KR101900264B1

KR101900264B1 - 농용 작업차의 미션조합

Info

Publication number: KR101900264B1
Application number: KR1020140065130A
Authority: KR
Inventors: 박동욱; 신기성
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2018-09-20
Also published as: US20170087983A1; CN105980191B; US10086696B2; WO2015183009A1; CN105980191A; KR20150137379A

Abstract

농용 작업차의 미션조합이 개시된다. 본 발명에 따른 농용 작업차 미션조합은, 엔진 플라이 휠을 덮는 플라이 휠 하우징을 일체로 형성한 클러치 하우징과, 클러치 하우징 후방에 직결되는 중공의 미션케이스를 포함하고, 클러치 하우징 내에는 엔진 동력의 PTO 축 전달을 단속하는 PTO 클러치유닛과 엔진 동력의 1차 변속을 위한 주변속유닛, 그리고 전륜 배속턴 실행을 위한 배속턴유닛이 배치되며, 미션케이스 내에는 주변속유닛 후방에 중간 클러치를 매개로 동력 전달 가능하게 연결되는 전후진 변속유닛과, 전후진 변속유닛 후방의 2차 변속을 위한 부변속유닛을 배치시킨 것을 구성의 요지로 한다.

Description

농용 작업차의 미션조합{Transmission assembly of an agriculture vehicle}

본 발명은 농용 작업차의 미션조합에 관한 것으로, 상세하게는 농용 작업차의 엔진에서 발생하는 동력을 주행 또는 작업에 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 농용 작업차의 미션조합에 관한 것이다.

'트랙터(Tractor)'라 불리우는 농용 작업차는 구조적으로 일반 자동차와 비슷하지만 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되며, 경작의 용도로 활용을 위해 기체 후방으로 다양한 형태의 작업기를 선택적으로 부착하거나 떼어낼 수 있도록 되어 있다.

농용 작업차는 작업 능률의 향상을 위해, 작업 대상부의 토질에 맞춰 주행 속도 및 동력인출축(PTO 축, Power Take Off)의 회전속도를 최적으로 조절할 수 있도록 변속구간 폭이 넓어야 한다. 이와 같은 조건을 충족시키기 위해 폭넓은 변속단수를 갖는 복잡한 형태의 변속장치(transmission)가 적용되고 있다.

도 1은 종래 농용 작업차에 적용되고 있는 미션조합(변속조합)을 나타낸 구조도이다.

도 1을 참조하면, 종래 농용 작업차의 미션조합은 크게, 미션부(1)와 뒷차동부(6)로 구분된다. 미션부(1)는 다시, 전, 후진 변속과 관련한 셔틀변속부(2), 폭넓은 변속단수 구현을 위한 주변속부(3)와 부변속부(4), 배속턴 및 전륜 구동을 위한 전륜구동부(5)로 구분되고, 뒷차동부(6)는 미션부(1)에 의해 변속된 동력을 좌, 우측 후륜에 적절히 분배한다.

미션부(1)를 이루는 상기 셔틀변속부(2)는 운전자 레버조작으로 흐름이 허용되는 압유에 의해 선택적 동력접속을 구현하는 유압식 다판 클러치 방식이며, 주변속부(3)는 싱크로나이저 타입의 다단(4단) 기어로 구성되어 있다. 그리고 부변속부(4)는 기어비가 서로 다른 여러 쌍의 기어가 레버조작으로 좌우로 움직이면서 선택적으로 물릴 수 있게 되어 있다.

전륜구동부(5)는 상기 셔틀변속부(2)와 마찬가지로 유압식 다판 클러치 방식이며, 미션부(1)와 뒷차동부(6)를 구성하는 다양한 부품들은 밀폐된 공간을 형성시키는 미션케이스(8) 내에 배치되어 보호되고, 미션케이스(8)에는 기어 간 원활한 동력전달과 원활한 축의 회전을 도모하고 부품 간 마찰과 마모를 줄이는 윤활제로서 오일이 채워져 있다.

도면에서 미설명 부호 7은 엔진에서 출력된 동력을 작업기 구동을 위한 동력으로 활용하기 위해 기체 밖으로 엔진 동력을 인출시키는 PTO 변속부를 가리킨다.

그러나 종래의 이와 같은 농용 작업차의 미션조합은, 장치구성이 복잡해 제작 단가가 비싸고 조립 양산성 측면에서 불리한 단점이 있으며, 전체적인 부피가 커서 바퀴 사이즈가 작은 소형의 농용 작업차에 적용함에 있어서는 지상고 확보나 운전석 높이가 낮은 저상형으로 차량을 구현함에 있어 곤란함이 수반되는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-0988155호(등록일자2010. 10. 08)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 지상고 확보나 운전석 높이가 낮은 저상형으로 차량을 구현함에 있어 유리하도록 미션조합을 콤팩트하게 구현하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명은, 엔진 플라이 휠과 주 클러치를 통해 단속적으로 동력 전달 가능하게 연결되는 입력축과 동축선상에 엔진 동력을 외부로 인출하는 PTO 동력라인을 형성하고, 상기 입력축에서 분기되며 상기 PTO 동력라인과 이축선상에 주행동력라인을 형성한 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합을 제공한다.

여기서, PTO 동력라인은 상기 입력축과 동축선상으로 배치되는 PTO 축과, PTO 축의 회전력을 작업에 적합한 속도로 감속하는 PTO 감속유닛을 포함하며, 상기 주행동력라인은 입력축으로부터 전달되는 엔진 동력을 주행에 적합한 주행 또는 작업에 필요한 회전력으로 바꾸어 주는 주변속유닛, 전후진 변속유닛, 부변속유닛, 그리고 배속턴유닛을 포함할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면, 엔진 플라이 휠을 덮는 플라이 휠 하우징을 일체로 형성한 클러치 하우징과 상기 클러치 하우징 후방에 직결되는 중공의 미션케이스를 포함하고, 상기 클러치 하우징 내에는 엔진 동력의 PTO 축 전달을 단속하는 PTO 클러치유닛과 엔진 동력의 1차 변속을 위한 주변속유닛, 그리고 전륜 배속턴 실행을 위한 배속턴유닛이 배치되며, 상기 미션케이스 내에는 상기 주변속유닛 후방에 배치되는 전후진 변속유닛과, 전후진 변속유닛 후방의 2차 변속을 위한 부변속유닛이 배치됨을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합을 제공한다.

본 실시 예에서 상기 클러치 하우징의 엔진 플라이 휠을 덮는 부분과 주변속유닛을 수용하는 부분 사이에 격벽이 일체로 형성되고, 상기 격벽에는 중공의 입력축 지지관부가 일체로 형성될 수 있다.

이때 상기 입력축 지지관부에는 엔진 플라이 휠과 주 클러치를 통해 단속적으로 동력 전달 가능하게 접속되는 동시에 PTO 클러치유닛을 매개로 PTO 축과 단속적으로 동력 전달 가능하게 연결되는 입력축이 배치될 수 있다.

또한 상기PTO 클러치유닛은, 주 클러치를 통해 상기 플라이 휠에 단속적으로 접속되는 입력축 말단의 디스크 보스부와, 상기 PTO 축 전단에 장착되고 상기 디스크 보스부 외측에 배치되는 플레이트 보스부와, 디스크 보스부 둘레에 축방향으로 간격을 두고 배치되는 다수의 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크 사이 사이에 위치하도록 플레이트 보스부 설치되는 클러치 플레이트를 포함하는 유압 작동식 다판 클러치일 수 있다.

본 실시 예에 적용된 상기 주변속유닛은, PTO 축 전방의 입력축 상에 배치된 중공 기어축 상기 중공 기어축과 동력 전달 가능하게 맞물리며 직경이 다른 여러 개의 기어들을 구비한 주변속 기어축 상기 기어들에 대응되는 여러 개의 기어들이 구비된 주변속 출력축 및 상기 주변속 출력축 상에 마련되는 변속단수 선택을 위한 주변속 시프터들을 포함하는 구성일 수 있다.

이때 상기 주변속 기어축은 상기 입력축 옆으로 평행하게 배치되고, 상기 주변속 출력축은 상기 주변속 기어축 하부에 평행하게 배치될 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 미션조합은, 상기 주변속유닛과 후방의 전후진 변속유닛 사이에 배치되는 유압 작동식 다판 클러치 형태의 중간 클러치를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 전후진 변속유닛은, 주변속유닛의 출력 측 축과 동일선상에 배치되는 전후진 셔틀축 상기 전후진 셔틀축에 평행한 아이들 기어축 및 상기 전후진 셔틀축과 아이들 기어축에 대해 평행하며 전후진 셔틀축으로부터 직접 전달된 동력 또는 상기 아이들 기어축을 우회한 동력으로 회전하는 전후진 출력축을 포함하는 구성일 수 있다.

이때 상기 전후진 셔틀축에는 전진기어와 후진기어, 그리고 전진기어 사이를 이동하는 전후진 시프터가 구비되고, 상기 후진기어와 맞물리는 후진종동기어와 전진기어에 대응되는 전진종동기어가 상기 전후진 출력축에 마련되며, 상기 아이들 기어축에는 상기 전진기어와 전진종동기어를 동력 전달 가능하게 접속시키는 아이들 기어가 일체로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 전후진 출력축은 전후진 셔틀축 측부로 평행하게 이격 배치되도록 하고, 상기 아이들 기어축은 상기 전후진 셔틀축과 전후진 출력축 사이의 하부에 배치되어 두 축에 대해 평행하게 배치되도록 함이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에 따른 미션조합에 적용된 상기 부변속유닛은, 상기 전후진 변속유닛의 출력 측의 축에 연결되며 직경이 다른 여러 개의 기어들을 구비한 부변속 기어축 상기 기어들에 대응되는 여러 개의 기어들이 구비되며 회전속도와 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 뒷차축 측으로 출력하는 피니언 축 및 상기 피니언 축에 마련되는 부변속단수 선택을 위한 부변속 시프터들을 포함하는 구성일 수 있다.

이때 상기 부변속 기어축은 전후진 변속유닛의 출력 측 축과 동일선상에 배치하고, 상기 피니언 축은 상기 부변속 기어축 옆의 미션케이스 중앙으로 상기 부변속 기어축과 평행하게 배치되도록 함이 바람직하다.

상기 배속턴유닛은, 전후 한 쌍의 유압 작동식 다판 클러치 조합으로 구성된 배속턴 클러치 상기 배속턴 클러치와 회전속도와 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 출력하는 부변속유닛의 출력 측의 축을 동력 전달 가능하게 연결하는 전동축 및 상기 배속턴 클러치의 선택적 접속으로 정해진 변속 또는 비변속 동력을 앞차축부로 전달하는 전륜 구동축을 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 전동축은 미션케이스 후방의 부변속유닛 하부에서 미션케이스 바닥부를 따라 클러치 하우징을 향해 연장되도록 하고, 상기 배속턴 클러치는 클러치 하우징의 주변속유닛 하부 여유공간에 배치되도록 구성함이 바람직하다.

본 실시 예에 따른 미션조합은 또한, 상기 PTO 축 후단에 배치되는 PTO 감속유닛 및 상기 미션케이스 후방에서 상기 PTO 감속유닛을 덮는 엔드플레이트를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기PTO 감속유닛은, 상기 PTO 축에 직결되며 직경이 다른 둘 이상의 기어들을 구비한 PTO 기어축 상기 기어들에 맞물리는 둘 이상의 기어들을 가진 PTO 출력축 및 변속단수 선택을 위해 상기 피니언 축의 기어들 사이에 배치되는 PTO 변속 시프터를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 미션조합에 의하면, 엔진 플라이 휠을 덮는 플라이 휠 하우징을 클러치 하우징에 일체형으로 구성하면서, 하우징 및 케이스 내 여유공간을 유효하게 활용하여 유닛들을 효율적으로 배치한 구성을 이룸으로써, 큰 변속 범위를 요구하는 시장상황에 부합하면서도 소형화와 콤팩트화를 동시에 충족하는 미션조합을 제공할 수 있다.

또한, 미션조합의 소형화 및 콤팩트화로 인하여 종래의 미션조합과 비교해 제작 단가 및 조립 양산성 측면에서 유리한 효과가 기대되며, 바퀴 사이즈가 작은 낮은 사양의 소형 농용 작업차에 적용할 경우 지상고 확보나 운전석 높이가 낮은 저상형으로 차량을 구현함에 있어 유리하다는 효과가 있다.

도 1은 종래 농용 작업차의 미션조합의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농용 작업차 미션조합의 투시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 미션조합의 전개도.
도 4는 도 3의 PTO 클러치 하우징에 수용된 PTO 클러치유닛과 주변속유닛을 확대 도시한 상세도.
도 5는 도 3에 도시된 미션조합을 A-A선 방향에서 바라본 단면도.
도 6은 도 3의 전후진 변속유닛을 확대 도시한 상세도.
도 7은 도 3에 도시된 미션조합을 B-B선 방향에서 바라본 단면도.
도 8는 도 3의 부변속유닛을 확대 도시한 상세도.
도 9는 도 3에 도시된 미션조합을 C-C선 방향에서 바라본 단면도.
도 10은 도 3의 배속턴유닛을 확대 도시한 상세도.
도 11은 도 3의 PTO 감속유닛을 확대 도시한 상세도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농용 작업차 미션조합의 투시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 미션조합의 전개도이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 미션조합의 전체적인 구성부터 먼저 개략적으로 살펴보기로 한다.

이하 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서는 설명의 편의 및 도면부호의 간결화를 위해 각 축상에 일체 회전 내지는 회전 자유롭게 배치된 기어들을 영문 'gear'의 약자를 써서 'g'로 부호를 통합하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 미션조합이 구성하는 동력라인은 크게, 엔진 플라이 휠(20)에 주 클러치(30)를 통해 단속적으로 연결되는 입력축(40)과 동축선상으로 형성되어 엔진 동력을 외부로 인출하는 PTO 동력라인(50)과, 상기 입력축(40)에서 분기되며 상기 PTO 동력라인(50)과 이축선상으로 형성되는 주행동력라인(60)으로 구분된다.

PTO 동력라인(50)은 상기 입력축(40)과 동축선상에 배치되는 PTO 축(54)과, 작업에 적합하게 PTO 축의 회전속도를 감속하는 PTO 감속유닛(56)을 포함하며, 상기 주행동력라인(60)은 입력축(40)으로부터 전달되는 엔진 동력을 주행에 적합한 주행 또는 작업에 필요한 회전력으로 바꾸어 주는 주변속유닛(62), 전후진 변속유닛(64), 부변속유닛(66), 그리고 배속턴유닛(68)을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 미션조합에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보면, 상기 미션조합은 엔진에서 발생하는 동력을 주행 또는 작업에 필요한 회전력으로 바꾸어 주는 장치로서, 엔진 플라이 휠(20)을 덮는 플라이 휠 하우징을 일체로 형성한 클러치 하우징(10)과, 상기 클러치 하우징(10) 후방에 직결되는 중공의 미션케이스(12)로서 외형을 이룬다.

클러치 하우징(10) 내에는 엔진 동력의 PTO 축(54) 전달을 단속하는 PTO 클러치유닛(52), 엔진 동력의 1차 변속을 위한 주변속유닛(62), 그리고 전륜 배속턴 실행을 위한 배속턴유닛(68)이 배치되며, 미션케이스(12) 내에는 상기 주변속유닛(62) 후방에 배치되는 전후진 변속유닛(64)과, 전후진 변속유닛(64) 후방의 2차 변속을 위한 부변속유닛(66)이 배치된다.

엔진 출력축(미도시)과 동축선상에 상기 PTO 축(54)이 배치되어 비변속 엔진 출력으로 회전하며, 주변속유닛(62)은 PTO 동력라인(50)에 분기된 동력을 입력 받아 주행내지는 작업에 적합한 속도로 엔진이 발생하는 동력을 1차 변속시킨다. 그리고 1차 변속된 동력이 상기 전후진 변속유닛(64)에 제공되어 회전방향이 결정되고 부변속유닛(66)으로 전달된다.

부변속유닛(66)에 의해 상기 주변속유닛(62)에 의한 1차 주변속과 상기 전후진 변속유닛(64)에 의해 회전방향이 결정된 동력이 주행 또는 작업에 적합한 속도로 다시 한번 변속되고, 2차 부변속을 거쳐 회전방향과 속도가 최종 결정된 동력은 부변속유닛(66)을 거쳐 뒷차축 측에 차량 구동을 위한 주행 동력으로 제공된다.

배속턴유닛(68)은 상기 부변속유닛(66)에 동력 전달 가능하게 연결된다. 따라서 운전자 조작에 따라4륜 구동모드가 선택된 때 회전방향과 속도가 최종 결정된 부변속 동력을 전달받아 추가 변속(배속턴 기능을 포함하는 4륜 모드 실행 시)을 실시하거나, 추가 변속 없이(단순 4륜 모드인 경우) 전륜 측으로 보내는 역할을 한다.

클러치 하우징(10)의 엔진 플라이 휠(20)을 덮는 부분과 주변속유닛(62)을 수용하는 부분 사이에는 격벽(11)이 일체로 형성된다. 그리고 상기 격벽(11)에는 중공의 입력축 지지관부(110)가 일체로 형성된다. 입력축 지지관부(110)에는 엔진 플라이 휠(20)과 주 클러치(30)를 매개로 단속적으로 연결되는 입력축(40)이 회전 자유롭게 배치되고, 입력축(40)의 반대편 단부는 PTO 축(54)에 연결된다.

입력축(40)과 상기 PTO 축(54) 사이에는 PTO 클러치유닛(52)이 설치된다. 상기 PTO 클러치유닛(52)에 의해 입력축(40)에 대한 상기 PTO 축(54)의 동력 접속이 단속된다. 즉 PTO 클러치유닛(52)이 동력접속방향으로 동작하면 엔진 동력이 입력축(40)을 통해 상기 PTO 축(54) 측의 동력라인으로 전달되는 것이고, 동력접속을 해제하는 방향으로 동작하면 PTO 축(54)은 회전하지 않게 된다.

도 3에서 도면부호 56은 상기 PTO 축(54) 후단에 배치되어 비변속 엔진 동력을 작업환경이나 조건에 맞게 변속해 후방에 연결되는 작업기로 전달하는 PTO 감속유닛이다. 그리고 도 2 내지 도 3에서 도면부호 14는 상기한 미션케이스(12) 후방에 설치되며 상기PTO 감속유닛(56)을 구성하는 축을 지지하는 엔드플레이트를 가리킨다.

본 발명의 실시 예에 따른 미션조합을 유닛 별로 좀 더 구체적 살펴보기로 한다.

도 4는 도 3의 PTO 클러치 하우징에 수용된 PTO 클러치유닛과 주변속유닛을 확대 도시한 상세도이며, 도 5는 도 3에 도시된 주변속유닛 측을 A-A선 방향에서 바라본 단면도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, PTO 클러치유닛(52)은 유압 작동식 다판 클러치일 수 있다. 구체적으로는, 상기 입력축(40) 말단의 디스크 보스부(520)와, 상기 PTO 축(54) 전단에 장착되고 디스크 보스부(520)를 감싸는 플레이트 보스부(526), 그리고 디스크 보스부(520)와 플레이트 보스부(526)에 각각 설치되는 클러치 디스크(522)와 플레이트(527)로 구성된다.

디스크 보스부(520)는 상기 입력축(40)에 스플라인으로 연결되고, 입력축(40)은 엔진 플라이 휠(20)에 조립된 주 클러치(30)의 댐퍼 플레이트(부호 생략)에 의해 구동된다. 그리고 디스크 보스부(520)를 둘러싸는 플레이트 보스부(526)는 PTO 축(54)에 스플라인으로 연결되되, 클러치 비작동 상태에서 클러치 디스크(522)와 클러치 플레이트(527)는 서로 이격되어 있다.

따라서 시동이 걸리면 입력축(40)과 함께 상기 디스크 보스부(520)는 회전하지만 플레이트 보스부(526)와 PTO 축(54)은 회전하지 않으며, 입력축(40) 또는 PTO 축(54)에 형성된 오일통로를 통해 플레이트 보스부(526)의 유압실(부호 생략)로 압유가 공급되면, 피스톤이 클러치 플레이트(527)를 압박하는 방향으로 이동해 입력축(40)의 동력이 PTO 축(54)에 전달된다.

주변속유닛(62)은 도면에 도시된 바와 같이, 동기 치합식(Synchromesh type) 수동 변속구조일 수 있다. 구체적으로는, PTO 축(54) 전방의 입력축(40)에 외부 끼움된 중공 기어축(620), 중공 기어축(620)에 맞물리고 크기가 다른 기어들(g)을 구비한 주변속 기어축(622), 상기 기어들(g)에 하나씩 맞물린 기어들(g)을 구비한 주변속 출력축(624)을 포함한다.

주변속 출력축(624) 상의 기어들(g) 사이로 변속단수 선택을 위한 주변속 시프터들(626)(628)이 배치되며, 주변속 시프터(626)(628)에는 주변속 레버에 연동 가능하게 연결된 주변속 포크가 연결된다. 따라서 주변속 레버를 조작해 맞물린 기어 쌍 중 어느 한 기어 쌍을 선택하는 방향으로 시프터를 이동시킴으로써 주변속 출력축(624)에 주변속 기어축(622)을 동력 전달 가능하게 연결시킬 수 있다.

주변속 기어축(622)은 도 5의 도시와 같이, 상기 PTO 축(54)의 측부에 평행하게 인접 배치되어 입력축(40)의 동력으로 회전하고, 주변속 출력축(624)은 상기 주변속 기어축(622) 하방에 배치되어 주변속 기어축(622)에서 제공된 동력으로 회전한다. 그리고 주변속유닛(62)을 통해1차 변속된 동력은 주변속 출력축(624)을 거쳐 상기 전후진 변속유닛(64)으로 전달된다.

다음 도 6과 도 7을 참조해 전후진 변속유닛에 대해 살펴본다.

도 6은 도 3의 전후진 변속유닛을 확대 도시한 상세도이며, 도 7은 도 3에 도시된 전후진 변속유닛 측을B-B선 방향에서 바라본 단면도이다.

도 6을 참조하면, 전후진 변속유닛(64)은 상기한 주변속유닛(62)과 후방에 배치되되, 주변속유닛(62)과 상기 전후진 변속유닛(64) 사이에는 유압 작동식 다판 클러치 형태의 중간 클러치(65)가 개재된다. 중간 클러치(65)는 전술한 PTO 클러치유닛(52)과 구성이 동일하며, 주변속유닛(62)과 전후진 변속유닛(64)의 동력 접속을 단속한다.

중간 클러치(65)의 피스톤(부호 생략)이 동력 차단 위치에 있으면, 상기 주변속 유닛(62)을 통해1차 변속된 동력이 상기 전후진 변속유닛(64)로 전달되지 않아 전후진 변속유닛(64)을 구성하는 전후진 셔틀축(640)은 회전하지 않으며, 압유가 공급되어 상기 피스톤이 동력 접속 방향으로 이동하면 1차 변속된 동력을 전달받아 상기 전후진 변속부(64)가 구동된다.

전후진 변속유닛(64)은, 주변속유닛(62)의 출력 측 축(주변속 출력축(624))과 동일선상에 배치되는 전후진 셔틀축(640), 전후진 셔틀축(640)에 평행한 아이들 기어축(642), 그리고 전후진 셔틀축(640)과 아이들 기어축(642)에 평행하며 전후진 셔틀축(640)으로부터 직접 전달된 동력 또는 아이들 기어축(642)을 우회한 동력으로 회전하는 전후진 출력축(644)을 포함한다.

전후진 변속유닛(64) 역시 동기 치합식(Synchromesh type) 수동 변속구조일 수 있으며, 이 경우 전후진 셔틀축(640)의 대략 중앙에는 이 전후진 셔틀축(640)과 일체로 회전 가능하도록 전후진 시프터(641)가 스플라인으로 연결되며, 전후진 시프터(641)를 사이에 두고 후진기어(g)와 전진기어(g)가 전후진 셔틀축(640)에 회전 자유롭게 끼워진다.

후진기어(g)와 맞물리는 후진종동기어(g)와 전진기어(g)에 대응되는 전진종동기어(g)가 상기 전후진 출력축(644)에 일체 회전 가능하게 배치되며, 아이들 기어축(642)에는 전후진 셔틀축(640) 상의 상기 전진기어(g)와 전후진 출력축(644) 상의 상기 전진종동기어(g)를 동력 전달 가능하게 접속시키는 아이들 기어(g)가 일체로 형성된다.

이와 같은 구성에 의해, 전후진 레버 조작으로 전후진 시프터(641)가 후진기어에 물리면 1차 변속된 동력은 후진기어에서 직접 후진종동기어를 거쳐 전후진 출력축(644)에 전달됨으로써 회전방향이 바뀌고, 전후진 시프터(641)가 전진기어 측으로 이동되면, 1차 변속동력은 아이들 축을 우회해 전진종동기어를 거쳐 회전방향의 반전 없이 전후진 출력축(644)에 전달된다.

미션케이스(12) 내 상기 전후진 변속유닛(64)을 이루는 구성요소들의 배치는 도 7과 같이, 상기 전후진 출력축(644)이 전후진 셔틀축(640)의 좌상부에 평행하게 이격 배치되며, 아이들 기어축(642)은 전후진 셔틀축(640)과 전후진 출력축(644) 사이의 전후진 셔틀축(640) 우상부에 두 축에 대해 평행하게 배치된다.

도 8은 부변속유닛을 확대 도시한 상세도이며, 도 9는 도 4의 부변속유닛 측을C-C선 방향에서 바라본 단면도이다.

도 8을 참조하면, 부변속유닛(66)은 전술한 주변속유닛(62)과 마찬가지로 동기 치합식(Synchromesh type) 수동 변속구조일 수 있다. 구체적으로, 전후진 변속유닛(64)의 출력 측의 축(전후진 출력축(644))에 연결되며 직경이 다른 여러 개의 기어들(g)을 구비한 부변속 기어축(660)과, 상기 기어들에 하나씩 맞물리는 기어들(g)을 구비한 피니언 축(662)을 포함한다.

피니언 축(662)은 주변속유닛(62)과 부변속유닛(66)에 의해 변속되고 전후진 변속유닛(64)에 의해 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 뒷차축 측으로 출력하며, 부변속단수 선택을 위한 부변속 시프터들(664)(665)이 피니언 축(662)의 기어들 사이에 배치된다. 물론 부변속 시프터(664)(665)는 차량 운전적에서 연장되는 부변속 레버에 부변속 포크를 통해 링크 연결된다.

이에 따라, 부변속 레버의 조작으로 상기 부변속 시프터들(664)(665) 중 하나가 맞물린 기어 쌍 중 어느 한 기어 쌍을 선택하는 쪽으로 이동되면, 선택된 기어 쌍을 통해 부변속 기어축(660)과 피니언 축(662)이 동력 전달 가능하게 연결되고, 해당 기어 쌍의 기어 비에 대응하는 비율로 회전속도가 증대되거나 감소되는 2차 변속이 행해진다.

도면에서는 부변속을 위한 기어 쌍이 총 4쌍 배치된 4단 부변속 구조를 예를 들어 도시하고 있으나, 부변속 단수는 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다.

미션케이스 내 부변속부의 부품배치에 있어서는, 부변속 기어축(660)이 전후진 변속유닛(64)의 출력 측 축에 직결되게 배치하고, 도 9와 같이, 부변속 기어축(660) 우하부의 미션케이스(12) 대략 중앙부에 피니언 축(662)이 부변속 기어축(660)과 평행하게 배치되도록 함이 바람직하다. 도면부호 685는 부변속부(66)와 후술될 배속턴부(68)를 연결하는 전동축이다.

도 10의 배속턴유닛을 확대 도시한 상세도를 참조하여 배속턴유닛에 대해 살펴본다.

도 10을 통해 도시된 바와 같이, 상기 배속턴유닛(68)은, 전후 한 쌍의 유압 작동식 다판 클러치 조합으로 구성된 배속턴 클러치(680)와, 배속턴 클러치(680)와 회전속도와 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 출력하는 부변속유닛(66)의 출력 측의 축(피니언 축(662))을 동력 전달 가능하게 연결하는 전동축(685)을 포함한다.

도면에서 미션케이스(12) 길이방향을 기준으로 앞쪽의 클러치(680-1)는 배속턴 기능을 위한 4륜 구동 증속 클러치이며, 뒤쪽에 위치한 클러치(680-2)는 증속 없는 비변속 동력의 앞차축 전달을 위한 4륜 구동 비증속 클러치이다. 도면부호 688은 배속턴 클러치(680)의 선택적 접속으로 정해진 변속 또는 비변속 동력을 앞차축부로 전달하는 전륜 구동축이다.

4륜 구동 증속 클러치(680-1)와 이에 대응되는 상기 전륜 구동축(688)에는 직경이 다르며 상시 맞물려 있는 한 쌍의 증속 기어(g)가 각각 배치되며, 4륜 구동 비증속 클러치(680-2)와 이에 대응되는 상기 전륜 구동축에(688)는 직경이 동일하며 상시 맞물려 있는 한 쌍의 비증속 기어(g)가 각각 배치된다.

이에 따라, 운전자가 4륜 구동(단순 4륜 구동모드 내지는 4륜 배속턴모드 중 어느 하나)을 선택하면, 전후 한 쌍의 배속턴 클러치(680) 중 어느 쪽 클러치가 작동하는지에 따라 부변속유닛(66)으로부터 제공된 동력은 상기 증속 기어를 거쳐 배속된 회전수로 앞차축부에 전달되거나, 상기 비증속 기어를 거쳐 추가 변속 없는 회전수로 앞차축부에 전달된다.

미션케이스에 배속턴유닛(68)의 부품 배치에 있어서는, 미션케이스(12) 후방의 부변속부(66) 하부에서 미션케이스(12) 바닥부를 따라 클러치 하우징(10)을 향하도록 전동축(685)을 배치하고, 배속턴 클러치(680)는 앞서 첨부된 도 5의 도시와 같이 클러치 하우징(10)의 주변속 출력축(624) 우측에 인접 배치시켜 콤팩트한 배치를 이루도록 구성함 바람직하다.

한편, 도 11은 도 3에 도시된 PTO 감속유닛부를 확대 도시한 상세도이다.

도 11에 도시된 바와 같이PTO 감속유닛(56)은, PTO 축(54)에 직결되며 직경이 다른 둘 이상의 기어들(g)을 구비한 PTO 기어축(560)과, 상기 기어들(g)에 맞물리는 둘 이상의 기어들(g)을 가진 PTO 출력축(564), 그리고 변속단수 선택을 위해 상기 PTO 출력축(564)의 기어들 사이에 배치되는 PTO 변속 시프터(568)로 구성된다.

미션케이스(12) 후단에 분해 조립 가능하게 조립되는 엔드플레이트(14)가 미션케이스(12) 후방에서 상기 PTO 감속유닛(56)을 덮도록 구성되며, 따라서 작업기 사양에 따라 보다 큰 감속 내지는 증속이 요구될 경우, 상기엔드플레이트(14)를 탈거해 작업기 사양에 맞춰 상기PTO 감속유닛(56)을 구성하는 기어를 용이하게 바꿀 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 미션조합에 의하면, 엔진 플라이 휠을 덮는 플라이 휠 하우징을 클러치 하우징에 일체형으로 구성하면서, 하우징 및 케이스 내 여유공간을 유효하게 활용하여 유닛들을 효율적으로 배치한 구성을 이룸으로써, 큰 변속 범위를 요구하는 시장상황에 부합하면서도 소형화와 콤팩트화를 동시에 충족하는 미션조합을 제공할 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.

12 : 미션케이스 14 : 엔드플레이트
20 : 플라이 휠 30 : 주 클러치
40 : 입력축 50 : PTO 동력라인
52 : PTO 클러치유닛 54 : PTO 축
56 : PTO 감속유닛 60 : 주행동력라인
62 : 주변속유닛 64 : 전후진 변속유닛
65 : 중간 클러치 66 : 부변속유닛
68 : 배속턴유닛

Claims

엔진 동력을 외부로 인출하는 PTO 동력라인이 엔진 플라이 휠과 주 클러치를 통해 단속적으로 동력 전달 가능하게 연결되는 입력축과 동축선상에 형성되고, 엔진 동력을 주행 동력으로 출력하는 주행동력라인이 상기 PTO 동력라인과 이축(異軸)선상에 형성된 구성의 농용 작업차의 미션조합에 있어서,
엔진 플라이 휠을 덮는 플라이 휠 하우징을 일체로 형성한 클러치 하우징과, 상기 클러치 하우징 후방에 직결되는 중공의 미션케이스를 포함하고,
상기 클러치 하우징 내에는 엔진 동력의 PTO 축 전달을 단속하는 PTO 클러치유닛과 엔진 동력의 1차 변속을 위한 주변속유닛, 그리고 전륜 배속턴 실행을 위한 배속턴유닛이 배치되되, 상기 PTO 축을 기준으로 인접 측부에 주변속유닛이 배치되고 주변속유닛과 대각선 방향으로 대향되는 클러치 하우징의 일측 모서리에 상기 배속턴 유닛이 배치되며,
상기 미션케이스 내에는 전후진 변속유닛과 2차 변속을 위한 부변속유닛이 배치되되, 동력 전달방향을 기준으로 상기 부변속유닛 전방에 전후진 변속유닛이 배치되어 전후진 변속유닛의 전후진 출력축에 부변속유닛의 입력축인 부변속 기어축이 동축 배치를 이루도록 직결되며,
상기 PTO 축 후단에 PTO 감속유닛이 배치되고, 상기 PTO 감속유닛을 덮도록 엔드플레이트가 상기 미션케이스 후단에 착탈 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
PTO 동력라인은, 상기 입력축과 동축선상으로 배치되는 PTO 축과, PTO 축의 회전력을 감속하는 PTO 감속유닛을 포함하며,
주행동력라인은, 입력축으로부터 전달되는 엔진 동력의 1차 변속을 위한 주변속유닛, 전후진 절환을 위한 전후진 변속유닛, 1차 변속 후 회전방향이 결정된 동력의 2차 변속을 위한 부변속유닛, 그리고 전륜 증속을 위한 배속턴유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 클러치 하우징의 엔진 플라이 휠을 덮는 부분과 주변속유닛을 수용하는 부분 사이에 격벽이 일체로 형성되고,
상기 격벽에는 중공의 입력축 지지관부가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 4 항에 있어서,
상기 입력축 지지관부에는 엔진 플라이 휠과 주 클러치를 통해 단속적으로 동력 전달 가능하게 접속되는 동시에 PTO 클러치유닛을 매개로 PTO 축과 단속적으로 동력 전달 가능하게 연결되는 입력축이 배치됨을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
상기 PTO 클러치유닛은 유압 작동식 다판 클러치인 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
상기 주변속유닛은,
PTO 축 전방의 입력축 상에 배치된 중공 기어축;
상기 중공 기어축과 동력 전달 가능하게 맞물리며 직경이 다른 여러 개의 기어들을 구비한 주변속 기어축;
상기 기어들에 대응되는 여러 개의 기어들이 구비된 주변속 출력축; 및
상기 주변속 출력축 상에 마련되는 변속단수 선택을 위한 주변속 시프터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 7 항에 있어서,
상기 주변속 기어축은 상기 입력축 옆으로 평행하게 배치되고,
상기 주변속 출력축은 상기 주변속 기어축 하부에 평행하게 배치되는 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
상기 주변속유닛과 후방의 전후진 변속유닛 사이에 배치되는 유압 작동식 다판 클러치 형태의 중간 클러치를 더 포함하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 전후진 변속유닛은,
주변속유닛의 출력 측 축과 동일선상에 배치되는 전후진 셔틀축;
상기 전후진 셔틀축에 평행한 아이들 기어축; 및
상기 전후진 셔틀축과 아이들 기어축에 대해 평행하며 전후진 셔틀축으로부터 직접 전달된 동력 또는 상기 아이들 기어축을 우회한 동력으로 회전하는 전후진 출력축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 10 항에 있어서,
상기 전후진 셔틀축에는 전진기어와 후진기어, 그리고 전진기어 사이를 이동하는 전후진 시프터가 구비되고,
상기 후진기어와 맞물리는 후진종동기어와 전진기어에 대응되는 전진종동기어가 상기 전후진 출력축에 마련되며,
상기 아이들 기어축에는 상기 전진기어와 전진종동기어를 동력 전달 가능하게 접속시키는 아이들 기어가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 10 항에 있어서,
상기 전후진 출력축은 전후진 셔틀축 측부로 평행하게 이격 배치되고,
상기 아이들 기어축은 상기 전후진 셔틀축과 전후진 출력축 사이의 하부에 배치되어 두 축에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
상기 부변속유닛은,
상기 전후진 변속유닛의 출력 측의 축에 연결되며 직경이 다른 여러 개의 기어들을 구비한 부변속 기어축;
상기 기어들에 대응되는 여러 개의 기어들이 구비되며 회전속도와 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 뒷차축 측으로 출력하는 피니언 축; 및
상기 피니언 축에 마련되는 부변속단수 선택을 위한 부변속 시프터들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합,
제 13 항에 있어서,
상기 부변속 기어축은 전후진 변속유닛의 출력 측 축과 동일선상에 배치되며,
상기 피니언 축은 상기 부변속 기어축 옆의 미션케이스 중앙으로 상기 부변속 기어축과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 1 항에 있어서,
상기 배속턴유닛은,
전후 한 쌍의 유압 작동식 다판 클러치 조합으로 구성된 배속턴 클러치;
상기 배속턴 클러치와 회전속도와 회전방향이 결정된 최종 변속 동력을 출력하는 부변속유닛의 출력 측의 축을 동력 전달 가능하게 연결하는 전동축; 및
상기 배속턴 클러치의 선택적 접속으로 정해진 변속 또는 비변속 동력을 앞차축부로 전달하는 전륜 구동축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
제 15 항에 있어서,
상기 전동축은 미션케이스 후방의 부변속유닛 하부에서 미션케이스 바닥부를 따라 클러치 하우징을 향해 연장되고,
상기 배속턴 클러치는 클러치 하우징의 주변속유닛 하부 여유공간에 배치됨을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 PTO 감속유닛은,
상기 PTO 축에 직결되며 직경이 다른 둘 이상의 기어들을 구비한 PTO 기어축;
상기 기어들에 맞물리는 둘 이상의 기어들을 가진 PTO 출력축; 및
변속단수 선택을 위해 상기 PTO 출력축의 기어들 사이에 배치되는 PTO 변속 시프터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 농용 작업차의 미션조합.