KR20160094967A

KR20160094967A - 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 최대 위치에서 록킹하는 액추에이터 및 전기적으로 작동 가능한 클러치 시스템

Info

Publication number: KR20160094967A
Application number: KR1020167014934A
Authority: KR
Inventors: 올리버 게룬트; 아르민 슈투프너; 한스페터 돔쉬; 슈테판 데몬트; 마르쿠스 파이글; 지하드 브줄; 루카스 두릭스; 펑메이 청; 잉오 드레베; 장-루크 오제; 노르베르트 마르틴; 미하엘 쾨르너
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-08-10
Also published as: EP3077692A1; EP3077692B1; US20160305494A1; DE102013225009A1; JP2016539294A; WO2015082137A1; CN105765259B; CN105765259A; JP6192842B2

Abstract

본 발명은 유압 클러치 액추에이터의 피스톤(17)을 작동시키기 위한 액추에이터(13), 및 상기 액추에이터가 자동차용 전기로 작동 가능한 클러치 시스템의 유압 시스템에서 어떻게 사용될 수 있는지에 관한 것이다. 전기 모터(11)는 액추에이팅 디스크(55)를 구동시킨다. 액추에이팅 디스크(55) 상에는 슬롯 가이드 구조(31)가 배치된다. 슬롯 가이드 구조(31)는 접촉 면(33)을 형성하고, 상기 접촉 면의 반경(r)은 축(65)과 관련해서 최소 반경 지점(35)으로부터 최대 반경 지점(37)으로 증가한다. 액추에이팅 로드(41)는 클러치 액추에이터의 피스톤(17)과 맞물리고, 액추에이팅 디스크(55)의 일 회전시 제 1 슬롯 가이드 구조(31)에 의해 압력이 액추에이팅 로드(41)에 가해지도록 안내되고 제 1 슬롯 가이드 구조(31) 상에 지지된다. 슬롯 가이드 구조(31) 상에 예컨대 리세스(40) 형태의 홀딩 구조가 형성되고, 상기 홀딩 구조는 액추에이팅 로드(41)가 홀딩 구조(40)의 작용으로 인해 클러치 액추에이터(14)에 대해 실질적으로 최대로 해제된 위치에 머무르도록 구현된다. 이로써, 전기 모터(11)에 끊임없이 전류가 공급되지 않고도, 액추에이터(13)는 클러치가 해제된 상태에 머무를 수 있게 된다. 이는 클러치가 장기간 동안 개방된 상태로 유지되어야 하는 특히 코스팅 기능에 있어서 바람직할 수 있고, 특히 에너지 절감을 가능하게 한다.

Description

유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 최대 위치에서 록킹하는 액추에이터 및 전기적으로 작동 가능한 클러치 시스템{ACTUATOR THAT LOCKS IN A MAXIMUM POSITION FOR ACTUATING A HYDRAULIC CLUTCH ACTUATOR, AND CLUTCH SYSTEM THAT CAN BE ELECTRICALLY ACTUATED}

본 발명은 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터, 및 상기 액추에이터를 구비한 전기로 작동 가능한 클러치 시스템에 관한 것이다.

종래 클러치들은 모터와, 자동차의 휠들과 연결된 구동 트레인 사이의 전력 흐름을 일시적으로 분리하기 위해 자동차에 사용된다.

최신 자동차들에서는 전기로 작동 가능한 클러치들이 특히 운전자에 의해 작동되어야 하는 클러치 시스템의 발전으로서 개발된다. 이러한 최신 클러치들에서 클러치 페달은 더 이상 유압 시스템과 직접 기계적으로 연결되지 않는다. 그 대신, 예컨대 센서가 실제 페달 위치를 검출한 다음, 상응하는 신호를 제어 장치로 전송한다. 상기 신호를 기초로 제어 장치는 전기 유압 액추에이터 또는 액추에이터를 작동시키고, 상기 전기 유압 액추에이터 또는 액추에이터는 대체로 전기 모터의 회전 운동에 의해 클러치 시스템의 유압 시스템의 마스터 실린더 내의 피스톤을 이동시킨다.

이러한 액추에이터들은 예컨대, 전기 기계적으로 구동되는 스핀들 너트가 스핀들을 이동시키고, 상기 스핀들이 다시 유압 피스톤을 가압하도록 구현될 수 있다.

정상 상태에서 폐쇄되는 클러치들에서, 클러치를 폐쇄하는데 필요한 힘을 위해 일반적으로 클러치 스프링들이 클러치 디스크 상에 제공된다. 운전자에 의해 직접 기계적으로 작동되어야 하는 종래의 클러치들에서는 이러한 클러치 스프링들의 특성 또는 특성 곡선은 클러치로부터 유압 시스템을 통해 클러치 페달로 전달되어 운전자에 의해 촉각적으로 검출되어야 하는 클러치의 힘 거동을 결정한다. 전형적으로 클러치 스프링들은 선형 힘 특성 곡선을 갖지 않고 S형 특성 곡선을 갖는다. 클러치의 작동시, 특성 곡선의 첫 번째 부분, 즉 클러치 페달이 처음으로 아래로 가압되는 경우에는 적은 힘으로 빨리 이동될 수 있는 것이, 그리고 훨씬 더 큰 힘을 가진 두 번째 부분, 즉 스프링이 강하게 압축되는 경우에는 높은 정확도로 이동될 수 있는 것이 일반적으로 요구된다.

전술한 스핀들 너트 액추에이터와 같은 선형 시스템들에서는 이러한 요구들이 고려되지 않는다.

또한, 최신 자동차들에서는 예컨대 연비를 감소시키거나 또는 승차 안락함을 높이는 추가 기능들이 개발된다. 최근에, 자동차의 휠들과 구동 유닛 간의 압력 끼워 맞춤 결합이 클러치의 자동화된 작동에 의해 일시적으로 중단됨으로써, 자동차가 적절한 주행 상황에서 코스팅될 수 있는 소위 "코스팅(coasting)"의 기능이 개발된다. 이러한 코스팅 동안, 클러치는 경우에 따라 장기간에 걸쳐 개방된 상태로 유지된다.

본 발명의 실시예들에 의해, 한편으로는 클러치를 작동시키기에 적합한 힘-특성 곡선을 생성시키고 다른 한편으로는 간단하게 조립되고 확실하게 작동할 수 있는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터가 제공된다. 특히, 유압 클러치 액추에이터의 액추에이터에 있어서 특정 작동 상태들에서, 클러치 액추에이터는 클러치가 개방된 위치로 유지될 수 있도록, 즉 이를 위해 액추에이터에 상당한 전력이 끊임없이 공급되지 않아도 록킹될 수 있도록 구현될 수 있다.

본 발명의 제 1 관점에 따라, 전기 모터, 전기 모터에 의해 축을 중심으로 회전 구동되는 액추에이팅 디스크, 액추에이팅 디스크와 연결된 슬롯 가이드 구조(slotted guide structure), 및 액추에이팅 로드를 포함하는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터가 제공된다. 슬롯 가이드 구조는 접촉 면을 형성하고, 상기 접촉 면의 반경은 액추에이팅 디스크가 회전할 때 중심이 되는 축과 관련해서, 최소 반경 지점으로부터 축을 중심으로 하는 작동 회전 방향으로 최대 반경 지점까지 연속적으로 증가한다. 액추에이팅 로드는 그 하나의 단부 상에서, 클러치 액추에이터, 즉 예컨대 마스터 실린더의 피스톤과 맞물린다. 액추에이팅 로드는 작동 회전 방향으로 액추에이팅 디스크의 일 회전시 슬롯 가이드 구조에 의해 압력이 액추에이팅 로드에 가해지도록 안내되고 슬롯 가이드 구조 상에 지지된다. 액추에이터의 특징은, 슬롯 가이드 구조 상에서 최대 반경 지점 가까이에 홀딩 구조가 형성되고, 상기 홀딩 구조는 액추에이팅 로드가 홀딩 구조의 작용으로 인해 클러치 액추에이터에 대해 실질적으로 최대로 해제된 위치에 머무르도록 구현되는 것이다. 본 발명의 실시예에 대한 사상은 하기에 설명된 사고 및 지식을 기초로 하는 것으로서 간주될 수 있다:

도입부에서 언급했듯이, 전기로 작동 가능한 클러치 시스템들에서, 작동력을 선형으로 생성하는 예컨대 스핀들 너트 액추에이터와 같은 액추에이터들은 클러치를 작동시키기 위한 힘-특성 곡선에 대한 요구를 일반적으로 충족시키지 못할 수 있다. 해결 방법은 접촉 면이 회전 중심점을 중심으로 원형이 아니라 웜형인 캠 트랙(cam track)을 나타내는 슬롯 가이드 디스크를 액추에이터에 제공하는 것이다. 이렇게 웜형으로 형성된, 슬롯 가이드 구조의 접촉 면에서, 반경, 즉 접촉 면과 회전 중심점 간의 간격은 회전 각의 함수로서 증가한다. 슬롯 가이드 구조의 곡률 또는 만곡은 클러치의 특성 곡선 및 여기에 나타나는 요구들에 부합될 수 있다.

웜형 슬롯 가이드 구조는 모터에 의해 구동되는 액추에이팅 디스크 상에 장착되거나 또는 적어도 상기 액추에이팅 디스크와 기계적으로 연결되므로, 액추에이팅 디스크가 전기 모터에 의해 그 축을 중심으로 회전되면, 상기 슬롯 가이드 구조도 회전한다. 액추에이팅 로드의 하나의 단부는 슬롯 가이드 구조에 의해 형성되는 접촉 면 상에 지지된다. 슬롯 가이드 구조의 반경이 변화하기 때문에, 액추에이팅 디스크의 회전 및 이로써 슬롯 가이드 구조의 회전에 의해 액추에이팅 로드가 변위될 수 있다.

다른 단부가 유압 클러치 액추에이터와 연결되는 액추에이팅 로드는 정상 상태에서 상응하는 탄성 예비 응력으로 슬롯 가이드 구조의 접촉 면에 대해 가압되고, 상기 유압 클러치 액추에이터는 유압 시스템을 통해 스프링-예비 응력을 받는 클러치와 연결된다. 접촉 면에 작용하는 이러한 힘, 및 접촉 면의 반경이 최소 반경 지점까지 감소하는 특징으로 인해 슬롯 가이드 구조와 연결된 액추에이팅 디스크로 복귀하는 회전 모멘트가 야기된다. 이러한 회전 모멘트는 클러치가 액추에이팅 로드에 의해 작동되지 않는 위치로 액추에이팅 디스크를 변위시키려고 한다. 클러치가 작동되어야 하는 경우, 액추에이팅 로드가 클러치를 작동시키는 위치로 액추에이팅 디스크를 이동시키기 위해 상기 회전 모멘트는 액추에이팅 디스크 상에 맞물린 전기 모터에 의해 과잉 보상되어야만 한다.

클러치를 예컨대 코스팅시 장기간에 거쳐 작동되는 상태로 유지하기 위해, 종래의 액추에이터에서는 액추에이팅 디스크를 구동시키는 전기 모터가 액추에이팅 디스크에 작용하는 복귀 회전 모멘트에 대항해서 끊임없이 작용해야 하고 이로써 계속적으로 전류가 공급되어야 한다.

따라서, 슬롯 가이드 구조 상에서 접촉 면의 최대 반경 지점 가까이에 홀딩 구조가 제공되는 것이 제안된다. 상기 홀딩 구조는 액추에이팅 로드가 실질적으로 최대로 해제된 위치에 록킹되게 하도록 형성되어야 한다. 즉, 홀딩 구조는 액추에이팅 로드가 복귀 회전 모멘트를 액추에이팅 디스크에 가하지 않도록 클러치를 작동시키는 위치로 유지되고 액추에이팅 디스크와 협력하도록 형성되어야 한다. 이로써 록킹 상태에서 복귀 회전 모멘트가 전기 모터에 의해 초과 보상될 필요가 없기 때문에, 클러치가 예컨대 코스팅 동안 긴 시간 계속 작동 상태로 유지되어야 하는 경우 상기 전기 모터에 전류가 공급되지 않아도 된다.

실시예에 따라, 액추에이팅 로드는 슬롯 가이드 구조를 향하는 방향으로 탄성으로 예비 응력을 받고, 액추에이팅 디스크를 작동 회전 방향의 반대로 회전시키기 위해서는 전기 모터에 의해 힘이 적어도 단시간 작동 회전 방향의 반대 방향으로 액추에이팅 디스크에 가해져야만 하도록, 액추에이팅 로드로부터 힘이 홀딩 구조로 인해 액추에이팅 디스크에 가해지도록 슬롯 가이드 구조가 형성된다. 즉, 액추에이팅 로드가 해제된 위치에 록킹되면, 액추에이터는 일종의 준안정적 상태에 있고, 전기 모터에 의해 힘이 작동 회전 방향의 반대로 액추에이팅 디스크에 가해짐으로써 비로소 액추에이터가 상기 준안정적 상태로부터 나오게 이동될 수 있다.

실시예에 따라, 홀딩 구조는 부분적 리세스로서 슬롯 가이드 구조의 접촉 면 내에 최대 반경 지점 가까이에 구현된다. 즉, 접촉 면의 반경은 최소 반경 지점으로부터 최대 반경 지점까지 동일한 정도로, 즉 동일한 기울기로 증가한 다음 접촉 면이 끝나지 않는 것이 아니라, 기울기는 최대 반경 지점 가까이에서 국부적으로 감소하거나 또는 마이너스로 된다. 이로써, 접촉 면 내에 국부적으로 리세스 또는 오목부가 형성된다. 접촉 면 상에 지지되고 상기 접촉 면에 대해 탄성으로 예비 응력을 받는 액추에이팅 로드는 상기 리세스 내에 록킹될 수 있다. 이렇게 록킹된 상태에서 액추에이팅 로드는 접촉 면을 누르지만, 여기에서 작용하는 힘은 더이상 액추에이팅 디스크가 이동하도록 할 수 없다. 그 대신, 액추에이팅 디스크는 전기 모터에 의해 회전 모멘트가 액추에이팅 디스크에 가해지지 않는 동안 상기 록킹된 위치에 머무른다.

전술된 실시예의 구체적 다른 실시예에 따라, 반경(r)이 리세스의 시작 부분 상의 지점에서부터 축을 중심으로 하는 작동 회전 방향으로 리세스의 중간에 있는 지점까지 감소하도록 리세스가 형성된다. 즉, 접촉 면의 반경은 최소 반경 지점으로부터 작동 회전 방향으로 리세스의 시작 부분까지 연속적으로 증가한다. 하지만, 작동 회전 방향으로 반경은 적어도 단시간 감소된 후 다시 증가될 수 있고, 이로써, 홀딩 구조로서 작용할 수 있는 리세스가 접촉 면 내에 형성되므로, 액추에이팅 로드가 최대 해제 위치에 록킹될 수 있다.

대안으로서 홀딩 구조는 액추에이팅 디스크가 최대 반경 지점을 지나 더 회전할 때 특히 액추에이팅 로드가 축 방향으로 조절되지 않는 일정한 반경을 가진 영역으로서 형성될 수 있다.

다른 실시예에서 홀딩 구조는 액추에이팅 디스크가 최대 반경 지점을 지나 더 회전할 때 액추에이팅 로드가 축에 대해 축 방향으로 조절되는, 슬롯 가이드 구조의 편평한 면, 특히 액추에이팅 디스크의 원주면으로서 형성된다.

실시예에 따라, 액추에이팅 로드는 상기 액추에이팅 로드 상에 장착된 베어링을 통해 슬롯 가이드 구조 상에 지지된다. 액추에이팅 로드가 슬롯 가이드 구조 상에 지지되게 하는 베어링은 슬롯 가이드 구조와 직접적 기계적 접촉을 형성할 필요 없고 예컨대 롤러가 베어링 상에 지지되도록 제공될 수 있고, 상기 롤러에 의해 베어링이 슬롯 가이드 구조 상에 지지될 수 있고, 상기 롤러는 슬롯 가이드 구조의 접촉 면을 따라 롤링 할 수 있다.

실시예에 따라, 전기 모터의 샤프트 상에 스핀들이 배치될 수 있고 액추에이팅 디스크는 웜휠로서 형성될 수 있고, 상기 웜휠의 톱니부는 스핀들과 맞물린다. 상세한 본 실시예에서 웜휠로서 형성되는 액추에이팅 디스크는 전기 모터에 의해 그 샤프트 상에 제공된 스핀들의 도움으로 웜 기어 장치와 유사하게 구동될 수 있다. 액추에이팅 디스크의 각 속도는 전기 모터의 회전수에 선형으로 의존한다. 액추에이팅 디스크와 연결된 제 1 슬롯 가이드 구조에 의해 액추에이팅 로드에 가해지는 힘은 슬롯 가이드 구조의 웜 형태로 인해 전기 모터의 회전수에 비선형으로 의존한다.

본 발명의 실시예에 따라, 액추에이팅 디스크와 슬롯 가이드 구조가 일체형으로 형성된다. 즉, 슬롯 가이드 구조는 액추에이팅 디스크 상에 직접 형성될 수 있다. 예컨대 공통의 부품이 사출 성형 부품으로서 제조될 수 있다.

실시예에 따라, 전기 모터의 샤프트 및 액추에이팅 로드는 서로에 대해 기울어진 각도로 배치된다. 예컨대 액추에이팅 로드의 하나의 단부는 제 1 슬롯 가이드 구조에 접하는 위치로부터 전기 모터의 샤프트에 대해 기울어지게, 그리고 그의 대향 배치된 단부는 전기 모터로 복귀하게 기울어지도록 배치되는 방식으로 액추에이팅 로드가 배치된다. 액추에이팅 로드의 제 2 단부 상에 배치되는 클러치 액추에이터는 전기 모터 옆에 가까이 배치될 수 있고, 이로써, 클러치 액추에이터를 포함한 액추에이터의 전체 크기가 감소될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액추에이터를 포함하는 전기로 작동 가능한 클러치 시스템은 한편으로는 클러치의 작동시 소정의 비선형 힘 특성이 야기될 수 있고, 다른 한편으로는 액추에이터 또는 상기 액추에이터 상에 제공된 액추에이팅 로드가 실질적으로 최대로 해제된 상태에서 록킹될 수 있고, 이로써, 전기 모터에 꾸준히 전류가 공급되지 않아도 클러치가 장기간 작동되게 유지될 수 있다.

본 발명의 실시예들의 특징들 및 장점들은 본 발명의 다양한 실시예들과 관련되어 기술되어 있다. 당업자는 본 발명의 다른 실시예를 달성하기 위해, 특징들이 적합하게 교체되거나 조합될 수 있음을 알고 있다.

하기에는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참고로 기술되고, 도면 및 상세한 설명이 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

도면들은 개략적일 뿐 일정한 비례를 갖지 않는다. 동일한 도면 부호들은 상이한 도면들에서 동일하거나 또는 동일하게 작용하는 특징들을 나타낸다.

도 1은 전기로 작동 가능한 클러치 시스템이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액추에이터의 사시도이고, 및
도 4는 본 발명의 다른 실시에에 따른 액추에이터의 사시도이다.

도 1에는 자동차용 전기로 작동 가능한 클러치 시스템(1)이 도시된다. 발 페달(3)은 스프링(5)에 대항해서 운전자에 의해 아래로 가압된다. 발 페달(3)의 실제 위치는 센서(7)에 의해 검출되고 제어 장치(9)에 전송된다. 센서(7)의 신호들을 기초로 제어 장치(9)는 예컨대 기어 장치 형태의 적합한 트랜스미션(15)에 의해, 클러치 액추에이터(14)의 일부를 형성하는 마스터 실린더(19) 내의 피스톤(17)을 이동시키기 위해 액추에이터(13)의 전기 모터(11)를 제어한다. 이로써, 유압유가 라인(21)을 통해 슬레이브 실린더(23) 내로 가압될 수 있다. 슬레이브 실린더(23) 내의 피스톤(25)은 클러치와 기계적으로 연결되고 슬레이브 실린더(23)에 의해 작동되면 클러치가 해제될 수 있다. 클러치(27) 상에 제공된 리턴 스프링(29)은 상응하는 역압을 슬레이브 실린더(23)에 제공하므로, 발 페달(3)이 약하게 작동하고 액추에이터(13)가 상응하게 제어되면 클러치(27)가 다시 연결된다. 클러치 액추에이터(14)를 형성하는 마스터 실린더(19)의 후방 영역 내에 스니핑(sniffing) 보어(18)가 제공된다. 피스톤(17)이 스니핑 보어(18)를 지나 후방으로 충분히 멀리 이동되면, 유압유가 저장소(16)로부터 마스터 실린더(19)의 내부 안으로 흘러갈 수 있다.

도 2에는 전기 모터(11)가 슬롯 가이드 구조(31)가 장착된 액추에이팅 디스크(도 2에 도시되지 않음)를 회전식으로 구동시키는 액추에이터(13)의 사시도가 도시된다. 슬롯 가이드 구조(31)는 도시된 예시에서 그 커버면 상에 접촉 면(33)을 형성하고, 슬롯 가이드 구조와 연결된 액추에이팅 디스크가 슬롯 가이드 구조(31)를 작동 회전 방향(39)으로 회전시키면, 상기 접촉 면의 반경(r)은 최소 반경 지점(35)으로부터 최대 반경 지점(37)으로 연속적으로 증가한다. 액추에이팅 로드(41)는 그의 하나의 단부(43) 상에서 유압 클러치 액추에이터(도 2에 도시되지 않음)와 연결된다. 액추에이팅 로드(41)의 의 다른 단부(45)는 상기 액추에이팅 로드 상에 장착된 베어링(47)을 통해 슬롯 가이드 구조(31)의 접촉 면(33) 상에 지지된다. 슬롯 가이드 구조(31)가 작동 회전 방향(39)으로 회전되면, 접촉 면(31)은 증가하는 반경(r)으로 인해 액추에이팅 로드(41)를 유압 클러치 액추에이터를 향하는 방향(49)으로 연속적으로 가압한다. 이 때, 다른 단부 상에서 클러치 액추에이터와 연결된 클러치가 작동되고, 즉 클러치 디스크들이 해제되어 서로 분리된다. 클러치 디스크들 서로에 예비 응력을 가하는 스프링은 복귀력을 클러치 액추에이터에 야기하고, 이로써, 액추에이팅 로드(41)가 접촉 면(33)으로 가압된다. 또한, 도 2에 도시된 실시예에는 액추에이팅 로드(41)는 베어링(53) 상에 지지되는 추가 스프링(51)에 의해 방향(49)의 반대로, 즉 클러치 액추에이터로부터 멀어지게 예비 응력을 받고 이로써 접촉 면(33)에 대해 가압된다.

최대 반경 지점(37) 가까이에서 접촉 면(33)은 국분적 리세스(40)를 포함한다. 접촉 면(33)의 반경(r)은 상기 리세스(40)의 시작 부분(42), 즉 최대 반경 지점(37) 바로 뒤에서 부분적으로 감소해서 리세스(40)의 중간(44)에서부터 다시 증가한다. 슬롯 가이드 구조(31)가 작동 회전 방향(39)으로 최대 반경 지점(37)을 지나 더 회전되면, 접촉 면(33) 상을 따라 롤링하는 액추에이팅 로드(41)의 베어링(47)의 롤러(67)가 리세스(40)와 맞물리고, 이로써, 액추에이팅 로드(41)가 준-록킹된다. 이렇게 록킹된 상태에서 액추에이팅 로드가 거의 최대로 해제되고, 이로써 클러치가 작동된다. 록킹된 상태는 준안정적이고, 즉 슬롯 가이드 디스크(31)는 액추에이팅 로드(41)로부터 전달되는, 작동 방향(49)에 반대로 작용하는 복귀력으로 인해 회전되지 않고 그 위치에 머무른다. 이로써, 전기 모터(11)가 회전 모멘트를 끊임없이 일으키지 않아도 액추에이팅 로드(41)도 해제된 위치에 머문다.

도 3에는 본 발명에 따른 액추에이터(13)의 다른 실시예의 사시도가 도시된다. 전기 모터(11)는 샤프트(57)를 통해 스핀들(59)을 구동시킨다. 스핀들(59)은 이 경우 웜 기어 휠(61)로서 형성된 액추에이팅 디스크(55)의 톱니부(56)와 맞물린다. 전기 모터(11)는 작동 회전 방향(39)으로 또는 그 반대로 액추에이팅 디스크(55)를 이동시킬 수 있다.

액추에이팅 디스크(55) 상에서 2개의 단부면들 상에 슬롯 가이드 구조들(31) 각각이 형성된다. 상기 슬롯 구조들(31)의 각각은 접촉 면(33)을 형성하고, 상기 접촉 면의 반경(r)은 액추에이팅 디스크(55)의 축(65)과 관련해서 작동 회전 방향(39)으로 지점(37)까지 연속적으로 증가한다.

액추에이팅 디스크(55)가 모터(11)에 의해 상응하게 회전하면, 액추에이팅 로드(41)와 연결된 베어링(47)은 롤러(67)에 의해 접촉 면(33) 상을 따라 롤링한다. 접촉 면(33)의 증가하는 반경(r)으로 인해 압력이 액추에이팅 로드(41)에 가해지고 액추에이팅 로드(41)가 피스톤(17)의 방향(49)으로 연속해서 이동된다. 이로써 피스톤(17)에 의해 야기되는 유압은 이에 상응하게 클러치(27)를 해제, 즉 분리할 수 있다.

이후 클러치(27)를 다시 연결하기 위해, 액추에이터(13)는 반대 방향으로 작동된다. 모터(11)가 액추에이팅 디스크(55)를 회전시키는 동안, 베어링(47)의 롤러(67)가 제 1 슬롯 가이드 구조(31)의 접촉 면(31)에 대해 끊임없이 가압되는데, 그 이유는 클러치(27)의 리턴 스프링(29)에 의해 복귀력이 베어링들(47)과 연결된 액추에이팅 로드들(41)에 가해지기 때문이다.

각각의 접촉 면들(33) 내에 리세스(40)가 제공된다. 액추에이터가 그 최대 위치에까지 작동되면, 베어링(47)의 롤러(67)가 리세스(40) 내로 맞물리고, 액추에이팅 로드는 그로부터 접촉 면(33)으로 전달되는 복귀력에 의해 액추에이팅 디스크(55)를 반대로 회전시킴으로써, 액추에이팅 로드(41)가 스스로 후방 운동 할 수 있는 것을 방지한다. 롤러들(67)이 리세스들(40)로부터 빠져나오게 이동할 때까지, 모터(11)가 작동 방향(39)과 반대로 액추에이팅 디스크(55)를 액티브하게 회전시킬 때야 비로소, 액추에이팅 디스크(55)는 모터(11)의 지원에 의해 또는 지원 없이 작동 회전 방향(39)의 반대로 반대 회전할 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에서 액추에이팅 로드(41)는 전기 모터(11)의 샤프트(57)에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다.

도 4에 사시도로 도시된 대안적 실시예에서, 액추에이팅 로드(41)가 전기 모터(11)의 샤프트(57)에 대해 기울어진 각도로 배치되고, 구체적으로 전기 모터(11)로 복귀하는 방향으로 기울어진다. 따라서, 클러치 액추에이터(14)가 전기 모터(11) 옆에 배치될 수 있으므로, 클러치 시스템(1)을 위한 전체 설치 공간이 감소될 수 있다.

액추에이팅 로드(41)의 배치를 제외하면 도 4에 도시된 액추에이터(13)의 컴포넌트들의 구조 및 작동 방식은 도 3에 도시된 시스템에서와 대체로 유사하다.

11 전기 모터
13 액추에이터
14 클러치 액추에이터
31 슬롯 가이드 구조
33 접촉 면
35 최소 반경 지점
37 최대 반경 지점
39 작동 방향
40 리세스
41 액추에이팅 로드
47 베어링
55 액추에이팅 디스크
57 샤프트
65 축
r 반경

Claims

유압 클러치 액추에이터(14)를 작동시키기 위한 액추에이터(13)로서,
전기 모터(11),
상기 전기 모터(11)에 의해 축(65)을 중심으로 회전 구동되는 액추에이팅 디스크(55),
상기 액추에이팅 디스크(55)와 연결된 슬롯 가이드 구조(31), 및
액추에이팅 로드(41)를 포함하고,
상기 슬롯 가이드 구조(31)는 접촉 면(33)을 형성하고, 상기 접촉 면의 반경(r)이 상기 축(65)과 관련해서 최소 반경 지점(35)으로부터 상기 축(65)을 중심으로 하는 작동 회전 방향(39)으로 최대 반경 지점(37)으로 특히 연속적으로 증가하고,
상기 액추에이팅 로드(41)는 그 하나의 단부(43) 상에서 상기 클러치 액추에이터(14)와 맞물리고,
상기 액추에이팅 로드(41)는 상기 작동 회전 방향(39)으로 상기 액추에이팅 디스크(55)의 일 회전시 상기 슬롯 가이드 구조(31)에 의해 압력이 상기 액추에이팅 로드(41)에 가해지도록 안내되고 상기 슬롯 가이드 구조(31) 상에 지지되고,
상기 슬롯 가이드 구조(31) 상에서 바람직하게는 상기 최대 반경 지점(37) 가까이에 홀딩 구조(40)가 형성되고, 상기 홀딩 구조는 상기 액추에이팅 로드(41)가 상기 홀딩 구조(40)의 작용으로 인해 상기 클러치 액추에이터(14)에 대해 실질적으로 최대로 해제된 위치에 머무르도록 구현되게 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항에 있어서, 상기 액추에이팅 로드(41)는 상기 슬롯 가이드 구조(31)를 향하는 방향으로 탄성으로 예비 응력을 받고, 상기 슬롯 가이드 구조(31)는, 상기 액추에이팅 디스크(55)를 상기 작동 회전 방향(39)과 반대로 회전시키기 위해서 상기 전기 모터(11)에 의해 힘이 적어도 단시간 상기 작동 회전 방향(39)의 반대 방향으로 상기 액추에이팅 디스크(31)에 가해져야만 하도록, 상기 액추에이팅 로드(41)로부터 복귀력이 홀딩 구조(40)로 인해 상기 액추에이팅 디스크(31)에 가해지도록 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홀딩 구조는 국부적 리세스(40)로서 상기 슬롯 가이드 구조(31) 내에, 특히 상기 최대 반경 지점(37) 가까이에 구현되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 3 항에 있어서, 상기 리세스(40)는 상기 반경(r)이 상기 리세스(40)의 시작 부분(42) 상의 지점으로부터 상기 축(65)을 중심으로 하는 상기 작동 회전 방향(39)으로 상기 리세스(40)의 중간(44)까지 감소하도록 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항에 있어서, 상기 홀딩 구조는, 상기 액추에이팅 디스크(55)가 상기 최대 반경(r) 지점(37)을 거쳐 더 회전될 때 특히 액추에이팅 로드(41)가 축방향으로 조절되지 않는 일정한 반경(r)을 갖는 영역으로서 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홀딩 구조는, 상기 액추에이팅 디스크(55)가 상기 최대 반경 지점(37)을 거쳐 더 회전될 때, 상기 액추에이팅 로드(41)가 상기 축(65)에 대해 축방향으로 조절되는, 상기 슬롯 가이드 구조(31)의 편평한 면, 특히 상기 액추에이팅 디스크(55)의 원주면으로서 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이팅 로드(41)는 상기 액추에이팅 로드 상에 장착된 베어링(47)을 통해 상기 슬롯 가이드 구조(31) 상에 지지되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(11)의 샤프트(57) 상에 웜(59)이 배치되고, 상기 액추에이팅 디스크(55)는 웜 휠(61)로서 형성되고, 상기 웜 휠의 톱니부(56)는 상기 웜(59)과 맞물리는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이팅 디스크(55)는 상기 슬롯 가이드 구조(31)와 일체형으로 형성되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(11)의 샤프트(57) 및 상기 액추에이팅 로드(41)가 서로에 대해 기울어진 각도로 배치되는, 유압 클러치 액추에이터를 작동시키기 위한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 유압 클러치 액추에이터(14)를 작동시키기 위한 액추에이터(13)를 포함하는 전기로 작동 가능한 클러치 시스템(1).