KR0181881B1 - 클러치부스터의포핏밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 공기를 이용하여 클러치 페달의 조작력을 보조하는 클러치 부스터에 관한 것으로서, 특히 밸브 바디 내에 포핏 밸브의 밸브 가이드홀을 형성하고 압축 공기는 상기 포핏 밸브의 로드부를 통해 통과되도록 함으로써 포핏 밸브 개폐시 안정되게 직선 운동되어 포핏 밸브의 떨림 현상이 방지되고 클러치 작동의 안정성이 향상되도록 한 클러치 부스터의 포핏 밸브에 관한 것이다.

상기 본 발명은 공기 통로(G)가 형성되어 압축 공기가 통과되고 밸브 바디(52)와, 상기 밸브 바디(52)에 내재되어 릴레이 밸브피스톤(52)의 미는 힘에 의해 개방되는 나팔형의 헤드부(62) 및 로드부(64)로 구성되고, 특히, 상기 밸브 바디(52)는 공기 통로(G) 상에 상기 로드부(64)의 직선 이동을 안내토록 상기 로드부(64)의 외경보다 확장된 밸브 가이드홀(50a)이 형성되고, 상기 로드부(64)는 그 내부를 통해 압축 공기가 통과되도록 끝단에서 선단의 측면 방향으로 연통되는 에어 홀(64a)이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

클러치 부스터의 포핏 밸브

본 발명은 압축 공기를 이용하여 클러치 페달의 조작력을 보조하는 클러치 부스터에 관한 것으로서, 특히 밸브 바디 내에 포핏 밸브의 밸브 가이드홀을 형성하고 압축 공기는 상기 포핏 밸브의 로드부를 통해 통과되도록 함으로써 포핏 밸브 개폐시 안정되게 직선 운동되어 포핏 밸브의 떨림 현상이 방지되고 클러치 작동의 원활함이 유지되도록 한 클러치 부스터의 포핏 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 클러치 부스터는 도 1에 도시된 바와 같이 변속기(5)의 측면에 설치되어 클러치 페달(1)의 조작력(P)을 클러치 본체(2)에 전달토록 하는 마스터 실린더(3)와 클러치 본체(2)의 릴리이스 포오크(4) 사이에 연결되고, 압축 공기를 이용하여 상기 클러치 페달(1)의 조작력(P)을 가볍게 하기 위한 클러치의 보조 장치이다.

상기 클러치 부스터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 파워 실린더(12)와, 유압 실린더(20)와, 컨트롤 밸브(30)로 구성되어 있고, 상기 유압 실린더(20)의 앞부분에 있는 푸시 로드(22)는 클러치 본체의 릴리이스 포오크에 연결되어 있고, 상기 컨트롤 밸브(30)는 도 1에서 상기 마스터 실린더(3)에서 발생한 오일 압력에 의하여 클러치 부스터로 흐르는 압축 공기를 제어하는 일을 하게 된다.

상기 클러치 부스터의 작동을 도 1 및 도 2를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 클러치 페달(1)을 밟으면 마스터 실린더(3)에서 발생한 오일의 압력이 클러치 부스터의 구멍(H)을 통하여 유압 실린더(20) 내의 유압 피스톤(24)의 뒷면에 작용한다. 이와 동시에 유압 통로(I)를 통하는 오일의 압력은 컨트롤 밸브(30)의 릴레이 밸브 피스톤(32)에 작용하여 릴레이 밸브 스프링(34)의 장력을 이기고 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)을 오른쪽으로 밀면 컨트롤 챔버(36)의 통로가 막힌다.

그러나, 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)에 오일의 압력이 계속 증가하면 릴레이 밸브 피스톤(32)의 끝이 포핏 밸브(40)를 밀어 상부 밸브 바디 시트(38)로 부터 떨어지게 한다.

따라서, 상기 포핏 밸브(40)가 설치된 밸브 바디(37) 내의 공기 통로(G)로 부터 가압되는 압축 공기는 상기 컨트롤 챔버(36)와 컨트롤 튜브(K)를 통하여 실린더 챔버(F)로 들어가면 파워 실린더(12) 내에 압력차가 생겨 리턴 스프링(17)의 장력을 이기로 푸시 로드(14)를 통해 유압 피스톤(24)을 오른쪽으로 민다. 상기 유압 피스톤(24)은 도 1에서 클러치 본체(2)의 릴리이스 포오크(4)와 연결되어 있으므로 클러치의 연결이 끊어지게 된다.

다음, 운전자가 클러치 페달(1)을 놓으면 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)에 유압이 작용하지 않으므로 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)은 공기 통로(G)를 통해 유입되는 압축 공기의 압력에 의해 왼쪽으로 움직이고, 이어서 상기 포핏 밸브(40)가 포핏 스프링(42)에 의해 상부 밸브 바디 시트(38)에 닿게 되면 공기 통로(G)로 부터 압축 공기의 공급은 중단된다.

그리고, 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)이 왼쪽으로 더 움직이면 그 끝은 상기 밸브 바디 시트(38)에서 떨어지게 되며 상기 컨트롤 챔버(36) 내의 압축 공기는 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)의 가운데 구멍을 통해 컨트롤 밸브 구멍(J)과 에어 브리더(39)를 통해 대기 중으로 방출된다.

도 1에서 상기 클러치 페달(1)을 완전히 놓으면 마스터 실린더(3)의 오일 압력은 완전히 없어지며 도 2에서 릴레이 밸브 피스톤(32)은 릴레이 밸브 스프링(34)의 장력에 의해 더욱 왼쪽으로 밀려 파워 실린더(12) 내의 실린더 챔버(F)는 대기압으로 된다. 따라서 파워 피스톤(16) 및 유압 피스톤(24)은 리턴 스프링(17) 장력에 의해 작동 이전의 상태로 된다.

여기서, 상기와 같은 클러치 부스터에 구비되는 종래의 포핏 밸브는 도 3에 도시된 바와 같이 공기 통로(G)가 형성되어 압축 공기가 통과되는 밸브 바디(37)와, 상기 밸브 바디(37)에 내재되어 릴레이 밸브피스톤(32)의 미는 힘에 의해 개방되는 나팔형의 헤드부(40a)와, 상기 밸브 바디(37)내에 설치되어 상기 헤드부(40a)를 닫히는 방향으로 밀어주는 원추형의 밸브 리턴 스프링(42)과, 상기 헤드부(40a) 뒤쪽에 돌출되게 형성되어 상기 밸브 리턴 스프링(42)이 설치되는 로드부(42b)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 클러치 부스터의 포핏 밸브는 상기한 바와 같이 도 1의 마스터 실린더(3)에서 제공되는 유압에 의해 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)이 우측으로 이동되면서 상기 헤드부(40a)의 앞부분을 밀게 된다. 이때, 상기 포핏 밸브의 헤드부(40a)와 로드부(40b)가 밸브 리턴 스프링(42)을 압축하면서 동시에 밀리게 된다. 그리고, 상기 헤드부(40a)가 밸브 바디 시트(38)에서 떨어지면서 공기 통로(G)를 통해 압입된 압축 공기가 상기 헤드부(40a)와 밸브 바디 시트(38) 사이를 통과하여 파워 실린더 쪽으로 제공된다.

상기와 다르게 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)에 제공되는 유압이 해제되면 상기 릴레이 밸브 피스톤(32)은 압축 공기와 릴레이 밸브 스프링(34)에 의해 좌측으로 이동되고, 이때 상기 포핏 밸브(40)의 헤드부(40a)가 밸브 리턴 스프링(42)에 의해 밸브 바디 시트(38)에 접촉되면서 압축 공기의 제공을 차단하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래의 클러치 부스터의 포핏 밸브는 도 3b에 도시된 바와 같이 밸브 바디(37) 내부에서 밸브 리턴 스프링(42)으로만 지지되기 때문에 밸브 개방시 압입 공기가 통과되면서 포핏 밸브(40)가 흔들리게 되고, 이로 인하여 파워 실린더에 제공되는 공기량의 변화가 발생되어 클러치 작동에 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 밸브 바디 내부에 포핏 밸브의 개폐이동을 안내하는 밸브 가이드홀을 형성하고 포핏 밸브의 로드부를 통해 공기가 통과되도록 함으로써 파워 실린더 쪽에 압축 공기를 안정되게 공급하여 클러치 작동의 신뢰성을 향상시킨 클러치 부스터의 포핏 밸브를 제공하는 데 있다.

도 1은 클러치 작동에 따른 연결 구조를 나타낸 개략도,

도 2는 종래 클러치 부스터의 내부 구조를 나타낸 도면으로서,

도 2a는 클러치 작동시의 상태도,

도 2b는 클러치 해제시의 상태도,

도 3은 종래 클러치 부스터의 포핏 밸브 설치 구조를 나타낸 도면으로서,

도 3a는 개방전의 상태도,

도 3b는 개방시의 밸브 흔들림 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 클러치 부스터의 포핏 밸브의 설치 구조를 나타낸 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 밸브 바디 50a : 밸브 가이드홀 50b : 밸브 바디 시트

52 : 릴레이 밸브 피스톤 54 : 릴레이 밸브 스프링 60 : 포핏 밸브

62 : 헤드부 64 : 로드부 64a : 에어 홀

66 : 밸브 리턴 스프링 G : 공기 통로

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 클러치 부스터의 포핏 밸브는, 공기 통로가 형성되어 압축 공기가 통과되는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디에 내재되어 릴레이 밸브피스톤의 미는 힘에 의해 개방되는 나팔형의 헤드부와, 상기 밸브 바디 내에 설치되어 상기 헤드부를 닫히는 방향으로 밀어주는 밸브 리턴 스프링과, 상기 헤드부 뒤쪽에 돌출되게 형성되어 상기 밸브 리턴 스프링이 설치되는 로드부로 구성된 클러치 부스터의 포핏 밸브에 있어서, 상기 밸브 바디는 공기 통로 상에 상기 로드부의 직선 이동을 안내토록 상기 로드부의 외경보다 확장된 밸브 가이드홀이 형성되고, 상기 로드부는 그 내부를 통해 압축 공기가 통과되도록 끝단에서 선단의 측면 방향으로 연통되는 에어 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 클러치 부스터의 포핏 밸브는 도 4에 도시된 바와 같이 공기 통로(G)가 형성되어 압축 공기가 통과되는 밸브 바디(52)와, 상기 밸브 바디(52)에 내재되어 릴레이 밸브피스톤(52)의 미는 힘에 의해 개방되는 나팔형의 헤드부(62)와, 상기 밸브 바디(50) 내에 설치되어 상기 헤드부(62)를 닫히는 방향으로 밀어주는 밸브 리턴 스프링(66)과, 상기 헤드부(62) 뒤쪽에 돌출되게 형성되어 상기 밸브 리턴 스프링(66)이 설치되는 로드부(64)로 구성된다.

특히, 본 발명에서 상기 밸브 바디(52)는 공기 통로(G) 상에 상기 로드부(64)의 직선 이동을 안내토록 상기 로드부(64)의 외경보다 확장된 밸브 가이드홀(50a)이 형성되고, 상기 로드부(64)는 그 내부를 통해 압축 공기가 통과되도록 끝단에서 선단의 측면 방향으로 연통되는 에어 홀(64a)이 형성되어 있다.

즉, 상기 로드부(64)는 밸브 개폐시 밸브 가이드홀(50a)을 따라 직선 이동되고, 상기 밸브 바디(50) 내에 압입되는 압축 공기는 상기 로드부의 에어 홀(64a)을 통해 상기 헤드부(62) 뒤쪽으로 유입되도록 형성되어 있다.

여기서, 상기 에어 홀(64a)은 상기 로드부(64)의 끝단 중앙에서 선단 중앙으로 연장된 중앙 에어 홀(64b)과, 상기 로드부(64)의 선단 둘레에서 상기 중앙 에어홀(64b)로 연통되는 다수의 관통 에어홀(64c)로 형성되어 있다.

그리고, 상기 밸브 리턴 스프링(66)은 내경 및 외경이 일정한 크기의 코일형으로 형성되어 상기 로드부(64)와 밸브 가이드홀(50a) 사이에 설치되어 상기 헤드부(62)를 밸브 시트(50b) 방향으로 밀어주게 된다.

즉, 종래에는 원추형의 밸브 리턴 스프링이 구비된 것과 달리 본 발명에서는 직선형의 밸브 리턴 스프링(66)이 상기 로드부(64)와 밸브 가이드홀(50a) 사이에 설치된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 클러치 부스터의 포핏 밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 장착한 차량의 운전자가 도 1에서의 클러치 페달(1)을 작동하지 않으면 밸브 바디(50) 내로 가압되는 압축 공기는 포핏 밸브(60)가 닫혀 있기 때문에 파워 실린더 쪽에 공압이 제공되지 않게 된다.

그러나, 운전자가 도 1의 상기 클러치 페달(1)을 조작하게 되면 마스터 실린더(3)에서 제공되는 유압에 의해 도 4의 릴레이 밸브 피스톤(52)이 우측으로 이동되면서 상기 헤드부(62)의 앞부분을 밀게 된다. 이때, 상기 포핏 밸브의 헤드부(62)와 로드부(64)가 밸브 리턴 스프링(66)을 압축하면서 동시에 밀리게 된다.

여기서, 상기 포핏 밸브의 로드부(64)는 상기 밸브 바디 내의 밸브 가이드홀(50a)을 따라 우측 방향으로 이동되고, 공기 통로(G)를 통해 압입되는 압축 공기는 상기 로드부(64) 내의 에어 홀(64a)을 통해 헤드부(62)의 뒤쪽으로 압입된다. 그리고 상기 압입 공기는 상기 헤드부(62)가 밸브 바디 시트(50b)에서 떨어진 틈 사이를 통과하여 파워 실린더 쪽으로 제공된다.

상기와 다르게 운전자가 클러치 조작을 해제하여 상기 릴레이 밸브 피스톤(52)에 제공되는 유압이 해제되면 상기 릴레이 밸브 피스톤(52)은 압축 공기와 릴레이 밸브 스프링(54)에 의해 좌측으로 이동되고, 이때 상기 포핏 밸브(60)의 헤드부(62)가 밸브 리턴 스프링(66)에 의해 밸브 바디 시트(50b)에 접촉되면서 압축 공기의 흐름 및 제공을 차단하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 클러치 부스터의 포핏 밸브는 밸브 바디(50) 내에 밸브 가이드홀(50a)이 형성되어 밸브 개폐시의 이동이 안내되고 밸브 바디(50) 내의 압축 공기는 로드부(64)의 에어 홀(64a)을 통해 유입되기 때문에 포핏 밸브(60)의 떨림 현상이 방지되어 압축 공기의 흐름이 원활하게 되고 더불어 클러치 작동의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 공기 통로가 형성되어 압축 공기가 통과되는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디에 내재되어 릴레이 밸브피스톤의 미는 힘에 의해 개방되는 나팔형의 헤드부와, 상기 밸브 바디 내에 설치되어 상기 헤드부를 닫히는 방향으로 밀어주는 밸브 리턴 스프링과, 상기 헤드부 뒤쪽에 돌출되게 형성되어 상기 밸브 리턴 스프링이 설치되는 로드부로 구성된 클러치 부스터의 포핏 밸브에 있어서,

   상기 밸브 바디는 공기 통로 상에 상기 로드부의 직선 이동을 안내토록 상기 로드부의 외경보다 확장된 밸브 가이드홀이 형성되고, 상기 로드부는 그 내부를 통해 압축 공기가 통과되도록 끝단에서 선단의 측면 방향으로 연통되는 에어 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 클러치 부스터의 포핏 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 에어 홀은 상기 로드부의 끝단 중앙에서 선단 중앙으로 연장된 중앙 에어홀과, 상기 로드부의 선단 둘레에서 상기 중앙 에어홀로 연통되는 다수의 관통 에어홀로 형성된 것을 특징으로 하는 클러치 부스터의 포핏 밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 밸브 리턴 스프링은 내경 및 외경이 일정한 크기의 코일형으로 형성되어 상기 로드부와 밸브 가이드홀 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 클러치 부스터의 포핏 밸브.