KR20160060178A - 클러치 페달 답력 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치 페달의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달 멤버와 암 어셈블리의 결합에 이격되어 장착되는 힌지 파이프를 적용함으로써 클러치 페달의 답력을 저감시키는 구조에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명에 대하여 설명하면, 본 발명은 일측에 스프링 브라켓이 설치된 페달 멤버, 상기 페달 멤버에 회전 가능하게 결합되며, 상부 후면에 스프링 레버가 용접된 암 어셈블리 및 상기 스프링 브라켓과 스프링 레버에 장착되는 코일 스프링을 포함하되, 상기 암 어셈블리의 상단에는 이격된 두 개의 힌지 파이프가 장착되며, 상기 코일 스프링은 상기 암 어셈블리의 구동에 따라 상기 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조를 제공한다.

Description

클러치 페달 답력 저감 구조{CLUTCH PEDAL EFFORT REDUCTION STRUCTURE}

본 발명은 클러치 페달의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달 멤버와 암 어셈블리의 결합에 이격되어 장착되는 힌지 파이프를 적용함으로써 클러치 페달의 답력을 저감시키는 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 클러치 페달은 변속기 측의 클러치 유압계와 연결되어 변속 시 차량의 동력 전달을 차단하는 장치로서, 운전석 하부의 대시패널에 페달 멤버가 고정 설치되고, 상기 페달 멤버에 클러치 페달이 회전 가능하게 결합되어 구동하게 된다.

상기 클러치 페달에는 운전자에게 답력을 제공하고 페달의 리턴 동작을 가능하게 하는 페달 스프링이 연결되며, 유압을 발생시키는 마스터실린더가 로드와 연결되도록 설치된다.

그러나 위와 같은 종래의 클러치 페달 구조는 국가별로 정해진 안전법규에 부합하도록 탄성계수가 미리 정해진 페달 스프링을 사용하는 구성이기 때문에, 페달 스프링을 새로운 것으로 교체하지 않는 한 페달의 답력을 원하는 만큼 조절할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 현재 양산되고 있는 차량의 클러치 페달 구조는 토션 스프링과 턴오버 스프링을 적용하고 있는데, 상기 토션 스프링을 이용한 구성은 그 구성이 단순하여 원가가 절감되고 히스테리시스가 적은 장점이 있으나 답력의 감소구간이 없어 절도감에 취약한 단점이 있다.

그리고 상기 턴오버 스프링을 이용한 구성은 특정 시점 이후의 답력이 감소하는 장점이 있으나 비용이 많이 들고 리턴성이 취약하며 히스테리시스가 과다한 단점이 있다.

따라서, 클러치 페달의 조작 시 절도감을 제공함으로써 운전자의 피로도를 감소시키고 클러치 미트 시점을 명확히 하여 클러치 페달의 조작을 보다 용이하게 하기 위한 저비용의 클러치 페달 구조가 필요한 실정이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 히스테리시스를 최소화하고, 비용적으로 유리하며, 원하는 답력 선도를 구현할 수 있는 클러치 페달 답력 저감 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 일측에 스프링 브라켓이 설치된 페달 멤버, 상기 페달 멤버에 회전 가능하게 결합되며, 상부 후면에 스프링 레버가 용접된 암 어셈블리 및 상기 스프링 브라켓과 스프링 레버에 장착되는 코일 스프링을 포함하되, 상기 암 어셈블리의 상단에는 이격된 두 개의 힌지 파이프가 장착되며, 상기 코일 스프링은 상기 암 어셈블리의 구동에 따라 상기 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조를 제공한다.

본 발명은 상기 페달 멤버와 각 힌지 파이프를 동시에 관통하는 두 개의 너트가 상기 페달 멤버 외측으로부터 삽입되는 두 개의 볼트와 체결됨으로써 상기 페달 멤버와 암 어셈블리가 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명은 각각의 상기 너트와 힌지 파이프 사이에 장착되는 부시를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 스프링 레버 내측에 상기 코일 스프링과의 결합을 돕는 부시를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 페달 멤버의 상단에 용접되는 스위치 브라켓과 카울 브라켓을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 페달 멤버와 암 어셈블리의 결합에 이격되어 장착되는 힌지 파이프를 적용함으로써 암 어셈블리의 구동에 따라 코일 스프링이 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있게 되어 답력과 히스테리시스를 저감시키고 그 비용 또한 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 페달 답력 저감 구조의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 M 부분을 확대한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 A-A' 부분의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 페달 답력 저감 구조의 작동 메커니즘을 나타낸 예시도.
도 5는 기존의 클러치 페달 구조와 본 발명의 클러치 페달 답력 저감 구조의 답력 선도를 비교하여 나타낸 예시도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.

히스테리시스를 최소화하고, 비용적으로 유리하며, 원하는 답력 선도를 구현할 수 있도록 하는 본 발명은 일측에 스프링 브라켓(110)이 설치된 페달 멤버(100), 상기 페달 멤버에 회전 가능하게 결합되며, 상부 후면에 스프링 레버(210)가 용접된 암 어셈블리(200) 및 상기 스프링 브라켓과 스프링 레버에 장착되는 코일 스프링(300)을 포함하여 구성되고, 상기 암 어셈블리의 상단에는 이격된 두 개의 힌지 파이프(220)가 장착되며, 상기 코일 스프링은 상기 암 어셈블리의 구동에 따라 상기 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 대한 내용으로, 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 페달 답력 저감 구조의 분해사시도가 도시되고, 도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 M 부분을 확대한 사시도가 도시되며, 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 A-A' 부분의 단면도가 도시된다.

본 발명에 대한 설명에 앞서, 답력이란 간단히 말해 페달을 밟는데 필요한 힘을 말한다. 예를 들어, 브레이크를 걸기 위해 실제로 브레이크 페달을 밟은 힘이 가벼운 경우 답력이 가볍다고 한다. 최근 차량에는 답력을 증가시키기 위해 부스터 등의 장치가 되어 있기 때문에 이전에 비해 답력 성능이 현저히 향상되었다.

본 발명의 페달 멤버(100)는 운전석 하부의 패널(대시패널)에 고정 설치되는 구성으로, 차량의 전방 측으로 스프링 브라켓(110)이 설치된다.

그리고 상기 페달 멤버(100)에는 회전 가능하도록 암 어셈블리(200)가 결합되는데, 상기 암 어셈블리의 하단에는 운전자가 밟을 수 있도록 패드가 마련되고, 상부 후면에는 스프링 레버(210)가 용접을 통해 장착된다.

또한, 상기 스프링 브라켓(110)과 스프링 레버(210)에는 코일 스프링(300)이 각각 연결되어 암 어셈블리(200)에 힘을 전달하는 구조를 갖는다.

한편, 본 발명의 상기 암 어셈블리(200)의 상단에는 두 개의 힌지 파이프(220)가 이격되어 장착되는데, 이에 따라 두 개의 힌지 파이프 사이에 빈 공간이 발생하고, 이 공간으로 상기 코일 스프링(300)이 이동할 수 있게 된다. 이 작용 효과에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 페달 멤버(100)와 암 어셈블리(200)는 상기 힌지 파이프(220)를 통해 결합되는 특징을 가지는데, 상기 페달 멤버 및 각각의 힌지 파이프를 동시에 관통하는 두 개의 너트(230)가 상기 페달 멤버의 외측으로부터 삽입되는 두 개의 볼트(240)와 체결됨으로써 결합된다.

필요에 따라 상기 너트(230)와 힌지 파이프(220) 사이에 부시(250)를 장착하여 결합을 더 견고히 함과 동시에 각 부품들의 유동, 진동 등을 방지할 수 있다.

위의 구성들의 작동 방식을 상세히 설명하기 위해 도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 페달 답력 저감 구조의 작동 메커니즘을 나타낸 예시도가 도시된다.

먼저 좌측의 (a)는 스트로크의 초기 상태를 나타낸 것으로, 코일 스프링(300)의 힘의 작용점(A)이 힌지 파이프(220)와 스프링 브라켓(110)을 이은 직선(B)에 비해 상부에 위치하여 상기 코일 스프링이 (C) 방향으로 힘을 가하게 된다.

즉, 페달을 전방으로 들어올리는 방향으로 작용하게 된다.

그리고 우측의 (b)는 스트로크의 말기 상태를 나타낸 것으로, 코일 스프링(300)의 힘의 작용점(A')이 힌지 파이프(220)와 스프링 브라켓(110)을 이은 직선(B)에 비해 하부에 위치하여 상기 코일 스프링이 (D) 방향으로 힘을 가하게 된다.

즉, 페달을 후방으로 누르는 방향으로 작용하게 된다.

상기 코일 스프링의 힘의 작용점이 (A)에서 (A')로 이동할 수 있는 이유는, 암 어셈블리(200)의 상단에 힌지 파이프(220)를 이격하여 장착함으로써 그 사이 빈 공간을 만들어낼 수 있고, 상기 공간으로 코일 스프링(300)이 이동하여 작용할 수 있기 때문이다.

이에 대한 결과로, 도 5에 기존의 클러치 페달 구조와 본 발명의 클러치 페달 답력 저감 구조의 답력 선도를 비교하여 나타낸 예시도가 도시된다.

좌측의 그래프 (a)는 현재 양산 중인 턴오버 스프링의 답력 선도를 나타낸 것으로, 사인(sin) 파형의 답력 선도를 가지는 특징이 있고, 이에 따라 최적의 답력 선도를 구현하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 마찰에 의해 히스테리시스가 과다하고, 부품의 비용이 많이 상승하게 되는 단점이 존재한다.

이에 반해, 우측의 그래프 (b)는 본 발명 클러치 페달 답력 저감 구조의 답력 선도를 나타낸 것으로, 직선형의 답력 선도를 가짐에 따라 설계인자 변경을 통해 원하는 답력 선도를 구현할 수 있는 특징이 있다. 또한, 히스테리시스를 최소화함과 동시에 기존 턴오버 스프링 대비 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

추가적으로 본 발명은 상기 스프링 레버(210) 내측에 부시(211)를 더 포함하여 상기 코일 스프링(300)과의 결합을 지지할 수 있고, 상기 페달 멤버(100)의 상단에 용접되는 스위치 브라켓(400)과 카울 브라켓(500)을 더 포함할 수도 있다.

결과적으로 본 발명은 페달 멤버(100)와 암 어셈블리(200)의 결합에 이격되어 장착되는 힌지 파이프(220), 너트(230) 및 볼트(240)를 적용함으로써 암 어셈블리의 구동에 따라 코일 스프링(300)이 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있게 되어 답력과 히스테리시스를 저감시키고 그 비용 또한 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 페달 멤버
110: 스프링 브라켓
200: 암 어셈블리
210: 스프링 레버
211, 250: 부시
220: 힌지 파이프
230: 너트
240: 볼트
300: 코일 스프링
400: 스위치 브라켓
500: 카울 브라켓

Claims (5)

1. 일측에 스프링 브라켓이 설치된 페달 멤버;
   상기 페달 멤버에 회전 가능하게 결합되며, 상부 후면에 스프링 레버가 용접된 암 어셈블리; 및
   상기 스프링 브라켓과 스프링 레버에 장착되는 코일 스프링; 을 포함하되,
   상기 암 어셈블리의 상단에는 이격된 두 개의 힌지 파이프가 장착되며, 상기 코일 스프링은 상기 암 어셈블리의 구동에 따라 상기 두 개의 힌지 파이프 사이의 공간을 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 페달 멤버와 각 힌지 파이프를 동시에 관통하는 두 개의 너트가 상기 페달 멤버 외측으로부터 삽입되는 두 개의 볼트와 체결됨으로써 상기 페달 멤버와 암 어셈블리가 결합되는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조.
   
3. 제 1항에 있어서,
   각각의 상기 너트와 힌지 파이프 사이에 장착되는 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 스프링 레버 내측에 상기 코일 스프링과의 결합을 돕는 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 페달 멤버의 상단에 용접되는 스위치 브라켓과 카울 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 페달 답력 저감 구조.

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