KR100669087B1 - 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치 - Google Patents

차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 간단한 수조작에 의해 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있고, 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 설치가 간편하고 설치위치의 선정이 자유로우며 차량외관을 미려하게 구성할 수 있는 동시에 운전중에 간편하게 브레이크 조작을 수행할 수 있도록 하여 사용상의 편이성이 향상된 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치를 제공하기 위한 것으로,
본 발명은, 운전자의 조작에 따라 차량의 감속 및 증속신호가 생성되도록 감속압력스위치 및 증속압력스위치가 설치되고 조작레버의 고정/해제조작을 위한 조작신호가 입력되는 레버온스위치와 레버오프스위치가 구성된 조작레버부(200)와; 하우징의 내부에 회동 가능하게 설치되는 회동아암(320), 회동아암에 일단이 접속되고 타단이 가속조작요소에 접속되는 케이블(330), 감속 및 증속신호에 따라 정역 회동되는 레버구동모터(340), 회동아암을 선택적으로 고정 및 해제시키는 레버고정수단(360), 레버구동모터의 구동력에 따라 레버고정수단을 회동시켜 회동아암을 전후 회동시키는 아암구동수단이 구비된 구동레버부(300)와; 상기 각 스위치의 조작신호를 인가받아 구동레버부의 구동을 제어하는 제어부(400)가 구성된다.
가속, 가속고정, 조작레버부, 구동레버부, AD컨버터, 유체클러치, 전자석

Description

차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치 {THE MANUAL MECHANISM FOR ACCELERATION AND ITS FIXING OF VEHICLE}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 조작레버부를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 구동레버부를 개략적으로 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 일예를 나타내는 분리사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 조작을 위한 핸들조작박스를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 구성되는 브레이크작동수단의 일예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 가속페달 부분의 일예를 나타내는 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200:조작레버부, 210:하우징,
220:감속압력스위치, 230:증속압력스위치,
240:레버온스위치, 250:레버오프스위치,
260:손잡이부, 270:레버부,
300:레버구동부, 310:하우징,
320:회동아암, 330:케이블,
340:레버구동모터, 350:아암구동수단,
360:레버고정수단, 400:제어부,
500:가속페달, 600:핸들스위치박스,
610:증속버튼, 620:감속버튼,
630:핸들오프스위치, 810:브레이크압력스위치,
820:브레이크작동수단, 920:AD컨버터,
930:메모리부.
본 발명은 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행 중 운전자의 수조작이 가능한 위치에 조작레버 및 조작버튼부를 설치하여 운전자로 하여금 조작레버 및 조작버튼부를 수조작함에 따라 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있게 하고, 주행 중 운전자의 발 조작 횟수를 상대적으로 감소시킴으로서 페달조작에 따른 불편함과 노력을 경감시킬 수 있으며, 운전자가 보다 편리하게 운전조작을 수행할 수 있게 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행속도 조절을 위한 페달장치가 구비되는데, 즉 차량의 가속을 위한 가속페달과, 감속 및 제동을 위한 브레이크 페달이 구성되어 있고, 수동변속기 차량의 경우에는 변속 조작시에 밟게 되는 클러치 페달이 더 구비되어 있다.
이와 같이 차량에 구비되는 각 페달들은 운전자가 주행중에 발로 가압하여 조작하게 되어 있으며, 예컨대 가속페달과 브레이크페달은 운전자의 오른발로 조작하게 되어 있고, 클러치페달은 왼발로 조작하게 되어 있다.
그러나 이와 같은 페달조작은 매우 불편하고 힘들며, 특히 운전자가 장거리 주행을 할 경우 반복적인 페달의 조작에 의해 매우 피로감을 느끼고 심한 통증이 유발되어 안전운행에 저해요인으로 작용되는 문제점이 있었다.
이에 따라 현재에는 클러치페달이 삭제된 자동변속기 차량의 경우 클러치페달이 삭제되어 주행 중 페달의 반복 조작에 따른 불편함과 여러 가지 문제점이 크게 경감되고 있으나, 트럭과 대형 차량의 경우에는 대부분 수동변속기를 채용하고 있어 자동변속기가 주는 편리함을 제공받지 못하고 있는 실정이다.
이에, 모든 차량에서 주행 중 운전자의 발 조작 횟수를 최소화하여 페달조작에 따른 불편함과 노력을 경감시킬 수 있고 운전자가 보다 편리하게 운전조작을 수행할 수 있도록 본 출원인은 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치를 개발하여 출원(대한민국 특허출원 제2005-0001477호, 출원일자: 2005. 1. 7)하게 되었다.
상기한 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치는 주행 중 운전자의 수조작이 가능한 위치에 설치되고, 하우징(101) 내에서 전원 인가시에 작동하여 레버 고정을 수행하는 전자석(122)으로 구성된 레버고정수단과, 고정/해제조작을 위한 레버고정버튼(124) 및 고정해제버튼(125)이 구성된 수조작용 조작레버(100)와, 일단이 조작레버(100)에 연결되고 이 조작레버의 회동조작에 의한 당김작동시에 차량 가속이 이루어질 수 있도록 그 타단이 차량의 가속조작요소에 연결되는 케이블(104)과, 브레이크 페달 가압시에 온 조작되는 브레이크 스위치(133)와, 클러치 페달(20) 가압시에 온 조작되는 클러치스위치(140)와, 상기 레버고정버튼, 고정해제버튼, 브레이크 스위치 및 클러치 스위치의 조작에 따라 상기 레버고정수단의 작동전원을 인가 또는 차단하는 작동회로부가 구성된 것이다.
이와 같이 구성된 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 따르면 운전자로 하여금 조작레버 및 레버고정버튼, 고정해제버튼 등을 수조작하여 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있어서 주행 중 운전자의 발 조작 횟수를 상대적으로 감소시킴으로서 페달조작에 따른 불편함과 노력을 경감시킬 수 있으며, 운전자가 보다 편리하게 안전운행을 할 수 있는 효과는 있으나, 가속페달(10)의 작동이 조작레버(100)에 인가되는 운전자의 조작력에 의존하는 구조이고, 손잡이부와 케이블을 당기는 레버부가 일체로 구성되어 있으므로 가속페달(10)로부터 비교적 원거리에 위치한 조작레버(100)의 설치위치 까지 가속페달(10)을 조작하는 케이블(104)을 설치하여야 하므로 그 설치가 어렵고 불편하며 차량의 다른 구성요소와 간섭 등으로 인해 설치위치의 선정에 제한이 따르고 외관이 불량해지는 개선점이 요구되었다.
그리고, 상기와 같은 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치는 주행 중인 차량을 가속시키고 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있으나 차량의 브레이크작용을 조작하는 장치가 없으므로 항상 운전자의 발조작에 의존할 수밖에 없어서 주행중 또는 정체시에 반복적인 브레이크페달의 조작으로 인한 운전자의 피로감과 통증을 저감시킬 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 간단한 수조작에 의해 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있고, 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 설치가 간편하고 설치위치의 선정이 자유로 우며 차량외관을 미려하게 구성할 수 있는 동시에 운전중에 간편하게 브레이크 조작을 수행할 수 있도록 하여 사용상의 편이성이 향상된 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치를 제공하고자 하는 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 브레이크 스위치가 구비된 브레이크페달과, 클러치 스위치가 구비된 클러치페달 및 가속페달을 조작하면서 주행 중인 차량을 간단한 수조작에 의해 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있도록 구성된 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 있어서, 주행중 운전자의 수조작이 가능한 위치에 설치되고 일정한 형상을 갖는 하우징의 내부에 회동 가능하게 설치되어 운전자의 조작에 따라 차량의 감속 및 증속신호가 생성되도록 감속압력스위치 및 증속압력스위치가 설치되고 조작레버의 고정/해제조작을 위한 조작신호가 입력되는 레버온스위치와 레버오프스위치가 구성된 조작레버부와; 일정한 형상을 갖는 하우징의 내부에 회동 가능하게 설치되는 회동아암과, 상기 회동아암에 일단이 접속되고 타단이 차량의 가속조작요소에 접속되는 케이블과, 상기 조작레버부의 조작에 따라 인가되는 감속, 증속신호 및 제어신호에 따라 정역 회동되는 레버구동모터와, 상기 하우징에 회동 가능하게 설치되어 회동아암을 선택적으로 고정 및 해제시키는 레버고정수단과, 상기 레버구동모터의 구동력에 따라 레버고정수단을 회동시켜 상기 회동아암을 전후 회동시키는 아암구동수단이 구비되어 차량의 일정한 공간에 설치되는 구동레버부와; 상기 각 스위치의 조작신호를 인가받아 구동레버부의 구동을 제어하는 제어부가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조작레버부는, 운전자의 조작력이 인가되고 레버온스위치 및 레버오프스위치가 구성되는 손잡이부와; 상기 손잡이부의 하단이 접속되고 하우징에 중앙 힌지부를 매개로 회동가능하게 결합되며 하단 일측에 증속압력스위치의 작동스프링을 가압하는 제1돌출부와 하단 타측에 감속압력스위치의 작동스프링을 가압하는 제2돌출부가 형성된 레버부와; 상기 레버부가 전진 또는 후진된 상태에서 외력이 해제되면 중립위치로 원위치시키는 복귀부재가 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 구동레버부에는 일정한 위치로 회동된 회동아암에 외력이 해제되면 최초의 위치로 복귀되도록 일단이 회동아암에 접속되고 타단이 하우징에 접속되는 복귀부재가 구성된다.
또한, 상기 회동아암은 하우징의 힌지축에 결합되는 중앙 회동힌지부를 기준으로 상측에 상기 레버고정수단이 선택적으로 고정되는 확장부가 형성되고 하측에 케이블이 접속되는 걸림홈이 요입된 협소부가 형성된다.
그리고, 상기 레버고정수단은 제어부의 제어신호에 따라 인가되는 전원에 의해 자기력을 발생시키는 전자석으로 구성되는 한편 그 일측면에 회동 각운동이 안내되도록 안내돌기가 돌출되며 대응되는 하우징상에는 상기 안내돌기가 삽입되는 안내홀이 원호형상으로 형성된다.
바람직하게, 상기 아암구동수단은 레버구동모터의 축상에 설치되는 구동롤러와; 상기 구동롤러에 감김되어 일단이 레버고정수단의 일측에 접속되고 타단이 레버고정수단의 타측에 접속되는 구동와이어와; 상기 구동와이어의 이동이 일정한 장력이 유지되면서 안내되도록 하우징 내부의 양측에 설치되는 복수 개의 안내롤러가 포함 구성된다.
그리고, 상기 레버고정수단이 회동되면 그 회동 각도값이 제어부에 측정 인가되어 레버고정수단에 의한 회동아암의 고정상태가 해제되면 제어부에 인가된 각도값 만큼 레버고정수단이 원위치되어 복귀되도록 레버구동모터를 구동시키는 작동이 가능하도록 레버고정수단에 접하여 가변저항기가 구성된다.
그리고, 상기 레버구동모터에 의한 증속 및 감속동작이 수행되도록 제어부에 인가되는 증속신호 및 감속신호가 입력되는 증속버튼 및 감속버튼과 증속 및 감속동작을 초기화시키는 핸들오프스위치가 구성된 핸들스위치박스가 운전자의 수조작이 용이하도록 차량의 핸들에 별도로 구성된다.
한편, 운전 중 수조작에 의해 차량의 브레이크 동작이 가능하도록 입력신호가 입력되는 브레이크압력스위치와; 상기 브레이크압력스위치의 가압동작에 의한 입력신호가 제어부에 인가되면 이 제어부의 제어하에 작동되면서 브레이크페달의 가압동작과 동일한 가압동작이 수행되는 브레이크작동수단이 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 브레이크압력스위치는 운전자의 수조작이 용이한 조작레버부상에 구성된다.
또한, 상기 브레이크작동수단은, 브레이크압력스위치의 입력신호에 따라 작동되는 브레이크구동모터와; 유압오일이 수용된 클러치하우징의 내부에 상기 브레 이크구동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 입력축상에 복수 개의 주동력날개차가 구성된 제1회전부와, 상기 주동력날개차의 외주부에 해당되는 클러치하우징의 내부에 제1회전부의 회전동작에 의해 발생된 유압에 의해 회전되는 복수 개의 피동력날개차가 출력축상에 결합된 제2회전부로 구성된 유체클러치와; 상기 제2회전부의 외부로 노출된 출력축상에 결합되고 브레이크페달을 가압 조작하는 브레이크케이블이 감김되는 클러치롤러와; 상기 클러치롤러에 작용되는 정방향 회전력이 해제되어 무부하 상태가 되면 탄성복원력에 의한 역방향 회전력을 출력축에 인가시켜 브레이크페달이 복귀되도록 설치되는 브레이크복귀부재가 구성된다.
한편, 차량에 구비된 차속감지센서로부터 인가되는 주행속도신호를 인가받아 제어부에 가공, 제공하는 AD컨버터와, 상기 AD컨버터로부터 인가된 신호가 제어부의 제어하에 저장되는 메모리부가 구성되어, 차량의 정속주행 과정에서 주행속도가 메모리부에 저장되고 각 버튼의 조작과 브레이크페달 및 클러치페달의 조작으로 초기화된 후 재주행하게 되면 제어부에 의해 메모리부에 저장된 직전의 정속주행속도로 자동 복귀되도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 더 구체적으로 상세히 설명한다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 조작레버부를 개략적으로 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 구동레버부를 개략적으로 나타내는 도면, 도 4는 도 3의 일예를 나타내는 분리사시도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 조작을 위한 핸들조작박스를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 구성되는 브레이크작동수단의 일예를 개략적으로 나타내는 도면, 도 7은 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치의 가속페달 부분의 일예를 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치는 클러치페달 및 가속페달을 조작하면서 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있게 구성되는 것으로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 각종 조작버튼과 스위치가 구비되어 운전자에 의한 조작신호가 입력 및 인가되는 조작레버부(200)와, 이 조작레버부(200)의 조작신호에 따라 증속 및 감속 등의 조작동작이 수행되는 구동레버부(300)와, 각 스위치의 조작신호를 인가받아 구동레버부(300)의 구동 등 수조작 장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(400)가 구성되는 한편, 상기 조작레버부(200)와 구동레버부(300)는 독립적으로 구성되는데 이에 따라 상기 조작레버부(200)는 차량의 변속레버와 콘솔박스 사이의 공간부와 같이 운전자의 조작성이 확보되는 위치에 설치되고, 상기 구동레버부(300)가 별도로 구성되어 있으므로 가속페달측의 엔진룸이나 운전석 주변의 여유공간 등에 제한없이 설치할 수 있고 따라서 설치가 간편하고 설치위치의 선정이 자유로우며 차량 실내공간의 외관을 미려하게 구성할 수 있다.
상기 조작레버부(200)는 일정한 형상 즉 육면체 형상을 갖는 하우징(210)의 내부에 회동 가능하게 설치되어 운전자의 조작에 따라 차량의 감속 및 증속신호가 생성되도록 감속압력스위치(220) 및 증속압력스위치(230)가 설치되고 조작레버의 고정/해제조작을 위한 조작신호가 인가되는 레버온스위치(lever on s/w;240)와 레버오프스위치(lever off s/w;250)가 구성된다.
상기 조작레버부(200)를 보다 구체적으로 설명하면 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(210)의 상부에 형성된 슬롯홈(미도시) 내부에 직립되게 설치되고 상측에 레버온스위치(lever on s/w;240) 및 레버오프스위치(lever off s/w ;250)가 구성되는 손잡이부(260)와, 상기 손잡이부(260)의 하단이 접속되고 하우징(210)에 중앙 힌지부(271)를 매개로 회동가능하게 결합되며 하단 일측에 증속압력스위치(230)의 작동스프링(232)을 가압하는 제1돌출부(272)와 하단 타측에 감속압력스위치(220)의 작동스프링(222)을 가압하는 제2돌출부(274)가 형성된 레버부(270)와, 상기 레버부가 전진 또는 후진된 상태에서 외력이 해제되면 중립위치로 원위치시키는 복귀부재(280)가 구성된다.
그리고 상기 복귀부재(280)는 레버부(270)의 상측에 일단이 접속되고 타단이 하우징(210)의 일측 내부에 접속되는 제1압축코일스프링(282)과, 레버부(270)의 상측에 일단이 접속되고 타단이 하우징(210) 타측 내부에 접속되는 제2압축코일스프링(284)으로 구성된다.
상기 구동레버부(300)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 형상 즉 대략 직육면체 형상을 갖는 하우징(310)의 내부에 회동 가능하게 설치되는 회동아 암(320)과, 상기 회동아암(320)에 일단이 접속되고 타단이 차량의 가속조작요소(가속페달)에 접속되는 케이블(330)과, 상기 조작레버부(200)의 조작에 따라 인가되는 감속 및 증속신호에 따라 정역 회동되는 레버구동모터(340)와, 상기 하우징에 회동 가능하게 설치되어 회동아암(320)을 선택적으로 고정 및 해제시키도록 제어부(400)의 제어하에 구동되는 고정수단구동부에 의해 작동되는 레버고정수단(360)과, 상기 레버구동모터(340)의 구동력에 따라 레버고정수단을 회동시킴으로서 이에 연동되는 회동아암(320)을 전후 회동시키는 아암구동수단(350)이 구성된다.
그리고, 상기 구동레버부(300)에는 일정한 위치로 회동된 회동아암(320)에 외력이 해제되면 최초의 위치로 복귀되도록 일단이 회동아암(320)에 접속되고 타단이 하우징(310)에 접속되는 복귀부재(370)가 구성되고, 상기 레버고정수단(360)은 제어부(400)의 제어신호에 따라 인가되는 전원에 의해 자기력을 발생시키는 전자석으로 구성되는 한편, 그 일측면에 회동 각운동이 안내되도록 안내돌기(361)가 돌출되며 대응되는 하우징상에는 상기 안내돌기(361)가 삽입되는 안내홀(311)이 원호형상으로 형성되어 레버고정수단(360)의 회동(원호방향으로 회전되는 동작)을 안내하게 된다.
그리고 상기 안내홀(311)은 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(310)의 커버부재(314)에 관통홀로 구조로 천공되어 형성되거나 커버부재(314)의 내측에 안내홀을 갖는 원호형상의 돌출부로 구성될 수 있다.
상기 레버고정수단(360)이 회동되면 그 회동 각도값을 제어부(400)에 측정 인가시켜 레버고정수단(360)에 의한 회동아암(320)의 고정상태가 해제되면(예컨대 운전자가 브레이크페달을 밟아 레버고정수단(360)이 회동아암으로부터 이격된 상태) 제어부에 인가된 각도값 만큼 레버고정수단(360)이 원위치되어 복귀되도록 레버구동모터(340)를 구동시키는 작동이 가능하도록 레버고정수단에 접한 하우징(310)상에 가변저항기(362; variable resistor)가 설치된다.
그리고, 상기 가변저항기(362)는 그 양단에 일정 전압을 가하고 중간단자에서 나오는 전압값을 AD변환하여 디지털값으로 변환함으로서 전자석(레버고정수단)의 회동각도를 측정할 수 있는 것으로, 그 구조는 일반적인 가변저항기의 구조로서 전자석에 구성된 접촉자가 전자석의 회동동작과 연동되어 회동되면서 이에 접한 하우징상에 설치된 가변저항기에 접촉되도록 구성된 것이면 족하지만 이에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상범위내에서 변형 가능한 것이다.
또한, 상기 아암구동수단(350)은 레버구동모터(340)의 축상에 설치되는 구동롤러(352)와, 상기 구동롤러(352)에 감김되어 일단이 레버구동수단(전자석;360)의 일측에 접속되고 타단이 레버구동수단(360)의 타측에 접속되는 구동와이어(354)와, 상기 구동와이어(354)의 이동이 일정한 장력이 유지되면서 안내되도록 하우징(310) 내부의 양측에 설치되는 복수 개의 안내롤러(356)가 포함 구성되는데 첨부된 도면에서 하우징(310)의 내부 양측에 각각 두 개의 안내롤러(356)가 배치되게 구성되었다.
그리고, 도 4의 미설명부호 390은 전자석의 작동중에 발열작용으로 상승되는 내부 온도를 냉각시키기 위한 냉각팬이다.
또한, 상기 회동아암(320)은 하우징(310)의 하우징몸체(312) 힌지축에 결합 되는 중앙 회동힌지부를 기준으로 상측에 상기 레버고정수단(360)과 선택적으로 고정되는 확장부(322)가 형성되고 하측에 케이블(330)이 접속되는 걸림홈(325)이 요입된 협소부(324)가 일체로 형성된다.
한편, 상기 레버구동모터(340)가 도 3에 도시된 바와 같이 정방향으로 회전되면 레버고정수단(360)이 시계방향으로 회동되고 이에 고정된 회동아암(320)이 시계방향으로 회동되어 이 회동아암(320)의 하단에 일단이 걸림된 케이블(330)이 당겨지면서 차량의 가속이 이루어지게 되는데, 상기 케이블(330)의 타단이 접속되는 가속페달측의 구조는 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 케이블이 당겨짐에 의해 가속페달(500)이 조작되도록 가속페달(500) 하측의 장착된 로울러(520)에 의해 케이블(330)이 상방으로 안내되고 그 끝단이 가속페달의 배면 브라켓(530)상에 설치된 연결튜브(540)에 연결되며, 이 연결튜브(540)에는 회동레버(550)의 작동로드(미도시)가 삽입되고 회동레버(550)에는 가속케이블(560)이 결합되어 이 가속케이블(560)과 접속된 스로틀밸브(미도시)가 개도되면서 차량 가속동작이 수행되는 것이며, 미설명부호 570은 가속페달은 복귀시키는 복귀스프링이다.
그리고, 상기 가속페달(500)의 구조는 본 출원인에 의해 선출원(대한민국 특허출원 제2005-0001477호, 출원일자: 2005. 1. 7)된 종래 구조와 동일한 구조로 구성하였으나 이에 제한되지 않고 다양하게 변형하여 구성할 수 있으며, 또한 케이블(330)을 스로틀밸브측에 직결하여 구성할 수도 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에서 운전자의 조작성과 편의성이 향상되도록 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 상기 레버구동모터(340)에 의한 증속 및 감속동작이 수행되도록 제어부(400)에 인가되는 증속신호 및 감속신호가 입력되는 증속버튼(610) 및 감속버튼(620)과 증속 및 감속동작을 초기화시키는 핸들오프스위치(handle off s/w 630)가 구성된 핸들스위치박스(600)가 차량의 조향 핸들(700)측에 다양한 형상으로 설계되어 설치된다.
한편, 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에서 운전자가 주행 중에 차량의 브레이크 조작을 용이하게 수행될 수 있도록 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 운전 중 차량의 브레이크 동작이 가능하도록 수조작에 의한 입력신호가 인가되는 브레이크압력스위치(810)와, 상기 브레이크압력스위치(810)의 가압동작에 의한 입력신호가 제어부(400)에 인가되면 이 제어부(400)의 제어하에 작동되면서 브레이크페달(미도시)의 가압동작과 동일한 가압동작이 수행되는 브레이크작동수단(820)이 구성된다.
그리고, 상기 브레이크압력스위치(810)는 도 2에 나타난 바와 같이 운전자의 수조작이 용이한 조작레버부(200)의 손잡이부(260)상에 구성되는 것이 바람직하고, 이 브레이크압력스위치(810)의 내부에는 운전자의 가압압력의 크기에 따라 전기적 특성값의 차이를 감지하여 제어부에 인가하여 제어부에 의한 브레이크작동수단(820)의 제어를 가능하게 하는 압력센서(미도시)가 설치된다.
한편, 상기 브레이크작동수단(820)은, 브레이크압력스위치(810)의 입력신호에 따라 작동되는 브레이크구동모터(822)와, 이 브레이크구동모터(822)에 의해 작동되는 유체클러치(824)와, 상기 유체클러치(824)의 출력축(824c)상에 결합되고 브레이크페달을 가압 조작하는 브레이크케이블(830)이 감김되는 클러치롤러(826)와, 상기 클러치롤러(826)에 작용되는 정방향 회전력이 해제되면 역방향 회전력이 인가되어 가압 조작된 브레이크페달이 복귀되어 원위치되도록 당김력을 인가시키는 브레이크복귀부재(828)가 구성되는데, 상기 브레이크복귀부재(828)는 바람직하게 태엽스프링으로 구성되어 출력축의 회전시에 정해진 범위(브레이크페달이 완전히 조작되는 작동범위)까지 수축된 후 더 이상 수축되지 않아 브레이크의 조작완료된 상태가 유지되어 운전자가 브레이크를 밟고 있는 것과 같은 상태로 작동되고, 출력축에 회전력이 해제되면 저장된 태엽스프링의 탄성복원력에 의해 역방향으로 출력축을 회전시켜 브레이크페달의 가압된 상태를 해제시키게 된다.
상기 유체클러치(824)는, 자동변속기에 적용되는 토크컨버터의 작동구조와 유사한 구조로 구성되는 바, 예컨대 유압오일이 수용된 클러치하우징(821)의 내부에 상기 브레이크구동모터(822)의 회전력을 전달받아 회전되는 입력축(824a)상에 복수 개의 주동력날개차(824b)가 구성된 제1회전부와, 상기 주동력날개차(824b)의 외주부에 해당되는 클러치하우징(821)의 내부에 제1회전부의 회전동작에 의해 발생된 유압에 의해 회전되는 복수 개의 피동력날개차(824d)가 출력축(824c)상에 결합된 제2회전부로 구성되지만, 이에 제한되지 않고 동일한 작용효과가 발휘되는 다양한 장치로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이 차량이 일정한 속도로 정속주행하는 과정에서 각 버튼의 조작과 브레이크페달 및 클러치페달의 조작으로 초기화된 후 재주행하게 되면 직전의 정속주행 상태로 자동 복귀되도록 하는 장치가 구성되는데, 차량에 구비된 차속 감지센서(910)로부터 인가되는 주행속도신호를 인가받아 가공한 후 제어부(400)에 제공하는 AD컨버터(ADC;920)가 구성되고, 이 AD컨버터(920)로부터 인가된 신호가 제어부의 제어하에 저장되는 메모리부(930)가 구성되어 주행중 클러치페달 및 브레이크페달 등의 조작으로 클러치스위치 및 브레이크스위치가 온(ON) 동작되어 증속 및 감속동작이 초기화된 후 다시 각 스위치가 오프(OFF) 동작되면서 재주행하게 되면 제어부(400)는 메모리부(930)에 저장된 데이터에 의해 레버구동모터(340)를 포함하는 레버구동부(300)를 구동시켜 차량이 직전의 속도로 정속주행이 가능하게 된다.
한편, 상기 차속감지센서(910), 클러치스위치 및 브레이크스위치 등과 같은 구성은 이미 차량에 기 설치되어 있거나 통상적인 구조를 갖은 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 본 발명의 작용을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 손잡이부(260)를 전방으로 밀어 조작하게 되면 레버부(270)가 회전되면서 제1돌출부(272)측이 시계방향으로 회동되면서 작동스프링(232)을 매개하여 증속압력스위치(230)에 압력이 작동되는 바 이 증속압력스위치(230)로 작용되는 압력신호는 제어부(400;마이컴)에 인가된다.
이와 같이 입력신호가 제어부에 인가되면 제어부(400)의 제어하에 레버고정수단(360)이 작동되어 회동아암(320)에 자기력이 작용되면서 회동아암이 레버고정수단에 고정된 상태가 되고 이와 동시에 레버구동모터(340)가 구동되면서 도 3, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 아암구동수단(350)이 작동되는데 즉 구동롤러(352)가 시계방향으로 회동되고 이에 따라 다수의 안내롤러(356)에 안내되어 구동와이어(354)가 당겨지면서 레버구동수단(360)의 일측 부위에 전달되는 인장력에 의해 레버구동수단이 시계방향으로 회동되고 이에 고정된 회동아암(320)이 연동되어 회동되므로 협소부(324)측 걸림홈(325)에 연결된 케이블(330)이 당겨지면서 가속페달(500)을 발로 누를 때와 동일하게 동작되고, 도 7에 도시된 바와 같이 가속케이블(560)이 당겨지면서 차량의 가속기능이 수행된다.
반대로, 상기 손잡이부(260)를 후방으로 당기게 되면 레버부(270)가 역방향으로 회전되면서 제2돌출부(274)측이 반시계방향으로 회동되면서 작동스프링(222)을 매개하여 감속압력스위치(220)에 압력이 작동되는 바 이 감속압력스위치(220)로 작용된 압력신호는 제어부(400)에 인가된다.
이에 따라 제어부(400)의 제어하에 레버구동모터(340)가 역방향으로 구동되면서 아암구동수단(350)이 작동되는데 즉 구동롤러(352)가 반시계방향으로 회동되고 이에 따라 다수의 안내롤러(356)에 안내되어 구동와이어(354)가 반대방향으로 당겨지면서 레버고정수단(360)에 고정된 회동아암(320)이 역작용에 의해 반시계방향으로 회동되므로 협소부(324)측 걸림홈(325)에 연결된 케이블(330)이 반대방향으로 당겨지면서 이에 접속된 가속페달이 복귀되면서 차량의 감속기능이 수행된다.
한편 상기와 같은 증속 및 감속 동작과정에서 운전자가 일정한 속도로 정속주행을 하고자 할 경우 레버온스위치(240)를 작동시키게 되면 이 조작신호에 따라 제어부가 레버고정수단(360) 즉 전자석을 작동시켜 회동아암(320)의 확장부(322)에 고정되면서 일정한 속도로 차량의 주행속도가 고정되어 정속운행을 할 수 있게 된다.
그리고 상기와 같은 상태에서 다시 증속 및 감속주행하고자 할 경우에는 손잡이부(260)를 증속 및 감속위치로 조정하거나 차량의 조향핸들(700)에 구성된 증속버튼(610) 및 감속버튼(620)을 조작하여 운전자가 원하는 속도로 주행할 수 있게 된다. 아울러 이와 같이 차량의 증속 및 감속 등의 동작을 수행하도록 하는 입력부 즉 핸들스위치박스(600)가 차량의 조향핸들(700)에도 구성되어 있으므로 운전자가 보다 더 편리하게 사용할 수 있다.
또한, 상기와 같은 조작을 통해 차량이 운행되는 과정에서 조작레버부(200)의 레버오프스위치(250)나 핸들(700)의 핸들오프스위치(630)를 조작하게 되면 제어부(400)가 리셋 되면서 모든 제어값이 초기화 된다.
한편 상기와 같이 조작레버부(200)의 손잡이부(260)의 조작과 핸들(700)의 증속 및 감속버튼을 이용하여 일정한 속도로 주행하는 과정에서 운전자가 브레이크페달(미도시)을 조작하게 되면 브레이크스위치가 이를 감지하여 제어부(400)에 인가하게 되고 제어부는 조작레버부(200)를 초기화 시키는 한편 전자석(360)을 작동시켜 자기력을 해제시키게 되고 이에 따라 회동아암(320)에 작용되는 고정력이 해제되므로 복귀부재(370)의 탄성력에 의해 당겨져 회동아암은 원위치되어 복귀되는 동시에 상기 레버고정수단(360) 또한 최초의 상태로 원위치 되는데 즉 가변저항기(362)에 의해 제어부(400)에 인가된 회동각도값 만큼 제어부가 레버구동모터(340)를 역방향으로 작동시켜 레버고정수단(360)을 복귀 시키게 된다.
한편, 이와 같은 상태에서 운전자가 브레이크페달의 가압동작을 해제하게 되면 제어부(400)는 차량에 구비된 차속감지센서(910)로부터 감지된 후 AD컨버터(920)에 의해 가공되어 메모리부(930)에 저장된 데이터를 추출하여 브레이크페달의 조작시점에 해당되는 주행속도로 차량이 주행하도록 레버구동모터(340)를 작동시켜 상술한 작동 메커니즘에 의해 차량을 정속주행시키게 된다.
그리고, 차량이 주행하는 과정에서 운전자가 클러치페달을 조작하게 되면 클러치스위치에 감지된 신호가 제어부에 인가하게 되고 제어부(400)는 조작레버부(200)를 초기화 시키는 한편 전자석(360)의 고정력을 해제시키는 동시에 레버구동모터(340)를 작동시켜 구동레버부(300)를 초기화시키게 되고, 이와 같은 상태에서 운전자가 클러치페달의 가압동작을 해제하게 되면 제어부(400)는 차량에 구비된 차속감지센서(910)로부터 감지된 후 AD컨버터(920)에 의해 가공되어 메모리부(930)에 저장된 데이터를 추출하여 클러치페달의 조작시점에 해당되는 주행속도로 차량이 주행하도록 제어하게 된다.
한편, 운전자가 조작레버부(200)의 손잡이부(260)에 구성된 브레이크압력스위치(810)를 조작하게 되면 제어부(400)가 이를 감지하여 브레이크구동모터(822)를 작동시키게 되고 이에 따라 모터축에 커프링을 매개로 접속된 유체클러치(824)의 입력축(824a)에 회전력이 전달되어 이 입력축에 형성된 주동력날개차(824b)가 회전되면서 클러치하우징(821) 내부의 오일에 작용되는 압력이 피동력날개차(824d)에 전달되고 이에 따라 출력축(824c)이 회전되면서 이 출력축(824c)상에 결합된 클러치롤러(826)를 회전시키게 되므로 상기 클러치롤러(826)에 연결된 브레이크케이블 (830)이 당겨지면서 이 브레이크케이블(830)과 접속된 브레이크페달(미도시)측을 작동시키게 되어 차량의 제동기능이 수행된다.
그리고 브레이크압력스위치(810)상에는 압력센서(미도시)가 구성되어 있으므로 운전자가 인가하는 조작력의 크기가 감지되어 운전자가 인가하는 조작력이 세기에 따라 제어부(400)는 브레이크구동모터(822)의 회전속도를 제어하면서 브레이크 조작속도를 조절할 수 있게 된다.
또한 도로의 정체 등으로 인해 차량이 정지한 상태 즉 유체클러치(824)의 출력축(824c)이 정해진 범위만큼 회전되어 브레이크페달이 가압 조작된 상태에서도 브레이크구동모터(822)는 계속적으로 회전되는 상태에 있으므로 유체클러치(824)의 입력축(824a)이 회전되면서 주동력날개차(824b)가 회동하게 되어 일정한 유압을 피동력날개차(824d)에 인가하게 되고 이에 따라 피동력날개차(824d)가 회전되지는 않지만 출력축(824c)이 역회전되지 않도록 유압을 작용하는 상태가 되므로 운전자가 브레이크페달을 밟고 있는 상태와 동일한 작용효과가 수행되는 것이다.
한편 상기와 같은 차량의 제동상태에서 브레이크압력스위치(810)의 작동이 해제되면 브레이크구동모터(822)의 작동이 중지되고 이에 따라 유체클러치(824)의 입력축(824a) 회전이 정지되면서 피동력날개차(824d)에 인가되던 유압이 해제되면 출력축(824c)의 회전력에 의해 수축되어 있던 브레이크복귀부재(828)의 탄성복원력이 출력축(824c)에 작동되면서 출력축이 역방향으로 회전되므로 당겨져 있던 브레이크케이블(830)이 풀리면서 브레이크페달측이 원위치되어 제동작용이 해제되게 된다.
또한, 본 발명의 기술적 구성은 상술한 것에 제한되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상 범위내에서 다양하게 변형하여 적용할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 의하면, 주행 중인 차량을 가속시킬 수 있고, 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 설치가 간편하고 설치위치의 선정이 자유로우며 차량 실내 외관을 미려하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 운전 중에 간편하게 브레이크 조작을 수행할 수 있으므로 운전자의 발조작에 의존한 종래 제동 동작시에 발생하던 운전자의 피로감과 통증을 저감할 수 있고 사용상에 편의성이 향상된 매우 유용한 발명이다.

Claims (10)

  1. 브레이크 스위치가 구비된 브레이크페달과, 클러치 스위치가 구비된 클러치페달 및 가속페달을 조작하면서 주행 중인 차량을 간단한 수조작에 의해 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 가속 고정 및 해제를 선택적으로 수행할 수 있도록 구성된 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치에 있어서,
    주행중 운전자의 수조작이 가능한 위치에 설치되고 일정한 형상을 갖는 하우징의 내부에 회동 가능하게 설치되어 운전자의 조작에 따라 차량의 감속 및 증속신호가 생성되도록 감속압력스위치 및 증속압력스위치가 설치되고 조작레버의 고정/해제조작을 위한 조작신호가 입력되는 레버온스위치와 레버오프스위치가 구성된 조작레버부와;
    일정한 형상을 갖는 하우징의 내부에 회동 가능하게 설치되는 회동아암과, 상기 회동아암에 일단이 접속되고 타단이 차량의 가속조작요소에 접속되는 케이블과, 상기 조작레버부의 조작에 따라 인가되는 감속, 증속신호 및 제어신호에 따라 정역 회동되는 레버구동모터와, 상기 하우징에 회동 가능하게 설치되어 회동아암을 선택적으로 고정 및 해제시키는 레버고정수단과, 상기 레버구동모터의 구동력에 따라 레버고정수단을 회동시켜 상기 회동아암을 전후 회동시키는 아암구동수단이 구비되어 차량의 일정한 공간에 설치되는 구동레버부와;
    상기 각 스위치의 조작신호를 인가받아 구동레버부의 구동을 제어하는 제어부가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수 조작 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조작레버부는, 운전자의 조작력이 인가되고 레버온스위치 및 레버오프스위치가 구성되는 손잡이부와;
    상기 손잡이부의 하단이 접속되고 하우징에 중앙 힌지부를 매개로 회동가능하게 결합되며 하단 일측에 증속압력스위치의 작동스프링을 가압하는 제1돌출부와 하단 타측에 감속압력스위치의 작동스프링을 가압하는 제2돌출부가 형성된 레버부와;
    상기 레버부가 전진 또는 후진된 상태에서 외력이 해제되면 중립위치로 원위치시키는 복귀부재가 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동레버부에는 일정한 위치로 회동된 회동아암에 외력이 해제되면 최초의 위치로 복귀되도록 일단이 회동아암에 접속되고 타단이 하우징에 접속되는 복귀부재가 구성되고,
    상기 회동아암은 하우징의 힌지축에 결합되는 중앙 회동힌지부를 기준으로 상측에 상기 레버고정수단이 선택적으로 고정되는 확장부가 형성되고 하측에 케이블이 접속되는 걸림홈이 요입된 협소부가 형성되며,
    상기 레버고정수단은 제어부의 제어신호에 따라 인가되는 전원에 의해 자기력을 발생시키는 전자석으로 구성되는 한편 그 일측면에 회동 각운동이 안내되도록 안내돌기가 돌출되며 대응되는 하우징상에는 상기 안내돌기가 삽입되는 안내홀이 원호형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 아암구동수단은 레버구동모터의 축상에 설치되는 구동롤러와;
    상기 구동롤러에 감김되어 일단이 레버고정수단의 일측에 접속되고 타단이 레버고정수단의 타측에 접속되는 구동와이어와;
    상기 구동와이어의 이동이 일정한 장력이 유지되면서 안내되도록 하우징 내부의 양측에 설치되는 복수 개의 안내롤러가 포함 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 레버고정수단이 회동되면 그 회동 각도값이 제어부에 측정 인가되어 레버고정수단에 의한 회동아암의 고정상태가 해제되면 제어부에 인가된 각도값 만큼 레버고정수단이 원위치되어 복귀되도록 레버구동모터를 구동시키는 작동이 가능하도록 레버고정수단에 접하여 가변저항기가 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 레버구동모터에 의한 증속 및 감속동작이 수행되도록 제어부에 인가되는 증속신호 및 감속신호가 입력되는 증속버튼 및 감속버튼과 증속 및 감속동작을 초기화시키는 핸들오프스위치가 구성된 핸들스위치박스가 운전자의 수조작이 용이하도록 차량의 핸들에 별도로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    운전 중 수조작에 의해 차량의 브레이크 동작이 가능하도록 입력신호가 입력되는 브레이크압력스위치와;
    상기 브레이크압력스위치의 가압동작에 의한 입력신호가 제어부에 인가되면 이 제어부의 제어하에 작동되면서 브레이크페달의 가압동작과 동일한 가압동작이 수행되는 브레이크작동수단이 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 브레이크압력스위치는 운전자의 수조작이 용이한 조작레버부상에 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 브레이크작동수단은, 브레이크압력스위치의 입력신호에 따라 작동되는 브레이크구동모터와;
    유압오일이 수용된 클러치하우징의 내부에 상기 브레이크구동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 입력축상에 복수 개의 주동력날개차가 구성된 제1회전부와, 상기 주동력날개차의 외주부에 해당되는 클러치하우징의 내부에 제1회전부의 회전동작에 의해 발생된 유압에 의해 회전되는 복수 개의 피동력날개차가 출력축상에 결합된 제2회전부로 구성된 유체클러치와;
    상기 제2회전부의 외부로 노출된 출력축상에 결합되고 브레이크페달을 가압 조작하는 브레이크케이블이 감김되는 클러치롤러와;
    상기 클러치롤러에 작용되는 정방향 회전력이 해제되어 무부하 상태가 되면 탄성복원력에 의한 역방향 회전력을 출력축에 인가시켜 브레이크페달이 복귀되도록 설치되는 브레이크복귀부재가 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량에 구비된 차속감지센서로부터 인가되는 주행속도신호를 인가받아 제어부에 가공, 제공하는 AD컨버터와, 상기 AD컨버터로부터 인가된 신호가 제어부의 제어하에 저장되는 메모리부가 구성되어, 차량의 정속주행 과정에서 주행속도가 메모리부에 저장되고 각 버튼의 조작과 브레이크페달 및 클러치페달의 조작으로 초기화 된 후 재주행하게 되면 제어부에 의해 메모리부에 저장된 직전의 정속주행속도로 자동 복귀되도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 가속 및 가속 고정을 위한 수조작 장치.
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