KR101309776B1

KR101309776B1 - 회전형 킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체

Info

Publication number: KR101309776B1
Application number: KR1020120021218A
Authority: KR
Inventors: 김선근
Original assignee: 주식회사 에스엘 서봉; 에스엘 주식회사
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2013-09-23
Also published as: KR20130099591A

Abstract

회전형 킥다운 모듈 및 킥다운 페달 구조체가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈은, 가이드홈이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈을 따라 이동하는 가이드돌기가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조를 가지는 베이스와, 상기 베이스와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조와 대응되는 제2 치차 구조를 가지는 피스톤과, 상기 피스톤과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤을 상기 베이스 방향으로 가압하는 탄성체를 포함한다.

Description

회전형 킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체{ROTATIONAL KICKDOWN MODULE AND KICKDOWN PEDAL ASSEMBLY COMPRISING THEREOF}

본 발명은 회전형 킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 기어를 강제로 다운 쉬프트 할 때 사용자가 변속을 감지할 수 있도록 신호를 전달하는 회전형 킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 모든 차량에서의 킥다운(kick down)은 고속도로 진입 전 빠르게 정상속도를 필요로 할 때나 또는 앞 차량의 추월하고자 할 때, 즉 급속하게 가속이 이루어져야 할 상황에서 보다 신속한 주행을 할 수 있도록 구성되어 있으며, 운전자가 가속페달을 힘껏 밟아(kick) 스로틀 밸브가 활짝 개방되면 이후의 변속이 저단으로 자동 변속(자동변속기 차량)되면서 빠른 시간내에 가속이 이루어지게 되며, 수동변속기 차량은 다운 쉬프트(down shift)로 가속이 이루어지게 된다.

킥다운 모듈은 킥다운이 시작되는 시점 이전에 미리 가속페달의 회전력을 강제로 감소시켜서 가속페달에 더 큰 답력을 가하도록 설정되며, 큰 답력이 가해진 상태가 일정하게 지속되면 소정의 킥다운 조작감을 제공하면서 동시에 차량의 기어를 저단으로 변속하게 된다.

이 때, 차량 운전자에게 상기 킥다운 조작감이 제공되지 않는다면, 차량 운전자는 킥다운 기능이 시작되는 지점을 알 수 없으며, 킥다운이 갑자기 시작되어 의도하지 않게 저단 기어로 변속되는 상황이 발생할 수 있으며, 이는 차량 사고 등으로 이어질 가능성이 있다.

최근의 모든 자동변속기 차량에는 위와 같은 킥다운 기능이 부여되어 있는 반면, 가속페달을 통해 운전자에게 킥 다운 조작감을 부여하는 기능은 미비한 실정이므로, 이와 같은 킥다운 조작감을 차량 운전자에게 제공하여 안전한 운행 및 운전자의 편의를 증진시킬 수 있는 구조가 필요하다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량 주행중 발생하는 킥다운 조작감을 운전자에게 부여할 수 있도록 함으로써 운전자의 조작감 향상 및 피로감을 줄일 수 있도록 하고, 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있도록 하는 회전형킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 비교적 간단한 구조로 구현되어 생산비용을 절감할 수 있는 회전형킥다운 모듈 및 이를 포함하는 킥다운 페달 구조체를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈은, 가이드홈이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈을 따라 이동하는 가이드돌기가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조를 가지는 베이스와, 상기 베이스와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조와 대응되는 제2 치차 구조를 가지는 피스톤과, 상기 피스톤과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤을 상기 베이스 방향으로 가압하는 탄성체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 킥다운 페달 구조체는, 가속페달, 및 상기 가속페달에 의해 전달된 답력에 의해 가압되는 회전형 킥다운 모듈을 포함하되, 상기 회전형 킥다운 모듈은, 가이드홈이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈을 따라 이동하는 가이드돌기가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조를 가지는 베이스와, 상기 베이스와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조와 대응되는 제2 치차 구조를 가지는 피스톤과, 상기 피스톤과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤을 상기 베이스 방향으로 가압하는 탄성체를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 회전형 킥다운 모듈 및 킥다운 페달 구조체에 의하면, 가속페달의 조작에 따라 운전자에게 킥다운(kick down) 조작감을 부여할 수 있게 됨으로써, 조작감 향상 및 피로감을 경감시킬 수 있게 되고 아울러 안정성과 경제성을 동시에 만족할 수 있는 효과가 있다.

또한, 서로 맞물리는 치차 구조를 이용하여 비교적 단순한 구조로 킥다운 조작감을 부여할 수 있는 회전형 킥다운 모듈 및 킥다운 페달 구조체를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 회전형 킥다운 모듈을 구성하는 하우징을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 회전형 킥다운 모듈을 구성하는 베이스의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 회전형 킥다운 모듈을 구성하는 피스톤의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 회전형 킥다운 모듈의 피스톤에 삽입되는 탄성체의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1의 회전형 킥다운 모듈을 구성하는 베이스와 피스톤의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 베이스와 피스톤의 치차가 서로 맞물려 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 회전형 킥다운 모듈이 외력을 받아서 베이스가 회전하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 회전형 킥다운 모듈이 외력을 받아서 베이스가 수직한 가이드홈을 따라 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 회전형 킥다운 모듈에 가해지는 외력이 중지될 경우 베이스가 다시 원위치하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥다운 페달 구조체를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 킥다운 페달 구조체가 답력에 의해 소정의 회전각을 가지도록 가압된 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 11의 킥다운 페달 구조체가 답력에 의해 킥다운으로 진입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 11 내지 도 13의 순차적인 답력 변화를 나타내는 그래프이다.
도 15 내지 도 16은 도 11의 킥다운 페달 구조체에 포함된 회전형 킥다운 모듈의 상태 변화를 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 회전형 킥다운 모듈에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 회전형 킥다운 모듈을 구성하는 하우징, 베이스 및 피스톤의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 1의 회전형 킥다운 모듈의 피스톤에 삽입되는 탄성체의 구조를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈(100)은, 가이드홈(11)이 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈(11)을 따라 이동하는 가이드돌기(21)가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조(22)를 가지는 베이스(20)와, 상기 베이스(20)와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조(22)와 대응되는 제2 치차 구조(32)를 가지는 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤(30)을 상기 베이스(20) 방향으로 가압하는 탄성체(40)를 포함한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 하우징(10)은 내측에 베이스(20), 피스톤(30), 및 탄성체(40)를 수용한다. 하우징(10)의 형상은 제한이 없으나, 도시된 바와 같이 전체적으로 원통 형상일 수 있으며, 원통의 일단부가 개방된 형태일 수 있다. 개방단으로 베이스(20)의 일단부가 하우징(10) 외부로 노출될 수 있으며, 노출된 베이스(20)의 일단부는 외부로부터 외력을 인가 받게 된다.

하우징(10)의 측면에는 가이드홈(11)이 형성되어 있다. 가이드홈(11)은 베이스(20)의 가이드돌기(21)를 수용하여, 가이드돌기(21)의 이동경로를 결정할 수 있다.

가이드홈(11)은 기둥 형태의 하우징(10)의 길이방향에 대략 수직한 방향을 따라 형성된 제1 가이드홈(11a)과, 제1 가이드홈(11a)과 연결되되 제1 가이드홈(11a)에 수직하게 형성된 제2 가이드홈(11b)을 포함할 수 있다.

베이스(20)의 가이드돌기(21)는 베이스(20)에 가해진 외력에 의해 초기위치인 제1 가이드홈(11a) 상에서 제2 가이드홈(11b) 방향으로 회전하며, 제1 가이드홈(11a)과 제2 가이드홈(11b)이 만나는 지점에서는 회전하던 방향으로 홈이 형성되어 있지 않기 때문에, 더 이상 회전하지 못하고, 외력이 가해진 방향 즉 제2 가이드홈(11b)의 방향을 따라 이동하게 된다.

제1 가이드홈(11a)은 하우징(10)의 길이방향과 정확히 90도를 이루도록 수직하게 형성되지 않을 수 있으며, 베이스(20)가 회전하기 용이하도록 제1 가이드홈(11a)은 하우징(10)의 길이방향과 예각 또는 둔각 범위의 기울기를 가지도록 형성될 수도 있다.

마찬가지로, 제2 가이드홈(11b)도 제1 가이드홈(11a)과 정확하게 수직하게 형성되지 않을 수 있으며, 제1 가이드홈(11a)이 비스듬하게 형성된 경우 제2 가이드홈(11b)은 외력의 전달방향과 평행하게 형성될 수 있다.

이와 같이, 가이드홈(11)에 의해 베이스(20)의 가이드돌기(21)의 이동경로가 결정되며, 후술하는 바와 같이 본 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈(100)이 차량의 가속페달에 설치되는 경우, 베이스(20)에 외력이 가해지는 순간부터 사용자가 가속페달을 밟기 위해 가속페달에 가하는 힘이 급증하게 되며, 이로 인해 사용자에게 킥다운 구간에 진입하는 지점임을 알리는 조작감을 제공할 수 있으며, 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a)으로부터 제2 가이드홈(11b)으로 이동하는 순간까지, 이동에 필요한 외력이 급격하게 감소하기 때문에, 사용자에게 킥다운이 시작된 것을 의미하는 킥다운 조작감을 제공할 수 있다.

하우징(10)의 개방단의 반대측 단부는 폐쇄된 상태일 수 있으며, 탄성체(40)를 지지할 수 있다.

하우징(10)의 내부에는 베이스(20) 및 피스톤(30)이 개방단으로 이탈되지 않도록 복수의 체결부 내지 걸림턱이 형성될 수 있다.

특히, 베이스(20)는 가이드홈(11)에 의해 상하 이동이 제한되는 반면, 이와 맞물린 상태의 피스톤(30)은 결합 구조에 의해 회전이 제한될 수 있다. 피스톤(30)의 직선왕복운동을 가이드하기 위해, 하우징(10)의 내측에는 하우징(10)의 길이방향과 나란하게 형성된 그루브(12)를 포함할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 그루브(12)는 피스톤(30)의 측면에 형성된 돌출부(31)와 맞물려서 피스톤(30)이 회전하지 않도록 제한하면서, 피스톤(30)의 상하이동을 가이드할 수 있다.

도 1과 도 3을 참조하면, 베이스(20)는 하우징(10)의 내측에 수용될 수 있도록 하우징(10)의 형상과 대응되며, 측면에 가이드돌기(21)가 형성되어 있다. 예를 들어, 하우징(10)이 원통형상인 경우, 베이스(20)의 몸체도 원통형상일 수 있다.

가이드돌기(21)는 하우징(10)의 가이드홈(11)에 삽입되어 이동경로가 제한될 수 있다. 외력이 가해지지 않은 상태에서, 가이드돌기(21)는 제1 가이드홈(11a)의 도면상으로 좌측단에 위치하며, 베이스(20)에 외력이 가해지면 피스톤(30)과 하우징(10)과의 결합관계 및 피스톤(30)과의 치차 결합 구조에 의해 제1 가이드홈(11a)을 따라 이동하게 된다.

하우징(10)의 길이방향을 기준으로, 베이스(20)의 일측단에는 제1 치차 구조(22)가 형성되며, 타측단에는 가압부(23)가 형성된다.

제1 치차 구조(22)는 원주 방향을 따라 나선형의 기어이빨이 반복 배치되는 형상이며, 상부에 결합되는 피스톤(30)의 제2 치차 구조(32)와 맞물리는 형상을 가진다. 구체적으로, 제1 치차 구조(22)와 제2 치차 구조(32)는 서로 소정 방향으로 회전하면서 결합이 체결되거나 서로 분리될 수 있도록 서로 비스듬하게 결합될 수 있다.

이와 같이 결합된 치차 구조(22, 32)는 일정 방향으로 일정 각도만큼 베이스(20) 또는 피스톤(30)이 제한적으로 회전할 수 있도록 구성된다.

가압부(23)는 외부로부터 외력이 가해지는 지점이며, 가압부(23)는 하우징(10)의 개방단을 통해 외부로 노출될 수 있다.

도 1과 도 4를 참조하면, 피스톤(30)은 베이스(20)와 결합되며, 베이스(20)와 마찬가지로 하우징(10)의 내부에 수용된다. 피스톤(30)의 측면에 돌출부(31)가 형성되어, 하우징(10) 내부의 그루브(12)에 의해 진행방향이 제한될 수 있다. 즉, 돌출부(31)에 의해 피스톤(30)은 회전되지 않고, 하우징(10)의 길이방향을 따라 직선운동을 하도록 제한될 수 있다.

피스톤(30)의 베이스(20) 측 단부에는 제2 치차 구조(32)가 형성되며, 반대측 단부에는 탄성체(40)를 수용하기 위한 오목부(33)가 형성되어 있다.

도 1과 도 5를 참조하면, 탄성체(40)는 피스톤(30)의 오목부(33)에 수용되어, 탄성체(40)의 일단은 오목부(33)에 의해 지지되고 타단은 하우징(10) 폐쇄면에 의해 지지된다. 외력에 의해, 탄성체(40)의 길이가 가변되면서 피스톤(30)으로 복원력을 가하게 된다.

탄성체(40)의 종류에는 제한이 없으며, 탄성을 가지는 물체 예를 들어 스프링일 수 있다.

탄성체(40)는 소정 이상의 외력에 의해 베이스(20)가 제2 가이드홈(11b)을 따라 상부로 이동하고 이로 인해 피스톤(30)도 베이스(20)에 의해 상부로 이동한 경우, 피스톤(30)의 오목부(33)에 수용된 탄성체(40)가 가압되게 되며, 외력이 해제된 경우, 베이스(20)와 피스톤(30)이 원위치로 복귀할 수 있도록 외력이 가해진 반대방향으로 복원력을 발생시키게 된다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 베이스(20)와 피스톤(30)의 결합관계에 대해 설명한다. 도 6은 도 1의 회전형 킥다운 모듈(100)을 구성하는 베이스(20)와 피스톤(30)의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 베이스(20)와 피스톤(30)의 치차(22, 32)가 서로 맞물려 결합된 상태를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 베이스(20)의 상부에 형성된 제1 치차 구조(22)와 피스톤(30)의 하부에 형성된 제2 치차 구조(32)가 서로 맞물려서 결합하게 되는데, 치차(22, 32)의 마찰면이 비스듬하게 형성되어 있어서, 치차(22, 32)를 일 방향으로 가압하게 되면, 치차(22, 32)가 맞닿는 시점부터 치차(22, 32)가 나선방향으로 회전하면서 결합되게 된다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈(100)의 이동 구조에 대해 설명한다. 도 8은 도 1의 회전형 킥다운 모듈이 외력을 받아서 베이스가 회전하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 1의 회전형 킥다운 모듈이 외력을 받아서 베이스가 수직한 가이드홈을 따라 이동하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 1의 회전형 킥다운 모듈에 가해지는 외력이 중지될 경우 베이스가 다시 원위치하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 제1 및 제2 치차 구조(22, 32)가 서로 결합된 상태에서, 제2 치차 구조(32)를 가지는 피스톤(30)의 회전이 제한되는 경우에는, 베이스(20)의 하부에서 피스톤(30) 방향으로 힘이 가해지게 되면 피스톤(30)이 회전하지 못하도록 제한되어 있기 때문에, 이로 인해 제2 치차 구조(32)는 회전하지 않는 반면, 외력에 의해 제1 치차 구조(22)는 회전력이 발생하게 되어 제1 가이드홈(11a)을 따라 베이스(20)의 가이드돌기(21)가 회전한다.

이와 동시에, 제1 치차 구조(22)가 회전하는 반면, 제2 치차 구조(32)는 회전하지 못하도록 제한되어 있기 때문에, 제1 치차 구조(22)가 제2 치차 구조(32)와의 비스듬한 접촉면을 따라 제2 치차 구조(32)을 상부 방향으로 소정 거리만큼 밀어내게 된다.

이로 인해, 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(20)의 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a)을 따라 이동하는 과정에서 베이스(20)와 피스톤(30)의 거리가 일정 간격만큼 이격될 수 있다.

제1 가이드홈(11a)이 형성된 방향은 외력이 가해지는 상하방향과 대략 수직하거나 비스듬하기 때문에, 탄성체(40)의 복원력에 의해 외력이 반감되는 이외에도 가이드돌기(21)의 상하방향으로의 이동을 제한하는 제1 가이드홈(11a)에 의해 외력이 소실되므로, 베이스(20)를 회전시키기 위해서는 보다 큰 외력이 필요하게 된다.

따라서, 후술하는 바와 같이, 이 시점에서 운전자가 가속페달에 큰 저항을 느낄 수 있으며, 킥다운이 시작되는 지점에 도달했다는 조작감을 얻을 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 베이스(20)의 가압부(23)에 베이스(20)에서 피스톤(30) 방향으로, 외력이 지속적으로 가해지면, 베이스(20)가 제1 가이드홈(11a)을 따라 회전하다가 제1 가이드홈(11a)과 제2 가이드홈(11b)이 연결되는 지점에 도달하게 된다.

이때, 베이스(20)의 상부 방향으로의 이동이 자유롭게 되므로, 베이스(20)와 피스톤(30)이 함께 제2 가이드홈(11b)을 따라 상부 방향으로 이동하게 된다.

이때는, 베이스(20)에 가해진 외력에서 탄성체(40)의 반발력을 제외한 힘에 의해 베이스(20)와 피스톤(30)의 상부 방향 변위량이 결정된다.

따라서, 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a)에서 제2 가이드홈(11b)으로 이동하는 지점에서 베이스(20)와 피스톤(30)을 변위시키기 위해 필요한 외력이 크게 감소하게 된다.

이어서, 도 10을 참조하면, 베이스(20)의 가압부(23)에 가해지는 외력이 탄성체(40)의 반발력에 비해 작아지게 되면, 탄성체(40)의 복원력이 작용하여 베이스(20)와 피스톤(30)이 제2 가이드홈(11b)을 따라 하부 방향으로 이동하게 된다.

가이드돌기(21)가 제2 가이드홈(11b)을 따라 하강하다가 제2 가이드홈(11b)과 연결된 제1 가이드홈(11a)과의 연결지점에 도달하게 되면, 베이스(20)의 상하방향의 이동이 제한되면서, 탄성체(40)에 의해 외력과 반대방향으로 가압된 힘에 의해 베이스(20)의 제1 치차 구조(22)와 피스톤(30)의 제2 치차 구조(33)가 서로 결합되는 방향으로 빗면을 따라 회전력을 받게 되는데, 앞서 설명한 바와 같이, 제2 치차 구조(33)는 회전하지 못하도록 제한된 상태이기 때문에, 제2 치차 구조(33)가 제1 치차 구조(22) 방향으로 가까워지면서 제1 치차 구조(22)가 회전하게 된다. 탄성체(40)의 복원력에 의한 제1 치차 구조(22)의 회전 방향은 외력에 의한 회전 방향과 반대가 된다.

따라서, 베이스(20)의 제1 치차 구조(22)에 의해 이와 연결된 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a)을 따라 초기 위치로 복원될 수 있다.

이와 같은 구조에 의해, 본 실시예에 따른 회전형킥다운 모듈(100)은 소정 시점 즉 베이스(20)의 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a) 및 제2 가이드홈(11b)이 만나는 위치에 배치되는 시점을 기점으로 이동에 필요한 외력이 크게 변하게 되므로, 사용자에게 소정의 조작감을 제공할 수 있다.

다시 말하면, 가이드돌기(21)가 제1 가이드홈(11a)에 위치한 상태에서 베이스(20)를 이동시키기 위해 베이스(20)에 제1 외력이 가해지고, 가이드돌기(21)가 상기 제2 가이드홈(11b)에 위치한 상태에서 상기 베이스(20)를 이동시키기 위해 베이스(20)에 제2 외력이 가해지게 되는데, 베이스(20) 및 이에 따라 이동하는 피스톤(30)을 동일한 거리를 이동시키는 경우에 상기 제1 외력이 상기 제2 외력에 비해 크게 된다.

이와 같은 급격한 외력 변화에 따른 조작감을 이용하여 베이스(20)와 피스톤(30)의 이동거리에 맞게 소정의 기능이 구현되도록 설정하게 되면, 사용자가 해당 기능이 구현되는 시기를 조작감을 통해 감지할 수 있게 된다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 회전형킥다운 모듈(100)은 자동차의 가속페달에 적용되어 가속페달이 일정 각도 이상 가압된 경우, 다운 쉬프트(down shift) 기능이 구현되기 전에 위와 같은 조작감이 가속페달을 통해 운전자에게 전달되도록 하여 차량 운전자가 미리 저단으로 기어가 변속된다는 사실을 인지할 수 있도록 구성할 수 있다.

이하, 도 11 내지 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형킥다운 모듈(100)이 적용된 차량용 킥다운 페달 구조체에 대해 설명한다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥다운 페달 구조체를 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 킥다운 페달 구조체가 답력에 의해 소정의 회전각을 가지도록 가압된 상태를 나타내는 도면이고, 도 13은 도 11의 킥다운 페달 구조체가 답력에 의해 킥다운으로 진입한 상태를 나타내는 도면이고, 도 14는 도 11 내지 도 13의 순차적인 답력 변화를 나타내는 그래프이고, 도 15 내지 도 16은 도 11의 킥다운 페달 구조체에 포함된 회전형 킥다운 모듈의 상태 변화를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 킥다운 페달 구조체는, 가속페달(200), 및 상기 가속페달(200)에 의해 전달된 답력에 의해 가압되는 회전형 킥다운 모듈(300)을 포함하되, 상기 회전형 킥다운 모듈(300)은, 가이드홈(311)이 형성된 하우징(310)과, 상기 하우징(310) 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈(311)을 따라 이동하는 가이드돌기(321)가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조(322)를 가지는 베이스(320)와, 상기 베이스(320)와 결합되며 결합면에 상기 제1 치차 구조(322)와 대응되는 제2 치차 구조(332)를 가지는 피스톤(330)과, 상기 피스톤(330)과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤(330)을 상기 베이스(320) 방향으로 가압하는 탄성체(340)를 포함한다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 킥다운 페달 구조체는, 가속페달(200)과 회전형 킥다운 모듈(300)을 포함하며, 회전형 킥다운 모듈(300)은 앞서 설명한 회전형 킥다운 모듈(100)과 동일할 수 있다.

회전형 킥다운 모듈(300)은 가속페달(200)의 페달암(210)에 의해 전달된 답력이 소정의 회전축(220)을 중심으로 페달본체(230)를 소정 방향으로 이동시키게 되며, 이 과정에서 페달본체(230)의 소정 위치에 배치된 회전형 킥다운 모듈(300)이 가속페달(200)의 마찰면(240)과 접촉하게 된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 회전형 킥다운 모듈(300)의 베이스(320)의 가압부(323)가 마찰면(240)과 접촉하는 방향으로 회전형 킥다운 모듈(300)이 배치될 수 있다. 도 11에 도시된 예는, 차량 운전자가 가속페달(200)에 답력을 가하지 않은 상태이며, 가압부(323)와 마찰면(240)이 서로 이격되어 있기 때문에, 회전형 킥다운 모듈(300)에 아무런 답력이 전달되지 않으며, 베이스(320)와 피스톤(330)이 이동하지 않는 상태를 유지한다.

도 12를 참조하면, 차량 운전자가 가속페달(200)에 소정 이상의 답력을 가한 상태로서, 가압부(323)와 마찰면(240)이 서로 접촉하기 시작한다. 따라서, 앞선 실시예에서 설명한 바와 같이, 베이스(320)의 가압부(323)를 통해 외력(답력)이 전달되며, 베이스(320)와 피스톤(330)의 치차 결합 구조에 의해 베이스(320)가 제1 가이드홈(311a)을 따라 소정 방향으로 회전하게 된다. 이때, 답력이 가해지는 방향과 제1 가이드홈(311a)이 형성된 방향이 상이하며, 탄성체(340)에 의해 가해지는 반발력이 더해져서, 차량 운전자는 가압부(323)와 마찰면(240)이 서로 접촉하기 시작한 시점부터 가속페달(200)에 더 큰 답력을 가해야지만 가속페달(200)을 하부 방향으로 이동시킬 수 있다.

이로 인해, 차량 운전자는 소정 시점을 기준으로 이전보다 가속페달(200)에 증가된 답력을 가하는 다리 및/또는 발에 의해 페달에 나타나는 저항(반작용력)을 감지할 수 있으며 이는 소정의 킥다운 조작감으로 인식될 수 있다.

도 13을 참조하면, 차량 운전자가 가속페달(200)에 더 큰 답력을 가하여 가압부(323)와 마찰면(240)이 서로 접촉하고, 마찰면(240)에 의해 회전형 킥다운 모듈(300)의 베이스(320)와 피스톤(330)이 내측으로 이동한 상태를 나타낸다.

이 과정에서 소정 시점을 기준으로 가속페달(200)에 유지되는 저항이 크게 감소하게 되는데, 이와 같은 소정 시점은 앞서 설명한 바와 같이, 베이스(320)의 가이드돌기(321)가 제1 가이드홈(311a)을 따라 이동하다가 제2 가이드홈(311b)에 진입하기 시작한 시점을 의미하며, 제2 가이드홈(311b)은 마찰면(240)의 반작용에 의해 전달되는 답력이 가해지는 방향과 대략 나란하기 때문에, 차량 운전자가 가속페달(200)을 밟을 때 탄성체(340)의 반발력을 이겨낼 수 있는 답력 만으로도 충분히 가속페달(200)을 하부 방향으로 이동시킬 수 있다.

이와 같이, 차량 운전자는 소정 시점을 기준으로 이전보다 가속페달(200)에 감소된 답력을 가하는 다리 및/또는 발에 의해 페달에 나타나는 저항을 감지할 수 있으며, 이는 소정의 킥다운 조작감으로 인식될 수 있다.

실제 차량의 킥다운 기능이 시작되어 저단 변속이 수행되는 시점은 차량의 설정에 따라 서로 상이할 수 있으며, 페달암(210)에 답력을 가하여 베이스(320)의 가이드돌기(321)가 제1 가이드홈(311a)을 따라 이동하기 시작하는 시점부터, 더 이상 페달암(210)이 눌리지 않는 시점 사이의 임의의 시점에서 다운 쉬프트 기능이 수행되도록 설정할 수 있다.

몇몇 실시예에서는, 킥다운 조작감을 최대화하기 위해, 베이스(320)의 가이드돌기(321)가 제2 가이드홈(311b)에 진입한 시점 이후로 다운 쉬프트가 수행되도록 설정할 수 있다. 이러한 경우 차량 운전자는 가속페달(200)을 밟고 답력을 증가시켜서 가속페달(200)을 하부 방향으로 이동시키다가 소정의 저항을 감지한 후 답력을 크게 증가시켜, 베이스(320)의 가이드돌기(321)가 제1 가이드홈(311a)을 따라 이동하는 구간이 종료된 후 다시 필요한 답력이 감소함으로써 2번의 킥다운 조작감 즉, 가속페달(200)의 저항이 급변하는 느낌을 느낀 이후에 차량의 저단 변속이 수행되므로, 다운 쉬프트 시점을 명확히 인식할 수 있다.

도 14를 참조하면, A 구간에서는 답력 및 이에 따른 가속페달(200)의 이동거리(하부 방향으로 눌려지는 거리)가 일정하게 증가하며, B 구간 즉 가압부(323)와 마찰면(240)이 서로 접촉하는 시점부터, 가속페달(200)을 이동시키기 위해서는 기존보다 큰 답력이 필요하게 된다. 이어서, C 구간 즉 가이드돌기(321)가 제1 가이드홈(311a)에서 제2 가이드홈(311b)으로 이동하는 시점을 기준으로 답력이 크게 감소한다. 다음으로, D 구간 즉 가이드돌기(321)가 제2 가이드홈(311b)을 따라 이동하는 구간에서는 다시 A 구간에서와 유사한 답력과 이동거리 간의 기울기가 형성된다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 각각 도 12와 도 13 시점의 회전형 킥다운 모듈(300)의 가압부(323)와 마찰면(240) 사이의 관계가 부분 확대되어 도시된다.

즉, 도 15는 첫번째 킥다운 조작감이 느껴지는 시점이며, 도 16은 두번째 킥다운 조작감이 느껴진 이후 가속페달(200)에 계속적인 답력을 가하여 가속페달(200)이 이동할 수 있는 최대 지점에 위치한 상태를 나타낸다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 킥다운 모듈(300)이 차량용 가속페달(200)에 적용되는 경우에는, 소정 각도 예를 들어 가속페달(200)이 답력에 의해 14도 내지 17도의 회전각 범위로 이동된 경우, 다운 쉬프트를 감지할 수 있는 킥다운 조작감이 느껴질 수 있도록 제어될 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

가이드홈이 형성된 하우징;
상기 하우징 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈을 따라 이동하는 가이드돌기가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조를 가지는 베이스;
상기 베이스와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조와 대응되는 제2 치차 구조를 가지는 피스톤; 및
상기 피스톤과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤을 상기 베이스 방향으로 가압하는 탄성체를 포함하는, 회전형 킥다운 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일측이 개방되어, 상기 베이스의 일단부가 상기 하우징 외부로 노출되는, 회전형 킥다운 모듈.
제1항에 있어서,
상기 가이드홈은 상기 베이스의 소정 방향을 따라 형성되는 제1 가이드홈과 상기 하우징의 길이방향을 따라 형성되는 제2 가이드홈을 포함하는, 회전형 킥다운 모듈.
제3항에 있어서,
상기 베이스는 상기 피스톤 방향으로 외력을 받는 경우, 상기 제1 가이드홈을 따라 이동하면서 소정 방향으로 회전하는, 회전형 킥다운 모듈.
제3항에 있어서,
상기 베이스는 상기 피스톤 방향으로 외력을 받으면서, 상기 가이드돌기가 상기 제2 가이드홈에 진입할 경우 상기 탄성체 방향으로 상기 피스톤을 가압하는, 회전형 킥다운 모듈.
제3항에 있어서,
상기 가이드돌기가 상기 제1 가이드홈에 위치한 상태에서 상기 베이스를 소정 거리만큼 이동시키기 위해 상기 베이스에 제1 외력이 가해지고, 상기 가이드돌기가 상기 제2 가이드홈에 위치한 상태에서 상기 베이스를 상기 소정 거리만큼 이동시키기 위해 상기 베이스에 제2 외력이 가해지되,
상기 제1 외력이 상기 제2 외력에 비해 큰, 회전형 킥다운 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 내측에는 상기 하우징의 길이방향과 나란하게 형성된 그루브를 포함하고,
상기 피스톤의 측면에는 상기 그루브와 맞물려 상기 피스톤의 직선왕복운동을 안내하는 돌출부를 포함하는, 회전형 킥다운 모듈.
제7항에 있어서,
상기 그루브와 상기 돌출부가 맞물려 상기 피스톤의 회전을 방지하는, 회전형 킥다운 모듈.
제1항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 탄성체를 수용하는 오목부를 포함하는, 회전형 킥다운 모듈.
가속페달; 및
상기 가속페달에 의해 전달된 답력에 의해 가압되는 회전형 킥다운 모듈을 포함하되,
상기 회전형 킥다운 모듈은,
가이드홈이 형성된 하우징과,
상기 하우징 내부에 배치되며, 측면에 상기 가이드홈을 따라 이동하는 가이드돌기가 형성되고, 일측에 제1 치차 구조를 가지는 베이스와,
상기 베이스와 결합되며, 결합면에 상기 제1 치차 구조와 대응되는 제2 치차 구조를 가지는 피스톤과,
상기 피스톤과 맞닿는 위치에 배치되며, 상기 피스톤을 상기 베이스 방향으로 가압하는 탄성체를 포함하는, 킥다운 페달 구조체.
제10항에 있어서,
상기 하우징의 일측이 개방되어, 상기 베이스의 일단부가 상기 하우징 외부로 노출되는, 킥다운 페달 구조체.
제10항에 있어서,
상기 가이드홈은 상기 베이스의 소정 방향을 따라 형성되는 제1 가이드홈과 상기 하우징의 길이방향을 따라 형성되는 제2 가이드홈을 포함하는, 킥다운 페달 구조체.
제12항에 있어서,
상기 가속페달이 소정 각도 이상으로 가압된 경우, 상기 베이스는 상기 답력을 전달받아 상기 제1 가이드홈을 따라 이동하면서 소정 방향으로 회전하는, 킥다운 페달 구조체.
제13항에 있어서,
상기 소정 각도는 14도 내지 17도인, 킥다운 페달 구조체.
제12항에 있어서,
상기 베이스는 상기 피스톤 방향으로 상기 답력을 받으면서, 상기 가이드돌기가 상기 제2 가이드홈에 진입할 경우 상기 탄성체 방향으로 상기 피스톤을 가압하는, 킥다운 페달 구조체.
제12항에 있어서,
상기 가이드돌기가 상기 제1 가이드홈에 위치한 상태에서 상기 베이스를 소정 거리만큼 이동시키기 위해 상기 베이스에 제1 답력이 가해지고, 상기 가이드돌기가 상기 제2 가이드홈에 위치한 상태에서 상기 베이스를 상기 소정 거리 만큼 이동시키기 위해 상기 베이스에 제2 답력이 가해지되,
상기 제1 답력이 상기 제2 답력에 비해 큰, 킥다운 페달 구조체.
제10항에 있어서,
상기 하우징의 내측에는 상기 탄성체의 길이방향과 나란하게 형성된 그루브를 포함하고,
상기 피스톤의 측면에는 상기 그루브와 맞물려 상기 피스톤의 직선왕복운동을 안내하는 돌출부를 포함하는, 킥다운 페달 구조체.
제17항에 있어서,
상기 그루브와 상기 돌출부가 맞물려 상기 피스톤의 회전을 방지하는, 킥다운 페달 구조체.
제10항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 탄성체를 수용하는 오목부를 포함하는, 킥다운 페달 구조체.
제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2 치차 구조의 접촉면은 소정 각도를 가지는 빗면인, 킥다운 페달 구조체.