KR19980027798A

KR19980027798A - 클러치 조작기구

Info

Publication number: KR19980027798A
Application number: KR1019960046703A
Authority: KR
Inventors: 김현식
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-07-15

Abstract

본 발명은 클러치 조작기구에 관한 것으로, 회동축(1)을 매개로 회동가능하게 장착된 클러치 페달(2)의 조작답력을 에어실린더(4)를 통해 릴리이스 포오크에 전달하는 조작답력 전달수단(4)과, 상기 조작답력이 해제되면 클러치 페달(2)을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단(5) 및, 상기 클러치 페달(2)의 조작상태를 감지해서 클러치 페달(2)이 복귀수단에 의해 복귀되는 과정에 에어실린더(4) 내의 압축공기를 서서히 배출시켜 복귀수단의 복귀력을 제어하는 제어수단(ECU,6a,6b,7,8,9,10)을 갖춘 구조로 되어, 운전자가 클러치 페달로부터 발을 급하게 떼게 되어도 클러치 페달이 서서히 복귀되어, 엔진과 변속기사이의 동력이 부드럽게 접속됨으로써 엔진의 급작스런 운전정지 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

클러치 조작기구

제1도는 종래 기술에 따른 클러치 페달이 장착된 상태의 개략적인 측도이고,

제2도는 본 발명에 따른 클러치 조작기구의 개략적인 구성도,

제3도는 본 발명에 따른 클러치 조작기구가 작동되기 이전 상태의 단면도,

제4도는 본 발명에 따른 클러치 조작기구가 작동된 상태의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1-회동축2-클러치 페달

3-리턴스프링4-에어실린더

5-리턴스프링6a, 6b-접점단자

7-피스톤8-하우징

9-스프링10-솔네노이드

본 발명은 클러치 조작기구에 관한 것으로, 특히 운전자의 미숙한 운전조작으로 인해 클러치 페달로부터 발을 급하게 떼게 되더라도 클러치 페달이 압축공기의 반발력과 리턴스프링의 반력으로 서서히 부드럽게 복귀되도록하여 미숙한 클러치 페달의 조작으로 인한 엔진의 운전정지나 차량의 요동을 방지해줄 수 있도록 된 클러치 조작기구에 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 클러치는 구조에 따라 마찰클러치나 유체클러치 혹은 전기클러치로 분류할 수 있고, 조작방식에 따라서는 페달식 클러치나 자동 클러치로 분류할 수 있는 바, 상기 마찰클러치는 다시 건식 단판클러치와 건식/습식 다판클러치로 분류되어진다.

여기서 상기 마찰식 단판클러치는 구조가 간단하고 보수와 점검이 용이하여 일반적인 자동차용으로 많이 사용되고 있고, 동력의 단속을 하는 클러치 본체와 운전석에서 클러치를 조작하기 위한 조작기구로 구성되어 있는 데, 상기 클러치 본체는 클러치판이나 압력판, 클러치 스프링, 릴리이스 레바 등으로 구성되어 엔진의 출력축에 장착된 플라이휘일에 연결되게 되어 있는 반면에 상기 조작기구는 릴리이스 베어링과 릴리이스 포오크 및 이 릴리이스 포오크에 페달의 조작력을 전달하는 기구 등으로 구성되어 클러치페달의 조작력을 클러치 본체에 전달하도록 되어 있다.

그리고 상기 조작기구는 링크나 와이어를 통해 페달의 조작력을 릴리이스 포오크에 전달하는 기계식 조작기구와, 마스터 실린더와 릴리이스 실린더를 갖추고서 유압식으로 페달의 조작력을 릴리이스 포오크에 전달하는 유압식 조작기구로 구분되어진다.

여기서 상기한 종래의 클러치 조작기구는 제1도에 도시된 바와 같이, 회동축(1)에 회동가능하게 장착되면서 운전자의 조작답력을 전달하는 클러치 페달(2)과, 이 클러치 페달(2)로부터 발을 떼게되면 클러치 페달(2)을 원래의 위치로 복귀시켜주는 리턴스프링(3)을 갖추고 있다.

그런데 상기한 종래의 클러치 조각기구에서는 클러치 페달(2)이 단지 리턴스프링(3)에 의해 탄력적으로 지지되면서 리턴스프링의 탄성복원력으로 복귀되는 구조로 되어, 예턴대 미숙한 운전자가 클러치 페달로부터 급하게 발을 떼게 되면 급격한 동력의 접속으로 인해 엔진에 무리한 부하가 걸려서 엔진이 갑작스럽게 운전정지되거나 차량이 심하게 요동되는 결점이 있었고, 이에 따라 초보운전자에게는 클러치 페달의 조작이 어렵다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 운전자가 클러치 페달로부터 발을 급하게 떼게 되더라도 클러치 페달이 서서히 부드럽게 원래의 위치로 복귀되면서 엔진과 변속기 사이의 동력전달이 원활하게 이루어지도록하여 엔진의 급박스런 운전정지나 차량의 요동을 방지하고, 미숙한 운전자에게 조작편의를 제공해줄 수 있도록 된 클러치 조작기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회동축을 매개로 회동가능하게 장착된 클러치 페달의 조작답력을 에어실린더를 통해 릴리이스 포오크에 전달하는 조작답력 전달수단과, 상기 조작답력이 해제되면 클러치 페달을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단 및, 상기 클러치 페달의 조작상태를 감지함과 더불어 클러치 페달이 복귀수단에 의해 복귀되는 과정에 에어실린더내의 압축공기를 서서히 배출시켜 복귀수단의 복귀력을 제어하는 제어수단을 갖춘 구조로 되어 있다.

이에 따라 예컨대 운전자가 상기 클러치 페달을 밟게 되면 클러치 페달의 조작답력이 상기 전달수단을 통해 릴리이스 포오크에 전달되어 변속기로 전달되는 엔진의 동력을 차단해주게 된다.

그리고 운전자가 클러치 페달로부터 발을 떼면 상기 복귀수단에 의해 클러치 페달이 복귀되게 되는데, 이 과정에 상기 제어수단이 클러치 페달의 조작을 감지함과 더불어 상기 에어실린더내의 압축공기를 서서히 배출시켜 복귀수단의 복귀력을 제어함에 따라 클러치 페달로부터 발을 급하게 때게 되어도 클러치 페달은 서서히 부드럽게 원래의 위치로 복귀되게 됨으로써, 운전자의 미숙한 클러치 조작으로 인한 엔진의 급작스런 운전정지나 차량의 요동현상이 방지될 뿐만 아니라 미숙한 운전자에게 클러치 페달의 조작편의를 제공하게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 클러치 조작기구의 개략적인 구성도이고, 제3도는 본 발명에 따른 클러치 조작기구의 단면도인 바, 즉 회동축(1)을 매개로 회동가능하게 장착된 클러치 페달(2)의 조작답력을 에어실린더(4)를 통해 릴리이스 포오크에 전달하는 조작답력 전달수단과, 상기 조작답력이 해제되면 클러치 페달(2)을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단 및, 상기 클러치 페달(2)의 조작상태를 감지해서 클러치 페달(2)이 복귀수단에 의해 복귀되는 과정에 에어실린더(4)내의 압축공기를 서서히 배출시켜 복귀수단의 복귀력을 제어하는 제어수단을 갖춘 구조로 되어 있다.

여기서 상기 조작답력 전달수단은, 상기 클러치 페달(2)의 페달아암(2a)에 에어실린더(4)의 제1피스톤로드(4a)가 연결되고, 상기 에어실린더(4)에 내장되면서 상기 제1피스톤로드(4a)와 대향되게 배열된 제2피스톤로드(4b)는 링크나 와이어 혹은 유압실린더 매개로 릴리이스 포오크와 연결되며, 상기 에어실린더(4)의 제1피스톤로드가 삽입된 제1체임버(4c)에는 공기구멍(4d)이 형성된 구조로 되어 있다.

그리고 상기 클러치 페달(2)을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단은, 상기 제2피스톤로드(4b)가 삽입된 제2체임버(4e)내에 내장되면서 상기 제2피스톤로드(4b)에 끼워진 탄성스프링(5)을 갖춘 구조로 되어 있다.

한편 상기 제어수단은, 상기 회동축(1)에 장착되어 클러치 페달(2)이 조작되면 서로 접점되면서 그 접점신호를 출력하는 고정단자(6a)와 가동단자(6b)를 갖춘 접점스위치와, 상기 제2체임버(4e)에 공기구멍(4f)이 형성되면서 이 공기구멍(4f)을 개폐시키는 피스톤(7), 이 피스톤(7)을 당겨서 상기 공기구멍(4f)을 개방시키는 개방수단, 상기 피스톤(7)을 자력으로 밀어서 상기 공기구멍(4f)을 폐쇄시키는 폐쇄수단 및, 상기 접점스위치를 통해 클러치 페달의 조작이 감지되면 상기 개방수단에 소정의 제어전류를 인가시킨 후에 인가된 전류의 크기를 점진적으로 감소시키는 콘트롤러(ECU)를 갖춘 구조로 되어 있다.

여기서 상기 개방수단은 상기 피스톤(7)을 당겨서 공기구멍(4f)을 개방시켜주기 위해 하우징(8)내에서 피스톤(7)과 연결된 스프링(9)을 갖춘 구조로 되고, 상기 폐쇄수단은 상기 콘트롤러를 통해 제어전류를 인가받아 자력을 발생시켜 상기 피스톤(7)을 밀어주기 위해 상기 콘트롤러 연결되면서 상기 하우징(8)내에 피스톤(7)과 대향된 위치에 설치된 솔레노이드(10)를 갖춘 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 클러치 조작기구의 작용 및 효과를 설명한다.

예컨대 운전자가 클러치 페달(2)을 밟게 되면 클러치 페달(2)과 그 페달아암(2a)이 상기 회동축(1)을 중심으로 회동되면서 제1피스톤로드(4a)를 밀어주게 됨과 더불어 이 피스톤로드(4a)는 상기 실린더(4)내에서 클러치 페달의 조작답력으로 밀리면서 상기 공기구멍(4d)를 통해 공기를 배출시키게 된다.

그리고 상기 피스톤로드(4a)가 밀리는 과정에 상기 공기구멍(4d)을 통과해서 A위치로부터 A'위치로 이동되면, 그 때부터 제1피스톤에 의해 공기가 압축됨과 더불어 상기 제2피스톤로드(4b)도 실린더내에서 B위치에서 B'위치로 밀리면서 클러치 페달의 조작답력을 릴리이스 포오크에 전달하여 동력을 차단해주게 된다.

한편 상기와 같이 클러치 페달(2)의 조작하게 되면 상기 2개의 접점단자(6a,6b)가 접속되어 그 접속신호가 상기 콘트롤러에 입력되게 되는 바, 이에 따라 콘트롤러에서는 상기 솔레노이드(10)에 소정의 제어전류를 인가시켜 주게 되고, 이로 인해 상기 솔레노이드(10)에서는 인가된 제어전류로 자력을 발생시켜 상기 피스톤(7)을 밀어주게 되므로, 상기 제2체임버(4e)에 형성된 공기구멍(4f)이 막힌 상태로 유지되게 된다.

그리고 운전자가 클러치 페달로부터 발을 떼게 되면 상기 리턴스프링(5)의 탄성복원력이 상기 제2피스톤에 작용하여 제2피스톤을 밀어주게 되는 바, 이 리턴스프링(5)을 밀어주는 스프링의 탄성력에 대항하는 압축공기의 반발력이 에어실린더(4)내에서 작용하게 되므로, 제2피스톤로드는 리턴스프링(5)에 의해 급작스럽게 밀려지지 않게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 콘트롤러가 솔레노이드(10)에 인가시키고 있던 제어전류를 서서히 감소시키면, 상기 피스톤(7)이 스프링(9)의 탄성복원력으로 조금씩 당겨지면서 상기 공기구멍(4f)을 조금씩 열어주게 된다.

이에 따라 에어실린더(4)내의 압축공기는 상기 공기구멍(4f)을 통해 서서히 배출됨과 더불어 압축공기에 의한 반발력도 서서히 감소됨에 따라 제2피스톤과 그 로드(4b)가 리턴스프링(5)의 탄성력으로 조금씩 밀려지게 된다.

그러므로 상기 제2피스톤로드에 연결된 릴리이스 포오크도 서서히 리턴되면서 클러치의 디스크가 엔진의 플라이 휘일에 서서히 부드럽게 접속됨으로써, 미숙한 운전자가 발을 급하게 떼에도 엔진의 동력을 원활하게 변속기에 접속시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진의 운전이 정지될 염려도 없게 되고, 운전편의를 제공해줄 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 클러치 조각기구에 의하면, 운전자가 클러치 페달로부터 발을 급하게 떼에도 클러치 페달이 서서히 복귀됨에 따라 엔진과 변속기 사이의 동력전달이 부드럽게 이어지므로, 클러치 페달의 미숙한 조작으로 인한 엔진의 급작스런 운전정지나 차량의 요동현상을 방지해줄 수 있을 뿐만 아니라 운전자에게 클러치 페달의 조작편의를 제공해줄 수 있는 효과가 있다.

Claims

회동축(1)을 매개로 회동가능하게 장착된 클러치 페달(2)의 조작답력을 에어실린더(4)를 통해 릴리이스 포오크에 전달하는 조작답력 전달수단과, 상기 조작답력이 해제되면 클러치 페달(2)을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀 수단 및, 상기 클러치 페달(2)의 조작상태를 감지해서 클러치 페달(2)이 복귀수단에 의해 복귀되는 과정에 에어실린더(4)내의 압축공기가 서서히 배출되도록하여 복귀수단의 복귀력을 제어하는 제어수단을 갖춘 구조로 된 클러치 조작기구.
제1항에 있어서, 상기 조작답력 전달수단이 상기 클러치 페달(2)의 페달아암(2a)에 에어실린더(4)의 제1피스톤로드(4a)가 연결되고, 상기 에어실린더(4)에 내장되면서 상기 제1피스톤로드(4a)와 대향되게 배열된 제2피스톤로드(4b)는 링크나 와이어 혹은 유압실린더를 매개로 릴리이스 포오크와 연결되며, 상기 에어실린더(4)의 제1피스톤로드가 삽입된 제1체임버(4c)에는 공기구멍(4d)이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 클러치 조작기구.
제1항에 있어서, 상기 복귀수단이 상기 제2피스톤로드(4b)가 삽입된 제2체임버(4e)내에 내장되면서 상기 제2피스톤로드(4b)에 끼워진 탄성스프링(5)을 갖춘 구조로 된 것을 특징으로 하는 클러치 조작기구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 회동축(1)에 장착되어 클러치 페달(2)이 조작되면 서로 접점되면서 그 접점신호를 출력하는 고정단자(6a)와 가동단자(6b)를 갖춘 접점스위치와, 상기 제2체임버(4e)에 공기구멍(4f)이 형성되면서 이 공기구멍(4f)을 개폐시키는 피스톤(7), 이 피스톤(7)을 당겨서 상기 공기구멍(4f)을 개방시키는 개방수단, 상기 피스톤(7)을 자력으로 밀어서 상기 공기구멍(4f)을 폐쇄시키는 폐쇄수단 및, 상기 접점스위치를 통해 클러치 페달의 조작이 감지되면 상기 개방수단에 소정의 제어전류를 인가시킨 후에 인가된 전류의 크기를 점진적으로 감소시키는 콘트롤러(ECU)를 갖춘 구조로 된 것을 특징으로 하는 클러치 조작기구.
제4항에 있어서, 상기 개방수단이 상기 피스톤(7)을 당겨서 공기구멍(4f)을 개방시켜주기 위해 하우징(8)내에서 피스톤(7)과 연결된 스프링(9)을 갖춘 구조로 된 것을 특징으로 하는 클러치 조작기구.
제4항에 있어서, 상기 폐쇄수단이 상기 콘트롤러를 통해 제어전류를 인가받아 자력을 발생시켜 상기 피스톤(7)을 밀어주기 위해 상기 콘트롤러와 연결되면서 상기 하우징(8)내에 피스톤(7)과 대향된 위치에서 설치된 솔레노이드(10)를 갖춘 구조로 된 것을 특징으로 하는 클러치 조작기구.