KR101348083B1 - 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치에 관한 것으로, 작동축을 갖는 시험용 클러치 액추에이터를 장착하기 위한 장착지그와, 상기 장착지그에서 이격되어 설치되는 모터와, 상기 작동축에 결합되며 상기 작동축을 중심으로 회동되는 포크레버와, 상기 포크레버에 의해 직선 운동하여 상기 모터로 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력을 전달하는 동력전달수단와, 상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터에 각각 연결되며, 상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터를 각각 구동하고, 상기 동력전달수단을 통하여 상기 모터로 전달되는 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력과 상기 모터에서 발생되는 동력을 비교하여 상기 시험용 클러치 액추에이터의 성능을 비교하기 위한 제어부를 포함함으로써, 제어부에서 시험용 클러치 액추에이터의 구동과 모터의 구동을 제어하고, 시험용 클러치 액추에이터의 구동력과 모터의 동력을 비교 시험할 수 있으므로, 다양한 하중 조건을 구현하여 시험할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치 {TEST DEVICE OF CLUTCH ACTUATOR FOR AUTOMATED MANUAL TRANSMISSON}

본 발명은 자동화 수동변속기의 액추에이터 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러치 다이어프램 스프링을 가압하기 위한 가압력을 발생시키기 위한 클러치 액추에이터의 성능 및 내구를 시험할 수 있는 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 엔진과 변속기 사이에 클러치가 설치되어 있는바, 이러한 클러치는 엔진측 플라이휠과 변속기 입력축 사이에 연결되어 엔진의 회전력을 변속기로 전달하거나 차단하는 것을 목적으로 하고 있으며, 차량의 시동 또는 변속기의 기어를 변속할 때에는 엔진으로부터 동력을 차단하고, 주행중에는 엔진의 동력을 추진축으로 연결하는 역할을 한다.

이러한 클러치는 효과적인 동력전달 및 동력차단을 위하여 여러 가지의 다양한 형태로 구성되나 기본적으로 클러치 페달, 클러치 마스터실린더, 릴리스 실린더, 클러치 디스크로 구성된다.

이러한 통상의 클러치(14)는 도 1에 도시된 바와 같이 클러치 페달(11)을 밟아 페달(11)의 답력을 클러치 마스터 실린더(12)와 릴리스 포크(15) 및 릴리스 베어링(16)을 통해 클러치의 다이어프램 스프링을 가압하거나 해제하여 엔진의 동력을 전달하거나 차단하도록 구성된다.

한편, 클러치 페달(11)을 밟아 작동시켰던 클러치 릴리즈 작용을 클러치 액추에이터를 사용함으로써 수동변속기를 자동화한 자동화 수동변속기가 제안되었다.

여기서, 클러치 액추에이터는 모터의 구동에 의해 발생되는 회전력으로 릴리스 포크와 릴리스 베어링을 당기거나 밀어서 클러치 다이어프램 스프링을 가압하거나 해제하는 역할을 하게 된다.

이러한 클러치 액추에이터는 클러치 다이어프램 스프링을 가압하는 릴리스 포크의 직선 운동시키기 위한 동력을 모터에서 발생되는 회전력을 직선 운동으로 전환하여 사용하도록 구성된다. 이 클러치 액추에이터에는 릴리스 포크와 릴리스 베어링이 클러치 다이어프램 스프링을 충분히 가압할 수 있는 힘을 가진 모터가 구성되어야 한다.

따라서, 클러치에 대한 성능 및 내구 실험이 수행되고 있는데, 한국특허 공개번호 특1999-004977호, 공개번호 특1998-054229호, 공개번호 특2001-0059209호 에 클러치의 구성부품들에 대한 내구 시험과 클러치 마스터 실린더 및 클러치 포크 등의 내구를 시험하는 장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 한국특허들에 개시된 클러치 내구 시험장치는 클러치 액추에이터에 대한 성능 시험을 할 수 없어 실차에 장착되는 클러치의 구성부품들을 실험실에 설치하여 클러치 액추에이터의 작동시 릴리스 포크와 릴리스 베어링이 클러치 다이어프램 스프링을 가압하는 상태를 실험자가 보고 체크하는 것으로 실험하였다.

따라서, 클러치 액추에이터에 성능 실험이 제대로 이루어지지 않을 뿐 아니라, 실차에 장착되는 클러치의 구성부품들을 사용하기 때문에 설비에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 슬라이드 구조와 랙과 피니언에 의한 동력전달구조로 구성하여 클러치 액추에이터의 작동 성능을 시험할 수 있도록 함으로써, 구조를 단순하여 설비비용을 절감할 수 있도록 한 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작동축을 갖는 시험용 클러치 액추에이터를 장착하기 위한 장착지그와, 상기 장착지그에서 이격되어 설치되는 모터와, 상기 작동축에 결합되며, 상기 작동축을 중심으로 회동되는 포크레버와, 상기 포크레버에 의해 직선 운동하여 상기 모터로 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력을 전달하는 동력전달수단와, 상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터에 각각 연결되며, 상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터를 각각 구동하고, 상기 동력전달수단을 통하여 상기 모터로 전달되는 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력과 상기 모터에서 발생되는 동력을 비교하여 상기 시험용 클러치 액추에이터의 성능을 비교하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장착지그의 맞은편에 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동축을 지지하는 작동축 지지부재가 구비되고, 상기 작동축 지지부재에는 상기 작동축이 회전되는 각도를 검출하기 위한 포지션센서가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력전달수단은, 상기 포크레버에 접촉되되, 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동시 상기 포크레버의 가압에 의해 직선 운동하는 이동부재와, 상기 이동부재의 함께 직선 운동하도록 구성되며, 상기 포크레버에 의해 상기 이동부재가 이동될 때, 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력을 상기 제어부로 전달하기 위한 로드셀과, 상기 로드셀에 연결되며, 상기 로드셀과 함께 직선 운동하며, 윗면에 기어부가 형성되는 랙과, 상기 모터에 결합되고, 상기 랙의 직선운동에 의해 상기 기어부에 치합되어 회전되는 피니언을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 제어부에서 시험용 클러치 액추에이터의 구동과 모터의 구동을 제어하고, 시험용 클러치 액추에이터의 구동력과 모터의 동력을 비교 시험할 수 있으므로, 다양한 하중 조건을 구현하여 시험할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 슬라이드 방식에 따른 랙과 피니언 구조를 통한 동력전달방식으로 시험용 클러치 액추에이터의 성능시험이 이루어짐으로써, 시험장치의 구조가 단순하여 장치를 구성하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 수동변속기 클러치 작동 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치를 보인 사시도.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치(100)는, 장착지그(110), 포크레버(120), 모터(130), 동력전달수단(140), 제어부(150)를 포함한다.

먼저, 클러치 액추체이터 시험장치(100)의 각 부품들이 설치하기 위한 시험대(101)가 구비되며, 이 시험대(101)는 플레이트로 구성되어, 바닥이나 테이블 위에 설치된다.

상기 시험대(101)에는 시험을 위한 클러치 액추에이터(102)가 장착되는 장착지그(110)와, 모터(130)가 장착되는 장착부재(103)가 수직으로 구비된다.

상기 장착지그(110)는 시험대(101)에 수직으로 고정되는 판부재로 형성되며, 시험용 클러치 액추체이터(102)가 관통 삽입되어 장착되는 장착홀을 구비한다. 즉, 장착지그(110)의 장착홀에 시험용 클러치 액추체이터(102)의 바디부분이 끼워져 결합된다. 상기 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동축(102a)은 상기 장착홀을 관통하여 장착지그(110)의 일측으로 돌출된 상태가 되는 것이다.

여기서, 작동축(102a)은 시험용 클러치 액추체이터(102)의 일측에 돌출되도록 구성되며, 작동축(102a)이 구비되며, 이 작동축(102a)은 후술하는 제어부(150)에 의해 시험용 클러치 액추에이터(102)가 작동될 때 일정각도로 회전되도록 구성된다. 그리고, 이 작동축(102a)에는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동시 작동축(102a)이 회전될 때 함께 회전되며, 후술하는 동력전달수단(140)을 직선 운동시키며, 클러치 포크 역할을 하는 포크레버(120)가 결합된다.

상기 시험용 클러치 액추체이터(102)에서 이격되어 동력을 발생시키기 위한 모터(130)이 구비된다. 이 모터(130)은 장착지그(110)로부터 일정거리 이격되어 구비되는 별도의 장착부재(103)에 의해 장착된다.

상기 동력전달수단(140)은 포크레버(120)에 의해 직선 운동하여, 모터(130)로 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력을 전달하기 위한 것으로, 이동부재(141), 로드셀(142), 랙(143), 피니언(144)을 포함한다.

이동부재(141)는 시험대(101)의 윗면에서 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동에 의해 왕복 이동되도록 구성된다.

로드셀(142)은 이동부재(141)에 연결되어 함께 왕복 이동되도록 구성되며, 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동에 의해 이동부재(141)가 이동될 때, 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력을 감지하여 후술하는 제어부(150)로 전달하는 역할을 한다. 따라서, 로드셀(142)은 후술하는 제어부(150)에 연결되어 이동부재(141)를 통해 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력을 검출하게 된다.

그리고, 상기 랙(143)은 로드셀(142)에 연결되어 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동시 이동부재(141) 및 로드셀(142)과 함께 직선 왕복 이동되도록 구성된다. 그리고, 랙(143)의 윗면에는 일정거리로 기어부(143a)가 형성된다.

상기 피니언(144)은 모터(130)에 결합됨과 동시에 랙(143)의 기어부(143a)에 치합되어 회전되면서 모터(130)로 동력을 전달하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 장착지그(110)의 맞은편에는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동축(102a)을 지지하기 위한 작동축 지지부재(160)가 구비된다.

이 작동축 지지부재(160)에는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동시 작동축(102a)의 회전각도를 검출하기 위한 포지션센서(170)가 구비된다. 그리고, 이 포지션센서(170)는 작동축(102a)의 회전각도를 검출하여 제어부(150)로 전달하도록 구성된다.

상기 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동축(102a)은 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동시 제어부(150)에 설정된 회전각도로 회전되도록 구성된다.

여기서, 제어부(150)는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동시 작동축(102a)의 회전각도를 포지션센서(170)로부터 전달받아 설정된 회전각도와 비교하여 작동축(102a)의 회전각도를 재설정할 수 있도록 구성될 수 있는 것이다. 또한, 제어부(150)는 시험용 클러치 액추체이터(102)와 모터(130)에 연결되어 시험장치의 작동시 시험용 클러치 액추체이터(102)와 모터(130)를 함께 구동하도록 구성된다. 그리고, 제어부(150)는 동력전달수단(140)을 통하여 모터(130)로 전달되는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력과 모터(130)에서 발생되는 동력을 비교하여 시험용 클러치 액추체이터(102)의 성능을 비교 분석할 수 있도록 구성된다.

또한, 제어부(150)는 로드셀(142)에 연결되고, 로드셀(142)로부터 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동에 의해 로드셀(142)로 가해지는 작동력을 전달받도록 구성된다.

여기서, 시험용 클러치 액추체이터(102)는 제어부(150)에 의해 설정된 작동력을 낼 수 있도록 구동된다. 따라서, 제어부(150)는 시험용 클러치 액추체이터(102)가 작동될 때의 실질적인 작동력과 제어부(150)에 의해 설정된 작동력()을 비교할 수 있도록 로드셀(142)로부터 시험용 클러치 액추체이터(102)의 실질적인 작동력을 전달받도록 구성되는 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험 장치에 따른 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 내구 및 성능을 시험하고자 하는 시험용 클러치 액추체이터(102)를 시험장치의 장착지그(110)에 장착하면서 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동축(102a)을 작동축 지지부재에 장착하게 된다. 이때, 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동축(102a)에는 일정각도로 회동되는 포크레버(120)가 결합되어야 할 것이다.

그런 다음, 시험자는 제어부(150)에서 조작하여 시험용 클러치 액추체이터(102)와 모터(130)를 구동시킨다.

그러면, 시험용 클러치 액추체이터(102)가 작동됨에 따라 작동축(102a)이 제어부(150)에서 설정된 각도만큼 회전되며, 작동축(102a)에 결합되어 있는 포크레버(120)가 함께 일정각도로 회동하게 된다.

이렇게 포크레버(120)가 일정각도로 회동되면서 이동부재(141)를 모터(130) 쪽으로 가압하게 된다. 이때, 이동부재(141)는 로드셀(142) 및 랙(143)과 함께 모터(130) 쪽으로 이동하게 된다. 그리고, 랙(143)이 이동될 때, 랙(143)의 기어부(143a)에 치합되는 피니언(144)은 도 1에서 반시계 방향으로 회동하게 된다.

이때, 모터(130)는 제어부(150)에 의해 구동되어 도 1에서 시계방향으로 동력이 작용되는데, 상기와 같이 동력전달수단(140)에 의해 도 1에서 반시계 방향으로 전달되는 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력을 동시에 받게 된다.

이러한 모터(130)에 연결되는 제어부(150)는 연결되어 모터(130)의 동력과 시험용 클러치 액추체이터(102)의 작동력을 비교하여 시험용 클러치 액추체이터(102)의 성능을 시험하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 클러치 액추에이터 시험장치(100)는, 제어부(150)에서 시험용 클러치 액추에이터(102)의 구동과 모터(130)의 구동을 제어하고, 시험용 클러치 액추에이터(102)의 구동력과 모터(130)의 동력을 비교 시험할 수 있으므로, 다양한 하중 조건을 구현하여 시험할 수 있는 효과가 있는 것이다.

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.

100 : 클러치 액추에이터 시험장치 101 : 시험대
102 : 시험용 클러치 액추에이터 102a : 작동축
103 : 장착부재
110 : 장착지그 120 : 포크레버
130 ; 모터
140 : 동력전달수단 141 : 이동부재
142 : 로드셀 143 : 랙
143a : 기어부 144 : 피니언
150 : 제어부
160 : 작동축 지지부재
170 : 포지션센서

Claims (3)

1. 작동축을 갖는 시험용 클러치 액추에이터를 장착하기 위한 장착지그;
   상기 장착지그에서 이격되어 설치되는 모터;
   상기 작동축에 결합되며, 상기 작동축을 중심으로 회동되는 포크레버;
   상기 포크레버에 의해 직선 운동하여 상기 모터로 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력을 전달하는 동력전달수단;
   상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터에 각각 연결되며, 상기 시험용 클러치 액추에이터와 모터를 각각 구동하고, 상기 동력전달수단을 통하여 상기 모터로 전달되는 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력과 상기 모터에서 발생되는 동력을 비교하여 상기 시험용 클러치 액추에이터의 성능을 비교하기 위한 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장착지그의 맞은편에 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동축을 지지하는 작동축 지지부재가 구비되고,
   상기 작동축 지지부재에는 상기 작동축이 회전되는 각도를 검출하기 위한 포지션센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달수단은,
   상기 포크레버에 접촉되되, 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동시 상기 포크레버의 가압에 의해 직선 운동하는 이동부재와,
   상기 이동부재의 함께 직선 운동하도록 구성되며, 상기 포크레버에 의해 상기 이동부재가 이동될 때, 상기 시험용 클러치 액추에이터의 작동력을 상기 제어부로 전달하기 위한 로드셀과,
   상기 로드셀에 연결되며, 상기 로드셀과 함께 직선 운동하며, 윗면에 기어부가 형성되는 랙과,
   상기 모터에 결합되고, 상기 랙의 직선운동에 의해 상기 기어부에 치합되어 회전되는 피니언;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기의 클러치 액추에이터 시험장치.
   

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