KR100969107B1 - 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레버와 스프링의 탄성력만을 이용하여 액셀 페달의 조작시에 킥다운 반력을 부여함에 따라 구조가 간단하여 차량의 중량 및 원가 절감을 도모할 뿐만 아니라 킥다운 작동영역의 초기에는 높은 반력 모멘트를 제공하는 반면에 말기에는 점차적으로 낮은 반력 모멘트를 부여해서 운전자의 액셀 페달의 조작 피로를 경감시킬 수 있도록 한 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치를 제공하기 위해, 액셀 페달이 소정 스트로크 이상으로 조작되면 액셀 페달에 반력 모멘트를 부여하도록 스프링으로 지지된 레버를 구비한다.

반력 모멘트, 레버, 스프링, 킥다운, 액셀 페달

Description

액셀 페달의 기계식 킥다운 장치{Mechanical kick down device for accel pedal}

본 발명은 액셀 페달에 관한 것으로, 특히 레버와 스프링을 이용하여 액셀 페달의 조작시에 킥다운 조작감을 부여하도록 한 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치에 관한 것이다.

종래 차량에 설치되는 킥다운 스위치는 주행중 운전자가 액셀 페달을 조작하여 차량을 가속시킬 때에 스로틀 밸브의 개도량이 80% 이상으로 도달할 경우 이를 운전자로 하여금 인지할 수 있도록 하는 운전조작의 편의장치로서, 액셀 페달의 조작으로 스로틀 밸브의 개도량이 80% 이상이 되면 운전자가 액셀 페달의 조작으로부터 절도감을 인지할 수 있게 한다.

상기와 같이 운전자에게 액셀 페달의 조작으로부터 절도감을 부여해 주게 되면, 운전자가 이를 인지하여 과도한 액셀 페달의 조작 스트로크를 줄여서 차량의 연비를 향상시킬 수 있고, 또한 차량의 가속 주행상태를 운전자에게 용이하게 인지시켜 차량의 주행 안정성을 도모할 수 있게 된다.

상기와 같은 종래의 킥다운 스위치의 설치구조는 액셀 페달의 마운팅브래킷 에 회동가능하게 설치된 액셀 페달아암에 내측으로 함몰된 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에 킥다운 스위치가 삽입되어 내장된다.

상기 킥다운 스위치에는 외부로 돌출한 돌기를 가진 절도기구가 구비되고, 상기 돌기와 대향하는 위치의 상기 마운팅브래킷에 스톱퍼를 갖춘 스톱퍼 브래킷이 장착되어, 운전자가 액셀 페달을 조작함에 따라 액셀 페달아암이 회동하면서 킥다운 스위치의 절도기구의 돌기가 상기 스톱퍼 브래킷의 스톱퍼에 닿게 되면, 상기 킥다운 스위치에 의해 액셀 페달아암에 급격한 답력저항이 부여되어 운전자가 액셀 페달의 조작과정에 절도감을 부여 받게 되는 것이다.

그런데 상기와 같은 종래의 스위치 형식의 킥다운 장치는 구조가 복잡하여 차량의 중량 및 원가를 상승시키고, 킥다운이 발생할 때에 액셀 페달에 급격한 답력저항이 지속적으로 유지되어 운전자의 운전피로를 가중시킨다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 레버와 스프링의 탄성력만을 이용하여 액셀 페달의 조작시에 킥다운 반력을 부여함에 따라 구조가 간단하여 차량의 중량 및 원가 절감을 도모할 뿐만 아니라 킥다운 작동영역의 초기에는 높은 반력 모멘트를 제공하는 반면에 말기에는 점차적으로 낮은 반력 모멘트를 부여해서 운전자의 액셀 페달의 조작 피로를 경감시킬 수 있도록 한 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액셀 페달이 소정 스트로크 이상으로 조작되면 액셀 페달에 반력 모멘트를 부여하도록 지지된 레버와;
상기 액셀 페달과의 마찰을 저감시키도록 상기 레버의 타단으로 구비된 롤러 베어링과;
상기 액셀 페달의 마운팅브래킷에 일체로 고정되게 장착된 킥다운 바디에 대해 상기 레버가 회동가능하도록 상기 레버의 절곡된 부위에 체결된 힌지핀과;
소정 스트로크 이상으로 조작된 상기 액셀 페달에 반력 모멘트를 부여하도록 일단은 상기 킥다운 바디에 고정되는 반면에, 타단은 상기 레버에 연결된 스프링;을 구비한다.

바람직하기로는 상기 반력 모멘트는 상기 액셀 페달의 스트로크가 진행됨에 따라 점차적으로 감소하도록 상기 레버에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 레버는 둔각으로 절곡되어 그 일단에 상기 스프링이 연결됨과 더불어 타단은 상기 액셀 페달과 소정 갭을 두고 액셀 페달의 이동 경로의 하방에 위치되게 설치된 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치에 의하면, 액셀 페달이 일정 스트로크 이상으로 조작되어 킥다운 작동영역으로 진입할 경우에 초기에는 액셀 페달아암에 가해지는 레버의 반력 모멘트가 모멘트 원리에 따라 크게 작용하는 반면에 말기로 갈수록 레버의 반력 모멘트가 점차적으로 감소함에 따라 액셀 페달을 조작하는 답력이 점차적으로 경감되어 운전자의 액셀 페달의 조작피로를 효과적으로 줄여줄 수 있고, 단지 레버와 스프링만의 구조로 이루어져 구조가 간단해서 차량의 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 기계식 킥다운 장치의 구조가 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 직사각 블록 형상을 한 킥다운 바디(1)의 일측에는 대체로 둔각으로 절곡된 레버(2)의 절곡된 부위가 힌지핀(3)을 매개로 회동가능하게 장착되어 지지되고, 상기 레버(2)의 일단에는 스프링(4)이 연결되어 있는 반면에 상기 레버(2)의 타단에는 롤러 베어링(5)이 측방향으로 돌출하도록 장착되어 있다.

도 2에는 상기와 같은 기계식 킥다운 장치가 액셀 페달에 설치된 상태가 측면도로 도시되어 있는 바, 차체에 고정되게 장착되는 마운팅브래킷(6)에는 액셀 페달아암(7a)의 길이방향을 따른 소정 부위가 힌지핀(8)을 매개로 회동가능하게 장착되어 지지되고, 상기 액셀 페달아암(7a)의 선단부에는 페달패드(7b)가 일체로 부착되어 있으며, 상기 힌지핀(8)에는 리턴스프링(9)이 감겨져서 그 일단이 상기 마운팅브래킷(6)에 고정되는 반면에 타단은 상기 페달아암(7a)에 고정되어, 상기 페달아암(7a)이 조작될 때에 상기 리턴스프링은 탄성력을 저장하고 있다가 페달아암이 해방될 때에 페달아암을 탄성력으로 원래의 위치로 복귀시키는 기능을 하게 된다.

상기 킥다운 바디(1)는 상기 마운팅브래킷(6)의 하부에 일체로 결합되어 고정되는 데, 이때에 상기 롤러 베어링(5)은 상기 페달아암(7a)의 하방에 위치되어 상기 페달아암(7a)이 소정 스트로크 이상으로 조작될 때에 상기 롤러 베어링(5)이 페달아암과 최소한의 마찰력으로 접촉하게 된다.

도 3에는 상기와 같은 킥다운 장치를 설치한 액셀 페달이 조작되지 않은 초기 상태의 측면도가 개략적으로 도시되어 있는 바, 상기 킥다운 장치가 마운팅브래킷(6)에 설치될 경우에 킥다운 장치의 롤러 베어링(5)은 페달아암(7a)의 이동 경로의 하부에 소정 갭을 가지고 위치되는 데, 상기 페달아암(7a)이 그의 전체 스트로크에 대해 대략 80％ 이상의 스트로크로 조작될 때까지 유지되게 형성된다.

그리고 상기 페달아암(7a)이 운전자의 조작에 따라 80％ 이상의 스트로크로 조작되면 상기 페달아암(7a)은 롤러 베어링과 닿아서 레버의 저항을 받게 된다.

이에 따라 상기 페달아암을 조작할 때에 소요되는 답력은 상기 힌지핀(8)을 중심으로 한 모멘트 M = FC * S = Ma + Fb * A 으로부터 계산될 수 있다.

여기서 상기 FC는 페달의 답력이고, S는 페달패드의 중심으로부터 힌지핀까지의 거리로서 항상 일정하며, Ma는 상기 리턴스프링(9)의 저항 모멘트, Fb는 스프링(4)에 의해 지지된 레버의 반력, A는 롤러 베어링(5)으로부터 상기 힌지핀(8)까지의 거리, Fb * A는 레버의 반력 모멘트이다.

그리고 액셀 페달이 80％ 이상의 스트로크로 계속 조작될 경우에 도 5에 도시한 바와 같이 상기 롤러 베어링(5)으로부터 힌지핀(8)까지의 거리 B는 페달 스트로크에 반비례하여 점차적으로 감소해서 상기 A보다 작게 되어, 결국에는 레버의 반력 모멘트 Fb * B가 Fb * A보다 작아져서 그만큼 페달 답력이 감소하게 되는 것이다.

물론 상기 레버(2)에 작용하는 스프링(4)의 저항력이 레버의 회동에 따라 비례하여 증가하지만 상기 저항력의 증가율은 상기 레버비의 감소율보다 작아서 레버의 반력 모멘트의 크기가 페달 스트로크에 반비례하여 감소하게 된다.

따라서 액셀 페달이 조작되는 과정에 예컨대 80％ 이상의 스트로크로 조작되어 킥다운 영역으로 진입할 때에 페달아암에 작용하는 레버에 의한 반력 모멘트가 킥다운 초기 영역에서는 크게 작용하여 페달 답력이 그만큼 증가되는 반면에 킥다운이 진행될수록 상기 반력 모멘트는 반비례하여 감소하면서 페달 답력도 그만큼 경감되어서 운전자의 페달 조작 피로가 줄어들게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 기계식 킥다운 장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 기계식 킥다운 장가 액셀 페달에 설치된 상태의 측면도,

도 3 내지 도 5는 각각 액셀 페달의 초기 상태와 킥다운 작동 영역의 초기 및 말기 상태의 본 발명에 따른 킥다운 장치의 작동 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-킥다운 바디 2-레버

3-힌지핀 4-스프링

5-롤러 베어링 6-마운팅브래킷

7a-페달아암 7b-페달패드

8-힌지핀 9-리턴스프링

Claims (5)

1. 액셀 페달이 소정 스트로크 이상으로 조작되면 액셀 페달에 반력 모멘트를 부여하도록 지지된 레버와;

   상기 액셀 페달과의 마찰을 저감시키도록 상기 레버의 타단으로 구비된 롤러 베어링과;

   상기 액셀 페달의 마운팅브래킷에 일체로 고정되게 장착된 킥다운 바디에 대해 상기 레버가 회동가능하도록 상기 레버의 절곡된 부위에 체결된 힌지핀과;

   소정 스트로크 이상으로 조작된 상기 액셀 페달에 반력 모멘트를 부여하도록 일단은 상기 킥다운 바디에 고정되는 반면에, 타단은 상기 레버에 연결된 스프링;을 구비한 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 반력 모멘트는 상기 액셀 페달의 스트로크가 진행됨에 따라 점차적으로 감소하도록 상기 레버에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 레버는 둔각으로 절곡되어 그 일단에 상기 스프링이 연결됨과 더불어 타단은 상기 액셀 페달과 소정 갭을 두고 액셀 페달의 이동 경로의 하방에 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 액셀 페달의 기계식 킥다운 장치.
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