KR20190033785A - 초저속 기능을 가지는 트랙터용 트랜스미션 - Google Patents

초저속 기능을 가지는 트랙터용 트랜스미션 Download PDF

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KR20190033785A
KR20190033785A KR1020170122382A KR20170122382A KR20190033785A KR 20190033785 A KR20190033785 A KR 20190033785A KR 1020170122382 A KR1020170122382 A KR 1020170122382A KR 20170122382 A KR20170122382 A KR 20170122382A KR 20190033785 A KR20190033785 A KR 20190033785A
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정삼석
강영선
박현수
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동양물산기업 주식회사
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Abstract

본 발명은 초저속을 포함한 다양한 변속이 가능하고 조작성이 편리한 트랙터용 트랜스미션을 제안하고 있다. 본 발명에 의하면, 전진 또는 후진을 결정하는 파워셔틀장치와, 파워셔틀장치의 출력을 고속 또는 저속으로 출력하는 파워쉬프트축을 구비한다. 그리고 주변속장치(50)는, 상기 파워쉬프트축과 동축으로 배열되어 연동하는 주변속 카운터축, 상기 주변속 카운터축에 설치되고 유압에 의하여 구동되는 다수의 클러치, 상기 클러치와 각각 대응하면서 주변속 카운터축에 베어링을 개재한 상태로 설치되고, 대응하는 클러치가 유압에 의하여 클로즈 상태가 되면 주변속 카운터축을 회전시키는 다수의 주변속 카운터기어, 그리고 주변속 카운터기어와 맞물리는 다수의 주변속기어를 구비하고, 동력이 전달되는 주변속기어에 의하여 정해진 회전수로 회전하는 주변속축을 포함하여 구성된다. 그리고 초저속장치(700)는, 주변속장치에서의 출력을 동일한 회전수로 출력하거나, 초저속으로 변환할 수 있다. 또한 부변속장치(400)는, 초저속장치에서의 출력을 다단으로 변환하여 출력할 수 있다.

Description

초저속 기능을 가지는 트랙터용 트랜스미션{Transmission for trector}
본 발명은 트랙터용 트랜스미션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동력전달을 위한 축의 구성을 최대한 간단하게 구성함과 같이, 초저속에 대응할 수 있도록 구성되는 트랙터용 트랜스미션에 관한 것이다.
트랙터에서 트랜스미션이라고 함은, 엔진에서 발생하는 동력을, 전후진을 포함하여 다양한 회전수의 출력으로 변환시키는 장치를 의미한다. 그리고 트랙터에서는, 연결되는 외부장치의 구동을 위한 PTO축의 구동은 물론이거니와, 후방에 부착되는 다양한 작업을 위한 부착물에 적절한 회전수를 부여하기 위하여 다양한 속도를 가지는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
예를 들면 본 출원인에 의하여 제안된 대한민국 특허 제10-2010-00512250호에서도 다양한 형태의 출력을 얻을 수 있는 트랜스미션이 제안된 바 있다. 그러나 트랙터에 부착되는 다양한 형태의 작업기 등을 고려하면, 보다 다양한 출력 회전수를 가지는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 먼저 도 1에 기초하면서 종래의 트랙터 트랜스미션에 대하여 살펴보기로 한다.
도시된 바와 같이, 일반적인 트랙터용 트랜스미션은, 엔진에서의 회전력이 전달되고 전진 또는 후진을 선택할 수 있는 파워셔틀장치(100)와, 상기 파워셔틀장치에서 선택된 출력에 대하여 고속 및 저속을 선택할 수 있는 파워쉬프트장치(200)를 포함하고 있다. 그리고 상기 파워쉬프트장치(200)의 하류 측에는 전달된 회전력에 대하여 3단계로 출력을 선택할 수 있는 주변속장치(300)가 설치되어 있다. 그리고 상기 주변속장치(300)의 하류 측에는, 주변속장치(300)에서 결정된 회전속도를 다시 몇 단계로 선택하여 출력할 수 있는 부변속장치(400)가 설치되어 있다.
이러한 부변속장치(400)의 출력은, 차동장치(500)를 거쳐서 트랙터의 휠로 전달되는 경로, 그리고 PTO구동축(610), PTO클러치(640), 그리고 PTO변속장치(620)을 거쳐서 최종적으로 PTO축(630)으로 전달되는 경로로 전달될 수 있다. 그리고 상기 부변속장치(400)의 출력은, 사륜구동을 위하여 전륜구동축초저속기어(710) 및 전륜도그클러치초저속출력기어(720)을 포함하는 전륜구동장치(700)을 통하여 전륜으로도 동력이 전달될 수 있도록 구성되고 있다.
다음에는 도 2 및 도 3을 같이 참조하면서 각각의 장치에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 전후진클러치(120)의 선택에 따라서 파워셔틀장치(100)의 입력샤프트(110)에 설치되어 있는 전진기어(122) 또는 후진기어(124) 중에서 어느 하나를 통하여 샤워쉬프트축(210)으로 동력을 전달하게 된다. 예를 들어 후진기어(124)가 선택되면, 후진아이들축(130)을 통하여 파워쉬프트축(210)을 동력이 전달되는데, 여기서 동력의 방향은 트랙터의 후진 방향이다.
이와 같이 입력샤프트(110)에서 전달되는 전진 또는 후진 방향의 동력에 의하여 회전하는 파워쉬프트축(210)에는, 고속 또는 저속을 선택할 수 있는 파워쉬프트클러치(220)가 설치되어 있다. 상기 사용자의 조작에 의하여 파워쉬프트클러치(220)는 고속 또는 저속 중의 하나를 선택할 수 있게 된다. 이러한 파워쉬프트클러치(220)의 조작에 의하여, 입력샤프트(110)에 설치되어 있는 전진저속기어(122) 또는 전진고속기어(126) 중의 하나가, 파워쉬프트축(210)에 설치되어 있는 두 개의 기어(242,244) 중의 어느 하나와 맞물리게 된다. 따라서 입력샤프트(110)의 회전력은 고속 또는 저속으로 파워쉬프트축(210)으로 전달된다.
그리고 주변속장치(300) 주위의 동력전달관계를 살펴보기로 한다. 상기 파워쉬프트축(210)의 회전은, 연결되어 있는 주변속카운터축(310)을 회전시키게 된다. 주변속장치(300)를 구성하고 있는 주변속카운터축(310)과 주변속축(320)은, 4단으로 회전수를 변속시키면서 출력 가능하다. 즉, 주변속카운터축(310)에 설치되어 있는 4개의 기어 중 어느 하나와 주변속축(320)에 설치되어 있는 4개의 기어 중 어느 하나가 서로 선택적으로 결합되어 동력을 전달하게 되면, 실질적으로 4단 변속이 가능하게 됨을 알 수 있다.
다음에는 부변속장치(400)와 관련된 동력 전달에 대하여 도 3에 기초하여 살펴보기로 한다. 상기 주변속축(320)의 회전은 부변속카운터축(420)으로 다수의 기어를 통하여 전달된다. 그리고 부변속카운터축(420)의 회전은 부변속축이라고 할 수 있는 리어피니언(410)으로 전달되면서, 다시 한번 4단의 변속이 가능하게 된다.
부변속장치(400)에서는 고속, 저속, 중속, 그리고 초저속이라고 할 수 있는 초저속와 같은 4단으로 변속하는 것이 가능하게 된다. 상술한 바와 같이, 부변속카운터축(420)으로 전달된 동력은, 부변속카운터축(420)에 설치되어 있는 4개의 기어중에서 어느 하나와, 리어피니언(410)에 설치되어 있는 4개의 기어 중에서 어느 하나가 선택적으로 맞물리는 것에 의하여, 리어피니언(410)으로 동력을 전달하게 된다.
따라서 부변속카운터축(420)에서의 동력은 4단계의 변속단 중에서 선택된 속도로 리어피니언(410)에 전달됨을 알 수 있다. 상기 리어피니언(410)은 차동장치(500)를 통하여 트랙터의 후륜으로 기본적인 동력을 전달하게 된다. 그리고 이러한 리어피니언(410)의 회전력은 선택적으로 전륜구동장치(700)로 전달되어 4륜구동이 가능한 상태가 될 수 있다. 또한 상기 부변속카운터축(420)의 동력은 PTO구동축(610), PTO클러치(640), 그리고 PTO변속장치(620)를 경유하여, 최종적으로 PTO축(630)에 동력을 전달할 수 있게 된다.
이와 같은 일반적인 구성을 가지는 트랙터용 트랜스미션을 살펴보면, 파워시프트장치(220)에서의 2단, 주변속장치에서의 4단, 그리고 부변속장치에서의 4단의 변속이 각각 가능하기 때문에 전체적으로 볼 때 32단의 변속이 가능함을 알 수 있다. 그러나 트랙터에는 본체의 주행 이외에도, 부착된 다양한 종류의 작업기에게 최대한 적합한 속도를 고려하지 않으면 안 된다. 실질적으로 다양한 종류의 작업기를 고려하면 실제로는 주행 속도의 단계가 많을수록 유리한 것은 실질적으로 필요한 작업기의 속도를 고려하면 당연하다고 볼 수 있다.
그리고 상술한 바와 같은 주변속장치 및 부변속장치에서 각각의 4단의 변속이 가능하도록 구성하는 것은 기계식 변속에 의한 것이다. 예를 들면 주변속축 및 주변속카운터축에 각각 설치되어 있는 4개의 기어 중에서 사용자의 조작에 의하여 어느 하나가 맞물리도록 함으로써 기어 변속이 이루어지고 이에 따른 회전 수로 출력이 이루어지는 것이다. 그러나 이와 같은 종래의 기술에서의 기계식 변속은 조작의 불편함, 그리고 동작 과정에서의 여러 가지 단점이 지적되고 있다.
또한 도 1에 도시한 종래의 기술에 의하면, 주변속 장치 부분에서 주변속축 및 주변속 카운터축의 구성이 복잡하고, 더욱이 주변속 카운터축에 설치되어야 하는 클러치의 조립 및 설치에 다소 비효율적이 측면이 있다고 할 수 있다. 더욱이 이와 같은 종래의 구성에 의하면, 초저속장치가 부변속장치 내부에 설치되어 있기 때문에, 실질적인 초저속 출력에 일정한 한계가 지적되고 있다.
본 발명의 목적은 별도의 초저속장치를 설치함으로써, 트랙터에서 필요로 하는 정도의 초저속을 용이하게 구현할 수 있는 트랙터용 트랜스미션을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주변속장치의 구성을 최대한 단순화시키는 것에 의하여, 구성 부품의 감소 및 조립성을 향상시키는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 다른 또 목적은, 더욱 다양한 단수의 변속이 가능함과 같이 유압을 이용하는 습식클러치를 이용함으로써 사용성을 최대한 향상시킬 수 있는 트랙터용 트랜스미션을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 엔진에서의 동력을 전달받는 입력샤프트를 구비하고 전진 또는 후진을 결정하는 파워셔틀장치와, 상기 파워셔틀장치의 출력을 고속 또는 저속으로 출력하는 파워쉬프트축을 구비하는 파워쉬프트장치를 구비하는 트랙터용 트랜스미션에 있어서: 주변속장치는, 상기 파워쉬프트축과 동축으로 배열되어 연동하는 주변속 카운터축, 상기 주변속 카운터축에 설치되고 유압에 의하여 구동되는 다수의 클러치, 상기 클러치와 각각 대응하면서 주변속 카운터축에 베어링을 개재한 상태로 설치되고, 대응하는 클러치가 유압에 의하여 클로즈 상태가 되면 주변속 카운터축을 회전시키는 다수의 주변속 카운터기어, 그리고 주변속 카운터기어와 맞물리는 다수의 주변속기어를 구비하고, 동력이 전달되는 주변속기어에 의하여 정해진 회전수로 회전하는 주변속축을 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 초저속장치는, 주변속장치에서의 출력을 동일한 회전수로 출력하거나, 초저속으로 변환할 수 있다. 또한 부변속장치는, 초저속장치에서의 출력을 다단으로 변환하여 출력할 수 있다. 여기서 주변속카운터축과 주변속축은 각각 하나로 성형되며, 상기 주변속 카운터축은 클러치의 적어도 일부가 플로우포밍에 의하여 일체로 성형되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 초저속장치는, 주변속축과 초저속출력축을 슬라이더커플링을 이용하여 직결하여 초저속출력축을 출력시킬 수 있다. 또는 초저속장치는, 주변속축의 회전을, 부변속카운터축에 설치된 초저속기어를 통하여 초저속출력축에 설치된 초저속출력기어로 출력함으로써, 초저속출력축을 초저속으로 출력할 수 있다.
본 발명에서의 상기 부변속장치는, 초저속출력축을 슬라이딩커플러를 이용하여 리어피니언과 직결하여, 리어피니언을 출력시킬 수 있다. 또는 부변속장치는, 부변속카운터축 및 리어피니언에 각각 설치된 다수의 기어를 이용하여 다단으로 변속하여 출력할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면 초저속장치를 주변속장치와 부변속장치 사이에 별도로 설치하고 있음을 알 수 있다. 따라서 트랙서에서 요구되는 초저속의 구현을 종래에 비하여 현저하게 쉽게 구현할 수 있는 장점이 기대된다. 즉, 초저속단을 주변속장치의 후단에 별도로 설치함으로써, 원하는 정도의 초저속을 충분히 실현시킬 수 있는 것이다.
그리고 본 발명에 의하면, 주변속축과 주변속카운터축을 각각 하나의 부품으로 성형함으로써 전체적인 구성을 가장 단순하게 구현할 수 있는 효과가 기대된다. 이러한 점은 궁극적으로는 부품수의 감소 및 조립성 향상에 의하여 생산성 향상이라는 효과를 가져올 것으로 예상된다. 본 발명의 주변속 카운터축에는, 주변속 카운터축에 설치되는 클러치의 일부가 같이 성형되고 있음을 알 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 전체적인 클러치의 조립이 현저하게 편리해짐과 같이 생산성 향상도 기대된다고 할 수 있다.
또한 변속단수를 증가시키면서도 전체적인 트랜스미션 길이가 증가하는 것을 최대한 억제할 수 있다. 그리고 종래의 부변속장치에 포함되어 있었던 초저속을 별도로 분리하여 주변속과 부변속 장치 사이에 jfcl함으로써, 초저속 스피드를 더 낮출 수 있는 장점도 기대될 수 있다.
본 발명의 주변속장치가 습식 다판 클러치를 이용하면서, 클러치 자체를 싱글 또는 더블클러치로 구성하거나 싱글클러치로 구성함으로써 다양한 변속이 가능하게 될 것이다. 따라서 본 발명에 의한 트랙터의 트랜스미션을 적용하게 되면, 유압에 의하여 구동되는 클러치가 가지는 조작 및 구동의 장점을 그대로 가질 수 있을 것임은 당연하다.
그리고 주변속장치를 이와 같은 유압 습식 다판 클러치를 적용함으로써, 필요로 하는 다단의 변속에 충분히 대응할 수 있게 된다. 따라서 본 발명의 트랜스미션을 이용하는 트랙터는, 실질적으로 PTO축을 통하여 구동되는 다양한 형태의 작업기에 대하여 가장 바람직한 회전수를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 이러한 다양한 출력 회전수를 제공할 수 있다는 것은, 트랙터 자체적으로도 다양한 성능을 발휘할 수 있다는 것을 의미하는 것이기도 하다.
도 1은 종래의 트랜스미션의 전체 예시도.
도 2는 종래의 트랜스미션의 부분 예시도.
도 3은 종래의 트랜스미션의 부분 예시도.
도 4는 본 발명 트랜스미션의 전체를 보인 예시도.
도 5는 본 발명 트랜지스터의 주변속장치 주변의 예시도.
도 6은 본 발명 트랜지스터의 초저속장치 및 부변속장치의 예시도.
다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 트랜스미션은, 엔진에서의 회전력이 전달되고 전진 또는 후진을 선택할 수 있는 파워셔틀장치(100)와, 상기 파워셔틀장치에서 선택된 출력에 대하여 고속 및 저속을 선택할 수 있는 파워쉬프트장치(200)를 포함하고 있다. 그리고 상기 파워쉬프트장치(200)의 하류 측에는 본 발명의 주변속장치(50)가 설치된다. 주변속장치(50)의 하류 측에는, 주변속장치(50)에서 결정된 회전속도를 다시 다단계로 선택하여 출력할 수 있는 부변속장치(400)가 설치된다.
본 발명의 트랜스미션에서, 파워셔틀장치(100)와 파워쉬프트장치(200), 그리고 부변속장치(400)의 구성은 실질적으로 종래의 구성과 동일한 구성이라고 할 수 있어서, 이러한 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 부변속장치(400)의 출력은, 차동장치(500)를 거쳐서 트랙터의 주행휠로 전달될 수 있다. 그리고 엔진에서의 출력은, PTO구동축(610), PTO클러치(640), 그리고 PTO변속장치(620)을 거쳐서 최종적으로 PTO축(630)으로 전달될 수도 있다. 이러한 PTO축(630)으로의 동력전달은, 트랙터에 부착되는 작업기 등의 구동에 이용된다.
그리고 본 발명에 의하면, 주변속장치(50)와 부변속장치(400) 사이에는 초저속장치(700)가 설치되어 있다. 이러한 초저속장치(700)는 요구되는 초저속을 구현할 수 있도록 하기 위한 것이고, 이 부분에 대해서는 후술하기로 한다.
도 5를 같이 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 엔진에서의 동력이 전달되는 파워셔틀장치(100)의 입력샤프트(110)에는 전후진클러치(120) 및 전후진용 기어(122,124)가 설치되어 있다. 따라서 사용자의 조작에 의하여 상기 전후진클러치(120)가 동작하게 되면, 파워셔틀장치(100)의 입력샤프트(110)에 설치되어 있는 전진기어(122) 또는 후진기어(124) 중에서 어느 하나를 통하여 파워쉬프트축(210)으로 동력을 전달하게 된다.
여기서 상기 전후진클러치(120)는, 유압에 의하여 구동되는 습식 다판 클러치이고, 이러한 클러치의 조작은 입력샤프트(110)의 내부를 경유하는 유압경로를 통하여 이루어진다. 그리고 본 발명의 설명에서, 습식 클러치라고 함은 전후진클러치(120)와 동일하게 유압에 의하여 동작하고 다판으로 이루어지는 것을 의미하는 것이고, 이하의 설명에서 본 발명의 주변속장치(50)에 설치되는 클러치도 동일하다.
상기 입력샤프트(110)에서 전달되는 전진 또는 후진 방향의 동력에 의하여 회전하는 파워쉬프트축(210)에는, 고속 또는 저속을 선택할 수 있는 파워쉬프트클러치(220)가 설치되어 있다. 이러한 파워쉬프트클러치(220) 역시 유압에 의하여 동작하는 다판 습식 클러치이다. 여시서 파워쉬프트클러치(220)은 물론이고 상술한 전후진클러치(120)은 두개의 클러치가 하나의 하우징 내부에 구비된 더블클러치라고 할 수 있다. 이러한 파워쉬프트클러치(220)는 사용자의 조작에 의하여 고속 또는 저속 중의 하나를 선택할 수 있게 된다.
이러한 파워쉬프트클러치(220)의 동작에 의하여, 입력샤프트(110)에 설치되어 있는 전진저속기어(122) 또는 전진고속기어(126) 중의 하나가, 파워쉬프트축(210)에 설치되어 있는 두 개의 기어(242,244) 중의 어느 하나와 맞물리게 된다. 따라서 입력샤프트(110)의 회전력은 고속 또는 저속으로 파워쉬프트축(210)으로 전달됨을 알 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 주변속장치(50)에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 파워쉬프트축(210)에서 전달되는 동력을 다단으로 변속하기 위한 주변속장치(50)는, 다단변속을 위하여 습식 다판 클러치를 이용하고 있다. 상기 파워쉬프트축(210)에서 동력을 전달받는 주변속 카운터축(52)에는 다수 개의 클러치(54,58) 및 변속을 위한 다수 개의 주변속 카운터기어(56a,56b,56c)가 설치되어 있다.
여기서 주변속 카운터기어(56a,56b,56c)는, 도시된 바와 같이, 베어링을 개재한 상태로 상기 주변속 카운터축(52)에 지지되고 있다. 여기서 제1클러치(54)는 더블클러치(Double clutch)로써, 양측에 두 개의 클러치(54a,54b)를 구비하고 있다. 이러한 제1클러치(54)의 각각의 클러치(54a,54b)는 제1주변속 카운터기어(56a) 및 제2주변속 카운터기어(56b)를 구동시키기 위한 것이다. 예를 들어 주변속 카운터축(52)의 내부에 성형된 유압라인(57)을 통하여 클러치(54a)에 유압이 공급되면, 클러치(54a)는 클로즈되면서 주변속 카운터축(52)의 동력이 제1주변속 카운터기어(56a)에 전달된다.
본 발명에 의한 주변속카운터축(52)은 하나로 성형된다. 종래의 주변속 카운터축은, 동축 상으로 연결된 제1주변속 카운터축과 제2주변속 카운터축(52b)로 구성되었으나, 본 발명에서는 하나의 축으로 구성하고 있다. 따라서 종래에는 제1주변속 카운터축과 제2주변속 카운터축을 스플라인 치형을 통하여 서로 동력이 전달되도록 구성해야 하는 복잡함이 있었으나, 본 발명에서와 같이 주변속 카운터축(52)을 하나로 구성하게 되면 구성부품의 간소화 및 조립성 향상을 기대할 수 있을 것이다.
이와 같이 하나로 성형되는 주변속 카운터축(52)에 구비되어야 하는 제1클러치(54)는 제1주변속 카운터축(52a)에 일체화되도록 설치되어 있다. 그리고 제2클러치(58)는 제2주변속 카운터축(52b)에 일체화되도록 조립될 수 있다. 예를 들면, 주변속 카운터축(52)에는 방사상으로 일정 길이로 연장된 제1클러치(54)의 내측부분(54f)을 일체로 성형한다. 여기서 제1클러치(54)의 내부부분(54a)은 예를 들면 플로우 포밍 공법에 의하여 주변속 카운터축(52)에 일체로 성형될 수 있다. 그리고 제1클리치(54)의 외측부분(54g)는 별도로 성형된 후, 용접 등으로 이들을 일체화시키는 것에 의하여, 제1클러치(54)가 완성될 수 있을 것이다. 그리고 하나의 주변속 카운터축(52)에 성형되는 제2클러치(58)도 동일한 공법으로 성형되거나, 일반적인 종래의 방법으로 성형될 수 있을 것이다.
이러한 구성의 동작을 살펴보면, 주변속 카운터축(52)의 내부에 성형된 유압라인(57)을 통하여 클러치(54b)에 유압이 공급되면, 클러치(54b)는 클로즈되면서 주변속 카운터축(52)의 동력이 제2주변속 카운터기어(56b)에 전달된다. 또한 주변속 카운터축(52)의 내부에 성형된 유압라인(57)을 통하여 제2클러치(58)에 유압이 공급되면, 제2클러치(58)는 클로즈되면서 주변속 카운터축(52)의 동력이 제3주변속 카운터기어(56c)에 전달된다.
상술한 바와 같이, 주변속 카운터축(52)에는 다수의 클러치(54,58) 및 다수의 변속 카운터기어(56a,56b,56c)가 설치되어 있어서, 어느 하나의 클러치가 유압의 공급에 의하여 클로즈되면 그에 대응하는 변속기어가 주변속 카운터축(52)에 연동하여 회전하게 됨을 알 수 있다. 도시한 실시예에 있어서는, 상기 주변속카운터축(52)에는 한 쌍의 클러치(54a,54b)가 어셈블리화된 제1클러치(54)와 제2클러치(58)가 각각 설치되어 있음과 동시에, 각각의 클러치(54a,54b,58)에 대응하는 다수 개의 주변속 카운터기어(56a,56b,56c)가 설치되어 있음을 알 수 있다.
그리고 상기 주변속 카운터축(52)와 일정 간격 이격된 상태에서 평행하게 설치되어 있는 주변속축(60)에는, 상술한 주변속 카운터기어(56a,56b,56c)에 각각 대응하는 주변속기어(62a,62b,62c)가 설치되어 있다. 그리고 이러한 주변속기어(62a,62b,62c)는, 상술한 클러치(54,58) 중의 어느 하나가 클로즈됨에 따라서 구동되는 주변속 카운터기어(56a,56b,56c)와 선택적으로 연동하게 된다. 이상에서와 같이 본 발명에서는 주변속 카운터축(52)이 하나로 성형됨에 따라서, 이에 대응하는 주변속축(60)도 하나로 성형하고 있다.
따라서 상술한 세 개의 주변속 카운터기어(56a,56b,56c) 중의 어느 하나가 정해진 속도로 회전하게 되면, 그것과 맞물리는 주변속기어(62a,62b,62c) 중의 어느 하나가 기어비에 따라 정해지는 회전수로 회전하게 될 것임은 당연하다. 그리고 상기 주변속축(60)은 주변속기어(62a,62b,62c) 중에서 동력이 전달되는 어느 하나에 의하여 설정된 회전수로 회전하게 될 것이다. 그리고 상기 주변속축(60)의 회전은 초저속장치(700)로 전달된다.
본 발명에서는 주변속장치(50)와 부변속장치(400) 사이에 초저속장치(700)를 설치하여, 초저속 출력이 가능하도록 구성하고 있다. 이러한 초저속장치(700)가 온상태가 되면 주변속장치(50)-초저속장치(700)-부변속장치(400)로 동력이 전달되고, 초저속장치(700)가 오프되면 주변속장치(50)-부변속장치(400)로 동력이 전달된다.
본 발명 초저속장치(700)에 의하여 초저속이 구현되는 상태를 설명하기로 한다. 주변속축(60)의 우측단부에 설치되어 있는 주변속출력기어(62)는, 부변속 카운터축(420)의 우측단부에 설치되어 있는 초저속기어(710)의 대기어부(712)와 맞물려 있어서 회전 동력이 전달된다. 그리고 초저속기어(710)의 소기어부(714)는 초저속출력축(750)에 설치된 초저속출력기어(720)와 맞물려 있다.
이때 초저속출력축(750)에 설치되어 있는 슬라이딩커플러(740)는 초저속출력기어(720)와 초저속출력축(750)과 연동할 수 있도록 도면상 우측으로 이동한 상태이다. 따라서, 초저속장치(700)의 온 상태에서는, 주변속축(60) - 주변속출력기어(62) - 초저속기어(710)의 대기어부(712) - 초저속기어(710)의 소기어부(714) - 초저속출력기어(720)을 거쳐 초저속출력축(750)으로 동력이 전달됨을 알 수 있다.
이와 반대로 초저속장치(700)가 오프된 상태에서는, 주변속축(60)과 초저속출력축(750)이 직결되어 동력이 전달된다. 이때 슬라이딩커플러(740)는 도면상 좌측으로 이동하여, 초저속출력축(750)과 주변속축(60)이 서로 동력 전달 가능하도록 맞물리는 상태를 유지하게 된다. 이와 같이 슬라이딩커플러(740)에 의하여 주변속축(60)과 초변속출력축(750)이 서로 직접 연동하게 되면, 초저속출력기어(720)은 아이들링 상태가 된다.
이상과 같은 동력 전달 구조를 따라서, 초저속출력축(750)으로 동력이 전달되고, 초저속출력축(750)은 본 발명의 부변속장치(400)로 동력을 전달하게 된다. 이러한 부변속장치(400)는 3단계의 출력을 가지는데, 리어피니언(410)이 초저속출력축(750)과 직결되면서 동일한 속도를 가지는 출력과, 저속출력(L단), 그리고 중간출력(M단)이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 초저속출력축(750)은 부변속장치(400)의 출력축인 리어피니언(410)과 동축상으로 배열되어 있다. 그리고 리어피니언(410) 상에 설치되어 있는 슬라이딩커플러(412)가 도면상 좌측으로 이동하여 초저속출력축(750)의 우단부와 맞물리게 되면, 초저속출력축(750)과 리어피니언(410)은 동축으로 연결되어 동일한 회전속도로 출력되는데, 이는 초저속출력축(750)과 리어피니언(410)의 직결 회전이라고 할 수 있다.
그리고 상기 슬라이딩플러(412)가 중앙에 위치하게 되면 초저속출력축(750)과 리어피니언(410)과의 결합은 해제된다. 이때 초저속출력축(750)의 우측단부의 기어부(752)는, 부변속카운터축(420)에 설치된 부변속기어(431)의 대기어(432)와 맞물리게 된다. 이와 동시에 부변속카운터축(420) 상에 설치되는 슬라이딩커플러(424)가 도면상 우측으로 이동하여 부변속기어(431)의 소기어(434)와 맞물리게 되면, 부변속카운터축(420)과 스플라인 결합되어 상시 같이 구동되는 중간기어(436)가 같이 회전하게 된다.
그리고 중간기어(436)은 부변속카운터축(420)과 상시 연동하기 때문에, 이러한 부변속카운터축(420)의 회전은 소기어(418)을 통하여 리어피니언(410)으로 전달된다. 이러한 중간출력(M단)의 동력전달을 정리하면, 초저속출력축(750) - 대기어(432) - 소기어(434) - 슬라이딩커플러(424) - 중간기어(436) - 소기어(418)를 통하여 리어피니언(410)으로 동력이 전달되는 것임을 알 수 있다.
다음에는 저속단계(L단)의 출력을 살펴보면, 초저속출력축(750)의 단부 기어부(752)의 동력이 대기어부(432)를 통하여 소기어부(434)을 회전시키게 되는데, 이때 슬라이딩커플러(424)가 도면상 우측으로 이동하여 상기 소기어부(434)와의 결합이 해제된다. 그러면 부변속카운터축(420)의 소기어부(434)는 맞물려 있는 리어피니언(410)의 대기어부(416)와 맞물려 동력을 전달한다. 이때 리어피니언(410)에 설치되는 슬라이ㄷ커플러(142)는 도면상 우측으로 이동하여 대기어부(416)의 회전은 리어피니언(410)으로 연동시키게 된다. 따라서 초저속출력축(750)의 회전력은, 부변속카운터축(420)의 소기어부(434) 및 리어피니언(410)의 대기어부(416), 그리고 슬라이딩커플러(412)를 통하여, 리어피니언(410)으로 전달되는 것이다.
그리고 리어피니언(410)은 차동장치(500)로 동력을 출력하게 되는데, 이러한 동력전달 구조는 실질적을 종래의 것과 동일한 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략라기로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명의 주변속장치를 구성하는 주변속축 및 주변속 카운터축은 각각 하나로 성형되고 있다. 그리고 주변속장치에서 유압에 의하여 구동되는 다수의 클러치와 각각의 클러치에 의하여 선택적으로 구동되는 다수의 기어가 설치되어 있음을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서와 같은 클러치를 적절하게 선택하는 것에 의하여 원하는 회전수를 가지는 출력을 가질 수 있음은 물론이고, 유압에 의하여 구동되는 것이어서 조작이 편리하고 효율적이면서도 부드러운 변속이 가능하게 되는 장점을 가질 수 있음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것임은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다고 할 수 있다.
50 ..... 주변속장치
52 ..... 주변속카운터축
54 ..... 제1클러치
56a,56b,74a,74b ..... 주변속 카운터기어
58 .... 제2클러치
60 ..... 주변속축
70 ..... 제2클러치
62a,62b,64a,64b ..... 주변속기어
100 ..... 파워셔틀장치
110 .... 입력샤프트
200 ..... 파워쉬프트장치
210 ..... 파워쉬프트축
220 .... 파워쉬프트 클러치

Claims (4)

  1. 엔진에서의 동력을 전달받는 입력샤프트를 구비하고 전진 또는 후진을 결정하는 파워셔틀장치와, 상기 파워셔틀장치의 출력을 고속 또는 저속으로 출력하는 파워쉬프트축을 구비하는 파워쉬프트장치를 구비하는 트랙터용 트랜스미션에 있어서:
    상기 파워쉬프트축과 동축으로 배열되어 연동하는 주변속 카운터축, 상기 주변속 카운터축에 설치되고 유압에 의하여 구동되는 다수의 클러치, 상기 클러치와 각각 대응하면서 주변속 카운터축에 베어링을 개재한 상태로 설치되고, 대응하는 클러치가 유압에 의하여 클로즈 상태가 되면 주변속 카운터축을 회전시키는 다수의 주변속 카운터기어, 그리고 주변속 카운터기어와 맞물리는 다수의 주변속기어를 구비하고, 동력이 전달되는 주변속기어에 의하여 정해진 회전수로 회전하는 주변속축을 포함하는 주변속장치;
    상기 주변속장치에서의 출력을, 동일한 회전수로 출력하거나, 초저속으로 변환할 수 있는 초저속장치;
    상기 초저속장치에서의 출력을 다단으로 변환하여 출력하는 부변속장치로 구성되는 트랙터용 트랜스미션.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변속카운터축과 주변속축은 각각 하나로 성형되며, 상기 주변속 카운터축은 클러치의 적어도 일부가 플로우포밍에 의하여 일체로 성형되는 것을 특징을 하는 트랙터용 트랜스미션.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 초저속장치는;
    주변속축과 초저속출력축을 슬라이더커플링을 이용하여 직결하여 초저속출력축을 출력시키거나;
    주변속축의 회전을, 부변속카운터축에 설치된 초저속기어를 통하여 초저속출력축에 설치된 초저속출력기어로 출력함으로써, 초저속출력축을 초저속으로 출력하는 트랙터용 트랜스미션.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 부변속장치는,
    초저속출력축을 슬라이딩커플러를 이용하여 리어피니언과 직결하여, 리어피니언을 출력시키거나;
    부변속카운터축 및 리어피니언에 각각 설치된 다수의 기어를 이용하여 다단으로 변속 가능한 트랙터용 트랜스미션.

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CN113969965A (zh) * 2021-11-09 2022-01-25 隆鑫通用动力股份有限公司 微耕机换挡传动总成及微耕机

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