KR20010066676A

KR20010066676A - 파워 시프트 장치

Info

Publication number: KR20010066676A
Application number: KR1019990068555A
Authority: KR
Inventors: 최치환
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-07-11
Also published as: KR100551093B1

Abstract

본 발명은 자동차용 변속기에 장착되어 변속 레버의 조작력을 경감시키는 파워 시프트 장치에 관한 것으로서, 파워시프트 하우징 내에 삽입되어 직선 운동(Selecting) 및 회전 운동(Shifting)되면서 각 변속단의 시프트 러그를 선택하고 시프트 레일을 이동시킬 수 있도록 된 토션 샤프트와; 변속 레버측에서 상기 토션 샤프트의 끝단에 연결되어 변속 조작력을 전달하는 조작력 전달수단과; 상기 파워시프트 하우징 내에서 토션 샤프트에 연결되어 토션 샤프트가 회전(Shifting) 작동될 때 동시에 회전하는 로드 레버와; 상기 로드 레버의 끝단에 연결되고 배력 제공부 내에 설치되어 로드 레버를 따라 직선 이동되는 시프트 로드와; 상기 시프트 로드에 연결되어 압축 공기의 배력을 받아 상기 토션 샤프트의 회전 방향으로 움직이는 스트라이커와; 상기 스트라이커와 토션 샤프트 사이에 연결되어 토션 샤프트에 압축 공기의 배력을 전달하는 토션 레버를 포함하여 구성된다.

Description

파워 시프트 장치{Power shift apparatus}

본 발명은 자동차용 변속기에 장착되어 변속 레버의 조작력을 경감시키는 파워 시프트 장치에 관한 것으로서, 특히 변속 레버의 선택(Selecting) 및 변속(Shifting ) 조작력을 하나의 링크를 통해서 파워 시프터에 전달할 수 있도록 한 파워 시프트 장치에 관한 것이다.

현재의 중,대형 트럭의 개발 추세는 고속화 및 대용량이라고 하는 기본 성능외에도 운전 조작성과 같은 편의성 향상의 중요도가 크게 증가하고 있다. 그래서, 변속 조작의 편의성을 제공하기 위해 변속 조작 기구에 파워 시프트 장치를 설치하고 있다.

상기 파워 시프트 장치는 중,대형 차량의 변속기에서 변속 조작을 신속하고 용이하게 행하기 위한 장치로써 이 장치를 적용할 경우 일반 변속 조작 기구를 사용한 것보다 변속 조작력을 약 1/2 정도로 줄일 수 있게 된다.

즉, 파워 시프트는 도 1에 도시된 바와 같이 에어 탱크(1)를 통해 파워 시프터(10)내로 압축 공기를 제공받아 변속 레버(5)의 변속단 결정시 압축 공기에 의해적은 힘으로도 변속 조작이 쉽게 이루어지도록 하는 기능을 갖는다.

여기서, 상기한 종래의 복수 링크형 파워 시프트 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 변속 레버(5)의 조작력을 변속기(3)에 전달하기 위해 선택을 위한 실렉팅(Selecting) 링크(11)와 변속단 결정을 위한 시프팅(Shifting) 링크(12)가 변속 레버(5)와 변속기(3) 측에 각각 연결되어 있다.

즉, 상기 실렉팅 링크(11)는 다수의 링크가 결합되어 변속기(3) 내측으로 바로 연결되며, 상기 시프팅 링크(12)는 변속 레버(5)에서 파워 시프터(10)에 연결되어 있다.

특히, 상기 실렉팅 링크(11)는 그 끝단에 곡형의 실렉트 레버(13)가 연결되고, 이 실렉트 레버(13)는 변속 레버(5)의 작동시 일정 회전되면서 그 끝단측에 연결된 실렉팅 러그(14)를 작동시키게 된다.

도 3을 참고하여 상기한 복수 링크형 파워 시프트 장치를 보다 상세히 살펴보면, 상기 실렉팅 링크(11)를 통해 전달된 조작력은 실렉팅 러그(14)의 회동으로 시프트 레버(15)가 직선 이동되면서 각 변속단의 시프트 레일(16)과 연결된 다수의 시프트 러그(17) 중 하나를 선택하게 된다.

즉, 상기 시프트 레버(15)의 핑거부(15a)가 1/R단, 2/3단, 4,5단의 시프트 러그(16) 중 어느 하나의 시프트 러그(17)를 선택하게 된다. 그리고, 상기 시프트 레버(15)의 핑거부(15a)측에 인터록 플레이트(18)가 설치되어 상기 시프트 러그(17)를 정열하고 변속 작동중 시프트 레버(15)의 돌출부(15a)와 시프트 러그(17)의 간섭을 방지하게 된다.

이와 같은 상태에서 변속 레버(5)의 조작력이 시프팅 링크(12)를 통해 파워 시프터(10)내로 전달되면 공기압의 힘을 보조받으면서 토션 샤프트(19)가 일정 회전하게 되고, 동시에 이 토션 샤프트(19)와 스플라인 결합된 시프트 레버(15)도 회전되면서 시프트 러그(17)를 통해 시프트 레일(16)을 직선 이동시키게 된다.

즉, 상기 토션 샤프트(19)가 회전하게 되면 시프트 레버(15)의 핑거부(15a)가 일측 방향으로 회동하게 되고, 동시에 이 핑거부(15a)와 결합된 시프트 러그(17)가 이동되면서 시프트 레일(16)을 직선 이동시켜 원하는 변속단으로 변속이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래의 복수 링크형 파워 시프트 장치는 시프팅 링크(12)와 실렉팅 링크(11)가 분리되어 두 개의 링크로 이루어져 있기 때문에 파워 시프트의 설치 구조가 복잡하고 부품수가 많아짐은 물론 차량의 공간 활용이 제한되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술은 두 개의 링크로 이루어져 변속 조작력을 전달하기 때문에 동력 전달 손실이 증가하여 변속 조작력이 커짐은 물론 변속 조작감이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 링크로 선택 및 변속 조작력을 파워 시프터에 전달하고 변속 작동이 이루어지도록 구성함으로써 파워 시프트의 설치 구조가 간단해짐은 물론 변속 조작력 및 변속 조작감이 향상되도록 한 파워 시프트 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 파워 시프트 장치는, 파워시프트 하우징 내에 삽입되어 직선 운동(Selecting) 및 회전 운동(Shifting)되면서 각 변속단의 시프트 러그를 선택하고 시프트 레일을 이동시킬 수 있도록 된 토션 샤프트와; 변속 레버측에서 상기 토션 샤프트의 끝단에 연결되어 변속 조작력을 전달하는 조작력 전달수단과; 상기 파워시프트 하우징 내에서 토션 샤프트에 연결되어 토션 샤프트가 회전(Shifting) 작동될 때 동시에 회전하는 로드 레버와; 상기 로드 레버의 끝단에 연결되고 배력 제공부 내에 설치되어 로드 레버를 따라 직선 이동되는 시프트 로드와; 상기 시프트 로드에 연결되어 압축 공기의 배력을 받아 상기 토션 샤프트의 회전 방향으로 움직이는 스트라이커와; 상기 스트라이커와 토션 샤프트 사이에 연결되어 토션 샤프트에 압축 공기의 배력을 전달하는 토션 레버를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 종래 복수 링크형 파워 시프트 장치의 외관 장착도,

도 2는 도 1의 "A"부분의 상세도,

도 3은 도 2의 B-B선의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 파워 시프트 장치의 외관도이다.

도 5는 본 발명에 따른 파워 시프트 장치의 내부 구성도로서, 도 4의 C-C선 방향의 단면도,

도 6은 도 5의 D-D선 및 E-E선 방향의 단면도,

도 7은 본 발명에서 토션 샤프트와 로드 레버 및 토션 레버가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 파워시프트 하우징 55 : 링크 로드

60 : 토션 샤프트 61 : 결합 홈부

62 : 콘트롤 레버 63 : 콘트롤 핑거

64 : 시프트 러그 65 : 시프트 레일

66 : 조작 레버 70 : 로드 레버

71 : 돌출부 75 : 시프트 로드

80 : 스트라이커 85 : 토션 레버

86 : 돌출부

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

도 4는 본 발명에 따른 파워 시프트 장치가 도시된 외관 구조가 도시된 도면이다.

본 발명의 파워 시프트 하우징(50)은 끝단에 고정부(51)가 형성되어 변속기 케이스 측에 고정되고, 반대쪽에는 변속 레버의 조작에 따라 링크 로드(55)에 의해 움직이는 토션 샤프트(60)가 삽입된다.

그리고, 상기 토션 샤프트(60)의 삽입 방향과 직교되는 방향으로는 변속 레버의 시프팅(shifting) 조작에 따라 토션 샤프트(60)가 회전될 때 압축 공기의 배력을 제공하는 배력 제공부(53)가 연결된다.

여기서, 상기 배력 제공부(53)는 통상적으로 파워 시프트 장치에 구비되는 것과 같이 시프트 로드의 이동 방향에 따라 압축 공기의 배력을 제공하여 운전자의 변속 조작력을 돕도록 이루어진다.

도 5는 본 발명에 따른 파워 시프트 장치의 내부 구조가 도시된 도 4의 C-C선 방향의 단면도이다.

상기 파워시프트 하우징(50) 내에는 상기 링크 로드(55)에 연결되어 직선 운동(Selecting) 및 회전 운동(Shifting)되면서 각 변속단의 시프트 러그(64)를 선택하고 시프트 레일(65)을 이동시킬 수 있도록 된 토션 샤프트(60)와, 상기 토션 샤프트(60)에 연결되어 토션 샤프트(60)가 회전(Shifting) 작동될 때 동시에 회전하는 로드 레버(70)와, 상기 로드 레버(70)의 끝단에 연결되고 배력 제공부(53) 내에 설치되어 로드 레버(70)를 따라 직선 이동되는 시프트 로드(75)와, 상기 시프트 로드(75)에 연결되어 압축 공기의 배력을 받아 상기 토션 샤프트(60)의 회전 방향으로 움직이는 스트라이커(80)와, 상기 스트라이커(80)와 토션 샤프트(60) 사이에 연결되어 토션 샤프트(60)에 압축 공기의 배력을 전달하는 토션 레버(85)가 설치된다.

여기서, 상기 링크 로드(55)는 변속 레버의 실렉팅(Selecting) 조작력과 시프팅(Shifting) 조작력을 모두 전달할 수 있는 하나의 긴 로드로 연결된다.

상기 토션 샤프트(60)는 상기 파워시프트 하우징(50)의 외측에서 상기 링크 로드(55)와 조작 레버(66)를 통해 연결되어 변속 레버의 조작력을 전달받고, 끝단부에는 변속기 케이스(57)의 내부쪽으로 연결되는 콘트롤 레버(62)가 결합된다.

그리고, 상기 변속기 케이스(57) 내에는 다수의 시프트 레일(65)이 설치되고, 상기 시프트 레일(65)에는 시프트 러그(64)가 각각 결합되어 있는 바, 상기 콘트롤 레버(62)에는 콘트롤 핑거(63)가 돌출되어 상기 시프트 러그(64) 중 하나를 선택하거나 선택된 시프트 러그(64) 및 시프트 레일(65)을 직선 이동시킬 수 있도록 구성된다.

도 6은 도 5의 D-D선 및 E-E선 방향의 단면도이고, 도 7은 토션 샤프트와 로드 레버 및 토션 레버의 결합 상태가 도시된 사시도이다.

상기와 같이 연결되는 토션 샤프트(60)의 반대쪽에는 상기 로드 레버(70) 및 토션 레버(85)가 연결되는 바, 상기 토션 샤프트(60)와 상기 로드 레버(70) 및 토션 레버(85)는 샤프트의 직선 운동 방향으로 상대 운동이 가능하고, 회전 방향으로는 구속되도록 결합된다.

그리고, 상기 토션 레버(85)는 상기 토션 샤프트(60)에 대하여 일정 정도의 상대 운동이 가능하도록 결합된다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 상기 토션 샤프트(60)와 상기 로드 레버(70) 및 토션 레버(85)는 상기 토션 샤프트(60)에 축방향으로 길게 결합 홈부(61)가 형성되고, 상기 로드 레버(70) 및 토션 레버(85)에 상기 결합 홈부(61)에 삽입되는 돌출부(71)(86)가 형성됨으로써 가능해진다.

특히, 상기 토션 레버(85)의 돌출부(86)는 상기 결합 홈부(61)내에서 일정 정도의 상대 운동이 가능하도록 도 6b와 같이 이동 간극(t)을 갖도록 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 파워 시프트 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

변속 레버를 변속단을 선택하기 위해 실렉팅 조작을 하게 되면, 링크 로드(55)가 직선 이동되면서 파워시프트 하우징(50)내에서 토션 샤프트(60)를 직선 이동시키게 된다.

이때, 상기 토션 샤프트(60)와 로드 레버(70) 및 토션 레버(85)는 축방향으로 상대 운동이 가능하도록 결합되어 있기 때문에 로드 레버(70)와 토션 레버(85)는 움직이지 않고, 토션 샤프트(60)만 직선 이동하게 된다.

이와 같은 토선 샤프트(60)의 이동에 따라 콘트롤 핑거(63)가 3개의 시프트 러그(64) 중 어느 하나에 결합된다.

다음, 기어 변속을 위해 변속 레버를 특정 변속단으로 작동하게 되면 링크 로드(55) 및 조작 레버(66)를 통해 토션 샤프트(60)가 회전하게 된다.

그리고, 상기 토션 샤프트(60)에 결합되어 있는 로드 레버(70)도 회전하게 되고, 이에 따라 로드 레버(70)의 끝단에 설치된 시프트 로드(75)가 직선 이동되며, 상기 시프트 로드(75)와 볼트(74) 등으로 연결된 스트라이커(80)도 동시에 움직이게 된다.

이때, 상기 스트라이커(80)가 일정 이상 움직이게 되면 배력 제공부(53)로부터 압축 공기의 배력을 제공되어 운전자의 특정 변속단으로의 변속 조작력을 돕게 된다.

따라서, 상기 스트라이커(80)의 움직임에 따라 토션 레버(85)가 회전하면서토션 샤프트(80)의 회전을 돕게 되고, 토션 샤프트(80)의 회전에 따라 콘트롤 핑거(63)가 선택된 시프트 러그(64) 및 시프트 레일(65)을 직선 이동시킴으로써 기어 변속이 완료된다.

한편, 상기 토션 샤프트(60)의 결합 홈부(61)와 토션 레버(85)의 돌출부(86) 사이에는 이동 간극(t)이 형성되어 있는 바, 토션 샤프트(80)가 운전자의 기어 변속 의지에 상관없이 약간 회전하다 하더라도 토션 레버(85)와 스트라이커(80)는 이동 간극(t)의 여유 공간만큼은 움직이지 않기 때문에 배력 제공부(53)로부터 압축 공기의 배력이 가해지는 등의 오작동을 방지할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 파워 시프트 장치는 하나의 로드를 통해 변속 작동 및 선택 작동을 실시할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 시프트 장치의 부품수가 줄고 구조가 간단해짐은 물론 차내 공간 활용을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

파워시프트 하우징 내에 삽입되어 직선 운동(Selecting) 및 회전 운동(Shifting)되면서 각 변속단의 시프트 러그를 선택하고 시프트 레일을 이동시킬 수 있도록 된 토션 샤프트와; 변속 레버측에서 상기 토션 샤프트의 끝단에 연결되어 변속 조작력을 전달하는 조작력 전달수단과; 상기 파워시프트 하우징 내에서 토션 샤프트에 연결되어 토션 샤프트가 회전(Shifting) 작동될 때 동시에 회전하는 로드 레버와; 상기 로드 레버의 끝단에 연결되고 배력 제공부 내에 설치되어 로드 레버를 따라 직선 이동되는 시프트 로드와; 상기 시프트 로드에 연결되어 압축 공기의 배력을 받아 상기 토션 샤프트의 회전 방향으로 움직이는 스트라이커와; 상기 스트라이커와 토션 샤프트 사이에 연결되어 토션 샤프트에 압축 공기의 배력을 전달하는 토션 레버를 포함한 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 토션 샤프트는 상기 파워시프트 하우징의 외측에서 상기 조작력 전달수단과 조작 레버를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 조작력 전달수단은 실렉팅(Selecting) 조작력과 시프팅(Shifting) 조작력을 모두 전달할 수 있는 하나의 로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 토션 샤프트와 상기 로드 레버 및 토션 레버는 토션 샤프트의 직선 운동 방향으로 상대 운동이 가능하고, 회전 방향으로는 구속되도록 결합된 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 토션 레버는 상기 토션 샤프트에 대하여 일정 정도의 상대 운동이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 토션 샤프트에는 축방향으로 결합 홈부가 형성되고;

상기 로드 레버 및 토션 레버는 상기 결합 홈부에 삽입되는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 토션 레버의 돌출부는 상기 결합 홈부내에서 일정 정도의 상대 운동이 가능하도록 이동 간극을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 파워 시프트 장치.