KR100724700B1

KR100724700B1 - 차량용 전자식 가속페달 장치

Info

Publication number: KR100724700B1
Application number: KR1020060053833A
Authority: KR
Inventors: 김경민; 옥충석; 오호종; 문공식
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-06-04

Abstract

본 발명은 차량용 전자식 가속페달 장치에 관한 것으로, 페달암(30)의 회전각에 따라 마찰슈(50)와 선택적으로 접촉하는 클립부재(80)를 통해 운전자에게 킥 다운(kick down) 조작감을 부여할 수 있게 됨으로써, 조작감 향상 및 피로감을 경가시킬 수 있게 되고 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 전자식 가속페달 장치{Electronic type accelerator pedal for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 전자식 가속페달 장치의 구성도,

도 2와 도 3은 도 1에서 페달암과 스프링플레이트와 마찰슈를 설명하기 위한 분리사시도 및 결합상태 사시도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 클립부재의 사시도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따라 전자식 가속페달 장치의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 하우징 30 - 페달암

40 - 스프링플레이트 50 - 마찰슈

80 - 클립부재 81 - 고정부

82 - 반력제공부 83 - 보강리브

본 발명은 운전자에게 킥 다운 조작감을 부여하도록 하여 조작감 향상 및 피로감을 줄일 수 있도록 하고 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있도록 하는 차량용 전자식 가속페달 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동변속기 차량에는 주행시 급 가속 및 추월 상황에서 보다 신속한 주행을 할 수 있도록 수동변속기 차량의 시프트 다운(shift down)과 같은 킥 다운(kick down) 기능이 부여되어 있다.

자동변속기 차량에서의 킥 다운(kick down)은 D(주행)모드에서도 급속하게 가속이 이루어질 수 있도록 구성되어 있으며, 운전자가 가속페달을 힘껏 밟아(kick) 스로틀 밸브가 활짝 개방되면 수동변속기 차량의 시프트 다운(shift down)과 같은 원리로 이후의 변속이 저단으로 자동 변속되면서 빠른 시간내에 가속이 이루어지게 된다.

한편, 최근의 모든 자동변속기 차량에는 상기와 같은 킥 다운 기능이 부여되어 있는 반면, 가속페달을 통해 운전자에게 킥 다운 조작감을 부여하는 기능은 미비하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.

본 발명은 주행중 발생하는 킥 다운 조작감을 운전자에게 부여할 수 있도록 함에 따라 운전자의 조작감 향상 및 피로감을 줄일 수 있도록 하고 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있도록 하는 전자식 가속페달 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 가속페달 장치는, 페달암에 결합된 마찰슈와 이격되어 하우징의 안쪽 벽면에 고정 설치되는 한편, 상기 페달암의 회전각에 따라 상기 마찰슈와의 선택적인 접촉으로 마찰슈에 반력을 제공 하여 스프링플레이트 및 상기 페달암을 통해 운전자에서 킥 다운 조작감을 부여하도록 된 클립부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따라 킥 다운 조작감을 부여하기 위한 전자식 가속페달 장치의 구성이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 전자식 가속페달 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 운전석 하부의 대시패널에 고정 설치되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 개구된 일측면을 밀폐시키도록 결합되는 커버(20)와, 상기 하우징(10)의 내부로 일단이 삽입되어 운전자의 답력에 의해 시소운동이 가능하도록 설치되는 페달암(30)과, 상기 하우징(10)의 내부에서 페달암(30)에 피벗(41,51)을 매개로 회동 가능하게 설치되는 스프링플레이트(40) 및 마찰슈(50)와, 상기 스프링플레이트(40)의 윗면 및 이에 대응하는 상기 하우징(10)의 안쪽면에 양단이 지지되도록 설치되어 상기 페달암(30)의 작동에 복원력을 부여하는 탄성수단(60)과, 상기 페달암(30)의 동작에 따른 출력값의 변화를 검출할 수 있도록 상기 하우징(10)에 장착되어 스로틀 제어유니트로 전기신호를 발생하는 센서(70)와, 상기 페달암(30)의 급격한 조작시 발생하는 킥 다운 조작감을 상기 페달암(30)을 통해 운전자에게 부여할 수 있도록 상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)으로 매설되어 고정 설치되는 클립부재(80)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 페달암(30)은 운전자의 답력이 가해지는 전방암부(31), 상기 전방암부(31)에 연동하여 회전하는 후방암부(32), 상기 전후방암부(31,32)사이에 형성된 원통부(33)로 구성된다.

상기 원통부(33)와 후방암부(32)는 전방암부(31)의 일부구간과 함께 하우징(10)내의 수용공간으로 위치하면서 설치되는 구성인데, 그 중 상기 원통부(33)에는 양측면을 관통하는 돌기구멍(33a)이 형성되고, 상기 돌기구멍(33a) 주변의 양측면에는 원형트랙 형상의 부싱홈(33b)이 각각 형성된다.

상기 돌기구멍(33a)에는 상기 하우징(10)에 커버(20) 결합시 상기 커버(20)에 형성된 중심돌기(21)가 끼워져 결합되며, 이에 따라 상기 페달암(30)은 전방암부(31) 및 후방암부(32)가 원통부(33)를 중심으로 시소운동이 가능하게 된다.

상기 부싱홈(33b)에는 부싱(81)이 각각 끼워져 설치되는데, 상기 부싱(91)은 마찰로 인한 마모를 예방하게 된다.

그리고, 상기 스프링플레이트(40)는 양단이 서로 반대방향으로 절곡 형성되는데, 그 일단은 상기 원통부(33)로부터 인접한 후방암부(32)에 피벗(41)을 매개로 회동 가능하게 결합된 상태이고 타단은 상기 후방암부(32)와 동일방향으로 연장되어 상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)을 향하도록 설치된 상태이다.

상기 스프링플레이트(40)의 윗면에는 상기 탄성수단(60)이 끼워지는 스프링돌기(42)가 상방으로 돌출 형성된다.

그리고, 상기 마찰슈(50)는 그 일단이 상기 후방암부(32)의 끝단에서 피벗(51)을 매개로 회동 가능하게 결합된 상태이고 타단은 상기 스프링플레이트(40)의 단부와 서로 접촉하도록 설치된 상태이다.

상기 마찰슈(50)는 상기 페달암(30)의 동작시 상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)과 선택적인 접촉으로 마찰을 일으키게 되며, 이에 따라 엔진의 출력 증대시 발생하는 진동과 소음을 감소시키는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 탄성수단(60)으로는 압축스프링을 사용하게 되는데, 그 일단은 상기 스프링돌기(42)에 끼워져 스프링플레이트(40)상에 지지되도록 설치되고 반대편의 타단은 상기 하우징(10)에 형성된 스프링홈(12)으로 삽입되어 설치된 구성이다.

상기 탄성수단(60)은 본 발명에 따라 내측스프링(61)과 외측스프링(62)의 2중 구조로 이루어지는데, 상기 외측스프링(62)은 내측스프링(61)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 상기 내측스프링(61)의 밖에 끼워져 설치된다.

상기 내측스프링(61)과 상기 외측스프링(62)사이에는 간섭방지를 위한 패드부재(63)가 삽입 설치되며, 상기 패드부재(63)로는 스펀지(sponge)를 사용하게 된다.

그리고, 상기 센서(40)는 다수개의 스크루를 매개로 하우징(10)에 장착되는 구성인데, 필요에 따라서는 상기 커버(20)에 결합될 수도 있음은 물론이다.

상기 센서(40)를 통해 전기신호를 전달받은 스로틀 제어유니트는 제어신호를 보내 액추에이터를 구동시키게 되고, 상기 액추에이터의 구동에 의해 스로틀 밸브가 개폐됨으로써 연소량이 조절되는 구성이다.

한편, 상기 클립부재(80)는 스틸(steel) 또는 플라스틱(plastic)으로 제작되어 외력에 대해 탄력적으로 변형이 가능한 부재이다.

또한, 상기 클립부재(80)는 상기 페달암(30)에 결합된 마찰슈(50)와 이격되면서 상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)에 고정 설치되며, 상기 페달암(30)의 회전각에 따라 상기 마찰슈(50)와의 선택적인 접촉으로 마찰슈(50)에 반력을 제공하여 스프링플레이트(40) 및 상기 페달암(30)을 통해 운전자에서 킥 다운 조작감을 부여하게 된다.

즉, 상기 클립부재(80)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 페달암(30)이 정상 가속구간(M1)내에서 회전할 때에는 상기 마찰슈(50)와 접촉하지 않다가 상기 페달암(30)이 급 가속구간(M2)내에서 회전할 때 상기 마찰슈(50)와 접촉할 수 있도록 하우징(10)에 고정 설치된 구조인 것이다.

여기서, 상기 클립부재(80)의 기본 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 단면이 니은(ㄴ)자 모양으로 형성되면서 상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)내에 매설되는 양단의 고정부(81)와, 상기 고정부(81)와 일체로 형성되어 하우징(10)의 내부공간으로 돌출되는 한편 상기 페달암(30)의 회전각에 따라 상기 마찰슈(50)와 선택적으로 접촉을 하는 중간의 반력제공부(82)로 구성된다.

상기 반력제공부(82)는 그 단면이 산모양으로 형성되는 구조로서, 중간의 꼭지점에 해당하는 부위가 하우징(10)의 내부공간으로 가장 많이 돌출되는 부위이다.

또한, 상기 클립부재(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 강성보강을 위해 상기 반력제공부(82)의 배면에 일체로 형성되어 후방으로 돌출되는 한편 상기 고정부(81)와 함께 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)내에 매설되는 보강리브(83)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.

페달암(30)의 작동은 운전자가 페달암(30)의 전방암부(31)에 일정크기의 답력을 가해주면 후방암부(32)가 원통부(33)를 중심으로 도 1의 상태에서 반시계 방향으로 회동하는 구조이다.

한편, 차량의 정상 가속을 위해 운전자가 페달암(30)의 작동시킬 때에는 도 1에 도시된 상태에서 운전자가 전방암부(31)에 일정크기의 답력(P1)을 서서히 가해주게 되며, 이에 따라 후방암부(32)와 결합된 마찰슈(50)는 그 선단이 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)과 접촉하여 마찰을 일으키게 되고, 이 결과 엔진의 출력 증대시 발생하는 진동과 소음은 상기 마찰슈(50)에 의해 감소되어 페달암(30)으로의 전달이 예방된다.

이와 같이, 차량의 정상 가속을 위해 운전자가 페달암(30)에 답력(P1)을 가할 때 상기 후방암부(32)의 선단은 피벗(51)과의 중심점(C1)을 기준으로 볼 때 도 6에 도시된 정상 가속구간(M1)내에서만 회전하게 되므로, 상기 후방암부(32)와 결합된 마찰슈(50)는 그 선단이 클립부재(80)와 접촉하지 않는 상태가 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 주행중 차량의 급 가속을 위해 더 큰 답력(P2)이 전방암부(31)에 전달되면 후방암부(32)의 선단은 정상 가속구간(M1)을 벗어나 급 가속구간(M2)내에 접어들게 된다.

이때, 상기 후방암부(32)와 결합된 마찰슈(50)는 그 선단이 클립부재(80)의 반력제공부(82)와 접촉하는 상태가 되며, 상기 반력제공부(82)는 마찰슈(50)의 가압력에 의해 탄력적으로 변형되려는 힘을 갖게 된다.

하지만, 상기 클립부재(80)는 양단의 고정부(81)가 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)에 고정되어 있는 상태이기 때문에 실질적인 변형은 발생하지 않고 반대로 상기 마찰슈(50)에게 반력을 제공하게 되며, 이때의 반력은 스프링플레이트(40) 및 페달암(30)을 통해 운전자에게로 전달된다.

이에 따라, 운전자는 페달암(30)을 통해 킥 다운(kick down)상태의 조작감을 전달받게 됨으로써, 페달암(30)의 조작에 따른 킥 다운 시점을 정확하게 알 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 운전자에게 조작감 향상을 부여할 수 있게 되고 또한 페달암(30) 조작에 따른 피로감을 대폭 줄일 수 있게 되며, 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있는 장점이 있게 된다.

한편, 도 7은 운전자가 페달암(30)에 최대의 답력을 가했을 때 상태이며, 이때 운전자가 느끼는 킥 다운(kick down)상태의 조작감도 최대가 됨으로써, 운전자가 필요이상의 더 큰 답력을 가해주지 못하도록 하는 예방효과도 발휘하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전자식 가속페달 장치는, 페달암의 조작에 따라 운전자에게 킥 다운(kick down) 조작감을 부여할 수 있게 됨으로써, 조작감 향상 및 피로감을 경가시킬 수 있게 되고 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

페달암(30)에 결합된 마찰슈(50)와 이격되어 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)에 고정 설치되는 한편, 상기 페달암(30)의 회전각에 따라 상기 마찰슈(50)와의 선택적인 접촉으로 마찰슈(50)에 반력을 제공하여 스프링플레이트(40) 및 상기 페달암(30)을 통해 운전자에서 킥 다운 조작감을 부여하도록 된 클립부재(80);

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 클립부재(80)는,

상기 페달암(30)이 정상 가속구간(M1)내에서 회전할 때에는 상기 마찰슈(50)와 접촉하지 않다가 급 가속구간(M2)내에서 회전할 때 상기 마찰슈(50)와 접촉할 수 있도록 하우징(10)에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 클립부재(80)는,

상기 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)내에 매설되는 양단의 고정부(81)와;

상기 고정부(81)와 일체로 형성되어 하우징(10)의 내부공간으로 돌출되는 한편 상기 페달암(30)의 회전각에 따라 상기 마찰슈(50)와 선택적으로 접촉을 하는 중간의 반력제공부(82);

로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 클립부재(80)는,

상기 반력제공부(82)의 배면에 일체로 형성되어 후방으로 돌출되는 한편 상기 고정부(81)와 함께 하우징(10)의 안쪽 벽면(11)내에 매설되는 보강리브(83);

를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 클립부재(80)는,

외력에 대해 탄력적으로 변형이 가능 스틸(steel)로 제작된 것을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 클립부재(80)는,

외력에 대해 탄력적으로 변형이 가능 플라스틱(plastic)으로 제작된 것을 특징으로 하는 차량의 전자식 가속페달 장치.