KR100461824B1

KR100461824B1 - 클러치용 파워 실린더

Info

Publication number: KR100461824B1
Application number: KR10-2002-0077067A
Authority: KR
Inventors: 이학성
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-12-17
Also published as: KR20040049203A

Abstract

본 발명은 엔진의 파워가 증대되어 클러치의 클램프 로드 및 릴리스 로드가 증대됨에 따라 클라치 실린더의 파워 증대의 필요성이 대두되고 있으나 현재의 구조로는 파워를 증대시키는데 한계가 있는 문제점이 있기 때문에,

내부가 제1유압실과 제2유압실로 구획되어 있는 하우징과, 상기 제1유압실의 내부에 설치되고 라인을 통해 공급된 유압에 따라 전후 이동됨과 동시에 오일을 상기 제2유압실로 공급하는 제1피스톤과, 상기 제1유압실에 설치되어 제1피스톤을 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 제2유압실의 내부에 설치되고 상기 제1피스톤의 이동에 연동되어 전후 이동되는 제2피스톤과, 상기 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 위치되어 제1피스톤의 움직임을 제2피스톤으로 전달하는 커넥팅 로드와, 상기 제2피스톤에 연결되어 상기 제2피스톤의 움직임을 클러치로 전달하는 실린더 로드를 포함함으로써,

하우징의 내부에 피스톤을 하나 더 설치함으로써 페달 스크로크 및 실린더 직경의 변화가 없이도 실린더 파워를 2배로 증대시킬 수 있는 클러치용 파워 실린더에 관한 것이다.

Description

클러치용 파워 실린더{Power cylinder for clutch}

본 발명은 소형 트럭에서 사용되고 있는 클러치의 파워를 증대시킬 수 있도록 한 클러치용 파워 실린더에 관한 것으로서, 특히 클러치 릴리스 실린더에 피스톤을 추가로 구성하여 동일한 페달 스트로크에 대하여 더 큰 힘을 얻을 수 있도록 한 클러치용 파워 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 소형 트럭의 클러치 작동구조는 도 1에 도시된 바와 같이 클러치 페달(1)을 밟는 힘에 따라 유압을 발생시키는 클러치 마스터 실린더(2)와, 상기 클러치 페달(1)을 밟는 힘을 증폭시켜 상기 클러치 마스터 실린더(2)로 제공하는 진공 부스터(3)와, 변속기(6)의 일측에 설치되고 상기 클러치 마스터 실린더(2)에서 공급된 유압에 의해 작동되어 클러치를 제어하는 클러치 릴리스 실린더(4)와, 상기 클러치 마스터 실린더(2)에서 발생된 유압을 상기 클러치 릴리스 실린더(4)로 공급하는 라인(5)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 클러치 작동구조는 클러치 페달(1)을 밟을 때 진공 부스터(3)가 이 힘을 증폭시켜 클러치 마스터 실린더(2)로 제공하게 되고, 클러치 마스터 실린더(2)에서는 이 힘을 이용하여 유압을 발생시키게 된다. 클러치 마스터 실린더(2)에서 발생된 유압은 라인(5)을 통해 클러치 릴리스 실린더(4)로 공급되며, 클러치 릴리스 실린더(4)는 유압을 이용하여 피스톤을 전진시킴으로써 클러치를 밀어 동력을 차단하게 된다.

상기 클러치 릴리스 실린더(4)로는 도 2에 도시된 바와 같이 구성된 클러치용 파워 실린더(10)가 사용될 수 있다. 클러치용 파워 실린더(10)는 클러치 페달을밟음에 따라 클러치 마스터 실린더에서 발생된 유압이 하우징(11)의 입구를 통해 공급되면, 피스톤(12)이 전진되면서 실린더 로드(13)를 통해 클러치를 작동시키도록 하고 있다. 물론, 클러치 페달로부터 발을 떼게 되면, 리턴 스프링(14)에 의해 하우징(11) 내의 유압이 클러치 마스터 실린더로 복귀되며, 실린더 로드(13) 역시 피스톤(12)의 후퇴에 따라 클러치를 미는 일을 중지함으로써 클러치를 통해 동력이 전달되도록 한다.

상기한 클러치 작동구조는 소형 트럭을 예로 들었으나, 일반 승용차의 경우는 진공 부스터만 없을 뿐 나머지 구조는 동일하다.

그런데, 최근 들어 엔진의 파워가 계속 증대됨에 따라 클러치의 클램프 로드 및 릴리스 로드가 증대되고 있으며, 클러치 릴리스 실린더의 파워가 증대될 필요성이 커지고 있다. 클러치 릴리스 실린더의 파워를 증대시키는 방법중 하나는 본 발명과 같이 더블 피스톤을 이용하는 방법이다.

상기한 더블 피스톤을 이용하여 클러치를 작동시키는 장치는 여러 형태로 구성할 수 있으며, 그 중 하나가 국내 공개실용신안 1995-8575호에 자동차의 클러치 조정장치로 제시되어 있다.

상기한 자동차의 클러치 조정장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치 릴리스 실린더(20) 내에 제1피스톤(21)과 제2피스톤(22)이 설치되고, 오일펌프(36)에서 공급된 유압에 의해 이동되는 제2피스톤(22)에 제1슬라이딩봉(23)과 제2리턴스피링(24)이 장착되도록 하고 있다. 또한, 클러치 마스터 실린더(30)에서 공급된 유압 및 상기 제2피스톤(22)에 의해 이동되는 제1피스톤(21)에는 상기 제1슬라이딩봉(23)에 삽입되는 제2슬라이딩봉(25)과 제1리턴스프링(26)이 장착되어 있다. 또, 차량의 상태를 감지하는 차량상태 감지부(33)와, 상기 클러치 릴리스 실린더(20)로부터 복귀되는 오일이 저장되는 오일 탱크(35)와 상기 제2피스톤(22) 측을 연결하는 관로에 설치되어 오일의 이동을 차단하는 솔레노이드 밸브(34)와, 상기 차량상태 감지부(33)의 신호에 따라 상기 솔레노이드 밸브(34)를 제어하는 제어부(32)를 포함하고 있다.

상기한 자동차의 클러치 자동조정장치는 클러치 페달(31)을 밟을 경우에는 클러치 마스터 실린더(30)에서 발생된 유압이 상기 제1피스톤(21)을 밀어 클러치가 작동되도록 한다. 또, 클러치 페달(31)을 밟지 않고 자동조정으로 설정해 둔 경우에는 제어부(32)가 차량상태감지부(33)를 통해 차량의 상태를 감지하여 솔레노이드 밸브(34)를 개폐시킴으로써 오일펌프(36)의 유압이 제2피스톤(22)으로 공급되도록 하거나 오일탱크(35)로 회수되도록 하고 있다. 즉, 차량의 상태가 클러치를 작동시킬 필요가 있는 경우에는 솔레노이드 밸브(34)를 차단함으로써, 오일펌프(36)에서 발생된 유압이 제2피스톤(22)으로 공급되도록 한다. 따라서, 제2피스톤(22)은 유압에 의해 전진되면서 제1슬라이딩봉(23)과 제2슬라이딩봉(25)을 통해 제1피스톤(21)을 움직임으로써 클러치를 작동시키게 되는 것이다.

다시 말해서, 종래의 클러치용 파워 실린더는 엔진의 파워가 증대되어 클러치의 클램프 로드 및 릴리스 로드가 증대됨에 따라 실린더의 파워 증대의 필요성이 대두되고 있으나 현재의 구조로는 파워를 증대시키는데 한계가 있는 문제점이 있다.

물론, 클러치 마스터 실린더에서 발생되는 유압을 증대시키기 위하여 진공 부스터의 크기를 키울 수도 있으나, 이 역시 클러치 페달 부분의 레이 아웃으로 인하여 크기 증대에 제약이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실린더 하우징의 내부에 피스톤을 2개 설치하여 유압을 받는 면적을 증대시킴으로써 동일한 페달 스트로크를 이용하여 보다 큰 실린더 파워를 얻을 수 있도록 한 클러치용 파워 실린더를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 소형 트럭의 클러치 작동구조가 도시된 작동 개념도,

도 2는 종래의 클러치용 파워 실린더가 도시된 구성도,

도 3은 종래의 클러치 자동조정장치가 도시된 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 클러치용 파워 실린더가 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51 : 하우징 51a : 제1유압실

51b : 제2유압실 51c : 나사부

52 : 격벽 52' : 오일 실

53 : 제1피스톤 53" : 오일통로

54 : 제2피스톤 53',54' : 오일 실

55 : 커넥팅 로드 55' : 오일공급통로

56 : 실린더 로드 57 : 배기장치

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 내부가 제1유압실과 제2유압실로 구획되어 있는 하우징과, 상기 제1유압실의 내부에 설치되고 라인을 통해 공급된 유압에 따라 전후 이동됨과 동시에 오일을 상기 제2유압실로 공급하는 제1피스톤과, 상기 제1유압실에 설치되어 제1피스톤을 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 제2유압실의 내부에 설치되고 상기 제1피스톤의 이동에 연동되어 전후 이동되는 제2피스톤과, 상기 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 위치되어 제1피스톤의 움직임을 제2피스톤으로 전달하는 커넥팅 로드와, 상기 제2피스톤에 연결되어 상기 제2피스톤의 움직임을 클러치로 전달하는 실린더 로드를 포함한 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 의한 클러치용 파워 실린더는 도 4에 도시된 바와 같이 내부가 제1유압실(51a)과 제2유압실(51b)로 구획되어 있는 하우징(51)과, 상기 제1유압실(51a)의 내부에 설치되고 라인(미 도시)을 통해 공급된 유압에 따라 전후 이동됨과 동시에 오일을 상기 제2유압실(51b)로 공급하는 제1피스톤(53)과, 상기 제1유압실(51a)에 설치되어 제1피스톤(53)을 탄발시키는 리턴스프링과, 상기 제2유압실(51b)의 내부에 설치되고 상기 제1피스톤(53)의 이동에 연동되어 전후 이동되는 제2피스톤(54)과, 상기 제1피스톤(53)과 제2피스톤(54) 사이에 위치되어 제1피스톤(53)의 움직임을 제2피스톤(54)으로 전달하는 커넥팅 로드(55)와, 상기 제2피스톤(55)에 연결되어 상기 제2피스톤(54)의 움직임을 클러치로 전달하는 실린더 로드(56)와, 상기 하우징(51)의 일측에 설치되어 상기 제1피스톤(53)의 이동시 앞쪽에 남아있는 공기가 배출될 수 있도록 배기장치(57)로 구성된다.

여기서, 상기 제1유압실(51a)과 제2유압실(51b)은 격벽(52)으로 구획되어 있고, 상기 격벽(52)의 내주면에는 상기 커넥팅 로드(55)에 접촉되어 오일의 누설을 방지하는 오일 실(52')이 설치된다. 물론, 상기 제1피스톤(53) 및 제2피스톤(54)의 외주면에도 상기 하우징(51)의 내주면에 접촉되어 오일의 누설을 방지하는 오일 실(53',54')이 설치된다.

상기 커넥팅 로드(55)는 제1유압실(51a)의 오일이 제2유압실(51b)로 공급될 수 있도록 오일공급통로(55')가 형성되고, 상기 제1피스톤(53)에는 제1유압실(51a)의 오일이 제2유압실(51b)로 공급될 수 있도록 상기 커넥팅 로드(55)의 오일공급통로(55')와 연통되는 오일통로(55")가 형성된다. 또, 상기 하우징(51)은 오일이 공급되는 라인과 나사 체결이 가능하도록 상기 제1유압실(51a)의 입구가 나사부(51c)로 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 클러치용 파워 실린더는 클러치 마스터 실린더로부터 공급된 유압에 의해 제1피스톤이 이동되면서 제2유압실에 유압이 공급되어 제2피스톤을 이동시키게 된다. 따라서, 상기 제2피스톤은 제1피스톤에 의한 이동력과 유압에 의한 힘이 합쳐진 힘으로 이동하게 된다.

클러치 마스터 실린더에서 발생된 유압이 라인을 통해 하우징(51)의 제1유압실(51a)로 공급되면 제1피스톤(53)이 유압에 의해 전진하게 된다. 상기 제1피스톤(53)이 전진됨에 따라 제1피스톤(53)과 커넥팅 로드(55)로 연결된 제2피스톤(54)에 제1피스톤(53)의 이동력이 전달된다.

이와 동시에 상기 제1피스톤(53)에 형성된 오일통로(53") 및 상기 커넥팅 로드(55)에 형성된 오일공급통로(55')를 통해 제2유압실(51b)로 유압이 공급되며, 제2유압실(51b)에 공급된 유압에 의해 제2피스톤(54)이 전진하게 된다. 따라서, 상기 제2피스톤(54)에 가해지는 힘은 제1피스톤(53)에 가해지는 힘과 제2유압실(51b)에서 발생된 힘의 합이 된다. 결국, 실린더 로드(56)는 상기 제2피스톤(54)에 가해지는 힘으로 클러치를 작동시키게 되며, 클러치의 클램프 로드 및 릴리스 로드가 증대되더라도 충분히 대응이 가능하다.

즉, 상기 제2피스톤(54)에 가해지는 힘은 제1피스톤(53)의 이동에 따른 힘과, 제2유압실(51b)의 유압에 의한 힘의 합이다. 여기서, 상기 제1피스톤(53)의 이동에 따른 힘은 제1유압실(51a)의 유압이 제1피스톤(53)에 가하는 힘이다. 물론,제1유압실(51a)과 제2유압실(51b)의 유압은 거의 동일하며, 클러치 마스터 실린더에서 발생되는 유압이다. 따라서, 제2피스톤(54)을 통해 클러치로 전달되는 힘은 제1피스톤(53)의 단면적과 제2피스톤(54)의 단면적을 합한 면적에 유압을 곱한 힘이며, 두 피스톤(53,54)의 단면적이 동일할 경우에는 하나의 피스톤만 있는 경우에 비해 2배의 힘을 발생시키게 된다.

이와 같이, 본 발명의 클러치용 파워 실린더는 하우징의 내부에 피스톤을 하나 더 설치함으로써 페달 스크로크 및 실린더 직경의 변화가 없이도 실린더 파워를 2배로 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

내부가 제1유압실과 제2유압실로 구획되어 있는 하우징과, 상기 제1유압실의 내부에 설치되고 라인을 통해 공급된 유압에 따라 전후 이동됨과 동시에 오일을 상기 제2유압실로 공급하는 제1피스톤과, 상기 제1유압실에 설치되어 제1피스톤을 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 제2유압실의 내부에 설치되고 상기 제1피스톤의 이동에 연동되어 전후 이동되는 제2피스톤과, 상기 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 위치되어 제1피스톤의 움직임을 제2피스톤으로 전달하는 커넥팅 로드와, 상기 제2피스톤에 연결되어 상기 제2피스톤의 움직임을 클러치로 전달하는 실린더 로드를 포함한 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 제1유압실과 제2유압실은 격벽으로 구획되어 있고, 상기 격벽의 내주면에는 상기 커넥팅 로드에 접촉되어 오일의 누설을 방지하는 오일 실이 설치된 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 제1피스톤 및 제2피스톤의 외주면에는 상기 하우징의 내주면에 접촉되어 오일의 누설을 방지하는 오일 실이 설치된 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 커넥팅 로드는 제1유압실의 오일이 제2유압실로 공급될 수 있도록 오일공급통로가 형성되고, 상기 제1피스톤에는 제1유압실의 오일이 제2유압실로 공급될 수 있도록 상기 커넥팅 로드의 오일공급통로와 연통되는 오일통로가 형성된 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 하우징은 오일이 공급되는 라인과 나사 체결이 가능하도록 상기 제1유압실의 입구가 나사부로 형성된 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 제1유압실은 상기 제1피스톤의 이동시 앞쪽에 남아있는 공기가 배출될 수 있도록 배기장치를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치용 파워 실린더.