KR101511151B1 - 차량의 급발진 방지 장치 - Google Patents

차량의 급발진 방지 장치 Download PDF

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KR101511151B1 KR20140018995A KR20140018995A KR101511151B1 KR 101511151 B1 KR101511151 B1 KR 101511151B1 KR 20140018995 A KR20140018995 A KR 20140018995A KR 20140018995 A KR20140018995 A KR 20140018995A KR 101511151 B1 KR101511151 B1 KR 101511151B1
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Abstract

차량의 급발진 방지를 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는, 일측 단부가 차량에 힌지 결합된 가속 페달의 타측 단부에 연결되며 상기 가속 페달의 상하 회동에 연동하는 호형 랙 기어와, 상기 호형 랙 기어와 결합되며 상기 호형 랙 기어의 상하 회동에 의해 회전 가능하게 구성된 피니언 기어 조립체와, 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부를 감싸도록 구성된 래칫 기어와, 상기 차량의 급발진을 방지하기 위하여 상기 피니언 기어 조립체가 일정 속도 이상으로 회전되는 경우 원심력에 의해 회전하여 상기 래칫 기어와 결합되도록 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부에 회전 가능하도록 장착되며 상기 래칫 기어와의 결합에 의해 상기 피니언 기어 조립체의 회전을 멈추게 하는 폴 부재를 포함한다.

Description

차량의 급발진 방지 장치{Apparatus for preventing sudden unintended acceleration on vehicle}
본 발명의 실시예들은 차량의 급발진 방지 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 운전자의 실수 또는 운전 미숙에 의한 가속 페달의 오동작을 방지함으로써 차량의 급발진을 방지하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 가속 장치는 가솔린 엔진에서는 혼합기의 흡입량을 조절하고 디젤 엔진에서는 연료의 분사량을 조절하여 엔진의 회전수를 조정하는 장치로서, 장착 구조에 따라서 대시 패널에 장착되는 펜던트 타입(pendant type)과 플로어 패널에 장착되는 오르간 타입(organ type)으로 구분될 수 있으며, 작동 방식에 따라 기계식과 전자식으로 구분될 수 있다.
한편, 차량의 출발시 또는 운행 중 급제동이 요구되는 상황에서 운전자의 실수 또는 운전미숙에 의해 가속 페달을 브레이크 페달로 오인하여 가속 페달을 급격하게 동작시키는 문제점이 발생될 수 있으며, 이로 인한 차량의 급발진에 의한 안전사고가 빈번하게 발생될 수 있다.
상기와 같은 차량의 급발진 또는 급가속을 방지하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0013470호에는 실린더를 이용한 자동차 가속페달용 급조작 방지 장치가 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0027042호에는 가속페달의 급가속 방지 장치가 개시되어 있다.
상기 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0013470호에 따르면, 가속페달 하부에 상기 가속페달을 지지하는 공압 또는 유압 실린더가 배치되며, 상기 실린더는 차량의 시동 후 엔진 회전수가 1000 rpm 이하인 경우에만 하강 동작하여 가속페달의 동작이 가능하게 구성된다. 또한, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0027042호에 따르면, 차량에 고정 설치된 반달 기어와, 가속 케이블에 연결되어 가속페달의 급격한 동작에 의해서만 상기 반달 기어와 결합되도록 탄성 지지된 유동 기어를 이용하여 차량의 급가속을 방지하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따르면, 상기 실린더를 사용하는 경우 차량 시동 후 출발시에 발생될 수 있는 운전미숙 또는 운전자 실수에 의한 가속 페달의 급격한 작동을 방지할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 상기 반달 기어와 유동 기어를 사용하는 경우 상기 반달 기어와 유동 기어를 장착하기 위한 공간적인 제약이 발생되며, 상기 유동 기어가 스프링에 의해 탄성 지지되어 그 위치가 변화될 수 있으므로 운전자가 가속 페달을 밟는 경우에도 엔진 회전수가 정상적으로 증가되지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 운전자가 가속 페달의 동작을 통해 엔진 회전수를 안정적으로 제어할 수 없다는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 차량의 급발진 방지 장치의 설치 공간을 감소시키고 아울러 운전자의 운전 편의성을 향상시킬 수 있는 차량의 급발진 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 차량의 급발진 방지 장치는, 일측 단부가 차량에 힌지 결합된 가속 페달의 타측 단부에 연결되며 상기 가속 페달의 상하 회동에 연동하는 호형 랙 기어와, 상기 호형 랙(rack) 기어와 결합되며 상기 호형 랙 기어의 상하 회동에 의해 회전 가능하게 구성된 피니언(pinion) 기어 조립체와, 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부를 감싸도록 구성된 래칫(ratchet) 기어와, 상기 차량의 급발진을 방지하기 위하여 상기 피니언 기어 조립체가 일정 속도 이상으로 회전되는 경우 원심력에 의해 회전하여 상기 래칫 기어와 결합되도록 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부에 회전 가능하도록 장착되며 상기 래칫 기어와의 결합에 의해 상기 피니언 기어 조립체의 회전을 멈추게 하는 폴(pawl) 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 피니언 기어 조립체는, 상기 차량에 회전 가능하게 장착되는 기어 회전축과, 상기 기어 회전축에 장착되며 상기 호형 랙 기어와 결합되는 피니언 기어를 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴 부재는 상기 기어 회전축의 일측 단부에 상기 래칫 기어와 마주하도록 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가속 페달의 일측 단부는 상기 차량의 플로어 패널에 장착된 하우징(housing)에 힌지 결합되며, 상기 기어 회전축은 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되고, 상기 호형 랙 기어는 상기 가속 페달의 타측 단부로부터 하방으로 연장하여 상기 피니언 기어와 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 폴 부재는 상기 래칫 기어와의 결합 위치 및 해제 위치 사이에서 요동 가능하게 구성되며, 토션 스프링(torsion spring)에 의해 상기 래칫 기어와의 결합이 해제될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 피니언 기어 조립체의 내부에는 전자기력을 이용하여 상기 폴 부재의 회전을 구속하기 위한 솔레노이드(solenoid)가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 솔레노이드에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 스위치를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 차량의 기 설정된 주행 속도 이상에서 상기 솔레노이드에 전원을 인가하는 제어부를 구비할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 차량의 가속 페달을 급격하게 작동시킴으로써 발생되는 상기 차량의 급발진은, 상기 가속 페달과 연결된 호형 랙 기어와, 상기 호형 랙 기어에 의해 회전하는 피니언 기어 조립체와, 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부를 감싸도록 배치된 래칫 기어와, 상기 피니언 기어 조립에의 일측 단부에 배치되어 상기 피니언 기어 조립체의 일정 회전 속도 이상에서 상기 래칫 기어와 결합되어 상기 피니언 기어 조립체의 회전을 멈추게 하는 폴 부재를 포함하는 급발진 방지 장치에 의해 방지될 수 있다.
따라서, 운전자의 실수 또는 운전 미숙에 의해 발생될 수 있는 차량의 출발시 발생될 수 있는 급발진 사고 또는 주행 중 돌발 상황에서 상기 가속 페달의 급격한 작동에 의한 충돌 사고 등을 충분히 방지할 수 있으므로, 사고로 인한 인명 및 물적 피해를 크게 감소시킬 수 있다.
종래 기술들과 비교하여 상기 급발진 방지 장치는 가속 페달이 장착된 하우징 내에 구성될 수 있으므로 별도의 공간이 크게 요구되지 않는다. 특히, 차량의 가속 케이블에 반달 기어와 유동 기어를 장착한 종래 기술에 비하여 차량의 가속 페달의 기능 자체를 제한하는 것이 아니므로 종래 기술과는 다르게 엔진의 동작 제어에는 아무런 영향을 주지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 급발진 방지 장치는 상기 가속 페달의 급격한 작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 상기 가속 페달을 천천히 작동시키는 운전 습관을 갖도록 하여 경제 운전이 가능하도록 하며 이를 통해 연비 향상을 도모할 수 있고 아울러 배기 가스 저감을 통해 대기 오염을 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 상기 폴 부재의 동작을 솔레노이드의 전자기력을 통해 제한함으로써 상기 급발진 방지 기능을 선택적으로 사용할 수 있게 하고, 이를 통하여 고속도로 등에서의 주행시 상기 급발진 방지 기능에 의해 주행의 불편함이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로 종래 기술에 비하여 급발진 방지를 통한 안전 사고 예방 뿐만 아니라 운전자의 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 급발진 방지 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 피니언 기어 조립체를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 피니언 기어 조립체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 폴 부재의 동작을 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 급발진 방지 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 급발진 방지 장치(100)는 운전자의 실수 또는 운전 미숙에 의해 가속 페달(10)을 브레이크 페달(미도시)로 오인하는 경우에 발생될 수 있는 가속 페달(10)의 급격한 조작을 방지하고 이를 통해 차량의 급발진 및 이에 의한 안전사고를 예방하기 위하여 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 차량의 가속 장치는 일 예로서 도시된 바와 같이 운전석 하부의 플로어 패널에 고정 설치되는 하우징(20)과, 일측 단부가 상기 하우징(20)에 힌지 결합되고 타측 단부는 운전자의 답력에 의해 상기 하우징(20)의 상하 방향으로 회동 가능하게 설치되는 가속 페달(10)과, 상기 가속 페달(10)의 동작에 연동하여 상기 하우징 내에서 회동 가능하게 설치되는 회전 모듈(30)과, 상기 회전 모듈(30)에 복원력을 제공하는 탄성 부재(40)와, 상기 회전 모듈(30)의 동작에 따른 출력값을 검출하여 드로틀 제어 유닛(미도시)으로 전기적인 신호를 제공하는 가속 센서(50) 등을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 가속 센서(50)는 상기 드로틀 제어 유닛으로 전기적인 신호를 제공하며 상기 드로틀 제어 유닛은 상기 전기적인 신호에 기초하여 드로틀 밸브의 개폐 정도를 조절하기 위한 구동기를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 급발진 방지 장치(100)는 상기 차량 즉 상기 차량의 플로어 패널에 장착된 하우징(20)에 힌지 결합된 일측 단부를 갖는 가속 페달(10)과 연결될 수 있다.
일 예로서, 상기 급발진 방지 장치(100)는 상기 가속 페달(10)의 타측 단부에 연결되며 상기 가속 페달(10)의 상하 회동에 연동하는 호형 랙 기어(110)와, 상기 호형 랙 기어(110)와 결합되며 상기 호형 랙 기어(110)의 상하 회동에 의해 회전 가능하게 구성된 피니언 기어 조립체(120)와, 상기 피니언 기어 조립체(120)의 일측 단부를 감싸도록 구성된 래칫 기어(130)와, 상기 차량의 급발진을 방지하기 위하여 상기 피니언 기어 조립체(120)의 일정 회전 속도 이상에서 상기 래칫 기어(130)와 결합되는 폴 부재(140)를 포함할 수 있다.
특히, 상기 폴 부재(140)는 운전자의 실수 또는 상기 가속 페달(10)을 브레이크 페달로 오인하는 등의 운전 미숙에 의해 발생될 수 있는 상기 차량의 급발진을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴 부재(140)는 상기 피니언 기어 조립체(120)의 일측 단부에 회전 가능하도록 장착될 수 있으며 상기 래칫 기어(130)와 선택적으로 결합될 수 있다.
구체적으로, 운전자에 의해 상기 가속 페달(10)이 급격하게 작동되는 경우 상기 호형 랙 기어(110)와 결합된 상기 피니언 기어 조립체(120)가 정상 속도 이상의 빠른 속도로 회전될 수 있으며, 이 경우 상기 폴 부재(140)는 원심력에 의해 회전될 수 있으며 이에 따라 상기 래칫 기어(130)와 결합될 수 있다.
특히, 상기 호형 랙 기어(110)가 상기 가속 페달(10)의 힌지 포인트로부터 상대적으로 멀리 이격된 타측 단부에 연결되어 있으므로, 상기 가속 페달(10) 및 상기 호형 랙 기어(110)의 회동에 의해 상기 피니언 기어 조립체(120)는 상기 회전 모듈(30) 등에 비하여 상대적으로 빠른 속도로 회전될 수 있으며, 이에 의해 상기 폴 부재(140)의 회동이 용이하게 이루어질 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 피니언 기어 조립체를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 피니언 기어 조립체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 폴 부재의 동작을 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 피니언 기어 조립체(120)는 상기 차량, 예를 들면, 상기 차량의 플로어 패널에 장착된 상기 하우징(20)에 회전 가능하게 장착되는 기어 회전축(122)과, 상기 기어 회전축(122)에 장착되며 상기 호형 랙 기어(110)와 결합되는 피니언 기어(124)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 하우징(20)의 측벽들에는 상기 기어 회전축(122)이 통과하는 홀들이 구비될 수 있으며, 상기 하우징(20)의 측벽들과 상기 기어 회전축(122) 사이에는 상기 기어 회전축(122)이 회전 가능하도록 베어링(126)이 각각 배치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 하우징(20)의 상부에는 상기 호형 랙 기어(110)가 통과하는 개구가 구비될 수 있으며, 상기 호형 랙 기어(110)는 상기 가속 페달(10)의 타측 단부로부터 하방으로 연장하며 상기 하우징(20)의 내부에서 상기 피니언 기어(124)와 결합될 수 있다.
상기 래칫 기어(130)는 상기 하우징(20)의 일 측벽에 상기 기어 회전축(122)이 장착되는 홀 주위를 감싸도록 장착될 수 있으며, 상기 래칫 기어(130)의 내측에 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부가 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴 부재(140)는 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부에 상기 래칫 기어(130)와 마주하도록 장착될 수 있다. 도시된 바에 의하면 2개의 폴 부재(140)가 사용되고 있으나, 상기 폴 부재(140)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 폴 부재(140)는 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부에서 회전 가능하도록, 보다 상세하게는 상기 래칫 기어(130)와의 결합 위치 및 해제 위치 사이에서 요동 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 폴 부재(140)는 회전핀(142)을 통해 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부에 결합될 수 있으며, 상기 회전핀(142)을 중심으로 상기 폴 부재(140)의 일측에는 상기 래칫 기어(130)와 결합을 위한 기어가 구비될 수 있다.
도시된 바에 의하면, 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부에는 캡(128)이 장착될 수 있으며, 상기 폴 부재(140)가 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부와 상기 캡(128) 사이에 배치되고 있으나, 상기 폴 부재(140)의 장착 구조는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
특히, 상기 래칫 기어(130)와의 결합을 위한 기어가 형성된 상기 폴 부재(140)의 일측 단부(140A)는 그 타측 단부(140B)와 비교하여 더 크게 형성될 수 있으며, 이에 의해 상기 피니언 기어 조립체(120)가 일정 속도 이상으로 회전되는 경우 즉 운전자에 의해 상기 가속 페달(10)이 급격하게 하방으로 회동되는 경우 원심력 또는 관성에 의해 상기 기어 회전축(122)의 외측으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 상기 폴 부재(140)의 일측 단부(140A)가 상기 래칫 기어(130)와 결합될 수 있으며, 이에 의해 상기 피니언 기어 조립체(120)의 회전이 멈추어질 수 있고, 또한 운전자에 의한 상기 가속 페달(10)의 작동이 제한될 수 있다.
한편, 상기와 같이 급발진이 제한된 후 상기 가속 페달(10)에 인가된 운전자의 답력이 제거되면 상기 호형 랙 기어(110)가 상방으로 회동되고 이와 연동하여 상기 피니언 기어 조립체(120)가 역방향으로 회전될 수 있다. 또한, 상기 피니언 기어 조립체(120)의 역방향 회전에 의해 상기 폴 부재(140)가 상기 해제 위치로 복귀될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴 부재(140)는 토션 스프링(144)에 의해 상기 결합 위치로부터 해제 위치로 복귀될 수 있다. 일 예로서, 상기 토션 스프링(144)은 상기 폴 부재(140)의 회전핀(142)을 감싸도록 구성될 수 있으며, 일측 단부는 상기 폴 부재(140)에 결합되고 타측 단부는 상기 캡(128)에 결합될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게 다양한 형태의 토션 스프링이 사용될 수 있으므로 상기 토션 스프링(144)의 구조 및 배치 관계에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상술한 바와 같이 운전자에 의해 상기 가속 페달(10)이 급격하게 하방으로 회동되는 경우 상기 폴 부재(140)와 래칫 기어(130)의 결합에 의해 상기 가속 페달(10)의 조작이 제한될 수 있으며, 결과적으로 상기 차량의 급발진 및 이에 의한 안전 사고가 충분히 예방될 수 있다.
한편, 상기와 같이 래칫 기어(130)와 폴 부재(140)를 이용하여 차량의 급발진을 방지하는 기능은 상기 차량의 정상 주행시에는 주행 방해 요소로서 기능할 수도 있다. 예를 들면, 주행 중 추월 등을 위하여 차량의 급가속이 필요한 경우 상기 급발진 방지 기능에 의해 상기 가속 페달(10)의 킥 다운 기능 등이 제한될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 급발진 방지 기능은 선택적으로 사용될 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이 상기 기어 회전축(122) 내에는 전자기력을 발생시키기 위한 솔레노이드(150)가 구비될 수 있으며, 상기 솔레노이드(150)의 전자기력에 의해 상기 폴 부재(140)의 회전이 구속될 수 있다. 즉, 상기 솔레노이드(150)의 전자기력에 의해 상기 폴 부재(140)가 상기 기어 회전축(122)의 일측 단부에 부착 고정될 수 있으며, 이에 의해 상기 급발진 방지 기능의 사용이 제한될 수 있다. 이를 위하여 상기 폴 부재(140)는 상기 기어 회전축(122)의 축 방향으로 소정 범위 내에서 유동 가능하게 구성되고 아울러 강자성체로 이루어지는 것이 바람직하다.
일 예로서, 도시된 바와 같이 상기 기어 회전축(122)에는 상기 솔레노이드(150)를 구성하기 위한 코일이 권취되는 그루브가 형성될 수 있으며, 상기 피니언 기어(124)는 상기 솔레노이드(150)를 커버하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 기어 회전축(122)은 중공축의 형태로 구성될 수 있으며, 상기 기어 회전축(122)의 중공 내에는 상기 솔레노이드(150)와 연결되는 전원 라인들이 배치될 수 있다. 특히, 상기 기어 회전축(122)의 타측 단부에는 상기 전원 라인들과 외부 전원(160)을 연결하기 위한 전극들(152)이 배치될 수 있다.
상기 전극들(152)과 상기 외부 전원(160)은 접촉 전극들(154)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 상기 접촉 전극들(154)과 상기 외부 전원(160) 사이에는 스위치(156)가 연결될 수 있다. 따라서, 운전자는 상기 스위치(156)를 동작시킴으로써 상기 급발진 방지 기능을 선택적으로 사용할 수 있다. 일 예로서, 차량의 출발시 및 저속 주행시에는 상기 스위치(156)를 오프(OFF) 상태로 하여 상기 급발진 방지 기능을 사용하고, 상기 차량의 일정 속도 이상에서는 상기 스위치(156)를 온(ON) 상태로 하여 상기 급발진 방지 기능을 해제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위치(156)를 자동으로 동작시키기 위한 제어부(170)가 구비될 수 있다. 일 예로서, 운전자는 상기 급발진 방지 기능을 중지시키기 위한 주행 속도를 미리 설정할 수 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 기 설정된 주행 속도 이상에서 상기 스위치(156)를 동작시켜 상기 솔레노이드(150)에 전원을 인가함으로써 상기 급발진 방지 기능의 사용을 중지시킬 수 있다.
한편, 도시된 바에 의하면, 상기 솔레노이드(150)가 상기 기어 회전축(122)의 중앙 부위를 감싸도록 구성되고 있으나, 상기 솔레노이드(150)의 구조와 배치 방법 및 외부 전원(160)과의 연결 방법 등은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
또한, 상기한 바에 따르면 상기 급발진 방지 장치(100)가 오르간 타입의 전자식 가속 페달(10)에 장착된 경우를 설명하고 있으나, 상기 급발진 방지 장치(100)는 오르간 타입의 기계식 가속 페달에도 용이하게 장착될 수 있으며, 아울러 펜던트 타입의 전자식 또는 기계식 가속 페달에도 적용이 가능하다. 따라서, 상기 급발진 방지 장치(100)가 상기 오르간 타입의 전자식 가속 페달에 장착되는 경우로 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 차량의 가속 페달(10)을 급격하게 작동시킴으로써 발생되는 상기 차량의 급발진은, 상기 가속 페달(10)과 연결된 호형 랙 기어(110)와, 상기 호형 랙 기어(110)에 의해 회전하는 피니언 기어 조립체(120)와, 상기 피니언 기어 조립체(120)의 일측 단부를 감싸도록 배치된 래칫 기어(130)와, 상기 피니언 기어 조립에(120)의 일측 단부에 배치되어 상기 피니언 기어 조립체(120)의 일정 회전 속도 이상에서 상기 래칫 기어(130)와 결합되어 상기 피니언 기어 조립체(120)의 회전을 멈추게 하는 폴 부재(140)를 포함하는 급발진 방지 장치(100)에 의해 방지될 수 있다.
따라서, 운전자의 실수 또는 운전 미숙에 의해 발생될 수 있는 차량의 출발시 발생될 수 있는 급발진 사고 또는 주행 중 돌발 상황에서 상기 가속 페달(10)의 급격한 작동에 의한 충돌 사고 등을 충분히 방지할 수 있으므로, 사고로 인한 인명 및 물적 피해를 크게 감소시킬 수 있다.
종래 기술들과 비교하여 상기 급발진 방지 장치(100)는 가속 페달(10)이 장착된 하우징(20) 내에 구성될 수 있으므로 별도의 공간이 크게 요구되지 않는다. 특히, 차량의 가속 케이블에 반달 기어와 유동 기어를 장착한 종래 기술에 비하여 차량의 가속 페달(10)의 기능 자체를 제한하는 것이 아니므로 종래 기술과는 다르게 엔진의 동작 제어에는 아무런 영향을 주지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 급발진 방지 장치(100)는 상기 가속 페달(10)의 급격한 작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 운전자가 상기 가속 페달(10)을 천천히 작동시키는 운전 습관을 갖도록 하여 경제 운전이 가능하도록 하며 이를 통해 연비 향상을 도모할 수 있고 아울러 배기 가스 저감을 통해 대기 오염을 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 상기 폴 부재(140)의 동작을 솔레노이드(150)의 전자기력을 통해 제한함으로써 상기 급발진 방지 기능을 선택적으로 사용할 수 있게 하고, 이를 통해 고속도로 등에서의 주행시 상기 급발진 방지 기능에 의해 주행의 불편함이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로 종래 기술에 비하여 급발진 방지를 통한 안전 사고 예방 뿐만 아니라 운전자의 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 가속 페달 20 : 하우징
30 : 회전 모듈 40 : 탄성 부재
50 : 가속 센서 100 : 급발진 방지 장치
110 : 호형 랙 기어 120 : 피니언 기어 조립체
122 : 기어 회전축 124 : 피니언 기어
126 : 베어링 128 : 캡
130 : 래칫 기어 140 : 폴 부재
142 : 회전핀 144 : 토션 스프링
150 : 솔레노이드 156 : 스위치
160 : 외부 전원 170 : 제어부

Claims (7)

  1. 일측 단부가 차량에 힌지 결합된 가속 페달의 타측 단부에 연결되며 상기 가속 페달의 상하 회동에 연동하는 호형 랙 기어;
    상기 호형 랙 기어와 결합되며 상기 호형 랙 기어의 상하 회동에 의해 회전 가능하게 구성된 피니언 기어 조립체;
    상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부를 감싸도록 구성된 래칫 기어;
    상기 차량의 급발진을 방지하기 위하여 상기 피니언 기어 조립체가 일정 속도 이상으로 회전되는 경우 원심력에 의해 회전하여 상기 래칫 기어와 결합되도록 상기 피니언 기어 조립체의 일측 단부에 회전 가능하도록 장착되며 상기 래칫 기어와의 결합에 의해 상기 피니언 기어 조립체의 회전을 멈추게 하는 폴 부재; 및
    상기 피니언 기어 조립체의 내부에 배치되며 전자기력을 이용하여 상기 폴 부재의 회전을 선택적으로 구속하기 위한 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피니언 기어 조립체는,
    상기 차량에 회전 가능하게 장착되는 기어 회전축; 및
    상기 기어 회전축에 장착되며 상기 호형 랙 기어와 결합되는 피니언 기어를 포함하며,
    상기 폴 부재는 상기 기어 회전축의 일측 단부에 상기 래칫 기어와 마주하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가속 페달의 일측 단부는 상기 차량의 플로어 패널에 장착된 하우징에 힌지 결합되며, 상기 기어 회전축은 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되고, 상기 호형 랙 기어는 상기 가속 페달의 타측 단부로부터 하방으로 연장하여 상기 피니언 기어와 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴 부재는 상기 래칫 기어와의 결합 위치 및 해제 위치 사이에서 요동 가능하게 구성되며, 토션 스프링에 의해 상기 래칫 기어와의 결합이 해제되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 차량의 기 설정된 주행 속도 이상에서 상기 솔레노이드에 전원을 인가하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지 장치.
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