KR20030003719A

KR20030003719A - 동력차량의 클러치 및 일련의 기어박스 작동용 전기작동기

Info

Publication number: KR20030003719A
Application number: KR1020027013543A
Authority: KR
Inventors: 마우리지오 비기
Original assignee: 오토맥 엔지니어링 에스.알.엘.
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2003-01-10
Also published as: JP2003530530A; US20030094057A1; BR0110001A; CA2405860A1; EP1278650A1; ES2208590T3; IT1314619B1; EP1278650B1; WO2001076905A1; ATE251558T1; ITMO20000072A0; DE60100951D1; DE60100951T2; ITMO20000072A1

Abstract

동력차량에서 클러치 및/또는 일련의 기어박스를 제어하기 위한 전기작동기는 전기모터(11)와, 회전운동을 작동기소자(2, 22, 33, 52, 67)의 선형운동으로 전환하기 위한 기구(9, 10, 31, 32)와, 그 본래의 초기 위치로 복귀하는 완성된 회전을 실행하는 적어도 하나의 캠(9, 29, 50) 또는 트러스트 크랭크를 포함한다. 또한, 상기 캠은 가이드(14, 30, 69)에서 미끄러지는 판(8, 21, 28, 49, 68)의 형태를 취하는 템플레이트(9, 29, 50)의 형태로 제조되며, 크랭크로드(10)는 상기 전기모터(11, 45)의 작동에 의해 회전하도록 위치된다. 클러치를 동작시키기 위한 상기 템플레이트(9)는 부하를 최적화하기 위하여 용도(R, D, F, I)의 특정 요구사항에 따른 형상을 취한다. 클러치 및 일련의 기어박스를 위한 2개의 작동기(47, 48)의 조합된 소형화된 실시예는 기어박스 레버를 작동시키기 위한 기계적 분리용 안전기구(53, 60)와, 클러치에 대한 작동기힘을 측정하기 위한 검출장치(71)와, 급속동작시 다수의 기어변속중 클러치를 분리상태로 유지하는 로킹기구(78, 79, 80)를 포함한다.

Description

동력차량의 클러치 및 일련의 기어박스 작동용 전기작동기{ELECTRIC ACTUATORS FOR CLUTCH AND/OR SEQUENTIAL GEARBOX OPERATION IN MOTOR VEHICLES}

종래기술은 실린더에서 작동되는 압력이 고속기어 및 저속기어를 연속적으로 선택하는 유압실린더로 구성된 일련의 기어박스용 작동기장치를 포함하고 있다.

상기 작동기는 2개의 단동실린더로 구성되어 있고, 그 피스톤은 압력챔버의 대향측에서 동일한 스템상에 서로 연결되어 있다. 드레인 연결부는 그 중간위치에서 실린더와 피스톤 사이의 중간에 위치되며; 압력실은 작동시 선택적으로 각각의 챔버 또는 고압관에 연결되거나 방출측에서는 작동을 종료하기 위해 방출선에 연결되는 3방 제어밸브에 의해 제어되며; 2개의 위치를 갖는 스템의 중앙위치는, 압력챔버측상에서 컬러를 가지며 두 챔버에서 압력에 노출되었을 때 컬러 및 적절한 행정제한기에 의해 고정된 중앙위치를 형성하는 2개의 컵에 의해 이루어진다.

또한, 종래기술은 동력차량에서 클러치제어를 위한 기계적 작동기를 포함하며, 이러한 장치에서 레버상에는 클러치판을 이동시키는 래크 및 피니언 전동에 의해 기계적 제어가 실행되고; 그 복귀행정은 클러치판의 스프링에 의해 보장된다. 또한, 클러치판의 제어로드상에 작동되는 단동 유압실린더로 구성된 수동 유압제어부가 사용될 수도 있으며, 상기 클러치판은 사용자에 의해 작동되는 수동 제어레버에 연결된 소형 펌프에 의해 공급된다.

특히 기어박스가 원격으로 작동될 때 동작을 수동 및 자동으로 실행시킬 필요가 있다. 실제로, 모터사이클에서 이중 작동모드의 경우, 기어박스와 클러치는 상당한 안전특성을 갖는 것으로 나타나고 있다.

원격제어 동작에 의해, 일련의 기어박스를 실행시키는 명령은 정확하게 작동되기 위하여 클러치를 작동시켜야만 하며, 피니언을 구비한 레버와 래크를 구비한 로드 또는 단동실린더를 구비한 수동 유압제어부는 원격으로 제어되어야만 하는데; 그 이유는 이들은 자동 또는 수동 작동 즉, 원격제어에 의해 상이하게 작동될 수 없도록 구성되어 있기 때문이다.

또한, 동력차량에 있어서, 종래기술은 전기모터로 구성되어 클러치를 작동시키는 작동기를 포함하며, 상기 모터는 크라운기어의 일부에 연결된 피니언에 의해 클러치상에서 로드에 의해 작동되는 레버를 회전시키며; 상기 레버는 클러치의 작동력을 보상하는 스프링에 연결된다. 또한, 클러치 작동사이클중 전기모터의 회전방향을 역전시킬 필요가 있는 이러한 작동기는 필수적인 방향을 갖게 될 때 상기 레버의 회전방향을 미리 설정할 수 없게 한다. 또한, 회전방향의 역전은 작동기의 작동속도에 대해 한정적인 요소가 된다.

또한, 기어박스에는 속도감속기구인 전기모터가 있는데, 이것은 기어 이동드럼을 직접적으로 제어하거나 또는 일련의 기어박스에서 기어레버를 작동시킨다.

또한, 현존의 모터사이클 엔진의 높은 동력은 클러치를 작동하기 위하여 사용자에 의해 상당한 동력이 발휘될 것을 요구하고 있다.

이러한 종래기술은 클러치 및 일련의 기어박스용 작동기를 저렴한 비용으로 그리고 간단한 동작으로 제조할 수 있다는 점에서 상당한 개선을 제공하였다.

상술한 바에 따르면 2개의 작동기가 구조적 및 기능적으로 연결될 수 있으며, 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 클러치 및/또는 일련의 기어박스를 제어하는 작동기를 제공하여 기술적 문제점을 해결할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 템플레이트가 구비된 장치의 작동에 의해 마찰클러치가 해제되는 동력차량에서 클러치 및 일련의 기어박스 작동용 전기작동기에 관한 것으로서, 상기 일련의 기어박스의 동작은 차동작동기의 동작에 의해 이루어지고, 상기 클러치 및 일련의 기어박스를 동시제어하기 위해 2개의 작동기가 연결될 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 템플레이트를 구비한 유압식 클러치 제어작동기의 길이방향 단면도.

도2는 커버가 없는 템플레이트의 사시도.

도3 내지 도8은 작동사이클의 여러 위치에서 분리 및 재결합을 도시하는, 클러치 작동기의 크랭크 스터드 및 템플레이트의 사시도.

도9는 템플레이트상에 가해지는 힘과 행정중의 동작을 도시한 도면.

도10은 금속와이어에 의해 작동되는 템플레이트를 구비한 일련의 기어박스 제어작동기의 길이방향 단면도.

도11은 본 발명에 따른 템플레이트를 구비한 일련의 기어박스 제어작동기의 길이방향 단면도.

도12는 템플레이트에서 커버가 생략된, 도11의 작동기의 사시도.

도13은 본 발명에 따른 템플레이트가 구비된 작동기를 포함하는 모터사이클의 일련의 기어박스의 제어부를 연결하는 레버기구의 사시도.

도14는 동일한 구동모터에 연결된, 모터사이클용 클러치 제어작동기 및 일련의 기어박스의 사시도.

도15는 부분적으로 절단되었으며 측부 커버가 없는 기어박스 작동기의 측부에서 투시한, 클러치/기어박스용 작동기 집단의 다른 실시예를 도시한 도면.

도16은 기어박스 레버를 위한 기계적인 축방향 분리기구의 사시도.

도17은 도15의 선 ⅩⅤⅡ-ⅩⅤⅡ을 따른 단면도.

도18은 일련의 기어박스 레버의 핀상에 직접 위치되어 회전하는, 절단도시된 기계적 분리기구의 다른 실시예에서 작동기 집단의 길이방향 사시도.

도19는 기어박스 작동부의 레버기구 및 작동기 집단을 도시한 사시도.

도20은 부분적으로 절단되었으며 측부 커버가 없는 클러치 작동기측에서 투시한, 클러치/기어박스용 작동기 집단의 측면도.

도21은 클러치와 결합되어 중간위치에서 미세하게 회전하는, 클러치 작동기의 크랭크 스터드 및 템플레이트의 확대도.

도22는 로킹 기어 및 전자석 제어부를 포함하며, 클러치를 분리시켜 단단한 제어레버에 가압하는 클러치 작동기를 도시한 도면.

본 발명은 전기모터와, 회전운동을 작동기소자의 선형운동으로 전환하기 위한 기구를 포함하며, 동력차량에서 클러치 및/또는 일련의 기어박스를 제어하기 위한 전기작동기에 있어서, 클러치 제어 및 기어변속 제어 또는 이들중 어느 하나의 초기 위치로 복귀하는, 완성된 회전을 실행하도록 형성된 크랭크기구 또는 적어도 하나의 캠을 포함하므로써 상술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

양호한 실시예에 따르면, 상기 캠은 회전운동을 선형운동으로 전환하기 위한 기구로 구성되고; 이러한 기구에는 대응의 가이드에서 미끄러지는 판 형태를 취하며, 전기모터에 의해 회전하는 크랭크 스터드가 장착되는 템플레이트가 제공된다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 템플레이트는 힘을 최적화하기 위한 용도에 따르는 형상을 취한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 클러치 작동기에서, 템플레이트를 구비한 판은 클러치의 내부 스프링에 의해 생성된 힘을 보상하기 위해 스프링을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 작동기소자는 상기 템플레이트가 내장된 판에 연결되는 유압펌프로 구성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 작동기소자는 템플레이트가 내장된 판에 연결되는 금속케이블로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 템플레이트는 서로 평행하고 스터드에 의해 나타나는 외주에 접하는 2개의 프로필과, 가이드와 평행한 방향으로 상기 외주에 접하고 동축이며 상기 평행한 프로필에 수직한 2개의 프로필로 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 작동기소자는 제어 행정의 오버런을 허용하도록 탄성방식으로 템플레이트를 내장한 판에 연결된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 예비하중된 탄성소자를 가지며 일련의 기어박스의 제어핀과 상기 탄성 작동기 사이에 위치되는 기계적 분리기구를 포함하며, 상기 분리기구의 작동방향은 축방향 또는 회전방향이다.

기어박스 작동기의 실시예에 있어서, 기어박스 로드는 보상스프링에 의해 작동기의 가이드상에 기계적으로 중심이 잡혀진다.

또한, 기어박스 작동기의 다른 실시예에 있어서, 센서는 작동기의 템플레이트의 중간위치를 검출한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 위치센서는 회전운동을 선형 운동으로 변환하는 기구의 회전소자상에 장착된다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 크랭크는 중간 위치를 결정하기 위하여 노치와 결합하는 구(sphere)를 포함한다.

클러치 작동기의 다른 실시예에서, 센서는 상기 클러치의 폐쇄력을 측정하며; 상기 센서는 클러치의 작동기에 단단히 연결된 로드셀로 구성되거나, 또는 클러치가 유압식으로 작동될 때 유압유체의 압력을 측정하는 센서이다.

클러치 작동기의 또 다른 실시예에서, 템플레이트를 구비한 미끄럼판과 단단한 클러치 로드 사이에 단단한 단일방향성 연결이 제공되며; 상기 로드 또는 선단부를 차단하는 기어가 숄더 또는 이에 형성된 홈에 위치되며; 상기 기어는 삽입체에서 정상적으로 분리된 중간위치의 전자석에 의해 작동된다.

본 발명에 따라 얻어지는 장점은 다음과 같다. 즉, 템플레이트에 의해 마찰클러치의 제어동작이 경제적이면서도 정확한 동작을 얻을 수 있으며, 차량에 장착될 때 융통성이 뛰어나며; 크랭크 스터드는 보상스프링에 인해 클러치 작동시 발생되는 잔류응력이나 트러스트가 제거되며; 전기모터에 의해 발생된 힘은 템플레이트의 변위 형상에 의해 감소되어 최적화되며; 더욱 중요한 것은 유압작동기 및 금속케이블로의 동작성이 상당히 경제적이라는 점이다. 또한, 일련의 기어박스 작동기는 구조가 매우 간단하고, 종래의 복잡한 유압 작동기를 포함하지 않으며; 상기 작동기는 용이하게 경제적으로 제조될 수 있으며, 적절한 동작이 보장된다. 또한, 일련의 기어박스를 작동시키기 위한 템플레이트 작동기는 융통성이 뛰어나며, 불시에 작동되거나 수동으로 작동될 때 또는 클러치 작동식 작동기에 연결될 때 클러치를 적절히 동기화시키므로써 상기 두 제어에 대한 적절한 동작을 보장한다. 또한,기어박스 작동기가 이와 함께 회전하는 클러치 작동기에 연결될 때, 기어레버를 조작할 필요없이, 차량의 제어로직에 의해 관리되는 자동제어인 경우에도 운전자의 수동조작에서처럼 자연스럽게 미끄럼도를 차량의 동적 요구사항에 적합하게 하므로써 클러치를 제어할 수 있다. 또한, 클러치를 위한 두개의 작동기와 클러치 및 기어박스를 위한 두개의 작동기는 제조된 후 차량에 삽입될 수 있기 때문에, 차량의 성능을 개선시킬 수 있으며; 상기 작동기들의 설치가 용이하면서도 경제적이기 때문에 사용자에 의해 조립이 실행될 수 있다.

마지막으로, 클러치 작동기에서 레버의 전자기식 제어부를 구비한 로킹 기어를 사용하므로써, 일반적으로 감속의 경우처럼 다수의 기어변속이 필요한 경우에도 클러치를 기어변속부에 결합할 필요없이 짧은 시간에 차량의 클러치를 분리할 수 있다. 이 경우, 차량의 엔진을 작동시키지 않고 선택된 기어로 차량을 정지시킬 수 있다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도1에 있어서, 도면부호 1은 실린더(4)의 피스톤(3) 및 입구 튜브(6)에 의해 펌프에 연결된 저장조(5)를 구비한 펌프(2)를 포함하는 클러치의 유압 제어기구이며; 도면부호 7은 유압 유체용 공급튜브를 클러치에 연결하는 연결부이며; 도면부호 8은 템플레이트(9)가 기어감속기(11)에 의한 명령에 따라 회전하게 되는 크랭크 스터트(10)에 연결되는 판이며; 도면부호 12는 핀(13)에 의해 상기 판에 연결되어 핀(3)과의 접촉이 유지되는 레버이며; 도면부호 14는 상기 판(8)의 가이드이고; 도면부호 15는 클러치 작동중 기구상에서의 부하를 감소시키기 위하여 조정가능한 보상스프링(16)의 작용에 대해 상기 피스톤(3)의 복귀행정을 위한 반응컵(reaction cup)이며; 도면부호 17은 크랭크의 고정위치를 형성하기 위하여 오목부(19)에 안착되며 상기 스프링(18)에 의해 가압되는 구(球)이다. 도2의 도면부호 20은 클러치 레버의 위치센서이고, 도4의 도면부호 CD는 클러치의 분리운동시의 초기 변위이며, 도8의 도면부호 CI는 결합운동의 최종 행정을 표시한다. 도9의 도면부호 R은 도3에 도시된 기구의 중간위치를 표시하는 도면상의 위치이며, 도면부호 D는 분리의 초기단계를 표시하는 위치이고, F는 도6에 도시된 완전 분리를 표시하는 위치이며, 도면부호 I는 도7에 도시된 결합 완료를 표시하는 위치이고, 도면부호 G는 도8에 도시된 I로부터 R까지 보상스프링의 로딩 벡터 또는 도4에 도시된 R로부터 D까지의언로딩 벡터이다. 도10의 도면부호21은 템플레이트(9)를 구비하며, 도시않은 클러치 제어부의 금속케이블(22)에 의해 작동되기 위한 길이가 짧은 판이며; 도면부호 23은 상기 케이블(22)을 지지하기 위한, 상기 판(21)과 클램프(24) 사이의 연결스템이며; 도면부호 25는 기구상에 가해지는 힘을 보상하는 스프링이고; 도면부호 26은 상기 금속케이블의 외피를 도시한다.

도11의 도면부호 27은 템플레이트(29)를 구비한 판(28)이 가이드(30)로 미끄러지는 일련의 기어박스의 제어작동기이며; 상기 템플레이트는 2개의 안내프로필(31, 32)로 구성되어 있고; 상기 각각의 프로필(31)은 서로에 대해 평행하고, 상기 크랭크 스터드(10)를 따른 외주에 접하는 축선을 포함하며; 또 다른 프로필(32)은 동축적이고, 상기 프로필(31)에 수직한 방향으로 상기 외주에 접하고, 가이드(30)에 대해 평행하다. 도면부호 33은 기어박스의 제어레버를 연결하는 로드로서, 상기 로드는 보상스프링(34, 35)에 의해 양방향으로 위치되며, 오버런 보상스프링(36)에 의해 상기 판(28) 및 핀(13)에 탄성가능하게 연결된다. 도면부호 S는 작동기의 자동 조정을 방지하기 위하여, 수동 조정을 검출하여 상기 작동기(27)의 중간위치를 검출하는 센서를 위한 위치조정용 구멍이며; 도면부호 37은 작동기의 후방 서스펜션의 지주이다. 도12의 도면부호 38은 제어부의 위치를 검출하는 센서이고; 도13의 도면부호 39는 상기 로드의 연장부이며, 도면부호 40은 도시않은 일련의 기어박스의 회전을 결정하는 축선(C)에 위치된 페달제어부이며, 도면부호 42는 상기 페달제어부(40)를 로드(39)에 연결하는 로드이고, 도면부호 43은 상기 로드의 요동아암을 도시한다.

도14의 도면부호 44는 유압식 클러치 및 일련의 기어박스를 동시제어하기 위한 두개의 작동기(1, 27)의 집단을 도시하며; 도면부호 45는 도시않은 단일 제어부를 포함하며, 템플레이트(9, 29)와 연결된 핀을 동력보조 제어기구로부터 동시에 작동시키기 위한 단일의 전기모터 감속기이다. 도15의 도면부호 46은 일련의 기어박스용 작동기(47) 및 클러치용 작동기(48)의 소형화된 2개의 작동기 집단을 도시하며; 도면부호 49는 상기 템플레이트(29)와 유사한 템플레이트(50)를 포함하고, 서로를 따라가는 연결 프로필(31-32; 32-31)을 포함하는 판이며; 도면부호 52는 핀(13)에 의해 판(49)에 단단히 연결되고, 스프링(34, 35)의 중앙 동작을 받는 단단한 로드를 도시한다. 도면부호 53은 일련의 기어박스의 제어레버(54)에 단단히 연결된 기계적 축방향 분리장치로서, 상기 분리장치는 외측부(56)가 로드(57) 즉, 로드(54)의 연장부에 단단히 연결되고 내측부(58)가 로드(54)에 단단히 연결된예비하중 압축스프링(55)을 위한 이중하우징으로 구성되어 있다. 도면부호 59는 고정값으로 예비하중된 스프링(55)을 포함하고 있으며 이를 안내하는 상기 외측부의 경사부이다. 도18의 도면부호 60은 로드(42)에 연결되는 제어레버(61)와 축선(C)상에서 일련의 기어박스를 작동시키는 핀(62) 사이에 장착되는, 회전하는 분리장치이다. 도면부호 63은 고정값으로 예비하중된 회전하는 스프링으로서; 그 단부(64) 사이에는 상기 아암(61)에 단단히 고정된 핀(65)과, 상기 핀(62)상에서 스플라인결합되며 기어박스 레버(40)에 단단히 고정되는 핀(66)이 지지되며; 상기 레버는 핀(62)에 회전가능하게 결합된다.

도20의 도면부호 67은 크랭크 스터드(10)를 위한 템플레이트(9)를 포함하며,미끄럼판(68)에 단단히 연결된 단단한 로드를 도시하며; 도면부호 69는 상기 미끄럼판을 위한 가이드이고; 도면부호 70은 중간위치에 대해 스터드(10)의 정밀한 회전각을 형성하는 오목부이며; 도면부호 71은 클러치의 결합모멘트를 정밀하게 조정하기 위해 상기 로드(67)와 연장부(72) 사이에 위치된 축방향 부하측정용 로드셀을 도시한다. 도22의 도면부호 73은 상기 미끄럼판(68)과의 단단한 단일방향성 커플링이 구비된 로드(67)의 선단부이며; 상기 연결부는 로드(67)에 형성된 대응의 홈(75)에서 축방향으로 미끄럼결합되는 판(68)에 단단히 연결된 로드(74)로 구성되어 있으며; 트러스트 작동중, 상기 판(68)의 숄더(76)와 선단부의 전방면(77)은 서로 접촉된다. 도면부호 78은 로드(67)의 로킹 기어로서, 상기 선단부(73)에 형성된 축방향 숄더(79)에 대해 가압되며; 도면부호 80은 중간위치에서 분리될 때 상기 로킹 기어(78)를 작동시키는 전자석을 도시한다.

하기에는 유압식 클러치 작동기의 동작에 대해 서술될 것이다. 작동기는 차량에서 적절한 위치에 장착되며, 튜브에 의해 공지된 형태의 클러치 작동기 실린더에 연결되는 유압연결부를 포함하며, 서보제어부는 클러치가 작동되는 순간 전기신호에 의해 모터감속기에 작동된다. 명령이 하달되었을 때, 모터감속기에 의해 발생된 크랭크 스터드(10)의 회전은 피스톤(3)상에 트러스트를 신속히 작동시킬 수 있는 속도로 실행되어, 그 순간의 차량의 작동조건에 적합한 클러치로부터의 응답을 달성한다. 상기 스터드의 회전과 피스톤을 향한 템플레이트(9)의 가압은 가압된 오일을 연결튜브(7)를 거쳐 클러치로 전송하는 펌프(2)에 대해 최대한의 축방향 운동을 발생한다. 버튼(10)의 마지막 회전부에 있어서, 판의 복귀행정은 클러치에서 스프링에 의해 발생된 힘에 대항하기 위하여, 컵(15)에 의해 상기 판상에 작용하는 스프링(16)의 트러스트에 의해 저항을 받는다. 마지막으로, 홈(19)에 인입되는 구(17)는 템플레이트(9)와 접촉하고 있는 상기 크랭크 스터드(10)의 중간위치를 선택한다. 이러한 위치에서 판은 예비하중된 스프링(16)에 의해서만 작동되며; 그 대향측에서, 상기 클러치의 힘은 클러치 내부에서 자체적으로 그리고 상기 실린더(4)와 탱크(5) 사이의 유압연결부(6)에 의해 평형화된다.

로드-변위 다이아그램을 참조하여 서술한 바의 상술한 바의 작동기 동작과 비교하였을 때, 도9에서 크랭크 스터드(10)는 일단 중간위치의 사점(dead-point)을 지났으며; 도3에는 유압밀봉을 위한 연결부(6)에서 필요로 하는 행정으로 인하여, 스터드는 저항없이 스프링(16)에 의해 추진되는 제1부분(CD)이 도시되어 있으며; 이러한 운동은 모터감속기 기구의 관성에 의해 점(R)에 도달되는 최대 가속에 의해 이루어지며; 그후 상기 부분(CD)에서는 클러치 분리시 유발된 느슨함을 조일 때 발생된 대향력을 극복하는 스프링 동작하에서, 도시된 바와 같이 부하는 선(G)을 따라 R부터 D까지 매우 작은 변위로 통과한다. 도4의 위치로부터 도6의 위치까지의 일련의 변위는 도면에서 D부터 F까지 변위의 제1절반부를 위한 스프링(16)의 동작하에서 상기 스터드(10)에 작용하는 부하의 변위로 도시되며, 그후 모터감속기는 F에 도달한 클러치의 분리를 완성시키는 힘을 극복해야 하며; 공지의 클러치에서 저항을 받게 되는 부하는 0 내지 30daN으로 판명되었다. 도6 내지 도8에 있어서, 일련의 클러치 결합시, F로부터 I를 향한 클러치의 트러스트는 제1부분에서 크랭크 스터드의 회전을 도와주며; 분리에 있어서, 연속한 부분은 클러치의 스프링의 예비하중과 보상스프링(16)의 편차로 인하여 감소된 값을 가지며; 도8의 변위(CI)를 갖는 마지막 부분에 있어서, 스터드(10)는 로딩 벡터(G)를 따라 I로부터 R을 통과하는 스프링(16)의 전체 힘을 극복해야만 하며; 이러한 변위는 별다른 영향을 미치지 않고 사이클의 말단에서 이루어지며, 전기모터 감속기에 의해 발생된 부하는 템플레이트(9)의 트러스트면을 일치시키므로써 보상될 수 있다. 직선형 표면인 경우 템플레이트(8)의 변위방향에 대해 상기 템플레이트는 스프링(16)에 의해 발생된 부하에 대해 모터감속기에 실제로 작용하는 사인파형 접선 부하 감속을 가져야만 하며, 이에 따라 도3에서 초기위치에 도달하는데 도움을 준다. 상술한 바에 따르면, 템플레이트의 표면을 보상스프링(16)의 측부에 형성할 수도 있지만, 상술의 변위(CI)에서 모터감속기상에 작용하는 토오크를 최소로 하기 위해 금속케이블(22)이 구비된 스프링(25)을 포함할 수도 있으며; 최종적인 프로필은 중간위치에 가깝게 경사도가 변화된 경사부를 포함하게 된다. 마지막으로, 이러한 작동기에 있어서, 템플레이트(9)의 프로필은 클러치 응답이 달성될 수 있는 클러치 분리 및 결합에 대한 변위관계를 한정하는 형상을 갖게 되며; 이것은 기어박스 작동기(27)에 연결되었을 때 한쪽 방향으로 회전하거나 또는 양방향으로 회전하는 작동기(1)에 사용될 수 있다.

금속케이블(22)에 의한 일련의 동작형태에 있어서, 도3의 동작은 도1에 도시된 바와 같이 상기 케이블에 의해 인가되는 트러스트가 아닌 견인동작(pulling action)에 있어서 차이가 있으며; 상기 크랭크 스터드(10)의 중간위치는 스템(23)의 단부에 위치되어 상기 케이블을 지지하는 클램프(24)와 상기 케이블(22)의 선단부 사이에 유도되는 동작에 의해 달성되며; 보상스프링(25)은 그 위치에서 부하가 최대로 된다.

이러한 방식에 따라 상술한 바와 같이 템플레이트(9)의 형상은 크랭크 스터드(10)의 위치함수로서 변화되며 이에 따라 기구에 작동되는 힘의 함수로서 편리하게 조정할 수 있는, 판의 변위관계를 달성할 수 있는 비선형 프로필을 갖게 된다.

하기에는 일련의 기어박스 작동기의 동작에 대해 서술될 것이다. 상술한 바와 같이 클러치상에 작용하는 동력보조 제어부는 일련의 기어박스 작동기를 위한 제어부로서도 작용하며; 크랭크 스터드(10)가 회전할 때는 판(28)에 작용하는 2개의 프로필(31)중 하나와 결합하여 이를 변위시키며, 이러한 프로필의 선택은 고속기어 또는 저속기어에서 기어 선택방향 및 스터드(10)의 회전방향에 따르게 되며; 상기 핀(13)은 보상스프링(36)의 작동하에서 판(28)에 의해 순서대로 가압되므로써, 로드(40) 및 레버 페달(41)에 연결된 로드(33)에 작용할 수 있다. 기어박스의 제어행정은 상기 판(28)의 행정 보다 짧으며, 기어박스 행정을 보장하는 스프링(36)의 보상이 완료되어 적절한 작동을 보장하게 된다.

판(28)의 안내프로필(31)과의 결합은 모터감속기가 저항이 완전히 없을 때 시동될 수 있도록 또한 접선운동에 의해 프로필(31)과 결합하여 느슨함을 피할 수 있도록, 스터드(10)의 회전이 적어도 1/4 경과된 후 설정되며; 작동시 클러치 작동기와 연계된 작동지연은 기어박스 작동기에 앞서 클러치 작동기가 조정할 수 있게 하므로 바람직한 것이다. 또한, 2개의 프로필에 의해 작동기는 동력보조 제어부 및 작동기를 조정하지 않고서도 일련의 기어박스를 수동으로 사용할 수 있으며; 스터드는 도4에 도시된 바와 같이 중간 위치에 있으며, 외측 레버시스템과 페달(41)과 레버(40)와 로드(42) 및 연장부(39)의 로드에 의해 이동되는 판(28)은 그 행정이동중 방해물이 없으므로, 수동조작을 가능하게 한다. 또한, 직선형 프로필(51)을 갖는 템플레이트(50)에 의해, 어떠한 조건하에서도 심지어 작동기(47)가 작동중인 경우에도 운전자에 의한 수동변화의 경우에도 작동이 가능하며; 그 축방향 형상부(53) 및 회전형 형상부(60)에서의 또 다른 안정성에 의해, 축방향 분리기구의 경우 제한된 부하레벨을 갖는 부품들과 회전형 분리기구의 경우 제한된 토오크를 갖는 부품들 사이에서 단단한 연결을 보장한다. 분리기구의 실행은 일련의 기어박스에 손상을 가하지 않고 작동기(47)의 오버런이 가능하며, 이와 동시에 제어행정의 완료를 보장할 수 있다.

도7에서 이중 작동기(1, 27)의 동작은 일련의 기어박스 및 클러치를 위한 각각의 단일 작동기에서의 동작과 동일하며; 2개의 스터드의 결합은 서로에 대해 어느 한쪽의 감소된 위상각에 의해 편리하게 이루어지며; 모터감속기의 회전방향은 클러치 제어시에는 중요하지 않지만, 일련의 기어박스에 대해서는 그렇지 않다. 2개의 크랭크 스터드(10) 및 그 각각의 판(8 또는 21)의 결합은 단일의 구동장치를 사용하여 두개의 작동기가 동시 및 동기화된 제어행정을 실행하기 때문에 편리하게 달성될 수 있다. 따라서, 기어박스와 클러치간의 동기화가 결여될 가능성을 피할 수 있다.

도20 및 도22에 도시된 바와 같이 클러치 작동기(48)는 단단한 제어로드(67)와 연장부(72)를 포함하며, 상기 연장부는 도시않은 클러치와 작동기(48) 사이에인가된 부하값을 연속적으로 측정하는 로드셀(71)에 의해 분리되어 있다. 최종 신호는 상기 클러치 결합의 위상변조를 제어하는 전자처리기에 의해 분석된다. 클러치 결합의 위상변조의 유사한 효과는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 클러치의 유압제어부에 의해 얻을 수 있으며; 이러한 유압제어부는 제어튜브에서 즉, 펌프의 하류와 상기 클러치에 작용하는 실린더의 상류에서, 공지된 바와 같이 클러치 로드상의 부하에 비례하는 유압유체의 압력을 측정하는 센서를 포함한다. 도20 및 도21은 오목부(19)가 변형된 오목부(70)로서, 이러한 오목부에서 크랭크 스터드(10)는 중간위치에 있을 때 템플레이트(9)를 구비한 미끄럼판(68)상에서 스프링(25)의 보상동작에 의해 작동기(48)의 정밀한 위치조정이 가능하도록 연결된 클러치와 결합된다.

도22에 도시된 로킹 기어(78)의 작동은 상기 기어를 로드(67)의 선단부(73)의 축방향 숄더(79)와 결합시키는 제어전자석(80)을 작동시키므로써 이루어지며; 상기 숄더는 트러스트 행정은 허용하지만, 클러치의 재결합은 허용하지 않으므로, 클러치를 작동시키지 않고서도 작동기가 스터드(10)의 다수의 연속한 회전을 실행할 수 있게 하며; 이러한 능력은 일반적으로 저속변환시 하나이상의 기어변속 이상을 실행할 때 매우 유용하기 때문에, 여러개의 기어를 동시에 변속할 때 클러치 결합위상을 생략할 수 있으며; 일단 복수의 기어변속 위상이 완료되면, 상기 제어용 전자처리기는 전자석을 비활성화시키며 이에 따라 클러치의 최종 결합행정이 실행될 수 있게 한다.

실제로 재료와 칫수 및 실행에 대한 상세한 내용은 서로 다를 수 있지만, 본발명의 범주로부터의 일탈없이 상술한 바와는 기술적으로 동일하다.

예를 들어, 그다지 바람직하지 않지만, 사인파형 변위관계를 생성하는 상기 선형 템플레이트 대신에, 사용된 피스톤 로드의 길이의 함수로서 상기 사인파형 변위관계에 근접하는 트러스트 크랭크기구가 사용될 수도 있다. 또한, 기어박스 작동기(27)에서 로드(39)의 대안책으로서, 금속케이블에 의한 동작이 전송될 수도 있다. 또한, 상기 직선형 프로필(51)은 서로를 따르는 상기 프로필(31-32, 32-31)에 연결되도록 굴곡질 수도 있다. 마지막으로, 클러치 작동기(48)를 개방위치로 유지하기 위해 로킹 기어(78)의 경우 축방향 숄더(79)는 환형 구멍 또는 축방향 슬롯일 수도 있으며, 상기 선단부(73)에서는 적절한 축방향 연장부를 포함하므로써 미끄럼판(68)에 의해 발생된 오버런시 로드(67)의 변위를 보상할 수 있다.

Claims

전기모터(11)와, 회전운동을 작동기소자(2, 22, 33, 52, 67)의 선형운동으로 전환하기 위한 기구(9, 10, 31, 32)를 포함하며, 동력차량에서 클러치 및/또는 일련의 기어박스를 제어하기 위한 전기작동기에 있어서,

클러치제어부(1, 48) 및 기어박스 제어부(27, 47) 또는 이들중 어느 하나의 초기 위치로 복귀하는 완성된 회전을 실행하도록 형성된 크랭크기구 또는 적어도 하나의 캠(9, 29, 50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항에 있어서, 상기 캠은 회전운동을 선형운동으로 전환하기 위한 기구로 구성되며; 이러한 기구에는 대응의 가이드(14, 30, 69)에서 미끄러지는 판(8, 21, 28, 49, 68) 형태를 취하며, 전기모터에 의해 회전하는 크랭크 스터드(10)가 장착되는 템플레이트(9, 29, 50)가 제공되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 템플레이트는 힘을 최적화하기 위한 용도에 따르는 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 클러치 작동기에서, 템플레이트(9)를 구비한 판(8, 21)은 클러치의 내부 스프링에 의해 생성된 힘을 보상하기 위해 스프링(16, 25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제4항에 있어서, 상기 템플레이트가 내장된 판(8)에 연결되는 유압펌프(2)로 구성된 작동기소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제5항에 있어서, 차량의 클러치를 위하여 유압 제어회로의 압력을 연속적으로 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 작동기소자는 템플레이트가 내장된 판(21)에 연결되는 금속케이블(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제3항에 있어서, 기어박스 작동기에 있어서, 템플레이트(29, 50)는 서로 평행하고 스터드(10)에 의해 나타나는 외주에 접하는 2개의 프로필(31)과, 가이드(30)와 평행한 방향으로 상기 외주에 접하고 동축이며 상기 평행한 프로필(31)에 수직한 2개의 프로필(32)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제8항에 있어서, 상기 템플레이트(50)는 프로필들이 서로를 따를 때 평행한 프로필(31)과 동축 프로필(32) 사이에 연결 프로필(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항, 제3항, 제8항, 제9항중 어느 한 항에 있어서, 작동기소자(33)는 제어 행정의 오버런을 허용하도록 템플레이트(29)를 탄성가능하게 내장한 판(29)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항, 제3항, 제8항, 제9항중 어느 한 항에 있어서, 예비하중된 탄성소자(55, 63)를 가지며 일련의 기어박스의 제어핀(62, C)과 상기 탄성 작동기(47) 사이에 위치되는 기계적 분리기구(53, 60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제11항에 있어서, 상기 분리기구(53)의 작동방향은 축방향이며, 상기 분리기구는 일련의 기어박스의 제어레버(54, 57)상에 직접 위치되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제11항에 있어서, 상기 분리기구(60)는 기어박스의 전기작동기(47)의 로드(42)에 의해 제어되는 일련의 기어박스의 핀(62, C)의 회전을 직접적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제12항에 있어서, 상기 기계적인 축방향 분리기구(53)는 내측부(58)가 기어박스의 제어로드(54)에 단단히 연결된 시트에 위치된 예비하중된 헬리컬 스프링(55)으로 구성되며; 외측부는 그 선행부의 연장부인 로드(57)의 부분에 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제13항에 있어서, 회전하는 기계적 축방향 분리기구(60)는 제어핀(62)의 축선에 위치되고, 상기 핀 주위에 권취된 회전형 스프링을 포함하며; 스프링 단부 부분(64)은 핀을 지지하도록 예비하중되며, 그 한쪽(65)은 아암(61)에 단단히 고정되고, 다른쪽(66)은 페달(40)에 단단히 고정되어, 일련의 기어박스의 제어핀상에서 순서대로 스플라인결합되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항, 제3항, 제8항, 제10항중 어느 한 항에 있어서, 기어박스 로드(33)는 보상스프링(34, 35)에 의해 작동기의 가이드(30)상에서 기계적으로 중심이 잡히는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제2항, 제3항, 제8항 내지 제16항중 어느 한 항에 있어서, 작동기의 템플레이트(29, 50)의 중간위치를 검출하는 센서(S)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 회전운동을 선형운동으로 전환하기 위하여 기구(10, 9, 29, 50)의 회전소자상에 위치센서(20, 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항에 있어서, 회전운동을 선형운동으로 전환하는 기구로서, 상기 작동기소자(2, 33, 52, 67)를 작동시키는 트러스트 크랭크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제19항에 있어서, 클러치 작동기에 있어서, 클러치의 내부 스프링에 의해 발생된 힘을 보상하기 위하여 스프링(16, 25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 중간위치를 결정하기 위하여 구형 접합부(17, 18, 19)가 구비된 크랭크 스터트(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 클러치 작동기에 있어서, 템플레이트(9)는 크랭크 스터드(10)의 중간위치에서 상기 위치를 능동적으로 결정하는 오목부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항 내지 제4항, 제18항 내지 제22항중 어느 한 항에 있어서, 클러치 작동기에서 상기 클러치에 인가된 작동부하를 연속적으로 측정하기 위하여, 단단한 클러치 제어로드(67, 72)에 위치된 로드셀(71)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
제1항 내지 제4항, 제18항 내지 제23항중 어느 한 항에 있어서, 클러치 작동기에서 클러치를 제어하기 위하여 템플레이트(9)를 구비한 미끄럼판(68)과 단단한 로드(67, 73) 사이에 단일방향성의 단단한 연결부(77, 76)와, 숄더(79)와 접촉하거나 또는 이에 형성된 슬롯에 수용되기 위해 상기 로드 또는 선단부(67, 73)의 로킹용 기어(78)를 포함하며; 상기 기어는 전자석(80)에 의해 제어되고 그 중간위치에서 분리되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
동력차량의 일련의 기어박스와 클러치를 제어하기 위한 전기작동기에 있어서,

제1항 내지 제7항 또는 제19항 내지 제24항중 어느 한 항에 따른 클러치용 작동기를 포함하며, 이러한 작동기들은 동일한 전기모터(45)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 전기작동기.
동력차량의 일려의 기어박스 및/또는 제어클러치를 변형한 세트에 있어서,

상술한 항중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 작동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 세트.