초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
① 트랙터 무단변속기 플랫폼 개발
· 기어 트레인 및 변속부 최적 설계 기술
· 클러치 모듈 최적화 기술
② 무단변속기 시제품 및 실차 시험 평가
· 핵심 모듈 및 시제품 시험 평가
· 실차(90 kW급 트랙터) 시험 평가

□ 개발내용 및 결과
트랙터의 무단변속기용으로 설계된 기어트레인은 기어 열이 최소화된 콤팩트한 구조이며 주요 출력동력 외에 보조 동력을 탑재할 수 있는 형태이며 내부구조는 아래그림과 같다. 주요 구성품은 3개의

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
① 트랙터 무단변속기 플랫폼 개발
· 기어 트레인 및 변속부 최적 설계 기술
· 클러치 모듈 최적화 기술
② 무단변속기 시제품 및 실차 시험 평가
· 핵심 모듈 및 시제품 시험 평가
· 실차(90 kW급 트랙터) 시험 평가

□ 개발내용 및 결과
트랙터의 무단변속기용으로 설계된 기어트레인은 기어 열이 최소화된 콤팩트한 구조이며 주요 출력동력 외에 보조 동력을 탑재할 수 있는 형태이며 내부구조는 아래그림과 같다. 주요 구성품은 3개의 유성기어와 4개의 클러치 그리고 1개의 HSU(정유압 변속기)으로 구성된다. 전진 2단과 후진 2단으로 운용되며 각각의 단에서는 HSU(정유압 변속기)에 의하여 무단으로 변속기 이루어진다. 각 변속 단은 클러치에 의하여 결정된다. 아래표는 각 단에서의 클러치 작동상태를 표시하고 있으며 4개의 클러치에 의하여 각 단의 운용이 결정된다.

□ 기술개발 배경
트랙터는 여러 가지 작업조건과 경지조건에서 다양한 작업기를 장착하여 작업하기 때문에 오래전부터 조작이 쉽고 편리한 무단변속이 요구되어 왔으며 특히 세계 최대 규모의 트랙터 시장인 북미지역의 COMPACT 트랙터는 대부분 HST(HYDROSTATIC TRANSMISSION) 무단변속 시스템을 채택하는 등의 최근 무단변속 트랙터의 수요는 크게 증가하고 있는 추세이다.
그러나 HSU 무단변속시스템은 동력전달 효율이 낮아 GARDENING, MOWING, LANDSCAPING 등의 경부하 작업 위주로 사용되고 있으며, HEAVY TRACTION이 요구되는 중부하 작업용으로는 부적합하다. 따라서 HSU의 조작의 편리성과 기계식 트랜스미션의 높은 동력전달 효율이라는 두 가지 장점을 구현할 수 있는 새로운 개념의 기계 유압식 변속 시스템인 HMT(Hydro Mechanical Drive Transmission)의 상품화 개발에 대한 많은 노력이 이루어지고 있다.
유압식 무단변속기인 HST는 조작성, 저속 고토오크, 용이한 정·역전, 효과적인 엔진 브레이크 등 장점을 갖고 있지만 고속에서의 효율저하, 고 부하, 고속에서의 소음, 내구성 등 불리함으로 많은 개선이 요구되고 있다.
복합 모드 유압-기계식 무단변속기용 HMT개발은 대형급 트랙터기술에 대해 선진국과 기술격차를 줄이고 국내 무단변속기의 원천기술 기반 확립을 위해 필수적인 개발품이다.

□ 핵심개발 기술의 의의
농기계용 기계유압식 무단변속기용 HMT는 기존 농기계에서 적용중인 파워시프트타입의 유단 변속기의 단점을 보완하고자 개발된 기술이다. 기존 유단 변속기의 경우, 작업의 종류에 따라 단을 맞춰 변속하지만 작업자의 요구에 맞는 단을 정확히 맞추기가 힘들어, 미션의 주부변속단의 단수를 점점 늘려가며 최적점을 맞추려고 하여, 점점 구조가 복잡해지는등의 단점이 있다. 미국이나 독일등의 선진국에서는 이러한 문제를 개선하고자 무단변속기를 적용하여 십수년전부터 운용해왔지만, 관련 기술의 난이도가 높아 국내에선 쉽게 적용하지 못하였다. 이번 HMT개발과제를 통해서 먼저 선진사제품(John Deere IVT)을 분석, 핵심기술인 유성기어 모듈과 HSU구조를 분석완료, 이를 발전시켜 100% 국산화의 HMT 구조를 개발하였다. 차후 수요 기업과 함께 HMT구조를 정밀하게 가다듬어 차량튜닝 완료 및 중국 시장 진출을 도모한다.

□ 적용 분야
농기계 및 차량용 무단 변속기

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 17
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 17
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 18
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 19
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 356
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 357
• 제 3 장 결과 ... 362
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 362
• 1.연구개발 추진 일정 ... 362
• 2.연구개발 추진 실적 ... 364
• 3.기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 370
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 373
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 375
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 376
• 제 4 장 사업화 계획 ... 377
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 377
• 제 2 절 사업화 계획 ... 377
• 1. 사업화 관련 투자 계획 ... 377
• 2. 마케팅 방안 ... 377
• 3. 특허 전략 수립을 통한 지적재산권 확보 ... 378
• 4. 특허 출원 및 등록 현황 ... 379
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 380
• 부 록 : 시험성적서, 도면, 설계도 등 ... 381
• 끝페이지 ... 462