KR20200090896A

KR20200090896A - Clutch actuator

Info

Publication number: KR20200090896A
Application number: KR1020207019136A
Authority: KR
Inventors: 에릭 루모; 텅페이 마
Original assignee: 발레오 앙브라이아쥐
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-07-29
Also published as: EP3721110A1; WO2019110356A1; FR3074863A1; FR3074863B1

Abstract

본 발명은 프레임(5)에 수용되는 전기 모터(4), 전기 모터(4)에 연결되는 감속 기어 메커니즘, 감속 기어 메커니즘을 수용하는 케이싱(2) 및 케이싱(2)에 고정되도록 의도된 커버(3)를 포함하는, 자동차의 클러치 시스템을 위한 액추에이터(1)에 관한 것으로, 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소가, 적어도 2개의 재료층을 포함하는 적층 복합 재료(10, 20)로 구성 및/또는 피복되고, 이 층들 중 적어도 하나는 점탄성 재료로 제조된다.The present invention is an electric motor 4 accommodated in the frame 5, a reduction gear mechanism connected to the electric motor 4, a casing 2 accommodating the reduction gear mechanism and a cover intended to be fixed to the casing 2 ( 3) An actuator (1) for a clutch system in a motor vehicle, comprising: a stack of at least one element of a frame (5), casing (2), or cover (3) comprising at least two layers of material It is composed and/or coated with composite materials 10, 20, and at least one of these layers is made of a viscoelastic material.

Description

클러치 액추에이터Clutch actuator

본 발명은 클러치 액추에이터, 특히 자동차의 트랜스미션 시스템을 위한 클러치 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to clutch actuators, especially clutch actuators for automotive transmission systems.

본 발명은 특히, 그러나 비배타적으로, 아이들 상태가 노말 클러치 연결 상태 또는 노말 클러치 분리 상태일 수 있는 단일 또는 이중 클러치 시스템의 작동, 수동 트랜스미션을 위한 기어 박스의 동기화 장치의 작동, 기계화 기어 박스의 작동, 이중 클러치를 갖는 수동 기어 박스의 작동, 또는 열 엔진과 전기 기계가 하이브리드 차량의 구동 체인의 일부인 경우에 있어서 열 엔진과 전기 기계의 커플링 클러치의 작동에 관한 것이다.The invention is particularly, but not exclusively, the operation of a single or dual clutch system in which the idle state can be in a normal clutch connection state or a normal clutch disconnection state, operation of a gearbox synchronizing device for manual transmission, operation of a mechanized gearbox. , The operation of the manual gearbox with a double clutch, or the operation of the coupling clutch of the heat engine and the electric machine in the case where the heat engine and the electric machine are part of the drive chain of the hybrid vehicle.

클러치 액추에이터는 트랜스미션 시스템이 토크 또는 운동의 전달을 허용하는 클러치 연결 상태로부터 그러한 전달이 수행되지 않는 클러치 분리 상태까지 이행할 수 있게 한다. 클러치 액추에이터는 또한 시스템을 클러치 연결 상태 또는 클러치 분리 상태에서 유지할 수 있게 한다.The clutch actuator enables the transmission system to transition from a clutch connection state that allows transmission of torque or motion to a clutch release state in which such transmission is not performed. The clutch actuator also allows the system to remain in the clutched or clutched disconnected state.

문헌 WO2015/090316호는 케이싱, 그 출력축이 감속 기어 메커니즘의 제1 피니언에 회전식으로 연결되고 케이싱에 장착되는 전기 모터 및 제1 피니언과 맞물리는 제2 피니언을 구비한 나사를 포함하고 너트를 포함하는 회전-선형 타입의 운동 변환 장치를 포함하는 클러치 액추에이터를 개시하고 있다. 너트는 나사와 협력하며 동시에 회전 운동 및 병진 운동으로 스러스트 부재와 커플링된다. 스러스트 부재는 마스터 실린더의 피스톤의 변위를 야기하여 다량의 오일을 이동시킬 수 있게 한다.Document WO2015/090316 comprises a casing, an electric motor whose output shaft is rotatably connected to a first pinion of a reduction gear mechanism and a screw having a second pinion engaged with the first pinion and an electric motor mounted on the casing and comprising a nut Disclosed is a clutch actuator that includes a rotation-linear type motion conversion device. The nut cooperates with the screw and at the same time is coupled with the thrust member in rotational and translational motion. The thrust member causes displacement of the piston of the master cylinder, allowing a large amount of oil to be moved.

이렇게 엔진축의 회전은 피니언 및 운동 변환 장치를 통해 피스톤의 변위를 유발한다.The rotation of the engine shaft causes displacement of the piston through the pinion and motion conversion device.

이러한 액추에이터는 유압 유체의 유량을 발생시키지 않으면서 유체의 부피 변화를 허용한다는 점에서 정수압이라고 불리는데, 유체의 부피는 실제로 시간에 따라 거의 변하지 않고 유지된다.Such actuators are called hydrostatic pressure in that they allow for a change in the volume of the fluid without generating a flow rate of the hydraulic fluid, and the volume of the fluid actually remains almost unchanged over time.

클러치 액추에이터와 연관된 하나의 문제는 특히 감속 기어 메커니즘에서 발생할 수 있는 진동 및 소음에 관한 것이다. 실제로, 음향은 실제의 자동차에서 필수적 편의 요소인 것으로 간주되므로, 액추에이터에 의해 생성된 진동 및 소리의 전달이 차량의 다른 요소로, 특히 객실로 전달되는 것을 방지하는 것이 필요하게 된다. 이를 위해, 액추에이터의 진동 및 소음을 차단하기 위해 액추에이터를 차량의 나머지 부분으로부터 기계적으로 및 음향적으로 분리할 필요가 있다. 본 발명의 과제 중 하나는 1 미터에서 55 내지 60 dB(A) 정도의 소음 레벨에 도달하도록 액추에이터의 소음을 감소시키는 것이다.One problem associated with clutch actuators relates specifically to vibration and noise that may occur in the reduction gear mechanism. In fact, since sound is considered to be an essential convenience element in a real automobile, it is necessary to prevent the transmission of vibration and sound generated by the actuator from being transmitted to other elements of the vehicle, especially to the cabin. To this end, it is necessary to mechanically and acoustically separate the actuator from the rest of the vehicle in order to block the vibration and noise of the actuator. One of the problems of the present invention is to reduce the noise of the actuator to reach a noise level of about 55 to 60 dB(A) at 1 meter.

이 문제를 극복하기 위해 알려진 해결 방안 중 하나는 액추에이터와 차량 구조체 사이의 인터페이스에 배치되는 충격 흡수 패드를 사용하는 것이다.One of the known solutions to overcome this problem is to use a shock absorbing pad disposed at the interface between the actuator and the vehicle structure.

그러나, 충격 흡수 패드에 의해 제공되는 진동의 감소는 요망되는 감소에 비해 불충분할 수 있다. 실제로, 충격 흡수 패드는 액추에이터 또는 액추에이터 지지체에 의한 진동의 전달로 인해 고체 내 소리 전파라고 불리는 잡음만을 감쇠시킬 수 있다.However, the reduction in vibration provided by the shock absorbing pad may be insufficient compared to the desired reduction. In fact, the shock absorbing pad can only attenuate noise called sound propagation in solids due to the transmission of vibrations by the actuator or actuator support.

이러한 결점들을 적어도 부분적으로 극복하기 위해, 본 발명은 자동차의 클러치 시스템을 위한 액추에이터에 관한 것으로, 액추에이터는 프레임에 수용되는 전기 모터, 전기 모터에 연결되는 감속 기어 메커니즘, 감속 기어 메커니즘을 수용하는 케이싱 및 케이싱에 고정되도록 의도된 커버를 포함하고, 프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소는, 적어도 2개의 재료층을 포함하고 이 층들 중 적어도 하나가 점탄성 재료로 제조되는 적층 복합 재료로 구성 및/또는 피복된다.To at least partially overcome these drawbacks, the present invention relates to an actuator for a clutch system in an automobile, the actuator comprising an electric motor accommodated in a frame, a reduction gear mechanism connected to the electric motor, a casing receiving a reduction gear mechanism and And a cover intended to be secured to the casing, wherein at least one element of the frame, casing, cover comprises and/or consists of a laminated composite material comprising at least two layers of material, at least one of which is made of a viscoelastic material Is covered.

점탄성 재료로 제조된 층을 포함하는 적층 복합 재료로 구성되거나 피복된 프레임 및/또는 케이싱 및/또는 커버의 사용은 차량의 나머지에 대한 액추에이터의 진동 디커플링 및/또는 음향 차단을 실현할 수 있게 한다. The use of a frame and/or casing and/or cover constructed or coated with a laminated composite material comprising a layer made of a viscoelastic material enables to realize vibration decoupling and/or acoustic isolation of the actuator relative to the rest of the vehicle.

특정 주파수 범위에서 높은 감쇠 계수를 갖는 재료를 점탄성 재료라고 부른다. 이러한 탄성 재료는 폴리머, 예컨대 엘라스토머일 수 있다.Materials having a high damping coefficient in a specific frequency range are called viscoelastic materials. This elastic material can be a polymer, such as an elastomer.

프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소가 적층 복합 재료로 구성되는 경우, 이것은 이들 요소의 구조가 적층 복합 재료로 제조된다는 것을 의미한다.When at least one element of the frame, casing, and cover is made of a laminated composite material, this means that the structure of these elements is made of a laminated composite material.

본 발명의 한 특징에 따르면, 점탄성 재료는 프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소 상에 분무되거나 또는 오버몰딩될 수 있다.According to one feature of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on at least one element of the frame, casing, cover.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 점탄성 재료는 프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소의 외면 상에 분무되거나 또는 오버몰딩될 수 있다.According to another aspect of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the outer surface of at least one element of the frame, casing, cover.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 점탄성 재료는 프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소의 내면 상에 분무되거나 또는 오버몰딩될 수 있다.According to another aspect of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the inner surface of at least one of the frame, casing, cover.

프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소가 적층 복합 재료로 피복되는 경우, 이는 적층 복합 재료가 프레임, 케이싱, 커버 중 적어도 하나의 요소에 부착되는 적어도 하나의 절연 플레이트의 형태로 제조됨을 의미한다.If at least one element of the frame, casing, cover is covered with a laminated composite material, this means that the laminated composite material is made in the form of at least one insulating plate attached to at least one element of the frame, casing, cover.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 적층 복합 재료는 3층 이상의 재료를 포함한다.According to another aspect of the invention, the layered composite material comprises three or more layers of material.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 적층 복합 재료는 제1 외부층 및 제2 외부층 그리고 점탄성 재료로 이루어진 적어도 하나의 중간층을 포함한다.According to another feature of the invention, the laminated composite material comprises a first outer layer and a second outer layer and at least one intermediate layer made of a viscoelastic material.

제1 외부층 및 제2 외부층은 점탄성 재료로 이루어진 중간층을 유지하고 조립체에 정적 및 동적 강성을 가져올 수 있게 한다.The first outer layer and the second outer layer hold the intermediate layer of viscoelastic material and allow to bring static and dynamic stiffness to the assembly.

다른 측면에 따르면, 중간층의 두께와 제1 외부층 또는 더 얇은 제2 외부층의 두께 사이의 비는 0.03 내지 0.6이다.According to another aspect, the ratio between the thickness of the intermediate layer and the thickness of the first outer layer or the thinner second outer layer is 0.03 to 0.6.

추가의 측면에서, 제1 외부층과 제2 외부층은 상이한 두께를 가진다.In a further aspect, the first outer layer and the second outer layer have different thicknesses.

두께가 다른 재료층을 사용하는 것은 더 넓은 주파수 범위에서 진동 필터링을 최적화할 수 있다.The use of material layers of different thickness can optimize vibration filtering over a wider frequency range.

부가적 측면에서, 외부층 중 하나는 다른 층보다 적어도 두 배 더 두껍다.In an additional aspect, one of the outer layers is at least twice as thick as the other.

본 발명의 한 측면에 따르면, 점탄성 재료는 클러치 액추에이터 타입의 응력에 대해 20℃ 내지 100℃의 온도 범위에서 0.1 내지 200 Hz를 초과하는 탄젠트 감쇠 계수(δ)를 갖는다.According to one aspect of the invention, the viscoelastic material has a tangent damping coefficient δ in the temperature range of 20° C. to 100° C. in excess of 0.1 to 200 Hz for stresses of the clutch actuator type.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 외부층 중 적어도 하나는 금속성이다.According to another aspect of the invention, at least one of the outer layers is metallic.

금속층의 사용은 또한 전자기파를 필터링하고 클러치 액추에이터와 차량의 나머지 사이의 전자기 호환성을 향상시킬 수 있다.The use of a metal layer can also filter electromagnetic waves and improve electromagnetic compatibility between the clutch actuator and the rest of the vehicle.

추가의 측면에 따르면, 재료층 중 적어도 하나는 강철 또는 알루미늄 또는 강철/알루미늄 합금 또는 경질 플라스틱으로 이루어진다.According to a further aspect, at least one of the material layers is made of steel or aluminum or steel/aluminum alloy or rigid plastic.

부가적 측면에 따르면, 커버는 케이싱에 고정되고 감속 기어 메커니즘이 배치되는 케이싱의 하우징을 폐쇄한다. 커버는 또한 예컨대 케이싱과 커버 사이에 배치되는 조인트에 의해 음향적 밀봉을 보장할 수 있다.According to an additional aspect, the cover is fixed to the casing and closes the housing of the casing on which the reduction gear mechanism is arranged. The cover can also ensure acoustic sealing, for example by means of a joint disposed between the casing and the cover.

첨부된 도면을 참조하여 예시적이고 비제한적으로만 제공되는 본 발명의 두 특정 실시 양태에 대한 이하의 설명을 통해 본 발명이 더 잘 이해될 것이며 본 발명의 다른 목적, 세부 사항, 특징 및 장점이 보다 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood through the following description of two specific embodiments of the invention, which are provided by way of example only and not limitation, with reference to the accompanying drawings, and other objects, details, features and advantages of the invention are more It will become apparent.

도 1은 본 발명의 제1 실시 양태에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이고,
도 2는 제1 실시 양태에 따른 적층 복합 재료의 두께를 따른 개략 단면도이며,
도 3은 본 발명의 제2 실시 양태에 따른 클러치 액추에이터의 사시도이고,
도 4는 제2 실시 양태에 따른 적층 복합 재료의 두께를 따른 개략 단면도이다.1 is a perspective view of a clutch actuator according to a first embodiment of the present invention,
2 is a schematic cross-sectional view along the thickness of the laminated composite material according to the first embodiment,
3 is a perspective view of a clutch actuator according to a second embodiment of the present invention,
4 is a schematic cross-sectional view along the thickness of the laminated composite material according to the second embodiment.

모든 도면에서, 동일한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다.In all drawings, elements having the same function have the same reference numbers.

이하의 실시 양태들은 예시이다. 설명이 하나 또는 복수의 실시 양태를 언급할지라도, 이것은 반드시 각각의 지시 대상이 동일한 실시 양태에 관한 것이거나 또는 특징들이 단 하나의 실시 양태에만 적용된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 다른 실시 양태들의 간단한 특징들을 조합하여 다른 실시 양태들을 제공할 수 있다.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each indication object relates to the same embodiment or that the features apply to only one embodiment. In addition, other features may be provided by combining simple features of other embodiments.

도 1은 클러치 액추에이터(1)의 사시도를 도시한 것이다. 이것은 축 A를 따라 연장되고 프레임(5)에 수용되는 전기 모터(4), 전기 모터에 연결되는 감속 기어 메커니즘(도시되지 않음), 감속 기어 메커니즘을 수용하는 케이싱(2) 및 케이싱(2)에 고정되도록 의도된 커버(3)를 포함한다. 케이싱(2)은 내부 용적부를 획정하는 하우징을 형성하는 제1 부분(2a) 및 제1 부분으로부터 축 B를 따라 연장되고 역시 내부 용적부를 획정하는 하우징을 형성하는 제2 부분(2b)을 포함한다. 제2 부분(2b)의 내부 용적부는 제1 부분(2a)의 내부 용적부로 개방된다. 축 B는 축 A와 평행하며 이 축 A에 대하여 오프셋되어 있다.1 shows a perspective view of a clutch actuator 1. This is the electric motor 4 extending along the axis A and received in the frame 5, the reduction gear mechanism (not shown) connected to the electric motor, the casing 2 and the casing 2 housing the reduction gear mechanism. It includes a cover 3 intended to be fixed. The casing 2 comprises a first part 2a forming a housing defining an inner volume and a second part 2b extending from the first part along axis B and also forming a housing defining an inner volume. . The inner volume portion of the second portion 2b is opened to the inner volume portion of the first portion 2a. Axis B is parallel to axis A and is offset relative to axis A.

제1 부분(2a)의 내부 용적부는 나사 고정, 리벳 고정, 스냅 고정 또는 임의의 다른 적절한 고정 수단에 의해 제1 부분(2a)에 고정될 수 있는 커버(3)에 의해 폐쇄될 수 있다. 케이싱(2) 및 커버(3)는 예컨대 플라스틱으로 이루어지고, 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 서로 용접될 수 있다. 대안적으로, 케이싱(2) 및/또는 커버(3)는 알루미늄 또는 강철로 제조될 수 있다.The inner volume of the first part 2a can be closed by a cover 3 which can be fixed to the first part 2a by screwing, riveting, snapping or any other suitable fastening means. The casing 2 and the cover 3 are made of plastic, for example, and can be welded to each other by laser welding or ultrasonic welding. Alternatively, the casing 2 and/or the cover 3 can be made of aluminum or steel.

액추에이터(1)의 케이싱(2)은 예컨대 도시되지 않은 지지체를 통해 기어 박스의 케이싱에 고정되도록 의도된다.The casing 2 of the actuator 1 is intended to be fixed to the casing of the gearbox, for example, via a support not shown.

전기 모터(4)는 예컨대 브러시 없는 영구 자석을 구비한 모터 또는 "브러시리스"라 일컬어지는 모터이며, 케이싱(2)에 장착된다. 모터(4)는 또한 고정 플랜지(6)를 형성하는 프레임(5)에 수용되며, 이 플랜지(6)는 예컨대 케이싱(2)의 제1 부분(2a)의 레벨에 위치된 나사산에 맞물리는 나사(7)를 통해 케이싱(2)에 모터(4)의 프레임(5)을 고정할 수 있다. 고정 플랜지(6)와 케이싱(2) 사이에 조인트가 제공될 수 있다.The electric motor 4 is, for example, a motor with a brushless permanent magnet or a motor referred to as a "brushless", and is mounted on the casing 2. The motor 4 is also received in a frame 5 forming a fixed flange 6, which flange 6 is for example a screw that engages a thread located at the level of the first portion 2a of the casing 2 The frame 5 of the motor 4 can be fixed to the casing 2 through (7). A joint may be provided between the fixing flange 6 and the casing 2.

프레임(5)은 또한 하나 또는 복수의 연결 핀을 포함하는 하나 이상의 전기 커넥터(8)를 포함한다.The frame 5 also includes one or more electrical connectors 8 comprising one or a plurality of connecting pins.

모터(4)는 모터(4)의 로터와 일체인 회전축을 추가로 포함한다. 이 축은 축 A를 따라 연장되고 케이싱(2)의 제1 부분(2a)의 내부 용적부로 개방된다. 이 축은 제1 피니언을 구비하고, 제2 피니언은 회전축을 중심으로 느슨하게 설치되며, 다시 말해서 자유롭게 회전하며, 제3 피니언은 축 B를 따라 연장되는 나사의 제1 단부와 일체로 회전한다. 3개의 피니언은 하우징(2a)의 내부 용적부 안에 수용된다. 감속비는 예컨대 1 내지 5이다. 피니언은 오일 또는 그리스로 윤활될 수 있다.The motor 4 further includes a rotating shaft integral with the rotor of the motor 4. This axis extends along axis A and opens into the interior volume of the first portion 2a of the casing 2. This shaft has a first pinion, the second pinion is loosely installed about the axis of rotation, that is, rotates freely, and the third pinion rotates integrally with the first end of the screw extending along axis B. The three pinions are accommodated in the interior volume of the housing 2a. The reduction ratio is, for example, 1 to 5. The pinion can be lubricated with oil or grease.

본 발명의 의미에서 감속 기어 메커니즘은 이들 피니언에 의해 결정된다.The reduction gear mechanism in the sense of the present invention is determined by these pinions.

제3 피니언은 나사의 후단에, 즉 커버(3) 쪽에 위치하는 단부에 고정된다.The third pinion is fixed to the rear end of the screw, that is, to the end located on the cover 3 side.

축 B를 따라 연장되는 나사는 너트를 포함하는 회전-선형 타입 운동 변환 장치를 포함한다.The screw extending along the axis B comprises a rotation-linear type motion conversion device comprising a nut.

너트는 나사와 협력하며 동시에 회전 운동 및 병진 운동으로 스러스트 부재와 커플링된다. 스러스트 부재는 마스터 실린더(9)의 피스톤의 변위를 야기할 수 있어 다량의 오일을 이동시킬 수 있다. 회전-선형 타입의 운동 변환 장치는 하우징(2b)의 내부 용적부 안에 수용된다. 회전-선형 타입의 운동 변환 장치는 예컨대 스크류-너트 타입의 시스템, 볼 스크류, 유성 롤러 스크류를 포함할 수 있다.The nut cooperates with the screw and at the same time is coupled with the thrust member in rotational and translational motion. The thrust member can cause displacement of the piston of the master cylinder 9 and can move a large amount of oil. The rotation-linear type motion conversion device is accommodated in the interior volume of the housing 2b. The rotation-linear type motion conversion device may include, for example, a screw-nut type system, a ball screw, a planetary roller screw.

액추에이터(1)의 내부와 차량의 구조체 사이의 디커플링을 개선하고 감속 기어 메커니즘과 차량의 구조체 사이의 소음 및 진동의 전파를 감소시키기 위해, 액추에이터의 요소들 중 적어도 하나, 즉, 프레임(5), 케이싱(2) 또는 커버(3)는, 층들 중 적어도 하나가 점탄성 재료, 즉, 손실 계수가 큰 재료로 제조되는 적어도 2개의 층을 포함하는 적층 복합 재료(10)로 구성 및/또는 피복된다. To improve decoupling between the interior of the actuator 1 and the structure of the vehicle and to reduce the propagation of noise and vibration between the reduction gear mechanism and the structure of the vehicle, at least one of the elements of the actuator, namely the frame 5, The casing 2 or the cover 3 is constructed and/or coated with a laminated composite material 10 comprising at least one of the layers, at least one of which is made of a viscoelastic material, ie a material with a large loss coefficient.

도 1의 액추에이터(1)의 경우 케이싱(2)은 2개 이상의 재료층을 포함하는 적층 복합 재료(10)로 구성된다. 이 적층 복합 재료의 상세한 사항은 도 2와 관련하여 설명될 것이다.In the case of the actuator 1 of Fig. 1, the casing 2 is composed of a laminated composite material 10 comprising two or more layers of materials. Details of this laminated composite material will be described with reference to FIG. 2.

액추에이터(1)의 커버(3)는 적어도 2개의 층을 포함하는 적층 복합 재료(20)로 구성되며, 층들 중 적어도 하나는 점탄성 재료로 제조된다. 여기서 커버(3)는 CE1 및 CE2로 표시되는 2개의 외부층 및 CI로 표시되는 중간층을 포함하는 3개의 층을 포함한다. 중간층(CI)은 점탄성 재료로 제조된다. 이 적층 복합 재료의 상세 사항은 도 4와 관련하여 설명될 것이다.The cover 3 of the actuator 1 consists of a laminated composite material 20 comprising at least two layers, at least one of the layers being made of a viscoelastic material. Here, the cover 3 includes three layers including two outer layers indicated by CE1 and CE2 and an intermediate layer indicated by CI. The intermediate layer (CI) is made of a viscoelastic material. Details of this laminated composite material will be described with reference to FIG. 4.

도 2는 C1로 표시되는 제1 층 및 C2로 표시되는 제2 층의 2개의 층을 포함하는 일 실시 양태에 따른 적층 복합 재료(10)의 상이한 층들을 도시한 것이다. 이러한 재료는 도 1의 액추에이터(1)의 케이싱(2)을 제조하는 데 사용된다. 제1 층(C1)은 케이싱(2)을 구성하는 재료에 해당하고 알루미늄으로 제조된다. 변형예에서, 제1 층(C1)은 경질 플라스틱으로, 예컨대 유리 섬유로 보강된 열가소성 폴리프탈아미드로 제조될 수 있다. 제2 층(C2)은 점탄성 재료, 즉 클러치 액추에이터 타입의 진동 응력 조건에서 20℃ 내지 100℃의 범위에 포함된 온도에 대해 0.1 초과 내지 200 Hz의 탄젠트 손실 계수(δ)를 갖는 재료로 제조된다. 감쇠 계수라고도 칭해지는 손실 계수는 보존된 탄성 에너지에 대한 감쇠에 의해 소실된 에너지의 비율을 측정한 것이다. 이 점탄성 재료는 예컨대 엘라스토머이다. 제2 층(C2)은 여기서 케이싱(2)을 구성하는 재료에 해당하는 제1 층(C1) 상에 분무되거나 또는 오버몰딩된다.FIG. 2 shows different layers of the laminated composite material 10 according to one embodiment comprising two layers of a first layer denoted by C1 and a second layer denoted by C2. This material is used to manufacture the casing 2 of the actuator 1 of FIG. 1. The first layer C1 corresponds to the material constituting the casing 2 and is made of aluminum. In a variant, the first layer (C1) can be made of a rigid plastic, for example a thermoplastic polyphthalamide reinforced with glass fibers. The second layer (C2) is made of a viscoelastic material, that is, a material having a tangent loss coefficient (δ) of more than 0.1 to 200 Hz for a temperature included in the range of 20°C to 100°C in the vibration stress condition of the clutch actuator type. . The loss factor, also called the damping factor, is a measure of the ratio of energy lost by damping to the stored elastic energy. This viscoelastic material is, for example, an elastomer. The second layer (C2) is sprayed or overmolded on the first layer (C1) corresponding to the material constituting the casing (2) here.

모터(4)의 프레임(5)이 적어도 2층의 재료를 포함하는 적층 복합 재료(10)로 구성되는 것도 고려될 수 있다. 이 도면의 경우에, 재료의 제1 층(C1)은 예컨대 강철인 프레임(5)의 재료이고, 재료의 제2 층(C2)은 분무되거나 또는 오버몰딩되는 점탄성 재료이다.It is also conceivable that the frame 5 of the motor 4 is composed of a laminated composite material 10 comprising at least two layers of material. In the case of this figure, the first layer C1 of the material is a material of the frame 5 which is, for example, steel, and the second layer C2 of the material is a viscoelastic material that is sprayed or overmolded.

점탄성 재료는 여기서 케이싱(2)의 외면 또는 프레임(5) 상에 분무되거나 또는 오버몰딩된다. 도시되지 않은 변형예에서, 점탄성 재료는 케이싱(2)의 내면에 분무되거나 또는 오버몰딩될 수 있다.The viscoelastic material is here sprayed or overmolded on the outer surface of the casing 2 or the frame 5. In a variant not shown, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the inner surface of the casing 2.

도 3은 도 1과 동일한 클러치 액추에이터(1)의 사시도를 도시한 것으로, 액추에이터의 요소들 중 적어도 하나, 즉, 프레임(5), 케이싱(2) 또는 커버(3)가, 적어도 하나의 층이 점탄성 재료로 제조된 2개 이상의 층을 포함하는 적층 복합 재료(20)에 의해 피복된다는 차이가 있다. 적층 복합 재료는 하나 또는 복수의 절연 플레이트(11)의 형태로 제조된다. 도 3의 경우, 복수의 절연 플레이트(11)가 액추에이터(1) 상에 배치된다. 이들 절연 플레이트(11)는 나사 고정, 리벳 고정, 접착 또는 임의의 다른 적절한 고정 수단에 의해 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 액추에이터(1)의 적어도 하나의 요소의 외면에 고정된다. 케이싱(2)의 구조는 절연 플레이트(11)와 프레임(5), 케이싱(2) 또는 커버(3)의 사이에 배치되는 강화 요소(12)와 함께 제조된다. 이들 강화 요소(12)는 액추에이터(1) 조립체를 강화하는 역할을 한다. 절연 플레이트(11)는 여기서 CE1 및 CE2로 표시되는 2개의 외부층과 CI로 표시되는 중간층의 3개 층을 포함한다. 중간층(CI)은 점탄성 재료로 제조된다. 이 적층 복합 재료(20)의 상세 사항은 도 4와 관련하여 설명될 것이다.FIG. 3 shows a perspective view of the same clutch actuator 1 as in FIG. 1, wherein at least one of the elements of the actuator, ie the frame 5, the casing 2 or the cover 3, has at least one layer The difference is that it is covered by a layered composite material 20 comprising two or more layers made of viscoelastic material. The laminated composite material is made in the form of one or a plurality of insulating plates 11. In the case of FIG. 3, a plurality of insulating plates 11 are arranged on the actuator 1. These insulating plates 11 are attached to the outer surface of at least one element of the actuator 1 of the frame 5, casing 2, cover 3 by screwing, riveting, gluing or any other suitable fastening means. Is fixed. The structure of the casing 2 is made with a reinforcement element 12 disposed between the insulating plate 11 and the frame 5, the casing 2 or the cover 3. These reinforcement elements 12 serve to reinforce the actuator 1 assembly. The insulating plate 11 here comprises three layers of two outer layers, denoted CE1 and CE2, and an intermediate layer denoted by CI. The intermediate layer (CI) is made of a viscoelastic material. Details of this laminated composite material 20 will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 CE1 및 CE2로 표시되는 2개의 외부층과 중간층(CI)의 3개 층을 포함하는 일 실시 양태에 따른 적층 복합 재료(20)의 상이한 층들을 도시한 것이다. 이러한 재료는 도 1의 액추에이터(1)의 커버(3) 또는 도 3의 절연 플레이트(11)를 제조하는 데 사용된다. 중간층(CI)은 점탄성 재료, 즉 클러치 액추에이터 타입의 진동 응력 조건에서 20℃ 내지 100℃의 범위에 포함된 온도에 대해 0.1 초과 내지 200 Hz의 탄젠트 손실 계수(δ)를 갖는 재료로 제조된다. 감쇠 계수라고도 칭해지는 손실 계수는 보존된 탄성 에너지에 대한 감쇠에 의해 소실된 에너지의 비율을 측정한 것이다. 이 점탄성 재료는 예컨대 엘라스토머이고 중간층의 두께와 더 얇은 외부층의 두께 사이의 비는 예컨대 0.03 내지 0.6이다.FIG. 4 shows different layers of the laminated composite material 20 according to one embodiment comprising two layers, two outer layers and one intermediate layer (CI), designated CE1 and CE2. This material is used to manufacture the cover 3 of the actuator 1 of FIG. 1 or the insulating plate 11 of FIG. 3. The intermediate layer (CI) is made of a viscoelastic material, that is, a material having a tangent loss coefficient (δ) of greater than 0.1 to 200 Hz for temperatures included in the range of 20° C. to 100° C. under vibration stress conditions of the clutch actuator type. The loss factor, also called the damping factor, is a measure of the ratio of energy lost by damping to the stored elastic energy. This viscoelastic material is, for example, an elastomer and the ratio between the thickness of the intermediate layer and the thickness of the thinner outer layer is, for example, 0.03 to 0.6.

외부층(CE1 및 CE2)은 동적 및 정적 강성이 점탄성 재료의 동적 및 정적 강성보다 훨씬 더 큰 재료, 즉 예컨대 강철 또는 강철/알루미늄 합금과 같은 금속 또는 경질 플라스틱과 같은, 위에 개시한 조건에서 0.1 미만의 감쇠 계수를 갖는 재료로 제조된다. 외부층(CE1 및 CE2)의 역할은 외부층 CE1과 CE2 사이에 "샌드위치" 상태로 개재된 점탄성 재료로 이루어진 중간층(CI)으로 동적 강성 또는 임피던스의 단절을 보장하는 것인데, 이 중간층은 트랜스미션에서 진동 및 소음을 필터링할 수 있다. 2개의 외부층(CE1 및 CE2)은 동일한 재료로 또는 상이한 재료로 이루어질 수 있다. The outer layers CE1 and CE2 have a material whose dynamic and static stiffness is much greater than the dynamic and static stiffness of the viscoelastic material, i.e. less than 0.1 under the conditions described above, such as metal or hard plastics such as steel or steel/aluminum alloys. It is made of a material having a damping coefficient of. The role of the outer layers (CE1 and CE2) is an intermediate layer (CI) made of a viscoelastic material interposed in the "sandwich" state between the outer layers CE1 and CE2, which ensures the breakage of dynamic stiffness or impedance. And noise. The two outer layers CE1 and CE2 may be made of the same material or different materials.

바람직하게는, 적층 복합 재료(20)의 층들 중 적어도 하나는 전자기파에 대한 장벽을 형성하고 전기 모터(4) 및/또는 감속 기어 메커니즘 및 차량의 다른 요소들 사이의 전자기 호환성을 향상시키기 위해 금속성이다.Preferably, at least one of the layers of the laminated composite material 20 is metallic to form a barrier against electromagnetic waves and to improve electromagnetic compatibility between the electric motor 4 and/or the reduction gear mechanism and other elements of the vehicle. .

또한 바람직하게는, 적층 복합 재료(20)의 복수의 층들이 동일한 재료로 제조되는 경우, 액추에이터(1)와 차량 구조체 사이의 디커플링을 목표로 하는 주파수 범위에서 디커플링을 최적화함으로써 주어진 주파수 범위에서 적층 복합 재료(20)를 포함하는 요소 또는 요소들의 낮은 음향 투과성을 얻을 수 있도록, 복수의 층들의 두께가 상이한데, 예컨대 외부층(CE1, CE2) 중 하나가 다른 하나보다 두 배 이상 더 두껍다. 이러한 디커플링 최적화는 이들 요소를 통한 노이즈 전송을 감소시킬 수 있다. 예컨대, 2개의 외부층(CE1 및 CE2)이 강철로 제조되는 경우, 이들의 두께는 예컨대 층 CE1이 1 mm이고 층 CE2가 2 mm와 같이 상이할 것이다.Also preferably, when multiple layers of the layered composite material 20 are made of the same material, the layered composite in a given frequency range by optimizing decoupling in the frequency range targeting decoupling between the actuator 1 and the vehicle structure. In order to obtain a low acoustic transmission of the element or elements comprising the material 20, the thickness of the plurality of layers is different, for example, one of the outer layers CE1, CE2 is more than twice as thick as the other. This decoupling optimization can reduce noise transmission through these elements. For example, if the two outer layers CE1 and CE2 are made of steel, their thickness will be different, for example layer CE1 of 1 mm and layer CE2 of 2 mm.

적층 복합 재료(20)를 구성하는 상이한 재료 및 그 두께는 강한 디커플링이 필요한 주파수, 예컨대 액추에이터(1)의 공진 주파수에 따라 선택될 수 있다.The different materials constituting the laminated composite material 20 and their thickness can be selected according to the frequency at which strong decoupling is required, for example, the resonance frequency of the actuator 1.

액추에이터(1)의 요소들 중 하나에 사용되는 적층 복합 재료(20)의 조성은 도 4에 소개된 적층 복합 재료(20)에 한정되지 않으며, 점탄성 재료로 제조되는 하나 이상의 층 및 사용 동안 액추에이터(1)의 강성을 보장할 수 있는 하나 이상의 강성층을 포함하는 임의의 적층 복합 재료로 확장된다. 적층 복합 재료는 예컨대 제조된 2개의 재료층을 포함하는 3개의 중간층을 포함한 5개의 층을 포함할 수 있다.The composition of the layered composite material 20 used in one of the elements of the actuator 1 is not limited to the layered composite material 20 introduced in FIG. 4, but one or more layers made of viscoelastic material and the actuator during use ( It expands to any layered composite material that includes one or more rigid layers that can ensure the rigidity of 1). The layered composite material can include, for example, five layers, including three intermediate layers, including two layers of material produced.

실제로, 일반적으로는, 복수의 점탄성 재료층이 사용되는 경우, 이들은 보다 강성인 재료의 층에 의해 분리된다.In practice, generally, when a plurality of viscoelastic material layers are used, they are separated by a layer of a more rigid material.

Claims

프레임(5)에 수용되는 전기 모터(4), 상기 전기 모터(4)에 연결되는 감속 기어 메커니즘, 상기 감속 기어 메커니즘을 수용하는 케이싱(2) 및 상기 케이싱(2)에 고정되도록 구성된 커버(3)를 포함하는, 자동차의 클러치 시스템을 위한 액추에이터(1)로서,
상기 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소는 적어도 2개의 재료층을 포함하는 적층 복합 재료(10, 20)로 구성 및/또는 피복되고, 상기 층들 중 적어도 하나는 점탄성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는
액추에이터.An electric motor 4 accommodated in the frame 5, a reduction gear mechanism connected to the electric motor 4, a casing 2 accommodating the reduction gear mechanism, and a cover 3 configured to be fixed to the casing 2 ), as an actuator (1) for a clutch system of an automobile,
At least one element of the frame (5), casing (2), and cover (3) is constructed and/or covered with a laminated composite material (10, 20) comprising at least two material layers, and at least one of the layers Characterized in that it is made of a viscoelastic material
Actuator.

제1항에 있어서,
상기 점탄성 재료는 상기 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소 상에 분무되거나 또는 오버몰딩되는 것을 특징으로 하는
액추에이터.According to claim 1,
The viscoelastic material is characterized in that it is sprayed or overmolded on at least one element of the frame (5), casing (2), cover (3).
Actuator.

제2항에 있어서,
상기 점탄성 재료는 상기 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소의 외면 상에 분무되거나 또는 오버몰딩되는 것을 특징으로 하는
액추에이터.According to claim 2,
The viscoelastic material is characterized by being sprayed or overmolded on the outer surface of at least one of the frame (5), casing (2), and cover (3).
Actuator.

제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 점탄성 재료는 상기 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소의 내면 상에 분무되거나 또는 오버몰딩되는 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method of claim 2 or 3,
The viscoelastic material is sprayed or overmolded on the inner surface of at least one of the frame (5), casing (2), and cover (3).
Actuator.

제1항에 있어서,
상기 적층 복합 재료(20)는 상기 프레임(5), 케이싱(2), 커버(3) 중 적어도 하나의 요소에 부착되는 하나 이상의 절연 플레이트(11)의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는
액추에이터.According to claim 1,
The laminated composite material 20 is characterized in that it is manufactured in the form of one or more insulating plates 11 attached to at least one element of the frame 5, casing 2, cover 3
Actuator.

제5항에 있어서,
상기 적층 복합 재료(20)는 제1 외부층(CE1) 및 제2 외부층(CE2) 및 점탄성 재료로 이루어진 적어도 하나의 중간층(CI)을 포함하는 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method of claim 5,
The laminated composite material 20 includes a first outer layer CE1 and a second outer layer CE2 and at least one intermediate layer CI made of a viscoelastic material.
Actuator.

제6항에 있어서,
상기 제1 외부층(CE1) 및 제2 외부층(CE2)은 상이한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method of claim 6,
The first outer layer CE1 and the second outer layer CE2 have different thicknesses.
Actuator.

제7항에 있어서,
상기 중간층(CI)의 두께와 더 얇은 상기 외부층의 두께 사이의 비가 0.03 내지 0.6인 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method of claim 7,
It characterized in that the ratio between the thickness of the intermediate layer (CI) and the thickness of the thinner outer layer is 0.03 to 0.6
Actuator.

제7항에 있어서,
상기 외부층(CE1, CE2) 중 하나는 다른 하나보다 적어도 2배 더 두꺼운 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method of claim 7,
One of the outer layers (CE1, CE2) is characterized in that at least 2 times thicker than the other
Actuator.

제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점탄성 재료는 클러치 액추에이터 타입의 응력에 대해 20℃ 내지 100℃의 온도 범위에서 0.1 초과 내지 200 Hz의 탄젠트 감쇠 계수(δ)를 갖는 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method according to any one of claims 1 to 10,
The viscoelastic material is characterized by having a tangent damping coefficient (δ) of more than 0.1 to 200 Hz in a temperature range of 20° C. to 100° C. for stress of the clutch actuator type.
Actuator.

제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점탄성 재료는 엘라스토머인 것을 특징으로 하는
액추에이터.The method according to any one of claims 1 to 11,
The viscoelastic material is characterized in that the elastomer
Actuator.