KR100435718B1 - An automotive pedal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 페달에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페달의 조작 후 복귀시 발생되는 턴오버스프링을 통해 발생되는 반력을 줄일 수 있도록 된 차량용 페달에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle pedal, and more particularly, to a vehicle pedal that can reduce the reaction force generated through the turnover spring generated when returning after operation of the pedal.
일반적으로 차량은 주행중 가속하기 위한 가속페달과 정지나 감속하기 위한 브레이크페달 및 변속하기 위한 클러치페달등을 이용해 운전자의 조작에 따라 그 힘을 전달하여 차량의 주행상태를 원하는 상태로 조작하게 된다.In general, a vehicle uses an accelerator pedal for accelerating while driving, a brake pedal for stopping or decelerating, and a clutch pedal for shifting to transmit the force according to the driver's operation to manipulate the driving state of the vehicle in a desired state.
즉, 이와 같이 차량 주행상태를 제어하기 위해 운전자의 의지를 초기에 발생시키는 입력수단인 페달은 도 1에 도시된 바와 같이, 조작시 각 운동을 일으키도록 일 단이 힌지핀을 매개로 결합되어 길게 형성된 조작부재(1)와, 이 조작부재(1)의 힌지핀 부위에 구비되어 이동시 조작부재(1)에 반하는 반력을 제공하는 턴오버스프링(2) 및 상기 조작부재(1)에 의해 가압되어 마스터실린더(M)를 배력시키는 푸쉬로드어셈블리(3)로 이루어진다.That is, the pedal, which is an input means for initially generating the driver's will in order to control the driving state of the vehicle as shown in FIG. 1, has one end coupled via a hinge pin to cause angular movement during operation. It is provided by the formed operation member 1 and the turn-over spring 2 provided on the hinge pin portion of the operation member 1 and providing a reaction force against the operation member 1 during movement and the operation member 1. It consists of the push rod assembly 3 which boosts the master cylinder M. As shown in FIG.
여기서, 상기 푸쉬로드어셈블리(3)는 조작부재(1)의 답입량에 따른 운전자의 조작력을 배력시키기 위해 마스터실린더(M)를 조작하게 되는바, 이와 같은 푸쉬로드어셈블리(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 조작부재(1)에 의해 가압되는 이동로드(3a)와, 이 이동로드(3a)를 수용한 하우징(3b), 이 하우징(3b)내에 수용되어 상기 이동로드(3a)에 의해 이동되는 이동체(3c) 및 이 이동체(3c)에 의해 압축되는 스프링(3d)으로 이루어진다.Here, the push rod assembly 3 is to operate the master cylinder (M) in order to boost the operating force of the driver according to the amount of depression of the operation member 1, such a push rod assembly (3) is shown in FIG. As shown, the movable rod 3a pressed by the operating member 1, the housing 3b containing the movable rod 3a, and housed in the housing 3b are accommodated by the movable rod 3a. It consists of the moving body 3c to be moved and the spring 3d compressed by this moving body 3c.
이와 같이 구성된 페달 특히, 클러치 페달의 경우 차량의 동력성능증가와 더불어 그 조작에 따른 답입량도 함께 증가시키게 되는데 이와 같은, 클러치 페달의 답력 증가는 그 성능 향상 즉, 조작감등을 위해 일정크기로 제한되어야 만 하여 페달의 조작력에 반하는 반력을 주어 성능저하를 발생하지 않으면서도 최적의 조작감을 느끼도록 구성되어진다.In the case of the pedal configured in this way, in particular, the clutch pedal increases the power performance of the vehicle as well as the amount of depression due to its operation. Such an increase in the pedal force of the clutch pedal is limited to a certain size for improving its performance, that is, feeling of operation. It must be configured to give the opposing force against the pedal's operating force and feel the optimum operating feeling without causing any performance degradation.
이에 따라, 운전자가 조작부재(1)를 조작하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이, 조작부재(1)의 조작답력은 실제패달 조작답력선도와 같이 초기위치(P1)에서 최대답력(K)위치 까지 증가한 후 지속위치(P3)와 최종위치(P4)까지 감소한 다음, 조작부재(1)의 조작력을 해제하면 페달복귀시 답력 선도를 따라 복귀되어진다.Accordingly, when the driver manipulates the operation member 1, as shown in Fig. 3, the operation response of the operation member 1 is the maximum response K position at the initial position P1 as shown in the actual pedal operation response diagram. After increasing up to and decreasing to the last position (P3) and the final position (P4), and then release the operating force of the operating member (1) is returned along the pedal line when pedal return.
이때, 상기 턴오버스프링(2)의 반력인 턴오버스프링 조작력은 조작부재(1)의 조작력에 반하여 감소시키는 즉, 턴오버스프링(2)의 스프링상수에 의한 스프링력이 조작부재(1)의 조작력 증가에 따라 감소하여 상기 조작부재(1)가 턴오버스프링(2)의 스프링력을 극복하는 작동위치(P2)인 턴오버포인트(T)에 도달된 후, 상기 조작부재(1)의 지속위치(P3)와 최종위치(P4)에 따라 서서히 증가되어진다.At this time, the turnover spring operating force, which is the reaction force of the turnover spring 2, decreases against the operating force of the operation member 1, that is, the spring force of the spring constant of the turnover spring 2 is reduced by the operation force of the operation member 1. After the operation member 1 reaches the turnover point T, which is an operating position P2 that overcomes the spring force of the turnover spring 2 by decreasing as the operation force increases, the operation member 1 continues. It is gradually increased according to the position P3 and the final position P4.
이에 따라, 운전자의 페달 조작력은 최대답력(K)위치에서의 최대 페달 조작력(L')에서 최대 턴 오버 스프링 조작력(L)을 뺀 즉, 페달 조작력(L'-L)을 갖게 된다.Accordingly, the pedal operation force of the driver is obtained by subtracting the maximum turn over spring operating force L from the maximum pedal operating force L 'at the maximum stepping force K position, that is, the pedal operating force L'-L.
그러나, 이와 같은 턴오버스프링(2)은 자체적인 고유한 스프링상수에 따라 복귀시 조작부재(1)의 복귀력(K')에 비해 턴오버스프링(2)의 복귀력(K)이 상대적으로 크게 작용하므로 그 복귀력(K-K')의 차이 많큼 페달의 복귀과정이 늦어지는 현상이 있게 되는데 이는, 복귀시의 반력과 초기 조작시의 조작력사이의 관계를 결정하는 턴오버스프링에 의해 좌우되지만, 이와 같은 턴오버스프링을 사용하는 페달의 특성상 턴오버스프링의 스프링상수를 크게하여 초기의 답입량저감을 크게 하면 동시에 복귀시 반력도 함께 증가되는 서로 양립하는 근본적인 문제가 있게된다.However, this turnover spring 2 has a return force K of the turnover spring 2 relative to the return force K 'of the operating member 1 when returning according to its own unique spring constant. Since it acts largely, there is a large difference in the return force (K-K '), which causes the pedal's return process to be delayed, which is determined by the turnover spring that determines the relationship between the reaction force at the return time and the operation force at the initial operation. However, due to the peculiarity of the pedal using such a turnover spring, if the spring constant of the turnover spring is increased to reduce the initial depression amount, there is a fundamental problem in which both reaction forces are increased at the same time.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 페달과 함께 작동되는 푸쉬로드 어셈블리를 통해 복귀시 턴오버스프링의 반력에 반하는 복귀력을 발생시켜 턴오버스프링의 스프링 상수를 증가하더라도 페달의 초기 조작감을 향상하면서도 복귀시의 턴오버스프링 반력도 함께 저감시켜 복귀시의 작용을 원활하게 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and even when the spring force of the turnover spring is increased by generating a return force contrary to the reaction force of the turnover spring when returning through the push rod assembly operated together with the pedal. The purpose of the present invention is to reduce the turnover spring reaction force at the time of returning while improving the initial operation feeling, thereby facilitating the action at the time of returning.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조작시 힌지핀을 매개로 각운동되면서 조작력에 대한 반력을 제공하는 턴오버스프링이 구비된 조작부재와, 이 조작부재에 의해 가압되어 마스터실린더를 배력시키는 푸쉬로드어셈블리 및 상기 조작부재의 복귀시 함께 복귀되는 푸쉬로드어셈블리로부터 턴오버스프링의 반력을 저감하는 방향으로 복원력을 부가하는 반력수단으로 이루어지되,상기 반력수단은 푸쉬로드어셈블리의 하우징에 형성된 삽입홀에 결합되는 하우징과, 이 하우징내에 삽입되어 탄성력을 발생하는 스프링 및 상기 이동로드의 걸림턱에 의해 이동됨과 더불어 상기 스프링의 복원력을 이동로드에 전달하는 볼로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the operation member provided with a turnover spring to provide a reaction force to the operation force while angular movement through the hinge pin during operation, and the pressure is pushed by the operation member to the master cylinder Comprising a push rod assembly and a reaction force means for applying a restoring force in a direction of reducing the reaction force of the turnover spring from the push rod assembly that is returned together with the return of the operation member, the reaction force means is inserted into the housing of the push rod assembly And a housing coupled to the hole, a spring inserted into the housing to generate an elastic force, and a ball which transfers the restoring force of the spring to the movable rod while being moved by the locking jaw of the movable rod.
도 1은 종래에 따른 차량용 페달의 구성도1 is a configuration diagram of a vehicle pedal according to the prior art
도 2는 도 1에 따른 푸쉬로드 어셈블리의 구성도2 is a configuration diagram of the push rod assembly according to FIG.
도 3은 도 1에 따른 페달의 답입량 선도3 is a depression amount diagram of the pedal according to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 페달의 푸쉬로드 어셈블리의 구성도4 is a block diagram of a push rod assembly of a pedal according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 조작부재 2 : 턴오버스프링1: operation member 2: turnover spring
3 : 푸쉬로드어셈블리 3a: 이동로드3: pushrod assembly 3a: moving rod
3a' : 접촉부 3a" : 걸림턱3a ': contact portion 3a ": locking jaw
3b : 하우징 3b' : 삽입홀3b: housing 3b ': insertion hole
3c : 이동체 3d : 스프링3c: mobile body 3d: spring
4 : 반력수단 4a : 하우징4: reaction means 4a: housing
4b : 스프링 4c : 볼4b: Spring 4c: Ball
M : 마스터실린더M: Master Cylinder
L : 최대 턴 오버 스프링 조작력L: Maximum turnover spring operating force
L' : 최대 페달 조작력L ': Maximum pedal operating force
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 페달의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 조작시 각 운동을 일으키도록 힌지핀을 매개로 결합된 일 단에 반력을 제공하는 턴오버스프링(2)이 구비된 조작부재(1)와, 이 조작부재(1)에 의해 가압되어 마스터실린더(M)를 배력시키는 푸쉬로드어셈블리(3)로 이루어지되, 이 푸쉬로드어셈블리(3)는 상기 조작부재(1)에 의해 가압되는 반대부위의 일단에 상대적으로 적은 직경의 접촉부(3a')에 경사진 걸림턱(3a")을 형성한 이동로드(3a)와, 이 이동로드(3a)에 의해 이동되는 이동체(3c) 의 앞쪽으로 구비된 스프링(3d)을 수용하면서 상기 접촉부(3a')의 이동 범위 내에 삽입홀(3b')을 형성한 하우징(3b) 및 이 하우징(3b)의 삽입홀(3b')에 결합되어 상기 이동로드(3a)의 이동시 압축되면서 복귀시 복권력을 부가하는 반력수단(4)으로 이루어진다.Figure 3 shows a block diagram of a vehicle pedal according to the present invention, the present invention is provided with a turnover spring (2) for providing a reaction force on one end coupled via a hinge pin to cause angular movement during operation And a push rod assembly (3) pressurized by the manipulating member (1) to back up the master cylinder (M). The push rod assembly (3) comprises the manipulating member (1). A moving rod 3a having an inclined locking jaw 3a "formed at a contact portion 3a 'of a relatively small diameter at one end of the opposite portion pressed by the moving part, and a moving body moved by the moving rod 3a ( A housing 3b in which an insertion hole 3b 'is formed within a moving range of the contact portion 3a' while accommodating a spring 3d provided in front of 3c, and an insertion hole 3b 'of the housing 3b. It is coupled to the reaction force consists of a reaction force means (4) for compressing during the movement of the moving rod (3a) to add a lottery power on return.
여기서, 상기 반력수단(4)은 푸쉬로드어셈블리(3)의 하우징(3b)에 형성된 삽입홀(3b')에 결합되는 하우징(4a)과, 이 하우징(4a)내에 삽입되어 탄성력을 발생하는 스프링(4b) 및 상기 이동로드(3a)의 걸림턱(3a")에 의해 이동됨과 더불어 상기 스프링(4b)의 복원력을 이동로드(3a)에 전달하는 볼(4c)로 이루어진다.이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.Here, the reaction force means 4 is a housing 4a coupled to the insertion hole 3b 'formed in the housing 3b of the push rod assembly 3, and a spring inserted into the housing 4a to generate an elastic force. And a ball 4c which is moved by the locking jaw 3a "of the movable rod 3a and transmits the restoring force of the spring 4b to the movable rod 3a. It will be described in detail.
본 발명은 운전자가 조작부재(1)를 조작하게 되면 도 1에 도시된 바와 같이, 조작부재(1)의 조작답력은 실제패달 조작답력선도와 같이 초기위치(P1)에서 최대답력(K)위치 까지 증가한 후 지속위치(P3)와 최종위치(P4)까지 감소한 다음, 조작부재(1)의 조작력을 해제하면 페달복귀시 답력 선도를 따라 복귀되어진다.According to the present invention, when the driver manipulates the operation member 1, as shown in FIG. 1, the operation response of the operation member 1 is the maximum response K position at the initial position P1 as shown in the actual pedal operation response diagram. After increasing up to and decreasing to the last position (P3) and the final position (P4), and then release the operating force of the operating member (1) is returned along the pedal line when pedal return.
즉, 상기 턴오버스프링(2)의 반력인 턴오버스프링 조작력은 조작부재(1)의 조작력에 반하여 감소시키는 즉, 턴오버스프링(2)의 스프링상수에 의한 스프링력이 조작부재(1)의 조작력 증가에 따라 감소하여 상기 조작부재(1)가 턴오버스프링(2)의 스프링력을 극복하는 작동위치(P2)인 턴오버포인트(T)에 도달된 후, 상기 조작부재(1)의 지속위치(P3)와 최종위치(P4)에 따라 서서히 증가되어진다.That is, the turnover spring operating force, which is the reaction force of the turnover spring 2, decreases against the operating force of the operating member 1, that is, the spring force of the spring constant of the turnover spring 2 is reduced by the operating force of the operating member 1. After the operation member 1 reaches the turnover point T, which is an operating position P2 that overcomes the spring force of the turnover spring 2 by decreasing as the operation force increases, the operation member 1 continues. It is gradually increased according to the position P3 and the final position P4.
한편, 상기 조작부재(1)의 조작 즉, 초기위치(P1)에서 최종위치(P4)까지 가압되는 푸쉬로드어셈블리(3)는 전술한 종래의 경우와 같이 마스터실린더(M)를 조작하게되며, 이때 상기 조작부재(1)에 의해 이동되는 이동로드(3a)의 선단부위를 이루는 접촉부(3a')의 이동에 따라 반력수단(4)의 볼(4c)이 경사진 걸림턱(3a")부위에 의해 하우징(4a)내로 삽입되면서 스프링(4b)을 압축하게 된다.On the other hand, the operation of the operation member 1, that is, the push rod assembly 3 is pressed from the initial position (P1) to the final position (P4) to operate the master cylinder (M) as in the conventional case described above, At this time, the locking jaw (3a ") of the ball 4c of the reaction means (4) is inclined in accordance with the movement of the contact portion (3a ') forming the leading end of the moving rod (3a) moved by the operation member (1) The spring 4b is compressed while being inserted into the housing 4a.
따라서, 운전자의 페달 조작력은 전술한 종래의 경우와 같이 최대답력(K)위치에서의 최대 페달 조작력(L')에서 최대 턴 오버 스프링 조작력(L)을 뺀 즉, 페달 조작력(L'-L)을 갖게 되는 한편, 조작부재(1)의 복귀 시 상기 반력수단(4)의 복원력이 이동로드(3a)에 가해져 페달복귀시답력을 증가시켜주게 된다.Therefore, the pedal operation force of the driver is obtained by subtracting the maximum turn-over spring operating force L from the maximum pedal operating force L 'at the maximum stepping force K position as in the conventional case described above, that is, the pedal operating force L'-L. On the other hand, the restoring force of the reaction force means (4) is applied to the moving rod (3a) when the operation member 1 is returned to increase the pedal return response force.
즉, 조작부재(1)의 복귀에 따라 푸쉬로드어셈블리(3)의 이동로드(3a)가 복원되는 스프링(3d)에 의해 이동되는 이동체(3c)를 매개로 복귀력을 제공받음과 동시에 도 4에 도시된 작동상태의 경우와 같이, 상기 이동로드(3a)의 경사진 걸림턱(3a")부위에 위치된 볼(4c)이 스프링(4b)의 복원력에 의해 이동로드(3a)를 복귀방향으로 상기 스프링(3d)의 복원력에 부가하는 복원력을 가하게 된다.That is, at the same time as the return force is provided through the moving body 3c moved by the spring 3d on which the moving rod 3a of the push rod assembly 3 is restored as the operation member 1 returns. As in the case of the operation state shown in Fig. 4, the ball 4c located on the inclined locking step 3a "of the movable rod 3a returns the movable rod 3a by the restoring force of the spring 4b. As a result, a restoring force is added to the restoring force of the spring 3d.
이에 따라, 상기 푸쉬로드어셈블리(3)의 복귀 시 최종위치(P4)에서 지속위치(P3)구간동안 반력수단(4)의 스프링(4b)에 의해 부가된 복귀력이 푸쉬로드어셈블리(3)의 스프링(3d)에 의한 복원력에 더해져 이동로드(3a)를 복귀시키게 되므로 결국, 페달복귀 시 턴오버스프링의 조작력이 반력수단(4)의 스프링(4b) 부가력 많큼 줄어들게 됨은 물론이다.Accordingly, the return force added by the spring 4b of the reaction means 4 during the sustained position P3 at the final position P4 at the time of return of the pushrod assembly 3 is reduced. Since the moving rod 3a is returned in addition to the restoring force by the spring 3d, the operation force of the turnover spring is reduced as much as the spring 4b of the reaction force means 4 when the pedal is returned.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 페달의 복귀시 턴오버스프링에 의해 발생되는 반력을 상쇄시키는 푸쉬로드어셈블리의 복원력에 반력수단의 복원력을 부가하게 되므로 패달의 리턴작용을 원활하게 하는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the restoring force of the reaction means is added to the restoring force of the push rod assembly that cancels the reaction force generated by the turnover spring upon return of the pedal, the return effect of the pedal is smoothed. .
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