KR0119989Y1 - 엑셀러레이터 페달의 조작력 선형화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 액셀러레이터 페달의 조작력을 선형적으로 부드럽게 완화시킬 수 있는 액셀레이터 페달의 조작력 선형화장지에 관한 것이다.

종래의 엑셀러레이터 페달은 초기의 조작력이 높고 중반이후의 조작력이 약하기 때문에 조작감이 매우 나쁘고 차량주행상의 엔진정부하를 얻기 힘들었다.

본 고안은 액셀러레이터 페달에 연동하는 스로틀 밸브 아암(4) 단부에 롤러(6)를 장착하고, 상기 스로틀 밸브 아암(4)과 동일방향으로 스프링력을 받고 상기 롤러(6)와 연동하면서 스로틀 밸브 아암(4)의 스프링력에 대응하여 액셀러레이터 페달의 조작력에 급변위를 상쇄시키고 선형적인 동적 변위를 유도할 수 있는 가이드 홀(10)이 형성된 가이드 아암(8)을 스로틀 보디(1)상에 설치한 것이다.

Description

액셀레이터 페달의 조작력 선형화장치

제 1 도는 스로틀 보디쪽에서 바라본 고안의 실시예의 스로틀 밸브 아암과 가이드 아암의 구성도로서 (가)는 조작초기상태이고, (나)는 조작말기상태이다.

제 2 도는 그 측면도

제 3 도는 본 고안에서 액셀러레이터 페달에 전달되는 힘의 크기를 3단계의 조작점에서 나타낸 선도

제 4 도는 존 고안과 종래의 조작력과 스트로크를 대비한 곡선도

제 5 도는 종래의 스로틀 밸브 아암 구성도

제 6 도는 종래의 조작력과 스트로크를 대비한 곡선도와 그 적정영역 예시도

*도면의 주요부호에 대한 부호의 설명

1 : 스로틀 보디4 : 스로틀 벨브 아암

5,9, : 리턴 스프링6 : 롤러

7 : 가이드 아암축8 : 가이드 아암

10 : 가이드 홀

본 고안은 액셀레이터 페달의 조작력을 선형적으로 부드럽게 완화시킬수 있는 액셀레이터 페달의 조작력 선형화장치에 관한 것이다.

액셀러레이터 페달은 엔진의 스로틀 보디에 장치되는 스로틀 벨브를 열기 위해서 차량실내에 설치되는 것으로서 액셀러레이터 페달에 조작력을 가하면 스로틀 밸브가 열리면서 차량은 가속하게 되는데 액셀러레이터 페달에서 발을 떼면 스로틀 벨브는 스로틀 보디에 있는 리턴 스프링의 힘에 의하여 원위치하게 된다.

페달에 걸리는 조작력은 제 5 도에 도시하는 바와 같이 액셀러레이터 케이블(51)의 힘으로 회전되는 스로틀 밸브 아암(52)의 회전력을 구속하기 위하여 스로틀 보디측으로 돌출하는 스로틀 밸브축(53)에 설치되는 리턴 스프링(54)과 액셀러레이터 페달측에 설치되는 리턴 스프링의 탄성강도에 따라 점진적으로 증가하나 그 증가하는 경사도가 낮기 때문에 더 좋은 조작감을 얻을 수 없었다.

예컨데, 제 6 도는 페달의 스트로크와 조작력과의 관계를 종래의 일반사용영역과 바람직한 적정역역으로 표시하고 있는데 점선으로 표시되는 종래의 경우 초기 조작력은 높은 편이나 후반 이상(50%)에서는 오히려 낮은 경향을 나타내고 있다.

이것은 다시 말해서 액셀러레이터 페달을 밟은 때 처음에는 뻑뻑하게 힘이 많이 들다가 그 다음부터는 약간의 힘만 가해도 쉽게 밟힌다는 것으로, 차량의 속도조절에 있어서 초기에는 큰 조작력을 가해야 엔진회전 속도가 올라가고 다음 순간에는 작은 조작력에도 엔진회전속도가 급변해서 최대속도까지 가볍게 달성할 수 있다는 것이다.

이렇게 되면 운전자의 입장에서도 조작감이 매우 나쁠뿐만 아니라 조작력이 급변하는 지점에 있어서는 급가속 또는 급감속의 과부하 발생 개연성이 매우 높고 이로 인해 연소실내에 혼합기의 과잉공급 또는 희박상태가 나타나 차량이 울꺽이는(Kick Back) 등의 여러 비정상적인 현상을 수반하게 되는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 여러 비정상적인 현상이 액셀러레이터 패달의 조작으로 부터 야기되지 않도록 하기 위하여 스로틀 밸브 아암에 별도의 연동되는 아암장치를 설치한 것으로서, 액셀러레이터 페달의 조작력을 선형적으로 증가시켜 부드러운 조작감과 엔진의 적정부하를 얻도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 액셀러레이터 페달에 연동하는 스로틀 밸브 아암 단부에 롤러를 장착하고, 상기 스로틀 밸브 아암과 동일방향으로 스프링력을 받고 상기 롤러와 연동하면서 스로틀 밸브 아암의 스프링력에 대응하여 액셀러레이터 페달의 조작력에 급변위를 상쇄시키고 선형적인 동적 변위를 유도할 수 있는 가이드 홀이 형성된 가이드 아암을 스로틀 보디에 설치한 것이다.

이하 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

본 고안은 제 1 도 및 제 2 도에서 보는 바와 같이 스로틀 보디(1)내에서 돌출하는 스로틀 밸브축(2)의 단부에는 액셀러레이터 페달(미도시)과 연결되는 액셀러레이터 케이블(3)의 당김에 의하여 탄력적으로 회전할 수 있는 스로틀 밸브 아암(4)이 설치되는 바, 이 스로틀 밸브 아암(4)과 스로틀 밸브축(2)간에는 리턴 스프링(5)이 설치되어 스로틀 밸브 아암(4)을 액셀러레이터 케이블(3)의 반대방향으로 스프링력이 작용받도록 하고 있다. 이러한 스로틀 밸브 아암(4)의 단부에는 회전될 수 있는 롤러(6)의 축이 고정되어 있다.

상기 스로틀 밸브축(2)과 스로틀 밸브 아암(4)의 측방으로는 가이드 아암축(7)과 가이드 아암(8)이 설치된다. 가이드 아암축(7)은 스로틀 보디(1)에 고정되는 것으로서 가이드 아암축(7)에는 스로틀 보디(1)와 가이드 아암(8)에 지지되는 리턴 스프링(9)이 설치되어 가이드 아암(8)을 스로틀 밸브 아암(4)과 동일방향으로 스프링력이 적용받도록 하고 있다.

이러한 가이드 아암(8)상에는 상기한 스로틀 밸브 아암(4)의 롤러(6)가 끼워져 이동할 수 있는 S자형의 가이드 홀(10)이 형성되어 있다. 이 가이드 홀(10)은 롤러(6)와 연동하면서 스로틀 밸브 아암(4)의 스프링력에 대응하여 액셀러레이터 페달의 조작력에 급변위를 상쇄시키고 선형적인 동적변위를 유도할 수 있는 것으로서, 실질적으로 스로틀 밸브 아암(4)의 리턴 스프링(5)과 액셀러레이터 페달측의 리턴 스프링(미도시)의 합성된 힘에 가이드 아암(8)의 리턴 스프링(9)의 힘을 일련의 동적부하경로상에서 변화있게 가하는 일을 수행하게 된다.

기본적으로 스로틀 밸브 아암(4)과 가이드 아암(8)의 동작은 제 1도 (가)의 상태에서 제 1 도(나)의 상태로 변화한다. 제 1도 (가)는 초기상태를 나타내는 것으로서 이 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟으면 액셀러레이터 케이블(3)이 당겨지고 이에 따라 스로틀 밸브 아암(4)이 반시계방향으로 회전되면서 가이드 홀(10)의 개시지점(초기상태)으로부터 제 1 도 (나)와 같이 마지막지점(말기상태)까지의 가이드 홀(10)내를 활주해 하나의 스트로크를 형성하였다가 복귀하게 된다.

상기 롤러(6)의 이동거리를 가이드 아암축(7)을 중심으로 보면 초기 스트로크에서는 L₁의 거리에 있고, 말기 스트로크에서는 L₂의 거리에 있는 바, 이 과정에서 액셀러레이터 페달에 전달되는 힘의 크기를 비교하면 제 3 도와 같이 나타낼 수 있다.

즉, 종래에는 f크기의 힘이 액셀러레이터 페달에 전달되었으나 본 고안에서는 초기 스트로크가 f의 1/2인 f₀(=1/2f)의 힘이 전달되고 변위가 진행됨에 따라, 다시 말해 액셀러레이터 페달을 밟음에 따라 액셀러레이터 페달에 걸리는 힘(조작력)은 점진적으로 증가하여 말기 스트로크에서 종래의 f크기의 두배의 힘인 f₁(=1/2f)이 작용하게 되는 것이다.

제4도는 이러한 상태의 변화곡선을 나타내고 있다. 액셀러레이터 페달에 가해지는 조작력과 스트로크를 대비할 때 A는 종래의 상태이고, B는 본 고안의 동적 변위를 나타내고 있는 바, 종래에 비하여 본 고안은 초기상태에서 종래의 f크기와 일치하는 P₁지점까지는 조작력이 감소하나, P₁지점 이후에서는 그 조작력이 선형적으로 계속 증가하는 모습을 보이고 있다.

이것은 다시말해서 엑셀러레이터 페달을 밟을 때 초기에는 약간의 조작력을 필요로하지만 스트로크 증가에 따라 조작력도 점진적으로 증가하여 스트로크 대비 조작력이 전체적으로 보아 선형적(거의 정비례관계)으로 증가하고 있어 운전자가 느끼는 조작감은 매우 부드러운 상태를 인지하게 되는 것이며, 이러한 상태에서는 급가속이나 급감속시 종래에 비하여 기화기에 공급되는 혼합기의 과잉공급 또는 희박상태가 비교적 적게 발생되는 특성을 띄게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 액셀러레이터 페달에 연동하는 스로틀 밸브 아암 단부에 롤러를 장착하고, 상기 스로틀 밸브 아암과 동일방향으로 스프링력을 받고 상기 롤러와 연동하면서 스로틀 밸브 아암의 스프링력에 대응하여 액셀러레이터 페달의 조작력에 급변위를 상쇄시키고 선형적인 동적 변위를 유도할 수 있는 가이드홀이 형성된 가이드 아암을 스로틀 보디에 설치한 엑셀러레이터 페달의 조작력 선형화 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 가이드 홀은 S자형상을 갖는 엑셀레이터 페달의 조작력 선형화 장치