KR20170038929A - 오버플로를 갖는 정유압 클러치 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차의 클러치, 특히 습식 작동식 클러치용 정유압 클러치 액추에이터(1)에 관한 것이며, 클러치 액추에이터(1)는 구동 유닛(2, 3)과, 구동 유닛에 의해 구동되는 마스터-피스톤-실린더 유닛(4, 5)과, 마스터-피스톤-실린더 유닛과 유체 연결된 유압 저장기(6)와, 클러치의 작동을 위한 유압 시스템을 포함하며, 마스터-피스톤-실린더 유닛(4, 5)에 의해 유압 매체가 유압 저장기(6)로부터 유압 시스템에 공급될 수 있어서 유압 시스템은 압력 가압될 수 있으며, 유압 저장기(6)는 오버플로(10)를 포함하며, 오버플로를 통해 유압 매체가 유압 저장기(6) 및 유압 시스템으로부터 방출될 수 있다.

Description

오버플로를 갖는 정유압 클러치 액추에이터{HYDROSTATIC CLUTCH ACTUATOR WITH OVERFLOW}

본 발명은 자동차의 클러치용, 특히 습식 클러치의 클러치용 정유압 클러치 액추에이터에 관한 것이며, 클러치 액추에이터는 구동 유닛과, 구동 유닛에 의해 구동 가능한 마스터-피스톤-실린더 유닛과, 마스터-피스톤-실린더 유닛과 유체 연결된 유압 저장기와, 클러치의 직접 또는 간접 작동을 위한 유압 시스템을 포함하고, 이때 마스터-피스톤-실린더 유닛에 의해 유압 매체가 유압 저장기로부터 유압 시스템에 공급될 수 있어서 유압 시스템은 압력 가압될 수 있다.

자체 폐쇄되어 있는 유압 저장기와 폐쇄 유압 시스템을 포함하는 정유압 클러치 액추에이터는 종래 기술로부터 공지되어 있다. 압력 보상의 목적으로, 통상 벨로우즈 또는 유사한 압력 보상 유닛이 저장기 내에 또는 저장기의 커버 내에 제공된다. 이러한 공지된 시스템은 경우에 따라, 벨로우즈의 기하학적 형상에 따라 압력 보상이 단지 제한적으로만 가능하다는 단점을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 시스템은 후술하는 바와 같이 폐쇄 시스템으로 간주되지만, 특정 상황에서는 시스템 내의 유압 매체량이 증가할 수 있으며, 결과적으로 이는 액추에이터의 고장을 초래할 수 있다.

DE 10 2013 204 561 A1에는 예를 들어, 커넥팅 로드를 통해 피스톤-실린더 유닛의 피스톤과 연결된 출력 요소를 갖는 작동 액추에이터를 구비한 압력 매체 작동 시스템이 개시되어 있다. 피스톤이 피스톤-실린더 유닛의 실린더 내에서 축방향으로 변위 가능하게 배열됨으로써, 작동 압력 챔버의 용적이 변경될 수 있기 때문에, 압력 매체가 작동 압력 챔버로부터 연결 라인을 통해 슬레이브 실린더 유닛의 제2 압력 작동 챔버 내로 가압될 수 있고, 이에 의해, 피스톤은 피스톤-실린더 유닛의 실린더 내에서 축방향으로 변위되며, 커넥팅 로드 및 레버 또는 다른 연결 요소를 통해 예를 들어 클러치를 결합 또는 결합 해제와 같은 방식으로 작동시킬 수 있다. 피스톤-실린더 유닛은 개구 및 연결 라인을 통해 압력 매체 저장기와 연결된다. 이를 통해, 작동 압력 챔버가 저장기와 유체 연결될 수 있기 때문에, 용적 보상이 이루어질 수 있다.

본 출원인의 아직 공개되지 않은 이전의 출원으로부터, 작동 장치, 특히 내연 기관 구동식 자동차의 구동 트레인 내에 배열된 마찰 클러치 장치용 정유압 액추에이터 어셈블리가 공지되어 있으며, 액추에이터 어셈블리는 스테이터 및 로터를 구비한 하나 이상의 전기 회전 구동부와, 하나 이상의 볼 스크류 드라이브를 이용하여 회전 운동을 병진 운동으로 변환하기 위한 기어 장치와, 축방향으로 변위 가능한 피스톤을 갖는 하나 이상의 마스터 실린더를 포함하며, 회전 구동부는 회전 축을 포함하고 마스터 실린더는 병진 축을 포함하며, 회전 축을 구비한 회전 구동부 그리고 병진 축을 구비한 마스터 실린더는 서로에 대해 평행하게 그리고 서로로부터 이격되어 배치된다.

본 출원인의 아직 공개되지 않은 이전의 다른 출원으로부터, 선형 변위 가능하고 마스터 실린더의 압력 챔버를 가변적으로 제한하는 마스터 실린더 피스톤을 구비한 마스터 실린더와, 슬레이브 실린더의 압력 챔버를 제한하는 슬레이브 실린더 피스톤을 구비한 슬레이브 실린더와, 압력 챔버들 간의 압력 매체로 충전된 정유압 구간과, 압력 매체로 충전된 보상 용기와, 정유압 구간과 보상 용기 사이에 배치되고 마스터 실린더 피스톤의 위치에 따라 제어되는 스니핑 보어를 갖는 정유압 시스템이 공지되어 있으며, 스니핑 보어의 제어부는 압력 챔버의 외부에 제공된다.

상술된 3개의 시스템에서, 유압 저장기가 각각 폐쇄되어 구성됨으로써, 시스템 내부와 주위 간의 압력 보상이 보장되어야 하는 단점이 형성된다. 이를 위해 이용되는 압력 보상 장치는, 예를 들어 유압 저장기 내에 배치된 벨로우즈 형태로 추가의 비용 및 복잡성을 형성한다. 상기 폐쇄 시스템의 다른 단점은, 시스템으로부터 유압 매체를 교체 또는 방출하는 것이 불가능하다는 것인데, 이는 특히, 습식 클러치용 정유압 클러치 액추에이터에서 다음과 같은 문제를 초래할 수 있다:

습식 클러치에서 결합 해제 시스템(CRS로도 표시됨)은 통상 적어도 부분적으로 클러치의 습식 챔버 내부에 배치된다. 결합 해제 시스템 내에 진공이 생성되는 경우, 이는, 클러치의 습식 챔버에 대해 결합 해제 시스템을 밀봉하는 밀봉부를 통해 오일이 결합 해제 시스템 내로 흡입되어 이러한 방식으로, 결합 해제 시스템(CRS)과 클러치 액추에이터(HCA) 간의 유압 시스템에 공급되도록 할 수 있다. 그 결과, 지속적으로, 특히 결합 해제 시스템이 규칙적으로 그리고 연속적으로 오일을 흡입할 경우, 유압 시스템의 충전 상태가 상승된다. 충전 상태의 과동한 상승 및 그로 인한 유압 시스템 내의 압력의 과도한 상승 시에, 잘못된 측으로부터, 즉 유압 장치로부터 클러치 쪽으로 압력이 밀봉부에 작용하는 의도하지 않은 압력 부하로 인해, 결합 해제 시스템의 밀봉부가 밀봉되지 않아서 클러치의 원하는 작동이 불가능하게 되는 결과를 가져올 수 있다.

상술된 종래 기술로부터, 본 발명의 과제는, 상술된 단점을 포함하지 않으며, 클러치 액추에이터의 기능을 저하시키지 않으면서 특히 유압 시스템 내의 유압 매체의 양의 증가가 방지될 수 있는 정유압 클러치 액추에이터를 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라 동종의 클러치에서, 유압 저장기가 오버플로를 포함하며, 이를 통해 유압 매체가 유압 저장기로부터 그리고 유압 시스템으로부터 제거될 수 있고/제거됨으로써 해결된다.

본 발명의 특별한 장점은, 유압 저장기가 오버플로를 통해 개방되고, 유압 매체가 유출될 수 없는 폐쇄된 밀봉 시스템은 형성하지 않는다는 것이다. 유압 저장기에 오버플로를 제공함으로써, 과도한 매체가 목표한 대로 유압 시스템으로부터 방출되거나 배출될 수 있는 특별한 장점이 형성된다. 이는, 클러치 액추에이터가 습식 클러치에 의해 작동되며, 경우에 따라 클러치의 습식 챔버와 액추에이터의 유압 시스템 사이의 밀봉부를 통한 누출 유동으로 인해 유압 시스템 내로의 클러치 오일의 유입이 발생함으로써, 결과적으로 유압 시스템 내에 유체량이 증가되는 경우 특히 바람직하다. 특정 한계값 이상으로 유압 시스템 내에서 유체량이 증가할 경우, 과잉 유체는 오버플로를 통해 유출되고 시스템은 항상 최대 허용 가능한 유체량 이하에서 작동될 수 있다. 이러한 방식으로, 유압 시스템 내의 압력은 간단하고 효율적인 방식으로 임계값 이하에 유지될 수 있는데, 상기 임계값으로부터, 매체는 밀봉부를 통해 유압 시스템으로부터 예를 들어 클러치의 습식 챔버 내로 유출되어, 밀봉부의 조기 노화 및 비 밀봉성을 야기할 수도 있어서 클러치의 확실하고 정확한 작동이 보장되지 못할 수도 있다.

다시 말하자면, 본 발명에 따른 클러치 액추에이터의 유압 시스템은 개방 시스템으로서 구성됨으로써, 주위에 대한 압력 보상이 항상 자동으로 그리고 연속적으로 진행된다. 바람직하게는, 압력 보상의 구현을 위한 별도의 장치가 요구되지 않는데, 이는, 결과적으로, 더 간단한 제조, 더 적은 비용, 더 적은 부품 수 및 더 간단한 보수와 같은 그와 관련된 모든 장점을 갖는 액추에이터의 단순화를 유도한다. 오일이 클러치의 습식 챔버로부터 클러치 액추에이터의 유압 시스템 내로 상술된 방식으로 유입되는 경우, 정유압 클러치 액추에이터 내의 압력은 일정하게 유지되고 과잉 오일 또는 유압 매체는 오버플로를 통해 유압 시스템으로부터 유출 또는 제거될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 종속 청구항에 명시되며 이하 상세히 설명된다.

오버플로는, 특히 오버플로를 통해 유압 시스템으로부터 유출되는 매체를 받아서 수집하여, 배출 또는 재사용 또는 경우에 따라 재순환을 위해 공급하는 유닛과 유체 연결될 수 있다. 오버플로는 예를 들어 오일 매체용 수집 용기, 오일 섬프(sump), 오일 탱크 또는 유사한 유압 매체용 수집 유닛과 연결될 수 있으며, 특히 변속기 하우징 또는 클러치, 예를 들어 클러치 케이지의 습식 챔버와 연결될 수 있다. 유압 저장기로부터 유출되는 유압 매체는 상기 유닛 내에서 후속 사용을 위해 공급될 수 있다. 유압 시스템으로부터 유출되는 매체가 주변 환경에 도달하지 않는 것은 추가의 장점이다.

일 실시예에 따르면, 오버플로는 유입 개구와 유출 개구를 포함할 수 있고, 유입 개구를 통해서는 유압 매체가 유압 저장기로부터 오버플로 내로 유동할 수 있으며, 유출 개구를 통해서는 유압 매체가 오버플로로부터 방출될 수 있다. 추가로, 오버플로는, 유출 개구 및 유입 개구 사이에 형성된 튜브 형태의 도관 섹션을 포함할 수 있다. 유입 개구 및 유출 개구 그리고 도관 섹션의 기하학적 형상 및 배치의 적절한 구성에 의해, 예를 들어 곡류 형태 또는 미로 유형의 경로를 통해, 유압 저장기로부터 매체의 유출이 전반적으로 제어될 수 있기 때문에, 항상 저장기의 충분한 충전 상태가 보장되어, 너무 많은 매체가 시스템으로부터 유출되지 않는다. 튜브 형태의 도관 섹션이 유압 저장기의 특정 위치에서 유압 저장기 쪽으로 기울어진 경사를 포함하는 경우, 오버플로를 통해 유출되는 유압 매체의 양을 조절할 수 있게 된다.

오버플로를 통해 유압 저장소 내로의 유압 매체의 흐름이 방지되고/발생하지 않으면 특히 바람직하다. 이는, 특히, 유입 개구가 클러치 액추에이터의 결정된 위치 및/또는 배치에서 수집 용기보다 더 높게 배치되거나, 다르게 말하자면, 더 높은 수직 레벨 상에 놓여 배치되거나, 오버플로가 체크 밸브 또는 유사한 유닛을 이용하여 차단될 수 있음으로써 달성될 수 있다. 이렇게, 간단하고 효과적으로, 유압 저장기 내에 포함된 매체의 오염이 방지될 수 있다.

유출 개구가 호스 연결부 형태로 구성될 경우, 수집 용기 등과 같은 주변 유닛에서 본 발명에 따른 클러치 액추에이터의 특히 간단한 연결이 가능하다.

일 실시예에서, 오버플로는 유압 저장기를 폐쇄하는 커버 내에 통합될 수 있다. 바람직하게, 오버플로는 커버와 단일편으로 형성될 수 있다. 다른 일 실시예에서, 오버플로는 유압 저장기의 벽 내에 통합될 수 있다. 오버플로는 특히 벽과 단일편으로 형성될 수 있다.

특히, 일방향 오버플로의 경우에, 유압 저장기가 바람직하게는, 플러그, 특히 나사 플러그에 의해 폐쇄되는 충전 개구를 포함하는 경우 바람직하다. 유압 매체의 간단한 후속 충전이 이러한 방식으로 보장된다.

다르게 그리고 요약하여 말하자면, 본 발명은 오일 섬프 또는 오일 탱크, 변속기 하우징, 클러치 케이지 및/또는 외부 저장기로의 액체의 오버플로 가능성을 갖는 정유압 클러치 액추에이터(HCA)에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 호스 연결부가 저장기 하우징 내로 직접 일체된다. 다른 일 실시예에 따르면, 호스 연결부가 저장기 커버 내에 통합된다.

이하, 본 발명이 도면을 참조하여 복수의 실시예에서 상세히 설명된다.

도 1은 두 개의 전기 회전 구동부 및 두 개의 마스터 실린더가 사시도로 도시된 제1 실시예에서 본 발명에 따른 정유압 클러치 액추에이터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 클러치 액추에이터의 유압 저장기의 개별적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 클러치 액추에이터의 유압 저장기의 개별적인 단면도이다.
도 4는 두 개의 전기 회전 구동부 및 두 개의 마스터 실린더가 사시도로 도시된 제2 실시예에서 본 발명에 따른 정유압 클러치 액추에이터의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 3의 클러치 액추에이터의 유압 저장기의 개별적인 사시도이다.
도 6은 도 1의 클러치 액추에이터의 유압 저장기의 개별적인 단면도이다.

도면들은 단지 개략적인 유형이며, 본 발명을 이해하는데만 이용된다. 동일한 요소들은 동일한 도면 부호를 갖는다. 상이한 실시예들의 상세한 설명은 서로 조합될 수 있거나 서로 교환될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 두 개의 전기 구동부(2, 3) 및 두 개의 마스터 실린더 하우징(4, 5)을 갖는 정유압 클러치 액추에이터(1)를 사시도로 도시한다. 마스터 실린더 하우징(5)은 정확하게는 커버 하우징으로도 지칭되며, 실제로 마스터 실린더 하우징(4)과는 무관하다. 클러치 액추에이터(1)는 도면에 도시되지 않은 클러치, 예를 들어 습식 자동차-듀얼 클러치의 작동에 이용된다.

통상, 작동은, 유압 구간으로도 지칭되는 유압 시스템 및 도면에 마찬가지로 도시되지 않은 두 개의 슬레이브 실린더를 갖는 작동 장치를 통해 수행된다. 마스터 실린더 하우징(3, 4) 내에 수용된 마스터 실린더는 각각, 유압 구간에 의해 슬레이브 실린더와 연결될 수 있기 때문에, 마스터 실린더로부터 유압 라인이 슬레이브 실린더 상으로 전달될 수 있다. 듀얼 클러치는, 작동 장치에 의해, 특히 슬레이브 실린더에 의해 압축된 작동 위치와 압축 해제된 작동 위치 사이에서 각각 축 방향으로 변위 가능한 두 개의 압력판을 포함한다.

전기 구동부(2, 3)는 두 개의 마스터 실린더의 구동에 이용된다. 구동부(2)는 기능적으로 마스터 실린더 하우징(3) 내의 마스터 실린더에 할당된다. 구동부(3)는 기능적으로 마스터 실린더 하우징/커버 하우징(5) 내의 마스터 실린더에 할당된다. 마스터 실린더 하우징(5)은 "커버 하우징" 등이며, 이에 의해 액추에이터의 내부 메커니즘이 주위 영향에 대해 보호된다.

마스터 실린더 및 슬레이브 실린더를 갖는 유압 시스템을 위한 유압 매체가 유압 저장기(6) 내에 수용된다. 유압 매체는 예를 들어 조절 밸브 또는 제어 밸브 형태로 중간 연결된 유닛을 통해 유압 시스템에 공급되고 유압 시스템으로부터 방출될 수 있다.

유압 저장기(6)는 예를 들어 플라스틱 또는 금속으로 이루어진 용기, 바람직하게는 사출 성형 용기이다. 도시된 실시예에서, 용기는 용접 시임(9)에 의해 밀봉되어 서로 연결된 상부 쉘(7) 및 하부 쉘(8)을 포함한다. 도 1 및 도 2의 실시예에서, 오버플로(10)가 상부 쉘(7) 내에 단일편으로 통합된다. 오버플로는 유입 개구(11), 유출 개구(12), 및 유입 개구(11)와 유출 개구(12) 사이에 배치된 도관 섹션(13)을 포함하며, 유입 개구를 통해서는 매체가 유압 저장기(6)로부터 오버플로(10) 내로 유입될 수 있고, 유출 개구를 통해서는 매체가 오버플로(10)로부터 유출될 수 있다. 오버플로는 클러치 액추에이터(1)의 결정된 배치에서, 유압 저장기(6) 방향으로 약간 기울어져 있다. 유출 개구(12)는 도시되지 않은 호스의 클램핑을 위한 돌출부(14)를 갖는 호스 연결부로서 형성되며, 이를 통해 유압 저장기(6)로부터 유출되는 매체가 수집 탱크 또는 오일 섬프로 공급된다. 유압 저장기(6)를 유압 매체로 간단하게 충전할 목적으로, 나사 플러그(15)에 의해 폐쇄된 충전 개구가 상기 상부 쉘(7) 내에 제공된다.

도 4 내지 도 6은, 도 1 및 도 2의 실시예와 유사한 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 이하 그 차이점이 설명되며, 그 외에는 도 1 및 도 2의 실시예의 설명이 참조된다. 상기 실시예의 유압 저장기(6)의 상부 쉘(7)은 충전 개구(16)를 구비하여 구성된다. 충전 개구를 둘러싸는 상부 쉘(7)의 벽에는 외측 나사부(17)가 제공되며, 내측 나사부를 갖는 나사 커버(18)가 충전 개구(15)의 폐쇄를 위해 외측 나사부에 나사 결합된다. 유입 개구(11) 및 유출 개구(12)를 갖는 도관 섹션(13)으로 구성된 오버플로(10)는 나사 커버(18) 내에서 중간에 제공된다. 도관 섹션(13)의 유출 측 단부는 마찬가지로, 호스의 클램핑을 위한 돌출부(14)를 갖는 호스 연결부로서 형성된다. 이러한 실시예에서는 추가의 충전 개구가 요구되지 않는 장점이 있는데, 그 이유는 충전이 충전 개구(16)를 통한 커버(18)의 나사 결합에 의해 수행되기 때문이다.

두 개의 도시된 실시예에서, 오버플로(10)는 유압 저장기 내에서 가능하면 높게 위치한다. 오버플로는 유압 저장기(6)로부터 과잉 매체의 유출뿐만 아니라, 압력 변동시에 유압 시스템의 환기 또는 배기에도 이용된다.

1: 클러치 액추에이터
2: 구동부
3: 구동부
4: 마스터 실린더 하우징
5: 마스터 실린더 하우징/커버 하우징
6: 유압 저장기
7: 상부 쉘
8: 하부 쉘
9: 용접 시임
10: 오버플로
11: 유입 개구
12: 유출 개구
13: 도관 섹션
14: 돌출부
15: 나사 플러그
16: 충전 개구
17: 외측 나사부
18: 나사 커버

Claims (10)

1. 자동차의 클러치용 정유압 클러치 액추에이터(1)로서, 클러치 액추에이터(1)는 구동 유닛(2, 3)과, 구동 유닛에 의해 구동되는 마스터-피스톤-실린더 유닛(4, 5)과, 마스터-피스톤-실린더 유닛과 유체 연결된 유압 저장기(6)와, 클러치의 작동을 위한 유압 시스템을 포함하며, 마스터-피스톤-실린더 유닛(4, 5)에 의해 유압 매체가 유압 저장기(6)로부터 유압 시스템에 공급될 수 있어서 유압 시스템은 압력 가압될 수 있는 정유압 클러치 액추에이터에 있어서,
   유압 저장기(6)는 오버플로(10)를 포함하며, 오버플로를 통해 유압 매체가 유압 저장기(6) 및 유압 시스템으로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
2. 제1항에 있어서, 오버플로(10)는 수집 용기와 유체 연결되는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오버플로(10)는, 오버플로(10)를 통해 유압 저장기(6) 내로의 유압 매체의 흐름이 방지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 오버플로(10)는 유체 저장기(6)로부터 오버플로(10) 내로의 유압 매체의 관류를 위해 구성된 유입 개구(11)를 포함하며, 오버플로(10)는 오버플로(10)로부터 유압 매체의 유출을 위해 제공된 유출 개구(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 클러치 액추에이터(1)의 결정된 위치 및/또는 배치에서 유입 개구(11)는 수집 용기보다 더 높게 배치되거나 오버플로(10)는 체크 밸브를 이용하여 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유출 개구(12)는 호스 연결부(14) 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 유입 개구(11)와 유출 개구(12) 사이에 형성된 튜브 형태의 도관 섹션(13)이 유압 저장기(6)의 결정된 위치에서 유압 매체 저장기 쪽으로 기울어진 경사를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 오버플로(10)는 유압 저장기(6)를 폐쇄하는 커버(18) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 오버플로(10)는 유압 저장기(6)의 벽 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 유압 저장기(6)는 충전 개구(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 클러치 액추에이터(1).

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