KR20190116678A - 농업용 작업차의 pto 축 수납 장치 - Google Patents

농업용 작업차의 pto 축 수납 장치 Download PDF

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KR20190116678A
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김재곤
이재홍
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대동공업주식회사
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Abstract

엔진(Engine)의 동력을 외부로 출력하는 PTO(Power Take Off) 축을 구비하며, PTO 축을 외부에서 교체 조립하여 사용 가능한 농업용 작업차에 적용되는 PTO 축 수납 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 PTO 축 수납 장치는, 바퀴를 통해 차량의 무게를 지탱하고 바퀴에 동력을 전달하는 차축(Axle)에 형성된 PTO 축 수납실 및 PTO 축 수납실의 개폐를 위해 구비되는 수납실 캡을 포함하는 구성으로 이루어져, 농업용 작업차의 PTO 피동축에서 분리 교체된 PTO 축을 안전하게 보관할 수 있는 공간을 제공한다.

Description

농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치{PTO Shaft storage of agricultural work vehicle}
본 발명은 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 엔진(Engine)의 동력을 외부로 출력하는 PTO(Power Take Off) 축을 분리 보관할 수 있는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치에 관한 것이다.
　　
'트랙터'로 일컬어지는 농업용 작업차량은 후미에 작업기를 장착하여 용도에 따라 다양한 작업을 수행함에 있어 유리한 구조와 특성을 가지고 있다. 예를 들면, 레이크(rake), 로터베이터(rotavator), 플로우(plow), 해로우(harrow) 등의 작업기를 차량 후방의 3점 링크에 부착하여 경운, 쇄토 작업 및 병해충 방제, 양수, 탈곡 등 각종 농작업을 수행할 수 있다.
작업기 중에서도 로터베이터(rotavator)와 같이 회전동력을 필요로 하는 작업기는 상기 후방 3점 링크에 승강 가능하게 부착됨과 동시에, 차량의 동력원(엔진)이 출력하고 PTO 축(Power Take Off Shaft)을 통해 차량 밖으로 인출된 동력으로 구동될 수 있도록 상기 PTO 축의 출력단에 동력 전달 가능하게 연결된다.
도 1에는 '트랙터'라 불리는 종래 농업용 작업차량의 PTO 감속부가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 PTO 감속부(100)는 PTO 원동축(110)과 PTO 피동축(120), 그리고 두 축(110)(120) 사이의 동력전달 및 회전속도 변환을 위한 PTO 변속기구(130)를 포함한다.
PTO 원동축(110)과 피동축(120)은 임의 거리 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 PTO 변속기구(130)는 대응되어 쌍을 이루도록 두 축(110)(120)에 각각 설치되는 두 쌍 이상의 기어 쌍(131~133)과, PTO 피동축(120) 상의 기어 사이를 이동하면서 기어와 피동축(120) 사이의 동력전달을 단속하는 PTO 변속 시프터(135)로 구성된다.
미션케이스(미도시) 후단에는 미션케이스 후방에서 상기 PTO 감속부(100)을 덮도록 엔드 플레이트(140)가 분리/조립 가능하게 구성된다. 이에 따라, 작업기 사양에 따라 보다 큰 감속 내지는 증속이 요구될 경우, 상기 엔드 플레이트(140)를 탈거해 작업기의 요구 출력에 맞춰 상기 PTO 감속부(100)를 구성하는 기어들을 바꿀 수 있다.
PTO 피동축(120)은 크게 두 가지 타입으로 구분될 수 있다. 구체적으로는, 도 1의 예시와 같이 변속 완료된 PTO 동력을 최종적으로 외부에 출력하는 PTO 축(122)이 상기 PTO 피동축(120)에 일체로 형성된 일체형(고정형)과, 도 2의 예시와 같이 PTO 피동축(120)에 대해 PTO 동력을 최종적으로 외부에 출력하는 PTO 축(122')이 분리/결합 가능하게 구성된 분리형(교체형)으로 구분될 수 있다.
그 중 일체형(고정형)은 부착 가능한 작업기가 제한되는 단점이 있다. PTO 축에 연결되는 작업기의 입력축 형상은 작업기의 종류나 사양, 요구 출력 등에 따라 국제표준규격(ISO 규격)에서 크게 두 가지 타입(122'-1 및 122'-2, 도 2 참조)으로 규정하고 있으나, 일체형(고정형)의 경우 연결 가능한 입력축의 타입이 하나로 제한되기 때문에 부착되는 작업기 역시 제한적일 수 밖에 없기 때문이다.
반면, 분리형(교체형)은 부착되는 작업기의 종류나 사양, 요구 출력 등에 따라 달라지는 작업기 측 PTO 입력축의 타입에 따라 PTO 축(120')을 자유롭게 교체할 수 있으며, 따라서 부착 작업기와의 호환성을 확보할 수 있다. 그러나 종래에는 분리 교체된 PTO 축을 수납할 마땅한 공간이 차량에 존재하지 않아 보관에 어려움이 있고 분실의 위험이 높다는 문제가 있다.
일본등록특허 제5672344호(등록일 2015. 1. 9)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, PTO 피동축으로 분리 교체된 PTO 축을 안전하게 보관할 수 있는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,
엔진(Engine)의 동력을 외부로 출력하는 PTO(Power Take Off) 축을 구비하며, 상기 PTO 축을 외부에서 교체 조립하여 사용 가능한 농업용 작업차에 적용되는 것으로,
바퀴를 통해 차량의 무게를 지탱하고 바퀴에 동력을 전달하는 차축(Axle)에 형성된 PTO 축 수납실;을 포함하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치를 제공한다.
여기서, 상기 PTO 축 수납실은 바퀴가 장착되는 차축의 허브 중앙에 입구가 형성된 구성일 수 있다.
바람직하게는, 상기 PTO 축 수납실은, 상기 입구로부터 차축의 축심방향으로 차축을 임의 깊이 절삭 가공하여 형성되는 것일 수 있다.
상기 PTO 축 수납실은 바람직하게, 상기 입구를 포함하며 PTO 축 중앙의 축 연결부에 대응되는 단면모양으로 형성된 확경부와, PTO 축의 일단의 자루부에 대응되는 단면모양으로 형성된 축경부를 포함하는 구성일 수 있다.
여기서, 상기 확경부의 주면에 상기 축 연결부 외면의 스플라인에 대응하여 스플라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 확경부의 입구 측 주면에 홈이 형성되고, 상기 홈에 PTO 축 이탈방지용 멈춤링(Stop ring)이 조립될 수 있다.
본 발명의 PTO 축 수납 장치는 또한, 상기 PTO 축 수납실에 착탈 가능하게 조립되며, 상기 입구를 여닫는 수납실 캡;을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 수납실 캡은 바퀴의 휠과 접하는 허브의 면보다 임의 길이 더 돌출되어 상기 PTO 축 수납실에 수납되지 않은 PTO 축의 일부를 에워싸도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 PTO 축 수납실은 주 구동차축인 좌, 우 뒤차축(Rear axle) 중 하나 또는 좌, 우 뒤차축 모두에 형성될 수 있다.
물론, 뒤차축에 국한되는 것은 아니다. 조향 차축인 좌, 우 앞차축(Front axle) 중 하나 또는 좌, 우 앞차축 모두에 형성되는 것을 포함하여, 전후 두 쌍의 차축 중 적어도 1개소 이상에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치에 의하면, PTO 피동축에서 분리 교체된 PTO 축을 안전하게 수납 보관할 수 있는 공간을 제공한다. 이에 따라, PTO 피동축에서 분리 교체된 PTO 축의 보관 편의를 제공할 수 있고 분실의 위험을 현저히 낮출 수 있다. 또한 PTO 축이 외부환경에 그대로 노출됨에 따른 부식을 방지할 수 있다.
더욱이, PTO 축 수납 장치가 차축에 형성됨으로써, 수납 장치가 설치될 여유 공간 확보를 위한 노력을 최소화할 수 있다. 즉 기존의 차량에 장착된 부품과의 간섭을 회피하면서 안전한 위치에 PTO 축을 보관할 수 있도록 공간을 확보함에 있어 수반되는 설계 변경과 같은 작업을 최소활 수 있으며, 뒤차축에 수납 공간이 마련되는 경우 PTO 축의 교체 편의를 도모할 수 있다.
도 1은 종래 농업용 작업차량의 PTO 감속부를 도시한 도면.
도 2는 PTO 축 분리형(교체형) PTO 감속부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PTO 축 수납 장치가 적용된 농업용 작업차의 차축(뒤차축) 구조도.
도 4는 분리형(교체형) PTO 축 수납 전 본 발명의 실시 예에 따른 PTO 축 수납 장치를 구비한 농업용 작업차의 차축 절개 사시도
도 5는 분리형(교체형) PTO 축 수납 후의 차축 절개 사시도.
도 6은 도 5의 'A'부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대도.
도 7은 도 5에 도시된 차축을 B-B선 방향에서 바라본 종 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PTO 축 수납 장치가 적용된 농업용 작업차의 차축(뒤차축) 구조도이며, 도 4, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PTO 축 수납 장치를 구비한 농업용 작업차의 차축 절개 사시도로서, 분리형(교체형) PTO 축의 수납 전과 수납 후를 도시한 도면이다. 그리고 도 6은 도 5의 'A'부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대도이며, 도 7은 도 5에 도시된 차축을 B-B선 방향에서 바라본 종 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 PTO 축 수납 장치(20)는, 엔진(Engine)의 동력을 외부로 출력하는 PTO(Power Take Off) 축을 구비하며, 상기 PTO 축을 외부에서 교체 조립하여 사용 가능한 농업용 작업차에 적용되는 것으로, 바퀴를 통해 차량의 무게를 지탱하고 바퀴에 동력을 전달하는 차축(Axle, 10)에 형성된 PTO 축 수납실(22)을 포함한다.
차축(Axle, 10)은 차축 케이스(Axle case, 14)에 둘러싸여 보호되며, 차축 케이스(14)와 차축(10) 사이의 베어링(B)이 상기 차축 케이스(14)에 대한 차축(10)의 회전운동을 지지한다.
베어링은 차축 케이스(14) 말단에 볼트로 고정되는 베어링 커버(16)를 통해 차축 케이스(14)와 차축(10) 사이에 설치될 수 있으며, 베어링 커버(16)와 차축(10) 사이에는 차축 케이스(14) 내 이물 유입 차단을 위한 오일 씰(18)이 설치될 수 있다.
차축 케이스(14) 외측으로 연장된 차축(10)의 단부에는 바퀴가 연결되는 허브(12)가 일체로 형성되며, 상기 허브(12) 중앙에 상기 PTO 축 수납실(22)의 입구(220)가 형성된다.
즉 상기 PTO 축 수납실(22)은 바퀴가 장착되는 차축(10)의 허브(12) 중앙에 입구(220)를 형성한 구성으로, 도 3 내지 도 5의 예시와 같이, 상기 입구(220)로부터 차축(10)의 축심방향으로 차축(10)을 임의 깊이 절삭 가공하여 형성되는 것일 수 있다.
PTO 축 수납실(22)은 PTO 피동축으로부터 분리 교체된 PTO 축(30A 또는 30B)의 일부 또는 전부를 안전하게 수납할 수 있는 구조 및 형상일 수 있다.
또한, 상기 차축(10)이 회전할 때 수납된 PTO 축(30A 또는 30B)이 임의 이탈 또는 슬립되거나 차축(10)과 다른 속도로 회전하지 않고 견고히 구속된 상태로 차축(10)과 일체 회전하면서 안정적으로 보호될 수 있도록 된 구성일 수 있다.
PTO 축 수납실(22)은 바람직하게, 입구(220)를 포함하며 PTO 축(30A 또는 30B) 중앙의 축 연결부(32)에 대응되는 단면모양의 확경부(23)와, PTO 축(30A 또는 30B)의 일단의 자루부(34)에 대응되는 단면모양으로 형성된 축경부(24)를 포함하는 구성일 수 있다.
여기서, 상기 확경부(23)의 주면에는 PTO 축(30A 또는 30B)이 차축(10)의 회전방향에 대해 견고히 구속될 수 있도록 상기 축 연결부(32) 외면의 스플라인(320)과 대응되는 스플라인(230)이 형성될 수 있다.
확경부(23)의 입구(220) 측 주면에는 홈(27)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(27)에는 PTO 축 수납실(22)에 일부 또는 전부가 위치하도록 수납된 PTO 축(30A 또는 30B)의 축방향 이탈 또는 슬립(Slip)을 방지하기 위한 PTO 축 이탈방지용 멈춤링(Stop ring, 28)이 조립될 수 있다.
이때, PTO 축(30A 또는 30B) 이탈방지용 멈춤링(Stop ring, 28)은 도면의 예시와 같이, 일부가 절개되어 반경방향으로 탄동 가능한 C링일 수 있다.
본 발명의 PTO 축 수납 장치는 또한, 상기 PTO 축 수납실(22)에 일부 또는 전부가 위치하도록 수납된 PTO 축(30A 또는 30B)이 외부 환경에 노출되는 것을 막는 수납실 캡(29)을 포함할 수 있다.
수납실 캡(29)은 바람직하게, 상기 PTO 축 수납실(22)의 입구(220)를 여닫을 수 있도록 상기 입구(220) 측에 착탈 가능하게 조립되는 구성일 수 있으며, 상기 입구(220) 측과 접하는 수납실 캡(29)의 외면부에는 씰링(도시 생략)이 설치될 수 있다.
도면의 예시와 같이, PTO 축 수납실(22)에 PTO 축(30A 또는 30B) 일부만이 수납되는 구조일 경우 상기 수납실 캡(29)은 PTO 축(30A 또는 30B)의 나머지 일부를 보호하는 구성일 수 있다. 즉 상기 수납실 캡(29)은 바퀴의 휠과 접하는 허브(12)의 면보다 임의 길이 더 돌출되어 상기 PTO 축 수납실(22)에 수납되지 않은 PTO 축(30A 또는 30B)의 일부를 에워싸도록 구성될 수 있다.
물론, 도면을 통해 구체적으로 예시하지는 않았지만, PTO 축(30A 또는 30B)의 전부를 수납할 수 있는 깊이와 크기로 PTO 축 수납실(22)이 형성될 수 있다. 이 경우 상기 수납실 캡(29)은 도면(도 4)와 같이 허브(12)의 면에서 돌출될 필요는 없다. 상기 입구(220)를 막아 외부환경에 PTO 축(30A 또는 30B)이 직접적으로 노출되지 않도록 할 수 있는 형태나 구조이기만 하면 된다.
PTO 축 수납실(22)에 분리 교체된 PTO 축(30A 또는 30B)을 수납하고 수납실 캡(29)으로 입구(220)를 봉하더라도 PTO 축(30A 또는 30B)이 부식될 수 있다. 예를 들어, 수납실 캡(29)과 입구(220) 사이의 미세한 틈을 통해 수분이 유입되어 PTO 축(30)을 부식시킬 수 있다. 대응방안으로 수납실 캡(29)의 내부에 그리스를 충진시켜 PTO 축(30A 또는 30B)의 부식을 방지하는 방안이 고려될 수도 있다.
이 경우, 그리스 주입을 위해 상기 수납실 캡(29)에는 그 내부와 통하는 그리스 주입구(도시 생략)가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 PTO 수납 장치를 구성하는 상기 PTO 축 수납실(22)은 농업용 작업차의 주 구동차축인 좌, 우 뒤차축(Rear axle) 중 하나 또는 좌, 우 뒤차축 모두에 형성될 수 있다.
물론, 뒤차축뿐 아니라, 조향 차축인 좌, 우 앞차축(Front axle) 중 하나 또는 좌, 우 앞차축 모두에 형성되는 것을 포함하여, 전후 두 쌍의 차축 중 적어도 1개소 이상에 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, PTO 피동축에서 분리 교체된 PTO 축을 안전하게 수납 보관할 수 있는 공간을 제공한다. 이에 따라, PTO 피동축에서 분리 교체된 PTO 축의 보관 편의를 제공할 수 있고 분실의 위험을 현저히 낮출 수 있다. 또한 PTO 축이 외부환경에 그대로 노출됨에 따른 부식을 방지할 수 있다.
더욱이, PTO 축 수납 장치가 차축에 형성됨으로써, 수납 장치가 설치될 여유 공간 확보를 위한 노력을 최소화할 수 있다. 즉 기존의 차량에 장착된 부품과의 간섭을 회피하면서 안전한 위치에 PTO 축을 보관할 수 있도록 공간을 확보함에 있어 수반되는 설계 변경과 같은 작업을 최소활 수 있으며, 뒤차축에 수납 공간이 마련되는 경우 PTO 축의 교체 편의를 도모할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 차축 12 : 허브
14 : 차축 케이스 16 : 베어링 커버
18 : 오일 씰 20 : PTO 축 수납 장치
22 : PTO 축 수납실 23 : 확경부
24 : 축경부 27 : 홈
28 : 멈춤링 29 : 수납실 캡
30A, 30B : PTO 축 32 : 축 연결부
34 : 자루부 220 : 입구
230, 320 : 스플라인 B : 베어링

Claims (9)

  1. 엔진(Engine)의 동력을 외부로 출력하는 PTO(Power Take Off) 축을 구비하며, 상기 PTO 축(30A 또는 30B)을 외부에서 교체 조립하여 사용 가능한 농업용 작업차에 적용되는 것으로,
    바퀴를 통해 차량의 무게를 지탱하고 바퀴에 동력을 전달하는 차축(Axle, 10)에 형성된 PTO 축 수납실(22);을 포함하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PTO 축 수납실(22)은, 바퀴가 장착되는 차축(10)의 허브(12) 중앙에 입구(220)가 형성된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 PTO 축 수납실(22)은, 상기 입구(220)로부터 차축(10)의 축심방향으로 차축(10)을 임의 깊이 절삭 가공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 PTO 축 수납실(22)은,
    상기 입구(220)를 포함하며 PTO 축(30A 또는 30B) 중앙의 축 연결부(32)에 대응되는 단면모양으로 형성된 확경부(23)와;
    PTO 축(30A 또는 30B)의 일단의 자루부(34)에 대응되는 단면모양으로 형성된 축경부(24);를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확경부(23)의 주면에 상기 축 연결부(32) 외면의 스플라인(320)에 대응하여 스플라인(230)이 형성된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 확경부(23)의 입구(220) 측 주면에 홈(27)이 형성되고, 상기 홈(270)에 PTO 축 이탈방지용 멈춤링(Stop ring, 28)이 조립되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 PTO 축 수납실(22)에 착탈 가능하게 조립되며, 상기 입구(220)를 여닫는 수납실 캡(29);을 더 포함하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수납실 캡(29)은 바퀴의 휠과 접하는 허브(12)의 면보다 임의 길이 더 돌출되어 상기 PTO 축 수납실(22)에 수납되지 않은 PTO 축(30)의 일부를 에워싸는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 PTO 축 수납실(22)은 주 구동차축인 좌, 우 뒤차축(Rear axle) 중 하나 또는 좌, 우 뒤차축 모두에 형성된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차의 PTO 축 수납 장치.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5672344A (en) 1979-11-14 1981-06-16 Krautkraemer Gmbh Method of positioning reflector in nonndestructive material test

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JPS5672344A (en) 1979-11-14 1981-06-16 Krautkraemer Gmbh Method of positioning reflector in nonndestructive material test

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