KR100714813B1 - 작업차량의 변속조작장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업차량의 변속조작장치에 관한 것으로서, HST를 구비한 트랙터의 변속조작을, 변속조작에 따라 행함에 있어, 셔틀 조작식의 전후진 레버와의 연동에 의해 조작성의 향상을 도모하는 것을 과제로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 엔진(E)의 회전동력을 전·후륜(1F, 1R)으로 전달하는 무단변속장치(3)와, 그 무단변속장치(3)와 그 무단변속장치(3)의 출력 회전속도를 변속조작하는 변속레버(6)와, 전후진 전환레버(5)의 전환조작에 근거하여 상기 변속레버(6)의 동일 조작방향에 대한 무단변속장치(3)의 출력 회전방향을 정회전방향과 역회전방향으로 전환할 수 있는 연동(連動)기구(L)를 설치한다.

작업차량, 트랙터, 변속조작장치, HST, 조작성, 셔틀, 무단변속, 연동기구

Description

작업차량의 변속조작장치{OPERATION LEVER ASSEMBLY OF VEHICLE TRANSMISSION OPERATOR}

도 1은 전후진을 중립위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 사시도.

도 2(A)는 전후진을 중립위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 측면도이고, 도 2(B)는 전후진을 중립위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 정면도이며, 도 2(C)는 전후진을 중립위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 평면도.

도 3(A)는 전후진을 전진위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 측면도이고, 도 3(B)는 그 레버연동기구의 정면도이고, 도 3(C)는 그 레버연동기구의 평면도이며, 도 3(D)는 그 레버연동기구의 평단면도.

도 4는 전후진을 전진위치, 변속위치를 최고속 위치로 한 레버연동기구의 사시도.

도 5(A)는 전후진을 후진위치, 변속위치를 최저속 위치로 한 레버연동기구의 측면도이고, 도 5(B)는 그 레버연동기구의 정면도이고, 도 5(C)는 그 레버연동기구의 평면도이고, 도 5(D)는 그 레버연동기구의 사시도이며, 도 5(E)는 그 레버연동기구의 평단면도이다.

도 6(A)는 전후진을 후진위치, 변속위치를 최고속 위치로 한 레버연동기구의 사시도이며, 도 6(B)는 그 평단면도.

도 7은 트랙터의 전체 측면도.

도 8은 각 미션 케이스의 측면도.

도 9는 펜더(Fender) 상의 각 레버의 배치를 나타내는 평면도.

도 10은 트랙터의 전동기구선도(線圖).

도 11은 트랙터의 유압회로도.

도 12는 미션 케이스의 사시도.

도 13은 미션 케이스의 정면도.

도 14는 미션 케이스의 평면도.

도 15는 레버연동기구의 설치상태를 나타내는 미션 케이스를 파단(破斷)한 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

E : 엔진

L : 레버연동기구(연동기구)

T : 트랙터

1F : 전륜(前輪)

1R : 후륜(後輪)

3 : HST

5 : 전후진 전환레버

6 : HST레버(변속레버)

7 : 트러니온축(Trunnion Shaft)

7a : 트러니온축 조작아암(조작아암)

12 : 전동 케이스

53p : 제1 결합핀

54a : 전후진 전환아암(연동아암)

54p : 제2 결합핀

55 : 회전대(回轉台)

본 발명은 농업, 건축, 운반용의 작업차량에 관한 것이고, 특히 무단식(無 段式) 변속장치를 구비하고, 차체(車體)의 전후진을 전환하는 소위, 셔틀(Shuttle) 조작식의 전후진 전환레버(Lever)와 차속을 조정하는 변속레버를 갖는 작업차량의 변속조작장치에 관한 것이다.

종래, 농업용 트랙터(Tractor)에는 기어(Gear)식의 전후진 전환기구와 기어식 변속장치를 구비하고, 핸들(Handle) 아래쪽에 구비하는 소위, 셔틀 조작식의 전후진 전환레버로 상기 전후진 전환기구를 조작하고, 조종석 측방에 구비하는 변속레버로 변속장치를 조작하는 구성이 알려져 있다. 또한, 상기 트랙터에는 변속장치를 HST로 구성하고, 단일의 레버(HST레버)로 차량의 전후진과 변속을 조작하는 구성도 알려져 있다.

상기와 같이 기어식 변속장치를 구비하고, 전후진 전환레버와 변속레버로 차량을 조작하는 트랙터에서는, 주로 전후진을 반복하는 고부하(高負荷) 작업, 예컨대 로더(Loader) 작업 등에 이용되고, 한편 HST를 구비한 트랙터에서는, 주로 미세한 차속 조정이 요망되는 잔디 깎기 작업 등에 이용된다.

[특허문헌1] 일본특개 2003-134903호

그리고, 트랙터의 사용자는 주된 작업에 따라, 상기 HST를 구비하여 단일의 레버로 차체를 조작하는 사양(仕樣)이나, 또는 기어식 변속장치를 구비하여 전후진 전환레버와 변속레버로 차체를 조작하는 사양을 선택하는 것이므로, 주된 작업 이외의 작업, 예컨대 기어식 변속장치를 구비한 트랙터에서 잔디 깎기 작업을 행하는 경우는, 미세한 차속 조정을 할 수 없어 조작성이 나쁘고, 또한 HST를 구비한 트랙터에서는, 전후진을 반복하는 로더 작업이나 논밭 내에서의 견인 작업에서, 전후진을 전환할 때마다 변속위치를 조정할 필요가 생겨서 상기와 마찬가지로 조작성을 나쁘게 하는 것이었다. 또한 이들 변속장치를, 스위치나 모터로 한 전기 또는 유압기기로 구성하면, 생산비용이 많아진다는 과제가 예상된다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여, 작업차량의 변속조작장치를 아래와 같이 구성하였다.

즉, 청구항 1의 발명에서는, 엔진(E)의 회전동력을 주행장치(1F, 1R)로 전달하는 무단변속장치(3)와, 그 무단변속장치(3)와, 그 무단변속장치(3)의 출력 회전 속도를 변속조작하는 변속레버(6)와, 전후진 전환레버(5)의 전환조작에 근거하여 상기 변속레버(6)의 동일 조작방향에 대한 무단변속장치(3)의 출력 회전방향을 정회전방향과 역회전방향으로 전환할 수 있는 연동(連動)기구(L)를 설치한 것을 특징으로 하는 변속조작장치로 하였다.

이상과 같이 구성한 청구항 1의 발명에서는, 전후진 전환레버(5)를 조작하면, 변속레버(6)의 동일 조작방향에 대한 무단변속장치(3)의 출력 회전방향은 정회전방향 또는 역회전방향으로 전환한다. 따라서, 진행방향을 소정의 설정된 출력 회전으로 바꾸어 이동할 수 있다.

또한, 청구항 2의 발명에서는, 연동기구(L)는 제1 걸림홈(55b)과 이 걸림홈(55b)에 결합하는 제1 결합핀(53p) 및 제2 걸림홈(55a)과 이 걸림홈(55a)에 결합하는 제2 결합핀(54p)을 구비하는 회전대(回轉台, 55)와, 그 회전대(55)를 세로축(X) 주위로 회동가능하게 지지하고, 또한 그 회전대(55)를 가로방향으로 왕복이동가능하게 지지하는 회전대 지지통(支持筒, 65)과, 회전대(55)의 왕복이동에 수반하는 상기 제2 결합핀(54p)의 변위를 상기 트러니온축(Trunnion Shaft, 7)으로 전달하는 트러니온축 연동기구(54b, 54, 54a, 56, 7a)를 구비하고, 상기 회전대 지지통(65)은 상기 변속레버(6)의 조작에 연동하여 왕복이동하도록 구성하고, 상기 제1 결합핀(53p)을 전후진 전환레버(5)의 조작에 연동하여 요동(搖動)시킴으로써 회전대(55)를 상기 세로축(X) 주위로 회동시켜 트러니온축(7)의 회동가능범위를 전진영역(F)으로부터 후진영역(R)으로, 또는 후진영역(R)으로부터 전진영역(F)으로 전환하도록 구성하여 이루어지는 청구항 1 기재의 작업차량에서의 변속조작장치로 하였 다.

상기한 바와 같이 구성하면, 전후진 전환레버(5)를 소정으로 조작하여, 제1 결합핀(53p)를 통하여 회전대(55)가 세로축(X) 주위로 회동하여 트러니온축(7)을 전진영역으로 회동할지 후진영역으로 회전할지 설정된다. 이 상태에서 변속레버(6)를 조작하면, 회전대 지지통(65)을 통하여 회전대(55)를 연동하고, 제2 걸림홈(55a)에 결합하는 제2 결합핀(54p)이 변위한다. 이 변위를 트러니온축 연동기구(54b, 54, 54a, 56, 7a)를 통하여 트러니온축(7)으로 전달하여 증감속(增減速)한다. 또한, 이 상태에서 상기 전후진 전환레버(5)를 조작하면, 제1 결합핀(53p)에 의해 회전대(55)를 세로축(X) 주위로 회전시켜, 변속레버(6) 조작을 유지한 상태에서 트러니온축(7)을 전진영역(F)과 후진영역(R)으로 서로 전환한다.

또한, 청구항 3의 발명에서는, 상기 전후진 전환레버(5) 및 변속레버(6)로부터 상기 무단식 변속장치(3)의 트러니온축(7)에 이르는 기계적 연동기구(L)의 일부를, 상기 무단식 변속장치(3)를 내장하는 케이스(12) 내에서 윤활유에 잠기는 위치에 구비한 것을 특징으로 하는 청구항 2 기재의 작업차량의 변속조작장치로 하였다.

이상과 같이 구성한 청구항 3의 발명에서는, 연동기구(L)의 일부가 케이스(12) 내에서 보호되고, 또한 윤활된 상태에서 그 연동기구(L)가 작동한다.

이하, 도면에 근거하여, 본 발명을 농업용 트랙터에 탑재한 형태에 대하여 설명한다.

먼저, 트랙터(T)의 전체 구성에 대하여 설명한다.

트랙터(T)는 도 7∼도 9에 도시하는 바와 같이, 차체 앞 부분의 본넷(11) 안에 엔진(E)을 설치하고, 그 엔진(E)의 회전동력을, 전동 케이스(12)(전방으로부터 클러치 하우징(Clutch Housing, 12A), 스페이서 케이스(Spacer Case, 12B), 미션 케이스(12C)) 내의 전동기구를 통하여 주행장치로 되는 좌우 전륜(前輪, 1F, 1F)과 좌우 후륜(後輪, 1R, 1R)으로 전달하는 구성하고 있다. 또한, 상기 미션 케이스(12C)의 뒤쪽 상부에는, 작업기 승강용 유압실린더(13)를 내장하는 실린더 케이스(15)를 설치하고, 이 실린더 케이스(15)의 좌우 양측에 리프트 아암(Lift Arm, 14, 14)을 회동 가능하게 힌지(Hinge)식으로 결합하고, 상기 실린더(13)의 피스톤 신축 조작에 의해 상기 리프트 아암(14, 14)을 상하로 회동조작하는 구성으로 이루어져 있다. 또한, 상기 미션 케이스(12C)의 뒤쪽 부분에는, 탑 링크(Top Link)와 좌우 로우 링크(Low Link)으로 이루어지는 3점 링크기구를 설치하고, 그 링크기구에 각종 작업기를 연결하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 엔진(E)의 후방에는, 핸들 칼럼(Handle Column, 17)을 세워 설치하고, 그 칼럼(17)에 스티어링 핸들(19)을 돌출 설치하여 지지함과 아울러, 칼럼 측부에 차체의 진행방향을 전후로 전환하는 소위, 셔틀 조작식의 전후진 전환레버(5)를 돌출 설치하여, 레버 가이드(Lever Guide)를 따라 전후진 이동할 수 있는 구성으로 이루어져 있다. 또한 상기 전후진레버(5)는 레버 가이드의 걸림홈에서「전진」과 「중립」과 「후진」의 세 개의 조작위치로 위치결정하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 핸들(19) 아래쪽의 바닥부(Floor, 20) 위에는, 좌우 브레이크 페달(21L, 21R)이나 클러치 페달(22), 더 나아가서는 액셀레이터 페달을 구비하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 페달(19)의 후방에는, 조종석(2)을 설치하고, 이 조종석(2) 측방의 펜더(Fender, 23) 위에, 도 9에 도시하는 바와 같이 상기 리프트 아암(14)을 상하 회동조작하는 포지션 레버(Position Lever, 18)와 무단변속장치(3)의 출력 회전수를 조정하는 주변속레버(이하, HST레버(6)), 더나아가서는 부변속장치의 변속위치를 전환하는 부변속레버(27)를 설치하고 있다.

다음에, 도 10에 근거하여 트랙터(T)의 동력전달 구성에 대하여 설명한다.

상기 엔진(E)으로부터 출력된 회전동력은 상기 클러치 페달(22)의 밟기 조작으로 온, 오프되는 주(主)클러치(30)를 개재하고, 전동축을 통하여 무단식 변속장치로 이루어지는 상기 무단변속장치(3)의 펌프 입력축(31)으로 전달된다. 그리고 HST 펌프(3p)에 입력된 회전은 이후에 설명하는 트러니온축(7)의 조작각도에 따라 HST 모터(3m)의 모터 출력축(32)으로부터 출력된다.

한편, 상기 무단변속장치(3)는 도 12에 도시하는 바와 같이, HST 펌프(3p)의 트러니온축(7)을 차체 좌우 중앙위치에서 윗 방향으로 돌출 설치한 상태로 배치하고, 그 펌프(3p)의 좌우 일측에 HST 모터(3m)를 구비하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 모터 출력축(32)으로부터 출력된 회전동력은 L，M, H의 3단 변속이 가능한 상시 물림 기어(Constant Mesh Gear)식 부변속장치(33)로 전달되어, 그 변속장치로 변속된 회전을, 후륜 차동기구(34)를 통하여 좌우 후륜(1R, 1R)으로 전 달하고, 또한 상기 전륜 증측(增側)기구(35) 및 전륜 차동기구(36)를 통하여 좌우 전륜(1F, 1F)으로 전달하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 엔진(E)의 회전동력은 PTO계(系) 정역(正逆)전환기구 및 PTO 변속장치를 통하여 상기 미션 케이스(12C)의 배면(背面)에 돌출 설치한 PTO축(38)으로 전달하는 구성으로 이루어져 있다.

한편, 도면 중의 부호 39는 상기 브레이크 페달(21L, 21R)의 밟기 조작, 또는 유압 실린더의 피스톤 신축 조작으로 제동하는 좌우 후륜 브레이크를 나타낸다.

다음에, 도 11에 근거하여 트랙터의 유압회로구성에 대하여 설명한다.

트랙터(T)는 제1 및 제2 유압펌프(P1, P2)를 설치하고, 각각의 펌프는 상기 전동 케이스(12) 내에 충전한 작동유(作動油)겸용 윤활유를 빨아올려, 각 유압 액츄에이터(Actuator)로 보내는 구성으로 이루어져 있다. 상기 제1 펌프(P1)는 회로 위쪽측에서 파워 스티어링용 유로(油路, L19)로 압유(壓油)를 보내어, 이 잉여유(剩餘油)를 무단변속장치(3)의 폐회로(閉回路, L3) 내에 충전 오일(Charge Oil)로서 보내는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기 제2 펌프(P2)는 전환제어밸브(39)를 통하여 상기 작업기 승강용 유압실린더(13)로 압유를 보내는 구성으로 이루어져 있다.

한편, 도면 중, 부호 7은 HST 펌프(3p)의 경사판을 조작하는 트러니온축을 나타내고, 중립위치부터 정·역회전, 즉 차량을 전진측 또는 후진측으로 연동조작되도록 이루어져 있고, 그 중립위치(N)를 사이에 두고 전진영역(F)과 후진영역(R)에 걸쳐 조작되며, 중립위치(N)로부터의 회전각도가 증가할수록 출력 회전수가 작은 값에서 큰 값으로 크게 변경되도록 이루어져 있다. 도면 중, 부호 40은 오일 쿨러(Oil Cooler), 41은 필터(Filter)를 나타낸다.

다음에, 본 발명의 주요부로 되는 상기 무단변속장치(3)의 변속조작장치의 구성에 대하여 설명한다.

이 변속조작장치는 상기 전후진 전환레버(5)와 변속레버(이하, HST레버; 6)와, 상기 스페이서 케이스(12B) 내에 구비한 레버연동기구(연동기구 L) 등으로 구성되어 있다.

상세하게는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 상기 전후진 전환레버(5)의 기부(基部)는 상기 핸들 칼럼(17) 내의 연동축(50)을 통하여 클러치 하우징(Clutch Housing, 12A) 상면의 연동아암(51)에 연동 연결되고, 그 아암(51)과 스페이서 케이스(12B) 상면에 돌출한 전후진 입력아암(52)을 길이 조절구로 되는 신축 조정로드(Rod, 53A)를 통하여 연결하는 구성으로 이루어져 있다. 이에 의해, 연동축(50)주위의 회동 조작력이 연동아암(51), 신축 조정로드(53A), 입력아암(52)을 거쳐 전후진 입력축(53)으로 전달되어, 그 전후진 입력축(53)을 정역으로 회동할 수 있는 구성이다. 한편, 신축 조정로드(53A)의 길이 조정에 의해 전후진 입력아암(52)의 회동위치를 조정하고, 이후에 설명하는 무단변속장치(3)의 트러니온축(7)의 중립위치를 조정할 수 있다.

또한, 상기 전후진 입력아암(52)은 도 1에 도시하는 바와 같이, 스페이서 케이스(12) 안으로 관통시키고, 또한 상하방향에 배치하는 전후진 입력축(53)에 설치되며, 이 전후진 입력축(53)은 축 하부에 두 개의 아암편(이하, 상부연동아암(54a)과 하부연동아암(54b))을 갖는 통축(筒軸, 54)에 회전가능하게 삽입되어 지지되는 것으로, 그 축 하단부에 아암편(이하, 전후진 전환아암(53a))을 고정 설치하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 전후진 전환아암(53a)의 선단부(先端部)에는, 아래쪽으로 돌출 설치하는 제1 결합핀(53p)을 설치함과 아울러, 상기 통축(54)의 하부연동아암(54b)의 선단부에도 아래쪽으로 돌출 설치하는 제2 결합핀(54p)을 설치한다. 양쪽 핀(53p, 54p)을 상기 전후진 입력축(53)의 아래쪽에 배치한 회전대(55)의 긴 구멍모양의 제1 걸림홈(55a) 및 제2 걸림홈(55b)에 걸리는 구성으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 회전대(55)는 전후진 입력축(53)에 평행한 세로축(X)을 구비하여 그 입력축(53) 근방에 배치되어, 제1 결합핀(53p)의 요동에 따라 회전대(55)를 중립위치를 사이에 두고 전진측 연동자세(a)와 후진측 연동자세(b)로 자세 변경하는 구성으로 하고 있다. 즉, 제1 결합핀(53p)은 회전대(55)의 제1 걸림홈(55b)에 결합하여 있기 때문에, 제1 결합핀(53p)의 요동운동은 회전대(55)를 세로축(X) 주위로 회동하여, 상기 전진측 또는 후진측 연동자세(a)(b)로 전환하도록 되어 있다(도 6(B)).

또한, 상기 상부연동아암(54a)은 연동 플레이트(Plate, 56)를 통하여 상기 트러니온축(7)과 일체인 트러니온축 조작아암(7a)에 회동가능하게 연결하는 구성으로 이루어져 있어, 하부연동아암(54b), 통축(54), 상부연동아암(54a), 연동 플레이트(56) 및 트러니온축 조작아암(7a)으로써 트러니온축 연동기구를 구성한다.

한편, 상기 HST레버(6)의 기부는 상기 펜더(23) 내측의 연동축을 통하여 변속입력축(63)에 연결하는 구성으로 이루어져 있다. 이 변속입력축(63)에는 축 선 단부에 쉬프터 아암(Shift Arm, 63a)을 고정 설치하고, 그 아암(63a)을 회전대 지지통(65)에 결합시켜 상기 회전대(55)를 전후로 이동가능하게 설치하고 있다. 즉, 회전대 지지통(65)은 전후방향에 축중심을 배열하는 지지축(64)을 따라 전후로 슬라이딩가능하게 지지되는 구성으로 이루어져 있다.

상기 회전대 지지통(65)의 슬라이드 이동은 회전대(55)를 직선적으로 전후 이동하는 것이며, 예컨대, 상기 전진측 연동자세(a)로 회전대(55)가 앞쪽으로 이동하면, 상기 긴 구멍모양의 걸림홈(55a)이 평행이동하여 이에 끼워 맞추는 제2 결합핀(54p)이 슬라이딩하여 이동하지만, 걸림홈(55a)의 방향성으로 규제된 움직임으로 되기 위하여 제2 결합핀(54p)의 움직임은, 예컨대 도 3(A)에 있어서 쉬프터 아암(63a)이 Smin에서 Smax측으로 향한 움직임을 취하면, 도 3 중 (E)의 실선으로부터 가상선으로 표시하는 바와 같이 세로축(X) 주위로 시계방향으로 변위하고, 이에 따라, 상부연동아암(54b)을 도 3(C) 중 시계회전으로 연동시킴으로써, 연동 플레이트(56)를 눌러서 트러니온축(7)을 중립위치(N)로부터 정회전 영역(F)의 범위를 요동시킨다. 역으로, 쉬프터 아암(63a)이 Smax에서 Smin으로 향하여 이동하면, 트러니온축(7)은 정회전 영역(F)의 범위에서 중립위치(N)를 한계로 복귀되는 구성이다.

또한, 상기 회전대(55)가 후진측 연동자세(b)에 있어서 쉬프터 아암(63a)이 Smin에서 Smax측으로 향한 움직임을 취하면, 도 5(E)처럼 제2 결합핀(54p)은 반시계방향으로 변위하고, 이에 연동하여 상부연동아암(54b)을 도 5(C) 중 반시계 회전시킴으로써, 연동 플레이트(56)를 빼서 트러니온축 조작아암(7a)을 중립위치(N)로부터 역회전 영역(R)의 범위를 요동시킨다. 역으로 쉬프터 아암(63a)이 Smax에서 Smin으로 향하여 이동하면, 트러니온축(7)은 역회전 영역(R)의 범위에서 중립위치(N)를 한계로 복귀되는 구성이다.

한편, 도 1 중, 부호 66은 상기 지지축(64)에 구비하는 부재를 스페이서 케이스(12B)의 모퉁이부에 설치하는 설치 브라켓(Bracket)을 나타낸다.

또한, 변속입력축(63)에 표시한 일점쇄선 Smin은 상기 HST레버(6)를 최저속(最低速) 위치로 설정하였을 때의 쉬프터 아암(63a)의 위치를 나타내고, 일점쇄선 Smax는 HST레버(6)를 최고속(最高速) 위치로 설정하였을 때의 쉬프터 아암(63a)의 위치를 나타낸다.

이상과 같이 구성한 레버연동기구(L)는 상기 전후진 전환레버(5)를「전진」위치,「중립」위치,「후진」위치로 회동 유지함으로써, 전후진 입력축(53) 및 전후진 전환아암(53a)을 회동시켜, 그 아암(53a)에 구비한 제1 결합핀(53p)의 위치를 상기「전진」위치,「중립」위치,「후진」위치에 대응하는 위치로 각각 위치 결정한다. 이에 의해, 상기 회전대(55)의 각도, 상세하게는 전진, 후진, 중립위치에서의 초기위치가 설정된다. 즉, 상기 트러니온축(7)에 대한 위치를 변경한다. 그리고 상기 각각의 초기위치에서, 상기 HST레버(6)를 전후로 조작하면, 변속입력축(63) 및 쉬프터 아암(63a)를 회전시켜, 회전대 지지통(65)을 지지축(64) 위를 슬라이딩 이동시킨다. 이에 의해, 결합하는 핀(54p) 및 통축(54)이 회전하고, 또한 상부연동아암(54a), 연동 플레이트(56), 트러니온축 조작아암(7a)의 연동을 통하여 상기트러니온축(7)의 회동위치가 변경된다. 이로써, HST 모터(3m)로부터 출력되는 회전동력이 변속되어, 차속이 변속된다.

각 상태의 작용을 구체적으로 설명한다.

도 1과 도 2는 전후진 전환레버(5)를 「중립」위치로 설정하고, HST레버(6)를 「최저속」위치로 설정한 레버연동기구(L)를 나타낸다. 이 경우, 평면에서 보아 상기 회전대(55)와 지지축(64)이 거의 평행상태이며, 상기 전후진 입력축(53) 및 그 축(53)과 일체인 핀(53p)과 통축(54)의 핀(54p)이 거의 일직선상으로 배치되기 때문에, HST레버(6)를 고속 또는 저속측으로 회동조작하여도, 상기 회전대(55)의 걸림홈(55a) 안을 양쪽 핀(53p, 54p)이 마찰저항 없이 이동할 뿐이고, 하부연동아암(54b)은 회동각을 유지한다. 이로써, HST레버(6)의 조작을 트러니온축(7)으로 전달하지 않는 구성, 즉 변속조작을 무효로 한다.

또한, 도 3은 전후진 전환레버(5)를 「전진」위치로 설정하고, HST레버(6)를「최저속」위치로 설정한 상태를 나타낸다. 이 경우, 상기 전후진 전환아암(53a)의 핀(53p)은 지지축(64)에 대하여 평면에서 보아서(도 3 중 (C)), 상기「중립」위치로 설정한 경우보다, 떨어진 위치로 설정된다. 그리고, 상기 HST레버(6)를 고속측으로 회동조작하면, 상기 변속입력축(63)의 회동과 함께 회전대(55)가 지지축(64) 위를 전방으로 슬라이딩 조작되고, 상기 핀(53p)이 회전대(55)의 걸림홈(55a) 안에서 마찰 슬라이딩함으로써, 상기 핀(54p) 및 이와 일체인 통축(54)이 회전하고, 상부연동아암(54a), 연결 플레이트(56), 트러니온축 설치아암(7a)의 움직임을 통하여 트러니온축(7)을 전진 조작영역으로 회동한다. 이로써, 차량을 전진영역으로 변속한다. 한편, 도 4는 전후진 전환레버(5)를「전진」위치로 설정하고, HST레버(6)를「최고속」위치로 설정한 상태를 나타낸다.

또한, 도 5는 전후진 전환레버(5)를「후진」위치로 설정하고, HST레버(6)를 「최저속」위치로 설정한 상태를 나타낸다. 이 경우, 상기 전후진 전환아암(53a)의 핀(53p)은 지지축(64)에 대하여 평면에서 보아서(도 5 중 (C)), 상기「중립」위치로 설정한 경우보다, 접근한 위치로 설정된다. 그리고, 상기 HST레버(6)를 고속측으로 회동조작하면, 상기 변속입력축(63)의 회동과 함께 회전대(55)가 지지축(64) 위를 전방으로 슬라이딩 조작되고, 상기 핀(53p)이 회전대(55)의 걸림홈(55a 안에서 마찰 슬라이딩할 때마다, 상기 핀(54p) 및 이와 일체인 통축(54)이 회전하고, 상부연동아암(54a), 연결 플레이트(56), 트러니온축 설치아암(7a)의 움직임을 통하여 트러니온축(7)을 전진 조작영역으로 회동한다. 이로써, 차량을 후진영역으로 변속한다. 한편, 도 6은 전후진 전환레버(5)를「후진」위치로 설정하고, HST레버(6)를「최고속」위치로 설정한 상태를 나타낸다.

또한, 상기 도 3(E)의 가상선의 상태, 즉 정회전 영역(F)의 소정 속도로 선택한 상태로부터, 전후진 전환레버(5)를 후진측으로 조작하면, 제1 결합핀(53p)은 제1 걸림홈(55b)을 통하여 회전대(55)를 후진측 연동자세(b)로 전환한다. 이때 회전대 지지통(65)은 이동하지 않고, 세로축(X)을 유지한 상태로 도 6(B)의 실선상태로부터 가상선으로 나타내는 상태로 회전대(55)은 회전할 수 있다. 따라서, 제2 결합핀(54p)은 도 6(B)의 실선위치로부터 가상선으로 나타내는 상태로 크게 변위하고, 트러니온축(7)을 정회전 영역(F)로부터 중립위치를 넘어서 역회전 영역(R)의 소정 속도까지 신속하게 이행한다. 조작자는 전후진 전환레버(5)를 전환할 뿐이고, 변속레버(6) 조작을 필요로 하지 않기 때문에 전진, 후진의 반복을 빈번하게 행하는 로더작업에 적합하다.

그리고, 전후진 전환레버(5)의 전환조작에 근거하여 출력 회전방향을 정회전방향과 역회전방향으로 전환되지만, 속도를 변경할 때는 출력 회전방향이 정회전방향이든지 역회전방향이든지 관계없이 상기 변속레버(6)를 후방으로 조작하면 감속하고, 전방으로 조작하면 증속할 수 있다.

또한, 상기 레버연동기구(L)에서는, 상기 전후진 전환아암(53a)을 상기 지지축(64)에 대하여 약간 각도를 갖게 하여, 전후진 전환레버(5)를 「중립」조작시, 핀(53p)이「전진」위치로 변위시킴으로써, 전후진 전환레버(5)을「후진」위치로 설정한 경우는「전진」위치로 설정한 경우보다, 변속범위가 좁고, 또한 높은 차속으로 되지 않도록 설정하고 있다.

이상과 같이 구성한 HST의 변속조작장치는 미세한 차속 조정이 필요한 작업에 있어서는, 종래와 같이 HST레버(6)로 차속을 무단으로 조정할 수 있고, 또한 전후진을 반복하는 작업에서는, 기어식 변속장치를 갖는 차량과 같이 전후진 전환레버(5)로 전후진의 전환조작을 할 수 있으므로, 양쪽 형태의 작업 모두에 조작성이 좋다. 또한 이들 연동기구를 기계적 연동기구로 구성하였으므로, 같은 조작장치를 센서나 액츄에이터 등 전기, 유압기기로 구성하는 것과 비교하여 저렴하게 구성할 수 있다.

또한, 상기 레버연동기구(L)에서는, 전후진 전환레버(5)를「전진」위치, 또는「후진」위치로 조작하여, 클러치를 접속함과 동시에, 차량이 발진하는 구성으로 이루어져 있으므로, 예컨대 HST레버(6)를 별도 조작하지 않으면 발진하지 않는 구 성과 비교하여 조작위치를 틀리게 하기 어렵고, 또한 작업을 신속하게 시작할 수 있다.

다음에, 도 1과 도 12∼도 15에 근거하여 상기 레버연동기구(L)의 설치 구성에 대하여 설명한다.

상기 브라켓(66)은 앞 부분과 뒷 부분에 설치구멍(66f, 66r)을 구비하고, 이 설치구멍(66f，66r)을 상기 스페이서 케이스(12B) 내 모퉁이부의 벽면에 볼트로 설치하는 구성으로 이루어져 있다. 또한, 케이스(12B) 안에는 라인(X)의 위치의 높이까지 윤활유겸 HST의 작동유를 충전하는 구성으로 이루어져 있다.

이에 의해, 상기 레버연동기구(L)의 일부, 상세하게는 회전대(33)의 높이까지 윤활유에 잠기기 위하여, 마모에 의한 작동불량을 방지할 수 있다. 또한, 그 레버연동기구는, 상세하게는 전후진 입력축(53)과 변속입력축(63) 이하의 전동 아래쪽의 부재는 이물질과의 접촉이나 부식에 의한 작동불량을 방지할 수 있다.

청구항 1 및 청구항 2에 기재한 발명에서는, 미세한 차속 조정이 필요한 작업에 있어서는 변속레버(6)로 차속을 무단으로 조정할 수 있고, 또한, 전후진을 반복하는 작업에서는 기어식 변속장치를 갖는 차량과 같이 전후진 전환레버(5)로 전후진의 전환조작을 할 수 있으므로, 양쪽 형태의 작업 모두에 조작성이 좋다. 또한 이들 연동기구(L)를 기계적으로 구성하면, 센서나 액츄에이터 등 전기, 유압기기로 구성하는 것과 비교하여 저렴하게 구성할 수 있다.

또한, 청구항 3의 발명에서는, 이들 연동기구의 일부를 케이스(12) 안의 윤 활유에 잠기는 위치에 설치하는 구성으로 하였으므로, 이물질과의 접촉이나 마모, 부식을 방지하여, 작동불량을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 엔진(E)의 회전동력을 주행장치(1F, 1R)로 전달하는 무단변속장치(3)와, 그 무단변속장치(3)와, 그 무단변속장치(3)의 출력 회전속도를 변속조작하는 변속레버(6)와, 전후진 전환레버(5)의 전환조작에 근거하여 상기 변속레버(6)의 동일 조작방향에 대한 무단변속장치(3)의 출력 회전방향을 정회전방향과 역회전방향으로 전환할 수 있는 연동(連動)기구(L)를 설치한 것을 특징으로 하는 변속조작장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연동기구(L)는 제1 걸림홈(55b)과 이 걸림홈(55b)에 결합하는 제1 결합핀(53p) 및 제2 걸림홈(55a)과 이 걸림홈(55a)에 결합하는 제2 결합핀(54p)을 구비하는 회전대(回轉台, 55)와, 그 회전대(55)를 세로축(X) 주위로 회동가능하게 지지하고, 또한 그 회전대(55)를 가로방향으로 왕복이동가능하게 지지하는 회전대 지지통(支持筒, 65)과, 회전대(55)의 왕복이동에 수반하는 상기 제2 결합핀(54p)의 변위를 상기 트러니온축(Trunnion Shaft, 7)으로 전달하는 트러니온축 연동기구(54b, 54, 54a, 56, 7a)를 구비하고,

   상기 회전대 지지통(65)은 상기 변속레버(6)의 조작에 연동하여 왕복이동하도록 구성하고, 상기 제1 결합핀(53p)을 전후진 전환레버(5)의 조작에 연동하여 요동(搖動)시킴으로써 회전대(55)를 상기 세로축(X) 주위로 회동시켜 트러니온축(7)의 회동가능범위를 전진영역(F)으로부터 후진영역(R)으로, 또는 후진영역(R)으로부 터 전진영역(F)으로 전환하도록 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속조작장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전후진 전환레버(5) 및 변속레버(6)로부터 상기 무단식 변속장치(3)의 트러니온축(7)에 이르는 기계적 연동기구(L)의 일부를, 상기 무단식 변속장치(3)를 내장하는 케이스(12) 내에서 윤활유에 잠기는 위치에 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 변속조작장치.

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