KR20140025011A - 클러치 엑추에이터 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛은, 내부에 장착공간이 형성되고, 외부로 연결된 관통홀이 선단부에 형성된 하우징, 상기 장착공간의 내측면을 따라서 길이방향으로 설치되는 슬라이드패드, 상기 슬라이드패드의 내측면과 슬라이드되어 앞뒤로 움직이도록 상기 장착공간 내부에 배치되는 슬라이더, 그 후단부는 상기 관통홀을 통해서 상기 슬라이더에 연결되고, 선단부는 상기 관통홀의 외부로 인출되는 작동로드, 및 상기 작동로드와 함께 상기 슬라이더를 앞뒤로 움직이는 구동부를 포함하되, 상기 슬라이드패드의 선단부에는 상기 슬라이더의 움직임을 제한하는 스토퍼가 상기 슬라이더와 일체로 형성될 수 있다.
따라서, 작동로드의 스트로크를 학습할 때, 슬라이더가 스토퍼에 멈추는 동작을 통해서 기준점을 용이하게 찾을 수 있다. 아울러, 슬라이더가 스토퍼에 의해서 이동이 저지되어, 상기 슬라이더가 하우징에 직접적으로 응력을 가하지 않는다. 따라서, 하우징의 파손이 미연에 방지되고 내구성이 향상된다.

Description

클러치 엑추에이터 유닛{CLUTCH ACTUATOR UNIT}
본 발명은 클러치를 구동시키기 위한 구동부를 구비하고 이를 설정된 조건에서 작동시켜 입력되는 회전력을 변속기로 선택적으로 전달하는 클러치 엑추에이터 유닛에 관한 것이다.
변속기는 크게 수동변속기(Manual Transmission)와 자동변속기(Automatic Transmission)로 구분된다.
최근에는 수동변속기의 단점을 보완하여 클러치 페달이 없는 시스템 즉, 변속은 운전자가 수동으로 조작하지만, 클러치를 밟지 않아도 되는 세미 오토메틱(SAT: Semi-Automatic Transmission)변속기와, 수동변속기에서 클러치와 변속 레버 조작 모두를 자동화한 자동화 수동변속기(AMT: Automated Manual Transmission)가 개발되고 있다.
이러한 자동화 수동변속기에서 엔진과 변속기 간의 동력 전달을 차단하거나 연결하기 위한 것으로, 변속기 포크를 당기거나 미는 역할을 수행하는 클러치 액추에이터가 구비된다.
이러한 클러치 액추에이터는 작동로드의 끝단에 공압실린더/모터가 연결되고, 이의 작동에 의해서 작동로드를 밀거나 당김으로써, 이의 타측에 구비되는 릴리즈베어링을 전 후진시켜, 클러치를 제어한다.
한편, 작동로드의 스트로크 특성에 따라서 변속감과 승차감도 변하게 되고, 이러한 특성들을 향상시키기 위해서 제어 정밀도를 향상시키기 위한 연구와 엑추에이터의 내구성을 향상시키는 연구가 지속되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 작동로드의 스트로크를 정밀하게 학습하여 제어정밀도를 향상시키고 전체적인 내구성이 향상된 클러치 엑추에이터 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛은, 내부에 장착공간이 형성되고, 외부로 연결된 관통홀이 선단부에 형성된 하우징, 상기 장착공간의 내측면을 따라서 길이방향으로 설치되는 슬라이드패드, 상기 슬라이드패드의 내측면과 슬라이드되어 앞뒤로 움직이도록 상기 장착공간 내부에 배치되는 슬라이더, 그 후단부는 상기 관통홀을 통해서 상기 슬라이더에 연결되고, 선단부는 상기 관통홀의 외부로 인출되는 작동로드, 및 상기 작동로드와 함께 상기 슬라이더를 앞뒤로 움직이는 구동부를 포함하되, 상기 슬라이드패드의 선단부에는 상기 슬라이더의 움직임을 제한하는 스토퍼가 상기 슬라이더와 일체로 형성될 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 슬라이드패드의 선단부를 절곡하여 일체로 형성될 수 있다.
상기 슬라이더와 슬라이딩되는 상기 슬라이드패드의 내측 표면에는 윤활재포켓이 형성될 수 있다.
상기 슬라이드패드는, 상기 장착공간의 내측 일측면에 배치되는 제1부재, 및 상기 제1부재와 절곡되어 일체로 형성되는 제2부재를 포함하고, 상기 스토퍼는 상기 제1부재의 선단부에 형성되고, 상기 윤활재포켓은 상기 제2부재의 표면에 형성될 수 있다.
상기 슬라이드패드의 외측면 일측에는 고정돌기가 돌출되어 형성되고, 상기 하우징에는 상기 고정돌기와 체결되는 돌기홈이 형성될 수 있다.
상기 돌기홈은 상기 하우징의 후단부에 형성된 플랜지면에 형성될 수 있다.
상기 윤활재포켓은 상기 슬라이더의 움직임 방향으로 설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 엔진을 시동시키기 위한 키온 시그널(key on signal)을 감지하는 단계, 상기 구동부를 제어하여 상기 작동로드를 움직이면서 클러치의 작동 시작점(KP: kissing point) 또는 작동 완료점(LU: lock up)을 감지하는 단계, 상기 슬라이더가 상기 스토퍼에 멈춘 지점인 기준점(BP: base point)을 찾는 단계, 상기 작동로드를 뒤로 움직여서 설정된 초기점(IP: initial point)을 찾는 단계를 수행할 수 있다.
상기 구동부는, 모터의 회전방향에 따라서 길이방향으로 전후방으로 움직이도록 배치되고, 그 단부는 상기 작동로드의 후단부와 연결되는 리드스크류를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 클러치 엑추에이터 유닛은, 작동로드의 스트로크를 학습할 때, 슬라이더가 스토퍼에 멈추는 동작을 통해서 기준점을 용이하게 찾을 수 있다.
아울러, 슬라이더가 스토퍼에 의해서 이동이 저지되어, 상기 슬라이더가 하우징에 직접적으로 응력을 가하지 않는다. 따라서, 하우징의 파손이 미연에 방지되고 내구성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 전체적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛에 구비되는 슬라이드패드의 내측 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드패드의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드패드의 외측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛에 구비되는 하우징의 뒤쪽의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 전체적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 클러치 엑추에이터 유닛(100)은 작동로드(110), 벨로우즈(130), 슬라이드패드(120), 하우징(140), 슬라이더(150), 모터(190), 리드스크류(180), 및 제어부(102)를 포함한다. 상기 클러치 엑추에이터 유닛(100)은 전기차용 2단 변속기에 적용될 수 있다.
먼저, 상기 하우징(140)의 내부에는 길이방향으로 장착공간(600, 도 6)이 형성되고, 그 선단부에는 상기 장착공간(600)과 연결되는 관통홀(170)이 형성된다.
상기 하우징(140)의 장착공간(600)의 내부에는 상기 슬라이드패드(120)가 길이방향으로 배치되고, 상기 슬라이드패드(120)에는 상기 슬라이더(150)가 슬라이딩되도록 배치된다. 또한, 상기 슬라이드패드(120)의 내측면에는 윤활제포켓(122)이 형성된다.
상기 슬라이더(150)의 후방에는 상기 리드스크류(180)가 연결되고, 그 전방에는 상기 작동로드(110)가 연결된다. 그리고, 상기 리드스크류(180)는 상기 모터(190)에 의해서 전후방으로 움직인다.
상기 벨로우즈(130)의 일측은 상기 하우징(140)의 상기 관통홀(170)의 둘레에 형성되는 절곡부(160)와 체결되고 타측은 상기 작동로드(110)의 둘레의 홈부에 체결되어 상기 관통홀(170)을 통해서 상기 하우징(140) 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지한다.
상기 제어부(102)는 키온신호(key on signal)를 감지하고, 상기 모터(190)를 작동시켜 상기 리드스크류(180)를 통해서 상기 슬라이더(150)와 상기 작동로드(110)를 전후 방향으로 움직인다.
본 발명의 실시예에서, 상기 슬라이더(150)의 선단부의 위치를 정밀하게 제어하기 위해서 초기점(IP: initial point), 클러치 작동 시작점(KP: kissing point), 클러치 작동 완료점(LU: lock up), 및 기준점(BP: base point)이 설정된다.
상기 초기점(IP), 시작점(KP), 및 완료점(LU)은 클러치(미도시)의 상태에 따라서 학습/보정되는 지점으로 변경될 수 있다. 아울러, 상기 기준점(BP)은 상기 스토퍼(124)에 의해서 설정되는 변하지 않는 위치가 된다.
상기 슬라이드패드(120)의 선단부에는 스토퍼(124)가 형성되고, 상기 스토퍼(124)는 상기 슬라이더(150)의 움직임을 제한하는 부분이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(102)에 키온신호가 입력되면, 상기 제어부(102)는 상기 모터(190)를 구동시켜, 상기 리드스크류(180)를 통해서 상기 슬라이더(150)를 움직인다.
그리고, 클러치가 작동되는 시작점(KP) 또는 완료점(LU)을 찾는 학습을 진행하고, 시작점(KP)과 완료점(LU)을 찾는다. 그리고, 상기 시작점(IP)를 찾기 위해서 상기 슬라이더(150)를 최대로 앞으로 전진시켜 상기 슬라이더(150)가 상기 스토퍼(124)에 멈추는 기준점(BP)에 도달하고, 그 다음 상기 슬라이더(150)를 후진시켜 시작점(IP)를 찾는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 일부 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 슬라이더(150)는 판재를 절곡하여 "ㄷ" 또는 "U"자 형태로 절곡하여 형성된 것으로, 그 일면이 상기 슬라이드패드(120)와 슬라이딩된다.
아울러, 상기 슬라이드패드(120)에는 상기 슬라이더(150)와 접하는 부분에 상기 윤활제포켓(122)이 형성된다. 또한, 상기 스토퍼(124)는 상기 슬라이드패드(120)의 선단부를 절곡하여 일체로 형성된다.
도 3, 4, 및 5를 참조하여, 상기 슬라이드패드의 구조에 대해서 좀 더 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛에 구비되는 슬라이드패드의 내측 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드패드의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드패드의 외측 사시도이다.
도면들을 참조하면, 상기 슬라이드패드(120)는 제1부재(300), 제2부재(310), 및 스토퍼(124)를 포함하여 구성된다. 상기 제1부재(300), 상기 제2부재(310), 및 상기 스토퍼(124)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1부재(300)는 상기 하우징(140)의 내부에서 일측면을 따라서 형성되고, 상기 제2부재(310)는 상기 하우징(140)의 상부면을 따라서 형성된다. 상기 제1부재(300)와 상기 제2부재(310)는 서로 절곡되어 일체로 형성될 수 있다. 아울러, 상기 스토퍼(124)는 상기 제1부재(300)의 선단부를 직각으로 절곡하여 일체로 형성한다.
도시한 바와 같이, 상기 윤활제포켓(122)은 상기 제2부재(310)의 안쪽면에 형성되고, 상기 윤활제포켓(122)은 상기 슬라이드패드(120)의 길이방향으로 설정된 간격을 두고 형성된다.
상기 제2부재(310)의 외측 후단부 중심부에는 고정돌기(320)가 돌출되어 형성된다. 상기 고정돌기(320)는 상기 하우징(140)의 내측에 고정되는 부분이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛에 구비되는 하우징의 뒤쪽의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 하우징(140)의 후단부에는 평평한 플랜지면(610)이 형성되고, 상기 플랜지면(610)의 중심부에는 상기 장착공간(600)과 연결되는 입구가 형성되고, 그 상부 중심부에는 돌기홈(620)이 형성된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 슬라이드패드(120)의 상기 고정돌기(320)가 상기 하우징(140)의 후단부에 형성되는 상기 돌기홈(620)에 안착됨으로써 상기 슬라이드패드(120)가 상기 하우징(140)의 상기 장착공간(600)에 체결된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클러치 엑추에이터 유닛의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 7을 참조하면, ECA(electric clutch actuator: 전자 클러치 엑추에이터, 100)가 초기상태를 유지한다 S700. 그리고, 상기 제어부(102)에 의해서 키온신호(key on signal)이 감지된다 S710.
키온신호가 감지되면, 클러치가 작동되기 시작하는 시작점(KP) 또는 클러치의 작동이 완료되는 완료점(LU)을 감지한다 S720.
그리고, 상기 슬라이더(150)를 최대로 전진시켜서 기준점(BP)을 찾는다 S730. 마지막으로, 상기 슬라이더(150)를 뒤쪽으로 움직여서 초기점(IP)을 찾는다 S740.
전술한 바와 같이, 전자 클러치 엑추에이터 유닛(100)에서 작동로드(110)의 스트로크를 학습할 때, 상기 슬라이더(150)가 상기 스토퍼(124)에 멈추는 동작을 통해서 기준점(BP)을 용이하게 찾을 수 있다. 따라서, 전체적인 누적오차를 최소화할 수 있다.
아울러, 상기 슬라이더(150)가 상기 스토퍼(124)에 의해서 이동이 저지되어, 상기 슬라이더(150)가 상기 하우징(140)에 직접적으로 응력을 가하지 않는다. 따라서, 상기 하우징(140)의 파손이 미연에 방지되고 내구성이 향상된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 엑추에이터 유닛 102: 제어부
110: 작동로드 120: 슬라이드패드
122: 윤활제포켓 124: 스토퍼
130: 벨로우즈 140: 하우징
150: 슬라이더 160: 절곡부
170: 관통홀 180: 리드스크류
190: 모터 300: 제1부재
310: 제2부재 320: 고정돌기
600: 장착공간 610: 플랜지면
620: 돌기홈

Claims (9)

  1. 내부에 장착공간이 형성되고, 외부로 연결된 관통홀이 형성된 하우징;
    상기 장착공간의 내측면을 따라서 길이방향으로 설치되는 슬라이드패드;
    상기 슬라이드패드의 내측면과 슬라이드되어 앞뒤로 움직이도록 상기 장착공간 내부에 배치되는 슬라이더;
    그 후단부는 상기 관통홀을 통해서 상기 슬라이더에 연결되고, 그 선단부는 상기 관통홀의 외부로 인출되는 작동로드; 및
    상기 작동로드와 함께 상기 슬라이더를 앞뒤로 움직이는 구동부; 를 포함하되,
    상기 슬라이드패드의 선단부에는 상기 슬라이더의 움직임을 제한하는 스토퍼가 상기 슬라이더와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  2. 제1항에서,
    상기 스토퍼는 상기 슬라이드패드의 선단부를 절곡하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  3. 제1항에서,
    상기 슬라이더와 슬라이딩되는 상기 슬라이드패드의 내측 표면에는 윤활재포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  4. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 슬라이드패드는,
    상기 장착공간의 내측 일측면에 배치되는 제1부재; 및
    상기 제1부재와 절곡되어 일체로 형성되는 제2부재; 를 포함하고,
    상기 스토퍼는 상기 제1부재의 선단부에 형성되고,
    상기 윤활재포켓은 상기 제2부재의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  5. 제1항에서,
    상기 슬라이드패드의 외측면 일측에는 고정돌기가 돌출되어 형성되고,
    상기 하우징에는 상기 고정돌기와 체결되는 돌기홈이 형성된 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  6. 제5항에서,
    상기 돌기홈은 상기 하우징의 후단부에 형성된 플랜지면에 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  7. 제3항에서,
    상기 윤활재포켓은 상기 슬라이더의 움직임 방향으로 설정된 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  8. 제1항에서,
    상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    엔진을 시동시키기 위한 키온 시그널(key on signal)을 감지하는 단계;
    상기 구동부를 제어하여 상기 작동로드를 움직이면서 클러치의 작동 시작점(KP: kissing point) 또는 작동 완료점(LU: lock up)을 감지하는 단계;
    상기 슬라이더가 상기 스토퍼에 멈춘 지점인 기준점(BP: base point)을 찾는 단계;
    상기 작동로드를 뒤로 움직여서 설정된 초기점(IP: initial point)을 찾는 단계; 를 수행하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
  9. 제1항에서,
    상기 구동부는,
    모터의 회전방향에 따라서 길이방향으로 전후방으로 움직이도록 배치되고, 그 단부는 상기 작동로드의 후단부와 연결되는 리드스크류; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 엑추에이터 유닛.
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