KR20210028305A

KR20210028305A - 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치

Info

Publication number: KR20210028305A
Application number: KR1020190108716A
Authority: KR
Inventors: 이명현; 박대득; 김은식; 홍종호; 한종환; 이호식; 박민성
Original assignee: 현대자동차주식회사; 경창산업주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2039-09-03
Also published as: CN112440739A; DE102020102623A1; KR102730514B1

Abstract

본 발명은 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에 관한 것으로, 페달멤버(100)에 형성된 결합구멍(130) 및 복귀력발생기구(500)에 구비된 결합돌기(521)의 끼움조립을 통해서 복귀력발생기구(500)를 페달멤버(100)에 쉽고 편리하게 조립할 수 있도록 된 것이다.

Description

전자식 클러치시스템용 클러치페달장치{CLUTCH PEDAL APPARATUS FOR ELECTRONIC CLUTCH}

본 발명은 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치페달에 복귀력을 발생시키는 복귀력발생기구를 페달멤버에 보다 쉽고 편리하고 조립할 수 있는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에 관한 기술이다.

일반적인 수동변속기 차량은 클러치(clutch)라는 장치를 포함하고 있고, 클러치장치는 플라이휘일과 변속기의 입력축사이에 설치되어서 변속기로 전달되는 기관의 동력을 필요에 따라 단속하는 기능을 수행한다.

변속을 행할 때에 운전자는 먼저 클러치페달을 밟아서 조작함에 따라 차량에 구비된 클러치장치의 연결을 끊고, 그 후에 변속레버를 조작해서 원하는 변속단으로 변속을 하고, 밟아주고 있던 클러치페달을 놓아줌에 따라 클러치를 다시 연결함으로써 변속을 완료하게 된다.

클러치페달과 클러치장치사이에 클러치마스터실린더와 클러치릴리스실린더가 구비된 유압식 클러치시스템은, 운전자가 클러치페달을 밟아서 조작할 때에 클러치페달에 구비된 스프링력 및 클러치마스터실린더와 클러치릴리스실린더에 의해 발생하는 유압을 합한 힘이 답력(반력)이 된다.

이에 반해, 전자식 클러치시스템은 유압을 이용하는 기구적인 구성을 사용하지 않음에 따라 유압식 클러치시스템 대비 중량 및 원가를 크게 절감할 수 있는 장점이 있는 구성으로, 운전자가 변속을 하기 위해 클러치페달을 밟아서 조작하면, 클러치페달에 구비된 페달센서가 클러치페달의 밟는 정도(회전각)를 검출하고, 검출 값을 전기적인 신호로서 제어부(클러치제어기, 클러치의 작동을 위한 전자제어장치)로 전달하고, 제어부는 페달센서의 신호 및 엔진 회전수 등의 각종 신호를 입력받아 차량상태에 가장 적합한 최적의 클러치 작동시간을 자동 계산하여 액추에이터(클러치의 단속을 위해 동작하는 장치, DC모터 등)의 작동을 제어하고, 액추에이터의 작동에 의해 클러치장치가 연결되거나 또는 연결이 해제되도록 작동하는 구성이다.

한편, 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치는 운전자가 클러치페달을 밟아서 조작할 때에 절도감을 발생하는 절도감발생기구, 및 전방으로 회전한 클러치페달에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구를 포함하고 있는데, 특히 복귀력발생기구는 클러치페달의 원활한 복귀를 위해 탄성력이 매우 강한 스프링을 사용해서 구성하고 있는 바, 따라서 종래에는 스프링력이 매우 강한 복귀력발생기구를 리벳이나 또는 볼트 및 너트를 사용해서 페달멤버에 조립하였고, 이로 인해 조립작업이 불편하고 조립공수의 증가하는 단점이 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 제10-2006-0079685호

본 발명은, 운전자가 클러치페달을 밟아서 조작할 때에 절도감을 발생하는 절도감발생기구, 및 전방으로 회전한 클러치페달에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구를 포함한 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에서, 스프링력이 강한 복귀력발생기구를 리벳이나 또는 볼트 및 너트를 사용하지 않고 쉽고 편리하게 페달멤버에 조립할 수 있는 구성으로, 이를 통해 조립작업의 편의성 향상 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치는, 페달멤버에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 클러치페달; 및 상기 클러치페달과 페달멤버에 양단이 연결되게 설치된 것으로 클러치페달이 전방으로 회전할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 축적된 탄성력으로 클러치페달이 후방으로 회전해서 복귀할 수 있도록 클러치페달에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구를 포함하고; 상기 복귀력발생기구와 페달멤버는 돌기와 구멍의 끼움구조를 통해서 서로 조립되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버에 슬릿형상의 결합구멍이 형성되고; 상기 복귀력발생기구에 결합돌기가 형성되며; 상기 결합구멍으로 결합돌기가 끼움 결합됨에 따라 복귀력발생기구의 일단이 페달멤버에 조립되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버는 전방면 및 전방면과 연결된 양쪽 측면을 포함하면서 상측과 하측 및 후방쪽이 개구되게 형성되고; 상기 슬릿형상의 결합구멍은 페달멤버의 양쪽 측면에 형성되면서 페달멤버에 결합된 힌지축의 전방쪽 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 복귀력발생기구는 클러치페달의 전방쪽에 위치하면서 상단의 결합돌기가 결합구멍에 끼워지고 하단이 클러치페달에 연결되도록 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 슬릿형상의 결합구멍은 일단과 타단이 전후방향으로 이격되게 형성되고; 상기 결합구멍의 전방쪽 일단이 후방쪽 타단보다 더 높은 위치에 위치하도록 형성되고; 상기 복귀력발생기구의 결합돌기는 결합구멍으로 끼워져서 전방쪽 일단에 위치하도록 조립된 것을 특징으로 한다.

상기 결합구멍은 전방쪽 일단에서 후방쪽 타단까지 일자모양으로 경사지게 형성된 직선형구멍인 것을 특징으로 한다.

상기 직선형구멍과 페달멤버의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍이 형성되고; 상기 연결구멍은 직선형구멍의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성되거나 또는 일단과 타단사이의 중간부와 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 결합구멍은 전방쪽 일단과 후방쪽 타단사이의 중간부가 하측으로 볼록한 하부 아크형구멍으로 형성되거나 또는 중간부가 상측으로 볼록한 상부 아크형구멍 중 어느 하나의 모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 아크형구멍과 페달멤버의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍이 형성되고; 상기 연결구멍은 하부 아크형구멍의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 복귀력발생기구는 1개 또는 2개의 압축코일스프링으로 구성된 복귀력스프링; 상기 페달멤버의 결합구멍으로 끼워지는 2개의 결합돌기가 서로 반대방향으로 돌출되게 형성되고 복귀력스프링의 상단이 지지되는 상부시트; 및 상기 복귀력스프링을 관통하는 가이드로드가 구비되고 복귀력스프링의 하단이 지지되며 클러치페달의 전방면에 결합되는 하부시트를 포함하고; 상기 상부시트와 하부시트사이의 간격은 복귀력스프링의 압축 및 복원에 따라 가변되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버의 위쪽으로 복귀력발생기구를 위치시키되 상부시트가 아래에 위치하고 하부시트가 위에 위치하도록 복귀력발생기구를 거꾸로 뒤집음과 동시에 2개의 결합돌기가 전후방향을 향하도록 배치하고; 전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기가 페달멤버의 양쪽 측면에 형성된 결합구멍사이에 위치하도록 거꾸로 뒤집혀진 복귀력발생기구를 페달멤버속으로 삽입시키고; 페달멤버속으로 삽입된 복귀력발생기구를 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기를 좌우방향으로 배치시킴과 동시에 2개의 결합돌기를 페달멤버의 양쪽 측면에 형성된 결합구멍으로 삽입시켜서 조립하고; 결합돌기의 조립을 완료한 후 하부시트가 상부시트의 아래에 위치하도록 결합돌기를 중심으로 복귀력발생기구를 상하 회전시키고; 페달멤버에 힌지축을 중심으로 클러치페달을 회전 가능하게 결합하고; 클러치페달의 전면부에 하부시트를 결합함에 따라 복귀력발생기구가 클러치페달과 페달멤버에 연결되도록 조립되는 것을 특징으로 한다.

상기 클러치페달에 결합되고 페달멤버의 마찰면과 접촉되게 설치된 것으로 클러치페달의 조작시 마찰면과의 접촉으로 절도감을 발생하는 절도감발생기구를 더 포함하고; 상기 절도감발생기구는 압축코일스프링으로 구성된 절도감스프링; 상기 클러치페달에 형성된 가이드홈으로 삽입되고 절도감스프링의 일단이 지지되는 스프링시트; 상기 가이드홈을 따라 이동 가능하게 설치되고 절도감스프링의 타단이 지지되는 롤러하우징; 및 상기 롤러하우징에 회전 가능하게 결합되고 페달멤버의 마찰면과 접촉되게 설치된 회전롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 클러치페달의 상단에는 스토퍼돌기가 외측으로 돌출되게 형성되고; 상기 페달멤버의 양쪽 측면을 관통하는 스토퍼핀을 매개로 페달멤버의 양쪽 측면사이에 스토퍼가 설치되고; 상기 클러치페달이 힌지축을 중심으로 후방으로 회전할 때에 스토퍼에 스토퍼돌기가 접촉함에 따라 클러치페달의 후방 복귀위치가 규제되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버의 일측면에 결합되면서 클러치페달과 연결되게 설치된 것으로 클러치페달의 조작에 따른 클러치페달의 회전량을 검출해서 클러치제어기로 신호를 출력하는 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치는, 운전자가 클러치페달을 밟아서 조작할 때에 절도감을 발생하는 절도감발생기구, 및 전방으로 회전한 클러치페달에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구를 포함한 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에서, 스프링력이 강한 복귀력발생기구를 리벳이나 또는 볼트 및 너트를 사용해서 조립하지 않고, 페달멤버에 형성된 결합구멍 및 복귀력발생기구에 구비된 결합돌기의 끼움조립에 의해 쉽고 편리하게 조립할 수 있는 구조로서, 이를 통해 조립작업의 편의성 향상 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치의 결합상태 사시도 및 분해사시도,
도 3은 도 1의 우측면도,
도 4는 도3에서 페달멤버를 제거한 상태의 도면,
도 5는 클러치페달의 풀 스트로크 상태시 도면,
도 6은 페달멤버의 결합구멍에 복귀력발생기구가 결합된 상태의 측면도,
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 복귀력발생기구의 분해사시도 및 결합상태 정면도,
도 9 내지 도 14는 페달멤버에 형성된 결합구멍을 실시예별로 설명하기 위한 도면,
도 15 내지 도 18은 본 발명에 따라 복귀력발생기구를 조립하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치는 도 1 내지 도 18에 도시된 바와 같이 운전석 하부의 차체패널(대시패널)에 고정되게 결합되는 페달멤버(100), 및 상기 페달멤버(100)에 힌지축(210)과 연결핀(220)을 매개로 전후방향으로 회전 가능하게 결합된 클러치페달(300)을 포함한다.

페달멤버(100)는 전방쪽이 차체패널(대시패널)과 결합되고, 전방에서 후방으로 연장된 양쪽 측면은 평행하게 형성되며, 후방 및 상하방향으로는 오픈된 구조로 형성된다.

즉, 페달멤버(100)는 차체패널(대시패널)과 결합는 전방면(110), 및 전방면(110)의 좌우측에서 후방으로 돌출되고 서로 평행하게 형성된 양쪽 측면(120)을 포함하는 구성이고, 상측과 하측 및 후방쪽이 개구되게 형성된 구조이다.

페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)에는 슬릿형상의 결합구멍(130)이 형성되는데, 상기 슬릿형상의 결합구멍(130)은 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)에 동일한 모양으로 형성되면서 페달멤버(100)에 결합된 힌지축(210)을 기준으로 전방쪽의 위치에 위치하도록 형성된다.

힌지축(210)이 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120) 및 클러치페달(300)의 상단부를 좌우방향으로 순차적으로 관통한 후 연결핀(220)과 결합됨에 따라 클러치페달(300)은 힌지축(210)을 중심으로 페달멤버(100)에 대해 전후방향으로 회전 가능하게 결합된 구조가 된다.

클러치페달(300)의 상단은 힌지축(210)이 관통하는 부위가 되고 하단에는 운전자가 발로 조작하는 패드(310)가 결합된다.

또한, 클러치페달(300)의 상단에는 스토퍼돌기(320)가 전방으로 돌출되게 형성된다.

본 발명에 따른 클러치페달장치는 운전자가 클러치페달(300)을 밟아서 조작할 때(클러치페달이 힌지축을 중심으로 전방으로 회전할 때)에 절도감을 발생하는 절도감발생기구(400) 및, 전방으로 회전한 클러치페달(300)이 다시 후방으로 회전해서 복귀되도록 클러치페달(300)에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구(500)를 더 포함한다.

절도감발생기구(400)는 클러치페달(300)에 결합된 힌지축(210)의 아래쪽 위치에서 전방으로 경사진 방향으로 배치되면서 클러치페달(300)에 결합되게 설치되고 하측이 페달멤버(100)의 마찰면(140)과 접촉되게 설치되어서 클러치페달(300)의 조작시 마찰면(140)과의 접촉으로 절도감을 발생하게 된다.

절도감발생기구(400)는 압축코일스프링으로 구성된 절도감스프링(410), 상기 클러치페달(300)에 형성된 가이드홈(340)으로 삽입되고 절도감스프링(410)의 일단이 지지되는 스프링시트(420), 상기 가이드홈(340)을 따라 이동 가능하게 설치되고 절도감스프링(410)의 타단이 지지되는 롤러하우징(430), 및 상기 롤러하우징(430)에 회전 가능하게 결합되고 페달멤버(100)의 마찰면(140)과 접촉되게 설치된 회전롤러(440)를 포함한다.

페달멤버(100)의 마찰면(140)은 특정형상의 프로파일(profile)을 따라 형성된 곡면의 그루브(groove)이고, 클러치페달(300)의 조작시 마찰면(140)과 접촉하고 있는 회전롤러(440) 및 롤러하우징(430)은 클러치페달(300)의 가이드홈(340)을 따라 이동하고, 롤러하우징(430)의 이동에 의해 절도감스프링(410)은 압축 및 복원되고, 이때 페달멤버(100)의 마찰면(140)과 회전롤러(440)의 접촉에 의해 절도감이 발생된다.

클러치페달(300)의 조작시 발생하는 절도감은 페달멤버(100)의 마찰면(140) 및 회전롤러(440)의 형상변경을 통해서 튜닝이 가능한 구조이다.

복귀력발생기구(500)는 클러치페달(300)에 결합된 힌지축(210)을 기준으로 전방쪽 위치에서 클러치페달(300)과 페달멤버(100)에 양단이 연결되게 설치되며, 클러치페달(300)이 전방으로 회전할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 축적된 탄성력으로 클러치페달(300)이 후방으로 회전해서 복귀할 수 있도록 클러치페달(300)에 복귀력을 제공하게 된다.

복귀력발생기구(500)와 페달멤버(100)는 돌기와 구멍의 끼움구조를 통해서 서로 조립되는 것이 특징으로, 종래와 같이 리벳이나 또는 볼트 및 너트를 사용하지 않고 복귀력발생기구(500)를 페달멤버(100)에 쉽고 편리하게 조립할 수 있게 됨에 따라 조립작업의 편의성 향상 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)에는 양단이 전후방향을 향하도록 절개된 슬릿형상의 결합구멍(130)이 형성되고, 복귀력발생기구(500)에는 결합돌기(521)가 형성되는 바, 따라서 결합구멍(130)으로 결합돌기(521)가 끼움 결합됨에 따라 복귀력발생기구(500)의 일단이 페달멤버(100)에 돌기와 구멍의 끼움구조로 조립이 이루어지게 되는 것이다.

복귀력발생기구(500)는 클러치페달(300)의 전방쪽에 위치하면서 상단의 결합돌기(521)가 페달멤버(100)의 결합구멍(130)에 끼워져서 조립되고 하단이 클러치페달(300)의 전방면에 연결되도록 결합되는 구조가 된다.

복귀력발생기구(500)는 1개 또는 2개의 압축코일스프링으로 구성된 복귀력스프링(510), 상기 페달멤버(100)의 결합구멍(130)으로 끼워지는 2개의 결합돌기(521)가 서로 반대방향으로 돌출되게 형성되고 복귀력스프링(510)의 상단이 지지되는 상부시트(520), 및 상기 복귀력스프링(510)을 관통하는 가이드로드(531)가 구비되고 복귀력스프링(510)의 하단이 지지되며 클러치페달(300)의 전방면에 결합되는 하부시트(530)를 포함하는 구성이다.

상부시트(520)에는 상하로 연장된 가이드홀(522)이 형성되고, 가이드홀(522)속에 가이드로드(531)의 상단이 일부 삽입되게 설치되며, 가이드로드(531)가 가이드홀(522)을 따라 이동함에 의해 복귀력스프링(510)은 압축 및 복원되고, 이와 함께 상부시트(520)와 하부시트(530)사이의 간격은 가변적으로 조절이 되는 구성이다.

또한, 상부시트(520)와 하부시트(530)는 스냅 핏(snap fit) 구조로 결합되며, 이를 위해 가이드홀(522)이 형성된 부위에 상하로 연장된 슬릿형상의 체결구멍(523)이 형성되고, 하부시트(530)의 가이드로드(531)에는 체결구멍(523)으로 삽입되어서 결합되는 삼각단면 모양의 체결돌기(532)가 형성된다.

하부시트(530)와 클러치페달(300)도 스냅 핏(snap fit) 구조로 결합되며, 이를 위해 하부시트(530)에는 원통형돌기(533)가 형성되고, 클러치페달(300)의 전방면에는 원통형돌기(533)가 원터치 방식으로 삽입되어서 결합되는 원호결합부(330)가 형성된다.

본 발명에 따른 실시예는 운전자가 클러치페달(300)을 밟아서 조작함에 따라 클러치페달(300)이 힌지축(210)을 중심으로 전방으로 회전할 때에 페달멤버(100)의 마찰면(140)과 회전롤러(440)의 접촉에 의해 절도감이 발생되고, 또한 절도감스프링(410)과 복귀력스프링(510)은 압축되면서 탄성력을 축적하게 되며, 이때 발생하는 절도감스프링(410)의 압축 탄성력과 복귀력스프링(510)의 압축 탄성력의 합이 클러치페달(300)의 조작시 답력(반력,조작력)이 된다.

그리고, 전방으로 회전한 클러치페달(300)로부터 운전자가 밟을 떼서 조작력을 해제하면 복귀력스프링(510)의 복원력에 의해 클러치페달(300)은 후방으로 회전해서 초기위치로 복귀하게 되며, 이때 절도감스프링(410)의 복원력과 복귀력스프링(510)의 복원력을 합한 값에서 마찰면(140)과 회전롤러(440)의 접촉에 발생하는 마찰력을 뺀 값이 클러치페달(300)의 복귀력으로 작용하는 구성으로, 따라서 본 발명은 클러치페달(300)이 후방으로 복귀할 때에 마찰면(140)과 회전롤러(440)의 접촉에 의해 발생하는 마찰력이 저항값으로 작용함에 따라 히스테리시스(hysteresis)가 발생되는 구성이 특징이다.

일반적인 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치는 운전자가 클러치페달을 밟아서 조작할 때에 클러치페달장치에 구비된 1개의 스프링력만으로 답력(반력)을 발생하는 구성으로, 이로 인해 유압식 클러치시스템과 대비하여 볼 때 답력(반력)에 유압이 포함되지 않음에 따라 이질감에 의한 불편함이 있었다.

하지만, 본 발명에 따른 전자식 클러치용 클러치페달장치는 클러치페달(300)의 조작시 발생하는 절도감스프링(410)의 압축 탄성력과 복귀력스프링(510)의 압축 탄성력을 합한 값이 클러치페달(300)의 답력(반력)이 되는 구성으로, 유압식 클러치시스템과 대비하여 볼 때 동등 수준의 답력(반력)이 발생하게 됨에 따라 이질감의 발생을 없앨 수 있게 됨으로써 상품성 향상에 크게 도움이 되는 장점이 있다.

본 발명에 따른 실시예는 클러치페달(300)의 상단에 전방으로 돌출된 스토퍼돌기(320)가 형성되고, 상기 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)을 관통하는 스토퍼핀(610)을 매개로 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)사이에 고무재질의 스토퍼(620)가 설치되고, 상기 클러치페달(300)이 힌지축(210)을 중심으로 후방으로 회전해서 복귀할 때에 스토퍼(620)에 스토퍼돌기(320)가 접촉함에 따라 클러치페달(300)의 후방 복귀위치가 규제되는 구성이 된다.

스토퍼핀(610)은 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)을 관통한 후 너트(630)와 결합됨에 따라 페달멤버(100)로부터 이탈이 방지되는 구조가 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(100)의 일측면에 결합되면서 클러치페달(300)과 연결되게 설치된 것으로 클러치페달(300)의 조작에 따른 클러치페달(300)의 회전량을 검출해서 클러치제어기로 신호를 출력하는 페달센서(700)를 더 포함한다.

페달센서(700)에는 영구자석 및 PCB(Printed Circuit Board)가 구비될 수 있다. 영구자석은 클러치페달(300)과 연결되게 설치된 구성으로 클러치페달(300)의 회전시 영구자석의 위치가 가변되는 구성이고, PCB는 페달센서(700)의 하우징에 영구자석과 대면하도록 고정 설치되며, 또한 PCB는 와이어를 통해서 배터리와 같은 전원장치와 전기적으로 연결된 구성이다.

운전자의 조작에 의해 클러치페달(300)이 회전하면, 클러치페달(300)의 회전과 함께 영구자석의 위치가 변하게 되고, 이때 PCB는 영구자석의 위치변화에 따른 자속의 변화를 검출해서 클러치제어기로 신호를 출력하고, 클러치제어기는 PCB의 출력신호를 전달받아서 클러치 액추에이터의 동작을 제어하게 되고, 클러치 액추에이터의 동작에 의해 클러치가 차단 및 연결됨에 따라 전자적으로 클러치제어가 수행된다.

차량의 클러치는 크랭크축과 연결된 플라이휠, 클러치판, 압력판, 클러치스프링, 릴리스레버, 릴리스베어링, 릴리스포크 등을 구비한 일반적인 구성과 동일하기에 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 페달멤버(100)의 타측면에 결합된 페달스위치(800)를 더 포함하는 구성으로, 페달스위치(800)는 클러치 스위치의 기능, 이그니션 락 스위치의 기능, 및 EPB용 스트로크 센서의 기능을 모두 수행할 수 있는 통합센서의 역할이 가능한 구성으로, 이를 통해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 일단과 타단이 전후방향으로 이격되게 형성된 구조이고, 특히 결합구멍(130)의 전방쪽 일단이 후방쪽 타단보다 더 높은 위치에 위치하도록 형성되고, 복귀력발생기구(500)의 결합돌기(521)는 결합구멍(130)으로 끼워져서 전방쪽 일단에 위치하도록 조립되는 것이 특징이다.

복귀력발생기구(500)의 결합돌기(521)가 페달멤버(100)의 결합구멍(130)으로 끼워지면, 복귀력발생기구(500)의 상부시트(520)는 복귀력스프링(510)의 탄성에 의해 상측으로 이동하는 힘을 받게 되는데, 이때 결합구멍(130)의 전방쪽 일단이 후방쪽 타단보다 더 높은 위치에 위치하도록 형성됨에 따라, 결합구멍(130)에 끼워진 결합돌기(521)는 이탈 및 유동이 방지되고, 다만 클러치페달(300)의 회전시 회전만 가능하게 되는 구조가 된다.

본 발명의 실시예에 따라 페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 도 9와 같이 전방쪽 일단에서 후방쪽 타단까지 일자모양으로 경사지게 형성된 직선형구멍(131)으로 형성될 수 있다.

직선형구멍(131)은 결합돌기(521)의 조립시 가장 유리하고, 클러치페달(300)의 조작시 복귀력발생기구(500)의 이동을 방지하는 구성에 유리하며, 밀폐형 구조로서 강도에 유리한 장점이 있다.

다른 예로 페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 도 10과 같이 전방쪽 일단에서 후방쪽 타단까지 일자모양으로 경사지게 형성된 직선형구멍(131)으로 형성되고, 상기 직선형구멍(131)과 페달멤버(100)의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍(132)이 형성되되, 상기 연결구멍(132)은 직선형구멍(131)의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버(100)의 상측으로 개구되게 형성될 수도 있다.

도 10의 결합구멍(130)의 구조는 직선형구멍(131)의 후방쪽 끝단이 연결구멍(132)을 통해 상측으로 오픈된 개방형 구조로, 연결구멍(132)을 활용한 결합돌기(521)의 조립성이 매우 유리하고, 클러치페달(300)의 조작시 복귀력발생기구(500)의 이동을 방지하는 구성에 유리한 장점이 있다.

다른 예로 페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 도 11과 같이 전방쪽 일단에서 후방쪽 타단까지 일자모양으로 경사지게 형성된 직선형구멍(131)으로 형성되고, 상기 직선형구멍(131)과 페달멤버(100)의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍(133)이 형성되되, 상기 연결구멍(133)은 직선형구멍(131)의 일단과 타단사이의 중간부에 연결되면서 페달멤버(100)의 상측으로 개구된 구조로 형성될 수 있다.

도 11의 결합구멍(130)의 구조는 직선형구멍(131)의 중간부가 연결구멍(133)을 통해 상측으로 오픈된 개방형 구조로, 연결구멍(133)을 활용한 결합돌기(521)의 조립성이 매우 유리하고, 클러치페달(300)의 조작시 복귀력발생기구(500)의 이동을 방지하는 구성에 유리한 장점이 있다.

다른 예로 페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 도 12와 같이 전방쪽 일단과 후방쪽 타단사이의 중간부가 하측으로 볼록한 하부 아크형구멍(134)으로 형성되거나 또는 도 13과 같이 중간부가 상측으로 볼록한 상부 아크형구멍(135) 중 어느 하나의 모양으로 형성될 수도 있다.

도 12와 같은 하부 아크형구멍(134) 및 도 13과 같은 상부 아크형구멍(135)은 결합돌기(521)의 조립성에 있어서는 연결구멍을 구비한 구조에 비해 다소 불리한 단점은 있지만, 반대로 밀폐형 구조로서 강도에 유리한 장점이 있고, 특히 클러치페달(300)의 조작시 복귀력발생기구(500)의 이동을 방지하는 구성에 유리한 장점이 있다.

다른 예로 페달멤버(100)에 형성된 슬릿형상의 결합구멍(130)은 도 14와 같이 하부 아크형구멍(134)과 페달멤버(100)의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍(136)이 형성되되, 상기 연결구멍(136)은 하부 아크형구멍(134)의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버(100)의 상측으로 개구된 구조로 형성될 수 있다.

도 14의 결합구멍(130)의 구조는 하부 아크형구멍(134)의 후방쪽 끝단이 연결구멍(136)을 통해 상측으로 오픈된 개방형 구조로, 연결구멍(136)을 활용한 결합돌기(521)의 조립성이 매우 유리하고, 클러치페달(300)의 조작시 복귀력발생기구(500)의 이동을 방지하는 구성에 유리한 장점이 있다.

이하에서는 복귀력발생기구(500)의 조립과정에 대해 도 15 내지 도 18을 참조해서 설명한다.

먼저, 도 15와 같이 페달멤버(100)의 위쪽으로 복귀력발생기구(500)를 위치시키되 상부시트(520)가 아래에 위치하고 하부시트(530)가 위에 위치하도록 복귀력발생기구(500)를 거꾸로 뒤집음과 동시에 2개의 결합돌기(521)가 전후방향을 향하도록 배치한다.

다음에는 도 16과 같이 전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기(521)가 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)에 형성된 결합구멍(130)사이에 위치하도록 거꾸로 뒤집혀진 복귀력발생기구(500)를 페달멤버(100)속으로 삽입시키고, 페달멤버(100)의 양쪽 측면(12)사이의 공간속으로 삽입된 복귀력발생기구(500)를 시계방향 또는 반 시계방향으로 90도 회전(화살표 R1)시켜서 전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기(521)를 좌우방향으로 배치시킴과 동시에 2개의 결합돌기(521)를 페달멤버(100)의 양쪽 측면(120)에 형성된 결합구멍(130)으로 삽입시켜서 조립한다.

도 16과 같이 결합구멍(130)에 결합돌기(521)의 조립을 완료한 후에는 도 17과 같이 하부시트(530)가 상부시트(520)의 아래에 위치하도록 결합돌기(521)를 중심으로 복귀력발생기구(500)를 상하 회전시키고(화살표 R2), 도 18과 같이 페달멤버(100)에 힌지축(210)을 중심으로 클러치페달(300)을 회전 가능하게 결합하고, 클러치페달(300)의 전면부에 구비된 원호결합부(330)에 하부시트(530)에 구비된 원호형돌기(533)를 끼워서 결합하게 되는 바, 이를 통해 복귀력발생기구(500)의 상단은 결합돌기(521)와 결합구멍(130)의 끼움조립에 의해 페달멤버(100)와 결합되고, 복귀력발생기구(500)의 하단은 원호형돌기(533)와 원호결합부(330)의 끼움조립에 의해 클러치페달(300)과 결합된 구조가 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 운전자가 클러치페달(300)을 밟아서 조작할 때에 절도감을 발생하는 절도감발생기구(400), 및 전방으로 회전한 클러치페달(300)에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구(500)를 포함한 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치에서, 스프링력이 강한 복귀력발생기구(500)를 리벳이나 또는 볼트 및 너트를 사용해서 조립하지 않고, 페달멤버(100)에 형성된 결합구멍(130) 및 복귀력발생기구(500)에 구비된 결합돌기(521)의 끼움조립에 의해 쉽고 편리하게 조립할 수 있는 구조로서, 이를 통해 조립작업의 편의성 향상 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 - 페달멤버 110 - 전방면
120 - 양쪽 측면 130 - 결합구멍
131 - 직선형구멍 132,133,136 - 연결구멍
134 - 하부 아크형구멍 135 - 상부 아크형구멍
140 - 마찰면 210 - 힌지축
220 - 연결핀 300 - 클러치페달
310 - 패드 320 - 스토퍼돌기
330 - 원호결합부 340 - 가이드홈
400 - 절도감발생기구 410 - 절도감스프링
420 - 스프링시트 430 - 롤러하우징
440 - 회전롤러 500 - 복귀력발생기구
510 - 복귀력스프링 520 - 상부시트
521 - 결합돌기 522 - 가이드홀
523 - 체결구멍 530 - 하부시트
531 - 가이드로드 532 - 체결돌기
533 - 원통형돌기 610 - 스토퍼핀
620 - 스토퍼 630 - 너트
700 - 페달센서 800 - 페달스위치

Claims

페달멤버에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 클러치페달; 및
상기 클러치페달과 페달멤버에 양단이 연결되게 설치된 것으로 클러치페달이 전방으로 회전할 때에 압축되면서 탄성력을 축적하고, 축적된 탄성력으로 클러치페달이 후방으로 회전해서 복귀할 수 있도록 클러치페달에 복귀력을 제공하는 복귀력발생기구를 포함하고;
상기 복귀력발생기구와 페달멤버는 돌기와 구멍의 끼움구조를 통해서 서로 조립되는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버에 슬릿형상의 결합구멍이 형성되고;
상기 복귀력발생기구에 결합돌기가 형성되며;
상기 결합구멍으로 결합돌기가 끼움 결합됨에 따라 복귀력발생기구의 일단이 페달멤버에 조립되는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 2에 있어서,
상기 페달멤버는 전방면 및 전방면과 연결된 양쪽 측면을 포함하면서 상측과 하측 및 후방쪽이 개구되게 형성되고;
상기 슬릿형상의 결합구멍은 페달멤버의 양쪽 측면에 형성되면서 페달멤버에 결합된 힌지축의 전방쪽 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 3에 있어서,
상기 복귀력발생기구는 클러치페달의 전방쪽에 위치하면서 상단의 결합돌기가 결합구멍에 끼워지고 하단이 클러치페달에 연결되도록 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 4에 있어서,
상기 슬릿형상의 결합구멍은 일단과 타단이 전후방향으로 이격되게 형성되고;
상기 결합구멍의 전방쪽 일단이 후방쪽 타단보다 더 높은 위치에 위치하도록 형성되고;
상기 복귀력발생기구의 결합돌기는 결합구멍으로 끼워져서 전방쪽 일단에 위치하도록 조립된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 5에 있어서,
상기 결합구멍은 전방쪽 일단에서 후방쪽 타단까지 일자모양으로 경사지게 형성된 직선형구멍인 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 6에 있어서,
상기 직선형구멍과 페달멤버의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍이 형성되고;
상기 연결구멍은 직선형구멍의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성되거나 또는 일단과 타단사이의 중간부와 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 5에 있어서,
상기 결합구멍은 전방쪽 일단과 후방쪽 타단사이의 중간부가 하측으로 볼록한 하부 아크형구멍으로 형성되거나 또는 중간부가 상측으로 볼록한 상부 아크형구멍 중 어느 하나의 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 8에 있어서,
상기 하부 아크형구멍과 페달멤버의 외부를 연결하도록 슬릿형상의 연결구멍이 형성되고;
상기 연결구멍은 하부 아크형구멍의 후방쪽 타단과 연결되면서 페달멤버의 상측으로 개구되게 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 3에 있어서,
상기 복귀력발생기구는 1개 또는 2개의 압축코일스프링으로 구성된 복귀력스프링;
상기 페달멤버의 결합구멍으로 끼워지는 2개의 결합돌기가 서로 반대방향으로 돌출되게 형성되고 복귀력스프링의 상단이 지지되는 상부시트; 및
상기 복귀력스프링을 관통하는 가이드로드가 구비되고 복귀력스프링의 하단이 지지되며 클러치페달의 전방면에 결합되는 하부시트를 포함하고;
상기 상부시트와 하부시트사이의 간격은 복귀력스프링의 압축 및 복원에 따라 가변되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 10에 있어서,
상기 페달멤버의 위쪽으로 복귀력발생기구를 위치시키되 상부시트가 아래에 위치하고 하부시트가 위에 위치하도록 복귀력발생기구를 거꾸로 뒤집음과 동시에 2개의 결합돌기가 전후방향을 향하도록 배치하고;
전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기가 페달멤버의 양쪽 측면에 형성된 결합구멍사이에 위치하도록 거꾸로 뒤집혀진 복귀력발생기구를 페달멤버속으로 삽입시키고;
페달멤버속으로 삽입된 복귀력발생기구를 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전시켜서 전후방향으로 배치된 2개의 결합돌기를 좌우방향으로 배치시킴과 동시에 2개의 결합돌기를 페달멤버의 양쪽 측면에 형성된 결합구멍으로 삽입시켜서 조립하고;
결합돌기의 조립을 완료한 후 하부시트가 상부시트의 아래에 위치하도록 결합돌기를 중심으로 복귀력발생기구를 상하 회전시키고;
페달멤버에 힌지축을 중심으로 클러치페달을 회전 가능하게 결합하고;
클러치페달의 전면부에 하부시트를 결합함에 따라 복귀력발생기구가 클러치페달과 페달멤버에 연결되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 클러치페달에 결합되고 페달멤버의 마찰면과 접촉되게 설치된 것으로 클러치페달의 조작시 마찰면과의 접촉으로 절도감을 발생하는 절도감발생기구를 더 포함하고;
상기 절도감발생기구는 압축코일스프링으로 구성된 절도감스프링;
상기 클러치페달에 형성된 가이드홈으로 삽입되고 절도감스프링의 일단이 지지되는 스프링시트;
상기 가이드홈을 따라 이동 가능하게 설치되고 절도감스프링의 타단이 지지되는 롤러하우징; 및
상기 롤러하우징에 회전 가능하게 결합되고 페달멤버의 마찰면과 접촉되게 설치된 회전롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 클러치페달의 상단에는 스토퍼돌기가 외측으로 돌출되게 형성되고;
상기 페달멤버의 양쪽 측면을 관통하는 스토퍼핀을 매개로 페달멤버의 양쪽 측면사이에 스토퍼가 설치되고;
상기 클러치페달이 힌지축을 중심으로 후방으로 회전할 때에 스토퍼에 스토퍼돌기가 접촉함에 따라 클러치페달의 후방 복귀위치가 규제되는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버의 일측면에 결합되면서 클러치페달과 연결되게 설치된 것으로 클러치페달의 조작에 따른 클러치페달의 회전량을 검출해서 클러치제어기로 신호를 출력하는 페달센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치시스템용 클러치페달장치.