KR100631107B1

KR100631107B1 - 트랙터의 4륜구동 전환장치

Info

Publication number: KR100631107B1
Application number: KR1020050051047A
Authority: KR
Inventors: 임명제
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-10-02
Also published as: AU2005333093B2; EP1890899A4; CN101198487A; US20090293669A1; NZ563602A; JP5020236B2; CN100569553C; JP2008543653A; WO2006135122A1; US7775134B2; ES2338439T3; EP1890899A1; EP1890899B1; AU2005333093A1

Abstract

본 발명은 유체압력이 슬라이딩기어에 작용되어 4륜구동 전환이 이루어지도록 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 트랙터의 4륜구동 전환장치는 엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 후륜 구동축; 상기 후륜 구동축 상에 축 결합되어 회전동력을 전달하는 제1구동기어; 상기 제1구동기어의 동력을 전달받아 회전하되, 리어PTO축 상에서 자전이 이루어지는 상태로 축 지지되는 제2구동기어; 상기 제2구동기어의 동력을 전달받아 회전하는 제3구동기어; 상기 제3구동기어를 자전이 이루어지는 상태로 축 지지하는 아이들 샤프트; 상기 아이들 샤프트 상에 좌우 이동되는 상태로 축 결합되어 제3구동기어와 동력연결 및 동력차단 되는 슬라이딩기어; 상기 슬라이딩기어와 아이들 샤프트 사이에 유로 및 실린더실을 형성하고, 상기 유로를 통해 유체의 압력이 작용되도록 하여 상기 슬라이딩기어가 일측으로 이동되어 제3구동기어와 동력연결 상태를 유지하도록 하는 가압장치; 상기 가압장치의 압력이 해제되고, 슬라이딩기어가 반대측으로 이동되어 제3구동기어와 동력차단 상태를 유지하도록 하는 리턴스프링; 및 상기 슬라이딩기어의 동력을 전달받아 전륜구동축을 구동하도록 된 전륜구동기어를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

트랙터의 4륜구동 전환장치{TRANSMISSION FOR TRACTOR}

도 1은 종래 기술의 트랙터의 4륜구동 전환장치구조를 보인 전체단면도.

도 2a 내지 도 2b는 도 1의 "A"부의 상세도.

도 3은 종래 기술의 4륜구동 변속레버 구조를 보인 개략도.

도 4a 내지 4b는 종래 기술의 유압실린더를 이용한 4륜구동 전환장치구조를 보인 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 4륜구동 전환장치의 동력전달구조를 보인 전체단면도.

도 6a 내지 도 6b는 도 5의 "B"부의 상세도.

도 7은 본 발명에 따른 4륜구동 전환장치의 요부구성을 보인 단면사시도.

도 8은 본 발명의 가압장치 작동구조를 보인 개념도.

< 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 후륜구동축 111: 제1구동기어

112: 리어PTO축 113: 제2구동기어

113a: 대구경기어부 113b: 소구경기어부

120: 제3구동기어 121: 외경부

122: 대구경기어부 123: 내경부

124: 베어링 125: 확관부

126: 내접스플라인부 129: 지지 베어링

130: 아이들 샤프트 131: 격벽

133: 유로 133a: 수평관로

133b: 수직관로 135: 치형안내부

137,138: 씰링부 140: 슬라이딩기어

141: 외경부 142: 소구경스플라인부

143: 대구경기어부 145: 내경부

146: 치형돌기부 147: 확관부

148: 실린더실 149: 스프링 안내부

150: 가압장치 151: 제어신호부

152: 기어펌프 153: 모듈레이터밸브

154,155: 제1,제2유압라인 160: 리턴스프링

171: 전륜구동기어 173: 전륜구동축

본 발명은 트랙터의 4륜구동 전환장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 원터치 버튼조작에 의해 유체의 압력이 상기 유로를 통해 공급되고, 상기 유체압력에 의해 슬라이딩기어가 작용되어 4륜구동 전환이 이루어지도록 하는 트랙터의 4륜구 동 전환장치에 관한 것이다.

일반적으로 농업용 트랙터는 엔진에서 발생한 동력을 트랜스미션을 통하여 주행에 필요한 바퀴를 구동시키는 주행계동력과, 트랙터에 장착되는 다양한 종류의 작업기를 구동시키기 위한 PTO(Power take off)계 동력으로 구분된다.

여기서, 주행계동력은 트랙터의 작업특성 상 주로 후륜구동에 집중되어 있다. 그러나, 보다 큰 힘의 작업이 필요한 때에 전륜 구동축을 연결시켜 4륜구동으로의 전환이 이루어지도록 하고 있다.

도 1은 종래 기술의 트랙터의 4륜구동 전환장치구조를 보인 전체단면도로서, 동 도면에서와 같은 종래기술은 엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 후륜 구동축(10)과, 상기 후륜 구동축(10)의 회전동력을 전달하는 제1구동기어(11)와, 상기 제1구동기어(11)의 동력을 전달받아 회전하는 제2구동기어(20)와, 상기 제2구동기어(20)의 동력을 전달받아 회전하는 슬라이딩기어(40)와, 상기 슬라이딩기어(40)의 좌우 이동 가능한 상태로 축 결합되고, 상기 슬라이딩기어(40)의 치형돌기(45)와 치합되는 치형안내부(31) 형성하여 동력을 전달받도록 된 전륜구동축(30)과, 상기 슬라이딩기어(40)를 좌우 이동시켜 4륜구동 전환이 이루어지도록 하는 조작링크(50)로 구성된다.

도 2a 내지 도 2b는 도 1의 "A"부의 상세도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 제2구동기어(20)는 제1구동기어(11)에 치합되어 동력전달이 이루어지는 대구경 기어부(21)를 형성하고, 상기 대구경 기어부(21)의 일측에 슬라이딩기어(40)와 치합되는 소구경 기어부(23)를 형성한다.

상기 슬라이딩기어(40)는 제2구동기어(20)의 소구경 기어부(23)와 치합되는 대구경 기어부(41)를 형성하고, 상기 대구경 기어부(41)의 일측에 조작링크(50)를 연결하기 위한 테두리홈(43)을 형성하며, 전륜구동축(30)과 축결합되는 내면에 치형돌기(45)를 형성하는 구성으로 이루어진다.

도 3은 종래 기술의 4륜구동 변속레버 구조를 보인 개략도로서, 동 도면에서와 같이 종래 기술은 4륜구동 전환을 위해 작업자가 레버(51)를 조작하게 되고, 상기 레버(51)는 복잡한 조작링크(50)구조로 연결되어 슬라이딩기어(40)를 전륜구동축(30)의 방향으로 직선 이동시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래 기술은 슬라이딩기어(40)를 작동시키기 위한 조작링크(50) 및 작동 레버(51)를 작동 가능한 상태로 설치하기 위한 설치 및 작동공간이 확보되어야 하기 때문에 차체 설계 시, 차체외관이 커지게 되어 컴팩트한 디자인이 어려워지는 문제가 있다.

또한, 조작링크(50) 및 조작레버(51)를 조립하기 위한 조립공수가 많고, 조립작업이 어려워져 작업공정이 길어지게 되는 등으로 인해 생산성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 상기와 같은 종래기술은 회전이 정지된 상태의 슬라이딩기어(40)가 제2구동기어(20)에 동력 연결되는 구조로서, 반드시 트랙터가 정지되고 제2구동기어(20)의 회전이 멈춘 상태에서만 4륜구동 전환이 이루어져야 하는 문제점이 있다.

그리고, 상기 제2구동기어(20)의 소구경 기어부(23)와 슬라이딩기어(40)의 대구경기어부(41)가 모두 평기어 형태로 제작되어 있기 때문에 기어의 초기 맞물림 이 어렵고, 맞물림 과정에서도, 기어치 간의 마찰저항이 심하게 일어나기 때문에 사용자의 레버(51) 조작 시 과도한 힘이 소용되는 문제점이 있다.

도 4a 내지 4b는 도 3에 나타낸 종래 기술의 문제점을 일부 해소한 유압실린더를 이용한 종래의 4륜구동 전환장치를 나타낸 개략도로서, 버튼조작에 의해 4륜구동 전환이 가능한 4륜구동 전환장치를 보여주는 것이다.

동 도면에서와 같은 종래의 유압실린더를 이용한 4륜구동 전환장치기술은 후륜구동축(10)의 동력을 전륜구동축(30)으로 연결시켜주기 위해 좌우 직선 운동되도록 하는 슬라이딩기어(40)가 유압실린더(60) 및 유압실린더(60)의 아암(61)과 연결되어 작동되는 링크(63)에 의해 작동되도록 하고 있다.

이에 대한 작용을 설명하면, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 작업자가 스위치를 조작시켜 온(on) 신호를 입력하게 되면, 상기 신호에 의해 모듈레이터밸브(작동유의 흐름을 조절하는 밸브)가 작동되어 4륜구동 변속부에 설치된 유압실린더(60)에 작동유를 공급하게 되고, 이에 유압실린더(60)의 아암(61)이 도 4에서와 같이 돌출되어 힌지 결합구조를 갖는 링크(63)를 일정각도 회동시키게 된다.

이때, 상기 링크(63)와 연동되도록 한 슬라이딩기어(40)가 좌우 직선운동되면서 4륜구동 전환이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 고가의 유압실린더(60)를 별도로 사용함에 따른 제조단가 상승의 문제가 있고, 링크(63) 연결구조에 따른 작업공정 상의 어려움을 갖게 되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 별도의 유압실린더와 링크 연결구조가 없이도 사용자의 원터치 버튼조작에 의해 유체의 압력이 상기 유로를 통해 공급되고, 상기 유체압력에 의해 슬라이딩기어가 작용되어 4륜구동 전환이 이루어지도록 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 또한 트랙터의 차체 설계 시, 구조가 간단하여 콤팩트한 디자인이 가능하고, 원가절감 및 레버 조작성이 편리한 트랙터의 4륜구동 전환장치를 제공하고, 별도의 유압실린더를 사용하지 않으면서 스플라인 기어의 결합을 통해 동력전달이 이루어지도록 하여 원가절감은 물론이고, 동력손실을 최소화시킬 수 있도록 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어 본 발명은 제3구동기어와 슬라이딩기어가 거의 동일한 회전속도와 동일한 회전방향을 유지하는 상태에서 동력연결이 이루어지도록 하여 4륜구동 전환시의 부드러운 작동이 가능하도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트랙터의 4륜구동 전환장치는 엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 후륜 구동축; 상기 후륜 구동축 상에 축 결합되어 회전동력을 전달하는 제1구동기어; 상기 제1구동기어의 동력을 전달받아 회전하되, 리어PTO축 상에서 자전이 이루어지는 상태로 축 지지되는 제2구동기어; 상기 제2구동기어의 동력을 전달받아 회전하는 제3구동기어; 상기 제3구동기어를 자전이 이루어지는 상태로 축 지지하는 아이들 샤프트; 상기 아이들 샤프트 상에 좌우 이동되는 상태로 축 결합되어 제3구동기어와 동력연결 및 동력차단 되는 슬라이딩기어; 상기 슬라이딩기어와 아이들 샤프트 사이에 유로 및 실린더실을 형성하고, 상기 유로를 통해 유체의 압력이 작용되도록 하여 상기 슬라이딩기어가 일측으로 이동되어 제3구동기어와 동력연결 상태를 유지하도록 하는 가압장치; 상기 가압장치의 압력이 해제되고, 슬라이딩기어가 반대측으로 이동되어 제3구동기어와 동력차단 상태를 유지하도록 하는 리턴스프링; 및 상기 슬라이딩기어의 동력을 전달받아 전륜구동축을 구동하도록 된 전륜구동기어를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제3구동기어는 상기 제2구동기어의 동력을 전달받기 위한 대구경 기어부를 형성하는 외경부; 상기 외경부의 내측 아이들 샤프트와의 사이에 베어링이 설치되고, 상기 베어링이 설치된 타단에서 확관부를 형성하고, 상기 확관부 끝단 내경에 동력전달을 위한 내접 스플라인부를 형성하도록 된 내경부를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아이들 샤프트는 한 쌍의 지지 베어링에 의해 양단이 지지되는 축의 중앙 외경에 적정 폭과 외경을 갖도록 형성되는 환형상의 격벽; 일단의 축 중심으로부터 중앙을 향해 관통되는 수평관로와 상기 격벽을 지나는 수평관로의 끝단으로부터 축 외경면을 향해 직각방향으로 관통되는 수직관로로 이루어진 유로; 상기 수직관로 및 격벽으로부터 일정거리 떨어진 전방 둘레 면에 형성한 치형 안내부 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 슬라이딩기어는 제3구동기어의 회전력을 전달받기 위한 소구경 스플라인부를 형성하고, 상기 소구경 스플라인부의 일측으로 동력이 전달되는 대구경 기어부를 형성하도록 된 외경부; 상기 외경부의 내측 아이들 샤프트의 치형 안내부와 축 결합되는 치형 돌기부를 형성하고, 상기 치형 돌기부의 타단에서 확관되어 아이들 샤프트의 격벽과 내접 하는 확관부를 형성하도록 된 내경부; 상기 내경부와 외경부 사이에 둘레 홈을 형성시켜 리턴 스프링의 일단이 삽입 안내되도록 하는 스프링 안내부를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압장치는 엔진의 구동력을 이용해 작동유체의 유압을 형성하는 기어펌프; 상기 기어펌프의 작동유체를 이송하기 위한 제1유압라인; 상기 제1유압라인을 통해 공급받은 작동유체를 작업이 필요한 각 장치로 제어 공급하는 모듈레이터 밸브; 상기 모듈레이터 밸브를 통해 제공되는 유압을 아이들 샤프트의 유로에 공급하는 제2유압라인; 상기 제2유압라인으로 작동유체가 공급되도록 모듈레이터 밸브에 전기적 신호를 입력하는 제어 신호부를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 4륜구동 전환장치의 동력전달구조를 보인 전체단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 트랙터의 4륜구동 전환장치 의 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 후륜 구동축(110)이 구비되고, 상기 후륜 구동축(110) 상에 회전동력을 전달하는 제1구동기어(111)가 축 결합된다.

그리고, 상기 제1구동기어(111)의 동력을 전달받아 회전하는 제2구동기어(113)가 리어PTO축(112) 상에서 자전이 이루어지는 상태로 축 지지되고, 상기 제2구동기어(113)의 동력을 전달받아 회전하는 제3구동기어(120)가 자전이 이루어지는 상태로 아이들 샤프트(130) 상에 축 지지된다.

그리고, 상기 아이들 샤프트(130) 상에 슬라이딩기어(140)가 좌우 이동되는 상태로 축 결합되어 제3구동기어(120)와 동력연결 및 동력차단이 이루어지게 되는데, 상기 슬라이딩기어(140)를 좌우 직선 운동시키기 위한 별도의 가압장치(150)가 도 8과 같이 구비된다.

이때, 상기 가압장치(150)는 상기 슬라이딩기어(140)와 아이들 샤프트(130) 사이에 유로(133) 및 실린더실(148)을 형성하고, 상기 유로(133)를 통해 유체의 압력이 작용되도록 하여 상기 슬라이딩기어(140)가 일측으로 이동되어 제3구동기어(120)와 동력연결 상태가 유지되도록 한다.

그리고, 상기 슬라이딩기어(140)의 동력을 전달받은 전륜구동기어(171)에 의해 전륜구동축(173)이 구동하게 된다.

또한, 상기 제3구동기어(120)의 베어링(124)과 슬라이딩기어(140) 사이에 도 6과 같이 리턴 스프링(160)이 설치되어 상기 가압장치(150)의 압력이 해제될 때, 슬라이딩기어(140)가 반대측으로 이동되어 제3구동기어(120)와 동력차단 상태가 유 지되도록 한다.

이하, 도 6a 내지 6b의 상세도와 도 7의 요부사시도를 통해 본 발명을 구성하는 주요 구성요소들에 대해 보다 자세히 설명한다.

도 6a 내지 도 6b는 도 5의 "B"부의 상세도이고, 도 7은 본 발명에 따른 4륜구동 전환장치의 요부구성을 보인 단면사시도이다.

동 도면에서와 같은 제3구동기어(120)는 제2구동기어(113)의 동력을 전달받기 위한 대구경 기어부(122)를 형성하는 외경부(121)와, 상기 외경부(121)의 내측 아이들 샤프트(130)와의 사이에 베어링(124)이 설치되고, 상기 베어링(124)이 설치된 타단에서 확관부(125)를 형성하고, 상기 확관부(125) 끝단 내경에 동력전달을 위한 내접 스플라인부(126)를 형성하도록 된 내경부(123)로 이루어진다.

또한, 상기 아이들 샤프트(130)는 한 쌍의 지지베어링(129)에 의해 양단이 지지되는 축의 중앙 외경에 적정 폭과 외경을 갖도록 형성되는 환형상의 격벽(131)과, 일단의 축 중심으로부터 중앙을 향해 관통되는 수평관로(133a)와 상기 격벽을 지나는 수평관로(133a)의 끝단으로부터 축 외경면을 향해 직각방향으로 관통되는 수직관로(133b)로 이루어진 유로(133)와, 상기 수직관로(133b) 및 격벽(131)으로부터 일정거리 떨어진 전방 둘레 면에 형성한 치형 안내부(135)로 이루어진다.

또한, 상기 슬라이딩기어(140)는 제3구동기어(120)의 회전력을 전달받기 위한 소구경 스플라인부(142)를 형성하고, 상기 소구경 스플라인부(142)의 일측으로 동력이 전달되는 대구경 기어부(143)를 형성하도록 된 외경부(141)와, 상기 외경부 (141)의 내측 아이들 샤프트(130)의 치형 안내부(135)와 축 결합되는 치형 돌기부(146)를 형성하고, 상기 치형 돌기부(146)의 타단에서 확관되어 아이들 샤프트(130)의 격벽(131)과 내접 하는 확관부(147)를 형성하도록 된 내경부(145)와, 상기 내경부(145)와 외경부(141) 사이에 둘레 홈을 형성시켜 리턴 스프링(160)의 일단이 삽입 안내되도록 하는 스프링 안내부(149)로 이루어진다.

도 8은 본 발명의 가압장치 작동구조를 보인 개념도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 상기 가압장치(150)는 엔진의 구동력을 이용해 작동유체의 유압을 형성하는 기어펌프(152)와, 상기 기어펌프(152)의 작동유체를 이송하기 위한 제1유압라인(154)과, 상기 제1유압라인(154)을 통해 공급받은 작동유체를 작업이 필요한 각 장치로 제어 공급하는 모듈레이터 밸브(153)와, 상기 모듈레이터 밸브(153)를 통해 제공되는 유압을 아이들 샤프트의 유로(133)에 공급하는 제2유압라인(155)과, 상기 제2유압라인(155)으로 작동유체가 공급되도록 모듈레이터 밸브(153)에 전기적 신호를 입력하는 제어 신호부(151)로 구성된다.

이때, 상기 제어신호부(151)는 선택스위치에 의해 온/오프 신호를 입력하는 구성을 갖는다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진의 동력이 후륜 구동축(110)을 통해 제1구동기어(111)에 전달되 고, 상기 제1구동기어(111)의 동력을 전달받아 제2구동기어(113)가 회전하게 된다.

이때, 상기 제2구동기어(113)는 리어PTO축(112) 상에 지지되나, 리어PTO축(112)의 회전과는 별개로 자전될 수 있도록 베어링(119)에 의해 축 지지되는 것이 바람직하다.

그런 다음, 상기 제2구동기어(113)의 동력을 전달받은 제3구동기어(120)가 회전하게 되는데, 상기 제3구동기어(120)는 베어링(124)에 의해 축 결합되어 자전하게 된다. 상기 제3구동기어(120) 동력전달이 끊어진 상태로서 자전하게 되는데, 이때의 상태가 후륜구동 상태가 된다.

이후, 트랙터의 작업환경의 변화에 따라 4륜구동이 필요한 경우, 작업자는 도 8에서 보여 지는 바와 같은 가압장치(150)를 작동시켜 전륜구동 즉, 4륜구동 상태로 전환하게 된다.

상기 가압장치(150)의 작동을 설명하면, 우선 작업자가 제어신호부(151)의 선택스위치를 작동시켜 온(on)신호를 입력하도록 한다.

상기 온(on) 신호는 전기적 신호에 의해 모듈레이터 밸브(153)를 작동시키게 된다. 상기 모듈레이터 밸브(153)는 각종 기계장치로 공급되는 작동유체의 흐름을 제어하게 되는데, 상기 제어신호부(151)의 신호가 온(on)됨에 따라 작동유체를 제2유압라인(155)을 통해 아이들 샤프트(130)의 유로(133)에 공급시키게 된다.

상기 공급되는 작동유체는 슬라이딩기어(140)와 아이들 샤프트(130) 사이에 형성된 유로(133) 및 실린더실(148)로 가압되고, 상기 압력은 슬라이딩기어(140)에 작용되어 슬라이딩기어(140)가 일측으로 이동시키게 되어 제3구동기어(120)와 결합 되어 동력연결 상태를 이루게 되어 전륜구동기어(171) 및 전륜구동축(173)으로 동력을 전달하게 된다.

이때, 도 6b에서와 같이 슬라이딩기어(140)가 일측으로 직선 이동됨에 따라 실린더실(148)의 체적이 커지게 되는데, 실린더실(148)이 최대 체적이 되었을 때, 상기 실린더실(148)의 전, 후측에 각각 수밀유지를 위한 O-링이 삽입될 수 있도록 하는 씰링부(137)(138)가 형성된다. 상기 씰링부(137)(138)는 아이들 샤프트(130)의 둘레면에 환상의 테두리 홈을 형성한 것이다.

상기와 같은 4륜구동 전환이 무리없이 이루어기 위해서는 상기 제3구동기어(120)와 슬라이딩기어(140)의 작동조건이 동일한 상태로 만들어주어야 하는데, 제3구동기어(120)와 슬라이딩기어(140)가 동일한 회전방향과 거의 동일한 회전속도를 유지하는 상태이거나, 회전이 둘 다 정지된 상태가 바람직하다.

전자는, 트랙터가 후륜구동만으로 주행하되, 트랙터의 진행방향으로 전륜이 따라서 회전하고 있는 상태로서, 이때의 후륜과 전륜에서의 회전속도 차이는 5% 미만이 된다. 즉, 전륜이 진행됨에 따라 전륜구동축(173)이 역 구동되고, 상기 전륜구동축(173)과 결합된 전륜구동기어(171)가 구동되어 슬라이딩기어(140)를 구동시키는 상태가 된다.

이때, 상기 슬라이딩기어(140)는 제3구동기어(120)와 동일한 회전방향과 거의 동등한 회전속도로 구동됨에 따라, 상대적인 속도 차가 거의 제로(0)에 가깝기 때문에 결합 시의 기어간 마찰 및 이로 인한 변속 소음을 최소화할 수 있게 되고, 이로써 기어의 장수명화가 가능하게 된다.

여기서, 상기 제3구동기어(120)는 제2구동기어(113)와 맞물려 회전됨에 따라 회전방향이 반대가 되고, 슬라이딩기어(140)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전함으로써, 주행 중의 4륜구동 전환이 가능하게 하는 역할을 한다. 이때 좌우 이동되는 슬라이딩기어(140)는 항시 전륜구동기어(171)와 치합 상태를 유지하도록 한다.

후자는, 트랙터를 정차시킨 상태에서, 후륜 및 전륜 구동이 멈추도록 한 다음, 4륜구동 전환이 이루어지도록 하는 것으로서, 상대적인 속도차가 없는 상태의 자연스러운 전환이 가능하다.

이에, 본 발명은 주행 중에도 정차 시와 동일한 조건의 부드럽고 원활한 4륜구동 전환이 가능하게 되는 것이다.

만약, 4륜구동 모드에서 2륜구동 모드로 전환하고자 한다면, 작업자는 트랙터의 정차시 또는 주행 중에 제어신호부(151)의 선택스위치를 작동시켜 오프(off)신호를 모듈레이터 밸브(153)로 입력한다.

상기 오프(off)신호를 입력받은 모듈레이터 밸브(153)는 아이들 샤프트(130)의 유로(133)에 공급되는 작동유의 압력을 해제하게 된다.

상기 작동유의 압력이 해제됨에 따라 제3구동기어(120)의 베어링(124)과 슬라이딩기어(140) 사이에 설치된 리턴 스프링(160)의 압축력이 작용되어 상기 슬라이딩기어(140)를 복귀시켜 제3구동기어(120)와의 동력차단 상태가 유지되도록 한다.

상기와 같은 본 발명은 동력전달을 위한 슬라이딩기어와 아이들 샤프트의 결합면 사이에 유압공급을 위한 유로 및 실린더실을 형성하고, 사용자의 원터치 버튼조작에 의해 유체의 압력이 상기 유로를 통해 공급되고, 상기 유체압력에 의해 슬라이딩기어가 작용되어 4륜구동 전환이 이루어지는 구조로 이루어져 있어 조작성을 향상시키고 구조를 단순화시키는 효과가 있다.

상기한 본 발명은 또한 슬라이딩기어 조작이 모듈레이터 밸브로부터 아이들 샤프트로 연결되는 유압라인을 통해 이루어지기 때문에 구성부품이 간단하여 트랙터의 차체 설계 시, 콤팩트한 디자인이 가능하고, 조립공정이 쉽고 빠르게 진행되어 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 이로써 원가절감의 효과를 가질수 있다.

그리고, 본 발명은 복잡한 링크구조나, 고가의 유압실린더구조를 사용하지 않고 작동유체의 유압을 이용해 직접 슬라이딩 기어를 작동함으로써, 부품 및 작업단계 감소에 의한 원가절감의 효과가 있고, 동력연결을 위한 슬라이딩 기어가 스플라인 기어 형상으로 이루어져 있어, 클러치 디스크 등에 비해 동력전달 효율이 높고, 기어간 맞물림이 부드럽게 진행되는 효과가 있다.

마지막으로, 본 발명은 4륜구동 전환 시, 제3구동기어에 결합하는 슬라이딩기어가 제3구동기어의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되고 있고, 제3구동기어의 회전속도와 거의 동일한 회전속도 조건하에서 동력 연결이 이루어지도록 함으로써, 연결 시의 기어마찰 및 이로 인한 마찰소음을 방지하는 효과가 있다.

Claims

엔진의 동력을 전달 받아 회전하는 후륜 구동축;

상기 후륜 구동축 상에 축 결합되어 회전동력을 전달하는 제1구동기어;

상기 제1구동기어의 동력을 전달받아 회전하되, 리어PTO축 상에서 자전이 이루어지는 상태로 축 지지되는 제2구동기어;

상기 제2구동기어의 동력을 전달받아 회전하는 제3구동기어;

상기 제3구동기어를 자전이 이루어지는 상태로 축 지지하는 아이들 샤프트;

상기 아이들 샤프트 상에 좌우 이동되는 상태로 축 결합되어 제3구동기어와 동력연결 및 동력차단 되는 슬라이딩기어;

상기 슬라이딩기어와 아이들 샤프트 사이에 유로 및 실린더실을 형성하고, 상기 유로를 통해 유체의 압력이 작용되도록 하여 상기 슬라이딩기어가 일측으로 이동되어 제3구동기어와 동력연결 상태를 유지하도록 하는 가압장치;

상기 가압장치의 압력이 해제되고, 슬라이딩기어가 반대측으로 이동되어 제3구동기어와 동력차단 상태를 유지하도록 하는 리턴스프링; 및

상기 슬라이딩기어의 동력을 전달받아 전륜구동축을 구동하도록 된 전륜구동기어;

를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치.
제 1항에 있어서,

상기 제3구동기어는 상기 제2구동기어의 동력을 전달받기 위한 대구경 기어부를 형성하는 외경부;

상기 외경부의 내측 아이들 샤프트와의 사이에 베어링이 설치되고, 상기 베어링이 설치된 타단에서 확관부를 형성하고, 상기 확관부 끝단 내경에 동력전달을 위한 내접 스플라인부를 형성하도록 된 내경부;

를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치.
제 1항에 있어서,

상기 아이들 샤프트는 한 쌍의 지지 베어링에 의해 양단이 지지되는 축의 중앙 외경에 적정 폭과 외경을 갖도록 형성되는 환형상의 격벽;

일단의 축 중심으로부터 중앙을 향해 관통되는 수평관로와 상기 격벽을 지나는 수평관로의 끝단으로부터 축 외경면을 향해 직각방향으로 관통되는 수직관로로 이루어진 유로; 상기 수직관로 및 격벽으로부터 일정거리 떨어진 전방 둘레 면에 형성한 치형 안내부;

를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치.
제 1항에 있어서,

상기 슬라이딩기어는 제3구동기어의 회전력을 전달받기 위한 소구경 스플라인부를 형성하고, 상기 소구경 스플라인부의 일측으로 동력이 전달되는 대구경 기어부를 형성하도록 된 외경부;

상기 외경부의 내측 아이들 샤프트의 치형 안내부와 축 결합되는 치형 돌기부를 형성하고, 상기 치형 돌기부의 타단에서 확관되어 아이들 샤프트의 격벽과 내접 하는 확관부를 형성하도록 된 내경부;

상기 내경부와 외경부 사이에 둘레 홈을 형성시켜 리턴 스프링의 일단이 삽입 안내되도록 하는 스프링 안내부;

를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치.
제 1항에 있어서,

상기 가압장치는 엔진의 구동력을 이용해 작동유체의 유압을 형성하는 기어펌프;

상기 기어펌프의 작동유체를 이송하기 위한 제1유압라인;

상기 제1유압라인을 통해 공급받은 작동유체를 작업이 필요한 각 장치로 제어 공급하는 모듈레이터 밸브;

상기 모듈레이터 밸브를 통해 제공되는 유압을 아이들 샤프트의 유로에 공급하는 제2유압라인;

상기 제2유압라인으로 작동유체가 공급되도록 모듈레이터 밸브에 전기적 신호를 입력하는 제어 신호부;

를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙터의 4륜구동 전환장치.