KR100534224B1 - 수동변속기용 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진과 연결되는 플라이휠과 마찰되고 수동변속기의 입력축 상에 장착되는 분리된 클러치 디스크와; 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이휠에 밀착시키는 압력판과; 상기 압력판이 상기 플라이휠에 밀착되도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링과; 상기 입력축 상에 설치되어 상기 입력축의 회전을 억제시키는 브레이크 장치를 포함하여 구성되어 클러치의 초기작동 시 변속기 입력축의 회전을 정지시켜 변속기의 동기장치의 기어치합이 확실하게 이루어질 수 있도록 하는 수동변속기용 클러치를 제공한다.

Description

수동변속기용 클러치{Clutch of manual transmission}

본 발명은 수동변속기용 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치의 초기작동 시 변속기 입력축을 회전을 억제시킴으로써 동력 차단작용이 확실하게 이루어질 수 있도록 하여 동기장치의 기어치합이 확실히 이루어질 수 있도록 하는 수동변속기용 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내연기관은 부하를 건 상태에서 시동할 수 없다. 또한 변속기의 기어변환 시에도 무부하로 할 필요가 있으며, 발진 시에는 엔진동력을 서서히 구동바퀴에 전달해야 하는 등의 일을 할 수 있는 장치가 필요하다.

이러한 필요에 의해 클러치가 사용되는데, 클러치는 엔진의 플라이휠과 변속기의 입력축 사이에 설치되어 차량의 시동 시나 변속기의 기어 변환 시에 엔진의 동력을 구동바퀴에 대하여 임의로 단속하기 위해 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 수동변속기용 클러치를 나타낸 단면도이다.

종래기술의 클러치는 엔진의 크랭크샤프트와 연결되어 같이 회전되는 플라이휠(102)과, 상기 플라이휠(102)과 일정 간격을 두고 위치되고 수동변속기의 입력축(104)과 연결되는 클러치 디스크(106)와, 상기 클러치 디스크(106)를 가압하여 플라이휠(102)의 측면에 밀착시키는 압력판(108)과, 상기 압력판(108)에 가압력을 부여하는 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링(110)과, 클러치 페달의 답력에 따라 다이어프램 스프링(110)을 밀어주는 릴리이스 베어링(112) 등으로 이루어진다.

이러한 클러치는 클러치 페달을 밟으면 릴리이스 베어링(112)이 직선 이동되어 다이어프램 스프링(110)을 눌러주고, 이 누르는 힘에 의해 압력판(108)이 후퇴되면서 플라이휠(102)과 클러치 디스크(106) 사이의 마찰력이 해제되며, 엔진에서 변속기로의 동력전달이 차단된다.

현재 상용차량은 고마력화와 경량화되고 있는 추세이다. 따라서, 고마력화에 의한 클러치의 용량증가는 필연적이다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 클러치는 다이어프램 스프링이 적용되어 압력판을 리프트할 수 있는 범위가 작기 때문에 클러치의 사용횟수가 증가함에 따라 압력판 또는 클러치 디스크가 열화에 의해 변형될 경우 클러치 디스크와 플라이휠 사이가 완전하게 분리되기 못하는 문제점이 발생된다.

이에 따라 클러치 페달을 완전히 밟아도 클러치 디스크와 플라이휠 사이에 슬립이 발생되고 변속기의 입력축이 계속 회전되어 동기장치의 기어치합이 불가능해지거나 매우 어렵게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 변속기 입력축에 클러치 페달의 동작에 따라 작동되는 브레이크 시스템을 설치하여 클러치의 초기작동 시 변속기 입력축의 회전을 정지시켜 변속기의 동기장치의 기어치합이 확실하게 이루어질 수 있도록 하는 수동변속기용 클러치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동변속기용 클러치는 엔진과 연결되는 플라이휠과 마찰되고 수동변속기의 입력축 상에 장착되는 분리된 클러치 디스크와; 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이휠에 밀착시키는 압력판과; 상기 압력판이 상기 플라이휠에 밀착되도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링과; 상기 입력축 상에 설치되어 상기 입력축의 회전을 억제시키는 브레이크 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수동변속기용 클러치의 단면도이다.

본 발명에 따른 수동변속기용 클러치는 엔진의 크랭크샤프트(미도시)와 연결되어 같이 회전되는 플라이휠(2)과 마찰되고 수동변속기의 입력축(14) 상에 장착되는 클러치 디스크(6)와, 상기 클러치 디스크(6)를 가압하여 플라이휠(2)에 밀착시키는 압력판(8)과, 상기 압력판(8)에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링(10)과, 클러치 페달(30)의 조작에 따라 직선 이동되면서 상기 다이어프램 스프링(10)을 밀어주는 릴리이스 베어링(12)과, 상기 입력축(14)에 설치되어 클러치 페달(30)의 작동에 따라 입력축(14)의 회전을 억제시키는 브레이크 장치로 구성된다.

상기 브레이크 장치는 변속기 입력축(14) 상에 장착되어 전원이 공급되면 입력축(14)의 회전을 억제시키는 클러치 브레이크(40)와, 클러치 페달(30)의 작동 초기에 상기 클러치 브레이크(40)를 작동시키고 클러치 페달(30)이 완전히 밟으면 클러치 브레이크(40)의 작동을 해제시키는 제어수단으로 구성된다.

여기에서 상기 클러치 브레이크(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 클러치 디스크(6)와 연결되는 변속기 입력축(14)에 둘레방향으로 일정 간격을 두고 장착되는 마그넷(42)과, 상기 마그넷(42)과 일정 간격을 두고 배치되고 클러치 하우징(46)에 고정되는 권선코일(44)로 구성되는 전자석이다.

즉 이러한 클러치 브레이크(40)는 상기 권선코일(44)로 전원이 인가되면 상기 마그넷(42)과 권선코일(44)의 상호 작용에 의해 입력축(14)의 회전을 억제시킨다.

상기 제어수단은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 클러치 페달(30)에 설치되어 클러치 페달(30)의 작동 여부를 감지하여 전기신호를 인가하는 클러치 작동 감지센서(50)와, 상기 클러치 페달(30)의 후방 측에 설치되어 상기 클러치 페달(30)이 완전히 밟았을 때 전기신호를 인가하는 스토핑 센서(52)와, 상기 클러치 작동 감지센서(50)와 스토핑 센서(52)로부터 인가되는 전기 신호에 따라 상기 클러치 브레이크(40)의 작동을 제어하는 컨트롤유닛(60)으로 구성된다.

여기에서 상기 클러치 작동 감지센서(50)는 배기 브레이크를 작동시키기 위해 클러치의 작동여부를 감지하는 클러치 작동스위치가 사용되고, 상기 스토핑 센서(52)는 상기 클러치 페달(30)의 후방에 위치되어 클러치 페달(30)을 완전히 밟으면 클러치 페달(30)이 더 이상 밀림을 방지하는 스토퍼에 스위치가 추가된 작동 스위치이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 브레이크 장치를 갖는 수동변속기용 클러치의 작동을 다음에서 설명한다.

먼저 운전자가 클러치 페달(30)을 밟으면 상기 클러치 작동 감지센서(50)가 그 전기신호를 컨트롤유닛(60)으로 인가한다.

그러면 상기 컨트롤유닛(60)은 클러치 브레이크(40)로 전원을 공급하고, 상기 클러치 브레이크(40)의 권선코일(44)과 마그넷(42)이 상호 작용에 의해 변속기 입력축(14)의 회전을 억제시키고 최종적으로 정지시킨다.

그런 후 클러치 페달(30)을 완전히 밟으면 스토핑 센서(52)가 그 전기신호를 컨트롤유닛(60)으로 인가하고 상기 컨트롤유닛(60)은 클러치 브레이크(40)로 공급되는 전원을 차단한다.

그러면 상기 입력축(14)이 자유상태로 되어 동기장치의 기어치합이 원활하게 이루어진다.

따라서 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동변속기의 클러치는 변속기 입력축에 상기 변속기 입력축의 회전을 억제시키는 브레이크 시스템을 설치하여 클러치의 작동 초기에 변속기 입력축의 회전이 억제되어 최종적으로 정지되도록 함으로써 동기장치의 기어치합이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 이점이 있다.

또한 클러치 디스크 또는 압력판이 열화에 의해 변형이 발생되어 동력 차단 작용이 불량해지는 현상을 방지하고, 클러치의 동력 차단작용이 보다 확실하게 이루어질 수 있도록 하여 변속감을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 수동변속기용 클러치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 장치가 적용된 수동변속기용 클러치의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 장치의 클러치 브레이크를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 브레이크 장치의 제어수단을 설명하고자 클러치 페달 부분을 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 제어수단의 작동을 나타낸 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 플라이휠 4 : 입력축

6 : 클러치 디스크 8 : 압력판

10 : 다이어프램 스프링 12: 릴리이스 베어링

30 : 클러치 페달 40 : 클러치 브레이크

42 : 마그넷 44 : 권선코일

46 : 클러치 하우징 50 : 클러치 작동 감지센서

52 : 스토핑 센서 60 : 컨트롤유닛

Claims (6)

1. 엔진과 연결되는 플라이휠과 마찰되고 수동변속기의 입력축 상에 장착되는 분리된 클러치 디스크와;

   상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이휠에 밀착시키는 압력판과;

   상기 압력판이 상기 플라이휠에 밀착되도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링과;

   상기 입력축 상에 설치되어 상기 입력축의 회전을 억제시키는 브레이크 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 브레이크 장치는 상기 입력축에 설치되는 마그넷과, 상기 입력축의 둘레에 설치되는 전자석으로 구성된 클러치 브레이크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 클러치 브레이크는 입력축의 둘레방향으로 일정 간격을 두고 다수로 장착되는 마그넷과,

   상기 입력축을 감싸며 설치되되, 상기 마그넷과 일정 간격 이격되어 설치되어 전원이 인가되는 권선코일로 구성되는 전자석인 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 브레이크 장치는 상기 클러치 브레이크를 작동시키는 제어수단을 더 포함하여 구성되고,

   상기 제어수단은 클러치 페달에 설치되어 클러치 페달의 작동 여부를 감지하여 전기신호를 인가하는 클러치 작동 감지센서와, 상기 클러치 페달의 후방 측에 설치되어 상기 클러치 페달이 완전히 밟았을 때 전기신호를 인가하는 스토퍼 스위치와, 상기 클러치 작동 감지센서와 스토핑 센서로부터 인가되는 전기신호에 따라 상기 클러치 브레이크의 작동을 제어하는 컨트롤유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 클러치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 클러치 작동 감지센서는 배기 브레이크를 작동시키기 위해 클러치의 작동여부를 감지하는 클러치 작동스위치가 적용되는 것을 특징으로 하는 수동변속기용 클러치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 스토핑 센서는 상기 클러치 페달의 스토퍼에 스위치가 설치되는 작동 스위치인 것을 특징으로 하는 수동변속기용 클러치.