KR102077687B1

KR102077687B1 - 답력 가변형 페달 장치

Info

Publication number: KR102077687B1
Application number: KR1020130104034A
Authority: KR
Inventors: 차홍준
Original assignee: 에스엘 주식회사; 주식회사 에스엘 서봉
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2020-04-07
Also published as: KR20150025889A

Abstract

본 발명은 답력 가변형 페달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 답력을 조절할 수 있는 답력 가변형 페달 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치는 차량 내부에 회동 가능하게 설치되는 페달 패드, 일단이 상기 페달 패드와 연결되어 상기 페달 패드로 외부 힘이 가해질 때 일방향으로 회전하는 페달 암, 상기 페달 암의 일단에 위치하여 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 1답력을 발생시키는 제 1답력 발생부, 상기 페달 암의 타단에 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 2답력을 발생시키는 제 2답력 발생부, 및 상기 제 2답력 발생부로부터 발생되는 상기 제 2답력의 크기를 조절하는 답력 조절부를 포함한다.

Description

답력 가변형 페달 장치 {Pedal apparatus of variable pedal effort}

본 발명은 답력 가변형 페달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 답력을 조절할 수 있는 답력 가변형 페달 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 구비된 가속 페달은 운전자가 페달을 밟는 힘에 의해 페달이 회전하는 각도에 따라서 엔진에 흡입되는 공기량이나 엔진에 분사되는 연료량을 조절하여 차량을 가속시키는 장치이다.

운전자가 가속 페달을 밟거나 놓는 경우에는 답력이 발생하게 되며, 발생되는 답력은 링크 또는 케이블 등을 매개로 엔진으로 전달되어 차량의 속도가 조절되거나, 답력에 의해 페달이 회전 시 페달과 결합된 센서 레버가 함께 회전하여 그 출력값을 엔진 제어부로 보내어 전자식으로 차량의 속도를 조절한다.

한편, 가속 페달은 운전자가 페달을 밟을 때의 답력과 운전자가 페달을 밟지 않고 놓아줄 때의 답력을 다르게 함으로써, 가속 페달의 조작 시 운전자가 느끼는 피로도를 크게 줄여줄 수 있는 히스테리시스(hysteresis) 발생 장치가 함께 구비되는 것이 보편화되어 있다.

이러한 가속 페달은 운전자가 페달을 밟는 정도에 비례하여 답력이 변하게 되며, 예를 들어, 운전자가 페달을 많이 밟을수록 발생되는 답력의 크기도 증가하게 된다.

그러나, 차량의 주행 상황이나 운전자를 고려하지 않고 운전자가 페달을 밟는 정도에 비례하여 답력이 변하는 경우, 장시간 주행이나 시내 주행시에도 운전자가 페달을 밟는 정도가 동일하다면 그에 따라 발생되는 답력도 동일하기 때문에 장시간 주행시 답력이 작거나 시내 주행시 답력이 큰 경우 운전자의 피로도가 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한, 성인 남성에 비하여 상대적으로 신체 조건이 불리한 노인이나 여성의 경우에도 동일한 조건으로 답력이 변하기 때문에 신체 조건이 불리한 운전자의 피로도가 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 차량의 주행 상황이나 운전자를 고려하여 답력이 조절 가능하게 하여 운전자의 피로도를 감소시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.

일본공개특허공보 특개2006-193012호 (2006.07.27. 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 차량의 주행 상황에 따라 발생되는 답력의 크기가 조절되도록 하여 운전자의 피로도를 감소시킬 수 있는 답력 가변형 페달 장치를 제공하는 것이다.

또한, 운전자의 신체 조건에 따라 발생되는 답력의 크기가 조절되도록 하여 운전자의 피로도를 감소시킬 수 있는 답력 가변형 페달 장치를 제공하는 것이다.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치는, 차량 내부에 회동 가능하게 설치되는 페달 패드, 일단이 상기 페달 패드와 연결되어 상기 페달 패드로 외부 힘이 가해질 때 일방향으로 회전하는 페달 암, 상기 페달 암의 일단에 위치하여 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 1답력을 발생시키는 제 1답력 발생부, 상기 페달 암의 타단에 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 2답력을 발생시키는 제 2답력 발생부, 및 상기 제 2답력 발생부로부터 발생되는 상기 제 2답력의 크기를 조절하는 답력 조절부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 답력 가변형 페달 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

차량이 주행 상황, 예를 들어 주행 시간이나 위치에 따라 발생되는 답력의 크기를 조절할 수 있기 때문에 운전자의 피로도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 운전자의 신체 조건 등을 고려하여 답력의 크기를 조절할 수 있기 때문에 운전자의 피로도를 감소시킬 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 외관이 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 측면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 사시도.
도 5는 도 2의 페달 패드 회동시 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 측면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 2답력 발생부가 도시된 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제 2답력이 증가된 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 측면도.
도 9는 도 8의 페달 패드 회동시 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 측면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 답력 제어 장치가 도시된 블록도.

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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 답력 가변형 페달 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 외관이 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 측면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치의 내부가 도시된 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치(1)는 페달 패드(100), 페달 암(200), 제 1답력 발생부(300), 제 2답력 발생부(400) 및 답력 조절부(500)를 포함할 수 있다.

페달 패드(100)는 차량 내부에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 페달 패드(100)가 차량의 가속을 위한 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 감속 등의 다른 용도로 사용되는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.

페달 암(200)은 페달 패드(100)와 일단이 연결되어 페달 패드(100)에 외부 힘이 가해지는 경우, 즉 운전자가 페달 패드(100)를 밟는 경우 페달 패드(100)에 가해지는 힘에 의해 회전축(200a)을 중심으로 일방향으로 회전할 수 있다.

페달 암(200)의 일단은 페달 패드(100)와 캐리어(110)에 의해 연결될 수 있으며, 캐리어(110)의 일단은 페달 패드(100)에 회전 가능하게 연결되고, 캐리어(110)의 타단은 페달 암(200)의 일단에 연결될 수 있다. 이때, 페달 암(200)의 일단은 내측 방향으로 홀(210)이 형성되어 끝 부분이 캐리어(110)의 타단에 형성된 삽입 홈(110a)에 삽입될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 전술한 도 2를 기준으로 캐리어(110)가 상하 방향으로 위치하는 경우, 캐리어(110)의 상단은 페달 패드(100)에 회전 가능하게 연결되고, 하단은 삽입 홈(110a)에 의해 페달 암(200)의 일단과 연결되므로, 페달 패드(100)가 회전 운동을 하는 경우에도 캐리어(110)은 상하 방향으로 직선 운동을 할 수 있게 되며, 페달 암(200)은 캐리어(110)의 직선 운동에 의해 회전축(200a)을 중심으로 회전할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에서 페달 패드(100)는 하우징(600)의 외부에 노출되도록 위치하고, 페달 암(200), 제 1답력 발생부(300), 제 2답력 발생부(400) 및 답력 조절부(500)는 하우징(600) 내부에 위치하며, 캐리어(110)는 하우징(600)을 관통하여 페달 패드(100)와 연결되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 실시예에 따른 답력 가변형 페달 장치(1)를 구성하는 구성 요소들 중 하우징(600)의 외부 또는 내부에 위치하는 구성 요소는 설계 상의 이유나 레이 아웃 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

제 1답력 발생부(300)는 페달 암(200)의 일단, 즉 캐리어(110)가 연결되는 일단에 위치하여 페달 패드(100)에 가해지는 힘에 의해 회전되는 페달 암(200)을 복귀시키는 방향으로 제 1답력을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제 1답력 발생부(300)는 코일 스프링으로 구성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 탄성력을 가지는 다양한 형태의 스프링으로 구성될 수 있다.

제 1답력 발생부(300)는 페달 암(200)의 회전에 의해 압축 또는 이완되면서 코일 스프링이 가지는 탄성력에 따른 제 1답력을 발생시킬 수 있게 된다.

즉, 페달 암(200)은 페달 암(200)의 일측에 구비된 지지 부재(220)에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 지지 부재(220)는 페달 암(200)이 초기 위치일 때, 즉 페달 패드(100)에 힘이 가해지지 않은 상태에서의 페달 암(200)의 일단과 소정 각도를 가지도록 연장되어 형성되는 연장부(221)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1답력 발생부(300)는 양단이 각각 페달 암(200)의 일단과 연장부(221) 사이에 위치하여 페달 패드(100)에 힘이 가해졌을 때 압축되면서 제 1답력을 발생시킬 수 있으며, 압축되는 정도가 커질수록 제 1답력도 증가될 수 있다.

다시 말해서, 지지 부재(220)의 연장부(221)는 그 위치가 고정되어 있고, 페달 암(200)이 지지 부재(220)에 회전 가능하게 설치되므로, 페달 패드(100)에 가해지는 힘으로 인해 페달 암(200)이 회전할 때 페달 암(200)의 일단이 제 1답력 발생부(300)를 압축시키는 방향으로 회전하여 제 1답력을 발생시킬 수 있으며, 페달 패드(100)에 가해지는 힘이 제거된 경우 제 1답력에 의하여 페달 암(200)은 원래의 위치로 복귀될 수 있다.

제 2답력 발생부(400)는 페달 암(300)의 타단에 페달 패드(100)에 가해지는 힘에 의해 회전된 페달 암(200)을 복귀시키는 방향으로 힘을 가하여 제 2답력을 발생시킬 수 있다.

따라서, 운전자가 페달 패드(100)를 밟을 때 발생되는 총 답력은 제 1답력 발생부(300)에 의해 발생되는 제 1답력과 제 2답력 발생부(400)에 의해 발생되는 제 2답력의 합으로 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제 2답력 발생부(400)에 의해 발생되는 제 2답력을 조절할 수 있도록 하여 총 답력을 변경할 수 있도록 함으로써, 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 다양한 크기의 답력을 발생시킬 수 있도록 하는 것이며, 이하, 제 2답력 발생부(400)에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

제 2답력 발생부(400)는 일단이 페달 암(200)의 타단, 즉 제 1답력 발생부(300)가 위치한 일단의 반대측 일단에 접촉되어 페달 패드(100)에 가해진 힘으로 인해 회전된 페달 암(200)을 복귀시키는 방향으로 힘을 가하는 회전 부재(410), 회전 부재(410)의 일측에 회전 부재(410)와 동일한 회전축(410a)을 가지도록 위치하여 회전 부재(410)에 의해 발생되는 힘의 크기가 조정되도록 하는 조정 부재(420) 및 회전 부재(410)와 조정 부재(420) 사이에 연결되는 탄성 부재(430)를 포함할 수 있다.

회전 부재(410)는 회전축(410a)을 중심으로 회전 가능하며, 그 일단이 페달 암(200)의 타단과 접촉되어 페달 패드(100)에 가해지는 외부 힘에 의해 회전된 페달 암(200)을 복귀시키는 방향으로 힘, 즉 제 2답력을 발생시킬 수 있다.

도 2를 기준으로 페달 암(200)의 일단, 즉 회전축(200a)으로부터 좌측 방향으로 연장된 일단은 페달 패드(100)에 외부 힘이 가해졌을 때 하측 방향으로 회전하게 되고, 페달 암(200)의 타단, 즉 회전축(200a)으로부터 우측 방향으로 연장된 일단은 상측 방향으로 회전하게 되는데, 회전 부재(410)의 일단은 페달 암(200)의 타단 상측과 접촉되어 하측 방향으로 제 2답력을 발생시킬 수 있게 된다.

따라서, 운전자는 페달 패드(100)를 밟을 때 제 1답력 발생부(300)에 의해 발생되는 제 1답력 및 회전 부재(410)에 의해 발생되는 제 2답력을 합한 총 답력 이상의 힘을 가하는 경우 페달 암(200) 및 회전 부재(410)가 회전되어 도 5와 같이 페달 패드(100)를 회동시킬 수 있게 된다.

조정 부재(420)는 회전 부재(410)의 일측에 회전 부재(410)의 회전축(410a)과 동일한 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는데, 회전 부재(410)는 페달 패드(100)의 회동 방향에 따라 회전 방향이나 회전 범위가 정해지는 반면, 조정 부재(420)는 후술할 답력 조절부(500)에 의해 회전 방향이나 위치가 정해질 수 있으며, 답력 조절부(500)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

탄성 부재(430)는 도 6 및 도 7과 같이 양단(430a, 430b)이 각각 회전 부재(410) 및 조정 부재(420)에 형성된 고정 홈(411, 421)에 고정되는 토션 스프링으로 이루어질 수 있으며, 조정 부재(420)가 회전축(410a)을 중심으로 일방향으로 회전함에 따라 탄성 부재(430)에 의해 발생되는 탄성력이 달라지게 되어 결과적으로 회전 부재(410)에 의해 페달 암(200)에 가해지는 제 2답력이 조절될 수 있도록 한다.

즉, 본 발명의 실시예에서 조정 부재(420)는 답력 조절부(500)에 의해 일방향으로 회전하거나 소정 위치에서 정지 상태를 유지할 수 있도록 기어로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 조정 부재(420)가 회전 부재(410)의 회전축(410a)과 동일한 회전축을 가지며 회전 범위에 대응하는 호의 길이를 가지는 부채꼴 형상의 기어인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

페달 패드(100)에 힘이 가해지지 않은 경우 회전 부재(410)는 페달 암(200)의 타단과 접촉된 상태를 유지하여 정지 상태를 유지하게 되나, 조정 부재(420)는 답력 조절부(500)에 의해 일방향으로 회전될 수 있기 때문에 탄성 부재(430)에서 발생되는 탄성력의 크기를 조정할 수 있는 것이다.

예를 들어, 조정 부재(420)가 전술한 도 2의 상태에서 시계 반대 방향으로 회전하여 도 8과 같이 위치한 경우, 탄성 부재(430)의 양단(430a, 430b) 간의 간격이 멀어지면서 탄성 부재(430)의 탄성력이 증가하여 회전 부재(410)에 의해 페달 암(200)에 가해지는 제 2답력이 증가하게 되고, 전술한 도 2와 같이 조정 부재(420)가 원래의 위치로 회전하여 위치한 경우 도 8에 비하여 탄성 부재(430)의 양단(430a, 430b) 간의 간격이 가까워지기 때문에 탄성력이 감소하여 회전 부재(410)에 의해 페달 암(200)에 가해지는 제 2답력이 감소되는 것이다.

전술한 도 8과 같이 조정 부재(420)가 시계 반대 방향으로 회전된 상태에서 운전자가 페달 패드(100)를 밟게 되면 도 9와 같이 페달 암(200) 및 회전 부재(410)가 회전하면서 제 1답력 및 제 2답력이 발생하게 되며, 도 9에서 발생되는 총 답력은 전술한 도 5에 비하여 큰 답력이 발생될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서 제 2답력을 증가 또는 감소시키는 것은 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 답력을 조절하여 운전자의 편의를 향상시키기 위함이다.

예를 들어, 장시간 주행시 답력이 작은 경우, 운전자가 페달 패드(100)를 밟는 힘이 상대적으로 커지기 때문에 운전자가 느끼게 되는 피로도가 증가하게 되고, 시내 주행시에는 차량이 가다서다를 반복하기 때문에 답력이 큰 경우 운전자가 느끼게 되는 피로도가 증가하게 될 수 있는 것이다.

또한, 성인 남성에 비하여 신체 조건이 불리한 노인이나 여성의 경우, 성인 남성과 동일한 크기의 답력을 발생시키는 경우 상대적으로 느끼게 되는 피로도가 증가하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 전술한 조정 부재(420)를 통해 제 2답력의 크기를 조절함으로써 전술한 바와 같은 차량의 주행 조건이나 운전자에 따라 다양하게 답력을 조절할 수 있도록 하여 운전자가 느끼게 되는 피로도를 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

답력 조절부(500)는 조정 부재(420)의 위치를 조정하는 위치 조정부(510) 및 위치 조정부(510)을 구동하는 액추에이터(520)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 위치 조정부(510)는 복수의 기어(511, 512, 513)로 구성되어 액추에이터(520)의 회전력을 조정 부재(420)에 전달하게 되며, 본 발명의 실시예에서 위치 조정부(510)는 웜이나 웜 휠 등으로 구성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 위치 조정부(510)에 포함되는 기어의 수나 종류는 다양하게 변경될 수 있으며, 액추에이터(520)의 구동력을 조정 부재(420)에 전달할 수 있는 다양한 구조가 사용될 수 있다.

위치 조정부(510)는 액추에이터(520)의 회전축에 직접 또는 간접적으로 연결되어 액추에이터(520) 구동시에 일방향으로 회전되어 조정 부재(420)를 회전시킬 수 있으며, 이로 인해 회전 부재(410) 및 조정 부재(420) 사이에 연결되어 있는 탄성 부재(430)로부터 발생되는 탄성력을 변경하여 회전 부재(410)에 의해 페달 암(200)에 가해지는 제 2답력을 조절할 수 있게 된다.

이때, 답력 조절부(500)가 제 2답력 발생부(400)에서 발생되는 제 2답력의 크기를 조절하는 시점은 운전자가 페달 패드(100)를 밟거나 밟지 않은 상태에서 가능하며, 제 2답력의 크기를 조절해야할 필요가 있는 시점에서 제 2답력 발생부(400)의 조정 부재(420)를 회전시켜 제 2답력의 크기를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 운전자가 페달 패드(100)를 밟을 때 발생되는 총 답력이 제 1답력 발생부(300)에 의해 발생되는 제 1답력 및 제 2답력 발생부(400)에 의해 발생되는 제 2답력의 합인 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 파손 등의 이유로 제 1답력 발생부(300)가 정상적으로 제 1답력을 발생시키지 못하는 경우 제 2답력 발생부(400)에 의해 발생되는 제 2답력을 증가시켜 총 답력이 유지되도록 할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 전술한 제 1답력 발생부(300)에서 정상적으로 제 1답력이 발생되는지를 감지할 뿐만 아니라, 차량의 주행 상황이나 운전자 등에 따라 답력 조절부(500)를 제어하여 제 1답력 발생부(300)로부터 발생되는 제 1답력 및 제 2답력 발생부(400)로부터 발생되는 제 2답력을 합한 총 답력을 제어하기 위한 답력 제어 장치를 더 포함할 수 있으며, 이러한 답력 제어 장치는 도 10과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 답력 제어 장치(700)는 감지부(710), 정보 수집부(720) 및 제어부(730)를 포함할 수 있다.

감지부(710)는 제 1답력 발생부(300)로부터 발생되는 제 1답력이 정상적으로 발생되는지를 감지할 수 있다.

예를 들어, 제 1답력 발생부(300)가 전술한 바와 같이, 코일 스프링으로 구성된 경우, 감지부(710)는 제 1답력 발생부(300)의 일단과 접촉되도록 위치하는 압력 센서 등으로 구성되어 제 1답력 발생부(300)로부터 발생되는 제 1답력으로 인한 압력이 가해지는 경우, 가해진 압력에 따른 감지 신호를 출력할 수 있으며, 제 1답력 발생부(300)에 의해 정상적으로 제 1답력이 발생되지 않아 압력이 가해지지 않는 경우에도 그에 따른 감지 신호를 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 감지부(710)가 제 1답력 발생부(300)의 일단에 접촉되도록 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 제 1답력 발생부(300)로부터 발생되는 제 1답력을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서 등이 사용될 수 있으며, 그 위치 또한 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 감지부(710)는 제 1답력 발생부(300)뿐만 아니라 제 2답력 발생부(400)에도 위치하여 제 2답력 발생부(400)로부터 발생되는 제 2답력에 따른 감지 신호를 발생할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서 감지부(710)가 제 2답력 발생부(400)에 의해 발생되는 제 2답력을 감지하는 경우, 감지부(710)는 페달 암(200)의 타단과 회전 부재(410)의 일단이 접촉되는 지점에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제 2답력 발생부(400)로부터 발생되는 제 2답력에 따른 감지하는 감지부(710)의 설치 위치는 다양하게 변경될 수 있다.

정보 수집부(720)는 운전자가 페달 패드(100)를 밟을 때 발생되는 총 답력을 변경시키기 위한 다양한 정보, 예를 들어 전술한 차량의 주행 상황 정보 또는 운전자 정보를 수집할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 정보 수집부(720)는 차량의 주행 상황을 나타내는 정보, 예를 들어 차량 속도 및 차량 위치 등과 같은 정보를 수집하는 주행 상황 정보 수집부(721) 및 운전자 정보를 수집하는 운전자 정보 수집부(722)를 포함할 수 있다.

주행 상황 정보 수집부(721)는 차량에 설치된 차량의 속도나 위치 등과 같은 차량의 주행 상황을 감지할 수 있는 다양한 센서나 네비게이션 등으로부터 차량의 주행 상황에 관한 정보를 수집할 수 있다.

또한, 운전자 정보 수집부(722)는 운전자의 나이, 성별 등을 포함하는 운전자 정보를 수집할 수 있으며, 이러한 운전자 정보는 운전자에 의해 입력될 수도 있고, 사전에 탑승이 허가된 복수의 운전자 정보를 저장하고, 운전자의 탑승시 운전자에 의해 선택된 운전자 정보를 선택할 수도 있다.

이를 위해, 운전자 정보 수집부(722)는 차량 내부에 운전자가 운전자 정보를 입력하거나 선택할 수 있도록 버튼이나 터치 스크린 등의 입력 장치를 포함할 수 있으며, 복수의 운전자 정보는 내부에 구비된 저장 매체나 외부 저장 매체에 저장될 수 있다.

제어부(730)는 전술한 감지부(710)의 감지 결과 및 정보 수집부(720)의 수집된 정보를 기초로 답력 조절부(500)를 제어하여 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 최적이 답력이 발생되도록 할 수 있다.

제어부(730)는 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 현재 총 답력을 변경시켜야 할 필요가 있는 것으로 판단되면, 액추에이터(520)로 제어하여 조정 부재(420)를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시켜 제 2답력을 조절함으로써 총 답력의 크기를 변경할 수 있다. 이때, 차량의 주행 상황이나 운전자별 최적의 총 답력의 크기에 대한 정보는 사전에 내부 또는 외부 저장 매체에 저장될 수 있으며, 제어부(730)는 감지부(710)의 감지 결과나 정보 수집부(720)에서 수집된 정보에 대응하는 총 답력의 크기를 추출할 수 있다.

예를 들어, 제어부(730)는 정보 수집부(720)에 의해 수집된 정보를 기초로 차량이 고속 주행인 경우 총 답력이 이전 답력보다 커지도록 답력 조절부(500)를 제어하고, 시내 주행인 경우 총 답력이 이전 답력보다 작아지도록 답력 조절부(500)를 제어할 수 있으며, 운전자가 여성이거나 노인인 경우에는 성인 남성인 경우에 비하여 총 답력이 이전 답력보다 작아지도록 답력 조절부(500)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(730)는 감지부(710)의 감지 결과 제 1답력 발생부(300)로부터 정상적으로 제 1답력이 발생되지 않는다고 판단되면 제 2답력 발생부(400)에서 발생되는 제 2답력을 증가시켜 총 답력이 유지되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제어부(730)는 제 1답력이 정상적으로 발생되지 않는 경우, 제 2답력의 크기를 증가시켜 총 답력의 크기가 유지되도록 액추에이터(520)로 제어 신호를 출력하여 조정 부재(420)가 시계 반대 방향으로 회전되도록 할 수 잇는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 차량의 주행 상황이나 운전자에 따라 운전자가 페달 패드(100)를 밟을 때 발생되는 답력의 크기를 조절함으로써, 운전자의 피로도가 증가되는 것을 최소한으로 방지할 수 있으며, 제 1답력 및 제 2답력을 합한 총 답력을 이용함으로써 하나의 답력만으로 총 답력을 구현하는 경우에 비하여 제 1답력이 정상적으로 발생되지 않는 경우에도 이를 보완할 수 있도록 하여 파손이나 고장 등에 신속한 대처가 가능하게 된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 페달 패드
200: 페달 암
300: 제 1답력 발생부
400: 제 2답력 발생부
410: 회전 부재
420: 조정 부재
430: 탄성 부재
500: 답력 조절부
510: 위치 조정부
520: 액추에이터
600: 하우징
700: 답력 제어 장치
710: 감지부
720: 정보 수집부
730: 제어부

Claims

차량 내부에 회동 가능하게 설치되는 페달 패드;
일단이 상기 페달 패드와 연결되어 상기 페달 패드로 외부 힘이 가해질 때 일방향으로 회전하는 페달 암;
상기 페달 암의 일단에 위치하여 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 1답력을 발생시키는 제 1답력 발생부;
상기 페달 암의 타단에 상기 회전된 페달 암을 복귀시키는 방향으로 제 2답력을 발생시키는 제 2답력 발생부; 및
상기 제 2답력 발생부로부터 발생되는 상기 제 2답력의 크기를 조절하는 답력 조절부를 포함하며,
상기 제 2답력 발생부는,
일단이 상기 페달 암의 타단에 접촉되고, 상기 페달 패드에 가해진 힘으로 인하여 회전된 상기 페달 암을 복귀시키는 방향으로 힘을 가하는 회전 부재;
상기 회전 부재의 일측에 구비되며 상기 답력 조절부에 의해 일방향으로 회전하는 조정 부재; 및
양단이 상기 회전 부재 및 상기 조정 부재 사이에 연결되는 탄성 부재를 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1답력 발생부는,
코일 스프링을 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 페달 암은,
상기 페달 암의 일측에 구비되는 지지 부재에 회전 가능하게 설치되며,
상기 제 1답력 발생부는,
상기 페달 암의 일단 및 상기 지지 부재로부터 상기 페달 암의 일단과 소정 각도를 가지도록 연장되어 형성되는 연장부 사이에 위치하는 답력 가변형 페달 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 회전 부재 및 상기 조정 부재는,
동일한 회전축을 가지는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조정 부재는,
상기 답력 조절부에 의해 회전되어 상기 탄성 부재에서 발생되는 탄성력이 조정되도록 하는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 부재는,
토션 스프링으로 이루어지는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 답력 조절부는,
상기 조정 부재의 위치를 조정하는 위치 조정부; 및
상기 위치 조정부를 구동하는 액추에이터를 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 위치 조정부는,
상기 액추에이터의 구동력을 상기 조정 부재로 전달하는 하나 이상의 기어를 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 1 항에 있어서,
차량의 주행 상황 및 운전자 정보 중 하나 이상에 따라 상기 답력 조절부를 제어하는 답력 제어 장치를 더 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 답력 제어 장치는,
상기 차량 주행 상황 정보 및 상기 운전자 정보 중 하나 이상의 정보를 수집하는 정보 수집부; 및
상기 수집된 정보에 따라 상기 답력 조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 답력 가변형 페달 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 정보 수집부는,
차량의 주행 상황 정보로서 차량의 속도 및 위치 중 하나 이상의 정보를 수집하고,
상기 운전자 정보로서 운전자의 성별 및 나이 중 하나 이상의 정보를 수집하는 답력 가변형 페달 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 답력 제어 장치는,
상기 제 1답력 및 상기 제 2답력 중 하나 이상을 감지하는 감지부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 제 1 및 제 2답력의 합에 따른 총 답력이 유지되도록 상기 답력 조절부를 제어하는 답력 가변형 페달 장치.