KR100494791B1 - 작동력 가변 가속페달 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가속페달의 회동운동에 연동하면서 가속페달의 회동각도 변화에 따라 점차 증가하는 탄성력을 제공하는 제2스프링에 의해 운전자의 가속페달 조작 스트로크의 변화에 대한 가속페달의 작동력 변화가 선형적으로 증가하도록 함으로써, 운전자가 느끼는 가속페달의 조작감을 향상시키도록 한다.

Description

작동력 가변 가속페달 시스템{effort variable accelerator pedal system}

본 발명은 자동차의 가속페달 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속페달을 조작하는 작동력이 그 조작 스트로크에 대하여 선형적으로 증가하도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 가속페달 시스템의 스트로크와 작동력의 관계와 본 발명이 추구하는 스트로크와 작동력의 관계가 비교되어 도시되고 있다.

즉, 종래의 가속페달 시스템은 가속페달과 케이블 및 스로틀바디로 구성되어, 운전자의 가속페달 조작에 대해 단순한 스프링의 탄성력과 케이블의 작동마찰 등에 의해 가속페달의 작동특성이 결정되었는바, 운전자의 가속페달 조작 스트로크에 대한 가속페달의 작동력 양상이 조작 초기에는 약간 강하게 작용하고 중간 스트로크 이후부터는 거의 일정한 수준을 유지하도록 되어 있다.

이와 같이 가속페달이 중간 스트로크 이후부터 거의 일정한 수준으로 변화가 없게 되면 운전자는 페달의 조작 정도를 잘 느낄 수 없어 가속페달의 조작감이 떨어지게 된다.

즉, 이상적으로는 운전자가 가속페달을 조작하는 스트로크에 따라 선형적으로 작동력이 증가하여 운전자가 작동력의 변화로부터 가속페달의 조작상태를 인지할 수 있도록 하는 것이 조작감을 향상시키는 방법이라고 하겠다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 취지에서 안출된 것으로서, 운전자의 가속페달 조작 스트로크의 변화에 대한 가속페달의 작동력 변화가 선형적으로 증가하도록 하여 운전자가 느끼는 가속페달의 조작감을 향상시킬 수 있도록 한 작동력 가변 가속페달 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 작동력 가변 가속페달 시스템은 가속페달이 힌지축으로 회동 가능하게 고정되는 베이스플레이트와; 상기 가속페달의 회동 중심부에서 일체로 돌출되어 형성된 회동아암과; 상기 회동아암의 단부 상면에 형성된 제1스프링시트와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트의 대응 부분에 형성된 제2스프링시트의 사이에 설치되는 제1스프링과; 상기 가속페달의 회동 중심부에 동심원을 이루면서 일체로 형성된 피니언기어와; 상기 피니언기어에 치합되어 직선 슬라이딩 운동하는 래크와; 상기 래크의 단부에 형성된 제3스프링시트와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트의 대응 부분에 형성된 제4스프링시트의 사이에 설치되는 제2스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 작동력 가변 가속페달 시스템의 구성을 도시한 것으로서, 그 주요한 구성은 가속페달의 리턴작용을 위해 설치된 제1스프링과, 가속페달의 조작 스트로크가 증가함에 따라서 제공하는 탄성력이 증가하도록 설치된 제2스프링으로서, 이들의 상호 작용에 의해 운전자가 조작하는 가속페달의 스트로크가 증가함에 따라 가속페달의 작동력이 선형적으로 증가하도록 한 것이다.

즉, 본 작동력 가변 가속페달 시스템은 가속페달(1)이 회동 가능하게 힌지축으로 고정되며 차체에 장착되는 베이스플레이트(3)와, 상기 가속페달(1)의 회동 중심부에서 일체로 돌출되어 형성된 회동아암(5)과, 상기 회동아암(5)의 단부 상면에 형성된 제1스프링시트(7)와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트(3)의 대응 부분에 형성된 제2스프링시트(9) 사이에 설치되는 제1스프링(11)과, 상기 가속페달(1)의 회동 중심부에 동심원을 이루면서 일체로 형성된 피니언기어(13)와, 상기 피니언기어(13)의 하부에 수평상태로 치합되어 직선 슬라이딩 운동하는 래크(15)와, 상기 래크(15)의 단부에 형성된 제3스프링시트(17)와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트(3)의 대응 부분에 형성된 제4스프링시트(19) 사이에 설치되는 제2스프링(21)으로 구성되어 있다.

상기 베이스플레이트(3)에는 상기한 바와 같이 제1스프링(11)과 제2스프링(21)을 적절히 지지하기 위한 제2스프링시트(9)와 제4스프링시트(19)가 일체로 형성되어 있는바, 이와 같은 구성은 베이스플레이트(3)를 이루는 몸체의 일부를 적절한 형상으로 절곡하여 형성하면 된다.

상기 회동아암(5)은 단부 상면에 일체로 형성된 상기 제1스프링시트(7)와 상기 제2스프링시트(9)의 사이에 제1스프링(11)을 설치한 상태에서 상기 제1스프링(11)이 제공하는 탄성력을 상기 가속페달(1)이 리턴되도록 하는 힘으로 작용할 수 있는 각도로 돌출되어 형성된다.

한편, 상기 래크(15)는 상기 피니언기어(13)에 치합된 상태에서, 상기 피니언기어(13)가 도면상 시계 방향(가속페달(1)을 밟을 때 회전하는 방향)으로 회전됨에 의해 상기 제2스프링(21)을 압축할 수 있도록 상기 제2스프링(21)을 지지하는 제3스프링시트(17)가 단부에 일체로 형성되며, 상기 래크(13)의 직선 슬라이딩운동을 가이드하도록 상기 베이스플레이트(3)에는 다수의 가이드(23)가 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 제2스프링(21)은 압축 정도에 따라 발생되는 탄성력이 선형적으로 증가하는 원추형 스프링으로 구성하였으나, 일반적인 원통형의 코일스프링이 사용되어도 그 수축량의 변화에 따라 제공하는 탄성력의 변화가 달라지므로 적절한 탄성력 범위의 것을 선정하면 본 발명에 적용될 수 있다.

물론, 상기한 바와 같은 작동력 가변 가속페달 시스템의 출력은 공지의 기술에 따라 상기 가속페달(1)의 각도 변화를 감지하는 전자센서나 케이블 또는 디젤엔진의 거버너에 연결되는 연결로드 등에 의해 적절히 출력되도록 한다.

상기한 바와 같이 구성된 작동력 가변 가속페달 시스템은 도 2와 같은 초기 상태에서 운전자가 가속페달(1)을 밟으면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가속페달(1)이 회동하면서 동시에 상기 회동아암(5)이 회동하여 상기 제1스프링(11)을 압축시키게 된다.

이와 동시에 상기 가속페달(1)의 회전상태는 상기 피니언기어(13)의 회전상태와 같으므로 상기 피니언기어(13)에 치합되어 있는 래크(15)는 가이드(23)에 의해 경로 안내되면서 도면상 좌측으로 직선 슬라이딩 이동하여 상기 제2스프링(21)을 압축시키게 된다.

이때, 상기 제2스프링(21)에서 작용하는 탄성력은 상기 래크(15)의 직선 슬라이딩 이동량에 따라 선형적으로 증가하므로, 그 힘이 상기 래크(15)와 피니언기어(13)를 통해 가속페달(1)을 매개로 운전자에게 전달되어, 운전자는 가속페달(1)의 조작 스트로크가 증가됨에 따라 점차 작동력이 증가됨을 느끼게 된다.

물론, 상기 가속페달(1)에는 이와 같은 제2스프링(21)의 탄성력 외에 상기 제1스프링(11)의 탄성력도 작용하는데, 이들 제1스프링(11)의 탄성력과 제2스프링(21)의 탄성력은 적절한 튜닝을 통해 운전자가 가속페달 조작감을 최상으로 느낄 수 있도록 실험적으로 적절히 선정되고, 상기 제 1,2스프링(11,21)은 상기 가속페달(1)에서 운전자가 발을 떼었을 때 가속페달(1)이 본래의 상태로 복귀하도록 하는 역할도 수행함은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가속페달의 회동운동에 연동하는 제1스프링과 제2스프링에 의해 운전자의 가속페달 조작 스트로크의 변화에 대한 가속페달의 작동력 변화가 선형적으로 증가하도록 함으로써, 운전자가 느끼는 가속페달의 조작감을 향상시키도록 한다.

도 1은 종래의 가속페달 시스템의 스트로크와 작동력의 관계와 본 발명이 추구하는 스트로크와 작동력의 관계를 비교하여 도시한 그래프

도 2는 본 발명에 따른 작동력 가변 가속페달 시스템의 구조를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 가속페달이 밟힌 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 ; 가속페달 3 ; 베이스플레이트

5 ; 회동아암 7 ; 제1스프링시트

9 ; 제2스프링시트 11 ; 제1스프링

13 ; 피니언기어 15 ; 래크

17 ; 제3스프링시트 19 ; 제4스프링시트

21 ; 제2스프링 23 ; 가이드

Claims (2)

1. 가속페달이 힌지축으로 회동 가능하게 고정되는 베이스플레이트와;

   상기 가속페달의 회동 중심부에서 일체로 돌출되어 형성된 회동아암과;

   상기 회동아암의 단부 상면에 형성된 제1스프링시트와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트의 대응 부분에 형성된 제2스프링시트의 사이에 설치되는 제1스프링과;

   상기 가속페달의 회동 중심부에 동심원을 이루면서 일체로 형성된 피니언기어와;

   상기 피니언기어에 치합되어 직선 슬라이딩 운동하는 래크와;

   상기 래크의 단부에 형성된 제3스프링시트와 이와 마주 보는 상기 베이스플레이트의 대응 부분에 형성된 제4스프링시트의 사이에 설치되는 제2스프링;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 작동력 가변 가속페달 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2스프링은 압축 정도에 따라 발생되는 탄성력이 증가하는 원추형 스프링인 것을 특징으로 하는 작동력 가변 가속페달 시스템.