KR20230116597A - 작업차의 변속장치 - Google Patents

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KR20230116597A
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황진호
이철영
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주식회사 대동
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Abstract

작업차의 변속장치가 개시된다. 본 발명에 따른 작업차의 변속장치는, 축방향으로 이동되는 초저속변속로드 및 초저속변속로드에 결합되는 초저속변속포크를 구비하는 초저속변속기와, 초저속변속기로부터 변속된 동력을 전달받아 구동되며 두 개의 부변속로드 및 부변속포크를 구비하는 부변속기와, 초저속변속기와 부변속기 사이에 배치되어 부변속기가 특정단(부변속 최고단)에 체결된 경우 초저속변속기의 초저속 변속단 체결을 제한하는 스토퍼로 구성됨으로써, 초저속 고부하 작업 시 부변속기의 빠른 회전으로 인한 해당 변속기의 부품의 손상이나 파손을 방지할 수 있으며, 초저속변속기가 하나의 모듈형태로 변속장치에 착탈 가능하게 구성됨으로써, 변속장치의 조립성 및 사전 또는 사후 정비성 개선을 도모할 수 있다.

Description

작업차의 변속장치{Transmission of Tractor}
본 발명은 작업차의 변속장치에 관한 것으로, 특히 변속구간의 폭 확장을 위해 일반적으로 적용되는 주변속부와 부변속부 외에 초저속 변속부가 더 부가된 작업차의 변속장치에 관한 것이다.
'트랙터(Tractor)' 라 불리우는 농업용 작업차는 일반 자동차와 구동원리는 비슷하지만, 작업 조건이나 작업 환경에 따라 다양한 경작에 전천후로 활용됨을 목적으로 하기 때문에 구조적인 측면에서 차이가 있다. 즉 용도에 따라 여러 형태의 작업을 수행할 수 있도록 다양한 작업에 유리한 구조와 동력 출력 특성을 가지도록 설계되어 있다.
농업용 작업차를 이용하여 경작을 수행함에 있어, 작업 대상부의 토질에 맞춰 이동 속도 및 PTO(Power Take Off) 축의 회전속도가 최적으로 조절되어야 작업 능률을 높일 수 있고 작업 품질의 균일성을 확보할 수 있다. 이를 위해 작업차의 변속장치는 일반 차량에 적용되는 변속장치와는 달리 보다 폭 넓은 구간에 걸쳐 변속을 구현할 수 있는 구조로 되어 있다.
작업차의 변속장치는 일반적으로, 미션 케이스 내에 주변속기와 부변속기가 구조적으로 직렬로 연결되어 있고, 차량 주행과 함께 동력을 외부로 인출하는 PTO 축이 엔진의 변속축에 구조적으로 직렬로 연결되어 상기 엔진이 출력한 동력을 직접 전달받아 소정의 변속 처리 후 외부로 인출할 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 작업차의 변속장치에서 주변속기는 작업차의 전후진에 관여하는 기어군과 엔진이 출력한 동력의 1차 다단 변속을 위한 기어군이 배열되어 1차 다단 변속을 담당하고, 부변속기는 상기 주변속기에서 1차 변속된 동력에 대한 추가적인 2차 변속을 통해 동력의 속도 범위를 보다 폭넓게 확장하는 역할을 한다.
이러한 변속장치를 탑재한 작업차는 경우에 따라 1km/h 미만의 초저속 상태에서 작업을 필요로 하는 경우가 있다. 이때 1km/h 미만의 초저속은 기존 주변속기와 부변속기의 변속단 조합만으로는 구현해내기 어려워 변속장치의 사양에 따라 상기 부변속기에 초저속변속기를 포함시키거나 부변속기 전방 또는 후방에 별도로 초저속변속기를 병렬로 연결시킨 구성을 채택하고 있다.
도 1은 종래의 부변속기와 초저속변속기를 병렬로 연결시킨 구성을 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 1km/h 미만의 초저속 변속을 구현하기 위해 부변속기와 초저속변속기를 병렬로 연결시킨 구성은, 서로 평행하게 배치되는 부변속로드(10)와 초저속변속로드(40)를 포함한다. 이때 부변속로드(10)와 초저속변속로드(40) 외주면 각각에는 부변속포크(20)와 초저속 변속포크(50)가 슬라이딩 가능하게 장착된다.
부변속포크(20)와 초저속변속포크(50) 각각의 일측은 미도시된 부변속기의 부변속 전환 시프터와 미도시된 초저속변속기의 초저속 전환 시프터와 맞물리고, 부변속포크(20)와 초저속변속포크(50) 각각의 타측에 각각의 전용 레버(미도시)와 연결된 변속암(30과, 60)이 결합되어 각각의 부변속 또는 초저속변속 작업 시 각각의 레버를 이용하여 원하는 변속을 구현해낼 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 변속장치에서 레버 조작으로 부변속기와 초저속변속기의 변속 조합 상태가 초저속을 구현할 수 있는 변속단에 체결되면, 초저속변속기의 변속축 및 기어(이하, '변속 요소'라 함)가 저속으로 회전을 하면서 고토크의 변속동력을 차륜 측에 출력함으로써, 차량이 초저속으로 이동하면서 고부하 작업을 수행할 수 있는 상태가 된다.
그런데 부변속기가 특정단(부변속 최고단)에 체결되어 있고 여기에 상기 초저속변속기까지 초저속 변속단에 체결되어 상기 변속 요소에 상당한 토크가 작용하는 상태에서 고부하 작업으로 변속 요소에 큰 부하가 걸리게 되면, 상기 변속 요소가 손상 또는 파손되어 변속이 제대로 이루어지지 않거나 변속 불능 상태가 되는 문제가 있다.
또한, 종래에는 초저속변속을 위한 상기 초저속변속기를 주변속기 및 부변속기와 함께 변속장치의 외형을 구성하는 중간케이스 내에 완전히 매입시킨 내장형으로 구성함에 따라, 변속장치의 내부 구조가 복잡하고 조립성 및 양산성이 떨어지며, 사전 정비나 사후 정비성 측면에서도 곤란함이 수반되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-1993-0016269호(공개일 1993. 08. 26.) 한국공개특허 제10-2011-0008758호(공개일 2011. 01. 27.)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 부변속기가 특정단에 체결되면 기구적으로 초저속변속을 제한하여 초저속 고부하 작업 시 변속장치 내부 부품의 손상이나 파손을 방지할 수 있는 작업차의 변속장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 초저속변속기를 하나의 모듈형태로 변속장치에 착탈 가능하게 구성하여, 변속장치의 조립성 및 사전 또는 사후 정비성을 개선시킬 수 있는 작업차의 변속장치를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면,
축방향으로 이동되는 초저속변속로드 및 상기 초저속변속로드에 결합되는 초저속변속포크를 구비하는 초저속변속기;
상기 초저속변속기로부터 변속된 동력을 전달받아 구동되며, 축방향으로 이동되며 서로 평행한 제1 부변속로드 및 제2 부변속로드, 상기 제1 부변속로드와 제2 부변속로드 각각에 결합되는 제1 부변속포크와 제2 부변속포크를 구비하는 부변속기; 및
상기 초저속변속기와 부변속기 사이에 배치되며, 상기 부변속기의 특정단 변속에 연동하여 상기 초저속변속기의 초저속 변속단 체결을 제한하도록 구성되는 스토퍼;를 포함하는 작업차의 변속장치를 제공한다.
여기서 상기 스토퍼는 부변속 기어단 중 부변속 출력축을 가장 빠른 속도로 회전시키는 부변속 최고단에 상기 부변속기가 체결된 경우 상기 초저속변속기의 초저속 변속단 체결을 제한하도록 구성될 수 있다.
일례로서, 상기 스토퍼는 상기 특정단 변속에 관여하는 제1 부변속로드의 움직임에 연동하여 상기 초저속변속로드의 축방향 이동을 제한하거나 그 제한을 풀도록 작동될 수 있으며, 이 경우 스토퍼가 상기 제1 부변속로드의 축방향 이동에 따라 회전운동을 하면서 상기 초저속변속로드의 축방향 이동을 제한하거나 그 제한을 풀 수 있다.
바람직하게는, 상기 스토퍼는, 중간케이스의 정해진 위치에 일측이 회전 가능하게 결합되는 환봉부와, 상기 환봉부의 타측에 일체로 구성되어 제1 부변속로드 일측에 상기 환봉부를 연동 가능하게 연결하는 연결아암과, 상기 연결아암으로부터 일정거리 떨어진 지점의 환봉부 상에 설치되며, 특정 회전 위치에서 상기 초저속변속로드와 일직선 상에 놓여 상기 초저속변속로드가 초저속 변속단 체결 위치로 이동되는 것을 제한하는 변속제한로드로 구성될 수 있다.
본 발명에 적용된 상기 초저속변속기는 또한, 출력축 및 상기 출력축과 평행한 초저속변속축, 상기 출력축과 초저속변속축 각각에 설치되는 복수의 전동기어들, 출력축의 전동기어 사이에 설치되며 상기 초저속변속포크와 맞물리는 초저속전환용시프터를 더 구비할 수 있다.
이때, 복수의 전동기어와 초저속전환용시프터가 설치된 상기 출력축, 복수의 전동기어가 설치된 상기 초저속변속축, 상기 초저속전환용시프터와 맞물리는 초저속변속포크가 결합된 상기 초저속 변속로드가 적어도 둘 이상의 지지부를 갖는 베이스에 장착됨으로써, 상기 초저속변속기는 하나의 모듈 형태로 구성될 수 있다.
특히, 변속장치의 외형을 구성하는 중간케이스의 일 측면부에 상기 베이스에 대응되는 크기로 개구를 갖는 초저속변속기 장착부가 형성될 수 있으며, 하나의 모듈 형태로 구성된 상기 초저속변속기가 상기 초저속변속기 장착부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 변속장치에 의하면, 부변속기가 특정단에 체결되면 스토퍼가 동작하여 초저속변속을 기구적으로 제한하도록 구성됨으로써, 부변속기가 특정 단수(최고단)에 체결되어 있는 상태에서 초저속 변속이 허용될 경우 발생할 수 있는 변속장치 내부 부품의 손상이나 파손과 같은 문제가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 변속 장치는, 초저속변속기가 하나의 모듈형태로 구성되어 변속장치에 착탈 가능한 형태로 구성됨으로써, 변속장치의 조립성 및 사전 또는 사후 정비성이 크게 개선될 수 있으며, 작업 종류에 따라 초저속변속이 필요한 경우에만 초저속변속기를 선택적으로 부착하여 사용 가능하므로 변속장치의 운용 효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래 부변속기와 초저속변속기를 병렬로 연결시킨 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 작업차 변속장치에 있어서 부변속기 및 초저속변속기의 구성 및 상호 연결관계를 상세히 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 구성을 정면(도 3의 (a))과 평면(도 3의 (b))에서 각각 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 주요 구성을 보여주기 위해 도 2에서 일부 구성(초저속변속기의 초저속변속축)을 생략 도시한 사시도.
도 5는 도 2에서 본 발명의 주요 구성을 추출하여 도시한 사시도.
도 6은 스토퍼와 부변속기가 연결되는 부분을 확대 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치 주요 구성의 작동상태를 나타내는 도면.
도 8은 도 2에서 초저속변속기만 따로 추출하여 도시한 사시도.
도 9는 도 8과 같은 구성의 초저속변속기가 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치의 중간케이스에 장착되는 모습을 도시한 사시도.
도 10은 도 8과 같은 구성의 초저속변속기가 장착된 후 작업차의 변속장치를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 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 2는 본 발명의 실시 예에 따른 작업차 변속장치에 있어서 부변속기 및 초저속변속기의 구성 및 상호 연결관계를 상세히 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 구성을 정면(도 3의 (a))과 평면(도 3의 (b))에서 각각 바라본 도면이다. 그리고 도 4는 본 발명의 주요 구성을 보여주기 위해 도 2에서 일부 구성(초저속변속기의 초저속변속축)을 생략 도시한 사시도이며, 도 5는 도 2에서 본 발명의 주요 구성을 추출하여 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 작업차 변속장치(1)는 초저속변속기(100)와 부변속기(200)를 포함한다. 초저속변속기(100)는 도시되지 않은 주변속기로부터 1차 변속 처리된 동력을 입력으로 하여 2차 변속(초저속 변속)을 수행하며, 부변속기(200)는 상기 초저속변속기(100)로부터 출력되는 동력에 대한 추가적인 3차 다단 변속을 수행한다.
초저속변속기(100)는 미도시된 주변속기로부터 변속된 동력(1차 변속된 동력)을 2차 초저속 변속시키는 역할을 한다. 이러한 초저속변속기(100)는 축방향으로 이동 가능한 초저속변속로드(110) 및 상기 초저속변속로드(110)에 결합되는 초저속변속포크(112)를 구비한다. 또한 출력축(120) 및 이와 평행한 초저속변속축(130)을 포함한다.
출력축(120) 일단의 입력기어(121)가 주변속 출력축 말단의 주변속 출력기어(미도시)와 맞물림으로써, 주변속기에 의한 1차 변속 동력이 초저속변속기(100)로 입력되며, 그 입력된 동력은 운전자에 의한 초저속변속기(100)의 조작 상태에 따라 다시 한번 변속(초저속 변속) 후 초저속변속기(100) 후방의 부변속기(200)에 출력되거나 추가적인 2차 변속 없이 상기 부변속기(200)로 출력될 수 있다.
초저속변속을 위해 출력축(120)과 초저속변속축(130)에는 두 쌍의 전동기어가 설치된다. 두 쌍의 전동기어 중 한 쌍은 출력축(120)에 구비되는 제1 구동기어(122) 및 이와 맞물리도록 초저속변속축(130)에 배치되는 제1 피동기어(132)이며, 다른 한 쌍은 상기 제1 피동기어(132)와 소정거리 떨어진 초저속변속축(130) 상에 설치되는 제2 구동기어(134) 및 이와 맞물리도록 출력축(120) 상에 배치되는 제2 피동기어(124)일 수 있다.
제1 구동기어(122)는 상기 입력기어(121)와 일체형으로 구성되되, 이러한 제1 구동기어(122)와 상기 제2 피동기어(124)는 베어링(부호 생략)을 매개로 상기 출력축(120) 상에 설치되어 상기 출력축(120)의 회전으로부터 자유로우며, 제1 피동기어(132)와 제2 구동기어(134)는 초저속변속축(130)에 일체 회전 가능하게 결합됨으로써, 제1 피동기어(132), 초저속변속축(130), 제2 구동기어(134)는 동기화된 회전, 즉 같은 방향 같은 속도로 회전 운동을 하게 된다.
초저속변속기(100)의 상기 초저속변속포크(112)는 제1 구동기어(122)와 제2 피동기어(124) 사이의 출력축(120)에 설치되는 초저속전환용시프터(140)와 맞물린다. 이때 초저속전환용시프터(140)는 상기 출력축(120)에 스플라인 구조로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 초저속변속레버(미도시) 조작에 따른 상기 초저속변속로드(110)의 축방향 움직임에 의해 상기 출력축(120)을 따라 이동하면서 제1 구동기어(122)와 제2 피동기어(124) 중 하나와 출력축(120)을 동기화시킨다.
예를 들어, 초저속변속레버 조작으로 초저속전환용시프터(140)가 상기 제 2 피동기어(124)에 체결되면(초저속변속 ON), 상기 입력기어(121)를 통해 입력된 동력은 제1 구동기어(122) → 제1 피동기어(132) 및 초저속변속축(130) → 제2 구동기어(134) → 제2 피동기어(124) → 초저속전환용시프터(140) → 출력축(120) 순으로 전달되며, 그 과정에서 제1 구동기어(122)와 제1 피동기어(132), 제2 구동기어(134)와 제2 피동기어(124)의 기어비에 맞춰 변속(초저속변속)이 이루어진다.
이와는 달리, 초저속전환용시프터(140)가 상기 제1 구동기어(122)에 체결되면(초저속변속 OFF), 초저속전환용시프터(140)를 통해 제1 구동기어(122)와 출력축(120)이 동기화되므로, 동력은 제1 구동기어(122)에서 곧바로 출력축(120)으로 전달됨으로써, 별도의 변속(초저속 변속) 없이 상기 출력축(120)에 일체 회전 가능하게 결합된 초저속 출력기어(128)를 통해 부변속기(200)로 전달된다.
참고로, 초저속변속 OFF 시 제1 피동기어(132)가 출력축(120)과 회전 동기화된 상기 제1 구동기어(122)와 맞물려 있기 때문에 초저속변속축(130) 및 제2 구동기어(134)도 회전을 하지만, 제2 구동기어(134)와 맞물려 있는 출력축(120) 상의 제2 피동기어(124)가 상기 출력축(120)에 대해 회전 자유로운 상태이기 때문에 초저속변속축(130)은 공회전 상태에 있다.
도 3 내지 도 5에서 도면부호 150은 미도시된 초저속변속레버와 전술한 초저속변속로드(110)를 연동 가능하게 연결하는 초저속변속암을 가리킨다.
부변속기(200)는 서로 평행한 제1 부변속로드(210) 및 제2 부변속로드(220)를 포함한다. 제1 부변속로드(210)와 제2 부변속로드(220)에는 제1 부변속포크(212)와 제2 부변속포크(222)가 각각 결합되며, 제1 부변속포크(212)와 제2 부변속포크(222) 각각은 제1 부변속시프터(214)와 제2 부변속시프터(224)와 맞물린다.
제1 부변속시프터(214)와 제2 부변속시프터(224)는 서로 거리를 두고 상기 부변속축(230)에 스플라인 구조로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 부변속레버(미도시)와 연동하는 변속암(260-1, 260-2)이 삽입되는 작동홈(부호 생략)이 상기 제1 부변속로드(210)와 제2 부변속로드(220) 각각에 형성된다.
이때 제1 부변속로드(210)와 제2 부변속로드(220)는 중간케이스 내에서 각각의 축방향(각 부변속로드의 길이 방향)에 대해 직선 운동을 할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 구성에 의하여, 부변속레버를 조작하여 변속암 중 하나(260-1과 260-2 중 하나)를 회전시키면, 회전되는 변속암(260-1과 260-2 중 하나)에 결합된 부변속로드(210과 220 중 하나)가 축방향으로 이동되며, 해당 부변속로드의 부변속포크가 이와 맞물린 부변속시프터가 이동됨으로써 특정 부변속단이 체결되거나 그 체결 상태가 해제된다.
제1 부변속시프터(214)와 제2 부변속시프터(224) 각각은 상기 부변속축(230)을 따라 이동하면서 부변속축(230)에 회전 자유롭게 설치된 복수의 부변속기어(232 ~ 234) 중 하나와 상기 부변속축(230)을 동력 전달하게 연결하거나 그 연결을 끊는 역할을 한다.
예를 들어, 부변속레버 조작으로 제1 부변속시프터(214)가 최고단 부변속기어(234)에 체결되면, 제1 부변속시프터(214)를 매개로 상기 최고단 부변속기어(234)와 부변속축(230)의 회전이 동기화됨으로써, 부변속 입력기어(231)를 통해 입력된 동력은 상기 부변속축(230) 및 이와 동기화된 최고단 부변속기어(234)를 거쳐 도시되지 않은 부변속 출력축에 전달될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 작업차 변속장치(1)는 또한, 부변속기(200)와 초저속변속기(100) 사이에 배치되는 스토퍼(300)를 포함한다. 스토퍼(300)는 상기 부변속기(200)가 특정단에 체결된 경우 상기 초저속변속기(100)가 초저속 변속단에 체결되는 것을 제한함으로써 초저속 고부하 작업 시 변속장치 내부 부품의 손상이나 파손을 원천적으로 방지하는 역할을 한다.
좀 더 구체적으로, 스토퍼(300)는 부변속 기어단 중 상기 부변속 출력축을 가장 빠른 속도로 회전시키는 부변속 최고단에 상기 부변속기(200)가 체결된 경우(제1 부변속시프터(214)가 상기 최고단 부변속기어(234)에 체결된 경우), 상기 초저속변속기(100)가 초저속 변속단으로 변속되는 것을 기구적으로 차단하는 역할을 한다.
도 6은 스토퍼와 부변속기가 연결되는 부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 스토퍼(300)는 두 개의 부변속로드 중 특정단 변속(부변속 최저단)에 관여하는 특정 부변속로드에 연동 가능하게 연결된다. 특정 부변속로드는 도면상 상기 제1 부변속로드(210)일 수 있다. 이 경우 스토퍼(300)는 제1 부변속로드(210)의 축방향 움직임에 연동해 초저속변속로드(110)의 축방향 이동을 제한하거나 그 제한을 풀도록 작동될 수 있다.
스토퍼(300)는 바람직하게, 제1 부변속로드(210)의 직선 운동에 따라 회전 운동을 하면서 초저속변속로드(110)의 축방향 이동을 기구적으로 제한하거나 그 제한을 풀도록 구성될 수 있다.
이를 위해 스토퍼(300)는 환봉부(310) 및 상기 환봉부(310)의 일단과 중간에 각각 일체형으로 구비되는 연결아암(320)과 변속제한로드(330)를 구비하되, 환봉부(310) 정면에서 봤을 때 상기 연결아암(320)과 변속제한로드(330)가 소정 각도(대략 70도에서 90도 사이) 벌어진 구성일 수 있다.
환봉부(310)는 중간케이스(2)의 일 측벽 정해진 위치에 그 일측이 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 연결아암(320)은 환봉부(310)의 타측에 일체로 구성되며 그 단부가 상기 제1 부변속로드(210) 일측의 결속 요홈(211)에 피봇 가능한 형태로 결합될 수 있다. 그리고 변속제한로드(330)는 상기 연결아암(320)으로부터 일정거리 떨어진 위치의 환봉부(310)에서 외측으로 직각 연장되는 구성일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치 주요 구성의 작동상태를 나타내는 도면으로서, 도 7의 (a)는 부변속로드 중 특정단 변속(부변속 최저단)에 관여하는 제1 부변속로드가 상기 특정단 변속위치로 이동하기 전 주요 구성의 배치상태를 도시한 도면이며, 도 7의 (b)는 제1 부변속로드가 특정단 변속위치로 이동했을 때 주요 구성의 배치상태를 나타내고 있다.
특정단 변속(부변속 최고단)에 관여하는 제1 부변속로드(210)가 특정단(부변속 최고단) 변속위치로 이동하기 전(부변속기(200)가 중립에 있거나, 제1 부변속로드(210) 또는 제2 부변속로드(220)가 상기 특정단보다 하위 변속단을 체결시키는 위치로 이동되어 있는 경우)에는, 도 7의 (a)와 같이 스토퍼(300)를 구성하는 변속제한로드(330)와 초저속변속기(100)의 초저속변속로드(110)는 서로 엇갈린 형태로 완전히 이격되어 있다.
이와 같은 배치 형태에서는 초저속변속로드(110)가 초저속 변속위치(초저속전환용시프터(140)를 제2 피동기어(124)와 체결시키는 위치)로 자유로이 이동될 수 있다. 때문에 도 7의 (a)와 같은 상태에서 초저속변속레버를 초저속 변속단 방향으로 조작하면, 초저속변속로드(110) 및 이와 연결된 초저속전환용시프터(140)가 초저속 변속위치로 이동됨으로써 초저속 변속단이 체결될 수 있다.
이와는 달리, 부변속레버 조작으로 특정단 변속에 관여하는 제1 부변속로드(210)가 특정단(부변속 최고단)을 체결시키는 위치로 이동되면, 도 7의 (b)와 같이 스토퍼(300)를 구성하는 변속제한로드(330)가 약간의 갭을 두고 상기 초저속변속로드(110)와 일직선 상에 놓이게 됨으로써, 초저속변속로드(110)가 초저속 변속위치로 이동하지 못하도록 상기 변속제한로드(330)가 전방에서 가로막게 된다.
이에 따라 부변속레버 조작으로 부변속기(200)가 특정단(부변속 최고단)에 체결되면, 초저속변속기(100)는 스토퍼(300)에 의해 기구적으로 초저속변속을 구현할 수 없는 상태가 되며, 그 결과 부변속기(200)가 특정 단수(최고단)에 체결되어 있는 상태에서 초저속 변속이 허용될 경우 발생할 수 있는 여러 가지 문제(변속 요소의 손상이나 파손 등)가 해결될 수 있다.
한편, 도 8은 도 2에서 초저속변속기만 따로 추출하여 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8과 같은 구성의 초저속변속기가 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치의 중간케이스에 장착되는 모습을 도시한 사시도이다. 그리고 도 10은 도 8과 같은 구성의 초저속변속기가 장착되어 있는 상태의 변속장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 변속장치(1)에 적용되는 상기 초저속변속기(100)는 도 8의 도시와 같이 베이스(160)를 통해 하나의 모듈 형태로 구성되고, 도 9와 같이 변속장치의 외형을 구성하는 중간케이스(2)의 일 측면부에 착탈 가능한 형태로 조립되어 도 10과 같은 형태(중간케이스 일 측면부를 통해 변속장치에 조립되는 형태)로 설치될 수 있다.
초저속변속기(100)의 모듈화는 앞서 언급한 바와 같이 베이스(160)를 통해 구현될 수 있는데, 이때 베이스(160)에는 복수의 전동기어(122, 124)와 초저속전환용시프터(140)가 설치된 상기 출력축(120), 복수의 전동기어(132, 134)가 설치된 상기 초저속변속축(130), 초저속전환용시프터(140)와 맞물리는 초저속변속포크(112)가 결합된 상기 초저속변속로드(110) 각각을 회전 가능하게 지지할 수 있는 구조로 이루어진 적어도 둘 이상의 지지부(165)가 형성될 수 있다.
그리고 모듈화된 초저속변속기(100)의 장착을 위해 상기 중간케이스(2)의 일 측면부에는 상기 베이스(160)에 대응되는 크기로 개구(26)를 갖는 초저속변속기 장착부(25)가 형성될 수 있다. 이에 따라 모듈화된 구조의 상기 초저속변속기(100)가 상기 초저속변속기 장착부(25)를 통해 중간케이스(2)에 착탈 가능한 형태로 조립될 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 변속장치에 의하면, 부변속기가 특정단에 체결되면 스토퍼가 동작하여 초저속변속을 기구적으로 제한하는 구성이므로, 변속기가 특정 단수(최고단)에 체결되어 있는 상태에서 초저속 변속이 허용될 경우 발생할 수 있는 변속장치 내부 부품의 손상이나 파손과 같은 문제가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 작업차의 변속 장치는, 초저속변속기가 하나의 모듈형태로 이루어져 변속장치에 착탈 가능한 형태로 구성됨으로써, 변속장치의 조립성 및 사전 또는 사후 정비성이 크게 개선될 수 있으며, 작업 종류에 따라 초저속변속이 필요한 경우에만 초저속변속기를 선택적으로 부착하여 사용 가능하므로 변속장치의 운용 효율을 높일 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.
1 : 변속장치 2 : 중간케이스
25 : 초저속변속기 장착부 26 : 개구
100 : 초저속변속기 110 : 초저속변속로드
112 : 초저속변속포크 120 : 초저속 출력축
122 : 제1 구동기어 124 : 제2 피동기어
128 : 초저속 출력기어 130 : 초저속변속축
132 : 제1 피동기어 134 : 제2 구동기어
140 : 초저속전환용시프터 150 : 초저속변속암
160 : 베이스 165 : 지지부
200 : 부변속기 210 : 제1 부변속로드
212 : 제1 부변속포크 214 : 제1 부변속시프터
220 : 제2 부변속로드 222 : 제2 부변속포크
224 : 제2 부변속시프터 230 : 부변속축
232 ~ 234 : 부변속기어 231 : 부변속 입력기어
300 : 스토퍼 310 : 환봉부
320 : 연결아암 330 : 변속제한로드

Claims (9)

  1. 축방향으로 이동되는 초저속변속로드 및 상기 초저속변속로드에 결합되는 초저속변속포크를 구비하는 초저속변속기;
    상기 초저속변속기로부터 변속된 동력을 전달받아 구동되며, 축방향으로 이동되며 서로 평행한 제1 부변속로드 및 제2 부변속로드, 상기 제1 부변속로드와 제2 부변속로드 각각에 결합되는 제1 부변속포크와 제2 부변속포크를 구비하는 부변속기; 및
    상기 초저속변속기와 부변속기 사이에 배치되며, 상기 부변속기의 특정단 변속에 연동하여 상기 초저속변속기의 초저속 변속단 체결을 제한하도록 구성되는 스토퍼;를 포함하는 작업차의 변속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 부변속 기어단 중 부변속 최고단에 상기 부변속기가 체결된 경우 상기 초저속변속기의 초저속 변속단 체결을 제한하는 작업차의 변속장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 특정단 변속에 관여하는 제1 부변속로드의 움직임에 연동하여 상기 초저속변속로드의 축방향 이동을 제한하거나 그 제한을 풀도록 작동되는 작업차의 변속장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스토퍼가 상기 제1 부변속로드의 축방향 이동에 따라 회전운동을 하면서 상기 초저속변속로드의 축방향 이동을 제한하거나 그 제한을 푸는 작업차의 변속장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스토퍼는,
    중간케이스의 정해진 위치에 일측이 회전 가능하게 결합되는 환봉부와,
    상기 환봉부의 타측에 일체로 구성되어 제1 부변속로드 일측에 상기 환봉부를 연동 가능하게 연결하는 연결아암과,
    상기 연결아암으로부터 일정거리 떨어진 지점의 환봉부 상에 설치되어 초저속변속로드가 초저속 변속단 체결 위치로 이동되는 것을 허용하거나 제한하는 변속제한로드로 구성되는 작업차의 변속장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변속제한로드는 특정 회전 위치에서 초저속변속로드와 일직선 상에 놓여 상기 초저속변속로드가 초저속 변속단 체결 위치로 이동되는 것을 제한하는 작업차의 변속장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 초저속변속기는,
    출력축 및 상기 출력축과 평행한 초저속변속축, 상기 출력축과 초저속변속축 각각에 설치되는 복수의 전동기어들, 출력축의 전동기어 사이에 설치되며 상기 초저속변속포크와 맞물리는 초저속전환용시프터를 더 구비하는 작업차의 변속장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 전동기어와 초저속전환용시프터가 설치된 상기 출력축, 복수의 전동기어가 설치된 상기 초저속변속축, 상기 초저속전환용시프터와 맞물리는 초저속변속포크가 결합된 상기 초저속 변속로드가 적어도 둘 이상의 지지부를 갖는 베이스에 장착되어 상기 초저속변속기가 하나의 모듈 형태로 구성되는 작업차의 변속장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    변속장치의 외형을 구성하는 중간케이스의 일 측면부에 상기 베이스에 대응되는 크기로 개구를 갖는 초저속변속기 장착부가 형성되며,
    하나의 모듈 형태로 구성된 상기 초저속변속기가 상기 초저속변속기 장착부에 착탈 가능하게 구성되는 작업차의 변속장치.
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