KR100519855B1 - 차량용변속조작장치 - Google Patents

Abstract

무단 변속기를 갖춘 차량용 변속 조작장치는 구동장치, 동력원, 그리고 동력원으로부터 구동장치로 동력을 전달하기 위한 무단 변속기를 갖추고 있다. 변속 조작장치는 변속 조작부재에 의해 회전하도록 작동되는 제 1가동부재; 무단 변속기의 속도를 변하게 하기 위해 직접 또는 전동수단을 통해 간접으로 무단 변속기의 변속 조작량 입력섹션에 연결된 제 2가동부재; 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축; 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축으로 구성되어 있다. 그리고 제 1 및 제 2가동부재는, 회전력이 제 1가동부재로부터 제 2가동부재로 전달되도록, 또한 제 2가동부재 단독으로도 독자적으로 회전할 수 있도록 연결되어 있다.

Description

차량용 변속 조작장치{SPEED CHANGE OPERATION DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 캐터필러 또는 휠을 구동하기위해서 무단 변속기를 갖춘 크로울러 트럭, 캐터필러를 갖춘 건설기계, 경운기 또는 스노우모빌과 같은 차량용 변속 조작장치에 관한 것이고 더욱 상세하게는 간단한 구조를 갖추어 용이하게 작동될 수 있고 차량의 양호한 구동 및 선회특성을 갖춘 이러한 종류의 변속 조작장치에 관한 것이다.

좌우측 캐터필러를 갖춘 크로울러 트럭, 캐터필러를 갖춘 건설기계, 경운기 또는 스노우모빌에서, 전진방향을 변경하기위해 좌우측 캐터필러의 회전속도를 연속적으로 변하게 할 필요가 있다. 이러한 요구에 맞는 변속 조작장치가 일본 특개평9-30278(도 9참조), 특개평7-323864 및 특개평7-305442에 제안되어있다.

하지만, 이러한 종래의 변속 조작장치에서, 구조가 복잡하고, 변속 조작장치를 구성하는 링크, 판과 같은 복수의 가동부재를 피벗가능하게 지지하기위한 복수의 회전지지축이 서로 3차원적으로 그리고 복잡하게 가로질러 배치되어 회전 마모되는 부품이 많고 그리고 변속 조작장치는 작동 및 마모저항에 대하여 상당히 열악하고, 또한 링크, 레버, 판 등과같은 진동하는 부품은 변속제어의 정밀성을 점차 감소시키고 장치를 대형으로 만든다.

도 9를 참조하면, 010은 차량의 속도 및 전진방향을 설정하기위한 체인지 레버를 나타낸다. 체인지 레버(010)의 회전은 로드(012)와 아암(011)을 통해서 로터리 축(013)에 전달되고, 로터리 축(013)과 일체인 브라켓(014)과, 도면과 평행한 면으로 피벗 핀(015)에 대하여 요동하도록 브라켓에 의해 지지되는 믹싱레버(016)는 도면에 수직인 평면으로 요동한다.

한편, U자형 섹션을 갖춘 가이드부재(020)는 도면에 평행한 평면으로 피벗(019)에 대하여 요동하도록 전후방향(도면에 수직인 방향)으로 배치된 2개의 피벗(019)에 의해 베이스부재(018)상에서 지지된다. 조향 휠(도시생략)이 예를들면 우측으로 조향되면 조향 휠의 운동은 보우덴 와이어(Bawden wire)(017r)를 통해서 가이드부재(020)에 전달되어 가이드부재(020)를 우측으로 요동한다. 가이드부재(020)의 상부판에 형성된 가이드 슬롯(020a)이 믹싱 레버(016)와 접촉할 때 믹싱 레버(016)는 우측으로 요동한다.

그러므로, 체인지 레버(010)의 회전으로 인해 믹싱 레버(016)는 차량의 속도 및 구동방향(전진 또는 후진)에 관한 조작량을 수용하고 그리고 조향휠의 조향으로 인한 선회방향에 관한 조작량을 수용하여 이들 2개의 조작량을 합성하여 합성된 조작량에 대응하는 위치에서 요동을 멈추게 한다.

또한, 내측 볼 조인트(021,021)에 의해 믹싱 레버(016)의 좌우측에서 피벗가능하게 지지된 푸시- 풀 로드(022r,022l)는 지지판(025)상에서 기립된 피벗 축(026,026)에 대하여 외측 볼 조인트(023,023)에 의해 푸시-풀 로드(022r,022l)에 회전가능하게 연결된 제어 아암(024r,024l)을 회전시킨다. 제어 아암(024r,024l)의 회전은 믹싱 레버(016)의 멈춤위치에 대응하는 위치에서 멈춘다.

제어 아암(024r,024l)은 중간부분에서 전방측 볼 조인트(027,027)를 갖추고 있고 푸시-풀 로드(028r,028l)의 끝은 볼 조인트(027,027)의 위치에 연결되어있다. 푸시-풀 로드(028r,028l)의 다른 끝은 좌우측의 정유압 무단 변속기(도시생략)의 경사판 요동 축에 연결되어있어서 좌우측 경사판 요동축은 이들이 멈출때까지 제어 아암(024r,024l)의 회전량에 대응하는 양만큼 회전한다. 결과적으로, 차량은 변속조작되어 선회 내측의 휠은 더 늦게 회전하고 선회 외측의 휠은 더 빨리 회전한다.

상기한 변속 조작장치는 브라켓(014), 믹싱 레버(016), 가이드부재(020), 푸시-풀 로드(022r,022l) 및 제어 아암(045r,045l)과 같은 각각의 많은 가동부재를 피벗가능하게 지지하는 로터리 축(013), 피벗 핀(015), 피벗(019), 내측 볼 조인트(021,021), 외측 볼 조인트(023,023), 피벗 축(026,026), 그리고 전방측 볼 조인트(027,027)와 같은 회전 지지축 또는 회전지지축부분 그리고 서로 3차원적으로 복잡하게 가로지르는 이들 회전 지지축을 갖추고 있어서 이들 부품에서 회전마모 그리고 가동부재의 요동 또는 회전 요동이 생기기 쉽다. 그러므로, 상기한 변속 조작장치는 조작, 마모 저항 및 제어 정밀성에 대하여 다소 열악하고 크기가 커진다.

본 발명은 상기한 바와같은 문제점이 극복된 무단 변속기를 갖춘 차량용변속 조작장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른면, 주행장치, 동력원,그리고 동력원으로부터 주행장치까지 동력을 전달하기 위한 무단 변속기를 갖춘 무단 변속기부착 차량용 변속 조작장치에 있어서: 변속조작부재에 의해서 회전하도록 조작되는 제 1가동부재; 무단 변속기의 속도를 변경하도록 직접 또는 전동수단을 통해 간접적으로 무단 변속기의 변속조작량 입력섹션에 연결된 제 2가동부재; 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축; 그리고 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축;으로 구성되어 있다. 그리고, 제 1 및 제 2가동부재는, 회전력이 제 1가동부재로부터 제 2가동부재로 전달되도록, 그리고 상기 제 2가동부재 단독으로도 독립적으로 회전할 수 있도록 연결되어 있다.

변속 조작장치를 구성하는 제 1 및 제 2가동부재가 유사하게 동일한 방향으로 회전하고 제 1 및 제 2회전지지축이 서로 교차하지 않기 때문에, 회전지지축의 수는 줄어들 수 있고 회전마모는 감소될 수 있고, 변속 조작장치의 작동 용이성 그리고 내마모성은 개선된다. 더욱이 회전지지축에 의해 피벗가능하게 지지되는 판, 레버, 그리고 링크와 같은 흔들림을 야기하는 부품이 줄어들므로 변속제어의 정밀성이 개선된다. 또한, 장치는 소형화될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 좌우측 주행장치, 동력원, 그리고 동력원으로부터 주행장치까지 동력을 전달하기 위한 한 쌍의 좌우측 무단 변속기를 갖춘 무단변속기부착 차량용 변속 조작장치에 있어서, 변속 조작장치는 한 쌍의 좌우측 변속 조작유니트를 갖추고 있고, 상기 좌우측 변속조작유니트 각각은: 변속조작부재에 의해서 회전하도록 조작되는 제 1가동부재; 무단 변속기의 속도를 변경하도록 직접 또는 전동수단을 통해 간접적으로 무단 변속기의 변속조작량 입력섹션에 연결된 제 2가동부재; 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축; 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축; 제 1가동부재와 일체로 회전하도록 좌우측 방향으로 향한 제 1가동부재에 심어설치된 축에 의해 피벗가능하게 지지되고 또한 제 1가동부재와 독립적으로 선회조작부재에 의해 작동되는 제 3가동부재; 그리고 제 3가동부재에 피벗가능하게 연결된 한쪽 단부와, 제 2가동부재에 제 3가동부재의 회전력을 전달하도록 제 2가동부재에 피벗가능하게 연결된 다른 한쪽 단부와, 변속 조작장치가 중립위치에 있을 때 제 3가동부재를 피벗가능하게 지지하는 축과 동심으로 위치해 있는 제 2가동부재와 연결하는 부분을 갖추고 있는 제 4가동부재;로 구성되어있다.

상기한 장점에 더하여 이러한 변속 조작장치에 따라서, 다음과 같은 장점이 얻어진다. 즉, 차량을 선회시키기 위한 작동기구와 변속 조작장치에서 속도 및 운동(전후진)변화를 위한 조작기구는 소형의 구조로 결합될 수 있다.

(바람직한 실시예의 상세한 설명)

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 변속 조작장치를 갖춘 무단 변속기를 가지고 있는 크로울러 트럭의 측면도이고, 도 2는 그 배면도, 도 3은 변속 조작장치의 주요부의 확대도, 그리고 도 4 내지 도 6은 그 작용상태와 특성을 도시하는 도면들이다. 본 실시예에서, 정유압타입 무단 변속기가 무단 변속기로서 사용되고 있다.

크로울러 트럭(1)의 차체(2)에 적재 풀랫폼(3)이 구비되어 있고 그리고 적재 플랫폼(3)의 후방에는 내연기관(4)과 한쌍의 좌우측 정유압타입 무단 변속기(5)가 배치되어 있다. 차체(2)의 좌우측 각각에 캐터필러 지지휠(6)이 각도 간격으로 전후방에 배치되고, 캐터필러 구동휠(7)은 캐터필러 지지휠(6)의 후방에 배치되고 그리고 무한 캐터필러(8)는 캐터필러 지지휠(6)과 캐터필러 구동휠(7)주위에 감겨있다. 좌우측 캐터필러는 각각의 좌우측 캐터필러 구동휠(7)에 의해 분리적으로 선회한다. 캐터필러 지지휠(6), 캐터필러 구동휠(7), 그리고 캐터필러(8)는 차량(1)의 구동장치를 구성한다.

조향휠(9)은 후방상부로 경사져서 향하여 차체(2)의 후방부에 구비되어 있고 조향휠(9)의 좌측에는 전후로 요동하도록 체인지 박스(도시생략)에 의해 피벗가능하게 지지된 체인지 레버(10)가 구비되어 있다. 체인지 레버(10)의 선단은 가동부재의 상부근처의 위치에서 한쌍의 좌우측 변속 조작장치의 각각의 제 1가동부재(32)에 연결되어 있다. 그러므로 변속 조작장치(30)는 2개의 유니트로 구성되어 있는데, 이하 각각의 유니트는 변속 조작장치라 부른다. 좌우측 변속 조작장치(30)는 조향휠(9)아래의 좌우 프레임 파이프(26,26)사이에 놓인 부착판(27)에 볼트와 너트에 의해 고정된 기판(28)을 가지고 있다.

무한 V벨트(15)는 내연기관(4)의 트랭크축(11)에 끼워진 구동풀리(12)와 크랭크축(11)에 평행하게 향해있는 정유압타입의 무단 변속기(5)의 입력축(13)에 끼워진 피동풀리(14)주위에 감겨 있고 인장풀리(17)는 무한 V벨트(15)를 접근 및 분리하기 위해 요동하도록 지지된 클러치 아암(16)의 선단에 피벗가능하게 지지되어 있다.

인장 클러치 레버(18)와 적재 플랫폼 탈착 레버(19)는 조향휠(9)의 전방에서 요동하도록 피벗가능하게 지지되어 있다. 인장 클러치 레버(18)가 전방으로 움직일 때 클러치 아암(16)은 요동하여 무한 V벨트(15)에 대하여 인장 풀리(17)를 가압하고, 이 상태에서 무한 V벨트(15)가 팽팽하게 당겨져서 내연기관(15)의 동력을 정유압타입 무단 변속기(5)에 전달한다. 인장 클러치 레버(18)가 후방으로 움직일 때, 클러치 아암(16)은 역방향으로 요동하여 인장 풀리(17)를 무한 V벨트(15)로부터 분리하여 내연기관(4)의 동력이 정유압타입 무단 변속기(5)에 전달되지 않게 한다.

정유압타입 무단 변속기(5)는 상세히 예시되지는 않았지만, 압유를 산출하도록 내연기관(4)으로부터의 동력에 의해 회전구동되는 경사판타입의 축방향 피스톤 펌프와, 펌프에 의해 산출된 압유에의해 구동되는 경사판타입 축방향 피스톤 모터와, 오일을 유압회로내로 이송하기위한 트로코이드(trochoid) 펌프와, 하우징과, 하우징에 일체로 연결된 기판으로 구성되어있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 한쌍의 좌우 경사판타입 축방향 피스톤 펌프의 로터리 축은 좌측에서 입력축(13)과 동축으로 연결되어있고 한쌍의 좌우측 경사판타입 축방향 피스톤 모터는 로터리 축과 나란히 배치되어 펌프의 로터리 축과 평행하게 향해있다.

각각의 경사판타입 축방향 피스톤 펌프는 경사판을 요동하기위한 축(20)을 갖추고 있어서 펌프에 의해 산출된 압유의 양을 제어 한다. 경사판 요동축(2)은 후방으로 돌출하여 정유압타입 무단 변속기(5)의 하우징을 관통하고 제어 아암(21)은 축(20)에 일체로 고정되어있다. 제어 아암(21)은 후술하는 바와 같이, 링크기구(33)를 통해서 변속 조작장치(30)에 의해 요동하여 경사판타입 축방향 피스톤 모터의 출력이 제어된다. 좌우측 모터의 출력축은 각각의 좌우측 캐터필러 구동휠(7)에 대하여 직접 연결되어 좌우측 캐터필러(8)의 회전속도는 서로 독자적으로 제어된다.

다음에, 변속 조작장치(30)를 설명한다. 한쌍의 좌우측 구동장치에 대응하여 각각 도 3에 도시된 바와같은 실제로 동일한 구조를 갖춘 한쌍의 좌우측 변속 조작장치(30)가 구비되어있다. 주로 좌측에서 변속 조작장치(30)에 대하여 설명하고 마지막으로 좌우측 변속 조작장치(30)의 구조적인 차이를 설명한다.

변속 조작장치(30)는 체인지 레버(변속 조작부재)(10)에 연결되고 이에 대하여 회전하도록 회전지지축(고정축)(31)에 피벗가능하게 지지된 제 1가동부재(32)와, 대략 3각형 형상이고 회전지지축(고정축)(34)에 피벗가능하게 지지되어 회전하며 링크기구(33)와 제어 아암(21)을 통해서 무단 변속기(5)의 변속 조작량 입력섹션인 경사판 요동축(20)에 연결된 제 2가동부재(35)로 구성되어있다. 링크기구(33)의 끝은 제 2가동부재(35)의 하부에서(도면에서) 요동 끝에 연결되어있다.

더욱이, 변속 조작장치(30)는 제 1가동부재(32)와 제 2가동부재(35)사이에 제 3가동부재(36)와 제 4가동부재(37)를 갖추고 있다. 제 3가동부재(36)는 제 1가동부재(32)에 심어진 좌우방향으로 향한 요동축(38)에 의해 피벗가능하게 지지되어있다. 코일 스프링(39)은 제 1가동부재(32)에 심어진 스토퍼(40)에 대하여 제 3가동부재(36)를 가압하기 위해 요동축(38)과 제 3가동부재(36)사이에 삽입되어있다.

그러므로, 제 3가동부재(36)는 제 1가동부재(32)가 회전지지축(31)에 대하여 체인지 레버(10)의 작동에 의해 회전될 때 몸체에서 제 1가동부재와 일체로 함께 회전하고 후술하는 선회조작케이블(41)에 의해 당겨질 때 코일 스프링(39)의 가압력에 대하여 제 1가동부재(32)와 독립적으로 회전한다. 차량의 안전 선회를 위해서 독립적인 회전량의 최대치를 제한하기 위해서, 스토퍼(46)는 제 1가동부재(32)에 설치되어 있다.

제 4가동부재(37)는 제 3가동부재(36)의 요동 끝에 심어진 요동축(42)에 의해 피벗가능하게 지지되는 한끝과 제 2가동부재(35)의 상부에서(도면에서) 요동 끝에 심어진 요동축(43)에 의해 피벗가능하게 지지된 다른끝을 갖추어 제 3가동부재(36)의 회전력을 제 2가동부재(35)에 전달한다.

변속 조작장치(30)가 중립위치에 있을 때, 제 2가동부재(35)에 대한 제 4가동부재(37)의 연결부(요동축(43)에 의한 피벗 지지부)는 요동축(38)과 동축으로 위치한다. 말하자면, 이때에 요동축(43)과 요동축(38)은 동일축에 위치한다.

제 2가동부재(35)는 제 1조립체(44)와 일체로 구비되어있는데, 제 1조립체는 제 2회전지지축(34)에 대하여 회전하도록 제 2가동부재(35)를 피벗가능하게 지지하기 위하여 제 2회전지지축(34)에 끼워진 원통형 슬리브(44a)와, 수직으로 원통형 슬리브(44a)에 일체로 고정된 아암(44b)과, 제 2회전지지축(34)과 평행하게 뻗어 있도록 수직으로 아암(44b)에 일체로 고정된 핀(44c)으로 구성되어 있다.

상기한 제 1조립체(44)는 좌측 변속 조작장치(30)의 제 2가동부재(35)에 일체로 구비되어 있다. 한편, 우측 변속 조작장치(30)의 제 2가동부재(35)는 제 2회전지지축(34)에 대하여 회전하도록 제 2가동부재(35)를 피벗가능하게 지지하기 위해 제 2회전지지축(34)에 끼워진 원통형 슬리브(45a)와, 수직으로 원통형 슬리브(45a)에 일체로 끼워진 판부재(45c)와, 판부재(45c)의 측부에 형성되고 핀(44c)이 헐렁하게 끼워질 수 있는 개구(45b)로 구성되어 있다.

개구(45b)는 수직으로 긴 사각형으로 형성되어 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기한 사각형의 짧은 변과 평행하게 배치된 면을 갖춘 상하부 L자형 부재가 각각 상하부 볼트구멍(45d,45d)을 사용하여 판부재(45c)에 부착되어 있고 직사각형의 길이는 L자형부재의 부착위치를 조절함으로써 조절된다. 이러한 조절을 위해서, L자형부재는 볼트삽입을 위한 긴 구멍을 갖추고 있다. 이러한 조절은 우측 변속 조작장치(30)의 중립위치를 조절하기 위해 수행된다.

좌우측 변속 조작장치(30,30)는 제 1조립체(44)와 제 2조립체(45)에 대하여만 다르다. 이들 조립체(44,45)는 서로 대체될 수 있다.

한쌍의 좌우측 선회조작케이블(선회조작부재)(41)의 다른 끝은 조향축(22)의 하부 끝에 부착된 피니언(23)과 결합되는 섹터 기어(24)의 각각의 좌우측 전방 끝에 연결된다. 조향휠(9)이 예를들면, 우측으로 조향될 때 피니언(23)은 로터리축(25)에 대하여 우측으로 그리고 섹터기어(24)는 좌측으로 회전한다. 그러므로, 우측 선회조작케이블(41)은 코일스프링(39)의 가압력에 대하여 우측 제 3가동부재(35)의 요동 끝을 움직이도록 당겨진다. 한편, 좌측 제 3가동부재(36)는 스토퍼(40)에 대하여 충접된다. 좌우측 선회조작케이블(41)은 섹터기어(24)의 좌우측 전방 끝에 연결된 상기 언급한 다른 끝으로부터 로터리축(25)을 부착하기 위한 브라켓(25a)의 좌우측에 부착된 케이블 지지부재(도시생략)를 통과하여 좌우측 제 3가동부재(36)의 요동 끝으로 뻗어있고 요동 끝에 연결되어있다.

상기한 변속 조작장치는 다음과 같이 작동한다.

체인지 레버(10)가 앞으로 밀릴 때, 좌우측 제 1가동부재(32)는 회전 지지축(31)에 대하여 도 3에서 시계방향으로(좌측으로) 회전하고, 이들과 연결되어, 좌우측 제 3가동부재(36), 좌우측 제 4가동부재(37), 그리고 좌우측 제 2가동부재(35)는 유사한 방식으로 좌우로 회전한다. 각각의 제 2가동부재(35)는 링크기구(33)와, 경사판 요동축(20)을 회전시키도록 요동하는 제어 아암(21)을 통해 움직여서 경사판이 펌프 로터리축에 대하여 경사지지 않은 중립위치로부터 경사판이 차량의 전진운동에 대응하는 쪽으로 경사지는 소정의 위치까지 경사판이 요동한다. 그러므로, 차량(1)은 소정의 속도로 앞으로 직진한다.

체인지 레버(10)가 중간량 또는 최대량만큼 앞으로 당겨지면, 소정의 중간 또는 최대속도로 전진한다. 체인지 레버(10)가 뒤로 당겨지면, 차량(1)은 소정의 속도로 후진한다. 이 경우에 가동부재(32,36,37,35)의 요동 및 회전상태가 도 4a에 도시되어있다. 도 4a로부터 명백한 바와 같이, 제 1가동부재(32)와 제 2가동부재(35)는 항상 서로 반대방향으로 회전한다. 중립상태에서, 동일 축에 위치하는 요동축(38,43)은 전진운동상태 또는 후진운동상태에 따라서 역방향으로 서로 약간 변위되어있다. 도 4에서, 각각의 2점쇄선은 중립위치에서, 제 1가동부재(32)의 특정지점(A,F) 그리고 제 2가동부재(35)의 특정지점(B,G)을 연결하는 각각의 직선방향을 도시하고 있다.

도 4에서 지점(A,B,C,D,E)은 각각 회전지지축(31), 회전지지축(34), 요동축(38), 요동축(42), 그리고 요동축(34)의 축을 도시하고 있다. 지점(F)은 체인지 레버(10)를 제 1가동부재(32)에 연결하는 지점을 도시하고 있고 지점(G)은 링크기구(33)를 제 2가동부재(35)에 연결하는 지점을 그리고 지점(H)은 선회조작케이블(41)을 제 3가동부재(36)에 연결하는 지점을 도시하고 있다.

상기한 바와 같이, 차량이 소정의 속도로 전진하는 상태에서, 조향휠(9)이 우측으로 조향되어 차량이 우측으로 선회되면, 피니언(23)은 우측으로 회전하여 피니언(23)과 결합되는 섹터기어(24)를 로터리축(25)에 대하여 좌측으로 회전시킨다. 그리고, 우측 선회케이블(41)은 코일스프링(39)의 가압력에 대하여 우측 제 3가동부재(36)의 요동끝을 회전적으로 움직이도록 당겨진다.

결과적으로 도 4b, 및 도 4c에 도시된 바와같이, 제 2가동부재(35)는 제 4가동부재(37)의 요동을 통해서 중립위치쪽으로 회전하고 우측 정유압타입 무단 변속기(5)의 경사판 요동축(20)은 회전하여 우측 캐터필러 구동휠(7)의 회전속도를 감소시킨다. 그러므로, 차량(1)의 우측선회가 가능하다. 제 2가동부재(35)의 중립위치로의 복귀운동은 도 4로부터 역시 명백한 바와 같이 조향휠(9)의 조향각이 더 큰만큼 더 빠르다.

조향휠(9)의 조향각이 약 90°인 도 4c의 경우에, 제 2가동부재(35)는 중립위치를 넘어 후진운동쪽으로 변위되어 우측 캐터필러 구동휠(7)은 역으로 회전하고 차량은 도 5 및 도 6에서 역시 알 수 있는 바와같이 지면에 대하여 최단 선회(extreme turn)를 수행한다. 도 5 및 도 6의 세로축의 "제어 아암각도"는 무단 변속기에 입력되는 변속 조작량을 의미한다. 이러한 각도는 자연히 경사판 요동축(20)의 요동각(회전각)과 동일하고 차량속도와 대응된다. 도 6에서, 각각의 상향 화살표쌍은 조향휠(9)의 각각의 조향각에서 선회의 내외측(외부 및 내부휠)에서 캐터필러 구동휠의 회전속도를 도시하고 있다. 각각의 상향 화살표쌍이 이해를 돕기위해서 측면으로 분리되어 도시되어 있지만 임의의 조향각에서 정확한 속도는 조향각에 대응하는 위치에서 수직선과 경사진 점선의 교차점에 의해 주어진다.

차량(1)이 소정의 속도로 전진할 때, 조향휠(9)이 소정의 각도를 넘어 우측으로 조향되면, 우측 변속 조작장치(30)의 선회조작케이블(41)에 의한 선회조작량(당김량)은 소정의 값을 넘고 그리고 대응하는 제 2가동부재(35)의 회전량은 또한 소정의 값을 넘어서, 제 2조립체(45)의 판부재(45c)에 형성된 개구(45b)는 좌측 변속 조작장치(30)의 제 2가동부재(35)의 제 1조립체(44)의 핀(44c)과 결합하기 시작한다.

따라서, 좌측 변속 조작장치(30)의 제 2가동부재(35)도 또한 우측 변속 조작장치(30)의 제 2가동부재(35)의 회전과 동일한 방향으로 회전하기 시작하고 그리고 좌측 경사판 요동축(20)은 대응하는 링크기구(33)와 제어 아암(21)을 통해 회전하여 좌측 캐터필러 구동휠(7)의 회전속도를 감소시킨다. 그리고, 우측 및 좌측 경사판 요동축(20,20)사이에 회전각의 소정의 차이가 유지되어 차량(1)은 서서히 안전하게 우측으로 선회하여 좌우측의 캐터필러 구동휠(7,7)사이에서 소정의 속도차를 유지한다.

차량(1)의 전후진 속도가 클 때 제 2조립체(45)의 판부재(45c)에 형성된 개구(45b)는 개구(45b)의 긴쪽이 핀(44c)의 회전방향 또는 제 1조립체(44)의 회전방향과 실제로 직각을 이루도록 배치되어 있어서 개구(45b)와 핀(44c)의 결합은 다른 경우와 비교하여 조향휠(9)의 조향의 더 이른 단계에서 이루어 진다. 말하자면, 차량(1)의 전후진 속도가 클 때 선회의 외측에서 캐터필러 구동휠(7)의 감속은 조기에 수행된다. 도 5 및 도 6은 이러한 상황을 도시하고 있다.

또한, 조향휠(9)이 좌측으로 조향되어 차량이 좌측으로 선회되는 경우에, 변속 조작장치(30)의 작동은 상기한 바와 유사하고, 그러므로 상세한 설명은 생략한다.

상기한 변속 조작장치(30)는 다음과 같은 장점을 갖추고 있다.

좌우측 변속 조작장치(30)의 제 1가동부재(32), 제 2가동부재(35), 제 3가동부재(36), 제 4가동부재(37)의 각각의 쌍은 동일한 방향으로 회전하고, 회전지지축(31,34), 그리고 요동축(38,42,43)은 서로 교차하지 않으므로, 회전지지축과 요동축의 수는 줄어들 수 있고 회전마모는 감소되고, 그리고 변속 조작장치(30)의 조작용이성과 내마모성은 개선될 수 있다.

회전지지축과 요동축의 수가 줄어들었기 때문에 상기한 축에 피벗가능하게 지지되는 판과 같은 흔들림을 일으키는 부품이 줄어들고 변속제어의 정밀성이 개선된다. 더욱이, 소형화를 위해 장치의 구조를 간단하게 할 수 있다.

제 2조립체의 개구(45b)와 제 1조립체의 핀(44c)의 간단한 조합에 의해, 변속 조작장치(30)로의 선회지시 조작량이 소정의 값을 넘을 때 다른쪽의 주행장치는 매우 적절한 시기에 그리고 매우 용이하게 감속될 수 있다.

변속 조작장치는 매우 넓은 적용성을 갖추고 있다. 이것은 크로울러 트럭, 캐터필러를 갖춘 건설기계, 경운기 또는 스노우모빌과 같은 캐터필러 또는 휠을 갖춘 승용형 또는 보행형의 여러 가지 종류의 차량에 장착되는 정유압타입, 벨트타입, 콘타입, 마찰타입, 무단 변속기와 같은 여러 종류의 무단 변속기에 적용될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 변속 조작장치를 도시하고 있다. 이 실시예에서 또한, 동일한 구조의 한쌍의 좌우측 변속 조작장치(50)가 한쌍의 좌우측 주행장치에 대응하여 구비되어있다. 이하, 주로 좌측 변속 조작장치(50)를 설명한다.

변속 조작장치(50)는 체인지 레버(변속조작부재)(10)에 연결된 제 1가동부재(52)와, 무단 변속기(5)의 변속조작량 입력섹션인 경사판 요동축(20)에 링크기구(33)와 제어 아암(21)을 통해서 연결되고 회전지지축(고정축)(54)에 대하여 회전하도록 피벗가능하게 지지된 제 2부재(55)를 갖추고 있다. 링크기구(33)의 끝은 도면의 중앙 근처에 위치한 요동 끝의 하부에서 제 2가동부재(55)에 연결되어 있다.

제 1가동부재(52)는 회전지지축(고정축)(51)이 통과하는 길이방향의 슬라이드 슬롯(56)을 갖추고 있다. 제 1가동부재(52)는 회전지지축(51)에 대하여 회전할 수 있고 슬라이드 슬롯(56)의 방향으로 미끄러질 수 있다. 좌우측 제 1가동부재(52)는 그 중앙부분의 끝에서 서로 피벗가능하게 연결되어 있다. 연결 지점(66)은 체인지 레버(10)의 조작에 의해 상하로 움직일 수 있다.

제 1가동부재(52)와 제 2가동부재(55)사이에 제 1 및 제 2가동부재를 연결하기위한 제 3가동부재인 커넥팅 로드(58)가 삽입되어 있어서 상대회전하고, 이 커텍팅 로드(58)는 회전과 미끄럼되도록 제 1가동부재(52)의 슬라이드 슬롯(56)에 끼워진 둥근 끝과, 회전과 미끄럼되도록 제 2가동부재(55)의 슬라이드 슬롯(57)에 끼워진 다른 둥근 끝과, 제 4가동부재인 캠 몸체(59)에 형성된 수직 가이드 구멍(60)을 미끄럼가능하게 통과하는 중간부분을 갖추고 있다.

캠 몸체(59)는 가이드축(61)을 따라서 좌우로 미끄러질 수 있다. 전체적인 장치의 중앙과 면하는 캠 몸체(59)의 한쪽의 하부에서 제 5가동부재인 선회 레버(62)의 하부끝이 접합될 수 있는 하부 캠 면(63)이 형성되어 있다. 캠 몸체(59)의 상기한 쪽의 상부에서 선회 레버(62)의 상부 끝이 접합될 수 있는 상부 캠면(64)이 형성되어 있다. 선회 레버(62)는 회전지지축(고정축)(65)에 대하여 회전하도록 중간에서 지지되어 있고 회전하도록 선회조작케이블(선회조작부재)(45)에 의해 조작된다. 스프링(68)은 선회 레버(62)와 각각의 좌우측 캠 몸체(59)사이에 배치되어 있어서 캠 몸체(59)는 전체적인 장치의 중앙쪽으로 또는 선회 레버(62)의 중립위치쪽으로 항상 가압되어 있다. 부재번호(67)는 전체적으로 장치의 중앙쪽으로의 캠몸체(59)의 미끄럼을 조절하기 위한 스토퍼이다.

이러한 후자의 변속 조작장치는 다음과 같이 작동한다.

체인지 레버(10)가 앞으로 밀릴 때 연결지점(66)은 위로 당겨지고 그리고 좌우의 제 1가동부재(52)는 회전지지축(51)에 대하여 경사회전을 증가시킨다. 동시에, 좌우측 커넥팅 로드(58)는 회전가능하게 그리고 미끄럼가능하게 상향으로 대칭적으로 회전하여 링크기구(33)를 위로 당기게 된다(도 8a참조). 그리고 좌우측 경사판 요동축(20)은 제어 아암(21)을 통해서 회전하여 경사판은 펌프 로터리축에 대하여 경사지지 않은 중립위치로부터 차량의 전진운동에 대응하는 경사진 특정위치로 요동한다. 결과적으로, 경사판 모터는 동력을 출력하여 체인지 레버(10)의 운동정도에 대응하여 특정속도로 차량(1)을 전방으로 움직이게 한다.

이 상태에서, 조향휠(9)이 우측으로 조향되어 차량을 우측으로 선회시키면, 선회 레버(62)는 선회조작케이블(41)에 의해 도면에서 우측으로 회전하고 레버(62)의 하부 끝은 좌측 캠 몸체(59)의 하부 캠면(63)에 대하여 접합되어 이것을 좌측으로 움직이게 한다. 그리고, 좌측 커넥팅 로드(58)는 좌측 제 1가동부재(52)의 슬라이드 슬롯(56)에 의해 안내되어 아래로 움직여서 좌측 제 2가동부재(55)를 아래쪽으로 또는 중립위치로 복귀시키기 위한 방향으로 회전시켜서 우측 캐터필러 구동휠의 회전속도는 감소하여 차량(1)을 우측으로 선회시킨다. 이와 관련하여 좌측 제 2가동부재(55)는 링크기구를 통해서 우측 제어 아암(21)에 연결되고 그리고 우측 제 2가동부재는 좌측 제어 아암에 연결된다. 선회 레버(62)의 상부끝은 우측 캠 몸체(59)의 상부 캠면(64)에 대하여 접합되지만 캠 몸체(59)는 아직 우측으로 움직이지 않는다(도 8b참조).

조향휠(9)이 더 우측으로 조향될 때 선회 레버(62)의 상부끝은 우측 캠 몸체(59)를 밀어 이것을 우측으로 움직이게 하고 그러므로 우측 커넥팅 로드(58)는 좌측 커넥팅 로드(58)와 동일한 방식으로 아래로 이동하여 우측 제 2가동부재(55)를 아래로 또는 중립위치로 복귀시키기 위한 방향으로 회전시킨다(도 8c참조). 결과적으로, 좌측 캐터필러 구동휠(7)의 회전속도는 역시 감소되어 차량(1)은 안전하게 적당한 속도로 우측으로 선회한다. 도 8은 차량의 전진속도가 3개의 단계로 변할 때 조향휠(9)의 각각의 조향각에서 변속 조작장치(50)의 작동상태를 도시하고 있다.

변속 조작장치(50)는 상기한 변속 조작장치(30)와 동일한 장점을 갖추고 있지만, 장치(50)에 따라서 우측 또는 좌측의 변속 조작장치에 선회조작 지시량이 소정의 값을 넘을 때 다른 한쪽에서 주행장치의 속도는 특별히 간단한 구조에 의해서 매우 용이하게 감소될 수 있다.

변속 조작장치를 구성하는 제 1 및 제 2가동부재가 유사하게 동일한 방향으로 회전하고 제 1 및 제 2회전지지축이 서로 교차하지 않기 때문에, 회전지지축의 수는 줄어들 수 있고 회전마모는 감소될 수 있고, 변속 조작장치의 작동 용이성 그리고 내마모성은 개선된다. 더욱이 회전지지축에 의해 피벗가능하게 지지되는 판, 레버,그리고 링크와 같은 흔들림을 야기하는 부품이 줄어들므로 변속제어의 정밀성이 개선된다. 또한, 장치는 소형화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 변속 조작장치를 갖춘 무단 변속기로 이루어진 크로울러 트럭의 측면도;

도 2는 크로울러 트럭의 배면도;

도 3은 변속 조작장치의 확대사시도;

도 4는 변속 조작장치의 작용상태를 도시하는 도면;

도 5는 변속 조작장치의 작용특성을 도시하는 그래프;

도 6은 크로울러 트럭의 운동을 도시하는 도면;

도 7은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서 변속 조작장치의 수직단면도;

도 8은 동일한 변속 조작장치의 작용상태를 도시하는 도면;

도 9는 종래의 변속 조작장치의 주요부의 단면도;

Claims (9)

1. 주행장치, 동력원, 그리고 동력원으로부터 주행장치까지 동력을 전달하기 위한 무단 변속기를 갖춘 무단 변속기부착 차량용 변속 조작장치에 있어서:

   변속조작부재에 의해서 회전하도록 조작되는 제 1가동부재;

   상기 무단 변속기의 속도를 변경하도록 상기 무단 변속기의 변속조작량 입력섹션에 직접 또는 전동수단을 통해 간접적으로 연결된 제 2가동부재;

   상기 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축; 그리고

   상기 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 상기 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축;을 포함하고 있고,

   상기 제 1가동부재와 제 2가동부재는, 회전력이 상기 제 1가동부재로부터 제 2가동부재로 전달되도록 또한 상기 제 2가동부재 단독으로도 독립적으로 회전할 수 있도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 차량은 한 쌍의 좌우 주행장치를 갖추고 있고 상기 무단 변속기와 상기 변속 조작장치는 상기 주행장치의 각각에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
3. 좌우측 주행장치, 동력원, 그리고 동력원으로부터 주행장치까지 동력을 전달하기 위한 한 쌍의 좌우측 무단 변속기를 갖춘 무단 변속기부착 차량용 변속 조작장치에 있어서,

   상기 변속 조작장치는 한 쌍의 좌우측 변속조작유니트를 갖추고 있고, 상기 좌우측 변속조작유니트 각각은:

   변속조작부재에 의해서 회전하도록 조작되는 제 1가동부재;

   상기 무단 변속기의 속도를 변경하도록 상기 무단 변속기의 변속조작량 입력섹션에 직접 또는 전동수단을 통해 간접적으로 연결된 제 2가동부재;

   상기 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축;

   상기 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 상기 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축;

   상기 제 1가동부재와 일체로 회전하도록 좌우측 방향으로 향한 상기 제 1가동부재에 설치된 축에 의해 피벗가능하게 지지되고, 또한 상기 제 1가동부재와 독립적으로 선회조작부재에 의해 작동되는 제 3가동부재; 그리고

   상기 제 3가동부재에 피벗가능하게 연결된 한쪽 단부, 상기 제 2가동부재에 상기 제 3가동부재의 회전력을 전달하도록 상기 제 2가동부재에 피벗가능하게 연결된 다른 한쪽 단부, 그리고 상기 변속 조작장치가 중립위치에 있을 때 상기 제 3가동부재를 피벗가능하게 지지하는 상기 축과 동심으로 위치해 있는 상기 제 2가동부재와의 연결부분을 갖추고 있는 제 4가동부재;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
4. 제 3 항에 있어서, 어느 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 3가동부재가 상기 제 1가동부재와 독립적으로 상기 선회조작부재의 작동에 의해 소정의 회전량을 넘어서 회전할 때, 다른 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 3가동부재가 상기 어느 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 3가동부재와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
5. 제 3 항에 있어서, 어느 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 2가동부재는 일체로 부착된 제 1조립체 또는 제 2조립체를 갖추고 있고, 그리고 다른 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 2가동부재는 일체로 부착된 제 2조립체 또는 제 1조립체를 갖추고 있고,

   상기 제 1조립체는 상기 제 2가동부재가 상기 제 2회전지지축에 의해 피벗가능하게 지지되도록 대응하는 상기 제 2회전지지축에 끼워진 원통형 슬리브, 상기 원통형 슬리브에 직각으로 끼워진 아암, 그리고 상기 아암에 직각으로 고정되어서 상기 제 2회전지지축에 평행하게 뻗어있는 핀을 포함하고 있고,

   상기 제 2조립체는 상기 제 2가동부재가 상기 제 2회전지지축에 의해 피벗가능하게 지지되도록 대응하는 상기 제 2회전지지축에 끼워진 원통형 슬리브와, 상기 원통형 슬리브에 직각으로 고정되며 또한 상기 핀이 느슨하게 끼워질 수 있는 개구가 한 측에 형성되어 있는 판부재를 포함하고 있고,

   어느 한 쪽의 변속조작유니트의 상기 제 3가동부재가 상기 제 1가동부재와 독립적으로 상기 선회 조작부재의 조작에 의해 소정의 회전량만큼 회전할 때, 상기 핀은 상기 판부재에 형성된 상기 개구와 맞물리기 시작하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 변속조작부재의 조작에 의해 설정된 상기 무단 변속기의 변속조작량이 커질수록 상기 소정의 회전량은 작아지게 설정되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1가동부재와 상기 제 3가동부재를 상대회전하도록 가압하는 가압수단이 상기 제 1가동부재와 상기 제 3가동부재 사이에 삽입되어 있고, 그리고 상기 제 3가동부재가 상기 제 1가동부재와 함께 회전하도록 상기 제 1가동부재와 제 3가동부재의 상대위치를 결정하기 위한 스토퍼가 상기 제 1가동부재와 제 3가동부재 중 어느 한 쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1가동부재와 독립적으로 상기 선회조작부재의 조작에 의해 야기된 상기 재 3가동부재의 회전량의 최대값을 한정하기 위한 스토퍼가 상기 제 1가동부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.
9. 한 쌍의 좌우측 주행장치, 동력원, 그리고 동력원으로부터 주행장치까지 동력을 전달하기 위한 한 쌍의 좌우측 무단 변속기를 갖춘 무단 변속기부착 차량용 변속 조작장치에 있어서,

   상기 변속 조작장치는 한 쌍의 좌우측 변속조작유니트를 갖추고 있고, 상기 좌우측 변속조작유니트 각각은:

   변속조작부재에 의해서 회전하도록 조작되는 제 1가동부재;

   상기 무단 변속기의 속도를 변경하도록 상기 무단 변속기의 변속조작량 입력섹션에 직접 또는 전동수단을 통해 간접적으로 연결된 제 2가동부재;

   상기 제 1가동부재와 상기 제 2가동부재 사이에 삽입된 제 3가동부재, 제 4가동부재, 그리고 제 5가동부재;

   상기 제 1가동부재를 피벗가능하게 지지하는 제 1회전지지축;

   상기 제 2가동부재를 피벗가능하게 지지하기 위해 상기 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 2회전지지축; 그리고

   중심 축선에 대하여 회전하도록 상기 제 5가동부재를 지지하기 위해 상기 제 1회전지지축과 평행하게 배치된 제 3회전지지축;을 포함하고 있고,

   상기 제 3가동부재는 상기 제 1회전지지축이 통과하는 상기 제 1가동부재에 형성된 슬라이드 슬롯에 회전 및 미끄럼이동되도록 끼워진 한쪽 단부, 상기 제 2가동부재에 형성된 슬라이드 슬롯에 회전 및 미끄럼이동되도록 끼워진 다른 한쪽 단부, 그리고 수평으로 움직이도록 지지되고 상기 제 1가동부재와 상기 제 2가동부재 사이에 배치되어 있는 상기 제 4가동부재에 형성된 수직 가이드 구멍을 미끄럼이동가능하게 통과하는 중간부분을 갖추고 있으며, 상기 제 1가동부재의 회전력 그리고 상기 제 4가동부재의 수평이동력을 상기 제 2가동부재에 전달하기 위해서 상기 제 3가동부재는 상기 제 1가동부재가 회전할 때 수직으로 이동되고, 또한 선회조작부재의 조작에 의해 상기 제 4가동부재와 제 5가동부재를 통해 상기 제 1가동부재와 독립적으로 수평 및 수직으로 이동되며,

   상기 제 4가동부재는 다른 하나의 변속조작유니트에 면하는 단부면에 형성된 상부 캠면과 하부 캠면을 갖추고 있고, 상기 하부 캠면은 상기 상부 캠면과 비교하여 소정의 짧은 길이만큼 상기 다른 하나의 변속조작유니트쪽으로 돌출되어 있고,

   상기 제 5가동부재는 상기 선회조작부재의 조작에 의해 회전되고 상기 변속 조작장치가 중립위치에 있을 때 상기 좌우측 변속조작유니트의 상기 제 4가동부재의 양측 하부 캠면에 대하여 접합하는 한쪽 단부와, 상기 제 5가동부재가 소정의 양을 넘어 회전될 때 상기 양측 상부 캠면의 어느 한 쪽에 대하여 접합하는 다른 한쪽 단부를 갖추고 있고, 그리고

   어느 한쪽의 변속조작유니트의 상기 제 5가동부재가 상기 소정의 양을 넘어 회전할 때, 다른 하나의 변속조작유니트의 상기 제 4가동부재는 상기 어느 한쪽의 변속제어유니트의 상기 제 4가동부재의 이동방향과 반대방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기부착 차량용 변속조작장치.