KR102451768B1 - 답력 조절이 가능한 모듈형 패시브 타입 페달 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

페달 시뮬레이터가 개시된다. 페달 시뮬레이터는 브라켓, 페달링크, 제1 탄성모듈 및 제2 탄성모듈을 포함하여 이루어진다. 페달 시뮬레이터에서, 페달링크와 제1 탄성모듈의 접촉지점인 제1 접촉지점 및 페달링크와 제2 탄성모듈의 접촉지점인 제2 접촉지점이 조절가능하게 이루어진다. 상기 페달 시뮬레이터에 의하면, 답력을 모사하는 패시브 타입의 페달 시뮬레이터를 형성할 수 있고, 답력 특성이 다양하게 이루어지도록 조절할 수 있으며, 여러 차량의 답력 특성에 대응 가능한 페달 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

Description

답력 조절이 가능한 모듈형 패시브 타입 페달 시뮬레이터{PASSIVE TYPE PEDAL SIMULATOR WITH ADJUSTABLE PEDAL EFFORT MODULE}

본 발명은 차량용 페달 시뮬레이터에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 차량의 제동 시스템에 적용될 수 있는 페달 시뮬레이터에 관한 것이다.

차량의 제동 분야에 있어서 유압 방식 제동 시스템이 사용되고 있고, 또한 최근에는 전기기계식 제동 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다.

유압 방식 제동 시스템은 유압식 캘리퍼, 유관, 마스터 실린더, 부스터 등으로 구성이 된다.

전기기계식 제동 시스템에서는, 유관을 포함한 기존 유압식 제동 부품들이 제거되고, 전기기계식 캘리퍼, 와이어, 페달 시뮬레이터 등으로 대체하여 제동 기능을 수행하게 된다.

페달 시뮬레이터는 운전자의 제동의지를 전기기계식 브레이크에 전달하는 역할을 수행한다. 만약 페달 시뮬레이터가 기존 유압식 제동시스템에서 발생되는 페달 답력을 모사하지 못하게 되면, 운전자는 이질감과 더불어 불안감을 느끼게 된다. 따라서 페달 시뮬레이터의 개발에 있어서, 기존 유압식 제동시스템의 페달 답력 모사 능력이 중요하다.

유압식 제동시스템의 페달 답력은 차량별 장착된 유압 요소들의 구성 환경에 따라 다르며, 결과적으로 차량별로 다른 페달 답력 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

페달 시뮬레이터의 답력 모사 기능 구현에 있어, 전기모터를 장착하여 페달 답력을 모사하는 액티브 타입 페달 시뮬레이터와 기계 요소만으로 페달 답력을 모사하는 패시브 타입 페달 시뮬레이터가 있다. 액티브 타입은 제어기 구성과 게인 튜닝 등으로 여러 차량의 답력을 정확도 높게 모사할 수 있는 장점을 가지지만, 모터와 모터 드라이버 그리고 관련 부품의 장착 때문에 큰 공간이 요구되면서 고가로 구현된다는 단점을 가진다.

기계 요소로만 답력을 모사하는 종래의 패시브 타입은 액티브 타입 대비 작은 부피와 저가로 구현된다는 장점을 가지지만, 여러 차량에 대응하기 어렵다는 단점을 가진다.

기존의 페달 시뮬레이터 중에는, 페달 시뮬레이터 구성에 있어, 과도기적으로 유압 제동 시스템 관련 일부 부품을 남겨두고, 해당 부품을 바탕으로 유압식 답력을 모사하기 위한 기구나 추가 부품을 반영하여 답력 모사 기능을 구현하는 방식이 있다.

기존의 유압식 제동 부품을 활용한 페달 시뮬레이터 방식은, 유압 제동 시스템 관련 부품이 모두 제거된 경우에는 사용이 불가능하므로, 기존 유압 부품을 활용하지 않으면서, 유압 답력을 모사할 수 있는 페달 시뮬레이터의 개발이 필요하다.

한국등록특허 제10-2016357호(등록일:2019.08.26)

본 개시는, 답력 곡선에서 나타나는 여러 변곡점 특성에 대응하여 답력 모사율을 높일 수 있는 페달 시뮬레이터를 기술한다.

본 개시는, 한 차량에 특화된 패시브 페달 시뮬레이터의 단점을 극복할 수 있고 여러 차량의 답력 특성에 대응 가능하도록, 유연하게 답력 구성이 가능한 모듈형 패시브 타입 페달 시뮬레이터를 기술한다.

본 개시는, 페달의 각변위와 페달의 각변위 별 강성 조절이 가능한 페달 시뮬레이터를 기술한다.

본 출원에서 기술되는 주제의 한 측면에 따른 페달 시뮬레이터는, 브라켓, 페달링크, 제1 탄성모듈, 제2 탄성모듈을 포함한다.

상기 페달링크는, 상기 브라켓에 제1 방향과 평행한 회전축을 중심으로 제1 회전방향 또는 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 회전가능하게 결합될 수 있다.

상기 제1 탄성모듈은, 상기 브라켓에 결합되고, 상기 페달링크와 접촉되어 가압되면 상기 페달링크의 상기 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어질 수 있다.

상기 제2 탄성모듈은, 상기 브라켓에 결합되고, 상기 페달링크와 접촉되어 가압되면 상기 페달링크의 상기 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어질 수 있다.

상기 페달 시뮬레이터에서, 상기 페달링크와 상기 제1 탄성모듈의 접촉지점인 제1 접촉지점 및 상기 페달링크와 상기 제2 탄성모듈의 접촉지점인 제2 접촉지점이 조절가능하게 이루어질 수 있다.

일부 구현들에서, 상기 페달링크에 의한 상기 제1 탄성모듈의 변형방향 및 상기 페달링크에 의한 상기 제2 탄성모듈의 변형방향은, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하게 이루어질 수 있다.

일부 구현들에서, 상기 제1 접촉지점과 상기 제2 접촉지점은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향에서 서로 다른 지점에 위치하도록 이루어질수 있다.

일부 구현들에서, 상기 제1 접촉지점 및 상기 제2 접촉지점은 각각, 상기 제2 방향과 평행하게 이동하도록 조절가능하고, 또한 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향과 평행하게 이동하도록 조절가능하게 이루어질 수 있다.

본 출원에서 기술되는 주제의 한 측면에 따르면, 상기 브라켓은 상부브라켓 및 중간브라켓을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 상부브라켓은, 상기 회전축으로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하게 연장될 수 있다.

상기 중간브라켓은, 상기 상부브라켓에서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향과 평행하게 연장될 수 있다.

일부 구현들에서, 상기 페달링크는 상기 상부브라켓에 결합되고, 상기 제1 탄성모듈 및 상기 제2 탄성모듈은 상기 제3 방향의 서로 다른 지점에서 상기 중간브라켓에 결합된다.

일부 구현들에서, 상기 페달 시뮬레이터는 스페이서를 더 포함한다.

상기 스페이서는 상기 중간브라켓에 결합될 수 있다.

일부 구현들에서, 상기 제3 방향에서, 상기 제1 탄성모듈, 상기 제2 탄성모듈 및 상기 스페이서의 배열 위치가 조절 가능하게 이루어질 수 있다.

본 출원에서 기술되는 주제의 한 측면에 따르면, 상기 제1 탄성모듈은 제1 하우징, 제1 바아, 제1 내부캡 및 제1 스프링을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 하우징은, 상기 브라켓에 결합되고, 내부에 제1 수용공간이 구비될수 있다.

상기 제1 바아는, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하게 연장되고, 일부가 상기 제1 수용공간에 위치하며, 상기 페달링크에 의해 가압시 상기 제2 방향을 따라 이동가능하게 이루어질 수 있다.

상기 제1 내부캡은, 상기 제1 수용공간에 수용되고, 결합위치가 조절되도록 상기 제1 바아에 결합될 수 있다.

상기 제1 스프링은, 상기 제1 수용공간에서 상기 제1 내부캡을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다.

본 출원에서 기술되는 주제의 한 측면에 따르면, 상기 제2 탄성모듈은, 제2 하우징, 제2 바아, 제2 내부캡 및 제2 스프링을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제2 하우징은, 상기 브라켓에 결합되고, 내부에 제2 수용공간이 구비될 수 있다.

상기 제2 바아는, 상기 제2 방향과 평행하게 연장되고, 일부가 상기 제2 수용공간에 위치하며, 상기 페달링크에 의해 가압시 상기 제2 방향을 따라 이동가능하게 이루어질 수 있다.

상기 제2 내부캡은, 상기 제2 수용공간에 수용되고, 결합위치가 조절되도록 상기 제2 바아에 결합될 수 있다.

상기 제2 스프링은, 상기 제2 수용공간에서 상기 제2 내부캡을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다.

일부 구현들에서 상기 제1 탄성모듈은, 제1페달접촉부 및 제1외부캡을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 페달접촉부는, 상기 페달링크의 테두리가 삽입되도록 오목한 제1 홈이 형성되고, 상기 제1 바아에 결합될 수 있다.

상기 제1 외부캡은, 상기 제1 스프링을 중심으로 상기 제1 내부캡의 반대쪽에서 상기 제1 수용공간을 차폐하도록 상기 제1 하우징에 결합되고, 상기 제1 바아가 관통하는 제1 관통홀(361)이 형성될 수 있다.

일부 구현들에서 상기 제2 탄성모듈은, 제2 페달접촉부 및 제2 외부캡을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제2 페달접촉부는, 상기 페달링크의 테두리가 삽입되도록 오목한 제2 홈이 형성되고, 상기 제2 바아에 결합될 수 있다.

상기 제2 외부캡은, 상기 제2 스프링을 중심으로 상기 제2 내부캡의 반대쪽에서 상기 제2 수용공간을 차폐하도록 상기 제2 하우징에 결합되고, 상기 제2 바아가 관통하는 제2 관통홀(461)이 형성될 수 있다.

일부 구현들에서 상기 제1 탄성모듈은, 제1 레일 및 제1 슬라이더를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 레일은, 상기 제1 하우징에서 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제1 슬라이더는, 상기 제1 하우징의 외부에서 상기 제1 바아에 고정되고, 상기 제1 레일을 따라 슬라이드 이동가능하게 상기 제1 레일에 결합될 수 있다.

일부 구현들에서 상기 제2 탄성모듈은, 제2 레일 및 제2 슬라이더를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제2 레일은, 상기 제2 하우징에서 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제2 슬라이더는, 상기 제2 하우징의 외부에서 상기 제2 바아에 고정되고, 상기 제2 레일을 따라 슬라이드 이동가능하게 상기 제2 레일에 결합될 수 있다.

일부 구현들에서 상기 페달 시뮬레이터는, 페달스프링을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 페달스프링은, 상기 브라켓에 결합되어, 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 상기 페달링크를 탄력지지하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터에서, 제1 탄성모듈은 페달링크와 접촉되어 가압되면 페달링크의 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어지고, 제2 탄성모듈은 페달링크와 접촉되어 가압되면 페달링크의 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어진다. 그리고 페달링크와 제1 탄성모듈의 접촉지점인 제1 접촉지점 및 페달링크와 제2 탄성모듈의 접촉지점인 제2 접촉지점이 조절가능하게 이루어진다. 이에 따라, 답력 곡선에서 나타나는 여러 변곡점 특성에 대응하여 답력 모사율을 높일 수 있는 페달 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터에서, 제1 탄성모듈은 제1 하우징, 제1 바아, 제1 내부캡 및 제1 스프링을 포함하여 이루어질 수 있고, 제2 탄성모듈은, 제2 하우징, 제2 바아, 제2 내부캡 및 제2 스프링을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 내부캡은 제1 바아에 결합되는 위치가 조절되고, 제2 내부캡은 제2 바아에 결합되는 위치가 조절될 수 있다. 예컨대 제1 내부캡은 제1 바아에 나사결합되고 제2 내부캡은 제2 바아에 나사결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 하우징에서 페달링크 쪽으로 돌출되는 제1 바아의 길이를 용이하게 조정할 수 있고, 또한 제2 하우징에서 페달링크 쪽으로 돌출되는 제2 바아의 길이를 용이하게 조정할 수 있으며, 제1 접촉지점과 제2 접촉지점의 제2 방향에서의 조절이 용이하게 이루어지며, 답력 곡선에서 변곡점 및 각 변위 별 토크의 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터는 스페이서를 포함하여 이루어질 수 있고, 제3 방향에서, 제1 탄성모듈, 제2 탄성모듈 및 스페이서의 배열 위치가 조절 가능하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 접촉지점과 제2 접촉지점의 제3 방향에서의 조절이 용이하게 이루어지며, 답력 곡선에서 변곡점 및 각 변위 별 토크의 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 1은 일반적인 차량에서 페달 답력을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터에서 일부 구성을 단면 형태로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터에서 페달 답력을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탄성모듈(제1 탄성모듈 또는 제2 탄성모듈)을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 탄성모듈(제1 탄성모듈 또는 제2 탄성모듈)에서 일부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 탄성모듈(제1 탄성모듈 또는 제2 탄성모듈)을 도시한 분해사시도이다.
도 9a는 별도의 외력이 작용하지 않은 상태에서 페달 시뮬레이터를 도시한 도면이고, 도 9b는 도 9a의 페달 시뮬레이터에서 페달링크가 제1 회전방향으로 회전하여 제1 탄성모듈을 가압한 상태에서 페달 시뮬레이터를 도시한 도면이고, 도 9c는 도 9b의 페달 시뮬레이터에서 페달링크가 제1 회전방향으로 더 회전하여 제1 탄성모듈 및 제2 탄성모듈을 가압한 상태에서 페달 시뮬레이터를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터에서 페달링크의 회전에 따른, 각변위, 각속도, 각가속도의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터를 도시한 도면이다.
도 11b는 도 11a의 페달 시뮬레이터에서 제1 바아의 위치가 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11c는 도 11a의 페달 시뮬레이터에서 제1 탄성모듈과 스페이서의 위치가 서로 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11d는 도 11a의 페달 시뮬레이터에서 제2 바아의 위치가 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11e는 도 11a의 페달 시뮬레이터에서 제2 탄성모듈과 스페이서의 위치가 서로 변경된 모습을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "결합"되어 있다고 언급된 때에는, 달리 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 그 다른 구성요소에 직접적으로 결합되어 있거나, 또는 그 다른 구성요소에 고정되게 결합되어 있거나, 또는 그 다른 구성요소에 상대이동 없도록 결합되어 있을 수 있다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일반적인 차량에서 페달 답력을 설명하기 위한 그래프이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서 일부 구성을 단면 형태로 도시한 측면도이다.

먼저 차량 별 답력 특성 차이에 대해 기술한다.

도 1은 페달 답력 곡선의 예시이며, x축은 페달의 각변위(Angular displacement), y축은 반력으로 느끼게 되는 토르크(Torque) 값을 나타낸다.

도 1과 같이, 페달의 회전 각도에 따라 페달을 통해 느끼게 되는 반력 토르크 값은 차량 별로 다른 특성을 나타낸다. 이는 차량별로 다른 유압식 제동 시스템을 갖추고 있기 때문이다. 한편, 페달 각변위(Angle)별 운전자가 느끼게 되는 반력 토르크(Torque)를 나타낸 도 1에서, 각변위 대비 반력 토르크의 기울기, 즉 강성이 급격하게 변화하는 변곡점을 가짐을 알 수 있다.(도 1에서 원으로 나타냄)

본 발명의 실시예에 따른 답력 조절이 가능한 모듈형 패시브 타입 페달 시뮬레이터(1)(이하, '페달 시뮬레이터(1)')의 구현에 있어서는, 상기와 같은 변곡점에 해당하는 페달링크 각도 위치에 상응하는 강성 요소(예컨대, 강성 스프링)가 추가되도록 함으로써, 효과적으로 유압 답력 특성을 모사할 수 있도록 하였다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른, 유연하게 각변위 별 강성을 조절할 수 있는 페달 시뮬레이터(1)의 구조와 작동 방식에 대해 기술한다.

본 발명의 실시예들을 설명하는 도면에 표시된 X방향, Y방향, Z방향은 각각 서로 직교하는 방향일 수 있다.

일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)는, 브라켓(100), 페달링크(200), 제1 탄성모듈(300), 제2 탄성모듈(400)을 포함한다.

브라켓(100)은 페달 시뮬레이터(1)의 전체적인 틀(프레임)을 이룰 수 있다. 브라켓(100)에는 페달 시뮬레이터(1)를 이루는 다른 구성들이 결합될 수 있고, 브라켓(100)은 이러한 구성들을 지지한다.

브라켓(100)은 상부브라켓(110)과 중간브라켓(120)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 브라켓(100)은 하부브라켓(130)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상부브라켓(110)은 페달링크(200)가 회전가능하게 결합되도록 이루어진다. 즉, 상부브라켓(110)에 페달링크(200)의 회전축(a1)(axis of rotation)이 구비된다. 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서, 회전축(a1)의 형성 방향이 제1 방향(X)으로 정의될 수 있다.

상부브라켓(110)은 소정의 길이를 갖도록 이루어진다. 상부브라켓(110)은, 회전축(a1)으로부터 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)과 평행하게 연장될 수 있다. 즉, 상부브라켓(110)은 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 갖도록 이루어진다.

중간브라켓(120)은 상부브라켓(110)과 일체로 이루어질 수 있고, 또는 상부브라켓(110)에 고정되게 결합될 수 있다.

중간브라켓(120)은 회전축(a1)과 이격된 지점에서 상부브라켓(110)에 연결된다. 상부브라켓(110)에서 회전축(a1)이 제2 방향(Y)의 상대적인 뒤쪽 부분에 형성될 때, 중간브라켓(120)은 상부브라켓(110)에서 제2 방향(Y)의 상대적인 앞쪽 부분에 연결된다.

중간브라켓(120)은, 상부브라켓(110)에서, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 직교하는 제3 방향(Z)과 평행하게 연장될 수 있다.

제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 수평방향과 평행한 방향일 때, 제3 방향(Z)은 연직방향과 평행한 방향일 수 있다.

중간브라켓(120)에는 제2 방향(Y)으로 관통된 구멍인 슬롯들(121, 122)이 형성된다. 중간브라켓(120)에는 센터슬롯(121) 및 사이드슬롯(122)이 형성될 수 있다.

센터슬롯(121)은 중간브라켓(120)의 중앙에 형성될 수 있고, 사이드슬롯(122)은 2개로 구비되어 센터슬롯(121)의 양쪽에 각각 형성될 수 있다.

센터슬롯(121) 및 사이드슬롯(122)은 제3 방향(Z)을 따라 형성될 수 있다.

하부브라켓(130)은 중간브라켓(120)과 일체로 이루어질 수 있고, 또는 중간브라켓(120)에 고정되게 결합될 수 있다.

하부브라켓(130)은 중간브라켓(120)을 중심으로 상부브라켓(110)과 반대쪽에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상부브라켓(110)이 상대적으로 상측에 위치할 때, 하부브라켓(130)은 상대적으로 하측에 위치할 수 있다.

하부브라켓(130)은 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 갖도록 이루어질 수 있다. 하부브라켓(130)은 중간브라켓(120)에서 회전축(a1)과 멀어지는쪽을 향하여 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 중간브라켓(120)을 중심으로 상부브라켓(110)이 제2 방향(Y)의 뒤쪽으로 연장될 때, 하부브라켓(130)은 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 연장될 수 있다.

하부브라켓(130)은, 제1 탄성모듈(300), 제2 탄성모듈(400) 및 스페이서(500) 중 어느 하나와 밀착되게 결합될 수 있고, 중간브라켓(120)과 함께, 제1 탄성모듈(300), 제2 탄성모듈(400) 및 스페이서(500)가 브라켓(100)에 안정되게 결합되도록 한다.

상술한 바와 같이, 페달링크(200)는, 브라켓(100)에 제1 방향(X)과 평행한 회전축(a1)을 중심으로 회전가능하게 결합되며, 페달링크(200)는 제1 회전방향(R1) 또는 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 회전가능하게 상부브라켓(110)에 결합될 수 있다.

페달링크(200)는 회전부(210), 링크부(220) 및 페달(230)을 포함하여 이루어질 수 있다. 회전부(210)와 페달(230)은 링크부(220)를 중심으로 페달링크(200)의 대향되는 양쪽 단부를 이룰 수 있다. 회전부(210), 링크부(220) 및 페달(230)은 서로 일체로 이루어질 수 있고, 별도로 이루어진 후 서로 고정되게 결합될 수 있다.

회전부(210)는 브라켓(100)에 연결되는 부분이다. 회전부(210)와 브라켓(100)의 결합을 위하여, 또한 페달링크(200)의 회전축(a1)을 이루기 위하여, 회전샤프트(240)가 회전부(210) 및 상부브라켓(110)을 관통하여 체결될 수 있다. 페달링크(200)의 회전축(a1)은 회전부(210)에 형성된다.

링크부(220)는 회전부(210)와 페달(230)을 서로 연결한다. 링크부(220)는 회전부(210)와 페달(230)에 비하여 비교적 얇고 길게 이루어질 수 있다.

페달(230)은 페달링크(200)에서 자유단 부분을 이룬다. 사용자가 페달(230)을 밟아 가압하는 등, 페달링크(200)에 외력이 작용하면, 브라켓(100)을 상대로 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전할 수 있게 된다.

제1 회전방향(R1)은, 회전축(a1)을 중심으로 한 페달링크(200)의 회전방향 중, 제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400)과 가까워지는 방향일 수 있고, 또는 제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400)을 가압하는 방향일 수 있다.

페달링크(200)는 소정의 길이(예컨대, 회전부(210)에서 페달(230)까지의 길이, 또는 링크부(220)의 길이)를 갖도록 이루어진다. 페달링크(200)는 중간브라켓(120)의 길이(제3 방향(Z)의 길이)와 유사하거나 더 길게 이루어질 수 있다. 페달링크(200)는 상부브라켓(110)의 길이(제2 방향(Y)의 길이)와 유사하거나 더 길게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)는 페달스프링(250)을 포함하여 이루어질 수 있다.

페달스프링(250)은 브라켓(100)을 상대로 페달링크(200)를 탄력지지한다. 페달스프링(250)이 페달링크(200)를 지지함으로써, 별도의 외력이 페달링크(200)에 작용하지 않은 상태에서, 페달링크(200)는 브라켓(100)을 상대로 고정된 자세를 유지할 수 있다. 예컨대, 페달링크(200)의 링크부(220)는 상부브라켓(110) 및 중간브라켓(120) 각각과 소정의 경사진 각도를 유지할 수 있다.

페달스프링(250)은, 브라켓(100)에 결합되어, 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 페달링크(200)를 탄력지지하도록 이루어질 수 있다. 즉, 페달스프링(250)은, 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하면, 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 역회전하도록 페달링크(200)에 회전력을 가한다.

페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하도록 페달링크(200)에 외력이 가해지면, 페달스프링(250)이 탄성변형되면서 탄성에너지를 저장하고, 페달링크(200)에 가해진 외력이 제거되면 페달스프링(250)이 탄성회복하면서 페달링크(200)를 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 페달링크(200)는 본래의 위치로 이동할 수 있다.

페달스프링(250)은, 브라켓(100)을 상대로 페달링크(200)를 탄력지지하는 범위 내에서, 다양한 형태 및 구조로 이루어질 수 있다. 페달스프링(250)은, 코일스프링, 판스프링, 토션스프링 등으로 이루어질 수 있다.

페달스프링(250)이 토션스프링으로 이루어질 때, 페달스프링(250)은 회전샤프트(240)에 끼워져, 페달스프링(250)의 일측 단부가 상부브라켓(110)에 지지되고 타측 단부가 페달링크(200)(특히, 회전부(210))에 지지될 수 있다.

페달스프링(250)이 구비됨으로써, 상술한 바와 같이, 별도의 외력이 작용하지 않은 상태에서, 페달링크(200)의 링크부(220)는 상부브라켓(110) 및 중간브라켓(120) 각각과 소정의 경사진 각도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 별도의 외력이 작용하지 않은 상태에서 페달링크(200)는 제1 탄성모듈(300) 및 제2 탄성모듈(400)과 이격된 상태를 유지할 수 있다.

제1 탄성모듈(300)은 브라켓(100)에 고정되게 결합된다. 제1 탄성모듈(300)은 중간브라켓(120)에 고정될 수 있다.

제1 탄성모듈(300)은, 페달링크(200)와 접촉되어 가압되면 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 저항하도록 이루어질 수 있다.

페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하여 제1 탄성모듈(300)과 접촉되면, 제1 탄성모듈(300)은 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 저항한다. 즉, 페달링크(200)가 제1 탄성모듈(300)과 접촉한 지점(시점)부터 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 필요한 각변위 대비 반력 토르크의 기울기가 변하며, 이 지점이 변곡점이 된다.

이러한 작용을 위하여, 제1 탄성모듈(300)은 제1 스프링(340)을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 스프링(340)은 코일스프링, 판스프링, 토션스프링 등으로 이루어질 수 있다. 제1 스프링(340)은 선형스프링으로 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 제1 스프링(340)이 코일스프링으로 이루어질 때, 페달링크(200)가 제1 탄성모듈(300)에 접촉하여 제1 회전방향(R1)으로 더 회전하면 제1 스프링(340)이 탄성변형(압축변형)되면서 탄성에너지를 저장한다. 페달링크(200)에 가해진 외력이 제거되면 제1 스프링(340)이 탄성회복하면서 페달링크(200)를 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 회전시킬 수 있다.

제2 탄성모듈(400)은 브라켓(100)에 고정되게 결합된다. 제2 탄성모듈(400)은 중간브라켓(120)에 고정될 수 있다.

제2 탄성모듈(400)은, 페달링크(200)와 접촉되어 가압되면 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 저항하도록 이루어질 수 있다.

페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하여 제2 탄성모듈(400)과 접촉되면, 제2 탄성모듈(400)은 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 저항한다. 즉, 페달링크(200)가 제2 탄성모듈(400)과 접촉한 지점(시점)부터 페달링크(200)의 제1 회전방향(R1)의 회전에 필요한 각변위 대비 반력 토르크의 기울기가 변하며, 이 지점이 변곡점이 된다.

이러한 작용을 위하여, 제2 탄성모듈(400)은 제2 스프링(440)을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 스프링(440)은 코일스프링, 판스프링, 토션스프링 등으로 이루어질 수 있다. 제2 스프링(440)은 선형스프링으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 스프링(340)의 스프링 상수와 제2 스프링(440)의 스프링 상수는 서로 다르게 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 제2 스프링(440)이 코일스프링으로 이루어질 때, 페달링크(200)가 제2 탄성모듈(400)에 접촉하여 제1 회전방향(R1)으로 더 회전하면 제2 스프링(440)이 탄성변형(압축변형)되면서 탄성에너지를 저장한다. 페달링크(200)에 가해진 외력이 제거되면 제2 스프링(440)이 탄성회복하면서 페달링크(200)를 제1 회전방향(R1)의 반대방향으로 회전시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서, 페달링크(200)와 제1 탄성모듈(300)의 접촉지점인 제1 접촉지점(P1), 및 페달링크(200)와 제2 탄성모듈(400)의 접촉지점인 제2 접촉지점(P2)이, 각각 조절가능하게 이루어질 수 있다.

제1 접촉지점(P1)은 페달링크(200)와 제1 탄성모듈(300)의 최초의 접촉지점으로서 브라켓(100)을 상대로 한 위치이고, 제2 접촉지점(P2)은 페달링크(200)와 제2 탄성모듈(400)의 최초의 접촉지점으로서 브라켓(100)을 상대로 한 위치이다.

본 발명의 실시예에서 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 서로 다르도록 이루어질 수 있다.

제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은, 회전축(a1)을 중심으로 한 페달링크(200)의 각변위를 기준으로 서로 위상이 다르도록 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전할 때 페달링크(200)가 제1 탄성모듈(300)과 먼저 접촉한 후 이후에 페달링크(200)가 제2 탄성모듈(400)과 접촉하도록 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전할 때 페달링크(200)가 제2 탄성모듈(400)과 먼저 접촉한 후 이후에 페달링크(200)가 제1 탄성모듈(300)과 접촉하도록 이루어질 수 있다.

제2 방향(Y)을 기준으로 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 서로 위상이 다를 수 있다. 제2 방향(Y)을 기준으로, 제1 접촉지점(P1)은 제2 접촉지점(P2)보다 제2 방향(Y)의 더 뒤쪽에 위치할 수 있고, 또는 더 앞쪽에 위치할 수 있다.

제2 방향(Y)을 기준으로, 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 동일한 위상에 위치할 수 있다.

제3 방향(Z)을 기준으로 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 서로 위상이 다를 수 있다. 제3 방향(Z)을 기준으로, 제1 접촉지점(P1)은 제2 접촉지점(P2)보다 제3 방향(Z)의 더 뒤쪽(아래쪽)에 위치할 수 있고, 또는 더 앞쪽(위쪽)에 위치할 수 있다.

제1 방향(X)을 기준으로, 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 동일한 위상에 위치할 수 있다. 제1 방향(X)을 기준으로, 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은 페달링크(200)(특히, 링크부(220))와 동일한 위상에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)는 스페이서(500)를 포함하여 이루어질 수 있고, 스페이서(500)는 소정의 크기를 갖는 구조물이며, 스페이서(500)는 대체로 육면체 형태로 이루어질 수 있다. 스페이서(500)는 제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400)과 접촉하는 형태로 브라켓(100)에 고정되게 결합된다. 스페이서(500)는 제1 탄성모듈(300)과 제2 탄성모듈(400) 사이에 개재될 수 있고, 이에 따라 제1 탄성모듈(300)과 제2 탄성모듈(400)은 서로 이격될 수 있다. 스페이서(500)는 중간브라켓(120)에 고정되게 결합될 수 있다.

스페이서(500)는 중간브라켓(120)에 고정되게 결합될 수 있고, 볼트와 같은 체결수단(125a)이 중간브라켓(120)의 사이드슬롯(122)을 관통하여 스페이서(500)에 체결되면서, 스페이서(500)가 브라켓(100)에 고정될 수 있다.

스페이서(500)는 페달 시뮬레이터(1)에서 제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400)의 높이 조절 수단으로 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 측면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서 페달 답력을 나타낸 그래프이다.

일 실시예에서, 페달링크(200)에 의한 제1 탄성모듈(300)의 변형방향 및 페달링크(200)에 의한 제2 탄성모듈(400)의 변형방향은, 제2 방향(Y)과 평행하게 이루어질 수 있다.

즉, 제1 탄성모듈(300)의 변형방향과 제2 탄성모듈(400)의 변형방향이 서로 나란하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)는, 유연한 답력 구성이 가능하게 이루어진다. 즉, 페달링크(200)의 각 변위와 각 변위 별 강성 조절이 가능하게 이루어진다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서 주요 설계 인자에 관한여 설명한다.

도 4에 표시된 각도11(θ11)은 각도 결정 설계 인자 1(L1)과 각도 결정 설계 인자 2(L2)에 의해 다음의 식 1과 같이 결정된다.

[식 1]

θ11 = atan((L-L1)/L2)

각도 11(θ11)는, 도 5와 같이 모사를 하고자 하는 대상 유압식 페달(230)의 답력 곡선에서 변곡점(원으로 표시)에 해당하는 각도에 의해 결정된다.

도 4에 표시된 각도12(θ12)은 각도 결정 설계 인자 3(L3)과 각도 결정 설계 인자 4(L4)에 의해 다음의 식 2과 같이 결정된다.

[식 2]

θ12 = atan((L-L3)/L4)

각도 12(θ12)는, 도 4와 같이 모사를 하고자 하는 대상 유압식 페달(230)의 답력 곡선에서 변곡점(원으로 표시)에 해당하는 각도에 의해 결정된다.

또한 도 5에서 기울기에 해당하는 강성은 도 3과 같이 각각의 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 및 제2 탄성모듈(400))에 장착되는 스프링(제1 스프링(340) 및 제2 스프링(440))의 스프링 상수에 의해 결정된다.

도 5에 도시된 그래프는, 도 4에 도시된 페달 시뮬레이터(1)에서 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전할 때 페달링크(200)의 각 변위 및 작용하는 토르크 간의 관계를 나타내는 그래프로 이해될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서, 특정 각도 별 총 3개 구간의 강성 변화를 가지도록, 각 구성이 배치될 수 있다.

제1 각도구간(0도에서 'θ1+θ11'도까지의 구간)은 페달스프링(250)이 작용하는 구간이다. 페달(230)에 외력이 작용하여 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전할 때 각 변위가 증가하고 이때 페달스프링(250)에 의하여 토르크가 증가한다.

페달스프링(250)은, 페달링크(200)에 외력이 제거되거나 감소될 때, 예컨대, 운전자가 페달(230)에서 발을 뗄 때(release 구간)에, 페달링크(200)가 초기 각도로 복원하는 데에도 사용된다.

다음으로 제2 각도구간('θ1+θ11'도에서 'θ1+θ12'도까지의 구간)에서, 페달스프링(250)과 더불어 제1 탄성모듈(300)의 제1 스프링(340)(예컨대, 선형 스프링)이 답력 토르크에 추가 영향을 끼치게 된다.

마지막으로 제3 각도구간('θ1+θ12'도 보다 큰 구간)에서, 페달스프링(250), 제1 탄성모듈(300)의 제1 스프링(340), 및 제2 탄성모듈(400)의 제2 스프링(440)(예컨대, 선형 스프링)이 답력 토르크에 영향을 끼치게 된다.

결과적으로 도 5와 같은 각 변위 구간별 반력 토르크를 가지게 되고, 제1 각도구간과 제2 각도구간 사이에 변곡점이 형성되고, 제2 각도구간과 제3 각도구간 사이에 변곡점이 형성된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 또는 제2 탄성모듈(400))을 도시한 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 또는 제2 탄성모듈(400))에서 일부 구성을 단면 형태로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 또는 제2 탄성모듈(400))을 도시한 분해사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서, 제1 탄성모듈(300)과 제2 탄성모듈(400)은 서로 동일한 구조로 이루어질 수 있으며, 제1 탄성모듈(300)과 제2 탄성모듈(400)은 각각 도 6 내지 도 8에 도시된 형태로 이루어질 수 있다.

제1 탄성모듈(300)은 제1 하우징(310), 제1 바아(320), 제1 내부캡(330) 및 제1 스프링(340)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 탄성모듈(300)은, 제2 페달접촉부(450)(350) 및 제1 외부캡(360)을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 탄성모듈(300)은, 제1 레일(370) 및 제1 슬라이더(380)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 하우징(310)은, 브라켓(100)에 결합된다. 제1 하우징(310) 내부에는 공간을 이루는 제1 수용공간(311)이 구비된다.

제1 하우징(310)은 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 가지고, 제1 수용공간(311) 또한 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 갖는다. 제1 하우징(310)의 횡단면(외측면)은 대체로 사각형 형태로 이루어질 수 있고, 직사각형, 정사각형 형태로 이루어질 수 있다.

제1 하우징(310)의 상부면과 하부면은 서로 평행하게 이루어질 수 있다.

제1 하우징(310)은 대체로 실린더와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

제1 수용공간(311)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다. 제1 수용공간(311)의 횡단면은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 제1 하우징(310)의 내측면에는 제1 가이드홈(312)이 형성될 수 있다. 제1 가이드홈(312)은 제1 하우징(310)의 내측면에서 오목한 홈 형태로 이루어진다. 제1 가이드홈(312)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 일정하게 이루어진다. 제1 가이드홈(312)은 원주방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있으며, 2개, 3개, 4개 등 다양하게 이루어질 수 있다.

제1 하우징(310)에서 제1 가이드홈(314)은 4개로 구비될 때, 제1 가이드홈(314)은 회전대칭 형태로 이루어질 수 있고, 이에 따라, 제1 수용공간(311)의 횡단면은 대체로 십(十)자 또는 X자 형태를 이룰 수 있다.

제1 하우징(310)은 제2 방향(Y)의 앞쪽 및 뒤쪽이 개구된 형태로 이루어진다. 이러한 제1 하우징(310)의 개구는 제1 수용공간(311)의 대향되는 양쪽에서 제1 수용공간(311)과 각각 연통되고, 이러한 제1 하우징(310)의 개구를 통하여 제1 바아(320)가 이동할 수 있다.

또한, 제2 방향(Y)의 앞쪽에 형성되는 제1 하우징(310)의 개구를 통하여, 제1 수용공간(311)에 제1 내부캡(330) 및 제1 스프링(340)이 삽입될 수 있다.

제1 하우징(310)은 중간브라켓(120)에 고정되게 결합될 수 있고, 볼트와 같은 체결수단(125b)이 중간브라켓(120)의 사이드슬롯(122)을 관통하여 제1 하우징(310)에 체결되면서, 제1 탄성모듈(300)이 브라켓(100)에 고정될 수 있다.

제1 바아(320)는 제2 방향(Y)과 평행하게 연장되는 형태로 이루어진다. 제1 바아(320)는 제2 방향(Y)을 따라 길이가 긴 막대 형태로 이루어질 수 있다. 제1 바아(320)는 제1 방향(X)을 따라 그 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다. 제1 바아(320)의 횡단면은, 타원형, 다각형 등으로 이루어질 수 있고, 원형으로 이루어질 수 있다.

제1 바아(320)의 길이(제2 방향(Y)에서의 길이, BL1)는 제1 하우징(310)의 길이보다 길게 이루어진다.

제1 바아(320)의 횡단면은, 제1 하우징(310)의 제1 수용공간(311)의 횡단면보다 작게 이루어진다.

제1 바아(320)는 그 일부가 제1 수용공간(311)에 위치하고, 다른 일부가 제1 하우징(310) 외부로 돌출된다. 일 실시예에서, 제1 바아(320)는 제2 방향(Y)에서 제1 하우징(310)을 관통하는 형태로 제1 하우징(310)과 결합될 수 있다. 즉, 제2 방향(Y)을 기준으로, 제1 바아(320)의 뒤쪽 부분은 제1 하우징(310)의 뒤쪽에 위치하고, 제1 바아(320)의 중간 부분은 제1 수용공간(311) 내부에 위치하고, 제1 바아(320)의 앞쪽 부분은 제1 하우징(310)의 앞쪽에 위치할 수 있다.

한편, 제1 바아(320)는 제1 하우징(310)을 상대로 이동하능하게 이루어지며, 특히, 제1 바아(320)는 제1 하우징(310)을 상대로 제2 방향(Y)과 평행하게 이동하도록 이루어진다. 이에 따라, 제2 방향(Y)을 기준으로, 제1 하우징(310)의 뒤쪽으로 돌출된 제1 바아(320)의 부분의 길이가 변하고, 또한, 제1 바아(320)의 앞쪽으로 돌출된 제1 바아(320)의 부분의 길이가 변할 수 있다.

제1 바아(320)는 중간브라켓(120)의 센터슬롯(121)을 관통하여 위치한다. 제1 바아(320)는, 중간브라켓(120)을 기준으로 일부가 제2 방향(Y)의 뒤쪽으로 돌출된다.

제1 페달접촉부(350)는 제1 바아(320)의 단부에 고정된다. 제1 페달접촉부(350)는 제1 바아(320)와 일체로 이루어질 수 있고, 또는 별도로 이루어져 제1 바아(320)에 고정될 수 있다.

제1 페달접촉부(350)와 제1 바아(320)는 서로 나사결합될 수 있다.

제1 페달접촉부(350)에는 제1 홈(351)이 형성된다. 제1 홈(351)은, 페달링크(200)의 테두리, 특히, 링크부(220)의 테두리가 삽입되도록 이루어진 오목한 홈이다.

제1 페달접촉부(350)는 제1 탄성모듈(300)에서 페달링크(200)와 접촉되는 부분이다. 이에 따라, 제1 페달접촉부(350)의 위치가 제1 접촉지점(P1)에 해당될 수 있다.

제1 페달접촉부(350)는 적어도 일부가 부드러운(soft) 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 제1 홈(351)이 형성되는 부분이 부드러운(soft) 재질로 이루어질 수 있다.

페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하여 페달링크(200)에 의해 제1 페달접촉부(350)가 가압되면, 제1 페달접촉부(350)와 제1 바아(320)는 제2 방향(Y)을 따라 이동하게 된다.

제1 내부캡(330)은, 제1 수용공간(311)에 수용된다.

제1 내부캡(330)은 대체로 제1 바아(320)의 중간 부분에 결합된다.

일 실시예에서, 제1 내부캡(330)은 대체로 너트(nut)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

제1 내부캡(330)에는 제2 방향(Y)으로 관통된 구멍인 제1 캡홀(331)이 형성될 수 있고, 제1 캡홀(331)로 제1 바아(320)이 끼워지면서 제1 바아(320)와 결합될 수 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 제1 캡홀(331)의 내주면에 나사산이 형성되어 제1 바아(320)와 나사결합될 수 있다.

제1 내부캡(330)은 제1 바아(320)에 고정되게 결합될 수 있다. 다만, 제1 내부캡(330)은 제1 바아(320)의 길이방향(제2 방향(Y))을 따라 이동할 수 있도록 제1 바아(320)에 결합된다.

일 실시예에서, 제1 내부캡(330)은 제1 바아(320)에 나사결합될 수 있다. 제1 바아(320)의 외주면의 적어도 일부에 숫나사(나사산)가 형성되고, 제1 내부캡(330)은 너트와 같이 암나사가 형성되어 제1 바아(320)에 나사결합될 수 있다.

제1 바아(320)의 외주면에서 제1 내부캡(330)과 나사결합되는 영역(제1 나사산영역, 321)은 제2 방향(Y)에서 소정의 길이(BS1)를 갖도록 이루어진다. 이러한 제1 바아(320)의 제1 나사산영역(321)을 따라 제1 내부캡(330)이 이동할 수 있고, 제1 바아(320)의 제1 나사산영역(321)의 특정한 지점에 제1 내부캡(330)이 위치할 수 있다.

제1 나사산영역(321)의 길이(BS1)는 제1 내부캡(330)의 필요한 이동(조정) 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 제1 나사산영역(321)의 길이(BS1)는 제1 바아(320)의 전체 길이(BL1)의 약 5% ~ 95% 등으로 다양하게 이루어질 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 페달 시뮬레이터(1)는, 별도의 풀림방지너트를 포함하여 이루어질 수 있으며, 풀림방지너트가 제1 내부캡(330)에 밀착되게 제1 바아(320)에 나사결합될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 내부캡(330)은 제1 바아(320)와의 결합위치가 조절되도록 제1 바아(320)에 결합될 수 있다. 나사결합된 제1 내부캡(330)을 회전시켜 제1 바아(320)를 상대로 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 제1 내부캡(330)을 좀 더 이동시킬 수 있고, 또는, 제1 바아(320)를 상대로 제2 방향(Y)의 뒤쪽으로 제1 내부캡(330)을 좀 더 이동시킬 수 있다.

제1 내부캡(330)의 외주면에는 제1 가이드돌기(332)가 돌출되게 형성될 수 있다. 제1 가이드돌기(332)는 제1 가이드홈에 삽입되도록 이루어진다. 하나의 제1 내부캡(330)에서 제1 가이드돌기(332)는 원주방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있으며, 2개, 3개, 4개 등 다양하게 이루어질 수 있다.

제1 내부캡(330)에서 제1 가이드돌기(332)가 4개로 구비될 때, 제1 가이드돌기(332)는 회전대칭 형태로 이루어질 수 있고, 이에 따라, 제1 내부캡(330)은 대체로 십(十)자 또는 X자 형태를 이룰 수 있다.

제1 가이드돌기(332)의 개수는 제1 가이드홈(312)의 개수와 동일하게 이루어질 수 있고, 각 제1 가이드돌기(332)가 각 제1 가이드홈(312)에 삽입되어 제2 방향(Y)과 평행하게 슬라이드 이동할 수 있다.

이와 같이 이루어짐으로써, 제1 바아(320) 및 제1 내부캡(330)이 제1 하우징(310)을 상대로 제2 방향(Y)을 따라 이동할 때, 제1 바아(320)를 상대로 한 제1 내부캡(330)의 회전이 방지되며, 제1 바아(320)와 제1 내부캡(330)의 안정된 결합이 유지된다.

상술한 바와 같이, 제1 스프링(340)은 코일 스프링 형태로 이루어질 수 있다. 제1 스프링(340)은, 제1 수용공간(311)에서 제1 내부캡(330)을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다.

제1 스프링(340)은 제1 내부캡(330)을 직접적으로 탄력지지하며, 제1 바아(320) 및 제1 페달접촉부(350)가 제1 스프링(340)에 의해 탄력지지된다.

제1 스프링(340)은, 제2 방향(Y)의 반대방향으로 제1 내부캡(330)을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다. 즉, 제1 바아(320), 제1 페달접촉부(350) 및 제1 내부캡(330)이 페달링크(200)와 가까운 방향으로 이동하도록, 제1 스프링(340)은 제1 내부캡(330)을 지지할 수 있다.

일 실시예에서 제1 스프링(340)은 리니어 스프링(Linear spring)으로 이루어질 수 있고, 다른 실시예에서 제1 스프링(340)은 프로그레시브 스프링(progressive spring)으로 이루어질 수 있다.

제1 외부캡(360)은, 제1 스프링(340)을 중심으로 제1 내부캡(330)의 반대쪽에서 제1 수용공간(311)을 차폐하도록 제1 하우징(310)에 결합된다. 제1 외부캡(360)은 제1 하우징(310)에 고정되게 결합될 수 있다.

제1 외부캡(360)은 제1 하우징(310)의 개구(제2 방향(Y)의 앞쪽 개구)에 나사결합될 수 있다.

제1 외부캡(360)의 중앙에는 제2 방향(Y)으로 관통된 구멍인 제1 관통홀(361)이 형성되고, 이러한 제1 관통홀(361)을 통하여 제1 바아(320)가 관통하고, 또한 이동할 수 있다.

제1 레일(370)은, 제1 하우징(310)에서 제2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 제1 레일(370)은 제1 하우징(310)과 일체로 이루어질 수 있다.

제1 레일(370)의 길이(제2 방향(Y)의 길이), 제1 바아(320)의 스트로크(제2 방향(Y)에서 제1 바아(320)의 이동범위)와 같거나 더 길게 이루어진다.

제1 레일(370)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 일정하게 이루어지고, 적어도 일부가 절곡된 형태로 이루어질 수 있다.

제1 슬라이더(380)는, 제1 하우징(310)의 외부에서 제1 바아(320)에 고정된다.

제1 페달접촉부(350)가 제1 바아(320)의 뒤쪽에 고정될 때, 제1 슬라이더(380)는 제1 바아(320)의 앞쪽에 고정된다고 할 수 있다.

제1 슬라이더(380)는 제1 레일(370)을 따라 슬라이드 이동가능하게 제1 레일(370)에 결합된다. 제1 슬라이더(380)는, 제1 레일(370)을 상대로 제2 방향(Y)과 직교하는 방향으로 이동이 저지되도록, 그 일부가 제1 레일(370)에 걸리는 형태로 이루어진다.

제1 레일(370)과 제1 슬라이더(380)는 제1 바아(320)의 선형이동이 원활히 이루어지도록 돕는다.

제2 탄성모듈(400)은 제2 하우징(410), 제2 바아(420), 제2 내부캡(430) 및 제2 스프링(440)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제2 탄성모듈(400)은, 제2 페달접촉부(450) 및 제2 외부캡(460)을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 탄성모듈(400)은, 제2 레일(470) 및 제2 슬라이더(480)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제2 하우징(410)은, 브라켓(100)에 결합된다. 제2 하우징(410) 내부에는 공간을 이루는 제2 수용공간(411)이 구비된다.

제2 하우징(410)은 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 가지고, 제2 수용공간(411) 또한 제2 방향(Y)을 따라 소정의 길이를 갖는다. 제2 하우징(410)의 횡단면(외측면)은 대체로 사각형 형태로 이루어질 수 있고, 직사각형, 정사각형 형태로 이루어질 수 있다.

제2 하우징(410)의 상부면과 하부면은 서로 평행하게 이루어질 수 있다.

제2 하우징(410)은 대체로 실린더와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

제2 수용공간(411)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다. 제2 수용공간(411)의 횡단면은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 제2 하우징(410)의 내측면에는 제2 가이드홈(412)이 형성될 수 있다. 제2 가이드홈(412)은 제2 하우징(410)의 내측면에서 오목한 홈 형태로 이루어진다. 제2 가이드홈(412)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 일정하게 이루어진다. 제2 가이드홈(412)은 원주방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있으며, 2개, 3개, 4개 등 다양하게 이루어질 수 있다.

제2 하우징(410)에서 제2 가이드홈(412)은 4개로 구비될 때, 제2 가이드홈(412)은 회전대칭 형태로 이루어질 수 있고, 이에 따라, 제2 수용공간(411)의 횡단면은 대체로 십(十)자 또는 X자 형태를 이룰 수 있다.

제2 하우징(410)은 제2 방향(Y)의 앞쪽 및 뒤쪽이 개구된 형태로 이루어진다. 이러한 제2 하우징(410)의 개구는 제2 수용공간(411)의 대향되는 양쪽에서 제2 수용공간(411)과 각각 연통되고, 이러한 제2 하우징(410)의 개구를 통하여 제2 바아(420)가 이동할 수 있다.

또한, 제2 방향(Y)의 앞쪽에 형성되는 제2 하우징(410)의 개구를 통하여, 제2 수용공간(411)에 제2 내부캡(430) 및 제2 스프링(440)이 삽입될 수 있다.

제2 하우징(410)은 중간브라켓(120)에 고정되게 결합될 수 있고, 볼트와 같은 체결수단(125c)이 중간브라켓(120)의 사이드슬롯(122)을 관통하여 제2 하우징(410)에 체결되면서, 제2 탄성모듈(400)이 브라켓(100)에 고정될 수 있다.

제2 방향(Y)에서, 제2 하우징(410) 길이는 제1 하우징(310)의 길이와 같거나 다르게 이루어질 수 있고, 제2 수용공간(411)의 길이는 제1 수용공간(311)의 길이와 같거나 다르게 이루어질 수 있다.

제2 바아(420)는 제2 방향(Y)과 평행하게 연장되는 형태로 이루어진다. 제2 바아(420)는 제2 방향(Y)을 따라 길이가 긴 막대 형태로 이루어질 수 있다. 제2 바아(420)는 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다. 제2 바아(420)의 횡단면은, 타원형, 다각형 등으로 이루어질 수 있고, 원형으로 이루어질 수 있다.

제2 바아(420)의 길이(제2 방향(Y)에서의 길이)는 제2 하우징(410)의 길이보다 길게 이루어진다.

제2 바아(420)의 길이는 제1 바아(320)와 길이와 같거나 다르게 이루어질 수 있다.

제2 바아(420)의 횡단면은, 제2 하우징(410)의 제2 수용공간(411)의 횡단면보다 작게 이루어진다.

제2 바아(420)는 그 일부가 제2 수용공간(411)에 위치하고, 다른 일부가 제2 하우징(410) 외부로 돌출된다. 일 실시예에서, 제2 바아(420)는 제2 방향(Y)에서 제2 하우징(410)을 관통하는 형태로 제2 하우징(410)과 결합될 수 있다. 즉, 제2 방향(Y)을 기준으로, 제2 바아(420)의 뒤쪽 부분은 제2 하우징(410)의 뒤쪽에 위치하고, 제2 바아(420)의 중간 부분은 제2 수용공간(411) 내부에 위치하고, 제2 바아(420)의 앞쪽 부분은 제2 하우징(410)의 앞쪽에 위치할 수 있다.

한편, 제2 바아(420)는 제2 하우징(410)을 상대로 이동하능하게 이루어지며, 특히, 제2 바아(420)는 제2 하우징(410)을 상대로 제2 방향(Y)과 평행하게 이동하도록 이루어진다. 이에 따라, 제2 방향(Y)을 기준으로, 제2 하우징(410)의 뒤쪽으로 돌출된 제2 바아(420)의 부분의 길이가 변하고, 또한, 제2 바아(420)의 앞쪽으로 돌출된 제2 바아(420)의 부분의 길이가 변할 수 있다.

제2 바아(420)는 중간브라켓(120)의 센터슬롯(121)을 관통하여 위치한다. 제2 바아(420)는, 중간브라켓(120)을 기준으로 일부가 제2 방향(Y)의 뒤쪽으로 돌출된다.

제2 페달접촉부(450)는 제2 바아(420)의 단부에 고정된다. 제2 페달접촉부(450)는 제2 바아(420)와 일체로 이루어질 수 있고, 또는 별도로 이루어져 제2 바아(420)에 고정될 수 있다.

제2 페달접촉부(450)와 제2 바아(420)는 서로 나사결합될 수 있다.

제2 페달접촉부(450)에는 제2 홈(451)이 형성된다. 제2 홈(451)은, 페달링크(200)의 테두리, 특히, 링크부(220)의 테두리가 삽입되도록 이루어진 오목한 홈이다.

제2 페달접촉부(450)는 제2 탄성모듈(400)에서 페달링크(200)와 접촉되는 부분이다. 이에 따라, 제2 페달접촉부(450)의 위치가 제2 접촉지점(P2)에 해당될 수 있다.

제2 페달접촉부(450)는 적어도 일부가 부드러운(soft) 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 제2 홈(451)이 형성되는 부분이 부드러운(soft) 재질로 이루어질 수 있다.

페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하여 페달링크(200)에 의해 제2 페달접촉부(450)가 가압되면, 제2 페달접촉부(450)와 제2 바아(420)는 제2 방향(Y)을 따라 이동하게 된다.

제2 내부캡(430)은, 제2 수용공간(411)에 수용된다.

제2 내부캡(430)은 대체로 제2 바아(420)의 중간 부분에 결합된다.

일 실시예에서, 제2 내부캡(430)은 대체로 너트(nut)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

제2 내부캡(430)에는 제2 방향(Y)으로 관통된 구멍인 제2 캡홀(431)이 형성될 수 있고, 제2 캡홀(431)로 제2 바아(420)이 끼워지면서 제2 바아(420)와 결합될 수 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 제2 캡홀(431)의 내주면에 나사산이 형성되어 제2 바아(420)와 나사결합될 수 있다.

제2 내부캡(430)은 제2 바아(420)에 고정되게 결합될 수 있다. 다만, 제2 내부캡(430)은 제2 바아(420)의 길이방향(제2 방향(Y))을 따라 이동할 수 있도록 제2 바아(420)에 결합된다.

일 실시예에서, 제2 내부캡(430)은 제2 바아(420)에 나사결합될 수 있다. 제2 바아(420)의 외주면의 적어도 일부에 숫나사가 형성되고, 제2 내부캡(430)은 너트와 같이 암나사가 형성되어 제2 바아(420)에 나사결합될 수 있다.

제2 바아(420)의 외주면에서 제2 내부캡(430)과 나사결합되는 영역(제2 나사산영역, 421)은 제2 방향(Y)에서 소정의 길이(BS2)를 갖도록 이루어진다. 이러한 제2 바아(420)의 제2 나사산영역(421)을 따라 제2 내부캡(430)이 이동할 수 있고, 제2 바아(320)의 제2 나사산영역(421)의 특정한 지점에 제2 내부캡(430)이 위치할 수 있다.

제2 나사산영역(421)의 길이(BS2)는 제2 내부캡(430)의 필요한 이동(조정) 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 제2 나사산영역(421)의 길이(BS2)는 제2 바아(320)의 전체 길이(BL2)의 약 5% ~ 95% 등으로 다양하게 이루어질 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 페달 시뮬레이터(1)는, 별도의 풀림방지너트를 포함하여 이루어질 수 있으며, 풀림방지너트가 제2 내부캡(430)에 밀착되게 제2 바아(420)에 나사결합될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 내부캡(430)은 제2 바아(420)와의 결합위치가 조절되도록 제2 바아(420)에 결합될 수 있다. 나사결합된 제2 내부캡(430)을 회전시켜 제2 바아(420)를 상대로 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 제2 내부캡(430)을 좀 더 이동시킬 수 있고, 또는, 제2 바아(420)를 상대로 제2 방향(Y)의 뒤쪽으로 제2 내부캡(430)을 좀 더 이동시킬 수 있다.

제2 내부캡(430)의 외주면에는 제2 가이드돌기(432)가 돌출되게 형성될 수 있다. 제2 가이드돌기(432)는 제2 가이드홈(412)에 삽입되도록 이루어진다. 하나의 제2 내부캡(430)에서 제2 가이드돌기(432)는 원주방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있으며, 2개, 3개, 4개 등 다양하게 이루어질 수 있다.

제2 내부캡(430)에서 제2 가이드돌기(432)가 4개로 구비될 때, 제2 가이드돌기(432)는 회전대칭 형태로 이루어질 수 있고, 이에 따라, 제2 내부캡(430)은 대체로 십(十)자 또는 X자 형태를 이룰 수 있다.

제2 가이드돌기(432)의 개수는 제2 가이드홈(412)의 개수와 동일하게 이루어질 수 있고, 각 제2 가이드돌기(432)가 각 제2 가이드홈(412)에 삽입되어 제2 방향(Y)과 평행하게 슬라이드 이동할 수 있다.

이와 같이 이루어짐으로써, 제2 바아(420) 및 제2 내부캡(430)이 제2 하우징(410)을 상대로 제2 방향(Y)을 따라 이동할 때, 제2 바아(420)를 상대로 한 제2 내부캡(430)의 회전이 방지되며, 제2 바아(420)와 제2 내부캡(430)의 안정된 결합이 유지된다.

상술한 바와 같이, 제2 스프링(440)은 코일 스프링 형태로 이루어질 수 있다. 제2 스프링(440)은, 제2 수용공간(411)에서 제2 내부캡(430)을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다.

제2 스프링(440)은 제2 내부캡(430)을 직접적으로 탄력지지하며, 제2 바아(420) 및 제2 페달접촉부(450)가 제2 스프링(440)에 의해 탄력지지된다.

제2 스프링(440)은, 제2 방향(Y)의 반대방향으로 제2 내부캡(430)을 탄력지지하도록 이루어질 수 있다. 즉, 제2 바아(420), 제2 페달접촉부(450) 및 제2 내부캡(430)이 페달링크(200)와 가까운 방향으로 이동하도록, 제2 스프링(440)은 제2 내부캡(430)을 지지할 수 있다.

일 실시예에서 제2 스프링(440)은 리니어 스프링(Linear spring)으로 이루어질 수 있고, 다른 실시예에서 제2 스프링(440)은 프로그레시브 스프링(progressive spring)으로 이루어질 수 있다.

제2 외부캡(460)은, 제2 스프링(440)을 중심으로 제2 내부캡(430)의 반대쪽에서 제2 수용공간(411)을 차폐하도록 제2 하우징(410)에 결합된다. 제2 외부캡(460)은 제2 하우징(410)에 고정되게 결합될 수 있다.

제2 외부캡(460)은 제2 하우징(410)의 개구(제2 방향(Y)의 앞쪽 개구)에 나사결합될 수 있다.

제2 외부캡(460)의 중앙에는 제2 방향(Y)으로 관통된 구멍인 제2 관통홀(461)이 형성되고, 이러한 제2 관통홀(461)을 통하여 제2 바아(420)가 관통하고, 또한 이동할 수 있다.

제2 레일(470)은, 제2 하우징(410)에서 제2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 제2 레일(470)은 제2 하우징(410)과 일체로 이루어질 수 있다.

제2 레일(470)의 길이(제2 방향(Y)의 길이), 제2 바아(420)의 스트로크(제2 방향(Y)에서 제2 바아(420)의 이동범위)와 같거나 길게 이루어진다.

제2 레일(470)은 제2 방향(Y)을 따라 그 단면이 일정하게 이루어지고, 적어도 일부가 절곡된 형태로 이루어질 수 있다.

제2 슬라이더(480)는, 제2 하우징(410)의 외부에서 제2 바아(420)에 고정된다.

제2 페달접촉부(450)가 제2 바아(420)의 뒤쪽에 고정될 때, 제2 슬라이더(480)는 제2 바아(420)의 앞쪽에 고정된다고 할 수 있다.

제2 슬라이더(480)는 제2 레일(470)을 따라 슬라이드 이동가능하게 제2 레일(470)에 결합된다. 제2 슬라이더(480)는, 제2 레일(470)을 상대로 제2 방향(Y)과 직교하는 방향으로 이동이 저지되도록, 그 일부가 제2 레일(470)에 걸리는 형태로 이루어진다.

제2 레일(470)과 제2 슬라이더(480)는 제2 바아(420)의 선형이동이 원활히 이루어지도록 돕는다.

도 9a는 별도의 외력이 작용하지 않은 상태에서 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 도면이고, 도 9b는 도 9a의 페달 시뮬레이터(1)에서 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 회전하여 제1 탄성모듈(300)을 어느정도 가압한 상태에서 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 도면이고, 도 9c는 도 9b의 페달 시뮬레이터(1)에서 페달링크(200)가 제1 회전방향(R1)으로 더 회전하여 제1 탄성모듈(300) 및 제2 탄성모듈(400)을 어느정도 가압한 상태에서 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 도면이다. 도 9a 내지 도 9c에서 일부 구성은 단면 형태로 도시되어 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에서 페달링크(200)의 회전에 따른, 각변위(①), 각속도(②), 각가속도(③)의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.

도 9a는 도 10의 그래프에서 0(zero)(s)의 상태이고, 도 9b는 도 10의 그래프에서 대체로 1.6(s) 정도의 상태이며, 도 9c는 도 10의 그래프에서 대체로 2.0(s) 정도의 상태이다.

도 11a는 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)를 도시한 도면이다.

도 11b는 도 11a의 페달 시뮬레이터(1)에서 제1 바아(320)의 위치가 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11c는 도 11a의 페달 시뮬레이터(1)에서 제1 탄성모듈(300)과 스페이서(500)의 위치가 서로 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11d는 도 11a의 페달 시뮬레이터(1)에서 제2 바아(420)의 위치가 변경된 모습을 도시한 도면이고, 도 11e는 도 11a의 페달 시뮬레이터(1)에서 제2 탄성모듈(400)과 스페이서(500)의 위치가 서로 변경된 모습을 도시한 도면이다.

상술한 바와 같이, 제1 바아(320)와 제1 내부캡(330)을 상대회전시키면, 제1 바아(320)를 제2 방향(Y)으로 또는 제2 방향(Y)의 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 상술한 각도 결정 설계 인자 1(L1)을 변경할 수 있다.

제1 내부캡(330)과 제1 바아(320)를 상대회전시킴으로써, 도 11b와 같이, 제1 바아(320)를 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 이동시킬 수 있으며, 도 11a의 경우에서 제1 접촉지점(P1)보다 도 11b의 경우에서 제1 접촉지점(P1)이 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 더 이동하게 된다.

한편, 제1 탄성모듈(300), 스페이서(500) 및 제2 탄성모듈(400)의 결합위치를 변경시키면, 제1 탄성모듈(300)을 제3 방향(Z) 또는 제3 방향(Z)의 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 상술한 각도 결정 설계 인자 2(L2)를 변경할 수 있다.

제1 탄성모듈(300)과 스페이서(500)의 위치를 변경함으로써, 도 11c와 같이, 제1 탄성모듈(300)을 제3 방향(Z)의 앞쪽(위쪽)으로 이동시킬 수 있으며, 도 11a의 경우에서 제1 접촉지점(P1)보다 도 11c의 경우에서 제1 접촉지점(P1)이 제3 방향(Z)의 앞쪽(위쪽)으로 더 이동하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 제2 바아(420)와 제2 내부캡(430)을 상대회전시키면, 제2 바아(420)를 제2 방향(Y)으로 또는 제2 방향(Y)의 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 상술한 각도 결정 설계 인자 3(L3)을 변경할 수 있다.

제2 내부캡(430)과 제2 바아(420)을 상대회전시킴으로써, 도 11d와 같이, 제2 바아(420)를 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 이동시킬 수 있으며, 도 11a의 경우에서 제2 접촉지점(P2)보다 도 11d의 경우에서 제2 접촉지점(P2)이 제2 방향(Y)의 앞쪽으로 더 이동하게 된다.

한편, 제1 탄성모듈(300), 스페이서(500) 및 제2 탄성모듈(400)의 결합위치를 변경시키면, 제2 탄성모듈(400)을 제3 방향(Z) 또는 제3 방향(Z)의 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 상술한 각도 결정 설계 인자 4(L4)을 변경할 수 있다.

도 11e와 같이, 제2 탄성모듈(400)과 스페이서(500)의 위치를 변경함으로써, 제2 탄성모듈(400)을 제3 방향(Z)의 뒤쪽(아래쪽)으로 이동시킬 수 있으며, 도 11a의 경우에서 제2 접촉지점(P2)보다 도 11e의 경우에서 제2 접촉지점(P2)이 제3 방향(Z)의 뒤쪽(아래쪽)으로 더 이동하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(1)에 의하면, 제1 접촉지점(P1)과 제2 접촉지점(P2)은, 제3 방향(Z)에서 서로 다른 지점에 위치하도록 이루어질수 있다. 또한, 제1 접촉지점(P1) 및 제2 접촉지점(P2)은 각각, 제2 방향(Y)과 평행하게 이동하도록 조절가능하고, 제3 방향(Z)과 평행하게 이동하도록 조절가능하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 답력 곡선에서 나타나는 여러 변곡점 특성에 대응하여 답력 모사율을 높이면서, 한 차량에 특화된 종래의 패시브 페달 시뮬레이터의 단점을 극복할 수 있고, 여러 차량의 답력 특성에 대응 가능하도록 유연하게 답력 구성(각 변위와 각 변위 별 강성 조절)이 가능한, 모듈형 패시브 타입 페달 시뮬레이터(1)를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400))은 유연한 답력 특성을 제공하는 기능에 핵심적인 역할을 수행할 수 있고, 탄성모듈(제1 탄성모듈(300) 및/또는 제2 탄성모듈(400))은 선택적으로/또는 추가적으로 브라켓(100)에 결합될 수 있으며, 이에 따라 다양한 변곡점(각 변위와 각 변위 별 강성 변화), 또는 더 많은 변곡점을 모사할 수 있는 페달 시뮬레이터(1)를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 답력 모사율의 한계와 특정한 차량에 특화된 답력 특성만 제공 가능하다는 한계를 극복할 수 있고, 기존의 페달 시뮬레이터 대비 보다 높은 답력 모사율을 가질 수 있으며, 이와 더불어 차량별 다른 특성(각 변위 별 강성 변화)을 가진 답력 모사에도 대응 가능하여 여러 차량의 페달 시뮬레이터(1)로 사용할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.

1 : 페달 시뮬레이터 100 : 브라켓
110 : 상부브라켓 120 : 중간브라켓
121 : 센터슬롯 122 : 사이드슬롯
125a, 125b, 125c : 체결수단 130 : 하부브라켓
200 : 페달링크 210 : 회전부
220 : 링크부 230 : 페달
240 : 회전샤프트 250 : 페달스프링
300 : 제1 탄성모듈 310 : 제1 하우징
311 : 제1 수용공간 320 : 제1 바아
330 : 제1 내부캡 340 : 제1 스프링
350 : 제1 페달접촉부 360 : 제1 외부캡
370 : 제1 레일 380 : 제1 슬라이더
400 : 제2 탄성모듈 410 : 제2 하우징
411 : 제2 수용공간 420 : 제2 바아
430 : 제2 내부캡 440 : 제2 스프링
450 : 제2 페달접촉부 460 : 제2 외부캡
470 : 제2 레일 480 : 제2 슬라이더
500 : 스페이서 P1 : 제1 접촉지점
P2 : 제2 접촉지점 X : 제1 방향
Y : 제2 방향 Z : 제3 방향
R1 : 제1 회전방향 a1 : 회전축

Claims (11)

1. 브라켓;
   상기 브라켓에 제1 방향과 평행한 회전축을 중심으로 제1 회전방향 또는 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 회전가능하게 결합된 페달링크;
   상기 브라켓에 결합되고, 상기 페달링크와 접촉되어 가압되면 상기 페달링크의 상기 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어지는 제1 탄성모듈; 및
   상기 브라켓에 결합되고, 상기 페달링크와 접촉되어 가압되면 상기 페달링크의 상기 제1 회전방향의 회전에 저항하도록 이루어지는 제2 탄성모듈을 포함하고,
   상기 페달링크와 상기 제1 탄성모듈의 접촉지점인 제1 접촉지점 및 상기 페달링크와 상기 제2 탄성모듈의 접촉지점인 제2 접촉지점이 각각 조절가능하게 이루어지는,
   페달 시뮬레이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 페달링크에 의한 상기 제1 탄성모듈의 변형방향 및 상기 페달링크에 의한 상기 제2 탄성모듈의 변형방향은, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행한,
   페달 시뮬레이터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 접촉지점과 상기 제2 접촉지점은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향에서 서로 다른 지점에 위치하도록 이루어지는,
   페달 시뮬레이터.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 접촉지점 및 상기 제2 접촉지점은 각각, 상기 제2 방향과 평행하게 이동하도록 조절가능하고, 또한 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향과 평행하게 이동하도록 조절가능하게 이루어지는,
   페달 시뮬레이터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 브라켓은,
   상기 회전축으로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하게 연장되는 상부브라켓; 및
   상기 상부브라켓에서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향과 평행하게 연장되는 중간브라켓을 포함하고,
   상기 페달링크는 상기 상부브라켓에 결합되고,
   상기 제1 탄성모듈 및 상기 제2 탄성모듈은 상기 제3 방향의 서로 다른 지점에서 상기 중간브라켓에 결합되는,
   페달 시뮬레이터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 페달 시뮬레이터는,
   상기 중간브라켓에 결합되는 스페이서를 더 포함하고,
   상기 제3 방향에서, 상기 제1 탄성모듈, 상기 제2 탄성모듈 및 상기 스페이서의 배열 위치가 조절 가능하게 이루어지는,
   페달 시뮬레이터.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 탄성모듈은,
   상기 브라켓에 결합되고, 내부에 제1 수용공간이 구비되는 제1 하우징;
   상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하게 연장되고, 일부가 상기 제1 수용공간에 위치하며, 상기 페달링크에 의해 가압시 상기 제2 방향을 따라 이동가능하게 이루어지는 제1 바아;
   상기 제1 수용공간에 수용되고, 결합위치가 조절되도록 상기 제1 바아에 나사결합되는 제1 내부캡; 및
   상기 제1 수용공간에서 상기 제1 내부캡을 탄력지지하는 제1 스프링을 포함하는,
   페달 시뮬레이터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 탄성모듈은,
   상기 브라켓에 결합되고, 내부에 제2 수용공간이 구비되는 제2 하우징;
   상기 제2 방향과 평행하게 연장되고, 일부가 상기 제2 수용공간에 위치하며, 상기 페달링크에 의해 가압시 상기 제2 방향을 따라 이동가능하게 이루어지는 제2 바아;
   상기 제2 수용공간에 수용되고, 결합위치가 조절되도록 상기 제2 바아에 나사결합되는 제2 내부캡; 및
   상기 제2 수용공간에서 상기 제2 내부캡을 탄력지지하는 제2 스프링을 포함하는,
   페달 시뮬레이터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 탄성모듈은,
   상기 페달링크의 테두리가 삽입되도록 오목한 제1 홈이 형성되고, 상기 제1 바아에 결합되는 제1 페달접촉부; 및
   상기 제1 스프링을 중심으로 상기 제1 내부캡의 반대쪽에서 상기 제1 수용공간을 차폐하도록 상기 제1 하우징에 결합되고, 상기 제1 바아가 관통하는 제1 관통홀(361)이 형성된 제1 외부캡을 더 포함하고,
   상기 제2 탄성모듈은,
   상기 페달링크의 테두리가 삽입되도록 오목한 제2 홈이 형성되고, 상기 제2 바아에 결합되는 제2 페달접촉부; 및
   상기 제2 스프링을 중심으로 상기 제2 내부캡의 반대쪽에서 상기 제2 수용공간을 차폐하도록 상기 제2 하우징에 결합되고, 상기 제2 바아가 관통하는 제2 관통홀(461)이 형성된 제2 외부캡을 더 포함하는,
   페달 시뮬레이터.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 탄성모듈은,
    상기 제1 하우징에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제1 레일; 및
    상기 제1 하우징의 외부에서 상기 제1 바아에 고정되고, 상기 제1 레일을 따라 슬라이드 이동가능하게 상기 제1 레일에 결합되는 제1 슬라이더를 더 포함하고,
    상기 제2 탄성모듈은,
    상기 제2 하우징에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 레일; 및
    상기 제2 하우징의 외부에서 상기 제2 바아에 고정되고, 상기 제2 레일을 따라 슬라이드 이동가능하게 상기 제2 레일에 결합되는 제2 슬라이더를 더 포함하는,
    페달 시뮬레이터.
11. 제8항에 있어서,
    상기 페달 시뮬레이터는,
    상기 브라켓에 결합되어, 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 상기 페달링크를 탄력지지하는 페달스프링를 더 포함하는,
    페달 시뮬레이터.

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