KR20100084833A - Clutch actuator - Google Patents

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이상헌
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Abstract

PURPOSE: A clutch actuator is provided to move a clutch link rod with only a small motor by assisting the movement of the clutch link rod using the elastic restoring force of an elastic member. CONSTITUTION: A clutch actuator comprises a motor(100), a clutch link rod(200), and an elastic member. The clutch link rod moves in a straight line according to the drive of the motor. The elastic member is contracted or expanded by the straight movement of the clutch link rod. When the clutch link rod moves by the drive of the motor, the elastic member assists the movement of the clutch link rod by the elastic restoring force.

Description

클러치 엑츄에이터{Clutch Actuator} Clutch Actuator

본 발명은 클러치를 운동시키는 클러치 엑츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄성부재의 탄성복원력이 모터에 의해 공급되는 동력을 보조함으로써 클러치 연결 로드를 적은 동력으로도 운동 시킬 수 있는 클러치 엑츄에어터에 관한 것이다. The present invention relates to a clutch actuator for moving a clutch, and more particularly, to a clutch actuator capable of moving a clutch connecting rod with a small amount of power by assisting the elastic restoring force of an elastic member supplied by a motor. will be.

자동차나 중장비 등의 원동기에 사용되는 내연기관은 부하가 걸린 상태에서는 시동이 될 수 없고, 기어의 변환시에도 엔진을 무부하로 할 필요가 있는 등의 이유로 엔진과 변속기 사이에 클러치가 장착된다. 이러한 클러치는 축과 축을 접속하거나 차단하는 데에 사용된다. 클러치를 사용하면 원동기 속도 변경을 위한 기어 바꿈, 벨트의 걸기 바꿈 등을 할 수 있다.Internal combustion engines used for prime movers, such as automobiles and heavy equipment, cannot be started when the load is applied, and a clutch is mounted between the engine and the transmission for the reason that the engine needs to be unloaded even when the gear is changed. This clutch is used to connect or disconnect the shaft and the shaft. The clutch allows you to change gears for changing the prime mover speed, and change the belt's hanging.

자동차나 중장비 등의 원동기의 클러치를 제어하기 위한 수단으로서 클러치 엑츄에이터가 이용되는 경우가 있다. 일반적으로 이러한 클러치 엑츄에이터는 클러치에 연결되어 클러치를 운동시키는 클러치 연결 로드와, 상기 클러치 연결 로드가 직선으로 운동할 수 있도록 동력을 공급하는 모터를 구비한다. Clutch actuators are sometimes used as a means for controlling clutches of prime movers such as automobiles and heavy equipment. In general, such a clutch actuator includes a clutch connecting rod connected to the clutch to move the clutch, and a motor for powering the clutch connecting rod to move in a straight line.

클러치를 운동시키기 위해서는 기계적으로 많은 힘이 필요하게 되며, 특히, 클러치가 연결된 단부 방향으로 클러치 연결 로드를 운동시키는데 큰 힘이 필요하다.A large amount of mechanical force is required to move the clutch, and in particular, a large force is required to move the clutch connecting rod toward the end where the clutch is connected.

종래의 클러치 엑츄에이터에서는 클러치 연결 로드를 운동시키기 위해 필요한 하중이 모터에 의해서만 공급된다. 용량이 작은 모터로는 클러치 연결 로드를 운동시키는데 필요한 큰 하중을 발생시킬 수 없으므로, 종래의 클러치 엑츄에이터는 대용량의 모터를 이용하여 클러치 연결 로드를 운동시킨다.  In a conventional clutch actuator, the load necessary to move the clutch connecting rod is supplied only by the motor. Since a small-capacity motor cannot generate a large load necessary to move the clutch connecting rod, the conventional clutch actuator uses a large capacity motor to move the clutch connecting rod.

따라서, 종래의 클러치 엑츄에이터를 구동시키기 위해서는 많은 동력이 필요하다는 문제점이 있으며, 대용량의 모터가 필요한 만큼 클러치 엑츄에이터의 크기가 커진다는 문제점이 있다. Therefore, there is a problem that a lot of power is required to drive the conventional clutch actuator, there is a problem that the size of the clutch actuator is increased as much as a large capacity motor is required.

또한, 종래의 클러치 엑츄에이터는 클러치 연결 로드가 최대 변위 위치로 이동되어 더이상 이동될 수 없는 상태에 있는 경우에도 동력 장치가 계속 구동하여 동력 장치 또는 기타 구성요소가 파손될 수 있는 문제점이 있었다. In addition, the conventional clutch actuator has a problem that the power unit continues to operate even when the clutch connecting rod is moved to the maximum displacement position and can no longer be moved, thereby causing the power unit or other components to be damaged.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터에 의해서 공급되는 동력을 탄성부재의 탄성복원력을 이용해 보조함으로써 클러치 연결 로드가 적은 동력으로도 운동 가능한 클러치 엑츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a clutch actuator that can be moved even with a small amount of clutch connection rod by assisting the power supplied by the motor using the elastic restoring force of the elastic member. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 클러치 엑츄에이터는 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 직선운동하는 클러치 연결 로드 및 상기 클러치 연결 로드의 직선운동에 의해 압축 또는 팽창되는 탄성부재를 포함한다. 상기 모터의 구동에 의해 상기 클러치 연결 로드가 운동할 때, 상기 탄성부재는 그 탄성복원력에 의하여 상기 클러치 연결 로드의 운동을 보조하게 된다. In order to achieve the above object, the clutch actuator according to the present invention includes a motor, a clutch connecting rod linearly moving according to the driving of the motor and an elastic member that is compressed or expanded by the linear movement of the clutch connecting rod. When the clutch connecting rod moves by the driving of the motor, the elastic member assists the movement of the clutch connecting rod by its elastic restoring force.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 모터로부터 상기 클러치 연결 로드로 동력을 전달하는 복수의 동력전달 기어를 더 포함할 수도 있다. In addition, the clutch actuator may further include a plurality of power transmission gears for transmitting power from the motor to the clutch connection rod.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 동력전달기어들 중 상기 클러치 연결 로드에 인접한 최외측 동력전달기어와 상기 클러치 연결 로드 사이에 설치되어, 상기 모터의 구동에 의한 상기 최외측 동력전달기어의 회전운동을 상기 클러치 연결 로드의 직선운동으로 변환시키는 동력변환장치를 더 포함할 수도 있다. In addition, the clutch actuator is installed between the outermost power transmission gear adjacent to the clutch connection rod and the clutch connection rod of the power transmission gears, and the rotational movement of the outermost power transmission gear by the drive of the motor. It may further include a power converter for converting the linear link of the clutch connecting rod.

또한, 상기 동력변환장치는, 상기 클러치 연결 로드의 외면에 형성된 볼 스 크류와, 상기 볼 스크류가 직선운동 가능하게 결합된 볼 너트를 포함하며, 상기 볼 너트의 외면에는 상기 최외측 동력전달기어와 맞물리는 종동기어가 형성되어 있을 수도 있다. In addition, the power converter includes a ball screw formed on the outer surface of the clutch connecting rod, the ball nut is coupled to the ball screw in a linear motion, the outer surface of the ball nut and the outermost power transmission gear and Interlocking driven gears may be formed.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 클러치 연결 로드의 직선운동의 상한 및 하한을 각각 감지하여 상기 모터의 구동을 선택적으로 차단하기 위한 한 쌍의 스위치와, 상기 모터의 구동에 의해 회전하면서 상기 한 쌍의 스위치에 선택적으로 접촉함으로써 상기 스위치를 작동시키는 캠부재를 더 포함할 수도 있다. In addition, the clutch actuator is a pair of switches for selectively blocking the driving of the motor by sensing the upper and lower limits of the linear movement of the clutch connecting rod, respectively, the pair of switches while rotating by the driving of the motor It may further comprise a cam member for operating the switch by selectively contacting.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정하는 센서를 더 포함할 수도 있다. In addition, the clutch actuator may further include a sensor for measuring the movement amount and the movement speed of the clutch connection rod.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 상기 캠부재에 연결되어, 상기 캠부재의 회전 각도와 회전 속도를 측정함으로써 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정할 수도 있다. In addition, the clutch actuator further comprises a sensor for measuring the movement amount and the moving speed of the clutch connecting rod, the sensor is connected to the cam member, by measuring the rotation angle and rotation speed of the cam member the clutch connecting rod The amount of movement and the speed of movement can also be measured.

또한, 상기 클러치 엑츄에이터는 상기 클러치 연결 로드를 감싸는 케이스를 더 포함할 수도 있다. In addition, the clutch actuator may further include a case surrounding the clutch connecting rod.

본 발명에 따른 클러치 엑츄에이터에 의하면, 탄성 부재의 탄성복원력이 클러치 연결 로드를 운동을 보조하게 되므로, 저용량의 작은 모터만으로도 클러치 연결 로드를 운동시킬 수 있어, 클러치 엑츄에이터의 크기를 작게 설계할 수 있으며, 적은 동력으로도 클러치 엑츄에이터를 구동시킬 수 있다는 이점이 있다. According to the clutch actuator according to the present invention, since the elastic restoring force of the elastic member assists the movement of the clutch connecting rod, the clutch connecting rod can be moved even with a small motor having a low capacity, so that the size of the clutch actuator can be designed small. The advantage is that the clutch actuator can be driven with little power.

또한, 클러치 연결 로드가 최대 변위 위치로 이동되어 더이상 이동될 수 없는 상태가 되는 경우, 자동으로 모터의 구동을 차단하여 클러치 연결 로드가 더이상 운동하지 않도록 함으로써 다른 기계 장치의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, when the clutch connecting rod is moved to the maximum displacement position, which can no longer be moved, the drive of the motor is automatically shut off so that the clutch connecting rod no longer moves, thereby preventing damage to other mechanical devices. There is this.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is described as one embodiment, whereby the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)의 개략적인 단면도이다. 도 1은 클러치 연결 로드(200)가 최대로 하강되어 있는 상태를 도시하며, 도 2는 클러치 연결 로드(200)가 최대로 상승되어 있는 상태를 나타낸다. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of the clutch actuator 10 according to one embodiment of the invention. 1 illustrates a state in which the clutch connecting rod 200 is descended to the maximum, and FIG. 2 illustrates a state in which the clutch connecting rod 200 is raised to the maximum.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)는, 클러치 엑츄에이터(10)에 동력을 공급하는 모터(100)와, 클러치(미도시)와 연결되는 클러치 연결 로드(200)를 구비한다. 도 1 및 도 2에서는 클러치 연결 로드(200)가 상하 방향으로 직선 운동하도록 도시되어 있다. 후술하는 바와 같이, 모터(100)가 시계방향 또는 시계 반대방향으로 회전하게 되면, 그 동력이 클러치 연 결 로드(200)에 전달되어 클러치 연결 로드(200)가 상하로 직선운동하게 된다. 1 and 2, the clutch actuator 10 according to the present embodiment includes a motor 100 supplying power to the clutch actuator 10 and a clutch connecting rod connected to a clutch (not shown). 200. 1 and 2, the clutch connecting rod 200 is illustrated to linearly move in the vertical direction. As will be described later, when the motor 100 is rotated clockwise or counterclockwise, the power is transmitted to the clutch connection rod 200, the clutch connection rod 200 is linearly moved up and down.

클러치는 클러치 연결로드(200)의 단부(210)에 결합된다. 클러치 연결로드(200)는 케이스(410, 420) 내부에 둘러싸여있다. 클러치 연결 로드(200)가 외부로 노출되어 있는 종래의 클러치 엑츄에이터와 달리, 본 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)는 클러치 연결 로드(200)가 케이스(410, 420)에 의해 둘러싸여 있어, 외부의 충격이나 오염에 의해 클러치 연결 로드(200) 및 내부 장치가 파손되지 않도록 한다. The clutch is coupled to the end 210 of the clutch connecting rod 200. The clutch connecting rod 200 is surrounded inside the cases 410 and 420. Unlike the conventional clutch actuator in which the clutch connecting rod 200 is exposed to the outside, in the clutch actuator 10 according to the present embodiment, the clutch connecting rod 200 is surrounded by the cases 410 and 420. The clutch connection rod 200 and the internal device may not be damaged by an impact or contamination.

케이스(410, 420)의 내부에는 클러치 연결 로드(200)가 이동할 수 있는 공간(401)이 형성되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(410, 420)에 의해 형성되는 공간(401)은 클러치 연결 로드(200)가 이동 가능한 이동량의 상한과 하한을 정해주게 된다. Inside the cases 410 and 420, a space 401 through which the clutch connection rod 200 can move is formed. As shown in FIGS. 1 and 2, the space 401 formed by the cases 410 and 420 determines an upper limit and a lower limit of the amount of movement of the clutch connecting rod 200.

본 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)는 클러치 연결 로드(200)가 운동할 때, 모터(100)에 의해 공급되는 동력에 더하여 클러치 연결 로드(200)의 운동을 보조하기 위한 탄성 부재를 포함한다. 본 실시예에서는 나선형 스프링(300)가 탄성 부재로서 이용되었다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(300)은 케이스(410)의 둘레에 구비되며, 스프링(300)의 끝 단부는 클러치 연결 로드(200)에 연결되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 연결 로드(200)가 최대로 하강된 위치에 위치하는 경우 스프링(300)은 최대로 압축된 상태로 있게 된다. 따라서, 스프링(300)은 원 상태로 팽창하려는 탄성복원력을 가지게 된다. 이 상태에서 모터(100)가 회전하여 클러치 연결 로드(200)를 상승시키게 되면, 압축되어 있던 스 프링(300)이 그 탄성복원력에 의해 팽창하면서, 클러치 연결 로드(200)를 상방향으로 밀게 된다. 또한, 클러치 연결 로드(200)가 하강되면 스프링(300)은 다시 압축되어 복원력을 저장하게 된다. 이러한, 스프링(300)의 복원력은 클러치 연결 로드(200)를 운동시키는데 필요한 동력을 보조하게 된다. The clutch actuator 10 according to the present embodiment includes an elastic member for assisting the movement of the clutch connecting rod 200 in addition to the power supplied by the motor 100 when the clutch connecting rod 200 moves. . In this embodiment, the spiral spring 300 is used as the elastic member. As shown in Figure 1 and 2, the spring 300 is provided around the case 410, the end of the spring 300 is connected to the clutch connecting rod 200. As shown in FIG. 1, when the clutch connecting rod 200 is positioned at the maximum lowered position, the spring 300 remains in the maximum compressed state. Therefore, the spring 300 has an elastic restoring force to expand to its original state. When the motor 100 rotates to raise the clutch connecting rod 200 in this state, the compressed spring 300 expands by the elastic restoring force and pushes the clutch connecting rod 200 upward. . In addition, when the clutch connecting rod 200 is lowered, the spring 300 is compressed again to store the restoring force. The restoring force of the spring 300 assists the power required to move the clutch connecting rod 200.

따라서, 본 실시예에 따르면 스프링(300)의 탄성복원력이 클러치 연력 로드(200)의 운동을 보조하기 때문에, 모터(100)가 적은 동력을 공급하더라도 클러치 연결 로드(200)를 손쉽게 운동시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 클러치 연결 로드(200)를 상방향으로 운동 시키는데 필요한 하중을 120kgf 라고 한다면, 외경이 70mm인 작은 모터의 토크(2kgf·cm)만으로는 클러치 연결 로드(200)를 상승시킬 수 없다. 따라서, 종래에는 외경이 90mm 이고 토크가 5kgf·cm 인 대용량의 큰 모터를 사용해야만 하였다. 하지만, 본 실시예에서와 같이, 스프링(300)의 탄성계수를 조절하여 클러치 연결 로드(200)를 상승시키는데 필요한 하중 가운데 60kgf가 스프링(300)의 복원력에 의해 제공되도록 하면, 토크가 2kgf·cm인 작은 모터를 이용하여도, 클러치 연결 로드(200)를 상승시킬 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, since the elastic restoring force of the spring 300 assists the movement of the clutch force rod 200, the clutch connection rod 200 can be easily moved even if the motor 100 supplies little power. do. For example, if the load required to move the clutch connecting rod 200 upward is 120 kgf, the clutch connecting rod 200 cannot be raised only by the torque (2 kgf · cm) of a small motor having an outer diameter of 70 mm. Therefore, conventionally, a large-capacity large motor having an outer diameter of 90 mm and a torque of 5 kgf · cm has to be used. However, as in the present embodiment, if 60kgf of the load required to raise the clutch connecting rod 200 by adjusting the elastic modulus of the spring 300 is provided by the restoring force of the spring 300, the torque is 2kgf · cm Even with a small motor, the clutch connecting rod 200 can be raised.

즉, 본 실시예에 따르면, 크기가 작고 용량이 작은 모터(100)를 이용하여도 클러치 연결 로드(200)를 운동시킬 수 있게 되므로, 클러치 엑츄에이터(10)의 크기를 더 작게 설계할 수 있는 이점이 있으며, 적은 동력으로도 클러치 엑츄에이터(10)를 구동시킬 수 있다는 이점이 있다. That is, according to the present embodiment, since the clutch connecting rod 200 can be moved even by using the motor 100 having a small size and a small capacity, the size of the clutch actuator 10 can be designed smaller. There is an advantage that the clutch actuator 10 can be driven with a small amount of power.

상술한 바와 같이, 모터(100)가 시계방향 또는 그 반대방향으로 회전하게 되고, 그 동력이 클러치 연결 로드(200)에 전달되어 클러치 연결 로드(200)가 상하로 이동하게 된다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 모터(100)와 클러치 연결 로드(200)의 작동 관계에 대해서 자세히 설명한다. As described above, the motor 100 is rotated in a clockwise direction or the opposite direction, the power is transmitted to the clutch connection rod 200 to move the clutch connection rod 200 up and down. Hereinafter, an operation relationship between the motor 100 and the clutch connecting rod 200 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)는, 모터(100)의 토크가 클러치 연결 로드(200)에 최대로 전달될 수 있도록 하는 복수의 동력전달 기어(510, 520)를 구비한다. 복수의 동력전달 기어(510, 520)는 모터(100)의 동력을 클러치 연결 로드(200)로 전달하며, 각각의 동력전달 기어는 서로 맞물려서 회전한다. 제1동력전달 기어(510)는 모터(100)에 직접 연결되어, 모터(100)에 의해 회전한다. 제1동력전달 기어(510)에는 제2동력전달 기어(520)가 맞물려 연결된다. 모터(100)에 의해 전달되는 토크를 높여주기 위해서, 제2동력전달 기어(520)의 직경은 제1동력전달 기어(510)의 직경에 비해 작다. 1 and 2, the clutch actuator 10 according to the present embodiment includes a plurality of power transmission gears that allow the torque of the motor 100 to be transmitted to the clutch connecting rod 200 to the maximum. 510 and 520. The plurality of power transmission gears 510 and 520 transmit the power of the motor 100 to the clutch connection rod 200, and each of the power transmission gears meshes with each other to rotate. The first power transmission gear 510 is directly connected to the motor 100, and rotates by the motor 100. The second power transmission gear 520 is meshed with and connected to the first power transmission gear 510. In order to increase the torque transmitted by the motor 100, the diameter of the second power transmission gear 520 is smaller than the diameter of the first power transmission gear 510.

따라서, 모터(100)가 회전하면, 제1동력전달 기어(510)가 회전하게 되고, 제1동력전달 기어(510)의 회전력은 제2동력전달 기어(520)를 통해 최대의 토크가 클러치 연결 로드(200로 전달된다. Therefore, when the motor 100 rotates, the first power transmission gear 510 rotates, and the torque of the first power transmission gear 510 is connected to the maximum torque through the second power transmission gear 520. Delivered to the load 200.

클러치 연결 로드(200)에 인접한 최외측 동력전달 기어인 제2동력전달 기어(520)와, 클러치 연결 로드(200) 사이에는 제2동력전달 기어(520)의 회전운동을 클러치 연결 로드(200)의 직선운동으로 변환시키는 동력변환장치가 구비된다. Between the second power transmission gear 520, which is the outermost power transmission gear adjacent to the clutch connection rod 200, and the clutch connection rod 200, a rotational movement of the second power transmission gear 520 is applied to the clutch connection rod 200. It is provided with a power converter for converting the linear motion of.

구체적으로, 클러치 연결 로드(200)의 외면에는 볼 스크류(201)가 형성된다. 또한, 클러치 엑츄에이터(10)에는 볼 스크류(201)가 직선운동 가능하게 결합되는 볼 너트(530)가 구비된다. 볼 너트(530)의 외면에는 제2동력전달 기어(520)와 맞물려 연결되는 종동기어가 형성되어 있어, 제2동력전달 기어(520)가 회전하면 볼 너 트(530)도 회전하게 된다. 볼 너트(530)는 두개의 베어링(530)에 의해 케이스(410, 420) 내에 회전 가능하도록 고정된다. 자세히 도시되지는 않았지만 볼 스크류(201)가 형성된 클러치 연결 로드(200)는 볼 너트(530)가 회전하여도, 그 몸체가 회전하지는 않고 상하 운동만을 할 수 있도록 고정된다. Specifically, a ball screw 201 is formed on the outer surface of the clutch connecting rod 200. In addition, the clutch actuator 10 is provided with a ball nut 530 to which the ball screw 201 is linearly coupled. A driven gear is formed on the outer surface of the ball nut 530 in engagement with the second power transmission gear 520. When the second power transmission gear 520 rotates, the ball nut 530 also rotates. The ball nut 530 is rotatably fixed in the cases 410 and 420 by the two bearings 530. Although not shown in detail, the clutch connection rod 200 in which the ball screw 201 is formed is fixed so that the body does not rotate but only the up and down movement even when the ball nut 530 rotates.

볼 너트(530) 및 볼 스크류(201)를 이용하여 클러치 연결 로드(200)를 상하 운동시키게 되면, 적은 힘으로도 클러치 연결 로드(200)를 운동시킬 수 있게 되어, 클러치 엑츄에이터(10)의 운동 효율이 높아지게 된다. When the clutch connecting rod 200 is moved up and down by using the ball nut 530 and the ball screw 201, the clutch connecting rod 200 can be moved with a small force, thereby causing the movement of the clutch actuator 10. The efficiency is increased.

본 실시예에서는 2 개의 동력전달 기어(510, 520) 및 외면에 기어가 형성된 볼 너트(530)을 이용해 모터(100)의 회전 운동을 클러치 연결 로드(200)의 직선운동으로 변환하고 있으나, 그 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 동력전달 기어의 개수 및 크기는 클러치 엑츄에이터(10)의 용도 및 크기에 따라 얼마든지 조절이 가능하다. 또한, 볼 스크류를 이용한 방식 이외에도 모터(100)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 것이라면 어떠한 연결 메커니즘이라도 본 발명에 이용될 수 있을 것이다. In this embodiment, the rotational motion of the motor 100 is converted to the linear motion of the clutch connecting rod 200 by using two power transmission gears 510 and 520 and a ball nut 530 having gears formed on the outer surface thereof. The configuration is not necessarily limited thereto. The number and size of the power transmission gears can be adjusted as much as the use and size of the clutch actuator 10. In addition, any connection mechanism may be used in the present invention as long as it can convert the rotational motion of the motor 100 into a linear motion in addition to the method using the ball screw.

상술한 바와 같이, 케이스(410, 420)는 클러치 연결 로드(200)가 이동할 수 있는 공간(401)을 형성하여, 클러치 연결 로드(200)가 이동될 수 있는 공간을 물리적으로 제한하게 된다. 클러치 연결 로드(200)가 최대 변위 위치로 이동되어 더이상 이동될 수 없는 상태에 있게 된 경우에도 모터(100)가 계속 회전하게 되면, 모터(100) 또는 기타 장치가 파손될 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)는 클러치 연결 로드(200)가 상하 최대 변위 위치에 위치 하게 되면 모터(100)의 구동을 선택적으로 차단하여 모터가(100)가 더이상 같은 방향으로 회전하지 않도록 하는 스위치를 구비한다. As described above, the cases 410 and 420 form a space 401 through which the clutch connection rod 200 can move, thereby physically limiting the space where the clutch connection rod 200 can be moved. If the motor 100 continues to rotate even when the clutch connecting rod 200 is moved to the maximum displacement position and cannot be moved any more, the motor 100 or other devices may be damaged. Therefore, the clutch actuator 10 according to an embodiment of the present invention selectively blocks the driving of the motor 100 when the clutch connecting rod 200 is positioned at the maximum displacement position up and down so that the motor 100 is no longer the same. And a switch that does not rotate in the direction.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠 부재(610)와, 상한 및 하한 스위치(710, 720)를 개략적으로 도시한 평면도이다. 3 is a plan view schematically illustrating the cam member 610 and the upper and lower limit switches 710 and 720 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 캠 부재(610)는 원형의 몸체에 일부분에 돌출부를 구비한 형상을 가진다. 캠 부재(610) 양측에는 상한 스위치(710)와 하한 스위치(720)가 각각 설치된다. 상한 및 하한 스위치(710, 720)의 몸체에는 캠 부재(610)의 돌출부와 접촉가능한 위치에 위치한 버튼(711, 721)이 구비된다. 버튼(711, 721)은 힘이 가해지면 눌려져서 스위치(710, 720)가 작동되도록 한다. 반대로 버튼(711, 721)에 가해진 힘이 제거되면 버튼(711, 721)이 다시 복귀하게 되어 스위치(710, 720)가 작동하지 않게 된다. As shown in FIG. 3, the cam member 610 has a shape in which a protrusion is provided at a portion of the circular body. The upper limit switch 710 and the lower limit switch 720 are respectively provided at both sides of the cam member 610. The upper and lower limit switches 710 and 720 are provided with buttons 711 and 721 positioned in contact with the protrusions of the cam member 610. Buttons 711 and 721 are pressed when force is applied to cause switches 710 and 720 to operate. On the contrary, when the force applied to the buttons 711 and 721 is removed, the buttons 711 and 721 are returned again, so that the switches 710 and 720 do not operate.

뒤에 자세히 설명하는 바와 같이 캠 부재(610)는 모터(100)에 연결되어 모터(100)가 회전하면 같이 회전한다. 캠 부재(610)가 시계반대 방향으로 회전하다가 돌출부가 하한 스위치(720)의 버튼(721)을 누르게 되면, 하한 스위치(720)가 작동하여 모터(100)가 같은 방향으로는 더이상 회전할 수 없도록 차단한다. 모터(100)가 반대 방향으로 회전하게 되면, 캠 부재(610)는 반대 방향인 시계방향으로 회전하게 되고, 돌출부가 하한 스위치(720)의 버튼(721)으로부터 이격되어 하한 스위치(720)가 작동하지 않게 된다. 모터(100)가 계속 회전하여 캠 부재(610)가 시계방향으로 계속 회전하게 되면, 돌출부가 상한 스위치(710)의 버튼(711)을 누르게 된다. 따라서, 상한 스위치(710)가 작동하여 모터(100)가 같은 방향으로는 더이상 회 전할 수 없도록 모터(100)의 동작을 차단한다. As described in detail later, the cam member 610 is connected to the motor 100 and rotates together when the motor 100 rotates. When the cam member 610 rotates in the counterclockwise direction and the protrusion presses the button 721 of the lower limit switch 720, the lower limit switch 720 is operated so that the motor 100 can no longer rotate in the same direction. Block it. When the motor 100 rotates in the opposite direction, the cam member 610 rotates clockwise in the opposite direction, and the protrusion is spaced apart from the button 721 of the lower limit switch 720 to operate the lower limit switch 720. You will not. When the motor 100 continues to rotate and the cam member 610 continues to rotate clockwise, the protrusion presses the button 711 of the upper limit switch 710. Therefore, the upper limit switch 710 operates to block the operation of the motor 100 so that the motor 100 can no longer rotate in the same direction.

이하, 다시 도 1 및 도 2를 참조하여, 모터(100)와 캠 부재(610)의 연결관계를 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1동력전달 기어(510)에 서로 맞물려 회전하는 복수의 캠 기어(601, 602, 603)가 연결된다. 캠 부재(610)는 복수의 캠 기어 중 하나인 캠 기어(603)에 일체로 형성된다. Hereinafter, referring to FIGS. 1 and 2 again, the connection relationship between the motor 100 and the cam member 610 will be described. 1 and 2, a plurality of cam gears 601, 602, 603 meshed with and rotated to the first power transmission gear 510 are connected to each other. The cam member 610 is integrally formed with the cam gear 603 which is one of the plurality of cam gears.

복수의 동력전달 기어(510, 520) 및 볼 스크류(201)와 볼 너트(530)의 관계를 통해서, 모터(100)의 회전수와 클러치 연결 로드(200)의 상하 이동량의 관계를 구할 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 복수의 캠 기어(601, 602, 603)의 기어수 및 크기를 조절하면, 클러치 연결 로드(200)가 상하로 이동될 때 캠 부재(610)가 상한 스위치(710)와 하한 스위치(720) 사이에서 실질적으로 반바퀴만 회전하도록 조절할 수 있다. 즉, 클러치 연결 로드(200)가 최대로 상승되면 캠 부재(610)의 돌출부가 상한 스위치(710)(도 3 참조)를 작동시키고, 클러치 연결 로드(200)가 최대로 하강되면 캠 부재(610)의 돌출부가 하한 스위치(720)(도 3 참조)를 작동시키도록 할 수 있다. Through the relationship between the plurality of power transmission gears 510 and 520 and the ball screw 201 and the ball nut 530, the relationship between the rotational speed of the motor 100 and the vertical movement amount of the clutch connecting rod 200 can be obtained. . Therefore, by adjusting the number of gears and the size of the plurality of cam gears (601, 602, 603) using this, the cam member 610 is the upper limit switch 710 and the lower limit when the clutch connecting rod 200 is moved up and down. It can be adjusted to rotate substantially half a turn between switches 720. That is, when the clutch connecting rod 200 is raised to the maximum, the protrusion of the cam member 610 operates the upper limit switch 710 (see FIG. 3), and the cam member 610 when the clutch connecting rod 200 is lowered to the maximum. ) May cause the lower limit switch 720 (see FIG. 3) to actuate.

상기와 같은 스위치(710, 720)에 의해서, 클러치 연결 로드(200)가 최대 변위 위치에 위치되면, 모터(100)는 더이상 같은 방향으로 회전되지 못하도록 구동이 차단되므로 모터(100) 및 기타 구성요소에 과도한 부하가 걸리지 않게 되어, 클러치 엑츄에이터(10)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. When the clutch connecting rod 200 is positioned at the maximum displacement position by the switches 710 and 720 as described above, the motor 100 is blocked so that the motor 100 is no longer rotated in the same direction, and thus the motor 100 and other components. Excessive load is not applied to the clutch actuator, so that the clutch actuator 10 can be prevented from being damaged.

본 실시예에서는 모터(100)의 구동을 선택적으로 차단하기 위한 한 쌍의 스위치(710, 720)를 작동시키는 캠 부재(610)가, 캠 기어(601, 602, 603)에 의해 모 터와 연결되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 캠 부재(610)가 동력전달 기어 중 하나에 의해 회전되어 스위치(710, 720)를 동작시키도록 할 수도 있다. In this embodiment, the cam member 610 for operating the pair of switches 710 and 720 for selectively blocking the driving of the motor 100 is connected to the motor by the cam gears 601, 602, 603. However, it is not necessarily limited thereto. For example, the cam member 610 may be rotated by one of the power transmission gears to operate the switches 710 and 720.

본 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)를 제어하기 위한 센서(700)를 더 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(700)는 캠 부재(610)에 연결된다. 여기서 센서(700)는 캠 부재(610)의 회전 각도 및 회전 속도를 측정하게 된다. 캠 부재(610)의 회전 각도를 계산하고, 회전 각도와 회전 시간을 통해서 회전 속도를 계산하게 되면, 캠 기어들(601, 602, 603) 간의 관계에 의해서 모터(100)의 회전 각도 및 회전 속도를 계산할 수 있게 된다. 이렇게 모터(100)의 회전 각도 및 회전 속도를 계산하게 되면, 복수의 동력전달 기어(510, 520) 및 볼 스크류(201)와 볼 너트(530)의 관계에 의해서 클러치 연결 로드(200)의 상하 이동량 및 이동 속도를 계산할 수 있게 된다. It further includes a sensor 700 for controlling the clutch actuator 10 according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor 700 is connected to the cam member 610. The sensor 700 measures the rotation angle and the rotation speed of the cam member 610. When the rotational angle of the cam member 610 is calculated and the rotational speed is calculated through the rotational angle and the rotational time, the rotational angle and the rotational speed of the motor 100 are controlled by the relationship between the cam gears 601, 602, and 603. Can be calculated. When the rotation angle and the rotation speed of the motor 100 are calculated as described above, the clutch connecting rod 200 is moved up and down by the relationship between the plurality of power transmission gears 510 and 520 and the ball screw 201 and the ball nut 530. The amount of movement and the speed of movement can be calculated.

이와 같은 센서(700)에 의해서 클러치 연결 로드(200)의 상하 이동량 및 이동 속도를 계산할 수 있게 되면 클러치 연결 로드(200)의 움직임의 제어가 가능해진다. 또한, 클러치 연결 로드(200)의 움직임을 제어할 수 있게 되면, 이와 연결된 클러치의 움직임을 제어할 수 있게 된다. When the sensor 700 can calculate the vertical movement amount and the moving speed of the clutch connection rod 200, the movement of the clutch connection rod 200 can be controlled. In addition, when it is possible to control the movement of the clutch connection rod 200, it is possible to control the movement of the clutch connected thereto.

본 실시예에 따르면, 센서(700)가 캠 부재(610)에 연결되어 캠 부재(610)의 회전 각도 및 회전 속도를 측정하여 클러치 연결 로드(200)의 상하 이동량 및 이동 속도를 측정할 수 있도록 하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 센서(700)는 다른 동력 전달 기어(510, 520)에 부착될 수도 있다. 또한, 클 러치 연결 로드(200)의 상하 이동량 및 이동 속도를 측정할 수 있는 것이라면 어떠한 형태의 센서라도 본 발명에 이용될 수 있을 것이다. According to this embodiment, the sensor 700 is connected to the cam member 610 to measure the rotational angle and rotational speed of the cam member 610 to measure the vertical movement amount and the moving speed of the clutch connecting rod 200. However, it is not necessarily limited to this. For example, sensor 700 may be attached to other power transmission gears 510, 520. In addition, any type of sensor may be used in the present invention as long as it can measure the vertical movement amount and the moving speed of the clutch connection rod 200.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 엑츄에이터(10)의 개략적인 단면도이다. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of the clutch actuator 10 according to one embodiment of the invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠 부재(610)와, 상한 및 하한 스위치(710, 720)를 개략적으로 도시한 평면도이다. 3 is a plan view schematically illustrating the cam member 610 and the upper and lower limit switches 710 and 720 according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

모터;motor; 상기 모터의 구동에 따라 직선운동하는 클러치 연결 로드; 및A clutch connecting rod configured to linearly move according to the driving of the motor; And 상기 클러치 연결 로드의 직선운동에 의해 압축 또는 팽창되는 탄성부재를 포함하며,It includes an elastic member that is compressed or expanded by the linear movement of the clutch connecting rod, 상기 모터의 구동에 의해 상기 클러치 연결 로드가 운동할 때, 상기 탄성부재는 그 탄성복원력에 의하여 상기 클러치 연결 로드의 운동을 보조하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터.And when the clutch connecting rod is moved by driving the motor, the elastic member assists the movement of the clutch connecting rod by its elastic restoring force. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터로부터 상기 클러치 연결 로드로 동력을 전달하는 복수의 동력전달 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터. The clutch actuator further comprises a plurality of power transmission gears for transmitting power from the motor to the clutch connection rod. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 동력전달기어들 중 상기 클러치 연결 로드에 인접한 최외측 동력전달기어와 상기 클러치 연결 로드 사이에 설치되어, 상기 모터의 구동에 의한 상기 최외측 동력전달기어의 회전운동을 상기 클러치 연결 로드의 직선운동으로 변환시키는 동력변환장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터.Is installed between the outermost power transmission gear adjacent to the clutch connection rod and the clutch connection rod of the power transmission gears, the rotational movement of the outermost power transmission gear by the drive of the motor to linear movement of the clutch connection rod The clutch actuator further comprises a power converter for converting. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 동력변환장치는,The power converter, 상기 클러치 연결 로드의 외면에 형성된 볼 스크류와, 상기 볼 스크류가 직선운동 가능하게 결합된 볼 너트를 포함하며,A ball screw formed on an outer surface of the clutch connecting rod and a ball nut to which the ball screw is linearly coupled; 상기 볼 너트의 외면에는 상기 최외측 동력전달기어와 맞물리는 종동기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터.Clutch actuator, characterized in that the outer surface of the ball nut is formed with a driven gear meshing with the outermost power transmission gear. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클러치 연결 로드의 직선운동의 상한 및 하한을 각각 감지하여 상기 모터의 구동을 선택적으로 차단하기 위한 한 쌍의 스위치와,A pair of switches for selectively blocking the driving of the motor by sensing an upper limit and a lower limit of the linear motion of the clutch connecting rod, respectively; 상기 모터의 구동에 의해 회전하면서 상기 한 쌍의 스위치에 선택적으로 접촉함으로써 상기 스위치를 작동시키는 캠부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터. And a cam member for actuating the switch by selectively contacting the pair of switches while rotating by driving of the motor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터. The clutch actuator further comprises a sensor for measuring the movement amount and the movement speed of the clutch connection rod. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정하는 센서를 더 포함하고, Further comprising a sensor for measuring the movement amount and the movement speed of the clutch connecting rod, 상기 센서는 상기 캠부재에 연결되어, 상기 캠부재의 회전 각도와 회전 속도를 측정함으로써 상기 클러치 연결 로드의 이동량 및 이동 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터.The sensor is connected to the cam member, the clutch actuator, characterized in that for measuring the moving amount and the moving speed of the clutch connecting rod by measuring the rotation angle and rotation speed of the cam member. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클러치 연결 로드를 감싸는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑츄에이터. The clutch actuator further comprises a case surrounding the clutch connecting rod.
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