KR910004562B1 - 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 실시예에 따라 직렬 접속된 변속폭 확대부를 구비하는 12단 분할형 복합변속기를 개략 도시한 구성 블록도.
제 2 도는 제 1 도의 12단 분할형 복합변속기에 대한 단면도.
제 3 도는 제 1 도에 도시한 12단 분할형 복합변속기의 변속형식을 도시한 설명도.
제 4 도는 제 1 도에 도시한 12단 분할형 복합변속기에 대한 기어변환레버놉과 주제어장치를 도시한 평면도.
제 5 도는 변속폭 확대부 클러치가 제 1 위치에 있을 때 변속폭 확대부 클러치에 의한 정상적 출력의 흐름을 도시한 것으로서, 제 1 도에 도시한 12단 분할형 복합변속기중 보조변속부와 변속폭 확대부에 대한 부분 확대 단면도.
제 6 도는 변속폭 확대부 클러치를 제 2 위치에 놓음으로써 변속폭 확대부를 중립위치로 하는 동시에 보조 변속부의 중간축 동력인출장치를 이용할 수 있도록한 상태의 보조변속부와 변속폭 확대부를 도시한 부분확대 단면도.
제 7 도는 클러치를 제 3 위치에 놓음으로써 저속변속범위에 접속된 동력흐름을 도시한 보조변속부와 변속폭 확대부의 부분확대 단면도.
제 8 도는 제 1 도에 도시한 형의 변속기에서 전형적으로 발휘 가능한 변속비를 도시한 도표.
제 9 도는 기어표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 주변속부 14 : 보조변속부
15 : 변속폭 확대부 16 : 하우징
18 : 입력축 22 : 입력기어
24, 26 : 주변속부 중간축 28 : 주축
36, 38, 40, 42 : 주변속부 중간축기어 46, 48, 50 : 주변속부 주축기어
56, 58, 60 : 주변속부 조오클러치 어셈블리
78, 80 : 보조변속부 중간축 72 : 변속레버
84, 86, 88 : 보조변속부 중간축기어
108, 110 : 보조변속부 주축기어 112 : 출력기어
116, 118, 120 : 보조변속부 조오클러치 어셈블리
144 : 이송 실린더 어셈블리 200 : 슬리이브축
202 : 변속폭 확대부 출력축기어 204 : 변속폭 확대부 중간축기어
206 : 변속폭 확대부 클러치
210 : 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리 250 : 마스터 제어선택놉
254 : 버튼
본 발명은 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기에 관한 것으로, 구체적으로 보조변속부의 중간축 동력인출 장치를 이용할 수 있고, 특히 저속기어들에 있어 변속폭을 증가시키기 위해서 선택적으로 접속 및 분리시킬 수 있는 변속폭 확대부를 구비하는 분할형 복합변속기에 관한 것이다. 본 발명의 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기에서, 상기 변속폭 확대부는 선택적으로 주변속부의 저속기어에서 추가적 감속을 실행할 때만 접속되고, 그외의 변속시에는 표준형(변속폭을 확대하지 않음) 복합분할형 변속기와 동일하게 주변속부와 보조변속부가 이용된다.
본 발명에 관련된 종래의 기술을 설명하면 다음과 같다.
다속도주변속부와, 이와 직렬로 접속된 1대 이상의 다속도보조변속부로 구성된 복합변속기는 이미 공지된 것으로서 통상 화물적재차량에 사용되고 있으며, 분할형과 범위형 또는 이들의 조합형이 있다(참조 : 미합중국 특허 제3,105,395호, 제3,648,546호, 제3,799,002호, 제3,921,469호, 제3,924,484호, 제2,932,988호 및 제3,229,551호 등).
본 발명에 따른 변속폭 확대부는 유럽 특허 제0071353호로서 제시된 반차단형의 분할형 복합변속기와 접속 사용하기에 적합하다.
상기 반차단변속기는 본 발명의 위임자인 "Eaton Corporation"과 그의 영국지사인 "Eaton Limited"에서 상표명 "Twin-Splitter"하에 판매되고 있는 것으로서, 차단분할형 보조변속부와, 이와 직렬 접속되는 다속도주변속부로 구성된 것이다.
이러한 반차단 분할형 복합변속기는 특정한 적용분야에서는 매우 흡족하였으나, 반면에 저속기어에서 변속비를 확대하고, 보조변속부의 중간축 동력인출장치를 사용할 수 있는 새로운 구성의 것이 요망되었다.
이러한 요망에 부응한 본 발명에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
상기한 종래의 것의 단점은 변속기출력축을 보조변속부의 중간축으로부터 선택적으로 구동분리함으로써 보조변속부의 중간축으로 구동되는 동력인출장치(PTO)를 이용 가능하게 해주고, 저속기어의 변속폭을 확대시켜 줄뿐 아니라 표준형 반차단 분할형 복합변속기와 동일하게도 이용될 수 있는 분할형 복합변속기를 제공하는 본 발명에 의해서 극복되거나 최소화된다.
이와 같은 본 발명의 성능은 보조변속부 출력기어를 변속기주축과 변속기출력축 양자에 대하여 독립적으로 회전자재한 슬리이브축에 고정접속하여 연동 회전시키기 때문에 표준반차단 분할형 복합변속기와 다른 성능면에서는 동일하게 달성된다. 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
변속폭 확대부의 중간축기어는 보조변속부의 중간축에 의해 구동되며, 변속기출력축을 둘러싸고 있지만 독립적으로 회전자재한 변속폭 확대부의 출력축기어에 항시 맞물려 있다. 변속폭 확대부 클러치는 세가지 선택위치를 구비하게 설치되며, 선택위치가 제 1 위치일 때, 변속폭 확대부 클러치는 슬리이브축을 변속기출력축에 구동접속시켜서 보조변속부를 표준분할형으로 작동시킨다. 변속폭 확대부 클러치가 제 2 위치일 때, 변속폭 확대부 클러치는 슬리이브축을 변속기출력축에 대해 독립적으로 회전시키는 동시에 변속폭 확대부의 출력축기어를 변속기출력축에 대해 독립적으로 회전하도록 함으로써 보조변속부의 중간축이, 변속기출력축에 대해 독립적으로, 동력인출장치용으로 구동될 수 있게 된다. 변속폭 확대부 클러치가 제 3 위치(주변속부에서 저속기어가 선택되었을 때만 허용되는 위치임)일 때, 변속폭 확대부의 출력기어는 변속기출력축에 연동 회전하게 고정되고, 슬리이브축은 변속기출력축에 대해 독립적으로 회전자재하게 됨으로써, 변속폭 확대부의 주축기어들중 어느것에 변속기출력축이 접속되는가에 따라 가변하는 큰 감속폭이 제공된다. 이상과 같이, 본 발명은 확대된 변속폭을 제공하는 변속폭 확대부를 구비하고, 보조변속부의 중간축으로 구동되는 동력인출장치를 이용 가능하게 하는 신규하고 개선된 분할형 복합변속기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
이러한 본 발명의 목적 및 작용효과 등은 첨부도면에 따른 양호한 실시예에 대한 하기의 설명에 의해서 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 대한 설명에 앞서 몇가지 용어에 대한 설명을 하고자 한다.
그러나 본 명세서에서 사용한 특정용어들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니고, 단지 설명에 대한 이해의 편이를 위해 참고로 제시한 것일 뿐임을 밝혀둔다.
용어 "상측", "하측", "우측", 좌측"은 도면상의 방향이고, 용어 "전"과 "후"는 차량에 통상적으로 설치되는 변속기의 전단과 후단을 의미하는 것으로 제 1 도상 변속기의 좌측과 우측을 각각 의미하게 된다.
용어 "내측"과 "외측"은 본 변속기의 무게중심쪽으로 근접하는 방향과 멀어지는 방향을 각각 의미한다.
또, 용어 "복합변속기"란 서로 직렬 접속된 주변속부와 보조변속부를 구비하여 주변속부에서 선택된 기어에 의한 감속이 보조변속부에서 선택된 기어에 의해 더욱 감속되도록 함으로써 복합되도록한 변속기를 의미한다.
용어 "분할형 복합변속기"는 주변속부에서 선택된 기어변속율을 보조변속부에서 다양한 단계로 다시 분할하는 복합변속기를 의미한다.
용어 "가속변속"은 저속기어에서 고속기어로의 변속을 의미하고, "감속변속"은 고속기어에서 저속기어로의 변속을 의미한다. 용어 "저속기어", "저기어" 또는 "1단기어" 등은 모두 변속기에서 최저속으로 전진하는데 사용하는 기어, 즉, 변속기의 입력축속도에 대해 가장 감속비가 큰 기어를 정의하는 것이다.
용어 "차단변속기" 또는 "차단변속부"는 정클러치를 사용하여 선택된 기어를 변속측에 연동접속시키는데 있어, 정클러치부재들이 동기화될 때까지 차단기를 사용하여 선택된 기어를 상기 변속축에 접속되지 않게 차단하는 변속기 또는 변속부를 의미하고, 이러한 정클러치부재들의 동기화는 변속기입력축 및 변속기출력축을 수동 또는 자동으로 조작하여 이들 축간을 동기시킴으로써 성취되는 것으로, 선택된 클러치부재를 마찰 접속시키는 방법으로는 클러치부재중 하나가 다른 클러치부재와 함께 회전하기 때문에 동기화가 이룩되지 않는다.
비교적 변형되지 않는 상기 차단기는 본 발명의 분할형 복합변속기중 보조변속부의 정클러치중에서 상대적으로 축상 미끌어짐 자재한 2개 부분사이에 배치되며, 상기 보조변속부 정클러치에는 클러치조작중에 클러치부재들이 서로를 향해 이동함에 따라서 차단기가 클러치부재중 하나와 함께 회전하도록 통상적인 마찰장치를 설치한다.
그러한 클러치부재들중 하나는 통상 내부에 클러치 치아가 형성된 주축기어와 단일체로 형성된다.
클러치조작을 할때, 차단기는 일정변속에 관계된 클러치부재들간의 실질적 동기화가 감지될 때까지 상기한 정클러치중 2개부분이 상대적으로 축상 이동하는 것을 제한한다.
차단기와 한쌍의 클러치 접속자재한 클러치부재에 있어서, 차단기치와 클러치부재상에는 각각 상보적인 경사각이 마련되어 있어서 주축이 어떤 주축기어와도 접속되지 않았을 때 스프링의 탄성 바이어스력으로 차단을 해제하는데 방해되는 관성력을 최소화하였다.
그러나 상기한 차단기 치아의 경사각은 정상변속중에 차단을 해제할 정도는 되지 못하므로, 정상변속중 요망되는 차단기의 차단기능을 저해하지 않는다.
이러한 점에서 스프링의 탄성력과 클러치의 관성력을 고려했을 때 만족스러운 작용효과를 제공하는 상보적 경사각은 약 15°내지 25°이고 바람직하기로 약 20°인 것을 발견하였다.
참고로 상기한 미합중국 특허 제3,921,469호와 제3,924,484호에서는 차단기링과 이것으로 차단되는 클러치부재 사이에 축방향 저지력은 크나 회전방향의 저지력은 미소한 저지장치를 추가적으로 설치할 수 있음을 제시하였다. 따라서, 상기 차단기링은 상기 클러치부재를 축상 이동시켜서 다른 클러치부재와 접속하도록 하는 축방향의 강제력을 받게 됨으로써, 자신과 결합되는 기어에 대한 관성력 발휘에 대항하여 적절한 위치에서 유지된다.
차단기링이 클러치의 차단면과 접촉하기 이전에 요망되는 위치에 배치되는 것은 대부분의 작동상태에 있어서 보장된다. 복합변속기, 특히 분할형 복합변속기는 통상 "A×B"라는 기호로서 지칭되는데, A=주변속부에서 선택 가능한 전진기어단수 또는 동력경로의 갯수, B=보조변속부에서 선택 가능한 전지기어단수 또는 동력경로의 갯수, A×B=이용 가능한 전진 변속기어단수의 총합이다.
따라서, 12단 분할형 복합변속기는 "6×2", "4×3", "3×4" 및 "2×6"등으로 표시될 수 있다.
이제, 직렬 접속된 변속폭 확대부를 구비하고, "4×3", 즉 12단의 전진 변속이 가능한 반차단 분할형 복합변속기를 도시한 제 1 도 및 제 2 도를 참조 설명하기로 한다. 변속기(10)는 주변속부(12)를 보조변속부(14)와 직렬 접속하고, 보조변속부(14)에 변속폭 확대부(15)를 직렬 접속하여 구성되며, 각각의 변속부에는 다수의 선택 가능한 변속기어 또는 동력경로가 구비되어 있다. 주변속부(12), 보조변속부(14) 및 변속폭 확대부(15)는 모두 통상적인 하우징(16)에 내장된다.
변속기(10)에 포함되는 입력축(18)은 후단부를 베어링(20)으로 지지하며, 입력축(18)에는 입력기어(22)가 설치되고, 입력기어(22)는 스플라인들과 회전불가능하게 접속된다. 입력기어(22)는 다수의 주변속부 중간축들을 동일 속도로 동시 구동한다.
도시한 실시예상, 변속기(10)의 주변속부(12)에는2개의 주변속부 중간축(24), (26)들이 주축(28)의 둘레에 서로 대향 배치되고, 주축(28)은 입력축(18)과 동축 연결되며, 입력축(18)의 후단부에 회전자재하게 내장 및 지지되는 안내부(30)를 전단부에 설치하고 있다.
입력축(18)은 통상 선택적으로 가동 접속되는 마찰마스터클러치(C)를 개재하여 드로틀로 제어되는 디젤엔진(E)과 같은 주가동기에 의해 일방향으로만 구동된다.
마찰마스터클러치(C)는 선행기술에서 공지된 바와 같은 페달(P)에 의해서 선택적으로 분리될 수 있으며, 마찰마스터클러치(C)와 결합되는 공지의 클러치브레이크도 설치할 수 있다.
각각의 주변속부 중간축(24) 및 (26)에는 각기 동일한 일군의 주변속부 중간축기어(36,38,40,42,44)가 설치되고, 주축(28)의 원주상 반대측에는 상기 주변속부 중간축기어(36,38,40,42,44)와 칫수 및 크기가 동일한 기어들이 배치되어 예컨대 주변속부 중간축기어(36)의 쌍과 같은 기어쌍의 군을 형성한다.
제 2 도를 보면 알 수 있는 바와 같이, 주변속부 중간축기어(42) 및 (44)는 주변속부 중간축(24) 자체에 직접 내선 스플라인을 형성시킴으로써 마련할 수 있다.
다수의 주변속부 주축기어(46,48,50,52)들이 주축(28)을 둘러싸게 배치되며, 공지된 슬라이딩 클러치칼라(56,58,60)로된 주변속부 조오클러치 어셈블리에 의해서 한번에 하나씩 선택적으로 주축(28)에 연동 접속된다.
주변속부 주축기어(46,48,50)들은 주축(28)을 둘러싸게 결합되는 동시에, 원주상 대향한 주변속부 중간축기어(38,40,42)의 쌍에 의해 지지되는 한편, 이들과 지속 맞물림 접속된다(참조 : 미합중국 특허 제3,105,395호).
주변속부 주축기어(52)는 후진기어로서, 통상적인 중간아이들러기어(도시하지 않음)을 개재하여 주변속부 중간축기어(44)의 쌍에 지속맞물림 접속된다.
최전단에 위치한 주변속부 중간축기어(36)는 입력기어(22)에 지속 맞물려 있고 입력기어(22)에 의해 구동됨으로써, 입력축(18)이 회전구동될 때마다 중간축(24), (26)을 동시에 회전시킨다. 주변속부 주축기어(46,48,50,52)와 주변속부 중간축기어(36,38,40,42,44) 및 중간 아이들러기어 등은 모두 입력기어(22)에 지속적으로 맞물려서 구동됨으로써, 이들의 조합으로서 변속기(10)의 입력기어군이 형성된다.
제 2 도에서 보는 바와 같이, 다양한 부착링(54)들이 설치되어 주변속부 주축기어(46,48,50,52)들을 주축(28)에 축상 고정시킨다.
슬라이딩 클러치칼라로된 주변속부 조오클러치 어셈블리(56,58,60)는 공지된 바와 같이 주축(28)에 스플라인 결합되어서 주축(28)에 대하여 축상 이동자재한 한편, 주축(28)과 연동 회전하도록 되었다.
주변속부 조오클러치 어셈블리(56)는 이송포오크(62)에 의해 축상 미끌어져 이동되어 주변속부 주축기어(52)를 주축(28)에 연동 접속시키고, 주변속부 조오클러치 어셈블리(58)는 이송포오크(64)에 의해 축상 미끌어져 이동되어 주변속부 주축기어(50) 및 (48)중 하나를 주축(28)에 연동 접속시키며, 주변속부 조오클러치 어셈블리(60)는 이송포오크(66)에 의해 축상 미끌어져 이동되어 주변속부 주축기어(46)를 주축(28)에 연동 접속시키거나, 입력기어(22)(따라서 입력축(18))를 주축(28)에 연동 접속시킨다. 이송포오크(62,64,66)들은 이송바아 하우징 어셈블리(70)의 이송바아(일명, 레일)들 상에 설치되며(이송바아들중 한개의 이송바아(68)만 도시함), 이송바아 하우징 어셈블리(70)는 통상적인 변속레버(또는 원격 조정장치)(72)에 의해 작동된다.
본 발명은 이송바아 하우징(70) 및 변속레버(72) 대신에 원격적 기계, 전기 또는 유압이송장치를 이용하는 변속기에도 적용할 수 있다.
이제 분리형의 보조변속부(14)에 대해 설명하기로 한다. 주축(28)은 보조변속부(14)내로 연장되고, 출력축(74)과 동축으로 안내되며, 출력축(74)은 부호(76)로 표시된 베어링에 의해 하우징(16)내에 지지된다.
보조변속부(14)는 보조변속부 중간축(78) 및 (80)을 포함하며, 보조변속부 중간축(78) 및 (80)을 포함하며, 보조변속부 중간축(78) 및 (80)은 서로 동일한 일군의 보조변속부 중간축기어(84,86,88)을 각각 구비한다.
쌍중간축형 복합변속기의 축상 및 수평적 크기를 소형화하기 위한 상기의 미합중국 특허 제3,105,395호에 기술된 공지의 방법에 따라서, 주변속부 중간축(24), (26)은 보조변속부 중간축(78), (80)에 대하여 약 42°만큼 경사져 있다. 주변속부 중간축(24), (26)들이 베어링(90), (92)에 의해 하우징(16)에 지지되는 반면에, 보조변속부 중간축(78), (80)들은 베어링(94), (96)에 의해 하우징(16)에 지지된다.
안내부(98)가 공동(100)내에 수용됨으로써, 주축(28)의 후위부를 지지한다.
2개의 보조변속부 주축기어(108) 및 (110)는 주축(28)을 둘러싸며, 보조변속부 중간축기어(84) 및 (86)에 지속 맞물려서 부동적으로 지지된다.
출력기어(112)는 슬리이브축(200)에 스플라인 접속되어 슬리이브축(200)상을 축상 이동하고, 슬리이브축(200)과 연동 회전한다.
출력기어(112)는 또 보조변속부 중간축기어(88)와 지속적으로 맞물려 있다.
탄성적으로 바이어스된 보조변속부 조오클러치 어셈블리(116,118,120)는 주축(28)에 스플라인 접속되며, 제 2 도에 도시된 차단기(124,126,128)들과 각각 조합되어 탄성 차단되는 클러칭장치(미합중국 특허 제3,799,002호와 제3,921,469호 및 제3,924,484호 참조)를 형성함으로써 보조변속부 주축기어(108), (110) 및 출력기어(112)를 각각 한번에 하나씩 선택적으로 주축(28)에 연동 접속한다.
보조변속부 조오클러치 어셈블리(116)는 스프링(130)에 의해 축상 우측으로 바이어스되며, 정치장치(134)에 의해 축상 이동이 제한된다. 보조변속부 조오클러치 어셈블리(118), (120)들은 주축(28) 둘레에 감겨진 스프링(136)에 의해 서로로부터 축상 이격되도록 바이어스되며, 각각 정지장치(138) 및 (140)에 의해서 축상 이동이 제한된다.
출력기어(112)는 이송실린더 어셈블리(144)에 의해 이동자재한 이송포오크(142)에 의해 축상 이동된다.
보조변속부 주축기어(108) 및 (110)들은 링(146)에 의해서 연결된 축상이동을 위해 서로 연결되고, 독립회전하며, 이송실린더 어셈블리(144)에 의해 이동자재한 이송포오크(148)에 의해 축상 이동된다. 이송실린더 어셈블리(144)는 원격서어보장치로서, 보조변속부 주축기어(108), (110) 및 출력기어(112)를 선택적으로 한번에 하나씩 주축(28)에 접속시키는 역할을 수행한다.
물론, 출력기어(112)를 주축(28)에 접속시키는 것을 주축(28)을 직접 슬리이브축(200)에 접속하는 것과 동일한 효과를 나타낸다.
변속폭 확대부(15)를 설명하면 다음과 같다.
변속기(10)의 변속폭 확대부(15)는 출력축(74)을 둘러싸게 결합되어 연동 회전하는 변속폭 확대부 출력축기어(202)를 포함한다. 변속폭 확대부 출력축기어(202)는 변속폭 확대부 중간축기어(204)와 지속적으로 맞물려서 지지되며, 변속폭 확대부 중간축기어(204)는 보조변속부 중간축(78) 및 (80)에 고정지지되어 연동 회전하게 되었다. 변속폭 확대부 클러치(206)는 출력축(74)에 스플라인 결합되어 연동 회전하는 한편 출력축(74)상을 축상 이동한다. 또, 변속폭 확대부 클러치(206)는 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)에 의해 조절되는 이송포오크(208)에 의해서 축상위치가 조정된다. 좀더 상세히 설명하여, 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)중 중앙실(210B)이 압축되고, 외실(210A) 및 (210C)이 배기되면, 결과적으로 변속폭 확대부 클러치(206)는 제 5 도에 도시된 바와 같은 최좌측위치(제 1 위치)를 취하게 된다. 한편, 외실(210A) 및 (210C)이 압축되고, 중앙실(210B)이 배기되면, 결과적으로 변속폭 확대부 클러치(206) 는 제 6 도에 도시된 바와 같은 중앙위치(제 2 위치)를 취하게 된다.
또, 3위치 피스톤 및 실릴더 어셈블리(210)중 외실(210A)이 압축되는 한편, 외실(210C)과 중앙실(210B)이 배기되면, 결과적으로 변속폭 확대부 클러치(206)는 제 7 도에 도시된 바와 같은 최우측위치(제 3 위치)를 취하게 된다.
제 5 도를 참조 설명하면 다음과 같다.
즉, 범위분할부 클러치(206)가 최좌측위치(제 1 위치)에 있게 되면, 슬리이브축(200)이 출력축(74)에 연동 회전하게 접속되는 동시에, 변속폭 확대부 출력축기어(202)는 출력축(74)에 대해 독립적으로 회전 가능하게 된다. 이러한 상태에서, 변속폭 확대부(15)는 슬리이브축(200)과 변속기(10)의 출력축(74)간을 직접적으로 구동 접속하게 된다.
동력의 흐름은, 실선(220)으로 도시된 바와 같이, 변속폭 확대부(15)를 고정, 바꿔말하여 바이패스하는 것과 동일하며, 주변속부(12) 및 보조변속부(14)의 기어변속율만이 제공되게 된다. 또 이러한 위치에서, 변속기(10)는 유럽특허 제007,353호에 기술된 반차단형의 분할형 복합변속기와 실질적으로 동일하게 작동하게 된다.
제 6 도를 참조 설명하면 다음과 같다.
변속폭 확대부 클러치(206)가 중앙위치(제 2 위치)에 있게 되면, 슬리이브축(200)은 출력축(74)에 대해 독립적으로 회전 가능하게 되고, 변속폭 확대부 출력축기어(202)도 출력축(74)에 대해 독립적으로 회전 가능하게 된다.
이러한 상태에서, 주변속부 기어가 주축(28)에 접속되고, 보조변속부 주축기어(108), (110) 및 출력기어(112)중 하나로 주축(28)에 접속되었다고 가정하면, 보조변속부 중간축(78) 및 (80)은 출력축(74)에 독립적으로 입력축(18)에 의해 구동된다.
실선(222)은 출력기어(112)가 클러치부재(120)에 의해 주축(28)에 연동 접속됨으로써 동력이 보조변속부 중간축(80)으로 흐르는 동력 흐름을 도시하고 있다.
이러한 상태의 동력흐름은 차량이 정지상태일 때 동력인출장치 구동용으로 사용할 수 있다.
점선(224) 및 (226)은 보조변속부 중간축 동력인출장치를 구동하기 위해 선택할 수 있는 동력경로를 표시한 것이다.
제 7 도를 참조 설명하면 다음과 같다.
제 7 도에 도시된 바와 같이 변속폭 확대부 클러치(206)가 최우측위치(제 3 위치)에 있게 되면, 슬리이브축(200)이 출력축(74)에 대해 독립적으로 회전 가능하게 되고, 변속폭 확대부 출력축기어(202)가 출력축(74)에 접속되어 연동 회전하게 된다.
이러한 상태에서 변속기(10)를 통해 흐르는 동력은 실선(230) 및 점선(234)으로 도시된 바와 같이 주축(28)과, 주축(28)에 연동 접속되는 보조변속부 주축기어(108), (110) 및 출력기어(112)중 어느것과, 변속폭 확대부 중간축기어(204)를 거쳐서 변속폭 확대부 출력축기어(202) 및 출력축(74)으로 흐르게 된다.
변속폭 확대부 클러치(206)의 제 3 위치는 바람직하기로 오직 주변속부(12)가 최저속기어로 접속되었을때, 즉 주변속부 주축기어(50)(또는 후진기어(52))가 주변속부 조오클러치 어셈블리(58)에 의해서 주축(28)에 연동 접속되었을 때만 선택되거나 선택이 가능하다.
변속폭 확대부 출력축기어(202)와 변속폭 확대부 중간축기어(204)는 범위분할부 중간축기어(204)의 칫수에 대한 변속폭 확대부 출력축기어(202)의 칫수 비율이 보조변속부 중간축기어(86)의 칫수에 대한 보조변속부 주축기어(110)의 칫수 비율보다 크게 선택됨으로써, 변속폭 확대부 클러치(206)가 제 1 위치에 있을 때보다 제 3 위치에 있을 때의 변속폭이 커지게 된다.
제 1 도와 제 2 도에 도시된 형을 가진 변속기에서 이용가능한 기어 및 변속비를 도시한 제 8 도를 참조 설명하면 다음과 같다.
즉, 1단기어, 2단기어, 3단기어들은 제 7 도에 도시된 바와 같이 변속폭 확대부(15)가 접속된 상태에서 이용 가능한 기어들이며, 반면에 4단기어 내지 15단 기어들은 제 5 도에 도시된 바와 같이 변속폭 확대부(15)가 고정(또는 바이패스)되었을 때 이용 가능한 기어들이다.
발휘되는 변속비들은 표준형 변속기("TS 변속비")와 오버드라이브(overdrive) 변속비("TSO 변속비")의 두가지로 표시된다. 제 3 도 내지 제 8 도를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 변속기(10)는 "4×3+3"의 15단 전진기어 변속기이다.
변속기(10)의 변속형식은 제 3 도에 도시된 바와 같다. 여기서 주목할 사실은 주변속부(12)에서 저속기어가 선택되었을 때만 변속폭 확대부(15)에 의해 확대된 변속비가 수득할 수 있다는 것이다.
제 8 도를 보면 알 수 있는 바와 같이, 저속기어들은 후진 작동용으로도 이용이 가능하다.
상기와 같은 변속작업은 원격서어보장치인 이송실린더 어셈블리(144)와 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)에 의해 수행되며, 이들은 제저하는 제어장치는 제 4 도에 도시된 바와 같은 마스터 제어선택놉(master control selector knob)(250)이다.
마스터 제어선택놉(250)은 예컨대 버튼(252) 같은 제 1 가동부재를 포함하고, 버튼(252)은 세가지 독특한 위치 {"Lo"(저속), "Int"(중속), "Hi"(고속)}를 구비하여 이들 위치선택에 의해 보조변속부(14)의 동력경로 또는 속도들중 하나가 선택될 수 있도록 하였다.
마스터 제어선택놉(250)은 또 버튼(254) 같은 제 2 가동부재를 포함하고, 버튼(254)은 세가지 독특한 위치 {"D"(정상운전위치), "PTO"(동력인출위치), "DR"(감속심화위치)}를 구비하여, 이들 위치에 의해서 정상운전 상태와, 보조변속부 중간축 동력인출상태 및 변속폭 확대부(15)에 의한 감속심화(deep rediction) 상태가 각각 선택될 수 있도록 하였다.
주변속부(12)가 저속기어(또는 후진기어) 접속상태일 때를 제외한 상태에서, 버튼(254)에 의한 DR 위치 선택을 방지하기 위해 기계 또는 전기장치중 하나에 연동안전장치를 설치한다.
마스터 제어선택놉(250)과 이송실린더 어셈블리(144) 및 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210) 등은 유압 또는 전기로 작동되며, 적당한 주/종밸브 또는 주/종회로를 설치한다.
이러한 형의 제어장치들은 종래에 공지된 것으로 미합중국 특허 제4,555,959호를 참조할 수 있다.
이상과 같이 표준분할형 복합변속기에 비교적 간단한 변속폭 확대부를 추가 설치함으로써, 전진과 후진에 있어서 변속폭을 확대하고 저속작동을 가능케 하는 분할형 복합변속기가 제공되며, 차량이 정지상태일 때 보조변속부 중간축으로 구동되는 동력인출장치를 이용할 수 있게 된다.
한편, 다른 실시예로서 오버드라이브 변속비에서 변속폭을 확대하기 위해 고속변속폭 확대부를 설치 이용할 수 있다.
본 발명 분야에 정통한 자라면, 상기한 실시예 외에도 본 발명의 청구범위에서 벗어나지 않는 한도에서 다양한 변형실시예가 있을 수 있음을 명확히 알 수 있을 것이다.
Claims (11)
- 다속변속이 가능한 주변속부(12)와, 주변속부(12)에 직렬 접속된 다속변속이 가능한 보조변속부(14)와, 보조변속부(14)에 직렬로 접속되는 다속변속이 가능한 변속폭 확대부(15) 등을 내장하는 하우징(16)과 ; 자신에 연동 회전하게 접속되는 입력기어(22)를 구비하는 입력축(18), 입력축(18)에 동축으로 보조변속부(14)내로 연장하는 주축(28), 상기 하우징(16)에 회전자재하게 지지되고 입력기어(22)로 구동되는 주변속부 중간축(24,26), 주변속부 중간축(24,26)에 접속되는 다수의 주변속부 중간축기어(36,38,40,42), 주축(28)을 둘러싸나 항상 접속되지 않고 항상 주변속부 중간축기어(36,38,40,42)에 의해 구동되는 다수의 주변속부 주축기어(46,48,50), 상기 주변속부 주축기어(46,48,50)들을 한번에 하나씩 선택적으로 주축(28)에 연동 접속시키는 주변속부 조오클러치 어셈블리(56,58,60) 등으로 구성되는 주변속부(12)와 ; 상기 하우징(16)에 회전자재하게 지지되는 보조변속부 중간축(78,80), 주축(28)에 동축 접속되는 슬리이브축(200), 보조변속부 중간축(78,80)에 접속되는 다수의 보조변속부 중간축기어(84,86,88), 슬리이브축(200)에 스플라인 접속되어 연동 회전하고, 상기 보조변속부 중간축기어(84,86,88)들중 보조변속부 중간축기어(88)에 항시 맞물려 있는 출력기어(112), 주축(28)을 둘러쌈으로써 연동 회전하고 보조변속부 중간축기어(84,88)에 항시 맞물려 있는 보조변속부 주축기어(108,110), 상기 보조변속부 주축기어(108,110)와 출력기어(112)들을 한번에 하나씩 선택적으로 주축(28)에 연동 접속시키는 보조변속부 조오클러치 어셈블리(116,118,120) 등으로 구성되는 보조변속부(14)와, 주축(28)에 대해서 주변속부 조오클러치 어셈블리(56,58,60)를 선택적으로 이동시키는 변속레버(72)와, 상기 보조변속부 조오클러치 어셈블리(116,118,120)를 주축(28)에 대해서 선택적으로 이동시키는 이송실린더 어셈블리(144) 등으로 구성되는 변속기(10)에 있어서, 변속폭 확대부(15)는 주축(28)과 슬리이브축(200)에 대해 동축 접속되나, 이들에 대해 독립적으로 회전이 가능한 출력축(74)과, 상기 보조변속부 중간축(78,80)에 접속되어 연동 회전하는 변속폭 확대부 중간축기어(204)와, 출력축(74)을 둘러싸나 출력축(74)에 대해 독립적으로 회전 가능한 변속폭 확대부 출력축기어(202)와, 상기 슬리이브축(200)을 출력축(74)에 연동 회전하게 접속하고 접속폭 확대부 출력축기어(202)를 출력측(74)에 독립적으로 회전시키는 제 1 선택위치와, 슬리이브축(200)과 출력축(74) 및 변속폭 확대부 출력축기어(202)를 각기 독립 회전시키는 제 2 선택위치와, 변속폭 확대부 출력축기어(202)를 출력축(74)에 연동 회전하게 접속시키고, 슬리이브축(200)과 출력축(74)간의 독립적 회전을 허용하는데 제 3 선택위치를 구비하는 변속폭 확대부 클러치(206)와, 상기 변속폭 확대부 클러치(206)를 3가지 선택위치중 선택된 한 위치로 선택적 위치시키는 변속폭 확대부 변속장치 등으로 구성되는 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 변속폭 확대부 클러치(206)는 정 조오클러치인 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 2 항에 있어서, 변속폭 확대부 클러치(206)는 출력축(74)에 설치되어 출력축(74)과 연동 회전하는 한편, 출력축(74)상을 축상 이동하는 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 슬리이브축(200)은 출력축(74)상에 신축식으로 지지되는 원통형 부재인 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 4 항에 있어서, 슬리이브축(200)은 출력기어(112)상에 형성된 내측 스플라인과 항시 맞물리는 외측 스프라인을 구비하고, 변속폭 확대부 클러치(206)상에 형성된 내측 스플라인에 접속과 분리가 자재한 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 5 항에 있어서, 변속폭 확대부 변속장치는 마스터 제어선택놉(25)의 버튼(254)과 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)로 구성되며, 변속폭 확대부 제어장치는 주변속부(12)가 최저속 전진기어중 하나 또는 후진기어에 접속되지 않았다면, 변속폭 확대부 클러치(206)가 제 3 선택위치에 위치하는 것을 방지하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 보조변속부 조오클러치 어셈블리(116,118,120)는 탄성 차단되는 조오클러치 어셈블리인 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 변속폭 확대부 중간축기어(204)의 칫수에 대한 변속폭 확대부 출력축기어(202)의 칫수비는 보조변속부 중간축기어(84,86,88), 각각의 칫수에 대한 보조변속부 주축기어(108,110) 또는 출력기어(112)의 최대 칫수비 보다 큰 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 변속폭 확대부 변속장치는 마스터 제어선택놉(250)의 버튼(254)과 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)를 포함하며, 변속폭 확대부 제어장치는 주변속부(12)가 최저속 전진기어중 하나 또는 후진기어에 접속되지 않았다면, 변속폭 확대부 클러치(206)가 제 3 선택위치에 위치하는 것을 방지하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 변속폭 확대부 변속장치는 마스터 제어선택놉(250)의 버튼(254)과 3위치 피스톤 및 실린더 어셈블리(210)를 포함하며, 변속폭 확대부 제어장치는 주변속부(12)가 최고속 전진기어에 접속되지 않았다면, 변속폭 확대부 클러치(206)가 제 3 위치로 위치하는 것을 방지하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
- 제 10 항에 있어서, 변속폭 확대부 중간축기어(204)의 칫수에 대한 변속폭 확대부 출력축기어(202)의 칫수비는 보조변속부 중간축기어(84,86,88) 각각의 칫수에 대한 보조변속부 주축기어(108,110) 또는 출력기어(112)의 최저 칫수비 보다 작은 것을 특징으로 하는 변속폭을 확대한 분할형 복합변속기.
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