KR100283232B1 - 클러치 부우스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치 부우스터에 관한 것으로, 클러치 부우스터의 파워피스톤와 파워실린더의 직경을 크게하지 않고서도 배력을 증대시켜 클러치 페달의 힘들이지 않고 용이하게 조작할 수 있을 뿐만 아니라 클러치 페달의 스트로크도 줄여줄 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위해 2개의 파워실린더(1,2)가 격벽(3)에 의해 서로 연통되지 않도록 일체로 장착되고, 상기 각 파워실린더내에 상기 격벽을 관통해서 피스톤로드(4)가 전후로 이동가능하게 장착되며, 상기 좌측 파워실린더내에서 상기 피스톤로드의 일단에 제1파워피스톤(5)이 장착되어 좌측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획지우고, 상기 우측 파워실린더내에서 피스톤로드에 제2파워피스톤(6)이 장착되어 우측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획지우며, 상기 좌측 대기압체임버를 우측 대기압체임버와 연통시키는 제1연통수단(14)과 상기 좌측 고압체임버를 우측 고압체임버와 연통시키기 위해 피스톤로드의 길이방향을 따라 형성된 공기통로(4a)가 구비되어 있다.

Description

클러치 부우스터

본 발명은 차량의 클러치 부우스터에 관한 것으로, 특히 파위실린더내에 고압의 공기압으로 운동하는 2개의 파워피스톤이 소정간격을 두고 장착되어, 파워실린더와 파워피스톤의 직경을 크게하지 않고서도 배력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 클러치 페달의 스트로크도 줄여줄 수 있도록 된 클러치 부우스터에 관한 것이다.

일반적으로 차량 등에 탑재되어 사용되고 있는 클러치는 엔진과 변속기의 입력축사이에 설치되어 엔진에서부터 변속기로 전달되는 동력을 필요에 따라 단속하고, 또 엔진을 시동하거나 변속기의 기어를 변속할 때에 엔진과의 동력전달관계를 끊고, 발진할 때에는 엔진의 동력을 서서히 연결하는 기능을 하도록 되어 있다.

상기와 같은 종래의 클러치를 조작하는 조작기구는 링크나 와이어를 통해 페달의 조작력을 클러치 본체에 전달하는 기계식 조작기구와, 마스터 실린더와 릴리이스 실린더를 갖추고서 유압식으로 페달의 조작력을 클러치 본체에 전달하는 유압식 조작기구로 구분되어지고, 유압식 조작기구에서는 클러치 페달의 조작력을 배력시키기 위해 대형 차량 등에서는 클러치 부우스터도 사용되고 있다.

도 1은 상기와 같은 종래의 클러치 부우스터를 도시한 것인 바, 즉 파워실린더(101)내에 파워피스톤(102)이 전후로 이동가능하게 삽입되어 스프링(103)을 매개로 탄지되어 있고, 상기 파워피스톤(102)은 유압피스톤(104)을 매개로 푸시로드(105)와 연결되어 있으며, 상기 푸시로드(105)는 클러치 본체의 릴리이스 포오크(도시되지 않음)와 직접적으로 연결되어 있다.

또 상기 파워실린더(101)의 내부는 피스톤(102)에 의해 2개의 고압체임버(106)와 저압의 대기압체임버(107)로 구획지워지고, 상기 고압체임버(106)는 튜브(108)를 통해 콘트롤밸브(109)와 연결되며, 이 콘트롤밸브(109)는 고압의 공기를 저장하고 있는 고압공기탱크(도시되지 않음)와 연결되는 한편, 상기 대기압체임버(107)도 튜브를 통해 대기포트(110)와 연결되어 있다.

이에 따라 운전자가 클러치 페달을 조작하면, 클러치 페달에 직접적으로 연결된 클러치 마스터 실린더에 의해 클러치 페달의 조작력이 유압으로 변환되어 클러치 부우스터로 공급되게 되고, 클러치 부우스터로 공급된 압유는 상기 콘트롤밸브에 작용하여 콘트롤밸브를 개방시키게 되며, 이러한 콘트롤밸브의 개방으로 고압공기탱크내의 공기가 콘트롤밸브를 경유하여 튜브를 통해 고압체임버로 공급되어, 파워피스톤을 도면에서 우측방향으로 밀어주게 된다.

즉 파워피스톤은 고압체임버와 대기압체임버의 압력차이로 인해 대기압체임버로 밀려지게 되고, 이 파워피스톤의 운동으로 대기압체임버내의 대기는 대기포트를 통해 외부로 유출되며, 또 상기 파워피스톤의 운동은 유압피스톤을 통해 푸시로드로 전달되어 푸시로드가 밀려지게 되며, 이 푸시로드의 운동으로 클러치 릴리이스 포오크가 작동되어 클러치를 해방시켜주게 된다.

한편 운전자가 클러치 페달을 해방시키게 되면, 클러치 마스터 실린더의 유압이 클러치 부우스터에 더 이상 작용하지 않게 되고, 이로 인해 상기 콘트롤밸브는 공기차압력으로 원래의 위치로 복귀되면서 유로를 폐쇄시키주게 되며, 이러한 유로의 폐쇄로 고압의 공기가 고압체임버에 더 이상 공급되지 않게 됨과 더불어 고압체임버내의 공기는 대기로 방출되고, 또 상기 파워피스톤은 그 리턴스프링의 탄성복원력으로 원래의 위치로 리턴되어 초기 상태로 복귀된다.

상기와 같은 종래의 클러치 부우스터구조에서 발생하는 배력은 고압체임버와 대기압체임버사이의 차압력과 파워피스톤의 크기에 비례하게 되는 바, 이에 따라 클러치 부우스터의 배력을 크게 할려면 고압체임버에 압축공기를 공급하는 공기탱크의 공기압을 크게 하거나 혹은 피스톤의 직경을 크게 하면 되는 데, 고압공기탱크의 공기압은 일정하게 유지되어 있으므로 피스톤의 직경을 크게 하여야 된다.

따라서 클러치 페달의 조작을 힘들이지 않고 용이하게 하기 위해 클러치 부우스터의 배력을 증대시키기 위해서는 클러치 부우스터의 파워피스톤의 크기를 크게 하면 되지만, 그만큼 부우스터의 크기도 증대되므로 설계상의 이유로 일정한 제한이 있을 수 밖에 없었고, 결국에는 클러치 부우스터의 배력도 한정될 수 밖에 없다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 클러치 부우스터의 파워피스톤와 파워실린더의 직경을 크게하지 않고서도 배력을 증대시켜 클러치 페달의 힘들이지 않고 용이하게 조작할 수 있을 뿐만 아니라 클러치 페달의 스트로크도 줄여줄 수 있도록 클러치 부우스터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 클러치 부우스터의 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 클러치 부우스터의 단면도이다.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

1-좌측 파워실린더 2-우측 파워실린더

3-격벽 4-피스톤로드

5-제1파워피스톤 6-제2파워피스톤

7-리턴스프링 8-리턴스프링

9-유압피스톤 10-푸시로드

11-콘트롤밸브 12-튜브

13-대기포트 14-튜브

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2개의 파워실린더가 격벽에 의해 서로 연통되지 않도록 일체로 장착되고, 상기 각 파워실린더내에 상기 격벽을 관통해서 피스톤로드가 전후로 이동가능하게 장착되며, 상기 좌측 파워실린더내에서 상기 피스톤로드의 일단에 제1파워피스톤이 장착되어 좌측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획지우고, 상기 우측 파워실린더내에서 피스톤로드에 제2파워피스톤이 장착되어 우측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획지우며, 상기 좌측 대기압체임버를 우측 대기압체임버와 연통시키는 제1연통수단과 상기 좌측 고압체임버를 우측 고압체임버와 연통시키기 위해 피스톤로드의 길이방향을 따라 형성된 공기통로가 구비되어 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 클러치 부우스터의 단면도인 바, 즉 좌측 파워실린더(1)와 우측 파워실린더(2)가 격벽을 매개로 서로 연통되지 않게 일체로 장착되어 있고, 상기 격벽을 관통해서 2개의 실린더내로 삽입된 피스톤로드(4)는 전후로 이동가능하게 지지되며, 이 피스톤로드(4)의 일단에는 제1파워피스톤(5)이 고정되게 장착되어 좌측 파워실린더를 고압체임버(1a)와 대기압체임버(1b)로 구획지우며, 상기 우측 파워실린더(2)내에도 제2파워피스톤(6)이 삽입되어 피스톤로드(4)에 일체로 장착됨에 따라 이 제2파워피스톤에 의해 우측 파워실린더도 고압체임버(2a)와 대기압체임버(2b)로 구획지워지게 된다.

또 상기 피스톤로드에는 각 파워실린더의 고압체임버(1a,2a)를 서로 연통시키는 공기통로(4a)가 형성되어 있고, 상기 제1파워피스톤(5)와 제2파워피스톤(6)에는 각각 리턴스프링(7,8)이 설치되어 있으며, 상기 피스톤로드의 타단은 유압피스톤(9)을 매개로 푸시로드(10)와 연결되며, 이 푸시로드(10)는 클러치 본체를 조작하기 위해 릴리이스 포오크(도시되지 않음)와 연결되어 있다.

또한 상기 각 좌측 고압체임버(1a)는 고압공기탱크와 연결되어 있는 콘트롤밸브(11)와 튜브(12)를 통해 연결되고, 상기 우측 파워실린더의 대기압체임버(2b)는 튜브를 통해 대기포트(13)와 연결되어 있는 한편, 상기 좌측 대기압체임버(1b)는 우측 대기압체임버(2b)와 튜브(14)를 통해 서로 연통되게 연결되어 있다.

이에 따라 운전자가 클러치 페달을 조작하면, 클러치 페달에 직접적으로 연결된 클러치 마스터 실린더에 의해 클러치 페달의 조작력이 유압으로 변환되어 클러치 부우스터로 공급되게 되고, 클러치 부우스터로 공급된 압유는 상기 콘트롤밸브에 작용하여 콘트롤밸브를 개방시키게 되며, 이러한 콘트롤밸브의 개방으로 고압공기탱크내의 공기가 콘트롤밸브를 경유하여 튜브를 통해 좌측 파워실린더의 고압체임버(1a)로 공급됨과 더불어 좌측 고압체임버의 공기는 또한 피스톤로드의 공기통로를 통해 우측 고압체임버로 유입되어, 2개의 파워피스톤을 거의 동시에 도면에서 우측방향으로 밀어주게 된다.

즉 각 파워피스톤은 고압체임버와 대기압체임버의 압력차이로 인해 대기압체임버로 밀려지게 되고, 이 파워피스톤의 운동으로 좌측 대기압체임버내의 공기는 튜브를 통해 우측 대기압체임버로 유입된 다음에 우측 대기압체임버의 공기와 함께 튜브를 매개로 대기포트를 경유해서 외부로 유출되며, 또 상기 파워피스톤의 운동은 유압피스톤을 통해 푸시로드로 전달되어 푸시로드가 밀려지게 되며, 이 푸시로드의 운동으로 클러치 릴리이스 포오크가 작동되어 클러치를 해방시켜주게 된다.

상기와 같은 구조에서는 2개의 파워피스톤이 고압의 공기를 공급받아 운동되어지므로, 단지 한 개의 파워피스톤을 구비한 부우스터에 비해 부우스터의 크기를 증가시키기 않고서도 배력을 한층 증대시킬 수 있으므로, 클러치 페달이 조작이 힘들이지 않고 용이하게 되는 것이다.

한편 운전자가 클러치 페달을 해방시키게 되면, 클러치 마스터 실린더의 유압이 클러치 부우스터에 더 이상 작용하지 않게 되고, 이로 인해 상기 콘트롤밸브는 공기차압력으로 원래의 위치로 복귀되면서 유로를 폐쇄시키주게 되며, 이러한 유로의 폐쇄로 고압의 공기가 좌측 고압체임버에 더 이상 공급되지 않게 됨과 더불어 고압체임버내의 공기는 대기로 방출되고, 또 상기 2개의 파워피스톤은 각각의 리턴스프링의 탄성복원력으로 원래의 위치로 리턴되어 초기 상태로 복귀된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 클러치 부우스터에 의하면, 파워실린더내에 구획지워진 2개의 체임버내에 각각 설치된 2개의 파워실린더를 매개로 배력작용이 이루어져, 부우스터의 파워실린더와 파워피스톤의 직경을 크게 형성시키지 않고서도 배력작용을 증대시킬 수 있게 되어, 클러치 페달을 힘들이지 않고 용이하게 조작할 수 있을 뿐만 아니라 클러치 페달의 스트로크도 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 서로 연통되지 않도록 격벽에 의해 구획지워진 2개의 파워실린더와, 이 파워실린더내에 상기 격벽을 관통해서 전후로 이동가능하게 장착된 피스톤로드, 상기 파워실린더내에서 상기 피스톤로드의 일단에 장착되어 좌측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획짓는 제1파워피스톤, 상기 우측 파워실린더내에서 피스톤로드에 장착되어 우측 파워실린더를 공기공급수단을 매개로 고압공기를 공급받는 고압체임버와 대기압체임버로 구획짓는 제2파워피스톤, 상기 좌측 대기압체임버를 우측 대기압체임버와 연통시키는 연통수단 및, 상기 좌측 고압체임버를 우측 고압체임버와 연통시키기 위해 상기 피스톤로드의 길이방향을 따라 형성된 공기통로를 구비한 클러치 부우스터.

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