KR101566606B1 - 트랙터용 변속기 - Google Patents

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KR101566606B1
KR101566606B1 KR1020140000157A KR20140000157A KR101566606B1 KR 101566606 B1 KR101566606 B1 KR 101566606B1 KR 1020140000157 A KR1020140000157 A KR 1020140000157A KR 20140000157 A KR20140000157 A KR 20140000157A KR 101566606 B1 KR101566606 B1 KR 101566606B1
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최철환
이상헌
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엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 엔진에 의해 회전하며 제1기어 및 제2기어를 결합하고 있는 구동축; 상기 제1기어 및 제2기어 사이에 배치되는 구조로 상기 구동축에 장착되어 상기 제1기어 또는 제2기어를 선택하고, 선택된 상기 제1기어 또는 제2기어에 상기 구동축의 동력을 연결해주는 제1클러치; 상기 제1기어 또는 제2기어로부터 동력을 각각 전달받는 제3기어 및 제4기어와, 상기 제3기어와 연동하는 제5기어 및 상기 제4기어와 연동하는 제6기어가 결합 되어 있는 제1동력전달축; 상기 제2동력전달축에 결합 되어 상기 제3 및 제5기어부터 동력을 각각 전달받는 제7기어 및 제8기어와, 상기 제6 및 제4기어부터 동력을 각각 전달받는 제9 및 제10기어; 상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제7기어 또는 제8기어를 선택하고 선택된 상기 제7기어 또는 제8기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 1,3단 싱크로나이저; 상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제9기어 또는 제10기어를 선택하고 선택된 상기 제9기어 또는 제10기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 2,4단 싱크로나이저; 상기 제2동력전달축에 결합 되는 제11기어 및 클리퍼부; 상기 제11기어로부터 동력을 전달받는 제12기어와 상기 클리퍼부로부터 동력을 전달받는 제13기어가 결합 되어 있는 제3동력전달축; 상기 제12기어와 제13기어의 사이에 배치되는 구조로 상기 제3동력전달축에 장착되며 선택적인 동작에 따라 상기 제12기어 또는 제13기어의 동력을 상기 제3동력전달축에 전달하는 전후싱크로나이저; 상기 제3동력전달축과 연동 회전하도록 연결되는 제1출력축; 을 포함하는 구조로 구성되는 트랙터용 변속기가 제공된다.

Description

트랙터용 변속기{Transmission for Vehicle}
본 발명은 전진 및 후진 변속과 8단 변속이 이루어지는 트랙터용 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설치 및 관리가 어려운 습식 다판 클러치의 적용을 최소화하면서도 구조가 간단하고, 아울러 동력 전달은 물론, 효율 낮아지는 점을 보완할 수 있도록 한 트랙터용 변속기에 관한 것이다.
일반적으로 트랙터에 적용하고 있는 동력 전달 시스템은 동력 손실을 최소화하고, 동력 전달 및 변속 동작에 대한 안정성을 고려하여 유압식 무단 변속기(HST)와 기계식 차동장치가 조합된 유압 기계식 변속기(HMT)를 추구하고 있다.
통상적으로, 자동 변속기를 구현하기 위해서는 반드시 습식 다판 클러치를 사용하게 되는데, 현재의 트랙터의 변속기는 대부분 단수에 상응하는 습식 다판 클러치를 적용하고 있다. 따라서, 일반적인 트랙터의 단 수를 감안할 때, 적어도 4개 ~ 8개 정도를 채용하고 있다.
이러한 습식 다판 클러치의 작동은 유압펌프이 구동에 이루어지고, 이 유압펌프의 구동은 엔진의 동력을 사용하게 됨으로써, 습식 다판 클러치의 채용 개수가 많을수록 엔진의 동력을 많이 사용하게 된다. 따라서, 변속기 및 작업기의 입장에서 볼 때, 엔진의 동력이 손실되는 구조적인 문제가 있다.
또한, 상기 습식 다판 클러치는 구조적으로 크기가 커 설치 공간을 많이 차지하며, 아울러 냉각을 위한 윤활을 위해 냉각장치의 설치도 요구됨으로써, 습식 다판 클러치의 설치 수량이 많은 경우, 습식 다판 클러치의 설치를 위해 많은 공간을 확보하여야 한다. 아울러 냉각을 위해 사용되는 각종 장치 및 부품들의 설치도 증가하게 되어 결과적으로 변속기의 크기가 커지고 내부 구조도 매우 복잡하여 제작과 정비가 어려운 문제가 있었다.
대한민국 특허공개공보 제10-2012-0086822호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 설치 및 관리가 어려운 습식 다판 클러치의 적용을 최소화하면서도 구조가 간단하고, 아울러 동력 전달은 물론, 효율 낮아지는 점을 보완할 수 있도록 한 트랙터용 변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 엔진 동력을 전달하기 위한 변속기로서, 엔진에 의해 회전하며 제1기어 및 제2기어를 결합하고 있는 구동축; 상기 제1기어 및 제2기어 사이에 배치되는 구조로 상기 구동축에 장착되어 상기 제1기어 또는 제2기어를 선택하고, 선택된 상기 제1기어 또는 제2기어에 상기 구동축의 동력을 연결해주는 제1클러치; 상기 제1기어 또는 제2기어로부터 동력을 각각 전달받는 제3기어 및 제4기어와, 상기 제3기어와 연동하는 제5기어 및 상기 제4기어와 연동하는 제6기어가 결합 되어 있는 제1동력전달축; 상기 제2동력전달축에 결합 되어 상기 제3 및 제5기어부터 동력을 각각 전달받는 제7기어 및 제8기어와, 상기 제6 및 제4기어부터 동력을 각각 전달받는 제9 및 제10기어; 상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제7기어 또는 제8기어를 선택하고 선택된 상기 제7기어 또는 제8기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 1,3단 싱크로나이저; 상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제9기어 또는 제10기어를 선택하고 선택된 상기 제9기어 또는 제10기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 2,4단 싱크로나이저; 상기 제2동력전달축에 결합 되는 제11기어 및 클리퍼부; 상기 제11기어로부터 동력을 전달받는 제12기어와 상기 클리퍼부로부터 동력을 전달받게 되는 제13기어가 결합 되어 있는 제3동력전달축; 상기 제12기어와 제13기어의 사이에 배치되는 구조로 상기 제3동력전달축에 장착되며 선택적인 동작에 따라 상기 제12기어 또는 제13기어의 동력을 상기 제3동력전달축에 전달하는 전후싱크로나이저; 상기 제3동력전달축과 연동 회전하도록 연결되는 제1출력축; 을 포함하는 구조로 구성되는 트랙터용 변속기가 제공된다.
또한, 상기 제1출력축에 결합 되는 제14기어 및 제15기어와; 상기 제14기어 및 제15기어 사이에 배치되는 구조로 상기 제1출력축에 장착되어 상기 제14기어 또는 제15기어를 선택하고, 선택된 상기 제14기어 또는 제15기어에 상기 제1출력축의 동력을 전달하는 제2클러치;를 포함하는 구조로 구성되는 트랙터용 변속기가 제공된다.
또한, 상기 제14기어 또는 제15기어의 동력을 부변속부로 전달하기 위해 상기 제14기어 및 제15기어의 동력을 각각 전달받는 제16기어 및 제17기어가 결합 되어 있는 제2출력축을 포함하여 구성되는 트랙터용 변속기가 제공된다.
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본 발명에 따른 트랙터용 변속기를 사용하게 되면, 각 단수의 변속을 위해 기구적인 동작하는 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저가 사용되어 엔진의 동력이 전혀 필요 없게 됨으로써 엔진 동력에 대한 손실이 발생하지 않는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 트랙터용 변속기를 사용하게 되면, 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저가 사용됨으로써, 변속시 동력을 끊거나 이어주는 과정 없이 단수 변속이 그대로 이어지는 상태로 변속이 이루어지게 되어 동력 단절 없이 변속 될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 트랙터용 변속기르 사용하게 되면, 각 단수에 습식 다판 클러치보다 상대적으로 크기가 작은 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저가 사용됨으로써, 냉각을 위한 냉각장치가 필요 없고 아울러 전체적으로 내부구조 간소화는 물론, 변속기의 크기를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙터용 변속기의 구성을 나타내는 선도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙터용 변속기의 구성을 나타내는 선도가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 변속기(10)는 엔진(12)의 출력단에 연결되어 엔진(12)의 동력으로 회전을 하게 되는 구동축(14)과, 상기 구동축(14)에 자유회전 가능하게 결합 되는 제1기어(16) 및 제2기어(18)와, 상기 제1기어(16)와 제2기어(18) 사이에 배치되는 구조로 구동축(14)에 장착되어 제1기어(16) 또는 제2기어(18)를 선택하는 동작을 취하고 선택된 제1기어(16) 또는 제2기어(18)에 구동축(14)의 동력을 전달해주는 제1클러치(20)를 포함하고 있다.
참고로, 제1클러치(20)가 제1기어(16)와 연결되면 제2기어(18)와는 연결이 해제되고, 제2기어(18)와 연결되면 제1기어(16)와는 연결이 해제되는 동작을 하게 된다.
또한, 상기 제1기어(16) 또는 제2기어(18)로부터 동력을 전달받도록 상대하는 제3기어(22) 및 제4기어(24)와 더불어 상기 제3기어(22)와 연동하는 제5기어(26) 및 제4기어(24)와 연동하는 제6기어(28)가 회전 가능하게 결합 되어 있는 제1동력전달축(30)을 포함하고 있다.
또한, 상기 제2동력전달축(32)에는 상기 제3 및 제5기어(22, 26)부터 동력을 전달받을 수 있도록 각각 상대하는 제7기어 및 제8기어(34, 36)와, 제6 및 제4기어(28, 24)부터 동력을 전달받을 수 있도록 각각 상대하는 제9 및 제10기어(38, 40)가 자유회전 가능하게 결합 되어 있다. 여기서, 상기 제7기어 및 제8기어(34, 36)의 사이에는 제7기어(34) 또는 제8기어(36)를 선택하고, 선택된 제7기어(34) 또는 제8기어(36)의 동력을 제2동력전달축(32)으로 전달하는 1,3단 싱크로나이저(42)가 함께 장착되어 있다.
아울러 상기 제9 및 제10기어(38, 40)의 사이에는 제9기어(38) 또는 제10기어(40)를 선택하고, 선택된 제9기어(38) 또는 제10기어(40)의 동력을 제2동력전달축(32)으로 동력을 전달하는 2,4단 싱크로나이저(44)가 함께 장착되어 있다.
참고로, 상기 1,3단 싱크로나이저(42)가 1단 변속시에는 제7기어(34)와 동력이 연결되고, 3단 변속시에는 제8기어(36)와 동력이 연결되게 된다. 아울러, 상기 2,4단 싱크로나이저(44)가 2단 변속시에는 제9기어(38)와 동력이 연결되고, 4단 변속시에는 제10기어(40)와 동력이 연결된다.
예를 들면, 1단 변속시 1,3단 싱크로나이저(42)가 제7기어(34)와 동력이 연결되면 제8기어(36), 제9기어(38), 제10기어(40)는 각각 상응하는 싱크로나이저와 동력 연결이 해제된다.
한편, 상기 제2동력전달축(32)에는 제2동력전달축(32)과 연동하는 제11기어(46)가 결합 되어 있고, 아울러 제11기어(46)의 일 옆에는 트랙터의 속도를 1/10으로 감속해주는 클리퍼부(48)가 장착되어 있다.
또한 상기 제2동력전달축(32)의 동력이 전달되는 제3동력전달축(50)에는 상기 제11기어(46)로부터 동력을 전달받는 제12기어(52)와 상기 클리퍼부(48)로부터 동력을 전달받는 제13기어(54)가 자유회전 가능하게 결합 되어 있는데, 여기서 제12기어(52)와 제13기어(54)의 사이에 배치되는 구조로 제3동력전달축(50)에 장착되며 선택적인 동작에 따라 제12기어(52) 또는 제13기어(54)의 동력을 제3동력전달축(50)에 전달하는 전후싱크로나이저(56)를 포함하고 있다.
참고로, 후진 구동시 상기 전후싱크로나이저(56)는 제12기어(52)를 선택하여 연결되고, 전진 구동시 제12기어(52)와는 연결이 해제되고 제13기어(54)와 연결되는 동작을 취하게 된다.
한편, 상기 제3동력전달축(50)에는 제3동력전달축(50)의 동력이 전달되어 연동 회전을 하게 되는 제1출력축(58)이 연결되어 있고, 상기 제1출력축(58)으로 전달된 동력은 제1출력축(58)에 장착되어 있는 제2클러치(60)로 전달되는 구조를 취하고 있다.
아울러, 상기 제1출력축(58)에는 제2클러치(60)의 선택적인 클러치 동작에 따라 제1출력축(58)의 동력을 전달받는 제14기어(62) 및 제15기어(64)가 결합 되며, 상기 제14기어(62) 또는 제15기어(64)의 동력은 각각 상대하는 제16기어(66) 또는 제17기어(68)까지 전달하게 된다. 이러한 제16기어(66) 또는 제17기어(68)는 부변속부(70)로 동력을 전달하는 제2출력축(72)에 연동하도록 결합 되어 있다.
본 발명에 따른 트랙터용 변속기를 사용하게 되면, 배경기술에서 설명된 트랙터의 변속기는 각 단수의 변속을 위해 습식 다판 클러치가 사용되고 있어, 변속시 습식 다판 클러치의 작동을 위한 유압펌프의 구동이 요구되고, 이 유압펌프는 엔진의 동력을 사용하게 됨으로써 엔진 동력에 대한 손실이 발생하였으나, 본 발명에서는 각 단수의 변속을 위해 기구적인 동작하는 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저(42, 44)가 사용되어 엔진의 동력이 전혀 필요 없게 됨으로써 엔진 동력에 대한 손실이 발생하지 않게 된다.
또한, 배경기술에 설명된 트랙터의 변속기는 각 단수의 변속을 위해 앞서 언급한 바와 같이 습식 다판 클러치를 사용하고 있어 동력을 끊거나 이어주는 동작 과정에서 어쩔 수 없이 동력 단절이 발생하였으나, 본 발명에서는 앞서 언급한 바와 같이 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저(42, 44)가 사용됨으로써, 변속시 동력을 끊거나 이어주는 과정 없이 단수 변속이 그대로 이어지는 상태로 변속이 이루어지게 되어 동력 단절 없이 변속 될 수 있게 된다.
또한, 배경기술에 설명된 트랙터의 변속기와 같이 습식 다판 클러치를 사용하게 되면, 기본적으로 설치 공간을 많이 차지하게 되고, 아울러 습식 다판 클러치의 냉각을 위한 냉각장치의 추가적인 설치도 필요하게 됨으로써, 변속기의 크기가 커지고 구조적으로 복잡하였으나, 본 발명에는 각 단수에 습식 다판 클러치보다 상대적으로 크기가 작은 1,3단 및 2,4단 싱크로나이저(42, 44)가 사용되고, 아울러 냉각을 위한 냉각장치도 필요 없어 전체적으로 변속기의 크기를 줄일 수 있게 되어 내부 구조로 간소화될 수 있게 된다.
10 : 변속기 12 : 엔진
14 : 구동축 16 : 제1기어
18 : 제2기어 20 : 제1클러치
22 : 제3기어 24 : 제4기어
26 : 제5기어 28 : 제6기어
30 : 제1동력전달축 32 : 제2동력전달축
34 : 제7기어 36 : 제8기어
38 : 제9기어 40 : 제10기어
42 : 1,3단 싱크로나이저 44 : 2,4단 싱크로나이저
46 : 제11기어 48 : 클리퍼부
50 : 제3동력전달축 52 : 제12기어
54 : 제13기어 56 : 전후싱크로나이저
58 : 제1출력축 60 : 제2클러치
62 : 제14기어 64 : 제15기어
66 : 제16기어 68 : 제17기어
70 : 부변속부 72 : 제2출력부

Claims (3)

  1. 엔진 동력을 전달하기 위한 변속기로서,
    엔진에 의해 회전하며 제1기어 및 제2기어를 결합하고 있는 구동축;
    상기 제1기어 및 제2기어 사이에 배치되는 구조로 상기 구동축에 장착되어 상기 제1기어 또는 제2기어를 선택하고, 선택된 상기 제1기어 또는 제2기어에 상기 구동축의 동력을 연결해주는 제1클러치;
    상기 제1기어 또는 제2기어로부터 동력을 각각 전달받는 제3기어 및 제4기어와, 상기 제3기어와 연동하는 제5기어 및 상기 제4기어와 연동하는 제6기어가 결합 되어 있는 제1동력전달축;
    제2동력전달축에 결합 되어 상기 제3 및 제5기어로부터 동력을 각각 전달받는 제7기어 및 제8기어와, 상기 제6 및 제4기어로부터 동력을 각각 전달받는 제9 및 제10기어;
    상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제7기어 또는 제8기어를 선택하고 선택된 상기 제7기어 또는 제8기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 1,3단 싱크로나이저;
    상기 제2동력전달축에 장착되어 상기 제9기어 또는 제10기어를 선택하고 선택된 상기 제9기어 또는 제10기어의 동력을 상기 제2동력전달축으로 전달하는 2,4단 싱크로나이저;
    상기 제2동력전달축에 결합 되는 제11기어 및 클리퍼부;
    상기 제11기어로부터 동력을 전달받는 제12기어와 상기 클리퍼부로부터 동력을 전달받게 되는 제13기어가 결합 되어 있는 제3동력전달축;
    상기 제12기어와 제13기어의 사이에 배치되는 구조로 상기 제3동력전달축에 장착되며 선택적인 동작에 따라 상기 제12기어 또는 제13기어의 동력을 상기 제3동력전달축에 전달하는 전후싱크로나이저;
    상기 제3동력전달축과 연동 회전하도록 연결되는 제1출력축;
    을 포함하는 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 변속기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1출력축에 결합 되는 제14기어 및 제15기어와;
    상기 제14기어 및 제15기어 사이에 배치되는 구조로 상기 제1출력축에 장착되어 상기 제14기어 또는 제15기어를 선택하고, 선택된 상기 제14기어 또는 제15기어에 상기 제1출력축의 동력을 전달하는 제2클러치;를 포함하는 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 변속기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제14기어 또는 제15기어의 동력을 부변속부로 전달하기 위해 상기 제14기어 및 제15기어의 동력을 각각 전달받는 제16기어 및 제17기어가 결합 되어 있는 제2출력축을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 변속기.
KR1020140000157A 2014-01-02 2014-01-02 트랙터용 변속기 KR101566606B1 (ko)

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US5613401A (en) 1994-08-09 1997-03-25 New Holland North America, Inc. Transmission for agricultural tractors
JP2002079839A (ja) 2000-09-07 2002-03-19 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 作業車両のトランスミッション
KR100425878B1 (ko) 2000-05-25 2004-04-03 동양물산기업 주식회사 트랙터의 트랜스미션
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