KR100814522B1 - 트랙터의 ｐｔｏ 전동 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체 후방부에 리어 PTO축을 구비하는 동시에, 기체 하부에 미드 PTO축을 구비한 트랙터의 PTO 전동 구조에 있어서, 리어 PTO축 및 미드 PTO축 중 어느 한쪽에 작업 장치가 장착되어도, 작업 장치의 관성 회전력이 주행계에 전달되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 선택된 PTO 모드에서의 동력의 차단이나 전달을 용이하게 행할 수 있는 PTO 전동 구조를 콤팩트하게 구성한다.

엔진 동력을 받는 PTO계에, 리어 PTO축(12)과 미드 PTO축(13)으로의 출력 형태를 절환하여 선택하는 PTO 모드 선택 기구(66)를 배치하는 동시에, 이 PTO 모드 선택 기구(66)의 전동 상방측에 일방향 클러치(46)와 PTO 클러치(47)를 배치하고 있다. 바람직하게는, 일방향 클러치(46)를 PTO 클러치(47)의 전동 상방에 배치한다.

리어 PTO축, 미드 PTO축, PTO 모드 선택 기구, 일방향 클러치, PTO 클러치

Description

트랙터의 ＰＴＯ 전동 구조{PTO TRANSMISSION STRUCTURE FOR TRACTOR}

도1은 트랙터의 전체 측면도.

도2는 전륜 전동 구조의 종단 측면도.

도3은 전동 구조 전체를 도시하는 종단 측면도.

도4는 전동 구조 전체의 기어 트레인을 도시하는 개략도.

도5는 표준 사륜 구동 모드에 있는 전륜 변속 기구의 종단 측면도.

도6은 전륜 증속 구동 모드에 있는 전륜 변속 기구의 종단 측면도.

도7은 유압 회로도.

도8은 PTO 전동 구조의 종단 측면도.

도9는 PTO 전동 구조의 종단 측면도.

도10은 PTO 전동 구조의 종단 측면도.

도11은 PTO 모드 선택 기구의 조작 구조를 도시하는 측면도.

도12는 PTO 모드 선택 기구의 조작 구조를 도시하는 정면도.

도13은 다른 실시예의 전동 구조 전체를 도시하는 종단 측면도.

도14는 다른 실시예의 전동 구조 전체의 기어 트레인을 도시하는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 리어 PTO축

13 : 미드 PTO축

45 : 전동축

46 : 일방향 클러치

47 : PTO 클러치

66 : PTO 모드 선택 기구

3mw : 베어링 벽

e : 유로

f : 내부 유로

V4 : 조작 밸브

[문헌 1] 일본 특허 공개 평5-162551호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 평7-277017호 공보

본 발명은 리어 PTO축과 미드 PTO축을 구비한 트랙터의 PTO 전동(傳動) 구조에 관한 것이다.

PTO 전동 구조에 있어서는, 주 클러치가 오프되었을 때에, 리어 PTO축 혹은 미드 PTO축으로 구동되는 작업 장치의 관성 회전에 의한 구동력이 주행 전동계에 전달되어 기체(機體)가 움직이는 것을 회피하기 때문에, PTO 전동계에, 일방향 클 러치를 개재하는 일이 많다.

예를 들어, 일본 특허 공개 평5-162551호 공보(도5)에는, 일방향 클러치를 거친 PTO를 구동하기 위한 동력을, PTO 모드 선택 수단을 통해 리어 PTO축, 혹은 미드 PTO축, 혹은 양자에 전달하도록 구성한 PTO 전동 구조가 개시되어 있다. 일본 특허 공개 평7-277017호 공보에서는, 리어 PTO축의 전동계와 미드 PTO축으로의 전동계에 각각 일방향 클러치를 개재한 PTO 전동 구조가 개시되어 있다.

상기한 종래 구조에서는, 일방향 클러치의 도입에 의해, 리어 PTO축 혹은 미드 PTO축으로 구동되는 작업 장치의 관성 회전에 의한 구동력이 주행 전동계에 전달되어 기체가 움직이는 것을 회피할 수 있다. 또한, 리어 PTO축만의 구동, 미드 PTO축만의 구동 및 양 PTO축의 구동을 임의로 선택할 수 있다. 그러나, 선택한 임의의 PTO 모드에 있어서 동력을 전달/차단하는 구조에 개량의 여지가 있었다.

일본 특허 공개 평5-162551호 공보에 개시되는 PTO 전동 구조에 있어서는, PTO 모드 선택 수단에 있어서의 시프트 슬리브의 조작 영역에 중립 위치가 마련되어 있고, PTO 모드 선택 수단이 PTO 모드의 선택과 PTO 클러치의 양방의 기능을 갖는다. PTO축으로의 동력 전달을 차단한 후, 다시 동력 전달을 행하는 경우, 그때마다 모드 선택 조작을 행할 필요가 있어 조작이 번거로운 것이 된다. 시프트 슬리브를 중립 위치로 이동하는 도중에, 선택하고 있지 않은 PTO 모드의 선택 위치를 통과하는 일도 있고, 순간이기는 하지만 중지하고 있었던 PTO축을 구동해 버리는 일도 있다.

일본 특허 공개 평7-277017호에 개시되는 PTO 전동 구조에 있어서는, 리어 PTO축의 전동계와 미드 PTO축의 전동계의 각각에 구비되는 시프트 기어의 조작으로 전동 전달의 단속(斷續)을 행하고, 2개의 시프트 기어의 조작 패턴으로 PTO 모드의 선택과 전동 전달의 단속을 행한다. 따라서, 예를 들어, 리어 PTO축과 미드 PTO축의 양자를 구동하는 PTO 모드에서는, 구동 정지를 행하기 위해서는 2개의 시프트 기어를 조작할 필요가 있어 조작이 번거로워진다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 이루어진 것이며, 리어 PTO축 및 미드 PTO축 중 어느 한쪽에 작업 장치가 장착되어도, 작업 장치의 관성 회전력이 주행계에 전달되는 것을 방지하고, 선택된 PTO 모드에서의 동력 단속을 용이하게 행할 수 있는 PTO 전동 구조를 콤팩트하게 구성하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

제1 발명에 관한 트랙터의 전동 구조는, 주 클러치를 통해 엔진으로부터의 동력을 받는 주행계 전동축과 PTO계 전동축을 구비하는 트랙터에 있어서, 기체의 후방부에 리어 PTO축을 구비하는 동시에, 기체 하부에 미드 PTO축을 구비한 트랙터의 PTO 전동 구조가며,

상기 PTO계 전동축에, 상기 리어 PTO축과 미드 PTO축으로의 출력 형태를 절환하여 선택하는 PTO 모드 선택 기구를 배치하는 동시에, 이 PTO 모드 선택 기구의 전동 상방측에 일방향 클러치와 PTO 클러치를 배치하고 있는 것을 특징으로 한다. /

상기 구성에 따르면, PTO 모드 선택 기구에 의해 어떠한 PTO 모드가 선택되 어 있어도, 연결한 작업 장치의 관성 회전에 의한 구동력이 주행계에 역전달되는 것이 일방향 클러치에서 차단된다.

PTO 모드 선택 기구에 의해 어떠한 PTO 모드가 선택되어 있어도, PTO 클러치에 의해 그 PTO 모드를 유지한 상태로 동력의 차단이나 전달을 행할 수 있다.

따라서, 제1 발명에 따르면, 리어 PTO축 및 미드 PTO축 중 어느 한쪽에 작업 장치가 장착되어도, 작업 장치의 관성 회전력이 주행계에 역전달되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 선택된 PTO 모드에서의 동력 단속을 용이하게 행할 수 있다.

제2 발명에 관한 트랙터의 전동 구조에서는, 상기 일방향 클러치를 PTO 클러치의 전동 상방에 배치하고 있다.

상기 구성에 따르면, PTO 클러치를 오프함으로써, 그 이후의 PTO 전동계의 관성 회전이 일방향 클러치에 전달되는 것을 저지할 수 있고, 일방향 클러치를 소형의 것으로 이룰 수 있다.

제3 발명에 관한 트랙터의 전동 구조에서는, 상기 일방향 클러치, PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구를 동일 축심 상에 연속하여 배치하고 있다.

상기 구성에 따르면, 일방향 클러치, PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구에 있어서의 각 전동 부재를 서로 공용할 수 있다. 예를 들어, 일방향 클러치가 PTO 클러치의 전동 상방에 있는 경우, 일방향 클러치의 종동측 전동 부재를 PTO 클러치의 구동측 전동 부재로 함으로써, 일방향 클러치와 PTO 클러치를 축심 방향으로 콤팩트하게 배치하는 것이 가능하게 된다. PTO 클러치와 PTO 모드 선택 기구에 관해서도 마찬가지이고, PTO 클러치의 종동측 전동 부재를 PTO 모드 선택 기구의 구동 측 전동 부재로 함으로써, PTO 클러치와 PTO 모드 선택 기구를 축심 방향으로 콤팩트하게 배치하는 것이 가능하게 된다.

제4 발명에 관한 트랙터의 전동 구조에서는, 상기 PTO 클러치의 전동 하방측에 PTO 브레이크를 배치하고, 상기 PTO 클러치의 클러치 부재의 클러치 오프 작동에 연동하여 상기 PTO 브레이크가 제동 조작하도록 구성되어 있다.

이러한 구조에 의해, PTO축으로의 구동의 필요가 없어져 PTO 클러치를 오프하면, PTO 브레이크가 자동적으로 작동하여 작업 장치를 자동적으로 확실하게 정지시킬 수 있다.

제5 발명에 관한 트랙터의 전동 구조는, 상기 PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구를 공통의 전동축에 장착 지지하고 있는 것이다.

상기 구성에 따르면, PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구를 공통의 전동축에 예비 조립 부착할 수 있어, 전동 구조 전체의 조립 작업성을 향상하는 데 있어서 유효하게 된다.

제6 발명에 관한 트랙터의 전동 구조는, 상기 PTO 클러치를 유압 조작식으로 구성하는 동시에, 그 클러치 조작용의 유로(油路)를 상기 전동축의 내부에 형성하고, 이 유로와 케이스 외측에 배치한 조작 밸브를, 상기 전동축을 지지하는 베어링 벽의 내부 유로를 통해 연통 접속하고 있는 것이다.

상기 구성에 따르면, PTO 클러치를 온(on)/오프(off) 조작하는 조작이, 조작 밸브를 조작하는 것만의 가벼운 것으로 되어, 빈번한 PTO 클러치 조작이라도 피로하지 않고 신속 경쾌하게 행할 수 있다.

도1에, 작업기의 일례로서 사륜 구동형의 농업용 트랙터의 전체 측면이 도시되어 있다. 이 농업용 트랙터는, 엔진(1)의 후방부에 연결된 클러치 하우징(2)과, 미션 케이스(3)가 판금제의 하우징 프레임(4)을 통해 연결되어 기체 보디가 구성된 구조로 되어 있다. 엔진(1)의 하부로부터 전방으로 연장된 전방 프레임(5)에 조향용의 전륜(6)을 구비한 전방차 축 케이스(7)가 롤링 가능하게 지지되는 동시에, 미션 케이스(3)의 후방부에 후륜(8)이 장착되어 있다.

미션 케이스(3)는 전방부 케이스(3f), 미드 케이스(3m) 및 차동 케이스(differential case)(3d)를 연결하여 구성되어 있고, 차동 케이스(3d)의 좌우에 감속 케이스(3e)를 후륜(8)이 통해 축 지지되어 있다. 차동 케이스(3d)의 상부에는, 리프트 아암(9)을 구비한 실린더 케이스(10)가 연결되고, 유압 구동되는 리프트 아암(9)에 의해 작업 장치 연결용의 3점 링크 기구(11)가 승강되도록 되어 있다. 차동 케이스(3d)의 후방면으로부터 리어 PTO축(12)이 후방으로 돌출 설치되는 동시에, 미드 케이스(3m)의 하부에 미드 PTO축(13)이 전방으로 돌출 배치되어 있다.

도2 내지 도4에 전동 구조가 도시되어 있다. 상기 클러치 하우징(2)의 상부에는 단판건식(單板乾式)의 주 클러치(14)가 장비되는 동시에, 전방부 케이스(3f)의 내부에는 주 기어 변속부(15)와 전후진 절환부(16)가 조립되고, 미드 케이스(3m)의 내부에 부 기어 변속부(17)가 조립되어 있다.

주 기어 변속부(15)는 입력축(18)에 입력된 엔진 동력을 3단으로 변속하여 중간축(19)에 전달하도록 구성되는 동시에, 전후진 절환부(16)는 중간축(19)의 변 속 동력을 정회전 혹은 역회전하여 출력축(20)에 전달하도록 구성되어 있고, 전방부 케이스(3f) 내에서 전진 3단, 후진 3단의 주 변속을 행할 수 있도록 되어 있다.

상세하게 설명하면, 주 기어 변속부(15)의 입력축(18)에는 소직경 아이들링 기어(G1)와 대직경 아이들링 기어(G2)가 장착되고, 소직경 및 대직경 아이들링 기어(G1, G2) 사이에 중간 직경의 시프트 기어(G3)가 스플라인 장착되어 있다. 중간축(19)에는, 상기 소직경 아이들링 기어(G1) 및 대직경 아이들링 기어(G2)에 각각 상시 맞물림하는 대직경 기어(G4)와 소직경 기어(G5) 및 상기 시프트 기어(G3)에 맞물림 가능한 중간 직경 기어(G6)가 고정 설치되어 있다. 시프트 기어(G3)를 전방 위치로 시프트하여 소직경 아이들링 기어(G1)의 보스부에 스플라인 맞물림시킴으로써, 소직경 아이들링 기어(G1)와 대직경 기어(G4)를 통해 중간축(19)에 저속(제1속)으로의 동력 전달이 이루어지고, 시프트 기어(G3)를 전후 중간 위치로 시프트하여 중간 직경 기어(G6)에 직접 맞물림시킴으로써, 중간축(19)에 중속(제2속)으로의 동력 전달이 이루어지고, 시프트 기어(G3)를 후방 위치로 시프트하여 대직경 아이들링 기어(G2)의 보스부에 스플라인 맞물림시킴으로써, 대직경 아이들링 기어(G2)와 소직경 기어(G5)를 통해 중간축(19)에 고속(제3속)으로의 동력 전달이 이루어지는 것이다.

출력축(20)에는, 중간축(19)의 기어(G7)에 상시 맞물림하는 정회전 전달용 아이들링 기어(G8)와, 중간축(19)의 기어(G9)에 역회전 기어(G10)를 통해 상시 맞물림 연동된 역회전 전달용 아이들링 기어(G11)가 구비되어 있고, 출력축(20)에 스 플라인 끼워 맞춤된 시프트 슬리브(S)를 시프트하여 정회전 전달용 아이들링 기어(G8)의 보스부, 혹은 역회전 전달용 아이들링 기어(G11)의 보스부에 선택 맞물림시킴으로써, 중간축(19)의 변속 동력을 정회전 혹은 역회전하여 출력축(20)에 전달하도록 구성되어 있다.

부 기어 변속부(17)는, 상기 출력축(20)에 맞대어 연결된 전동축(21)과, 이것에 평행하게 배치된 최종 출력축(22) 사이에서 3단의 변속을 행하고, 최종 출력축(22)의 후단부에 구비한 베벨 피니언 기어(Gp)를 통해 차동 기구(D)를 구동하고, 좌우의 후륜(8)을 차동 구동하도록 구성되어 있다.

상세하게 서술하면, 전동축(21)의 전후에는 대직경의 헐겁게 끼운 기어(G12)와 소직경의 헐겁게 끼운 기어(G13)가 장착되는 동시에, 소직경 및 대직경의 헐겁게 끼운 기어(G12, G13) 사이에서 시프트 조작되는 시프트 기어(G14)가 스플라인 장착되어 있다. 한편, 최종 출력축(22)에는 상기 대직경의 헐겁게 끼운 기어(G12)에 상시 맞물림하는 소직경 기어(G15), 상기 소직경의 헐겁게 끼운 기어(G13)에 상시 맞물림하는 대직경 기어(G16) 및 상기 시프트 기어(G14)에 직접 맞물림 가능한 중간 직경 기어(G17)가 고착되어 있다. 시프트 기어(G14)를 후방으로 시프트하여 그 보스부를 소직경의 헐겁게 끼운 기어(G13)의 보스부에 맞물림 연결함으로써, 소직경의 헐겁게 끼운 기어(G13)와 대직경 기어(G16)의 기어비에서의 전동에 의해「저속」이 초래되고, 시프트 기어(G14)를 전후 중간 위치까지 시프트하여 중간 직경 기어(G17)에 직접 맞물림시킴으로써, 시프트 기어(G14)와 중간 직경 기어(G17)와의 기어비에서의 전동에 의해「중속」이 초래된다. 시프트 기어(G14)를 전방으로 시 프트하여 그 보스부를 대직경의 헐겁게 끼운 기어(G12)의 보스부에 맞물림 연결함으로써, 대직경의 헐겁게 끼운 기어(G12)와 소직경 기어(G15)와의 기어비에서의 전동에 의해「고속」이 초래되는 것이다.

상기와 같이 하여 변속되는 최종 출력축(22)의 전단부에는 전륜(6)으로의 동력 전달용의 출력 기어(G18)가 고착되는 동시에, 전방부 케이스(3f)와 미드 케이스(3m)에 걸쳐 전륜 구동용 전동축(23)이 관통 지지되고, 이 전륜 구동용 전동축(23)으로부터 취출된 동력이, 후술하는 전륜 전동 구조를 통해 전방차 축 케이스(7)에 축 전달되도록 되어 있다. 전륜 구동용 전동축(23)의 후단부에는 시프트 기어(G19)가 스플라인 끼움 장착되어 있고, 이 시프트 기어(G19)를 전방으로 시프트하여 최종 변속축(22)의 출력 기어(G18)에 맞물림시킴으로써, 후륜 구동 속도와 동조(同調)한 속도의 전륜 구동용 동력을 전륜 구동용 전동축(23)으로부터 취출하는 사륜 구동 상태가 초래되고, 또한 시프트 기어(G19)를 후방으로 시프트하여 출력 기어(G18)와의 맞물림을 해제함으로써, 전륜 구동을 중단하여 후륜(8)만에 의한 후방 이륜 구동 상태가 초래된다.

도2에 도시하는 바와 같이, 상기 클러치 하우징(2)에는 주 클러치(14)를 수용한 건식의 클러치실(a)과, 이것과 격리된 습식(오일 바스 윤활식)의 변속실(b)이 구비되어 있고, 이 변속실(b)의 상부에, 엔진 동력을 상기 주 기어 변속부(15)의 입력축(18)에 전달하는 주 전동축(25)이 삽입 관통 지지되는 동시에, 변속실(b)의 하부에, 전륜 구동용 전동축(23)으로부터 전방으로 취출된 전륜 구동용 동력을 받는 전륜 변속 기구(26)가 장비되어 있다. 이 전륜 변속 기구(26)에는, 전륜 구동 용 전동축(23)에 중간 전동축(27)을 통해 동심형으로 연결된 입력축(28)과 이것과 평행한 변속축(29)이 구비되어 있고, 변속축(29)에 구비한 변속 클러치(30)를 온/오프함으로써 변속축(29)을 고저 2단으로 변속하고, 이 변속 동력을 케이스 하단부에 배치한 전륜 구동축(31)에 기어 전달하고, 전륜 구동축(31)으로부터 전방으로 취출한 고저 2단의 변속 동력을 전방차 축 케이스(7)에 축 전달하도록 구성되어 있다.

상기 입력축(28)에는 대직경 기어(G20)와 소직경 기어(G21)가 구비되는 동시에, 변속축(29)에는 대직경 및 소직경 기어(G20, G21)에 상시 맞물림된 소직경 아이들링 기어(G22)와 대직경 아이들링 기어(G23)가 구비되어 있다. 변속축(29)에 구비된 변속 클러치(30)는, 도5에 도시하는 바와 같이, 변속축(29)에 고착된 클러치 드럼(32)과 소직경 아이들링 기어(G22)에 연결 설치된 스플라인 보스부(33) 사이에 다판식의 마찰 전동부(34)를 개재시켜, 클러치 드럼(32)에 내측 끼움 장착한 피스톤 부재(35)를 축내 유로를 통해 급배되는 압유 및 내장한 스프링(36)에 의해 진퇴 변위시킴으로써, 마찰 전동부(34)를 압박 접촉 혹은 압박 접촉 해제하여 클러치 온/오프를 행하도록 구성되어 있다.

클러치 드럼(32)의 보스부에 시프트 가능하게 외측 끼운 시프트 부재(37)가, 클러치 드럼(32)을 관통하는 연결핀(38)을 통해 피스톤 부재(35)에 일체화되어 있고, 피스톤 부재(35)의 진퇴 이동에 수반하여 시프트 부재(37)가 일체로 시프트되도록 되어 있다.

변속 클러치(30)로의 압유 공급이 중단되어 있는 상태에서는, 도5에 도시하 는 바와 같이, 피스톤 부재(35)가 내장 스프링(36)에 의해 도면 중 좌측으로 후퇴 변위하여 변속 클러치(30)가「오프」상태가 되는 동시에, 피스톤 부재(35)와 일체화된 시프트 부재(37)가 대직경 아이들링 기어(G23)에 측면에서 맞물림 연결되고, 입력축(28)의 동력이 소직경 기어(G21), 대직경 아이들링 기어(G23), 시프트 부재(37) 및 클러치 드럼(32)을 거쳐 변속축(29)에 감속 전달된 후, 변속축(29)의 전단부로부터 취출되어 전륜 구동축(31)을 통해 전방차 축 케이스(7)에 전달된다. 그리고, 이 경우, 전륜(6)은 후륜 주위 속도와 동등(혹은, 약간 빠른 주위 속도)한 주위 속도로 구동되고, 따라서 표준의 사륜 구동 모드가 현출된다.

도6에 도시하는 바와 같이, 압유의 공급에 의해 피스톤 부재(35)가 스프링(36)에 대항하여 도면 중 우측으로 이동하여 마찰 전동부(34)를 압박 접촉함으로써 변속 클러치(30)가「온」상태가 되는 동시에, 피스톤 부재(35)와 일체화된 시프트 부재(37)가 대직경 아이들링 기어(G23)로부터 맞물림 해제되고, 입력축(28)의 동력이 대직경 기어(G20), 소직경 아이들링 기어(G22), 마찰 전동부(34) 및 클러치 드럼(32)을 통해 변속축(29)에 증속 전달된 후, 전륜 구동축(31)을 통해 전방차 축 케이스(7)에 전달된다. 그리고, 이 경우, 전륜(6)은 후륜 주위 속도의 약 2배 정도의 주위 속도로 구동되고, 따라서 전륜 증속 구동 모드가 현출된다.

도7의 유압 회로도에 도시하는 바와 같이, 상기 변속 클러치(30)의 압유 급배 유로에는, 전륜(6)의 조향에 연동하여 절환 조작되는 전륜 제어 밸브(V1)와, 전륜(6)의 자동 변속을 온/오프 선택하는 자동 변속 선택 밸브(V2)와, 부 기어 변속부(17)의 변속 조작에 연동하여 절환 조작되는 견제 밸브(V3)가 직렬로 배치되어 있고, 엔진 동력에 의해 구동되는 유압 펌프(OP)로부터의 압유가 파워 스티어링 유닛(39) 및 오일 쿨러(40)를 거친 후에, 전륜 변속용 유압 회로(c)에 공급되도록 되어 있다.

도5, 도6에 도시하는 바와 같이, 상기 전륜 제어 밸브(V1), 자동 변속 선택 밸브(V2) 및 견제 밸브(V3)는 각각 로터리 밸브로 구성되고, 이들 밸브(V1, V2, V3)가 클러치 하우징(2)의 후방부에 연결된 단일의 밸브 케이싱(41)에 조립 부착되어 있다. 그리고, 전륜 제어 밸브(V1)와 견제 밸브(V3)가 평행하게 배치되어 있는 데 반해 이들의 중간에 위치하는 자동 변속 선택 밸브(V2)는, 그 스풀 축심이 다른 밸브(V1, V2)의 스풀 축심과 직교하도록 배치되어 있다.

전륜 제어 밸브(V1)가, 전륜(6)의 스티어링 기구(42)에 기계적으로 연동 연결되어 있고, 전륜(6)이 직진 상태에 있을 때에는 유로를 차단하고, 전륜(6)이 직진 위치로부터 설정 각도(예를 들어 35°) 이상으로 좌측 혹은 우측으로 조향되면 전륜 제어 밸브(V1)가 회전되어 유로를 개방하도록 구성되어 있다. 또한, 자동 변속 선택 밸브(V2)는 절환 레버(43)에 링크 연계되어 있고, 자동 변속「온」위치에서는 유로가 개방되고, 자동 변속「오프」위치에서는 유로가 차단된다. 또한, 견제 밸브(V3)는, 주행 속도를 3단으로 변속하는 부 기어 변속부(17)를 절환 조작하는 부 변속 레버(44)에 링크 연계되어 있고, 부 기어 변속부(17)가「저속」혹은「중속」으로 조작되어 있는 상태에서는 유로가 개방되고, 부 기어 변속부(17)가「고속」으로 조작되어 있는 상태에서는 유로가 차단되도록 되어 있다.

따라서, 자동 변속 선택 밸브(V2)가 자동 변속「온」위치에 선택되어 유로가 개방되는 동시에, 부 기어 변속부(17)가「저속」혹은「중속」으로 조작되고, 견제 밸브(V3)가 유로를 개방하고 있는 상태에서만, 전륜(6)의 설정 각도 이상의 조향에 연동하여 전륜 제어 밸브(V1)가 절환되고, 변속 클러치(30)에 압유가 공급되어 전륜(6)이 증속 구동되어 원활한 작은 회전 반경으로 선회가 행해진다. 그리고, 자동 변속 선택 밸브(V2)가 자동 변속「온」위치에 선택되어 있어도 부 기어 변속부(17)가「고속」에 있는 경우에는, 전륜(6)이 설정 각도 이상으로 조향되어도 전륜 자동 증속이 실행되는 일은 없다. 또한, 자동 변속 선택 밸브(V2)가 자동 변속「오프」위치에 선택되어 유로가 폐쇄되어 있으면, 당연히 전륜(6)의 조향에 의해서도 전륜 자동 증속이 행해지는 일은 없다.

다음에, PTO 전동 구조에 대해 설명한다.

전방부 케이스(3f)의 상부에 관통 지지된 상기 입력축(18)의 후단부와, 전방부 케이스(3f) 및 미드 케이스(3m)에 걸쳐 지지된 전동축(45)이 동심으로 맞대어 배치되고, 그 맞댐 부위에 설치된 일방향 클러치(46) 및 PTO 클러치(47)를 통해 입력축(18)과 전동축(45)이 연동 연결되어 있다. 전동축(45)의 후단부에는 중계 전동축(48)이 동심형으로 연결되고, 이 중계 전동축(48)의 후단부에 설치한 소직경 기어(G24)와 상기 리어 PTO축(12)에 설치한 대직경 기어(G25)가 맞물림되고, 주행계와는 독립하여 리어 PTO축(12)이 정속으로 구동되도록 되어 있다.

도3, 도8에 도시하는 바와 같이, 일방향 클러치(46)는, 입력축(18)의 후단부에 전후 슬라이드 가능하게 스플라인 장착되는 동시에 스프링(49)으로 후방으로 슬라이드 압박된 구동측의 클러치 부재(50)와, 전동축(45)의 전방부에 축심 방향으로 변위 불가능하게 헐겁게 끼워 장착된 종동측의 전동 부재(51)로 구성되어 있고, 클러치 부재(50)와 전동 부재(51)의 맞댐 대향 단부에 있어서 서로 경사 갈고리 결합부(52)를 통해 맞물림 연동되어 있다. 경사 갈고리 결합부(52)는, 종동측의 전동 부재(51)가 클러치 부재(50)를 스프링(49)에 대항하여 전방으로 밀어 젖혀 변위시키면서, 클러치 부재(50)에 대해 입력축(18)의 회전 방향으로 선행 회전할 수 있도록 갈고리 경사 방향이 설정되어 있고, 입력축(18)이 PTO 전동계로부터의 역구동에 의해 회전되는 것이 방지되도록 되어 있다. 즉, 회전 관성이 큰 작업 장치가 PTO 동력으로 회전 구동되는 경우, 주 클러치(14)를 오프하여 주행을 정지하는 동시에 PTO 전동계로의 전동을 정지해도, 작업 장치의 회전 관성으로 입력축(18)이 구동되어, 주행이 속행되어 버리는 것이 미연에 회피되고 있는 것이다.

일방향 클러치(46)를 구성하는 클러치 부재(50)와 전동 부재(51)는, 전방부 케이스(3f)의 후방부에 설치된 베어링 벽(3fw)에 베어링(53)을 통해 지지되어 있고, 경사 갈고리 결합부(52)가 베어링(53)의 내주에서 내측 끼움 지지되어, 확실하게 중심 맞추어진 상태에서 맞물림 및 이탈 작동하도록 되어 있다.

상기 PTO 클러치(47)는, 전동축(45)의 전방부 헐겁게 끼움 지지된 드럼형의 상기 전동 부재(이하, 클러치 드럼이라 호칭함)(51), 전동축(45)에 외측 삽입된 종동측의 클러치 슬리브(54), 클러치 드럼(51)과 클러치 슬리브(54) 사이에 개재한 다판식의 마찰 전동부(55), 클러치 드럼(51)에 내측 끼움 장비한 클러치 조작용의 피스톤 부재(56), 피스톤 부재(56)를 마찰 해제 방향(도8에서는 좌측)으로 압박하는 스프링(57) 등에 의해 구성되어 있다. 전동축(45)에는 유로(e)가 뚫려 있고, 이 유로(e)를 통해 공급된 압유로 피스톤 부재(56)를 스프링(57)에 대항하여 도8 중 우측으로 변위시킴으로써, 마찰 전동부(55)가 압박 접촉되어「클러치 온」상태가 초래되고, 압유 공급을 해제하여 피스톤 부재(56)를 스프링(57)으로 도8 중 좌측으로 변위시킴으로써, 마찰 전동부(55)의 압박 접촉이 해제된「클러치 오프」상태가 초래되도록 되어 있다.

전동축(45)의 유로(e)는, 미드 케이스(3m)의 전후 중간에 설치된 베어링 벽(3mw)의 내부 유로(f)를 통해 케이스 외면에 설치된 조작 밸브(V4)에 연통 접속되어 있고, 조작 밸브(V4)를 운전부에 구비한 PTO 클러치 레버(58)로 절환 조작함으로써 PTO 클러치(47)가 온/오프 조작되도록 되어 있다. 또한, 조작 밸브(V4)는 상기 리프트 아암(9)을 구동하는 유압계에 속해 있다.

PTO 클러치(47)의 후방 부위에는,「클러치 오프」작동에 연동하여 전동 하방측의 관성 회전을 저지하는 PTO 브레이크(60)가 배치되어 있다. 이 PTO 브레이크(60)는, 상기 클러치 슬리브(54)에 스플라인 외측 끼운 마찰판(61), 마찰판(61)을 후방으로부터 받치는 받침판(62), 전방부 케이스(3f)에 스테이(63)를 통해 고정한 제동판(64)으로 구성되어 있고, PTO 클러치(47)가 오프 작동하여 피스톤 부재(56)가 스프링(57)에 의해 도면 중 좌측으로 압박 이동되면, 피스톤 부재(56)와 일체로 클러치 슬리브(54)가 동일한 방향으로 이동하고, 마찰판(61)이 받침판(62)과 제동판(64)으로 끼움 지지되어 클러치 슬리브(54)에 제동이 걸리도록 되어 있다.

도3 중에 도시하는 바와 같이, 미드 케이스(3m)의 하면에는, 전방을 향해 미 드 PTO축(13)을 돌출 설치 지지한 미드 PTO 케이스(65)가 연결되어 있고, PTO 동력을 리어 PTO축(12)과 미드 PTO축(13)으로부터 취출하는 형태를 절환하여 선택하는 PTO 모드 선택 기구(66)가 PTO 클러치(47)의 전동 하방에 배치되어 있다.

미드 PTO축(13)으로의 전동계는, 상기 전동축(45)의 후방부에 헐겁게 끼운 동력 취출용 기어(G26)와, 미드 PTO축(13)에 일체 형성한 기어(G27)가 중계 기어(G28, G29, G30)를 통해 맞물림 연동된 구조로 되어 있고, 중계 기어(G28)는 전륜 구동용 전동축(23)에 헐겁게 끼워지는 동시에, 중계 기어(G29)는 주행계의 전동축(21)에 헐겁게 끼움 지지되고, 또한 중계 기어(G30)는 미드 케이스(3m) 하측 벽부에 장착한 지지축(67)에 헐겁게 끼움 지지되어 있다.

PTO 모드 선택 기구(66)는, PTO 클러치(47)에 있어서의 클러치 슬리브(54)의 후방부에 스플라인 내측 끼워진 시프트 부재(68)를 전후로 시프트함으로써, 리어 PTO축(12)에만 동력을 전달하는 모드와, 리어 PTO축(12) 및 미드 PTO축(13)의 양자에 동력을 전달하는 모드와, 미드 PTO축(13)에만 동력을 전달하는 모드를 선택하도록 구성되어 있다.

도9에 도시하는 바와 같이, 시프트 부재(68)를 가장 전방 위치로 시프트 조작하면, 시프트 부재(68)가 전동축(45)에 구비한 스풀라인부(45a)에만 맞물림 상태로 되고, PTO 클러치(47)를 통해 시프트 부재(68)에 전달된 동력은 중계 전동축(48)을 통해 리어 PTO축(12)에만 전달된다.

도8에 도시하는 바와 같이, 시프트 부재(68)를 전후 중간 위치로 시프트 조작하면, 시프트 부재(68)가 전동축(45)의 스플라인부(45a)와 동력 취출용 기 어(G26)의 보스부에 걸쳐 스플라인 맞물림 상태로 되고, PTO 클러치(47)를 통해 시프트 부재(68)에 전달된 동력이 중계 전동축(48)을 통해 리어 PTO축(12)에 전달되는 동시에, 미드 PTO축(13)에도 기어 전달된다.

도10에 도시하는 바와 같이, 시프트 부재(68)를 가장 후방 위치로 시프트 조작하면, 시프트 부재(68)가 동력 취출용 기어(G26)의 보스부에만 스플라인 맞물림 상태로 되고, PTO 클러치(47)를 통해 시프트 부재(68)에 전달된 동력은 미드 PTO축(13)에만 기어 전달된다.

여기서, PTO계의 전동축(45)과 중계 전동축(48)에 걸쳐 스플라인 외측 끼워진 축 연결 슬리브(69)가, PTO 모드 선택 기구(66)에 의해 미드 PTO축(13)만이 구동되는 전동 모드가 선택되었을 때에, 자유로워진 리어 PTO축(12)이 동반 주위로 회전하는 것을 저지하도록 구성되어 있다.

상기 축 연결 슬리브(69)는 전후 시프트 가능하게 스플라인 장착되는 동시에, 이 축 연결 슬리브(69)가, PTO 모드 선택용의 시프트 부재(68)와 동기하여 역방향으로 시프트되도록, 그 조작계가 연계되어 있다. 즉, 도11, 도12에 도시하는 바와 같이, 시프트 부재(68)에 결합하는 편심 조작핀(70a)이 구비된 조작축(70)과, 축 연결 슬리브(69)에 결합하는 조작 아암(71a)이 구비된 조작축(71)이 미드 케이스(3m)의 측벽에 관통 지지되고, 조작축(70)의 외측 단부에 설치된 조작핀(70b)과, 지지점(p) 주위로 전후 요동 가능하게 배치된 PTO 모드 선택 레버(72)가 로드(73)를 통해 연동 연결되는 동시에, 조작축(71)의 외측 단부로부터 연장된 연계 레버(71b)와 상기 조작핀(70b)이 긴 구멍 연계되어 있고, PTO 모드 선택 레버(72)의 전후 요동 조작에 의해 시프트 부재(68)와 축 연결 슬리브(69)가 서로 역방향으로 시프트되도록 되어 있는 것이다.

따라서, 시프트 부재(68)가 최전방 위치 및 전후 중간 위치로 시프트되어, 리어 PTO축(12)만이 구동되는 전동 모드, 혹은 리어 PTO축(12)과 미드 PTO축(13)이 모두 구동되는 전동 모드가 선택된 상태에서는, 축 연결 슬리브(69)는 그 시프트 범위의 최후방 위치 혹은 전후 중간 위치에 있고, 이때의 축 연결 슬리브(69)는 단순한 축 조인트로서 기능한다. 도10에 도시하는 바와 같이, 시프트 부재(68)가 최후방 위치로 시프트되고, 미드 PTO축(13)만이 구동되는 전동 모드가 선택되면, 시프트 부재(68)의 후방 시프트에 연동하여 축 연결 슬리브(69)가 전방으로 이동하고, 미드 케이스(3m)에 있어서의 베어링 벽(3mw)의 후방면에 형성된 리브(74)에 축 연결 슬리브(69)의 전단부 결합 갈고리(69a)가 후방으로부터 결합되고, 따라서 회전 자유 상태가 된 PTO계의 전동축(45)과 중계 전동축(48)의 회전이 저지되는 것이다.

〔다른 실시예〕

(1) 도13, 도14에 도시하는 바와 같이, 전후진의 복수단 변속을 행하는 전방부 케이스(3f) 대신에, 가변 용량형의 유압 펌프(P)와 정용량형의 유압 모터(M)를 장비한 정유압식 무단 변속 장치(HST)를 미드 케이스(3m)에 연결하여, 전후진을 무단 변속할 수 있는 형태로 실시할 수도 있다. 이 경우에는, 펌프축으로 되는 입력축(18)을 후방으로 관통하여, 그 후방 관통 단부와 PTO계 전동축(45)과의 맞댐 부위에 일방향 클러치(46)를 배치하는 것으로 된다.

(2) 상기 일방향 클러치(46)는, 상기한 맞물림식 외에 롤러식의 것을 이용할 수도 있다.

(3) 상기 PTO 클러치(47)를, 인위식 혹은 유압식으로 시프트 조작되는 갈고리 클러치로 구성할 수도 있다.

(4) 상기 PTO 클러치(47)를 상기 일방향 클러치(46)의 전동 상방에 배치한 형태로 실시하는 것도 가능하다.

(5) 상기 PTO 모드 선택 기구(66)를, 리어 PTO축(12) 혹은 미드 PTO축(13)의 어느 한쪽에만 전달하는 2모드의 절환식으로 구성할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 리어 PTO축 및 미드 PTO축 중 어느 한쪽에 작업 장치가 장착되어도, 작업 장치의 관성 회전력이 주행계에 전달되는 것을 방지하고, 선택된 PTO 모드에서의 동력 단속을 용이하게 행할 수 있는 PTO 전동 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있다.

Claims (6)

1. 주 클러치를 통해 엔진으로부터의 동력을 받는 주행계 전동축과 PTO계 전동축을 구비하는 트랙터에 있어서, 기체의 후방부에 리어 PTO축을 구비하는 동시에, 기체 하부에 미드 PTO축을 구비한 트랙터의 PTO 전동 구조이며,

   상기 PTO계 전동축에, 상기 리어 PTO축과 미드 PTO축으로의 출력 형태를 절환하여 선택하는 PTO 모드 선택 기구를 배치하는 동시에, 이 PTO 모드 선택 기구의 전동 상방측에 일방향 클러치와 PTO 클러치를 배치하고 있는 것을 특징으로 하는 트랙터의 PTO 전동 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 일방향 클러치를 PTO 클러치의 전동 상방에 배치하고 있는 트랙터의 PTO 전동 구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 일방향 클러치, PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구를 동일 축심 상에 연속하여 배치하고 있는 트랙터의 PTO 전동 구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 PTO 클러치의 전동 하방측에 PTO 브레이크를 배치하고, 상기 PTO 클러치의 클러치 부재의 클러치 오프 작동에 연동하여 상기 PTO 브레이크가 제동 조작하도록 구성되어 있는 트랙터의 PTO 전동 구조.
5. 제3항에 있어서, 상기 PTO 클러치 및 PTO 모드 선택 기구를 공통의 전동축에 장착 지지하고 있는 트랙터의 PTO 전동 구조.
6. 제5항에 있어서, 상기 PTO 클러치를 유압 조작식으로 구성하는 동시에, 그 클러치 조작용의 유로를 상기 전동축의 내부에 형성하고, 이 유로와 케이스 외측에 배치한 조작 밸브를, 상기 전동축을 지지하는 베어링 벽의 내부 유로를 통해 연통 접속하고 있는 트랙터의 PTO 전동 구조.

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