KR101028306B1 - 듀얼클러치 변속기의 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구조와 충분한 강성 및 내구성을 제공하며, 변속계통이 다른 두 변속단을 동시에 치합시켜두고 두 클러치의 체결 및 해제상태의 전환만으로 변속이 이루어질 수 있도록 하는 프리셀렉트 기능을 제공함은 물론 스킵변속이 가능하도록 한 듀얼클러치 변속기의 변속장치를 제공한다.

DCT, 변속, 프리셀렉트, 스킵변속

Description

듀얼클러치 변속기의 변속장치{Shifting Apparatus for Dual Clutch Transmission}

본 발명은 듀얼클러치 변속기의 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액티브인터록 기능과 스킵변속 기능을 모두 구비한 듀얼클러치 변속기의 변속장치에 관한 기술이다.

듀얼클러치 변속기(Dual Clutch Transmission)는 종래 단판클러치 변속기 시스템과 달리 2조의 클러치로 구성되어, 제1클러치는 홀수단 기어를, 제2클러치는 짝수단 기어를 단속할 수 있도록 고안된 변속 시스템으로서 자동변속기처럼 운전이 편할 뿐만 아니라, 수동변속기 차량보다도 더 높은 연비 개선 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 듀얼클러치 변속기는 단판클러치 변속기에서 발생되는 가속정지감 현상이 없기 때문에 변속감 또한 매우 우수한 장점이 있다.

상기와 같은 듀얼클러치 변속기를 제어하는데 있어서 필수적인 것들은, 클러 치 단속을 담당하는 클러치액츄에이터와, 변속기의 쉬프트포크를 제어하여 실제 기어변속을 수행하는 변속장치 및 이러한 변속장치를 차속 및 스로틀밸브 개도 등에 따라 제어하는 컨트롤러가 있다.

여기서, 상기 변속장치는 단순히 기어 변속을 시켜주는 것뿐만 아니라, 홀수단과 짝수단으로 나뉘어지는 두 변속계통에 각각 속하는 변속단을 하나씩 동시에 치합시켜두고 두 클러치의 체결 및 해제상태의 전환만으로 변속이 이루어질 수 있도록 하는 프리셀렉트 기능이 갖추어져야만 한다.

물론, 상기 변속장치는 상기한 바와 같은 기본적인 기능을 간단한 구성 및 구조로 제공할 수 있어야 하고, 그 내구성이 확보되어야 함은 물론 6―2단 등의 스킵변속이 가능하면 더욱 바람직하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 의하여 안출된 것으로서, 간단한 구조와 충분한 강성 및 내구성을 제공하며, 변속계통이 다른 두 변속단을 동시에 치합시켜두고 두 클러치의 체결 및 해제상태의 전환만으로 변속이 이루어질 수 있도록 하는 프리셀렉트 기능을 제공함은 물론 스킵변속이 가능하도록 한 듀얼클러치 변속기의 변속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 듀얼클러치 변속 기의 변속장치는

서로 평행한 방향으로 왕복직선운동 가능하게 배치되고 미리 정해진 기본치수와 동일한 두께를 가진 다수의 쉬프트러그와, 상기 쉬프트러그들의 중앙에 마련된 작동공간에 삽입되어 상기 쉬프트러그를 직선운동시키는 쉬프트조작체를 포함하여 구성되고;

상기 쉬프트러그들은 모두 상기 기본치수만큼 서로 이격되어 배치되며;

상기 쉬프트조작체는 상기 쉬프트러그들이 배치된 방향을 따라 상기 기본치수의 두 배만큼의 거리가 서로 이격되고 각각 상기 기본치수 이내의 두께로 형성된 두 변속핑거를 구비하고;

상기 쉬프트조작체는 상기 두 변속핑거의 외측에 상기 기본치수의 4배만큼의 거리가 서로 이격되고 상기 기본치수 이내의 두께로 형성된 두 복귀블록을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 간단한 구조와 충분한 강성 및 내구성을 제공하며, 변속계통이 다른 두 변속단을 동시에 치합시켜두고 두 클러치의 체결 및 해제상태의 전환만으로 변속이 이루어질 수 있도록 하는 프리셀렉트 기능을 제공함은 물론 스킵변속이 가능하도록 한 듀얼클러치 변속기의 변속장치를 제공한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명 실시예의 변속장치는 서로 평행한 방향으로 왕복직선운동 가능하게 배치되고 미리 정해진 기본치수(c)와 동일한 두께를 가진 다수의 쉬프트러그(SL)와, 상기 쉬프트러그(SL)들의 중앙에 마련된 작동공간(SP)에 삽입되어 상기 쉬프트러그(SL)를 직선운동시키는 쉬프트조작체(1)를 포함하여 구성된다.

상기 쉬프트러그(SL)들은 모두 상기 기본치수(c)만큼 서로 이격되어 배치되며, 상기 쉬프트조작체(1)는 상기 쉬프트러그(SL)들이 배치된 방향을 따라 상기 기본치수(c)의 두 배만큼의 거리가 서로 이격되고 각각 상기 기본치수(c) 이내의 두께로 형성된 두 변속핑거(F)를 구비하고, 상기 쉬프트조작체(1)는 상기 두 변속핑거(F)의 외측에 상기 기본치수(c)의 4배만큼의 거리가 서로 이격되고 상기 기본치수(c) 이내의 두께로 형성된 두 복귀블록(B)을 구비한 구조이다.

즉, 본 발명 실시예의 변속장치는 상기 기본치수(c)의 정수배에 의해 각종 위치관계가 상기와 같이 특정되도록 구성되는 바, 상기 기본치수(c)는 상기 쉬프트러그(SL)의 두께를 기준으로 결정되는 것이 바람직할 것이다.

물론, 상기와 같이 기본치수(c)의 정수배에 따른 각 쉬프트러그(SL)들의 위치관계와 변속핑거(F) 및 복귀블록(B)의 위치관계는 듀얼클러치 변속기의 프리셀렉트 기능이 구현될 수 있도록 고려된 것이다.

본 실시예에서, 상기 변속핑거(F)와 상기 복귀블록(B)은 상기 기본치수(c)와 거의 동일한 치수를 가지도록 구성되어 표현되었으나, 상술한 바와 같이 상기 기본치수(c) 이하의 치수를 가지고도 상기 쉬프트러그(SL)를 직선이동시킬 압력을 제공할 수 있는 충분한 강성만 구비되면 족하다.

또한, 도시되어 있는 두 변속핑거(F)와 두 복귀블록(B)은 모두 서로 일체로 연결되어 상기 쉬프트조작체(1)를 구성하며, 함께 회동하고 함께 직선운동하도록 구성된다.

상기 작동공간(SP)은 상기 쉬프트조작체(1)가 삽입된 상기 쉬프트러그(SL) 양측의 대칭되는 형상에 의해 이루어지며, 상기 쉬프트조작체(1)는 상기 작동공간(SP)에서 상기 쉬프트러그(SL)들의 배치방향을 따르는 회동축으로 회동 및 상기 회동축의 길이방향으로 직선운동 가능하게 설치되고, 상기 복귀블록(B)은 그 중심이 상기 쉬프트조작체(1)의 회동축과 일치하게 배치되고 상하로 긴 직사각형 형상으로 형성되며, 상기 변속핑거(F)는 상기 쉬프트조작체(1)의 회동축으로부터 하측으로 돌출되어 형성되고, 상기 쉬프트러그(SL)는 상기 변속핑거(F)가 수용되는 상대적으로 좁은 작동공간(SP)을 형성하는 변속조작벽(3)과, 상기 복귀블록(B)이 수용되도록 상기 변속조작벽(3) 상측에 상대적으로 넓은 작동공간(SP)을 형성하는 복귀조작벽(5)이 구비된 구조이다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 쉬프트러그(SL) 각각은 중앙부에 상기 작동공간(SP)이 구비되고, 중앙 하측 양쪽에는 상기 변속조작벽(3)이 형성되며, 그 상측에는 보다 넓은 폭으로 상기 복귀조작벽(5)이 대칭되게 구비된 구조인 것이다.

상기 변속핑거(F)가 상기 쉬프트조작체(1)의 회동축으로부터 돌출된 길이와 상기 복귀블록(B)의 상하길이는, 상기 변속핑거(F)가 상기 변속조작벽(3)을 밀어 쉬프트러그(SL)가 직선이동되어 변속이 완료되도록 회동된 상태일 때, 상기 복귀블록(B)의 대각선 방향 양단은 중립상태에 있는 쉬프트러그(SL)의 양측 복귀조작벽(5)에 모두 밀착되도록 형성된다.

즉, 상기한 바와 같은 조건을 충족시키도록 상기 변속핑거(F)의 길이와 복귀블록(B)의 상하길이를 적절히 선택하면 된다.

상기 쉬프트러그(SL)들은 4개 이상 구비되고, 상쉬프트러그(SL)들에 배정된 일련의 변속단은, 홀수단과 짝수단이 서로 교번하여 배정되며, 상기 쉬프트러그(SL)들의 일측으로부터 타측으로 저단으로부터 고단으로 배치된다.

즉, 본 실시예에서는 상기 쉬프트러그(SL)들은 4개가 구비되며, 일측으로부터 차례로 1&3단, 4&2단, 5단 및 R&6단이 차례로 배정된 상태이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용을 도 3 내지 도 8을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 상기 쉬프트조작체(1)의 움직임에 따라 발생될 수 있는 3가지 상태를 설명하고 있다.

즉, 중립상태는 도시된 바와 같이 상기 변속핑거(F)와 복귀블록(B)이 상기 작동공간(SP)의 중앙에 상하로 길게 위치한 상태로서, 상기 변속핑거(F)나 복귀블록(B) 중 어느 것도 쉬프트러그(SL)에 접촉하지 않은 상태이다.

변속상태는 상기 쉬프트조작체(1)의 회동에 의해 상기 변속핑거(F)와 복귀블록(B)이 상기 쉬프트조작체(1)의 회동축을 중심으로 회동된 상태로서, 상기 변속핑거(F)는 변속을 하고자 하는 변속단이 배정되어 있는 쉬프트러그(SL)를 직선이동시킨 상태로서, 도면에는 상기 변속핑거(F)가 1단 변속을 위해 1&3단 쉬프트러그(SL)를 1단 쪽으로 직선이동시킨 상태이다.

이때, 상기 두 복귀블록(B) 중 하나는 5단 쉬프트러그(SL)의 복귀조작벽(5)에 닿고는 있지만 쉬프트러그(SL)를 이동시키지는 않는 상태로서, 5단 쉬프트러그(SL)가 만약 5단 변속상태에 있었다면 이를 복귀시키는 상태가 될 것이며, 나머지 하나의 복귀블록(B)은 1&3단 쉬프트러그(SL)의 외측에 위치하여 어느 쉬프트러그(SL)도 움직일 수 없는 상태이다.

우측의 중립으로 복귀시키는 상태의 그림을 보면, 상기 변속 상태의 그림으 로부터 쉬프트조작체(1)를 우측으로 직선이동시킨 후 회동시켜서, 5단 쉬프트러그(SL)가 변속핑거(F)에 의해 직선이동하여 변속이 일어남과 동시에 직전에 1단변속 상태에 있던 1&3단 쉬프트러그(SL)는 복귀블록(B)에 의해 중립상태로 복귀가 되는 것이다.

상기한 바와 같은 중립상태와 변속상태 및 중립복귀 상태의 작동들의 조합에 의해 본 발명 변속장치의 각 변속단으로의 변속조작이 구현되게 된다.

도 4는 1단 변속을 위해 중립상태로부터 상기 쉬프트조작체(1)를 회동시켜서 1&3단 쉬프트러그(SL)를 1단 쪽으로 직선이동시켜서 1단 변속을 완료하고, 상기 쉬프트조작체(1)를 중립상태와 같이 회동시킨 상태를 설명하고 있다.

도 5는 상기한 바와 같은 1단 변속후 2단 변속을 위해, 상기 쉬프트조작체(1)를 우측으로 이동시킨 후 회동시켜서, 상기 변속핑거(F)들 중 하나가 상기 4&2단 쉬프트러그(SL)를 2단 쪽으로 이동시켜서 2단 변속을 완료하고, 상기 쉬프트조작체(1)를 중립상태로 회동시키는 상태를 차례로 도시하고 있다.

즉, 이 상태는 1단 변속단도 치합상태에 있고 2단 변속단도 치합상태에 있으므로, 듀얼클러치 변속기의 두 클러치 중 어느 것을 체결하여 동력을 전달하느냐에 따라 실질적인 변속단이 선택되게 되는 상태인 프리셀렉트 상태이다.

도 6은 2단 변속 후 3단 변속을 위해 상기 쉬프트조작체(1)를 좌측으로 이동시켜 상기 변속핑거(F)가 1&3단 쉬프트러그(SL)를 선택하도록 한 후, 상기 쉬프트조작체(1)를 회동시키면, 상기 변속핑거(F)가 상기 1&3단 쉬프트러그(SL)의 3단 쪽 변속조작벽(3)을 가압하여 이동시킴으로써, 3단으로의 변속이 이루어져, 2단과 3단이 동시에 치합된 상태가 된다.

상기와 같은 3단 변속상태에서 4단으로의 변속은 상기 방법들과 마찬가지로 이루어지며, 도 7은 4단 변속후 5단 변속이 이루어지는 상황을 설명한 것으로서, 상기와 마찬가지로 4단 변속이 완료된 상태에서 상기 쉬프트조작체(1)를 직선이동시켜서 변속핑거(F)가 5단 쉬프트러그(SL)를 선택하도록 한 후 회동시키면, 상기 변속핑거(F)가 5단 쉬프트러그(SL)를 이동시켜서 5단으로의 변속이 완료된다.

이때, 1&3단 쉬프트러그(SL)의 작동공간(SP)에 위치한 복귀블록(B)은 상기 변속핑거(F)가 상기 5단 쉬프트러그(SL)를 이동시킬 때, 함께 회동되면서 3단 변속상태에 있던 1&3단 쉬프트러그(SL)의 복귀조작벽(5)을 가압하여 중립상태로 전환시킨다.

도 8은 5단 주행 6단 치합상태에서 4단으로의 다운쉬프트와, 급격한 감속으로 인한 2단으로의 스킵 쉬프트가 이루어지는 상황을 비교하여 도시한 것으로서, 상측은 2단으로 스킵 쉬프트가 이루어진 상황이고, 하측은 4단으로 변속이 이루어진 상황이다.

즉, 상기 변속조작체의 변속핑거(F)가 4&2단 쉬프트러그(SL)를 선택한 상태에서 어느 방향으로 변속조작체를 회동시키느냐에 따라 4단으로의 단순 쉬프트 또는 2단으로의 스킵 쉬프트가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

물론, 상기 4단 변속상태와 2단 변속상태는 상기 변속조작체의 회동에 의해 상호 전환이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼클러치 변속기의 변속장치를 설명한 도면,

도 2는 도 1의 쉬프트러그와 쉬프트조작체를 다른 관점에서 도시한 도면,

도 3은 본 발명 실시예의 변속장치의 기본적인 작동상태들을 설명한 도면,

도 4 내지 도 8은 본 발명 실시예의 변속작용을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 쉬프트조작체 3; 변속조작벽

5; 복귀조작벽 c; 기본치수

SL; 쉬프트러그 SP; 작동공간

F; 변속핑거 B; 복귀블록

Claims (5)

1. 서로 평행한 방향으로 왕복직선운동 가능하게 배치되고 미리 정해진 기본치수와 동일한 두께를 가진 다수의 쉬프트러그와, 상기 쉬프트러그들의 중앙에 마련된 작동공간에 삽입되어 상기 쉬프트러그를 직선운동시키는 쉬프트조작체를 포함하여 구성되고;

   상기 쉬프트러그들은 모두 상기 기본치수만큼 서로 이격되어 배치되며;

   상기 쉬프트조작체는 상기 쉬프트러그들이 배치된 방향을 따라 상기 기본치수의 두 배만큼의 거리가 서로 이격되고 각각 상기 기본치수 이내의 두께로 형성된 두 변속핑거를 구비하고;

   상기 쉬프트조작체는 상기 두 변속핑거의 외측에 상기 기본치수의 4배만큼의 거리가 서로 이격되고 상기 기본치수 이내의 두께로 형성된 두 복귀블록을 구비한 것

   을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 변속장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 작동공간은 상기 쉬프트조작체가 삽입된 상기 쉬프트러그 양측의 대칭되는 형상에 의해 이루어지며;

   상기 쉬프트조작체는 상기 작동공간에서 상기 쉬프트러그들의 배치방향을 따르는 회동축으로 회동 및 상기 회동축의 길이방향으로 직선운동 가능하게 설치되 고;

   상기 복귀블록은 그 중심이 상기 쉬프트조작체의 회동축과 일치하게 배치되고 상하로 긴 직사각형 형상으로 형성되며;

   상기 변속핑거는 상기 쉬프트조작체의 회동축으로부터 하측으로 돌출되어 형성되고;

   상기 쉬프트러그는 상기 변속핑거가 수용되는 상대적으로 좁은 작동공간을 형성하는 변속조작벽과, 상기 복귀블록이 수용되도록 상기 변속조작벽 상측에 상대적으로 넓은 작동공간을 형성하는 복귀조작벽이 구비된 것

   을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 변속장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 변속핑거가 상기 쉬프트조작체의 회동축으로부터 돌출된 길이와 상기 복귀블록의 상하길이는, 상기 변속핑거가 상기 변속조작벽을 밀어 쉬프트러그가 직선이동되어 변속이 완료되도록 회동된 상태일 때, 상기 복귀블록의 대각선 방향 양단은 중립상태에 있는 쉬프트러그의 양측 복귀조작벽에 모두 밀착되도록 형성된 것

   을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 변속장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 쉬프트러그들은 4개 이상 구비되고;

   상기 쉬프트러그들에 배정된 일련의 변속단은, 홀수단과 짝수단이 서로 교 번하여 배정되고;

   상기 쉬프트러그들의 일측으로부터 타측으로 저단으로부터 고단으로 배치된 것

   을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 변속장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 쉬프트러그들은 4개가 구비되며, 일측으로부터 차례로 1&3단, 4&2단, 5단 및 R&6단이 차례로 배정된 것

   을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 변속장치.

Images