KR100687770B1

KR100687770B1 - 워크-비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템

Info

Publication number: KR100687770B1
Application number: KR1020050038809A
Authority: KR
Inventors: 브이. 해리 엘. 더비; 이. 홀비 브라이언
Original assignee: 텍스트론 인코포레이티드
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2007-02-27
Also published as: CA2490800A1; JP2005328837A; KR20060046012A; US8660744B2; US20080021609A1; EP1597957A1; EP1597957B1; CN1698416A; JP3808486B2; DE602005004326D1; ATE383742T1; US7275615B2; US20050257509A1

Abstract

워크-비하인드(walk-behind) 타입의 자주식 구동(self propelled powered) 장치는 모바일 구조와 상기 모바일 구조에 연결된 핸들 조립체를 포함한다. 상기 핸들 조립체는 한 쌍의 손잡이 부분을 포함한다. 지면 밀착 견인 부재는 회전가능하게 모바일 구조에 연결되고, 지면상에서의 이동을 모바일 구조에 견인 운동을 전해준다. 동력원은 구동력을 출력하고, 지면 밀착 견인 부재와 동력원 사이에 연결된 구동 시스템은 지면 밀착 견인 부재에 선택적으로 구동력을 전달한다. 속도 제어 가동 시스템은 구동 시스템에 연결되고, 축에 대해 피봇이 가능한 제어 부재를 포함한다. 상기 축은, 사용자가 한 쌍의 손잡이 부분에서 손을 뗄 필요없이 단지 엄지손가락의 작동에 의해 제어 부재를 작동할 수 있도록, 핸들 조립체의 한 쌍의 손잡이 부분에서 연장된 평면에 거의 평행하게 되어있다.

워크-비하인드, 속도 제어 시스템, 자주식 구동 장치, 피봇, 풀리, 패들

Description

워크-비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템{SPEED CONTROL SYSTEM FOR WALK BEHIND POWERED EQUIPMENT}

도 1은 본 발명의 원리에 따른 풀깎이 기계를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 원리에 따른 속도 제어 가동 시스템의 확대 사시도.

본 발명은 구동 장치에 관련된 것으로, 구체적으로는 개선된 인체공학성, 기능성, 안전성을 제공하는 워크-비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템에 관련된 것이다.

종래 기술에서 알수 있듯이, 자주식 구동 장치는 잔디깎이 기계, 풀깎이 기계, 회전 경운기, 송풍기, 제설차 등의 다양한 적용예에서 널리 사용 된다. 자주식 구동 장치는 통상적으로, 구동 시스템에 동력을 공급하기 위한 엔진이나 내연기관 또는 전동기를 포함한다. 이러한 구동 시스템은 보통 엔진으로부터의 원동력을 적어도 하나의 구동 휠이나 롤러에 전달하는 마찰 장치나 기어 열을 포함한다. 상기 구동 시스템은 기어 변속기, 레버 등을 포함하는 다수의 사용자 입력 수단 중 하나에 응답하여 가동된다. 그러나 상기 사용자 입력 시스템은 다수의 소정 운동 구성부중 하나에 구동 시스템을 위치시키기 위하여, 상기 구동 시스템에 연결된 케이블 을 전환하는데 사용된다.

최근 이러한 사용자 입력 시스템의 작업성을 개선시키는 것에 관심이 모이게 되었다. 즉, 작업성, 신뢰성, 내구성 및 안전성을 개선해야 할 필요성이 생겨난 것이다. 더구나 관련 기술분야에 있어서는 개선된 제어성을 제공하고 작업성을 단순화하기 위하여 상기 입력 시스템을 개선할 필요가 있으며, 또한 종래기술의 단점을 극복할 수 있는 속도 제어 시스템을 제공할 필요가 있다.

본 발명의 원리에 따르면, 유리한 구성을 갖는 워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치가 제공된다. 상기 워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치는 모바일 구조와 상기 모바일 구조에 연결된 핸들 조립체를 포함한다. 상기 핸들 조립체는 한 쌍의 손잡이 부분을 포함한다. 지면 밀착 견인 부재는 회전가능하게 모바일 구조에 연결되고, 지면상에서의 이동을 위해 모바일 구조에 견인 운동을 전해준다. 동력원은 구동력을 출력하고, 지면 밀착 견인 부재와 동력원 사이에 연결된 구동 시스템은 지면 밀착 견인 부재에 선택적으로 구동력을 전달한다. 속도 제어 가동 시스템은 구동 시스템에 연결되고, 축에 대해 피봇이 가능한 제어 부재를 포함한다. 상기 축은, 사용자가 한 쌍의 손잡이 부분에서 손을 뗄 필요없이 단지 엄지손가락만으로 제어 부재를 작동할 수 있도록, 핸들 조립체의 한 쌍의 손잡이 부분에서 연장된 평면에 거의 평행하게 되어있다.

본 발명의 더 많은 응용 범위는 이하에 제공되는 상세한 설명으로 명백해 질 것이다. 본 발명의 양호한 실시예를 나타내는 상세한 설명과 구체적인 예들은 단지 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

다음의 양호한 실시예의 설명은 단순한 예로써 본 발명과 그 적용예를 한정하려는 의도는 아니다. 예를 들어 본 발명은 잔디깎이 기계, 풀깎이 기계, 회전 경운기, 송풍기, 제설차 등을 포함하는 다양한 적용예에서 그 유용성을 찾을 수 있다. 그러나 이하의 설명에서 본 발명은 풀깎이 기계와 관련하여 설명될 것이다. 이러한 설명이 본 발명을 제한하는 것으로 간주되지는 않아야 한다.

도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 원리에 따른 풀깎이 기계(10)를 예시한다. 풀깎이 기계(10)는 베이스 부분(12)과, 유동식 또는 관절식 잔디깎이 유닛(14)을 구비한 릴식 잔디깎이 기계이다. 상기 잔디깎이 유닛(14)은 피봇 메카니즘(16)을 통해 베이스 부분(12)에 관절식으로 연결된다.

상기 잔디깎이 유닛(14)은 릴 샤프트(22) 둘레에 등간격으로 이격되어 있는 나선형 칼날(20)을 구비한 회전 가능한 풀깎이 릴(18)을 포함한다. 상기 릴 샤프트(22)는 일반적으로 길게 연장되어, 릴 샤프트(22)의 길이 방향으로 연장되는 회전 축(24)을 형성한다. 종래의 고정식 베드 나이프(미도시)는 잔디깎이 유닛(14)에 작동 가능하게 장착된다. 일반적인 풀 깎는 기능을 위해, 상기 칼날(20)은 샤프트(22)에 대해 궤도를 그리며 회전하고, 고정식 베드 나이프를 지나 이동한다. 잔디깎이 유닛은 또한 잔디깎이 유닛(14)의 전면부와 후면부를 따라 회전가능하게 장착된 한 쌍의 지면 밀착 롤러(26)를 포함한다. 상기 한 쌍의 지면 밀착 롤러(26)는 지면에서의 운동을 위해 잔디깎이 유닛(14)을 지지하는 기능을 한다. 한 쌍의 지면 밀착 롤러(26)는 커팅 높이를 규정하도록 조정하는 것이 바람직하다.

상기 베이스 부분(12)은 일반적으로 내연기관이나 전동기(32), 프레임(34), 잔디 롤러(36), 구동 시스템(38) 및 핸들 조립체(40)를 포함한다. 상기 내연기관이나 전동기(32)는 종래의 디자인으로 형성되어, 프레임(34)상에 장착된다. 상기 내연기관이나 전동기(32)는 더 나은 편의를 위해 전기 시동기를 포함할 수 있다.

상기 잔디 롤러(36)는 롤러 축(46)을 통하여 프레임(34)에 회전가능하게 장착된다. 상기 잔디 롤러(36)는 지면에 베이스 부분(12)을 지지하여, 풀깎이 기계(10)의 견인 구동부(drive) 역할을 하며, 다른 지면 지지 견인 부재로 대체가 가능하다. 상기 구동 시스템(38)은 잔디 롤러(36)와 출력 샤프트(48) 사이에 작동 가능하게 결합된다. 상기 구동 시스템(38)은, 일반적으로, 출력 샤프트(48)에 장착되어 함께 회전하는 구동 풀리(미도시)와, 잔디 롤러(36)에 장착되어 함께 회전하는 유동 풀리(미도시)를 포함한다. 상기 내연기관이나 전동기(32)로부터의 구동력을 잔디 롤러(36)에 전달하기 위하여, 상기 구동 풀리와 유동 풀리 사이에는 구동 벨트(미도시)가 연장되어 있다. 따라서, 상기 내연기관(32)으로부터, 최소한 전진방향으로 상기 풀깎이 기계(10)를 구동시킬 수 있는 지면 밀착 잔디 롤러(36)에 이르기까지에는, 견인 구동 트레인(traction drive train)이 존재한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 핸들 조립체(40)는 프레임(34)에 적절히 연결된 핸들(50)을 포함하며, 핸들(50)은 풀깎이 기계(10)의 조향시 운전자가 파지할 수 있는 손잡이 부분(52)을 포함한다. 상기 손잡이 부분(52)의 말단부에는 상단부(53)가 연결되고, 상기 손잡이 부분(52)의 인접부에는 하단부(55)가 연결된다. 상기 핸들(50)의 하단부(55)는 종축(A-A)을 형성한다.

이동 가능하게 장착된 손잡이나 운전자용 핸드 콘트롤부(54)는 핸들(50)에 피봇식으로 연결되어 있고, 상기 손잡이 부분(52)을 향하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 핸드 콘트롤부(54)의 조작은, 본 명세서 참조적으로 병합되어 있는 미국특허공보 제 6,523,334호에 게시된 것과 유사하다. 이러한 배열에 의해, 사용자는 풀깎이 기계(10)를 작동하면서 핸들(50)과 핸드 콘트롤부(54)를 함께 붙잡을 수 있다. 상기 핸드 콘트롤부(54)를 놓으면, 견인 구동 시스템(38)은 상기 미국특허공보 제 6,523,334호에 게시된 것과 유사한 방식으로 제동이 걸리게 된다.

또한, 상기 핸들 조립체(40)는 가동 견인 구동 시스템(38)에 제어 입력을 제공하도록 작동하는 속도 제어 가동 시스템(60)을 포함한다. 구체적으로, 상기 속도 제어 가동 시스템(60)은 상기 핸들 조립체(40)에 피봇식으로 연결된 패들(paddle) 부재(62)를 포함한다. 더 구체적으로, 상기 패들 부재(62)는 구조적으로 거의 평면을 이루고, 위쪽으로 돌출되는 한 쌍의 말단부(64)를 갖는 U자 형상이다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 상기 말단부(64)는, 사용자가 손잡이 부분(52)에서 손을 뗄 필요없이 패들 부재(62)를 가동할 수 있도록, 상기 핸들(50)의 손잡이 부분(52)에서 엄지손가락이 닿을 수 있는 거리 내에 배치되어 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 패들 부재(62)는 축(B-B)을 중심으로 회전할 수 있도록 핸들(50)의 베이스 부분(65)에 피봇 가능하게 장착되어 있다. 상기 축(B-B)은 축(A-A)에 거의 수직으로 배열되어 있다. 즉, 상기 축(B-B)은 핸들(50)의 하단부(55), 상단부(53) 및 손잡이 부분(52)을 통해 연장되는 평면과 거의 평행하다. 이러한 점에 있어서, 상기 패들 부재(62)는, 사용자가 엄지손가락을 단순히 누름으로써, 축(B-B)에 대하여 어느 한쪽 방향으로 피봇이 가능하다. 패들 부재(62)는, 상기 패들 부재(62)를 샤프트(70)에 연결하도록 하는 방향이 구부러진 플랜지(67)를 포함한다.

상기 패들 부재(62)는 견인 구동 시스템(38)까지 연장되는 케이블 부재(66)에 작동 가능하게 연결된다. 상기 케이블 부재(66)는 견인 구동 시스템(38)에 제어력을 전달함으로써, 전방으로의 추진 명령을 주게 되고, 부가적으로, 종래와 같은 방식으로 후방으로의 추진 명령을 주게 된다. 도 2에 예시된 제 1실시예에 따르면, 상기 케이블 부재(66)는 풀리(68)에 대해 배열되어 있다. 상기 풀리(68)는 핸들(50)의 베이스 부분(65)에 포함되고, 상기 축(B-B)을 통해 패들 부재(62)로부터 아래로 연장되는 샤프트(70)와 함께 회전하도록 고정되어 있다. 반송 케이블 부재(66')는 전, 후방으로의 제어 운동을 제공하기 위하여 사용될 수 있고, 또는 선택적으로, 상기 케이블 부재(66)가 패들 부재(62)에 대향하는 방향으로 스프링에 의해 부세(biased)될 수도 있다. 도 3에 예시된 제 2실시예에 따르면, 케이블 부재(166)는, 파스너, 케이블 부재(166)의 큰 단부와 함께 작용하는 패들 부재(62)에 형성되는 물리적 릴리프부(physical relief), 또는 다른 시스템을 포함하는 종래의 수단을 통해 상기 패들 부재(62)에 작동 가능하게 연결된다. 상기 케이블 부재(166)는 스프링 부재(168)를 통해 팽팽하게 부세되어 있다. 이러한 관점에서, 상기 패들 부재(62)가 가동될 때, 견인 구동 시스템(38)에 구동 작업을 지시하기 위해 상기 스프링 부재(168)의 부세력(biasing force)에 대항하여 케이블 부재(166)에 힘이 작용된다. 상기 패들 부재(62)의 압력이 해제되면, 상기 스프링 부재(168)는 케이블 부재(166)와 패들 부재(62)를 중립위치로 복귀시킨다.

작동을 하는 동안, 사용자는, 이동 속도를 증가시키는 것과 같은 원하는 구동을 지시하기 위하여 손잡이 부분(52)에서 손을 뗄 필요없이 패들 부재(62)의 위쪽으로 돌출된 한 쌍의 말단부(64)중 하나에 엄지손가락으로 제어 압력을 적용할 수 있다. 상기 압력은 패들 부재(62)를 샤프트(70)(축 B-B)에 대하여 제 1방향으로 회전시킴으로써, 상기 풀리(68)를 회전시켜, 케이블 부재(66)를 따라 수축력이 적용되도록 하며, 따라서 통상적인 방식으로 견인 구동 시스템(38)이 가동된다. 선택적으로는, 제 1방향으로 패들 부재(62)에 작용되는 상기 압력은 케이블 부재(166)에 수축력을 적용시키고, 따라서 견인 구동 시스템(38)이 가동된다. 이동속도를 감소시키거나 또는 견인 구동 시스템(38)의 후진 구동 기어의 작동을 위하여, 사용자는 손잡이 부분(52)에서 손을 뗄 필요없이 패들 부재(62)의 위쪽으로 돌출된 대향 말단부(64)에 엄지손가락으로 제어 압력을 적용시킨다. 상기 상반되는 제어 입력은 상기 패들 부재(62)가 제 1방향의 반대 방향인 제 2방향으로 상기 샤프트(70)(축 B-B)에 대하여 회전되도록 함으로써, 상기 풀리(68)를 회전시키고, 반송 케이블 부재(66')를 따라 수축력을 적용시키거나 아니면 케이블 부재(66)에 부세력을 허용하여 케이블 부재(66)를 수축시키거나, 또는 이와 유사하게 스프링 부재(168)의 부세력이 케이블 부재(166)를 수축시키게 해준다. 상기 동작은 구동 운동을 느리게하거나 반대방향으로 구동 운동을 하게 한다.

본 발명의 설명은 단순한 예로써, 본 발명의 요지에서 벗어나지 않는 다른 형태들도 본 발명의 범위에 드는 것이다. 그러한 다른 형태들이 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어난 것으로 생각되지는 않는다.

본 발명의 원리에 따르면, 편리한 구조를 갖는 워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치가 제공된다. 상기 워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치로 인해, 사용자는 이동 속도를 증가시키거나 감소시키기 위해 또는 후진 구동을 지시하기 위해 손잡이 부분에서 손을 뗄 필요 없이 단지 엄지 손가락만으로 제어 부재를 작동하여 견인 구동 시스템을 가동할 수 있다.

Claims

워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치로서,

모바일 구조와;

상기 모바일 구조에 연결되고, 한 쌍의 손잡이 부분을 구비한 핸들 조립체와;

상기 모바일 구조에 회전 가능하게 연결되고, 지면상에서의 이동을 위해 상기 모바일 구조에 견인 운동을 전해주는 지면 밀착 견인 부재와;

구동력을 출력하는 동력원과;

상기 지면 밀착 견인 부재와 상기 동력원 사이에 작동 가능하게 연결되고, 상기 구동력을 상기 지면 밀착 견인 부재에 선택적으로 전달하는 구동 시스템; 및

상기 구동 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 한 쌍의 손잡이 부분으로부터 사용자가 손을 뗄 필요없이 엄지 손가락의 작동에 의해, 상기 핸들 조립체의 한 쌍의 손잡이 부분을 가로지르는 선과 거의 수직을 이루는 축에 대하여 피봇이 가능한 제어 부재를 구비한 속도 제어 가동 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제어 부재는, 상기 한 쌍의 손잡이 부분에서 사용자가 손을 떼지 않고 상기 제어 부재를 가동할 수 있도록 하기 위하여, 상기 한 쌍의 손잡이 부분들 중 대응하는 하나에 인접하여 배치된, 상기 한 쌍의 말단부를 갖는 U자 형상인 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 속도 제어 가동 시스템의 제어 부재는 상기 핸들 조립체를 통해 연장된 샤프트에 연결되고, 상기 속도 제어 가동 시스템은 상기 샤프트에 대하여 회전하도록 고정된 풀리 부재를 더 구비하며, 상기 풀리 부재는, 사용자에 의한 상기 제어 부재의 가동에 응답하여 상기 구동 시스템에 제어 입력을 제공하기 위하여, 상기 구동 시스템에 결합된 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 속도 제어 가동 시스템의 제어 부재는 상기 핸들 조립체를 통해 연장된 샤프트에 연결되고, 상기 속도 제어 가동 시스템은, 사용자에 의한 상기 제어 부재의 가동에 응답하여 상기 구동 시스템에 제어 입력을 제공하기 위하여, 상기 구동 시스템과 상기 제어 부재 사이에 작동 가능하게 연결된 케이블 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
삭제
워크-비하인드 타입의 자주식 구동 장치로서,

모바일 구조와;

상기 모바일 구조에 연결되고, 한 쌍의 손잡이 부분을 구비한 핸들 조립체와;

상기 모바일 구조에 회전 가능하게 연결되고, 지면상에서의 이동을 위해 상기 모바일 구조에 견인 운동을 전해주는 지면 밀착 견인 부재와;

구동력을 출력하는 동력원과;

상기 지면 밀착 견인 부재와 상기 동력원 사이에 작동 가능하게 연결되고, 구동 지시 신호에 응답하여 상기 구동력을 상기 지면 밀착 견인 부재에 선택적으로 전달하는 구동 시스템; 및

상기 구동 지시 신호를 제공하기 위하여 상기 구동 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 구동 속도를 증가시키기 위해 상기 구동 지시 신호를 출력할 수 있도록 제 1방향으로, 또는 구동 속도를 감소시키기 위해 상기 구동 지시 신호를 출력할 수 있도록 제 2방향으로, 축에 대해 피봇이 가능한 제어 부재를 구비한 속도 제어 가동 시스템을 포함하며, 상기 축은 상기 한 쌍의 손잡이 부분에서 사용자가 손을 뗄 필요없이 엄지 손가락만으로 상기 제어 부재를 작동할 수 있도록 상기 핸들 조립체의 한 쌍의 손잡이 부분을 가로지르는 선과 거의 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 제어 부재는, 상기 한 쌍의 손잡이 부분에서 사용자가 손을 떼지 않고 상기 제어 부재를 가동할 수 있도록 하기 위하여, 상기 한 쌍의 손잡이 부분들 중 대응하는 하나에 인접하여 배치된, 상기 한 쌍의 말단부를 갖는 U자 형상인 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 속도 제어 가동 시스템의 제어 부재는 상기 핸들 조립체를 통해 연장된 샤프트에 연결되고, 상기 속도 제어 가동 시스템은 상기 샤프트에 대하여 회전하도록 고정된 풀리 부재를 더 구비하며, 상기 풀리 부재는, 사용자에 의한 상기 제어 부재의 가동에 응답하여 상기 구동 시스템에 제어 입력을 제공하기 위하여, 상기 구동 시스템에 결합된 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 속도 제어 가동 시스템의 제어 부재는 상기 핸들 조립체를 통해 연장된 샤프트에 연결되고, 상기 속도 제어 가동 시스템은, 사용자에 의한 상기 제어 부재의 가동에 응답하여 상기 구동 시스템에 제어 입력을 제공하기 위하여, 상기 구동 시스템과 상기 제어 부재 사이에 작동 가능하게 연결된 케이블 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 속도 제어 가동 시스템의 제어 부재는 상기 핸들 조립체를 통해 연장된 샤프트에 연결되고, 상기 속도 제어 가동 시스템은 상기 샤프트와 연결되는 스위치 부재를 더 구비하며, 상기 스위치 부재는 사용자에 의한 상기 제어 부재의 가동에 응답하여 상기 구동 시스템에 제어 입력을 전달하는 것을 특징으로 하는 워크 비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 케이블 부재는 사용자가 압력을 해제하면 상기 제어 부재를 중립위치로 복귀시키는 스프링 부재에 의해 부세되는 것을 특징으로 하는 워크-비하인드 타입 구동 장치의 속도 제어 시스템.