KR100781288B1 - 차량용 정속 주행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 정속 주행 장치를 개시한다.

본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치는 차량의 엑셀러레이터 케이블의 일단에 고정 설치되어 일체로 연동되는 것으로 일측에 기어이가 형성되는 랙기어와, 상기 랙기어가 구비되는 일측 차체에 마운팅되는 브라켓트 및 이 브라켓트에 회전가능하게 구비되면서 상기 랙기어에 치차맞춤되어 연동 회전되는 피니언 기어와, 상기 브라켓트의 일단에 고정 설치되어 스위치 또는 차량의 브레이크 신호를 받아 동작되며 상기 피니언 기어와 동일축으로 회전이 자유롭게 구비되는 종동 기어에 선택적으로 걸어 맞춤되어 제동시키는 제동수단을 포함하여 되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 엑셀러레이터의 페달을 주기적으로 제어하지 않고도 일정속도로 유지시킬 수 있어 운전자의 피로감을 줄여 운전자가 좀 더 편안한 운전을 할 수 있으며, 간단한 구조로 사용자가 용이하게 부착 또는 탈착할 수 있고 비용면에서도 경쟁력을 갖춘 장점이 있다.

정속주행, 랙기어, 피니언 기어, 액츄에이터

Description

차량용 정속 주행 장치{Driving apparatus with uniform velocity for vehicle}

도 1 은 종래 기술에 따른 차량용 정속 주행 장치를 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치를 설명하기 위한 구성도.

도 3 은 도 2 의 차량용 정속 주행 장치의 동작상태를 나타낸 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 차량용 정속주행 장치를 나타낸 계통도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 랙기어 11 : 고정단

20 : 피니언 기어 22 : 종동기어

30 : 엑셀러레이터 케이블

40 : 제동수단 41 : 액츄에이터

42 : 탄성부재 43: 제어래치

50 : 브라켓트

60 : 엑셀러에이터 페달 70 : 브레이크 페달

80 : 스위치 90 : 제어부

본 발명은 차량용 정속 주행 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 원하는 속도에 도달하였을 때 스위치 조작에 의해 정속 주행을 가능하게 하여 운전 편의성을 높일 수 있는 차량용 정속 주행 장치에 관한 것이다.

근래 들어 세계적으로 자동차수가 급속도로 증가하면서 교통의 혼잡, 환경오염, 교통사고 등과 같은 여러 가지 문제점이 발생되고 있는데 이 중에서 교통사고가 가장 큰 문제점으로 제기되고 있는 바, 교통사고의 가장 큰 문제점은 과속 차량에 의해 대형사고로 이어지고 운전자 등이 목숨을 잃는 경우도 빈번하다는 점이다.

이러한 차량의 속도를 제어하는 것은 엑셀러레이터로서 사용자가 발로 조작하여 속도를 올리고 줄이게 되고 필요에 따라서는 브레이크를 이용하여 속도를 제어하는 것으로 운전자가 장시간 운전을 하기 위해서는 운전자가 엑셀러레이터를 지속적으로 조작하여야 하고 고속도로와 같은 일정한 속도를 유지하면서 주행할 수 있는 곳에서도 운전자는 엑셀러레이터 페달을 일정 유격을 유지하며 밟아 주어야 하는데 이것은 운전자의 발목과 무릎의 관절에 무리가 오게 하며 또 쉽게 피곤해지는 등 이러한 원인으로 인하여 또 다른 교통사고의 위험에 노출되게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 자동차를 일정 속도로 유지 하면서 사용자의 조작력 없이 주행할 수 있도록 차량 정속 주행 장치가 나와 있는데, 이러한 종래의 차량용 정속주행 장치를 보면 기계적인 제어나 전자식에 의해 자동차를 정속 주행하는 여러 기술들이 제안되고 있다.

일예로 도 1 에서 도시된 바와 같이 대한민국 등록실용신안 제 20-0363922호 를 보면, 이것은 스로틀벨브(Throttle Valve)를 제어하여 자동차의 정속 주행을 가능케 하는 것으로서, 그 구성을 살펴보면 엑셀러레이터 페달과 스로틀벨브의 축 사이에 스로틀벨브축의 회전을 제어하는 제어장치가 설치되고 상기 제어장치가 페달의 누름과 해제 동작에 의해 회전하는 주동구(3)와, 브레이크 장치에 의해 동작이 제어되는 종동구를 포함하고, 주동구와 종동구가 스프링으로 탄력 있게 연결되고, 종동구에 스로틀 벨브의 축을 연결하여 연동되게 설치하고, 주동구와 종동구의 연결부위에 브레이크 장치의 동작을 제어하는 스위치로 구성되어 있다.

이러한 종래 기술의 동작 원리를 살펴보면 운전자가 가속을 하기 위해 엑셀러레이터 페달을 밟게 되며 이에 연결된 케이블에 의해 스로틀벨브의 축과 정속 장치의 축(100)이 동시에 회동하고 그에 따라 주동구(200)가 회전을 하게 되고 이 주동구(200)에 구비된 스위치는 종동구(210)에 설치된 받침대(211)에 접촉되어 동작되면 1전자석(300)과 2전자석(310)의 사이에 구비된 고정판(220)의 1전자석에 접촉되어 있다가 운전자가 엑셀러레이터 페달을 놓으면 스위치(400)의 작동으로 1전자석의 전원이 차단되면 고정판은 2전자석에 접촉하게 되면서 축의 회전을 멈추게 하여 정속을 유지시키게 된다.

다시 운전자가 감속을 하거나 가속을 하기 위해 엑셀러레이터 페달을 밟게 되면 주동구에 장착된 스위치가 작동되면서 2전자석의 전원을 차단하고 1전자석에 전원을 공급하여 고정판은 1전자석으로 접촉되면서 축(100)의 제동이 해제되면서 감속 또는 가속을 시행하게 된다.

또 오르막길이나 내리막길에서는 속도 감지 장치(430)에서 속도를 감지하여 마이크로 칩(420)에 전달하고 이 신호를 전송받은 3전자석(320)에 전원을 차단하고 4전자석(330)에 전원을 공급하여 축의 고정 상태를 해제하고 모터(410)에 의해 차량의 속도를 증감시키는 구조이다.

하지만 상술한 바와 같은 종래 기술은 구조적으로 굉장히 복잡하고 마이크로칩이나 모터의 구동으로 제어되는 것으로 오동작을 일으킬 확률이 높고 그에 따라 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

또 마이크로칩이나 모터 등과 같은 고가의 구성품이 설치되고 이에 따라 높은 생산단가로 인하여 사용자들이 사용을 기피하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 기존의 복잡한 구조나 제어방식에서 탈피하여 구조를 간소화시킴으로써 사용자가 용이하게 직접 설치 또는 제거할 수 있는 차량용 정속 주행 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단함에 따라 생산 단가를 대폭 인하시키고 그에 따라 제품 비용을 저렴하게 하여 사용자들이 사용하는데 있어서 부담 없이 사용할 수 있는 차량용 정속 주행 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치는, 차량의 엑셀러레이터 케이블 일단에 고정 설치되어 일체로 연동되는 것으로 일측에 기어이가 형성되는 랙기어와; 상기 랙기어가 구비되는 일측 차체에 마운팅되는 브라켓트 및 이 브라켓트에 회전 가능하게 구비되면서 상기 랙기어에 치차맞춤 되어 연동 회전되는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 일측에 구비되어 전원 공급에 의해 선택적으로 로드를 출몰시키는 액츄에이터, 상기 액츄에이터의 로드 선단부에 결합되어 연동되는 것으로 그 끝단부가 상기 피니언 기어와 동일축으로 회전이 자유롭게 구비되는 종동기어에 선택적으로 걸어맞춤되는 제어래치로 이루어지며, 상기 브라켓트의 일단에 고정 설치되어 스위치 또는 차량의 브레이크 신호를 받아 동작되어 제동시키는 제동수단을 포함하여 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치의 다른 특징은, 상기 제동수단은, 상기 피니언 기어의 일측에 구비되어 전원 공급에 의해 선택적으로 로드를 출몰시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드 선단부에 결합되어 연동되는 것으로 그 끝단부가 상기 피니언 기어와 동일축으로 회전이 자유롭게 구비되는 종동기어에 선택적으로 걸어맞춤되는 제어래치로 이루어 진 점에 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3 은 도 2 의 차량용 정속 주행 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도이다.

그리고, 도 4 는 본 발명에 따른 차량용 정속 주행 장치를 나타낸 계통도이다.

먼저, 도 2 에 나타내 보인 바와 같이, 랙기어(10)는 길이부재로 형성되며 차량의 엑셀러레이터 케이블과 나란히 배치되는 것으로 여기서 상기 랙기어(10)는 길이방향으로 일측은 기어이가 형성되어 있고 반대측으로는 끝단에 차량의 엑셀러레이터 케이블(30)에 고정시킬 수 있도록 고정단(11)이 형성되는데 이것은 엑셀러레이터 케이블(30)을 견고히 고정할 수 있는 다른 수단을 사용하여도 좋다.

상기 고정단(11)은 상기 엑셀러레이터 케이블(30)의 일단에 고정시켜 연동되는데 여기서 상기 엑셀러레이터 케이블(30)의 보호관이 씌어지지 않는 끝단부에 고정 설치되는 것이다.

상기 랙기어(10)가 이동함에 따라 이와 치차맞춤되어 연동하여 회전이 가능한 피니언 기어(20)가 구비되며 이 피니언 기어(20)를 설치하기 위해서 상기 랙기어(10)가 설치된 일측부근에 브라켓트(50)가 차체에 용접이나 나사부재로 고정 붙임되고 이 브라켓트(50)에 상기 피니언 기어(20)가 설치되어 엑셀러레이터 케이블(30)과 일체로 결합된 랙기어(10)와 연동한다.

또 상기 브라켓트(50)에 설치된 상기 피니언 기어(20)에 동일축으로 회전이 자유롭게 종동기어(22)가 구비되어 있다.

도 4 에 나타내는 바와 같이 엘셀러레이터 페달(60)을 밟으면 엑셀러레이터 케이블(30)에 고정되어 있는 랙기어(10)가 이동하고 그에 따라 상기 피니언 기어(20)가 연동 회전되어 상기 종동기어(22)가 회전되는 바, 상기 피니언 기어(20)를 제동하기 위해서 제동수단(40)이 브라켓트(50)상의 상기 종동기어(22)의 일측에 고정 설치된다.

상기 제동수단(40)은 공지의 솔레노이드 방식으로 동작되는 것으로, 본 발명에서는 운전자가 스위치(80)를 조작하거나 브레이크 신호에 의해 전원의 공급과 차단으로 동작되는 것으로서, 상기 스위치(80)는 운전자가 쉽게 조작할 수 있도록 운전석 일측에 설치된다.

상기 제동수단(40)은 전원공급에 의해 발생되는 자기력과 탄성부재(42)에 의 해 동작하는 액츄에이터(41)와 이 액츄에이터(41)의 로드 선단부에 고정되는 제어래치(43)로 구성되어 있다. 상기 제어래치(43)는 상기 액츄에이터(41)의 로드 선단부에 나사 결합되어 선택적으로 출몰하면서 상기 피니언 기어(20)의 회전을 제동시키키 위해 그 끝단부가 상기 종동기어(22)의 기어이와 대응되는 기어이가 형성되어 있다.

그래서 운전자가 정속 주행을 하기 위해서 스위치를 동작시키면 상기 제어래치(43)가 전진하면서 끝단부에 형성된 기어이가 상기 종동기어(22)와 걸어맞춤 함으로써 상기 피니언 기어(20)의 회전을 제동하게 된다.

상기 탄성부재(42)는 통상적으로 사용되는 스프링으로서 액츄에이터(41)의 로드 외주면에 끼움결합되어 일측은 로드의 일측 외주면에 형성된 플랜지에 지지되고 타측은 상기 제동수단(40)의 본체에 지지된다.

이와 같이 구성되어, 운전자가 스위치(80)를 조작하거나 브레이크 신호에 의해 제어부(90)에서 제동수단(40)에 전원을 공급하게 되면 자기력에 의해 후퇴상태에 위치한 로드가 자기력이 차단되면서 탄성부재(42)의 탄성력에 의해 전진하면서 상기 종동기어(22)에 상기 제어래치(43)가 걸어맞춤되어 상기 피니언 기어(20)의 회전을 제동시키게 된다.

상기 제어부(90)는 운전자가 직접 조작하는 스위치(80)의 신호를 전달 받아 상기 제동수단(40)에 전원을 공급하거나 차단시키는 동작을 제어시키거나, 운전자가 브레이크 페달(70)을 밟게 되면 그 신호에 의해 제동수단(40)에 전원을 공급시켜 주는 제어회로로 구성되는 것으로 일반적으로 솔레노이드 방식으로 동작하는 제 동수단(40)을 제어하기 위한 것이다.

다음으로 본 발명의 차량용 정속 주행 장치의 동작 방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자는 차량에 탑승 후 일정 속도로 주행할 수 있는 구간인 고속도로나 전용도로에 진입을 하게 되고, 규정 속도를 초과하지 않는 속도 내에서 차량을 일정 속도로 가속을 하기 위해서 엑셀러레이터 페달(60)을 밟게 되면 그에 따라 엑셀러레이터 케이블(30)이 당겨지고 이 엑셀러레이터 케이블(30)과 일체로 연동되는 랙기어(10)가 이동하면서 피니언 기어(20)가 회동되게 된다.

운전자가 원하는 차량의 속도에 도달하게 되어 스위치(80)를 누르면 전기신호를 제동수단(40)에 보내고 액츄에이터(41)가 전진하면서 이와 일체로 결합된 제어래치(43)가 종동기어(22)와 걸어맞춤되어 피니언 기어(20)를 제동시키게 된다.

그러면 운전자가 엑셀러레이터 페달을 밟지 않아도 제동된 피니언 기어(20)와 치차맞춤 되어 있는 랙기어(10)가 제동되고 이 랙기어(10)와 같이 고정되어 있는 엑셀러레이터 케이블(30)도 고정되면서 차량의 속도를 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

다음으로 정속유지를 해제하는 동작은, 운전자가 다시 스위치(80)를 누르거나 또는 브레이크 페달을 밟게 되면 제동수단(40)에 전원을 공급하게 되고, 이 액츄에이터(41)는 자기력을 발생시켜 로드를 후퇴시키고 피니언 기어(20)와 동축인 종동기어(22)를 제동하고 있는 제어래치(43)도 동시에 후퇴하여 제동이 해제되고 정속 주행을 해제시키는 것이다.

피니언 기어(20)의 제동이 해제되면 이와 동시에 랙기어(10)의 제동도 해제되면서 엑셀러레이터 케이블(30)의 구속도 해제되게 되는 것이다. 해제가 완료되면 사용자는 엑셀러레이터 페달을 이용하여 원하는 속도로 제어할 수 있게 된다.

그런데 차량의 고속 주행, 예를 들면 시속 125km±5km 정도의 속도에서는 본 발명에 따른 정속 주행 장치는 자동해제되어 정속 주행하지 않게 되므로 안전 주행에 전혀 문제가 없는 것이다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 엑셀러레이터 페달을 주기적으로 제어하지 않고도 일정 속도를 유지하면서 주행할 수 있어 운전자의 피로감을 줄여 편안한 운전을 할 수 있으며 간단한 구조로 사용자가 직접 탈·부착을 용이하게 실시할 수 있는 장점이 있다.

또 브레이크 페달을 밟는 것만으로 정속 주행을 해제할 수 있어 편리성을 갖추고 구조적으로 복잡하지 않아 생산 단가를 절감하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 엑셀러레이터 케이블 일단에 고정 설치되어 일체로 연동되는 것으로 일측에 기어이가 형성되는 랙기어와;

   상기 랙기어가 구비되는 일측 차체에 마운팅되는 브라켓트 및 이 브라켓트에 회전 가능하게 구비되면서 상기 랙기어에 치차맞춤되어 연동 회전되는 피니언 기어와;

   상기 피니언 기어의 일측에 구비되어 전원 공급에 의해 선택적으로 로드를 출몰시키는 액츄에이터, 상기 액츄에이터의 로드 선단부에 결합되어 연동되는 것으로 그 끝단부가 상기 피니언 기어와 동일축으로 회전이 자유롭게 구비되는 종동기어에 선택적으로 걸어맞춤되는 제어래치로 이루어지며, 상기 브라켓트의 일단에 고정 설치되어 스위치 또는 차량의 브레이크 신호를 받아 동작되어 제동시키는 제동수단;

   을 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 차량용 정속 주행 장치.
2. 삭제

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