KR20090062819A

KR20090062819A - 클러치 페달 구조

Info

Publication number: KR20090062819A
Application number: KR1020070130261A
Authority: KR
Inventors: 홍경록
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2009-06-17

Abstract

본 발명은 클러치 페달 구조에 관한 것으로, 특히 차량의 경사로 파킹 상황에 관계없이 클러치 작동 시 항시 일정한 클러치 조절량을 구현함으로써 운전자의 편의와 안정감을 보다 향상시킬 수 있는 클러치 페달 구조에 관한 것이다.

본 발명의 클러치 페달 구조는 클러치 페달(1)과 연결된 클러치 측 푸쉬로드(3)와, 클러치 마스트 실린더 (5)내의 피스톤(5a)과 연결된 실린더측 푸쉬로드(7)의 사이에 링크장치(10)를 구비하여, 차량이 경사로에 진입하여 정차 후, 재출발 할 경우 상기 링크장치(10)의 제어를 통해 클러치 페달(1) 조작시, 클러치 마찰판의 이격량을 줄여 평지와 같은 클러치 조절량으로 조절되어 동일한 클러치 릴리즈 포인트가 구현되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

클러치 페달 구조{CLUTCH PEDAL STRUCTURE}

본 발명은 클러치 페달 구조에 관한 것으로, 특히 차량의 경사로 파킹 상황에 관계없이 클러치 작동 시, 항시 일정한 클러치 조절량을 구현함으로써 운전자의 편의와 안정감을 보다 향상시킬 수 있는 클러치 페달 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행중 정차 시 수동변속(M/T : Manual Transmission) 차량은 클러치를 사용하게 된다. 또한 일정 각도 이상의 경사가 있는 도로상에서와, 차량이 기울어진 상태 하에서 재출발 하고자 클러치를 오프할 때(클러치 페달에서 떼어 낼 때), 클러치 마찰판이 동력을 충분하게 전달하는 상태의 클러치 페달 각이 일정하지 않게 되는 문제점이 있다.

오르막 및 내리막 경사로 운행 중 정차시 클러치의 조절량이 상이하게 달라져 운전자는 불편함과 불안함을 느끼게 되고, 오르막 정차 후 재출발 시에 대한 두려움을 갖고 있다.

따라서 본 발명은 동력이 전달되는 시점에서 일정하지 않은 클러치 페달의 각 도를 언제나 동일한 상태로 제어할 수 있는 클러치 페달 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클러치 페달 구조는 클러치 페달(1)과 연결된 클러치 측 푸쉬로드(3)와, 클러치 마스트 실린더 (5)내의 피스톤(5a)과 연결된 실린더측 푸쉬로드(7)의 사이에 링크장치(10)를 구비하여,

차량이 경사로에 진입하여 정차 후, 재출발 할 경우 상기 링크장치(10)의 제어를 통해 클러치 페달(1) 조작시, 클러치 마찰판의 이격량을 줄여 평지와 같은 클러치 조절량으로 조절되어 동일한 클러치 릴리즈 포인트가 구현되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 링크장치(10)는 하단이 상기 클러치측 푸쉬로드(3)에 연결되고 상단은 힌지부(16)에 연결되는 제1 링크(11)와, 상단은 상측 힌지부(16)에 연결되고 하단은 자유단으로 형성되며 일측면상에 클러치 마스터 실린더측 푸쉬로드(7)의 단부가 미끄럼 접촉하는 제2 링크(13)와, 상단은 상기 클러치측 푸쉬로드(3)의 하단에 연결되고, 하단은 상기 제2 링크(13)의 일측면에 미끄럼 접촉하는 제3 링크(15)를 포함하는 구성으로 이루어지도록 한다.

본 발명의 상기 제2 링크(13)상에 피니언 기어(31)와 랙기어(33)가 장착되어 상기 링크장치(10)가 랙 앤 피니언 기어의 원리를 이용하여 랙 기어(33)를 통한 회전운동이 상기 피니언 기어(31)의 직선운동으로 변환되어 변위가 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 클러치 페달 구조에 의하면, 오르막 및 내리막의 경사로상에 주차한 후 재출발하는 상황에서 평상시 평지와 같은 느낌으로 언제나 동일한클러치 조절량이 적용됨으로써 조작력이 향상되고 클러치 조절 불량으로 인한 시동 꺼짐과 같은 작동 부주의를 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.

아울러, 오르막 및 내리막 경사로 운행 중 정차시 클러치의 조절량이 상이하게 달라짐에 의한 운전자의 불편함과 불안함 및 오르막 정차 후 재출발 시에 대한 두려움을 해소할 수 있는 효과를 발휘한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 클러치 페달 구조의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 와 도 1b 는 평지에서 클러치 페달을 밟는 경우의 클러치 마스터 실린더 내의 피스톤의 움직임 상태를 도시한 도면이고,

도 2a 는 경사로상에서 클러치 페달을 밟는 경우의 클러치 마스터 실린더 내의 피스톤의 움직임 상태를 도시한 도면이고,

도 2b 는 상기 도 1b 와 도 2a 의 경우에 있어서 클러치 페달을 밟는 경우의 클러치 마스터 실린더 내의 피스톤의 움직임 상태를 비교 도시한 도면이다.

평지에서의 클러치 페달(1)은 항상 일정변위만큼 실린더(5)를 압축하고, 그에 따른 마찰판의 이격을 유지한다.

오르막 경사로에서 차량이 출발할 때 마찰판의 마찰량이 평지에서 보다 커야 동력이 전달된다. 그러기 위해서는 클러치 페달(1)을 더욱 많이 풀어야 하는데 마찰판의 이격량 제어를 통해 평지에서와 같은 양만큼의 페달 변위 조작에도 가능하도록 한다.

즉, 본 발명은 운전자가 클러치 페달(1) 조작시 조절량을 언제나 일정하도록 하는데 있는 것으로, 동일한 클러치 릴리즈 포인트를 구현하고자 하는 것이다.

본 발명에서는 차량이 경사로에 진입하여 정차 후, 재출발 할 경우 차량의 정차 신호와 경사각 센서의 신호를 통해 클러치 마찰판의 이격량을 줄여 평지와 같은 클러치 조절량으로 클러치를 오프하기 위해 상기 도 1a 에 도시된 바와 같이, 링크장치(10)를 추가 장착하였다.

즉, 본 발명의 상기 링크장치(10)는 클러치 페달(1)과 연결된 클러치 측 푸쉬로드(3)와, 클러치 마스트 실린더(5)내의 피스톤(5a)과 연결된 실린더측 푸쉬로드(7)의 사이에 구비된다.

페달 암(2)의 상측단은 힌지부(2a)에 연결되고, 페달 암(2)의 중간 소정 지점에 클러치측 푸쉬로드(3)가 연결되어 있다.

상기 링크장치(10)의 구비로, 본 발명의 클러치 페달 구조는 차량이 경사로에 진입하여 정차 후, 재출발 할 경우 상기 링크장치(10)의 제어를 통해 클러치 페달(1) 조작시, 클러치 마찰판의 이격량을 줄여 평지와 같은 클러치 조절량으로 조절되어 동일한 클러치 릴리즈 포인트가 구현된다.

본 발명의 상기 링크장치(10)는 하단이 상기 클러치측 푸쉬로드(3)에 연결되고 상단은 힌지부(16)에 연결되는 제1 링크(11)와, 상단은 상측 힌지부(16)에 연결되 고 하단은 자유단으로 형성되며 일측면상에 클러치 마스터 실린더측 푸쉬로드(7)의 단부가 미끄럼 접촉하는 제2 링크(13)와, 상단은 상기 클러치측 푸쉬로드(3)의 하단에 연결되고, 하단은 상기 제2 링크(13)의 일측면에 미끄럼 접촉하는 제3 링크(15)로 이루어진다.

상기 링크장치(10)를 추가한 상태에서의 본 발명의 클러치 페달(1)의 작동원리는 링크의 제어를 통해 슬라이딩 이동량을 조절하고 그에 따라 실린더(5) 내부의 압축량을 변화시키는 것이다.

즉, 도 2a 에 도시된 바와 같이, 변화된 양만큼 마찰판의 이격량이 제어되어 언제나 동일한 릴리즈 포인트 조절로 클러치 조작이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 링크구조의 구동 제어 방식에 있어서, 랙 앤 피니언(Rack & Pinion) 기어의 원리를 이용하여 링크 구조의 제어를 할 수 있다.

도 3 은 링크장치의 제2링크(13)상에 랙 기어(33)와 피니언 기어(31)가 장착된 상태를 도시한 도면이다.

상기 도 3 을 참조하면, 본 발명의 링크장치(10) 중 제2 링크(13)상에 피니언 기어(31)와 랙 기어(33)가 장착되며, 랙 기어(33)는 모터(30)의 작동시 모터(30)의 회전축에 연결되어 회전하게 된다. 따라서 랙 기어(33)를 통한 회전운동이 상기 피니언 기어(31)의 직선운동으로 변환되어 변위가 제어된다.

모터(30)의 랙 기어(33)를 통한 회전운동이 피니언 기어(31)의 직선운동으로 변환되어 변위가 제어됨으로써 클러치의 릴리즈 포인트를 컨트롤 할 수 있다.

즉, 클러치 페달(1)을 밟은 상태에서 이격량 제어 로직이 구동을 하게 되면 전 자제어유닛(ECU)에서 연산되어 링크 제어 모터(30)를 구동하게 되고, 모터(30)에 의한 랙 기어(33)의 회전운동은 피니언 기어(31)에 의해 직선운동으로 전환되어 슬라이딩 변위제어를 하게 된다. 도로의 경사도에 따라 경사각 센서값이 변화하고, 슬라이딩되는 변위는 모터(30)의 회전수와 비례한다. 이때 슬라이딩되는 양에 따라 실리더측 푸쉬로드(7)의 위치 변화량이 생기는데, 이를 통해 B(=A`-A)만큼 실린더의 피스톤(5a)이 이동하여 클러치의 이격량이 변화한다.

이하 본 발명에 따른 클러치 페달의 작동에 대해 도 4 를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4 는 본 발명에 따른 클러치 마찰판 이격량 제어 과정을 도시한 도면이다.

먼저, 경사로 정차시(시스템 온)의 경우에 대해 설명한다.

① 경사로에 정차시 경사로 센서에 의한 경사각 센서(51)와 속도 센서(53)에서 속력이 "0"인 신호가 ECU(50)로 전달된다.

② 조건이 부합되면, ECU(50)는 릴레이(Relay)(55)를 통해 클러치 제어 시스템(Clutch controll system)(57)을 작동 시킨다.

③ 시스템에서"온"신호가 발생하면서 모터는 계산된 회전수만큼 양(+) 방향으로 회전을 한다.

④ 전압이 인가되면서 회전수가 정해지고, 슬라이딩 되는 거리(ℓ)이 결정된다.

⑤ 슬라이딩 거리(ℓ)만큼 이동하여 클러치의 마찰판 유격 제어가 완료된다.

다음, 재출발 시(시스템 오프)의 경우에 대해 설명한다.

① 차속이 예컨대, 10km/h 이상이 되면 경사도(Φ)와 관계없이 시스템 오프로 전환된다.

② 시스템이 오프가 되면, 모터는 음(-)의 방향으로 회전한다.

③ 모터의 회전에 의해 슬라이딩 거리(ℓ)에서 초기 위치로 환원된다.

④ 정상상태의 클러치 조정으로 초기화 된다.

이때, 제2 링크(13)의 슬라이딩 로드의 양 끝단에 스토퍼(13a,13b)가 있어 슬라이딩되는 피니언 기어(31)의 이탈이 방지된다.

도 3 은 링크장치의 제2링크(13)상에 랙 기어(33)와 피니언 기어(31)가 장착된 상태를 도시한 도면이며,

도 4 는 본 발명에 따른 클러치 마찰판 이격량 제어 과정으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 클러치 페달 2 : 페달 암

3 : 클러치 측 푸쉬로드 5 : 클러치 마스터 실린더

7 : 실린더측 푸쉬로드 10 : 링크장치

11 : 제1 링크 13 : 제2 링크

15 : 제3 링크 30 : 모터

31 : 피니언 기어 33 : 랙 기어

50 : ECU 51 : 경사각 센서

53 : 속도 센서 55 : 릴레이

Claims

클러치 페달(1)과 연결된 클러치 측 푸쉬로드(3)와, 클러치 마스트 실린더 (5)내의 피스톤(5a)과 연결된 실린더측 푸쉬로드(7)의 사이에 링크장치(10)를 구비하여,

차량이 경사로에 진입하여 정차 후, 재출발 할 경우 상기 링크장치(10)의 제어를 통해 클러치 페달(1) 조작시, 클러치 마찰판의 이격량을 줄여 평지와 같은 클러치 조절량으로 조절되어 동일한 클러치 릴리즈 포인트가 구현되도록 한 것을 특징으로 하는 클러치 페달 구조.
청구항 1 에 있어서,

상기 링크장치(10)는,

하단이 상기 클러치측 푸쉬로드(3)에 연결되고 상단은 힌지부(16)에 연결되는 제1 링크(11)와,

상단은 상측 힌지부(16)에 연결되고 하단은 자유단으로 형성되며 일측면상에 클러치 마스터 실린더측 푸쉬로드(7)의 단부가 미끄럼 접촉하는 제2 링크(13)와,

상단은 상기 클러치측 푸쉬로드(3)의 하단에 연결되고, 하단은 상기 제2 링크(13)의 일측면에 미끄럼 접촉하는 제3 링크(15)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 구조.
청구항 2 에 있어서,

상기 제2 링크(13)상에 피니언 기어(31)와 랙기어(33)가 장착되어 상기 링크장치(10)가 랙 앤 피니언 기어의 원리를 이용하여 랙 기어(33)를 통한 회전운동이 상기 피니언 기어(31)의 직선운동으로 변환되어 변위가 제어되게 한 것을 특징으로 하는 클러치 페달 구조.