KR19990023011U - 수동 변속기 시험용 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 수동 변속기 내구 시험 장치가 대상에서의 시험 결과를 실차에 곧바로 적용하기가 곤란하고 대상 시험 결과가 실차에서의 그것과 다르게 되므로 그 결과를 실차에 곧바로 적용하기가 곤란하고 시험의 신뢰도가 낮아 변속기 개발에 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있기 때문에,

컨트롤러에 의해 제어되는 액추에이터 본체(51)와, 변속 레버 기구(60)와 상기 액추에이터 본체(51) 사이에 설치되어 변속시 변속기에서 발생된 반력을 감쇠시키는 포스 댐퍼(52)와, 변속 레버(61)에 외삽되어 변속기측의 반력을 감지하여 컨트롤러에 전달하는 포스 센서(53)로 구성되고,

상기 포스 댐퍼(52)는 액추에이터 본체(51)측의 구동봉(52a)과, 변속 레버(61)측의 반동봉(52b)과, 상기 구동봉(52a)과 반동봉(52b) 사이에 위치되고 기어 변속시 발생된 반력을 감쇠시키는 댐퍼 스프링(52c)으로 구성됨으로써,

대상과 실차의 변속 특성을 상사시켜 대상 시험시 정확한 시험 결과를 얻을 수 있으므로 수동 변속기의 개발 능력을 향상시키고 개발 기간을 단축시킬 수 있도록 하는 수동 변속기 시험용 액추에이터에 관한 것이다.

Description

수동 변속기 시험용 액추에이터

본 고안은 수동 변속기의 내구 시험시 시프트 링키지 기구를 밀어주는 액추에이터에 관한 것으로서, 변속 레버를 움직일 때 그 속도를 가변화하여 실차에서의 변속 특성과 상사시킴으로써 정확한 시험 결과를 얻을 수 있도록 하는 수동 변속기용 액추에이터에 관한 것이다.

종래의 수동 변속기 내구 시험 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 모터(10)의 회전력을 입력받아 속도를 변화시킨 후 출력하는 변속기(11)와, 상기 변속기(11)에 결합되어 변속을 제어하는 시프트 링키지(12)와, 상기 모터(10)를 제어하는 컨트롤러(13)와, 상기 컨트롤러(13)에 의해 제어되어 상기 시프트 링키지(12)를 작동시키는 액추에이터(14)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 수동 변속기 내구 시험 장치는 액추에이터가 시프트 링키지를 움직여 변속기의 내구성을 시험하도록 하고 있다.

컨트롤러(13)가 액추에이터(14)를 작동시켜 시프트 링키지(12)를 전후 이동시키면, 상기 시프트 링키지(12)는 모터(10)에 연결된 변속기(11)를 조작하여 변속시키게 된다. 따라서, 상기 모터(10)의 동력이 변속기(11)를 통해 인출될 때는 상기 시프트 링키지(12)의 작동에 따라 다른 속도로 변속되어 인출된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 수동 변속기 내구 시험 장치는 대상에서의 시험 결과를 실차에 곧바로 적용하기가 곤란하고 대상 시험 결과가 실차에서의 그것과 다르게 되므로 그 결과를 실차에 곧바로 적용하기가 곤란하고 시험의 신뢰도가 낮아 변속기 개발에 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있다.

즉, 상기한 수동 변속기 내구 시험 장치에서 컨트롤러(13)에 의해 작동되는 액추에이터(14)의 작동 속도가 일정하여 도 2에 도시된 바와 같이 변속 속도도 일정하게 된다. 그런데, 실제 차량에서 변속하는 경우 변속기에서 발생되는 반력에 의해 변속 속도가 일정하지 못하므로 대상 실험의 결과가 실제 차량에 정확히 적용될 수 없고, 따라서 정확한 시험 결과를 얻을 수 없게 되어 변속기 개발 시간이 오래 걸리게 된다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액추에이터에 댐핑 구조를 설치하여 변속기에서 발생된 반력을 감쇠시키도록 함으로써 액추에이터에 의한 변속 조작 속도를 가변화하여 정확한 대상 시험이 가능하고 그에 따라 수동 변속기의 개발 능력 및 개발 기간을 단축시킬 수 있는 수동 변속기 시험용 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 수동 변속기 내구 시험 장치가 개략적으로 도시된 구성도,

도 2는 종래의 수동 변속기 시험용 액추에이터의 변속 속도가 도시된 그래프,

도 3은 본 고안에 의한 수동 변속기 시험용 액추에이터가 포함된 수동 변속기 내구 시험 장치가 도시된 구성도,

도 4는 본 고안에 의한 수동 변속기 시험용 액추에이터가 도시된 구성도,

도 5는 시간에 따른 로드의 변위가 도시된 그래프,

도 6은 시간에 따른 작용력의 변화가 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 액추에이터부 51 : 액추에이터 본체

52 : 포스 댐퍼 52a : 구동봉

52b : 반동봉 52c : 댐퍼 스프링

53 : 포스 센서 60 : 변속 레버 기구

61 : 변속 레버 62 : 시프트 케이블

70 : 모터 80 : 컨트롤러

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 수동 변속기의 내구성을 시험하는 내구 시험 장치에서 사용되는 액추에이터에 있어서,

변속 레버와 액추에이터 본체 사이에 변속시 변속기에서 발생된 반력을 감쇠시키는 포스 댐퍼가 설치되고, 변속기측의 반력을 감지하여 컨트롤러에 전달하는 포스 센서가 변속 레버에 외삽되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 포스 댐퍼는 액추에이터 본체측의 구동봉과, 변속 레버측의 반동봉과, 상기 구동봉과 반동봉 사이에 위치되고 기어 변속시 발생된 반력을 감쇠시키는 댐퍼 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 수동 변속기 시험용 액추에이터는 도 4에 도시된 바와 같이 컨트롤러에 의해 제어되는 액추에이터 본체(51)와, 변속 레버 기구(60)와 상기 액추에이터 본체(51) 사이에 설치되어 변속시 변속기에서 발생된 반력을 감쇠시키는 포스 댐퍼(52)와, 변속 레버(61)에 외삽되어 변속기측의 반력을 감지하여 컨트롤러에 전달하는 포스 센서(53)로 구성되고, 상기 포스 댐퍼(52)는 액추에이터 본체(51)측의 구동봉(52a)과, 변속 레버(61)측의 반동봉(52b)과, 상기 구동봉(52a)과 반동봉(52b) 사이에 위치되고 기어 변속시 발생된 반력을 감쇠시키는 댐퍼 스프링(52c)으로 구성된다.

이때, 상기 댐퍼 스프링(52c)은 각기 다른 탄성 계수를 가진 복수개의 스프링이 교체 사용되도록 한다.

여기서 상기한 수동 변속기 시험용 액추에이터가 사용된 수동 변속기 내구 시험 장치를 살펴보면 도 3에 도시된 바와 같이 모터(70)와, 모터(70)의 출력 토크를 감지하는 토크 센서(75)와, 모터(70)에 의해 발생된 속도를 변화시키는 변속기(90)와, 시프트 케이블(62)을 통해 상기 변속기(90)를 조작하는 액추에이터부(50)와, 상기 토크 센서(75) 및 액추에이터부(50)로부터 신호를 받아 모터(70) 및 액추에이터부(50)를 제어하는 컨트롤러(80)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 수동 변속기 내구 시험 장치는 액추에이터부(50)가 컨트롤러(80)의 제어에 따라 변속기(90)를 조작하고, 그 조작에 의해 발생되는 데이터를 통해 변속기(90)의 내구성을 시험한다.

여기서, 본 고안의 수동 변속기 시험용 액추에이터는 변속 레버(61)를 조작할 때 일정한 속도로 조작하지 않고 속도를 변화시키면서 조작하게 되고, 그에 따라 대상에서의 시험 결과가 실차에 적용될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 댐퍼 스프링(52c)의 영향으로 인해 반동봉(52b)의 속도는 정속으로 이동되는 구동봉(52a)과는 달리 가변화되므로 실차에서와 유사한 결과를 얻을 수 있고, 댐퍼 스프링(52c)을 적용할 경우 도 6에 도시된 바와 같이 시간에 따른 반동력의 변화를 완만하게 할 수 있어 실차에서의 변속 특성과 대상 시험을 상사화시킬 수 있다.

여기서, 액추에이터에 의한 실제 스피드를 구해보면 하기의 수학식 1과 같다.

여기서, S는 액추에이터에 의한 실제 변속 스피드, F₀는 댐퍼 스프링에 의한 세팅 포스, F₁은 포스 센서에 의해 감지되는 변속시의 반동력, S₀는 세팅 스피드이다.

즉, 컨트롤러(80)는 상기한 수학식 1에 따라 액추에이터부(50)를 제어하게 되고, 그에 따라 수동 변속기 내구 시험 장치는 실차와 상사화되어 시험 결과의 신뢰성을 향상시킨다.

이와 같이, 본 고안에 의한 수동 변속기 시험용 액추에이터는 변속 레버를 움직이는 속도의 제어를 통해 실차의 변속 특성과 상사시킴으로써 대상 시험시 정확한 시험 결과를 얻을 수 있어 수동 변속기의 개발 능력을 향상시키고 개발 기간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 수동 변속기의 내구성을 시험하는 내구 시험 장치에서 사용되는 액추에이터에 있어서,

   변속 레버와 액추에이터 본체 사이에 변속시 변속기에서 발생된 반력을 감쇠시키는 포스 댐퍼가 설치되고, 변속기측의 반력을 감지하여 컨트롤러에 전달하는 포스 센서가 변속 레버에 외삽되도록 한 것을 특징으로 하는 수동 변속기 시험용 액추에이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 포스 댐퍼는 액추에이터 본체측의 구동봉과, 변속 레버측의 반동봉과, 상기 구동봉과 반동봉 사이에 위치되고 기어 변속시 발생된 반력을 감쇠시키는 댐퍼 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기 시험용 액추에이터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 각기 다른 탄성 계수를 가진 복수개의 스프링이 교체 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 수동 변속기 시험용 액추에이터.