KR101076101B1 - 자동차용 페달 장치 - Google Patents

자동차용 페달 장치 Download PDF

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    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
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Abstract

본 발명은 자동차용 페달 장치에 관한 것으로 상부몸체(200)와; 상기 상부몸체(200)의 하부에 연결되며, 상부몸체(200)와 일체가 되어 페달로 사용되는 하부몸체(500)와; 상기 상부몸체(200)의 상부에 연결되는 엑츄에이터(310, 350); 및 상기 엑츄에이터(310, 350)와 하부몸체(500)를 연결시키는 케이블(400);을 포함하여 구성되고, 상기 엑츄에이터(310, 350)에 의하여 상기 케이블(400)이 잡아당겨지면 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치에 관한 것이다.
본 발명은 사고 발생 시에 운전자의 발 전방에 위치된 페달 장치(100)의 엑츄에이터(310, 350)에 의하여 상기 케이블(400)이 잡아당겨지면 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되어 운전자의 발 상해를 방지하는 효과가 있다.
자동차, 페달, 장치, 엑츄에이터, 케이블

Description

자동차용 페달 장치{Pedal Device For Vehicle}
본 발명은 자동차용 페달 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 운전자의 발 전방에 브레이크 페달, 엑셀레이터 페달 등이 장착되어 있어, 운전자가 필요에 따라서 상기 페달들을 밟아서 차를 멈추거나 가속을 하게 된다.
그리고 파킹 브레이크 페달이 장착된 차량에서는 상기 페달들 외에 파킹 브레이크 페달도 마련되어 있다.
상기와 같은 종래의 페달들은 운전자가 발로 밟아서 작동시키기 전에는 운전자의 발목 부근에 위치된다.
따라서, 주행 중에 정면충돌 사고 등이 발생하여 차량의 앞부분이 운전자를 향해서 밀려들어오는 경우에는 상기 페달들에 의해서 운전자의 발이 상해를 입는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량에 사고가 발생될 경우에 차체에 부착된 페달의 길이가 자동으로 줄어드는 구조를 가진 자동차용 페달 장치를 제공하는 것이다.
본 발명인 자동차용 페달 장치는 상부몸체(200)와;
상기 상부몸체(200)의 하부에 연결되며, 상부몸체(200)와 일체가 되어 페달로 사용되는 하부몸체(500)와;
상기 상부몸체(200)의 상부에 연결되는 엑츄에이터(310, 350); 및
상기 엑츄에이터(310, 350)와 하부몸체(500)를 연결시키는 케이블(400);
을 포함하여 구성되고,
상기 엑츄에이터(310, 350)에 의하여 상기 케이블(400)이 잡아당겨지면 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치를 제공한다.
그리고 상기 상부몸체(200)에는 슬라이딩돌기(210)가 마련되고, 상기 슬라이딩돌기(210)의 하단에는 돌기하단오목부(212)가 형성될 수 있고, 상기 하부몸체(500)에는 상기 슬라이딩돌기(210)가 인입되는 슬라이딩가이드슬롯(510)이 마련되고, 상기 슬라이딩가이드슬롯(510)에 이격되어 회전축돌기(522, 524)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전축돌기(522, 524)에 인접하게 다리이동홀(532, 534)이 마련될 수 있고, 상기 회전축돌기(522, 524)가 인입되는 오목홀(722, 724)과, 상기 돌기하단오목부(212)에 맞물리는 경사부(702, 704)가 마련된 잠금부재(700)에 의하여 상기 상부몸체(200)와 하부몸체(500)의 잠김상태가 유지될 수 있다.
한편, 상기 케이블(400)의 하단에 연결되고, 상기 다리이동홀(532, 534)에 인입되는 다리(822, 824)가 형성된 잠금해제부재(800)가 마련될 수 있고, 상기 엑츄에이터(310, 350)는 화약사용엑츄에이터(310) 또는 모터장착엑츄에이터(350)일 수 있다.
본 발명은 사고 발생 시에 운전자의 발 전방에 위치된 페달 장치의 엑츄에이터에 의하여 상기 케이블이 잡아당겨지면 하부몸체가 상부몸체의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되어 운전자의 발 상해를 방지하는 효과가 있다.
잠금부재는 상부몸체의 슬라이딩돌기가 하부몸체의 슬라이딩가이드슬롯의 상단에 걸쳐진 상태가 유지되도록 하는 효과가 있고, 잠금해제부재는 잠금부재의 잠금기능을 해제하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명인 자동차용 페달 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 페달 몸체의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 엑츄에이터로 화약을 이용하는 경우를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 엑츄에이터로 모터를 이용하는 경우를 타나내는 단면도이다.
본 발명인 자동차용 페달 장치(100)는 상부몸체(200)와, 상기 상부몸체(200)의 하부에 연결되며, 상부몸체(200)와 일체가 되어 페달로 사용되는 하부몸체(500)와, 상기 상부몸체(200)의 상부에 연결되는 엑츄에이터(310, 350) 및 상기 엑츄에이터(310, 350)와 하부몸체(500)를 연결시키는 케이블(400)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 상부몸체(200)에는 슬라이딩돌기(210)가 마련되고, 상기 슬라이딩돌기(210)의 하단에는 돌기하단오목부(212)가 형성되며, 길이방향을 따라서 가이드부재(220)가 마련된다.
또한, 상기 하부몸체(500)에는 상기 슬라이딩돌기(210)가 인입되는 슬라이딩가이드슬롯(510)이 하부몸체(500)의 길이방향으로 길게 마련되고, 상기 슬라이딩가이드슬롯(510)의 상단에는 좌우로 이격되어 좌측회전축돌기(522)와 우측회전축돌기(524)가 형성되며, 상기 좌측회전축돌기(522)에 인접하게 좌측다리이동홀(532)이 마련되고 우측회전축돌기(524)에 인접하게 우측다리이동홀(534)이 마련된다.
상기 좌측다리이동홀(532)과 우측다리이동홀(534)은 하부몸체(500)의 길이방향으로 길게 마련되나 그 길이는 상기 슬라이딩가이드슬롯(510)에 비하여 매우 작으며, 상기 좌측다리이동홀(532)은 좌측회전축돌기(522)보다 상방으로 형성되고, 상기 우측다리이동홀(534)은 우측회전축돌기(524)보다 상방으로 형성된다.
상기 슬라이딩돌기(210)는 하부몸체(500)가 상방으로 이동될 때 슬라이딩가이드슬롯(510)의 내부에 위치되어 하부몸체(500)가 안정되게 이동될 수 있도록 하는 가이드역할을 하며, 상기 가이드부재(220)는 하부몸체(500)의 측면을 가이드하는 역할을 한다.
한편, 상기 상부몸체(200)의 슬라이딩돌기(210)가 하부몸체(500)의 슬라이딩가이드슬롯(510)의 상단에 걸쳐진 상태가 유지되기 위해서 잠금부재(700)가 마련되는데, 상기 잠금부재(700)는 서로 대칭인 좌측잠금부(712)와 우측잠금부(714)로 이루어진다.
그리고 상기 좌측잠금부(712)는 상기 돌기하단오목부(212) 중 좌측부분에 맞물려 걸치는 좌측상방경사부(702)와, 상기 좌측회전축돌기(522)가 인입되는 좌측오목홀(722) 및 상기 좌측오목홀(722)의 상방좌측으로 연장형성된 부분인 좌측걸림부(732)를 포함하여 구성된다.
상기 우측잠금부(714)는 상기 돌기하단오목부(212) 중 우측부분에 맞물려 걸치는 우측상방경사부(704)와, 상기 우측회전축돌기(524)가 인입되는 우측오목 홀(724) 및 상기 우측오목홀(724)의 상방우측으로 연장형성된 부분인 우측걸림부(734)를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 좌측상방경사부(702)와 우측상방경사부(704)가 상기 돌기하단오목부(212)에 밀착되고, 상기 좌측회전축돌기(522)가 좌측오목홀(722)에 결합되며 우측회전축돌기(524)는 우측오목홀(724)에 결합되어 슬라이딩돌기(210)가 슬라이딩가이드슬롯(510)의 상단에 결합된 상태가 유지되도록 한다.
한편, 상기 잠금부재(700)의 잠금기능을 해제하는 기능을 하는 잠금해제부재(800)는 상기 케이블(400)이 연결되는 해제부재몸체(810)와, 상기 해제부재몸체(810)에서 상기 좌측다리이동홀(532)에 인입되도록 마련되는 해제부재좌측다리(822)와 상기 우측다리이동홀(534)에 인입되도록 마련되는 해제부재우측다리(824)를 포함하여 구성된다.
따라서, 도 1과 같이 상기 슬라이딩돌기(210)가 슬라이딩가이드슬롯(510)의 상단에 결합된 상태에서 상기 좌측상방경사부(702)와 우측상방경사부(704)가 상기 돌기하단오목부(212)에 밀착되면 상기 좌측걸림부(732)는 좌측다리이동홀(532)의 상방에 위치되고, 상기 우측걸림부(734)는 우측다리이동홀(534)의 상방에 위치된다.
이때, 상기 잠금부재(700)의 해제부재몸체(810)는 상기 좌측걸림부(732)와 우측걸림부(734)의 상방에 위치되고, 상기 해제부재좌측다리(822)는 좌측걸림 부(732)의 아래에서 좌측다리이동홀(532)에 위치되며, 해제부재우측다리(824)는 우측걸림부(734)의 아래에서 우측다리이동홀(534)에 위치된다.
한편, 상기 엑츄에이터(310, 350)는 도 3과 같이 화약(314)의 폭발을 이용하는 경우와 도 4와 같이 모터(358)를 이용하는 경우로 나눌 수 있는데 차례로 설명한다.
도 3과 같이 화약사용엑츄에이터(310)는 상기 케이블(400)에 연결되는 피스톤(312)과, 상기 피스톤(312)이 이동되는 공간이 마련된 실린더(313)와, 상기 피스톤(312)에 인접하게 마련된 화약(314) 및 뇌관(316)과, 상기 뇌관(316)과 연결된 전선(318)을 포함하여 구성된다.
그리고 차체에 고정된 상기 화약사용엑츄에이터(310)는 상기 상부몸체(200)에 마운팅부재(600)의 롤러(610)에 의해 연결되고, 상기 상부몸체(200)의 회전축 역할을 하는 상기 롤러(610)의 둘레에는 상기 케이블(400)이 거치된다.
상기와 같은 구성으로 된 화약(314)을 이용하는 화약사용엑츄에이터(310)는 도 3의 (a)와 같이 작동 전의 상태에서 전선(318)을 통하여 뇌관(316)이 점화되면 화약(314)이 폭파되어 도 3의 (b)와 같이 피스톤(312)이 실린더(313) 내부에서 순간적으로 강하게 이동되면서 상기 케이블(400)을 당긴다.
상기 화약사용엑츄에이터(310)의 작용은 에어백의 작동과 같은 원리이다.
도 4와 같이 모터장착엑츄에이터(350)는 마운팅부재(600)에 상기 케이블(400)을 당겨 감는 기어일체형롤러(612)와, 상기 기어일체형롤러(612)에 마련된 롤러기어(352)와, 상기 롤러기어(352)에 맞물리는 연결기어(354)와, 상기 연결기어(354)와 맞물리며 모터(358)에 의해 회전되는 모터기어(356)를 포함하여 구성된다.
상기 롤러기어(352)와 연결기어(354) 및 모터기어(356)는 각각의 기어비를 달리하여 케이블(400)이 빨리 당겨질 수 있게 조절된다.
그리고 상기 모터장착엑츄에이터(350)는 모터(358)에 의하여 모터기어(356), 연결기어(354) 및 롤러기어(352)가 회전되면서 기어일체형롤러(612)에 케이블(400)이 감기도록 하여 케이블(400)을 당긴다.
한편, 상기 도 3 또는 도 4에서 케이블(400)이 당겨짐에 따라 하부몸체(500)가 이동되는 과정을 본 발명 중 페달 몸체의 작동상태도가 도시된 도 5를 통하여 설명하면 다음과 같다.
도 5의 (a)는 케이블(400)이 당겨지기 전의 상태이고, 이 상태에서 케이블(400)이 당겨지면 케이블(400)과 연결된 잠금해제부재(800)의 해제부재몸체(810)가 케이블(400)을 따라서 이동되고, 상기 해제부재좌측다리(822)와 해제부재우측다리(824)도 해제부재몸체(810)와 함께 이동되면서 상기 좌측걸림부(732)와 우측걸림부(734)를 밀게된다.
이때, 도 5의 (b)와 같이 상기 잠금부재(700)는 좌측잠금부(712)와 우측잠금 부(714)가 회전되면서 좌측상방경사부(702)와 우측상방경사부(704) 사이가 멀이지고 상기 돌기하단오목부(212)와 좌측상방경사부(702) 및 우측상방경사부(704) 사이의 맞물림 상태가 해제된다.
그리고 도 5의 (c)와 같이 좌측걸림부(732)를 지나간 해제부재좌측다리(822)는 좌측다리이동홀(532)의 끝단에 걸리고 우측걸림부(734)를 지나간 해제부재우측다리(824)는 우측다리이동홀(534)의 끝단에 걸린 상태가 되어 도 5의 (d)와 같이 상기 하부몸체(500)가 잠금해제부재(800)를 따라서 상부몸체(200)의 길이방향으로 이동된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명인 자동차용 페달 장치가 페달 기능을 수행하는 경우를 나타내는 작동상태도이며, 도 7은 본 발명인 자동차용 페달 장치가 축소되는 경우를 나타내는 작동상태도이다.
본 발명인 자동차용 페달 장치(100)가 주차 브레이크 페달 장치(100)로 이용되는 경우를 예로 들면, 사고가 발생되지 않은 상태에서는 도 6과 같이 케이블(400)이 당겨지지 않는다.
따라서, 운전자는 자동차를 주차시킨 후에 도 6의 (a) 상태에 있는 페달 장치(100)를 밟아서 일체로 작동되는 상기 상부몸체(200)와 하부몸체(500)를 도 6의 (b)와 같은 상태로 이동시켜 주차브레이크를 작동시키게 된다.
한편, 도 7과 같이 페달 장치(100)가 수축되는 과정은 일반적인 주행 중에 페달 장치(100)가 놓여진 도 7의 (a) 상태에서 사고가 발생되어 충돌이 감지되면 도 4 또는 도 5의 엑츄에이터(310, 350)가 작동되어 케이블(400)을 당기고 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 이동되면서 도 7의 (b)와 같이 페달 장치(100)의 전체 길이가 줄어든다.
상기와 같이 본 발명은 사고 발생 시에 운전자의 발 전방에 위치된 페달 장치(100)의 엑츄에이터(310, 350)에 의하여 상기 케이블(400)이 잡아당겨지면 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되어 운전자의 발 상해를 방지하는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명인 자동차용 페달 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 페달 몸체의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 엑츄에이터로 화약을 이용하는 경우를 나타내는 단면도.
도 4는 도 1의 엑츄에이터로 모터를 이용하는 경우를 타나내는 단면도.
도 5는 본 발명 중 페달 몸체의 작동상태도.
도 6은 본 발명인 자동차용 페달 장치가 페달 기능을 수행하는 경우를 나타내는 작동상태도.
도 7은 본 발명인 자동차용 페달 장치가 축소되는 경우를 나타내는 작동상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 페달 장치 200: 상부몸체
210: 슬라이딩돌기 212: 돌기하단오목부
310, 350: 엑츄에이터 400: 케이블
500: 하부몸체 510: 슬라이딩가이드슬롯
522: 좌측회전축돌기 524: 우측회전축돌기
532: 좌측다리이동홀 534: 우측다리이동홀

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 슬라이딩돌기(210)가 마련되고, 상기 슬라이딩돌기(210)의 하단에는 돌기하단오목부(212)가 형성되는 상부몸체(200)와,
    상기 슬라이딩돌기(210)가 인입되는 슬라이딩가이드슬롯(510)이 마련되고 상기 슬라이딩가이드슬롯(510)에 이격되어 회전축돌기(522, 524)가 형성되어 상기 상부몸체(200)의 하부에 연결되며, 상부몸체(200)와 일체가 되어 페달로 사용되는 하부몸체(500)와,
    상기 상부몸체(200)와 하부몸체(500)의 잠김상태가 유지되도록 상기 회전축돌기(522, 524)가 인입되는 오목홀(722, 724)과, 상기 돌기하단오목부(212)에 맞물리는 경사부(702, 704)가 마련된 잠금부재(700)와,
    상기 상부몸체(200)의 상부에 연결되는 엑츄에이터(310, 350) 및
    상기 엑츄에이터(310, 350)와 하부몸체(500)를 연결시키는 케이블(400)
    을 포함하여 구성되고,
    상기 엑츄에이터(310, 350)에 의하여 상기 케이블(400)이 잡아당겨지면 하부몸체(500)가 상부몸체(200)의 길이방향을 따라서 상방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전축돌기(522, 524)에 인접하게 다리이동홀(532, 534)이 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 케이블(400)의 하단에 연결되고, 상기 다리이동홀(532, 534)에 인입되는 다리(822, 824)가 형성된 잠금해제부재(800)가 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치.
  7. 청구항 3, 4 그리고 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 엑츄에이터(310, 350)는 화약사용엑츄에이터(310) 또는 모터장착엑츄에이터(350)인 것을 특징으로 하는 자동차용 페달 장치.
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