KR101637514B1 - 듀얼 클러치 변속기의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 클러치 변속기를 조작하는데 이용되는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 개시한다.
본 발명의 듀얼 클러치 변속기의 구동장치는, 모터 축에 결합되는 제1 원웨이 클러치 베어링, 제1 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 헬리코이드홈이 제공된 제1 하우징, 모터 축에 결합되며 제1 원웨이 클러치 베어링과 반대 방향으로 회전하는 제2 원웨이 클러치 베어링, 제2 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 또 다른 헬리코이드홈이 제공된 제2 하우징, 제1 하우징과 제2 하우징의 외주면을 감싸며 배치되고 축과 나란한 방향으로 슬릿이 제공된 셀렉트 케이스, 제1 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제1 가이드, 제1 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제1 시프트포크를 이동시키는 제1 핑거, 제2 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제2 가이드, 그리고 제2 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제2 시프트포크를 이동시키는 제2 핑거를 포함한다.

Description

듀얼 클러치 변속기의 구동장치{Gear actuator of Dual clutch transmission}

본 발명은 듀얼 클러치 변속기를 조작하는데 이용되는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 듀얼 클러치 변속기(DCT; Dual Clutch Transmission)는 수동변속기와 같이 동력손실이 적고, 조작이 용이하며 변속시간이 빠른 장점이 있다. 이러한 듀얼 클러치 변속기는 예를 들어 홀수단인 1단으로 주행하는 경우 짝수단 인 2단은 이미 변속이 가능한 상태로 대기하고 있고, 이 상태에서 변속시에 홀수단 의 동력이 차단되고 짝수단이 연결되어 변속된다. 이러한 특성으로 인해 듀얼 클러치 변속기는 변속시간이 빠르며 수동 변속기에 비해서도 변속시간이 더 짧은 특징을 가진다.

그러나 이러한 듀얼 클러치 변속기를 조작하는 구동장치는 구조가 복잡하고 구동원의 수가 많아 조립공수가 증가하며 제조 원가가 증대되는 문제점이 있다. 또한, 기존의 듀얼 클러치 변속기의 구동장치는 소음이 큰 문제점이 있다.

한국 등록특허공보 제10-1339895호(2013. 12. 04 등록)

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 듀얼 클러치 변속기를 조작하기 위해 사용되는 구동원의 수를 줄여 제조 비용을 줄일 수 있는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 구동원인 모터로 작동하고 헬리코이드홈 구조를 이용하여 핑거를 구동시켜 소음을 줄이고 승차감을 개선시킬 수 있는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모터, 상기 모터 축에 결합되는 제1 원웨이 클러치 베어링, 상기 제1 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 헬리코이드홈이 제공된 제1 하우징, 상기 모터 축에 결합되며 상기 제1 원웨이 클러치 베어링과 반대 방향으로 회전하는 제2 원웨이 클러치 베어링, 상기 제2 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 또 다른 헬리코이드홈이 제공된 제2 하우징, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징의 외주면을 감싸며 배치되고 축과 나란한 방향으로 슬릿이 제공된 셀렉트 케이스, 상기 제1 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 상기 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제1 가이드, 상기 제1 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제1 시프트포크를 이동시키는 제1 핑거, 상기 제2 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 상기 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제2 가이드, 그리고 상기 제2 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제2 시프트포크를 이동시키는 제2 핑거를 포함하는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 제공한다.

상기 셀렉트 케이스에는 상기 제1 하우징의 헬리코이드홈에 안내되어 축 방향으로 이동하는 제1 센서가이드, 상기 제1 센서가이드의 위치를 감지하고 감지된 신호를 제어부에 전송하는 제1 센서, 상기 제2 하우징의 헬리코이드홈에 안내되어 축 방향으로 이동하는 제2 센서가이드, 그리고 상기 제2 센서가이드의 위치를 감지하고 감지된 신호를 제어부에 전송하는 제2 센서가 제공되고,

상기 제어부는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 신호를 받아 상기 모터의 정회전과 역회전을 제어하고, 상기 모터의 회전 정도를 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징은 상기 모터의 축을 기준으로 축 방향을 따라 배치되며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에는 구름부재가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제1 핑거와 상기 제2 핑거는 2중 축으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 실시예는 듀얼 클러치 변속기를 조작하기 위해 사용되는 구동원인 모터를 1개로 단순화하고 헬리코이드홈을 이용하여 핑거를 구동시키는 방식을 채용하여 소음을 줄이는 것은 물론 제조 비용을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2의 주요 부분인 셀렉트 케이스와 제1 하우징을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 주요부인 제1 하우징과 제2 하우징을 도시한 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예의 제1 하우징과 제2 하우징의 일부를 각각 잘라서 본 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부를 확대하여 도시한 도면으로, 듀얼 클러치 변속기의 구동장치를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 듀얼 클러치 변속기의 구동장치는, 모터(1), 제1 원웨이 클러치 베어링(3), 제1 하우징(5), 제2 원웨이 클러치 베어링(7), 제2 하우징(9), 셀렉트 케이스(11), 제1 가이드(13), 제1 핑거(15), 제2 가이드(17), 그리고 제2 핑거(19)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 모터(1)는 하나가 사용되며 제어부(도시생략)에 의해 정, 역회전으로 제어될 수 있다. 그리고 제어부는 모터(1)의 정회전 또는 역회전 뿐 만 아니라 일정한 모터(1)의 회전량(회전 정도)를 제어할 수 있다.

제1 원웨이 클러치 베어링(3)은 모터(1)의 축에 인너레이스 부분이 결합된다. 그리고 제2 원웨이 클러치 베어링(7)도 모터(1)의 축에 인너레이스 부분이 결합된다. 이때 제1 원웨이 클러치 베어링(3)과 제2 원웨이 클러치 베어링(7)은 간격을 유지하여 모터(1)의 축에 결합된다. 또한, 제1 원웨이 클러치 베어링(3)과 제2 원웨이 클러치 베어링(7)은 서로 반대 방향으로 회전할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 제1 원웨이 클러치 베어링(3)의 아웃터 레이스에는 제1 하우징(5)이 결합되고, 제2 원웨이 클러치 베어링(7)의 아웃터 레이스에는 제2 하우징(9)이 결합된다. 따라서 모터(1)의 정회전 또는 역회전에 의해 제1 하우징(5) 또는 제2 하우징(9) 중의 어느 하나 만이 회전할 수 있다.

제1 하우징(5)과 제2 하우징(9) 사이에는 구름부재(21)가 배치된다. 구름부재(21)는 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)이 서로 상대회전을 할 수 있도록 한다. 즉, 구름부재(21)는 대략 원판형으로 이루어지며 양면에 구형의 볼(B, Ball) 이 배치되고 이 볼이 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)에 접촉한다(도 5 및 도 6 참조).

이러한 볼(B)은 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)에 접촉하는 면에 홈이 제공되고 이 홈에 삽입될 수 있다. 이러한 볼(B)은 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)이 자유회전 할 수 있는 상태가 되는 경우, 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)을 안정적인 자세로 유지할 수 있는 역할을 한다. 즉, 구름부재(21)는 제1 하우징(9)과 제2 하우징이 서로 상대회전을 할 수 있도록 함은 물론 자유롭게 회전할 수 있는 상태에서 진동 및 충격에 의해 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)이 임의로 회전되는 것을 방지하는 록킹 볼의 역할도 한다.

한편, 제1 하우징(5)에는 헬리코이드홈(5a)이 제공된다. 그리고 제2 하우징(9)에도 또 다른 헬리코이드홈(9a)이 제공된다(도 4 참조).

그리고 셀렉트 케이스(11)는 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)의 외주에 배치된다. 셀렉트 케이스(11)에는 축과 나란한 방향으로 슬릿(11a)이 제공된다(도 3 참조).

셀렉트 케이스(11)에 제공된 슬릿(11a)에는 제1 가이드(13)와 제2 가이드(17)가 삽입된다. 제1 가이드(13)는 슬릿(11a)을 관통하여 제1 하우징(5)의 헬리코이드홈(5a)에 끼워진다. 그리고 제2 가이드(17)도 슬릿(11a)을 관통하여 제2 하우징(9)의 헬리코이드홈(9a)에 삽입된다. 따라서 제1 하우징(5)이 회전하면 제1 가이드(13)가 슬릿(11a)을 따라 축 방향으로 이동하고, 제2 하우징(9)이 회전하면 제2 가이드(17)가 슬릿(11a)을 따라 축 방향으로 이동할 수 있다.

제1 가이드(13)는 제1 핑거(15)와 결합되어 제1 가이드(13)가 선형이동하는 것에 의해 제1 핑거(15)도 선형이동한다. 그리고 제2 가이드(17)는 제2 핑거(19)와 결합되어 제2 가이드(17)가 선형이동하는 것에 의해 제2 핑거(19)도 선형이동한다.

제1 핑거(15)는 변속기의 변속단(예를 들면 홀수단)을 가변시키는 제1 시프트포크(도시생략)와 연결된다. 즉, 제1 핑거(15)가 이동함에 따라 제1 시프트포크가 이동하여 예를 들면 홀수단의 변속이 이루어질 수 있다.

제2 핑거(19)는 변속기의 변속단(예를 들면 짝수단)을 가변시키는 제2 시프트포크(도시생략)와 연결된다. 즉, 제2 핑거(19)가 이동함에 따라 제2 시프트포크가 이동하여 예를 들면 짝수단의 변속이 이루어질 수 있다.

한편, 셀렉트 케이스(11)에는 제1 센서가이드(23), 제1 센서(25), 제2 센서가이드(27) 그리고 제2 센서(29)가 제공된다.

제1 센서가이드(23)는 제1 하우징(5)의 헬리코이드홈(5a)을 따라 선형이동 한다. 그리고 제1 센서(25)는 제1 센서가이드(23)의 위치를 감지하고 감지된 데이터 값을 제어부(도시생략)에 전송한다. 그러면 제어부는 모터(1)를 제어하여 제1 핑거(15)의 이동량(이동거리)를 제어할 수 있다.

제2 센서가이드(27)는 제2 하우징(9)의 헬리코이드홈(9a)을 따라 선형이동한다. 그리고 제2 센서(29)는 제2 센서가이드(27)의 위치를 감지하고 감지된 데이터 값을 제어부(도시생략)에 전송한다. 그러면 제어부는 모터(1)를 제어하여 제2 핑거(19)의 이동량(이동거리)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는 모터(1)의 정회전 또는 역회전을 제어할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부의 제어에 의해 모터(1)가 구동하여 모터(1)의 축이 반시계 방향(도 5 참조)으로 회전하는 경우, 제1 하우징(5)은 회전하지 않고, 제2 하우징(9)이 반시계 방향으로 회전한다. 그러면 제2 하우징(9)의 헬리코이드홈(9a)과 슬릿(11a)에 의해 제2 가이드(17)가 축과 나란한 방향으로 이동한다. 그러면 제2 핑거(19)가 선형으로 이동하면서 제2 시프트포크를 이동시킨다. 따라서 짝수단의 변속이 이루어질 수 있다.

계속해서 제어부의 제어에 의해 모터(1)가 구동하여 모터(1)의 축이 시계방향(도 6 참조)으로 회전하는 경우, 제2 하우징(9)은 회전하지 않고 제1 하우징(5)이 시계 방향으로 회전한다. 그러면 제1 하우징(5)의 헬리코이드홈(5a)과 슬릿(11a)에 의해 제1 가이드(13)가 축과 나란한 방향으로 이동한다. 그러면 제1 핑거(15)가 선형으로 이동하면서 제1 시프트포크를 이동시킨다. 따라서 홀수단의 변속이 이루어질 수 있다.

따라서 제1 시프트 포크와 제2 시프트 포크가 이동하면서 변속기의 단수를 변경할 수 있다. 제1 시프트 포크(29)와 제2 시프트 포크(31)의 이동에 의해 변속기의 변속이 이루어지는 과정은 일반적인 듀얼 클러치 변속기의 구동과 동일하므로 그의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 본 발명은 듀얼 클러치 변속기를 조작하기 위해 사용되는 구동원인 모터를 1개로 단순화하고 제1 하우징(5)과 제2 하우징(9)에 제공된 헬리코이드홈(5a, 7a)을 이용하여 제1 핑거(13)과 제2 핑거(17)를 이동시키는 구조를 통해 소음을 줄이는 것은 물론 제조 비용을 줄일 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 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.

1. 모터,
3. 제1 원웨이 클러치 베어링,
5. 제1 하우징, 5a. 헬리코이드홈,
7. 제2 원웨이 클러치 베어링,
9. 제2 하우징, 9a. 헬리코이드홈,
11. 셀렉트 케이스, 11a. 슬릿,
13. 제1 가이드,
15. 제1 핑거,
17. 제2 가이드,
19. 제2 핑거,
21. 구름부재,
23. 제1 센서가이드,
25. 제1 센서,
27. 제2 센서가이드,
29. 제2 센서

Claims (4)

1. 모터,
   상기 모터 축에 결합되는 제1 원웨이 클러치 베어링,
   상기 제1 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 헬리코이드홈이 제공된 제1 하우징,
   상기 모터 축에 결합되며 상기 제1 원웨이 클러치 베어링과 반대 방향으로 회전하는 제2 원웨이 클러치 베어링,
   상기 제2 원웨이 클러치 베어링의 아웃터 레이스에 결합되며 외주면에 또 다른 헬리코이드홈이 제공된 제2 하우징,
   상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징의 외주면을 감싸며 배치되고 축과 나란한 방향으로 슬릿이 제공된 셀렉트 케이스,
   상기 제1 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 상기 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제1 가이드,
   상기 제1 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제1 시프트포크를 이동시키는 제1 핑거,
   상기 제2 하우징의 헬리코이드홈에 끼워져 상기 셀렉트 케이스의 슬릿을 따라 이동하는 제2 가이드, 그리고
   상기 제2 가이드에 결합되어 변속기의 변속단을 가변시키는 제2 시프트포크를 이동시키는 제2 핑거를 포함하며,
   상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징은
   상기 모터의 축을 기준으로 축 방향을 따라 배치되며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에는 구름부재가 제공되는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 셀렉트 케이스에는
   상기 제1 하우징의 헬리코이드홈에 안내되어 축 방향으로 이동하는 제1 센서가이드,
   상기 제1 센서가이드의 위치를 감지하고 감지된 신호를 제어부에 전송하는 제1 센서,
   상기 제2 하우징의 헬리코이드홈에 안내되어 축 방향으로 이동하는 제2 센서가이드, 그리고
   상기 제2 센서가이드의 위치를 감지하고 감지된 신호를 제어부에 전송하는 제2 센서가 제공되고,
   상기 제어부는
   상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 신호를 받아 상기 모터의 정회전과 역회전을 제어하고, 상기 모터의 회전 정도를 제어하는 듀얼 클러치 변속기의 구동장치
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 핑거와 상기 제2 핑거는
   2중 축으로 이루어진 듀얼 클러치 변속기의 구동장치.
   

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