KR100326088B1 - 농업용 트랙터의 주행 변속 장치 - Google Patents

농업용 트랙터의 주행 변속 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작업 주행용의 변속 영역에서는 각종 작업에 적합한 속도를 설정하여 주행할 수 있는 동시에 이동 주행용의 변속 영역에서는 과도하게 세분되지 않은 변속단을 선택하여, 조작성이나 취급성이 우수한 변속 조작을 행할 수 있는 실용성이 뛰어난 농업용 트랙터의 주행 변속 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명의 농업용 트랙터의 주행 변속 장치는 주 변속 기구와, 부 변속 기구와, 주 변속 기구에서의 각 변속단 사이의 전동비(傳動比)보다 작은 전동비로 고저 2단(段)의 변속을 행하는 고저 변속 기구를 직렬로 배치하고, 상기 주 변속 기구와 부 변속 기구에 의하여 얻어지는 변속단 중, 작업 주행용인 저속 영역의 각 변속단에 고저 변속 기구의 2단의 변속을 각각 조합한 변속단을 설정하는 동시에, 상기 주 변속 기구와 부 변속 기구에 의하여 얻어지는 변속단 중, 이동 주행용인 고속 영역의 각 변속단에는 고저 변속 기구의 고속단만을 조합한 변속단을 설정하도록, 상기 고속 영역에서 상기 고저 변속 기구가 저속단으로 변속되는 것을 견제하여 저지하는 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 트랙터의 주행 변속 장치{Change Speed Device for Agricultural Tractor}
본 발명은 농업용 트랙터에 이용하는 주행 변속 장치에 관한 것이다.
상기 주행용 변속 장치로는, 예를 들면 일본국 특개평 9-240297호 공보에 개시(開示)되어 있는 바와 같이, 주 변속 기구와 부 변속 기구의 조합에 의하여 다단(8단)의 변속을 행하는 동시에, 이 주행 변속 시스템에 주 변속 기구에서의 각 변속단 사이의 전동비보다 작은 전동비로 2단의 변속을 행하는 고저(高低) 변속 기구를 직렬로 배치한 것이 제안되어 있다.
상기 구성의 주행용 변속 장치는 주 변속 기구와 부 변속 기구의 조합에 의하여 얻어지는 변속단수(8단)에 고저 변속 기구에 의한 2단의 변속을 조합함으로써, 합계 16단의 변속이 가능하게 되는 것이다. 또한 단속(斷續) 선택 가능한 초감속(超減速) 기구를 상기 주행 변속 시스템에 직렬로 구비함으로써 전진 영역에서는 상기 변속단수의 2배인 32단의 변속이 가능하게 되어 있다.
그러나, 상기와 같이 32단이나 변속단이 있으면, 비교적 저속으로 주행하는 작업 주행용의 변속 영역에서는 작업에 맞추어 세분하여 변속할 수 있어 편리하지만, 비교적 고속으로 주행하는 이동 주행용의 변속 영역에서는 변속단수가 과도하게 많아 오히려 조작성이나 취급성이 악화되기 쉽게 되고, 실용상 문제가 된다.
본 발명은 이와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로, 작업 주행용의 변속 영역에서는 각종 작업에 적합한 속도를 설정하여 주행할 수 있는 동시에 이동 주행용의 변속 영역에서는 과도하게 세분되지 않은 변속단을 선택하여, 조작성이나 취급성이 우수한 변속 조작을 행할 수 있는 실용성이 뛰어난 농업용 트랙터의 주행 변속 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
도 1은 농업용 트랙터의 전체 측면도.
도 2는 전동(傳動) 시스템의 블록도.
도 3은 전동 시스템의 개략적인 구성도.
도 4는 변속 제어용의 유압 회로도.
도 5는 운전부의 정면도.
도 6은 변속 레버 부분의 측면도.
도 7은 변속 레버 부분의 배면도.
도 8은 변속용 레버 가이드부의 평면도.
도 9는 변속 분포 특성을 나타낸 선도(線圖).
도 10은 변속단과 변속 기구의 작동 상태의 관계를 도시한 도표.
도 11은 다른 실시예에서의 전진 변속단과 변속 기구의 작동 상태의 관계를 도시한 도표.
도 12는 다른 실시예의 전동 구조를 도시한 측면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
11：주 변속 기구, 13：전후진 전환 기구, 14：고저 변속 기구, 15：부변속 기구, 16：초감속 기구, 30：변속 레버
본 발명에 의한 농업용 트랙터의 주행 변속 장치는 주 변속 기구와, 부 변속 기구와, 주 변속 기구에서의 각 변속단 사이의 전동비보다 작은 전동비로 고저 2단의 변속을 행하는 고저 변속 기구를 직렬로 배치하고, 상기 주 변속 기구와 부 변속 기구에 의하여 나타나는 변속단 중, 작업 주행용의 저속 영역의 각 변속단에 고저 변속 기구의 2단의 변속을 각각 조합한 변속단을 설정하는 동시에, 상기 주 변속 기구와 부 변속 기구에 의하여 나타나는 변속단 중, 이동 주행용의 고속 영역의 각 변속단에는 고저 변속 기구의 고속단만을 조합한 변속단을 설정하도록, 상기 고속 영역에서 상기 고저 변속 기구가 저속단으로 변속되는 것을 견제하여 저지하는 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 작업 주행용의 속도 영역인 저속 영역에서는 주·부 변속 기구의 저속 측의 각 변속단에 전동비가 작은 변속을 행하는 고저 변속 기구의 2단의 변속을 각각 조합한 변속단의 변속이 가능하게 되고, 예를 들면 주·부 변속 기구의 저속 영역의 변속단이 4단이면, 각 단마다 고저 변속 기구에 의한 2단의 변속이 행해져 합계 8단의 세분된 변속이 가능하게 된다.
또, 이동 주행용의 속도 영역인 고속 영역에서는 주·부 변속 기구의 고속 측의 각 변속단에 고저 변속 기구의 고속단만을 조합한 변속단의 변속이 가능하게 되고, 예를 들면 주·부 변속 기구의 저속 영역의 변속단이 4단이면, 그 각 단마다 고저 변속 기구에 의한 고속단의 변속이 설정되어, 결국 4단의 세분되지 않은 변속이 행해지게 된다.
따라서, 작업 주행용의 저속 영역에서는 각종 작업에 적합한 속도를 다단으로 세분하여 설정하여 주행할 수 있는 동시에 이동 주행용의 고속 영역에서는 과도하게 세분되지 않은 변속단을 선택하여, 조작성이나 취급성이 우수한 변속 조작을 행할 수 있는 실용성이 뛰어난 주행 변속 장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 주 변속 기구와 부 변속 기구 사이에 상기 고저 변속 기구와 전후진 전환 기구를 개재시키고, 또한 상기 전후진 전환 기구에서 전진 측의 기어가 존재하는 측에, 동력이 전달되는 방향에 대하여 아래쪽으로 상기 고저 변속 기구가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 전후진 전환 기구를 「전진」으로 전환하면 고저 변속 기구를 통한 변속이 가능하게 되어, 저속 영역에서는 다단으로 세분하여 변속할 수 있는 동시에 고속 영역에서는 대략적인 속도 차에 의한 변속이 가능하게 된다. 또, 전후진 전환 기구를 「후진」으로 전환하면, 고저 변속 기구를 개재시키지 않고 주 변속 기구의 변속단수와 부 변속 기구의 변속단수를 곱한 비교적 적은 단수로의 변속이 가능하게 된다.
따라서, 「전진」에서의 작업 주행용의 저속 영역에서는 각종 작업에 적합한속도를 다단으로 세분하여 설정하여 주행할 수 있는 동시에 「전진」에서의 이동 주행용의 고속 영역에서는 과도하게 세분되지 않은 변속단을 선택하여, 조작성이나 취급성이 우수한 변속 조작을 행할 수 있다. 또, 「후진」에서는 「전진」에서의 변속단수에 비하여 적은 단수로 또한 최고 속도가 그다지 크지 않은 변속을 행하여 안전하고 또한 경쾌하게 주행할 수 있어, 전후진 각각에 대응한 적합한 변속을 행하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에서, 상기 주 변속 기구, 부 변속 기구 및 고저 변속 기구를 단일 변속 레버로 변속 조작하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 저속 영역과 고속 영역 각각에서 적합한 변속을 행할 수 있는 다단의 변속을 단일 변속 레버로 용이하게 행할 수 있어 취급성이 우수하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 작업 주행용의 상기 변속 영역에 8 또는 9단의 변속단이 설정되는 동시에 이동 주행용의 상기 변속 영역에 4 또는 3단의 변속단이 설정되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 작업 주행용의 변속 영역은 세분하여 속도를 선택할 수 있는 동시에 이동 주행용의 변속 영역에서는 큰 속도 변경을 신속하게 행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 주행 변속 시스템에 단속 조작 가능한 초감속 기구를 직렬로 구비하는 동시에, 이 초감속 기구가 차단 상태에서 작업 주행용의 상기 변속 영역의 차속(車速)이 약 1.5∼4㎞/h로, 또한 이동 주행용의 상기 변속 영역의 차속이 약 5㎞/h 이상으로 각각 설정되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 작업 주행용의 변속 영역의 차속은 통상의 경운(耕耘) 작업부터 써레질 작업까지 광범위한 작업에 적합하고, 또 이동 주행용의 변속 영역의 차속은 밭으로 오고갈 때나 밭 사이의 이동 주행을 신속하게 행하는 것에 적합하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 초감속 기구가 연결 조작된 상태에서의 최저속단의 차속이 0.2㎞/h 미만으로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 초감속 기구를 차단 조작함으로써 저속부터 고속까지의 넓은 속도 범위의 변속을 임의로 행할 수 있는 동시에, 초감속 기구를 연결 조작하여 최저속단을 선택함으로써 트랜쳐(trencher)와 같은 밑흙파기 작업 장치를 연결한 감자나 고구마 캐기 작업을 행하기에 적합하게 할 수 있고, 극저속에서의 주행 작업부터 고속 이동 주행을 폭 넓게 행할 수 있어 실용상 매우 편리하게 된다.
도 1에 농업용 트랙터의 전체 측면이 도시되어 있다. 이 예의 농업용 트랙터는 트랙터 본체(1)의 후부에 외장식(外裝式)의 리프트 실린더(lift cylinder)(3)에 의하여 구동 승강 가능하게 로터리 경운 장치(4)를 연결하고 있다. 본체 전부(前部)에 탑재한 엔진(4)의 출력이 주 클러치(5)를 통하여 미션 케이스(6)에 전달되고, 여기에서 주행 시스템과 PTO 시스템으로 분기된다. 분기된 주행 시스템의 동력은 적당하게 변속된 후, 주 추진 차륜인 후륜(7) 및 조향(操向) 차륜인 전륜(8)을 구동한다. 또, 분기된 PTO 시스템의 동력도 적당하게 변속된 후, 본체 후부의 PTO 축(9)을 통하여 상기 로터리 경운 장치(4)에 전달되도록 되어 있다.
도 2는 전동 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3에 미션 케이스(6)에 내장된 변속 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 주 클러치(5)를 통하여 미션 케이스(6)에 전달된 엔진 출력은 카운터 축(10)을 통하여 주행 시스템과 PTO 시스템으로 분기된다. 주행 시스템에는 4단의 변속을 행하는 주 변속 기구(11), 다판식(多板式)의 변속용 유압 클러치(12), 전후진 전환 기구(13), 작은 전동비로 고저 2단의 변속을 행하는 고저 변속 기구(14), 큰 전동비로 고저 2단의 변속을 행하는 부 변속 기구(15) 및 초감속 기구(16)가 직렬로 구비되어 있다. 이들 각 변속 기구에서 변속된 동력이 후부 디퍼렌셜 기어 기구(17)를 통하여 후륜(7)에 전달되는 동시에, 전동축(18) 및 전부 디퍼렌셜 기어 기구(19)를 통하여 전륜(8)에 전달되도록 되어 있다. 또, PTO 시스템에는 상기 카운터 축(10)에서 분기된 동력을 정회전 3단, 역회전 1단으로 변속하여 상기 PTO 축(9)에 전달하는 PTO 변속 기구(20)가 구비되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 주 변속 기구(11)에서는 2개의 시프트 슬리브(shift sleeve)(S1, S2)를 시프트 조작함으로써 4단의 변속을 얻을 수 있다. 시프트 슬리브(S2)를 중립으로 유지한 상태에서 시프트 슬리브(S1)를 후방으로 시프트함으로써 1속이, 시프트 슬리브(S1)를 전방으로 시프트함으로써 2속이 얻어지고, 시프트 슬리브(S1)를 중립으로 유지한 상태에서 시프트 슬리브(S2)를 후방으로 시프트함으로써 3속이, 시프트 슬리브(S2)를 전방으로 시프트함으로써 4속이 얻어진다. 각 시프트 슬리브(S1, S2)가 각각 시퀀스 밸브(sequence valve)를 겸용한 유압 실린더(C1, C2)에 의하여 시프트 조작되도록 되어 있다.
전후진 전환 기구(13)에서, 시프트 슬리브(S3)를 전방으로 시프트함으로써 전진이, 후방으로 시프트함으로써 후진이 얻어진다. 스티어링 핸들(21)의 좌측 옆쪽에 설치한 전후진 전환 레버(22)에 상기 시프트 슬리브(S3)가 연계되어 있다.
그리고, 전후진 전환 기구(13)가 전진으로 전환되면, 상기 변속용 유압 클러치(12)의 출력측 전동축(23)의 동력이 중간 유전축(遊轉軸)(24)을 통하여 상기 고저 변속 기구(14)에 전달된다. 고저 변속 기구(14)에서 변속된 동력은 변속축(25)을 통하여 상기 부 변속 기구(15)에 전달된다. 또, 전후진 전환 기구(13)가 후진으로 전환되면, 상기 출력측 전동축(23)의 동력이 고저 변속 기구(14)를 통하지 않고 직접 상기 변속축(25)에 전달된다. 즉, 주 변속 기구(11)와 부 변속 기구(15) 사이에 상기 고저 변속 기구(14)와 전후진 전환 기구(13)를 개재시키고, 또한 상기 전후진 전환 기구(13)에서 전진 측 기어가 존재하는 측에, 동력이 전달되는 방향에 대하여 아래쪽으로 상기 고저 변속 기구(14)가 구비되어 있다.
상기 고저 변속 기구(14)는 시프트 슬리브(S4)를 전방으로 시프트함으로써 저속 「Lo」이 얻어지고, 후방으로 시프트함으로써 고속 「Hi」가 얻어지는 것이며, 그 고저 변속에 의한 전동비는 주 변속 기구(11)에서의 각 변속단 사이의 전동비보다 작게 설정되어 있다. 또, 상기 시프트 슬리브(S4)는 시퀀스 밸브를 겸용한 유압 실린더(C4)에 의하여 시프트 조작되도록 되어 있다.
상기 부 변속 기구(15)는 시프트 슬리브(S5)를 전방으로 시프트함으로써 저속 「L」이 얻어지고, 후방으로 시프트함으로써 고속 「H」가 얻어지는 것이며, 그 고저 변속에 의한 전동비는 주 변속 기구(11)에서의 각 변속단 사이의 전동비보다크게 설정되어 있다. 또, 상기 시프트 슬리브(S5)는 시퀀스 밸브를 겸용한 유압 실린더(C5)에 의하여 시프트 조작되도록 되어 있다.
상기 초감속 기구(16)는 시프트 슬리브(S6)를 전방으로 시프트함으로써 「초감속 차단 상태」가 되어 상기 부 변속 기구(15)에서 변속된 출력이 직접 최종 변속축(26)에 전달되고, 또 시프트 슬리브(S6)를 후방으로 시프트함으로써 「초감속 연결 상태」가 되어 상기 부 변속 기구(15)에서 변속된 출력이 감속축(27)을 우회하는 동안에 크게 감속되어 최종 변속축(26)에 전달되도록 되어 있다. 그리고, 상기 시프트 슬리브(S6)는 운전석(28)의 좌측 후방에 배치된 크립(creep) 변속 레버(29)에 의하여 조작되도록 되어 있다.
상기 주 변속 기구(11)를 조작하는 유압 실린더(C1, C2), 부 변속 기구(15)를 조작하는 유압 실린더(C5), 고저 변속 기구(14)를 조작하는 유압 실린더(C4) 및 변속용 유압 클러치(12)에 대한 유압 제어 회로의 구성이 도 4에 도시되어 있다. 도면에서 V1∼V6은 전자식 언로드 밸브(unloading valve), V7은 전자 비례 제어 밸브, V8은 파일럿식 언로드 밸브이고, 30은 운전석(28)의 좌측 옆쪽에 전후 이동 가능하게 배치된 변속 레버, 31은 이 변속 레버(30)의 조작 위치를 검출하는 포텐쇼미터(potentiometer)이다. 상기 전자식 언로드 밸브(V1∼V6), 전자 비례 제어 밸브(V7)는 모두 제어 장치(32)에 접속되어 있다. 따라서, 변속 레버(30)를 조작하면 변속 레버(30)에 의하여 지시된 변속단을 얻을 수 있도록 이들 밸브가 제어 장치(32)에 의하여 제어된다. 이 제어 장치(32)는 설정 프로그램에 따라 제어를 행하는 것으로, 이 프로그램의 중심부는 표 10과 대응하는 커맨드에 의하여 구성된다. 즉, 변속 레버(30)가 제1 변속 위치로 조작되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 주 변속 장치(11)가 제1 위치에, 부 변속 장치(15)가 L에, 고저 변속 장치(14)가 Lo가 되도록 제어 장치(32)는 전자식 언로드 밸브(V1∼V6)를 조작한다.
상기 변속 레버(30)는 도 4, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 좌측 후륜 펜더(33)의 내측에 고정된 레버 가이드(34)의 가이드 홈(35)으로부터 돌출되어 형성되어 있고, 그 조작 스트로크의 최후단(最後端)이 중립(N)으로 설정되는 동시에, 이보다 전방에 전진 12단, 후진 8단의 변속 위치가 설정되어 있다.
상기 후륜 펜더(33)의 내측에는 판금(板金)으로 이루어진 지지 브라켓(36)이 고착되는 동시에, 이 지지 브라켓(36)에 회전 가능하게 옆으로 가설(架設)된 지축(支軸)(37)에 레버 지점(支點) 부재(38)가 고착되고, 레버 지점 부재(38)에 상기 변속 레버(30)의 기단(基端)이 지축(37)과 직교하는 전후 방향 지점(x)을 통하여 좌우 이동 가능하게 축 지지되어 연결되어 있다. 또, 상기 지지 브라켓(36)에 연결되어 형성된 지지변(支持邊)(36a)에는 상기 포텐쇼미터(31)가 부착되고, 그 조작축(31a)과 상기 지축(37)이 동심원형으로 연결되며, 변속 레버(30)의 전후 이동 위치가 포텐쇼미터(31)에 의하여 검출 가능하게 되어 있다.
도 6에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 변속 레버(30)는 그 좌우 이동 지점(x)에 장비된 비틀림 스프링(39)에 의하여 항상 좌측으로 이동 가압되어 있고, 단차(段差)를 가진 형상으로 형성된 상기 가이드 홈(35)(도 8)의 좌측 에지를 따라 안내 이동되도록 되어 있다.
또, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지 브라켓(36)에는 옆쪽으로부터 보아부채형의 위치 결정 플레이트부(36b)가 기립하여 연결되어 설치되어 있다. 이 위치 결정 플레이트부(36b)의 외주연(外周緣)에는 중립 및 12단의 변속 위치에 상당하는 위치 결정 요부(凹部)(41)가 형성되는 동시에, 상기 레버 지점 부재(38)에는 지점(y) 주위로 상하 이동 가능하고 또한 스프링(42)에 의하여 하향으로 이동 가압된 위치 지지 암(43)이 장착되고, 이 위치 지지 암(43)에 구비된 롤러(44)가 상기 위치 결정 플레이트부(36b)의 외주연의 위치 결정 요부(41)에 탄성적으로 걸림으로써, 변속 레버(30)를 중립 및 12단의 변속 위치로 안정되게 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 변속 레버(30)에 의한 전진 12단의 변속과, 주 변속 기구(11), 부 변속 기구(15) 및 고저 변속 기구(14)의 전환 상태의 관계는 도 10에 도시한 도표와 같다.
즉, 전진 제1속에서는 주 변속 기구(11)가 1속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」, 고저 변속 기구(14)가 저속 「Lo」로 각각 설정된다. 전진 제2속에서는 주 변속 기구(11)가 1속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」인 채 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」로 설정된다. 전진 제3속에서는 주 변속 기구(11)가 2속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」, 고저 변속 기구(14)가 저속 「Lo」로 각각 설정된다. 전진 제4속에서는 주 변속 기구(11)가 2속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」인 채 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」로 설정된다. 전진 제5속에서는 주 변속 기구(11)가 3속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」, 고저 변속 기구(14)가 저속 「Lo」로 각각 설정된다. 전진 제6속에서는 주 변속 기구(11)가 3속, 부 변속 기구(15)가 저속「L」인 채 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」로 설정된다. 전진 제7속에서는 주 변속 기구(11)가 4속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」, 고저 변속 기구(14)가 저속 「Lo」로 각각 설정된다. 전진 제8속에서는 주 변속 기구(11)가 4속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」인 채 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」로 설정된다.
또, 전진 제9속으로부터 전진 제12속까지는 부 변속 기구(15)가 고속 「H」, 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」로 각각 유지된 채, 주 변속 기구(11)가 1속으로부터 4속으로 전환되도록 되어 있다. 즉, 변속 레버(30)가 전진 제9속으로부터 전진 제12속에 대응하는 위치에 있는 것을 제어 장치(32)가 감지하면, 제어 장치(32)는 고저 변속 기구(14)에 대응하는 전자식 언로드 밸브(V5)를 제어함으로써 고저 변속 기구(14)가 저속단 「Lo」로 전환되는 것을 저지한다. 따라서, 제어 장치(32)의 프로그램의 일부가 상기 고저 변속 기구가 저속단으로 변속되는 것을 저지하는 수단을 구성하고 있는 것이다.
도 9에 전진시의 변속 분포 특성의 일 예가 도시되어 있다. 여기에서 도면 중의 (A)는 초감속 기구(16)를 「차단」으로 하여 통상 주행을 행하는 경우의 특성, (B)는 초감속 기구(16)를 「연결」로 하여 극저속 작업을 행하는 경우의 특성이다. 통상의 경운 작업에서는 특성 (A)에서 저속 영역의 전진 제1속으로부터 전진 제8속까지가 선택되고, 이동 주행 시에는 특성 (A)에서 고속 영역의 전진 제9속으로부터 전진 제12속까지가 선택된다.
도 9에서의 특성 (A)에서의 전진 제1속∼제12속의 속도는 각각 1.51, 1.81, 2.13, 2.55, 2.64, 3.16, 3.53, 4.21, 5.91, 8.34, 10.3, 13.77(㎞/h)이다. 즉,초감속 기구가 차단 상태에서 작업 주행용의 상기 변속 영역의 차속이 약 1.5∼4㎞/h로, 또한 이동 주행용의 상기 변속 영역의 차속이 약 5㎞/h 이상으로 각각 설정되어 있다.
또, 특성 (B)에서의 전진 제1속∼제12속의 속도는 각각 0.17, 0.20, 0.24, 0.29, 0.30, 0.35, 0.40, 0.47, 0.66, 0.94, 1.16, 1.55(㎞/h)이다. 따라서, 상기 초감속 기구가 연결 조작된 상태에서의 최저속단의 차속이 0.2㎞/h 미만으로 설정되어 있다.
따라서, 작업 주행 시에는 저속 영역에서 세분하여 속도를 설정할 수 있는 동시에, 이동 주행 시에는 불필요하게 세분하지 않은 속도로 주행 속도를 선택할 수 있다.
또, 도 9로부터 특성 (A)에서의 차속 함수의, 저속 영역(제1 내지 제8 변속단)에서의 경사가 상기 고저 영역(제9 내지 제12 변속단)에서의 경사보다 작은 것을 알 수 있다. 상기 저속 영역에서의 경사는 상기 고속 영역에서의 경사의 반 이하인 것이 바람직하고, 4분의 1 이하가 더욱 바람직하다.
그리고, 전후진 변속 레버(22)가 「후진」으로 전환되면, 주 변속 기구(11)로부터의 변속 동력은 고저 변속 기구(14)를 통하지 않고 부 변속 기구(15)에 전달되게 되고, 주·부 양 변속 기구(11, 15)의 조합 선택에 의하여 8단의 변속이 실행된다. 즉, 이 「후진」 상태에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 전진 제1속 위치와 전진 제2속 위치가 후진 제1속 위치로, 전진 제3속 위치와 전진 제4속 위치가 후진 제2속 위치로, 전진 제5속 위치와 전진 제6속 위치가 후진 제3속 위치로, 전진 제7속 위치와 전진 제8속 위치가 후진 제4속 위치로 되고, 전진 제9속 위치로부터 전진 제12속 위치까지가 후진 제5속 위치로부터 후진 제8속 위치로 되는 것이다.
상기 변속 레버(30)의 변속 조작 위치가 검출되면, 전자 언로드 밸브(V1∼V6)를 작동 제어함으로써 변속에 필요한 시프트 슬리브(S1∼S5)를 유압 실린더(C1∼C5)에 의하여 시프트 조작하는 동시에, 전자 제어 밸브(V7)를 작동 제어하게 되며, 이하에 그 변속 제어 동작의 일 예를 설명한다.
도 4에는 주 변속 기구(11)가 1속, 부 변속 기구(15)가 저속 「L」, 고저 변속 기구(14)가 고속 「Hi」의 상태, 즉 전진 제2속 상태가 도시되어 있으며, 펌프(P)로부터의 압유(壓油)에 의하여 변속용 클러치(12)는 클러치 연결 상태에 있다. 여기에서 변속 레버(30)를 전진 제2속 위치로부터 전진 제3속 위치로 이동시키면, 주 변속 기구(11)를 1속으로부터 2속으로 전환하는 동시에, 고저 변속 기구(14)를 고속 「Hi」으로부터 저속 「Lo」로 전환하기 위하여, 전자 언로드 밸브(V1, V2, V5)가 역상태로 구동되고 유압 실린더(C1 및 C4)가 단축 작동을 개시한다.
유압 실린더(C1, C4)가 시프트 조작을 개시하면, 이에 따라서 체크 밸브(46)가 기계적으로 개방되어 유로(47)의 압력이 저하되고, 이 유로의 압력을 파일럿 압으로 하고 있는 파일럿식 언로드 밸브(V8)가 복귀 스프링에 의하여 전환 조작되어 주행용 유압 클러치(12)로부터의 압유 배출이 행해지고, 자동적으로 클러치 차단 상태가 되어 시프트 슬리브(S1, S4)의 시프트 작동이 원활하게 행해진다.
시프트 슬리브(S1, S4)가 소정의 변속 위치로까지 시프트되면, 유압실린더(C1, C4)에 의한 체크 밸브(46)의 강제 개방 작용이 없어져 체크 밸브(46)가 다시 닫히고, 유로(47)의 압력이 상승을 개시하여 언로드 밸브(V8)가 주행용 유압 클러치(12)로의 압유 공급 위치로 전환된다. 이 경우, 유로(47)의 압력 상승이 압력 센서(PS)에서 검지(檢知)됨으로써 전자 비례 제어 밸브(V7)의 개도(開度) 제어가 개시되고, 주행용 유압 클러치(12)에 공급되는 압유의 승압(昇壓)이 소정의 특성으로 서서히 행해져 쇼크가 없는 클러치 연결 제어가 실행된다.
설명은 생략하지만 다른 변속단에서의 작동에 대해서도 기본적으로는 상기와 동일하며, 시프트 슬리브가 작동하는 동안은 주행 변속용 클러치를 차단하고 시프트 완료 후에 소정의 승압 특성으로 주행 변속용 클러치를 연결 제어하게 된다.
본 발명은 이하와 같은 형태로 실시할 수도 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 주 변속 기구(11)가 1속, 부 변속 기구(15)가 고속 「H」인 상태에서 고저 변속 기구(14)를 저속 「Lo」로 하는 변속단(전진 제9속)을 추가함으로써 전진 13단의 변속을 행하도록 구성할 수도 있다. 이에 따르면, 전진 제1속으로부터 전진 제9속을 작업 주행용으로 이용하고, 전진 제10속으로부터 전진 제13속을 이동 주행용으로 이용할 수 있다.
이 경우, 초감속 기구(16)를 「차단」으로 하여 통상 주행을 행하는 경우의 전진 제1속∼제12속에 대응하는 속도는 각각 1.1, 1.4, 1.6, 2.0, 2.6, 3.3, 3.8, 4.8, 5.5, 6.9, 9.7, 15.7, 23.2(㎞/h)인 것이 바람직하다. 또, 초감속 기구(16)를 「연결」로 하여 극저속 작업을 행하는 경우의 전진 제1속∼제12속에 대응하는 속도는 0.13, 0.16, 0.18, 0.23, 0.3, 0.37, 0.43, 0.54, 0.62, 0.77, 1.1, 1.8,2.6(㎞/h)인 것이 바람직하다.
이와 같은 차속을 얻을 수 있기 때문에, 작업에 따른 적절한 속도를 선택할 수 있다. 예를 들면, 농업용 트랙터에 플로(plow)를 장착했을 때는 약 5∼7㎞/h의 속도가 바람직하고, 프론트 로더를 장착했을 때는 약 3∼5㎞/h의 속도가 바람직하다. 또한, 농업용 트랙터에 모아(mower)를 장착했을 때는 약 2∼4㎞/h의 속도가 바람직하고, 트랜쳐를 장착했을 때는 약 0.13∼1㎞/h의 속도가 바람직하다.
도 12에 도시한 바와 같이, 고저 변속 기구(14)를 변속 시스템의 가장 위쪽에 배치하여 실시할 수도 있다.
상기 실시예에서는 주 변속 기구(11), 부 변속 기구(15) 및 고저 변속 기구(14)를 단일 변속 레버(30)로 조작하도록 하고 있지만, 주 변속 기구(11)와 부 변속 기구(15)를 단일 변속 레버로 조작하고, 고저 변속 기구(14)를 이 변속 레버의 그립(grip)에 구비한 스위치로 조작하는 형태로 할 수도 있다.
변속 기구 자체의 형태도 상기와 같이 유압 실린더로 구동 시프트하는 형식의 것 이외에, 각 변속단마다 유압 클러치를 구비하여 그 클러치 군(群)의 선택에 의하여 원하는 변속단으로의 전동을 행하는 형식의 것에 적용하는 것도 용이하다.
고저 변속 기구(14)로는 시프트 형식의 것 이외에 유성(遊星) 기어식의 것이라도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 작업 주행용의 변속 영역에서는 각종 작업에 적합한 속도를 설정하여 주행할 수 있는 동시에 이동 주행용의 변속영역에서는 과도하게 세분되지 않은 변속단을 선택하여, 조작성이나 취급성이 우수한 변속 조작을 행할 수 있는 실용성이 뛰어난 농업용 트랙터의 주행 변속 장치를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 저속 영역의 변속단과 고속 영역의 변속단을 이루는 주 변속기구와 부 변속기구, 그리고, 상기 주 변속기구의 각 변속단 사이의 전동비보다 작은 전동비로서 고저 2단의 변속을 수행하는 고저 변속기구를 포함하며, 상기 주 변속기구와 상기 부 변속기구와 상기 고저 변속기구가 일렬로 배치되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치로서,
    상기 주 변속기구와 상기 부 변속기구와 상기 고저 변속기구의 조작을 제어하는 제어장치가 설치되어 있고,
    상기 제어장치는, 상기 주 변속기구와 부 변속기구가 상기 저속 영역의 변속단을 이룰 때에는 상기 고저 변속기구가 상기 고속단, 저속단 중 어느 하나에 변속 조작되는 것을 허용하지만, 상기 주 변속기구와 상기 부 변속기구가 상기 고속 영역의 변속단을 이룰 때에는, 상기 고저 변속기구가 상기 저속단으로 변속되는 것을 방지하는
    농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주 변속 기구와상기부 변속 기구 사이에 상기 고저 변속 기구와 전후진 전환 기구가 개재되어 있고, 상기 전후진 전환 기구에서 전진 측의 기어가 존재하는 측에, 동력이 전달되는 방향에 대하여 아래쪽으로 상기 고저 변속 기구가배치되어 있는농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 변속 기구,상기부 변속 기구 및상기고저 변속 기구는단일 변속 레버로 변속조작되는농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기저속 영역에 8 또는 9단의 변속단이 설정되어 있고, 상기고속 영역에 4 또는 3단의 변속이 설정되어 있는농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단속(斷續) 조작 가능한 초감속(超減速) 기구가 일렬로배치되어 있고, 상기 초감속 기구의차단 상태에서 상기저속 영역의 차속이 약 1.5∼4㎞/h로, 상기고속 영역의 차속이 약 5㎞/h 이상으로 각각 설정되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 초감속 기구가 연결 조작된 상태에서의 최저속단의 차속이 0.2㎞/h 미만으로 설정되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 저속 영역에 8 또는 9단의 변속단이 설정되어 있고, 상기 고속 영역에 4 또는 3단의 변속이 설정되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  8. 제3항에 있어서, 단속 조작 가능한 초감속 기구가 일렬로 배치되어 있고, 상기 초감속 기구의 차단 상태에서 상기 저속 영역의 차속이 약 1.5∼4㎞/h로, 상기 고속 영역의 차속이 약 5㎞/h 이상으로 각각 설정되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  9. 제4항에 있어서, 단속 조작 가능한 초감속 기구가 일렬로 배치되어 있고, 상기 초감속 기구의 차단 상태에서 상기 저속 영역의 차속이 약 1.5∼4㎞/h로, 상기 고속 영역의 차속이 약 5㎞/h 이상으로 각각 설정되어 있는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 주 변속기구와, 상기 부 변속기구 및 상기 고저 변속기구 각각은, 상기 제어장치에 의해 대응하는 유압 실린더를 통하여 제어되는 농업용 트랙터의 주행 변속 장치.
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