WO2014030918A1

WO2014030918A1 - Ｈｓｔ 변속조작장치

Info

Publication number: WO2014030918A1
Application number: PCT/KR2013/007485
Authority: WO
Inventors: 이희석
Original assignee: 대동공업 주식회사
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2014-02-27
Also published as: KR101900286B1; KR20140026830A

Abstract

HST 변속조작장치가 개시된다. 본 발명에 따른 변속조작장치는, 페달이 설치되고 답력(踏力)에 의해 회전 조작되는 힘 전달부, 힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력에 의해 회전 조작되는 동시에 변속레버를 통한 슬라이딩 조작으로 전진/중립/후진방향으로의 동력접속을 선택적으로 단속하는 변속부, 힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력의 방향을 역전시켜 상기 변속부로 입력시키는 역전 링크부 및 변속부와 전진/중립/후진방향 중 어느 한 방향과 선택적 동력접속 가능하게 연결되며 변속부에 의해 최종 변속된 조작력을 출력하는 출력축을 포함하는 구성으로 이루어져, 하나의 페달 만으로 전, 후진 양방향에 대한 변속조작이 가능하다.

Description

ＨＳＴ 변속조작장치

본 발명은 변속조작장치에 관한 것으로, 상세하게는 농작업차에 탑재되는 정유압식 무단변속기(HST, Hydro Static Transmission)의 전, 후진 변속조작을 위한 HST 변속조작장치에 관한 것이다.

정유압식 무단변속기(HST, Hydro Static Transmission)를 채택하는 농작업차 예컨대, 이앙기나 트랙터 등은 운전석 바닥 측에 마련되는 두 개의 풋 페달(전진페달, 후진페달)의 선택적 조작을 통해 전진 또는 후진 주행이 구현되는 구조로 되어 있다. 이후 도면을 참조하여 종래 농작업차에 채택되는 전, 후진 변속조작장치의 구성에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1, 도 2는 종래 농작업차에 적용되는 전, 후진 변속조작장치 구성을 개략적으로 나타낸 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 운전석 바닥 측에 마련되는 전, 후진 변속조작장치는 두 개의 페달 즉, 전진페달(11)과 후진페달(12)을 포함하여 구성된다. 두 개의 페달(11)(12)은 하나의 축(40)상에 축을 지점으로 회동 가능하게 장치되고, 각 페달(11)(12)에는 출력부(19)(29)가 일체로 연장 형성되어 있다. 이때 각각의 출력부(19)(29)는 그 형성각도가 서로 달라 측면도에서 보이는 바와 같이 서로 어긋난 배치를 이룬다.

계속해서, 상기 각각의 출력부는 각기 다른 연결링크(31)(32)를 매개로 페달로부터 이격된 회전축(50) 상의 제1, 제2 입력부(51)(52)와 각각 연결된다. 이때 제1, 제2 입력부(51)(52)는 도면과 같이, 회전축(50) 중심을 기준으로 대략 상호 대향되는 방향으로 뻗어 있어, 페달의 선택적 조작에 의해 회전축(50)이 시계 또는 반시계 방향으로 회전하게 되고, 이로 인해 방향을 달리 하는 전진/후진 조작이 구현된다.

위와 같은 구성의 종래 변속조작장치는, 전진페달과 후진페달이 도면과 같이 하나의 회전축을 공유하는 상호 연동된 구성인 관계로, 변속기와의 연결경로를 전진과 후진으로 구분하여 독립적으로 형성하는 구성에 비해 단순하게 장치를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 페달이 두 개인 관계로 조작이 번거롭고, 조작과정 중 페달 사이로 발이 끼여 위험한 상황이 연출되는 등의 심각한 안전상의 문제가 있다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 종래와 같이 두 개의 페달을 각각 구비하지 않고도 하나의 페달로서 전/후진 조작이 가능하며, 따라서 조작의 용이성과 조작 시 위험상황 연출의 방지를 도모할 수 있는 HST 변속조작장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 페달이 설치되고 답력(踏力)에 의해 회전 조작되는 힘 전달부; 힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력에 의해 회전 조작되는 동시에 변속레버를 통한 슬라이딩 조작으로 전진/중립/후진방향으로의 동력접속을 선택적으로 단속하는 변속부; 힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력의 방향을 역전시켜 상기 변속부로 입력시키는 역전 링크부; 및 변속부와 전진/중립/후진방향 중 어느 한 방향과 선택적 동력접속 가능하게 연결되며 변속부에 의해 최종 변속된 조작력을 출력하는 출력축;을 포함하는 HST 변속조작장치를 제공한다.

본 발명에서 상기 힘 전달부는, 페달이 연결되는 페달레버와, 프레임에 회전 가능하게 연결되는 힌지점을 기준으로 상기 페달레버와 직각배치를 이루도록 일체로 구비되는 역전레버로 이루어진 구성일 수 있다.

그리고 상기 변속부는, 힘 전달부와 연결되고 출력축에 회전 자유롭게 끼워져 상기 힘 전달부를 통해 전달된 조작력에 의해 출력축 상에서 상기 조작력이 작용하는 방향으로 회전하는 제1 회전체, 제1 회전체 외측으로 제1 회전체 회전에 대해 회전 자유롭게 끼워지고 상기 역전 링크부를 통해 방향 역전된 조작력에 의해 제1 회전체와 반대방향으로 회전하는 제2 회전체, 제1 회전체 또는 제2 회전체와 상기 출력축 간 선택적 회전방향 동력접속을 구현시키는 동력접속구로 된 구성일 수 있다.

이때 상기 동력접속구는, 제1 회전체와 출력축 간 회전방향 동력접속을 위해 제1 회전체와 출력축 사이에 개입되는 제1 키와, 제2 회전체와 출력축 간 회전방향 동력접속을 위해 제2 회전체와 출력축 사이에 개입되는 제2 키와, 출력축 상에 출력축의 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 끼워지고 변속레버로부터 연장된 변속포크가 연결되는 변속로드와, 제2 회전체 외면에 출력축의 축선 방향을 따라 슬라이딩 조작 가능하게 끼워져 상기 변속로드의 축선 방향 움직임에 연동하여 상기 제1 키 또는 제2 키를 출력축 방향으로 구속하거나 구속력을 해제하는 방향으로의 슬라이딩 움직임을 갖는 시프트로 이루어진 구성일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 회전체와 제2 회전체 각각에는 상기 제1 키와 제2 키가 각 회전체 반경방향으로 요동 자유롭게 위치하는 키 홀(key hole)을 구비하며, 상기 키 홀이 형성된 위치에 대응하는 출력축에는 상기 제1 키와 제2 키의 일부가 안착되는 키 홈(key home)이 형성될 수 있다.

이 경우 상기 제1 키와 제2 키는 볼 형상의 강구(鋼球)일 수 있으며, 상기 시프트에는 제1 키 또는 제2 키를 출력축 방향으로 구속시키는 평면상의 구속면과 이 구속면을 사이로 양 측에 상기 키 사이즈에 대응하는 크기로 함몰된 탈출면이 형성될 수 있다.

여기서 상기 구속면은 제1 키의 중심과 제2 키의 중심 간 수평 이격거리 보다 적어도 긴 폭으로 형성함으로써, 두 개의 키를 모두 구속하는 것으로 중립위치가 구현될 수 있도록 하는 것이 좋다.

한편, 본 발명에서 상기 역전 링크부는, 프레임에 힌지 결합되는 ㄱ자형 중간링크와, 상기 중간링크 일측단과 힘 전달부를 연동 가능하게 연결시키는 볼 조인트와, 상기 중간링크 타측단과 굴절 연결되는 변속부 상의 입력링크로 이루어진 구성일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 HST 변속조작장치에 따르면, 종래와 같이 전/후진 두 개의 페달을 각각 구비하지 않고도 하나의 페달로서 전/후진 선택적 조작이 가능한 구조로 되어 있다. 즉, 운전자 변속부 슬라이딩 조작에 따라서 같은 방향(답력에 의해 페달이 하향 회동 조작되는 방향)으로 페달조작이 이루어지더라도 전진 조작이나 후진 조작, 그리고 경우에 따라서는 중립 조작이 구현될 수 있다.

종래에는 전/후진 조작을 위한 페달이 각각 구비된 구성인 관계로, 조작 상의 번거로움과 조작과정 중 페달 사이로 발이 끼여 위험한 상황이 연출되는 등의 심각한 안전상의 문제가 있으나, 본 발명은 하나의 페달로서 기체 움직임과 관련한 모든 조작이 가능함으로써, 용이한 주행 조작성을 확보할 수 있고, 오조작이나 발 끼임 등으로 인한 조작과정 중의 위험상황 연출 또한 방지할 수 있다.

도 1은 종래 농작업차에 적용되는 전, 후진 변속조작장치 구성을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 2는 종래 농작업차에 적용되는 전, 후진 변속조작장치 구성을 개략적으로 나타낸 측면도.

도 3은 HST 변속조작을 위한 본 발명의 실시예에 따른 HST 변속조작장치의 사시도.

도 4는 도 3에 따른 HST 변속조작장치를 측면에서 바라 본 도면.

도 5는 도 3에 나타난 변속조작장치를 A-A 방향에서 바라본 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 변속부를 B-B선과 방향에서 바라본 단면도.

도 7은 도 5에 도시된 변속부를 C-C선 방향에서 바라본 단면도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변속조작장치의 작동 상태도로서, 힘 전달부가 변위 및 이에 연동한 역전 링크부 동작에 의해 변속부에 양방향으로 조작력이 동시 입력되는 모습을 나타내는 도면.

도 9 내지 도 11은 변속부가 전진, 후진, 중립 위치 각각에 위치한 경우에 있어 동력 출력 과정을 설명하기 위한 예시도.

[부호의 설명]

1: 힘 전달부 3 : 변속부

6 : 역전 링크부 8 : 출력추

10 : 페달 14 : 페달레버

16 : 역전레버 34 : 제1 회전체

36 : 제2 회전체 35, 37 : 키 홀

38a : 제1 키 38b : 제2 키

38c : 변속로드 38d : 시프트

62 : 볼 조인트 64 : 중간링크

66 : 입력링크

380 : 구속면

382a, 382b : 탈출면

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 변속조작장치는 이앙기나 트랙터와 같은 농작업차에 채택되는 HST(Hydro Static Transmission, 정유압식 무단변속기)에 운전자 조작에 의한 전진 또는 후진 방향 조작력을 전달시키는 매개체로서, 운전자 변속레버 조작에 따른 변속부 동작으로 하나의 페달만 가지고도 전/후진 선택적 조작이 가능한 구조를 이루고 있다. 도 3 내지 도 4를 참조하여 변속조작장치 구성에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 3은 HST 변속조작을 위한 본 발명의 실시예에 따른 HST 변속조작장치의 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 HST 변속조작장치를 측면에서 바라 본 도면이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 HST 변속조작장치의 전체적 구성을 먼저 살펴보기로 한다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 변속조작장치는 운전자 풋 조작력(답력, 踏力)에 의해 회전 조작되는 힘 전달부(1)를 포함한다. 힘 전달부(1)를 통해 입력된 조작력은 이 조작력이 작용하는 방향과 그 반대방향으로 역전되어 변속부(3)에 동시 입력되고, 운전자의 선택적 조작에 의해 둘 중 어느 한 방향의 조작력 만이 출력축(8)을 통해 HST(정유압식 무단변속기)로 전달된다.

힘 전달부(1)는 구체적으로, 운전자 풋 조작력(답력, 踏力)이 입력되는 페달(10)이 일측 선단에 설치되는 페달레버(14)를 구비한다. 상기 페달레버(14)의 다른 일측 선단은 차체 프레임(F)에 힌지 연결되며, 상기 힌지점(H1)을 기준으로 상기 페달레버(14)와 대략 직각배치를 이루도록 역전레버(16)가 일체로 구비된다. 도면부호 18은 페달레버(14)를 들어 올리는 방향으로 탄성을 제공하는 탄성체 예컨대, 인장스프링(S)이 연결되는 스프링 연결구이다.

변속부(3)에는 위와 같이 상기 힘 전달부(1)를 통해 전달된 조작력이 두 개의 방향으로 분리되어 동시 입력된다. 구체적으로 두 개의 방향으로 분리된 조작력의 동시 입력의 구현을 위해 상기 변속부(3)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 힘 전달부(1)와 연결되어 조작력이 작용하는 방향으로 회전하는 제1 회전체(34)와, 후술될 역전 링크부(6)와 연결되어 상기 제1 회전체(34)와 반대방향으로 회전하는 제2 회전체(36)를 구비한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변속조작장치의 요부인 상기 변속부 구성을 보여주는 도면으로서, 도 3에 나타난 변속조작장치를 A-A 방향에서 바라본 단면도이며, 도 6과 도 7은 각각, 도 5에 도시된 변속부를 B-B선과 C-C선 방향에서 각각 바라본 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 변속부(3)는 상기 제1 회전체(34) 및 제2 회전체(36)와, 동력접속구(38)를 포함한다. 제1 회전체(34)는 상기 힘 전달부(1)와 연결되고 출력축(8)에 회전 자유롭게 끼워지며, 제2 회전체(36)는 제1 회전체(34) 외측에 회전 자유롭게 끼워진다. 따라서 제1 회전체(34)는 조작력에 의해 출력축(8) 상에서 조작력이 작용하는 방향으로 회전하며, 제2 회전체(36)는 역전 링크부(6)를 통해 방향 역전된 조작력으로 제1 회전체(34)와는 반대방향으로 회전한다.

설명의 편의를 위해 이하에서는, 힘 전달부(1)에서 전달된 조작력에 의해 제1 회전체(34)가 조작력이 작용하는 방향을 따라 출력축(8) 상에서 회전하는 것을 정방향으로 정의하고, 역전 링크부(6)를 통해 방향 역전된 조작력을 전달받아 제2 회전체(36)가 조작력이 작용하는 반대방향으로 제1 회전체(34) 상에서 회전하는 것을 역방향으로 정의하여 설명하기로 한다.

동력접속구(38)는 제1 회전체(34) 또는 제2 회전체(36)와 상기 출력축(8) 간 선택적 동력접속을 구현시키는 기능을 한다. 다시 말해 상기 동력접속구(38)의 동작으로 제1 회전체(34)과 제2 회전체(36) 중 어느 하나의 회전체는 상기 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속되고, 따라서 제1 회전체(34)에 의한 정방향 또는 제2 회전체(36)에 의한 역방향 조작력 중 어느 한 방향의 조작력 만이 상기 출력축(8)을 통해 출력된다.

위와 같은 동력의 선택적 접속의 구현을 위해 동력접속구(38)는, 선택적으로 실질적인 동력전달의 매개체가 되는 두 개의 키를 포함한다. 두 개의 키는 구체적으로, 상기 제1 회전체(34)와 출력축(8) 간 회전방향 동력접속을 위해 제1 회전체(34)와 출력축(8) 사이에 개입되는 제1 키(38a)와, 제2 회전체(36)와 조작축 간 회전방향 동력접속을 위해 제2 회전체(36)와 출력축(8) 사이에 개입되는 제2 키(38b)로 구분된다.

두 개의 키(38a)(38b)는 동력접속구(38)를 이루는 다른 구성요소인 시프트(38d)의 움직임에 의해 선택적으로 출력축(8) 방향으로 구속되며, 이에 따라 제1 회전체(34)와 출력축(8) 또는 제2 회전체(36)와 출력축(8) 간 제1 키(38a) 또는 제2 키(38b)를 매개로 하는 동력접속이 구현된다. 상기 시프트(38d)는 구체적으로, 제2 회전체(36) 외면에 출력축(8)의 축선 방향을 따라 슬라이딩 조작 가능하게 끼워지고 변속로드(38c)와 연동 가능하게 연결된다.

이때 변속로드(38c)는 출력축(8) 상에 이 출력축(8)의 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 조립되는 한편, 기체 운전석에 배치되는 도시되지 않는 변속레버로부터 연장되는 변속포크(39)와 연결된다. 따라서 변속레버 조작으로 변속로드(38c)가 출력축(8) 상에서 좌, 우로 움직이면, 변속로드(38c)에 연결된 상기 시프트(38d)가 제2 회전체(36) 상에서 좌, 우로 움직이면서 위와 같이 제1 키(38a) 또는 제2 키(38b)를 출력축(8) 방향으로 구속하게 된다.

두 개의 키를 매개로 회전체(34)(36)와 출력축(8) 간 동력전달 가능한 접속의 구현을 위해, 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36) 각각에는 상기 제1 키(38a)와 제2 키(38b)가 각 회전체 반경방향으로 요동 자유롭게 위치하게 되는 키 홀(key hole, 35, 37)이 구비되고, 키 홀(35)(37)이 형성된 위치에 대응하는 출력축(8)에는 상기 제1 키(38a)와 제2 키(38b)의 일부가 안착되는 키 홈(key home, 80)이 형성된다(도 6 내지 도 7의 종 다면도 참조).

동력전달을 위한 매개로서 채택되는 상기 제1 키(38a)와 제2 키(38b)는 바람직하게, 도면과 같은 볼 형상의 강구(鋼球)일 수 있다. 그리고 상기 시프트(38d)에는 제1 키(38a) 또는 제2 키(38b)를 전술한 바와 같이 출력축(8) 방향으로 구속시키는 평면상의 구속면(380)과 이 구속면(380)을 사이로 양 측에는 상기 키 사이즈에 대응하는 크기로 함몰된 탈출면(382)이 형성된다. 이때 상기 탈출면(382)에는 구속되지 않은 키가 출력축(8)에 대한 회전체의 회전으로 미끄럼 이탈되어 위치하게 된다.

위와 같이 출력축(8)에 대한 회전체의 회전으로 발생되는 키의 미끄럼 이탈과 구속면(380)에 의해 출력축(8) 방향으로 구속되는 키에 의한 동력전달 가능한 접속에 대해서는 후술되는 본 발명에 따른 변속조작장치의 작동 설명을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

한편, 앞서 간단히 언급한 본 발명의 실시예에 따른 변속조작장치를 구성하는 상기 역전 링크부(6)는 상기한 힘 전달부(1)와 연결되고, 힘 전달부(1)를 통해 전달되는 조작력의 방향을 역전시켜서 상기 변속부(3)로 입력시키는 역할을 한다. 다시 말해 변속부(3)에는 상기 힘 전달부(1) 조작에 의해 이 힘 전달부(1)의 조작방향을 따르는 조작력과 상기 역전 링크부(6)를 통해 방향이 역전된 조작력 두 개의 조작력이 동시에 입력된다.

위와 같은 조작력의 역전을 위해 역전 링크부(6)는 앞서 첨부된 도 3 내지 도 4와 같이, 차체 프레임(F)에 힌지 결합되는 ㄱ자형 중간링크(64)와, 상기 중간링크(64) 일측단과 힘 전달부(1) 구체적으로는, 상기한 역전레버(16)를 연동 가능하게 연결시키는 볼 조인트(62)와, 상기 중간링크(64) 타측단과 굴절 연결되는 변속부(3) 상의 입력링크(66)로 이루어진 구성일 수 있다. 역전 링크부(6)를 통해 조작력이 역전되는 과정 역시 이후 작동 설명을 통해 살펴보기로 한다.

첨부도면에서 도 3 내지 도 4에서 미설명 부호 7은 정속작업을 위해 일정 각도로 변위 된 힘 전달부(1) 즉, 풋 페달(10)을 그 상태로 유지시키기 위한 래칫 플레이트이며, 9는 출력축(8)의 상기 출력단에 장치되며 HST와 링크를 통해 연결되는 출력레버를 가리킨다.

다음은 상기와 같이 구성된 HST 변속조작장치에 의해서 행해지는 HST 변속과 관련한 조작을 본 발명에 따른 상기 변속조작장치의 작동과 연계하여 살펴보기로 한다.

도 8은 변속조작을 위해 페달을 밟았을 경우 힘 전달부가 변위되는 모습 및 이에 연동한 역전 링크부 동작에 의해 변속부에 양방향(조작력 입력되는 방향과 같은 방향 및 그 반대방향)으로 조작력이 동시에 입력되는 과정을 나타낸 작동 상태도이다.

도 8을 참조하면, 페달(10)에 풋 조작력 즉, 답력이 작용하여 도면과 같이 힘 전달부(1)를 구성하는 페달레버(14)가 반시계 방향으로 회전 변위 되면, 그 회전 변위에 의해 페달레버(14)와 연결된 제1 회전체(34)가 같은 방향으로 회전하게 된다. 동시에 페달레버(14)의 반시계 방향 회전과 함께 일체로 형성된 역전레버(16) 역시 힌지점(H2)을 지점으로 하여 같은 방향으로 회전되고, 이에 따라 볼 조인트(62)가 도면의 화살표 방향으로 당겨지게 된다.

볼 조인트(62)에 작용하는 위와 같은 당김력은 중간링크(64)에 전달되고, 따라서 중간링크(64)는 해당 힌지점(H1)을 지점으로 볼 조인트(62)의 이동변위에 상응하는 거리만큼 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이로 인해 중간링크(64)의 타측단은 그 회전변위만큼 위로 들어 올려지고, 여기에 굴절 가능하게 연결된 입력링크(66)의 자유단이 같은 방향으로 움직여 결국, 제2 회전체(36)에는 상기 제1 회전체(34)와는 상반되는 회전 조작력이 입력되게 된다.

도 9 내지 도 11은 위와 같이 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36) 각각을 통해 방향이 상반된 두 개의 조작력이 동시에 입력된 경우, 변속부(3)를 구성하는 시프트(38d)의 위치에 따라서 제1 회전체(34) 또는 제2 회전체(36) 중 어느 하나의 회전체가 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속되는 전진 및 후진의 경우와, 두 회전체 모두가 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속됨으로써 출력축(8)이 회전하지 않는 중립의 경우를 예시하고 있다.

설명상의 편의를 위해, 제1 회전체(34)가 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속된 경우를 전진 위치로, 제2 회전체(36)가 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속된 경우를 후진 위치로 정의하며, 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36)가 동시에 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속된 경우는 중립 위치로 한다.

먼저 도 9의 운전자 변속레버 조작에 따른 출력축 상에서의 변속로드의 슬라이딩 움직임에 의해 시프트가 전진 위치에 있는 경우에 대해 살펴보기로 한다.

변속로드(38c)의 슬라이딩 움직임에 연동하여 도 9와 같은 전진 위치에 시프트가 위치하게 되면, 시프트(38d) 구속면(380)에 의해 제1 회전체(34)의 키 홀(35)에 위치한 제1 키(38a)는 출력축(8)에 형성된 키 홈(80)에 그 일부가 안착된 상태로 구속되고, 제2 회전체(36)의 키 홀(37)에 위치한 제2 키(38b)는 출력축(8)에 대한 제2 회전체(36)의 회전 시 회전 경계면에 작용하는 압축력에 의해 순간 시프트(38d)의 탈출면(382a) 측으로 미끄럼 이탈되어 그 안에 위치하게 된다.

이때 제1 키(38a)가 출력축(8)에 형성된 키 홈(80)에 그 일부가 안착된 상태로 구속되어 있음은 다시 말해, 제1 키(38a)를 매개로 제1 회전체(34)와 출력축(8)이 상호 동력전달 가능하게 접속된 상태임을 의미하며, 제2 키(38b)가 탈출면(382) 측으로 미끄럼 이탈 가능한 상태에 있음은 다시 말해, 제2 회전체(36)가 회전되더라도 그 회전력은 출력축(8)에 전달되지 않는 공회전 상태임을 의미한다.

즉, 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36)에 전술한 바와 같은 힘 전달부(1) 및 역전 링크부(6) 동작에 의해 상반된 방향으로 조작력이 동시에 입력되더라도, 제1 회전체(34)를 통해 전달된 정방향 조작력(페달 조작 시 힘 전달부의 변위방향과 같은 방향으로 입력되는 조작력) 만이 출력축(8)을 통해 출력되고, 이에 따라 HST의 사판이 전진 방향으로 당겨져 결국, 기체는 전진 방향으로 움직이게 되는 것이다.

다음은 도 10의 운전자 변속레버 조작에 따른 출력축 상에서의 변속로드의 슬라이딩 움직임에 의해 시프트가 후진 위치에 있는 경우에 대해 살펴보기로 한다.

도 10의 도시와 같이 변속로드(38c)의 슬라이딩 움직임에 연동하여 후진 위치에 시프트(38d)가 위치하게 되면, 시프트(38d) 구속면(380)에 의해 제2 회전체(36)의 키 홀(37)에 위치한 제2 키(38b)는 출력축(8)에 형성된 키 홈(80)에 그 일부가 안착된 상태로 구속되고, 제1 회전체(34)의 키 홀(35)에 위치한 제1 키(38a)는 출력축(8)에 대한 제1 회전체(34)의 회전 시 회전 경계면에 작용하는 압축력에 의해 순간 시프트(38d)의 탈출면(382b) 측으로 미끄럼 이탈되어 그 안에 위치하게 된다.

이때 제2 키(38b)가 출력축(8)에 형성된 키 홈(80)에 그 일부가 안착된 상태로 구속되어 있음은 다시 말해, 제2 키(38b)를 매개로 제2 회전체(36)와 출력축(8)이 상호 동력전달 가능하게 접속된 상태여서 제2 회전체(36)에 의해 출력축(8)이 움직이는 것을 의미하며, 제1 키(38a)가 탈출면(382b) 측으로 미끄럼 이탈 가능한 상태에 있음은 다시 말해, 제1 회전체(34)가 회전되더라도 그 회전력은 출력축(8)에 전달되지 않는 공회전 상태임을 의미한다.

즉, 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36)에 전술한 바와 같은 힘 전달부(1) 및 역전 링크부(6) 동작에 의해 상반된 방향으로 조작력이 동시에 입력되더라도, 제2 회전체(36)를 통해 전달된 역방향 조작력(페달 조작 시 힘 전달부의 변위방향과 반대방향으로 입력되는 조작력) 만이 출력축(8)을 통해 출력되고, 이에 따라 HST의 사판이 후진 방향으로 당겨져 결국, 기체는 후진 방향으로 움직이게 되는 것이다.

한편, 도 11은 두 개의 키가 모두 시프트의 구속면에 의해 출력축 방향으로 구속되어 키 홈에 동시에 안착 된 중립의 경우를 나타내고 있다.

도 11의 도시와 같이, 제1 키(38a)와 제2 키(38b)가 상기 시프트(38d) 구속면(380)에 의해 키 홈(80)에 안착되도록 동시 구속된 경우에는, 제1 키(38a)와 제2 키(38b)를 매개로 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36) 모두가 출력축(8)과 동력전달 가능하게 접속된 상태이지만, 제1 회전체(34)와 제2 회전체(36)에는 서로 상반된 방향으로 조작력이 입력되려고 하기 때문에, 힘 전달부(1)는 홀드(hold) 상태가 되고 출력축(8) 역시 어느 방향으로도 회전되지 않아 결국 중립 상태가 구현된다.

중립 위치 구현을 위해서는 위와 같이 구속면(380)이 두 개의 키(38a)(38b)를 동시에 구속할 수 있어야 한다. 따라서 상기 구속면(380)을 형성함에 있어서는 그 폭(L1)을 제1 키(38a)의 중심과 제2 키(38b)의 중심 간 수평 이격거리(L2) 보다 적어도 긴 폭(L1 > L2)으로 형성함으로써, 두 개의 키(38a)(38b)를 모두 구속하는 것으로 중립위치가 구현될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 정유압식 무단변속기를 갖는 농작업차의 엔진 출력 제어를 위한 단속장치에 따르면, 고정레버 조작으로 전, 후진 풋 페달과 엔진 거버너를 상호 연동 가능하게 연계시키거나 그 연계된 상황을 간단하게 해제시킬 수 있다. 즉, 전, 후진 풋 페달의 조작을 통해 전진 또는 후진 주행은 물론, 선택적으로 주행속도(엔진 회전수)까지 용이하게 조정할 수 있다.

결과적으로, 핸드 악셀 레버의 조작에 의해서만 엔진 회전수가 전적으로 조정되고 조정된 회전수가 유지되던 종래 기술과 비교했을 때, 핸드 악셀 레버뿐 아니라 풋 페달 조작을 통해서도 주행속도(엔진 회전수)를 조절할 수 있기 때문에 차량의 조작 편의성을 향상시킬 수 있고, 공회전 상태에서도 지정된 엔진 회전수로 유지됨에 따른 소음 및 불필요하게 연료가 많이 소모되는 문제를 해소할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

페달이 설치되고 답력(踏力)에 의해 회전 조작되는 힘 전달부;

힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력에 의해 회전 조작되는 동시에 변속레버를 통한 슬라이딩 조작으로 전진/중립/후진방향으로의 동력접속을 선택적으로 단속하는 변속부;

힘 전달부와 연결되고 힘 전달부를 통해 전달된 조작력의 방향을 역전시켜 상기 변속부로 입력시키는 역전 링크부; 및

변속부와 전진/중립/후진방향 중 어느 한 방향과 선택적 동력접속 가능하게 연결되며 변속부에 의해 최종 변속된 조작력을 출력하는 출력축;을 포함하는 HST 변속조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 힘 전달부는,

페달이 연결되는 페달레버와,

프레임에 회전 가능하게 연결되는 힌지점을 기준으로 상기 페달레버와 직각배치를 이루도록 일체로 구비되는 역전레버로 이루어진 구성인 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변속부는,

힘 전달부와 연결되고 출력축에 회전 자유롭게 끼워져 상기 힘 전달부를 통해 전달된 조작력에 의해 출력축 상에서 상기 조작력이 작용하는 방향으로 회전하는 제1 회전체;

제1 회전체 외측으로 제1 회전체 회전에 대해 회전 자유롭게 끼워지고 상기 역전 링크부를 통해 방향 역전된 조작력에 의해 제1 회전체와 반대방향으로 회전하는 제2 회전체;

제1 회전체 또는 제2 회전체와 상기 출력축 간 선택적 회전방향 동력접속을 구현시키는 동력접속구;로 구성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 3 항에 있어서,

상기 동력접속구는,

제1 회전체와 출력축 간 회전방향 동력접속을 위해 제1 회전체와 출력축 사이에 개입되는 제1 키와,

제2 회전체와 출력축 간 회전방향 동력접속을 위해 제2 회전체와 출력축 사이에 개입되는 제2 키와,

출력축 상에 출력축의 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 끼워지고 변속레버로부터 연장된 변속포크가 연결되는 변속로드와,

제2 회전체 외면에 출력축의 축선 방향을 따라 슬라이딩 조작 가능하게 끼워져 상기 변속로드의 축선 방향 움직임에 연동하여 상기 제1 키 또는 제2 키를 출력축 방향으로 구속하거나 구속력을 해제하는 방향으로의 슬라이딩 움직임을 갖는 시프트로 구성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 4 항에 있어서,

제1 회전체와 제2 회전체 각각에는 상기 제1 키와 제2 키가 각 회전체 반경방향으로 요동 자유롭게 위치하는 키 홀(key hole)을 구비하며, 상기 키 홀이 형성된 위치에 대응하는 출력축에는 상기 제1 키와 제2 키의 일부가 안착되는 키 홈(key home)이 형성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 제1 키와 제2 키는 볼 형상의 강구(鋼球)인 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 4 항에 있어서,

상기 시프트에는 제1 키 또는 제2 키를 출력축 방향으로 구속시키는 평면상의 구속면과 이 구속면을 사이로 양 측에 상기 키 사이즈에 대응하는 크기로 함몰된 탈출면이 형성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 7 항에 있어서,

상기 구속면은 제1 키의 중심과 제2 키의 중심 간 수평 이격거리 보다 적어도 긴 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 역전 링크부는,

프레임에 힌지 결합되는 ㄱ자형 중간링크와,

상기 중간링크 일측단과 힘 전달부를 연동 가능하게 연결시키는 볼 조인트와,

상기 중간링크 타측단과 굴절 연결되는 변속부 상의 입력링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 HST 변속조작장치.