KR20040046375A - 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치에 관한 것으로, 변속시 운전자로부터 전달되는 조작력과 현재 주행중인 차속을 검출하여 이에 상응하는 작동력을 변속 기구 계통에 전달함으로써, 변속시 적절한 변속감을 기대할 수 있음과 더불어 엔진의 고속 운전중 변속시 과도한 작동력에 의한 관련 부품의 손상을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 변속시 변속 레버(10)의 절환에 따라 변속 기구로 작동압의 공급 경로를 절환시키는 변속 조절부(12)와, 이 변속 조절부(12)와 다수개의 유압 관로(14)를 매개로 연결되어 변속기(16)내 해당 기어열의 치합을 도모하는 시프트 절환용 실린더(18)와 셀렉트 절환용 실린더(20) 및, 상기 변속 레버(10)에 가해지는 조작력의 정도를 검출하고서 이를 현재 주행중인 차량의 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)에 소정의 조력을 부여하는 서어보 조력 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치{pneumatic assisted hydraulic shifting system for automotive vehicles}

본 발명은 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속시 운전자로부터 가해지는 조작력과 엔진 회전수의 정도에 따라 적정의 작동력을 발생시켜 이를 매개로 원활한 변속이 이루어질 수 있도록 하는 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치에 관한 것이다.

일반적으로 트럭이나 버스 등과 같이 엔진이 차체의 후방에 배치되어 있는 대형 자동차의 경우에는 변속 레버와 변속기의 사이의 거리가 멀리 떨어져 있으므로, 변속시 조작력의 전달을 도모하는 변속 장치가 기계식 링크 방식 내지 유압식 작동 방식으로 구현되어진다.

종래, 기계식 링크 방식의 변속 장치는 변속 레버와 변속기의 컨트롤 레버 사이에 시프트 링크와 셀렉트 링크가 각각 독립적으로 설치되어 있어, 변속시 변속 레버로 전달된 조작력은 시프트 링크와 셀렉트 링크를 통해 변속기의 컨트롤 레버에 전달되어 변속이 이루어진다.

또한, 종래 유압식 작동 방식의 변속 장치는 기어 레버 액츄에이터와, 변속기의 컨트롤 레버에 연결된 시프트 실린더와 셀렉트 실린더 및, 이들 사이를 연결하는 유압 관로를 포함하여 구성되는 데, 변속시 기어 레버 액츄에이터의 절환에 따라 유압 관로를 통해 시프트 실린더와 셀렉트 실린더에 각각 작동 유압이 전달되어 변속이 이루어진다.

여기서, 기어 레버 액츄에이터는 변속 레버의 절환에 따라 적정의 유압을 전달하는 부품이다.

그런데, 상기와 같은 종래 변속 장치에서 기계식 링크 방식의 경우에는 비교적 저렴한 제조 비용으로 경제성은 있으나, 외부 진동에 취약함과 더불어 레이-아웃상 불리한 단점이 있었다.

그리고, 유압식 작동 방식의 변속 장치는 기계식에 비해 진동 절연에는 다소 유리하나, 변속시 적절한 변속감을 셋팅하는 데 어려움이 있으며, 작동력의 전달 매체가 비압축성의 유압인 관계로 기어 치합시 변속감이 불량할 뿐만 아니라, 기어 치합이 제대로 이루어지지 않는 단점이 있었다.

이와 더불어, 엔진이 고속으로 운전되는 상태에서 변속이 이루어지는 경우에는 유압에 의한 작동력으로 강제적인 변속이 수반되므로, 변속기내에서 싱크로나이져 슬리브 내지 싱크로나이져 링과 같은 관련 부품의 손상이 초래되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 변속시 운전자로부터 전달되는 조작력과 현재 주행중인 차속을 검출하여 이에 상응하는 작동력을 변속 기구 계통에 전달함으로써, 변속시 적절한 변속감을 기대할 수 있음과 더불어 엔진의 고속 운전중 변속시 과도한 작동력에 의한 관련 부품의 손상을 방지할 수 있도록 하는 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속시 변속 레버의 절환에 따라 변속 기구로 작동압의 공급 경로를 절환시키는 변속 조절부와, 이 변속 조절부와 다수개의 유압 관로를 매개로 연결되어 변속기내 해당 기어열의 치합을 도모하는 시프트 절환용 실린더와 셀렉트 절환용 실린더 및, 상기 변속 레버에 가해지는 조작력의 정도를 검출하고서 이를 현재 주행중인 차량의 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더에 소정의 조력을 부여하는 서어보 조력 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 도 1은 본 발명에 따른 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 공압 보조 유압식 변속 장치에서 시프트 회로의 구성을 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-변속 레버12-변속 조절부

14-유압 관로16-변속기

18-시프트 절환용 실린더20-셀렉트 절환용 실린더

22-압력 센서24-제어 유니트

26-공압 실린더28-공압 관로

30-전자 밸브32-공기 저장 탱크

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 도 1은 본 발명에 따른 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공압 보조 유압식 변속 장치에서 시프트 회로의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 변속시 운전자의 변속 조작에 따른 변속 레버(10)의 절환에 따라 해당 변속 기구에 작동압의 공급이 이루어지도록 작동압의 공급 경로를 절환시키는 변속 조절부(12)와, 이 변속 조절부(12)와 다수개의 유압 관로(14)를 매개로 연결됨과 더불어 변속시 변속기(16)내 해당 기어열의 치합을 도모하도록 컨트롤 레버(16a;도 2에 도시됨)의 시프트 내지 셀렉트 작동을 도모하도록 설치된 시프트 절환용 실린더(18)와 셀렉트 절환용 실린더(20) 및, 변속시 운전자의 변속 조작에 따라 상기 변속 레버(10)에 전달되는 조작력의 정도를 검출함과 더불어 이를 현재 주행중인 차량의 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 작동에 있어 소정의 조력을 부여할 수 있도록 하는 서어보 조력 수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 서어보 조력 수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 변속시 상기 변속 레버(10)에 전달되는 조작력의 방향과 이의 정도를 검출하는 압력 센서(22)와, 이 압력 센서(22)로부터 검출된 변속 조작력의 방향과 이의 정도를 주행중인 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 작동에 적정 수준의 조력을 부여하도록 제어하는 제어 유니트(24), 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 측부에서 가동 로드(18a)를 공유하도록 설치된 공압 실린더(26) 및, 이 공압 실린더(26)가 형성하는 좌/우측 압력실에 각각 소정의 공압을 선택적으로 인가하도록 공압 관로(28)를 매개로 연결된 전자 밸브(30)를 갖춘 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 공압 관로(28)에는 소정의 압축 공기를 저장하고 있는 공기 저장 탱크(32)가 설치된다.

또한, 상기 시프트 절환용 실린더(18)와 공압 실린더(26)는 각각 가동 로드(18a)를 공유함에도 불구하고, 이들 사이는 기밀 부재(34)를 매개로 유압과 공압의 혼합을 방지하도록 되어 있으며, 상기 시프트 절환용 실린더(18)와 공압 실린더(26)에는 각각 가동 로드(18a)에 고정된 피스톤(18',26')이 구비되어 있다.

한편, 상기 제어 유니트(24)는 변속시 상기 변속 레버(10)에 가해지는 조작력의 정도를 압력 센서(22)를 매개로 검출하여 상기 전자 밸브(30)의 개폐 시간을 조절함으로써, 상기 공압 실린더(26)에 작동압을 공급하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 작동시 조력을 가하게 된다.

또한, 상기 제어 유니트(24)는 변속시 현재의 차속을 감안하여 변속시 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 작동을 제어하게 되는 데, 이는 상기 공압 실린더(26)에 공급되는 작동압의 조절을 매개로 구현된다.

따라서, 주행중 운전자가 상기 변속 레버(10)를 조작하여 변속을 실시하게 되면, 상기 변속 조절부(12)의 셀렉트 절환에 따라 상기 셀렉트 절환용 실린더(20)에 유압 관로(14)를 매개로 한 작동압의 공급이 이루어져, 상기 변속기(16)의 컨트롤 레버(16a)는 셀렉트 방향으로 이동하게 된다.

이어, 상기 변속 레버(10)에 시프트 절환이 이루어지면, 상기 변속 조절부(12)의 시프트 절환에 따라 상기 시프트 절환용 실린더(18)에 유압 관로(14)를 매개로 한 작동압의 공급이 이루어지는 데, 이때 상기 압력 센서(22)는 상기 변속 레버(10)에 대한 시프트의 방향과 이에 가해진 조작력의 정도를 검출하여 상기 제어 유니트(24)에 신호보내게 된다.

이 경우, 상기 제어 유니트(24)는 상기 변속 레버(10)에 가해진 변속 조작력과 현재 주행중인 차량의 차속을 감안하여 상기 전자 밸브(30)에 개폐 신호를 출력하게 되며, 이 전자 밸브(30)의 개방이 이루어지면 상기 공기 저장 탱크(32)내 압축 공기가 공압 관로(28)를 통해 상기 공압 실린더(26)내 압력실로 인가되어 상기 가동 로드(18a)의 이동에 조력을 가하게 된다.

즉, 변속시 상기 제어 유니트(24)는 변속 레버(10)에 가해진 변속 조작력의 정도에 따라 상기 전자 밸브(30)의 개방 시간을 제어하여, 이를 통해 상기 공압 실린더(26)가 시프트 절환용 실린더(18)의 작동에 조력할 수 있는 정도를 조절함으로써, 변속시 운전자가 느낄 수 있는 조작력에 적절한 변화를 줄 수 있으므로, 운전자는 변속시 적절한 조작감을 부여받을 수 있게 되는 것이다.

또한, 변속시 상기 제어 유니트(24)는 현재의 차속을 감안하여 상기 전자 밸브(30)의 개폐를 제어하게 되므로, 엔진의 고속 운전중 변속시 상기 시프트 절환용 실린더(18)로부터 생성되는 유압에 의한 작동력으로 수반되는 강제적인 변속 조작을 억제시켜 변속기(16)내 해당 부품의 손상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 제어는 상기 제어 유니트(24)가 시프트 절환이 이루어지는 반대 방향으로 상기 공압 실린더(26)의 작동이 이루어지도록 상기 전자 밸브(30)의 개폐를 제어함으로써 구현할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 시프트 절환용 실린더(18)와 가동 로드(18a)를 공유하는 상기 공압 실린더(26)는 내부 압력실내에 압축성의 공기를 수용하고 있기 때문에, 이 압축성의 공기가 가지는 특성으로 인해 주행중 노면으로부터 전달되는 충격을 완충시킬 수 있으므로, 상기 변속기(16)내 해당 기어열 사이의 치합이 해지되는 이른 바 점프 아웃 현상을 배제할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치에 의하면, 변속시 운전자로부터 변속 레버에 전달되는 조작력의 정도를 검출함과 더불어 현재 주행중인 차속을 동시에 검출하여 이에 상응하는 작동력이 변속 기구 계통에 전달될 수 있게 됨으로써, 운전자는 변속시 적절한 변속감을 얻을 수 있음과 더불어 엔진의 고속 운전중 변속시 과도한 작동력에 의한 변속기내 해당 부품의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 변속시 변속 레버(10)의 절환에 따라 변속 기구로 작동압의 공급 경로를 절환시키는 변속 조절부(12)와, 이 변속 조절부(12)와 다수개의 유압 관로(14)를 매개로 연결되어 변속기(16)내 해당 기어열의 치합을 도모하는 시프트 절환용 실린더(18)와 셀렉트 절환용 실린더(20) 및, 상기 변속 레버(10)에 가해지는 조작력의 정도를 검출하고서 이를 현재 주행중인 차량의 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)에 소정의 조력을 부여하는 서어보 조력 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 서어보 조력 수단은 상기 변속 레버(10)에 전달되는 조작력의 방향과 크기를 검출하는 압력 센서(22)와, 이 압력 센서(22)로부터 검출된 변속 조작력의 방향과 이의 크기를 주행중인 차속과 대비하여 상기 시프트 절환용 실린더(18)에 적정 수준의 조력을 부여하도록 제어하는 제어 유니트(24), 상기 시프트 절환용 실린더(18)의 측부에 가동 로드(18a)를 공유하도록 설치된 공압 실린더(26) 및, 이 공압 실린더(26)에 공압 관로(28)를 매개로 연결되어 공압의 인가를 조절하는 전자 밸브(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 시프트 절환용 실린더(18)와 공압 실린더(26)는 이들 사이에 기밀 부재(34)를 매개로 하여 유압과 공압의 혼합을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 공압 보조 유압식 변속 장치.