KR20160075545A

KR20160075545A - 클러치 작동을 위한 기어 셀렉터 드럼을 통해 작동될 수 있는 마스터 실린더를 구비한 작동 장치

Info

Publication number: KR20160075545A
Application number: KR1020167011215A
Authority: KR
Inventors: 제롬 말리투흔느; 라즐로 만
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-06-29
Also published as: DE112014004917A5; US9890855B2; CN105659008B; KR102241482B1; WO2015062601A1; DE102014220732A1; US20160238129A1; CN105659008A

Abstract

본 발명은 자동차 변속기의 변속단의 선택 및/또는 시프팅을 위한, 그리고 자동차 클러치의 체결 및/또는 해제를 위한 작동 장치(1)에 관한 것이며, 작동 장치는, 변속기 작동 유닛(3)의 기어 셀렉터 드럼(2)을 변위시키고/변위시키거나 회전시키기 위해, 기어 셀렉터 드럼이 추가로 변속기와 연결되어 있는 조건에서, 함께 회전하도록 기어 셀렉터 드럼과 연결될 수 있는 구동 샤프트(4)를 구동하는 구동 모터와, 클러치의 릴리스 베어링(5)을 제어하는 클러치 작동 유닛(6)을 포함하며, 릴리스 베어링을 변위시키는 슬레이브 실린더(8)와 유압으로 연결된 클러치 작동 유닛의 마스터 실린더(7)는 구동 샤프트의 위치에 따라서 작동될 수 있고, 구동 샤프트로부터 반경 방향으로 돌출된 작동 섹션(9)은 함께 회전하도록 구동 샤프트와 연결되며, 작동 섹션은 적어도 하나의 회전 방향으로 구동 샤프트의 회전 동안 마스터 실린더를 작동시키고; 그뿐만 아니라, 본 발명은 작동 장치를 구비한 파워 트레인에도 관한 것이다.

Description

클러치 작동을 위한 기어 셀렉터 드럼을 통해 작동될 수 있는 마스터 실린더를 구비한 작동 장치{ACTUATING DEVICE WITH A MASTER CYLINDER ACTUABLE BY A GEAR SELECTOR DRUM FOR ACTUATING THE CLUTCH}

본 발명은, 자동차 변속기, 즉 승용차, 화물 자동차, 버스 또는 농경용 상용차와 같은 자동차의 변속기의 변속단의 선택 및/또는 시프팅을 위한, 그리고 자동차의 마찰 클러치와 같은 자동차 클러치의 체결 및/또는 해제를 위한 작동 장치, 즉 변속기 및 클러치 액추에이터에 관한 것이며, 상기 작동 장치는, 변속기 작동 유닛의 기어 셀렉터 드럼을 변위시키고/변위시키거나 회전시키기 위해, 기어 셀렉터 드럼이 추가로 변속기와 연결되어 있는 조건에서, 함께 회전하도록 기어 셀렉터 드럼과 연결될 수 있는 구동 샤프트를 구동하는 구동 모터(바람직하게는 전기 모터)와, 클러치의 릴리스 베어링을 제어하는 클러치 작동 유닛을 포함하며, 릴리스 베어링을 변위시키는 슬레이브 실린더와 유압으로 연결되는 클러치 작동 유닛의 마스터 실린더는 구동 샤프트의 위치에 따라서 작동될 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 작동 장치와, 클러치 작동 유닛과 연결된 클러치와, 변속기 작동 유닛과 연결된 변속기를 포함하는 자동차의 파워 트레인에도 관한 것이다. 특히 작동 장치는 자동화 수동 변속기[AMT(자동화 수동 변속기) 또는 PMT(병렬형 수동 변속기)/더블 클러치 변속기]의 분야에서 이용된다.

변속단들을 시프팅하고/시프팅하거나 선택하기 위한 시프팅 이동을 변속기로 전달하고, 그리고/또는 클러치 체결 또는 해제를 위해 클러치 유닛과 상호작용하는 종래의 작동 장치들은 이미 종래 기술로부터 공지되었다. DE 103 44 106 A1은 예컨대 변속기를 위한, 특히 더블 클러치 변속기를 위한 시프팅 전략을 개시하고 있으며, 이런 시프팅 전략의 경우 변속단 전환을 위해 복수의 기어 셀렉터 드럼이 작동되고, 제1 기어 셀렉터 드럼은 홀수 전진 변속단들 및 후진 변속단을 제어하고 제2 기어 셀렉터 드럼은 짝수 전진 변속단들을 제어하며, 이중 시프팅(double shifting)은 구동력 차단 없이 실행된다. 또한, 상기 더블 클러치 변속기를 위한 변속기 제어 장치도 개시되었다.

그 밖에도, 작동 부재들과 작동 연결되어 있는 복수의 가이드 웨이(guide way)를 포함한 제어 기법을 이용하여, 특히 자동차의 변속기의 변속단의 선택 및/또는 시프팅을 위한, 그리고/또는 자동차의 클러치의 체결 및 해제를 위한 작동 장치를 개시하고 있는 아직 미공개된 본원 출원인의 내부적인 종래 기술도 공개되었으며, 이 경우, 변속단을 체결하거나 해제하기 위한, 그리고/또는 클러치를 체결하거나 해제하기 위한 가이드 웨이가 제공되고, 가이드 웨이의 특정한 위치들에 도달할 때 상응하는 작동이 제어되며, 가이드 웨이의 전환은 하나 이상의 제공된 전이 경로(transition path)에서의 이동을 통해 수행된다.

그러므로 각각 적어도 하나의 모터/전기 모터 또는 하나의 유압 클러치 작동부(전원함)를 포함하고, 더블 클러치 변속기의 경우에는 클러치마다 각각 하나의 액추에이터/모터를 포함하여 두 부분 변속기를 위한 하나의 액추에이터/모터 역시도 포함하는 분리형 클러치 및 변속기 액추에이터들은 공지되었다. 그러므로 클러치 작동을 위한 제1 모터와, 이 제1 모터로부터 독립되어 작동하는 변속기 작동을 위한 제2 모터/시프팅 액추에이터가 필요하다.

본 발명의 과제는, 종래 기술로부터 공지된 단점들을 제거하고 작동 장치 내에 장착되는 컴포넌트들의 개수 및 상기 작동 장치의 제조 비용을 감소시키는 것에 있다.

상기 과제는, 본 발명에 따라서, 구동 샤프트로부터 반경 방향으로 돌출된 작동 섹션이 함께 회전하도록 구동 샤프트와 연결되며, 작동 섹션은 적어도 하나의 회전 방향으로 구동 샤프트의 회전 동안 마스터 실린더를 작동시키는 것을 통해 해결된다.

그 결과, 단일의 구동 유닛/단일의 구동 모터가 (기어 셀렉터 드럼을 통해) 클러치뿐만 아니라 변속기의 작동을 위해 이용될 수 있다. 그 밖에도, 본 발명에 따른 실시형태의 2개의 작동 장치의 동시 이용하에, 더블 클러치 변속기 역시도 단지 2개의 액추에이터/모터(부분 변속기마다 각각 하나씩)만으로 작동/제어될 수 있다. 그 결과, 한편으로 클러치 및 변속기 작동의 시스템 복잡성은 감소되고 다른 한편으로는 제조 비용이 감소된다.

추가 실시형태들은 종속 청구항들에서 청구되고 하기에서 더 상세하게 설명된다.

또한 바람직하게는, 작동 섹션은 캠 또는 레버의 형태를 포함한다. 상기 구조는 구동 샤프트의 원주방향으로 특히 적합하게 작용하고 상기 방향에서 마스터 실린더의 활성화(마스터 실린더의 압력 피스톤의 이동)를 위해 필요한 압력을 효과적으로 인가할 수 있다. 압력은 반경 방향에서 작동 섹션의 길이와 이와 연결되는 레버 암(lever arm)을 통해 간단하게 설정될 수 있다.

또한, 적합하게는, 작동 섹션은 재료의 측면에서 구동 샤프트와 연결되거나, 재료의 측면에서 구동 샤프트로부터 분리되어 형성된다. 그 결과, 작동 섹션은 특히 간단하게 제조될 수 있고 예컨대 재료 결합 방식으로, 단일 부재형으로, 그리고 직접적으로 구동 샤프트와 연결/구현될 수 있거나, 분리된 구조 부재로서 구동 샤프트 상에 압입될 수 있다. 그 결과, 제조 비용은 추가로 감소된다.

마스터 실린더가 작동 섹션을 통해 변위될 수 있는 압력 피스톤을 포함하면, 작동 섹션은 직접 또는 간접적으로 압력 피스톤 상에 작용할 수 있다. 예컨대 작동 섹션은 압력 피스톤의 일측 면 상에 직접 안착되거나, 간접적으로, 예컨대 재차 압력 피스톤에 상대적으로 선회 가능하게 지지되는 피스톤 푸시 로드/태핏을 통해 압력 피스톤과 연결된다. 그 결과, 작동 장치의 장착 공간은 추가로 감소될 수 있다.

또한, 바람직하게, 마스터 실린더는 종방향에서 기어 셀렉터 드럼 및/또는 구동 샤프트의 회전축에 대해 횡방향으로, 대략 그에 대해 수직으로 정렬된다. 그 결과, 작동 장치의 요구되는 장착 공간은 추가로 감소된다.

또한, 마스터 실린더는 변속기를 둘러싸는 변속기 벨 하우징 내에, 그리고/또는 클러치를 둘러싸는 클러치 벨 하우징 내에 배치될 수 있다. 그 결과, 마스터 실린더는 클러치 또는 변속기의 외부에서 추가적인 장착 공간을 취하지 않는다.

이와 관련하여, 또한, 바람직하게, 작동 섹션은 클러치 벨 하우징 안쪽으로 돌출된 구동 샤프트의 단부 상에 배치된다. 그 결과, 클러치와 변속기 사이의 공간은 특히 효과적으로 활용된다.

작동 섹션이 구동 모터의 반대 방향으로 향해 있는 기어 셀렉터 드럼의 측에서 구동 샤프트 상에 배치된다면, 클러치의 측에서 장착 공간은 특히 작게 형성될 수 있다.

또한, 바람직하게, 작동 장치의 슬레이브 실린더는 기어 셀렉터 드럼 및/또는 구동 샤프트의 회전축에 대해 평행하게 배치된다. 그 결과, 장착 공간은 추가로 최적화된다.

하기에서는, 승용차, 화물 자동차, 버스 또는 농경용 상용차와 같은 자동차의 파워 트레인이 제공되며, 상기 파워 트레인은 앞에서 기재한 실시형태들 중 어느 하나의 실시형태에 따른 작동 장치와, 작동 장치의 클러치 작동 유닛과 연결되는 (바람직하게는 마찰 클러치로서 형성된) 클러치와, 작동 장치의 변속기 작동 유닛과 연결되는 변속기를 포함한다. 그 결과, 파워 트레인 자체 역시도 특히 경제적으로 제조될 수 있다.

다른 말로 표현하면, 종래 기술은 클러치가 변속기 액추에이터를 통해 작동될 수 있다는 점으로 국한되는 반면, 본 발명은 마스터 실린더를 위해 필요한 특징들을 제시한다. 마스터 실린더는 변속기 또는 클러치 내에 통합된다. 마스터 실린더는 유압 회로를 통해 슬레이브 실린더와 연결된다. 마스터 실린더는 샤프트(구동 샤프트) 및 로드(태핏)를 통해 기어 셀렉터 드럼과 연결되며, 이런 경우 기어 셀렉터 드럼은 그에 상응하게 피스톤/압력 피스톤을 작동시키거나, 그 자체로서 피스톤을 나타낸다. 기어 셀렉터 드럼은 변속기 내에서 슬레이브 실린더에 대해 평행하게 배치되며, 이런 경우 마스터 실린더는 그 대안으로 클러치 벨 하우징 내에서 기어 셀렉터 드럼과 슬레이브 실린더 사이에도 배치될 수 있고, 마스터 실린더의 정렬 방향은 바람직하게는 기어 셀렉터 드럼에 대해 수직으로 연장된다. 이런 경우, 마스터 실린더의 저장 탱크/보상 탱크는 클러치 벨 하우징의 내부에, 또는 클러치 벨 하우징 상에 배치될 수 있다. 이런 방식으로, 탱크를 위한 공간은 절약될 수 있다.

그 밖에도, 바람직하게는, 기어 셀렉터 드럼은 원통형 제어 부재로서 형성되고, 이런 제어 부재 상에는 적어도 클러치 제어를 위한 하나의 제1 링 부재, 구동 부재로서의 하나의 제2 링 부재, 시프팅 제어를 위한 하나의 제3 링 부재, 및 시프팅 작동을 위한 하나의 제4 링 부재가 회전 가능하게 배치되고, 제1 링 부재는 제1 링 부재의 회전 동안 클러치 작동을 위해 클러치와 연결되고, 제1 링 부재는 작동 섹션을 포함하고, 제2 링 부재는 제2 링 부재의 제어되고 구동되는 회전을 위한 구동 장치와 연결되고, 제3 링 부재는, 제1, 제2 및 제4 링 부재의 상응하는 작동 수단들과 상호작용하는 작동 수단들을 구비하며, 제4 링 부재는 변속기 변속비를 시프팅하기 위한 변속기의 시프팅 부재들과 연결된다. 제2 링 부재를 회전시키는 것을 통해 제1 링 부재 및/또는 제3 링 부재가 회전될 수 있다. 제1 링 부재를 회전시키는 것을 통해 클러치가 작동될 수 있다. 제3 링 부재를 회전시키는 것을 통해 제4 링 부재가 작동될 수 있으며, 그럼으로써 변속기는 변속비를 선택하기 위해, 그리고 변속비를 체결 또는 해제하기 위해 작동된다.

이 경우, 또한, 바람직하게, 원통형 제어 부재는, 제1 링 부재의 회전 정지부로서 이용되는 하나 이상의 돌출 캠(projecting cam)을 포함하며, 제1 링 부재는, 제어 부재에 상대적인 제1 링 부재의 정의된 위치에서 캠 쪽에서 지지되는 지지면을 포함한다.

또한, 바람직하게, 원통형 제어 부재는 예컨대 변속기 하우징과 고정 연결되어 회전 불가능하게 배치되는 고정형 부재이다. 상기 원통형 제어 부재 상에는, 배치된 링 부재들이 회전 가능하게 수용되며, 개별 링 부재는 단지 제한되는 회전 각도에 걸쳐서만 회전될 수 있고, 다른 링 부재들은 하나 또는 두 회전 방향으로, 특히 360°만큼, 또는 360°보다 큰 각도만큼 회전될 수 있는 것처럼 회전될 수 있다. 특히 바람직하게, 링 부재들은 제어 부재의 축 방향으로 관찰할 때 상호 간에 나란히 배치된다. 또한, 적합하게, 제2 링 부재는, 이 제2 링 부재를 제1 또는 제2 회전 방향으로 구동하기 위해, 구동 장치의 구동 수단들과 연결되어 있는 수단들을 포함한다.

특히 바람직하게, 상기 수단들은 원주방향으로 형성되어 구동 장치의 기어 휠에 의해 치합되는 톱니부이거나, 이 톱니부를 포함한다. 따라서, 제2 링 부재는 간단한 방식으로 일측의 회전 방향으로 또는 타측의 회전 방향으로 회전을 위해 구동될 수 있다. 그 밖에도, 바람직하게, 제2 링 부재는 공동부들을 포함하고, 이 공동부들을 통해 제3 링 부재의 작동 수단들이 축 방향으로 관통한다. 이 경우, 작동 수단들이 공동부를 관통하여 그 공동부의 외부로 돌출된다면, 제3 링 부재는 제1 링 부재를 구동할 수 있으며, 또 다른 작동 조건에서는, 작동 수단들이 공동부의 외부로 돌출되지 않는다면, 제3 링 부재는 제1 링 부재를 구동할 수 없다. 또한, 적합하게, 제3 링 부재는 축 방향에서 제2 링 부재에까지 연장되는 제1 작동 수단들을 포함하고 제3 링 부재는 축 방향에서 제4 링 부재에까지 연장되는 제2 작동 수단들을 포함한다.

특히 바람직하게는, 제3 링 부재의 제1 작동 수단들은 제2 링 부재의 공동부들을 통해 관통한다. 이런 경우, 상기 제1 작동 수단들은 제1 링 부재의 작동에 이용된다.

또한, 바람직하게는, 제3 링 부재의 제1 작동 수단들은 제1 링 부재의 지지면과 상호작용하는 지지면을 포함한다. 이렇게 제1 링 부재는 제3 링 부재를 통해 변위될 수 있다. 특히 바람직하게는, 제1 링 부재의 지지면 및 제3 링 부재의 지지면은 원주방향으로 경사져서 정렬된다.

또한, 바람직하게, 제3 링 부재의 제2 작동 수단들은 제4 링 부재의 작동 수단들의 지지면들과 상호작용하는 지지면들을 구비하여 형성된다. 그 결과, 제3 링 부재는, 제4 링 부재를 변위시키기 위해 제4 링 부재와 상호작용할 수 있다.

또한, 바람직하게, 제3 링 부재의 제2 작동 수단들은 축 방향으로 돌출된 캠들로서 형성되고, 제4 링 부재의 작동 수단들은 제3 링 부재의 작동 수단들이 내부로 맞물리는 공동부들이다. 본 발명에 따라서, 바람직하게, 원통형 제어 부재 및 제3 링 부재는, 이 제어 부재 및 제3 링 부재의 사전 정의된 상대 위치에서 상호 간에 상호작용하는 램프 부재들(ramp element)을 포함한다. 이 경우, 제3 링 부재는 램프 부재들에 의해 상승됨으로써, 제3 링 부재의 작동 수단들은 제4 링 부재의 공동부들에서 맞물림 해제된다.

또한, 바람직하게 제4 링 부재는, 자신의 외주면 및/또는 단부면 상에 배치되는 방식으로 적어도 하나의 가이드 웨이 또는 가이드 웨이들을 포함하는 드럼 부재이다. 따라서, 제4 링 부재는, 가이드 웨이의 윤곽의 변경 시 변속기의 작동 부재의 작동을 유발하기 위해, 변속기의 시프팅 수단들이 가이드 웨이들 내로 맞물리게 하는 기어 셀렉터 드럼으로서 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게, 제2 링 부재와 제3 링 부재 사이에는, 두 링 부재에 상호 간에 이격되는 방식으로 예압을 가하는 에너지 저장장치가 배치된다.

원통형 제어 부재로서의 구현예의 대안으로, 그 밖에도 기어 셀렉터 드럼은 회전형 드럼 부재로서도 구현될 수 있다. 회전형 드럼 부재는, 변속기의 변속단을 선택하여 체결하거나 해제하도록 시프트 포크를 변위시키기 위해 시프트 포크의 접촉 부재가 각각 그 내로 맞물리는 가이드 웨이들과, 하나 이상의 클러치를 작동시키기 위한 클러치 작동 수단을 위한 작동 영역을 포함한다. 그 결과, 변속기의 작동 및 클러치의 작동은 작동 장치 내에 바람직하게 통합된다.

이 경우, 적합하게, 드럼 부재는 제1 회전 방향으로, 그리고 제1 회전 방향에 반대되는 제2 회전 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 특히 바람직하게, 드럼 부재는 자신의 외주면 상에 배치되는 방식으로 가이드 웨이들을 포함한다.

또한, 추가의 바람직한 실시예에서 적합하게, 드럼 부재는 중공으로 형성되어 자신의 내주면 상에 작동 영역을 포함한다. 그 결과, 외부 윤곽이 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 공간을 절약하는 방식으로 내부 윤곽 역시도 이용될 수 있다. 또한, 바람직하게, 가이드 웨이들은 분기부들을 포함하고, 분기부들의 통과는 회전 방향에 따라서 수행된다. 이렇게, 분기부를 통과할 때 분기부로 향하는 방향은 회전 방향에 따라 결정되고 그에 따라 분배 및 편향이 간단하게 가능한 것이 달성될 수 있다.

또한, 적합하게는, 제1 회전 방향에서 분기부를 통과할 때 일측 가이드 웨이에서 타측 가이드 웨이로의 전환이 수행된다. 이는 바람직하게 분기부의 영역에서 편향부를 통과하는 것을 통해 수행될 수 있다. 이 경우, 추가로 바람직하게, 제2 회전 방향에서 분기부를 통과할 때에는 일측 가이드 웨이에서 타측 가이드 웨이로 전환이 수행되지 않는다.

또한, 바람직하게, 작동 영역은 램프 영역들을 포함하며, 그럼으로써 클러치 작동 수단은 제1 회전 방향으로 작동 영역의 회전 동안 램프 영역에 인터로킹되어 함께 회전되며, 제2 회전 방향으로 작동 영역의 회전 동안에는 램프 영역에 상대적으로 회전되어 함께 회전되지 않게 된다.

이제 본 발명은 도면들에 따라서 더 상세하게 설명되며, 상기 도면들에는 다수의 실시형태가 설명되어 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따르는 본 발명에 따른 작동 장치의 일부분을 도시한 개략적 종단면도이며, 여기서는 구동 샤프트와 마스터 실린더 간의 연결 및 슬레이브 실린더의 포지셔닝이 잘 식별될 수 있고, 그 외 일측 작동 장치의 옆에 추가 작동 장치의 슬레이브 실린더가 도시되어 있다.
도 2는 2개의 작동 장치를 포함하고 도 1에 이미 도시된 작동 시스템의 정면도, 다시 말하면 클러치로 향해 있는 두 작동 장치의 단부면을 나타낸 도면이며, 여기서는 특히 두 작동 장치의 동축 배치구조가 도해로 도시되어 있고, 두 작동 장치는 비작동 상태에 있다.
도 3은 도 2에 따르는 도면이며, 여기서는 두 작동 장치의 마스터 실린더들에 대한 보상 탱크의 연결이 도해로 도시되어 있다.
도 4는 도 3에 따르는 도면이며, 이 도면에서는 두 작동 장치 중 제1 작동 장치가 제1 부분 클러치의 제1 마스터 실린더를 작동시키고, 그에 반해 제2 작동 장치는 비작동 상태이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 따르는 도면이며, 여기서는 제1 작동 장치가 비작동 상태로 있고, 그에 반해 제2 작동 장치는 활성화되어 제2 작동 장치의 제2 마스터 실린더에 압력을 가하고 있다.

도면들은 개략적인 특성을 나타낼 뿐이고 오로지 본 발명의 이해를 위해서만 이용된다. 동일한 부재들은 동일한 도면부호들을 갖는다.

2개의 본 발명에 따른 작동 장치(1)는 도 1 내지 도 5에 도시되어 있으며, 상기 작동 장치들은 실질적으로 동일하게 구성된다. 그러므로 우선 제1 작동 장치(1)가 기재되며, 제1 작동 장치의 특징들은 제2 작동 장치(10)에도 해당한다.

제1 작동 장치는 특히 도 1에서 잘 식별되며, 특히 하기에서 더 상세하게 설명되는 제1 작동 장치의 클러치 작동 유닛(6)의 부분이 잘 식별된다. 제1 작동 장치(1)는 자동차 변속기의 변속단을 선택하고, 그리고/또는 시프팅하기 위해 이용되며, 이는 여기서 명확성을 위해 추가로 도시되어 있지는 않다. 자동차 변속기는 자동차, 예컨대 승용차, 화물 자동차, 버스 또는 농경용 상용차의 변속기이다. 또한, 제1 작동 장치(1)는 자동차 클러치, 다시 말하면 상기 자동차의 마찰 클러치와 같은 클러치를 체결하고, 그리고/또는 해제하기 위해 이용된다. 자동차 클러치의 더 상세한 구성은 여기서는 명확성을 위해 추가로 도시되어 있지는 않다.

제1 작동 장치(1)는 구동 모터를 포함하며, 이 구동 모터는 여기서는 명확성을 위해 도시되어 있지는 않지만, 그러나 변속기 작동 유닛(3)의 기어 셀렉터 드럼(2)을 변위시키고/변위시키거나 회전시키기 위해, (적어도 하나의 회전 위치/회전 방향에서) 함께 회전하도록 기어 셀렉터 드럼(2)과 연결되고/연결될 수 있고 상기 기어 셀렉터 드럼(2)에 대해 동축으로 배치되는 구동 샤프트(4)를 구동한다. 구동 모터는 전기 모터로서 형성되어 스테이터와 이 스테이터에 상대적으로 회전 가능한 로터를 포함한다. 기어 셀렉터 드럼(2) 외에, 여전히 제공되어 원통형 기어 셀렉터 드럼(2)의 외부면 상의 가이드 채널들 내로 맞물리는 추가 슬라이드 부재들도 변속기 작동 유닛(3)에 속하며, 이런 경우 슬라이드 부재들은, 기어 셀렉터 드럼 기하구조 및 기어 셀렉터 드럼(2)의 회전에 따라서 변속기의 개별 기어 휠들을 시프팅하고 그에 따라 변속단을 선택하여 체결/해제하기 위해, 추가로 상기 변속기의 기어 휠들과 연결되어 있다. 따라서, 기어 셀렉터 드럼(2)은 여기에 더 설명되지 않는 변속기와 연결되어 있다.

또한, 제1 작동 장치(1)는 클러치의 릴리스 베어링(5)을 제어하는 클러치 작동 유닛(6)도 포함하며, 릴리스 베어링(5)을 변위시키는 슬레이브 실린더(8)와 유압으로 연결되어 있는 상기 클러치 작동 유닛(6)의 마스터 실린더(7)는 구동 샤프트(4)의 위치에 따라서 작동될 수 있다. 이런 작동을 위해, 구동 샤프트(4)로부터 반경 방향으로 돌출된 작동 섹션(9)이 이용되며, 이 작동 섹션은 함께 회전하도록 구동 샤프트(4)와 연결되고 구동 샤프트(4)의 적어도 하나의 회전 방향에서 마스터 실린더(7)를 작동시킨다.

작동 섹션(9)의 정확한 크기 및 구성은 도 2와 결부되어 특히 잘 식별될 수 있다. 클러치의 반대 방향으로 향해 있는 기어 셀렉터 드럼(2)의 측에서 함께 회전하도록 구동 모터의 로터와 연결되어 있는, 다시 말하면 구동 모터에 의해 구동되는 구동 샤프트(4)는 상기 구동 모터(4)의 반대 방향으로 향해 있는 기어 셀렉터 드럼(2)의 측에서 작동 섹션(9)과 연결된다. 작동 섹션(9)은 구동 샤프트(4)에 대해 반경 방향으로, 다시 말하면 구동 샤프트(4)의 회전축(11)에 대해 반경 방향으로 연장되는 돌출부이다. 그러므로 작동 섹션(9)은, 구동 샤프트(4)의 여타의 경우 원형인 외주면으로부터 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 연장되는 캠으로서, 또는 레버/편심 디스크로서 형성된다. 여기서 작동 섹션(9)은 재료 결합 방식으로 구동 샤프트(4)의 일측 단부와 연결되지만, 그러나 그 대안으로 별도의 구조 부재로서도 형성될 수 있고, 예컨대 스플라인을 통해 함께 회전하도록 구동 샤프트(4) 상에 삽입/압입될 수 있다.

구동 샤프트(4)는 바람직하게는 기어 셀렉터 드럼(2)의 중앙 관통 보어를 통과하여 돌출되고 상기 기어 셀렉터 드럼 내로 삽입된다. 구동 샤프트(4)는 제1 회전 방향에서 클러치를 작동시키고, 제1 회전 방향에 대해 반대 방향으로 향하는 제2 회전 방향에서는 함께 회전하도록 기어 셀렉터 드럼(2)과 연결된다. 이를 위해, 예컨대 원웨이 클러치가 구동 샤프트(4)와 기어 셀렉터 드럼(2) 사이에 제공될 수 있으며, 상기 원웨이 클러치는 제1 회전 방향으로 공회전하고/자유 통과하면서 구동 샤프트(4)로부터 기어 셀렉터 드럼(2) 상으로 토크를 전달하지 않으며, 제2 회전 방향에서는 차단하면서 구동 샤프트(4)로부터 기어 셀렉터 드럼(2) 상으로 토크를 전달한다. 그러나 그 대안으로, 구동 샤프트(4)는 기어 셀렉터 드럼(2)의 통합 부품일 수 있으며, 이런 경우 기어 셀렉터 드럼(2) 자체를 형성할 수 있다.

반경 방향의 바깥쪽 영역 상에서, 작동 섹션(9)은 파지 영역(12)을 포함하며, 이 파지 영역 상에는 태핏(13)이 고정 수용된다. 로드형 태핏(13)은 축 방향 단부 상에서 조인트(예컨대 볼 조인트 몸체)에 의해 파지 영역(12)과 연결되고, 그로 인해 소정의 각도 범위에서 파지 영역(12)에 상대적으로 선회 가능하게 지지된다. 태핏(13)은 파지 영역(12) 상에 고정된 단부에 대향하는 자신의 단부 상에서 마스터 실린더(7)와, 요컨대 마스터 실린더(7)의 압력 피스톤(14)과 고정 연결된다. 이런 압력 피스톤(14) 상에서 태핏(13)은 다시금 조인트(예컨대 볼 조인트 몸체)에 의해 파지되며, 그럼으로써 태핏(13)은 압력 피스톤(14)에 상대적으로 소정의 각도 범위만큼 자유 선회된다.

또한, 작동 섹션(9)과 태핏(13)의 직접적인 연결의 대안으로, 작동 섹션(9)으로부터 압력 피스톤(14) 상으로 이동을 전달하는 추가 연결 부재들 역시도 상기 두 구조 부재 사이에 배치될 수 있다. 예컨대 추가 파지 부재가 제공될 수도 있고, 이 파지 부재 상으로 작동 섹션(9)이 제1 축 방향 영역에서 밀착되며, 추가 파지 부재는 다시금 제2 축 방향 영역에서 태핏(13)과 연결된다.

마스터 실린더(7)는 종축(15)을 포함하며, 이 종축을 따라서 압력 피스톤(14)은 슬레이브 실린더(8)의 피스톤 수용부/원통형 하우징(16) 내에서 변위 가능하게 지지된다. 그 밖에도, 슬레이브 실린더(8) 내에는 압력 유체로 충전된 (제1) 압력 챔버(17)가 제공되며, 이 압력 챔버의 크기/체적은 압력 피스톤(14)의 단부면 및 하우징(16)의 벽부들을 통해 형성되어 하우징(16) 내에서의 압력 피스톤(14)의 변위에 따라서 압력으로 가압될 수 있다.

압력 챔버(17)는 연결 라인(18)을 통해 슬레이브 실린더(8)와 유압으로 연결된다. 압력 유체는 압력 피스톤(14)의 작동 동안 슬레이브 실린더를 압력으로 가압하기 위해 슬레이브 실린더(8)의 (제2) 압력 챔버(19) 내로 변위된다. 슬레이브 실린더(8)는 재차 피스톤(20)을 포함하고, 이 피스톤은 슬레이브 실린더(8)의 축 방향으로 배치되어 압력 챔버(19) 내의 유체 압력에 따라서 클러치의 릴리스 베어링(5)을 작동시킨다. 슬레이브 실린더(8)는 클러치의 회전축에 대해/클러치 회전축(21)에 대해 평행하게 정렬되어 있기 때문에(슬레이브 실린더의 종축은 클러치 회전축에 대해 평행함), 릴리스 베어링(5)은 마스터 실린더(7)의 작동 동안 클러치 회전축(21)을 따라서 변위된다. 슬레이브 실린더(8)의 종축은 다시금 마스터 실린더(7)의 종축(15)에 대해 횡방향으로/비스듬하게, 요컨대 그에 대해 수직으로, 그리고 구동 샤프트(4)의 회전축(11)에 대해 평행하게 정렬된다. 그러므로 클러치 회전축(21)은 슬레이브 실린더(8)의 종축에 대해, 그리고 구동 샤프트(4)의 회전축(11)에 대해 평행하게 정렬된다.

그 밖에도, 슬레이브 실린더(8)는 환형으로 형성된다. 이 경우, 슬레이브 실린더(8)는 환형 하우징을 형성하며, 이 하우징 내에서 환형 피스톤으로서 형성된 피스톤(20)이 변위 가능하게 지지된다. 슬레이브 실린더(8)는 클러치 회전축(21)에 대해 동축으로, 반경 방향에서는 변속기 입력 샤프트의 외부에 배치되고, 상기 변속기 입력 샤프트에는 클러치 부재가 연결되며, 상기 변속기 입력 샤프트는 변속기로부터 클러치 안쪽으로 돌출된다.

클러치 및 변속기를 각각 둘러싸는 벨 하우징들, 요컨대 클러치 벨 하우징(24) 및 변속기 벨 하우징(25)은 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 두 벨 하우징(24, 25)은, 반경 방향으로 연장되면서 여기서 구현되는 것처럼 클러치 벨 하우징(24) 또는 변속기 벨 하우징(25)과 단일 부재형으로 연결되는 격벽부(22)를 통해 분리되어 있다. 클러치 벨 하우징(24) 내에는, 클러치 외에, 릴리스 베어링(5), 슬레이브 실린더(8) 및 마스터 실린더(7)도 수용된다. 구동 샤프트(4)는, 작동 섹션(9)이 마찬가지로 클러치 벨 하우징(24) 내에 위치하는 방식으로, 변속기 벨 하우징(25)으로부터 클러치 벨 하우징(24) 안쪽으로 돌출된다.

이미 계속해서 앞에서 언급한 것처럼, 제1 작동 장치(1) 외에, 추가의 제2 작동 장치(10)도 제공되며, 이 제2 작동 장치는 실질적으로 제1 작동 장치(1)처럼 구성되지만, 그러나 약간 다른 방식으로 배치되어 있다. 제2 작동 장치(10)의 슬레이브 실린더(8)는 마찬가지로 환형으로 형성되어 반경 방향에서 제1 작동 장치(1)의 슬레이브 실린더(8)의 외부에 배치된다.

두 작동 장치(1 및 10)는 특히 자동화 수동 변속기(AMT) 또는 병렬형 수동 변속기(PMT)와 같은 더블 클러치 변속기를 위해 이용되는 일종의 작동 시스템을 형성한다. 이 경우, 각각의 작동 장치(1, 10)는 앞에서 기재한 방식으로 변속기의 부분 변속기 및 더블 클러치의 부분 클러치와 상호작용한다.

경우에 따른 유압 손실, 또는 온도 변화로 인해 야기되는 유압 회로/압력 유체의 체적 변동을 방지하기 위해, 두 마스터 실린더(7) 각각은, 특히 압력 챔버들(17)은 보상 탱크(23)/저장 탱크와 연결된다(도 3). 그에 따라, 슬레이브 실린더들(8)과 마스터 실린더들(7) 사이의 유압 시스템 내에 포함되는 라인들은 작동 상태와 무관하게 항상 유압 매체로 충전되어 있다. 유압 보상 탱크(23)는 클러치 벨 하우징(24) 내에 통합되며, 다시 말하면 상기 클러치 벨 하우징의 내부에 배치된다. 그 대안으로, 보상 탱크(23)는 또한 클러치 벨 하우징(24)의 외부에도 배치될 수 있다.

두 작동 장치(1 및 10)의 작동은 도 3 내지 도 5 모두와 관련하여 특히 잘 알 수 있다. 두 구동 샤프트(4) 및 이들 구동 샤프트(4)에 대해 동축으로 배치되는 작동 장치들(1 및 10)의 기어 셀렉터 드럼들(2)은 클러치의 회전축을 중심으로 원주방향으로 상호 간에 오프셋 되어 배치된다. 이 경우, 마스터 실린더들(7) 역시도 원주방향으로 상호 간에 오프셋 되어 배치된다. 그 결과, 두 작동 장치(1 및 10)의 작동 섹션들(9) 및 기어 셀렉터 드럼들(2)은 서로 접촉하지 않으면서 상호 간에 독립적으로 작동될 수 있다.

클러치, 요컨대 클러치의 제2 부분 클러치가 제2 작동 장치(10)를 통해 작동된다면, 도 4에 도시된 것처럼, 구동 샤프트(4)가 제1 회전 방향(여기서는 시계 바늘과 같은 방향)으로 회전됨으로써, 제2 작동 장치(10)의 작동 섹션(9)이 이동된다. 그 결과, 제2 작동 장치(10)의 마스터 실린더(7)의 압력 피스톤(14)은 하향 이동되고 압력 챔버(17)는 압력으로 가압되며, 그럼으로써 다시금 제2 작동 장치(10)의 슬레이브 실린더(8) 내의 압력 챔버(19)도 압력으로 가압되며, 제2 작동 장치(10)의 릴리스 베어링(5)은 작동/변위된다. 그 결과, 클러치의 제2 부분 클러치는 클러치 체결 위치로 이동된다. 제1 작동 장치(1)는 비작동 상태로 자신의 초기 위치에서 유지되며, 제1 작동 장치(1)의 릴리스 베어링(5)과 연결된 (제1) 부분 클러치는 클러치 해제 위치에서, 다시 말하면 해제된 상태로 유지된다. 제2 작동 장치(10)의 구동 샤프트(4)가 제1 회전 방향의 반대 방향으로 향하는 제2 회전 방향(여기서는 시계 바늘과 반대 방향)으로 회전하면, 일측 (제2) 변속기부의 변속단들이 기어 셀렉터 드럼(2)의 구동을 통해 선택되어 체결되거나 해제된다.

클러치의 제1 부분 클러치가 제1 작동 장치(1)를 통해 작동된다면(도 5), 제1 작동 장치의 구동 샤프트(4)는 다시금 마찬가지로 제1 회전 방향으로, 요컨대 시계 바늘과 반대 방향으로 향하는 회전 방향으로 회전되며, 그럼으로써 제1 작동 장치(1)의 마스터 실린더(7)의 압력 챔버(17) 역시도 압력으로 가압되고 제1 작동 장치(1)의 슬레이브 실린더(8)의 릴리스 베어링(5)은 해제되며 제1 부분 클러치가 체결된다. 이런 상태에서, 다시금 제2 작동 장치(1)는 비활성화되고, 그럼으로써 제2 부분 클러치는 해제된다. 제1 작동 장치(1)의 구동 샤프트(4)가 제1 회전 방향의 반대 방향으로 향하는 제2 회전 방향(여기서는 시계 바늘과 같은 방향)으로 회전하면, 타측 (제1) 변속기부의 변속단들이 기어 셀렉터 드럼(2)의 구동을 통해 선택되어 체결되거나 해제된다.

각각의 클러치 작동 과정들 간에, 클러치/부분 클러치가 개방된/클러치 해체된 경우, 변속기 내에서 의도하는 변속단을 선택하여 체결하거나 해제하기 위해, 기어 셀렉터 드럼(2)이 회전될 수 있다. 그 결과, 다른 말로 표현하면, 변속단 선택은 바람직하게는 각각의 작동 장치(1, 10)의 구동 샤프트(4)가 클러치 작동에 할당된 회전 방향과 반대되는 회전 방향으로 회전될 때 개시된다.

그에 따라, 다른 말로 표현하면, 클러치 작동을 위해 제공되어 샤프트[구동 샤프트(4)]에 의해 그리고 이 구동 샤프트(4)에 대해 평행하게 작동되는 마스터 실린더(7)를 포함하는 작동 장치(1)가 제공된다. 상기 구동 샤프트(4)는 예컨대 변속기의 기어 셀렉터 드럼(2) 자체일 수 있다. 마스터 실린더(7)는 바람직하게는 클러치 벨 하우징(24) 내에서 슬레이브 실린더(8)에 대해 평행하게 배치되지만, 그러나 변속기 벨 하우징(25) 내에도 배치될 수 있다. 유압 보상 탱크(23)/저장 탱크는 클러치 벨 하우징(24) 내에 통합될 수 있거나, 상기 클러치 벨 하우징(24)의 외부에 배치될 수 있다.

1: 작동 장치
2: 기어 셀렉터 드럼
3: 변속기 작동 유닛
4: 구동 샤프트
5: 릴리스 베어링
6: 클러치 작동 유닛
7: 마스터 실린더
8: 슬레이브 실린더
9: 작동 섹션
10: 제2 작동 장치
11: 회전축
12: 파지 영역
13: 태핏
14: 압력 피스톤
15: 종축
16: 실린더
17: 제1 압력 챔버
18: 연결 라인
19: 제2 압력 챔버
20: 피스톤
21: 클러치 회전축
22: 격벽부
23: 보상 탱크
24: 클러치 벨 하우징
25: 변속기 벨 하우징

Claims

자동차 변속기의 변속단의 선택 및/또는 시프팅을 위한, 그리고 자동차 클러치의 체결 및/또는 해제를 위한 작동 장치(1)로서, 상기 작동 장치는,
변속기 작동 유닛(3)의 기어 셀렉터 드럼(2)을 변위시키고/변위시키거나 회전시키기 위해, 기어 셀렉터 드럼(2)이 추가로 변속기와 연결되어 있는 조건에서, 함께 회전하도록 기어 셀렉터 드럼(2)과 연결될 수 있는 구동 샤프트(4)를 구동하는 구동 모터와,
클러치의 릴리스 베어링(5)을 제어하는 클러치 작동 유닛(6)을 포함하며,
릴리스 베어링(5)을 변위시키는 슬레이브 실린더(8)와 유압으로 연결되는 클러치 작동 유닛(6)의 마스터 실린더(7)는 구동 샤프트(4)의 위치에 따라서 작동될 수 있는, 작동 장치에 있어서,
구동 샤프트(4)로부터 반경 방향으로 돌출된 작동 섹션(9)은 함께 회전하도록 구동 샤프트(4)와 연결되며, 작동 섹션(9)은 적어도 하나의 회전 방향으로 구동 샤프트(4)의 회전 동안 마스터 실린더(7)를 작동시키는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항에 있어서, 작동 섹션은 캠 또는 레버의 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 섹션(9)은 재료의 측면에서 구동 샤프트(4)와 연결되거나, 재료의 측면에서 구동 샤프트(4)와 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 마스터 실린더(7)는 작동 섹션(9)에 의해 변위될 수 있는 압력 피스톤(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마스터 실린더(7)는 종방향에서 기어 셀렉터 드럼(2) 및/또는 구동 샤프트(4)의 회전축(11)에 대해 횡방향으로, 대략 그에 대해 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 마스터 실린더(7)는 변속기를 둘러싸는 변속기 벨 하우징(25) 내에, 그리고/또는 클러치를 둘러싸는 클러치 벨 하우징(24) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제6항에 있어서, 작동 섹션(9)은 클러치 벨 하우징(24) 안쪽으로 돌출된 구동 샤프트(4)의 단부 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 섹션(9)은 구동 모터의 반대 방향으로 향해 있는 기어 셀렉터 드럼(2)의 측에서 구동 샤프트(4) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 마스터 실린더(7)와 추가로 유압으로 연결되어 있으면서 유압 물질을 저장하는 보상 탱크(23)가 클러치 벨 하우징(24)의 내부에 또는 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 작동 장치(1)와, 클러치 작동 유닛(6)과 연결된 클러치와, 변속기 작동 유닛(3)과 연결된 변속기를 포함하는 자동차의 파워 트레인.