KR20040003818A

KR20040003818A - 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템

Info

Publication number: KR20040003818A
Application number: KR1020020038633A
Authority: KR
Inventors: 이중근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-01-13

Abstract

본 발명은, 클러치 페달의 가압력이 푸쉬로드를 통해 클러치 마스터 실린더에 전달되어 유압에 의해 클러치가 작동하는 유압 클러치 시스템에 있어서, 상기 클러치 페달을 밟을 시에 클러치 마스터 실린더의 피스톤을 작동시켜 유압을 발생시키는 전자 작동부(40)를 구비하되, 상기 전자 작동부(40)는, 보조 유압라인(42)을 통해 상기 클러치 마스터 실린더에 연결된 보조 실린더(44)와, 상기 보조 실린더에 유입되는 오일을 일시 저장하도록 상기 보조 실린더에 연통하여 연결된 보조 저장탱크(46)와, 상기 보조 실린더를 구동하는 구동수단(48)과, 상기 보조 유압라인을 개폐하는 전자밸브(50)와, 상기 클러치 페달의 회동을 감지하는 센서(52)와, 상기 센서의 신호를 받아 상기 전자밸브 및 구동수단을 제어하는 콘트롤러(54)로 이루어지므로, 운전자가 페달에 가하는 힘을 경감함과 동시에 전자 작동부에 이상이 생길 시에도 정상적으로 클러치가 작동되게 하여, 차량의 안전운행을 하게 하는 효과가 있다.

Description

전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템{hydraulic clutch system with an electronic functioning part}

본 발명은 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 종래 유압식 클러치 시스템은 도1에 도시한 바와 같이, 푸쉬로드(2)로 연결된 클러치 페달(4)과 클러치 마스터 실린더(6), 및 오일라인(8)을 경유하여 직접 연통된 클러치 릴리스 실린더(11)를 구비한다.

운전자가 클러치 페달(4)를 밟으면 오일탱크(12)에 저장된 오일은 클러치 마스터 실린더(6)를 통해 가압되어 유압이 발생하고, 이 유압은 오일라인(8)을 통해 클러치 단속부(10)에 전달되어 클러치가 작동한다. 즉, 오일라인(8)을 통해 전달되는 유압은 클러치 릴리스 실린더(11)의 피스톤에 작용하여 푸쉬로드(14)를 통해 릴리스 포크(16)를 밀어 클러치가 작동한다.

한편, 밟은 클러치 페달(4)을 놓으면, 귀환스프링(18)에 의해 클러치 릴리스 실린더(11)의 피스톤이 제자리로 이동하고 클러치 릴리스 실린더(11)에 압송되었던 오일이 클러치 마스터 실린더(6)의 오일탱크(12)에 유입된다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래 유압 클러치 시스템은 푸쉬로드(2)가 클러치 마스터 실린더(6)의 피스톤에 직접 연결되어 운전자가 페달에 가하는 가압력이 클러치 마스터 실린더(6)의 피스톤을 작동시켜 유압을 발생시키므로, 혼잡한 도로에서 클러치 조작을 빈번히 해야할 경우에는 운전자를 쉽게 피로하게 하여 안전운행에 지장을 준다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 운전자가 페달에 가하는 힘을 경감함과 동시에 전자 작동부에 이상이 생길 시에도 정상적으로 클러치가 작동되게 하는 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템을 제공하는 데 있다.

도1은 종래 유압 클러치 시스템을 나타내는 구성도,

도2는 본 발명에 의한 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템을 나타내는 구성도,

도3은 도2의 A부의 상세도,

도4에서 페달을 가압할 시에 클러치 시스템의 작동상태도,

도5는 도2에서 페달의 가압력을 해제할 시에 클러치 시스템의 작동상태도,

도6는 도2에서 전자 작동부가 작동하지 않을 시에 클러치 시스템의 작동상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

22 : 클러치 페달 24 : 클러치 마스터 실린더

26 : 푸쉬로드 40 : 전자 작동부

42 : 보조 유압라인 44 : 보조 실린더

46 : 보조 저장탱크 48 : 구동수단

50 : 전자밸브 52 : 센서

54 : 콘트롤러 56 : 피스톤

58 : 피스톤 로드 60 : 복원스프링

본 발명에 의한 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템은, 클러치 페달의 가압력이 푸쉬로드를 통해 클러치 마스터 실린더에 전달되어 유압에 의해 클러치가 작동하는 유압 클러치 시스템에 있어서, 상기 클러치 페달을 밟을 시에 클러치 마스터 실린더의 피스톤을 작동시켜 유압을 발생시키는 전자 작동부를 구비하되, 상기 전자 작동부는, 보조 유압라인을 통해 상기 클러치 마스터 실린더에 연결된 보조 실린더와, 상기 보조 실린더에 유입되는 오일을 일시 저장하도록 상기 보조 실린더에 연통하여 연결된 보조 저장탱크와, 상기 보조 실린더를 구동하는 구동수단과, 상기 보조 유압라인을 개폐하는 전자밸브와, 상기 클러치 페달의 회동을 감지하는 센서와, 상기 센서의 신호를 받아 상기 전자밸브 및 구동수단을 제어하는 콘트롤러로 이루어 진다.

상기 푸쉬로드는 클러치 마스터 실린더의 피스톤에 슬라이딩 가능케 결합되고, 상기 피스톤에는 상기 푸쉬로드의 단부가 슬라이딩 가능케 끼워지는 수용홈을 가진 피스톤 로드가 돌출형성되며, 클러치 페달이 가압되지 않은 정상상태에서는상기 수용홈의 바닥부와 상기 푸쉬로드의 단부 사이에는 소정거리의 간격이 형성된다.

상기 구동수단은, 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축 단부에 결합된 구동기어와, 상기 보조 실린더의 피스톤에서 돌출형성되며 그 단부에 랙이 형성된 피스톤 로드와, 상기 구동기어에서 랙으로 동력을 전달하는 기어부로 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이, 클러치 페달(22)와 클러치 마스터 실린더(24)는 푸쉬로드(26)에 의해 연결되고, 상기 클러치 마스터 실린더(24)에는 이에 유입되는 오일을 일시 저장하는 오일 저장탱크(28)가 연통하여 연결되며, 상기 클러치 마스터 실린더(24)는 주 오일라인(30)을 통해 클러치 단속부(32)에 연결된다.

그리고, 상기 클러치 페달(22)을 밟을 시에 클러치 마스터 실린더(24)의 피스톤을 작동시켜 유압을 발생시키는 전자 작동부(40)를 구비하는데, 이 전자 작동부(40)는, 보조 유압라인(42)을 통해 보조 실린더(44)가 상기 클러치 마스터 실린더(24)에 연결되고, 상기 보조 실린더(44)에 유입되는 오일을 일시 저장하도록 보조 저장탱크(46)가 상기 보조 실린더(44)에 연통하여 연결되며, 상기 보조 실린더(44)를 구동하는 구동수단(48)이 보조 실린더의 후술하는 피스톤 로드에 결합되고, 상기 보조 유압라인(42)에는 전자밸브(50)가 설치되며, 상기 클러치 페달(22)에는 이 클러치 페달의 회동을 감지하는 센서(52)가 설치되고, 상기 센서(52)의 신호를 받아 상기 전자밸브(50) 및 구동수단(48)을 제어하는 콘트롤러(54)를 구비한 구조이다.

상기 푸쉬로드(26)는 상기 클러치 마스터 실린더(24)의 피스톤(56)에 고정된 피스톤 로드(58)에 슬라이딩 가능케 결합되는데, 도3에 도시한 바와 같이, 상기 피스톤 로드(58)에는 상기 푸쉬로드(22)의 단부가 슬라이딩 가능케 끼워지는 수용홈(58a)이 형성되고, 클러치 페달(22)이 가압되지 않은 정상상태에서는 상기 수용홈(58a)의 바닥부와 상기 푸쉬로드(26)의 단부 사이에는 소정거리의 간격(L)이 형성되며, 상기 클러치 페달(22)에는 회동된 클러치 페달을 원위치시키는 복원스프링(60)이 고정된다.

상기 클러치 마스터 실린더(24)의 내부에는 클러치 페달의 가압력이 제거될 시에 피스톤(56)을 후진시키는 복원스프링(62)이 삽입되는데, 상기 복원스프링(62)은 도1에 도시한 바와 같이 클러치 단속부에 귀환스프링이 있는 경우에는 없어도 된다.

상기 구동수단(48)은, 구동모터(64)와, 상기 구동모터(64)의 모터축(66) 단부에 결합된 구동기어(68)와, 상기 보조 실린더(44)에 내장된 피스톤(70)에서 돌출형성되며 그 단부에 랙(72a)이 형성된 피스톤 로드(72)와, 상기 구동기어(68)에서 랙(72a)으로 동력을 전달하는 기어부(74)로 이루어진다.

상기 보조 실린더(44)의 내부에는 클러치 페달의 가압력이 제거될 시에 피스톤(70)을 후진시키는 복원스프링(76)이 삽입되는데, 상기 구동수단(48)의 구동에 의해서도 피스톤(70)을 후진시킬 수 있으므로 상기 복원스프링(76)은 설치하지 않아도 된다.

상기 기어부(74)는 다수의 기어의 조합체로 이루어지며, 감속기의 역할도 겸한다.

상기 센서(52)는 각도센서이며, 상기 클러치 페달(22)에는 센서에 의해 그 회전각도가 용이하게 검출되도록 돌출부(22a)가 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템에서, 도4에 도시한 바와 같이 운전자가 클러치 페달(22)을 밟으면 푸쉬로드(26)가 피스톤 로드(58)의 수용홈(58a)에 슬라이딩하여 이동한다. 이때 수용홈(58a)의 내부에는 도3에 도시한 바와 같이 소정의 간격(L)이 형성되어 있으므로 힘이 들지 않는다.

상기 클러치 페달(22)의 회동함에 따라 상기 푸쉬로드(26)가 소정의 간격(L)을 이동하여 센서(52)가 이를 감지하여 그 신호가 콘트롤러(54)에 입력되면, 콘트롤러(54)의 제어에 의해 전자밸브(50)가 열리고 구동수단(48)의 구동모터(64)가 작동한다. 구동모터(64)의 구동력은 기어부(74)를 통해 보조 실린더(44)내의 피스톤(70)에 전달되어 유압을 발생시킨다. 이 유압은 보조 유압라인(42)을 통해 클러치 마스터 실린더(24)내의 피스톤(56)에 작용하여 주 오일라인(30)을 통해 클러치 단속부(32)를 작동시키게 된다.

따라서, 클러치 마스터 실린더(24) 내에 발생되는 유압이 구동수단(48)에 의해 이루어지므로 운전자는 힘이 들지 않는다.

다음, 운전자가 클러치 페달에서 발을 떼면, 도5에 도시한 바와 같이 복원스프링(60)의 복원력으로 클러치 페달(22)이 원위치하게 되는데, 이 클러치 페달(22)이 회동이 센서(52)에 의해 감지되어 콘트롤러(54)의 제어에 의해 구동수단(48)이작용하여 보조 실린더(42)내의 유압이 제거되고, 이로 인해 클러치 마스터 실린더(24)내의 유압도 제거되어 초기상태로 된다. 한편 복원스프링(62, 76)은 피스톤(56, 70)의 이동을 신속하게 한다.

그리고, 전자 작동부가 고장이 생긴 경우에는, 도6에 도시한 바와 같이 콘트롤러(54)의 제어에 의해 전자밸브(50)를 차단하고, 운전자가 클러치 페달(22)을 밟으면 그 가압력은 푸쉬로드(26) 및 피스톤 로드(58)를 통해 피스톤(56)에 직접 작용하여 클러치 마스터 실린더(24)내에 유압을 발생시키고, 이 유압은 주 오일라인(30)을 통해 클러치 단속부(32)를 작동시켜 일반적인 유압클러치 시스템으로 작용한다.

한편, 상기 푸쉬로드(26)는 상기 피스톤 로드(58)와 일체로 되어 있을 수도 있고, 푸쉬로드(26)가 상기 피스톤 로드(58)에 슬라이딩 가능케 결합된 경우에는 상기 클러치 페달(22)이 가압되지 않은 정상상태에서 상기 수용홈(58a)의 바닥부와 상기 푸쉬로드(26)의 단부 사이는 밀착되어 있을 수도 있다. 이 경우에는 운전자가 클러치 페달(22)을 밟으면 초기에는 운전자의 가압력으로 피스톤(56)을 밀어야 하므로 약간의 힘은 들지만, 센서(52)에 의해 클러치 페달(22)의 회동이 감지되어 전자 작동부(40)가 작동하면 보조 유압라인(42)을 통하여 유압이 작용하여 피스톤(56)을 밀게 되므로 힘이 들지 않는다. 따라서 클러치 조작을 빈번히 할 경우에도 운전자에게 거의 피로감을 주지 않는다.

본 발명에 의한 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템에 의하면, 운전자의 페달에 가하는 힘을 경감함과 동시에 전자 작동부에 이상이 생길 시에도 정상적으로 클러치가 작동되게 하여, 차량의 안전운행을 하게 하는 효과가 있다.

Claims

클러치 페달의 가압력이 푸쉬로드를 통해 클러치 마스터 실린더에 전달되어 유압에 의해 클러치가 작동하는 유압 클러치 시스템에 있어서,

상기 클러치 페달을 밟을 시에 클러치 마스터 실린더의 피스톤을 작동시켜 유압을 발생시키는 전자 작동부를 구비하되,

상기 전자작동부는,

보조 유압라인을 통해 상기 클러치 마스터 실린더에 연결된 보조 실린더와,

상기 보조 실린더에 유입되는 오일을 일시 저장하도록 상기 보조 실린더에 연통하여 연결된 보조 저장탱크와,

상기 보조 실린더를 구동하는 구동수단과,

상기 보조 유압라인을 개폐하는 전자밸브와,

상기 클러치 페달의 회동을 감지하는 센서와,

상기 센서의 신호를 받아 상기 전자밸브 및 구동수단을 제어하는 콘트롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템.
제1항에 있어서,

상기 푸쉬로드는 클러치 마스터 실린더의 피스톤에 슬라이딩 가능케 결합되고,

상기 피스톤에는 상기 푸쉬로드의 단부가 슬라이딩 가능케 끼워지는 수용홈을 가진 피스톤 로드가 돌출형성되며,

클러치 페달이 가압되지 않은 정상상태에서는 상기 수용홈의 바닥부와 상기 푸쉬로드의 단부 사이에는 소정거리의 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 구동수단은,

구동모터와,

상기 구동모터의 모터축 단부에 결합된 구동기어와,

상기 보조 실린더의 피스톤에서 돌출형성되며 그 단부에 랙이 형성된 피스톤 로드와,

상기 구동기어에서 랙으로 동력을 전달하는 기어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 작동부를 구비한 유압 클러치 시스템.