KR20170075553A - Actuator of transmission - Google Patents

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이만복
강승익
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현대다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 변속기의 액추에이터에 관한 것으로, 모터(10)로 구동되는 컨트롤샤프트(30)에 시프트러그와 동수의 컨트롤핑거(41a,42a,51a,51b)가 구비되어 각각 시프트러그의 중간 홈부에 삽입되며, 컨트롤핑거(41a,42a,51a,51b)는 MR유체(70)의 상전이에 의해 컨트롤샤프트(30)에 고정된다. 모든 변속단의 셀렉팅 및 시프팅이 하나의 액추에이터에 의해서 이루어질 수 있어서 액추에이터의 수를 크게 감소시킬 수 있게 되므로 변속기를 컴팩트하게 구성할 수 있다.A control shaft (30) driven by a motor (10) is provided with control fingers (41a, 42a, 51a, 51b) in the same number as a shift lug and is inserted into an intermediate groove portion of a shift lug And the control fingers 41a, 42a, 51a and 51b are fixed to the control shaft 30 by the phase transition of the MR fluid 70. [ The selection and shifting of all the gear positions can be performed by one actuator, so that the number of actuators can be greatly reduced, so that the transmission can be compactly constructed.

Description

변속기의 액추에이터{Actuator of transmission}Actuator of transmission < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 변속기의 액추에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨트롤핑거의 셀렉트와 시프트 작동에 동력을 제공하는 액추에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator of a transmission, and more particularly, to an actuator that provides power to select and shift operations of a control finger.

전자 제어 기술이 발달하면서 수동변속기를 기반으로 한 듀얼클러치 변속기(DCT)나 자동화 수동변속기(AMT) 등에서는 변속에 필요한 기구 작동이 전자 제어되는 액추에이터에 의해 실시하고 있다.With the development of electronic control technology, in the case of a dual clutch transmission (DCT) or an automatic manual transmission (AMT) based on a manual transmission, the mechanism operation required for shifting is performed by an electronically controlled actuator.

도 1에 그러한 종래 기술의 예가 도시되어 있다. 도시된 예는 한 쌍의 셀렉트 솔레노이드(2a,2b)와 한 쌍의 시프트모터(3a,3b) 등 총 4개의 액추에이터를 구비한 변속 작동 기구의 예이다.Such a prior art example is shown in Fig. The illustrated example is an example of a transmission operating mechanism having a total of four actuators such as a pair of select solenoids 2a and 2b and a pair of shift motors 3a and 3b.

상하 이동 및 회동 가능하게 설치된 컨트롤샤프트(1)에 홀수단용 시프트핑거(6a)가 형성된 시프트핑거부재(6)와, 짝수단용 시프트핑거(7a)가 형성된 시프트핑거부재(7)가 장착되어 있다.A shift finger member 6 having odd-numbered shift fingers 6a and a shift finger member 7 having odd-numbered shift fingers 7a are mounted on the control shaft 1 which is vertically movable and rotatable.

셀렉트솔레노이드(2a,2b)들은 회동아암(4a)과 승강블록(4b)을 매개로 컨트롤샤프트(1)를 상하 이동시켜 시프트핑거(6a,7a)를 상하 이동(화살표 A)시킴으로써 시프트러그 셀렉트가 이루어지도록 하고, 시프트모터(3a,3b)들은 시프트너트(5)를 매개로 컨트롤샤프트(1)를 회동시켜 시프트핑거(6a,7a)를 회동(화살표 B)시킴으로써 시프트러그를 밀거나 당겨 변속하고자 하는 변속단으로 시프팅이 이루어지도록 한다.The select solenoids 2a and 2b move the control shaft 1 upward and downward through the pivotal arm 4a and the lift block 4b so as to move the shift fingers 6a and 7a up and down And the shift motors 3a and 3b rotate the control shaft 1 via the shift nut 5 so as to pivot the shift fingers 6a and 7a So that the shifting is performed.

도 2에는 1-3단시프트러그(8a)와 5-7단시프트러그(8b)로 이루어진 홀수단 시프트러그와 2-4단시프트러그(9a)와 6-R단시프트러그(9b)로 이루어진 짝수단 시프트러그가 도시되어 있다. 홀수단 시프트러그와 짝수단 시프트러그가 각각 모여 있으며, 홀수단 시프트러그 중 하나에 홀수단용 시프트핑거(6a)가 위치하고 짝수단 시프트러그 중 하나에 짝수단용 시프트핑거(7a)가 위치하고 있다.2 shows an example of a combination of an odd-numbered-way shift lug consisting of a 1-3-step shift lug 8a and a 5-7-step shift lug 8b, a 2-4-step shift lug 9a and a 6- An even means shift lug is shown. One of the odd-numbered shift lugs and one of the odd-numbered shift lugs is located in one of the odd-numbered shift lugs, and the even-numbered shift fingers 7a are located in one of the odd-numbered shift lugs.

셀렉트솔레노이드(2a,2b) 작동시 시프트핑거(6a,7a)가 상하 이동하면서 여러 시프트러그 중 변속하고자 하는 단이 포함된 시프트러그를 선택(셀렉트)하게 되고, 시프트모터(3a,3b) 작동시 시프트핑거(6a,7a)가 회동되면서 시프트러그를 변속하고자 하는 단쪽으로 밀어줌으로써 시프트러그가 장착된 시프트포크가 시프트레일 위에서 해당 변속 방향으로 시프트되면서 기어 변속이 이루어지게 된다.The shift fingers 6a and 7a move up and down during the operation of the select solenoids 2a and 2b to select a shift lug including a shift target among the various shift lugs, As the shift fingers 6a and 7a are rotated, the shift lug is pushed toward the end of the shift range, so that the shift fork equipped with the shift lug is shifted in the shift direction on the shift rail to shift the gear.

그런데 상기와 같은 종래 기술은 셀렉트 솔레노이드 2개, 시프트모터 2개 등 변속을 위해 모두 4개의 액추에이터가 필요하여 장치의 구성이 복잡하고 크기가 커지는 문제점이 있었다.However, in the conventional technology as described above, four actuators are required for shifting, such as two select solenoids, two shift motors, and the like.

또한 시프트모터의 경우 고가의 BLDC모터를 사용하므로 제조 비용 증가의 원인이 되고 있다.In addition, since the shift motor uses an expensive BLDC motor, the manufacturing cost is increased.

또한 상기 셀렉트 솔레노이드는 작동시 매우 빠른 속도로 플런저가 이동하므로 플런저가 최종지점에서 멈출 때 발생하는 충돌 소음의 정도가 과도한 문제점이 있었다. 이는 변속기가 적용된 차량이 하이브리드 또는 전기 차량인 경우 더욱 심각하다.In addition, the select solenoid has a problem that the degree of impact noise generated when the plunger stops at the final point is excessive because the plunger moves at a very high speed during operation. This is even more serious if the vehicle to which the transmission is applied is a hybrid or electric vehicle.

또한 시프트핑거가 시프트러그 사이를 이동하면서 변속단 셀렉팅이 이루어지므로 시프트핑거가 정확히 이동하지 않은 경우에는 셀렉팅이 부정확하여 시프팅도 부정확하게 이루어짐으로써 원하는 변속이 이루어지지 않게 되는 오작동의 문제점도 있었다.Also, since the shifting finger is shifted between the shift lugs, if the shifting finger does not move accurately, the selection is inaccurate and the shifting is performed incorrectly, .

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하나의 액추에이터로 짝수단과 홀수단의 셀렉팅 및 시프팅을 모두 실시할 수 있게 됨으로써 변속기의 구성이 간단해지고 컴팩트해지며, 제조 비용이 절감되고, 셀렉트 솔레노이드 작동시 발생하는 충돌소음이 방지되며, 오작동이 방지되어 항상 정확한 변속이 이루어질 수 있도록 해 주는 변속기의 액추에이터를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an automatic transmission having a simple structure and a compact structure by being able to perform selection and shifting of even- And an object of the present invention is to provide an actuator of a transmission that can prevent a collision noise generated during operation of a select solenoid and prevent a malfunction so that an accurate shift can be always performed.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터와, 상기 모터에 연결된 감속기어셀과, 상기 감속기어셀에 연결된 컨트롤샤프트와, 상기 컨트롤샤프트에 설치되고 MR유체의 상전이에 의해 컨트롤샤프트에 회동방향으로 고정되는 시프트핑거를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a control system for a control shaft, comprising: a motor; a reduction gear cell connected to the motor; a control shaft connected to the reduction gear cell; And a shift finger fixed in the direction of the finger.

상기 시프트핑거는 시프트러그와 같은 수로 설치되어, 모든 시프트핑거가 해당 변속단의 시프트러그 중간 홈부에 삽입되어 있다.The shift fingers are provided in the same number as the shift lugs, and all the shift fingers are inserted into the shift lug intermediate groove portions of the corresponding speed change stages.

상기 컨트롤샤프트의 외주에 플랜지가 돌출 형성되고, 상기 플랜지를 감싸는 시프트휠이 구비되며, 시프트휠은 컨트롤샤프트의 주변부를 둘러싸는 컨트롤부하우징에 컨트롤샤프트의 축방향을 따른 이동은 불가하고 회동은 가능하게 설치되고, 시프트휠의 내부에 상기 MR유체가 충진되며, 시프트휠의 외주면에 상기 시프트핑거가 일체로 형성된다.A flange protruding from the outer periphery of the control shaft, and a shift wheel surrounding the flange. The shift wheel can not move in the control housing surrounding the periphery of the control shaft along the axial direction of the control shaft, The MR fluid is filled in the inside of the shift wheel, and the shift finger is integrally formed on the outer circumferential surface of the shift wheel.

상기 시프트휠에 인접하여 솔레노이드코일이 설치되고, 솔레노이드코일은 상기 컨트롤부하우징에 장착된다.A solenoid coil is disposed adjacent to the shift wheel, and a solenoid coil is mounted on the control unit housing.

상기 플랜지의 외주면과 시프트휠의 일단부에 씰링이 설치된다.A sealing ring is provided on the outer peripheral surface of the flange and one end of the shift wheel.

상기 플랜지의 MR유체 접촉면에 직육면체 블록 형상의 도그가 다수 개 돌출 형성된다.A plurality of rectangular parallelepiped-shaped dogs protrude from the MR fluid-contacting surface of the flange.

상기 감속기어셀은 상기 모터의 샤프트 일단부에 장착된 선기어와, 그 선기어와 모터 하우징에 설치된 링기어의 사이에 치합된 복수의 유성기어와, 그 유성기어들을 연결하는 캐리어로 이루어지고, 그 캐리어와 상기 컨트롤샤프트가 일체로 형성된다.Wherein the reduction gear cell comprises a sun gear mounted on one end of a shaft of the motor, a plurality of planetary gears meshed between the sun gear and a ring gear provided in the motor housing, and a carrier connecting the planetary gears, And the control shaft are integrally formed.

상기 모터의 하우징과 감속기어셀의 커버가 상호 체결되고, 감속기어셀의 커버가 변속기케이스에 형성된 액추에이터 장착부에 삽입 장착된다.The housing of the motor and the cover of the reduction gear cell are interlocked with each other, and the cover of the reduction gear cell is inserted and mounted in the actuator mounting portion formed in the transmission case.

상기 컨트롤샤프트의 타단은 변속기케이스에 마련된 동심 가이드부에 삽입 장착된다.And the other end of the control shaft is inserted and mounted in a concentric guide provided in the transmission case.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 짝수단과 홀수단 시프트러그의 셀렉팅과 시프팅이 하나의 액추에이터에 의해 모두 가능하게 된다. 따라서 변속기에 1개의 액추에이터만 장착할 수 있게 되므로 변속기의 구성이 간단해지고 크기가 감소하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, selection and shifting of the even-numbered stage and the even-numbered shift lugs are all made possible by one actuator. Therefore, since only one actuator can be mounted on the transmission, the structure of the transmission is simplified and the size is reduced.

또한 종래에 시프트모터로 사용되던 고가의 BLDC모터를 사용하지 않게 됨으로써 제조 비용이 크게 절감되는 효과가 있다.In addition, since an expensive BLDC motor which has been conventionally used as a shift motor is not used, the manufacturing cost is greatly reduced.

또한 종래의 셀렉트 솔레노이드를 사용하지 않게 됨으로써 셀렉트 작동시 플런저 충돌 소음이 발생하지 않게 됨으로써 불쾌감을 유발하는 변속 소음이 발생하지 않게 된다.Further, since the conventional select solenoid is not used, the plunger impact noise is not generated during the select operation, so that the shift noise that causes discomfort does not occur.

또한 본 발명의 액추에이터는 시프트러그수와 동일한 시프트핑거를 구비하여 각각 시프트러그와 1대1로 매칭되어 있으므로 실제 시프트핑거가 이동하던 종래와 달리 별도의 셀렉팅 작동이 필요 없게 된다. 단지, 각 솔레노이드코일이 MR유체를 상전이시켜 순식간에 변속하고자 하는 해당 변속단의 시프트핑거가 컨트롤샤프트에 직결된다.Also, since the actuators of the present invention have the same shift fingers as those of the shift lugs and are matched with the shift lugs one by one, respectively, a separate selecting operation is unnecessary unlike the conventional shift finger. However, the shift fingers of the respective speed change stages to which the respective solenoid coils are to be instantaneously changed by phase transition of the MR fluid are directly connected to the control shaft.

이와 같이 항상 정확한 시프트러그 셀렉팅이 이루어져 있어서 셀렉팅 오류에 의한 오작동이 발생하지 않게 됨으로써 항상 정확한 변속이 이루어지게 되는 효과가 있다. In this way, accurate shift lug selection is always performed, so that malfunction due to the selection error does not occur, so that accurate shifting is always performed.

도 1은 종래 기술로서 다수의 액추에이터를 구비한 변속 조작 장치의 사시도.
도 2는 시프트러그 배치 및 종래 기술에 따른 시프트핑거의 작동예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 변속기 액추에이터의 단면도.
도 4는 도 3의 시프트 컨트롤부 확대도.
도 5는 도 2의 대응도로서 시프트러그 배치 및 본 발명에 따른 시프트핑거의 작동예를 도시한 도면.
도 6은 컨트롤샤프트에 형성된 플랜지의 평면도.1 is a perspective view of a speed change device having a plurality of actuators as a prior art.
2 is a view showing an example of a shift lug arrangement and a shift finger according to the prior art.
3 is a cross-sectional view of a transmission actuator according to the present invention.
4 is an enlarged view of the shift control portion of Fig.
Fig. 5 is a view corresponding to Fig. 2 showing shift lug arrangement and operation example of a shift finger according to the present invention; Fig.
6 is a plan view of a flange formed on a control shaft;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the accompanying drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 변속기 액추에이터의 단면도이고, 도 4는 도 3의 홀수단 시프트컨트롤부(40) 확대도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 변속기의 액추에이터는, 모터(10)와, 모터(10)에 연결된 감속기어셀(20)와, 감속기어셀(20)에 연결된 컨트롤샤프트(30)와, 컨트롤샤프트(30)에 시프트러그와 동수로 설치되고 MR유체(70)의 상전이에 의해 컨트롤샤프트(30)에 회동방향으로 고정되는 시프트핑거(41a,42a,51a,52a)를 포함한다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the transmission actuator according to the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of the shift means 40 of the Hall means shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the actuator of the transmission according to the present invention includes a motor 10, A reduction gear cell 20 connected to the motor 10, a control shaft 30 connected to the reduction gear cell 20, and a control shaft 30 mounted on the control shaft 30 at the same number as the shift lug, And shift fingers 41a, 42a, 51a and 52a fixed to the control shaft 30 in the rotating direction.

상기 모터(10)는 하우징(11)의 내부에 스테이터(12)가 설치되고, 스테이터(12)의 내부에 로터(13)가 설치되며, 로터(13)의 중심에 샤프트(14)가 설치된 일반적인 구조의 모터이다. 상기 샤프트(14)는 베어링(B1,B2)에 의해 지지된다.The motor 10 is provided with a stator 12 in the housing 11 and a rotor 13 inside the stator 12 and a shaft 14 in the center of the rotor 13 Structure motor. The shaft 14 is supported by bearings B1, B2.

상기 감속기어셀(20)은 모터(10)의 회전수를 감소시키고 전달 토크를 증대시키기 위한 유성기어세트로서 모터(10)의 샤프트(14) 단부에 장착된 선기어(21)와, 선기어(21)와 링기어 사이에 치합된 복수의 유성기어(22)와, 유성기어(22)들을 연결하는 캐리어(23) 및 이들을 둘러싸고 상기 모터(10)의 하우징(11)과 체결되는 커버(24)를 포함한다.The reduction gear cell 20 includes a sun gear 21 mounted on an end of a shaft 14 of the motor 10 as a planetary gear set for reducing the number of revolutions of the motor 10 and increasing transmission torque, A plurality of planetary gears 22 meshed with the planetary gears 22 and the planetary gears 22 and a carrier 23 connecting the planetary gears 22 and a cover 24 surrounding them and fastened to the housing 11 of the motor 10 .

상기 커버(24)는 변속기케이스의 액추에이터 장착부(110)에 형성된 관통홀에 삽입 장착된다.The cover 24 is inserted into the through hole formed in the actuator mounting portion 110 of the transmission case.

상기 캐리어(23)는 컨트롤샤프트(30)의 일단에 일체로 형성된다. 컨트롤샤프트(30)의 타단은 변속기케이스에 형성된 동심가이드부(120)에 삽입된다. 컨트롤샤프트(30)의 양단부는 각각 베어링(B3,B4)에 의해 지지된다.The carrier 23 is integrally formed at one end of the control shaft 30. The other end of the control shaft 30 is inserted into the concentric guide portion 120 formed in the transmission case. Both ends of the control shaft 30 are supported by bearings B3 and B4, respectively.

상기 컨트롤샤프트(30)에는 홀수단 시프트컨트롤부(40)와 짝수단 시프트컨트롤부(50)가 각각 구비된다.The control shaft 30 is provided with an odd-numbered shift control unit 40 and an even-numbered shift control unit 50, respectively.

홀수단 시프트컨트롤부(40)와 짝수단 시프트컨트롤부(50)는 동수의 시프트핑거(41a,42a)(51a,52a)를 구비하고 그 작동 구조도 같으므로 도 4를 참조하여 홀수단 시프트컨트롤부(40)에 대해서만 설명하기로 한다.The odd-numbered-unit shift control section 40 and the even-numbered shift control section 50 are provided with the same number of shift fingers 41a, 42a (51a, 52a) Only the portion 40 will be described.

시프트컨트롤부(40)는 컨트롤샤프트(30)의 외주면에 돌출 형성된 원판형의 플랜지(33,34)와, 그 플랜지(33,34)들을 감싸는 시프트휠(41,42)과, 시프트휠(41,42)의 내부에 충진되는 MR유체(70)와, 시프트휠(41,42)의 외주면 일측에 돌출 형성된 시프트핑거(41a,42a) 및 상기 각각의 시프트휠(41,42)에 인접하여 설치된 솔레노이드코일(43,44)을 포함한다.The shift control unit 40 includes disc-shaped flanges 33 and 34 protruding from the outer circumferential surface of the control shaft 30, shift wheels 41 and 42 surrounding the flanges 33 and 34, 42 and a plurality of shift fingers 41a, 42a protruding from one side of the outer circumferential surface of the shift wheels 41, 42 and a plurality of shift fingers 41a, 42a disposed adjacent to the shift wheels 41, Solenoid coils (43, 44).

상기 시프트휠(41,42)과 솔레노이드코일(43,44)은 감속기어셀(20)의 커버(24)에 장착되어 컨트롤샤프트(30)의 주변을 둘러싸고 있는 컨트롤부하우징(60)의 내측에 설치된다. 이중 솔레노이드코일(43,44)은 컨트롤부하우징(60)에 고정 상태로 설치되고, 시프트휠(41,42)은 상하 이동은 불가하나 회동은 자유로운 상태로 설치된다.The shift wheels 41 and 42 and the solenoid coils 43 and 44 are mounted on the cover 24 of the reduction gear cell 20 and are disposed inside the control housing 60 surrounding the periphery of the control shaft 30 Respectively. The double solenoid coils 43 and 44 are fixed to the control housing 60, and the shift wheels 41 and 42 are installed in a freely rotatable state although they can not move up and down.

상기 시프트휠(41,42)에 일체로 형성된 시프트핑거(41a,42a)들은 각각 5-7단 시프트러그(82)와 1-3단시프트러그(81)의 중간 홈부에 삽입되어 있다.(이와 동일하게 짝수단 컨트롤부(50)의 시프트핑거(51a,52a)들은 각각 6-R단시프트러그(92)와 2-4단시프트러그(91)의 중간 홈부에 삽입되어 있다.)The shift fingers 41a and 42a formed integrally with the shift wheels 41 and 42 are inserted into intermediate groove portions of the 5-7 stage shift lug 82 and the 1-3 stage shift lug 81, respectively Similarly, the shift fingers 51a and 52a of the even-numbered control section 50 are inserted into the intermediate groove sections of the 6-R stage shift lug 92 and the 2-4 stage shift lug 91, respectively.

상기 솔레노이드코일(43,44)들은 변속기제어유니트(TCU)에 의해 전류 공급이 제어된다.The solenoid coils 43 and 44 are controlled by the transmission control unit TCU.

상기 시프트휠(41,42)의 내부에는 컨트롤샤프트(30)의 플랜지(33,34)와의 사이에 MR유체(70)가 충진되어 있다. 플랜지(33,34)의 외주면과 시프트휠(41,42)의 일측 단부에는 각각 씰링(75)이 설치되어 MR유체(70)가 시프트휠(41,42)의 외부로 누출되는 것을 방지하고 있다.MR fluids 70 are filled in the interior of the shift wheels 41 and 42 with the flanges 33 and 34 of the control shaft 30. Seals 75 are provided on the outer circumferential surfaces of the flanges 33 and 34 and one end of the shift wheels 41 and 42 to prevent the MR fluid 70 from leaking to the outside of the shift wheels 41 and 42 .

상기 MR유체(Magneto-rheological Fluid)(70)는 나노 사이즈의 철가루에 특수 화학 코팅을 하여 비중을 오일과 비슷하게 조절한 것으로, 평상시에는 액체인 일반 오일의 성질을 가지지만, 자기장이 가해지면 입자들이 규칙적으로 배열하여 체인을 형성함으로써 오일이 체인 사이에 갇히고 배열된 입자 사이에 작용하는 힘에 의해 마치 고체처럼 단단해지는 유체이다. 즉, 보통때는 액체와 같은 거동을 보이고 자기장이 가해지면 점성이 점차 증가하여 최종적으로는 고체와 같은 특성을 보이는 유체이다.The MR fluid (Magneto-rheological Fluid) 70 is made of a nano-sized iron powder and has a specific chemical coating such that its specific gravity is controlled to be similar to that of oil. In general, the MR fluid has a general oil property, Are arranged in a regular fashion to form a chain so that the oil is trapped between the chains and becomes hard as solid by the forces acting between the particles arranged. In other words, it usually shows the same behavior as the liquid, and when the magnetic field is applied, the viscosity gradually increases and finally the fluid shows the same characteristics as the solid.

한편, 본 발명에 따른 액추에이터는 상기 모터(10)의 타단에 엔코더(80)가 더 구비될 수 있다. 상기 변속기제어유니트는 엔코더(80)를 통해 모터 샤프트(14)의 회동각을 감지함으로써 모터(10)의 전류 공급을 정확히 제어할 수 있다.Meanwhile, the actuator according to the present invention may further include an encoder 80 at the other end of the motor 10. The transmission control unit can accurately control the current supply of the motor 10 by detecting the rotation angle of the motor shaft 14 through the encoder 80. [

이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.The function and effect of the present invention will now be described.

본 발명에 따른 액추에이터가 변속기케이스의 정위치에 설치되면 시프트핑거(41a,42a,51a,52a)들은 도 5와 같이 각각 대응하는 시프트러그(81,82,83,84)들의 중간 홈부에 정확히 삽입되어 있게 된다.When the actuator according to the present invention is installed at a predetermined position of the transmission case, the shift fingers 41a, 42a, 51a, and 52a are inserted into the intermediate groove portions of the corresponding shift lugs 81, 82, 83, .

그 상태에서 변속제어유니트는 변속하고자 하는 변속단에 해당되는 솔레노이드코일(43,44,53,54 중 하나)에 전류를 공급하여 자기장을 발생시킨다.In this state, the shift control unit generates a magnetic field by supplying current to the solenoid coils (one of 43, 44, 53, and 54) corresponding to the gear positions to be shifted.

솔레노이드코일에서 자기장이 발생되면 그에 인접한 시프트휠(41,42,51,52 중 하나)내에 충진된 MR유체(70)가 고체화된다.When a magnetic field is generated in the solenoid coil, the MR fluid 70 filled in the adjacent shift wheel 41, 42, 51, 52 is solidified.

따라서 시프트휠과 그에 내장된 플랜지(33,34,31,32중 하나)가 일체화되어 시프트휠이 컨트롤샤프트(30)에 고정된다. 즉, 시프트휠이 컨트롤샤프트(30)와 일체로 회동되는 상태가 된다.Accordingly, the shift wheel and one of the flanges 33, 34, 31, 32 incorporated therein are integrated to fix the shift wheel to the control shaft 30. [ That is, the shift wheel is rotated integrally with the control shaft 30.

상기와 같이 변속하고자 하는 단수의 시프트휠 즉, 시프트핑거(41a,42a,51a,52a 중 하나)가 컨트롤샤프트(30)와 일체로 회전될 수 있는 상태에서 변속기제어유니트는 상기 모터(10)에 전류를 공급하여 샤프트(14)를 회전시켜 컨트롤샤프트(60)를 동일 방향으로 회전시킨다. 이때 감속기어셀(20)의 유성기어세트의 작용으로 모터(10)의 회전수와 토크는 컨트롤샤프트(60)를 변속 조작에 적합한 정도로 회동시킨다.The transmission control unit is connected to the motor 10 in a state in which a single shift wheel to be shifted as described above, that is, one of the shift fingers 41a, 42a, 51a and 52a can be rotated integrally with the control shaft 30 And the shaft 14 is rotated to rotate the control shaft 60 in the same direction. At this time, the operation of the planetary gear set of the reduction gear cell 20 causes the rotation number and the torque of the motor 10 to rotate the control shaft 60 to a degree suitable for the shift operation.

컨트롤샤프트(60)가 회동되면 그와 일체로 시프트핑거가 회동되며, 이에 그 회동 방향에 따라 시프트핑거가 시프트러그를 밀게 되고, 이때 시프트포크가 시프트레일 위에서 동일 방향으로 밀려서 원하는 변속단으로 변속이 이루어진다.When the control shaft 60 is rotated, the shift fingers are rotated integrally with the shift fingers, and the shift fingers push the shift lugs along the direction of rotation thereof. At this time, the shift forks are pushed in the same direction on the shift rails, .

도 5와 같이, 본 발명은 시프트러그(81,82,91,92)의 수와 같은 수로 시프트핑거(41a,42a,51a,52a)가 구비되어 시프트핑거(41a,42a,51a,52a)가 각각 시프트러그(81,82,91,92)에 중간 홈부에 정확히 삽입되어 있기 때문에 변속시 시프팅 전에 별도의 셀렉트 작동이 필요 없게 된다. 즉, 운전자의 변속레버 조작에 따른 변속단 셀렉트는 단지 변속기제어유니트가 변속레버 조작을 감지하는 것으로 끝나고 실제 변속기의 변속조작기구 부분에서는 별다른 셀렉트 작동이 존재하지 않는다.5, the present invention is provided with a number of shift fingers 41a, 42a, 51a, and 52a that are the same as the number of shift lugs 81, 82, 91, and 92 so that the shift fingers 41a, 42a, 51a, 82, 91, 92, respectively, so that a separate select operation is not required before shifting during shifting. That is, the shift selector according to the operation of the shift lever of the driver ends only when the transmission control unit senses the operation of the shift lever, and there is no other select operation in the shift operating portion of the actual transmission.

따라서 셀렉팅 오류에 의한 오작동이 근본적으로 방지되고 항상 정확한 시프팅이 이루어지며, 이에 항상 정확한 변속이 이루어지는 효과가 있다.Therefore, a malfunction due to a selection error is fundamentally prevented, accurate shifting is always performed, and an accurate shift is always performed.

한편, 도 6과 같이, 상기 플랜지(33; 일 예로서 33번 플랜지만을 도시하였으나 모든 플랜지에 동일하게 적용된다.)에는 MR유체(70)가 접하는 면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 다수의 도그(33a)가 돌출 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the flange 33 (only one of the flanges 33 is illustrated, but the same applies to all flanges) is provided with a plurality of The dog 33a can be protruded.

상기 도그(33a)들은 직육면체의 블록 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The dogs 33a are preferably formed in the shape of a rectangular parallelepiped.

상기 도그(33a)들에 의해 MR유체(70)가 고체화되었을 때 플랜지(33)와 시프트휠(41)의 구속력이 더욱 배가된다. 따라서 시프트휠(41)이 컨트롤샤프트(30)에 더욱 견고하게 구속됨으로써 컨트롤샤프트(30) 회동이 정확하게 시프트핑거로 전달될 수 있다.When the MR fluid 70 is solidified by the dogs 33a, the binding force between the flange 33 and the shift wheel 41 is further doubled. Therefore, the shift wheel 41 is more firmly restrained to the control shaft 30, so that the rotation of the control shaft 30 can be accurately transmitted to the shift finger.

상기와 같이 본 발명은, 모든 변속단의 시프팅이 하나의 액추에이터에 의해 이루어질 수 있게 되어, 변속기에 1개의 액추에이터만 장착할 수 있게 됨으로써 변속기의 구성이 간단해지고 크기가 감소된다.As described above, since shifting of all gear positions can be performed by one actuator, only one actuator can be mounted on the transmission, so that the structure of the transmission is simplified and the size is reduced.

또한 고가의 BLDC모터가 다수 사용되지 않게 됨으로써 제조 비용이 크게 절감된다.In addition, since a large number of expensive BLDC motors are not used, the manufacturing cost is greatly reduced.

또한 종래의 온/오프 작동을 하는 셀렉트 솔레노이드를 사용하지 않게 됨으로써 셀렉트 작동시 플런저 충돌 소음이 발생하지 않게 됨으로써 불쾌감을 유발하는 변속 소음이 발생하지 않게 된다. 이러한 장점은 하이브리드 및 전기 차량에서 더욱 진가를 발휘하게 된다.Also, since the conventional select solenoid for on / off operation is not used, the plunger impact noise is not generated during the select operation, so that the shift noise that causes discomfort does not occur. This advantage is even more prominent in hybrid and electric vehicles.

또한 본 발명의 액추에이터는 시프트러그 수와 동일한 시프트핑거를 구비하여 각각 시프트러그와 1대1로 매칭되어 있으므로 별도의 셀렉팅 작동이 필요 없게 된다. 따라서 항상 정확한 셀렉팅이 이루어져 있게 되는 바, 종래와 같이 셀렉팅 오류에 의한 오작동이 발생하지 않게 됨으로써 변속 정확성이 향상되는 효과가 있다.Also, since the actuator of the present invention has the same shift finger as the number of shift lugs and is matched with the shift lug on a one-to-one basis, a separate selecting operation is unnecessary. Therefore, accurate selection is always performed. As a result, malfunction due to a selection error does not occur as in the conventional art, thereby improving shift accuracy.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is understandable. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10 : 모터 20 : 감속기어셀
30 : 컨트롤샤프트 31,32,33,34 : 플랜지
40 : 홀수단 시프트컨트롤부 50 : 짝수단 시프트컨트롤부
41,42,51,52 : 시프트휠 41a,42a,51a,52a : 시프트핑거
43,44,53,54 : 솔레노이드코일 60 : 컨트롤부하우징
70 : MR유체 75 : 씰링
81,82,91,92 : 시프트러그10: motor 20: reduction gear cell
30: Control shaft 31, 32, 33, 34: Flange
40: Hall means shift control unit 50: Even-numbered shift control unit
41, 42, 51, 52: Shift wheel 41a, 42a, 51a, 52a:
43, 44, 53, 54: solenoid coil 60: control housing
70: MR fluid 75: Sealing
81,82,91,92: Shift lugs

Claims (9)

모터와,
상기 모터에 연결된 감속기어셀과,
상기 감속기어셀에 연결된 컨트롤샤프트와,
상기 컨트롤샤프트에 설치되고 MR유체의 상전이에 의해 컨트롤샤프트에 회동방향으로 고정되는 시프트핑거
를 포함하는 변속기의 액추에이터.A motor,
A reduction gear cell connected to the motor,
A control shaft connected to the reduction gear cell,
A shift finger installed on the control shaft and fixed in the rotation direction to the control shaft by the phase transition of the MR fluid;
And an actuator of the transmission. 청구항 1에 있어서,
상기 시프트핑거는 시프트러그와 같은 수로 설치되어, 모든 시프트핑거가 해당 변속단의 시프트러그 중간 홈부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method according to claim 1,
Wherein the shift fingers are provided in the same number as the shift lugs and all the shift fingers are inserted into the shift lug intermediate groove portions of the corresponding speed change stages. 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤샤프트의 외주에 플랜지가 돌출 형성되고, 상기 플랜지를 감싸는 시프트휠이 구비되며, 시프트휠은 컨트롤샤프트의 주변부를 둘러싸는 컨트롤부하우징에 컨트롤샤프트의 축방향을 따른 이동은 불가하고 회동은 가능하게 설치되고, 시프트휠의 내부에 상기 MR유체가 충진되며, 시프트휠의 외주면에 상기 시프트핑거가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method according to claim 1,
A flange protruding from the outer periphery of the control shaft, and a shift wheel surrounding the flange. The shift wheel can not move in the control housing surrounding the periphery of the control shaft along the axial direction of the control shaft, Wherein the MR fluid is filled in the inside of the shift wheel and the shift finger is integrally formed on the outer circumferential surface of the shift wheel. 청구항 3에 있어서,
상기 시프트휠에 인접하여 솔레노이드코일이 설치되고, 솔레노이드코일은 상기 컨트롤부하우징에 장착된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method of claim 3,
Wherein a solenoid coil is provided adjacent to the shift wheel, and a solenoid coil is mounted on the control housing. 청구항 3에 있어서,
상기 플랜지의 외주면과 시프트휠의 일단부에 씰링이 설치된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method of claim 3,
And a seal is provided on an outer peripheral surface of the flange and one end of the shift wheel. 청구항 3에 있어서,
상기 플랜지의 MR유체 접촉면에 직육면체 블록 형상의 도그가 다수 개 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method of claim 3,
Wherein a plurality of rectangular parallelepiped block-shaped dogs are protruded and formed on the MR fluid contact surface of the flange. 청구항 1에 있어서,
상기 감속기어셀은 상기 모터의 샤프트 일단부에 장착된 선기어와, 그 선기어와 모터 하우징에 설치된 링기어의 사이에 치합된 복수의 유성기어와, 그 유성기어들을 연결하는 캐리어로 이루어지고, 그 캐리어와 상기 컨트롤샤프트가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method according to claim 1,
Wherein the reduction gear cell comprises a sun gear mounted on one end of a shaft of the motor, a plurality of planetary gears meshed between the sun gear and a ring gear provided in the motor housing, and a carrier connecting the planetary gears, And the control shaft are formed integrally with each other. 청구항 1에 있어서,
상기 모터의 하우징과 감속기어셀의 커버가 상호 체결되고, 감속기어셀의 커버가 변속기케이스에 형성된 액추에이터 장착부에 삽입 장착된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.The method according to claim 1,
Wherein the housing of the motor and the cover of the reduction gear cell are interlocked with each other, and the cover of the reduction gear cell is inserted and mounted in an actuator mounting portion formed in the transmission case. 청구항 8에 있어서,
상기 컨트롤샤프트의 타단은 변속기케이스에 마련된 동심 가이드부에 삽입 장착된 것을 특징으로 하는 변속기의 액추에이터.
The method of claim 8,
And the other end of the control shaft is inserted into a concentric guide portion provided in the transmission case.
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