KR100193247B1 - 수동변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치에 관한 것으로서, 클러치 디스크의 마모 상태에 따라 서로 다른 가변 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단에서 출력되는 서로 다른 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터를 비교하고, 상기에서 비교된 데이터를 연산하여 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 클러치 디스크 마모 상태를 표시하는 클러치 디스크 마모 상태 표시 수단을 포함하여 이루어져 있어, 엔진의 동력을 전달하는 클러치 디스크의 마모량을 검출하기 위해 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 양쪽 바퀴의 출력 토크를 검출하여 산출한 차이 값에 따라 상기 클러치 액츄에이터에서 클러치 디스크의 마모 상태 신호를 검출하고, 상기에서 검출한 신호와 초기 클러치 디스크의 값을 비교하여 사용자가 클러치 디스크의 마모 상태를 외부에서도 쉽게 파악할 수 있도록 하여 적절한 시기에 클러치 디스크를 교환하여 과다한 연료 소비를 줄일 수 있고, 변속기의 내구성을 향상시키며, 차량 시험시 정확한 시험 데이터를 구할 수 있으며, 차량의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수동 변속기 및 수동 변속기를 장착한 차량에서 클러치 디스크의 마모상태를 외부에서 쉽게 파악하여 적절한 교환시기를 판단하여 클러치 디스크를 교환하여 줌에 따라 수동 변속기의 내구성을 향상시키고 차량을 수명을 연장하며, 연료 소비량을 줄일 수 있고, 수동 변속기의 테스트 과정에서 원활한 테스트를 진행할 수 있는 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 사용되는 클러치에는 마찰 클러치, 유체 클러치, 전기 클러치 등이 있으며, 수동 변속기에는 구조가 간단하고 점검이, 보수가 용이한 건식 다판 마찰 클러치가 많이 사용되고 있으며, 엔진에서 변속기에 전달되는 동력을 단속하는 작용을 한다.
상기 클러치는 엔진의 크랭크축과 일체가 되어 회전하는 플라이휠 뒷면에 클러치 커버가 장치되고, 그 내측에는 압력판, 클러치 스프링, 릴리즈 레버 등이 조립되어 있다. 클러치 축은 크랭크축의 중심에 설치된 파일럿 베어링과 변속기의 베어링에 의해 지지되어 있으며, 구동 기어와 일체로 회전한다.
압력판은 클러치 스프링에 의해 클러치 디스크를 플라이휠에 밀어붙이고 있으나 클러치 페달을 밟으면 릴리즈 베어링이 릴리스 레버의 선단을 누르므로 레버의 지렛대작용에 의해 압력판이 클러치 디스크로부터 뒤로 물러나 플라이휠, 클러치 디스크 및 압력판의 각 마찰력에 틈새가 생기게 되므로 동력이 클러치 축에 전달되지 않게 된다.
클러치 디스크는 클러치 축에 스플라인으로 결합되어 있으며, 플라이휠과 압력판 사이에 결합되어 그 마찰력에 의해 플라휠의 회전을 클러치 축을 통해서 변속기로 전달하는 작용을 한다.
외주양면에 마찰재인 페이싱을 리베팅하였으며, 클러치 플레이트의 중심에는 클러치 축이 결합되는 허브가 설치가 있다.
클러치 페이싱은 적절한 마찰계수를 가지며, 내마모성, 내열성이 있으며, 온도가 변화할 때 마찰계수의 변화가 적은 것 등의 조건이 필요하게 된다.
또한 클러치 페이싱은 쿠션 플레이트를 집어넣고 리베팅하였으며, 급격하게 클러치를 접속하였을 때에 쿠션 플레이트의 완충작용으로 동력전달을 어느 정도 원활하게 할 수 있으며, 클러치 디스크의 변형이나 파손을 방지하고 있다.
그러나 상기한 종래의 기술은 클러치 디스크가 수동 변속기의 클러치 본체에 들러 있기 때문에 주행 중 잦은 반클러치 사용 및 나쁜 운전습관, 클러치 디스크의 사용기간이 경과로 인해 마모된 클러치 디스크 상태를 파악할 수 없어 정확한 교환시기를 판단하지 못하므로 연료의 소비가 증가하고와 변속기의 내구성이 저하되며, 차량의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 엔진의 동력을 전달하는 클러치 디스크의 마모량을 검출하기 위해 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 양쪽 바퀴의 출력 토크를 검출하여 산출한 차이 값에 따라 상기 클러치 액츄에이터에서 클러치 디스크의 마모 상태 신호를 검출하고, 상기에서 검출한 신호와 초기 클러치 디스크의 값을 비교하여 사용자가 클러치 디스크의 마모 상태를 외부에서도 쉽게 파악할 수 있도록 하여 적절한 시기에 클러치 디스크를 교환하여 과다한 연료 소비를 줄일 수 있고, 변속기의 내구성을 향상시키며, 차량 시험시 정확한 시험 데이터를 구할 수 있으며, 차량의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 가진 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 클러치 디스크의 마모 상태에 따라 서로 다른 가변 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단에서 출력되는 서로 다른 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터를 비교하고, 상기에서 비교된 데이터를 연산하여 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 클러치 디스크 마모 상태를 표시하는 클러치 디스크 마모 상태 표시 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치 사시도이고,
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치 구성 블록도이고,
제3도의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정 그래프로서 클러치 디스크의 마모가 없을 때 반 클러치에 관한 검출 토크 대비 그래프이다.
제4도의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정 그래프로서 클러치 디스크의 마모가 일정량 있을 때 반 클러치에 관한 검출 토크 대비 그래프이다.
상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.
첨부한 제1도에 도시되어 있듯이, 엔진(8)에서 출력되는 동력을 수동 변속기(7)를 통하여 바퀴에 전달하므로 서 주행상태를 이루도록 되어 있어, 운전자가 클러치 액츄에이터(1)를 작동시키면, 마스터 실린더(2)에 내에 있는 피스톤이 작동하여 유압에 의해 오일을 파이프라인을 통하여 릴리스 실린더(3)에 전달한다.
상기 릴리스 실린더(3)에 전달된 오일은 피스톤을 작동시켜 릴리스 실린더의 푸시로드를 밀어내어 레버(릴리스 포크(4))를 구동시킴으로써, 클러치 디스크(5)가 플라이휠(6)에서 떨어져 엔진에서 출력되는 동력을 수동 변속기에 전달하지 않고 단속하게 된다.
이 때 클러치 스트로크는 제3도의 (a)에 도시되어 있듯이 0%에서 100%로 움직이는 수직선으로 표시된다.
상기의 클러치 액츄에이터(1)를 역구동시켜 클러치 디스크(5)를 플라이휠(6)에 서서히 접근시켜 엔진의 동력을 수동 변속기에 전달하게 되면, 첨부한 제3도의 (b)에 도시되어 있듯이, 최초로 클러치 디스크의 토크가 발생하는 시점이 있다.
이 때 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단(10)의 클러치 액츄에이터 검출 신호 검출부Cl(11)에서 상기의 클러치 디스크의 토크를 검출하여 제2도에 도시되어 있는 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)의 아날로그/디지털 변환기(21)에서 데이터를 변환하여 데이터 차단 스위치(S2)를 통하여 초기 클러치 저장 레지스터(22)에 저장시킨다.
상기의 초기 클러치 디스크의 데이터를 저장하기 위해 데이터 세팅 스위치 1(S1)을 1회 온/오프시킨다.
상기의 데이터 세팅 스위치(S1)를 1회 온/오프시킨 후 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)은 출력되는 클러치 디스크의 마모 상태 신호를 인가 받아 A라인을 통하여 상기 데이터를 데이터 비교 멀티플렉서(25)에 인가한다.
클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)은 B라인을 통하여 인가되는 상기 초기 클러치 저장 레지스터(22)에 저장된 초기 클러치 디스크 데이터와 상기 A라인을 통하여 인가되는 클러치 디스크 마모 상태 데이터를 상기 데이터 비교 멀티플렉서(25)에서 비교한다.
상기에서 비교되어 발생한 데이터 차이를 연산기(26)에서 연산하여 데이터 표시수단(30)으로 출력한다.
또한 상기 엔진에서 출력되는 동력은 수동 변속기(7)를 통하여 양쪽 바퀴에 인가되어지고, 양쪽 바퀴에 인가되어 회전하는 휠의 속도차이를 검출하기 위하여 토크 미터 T1, T2를 설치하여 양쪽 휠의 회전수를 검출하여 출력한다.
상기에서 출력되어지는 토크 미터 T1과 T2의 차이에 따라 상기 클러치 액츄에이터C1(1)에서 클러치 디스크의 마모 상태 신호를 계속 검출하여 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)의 데이터 비교 멀티플렉서(25)에 인가되어 계속적으로 초기 클러치 디스크 상태 데이터와 비교되어 데이터 표시 수단으로 상기의 비교 변화 값을 출력한다.
따라서 상기의 데이터 표시 수단(30)은 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)의 연산기(26)에서 출력되는 신호를 인가 받아 변환시켜 해당하는 신호를 출력하는 7세크먼트 드라이버(31)와 상기 7세크먼트 드라이버(31)에서 출력되는 신호를 인가 받아 클러치 마모 상태를 수치로 표현하는 클러치 마모 상태 표시장치(32)로 이루어져 있어, 사용자가 쉽게 클러치 디스크의 마모 상태를 외부에서 판단할 수가 있다.
제4도의 (a)와 (b)는 클러치 디스크가 일정량 마모되었을 때, 반 클러치점에서 검출된 토크를 그래프로 나타낸 것이다.
상기의 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단(20)에 있는 3 스테이트 버퍼(23)는 상기 초기 클러치 저장 레지스터(22)에 초기 클러치 디스크의 데이터를 입력시 멀티플렉서와의 데이터 충돌을 방지하기 위하여 데이터 세팅 스위치 1(S1)에 의해 제어 되도록 하였다.
또한 차량의 휠 속도를 검출하여 인가되는 신호를 합산하는 합산기(24)는 차동장치에 의하여 토크 미터 T1(12)과 토크 미터 T2(13)의 출력이 같지 않을 경우에도 최초의 토크 발생시점을 즉시 판단하기 위한 것이며, 아날로그/디지털 변환기(25)의 이네이블 신호는 토크 미터 T1, T2의 출력이 없을 때 클러치 액츄에이터 C1(1)의 신호를 무시하기 위한 것이다.
상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.
이상에서와 같이 본 발명은 엔진의 동력을 전달하는 클러치 디스크의 마모량을 검출하기 위해 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 양쪽 바퀴의 출력 토크를 검출하여 산출한 차이 값에 따라 상기 클러치 액츄에이터에서 클러치 디스크의 마모 상태 신호를 검출하고, 상기에서 검출한 신호와 초기 클러치 디스크의 값을 비교하여 사용자가 클러치 디스크의 마모 상태를 외부에서도 쉽게 파악할 수 있도록 하여 적절한 시기에 클러치 디스크를 교환하여 과다한 연료 소비를 줄일 수 있고, 변속기의 내구성을 향상시키며, 차량 시험시 정확한 시험 데이터를 구할 수 있으며, 차량의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 가진 수동 변속기의 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치를 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 클러치 디스크의 마모 상태에 따라 서로 다른 가변 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단에서 출력되는 서로 다른 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터를 비교하고, 상기에서 비교된 데이터를 연산하여 출력하는 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단과; 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호 처리 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 클러치 디스크 마모 상태를 표시하는 클러치 디스크 마모 상태 표시 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치.
- 청구항 1에 있어서, 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단은, 운전자에 의해 작동되어 클러치 디스크의 마모량을 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 클러치 액츄에이터와; 엔진의 동력을 전달받아 회전하는 바퀴의 출력토크를 검출하여 해당하는 전기신호를 출력하는 토크 미터 T1, T2를 포함하여 이루어진 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치.
- 청구항 1에 있어서, 클러치 디스크 마모 상태 검출 신호처리 수단은, 상기 클러치 디스크 마모 상태 검출 수단에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 아날로그/디지털 변환기와; 차동장치에 의하여 토크 미터 T1과 토크 미터 T2의 출력이 같지 않을 경우, 최초의 토크 발생시점을 즉시 판단하기 위한 합산기와; 클러치 액츄에이터에서 출력되는 초기 클러치 디스크의 데이터를 저장하는 저장수단과; 초기 클러치 디스크 데이터를 저장하기 위해 사용전 1회 온/오프시키는 데이터 세팅 스위치와; 상기 초기 클러치 저장 레지스터에 초기 클러치 디스크의 데이터를 입력시 멀티플렉서와의 데이터 충돌을 방지하기 위해 데이터 세팅 스위치에 의해 제어되는 3스테이트 버퍼와; 상기 저장수단에 저장된 초기 클러치 디스크의 데이터와 상기 출력토크 T1, T2의 변화에 의해 클러치 액츄에이터에서 출력되는 클러치 디스크의 데이터를 비교하고, 상기에서 비교된 값을 출력하는 데이터 비교 수단과; 상기 데이터 비교 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 연산하여 해당하는 신호를 출력하는 연산기를 포함하여 이루어진 수동 변속기의 클러치 디스크 마모량 측정장치.
- 청구항 1에 있어서, 클러치 디스크 마모 상태 표시 수단은, 상기 클러치 디스크 마모상태 검출 신호 처리 수단의 연산기에서 출력되는 신호를 인가 받아 변환시켜 해당하는 신호를 출력하는 7세크먼트 드라이버와; 상기 7세크먼트 드라이버에서 출력되는 신호를 인가 받아 클러치 마모 상태를 수치로 표현하는 클러치 마모 상태 표시장치를 포함하여 이루어진 수동 변소기의 클러치 디스크 마모량 측정장치.
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