KR101407386B1 - 위치 가변식 자동차용 페달 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치 가변식 자동차용 페달 조립체에 관한 것으로, 작동로드와 고정 연결되고 기어 구조에 의해 회동되는 스크류축(130)과, 상기 스크류축 상에 이동 가능한 이동블록(200)이 형성된 위치 가변부(100); 상기 스크류축(130)과 수직한 방향으로 상기 이동블록(200)과 고정 연결되는 상단 페달암(300); 상기 상단 페달암(300)과 일정한 각도로 연결되는 하단 페달암(400); 상기 상단 페달암(300)에 대하여 상기 하단 페달암(400)의 각도를 조절할 수 있는 페달각 조절부(350); 및 상기 하단 페달암(400)과 연결되는 페달 패드(500)를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 신체조건이 다양한 운전자들이 페달 조작을 하는데 있어서 보다 안전하고 편리하게 이용할 수 있 있을 뿐만 아니라, 운전자의 피로감 저하 및 안전성도 확보될 수 있는 자동차용 페달 조립체를 제공한다.

Description

위치 가변식 자동차용 페달 조립체{position adjustable pedal assembly for automobiles}
본 발명은 자동차용 페달 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직선이동에 의한 위치 변경과 경사각 조절을 할 수 있는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체에 관한 것이다.
오늘 날, 자동차는 우리의 삶에 없어서는 안 될 존재가 되었다. 수 만년의 인류의 역사에서 자동차가 발명 된지는 200년도 채 되지 않았지만, 지금의 우리는 자동차가 없는 세상을 상상하기란 어렵다. 그만큼 자동차는 많은 사람들이 사용하고 있으며, 우리의 생활에 큰 영향을 미치고 있다. 시간이 흐를수록 사람들의 스타일이 다양화됨에 따라, 욕구도 다양해지고, 자동차 또한 그에 맞춰 발 빠르게 발전하였다. 더불어 미래에는 차량에 탑재된 센서와 ECU를 통하여 무인조정이 가능하게 될 것이다. 하지만 현재 자동차를 조종하는 것은 인간의 몫이다.
자동차를 조종하는 것 중, 자동차를 가속하고 정지시키는 명령을 받아들이는 장치가 바로 페달이다. 이러한 페달의 효과적인 제어에는 운전자의 신체적 특성이 큰 영향을 미치고, 손으로 제어 가능한 장치에 비해, 페달은 발로 제어된다.
그러나 페달을 제어할 때, 운전자의 자세와 인체변수에 의해 제약받는 부분이 많음에도 불구하고 시트 조절과 길이 조절 가능한 핸들은 많이 대중화되어있지만, 편리하고 용이한 가변식 페달은 상용화된 경우가 많지 않은 실정이다.
페달에 사람의 인체 변수에 따라 가변할 수 있는 장치를 더 해 준다면, 연비 향상뿐만 아니라 운전자의 피로감을 덜어주어 안전운전에 큰 기여 할 수 있기 때문에, 실효성 있고 현실적으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 신체에 따라 가변할 수 있는 페달을 연구개발할 필요성이 있다.
즉, 운전자들에게 있어서 페달은 안전운전을 위해 매우 중요한 역할을 하는 것으로, 자동차를 가속하고 정지시키는 명령을 받아들이는 장치가 바로 페달이다. 운전자는 언제나 페달에 발이 대기하고 있어야 하는데, 다리가 짧은 운전자의 경우, 페달을 밟는 일이 매우 불편할 뿐만 아니라, 운전하는 과정에서 페달 조작의 어려움 때문에 큰 사고를 초래할 위험성까지 내포하고 있다는 문제점이 있다.
도 1은 종래의 자동차 위치 가변식 페달의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 가변식 페달은 본 발명에 따른 제1 실시예의 페달암 각도 조절장치는, 위치 조절이 가능하게 구비되어 운전자의 조작을 통해 작동로드(11)를 조작하는 페달 조립체에 있어서, 차체 고정브라켓(10)에 암 힌지축(30)을 통해 각도변경이 가능하게 장착되며 단부에는 페달부가 구비된 페달암(20)과, 상기 페달암(20)과 작동로드(11)의 사이에 곡선으로 이동이 가능하게 구비되어 페달암(20)의 각도를 조정하는 곡선 이동수단(1)으로 구성된다.
이처럼 종래의 페달의 위치를 조절하는 장치가 스크류로 제작되어 정밀하게 조절이 가능 하다는 점과, 스크류가 굽어 있기 때문에 길이 조절과 각도 조절이 동시에 가능하다는 장점이 있으나, 구조가 매우 복잡하고, 장치 구성이 용이하지 않아 단가가 높다는 단점이 있다.
상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 운전자의 피로감을 최대한 줄이고, 생명을 지키기 위해 사람의 다리길이에 따라 위치를 조절할 수 있고, 발 크기에 따라 각도를 조절할 수 있고, 구성이 간단하고 생산 단가를 낮출 수 있는 위치 가변식 페달 조립체를 제공하고자 함이다.
상술한 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 특징은 작동로드와 고정 연결되고 기어구동에 의해 회동되는 스크류축(130)과, 상기 스크류축 상에 이동 가능한 이동블록(200)이 형성된 위치 가변부(100); 상기 스크류축(130)과 수직한 방향으로 상기 이동블록(200)과 고정 연결되는 상단 페달암(300); 상기 상단 페달암(300)과 일정한 각도로 연결되는 하단 페달암(400); 상기 상단 페달암(300)에 대하여 상기 하단 페달암(400)의 각도를 조절할 수 있는 페달각 조절부(350); 및 상기 하단 페달암(400)과 연결되는 페달 패드(500)를 포함한다.
여기서, 상기 위치 가변부(100)는, 상기 스크류축(130)이 삽입되고, 상기 이동블록(200)의 이동을 가이드하는 원통형 가이드 지지부를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 이동블록(200)은, 상기 가이드 지지부를 삽입하고 감싸는 원통형 구조로, 내측 원통구조(230)가 이격되어 형성된 이중 원통형 구조이고, 상기 스크류축(130)과 맞물려 상기 스크류의 회전에 따라 직선 이동이 가능하도록 상기 내측 원통구조(230) 내측면에 나사홈부가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는 상기 페달각 조절부(350)는, 상기 하단 페달암(400)이 상기 상단 페달암(300)에 대하여 회동 가능하도록 연결되는 링크고정용 핀과, 상기 상단 페달암(300) 끝단부에 고정되어, 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달 각을 조절하는 페달각 조절링크를 포함하는 것일 수 있다.
더하여, 페달각 조절링크는, 상기 상단 페달암(300)의 상기 링크고정용 핀 하단 위치에 고정되는 너트(353)와, 상기 너트(353)에 삽입되어 회전 이동으로 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달각을 변경시키는 볼트(351)가 체결된 구조인 것이 바람직하고, 상기 볼트(351)는, 끝 단부에 볼(355)이 결합되고, 상기 하단 페달암(400)에 고정된 볼링크(357)에 상기 체결된 구조인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 기어의 회동과 상기 볼트(351)의 회전에 의한 상기 페달각의 변경은, 스텝모터와 연결하여, 상기 스텝모터의 구동에 의해 선택적으로 조절이 가능한 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은 조작감 향상 및 피로감을 경감시킬 수 있게 되고 아울러 안정성과 실효성을 동시에 만족시킬 수 있게 된다. 다시 말하자면 페달을 운전자의 체형에 알맞게 조절함으로써, 운전자가 효과적으로 페달 조절이 가능해져, 이로 인해 안전운전에 큰 기여를 할 수 있다.
그와 동시에 편의성과 상품성을 증대시키는 효과를 볼 수 있다. 그리고 사용자의 취향에 따른 페달 조작감을 느낄 수 있으며, 상황에 따라 적절한 위치 조절로 인하여 운전에 대한 피로도 감소와 만족감을 느낄 수 있다.
또한, 위치 조절부분과 각도 조절 부분 모두 스크류로 이루어졌기 때문에, 드라이버 하나만으로 페달의 위치를 움직일 수 있고, 정밀한 움직임이 가능하다. 뿐만 아니라 따로 고정 장치가 없기 때문에, 페달을 가변할 때 번거로움 없이 드라이버의 회전으로만 운전자의 체형에 맞게 조절을 할 수 있다. 그러므로 신체조건이 다양한 운전자들이 페달 조작을 하는데 있어서 보다 안전하고 편리하게 이용할 수 있 있을 뿐만 아니라, 운전자의 피로감 저하 및 안전성도 확보되어 자동차가 더욱 안전한 교통수단이 될 수 있는 단초를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 자동차 위치 가변식 페달의 구조를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 위치 가변부를 나타낸 부분 구성도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 페달각 조절부를 나타낸 부분 구성도이고,
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
이하에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체는 작동로드와 고정 연결되고 기어 구조에 의해 회동되는 스크류축(130)과, 상기 스크류축 상에 이동 가능한 이동블록(200)이 형성된 위치 가변부(100); 상기 스크류축(130)과 수직한 방향으로 상기 이동블록(200)과 고정 연결되는 상단 페달암(300); 상기 상단 페달암(300)과 일정한 각도로 연결되는 하단 페달암(400); 상기 상단 페달암(300)에 대하여 상기 하단 페달암(400)의 각도를 조절할 수 있는 페달각 조절부(350); 및 상기 하단 페달암(400)과 연결되는 페달 패드(500)를 포함하되, 상기 페달 패드(500)의 조작에 의한 스크류축(130)의 직선이동으로 상기 스크류축(130)과 고정 연결된 작동로드가 푸시되어 작동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 페달 조립체는 상단 페달암(300)의 직선 이동을 가능하게 하는 위치 가변부(100)와, 상단 페달암(300)에 대하여 하단 페달암(400)의 각도를 조절할 수 있는 페달각 조절부(350)를 구비하여, 직선 가변과 회동각 가변을 통해 운전자의 선택에 알맞게 용이하게 페달의 위치를 가변할 수 있는 자동차용 위치 가변식 페달 조립체를 제안하는 것이다.
상기 직선 이동을 가능하게 하는 위치 가변부(100)는 작동로드와 스크류축이 고정 연결되어 상기 스크류축의 직선이동으로 상기 작동로드가 작동되고, 상기 스크류축(130) 상에 이동가능한 이동블록(200)으로 구성된 것으로, 상기 기어의 회동으로 상기 이동블록(200)이 상기 스크류축(130)을 따라 직선 이동을 하여 위치를 가변하는 장치이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변식 자동차용 페달 조립체의 체결 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 전체 구성은 위치 가변부(100)와, 상기 위치 가변부(100)와 수직으로 연결된 상단 페달암(300), 상단 페달암(300)에 대하여 일정 각도로 페달각을 조절할 수 있는 페달각 조절부(350), 하단 페달암(400) 및 페달 패드(500)로 구성된다.
여기서, 기어구조에 의해 스크류축(130)을 회동시키면, 상기 스크류축(130)을 따라 이동블록(200)이 직선이동하게 되고, 상기 이동블록(200)과 수직으로 고정연결된 상단 페달암(300)이 함께 직선이동하게 되어 운전자가 밟는 페달 패드(500)가 직선이동하여 위치를 조정하게 된다.
그리고, 페달각 조절부(350)는 상단 페달암(300)에 대하여 페달 패드(500)가 고정 연결된 하단 페달암(400)을 간단한 조작에 의해 회동할 수 있도록 하여 페달 각을 필요에 따라 선택적으로 조절할 수 있는 장치이다.
페달각 조절부(350)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상단 페달암(300)과 하단 페달암(400)을 회동 연결하는 링크 고정용 핀과, 상기 링크 고정용 핀 하단에 위치하여 상기 하단 페달부를 밀어내어 페달각을 조절하는 페달각 조절링크를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성은 상기 상단 페달암(300)의 직선 이동과 함께, 하단 페달암(400)의 경사각을 조절할 수 있게 되어 운전자가 보다 정밀하게 자신의 운전 자세에 가장 알맞는 페달의 위치를 설정할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 위치 가변부(100)를 나타낸 부분 구성도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 위치 가변부(100)는 기어 구조가 베벨기어 구조로서, 스크류축(130), 상기 스크류축(130)에 따라 직선 이동하는 이동블록(200), 상기 스크류축(130)이 삽입되어 상기 이동블록(200)의 직선이동을 가이드 하는 원통형 가이드 지지부로 구성하되, 상기 이동블록(200)에 상단 페달암(300)이 수직으로 고정 연결되어 있다.
기어 구조는 베벨기어 구조로서, 톱니가 맞물려 있는 구조로 수직축 기어(110)가 회동하면 수평축 기어로서 스크류축(130)이 기어비에 맞게 회동하게 되고, 스크류축(130)의 회동으로 이동블록(200)이 스크류축(130)을 따라 직선이동하게 되어 정밀하게 페달의 위치를 조절하는 것이 가능한 구조이다.
여기서, 가이드 지지부는 원통형으로, 상기 이동블록(200)과 고정 연결되는 상단 페달암(300)이 자연스럽게 이동할 수 있도록, 가이드 지지부 하단부에 일자형 틈 구조를 형성하고, 이동블록(200)은 상기 가이드 지지부를 삽입하고 감싸는 원통형 구조로, 내측 원통구조(230)가 이격되어 형성된 이중 원통형 구조이고, 상기 스크류축(130)과 맞물려 상기 스크류의 회전에 따라 직선 이동이 가능하도록 상기 내측 원통구조(230) 내측면에 나사홈부가 형성된다. 나사홈부는 상기 이동블록(200)의 내측 원통구조(230)의 내측면에 부분적으로 나사홈을 형성된 구조일 수 있고, 내측면 전체에 나사홈이 형성된 구조일 수 있다.
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이와 같은 위치 가변부(100)를 형성하게 되면, 페달이 좌우로 흔들림이 없이 안정적으로 직선이동이 가능할 뿐만 아니라, 기어비에 의해 정밀하게 가변 위치를 조정할 수 있게 된다. 더하여, 상기 기어의 조정으로 수동으로도 가능하고, 기어와 스텝모터를 연결하여 자동으로 운전자의 선택에 조정이 가능할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 가변식 자동차용 페달 조립체의 페달각 조절부(350)를 나타낸 부분 구성도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 페달각 조절부(350)는, 상기 하단 페달암(400)이 상기 상단 페달암(300)에 대하여 회동 가능하도록 연결되는 링크고정용 핀(330)과, 상기 상단 페달암(300) 끝단부에 고정되어, 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달 각을 조절하는 페달각 조절링크를 포함하여 구성된다.
여기서, 페달각 조절링크는, 상기 상단 페달암(300)의 상기 링크고정용 핀(330) 하단 위치에 고정되는 너트(353)와, 상기 너트(353)에 삽입되어 회전 이동으로 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달각을 변경시키는 볼트(351)가 체결된 구조이고, 상기 볼트(351)는, 끝 단부에 볼(355)이 결합되고, 상기 하단 페달암(400)에 고정된 볼링크(357)에 상기 체결된 구조이다.
이와 같이, 페달각 조절부(350)는 볼트(351)의 회전만으로 간단하게 하단 페달암(400)을 회동시켜 페달각을 조절할 수 있는 구조로서, 그 결합 구성이 간단하고 설치가 용이할 뿐만 아니라, 제조단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.
페달각의 조절은 위치 가변부(100)에 의한 직선이동에 의한 위치 조정과 더불어 운전자의 기호와 상황에 따라 정밀하게 페달의 위치를 조정할 수 있다는 점에서 종래의 하나의 링크를 통한 위치조정과 대비하여 큰 장점이 있다.
또한, 볼링크(357)가 하단 페달암(400)에 고정되어 있고 볼트(351)에 결합된 볼(355)이 상기 볼링크(357)에 체결된 구조로 되어 있어서, 상단 페달암(300)과 하단 페달암(400)이 안정적으로 회동 연결 구조를 형성할 수 있게 된다.
그리고, 운전자의 몸의 중심으로부터 10~15도 사이에 페달이 위치할 경우 발 불편도가 최소가 됨이 알려져 있으므로, 기본상황이 되는 페달의 각도를 조절하는 스크류를 최대한으로 조였을 때, 운전자의 몸의 중심으로부터 페달이 10도에 위치하도록 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 가변식 자동차용 페달 조립체는 운전자의 발 크기에 따라 페달의 각도를 조절하여 사용할 수 있도록 구성된 페달 암 조립체 구조 형성하고, 상단에 있는 위치 가변부(100)와 결합된 상단 페달암(300)과 하단에 있는 단부에 페달부가 구비된 하단 페달암(400)이 회전 가능한 핀으로 연결되어 있으며, 하단 페달 암에 볼이 달린 스크류를 달고, 상단 페달암(300)에는 핀이 달린 너트(353)를 달아 스크류를 돌려 원하는 각도를 조절할 수 있는 구조를 제안함으로써, 운전자의 편의성을 높이고 안전운전을 유도할 수 있게 된다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 위치 가변부, 110: 수직축 기어 130: 스크류축,
150: 가이드 지지부,
200: 이동블록, 230: 내측 원통구조, 300: 상단 페달암,
330: 링크조정용 핀, 350: 페달각 조절부, 351: 볼트, 353: 너트
355: 볼, 357: 볼링크

Claims (7)

  1. 작동로드와 고정 연결되고 기어 구조에 의해 회동되는 스크류축(130)과, 상기 스크류축 상에 이동 가능한 이동블록(200)이 형성된 위치 가변부(100);
    상기 스크류축(130)과 수직한 방향으로 상기 이동블록(200)과 고정 연결되는 상단 페달암(300);
    상기 상단 페달암(300)과 일정한 각도로 연결되는 하단 페달암(400);
    상기 상단 페달암(300)에 대하여 상기 하단 페달암(400)의 각도를 조절할 수 있는 페달각 조절부(350); 및
    상기 하단 페달암(400)과 연결되는 페달 패드(500)를 포함하되,
    상기 페달 패드(500)의 답입에 의한 스크류축(130)의 직선이동으로 상기 스크류축(130)과 고정 연결된 작동로드가 푸시되어 작동되는 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 가변부(100)는,
    상기 스크류축(130)이 삽입되고, 상기 이동블록(200)의 이동을 가이드하는 원통형 가이드 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동블록(200)은,
    상기 가이드 지지부를 삽입하고 감싸는 원통형 구조로, 내측 원통구조(230)가 이격되어 형성된 이중 원통형 구조이고,
    상기 스크류축(130)과 맞물려 스크류의 회전에 따라 직선 이동이 가능하도록 상기 내측 원통구조(230) 내측면에 나사홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 페달각 조절부(350)는,
    상기 하단 페달암(400)이 상기 상단 페달암(300)에 대하여 회동 가능하도록 연결되는 링크고정용 핀과,
    상기 상단 페달암(300) 끝단부에 고정되어, 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달 각을 조절하는 페달각 조절링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    페달각 조절링크는,
    상기 상단 페달암(300)의 상기 링크고정용 핀 하단 위치에 고정되는 너트(353)와,
    상기 너트(353)에 삽입되어 회전 이동으로 상기 하단 페달암(400)을 밀어내어 상기 페달각을 변경시키는 볼트(351)가 체결된 구조인 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼트(351)는,
    끝 단부에 볼(355)이 결합되고, 상기 하단 페달암(400)에 고정된 볼링크(357)에 체결된 구조인 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 기어의 회동과 상기 볼트(351)의 회전에 의한 상기 페달각의 변경은,
    스텝모터와 연결하여, 상기 스텝모터의 구동에 의해 선택적으로 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 위치 가변식 자동차용 페달 조립체.
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