KR101316831B1 - 클러치 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 클러치 액추에이터는, 구동부에 의해서 회전하는 샤프트, 상기 샤프트의 외주면에서 돌출된 캠들이 형성된 캠 어셈블리, 한쪽이 상기 캠 어셈블리에 접하는 포크 및 상기 포크의 다른쪽에 연결되는 지지부재를 포함하고, 상기 포크는 상기 캠 어셈블리에 의해서 상기 클러치를 작동시킨다.

클러치, 액추에이터, 모터, 캠, 포크, 스프링

Description

클러치 액추에이터{CLUTCH ACTUATOR}

본 발명은 클러치 액추에이터에 관한 것으로서, 클러치를 구동하는 클러치 액추에이터에 관한 것이다.

일반적인 수동 변속기는 클러치 릴리스 실린더 또는 컨센트릭 슬리브 실린더 타입의 클러치 컨트롤 시스템을 사용한다.

운전자가 클러치 페달을 밟음으로써 클러치 마스터 실린더에서 발생한 유압이 클러치 릴리스 실린더의 태핏을 통하여 힘을 전달한다.

태핏을 통해서 전달된 힘은 클러치 릴리스 포크를 민다. 따라서 릴리스 베어링을 축 방향으로 움직임으로써 클러치 다이어프램 스프링에 힘을 전달한다.

한편, 클러치 페달 및 유압 실린더의 복잡한 구조상 불리할 뿐만 아니라, 운전자가 클러치 페달을 직접 작동해야 하는 번거로움이 있다. 또한 운전자의 능숙함에 따라서 주행감 및 주행 안정성에 커다란 영향을 준다.

최근에는 자동형 수동 변속기가 개발되고 있다. 배기 규제 강화 및 연비 개선을 위해서 이들 시스템의 개발이 요구되고 있다.

자동형 수동 변속기를 구성하기 위한 필수조건 중 하나는 클러치를 온/오프 할 수 있는 클러치 액추에이터이다.

본 발명은, 자동형 수동 변속기에 적용하여 클러치를 온/오프 하는 클러치 액추에이터를 제공한다.

본 실시예에서, 클러치 액추에이터는, 구동부에 의해서 회전하는 샤프트, 상기 샤프트의 외주면에서 돌출된 캠들이 형성된 캠 어셈블리, 한쪽이 상기 캠 어셈블리에 접하는 포크 및 상기 포크의 다른쪽에 연결되는 지지부재를 포함하고, 상기 포크는 상기 캠 어셈블리에 의해서 상기 클러치를 작동시킨다.

또한 상기 구동부는 모터이고, 상기 모터는 전자 제어 유닛에 의해서 회전이 컨트롤되고, 상기 캠들은, 제1 높이의 로브를 갖는 제1 캠 및 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 로브를 갖는 제2 캠을 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 상기 샤프트의 길이 방향으로 순차적으로 배치되고, 상기 샤프트의 회전위치에 따라서 상기 제1 캠은 상기 포크를 상기 제1 높이 움직이고, 상기 제2 캠은 상기 포크를 상기 제2 높이 움직일 수 있다.

또한 상기 샤프트가 한쪽 방향으로 회전할 때 상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 순차적으로 상기 포크를 움직이고, 상기 지지부재는, 상기 포크에 밀착되는 스프링 및 상기 스프링이 고정되는 플레이트를 포함할 수 있다.

또한 상기 포크의 일면에는 상기 캠들이 접촉하는 접촉 홈(contacting groove)이 형성되고, 상기 포크의 일단면에는 핑거가 돌출되어 형성될 수 있다.

또한 상기 포크의 외측면에는 상기 지지부재가 밀착되는 밀착 홈(cling groove) 형성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 의하면, 수동형 변속기를 전기 모터와 캠의 구조에 의해서 힘들 들이지 않고 전자식으로 제어할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 클러치 액추에이터는 모터(100), 샤프트(105), 캠 어셈블리(110), 포크(115), 스프링(120) 및 플레이트(125)를 포함한다.

상기 모터(100)는 전자 제어 유닛(미도시)에 의해서 컨트롤된다. 상기 샤프트(105)는 상기 모터(100)에 의해서 회전한다. 또한 상기 캠 어셈블리(110)는 상기 샤프트(105)의 단부에 장착된다.

상기 포크(115)의 제1면은 상기 캠 어셈블리(110)와 접하고, 반대쪽 제2면은 상기 스프링(120)에 의해서 지지된다. 또한 상기 스프링(120)은 상기 플레이트(125)에 고정된다.

상기 스프링(120)은 상기 포크(115)의 한쪽 단부의 상기 제2면을 탄성지지하고, 상기 캠 어셈블리(110)는 상기 포크(115)의 가운데 부분 상기 제1면과 접한다. 상기 포크(115)의 다른 쪽 단부는 클러치(미도시)와 연결된다.

상기 모터(100)에 의해서 상기 캠 어셈블리(110)가 회전하면, 상기 포크(115)의 한쪽 단부는 상기 스프링(120)에 의해서 지지된다. 그러나 상기 포크(115)의 다른쪽 단부는 상기 캠어셀블리(110)의 형상에 따라서 움직인다.

즉, 상기 포크(115)가 움직임에 따라서 클러치가 온/오프 되는 것이다.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제1 사시도이다.

도 2a를 참조하면, 상기 포크(115)의 한쪽 단부의 제2면에는 상기 스프링(120)이 밀착되는 밀착 홈(200)이 형성된다. 상기 포크(115)의 다른 쪽 단부에는 핑거(205)가 돌출되어 형성된다.

상기 핑거(205)는 상기 포크(115)의 양 가장자리에 형성된다. 상기 핑거들(205) 사이에는 홈(210)이 형성된다. 상기 핑거(205)와 상기 홈(210)에 의해서 클러치가 작동된다.

도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제2 사시도이다.

도 2b를 참조하면, 상기 포크(115)의 제1면의 가운데 부분에는 상기 캠 어셈 블리(110)가 접촉하는 접촉 홈(215)이 형성된다. 상기 접촉 홈(215)은 상기 캠 어셈블리(110)의 회전 형태와 대응하여 원형으로 형성된다. 상기 접촉 홈(215)의 형상에 따라서 상기 포크(115)의 움직임 특성이 바뀐다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링과 플레이트의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 스프링(125)의 일단부는 상기 플레이트(125)에 고정된다. 상기 플레이트(125)는 차체(미도시)에 고정될 수 있다. 상기 스프링(125)의 타단부는 상기 포크(115)의 상기 밀착 홈(200)에 밀착된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 어셈블리의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 캠 어셈블리(110)는 상기 샤프트(105)의 단부에 장착되고, 상기 캠 어셈블리(110)는 제1 캠(110a), 제2 캠(110b), 제3 캠(110c), 제4 캠(110d) 및 제5 캠(110e)을 포함한다.

상기 제1 캠(110a), 상기 제2 캠(110b), 상기 제3 캠(110c), 상기 제4 캠(110d) 및 상기 제5 캠(110e)은 상기 샤프트(105)에서 순차적으로 배치된다. 즉, 상기 제1 캠(110a)이 상기 모터(100) 쪽에 배치되고, 상기 제5 캠(110e)이 상기 샤프트(105)의 단부에 배치된다.

상기 제1 캠(110a)의 로브와 상기 제2 캠(110b)의 로브는 동일하게 배치되지 않는다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제1 캠(110a)의 로브는 상기 샤프트(105)의 제1회전위치에 배치되고, 상기 제2 캠(110b)의 로브는 상기 샤프트(105)의 제2회전위치에 배치된다.

예를 들어, 상기 제1회전위치와 상기 제2회전위치의 회전차이는 30° 가 될 수 있다.

따라서 상기 제1 캠(110a)과 상기 제2 캠(110b)은 상기 포크(105)를 시간차를 두고 순차적으로 움직일 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1 캠(110a), 상기 제2 캠(110b), 상기 제3 캠(110c), 상기 제4 캠(110d) 및 상기 제5 캠(110e)은 서로 회전방향으로 회전차이를 갖고 배치된다.

본 실시예에서, 상기 제1 캠(110a)의 로브는 제1 높이를 갖고, 상기 제2 캠(110b)의 로브는 제2 높이를 가질 수 있다. 상기 제1 높이 보다 상기 제2 높이가 더 길 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터의 작동 원리를 도시한다.

도 5를 참조하면, 상기 스프링(120)과 상기 캠(110) 사이 거리는 A이고, 상기 캠(110)과 상기 포크(115)의 단부 거리는 B이다.

따라서 이론적 릴리즈 로드(release load)는 상기 스프링(120)의 탄성력에 B분의 A를 곱하고 상기 캠(110)의 로드(load)를 더한 값이다. 실제 릴리즈 로드의 수치는 다르게 계산될 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이다.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제1 사시도이다.

도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제2 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링과 플레이트의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 어셈블리의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터의 작동 원리를 도시한다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 모터

105: 샤프트

110: 캠 어셈블리

115: 포크

120: 스프링

125: 플레이트

200: 밀착 홈

205: 핑커

210: 홈

215: 접촉 홈

110a: 제1 캠

110b: 제2 캠

110c: 제3 캠

110d: 제4 캠

110e: 제5 캠

Claims (10)

1. 변속기에 구비되는 클러치에 있어서,

   구동부에 의해서 회전하는 샤프트;

   상기 샤프트의 외주면에서 돌출된 캠들이 형성된 캠 어셈블리;

   한쪽이 상기 캠 어셈블리에 접하는 포크; 및

   상기 포크의 다른쪽에 연결되는 지지부재; 를 포함하고,

   상기 캠 어셈블리에 의해서 움직이는 상기 포크는 클러치를 작동시키고,

   상기 캠들은,

   제1 높이의 로브를 갖는 제1 캠; 및

   상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 로브를 갖는 제2 캠; 을 포함하는 클러치 액추에이터.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 구동부는 모터이고, 상기 모터는 전자 제어 유닛에 의해서 회전이 컨트롤되는 클러치 액추에이터.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 상기 샤프트의 길이 방향으로 순차적으로 배치되는 클러치 액추에이터.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 샤프트의 회전위치에 따라서 상기 제1 캠은 상기 포크를 상기 제1 높이 움직이고, 상기 제2 캠은 상기 포크를 상기 제2 높이 움직이는 클러치 액추에이터.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 샤프트가 한쪽 방향으로 회전할 때 상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 순차적으로 상기 포크를 움직이는 클러치 액추에이터.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 지지부재는,

   상기 포크에 밀착되는 스프링; 및

   상기 스프링이 고정되는 플레이트;

   를 포함하는 클러치 액추에이터.
8. 제1 항에 있어서,

   상기 포크의 일면에는 상기 캠들이 접촉하는 접촉 홈(contacting groove)이 형성된 클러치 액추에이터.
9. 제1 항에 있어서,

   상기 포크의 일단면에는 핑거가 돌출되어 형성된 클러치 액추에이터.
10. 제1 항에 있어서,

    상기 포크의 외측면에는 상기 지지부재가 밀착되는 밀착 홈(cling groove) 형성되는 클러치 액추에이터.

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