KR20200112699A - 농업용 작업차량의 변속장치 - Google Patents

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KR20200112699A
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유지훈
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한중수
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Abstract

본 발명은 농업용 작업차량의 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 선행변속부; 상기 선행변속부로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 선행변속부에 연결된 클러치부; 상기 클러치부에 연결된 조절부; 및 상기 조절부로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하도록 상기 조절부에 연결된 후행변속부를 포함하되, 상기 조절부는 상기 클러치부가 갖는 제1클러치기구에 연결된 제1조절기구, 상기 클러치부가 갖는 제2클러치기구에 연결된 제2조절기구, 및 상기 제1조절기구와 상기 제2조절기구 모두에 연결된 통합기구를 포함하고; 상기 후행변속부는 상기 통합기구에 연결된 하나의 후행변속기구를 포함하는 농업용 작업차량의 변속장치에 관한 것이다.

Description

농업용 작업차량의 변속장치{Transmission of Agricultural Vehicle}
본 발명은 농업용 작업차량의 속도를 조절하기 위한 농업용 작업차량의 변속장치에 관한 것이다.
농업용 작업차량은 땅을 이용하여 인간 생활에 필요한 작물을 재배하는데 이용되는 것이다. 예를 들어, 콤바인(Combine), 트랙터(Tractor), 이앙기 등이 농업용 작업차량에 해당한다. 콤바인은 벼, 보리, 밀, 콩 등의 작물을 예취하여 탈곡하는 작업을 수행하는 것이다. 트랙터는 견인력을 이용하여 작물을 재배하는데 필요한 작업을 수행하는 것이다. 이앙기는 못자리나 육묘 상자에서 기른 모를 논으로 옮겨 심는 작업을 수행하는 것이다.
이러한 농업용 작업차량은 작업 과정에서 필요에 따라 토크, 속도 등을 조절하기 위해 변속장치를 포함한다.
도 1은 종래 기술에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(100)는 엔진(10)으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 1차변속부(110), 및 상기 1차변속부(110)로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 2차변속부(120)를 포함한다.
상기 1차변속부(110)는 제1구동축(111), 제1변속기어(112), 제2변속기어(113), 제1슬리브(114), 제2구동축(115), 제3변속기어(116), 제4변속기어(117), 및 제2슬리브(118)를 포함한다.
상기 제1구동축(111)에는 상기 제1변속기어(112), 상기 제2변속기어(113), 및 상기 제1슬리브(114)가 결합된다.
상기 제1변속기어(112) 및 상기 제2변속기어(113)는 상기 제1구동축(111)에 공회전 가능하게 결합된다. 상기 제2변속기어(113) 및 상기 제1변속기어(112)는 서로 다른 직경으로 형성된다.
상기 제1슬리브(114)는 상기 제1변속기어(112) 및 상기 제2변속기어(113)의 사이에 위치하도록 상기 제1구동축(111)에 결합된다. 상기 제1슬리브(114) 및 상기 제1구동축(111)은 함께 회전하도록 결합된다. 상기 제1슬리브(114)가 상기 제1변속기어(112) 및 상기 제2변속기어(113) 모두에 맞물림되지 않는 경우, 상기 제1슬리브(114)는 중립상태로 된다. 상기 제1슬리브(114)가 상기 제1변속기어(112) 또는 상기 제2변속기어(113)에 맞물림된 경우, 상기 제1슬리브(114)는 맞물림상태로 된다.
상기 제2구동축(115)에는 상기 제3변속기어(116), 상기 제4변속기어(117), 및 상기 제2슬리브(118)가 결합된다. 상기 제2구동축(115) 및 상기 제1구동축(111)은 서로 평행하게 배치된다.
상기 제3변속기어(116) 및 상기 제4변속기어(117)는 상기 제2구동축(115)에 공회전 가능하게 결합된 것이다. 상기 제4변속기어(117) 및 상기 제3변속기어(116)는 서로 다른 직경으로 형성된다.
상기 제2슬리브(118)는 상기 제3변속기어(116) 및 상기 제4변속기어(117)의 사이에 위치하도록 상기 제2구동축(115)에 결합된다. 상기 제2슬리브(118) 및 상기 제2구동축(115)은 함께 회전하도록 결합된다. 상기 제2슬리브(118)가 상기 제3변속기어(116) 및 상기 제4변속기어(117) 모두에 맞물림되지 않는 경우, 상기 제2슬리브(118)는 중립상태로 된다. 상기 제2슬리브(118)가 상기 제3변속기어(116) 또는 상기 제4변속기어(117)에 맞물림된 경우, 상기 제2슬리브(118)는 맞물림상태로 된다.
여기서, 종래 기술에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(100)는 상기 제1슬리브(114) 및 상기 제2슬리브(118)가 동시에 맞물림상태로 되면 상기 1차변속부(110) 또는 상기 2차변속부(120)가 손상 내지 파손될 위험이 있다. 이에 따라, 상기 제1슬리브(114)가 맞물림상태인 경우, 상기 제1슬리브(114)가 중립상태로 된 후에 상기 제2슬리브(118)가 맞물림상태로 되어야 한다. 상기 제2슬리브(118)가 맞물림상태인 경우, 상기 제2슬리브(118)가 중립상태로 된 후에 상기 제1슬리브(114)가 맞물림상태로 되어야 한다. 따라서, 종래 기술에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(100)는 상기 제1슬리브(114) 및 상기 제2슬리브(118) 모두가 중립상태로 되는 과정을 반드시 거쳐야 하므로, 변속과정에서 흔들림, 충격 등이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 변속과정에서 발생하는 흔들림, 충격 등을 줄일 수 있는 농업용 작업차량의 변속장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치는 농업용 작업차량의 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 선행변속부; 상기 선행변속부로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 선행변속부에 연결된 클러치부; 상기 클러치부에 연결된 조절부; 및 상기 조절부로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하도록 상기 조절부에 연결된 후행변속부를 포함할 수 있다. 상기 선행변속부는 상기 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 제1선행변속기구, 및 상기 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 제2선행변속기구를 포함할 수 있다. 상기 클러치부는 상기 제1선행변속기구로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제1선행변속기구에 연결된 제1클러치기구, 및 상기 제2선행변속기구로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제2선행변속기구에 연결된 제2클러치기구를 포함할 수 있다. 상기 조절부는 상기 제1클러치기구에 연결된 제1조절기구, 상기 제2클러치기구에 연결된 제2조절기구, 및 상기 제1조절기구와 상기 제2조절기구 모두에 연결된 통합기구를 포함할 수 있다. 상기 후행변속부는 상기 통합기구에 연결된 하나의 후행변속기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 선행변속부에 의해 변속된 구동에 대해 하나의 후행변속기구를 이용하여 추가적인 변속을 수행할 수 있도록 구현됨으로써, 후행변속부에 대한 제조의 용이성을 향상시킬 수 있고, 후행변속부에 대한 제조단가를 낮추는데 기여할 수 있다.
본 발명은 슬리브가 모두 중립상태로 되는 과정을 거치지 않고도 변속을 수행할 수 있도록 구현됨으로써, 변속과정에서 발생하는 흔들림, 충격 등을 줄일 수 있으므로, 운전자에게 안정적인 운전환경을 제공하는데 기여할 수 있다.
본 발명은 제1선행변속기구 및 제2선행변속기구를 공용화 내지 모듈화할 수 있도록 구현됨으로써, 제1선행변속기구 및 제2선행변속기구에 대한 제조의 용이성을 향상시킬 수 있고, 제1선행변속기구 및 제2선행변속기구에 대한 제조단가를 낮추는데 기여할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 블록도
도 3 내지 도 12는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 동력전달도
도 13 내지 도 16은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 동력전달도
도 17은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 개략적인 블록도
도 18은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제1연결위치로 이동한 경우의 개략적인 동력전달도
도 19은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제1연결위치로 이동한 경우의 유성기어 세트의 동작을 나타낸 개념도
도 20은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제2연결위치로 이동한 경우의 개략적인 동력전달도
도 21는 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제2연결위치로 이동한 경우의 유성기어 세트의 동작을 나타낸 개념도
도 22은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제3연결위치로 이동한 경우의 개략적인 동력전달도
도 23은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 있어서 후행변속부재가 제3연결위치로 이동한 경우의 유성기어 세트의 동작을 나타낸 개념도
이하에서는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 트랙터, 콤바인, 이앙기 등과 같은 농업용 작업차량(미도시)에 설치된다. 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 농업용 작업차량의 엔진(10)으로부터 전달된 구동에 대해 필요에 따라 토크, 속도 등을 조절하는 변속기능을 구현한다. 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 선행변속부(2), 클러치부(3), 조절부(4), 및 후행변속부(5)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 선행변속부(2)는 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 것이다. 상기 선행변속부(2)는 상기 엔진(10)에 직접 연결될 수 있다. 상기 선행변속부(2)는 제1변속부(미도시)를 통해 상기 엔진(10)에 연결될 수도 있다. 이 경우, 상기 엔진(10)이 발생시킨 구동은, 상기 제1변속부를 거쳐 상기 선행변속부(2)로 입력될 수 있다. 이하에서 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동은, 상기 엔진(10)으로부터 직접 전달된 경우뿐만 아니라 상기 엔진(10)에서 상기 제1변속부를 거쳐 전달된 경우도 포함하는 것이다. 예컨대, 상기 제1변속부는 전후진변속을 수행하는 전후진변속부를 포함할 수 있다. 상기 제1변속부는 초저속변속을 수행하는 초저속변속부를 포함할 수도 있다. 상기 선행변속부(2)는 주변속부 또는 부변속부로 구현될 수 있다. 이하에서는 상기 선행변속부(2)가 주변속부로 구현된 실시예를 예로 들어 설명한다.
상기 선행변속부(2)는 제1선행변속기구(21), 및 제2선행변속기구(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1선행변속기구(21)는 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 것이다. 상기 제1선행변속기구(21)는 상기 클러치부(3)에 연결될 수 있다. 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동은, 상기 제1선행변속기구(21)를 거쳐 상기 클러치부(3)로 전달될 수 있다.
상기 제1선행변속기구(21)는 복수개의 제1선행변속기어(211), 및 제1선행변속슬리브(212)를 포함할 수 있다.
상기 제1선행변속기어(211)들은 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동으로 회전하는 것이다. 상기 제1선행변속기어(211)들은 제1선행변속축(213)에 공회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제1선행변속기어(211)들 및 상기 제1선행변속축(213) 사이에는 베어링(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 제1선행변속기어(211)들은 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)은 상기 제1선행변속축(213)에 평행한 축 방향이다. 상기 제1선행변속기어(211)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 제1선행변속슬리브(212)는 상기 제1선행변속기어(211)들에 선택적으로 맞물림되는 것이다. 상기 제1선행변속슬리브(212)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제1선행변속기어(211)들의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)는 상기 제1선행변속기어(211)들 중에서 어느 하나에 맞물림됨으로써, 맞물림상태로 될 수 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)는 상기 제1선행변속기어(211)들 모두로부터 이격됨으로써, 중립상태로 될 수 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)는 상기 제1선행변속축(213)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1선행변속슬리브(212)가 상기 제1선행변속기어(211)들 중에서 어느 하나에 맞물림되면, 상기 제1선행변속슬리브(212)는 회전하면서 상기 제1선행변속축(213)을 회전시킬 수 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)가 상기 제1선행변속기어(211)들 모두로부터 이격되면, 상기 제1선행변속기어(211)들이 회전하더라도 상기 제1선행변속슬리브(212) 및 상기 제1선행변속축(213)은 회전하지 않는다. 상기 제1선행변속슬리브(212)는 싱크로나이저 슬리브(Synchronizer Sleeve)일 수 있다.
상기 선행변속부(2)가 수행 가능한 변속 단수에 따라, 상기 제1선행변속기구(21)는 상기 제1선행변속슬리브(212)를 복수개 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1선행변속슬리브(212)들은 각각 양측에 배치된 제1선행변속기어(211)들에 선택적으로 맞물림될 수 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)들은 각각 일측에 배치된 제1선행변속기어(211)에 선택적으로 맞물림될 수도 있다. 상기 제1선행변속슬리브(212)가 복수개 구비된 경우, 상기 제1선행변속슬리브(212)들은 개별적으로 이동될 수 있다.
상기 제2선행변속기구(22)는 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 것이다. 상기 제2선행변속기구(22)는 상기 클러치부(3)에 연결될 수 있다. 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동은, 상기 제2선행변속기구(22)를 거쳐 상기 클러치부(3)로 전달될 수 있다.
상기 제2선행변속기구(22)는 복수개의 제2선행변속기어(221), 및 제2선행변속슬리브(222)를 포함할 수 있다.
상기 제2선행변속기어(221)들은 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동으로 회전하는 것이다. 상기 제2선행변속기어(221)들은 제2선행변속축(223)에 공회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2선행변속기어(221)들 및 상기 제2선행변속축(223) 사이에는 베어링(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 제2선행변속축(233)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제2선행변속기어(221)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2선행변속기어(221)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 제2선행변속슬리브(222)는 상기 제2선행변속기어(221)들에 선택적으로 맞물림되는 것이다. 상기 제2선행변속슬리브(222)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제2선행변속기어(221)들의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)는 상기 제2선행변속기어(221)들 중에서 어느 하나에 맞물림됨으로써, 맞물림상태로 될 수 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)는 상기 제2선행변속기어(221)들 모두로부터 이격됨으로써, 중립상태로 될 수 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)는 상기 제2선행변속축(223)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2선행변속슬리브(222)가 상기 제2선행변속기어(221)들 중에서 어느 하나에 맞물림되면, 상기 제2선행변속슬리브(222)는 회전하면서 상기 제2선행변속축(223)을 회전시킬 수 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)가 상기 제2선행변속기어(221)들 모두로부터 이격되면, 상기 제2선행변속기어(221)들이 회전하더라도 상기 제2선행변속슬리브(222) 및 상기 제2선행변속축(223)은 회전하지 않는다. 상기 제2선행변속슬리브(222)는 싱크로나이저 슬리브일 수 있다.
상기 선행변속부(2)가 수행 가능한 변속 단수에 따라, 상기 제2선행변속기구(22)는 상기 제2선행변속슬리브(222)를 복수개 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2선행변속슬리브(222)들은 각각 양측에 배치된 제2선행변속기어(221)들에 선택적으로 맞물림될 수 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)들은 각각 일측에 배치된 제2선행변속기어(221)에 선택적으로 맞물림될 수도 있다. 상기 제2선행변속슬리브(222)가 복수개 구비된 경우, 상기 제2선행변속슬리브(222)들은 개별적으로 이동될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 선행변속부(2)는 선행변속입력기구(23)를 포함할 수 있다.
상기 선행변속입력기구(23)는 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동을 상기 제1선행변속기구(21) 및 상기 제2선행변속기구(22) 각각으로 전달하는 것이다. 상기 제1선행변속기구(21) 및 상기 제2선행변속기구(22)는 각각 상기 선행변속입력기구(23)에 연결됨으로써, 상기 선행변속입력기구(23)를 통해 상기 엔진(10)에 연결될 수 있다.
상기 선행변속입력기구(23)는 복수개의 선행변속입력기어(231)를 포함할 수 있다.
상기 선행변속입력기어(231)들은 상기 제1선행변속기어(211)들 및 상기 제2선행변속기어(221)들 각각에 맞물림될 수 있다. 이에 따라, 상기 선행변속입력기어(231)들은 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동으로 회전하면서 상기 제1선행변속기어(211)들 및 상기 제2선행변속기어(221)들을 회전시킬 수 있다. 상기 선행변속입력기어(231)들은 선행변속입력축(232)에 결합될 수 있다. 상기 선행변속입력축(232)은 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동으로 회전하면서 상기 선행변속입력기어(231)들을 회전시킬 수 있다. 상기 선행변속입력축(232)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 상기 선행변속입력기어(231)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 선행변속입력기어(231)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 선행변속입력기어(231)들에서 상기 제1선행변속기어(211)들 및 상기 제2선행변속기어(221)들로 구동이 전달되는 과정에서 변속이 이루어질 수 있다.
상기 선행변속입력기어(231)들 각각은 일측에 상기 제1선행변속기어(211)들 중에서 어느 하나가 맞물림됨과 아울러 타측에 상기 제2선행변속기어(221)들 중에서 어느 하나가 맞물림될 수 있다. 이에 따라, 상기 선행변속입력기어(231)들은 상기 제1선행변속기어(211)들 및 상기 제2선행변속기어(221)들을 동시에 회전시킬 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 클러치부(3)는 상기 선행변속부(2)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 선행변속부(2)에 연결된 것이다. 상기 클러치부(3)는 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 클러치부(3)는 상기 선행변속부(2)로부터 전달된 구동을 상기 조절부(4)로 선택적으로 출력할 수 있다.
상기 클러치부(3)는 제1클러치기구(31), 및 제2클러치기구(32)를 포함할 수 있다.
상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제1선행변속기구(21)에 연결된 것이다. 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1선행변속슬리브(212)가 상기 제1선행변속기어(211)들 중 어느 하나에 맞물림된 상태에서 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동을 상기 조절부(4)로 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 마찰을 이용하여 구동을 선택적으로 출력하는 다판클러치(Multiple Disk Clutch)로 구현될 수 있다.
상기 제1클러치기구(31)는 복수개의 제1마찰부재(311), 및 복수개의 제2마찰부재(312)를 포함할 수 있다.
상기 제1마찰부재(311)들은 상기 제1선행변속축(213)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1마찰부재(311)들은 상기 제1선행변속축(213)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다. 상기 제1마찰부재(311)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제2마찰부재(312)들은 상기 제1마찰부재(311)들에 선택적으로 접촉될 수 있다. 상기 제2마찰부재(312)들은 상기 조절부(4)에 결합될 수 있다. 상기 제2마찰부재(312)들이 상기 제1마찰부재(311)들에 접촉되면, 상기 제2마찰부재(312)들은 상기 제1마찰부재(311)들이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동은 상기 제1마찰부재(311)들 및 상기 제2마찰부재(312)들을 통해 상기 조절부(4)로 출력될 수 있다. 상기 제2마찰부재(312)들이 상기 제1마찰부재(311)들로부터 이격되면, 상기 제1마찰부재(311)들이 회전하더라도 상기 제2마찰부재(312)들은 회전하지 않는다. 이에 따라, 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동은 상기 조절부(4)로 출력되지 않는다.
이와 같이, 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1마찰부재(311)들과 상기 제2마찰부재(312)들의 접촉 여부에 따라 상기 제1선행변속축(213)으로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 오일(Oil) 등과 같은 작동유체를 이용하여 상기 제2마찰부재(312)들을 상기 제1마찰부재(311)들에 선택적으로 접촉시킬 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 상기 농업용 작업차량의 속도 등에 따라 작동유체를 공급 또는 배출함으로써, 상기 제2마찰부재(312)들을 상기 제1마찰부재(311)들에 선택적으로 접촉시킬 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 운전자의 변속 조작에 따라 작동유체를 공급 또는 배출함으로써, 상기 제2마찰부재(312)들을 상기 제1마찰부재(311)들에 선택적으로 접촉시킬 수도 있다.
상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제2선행변속기구(22)에 연결된 것이다. 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2선행변속슬리브(222)가 상기 제2선행변속기어(221)들 중 어느 하나에 맞물림된 상태에서 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1선행변속슬리브(212)가 상기 제1선행변속기어(211)들 중에서 어느 하나에 맞물림과 아울러 상기 제2선행변속슬리브(222)가 상기 제2선행변속기어(221)들 중에서 어느 하나에 맞물린 상태에서도, 상기 제1클러치기구(31) 및 상기 제2클러치기구(32)는 각각 선택적으로 구동을 출력할 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제2클러치기구(32)는 구동을 출력하지 않도록 동작한다. 이 경우, 상기 제1클러치기구(31)가 구동의 출력경로가 된다. 상기 제2클러치기구(32)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제1클러치기구(31)는 구동을 출력하지 않도록 동작한다. 이 경우, 상기 제2클러치기구(32)가 구동의 출력경로가 된다.
따라서, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속슬리브(212) 및 상기 제2선행변속슬리브(222) 모두가 맞물림상태인 경우에도, 상기 제1클러치기구(31) 및 상기 제2클러치기구(32)를 이용하여 구동의 출력경로를 변경함으로써 변속을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속슬리브(212) 및 상기 제2선행변속슬리브(222) 모두가 중립상태로 되는 과정을 거치지 않고도, 변속을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 변속과정에서 발생하는 흔들림, 충격 등을 줄일 수 있으므로, 운전자에게 안정적인 운전환경을 제공하는데 기여할 수 있다.
상기 제2클러치기구(32)는 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동을 상기 조절부(4)로 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 마찰을 이용하여 구동을 선택적으로 출력하는 다판클러치로 구현될 수 있다.
상기 제2클러치기구(32)는 복수개의 제3마찰부재(321), 및 복수개의 제4마찰부재(322)를 포함할 수 있다.
상기 제3마찰부재(321)들은 상기 제2선행변속축(223)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3마찰부재(321)들은 상기 제2선행변속축(223)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다. 상기 제3마찰부재(321)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제4마찰부재(322)들은 상기 제3마찰부재(321)들에 선택적으로 접촉될 수 있다. 상기 제4마찰부재(322)들은 상기 조절부(4)에 결합될 수 있다. 상기 제4마찰부재(322)들이 상기 제3마찰부재(321)들에 접촉되면, 상기 제4마찰부재(322)들은 상기 제3마찰부재(321)들이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동은 상기 제3마찰부재(321)들 및 상기 제4마찰부재(322)들을 통해 상기 조절부(4)로 출력될 수 있다. 상기 제4마찰부재(322)들이 상기 제3마찰부재(321)들로부터 이격되면, 상기 제3마찰부재(321)들이 회전하더라도 상기 제4마찰부재(322)들은 회전하지 않는다. 이에 따라, 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동은 상기 조절부(4)로 출력되지 않는다.
이와 같이, 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제3마찰부재(321)들과 상기 제4마찰부재(322)들의 접촉 여부에 따라 상기 제2선행변속축(223)으로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 오일(Oil) 등과 같은 작동유체를 이용하여 상기 제4마찰부재(322)들을 상기 제3마찰부재(321)들에 선택적으로 접촉시킬 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 상기 농업용 작업차량의 속도 등에 따라 작동유체를 공급 또는 배출함으로써, 상기 제4마찰부재(322)들을 상기 제3마찰부재(321)들에 선택적으로 접촉시킬 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 운전자의 변속 조작에 따라 작동유체를 공급 또는 배출함으로써, 상기 제4마찰부재(322)들을 상기 제3마찰부재(321)들에 선택적으로 접촉시킬 수도 있다.
도 3 및 도 5를 참고하면, 상기 클러치부(3)는 구동의 전달 순서를 기준으로 하여 상기 선행변속부(2)의 후단에 배치됨과 아울러 상기 조절부(4)의 전단에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 클러치부(3), 상기 선행변속부(2), 및 상기 조절부(4)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 다음과 같이 배치될 수 있다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 클러치부(3)가 상기 선행변속부(2)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1선행변속기구(21)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2선행변속기구(22)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 선행변속부(2)가 상기 클러치부(3)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1선행변속기구(21)는 상기 제1클러치기구(31)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1선행변속기구(21)가 상기 제1클러치기구(31)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치된 경우, 상기 제1선행변속축(213)에는 제1통과공(213a)이 형성될 수 있다. 상기 제1통과공(213a)은 상기 제1선행변속축(213)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1통과공(213a)을 이용하여 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제2선행변속기구(22)는 상기 제2클러치기구(32)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제2선행변속기구(22)가 상기 제2클러치기구(32)와 상기 조절부(4)의 사이에 배치된 경우, 상기 제2선행변속축(223)에는 제2통과공(223a)이 형성될 수 있다. 상기 제2통과공(223a)은 상기 제2선행변속축(223)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2통과공(223a)을 이용하여 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 클러치부(3)는 상기 선행변속부(2)에 의해 변속이 이루어짐에 따라 감속된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 선행변속부(2)에 연결될 수 있다. 즉, 구동의 전달 순서를 기준으로 하여, 상기 클러치부(3)가 상기 선행변속부(2)의 후단에 배치된다. 이러한 실시예는 구동의 전달 순서를 기준으로 하여 상기 클러치부(3)가 상기 선행변속부(2)의 전단에 배치된 비교예와 대비할 때, 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
우선, 구동의 전달 순서를 기준으로 하여, 비교예는 상기 클러치부(3)가 상기 선행변속부(2)의 전단에 배치되므로, 상기 클러치부(3)로부터 전달된 구동에 대해 상기 선행변속부(2)가 변속을 수행한다. 이에 따라, 비교예는 상기 선행변속부(2)에 의해 감속되지 않은 구동을 상기 클러치부(3)가 선택적으로 출력하도록 구현된다.
다음, 구동의 전달 순서를 기준으로 하여, 실시예는 상기 클러치부(3)가 상기 선행변속부(2)의 후단에 배치되므로, 상기 선행변속부(2)에 의해 감속된 구동을 상기 클러치부(3)가 선택적으로 출력하도록 구현된다. 이에 따라, 실시예는 비교예와 대비할 때, 상기 클러치부(3)가 더 느린 속도로 회전하면서 구동을 선택적으로 출력하도록 구현된다. 따라서, 실시예는 비교예와 대비할 때, 원심유압을 줄일 수 있다. 또한, 실시예는 비교예와 대비할 때, 상기 클러치부(3)가 구동을 출력하지 않을 경우 상기 클러치부(3)에 발생하는 드래크토크(Drag Torque)를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 클러치부(3)에 발생하는 발열을 저감시킴으로써 변속효율을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 선행변속부(2) 및 상기 클러치부(3)는 8단 변속을 수행하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1선행변속기구(21), 상기 제2선행변속기구(22), 상기 선행변속입력기구(23), 상기 제1클러치기구(31), 및 상기 제2클러치기구(32)는 다음과 같이 구현될 수 있다.
우선, 상기 제1선행변속기구(21)는 1단에 해당하는 제1선행변속기어(211a)[이하, '제1단기어(211a)'라 함], 3단에 해당하는 제1선행변속기어(211b)[이하, '제3단기어(211b)'라 함], 5단에 해당하는 제1선행변속기어(211c)[이하, '제5단기어(211c)'라 함], 7단에 해당하는 제1선행변속기어(211d)[이하, '제7단기어(211d)'라 함], 상기 제1단기어(211a)와 상기 제3단기어(211b)에 선택적으로 맞물림되는 제1선행변속슬리브(212a)[이하, '제1저단슬리브(212a)'라 함], 및 상기 제5단기어(211c)와 상기 제7단기어(211d)에 선택적으로 맞물림되는 제1선행변속슬리브(212b)[이하, '제1고단슬리브(212b)'라 함]를 포함할 수 있다. 직경이 큰 것에서부터 작은 것 순서로 정렬하면, 상기 제1단기어(211a), 상기 제3단기어(211b), 상기 제5단기어(211c), 및 상기 제7단기어(211d) 순서일 수 있다. 상기 제1단기어(211a), 상기 제3단기어(211b), 상기 제5단기어(211c), 및 상기 제7단기어(211d)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되어서 상기 제1선행변속축(213)에 공회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제1저단슬리브(212a) 및 상기 제1고단슬리브(212b)는 상기 제1선행변속축(213)과 함께 회전하도록 상기 제1선행변속축(213)에 결합될 수 있다.
다음, 상기 제2선행변속기구(22)는 2단에 해당하는 제2선행변속기어(221a)[이하, '제2단기어(221a)'라 함], 4단에 해당하는 제2선행변속기어(221b)[이하, '제4단기어(221b)'라 함], 6단에 해당하는 제2선행변속기어(221c)[이하, '제6단기어(221c)'라 함], 8단에 해당하는 제2선행변속기어(221d)[이하, '제8단기어(221d)'라 함], 상기 제2단기어(221a)와 상기 제4단기어(221b)에 선택적으로 맞물림되는 제2선행변속슬리브(222a)[이하, '제2저단슬리브(222a)'라 함], 및 상기 제6단기어(221c)와 상기 제8단기어(221d)에 선택적으로 맞물림되는 제2선행변속슬리브(222b)[이하, '제2고단슬리브(222b)'라 함]를 포함할 수 있다. 직경이 큰 것에서부터 작은 것 순서로 정렬하면, 상기 제2단기어(221a), 상기 제4단기어(221b), 상기 제6단기어(221c), 및 상기 제8단기어(221d) 순서일 수 있다. 상기 제2단기어(221a), 상기 제4단기어(221b), 상기 제6단기어(221c), 및 상기 제8단기어(221d)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되어서 상기 제2선행변속축(223)에 공회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2저단슬리브(222a) 및 상기 제2고단슬리브(222b)는 상기 제2선행변속축(223)과 함께 회전하도록 상기 제2선행변속축(223)에 결합될 수 있다. 상기 제2저단슬리브(222a), 상기 제2고단슬리브(222b), 상기 제1저단슬리브(212a), 및 상기 제1고단슬리브(212b)는 각각 개별적으로 이동될 수 있다.
다음, 상기 선행변속입력기구(23)는 상기 제1단기어(211a)와 상기 제2단기어(221a) 각각에 맞물림된 제1선행변속입력기어(231a), 상기 제3단기어(211b)와 상기 제4단기어(221b) 각각에 맞물림된 제2선행변속입력기어(231b), 상기 제5단기어(211c)와 상기 제6단기어(221c) 각각에 맞물림된 제3선행변속입력기어(231c), 및 상기 제7단기어(211d)와 상기 제8단기어(221d) 각각에 맞물림된 제4선행변속입력기어(231d)를 포함할 수 있다. 직경이 큰 것에서부터 작은 것 순서로 정렬하면, 상기 제4선행변속입력기어(231d), 상기 제3선행변속입력기어(231c), 상기 제2선행변속입력기어(231b), 및 상기 제1선행변속입력기어(231a) 순서일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1선행변속입력기어(231a)에서 상기 제1단기어(211a)와 상기 제2단기어(221)로 구동이 전달되면서 가장 크게 감속될 수 있다. 상기 제4선행변속입력기어(231d)에서 상기 제7단기어(211d)와 상기 제8단기어(221d)로 구동이 전달되면서 가장 작게 감속될 수 있다. 상기 제1선행변속입력기어(231a), 상기 제2선행변속입력기어(231b), 상기 제3선행변속입력기어(231c), 및 상기 제4선행변속입력기어(231d)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1선행변속입력기어(231a), 상기 제2선행변속입력기어(231b), 상기 제3선행변속입력기어(231c), 및 상기 제4선행변속입력기어(231d)는 상기 선행변속입력축(232)과 함께 회전하도록 상기 선행변속입력축(232)에 결합될 수 있다.
다음, 상기 제1클러치기구(31)는 상기 제1선행변속축(213)에 결합될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제1단기어(211a)는 상기 제1저단슬리브(212a) 및 상기 제1클러치기구(31)의 사이에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 실시예로 구현된 경우에는, 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제7단기어(211d)가 상기 제1클러치기구(31) 및 상기 제1고단슬리브(212b)의 사이에 배치될 수 있다.
다음, 상기 제2클러치기구(32)는 상기 제2선행변속축(223)에 결합될 수 있다. 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제2단기어(221a)는 상기 제2저단슬리브(222a) 및 상기 제2클러치기구(32)의 사이에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 실시예로 구현된 경우에는, 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제8단기어(221d)가 상기 제2클러치기구(32) 및 상기 제2고단슬리브(222b)의 사이에 배치될 수도 있다.
상술한 바와 같이 상기 선행변속부(2) 및 상기 클러치부(3)는 8단 변속을 수행하도록 구현될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 선행변속부(2) 및 상기 클러치부(3)는 4단, 6단 등과 같이 짝수개의 단수로 변속을 수행하도록 구현될 수도 있다. 상기 선행변속부(2) 및 상기 클러치부(3)는 3단, 5단, 7단 등과 같이 홀수개의 단수로 변속을 수행하도록 구현될 수도 있다.
도 2 내지 도 6을 참고하면, 상기 조절부(4)는 상기 클러치부(3) 및 상기 후행변속부(5) 각각에 연결된 것이다. 상기 조절부(4)는 상기 클러치부(3)로부터 전달된 구동을 상기 후행변속부(5)로 전달할 수 있다.
상기 조절부(4)는 제1조절기구(41), 제2조절기구(42), 및 통합기구(43)를 포함할 수 있다.
상기 제1조절기구(41)는 상기 제1클러치기구(31)에 연결된 것이다. 상기 제1조절기구(41)는 상기 제1클러치기구(31) 및 상기 통합기구(43) 각각에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1조절기구(41)는 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동을 상기 통합기구(43)로 전달할 수 있다.
상기 제1조절기구(41)는 제1조절기어(411)를 포함할 수 있다.
상기 제1조절기어(411)는 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동으로 회전하는 것이다. 상기 제1조절기어(411)는 상기 통합기구(43)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1조절기어(411)는 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동을 상기 통합기구(43)로 전달할 수 있다.
상기 제1조절기어(411)는 제1조절축(410)에 결합될 수 있다. 상기 제1조절축(410)은 상기 제1클러치기구(31)에 결합된 것이다. 상기 제1클러치기구(31)가 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동을 출력하는 경우, 상기 제1조절축(410)은 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동으로 회전하면서 상기 제1조절기어(411)를 회전시킬 수 있다. 상기 제1조절축(410)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제2조절기구(42)는 상기 제2클러치기구(32)에 연결된 것이다. 상기 제2조절기구(42)는 상기 제2클러치기구(32) 및 상기 통합기구(43) 각각에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2조절기구(42)는 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동을 상기 통합기구(43)로 전달할 수 있다.
상기 제2조절기구(42)는 제2조절기어(421)를 포함할 수 있다.
상기 제2조절기어(421)는 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동으로 회전하는 것이다. 상기 제2조절기어(421)는 상기 통합기구(43)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2조절기어(421)는 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동을 상기 통합기구(43)로 전달할 수 있다.
상기 제2조절기어(421)는 제2조절축(420)에 결합될 수 있다. 상기 제2조절축(420)은 상기 제2클러치기구(32)에 결합된 것이다. 상기 제2클러치기구(32)가 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동을 출력하는 경우, 상기 제2조절축(420)은 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동으로 회전하면서 상기 제2조절기어(421)를 회전시킬 수 있다. 상기 제2조절축(420)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
상기 통합기구(43)는 상기 제1조절기구(41)와 상기 제2조절기구(42) 모두에 연결된 것이다. 상기 통합기구(43)는 상기 후행변속부(5)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1클러치기구(31)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제1선행변속기구(21)에 의해 변속된 구동은 상기 제1클러치기구(31), 상기 제1조절기구(41), 및 상기 통합기구(43)를 거쳐 상기 후행변속부(5)로 전달될 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제2선행변속기구(22)에 의해 변속된 구동은 상기 제2클러치기구(32), 상기 제2조절기구(42), 및 상기 통합기구(43)를 거쳐 상기 후행변속부(5)로 전달될 수 있다.
상기 통합기구(43)는 제1기어비(Gear Ratio)를 이용하여 변속을 수행하도록 상기 제1조절기구(41)에 연결됨과 아울러 상기 제1기어비와 상이한 제2기어비를 이용하여 변속을 수행하도록 상기 제2조절기구(42)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1선행변속기구(21)와 상기 제2선행변속기구(22)가 서로 동일한 변속비율로 변속을 수행하도록 구현되더라도, 상기 통합기구(43)는 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 중에서 어느 것으로부터 구동이 전달되는지에 따라 다른 속도의 구동을 출력할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속기구(21) 및 상기 제2선행변속기구(22)가 서로 동일하게 구현되더라도, 상기 제1조절기구(41) 및 상기 제2조절기구(42) 중에서 어느 것을 통해 상기 통합기구(43)로 구동이 전달되는지에 따라 다른 속도의 구동이 출력되도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속기구(21) 및 상기 제2선행변속기구(22)를 공용화 내지 모듈화할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속기구(21) 및 상기 제2선행변속기구(22)에 대한 제조의 용이성을 향상시킬 수 있고, 제조단가를 낮추는데 기여할 수 있다.
상기 제1선행변속기구(21)와 상기 제2선행변속기구(22)가 서로 동일한 변속비율로 변속을 수행하도록 서로 동일하게 구현되는 경우, 상기 선행변속입력기어(231)들 각각의 일측과 타측에 맞물림된 제1선행변속기어(211)와 제2선행변속기어(221)는 서로 동일한 변속비율로 변속을 수행하도록 서로 동일하게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1단기어(211a)와 상기 제1선행변속입력기어(231a) 간의 변속비율과 상기 제2단기어(221a)와 상기 제1선행변속입력기어(231a) 간의 변속비율이 동일하게 구현될 수 있다. 상기 제3단기어(211b)와 상기 제2선행변속입력기어(231b) 간의 변속비율과 상기 제4단기어(221b)와 상기 제2선행변속입력기어(231b) 간의 변속비율이 동일하게 구현될 수 있다. 상기 제5단기어(211c)와 상기 제3선행변속입력기어(231c) 간의 변속비율과 상기 제6단기어(221c)와 상기 제3선행변속입력기어(231c) 간의 변속비율이 동일하게 구현될 수 있다. 상기 제7단기어(211d)와 상기 제4선행변속입력기어(231d) 간의 변속비율과 상기 제8단기어(221d)와 상기 제4선행변속입력기어(231d) 간의 변속비율이 동일하게 구현될 수 있다. 상기 제1단기어(211a)와 상기 제2단기어(221a), 상기 제3단기어(211b)와 상기 제4단기어(221b), 상기 제5단기어(211c)와 상기 제6단기어(221c), 및 상기 제7단기어(211d)와 상기 제8단기어(221d)는 각각 서로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 통합기구(43)는 제1통합기어(431)를 포함할 수 있다.
상기 제1통합기어(431)는 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 각각에 맞물림될 수 있다. 상기 제1조절기어(411)에서 상기 제1통합기어(431)로 구동이 전달되는 과정에서 상기 제1기어비로 변속이 수행될 수 있다. 상기 제2조절기어(421)에서 상기 제1통합기어(431)로 구동이 전달되는 과정에서 상기 제2기어비로 변속이 수행될 수 있다. 상기 제1통합기어(431)는 통합축(430)에 결합될 수 있다. 상기 제1조절기어(411) 또는 상기 제2조절기어(421)에서 상기 제1통합기어(431)로 구동이 전달되면, 상기 제1통합기어(431)는 회전하면서 상기 통합축(430)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1기어비 또는 상기 제2기어비로 변속된 구동은 상기 통합축(430)을 통해 출력될 수 있다. 상기 통합축(430)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 8을 참고하면, 상기 후행변속부(5)는 상기 조절부(4)로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 것이다. 상기 후행변속부(5)는 분배기어(20)에 연결될 수 있다. 상기 후행변속부(5)는 상기 분배기어(20)에 직접 연결될 수도 있고, 제2변속부(미도시)를 통해 상기 분배기어(20)에 연결될 수도 있다. 상기 후행변속부(5)는 주변속부 또는 부변속부로 구현될 수 있다. 이하에서는 상기 후행변속부(5)가 부변속부로 구현된 실시예를 예로 들어 설명한다.
상기 후행변속부(5)는 하나의 후행변속기구(51)를 포함할 수 있다.
상기 후행변속기구(51)는 상기 통합기구(43)를 통해 상기 제1조절기구(41)와 상기 제2조절기구(42) 모두에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1클러치기구(31)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 후행변속기구(51)는 상기 제1선행변속기구(21)에 의해 변속된 구동을 상기 제1클러치기구(31), 상기 제1조절축(410), 상기 제1조절기어(411), 상기 제1통합기어(431), 및 상기 통합축(430)을 통해 전달받아서 추가적인 변속을 수행할 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)가 구동을 출력하는 경우, 상기 후행변속기구(51)는 상기 제2선행변속기구(22)에 의해 변속된 구동을 상기 제2클러치기구(32), 상기 제2조절축(420), 상기 제2조절기어(421), 상기 제1통합기어(431), 및 상기 통합축(430)을 통해 전달받아서 추가적인 변속을 수행할 수 있다. 즉, 상기 후행변속기구(51)는 상기 클러치부(3)의 동작에 따라 상기 제1선행변속기구(21)에 의해 변속된 구동 및 상기 제2선행변속기구(22)에 의해 변속된 구동을 선택적으로 전달받아서 추가적인 변속을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 제1선행변속기구(21)에 의해 변속된 구동 및 상기 제2선행변속기구(22)에 의해 변속된 구동에 대해 하나의 상기 후행변속기구(51)를 이용하여 추가적인 변속을 수행할 수 있도록 구현된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 후행변속부(5)가 복수개의 후행변속기구를 구비한 비교예와 대비할 때, 상기 후행변속부(5)에 대한 제조의 용이성을 향상시킬 수 있고, 상기 후행변속부(5)에 대한 재료비를 낮출 수 있어 상기 후행변속부(5)에 대한 제조단가를 낮출 수 있다.
또한, 구동의 전달 순서를 기준으로 하여 구동이 후행으로 전달될수록 알피엠(RPM)이 감소됨과 아울러 토크(Torque)가 증가하므로, 상기 후행변속부(5)에는 상기 선행변속부(2)에 비해 더 큰 크기의 토크를 갖는 구동이 전달된다. 이에 따라, 상기 후행변속부(5)가 갖는 기어의 두께, 기어의 강성 등에 대한 확보가 필요하므로, 재료비가 상승하게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 후행변속부(5)가 하나의 상기 후행변속기구(51)를 이용하여 추가적인 변속을 수행하도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 선행변속부(2)가 하나의 선행변속기구를 구비하고 상기 후행변속부(5)가 복수개의 후행변속기구를 구비한 비교예와 대비할 때, 전체적으로 더 낮은 재료비로 구현될 수 있어 전체적으로 더 낮은 제조단가로 구현될 수 있다.
상기 후행변속기구(51)는 후행입력축(510)을 포함할 수 있다. 상기 후행입력축(510)은 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 후행변속기구(51)는 상기 후행입력축(510)과 상기 통합축(430)을 통해 상기 조절부(4)에 직접 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 후행입력축(510)은 상기 통합축(430)에 연결될 수 있다. 상기 후행입력축(510)은 상기 통합축(430)에 직접 결합될 수도 있다. 상기 후행변속기구(51)는 상기 후행입력축(510)과 상기 통합축(430)을 통해 상기 통합기구(43)로부터 구동을 전달받을 수 있다. 상기 후행입력축(510)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 후행변속기구(51)는 다양한 실시예로 구현될 수 있다. 이러한 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 순차적으로 설명한다.
<제1실시예에 따른 후행변속기구(51)>
도 7을 참고하면, 제1실시예에 따른 후행변속기구(51)는 복수개의 후행변속기어(511), 후행변속부재(512), 복수개의 후행전달기어(513), 및 후행출력축(514)을 포함할 수 있다.
상기 후행변속기어(511)들은 상기 후행입력축(510)에 공회전 가능하게 결합된 것이다. 상기 후행변속기어(511)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 후행변속기어(511)들과 상기 후행입력축(510)의 사이에는 베어링(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 후행변속기어(511)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 후행변속부재(512)는 상기 후행변속기어(511)들에 선택적으로 연결되는 것이다. 상기 후행변속부재(512)는 슬리브 또는 유압클러치로 구현될 수 있다. 이하에서는 도 7, 도 8, 도 11, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 후행변속부재(512)가 슬리브로 구현된 실시예를 기준으로 설명하지만, 이로부터 상기 후행변속부재(512)가 유압클러치로 구현된 실시예를 도출하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 후행변속기어(511)들의 사이에 배치될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 후행변속기어(511)들 중에서 어느 하나에 맞물림됨으로써, 맞물림상태로 될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 후행변속부재(511)들 모두로부터 이격됨으로써, 중립상태로 될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 후행입력축(510)에 결합될 수 있다.
상기 후행전달기어(513)들은 상기 후행변속기어(511)들 각각에 맞물림된 것이다. 상기 후행전달기어(513)들은 상기 후행출력축(514)에 결합될 수 있다. 상기 후행전달기어(513)들은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 후행전달기어(513)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 후행출력축(514)은 상기 제1축방향(X축 방향)에 대해 평행하게 상기 후행입력축(510)으로부터 이격되어 배치된 것이다. 상기 후행출력축(514)에는 상기 후행전달기어(513)들이 결합될 수 있다. 상기 후행출력축(514)에는 상기 분배기어(20)가 연결될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)가 상기 후행변속기어(511)들 중에서 어느 하나에 맞물림되면, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510), 상기 후행변속부재(512), 상기 후행변속기어(511)들 중에서 어느 하나, 상기 후행전달기어(513)들 중에서 어느 하나, 및 상기 후행출력축(514)을 거쳐 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
상기 후행변속기구(51)가 2단으로 변속을 수행하는 경우, 상기 후행변속기구(51)는 상기 후행변속부재(512)의 양측에 배치된 제1후행변속기어(511a)와 제2후행변속기어(511b), 상기 제1후행변속기어(511a)에 맞물림된 제1후행전달기어(513a), 및 상기 제2후행변속기어(511b)에 맞물림된 제2후행전달기어(513b)를 포함할 수 있다.
상기 후행변속부재(512)가 상기 제1후행변속기어(511a)에 맞물림되면, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510), 상기 후행변속부재(512), 상기 제1후행변속기어(511a), 상기 제1후행전달기어(513a), 및 상기 후행출력축(514)을 거쳐 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
상기 후행변속부재(512)가 상기 제2후행변속기어(511b)에 맞물림되면, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510), 상기 후행변속부재(512), 상기 제2후행변속기어(511b), 상기 제2후행전달기어(513b), 및 상기 후행출력축(514)을 거쳐 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제1실시예에 따른 후행변속기구(51)는 3단 이상으로 변속을 수행하도록 구현될 수도 있다.
<제2실시예에 따른 후행변속기구(51)>
도 8을 참고하면, 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)는 상술한 제1실시예와 대비할 때 상기 후행변속기어(511)들과 상기 후행변속부재(512)가 상기 후행출력축(514)에 결합되고, 상기 후행전달기어(513)들이 상기 후행입력축(510)에 결합된 점에서 차이가 있다.
상기 후행변속기어(511)들은 상기 후행출력축(514)에 공회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 후행변속기어(511)들에 선택적으로 연결 가능하도록 상기 후행출력축(514)에 결합될 수 있다.
상기 후행전달기어(513)들은 상기 후행변속기어(511)들 각각에 맞물림될 수 있다. 상기 후행전달기어(513)들은 상기 후행입력축(510)에 결합될 수 있다. 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510)을 통해 상기 후행전달기어(513)들로 전달된 후에 상기 후행전달기어(513)들에서 상기 후행변속기어(511)들로 전달될 수 있다. 이 경우, 상기 후행변속부재(512)가 상기 후행변속기어(511)들 중에서 어느 하나에 맞물림되면, 상기 후행변속부재(512)는 회전하면서 상기 후행출력축(514)을 통해 상기 분배기어(20)로 구동을 전달할 수 있다. 상기 후행전달기어(513)들은 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 후행변속기구(51)가 2단으로 변속을 수행하는 경우, 상기 후행변속기구(51)는 상기 후행변속부재(512)의 양측에 배치된 제1후행변속기어(511a)와 제2후행변속기어(511b), 상기 제1후행변속기어(511a)에 맞물림된 제1후행전달기어(513a), 및 상기 제2후행변속기어(511b)에 맞물림된 제2후행전달기어(513b)를 포함할 수 있다.
상기 후행변속부재(512)가 상기 제1후행변속기어(511a)에 맞물림되면, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510), 상기 제1후행전달기어(513a), 상기 제1후행변속기어(511a), 상기 후행변속부재(512), 및 상기 후행출력축(514)을 거쳐 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
상기 후행변속부재(512)가 상기 제2후행변속기어(511b)에 맞물림되면, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은 상기 후행입력축(510), 상기 제2후행전달기어(513b), 상기 제2후행변속기어(511b), 상기 후행변속부재(512), 및 상기 후행출력축(514)을 거쳐 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1실시예에 따른 후행변속기구(51)와 제2실시예에 따른 후행변속기구(52)에 있어서, 상기 후행변속기어(511)들은 상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 어느 하나의 축에 공회전 가능하게 결합되고, 상기 후행변속부재(512)는 상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 상기 후행변속기어(511)들이 결합된 축에 결합되고, 상기 후행전달기어(513)들은 상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 상기 후행변속기어(511)들이 결합된 축을 제외한 나머지 축에 결합될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)는 3단 이상으로 변속을 수행하도록 구현될 수도 있다.
도 9 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)에 있어서, 상기 통합기구(43)는 상기 제1통합기어(431)와 상기 통합축(430)에 추가적으로 제2통합기어(432)를 포함할 수 있다.
상기 제1통합기어(431)는 상기 제1기어비를 이용하여 변속을 수행하도록 상기 제1조절기구(41)에 연결된 것이다. 상기 제1통합기어(431)는 상기 통합축(430)에 결합될 수 있다. 상기 제1통합기어(431)는 상기 제1조절기어(411)에 맞물림될 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제1조절기어(411)와 상기 제1통합기어(431)를 거치면서 변속된 구동이 상기 통합축(430)을 통해 상기 후행변속부(5)로 전달될 수 있다.
상기 제2통합기어(432)는 상기 제2기어비를 이용하여 변속을 수행하도록 상기 제2조절기구(42)에 연결된 것이다. 상기 제2통합기어(432)는 상기 통합축(430)에 결합될 수 있다. 상기 제2통합기어(432)는 상기 제2조절기어(421)에 맞물림될 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제2조절기어(421)와 상기 제2통합기어(432)를 거치면서 변속된 구동이 상기 통합축(430)을 통해 상기 후행변속부(5)로 전달될 수 있다.
상기 제2통합기어(432)와 상기 제1통합기어(431)는 서로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2통합기어(432)와 상기 제1통합기어(431)는 서로 상이한 직경으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2조절기어(421)와 상기 제1조절기어(411)가 서로 상이한 직경으로 형성될 수 있다.
상기 통합축(430)은 상기 제1통합기어(431)와 상기 제2통합기어(432) 중에서 어느 하나로부터 전달된 구동으로 회전하는 것이다. 상기 통합축(430)에는 상기 제1통합기어(431)와 상기 제2통합기어(432)가 결합될 수 있다. 상기 통합축(430)은 상기 후행변속부(5)에 연결될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 통합축(430)은 상술한 제1실시예에 따른 후행변속기구(51)에 연결될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 통합축(430)은 상술한 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)에 연결될 수 있다. 제1실시예 및 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)는 상기 후행입력축(510)이 상기 통합축(430)에 직접 결합되도록 구현될 수 있다.
도 13 내지 도 16을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 전달부(6)를 포함할 수 있다. 상술한 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)에 있어서 상기 조절부(4)가 상기 후행변속기구(51)에 직접 연결되는 것과 달리, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 상기 조절부(4)가 상기 전달부(6)를 통해 상기 후행변속기구(51)에 연결되도록 구현될 수 있다.
상기 전달부(6)는 상기 통합기구(43)와 상기 후행변속기구(51) 각각에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전달부(6)는 상기 통합기구(43)로부터 구동을 전달받을 수 있고, 상기 후행변속기구(51)로 구동을 전달할 수 있다. 상기 전달부(6)는 상기 후행입력축(510)에 연결됨으로써, 상기 후행변속기구(51)에 연결될 수 있다. 상기 전달부(6)는 상기 통합축(430)에 연결됨으로써, 상기 통합기구(43)에 연결될 수 있다. 상기 전달부(6)는 상기 통합기구(43)와 상기 후행변속기구(51)의 사이에 배치될 수 있다.
상기 전달부(6)는 전달출력기어(61), 및 전달입력기어(62)를 포함할 수 있다.
상기 전달출력기어(61)는 상기 후행변속기구(51)에 연결된 것이다. 상기 전달출력기어(61)는 상기 후행입력축(510)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 전달출력기어(61)는 상기 후행입력축(510)을 통해 상기 후행변속기구(51)에 연결될 수 있다.
상기 전달입력기어(62)는 상기 통합기구(43)에 연결된 것이다. 상기 전달입력기어(62)는 상기 통합축(430)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 전달입력기어(62)는 상기 통합축(430)을 통해 상기 통합기구(43)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 전달입력기어(62)는 상기 조절부(4)에 연결될 수 있다. 상기 전달입력기어(61)는 상기 전달출력기어(61)에 맞물림될 수 있다. 이에 따라, 상기 통합축(430)을 통해 전달된 구동은, 상기 전달입력기어(62) 및 상기 전달출력기어(61)을 거쳐 상기 후행입력축(510)을 통해 상기 후행변속기구(51)에 전달될 수 있다. 상기 전달입력기어(56)에서 상기 전달출력기어(61)로 구동이 전달되는 과정에서, 상기 전달입력기어(56)와 상기 전달출력기어(61) 간의 기어비를 이용하여 추가적인 변속이 수행될 수도 있다. 이 경우, 상기 전달입력기어(56)와 상기 전달출력기어(61)는 서로 다른 직경으로 형성될 수 있다.
상기 전달부(6)가 구비된 경우, 도 13 및 14에 도시된 바와 같이 상기 통합기구(43)는 상기 통합축(430)과 상기 제1통합기어(431)만을 포함하는 실시예로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 전달부(6)에는 상술한 제1실시예에 따른 후행변속기구(51) 또는 상술한 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)가 연결될 수 있다.
상기 전달부(6)가 구비된 경우, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 통합기구(43)는 상기 통합축(430), 상기 제1통합기어(431), 및 상기 제2통합기어(432)를 포함하는 실시예로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 전달부(6)에는 상술한 제1실시예에 따른 후행변속기구(51) 또는 상술한 제2실시예에 따른 후행변속기구(51)가 연결될 수 있다.
도 17 내지 도 23을 참고하면, 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)는 유성기어(Planetary Gear) 세트를 이용하는 점에서 상술한 실시예들과 차이가 있다. 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 농업용 작업차량의 변속장치(1)에 따르면, 상기 통합기구(43) 및 상기 후행변속부(5)는 다음과 같이 구현될 수 있다.
상기 통합기구(43)는 링기어(433)를 포함할 수 있다.
상기 링기어(433)는 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 각각에 맞물림된 것이다. 상기 링기어(433)의 외면에는 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기구(421) 각각에 맞물림되기 위한 기어치(Gear Tooth)가 형성될 수 있다. 상기 링기어(433)의 내면에도 상기 후행변속기구(51)에 구동을 전달하기 위한 기어치가 형성될 수 있다. 제3실시예에 따르면, 상기 통합기구(43)는 상기 제1통합기어(431, 도 13 및 도 15에 도시됨) 및 상기 제2통합기어(432, 도 15에 도시됨)를 구비하지 않는다.
상기 링기어(433)가 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 각각에 맞물림되므로, 상기 제1조절기구(41)와 상기 제2조절기구(42) 중에서 어느 하나를 거친 구동은 상기 통합기구(43)를 거쳐 상기 후행변속기구(51)로 전달될 수 있다. 상기 제1클러치기구(31)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제1조절기어(411)는 상기 제1클러치기구(31)가 회전함에 따라 함께 회전하면서 상기 링기어(433)를 회전시킬 수 있다. 상기 링기어(433)는 회전하면서 상기 후행변속기구(51)에 구동을 전달할 수 있다. 상기 제2클러치기구(32)가 구동을 출력하도록 동작하는 경우, 상기 제2조절기어(421)는 상기 제2클러치기구(32)가 회전함에 따라 함께 회전하면서 상기 링기어(433)를 회전시킬 수 있다. 상기 링기어(433)는 회전하면서 상기 후행변속기구(51)에 구동을 전달할 수 있다.
상기 후행변속기구(51)는 복수개의 유성기어(515), 선기어(516), 캐리어기구(517), 캐리어브레이크(518), 및 선기어브레이크(519)를 포함할 수 있다.
상기 유성기어(515)들은 상기 링기어(433)의 내측에 배치된 것이다. 상기 유성기어(515)들은 일측이 상기 링기어(433)에 맞물림되고, 타측이 상기 선기어(516)에 맞물림될 수 있다. 상기 유성기어(515)들은 상기 링기어(433)의 내면을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 선기어(516)는 상기 유성기어(515)들의 내측에 배치된 것이다. 상기 선기어(516)는 상기 유성기어(515)들 각각에 맞물림될 수 있다. 상기 유성기어(515)들은 상기 선기어(516)의 외면을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 선기어(516)는 상기 후행입력축(510)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 후행입력축(510)은 상기 선기어(516)가 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다.
상기 캐리어기구(517)는 상기 유성기어(515)들 각각에 연결된 것이다. 상기 유성기어(515)들은 상기 캐리어기구(517)를 통해 서로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 유성기어(515)들은 상기 후행입력축(510)을 기준으로 공전(公轉) 가능하도록 연결될 수 있다. 상기 유성기어(515)들은 각각 상기 캐리어기구(517)에 자전(自轉) 가능하게 연결될 수 있다. 상기 캐리어기구(517)는 상기 유성기어(515)들이 공전함에 따라 회전하면서 구동을 출력할 수 있다.
상기 캐리어브레이크(518)는 상기 캐리어기구(517)의 회전을 선택적으로 차단하는 것이다. 상기 캐리어브레이크(518)는 상기 캐리어기구(517)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)는 하우징에 고정되게 결합될 수 있다. 상기 하우징은 상기 농업용 작업차량에 구비된 변속기케이스에 해당할 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)는 복수개의 브레이크디스크를 이용하여 상기 캐리어기구(517)의 회전을 선택적으로 차단할 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)가 상기 브레이크디스크들을 서로 접촉시키면, 상기 캐리어기구(517)는 회전이 차단될 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)가 상기 브레이크디스크들을 서로 이격시키면, 상기 캐리어기구(517)는 회전이 허용될 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)는 원판브레이크(Disk Brake)를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 캐리어브레이크(518)는 원뿔 브레이크(Cone Brake), 벤드 브레이크, 또는 블록 브레이크(Block Brake) 등 다른 여러 형태로 구현될 수도 있다.
상기 선기어브레이크(519)는 상기 선기어(516)의 회전을 선택적으로 차단하는 것이다. 상기 선기어브레이크(519)는 상기 선기어(516)로부터 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)는 상기 하우징에 고정되게 결합될 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)는 복수개의 브레이크디스크를 이용하여 상기 선기어(516)의 회전을 선택적으로 차단할 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)가 상기 브레이크디스크들을 서로 접촉시키면, 상기 선기어(516)는 회전이 차단될 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)가 상기 브레이크디스크들을 서로 이격시키면, 상기 선기어(516)는 회전이 허용될 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)는 원판브레이크를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 선기어브레이크(519)는 원뿔 브레이크, 벤드 브레이크, 또는 블록 브레이크 등 다른 여러 형태로 구현될 수도 있다.
상기 선기어브레이크(519)는 상기 후행입력축(510)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 선기어브레이크(519)는 상기 후행입력축(510)의 회전을 선택적으로 차단함으로써, 상기 선기어(516)의 회전을 선택적으로 차단할 수 있다.
상기 후행변속부(5)는 후행전달기어(513) 및 후행변속부재(512)를 포함할 수 있다.
상기 후행전달기어(513)는 상기 후행출력축(514)에 결합된 것이다. 상기 후행출력축(514)은 상기 후행입력축(510)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 후행출력축(514)과 상기 후행입력축(510)은 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 후행출력축(514)에는 상기 분배기어(20)가 결합될 수 있다.
상기 후행변속부재(512)는 제1연결위치, 제2연결위치, 및 제3연결위치 간에 이동하는 것이다. 상기 후행변속부재(512)는 싱크로나이저 슬리브일 수 있다. 상기 후행변속부재(512)는 액추에이터에 의해 상기 제1연결위치, 상기 제2연결위치, 및 상기 제3연결위치 간에 이동될 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이 상기 후행변속부재(512)가 상기 제1연결위치로 이동하면, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)가 회전함에 따라 함께 회전하면서 상기 후행전달기어(513)로 구동을 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 후행변속부재(512)의 일측은 상기 후행전달기어(513)에 맞물림될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)의 타측은 선연결기어(516a)와 캐리어연결기어(517a)에 맞물림될 수 있다. 상기 선연결기어(516a)는 상기 후행입력축(510)에 결합됨으로써, 상기 선기어(516)에 연결된 것이다. 상기 캐리어연결기어(517a)는 상기 캐리어기구(517)에 결합된 것이다.
도 20에 도시된 바와 같이 상기 후행변속부재(512)가 상기 제2연결위치로 이동하면, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 캐리어기구(517)에만 연결될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)의 타측은 상기 선기어(516)에 연결되지 않는다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 상기 캐리어기구(517)가 회전함에 따라 함께 회전하면서 상기 후행전달기어(513)로 구동을 전달할 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이 상기 후행변속부재(512)가 상기 제3연결위치로 이동하면, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)에만 연결될 수 있다. 상기 후행변속부재(512)의 타측은 상기 캐리어기구(517)에 연결되지 않는다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 상기 선기어(516)가 회전함에 따라 회전하면서 상기 후행전달기어(513)로 구동을 전달할 수 있다.
도 18 내지 도 23을 참고하면, 상기 후행변속부(5)는 유성기어 세트를 이용하여 다음과 같이 2단 변속 및 전후진 변속을 수행할 수 있다.
우선, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 상기 캐리어브레이크(518)는 상기 캐리어기구(517)의 회전을 허용한다. 상기 선기어브레이크(519)는 상기 선기어(516)의 회전을 허용한다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 제1연결위치로 이동한다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)에 연결될 수 있다.
이 상태에서 상기 제1조절기구(41) 또는 상기 제2조절기구(42)가 회전하면, 상기 링기어(433)는 회전하면서 상기 유성기어(515)들을 회전시킨다. 이 경우, 상기 유성기어(515)들과 상기 선기어(516) 모두가 상기 후행변속부재(512)에 연결됨에 따라 일체로 동작하도록 묶인 상태이므로, 상기 유성기어(515)들과 상기 선기어(516)는 상기 링기어(433)가 회전함에 따라 함께 일체로 회전하게 된다. 예컨대, 도 19를 기준으로 상기 링기어(433)가 반시계방향으로 회전하면, 상기 유성기어(515)들과 상기 선기어(516)는 반시계방향으로 함께 일체로 회전할 수 있다.
이 때, 상기 유성기어(515)들과 상기 선기어(516)가 상기 링기어(433)와 함께 일체로 회전하게 되어, 상기 링기어(433)의 회전과 동일한 속도로 상기 유성기어(515)들과 상기 선기어(516)가 회전하게 된다. 따라서, 로우(Low) 단에 해당하는 변속이 이루어질 수 있다.
상기 선기어(516)와 상기 유성기어(515)들이 회전함에 따라 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)는 회전하면서 상기 후행변속부재(512)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 후행변속기구(51)에 의해 로우(Low) 단으로 변속된 구동이 상기 후행전달기어(513)와 상기 후행출력축(514)을 통해 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다. 이 경우, 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)는 상기 링기어(433)와 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
다음, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 상기 캐리어브레이크(518)는 상기 캐리어기구(517)의 회전을 허용한다. 상기 선기어브레이크(519)는 상기 선기어(516)의 회전을 차단한다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 제2연결위치로 이동한다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 캐리어기구(517)에만 연결될 수 있다.
이 상태에서 상기 제1조절기구(41) 또는 상기 제2조절기구(42)가 회전하면, 상기 링기어(433)는 회전하면서 상기 유성기어(515)들을 회전시킨다. 이 경우, 상기 선기어(516)의 회전이 차단된 상태이므로, 상기 유성기어(515)들은 상기 링기어(433)가 회전함에 따라 상기 링기어(433)의 주위를 공전하게 된다. 예컨대, 도 21을 기준으로 상기 링기어(433)가 반시계방향으로 회전하면, 상기 유성기어(515)들은 반시계방향으로 공전할 수 있다.
이 때, 상기 링기어(433)와 상기 선기어(516)의 직경차에 의해, 상기 유성기어(515)들은 상기 링기어(433)의 회전보다 빠른 속도로 공전하게 된다. 따라서, 하이(High) 단에 해당하는 변속이 이루어질 수 있다.
상기 유성기어(515)들이 공전함에 따라 상기 캐리어기구(517)는 회전하면서 상기 후행변속부재(512)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 후행변속기구(51)에 의해 하이(High) 단으로 변속된 구동이 상기 후행전달기어(513)와 상기 후행출력축(514)을 통해 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다. 이 경우, 상기 캐리어기구(517)는 상기 링기어(433)와 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
다음, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 상기 캐리어브레이크(518)는 상기 캐리어기구(517)의 회전을 차단한다. 상기 선기어브레이크(519)는 상기 선기어(516)의 회전을 허용한다. 상기 후행변속부재(512)는 상기 제3연결위치로 이동한다. 이에 따라, 상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)에만 연결될 수 있다.
이 상태에서 상기 제1조절기구(41) 또는 상기 제2조절기구(42)가 회전하면, 상기 링기어(433)는 회전하면서 상기 유성기어(515)들을 회전시킨다. 이 경우, 상기 캐리어기구(517)의 회전이 차단된 상태이므로, 상기 유성기어(515)들은 각각 자전(自轉)하면서 상기 선기어(516)를 회전시키게 된다. 예컨대, 도 23을 기준으로 상기 링기어(433)가 반시계방향으로 회전하면, 상기 유성기어(515)들은 반시계방향으로 자전하면서 상기 선기어(516)를 시계방향으로 회전시킬 수 있다.
이 때, 상기 캐리어기구(517)가 정지된 상태에서 상기 선기어(516)가 상기 링기어(433)와 반대되는 방향으로 회전하므로, 후진 변속이 이루어질 수 있다. 상기 선기어(516)는 회전하면서 상기 후행변속부재(512)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 후행변속기구(51)에 의해 후진 변속된 구동이 상기 후행전달기어(513)와 상기 후행출력축(514)을 통해 상기 분배기어(20)로 전달될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 농업용 작업차량의 변속장치 2 : 선행변속부
3 : 클러치부 4 : 조절부
5 : 후행변속부 10 : 엔진
21 : 제1선행변속기구 22 : 제2선행변속기구
23 : 선행변속입력기구 31 : 제1클러치기구
32 : 제2클러치기구 41 : 제1조절기구
42 : 제2조절기구 43 : 통합기구
51 : 후행변속기구 430 : 통합축
431 : 제1통합기어 432 : 제2통합기어
510 : 후행입력축 511 : 후행변속기어
512 : 후행변속부재 513 : 후행전달기어
514 : 후행출력축

Claims (9)

  1. 농업용 작업차량의 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 선행변속부(2);
    상기 선행변속부(2)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 선행변속부(2)에 연결된 클러치부(3);
    상기 클러치부(3)에 연결된 조절부(4); 및
    상기 조절부(4)로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하도록 상기 조절부(4)에 연결된 후행변속부(5)를 포함하고,
    상기 선행변속부(2)는 상기 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 제1선행변속기구(21), 및 상기 엔진으로부터 전달된 구동에 대해 변속을 수행하는 제2선행변속기구(22)를 포함하며,
    상기 클러치부(3)는 상기 제1선행변속기구(21)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제1선행변속기구(21)에 연결된 제1클러치기구(31), 및 상기 제2선행변속기구(22)로부터 전달된 구동을 선택적으로 출력하도록 상기 제2선행변속기구(22)에 연결된 제2클러치기구(32)를 포함하고,
    상기 조절부(4)는 상기 제1클러치기구(31)에 연결된 제1조절기구(41), 상기 제2클러치기구(32)에 연결된 제2조절기구(42), 및 상기 제1조절기구(41)와 상기 제2조절기구(42) 모두에 연결된 통합기구(43)를 포함하고,
    상기 후행변속부(5)는 상기 통합기구(43)에 연결된 하나의 후행변속기구(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1조절기구(41)는 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동으로 회전하는 제1조절기어(411)를 포함하고,
    상기 제2조절기구(42)는 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동으로 회전하는 제2조절기어(421)를 포함하며,
    상기 통합기구(43)는,
    상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 각각에 맞물림된 제1통합기어(431); 및
    상기 제1통합기어(431)가 결합되고, 상기 제1통합기어(431)로부터 전달된 구동으로 회전하는 통합축(430)을 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후행변속기구(51)는 상기 조절부(4)에 연결된 후행입력축(510)을 포함하고,
    상기 후행입력축(510)은 상기 통합축(430)에 직접 결합된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조절부(4)와 상기 후행변속기구(51) 각각에 연결된 전달부(6)를 포함하고,
    상기 전달부(6)는 상기 후행변속기구(51)에 연결된 전달출력기어(61), 및 상기 전달출력기어(61)에 맞물림됨과 아울러 상기 조절부(4)에 연결된 전달입력기어(62)를 포함하며,
    상기 후행변속기구(51)는 상기 전달부(6)에 연결된 후행입력축(510)을 포함하고,
    상기 전달출력기어(61)는 상기 후행입력축(510)에 결합되며,
    상기 전달입력기어(62)는 상기 통합축(430)에 결합된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 후행변속기구(51)는
    서로 이격되어 배치된 후행입력축(510)과 후행출력축(514);
    상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 어느 하나의 축에 공회전 가능하게 결합된 복수개의 후행변속기어(511);
    상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 상기 후행변속기어(511)들이 결합된 축에 결합되고, 상기 후행변속기어(511)들에 선택적으로 연결되는 후행변속부재(512); 및
    상기 후행입력축(510)과 상기 후행출력축(514) 중에서 상기 후행변속기어(511)들이 결합된 축을 제외한 나머지 축에 결합되고, 상기 후행변속기어(511)에 맞물림되도록 배치된 복수개의 후행전달기어(513)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1조절기구(41)는 상기 제1클러치기구(31)로부터 전달된 구동으로 회전하는 제1조절기어(411)를 포함하고,
    상기 제2조절기구(42)는 상기 제2클러치기구(32)로부터 전달된 구동으로 회전하는 제2조절기어(421)를 포함하며,
    상기 통합기구(43)는 상기 제1조절기어(411)와 상기 제2조절기어(421) 각각에 맞물림된 링기어(433)를 포함하고,
    상기 후행변속기구(51)는,
    상기 링기어(433)의 내측에 배치되어서 상기 링기어(433)에 맞물림된 복수개의 유성기어(515);
    상기 유성기어(515)들의 내측에 배치되어서 상기 유성기어(515)들 각각에 맞물림된 선기어(516);
    상기 유성기어(515)들 각각에 연결되고, 상기 유성기어(515)들이 공전(公轉)함에 따라 구동을 출력하는 캐리어기구(517);
    상기 캐리어기구(517)의 회전을 선택적으로 차단하는 캐리어브레이크(518); 및
    상기 선기어(516)의 회전을 선택적으로 차단하는 선기어브레이크(519)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후행변속부(5)는 상기 선기어(516)가 결합된 후행입력축(510), 상기 후행입력축(510)으로부터 이격되어 배치된 후행출력축(514), 상기 후행출력축(514)에 결합된 후행전달기어(513), 및 상기 후행전달기어(513)에 연결된 후행변속부재(512)를 포함하고,
    상기 후행변속부재(512)는 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)와 상기 캐리어기구(517)에 연결되는 제1연결위치, 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 캐리어기구(517)에만 연결되는 제2연결위치, 및 일측이 상기 후행전달기어(513)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 선기어(516)에만 연결되는 제3연결위치 간에 이동하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1선행변속기구(21)와 상기 제2선행변속기구(22)는 서로 동일한 변속비율로 변속을 수행하도록 서로 동일하게 구현된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 선행변속부(2)는 상기 엔진(10)으로부터 전달된 구동을 상기 제1선행변속기구(21)와 상기 제2선행변속기구(22) 각각으로 전달하는 선행변속입력기구(23)를 포함하고,
    상기 선행변속입력기구(23)는 상기 제1선행변속기구(21)가 갖는 복수개의 제1선행변속기어(211) 및 상기 제2선행변속기구(22)가 갖는 복수개의 제2선행변속기어(221) 각각에 맞물림된 복수개의 선행변속입력기어(231)를 포함하며,
    상기 선행변속입력기어(231)들 각각의 일측과 타측에 맞물림된 제1선행변속기어(211)와 제2선행변속기어(221)는 서로 동일한 변속비율로 변속을 수행하도록 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 변속장치.
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