KR970010442B1 - 변속기 조작장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

변속기 조작장치

제1도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치를 표시한 개념도.

제2도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치의 이동 조작용 실린더를 표시한 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치의 선택 조작용 실린더를 표시한 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치에서의 배기 포트(port)의 실제의 배관상태를 표시한 평면도.

제5도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치에서의 배기 포트의 실제의 배관상태를 표시한 정면도.

제6도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치의 배기 포트에 장착시키는 보호튜브를 표시한 일부단면 평면도.

제7도는 종래의 변속기 조작장치를 표시한 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 이동 조작용 실린더 30 : 선택 조작용 실린더

11, 31 : 실린더 하우징 12, 32 : 제1실린더 실

13, 33 : 제2실린더 실 14, 34 : 메인 피스톤

15, 35 : 제1압력실 16, 36 : 제2압력실

17, 37 : 자유 피스톤 18, 38 : 대기압실

19, 39 : 제3압력실 20, 40 : 피스톤 로드

21, 41 : 통로 23, 43 : 제1의 전자(電磁) 전환 밸브

24, 44 : 제2의 전자 전환 밸브 25, 45 : 제3의 전자 전환 밸브

26, 46 : 관로(管路) 27, 47 : 커넥터

27a, 47a : 포트 50 : 커넥터 박스

51 : 배기 포트 A : 공기 탱크

B : 제어기 C : 이동 패턴

본 발명은 변속기 조작장치에 관한 것이다.

대형차량에서는, 이동 레버(shift lever)의 조작에 대응하여 전자(電磁) 전환 밸브를 선택작동시키고, 그것에 의하여 이동 조작용 실린더 또는 선택조작용 실린더를 작동시켜서 변속기의 전환을 행하는 것이 있다.

제7도는, 종래의 변속기 조작장치를 개념적으로 표시하고 있다. 이 장치는 액추에이터(actuator)로서 이동 조작용 실린더 60과 선택 조작용 실린더 70과를 구비하고 있다.

이동 조작용 실린더 60은, 메인 피스톤(main piston) 61 및 자유 피스톤(free piston) 62를 구비하고 있다. 그리고, 메인 피스톤 61에 의하여 제1압력실 63과 제2압력실 64로 분할되고, 자유 피스톤 62에 의하여 대기압실 65와 제3압력실 66로 분할되어 있다. 메인 피스톤 61은, 피스톤 로드 61a를 구비하고 있으며, 그 피스톤 로드 61a의 일단(一端)은, 대기압실 65까지 이어져 설치되어 있다. 또한, 이 이동 조작용 실린더 60에서는, 자유 피스톤 62의 압력 작용면적은, 메인 피스톤 61의 그것 보다도 크게 형성되어 있다.

이 이동 조작용 실린더 60에는 제1의 전자 전환 밸브 67, 제2의 전자 전환 밸브 68 및 제3의 전자 전환 밸브 69가 각각 설치되어 있다. 이들 전자(電磁) 전환밸브 67, 68, 69는, 3포트(port) 2위치 전환 밸브이며, 제어기 B에 의하여 제어된다. 이들 전자 전환 밸브 67, 68, 69는, 소자(消磁)상태에서 압력실 63, 64, 66을 각각 대기에 개방하고, 여자된 상태에서 압력실 63, 64, 66을 공기 탱크(air tank) A에 각각 연통한다.

선택 조작용 실린더 70은, 상기 이동 조작용 실린더 60과 거의 같은 구조이다. 선택 조작용 실린더 70은, 제7도에 표시한 바와 같이, 메인 피스톤 71 및 자유 피스톤 72를 구비하고 있다. 그리고 메인 피스톤 71에 의하여 제1압력실 73과 제2압력실 74로 분할되고, 자유 피스톤 72에 의하여 대기압실 75와 제3압력실 76로 분할되어 있다. 메인 피스톤 71은, 피스톤 로드 71a를 구비하고 있고, 그 피스톤 로드 71a의 일단은, 대기압실 75까지 이어져 설치되어 있다. 또한, 이 선택 조작용 실린더 70에서는, 자유 피스톤 72의 압력 작용 면적은, 메인 피스톤 71의 그것 보다도 크게 형성되어 있다.

이 선택 조작용 실린더 70에는, 제1의 전자 전환 밸브 77, 제2의 전자 전환 밸브 78 및 제3의 전자 전환 밸브 79가 각각 설치되어 있다. 그들의 전자 전환 밸브 77, 78, 79는 3포트 2위치 전환 밸브이며 제어기 B에 의하여 제어된다. 이들의 전자 전환 밸브 77, 78, 79는, 소자(消磁)상태로 압력실 73, 74, 76을 각각 대기에 개방하고, 여자된 상태로 압력실 73, 74, 76을 공기 탱크 A에 각각 연통한다.

제7도에서는, 이동 조작용 실린더 66과 선택 조작용 실린더 70을 이동 패턴(shift pattem) C에 대응하도록 배치하고 있다.

이동 조작용 실린더 60의 경우에는, 제1의 전환 밸브 67만을 여자하므로서 제1압력실 63에만 압축 공기를 공급하고, 메인 피스톤 61을 제1위치 SHB로 이동시켜서, 이동 패턴 C에 있어서의 R방향으로의 이동 동작을 시키고, 제1 및 제3의 전환밸브 67, 69를 여자하므로서 제1압력실 63과 제3압력식 66에 압측공기를 공급하고, 메인 피스톤 61을 제2위치 NK에 이동시켜서, 중립 위치에 동작시키고, 제2의 전환 밸브 68만을 여자하여 제2압력실 64에 압축공기를 공급하고, 메인 피스톤 61을 제3위치 SHA로 이동시켜서, 이동 패턴 C에 있어서의 F방향으로 이동 동작을 시키고 있다.

선택 조작용 실린더 70의 경우에는, 제1의 전환 밸브 77만을 여자하므로서 제1압력실 73에만 압축공기를 공급하고, 메인 피스톤 71을 제1위치 S1으로 이동시켜서, 이동 패턴 C에서의 N1방향으로의 선택 동작을 시키고, 제1 및 제3의 전환 밸브 77, 79를 여자하므로서 제1압력실 73과 제3압력실 76으로 압축 공기를 공급하고, 메인 피스톤 71을 제2위치 S2에 이동시켜서 중립 상의 중간위치에 동작시키고, 제2의 전환 밸브 78만을 여자하여 제2압력실 74에 압축 공기를 공급하고, 메인 피스톤 71을 제3위치 S3으로 이동시켜서, 이동 패턴 C에서의 N3방향으로 선택 동작을 시키고 있다.

그런데, 상기 이동 조작용 실린더 60 및 선택 조작용 실린더 70에서는, 제2위치 NE, S2에 있는 메인 피스톤 61, 71이 제1위치 SHB, S1으로 이동할 때에는, 대기압실 65, 75의 용적은 확대되고, 반대로 제1위치 SHB, S1에 있는 메인 피스톤 61, 71이 제2위치 NE, S2로 이동할 때에는, 대기압실 65, 75의 용적은 축소된다. 또, 제2위치 NE, S2에 있는 메인 피스톤 61, 71이 제3위치 SHA, S3으로 이동할 때에는, 대기압실 65, 75로부터 피스톤 로드 61a, 71a가 물러나오기 때문에, 그 대기압실 65, 75의 용적은 확대되고, 반대로 제3위치 SHA, S3에 있는 메인 피스톤 61, 71에 제2위치 NE, S2로 이동할 때에는, 대기압실 65, 75에 피스톤 로드 61a, 71a가 침입하기 때문에, 그 대기압실 65, 75는 축소된다.

즉, 대기압실 65, 75는 호흡작용을 행하기 때문에, 흡기할 때에 외부로부터 먼지 등을 흡수해 버려, 그들 먼지가, 자유피스톤 62, 72의 작동저항의 증대를 초대하거나, 장기간에 걸쳐 변속기 조작용 실린더 60, 70가 부식, 마모되는 원인이 될 염려가 있다.

이러한 것을 방지하기 위해서는, 대기압실 65, 75의 배기구에 필터(filter)를 설치하고 그 필터로, 먼지 등의 침입을 방지하면 되지만, 필터가 대기압실 65, 75의 호흡작용의 저항으로 되어 메인 피스톤 61, 71의 응답성의 저하를 초래할 염려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 변속기 조작용 실린더의 응답성을 저하시키지 않고, 먼지 등의 침입을 방지한 변속기 조작 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 변속기 조작 장치에는, 실린더 하우징을 칸막이 벽에 의하여 제1실린더 실과 제2실린더 실로 분할하고, 상기 제1실린더 실에 메인 피스톤을 설치하고, 그 메인 피스톤의 일단면과 상기 제1실린더 실의 끝벽과의 사이에 제1압력실을 형성하고, 상기 메인 피스톤의 다른 끝면과 상기 칸막이 벽과의 사이에 제2압력실을 형성함과 동시에, 상기 제2실린더실에 상기 메인 피스톤 보다도 압력 작용 면적이 큰 자유 피스톤을 설치하고, 그 자유피스톤의 한 끝면과 상기 칸막이 벽과의 사이에 대기압실을 형성하고, 상기 자유피스톤의 딴 끝면과 상기 제2실린더 실의 끝벽과의 사이에 제3압력실을 형성하고, 또, 상기 메인 피스톤의 한끝면에 상기 칸막이 벽을 관통하는 자유피스톤 압송용 로드를 설치하고, 또한 상기 제1압력실, 제2압력실 및 제3압력실을 각각 제1, 제2 및 제3의 전환 밸브를 개재해서 압력원 또는 대기에 선택적으로 접속하고, 상기 제1압력실, 제2압력실 및 제3압력실에 압축공기를 선택적으로 공급하여, 상기 메인 피스톤이 상기 제1실린더 실의 상기 칸막이 벽에 가장 접근한 제1위치, 상기 메인 피스톤이 상기 제1실린더 실의 중간에 위치하는 제2위치 및 상기 메인 피스톤이 상기 제1실린더 실의 상기 끝벽에 가장 접근한 제3위치의 어느 것인가에 이동시키는 변속기 조작장치에 있어서, 상기 제2의 전환 밸브의 배기구를 상기 대기압실에 연통시킴과 아울러, 상기 제2의 전환 밸브의 배기구와 상기 대기압실과를 연통하는 유체 통로에, 적어도 최대의 대기 흡입용량에 상당하는 용적을 가진 배기 포트를 설치하고 있다.

본 발명의 변속기 조작 장치에서는 대기압실의 용적(56cc)가 제2압력실의 용적(48cc)보다도 크게 형성되어 있다. 그래서, 제2위치에 있는 메인 피스톤이 제1위치에 이동할 때에는, 제2압력실은 축소되고, 대기압실은 확대된다. 따라서, 그때에는 제2압력실의 배기가 대기압실로 이동하고 부족한 약간의 공기(8cc)는 배기포트를 통해 대기로부터 안으로 집어 넣어진다. 이때에, 배기 포트에 흡입된 먼지 등은, 대기압실에 도달하는 일 없이, 배기 포트내에 머문다. 또 제1위치에 있는 메인 피스톤이 제2위치에 이동할 때에는 제2압력실은 확대되어, 대기압실은 축소된다. 따라서 그때에는, 대기압실의 배기가 제2압력실로 이동하고 잉여의 배기(8cc)가 배기 포트로부터 외부로 배출된다. 이 경우에는, 배기 포트내에 머물러 있는 먼지 등은, 배기와 함께 외부로 배출된다.

또, 제2위치에 있는 메인 피스톤이 제3위치에 이동할 때에는, 제2압력실과 대기압실과의 연통이 끊어지고, 동시에 제2압력실에, 압력원으로부터의 압축공기가 공급된다. 그때, 자유 피스톤의 위치에 변화는 없으나, 대기압실로부터 피스톤 로드가 빠져 나오기 때문에, 대기압실은 확대된다. 따라서, 대기압실에는, 배기포트를 개재해서 외기가 유입한다. 그러나 대기압실의 용적확대량은 적기 때문에, 외기를 받아 들이는 양도 적다. 이 경우에, 배기 포트에 흡입된 먼지 등은, 대기압실에 도달하는 일 없이, 배기 포트 내에, 머무른다. 또, 제3위치에 있는 메인 피스톤 제2위치로 이동할 때에는, 제2압력실 및 대기압실이 축소된다. 따라서, 이 경우에는, 두 압력실로부터 나온 다량의 공기(104cc)가 배기 포트를 개재해서 외부로 배출된다. 이 경우에는, 배기 포트내에 머물러 있는 먼지 등은 배기와 함께 완전히 외부로 배출된다.

즉, 본 발명의 변속기 조작장치에서는, 배기 포트를 개재해서 호흡되는 공기량은, 배기량 쪽이 흡기량 보다도 크고, 또 연속하여 흡기되는 일은 없다. 본 발명의 변속기 조작장치에서는, 배기 포트의 용적이, 1회에 흡기하는 공기량보다도 크게 형성되어 있으므로 외부의 먼지 등이 대기압실에 유입되는 일은 없다.

제1도는 본 발명에 따른 변속기 조작장치의 제1의 실시예를 개념적으로 표시하고 있다. 이 장치는 액추에이터로서 이동 조작용 실린더 10과 선택 조작용 실린더 30과를 구비하고 있다.

이동 조작용 실린더 10은, 제2도에 표시한 바와 같이, 실린더 하우징(cylinder housing) 11내에 실린더실 12와 제2실린더 실 13을 가지고 있다. 제1실린더 실 12에는, 메인 피스톤 14가 설치되고, 그 피스톤 14에 의하여 제1실린더 실 12가 제1압력실 15와 제2압력실 16로 분할되어 있다. 한편, 제2실린더 실 13에는, 자유 피스톤 17이 설치되고, 그 피스톤 17에 의하여 제2실린더 실 13이 대기압실 18과 제3압력실 19로 분할되어 있다. 그리고, 이 자유 피스톤 17의 압력작용면적은, 메인 피스톤 14의 그것보다도 크다.

메인 피스톤 14는, 양방향(도면 중 좌우방향)으로 연장되는 피스톤 로드 20을 보유하고 있다. 이 피스톤 로드 20에는, 그 축심(軸芯)에 통로 21이 형성되어 있다. 이 통로 21의 일단은 대기압실 18로 개구하고, 다른 한쪽의 끝은 실린더 하우징 11의 끝부 포트 11a로 연통하고 있다. 한쪽의 로드부 20a에는, 스트라이커(striker) 22가 설치되어 있다. 또다른 한쪽의 로드부 20b는 실린더 하우징 11의 칸막이 벽 11b를 관통하여 대기압실 18까지 이어져 설치되어 있다.

이 이동 조작용 실린더 10의 제1압력실 15는, 제1의 전자 전환 밸브 23을 개재해서 제2압력실 16은 제2의 전자 전환 밸브 24를 개재하고, 또 제3압력실 19는 제3의 전자 전환 밸브 25를 개재해서, 각각 공기탱크 A에 접속되어 있다. 이들의 전환 밸브 중, 제2의 전자 전환 밸브 24는, 그 배기 포트 24a가 관로 26로 개재해서 실린더 하우징 11의 끝부분 포트 11a에 접속되어 있다. 그리고, 그 관로 26에는, 3개의 포트를 가진 T자상 커넥터(connector) 27이 개재되어 있고, 그 커넥터 27의 분기된 포트 27a는, 대기에 개방되어 있다. 이 포트 17a는, 후에 상술하는 바와 같이, 적어도 최대의 대기 흡입용량에 상당하는 용적(길이)을 가지고 있다.

상기 전자 전환 밸브 23, 24, 25는 3개의 포트 2위치 전환 밸브이며, 제어기 B에 의하여 제어된다. 제1의 전자 전환 밸브 23은 소자(消磁)상태로 제1압력실 15를 대기에 개방하고, 코일(coil) 23a가 여자된 상태에서, 제1압력실 15를 공기 탱크 A에 연통한다. 또, 제2의 전자 전환 밸브 24는, 소자 상태에서 제2압력실 16을 커넥터 27을 개재해서 실린더 하우징 11의 포트 11a 및 포트 27a로 연통하고, 코일 24b가 여자된 상태에서 제2압력실 16을 공기 탱크 A에 연통한다. 그 위에 또, 제3의 전자 전환 밸브 25는, 소자 상태에서 제3압력실 19를 대기로 개방하고, 코일 25a가 여자된 상태에서 제3압력실 19를 공기 탱크 A로 연통한다.

선택 조작용 실린더 30은, 상기 이동 조작용 실린더 10과 거의 같은 구조이다. 실레트 조작용 실린더 30은 제3도에 표시한 바와 같이, 실린더 하우징 31내에 제1실린더 실 32와 제2실린더 실 33을 보유하고 있다. 제1실린더 실 33에는, 메인 피스톤 34가 설치되고, 그 피스톤 34에 의하여 제1실린더 실 32가 제1압력실 35와 제2위치 36으로 분할되어 있다. 한편, 제2실린더 실 33에는, 자유 피스톤 37이 설치되고, 그 피스톤 37에 의하여 제2실린더 실 33이 대기압실 38과 제3압력실 39로 분할되어 있다. 그리고, 이 자유 피스톤 37의 압력작용면적은, 메인 피스톤 34의 그것보다도 크다.

메인 피스톤 34는 양방향(도면 중 좌우방향)으로 연장하는 피스톤 로드 40을 보유하고 있다. 이 피스톤 로드40에는, 그 축심에 통로 41이 형성되어 있다. 이 통로 41의 일단을 대기압실 38로 개구하고, 다른 한쪽의 끝은 실린더 하우징 31의 끝부 포트 31a로 연통하고 있다. 한쪽의 로드부 40a에는, 스트라이커 42가 설치되어 있고, 끝부는 실린더 하우징 31의 칸막이 벽 31b를 관통하여 대기압실 38까지 이어져 설치되어 있다.

이 선택 조작용 실린더 30의 제1압력실 35는 제1의 전자 전환 밸브 43을 개재하고, 제2압력실 36은 제2의 전자 전환 밸브 44를 개재하고, 또 제3압력실 39는 제3의 전자 전환 밸브 45를 개재해서, 각각 공기 탱크 A에 접속되어 있다. 이들의 전환 밸브중, 제2의 전자 전환 밸브 44는 그 배기 포트 44a가 관로 46을 개재해서 실린더 하우징 31의 일부 포트 31a에 접속되어 있다. 그리고, 이 관로 46에는, 3개의 포트를 가진 T자 모양 커넥터 47이 개재되어 있으며, 그 커넥터 47의 분기된 포트 47a는, 대기에 개방되어 있다. 이 포트 47a는, 후술하는 바와 같이, 적어도 최대의 대기 흡입용량에 상당하는 용적(길이)를 가지고 있다.

상기 전자 전환 밸브 43, 44, 45는 3개의 포트 2위치 전환 밸브이며, 제어기 B에 하여 제어된다. 제1의 전자 전환 밸브 43은, 소자 상태에서 제1압력실 35를 대기에 개방하고, 코일 43a가 여자된 상태에서 제1압력실 35를 공기 탱크 A에 연통한다. 또, 제2의 전자 전환 밸브 44는 소자 상태에서 제2압력실 36을 대기에 개방하고, 코일 44b가 여자된 상태에서 제2압력실 36을 공기 탱크 A에 연통한다. 그 위에 또, 제3의 전자 전환 밸브 45는, 소자상태에서 제3압력실 39를 대기에 개방하고, 코일 45a가 여자된 상태에서 제3압력실 39를 공기 탱크 A에 연통한다.

제1도에서는, 이동 조작용 실린더 10과 선택 조작용 실린더 30을 이동 패턴 C에 대응하도록 배치하고 있다. 따라서, 이동 조작용 실린더 10의 메인 피스톤 14가 제1실린더 실 12의 중간 위치 NE에 위치하고 있는 상태로, 선택 조작용 실린더 30이 작동가능하게 되고, 그 선택 조작용 실린더 30의 메인 피스톤 34가 이동 패턴 C의 N1, N2, N3에 대응하여 이동하고, 변속기의 선택 작용을 행한다. 선택 조작용 실린더 30의 메인 피스톤 34가 제1실린더 32내에서 가장 오른쪽으로 접근한 위치 S1, 중간의 위치 S2, 가장 왼쪽으로 접근한 위치 S3에 위치하고 있는 상태에서, 이동 조작용 실린더 10이 작동 가능해지고, 그 이동 조작용 실린더 10의 메인 피스톤 14가 이동 패턴 C의 F1-R1, F2-R2, F3-R3에 대응하여 이동하고, 변속기의 이동작용을 행한다.

이하에, 상기 실린더 10, 30의 제어를 예를 들어 설명한다. 여기서 실린더 10, 30의 제2압력실 16, 36의 용적은 48cc이며, 대기압실 18, 38의 용적은 56cc이다.

제1도에 표시한 이동 조작용 실린더 10 및 선택 조작용 실린더 30의 상태에서는, 변경 레버(change lever)가 이동 패턴 C에서의 N2의 위치에 있다.

이동 패턴 C의 N2에 위치하는 변경 레버를 F2에 이동하면 이동 조작용 실린더 10의 전자 전환 밸브 24가 여자된다. 따라서, 이동 조작용 실린더 10의 제2위치 16에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 그러자, 메인 피스톤 14는, 제2압력실 16의 압력에 의하여 제1압력실 15를 축소하는 방향으로 이동된다. 그때, 메인 피스톤 14의 이동에 수반하여 피스톤 로드 30이, 대기압실 18로부터 빠져 나온다. 따라서, 대기압실 18내의 용적은 빠져 나온 로드의 용적분 만큼 확대되어, 그것에 의한 대기압실 18내에서 부족한 공기는, 커넥터 27의 포트 27a로부터 흡입된다. 이 흡입공기량은 약간이며, 외부의 먼지 등의 포트 27a에 침입하여도 대기압실 18에는 도달하지 않는다.

다음에 이동 패턴 C의 F2에 위치하는 변경 레버를 N2에 되돌렸을 경우에는 이동 조작용 실린더 10의 제1의 전자 전환 밸브 23 및 제3의 전자 전환 밸브 25가 여자되어, 제1압력실 15 및 제3압력실 19에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 그러나, 메인 피스톤 14는, 제2압력실 16을 축소하는 방향으로 이동되고, 메인 피스톤 14의 이동에 수반하여, 피스톤 로드 20이, 대기압실 18에 돌입한다. 그리고 메인 피스톤 14는, 피스톤 로드 20이 자유 피스톤 17에 부딪쳐서 거기에 정지된다. 따라서, 대기압실 18내의 용적도 축소된다. 이 경우에는, 제2압력실 16 및 대기압실 18내의 공기(약 48cc)는 어느 것이나 커넥터 27의 포트 27a를 개재해서 대기에 배출된다. 이 상황이 최대량의 배기 시기이며, 포트 27a내의 먼지는 완전히 외부로 배출된다.

이동 패턴 C의 N2에 위치하는 변경 레버를 R2까지 이동시켰을 경우에는 이동 조작용 실린더 10의 제1의 전자 전환 밸브 23이 여자되어, 제1압력실 15에 공기 탱크 A로 부터 압축공기가 공급된다. 따라서, 메인 피스톤 14는 제2압력실 16을 축소하는 방향으로 이동된다. 이때, 자유 피스톤 17은, 메인 피스톤 14의 피스톤 로드 20에 밀려서 제3압력실 19를 축소하는 방향으로 이동된다. 즉, 이 경우에는 제2압력실 16은, 그 용적이 축소되어, 한쪽 대기압실 18은 용적이 확대된다. 따라서, 제2압력실 16의 배기는 관로 26, 끝부 포트11a 및 통로 21을 개재해서 대기압실 18에 도입된다. 이 경우에는, 제2압력실 16의 축소용적(48cc)의 편이, 대기압실 18의 확대 용적(56cc)보다도 작으므로 부족한 공기(8cc)는 커넥터 27의 포트 27a를 개재해서 대기로부터 보급된다. 이 상황이 최대량의 흡기시기이며, 포트 27a에 침입하여도, 대기압실 18에는 도달하지 않는다.

이동 패턴 C의 R2에 위치하는 변경 레버를 N2까지 되돌렸을 경우에는, 이동 조작용 실린더 10의 제1의 전자 전환 밸브 23 및 제3의 전자 전환 밸브 25가 여자되고, 제1압력실 15 및 제3압력실 19에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 그러나, 메인 피스톤 14는, 메인 피스톤 14와 자유 피스톤 17에 작용하는 압력차에 의하여, 제1압력실 15를 축소하는 방향으로 이동된다. 메인 피스톤 14의 이동에 수반하여, 자유 피스톤 17도 대기압실 18을 축소하는 방향으로 이동된다. 따라서, 제2압력실 16의 용적은 확대되고, 한편 대기압실 18의 용적은 축소된다. 이 경우에는, 대기압실 18의 배기는, 제2압력실 16은 커넥터 27을 개재해서 제2압력실 16에 도입된다. 그러나, 이 경우에는, 제2압력실 16의 확대용적(48cc)의 쪽이, 대기압실 18의 축소용적(56cc)보다는 작으므로, 잉여의 배기(8cc)는 포트 27a)를 개재해서 대기로 방출된다. 그때에 포트 27a내에 머물러 있는 먼지 등은, 배기와 함께 외부로 배출된다.

이동 패턴 C의 N2에 위치하는 변경 레버를 N1까지 이동시킨 경우에는, 선택 조작용 실린더 30의 제1의 전자 전환 밸브 43이 여자되고, 제1압력실 35에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 따라서, 메인 피스톤 34는, 제2압력실 36을 축소하는 방향으로 이동된다. 이때, 자유 피스톤 37은, 메인 피스톤 34의 피스톤 로드 40에 밀려, 제3압력실 39를 축소하는 방향으로 이동된다. 즉, 이 경우에는, 제2압력실 36은 그 용적이 축소되어, 한쪽 대기압실 38은 용적이 확대된다. 따라서, 제2압력실 36의 배기는, 관로 46, 끝부 포트 31a및 통로 41을 개재해서 대기압실 38에 도입된다. 이 경우에는, 제2압력실 36의 축소용적(48cc)의 쪽이, 대기압실, 38의 확대용적(56cc)보다도 작으므로, 부족한 공기(8cc)는 커넥터 47의 포트 47a를 개재해서 대기로부터 보급된다. 이 상황이 최대량이 흡기 시기이며, 포트 47a의 용적이 그때의 흡기량보다도 크면, 외부의 먼지 등이 포트 47a에 침입하여도, 대기압실 38에는 도달하지 않는다.

또, 이동 패턴 C의 N1에 위치한 변경 레버를 N2까지 되돌렸을 경우에는, 선택 조작용 실린더 30의 제1의 전자 전환 밸브 43 및 제3의 전자 전환 밸브 45가 여자되고, 제1압력실 35 및 제3압력실 39에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 그러나, 메인 피스톤 34는, 메인 피스톤 34와 자유 피스톤 37에 작용하는 압력차에 의하여 제1압력실 35를 축소하는 방향으로 이동된다. 메인 피스톤 34의 이동에 수반하여, 자유 피스톤 37도 대기압실 38을 축소하는 방향으로 이동된다. 따라서, 제2압력실 36의 용적은 확대되고, 한편 대기압실 38의 용적은 축소된다. 이 경우에, 대기압실 38의 배기는, 제2압력실 36은 커넥터 47을 개재해서 제2압력실 36으로 도입된다. 그러나, 이 경우에는, 제2압력실 36의 확대용적(48cc) 부분이, 대기압실 38의 축소용적(56cc)보다도 작으므로, 잉여의 배기(8cc)는, 커넥터 47의 포트 47a를 개재해서 대기로 방출된다. 그때, 포트 47a내에 머물러 있는 먼지 등은, 배기와 함께 외부로 배출된다.

이동 패턴 C의 N2에 위치한 변경 레버를 N3에 이동하면, 선택 조작용 실린더 30의 제2의 전자 전환 밸브 44가 여자된다. 따라서, 선택 조작용 실린더 30의 제2압력실 36의 압력에 공기 탱크 A로부터 압축 공기가 공급된다. 그러나, 메인 피스톤 34는, 제2압력실 36에 의하여 제1압력실 35를 축소하는 방향으로 이동된다. 그때, 메인 피스톤 34의 이동에 수반하여, 피스톤 로드 40이, 대기압실 38로부터 빠져나온다. 따라서, 대기압실 38내의 용적은 확대된다. 그것에 의한 대기압실 38내의 압력저하는, 커넥터 47의 포트 47a로부터 대기를 흡입하므로서 방지된다. 이 흡입 공기량은 조금뿐이며, 외부의 먼지 등의 포트 47a에 침입하여도, 대기압실 38에는 도달하지 않는다.

이동 패턴 C의 N3에 위치하는 변경 레버 N2까지 되돌린 경우에는, 선택 조작용 실린더 30의 제1의 전자 전환 밸브 43 및 제3의 전자 전환 밸브 45가 여자되고, 제1압력실 35 및 제3압력실 39에 공기 탱크 A로부터 압축공기가 공급된다. 그러나, 메인 피스톤 34는, 제2압력실 36을 축소하는 방향으로 이동되어, 메인 피스톤 34의 이동에 수반하여 피스톤 로드 40이, 대기압실 38로 돌입한다. 그리고, 메인 피스톤 34는, 피스톤 로드 40이 자유 피스톤 37에 부딪쳐서, 그곳에 정지당한다. 따라서, 대기압실 38내의 용적도 축소된다. 이 경우에는, 제2압력실 36 및 대기압실 38내의 공기(104cc)는, 어느 것이나 커넥터 47의 포트 47a을 개재해서 대기로 배출된다. 이 상황이 최대량의 배기 시기이며, 포트 47a내의 먼지는, 완전히 외부로 배출된다.

이상의 작동에서, 배기 포트를 개재하여 호흡되는 공기량은, 배기량 쪽이 흡기량 보다도 크며, 또 연속하여 흡기되는 일은 없다고 하는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 배기 포트 27a, 47a의 용적을, 최대의 흡기량(8cc)보다도 크게 형성하면, 외부의 먼지 등이 대기압실 18, 38에 유입하는 일은 없다. 본 발명에서는, 이러한 것을 만족할 수 있도록, 배기 포트 27a, 47a의 길이 L을 설정하고 있다.

제4도 및 제5도는, 배기 포트 27a(47a)을 유연한 튜브로 구성하고, 그 튜브의 실제의 배관 상태를 표시한 것이다.

이 배기 포트 27a(47a)의 경우에는, 배관 작업을 용이하게 하기 위하여, 변형이 용이한 얇은 벽으로 된 튜브를 채용하고 있다. 그런 경우에는, 곡률반경(radius of curvature)이 작은 만곡부에 있어서, 튜브가 구부러져서, 배기 통로를 막을 염려가 있기 때문에 그와 같은 곳에 제6도에 표시한 것과 같은 경질 합성수지에 의하여 형성된 보호 튜브 28(48)을 장착하고 있다. 이 보호튜브는, 바깥 표면이 뱀의 배모양으로 형성되고, 구부러 뜨려도 망가지지 않게 되어 있다. 그리고, 이 보호 튜브에는, 주면(周面)에 슬릿(slit) 28a(48a)를 형성하고, 그 슬릿을 개재해서, 보호 튜브 28(48)을 배기 포트 27a(47a)에 끼워 넣도록 하고 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 변속기 조작 장치에 의하면, 대기압실이 확대할 경우에는, 그 대기압실에 제2압력실의 배기가 도입되기 때문에, 대기압실에 먼지 등이 침입하는 일이 없다. 대기압실의 확대량이, 제2압력실의 축소량보다도 큰 경우에는, 그 용적차에 상당하는 대기를 외부로부터 받아들이게 되지만, 그때 외부로부터 배기 포트내에 먼지 등이 침입하여도, 배기 포트 내에 머물러, 대기압실까지 도달하는 일은 없다. 또 배기 포트내에 머물러 있는 먼지 등은, 다음의 배기 동작할 때에, 배기와 함께 외부로 배출된다. 따라서, 필터를 설치하지 않아도 먼지 등의 침입을 막을 수 있으며, 장치의 응답성을 저하시키는 일도 없다.

또, 청구항 2의 발명에 의하면, 배기 포트를 변형이 쉬운 유연성이 있는 튜브를 채용할 수 있고, 따라서 그 튜브의 배관이 용이해진다.

Claims (2)

1. 실린더 하우징을 칸막이 벽에 의하여 제1실린더 실과 제2실린더 실과로 분할하고, 상기 제1실린더 실에 메인 피스톤을 설치하고, 그 메인 피스톤의 일단면과 상기 제1실린더 실의 끝벽과의 사이에 제1압력실을 형성하고, 상기 메인 피스톤의 다른 끝면과 상기 칸막이 벽과의 사이에 제2압력실을 형성함과 동시에, 상기 제2실린더실에 상기 메인 피스톤 보다도 압력 작용 면적이 큰 자유 피스톤을 설치하고, 그 자유피스톤의 일단면과 상기 간막이 벽과의 사이에 대기압실을 형성하고, 상기 자유피스톤의 딴 끝면과 상기 제2실린더 실의 끝벽과의 사이에 제3압력실을 형성하고, 또, 상기 메인 피스톤의 일단면에 상기 간막이 벽을 관통하는 자유피스톤 압송용 로드를 설치하고, 동시에 상기 제1압력실, 제2압력실 및 제3압력실을 각각 제1, 제2 및 제3의 전환 밸브를 개재해서 압력원 또는 대기에 선택적으로 접속하고, 상기 제1압력실, 제2압력실 및 제3압력실에 압축 공기를 선택적으로 공급하여, 상기 메인 피스톤이 상기 제1실린더 실의 상기 칸막이 벽에 접근한 제1위치, 상기 메인 피스톤기 상기 제1실린더 실의 중간에 위치하는 제2위치 및 상기 메인 피스톤이 상기 제1실린더 실의 상기 끝벽에 가장 접근한 제3위치의 어느 것인가에 이동시키는 변속기 조작장치에 있어서, 상기 제2의 전환 밸브의 배기구를 상기 대기압실에 연통시킴과 아울러, 상기 제2의 전환 밸브의 배기구와 상기 대기압실과를 연통하는 유체 통로에, 적어도 최대의 대기흡입량에 상당하는 용적을 보유하는 배기 포트를 설치한 것을 특징으로 하는 변속기 조작장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배기 포트를 유연한 튜브로 구성하고, 그 튜브에, 경질합성수지에 의하여 성형된 보호 튜브를 장착한 것을 특징으로 하는 변속기 조작장치.