KR20050061208A - 수동 변속기의 비상 클러치 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수동 변속기의 비상 클러치 장치에 관한 것으로서, 메인 클러치에 연결되어 변속기에 동력을 전달하고, 중간 부분이 분리되어 있는 변속기 입력축과; 상기 변속기 입력축의 분리된 부분에 구비되어 동력 전달을 단속하는 비상 클러치와; 상기 메인 클러치 고장시에 상기 비상 클러치를 작동시킬 수 있는 비상클러치 조작수단을 포함하여 구성됨으로써, 메인 클러치에 고장이 발생하여 동력 차단이 불가능한 비상시에도 사고 위험 없이 안정적인 차량 운행이 가능하게 되어 운전자의 편의성이 향상되도록 하는 효과를 제공하게 된다.
Description
본 발명은 수동 변속기에 구비되는 클러치 장치에 관한 것으로서, 특히 엔진과 변속기 사이에 구비된 클러치 장치에 이상이 발생하여 변속기로 전달되는 동력 차단이 불가능한 비상 상황에서 사용할 수 있도록 한 수동 변속기의 비상 클러치 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기의 클러치는 플라이 휠과 변속기의 입력축 사이에 설치되어 변속기로 전달되는 기관의 동력을 필요에 따라 단속하는 일을 하며 기관을 시동할 때 또는 변속기의 기어를 변속할 때에는 기관과의 연결을 끊고, 발진할 때에는 기관의 동력을 서서히 연결하는 역할을 한다.
도 1은 일반적인 수동 변속기의 클러치 장치가 구비된 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 수동 변속기의 클러치 장치는 클러치 페달(11)과 푸시 로드(12)로 연결된 마스터 실린더(13)가 구비되어 클러치 작동시 마스터 실린더(13)에서 작용하는 유압의 힘으로 압축 공기를 이용하는 클러치 부스터(20)를 작동시키게 되고, 이 클러치 부스터(20)는 릴리즈 포크(14)를 작동시키면서 릴리즈 베어링(15)을 밀게 된다.
상기 릴리즈 베어링(15)이 다이어프램 스프링(16)을 통해 압력판을 뒤쪽으로 이동시켜 클러치 디스크(18)가 플라이 휠로부터 이격되면서 엔진의 동력을 차단하게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 수동 변속기의 클러치 장치는, 차량 운전 중에 클러치 장치의 일부분이 손상되어 변속기 측으로 전달되는 동력 차단이 불가능한 경우가 발생할 수 있는 바, 별도의 비상 동력 차단 장치가 구비되어 있지 않기 때문에 엔진 시동이 켜져 있는 상황에서는 차량의 제동 작동이 쉽지 않을 뿐만 아니라 일정 구간 비상 운행을 위한 기어 변속도 불가능하여, 차량 운행이 쉽지 않고 사고 위험이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입력축에 비상 클러치를 구비하여 주 클러치에 문제가 발생할 경우에도 어느 정도 정상적인 동력 단속이 가능하게 함으로써 비상시에도 사고 위험 없이 안정적인 차량 운행이 가능해지도록 하여 운전자의 편의성이 향상되도록 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치는, 메인 클러치에 연결되어 변속기에 동력을 전달하고, 중간 부분이 분리되어 있는 변속기 입력축과; 상기 변속기 입력축의 분리된 부분에 구비되어 동력 전달을 단속하는 비상 클러치와; 상기 메인 클러치 고장시에 상기 비상 클러치를 작동시킬 수 있는 비상클러치 조작수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치가 도시된 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치의 주요부 상세도이다.
본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 클러치(50)에 연결되어 변속기에 동력을 전달하고 중간 부분이 분리되어 있는 변속기 입력축(51)과, 상기 변속기 입력축(51)의 분리된 부분에 구비되어 동력 전달을 단속하는 비상 클러치(60)와, 상기 메인 클러치(50) 고장시에 상기 비상 클러치(60)를 작동시켜 동력 전달을 단속하는 비상클러치 조작수단으로 구성된다.
상기 변속기 입력축(51)은 상기 비상 클러치(60)를 중심으로 상기 메인 클러치(50)에 연결된 제 1 입력축(51A)과, 상기 변속기(40) 측에 연결된 제 2 입력축(51B)으로 구성된다.
상기 비상 클러치(60)는 통상의 자동 변속기 등에 구비되는 습식 다판 클러치 구조로 이루어지는 바, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 2 입력축(51B)이 연결된 클러치 케이스(61)와, 상기 클러치 케이스(61) 내에서 제 1 입력축(51A)에 연결된 복수개의 클러치 디스크(63)와, 상기 클러치 케이스(61)에 결합되어 클러치 디스크(63) 사이에 구비되는 클러치 플레이트(65)와, 상기 클러치 플레이트(65)와 클러치 디스크(63)를 밀착시키는 압력 플레이트(66)로 구성된다.
여기서 상기 압력 플레이트(66) 및 클러치 디스크(63)는 상기 제 1 입력축(51A) 상에서 축방향 이동 가능하게 스플라인 결합되어 장착된다.
또한 상기 비상 클러치(60)는 클러치 케이스(61)와 압력 플레이트(66) 사이에 구비되어 상기 클러치 디스크(63)와 클러치 플레이트(65)가 분리되도록 상기 압력 플레이트(66)에 탄성력을 제공하는 리턴 스프링(68)이 포함된다.
상기 비상 클러치 조작수단은, 도 2에 도시된 바와 같이, 비상 클러치의 조작이 가능하도록 하는 비상클러치 스위치(71)와, 클러치 페달(45)의 조작상태를 감지하는 클러치페달 스위치(73)와, 상기 비상 클러치 스위치(71) 및 클러치페달 스위치(73)의 신호를 입력받아 비상 클러치 작동 신호를 출력하는 제어수단인 ECU(75)와, 상기 ECU(75)의 제어에 따라 상기 비상 클러치(60)를 통해 동력 전달을 단속하는 클러치 단속수단(80)으로 구성된다.
상기 클러치 단속수단(80)은 상기 제 1 입력축(50A)과 상기 클러치 케이스(61)를 직결시키거나 분리시키는 직결 분리수단(81)과, 상기 압력 플레이트(66)를 작동시켜 클러치 단속이 가능하도록 하는 다판 조작수단(83)과, 상기 직결 분리수단(81)과 다판 조작수단(83)의 작동을 제어하는 클러치 액츄에이터로 구성된다.
여기서, 상기 클러치 액츄에이터는 통상적으로 직선 운동력을 발생시키는 수단으로 기계식, 전자식, 유압식 등으로 구비될 수 있는 바, 본 실시예에서는 유압식 액츄에이터(85)를 예시하여 설명한다.
상기 유압식 액츄에이터(85)는 상기 ECU(75)의 제어에 따라 유압을 발생시키는 유압 펌프(86)와, 상기 유압 펌프(86)에서 상기 직결 분리수단(81)에 유압이 제공되는 직결 유압제공부와, 상기 유압 펌프(86)에서 상기 다판 조작수단(83)에 유압을 제공하는 다판 유압제공부로 구성된다.
상기 직결 유압제공부와 다판 유압제공부는 상기 유압 펌프(86)에서 제 1 입력축(51A) 둘레에 설치된 베어링(55) 또는 부싱과 제 1 입력축(51A)의 내부로 유압 라인(55a,51a)(55b)(51b)이 각각 연결되고, 상기 각 유압 라인(55a,51a)(55b)(51b) 상에는 상기 ECU(75)의 제어에 따라 유압 라인(55a,51a)(55b)(51b)을 절환시키는 전자 절환밸브(88)(89)가 구비된다.
상기 직결 분리수단(81)은 상기 직결 유압제공부를 통해 유압이 제공되는 직결 챔버(81a)와, 상기 직결 챔버(81a) 내에 구비되어 상기 제 1 입력축(51A)과 클러치 케이스(61)에 동시에 결합된 상태에서 유압이 제공되면 클러치 케이스(61)로부터 분리되는 직결 피스톤(81b)과, 상기 직결 피스톤(81b)의 후방에 구비되어 유압이 제거되면 상기 직결 피스톤(81b)이 상기 제 1 입력축(51A)과 클러치 케이스(61)에 동시에 결합되게 힘을 제공하는 리턴 스프링(81c)으로 구성된다.
상기 다판 조작수단(83)은 상기 제 1 입력축(51A)의 둘레에 구비되어 유압이 제공되는 다판 챔버(83a)와, 상기 다판 챔버(83a) 내에 구비되어 유압에 의해 직선 이동되면서 상기 탄성 수단과 대향된 방향으로 압력 플레이트(66)를 밀어주는 다판 피스톤(83b)으로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 메인 클러치(50) 계통에 문제가 발생하면 동력 차단이 불가하여 변속이 불가능하게 된다. 이와 같은 경우 가까운 정비소로의 이동이 필요하게 되는데 견인차를 이용할 경우 불필요한 돈이 들게 되고, 만약 도로 한가운데서 이런 경우가 발생하게 된다면 굉장히 난감하게 된다. 본 발명은 이와 같은 응급 상황에서 임시적으로 클러치 작동 및 변속이 가능하게 함으로써 비상 주행이 가능하게 해준다.
메인 클러치(50)에 이상이 발생하여 정상적인 클러치 작동이 어려울 경우에, 먼저 비상 클러치 스위치(71)를 작동시킨다. 이때 ECU(75)에서는 유압 펌프(86) 및 전자 절환밸브(88)를 작동시켜 상기 제 1 입력축(50A)과 상기 클러치 케이스(61)를 일체로 연결하고 있는 직결 분리수단(81)을 작동시켜 분리함으로써 변속기 입력축(51)이 중간에서 두 축(51A)(51B)으로 나누어지게 되어 비상 클러치(60)를 통해 변속기(40)로 전달되는 동력을 단속할 수 있게 된다.
이와 동시에 ECU(75)에서 전자 절환밸브(89)도 작동시켜 상기 다판 조작수단(83)에도 유압이 제공됨으로써 비상 클러치(60)의 압력 플레이트(66) 및 클러치 디스크(63)가 유압의 힘에 의해 클러치 플레이트(65)에 밀착된 상태에 있게 되므로 입력축(51)을 통한 동력 전달은 이루어지게 된다.
이와 같은 상태에서 운전자가 클러치 페달(45)을 평상시에 작동하듯이 클러치 페달(45)을 밟아서 작동시키면, 클러치페달 스위치(73)를 통해 ECU(75)에서 운전자의 변속 의지를 감지하여 전자 절환밸브(89)를 제어하면 상기 압력 플레이트(66)에 제공되는 유압의 힘이 제거되면서 압력 플레이트(66)에 리턴 스프링(68)의 복원력에 의해 클러치 디스크(63)와 클러치 플레이트(65)가 분리됨으로써 변속기로 전달되는 동력을 차단한다.
이후, 변속 레버를 작동시켜 1 단등 원하는 변속단으로 변속을 하고 클러치 페달(45)에서 발을 떼면 클러치페달 스위치(73)를 통해 ECU(75)가 이를 인식하게 되어 전자 절환밸브(89)를 작동시켜 압력 플레이트(66)를 이동시켜 클러치 디스크(63)와 클러치 플레이트(65)를 결합시킴으로써 정상적인 동력 전달이 이루어지게 되고, 주행도 가능해지게 된다.
한편, 상기 비상 클러치(60)는 습식 다판 클러치 구조로 이루어져 있으므로 토크 전달이 단계 별로 일어나서 급출발 및 충격 발생이 적게 된다.
마찬가지로 2 단 변속을 원할 경우 다시 클러치 페달(45)을 밟으면 ECU(75)에서 변속의지를 감지하게 되어 동력을 차단하게 되므로 2단 변속이 가능해지며, 이와 같은 클러치 및 변속 작동을 통해 메인 클러치(50)가 고장나 동력 차단이 되지 않는 응급 상황에서 기어 변속을 하면서 어느 정도 정상적인 주행을 할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치는, 변속기 입력축에 통상의 메인 클러치와 함께 비상 클러치가 설치되어 있기 때문에 메인 클러치에 고장이 발생하여 동력 차단이 불가능한 비상시에도 사고 위험 없이 안정적인 차량 운행이 가능하게 되어 운전자의 편의성이 향상되도록 하는 이점을 제공하게 된다.
도 1은 일반적인 수동 변속기의 클러치 장치가 구비된 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치가 도시된 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 수동 변속기의 비상 클러치 장치의 주요부 상세도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40 : 변속기 45 : 클러치 페달
50 : 메인 클러치 51, 51A, 51B : 입력축
55 : 베어링 60 : 비상 클러치
61 : 클러치 케이스 63 : 클러치 디스크
65 : 클러치 플레이트 66 : 압력 플레이트
68 : 리턴 스프링 71 : 비상 클러치 스위치
73 : 클러치 페달 스위치 75 : ECU
80 : 클러치 단속수단 81 : 직결 분리수단
83 : 다판 조작수단 85 : 유압식 액츄에이터
86 : 유압 펌프 88, 89 : 전자 절환밸브
Claims (12)
- 메인 클러치에 연결되어 변속기에 동력을 전달하고, 중간 부분이 분리되어 있는 변속기 입력축과;상기 변속기 입력축의 분리된 부분에 구비되어 동력 전달을 단속하는 비상 클러치와;상기 메인 클러치 고장시에 상기 비상 클러치를 작동시킬 수 있는 비상클러치 조작수단을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 비상 클러치는 습식 다판 클러치 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 변속기 입력축은 상기 메인 클러치에 연결된 제 1 입력축과, 상기 변속기측에 연결된 제 2 입력축으로 구성되고,상기 비상 클러치는 상기 제 2 입력축이 연결된 클러치 케이스와, 상기 클러치 케이스 내에서 제 1 입력축에 연결된 복수개의 클러치 디스크와, 상기 클러치 케이스에 결합되어 클러치 디스크 사이에 구비되는 복수개의 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 밀착시키는 압력 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 비상 클러치는 상기 압력 플레이트를 원위치 시키는 리턴 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 리턴 수단은 상기 클러치 케이스와 압력 플레이트 사이에 설치된 리턴 스프링인 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 압력 플레이트 및 클러치 디스크는 상기 제 1 입력축에 축방향 이동 가능하게 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 비상 클러치 조작수단은, 상기 비상 클러치의 조작이 가능하도록 하는 비상클러치 스위치와, 클러치 페달의 조작상태를 감지하는 클러치페달 스위치와, 상기 비상 클러치 스위치 및 클러치페달 스위치의 신호를 입력받아 비상 클러치 작동 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 비상 클러치를 통해 동력 전달을 단속하는 클러치 단속수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 변속기 입력축은 상기 메인 클러치에 연결된 제 1 입력축과, 상기 변속기측에 연결된 제 2 입력축으로 구성되고,상기 비상 클러치는 상기 제 2 입력축이 연결된 클러치 케이스와, 상기 클러치 케이스 내에서 제 1 입력축에 연결된 복수개의 클러치 디스크와, 상기 클러치 케이스에 결합되어 클러치 디스크 사이에 구비되는 클러치 플레이트와, 상기 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 밀착시키는 압력 플레이트로 구성되며;상기 클러치 단속수단은 상기 제 1 입력축과 상기 클러치 케이스를 직결시키거나 분리시키는 직결 분리수단과, 상기 압력 플레이트를 작동시켜 클러치 단속이 가능하도록 하는 다판 조작수단과, 상기 직결 분리수단과 다판 조작수단의 작동을 제어하는 클러치 액츄에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 클러치 액츄에이터는 상기 제어수단의 제어에 따라 유압을 발생시키는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프에서 상기 직결 분리수단에 유압을 제공하는 직결 유압제공부와, 상기 유압 펌프에서 상기 다판 조작수단에 유압을 제공하는 다판 유압제공부를 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 직결 유압제공부와 다판 유압제공부는 상기 유압 펌프에서 제 1 입력축 둘레에 설치된 베어링과 제 1 입력축의 내부로 유압 라인이 각각 연결되고, 상기 각 유압 라인 상에는 상기 제어수단의 제어에 따라 유압 라인을 절환시키는 전자 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 직결 분리수단은 상기 직결 유압제공부를 통해 유압이 제공되는 직결 챔버와, 상기 직결 챔버 내에 구비되어 상기 제 1 입력축과 클러치 케이스에 동시에 결합된 상태에서 유압이 제공되면 클러치 케이스로부터 분리되는 직결 피스톤과, 상기 직결 피스톤의 후방에 구비되어 유압이 제거되면 상기 직결 피스톤이 상기 제 1 입력축과 클러치 케이스에 동시에 결합되게 힘을 제공하는 리턴 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 다판 조작수단은 상기 제 1 입력축의 둘레에 구비되어 유압이 제공되는 다판 챔버와, 상기 다판 챔버 내에 구비되어 유압에 의해 직선 이동되면서 압력 플레이트를 밀어주는 다판 피스톤으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기의 비상 클러치 장치.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100834043B1 (ko) * | 2007-07-20 | 2008-05-30 | 자동차부품연구원 | 차량용 동력전달장치 |
| WO2023235851A1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Friction pad, assembly, and method of making and using the same |
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- 2003-12-18 KR KR1020030093420A patent/KR100568808B1/ko not_active IP Right Cessation
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| WO2023235851A1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Friction pad, assembly, and method of making and using the same |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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