KR101122419B1 - 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 더블 클러치의 액추에이터 구조에 관한 것으로, 외주에 나선홈이 형성되는 리니어 리듀서가 구동축에 고정되는 구동부; 상기 나선홈에 끼워지는 핀부재가 고정되고, 상기 구동부의 회전력에 의해 직선운동하는 캠프레임; 상기 구동부의 일측에 구비되며 상기 캠프레임의 단부로 수직하중을 작용하기 위한 롤러부와, 상기 롤러부를 탄력 지지하여 수직하중을 발생시키는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 지지하고 롤러부의 수직 이동을 가이드하는 가이드부재로 구성되는 수직하중 작용부; 상기 캠프레임이 고정되며, 상기 캠프레임이 직선 운동할 때 같이 직선 운동하여 엑츄에이션 포크를 작용시키기 위한 스핀들이 구비되는 포크 작용부를 포함하여 구성되고, 상기 캠프레임의 단부에는 상기 수직하중 작용부에 의해 수직하중을 받는 캠 프로파일이 구비되되, 상기 캠 프로파일은 상기 캠프레임의 단부에 착탈부에 의해 착탈 가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수직로드가 작용하는 캠프레임의 캠 프로파일을 별도의 부품으로 제작하여, 클러치가 요구하는 하중에 따라 캠프레임 전체를 제작하지 않고 캠 프로파일을 별도로 제작하여 적용함으로써, 제품의 제작시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조 {CLUTCH ACTUATOR STRUCTURE OF DOUBLE CLUTCH FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전운동을 직선운동으로 전환하고, 스프링의 수직하중을 수평하중으로 전환하여 액추에이션 베어링 시스템의 포크를 작용하기 위한 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 엔진의 동력을 자동차의 주행 상태에 알맞도록 엔진의 회전을 적절히 변속하여 회전력을 증대시키거나 고속으로 바꾸어 주며, 엔진을 무부하 상태로 두거나 자동차를 후진하게 하는 변속기가 구비되어 있다.

최근에는 두 개의 동력 전달 클러치가 구비된 더블 클러치 변속기가 개발되어 그 사용이 증가되고 있는 추세이다.

이러한 더블클러치 변속기는 1,3,5,7단 기어가 하나의 클러치(이하 '제1클러치'라 한다)에 연결되며, 2,4,6,R단 기어가 다른 하나의 클러치(이하 '제2클러치'라 한다)에 연결되어 있어, 자동변속기 컨트롤 장치(TCU: Transmission Control Unit)에 의하여 더블클러치 변속기의 변속이 제어됨으로써, 제1클러치와 제2클러치가 교번하여 플라이휠에 동력을 전달하게 되면서 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 통상 주행중 가속을 수행하게 되면, 엔진회전수가 증가하면서 적절한 차속에 따라 고단으로 변속이 이루어지게 되며, 킥다운(kick down)과 같은 급가속시에는 급저단 변속이 이루어져, 오히려 저단으로 기어가 변속되면서 차량의 주행속도가 급격하게 증가하게 된다.

이러한 더블클러치는 페달을 밟았을 때, 클러치 액추에이터에 의해 작용되는 엑츄에이션 베어링 시스템에 구비되는 액추에이션 베어링이 변속기 입력 길이 방향으로 이동하여 클러치의 다이어프램 스프링을 가압하거나 해제하여 엔진의 동력을 전달하거나 차단하도록 구성되는 것이다.

여기서, 클러치 액추에이터는 모터의 구동에 의해 회전운동이 직선운동으로 전환되어 작용되는 힘과 스프링의 수직하중이 수평하중으로 전환되어 작용하는 힘으로 엑츄에이션 베어링 시스템의 엑츄에이션 포크를 당기거나 미는 역할을 수행하게 되는 것이다.

이러한 클러치 액추에이터는 회전력을 발생시키는 구동부와, 수직하중을 발생시키는 수직하중 작용부와, 구동부의 회전운동을 직선운동으로 전환하고 수직하중을 수평하중으로 전환하여 작용하는 캠프레임과, 캠프레임의 직선운동에 연동하여 엑츄에이션 포크를 작용시키기 위한 포크작용부로 구성된다.

이러한 더블클러치는 두 개의 클러치가 구비되고, 각 클러치에서 요구하는 하중특성이 다르게 되므로, 클러치의 동력 전달과 차단을 위한 클러치 액추에이터가 각 클러치의 하중특성에 맞게 따로 구비되는 것이다.

즉, 두 개의 클러치 액추에이터에서 수직로드가 작용되는 캠프레임의 캠 프로파일은 클러치에서 요구하는 하중특성에 따라 그 형상이 다르게 형성되는 것이다.

이러한, 종래의 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터는 수직로드가 작용하는 캠프레임의 캠 프로파일이 캠프레임에 일체로 형성되므로, 클러치에서 요구하는 하중특성에 따라서 캠 프로파일의 변경이 요구될 때 캠 프로파일이 형성되는 캠프레임을 교체해야 하는데, 캠 프로파일의 변경 요구에 따라 캠프레임 전체를 각각 따로 제작해야하므로, 이에 많은 시간이 소요되고, 불필요한 제작 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수직하중이 작용하는 캠프레임의 캠 프로파일을 별도의 부품으로 제작하여, 클러치가 요구하는 하중에 따라 캠프레임 전체를 제작하지 않고 캠 프로파일만을 제작하여 적용함으로 제품의 제작시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외주에 나선홈이 형성되는 리니어 리듀서가 구동축에 고정되는 구동부; 상기 나선홈에 끼워지는 핀부재가 고정되고, 상기 구동부의 회전력에 의해 직선운동하는 캠프레임; 상기 구동부의 일측에 구비되며 상기 캠프레임의 단부로 수직하중을 작용하기 위한 롤러부와, 상기 롤러부를 탄력 지지하여 수직하중을 발생시키는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 지지하고 롤러부의 수직 이동을 가이드하는 가이드부재로 구성되는 수직하중 작용부; 상기 캠프레임이 고정되며, 상기 캠프레임이 직선 운동할 때 같이 직선 운동하여 엑츄에이션 포크를 작용시키기 위한 스핀들이 구비되는 포크 작용부를 포함하여 구성되고, 상기 캠프레임의 단부에는 상기 수직하중 작용부에 의해 수직하중을 받는 캠 프로파일이 구비되되, 상기 캠 프로파일은 상기 캠프레임의 단부에 착탈부에 의해 착탈 가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 착탈부는 상기 캠프레임의 일단에 형성되는 관통구멍; 상기 관통구멍에 일치되고, 상기 캠 프로파일에 형성되는 고정홈; 상기 관통구멍에 끼워져 돌출된 후에 고정홈에 억지 끼움으로 고정되는 고정핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 착탈부는 상기 캠프레임의 일단에 형성되되 나사산이 내주에 형성되는 체결구멍; 상기 캠 프로파일에 형성되되 내주에 나사산이 형성되는 체결홈; 상기 캠프레임의 일단에 상기 캠 프로파일이 결합될 때 체결구멍과 체결홈에 체결 고정되는 체결부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 캠프레임의 일단 윗면에 돌출 형성되는 고정돌기; 상기 캠 프로파일에 형성되되 상기 캠프레임에 상기 캠 프로파일이 고정될 때 상기 고정돌기가 억지 끼움으로 끼워져 고정되는 고정홈으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다수의 클러치가 요구하는 하중 특성에 따라 종래와 같이 캠프레임 전체를 제작하지 않고 수직하중이 작용하는 캠프로파일만을 별도의 부품으로 제작하여 캠프레임에 착탈 고정하도록 함으로써, 제품의 제작시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터를 보인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠프레임을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠 프로파일이 결합된 캠프레임을 보인 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠프레임과 캠 프로파일의 고정구조를 보인 요부단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠프레임과 캠 프로파일의 고정구조의 다른 형태를 보인 요부단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠프레임과 캠 프로파일의 고정구조의 또 다른 형태를 보인 요부단면도이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 클러치 액추에이터를 보인 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 클러치 액추에이터를 보인 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 클러치 액추에이터에서 캠프레임을 보인 사시도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 액추에이터에서 캠프레임의 캠 프로파일 고정구조의 예들을 보인 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 더블클러치의 클러치 액추에이터(10)는 구동부(100), 캠프레임(200), 수직하중 작용부(300), 포크 작용부(400)로 크게 구성되고, 수직하중 작용부(300)에 의해 수직하중을 받는 캠 프로파일(220)이 별도의 부품으로 제작되어 캠프레임(200)에 필요에 따라 착탈되도록 구성된다.

구동부(100)는 하우징(50)의 외측에서 설치되되 구동축(110)이 하우징(50)의 내측에 위치되도록 설치되고, 나선 형태의 나선홈(121)이 형성되고 스크루 형태로 된 리니어 리듀서(linear reducer)(120)가 구동축(110)에 고정되어 회전되도록 구성된다. 또한, 리니어 리듀서(120)의 끝단은 하우징(50) 내에 고정되는 베어링(51)에 의해 회전되도록 지지된다.

캠프레임(200)에는 리니어 리듀서(120)의 나선홈(121)에 끼워져 구동부(100)의 구동시 리니어 리듀서(120)가 회전될 때 나선홈(121)을 따라 이동되는 핀부재(210)가 설치된다. 캠프레임(200)의 일단부에는 수직하중 작용부(300)에서 발생되는 수직하중을 받는 캠 프로파일(220)이 착탈부(230)에 의해 착탈 가능하게 고정된다.

핀부재(210)는 캠프레임(200)에 고정되어, 리니어 리듀서(120)의 나선홈(121)에 결합되어 리니어 리듀서(120)의 회전시 나선홈(121)을 따라 수평방향으로 이동되도록 구성되는 것이다. 즉, 이 핀부재(210)는 구동부(100)에 의한 회전운동을 직선운동으로 전환하여 캠프레임(200)을 직선운동시키기 위한 것이다.

여기서, 캠 프로파일(220)은 클러치에서 요구하는 하중 특성에 따라 수직하중 작용부(300)가 접촉되는 부분의 형상이 다르게 형성되고, 착탈부(230)에 의해 캠프레임(200)의 일단부에 착탈 가능하게 고정되는 것이다. 또한, 캡 프로파일(220)은 캠프레임(200)과 별도로 제작되는 것이다.

여기서, 착탈부(230)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 캠프레임(200)의 일단에 형성되는 관통구멍(231)과, 캠 프로파일(220)의 하측에 형성되되 캠프레임(200)의 일단에 캠 프로파일(220)이 결합될 때 관통구멍(231)과 일치하는 고정홈(232)과, 캠프레임(200)에 캠 프로파일(220)이 결합될 때 관통구멍(231)에 끼워져 돌출된 후에 고정홈(232)에 억지 끼움으로 고정되는 고정핀(233)으로 구성된다.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 다른 형태의 착탈부(240)는 캠프레임(200)의 일단에 형성되되 나사산이 내주에 형성되는 체결구멍(241)과, 캠 프로파일(220)의 하측에 형성되되 내주에 나사산이 형성되는 체결홈(242)과, 캠프레임(200)의 일단에 캠 프로파일(220)이 결합될 때 일치되는 체결구멍(241)과 체결홈(242)에 체결 고정되는 체결부재(243)로 구성된다.

여기서, 체결부재(243)는 체결구멍(241)과 체결홈(242)에 나사 고정되는 나사나 볼트로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 또 다른 형태의 착탈부(250)는 캠프레임(200)의 일단 윗면에 돌출 형성되는 고정돌기(251)와, 캠 프로파일(220)에 형성되되 캠 프로파일(220)이 캠프레임(200)에 고정될 때 고정돌기(252)가 억지 끼움으로 끼워져 고정되는 고정홈(252)으로 구성된다.

즉, 캠프레임(200)에 고정돌기(251)를 형성하고, 캠 프로파일(220)에 고정홈(252)을 형성한 후에, 캠프레임(200)에 캠 프로파일(220)을 결합할 때, 고정돌기(252)를 고정홈(252)에 억지 끼움으로 고정하는 것으로, 캠 프로파일(220)을 캠프레임(200)에 고정하는 구성이다.

수직하중 작용부(300)는 구동부(200)의 일측에 구비되며 캠프레임(200)의 단부로 수직하중을 작용하는 롤러부(310)와, 롤러부(310)를 탄력 지지하여 수직하중을 발생시키는 탄성부재(320)와, 탄성부재(320)를 지지하고 롤러부(310)의 수직 이동을 가이드하는 가이드부(330)를 포함하여 구성된다.

롤러부(310)는 가이드부재(330)에 수직으로 이동 가능하게 구비되는 롤러지지부(311)와, 롤러지지부(311)의 하측에 회전가능하게 고정되는 롤러(312)로 구성된다. 롤러지지부(311)의 하단에는 탄성부재(320)의 하단을 지지하는 플랜지부(311a)가 형성된다.

그리고, 롤러(312)는 플랜지부(311a)의 하부에 회동 가능하게 고정되되, 캠 프로파일(220)의 윗면에 접촉되어 왕복이동되는 것으로, 탄성부재(320)에 의해 수직하중을 받아 캠 프로파일(220)로 수평하중을 작용하는 역할을 하게 된다.

가이드부(330)는 그 상단이 하우징(50)의 내측 윗면에 고정되고, 그 상부 외주에는 탄성부재(320)의 상단을 지지하는 지지부(331)가 돌출 형성된다. 그리고, 가이드부(330)의 중앙에는 롤러지지부(311)가 끼워져 왕복이동되는 가이드홈(332)이 수직으로 형성된다.

포크 작용부(400)는 그 상단에 캠프레임(200)이 고정되고 하우징(50) 내의 일정공간 내에서 왕복 이동가능하게 설치되는 이동부재(410)와, 이동부재(410)에 고정되며 하우징(50)의 외부로 돌출되며 끝단은 엑츄에이션 포크에 고정되는 스핀들(420)로 구성된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 클러치 액추에이터 50 : 하우징
100 : 구동부 110 : 구동축
120 : 리니어 리듀서 121 : 나선홈
200 : 캠프레임 210 : 핀부재
220 : 캠 프로파일 230 : 착탈부
300 : 수직하중 작용부 310 : 롤러부
311 : 롤러지지부 312 : 롤러
320 : 탄성부재 330 : 가이드부
400 : 포크 작용부 410 : 이동부재
420 : 스핀들

Claims (4)

1. 외주에 나선홈이 형성되는 리니어 리듀서가 구동축에 고정되는 구동부; 상기 나선홈에 끼워지는 핀부재가 고정되고, 상기 구동부의 회전력에 의해 직선운동하는 캠프레임;
   상기 구동부의 일측에 구비되며 상기 캠프레임의 단부로 수직하중을 작용하기 위한 롤러부와, 상기 롤러부를 탄력 지지하여 수직하중을 발생시키는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 지지하고 롤러부의 수직 이동을 가이드하는 가이드부재로 구성되는 수직하중 작용부;
   상기 캠프레임이 고정되며, 상기 캠프레임이 직선 운동할 때 같이 직선 운동하여 엑츄에이션 포크를 작용시키기 위한 스핀들이 구비되는 포크 작용부를 포함하여 구성되고,
   상기 캠프레임의 단부에는 상기 수직하중 작용부에 의해 수직하중을 받는 캠 프로파일이 구비되되, 상기 캠 프로파일은 상기 캠프레임의 단부에 착탈부에 의해 착탈 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 착탈부는 상기 캠프레임의 일단에 형성되는 관통구멍;
   상기 관통구멍에 일치되고, 상기 캠 프로파일에 형성되는 고정홈; 및
   상기 관통구멍에 끼워져 돌출된 후에 고정홈에 억지 끼움으로 고정되는 고정핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 착탈부는 상기 캠프레임의 일단에 형성되되 나사산이 내주에 형성되는 체결구멍;
   상기 캠 프로파일에 형성되되 내주에 나사산이 형성되는 체결홈; 및
   상기 캠프레임의 일단에 상기 캠 프로파일이 결합될 때 체결구멍과 체결홈에 체결 고정되는 체결부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 더블클러치의 클러치 액추에이터 구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 캠프레임의 일단 윗면에 돌출 형성되는 고정돌기;
   상기 캠 프로파일에 형성되되 상기 캠프레임에 상기 캠 프로파일이 고정될 때 상기 고정돌기가 억지 끼움으로 끼워져 고정되는 고정홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 더블 클러치의 클러치 액추에이터 구조.

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