KR101305586B1 - 자동화 수동변속기 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보다 간단한 구성으로 클러치 작동과 쉬프팅 작동을 연동하여 구현할 수 있도록 함으로써, 오작동의 염려를 불식시키고, 비교적 제어가 용이하게 구현되며, 자동화 수동변속기의 중량 및 비용을 저감할 수 있도록 한다.

Description

자동화 수동변속기 제어장치{Automated Manual Transmission Control Apparatus}

본 발명은 자동화 수동변속기 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치의 작동과 기어쉬프트의 작동을 연동하여 처리하도록 하는 제어 메커니즘에 관한 기술이다.

종래의 자동화 수동변속기는 운전자의 클러치페달 조작을 대신하는 클러치 컨트롤 유닛과, 운전자의 변속조작을 대신하는 기어 쉬프트 유닛을 별도로 구비하여, 변속기 상기 클러치 컨트롤 유닛으로 클러치를 단속한 상태에서 상기 기어 쉬프트 유닛으로 변속을 수행하도록 하고 있다.

따라서, 기본적으로 클러치 컨트롤 유닛을 구현하기 위해 별도의 모터와 작동기구가 필요하며, 상기 기어 쉬프트 유닛을 구성하기 위해서도 별도의 모터와 작동기구가 소요되는데, 특히 변속은 셀렉팅동작과 쉬프팅동작으로 나뉘어지는 바, 각각의 동작을 구현하기 위해 다수의 모터 등과 같은 액츄에이터를 사용하여 메커니즘을 구현하도록 하고 있다.

상기한 바와 같이 종래의 자동화 수동변속기 제어장치는 최소한 3개 이상의 액츄에이터를 구비하여 클러치동작과 셀렉팅동작 및 쉬프팅동작을 수행하도록 하므로, 각 액츄에이터들의 동작 사이클이 정확히 확보되지 않으면 오작동이 발생할 염려가 있고 제어가 비교적 까다롭다. 또한, 상대적으로 많은 액츄에이터를 사용하게 되므로 중량이 크고 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 간단한 구성으로 클러치 작동과 쉬프팅 작동을 연동하여 구현할 수 있도록 함으로써, 오작동의 염려를 불식시키고, 비교적 제어가 용이하게 구현되며, 자동화 수동변속기의 중량 및 비용을 저감할 수 있도록 한 자동화 수동변속기 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동화 수동변속기 제어장치는

중심축을 기준으로 회동 가능하게 설치된 캠과;

상기 캠의 회동변위를 쉬프트레버를 구동하는 동력으로 전달하는 제1동력전달수단과;

상기 캠의 회동변위를 클러치의 릴리즈레버를 구동하는 동력으로 전달하는 제2동력전달수단;

을 포함하여 구성되며;

상기 제1동력전달수단은 상기 제2동력전달수단이 유효한 동력전달을 완료하는 시점부터 상기 쉬프트레버로 동력을 전달하도록 구성된 것

을 특징으로 한다.

본 발명은 보다 간단한 구성으로 클러치 작동과 쉬프팅 작동을 연동하여 구현할 수 있도록 함으로써, 오작동의 염려를 불식시키고, 비교적 제어가 용이하게 구현되며, 자동화 수동변속기의 중량 및 비용을 저감할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 제어장치의 구성을 설명한 도면,
도 2는 도 1의 메커니즘의 작동관계를 도식적으로 정리한 도면,
도 3은 도 1의 메커니즘으로 업쉬프트 동작을 구현하는 것을 설명한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예의 자동화 수동변속기 제어장치는 중심축(1)을 기준으로 회동 가능하게 설치된 캠(3)과; 상기 캠(3)의 회동변위를 쉬프트레버(5)를 구동하는 동력으로 전달하는 제1동력전달수단과; 상기 캠(3)의 회동변위를 클러치의 릴리즈레버(7)를 구동하는 동력으로 전달하는 제2동력전달수단을 포함하여 구성되며, 상기 제1동력전달수단은 상기 제2동력전달수단이 유효한 동력전달을 완료하는 시점부터 상기 쉬프트레버(5)로 동력을 전달하도록 구성된다.

즉, 본 발명은 상기 캠(3)의 회동에 의해 클러치의 릴리즈레버(7)를 작동시킴과 아울러 기어의 쉬프팅 동작을 연동하여 수행하도록 하는 것이다. 참고로, 셀렉팅 동작은 본 발명에서 언급하지 않은 별도의 방법에 의해 수행하도록 한다.

본 실시예에서, 상기 제1동력전달수단은 상기 캠(3)에 회동 가능하게 연결된 제1로드(9)와, 상기 쉬프트레버(5)에 회동 가능하게 연결된 제2로드(11)와, 상기 제1로드(9)와 제2로드(11) 사이에 축소되는 변위가 증가함에 따라 탄성계수가 단계적으로 상승하도록 설치된 스프링수단(13)을 포함하여 구성된다.

상기 스프링수단(13)은 탄성계수가 상대적으로 낮은 제1스프링(15)과, 탄성계수가 상대적으로 높은 제2스프링(17)이 상기 제1로드(9)와 제2로드(11)가 이루는 직선상에 직렬로 배치되어 구성된다.

즉, 탄성계수가 서로 다른 스프링들을 직렬로 배치하여 구성함에 따라, 상기 제1로드(9)와 제2로드(11) 사이에 압축력이 가해지게 되면, 처음에는 상대적으로 탄성계수가 낮은 상기 제1스프링(15)이 먼저 수축하고, 그 수축량이 일정수준 이상이 되면 그 이후에 상기 제2스프링(17)이 수축하면서 탄성력을 제공할 수 있도록 구성한 것이다.

상기 스프링수단(13)은 이외에도 상기 제1로드(9) 및 제2로드(11)와 함께 직선을 이루며, 상기 직선방향을 따라 선경이 가변되는 가변 선경 스프링으로 구성할 수 있을 것이다.

상기 캠은 상기 중심축(1)으로부터 일정한 반경의 기초원(19)으로부터 외부를 향해 유선형으로 더 돌출되어 형성되는 클러치구동부(21)가 포함되어 구성되며, 상기 제2동력전달수단은 상기 클러치구동부(21)의 프로파일을 따라 직선 이동하여 상기 클러치의 릴리즈레버(7)로 직선이동변위를 전달하도록 설치된 푸쉬로드(23)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 캠(3)이 회동됨에 따라 상기 클러치구동부(21)가 상기 푸쉬로드(23)를 밀어서 상기 릴리즈레버(7)가 작동되도록 하는 것이다.

상기 캠은 상기 푸쉬로드(23)를 중심으로 상기 클러치구동부(21)가 상하에 대칭으로 구비되고,

상기 클러치구동부(21)는 상기 쉬프트레버(5)가 변속을 완료하는 상태가 되도록 상기 캠이 회동되면 상기 푸쉬로드(23)가 상기 기초원(19)에 접촉하면서 원위치되도록 형성된다.

따라서, 상측의 클러치구동부(21)는 상기 쉬프트레버(5)를 중립상태로부터 상측으로 회동시키면서 업쉬프트 동작을 하는 데에 기여하게 되며, 하측의 클러치구동부(21)는 상기 쉬프트레버(5)를 중립상태로부터 하측으로 회동시키면서 다운쉬프트 동작을 구현하는 데에 기여하게 된다.

상기 캠의 중심축(1)에는 회전력을 제공하도록 모터(25)가 연결되고, 상기 푸쉬로드(23)는 가이드브라켓(27)에 의해 그 직선운동이 가이드되도록 설치되며, 상기 푸쉬로드(23)의 단부에는 롤러(29)가 구비되어 상기 캠(3)과 구름접촉상태를 유지하도록 구성된다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 자동화 수동변속기 제어장치로 업쉬프트 조작을 하는 과정을 살펴본다. 한편, 다운쉬프트의 경우에는 동일한 방법으로 상기 캠(3)을 반대방향으로 회동시켜서 구현한다.

1단계는 중립상태로서, 클러치는 체결된 상태 즉 온(on)상태이며, 쉬프트레버(5)는 중립상태이다.

이 상태에서 상기 모터(25)를 구동하여 상기 캠(3)을 회동시키기 시작하면, 2단계로 진행하게되는 바, 상기 클러치구동부(21)가 상기 푸쉬로드(23)를 밀어서, 상기 푸쉬로드(23)는 직선이동력을 상기 릴리즈레버(7)로 전달하게 되어, 결과적으로 클러치가 해제상태가 된다.

이때, 상기 쉬프트레버(5)는 계속해서 중립상태를 유지하는데, 그 이유는 상기와 같은 정도로 캠(3)이 회전될 동안 상기 제1로드(9)가 상기 캠(3)의 회동에 의해 상기 제2로드(11) 쪽으로 이동하는 변위로는 상기 제1스프링(15)만 수축되고, 아직 상기 제2스프링(17)을 수축시킬만한 변위가 형성되지 않기 때문이며, 상기 쉬프트레버(5)도 가해지는 힘에 따라 연속적으로 회동하는 것이 아니라, 일정한 힘이 가해지기 전까지는 중립상태를 유지하고 있다가 일정한 수준 이상이 되면 회동되도록 되어 있기 때문이다.

이어, 상기 캠(3)이 더 회동되어 3단계의 상태가 되면, 상기 푸쉬로드(23)는 여전히 밀려 있는 상태로서 클러치의 동력은 차단된 상태이며, 상기 쉬프트레버(5)는 상기 제1로드(9)를 통해 더 가해진 변위에 의해 상기 제2스프링(17)이 탄성력을 제공할 수준 이상으로 수축하여 중립상태를 이탈하여 업쉬프트 변속이 이루어진 상태이다.

이어 상기 캠(3)이 더 회동되면, 4단계의 상태가 되는 바, 이 상태에서는 상기 캠(3)이 더 회동됨에 따라 상기 푸쉬로드(23)는 상기 캠(3)의 기초원(19)으로 복귀하여, 결과적으로 클러치가 다시 동력을 전달하는 상태가 됨으로써, 실질적으로 변속이 완료된 상태가 되는 것이며, 물론 이때 상기 쉬프트레버(5)는 업쉬프트 변속을 완료한 상태를 지속적으로 유지하고 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의한 자동화 수동변속기 제어장치는 하나의 모터(25)를 한 방향으로 일정량 회전시키는 것 만으로 클러치의 작동과 연동하여 쉬프팅 작동이 순서에 맞추어 이루어질 수 있도록 함으로써, 매우 간단하고 저렴한 구성과 간단한 제어로 클러치 작동과 쉬프팅 작동을 함께 구현할 수 있도록 한다.

1; 중심축
3; 캠
5; 쉬프트레버
7; 릴리즈레버
9; 제1로드
11; 제2로드
13; 스프링수단
15; 제1스프링
17; 제2스프링
19; 기초원
21; 클러치구동부
23; 푸쉬로드
25; 모터
27; 가이드브라켓
29; 롤러

Claims (7)

1. 중심축(1)을 기준으로 회동 가능하게 설치된 캠(3)과;
   상기 캠(3)의 회동변위를 쉬프트레버(5)를 구동하는 동력으로 전달하는 제1동력전달수단과;
   상기 캠(3)의 회동변위를 클러치의 릴리즈레버(7)를 구동하는 동력으로 전달하는 제2동력전달수단;
   을 포함하여 구성되며;
   상기 제1동력전달수단은 상기 제2동력전달수단이 유효한 동력전달을 완료하는 시점부터 상기 쉬프트레버(5)로 동력을 전달하도록,
   상기 캠(3)에 회동 가능하게 연결된 제1로드(9)와;
   상기 쉬프트레버(5)에 회동 가능하게 연결된 제2로드(11)와;
   상기 제1로드(9)와 제2로드(11) 사이에 축소되는 변위가 증가함에 따라 탄성계수가 단계적으로 상승하도록 설치된 스프링수단(13);
   을 포함하여 구성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 스프링수단(13)은
   탄성계수가 상대적으로 낮은 제1스프링(15)과, 탄성계수가 상대적으로 높은 제2스프링(17)이 상기 제1로드(9)와 제2로드(11)가 이루는 직선상에 직렬로 배치되어 구성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스프링수단(13)은
   상기 제1로드(9) 및 제2로드(11)와 함께 직선을 이루며, 상기 직선방향을 따라 선경이 가변되는 가변 선경 스프링으로 구성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 캠(3)은 상기 중심축(1)으로부터 일정한 반경의 기초원(19)으로부터 외부를 향해 유선형으로 더 돌출되어 형성되는 클러치구동부(21)가 포함되어 구성되며;
   상기 제2동력전달수단은 상기 클러치구동부(21)의 프로파일을 따라 직선 이동하여 상기 클러치의 릴리즈레버(7)로 직선이동변위를 전달하도록 설치된 푸쉬로드(23)를 포함하여 구성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.
6. 청구항 5에 있어서
   상기 캠(3)은 상기 푸쉬로드(23)를 중심으로 상기 클러치구동부(21)가 상하에 대칭으로 구비되고;
   상기 클러치구동부(21)는 상기 쉬프트레버(5)가 변속을 완료하는 상태가 되도록 상기 캠(3)이 회동되면 상기 푸쉬로드(23)가 상기 기초원(19)에 접촉하면서 원위치되도록 형성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 캠(3)의 중심축(1)에는 회전력을 제공하도록 모터(25)가 연결되고;
   상기 푸쉬로드(23)는 가이드브라켓(27)에 의해 그 직선운동이 가이드되도록 설치되며;
   상기 푸쉬로드(23)의 단부에는 롤러(29)가 구비되어 상기 캠(3)과 구름접촉상태를 유지하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 자동화 수동변속기 제어장치.

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