KR102432272B1 - Transmission for tractor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트랙터용 전후진 변속장치에 관한 것으로, 트랙터의 주행 속도를 다단계로 변속하는 주변속부; 주변속부의 출력축에 결합되어 출력축과 같이 회전되게 구비되는 제 1 허브; 제 1 허브 양측의 출력축에 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비되는 전진기어 및 후진기어; 제 1 허브 및 전,후진기어 상에서 이동가능하게 구비되어 출력축의 동력을 전진기어 또는 후진기어에 전달하는 제 1 슬리브; 제 1 슬리브에 결합되어 제 1 슬리브를 직선 이동시키는 시프트 포크; 시프트 포크에 연결되어 전후진 변속시 차속이 "0"인 경우에 시프트 포크를 이동시켜 트랙터의 진행 방향을 전진 또는 후진으로 자동 변속하는 시프팅 실린더;를 포함하는 트랙터용 전후진 변속장치를 제공한다.The present invention relates to a forward/backward transmission for a tractor, comprising: a main gear unit for changing the traveling speed of a tractor in multiple stages; a first hub coupled to the output shaft of the peripheral gear unit and provided to rotate with the output shaft; a forward gear and a reverse gear coupled to the output shafts of both sides of the first hub in an idling state, respectively; a first sleeve movably provided on the first hub and the forward and reverse gears to transmit the power of the output shaft to the forward gear or the reverse gear; a shift fork coupled to the first sleeve to linearly move the first sleeve; A shifting cylinder connected to the shift fork and automatically shifting the traveling direction of the tractor to forward or reverse by moving the shift fork when the vehicle speed is "0" during forward/backward shifting. .
Description
본 발명은 트랙터용 전후진 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기의 전후진 변속을 차속이 "0"일 때 자동으로 변속할 수 있도록 한 트랙터용 전후진 변속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a forward/backward transmission for a tractor, and more particularly, to a forward/backward transmission for a tractor capable of automatically shifting forward/forward shifting of a transmission when the vehicle speed is “0”.
일반적으로, 트랙터(Tractor)는 농업용 작업차량으로서, 구조적으로 일반 차량과 유사하지만, 일반 차량에 비해 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되고 있으며, 경작 용도로의 활용을 위해 차체 바디 전방 내지는 후방 또는 전후방 모두에 다양한 형태의 작업기를 선택적으로 부착할 수 있다.In general, a tractor is an agricultural work vehicle, structurally similar to a general vehicle, but is equipped with a powerful engine compared to a general vehicle, so it has good traction and is strong, so it is mainly used for farming. Various types of working machines can be selectively attached to the front, rear, or both of the front and rear of the body body for use as a furnace.
이처럼 경작(耕作)에 주로 이용되는 트랙터에는 방향 전환 및 속도 변화를 위한 변속기가 설치되고, 트랙터의 변속기는 트랙터의 작업 특성상 저속에서 고속 또는 고속에서 저속으로의 변속, 그리고 전,후진 이동방향으로의 변속이 빈번하게 요구된다.As such, a tractor mainly used for farming is equipped with a transmission for direction change and speed change, and the transmission of the tractor has a speed change from low speed to high speed or from high speed to low speed due to the characteristics of the tractor's work, and the forward and backward movement direction. Shifts are frequently required.
이러한 종래의 트랙터용 전후진 변속기는 대한민국 등록특허 제10-1006592호에 개시된 바와 있고, 이를 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Such a conventional forward/backward transmission for a tractor has been disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1006592, which will be described with reference to the accompanying
종래의 트랙터용 전후진 변속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 트랙터(10)에는 조향용 전륜(11)과 구동용 후륜(12)이 설치된 프레임(13)이 구비되고, 프레임(13)에는 엔진(20)과 변속기(30)가 전방에서 후방으로 순차적으로 탑재된다. 그리고, 엔진(20) 후방 측의 프레임(13) 상부에는 탑승 운전부(14)가 탑재되고, 변속기(30)의 후방에는 후륜(12)의 구동을 위한 후방 차축(40)이 연결되며, 변속기(30)의 PTO 변속부로부터는 PTO축(41)이 연장되어 후미부의 리프트 장치(50)에 설치되는 작업기를 구동하도록 되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional forward/reverse transmission for a tractor is provided with a
또한, 변속기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(20)으로부터의 회전동력을 전진(정회전) 및 후진(역회전)으로 전환하는 전후진 변속기(31), 전후진 변속기(31)의 출력 측에서 트랙터의 주행 속도를 4단계로 변속하는 주변속부(32), 주변속부(32)의 출력 측에서 주변속부(32)의 속도 변화를 2~4단계의 속도로 변속하는 부변속부(33) 및 부변속부(33)의 출력축에 연결되어 최종 감속함과 더불어 후차축(40)으로 동력의 전달 방향을 바꾸는 최종 감속부(34)로 이루어진다. 그리고, 주변속부(35)로부터 동력을 전달받아 작업기 측으로 동력을 인출하기 위한 PTO(Power Take-Off)부(35)를 포함한다.In addition, as shown in FIG. 2 , the
위와 같은 트랙터에 있어서는 탑승 운전부(14)에 설치된 전후진 레버를 조작하여 전진, 중립, 후진을 선택하고, 고속-저속(HIGH-LOW) 변속 레버를 조작하여 부변속부(33)의 고속과 저속을 선택하며, 주 변속 레버를 조작하여 주변속부(32)의 변속 단수를 필요한 속도로 선택할 수 있고, 이러한 선택 조작에 따라 내부의 유압 클러치나 싱크로메시(synchromesh) 기구에 의해 변속이 이행된다.In the tractor as above, the forward, neutral, and reverse are selected by operating the forward/reverse lever installed in the
이와 같은 구조의 트랙터에 있어서 운전자가 전후진 레버를 중립에 위치시키고 클러치 페달에서 발을 떼더라도 차량은 정지한 상태를 유지한다. 이와 같은 상태에서는 클러치에 의해 동력이 전달되는 상태이기 때문에, 전후진 변속기 내부에서 전후진 피동축을 제외한 모든 기어 및 회전축이 회전된다. 즉 엔진의 동력은 전후진 피동축까지 전달되지는 않지만, 전후진 변속기 내부의 기어 및 회전축에는 엔진의 동력이 전달되고 있다.In the tractor having such a structure, the vehicle maintains a stopped state even if the driver places the forward/reverse lever in the neutral position and takes the foot off the clutch pedal. In such a state, since power is transmitted by the clutch, all gears and rotating shafts except for the forward/reverse driven shaft are rotated in the forward/reverse transmission. That is, the power of the engine is not transmitted to the forward/backward driven shaft, but the power of the engine is transmitted to the gear and the rotation shaft inside the forward/reverse transmission.
이 같은 상태에서 운전자가 트랙터를 전진 또는 후진시키기 위해 클러치 페달을 밟으면, 클러치에 의해 전달되던 동력은 차단되지만, 기어 및 회전축들은 종전에 엔진의 동력을 전달받았기 때문에, 관성에 의해 회전하게 된다.In this state, when the driver presses the clutch pedal to move the tractor forward or backward, the power transmitted by the clutch is cut off, but the gears and rotation shafts rotate by inertia because they have previously received the power of the engine.
이 상태에서 운전자가 전후진 레버를 전진 또는 후진 지점에 위치시키면, 싱크로메시 기구의 슬리브가 전진 피동기어 또는 후진 피동기어에 물리게 되고, 클러치에 의해 동력은 전달되지 않지만, 기어 및 회전축의 회전 관성에 의해 전후진 피동축이 회전하면서 출발충격이 발생된다. 즉 운전자가 클러치 페달에서 발을 밟고 전후진 레버를 작동시키는 순간 출발충격이 발생한다. 이와 같은 출발충격이 발생한 후 운전자는 반클러치 상태로 트랙터를 부드럽게 출발시키게 된다.In this state, if the driver places the forward/reverse lever at the forward or reverse position, the sleeve of the synchro mesh mechanism is engaged with the forward driven gear or reverse driven gear, and power is not transmitted by the clutch, but the rotational inertia of the gear and the rotation shaft As the forward and backward driven shaft rotates, a starting shock is generated. That is, the starting shock occurs the moment the driver steps on the clutch pedal and operates the forward/reverse lever. After such a starting shock occurs, the driver gently starts the tractor in a semi-clutch state.
하지만, 이와 같은 변속과정은 변속 기구인 싱크로메시 기구에 의해 이루어지는데, 변속시에 빈번하게 발생되는 출발충격으로 인해 싱크로메시 기구에 구비된 고가의 싱크로나이저 링 등의 부품이 파손될 우려가 있고, 싱크로나이저 링 등의 부품이 파손될 시는 싱크로메시 기구 뿐만 아니라 변속기 전체를 교체해야 하는 단점이 있다.However, this shifting process is performed by a synchronous mesh mechanism, which is a transmission mechanism, and there is a risk that parts such as an expensive synchronizer ring provided in the synchronous mesh mechanism may be damaged due to the starting shock that occurs frequently during shifting. When parts such as the niger ring are damaged, not only the synchro mesh mechanism but also the entire transmission must be replaced.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 변속기의 전후진 변속을 중립으로의 변속없이 차속이 "0"일 때 전진 또는 후진으로 바로 자동 변속할 수 있도록 한 트랙터용 전후진 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, so that the forward or reverse shift of the transmission can be automatically shifted forward or backward when the vehicle speed is "0" without shifting to neutral. An object of the present invention is to provide a forward and backward transmission for a tractor.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트랙터용 전후진 변속장치는, 트랙터의 주행 속도를 다단계로 변속하는 주변속부; 주변속부의 출력축에 결합되어 출력축과 같이 회전되게 구비되는 제 1 허브; 제 1 허브 양측의 출력축에 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비되는 전진기어 및 후진기어; 제 1 허브 및 전,후진기어 상에서 이동가능하게 구비되어 출력축의 동력을 전진기어 또는 후진기어에 전달하는 제 1 슬리브; 제 1 슬리브에 결합되어 제 1 슬리브를 직선 이동시키는 시프트 포크; 시프트 포크에 연결되어 전후진 변속시 차속이 "0"인 경우에 시프트 포크를 이동시켜 트랙터의 진행 방향을 전진 또는 후진으로 자동 변속하는 시프팅 실린더;를 포함할 수 있다.A forward/backward transmission for a tractor according to the present invention for achieving the above object includes: a main gear unit for changing the traveling speed of the tractor in multiple stages; a first hub coupled to the output shaft of the peripheral gear unit and provided to rotate with the output shaft; a forward gear and a reverse gear coupled to the output shafts of both sides of the first hub in an idling state, respectively; a first sleeve movably provided on the first hub and the forward and reverse gears to transmit the power of the output shaft to the forward gear or the reverse gear; a shift fork coupled to the first sleeve to linearly move the first sleeve; and a shifting cylinder connected to the shift fork to automatically shift the moving direction of the tractor forward or backward by moving the shift fork when the vehicle speed is “0” during forward/backward shifting.
그리고, 차속이 "0"인 경우는 슬리브와 전진기어 또는 후진기어의 회전 속도가 같아질 때이고, 차속은 속도센서에 의해 감지되어 시프팅 실린더를 제어하도록 구비될 수 있다.In addition, when the vehicle speed is “0”, the sleeve and the forward gear or the reverse gear have the same rotational speed, and the vehicle speed is sensed by a speed sensor to control the shifting cylinder.
게다가, 시프팅 실린더는 그 내부에 이동가능하게 구비되는 한편 시프트 포크와 연결되는 피스톤; 피스톤과 시프팅 실린더 사이에 구비되어 시프트 포크를 일방향으로 이동시키는 스프링; 스프링 반대편의 시프팅 실린더에 형성되어 시프팅 실린더 내로 유압을 출입시키는 유압포트;를 포함할 수 있다.In addition, the shifting cylinder includes a piston movably provided therein while connected with the shift fork; a spring provided between the piston and the shifting cylinder to move the shift fork in one direction; It may include a; is formed in the shifting cylinder opposite the spring to the hydraulic port for introducing the hydraulic pressure into and out of the shifting cylinder.
또한, 본 발명의 트랙터용 전후진 변속장치는, 주변속부에 회전가능하게 구비되는 한편 전진기어와 결합되는 제 1 기어부가 고정되게 구비되고, 제 1 기어부와 이격되어 고정되게 구비되는 제 2 기어부를 갖는 전달축; 전달축과 후진기어 사이의 주변속부에 회전가능하게 구비되는 한편 전달축의 제 2 기어부와 결합되는 아이들기어; 주변속부와 디퍼런셜 장치 사이에 회전가능하게 구비되는 주축; 주축에 결합되어 주축과 같이 회전되게 구비되는 제 2 허브; 제 2 허브 양측의 주축에 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비되는 고속기어 및 저속기어; 제 2 허브 및 고,저속기어 상에서 이동가능하게 구비되어 동력을 고속기어 또는 저속기어에 전달하는 제 2 슬리브;를 더 포함할 수 있다.In addition, in the forward/reverse transmission device for a tractor of the present invention, the first gear unit coupled to the forward gear is fixedly provided while being rotatably provided in the peripheral gear unit, and the second gear is provided fixedly spaced apart from the first gear unit. a transmission shaft having a negative; an idle gear rotatably provided in a peripheral gear portion between the transmission shaft and the reverse gear and coupled to the second gear portion of the transmission shaft; a main shaft rotatably provided between the peripheral portion and the differential device; a second hub coupled to the main shaft and provided to rotate like the main shaft; a high-speed gear and a low-speed gear coupled to the main shafts of both sides of the second hub in an idling state, respectively; It may further include; a second sleeve provided to be movable on the second hub and the high and low speed gears to transmit power to the high speed gear or the low speed gear.
본 발명의 트랙터용 전후진 변속장치에 따르면, 주변속부의 출력축과 같이 회전되는 제 1 슬리브와 전진기어 또는 후진기어의 속도가 같을 때 즉 차속이 "0"일 때 변속기의 전후진 변속을 중립으로의 변속없이 바로 전진 또는 후진으로 자동 변속할 수 있으므로 전후진 변속장치를 단순화할 수 있고, 오작동으로 인한 부품의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the forward/reverse gearbox for a tractor of the present invention, when the speed of the first sleeve and the forward gear or the reverse gear rotated together with the output shaft of the main gear unit is the same, that is, when the vehicle speed is "0", the forward/backward shift of the transmission is neutralized. Since it is possible to automatically shift forward or backward without shifting, it is possible to simplify the forward and backward transmission and to prevent damage to parts due to malfunction.
도 1은 일반적인 트랙터의 동력전달구조를 도시한 개략도이다.
도 2는 일반적인 트랙터의 동력전달 계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 트랙터용 전후진 변속장치의 전체 구성을 보인 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랙터용 전후진 변속장치에 구성되는 전후진 변속부를 확대 도시한 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전후진 변속부의 전진 변속 상태를 도시한 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전후진 변속부의 후진 변속 상태를 도시한 작동도이다.1 is a schematic diagram showing a power transmission structure of a general tractor.
Figure 2 is a power transmission system diagram of a general tractor.
3 is a cross-sectional configuration view showing the overall configuration of the forward/backward transmission for a tractor according to the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional configuration view of a forward/backward transmission configured in the forward/backward transmission for a tractor according to the present invention.
5 is an operation diagram illustrating a forward shift state of a forward/reverse shift unit according to the present invention.
6 is an operation diagram illustrating a reverse shift state of the forward/reverse shift unit according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are terms defined in consideration of the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definitions of these terms correspond to the technical matters of the present invention and should be interpreted as a concept.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.In addition, the embodiments of the present invention do not limit the scope of the present invention, but are merely exemplary matters of the constituent elements presented in the claims of the present invention, and are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and the scope of the claims. It is an embodiment including a substitutable component as an equivalent in the component.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.In addition, optional terms in the examples below are used to distinguish one component from other components, and the components are not limited by the terms.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.Accordingly, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
첨부도면 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 트랙터용 전후진 변속장치 및 이에 구성되는 전후진 변속부를 도시한 도면들이다.3 to 6 are views showing a forward and backward transmission for a tractor according to the present invention and a forward and backward transmission configured therefor.
본 발명에 따른 트랙터용 전후진 변속장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진(미도시)의 출력 측에 연결되어 트랙터의 주행 속도를 4단계로 변속하는 주변속부(100)와, 주변속부(100)의 출력 측에 연결되어 트랙터의 주행방향을 전진(정회전) 또는 후진(역회전) 주행으로 전환하는 전후진 변속부(200), 전후진 변속부(200)의 출력 측에서 주변속부(100)의 속도 변화를 2~4단계의 속도로 변속하는 부변속부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the forward/backward transmission for a tractor according to the present invention includes a
그리고, 부변속부(300)의 출력 측에는 최종 감속과 더불어 동력을 전,후륜 구동축에 전달하는 디퍼런셜 장치가 연결되어 구비되고, 주변속부(100)로부터 동력을 전달받아 작업기 측으로 동력을 인출하기 위한 PTO(Power Take-Off)부(미도시)를 포함할 수 있다.And, on the output side of the
특히, 본 발명에서는 전,후진 변속이 저속단에서 이루어짐을 감안하여 전후진 변속부(200)를 주변속부(100) 뒤 즉 주변속부(100)의 출력 측에 연결하여 구비함으로써 변속 과정 중 오작동시에도 장치의 파손을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.In particular, in the present invention, considering that forward/reverse shifting is performed at a low speed stage, the forward/
주변속부(100)는 엔진의 출력 측에 연결되어 트랙터의 주행 속도를 4단계로 변속하는 변속부로서, 그 후단부에는 도 4에 도시된 바와 같이 엔진의 동력이 출력되는 출력축(110)이 외측으로 돌출되게 구비된다.The
전후진 변속부(200)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 주변속부(100)의 후부로 돌출된 출력축(110)이 삽입되는 후축(210)이 구비되고, 출력축(110)과 후축(210)은 스플라인 결합 또는 세레이션 결합(이하 "스플라인 결합"으로 통칭한다)되어 일체로 회전되게 구비된다.As shown in FIGS. 4 to 6 , the forward and
이러한 후축(210)은 주변속부(100)에서 돌출된 출력축(110) 전체를 감싼 상태로 구비됨으로써 출력축(110)이 후축(210)에 의해 보호됨을 물론 주변속부(100)에 작용하는 부하를 분산시킬 수 있고, 부하로 인한 파손시에는 후축(210)만 교체하면 되므로 유지보수가 간편하고 큰 동력을 전달할 수 있는 이점이 있다.This
한편, 상기와 같은 후축(210)의 외측면에는 제 1 허브(220)가 스플라인 결합되어 일체로 회전되게 구비되고, 제 1 허브(220) 양측의 후축(210)에는 전진기어(240)와 후진기어(250)가 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비된다.On the other hand, the
그리고, 제 1 허브(220)와 전진기어(240) 및 후진기어(250)의 일측에는 다수의 기어이가 링 형태로 돌출된 결합돌부(221)(241)(251)가 각각 형성되고, 각 결합돌부(221)(241)(251)는 동일한 높이를 갖도록 구비된다.And, on one side of the
이로써, 제 1 허브(220)와 전진기어(240) 및 후진기어(250)의 결합돌부(221)(241)(251)는 동일한 높이로 구비됨으로써 후술될 제 1 슬리브(230)가 제 1 허브(220)와 전진기어(240) 및 후진기어(250)의 결합돌부(221)(241)(251)를 용이하게 이동할 수 있게 된다.Accordingly, the
또한, 제 1 허브(220)의 외주면에는 제 1 슬리브(230)가 끼워져 구비되되, 제 1 슬리브(230)는 그 내주면에 제 1 허브(220)와 전진기어(240) 및 후진기어(250)의 결합돌부(221)(241)(251)에 대응한 기어 형태의 결합홈이 형성되어 결합돌부(221)(241)(251)와 치합(기어이 물림 또는 기어 맞물림)되게 구비되므로 제 1 슬리브(230)가 제 1 허브(220)와 전,후진기어(240)(250)의 결합돌부(221)(241)(251) 상에서 이동가능하게 구비된다. 이로써, 출력축(110)의 동력을 전진기어(240) 또는 후진기어(250)로 전달하게 된다.In addition, the
특히, 이러한 제 1 슬리브(230)는 제 1 허브(220)보다 작거나 동일한 폭(좌우 폭)으로 형성되는 경우는 제 1 슬리브(230)가 제 1 허브(220) 상에 구비되어 중립 상태가 유지할 수 있고, 제 1 슬리브(230)가 제 1 허브(220)보다 큰 폭으로 형성되는 경우는 제 1 슬리브(230)가 제 1 허브(220)와 전진기어(240) 또는 제 1 허브(220)와 후진기어(250)에 물리도록 구비되므로 중립없이 전진 또는 후진만 가능한 변속 구조를 기구적으로 구현할 수 있게 된다. 물론, 제 1 허브(220)가 제 1 슬리브(230)보다 작은 폭으로 형성된 경우에도 전후진 변속을 중립없이 전진과 후진만으로 변속할 수도 있다.In particular, when the
그리고, 상기와 같은 제 1 슬리브(230)의 이동은 시프트 포크(260)에 의해 이루어지고, 시프트 포크(260)는 시프팅 실린더(270)에 의해 자동으로 이루어지게 된다.Further, the movement of the
시프트 포크(260)는 양측의 포크(집게)가 힌지부를 축으로 회전되게 구비되어, 제 1 슬리브(230)의 외측면을 파지한 상태로 구비되어 제 1 슬리브(230)를 직선 이동시키게 된다. 이때, 제 1 슬리브(230)를 파지한 시프트 포크(260)는 제 1 슬리브(230)와의 사이에 볼(미도시)을 매개로 구비되기 때문에, 제 1 슬리브(230)의 회전에 간섭되지 않고 제 1 슬리브(230)를 원활하게 이동시킬 수 있게 된다.The
시프팅 실린더(270)는 그 내부에 피스톤(273)이 이동가능하게 구비되고, 피스톤(273)의 전면에는 시프팅 실린더(270)를 관통한 피스톤로드(274)가 시프트 포크(260)에 고정되게 구비된다. 이로써, 피스톤로드(274)가 시프팅 실린더(270)에서 출입됨에 따라 시프트 포크(260)는 직선 이동하게 된다.The shifting
그리고, 피스톤(273)의 후면과 시프팅 실린더(270) 사이에는 압축 코일스프링(이하 "스프링"이라 한다)(272)이 삽입되어 구비되고, 스프링(272) 반대편의 시프팅 실린더(270)의 선단부에는 피스톤(273)의 전면과 시프팅 실린더(270) 사이로 유압을 출입시키기 위한 유압포트(271)가 형성된다.And, a compression coil spring (hereinafter referred to as "spring") 272 is inserted between the rear surface of the
따라서, 스프링(272)의 인장력에 의해 피스톤(273) 및 피스톤로드(274)가 전진 이동되면서 도 5에서와 같이 시프트 포크(260)를 전진 즉 좌측으로 이동시키게 되고, 유압포트(271)로 유압이 공급되면 피스톤(273) 및 피스톤로드(274)가 후진 이동되면서 도 6에서와 같이 시프트 포크(260)를 후진 즉 우측으로 이동시키게 된다.Accordingly, as the
여기서, 피스톤로드(274)에는 스프링(272)이 구비되어 있는 시프팅 실린더(270)의 내부와 외부를 연결하는 에어 브리더(air breather)(274a)가 형성되고, 에어 브리더(274a)에 의해 피스톤(273)의 이동시 시프팅 실린더(270)의 내부가 진공 상태가 되지 않아 원활한 작동을 유도할 수 있게 된다.Here, an
한편, 상기와 같이 시프팅 실린더(270)의 유압포트(271)로 공급되는 유압은 ECU(Electronic Control Unit : 전자제어유닛)에 의해 제어되고, ECU는 차속이 "0"인 경우에만 시프팅 실린더(270)의 유압포트(271)로 유압을 공급하거나 또는 회수하여 시프트 포크(260)를 직선 이동시킴으로써 트랙터의 진행 방향을 전진 또는 후진으로 자동 변속할 수 있게 된다.On the other hand, as described above, the hydraulic pressure supplied to the
이때, 차속이 "0"인 경우는 브레이크에 의한 트랙터의 정지 상태를 포함할 수도 있지만, 트랙터가 정지되어 클러치에 의해 동력이 차단된 상태에서도 엔진의 동력을 전달받은 출력축(110)과 이에 연결된 기어들은 관성에 의해 회전될 수 있다.In this case, the case where the vehicle speed is “0” may include a state in which the tractor is stopped by the brake, but even when the tractor is stopped and the power is cut off by the clutch, the
따라서, 본 발명에서 차속이 "0"인 경우는 제 1 슬리브(230)와 전진기어(240) 또는 후진기어(250)의 회전 속도가 같아지는 경우를 말한다. 그리고, 이러한 차속은 속도센서(미도시)에 의해 감지되고, 그 감지신호에 따라 ECU가 시프팅 실린더(270)의 유압포트(271)로 유압을 공급하거나 회수하는 제어작동을 하게 된다.Accordingly, in the present invention, when the vehicle speed is “0”, the rotational speed of the
부변속부(300)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전후진 변속부(200)의 상부에 구성된다.As shown in FIGS. 4 to 6 , the
즉, 부변속부(300)는 주변속부(100)의 후부에 회전가능하게 구비되는 전달축(310)과, 전달축(310)에 일체로 형성되어 전달축(310)과 같이 회전되게 구비되는 한편 전후진 변속부(200)의 전진기어(240)와 치합되는 제 1 기어부(311)와, 제 1 기어부(311)와 이격된 전달축(310)에 일체로 형성되어 전달축(310)과 같이 회전되는 제 2 기어부(312)를 포함한다.That is, the
이때, 전달축(310)에 형성된 제 1 기어부(311)는 제 2 기어부(312)보다 큰 직경을 갖도록 구비되고, 제 2 기어부(312)에는 주변속부(100)의 후부에 회전가능하게 설치된 아이들기어(320)가 치합되어 구비되며, 아이들기어(320)의 하부에는 후축(210) 상의 후진기어(250)가 치합되어 구비된다.At this time, the
따라서, 전달축(310)이 회전되면, 전달축(310)과 같이 제 1,2 기어부(311)(312)가 동시에 회전 구동되고, 제 2 기어부(312)에 의해 아이들기어(320)가 회전되면서 이에 치합된 후진기어(250)를 후축(210) 상에서 전진기어(240)와 반대 방향으로 회전 구동시키게 된다.Accordingly, when the
그리고, 전달축(310) 상부의 주변속부(100)와 디퍼런셜 장치 사이에서 주축(330)이 회전가능하게 구비되고, 주축(330)의 외측면에는 제 2 허브(340)가 스플라인 결합되어 일체로 회전되게 구비되고, 제 2 허브(340) 양측의 주축(330)에는 고속기어(360)와 저속기어(370)가 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비된다.And, the
게다가, 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 및 저속기어(370)의 일측에는 다수의 기어이가 링 형태로 돌출된 결합돌부(341)(361)(371)가 각각 형성되고, 각 결합돌부(341)(361)(371)는 동일한 높이를 갖도록 구비된다.In addition, on one side of the
따라서, 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 및 저속기어(370)의 결합돌부(341)(361)(371)는 동일한 높이로 구비됨으로써 후술될 제 2 슬리브(350)가 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 및 저속기어(370)의 결합돌부(341)(361)(371)를 용이하게 이동할 수 있게 된다.Accordingly, the
또한, 제 2 허브(340)의 외주면에는 제 2 슬리브(350)가 끼워져 구비되고, 제 2 슬리브(350)는 그 내주면에 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 및 저속기어(370)의 결합돌부(341)(361)(371)에 대응한 기어 형태의 결합홈이 형성되어 치합되게 구비되므로 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 및 저속기어(370)의 결합돌부(341)(361)(371) 상에서 이동가능하게 구비된다. 이로써, 주축(330)을 고속 또는 저속으로 회전시켜 트랙터를 고속 또는 저속 주행할 수 있게 된다.In addition, a
그리고, 주축(330)의 고속기어(360) 및 저속기어(370)는 전달축(310)의 제 1 기어부(311) 및 제 2 기어부(312)와 치합된 상태로 구비되고, 주축(330)의 선단부에는 동력을 디퍼런셜 장치에 전달하기 위한 출력기어(380)가 주축(330)과 스플라인 결합되어 일체로 회전되게 구비되고, 출력기어(380)는 디퍼런셜 장치에 구비되는 기어와 치합되게 구비된다.And, the high-
한편, 제 2 슬리브(350)에는 전술한 제 1 슬리브(230)에서와 같이 별도의 시프팅 실린더를 구비할 수 있고, 제 2 슬리브(350)에 구비된 별도의 시프팅 실린더 역시도 차속이 "0"인 상태에서만 변속이 이루어지도록 구비할 수 있다.Meanwhile, the
이상과 같은 트랙터용 전후진 변속장치의 작동관계를 설명한다.The operation relationship of the forward/reverse transmission device for a tractor as described above will be described.
먼저, 트랙터의 전진 주행시는 클러치에 의해 엔진으로부터 전달되는 동력이 전달된 상태로서, 클러치 후방에 구비된 주변속부(100)의 출력축(110)이 회전하게 되고, 이에 스플라인 결합된 후축(210)도 출력축(110)과 같이 회전하게 된다.First, when the tractor travels forward, the power transmitted from the engine by the clutch is transmitted, and the
그리고, 후축(210)의 외측면에 스플라인 결합된 제 1 허브(220)가 후축(210)과 같이 회전되고, 도 5에서와 같이 시프팅 실린더(270)에 의해 전진 이동되어 제 1 허브(220)와 전진기어(240)의 결합돌부(221)(241)에 각각 스플라인 결합된 제 1 슬리브(230)에 의해 제 1 슬리브(230) 및 전진기어(240) 역시도 제 1 허브(220)와 같이 회전된다.Then, the
이때, 시프팅 실린더(270) 내의 피스톤(273)은 스프링(272)에 의해 시프팅 실린더(270) 내에서 전진 이동된 상태가 되고, 피스톤(273)에 연결된 피스톤로드(274)는 시프팅 실린더(270)에서 최대로 인출되어 제 1 슬리브(230)에 결합돼 있는 시프트 포크(260)를 전진 이동시켜 제 1 슬리브(230)를 제 1 허브(220)와 전진기어(240)에 물리도록 구비하게 된다.At this time, the
한편, 상기와 같이 전진기어(240)가 회전되면, 이에 치합된 전달축(310)의 제 1 기어부(311)가 연동 회전되고, 제 1 기어부(311)의 회전에 의해 전달축(310)과 제 2 기어부(312)가 일체로 같이 회전된다.On the other hand, when the
또한, 전달축(310)의 제 1,2 기어부(311)(312)가 회전되면, 제 1 기어부(311)에 치합된 주축(330)의 고속기어(360)가 동시에 회전되고, 제 2 기어부(312)에 치합된 아이들기어(320)와 주축(330)의 저속기어(370)가 동시에 같이 회전되는 동력전달 구조를 갖는다.In addition, when the first and
이때, 아이들기어(320)의 회전에 의해 후축(210)의 후진기어(250)도 같이 회전되지만, 후진기어(250)는 제 1 슬리브(230)에 의해 제 1 허브(220)와는 연결되지 않으므로 후축(210) 상에서 공회전되고, 출력축(110)의 동력은 제 1 슬리브(230)에 의해 제 1 허브(220)와 연결된 전진기어(240)를 통해서만 출력된다.At this time, although the
이와 같이 출력되는 동력은 전달축(310)의 제 1,2 기어부(311)(312)와 각각 치합된 주축(330) 상의 고속기어(360)와 저속기어(370)로 전달되는데, 이 상태에서 주축(330)의 제 2 허브(340)에 결합돼 있는 제 2 슬리브(350)가 고속기어(360) 측으로 이동되어 고속기어(360)를 제 2 허브(340)와 연결하면, 동력이 고속기어(360)를 통해 주축(330)으로 전달되어 트랙터는 전진 고속 주행을 하게 되고(도 4에서 ①번의 동력전달 상태), 또는 제 2 슬리브(350)가 저속기어(370) 측으로 이동되어 저속기어(370)를 제 2 허브(340)와 연결하면, 동력은 저속기어(370)를 통해 주축(330)으로 전달되어 트랙터는 전진 저속 주행을 하게 된다(도 4에서 ②번의 동력전달 상태).The power output in this way is transmitted to the first and
이후, 트랙터를 후진 주행하고자 할 시는 ECU가 속도센서를 통해서 제 1 허브(220)와 후진기어(250) 간의 차속을 감지하다가 차속이 "0" 즉 제 1 허브(220)와 후진기어(250)의 회전 속도가 같아지게 되면, 도 6에서와 같이 시프팅 실린더(270)의 유압포트(271)로 유압을 신속히 공급하게 된다.Afterwards, when the tractor is driven backward, the ECU detects the vehicle speed between the
그러면, 공급되는 유압에 의해 피스톤(273)이 시프팅 실린더(270) 내에서 스프링(272)을 압축시키며 후진 이동되고, 피스톤로드(274)는 시프팅 실린더(270) 내로 인입되면서 시프트 포크(260)를 후진 이동시키게 된다.Then, the
이러한 시프트 포크(260)의 후진 이동에 의해 제 1 슬리브(230)는 전진기어(240)에서 이탈되면서 제 1 허브(220)와 후진기어(250)의 결합돌부(221)(251)에 결합되어 물리게 된다.The
이로써, 주변속부(100)의 출력축(110) 동력은 제 1 허브(220)와 같이 회전되는 후진기어(250)를 통해 출력되고, 후진기어(250)를 통해 출력되는 동력은 전술한 바와 같은 동력전달 구조를 통해 주축(330) 상의 고속기어(360)와 저속기어(370)에 각각 전달된다.Accordingly, the power of the
이 상태에서 제 2 슬리브(350)가 제 2 허브(340)와 고속기어(360) 측으로 이동되어 고속기어(360)를 제 2 허브(340)와 연결하면, 동력이 고속기어(360)를 통해 주축(330)으로 전달되어 트랙터는 후진 고속 주행을 하게 되고(도 4에서 ③번의 동력전달 상태), 또는 제 2 슬리브(350)가 제 2 허브(340)와 저속기어(370) 측으로 이동되어 저속기어(370)를 제 2 허브(340)와 연결하면, 동력은 저속기어(370)를 통해 주축(330)으로 전달되어 트랙터는 후진 저속 주행을 하게 된다(도 4에서 ④번의 동력전달 상태).In this state, when the
한편, 상기와 같은 제 2 슬리브(350)와 이동 역시도 제 1 슬리브(230)의 이동시와 마찬가지로 차속이 "0"인 상태에서 이루어질 수 있다.Meanwhile, the movement with the
이후, 트랙터를 다시 전진 주행하고자 할 시는 차속이 "0"인 상태에서 ECU가 유압포트(271)를 통해 시프팅 실린더(270) 내의 유압을 빼내 회수함과 동시에 인장되는 스프링(272)에 의해 피스톤(273) 및 피스톤로드(274), 시프트 포크(260)가 전진 이동되어 제 1 슬리브(230)를 제 1 허브(220)와 전진기어(240)에 물리도록 함으로써 트랙터는 전진 주행이 가능하게 된다.Thereafter, when the tractor is to be driven forward again, the ECU withdraws and recovers the hydraulic pressure in the shifting
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.
100 : 주변속부 110 : 출력축
200 : 전후진 변속부 210 : 후축
220 : 제 1 허브 221 : 결합돌부
230 : 제 1 슬리브 240 : 전진기어
241 : 결합돌부 250 : 후진기어
251 : 결합돌부 260 : 시프트 포크
270 : 시프팅 실린더 271 : 유압포트
272 : 스프링 273 : 피스톤
274 : 피스톤로드 274a : 에어 브리더
300 : 부변속부 310 : 전달축
311,312 : 기어부 320 : 아이들기어
330 : 주축 340 : 제 2 허브
341 : 결합돌부 350 : 제 2 슬리브
360 : 고속기어 361 : 결합돌부
370 : 저속기어 371 : 결합돌부
380 : 출력기어100: peripheral part 110: output shaft
200: forward and backward transmission 210: rear axle
220: first hub 221: coupling protrusion
230: first sleeve 240: forward gear
241: coupling protrusion 250: reverse gear
251: coupling protrusion 260: shift fork
270: shifting cylinder 271: hydraulic port
272: spring 273: piston
274:
300: auxiliary transmission 310: transmission shaft
311,312: gear unit 320: idle gear
330: main shaft 340: second hub
341: coupling protrusion 350: second sleeve
360: high-speed gear 361: coupling protrusion
370: low gear 371: coupling protrusion
380: output gear
Claims (4)
주변속부의 출력축에 결합되어 일체로 회전되게 구비되는 후축;
후축에 결합되어 후축과 같이 회전되게 구비되는 제 1 허브;
제 1 허브 양측의 출력축에 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비되는 전진기어 및 후진기어;
제 1 허브 및 전,후진기어 상에서 이동가능하게 구비되어 출력축의 동력을 전진기어 또는 후진기어에 전달하는 제 1 슬리브;
제 1 슬리브에 결합되어 제 1 슬리브를 직선 이동시키는 시프트 포크;
시프트 포크에 연결되어 전후진 변속시 차속이 "0"인 경우에 시프트 포크를 이동시켜 트랙터의 진행 방향을 전진 또는 후진으로 자동 변속하는 시프팅 실린더;
시프팅 실린더에서 출입되게 구비되어 시프트 포크를 전진 또는 후진 이동시키는 피스톤로드;
피스톤로드에 형성되어 시프팅 실린더의 내부와 외부를 연결시키는 에어 브리더;를 포함하는 트랙터용 전후진 변속장치.
a peripheral gear shifting speed of the tractor in multiple stages;
a rear shaft coupled to the output shaft of the peripheral gear unit and provided to rotate integrally;
a first hub coupled to the rear shaft and provided to rotate like the rear shaft;
a forward gear and a reverse gear coupled to the output shafts of both sides of the first hub in an idling state, respectively;
a first sleeve movably provided on the first hub and the forward and reverse gears to transmit the power of the output shaft to the forward gear or the reverse gear;
a shift fork coupled to the first sleeve to linearly move the first sleeve;
a shifting cylinder connected to the shift fork and automatically shifting the moving direction of the tractor to forward or reverse by moving the shift fork when the vehicle speed is “0” during forward/backward shifting;
a piston rod provided to be in and out of the shifting cylinder to move the shift fork forward or backward;
A forward/backward transmission for a tractor including; an air breather that is formed on the piston rod and connects the inside and the outside of the shifting cylinder.
차속이 "0"인 경우는 슬리브와 전진기어 또는 후진기어의 회전 속도가 같아질 때이고, 차속은 속도센서에 의해 감지되어 시프팅 실린더를 제어하도록 구비되는 트랙터용 전후진 변속장치.
The method according to claim 1,
When the vehicle speed is “0”, the sleeve and the forward gear or the reverse gear have the same rotational speed, and the vehicle speed is sensed by a speed sensor to control the shifting cylinder.
시프팅 실린더는 그 내부에 이동가능하게 구비되는 한편 그 일면에 피스톤로드가 고정되게 구비되어 시프트 포크를 전진 또는 후진 이동시키는 피스톤;
피스톤과 시프팅 실린더 사이에 구비되어 시프트 포크를 일방향으로 이동시키는 스프링;
스프링 반대편의 시프팅 실린더에 형성되어 시프팅 실린더 내로 유압을 출입시키는 유압포트;를 포함하는 트랙터용 전후진 변속장치.
The method according to claim 1 or 2,
The shifting cylinder includes: a piston provided movably therein while a piston rod is fixedly provided on one surface to move the shift fork forward or backward;
a spring provided between the piston and the shifting cylinder to move the shift fork in one direction;
A forward/backward transmission for a tractor comprising a; a hydraulic port formed on the shifting cylinder opposite the spring to allow hydraulic pressure to enter and exit the shifting cylinder.
주변속부에 회전가능하게 구비되는 한편 전진기어와 결합되는 제 1 기어부가 고정되게 구비되고, 제 1 기어부와 이격되어 고정되게 구비되는 제 2 기어부를 갖는 전달축;
전달축과 후진기어 사이의 주변속부에 회전가능하게 구비되는 한편 전달축의 제 2 기어부와 결합되는 아이들기어;
주변속부와 디퍼런셜 장치 사이에 회전가능하게 구비되는 주축;
주축에 결합되어 주축과 같이 회전되게 구비되는 제 2 허브;
제 2 허브 양측의 주축에 각각 아이들링 상태로 결합되어 구비되는 고속기어 및 저속기어;
제 2 허브 및 고,저속기어 상에서 이동가능하게 구비되어 동력을 고속기어 또는 저속기어에 전달하는 제 2 슬리브;를 포함하는 트랙터용 전후진 변속장치.The method according to claim 1,
a transmission shaft having a first gear portion that is rotatably provided in the peripheral gear portion while being fixedly coupled to the forward gear, and a second gear portion that is fixedly provided to be spaced apart from the first gear portion;
an idle gear rotatably provided in a peripheral gear portion between the transmission shaft and the reverse gear and coupled to the second gear portion of the transmission shaft;
a main shaft rotatably provided between the peripheral portion and the differential device;
a second hub coupled to the main shaft and provided to rotate like the main shaft;
a high-speed gear and a low-speed gear coupled to the main shafts of both sides of the second hub in an idling state, respectively;
A forward/backward transmission for a tractor comprising a second hub and a second sleeve movably provided on the high and low speed gears to transmit power to the high speed gear or the low speed gear.
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