KR100946507B1

KR100946507B1 - 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치

Info

Publication number: KR100946507B1
Application number: KR1020080064394A
Authority: KR
Inventors: 조항철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-03-11
Also published as: KR20100004295A

Abstract

본 발명의 DCT(Double Clutch Transmission)는 홀수 변속 단(1,3,5)과 짝수 변속 단(2,4,6)으로 구성된 변속 단(60)에 엔진 동력을 전달하는 제1·2 클러치(51,52)를 각각 작동시키는 변속 동력 장치가, TCU 제어되는 제1·2 모터(2,7)를 갖춘 한 쌍의 제1·2 액추에이터 앗세이(1,6)로 이루어지고, 상기 제1 모터(2)의 회전을 통해 좌·우 직진 이동되는 너트 블록(5)과 더불어, 제2 모터(7)의 회전을 통해 좌·우 직진 이동되는 직진 레일 로드(34)를 구비해, 스트로크(Stroke)의 진행에 따라 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)과, 제1·2 클러치(51,52)를 작동시키는 클러치 조작 영역(B)을 독립적으로 구현함과 더불어, 변속되어야 할 변속 단에 미리 변속을 해 놓는 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 구현을 위해 러그(40)를 조작하는 핑거(32)를 전·후 직선 이동시키도록, 제1 모터(2)를 통해 전·후 직선 이동되는 랙 로드(31)를 구비하고, 클러치 작동 영역 시 핑거(32)가 러그(40)에서 떨어지도록 상기 직진 레일 로드(34)와 함께 핑거(32)를 좌·우 직진 이동시키는 좌·우 가이더 로드(35,36)로 구성되는 특징이 있게 된다.

액추에이터, 클러치, 변속기

Description

이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치{Independence operational path typed gear shift power device for Double Clutch Transmission in vehicle}

본 발명은 이중 클러치 변속기에 관한 것으로, 특히 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기를 자동화 한 DCT(Double Clutch Transmission)는 수동변속기 구조에 액추에이터(Actuator)를 장착하여, 운전조건에 맞게 시프트/셀렉트(Shift/Select)와 클러치(Clutch)가 자동으로 작동되게 하는 방식이다.

이러한 DCT는 변속 시 발생되는 토크 간섭(Torque Interruption) 발생방지와 연비향상을 위해서 2개의 클러치를 사용하며, 운전자의 입장에서는 수동변속기를 자동 변속기와 같이 사용할 수 있게 된다.

일례로, 일반적인 수동 변속기에서는 클러치가 떨어지면서 엔진 동력을 차단하고 기어 트레인에서 변속이 이루어진 다음, 다시 클러치를 엔진과 연결하여 동력을 전달하는 방식인데 반해, DCT는 2개의 클러치를 구비해 제1 클러치가 엔진과 연결되어 있는 주행 과정에서, 제2 클러치에 연결되어 있는 변속 단을 미리 변속해 놓는 방식을 통해 구현되며, 이를 위해 통상적으로, 클러치와 시프트/셀렉트용 액추에이터(Actuator)각각 2개 씩, 총 4개의 액추에이터를 사용하게 된다.

즉, 홀수 변속 단(1,3,5)은 제1 클러치에 연결되고 짝수 변속 단(2,4,6)은 제2클러치에 연결되어 있는 상태에서, 차량에서의 변속은 제1클러치가 떨어지면서, 제2클러치가 연결되는 메커니즘만 이루어지고, 실제로 기어트레인에서의 변속은 차량에서의 변속과 독립적으로 주행 중에 이루어지며, 기어트레인에서의 변속은 주행조건에 맞게 차량에서 변속되어야 할 변속 단에 미리 변속을 해 놓는 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 구현하게 된다.

이와 같이 DCT는 변속 단 구현 시, 동력을 발생하는 액추에이터를 이용할 수밖에 없지만, 2개의 클러치와 더불어 시프트/셀렉트용으로 4개의 액추에이터를 사용함에 따라, 전체적으로 DCT의 제조 비용을 증가시킴은 물론 구성 측면에서도 복잡한 구조를 갖는 취약점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, DCT(Double Clutch Transmission)를 구성하는 2개의 클러치(Clutch)를 제어하는 동력을 발생하는 액추에이터(Actuator)를 2개만 적용하고, 액추에이터를 통한 작동 시 클러치 작동 영역과 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역이 나뉘어져 구현됨에 따라, 시프트/셀렉트(Shift/Select)와 클러치(Clutch)의 작동이 2개의 액추에이터만으로도 운 전조건에 맞게 자동 구현될 수 있어, DCT의 전체적인 구성을 보다 간단하게 구성함은 물론 제조 비용도 낮추어 범용성을 높여 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치가 홀수 변속 단(1,3,5)에 엔진 동력을 전달하는 제1 클러치를 연결(Engage)하고 떨어(Disengage)지도록, 제1 클러치 연동 부재를 조작하는 클러치 조작 영역을 갖고, 상기 클러치 조작 영역(B)전에 프리 셀렉션 변속을 위해 핑거가 러그쪽으로 시프트(Shift)되는 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동 영역을 갖는 스트로크(Stroke)를 제공하도록, 동력 발생용 제1 모터를 갖춘 제1 액추에이터 앗세이와;

짝수 변속 단(2,4,6)에 엔진 동력을 전달하는 제2 클러치를 떨어(Disengage)지게하고 연결(Engage)되도록, 제2 클러치 연동 부재를 조작하는 클러치 조작 영역을 갖고, 상기 클러치 조작 영역전에 프리 셀렉션 변속을 위해 핑거가 러그를 셀렉트(Select)하는 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동 영역을 갖는 스트로크(Stroke)를 제공하도록, 동력 발생용 제2 모터를 갖춘 제2 액추에이터 앗세이 및;

상기 제1 모터의 회전을 통해 선 이동이 진행됨에 따라 제1 클러치를 연결(Engage)하고 떨어(Disengage)지도록 제1 클러치 연동 부재를 조작하고, 상기 제2 모터의 회전을 통해 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역으로 직선 이동되고, 이동이 진행됨에 따라 제2 클러치를 떨어(Disengage)지게하고 연결(Engage)되도록 제2 클러치 연동 부재를 조작하며, 클러치 조작 영역전에 형성되는 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역에서, 제1 모터의 회전으로 핑거를 러그쪽으로 시프트(Shift)시키고, 제2 모터의 회전으로 핑거가 러그의 변속 단을 셀렉트(Select)해 기어 트레인을 프리 셀렉션(Pre-Selection)상태로 전환하는 변속 레일 앗세이;

로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 제1 액추에이터 앗세이는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제1 모터와, 상기 제1 모터를 통해 회전하는 회전 축에 일체로 형성되면서 외주 면으로 피니언 기어를 형성한 회전 레일 로드, 상기 회전 레일 로드의 끝단 부위에서 일체로 연장되면서, 외주 면으로 나사를 형성한 나사 로드 및 상기 나사 로드에 나사 결합되어져, 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역과 클러치 조작 영역을 스트로크(Stroke)의 진행에 따라 각각 구현시켜 주는 너트 블록으로 구성고, 상기 제2 액추에이터 앗세이는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제2 모터와, 상기 제2 모터의 회전축에 결합되어져, 모터를 통해 회전되는 회전 기어로 구성된다.

또한, 상기 변속 레일 앗세이는 제1 모터를 통해 회전하는 회전 레일 로드에 교차되게 놓여져, 회전 레일 로드의 기어에 치합 된 랙 기어를 매개로 전·후 직진 이동하는 랙 로드와, 상기 랙 로드의 끝단에 형성된 핑거 결합 단에 결합되어져, 랙 로드의 전·후 직진 이동에 따라 러그쪽에 시프트(Shift)되는 핑거 및 러그의 변속 단이 셀렉트(Select)되도록 상기 핑거를 이동시키는 가이드 레일로 구성된다.

이러한 본 발명에 의하면, DCT(Double Clutch Transmission)를 구성하면서 변속 단 구현을 위한 동력을 발생하는 2개의 액추에이터(Actuator)만을 적용해, 클러치 작동 영역과 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역이 독립적으로 나뉘어져 구현되도록 구성됨에 따라, 클러치 작동 영역과 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역을 위한 4개의 액추에이터(Actuator)를 2개로 줄여 전체적인 구성을 보다 간단히 하면서 비용 측면도 낮추어줌은 물론, 차량 탑재 율을 높이는 범용성을 향상할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치의 구성 도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 DCT(Double Clutch Transmission)는 홀수 변속 단(1,3,5)에 엔진 동력을 전달하는 제1 클러치(51)를 작동하기 위한 동력을 TCU 제어를 통해 발생시키는 제1 액추에이터 앗세이(1)와, 짝수 변속 단(2,4,6)에 엔진 동력을 전달하는 제2 클러치(52)를 작동하기 위한 동력을 TCU 제어를 통해 발생시키는 제2 액추에이터 앗세이(6) 및 상기 제1·2 액추에이터 앗세이(1,6)에서 발생된 동력을 이용해 변속을 위한 러그(40)를 조작하는 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)과, 제1·2 클러치(51,52)를 작동시키는 클러치 조작 영역(B)을 독립적으로 구현하는 변속 레일 앗세이(30)로 구성되어진다.

이와 더불어, 상기 DCT에는 변속 구현된 변속 단(60)에 엔진 동력을 전달하는 제1·2 클러치(51,52)를 작동시키도록 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)가 구비되는데, 상기 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)는 각각 제1·2 액추에이터 앗세이(6)를 통해 이동되는 변속 레일 앗세이(30)의 스트로크(Stroke)에 따라 즉, 시프트/셀렉트 작동 영역(A)을 넘어 스트로크가 더 진행되면, 제1·2 클러치(51,52)를 작동 상태로 전환시켜 주며, 제1 클러치(51)가 붙으면 제2 클러치(52)는 떨어지도록 조작하게 된다.

이러한, 상기 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)는 볼펜의 작동원리와 동일 한 구조 즉, 한번 누르면 볼펜심이 나오고, 한번 더 누르면 볼펜심이 들어가는 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 제1 액추에이터 앗세이(1)는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제1 모터(2)와, 상기 제1 모터(2)를 통해 회전하는 회전 축(2a)에 일체로 형성되면서 외주 면으로 피니언 기어를 형성한 회전 레일 로드(3), 상기 회전 레일 로드(3)의 끝단 부위에서 일체로 연장되면서, 외주 면으로 나사를 형성한 나사 로드(4) 및 상기 나사 로드(4)에 나사 결합되어져, 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)과 클러치 조작 영역(B)을 스트로크(Stroke)의 진행에 따라 각각 구현시켜 주는 너트 블록(5)으로 구성된다.

여기서, 상기 너트 블록(5)은 회전 축(2a)에 일체로 된 회전 레일 로드(3)의 끝단을 이루는 나사 로드(4)가 회전됨에 따라, 일례로 상기 나사 로드(4)가 시계 방향으로 회전되면 나사 로드(4)로부터 너트 블록(5)이 빠져나와 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)을 지난 후, 상기 너트 블록(5)의 이동 경로에 위치된 제1 클러치 연동 부재(10)를 눌러주도록 너트 블록(5)이 더 전진되면, 제1 클러치 연동 부재(10)의 눌림 작용으로 제1 클러치(51)가 작동 상태(Engage)로 전환되어진다.

이를 위해, 상기 너트 블록(5)은 나사 로드(4)가 시계 방향으로 회전되면, 나사 로드(4)로부터 빠져나오게 되고, 반 시계 방향으로 회전하게 되면 나사 로드(4)쪽으로 들어가는 이동을 하게 된다.

또한, 상기 제2 액추에이터 앗세이(6)는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제2 모터(7)와, 상기 제2 모터(7)의 회전 축(7a)에 결합되어져, 모터를 통해 회전되는 회전 기어(8)로 구성되어진다.

여기서, 상기 회전 기어(8)는 피니언 기어 타입으로 이루어진다.

그리고, 상기 변속 레일 앗세이(30)는 제1 모터(2)를 통해 회전하는 회전 레일 로드(3)에 교차되게 놓여져, 회전 레일 로드(3)의 기어에 치합 된 랙 기어(31a)를 매개로 전·후 직진 이동하는 랙 로드(31)와, 상기 랙 로드(31)의 끝단에 형성된 핑거 결합 단(31b)에 결합되어져, 랙 로드(31)의 전·후 직진 이동에 따라 변속 단을 구현하는 러그(40)를 선택하는 핑거(32)로 구성되어진다.

이와 더불어, 상기 변속 레일 앗세이(30)에는 제2 모터(7)를 통해 회전하는 회전 기어(8)의 회전 방향을 따라 전·후 직진 이동되는 스트로크(Stroke)의 진행으로, 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)과 클러치 조작 영역(B)을 각각 구현하는 가이드 레일(33)을 더 구비하게 된다.

이러한, 상기 가이드 레일(33)은 제2 모터(7)의 회전 기어(8)의 측면에서 치합 되는 랙 기어를 형성한 직진 레일 로드(34)를 구비하고, 안쪽 공간으로 핑거(32)를 지지하도록, 상기 직진 레일 로드(34)의 측면에서 길게 연장되어진 한 쌍의 좌·우 가이더 로드(35,36)로 이루어진다.

여기서, 상기 직진 레일 로드(34)는 회전 기어(8)의 측면으로 위치된 상태에서, 회전 기어(8)의 회전 방향에 따라 좌·우 직진 이동하게 된다.

이때, 상기 직진 레일 로드(34)가 클러치 조작 영역(B)으로 최대 이동되어 제2 클러치 연동 부재(20)를 밀어주면, 상기 제2 클러치 연동 부재(20)는 제2 클러치(52)를 떨어(Disengage)트려 주게 된다.

이와 같이, 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)는 각각 반대로 제1·2 클러치(51,52)를 조작해 주게 된다.

또한, 상기 좌·우 가이더 로드(35,36)는 핑거(32)가 얹혀지도록 단차를 둔 쪽이 서로를 향하게 배열되어져, 홀수 변속 단(1,3,5)과 짝수 변속 단(2,4,6)의 변속을 구현하는 러그(40)를 선택할 수 있도록, 제1 모터(2)의 회전으로 전·후 직진하는 랙 로드(31)와 함께 이동되는 핑거(32)를 안내함과 더불어, 변속 완료 후 클러치 작동 시 핑거(32)를 러그(40)에서 이탈시켜 주게 된다.

이를 위해, 상기 핑거(32)는 좌·우 가이더 로드(35,36)의 단차 부위에 얹혀 지는 돌출부를 양쪽으로 형성한 구조를 갖게 된다.

또한, 상기 러그(40)는 홀수 변속 단(1,3,5)과 짝수 변속 단(2,4,6)의 변속을 구현하도록, 1-3단, 2-4단, 5단 및 6-R 단 변속 러그로 구성되어진다.

이와 같은 본 발명의 DCT(Double Clutch Transmission)는 홀수 변속 단(1,3,5)과 짝수 변속 단(2,4,6)으로 구성된 변속 단(60)에 엔진 동력을 전달하는 제1·2 클러치(51,52)를 각각 작동시키는 변속 동력 장치가, TCU 제어되는 제1·2 모터(2,7)를 갖춘 한 쌍의 제1·2 액추에이터 앗세이(1,6)로 이루어지고, 상기 제1 모터(2)의 회전을 통해 좌·우 직진 이동되는 너트 블록(5)과 더불어, 제2 모터(7)의 회전을 통해 좌·우 직진 이동되는 직진 레일 로드(34)를 구비해, 스트로크(Stroke)의 진행에 따라 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)과, 제1·2 클러치(51,52)를 작동시키는 클러치 조작 영역(B)을 독립적으로 구현할 수 있는 특징이 있게 된다.

이와 더불어 본 발명의 DCT(Double Clutch Transmission)를 구성하는 변속 동력 장치는, 변속되어야 할 변속 단에 미리 변속을 해 놓는 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 구현을 위해 러그(40)를 조작하는 핑거(32)를 전·후 직선 이동시키도록, 제1 모터(2)를 통해 전·후 직선 이동되는 랙 로드(31)를 구비하고, 클러치 작동 영역 시 핑거(32)가 러그(40)에서 떨어지도록 상기 직진 레일 로드(34)와 함께 핑거(32)를 좌·우 직진 이동시키는 좌·우 가이더 로드(35,36)로 구성되는 특징도 있게 된다.

이를 위해 상기 변속 동력 장치는 변속 단(60)으로 엔진 동력을 전달하는 제1·2 클러치(51,52)를 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 조작하는 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)를 독립적으로 작동시키도록, 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 구현을 위한 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)을 갖는 스트로크(Stroke)와, 상기 시프트/셀렉트 영역에 구별되는 스트로크(Stroke)이동 시, 제1·2 클러치(51,52)를 각각 조작하는 클러치 조작 영역(B)을 독립적으로 구현하는 한 쌍의 모터(2,7)를 구비한 제1·2 액추에이터 앗세이(1,6)와 더불어, 상기 제1·2 모터(2,7)를 통해 러그(40)를 조작하고, 러그(40)에서 분리되도록 이동하는 변속 레일 앗세이(30)로 구성되어진다.

이러한, 상기 변속 동력 장치는 먼저 클러치를 작동시키게 되는데, 이는 도 2에 도시된 바와 같이 TCU는 제1 모터(2)를 시계 방향으로 회전시켜, 회전 레일 로드(3)에 치합 된 랙 로드(31)를 뒤쪽으로 이동시켜 주고, 이를 통해 러그(40)에서 중립 공간 위치에 있는 핑거(32)가 러그(40)로부터 빠져 나온 상태로 전환될 수 있게 된다.

이어, TCU는 직진 레일 로드(34)와 함께 좌·우 가이더 로드(35,36)가 우측 이동되도록 제2 모터(7)를 시계 방향으로 회전시키고, 이러한 상기 좌·우 가이더 로드(35,36)의 우측 이동으로 핑거(32)가 랙 로드(31)의 핑거 결합 단(31b)으로부터 빠져나와 러그(40)에서 자유로운 상태로 전환되어진다.

이와 같이, 상기 러그(40)로부터 핑거(32)가 자유롭게 된 후 TCU는 제1 모터(2)를 더 회전시켜 랙 로드(31)를 뒤쪽 더 이동시킴과 더불어, 나사 로드(4)에 결합 된 너트 블록(5)이 더 빠져나오면서 제1 클러치 연동 부재(10)를 밀어 제1 클러치(51)를 붙여(Engage)주게 된다.

이와 더불어, 제2 모터(7)의 구동에 따라 클러치 작동영역(B)으로 우측 이동된 직진 레일 로드(34)도 제2 클러치 연동 부재(20)를 밀어주고, 이로 인해 제2 클러치(52)가 떨어(Disengage)지게 된다.

이와 같이, 제1·2 모터(2,7)의 구동으로 제1·2 클러치 연동 부재(10,20)가 모두 눌러지지만, 서로 상반되는 작동을 발생함에 따라, 제1 클러치(51)는 붙어져 엔진 동력을 변속 단(60)으로 전달하는 반면, 제2 클러치(52)는 떨어져 엔진 동력을 전달해주지 않게 된다.

이러한 클러치 작동 후 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 위해 러그(40)를 조작하게 되는데, 일례로 도 3에 도시된 바와 같이 차속 증가로 1단에서 2단으로의 변속을 가정하면, TCU는 제1 모터(2)를 반 시계 방향으로 회전시켜 회전 축(2a)에 일체로 형성된 회전 레일 로드(3)를 반 시계 방향으로 회전시켜 주게 된다.

이로 인해, 상기 회전 레일 로드(3)에 치합 된 랙 로드(31)가 전진 이동되면서 핑거(32)를 러그(40)쪽으로 이동시켜 주게 된다.

이와 더불어, TCU는 제2 모터(7)를 반 시계 방향으로 회전시켜 직진 레일 로드(34)의 좌·우 가이더 로드(35,36)에 결합된 핑거(32)부위를 랙 로드(31)의 핑거 결합 단(31b)쪽으로 이동시켜 주며, 이러한 위치 이동은 핑거(32)가 랙 로드(31)의 핑거 결합 단(31b)에 완전히 끼워질 때까지 수행되어진다.

이러한, 제1 모터(2)의 반 시계 방향 회전은 회전 레일 로드(3)에 형성된 나 사 로드(4)에 결합된 너트 블록(5)이 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)으로 들어오도록, 나사 로드(4)쪽으로 잡아 당겨지게 된다.

이와 같이, 랙 로드(31)에 핑거(32)가 완전히 끼워진 상태에서 TCU는 제1 모터(2)를 더 회전시켜 주게 되고, 이러한 제1 모터(2)의 구동은 랙 로드(31)의 전진 이동으로 핑거(32)가 러그(40)쪽으로 완전히 이동되어져, 프리 셀렉션(Pre-Selection)을 수행할 변속 단 쪽으로 위치되어 시프트(Shift)상태로 될 때까지 이루어지게 된다.

이어, 핑거(32)가 러그(40)쪽에 완전히 위치된 상태에서 TCU는 제2 모터(7)를 구동해 셀렉트(Select)를 구현 즉, 제2 모터(7)를 통해 회전되는 회전 기어(8)의 측면으로 위치된 직진 레일 로드(34)가 좌측이나 또는 우측으로 이동되면서 변속 단에 맞게 러그(40)를 조작하게된다.

이러한, 상기 직진 레일 로드(34)의 좌측 이동은 안쪽 공간으로 핑거(32)를 지지하는 한 쌍의 좌·우 가이더 로드(35,36)를 함께 이동시킴에 따라, 핑거(32)가 러그(40)를 조작하게 되는데 즉, 일례로 3단 변속 상태인 러그(40)에서 4단 변속 단 러그 위치까지 이동된 상기 핑거(32)는 좌·우 가이더 로드(35,36)를 통해 이동되면서 2-4 변속 단 러그를 조작해, 변속 단(60)이 4단으로 전환 된 프리 셀렉션(Pre-Selection)상태를 갖게 된다.

이때, 상기 직진 레일 로드(34)의 이동은 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역(A)의 범위 안에서 이루어지게 된다.

또한, 프리 셀렉션(Pre-Selection)으로 전환 된 상태에서 핑거(32)는 러 그(40)의 중앙 부위로 위치됨에 따라, 러그(40)로부터 핑거(32)가 빠져 나올 때 양쪽의 변속 단(1-3단 )을 변경하지 않고 중립 위치로 빠져나올 수 있게 된다.

이와 같이 TCU가 제1·2 모터(2,7)를 구동시켜 핑거(32)를 매개로 러그(40)를 조작해 프리 셀렉션(Pre-Selection)상태로 전환시켜 주면, 주행 중인 차속이 증가해 3단에서 4단으로 변속이 구현되면서 제2 클러치(52)를 통해 엔진의 동력이 변속 단(60)으로 전달되며, 이때 제2 모터(7)의 구동에 따른 직진 레일 로드(34)가 제2 클러치 연동 부재(20)에서 떨어져 제2 클러치(52)가 붙고(Engage), 제1 모터(6)의 구동에 따른 너트 블록(5)이 제1 클러치 연동 부재(20)에서 떨어져 제1 클러치(51)가 떨어(Disengage)지게 된다.

즉, 이러한 프리 셀렉션(Pre-Selection)상태는 제1 클러치(51)에 연결되어 있는 3단 주행 중, 제2 클러치(52)에 연결되어 있는 4단이 기어 트레인에서는 미리 변속되어 있는 상태이므로, 3단에서 4단으로 변속 시 제1 클러치(51)가 떨어(Disengage)짐과 더불어 제2클러치가 연결(Engage)되면서 차량에서의 변속이 이루어지게 된다.

이와 같이 차량에서의 변속이 이루어지면 기어트레인에서는 현재 4단과 3단이 모두 기어 변속되어 있는 상태로서, 만약 운전조건에 의해 ECU에서 다음에 5단으로 변속할 것이라는 정보를 TCU에 주면, 3단에 변속되어 있는 것을 5단으로 미리 변속해 놓고 차량에서 5단으로 변속 할 때, 제2 클러치(52)가 떨어(Disengage)지면서 제1 클러치(51)가 붙어(Engage) 엔진 동력을 전달해 주게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치를 통한 작동 구현도

도 3은 본 발명에 따른 쉬프트(Shift)/셀렉트(Select)시, 독립 작동 영역을 갖는 변속 동력 장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 액추에이터 앗세이 2,7 : 제1·2 모터

2a,7a : 회전 축 3 : 회전 레일 로드

4 : 나사 로드 5 : 너트 블록

6 : 제2 액추에이터 앗세이 8 : 회전 기어

10,20 : 제1·2 클러치 연동 부재

30 : 변속 레일 앗세이 31 : 랙 로드

31a : 랙 기어 31b : 핑거 결합 단

32 : 핑거 33 : 가이드 레일

34 : 직진 레일 로드 35,36 : 좌·우 가이더 로드

40 : 러그 51,52 : 제1·2 클러치

60 : 변속 단

Claims

홀수 변속 단(1,3,5)에 엔진 동력을 전달하는 제1 클러치를 연결(Engage)하고 떨어(Disengage)지도록, 제1 클러치 연동 부재를 조작하는 클러치 조작 영역을 갖고, 상기 클러치 조작 영역(B)전에 프리 셀렉션 변속을 위해 핑거가 러그쪽으로 시프트(Shift)되는 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동 영역을 갖는 스트로크(Stroke)를 제공하도록, 동력 발생용 제1 모터를 갖춘 제1 액추에이터 앗세이와;

짝수 변속 단(2,4,6)에 엔진 동력을 전달하는 제2 클러치를 떨어(Disengage)지게하고 연결(Engage)되도록, 제2 클러치 연동 부재를 조작하는 클러치 조작 영역을 갖고, 상기 클러치 조작 영역전에 프리 셀렉션 변속을 위해 핑거가 러그를 셀렉트(Select)하는 시프트/셀렉트(Shift/Select) 작동 영역을 갖는 스트로크(Stroke)를 제공하도록, 동력 발생용 제2 모터를 갖춘 제2 액추에이터 앗세이 및;

상기 제1 모터의 회전을 통해 선 이동이 진행됨에 따라 제1 클러치를 연결(Engage)하고 떨어(Disengage)지도록 제1 클러치 연동 부재를 조작하고, 상기 제2 모터의 회전을 통해 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역으로 직선 이동되고, 이동이 진행됨에 따라 제2 클러치를 떨어(Disengage)지게하고 연결(Engage)되도록 제2 클러치 연동 부재를 조작하며, 클러치 조작 영역전에 형성되는 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역에서, 제1 모터의 회전으로 핑거를 러그쪽으로 시프트(Shift)시키고, 제2 모터의 회전으로 핑거가 러그의 변속 단을 셀렉트(Select)해 기어 트레인을 프리 셀렉션(Pre-Selection)상태로 전환하는 변속 레일 앗세이;

로 구성되어진 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 액추에이터 앗세이는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제1 모터와, 상기 제1 모터를 통해 회전하는 회전 축에 일체로 형성되면서 외주 면으로 피니언 기어를 형성한 회전 레일 로드, 상기 회전 레일 로드의 끝단 부위에서 일체로 연장되면서, 외주 면으로 나사를 형성한 나사 로드 및 상기 나사 로드에 나사 결합되어져, 쉬프트/셀렉트(Shift/Select) 작동영역과 클러치 조작 영역을 스트로크(Stroke)의 진행에 따라 각각 구현시켜 주는 너트 블록으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 너트 블록은 나사 로드가 반 시계 방향으로 회전될 때 나사 로드쪽으로 들어가고, 시계 방향 회전될 때 나사 로드에서 빠져 나오는 이동을 하는 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 액추에이터 앗세이는 TCU 제어를 통해 동력을 발생하는 제2 모터와, 상기 제2 모터의 회전 축에 결합되어져, 모터를 통해 회전되는 회전 기어로 구성되어진 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 변속 레일 앗세이는 제1 모터를 통해 회전하는 회전 레일 로드에 교차되게 놓여져, 회전 레일 로드의 기어에 치합 된 랙 기어를 매개로 전·후 직진 이동하는 랙 로드와, 상기 랙 로드의 끝단에 형성된 핑거 결합 단에 결합되어져, 랙 로드의 전·후 직진 이동에 따라 러그쪽에 시프트(Shift)되는 핑거 및 러그의 변속 단이 셀렉트(Select)되도록 상기 핑거를 이동시키는 가이드 레일로 구성된 것을 특징으로 하는 이중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 가이드 레일은 제2 모터의 회전 기어의 측면에서 치합되는 랙 기어를 형성한 직진 레일 로드를 구비하고, 상기 직진 레일 로드의 측면에서 길게 연장되어져, 안쪽 공간으로 핑거 지지를 위해 단차를 둔 쪽이 서로를 향하게 배열되어진 한 쌍의 좌·우 가이더 로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 이 중 클러치 변속기의 독립 작동 영역 타입 변속 동력 장치.