KR20090062925A - Clutch actuator - Google Patents

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KR20090062925A KR1020070130413A KR20070130413A KR20090062925A KR 20090062925 A KR20090062925 A KR 20090062925A KR 1020070130413 A KR1020070130413 A KR 1020070130413A KR 20070130413 A KR20070130413 A KR 20070130413A KR 20090062925 A KR20090062925 A KR 20090062925A
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Abstract

A clutch actuator is provided to control a manual transmission electronically with low physical effort by using structures of an electric motor and a cam. A clutch actuator comprises: a shaft(105) rotated by a driving unit; a cam assembly(110) with a protruded cam from the external surface of the shaft; a fork(115) whose one side is in contact with the cam assembly; and a support member connected to the other side of the fork. The driving unit represents a motor(100) controlled by an electronic control unit. The cam consists of a first cam(110a) with a first height of a lobe and a second cam(110b) with a second height of the lobe higher than the first height.

Description

클러치 액추에이터{CLUTCH ACTUATOR}Clutch Actuator {CLUTCH ACTUATOR}

본 발명은 클러치 액추에이터에 관한 것으로서, 클러치를 구동하는 클러치 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a clutch actuator, and more particularly to a clutch actuator for driving a clutch.

일반적인 수동 변속기는 클러치 릴리스 실린더 또는 컨센트릭 슬리브 실린더 타입의 클러치 컨트롤 시스템을 사용한다.A typical manual transmission uses a clutch control system of the clutch release cylinder or the concentric sleeve cylinder type.

운전자가 클러치 페달을 밟음으로써 클러치 마스터 실린더에서 발생한 유압이 클러치 릴리스 실린더의 태핏을 통하여 힘을 전달한다.As the driver presses the clutch pedal, the hydraulic pressure generated in the clutch master cylinder transfers force through the tappet of the clutch release cylinder.

태핏을 통해서 전달된 힘은 클러치 릴리스 포크를 민다. 따라서 릴리스 베어링을 축 방향으로 움직임으로써 클러치 다이어프램 스프링에 힘을 전달한다.The force transmitted through the tappet pushes the clutch release fork. Thus, the force is transmitted to the clutch diaphragm spring by moving the release bearing axially.

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.On the other hand, not only is the disadvantage of the complicated structure of the clutch pedal and the hydraulic cylinder, but also hassle for the driver to operate the clutch pedal directly. In addition, the driver's proficiency has a great impact on driving comfort and driving stability.

최근에는 자동형 수동 변속기가 개발되고 있다. 배기 규제 강화 및 연비 개선을 위해서 이들 시스템의 개발이 요구되고 있다.Recently, an automatic manual transmission has been developed. The development of these systems is required for tightening emission regulations and improving fuel economy.

자동형 수동 변속기를 구성하기 위한 필수조건 중 하나는 클러치를 온/오프 할 수 있는 클러치 액추에이터이다.One of the prerequisites for the construction of an automatic manual transmission is a clutch actuator that can turn the clutch on and off.

본 발명은, 자동형 수동 변속기에 적용하여 클러치를 온/오프 하는 클러치 액추에이터를 제공한다.The present invention is applied to an automatic manual transmission to provide a clutch actuator for turning on / off the clutch.

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.In this embodiment, the clutch actuator includes a shaft rotated by a drive unit, a cam assembly formed with cams protruding from an outer circumferential surface of the shaft, a fork one side of which contacts the cam assembly, and a support member connected to the other side of the fork. The fork actuates the clutch by the cam assembly.

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.In addition, the drive unit is a motor, the motor is controlled rotation by the electronic control unit, the cams, the first cam having a lobe of the first height and the second having a lobe of the second height higher than the first height It may include a cam.

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.In addition, the first cam and the second cam are sequentially disposed in the longitudinal direction of the shaft, the first cam moves the fork to the first height according to the rotational position of the shaft, the second cam is the fork Can be moved to the second height.

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.In addition, when the shaft rotates in one direction, the first cam and the second cam sequentially moves the fork, and the support member may include a spring in close contact with the fork and a plate to which the spring is fixed. .

또한 상기 포크의 일면에는 상기 캠들이 접촉하는 접촉 홈(contacting groove)이 형성되고, 상기 포크의 일단면에는 핑거가 돌출되어 형성될 수 있다.In addition, one surface of the fork may be provided with a contacting groove (contacting groove) contacting the cams, one end surface of the fork may be formed to protrude a finger.

또한 상기 포크의 외측면에는 상기 지지부재가 밀착되는 밀착 홈(cling groove) 형성될 수 있다.In addition, the outer surface of the fork may be formed with a contact groove (cling groove) in which the support member is in close contact.

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.As described above, according to the clutch actuator according to the embodiment of the present invention, the manual transmission can be controlled electronically without effort by the structure of the electric motor and the cam.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail for the clutch actuator according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이다.1 is a perspective view of a clutch actuator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 클러치 액추에이터는 모터(100), 샤프트(105), 캠 어셈블리(110), 포크(115), 스프링(120) 및 플레이트(125)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the clutch actuator includes a motor 100, a shaft 105, a cam assembly 110, a fork 115, a spring 120, and a plate 125.

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.The motor 100 is controlled by an electronic control unit (not shown). The shaft 105 is rotated by the motor 100. The cam assembly 110 is also mounted to the end of the shaft 105.

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.The first surface of the fork 115 is in contact with the cam assembly 110, the opposite second surface is supported by the spring 120. In addition, the spring 120 is fixed to the plate 125.

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.The spring 120 elastically supports the second surface of one end of the fork 115, and the cam assembly 110 contacts the first surface of the center portion of the fork 115. The other end of the fork 115 is connected with a clutch (not shown).

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.When the cam assembly 110 is rotated by the motor 100, one end of the fork 115 is supported by the spring 120. However, the other end of the fork 115 moves in accordance with the shape of the cam assembly 110.

즉, 상기 포크(115)가 움직임에 따라서 클러치가 온/오프 되는 것이다.That is, the clutch is turned on / off as the fork 115 moves.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제1 사시도이다.Figure 2a is a first perspective view of the fork provided in the clutch actuator according to an embodiment of the present invention.

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.Referring to FIG. 2A, a contact groove 200 in which the spring 120 is in close contact is formed on the second surface of one end of the fork 115. The other end of the fork 115 is a finger 205 is formed to protrude.

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.The fingers 205 are formed at both edges of the fork 115. Grooves 210 are formed between the fingers 205. The clutch is operated by the finger 205 and the groove 210.

도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제2 사시도이다.Figure 2b is a second perspective view of the fork provided in the clutch actuator according to the embodiment of the present invention.

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.Referring to FIG. 2B, a contact groove 215 is formed in the center of the first surface of the fork 115 to contact the cam assembly 110. The contact groove 215 is formed in a circular shape corresponding to the rotational shape of the cam assembly 110. The movement characteristic of the fork 115 changes according to the shape of the contact groove 215.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링과 플레이트의 사시도이다.3 is a perspective view of a spring and a plate according to an embodiment of the present invention.

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.Referring to FIG. 3, one end of the spring 125 is fixed to the plate 125. The plate 125 may be fixed to a vehicle body (not shown). The other end of the spring 125 is in close contact with the contact groove 200 of the fork 115.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 어셈블리의 사시도이다.4 is a perspective view of a cam assembly according to an embodiment of the present invention.

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.Referring to FIG. 4, the cam assembly 110 is mounted at an end of the shaft 105, and the cam assembly 110 is a first cam 110a, a second cam 110b, and a third cam 110c. ), A fourth cam 110d and a fifth cam 110e.

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.The first cam 110a, the second cam 110b, the third cam 110c, the fourth cam 110d and the fifth cam 110e are sequentially disposed on the shaft 105. . That is, the first cam 110a is disposed at the motor 100 side, and the fifth cam 110e is disposed at the end of the shaft 105.

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.The lobe of the first cam 110a and the lobe of the second cam 110b are not disposed identically. In more detail, the lobe of the first cam 110a is disposed at the first rotational position of the shaft 105, and the lobe of the second cam 110b is the second rotation of the shaft 105. Is placed in position.

예를 들어, 상기 제1회전위치와 상기 제2회전위치의 회전차이는 30ㅀ 가 될 수 있다.For example, the rotation difference between the first rotational position and the second rotational position may be 30 kW.

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.Therefore, the first cam 110a and the second cam 110b may sequentially move the fork 105 with a time difference. In the present embodiment, the first cam 110a, the second cam 110b, the third cam 110c, the fourth cam 110d and the fifth cam 110e are rotated in rotation with each other. Is placed with.

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.In this embodiment, the lobe of the first cam 110a may have a first height, and the lobe of the second cam 110b may have a second height. The second height may be longer than the first height.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터의 작동 원리를 도시한다.5 shows the principle of operation of a clutch actuator according to an embodiment of the invention.

도 5를 참조하면, 상기 스프링(120)과 상기 캠(110) 사이 거리는 A이고, 상기 캠(110)과 상기 포크(115)의 단부 거리는 B이다. Referring to FIG. 5, the distance between the spring 120 and the cam 110 is A, and the end distance of the cam 110 and the fork 115 is B. Referring to FIG.

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.Therefore, the theoretical release load is a value obtained by multiplying the elastic force of the spring 120 by A / B and adding the load of the cam 110. The actual release load can be calculated differently.

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.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이다.1 is a perspective view of a clutch actuator according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제1 사시도이다.Figure 2a is a first perspective view of the fork provided in the clutch actuator according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 액추에이터에 구비되는 포크의 제2 사시도이다.Figure 2b is a second perspective view of the fork provided in the clutch actuator according to the embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링과 플레이트의 사시도이다.3 is a perspective view of a spring and a plate according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 어셈블리의 사시도이다.4 is a perspective view of a cam assembly according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터의 작동 원리를 도시한다.5 shows the principle of operation of a clutch actuator according to an embodiment of the invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 모터100: motor

105: 샤프트105: shaft

110: 캠 어셈블리110: cam assembly

115: 포크115: fork

120: 스프링120: spring

125: 플레이트125: plate

200: 밀착 홈200: close contact

205: 핑커205: Pinker

210: 홈210: home

215: 접촉 홈215: contact groove

110a: 제1 캠110a: first cam

110b: 제2 캠110b: second cam

110c: 제3 캠110c: third cam

110d: 제4 캠110d: fourth cam

110e: 제5 캠110e: fifth cam

Claims (10)

변속기에 구비되는 클러치에 있어서,In the clutch provided to the transmission, 구동부에 의해서 회전하는 샤프트;A shaft rotated by the drive unit; 상기 샤프트의 외주면에서 돌출된 캠들이 형성된 캠 어셈블리;A cam assembly having cams protruding from an outer circumferential surface of the shaft; 한쪽이 상기 캠 어셈블리에 접하는 포크; 및A fork whose one side is in contact with the cam assembly; And 상기 포크의 다른쪽에 연결되는 지지부재;A support member connected to the other side of the fork; 를 포함하고,Including, 상기 캠 어셈블리에 의해서 움직이는 상기 포크는 클러치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 클러치 액추에이터.And the fork moved by the cam assembly actuates a clutch. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 구동부는 모터이고, 상기 모터는 전자 제어 유닛에 의해서 회전이 컨트롤되는 클러치 액추에이터.The drive unit is a motor, the motor is a clutch actuator, the rotation is controlled by the electronic control unit. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 캠들은,The cams, 제1 높이의 로브를 갖는 제1 캠; 및A first cam having a lobe of a first height; And 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 로브를 갖는 제2 캠;A second cam having a lobe of a second height that is higher than the first height; 을 포함하는 클러치 액추에이터.Clutch actuator comprising a. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 상기 샤프트의 길이 방향으로 순차적으로 배치되는 클러치 액추에이터.And the first cam and the second cam are sequentially disposed in the longitudinal direction of the shaft. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 샤프트의 회전위치에 따라서 상기 제1 캠은 상기 포크를 상기 제1 높이 움직이고, 상기 제2 캠은 상기 포크를 상기 제2 높이 움직이는 클러치 액추에이터.And the first cam moves the fork to the first height, and the second cam moves the fork to the second height according to the rotational position of the shaft. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 샤프트가 한쪽 방향으로 회전할 때 상기 제1 캠과 상기 제2 캠은 순차적으로 상기 포크를 움직이는 클러치 액추에이터.And the first cam and the second cam sequentially move the fork when the shaft rotates in one direction. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 지지부재는,The support member, 상기 포크에 밀착되는 스프링; 및A spring in close contact with the fork; And 상기 스프링이 고정되는 플레이트;A plate to which the spring is fixed; 를 포함하는 클러치 액추에이터.Clutch actuator comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 포크의 일면에는 상기 캠들이 접촉하는 접촉 홈(contacting groove)이 형성된 클러치 액추에이터.One side of the fork clutch actuator is formed with a contact groove (contacting groove) is in contact with the cam. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 포크의 일단면에는 핑거가 돌출되어 형성된 클러치 액추에이터.Clutch actuator formed by protruding a finger on one end surface of the fork. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 포크의 외측면에는 상기 지지부재가 밀착되는 밀착 홈(cling groove) 형성되는 클러치 액추에이터.Clutch actuator formed on the outer surface of the fork is a close groove (cling groove) in which the support member is in close contact.
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