KR101369178B1 - 페달의 변위 측정장치 - Google Patents

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Abstract

페달의 변위 측정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 페달의 변위 측정장치는 바디부에 구비된 피벗축을 중심으로 시소 운동되는 암부재의 단부에 발판부가 마련된 페달이 고정되는 몸체부; 암부재가 피벗축을 중심으로 시소 운동될 때, 발판부가 이동된 변화량을 측정하는 측정부; 를 포함하고, 측정부는, 발판부의 위치를 표시하는 표시유닛; 발판부가 좌우로 이동된 변화량에 대하여 표시유닛의 위치값을 나타내는 x축측정유닛; 발판부가 상하로 이동된 변화량에 대하여 표시유닛의 위치값을 나타내는 y축측정유닛; 및 발판부가 앞뒤로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 z축측정유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

페달의 변위 측정장치{APPARATUS FOR DETECTING DIFFERENTIAL RANGE OF PEDAL}
본 발명은 페달의 변위측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간편하게 페달의 변위를 측정할 수 있고, 페달의 고정이 간편하며, 발판부가 이동된 변화량의 측정 시간을 단축시킬 수 있는 페달의 변위 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 운전자가 차량의 가속을 위하여 가속 페달을 밟으면, 엔진 흡입 계통의 관문인 스로틀 밸브가 열리면서 많은 공기를 엔진으로 공급하고, 그와 동시에 스로틀 레버가 스프링의 탄성력으로 연료 인젝션 펌프를 작동함으로써, 많은 연료가 엔진으로 공급되도록 되어 있다.
상술한 원리를 이용하는 전자식 가속 페달 시스템은 가속페달의 작동방향으로 포지션 센서를 갖는 변위각 측정장치가 장착되어 가속페달의 작동각도를 감지하여 전기적인 신호를 발생시키고, 가속페달의 작동각도에 따라 E.C.U(Electonic Control Unit)와 같은 제어유닛에 의해 스로틀 밸브의 개폐 정도를 조절하여 엔진으로 공급되는 공기량 및 연료 인젝션 펌프에 의해 공급되는 연료량을 조절할 수 있게 되어 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제0384441호 (2003. 05. 06. 등록, 발명의 명칭 : 자동차용 가속 및 클러치 페달의 변위 측정 장치) 가 있다.
본 발명의 목적은 간편하게 페달의 변위를 측정할 수 있고, 페달의 고정이 간편하며, 발판부가 이동된 변화량의 측정 시간을 단축시킬 수 있는 페달의 변위 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 페달의 변위 측정장치는 바디부에 구비된 피벗축을 중심으로 시소 운동되는 암부재의 단부에 발판부가 마련된 페달이 고정되는 몸체부; 상기 암부재가 피벗축을 중심으로 시소 운동될 때, 상기 발판부가 이동된 변화량을 측정하는 측정부; 를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 발판부의 위치를 표시하는 표시유닛; 상기 발판부가 좌우로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 x축측정유닛; 상기 발판부가 상하로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 y축측정유닛; 및 상기 발판부가 앞뒤로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 z축측정유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 표시유닛은, 상기 발판부의 중심에 접촉되는 표시핀부; 및 상기 표시핀부를 지지하는 고정가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 표시유닛은, 상기 표시핀부를 상기 발판부의 중심에 위치시키는 중심검출부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 중심검출부는, 상기 표시핀부에 회전 가능하게 구비되는 제1기어부; 상호 마주보도록 상기 제1기어부에 치합되고, 상기 제1기어부의 회전에 따라 상기 고정가이드부에서 상호 동일한 거리를 슬라이드 이동하는 한 쌍의 제1이동암부; 상기 제1기어부에서 이격되어 상기 표시핀부에 회전 가능하게 구비되는 제2기어부; 및 상호 마주보도록 상기 제2기어부에 치합되고, 상기 제2기어부의 회전에 따라 상기 고정가이드부에서 상호 동일한 거리를 슬라이드 이동되는 한 쌍의 제2이동암부; 를 포함하고, 상기 제1이동암부의 이동 방향과 상기 제2이동암부의 이동 방향은 서로 다른 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 x축측정유닛은, 상기 표시유닛을 좌우 방향으로 이동시키는 제1블럭부; 상기 제1블럭부의 이동 경로를 형성하는 제1경로부; 및 상기 제1블럭부의 이동량을 표시하는 제1눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1눈금부는, 좌우 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제1영점부; 상기 제1경로부에 구비되어 상기 제1영점부로부터 상기 제1블럭부의 이동량을 표시하는 제1눈금표시부; 및 상기 제1블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제1눈금표시부를 지시하도록 상기 제1블럭부에 구비되는 제1지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1눈금부는, 상기 제1블럭부의 이동량을 조절하는 제1미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 y축측정유닛은, 상기 표시유닛을 상하 방향으로 이동시키는 제2블럭부; 상기 제2블럭부의 이동 경로를 형성하는 제2경로부; 및 상기 제2블럭부의 이동량을 표시하는 제2눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2눈금부는, 상하 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제2영점부; 상기 제2경로부에 구비되어 상기 제2영점부로부터 상기 제2블럭부의 이동량을 표시하는 제2눈금표시부; 및 상기 제2블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제2눈금표시부를 지시하도록 상기 제2블럭부에 구비되는 제2지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2눈금부는, 상기 제2블럭부의 이동량을 조절하는 제2미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 z축측정유닛은, 상기 표시유닛을 앞뒤 방향으로 이동시키는 제3블럭부; 상기 제3블럭부의 이동 경로를 형성하는 제3경로부; 및 상기 제3블럭부의 이동량을 표시하는 제3눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3눈금부는, 앞뒤 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제3영점부; 상기 제3경로부에 구비되어 상기 제3영점부로부터 상기 제3블럭부의 이동량을 표시하는 제3눈금표시부; 및 상기 제3블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제3눈금표시부를 지시하도록 상기 제3블럭부에 구비되는 제3지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3눈금부는, 상기 제3블럭부의 이동량을 조절하는 제3미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 페달에는, 상기 발판부의 최대 상승 위치와 상기 발판부의 최대 하강 위치를 감지하는 위치감지부; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 위치감지부는, 상기 암부재에 구비되는 접촉부; 및 상기 바디부에 구비되어 상기 접촉부와의 접촉에 의해 감지 신호를 발생시키는 신호발생부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 페달의 변위 측정장치는 간편하게 페달의 변위를 측정할 수 있고, 페달의 고정이 간편하며, 발판부가 이동된 변화량의 측정 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 동작에 따른 위치를 간략하게 표시한 모식도,
도 6은 본 발명의 변형 실시예에 따른 페달의 동작에 따른 위치를 간략하게 표시한 모식도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시유닛을 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시유닛의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 페달의 변위 측정장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치의 동작 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치는 페달(P)이 피벗축(S)을 중심으로 시소 운동될 때, 발판부(F)가 이동된 변화량을 측정함에 따라 발판부(F)의 이동거리(L)와, 암부재(A)의 시소 운동에 따른 회전각(R)을 도출해 낼 수 있다.
페달(P)은 바디부(B)와, 바디부(B)에 구비되는 피벗축(S)과, 피벗축(S)을 중심으로 시소 운동되는 암부재(A)와, 암부재(A)의 단부에 구비되는 발판부(F)를 포함한다.
여기서 페달(P)에는 위치감지부(500)가 포함된다. 위치감지부(500)는 발판부(F)의 최대 상승 위치와 발판부(F)의 최대 하강 위치를 감지한다.
위치감지부(500)는 접촉부(510)와 신호발생부(530)를 포함한다. 접촉부(510)는 암부재(A)에 구비되고, 신호발생부(530)는 바디부(B)에 구비되어 접촉부(510)와의 접촉에 의해 감지 신호를 발생시킨다.
접촉부(510)는 접촉상한부(511)와, 접촉하한부(513)로 구분되고, 신호발생부(530)는 상한신호부(531)와, 하한신호부(533)로 구분된다.
그러면, 접촉상한부(511)가 상한신호부(531)에 접촉됨에 따라 상한신호부(531)는 발판부(F)의 최대 상승 위치에 따른 감지 신호를 발생시키고, 접촉하한부(513)가 하한신호부(533)에 접촉됨에 따라 하한신호부(533)는 발판부(F)의 최대 하강 위치에 따른 감지 신호를 발생시킨다.
그리고 감지 신호가 발생되는 위치에서 페달(P)의 변위 측정장치를 통해 발판부(F)의 위치값을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치는 몸체부(H)와, 측정부(M)를 포함한다.
몸체부(H)는 페달(P)이 고정된다.
몸체부(H)에는 고정패드부(H1)가 구비되어 바디부(B)가 안정적으로 고정되도록 한다.
측정부(M)는 암부재(A)가 피벗축(S)을 중심으로 시소 운동될 때, 발판부(F)가 이동된 변화량을 측정한다.
본 발명의 일 실시예에서 피벗축(S)의 중심을 영점으로 하고, 발판부(F)의 중심 위치와 피벗축(S)의 중심부터 발판부(F)의 중심까지 거리는 페달(P)의 제조에 따라 기 설정된 것으로 본다.
측정부(M)는 표시유닛(100)과, x축측정유닛(200)과, y축측정유닛(300)과, z축측정유닛(400)을 포함한다.
표시유닛(100)은 발판부(F)의 위치를 표시한다. 표시유닛(100)은 표시핀부(110)와, 고정가이드부(130)를 포함한다.
표시핀부(110)는 발판부(F)의 중심에 접촉되고, 고정가이드부(130)는 표시핀부(110)를 지지한다. 고정가이드부(130)는 x축측정유닛(200)과 y축측정유닛(300)과 z축측정유닛(400) 중 어느 하나에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에서 고정가이드부(130)는 z축측정유닛(400)에 고정된다.
x축측정유닛(200)은 발판부(F)가 이동된 변화량 중 발판부(F)가 좌우로 이동된 변화량에 대하여 표시유닛(100)의 위치값을 나타낸다.
x축측정유닛(200)은 제1블럭부(210)와, 제1경로부(230)와, 제1눈금부(250)를 포함한다.
제1블럭부(210)는 표시유닛(100)을 좌우 방향으로 이동시키고, 제1경로부(230)는 제1블럭부(210)의 이동 경로를 형성하며, 제1눈금부(250)는 제1블럭부(210)의 이동량을 표시한다.
여기서 제1눈금부(250)는 제1영점부(251)와, 제1눈금표시부(252)와, 제1지시부(253)를 포함한다.
제1영점부(251)는 좌우 이동 방향에 대하여 영점을 표시한다.
제1눈금표시부(252)는 제1경로부(230)에 구비되어 제1영점부(251)로부터 제1블럭부(210)의 이동량을 표시한다. 제1눈금표시부(252)는 밀리미터 단위로 표시될 수 있다.
제1지시부(253)는 제1블럭부(210)의 이동량에 대응하여 제1눈금표시부(252)를 지시한다. 제1지시부(253)는 제1블럭부(210)에 구비된다.
여기서 제1지시부(253)에는 1밀리미터를 복수로 구획하는 제1보조눈금부(254)가 표시될 수 있다.
제1눈금부(250)는 제1미세조정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제1미세조정부(미도시)는 제1블럭부(210)의 이동량을 조절하여 표시유닛(100)의 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 정확하게 위치되도록 한다.
이에 따라 발판부(F)의 최대 상승 위치와, 발판부(F)의 최대 하강 위치에서 제1지시부(253)가 지시하는 제1눈금표시부(252)의 수치를 확인함으로써, 표시유닛(100)의 위치값을 도출해 낼 수 있다.
y축측정유닛(300)은 발판부(F)가 이동된 변화량 중 발판부(F)가 상하로 이동된 변화량에 대하여 표시유닛(100)의 위치값을 나타낸다.
y축측정유닛(300)은 제2블럭부(310)와, 제2경로부(330)와, 제2눈금부(350)를 포함한다.
제2블럭부(310)는 표시유닛(100)을 상하 방향으로 이동시키고, 제2경로부(330)는 제2블럭부(310)의 이동 경로를 형성하며, 제2눈금부(350)는 제2블럭부(310)의 이동량을 표시한다.
여기서 제2눈금부(350)는 제2영점부(351)와, 제2눈금표시부(352)와, 제2지시부(353)를 포함한다.
제2영점부(351)는 상하 이동 방향에 대하여 영점을 표시한다.
제2눈금표시부(352)는 제2경로부(330)에 구비되어 제2영점부(351)로부터 제2블럭부(310)의 이동량을 표시한다. 제2눈금표시부(352)는 밀리미터 단위로 표시될 수 있다.
제2지시부(353)는 제2블럭부(310)의 이동량에 대응하여 제2눈금표시부(352)를 지시한다. 제2지시부(353)는 제2블럭부(310)에 구비된다.
여기서 제2지시부(353)에는 1밀리미터를 복수로 구획하는 제2보조눈금부(354)가 표시될 수 있다.
제2눈금부(350)는 제2미세조정부(355)를 더 포함할 수 있다.
제2미세조정부(355)는 제2블럭부(310)의 이동량을 조절하여 표시유닛(100)의 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 정확하게 위치되도록 한다.
이에 따라 발판부(F)의 최대 상승 위치와, 발판부(F)의 최대 하강 위치에서 제2지시부(353)가 지시하는 제2눈금표시부(352)의 수치를 확인함으로써, 표시유닛(100)의 위치값을 도출해 낼 수 있다.
z축측정유닛(400)은 발판부(F)가 이동된 변화량 중 발판부(F)가 앞뒤로 이동된 변화량에 대하여 표시유닛(100)의 위치값을 나타낸다.
z축측정유닛(400)은 제3블럭부(410)와, 제3경로부(430)와, 제3눈금부(450)를 포함한다.
제3블럭부(410)는 표시유닛(100)을 앞뒤 방향으로 이동시키고, 제3경로부(430)는 제3블럭부(410)의 이동 경로를 형성하며, 제3눈금부(450)는 제3블럭부(410)의 이동량을 표시한다.
여기서 제3눈금부(450)는 제3영점부(451)와, 제3눈금표시부(452)와, 제3지시부(453)를 포함한다.
제3영점부(451)는 앞뒤 이동 방향에 대하여 영점을 표시한다.
제3눈금표시부(452)는 제3경로부(430)에 구비되어 제3영점부(451)로부터 제3블럭부(410)의 이동량을 표시한다. 제3눈금표시부(452)는 밀리미터 단위로 표시될 수 있다.
제3지시부(453)는 제3블럭부(410)의 이동량에 대응하여 제3눈금표시부(452)를 지시한다. 제3지시부(453)는 제3블럭부(410)에 구비된다.
여기서 제3지시부(453)에는 1밀리미터를 복수로 구획하는 제3보조눈금부(454)가 표시될 수 있다.
제3눈금부(450)는 제3미세조정부(455)를 더 포함할 수 있다.
제3미세조정부(455)는 제3블럭부(410)의 이동량을 조절하여 표시유닛(100)의 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 정확하게 위치되도록 한다.
이에 따라 발판부(F)의 최대 상승 위치와, 발판부(F)의 최대 하강 위치에서 제3지시부(453)가 지시하는 제3눈금표시부(452)의 수치를 확인함으로써, 표시유닛(100)의 위치값을 도출해 낼 수 있다.
각각의 지시부(253, 353, 453)가 지시하는 각각의 눈금표시부(252, 352, 452)의 수치 확인은 버니어캘리퍼스의 눈금을 확인하는 방법과 동일하다.
본 발명의 일 실시예에서 제1경로부(230)는 몸체부(H)에 설치되고, 제2경로부(330)는 제1블럭부(210)에 설치되며, 제3경로부(430)는 제2블럭부(310)에 설치되고, 표시유닛(100)의 고정가이드부(130)는 제3블럭부(410)에 설치된다.
그리고, 제1경로부(230)와 제2경로부(330)와 제3경로부(430)는 몸체부(H)에 수평 또는 수직으로 설치된다.
여기서 x축측정유닛(200)과, y축측정유닛(300)과, z축측정유닛(400)의 결합 구조를 한정하는 것은 아니고, 제1블럭부(210)는 표시유닛(100)을 좌우 방향으로 이동시키고, 제2블럭부(310)는 표시유닛(100)을 상하 방향으로 이동시키며, 제3블럭부(410)는 표시유닛(100)을 앞뒤 방향으로 이동시킬 수 있으면 충분하다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치를 통해 확인된 수치를 이용하여 페달(P)의 변위를 계산하는 과정에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 동작에 따른 위치를 간략하게 표시한 모식도로써, 도 5를 참조하면, 페달(P)의 변위를 계산하기 위해 페달(P)을 몸체부(H)에 고정시킨다. 이때, 페달(P)의 피벗축(S)은 제3경로부(430)와 평행이다.
페달(P)이 몸체부(H)에 고정될 때, 피벗축(S)의 중심은 표시유닛(100)의 표시핀부(110)가 이동되지 않은 상태와 일치된다. 표시핀부(110)가 이동되지 않은 상태는 제1지시부(253)와, 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 눈금이 영점을 나타내는 것을 의미한다.
그리고 접촉상한부(511)가 상한신호부(531)에 접촉된 상태가 되어 발판부(F)가 최대 상승 위치에 있다.
여기서 제1블럭부(210)와 제2블럭부(310)와 제3블럭부(410)를 이동시켜 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 위치되도록 한다.
그리고 제1지시부(253)와 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 수치를 확인한다.
이때, 제1지시부(253)를 통해 확인된 수치는 d1이고, 제2지시부(353)를 통해 확인된 수치는 h1이며, 제3지시부(453)를 통해 확인된 수치는 w1이다.
수치 확인이 완료되면, 암부재(A)를 시소 운동시킨다. 그러면, 접촉하한부(513)와 하한신호부(533)가 접촉된 상태가 되어 발판부(F)가 최대 하강 위치에 있다.
여기서 제1블럭부(210)와 제2블럭부(310)와 제3블럭부(410)를 이동시켜 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 위치되도록 한다.
그리고 제1지시부(253)와 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 수치를 확인한다.
이때, 제1지시부(253)를 통해 확인된 수치는 d2이고, 제2지시부(353)를 통해 확인된 수치는 h2이며, 제3지시부(453)를 통해 확인된 수치는 w1이다.
이렇게 확인된 수치를 좌표화하여 표시하면, 피벗축(S)의 중심은 (0,0,0)이고, 발판부(F)의 최대 상승 위치에서 발판부(F)의 중심은 (d1,h1,w1)이며, 발판부(F)의 최대 하강 위치에서 발판부(F))의 중심은 (d2,h2,w1)이다.
여기서 피벗축(S)의 중심보다 뒤쪽, 피벗축(S)의 우측, 피벗축(S)의 상측에서 확인되는 수치는 양수로 표시되고, 피벗축(S)의 중심보다 앞쪽, 피벗축(S)의 좌측, 피벗축(S)의 하측에서 확인되는 수치는 음수로 표시된다.
이때, 피벗축(S)의 중심부터 발판부(F)의 중심까지 거리(D)는 기 설정된 값이다.
여기서 발판부(F)의 좌우 이동량(d)은
Figure 112012043553647-pat00001
이고, 발판부(F)의 상하 이동량(h)은
Figure 112012043553647-pat00002
이다.
이에 따라 암부재(A)의 시소 운동에 따른 발판부(F)의 이동거리(L)는
Figure 112012043553647-pat00003
인 계산식을 통해 도출해 낼 수 있다.
또한, 암부재(A)의 시소 운동에 따른 암부재(A)의 회전각(R)은
Figure 112012043553647-pat00004
인 계산식을 통해 도출해 낼 수 있다.
지금부터는 본 발명의 변형 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치를 통해 확인된 수치를 이용하여 페달(P)의 변위를 계산하는 과정에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 변형 실시예에 따른 페달의 동작에 따른 위치를 간략하게 표시한 모식도로써, 도 6을 참조하면, 본 발명의 변형 실시예에서는 피벗축(S)의 중심이 영점에 일치하지 않거나 페달(P)이 정확한 위치에 고정되지 않았을 경우에 대하여 설명한다.
페달(P)의 최대 상승 위치에서 제1지시부(253)와 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 수치를 확인하면, 제1지시부(253)를 통해 확인된 수치는 d1이고, 제2지시부(353)를 통해 확인된 수치는 h1이며, 제3지시부(453)를 통해 확인된 수치는 w1이다.
또한, 페달(P)의 최대 하강 위치에서 제1지시부(253)와 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 수치를 확인하면, 제1지시부(253)를 통해 확인된 수치는 d2이고, 제2지시부(353)를 통해 확인된 수치는 h2이며, 제3지시부(453)를 통해 확인된 수치는 w2이다.
또한, 피벗축(S)의 중심으로 제1블럭부(210)와 제2블럭부(310)와 제3블럭부(410)를 이동시켜 제1지시부(253)와 제2지시부(353)와 제3지시부(453)가 지시하는 수치를 확인하면, 제1지시부(253)를 통해 확인된 수치는 d3이고, 제2지시부(353)를 통해 확인된 수치는 h3이며, 제3지시부(453)를 통해 확인된 수치는 w3이다.
이렇게 확인된 수치를 좌표화하여 표시하면, 피벗축(S)의 중심은 (d3,h3,w3)이고, 발판부(F)의 최대 상승 위치에서 발판부(F)의 중심은 (d1,h1,w1)이며, 발판부(F)의 최대 하강 위치에서 발판부(F)의 중심은 (d2,h2,w2)이다.
여기서 각각의 지시부(253, 353, 453)에서 확인되는 수치는 양수로 표시된다.
이때, 피벗축(S)의 중심부터 발판부(F)의 중심까지 거리(D)는
Figure 112012043553647-pat00005
인 계산식을 통해 도출해 낼 수 있다.
여기서 발판부(F)의 좌우 이동량(d)은
Figure 112012043553647-pat00006
이고, 발판부(F)의 상하 이동량(h)은
Figure 112012043553647-pat00007
이며, 발판부(F)의 앞뒤 이동량(w)은
Figure 112012043553647-pat00008
이다.
이에 따라 암부재(A)의 시소 운동에 따른 발판부(F)의 이동거리(L)는
Figure 112012043553647-pat00009
인 계산식을 통해 도출해 낼 수 있다.
또한, 암부재(A)의 시소 운동에 따른 암부재(A)의 회전각(R)은
Figure 112012043553647-pat00010
인 계산식을 통해 도출해 낼 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시유닛을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시유닛의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치에서 본 발명의 일 실시예에 따른 페달의 변위 측정장치와 동일한 구성에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에서 표시유닛(100)은 중심검출부(150)를 더 포함한다.
중심검출부(150)는 표시핀부(110)를 발판부(F)의 중심에 위치시킨다. 중심검출부(150)는 제1기어부(151)와, 제1이동암부(152)와, 제2기어부(153)와, 제2이동암부(154)를 포함한다.
제1기어부(151)는 표시핀부(110)에 회전 가능하게 구비된다.
제1이동암부(152)는 한 쌍이 상호 마주보도록 제1기어부(151)에 치합된다. 제1이동암부(152)는 제1기어부(151)의 회전에 따라 고정가이드부(130)에서 상호 동일한 거리로 슬라이드 이동된다.
제2기어부(153)는 제1기어부(151)에서 이격되어 표시핀부(110)에 회전 가능하게 구비된다.
제2이동암부(154)는 한 쌍이 상호 마주보도록 제2기어부(153)에 치합된다. 제2이동암부(154)는 제2기어부(153)의 회전에 따라 고정가이드부(130)에서 상호 동일한 거리로 슬라이드 이동된다.
여기서 한 쌍의 제1이동암부(152)의 이동 방향과 한 쌍의 제2이동암부(154)의 이동 방향은 서로 다르다. 본 발명의 다른 실시예에서 한 쌍의 제1이동암부(152)의 이동 방향과 한 쌍의 제2이동암부(154)의 이동 방향은 서로 수직을 이룬다.
또한, 표시핀부(110)는 제1기어부(151)와 제2기어부(153)의 중심을 관통하도록 설치된다. 표시핀부(110)는 길이 방향을 따라 왕복 이동될 수 있다. 도면부호 155는 표시핀부(110)를 탄성 지지하는 완충부이다.
이에 따라 한 쌍의 제1이동암부(152)와 한 쌍의 제2이동암부(154)가 발판부(F)의 가장자리를 지지하게 되면 표시핀부(110)가 발판부(F)의 중심에 정확하게 위치될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
P: 페달 B: 바디부
S: 피벗축 A: 암부재
F: 발판부 H: 몸체부
H1: 고정패드부 M: 측정부
100: 표시유닛 110: 표시핀부
130: 고정가이드부 150: 중심검출부
151: 제1기어부 152: 제1이동암부
153: 제2기어부 154: 제2이동암부
155: 완충부 200: x축측정유닛
210: 제1블럭부 230: 제1경로부
250: 제1눈금부 251: 제1영점부
252: 제1눈금표시부 253: 제1지시부
254: 제1보조눈금부 300: y축측정유닛
310: 제2블럭부 330: 제2경로부
350: 제2눈금부 351: 제2영점부
352: 제2눈금표시부 353: 제2지시부
354: 제2보조눈금부 355: 제2미세조정부
400: z축측정유닛 410: 제3블럭부
430: 제3경로부 450: 제3눈금부
451: 제3영점부 452: 제3눈금표시부
453: 제3지시부 454: 제3보조눈금부
455: 제3미세조정부 500: 위치감지부
510: 접촉부 511: 접촉상한부
513: 접촉하한부 530: 신호발생부
531: 상한신호부 533: 하한신호부

Claims (15)

  1. 바디부에 구비된 피벗축을 중심으로 시소 운동되는 암부재의 단부에 발판부가 마련된 페달이 고정되는 몸체부;
    상기 암부재가 피벗축을 중심으로 시소 운동될 때, 상기 발판부가 이동된 변화량을 측정하는 측정부; 를 포함하고,
    상기 측정부는,
    상기 발판부의 위치를 표시하는 표시유닛;
    상기 발판부가 좌우로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 x축측정유닛;
    상기 발판부가 상하로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 y축측정유닛; 및
    상기 발판부가 앞뒤로 이동된 변화량에 대하여 상기 표시유닛의 위치값을 나타내는 z축측정유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시유닛은,
    상기 발판부의 중심에 접촉되는 표시핀부; 및
    상기 표시핀부를 지지하는 고정가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시유닛은,
    상기 표시핀부를 상기 발판부의 중심에 위치시키는 중심검출부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중심검출부는,
    상기 표시핀부에 회전 가능하게 구비되는 제1기어부;
    상호 마주보도록 상기 제1기어부에 치합되고, 상기 제1기어부의 회전에 따라 상기 고정가이드부에서 상호 동일한 거리를 슬라이드 이동하는 한 쌍의 제1이동암부;
    상기 제1기어부에서 이격되어 상기 표시핀부에 회전 가능하게 구비되는 제2기어부; 및
    상호 마주보도록 상기 제2기어부에 치합되고, 상기 제2기어부의 회전에 따라 상기 고정가이드부에서 상호 동일한 거리를 슬라이드 이동되는 한 쌍의 제2이동암부; 를 포함하고,
    상기 제1이동암부의 이동 방향과 상기 제2이동암부의 이동 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 x축측정유닛은,
    상기 표시유닛을 좌우 방향으로 이동시키는 제1블럭부;
    상기 제1블럭부의 이동 경로를 형성하는 제1경로부; 및
    상기 제1블럭부의 이동량을 표시하는 제1눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1눈금부는,
    좌우 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제1영점부;
    상기 제1경로부에 구비되어 상기 제1영점부로부터 상기 제1블럭부의 이동량을 표시하는 제1눈금표시부; 및
    상기 제1블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제1눈금표시부를 지시하도록 상기 제1블럭부에 구비되는 제1지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1눈금부는,
    상기 제1블럭부의 이동량을 조절하는 제1미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치
  8. 제1항에 있어서,
    상기 y축측정유닛은,
    상기 표시유닛을 상하 방향으로 이동시키는 제2블럭부;
    상기 제2블럭부의 이동 경로를 형성하는 제2경로부; 및
    상기 제2블럭부의 이동량을 표시하는 제2눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2눈금부는,
    상하 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제2영점부;
    상기 제2경로부에 구비되어 상기 제2영점부로부터 상기 제2블럭부의 이동량을 표시하는 제2눈금표시부; 및
    상기 제2블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제2눈금표시부를 지시하도록 상기 제2블럭부에 구비되는 제2지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2눈금부는,
    상기 제2블럭부의 이동량을 조절하는 제2미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치
  11. 제1항에 있어서,
    상기 z축측정유닛은,
    상기 표시유닛을 앞뒤 방향으로 이동시키는 제3블럭부;
    상기 제3블럭부의 이동 경로를 형성하는 제3경로부; 및
    상기 제3블럭부의 이동량을 표시하는 제3눈금부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3눈금부는,
    앞뒤 이동 방향에 대하여 영점을 표시하는 제3영점부;
    상기 제3경로부에 구비되어 상기 제3영점부로부터 상기 제3블럭부의 이동량을 표시하는 제3눈금표시부; 및
    상기 제3블럭부의 이동량에 대응하여 상기 제3눈금표시부를 지시하도록 상기 제3블럭부에 구비되는 제3지시부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3눈금부는,
    상기 제3블럭부의 이동량을 조절하는 제3미세조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페달에는,
    상기 발판부의 최대 상승 위치와 상기 발판부의 최대 하강 위치를 감지하는 위치감지부; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 위치감지부는,
    상기 암부재에 구비되는 접촉부; 및
    상기 바디부에 구비되어 상기 접촉부와의 접촉에 의해 감지 신호를 발생시키는 신호발생부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달의 변위 측정장치.
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