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KR20140066296A - Concentric pneumatic gear shift actuator - Google Patents

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Publication number
KR20140066296A
KR20140066296A KR1020120133336A KR20120133336A KR20140066296A KR 20140066296 A KR20140066296 A KR 20140066296A KR 1020120133336 A KR1020120133336 A KR 1020120133336A KR 20120133336 A KR20120133336 A KR 20120133336A KR 20140066296 A KR20140066296 A KR 20140066296A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
finger
motor
shift
air cylinder
pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020120133336A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
문병수
이재범
김영호
한재광
서재영
Original Assignee
현대자동차주식회사
현대다이모스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 현대다이모스(주) filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020120133336A priority Critical patent/KR20140066296A/en
Publication of KR20140066296A publication Critical patent/KR20140066296A/en
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
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Abstract

본 발명은 모터식과 공압식을 혼용함으로써 최소한의 부품을 사용하여 원가를 절감하고, 컴펙트(compact)화하여 상품성을 향상시킬 수 있는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치는 기어 변속 시 셀렉트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 에어 실린더; 쉬프트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 모터; 상기 에어 실린더와 모터를 연결하는 작동축; 및 상기 작동축에서 회전 및 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 에어 실린더와 모터로부터 동력을 전달받아 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 작동되는 작동핑거;를 포함하고, 모터와 공압을 혼용하여 기어 변속이 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a con- ductive pneumatic gear shifting actuator device capable of reducing costs by using a minimum number of parts by using a combination of a motor type and a pneumatic type, and compacting the same, thereby improving the merchantability.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a concentric pneumatic gear shift actuator device, comprising: an air cylinder for generating power in a select direction during gear shifting; A motor for generating power in a shift direction; An actuating shaft connecting the air cylinder and the motor; And an operation finger which is rotatably and slidably moved on the operation shaft and is operated in a select and shift direction by receiving power from an air cylinder and a motor, .

Description

컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치{Concentric pneumatic gear shift actuator}[0001] Concentric pneumatic gear shift actuator [0002]

본 발명은 모터와 공압을 혼용하여 원가 절감 및 상품성을 높일 수 있는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concentric pneumatic gear shifting actuator device capable of reducing cost and increasing commerciality by using a motor and a pneumatic actuator in combination.

자동화 수동 변속기는 종래의 수동변속기 차량에 탑재되는 단판 클러치 변속기에 레버 및 케이블을 대신하여 변속장치 및 클러치 동작용 작동기를 사용하는 시스템으로서, 종래의 자동변속기 차량과 같은 편리한 운전성 및 효율을 제공한다.The automatic manual transmission is a system that uses a transmission and a clutch operation actuator in place of the lever and cable in a single plate clutch transmission mounted in a conventional manual transmission vehicle and provides the same operational efficiency and efficiency as a conventional automatic transmission vehicle .

일반적으로 자동화 수동변속기(Automated Manual Transmission)는 1조의 클러치로 이루어진 클러치와, 상기 클러치의 동작에 따라 각 변속단을 설정하는 변속기어 유닛과, 상기 클러치를 제어하는 클러치 액츄에이터와, 상기 변속기어 유닛에 셀렉팅(selecting) 및 쉬프팅(shifting) 조작을 가해 변속을 실시하는 변속작동기(액츄에이터) 및 차속 등 차량의 각종 정보와 변속명령을 전달받아 상기 클러치 액츄에이터 및 변속 작동기를 전자적으로 제어하는 전자제어유닛(ECU)으로 이루어진다.BACKGROUND ART [0002] Automated manual transmissions generally include a clutch composed of one clutch, a transmission gear unit for setting respective gear positions in accordance with the operation of the clutch, a clutch actuator for controlling the clutch, An electronic control unit (ECU) for electronically controlling the clutch actuator and the shift actuator in response to various information of the vehicle and a shift command such as a shift actuator (actuator) for performing shifting by performing selecting and shifting operations ECU).

상기 변속작동기(Gear Shift Actuator)는 도 1에 도시한 두개의 모터(1,2)를 이용하여 셀렉팅 및 쉬프팅을 가하는 모터식과, 도 2에 도시한 공압 실린더(5)를 이용하여 셀렉팅 및 쉬프팅을 가하는 공압식으로 구분할 수 있다.The gear shift actuator is a motor type in which selection and shifting are performed using the two motors 1 and 2 shown in FIG. 1, and a selector type using a pneumatic cylinder 5 shown in FIG. It can be classified into pneumatic type that applies shifting.

도 1에서 도면부호 3, 4는 핑거이다.In Fig. 1, reference numerals 3 and 4 denote fingers.

한편, 기어 변속시 시프트(shift)는 비교적 정밀한 제어가 필요하기 때문에 모터가 유리하고, 셀렉트(select)는 시프트에 비해 낮은 정밀도가 요구되기 때문에 공압제어로 충분한 품질을 가질 수 있다.On the other hand, since shift is required in a gear shift, a motor is advantageous because a relatively precise control is required, and a select is required to have a lower precision than a shift, so that it can have sufficient quality by pneumatic control.

그런데, 종래의 변속작동기들을 살펴보면 모터식이면 모터식, 공압식이면 공압식으로 통일된 방식으로 시프팅(shifting)과 셀렉팅(selecting)을 하는 경향이 있고, 시프팅 및 셀렉팅 시 필요로 하는 힘이 서로 다르며, 각각의 힘에 맞는 모터 및 공압 실린더를 별도로 개발해야 하므로, 별도의 개발비용이 상승시키고, 차량에 탑재성을 고려할 때 레이아웃 측면에서 불리한 점이 있다.
However, in the case of conventional transmission actuators, there is a tendency to perform shifting and selecting in a motorized type, pneumatic type, and pneumatic type in a unified manner, and a force required for shifting and selecting Since different motors and pneumatic cylinders are required to be developed separately for each force, the development cost is increased and there is a disadvantage in terms of layout in consideration of the mountability of the vehicle.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명한 것으로서, 모터식과 공압식을 혼용함으로써 최소한의 부품을 사용하여 원가를 절감하고, 컴펙트(compact)화하여 상품성을 향상시킬 수 있는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a concentric pneumatic gear shifting actuator device capable of reducing costs by using a minimum number of parts by using a motor type and a pneumatic type, The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치는 기어 변속 시 셀렉트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 에어 실린더; 쉬프트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 모터; 상기 에어 실린더와 모터를 연결하는 작동축; 및 상기 작동축에서 회전 및 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 에어 실린더와 모터로부터 동력을 전달받아 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 작동되는 작동핑거;를 포함하고, 모터와 공압을 혼용하여 기어 변속이 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a concentric pneumatic gear shift actuator device, comprising: an air cylinder for generating power in a select direction during gear shifting; A motor for generating power in a shift direction; An actuating shaft connecting the air cylinder and the motor; And an operation finger which is rotatably and slidably moved on the operation shaft and is operated in a select and shift direction by receiving power from an air cylinder and a motor, .

상기 작동핑거는 링 형태로 이루어진 핑거몸체와, 핑거몸체에서 반경방향으로 돌출형성된 돌출부로 구성되고, 상기 핑거몸체가 작동축에 의해 관통결합되어 회전력을 전달받고, 상기 에어실린더의 피스톤에 지그에 의해 고정되어 작동축 상에서 슬라이드 가능한 것을 특징으로 한다.The operation finger is composed of a ring-shaped finger body and a protruding portion protruding in the radial direction from the finger body. The finger body is penetratively coupled by the operation shaft to receive a rotational force, and the piston of the air cylinder And is slidable on the operation shaft.

상기 작동 핑거는 핑거몸체의 내부에 입출가능하게 설치된 볼 형태의 디텐트와, 디텐트를 탄성지지하기 위한 스프링으로 구성되고, 상기 작동 핑거가 셀렉트 방향(축방향)으로 슬라이드 시 디텐트가 작동축 상에 형성된 중립홈에 삽입되는 방식으로 중립 위치를 인지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.Wherein the actuating finger comprises a ball-shaped detent provided in the finger body so as to be capable of being inserted into and out of the finger body, and a spring for elastically supporting the detent, wherein when the actuating finger slides in the selecting direction (axial direction) So that the neutral position can be recognized in such a manner as to be inserted into the neutral groove formed on the base.

상기 작동축은 일측에 반경방향으로 돌출형성된 스토퍼를 가지며, 상기 작동핑거가 스토퍼에 걸림에 따라 작동핑거의 최대이동거리를 제한할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
The operation shaft has a stopper protruded radially at one side thereof and is capable of limiting a maximum movement distance of the operation finger as the operation finger hits the stopper.

본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 장점을 설명하면 다음과 같다.Advantages of the concentric pneumatic gear shifting actuator device according to the present invention will be described below.

자동화 수동변속기(AMT)에서 기어 변속시 비교적 정밀한 제어가 필요한 쉬프트의 경우에 모터를 이용하고, 비교적 정밀한 제어가 요구되지 않은 셀렉트의 경우에 공압 실린더 기구를 이용하여 모터식과 공압식을 혼용함으로서 최소한의 부품을 사용하여 원가를 절감하고 레이아웃을 컴팩트하게 하여 상품성을 높일 수 있다.
In the case of a shift that requires relatively precise control when shifting gears in an automatic manual transmission (AMT), the motor is used, and in the case of select that does not require relatively precise control, the motor- The cost can be reduced and the layout can be made compact, thereby improving the merchantability.

도 1은 종래기술에 따른 모터식 변속 작동기를 보여주는 도면
도 2는 종래기술에 따른 공압식 변속 작동기를 보여주는 도면
도 3은 본 발명에 따른 전체 시스템 구성도
도 4는 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 사시도
도 5a 및 도 5b는 도 4의 작동상태를 보여주는 단면도
도 6은 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도
1 is a view showing a motor-type shift actuator according to the prior art;
2 is a view showing a conventional pneumatic transmission actuator
FIG. 3 is a block diagram of an entire system according to the present invention.
4 is a perspective view of a concentric pneumatic gear shifting actuator device according to the present invention;
Figs. 5A and 5B are cross-sectional views showing the operating state of Fig. 4
6 is a flowchart for explaining a control method of the con- ductive pneumatic gear shift actuator apparatus according to the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 전체 시스템 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 작동상태를 보여주는 단면도이다.4 is a perspective view of a con- ductive pneumatic gear shifting actuator device according to the present invention, and Figs. 5A and 5B are sectional views showing the operating state of Fig. 4. Fig.

본 발명은 모터식과 공압식을 혼용하여 최소한 부품으로 원가 절감 및 구성을 컴펙트화할 수 있도록 된 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a concentric pneumatic gear shifting actuator device capable of reducing cost and constituting at least a part by using a combination of a motor type and a pneumatic type.

이를 위해 본 발명에 따른 공압 및 모터를 이용한 컨센트릭 공압 기어 변속액츄에이터 장치는 공기압을 발생시키는 공압원(10)(Pneumatic source)과, 공기압을 이용하여 에어실린더를 제어하는 에어컨트롤밸브유닛(14)과, 공기압에 의해 셀렉트 조작을 가하는 에어 실린더(13)와, 전기를 이용하여 쉬프트 조작을 가하는 쉬프트 모터(20)와, 압력센서(12)로부터 신호를 입력받아 에어실린더 및 쉬프트 모터(20)를 제어하는 TCU(15)(Transmission Control Unit)를 포함한다.To this end, the pneumatic and pneumatic gear shifting actuator device using the motor according to the present invention includes a pneumatic source 10 for generating air pressure, an air control valve unit 14 for controlling the air cylinder by using air pressure, A shift motor 20 for applying a shift operation using electricity, and an air cylinder and a shift motor 20 which receive a signal from the pressure sensor 12, And a TCU 15 (Transmission Control Unit) for controlling the TCU 15.

본 발명의 일실시예에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치는 셀렉트를 수행하기 위한 동력을 제공하는 에어실린더와, 쉬프트를 수행하기 위한 동력을 제공하는 모터(20)와, 에어실린더와 모터(20)를 연결하는 작동축(21)과, 작동축(21) 상에서 회전 및 슬라이드가능하게 장착되는 작동핑거(19)로 구성된다.A concentric pneumatic gear shifting actuator device according to an embodiment of the present invention includes an air cylinder for providing power for performing a selection, a motor 20 for providing power for performing a shift, an air cylinder 20 and a motor 20 And an operation finger 19 which is mounted on the operation shaft 21 in a rotatable and slidable manner.

에어실린더는 셀렉트의 좌우직선이동력을 제공하기 위해 공기홀을 가지는 실린더본체(13a)와, 실린더본체(13a)에서 입출가능하게 장착되는 피스톤(13b)으로 구성된다.The air cylinder is constituted of a cylinder body 13a having an air hole to provide power to the left and right straight lines of the select and a piston 13b to be inserted and withdrawn from the cylinder body 13a.

상기 실린더본체(13a)는 양단에 공기홀을 가지며, 공기홀을 통해 공기압을 입출시켜 피스톤(13b)을 전후진시킬 수 있도록 되어 있다.The cylinder body 13a has air holes at both ends and allows the air pressure to be introduced through the air holes to advance and retract the piston 13b.

이때, 공기압은 공압원(10)(Pneumatic source)으로부터 공급되고, 압력안전밸브(11)에 의해 회로상의 허용압력 이하로 유지되고, 압력센서(12)에 의해 회로 상에서 공급되는 공기압을 검출할 수 있다.At this time, the air pressure is supplied from the pneumatic source 10, is kept below the permissible pressure on the circuit by the pressure relief valve 11, and can be detected by the pressure sensor 12 have.

에어실린더는 에어컨트롤밸브유닛(14)에 의해 전진 혹은 후진작동을 제어되고, 에어컨트롤밸브유닛(14)은 TCU(15)로부터 제어신호를 입력받아 에어실린더의 전후진 작동을 제어할 수 있다.The air cylinder is controlled by the air control valve unit 14 for forward or backward operation and the air control valve unit 14 can receive the control signal from the TCU 15 to control the forward and backward movement of the air cylinder.

또한, 에어실린더는 피스톤(13b)의 돌출길이(실린더의 전후진 거리)를 측정하기 위해 실린더본체(13a)에 장착된 PLCD 센서(23)를 가지고, PLCD 센서(23)는 실린더본체(13a)에 설치된 센서본체(23a)와, 센서본체(23a)에서 입출가능하게 설치된 스트로크로드(23b)로 구성된다.The air cylinder has a PLCD sensor 23 mounted on the cylinder body 13a for measuring the protruding length of the piston 13b (forward and backward distance of the cylinder), and the PLCD sensor 23 has a cylinder body 13a, And a stroke rod 23b provided so as to be able to enter and exit from the sensor main body 23a.

상기 스트로크로드(23b)의 단부는 플레이트에 의해 피스톤(13b)의 외주면 일측에 연결되고, 피스톤(13b)의 움직임에 따라 스트로크로드(23b)가 연동된다.The end of the stroke rod 23b is connected to one side of the outer circumferential surface of the piston 13b by a plate and the stroke rod 23b is interlocked with the movement of the piston 13b.

상기 PLCD 센서(23)는 피스톤(13b)의 전진과 동시에 돌출되는 스트로크로드(23b)의 이동거리를 측정한다.The PLCD sensor 23 measures the moving distance of the stroke rod 23b protruding simultaneously with the advancement of the piston 13b.

여기서, 상기 PLCD 센서(23)의 작동원리는 기존에 공지된 것이므로, 자세한 설명을 생략하기로 한다.Here, since the operation principle of the PLCD sensor 23 is well known in the art, a detailed description will be omitted.

모터(20)는 BLDC 모터(20)로서 정회전 및 역회전가능하고, 모터(20)의 출력측에서 돌출되어 회전하는 작동축(21)을 가지고, 모터(20)가 작동함에 따라 작동축(21)을 통해 회전력을 전달한다.The motor 20 is a BLDC motor 20 having an operation shaft 21 which is capable of forward rotation and reverse rotation and which projects from the output side of the motor 20 and rotates. When the motor 20 is operated, ) To transmit the rotational force.

상기 모터(20)는 모터(20)의 회전각도를 검출하기 위해 내부에 홀센서를 가진다.The motor 20 has an internal Hall sensor for detecting the rotation angle of the motor 20. [

또한, 상기 작동축(21)에는 한쌍의 중립홈(21a)이 간격을 두고 형성되고, 셀렉트 시 변속레버의 중립위치를 검출할 수 있다.In addition, a pair of neutral grooves 21a are formed in the operating shaft 21 at intervals, and the neutral position of the shift lever can be detected at the time of selection.

그리고, 작동축(21)에는 스토퍼(22)가 축직경보다 직경이 반경방향으로 더 크게 형성되어, 작동핑거(19)가 셀렉트 방향(작동축 방향)으로 작동시 최대이동거리를 제한할 수 있다.The stopper 22 is larger in diameter than the shaft diameter in the radial direction on the operation shaft 21 so that the maximum movement distance of the operation finger 19 when the operation finger 19 is operated in the select direction .

상기 작동핑거(19)는 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 슬라이드 및 회전하는 방식으로 변속기 상단의 쉬프트레일과 선택적으로 결합됨으로써, 기어변속이 이루어지도록 한다.The operating finger 19 is selectively engaged with the shift rail at the upper end of the transmission in such a manner that it slides and rotates in the select and shift directions to thereby effect gear shifting.

상기 작동핑거(19)의 구조를 살펴보면, 원형의 링 형상을 가지는 핑거몸체(19a)와, 핑거몸체(19a)의 외주면에서 돌출된 돌출부(19b)로 구성되고, 손가락 형태로 이루어진 돌출부(19b)가 쉬프트레일과 실질적으로 결합되게 된다.The operation finger 19 includes a finger body 19a having a circular ring shape and a projection 19b projecting from the outer circumferential surface of the finger body 19a, Is substantially engaged with the shift rail.

작동핑거(19)는 피스톤(13b)과 지그(17) 사이에 끼워지는 방식으로 위치 고정되어 축방향으로 슬라이드 이동되고, 핑거몸체(19a) 내부에 형성된 육각형 홀에 작동축(21)이 삽입되어 작동핑거(19)가 작동축(21)상에서 좌우로 슬라이드 이동가능할 뿐만 아니라, 작동축(21)에 의해 회전가능하다.The operating finger 19 is fixed and fixed in such a manner that it is sandwiched between the piston 13b and the jig 17 so that the operating shaft 21 is inserted into the hexagonal hole formed in the inside of the finger body 19a Not only the operating finger 19 is slidable left and right on the operating shaft 21 but also is rotatable by the operating shaft 21. [

이때, 모터(20)에서 돌출되는 작동축(21)의 단부는 지그(17), 작동핑거(19)를 관통하여 피스톤(13b)의 내부에 삽입결합되고, 피스톤(13b)의 내부에 삽입설치된 베어링에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다.At this time, the end of the operating shaft 21 protruding from the motor 20 is inserted into the piston 13b through the jig 17 and the operating finger 19, and inserted into the piston 13b And can be rotatably supported by bearings.

상기 지그(17)는 작동핑거(19)를 피스톤(13b)에 고정하여 피스톤(13b)과 함께 슬라이드 이동시키기 위한 부품이다.The jig 17 is a component for securing the actuating finger 19 to the piston 13b and sliding it together with the piston 13b.

상기 지그(17)는 볼트(18)에 의해 피스톤(13b)의 단면과 간격을 두고 고정되고, 이때 피스톤(13b)과의 간격은 핑거몸체(19a)의 두께와 유사하다.The jig 17 is fixed to the piston 13b by a bolt 18 at a distance from the end surface of the piston 13b and the distance between the jig 17 and the piston 13b is similar to the thickness of the finger body 19a.

그리고, 상기 피스톤(13b)과 지그(17)는 회전방향으로 고정되도록 하기 위해 핑거몸체(19a)의 양측면에 베어링을 삽입장착하여 작동핑거(19)가 쉬프트 방향으로 회전할 때 피스톤(13b)과 지그(17)는 고정된다.In order to fix the piston 13b and the jig 17 in the rotational direction, bearings are inserted into both side surfaces of the finger body 19a so that when the operation finger 19 rotates in the shift direction, The jig 17 is fixed.

또한, 상기 핑거몸체(19a)의 내부에는 볼 형태의 디텐트(24)(Detent)가 설치되어 있고, 스프링(25)이 핑거몸체(19a)에 내장되어, 핑거몸체(19a)의 내부면이 작동축(21)의 육각형 평면에 접촉할 경우에는 스프링(25)에 의해 디텐트(24)가 핑거몸체(19a) 안쪽으로 삽입되고, 셀렉트 방향으로 슬라이드 이동 시 중립 위치의 중립홈(21a)에 위치한 경우 스프링(25)의 탄성복원력에 의해 디텐트(24)가 중립홈(21a)으로 돌출되어 살짝 걸림으로써 중립 위치를 찾을 수 있다.A detent 24 in the form of a ball is provided in the finger body 19a and a spring 25 is embedded in the finger body 19a so that the inner surface of the finger body 19a The detent 24 is inserted into the finger body 19a by the spring 25 and the neutral groove 21a at the neutral position when sliding in the select direction The detent 24 protrudes into the neutral groove 21a due to the resilient restoring force of the spring 25 and is slightly caught to find the neutral position.

이와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.A control method of the concentric pneumatic gear shifting actuator apparatus according to the present invention will now be described.

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart for explaining a control method of the con- ductive pneumatic gear shift actuator apparatus according to the present invention.

TCU(15)는 모터(20)의 홀센서와 에어 실린더(13)의 PLCD 센서(23)(거리센서)로부터 감지신호를 입력받아 작동핑거(19)의 위치를 확인한다. 이를 통해 현재 기어의 위치도 확인가능하다.The TCU 15 receives a sensing signal from the hall sensor of the motor 20 and the PLCD sensor 23 (distance sensor) of the air cylinder 13 to confirm the position of the actuating finger 19. [ This allows the position of the current gear to be checked.

그 다음, 운전자의 변속레버 조작 등으로 인해 TCU(15)에 변속요구신호가 입력되면, TCU(15)는 변속을 위해 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 동력을 제공한다.Then, when a shift request signal is input to the TCU 15 due to the operation of the shift lever of the driver or the like, the TCU 15 provides power in the select and shift directions for shifting.

여기서, TCU(15)로부터 목표기어명령(Target gear command)을 받았는지 여부를 판단한다.Here, it is determined whether or not a target gear command is received from the TCU 15.

이어서, TCU(15)로부터 목표기어명령을 받았으면 목표기어가 현재 기어와 동일한지 여부를 판단한다.Subsequently, upon receipt of the target gear command from the TCU 15, it is determined whether or not the target gear is the same as the present gear.

계속해서, 목표기어가 현재 기어와 일치한 경우에는 다시 현재 작동핑거(19)의 위치를 확인하고, 목표기어가 현재 기어와 일치하지 않은 경우에는 클러치를 해제(Disengage)한다.Subsequently, when the target gear coincides with the current gear, the position of the current operating finger 19 is checked again, and when the target gear does not coincide with the current gear, the clutch is disengaged.

이 후, 작동핑거(19)가 셀렉트 방향 및(혹은) 쉬프트 방향으로 동시에 작동시키기 위해 목표 작동핑거(19)의 위치와 현재 작동핑거(19)의 위치가 동일한지 여부를 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 각각 판단한다.Thereafter, whether or not the positions of the target operating fingers 19 and the current operating fingers 19 are the same for operating the operating fingers 19 simultaneously in the select direction and / or the shift direction are determined in the select and shift directions, respectively .

쉬프트의 경우, 목표 위치와 현재 위치가 서로 다르면 쉬프트 모터(20)를 제어하여 작동핑거(19)를 쉬프트 방향(회전방향)으로 각도 제어한다.In the case of a shift, if the target position and the current position are different from each other, the shift motor 20 is controlled to angle-control the operation finger 19 in the shift direction (rotational direction).

이때, 모터(20)가 작동하면 작동축(21)이 회전하면서 작동축(21)에 연결된 작동핑거(19)가 회전된다.At this time, when the motor 20 is operated, the operation shaft 21 is rotated and the operation finger 19 connected to the operation shaft 21 is rotated.

그 다음, 홀센서를 이용하여 현재 위치를 확인한다.Then, the current position is confirmed using the hall sensor.

이어서, 목표 위치와 현재 위치가 동일한지 여부를 판단한다.Then, it is determined whether or not the target position and the current position are the same.

계속해서, 상기 목표 위치가 현재 위치와 동일하면 쉬프트 변화가 완료된다.Subsequently, when the target position is the same as the current position, the shift change is completed.

셀렉트의 경우, 목표 위치와 현재 위치가 서로 다르면 에어컨트롤밸브유닛(14)을 통해 에어 실린더(13)를 제어하여 작동핑거(19)를 셀렉트 방향(슬라이드 방향)으로 슬라이드 이동 제어한다.In the case of the select, if the target position and the current position are different from each other, the air cylinder 13 is controlled through the air control valve unit 14 to slide the operation finger 19 in the select direction (slide direction).

이때, 에어실린더가 작동하면 피스톤(13b)이 움직이면서 피스톤(13b)에 연결된 작동핑거(19)가 축방향으로 이동한다.At this time, when the air cylinder is operated, the piston 13b moves and the actuating finger 19 connected to the piston 13b moves in the axial direction.

그 다음, 스트로크 PLCD 센서(23)로 현재 위치를 확인한다.Then, the stroke PLCD sensor 23 confirms the current position.

이어서, 목표 위치가 현재 위치와 동일한지 여부를 판단한다.Then, it is determined whether or not the target position is the same as the current position.

계속해서, 상기 목표 위치가 현재 위치와 동일하면 쉬프트 변화가 완료된다.Subsequently, when the target position is the same as the current position, the shift change is completed.

상기와 같이 쉬프트 및 셀렉트가 완료되면 이 신호를 확인한다.When the shift and the selection are completed as described above, this signal is confirmed.

이 후 기어 변속이 완료된다.After this, gear shifting is completed.

그 다음, 목표기어와 현재 기어가 동일한지 여부를 판단한다.Then, it is determined whether or not the target gear and the current gear are the same.

상기 목표기어와 현재 기어가 동일하면 클러치를 접속하여 제어를 종료한다.If the target gear and the current gear are the same, the clutch is connected and the control is ended.

따라서, 본 발명에 의하면 자동화 수동변속기(AMT)에서 기어 변속시 비교적 정밀한 제어가 필요한 쉬프트의 경우에 모터(20)를 이용하고, 비교적 정밀한 제어가 요구되지 않은 셀렉트의 경우에 공압 실린더 기구를 이용하여 모터식과 공압식을 혼용함으로서 최소한의 부품을 사용하여 원가를 절감하고 레이아웃을 컴팩트하게 하여 상품성을 높일 수 있다.
Therefore, according to the present invention, the motor 20 is used in the case of a shift requiring comparatively precise control in gear shifting in an automatic manual transmission (AMT), and in the case of a selection in which relatively precise control is not required, By using the motor type and the pneumatic type in combination, it is possible to reduce the cost by using the minimum number of parts and to make the layout compact, thereby improving the merchantability.

10 : 공압원
11 : 압력안전밸브
12 : 압력센서
13 : 에어 실린더
13a : 실린더본체
13b : 피스톤
14 : 에어컨트롤밸브유닛
15 : TCU
17 : 지그
18 : 볼트
19 : 작동핑거
19a : 핑거몸체
19b : 돌출부
20 : 모터
21 : 작동축
21a : 중립홈
22 : 스토퍼
23 : PLCD 센서(스트로크 센서)
23a : 센서본체
23b : 스트로크로드
24 : 디텐트
25 : 스프링
10: Pneumatic source
11: Pressure relief valve
12: Pressure sensor
13: Air cylinder
13a:
13b: piston
14: Air control valve unit
15: TCU
17: Jig
18: Bolt
19: working fingers
19a: Finger body
19b:
20: Motor
21: Operation axis
21a: Neutral groove
22: Stopper
23: PLCD sensor (stroke sensor)
23a:
23b: stroke load
24: Detent
25: spring

Claims (4)

기어 변속 시 셀렉트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 에어 실린더(13);
쉬프트 방향으로 동력을 발생시키기 위한 모터(20);
상기 에어 실린더(13)와 모터(20)를 연결하는 작동축(21); 및
상기 작동축(21)에서 회전 및 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 에어 실린더(13)와 모터(20)로부터 동력을 전달받아 셀렉트 및 쉬프트 방향으로 작동되는 작동핑거(19);
를 포함하고, 모터(20)와 공압을 혼용하여 기어 변속이 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치.
An air cylinder (13) for generating power in the select direction at the time of gear shifting;
A motor (20) for generating power in a shift direction;
An actuating shaft 21 connecting the air cylinder 13 and the motor 20; And
A working finger 19 which is rotatably and slidably moved on the operating shaft 21 and is actuated in a select and shift direction by receiving power from the air cylinder 13 and the motor 20;
, And a gear shift can be made by using the motor (20) and air pressure in combination.
청구항 1에 있어서,
상기 작동핑거(19)는 링 형태로 이루어진 핑거몸체(19a)와, 핑거몸체(19a)에서 반경방향으로 돌출형성된 돌출부(19b)로 구성되고, 상기 핑거몸체(19a)가 작동축(21)에 의해 관통결합되어 회전력을 전달받고, 상기 에어실린더의 피스톤(13b)에 지그(17)에 의해 고정되어 작동축(21) 상에서 슬라이드 가능한 것을 특징으로 하는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치.
The method according to claim 1,
The operation finger 19 is composed of a ring body 19a and a projection 19b protruding radially from the finger body 19a. The finger body 19a is connected to the operation shaft 21 , And is rotatable by the jig (17) on the piston (13b) of the air cylinder and is slidable on the operating shaft (21).
청구항 1에 있어서,
상기 작동 핑거는 핑거몸체(19a)의 내부에 입출가능하게 설치된 볼 형태의 디텐트(24)와, 디텐트(24)를 탄성지지하기 위한 스프링(25)으로 구성되고, 상기 작동 핑거가 셀렉트 방향(축방향)으로 슬라이드 시 디텐트(24)가 작동축(21) 상에 형성된 중립홈(21a)에 삽입되는 방식으로 중립 위치를 인지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치.
The method according to claim 1,
The actuating finger is composed of a ball-shaped detent 24 provided in the finger body 19a so as to be in and out of the finger body 19a and a spring 25 for elastically supporting the detent 24, (24) is inserted into the neutral groove (21a) formed on the operating shaft (21) when sliding in the axial direction (axial direction), so that the neutral position can be recognized .
청구항 1에 있어서,
상기 작동축(21)은 일측에 반경방향으로 돌출형성된 스토퍼(22)를 가지며, 상기 작동핑거(19)가 스토퍼(22)에 걸림에 따라 작동핑거(19)의 최대이동거리를 제한할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 컨센트릭 공압 기어 변속 액츄에이터 장치.


The method according to claim 1,
The operating shaft 21 has a stopper 22 protruding radially on one side of the operating shaft 21 so as to limit the maximum moving distance of the operating finger 19 as the operating finger 19 hits the stopper 22 Wherein the actuator is a pneumatic actuator.


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