KR200418105Y1

KR200418105Y1 - 수동 변속기 차량의 출발 보조장치

Info

Publication number: KR200418105Y1
Application number: KR2020060007965U
Authority: KR
Inventors: 남재현
Original assignee: 남재현
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2006-06-09

Abstract

본 고안은, 수동 변속기 차량의 출발시에 운전자를 대신하여 클러치 페달과 브레이크 페달의 조작을 대신하는 출발보조 장치에 관한 것이다. 본 고안의 구조는 수동 변속기 차량에 있어서, 클러치 페달의 잠김을 제어하는 잠김위치제어 수단이 클러치 페달의 내측으로 설치되고, 브레이크 페달의 잠김을 제어하는 잠김위치제어 수단이 브레이크 페달의 내측으로 설치되고, 상기 잠김위치제어 수단들과 각각 연결되어 클러치 페달과 브레이크 페달의 잠김량과 잠김시간을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안은 수동 변속기 차량의 출발시에 시동이 꺼지는 것을 방지하여 운전의 편의성을 향상시키고 클러치의 마모를 최소화한다.

또한, 운전자가 손쉽게 클러치의 접속 타이밍을 직접 조절하여 차량에 적재된 화물의 하중에 상관없이 용이하게 차량을 출발시킬 수 있다.

잠김위치제어수단, 제어밸브, 제어실린더, 푸쉬로드

Description

수동 변속기 차량의 출발 보조장치{An auxiliary apparatus for starting a vehicle operated by manual transmission}

도 1 은 본 고안의 구성을 나타내는 개략도,

도 2a 는 본 고안의 잠김위치제어수단이 푸쉬로드에 설치된 모습을 나타내는 단면도,

도 2b 는 본 고안의 잠김위치제어수단이 케이블에 설치된 모습을 나타내는 단면도,

도 3a 는 본 고안의 잠김위치제어수단이 푸쉬로드 방식 클러치의 페달에 설치된 모습을 나타내는 단면도,

도 3b 는 본 고안의 잠김위치제어수단이 케이블 방식 클러치의 페달 설치된 모습을 나타내는 단면도,

도 4 는 본 고안의 동작 전 상태를 나타내는 단면도,

도 5 는 본 고안의 동작 초기의 상태를 나타내는 단면도,

도 6 은 본 고안의 동작 중 상태를 나타내는 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 제어실린더 11 : 피스톤디스크

20 : 제어밸브 24 : 1차밸브

70 : 푸쉬로드 80 : 복원스프링

90 : 보조탱크

본 고안은 수동 변속기 차량에 있어서, 출발시에 시동을 꺼트리지 않고 운전에 미숙련자도 용이하게 차량을 출발시킬 수 있는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치에 관한 것이다.

특히, 본 고안의 수동 변속기 차량의 출발 보조장치는 차량의 하중에 따라서 셋팅이 조절이 가능하므로 화물을 적재하는 화물차에서 더욱 용이하게 사용할 수 있다.

수동 변속기 차량의 일반적인 출발 방법은 차량의 하중 및 엔진의 rpm과 토크 등을 고려하여 운전자가 감으로 엑셀레이터를 밟고 반크러치 상태를 몇 초 정도 유지한 후에 클러치 페달에서 발을 떼는 것이 일반적인 방법이다.

이러한 출발 방법은 운전자가 시동을 꺼트릴 가능성이 크며, 더욱이 하중이 많이 실린 화물차의 경우와 경사가 있는 언덕길에서는 그러한 가능성이 더욱 커진다.

특히, 하중이 많이 실린 화물차의 경우 출발시 클러치 페달을 잘못 조작하면 클러치 디스크가 심하게 마모되므로 정상적인 운행이 불가능할 수도 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수동 변속기 차량의 출발시에 시동이 꺼지는 것을 방지하여 운전의 편의성을 향상시키고 클러치의 마모를 최소화하는 출발 보조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 차량에 적재된 화물의 중량에 따라서 운전자가 손쉽게 클러치의 접속타이밍을 조절하는 출발 보조장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 수동 변속기 차량에 있어서, 클러치 페달(100)의 잠김을 제어하는 잠김위치제어수단(1)이 클러치 페달(100)의 내측으로 설치되고, 브레이크 페달(200)의 잠김을 제어하는 잠김위치제어 수단(20)이 브레이크 페달(200)의 내측으로 설치되고, 상기 잠김위치제어수단(20)들과 각각 연결되어 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)의 잠김량과 잠김시간을 제어하는 제어부(C)를 포함하여 구성된다.

상기 잠김위치제어수단(20)은, 일측 또는 양측이 푸쉬로드(70, 71)와 연결되어 상기 푸쉬로드(70, 71)와 연동하는 피스톤디스크(11)와 유압유가 유동하며 피스톤디스크(11)의 위치를 제어할 수 있도록 양측면으로 각각 유로관이 형성된 제어실린더(10) 및 상기 각각의 유로관과 연결되어 유압유의 유동을 제어하는 제어밸브(20)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 제어밸브(20)는 양측으로 유압유가 유동하는 제 1 유로(21)와 제 2 유로(22)가 형성되며 상기 제 1 유로(21)와 제 2 유로(22)는 제 1 관통구(26)와 제 2 관통구(27)로 연결되고, 전기적 신호에 의하여 작동되어 제 1 관통구(26)를 개폐하는 1차밸브(24)와 전기적 신호에 의하여 작동되어 제 1 관통구(26) 보다 직경이 작은 제 2 관통구(27)를 개폐하는 2차밸브(23) 및 제 2 관통구(27)로 유동하는 유압유의 유량을 조절하는 조절나사(25)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 잠김위치제어수단(1)은 유압유 보조탱크(90)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부(C)는 엔진 rpm 감지센서(S1) 및 변속기 rpm 감지센서(S2)의 신호를 받고 설치된 제어밸브(20)의 상태를 감지하여 상기 잠김위치제어수단(1)을 제어하며, 상기 제어부(C)는 운전자가 상기 잠김위치제어수단(C)을 직접 조절할 수 있도록 설정수단(D)을 포함한다.

그리고, 상기 설정수단(D)은 사용자의 편위를 위하여 셋팅값이 미리 지정된 상황 설정 스위치(V)를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 1 은 본 고안의 구성을 나타내는 개략도이다. 본 고안은 수동 변속기 차량에서 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)을 직접적으로 제어하도록 잠김위치제어수단(1)은 페달(100, 200)과 연결된 푸쉬로드(70, 71)나 케이블(50)과 직접 각각 연결되어 설치된다.

도면을 참조하여, 상기 잠김위치제어수단(1)의 구성을 살펴보면 다음과 같 다. 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)의 푸쉬로드(70, 71)는 제어실린더(10) 내의 피스톤디스크(11)와 직접 연결되거나 또는 피스톤 로드와 연결이 된다. 상기 제어실린더(10)는 피스톤 디스크(11)의 전,후진 운동이 가능하도록 일측과 타측에는 유압유가 출입하는 관이 각각 연결된다. 상기 유압유가 출입하는 관은 제어밸브(20)를 통하여 연결된다. 제어밸브(20)는 유압유의 유동을 제어하여 피스톤디스크(11)의 운동을 단속한다. 상기 제어밸브(20)는 일측과 타측으로 제 1 유로(21)와 제 2 유로(22)가 형성되며 1차 밸브(24)와 2차 밸브(23)의 개폐에 의하여 유압유의 유동을 단속한다. 1차 밸브(24)는 상대적으로 직경이 큰 제 1 관통구(26)의 개폐를 단속하며 2차 밸브(23)는 상대적으로 직경이 작은 제 2 관통구(27)의 개폐를 단속한다. 제 2 관통구(27)에는 유입면적을 조절하는 조절나사(25)가 추가로 설치된다. 상기 1차 밸브(24)와 2차 밸브(23)는 전기적 신호에 의하여 작동하여 관통구(26, 27)를 개패한다.

한편, 상기 피스톤디스크(11)는 일측으로 클러치 또는 브레이크의 푸쉬로드(70, 71)와 연결되며 타측은 마스터 실린더(60, 도 2a 참조)와 연결된 로드나 또는 클러치 케이블(50, 도 2b 참조)와 연결된다.

그리고, 추가적으로 유압유를 보충 또는 임시 보관해주는 보조탱크(90)가 연결되는 것이 매우 바람직하다.

클러치와 브레이크에 설치되는 잠김위치제어수단(1)의 기본적인 구성과 작동원리는 동일하며 장착방법은 차종에 따라 다양할 수 있다 (도 2a, 2b, 3a, 3b 참조).

한편, 클러치와 브레이크의 푸쉬로드(70, 71)에 각각 설치된 잠김위치제어수단(1)은 제어부(C)의 명령을 받아 작동을 한다. 상기 제어부(C)는 엔진rpm감지센서(S1)과 변속기rpm감지센서(S2)의 신호를 받아 엔진의 rpm과 변속기의 rpm을 감지하고 클러치와 브레이크를 제어하는 제어밸브(20)들의 상태를 판단하여 페달(100, 200)의 최적 잠김량과 잠김시간을 결정한 후 제어밸브(20)들을 각각 작동시키도록 구성된다.

또한, 상기 제어부(C)는 차량의 상태에 따라서 페달(100, 200)의 잠김량과 잠김시간을 결정하는 셋팅값을 운전자가 용이하게 조절할 수 있도록 설정수단(D)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 설정수단(D)은 가량, 언덕에서 출발하거나 차량에 하중이 많이 걸린 경우 최대 토크가 발생하는 엔진 rpm 에서 동력이 전달 되도록 임의의 셋팅값이 미리 정해진 상황 지정 스위치(V)가 추가되는 것이 바람직하다. 상기 상황 지정 스위치(V)는 주변환경이나 기후, 도로의 상태 및 차량의 상태에 따라서 미리 최적의 값이 정해져 있으며 운전자는 상황에 따라서 용이하게 제어부(C)를 셋팅할 수 있다.

도 2a 와 2b 는 각각 잠김위치제어수단(1)이 푸쉬로드(70) 방식과 케이블(50) 방식 클러치의 푸쉬로드(70) 또는 케이블(50)에 설치된 모습을 나타내는 단면도이고, 도 3a 와 3b 는 각각 잠김위치제어수단(1)이 푸시로드(70) 방식과 케이블(50) 방식 클러치의 페달(100)에 설치된 모습을 나타내는 단면도이다.

한편, 전술한 바와 같이 브레이크에도 클러치와 동일한 방식으로 상기 잠김위치제어수단(1)이 설치된다.

도 2a 와 2b 를 참조하면, 피스톤디스크(11)의 일면은 푸쉬로드(70)와 연결되거나 직접 페달(100)과 연결이 되고 다른면은 마스터 실린더(60)의 로드나 또는 클러치 케이블(50)과 직접 연결이 된다. 즉, 상기 잠김위치제어수단(1)은 페달(100)과 연결된 장치와 페달(100) 사이에서 설치된다. 도 3a 와 3b 를 참조하면, 상기 잠김위치제어수단(1)은 페달(100)에 직접 설치될 수도 있다. 차량의 구조상 내부에 설치가 불가능할 경우, 마스터 실린더(60)나 케이블(50)에 연결할 필요없이 클러치와 브레이크 페달(100, 200)에 직접 연결하여 설치가 가능하며, 또한 로드와 체인 등의 링크를 이용하여 다양한 형태로 페달(100, 200)에 설치가 가능하다. 이 때에는, 제어실린더(10) 내에 잉여되는 유압유를 임시로 보관할 수 있는 보조탱크(90)가 부착설치되는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 작동 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4 는 동작 전 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5 와 도 6 은 각각 동작 초기와 동작 중 상태를 나타내는 단면도이다.

도 4 를 참조하면, 본 고안의 잠김위치제어수단(1)은 차량이 출발 전인 동작전 상태에서와 클러치에 엔진의 동력을 완전히 전달한 출발 후 상태에서는 1차밸브(24)와 2차밸브(23)가 개방되어 페달(100, 200)이 자유롭게 이동할 수 있다. 브레이크와 클러치가 모두 자유롭게 잠길(밟힐) 수 있는 상태이며, 패달은(100, 200) 통상의 패달 구조와 마찬가지로 복원스프링(80, 81)의 탄성력 등과 같은 복원력에 의하여 열림(밟을 수 있는) 상태를 유지한다.

도 5 를 참조하면, 상기 잠김위치제어수단(1)은 제어밸브(20)의 유압유 단속에 의하여 작동이 이루어진다. 일반적으로 수동변속기 차량의 출발방법은 운전자가 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)을 밟은 상태에서 기어를 넣고 브레이크 페달(200)에서 발을 떼며 엔진의 rpm 을 올리기 위하여 악셀레이터 페달을 밟고 클러치 페달(100)을 반쯤 떼어 반크러치 상태를 몇 초 가량 유지한 다음 차량이 서서히 출발을 하면 클러치 페달(100)을 완전히 떼게 된다. 본 고안의 출발 보조장치는 차량의 출발시에 운전자를 대신하여 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)의 조작을 대신하게 된다. 본 고안의 출발 보조장치가 작동을 하면, 운전자가 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)을 밟은 상태에서 제어밸브(20)가 유압유의 흐름을 단속하여 페달(100, 200)은 잠김상태가 된다. 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)이 잠긴 상태에서 차량은 정지 상태를 유지하고 있고, 운전자가 악셀레이터 페달을 밟아 엔진의 rpm을 올리면, 엔진 rpm 감지센서(S1)가 이를 감지하고 제어부(C)로 감지한 데이터를 보낸다. 제어부(C)는 엔진 rpm 이 적정한 수준에 이르게 되면 브레이크 페달(200)을 잠그고 있는 제어밸브(20)를 개방시켜 브레이크가 풀리도록 하고, 동시에, 클러치 페달(100)이 서서히 풀리도록 제어밸브(20)를 개방시킨다. 이 때, 제어밸브(20)의 개방속도는 1차밸브(24)와 2차밸브(23)의 개방 시간을 이용하여 조절한다. 전술한 바와 같이 1차 밸브(24)와 2차 밸브(23)는 제어부(C)의 전기적 신호에 따라서 작동하며, 1차 밸브(24)는 상대적으로 직경이 큰 제 1 관통구(26)를 단속하며 2차 밸브(23)는 상대적으로 직경이 작은 제 2 관통구(27)를 단속한다. 또한, 제 2 관통구(27)에는 유압유의 유입량을 미세하게 조절할 수 있는 조절나사(25)가 추가로 부착되어 유압유의 유입량을 더욱 미세하게 조절할 수 있다.

한편, 페달(100, 200)은 복원스프링(80, 81)의 탄성력에 의하여 풀리게 되며 소정의 위치까지 풀리게 되면 도 6 에서 보이는 바와 같이, 피스톤헤드(11)가 반크러치구간에 위치하게 된다. 반크러치구간은 엔진의 회전력이 변속기에 불완전하게 전달되는 구간으로 엔진의 rpm 이 차량의 출발에 필요한 rpm 보다 작다면 시동이 꺼질 수가 있으며 반크러치상태가 오랫동안 유지 된다면 변속기판이 고장날 수도 있다. 따라서, 변속기에는 변속기 rpm 감지센서(S2)가 설치되어 제어부(C)로 데이터 보내고 제어부(C)는 엔진 rpm 이 목표된 수치에 도달하게 되면 브레이크가 풀리는 시간과 풀리는 정도를 결정하여 브레이크 패달(200)이 풀리도록 하고 동시에 차량의 출발에 필요한 최적의 클러치의 풀림량과 풀림시간을 결정하고 클러치 패달(100)이 풀리도록 한다.

상기 엔진 rpm 감지센서(S1)과 변속기 rpm 감지센서(S2)는 실시간으로 계속적으로 제어부(C)에 데이터를 송출한다. 제어부(C)는 변속시점에서 떨어진 엔진 rpm 과 증가한 변속기의 rpm 의 차이 및 제어밸브(20)의 유압유 유동 상태를 판단하여 클러치와 브레이크의 풀림량과 풀림시간 등을 실시간으로 결정하며 제어벨브(20)의 작동 신호를 송출한다.

상기와 같이 작동하는 제어부(C)의 셋팅값(클러치와 브레이크의 풀림량 및 풀김시간 결정, 목표된 엔진 rpm 값 등)은 사용자가 설정수단(D)으로 상황에 따라서 수정이 가능하며, 상기 설정수단(D)은 차량에 하중이 많이 실린 경우나 또는 급 경사로에 출발시에 미리 정해진 셋팅값을 용이하게 즉시 입력이 가능한 상황 설정 스위치(V)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 가령 차량에 하중이 많이 실린 경우에는 목표된 엔진 rpm 값이 높게 설정될 것이고, 내리막길이라면 반크러치 구간을 짧게 설정하고 목표된 엔진 rpm 값을 내려 상황에 따라 최상의 출발방법으로 차량의 출발시키는 것이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 고안은 차량의 출발 보조장치로서 차량이 엔진 rpm 과 변속기 rpm 이 동일한 상태로 정상적으로 출발하게 되면 더 이상 작동하지 않는다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 고안의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

본 고안은 유압식 또는 공압식 페달의 종류와 상관없이 설치가 가능하며, 케이블로 작동하는 클러치와도 연결이 가능하다.

또한, 운전자가 손쉽게 클러치의 접속 타이밍을 직접 조절하여 차량에 적재 된 화물의 하중에 상관없이 용이하게 차량을 출발시킬 수 있다.

Claims

수동 변속기 차량에 있어서,

클러치 페달(100)의 잠김을 제어하는 잠김위치제어수단(1)이 클러치 페달(100)의 내측으로 설치되고, 브레이크 페달(200)의 잠김을 제어하는 잠김위치제어수단(1)이 브레이크 페달(200)의 내측으로 설치되고, 상기 잠김위치제어수단(1)들과 각각 연결되어 클러치 페달(100)과 브레이크 페달(200)의 잠김량과 잠김시간을 제어하는 제어부(C)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 잠김위치제어수단(1)은,

일측 또는 양측이 푸쉬로드(70, 71)와 연결되어 상기 푸쉬로드(70, 71)와 연동하는 피스톤디스크(11);와

유압유가 유동하며 피스톤디스크(11)의 위치를 제어할 수 있도록 양측면으로 각각 유로관이 형성된 제어실린더(10); 및

상기 각각의 유로관과 연결되어 유압유의 유동을 제어하는 제어밸브(20)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어밸브(20)는 양측으로 유압유가 유동하는 제 1 유로(21)와 제 2 유로(22)가 형성되며 상기 제 1 유로(21)와 제 2 유로(22)는 제 1 관통구(26) 및 제 2 관통구(27)로 연결되고,

전기적 신호에 의하여 작동되어 제 1 관통구(26)를 개폐하는 1차밸브(24);와

전기적 신호에 의하여 작동되어 제 1 관통구(26) 보다 직경이 작은 제 2 관통구(27)를 개폐하는 2차밸브(23) 및

상기 제 2 관통구(27)로 유동하는 유압유의 유량을 조절하는 조절나사(25)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 3 항에 있어서, 상기 잠김위치제어수단(1)은 유압유 보조탱크(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부(C)는

엔진 rpm 감지센서(S1) 및 변속기 rpm 감지센서(S2)로부터 데이터를 송출받으며 클러치와 브레이크를 제어하는 각각의 제어밸브(20)의 상태를 감지하여 상기 잠김위치제어수단(1)을 제어하는 것이 특징인 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제어부(C)는 운전자가 상기 잠김위치제어수단(1)을 직접 조절할 수 있도록 설정수단(D)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.
제 6 항에 있어서, 상기 설정수단(D)은 설정수단(D)의 셋팅값이 미리 지정된 상황 설정 스위치(V)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 출발 보조장치.