KR101295114B1 - 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터에 관한 것으로, 구동부(3); 전동부(5); 작동부(7);로 구성되고, 상기 작동부(7)는, 일측으로 개방된 하우징(11); 상기 구동부(3)의 구동력에 의해 상기 하우징(11) 내에서 왕복 운동하는 마모보상부(13); 상기 마모보상부(13)와 상기 하우징(11) 개방측 사이에 고정되는 예압부(15); 및 상기 예압부(15) 및 상기 마모보상부(13)와의 상호 작용에 의해 예압동작 또는 마모보상동작을 수행하도록 되어 있는 작동로드뭉치(17);를 포함하여 구성되되, 상기 작동로드뭉치(17)는 상기 마모보상부(13)에 의해 마모보상동작이 일어나기 전에 상기 예압부(15)에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하고, 반대로 상기 예압부(15)에 의해 예압동작이 일어나기 전에 상기 마모보상부(13)에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하며, 따라서 마모보상에 관여하는 부품 들의 내구 강도 저하나 마모 손상 등의 성능 저하를 억제하여 액츄에이터의 가용수명과 작동신뢰성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

Description

예압식 마모보상 클러치 액츄에이터{Pre-load type clutch actuator capable of wear compensating}

본 발명은 예압식 클러치 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치 패드의 마모로 인해 발생하는 클러치 작동 불량을 방지하도록 패드의 마모를 보상할 수 있으며, 마모보상 과정에서 마모보상에 관여하는 부재 들에 걸리는 부하를 최소화시킨 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 수동변속기의 클러치는 압력판에 의해 클러치 디스크를 플라이휠에 밀착시켜 동력을 전달하며, 플라이휠에 대한 클러치 디스크의 밀착을 해제시킴으로써 동력을 끊어 변속모드로 변환된다. 따라서, 변속을 하고자 할 때 운전자가 클러치 페달을 밟으면, 그 답력이 클러치포크로 전달되어 클러치 릴리스베어링을 동작시킴으로써 클러치를 해제하게 되고, 특히 자동화 수동변속기나 듀얼클러치 변속기에 사용되는 클러치의 경우에는 모터 등을 구동원으로 사용하는 전자식 액츄에이터를 통해 자동적으로 클러치포크를 동작시켜 클러치를 조작하므로 수동변속기에서와 같이 운전자가 직접 클러치를 조작할 필요없이 정확하고 편리한 변속동작을 구현할 수 있게 된다.

그런데, 위와 같은 전자식 클러치 액츄에이터는 클러치 디스크의 마찰패드가 반복적인 단속 작용으로 인해 접촉면이 마모되는 경우, 이를 보상하여 마모로 인한 클러치 작동 불량을 사전에 예방하도록 되어 있는 바, 그 한 예로 도 1에 도면부호 101로 도시된 액츄에이터를 들 수 있다.

이 액츄에이터(101)는 도시된 것처럼 구동모터(105), 전동기어쌍(107,108), 작동로드뭉치(109), 및 한 쌍의 안내링(111,112)으로 구성되는 바, 구동모터(105)에서 발생된 회전 구동력을 전동기어쌍(107,108)에 의해 직선 왕복운동으로 전환하면서 작동로드뭉치(109)로 전달하여 작동로드(113)를 전진, 후퇴시킴으로써 클러치 포크를 동작하여 클러치를 작동/해제하고 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 클러치 액츄에이터(101)는 작동로드뭉치(109)에 대해 작동로드(113)를 상대 이동시킴으로써 작동로드(113)에 의해 이동하는 클러치 포크의 회동거리를 조절하여 클러치 패드의 마모를 보상하도록 되어 있다.

예컨대, 클러치 액츄에이터(101)가 작동로드(113)를 후퇴시킬 때 클러치 작동이 이루어지는 풀(pull) 타입일 때, 시동이 꺼진 무부하 상태에서 액츄에이터(101)는 모터의 제어 기준점을 잡기 위해 도 1과 같이 작동로드뭉치(109)가 최대로 전진한 지점에 도 5에 (가)로 표시된 기준 위치를 설정하게 된다.

이 상태에서, 시동이 걸리면, 작동로드뭉치(109)는 도 2에 도시된 바와 같이 후퇴하여 도 5에 (나)로 표시된 동작준비 위치에 설정됨으로써 클러치 동작을 준비하게 된다. 이때, 위와 같은 동작준비 위치는 이 위치에서 클러치가 완전 이격되므로, 클러치 완전이격(full declutch) 위치가 되기도 한다.

이후, 차량 주행이 시작되면, 클러치 액츄에이터(101)는 클러치 작동/해제에 따라 도 5에 (나)로 표시된 완전이격 위치에서 (다)로 표시된 클러치 완전결합(full clutch) 위치로 번갈아 이동하게 되는데, 완전결합 위치에서 작동로드뭉치(109)는 도 3에 도시된 것처럼 최대로 후퇴하여 위치한다.

이때, 클러치 패드에 마모가 발생하면, 클러치 디스크를 마모량만큼 더 접근시켜야 하는 바, 따라서 작동로드뭉치(109)를 후퇴시켜 클러치를 결합하는 풀타입 클러치의 경우, 클러치 포크를 작동/해제하는 작동로드(113)를 작동로드뭉치(109)에 대해 패드 마모량만큼 상대적으로 후퇴시켜 마모보상을 하도록 되어 있다.

이러한 마모보상 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

클러치 액츄에이터(101)는 시동이 꺼진 이후 도 5의 (가)와 (나) 사이의 구간에서 마모보상을 하게 되는데, 이때, 작동로드뭉치(109)는 도 2에 도시된 완전이격 위치에서 도 1에 도시된 기준 위치로 이동했다가 도 2의 위치로 복귀하는 동안, 도 4에 도시된 치형부(115)의 치형(117)이 안내링(111,112)의 치형(119)과 상호 작용하여 작동로드(113)를 후퇴시킴으로써 마모보상을 하게 된다.

즉, 작동로드뭉치(109)는 도 2 및 도 4에 도시된 위치에서 화살표(P) 방향으로 전진할 때, 너트부(110)의 치형(117)이 돌출부(122)에 의해 회전이 저지된 안내링(112)의 치형(119)에 의해 밀려 올라가면서 너트부(110)를 화살표(R) 방향으로 회전시켜 작동로드(113)를 후퇴시키게 되는데, 이는 너트부(110)가 지지부재(121)에 의해 전후진이 구속된 상태에서, 위와 같이 도 4 및 도 1의 화살표(R) 방향으로 작동로드(113)에 대해 상대 회전하면, 너트부(110)와 작동로드(113)가 나사부(117)에서 오른나사 결합된 경우 나사부(117) 안으로 돌아 들어오기 때문이다.

그런데, 이와 같이 안내링(111,112)과 치형부(115)의 상호작용에 의해 마모보상을 하도록 되어 있는 종래의 클러치 액츄에이터(101)는 시동이 꺼진 무부하 상태에서 작동로드뭉치(109)가 클러치 포크에 의해 최대로 당겨져, 도 1에 도시된 바와 같이 기계적으로 더 이상 전진할 수 없는 지점에 제어의 기준이 되는 기준 위치(reference point)를 잡게 되는데, 이 기준 위치는 도 5에 (가)로 표시된 것처럼 시동이 걸리기까지는 일정하게 유지된다.

시동이 걸리면, 액츄에이터(101)는 클러치를 작동/해제하기 위한 준비를 하도록 작동로드뭉치(109)를 도 5에 (나)로 표시된 동작준비 위치(setting position)까지 후퇴시킨다. 이때, 작동로드뭉치(109)는 치형부(115)가 안내링(111,112)을 거치도록 하면서 도 2에 도시된 지점에 위치하게 되는데, 이 동작준비 위치는 작동로드뭉치(109)가 클러치를 최대로 이격시킬 수 있는 클러치 완전이격(full declutch) 위치가 된다.

그리고 나서, 액츄에이터(101)는 차량 주행 상태에 따라 클러치를 작동/해제하기 위해, 작동로드뭉치(109)를 도 5의 (나)로 표시된 클러치 완전이격 위치와 (다)로 표시된 클러치 완전결합 위치 사이에서 반복적으로 왕복운동시키게 되며, 시동이 꺼진 때 도 1에 도시된 기준 위치로 되돌려 놓는다.

따라서, 위와 같은 종래의 마모보상 구조에 의하면, 클러치가 동작하는 시동 온 상태에서 도 2와 도 3에 도시된 완전이격 위치와 완전결합 위치 사이를 오가던 작동로드뭉치(109)가 시동이 꺼질 때마다 도 1의 기준 위치로 복귀하게 되어, 마모보상이 필요하지 아니 함에도 불구하고, 시동 온오프 시마다 매번 치형부(115)가 안내링(111,112)을 거치게 되므로, 실제로는 마모보상이 이루어지지 않는데도 즉, 너트부(110)에 대한 작동로드(113)의 상대 이동이 영합(zero sum)에 의해 발생하지 않는데도, 치형부(115)와 안내링(111,112)의 상호 동작 즉, 기계적인 접촉은 발생되고, 따라서 치형부(115)와 안내링(111,112)이 불필요한 접촉을 반복함으로써 액츄에이터(101)의 내구성능을 전반적으로 약화시키는 문제점이 있었다.

또한, 시동이 꺼진 때 설정되는 도 1에 도시된 작동로드뭉치(109)의 기준 위치가 도 2에 도시된 동작준비 위치와 일정거리를 두고 떨어져 있을 뿐 아니라, 그 사이에 마모보상 구간 즉, 마모보상 동작을 일으키는 구간이 존재하므로, 시동이 켜진 때 클러치 작동을 준비하는 동작준비 시간이 길어져 그만큼 동작 응답성이 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 클러치 마모보상을 위한 동작 구간을 클러치 완전이격 위치 이후 지점에 위치하도록 함으로써, 마모보상이 필요할 때만 마모보상 메커니즘이 수행되도록 하는 한편, 마모보상에 관여하는 부품 들이 클러치 복원력으로 인한 부하를 전혀 받지 않도록 함으로써, 마모보상에 관여하는 부품 들의 내구 강도 저하나 마모 손상 등의 성능 저하를 억제하고자 하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 회전 구동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부에서 발생된 회전 구동력을 직선 왕복운동으로 전환하는 전동부; 상기 전동부에서 전달되는 직선 왕복운동에 의해 클러치를 작동/해제하는 작동부;로 구성되고, 상기 작동부는, 외체를 이루면서 일측으로 개방된 하우징; 상기 하우징 내에 축방향으로 이동 가능하게 장착되어 상기 전동부를 통해 전달되는 상기 구동부의 구동력에 의해 상기 하우징 내에서 왕복 운동하는 마모보상부; 상기 마모보상부와 상기 하우징 개방측 사이에서 상기 하우징 내에 동축 상으로 고정되는 예압부; 및 상기 하우징 내에서 일측으로 노출되어 클러치를 작동/해제시키며, 상기 예압부 및 상기 마모보상부의 축선 상에 동축 상으로 장착되어, 상기 예압부 및 상기 마모보상부와의 상호 작용에 의해 예압동작 또는 마모보상동작을 수행하도록 되어 있는 작동로드뭉치;를 포함하여 구성되되, 상기 작동로드뭉치는 상기 마모보상부에 의해 마모보상동작이 일어나기 전에 상기 예압부에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하고, 반대로 상기 예압부에 의해 예압동작이 일어나기 전에 상기 마모보상부에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하도록 되어 있는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터를 제공한다.

또한, 상기 작동로드뭉치는, 상기 하우징의 일측으로 노출되도록 연장되어, 직선 왕복하면서 상기 클러치를 작동/해제하는 작동로드; 상기 작동로드 외주면의 나사부에 나사 결합되되, 외주면에 돌출된 복수의 걸림돌기에 의해 상기 마모보상부와 상호 작용하는 마모보상너트; 및 상기 작동로드 외주면의 나사부에 상기 마모보상너트와 나란하게 나사 결합되되, 외주면에 돌출된 복수의 걸림돌기에 의해 상기 예압부와 상호 작용하는 예압너트;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동로드뭉치는 상기 작동로드의 외주면에 동축 상으로 삽입되어 부착됨으로써, 상기 예압너트 및 상기 마모보상너트와 나사 결합되는 이송스크류를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 마모보상부는, 상기 전동부와 결합되어 상기 하우징 내에서 축방향으로 이동 가능하게 장착되되, 상기 마모보상 안내링을 통과하여 들어온 상기 마모보상너트가 내측면에 맞닿음되도록 하는 슬라이더; 상기 슬라이더 내부에 일방으로는 회전 구속되고, 그 반대쪽 타방으로는 복귀 가능하게 회전하도록 동축 상으로 장착되되, 내주면에 나선방향으로 안내레일이 돌출된 마모보상 안내링; 상기 슬라이더에 대해 상대 회전한 상기 마모보상 안내링을 무부하 시 원위치로 회전 복귀시키는 복귀 스프링;을 포함하여 구성되되, 상기 마모보상 안내링은 상기 안내레일이 맞닿음된 상기 걸림돌기에 의해 일방으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 회전되고, 그 대향측 타방으로 가압될 때는 회전 구속되어 상기 마모보상너트를 상기 이송스크류에 대해 상대 회전시키면서 축방향으로 이동하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예압부는, 상기 하우징의 내주면에 동축 상으로 고정되는 링케이스; 상기 링케이스 내주면에 일방으로는 회전 구속되고, 그 반대쪽 타방으로는 복귀 가능하게 회전하도록 동축 상으로 장착되되, 내주면에 나선방향으로 안내레일이 돌출된 예압 안내링; 및 상기 링케이스에 대해 상대 회전한 상기 예압 안내링을 무부하 시 원위치로 회전 복귀시키는 복귀 스프링;을 포함하여 구성되되, 상기 예압 안내링은 상기 안내레일이 맞닿음된 상기 걸림돌기에 의해 일방으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 회전되고, 그 대향측 타방으로 가압될 때는 회전 구속되어 상기 예압너트를 상기 이송스크류에 대해 상대 회전시키면서 축방향으로 이동하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복귀 스프링은 일단이 상기 링케이스 또는 상기 슬라이더 내측면에, 타단이 상기 예압 안내링 또는 마모보상 안내링 외측면에 각각 부착된 비틀림 스프링인 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동로드뭉치가 상기 하우징에서의 상기 작동로드의 노출길이를 줄이는 방향으로 이동할 때 상기 클러치가 작동되면, 상기 안내레일의 나선방향은 상기 예압너트 및 마모보상너트와 상기 나사부의 나선방향과 반대로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동로드뭉치가 상기 하우징에서의 상기 작동로드의 노출길이를 늘리는 방향으로 이동할 때 상기 클러치가 작동되면, 상기 안내레일의 나선방향은 상기 예압너트 및 마모보상너트와 상기 나사부의 나선방향과 동일하게 되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터에 의하면, 작동로드의 초기위치가 클러치 완전이격 위치 및 클러치 동작준비 위치와 일치하므로, 시동이 켜진 때 초기위치에서 곧 바로 클러치 동작준비가 되고, 마모보상도 작동로드가 클러치 동작과 무관하게 즉, 클러치 동작 구간 밖에서 클러치 완전이격 위치로부터 추가로 이동할 때 이루어지므로, 시동이 온오프될 때마다 마모 보상에 관여하는 부품들이 상대 운동을 일으키는 종래의 마모보상 구조와 달리, 마모 보상이 필요할 때만 마모 보상 동작이 수행되어 특히, 마모 보상에 관여하는 너트와 안내링과 같은 관련 부품들의 내구 강도나 가용 수명의 증대를 기대할 수 있을 뿐 아니라, 장치의 가용 수명이나 성능을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 작동로드뭉치 또는 작동로드의 초기위치와 동작준비 위치 그리고 클러치 완전이격 위치가 동일하므로, 클러치 작동 응답성을 높일 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 마모보상부 앞쪽에 예압부를 두어, 마모보상에 관여하는 마모보상너트나 마모보상 안내링과 같은 부품들이 마모보상 동작을 하기 전에 클러치 포크의 복원력에 의해 클러치로부터 전달되는 하중을 예압부를 통해 지탱하도록 함으로써, 마모보상 동작에 관여하는 부품들의 내구 강도가 저하되거나 마모 손상되는 것을 억제하여 액츄에이터의 가용수명이나 작동 신뢰성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 마모보상 장치를 기준 위치에서 도시한 평단면도.
도 2는 도 1의 마모보상 장치를 클러치 완전이격 위치 즉, 동작준비 위치에서 도시한 평단면도.
도 3은 도 1의 마모보상 장치를 클러치 완전결합 위치에서 도시한 평단면도.
도 4는 도 1의 마모동작 부분을 확대 도시한 정단면도.
도 5는 도 1에 도시한 마모보상 장치의 동작을 시간에 따라 나타낸 선도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터의 반단면 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터의 분해 사시도.
도 8은 도 6의 정단면도로서, 마모보상부가 완전이격 위치에 있는 도면.
도 9는 도 8의 마모보상부가 접촉위치로 후퇴한 상태를 도시한 도면.
도 10은 도 9의 마모보상부가 완전결합 위치로 후퇴한 상태를 도시한 도면.
도 11은 도 10의 마모보상부가 간격조절 위치로 후퇴한 상태를 도시한 도면.
도 12는 도 10의 위치에서 도 11의 위치로 이동할 때 작동로드에 대해 상대 회전하는 예압너트를 예압 안내링의 안내레일과 함께 도시한 도면.
도 13은 도 11의 위치에서 도 14의 위치로 이동할 때 예압너트에 의해 회전하는 예압 안내링의 안내레일을 예압너트와 함께 도시한 도면.
도 14는 도 11의 마모보상부가 접촉위치로 전진한 상태를 도시한 도면.
도 15는 도 14의 예압너트가 하우징 개방측 횡벽에 맞닿음된 상태를 도시한 도면.
도 16은 도 15의 마모보상부가 예압부에 맞닿음되어 마모보상이 이루어진 상태를 도시한 도면.
도 17은 도 15의 위치에서 도 16의 위치로 이동할 때 작동로드에 대해 상대 회전하는 마모보상너트를 마모보상 안내링의 안내레일과 함께 도시한 도면.
도 18은 도 16의 위치에서 도 19의 위치로 이동할 때 마모보상너트에 의해 회전하는 마모보상 안내링의 안내레일을 마모보상너트와 함께 도시한 도면.
도 19는 작동로드가 마모보상을 위해 소정 피치만큼 후퇴한 상태에서 완전이격 위치에 있는 마모보상부를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터를 첨부도면을 참조로 설명한다.

본 발명의 예압식 마모보상 액츄에이터는 도 6 내지 도 8에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 구동부(3), 전동부(5), 및 작동부(7)로 이루어진다.

여기에서, 상기 구동부(3)는 액츄에이터(1)의 구동원으로서, 전동부(5)를 통해 작동부(7)로 구동력을 전달할 수 있는 것이면 어떤 형태의 것도 적용 가능하며, 한 예로 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼 전동모터가 사용될 수 있다.

상기 전동부(5)는 구동부(3)에서 발생된 회전 구동력을 직선 왕복운동으로 전환하여 작동부(7)로 전달하는 수단으로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼, 구동부(3) 전동모터의 회전축에 장착된 피니언(9)과, 작동부(7) 일측에 작동부(7)의 작동방향과 나란하게 설치된 래크(10)로 구성될 수 있는데, 이 외에도 모터의 회전 구동력을 작동부(7)의 직선 왕복운동으로 전환할 수 있는 것이면 어떤 구조의 전동수단도 사용이 가능하다.

또한, 상기 작동부(7)는 전동부(5)에서 전달되는 직선 왕복운동에 의해 클러치를 직접적으로 작동/해제하는 부분으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼, 하우징(11), 마모보상부(13), 예압부(15), 그리고 작동로드뭉치(17)로 이루어진다.

여기에서, 다시 상기 하우징(11)은 작동부(7)의 외체를 이루는 부분으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 원통 등과 같은 통체로 되어 작동부(7) 전체를 전동부(5)와 함께 둘러쌀 수 있도록 되어 있는데, 클러치를 향한 일측 즉, 도면 상 좌측 벽면이 개방구(23)를 통해 개방되어 있고, 그 반대쪽인 폐쇄 측이 엔진 블록 등 차체 구조물에 부착된다. 또한, 클러치를 작동/해제시키는 작동로드뭉치(17)의 작동로드(35)가 외부로 길게 연장될 수 있도록 하기 위해, 도 6에 도시된 것처럼 좌측 벽면에 안내관(25)이 길게 연장되어 있으며, 이 안내관(25)의 선단에 개방구(23)가 형성되어 있다.

상기 마모보상부(13)는 상기 전동부(5)를 통해 전달되는 상기 구동부(3)의 구동력에 의해 작동부(7)를 실질적으로 기동시키는 부분으로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내에 축방향으로 이동 가능하게 장착되는 바, 전동부(5)를 통해 전달되는 구동부(3)의 구동력에 의해 하우징(11) 내에서 축방향으로 왕복 운동하도록 되어 있다.

이와 동시에, 마모보상부(13)는 작동로드뭉치(17)에 대해 작동로드(35)를 축방향으로 상대 이동시켜 클러치 패드의 마모를 보상함으로써 이로 인해 발생하는 클러치 접속 불량을 해소하도록 되어 있다. 이를 위해, 마모보상부(13)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 다시 슬라이더(43), 마모보상 안내링(19), 및 복귀 스프링(29)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 슬라이더(43)는 마모보상부(13)의 외부 몸체를 이루는 원통체로서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(11)의 폐쇄 측을 향한 면이 개방되어 있고, 하우징(11) 개방 측을 향한 횡벽(47) 중앙에 작동로드뭉치(17)의 이송스크류(21) 및 작동로드(35)가 통과하는 조립공(49)이 관통되어 있다. 슬라이더(43)는 또한 작동부(7) 중 유일하게 전동부(5)와 연결되는 부위로서, 도시된 것처럼 외주면 일측에 축방향으로 전동부(5)의 래크(10)가 부착된다. 따라서, 슬라이더(43)는 래크(10)의 축방향 왕복 이동과 함께 하우징(11) 내주면을 따라 축방향으로 왕복 운동하도록 되어 있으며, 이와 같은 슬라이더(43)의 축방향 왕복 운동이 결과적으로 작동로드뭉치(17)를 하우징(11) 내에서 축방향으로 왕복 운동시켜 클러치의 작동/해제를 가져온다. 이를 위해, 슬라이더(43)는 개방 단 외측의 내주면 상에 걸림턱(45)이 돌출되는 바, 개방 단으로 삽입되는 마모보상 안내링(19)이 이 걸림턱(45)에 걸려 횡벽(47)과의 사이에 내부 공간을 확보하도록 되어 있다. 따라서, 내부 공간에는 마모보상너트(37)가 마모보상 안내링(19)을 통과해 들어가 횡벽(47) 내측면에 맞닿음될 수 있게 된다. 이때, 마모보상 안내링(19)은 다시 최외측에 고정되는 리테이너링(51)에 의해 탈락이 방지된다.

또한, 마모보상 안내링(19)은 작동로드(35)를 작동로드뭉치(17)에 대해 상대 이동시켜 클러치 패드의 마모를 보상하는 링체로서, 작동로드(35)가 작동로드뭉치(17)에 대해 축방향으로 상대 이동하도록 작동로드뭉치(17)를 일방향으로만 회전시킴으로써, 작동로드(35)의 축방향 이동에 의해 클러치 패드의 마모를 보상하는 바, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 슬라이더(43) 개방 단 외측의 걸림턱(45)에 동축 상으로 장착되어 슬라이더(43) 횡벽(47)과의 사이에 마모보상너트(37)가 들어갈 수 있는 내부 공간을 확보한다. 뿐만 아니라, 마모보상 안내링(19)은 슬라이더(43) 개방 단 외측의 걸림턱(45)과 슬라이더(43) 최외측 고정되는 리테이너링(51) 사이에 개재되어 슬라이더(43) 내주면에 회전 가능하게 맞닿음되되, 축방향으로는 걸림턱(45)과 리테이너링(51)에 의해 상대 이동이 구속된다.

특히, 마모보상 안내링(19)은 도 7, 도 17 및 도 18에 개략 도시된 바와 같이, 그 내주면 상에 예컨대 도시된 것처럼 오른나사 방향의 나선방향으로 안내레일(33)이 돌출되어 있고, 외주연 일측에 하나 이상의 멈춤돌기(53)가 축방향으로 돌출되어 슬라이더(43)의 걸림홈(55)에 끼워짐으로써 회전이 구속된다. 따라서, 마모보상 안내링(19)은 예컨대, 도 6 및 도 18에 도시된 화살표(A) 방향으로는 회전이 가능하나, 그 반대방향으로는 멈춤돌기(53)가 걸림홈(55)에 걸리기 때문에 회전이 저지된다.

끝으로, 복귀 스프링(29)은 위와 같이 슬라이더(43)에 대해 상대 회전한 마모보상 안내링(19)을 무부하 시 원위치로 회전 복귀시키는 탄성수단으로서, 마모보상 안내링(19)의 회전을 원위치로 복귀시킬 수 있는 것이면 어떤 수단도 적용이 가능한 바, 도 6 및 도 8 이후에 도시된 것처럼, 일단이 슬라이더(43) 내측면 일측에, 타단이 마모보상 안내링(19) 외측면 일측에 각각 부착된 비틀림 스프링을 사용하는 것이 바람직한데, 이 경우 비틀림 스프링은 도시된 것처럼 슬라이더(43) 횡벽(47)과 마모보상 안내링(19) 사이의 내부 공간에서, 마모보상너트(37)의 이동에 간섭을 일으키지 않도록 슬라이더(43)의 내주면에 밀착된 상태로 장착되어야 한다.

따라서, 마모보상 안내링(19)은 도 18에 도시된 것처럼 안내레일(33)이 마모보상너트(37)의 걸림돌기(41)에 의해 도면 상 그 우측에서 좌측으로 즉, 슬라이더(43)의 바깥쪽에서 안쪽으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 화살표(A) 방향으로 회전되나, 그 반대방향으로 즉, 도 17에 도시된 것처럼 슬라이더(43) 안쪽에서 바깥쪽으로 가압될 때는 걸림홈(55)에 의해 회전 구속되어 오히려 마모보상너트(37)를 이송스크류(21)에 대해 화살표(B) 방향으로 상대 회전시키면서 축방향으로 이동시키도록 되어 있다.

상기 예압부(15)는 위와 같은 마모보상부(13)의 마모보상 동작이 클러치 포크에 걸리는 클러치 복원력에 의한 영향을 받지 않는 무부하 상태로 이루어질 수 있도록 하는 수단으로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 마모보상부(13)와 하우징(11)의 개방 측 사이에서 하우징(11) 내에 동축 상으로 장착되어 고정되는 바, 링케이스(27), 예압 안내링(23), 및 복귀 스프링(29)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 먼저 링케이스(27)는 예압부(15)의 외부 몸체를 이루는 링체로서, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 마모보상부(13)와 하우징(11)의 개방측 사이에서 하우징(11)의 내주면 상에 동축 상으로 장착되어 고정되는 바, 하우징(11)의 폐쇄 측 뿐만 아니라, 개방 측을 향하여 개방되어 있다. 이때, 링케이스(27)는 마모보상부(13)를 향한 개방 단 외측의 내주면 상에 걸림턱(45)이 돌출되는 바, 마모보상부(13) 측 개방 단으로 삽입되는 예압 안내링(23)이 걸림으로써, 최외측에 끼워져 고정되는 리테이너링(51)과의 사이에 예압 안내링(23)을 지지하도록 되어 있다.

또한, 예압 안내링(23)은 예압동작을 할 수 있도록 예압너트(39)를 작동로드(35)에 대해 상대 이동시키는 링체로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 링케이스(27) 개방 단 외측의 걸림턱(45)에 동축 상으로 장착되되, 걸림턱(45)과 리테이너링(51) 사이에 끼여, 링케이스(27)에 대해 상대 회전은 가능하지만, 축방향으로는 상대 이동하지 못하도록 구속된다.

특히, 예압 안내링(23)은 도 7, 도 12 및 도 13에 개략적으로 도시된 것처럼, 그 내주면 상에 예컨대 도시된 바와 같이 오른나사 방향의 나선방향으로 안내레일(33)이 돌출되는 한편, 외주연 일측에 하나 이상의 멈춤돌기(53)가 축방향으로 돌출되어 링케이스(27)의 걸림홈(55)에 끼워짐으로써 회전이 구속된다. 따라서, 예압 안내링(23) 또한 마모보상 안내링(19)과 마찬가지로 예컨대, 도 6 및 도 13에 화살표(C) 방향으로는 회전이 가능하나, 그 반대방향으로는 멈춤돌기(53)가 걸림홈(55)에 걸리므로, 회전이 저지된다.

끝으로, 복귀 스프링(29)은 마모보상부(13)의 복귀 스프링(29)과 같이, 링케이스(27)에 대해 상대 회전한 예압 안내링(23)을 회전부하가 사라진 때 원위치로 복귀시키는 탄성수단으로서, 다양한 수단의 적용이 가능하지만 도 6 및 도 8 이후에 도시된 것처럼, 일단이 링케이스(27) 내측면 일측에, 타단이 예압 안내링(23) 외측면 일측에 각각 부착된 비틀림 스프링을 적용하는 것이 바람직하다.

따라서, 예압 안내링(23)은 도 13에 도시된 바와 같이 안내레일(33)이 예압너트(39)의 걸림돌기(41)에 의해 도면 상 그 우측에서 좌측으로 즉, 마모보상부(13) 측에서 클러치 쪽으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 화살표(C) 방향으로 회전하지만, 반대로, 도 12에 도시된 것처럼 도면 상 그 좌측에서 우측으로 즉, 클러치 쪽에서 마모보상부(13) 측으로 가압될 때는 걸림홈(55)에 멈춤돌기(53)가 걸려 회전이 구속됨으로써, 역으로 예압너트(39)를 이송스크류(21)에 대해 화살표(D) 방향으로 상대 회전시킴으로써 축방향으로 이동시키도록 되어 있다.

상기 작동로드뭉치(17)는 전동부(5)로부터 작동부(7)에 전달된 구동력에 의해 클러치를 직접적으로 동작시키는 부분으로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 마모보상부(13) 및 예압부(15)와 동축 상으로 하우징(11) 내에 이동 가능하게 장착된다. 따라서, 작동로드뭉치(17)는 예압부(15) 및 마모보상부(13)와의 상호 작용에 의해 액츄에이터(1)이 예압동작 또는 마모보상동작을 수행하도록 되어 있는 바, 마모보상부(13)에 의해 마모보상이 되기 전에 예압부(15)를 통해 클러치에서 전달되어 오는 하중을 지지하는 반면, 예압부(15)에 의해 예압동작이 되기 전에는 마모보상부(13)를 통해 클러치에서 전달되어 오는 하중을 지지하도록 되어 있다.

이와 동시에, 작동로드뭉치(17)는 하우징(11)의 개방 측 횡벽(47)에 연결된 안내관(25)을 따라 하우징(11) 안팎으로 왕복 운동함으로써, 하우징(11) 밖으로 노출되는 길이를 신축하도록 되어 있다. 따라서, 예컨대, 작동로드뭉치(17)가 하우징(11) 안으로 후퇴할 때, 풀(pull) 타입 액츄에이터는 클러치를 연결하지만, 반대로, 푸시(push) 타입의 액츄에이터는 클러치 연결을 해제한다.

이를 위해, 본 발명의 작동로드뭉치(17)는 도 6 및 도 7과 도 8 이후에 도시된 바와 같이, 다시 작동로드(35), 마모보상너트(37), 그리고 예압너트(39)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 작동로드(35)는 하우징(11)의 안내관(25) 선단으로 노출되어 클러치 포크와 직접 연결되는 봉체로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내측으로부터 안내관(25)을 따라 하우징(11) 앞쪽으로 길게 연장되는 바, 마모보상부(13)에 의해 하우징(11) 내에서 축방향으로 직선 왕복하면서 클러치를 작동/해제한다.

이때, 작동로드(35)는 도시되어 있지 않으나, 외주면에 마모보상너트(37)와 예압너트(39)가 나사 결합되는 수나사부가 직접 가공되어 있을 수 있고, 도 6 등에 도시된 것처럼 마모보상너트(37) 및 예압너트(39)와 나사 결합되는 이송스크류(21)가 외주면 상에 동축 상으로 삽입되어 일체로 부착될 수도 있다. 또한, 이송스크류(21)는 작동로드(35)에 부착되지 않고 별체로 구성될 수도 있는데, 이때는 작동로드(35)의 후단 즉, 내측단에 헤드부(36)가 반경방향으로 돌출되어 이송스크류(21) 내측단과 상시 밀착 상태를 유지하도록 되어 있다. 이는 작동로드(35)가 클러치 포크에 의해 클러치 완전이격(declutch) 방향 즉, 도 6 및 도 8의 좌측방향으로 상시 당겨지고 있기 때문이다. 여하튼, 작동로드(35)는 마모보상너트(37) 뿐만 아니라 예압너트(39)에 나사 결합된 상태로 안내관(25) 내에 축방향으로 이동 가능하게 삽입된다.

또한, 마모보상너트(37)는 위에서 언급한 바와 같이 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)을 가압함으로써 마모보상부(13)와 상호 작용하는 부분으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 환형의 몸체 내주면에 암나사가 가공되어 작동로드(35)의 외주면에 또는 도 7에 도시된 것처럼 이송스크류(21)의 외주면에 가공된 수나사부와 나사 결합되는 바, 슬라이더(43)의 내부 공간에 삽입되도록 슬라이더(43) 횡벽(47)과 작동로드(35) 헤드부(36) 사이에 개재되는 한편, 외주면 상에는 복수의 걸림돌기(41)가 방사상으로 돌출된다.

따라서, 마모보상너트(37)는 작동로드(35)가 하우징(11)으로부터의 노출길이를 줄이는 방향으로 후퇴할 때 클러치가 작동하는 풀타입 액츄에이터의 경우에, 슬라이더(43)가 전동부(5)에 의해 도 8에서 도 9의 위치로 후퇴할 때는 슬라이더(43)의 횡벽(47)과 맞닿음되어 헤드부(36)를 통해 작동로드(35)를 뒤쪽으로 즉, 도면 상 우측으로 밀게 되는 반면, 슬라이더(43)가 도 11에서 도 14의 위치로 전진할 때는 클러치 포크의 복원력에 의해 작동로드(35)가 앞쪽으로 즉, 도면 상 좌측으로 당겨짐에 따라 헤드부(36)에 의해 가압되어 횡벽(47)과의 맞닿음 상태를 유지하게 된다.

이때, 마모보상너트(37)는 예컨대, 액츄에이터가 위와 같이 풀타입일 경우 즉, 작동로드(35)가 후퇴할 때 클러치가 작동하는 경우, 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)이 이루는 나선방향과 반대되는 방향으로 나선이 가공되는 바, 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)이 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼 오른나사 방향으로 가공된 때는 내주면의 암나사부 뿐만 아니라 이송스크류(21)의 수나사부도 왼나사 방향으로 가공된다.

그러나, 이와 반대로, 액츄에이터가 푸시 타입일 경우 즉, 작동로드(35)가 전진할 때 클러치가 작동하는 경우에, 마모보상너트(37)는 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)이 이루는 나선방향과 반대되는 방향으로 내주면 나선이 가공되는 바, 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼, 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)이 오른나사 방향으로 가공되면, 내주면의 암나사부 뿐만 아니라 이송스크류(21)의 수나사부도 오른나사 방향으로 가공된다.

또한, 예압너트(39)는 예압 안내링(23)의 안내레일(33)을 가압함으로써 예압부(15)와 상호 작용하는 부분으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 마모보상너트(37)와 마찬가지로 환형의 몸체 내주면에 암나사가 가공되어 작동로드(35)의 외주면에 또는 도 7에 도시된 것처럼 마모보상너트(37)와 일정 간격을 두고 이송스크류(21)의 외주면에 가공된 수나사부에 나란하게 나사 결합된다. 이때, 예압너트(39)는 예압 안내링(23)과 상호 작용할 수 있도록 외주면 상에 복수의 걸림돌기(41)가 방사상으로 돌출되어 있는데, 걸림돌기(41)에 의해 예압 안내링(23)과 상호 작용하도록 예압 안내링(23)을 뒤쪽으로 통과할 수 있을 뿐 아니라, 하우징(11)의 개방측 횡벽(47)에 맞닿음되도록 링케이스(27)를 앞쪽으로 통과하여 전진할 수 있다.

한편, 예압너트(39)도 마모보상너트(37)와 마찬가지로 내주면에 가공되는 암나사부의 나선방향이 액츄에이터의 클러치 작동/해제 타입에 따라 예압 안내링(23)의 안내레일(33)과 조합을 이룬다. 즉, 액츄에이터가 도시된 것처럼 풀타입일 때는 예압 안내레일(33)의 나선방향과 예압너트(39) 암나사의 나선방향이 서로 반대가 되는 반면, 푸시타입일 때는 두 나선방향이 동일하게 되는데, 이는 위에서 마모보상너트(37)와 관련하여 충분히 설명되어 있으므로, 자세한 설명을 생략한다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터(1)의 작용을 도 8 내지 도 18에 따라 설명한다.

본 실시예에 따른 클러치 액츄에이터(1)는 앞서 언급한 바와 같이, 풀타입 액츄에이터로서, 도 8에 (가)로 표시된 위치에서 구동부(3) 및 전동부(5)와 함께 무부하 상태이다. 이때, 마모보상부(13)는 초기위치로 설정되는 바, 작동로드(35)가 클러치 포크에 의해 당겨지므로 도 8에 도시된 바와 같이, 슬라이더(43)의 횡벽(47) 전면이 하우징(11)에 고정된 예압부(15)의 후면과 이송스크류(21)의 대략 한 피치 정도되는 거리만큼 이격되며, 이러한 초기위치는 클러치 패드가 완전히 이격된 완전이격(full declutch) 위치 또는 무부하 위치라고도 하며, 또 시동이 켜진 후 액츄에이터(1)의 작동이 개시되는 위치로서 동작준비 위치라고도 한다. 이때, 마모보상너트(37)는 작동로드(35) 헤드부(36)에 의해 가압되어 슬라이더 횡벽(47) 내측면에 맞닿음되고, 예압너트(39)도 또한 작동로드(35)를 따라 하우징(11)의 개방측 횡벽(47)에 맞닿음되도록 가압된다.

차량이 시동된 다음, 작동로드뭉치(17)는 도 8의 (가) 위치에서 도 9의 (라)로 표시된 접촉위치(kiss position)를 거쳐 도 10에 (나)로 표시된 완전결합(full clutch) 위치를 오가면서 클러치를 작동/해제하게 된다. 이때, 마모보상너트(37)는 맞닿음된 슬라이더(43)에 의해 뒤쪽으로 가압되어 헤드부(36)를 통해 작동로드(35)를 후퇴시킴으로써, 작동로드(35)에 의해 클러치를 결합시킨다. 이와 동시에, 예압너트(39)는 도 10에 도시된 것처럼, 완전결합 위치까지 후퇴하는 작동로드(35)를 따라 함께 후퇴하여 링케이스(27)로 삽입됨으로써 예압 안내링(23) 직전에 위치하게 된다. 이때, 도 8 내지 도 10에서의 마모보상너트(37)와 예압너트(39) 사이의 간격은 동일하며, 이와 같이 예압너트(39)가 예압 안내링(23) 직전에 위치할 때 작동로드(35)의 이동이 멈추도록 클러치 완전결합 위치가 설정된다. 또는 그 반대로 작동로드(35)가 클러치 완전결합 위치에 이른 때, 예압너트(39)가 예압 안내링(23) 직전에 위치하도록 링케이스(27)의 고정위치가 설정된다.

이와 같이, 클러치 작동/해제를 반복하던 액츄에이터(1)는 클러치 패드 사이에 마모가 발생하면, 시동이 오프된 이후 마모를 보상하게 되는데, 이때 마모보상너트(37)는 아래 설명되는 것처럼 작동로드(35)에 대해 상대 회전하여 앞쪽으로 즉, 도면 상 좌측으로 이동하므로, 예압너트(39)와 마모보상너트(37) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해서는 미리 예압너트(39)를 작동로드(35)에 대해 앞쪽으로 이동시켜 놓아야 한다. 이를 위해, 마모보상부(13)는 도 10의 화살표(E) 방향으로 도 11에 (마)로 표시된 간격조절 위치까지 뒤쪽으로 이동하게 되는데, 이에 따라 예압너트(39)는 도 10의 위치에서 도 11의 위치까지 우측으로 이동하게 된다.

이 과정에서, 예압너트(39)는 도 11에 도시된 바와 같이 예압 안내링(23)을 통과하게 되는데, 이때 도 12에 도시된 것처럼, 걸림돌기(41)가 예압 안내링(23)의 안내레일(33)을 가압하게 된다. 그러나, 예압 안내링(23)은 도 7에 도시된 멈춤돌기(53)가 걸림홈(55)에 걸려 회전이 저지된다. 따라서, 예압너트(39)는 역으로 걸림돌기(41)가 안내레일(33)에 의해 경사면을 따라 밀리면서 도 12의 화살표(D) 방향으로 회전하게 된다. 이때, 예압너트(39)는 내주면이 도시된 것처럼 왼나사로 가공되어 있다면, 화살표(D) 방향의 회전으로 인해 작동로드(35)에 대해 앞쪽으로 즉, 도면 상 좌측으로 예컨대 1/3피치만큼 상대 이동하게 된다. 이에 따라, 예압너트(39)와 마모보상너트(37) 사이의 간격은 예압너트(39)의 상대 이동 거리만큼 벌어지게 된다. 그런데, 이와 같이 마모보상부(13)가 도 10의 (나) 위치에서 도 11의 (마) 위치로 이동하는 동안, 작동로드(35)에 걸리는 클러치 복원력은 헤드부(36)와 마모보상너트(37)를 통해 슬라이더(43) 횡벽(47)에 걸려 지지되므로, 예압너트(39)는 클러치 복원력으로 인한 부하를 느끼지 않으면서 상대 이동할 수 있게 된다.

이제, 마모보상을 위해, 마모보상부(13)가 도 11의 화살표(F) 방향으로 이동하면, 작동로드뭉치(17)도 함께 전진하게 되며, 이에 따라 예압너트(39)도 도 14에 도시된 것처럼 재차 예압 안내링(23)을 통과하게 된다. 이 과정에서, 예압너트(39)는 도 13에 도시된 것처럼 걸림돌기(41)에 의해 안내레일(33)을 밀면서 앞쪽으로 직진하게 되므로, 위와 반대로 예압 안내링(23)을 시계 방향으로 탄력 회전시키지만, 자신은 회전하지 않는다. 그런데, 이때에도 마찬가지로 작동로드(35)에 걸리는 클러치 복원력을 마모보상부(13)가 지탱하므로, 예압너트(39)는 작동로드(35)를 통해 전해지는 클러치 복원력으로 인한 부하를 전혀 느끼지 않으면서 예압 안내링(23)을 통과할 수 있게 된다.

계속해서, 마모보상부(13)가 도 14에 (라)로 표시된 접촉위치(kiss position)를 거쳐 전진하면, 도 15에 도시된 것처럼 예압너트(39)가 하우징(11)의 개방측 횡벽(47) 내주면에 맞닿음된다. 이때, 마모보상부(13)는 (가)로 표시된 완전이격 위치에 이르지 못한 지점에 즉, 도 12에 도시된 동작에 의해 예압너트(39)가 마모보상너트(37)로부터 벌어진 거리만큼 완전이격 위치 (가)에서 떨어진 지점에 위치하게 된다.

이 상태에서, 마모보상부(13)가 계속해서 전진하면, 슬라이더(43)와 슬라이더(43) 내에 축방향으로 구속된 마모보상 안내링(19)은 도 16에 도시된 것처럼 예압부(15)의 링케이스(27)와 접할 때까지 전진하지만, 예압너트(39)가 하우징(11) 개방측 횡벽(47)에 걸린 작동로드뭉치(17)는 더 이상 전진하지 못하게 된다. 이에 따라, 마모보상너트(37)는 도 16에 도시된 것처럼, 마모보상 안내링(19)을 도면 상 좌에서 우로 통과하게 된다. 이 과정에서, 마모보상너트(37)는 도 17에 도시된 것처럼, 도 12에서와 마찬가지로, 걸림돌기(41)가 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)을 가압하지만, 마모보상 안내링(19)은 도 7에 도시된 멈춤돌기(53)가 걸림홈(55)에 걸려 회전이 저지된다. 따라서, 마모보상너트(37)는 걸림돌기(41)가 안내레일(33)의 경사면을 따라 밀리면서 도 17의 화살표(B) 방향으로 회전한다.

이때, 마모보상너트(37)는 내주면이 도 17에 도시된 것처럼 왼나사로 가공된 경우, 도 15에 도시된 상태에서 마모보상 안내링(19)을 통과하는 과정에서 도 17의 화살표(B) 방향으로 회전함에 따라 작동로드(35)에 대해 앞쪽으로 즉, 도면 상 좌측으로 상대 이동하여, 도 16에 도시된 것처럼 예컨대 1/3피치만큼 헤드부(36)와 간격이 벌어진다.

그리고, 마지막으로 마모보상부(13)는 도 16의 화살표(G) 방향으로 이동하여 도 19에 (가)로 표시된 초기위치 즉, 완전이격 위치로 돌아가게 되는데, 이때

슬라이더(43)가 먼저 도면 상 우측으로 후퇴하게 되나, 작동로드(35)와 마모보상너트(37)는 아직 현재의 위치를 유지하므로, 마모보상너트(37)는 마모보상 안내링(19)을 도면 상 우에서 좌로 통과하게 된다. 이 과정에서, 마모보상너트(37)는 도 18에 도시된 것처럼, 걸림돌기(41)에 의해 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)을 밀면서 앞쪽으로 직진하게 되므로, 자신은 회전하지 않으면서 마모보상 안내링(19)을 화살표(A) 방향으로 탄력 회전시킨다. 그리고 나서, 슬라이더(43)는 횡벽(47)이 마모보상너트(37)와 접촉하면서 마모보상너트(37)를 통해 작동로드(35)를 도면 상 우측으로 예컨대 1/3피치만큼 후퇴시킴으로써, 일련의 클러치 마모보상 동작을 종료하게 된다.

따라서, 액츄에이터(1)는 작동로드(35)가 후퇴한 만큼, 클러치 작동 시 작동로드(35)에 의해 끌어당겨지는 클러치 포크의 이동 거리가 증대되므로, 그만큼 클러치 패드를 더 밀착시켜 패드의 마모를 보상함으로써 이로 인한 클러치 결합 불량을 해소할 수 있게 된다.

그런데, 위와 같이 마모보상너트(37)와 마모보상 안내링(19) 간의 상호 작용에 의해 클러치 마모를 보상함에 있어서도, 마모보상너트(37)의 걸림돌기(41)가 마모보상 안내링(19)의 안내레일(33)에 가압되기 전에 예압너트(39)가 하우징(11) 개방측 횡벽(57)에 지지되므로, 마모보상너트(37)는 예압너트(39)와 마찬가지로 마모보상 안내링(19)과 마모보상 동작을 하는 동안 클러치 복원력으로 인한 부하를 전혀 느끼지 않게 된다.

1 : 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터
3 : 구동부 5 : 전동부
7 : 작동부 9 : 피니언
10 : 래크 11 : 하우징
13 : 마모보상부 15 : 예압부
17 : 작동로드뭉치 19 : 마모보상 안내링
21 : 이송스크류 23 : 예압 안내링
25 : 안내관 27 : 링케이스
29 : 복귀 스프링 33 : 안내레일
35 : 작동로드 36 : 헤드부
37 : 마모보상너트 39 : 예압너트
41 : 걸림돌기 43 : 슬라이더
45 : 걸림턱 47 : 횡벽
51 : 리테이너링 53 : 멈춤돌기
55 : 걸림홈 57 : 개방측 횡벽

Claims (8)

1. 회전 구동력을 발생시키는 구동부;
   상기 구동부에서 발생된 회전 구동력을 직선 왕복운동으로 전환하는 전동부;
   상기 전동부에서 전달되는 직선 왕복운동에 의해 클러치를 작동/해제하는 작동부;로 구성되고,
   상기 작동부는,
   외체를 이루면서 일측으로 개방된 하우징;
   상기 하우징 내에 축방향으로 이동 가능하게 장착되어 상기 전동부를 통해 전달되는 상기 구동부의 구동력에 의해 상기 하우징 내에서 왕복 운동하는 마모보상부;
   상기 마모보상부와 상기 하우징 개방측 사이에서 상기 하우징 내에 동축 상으로 고정되는 예압부; 및
   상기 하우징 내에서 일측으로 노출되어 클러치를 작동/해제시키며, 상기 예압부 및 상기 마모보상부의 축선 상에 동축 상으로 장착되어, 상기 예압부 및 상기 마모보상부와의 상호 작용에 의해 예압동작 또는 마모보상동작을 수행하도록 되어 있는 작동로드뭉치;를 포함하여 구성되되,
   상기 작동로드뭉치는 상기 마모보상부에 의해 마모보상동작이 일어나기 전에 상기 예압부에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하고, 반대로 상기 예압부에 의해 예압동작이 일어나기 전에 상기 마모보상부에 의해 상기 클러치에서 전달되는 하중을 지지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동로드뭉치는,
   상기 하우징의 일측으로 노출되도록 연장되어, 직선 왕복하면서 상기 클러치를 작동/해제하는 작동로드;
   상기 작동로드 외주면의 나사부에 나사 결합되되, 외주면에 돌출된 복수의 걸림돌기에 의해 상기 마모보상부와 상호 작용하는 마모보상너트; 및
   상기 작동로드 외주면의 나사부에 상기 마모보상너트와 나란하게 나사 결합되되, 외주면에 돌출된 복수의 걸림돌기에 의해 상기 예압부와 상호 작용하는 예압너트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 작동로드뭉치는 상기 작동로드의 외주면에 동축 상으로 삽입되어 부착됨으로써, 상기 예압너트 및 상기 마모보상너트와 나사 결합되는 이송스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 마모보상부는,
   상기 전동부와 결합되어 상기 하우징 내에서 축방향으로 이동 가능하게 장착되되, 상기 마모보상 안내링을 통과하여 들어온 상기 마모보상너트가 내측면에 맞닿음되도록 하는 슬라이더;
   상기 슬라이더 내부에 일방으로는 회전 구속되고, 그 반대쪽 타방으로는 복귀 가능하게 회전하도록 동축 상으로 장착되되, 내주면에 나선방향으로 안내레일이 돌출된 마모보상 안내링;
   상기 슬라이더에 대해 상대 회전한 상기 마모보상 안내링을 무부하 시 원위치로 회전 복귀시키는 복귀 스프링;을 포함하여 구성되되,
   상기 마모보상 안내링은 상기 안내레일이 맞닿음된 상기 걸림돌기에 의해 일방으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 회전되고, 그 대향측 타방으로 가압될 때는 회전 구속되어 상기 마모보상너트를 상기 이송스크류에 대해 상대 회전시키면서 축방향으로 이동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 예압부는,
   상기 하우징의 내주면에 동축 상으로 고정되는 링케이스;
   상기 링케이스 내주면에 일방으로는 회전 구속되고, 그 반대쪽 타방으로는 복귀 가능하게 회전하도록 동축 상으로 장착되되, 내주면에 나선방향으로 안내레일이 돌출된 예압 안내링; 및
   상기 링케이스에 대해 상대 회전한 상기 예압 안내링을 무부하 시 원위치로 회전 복귀시키는 복귀 스프링;을 포함하여 구성되되,
   상기 예압 안내링은 상기 안내레일이 맞닿음된 상기 걸림돌기에 의해 일방으로 가압될 때는 탄성 반발하면서 회전되고, 그 대향측 타방으로 가압될 때는 회전 구속되어 상기 예압너트를 상기 이송스크류에 대해 상대 회전시키면서 축방향으로 이동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 복귀 스프링은 일단이 상기 링케이스 또는 상기 슬라이더 내측면에, 타단이 상기 예압 안내링 또는 마모보상 안내링 외측면에 각각 부착된 비틀림 스프링인 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 작동로드뭉치가 상기 하우징에서의 상기 작동로드의 노출길이를 줄이는 방향으로 이동할 때 상기 클러치가 작동되면, 상기 안내레일의 나선방향은 상기 예압너트 및 마모보상너트와 상기 나사부의 나선방향과 반대로 되어 있는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 작동로드뭉치가 상기 하우징에서의 상기 작동로드의 노출길이를 늘리는 방향으로 이동할 때 상기 클러치가 작동되면, 상기 안내레일의 나선방향은 상기 예압너트 및 마모보상너트와 상기 나사부의 나선방향과 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 예압식 마모보상 클러치 액츄에이터.
   

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