KR100456538B1 - 원격조작식 변속조작기구 - Google Patents

원격조작식 변속조작기구 Download PDF

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KR100456538B1 KR10-2002-0021618A KR20020021618A KR100456538B1 KR 100456538 B1 KR100456538 B1 KR 100456538B1 KR 20020021618 A KR20020021618 A KR 20020021618A KR 100456538 B1 KR100456538 B1 KR 100456538B1
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Abstract

본 발명은 버스 등과 같이 후엔진 후륜구동 차량에서 변속레버장치와 변속기 사이에 조작력을 전달하는 원격조작식 변속조작기구에 관한 것으로서, 특히 변속레버장치와 변속기 사이에 조작력을 전달하도록 설치된 샤프트에서 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 원격조작식 변속조작기구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구는 변속레버의 변속 조작력을 변속기 측으로 전달하는 샤프트와; 상기 샤프트의 하측에 접하도록 차체에 고정 설치되는 제1로울러와; 상기 샤프트의 상측과 접하도록 상하 이동 가능하게 설치되는 제2로울러와; 상기 제2로울러를 상하 이동시킴으로 상기 샤프트와 제1,2로울러 사이의 유격을 항상 일정하게 조절하는 유격조절장치를 포함하여 이루어져 샤프트의 처짐을 방지하도록 샤프트를 잡아주는 제1,2로울러와 샤프트 사이의 유격을 일정하게 조절함으로 진동 및 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

원격조작식 변속조작기구 {Shift controlling system of manual transmission}
본 발명은 버스 등과 같이 후엔진 후륜구동 차량에서 변속레버장치와 변속기 사이에 조작력을 전달하는 원격조작식 변속조작기구에 관한 것으로서, 특히 변속레버장치와 변속기 사이에 조작력을 전달하도록 설치된 샤프트에서 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 원격조작식 변속조작기구에 관한 것이다.
변속기의 변속 조작기구에는 변속기측에 직접 변속 레버를 부착한 직접조작식과 변속 레버와 변속기측이 떨어져 있어 그 사이가 링크나 와이어 등으로 연결되어 조작되는 원격조작식이 있다.
일반적으로 원격조작식 변속조작기구는 통상 차체 전방의 운전석에 설치되고 엔진이 차체의 우방에 장착되는 후엔진 후륜 구동 차량에 적용되는데, 엔진과 구동륜이 서로 인접되기 때문에 추진축이 생략되어 동력 전달계통의 길이가 크게 단축됨은 물론 차체 내부 공간을 넓게 사용할 수 있어 각종 대형버스에서 적용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격조작식 변속조작기구가 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 사프트의 지지구조의 다른 일예가 도시된 단면도이다.
종래의 원격조작식 변속조작기구는 도 1에 도시된 바와 같이 차체의 전방 측에 설치되어 운전자에 의해서 조작되는 변속레버(2)와, 상기 변속레버(2)의 조작력에 의하여 작동되는 샤프트(4)와, 상기 샤프트(4)에 의해 기어의 물림이 변화되어 차량의 주행속도를 조정하는 변속기(6)로 크게 구성된다.
이와 같이 구성된 변속레버 시스템에서는 차량의 변속이 필요한 경우 운전자가 변속레버(2)를 조작하면 상기 변속레버(2)의 조작력이 샤프트(4)를 통해 변속기(6)로 전달되고, 이로써 상기 변속기(6) 내에 내장된 기어들의 물림이 변화되어 차량의 주행속도가 달라지게 된다.
여기서, 차체(10)의 전방에 설치된 변속레버(2)와 차체(10)의 후방에 설치된 변속기(6) 사이를 연결하는 샤프트(4)는 비교적 길게 형성됨으로 자중에 의한 처짐이 발생되어 자체에 고정되도록 설치된다.
구체적으로 샤프트(4)는 도 2에 도시된 바와 같이 플라이틱 재질의 링형 가이드(12)에 끼움되고, 상기 가이드(12)가 일체로 형성된 브래킷(14)이 차체(10)에 고정되어 상기 샤프트(4)의 처짐을 방지한다.
이때, 상기 샤프트(4)는 상기 변속레버(2)의 변속 조작력을 상기 변속기(6)측으로 전달할 수 있도록 전후 방향으로 이동되거나 회전되어야 됨으로 상기 샤프트(4)와 가이드(12) 사이에는 약 5mm 정도의 유격이 필요하다.
하지만, 상기 가이드(12)는 플라스틱 재질이기 때문에 쉽게 마모가 되어 상기 샤프트(4)와 가이드(12) 사이의 유격이 커지게 됨으로 상기 사프트(4)와 가이드(12) 사이에 진동 및 소음이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 샤프트(4')는 하측이 차체(10')에 고정 설치된 제1로울러(12')에 의해 지지되고, 상측이 차체(10')에 편심되도록 설치된 제2로울러(14')에 의해 지지된다.
여기서, 상기 샤프트(4') 역시 전후 방향으로 이동되거나 회전 가능하도록 상기 샤프트(4')와 제1,2로울러(12',14') 사이에 일정한 유격이 필요한데, 이러한 유격은 양측이 차체(10')에 편심되도록 설치된 제2로울러(14')를 사용자가 직접 회전시켜 조절한다.
하지만, 상기와 같이 사용자가 제2로울러(14')를 직접 조작하여 상기 샤프트(4')와 제1,2로울러(12',14') 사이에 일정한 유격을 유지시켜야 함으로 번거로울 뿐 아니라 정확하게 유격을 유지할 수 없게 되어 변속 조작감이 떨어지거나 진동 및 소음이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속레버의 조작력을 변속기 측으로 전달하는 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는제1,2로울러 사이의 유격을 항상 일정하게 자동으로 조절함으로 샤프트의 유격에 의한 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 원격조작식 변속조작기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격조작식 변속조작기구가 개략적으로 도시된 구성도,
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 사프트의 지지구조의 다른 일예가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구가 개략적으로 도시된 구성도,
도 5는 도 4의 B-B선에 따른 단면도,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 샤프트와 제1,2로울러 사이의 유격조절과정이 도시된 작동도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52 : 변속레버 54 : 샤프트
56 : 변속기 60 : 차체
62 : 제1로울러 64 : 제2로울러
70 : 유격조절장치 72 : 에어 실린더
73 : 배관 74 : 에어 탱크
76 : 제2체크 밸브 80 : 에어밸브수단
82 : 밸브본체 84 : 밸브레버
86 : 작동 로울러 88 : 스프링
90 : 에어조절수단 92 : 제1체크 밸브
94 : 압력 스프링
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구는 변속레버의 변속 조작력을 변속기 측으로 전달하는 샤프트와, 상기 샤프트의 하측에 접하도록 차체에 고정 설치되는 제1로울러와, 상기 샤프트의 상측과 접하도록 상하 이동 가능하게 설치되는 제2로울러와, 상기 제2로울러를 상하 이동시킴으로 상기 샤프트와 제1,2로울러 사이의 유격을 항상 일정하게 조절하는 유격조절장치를 포함하여 구성되고, 상기 유격조절장치는 상기 제2로울러의 양측과 연결되도록 설치된 에어 실린더와, 상기 에어 실린더와 연결되어 상기 에어 실린더 측으로 공급되는 공기가 저장된 에어 탱크와, 상기 에어 실린더와 에어 탱크 사이에 설치되어 상기 샤프트의 상하 움직임에 따라 상기 에어 실린더와 에어 탱크 사이에 설치된 배관을 연결시켜주는 에어밸브수단으로 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구가 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 5는 도 4의 B-B선에 따른 단면도이다.
상기 본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구는 도 4에 도시된 바와 같이 되어 차체(60)의 전방 측에 위치된 운전석에 설치된 변속레버(52)의 변속 조작력을 차량의 주행속도를 조절하도록 차체(60)의 후방 측에 설치된 변속기(56) 측으로 전달하는 샤프트(54)와, 상기 샤프트(54)의 하측에 접하도록 차체에 고정 설치되는 제1로울러(62)와, 상기 샤프트(54)의 상측과 접하도록 상하 이동 가능하게 설치되는 제2로울러(64)와, 상기 제2로울러(64)를 상하 이동시킴으로 상기 샤프트(54)와제1,2로울러(62,64) 사이의 유격을 항상 일정하게 조절하는 유격조절장치(70)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 샤프트(54)의 선단은 상기 변속레버(52)와 연결되도록 설치되고, 후단은 전후 방향으로 이동되거나 회전될 경우 상기 시프트 바(미도시) 또는 셀렉트 바(미도시)와 연동되도록 설치된다.
물론, 상기 시프트 바(미도시)와 셀렉트 바(미도시)는 상기 변속기(56) 내부에 설치된 컨트롤 샤프트(미도시)와 연결되어 작동력을 전달함으로 상기 변속기(56) 내부 기어들의 물림이 변화되어 차량의 주행속도가 달라지게 된다.
여기서, 상기 변속레버(52)를 조절함에 따라 시프트 작동시 상기 샤프트(54)는 전후 방향으로 이동하고, 셀렉트 작동시 상기 샤프트(54)는 회전 작동됨으로 상기 샤프트(54)와 제1,2로울러(62,64) 사이에는 일정한 유격이 유지되도록 상기 제2로울러(64) 일측에는 유격조절장치(70)가 장착된다.
구체적으로, 상기 유격조절장치(70)는 상기 제2로울러(64)에 하측 방향으로 힘을 가할 수 있도록 상기 제2로울러(64)의 양측과 연결되도록 설치된 에어 실린더(72)와, 상기 에어 실린더(72)와 배관(73)으로 연결되어 상기 에어 실린더(72) 측으로 공급되는 공기가 저장되는 에어 탱크(74)와, 상기 에어 실린더(72)와 에어 탱크(74) 사이에 설치되어 상기 샤프트(54)의 상하 움직임에 따라 상기 에어 실린더(72)와 에어 탱크(74) 사이에 설치된 배관(73)을 연결시켜 주는 에어밸브수단(80)으로 구성된다.
여기서, 상기 에어밸브수단(80)은 상기 배관의 일부가 형성되어 상하 이동가능하게 설치되어 상기 배관(73)이 연속적으로 연결되도록 하는 밸브본체(82)와, 상기 밸브본체(82) 하단과 연결되어 일단이 차체(60)에 힌지 고정된 밸브레버(84)와, 상기 밸브레버(84)의 타단과 연결되어 상기 샤프트(54)의 상단과 접하도록 설치된 작동 로울러(86)와, 상기 밸브본체(82) 상단과 연결되도록 차체(60)에 고정되어 상기 밸브본체(82)를 탄성적으로 지지하는 스프링(88)으로 구성된다.
즉, 상기 밸브본체(82)의 일부 배관(73)은 보통 상기 배관(73)의 하측에 위치되어 상기 배관(73)으로 공기가 통과되지 못하도록 막아주지만, 상기 밸브본체(82)는 상단이 스프링(88)에 의해 차체(60)에 지지되고, 하단이 일측이 차체(60)에 힌지 고정된 밸브레버(84)와 연결되도록 설치되어 상기 샤프트(54)의 움직임에 따라 상하 이동 가능하게 설치되어 상기 배관(73)을 연결하거나 막아주게 된다.
또한, 상기 유격조절장치(70)는 상기 에어 실린더(72) 일측에 연장된 배관(73)에 설치되어 상기 에어 실린더(72) 내부에 설정치 압력(P0) 이상이 작용하면, 상기 에어 실린더(72)의 공기를 외부로 유출시키는 에어조절수단(90)이 더 포함된다.
여기서, 상기 에어조절수단(90)은 상기 에어 실린더(72)의 일측을 개폐시키도록 설치된 제1체크 밸브(92)와, 상기 제1체크 밸브(92)와 연결되도록 차체(60)에 고정되어 상기 에어 실린더(72) 내부에 설정치 압력(P0) 이상이 작용하면 상기 제1체크 밸브(92)를 개방시키는 압력스프링(94)으로 구성된다.
물론, 상기 압력스프링(94)은 상기 에어 실린더(72) 내부의 설정치 압력(P0)에 따라 스프링 상수(k)가 결정되는데, 상기 에어 실린더(72) 내부의 설정치 압력(P0)이 커질수록 스프링 상수(k)가 큰 압력스프링(94)이 설정된다.
한편, 상기 에어 실린더(72)와 에어밸브수단(80) 사이 즉 상기 에어 실린더(72)의 선단 측 배관(73)에는 상기 에어밸브수단(80) 작동시 상기 에어 실린더(72) 측으로 공기가 역류되는 것을 방지하기 위하여 제2체크 밸브(76)가 더 설치된다.또한, 상기 제1로울러와 제2로울러 중에서 적어도 어느 하나는 중앙으로부터 양측으로 갈수록 직경이 점차 커지도록 형성되는 바, 여기서는 상기 제1로울러와 제 2로울러가 모두 중앙으로부터 양측으로 갈수록 직경이 점차 커지도록 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 샤프트와 제1,2로울러 사이의 유격조절과정이 도시된 작동이다.
먼저, 차량이 정지 또는 주행하더라도 변속하지 않을 때, 샤프트(54)는 하측으로 쳐지지 않도록 하단과 상단이 각각 제1,2로울러(62,64)에 의해 지지된다.
이때, 상기 샤프트(54)의 상단과 제2로울러(64) 사이에는 상기 샤프트(54)가 움직일 수 있도록 소정의 간격을 유지한다.
이후, 도 6a에 도시된 바와 같이 차량 주행시 운전자가 변속레버(52)를 조작하여 변속기(56)의 변속단을 조절할 경우, 상기 샤프트(54)는 전후 방향으로 이동되거나 회전되면서 상측 방향으로 이동하게 됨과 동시에 상기 샤프트(54)의 상단에 접한 작동 로울러(86)가 상측 방향으로 이동하게 된다.
물론, 일단에 상기 작동 로울러(86)가 장착된 밸브레버(84)는 상기 차체(60)에 고정된 힌지를 중심으로 상기 작동 로울러(86)가 설치된 일측이 상측으로 소정 각도 회전하게 되고, 상기 밸브레버(84)와 연결된 밸브본체(82) 역시 상측 방향으로 이동하게 된다.
여기서, 상기 밸브본체(82)가 소정 높이만큼 상측 방향으로 이동되면, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 밸브본체(82)에 형성된 배관(73)을 통과하여 에어 탱크(74)의 공기가 에어 실린더(72) 측으로 유입된다.
따라서, 상기 에어 실린더(72)는 상기 에어 실린더(72)와 양측이 연결된 제2로울러(64)를 하측 방향으로 밀어주게 된다.
이때, 상기 제2체크 밸브(76)는 상기 에어 탱크(74)로부터 상기 에어 실린더(72) 측으로 공급되는 공기가 역류되는 것을 방지한다.
상기와 같이 제2로울러(64)가 하측 방향으로 이동되면, 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 제2로울러(64)가 상기 샤프트(54)를 하측 방향으로 밀어주는 힘(F1)이 발생되어 상기 샤프트(54)는 하측 방향으로 이동된다.
따라서, 상기 샤프트(54)의 하측에는 상기 제1로울러(62)가 지지하고 있기 때문에 상기 샤프트(54)는 상기 제1,2로울러(62,64) 사이에 소정의 유격을 가지도록 원위치로 복귀된다.
이때, 상기 에어 실린더(72) 내부로 설정치 압력 이상이 작용되어 상기 샤프트(54)가 과도하게 하측 방향으로 힘을 받으면, 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(54)와 상기 제2로울러(64) 사이에 반발력(F2)이 생기고, 이와 같은반발력(F2)에 의해 압력 스프링(94)이 압축됨으로 상기 에어 실린더(72)의 일측에 설치된 제1체크 밸브(76)는 열림되어 상기 에어 실린더(72) 내부의 공기를 외부로 누설시킨다.
이후, 상기 에어 실린더(72) 내부에 설정치 압력(P0)가 작용하면, 상기 설정치 압력(P0)에 따라 설정된 스프링 상수(k)를 가진 압력 스프링(94)이 복원됨으로 상기 제1체크 밸브(76)가 닫힘되어 상기 에어 실린더(72) 내부의 공기가 더 이상 외부로 누설되는 것을 방지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 원격조작식 변속조작기구는 에어 실린더 및 에어 탱크와 그 사이를 연결하는 배관에 설치된 에어밸브수단에 의해 변속레버의 조작력을 변속기 측으로 전달하는 샤프트의 움직임에 따라 샤프트와 제1,2로울러 사이에 항상 일정한 유격이 자동적으로 유지됨으로 사용자가 번거롭지 않을 뿐 아니라 샤프트의 유격에 의한 진동 및 소음을 줄일 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 변속레버의 변속 조작력을 변속기 측으로 전달하는 샤프트와, 상기 샤프트의 하측에 접하도록 차체에 고정 설치되는 제1로울러와, 상기 샤프트의 상측과 접하도록 상하 이동 가능하게 설치되는 제2로울러와, 상기 제2로울러를 상하 이동시킴으로 상기 샤프트와 제1,2로울러 사이의 유격을 항상 일정하게 조절하는 유격조절장치를 포함하여 구성되고,
    상기 유격조절장치는 상기 제2로울러의 양측과 연결되도록 설치된 에어 실린더와, 상기 에어 실린더와 연결되어 상기 에어 실린더 측으로 공급되는 공기가 저장된 에어 탱크와, 상기 에어 실린더와 에어 탱크 사이에 설치되어 상기 샤프트의 상하 움직임에 따라 상기 에어 실린더와 에어 탱크 사이에 설치된 배관을 연결시켜주는 에어밸브수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1로울러와 제2로울러 중에서 적어도 어느 하나는 중앙으로부터 양측으로 갈수록 직경이 점차 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어밸브수단은 상기 배관의 일부가 형성되어 상하 이동 가능하게 설치된 밸브본체와, 상기 밸브본체의 하단과 연결되어 일단이 차체에 힌지 고정된 밸브 레버와, 상기 밸브 레버의 타단과 연결되어 상기 샤프트의 상단과 접하도록 설치된 작동 로울러와, 상기 밸브본체의 상단과 연결되도록 차체에 고정되어 상기 밸브본체를 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유격조절장치는 상기 에어 실린더 일측에 설치되어 상기 에어 실린더 내부에 설정치 이상의 압력이 작용하면 상기 에어 실린더의 공기를 외부로 유출시키는 에어조절수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어조절수단은 상기 에어 실린더의 일측을 개폐시키도록 설치된 제1체크 밸브와, 상기 제1체크 밸브와 연결되도록 차체에 고정되어 상기 에어 실린더 내부에 설정치 이상의 압력이 작용하면 상기 제1체크 밸브를 개방시키도록 상기 설정압에 따라 스프링 상수가 결정되는 압력스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 실린더와 에어밸브수단 사이에는 상기 에어밸브수단 작동시 상기 에어 실린더 측의 공기가 역류되는 것을 방지하기 위하여 제2체크 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 원격조작식 변속조작기구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR970035588A (ko) * 1995-12-30 1997-07-22 한승준 자동차 연료탱크의 내압조절장치
KR19980084026A (ko) * 1997-05-20 1998-12-05 김영귀 엑셀케이블의 가이드장치
KR20030050255A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 자동차의 경사로 출발 보조장치

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