KR20040076592A

KR20040076592A - 정유압식 무단 변속 장치(ｈｓｔ)를 갖는 작업차를 위한주행 변속 제어 장치

Info

Publication number: KR20040076592A
Application number: KR1020040007718A
Authority: KR
Inventors: 나까따니야스노부; 호리우찌요시후미
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2004-09-01
Also published as: US20040163490A1; JP4101083B2; AU2003244332A1; JP2004257447A; US6849028B2; AU2003244332B2; KR100573341B1

Abstract

정유압식 무단 변속 장치(HST) 작업차를 위한 주행 변속 제어 장치는 가변 용량형 유압 펌프(35)와, 조작구(55)의 변위를 상기 유압 펌프의 경사판 각도 변경을 위한 조작 변위로 변환하는 변속 조작 기구(80)와, 상기 유압 펌프에 병렬 접속된 주유압 모터(36)와 부유압 모터(37)를 구비하고 있다. 상기 주유압 모터(36)는 경사판 각도가 고정된 정용량형 모터이고, 상기 부유압 모터(37)는 경사판 각도가 변경되는 가변 용량형이고, 상기 주ㆍ부유압 모터의 회전 출력을 받는 공통의 출력축(32)이 구비되어 있다. 상기 부유압 모터(37)의 경사판 각도를 변경하는 제어 피스톤(38)이 상기 유압 펌프로부터 상기 주ㆍ부유압 모터에 압유를 공급하는 압유 공급 유로(39)에 접속되어 있고, 이에 의해 상기 제어 피스톤(38)에 대한 압력의 상승에 수반하여 상기 제어 피스톤(38)은 상기 부유압 모터(37)가 용량 증대되도록 상기 부유압 모터(37)의 경사판 각도를 변경한다.

Description

정유압식 무단 변속 장치(ＨＳＴ)를 갖는 작업차를 위한 주행 변속 제어 장치{Traveling Change Speed Control System}

본 발명은, 주행용 변속 장치로서 정유압식 무단 변속 장치(HST)를 이용한 농작업차, 운반차, 예취기 등의 작업차의 주행 변속 제어 장치에 관한 것이다.

그와 같은 작업차의 일예인 트랙터에 이용되는 정유압식 무단 변속 장치는 가변 용량형 유압 펌프의 경사판 각도를 페달 조작에 의해 변경 조작하고, 정용량형으로 구성된 유압 모터의 작동 속도를 무단계로 변속하고, 그 변속 출력을 또한 기어식 변속 장치에서 복수단으로 변속하여 차륜을 구동하는 구조가 다용되고 있다. 또한, 그 때의 페달 조작을 경쾌하게 행할 수 있도록 하기 위해, 유압 펌프의 경사판을 유압 서보 기구를 이용하여 조작하도록 한 것도 실용화되고 있다(예를 들어 일본국 특허 공개 2000-283860호 공보 참조).

일반적으로, 주행 변속 장치에 정유압식 무단 변속 장치를 이용한 작업차에 있어서는 주행 부하 변동에 대한 제어는 행해지지 않고, 운전 작업자가 엔진음 등으로부터 엔진에 부하가 지나치게 가해져 있다고 판단한 경우에 감속 조작을 행하고 있다. 이와 같이 엔진 부하의 상태를 운전자의 판단에 맡긴 변속 조작은 운전자에게 과대한 부담을 주게 되어 그 운전성도 나빠지게 된다.

이와 같은 엔진 부하에 대응한 변속 조작의 번거로움을 운전자로부터 해방시키기 위해, 엔진 회전 속도의 변동으로부터 부하 변동을, 센서를 이용하여 검출하고, 이것을 기초로 하여 자동 변속을 행하는 수단도 연구 개발되고 있지만, 각 종 센서 및 복잡한 전기 제어계를 필요로 하므로 비용이 상승되는 경향이 있고, 고급 기계에 밖에 도입할 수 없는 문제가 있었다.

이와 같은 실정에 비추어 본 발명의 목적은 센서를 포함하는 복잡한 전기 제어계를 이용하지 않는 비교적 저렴한 구조이고, 엔진 부하 변동에 자동적으로 대응하는 주행 변속 제어 장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 주행 변속 제어 장치를 탑재한 작업차 전체의 사시도.

도2는 작업차 전체의 측면도.

도3은 차체 프레임의 측면도.

도4는 주행용 전동 장치의 평면도.

도5는 주행용 전동 장치의 개략도.

도6은 중립 정지 상태에 있어서의 무단 변속 장치의 단면도.

도7은 통상 부하에서의 주행 상태에 있어서의 무단 변속 장치의 단면도.

도8은 고부하에서의 주행 상태에 있어서의 무단 변속 장치의 단면도.

도9는 무단 변속 장치의 유압 회로도.

도10은 페달 조작 장치의 페달 답입 해제 상태에서의 측면도.

도11은 페달 조작 장치의 페달 답입 상태에서의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 엔진

32 : 출력축

35 : 유압 펌프

36 : 주유압 모터

37 : 부유압 모터

37a : 경사판

38 : 제어 피스톤

39 : 압유 공급 유로

44 : 서보 실린더

50 : 조속 장치

55 : 변속 조작구(변속 페달)

80 : 압박 서보 기구

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 정유압식 무단 변속 장치(HST) 작업차를 위한 주행 변속 제어 장치에서는 경사판 각도가 변경됨으로써 토출량이 변화되는 가변 용량형 유압 펌프와, 드라이버에 의한 조작구의 변위를 상기 유압 펌프의 경사판 각도 변경을 위한 조작 변위로 변환하는 변속 조작 기구와, 상기 유압 펌프에 병렬 접속된 주유압 모터(36)와 부유압 모터를 구비하고,

상기 주유압 모터는 경사판 각도가 고정된 정용량형 모터이고, 상기 부유압 모터는 경사판 각도가 변경되는 가변 용량형이고, 상기 주ㆍ부유압 모터의 회전 출력을 받는 공통의 출력축이 구비되어 있고, 또한 상기 부유압 모터의 경사판 각도를 변경하는 제어 피스톤이 상기 유압 펌프로부터 상기 주ㆍ부유압 모터에 압유를 공급하는 압유 공급 유로(39)에 상기 압유 공급 유로 내의 압력 변동이 제어 피스톤으로 전해지도록 접속되어 있고, 이에 의해 상기 제어 피스톤에 대한 압력의 상승에 수반하여 상기 제어 피스톤은 상기 부유압 모터가 용량 증대되도록 상기 부유압 모터의 경사판 각도를 변경한다.

이 구성에 따르면, 주ㆍ부유압 모터에의 압유 공급 유로 내의 유압이 주행 부하가 커질수록 고가가 되므로, 이 유압으로 작동하는 제어 피스톤에 의해 부유압 모터의 경사판 각도가 커지고, 그 결과 부유압 모터의 용량은 증대되게 된다. 이로 인해, 주유압 모터와 부유압 모터의 토탈 용량이 증대되어 공통의 출력축의 회전 속도는 저하되게 된다. 즉, 주행 부하가 커짐에 따라서 자동 감속되어 출력 토오크의 증대가 도모된다.

반대로, 주행 부하가 작아질수록 양 유압 모터에의 압유 공급 유로 내의 유압이 낮아지고, 그 결과 경사판 각도가 작아져 부유압 모터의 용량은 감소된다. 이로 인해, 주유압 모터와 부유압 모터의 토탈 용량이 감소되어 출력축의 회전 속도는 증대되게 된다. 즉, 주행 부하가 작아짐에 따라서 자동 증속된다.

여기서, 예를 들어 부유압 모터의 최소 경사판 각도를 0°로 설정해 두면,설정 이하의 부하시에는 부유압 모터의 용량이 0이 되어 주유압 모터만의 출력이 취출되게 된다. 그리고, 부하가 설정치를 초과하면 부유압 모터의 경사판 각도가 0°보다 커져 감속되게 된다.

따라서, 본 발명에 의해, 전기 제어계를 이용하지 않는 유압계만의 비교적 저렴한 구조이고, 부하 변동에 대응한 주행 변속 제어를 자동적으로 행할 수 있어 경쾌한 운전 조종을 행할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 변속 조작 기구는 상기 조작구의 변위를 조작 입력으로 하는 유압 서보 밸브와, 상기 유압 펌프의 경사판 각도를 조정하는 서보 실린더로 이루어지는 유압 서보 기구로서 구성되어 있다. 이 구성에 따르면, 운전자가 변속 조작구를 조작함으로써 유압 서보 기구의 유압 서보 밸브가 조작되고, 이것을 기초로 하여 서보 실린더 등의 유압 서보 작동기가 작동하여 유압 펌프의 경사판이 변속 조작구의 조작량에 따른 각도까지 변경 조작된다. 그리고, 주행 부하가 증대되면 상기와 같이 부유압 모터의 경사판 각도 증대 조정이 실행되어 자동 감속 및 출력의 토오크 업이 이루어지고, 부유압 모터의 경사판 각도가 최대가 된 후, 더욱 주행 부하가 증대되면 유압 펌프의 토출압이 증대됨으로써 유압 펌프의 경사판에 가한 유압 반력이 높아지고, 이 경사판 반력이 유압 서보 기구에 있어서의 유압 서보 작동기의 작동력보다도 커져 유압 펌프의 경사판이 중립측으로 압박되어 복귀된다. 즉, 설정 이상의 고부하역이 되면 유압 펌프 자체가 변속 조작구의 조작 위치에 관계없이 감속 방향으로 강제 작동된다. 이에 의해, 광범위한 부하 변동에 충분히 대응하여 자동 감속하면서 출력의 토오크업을 도모할 수 있다.

또한 다른 실시 형태 중 하나에서는 상기 주유압 모터와 상기 주ㆍ부유압 모터로 이루어지는 변속용 유압 회로에 대한 차지압이 상기 유압 서보 기구의 시스템압으로서 상기 유압 서보 기구에 공급되어 있다. 이 구성에 따르면, 차지 펌프로부터의 압유가 공급되는 차지 유로에 유압 서보 기구의 유로를 접속함으로써, 저압으로 작동하는 간소한 유압 서보 기구를 구성할 수 있다.

또한 다른 실시 형태 중 하나에서는 상기 조작구가 엔진의 조속 장치에도 연동 연결되어 있고, 이 조작구의 고속 방향에의 변속 조작에 연동하여 상기 조속 장치가 고속 회전측으로 조작되고, 이 조작구의 저속 방향에의 변속 조작으로 연동하여 상기 조속 장치가 저속 회전측으로 조작된다. 이 구성에 따르면, 변속 조작구가 저속으로 변속 조작되기 위해 연동하여 엔진 회전 속도가 떨어지는 동시에, 고속으로 변속 조작되기 위해 연동하여 엔진 회전 속도가 자동적으로 올라가게 되어 부하시에 변속 조작구를 고속측으로 조작함으로써, 유압 펌프의 회전 속도를 올려 유압 회로압을 높이고, 부유압 모터를 이용한 자동 감속을 행하여 출력 토오크 업을 도모할 수 있다. 즉, 변속 조작구의 조작에 민감하게 대응한 가속성이 우수한 변속을 행할 수 있는 동시에, 고부하시에 있어서의 출력 토오크 업을 빠르게 행하는 것이 용이해져 운전성이 향상된다.

본 발명의 그 밖의 특징과 이점은 이하의 도면을 이용한 실시 형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1, 도2, 도3에 도시한 바와 같이, 좌우 한 쌍의 조향 가능한 타이어전륜(1), 좌우 한 쌍의 타이어 후륜(2)에 의해 대지 지지되는 작업차는 차체 프레임(4)의 전후륜 사이에 엔진(3)을 탑재하고 있다. 또한, 차체 프레임(4)의 전방부에 좌석(5), 차양(6)을 구비한 운전부(7)를 설치하고, 상기 차체 프레임(4)의 후방부에 짐받이(8)를 짐받이 후방부에 위치하는 차체 횡방향의 축심 주위에서 덤프 실린더(9)에 의해 상하로 요동 조작하도록 설치하고 있다.

상기 엔진(3)의 출력은 도4, 도5에 도시하는 주행용 전동 장치에 의해 전후륜(1, 2)으로 전달된다. 즉, 엔진(3)의 후방부에 위치하는 플라이 휠(10)이 부착되어 있는 출력축(3a)으로부터의 출력은 회전축(11)을 거쳐서 정유압식 무단 변속 장치(30)의 입력축(31)으로 전달되고, 이 무단 변속 장치(30)의 출력축(32)으로부터의 출력은 회전축(12)을 거쳐서 기어 트랜스미션(13)으로 입력되고, 이 기어 트랜스미션(13)의 출력이 후륜 차동 기구(14)에 입력되는 동시에, 이 후륜 차동 기구(14)의 좌우의 출력축(14a)으로부터의 출력이 회전축(16)을 거쳐서 후륜(2)으로 전달된다. 기어 트랜스미션(13)의 전륜용 출력은 전륜(1)에 대한 전동을 온 오프(ON/OFF)하는 클러치 기구(17), 회전축(18, 19)을 거쳐서 전륜 차동 기구(20)로 입력되고, 이 전륜 차동 기구(20)의 좌우 출력이 회전축(21)을 거쳐서 전륜(1)으로 전달된다.

상기 기어 트랜스미션(13), 후륜 차동 기구(14), 클러치 기구(17), 회전축(11, 12)은 엔진(3)의 후방부에 플라이 휠 케이스부(25a)로 연결되어 있는 미션 케이스(25)의 내부에 수용되어 있다. 후륜 차동 기구(14)는 기어 트랜스미션(13)보다 차체 후방측에 위치하는 배치로 수용되어 있다.

또한, 기어 트랜스미션(13)은 시프트 기어(13a)를 시프트 조작함으로써 무단 변속 장치(30)로부터 취출된 일정 방향의 회전 출력이 전진측으로 절환하여 출력되는 전진 상태와, 무단 변속 장치(30)로부터 취출된 일정 방향의 회전 출력이 후진측으로 절환하여 출력되는 후진 상태로 절환하고, 시프트 기어(13b)를 시프트 조작함으로써 전진 구동력이 고속과 저속의 2 단계로 변속하여 출력된다. 또한, 시프트 기어(13a, 13b)는 스티어링 핸들(27)의 옆에 H형 경로에서 조작 가능하게 배치한 변속 레버(28)에 의해 선택 조작되도록 되어 있다.

상기 무단 변속 장치(30)는, 도4, 도5에 도시한 바와 같이 미션 케이스(25)의 기어 트랜스미션(13)보다 차체 후방측이고, 또한 후륜 차동 기구(14)의 좌우 출력축(14a)보다 차체 후방측에 위치하는 부위에 부착되어 있다.

또한, 상기 무단 변속 장치(30)는, 도6에 도시한 바와 같이 미션 케이스(25)의 후단부에 연결되어 있는 포트 블럭(33)을 가진 하우징(34), 이 하우징(34)의 포트 블럭(33)보다 차체 전방측 부위의 내부에 수용한 액시얼 플런저형으로 구성된 가변 용량형의 유압 펌프(35) 및 액시얼 플런저형으로 구성된 정용량형의 주유압 모터(36), 하우징(34)의 포트 블럭(33)보다 차체 후방측의 부위의 내부에 수용한 액시얼 플런저형으로 구성된 가변 용량형의 부유압 모터(37)를 구비한 정유압식으로 구성하고 있고, 주ㆍ부 양 유압 모터(36, 37)에 공통의 출력축(32)이 이 무단 변속 장치(30)의 출력축이 되어 있다.

그리고, 이 무단 변속 장치(30)의 상기 하우징(34)은 미션 케이스(25)를 주조할 때에 동시에 주조함으로써, 이 미션 케이스(25) 중의 후륜 차동 기구(14)를수용하고 있는 부분(25b)의 후방부에 일체 성형되는 동시에, 그 곳에 상기 유압 펌프(35), 주유압 모터(36)를 수용하고 있는 제1 하우징 본체(34a), 이 하우징 본체(34a)의 차체 후방 방향의 개구를 폐쇄하도록 하여 하우징 본체(34a)에 탈착 가능하게 나사 연결하고 있는 포트 블럭(33), 이 포트 블럭(33)의 차체 후방 방향의 측면측에 볼트 연결하고 있는 제2 하우징 본체(34b)가 구비되어 있다.

도9의 유압 회로도에 도시한 바와 같이, 무단 변속 장치(30)에 있어서의 유압 펌프(35)의 경사판(35a)은, 후술하는 바와 같이 운전부(7)의 발 밑에 배치한 변속 페달(55)에 유압 서보 기구(80)를 거쳐서 연계하고 있고, 변속 페달(55)의 답입을 해제한 상태에서는, 도6에 도시한 바와 같이 경사판(35a)은 중립(0°)으로 복귀 유지되어 주행 정지 상태가 초래되고, 변속 페달(55)을 답입함에 따라서, 도7에 도시한 바와 같이 경사판(35a)의 각도가 커져 토출량이 많아져 출력축(32)의 회전 속도가 빨라진다.

유압 서보 기구(80)에 대해 설명한다. 도10에 도시한 바와 같이, 무단 변속 장치(30)의 변속 조작부(40)는 유압 서보 밸브(41)의 회전 조작축(41a)의 케이스 외단부에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 그리고, 도9에 도시한 바와 같이, 서보 밸브(41)에 대해 조작 유로(42)에 의해 접속하고 있는 동시에 피드백 기구(43)에 의해 연계하고 있는 서보 실린더(44)가 미션 케이스(25)의 내부에 설치되고, 이 서보 실린더(44)의 작용이 유압 펌프(35)의 경사판 조작부로 전달됨으로써, 변속 조작부(40)에 의한 무단 변속 장치(30)의 변속 조작이 행해진다. 또한, 이 유압 서보 기구(80)의 유압 입력 포트는 차지 펌프(45)로부터 변속용 유압 회로로 압유를 보충하는 차지 유로(81)에 유로(82)를 거쳐서 접속되어 있고, 이에 의해 유압 서보 기구(80)의 시스템압이 차지압과 동일하게 되어 있다.

이 구성에 따르면, 변속 조작부(40)가 회전 조작축(41a)의 축심 주위에서 요동 조작되면, 이 회전 조작축(41a)이 회전하여 유압 서보 밸브(41)가 구동 상태로 절환되고, 유압 서보 밸브(41)가 차지 펌프(45)로부터의 압유를 조작 유로(42)로부터 서보 실린더(44)로 공급한다. 그러면, 이 서보 실린더(44)가 구동되어 유압 펌프(35)의 경사판각을 변경하고, 유압 펌프(35)의 구동 속도가 변화되어 무단 변속 장치(30)의 속도 상태가 변화된다. 이 때, 서보 실린더(44)의 변위가 피드백 기구(43)에 의해 유압 서보 밸브(41)에 피드백되어 있고, 무단 변속 장치(30)가 변속 조작부(40)의 조작 위치에 대응한 제어 목표(목표 속도)가 되면, 유압 서보 밸브(41)가 중립 상태로 절환되어 무단 변속 장치(30)가 제어 목표로서의 속도로 유지된다.

또한, 부유압 모터(37)의 경사판(37)은 하우징(34)의 후방부에 설치한 제어 피스톤(38)과, 복귀 스프링(47)에 의해 전방으로 압박된 복귀 피스톤(48)으로 전후로부터 협지되어 있고, 도6에 도시한 바와 같이 제어 피스톤(38)이 전방 이동 한계까지 후퇴되어 있을 때, 부유압 모터(37)에 있어서의 경사판(37a)의 각도가 중립(0°)이 되어 제어 피스톤(38)이 복귀 스프링(47)에 대항하여 후방으로 진출함에 따라서 경사판(37a)의 각도가 커진다. 또한, 복귀 스프링(47)은 초기 압축을 가하여 조립되어 있고, 이에 의해 경사판(37a)은 설정된 가중으로 중립측으로 압박되어 있다.

여기서, 제어 피스톤(38)은, 도9에 도시한 바와 같이 유압 펌프(35)로부터의 압유를 주ㆍ부 양 유압 모터(36, 37)로 공급하는 압유 공급 유로(39)에 접속되어 있고, 압유 공급 유로(39)의 압력과 복귀 스프링(47)의 스프링력이 균형있게 된 후 경사판(37a)의 각도가 안정된다. 이하에, 상기 제어 피스톤(38)을 이용한 자동 변속 제어 작동에 대해 설명한다.

변속 페달(55)을 답입하면, 유압 펌프(35)에 있어서의 경사판(35a)의 각도도 커지고, 경사판 각도에 따른 양의 압유가 토출되어 주ㆍ부유압 모터(36, 37)로 공급된다. 이 경우, 주행 부하가 설정 이하의 범위에 있고 압유 공급 유로(39)의 압력이 설정 이하이면, 압유 공급 유로(39)의 압력을 받는 제어 피스톤(38)의 진출력보다도 복귀 스프링(47)의 초기 스프링력의 쪽이 큰 것이 되어, 도7에 도시한 바와 같이 부유압 모터(37)의 경사판(37a)의 각도는 중립(0°)으로 유지되고, 유압 펌프(35)로부터의 압유의 전체량이 주유압 모터(36)로 공급되고, 출력축(32)은 주유압 모터(36)에 의해서만 구동되게 된다.

그리고, 주행 부하가 설정 범위를 초과하여 압유 공급 유로(39)의 압력이 설정을 상회하면, 압유 공급 유로(39)의 압력을 받는 제어 피스톤(38)의 진출력이 복귀 스프링(47)의 초기 스프링력보다 커지고, 도8에 도시한 바와 같이 부유압 모터(37)의 경사판(37a)의 각도가 커져 유압 펌프(35)로부터의 압유가 주유압 모터(36)와 부유압 모터(37)로 공급된다. 즉, 주행 부하가 설정 범위를 초과하여 커지면, 모터측의 토탈 용량이 커져 출력축(32)이 감속 구동되어 출력 토오크가 높아진다.

또한, 주행 부하의 증대에 수반하여 부유압 모터(37)의 경사판 각도가 최대가 된 후, 더욱 주행 부하가 높아지면 압유 공급 유로(39)의 압이 더 높은 것이 된다. 여기서, 압유 공급 유로(39)의 압력은 유압 펌프(35)의 경사판(35a)을 중립측으로 복귀시키는 반력으로서 작용하고 있고, 통상 부하시에는, 이 반력은 유압 서보 기구(80)에 있어서의 서보 실린더(44)로 지지되어 있는 것이지만, 상기와 같이 압유 공급 유로(39)의 압력이 특히 고가가 되어 경사판(35a)에 가한 유압 반력이 커지면, 차지압과 동일한 저압의 시스템압으로 작동하는 서보 실린더(44)로 경사판 각도를 유지할 수 없게 되어 경사판(35a)은 유압 반력에 의해 중립측, 즉 자동적으로 감속측으로 강제 변위되고, 압유 공급 유로(39)의 압력이 높아져 출력 토오크가 증대된다.

무단 변속 장치(30)를 조작하는 상기 변속 페달(55)은 엔진(3)의 후방부의 횡측에 설치한 조속 장치(50)를 조작하는 엑셀 페달로서의 기능도 구비하고 있고, 이하에 그 페달 조작 장치를 도10과 도11을 기초로 하여 설명한다.

즉, 이 페달 조작 장치는 아암부(55a)에서 지지축(56)에 연결한 상기 변속 페달(55), 이 변속 페달(55)을 조속 장치(50)의 요동 가능한 조속 조작부(51) 및 무단 변속 장치(30)의 요동 가능한 변속 조작부(40)에 연계시키고 있는 연계 수단(60), 복귀 스프링(71)을 구비한 자동 복귀 기구(70)를 구비하고 있다.

변속 페달(55)은 답입 조작해 가면, 그 답입 조작력으로 인해 지지축(56)의 기계 본체 횡방향의 축심 주위에서 하강측에 도11에 도시한 바와 같이 아암부(55a)가 케이블 홀더(57)로 이루어지는 스톱퍼에 접촉한 답입 한계까지 요동해 가고, 답입 조작을 해제하면 복귀 스프링(71)에 의한 조작력으로 인해 지지축(56)의 축심 주위에서 상승측으로 요동하여 도10에 도시하는 답입 해제 위치로 자연스럽게 복귀하도록 되어 있다.

상기 연계 수단(60)은 변속 페달(55)의 아암부(55a)의 기초부로부터 연장되어 있는 출력 아암부(55b)에 내측 케이블(61a)의 일단부측이 연결되고, 외측 케이블의 단부가 케이블 홀더(57)에 지지되어 있는 조작 케이블(61), 이 페달측 조작 케이블(61)의 내측 케이블(61a)의 타단부측이 한 쪽의 자유단부측에 연결 핀(62)으로 상대 회전 가능하게 연결되어 있는 요동 연동체(63), 이 요동 연동체(63)의 다른 쪽의 자유단부측에 내측 케이블(64a)의 일단부측이 연결 핀(65)으로 상대 회전 가능하게 연결되고, 이 내측 케이블(64a)의 타단부측이 조속 조작부(51)에 연결되어 있고, 요동 연동체(63)를 조속 조작부(51)에 연동 연결시키고 있는 조속 장치측 조작 케이블(64), 요동 연동체(63)의 페달측 조작 케이블(61)이 연결되어 있는 쪽의 자유단부측에 대해 일단부측이 이음매(66)에 의해 연결되고, 타단부측이 변속 조작부(40)에 대해 이음매(66)에 의해 연결되어 있고, 요동 연동체(63)를 변속 조작부(40)에 연동 연결시키고 있는 연동 로드(67)를 구비하여 구성하고 있다.

연동 로드(67)를 요동 연동체(63)에 연결하고 있는 이음매(66)도, 변속 조작부(40)에 연결되어 있는 이음매(66)도 연동 로드(67)에 대해 나사 연결되어 있는 로드측 부재와, 이 로드측 부재의 단부에 일단부측이 구면을 이용하여 상대 회전 가능하게 연결되고, 타단부측이 요동 연동체(63)나 변속 조작부(40)에 대해서는 연결 나사로 체결하여 연결된 나사축 부재(66a)로 이루어지고, 연동 로드(67)를 요동연동체(63)에 대해서도, 변속 조작부(40)에 대해서도 상대 회전 가능하게 연결하고 있다.

연동 요동체(63)는 조속 장치측 조작 케이블(64)이 연결되어 있는 연결 핀(65)과, 연동 로드(67)가 연결되어 있는 이음매(66) 및 상기 조작구측 조작 케이블(61)이 연결되어 있는 연결 핀(62) 사이에 위치하는 부착 보스부(63a)에서 미션 케이스(25)가 구비되어 있는 지지축(68)에 상대 회전 가능하게 연결되어 있고, 미션 케이스(63)에 대해 지지축(68)의 축심(68a) 주위에서 요동하도록 지지되어 있다.

도10에 도시한 바와 같이, 자동 복귀 기구(70)는 요동 연동체(63)의 부착 보스부(63a)에 일체 회전 가능하게 부착한 캠종동체(72), 미션 케이스(25)가 구비되어 있는 지지축(73)에 일단부측의 부착 보스부(74a)로 상대 회전 가능하게 연결되어 있고, 미션 케이스(25)에 대해 지지축(73)의 축심 주위에서 요동 가능하게 지지되어 있는 캠 아암(74), 이 캠 아암(74)과, 미션 케이스(25)에 고정된 스프링 걸림 핀(75)에 걸쳐서 부착한 상기 복귀 스프링(71)을 구비하여 구성하고 있다. 복귀 스프링(71)은 캠 아암(74)을 요동 연동체(63) 쪽으로 요동 압박하고, 캠 아암(74)의 중간부에 롤러를 부착하여 설치하고 있는 캠(76)을 캠종동체(72)의 캠종동면(72a)에 부착하여 압박함으로써, 요동 연동체(63)를 도10에 도시하는 정지 위치(ST)에 요동 압박하도록 구성하고 있다.

이에 의해, 자동 복귀 기구(70)는 복귀 스프링(71)의 탄성 복원력에 의해 캠(76) 및 캠종동체(72)를 거쳐서 요동 연동체(63)를 정지 위치(ST)에 요동 압박하고, 이에 의해 변속 조작부(40)가, 무단 변속 장치(30)가 중립 상태가 되는 절단 위치에, 또한 조속 조작부(51)가 아이들링 위치에 각각 자연스럽게 복귀하도록 요동 압박하도록 되어 있다. 무단 변속 장치(30)가, 중립 상태가 되었을 때, 캠(76)이 캠종동면(72a)의 오목부(72b)에 인입하여 캠(76)과 캠종동체(72)가 서로 결합하고, 이에 의해 변속 조작부(40)를 절단 위치에 위치 결정하여 유압 펌프(35)의 경사판(35a)에 작용하는 유압에 의해 변속 조작부(40)가 진동하거나, 절단 위치로부터 이탈되는 것을 방지하도록 되어 있다.

이에 의해, 연계 수단(60)은 변속 페달(55)이 조작됨으로써 조속 장치(50) 및 무단 변속 장치(30)를 다음과 같이 조작하도록 되어 있다. 즉, 변속 페달(55)이 답입 조작되면, 이 조작력에 의해 조작 케이블(61)의 내측 케이블(61a)을 인장 조작시켜 이 조작 케이블(61)에 의해 요동 연동체(63)를 회전 방향(UP)으로 요동 조작시키고, 이 요동 연동체(63)에 의해 조작 케이블(64)의 내측 케이블(64)을 인장 조작시켜 이 조작 케이블(64)에 의해 조속 장치(50)의 조작부(51)를 요동 조작시키고, 엔진(3)의 회전수가 상승하도록 조속 장치(50)를 고속측으로 조작한다. 이 때, 요동 연동체(63)에 의해 연동 로드(67)를 인장 조작시켜 이 연동 로드(67)에 의해 무단 변속 장치(30)의 조작부(40)를 요동 조작시키고, 전후륜(1, 2)의 구동 속도가 증속하도록 무단 변속 장치(30)를 고속측으로 변속 조작한다.

변속 페달(55)의 답입 조작이 해제되면, 자동 복귀 기구(70)의 복귀 스프링(71)에 의한 조작력에 의해 요동 연동체(63)를 정지 위치(ST)에 요동 조작시키고, 요동 연동체(63)에 의해 조작 케이블(64)의 내측 케이블(64a)을 느슨하게 조작하여 조속 장치(50)의 조속 조작부(51)를 조속 장치(50)가 갖는 복원력에 의해 아이들링 위치로 복귀시켜 엔진 회전수를 아이들링 상태로 복귀시켜 조작한다. 이 때, 요동 연동체(63)에 의해 연동 로드(67)를 압박 조작하여 무단 변속 장치(30)의 변속 조작부(40)를 절단 위치에 복귀시키고, 무단 변속 장치(30)를 중립 상태로 복귀시켜 조작한다.

〔다른 실시 형태〕

상기 실시예에서는 무단 변속 장치(30)를 조작하는 변속 조작구로서 변속 페달(55)을 이용한 경우를 예시하였지만, 변속 레버를 변속 조작구로서 이용할 수도 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 본 발명은 센서를 포함하는 복잡한 전기 제어계를 이용하지 않는 비교적 저렴한 구조이고, 엔진 부하 변동에 자동적으로 대응하는 주행 변속 제어 장치를 제공한다.

Claims

정유압식 무단 변속 장치(HST) 작업차를 위한 주행 변속 제어 장치이며,

경사판 각도가 변경됨으로써 토출량이 변화되는 가변 용량형 유압 펌프(35)와,

드라이버에 의한 조작구(55)의 변위를 상기 유압 펌프의 경사판 각도 변경을 위한 조작 변위로 변환하는 변속 조작 기구(80)와,

상기 유압 펌프에 병렬 접속된 주유압 모터(36)와 부유압 모터(37)를 포함하는 주행 변속 제어 장치에 있어서,

상기 주유압 모터(36)는 경사판 각도가 고정된 정용량형 모터이고, 상기 부유압 모터(37)는 경사판 각도가 변경되는 가변 용량형이고, 상기 주ㆍ부유압 모터의 회전 출력을 받는 공통의 출력축(32)이 구비되어 있고, 또한

상기 부유압 모터(37)의 경사판 각도를 변경하는 제어 피스톤(38)이 상기 유압 펌프로부터 상기 주ㆍ부유압 모터로 압유를 공급하는 압유 공급 유로(39)에 상기 압유 공급 유로 내의 압력 변동이 제어 피스톤(38)으로 전해지도록 접속되어 있고, 이에 의해 상기 제어 피스톤(38)에 대한 압력의 상승에 수반하여 상기 제어 피스톤(38)은 상기 부유압 모터(37)가 용량 증대되도록 상기 부유압 모터(37)의 경사판 각도를 변경하는 주행 변속 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 변속 조작 기구(80)는 상기 조작구의 변위를 조작 입력으로 하는 유압 서보 밸브(4)와, 상기 유압 펌프의 경사판 각도를 조정하는 서보 실린더(44)로 이루어지는 유압 서보 기구로서 구성되어 있는 주행 변속 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 주유압 모터와 상기 주ㆍ부유압 모터로 이루어지는 변속용 유압 회로에 대한 차지압이 상기 유압 서보 기구(80)의 시스템압으로서 상기 유압 서보 기구에 부여되어 있는 주행 변속 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 조작구(55)가 엔진의 조속 장치(50)에도 연동 연결되어 있고, 상기 조작구(55)의 고속 방향에의 변속 조작으로 연동하여 상기 조속 장치(50)가 고속 회전측으로 조작되고, 상기 조작구(55)의 저속 방향에의 변속 조작으로 연동하여 상기 조속 장치(50)가 저속 회전측으로 조작되는 주행 변속 제어 장치.