KR960015253B1 - 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치

제 1 도는 본 발명에 따른 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치의 일실시예를 나타낸 단면도,

제 2 도는 본 발명에 따른 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

제 3 도는 종래로부터 채용되고 있는 변속기 조작용 액츄에이터의 제어회로.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 제어장치 31 : 하우징

32 : 실린더 보어 32a : 입력실

32b : 출력실 32c, 32d : 압력실

32e : 실(室) 33 : 밸브체

34 : 밸브리프터 34a : 배기통로

35 : 보조피스톤 35a : 비상용 통로

36,37 : 리테이너 37a,37b : 통로

38 : 스프링 39 : 밸브좌

40 : 스프링 41 : 전자석

42 : 하우징 43 : 밸브체

44a, 44b : 시트(seat) 45 : 코어

45a : 배기통로 46 : 실(室)

47 : 스프링 48 : 입구포트

49 : 출구포트 50 : 배기통로

51 : 비상용 통로 52 : 파일로트 통로

53 : 슬릿 60 : 제어장치

61 : 리테이너 61a, 61b, 61c, 61d : 통로

62 : 이중체크밸브 62a : 셔틀 피스톤

70 : 공기탱크 71 : 변속기 조작용 액츄에이터

71a : 압력실 72 : 수동페지밸브

73 : 공기탱크

본 발명은 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에 관한 것으로서, 상세하게는 통상시에는 전기적으로 제어되고, 비상시에 수동으로 제어하여 압력원의 유체를 변속기 조작용 액츄에이터에 공급하기도 하고 그 변속기 조작용 액츄에이터로부터 유체를 배출시키는 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에 관한 것이다.

제 3 도는 대형차량에 채용하고 있는 일반적인 변속기 조작장치를 개념적으로 나타내고 있다. 이 변속기 조작장치에서는 쉬프트 조작용 액츄에이터(1)와, 선택조작용 액츄에이터(2)가 사용되고 있다. 양 액츄에이터(1)(2)는 피스톤 로드(la)(2a)와 일체로 형성된 피스톤(lb)(2b)과 자유 피스톤(1c)(2c)에 의하여 각각 3개의 압력실(ld)(le)(1f)(2d)(2e)(2f)이 형성되고, 있고, 그것들의 압력실에 압축공기를 공급하기도 하고 그것들의 압력실로부터 압축공기를 배출하여 변속기의 조작을 행한다.

이와 같은 압축공기의 제어는 각 압력실(ld)(le)(lf)(2d)(2e)(2f)에 접속된 전자(電磁) 절환밸브(3)(4)(5)(6)(7)(8)에 의하여 행해진다. 예컨대, 제 3 도의 중립위치에 있는 각 액츄에이터(1)(2)를 제 1 속 위치로 작동시키려면 전자절환 밸브(6)를 여자하여 압축공기를 선택조작용 액츄에이터(2)의 실(2d)에 공급하고, 또한 전자절환밸브(4)를 여자하여 압축공기를 선택조작용 액츄에이터(2)의 실(2d)에 공급하고, 또한 전자절환밸브(4)를 여자하여 압축공기를 쉬프트 조작용 액츄에이터(1)의 압력실(le)에 공급한다. 또한, 제 3 도의 중립위치에 있는 각 액츄에이터(1)(2)를 후진위치로 작동시키려면 전자절환밸브(6)를 여자하여 압축공기를 선택조작용 액츄에이터(2)의 실(2d)에 공급하고, 또한 전자절환밸브(3)를 여자하여 압축공기를 쉬프트 조작용 액츄에이터(1)의 압력실(ld)에 공급한다.

그런데, 이와 같은 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 전기계통에 고장이 발생하여 전자절환밸브가 작동불능에 빠진 경우에는 차량을 이동시킬 수가 없게 되어 버린다. 그래서, 이와 같은 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 제 3 도에 도시한 것처럼, 전자절환밸브(3)(4)(5)(6)(7)(8)가운데 전자절환밸브(3)(4)(6)에 수동조작계를 부설하고, 수동조작절환밸브(9)를 조작함으로써 쉬프트 조작용 액츄에이터(1) 및 선택조작용 액츄에이터(2)를 제 1 속위치 또는 후진위치로 작동시켜 그것에 의하여 차량을 갓길 등의 적절한 장소로 이동시키도록 하고 있다.

상기 종래의 전자절환밸브로서는 직동식 전자절환밸브가 채용되고 있다. 이와 같은 전자절환밸브에서는 입구포트와 출구포트를 연결하는 통로에 밸브체를 배설함과 아울러 스프링의 부세력에 의하여 밸브체를 밸브좌에 접촉시켜 상기 통로를 폐쇄하고 있다. 그리고, 코일이 여자되면 상기 밸브체를 밸브좌에 접촉시켜 상기 통로를 폐쇄하고 있다. 그리고, 코일이 여자되면 상기 밸브체가 스프링의 부세력에 대항하여 이동되어 상기 밸브좌로부터 떨어진다. 따라서, 공기탱크의 압축공기는 입구포트로부터 출구포트에 공급된다.

한편, 상기 수동조작계를 구비한 전자절환밸브(3)(4)(6)에서는 밸브체를 대향시켜 피스톤을 배설하고 그 피스톤을 수동조작절환밸브를 통하여 수동용 입구포트에 공급한 압축공기에 의하여 작동시켜 그 피스톤의 로드 선단에 의하여 밸브체를 밀어 개방하여 상기 통로를 개방하도록 하고 있다.

그런데, 이와 같은 수동조작계를 구비한 직동식 전자절환밸브에서는 상기 통로내에 피스톤 로드 선단이 면하고 있기 때문에 통로 단면적이 협소하게 되어 다량의 압축공기를 공급하는 것은 어렵다. 즉, 상기한 것과 같은 직동식 전자절환밸브에서는 쉬프트 조작용 액츄에이터(1) 및 선택 조작용 액츄에이터(2)의 응답성을 높이기가 어렵다.

그래서, 본 발명의 목적은 쉬프트 조작용 액츄에이터 및 선택 조작용 액츄에이터의 응답성을 높일 수 있는 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 압력원에 접속된 입구포트와 변속기 조작용 액츄에이터에 접속된 출구포트와의 사이에 배치되고 스프링에 의하여 부세되어 양포트 간을 폐쇄하는 밸브체와, 스프링에 의하여 부세되어 비작동상태에서 변속기 조작용 액츄에이터를 대기에 연통시키고 작동되어 그 변속기 조작용 액츄에이터와 대기와의 연통을 차단하며 또한 상기 밸브체를 개방시키는 밸브 리프터와 압력원에 접속되어 그 압력원의 유체에 의하여 상기 밸브 리프터를 작동시키는 파일로트 통로와, 그 파일로트 통로에 개재되어 비여자상태에서 그 파일로트 통로를 폐쇄하고 여자되어 그 파일로트 통로를 개방하는 전자파일로트 밸브와, 압력원에 접속되어 그 압력원에 접속되어 그 압력원의 유체에 의하여 상기 밸브 리프터를 작동시키는 비상용 유체통로와, 그 비상용 유체통로에 개재되는 수동폐지 밸브를 구비하고 있다.

본 발명의 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 입구포트와 출구포트를 잇는 통로내에 수동조작을 위한 기구가 하등 개재되어 있지 않으므로 압축공기의 공급로는 충분히 확보된다.

이하, 도면에 도시한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치의 일실시예를 나타내고 있다. 이 제어장치(30)에서는 하우징(31)의 중앙에 실린더보어(32)가 형성되어 있다. 그리고, 이 실린더보어(32)에는 밸브체(33), 밸브리프터(34), 보조피스톤(5)이 상기 순으로 배설되고, 또한 실린더보어(32)의 양단에는 리테이너(36)(37)가 배설되어 있다.

밸브체(33)는 그 밸브체(33)와 리테이너(36)와의 사이에 배장된 스프링(38)에 의하여 부세되고, 하우징(31)의 실린더보어(32)에 형성된 밸브좌(39)에 접속하여 실린더보어(32)를 입력실(32a)과 출력실(32b)로 구획형성하고 있다.

밸브리프터(34)는 실린더보어(32)를 출력실(32b)과 제 1 압력실(32c)로 구획형성하고 있다. 이 밸브리프터(34)는 축심으로 배기통로(34a)를 가지고 있다. 또한, 이 밸브리프터(34)는 스프링(40)에 의하여 부세되어 밸브체(33)로부터 떨어지고, 또한 보조피스톤(35)에 접촉하여 거기에 멈추게 된다.

보조피스톤(35)은 리테이너(37)와의 사이에 제 2 압력실(32d)을 구획형성하고 있다. 이 보조피스톤(35)에는 비상용 통로(35a)가 형성되어 있다. 그리고, 이 통로(35a)는 제 1 압력실(32c)로 개구되어 있다.

리테이너(37)는 그 양단면으로 개구되는 통로(37a)와 외측의 단면으로 개구되는 통로(37b)를 가지고 있다.

한편, 하우징(31)의 리테이너(37) 측단부에는 전자석(41)을 보지하는 하우징(42)이 배설되어 있다. 또한, 리테이너(37)의 외측의 단면에는 실(32e)(室)이 구획형성되어 있다. 전자석(41)의 플런저는 하우징(31)의 실린더보어(32)의 연장상에 배치되어 있다. 플런저는 밸브체(43)를 구성하고 있고, 양단부에는 시트(44a)(44)(seat)가 배설되어 있다. 밸브체(43)의 시트(44a)는 실(32e)에 면하여 배치되어 통로(37b)의 개구에 대향하고 있다. 또한, 이 밸브체(43)는 그 밸브체(43)에 대하여 직렬로 배설된 코어(45)를 가지고 있다. 이 코어(45)는 밸브체(43)와의 사이에 실(46)(室)을 구획형성하고 있다. 또한, 이 코어(45)는 그 양단면으로 개구되는 배기통로(45a)를 가지고 있다. 그리고, 밸브체(43)의 시트(44b)는 실(46)에 면하여 배치되어 배기통로(45a)를 가지고 있다. 그리고, 밸브체(43)의 시트(44b)는 실(46)에 면하여 배치되어 배치통로(45a)의 개구에 대향하고 있다. 이 밸브체(43)는 스프링(47)에 의하여 부세되어 시트(44a)를 리테이너(37)의 통로(37b)의 개구에 접촉시켜 그 개구를 폐쇄하고, 또한 코어(45)의 배기통로(45a)의 개구를 개방하고 있다.

그리고, 이 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 입구포트(48)를 통하여 입력실(32a)과 공기탱크(70)가 연통되고, 출구포트(49)를 통하여 출력실(32b)과 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)이 연통되어 있다. 또한, 배기통로(50)를 통하여 밸브리프터(34)의 배기통로(34a)가 대기에 해방되고, 비상용 통로(35a)는 비상용 통로(51) 및 수동폐지 밸브(72)를 통하여 공기탱크(73)에 접속되어 있다. 또한, 리테이너(37)의 통로(37b)는 파일로트통로(52)를 통하여 입구포트(48)에 연통되어 있다. 또한, 실(32e)은 밸브체(43)의 주위 등에 형성된 슬릿(53)을 통하여 실(46)에 연통되어 있다.

이 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는, 전자석(41)의 비여자상태에서 밸브체(43)의 시트(44a)가 통로(37b)를 폐쇄하고, 또한 시트(44b)가 배기통로(45a)를 개방하고 있다. 따라서, 제 2 압력실(32d)은 통로(37a), 실(32e), 슬릿(53), 배기통로(45a)를 통하여 대기에 해방되고, 또한 공기탱크(70)로부터의 압축공기는 차단된다. 또한, 수동폐지밸브(72)는 비작동상태에 있고 제 1 압력실(32c)을 비상용 통로(35a), 비상용 통로(51)를 통하여 수동폐지 밸브(72)로부터 대기로 해방되고 있다. 이와 같은 상태에서는 스프링(40)의 부세력에 의하여 밸브리프터(34)가 제 1 도에 있어서, 압하(押下)되어 밸브리프터(34)의 선단이 밸브체(33)로부터 떨어지게 된다. 따라서, 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)은 출구포트(49), 출력실(32b), 배기통로(34a), 배기통로(50)를 통하여 대기로 해방되어 있다.

전자석(41)이 여자되면 밸브체(43)가 제 1 도에 있어서 하측으로 이동되고 시트(44a)가 리테이너(37)로부터 떨어짐과 아울러 시트(44)가 코어(45)에 접촉한다. 따라서, 공기탱크(70)의 압축공기는 입구포트(48), 통로(52), 통로(37b)를 통하여 실(32e)에 도달하고, 또한 통로(37a)를 통하여 제 2 압력실(32d)에 공급된다. 따라서, 밸브리프터(34)는 보조피스톤(35)과 함께 제 1 도에 있어서 압상(押上)되고, 밸브체(33)를 상방으로 압상시켜 밸브체(33)를 밸브좌(39)로부터 떨어지게 한다. 그러면, 공기탱크(70)의 압축공기가 압력실(32a)로 부터 출력실(32b)에 공급되고, 또한 출구포트(49)를 지나 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)에 압송되어 변속기 조작용 액츄에이터(71)를 작동시킨다.

전자석(41)이 소자(消磁)되면 스프링(47)에 의하여 밸브체(43)가 제 1 도에 도시한 위치에 복귀되어 배기통로(45a)가 개방된다. 따라서, 압력실(32d)의 압축공기는 대기에 배출되고 그것에 따라 밸브리프터(34)가 스프링(40)의 부세력에 의하여 복귀된다. 또한, 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a) 내의 압축공기는 출구포트(49), 출력실(32b), 배기통로(34a), 배기통로(50)를 통하여 대기에 방출된다.

여기서 전기 계통이 고장난 경우에는, 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치는 제 1 도에 도시한 상태로 유지되고, 변속기 조작용 액츄에이터(71)를 작동시킬 수가 없다. 그런데, 이와같은 경우에는 수동폐지밸브(72)를 조작하여 공기탱크(73)의 압축공기를 비상용 통로(51)(35a)를 통하여 제 1 압력실(32c)에 공급한다. 그러면, 밸브 리프터(3)가 제 1 도에 있어서 상방으로 압상되어 밸브체(33)를 밸브좌(39)로부터 떨어지게 한다. 따라서, 공기탱크(70)의 압축공기는 입력실(32a), 출력실(32b), 출구포트(49)를 통하여 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)에 공급되어 변속기 조작용 액츄에이터(71)를 작동시킨다.

제 2 도는 본 발명에 따른 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치의 다른 실시예를 나타내고 있다. 이 제어장치(60)는 상기 실시예의 제어장치(30)에 있어서의 보조피스톤(35)과 리테이너(37)를 일체로 한 것과 같은 리테이너(61)를 채용함과 아울러 이중체크밸브(62)를 채용하여 상기 실시예의 제어장치(30)와 같은 작용을 얻고 있다.

이 리테이너(61)에는 상기 제어장치(30)에 있어서의 비상용 통로(35a)와 통로(37a)를 바꾸어 압력실(32c)로 개구되는 통로(61a)와, 실(32e)로 개구되는 통로(61b)와, 비상용 통로(51)로 개구되는 통로(61c)가 형성되어 있다. 그리고, 이것들의 통로(61a)(61b)(61c)에는 이중체크밸브(62)가 개장되어 있다. 이 이중체크밸브(62)는 통로(61b) 또는 통로(61c)의 어느것인가 한 쪽을 통로(61a)로 연통시킨다.

이 제어장치(60)에서는 전자석(4l)이 여자되면 파일로트 통로(61d)가 개방된다. 그러면, 공기탱크(70)의 압축공기가 통로(61b)에 공급되므로 이중체크밸브(62)의 셔틀피스톤(62a)을 제 2 도에 있어서 좌측으로 이동시켜 통로(61c)를 폐쇄함과 아울러 통로(61b)와 통로(61a)를 연통시킨다. 따라서, 압축공기는 압력실(32c)에 공급되어 밸브리프터(34)를 압상하여 밸브체(33)를 개방한다. 그러면, 공기탱크(70)의 압축공기는 입력실(32a)로부터 출력실(32b)로 공급되고, 또한 출구포트(49)를 통하여 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)에 공급된다.

전자석(41)의 비여자상태에서, 수동폐지밸브(72)를 작동시키면 공기탱크(73)의 압축공기는 통로(61c)에 공급되고 이중체크밸브(62)의 셔틀피스톤(62a)을 제 2 도에 있어서 우측으로 이동시켜 통로(61b)를 폐쇄함과 아울러 통로(61c)와 통로(61a)를 연통시킨다. 따라서, 공기탱크(73)의 압축공기는 압력실(32c)에 공급되어 밸브리프터(34)를 제 2 도에 있어서 압상하여 밸브체(33)를 개방한다. 따라서, 액츄에이터(70)의 압축공기는 압력실(32a)로부터 출력실(32b)로 공급되고, 또한 출구포트(49)를 통하여 변속기 조작용 액츄에이터(71)의 압력실(71a)에 공급된다.

상기한 것처럼, 본 발명에 따른 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치에서는 변속기 조작용 액츄에이터의 압력실에 압축공기를 공급하는 압력공급통로에서 비상용 압력공급계의 부재가 개재하는 것은 없으므로 압축공기의 흐름은 충분히 확보된다. 따라서, 더없이 응답성이 좋은 장치가 얻어진다.

Claims (1)

1. 압력원에 접속된 입구포트와 변속기 조작용 액츄에이터에 접속된 출구포트와의 사이에 배치되고 스프링에 의하여 부세되어 양 포트 간을 폐쇄하는 밸브체와, 스프링에 의하여 부세되어 비작동상태에서 변속기 조작용 액츄에이터를 대기로 연통시키고 작동되어 그 변속기 조작용 액츄에이터와 대기와의 연통을 차단하며 또한 상기 밸브체를 개방시키는 밸브리프터와, 압력원에 접속되고 그 압력원의 유체에 의하여 상기 밸브리프터를 작동시키는 파일로트 통로와, 그 파일로트 통로에 개재되어 비여자상태에서 그 파일로트 통로를 폐쇄하고 여자되어 그 파일로트 통로를 개방하는 전자파일로트 밸브와, 압력원에 접속되고 그 압력원의 유체에 의하여 상기 밸브리프터를 작동시키는 비상용 유체통로와, 그 비상용 유체통로에 개재되는 수동폐지밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 변속기 조작용 액츄에이터의 제어장치.