KR20230076974A - 작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법 및 작업 차량용 트랜스미션 - Google Patents

작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법 및 작업 차량용 트랜스미션 Download PDF

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work vehicle
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미즈야 마츠후지
홍성진
신상우
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주식회사 진명파워텍
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Abstract

주변속부 및 부변속부를 포함하는 작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법은, 복수의 주변속 기어쌍 및 주변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 메인 유압 변속 장치를 포함하는 주변속부를 제공하는 단계, 복수의 부변속 기어쌍, 부변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 싱크로 메쉬, 및 싱크로 메쉬를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터를 포함하는 부변속부를 제공하는 단계, 부변속부를 이용하여 변속하기 전에 모든 메인 유압 변속 장치를 주변속 기어쌍으로부터 분리하는 단계, 및 부변속 액츄에이터를 이용하여 싱크로 메쉬를 동작하여 부변속부를 변속하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법 및 작업 차량용 트랜스미션 {METHOD OF SHIFTING TRANSMISSION FOR WORK VEHICLE AND TRANSMISSION FOR WORK VEHICLE}
본 발명은 주변속부 및 부변속부를 포함하는 트랜스미션에서 클러치 조작 없이 변속할 수 있는 작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법 및 그를 위한 작업 차량용 트랜스미션에 관한 것이다.
작업 차량은 이동을 위한 차량에 인간 생활의 편의를 위한 작업을 추가로 수행할 수 있는 차량을 의미할 수 있다. 작업 차량은 엔진과 같은 구동원(driving source)을 이용하여 작업자를 특정 위치로 이동시키는 운송장치로서 기능을 할 수 있으며, 특정 위치에서 작업자와 같이 이동하거나 정지 상태를 유지하면서 구동원으로부터 동력을 주행 이외의 용도로 이용할 수 있다.
일반적인 작업 차량으로서 콤바인이나 트랙터와 같은 농업용 작업 차량이 있을 수 있으며, 이 외에도 건설 현장이나 공장 등에서의 다른 작업을 수행하는 작업 차량이 있을 수 있다.
일본등록특허 제3940195호를 보면, PTO를 포함하는 작업 차량이 개시되어 있다. 상기 작업 차량은 엔진, 트랜스미션 및 PTO 장치를 포함하며, 엔진으로부터 동력 중 일부는 주행 바퀴 등으로 전달하여 주행에 이용하며, 다른 일부는 PTO 장치 등으로 전달하여 주행 이외의 용도로 사용할 수 있다.
트랜스미션은 프론트 하우징, 미션 하우징, 리어 하우징을 포함하며, 내부로는 엔진으로부터의 동력을 주행 바퀴 등으로 전달하는 주행 동력전달부와 주행 이외의 작업을 위한 PTO 동력전달부를 포함한다. 주행 동력전달부로서 정역부, 주변속부, 부변속부를 포함하며, 정역부는 프론트 하우징에 위치하고, 주변속부와 부변속부는 미션 하우징에 위치하며, 미션 하우징의 하부에는 전륜구동케이스가 위치하여 전동축으로 동력을 선택적으로 전달할 수 있다.
일반적으로 정역부, 주변속부, 부변속부는 별도의 변속 기구이기 때문에 각 다른 조작 레버에 의해서 변속되며, 실제로 운전석을 기준으로 주변속부를 조작하기 위한 레버와 부변속부를 조작하기 위한 레버가 따로 제공된다. 이 외에도 농업용 트랙터 등에는 PTO 변속 레버, PTO 클러치 레버, 전후진 레버 등 많은 레버가 존재하기 때문이 작업자에게 큰 부담이 될 수 있다. 초보인 작업자는 많은 레버 때문에 원활한 조작을 할 수 없어 사용성이 떨어지며, 숙련된 작업자라 하더라도 실수로 다른 레버를 조작해서 오작동을 일으킬 가능성이 높다.
부변속부는 사용 빈도가 주변속부에 비해 낮기 때문에 일반적으로 상시 맞물림 방식이나 선택 슬라이딩 방식이 적용되고 있다. 따라서, 종래에는 부변속부를 조작하기 위해서는 주행을 일시적으로 정지하고, 변속 후에 다시 움직여야 하는 번거로움도 있다.
본 발명은 복잡한 레버 조작이나 클러치 조작 없이 다단 변속을 할 수 있는 작업 차량용 트랜스미션 및 그를 이용한 변속 방법을 제공한다.
특히, 다른 레버에 비해서 사용 빈도가 높은 주변속부와 부변속부의 레버 조작을 단순히 하고, 변속시마다 필요했던 클러치 페달 조작을 줄여서 작업자의 편의를 높이고, 오작동의 발생 빈도를 줄이고, 운전석의 설계를 간단히 하여 공간 활용도를 높일 수 있는 작업 차량용 트랜스미션 및 그를 이용한 변속 방법을 제공한다.
본 발명은 사용 빈도가 높은 주변속부 및 부변속부의 변속에서 버튼 동작 또는 자동으로 변속 가능한 작업 차량 및 트랜스미션을 제공한다.
변속 조작을 전동화 또는 유압화 하여 변속 레버를 일원화하여 간단한 조작이 가능한 작업 차량 및 트랜스미션을 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 주변속부 및 부변속부를 포함하는 작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법은, 복수의 주변속 기어쌍 및 주변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 메인 유압 변속 장치를 포함하는 주변속부를 제공하는 단계, 복수의 부변속 기어쌍, 부변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 싱크로 메쉬, 및 싱크로 메쉬를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터를 포함하는 부변속부를 제공하는 단계, 부변속부를 이용하여 변속하기 전에 모든 메인 유압 변속 장치를 주변속 기어쌍으로부터 분리하는 단계, 및 부변속 액츄에이터를 이용하여 싱크로 메쉬를 동작하여 부변속부를 변속하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 부변속부를 이용하여 변속하기 전에 모든 메인 유압 변속 장치를 주변속 기어쌍으로부터 분리하여 부변속부에 가해지는 관성 모멘트를 감소시킬 수 있으며, 관성 모멘트가 감소함으로써 싱크로 메쉬를 이용한 변속이 가능할 수 있다.
참고로, 종래에는 상시 맞물림 방식이나 선택 슬라이딩 방식을 이용했기 때문에 부변속부의 전환을 위해 주행을 모두 멈추었어야 했으나, 본 실시예에서는 싱크로 메쉬를 이용하되 주변속부 또는 상류의 기어쌍들을 분리시켜 싱크로 메쉬를 이용한 변속을 할 수 있고, 주행을 멈추지 않고서도 변속을 완수할 수 있다.
또한, 전체적인 자동 및 전자, 유압 제어가 가능하기 때문에 복잡한 레버 조작이나 클러치 조작 없이 다단 변속을 할 수도 있으며, 특히 사용 빈도가 높은 주변속부와 부변속부의 조작을 용이하게 하여 작업자의 편의를 현저히 개선할 수 있다.
주변속부와 부변속부에 의한 변속을 2개의 레버 조작 및 이들의 조합으로 해결하던 것에 비해, 본 실시예에서는 up, down 등의 버튼 조작으로 간단하게 변속을 조절할 수 있다.
부변속 액츄에이터는 전동 또는 유압에 의해서 작동될 수 있으며, 레버를 이용한 직접 제어가 아닌 간접적인 자동 제어가 가능할 수 있다.
부변속부의 싱크로 메쉬는 하나의 부변속 액츄에이터로 제어될 수 있으며, 일체화된 레버 또는 모노 레버에 의해서 조작됨으로써 전자 제어나 간접 제어 등의 활용도 및 조작성을 높일 수 있다.
메인 유압 변속 장치를 제어하기 위한 유압 변속 밸브 장치를 제공할 수 있으며, 유압 변속 밸브 장치는 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 이용하여 다수 마찰판 등을 이용한 유압 변속 장치의 제어를 주행 중에도 할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 작업 차량을 위한 트랜스미션은 주변속부 및 부변속부를 포함하며, 주변속부는 복수의 주변속 기어쌍 및 주변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 메인 유압 변속 장치를 포함하며, 부변속부는 복수의 부변속 기어쌍, 부변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 싱크로 메쉬, 및 싱크로 메쉬를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터를 포함할 수 있다.
메인 유압 변속 장치는 주변속 기어쌍에 일대일로 제공될 수 있으며, 유압 변속 밸브 장치에 의해서 개별적으로 제어될 수 있다. 또한, 유압 변속 밸브 장치는 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 이용할 수 있다.
부변속 액츄에이터는 전동 또는 유압에 의해서 작동될 수 있으며, 제어의 일원화 및 정밀한 제어를 위해 부변속부의 싱크로 메쉬는 하나의 부변속 액츄에이터에 의해서 제어되도록 설계될 수 있다.
본 발명의 작업 차량용 트랜스미션 및 그 변속 방법에 따르면, 복잡한 레버 조작이나 클러치 조작 없이 다단 변속을 할 수 있으며, 특히 사용 빈도가 높은 주변속 조작부 및 부변속 조작부의 사용을 줄여 작업자의 피로도를 줄일 수 있다.
본 발명은 작업 차량용 트랜스미션 및 그 변속 방법에 따르면, 사용 빈도가 높은 주변속부 및 부변속부의 변속을 버튼 동작 또는 자동으로 변속하도록 할 수 있어, 종래의 레버 조작 및 그 조합에 의한 복잡성을 해소할 수 있다.
변속 조작을 전동화 또는 유압화 하여 변속 레버를 일원화하여 간단한 조작이 가능하며, 부변속부의 변속을 위해 주행 중을 차량을 멈출 필요가 없으며, 차량을 멈추지 않고서도 부드러운 변속을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량 및 트랜스미션을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 작업 차량 및 트랜스미션의 동력 전달 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 트랜스미션의 내부 구조를 측면에서 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 트랜스미션의 내부 구조 중 부변속부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 트랜스미션의 내부 구조를 평면에 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용은 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량 및 트랜스미션을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 작업 차량 및 트랜스미션의 동력 전달 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 트랜스미션의 내부 구조를 측면에서 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 트랜스미션의 내부 구조 중 부변속부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 트랜스미션의 내부 구조를 평면에 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 작업 차량(100)은 구동원(110), 후륜 또는 제1 구동 휠(120), 전륜 또는 제2 구동 휠(130), 사용자 운전부(200), 트랜스미션(300), 구동 추출 장치(400), 유압 변속 밸브 장치(500), 유압 PTO 밸브 장치(600) 및 PTO 장치(700)를 포함할 수 있다.
엔진 등의 구동원(110)은 동력을 생성하며, 구동원(110)으로부터의 동력은 트랜스미션(300)을 통해서 변속 또는 제어되어 주행 또는 주행 이외의 작업을 위한 용도로 사용될 수 있다.
트랜스미션(300)은 구동원(110)으로부터 전달된 동력을 전부 또는 일부를 주행을 위한 제1 구동 휠(120) 또는 제2 구동 휠(130)로 전달할 수 있으며, 주행 이외의 작업을 위한 동력은 PTO 장치(700)로 전달할 수 있다. PTO 장치(700)로 전달되는 동력은 엔진인 구동원(110)으로부터 변속되지 않고 전달될 수 있으며, 구동원(110)이 최대 또는 최적의 토크를 발생시키는 상태에서 540rpm, 1000rpm 또는 주행속도에 비례하는 회전속(GSP)으로 회전할 수 있다. PTO 장치(700) 내에서의 변속은 PTO 동력전달부(730) 등을 통해서 이루어질 수 있다.
이를 위해 PTO 장치(700)는 다단 독립 변속을 위한 제1 동력전달부(730) 및 차속 동조 변속을 위한 제2 동력전달부(740)를 포함할 수 있다. 제1 동력전달부(730)는 정역부(310)의 회전 방향에 무관하게 구동원(110)으로부터 직접 동력을 전달받을 수 있으며, PTO 클러치(720)를 통해 연결된 동력을 P1, P2 로 변속하여 PTO 출력축(710)으로 전달할 수 있다. 제2 동력전달부(740)는 부변속부(350)의 축과 연결되어 차속과 동조하여 동력을 전달할 수 있다.
사용자 운전부(200)는 운전석(210), 조향 핸들(220), 클러치 페달(230), 전후진 조작부(240), 주변속 조작부(250)를 포함할 수 있다. 사용자는 핸들(220) 등을 통해서 작업 차량(100)의 주행 방향을 제어할 수 있으며, 전후진 조작부(240)를 통해 구동 휠의 회전 방향을 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 부변속 조작부를 추가로 포함할 수 있지만, 주변속 조작부(250)의 두 개 버튼(+, -)을 통해서 클러치 조작 없이도 변속이 가능하며, 변속을 위해서 주행을 멈출 필요도 없다.
클러치 페달(230)이 핸들(220) 아래의 왼쪽에 위치할 수 있으며, 오른쪽으로는 브레이크 페달이 제공될 수 있고, 운전석(210)의 아래로 주차 브레이크(280)가 제공될 수 있다. 브레이크 페달은 유압으로 작동하는 브레이크 장치의 밸브와 연결될 수 있으며, 브레이크 페달의 작동에 따라 후술하는 제1 브레이크(140)를 작동시킬 수 있다.
본 실시예에서 사용자 운전부(200)는 노출된 형태로 제공될 수 있지만, 경우에 따라서는 캐빈(270)을 포함할 수도 있다.
전후진 조작부(240) 또는 주변속 조작부(250)는 유압 변속 밸브 장치(500) 등을 통해서 변속 기어의 조합을 조절할 수 있으며, 이러한 과정에서 유압, 전동 또는 수동 등의 조작 방식이 이용될 수 있다.
트랜스미션(300)은 프론트 하우징(302), 미션 하우징(304) 및 디퍼런셜 하우징(306)으로 구분될 수 있으며, 주변속부(320)와 부변속부(350)는 미션 하우징(304) 내에 위치할 수 있다. 주변속부(320)와 부변속부(350)를 통해서 미션 하우징(304)을 통과한 동력은 제1 디퍼런셜(360)을 통해서 후륜, 즉 제1 구동 휠(120)로 전달될 수 있다. 경우에 따라서는 미션 하우징(304)의 하부에 장착된 구동 추출 장치(400)를 통해서 전륜 출력축(410)으로 동력을 일부 추출하여 전륜, 즉 제2 구동 휠(130)로 전달할 수 있다. 제2 구동 휠(130)이 구동 추출 장치(400)를 통해 제1 구동 휠(120)과 같이 동력을 받으면 작업 차량(100)은 4륜 모드로 주행할 수 있으며, 4륜 모드는 험한 지형이나 논이나 밭 등에서 작업 차량(100)을 이동시키는 데에 유용하게 적용될 수 있다. 하지만, 일반 도로 등을 주행하는 경우에는 4륜 모드가 아닌 2륜 모드로 주행하는 것이 효율적일 수 있으며, 이 경우 구동 추출 장치(400)는 전륜 출력축(410)을 동력을 전달하지 않고, 제2 구동 휠(130)이 수동적으로 회전하는 2륜 모드로 전환할 수 있다.
제1 디퍼런셜(360)과 제1 구동 휠(120) 사이에는 제1 브레이크(140)가 장착될 수 있으며, 제1 브레이크(140)는 주행에 주로 기여하는 제1 구동 휠(120)의 회전을 억제하여 작업 차량(100)을 정지시킬 수 있다. 참고로, 제1 브레이크(140)를 작동시키기 위한 페달은 사용자 운전부(200)에 제공될 수 있으며, 운전석을 기준으로 일측 또는 양측에 제공될 수 있다.
엔진으로부터의 동력은 트랜스미션(300)을 통해서 제1 구동 휠(120), 제2 구동 휠(130) 또는 PTO 장치(700) 등으로 연결될 수 있으며, 트랜스미션(300)의 내부에는 정역부(310), 주변속부(320), 부변속부(350), 제1 디퍼런셜(360) 등이 제공될 수 있다.
도 2를 보면, 구동원(110)으로부터의 동력은 정역부(310)을 통해서 전진 또는 후진을 위해 적용될 수 있으며, 주변속부(320)는 고속(H) 또는 저속(L)을 전달하는 제1 주변속 기어쌍(322), 메인 유압 변속 장치로서의 고속/저속 유압 클러치(330), 1단부터 4단(①~④)에 대응하는 제2 주변속 기어쌍(324) 및 각 제2 주변속 기어쌍(324)에 대응하여 선택된 기어쌍을 연결하는 다른 메인 유압 변속 장치로서의 주변속 유압 클러치(340)를 포함할 수 있다.
고속/저속 유압 클러치(330) 및 주변속 유압 클러치(340)는 주변속부(320)의 메인 유압 변속 장치로서 총 8단의 변속을 가능하게 할 수 있으며, 복수의 마찰판을 이용하여 각 배당된 주변속 기어쌍(322, 324)을 회전축에 연결할 수 있다.
고속/저속 유압 클러치(330) 및 주변속 유압 클러치(340)는 유압 변속 밸브 장치(500)에 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 통해 연결될 수 있으며, 레버에 의한 직접 연결이 아닌 버튼 조작에 의한 오일 공급으로 제어될 수 있다.
부변속부(350)는 주변속부(320)에 의해 변속된 회전에 변속 구간을 추가로 조절할 수 있으며, 도시된 바와 같이 복수의 부변속 기어쌍(352), 부변속 기어쌍(352) 중 하나를 선택하여 동력을 전달하는 싱크로 메쉬(355), 싱크로 메쉬(355)를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터(358)를 포함할 수 있다. 부변속부(350)는 부변속 기어쌍(352) 사이에서 왕복하거나 부변속 기어쌍에 접근 또는 이격되는 싱크로 메쉬(355)를 이용하여 부변속 범위를 A, B, C 또는 Cr(크리프) 구간으로 제어할 수 있다.
고속/저속 유압 클러치(330) 및 주변속 유압 클러치(340)는 마찰판을 이용한 유압 클러치로서, 6개의 기어쌍(322, 324)에 각각 연결되어 있으며, 고속(H)/저속(L)을 결정하는 2단계와 1단에서 4단까지의 4단계 변속을 통해서 총 8단의 변속이 가능하고, 부변속부(350)의 싱크로 메쉬(355)는 A, B, C, Cr 의 4단의 변속이 가능하여, 총 32단계의 변속이 가능하다. 참고로, 다른 실시예에서는 부변속부에서 Cr 단계가 생략될 수 있으며, 이때는 총 24단계의 변속이 가능할 수 있다. 이 외에도 다양한 조합의 변속 단계를 설계할 수 있다.
싱크로 메쉬(355)는 싱크로나이저 허브, 슬리브, 링, 키, 스프링 등을 이용하여 제공될 수 있으며, 싱크로 메쉬(355)에 대한 구체적인 내용 등은 종래의 기술을 참조할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 싱크로 메쉬(355)를 이용한 변속 과정에서 관성 모멘트의 부담을 줄이기 위해 주변속 기어쌍(322, 324)과 그에 연결된 클러치들(330, 340)을 모두 분리할 수 있으며, 유압 변속 밸브 장치(500)를 이용할 수 있다.
엔진으로부터의 동력 중 일부는 정역부(310)나 주변속부(320) 등을 거치지 않고, PTO 장치(700)로도 전달될 수 있으며, PTO 장치(700)로 전달된 동력은 유압 PTO 밸브 장치(600)를 통해서 탠덤 펌프 등을 구동할 수 있고, PTO 출력축(710)을 구동시킬 수도 있다. PTO 장치(700) 내에는 PTO 클러치(720) 및 제1 동력전달부(730)를 통해서 PTO 출력축(710)으로 전달될 수 있다.
물론, 엔진으로부터의 동력 중 다른 일부는 정역부(310)나 주변속부(320) 등을 거쳐서 PTO 장치(700)로도 전달될 수 있으며, 이렇게 PTO 장치(700)로 전달된 동력은 주행 속도에 비례 또는 대응하는 회전수로 전달될 수 있으며, 모심기 등의 차속에 민감한 작업에 이용될 수 있다. 차속에 동조하는 동력은 PTO 장치(700) 내에는 제2 동력전달부(740)를 통해서 PTO 출력축(710)으로 전달될 수 있다.
부변속부(350)에서 시프트 클러치가 장착된 축에는 외부로 동력을 추출하기 위한 기어가 장착될 수 있으며, 그 단부에는 구동 추출 기어(370)가 제공된다. 구동 추출 기어(370)는 트랜스미션(300)의 하우징으로부터 부분적으로 노출될 수 있으며, 구동 추출 기어(370)가 노출되는 영역에 구동 추출 장치(400)가 장착될 수 있다.
구동 추출 장치(400)는 트랜스미션(300)으로부터 전달된 동력을 전륜 출력축(410)을 통해서 제2 구동 휠(130)로 전달할 수 있다. 구동 추출 장치(400)는 추출 하우징, 추출 클러치(430) 및 제2 브레이크(440)를 포함할 수 있으며, 추출 클러치(430)는 트랜스미션(300)에서 전륜 출력축(410)으로 전달되는 동력을 단속할 수 있다. 이때 추출 클러치(430)로는 도그 클러치 등을 이용하여 제공될 수 있다.
도 2 및 도 3를 보면, 트랜스미션(300)의 부변속 액츄에이터(358)는 전동 모터, 스텝 모터 등을 이용하여 싱크로 메쉬(355)를 작동하기 위한 시프트 포크를 이동할 수 있으며, 하나의 부변속 액츄에이터(358)를 이용하여 A, B, C, Cr 의 4단 변속을 위한 싱크로 메쉬(355)를 조절할 수 있다.
싱크로 메쉬(355)를 이용하여 변속하기 이전에, 트랜스미션(300)의 모든 주변속 유압 클러치 또는 메인 유압 변속 장치(330, 340)를 제1 주변속 기어쌍(322) 및 제2 주변속 기어쌍(324)으로부터 분리(disengage)시킬 수 있다. 주변속 기어쌍(322, 324)과 유압 클러치를 분리시킴으로써, 싱크로 메쉬(355)의 상류에 위치하는 회전 부속의 관성 모멘트를 감소시킬 수 있으며, 싱크로 메쉬(355)의 결합시 발생할 수 있는 변속 충격을 제거할 수 있다.
또한, 싱크로 메쉬(355) 중 하나가 부변속 기어쌍(352)과 연결된 후, 원래 연결된 또는 새로운 주변속 기어쌍(322, 324)과 유압 클러치가 연결될 수 있다. 이때 유압 변속 밸브 장치(500)는 비례 제어 밸브를 포함하여 유압 클러치를 작동함으로써 주변속부(320)가 연결되면서 발생할 수 있는 충격도 흡수할 수 있다.
종래에는 부변속부가 상시 맞물림 방식이나 선택 슬라이딩 방식을 이용했기 때문에 부변속부의 전환을 위해 주행을 모두 멈추었어야 했으나, 본 실시예에서는 싱크로 메쉬를 이용하되 주변속부 또는 상류의 기어쌍들을 분리시켜 싱크로 메쉬의 부담을 줄이고, 싱크로 메쉬의 단점을 해결하면서, 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 이용하여 주변속부의 재결합시에도 원활한 변속을 완료할 수 있다. 그 결과 부변속부를 변속할 때에도 주행을 멈출 필요가 없을 수 있다.
주변속 조작부(250)의 두 개 버튼(+, -)을 이용하여 원활한 변속을 수행할 수 있으며, 전체적인 자동 및 전자, 유압 제어가 가능하기 때문에 복잡한 레버 조작이나 클러치 조작 없이 다단 변속을 할 수도 있다. 참고로 종래의 트랜스미션에서 주변속부와 부변속부의 조작시 클러치 조작을 필수로 해야 하고 그 사용 빈도도 높은데, 본 실시예에 따른 트랜스미션(300)에서는 클러치 조작 없이도 변속이 가능하여 사용자의 작업자의 편의를 개선하고 복잡한 조작에 따른 피로도를 낮출 수 있다.
본 실시예에서는 부변속 액츄에이터(358)로 전동 모터, 스텝 모터 등을 이용하지만, 전동이 아닌 유압 장치를 이용하여 시프트 포크 등을 작동시키는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 작업 차량 110 : 구동원
140 : 제1 브레이크 200 : 사용자 운전부
300 : 트랜스미션 310 : 정역부
320 : 주변속부 322, 324 : 주변속 기어쌍
330 : 고속/저속 유압 클러치 340 : 주변속 유압 클러치
350 : 부변속부 352 : 부변속 기어쌍
355 : 싱크로 메쉬 358 : 부변속 액츄에이터
400 : 구동 추출 장치 500 : 유압 변속 밸브 장치
600 : 유압 PTO 밸브 장치 700 : PTO 장치

Claims (9)

  1. 주변속부 및 부변속부를 포함하는 작업 차량용 트랜스미션의 변속 방법에 있어서,
    복수의 주변속 기어쌍 및 상기 주변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 메인 유압 변속 장치를 포함하는 주변속부를 제공하는 단계;
    복수의 부변속 기어쌍, 상기 부변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 싱크로 메쉬, 및 상기 싱크로 메쉬를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터를 포함하는 부변속부를 제공하는 단계;
    상기 부변속부를 이용하여 변속하기 전에 모든 상기 메인 유압 변속 장치를 상기 주변속 기어쌍으로부터 분리하는 단계; 및
    상기 부변속 액츄에이터를 이용하여 상기 싱크로 메쉬를 동작하여 상기 부변속부를 변속하는 단계;를 포함하는 작업 차량용 트랜스미션이 변속 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부변속 액츄에이터는 전동 또는 유압에 의해서 작동되는 것을 특징으로 하는 작업 차량용 트랜스미션이 변속 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부변속부의 상기 싱크로 메쉬는 하나의 상기 부변속 액츄에이터로 제어되는 것을 특징으로 하는 작업 차량용 트랜스미션이 변속 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 유압 변속 장치를 제어하기 위한 유압 변속 밸브 장치를 제공하며,
    상기 유압 변속 밸브 장치는 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 작업 차량용 트랜스미션이 변속 방법.
  5. 작업 차량을 위한 트랜스미션에 있어서,
    상기 트랜스미션은 주변속부 및 부변속부를 포함하며,
    상기 주변속부는 복수의 주변속 기어쌍 및 상기 주변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 메인 유압 변속 장치를 포함하며,
    상기 부변속부는 복수의 부변속 기어쌍, 상기 부변속 기어쌍 중 하나를 선택하여 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 싱크로 메쉬, 및 상기 싱크로 메쉬를 동작하기 위한 부변속 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부변속 액츄에이터는 전동 또는 유압에 의해서 작동되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 부변속부의 상기 싱크로 메쉬는 하나의 상기 부변속 액츄에이터에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 메인 유압 변속 장치를 제어하기 위한 유압 변속 밸브 장치를 포함하며,
    상기 부변속부의 상기 싱크로 메쉬를 동작하기 전에, 상기 유압 변속 밸브 장치는 모든 상기 메인 유압 변속 장치를 상기 주변속 기어쌍으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유압 변속 밸브 장치는 비례 제어 밸브 또는 온-오프 제어 벨브를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션.
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