KR101091506B1 - 답력가변형 가속페달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행중에 차량이 제한 속도를 초과하거나 혹은 선행차량과의 거리가 과도하게 근접되어 교통사고의 위험이 있을 때에 가속페달의 조작 답력에 변화를 주어서 운전자에게 적절한 경각심이 부여되게 함으로써, 운전자로 하여금 안전 운행을 도모할 수 있게 하고, 지나친 가속으로 인한 교통사고의 위험을 예방할 수 있도록 한 답력가변형 가속페달장치를 제공하기 위해, 차체에 회동가능하게 지지된 가속페달에 리턴방향으로 탄성력을 부여하는 리턴스프링과, 상기 가속페달의 조작방향으로 답력을 제공하는 다수개의 압축스프링으로 이루어진 답력제공 스프링 및, 상기 다수개의 압축스프링이 상기 가속페달의 밟힘의 정도를 단계별로 조절 가능하도록 상기 다수개의 압축스프링을 선택적으로 걸어서 지지하는 다수개의 걸림핀을 구비한다.

답력제공링크, 압축스프링, 걸림핀. 모터

Description

답력가변형 가속페달장치{Accel pedal device with variable pedal effort}

본 발명은 가속페달에 관한 것으로, 특히 앞차와의 거리나 차속의 차이에 따라 가속페달의 답력이 가변되게 해서 운전자로 하여금 위험 상황을 인지시켜 안전 운행을 도모하도록 한 답력가변형 가속페달에 관한 것이다.

종래 차량의 가속페달은 차체에 회동가능하게 설치된 페달아암과, 이 페달아암의 일단에 운전자가 발로서 용이하게 조작할 수 있도록 넓은 면으로 부착되는 페달패드를 구비하고, 상기 페달아암의 타단에는 엔진의 스로틀밸브와 케이블을 매개로 연결되어, 운전자가 가속페달을 발로서 조작하면 가속페달이 회동하면서 그 회동량에 비례하여 스로틀밸브가 개방되어 엔진으로 유입되는 흡입 공기량이 조절되게 된다.

상기 가속페달이 차체에 회동가능하게 설치된 상태에서 운전자가 가속페달을 조작한 이후에 가속페달을 해방시킬 때에 가속페달이 원래의 위치로 용이하게 복귀하도록 리턴스프링이 구비된다.

그런데 상기 리턴스프링은 항상 일정한 탄성계수를 가지고 있고, 변위에 선형적으로 증가하는 탄성력을 가속페달에 부여함에 따라 차량의 주행 상황에 따라 가속페달의 답력 변화를 야기하여 운전자에게 적절한 경각심을 부여하는 등의 기능이 미흡하였다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 주행중에 차량이 제한 속도를 초과하거나 혹은 선행차량과의 거리가 과도하게 근접되어 교통사고의 위험이 있을 때에 가속페달의 조작 답력에 변화를 주어서 운전자에게 적절한 경각심이 부여되게 함으로써, 운전자로 하여금 안전 운행을 도모할 수 있게 하고, 지나친 가속으로 인한 교통사고의 위험을 예방할 수 있도록 한 답력가변형 가속페달장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체에 회동가능하게 지지된 가속페달에 리턴방향으로 탄성력을 부여하는 리턴스프링과, 상기 가속페달의 조작방향으로 답력을 제공하는 다수개의 압축스프링으로 이루어진 답력제공 스프링 및, 상기 다수개의 압축스프링이 상기 가속페달의 밟힘의 정도를 단계별로 조절 가능하도록 상기 다수개의 압축스프링을 선택적으로 걸어서 지지하는 다수개의 걸림핀을 구비한다.

바람직하기로는 상기 다수개의 걸림핀들은 모터의 회전축에 설치되어, 상기 모터에 의해 회전해서 해당 압축스프링의 하부로 진입하여 해당 압축스프링을 받혀서 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수개의 걸림핀들은 모터의 회전축에 원주방향으로 소정 각도를 두고 설치되어 순차적으로 해당 걸림핀 쪽으로 진입하도록 된 것을 특징으로 한다.

차속과 선행 차량과의 차간거리를 감지하고, 기히 입력된 제한속도와 설정된 차간거리와 각각 비교하여 상기 모터에 제어전류를 인가하여 모터를 구동시키는 전자제어유니트가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 가속페달은 차체에 고정된 마운팅브래킷에 힌지축을 매개로 설치되고, 상기 마운팅브래킷과 상기 가속페달의 일단 사이에는 상기 리턴스프링이 설치되며, 상기 힌지축에는 답력제공링크가 일체로 회전되게 장착되고, 상기 답력제공링크와 상기 마운팅브래킷 사이에는 상기 다수개의 압축스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 답력가변형 가속페달장치에 의하면, 차량의 주행중에 전자제어유니트가 차속과 선행 차량과의 거리를 실시간으로 감지하고, 현재의 차속이 운전자에 의해 설정된 제한 속도를 초과하거나 혹은 선행 차량과의 거리가 과도하게 근접된 경우에 그 정도에 따라 가속페달에 답력 변화를 야기하는 스프링의 탄성력을 가속페달에 부여하여 운전자가 가속페달을 조작할 때에 그 조작력이 통상의 경우와 상이하게 인지하도록 해서 가속페달의 조작에 대한 경각심을 부여하여 줌으로써, 운전자로 하여금 안전 운행을 도모하게 하고, 과속으로 인한 교통사고의 위험을 경감할 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 답력가변형 가속페달장치의 사시도가 도시되어 있는 바, 즉 가속페달(1)에는 힌지축(2)이 일체로 회전되게 끼워져서 마운팅브래킷(3)에 상기 힌지축(2)을 매개로 회동가능하게 설치되고, 상기 가속페달(1)의 일단과 상기 마운팅브래킷(3)사이에는 가속페달(1)을 탄력적으로 지지하는 리턴스프링(4)이 설치된다.

이에 따라 상기 리턴스프링(4)은 가속페달의 조작시에 압축되어 탄성 복원력을 저장하고 있다가 가속페달(1)이 해방될 때에 상기 탄성 복원력으로 가속페달을 원래의 위치로 복귀시키게 된다.

상기 리턴스프링(4)은 일정한 탄성계수를 가진 코일 스프링으로 구성되어, 가속페달의 조작 스트로크에 비례하는 탄성 저항력을 가속페달에 부여하게 된다.

그리고 상기 힌지축(2)에는 답력제공링크(5)의 일단이 일체로 회전되게 장착되고, 상기 답력제공링크(5)에는 다수개의 압축스프링(6a,6b,6c)의 일단이 안착되어 지지됨과 더불어 상기 다수개의 압축스프링(6a,6b,6c)의 타단은 상기 마운팅브래킷(3)에 지지된다.

상기 다수개의 압축스프링(6a,6b,6c)은 압축된 상태로 상기 답력제공링크(5)와 마운팅브래킷 사이에 설치되어, 가속페달(1)을 상기 힌지축(2)을 통해 조작방향으로 회동시키는 보조답력을 부여하게 된다.

즉 운전자가 가속페달을 조작할 때에 운전자의 페달 답력을 상기 다수개의 압축스프링이 보조하여 가속페달의 조작 답력을 경감시키는 역할을 하게 된다.

한편 상기 마운팅브래킷(3)에는 구동모터(7)가 고정되게 설치되고, 상기 구동모터(7)의 회전축에는 다수개의 걸림핀(8a,8b,8c)이 일체로 회전되게 설치되는 데, 상기 다수개의 걸림핀(8a,8b,8c)의 각 일단은 상기 회전축에 일체로 회전되게 고정되는 반면에 각 타단은 상기 다수개의 압축스프링(6a,6b,6c) 쪽으로 회동하여 압축스프링(6a,6b,6c)에 걸릴 수 있도록 배치된다.

상기 각 걸림핀(8a,8b,8c)은 상기 회전축에 원주방향으로 소정 각도(예컨대 10도의 각도)를 두고 장착되어, 상기 회전축이 회전할 때에 걸림핀은 1개씩 압축스프링에 각각 걸리게 된다.

본 발명의 실시예에서 상기 압축스프링과 해당 걸림핀은 3개로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고 하나 이상으로 설치할 수 있다.

한편 상기 모터(7)의 구동을 제어하기 위해 구동모터(7)는 전자제어유니트(ECU)의 출력단에 접속되어, 전자제어유니트로부터 인가되는 제어전류에 의해 소정 각도만큼 상기 회전축을 회전시키게 되고, 상기 전자제어유니트의 입력단에는 차속을 감지하여 입력하는 차속센서(9)와, 차간거리를 감지하여 입력하는 차간거리센서(10) 및, 운전자가 제한속도를 입력하는 제한속도 입력스위치(11) 등이 접속된다.

이에 따라 가속페달은 상기 리턴스프링(4)과 다수개의 답력제공 압축스프링(6a,6b,6c)에 의해 지지된 상태에서 운전자가 가속페달을 조작할 때에 상기 리턴스프링의 저항력과 상기 다수개의 압축스프링에서 제공하는 답력의 차이만큼 가속페달을 밟아서 조작하게 되는 데, 가속페달의 조작 스트로크에 비례하여 운전자에 의한 가속페달의 조작 답력이 증가하게 된다.

한편 차량의 주행중에 상기 전자제어유니트는 상기 각 센서들을 매개로 현재의 차속과 선행 차량과의 거리를 실시간으로 감지하고, 현재의 차속이 제한 속도 이상을 초과하거나 차간 거리가 기히 설정된 제한 거리를 초과할 경우에 도 3에 자세히 도시한 바와 같이 상기 구동모터에 제어전류를 인가하여 상기 회전축을 회전시키고, 회전축의 회전에 따라 제1걸림핀(8a)이 먼저 제1압축스프링(6a)의 하부로 진입하여 압축스프링(6a)을 지지하게 된다.

이로써 상기 제1압축스프링(6a)에 의해 가속페달에 제공되고 있는 보조답력이 상기 걸림핀에 의해 차단되므로, 페달의 밟힘 정도를 억제하여 가속페달의 조작을 조작할 때에 그만큼의 답력이 더 필요하게 되고, 가속페달의 답력에 변화가 발생하게 된다.

그러므로 운전자는 가속페달의 답력 변화를 단계별로 느껴서 위험 상황을 인지하여 가속페달의 조작스트로크를 저감시켜 차속을 줄여서 제한속도를 초과하지 않거나 차간거리가 멀어지게 함으로써, 과속으로 인한 교통사고의 위험을 경감하게 된다.

예컨대 현재의 차속이 설정된 차속을 10km/h 이하로 초과할 경우에는 모터가 회전하여 상기 제1걸림핀(8a)이 제1압축스프링(6a)으로 진입해서 제1압축스프링(6a)을 걸어서 지지하여 제1압축스프링(6a)만의 보조답력이 가속페달에 작용하지 않게 하고, 현재의 차속이 설정된 차속을 10km/h 내지 20km/h 사이로 초과할 경우에는 모터가 회전하여 상기 제2걸림핀(8b)이 제2압축스프링(6b)으로 진입해서 제2 압축스프링(6b)을 걸어서 지지하여 제1,2압축스프링(6a,6b)의 보조답력이 동시에 가속페달에 작용하지 않게 하며, 현재의 차속이 설정된 차속을 20km/h 이상으로 초과할 경우에는 모터가 회전하여 상기 제3걸림핀(8c)이 제2압축스프링(6c)으로 진입해서 제3압축스프링(6c)을 걸어서 지지하여 제1,2,3압축스프링(6a,6b,6c)의 보조답력이 동시에 가속페달에 작용하지 않게 한다.

상기와 같이 걸림핀들이 순차적으로 회전하여 해당 압축스프링의 하부로 진입해서 해당 압축스프링들을 순차적으로 지지하게 되면, 그에 비례하여 운전자에 의한 가속페달의 답력이 증대하게 되어 운전자가 위험 주행 상황을 더욱더 용이하게 인지할 수 있고, 상기 걸림핀들의 작동여부는 제한속도를 초과한 정도와 차간거리가 근접한 정도에 따라 전자제어유니트에 의해 결정된다.

도 1은 본 발명에 따른 답력가변형 가속페달장치의 사시도,

도 2는 도 1의 요부 확대 사시도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-가속페달 2-힌지축

3-마운팅브래킷 4-리턴스프링

5-답력제공링크 6a,6b-6c-압축스프링

7-모터 8a,8b,8c-걸림핀

Claims (5)

1. 차체에 회동가능하게 지지된 가속페달에 리턴방향으로 탄성력을 부여하는 리턴스프링과,

   상기 가속페달의 조작방향으로 답력을 제공하도록 압축된상태로설치된다수개의압축스프링으로 이루어진답력제공스프링 및,

   일대일로 지지하도록 상기 다수개의 압축스프링에 각각 걸려지고, 걸려져 지지된 상기 압축스프링의 수량 증가에 비례하여 상기 압축스프링이 상기 가속페달에 가하는 보조답력의 작용을 변화시켜 상기 가속페달의 밟힘의 정도를 단계별로 조절 가능시켜주는 다수개의 걸림핀이 구비된 답력가변형 가속페달장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 걸림핀들은 모터의 회전축에 설치되어, 상기 모터에 의해 회전해서 해당 압축스프링의 하부로 진입하여 해당 압축스프링을 받혀서 지지하는 것을 특징으로 하는 답력가변형 가속페달장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 다수개의 걸림핀들은 모터의 회전축에 원주방향으로 소정 각도를 두고 설치되어 순차적으로 해당 걸림핀 쪽으로 진입하도록 된 것을 특징으로 하는 답력가변형 가속페달장치.
4. 청구항 3에 있어서, 차속과 선행 차량과의 차간거리를 감지하고, 기 입력된 제한속도와 설정된 차간거리와 각각 비교하여 상기 모터에 제어전류를 인가하여 모터를 구동시키는 전자제어유니트가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 답력가변형 가속페달장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 가속페달은 차체에 고정된 마운팅브래킷에 힌지축을 매개로 설치되고, 상기 마운팅브래킷과 상기 가속페달의 일단 사이에는 상기 리턴스프링이 설치되며, 상기 힌지축에는 답력제공링크가 일체로 회전되게 장착되고, 상기 답력제공링크와 상기 마운팅브래킷 사이에는 상기 다수개의 압축스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 답력가변형 가속페달장치.

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