KR101730805B1 - 차량의 클러치페달 진동 방지장치 - Google Patents

차량의 클러치페달 진동 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 클러치페달 진동 방지장치에 관한 것으로, 바디(10)의 내부에 제1스프링(50)으로 탄지되는 밸브피스톤(30)과, 밸브피스톤(30)의 내부에 제2스프링(60)으로 탄지되는 밸브(40)가 구비되고, 밸브피스톤(30)과 밸브(40)의 외주면에 각각의 양단을 연통시키는 유로홈(32,41)이 형성된다. 별도의 스토퍼 없이 상기 밸브피스톤(30)과 밸브(40)만으로 유로를 차단하여 엔진의 축방향 진동 전달을 차단할 수 있다.

Description

차량의 클러치페달 진동 방지장치{VIBRATION PREVENTIVE DEVICE OF CLUTCH PEDAL FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 클러치페달 진동 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치페달과 클러치 사이의 유압 공급 라인에 설치되어 엔진에서 발생한 축방향 진동이 작동 오일을 매개로 클러치페달에 전달되는 것을 방지하기 위한 차량의 클러치페달 진동 방지장치에 관한 것이다.
차량의 엔진은 부하가 걸려 있는 상태에서는 시동이 불가하고, 주행 중 변속을 위해서는 엔진 동력이 변속기로 전달되는 것이 차단되어야만 하므로 엔진과 변속기 사이에는 엔진 동력을 단속하는 클러치가 설치된다.
클러치는 운전자가 클러치페달을 밟으면 떨어지고, 클러치페달을 놓으면 다시 붙는 상태로 작동된다.
즉, 클러치페달을 밟지 않은 상태에서는 플라이휠에 압력판에 의해 가압된 클러치디스크가 밀착되어 클러치 연결상태가 유지되고, 클러치페달을 밟으면 CMC(Clutch Master Cylinder ;클러치마스터실린더)로부터 유압을 전달받은 CRC(Clutch Release Cylinder ; 클러치 릴리스 실린더) 또는 CSC(Concentric Slave Cylinder ; 콘센트릭 슬레이브 실린더)가 작동되어 다이어프램스프링이 압력판을 당겨줌으로써 플라이휠로부터 클러치디스크가 이격되어 클러치 연결상태가 해제된다.
한편, 엔진에서 발생하는 축방향 진동은 CRC/CSC(본 명세서에서 /는 '또는'의 의미로 사용함)에 전달된 후, CRC/CSC와 CMC를 연결하는 유압호스(또는 파이프)에 충진된 오일을 매개로 CMC에 전달되고, 최종적으로는 CMC에 연결된 클러치페달에 전달되어 운전자의 클러치페달 조작감을 저하시키는 원인이 되고 있다.
따라서, 클러치페달로 전달되는 진동을 저감시키기 위해 오일 작동 경로 즉, CMC와 CRC/CSC를 연결하는 유압라인에 클러치페달 진동 방지장치를 설치하고 있다.
종래의 클러치페달 진동 방지장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터바디(1)의 내부 공간에 스토퍼(3)가 고정 설치되고, 스토퍼(3)의 양쪽에 각각 밸브피스톤(4)과 밸브(5)가 각각 스프링(6,7)에 의해 스토퍼(3)쪽으로 밀려지는 구조를 갖는다. 밸브피스톤(4)의 외주면에는 축방향(도면의 좌우방향)으로 유로홈(4a)이 형성되고, 밸브(5)에는 동일 방향으로 중앙을 관통하는 유로홀(5a)이 형성되어 있다.
따라서 클러치페달을 밟을 때는 CMC측으로부터 공급되는 오일이 밸브피스톤(4)을 밀어 밸브피스톤(4)의 외주면에 형성된 유로홈(4a)을 개방시킴으로써 CRC/CSC쪽으로 오일이 공급되어 클러치가 릴리스되고, 클러치페달을 놓을 때는 반대로 밸브피스톤(4)의 유로홈(4a)을 통해 복귀하는 오일이 밸브(5)를 밀어 밸브(5)의 유로홀(5a)을 개방시킴으로써 오일이 CMC쪽으로 복귀되고 이때 클러치 역시 원상태(연결상태)로 복귀된다.
또한, 클러치페달에 발을 올려놓기만 하거나 밟다가 멈춘 상태(반클러치 상태)와 같은 정적 상태에서는 CMC측 오일압과 CRC/CSC측 오일압이 평형을 이루어 밸브피스톤(4)과 밸브(5)가 모두 도1의 상태와 같이 스토퍼(3) 및 상호 간에 밀착되어 있는 상태가 되어 유로가 차단됨으로써 CRC/CSC측으로부터 오일을 매개로 CMC쪽으로 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 종래기술이 대한민국 등록특허 제 10-1459282 호에 게시되어 있다.
그런데, 상기 종래기술은 오일의 유로 개폐를 위한 구성 요소로서 스토퍼(3), 밸브피스톤(4), 밸브(5)와 같이 다수의 부품을 필요로 한다.
또한 상기 스토퍼(3)는 커넥터바디(1)에 초음파 융착으로 고정된다. 따라서 조립 공정 수가 증가되고 이에 제품 생산 사이클 타임이 증가되며 비용 또한 증가된다.
또한 초음파 융착은 고정 강도나 밀폐성이 낮다는 근본적인 문제가 있을 뿐만 아니라 스토퍼(3)가 커넥터바디(1)의 내경과 직각을 이루지 못하거나 과도 융착되어 밸브피스톤(4)이나 밸브(5)에 융착되는 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스토퍼가 적용되지 않음으로써 구성 부품의 수가 감소되고, 공정수가 감소되며, 초음파 융착 불량에 따른 제반 문제점(고정 강도 및 밀폐성 불량, 고정 자세 불량, 주변 부품과의 과도 융착)을 해결할 수 있도록 된 차량의 클러치페달 진동 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 부품설치공간이 형성된 바디와, 상기 부품설치공간에 설치되고 CRC(Clutch Release Cylinder)/CSC(Concentric Slave Cylinder)측 단부에 측벽이 형성되며 그 측벽에 유로홀이 형성되고 외주면에 양측 단부를 연통시키는 유로홈이 형성된 밸브피스톤과, 상기 밸브피스톤의 내부에 설치되고 CMC(Clutch Master Cylinder)측 단부에 측벽이 형성되며 외주면에 양측 단부를 연통시키는 유로홈이 형성된 밸브와, 상기 밸브피스톤을 CMC측 방향으로 밀어 밸브피스톤을 부품설치공간의 측벽에 밀착시켜 밸브피스톤의 유로홈을 차단하는 제1스프링 및 상기 밸브를 CRC/CSC측 방향으로 밀어 밸브를 밸브피스톤의 측벽에 밀착시켜 밸브의 유로홈을 차단하는 제2스프링을 포함한다.
상기 바디의 CRC/CSC측 단부에 커넥터삽입구가 형성되고, 그 커넥터삽입구는 부품설치공간과 내경 변화 없이 연통된다.
상기 CRC/CSC측 커넥터삽입구에 커넥터가 삽입되고, 그 커넥터에 상기 제1스프링의 일단이 지지된다.
상기 바디의 CMC측 단부에 또 다른 커넥터삽입구가 형성되고, 그 커넥터삽입구는 부품설치공간의 측벽에 형성된 유로홀을 통해 부품설치공간과 연통된다.
상기 제2스프링은 밸브피스톤의 내부에 삽입 설치되고, 일단이 부품설치공간의 측벽에 지지된다.
상기 밸브피스톤의 유로홈과 밸브의 유로홈은 각각 밸브피스톤과 밸브의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성된다.
상기 제1스프링의 스프링 강도가 제2스프링의 스프링 강도 보다 크다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 스토퍼가 사용되지 않으므로 부품수가 줄어 구성이 간단해지는 효과가 있다.
스토퍼가 사용되지 않으므로 스토퍼 고정을 위한 초음파 융착 공정을 실시할 필요가 없게 되어 공정수가 감소되고, 이에 생산 사이클 타임이 감소되며, 소요 비용이 절감된다.
스토퍼 초음파 융착 공정이 실시되지 않으므로 초음파 융착 불량에 따른 고정 강도 및 밀폐성 불량, 고정 자세 불량, 주변 부품과의 불필요한 융착 등의 제반 문제점이 해결되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 클러치페달 진동 방지장치의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 클러치페달 진동 방지장치의 단면도로서, 클러치페달이 정지한 정적 상태의 단면도.
도 3과 도 4는 클러치페달이 작동되는 동적 상태의 단면도로서, 도 3은 클러치페달을 밟는 중의 작동 상태도이고, 도 4는 클러치페달이 복귀하는 중의 작동 상태도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 클러치페달 진동 방지장치는, 바디(10), 커넥터(20), 밸브피스톤(30), 밸브(40), 제1스프링(50), 제2스프링(60)을 포함한다.
바디(10)는 원통 형상 부품으로서 내부에 원통형의 부품설치공간(11)이 형성되고, 그 부품설치공간(11)의 일측(CRC/CSC측 방향)에 커넥터(20)가 삽입되는 커넥터삽입구(12)가 형성되며, 타측(CMC측 방향)에는 CMC에 연결된 호스의 연결을 위해 또 다른 커넥터가 삽입되는 커넥터삽입구(13)가 형성된다.
CRC/CSC측 커넥터삽입구(12)는 부품설치공간(11)과 내경 변화 없이 그대로 연통되며, CMC측 커넥터삽입구(13)는 부품설치공간(11)의 측벽에 형성된 유로홀(14)을 통해 부품설치공간(11)과 연통된다.
커넥터(20)는 유압 호스 연결에 사용되는 일반적인 형상의 것이며, 중심축을 관통하는 유로홀(21)이 형성된다. 커넥터(20)는 이후 설명할 제1스프링(50)의 일측 단부를 지지하는 역할을 하므로 바디(10)와 조립되어 본 발명에 따른 차량의 클러치페달 진동 방지장치를 구성한다. CMC측 커넥터삽입구(13)에 삽입되는 커넥터는 단지 유압 호스를 연결하는 것으로 본 발명 장치를 클러치 유압 라인에 설치할 때 조립되며, 본 발명 장치에 포함되지 않는다.
밸브피스톤(30)은 바디(10)의 부품설치공간(11)에 삽입 설치된다. 밸브피스톤(30)은 원통형 부품으로서 외경이 부품설치공간(11)의 내경보다 미세하게 작은 정도로 제작되어 부품설치공간(11)의 내경면에 의해 경로를 안내 받으면서 부품설치공간(11)의 축방향(도면의 좌우방향)을 따라 자유로이 이동 가능하다. 밸브피스톤(30)의 일측 단부(CMC측 면)는 완전히 개구되어 있으며 타측 단부(CRC/CSC측 면)에는 측벽이 형성되고, 그 측벽의 중앙에는 유로홀(31)이 관통 형성된다.
또한, 밸브피스톤(30)의 외주면에는 축방향 전체에 걸쳐 직선 형상의 유로홈(32)이 형성된다.
유로홈(32)은 밸브피스톤(30)의 외주면에서 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성될 수 있으며, 유로홈(32)들의 양단부는 밸브피스톤(30)의 양측면으로 개구되어 있다.
밸브(40)는 짧은 길이의 원통 형상 부품이며, 외경이 밸브피스톤(30)의 내경보다 미세하게 작은 정도로 제작되어 밸브피스톤(30)의 내경면에 의해 경로를 안내 받으면서 밸브피스톤(30)의 축방향(도면의 좌우방향)을 따라 자유로이 이동 가능하다. 밸브(40)의 일측 단부(CMC측 면)에는 측벽이 형성되어 폐쇄되어 있고 타측 단부(CRC/CSC측 면)는 완전히 개구되어 있다.
또한, 밸브(40)의 외주면에는 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)과 동일한 방식으로 복수의 유로홈(41)이 형성된다. 밸브(40)의 유로홈(41) 역시 양단부가 밸브(40)의 양측면으로 개구되어 있다.
제1스프링(50)은 부품설치공간(11)에서 커넥터(20)와 밸브피스톤(30)의 사이에 설치된다. 즉, 제1스프링(50)은 일단이 커넥터(20)에 지지되고 타단은 밸브피스톤(30)에 접촉된다. 따라서, 제1스프링(50)은 항상 밸브피스톤(30)을 CMC측 방향으로 밀어주며 이에 밸브피스톤(30)은 CMC측 압력과 CRC/CSC측 압력의 평형 상태(클러치페달의 정적 상태)에서는 개구 단부가 부품설치공간(11)의 측벽(CMC측 면)에 밀착된다. 이 상태에서 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)은 일측 단부가 차단되어 오일이 흐르지 못하게 된다.
제2스프링(60)은 밸브피스톤(30)의 내부 공간에 삽입 설치된다. 밸브피스톤(30)의 내부 공간에는 상기 밸브(40)가 먼저 삽입되고 이후 제2스프링(60)이 삽입된다. 제2스프링(60)은 일단이 부품설치공간(11)의 측벽에 지지되고 타단이 밸브(40)의 측벽에 접촉되어 항상 밸브(40)를 CRC/CSC측 방향으로 밀어준다. 따라서, 밸브(40)의 개구 단부는 밸브피스톤(30)의 측벽 내측면에 밀착되고, 이 상태에서 밸브(40)의 유로홈(41)은 일측 단부가 차단되어 오일이 흐르지 못하게 된다.
이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.
운전자가 클러치페달을 밟으면, 도 3과 같이, CMC로부터 오일이 바디(10) 내측으로 공급된다. 밸브피스톤(30)의 측벽과 밸브(40)의 개구 단부가 접촉되어 있으므로 밸브(40)의 측벽에 작용하는 오일압에 의해 밸브(40)와 밸브피스톤(30)이 제1스프링(50)을 압축시키면서 CRC/CSC측 방향으로 이동한다. 이에 밸브피스톤(30)의 개구 단부가 부품설치공간(11)의 측벽으로부터 이격되면서 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)이 개방된다. 따라서 오일이 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)을 통해 밸브피스톤(30)의 반대쪽 공간으로 이동한 뒤 커넥터(20)의 유로홀(21)을 통해 CRC/CSC측으로 공급됨으로써 CRC/CSC가 작동되어 클러치가 해제된다.
운전자가 클러치페달에서 발을 떼는 중(클러치페달 복귀 중)에는, 도 4와 같이, CRC/CSC로부터 복귀하는 오일이 바디(10)의 내부로 유입된다. 오일은 밸브피스톤(30)의 측벽에 형성된 유로홀(31)을 통해 밸브피스톤(30)의 내부 공간으로 들어와 밸브(40)를 CMC측 방향으로 밀어준다. 밸브(40)가 CMC측 방향으로 밀리면서 밸브(40)의 개구 단부와 밸브피스톤(30)의 측벽이 이격되면 밸브(40)의 유로홈(41)이 개방되고, 이에 유로홈(41)을 통해 오일이 밸브(40)의 반대쪽 방향으로 이동한 뒤 바디(10)의 유로홀(14)을 통해 빠져나가서 CMC측으로 복귀하게 된다. 따라서 CRC/CSC가 릴리스되면서 클러치가 다시 연결된다.
한편, 클러치페달의 복귀가 완전히 종료되었거나, 또는 클러치페달을 밟는 중 및 발을 떼는 중에 멈춘 경우(반클러치 상태)인 경우에는 도 2와 같이 CMC측 오일 압력과 CRC/CSC측 오일 압력이 평형을 이루게 된다. 이때는 제1스프링(50)에 의해 밸브피스톤(30)이 CMC측 방향으로 밀려서 밸브피스톤(30)의 개구 단부가 부품설치공간(11)의 측벽과 맞닿으므로 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)이 차단되고, 제2스프링(60)에 의해 밸브(40)가 CRC/CSC측 방향으로 밀려서 밸브(40)의 개구 단부가 밸브피스톤(30)의 측벽과 맞닿으므로 밸브(40)의 유로홈(41)이 차단된다.
따라서 오일의 흐름이 차단되므로 엔진으로부터 전달되는 축방향 진동이 오일을 매개로 전달될 수 없어 클러치페달로 전달되지 않으며, 이에 운전자는 클러치페달에서 엔진의 축방향 진동으로 인한 진동을 느낄 수 없게 된다.
상기와 같은 오일압 평형 상태에서 상기와 같이 밸브피스톤(30)의 유로홈(32)과 밸브(40)의 유로홈(41)이 모두 차단되기 위해서는 밸브피스톤(30)의 개구 단부는 부품설치공간(11)의 측벽에 밀착되어야만 하고 밸브(40)의 개구 단부는 밸브피스톤(30)의 측벽에 밀착되어야만 한다. 이와 같은 작동을 위해서 상기 제1스프링(50)과 제2스프링(60)의 스프링 강도는 제1스프링(50)이 제2스프링(60)보다 커야만 한다. 제1스프링(50)의 스프링 강도가 제2스프링(60)과 같거나 작은 경우 밸브스프링(30)이 부품설치공간(11)의 측벽으로부터 이격되어 유로홈(32)이 개방되므로 오일의 소통이 가능해져 진동의 전달을 차단할 수 없게 되기 때문이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 바디(10)의 내부에 밸브피스톤(30)과 밸브(40) 및 이들을 각각 지지하는 제1스프링(50)과 제2스프링(60)만이 구비되며, 이들만으로 클러치페달이 움직이지 않는 정적 상태에서 CMC측과 CRC/CSC측 사이의 오일 흐름을 차단하여 엔진 축방향 진동의 전달 방지 기능을 정상적으로 수행할 수 있다. 따라서 종래의 스토퍼를 사용할 필요가 없어진다.
스토퍼를 사용하지 않음으로써 부품수가 줄어들고 장치의 내부 구조가 간단해지는 효과가 있다.
또한, 스토퍼가 사용되지 않음으로써 스토퍼의 위치 고정을 위한 초음파 융착 공정을 실시할 필요가 없게 되며, 이에 제조 공정수가 감소되고, 생산 사이클 타임이 감소되며, 소요 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 초음파 융착 공정시 발생하는 스토퍼 고정 위치 및 자세 불량, 스토퍼와 주변 부품의 불필요한 융착 등의 문제점이 근본적으로 해소되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 바디 11 : 부품설치공간
12,13 : 커넥터삽입구 14 : 유로홀
20 : 커넥터 21 : 유로홀
30 : 밸브피스톤 31 : 유로홀
32 : 유로홈 40 : 밸브
41 : 유로홈 50 : 제1스프링
60 : 제2스프링

Claims (7)

  1. 내부에 부품설치공간이 형성된 바디와;
    상기 부품설치공간에 설치되고, CRC(Clutch Release Cylinder)/CSC(Concentric Slave Cylinder)측 단부에 측벽이 형성되며, 그 측벽에 유로홀이 형성되고, 외주면에 양측 단부를 연통시키는 유로홈이 형성된 밸브피스톤과;
    상기 밸브피스톤의 내부에 설치되고, CMC(Clutch Master Cylinder)측 단부에 측벽이 형성되며, 외주면에 양측 단부를 연통시키는 유로홈이 형성된 밸브와;
    상기 밸브피스톤을 CMC측 방향으로 밀어 밸브피스톤을 부품설치공간의 측벽에 밀착시켜 밸브피스톤의 유로홈을 차단하는 제1스프링 및;
    상기 밸브를 CRC/CSC측 방향으로 밀어 밸브를 밸브피스톤의 측벽에 밀착시켜 밸브의 유로홈을 차단하는 제2스프링;
    을 포함하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디의 CRC/CSC측 단부에 커넥터삽입구가 형성되고, 그 커넥터삽입구는 부품설치공간과 내경 변화 없이 연통된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 CRC/CSC측 커넥터삽입구에 커넥터가 삽입되고, 그 커넥터에 상기 제1스프링의 일단이 지지되는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디의 CMC측 단부에 또 다른 커넥터삽입구가 형성되고, 그 커넥터삽입구는 부품설치공간의 측벽에 형성된 유로홀을 통해 부품설치공간과 연통된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2스프링은 밸브피스톤의 내부에 삽입 설치되고, 일단이 부품설치공간의 측벽에 지지되는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브피스톤의 유로홈과 밸브의 유로홈은 각각 밸브피스톤과 밸브의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1스프링의 스프링 강도가 제2스프링의 스프링 강도 보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 클러치페달 진동 방지장치.
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