KR20020038484A - 차량용 클러치 구동장치 및 차량용 변속기의 기어변속장치 - Google Patents

차량용 클러치 구동장치 및 차량용 변속기의 기어변속장치 Download PDF

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이노우에아키라
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아다치 마사루
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Abstract

본 발명은 모터를 사용하는 기어변속장치와 클러치 액츄에이터를 갖는 차량 구동장치를 제공한다. 클러치가 접속해제되고 접속되며, 기어변속이 고속에서 행해진다. 클러치 액츄에이터는 클러치를 구동하고 운동변환기구 및 2개의 모터를 포함한다. 운동변환기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 클러치에 조작력을 부여하기 위한 장치이다. 2개의 모터는 상기 운동변환기구에 회전력을 부여하기 위한 것이다. 기어변속장치는 변속기의 변속래크를 구동함으로써 기어변속을 자동적으로 행하고 볼나사기구 및 2개의 모터를 포함한다. 볼나사기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 조작력을 부여하기 위한 기구이다. 2개의 모터는 상기 볼나사기구에 회전력을 부여하기 위한 모터이다.

Description

차량용 클러치 구동장치 및 차량용 변속기의 기어변속장치 {VEHICLE CLUTCH DRIVING DEVICE AND GEAR SHIFTING DEVICE OF VEHICLE TRANSMISSION}
본 발명은 차량용 클러치 구동장치 및 차량용 변속기의 기어변속장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모터를 이용하는 차량용 클러치 구동장치 및 모터를 이용하여 변속기를 구동하는 장치에 관한 것이다.
버스나 트럭 등의 대형 차량에서는, 수동 변속기가 주로 사용된다. 종래의수동 변속기에서는, 운전석의 변속레버와 변속기가 컨트롤 로드 등의 링크에 의하여 기계적으로 연결된다. 따라서, 기어기구를 구동하기 위하여 변속 조작이 필요하게 된다. 변속 조작이 빈번하게 요구되는 경우에는, 변속 조작이 운전자에게 큰 부담이 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기어변속장치가 설치된 원격조작식 수동 변속기가 제공된다. 전기 신호를 이용하여 기어변속장치를 제어하기 위한 변속기 ECU가 개발되었다. 이 구조에서는, 단순히 변속 레버를 조작하는 작은 힘만으로 변속이 수행될 수 있어, 운전자의 변속 조작에 따른 부담이 경감된다. 또한, 클러치 액츄에이터가 자동으로 접속 및 접속해제되는 자동 변속기가 제공된다. 변속 조작을 클러치 페달을 밟지 않고 행할 수 있어 운전자의 변속 조작에 따른 부담을 더욱 경감한다. 또한, 자동 변속과 수동 변속을 선택적으로 전환할 수 있는 이른바 반자동 변속기도 있다.
상기한 변속기 ECU로부터의 신호에 따라 클러치를 구동하는 클러치 액츄에이터는, 예를 들면, 마스터실린더, 운동방향변환기구, 및 모터로 구성된다. 마스터실린더는 클러치의 릴리스장치(release device)의 근방에 배치된 슬레이브실린더(slave cylinder)에 연결된다. 운동변환기구는 로드, 웜 휠(worm wheel), 및 웜 기어로 구성된다. 로드는 마스터실린더의 피스톤에 접촉한다. 웜 휠은 로드의 타단에 고정되어 크랭크기구를 구성한다. 웜 기어는 웜 휠과 결합되고 모터의 회전축에 고정된다. 모터가 회전하면, 웜 기어는 웜 휠을 회전시킨다. 그 결과, 로드가 직선운동하여 마스터실린더의 피스톤을 구동한다. 따라서, 마스터실린더로부터 슬레이브실린더에 유압이 공급되고 슬레이브실린더가 릴리스기구를구동하여 클러치를 접속해제(disengage)한다.
종래의 수동 변속기에서, 복수의 변속래크가 셀렉트(select)방향으로 배치된다. 수동 변속기에 제공된 기어변속장치는 선택된 변속래크를 시프트방향으로 구동함으로써 기어변속을 한다.
기어변속장치는 레버, 셀렉트방향 이동기구, 및 시프트방향 이동기구를 포함한다. 레버의 일단은 각 래크와 결합될 수 있다. 셀렉트방향 이동기구는 회전 가능하게 레버의 중간부와 결합된다. 셀렉트방향 이동기구는 레버를 셀렉트방향으로 이동시킬 수 있다. 시프트방향 이동기구는 레버의 타단에 결합하여 레버의 타단을 구동함으로써 레버의 일단에 의하여 변속래크를 시프트방향으로 이동시킬 수 있다. 각 이동기구는 로드를 길이방향으로 구동하기 위한 볼나사기구와 이 볼나사기구에 회전력을 부여하기 위한 모터로 구성된다.
변속래크의 구동과 클러치의 접속해제 및 접속 동작은 단시간에 행할 필요가 있지만, 시스템의 관성성분에 의하여 충분히 고속화 될 수 없다.
상기한 바와 같이, 종래 기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 차량용 클러치 구동장치 및 기어변속장치가 필요한 것이다. 본 발명은 이 공개로부터 당업자에게 명백하게 될, 다른 필요 뿐만 아니라 종래 기술에서의 이러한 필요를 제기한다.
본 발명의 목적은 모터를 이용하는 클러치 액츄에이터에서 클러치 접속해제/접속 또는 기어변속을 고속으로 행하는데 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 클러치 구동장치는 차량용 클러치를 구동하고 운동변환기구와 2개의 모터를 포함한다. 운동변환기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 클러치에 조작력을 부여한다. 2개의 모터는 운동변환기구에 회전력을 부여한다. 이러한 클러치 구동장치에서는, 2개의 모터가 이용되며, 따라서 클러치의 접속해제 및 접속 동작의 속도가 향상될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 기어변속장치는 자동적으로 기어를 변속하고 운동변환기구와 2개의 모터를 포함한다. 운동변환기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 변속기에 조작력을 부여한다. 2개의 모터는 운동변환기구에 회전력을 부여한다. 이 장치에서는, 2개의 모터가 사용되므로, 종래기술 보다 고속으로 기어변속을 행할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 기어변속장치는 차량용 기어변속을 자동적으로 행하고 제1 운동변환기구, 2개의 제1 모터, 제2 운동변환기구, 및 2개의 제2 모터를 포함한다. 제1 운동변환기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 변속기에 셀렉트방향의 조작력을 부여한다. 2개의 제1 모터는 제1 운동변환기구에 회전력을 부여하는 부재이다. 제2 운동변환기구는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 변속기에 시프트방향의 조작력을 부여한다. 2개의 제2 모터는 제2 운동변환기구에 회전력을 부여한다. 이 장치에서는, 2개의 모터가 각각의 운동변환기구에 사용되기 때문에, 종래기술 보다 고속으로 기어변속을 할 수 있다.
본 발명의 이들 목적과 다른 목적, 특징, 및 장점이 첨부된 도면을 참조하고, 본 발명의 바람직한 실시예를 공개하는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동/자동 변속기의 시스템도이다;
도 2는 도 1의 변속기의 클러치 액츄에이터의 개략도이다;
도 3은 도 1의 변속기의 기어변속장치의 개략도이다;
도 4는 도 3의 화살표 Ⅳ 방향을 따라 본 도면으로 레버와 다른 부재의 관계를 도시한 도면이다;
도 5는 도 4의 화살표 Ⅲ 방향을 따라 본 도면으로 변속래크와 레버의 관계를 도시한 도면이다.
(1) 전체 구조
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동/자동 변속기의 시스템도를 도시한다. 도 1에서, 건식 단판 클러치 디스크를 포함하는 클러치(3)가 엔진(1)과 변속기(2) 사이에 배치된다. 변속기(2)를 구동하는 액츄에이터(actuator)로서 기어변속장치(4)가 설치된다. 클러치(3)를 구동하는 액츄에이터로서, 클러치 액츄에이터(5)가 설치된다. 클러치 액츄에이터(5)는 클러치(3)의 근처에 설치된 슬레이브실린더(slave cylinder)(6)에 유압 회로를 통하여 접속되는 마스터실린더(master cylinder)(8)를 가지고 있다.
이 시스템에서, 엔진 ECU(51)와 변속기 ECU(52)가 구비되고 서로 통신 가능하게 배치된다. 예를 들면, 엔진 ECU(51)와 변속기 ECU(52)는 엔진 회전 정보와 액셀러레이터 개도 정보를 서로 주고 받을 수 있다. 엔진 ECU(51)는 엔진(1)을 제어한다. 액셀러레이터 개도 신호가 액셀러레이터 페달(54)로부터 엔진 ECU(51)에 입력된다.
변속기 ECU(52)는 주로 클러치와 변속기를 제어하기 위하여 제공된다. 변속기 ECU(52)는 클러치 제어신호를 클러치 액츄에이터(5)에 출력하고, 변속 제어신호를 기어변속장치(4)에 출력한다. 이들 제어신호는 바람직하게 각종 모터를 구동하기 위한 신호이다. 각종 센서들로부터 신호가 변속기 ECU(52)에 입력된다. 액셀러레이터 페달(54)로부터 아이들 신호(idle signal), 변속레버(55)로부터 시프트포지션 신호, 클러치 페달(56)로부터 클러치 스트로크 신호, 클러치 액츄에이터(5)로부터 클러치 스트로크 신호 및 유압 신호, 클러치(3)로부터 클러치 회전 신호, 및 변속기(2)로부터 차속 신호, 기어변속장치(4)로부터 시프트·셀렉트 스트로크 신호가 변속기 ECU(52)에 입력된다.
이상 설명한 시스템에서, 클러치조작과 기어변속조작이 변속기 ECU(52)에 의해서 자동적으로 제어된다. 또한, 변속레버(55)의 조작에 의해서 기어변속조작을 행하는 수동조작을 선택적으로 이용할 수 있다.
클러치 페달(56)에 연동하는 제2 마스터실린더(57)는 유로를 통하여 슬레이브실린더(6)에 접속된다. 따라서, 운전자가 클러치 페달(56)을 조작하면, 제2 마스터실린더(57)로부터 슬레이브실린더(6)에 유압이 공급되고, 클러치 접속해제/접속 동작이 행하여진다. 이 실시예에서, 클러치 페달(56)은 클러치 액츄에이터(5) 등의 전기 고장이 발생했을 때에만 사용된다. 상기 클러치 페달(56)은 긴급용이며, 통상 주행시에는 접혀 있다.
(2) 클러치 액츄에이터의 구조
도 2를 참조하여, 클러치 액츄에이터(5)의 구조에 대해 상세하게 설명한다. 클러치 액츄에이터(5)는 주로 전술한 마스터실린더(8), 운동변환기구(9), 및 제어모터기구(10)로 구성된다. 마스터실린더(8) 내에서, 실린더본체(7)내에 배치된 피스톤(36a)은 오일 챔버(36b)를 형성한다. 오일 챔버(36b)는 전술한 슬레이브실린더(6)에 접속된다. 운동변환기구(9)는 2개의 모터(48, 49)의 회전을 축방향 운동으로 변환한다. 운동변환기구(9)는 로드(rod)(36), 웜 휠(worm)(42) 및 웜기어(47)로 구성된다. 상기 로드(36)는 그 일단이 실린더본체(7)내에 삽입되어 피스톤(36a)에 접촉한다. 상기 웜 휠(42)은 로드(36)의 타단에 고정된다. 상기 웜 휠(42)은 로드(36)와 함께 크랭크 기구를 구성한다. 상기 웜 기어(47)는 웜 휠(42)과 결합된다. 웜 기어(47)가 회전하면, 웜 휠(42)이 회전하고, 로드(36)가 길이 방향으로 직선 운동한다.
제어모터기구(10)는 2개의 모터(48, 49)로 구성되어 있다. 2개의 모터(48, 49)는 직류 모터, 교류 모터, SR 모터 및 스텝핑 모터 등에서 어느 것이라도 좋다. 2개의 모터(48, 49)는 웜 기어(47)의 타단에 배치되고, 모터의 회전축(48a, 49a)은 웜 기어(47)의 각 끝에 각각 고정된다. 그 결과, 2개의 모터(48, 49)의 토크는 웜 기어(47)에 입력된다. 또한, 2개의 모터(48, 49)의 회전 및 정지는 전술한 변속기 ECU(52)로부터의 클러치 제어신호에 의하여 제어된다.
실린더본체(7) 내에서, 보조 스프링(assist spring)(50)은 오일 챔버(36b)의 반대측 공간에 배치된다. 보조 스프링(50)은 피스톤(36a)을 항상 오일 챔버(14)의 반대측(즉, 클러치 접속방향)으로 가압하고 있으며, 그 때문에 모터의 동력이 절약된다.
(3) 변속동작
도 1을 참조하면, 변속기 ECU(52)는 수동 변속모드에서 변속레버(55)로부터의 시프트 포지션 신호에 따라 기어를 변속하고, 자동 변속모드에서 각종 센서로부터의 신호에 따라 기어를 변속한다.
변속기 ECU(52)는 클러치 액츄에이터(5)에 클러치 제어신호를 출력한다. 그결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 모터(48, 49)가 회전하여 웜 기어(47)를 회전시킨다. 따라서, 웜 휠(42)이 구동되고, 로드(36)가 길이 방향으로 이동하여 피스톤(36a)을 가압한다. 그 결과, 유압이 오일 챔버(36b)로부터 슬레이브실린더(6)로 공급되고 도 1에 도시된 바와 같이 클러치(3)가 접속해제된다. 다음에, 변속기 ECU(52)는 변속 제어신호를 기어변속장치(4)에 출력하고, 모터(도시 않음)를 구동하여 기어를 변속한다. 마지막으로, 변속기 ECU(52)는 클러치 액츄에이터(5)에 클러치 제어신호를 출력한다. 그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 모터(48, 49)가 반대방향으로 회전하여 웜 기어(47)를 회전시킨다. 따라서, 웜 휠(42)이 구동되고, 로드(36) 및 피스톤(36a)이 실린더본체(7)로부터 나가는 방향으로 이동한다. 그 결과, 슬레이브실린더(6)에의 유압이 해제되어 클러치(3)가 접속된다.
상기의 기어변속 조작에 있어서, 2개의 모터(48, 49)가 이용되고 있기 때문에, 웜 기어(47)에 입력되는 토크가 커지고, 피스톤(36a)의 이동속도 즉, 클러치(3)의 조작속도가 증가된다. 또한, 2개의 모터(48, 49)가 이용되고 있기 때문에, 하나의 모터(10)가 고장난 경우나 하나의 모터와 변속기 ECU(52) 사이의 신호선에 단선이 생긴 경우 등의 문제가 발생되어도, 다른 하나의 모터에 의하여 클러치 조작이 수행될 수 있다. 이 경우에, 클러치의 조작속도가 저하되기 때문에 기어변속이 매끄럽게 진행되지 않을 수 있지만, 주행불능이라는 사태는 발생되지 않는다.
또한, 상기 클러치(3)와 클러치 액츄에이터(5)의 상호 접속이 유압을 이용하여 행해지고 있지만, 케이블식으로 할 수 있다.
또한, 웜 기어 구조를 보통의 기어감속기구로 할 수 있다. 그 경우에, 클러치(3)의 반력이 클러치 액츄에이터(5)에 작용하여도, 보조 스프링(50)에 의해서 피스톤(36a)에 하중이 작용하기 때문에, 클러치(3)가 끊어지는 일없이 반클러치 위치 근방에서 정지한다.
본 발명에 따른 클러치 구동장치에서는, 2개의 모터가 이용되기 때문에, 클러치의 접속해제/접속 동작의 속도가 증가된다.
(4) 기어변속장치의 구조
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어변속장치(4)의 구조가 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
기어변속장치(4)는 변속기 ECU(52)로부터의 변속 제어신호에 따라 변속기(2)의 변속래크(11)를 구동한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 변속래크(11)는 제1, 제2 및 제3 래크(12, 13, 14)로 각각 구성된다. 제1, 제2 및 제3 래크(12, 13, 14)는 셀렉트방향(select direction)(도 5의 가로방향)으로 배치되고, 도 5에 도시된 중립 위치로부터 시프트방향(shift direction)(도 3의 수직 방향) 양측으로 이동할 수 있다. 제1 래크(12)는 1단과 2단의 위치로 이동 가능하고, 제2 래크(13)는 3단과 4단의 위치로 이동 가능하고, 제3 래크(14)는 5단과 후진 기어의 위치로 이동 가능하다. 제1 내지 제3 래크(12, 13, 14)의 상면 중앙부에는 오목부(12a, 13a, 14a)가 각각 형성된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 기어변속장치(4)는 레버(17), 셀렉트방향 구동기구(18), 및 시프트방향 구동기구(19)로 구성된다. 레버(17)는 셀렉트방향 구동기구(18)에 의해서 셀렉트방향으로 이동되면 제1, 제2, 및 제3 래크(12, 13, 14) 중에서 선택한다. 또한, 레버(17)는 시프트방향 구동기구(19)에 의해서 제1, 제2, 및 제3 래크(12, 13, 14)를 시프트방향으로 이동시킨다. 도 4에 도시한 바와 같이, 레버(17)는 변속기(2)의 상면에 대하여 수직방향으로 연장되고, 상기 레버(17)의 양단이 셀렉트방향으로 연장되는 축 중심으로 요동할 수 있다. 상기 레버(17)는 변속기(2) 쪽의 제1 단부(24), 그 반대쪽의 제2 단부(25), 중간의 지점부(26)를 가지고 있다. 제1 단부(24)는 제1, 제2, 및 제3 래크(12, 13, 14)의 오목부(12a, 13a, 14a) 중 어느 하나 내에 배치되고, 오목부(12a, 13a, 14a) 사이를 이동할 수 있다. 제1 단부(24) 및 제2 단부(25)는 시프트방향으로 외주면이 향하는 얇은 원주형상으로 되어 있다. 후술하는 셀렉트방향 구동기구(18)의 로드(27)가 지점부(26)를 관통한다. 그러므로, 레버(17)는 로드(27)를 중심으로 요동할 수 있다. 즉, 제2 단부(25)가 시프트방향 일측에 구동되면, 제1 단부(24)는 시프트방향 반대측에 이동하고, 어느 하나의 변속래크(12, 13, 14)를 구동할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 셀렉트방향 구동기구(18)는 볼나사기구(ball screw mechanism)(20)(운동변환기구) 및 제어모터기구(21)를 포함한다. 상기 제어모터기구(21)는 변속기 ECU(52)로부터의 신호에 따라 회전력을 발생한다. 상기 볼나사기구(20)는 제어모터기구(21)의 회전력을 직선방향의 힘으로 변환하고 레버(17)를 셀렉트방향으로 구동한다.
상기 볼나사기구(20)는 주로 로드(27), 외부 원통(28), 및 볼(29)로 구성된다. 로드(27)의 일단은 외부 원통(28) 내에 배치되고 복수의 볼(29)에 의하여 지지된다. 로드(27)의 타단은 부싱(31)에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 로드(27)의 중간부는 도 4에 도시된 레버(17)의 지점부(26)를 관통한다. 따라서, 로드(27)는 레버(17)를 회전 가능하게 지지함과 동시에 축 방향으로 이동하여 전체 레버(17)를 축 방향으로 이동시킨다.
또한, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 기구로서, 단순한 나사기구나 로드기구 등이 볼나사기구 대신에 이용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제어모터기구(21)는 주로 2개의 모터(32, 33)를 가지고 있다. 모터(32, 33)는 직류 모터, 교류 모터, SR 모터, 스텝핑 모터 등에서 어느 것이나 가능하다. 기어(34, 35)가 각 모터(32, 33)의 샤프트에 각각 고정된다. 기어(34, 35)는 외부 원통(28)에 고정된 기어(30)에 결합된다. 그러므로, 2개의 모터(32, 33)로부터의 토크가 기어(30)에 입력된다. 즉, 제어모터기구(21)로부터 볼나사기구(20)에 전달되는 토크가 커지기 때문에, 시스템의 관성성분에도 불구하고 충분히 고속으로 레버(17)를 시프트방향으로 구동할 수 있다. 또한, 2개의 모터를 이용함으로써 하나의 모터나 그 배선에 문제가 생긴 경우에도 변속동작이 가능하다.
시프트방향 구동기구(19)는 볼나사기구(22)(운동변환기구) 및 제어모터기구(23)를 포함한다. 제어모터기구(23)는 변속기 ECU(52)로부터의 신호에 따라 회전력을 발생한다. 볼나사기구(22)는 제어모터기구(23)의 회전력을 직선방향의 힘으로 변환하여 레버(17)를 시프트방향으로 구동하기 위한 기구이다.
볼나사기구(22)는 주로 로드(37), 외부 원통(38) 및 볼(ball)(39)로 구성된다. 로드(37)의 일단은 외부 원통(38) 내에 배치되고 복수의 볼(39)에 의하여 지지된다. 로드(37)의 타단은 부싱(46)에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 구동부재(41)가 로드(37)의 중간부에 고정된다. 구동부재(41)는 모난(angular) U자 형상의 부재이며, 레버(17)의 제2 단부(25)에 대응하여 설치된다. 구동부재(41)는 제2 단부(25)의 시프트방향 양측에 위치하는 접촉가능부(41a) 및 이 접촉가능부(41a)의 단부를 연결하는 연결부(41b)로 구성된다. 구동부재(41)가 시프트방향으로 이동하면, 접촉가능부(41a)는 제2 단부(25)에 접촉하여 레버(17)를 요동시킨다. 또한, 제2 단부(25)는 양 접촉가능부(41a) 사이에서 셀렉트방향으로 이동할 수 있다.
또한, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 기구로서, 단순한 나사기구나 로드기구 등이 볼나사기구 대신에 이용될 수 있다.
제어모터기구(23)는 주로 2개의 모터(43, 44)를 가지고 있다. 모터(43, 44)는 직류 모터, 교류 모터, SR 모터 및 스텝핑 모터 등에서 어느 것이나 가능하다. 기어(45, 46)가 각 모터(43, 44)의 샤프트에 각각 고정된다. 기어(45, 46)는 외부 원통(38)에 고정된 기어(40)에 결합된다. 그러므로, 2개의 모터(43, 44)로부터의 토크가 기어(40)에 입력된다. 즉, 제어모터기구(23)로부터 볼나사기구(22)에 전달되는 토크가 커지기 때문에, 시스템의 관성성분에도 불구하고 충분히 고속으로 레버(17) 또는 변속래크(12, 13, 14)를 구동할 수 있다. 또한, 2개의 모터를 이용함으로써, 하나의 모터나 그 배선에 문제가 생긴 경우에도 변속동작이 가능하다.
앞에서 서술한 바와 같이, 본 실시예에서, 레버(17)의 구동은 시프트방향 및 셀렉트방향의 양방향에서 고속으로 행하여진다. 그러므로, 변속래크(11)의 이동즉, 변속기(2)의 기어변속은 종래 보다 고속으로 행하여진다.
(5) 변속동작
도 1을 참조하면, 통상 주행시, 변속기 ECU(52)는 수동 변속시에는 변속레버(55)로부터의 시프트 포지션 신호에 따라 기어변속 동작을 행하고, 자동변속시에는 각종 센서로부터의 신호에 따라서 기어변속 동작을 행한다. 변속기 ECU(52)는 클러치 제어신호를 클러치 액츄에이터(5)에 출력한다. 그 결과, 액츄에이터(5) 내의 마스터실린더로부터 슬레이브실린더(6)에 유압이 공급되고 클러치(3)가 접속해제된다. 다음에, 변속기 ECU(52)는 변속제어신호를 기어변속장치(4)에 출력하고 제어모터기구(21, 23)를 구동함으로써 기어변속을 행한다. 마지막으로, 변속기 ECU(52)는 클러치 제어신호를 클러치 액츄에이터(5)에 출력한다. 그 결과, 슬레이브실린더(6)로의 유압이 해제되어 클러치(3)가 접속된다.
본 발명에 따른 기어변속장치에서는, 2개의 모터가 이용되고 있기 때문에, 기어변속을 종래 보다 고속으로 행할 수 있다.
여기서 사용되는 "대체로", "약" 및 "거의"와 같은 정도의 용어는 목적 결과가 상당히 변화되지 않도록 변경된 용어의 상당한 양의 편차를 의미한다. 이 편차가 변경된 용어의 의미를 부정하지 않는다면 이러한 용어들은 변경된 용어의 적어도 ±5%의 편차를 포함하는 것으로 해석된다.
선택된 실시예만이 본 발명을 예시하기 위하여 선택되었지만, 여러 가지 변경 및 수정이 부가된 청구항에서 한정된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 이 공개로부터 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 본발명에 따른 실시예의 전술한 설명이 예로서 제공되고, 부가된 청구항 및 그 균등물에 의하여 한정되는 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
본 발명은 모터를 이용하는 클러치 액츄에이터에서 클러치 접속해제/접속 또는 기어변속을 고속으로 행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 엔진,
    변속기,
    상기 엔진과 상기 변속기의 사이에 배치되는 클러치,
    상기 변속기를 구동하기 위한 기어변속장치, 및
    상기 클러치를 구동하기 위한 클러치 액츄에이터
    를 포함하고,
    상기 기어변속장치는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 조작력을 부여하기 위한 제1 운동변환기구, 및 상기 제1 운동변환기구에 회전력을 부여하고 적어도 2개의 모터를 포함하는 제1 모터 세트를 포함하고,
    상기 클러치 액츄에이터는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 클러치에 조작력을 부여하기 위한 제2 운동변환기구, 및 상기 제2 운동변환기구에 회전력을 부여하고 적어도 2개의 모터를 포함하는 제2 모터 세트를 포함하는
    차량용 변속기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 수동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 반자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 운동변환기구는 제1 로드, 외부 원통 및 복수의 볼을 포함하고,
    상기 제1 로드의 일단은 상기 외부 원통에 배치되며 상기 복수의 볼에 의하여 지지되고, 상기 제1 로드의 타단은 부싱에 의하여 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1 로드의 중간부는 레버를 축 방향으로 회전 가능하게 지지하기 위하여 레버의 지점부를 통하여 연장되는 차량용 변속기 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기어변속장치는
    회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 조작력을 부여하는 제3 운동변환기구, 및
    상기 제3 운동변환기구에 회전력을 부여하고 적어도 2개의 모터를 포함하는 제3 모터 세트
    를 추가로 포함하는 차량용 변속기 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 운동변환기구는 제2 로드, 웜 휠, 및 웜 기어를 포함하고,
    상기 제2 로드의 일단은 실린더 내에 삽입되어 피스톤에 접촉하고, 상기 제2 로드의 타단은 상기 웜 휠과 결합되어 크랭크 기구를 구성하고, 상기 웜 기어는 상기 웜 휠과 결합되어 상기 웜 기어가 회전하면 웜 휠이 회전하고 상기 제2 로드를 직선 방향으로 운동하게 하는 차량용 변속기 시스템.
  8. 엔진,
    변속기,
    상기 엔진과 상기 변속기의 사이에 배치되는 클러치,
    상기 변속기를 구동하기 위한 기어변속장치, 및
    상기 클러치를 구동하기 위한 클러치 액츄에이터
    를 포함하고,
    상기 클러치 액츄에이터는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 클러치에 조작력을 부여하기 위한 운동변환기구, 및 상기 운동변환기구에 회전력을 부여하기 위한 2개의 모터를 포함하는
    차량용 변속기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변속기는 자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 변속기는 수동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 변속기는 반자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 운동변환기구는 로드, 웜 휠, 및 웜 기어를 포함하는 차량용 변속기 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 로드의 일단은 실린더 내에 삽입되어 피스톤에 접촉하고, 상기 로드의 타단은 상기 웜 휠과 결합되어 크랭크 기구를 구성하고, 상기 웜 기어는 상기 웜 휠과 결합되어 상기 웜 기어가 회전하면 웜 휠이 회전하고 상기 로드를 직선 방향으로 운동하게 하는 차량용 변속기 시스템.
  14. 엔진,
    변속기,
    상기 엔진과 상기 변속기의 사이에 배치되는 클러치,
    상기 변속기를 구동하기 위한 기어변속장치, 및
    상기 클러치를 구동하기 위한 클러치 액츄에이터
    를 포함하고,
    상기 기어변속장치는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 조작력을 부여하기 위한 제1 운동변환기구, 및 상기 운동변환기구에 회전력을 부여하는 적어도 2개의 모터를 포함하는 차량용 변속기 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 변속기는 자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 변속기는 수동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 변속기는 반자동 변속기인 차량용 변속기 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 운동변환기구는 로드, 외부 원통, 및 복수의 볼을 포함하고,
    상기 로드의 일단은 상기 외부 원통에 배치되며 상기 복수의 볼에 의하여 지지되고, 상기 로드의 타단은 부싱에 의하여 회전 가능하게 지지되고, 상기 로드의중간부는 레버를 축 방향으로 회전 가능하게 지지하기 위하여 레버의 지점부를 통하여 연장되는 차량용 변속기 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 변속기는 반자동 변속기이고,
    상기 기어변속장치는 회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 조작력을 부여하기 위한 제2 운동변환기구, 및 상기 제2 운동변환기구에 회전력을 부여하고 적어도 2개의 모터를 포함하는 제2 모터 세트를 추가로 포함하는
    차량용 변속기 시스템.
  20. 차량용 변속기의 기어변속을 수행하기 위한 차량용 기어변속장치에 있어서,
    회전운동을 직선운동으로 변환하고 변속기에 셀렉트방향으로 조작력을 부여하기 위한 제1 운동변환기구,
    상기 제1 운동변환기구에 회전력을 부여하기 위한 2개의 제1 모터,
    회전운동을 직선운동으로 변환하고 상기 변속기에 시프트방향으로 조작력을 부여하기 위한 제2 운동변환기구, 및
    상기 제2 운동변환기구에 회전력을 부여하기 위한 2개의 제2 모터
    를 포함하는 차량용 변속기의 기어변속장치.
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