KR100580503B1 - 클러치페달의 스프링 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치페달과 브라켓 사이에 토션스프링을 적용함으로써, 클러치페달의 회동각에 따라 스프링력이 증가하다가 감소하도록 하여, 운전자가 클러치 조작을 원활하고 편리하게 수행할 수 있고, 급격한 클러치페달의 작동시에도 클러치페달의 원활한 작동성을 제공할 수 있도록 한다.

Description

클러치페달의 스프링 지지구조{spring support structure of a clutch pedal}

도 1은 본 발명에 따른 클러치페달 스프링 지지구조를 도시한 사시도,

도 2는 도 1과 같은 구조에서 페달스트로크에 대한 페달스프링력의 관계를 도시한 그래프,

도 3은 클러치페달의 작동을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10; 마운팅 브라켓 12; 클러치페달

14; 고정 브라켓 16; 회전 브라켓

18; 토션스프링 20,22: 제1,제2 스프링암
24; 코일부

본 발명은 클러치페달의 스프링 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치페달을 밟았다가 놓으면 클러치페달이 원위치로 리턴되도록 하는 탄성력을 제공하는 스프링에 관한 기술이다.

차량에 장착된 클러치페달은 운전자가 밟으면 회동되면서 클러치마스터실린 더를 작동시켜서 클러치가 작동되도록 한다.

운전자가 클러치페달을 밟는 힘을 약하게 하거나, 발을 클러치페달에서 떼면, 회동되었던 클러치페달이 원위치로 복귀되도록 해야 하는데, 이를 위해 통상 차체측에 고정되는 브라켓과 클러치페달 사이에 스프링을 장착하고, 상기 스프링이 작용하는 탄성력에 의해 클러치페달이 원위치로 복원되도록 한다.

상기와 같은 역할을 하는 스프링으로 종래에는 클러치페달과 브라켓 사이에 인장코일스프링이 주로 사용되고 있는데, 인장코일스프링을 사용하게 되면, 클러치페달이 밟혀서 그 회동각이 커짐에 따라서 인장코일스프링에서 작용하는 힘이 비례적으로 더욱 커지기 때문에 클러치페달을 밟을수록 스프링력이 증가하게 된다.

따라서, 큰 용량의 클러치를 작동시키는 클러치시스템의 경우에, 클러치장치 자체에서 발생하는 답력 요인이 상대적으로 크기 때문에, 상기와 같이 클러치페달의 회동각에 따라 비례적으로 증가하는 스프링력은 운전자의 클러치 조작에 큰 부담으로 작용하게 된다.

또한, 클러치페달을 약 1초 이내의 시간 내에 급격하게 밟을 때, 상기 인장코일스프링은 순간적으로 큰 답력을 발생시키는 원인이 되어, 운전자가 클러치페달을 밟을 때 걸림감을 느끼게 하는 문제점이 있다.

본 발명은 클러치페달의 회동각에 따라 스프링력이 증가하다가 감소하도록 함으로써, 운전자가 클러치 조작을 원활하고 편리하게 수행할 수 있고, 급격한 클러치페달의 작동시에도 클러치페달의 원활한 작동성을 제공할 수 있도록 한 클러치 페달의 스프링 지지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체측에 직립하게 설치되는 마운팅 브라켓과;
상기 마운팅 브라켓에 대해 상단부가 회동축을 매개로 선회가능하게 설치된 페달아암을 갖춘 클러치페달;
상기 마운팅 브라켓에 일단이 고정되고, 타단이 상기 페달아암의 중간 부위를 향해 돌출되도록 설치된 고정 브라켓;
상기 페달아암의 중간 부위에서 상기 고정 브라켓의 타단 보다 상기 회동축을 향해 인접한 위치에 일단이 고정되고, 타단이 선회 가능하도록 설치된 회전 브라켓 및;
상기 고정 브라켓과 상기 회전 브라켓에 각각 양쪽 제1,제2 스프링암이 회동 가능하게 고정 지지되고, 코일부는 상기 제1,제2 스프링암이 고정된 위치들로부터 상기 페달아암이 가압되어 선회되는 방향으로 돌출되어 그 위치가 자유롭게 구속되지 않도록 설치된 토션스프링을 포함하고;
상기 토션스프링은 상기 페달아암이 가압되지 않은 초기 상태에서, 상기 회동축으로부터 상기 고정 브라켓에 대한 상기 제1 스프링암의 일측 고정점이 상기 회동축으로부터 상기 회전 브라켓에 대한 상기 제2 스프링암의 타측 고정점보다 더 멀게 설정됨과 동시에, 상기 페달아암이 가압되는 방향으로 상기 마운팅 브라켓에 대해 더 인접한 위치로 설정되며;
상기 토션스프링은 상기 고정 브라켓에 고정되는 제1 스프링암의 길이가 상기 회전 브라켓에 고정되는 제2 스프링암의 길이 보다 더 길게 설정되는 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명 클러치페달의 스프링 지지구조는 차체측에 직립하게 마운팅 브라켓(10)이 설치되고, 상기 마운팅 브라켓(10)에 대해 클러치페달(12)의 페달아암(12a)의 상단부가 회동축(X)을 매개로 선회가능하게 설치되며, 상기 마운팅 브라켓(10)에는 고정 브라켓(14)의 일단이 고정 설치되고, 상기 고정 브라켓(14)의 타단은 상기 페달아암(12a)의 중간 부위를 향해 돌출되도록 설치된다.
상기 페달아암(12a)의 중간 부위에는 상기 고정 브라켓(14)의 타단 보다 상기 회동축(X)을 향해 인접한 위치로 회전 브라켓(16)의 일단이 고정 설치되고, 상기 회전 브라켓(16)의 타단은 상기 페달아암(12a)의 중간 부위에서 외측을 향해 자유롭게 선회 가능하도록 설치된다.
토션스프링(18)은 상기 고정 브라켓(14)과 상기 회전 브라켓(16)에 각각 양쪽 제1,제2 스프링암(20,22)이 회동 가능하게 고정 지지되고, 상기 토션스프링(18)의 코일부(24)는 상기 제1,제2 스프링암(20,22)이 고정된 위치들로부터 상기 페달아암(12a)이 가압되어 선회되는 방향으로 돌출되어 그 위치가 자유롭게 구속되지 않도록 설치된다.
이 경우, 상기 제1,제2 스프링암(20,22)의 양측 선단부는 상기 고정 브라켓(14)과 상기 회전 브라켓(16)에 각각 끼워져 고정 설치된다.

여기서, 상기 토션스프링(18)의 코일부(24)가 자유롭게 설치되었다는 것은, 일반적으로 토션스프링은 코일부가 임의의 축에 끼워지고 양단의 스프링암이 상호작용하면서 탄성력을 발휘하도록 되어 있으나, 본 발명에서는 코일부(24)에 어떤 축도 끼워져 있지 않아서 제1,제2 스프링암(20,22)에 작용되는 외력에 의해 코일부(24)의 위치가 자유롭게 변화할 수 있도록 되어 있다는 것을 의미한다.

상기 토션스프링(18)은, 클러치페달(12)이 밟히지 않은, 즉 상기 페달아암(12a)이 선회하지 않은 초기상태에서, 상기 회동축(X)으로부터 상기 고정 브라켓(14)에 대한 상기 제1 스프링암(20)의 일측 고정점이 상기 회동축(X)으로부터 상기 회전 브라켓(16)에 대한 상기 제2 스프링암(22)의 타측 고정점 보다 더 멀게 설정됨과 동시에, 상기 페달아암(12a)이 가압되어 선회되는 방향으로 상기 마운팅 브라켓(10)에 대해 더 인접한 위치로 설치된다.
즉, 상기 클러치페달(12)의 회동축(X)으로부터 회전 브라켓(16)으로 상기 토션스프링(18)의 제2 스프링암(22)이 고정된 점을 연결하는 직선(L1) 보다, 상기 클러치페달(12)의 회동축(X)으로부터 고정 브라켓(14)으로 상기 토션스프링(18)의 제1 스프링암(20)이 고정된 점을 연결하는 직선(L2)이, 상기 클러치페달(12)의 회동축(X)으로부터 상기 마운팅 브라켓(10)을 향해 더 인접한 위치이고, 클러치페달(12)이 밟혀서 회동되는 방향으로 더 회동된 상태로 설정되는 것이다.

그리고, 상기 토션스프링(18)은 상기 회전 브라켓(16)에 고정되는 제2 스프링암(22)의 길이 보다 상기 고정 브라켓(14)에 고정되는 제1 스프링암(20)의 길이가 더 길게 설정된다.

상기와 같은 토션스프링(18)의 설치구조는 클러치페달(12)이 밟혀서 회동되기 시작하면, 초기에는 상기 토션스프링(18)의 제1,제2 스프링암(20,22) 사이의 거리가 좁아지면서 클러치페달(12)에 스프링력을 제공하게 되지만, 상기 클러치페달(12)이 더욱 회동되면 이때부터는 오히려 제1,제2 스프링암(20,22) 사이의 거리가 더 멀어지면서 클러치페달(12)에 보다 작은 스프링력을 제공하게 된다. 이는 클러치페달(12)의 가압시 상기 토션스프링(18)의 코일부(24)가 구속되지 않고 자유롭게 이동 가능한 상태로 설치됨에 따라 가능한 것이다.

즉, 본 실시예에서는 상기 제1,제2 스프링암(20,22)이 클러치페달(12)의 페달아암(12a)에 고정된 위치가, 상기 제2 스프링암(22)이 상기 고정 브라켓(14)에 제1 스프링암(20)이 고정된 점과 상기 회동축(X)을 잇는 직선(L2)을 통과하면, 그때부터 제1,제2 스프링암(20,22) 사이의 거리가 더욱 더 멀어지면서 클러치페달(12)에 초기 보다 작은 스프링력을 제공하게 된다.

도 2는 상기한 바와 같은 토션스프링(18)이 채용된 클러치장치(도 1과 같은 장치)에서 페달스트로크(=페달회동각)에 따른 스프링력의 관계를 도시하고 있다.

클러치마스터실린더(26)의 자체에 내장된 스프링력은 페달스트로크의 증가에 따라 비례하여 선형적으로 증가하는 모습을 보이고 있고, 상기 토션스프링(18)에서 제공하는 스프링력은 초기에 증가하다가 페달스트로크의 증가에 따라 스프링력이 감소하는 양상을 보여주고 있다.

따라서, 상기 토션스프링(18)에서 제공하는 스프링력과 상기 클러치마스터실린더(26)의 자체에 내장된 스프링에서 제공하는 스프링력의 합인 총 스프링력은 도시된 바와 같이 초기에 증가하다가 점차 감소하는 특성을 보이게 되므로, 운전자가 클러치페달(12)을 밟으면, 초기에 답력이 증가하다가 점차 감소하게 되어, 무리한 힘을 들이지 않고 쉽게 클러치페달(12)을 조작할 수 있게 된다.

아울러 급격하게 클러치페달(12)을 밟는 경우에도, 상기와 같이 클러치페달(12)의 회동각이 증가함에 따라 점차 감소하는 답력 특성에 의해, 클러치페달(12)의 걸림감 등이 느껴지지 않게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 클러치페달의 회동각에 따라 스프링력이 증가하다가 감소하도록 함으로써, 운전자가 클러치 조작을 원활하고 편리하게 수행할 수 있고, 급격한 클러치페달의 작동시에도 클러치페달의 원활한 작동성을 제공할 수 있도록 한다.

Claims (2)

1. 차체측에 직립하게 설치되는 마운팅 브라켓과;

   상기 마운팅 브라켓에 대해 상단부가 회동축을 매개로 선회가능하게 설치된 페달아암을 갖춘 클러치페달;

   상기 마운팅 브라켓에 일단이 고정되고, 타단이 상기 페달아암의 중간 부위를 향해 돌출되도록 설치된 고정 브라켓;

   상기 페달아암의 중간 부위에서 상기 고정 브라켓의 타단 보다 상기 회동축을 향해 인접한 위치에 일단이 고정되고, 타단이 선회 가능하도록 설치된 회전 브라켓 및;

   상기 고정 브라켓과 상기 회전 브라켓에 각각 양쪽 제1,제2 스프링암이 회동 가능하게 고정 지지되고, 코일부는 상기 제1,제2 스프링암이 고정된 위치들로부터 상기 페달아암이 가압되어 선회되는 방향으로 돌출되어 그 위치가 자유롭게 구속되지 않도록 설치된 토션스프링을 포함하고;

   상기 토션스프링은 상기 페달아암이 가압되지 않은 초기 상태에서, 상기 회동축으로부터 상기 고정 브라켓에 대한 상기 제1 스프링암의 일측 고정점이 상기 회동축으로부터 상기 회전 브라켓에 대한 상기 제2 스프링암의 타측 고정점보다 더 멀게 설정됨과 동시에, 상기 페달아암이 가압되는 방향으로 상기 마운팅 브라켓에 대해 더 인접한 위치로 설정되며;

   상기 토션스프링은 상기 고정 브라켓에 고정되는 제1 스프링암의 길이가 상기 회전 브라켓에 고정되는 제2 스프링암의 길이 보다 더 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 클러치페달의 스프링 지지구조.
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