KR100207197B1 - Semi-automatic clutch actuated by compressed air - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공압 작동식 반자동 클러치 페달에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 페달 피스톤(18), 페달 피스톤(18)을 수납하는 페달 실린더(16) 및 페달 피스톤(18)을 복귀 이동시키는 리턴 스프링(28)을 포함한 콘트롤 박스와, 내부에 클러치 로드(38)와 연결된 피스톤(32)을 수납하는 마스터 실린더(30)를 구비하며, 페달 실린더(16)가 공기 압축기(12)와 연통되는 실린더 홀(20), 실린더 홀(20)을 통해 유입된 압축 공기를 마스터 실린더(30)내로 공급하는 급기 홀(24) 및 마스터 실린더(30)로 부터의 배출 공기가 유입되는 실린더 배기 홀(26)을 구비하며, 페달 피스톤(18)이 실린더 홀(20)과 급기 홀(24)을 연통시키는 피스톤 홀(22)을 구비하며, 마스터 실린더(30)가 실린더 배기 홀(26)에 접속되는 배기 홀(36) 및 에어 댐퍼 밸브(34)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공압 작동식 반자동 클러치 장치를 제공함으로써, 클러치 작동시 운전자의 답력이 크게 들지 않아 운전자의 피로가 덜어질 수 있으며, 클러치 해제시 발을 갑자기 떼어도 마스터 실린더에서 자동적으로 반클러치 상태가 만들어져 부드러운 클러치 작동이 이루어질 수 있다.The present invention relates to a pneumatically actuated semi-automatic clutch pedal. According to the present invention, a control box including a pedal piston 18, a pedal cylinder 16 for receiving the pedal piston 18, and a return spring 28 for moving the pedal piston 18 back, and a clutch rod (inside) Compression flowed through the cylinder cylinder 20, the cylinder cylinder 20 for receiving the piston 32 connected to the 38, the pedal cylinder 16 is in communication with the air compressor 12 An air supply hole 24 for supplying air into the master cylinder 30 and a cylinder exhaust hole 26 into which exhaust air from the master cylinder 30 flows, and the pedal piston 18 includes a cylinder hole 20. It is provided with the piston hole 22 which communicates the supercharge hole 24, and the master cylinder 30 is provided with the exhaust hole 36 and the air damper valve 34 connected to the cylinder exhaust hole 26. By providing a pneumatically actuated semi-automatic clutch device, And I do not like the larger force could be a fatigue relieving, it automatically has a half-clutch state is created when the foot off the clutch master cylinder in FIG suddenly released can be made smooth clutch operation.
Description
제1도는 클러치를 작동하지 않은 상태에서의 본 발명에 따른 공압 작동식 반자동 클러치 장치의 개략적인 부분 단면도.1 is a schematic partial cross-sectional view of a pneumatically actuated semi-automatic clutch device according to the present invention without the clutch actuated.
제2도는 클러치를 작동한 상태에서의 제1도의 공압 작동식 반자동 클러치 장치의 콘트롤 박스를 도시한 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view of the control box of the pneumatically actuated semi-automatic clutch device of FIG. 1 with the clutch in operation;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 클러치 페달 12 : 공기 압축기10: clutch pedal 12: air compressor
14 : 피스톤 로드 16 : 페달 실린더14: piston rod 16: pedal cylinder
18 : 페달 피스톤 20 : 실린더 홀18: pedal piston 20: cylinder hole
22 : 피스톤 홀 24 : 급기 홀22: piston hole 24: air supply hole
26 : 실린더 배기 홀 28 : 리턴 스프링26: cylinder exhaust hole 28: return spring
30 : 마스터 실린더 32 : 피스톤30: master cylinder 32: piston
34 : 에어 댐퍼 밸브 36 : 배기 홀34: air damper valve 36: exhaust hole
38 : 클러치 로드 40 : 에어 호스38: clutch rod 40: air hose
42 : 리턴 호스42: return hose
본 발명은 클러치 장치에 관한 것으로, 특히 클러치 작동시 답력이 적게 들고 클러치 해제시 클러치가 부드럽게 작동될 수 있는 공압 작동식 반자동 클러치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clutch device, and more particularly, to a pneumatically actuated semi-automatic clutch device that has a low effort when operating the clutch and that the clutch can be operated smoothly when the clutch is released.
종래의 수동 변속 차량의 클러치 장치는 운전자가 클러치 페달을 밟아 릴리스 실린더를 작동시켜 동력을 끊는 구조로 되어 있다. 이와 같이 전적으로 운전자의 답력에 의해 동력을 끊게 되어 있기 때문에 클러치 작동시 약 8 내지 12kg 정도에 달하는 상당한 답력이 소요된다.The conventional clutch device of a manual transmission vehicle has a structure in which a driver presses a clutch pedal to operate a release cylinder to cut power. In this way, the power is completely cut off by the driver's stepping force, so a considerable stepping force of about 8 to 12 kg is required when operating the clutch.
또한, 동력 전달시에도 클러치 페달을 천천히 떼면서 반클러치 상태로 맞추어야 부드러운 작동이 이루어진다. 갑자기 클러치 페달에서 발을 떼게 되면 급속한 동력 전달로 인해 시동이 꺼지거나 차량이 심하게 덜컹거리는 문제가 있다.In addition, even when the power transmission, the clutch pedal is released slowly to match the clutch state to achieve a smooth operation. Suddenly releasing the clutch pedal can cause problems such as starting off due to rapid power transmission or severely rattling the vehicle.
특히, 초보자는 이와 같이 구성된 종래의 수동 클러치 장치를 사용하기 어렵고 숙련 운전자도 언덕길 주행시 종종 시동을 꺼뜨리기 쉽다.In particular, it is difficult for a beginner to use the conventional manual clutch device configured as described above, and even an experienced driver often tends to turn off the vehicle when driving on a hill.
본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 따른 수동 클러치 장치에 내재된 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 사람의 답력을 크게 요하지 않고 부드럽게 작동될 수 있는 클러치 장치를 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the problems inherent in the manual clutch device according to the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a clutch device that can be operated smoothly without requiring much human effort.
이러한 본 발명의 목적은, 피스톤 로드에 의해 클러치 페달에 연결된 페달 피스톤, 페달 피스톤을 수납하는 페달 실린더 및 페달 피스톤을 복귀 이동시키는 리턴 스프링을 포함한 콘트롤 박스와, 내부에 클러치 로드와 연결된 피스톤을 수납하는 마스터 실린더를 구비하며, 페달 실린더의 에어 호스에 의해 공기 압축기와 연통되는 실린더 홀, 실린더 홀을 통해 유입된 압축 공기를 유출시켜 에어 호스를 통해 마스터 실린더내로 공급하는 급기홀 및 마스터 실린더로 부터의 배출 공기가 유입되는 실린더 배기 홀을 구비하며, 페달 피스톤이 클러치 페달을 밟았을 때 실린더 홀과 급기 홀을 연통시키는 피스톤 홀을 구비하며, 마스터 실린더가 마스터 실린더내의 공기를 배출하고 리턴 호스를 통해 실린더 배기 홀에 접속되는 배기 홀 및 에어 댐퍼 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 공압 작동식 반자동 클러치 장치에 의해 달성된다.An object of the present invention is to accommodate a piston connected to a clutch pedal by a piston rod, a control box including a pedal cylinder to receive the pedal piston, and a return spring to move the pedal piston back; It is provided with a master cylinder, the cylinder hole which is in communication with the air compressor by the air hose of the pedal cylinder, the discharge from the air supply hole and the master cylinder to supply the compressed air introduced through the cylinder hole into the master cylinder through the air hose It has a cylinder exhaust hole into which air is introduced, and a piston hole for communicating the cylinder hole and the air supply hole when the pedal piston presses the clutch pedal, and the master cylinder discharges the air in the master cylinder and exhausts the cylinder through the return hose. Exhaust hole and air damper valve Degrading is achieved by the pneumatically operated semi-automatic clutch device according to claim.
본 발명의 상기 특징적 구성에 따라, 클러치 작동시 공기 압축기의 공압을 이용하여 마스터 실린더를 작동시킴으로써 운전자의 답력이 크게 들지 않으며, 클러치 해제시 발을 갑자기 떼어도 마스터 실린더에서 자동적으로 반클러치 상태가 만들어짐으로써 부드러운 클러치 작동이 이루어질 수 있다.According to the above characteristic configuration of the present invention, by operating the master cylinder using the air pressure of the air compressor during clutch operation, the driver's effort is not greatly increased, even if the foot is suddenly released when the clutch is released, the half clutch state is automatically made in the master cylinder. By applying a smooth clutch operation can be achieved.
이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and like reference numerals designate like parts throughout the drawings.
제1도는 클러치를 작동하지 않은 상태에서 본 발명에 따른 공압 작동식 반자동 클러치 장치를 도시한 부분 단면도이다. 제1도로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 공압 작동식 반자동 클러치 장치는 페달 피스톤(18), 페달 피스톤(18)을 수납하는 페달 실린더(16) 및 페달 피스톤(18)을 복귀 이동시키는 리턴 스프링(28)을 포함한 콘트롤 박스를 구비한다. 페달 피스톤(18)은 피스톤 로드(14)에 의해 클러치 페달(10)에 연결된다. 또한, 본 발명에 따른 공압 작동식 반자동 클러치 장치는 내부에 클러치 로드(38)와 연결된 피스톤(32)을 수납하는 마스터 실린더(30)를 구비한다.1 is a partial cross-sectional view showing a pneumatically actuated semi-automatic clutch device according to the present invention without the clutch being operated. As can be seen from the first diagram, the pneumatically actuated semi-automatic clutch device according to the present invention moves the pedal piston 18, the pedal cylinder 16 containing the pedal piston 18 and the pedal piston 18 back and forth. A control box including a return spring 28. The pedal piston 18 is connected to the clutch pedal 10 by a piston rod 14. In addition, the pneumatically actuated semi-automatic clutch device according to the present invention includes a master cylinder 30 for receiving a piston 32 connected to the clutch rod 38 therein.
페달 실린더(16)는 에어 호스(40)에 의해 공기 압축기(12)와 연통되는 실린더 홀(20), 실린더 홀(20)을 통해 유입된 압축 공기를 유출시켜 에어호스(40)를 통해 마스터 실린더(30)내로 공급하는 급기 홀(24) 및 마스터 실린더(30)로 부터의 배출 공기가 유입되는 실린더 배기 홀(26)을 구비하며, 페달 피스톤(18)은 피스톤 홀(22)을 구비한다. 페달 실린더(16)의 실린더 홀(20)과 급기 홀(24)은 클러치 페달(10)을 밟았을 때 피스톤 홀(22)에 의해 서로 연통된다.The pedal cylinder 16 discharges the compressed air introduced through the cylinder hole 20 and the cylinder hole 20 communicated with the air compressor 12 by the air hose 40, thereby allowing the master cylinder through the air hose 40. An air supply hole 24 to be supplied into the 30 and a cylinder exhaust hole 26 into which exhaust air from the master cylinder 30 flows are provided, and the pedal piston 18 is provided with a piston hole 22. The cylinder hole 20 and the air supply hole 24 of the pedal cylinder 16 communicate with each other by the piston hole 22 when the clutch pedal 10 is pressed.
마스터 실린더(30)는 마스터 실린더(30)내의 공기를 배출하고 리턴 호스(42)를 통해 실린더 배기 홀(26)에 접속되는 배기 홀(36) 및 에어 댐퍼 밸브(34)를 구비한다.The master cylinder 30 has an air damper valve 34 and an exhaust hole 36 which exhausts air in the master cylinder 30 and is connected to the cylinder exhaust hole 26 through a return hose 42.
제2도는 클러치를 작동한 상태에서의 콘트롤 박스를 도시한 것으로, 이후로 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명에 따른 공압 작동식 반자동 클러치 장치의 작동을 설명한다.2 shows a control box in a state in which a clutch is operated. The operation of the pneumatically-operated semi-automatic clutch device according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 and 2.
자동차 주행중 또는 정지시 마스터 실린더(30)의 피스톤(32)은 제1도의 D의 위치에 위치한다. 이때, 콘트롤 박스는 제1도에 도시된 바와 같은 상태로 되며, 실린더 홀(20)이 페달 피스톤(18)에 의해 막혀 있기 때문에 공기 압축기(12)의 공압이 마스터 실린더(30)내로 공급되지 않는다.The piston 32 of the master cylinder 30 is located at the position D in FIG. 1 while driving or stopping the vehicle. At this time, the control box is in a state as shown in FIG. 1, and since the cylinder hole 20 is blocked by the pedal piston 18, the pneumatic pressure of the air compressor 12 is not supplied into the master cylinder 30. .
클러치를 작동하기 위해 클러치 페달(10)을 밟게 되면, 페달 실린더(16)내의 페달 피스톤(18)이 제2도에 도시된 바와 같이 피스톤 로드(14)에 의해 밀려 실린더 홀(20), 피스톤 홀(22) 및 급기 홀(24)이 서로 연통되며, 이에 따라 공기 압축기(12)의 공압이 마스터 실린더(30)내로 공급된다. 또한, 실린더 배기 홀(26)이 페달 피스톤(18)에 의해 막혀 마스터 실린더(16)내의 공기가 빠지지 않으므로, 피스톤(32)이 공압에 의해 D 위치로 부터 A 위치로 이동하면서 클러치 로드(38)를 밀어 클러치를 작동시킴으로써 동력이 차단된다. 즉, 운전자의 답력이 단지 페달 피스톤(18)을 이동시키는 데에만 소요되고 마스터 실린더(30)의 피스톤(32)이 공압에 의해 이동되므로 운전자의 답력이 현저히 줄어든다. 이때, 마스터 실린더(30)내의 공기는 에어 댐퍼 밸브(34)를 통해서만 소량으로 배출되고 배출된 양은 공기 압축기(12)에 의해 즉시 보충되므로 피스톤(32)이 A 위치에서 이동되지 않는다.When the clutch pedal 10 is depressed to operate the clutch, the pedal piston 18 in the pedal cylinder 16 is pushed by the piston rod 14 as shown in FIG. 2 to open the cylinder hole 20 and the piston hole. The 22 and the air supply hole 24 communicate with each other, so that the air pressure of the air compressor 12 is supplied into the master cylinder 30. In addition, since the cylinder exhaust hole 26 is blocked by the pedal piston 18 so that the air in the master cylinder 16 does not escape, the clutch rod 38 moves from the D position to the A position by pneumatic pressure. The power is cut off by pushing the clutch to operate. In other words, the driver's foot force is only required to move the pedal piston 18 and the piston 32 of the master cylinder 30 is moved by pneumatic pressure, so the driver's foot force is significantly reduced. At this time, the air in the master cylinder 30 is discharged in small amounts only through the air damper valve 34 and the discharged amount is immediately replenished by the air compressor 12 so that the piston 32 does not move in the A position.
클러치를 해제하기 위해 클러치 페달(10)을 떼면, 페달 피스톤(18)이 리턴 스프링(28)에 의해 당겨져 제1도에 도시된 바와 같이 실린더 홀(20)과 급기 홀(24)이 막히고 실린더 배기 홀(26)이 개방되므로, 공기 압축기(12)의 공압이 차단되고 마스터 실린더(30)내의 공기가 배기 홀(36)을 통해 실린더 배기 홀(26)로 빠지게 된다. 이에 따라, 피스톤(32)이 A 위치로부터 B 위치까지 빠르게 이동된다.When the clutch pedal 10 is released to release the clutch, the pedal piston 18 is pulled by the return spring 28 to block the cylinder hole 20 and the air supply hole 24 as shown in FIG. 1 and exhaust the cylinder. Since the hole 26 is opened, the pneumatic pressure of the air compressor 12 is cut off and the air in the master cylinder 30 is discharged to the cylinder exhaust hole 26 through the exhaust hole 36. As a result, the piston 32 is quickly moved from the A position to the B position.
피스톤(32)이 B 위치와 C 위치 사이를 이동할 때에는 피스톤(32)이 배기 홀(36)의 입구를 막는 상태가 되어 배기 홀(36)을 통해 쉽게 빠져 나가던 공기가 에어 댐퍼 밸브(34)를 통해 소량으로 배출되므로 피스톤(32)이 천천히 움직이게 된다. 즉, 반클러치 상태가 되어 부드러운 클러치 작동이 이루어진다. 또한, 피스톤(32)이 C 위치로부터 D 위치로 이동할 경우에도 공기가 에어 댐퍼 밸브(34)를 통해 소량으로 배출되어 피스톤(32)이 천천히 움직이게 되므로 부드러운 클러치 작동에 의해 동력이 전달된다. 따라서, 운전자가 클러치 페달(10)에서 갑자기 발을 떼더라도 자동적으로 반클러치 상태가 형성될 수 있다.When the piston 32 moves between the B position and the C position, the piston 32 is in a state of blocking the inlet of the exhaust hole 36, so that the air that has easily escaped through the exhaust hole 36 opens the air damper valve 34. The piston 32 is slowly moved because it is discharged in a small amount through. In other words, it becomes a half clutch state and a smooth clutch operation is performed. In addition, even when the piston 32 moves from the C position to the D position, air is discharged in a small amount through the air damper valve 34 so that the piston 32 moves slowly, so that power is transmitted by a smooth clutch operation. Therefore, even if the driver suddenly releases the clutch pedal 10, the anti-clutch state can be automatically formed.
본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 클러치 작동시 공기 압축기(12)의 공압을 이용하여 마스터 실린더(30)의 피스톤(32)을 작동시킴으로써 운전자의 답력이 크게 들지 않아 운전자의 피로가 덜어질 수 있으며, 클러치 해제시 발을 갑자기 떼어도 마스터 실린더(30)에서 자동적으로 반클러치 상태가 만들어짐으로써 부드러운 클러치 작동이 이루어질 수 있다.According to the configuration as described above of the present invention, by operating the piston 32 of the master cylinder 30 by using the pneumatic pressure of the air compressor 12 during the clutch operation, the driver's effort is not greatly increased and the driver's fatigue is reduced. In addition, even when the foot is suddenly released when the clutch is released, a smooth clutch operation can be made by automatically creating a half-clutch state in the master cylinder 30.
본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, it will be understood that the invention can be variously modified and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims. Those skilled in the art can easily know that.
Claims (1)
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