KR20230080043A - 자동화 수동변속기용 액추에이터 - Google Patents

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KR20230080043A KR1020210167413A KR20210167413A KR20230080043A KR 20230080043 A KR20230080043 A KR 20230080043A KR 1020210167413 A KR1020210167413 A KR 1020210167413A KR 20210167413 A KR20210167413 A KR 20210167413A KR 20230080043 A KR20230080043 A KR 20230080043A
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Abstract

본 발명은 길이 방향으로 직선 운동이 가능하도록 액추에이터 내부에 장착되는 것으로서, 외측 길이 방향으로 가이드 홈이 구비되는 피스톤 샤프트; 및 상기 액추에이터 내부에서 상기 가이드 홈에 대향하는 부위에 구비되는 것으로서, 상기 가이드 홈을 향하는 일측 단부가 상기 가이드 홈에 삽입되어 상기 피스톤 샤프트의 작동 시 상기 피스톤 샤프트의 회전을 방지하는 가이드 핀; 을 포함하는 자동화 수동변속기용 액추에이터를 제공한다.

Description

자동화 수동변속기용 액추에이터{ACTUATOR FOR AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 자동화 수동변속기용 액추에이터에 관한 것이다.
일반적으로 자동화 수동변속기(AMT, Automated Manual Transmission)는 TCU(transmission control unit)에 의해 유공압 액추에이터(hydraulic pressure actuator)가 작동되고, 유공압 액추에이터에 의해 기존의 수동변속기가 작동됨으로써 변속을 수행한다. 따라서, 자동변속기의 편리함이 유지되면서도 수동변속기의 고효율이 구현될 수 있다.
자동화 수동변속기는 기어와 변속 조작기구 및 클러치 시스템을 사용한다는 점에서 수동변속기와 동일하나 그 조작이 전동 모터 또는 유압 및 공압 실린더 등에 의해 자동으로 이루어진다는 점에서 수동변속기와 차이가 있다.
대형 상용차용 자동화 수동변속기에는 일반적으로 공압식 액추에이터가 사용된다. 공압 액추에이터를 이용하여 변속기의 단을 변경하게 되는데 제어를 통한 자동변속을 하기 위해서 피스톤의 위치를 제어기가 파악하고 제어한다.
도 1은 종래의 자동화 수동변속기용 액추에이터를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 실린더(5) 내부에 장착되는 공압 피스톤 샤프트(1)의 작동 중 피스톤(2)의 위치를 파악하기 위해 피스톤(2)의 끝단에 스트로크 센서(3)가 장착된다. 스트로크 센서(3)는 위치센서(PLCD), 홀센서(Hall IC) 등과 같은 비접촉식 센서일 수 있다. 피스톤(2)이 작동할 때 마그넷(4)도 피스톤(2)과 함께 움직이는데 이때 스트로크 센서(3)가 마그넷(4)의 자기장을 감지하여 피스톤(2)의 위치를 파악할 수 있다. 스트로크 센서(3)는 피스톤(2)의 끝 쪽에 장착되거나 별도로 외부에 장착될 수 있다. 마그넷(4)은 피스톤(2)이 회전을 하더라도 회전하지 않도록 설계되어야 한다.
그런데 종래의 자동화 수동변속기용 액추에이터는, 스트로크 센서가 피스톤의 끝단에 장착되어 피스톤 샤프트의 길이가 증대되고 장착 시 주변 간섭에 대한 회피에 어려움이 있었다. 또한, 스트로크 센서가 피스톤 끝단에 구비되어 스트로크 센서와 제어기를 연결하는 와이어링 하네스가 액추에이터 외부로 돌출되는 문제가 있었다.
이에 대하여, 본 발명은 피스톤 샤프트에 가이드 홈을 구비하여 피스톤 샤프트에 결합되는 피스톤의 회전을 방지하고, 피스톤의 일부분에 마그넷을 구비함으로써 피스톤의 길이 및 중량을 감소시킬 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0067943호(2017.06.19. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피스톤 샤프트에 가이드 홈을 구비하여 피스톤 샤프트에 결합되는 피스톤의 회전을 방지하고, 피스톤의 일부분에 마그넷을 구비함으로써 피스톤의 길이 및 중량을 감소시킬 수 있도록 한 자동화 수동변속기용 액추에이터를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 길이 방향으로 직선 운동이 가능하도록 액추에이터 내부에 장착되는 것으로서, 외측 길이 방향으로 가이드 홈이 구비되는 피스톤 샤프트; 및 상기 액추에이터 내부에서 상기 가이드 홈에 대향하는 부위에 구비되는 것으로서, 상기 가이드 홈을 향하는 일측 단부가 상기 가이드 홈에 삽입되어 상기 피스톤 샤프트의 작동 시 상기 피스톤 샤프트의 회전을 방지하는 가이드 핀; 을 포함하는 자동화 수동변속기용 액추에이터를 제공한다.
또한, 상기 피스톤 샤프트의 외측에 피스톤이 결합되고, 상기 피스톤은 상기 액추에이터 내부로 공급되는 공압에 의해 피스톤 운동을 한다.
또한, 상기 액추에이터 내부에서 상기 피스톤의 외측에 스트로크 센서가 구비되고, 상기 스트로크 센서에 대향하는 상기 피스톤 외측 일부분에 마그넷이 구비된다.
또한, 상기 스트로크 센서는 상기 피스톤의 작동 시 상기 피스톤과 함께 움직이는 상기 마그넷의 자기장을 감지하여 상기 피스톤의 위치를 파악한다.
또한, 상기 스트로크 센서는 위치센서 또는 홀센서이다.
또한, 상기 피스톤의 작동에 의해 상기 피스톤 샤프트가 길이 방향으로 직선 왕복 운동을 한다.
본 발명은 피스톤 샤프트에 가이드 홈을 구비하여 피스톤 샤프트에 결합되는 피스톤의 회전을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 스트로크 센서를 액추에이터 내부에서 피스톤 외측에 배치함으로써 피스톤의 길이를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 마그넷을 스트로크 센서에 대향하는 피스톤의 외측 일부분에 배치함으로써 마그넷의 중량을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 자동화 수동변속기용 액추에이터를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기용 액추에이터를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 피스톤 샤프트를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기용 액추에이터를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 피스톤 샤프트를 나타내는 도면이다.
본 발명은 액추에이터(100) 내부에 장착되는 피스톤 샤프트(110) 및 피스톤 샤프트(110)의 외측에 결합되는 피스톤(130)을 포함한다.
액추에이터(100) 내부에 실린더(160)가 구비될 수 있다. 피스톤 샤프트(110)는 실린더(160)의 내부에서 길이 방향으로 직선 왕복 운동을 할 수 있다. 피스톤 샤프트(110)의 직선 운동에 의해 변속기의 단을 변경할 수 있다.
피스톤 샤프트(110)에 가이드 홈(111)이 구비될 수 있다. 가이드 홈(111)은 피스톤 샤프트(110)의 외측 길이 방향으로 구비될 수 있다.
가이드 홈(111)에 가이드 핀(120)의 일측 단부가 삽입될 수 있다. 피스톤 샤프트(110)는 가이드 홈(111)에 가이드 핀(120)이 삽입된 상태에서 안정적인 직선 운동을 할 수 있다.
가이드 핀(120)은 액추에이터(100) 내부에서 피스톤 샤프트(110)의 가이드 홈(111)에 대향하는 부위에 구비될 수 있다. 가이드 핀(120)은 가이드 홈(111)을 향하는 일측 단부가 가이드 홈(111)에 삽입되어 피스톤 샤프트(110)의 작동 시 피스톤 샤프트(110)의 회전을 방지할 수 있다. 이로 인해 피스톤 샤프트(110)에 결합되는 피스톤(130)의 회전을 방지할 수 있다.
피스톤 샤프트(110)의 외측에 피스톤(130)이 결합된다. 피스톤(130)은 액추에이터(100) 내부로 공급되는 공압에 의해 실린더(160) 내부에서 피스톤 운동을 할 수 있다. 피스톤(130)의 작동에 의해 피스톤 샤프트(110)가 길이 방향으로 직선 운동을 할 수 있다.
액추에이터(100) 내부에서 피스톤(130)의 외측에 스트로크 센서(140)가 구비될 수 있다. 스트로크 센서(140)에 대향하는 피스톤(130) 외측 일부분에 마그넷(150)이 구비될 수 있다.
스트로크 센서(140)는 피스톤(130)의 작동 시 피스톤(130)과 함께 움직이는 마그넷(150)의 자기장을 감지하여 피스톤(130)의 위치를 파악할 수 있다. 예컨대 스트로크 센서(140)는 위치센서 또는 홀센서일 수 있다.
종래의 자동화 수동변속기용 액추에이터는, 스트로크 센서가 실린더의 끝단에 장착되어 실린더의 길이가 증대되고 자동화 수동변속기에 탑재할 때 주변부의 간섭 회피에 어려움이 있었고, 스트로크 센서가 실린더 끝단에 구비되어 스트로크 센서와 제어기를 연결하는 와이어링 하네스가 액추에이터 외부로 돌출되었으며, 와이어링은 변속기 내부로 들어가고 이로 인해 오일(OIL)이 비산됨에 따라 별도의 센서 및 커넥터로 내유성 평가를 진행해야 하였고, 스트로크 센서를 액추에이터 내부로 배치 시 피스톤이 회전함에 따라 스트로크 센서의 센싱에 영향이 없도록 피스톤의 외측 전체를 감싸도록 피스톤에 원형 마그넷을 장착함에 따라 피스톤 폭과 중량이 증가할 수밖에 없었다.
그러나 본 발명은 피스톤 샤프트에 가이드 홈을 구비하여 피스톤 샤프트에 결합되는 피스톤의 회전을 방지하고, 스트로크 센서를 액추에이터 내부에서 피스톤 외측에 배치함으로써 피스톤의 길이를 줄이며, 마그넷을 스트로크 센서에 대향하는 피스톤의 외측 일부분에 배치함으로써 마그넷의 중량을 줄임으로써, 종래의 자동화 수동변속기용 액추에이터의 문제를 해결할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 액추에이터
110 : 피스톤 샤프트
111 : 가이드 홈
120 : 가이드 핀
130 : 피스톤
140 : 스트로크 센서
150 : 마그넷
160 : 실린더

Claims (6)

  1. 길이 방향으로 직선 운동이 가능하도록 액추에이터 내부에 장착되는 것으로서, 외측 길이 방향으로 가이드 홈이 구비되는 피스톤 샤프트; 및
    상기 액추에이터 내부에서 상기 가이드 홈에 대향하는 부위에 구비되는 것으로서, 상기 가이드 홈을 향하는 일측 단부가 상기 가이드 홈에 삽입되어 상기 피스톤 샤프트의 작동 시 상기 피스톤 샤프트의 회전을 방지하는 가이드 핀;
    을 포함하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤 샤프트의 외측에 피스톤이 결합되고, 상기 피스톤은 상기 액추에이터 내부로 공급되는 공압에 의해 피스톤 운동을 하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터 내부에서 상기 피스톤의 외측에 스트로크 센서가 구비되고, 상기 스트로크 센서에 대향하는 상기 피스톤 외측 일부분에 마그넷이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스트로크 센서는,
    상기 피스톤의 작동 시 상기 피스톤과 함께 움직이는 상기 마그넷의 자기장을 감지하여 상기 피스톤의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스트로크 센서는,
    위치센서 또는 홀센서인 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 피스톤의 작동에 의해 상기 피스톤 샤프트가 길이 방향으로 직선 왕복 운동을 하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기용 액추에이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170067943A (ko) 2015-12-08 2017-06-19 현대다이모스(주) 자동화 수동변속기용 액추에이터의 배기 장치

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