KR20220129949A - 특장차용 동력인출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션과 연결되는 연결축과, 연결축에 선택적으로 연결되고, 휠에 구동력을 전달하는 휠축을 포함하는 입력부; 연결축에 선택적으로 연결되는 전달기어부; 전달기어부에 연결되는 출력부;를 포함하고, 출력부는 전달기어부에 연결되는 출력기어와, 출력기어의 회전력을 전달하는 클러치와, 클러치에 연결된 출력축으로 이루어진다.
본 발명에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션으로부터 전달되는 동력을 유입부, 전달기어부 및 출력부를 통해 출력측으로 공급하고, 출력부 또는 입력부에서 제어할 수 있도록 함으로써 효과적인 동력의 제어가 이루어지는 효과가 있으며, 제어의 응답성을 개선할 수 있는 효과가 있다. 아울러 트랜스미션으로부터 동력인출장치로 입력되는 입력단의 위치와 출력단의 출력단의 높이차가 큰 경우에도 전달기어의 전달모듈을 조합하여 적용할 수 있는 효과가 있다. 아울러 특장차의 주행과 동시에 부가적인 장치를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

특장차용 동력인출장치 {POWER TAKE OFF FOR SPECIAL PURPOSE VEHICLE}
본 발명은 콘크리트펌프카, 트랙터, 살수차, 크레인, 노면 청소차, 소방차 등과 같이 특수한 목적을 위해 운영되는 특장차에 사용되는 동력인출장치에 관한 것이다.
주행 외에 특수한 목적을 수행하기 위한 차량에는 특수한 목적을 수행하기 위한 별도의 장치가 추가로 설치되며, 추가로 설치된 장치에 동력을 공급하기 위해서, 추가적인 동력장치가 사용되는 것이 일반적이나 차량에 따라 엔진과 연결된 트랜스미션에 별도의 동력인출장치를 설치하여 필요에 따라 주행을 위한 휠과 트랜스미션의 연결을 분리하고, 트랜스미션과 추가로 설치된 장치를 연결하여 동력을 전달한다.
이러한 동력인출장치가 설치된 경우, 추가로 설치되는 장치에 전달되는 동력을 제어하기 위해서는 직접적으로 동력의 크기를 제어할 수 없고, 엔진의 RPM을 변경하거나, 트랜스미션을 조작하여야 하므로 동력 제어의 응답성이 떨어지는 문제가 있었으며, 아울러 조작의 어려움을 발생시키는 문제가 있었다.
대한민국 등록실용신안 20-0264097 (2002. 01. 30. 공개)
본 발명에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션으로부터 전달되는 동력을 출력측에서 제어할 수 있도록 함으로써 효과적인 동력의 제어가 이루어질 수 있도록 하고자 한다.
또한, 본 발명에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션으로부터 전달되는 동력을 출력측에서 제어할 수 있도록 함으로써 응답성이 개선된 동력인출장치를 제공할 수 있도록 하고자 한다.
또한, 트랜스미션으로부터 동력인출장치로 입력되는 입력단의 위치와 출력단의 출력단의 높이차가 큰 경우에도 사용할 수 있는 동력인출장치를 제공할 수 있도록 하고자 한다.
아울러 동력인출장치 및 주행을 위한 휠의 구동을 사용자의 선택에 따라 동시에 수행할 수 있는 동력인출장치를 제공할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션과 연결되는 연결축과, 연결축에 선택적으로 연결되고, 휠에 구동력을 전달하는 휠축을 포함하는 입력부와, 연결축에 선택적으로 연결되는 전달기어부와, 전달기어부에 연결되는 출력부를 포함하고, 출력부는 전달기어부에 연결되는 출력기어와, 출력기어의 회전력을 선택적으로 전달하는 클러치와, 클러치에 연결된 출력축으로 이루어진다.
본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 출력기어는 출력축의 외면에 회전가능하게 결합되고, 출력축의 일측에는 클러치를 가압하는 클러치 피스톤이 결합되며, 출력축의 타측에는 클러치 피스톤에 유체를 공급하는 유체이동로가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 출력기어의 일측에는 연장부가 배치되고, 클러치(320)는 일측이 연장부에 연결되는 복수 개의 클러치 디스크와, 클러치 디스크 사이에 배치되고, 일측이 출력축에 연결되는 클러치 플레이트를 포함하며, 클러치 피스톤이 클러치를 가압하는 경우, 클러치 디스크와 클러치 플레이트 사이에는 마찰이 발생되어 출력기어의 회전방향으로 출력축이 회전하는 것이 바람직하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 연결축의 외면에는 내치와 외치가 형성된 분배기어가 회전가능하게 배치되고, 연결축의 외면 일측에는 분배기어의 내치에 치합되는 제1클러치기어가 연결축을 따라 축방향으로 이동가능하게 배치되며, 휠축의 일측에는 내치가 형성된 연결축커플링이 배치되며, 연결축의 외면 타측에는 연결축커플링의 내치에 치합되는 제2클러치기어가 연결축을 따라 축방향으로 이동가능하게 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 전달기어부는 전달축과 전달기어로 구성된 적어도 하나 이상의 전달모듈로 구성되며, 전달기어부가 하나의 전달모듈로 구성되는 경우, 전달모듈의 전달기어는 분배기어와 출력기어에 치합되어 분배기어의 회전력을 출력기어로 전달하며, 전달기어부가 적어도 두개 이상의 전달모듈로 구성되는 경우, 각각의 전달모듈의 전달기어는 상호 치합되며, 일단의 전달모듈의 전달기어는 분배기어와 치합되고, 타단의 전달모듈의 전달기어는 출력기어와 치합되어 분배기어의 회전력을 출력기어로 전달하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 특장차용 동력인출장치는 트랜스미션으로부터 전달되는 동력을 유입부, 전달기어부 및 출력부를 통해 출력측으로 공급하고, 출력부 또는 입력부에서 제어할 수 있도록 함으로써 효과적인 동력의 제어가 이루어지는 효과가 있으며, 제어의 응답성을 개선할 수 있는 효과가 있다. 아울러 트랜스미션으로부터 동력인출장치로 입력되는 입력단의 위치와 출력단의 출력단의 높이차가 큰 경우에도 전달기어의 전달모듈을 조합하여 적용할 수 있는 효과가 있다. 아울러 특장차의 주행과 동시에 부가적인 장치를 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 출력부의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 입력부의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전달기어부의 단면도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 특장차용 동력인출장치에 관하여 상세하게 설명하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 특장차용 동력인출장치의 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 출력부의 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 입력부의 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 전달기어부의 단면도이다.
도 1을 참조하면 특장차용 동력인출장치는 크게 트랜스미션과 연결되어 트랜스미션의 회전력을 전달받는 입력부(100)와, 트랜스미션의 회전력을 전달하는 전달기어부(200) 및 추가로 설치된 기기에 회전력을 전달하는 출력부(300)로 구성된다.
입력부(100)는 트랜스미션과 연결되는 연결축(120), 연결축(120)에 선택적으로 연결되고 휠에 구동력을 전달하는 휠축(110)으로 구성된다.
연결축(120)에는 전달기어부(200)가 선택적으로 연결되며, 출력부(300)는 전달기어부(200)에 연결되는 출력기어(310), 출력기어(310)의 회전력을 전달하는 클러치(320)와, 클러치(320)에 연결된 출력축(330)으로 구성된다.
도 2를 참조하여 출력부(300)를 보다 상세하게 살펴보면, 전달기어부(200)에 연결되는 출력기어(310)는 출력축(330)의 외면에 베어링을 매개로 결합되며, 출력기어(310)에는 도 2와 같이 출력기어(310)와 출력축(330)를 선택적으로 결합하는 클러치(320)가 배치되고, 출력축(330)에는 클러치(320)를 가압하여, 출력축(330)과 출력기어(310) 사이에 마찰을 발생시키는 클러치 피스톤(340)이 결합된다.
전달기어부(200)에서 회전력을 전달받은 출력기어(310)가 출력축(330) 상에서 회전할때 클러치 피스톤(340)이 작동하여 클러치(320)를 가압하면, 클러치(320)는 출력기어(310)와 출력축(330) 사이에서 마찰을 발생시켜 출력기어(310)와 출력축(330)이 같은 방향으로 회전하게 된다.
이때, 출력축(330)의 일측에는 클러치 피스톤(340)에 유체를 공급하는 유체이동로(311a)가 형성된다. 이러한 출력축(330)의 일단에는 도 2와 같이 회전하는 출력축(330) 내의 유체이동로(311a)에 유체를 공급하는 로터리조인트(311b)가 설치된다.
따라서 출력축(330)을 통해 회전력을 공급받는 다른 장치로의 출력을 제어하고자 하는 경우, 엔진의 RPM 또는 트랜스미션을 조작할 필요 없이 클러치 피스톤(340)의 작동을 제어할 수 있도록 유체의 압력을 직접 제어함으로써 보다 효과적이고 빠르게 다른 장치로의 출력을 제어할 수 있다.
클러치(320)를 좀더 구체적으로 살펴보면, 도 2와 같이 출력기어(310)의 우측 단부에는 클러치 피스톤(340) 방향으로 연장부(313)가 배치되고, 연장부(313)에는 도 2의 확대도와 같이 복수 개의 클러치 디스크(321)가 결합된다. 이러한 클러치 디스크(321) 사이에는 출력축(330)에 연결되는 클러치 플레이트(323)가 배치된다. 따라서, 클러치 피스톤(340)이 클러치(320)를 가압하는 경우, 클러치 디스크(321)와 클러치 플레이트(323) 사이에는 마찰이 발생되어 클러치 디스크(321)와 클러치 플레이트(323)이 회전하게 되며, 클러치 플레이트(323)가 연결된 출력축(330)이 회전하게 된다.
입력부(100)의 단면도인 도 3을 참조하여, 입력부(100)를 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.
차량의 트랜스미션과 연결되는 입력부(100)의 연결축(120)의 외면에는 베어링을 매개로 내치와 외치가 형성된 분배기어(130)가 배치된다. 분배기어(130)의 외치는 후술할 전달기어부(200)와 치합이 되며, 분배기어(130)의 내치는 도 3에 도시된 바와 같이 연결축(120)의 외면 일측에서 연결축(120)을 따라 이동가능하게 결합된 제1클러치기어(132)와 치합된다.
제1클러치기어(132)는 유압으로 작동되는 제1액추에이터(132a)에 의하여 이동하며, 제1액추에이터(132a)의 로드는 제1클러치기어(132)와 연결되된다. 따라서 제1액추에이터(132a)가 작동하여 피스톤로드가 이동하면, 피스톤로드는 제1클러치기어(132)를 이동시켜 분배기어(130)의 내치와 치합되게 된다.
또한, 휠과 연결되는 휠축(110)에는 내치가 형성된 연결축커플링(112)이 결합되며, 연결축(120)의 외면에는 연결축커플링(112)의 내치에 치합되는 제2클러치기어(134)가 연결축(110)을 따라 축방향으로 이동가능하게 배치된다. 이때 제2클러치기어(134)에는 유압으로 구동되는 제2액추에이터(134b)의 로드가 결합된다.
제1클러치기어(132)와 분배기어(130)가 치합된 상태에서 제2클러치기어(132)와 연결축커플링(112)이 치합되는 경우 엔진의 회전력은 분배기어(130)와 연결축커플링(112)를 통해 전달기어부(200)와 휠로 전달된다.
또한 제1클러치기어(132)와 분배기어(130)가 치합된 상태에서 제2클러치기어(132)가 도 3을 기준으로 좌측으로 이동하여 연결축커플링(112)에서 분리되는 경우 트랜스미션을 통한 엔진의 회전력은 분배기어(130)를 통해 전달기어부(200)로만 전달되어, 휠은 구동하지 않게 된다. 따라서 휠이 구동하지 않는 상태, 차량을 정지시킨 상태에서 작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러 도 3을 기준으로 제1클러치기어(132)가 우측으로 이동하고 제2클러치기어(134)가 좌측으로 이동하여 분배기어(130)와 제1클러치기어(132), 연결축커플링(112)과 제2클러치기어(134)가 분리되는 경우, 차량은 아이들링 상태에 있게 된다.
전달기어부(200)의 단면도인 도 4를 참조하면, 전달기어부(200)는 전달축(211)과 전달기어(213)로 구성된 적어도 하나 이상의 전달모듈(210)로 구성된다.
전달기어부(200)가 하나의 전달모듈(210)로만 구성되는 경우 전달기어(213)의 일측과 타측은 분배기어(130)와 출력기어(310)에 치합되어 분배기어(130)의 회전력을 출력기어(310)로 전달한다.
또한, 전달기어부(200)가 전달축(211, 211'), 전달기어(213, 213')로 구성된 2개의 전달모듈(210, 210')로 구성되는 경우, 입력부(100) 방향의 전달모듈(210)의 전달기어(213)은 분배기어(130)와 치합되고, 출력부(300) 방향의 전달모듈(210')의 전달기어(213')는 출력기어(210)과 치합되며, 전달모듈(210, 210') 각각의 전달기어(213, 213')는 상호 치합되도록 구성된다.
아울러 입력부(100)와 출력부(300) 사이의 높이차가 큰 경우, 도 4와 같이 3개의 전달모듈(210, 210', 210'')로 구성된 전달기어부(200)가 구성될 수 있으며, 출력부(300) 방향의 전달모듈(210'')의 전달기어(213'')는 출력기어(310)과 치합하게 된다.
도 4의 실시예는 전달모듈(210, 210', 210'')이 3개인 경우에만 도시되었으나, 필요에 따라 전달모듈은 4개 이상으로 확장하여 설치될 수 있으며, 이렇게 구성되는 경우 특장차의 다양한 높이 및 위치에 트랜스미션의 동력을 전달시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
100 : 입력부 110 : 휠축
112 : 연결축커플링 120 : 연결축
130 : 분배기어 132 : 제1클러치기어
134 : 제2클러치기어
200 : 전달기어부 210, 210', 210'' : 절달모듈
211, 211', 211'' : 전달축 213, 213', 213'' : 전달기어
300 : 출력부 310 : 출력기어
311a : 유체이동로 313 : 연장부
320 : 클러치 321 : 클러치 디스크
323 : 클러치 플레이트 330 : 출력축
340 : 클러치 피스톤

Claims (5)

  1. 트랜스미션과 연결되는 연결축(120)과, 상기 연결축(120)에 선택적으로 연결되고, 휠에 구동력을 전달하는 휠축(110)을 포함하는 입력부(100);
    상기 연결축(120)에 선택적으로 연결되는 전달기어부(200);
    상기 전달기어부(200)에 연결되는 출력부(300);를 포함하고,
    상기 출력부(300)는 상기 전달기어부(200)에 연결되는 출력기어(310)와, 상기 출력기어(310)의 회전력을 선택적으로 전달하는 클러치(320)와, 상기 클러치(320)에 연결된 출력축(330)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 특장차용 동력인출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력기어(310)는 출력축(330)의 외면에 회전가능하게 결합되고,
    상기 출력축(330)의 일측에는 상기 클러치(320)를 가압하는 클러치 피스톤(340)이 결합되며,
    상기 출력축(330)의 타측에는 상기 클러치 피스톤(340)에 유체를 공급하는 유체이동로(311a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 특장차용 동력인출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력기어(310)의 일측에는 연장부(313)가 배치되고,
    상기 클러치(320)는
    일측이 상기 연장부(313)에 연결되는 복수 개의 클러치 디스크(321)와,
    상기 클러치 디스크(321) 사이에 배치되고, 일측이 상기 출력축(330)에 연결되는 클러치 플레이트(323)를 포함하며,
    상기 클러치 피스톤(340)이 상기 클러치(320)를 가압하는 경우, 상기 클러치 디스크(321)와 상기 클러치 플레이트(323) 사이에는 마찰이 발생되어 상기 출력기어(310)의 회전방향으로 상기 출력축(330)이 회전하는 것을 특징으로 하는 특장차용 동력인출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결축(120)의 외면에는 내치와 외치가 형성된 분배기어(130)가 회전가능하게 배치되고,
    상기 연결축(120)의 외면 일측에는 상기 분배기어(130)의 내치에 치합되는 제1클러치기어(132)가 상기 연결축(120)을 따라 축방향으로 이동가능하게 배치되며,
    상기 휠축(110)의 일측에는 내치가 형성된 연결축커플링(112)이 배치되며,
    상기 연결축(120)의 외면 타측에는 상기 연결축커플링(112)의 내치에 치합되는 제2클러치기어(134)가 상기 연결축(120)을 따라 축방향으로 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 특장차용 동력인출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전달기어부(200)는
    전달축(211)과 전달기어(213)로 구성된 적어도 하나 이상의 전달모듈(210)로 구성되며,
    상기 전달기어부(200)가 하나의 상기 전달모듈(210)로 구성되는 경우,
    상기 전달모듈(210)의 전달기어(213)는 상기 분배기어(130)와 출력기어(310)에 치합되어 상기 분배기어(130)의 회전력을 상기 출력기어(310)로 전달하며,
    상기 전달기어부(200)가 적어도 두개 이상의 상기 전달모듈(210)로 구성되는 경우,
    각각의 전달모듈(210, 210', 210'')의 전달기어(213, 213', 213'')는 상호 치합되며, 일단의 전달모듈(210)의 전달기어(213)는 상기 분배기어(130)와 치합되고, 타단의 전달모듈(210'')의 전달기어(213'')는 상기 출력기어(310)와 치합되어 상기 분배기어(130)의 회전력을 상기 출력기어(310)로 전달하는 것을 특징으로 하는 특장차용 동력인출장치.
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