KR200353893Y1 - 자동차용 클러치 조작시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수동변속기를 장착한 자동차를 운행함에 있어서 변속을 행하고자 할 시에 악셀레이터-페달에서 발을 분리하면 클러치-페달이 모터와 연결되어 자동 작동하여 동력을 단절하여 운전자는 바로 변속레버만 해당 기어단수로 조작한 후 다시 악셀레이터-페달만 족답하면 변속이 수행될 수 있도록 하여 운전 편의성을 극대화하며, 필요시 상기 클러치 작동제어를 반클러치 상태로 제어가 가능한 등 다수의 이점을 갖는 자동차용 클러치 조작시스템을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 고안은 수동변속기를 장착한 자동차의 클러치-페달(2)을 구성하는 클러치레버(2a)상에 연결설치되어 악셀레이터-페달(15)의 족답유무에 따라 클러치-페달(2)을 자동으로 족답 작동시킬 수 있는 자동차용 클러치 조작시스템(1)을 구성하되, 상기 클러치레버(2a)에는 조절장공(3a)을 갖는 고정레버(3)를 고정하고, 상기 고정레버(3)의 조절장공(3a)상에 크랭크형의 제1링크(5)를 핀(4)으로 자유회전 가능하게 설치하고, 상기 제1링크(5)의 타단부는 감속모터(6)의 출력축(6a)에 축고정된 고정레버(7)의 타단에 핀(8)을 사용하여 크랭크형으로 이루어진 제2링크(9)와 핀(10)으로 자유회전 가능하게 연결하며, 상기 고정레버(7)에는 제어캠(11)이 형성되어 출력축(6a)이 회전 시 순차적으로 연접되는 제1,2,3스위치(12,13,14)를 스위칭 제어토록 하며, 상기 악셀레이터-페달(15)에는 족답 시 스위칭 접점될 수 있는 제4스위치(16)를 설치하며, 상기 제1스위치(12)는 클러치-페달(2)을 밟았을 때 연접 스위칭되는 위치에 설치되고, 상기 제2스위치(13)는 클러치-페달(2)을 해당 기어로 변속 후 서서히 분리하여(반클러치 상태) 밟기 전 원위치로 돌리는 위치에 설치되며, 상기 제3스위치(14)는 클러치-페달(2)이 변속 후 원위치되는 위치에 설치되고, 상기 제1스위치(12)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 연결됨과 동시에 제2스위치(13)와 직렬로 회로 연결되며, 상기 제2스위치(13)는 제4스위치(16)와 직렬로 연결되며, 상기 제3스위치(14)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 연결되고, 또한 제4스위치(16)와 연결된 원위치스위치(17)와 연결되며, 상기 제4스위치(16)는 감속모터(6)와 연결되어 이의 구동을 동시에 단속할 수 있도록 회로 연결한 것으로서,

본 고안은 수동변속기를 운전하는 운전자가 클러치-페달(2)을 조작하지 않아도 악셀레이터-페달(15)을 족답하는 동작을 자동으로 스위칭되면서 감지하여 클러치-페달(2)을 감속모터(6)에 의해 자동으로 족답할 수 있도록 하여 운전편의성을 극대화할 수 있으며, 특히 변속 시 반클러치 동작이 행해지도록 하여 변속시 발생하는 변속충격을 방지함과 아울러 변속불량으로 인한 시동꺼짐을 방지할 수 있고, 변속 후 원활한 출발이 가능한 등 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

Description

자동차용 클러치 조작시스템{Operation system for a clutch of cars}

본 고안은 자동차용 클러치 조작시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 수동변속기를 장착한 자동차를 운행함에 있어서 변속을 행하고자 할 시에 악셀레이터-페달에서 발을 분리하면 클러치-페달이 모터와 연결되어 자동 작동하여 동력을 단절하여 운전자는 바로 변속레버만 해당 기어단수로 조작한 후 다시 악셀레이터-페달만 족답하면 변속이 수행될 수 있도록 하여 운전 편의성을 극대화하며, 필요시 상기 클러치 작동제어를 반클러치 상태로 제어가 가능한 등 다수의 이점을 갖는 자동차용 클러치 조작시스템을 제공코자 하는 것이다.

통상 수동변속기가 장착된 자동차를 운전할 시에는 변속을 위하여 클러치-페달을 족답함으로써 엔진의 동력이 차륜으로 전달되지 못하도록 단절시킨 후 변속레버를 사용하여 원하는 해당 기어단수로 조작한 후 다시 클러치-페달에서 서서히 발을 분리하여 동력을 전달하게 된다.

이러한 클러치-페달의 족답 작동은 시내주행과 같은 교통이 번잡한 도심에서는 운전자의 왼쪽 다리에 무리한 하중이 연속적으로 집중되어 무릎관절 등 관절계통의 질환을 유발하고 변속에 따른 번거로움 등은 물론, 클러치-페달 족답을 정확히 이행하지 않으면 시동이 꺼지거나 변속충격이 그대로 차량에 전달되는 등의 문제점이 있어 근자에는 연비는 높지만 운전 편의성 등을 고려하여 자동변속기 자동차가 각광을 받고 있는 실정이다.

그러나 자동변속기 자동차의 경우 연비가 낮고, 배기가스의 배출량도 많아 대기오염에 대한 경각심이 높아지고 있는 실정 등을 감안할 시에 수동변속기 자동차의 변속을 보다 간편하게 할 수 있는 자동차용 클러치 조작시스템의 개발의 절실한 것이었다.

본 고안의 고안자 역시 수동변속기 자동차의 클러치 조작을 보다 간편하게 할 수 있는 자동차용 클러치 조작시스템에 대하여 선등록(실용신안등록 제 267319 호) 받은 바 있으나, 이는 변속시 운전자가 클러치-페달을 가볍게 한번 족답해 주어야 하는 문제점이 있고, 경사로 등반 시 등에 반클러치 상태를 유지할 수 없다는 등의 문제점이 있어 이를 해결할 필요성이 있었던 것이다.

한편, 기존에 알려진 자동차용 클러치 조작시스템의 경우 반클러치 상태를 필요로 할 시에 자동차용 12V 전원을 다운시켜 6V 정도로 공급될 수 있는 회로를 구비하여 반클러치 상태를 유지하거나, 다수의 기어군으로 이루어진 동력전달수단을 모터와 연결하여 사용함으로써 장치 비용이 고가이며, 오작동의 우려가 높아 보다 간단하면서도 고장률이 없는 자동차용 클러치 조작시스템의 개발이 절실히 요망되었던 것이다.

이에 본 고안에서는 상기한 바와 같이 기존 자동차용 클러치 조작시스템이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 신규한 구성의 자동차용 클러치 조작시스템을 제공코자 하는 것으로서,

본 고안은 특히 악셀레이터-페달에 스위치를 설치하여 악셀레이터-페달의 족답 유무에 따라 클러치-페달이 족답상태로 구동할 수 있는 감속모터가 구동제어될 수 있도록 하여 변속시 운전자가 손을 사용하여 별도의 스위칭 조작이 불필요하며, 출발 및 후진을 할 시에는 반클러치 조작이 가능토록 하여 원활한 변속 후 주행이 가능토록 함과 동시에 운전자 편의성을 극대화하고, 기존 장치에 비하여 보다 염가로 제작이 가능하면서도 고장률이 낮은 자동차용 클러치 조작시스템을 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 자동차용 클러치 조작시스템의

사시도

도 2는 본 고안의 회로 구성을 보인 블록도

도 3a 내지 3c는 본 고안의 작용상태를 순차적으로 도시한 측면도

도 4는 본 고안에 있어서 클러치-페달을 운전자가 수동으로 족답시 제1,2링 크의 작용상태를 보인 측면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1: 자동차용 클러치 조작시스템 2: 클러치-페달

2a: 클러치레버 3: 고정레버

3a: 조절장공 4: 핀

5: 제1링크 6: 감속모터

6a: 출력축 7: 고정레버

8: 핀 9: 제2링크

10: 핀 11: 제어캠

12,13,14: 제1,2,3,스위치 15: 악셀레이터-페달

16: 제4스위치 17: 원위치스위치

도 1은 본 고안에서 제공하는 자동차용 클러치 조작시스템(1)을 보인 사시도이며, 도 2는 본 고안의 회로 구성을 보인 블록도, 도 3a 내지 3c는 본 고안의 작용상태를 순차적으로 도시한 측면도, 도 4는 본 고안에 있어서 클러치-페달을 운전자가 수동으로 족답시 제1,2링크의 작용상태를 보인 측면도 등으로서, 이들 도면과 함께 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서 제공하는 자동차용 클러치 조작시스템(1)은 기존 수동변속기를장착한 자동차의 클러치-페달(2)을 구성하는 클러치레버(2a)상에 조절장공(3a)을 갖는 고정레버(3)를 고정설치하고, 상기 고정레버(3)의 조절장공(3a)상에 핀(4)을 사용하여 개략 크랭크형(crank type)으로 이루어지는 제1링크(5)를 자유회전 가능하게 설치하고, 상기 제1링크(5)의 타단부는 감속모터(6)의 출력축(6a)에 축고정된 고정레버(7)의 타단에 핀(8)을 사용하여 개략 크랭크형으로 이루어진 제2링크(9)와 핀(10)으로 자유회전 가능하게 연결한다.

그리고 상기 고정레버(7)상에는 제어캠(control cam; 11)이 별도 고정 또는 일체로 형성되어 출력축(6a)이 회전 시 순차적으로 연접되는 제1,2,3스위치(12,13,14)를 스위칭 제어할 수 있도록 한다.

한편, 운전석 일측의 악셀레이터-페달(15)에는 운전자가 악셀레이터-페달(15)을 밟았을 때 스위칭 작동될 수 있는 제4스위치(16)를 설치하며, 또한 운전석 일측에는 수동으로 클러치-페달(2)을 조작코자 할 시, 또는 주행 중 엔진브레이크를 사용코자 할 시, 고속운행 시, 장기주차 시에 각각의 제1,2,3,4스위치(12,13,14,16)를 스위칭 OFF시킬 수 있는 원위치스위치(17)를 설치하고, 상기한 제1,2,3,4스위치(12,13,14,16) 및 원위치스위치(17)는 도 2와 같이 회로 연결 구성토록 한다.

즉, 상기 제어캠(11)과 선택 연접되며 스위칭 제어되는 제1,2,3스위치(12,13,14) 중 클러치-페달(2)을 밟았을 때 스위칭되는 위치에 제1스위치(12)가 설치되고, 클러치-페달(2)을 해당 기어로 변속 후 서서히 분리하여(반클러치 상태로 분리하여) 밟기 전 원위치로 돌리는 위치에 설치되는제2스위치(13), 클러치-페달(2)이 변속 후 원위치되는 위치에 설치되는 제3스위치(14) 및 운전자가 악셀레이터-페달(15)을 밟았을 때 이를 감지하여 스위칭 제어하기 위한 악셀레이터-페달(15)에 설치되는 제4스위치(16)로 이루어진다.

상기 제1스위치(12)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 회로연결됨과 동시에 제2스위치(13)와 직렬로 회로 연결되며, 상기 제2스위치(13)는 제4스위치(16)와 직렬로 연결된다.

그리고 상기 제3스위치(14)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 연결되고, 또한 제4스위치(16)와 연결된 원위치스위치(17)와 연결된다. 상기 제4스위치(16)는 감속모터(6)와 연결되어 이의 구동을 동시에 단속할 수 있도록 회로 연결한다.

도면중의 부호 18은 브레이크-페달, 19는 클러치-페달(2) 복원을 위한 스프링을 도시한 것이다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 고안의 자동차용 클러치 조작시스템(1)은 수동변속기 장착 자동차를 운전할 시에 클러치-페달(2)을 1단에서 전진 출발 시 및 후진할 시에는 운전자가 발을 동시에 사용하여 반클러치 보다 확실하게 사용할 수 있도록 하고, 기타 기어변속 시에는 클러치-페달(2)을 족답하지 않고서도 기어 단수 변속을 수행할 수 있는 것으로서, 이의 작용 등을 이하에 상세히 설명키로 한다.

즉, 본 고안의 자동차용 클러치 조작시스템(1)은 수동변속기 자동차를 운전할 시에 1단 출발 및 후진 시에는 변속충격 등을 감안하여 발을 동시에 사용하여 반클러치 상태로 클러치-페달(2)이 작동되도록 동력을 절환시키면서 변속을 행하고, 2단 이후부터 상단(上段)으로 변속, 하단(下段)으로 변속할 시, 그리고 주행 중 제동을 할 시에는 클러치-페달(2)을 운전자가 밟지 않아도 악셀레이터-페달(15)의 족답유무에 따라 클러치-페달(2)을 족답해야 하는 타이밍을 제1,2,3,4스위치(12,13,14,16)가 자동으로 센싱하여 클러치-페달(2)을 감속모터(6)에 의해 족답하는 것과 같은 동작을 구현하게 되는 바,

우선, 운전자가 정차 중인 상태, 즉 브레이크를 밟고 있는 상태(또는 핸드브레이크를 당기고 기어를 중립에 놓아 제동중인 상태)에서 주행을 위하여 기어를 1단으로 변속코자 할 시는 통상의 수동변속기 장착 자동차와 같이 운전자가 왼발을 동시에 사용하여 클러치-페달(2)을 밟고 변속레버(도시치 아니함)를 1단으로 조정하여 클러치-페달(2)을 밟고 있는 왼발을 서서히 분리하면서(반클러치 상태) 이와 동시에 악셀레이터-페달(15)을 밟아주면 스타트가 이루어지며, 이때 본 고안의 클러치-페달(2)을 감속모터(6)와 연결하고 있는 고정레버(3,7) 및 제1,2링크(5,9)는 클러치-페달(2)의 족답 작동에는 전혀 영향을 미치지 않는다.

이는 본 고안의 제1,2링크(5,9)가 도 4에 도시한 바와 같이 고정레버(3,7)와 핀(4,10)으로 연결되어 자유회전 가능하며, 상기 제1,2링크(5,9) 역시 핀(8)으로 연결되어 자유회전 가능한 상태이므로 클러치-페달(2)을 밟기 전 상태(도 4의 실선 상태)에서 클러치-페달(2)을 밟았을 때의 상태(도 4의 가상선 상태)로 전환되더라도 제2링크(5)는 고정레버(3)에 핀(4)으로 연결된 상태에서 고정레버(3)와 함께 각운동하며 위치가 클러치-페달(2)을 밟는 쪽으로 전개되지만, 이와 핀(8)으로 연결되며 고정레버(7)상에 핀(10)으로 연결된 제2링크(5)는 단지 핀(10)을 기점으로 하여 제자리에서 각운동만 행하게 된 후 클러치-페달(2)이 원위치로 복원되면 클러치-페달(2)을 밟기 전 상태로 원위치되므로 감속모터(6)와는 전혀 상관없이 운전자가 왼발을 사용하여 수동으로 클러치-페달(2) 족답 작동이 가능하며, 원위치스위치(7)를 ON으로 전환시켜 감속모터(6)에 의한 클러치-페달(2)을 작동코자 할 시에는 상기 제1,2링크(5,9)가 클러치-페달(2)을 당겨주는 연결수단으로서의 역할을 수행하게 된다.

이러한 감속모터(6)에 의한 클러치-페달(2)의 자동 족답 작동을 위하여 제1내지 제4스위치(12,13,14,16)의 스위칭 제어에 따른 회로 작동을 살펴 보면 다음과 같다.

정지 상태에서 1단 변속 및 후진을 할 시에만 왼발을 동시에 사용하여 보다 확실한 반클러치 사용으로 원활한 출발이 이루어질 수 있도록 하고, 주행이 개시되어 2단부터 5단(또는 6단) 사이의 기어변속을 행하고자 할 시는 클러치-페달(2)을 왼발로 전혀 밟지 않고도 상단 및 하단으로 자동변속을 행할 수 있는 바, 주행 중 운전자가 특정의 단수로 변속코자 할 시는 악셀레이터-페달(15)에서 발을 분리하게 되므로 이때 제4스위치(16)가 ON되면서 감속모터(6)가 구동하게 되고, 그로 인하여 감속모터(6)의 출력축(6a)상에 연결된 클러치-페달(2)이 감속모터(6)의 구동에 의하여 고정레버(3,7) 및 제1,2링크(5,9)에 의해 당겨지면서 자동으로 밟히게 되어 엔진의 동력이 차륜으로 전달되지 않도록 단절되고, 감속모터(6)의 구동에 의하여클러치-페달(2)이 밟히면서 고정레버(3)에 형성된 제어캠(11)이 순차적으로 제1스위치(12) 및 제2스위치(13)를 경유하면서 이를 스위칭 제어하게 되는 바, 상기 제2스위치(13)의 작동에 의하여 감속모터(6)의 ＋단자가 －단자에 연결되어 감속모터(6)는 동작을 정지하게 되지만, 클러치-페달(2)을 연결하고 있는 스프링(19)의 탄성에 의하여 클러치-페달(2)이 원위치(밟기 전 상태)로 복원되면서 감속모터(6)는 발전을 행하면서 부하(負荷)를 받은 상태로 억지회전을 하게 되어 마치 운전자가 클러치-페달(2)을 왼발을 사용하여 반클러치 조작으로 해제하는 동작과 같은 동작을 구현하게 되는 것이며, 감속모터(6)의 회전에 의하여 제어캠(11)이 제3스위치(14)에 이르면 감속모터(6)는 전원공급이 OFF 되면서 정지하는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 자동차용 클러치 조작시스템(1)은 수동변속기를 운전하는 운전자가 클러치-페달(2)을 조작하지 않아도 악셀레이터-페달(15)을 족답하는 동작을 제4스위치(16)로 자동 감지하여 클러치-페달(2)을 감속모터(6)에 의해 자동으로 족답작동이 이루어질 수 있도록 하여 운전편의성을 극대화할 수 있으며, 특히 변속 시 클러치-페달(2)은 반클러치 동작이 행해지면서 원위치되도록 하여 변속시 발생하는 변속충격을 방지함과 아울러 변속불량으로 인한 시동꺼짐을 방지할 수 있고, 전진 및 후진 출발 시 원활한 출발을 보장받을 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 고안이다.

Claims (1)

1. 수동변속기를 장착한 자동차의 클러치-페달(2)을 구성하는 클러치레버(2a)상에 연결설치되어 악셀레이터-페달(15)의 족답유무에 따라 클러치-페달(2)을 자동으로 족답 작동시킬 수 있는 자동차용 클러치 조작시스템(1)을 구성함에 있어서;

   상기 클러치레버(2a)에는 조절장공(3a)을 갖는 고정레버(3)를 고정하고, 상기 고정레버(3)의 조절장공(3a)상에 크랭크형의 제1링크(5)를 핀(4)으로 자유회전 가능하게 설치하고,

   상기 제1링크(5)의 타단부는 감속모터(6)의 출력축(6a)에 축고정된 고정레버(7)의 타단에 핀(8)을 사용하여 크랭크형으로 이루어진 제2링크(9)와 핀(10)으로 자유회전 가능하게 연결하며,

   상기 고정레버(7)에는 제어캠(11)이 형성되어 출력축(6a)이 회전 시 순차적으로 연접되는 제1,2,3스위치(12,13,14)를 스위칭 제어토록 하며,

   상기 악셀레이터-페달(15)에는 족답 시 스위칭 접점될 수 있는 제4스위치(16)를 설치하며,

   상기 제1스위치(12)는 클러치-페달(2)을 밟았을 때 연접 스위칭되는 위치에 설치되고,

   상기 제2스위치(13)는 클러치-페달(2)을 해당 기어로 변속 후 서서히 분리하여 밟기 전 원위치로 돌리는 위치에 설치되며,

   상기 제3스위치(14)는 클러치-페달(2)이 변속 후 원위치되는 위치에 설치되고,

   상기 제1스위치(12)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 연결됨과 동시에 제2스위치(13)와 직렬로 회로 연결되며, 상기 제2스위치(13)는 제4스위치(16)와 직렬로 연결되며,

   상기 제3스위치(14)는 악셀레이터-페달(15)에 설치된 제4스위치(16)와 연결되고, 또한 제4스위치(16)와 연결된 원위치스위치(17)와 연결되며,

   상기 제4스위치(16)는 감속모터(6)와 연결되어 이의 구동을 동시에 단속할 수 있도록 회로 연결한 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치 조작시스템.