KR20110022200A

KR20110022200A - 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터

Info

Publication number: KR20110022200A
Application number: KR1020090079663A
Authority: KR
Inventors: 김영광
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-03-07

Abstract

본 발명은 더블클러치 변속기에서 클러치의 지속적인 체결상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하면서도, 클러치 액츄에이터를 구성하는 모터의 과열 및 소손을 방지할 수 있도록 하며, 상기 모터로부터의 동력을 상대적으로 매우 높은 동력전달 효율로 클러치로 전달할 수 있도록 하여, 모터의 소형화 및 경량화가 가능하도록 한다.

DCT, 소손, 모터, 클러치

Description

듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터{Clutch Actuator for Dual Clutch Transmission}

본 발명은 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치 연결상태를 안정되게 유지할 수 있도록 하는 클러치 액츄에이터의 메커니즘에 관한 기술이다.

듀얼클러치 변속기(DCT; Dual Clutch Transmission)는 종래 단판클러치 변속기 시스템과 달리 2개의 클러치로 구성되어, 제1클러치는 홀수단 기어를, 제2클러치는 짝수단 기어를 단속할 수 있도록 고안된 변속 시스템으로서 자동변속기처럼 운전이 편할 뿐만 아니라, 수동변속기 차량보다도 더 높은 연비 개선 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 듀얼클러치 변속기는 단판클러치 변속기에서 발생되는 가속정지감 현상이 없기 때문에 변속감 또한 매우 우수한 장점이 있다.

상기와 같은 듀얼클러치 변속기는 노멀 오프(Normal Off)타입이다. 즉, 클러치가 분리된 상태가 자연적으로 유지되다가, 주행을 위해서는 클러치를 체결시키 도록 클러치를 클러치 액츄에이터가 밀어주도록 해야 하는 것이다.

주행을 위해 상기 클러치가 지속적으로 연결된 상태를 유지하도록 하기 위해서는 클러치 액츄에이터의 모터가 클러치로부터의 반력을 이기고 지속적으로 토크를 내는 상태를 유지해야 할 필요가 있는데, 이는 모터를 소손시키는 주요한 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 더블클러치 변속기에서 클러치의 지속적인 체결상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하면서도, 클러치 액츄에이터를 구성하는 모터의 과열 및 소손을 방지할 수 있도록 한 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 모터로부터의 동력을 상대적으로 매우 높은 동력전달 효율로 클러치로 전달할 수 있도록 하여, 모터의 소형화 및 경량화가 가능하도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터는

모터와;

상기 모터의 회전력으로 회전될 수 있도록 설치된 피동기어와;

상기 피동기어의 일측면에 돌출되도록 구비된 구동부재와;

상기 피동기어와 평행한 회전축을 가지며, 상기 구동부재가 삽입되어 회전 구동력을 전달할 수 있도록 형성된 구동홈을 구비한 작동레버와;

상기 작동레버에 회동 가능하게 연결된 푸쉬로드와;

상기 피동기어와 상기 작동레버의 상대회전 각도에 따라, 상기 작동레버로부터 상기 피동기어로의 역방향 동력전달이 제한되도록 구속하는 셀프록킹수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 셀프록킹수단은

상기 구동부재가 돌출된 방향과 동일한 방향으로 상기 피동기어의 일측면에 돌출되어 형성되며, 상기 피동기어와 동심축을 이루는 원형으로부터 일부분이 내측으로 함몰된 형상의 제1록킹캠과;

상기 푸쉬로드가 클러치를 최대 스트로크로 민 상태에서 상기 제1록킹캠의 원주면에 밀착하도록 상기 작동레버에 형성된 제2록킹캠;

으로 구성될 수 있다.

상기 제1록킹캠은 상기 구동부재가 구비된 방향이 함몰된 형상을 가지도록 형성되고;

상기 작동레버의 구동홈은 상기 작동레버의 회전 중심으로부터 상기 구동부재를 향하는 직선방향으로 형성되고, 상기 구동홈 주변은 상기 구동부재를 향하여 주변보다 돌출된 형상으로 형성되도록 할 수 있다.

상기 피동기어는 상기 모터의 피니언에 치합되는 스퍼기어로 이루어지며,

상기 구동부재는 상기 피동기어의 일측면으로 돌출된 구동핀에 회전가능하게 끼워진 구동롤러로 이루어진 구조로 할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 모터(1)와; 상기 모터(1)의 회전력으로 회전될 수 있도록 설치된 피동기어(3)와; 상기 피동기어(3)의 일측면에 돌출되도록 구비된 구동부재(5)와; 상기 피동기어(3)와 평행한 회전축을 가지며, 상기 구동부재(5)가 삽입되어 회전 구동력을 전달할 수 있도록 형성된 구동홈(7)을 구비한 작동레버(9)와; 상기 작동레버(9)에 회동 가능하게 연결된 푸쉬로드(11)와; 상기 피동기어(3)와 상기 작동레버(9)의 상대회전 각도에 따라, 상기 작동레버(9)로부터 상기 피동기어(3)로의 역방향 동력전달이 제한되도록 구속하는 셀프록킹수 단을 포함하여 구성된다.

참고로, 도 1에는 상기 모터(1)를 장착하고, 상기 피동기어(3)와 작동레버(9)를 내장하며, 상기 푸쉬로드(11)가 돌출될 수 있도록 지지하여 단일 모듈화할 수 있는 하우징(13)이 표시되어 있다.

본 실시예에서, 상기 셀프록킹수단은 상기 구동부재(5)가 돌출된 방향과 동일한 방향으로 상기 피동기어(3)의 일측면에 돌출되어 형성되며, 상기 피동기어(3)와 동심축을 이루는 원형으로부터 일부분이 내측으로 함몰된 형상의 제1록킹캠(15)과, 상기 푸쉬로드(11)가 클러치를 최대 스트로크로 민 상태에서 상기 제1록킹캠(15)의 원주면에 밀착하도록 상기 작동레버(9)에 형성된 제2록킹캠(17)으로 구성된다.

상기 제1록킹캠(15)은 상기 구동부재(5)가 구비된 방향이 함몰된 형상을 가지도록 형성되고, 상기 작동레버(9)의 구동홈(7)은 상기 작동레버(9)의 회전 중심으로부터 상기 구동부재(5)를 향하는 직선방향으로 형성되고, 상기 구동홈(7) 주변은 상기 구동부재(5)를 향하여 주변보다 돌출된 형상으로 형성된다.

상기 피동기어(3)는 상기 모터(1)의 피니언에 치합되는 스퍼기어로 이루어지며, 상기 구동부재(5)는 상기 피동기어(3)의 일측면으로 돌출된 구동핀(19)에 회전 가능하게 끼워진 구동롤러(21)로 이루어져, 상기 피동기어(3)로부터의 동력을 상기 작동레버(9)에 원활하게 전달할 수 있도록 하였다.

특히, 상기 피동기어(3)를 모터(1)의 피니언에 치합되는 스퍼기어로 구성함으로써, 워엄기어 등에 대비하여 월등한 동력 전달효율을 확보할 수 있어서, 모터(1)의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있는 여지를 만들어 준다.

도 3을 참조하여 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴본다.

초기위치 상태는 클러치가 체결되지 않은 상태로서, 궁극적으로 최대스트로크 상태까지 푸쉬로드(11)를 이동시켜서 클러치를 결합상태로 전환하게 된다.

상기 초기위치 상태에서 모터(1)가 회전되면, 상기 피동기어(3)가 회전되면서 상기 구동부재(5)가 상기 작동레버(9)의 구동홈(7)에 동력을 전달한다.

따라서, 상기 작동레버(9)는 회동되면서 푸쉬로드(11)를 밀게 되어 클러치를 결합시키기 시작한다.

상기 모터(1)의 계속적인 구동에 의해 도면의 작동중간 상태를 거쳐, 궁극적으로 최대스트로크 상태에 이르게 되는데, 이 상태에서는 클러치가 완전히 체결되어 차량의 주행에 필요한 동력을 원활하고 안정되게 전달할 수 있는 상태이다.

상기 최대스트로크 상태로부터 상기 모터(1)가 조금 더 회전하게 되면, 도시 된 바와 같은 오버스트로크 상태가 되는데, 상기 최대스트로크 상태로부터 이 오버스트로크 상태에 이르는 동안 상기 푸쉬로드(11)의 움직임은 없다.

즉, 상기 피동기어(3)가 상기 최대스트로크 상태로부터 더 회전되어도 상기 피동기어(3)의 구동부재(5)가 상기 작동레버(9)의 구동홈(7)으로부터 이탈하여 상기 작동레버(9)의 회전은 이루어지지 않은 상태에서 상기 피동기어(3)만의 회전이 허용되기 때문이다.

상기와 같은 오버스트로크 상태에서는, 상기 작동레버(9)가 상기 푸시로드로부터 받는 반력에 의해 역방향으로 회전하려고 해도, 상기 작동레버(9)의 제2록킹캠(17)과 상기 피동기어(3)의 제1록킹캠(15)이 서로 면 접촉상태를 유지하게 되고, 상기 작동레버(9)와 피동기어(3) 사이의 레버비와 상기 피동기어(3)와 모터(1)의 피니언 사이의 기어비를 이기고 상기 작동레버(9)가 피동기어(3)를 회전시킬 수 없기 때문에 자기 잠금 기능이 구현되어, 상기 모터(1)에서 토크를 발생하지 않아도 상기 클러치의 체결상태가 안정적으로 유지될 수 있게 된다.

따라서, 클러치의 체결상태를 안정적으로 유지하기 위해 지속적으로 모터(1)에 전기를 공급함에 따른 모터(1)가 과열되거나 소손 문제를 해결할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터의 구성도,

도 2는 도 1의 하우징을 제거한 내부 구조도,

도 3은 본 발명의 작용을 단계별로 비교하여 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 모터 3; 피동기어

5; 구동부재 7; 구동홈

9; 작동레버 11; 푸쉬로드

13; 하우징 15; 제1록킹캠

17; 제2록킹캠 19; 구동핀

21; 구동롤러

Claims

모터와;

상기 모터의 회전력으로 회전될 수 있도록 설치된 피동기어와;

상기 피동기어의 일측면에 돌출되도록 구비된 구동부재와;

상기 피동기어와 평행한 회전축을 가지며, 상기 구동부재가 삽입되어 회전 구동력을 전달할 수 있도록 형성된 구동홈을 구비한 작동레버와;

상기 작동레버에 회동 가능하게 연결된 푸쉬로드와;

상기 피동기어와 상기 작동레버의 상대회전 각도에 따라, 상기 작동레버로부터 상기 피동기어로의 역방향 동력전달이 제한되도록 구속하는 셀프록킹수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터.
청구항 1에 있어서, 상기 셀프록킹수단은

상기 구동부재가 돌출된 방향과 동일한 방향으로 상기 피동기어의 일측면에 돌출되어 형성되며, 상기 피동기어와 동심축을 이루는 원형으로부터 일부분이 내측으로 함몰된 형상의 제1록킹캠과;

상기 푸쉬로드가 클러치를 최대 스트로크로 민 상태에서 상기 제1록킹캠의 원주면에 밀착하도록 상기 작동레버에 형성된 제2록킹캠;

으로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터.
청구항 2에 있어서,

상기 제1록킹캠은 상기 구동부재가 구비된 방향이 함몰된 형상을 가지도록 형성되고;

상기 작동레버의 구동홈은 상기 작동레버의 회전 중심으로부터 상기 구동부재를 향하는 직선방향으로 형성되고, 상기 구동홈 주변은 상기 구동부재를 향하여 주변보다 돌출된 형상으로 형성된 것

을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터.
청구항 3에 있어서,

상기 피동기어는 상기 모터의 피니언에 치합되는 스퍼기어로 이루어지며,

상기 구동부재는 상기 피동기어의 일측면으로 돌출된 구동핀에 회전가능하게 끼워진 구동롤러로 이루어진 것

을 특징으로 하는 듀얼클러치 변속기의 클러치 액츄에이터.