효율이라는 장점을 접목한 기계 유압식 변속기(HMT, Hydro Mechanical Drive Transmission)를 제공하고자 한다. 즉, HSU 모듈의 정유압식 무단변속과 기어트레인의 기계적 변속을 결합한 변속시스템을 제공한다. 여기서, HSU 모듈의 정유압식 무단변속은 주로 사용자의 승차감이나 조작 편의를 위한 미세 변속을 의미할 수 있으며, 기어트레인의 기계적 변속은 저속, 고속, 전진 또는 후진 등의 주행모드의 변속을 의미할 수 있다. Accordingly, the present invention provides a Hydro Mechanical Drive Transmission (HMT) that combines the advantages of the operation of the HSU and the high power transmission efficiency of the mechanical transmission. That is, it provides a shift system that combines the hydrostatic stepless speed change of the HSU module with the mechanical shift of the gear train. Here, the hydrostatic type continuously variable shifting of the HSU module may mean a micro-shifting mainly for the riding comfort or operational convenience of the user, and the mechanical shifting of the gear train may mean shifting of the traveling mode such as low speed, high speed, have.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기의 구성에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the construction of a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 분리사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기에 대한 측단면도이다.1 is a block diagram of a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of a hydrodynamic transmission according to one embodiment of the present invention. 3 is a side cross-sectional view of a hydrodynamic transmission according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기는 엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(110); 상기 구동축(110)의 동력의 일부를 전달받아 무단 변속하는 HSU(Hydro Static Unit)모듈; 상기 구동축(110) 상에 위치하여 구동축(110)으로부터의 일부 동력과 상기 HSU로부터의 일부 동력을 입력받는 제1유성기어부(200); 상기 제1유성기어부(200)와 연결되어 설정된 변속 모드에 따라 동력 흐름을 차단 또는 접속시키는 구동클러치부(300); 상기 구동클러치부(300)로부터 동력을 입력받는 제2유성기어부(500); 상기 제2유성기어부(500)로부터 동력을 전달받는 아웃풋기어(130)를 포함할 수 있다. A mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention includes a drive shaft 110 receiving power from an engine; An HSU (Hydro Static Unit) module that receives a part of the power of the drive shaft 110 and performs a continuously variable transmission; A first planetary gear unit 200 positioned on the drive shaft 110 and receiving a part of power from the drive shaft 110 and a part of the power from the HSU; A drive clutch unit (300) connected to the first planetary gear unit (200) for interrupting or connecting the power flow according to a set shift mode; A second planetary gear unit 500 for receiving power from the drive clutch unit 300; And an output gear 130 receiving power from the second planetary gear unit 500.

본 발명의 일 실시예에 따른 HSU(Hydro Static Unit)모듈은 상기 구동축(110)의 하류에 위치한 HSU 제1인풋기어(601) 및 HSU 제2인풋기어(602)와 상기 구동축(110)의 상류에 위치한 HSU 제1아웃풋기어(603) 및 HSU 제2아웃풋기어(604)가 구성하는 일련의 기어트레인 상에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로 HSU 모듈의 구성은 유압펌프(P)와 유압모터(M) 및 상기 HSU 제2인풋기어(602)로부터 유압펌프(P) 방향으로 동력을 전달하는 HSU 입력축(610)과 상기 유압모터(M)로부터 상기 HSU 제1아웃풋기어(603) 방향으로 동력을 전달하는 HSU 출력축(610')을 포함하여 구성될 수 있다. The HSU first input gear 601 and the HSU second input gear 602 located downstream of the driving shaft 110 and the HSU second input gear 602 located upstream of the driving shaft 110 The HSU first output gear 603 and the HSU second output gear 604, which are located on the gear train. More specifically, the configuration of the HSU module includes an HSU input shaft 610 for transmitting power from the hydraulic pump P and the hydraulic motor M to the hydraulic pump P from the HSU second input gear 602, And an HSU output shaft 610 'for transmitting power from the first output gear M to the HSU first output gear 603.

한편, 도 2와 도 3을 함께 참조하면 여기서 HSU 입력축(610)은 일단이 별도의 HSU 중앙 지그(102)에 지지되고 타단이 HSU 커버(101)에 지지되는 소정의 길이를 갖도록 형성된 샤프트 구성으로 이루어질 수 있다. 도 2와 도 3에 도시되지는 않았지만 HSU 출력축(610')의 구성도 HSU 입력축(610)과 같이 소정의 길이를 갖는 샤프트 구성일 수도 있다. HSU 입력축(610)과 HSU 출력축(610')의 구성은 실제 농기계 작업차량의 탑재 컨셉에 따라 치수 및 형상의 변형가능하며, HSU 입력축(610)과 HSU 출력축(610')을 지지하는 지그, 미션 케이스을 포함한 변속기 하우징 구조 전체 형상 또한 자유롭게 변형 가능하다. Referring to FIGS. 2 and 3, the HSU input shaft 610 is a shaft having a predetermined length, one end of which is supported by a separate HSU center jig 102 and the other end is supported by the HSU cover 101 Lt; / RTI > 2 and 3, the configuration of the HSU output shaft 610 'may be a shaft configuration having a predetermined length, such as the HSU input shaft 610. [ The configuration of the HSU input shaft 610 and the HSU output shaft 610 'may be varied in size and shape according to the mounting concept of the actual agricultural machine working vehicle and may include a jig for supporting the HSU input shaft 610 and the HSU output shaft 610' The overall shape of the transmission housing structure including the case is also freely deformable.

본 발명의 일 실시예에 따른 HSU 모듈에 있어서, 유압펌프(P)는 가변 용량형 유압펌프일 수 있고 유압모터(M)는 고정 용량형 유압모터일 수 있다. 용량의 가변방법은 유압펌프와 유압모터 사이에 구비되는 제어블록을 통해 압력유체가 유동하며 유압펌프의 일측에 구비되는 사판의 경사판 조절을 통해 유압펌프의 용적을 변화시키는 사판식과, 유압펌프의 요크의 기울기를 가변시킴으로써 유압펌프의 용적을 변화시키는 사축식 등이 채택될 수 있다. 본 발명에서는 HSU 모듈이 구동축과 대략 평행하게 형성되기 때문에 사판식이 바람직하겠지만, 경우에 따라 사축식이 불가능한 것은 아니다. 사판식 또는 사축식 방법은 유압펌프의 용적 변화에 의하여 무단변속이 이루어지므로 내부 구조가 간단하고 변속 충격도 없어 변속 소음을 상당량 줄일 수 있는 장점이 있다. 상기와 같은 HSU 모듈의 변속비 제어는 작업용 차량의 일 측에 마련되는 전자제어모듈에 의해 이루어 질 수 있다. In the HSU module according to an embodiment of the present invention, the hydraulic pump P may be a variable displacement hydraulic pump and the hydraulic motor M may be a fixed displacement hydraulic motor. The variable capacity method includes a swash plate type in which the pressure fluid flows through the control block provided between the hydraulic pump and the hydraulic motor and changes the volume of the hydraulic pump through the swash plate adjustment of the swash plate provided at one side of the hydraulic pump, A diaphragm type which changes the volume of the hydraulic pump by varying the slope of the hydraulic pump, or the like. In the present invention, the swash plate type is preferable because the HSU module is formed substantially parallel to the drive shaft, but the biaxial type is not impossible in some cases. The swash plate type or boss type method has an advantage that the internal structure is simple and there is no shift shock because the continuously variable transmission is performed due to the volume change of the hydraulic pump. The speed ratio control of the HSU module may be performed by an electronic control module provided on one side of the work vehicle.

특히, 일 실시예에 따라 유압펌프의 용적 변화와 관련하여 사판의 경사 또는 사축식 요크의 기울기를 HSU 제어블록의 모니터링을 통해 능동적으로 제어할 수도 있다. 한편, 본 발명의 HSU 모듈은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 유압펌프(P)와 유압모터(M)가 상호 축을 달리하는 병렬형이 아닌 동일 축상에 위치하는 직렬형 HSU 모듈이 채택됨이 바람직하다. 기계 유압식 변속기(HMT)에서 HSU 모듈과 유성기어트레인의 동력전달경로를 달리하면서, HSU모듈은 동일한 방향의 회전축을 공유하고, 상기 제1 유성기어부(200) 등의 회전축과는 나란한 방향이 되도록 설계함으로써, HMT를 컴팩트하게 패키징할 수 있는 장점이 있다. In particular, according to one embodiment, the slope of the swash plate or the slope of the bossable yoke may be actively controlled by monitoring the HSU control block in relation to the change in the volume of the hydraulic pump. 1 to 3, the HSU module of the present invention employs a series-type HSU module in which the hydraulic pump P and the hydraulic motor M are located on the same axis but not in parallel with each other. . In the mechanical hydraulic transmission (HMT), the HSU modules share rotational axes in the same direction and are designed so as to be in a direction parallel to the rotational axis of the first planetary gear unit 200 and the like, while the power transmission paths of the HSU module and the planetary gear train are different. , There is an advantage that the HMT can be packaged compactly.

본 발명의 HSU 모듈의 동작원리는 엔진으로부터 전달받은 동력 중 일부를 HSU 모듈로 분기시킨 뒤, 유압펌프의 용적을 변화시켜 유압모터의 회전 속도를 변화시키되, 유압모터의 용적은 고정시켜 그 회전 속도와 관계없이 동일한 토크를 발생시킬 수 있도록 한다. 여기서 발생된 토크는 HSU 출력축(610')->HSU 제1아웃풋기어(603)->HSU 제2아웃풋기어(604)로 흐르는 동작흐름에 따라 구동축(110) 상류에 위치한 제1유성기어부(200)에 전달된다. The operation principle of the HSU module of the present invention is such that after a part of the power transmitted from the engine is branched to the HSU module, the volume of the hydraulic motor is changed by changing the volume of the hydraulic pump, So that the same torque can be generated. The generated torque is transmitted to the first planetary gear unit 200 (hereinafter, referred to as " first planetary gear unit ") located upstream of the drive shaft 110 in accordance with the operation flow that flows to the HSU output shaft 610 '-> the HSU first output gear 603 -> the HSU second output gear 604 .

나아가, 본 발명의 제1유성기어부(200)는 HSU 제2아웃풋기어(604)로부터 전달받은 동력과, 구동축(110)으로부터 전달받은 동력을 합성하여 구동클러치부(300)로 전달하게 된다. HSU 모듈에 의한 정유압식 무단변속 조작에 의해 제1유성기어부(200)를 통한 합성 구동력이 주행 전동 장치(미도시)에 출력되고, 주행 전동 장치(미도시)에서 주행 장치로 전달됨으로써, 간단히 HSU 모듈을 변속 조작하는 것만으로 주행 장치를 원활하게 변속 구동할 수 있는 장점이 있다.Further, the first planetary gear unit 200 of the present invention combines the power transmitted from the HSU second output gear 604 and the power transmitted from the drive shaft 110 to the drive clutch unit 300. The combined driving force through the first planetary gear unit 200 is output to the traveling transmission apparatus (not shown) by the hydrostatic stepless speed change operation by the HSU module and is transmitted to the traveling apparatus from the traveling transmission apparatus (not shown) There is an advantage that the traveling device can be smoothly shifted and driven only by shifting the module.

여기서 정유압식 무단 변속에 의한 동력과 별개로 제공되는 구동축(110)으로부터의 동력의 제공은 도 1에 도시된 인풋기어(121)를 통해 이루어질 수 있다. 인풋기어(121)는 엔진으로부터 제공되는 동력의 일부를 제1인풋캐리어기어(122), 인풋캐리어기어샤프트(123), 제2인풋캐리어기어(124)를 통해 상기 제1캐리어(204)에 전달할 수 있다. 상기 인풋기어(121) 인풋캐리어기어(122), 인풋캐리어기어샤프트(123), 제2인풋캐리어기어(124) 기어 잇수를 작업차량의 사양에 따라 조절하여 제1유성기어부(200)에 전달할 수 있는 이점이 있다.Here, the power from the drive shaft 110 provided separately from the power by the hydrostatic stepless speed change can be provided through the input gear 121 shown in Fig. The input gear 121 transmits a portion of the power provided from the engine to the first carrier 204 via the first input carrier gear 122, the input carrier gear shaft 123, and the second input carrier gear 124 . The number of teeth of the input carrier gear 122, the input carrier gear shaft 123 and the second input carrier gear 124 can be adjusted according to the specification of the working vehicle and transmitted to the first planetary gear unit 200 There is an advantage.

이상의 내용을 정리하면, 엔진으로부터 제공되는(입력되는) 최초의 동력은 인풋기어(121)와 HSU모듈 방향으로 각각 분기되되, 분기된 동력은 HSU모듈을 이용한 무단변속과정을 거쳐 다시 제1유성기어부(200)에서 합성되고, 종국적으로는 후술하는 제2유성기어부(500)에 의해 기계식 변속과정을 거쳐 출력된다. 따라서, 본 발명에서는 조작이 쉽고 편리한 무단변속과 높은 동력전달 효율을 위한 기계식변속을 접목한 하이브리드방식의 변속 수단을 제공할 수 있다. First, the first power input (input) from the engine is branched in the direction of the input gear 121 and the HSU module, and the divided power is subjected to the step-variable shifting process using the HSU module, (200), and eventually outputted through a mechanical shifting process by a second planetary gear unit (500), which will be described later. Therefore, in the present invention, it is possible to provide a hybrid transmission of a hybrid type that combines a mechanical transmission for easy and convenient operation and a high speed transmission efficiency.

도 2를 참조하여, 본 발명의 기계 유압식 변속기(HMT)의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 일 실시예에 따르면 미션케이스(100)가 마련되고, 미션케이스(100) 내부를 가로질러 배치되는 구동축(110)을 따라 상류에서 하류 방향으로 HSU 제2아웃풋기어(604), 제1유성기어부(200), 구동클러치부(300), 제동클러치(400), 제2유성기어부(500) 및 HSU 제1인풋기어(601)가 일련의 구성으로서 배치될 수 있다. 나아가 구동축(110) 상의 HSU 제2아웃풋기어(604) 전단 또는 후단에는 인풋기어(121)가 마련되어 엔진으로부터 최초 공급되는 동력을 분기시킬 수 있다. The construction of the mechanical hydraulic transmission (HMT) of the present invention will be described in more detail with reference to Fig. According to one embodiment, the transmission case 100 is provided and the HSU second output gear 604, the first planetary gear unit (the second planetary gear unit) 200, the drive clutch portion 300, the braking clutch 400, the second planetary gear portion 500, and the HSU first input gear 601 can be arranged in a series of configurations. Further, the input gear 121 is provided at the front end or the rear end of the HSU second output gear 604 on the drive shaft 110, so that the power initially supplied from the engine can be branched.

미션케이스(100)는 본 발명 HSU 모듈 및 제1유성기어부(200), 구동클러치부(300), 제동클러치부(400), 제2유성기어부(500) 등의 변속요소들을 내부에 수용할 수 있는 구성요소이다. 미션케이스(100)는 상기 변속요소들의 조립을 위해 중공형 내부를 갖고 적어도 일 방향의 측면이 개방될 수 있는데, 미션케이스(100) 내부에 변속요소들이 조립되면 개방부에는 별도로 마련된 미션커버(101)가 결속되어 밀폐한다. 미션케이스(100)와 미션커버(101)는 볼트와 같은 체결기구로 상호 단단히 결속될 수 있어야 하고, 빗물과 같은 외부 이물질의 유입으로부터 내부에 수용된 구성요소들을 보호하기 위해 각종 실링(sealing) 부재로서 밀폐될 수 있다.The transmission case 100 can accommodate shift elements such as the HSU module of the present invention and the first planetary gear unit 200, the driving clutch unit 300, the braking clutch unit 400, the second planetary gear unit 500, It is a component. When the transmission elements are assembled in the transmission case 100, the transmission case 100 has a hollow interior for assembling the transmission elements, and when the transmission elements are assembled in the transmission case 100, Tightly. The mission case 100 and the mission cover 101 must be tightly coupled with each other by a fastening mechanism such as a bolt and may be various sealing members for protecting the components housed therein from the inflow of external foreign matter such as rainwater It can be sealed.

아울러, 미션케이스(100) 내부에는 구동축(110), HSU 모듈과 HSU 출력축(610) 등의 구성을 견고히 지지할 수 있도록 지그(102, 103)가 더 구비될 수 있다. 지그(102, 103)는 다시 중앙 지그(102), 전방 지그(103)를 포함할 수 있는데, 특히 중앙 지그(102)는 본 발명의 필수적 구성요소로서, HSU 모듈을 지지함과 동시에 HSU 모듈과 병렬적으로 배치되는 유성기어부(200, 500) 또는 구동클러치부(300) 중 어느 하나 이상의 구성을 견고하게 지지할 수 있다. 예컨대 도 3을 참조하면, 중앙 지그(102)는 HSU 모듈과 구동클러치부(300)를 병렬적으로 지지하여 변속 시의 진동으로부터 기어트레인과 HSU 모듈을 보호한다. 중앙 지그(102)에는 베어링이 내삽되어 상기 HSU 모듈과 기어트레인과 연결되는 부분을 구름지지할 수 있다. 도 3에는 HSU 유압모터 측에서 연장된 축을 지지하는 전방 지그(103)가 구비되어 있으나, 경우에 따라 전방 지그(103)는 미션 케이스(100)와 일체로 형성되는 구성일 수 있다. 더욱 다양한 실시예로서, 미션 커버(101)에 베어링이 구비되지 않고 후방 지그(미도시)가 형성되어 HSU 입력축을 축 지지하는 구성도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.  Jigs 102 and 103 may further be provided inside the mission case 100 to firmly support the structures of the drive shaft 110, the HSU module, and the HSU output shaft 610. The jigs 102 and 103 may again include a central jig 102 and a front jig 103. The central jig 102 is an essential component of the present invention and supports the HSU module, It is possible to firmly support the structure of any one or more of the planetary gear units 200 and 500 or the drive clutch unit 300 arranged in parallel. 3, the central jig 102 supports the HSU module and the driving clutch part 300 in parallel to protect the gear train and the HSU module from vibration during shifting. A bearing is inserted in the center jig 102 to support a portion connected to the HSU module and the gear train. 3, a front jig 103 supporting a shaft extending from the HSU hydraulic motor side is provided, but in some cases, the front jig 103 may be formed integrally with the mission case 100. As a further embodiment, a configuration in which a bearing is not provided in the mission cover 101 and a rear jig (not shown) is formed to support the HSU input shaft is also included in the scope of the present invention.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, HSU 모듈을 지지하는 제1지지턱(104)과 중앙 지그(102)를 지지하는 제2지지턱(105)을 더 구비할 수 있다. 본 발명의 HSU 모듈은 가변용량형 유압펌프& 고정용량형 유압모터가 직렬타입으로 형성된 것일 수 있는데, 유압펌프의 용량 가변을 위해 사판의 경전을 변경시키는 과정 등에서 HSU 모듈의 축방향 진동이 크게 발생할 수 있다. 본 발명에서는 HSU 유압모터 측에서 연장된 축을 지지하는 전방지그(103)와 별개로 제1지지턱(104)을 마련함으로써 HSU 모듈의 진동을 더욱 최소화할 수 있다. 그리고 제2지지턱(105)은 본 발명의 중앙 지그(102)를 지지하는 구성으로서, HMT 변속요소들을 차례대로 조립하는 과정에서 중앙 지그(102)를 견고히 지지함으로써 본 발명 기계 유압식 변속기의 조립성과 안정성을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2지지턱(105)은 미션케이스(100) 내측 둘레를 따라 환형의 링 형상으로 돌출되는 구성일 수도 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, a first support step 104 supporting the HSU module and a second support step 105 supporting the central jig 102 may be further provided. The HSU module of the present invention may be one in which the variable displacement type hydraulic pump and the fixed displacement type hydraulic motor are formed in a serial type and the axial vibration of the HSU module is largely caused in the process of changing the script of the swash plate . In the present invention, the vibration of the HSU module can be further minimized by providing the first support step 104 separately from the front jig 103 supporting the shaft extending from the HSU hydraulic motor side. The second support step 105 supports the center jig 102 of the present invention. The second support step 105 firmly supports the center jig 102 in the process of assembling the HMT transmission elements in order, The stability can be improved. According to one embodiment, the second support step 105 may be configured to protrude in an annular ring shape along the inner circumference of the mission case 100.

본 발명의 구동축(110)은 소정의 길이를 갖으며 엔진으로부터 입력된 구동력을 출력축으로 전달시키는 구성이다. 여기서 출력축은 원동력출력축(wo)과 동력취출용(Power Take Off) 출력축(PTO)으로 구분될 수 있다. 원동력출력축(wo)은 작업차량 휠(wheel)의 구동을 위한 동력을 전달하는 출력축이며, 동력취출용 출력축(PTO)는 트랙터 등의 작업용 크레인 구동에 필요한 동력을 인출하기 위한 출력축을 의미할 수 있다. 트랙터는 전후진뿐만 아니라 작업기를 작동시켜야 하므로 본 발명의 HMT 구성으로부터 엔진동력을 선택적으로 전달받아 동력취출(PTO)이 가능하게 구성된다. The drive shaft 110 of the present invention has a predetermined length and transmits a driving force input from an engine to an output shaft. Here, the output shaft can be divided into a motive power output shaft (wo) and a power take-off output shaft (PTO). The motive power output shaft wo may be an output shaft for transmitting power for driving a working vehicle wheel and the power takeoff output shaft PTO may be an output shaft for drawing power required for driving a work crane such as a tractor . Since the tractor must operate not only forward and backward but also the working machine, the engine power is selectively received from the HMT configuration of the present invention, and the power take-off (PTO) is possible.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 구동축(110)은 엔진으로부터의 동력을 입력받아 축을 중심으로 회전 가능하도록 구성된 것으로서, 구동축(110) 상에 배치되는 구성들과 고정되거나 각종 베어링 구성에 의해 지지되는 구성일 수도 있다. 예컨대, 구동축(110)은 인풋기어(121)와 HSU 제2아웃풋기어(604), 제1유성기어부(200), 제2유성기어부(500)의 중심을 관통하도록 형성되되, HSU 제2아웃풋기어(604)와는 고정지지되고, 제1유성기어부(200) 및 제2유성기어부(500)와는 구름지지되는 구성일 수 있다. 하편, 본 발명의 베어링(112, 206, 611, 612, 613)은 테이퍼(taper) 롤러 베어링을 적용하여 구동축(110) 또는 HSU 입력축(610') 또는 HSU 출력축(610)을 더욱 견고하게 지지할 수도 있다. In addition, in one embodiment of the present invention, the driving shaft 110 is configured to be able to rotate about an axis by receiving power from the engine, and is fixed to the structures disposed on the driving shaft 110 or supported by various bearing configurations Configuration. For example, the drive shaft 110 is formed to penetrate the center of the input gear 121, the HSU second output gear 604, the first planetary gear unit 200, and the second planetary gear unit 500, And the first planetary gear unit 200 and the second planetary gear unit 500 are supported by a rolling support. The bearings 112, 206, 611, 612 and 613 of the present invention are supported by the tapered roller bearings to firmly support the drive shaft 110 or the HSU input shaft 610 'or the HSU output shaft 610 It is possible.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1유성기어부(200)와 구동클러치부(300) 및 제2유성기어부(500)에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Next, the first planetary gear unit 200, the drive clutch unit 300, and the second planetary gear unit 500 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

구동축(110)의 상류에 위치한 제1유성기어부(200)는 제1선기어(201), 제1유성기어피니언(202), 복수의 제1유성기어피니언(202)들을 서로 연결하는 제1캐리어 (204)및 제1링기어(205)를 포함할 수 있는데, 여기서 제1유성기어피니언(202)이 상기 제1선기어(201)에 외접하며 맞물리고, 상기 제1링기어(205)는 제1유성기어피니언(202)에 외접하여 맞물리게 된다. 제1유성기어피니언(202)이 회동할 수 있도록 각 제1유성기어피니언(202)의 축 중심에는 피니언 기어 핀(203)이 끼워질 수 있으며, 제1유성기어부(200)가 구동축(110) 상에 원활한 회전이 가능하도록 일 측에는 제1유성기어베어링(206)이 마련될 수 있다. The first planetary gear unit 200 located upstream of the drive shaft 110 includes a first sun gear 201, a first planetary gear pinion 202, a first carrier (not shown) that connects the plurality of first planetary gear pinions 202 204 and a first ring gear 205 wherein the first planetary gear pinion 202 is circumscribed and engaged with the first sun gear 201 and the first ring gear 205 is meshed with the first sun gear 201, And is engaged externally with the planetary gear pinion 202. The pinion gear pin 203 can be fitted in the shaft center of each first planetary gear pinion 202 so that the first planetary gear pinion 202 can rotate, A first planetary gear bearing 206 may be provided on one side so as to be smoothly rotated on the first planetary gear unit.

구동축(110)의 중류에 위치한 구동클러치부(300)는 제1유성기어부(200)로부터 전달되는 동력 흐름을 차단 또는 접속시키기 위하여 단일의 구동클러치가 아닌 복수 개의 구동클러치로 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동클러치부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1구동클러치(301, Fr. clutch)과 제2구동클러치(302, Rr. Clutch)로 구성될 수 있다. 다만, 반드시 이에 해당되는 것은 아니며, 더욱 다양한 변속 메커니즘을 구현하기 위해 경우에 따라 제3구동클러치, 제4구동클러치, ... , 제n구동클러치(n : 자연수)등이 추가적으로 구비될 수도 있음은 물론이다. The drive clutch unit 300 located at the middle of the drive shaft 110 may be constituted by a plurality of drive clutches other than a single drive clutch for intercepting or connecting the power flow transmitted from the first planetary gear unit 200. [ For example, as shown in FIG. 1, the drive clutch unit 300 according to an embodiment of the present invention includes a first drive clutch 301 and a second drive clutch 302 (Rr. Clutch) . However, the third drive clutch, the fourth drive clutch, ..., the n-th drive clutch (n: natural number) may be additionally provided in some cases in order to realize more various shift mechanisms Of course.

구동축의 하류에 위치한 제2유성기어부(500)는 스몰선기어(501), 라지선기어(502)로 구성되는 2개의 선기어와 숏피니언(503), 롱피니언(505)으로 구성되는 2개의 피니언, 상기 숏피니언(503)과 롱피니언(505)을 서로 연결하는 제2캐리어(507) 및 제2링기어(508)를 포함할 수 있다. 여기서, 스몰선기어(501)와 라지선기어(502)는 실질적으로 동일한 축선상에 배치될 수 있으며, 스몰선기어(501)는 숏피니언(503)과, 라지선기어(502)는 롱피니언(505)과 맞물리되, 상기 숏피니언(503)은 다시 롱피니언(505)과 치합되고, 롱피니언(505)은 제2링기어(508)와 치합될 수 있다. The second planetary gear unit 500 located on the downstream side of the drive shaft includes two sun gears constituted by a small sun gear 501 and a large sun gear 502 and two pinions composed of a short pinion 503 and a long pinion 505, And a second carrier 507 and a second ring gear 508 that connect the short pinion 503 and the long pinion 505 to each other. Here, the small sun gear 501 and the large sun gear 502 can be disposed on substantially the same axis line, and the small sun gear 501 is connected to the short pinion 503, the large sun gear 502 is connected to the long pinion 505, The short pinion 503 is meshed with the long pinion 505 and the long pinion 505 is meshed with the second ring gear 508. [

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2유성기어부(500)는 2개의 선기어, 2개의 피니언과 1개의 캐리어, 1개의 링기어로 구성되는 라비니어 유성기어세트로서 형성될 수 있다. 라비뇨 유성기어는 롱피니언(505)이 복수의 변속모드에서 공통적으로 사용됨에 따라 마치 복수의 유성기어를 직렬로 연결하여 높은 변속비를 얻는 효과를 가지면서도, 실제로 복수의 유성기어를 직렬로 나열하는 것에 비해 필요한 피니언의 개수를 하나 줄일 수 있으므로 전체적인 구성요소의 개수를 줄일 수 있다는 장점이 있고 구성요소의 개수를 줄임으로써 유성기어부 전체의 축방향 길이(또는 체적)를 줄일 수 있다는 장점도 있다. That is, the second planetary gear unit 500 according to an embodiment of the present invention can be formed as a rabbinic planetary gear set composed of two sun gears, two pinions and one carrier, and one ring gear. The Ravigneaux planetary gears have the effect of obtaining a high gear ratio by connecting a plurality of planetary gears in series as if the long pinions 505 are commonly used in a plurality of shift modes, The number of necessary pinions can be reduced by one, and the number of the entire components can be reduced, and the axial length (or volume) of the entire planetary gear unit can be reduced by reducing the number of components.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 구동클러치부(300)와 제동클러치(400)의 선택적인 작동을 통해 제2유성기어부(500)의 기어요소들을 상호간에 접속시키거나 차단시킴으로써 사용자가 원하는 변속모드를 구현할 수 있게 된다. 물론 전술했던 HSU 모듈을 통해 사용자가 원하는 미세 변속도 가능하다.According to an embodiment of the present invention, gear elements of the second planetary gear unit 500 are connected to or disconnected from each other through the selective operation of the drive clutch unit 300 and the braking clutch 400, . ≪ / RTI > Of course, the HSU module described above allows the user to make fine shifts.

이상에서 살펴본 제1유성기어부(200)와 제2유성기어부(500)의 일부 구성은 클러스터 기어 타입(cluster gear type)을 채택하여 유성기어 트레인 전체의 내구성을 향상시킬 수도 있다. 목표출력과 회전속도는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 유성기어 트레인의 구체적인 치형과 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Some configurations of the first planetary gear unit 200 and the second planetary gear unit 500 as described above may adopt a cluster gear type to improve the durability of the entire planetary gear train. The target output and the rotational speed can be variously set according to the embodiment, and the specific tooth profile of the planetary gear train and its detailed description will be omitted.

종래 개시된 여러 선행문헌에서는 다양한 변속모드와 필요한 변속효율을 얻기 위해 기어구성과 구동클러치, 제동클러치를 복잡하게 혼재시켜 변속기를 구성하였다. 본 발명에서는 제1유성기어부(200)를 통해 분기된 동력을 합성시킬 수 있도록 하고, 합성된 동력을 제1유성기어부(200) 후단에 배치된 구동클러치와 제동클러치를 통해 제한함으로써 변속모드를 선택할 수 있는 장점이 있다. 여기서 구동클러치와 제동클러치 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 중간지그(102)를 통해 지지되도록 구성함으로써 변속 충격을 효율적으로 흡수하고 진동과 소음을 줄일 수 있게 된다. 제2유성기어부(500)를 통해서는 단순 유성기어보다 좋은 변속비를 얻을 수 있으므로, 본 발명은 전체적으로 콤팩트한 구성이면서도 작업안정성이 뛰어나며 작업차량에 요구되는 토크와 RPM의 성능조건을 만족시키기에 용이한 기계 유압식 변속기를 제공할 수 있다. In various prior arts which have been disclosed in the prior art, a transmission is constituted by complexly combining a gear configuration, a drive clutch and a brake clutch to obtain various shift modes and necessary shift efficiency. In the present invention, the power split by the first planetary gear unit 200 can be synthesized, and the synthesized power is restricted through the drive clutch and the braking clutch disposed at the rear end of the first planetary gear unit 200, There are advantages to be able to. Here, the drive clutch and the brake clutch structure are configured to be supported through the intermediate jig 102 as shown in FIG. 3, thereby effectively absorbing the shift shock and reducing vibration and noise. The present invention is advantageous in that it has a compact structure as a whole and is excellent in work stability and is easy to satisfy the torque and RPM performance requirements of the working vehicle A mechanical hydraulic transmission can be provided.

다음으로, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 모드와 각 변속 모드에 따른 동력 흐름을 설명하기로 한다. Next, the power flow according to the shift mode and each shift mode according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 to FIG.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기의 변속모드를 나타내는 도표이다. 6 is a chart illustrating a shift mode of a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 변속모드는 도 6에 도시된 바와 같이 크게 1단, 2단, 후진 모드로 선택될 수 있다. 이는 상술한 제2유성기어부(500)와 구동클러치부(300) 및 제동클러치(400)에 포함되는 기어요소 상호 간의 접속 및 차단에 따른 것으로서, 기계식 변속의 일 례를 나타낸다. 본 발명에서는 변속모드를 설정하는 기계식 변속의 전 단계에서 HSU모듈을 이용한 미세 조작을 위한 무단변속을 동반 수행할 수 있다는 점에서 종래 기계식 변속기의 그것과는 큰 차이점을 가진다. The shift mode of the present invention can be largely selected as the first, second, and reverse modes as shown in FIG. This is an example of mechanical shifting, which is related to the connection and disconnection between the second planetary gear unit 500 and the gear elements included in the drive clutch unit 300 and the brake clutch 400 described above. The present invention is different from the conventional mechanical transmission in that it can carry out continuously variable shifting for fine operation using the HSU module in the previous stage of the mechanical shifting for setting the shift mode.

기계적 변속의 1단 모드는 제2구동클러치(302, Rr. Clutch)와 제동클러치(400)가 인가되었을 때의 작동 모드를 나타내고, 2단 모드는 제1구동클러치(301, Fr. Clutch)와 제2구동클러치(302, Rr. Clutch)가 인가되었을 때의 작동 모드를 나타낸다. 후진 모드는 제1구동클러치(301, Fr. Clutch)와 제동클러치(400)가 인가되었을 때의 작동 모드를 나타낸다. Stage mode of mechanical shifting represents an operation mode when the second drive clutch 302 (Rr. Clutch) and the brake clutch 400 are applied, and the second-stage mode represents the operation mode when the first drive clutch 301, Fr.Clutch Indicates the operating mode when the second drive clutch 302 (Rr. Clutch) is applied. The reverse mode indicates the operating mode when the first drive clutch (301, Fr.Clutch) and the brake clutch (400) are applied.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 1단 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a view showing power flow when a one-stage shift is performed using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 7에 도시된 바와 같이, 1단 변속 동작은 제2구동클러치(302)가 제1유성기어부(200)의 제1링기어(205)와 연결되어 상기 제1유성기어부(200)로부터의 동력을 제2유성기어부(500)의 스몰선기어(501)를 통해 전달하며, 제동클러치(400)가 걸림으로써 제2유성기어부(500)의 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시킨다. 스몰선기어(501)가 구동함에 따라 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)과 접하는 롱피니언(505) 또한 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달된다. 결론적으로 상기 스몰선기어(501)는 구동기어로서의 역할을 상기 제2링기어(508)는 피동기어로서의 역할을 한다.7, the one-stage shifting operation is performed in such a manner that the second drive clutch 302 is connected to the first ring gear 205 of the first planetary gear unit 200 so that the power from the first planetary gear unit 200 Is transmitted through the small sun gear 501 of the second planetary gear unit 500 and the second carrier 507 of the second planetary gear unit 500 is fixed by fixing the braking clutch 400. [ As the small sun gear 501 is driven, the short pinion 503 is restrained and the long pinion 505 contacting with the short pinion 503 is also restrained so that the power is finally transmitted to the second ring gear 508. Consequently, the small sun gear 501 serves as a driving gear, and the second ring gear 508 serves as a driven gear.

이때, 제1링기어를 통해 출력되는 동력흐름은 제1링기어(205)->제2구동클러치(302)->스몰선기어(501)->숏피니언(503)->롱피니언(505)->제2링기어(508)->출력축으로 형성될 수 있다. At this time, the power flow output through the first ring gear is transmitted through the first ring gear 205, the second drive clutch 302, the small sun gear 501, the short pinion 503, and the long pinion 505, - > second ring gear 508 - > output shaft.

일반적인 유성기어 장치에서는 캐리어가 고정되는 조건 아래 선기어가 구동기어로서의 역할을 하고 링기어가 피동기어로서의 역할을 하면, 역전 감속의 결과가 도출 되지만, 본 실시예에서와 같이 스몰선기어(501)가 숏피니언(503)에 접하고, 숏피니언(503)이 롱피니언(505)에 접하며, 롱피니언(505)이 제2링기어(508)에 접하는 라비니어식 유성기어 장치에서는 정회전 감속의 결과가 출력된다.In the case of a general planetary gear device, when the sun gear serves as a driving gear under the condition that the carrier is fixed and the ring gear serves as the driven gear, the result of reverse deceleration is derived. However, as in the present embodiment, The result of forward rotation deceleration is output in the Lavinia type planetary gear set in contact with the pinion 503 and the short pinion 503 in contact with the long pinion 505 and the long pinion 505 in contact with the second ring gear 508 .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 2단 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a view showing power flow when a two-speed shift is performed using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 2단 변속 동작은 제1구동클러치(301)와 제2구동클러치(302)가 동시에 제1유성기어부(200)의 제1링기어(205)와 연결되어 제1유성기어부(200)로부터 전달받은 동력을 제2유성기어부(500)의 라지선기어(502) 및 스몰선기어(501)를 통해 각각 제2링기어(508)로 전달한다. 하나, 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)가 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)에 동력이 전달된다. 둘, 스몰선기어(501)도 구동하므로 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)에 전달되는 동력은 롱피니언(505)을 통해 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달된다. 결론적으로 라지선기어(502)와 스몰선기어(501)가 구동기어로서의 역할을 제2링기어(508)는 피동기어로서의 역할을 한다. 2단 변속에서의 제2링기어(508)는 1단 변속과 달리 라지선기어(502)와 스몰선기어(501)로부터 전달된 동력이 모두 출력되므로 1단 변속에 비해 속도를 증속할 수 있게 된다.8, in the two-speed shifting operation, the first drive clutch 301 and the second drive clutch 302 are simultaneously connected to the first ring gear 205 of the first planetary gear unit 200, The power transmitted from the planetary gear unit 200 is transmitted to the second ring gear 508 through the large sun gear 502 and the small sun gear 501 of the second planetary gear unit 500, respectively. As the large sun gear 502 is driven, the long pinion 505 is restrained thereby, and the power is transmitted to the second ring gear 508, which is in contact with the long pinion 505. The two sun gears 501 are also driven so that the short pinion 503 is restrained and the power transmitted to the short pinion 503 is transmitted to the second ring gear 508 through the long pinion 505 do. Consequently, the large sun gear 502 and the small sun gear 501 serve as drive gears, and the second ring gear 508 serves as a driven gear. The speed of the second ring gear 508 in the two-speed transmission can be increased as compared with the one-speed shift because the power transmitted from the large sun gear 502 and the small sun gear 501 is output unlike the single speed shift.

이때, 제1링기어(205)를 통해 출력되는 동력흐름은 제1링기어(205)->제1구동클러치(301)->라지선기어(502)->롱피니언(505)->제2링기어(508)->출력축의 동작과 제1링기어(205)->제2구동클러치(302)->스몰선기어(501)->숏피니언(503)->롱피니언(505)->제2링기어(508)->출력축의 동작이 동시에 발현될 수 있다.At this time, the power flow output through the first ring gear 205 is transmitted through the first ring gear 205, the first drive clutch 301, the long sun gear 502, the long pinion 505, The ring gear 508 to the output shaft and the first ring gear 205 to the second drive clutch 302 to the small sun gear 501 to the short pinion 503 to the long pinion 505, The operation of the second ring gear 508 -> the output shaft can be simultaneously developed.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 유압식 변속기를 이용하여 후진 변속을 수행할 때의 동력 흐름을 나타내는 도면이다. 9 is a view showing power flow when performing a reverse shift using a mechanical hydraulic transmission according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 후진 동작은 제1구동클러치(301)가 제1유성기어부(200)의 제1링기어(205)와 연결되어 상기 제1유성기어부(200)로부터의 동력을 제2유성기어부(500)의 라지선기어(502)를 통해 전달하며, 이 때, 제동클러치(400)가 작동함으로써 제2유성기어부(500)의 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시킨다. 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)이 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)가 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달된다. 결론적으로 라지선기어(502)는 구동기어로서의 역할을 제2링기어(508)는 피동기어로서의 역할을 한다.9, the backward operation is performed such that the first drive clutch 301 is connected to the first ring gear 205 of the first planetary gear unit 200 to disengage the power from the first planetary gear unit 200 2 through the large sun gear 502 of the planetary gear unit 500. At this time, the second carrier 507 of the second planetary gear unit 500 is restrained and fixed by operating the brake clutch 400. [ As the large sun gear 502 is driven, the long pinion 505 is restrained thereby, and the second ring gear 508, which is in contact with the long pinion 505, is restrained, so that power is finally transmitted to the second ring gear 508 do. Consequently, the large sun gear 502 serves as a driving gear, and the second ring gear 508 serves as a driven gear.

이때, 제1링기어(205)를 통해 출력되는 동력흐름은 제1링기어(205)->제1구동클러치(301)->라지선기어(502)->롱피니언(505)->제2링기어(508)->출력축으로 형성될 수 있다. At this time, the power flow output through the first ring gear 205 is transmitted through the first ring gear 205, the first drive clutch 301, the long sun gear 502, the long pinion 505, Ring gear 508 - > output shaft.

캐리어가 고정되는 조건 아래 선기어가 구동기어로서의 역할을 하고 링기어가 피동기어로서의 역할을 하면, 역전 감속되므로 결과적으로 후진 동작이 성립하게 된다. Under the condition that the carrier is fixed, when the sun gear serves as a driving gear and the ring gear serves as a driven gear, reverse rotation decelerates, resulting in a backward movement.

상기한 실시예 이외에도 본 발명은 제2유성기어부(500)후단에 추가적인 유성기어 장치를 더 구비함으로써 3단, 4단, ... , n단(n:자연수)의 세밀한 변속도 가능하다. 예컨대, 3단, 4단과 같은 추가적인 변속은 제3유성기어부(미도시)를 상기 제2유성기어부(500)의 후단, 동일한 구동축(110)상에 직렬배치하고, 추가적인 구동클러치와 제동클러치 구성을 구비함으로써 간단히 구현할 수 있다.In addition to the above-described embodiment, the present invention further includes an additional planetary gear unit at the rear end of the second planetary gear unit 500, so that it is possible to perform fine shifting in three stages, four stages, ..., n stages (n: natural number). For example, an additional shift such as the third or fourth step may be achieved by arranging a third planetary gear unit (not shown) in series on the same drive shaft 110 at the rear end of the second planetary gear unit 500, It can be implemented simply.

이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무단 변속기인 HSU 모듈을 채택함으로써 작업기계의 조작에 대한 편의성과 효율성을 증대시키는 한편, 기계식 변속수단을 함께 접목시켜 변속기의 높은 동력 전달효율을 달성할 수 있는 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the HSU module, which is a continuously variable transmission, is adopted to increase convenience and efficiency in operation of a work machine, and to achieve high power transmission efficiency of the transmission by incorporating mechanical transmission means There is an effect that can be.

또한, 동력분기식 기계 유압식 변속기를 구비하되 일련의 기어트레인과 구동클러치, 제동클러치의 조합을 컴팩트하게 구성하여 트랙터와 같은 작업기계의 장착에 있어서 높은 공간효율성을 확보할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention is advantageous in that a combination of a series of gear trains, a drive clutch, and a brake clutch is provided with a power branching type hydraulic hydraulic transmission, and a high space efficiency can be ensured in mounting a working machine such as a tractor.

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. In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 위와 같은 실시례를 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are deemed to be included in the scope of the present invention. .

100 : 미션케이스
101 : 미션커버
102, 103 : 지그
110 : 구동축
111 : 오일펌프
112 : PTO 샤프트 베어링
113 : PTO 샤프트 스냅링
121 : 인풋기어
122 : 제1인풋캐리어기어
123 : 인풋캐리어샤프트
124 : 제2인풋캐리어기어
130 : 아웃풋기어
200 : 제1유성기어부
201 : 제1선기어
202 : 제1유성기어피니언
203 : 제1유성기어피니언 기어 핀
204 : 제1캐리어
205 : 제1링기어
300 : 구동클러치부
301 : 제1구동클러치
302 : 제2구동클러치
400 : 제동클러치
500 : 제2유성기어부
501 : 스몰선기어
502 : 라지선기어
503 : 숏피니언
504 : 숏피니언 핀
505 : 라지피니언
506 : 라지피니언 핀
507 : 제2캐리어
508 : 제2링기어
509 : 링기어 아웃풋기어
601 : HSU 제1인풋기어
602 : HSU 제2인풋기어
603 : HSU 제1아웃풋기어
604 : HSU 제2아웃풋기어
610 : HSU 입력축
610' : HSU 출력축
611, 612, 613 : HSU 베어링
100: mission case
101: Mission cover
102, 103: jig
110: drive shaft
111: Oil pump
112: PTO shaft bearing
113: PTO shaft snap ring
121: Input gear
122: first input carrier gear
123: Input carrier shaft
124: second input carrier gear
130: Output gear
200: First planetary gear unit
201: 1st sun gear
202: first planetary gear pinion
203: first planetary gear pinion gear pin
204: first carrier
205: first ring gear
300: drive clutch part
301: first drive clutch
302: second drive clutch
400: Braking clutch
500: Second planetary fisherman
501: Small sun gear
502: Large sun gear
503: Short pinion
504: Short pinion pin
505: Large pinion
506: Large pinion pin
507: second carrier
508: second ring gear
509: Ring gear output gear
601: HSU 1st input gear
602: HSU 2nd input gear
603: HSU 1st output gear
604: HSU 2nd output gear
610: HSU input shaft
610 ': HSU output shaft
611, 612, 613: HSU bearings

Claims (13)

기계 유압식 변속기에 있어서,
엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(110);
상기 구동축(110)의 동력의 일부를 전달받아 무단 변속하는 HSU(Hydro Static Unit)모듈;
상기 구동축(110) 상에 위치하여 구동축(110)으로부터의 동력과 상기 HSU모듈로부터의 동력을 입력받는 제1유성기어부(200);
상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 제1유성기어부(200)와 연결되어 설정된 변속 모드에 따라 동력 흐름을 차단 또는 접속시키는 구동클러치부(300);
상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 구동클러치부(300)로부터 동력을 입력받는 제2유성기어부(500);
상기 제2유성기어부(500)로부터 동력을 전달받는 출력축을 포함하되,
상기 HSU모듈은 상기 구동축(110)의 축방향과 나란하게 배치되고,
상기 구동축(110)으로부터 상기 출력축으로의 동력 전달 방향으로 상기 제1유성기어부(200), 구동클러치부(300), 제2유성기어부(500)가 순차적으로 위치하는 기계 유압식 변속기.
In a mechanical hydraulic transmission,
A driving shaft (110) receiving power from the engine;
An HSU (Hydro Static Unit) module that receives a part of the power of the drive shaft 110 and performs a continuously variable transmission;
A first planetary gear unit 200 positioned on the drive shaft 110 and receiving power from the drive shaft 110 and power from the HSU module;
A drive clutch unit (300) located on the drive shaft (110) and connected to the first planetary gear unit (200) to cut off or connect the power flow according to a set shift mode;
A second planetary gear unit (500) positioned on the drive shaft (110) and receiving power from the drive clutch unit (300);
And an output shaft receiving power from the second planetary gear unit (500)
The HSU module is disposed in parallel to the axial direction of the drive shaft 110,
Wherein the first planetary gear unit (200), the drive clutch unit (300), and the second planetary gear unit (500) are sequentially positioned in the power transmission direction from the drive shaft (110) to the output shaft.
제1항에 있어서,
상기 제2유성기어부(500)는 스몰선기어(501), 라지선기어(502)로 구성되는 2개의 선기어와 숏피니언(503), 롱피니언(505)으로 구성되는 2개의 피니언, 상기 숏피니언(503)과 롱피니언(505)을 서로 연결하는 제2캐리어(507) 및 제2링기어(508)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
The method according to claim 1,
The second planetary gear unit 500 includes two sun gears constituted by a small sun gear 501 and a large sun gear 502 and two pinions composed of a short pinion 503 and a long pinion 505, And a second carrier (507) and a second ring gear (508) connecting the long pinion (505) with each other.
제2항에 있어서,
상기 구동축(110) 상에서 구동클러치부(300) 후단과 제2유성기어부(500) 사이에 위치하여,
상기 제2캐리어(507)를 구속하는 제동클러치(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
3. The method of claim 2,
And is disposed between the rear end of the driving clutch part 300 and the second planetary gear part 500 on the driving shaft 110,
Further comprising a braking clutch (400) for restricting the second carrier (507).
제1항에 있어서,
상기 HSU모듈은 상기 구동축(110)의 하류에 위치한 HSU 제1인풋기어(601) 및 HSU 제2인풋기어(602)와, 상기 구동축(110)의 상류에 위치한 HSU 제1아웃풋기어(603) 및 HSU 제2아웃풋기어(604)가 구성하는 일련의 기어트레인 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
The method according to claim 1,
The HSU module includes an HSU first input gear 601 and an HSU second input gear 602 located downstream of the drive shaft 110 and an HSU first output gear 603 disposed upstream of the drive shaft 110, HSU second output gear (604) is located between a series of gear trains constituting the HSU second output gear (604).
제4항에 있어서,
상기 HSU 모듈은 가변 용량형 유압펌프(P)와 고정 용량형 유압모터(M)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
5. The method of claim 4,
Wherein the HSU module includes a variable displacement hydraulic pump (P) and a fixed displacement hydraulic motor (M).
제5항에 있어서,
상기 HSU 모듈은 사판식 HSU 모듈인 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
6. The method of claim 5,
Wherein the HSU module is a swash plate type HSU module.
제5항에 있어서,
상기 HSU 모듈은 작업용 차량의 일 측에 마련되는 전자제어모듈에 의해 변속비가 제어 되는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
6. The method of claim 5,
Wherein the speed ratio of the HSU module is controlled by an electronic control module provided on one side of a work vehicle.
제1항에 있어서,
상기 구동클러치부는 제1구동클러치(301) 및 제2구동클러치(302)를 포함한 적어도 2개 이상의 구동클러치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
The method according to claim 1,
Wherein the drive clutch unit comprises at least two drive clutches including a first drive clutch (301) and a second drive clutch (302).
제1항에 있어서,
상기 제2유성기어부(500) 후단에 추가 변속을 위한 제3유성기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
The method according to claim 1,
And a third planetary gear unit for further shifting to the rear end of the second planetary gear unit (500).
기계 유압식 변속기에 있어서,
엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(110);
상기 구동축(110)의 동력의 일부를 전달받아 무단 변속하는 HSU(Hydro Static Unit)모듈;
상기 구동축(110) 상에 위치하여 구동축(110)으로부터의 동력과 상기 HSU모듈로부터의 동력을 입력받는 제1유성기어부(200);
상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 제1유성기어부(200)와 연결되는 제1구동클러치(301)와 제2구동클러치(302)를 포함하여 구성되는 구동클러치부(300);
상기 구동축(110) 상에서 상기 구동클러치부(300) 후단과 제2유성기어부(500) 사이에 위치하는 제동클러치(400); 및
상기 구동축(110) 상에 위치하여 상기 구동클러치부(300)로부터 동력을 입력받는 제2유성기어부(500); 상기 제2유성기어부(500)로부터 동력을 전달받는 출력축을 포함하되,
상기 제2유성기어부(500)는 스몰선기어(501), 라지선기어(502)로 구성되는 2개의 선기어와 숏피니언(503), 롱피니언(505)으로 구성되는 2개의 피니언, 상기 숏피니언(503)과 롱피니언(505)을 서로 연결하는 제2캐리어(507) 및 제2링기어(508)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기.
In a mechanical hydraulic transmission,
A driving shaft (110) receiving power from the engine;
An HSU (Hydro Static Unit) module that receives a part of the power of the drive shaft 110 and performs a continuously variable transmission;
A first planetary gear unit 200 positioned on the drive shaft 110 and receiving power from the drive shaft 110 and power from the HSU module;
A drive clutch unit 300 including a first drive clutch 301 and a second drive clutch 302 disposed on the drive shaft 110 and connected to the first planetary gear unit 200;
A brake clutch 400 positioned between the rear end of the drive clutch unit 300 and the second planetary gear unit 500 on the drive shaft 110; And
A second planetary gear unit (500) positioned on the drive shaft (110) and receiving power from the drive clutch unit (300); And an output shaft receiving power from the second planetary gear unit (500)
The second planetary gear unit 500 includes two sun gears constituted by a small sun gear 501 and a large sun gear 502 and two pinions composed of a short pinion 503 and a long pinion 505, And a second carrier (507) and a second ring gear (508) connecting the long pinion (505) with each other.
제 10항의 기계 유압식 변속기를 이용한 기계 유압식 변속기의 변속 방법에 있어서,
상기 제2구동클러치(302)가 상기 제1유성기어부(200)로부터 전달받은 동력을 상기 스몰선기어(501)를 통해 전달하며, 제동클러치(400)가 작동하여 상기 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시키되,
스몰선기어(501)가 구동함에 따라 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)과 접하는 롱피니언(505) 또한 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기의 변속 방법.
A shift method of a mechanical hydraulic transmission using the mechanical hydraulic transmission according to claim 10,
The second drive clutch 302 transmits the power received from the first planetary gear unit 200 through the small sun gear 501 and the brake clutch 400 is operated to restrain the second carrier 507 Respectively,
The short pinion 503 is restrained by the small sun gear 501 and the long pinion 505 contacting with the short pinion 503 is restrained so that the power is finally transmitted to the second ring gear 508 Characterized in that the transmission of the machine hydraulic transmission is shifted.
제 10항의 기계 유압식 변속기를 이용한 기계 유압식 변속기의 변속 방법에 있어서,
상기 제1구동클러치(301)와 제2구동클러치(302)가 동시에 상기 제1유성기어부(200)로부터 전달받은 동력을 상기 라지선기어(502) 및 스몰선기어(501)를 통해 각각 제2링기어(508)로 전달하되,
상기 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)가 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)에 동력이 전달되며, 동시에 상기 스몰선기어(501)가 구동함에 따라 숏피니언(503)이 이에 구속되고, 숏피니언(503)에 전달되는 동력은 롱피니언(505)을 통해 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 기계 유압식 변속기의 변속 방법.
A shift method of a mechanical hydraulic transmission using the mechanical hydraulic transmission according to claim 10,
The power transmitted from the first planetary gear unit 200 to the first drive clutch 301 and the second drive clutch 302 is transmitted to the second planetary gear unit 200 via the second sun gear 501 and the second sun gear 502, Lt; RTI ID = 0.0 > 508,
As the large sun gear 502 is driven, the long pinion 505 is restrained and the power is transmitted to the second ring gear 508 contacting the long pinion 505. At the same time, the small sun gear 501 is driven And the power transmitted to the short pinion 503 is finally transmitted to the second ring gear 508 through the long pinion 505. The mechanical transmission of the present invention is characterized in that the short pinion 503 is constrained to the short pinion 503, Shift method.
제 10항의 기계 유압식 변속기를 이용한 기계 유압식 변속기의 변속 방법에 있어서,
상기 제1구동클러치(301)가 상기 제1유성기어부(200)로부터의 동력을 상기 라지선기어(502)를 통해 전달하며, 제동클러치(400)가 작동하여 상기 제2캐리어(507)를 구속하여 고정시키되,
상기 라지선기어(502)가 구동함에 따라 롱피니언(505)이 이에 구속되고, 롱피니언(505)과 접하는 제2링기어(508)가 구속됨에 따라 최종적으로 제2링기어(508)에 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 기계유압식 변속기의 변속방법.








A shift method of a mechanical hydraulic transmission using the mechanical hydraulic transmission according to claim 10,
The first drive clutch 301 transmits the power from the first planetary gear unit 200 through the large sun gear 502 and the brake clutch 400 operates to restrain the second carrier 507 Fixed,
The long pinion 505 is constrained by the driving of the large sun gear 502 and the second ring gear 508 contacting with the long pinion 505 is constrained so that the power is finally supplied to the second ring gear 508 And the hydraulic pressure is transmitted to the hydraulic pump.








KR1020160051812A 2016-04-27 2016-04-27 Hydro Mechanical Transmission KR101795493B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160051812A KR101795493B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 Hydro Mechanical Transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160051812A KR101795493B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 Hydro Mechanical Transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170122609A true KR20170122609A (en) 2017-11-06
KR101795493B1 KR101795493B1 (en) 2017-11-10

Family

ID=60384309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160051812A KR101795493B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 Hydro Mechanical Transmission

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101795493B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125003B1 (en) * 2018-12-19 2020-06-19 (주)스마텍 Control method of continuously variable transmission

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101522497B1 (en) 2014-03-13 2015-05-21 엘에스엠트론 주식회사 Transmission of Vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125003B1 (en) * 2018-12-19 2020-06-19 (주)스마텍 Control method of continuously variable transmission
WO2020130189A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 주식회사 스마텍 Method for controlling continuously variable transmission

Also Published As

Publication number Publication date
KR101795493B1 (en) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103282695B (en) Power split gearbox
EP2280192B1 (en) Power split transmission
CN106949222B (en) Transmission with power takeoff
CA2370982C (en) Transmission assembly with infinitely variable and constant transmission modules
CN101809332B (en) Hydrostatic-mechanical power split transmission
US8864619B2 (en) Planetary power take off device
KR101020410B1 (en) Transmission device
US6190280B1 (en) Multispeed powershift transmission
US8096912B2 (en) Speed change transmission device
JP4823118B2 (en) Hybrid vehicle drive system
US20100285913A1 (en) Transmission With Dual IVT's And Planetary Gear Set
US9488263B2 (en) Modular arrangement for hydromechanical transmission
CN102317653B (en) Power transmission device
KR101795493B1 (en) Hydro Mechanical Transmission
KR101129149B1 (en) Continuously variable transmission of tractor
KR101498810B1 (en) Continuously variable transmission
KR101901427B1 (en) Hydro Mechanical Transmission
KR101326368B1 (en) Transmission of vehicle
KR101505739B1 (en) Continuously variable transmission
RU220138U1 (en) Double-flow mechanism for transmission and rotation of a tracked vehicle
KR101500131B1 (en) Continuously variable transmission
RU222080U1 (en) Hydrostatic turning mechanism of a tracked vehicle
WO2014195597A1 (en) Gearbox system for a motor vehicle
JP2008144807A (en) Differential device
JPH11278077A (en) Drive device for four-wheel drive vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant