KR200227356Y1 - 페달용스프링설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 페달 구조가 리턴 스프링의 신장에 따른 페달 조작력이 상당히 크고 이를 감소시키기 위해서는 턴 오버 장치와 같은 별도의 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있기 때문에,

상단측에 장공이 형성된 페달 본체와, 상기 페달 본체의 상단부에 압입되어 상기 페달 본체가 회전 될 수 있도록 하는 부시와, 차체에 고정되고 상기 부시가 삽입되어 상기 페달 본체를 회전 가능하게 지지하는 페달 고정 브라켓과, 일단이 상기 페달 본체에 연결되고 타단은 상기 차체에 고정되어 페달 본체를 초기 위치로 복원시키는 리턴 스프링과, 상기 페달 본체의 장공에 삽입되고 상기 리턴 스프링의 일단을 고정하는 스프링 고정봉과, 상기 차체에 고정되고 하측 단면의 형상을 통해 상기 스프링 고정봉의 이동을 안내하는 스프링 가이드로 구성됨으로써,

페달 본체의 장공 및 스프링 가이드의 원호 형상부의 설계에 따라 필요한 만큼의 스프링력을 효과적으로 이용하여 페달 조작력을 감소시킬 수 있는 페달용 스프링 설치 구조에 관한 것이다.

Description

페달용 스프링 설치 구조

본 고안은 자동차에서 사용되는 클러치 페달 등에서 페달을 초기 위치로 복귀시키는 스프링의 설치 구조에 관한 것으로서, 특히 작용시에는 작용 방향으로 힘이 작용케하고 복원시에는 일정 구간 이후에 힘이 작용하지 않게 하여 조작력을 개선할 수 있는 페달용 스프링 설치 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 페달이나 레버에는 리턴 스프링이 장착되어 운전자가 페달이나 레버를 작동시킨 이후에 자동으로 복귀토록 하고 있다. 이는 페달이나 레버를 작동시켰을 경우에만 그들과 연계된 주요 기구가 작동되고, 그 작동을 해제시키기 위한 사용자의 노력을 저감시키기 위한 것이다.

도 1은 일반적인 자동차의 클러치 페달이 도시된 도면으로서, 차체에 힌지(12)로 고정된 페달 본체(11)에 리턴 스프링(13)을 장착한 형태임을 나타내고 있다.

페달 본체(11)의 발판(11')에 힘이 가해지면 상기 페달 본체(11)가 힌지(12)를 중심으로 회전되어 클러치(미 도시)를 작동시킴과 동시에 리턴 스프링(13)이 신장된다. 상기 발판(11')에 가해지는 힘이 감소되면 상기 리턴 스프링(13)의 탄성력에 의하여 상기 페달 본체(11)가 초기 위치로 복원되고, 클러치의 작동은 해제된다. 또, 페달(11)의 조작력을 감소시키기 위하여 밟는 형식의 보조 장치가 사용되고 있는데, 턴 오버 장치 또는 클러치 부스터가 바로 그것이다.

도 2는 페달의 턴 오버 장치(30)가 도시된 도면으로서, 힌지(22)를 중심으로 회전되는 페달 본체(21)와, 상기 페달 본체(21)에 가해지는 힘이 약해질 경우 상기 페달 본체(21)를 초기 위치로 복귀시키는 리턴 스프링(23)으로 구성된 페달 장치에, 페달이 턴 오버 점을 넘을 경우 리턴 스프링(23)이 페달을 누르는 쪽으로 작용하여 페달을 밟는 힘을 줄일 수 있는 턴 오버 장치(30)가 장착된 것을 나타내고 있다.

상기 턴 오버 장치(30)는 차체측에 힌지(32) 고정되고 상기 리턴 스프링(23)의 일단이 고정된 턴 오버 플레이트(31)와, 상기 턴 오버 플레이트(31)와 페달 본체(21)를 연결하고 2개로 분리 형성된 커넥팅 로드(33)와, 상기 커넥팅 로드(33)를 상호 연결하고 턴 오버 시점을 결정하는 커넥터(34)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 페달의 턴 오버 장치(30)는 페달이 턴 오버 점을 넘으면 턴 오버 플레이트(31)가 페달 본체(21)측으로 회전되어 페달을 밟는 힘을 줄이도록 되어 있다.

페달 본체(21)의 발판(21')을 밟으면 페달 본체(21)는 힌지(22)를 중심으로 하여 회전되면서 리턴 스프링(23)을 신장시키게 된다. 여기서, 상기 리턴 스프링(23)의 신장은 페달을 밟는 힘에 대하여 저항력으로 작용되므로 페달의 조작력과 관계된다. 페달 본체(21)가 계속 회전되어 커넥터(34)에 의해 인가된 턴 오버 점을 넘으면 상기 페달 본체(21)의 회전력이 커넥팅 로드(33)를 통해 턴 오버 플레이트(31)에 전달된다.

따라서, 상기 턴 오버 플레이트(31)는 힌지(32)를 중심으로 하여 페달 본체(21)측으로 회전하게 된다. 상기 턴 오버 플레이트(31)가 페달 본체(21)측으로 회전되면 상기 리턴 스프링(23)의 신장이 감소되므로 페달의 조작력이 감소하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 페달 구조는 리턴 스프링의 신장에 따른 페달 조작력이 상당히 크고 이를 감소시키기 위해서는 턴 오버 장치와 같은 별도의 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 턴 오버 장치를 구비하지 않고 페달 본체의 형상 등을 일부 변경하는 것만으로도 페달의 조작력을 감소시킬 수 있는 페달용 스프링의 설치 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 클러치 페달이 도시된 사시도,

도 2는 페달의 턴 오버 장치가 도시된 구성도,

도 3은 본 고안에 의한 페달용 스프링 설치 구조가 도시된 측면도,

도 4는 본 고안에 의한 페달용 스프링 설치 구조가 도시된 정면도,

도 5는 본 고안의 요부 구성인 스프링 가이드가 도시된 상세도,

도 6은 본 고안의 요부 구성인 페달의 장공부가 도시된 상세도,

도 7은 본 고안에 의한 페달용 스프링 설치 구조에 의한 페달의 작동 상태가 도시된 참고 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 페달 본체 51' : 장공

52 : 부시 53 : 페달 고정 브라켓

54 : 리턴 스프링 55 : 스프링 가이드

56 : 스프링 고정봉

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상단측에 장공이 형성된 페달 본체와, 상기 페달 본체의 상단부에 압입되어 상기 페달 본체가 회전 될 수 있도록 하는 부시와, 차체에 고정되고 상기 부시가 삽입되어 상기 페달 본체를 회전 가능하게 지지하는 페달 고정 브라켓과, 일단이 상기 페달 본체에 연결되고 타단은 상기 차체에 고정되어 페달 본체를 초기 위치로 복원시키는 리턴 스프링과, 상기 페달 본체의 장공에 삽입되고 상기 리턴 스프링의 일단을 고정하는 스프링 고정봉과, 상기 차체에 고정되고 하측 단면의 형상을 통해 상기 스프링 고정봉의 이동을 안내하는 스프링 가이드로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 페달용 스프링 설치 구조는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상단측에 장공(51')이 형성된 페달 본체(51)와, 상기 페달 본체(51)의 상단부에 압입되어 상기 페달 본체(51)가 회전 될 수 있도록 하는 부시(52)와, 차체에 고정되고 상기 부시(52)가 삽입되어 상기 페달 본체(51)를 회전 가능하게 지지하는 페달 고정 브라켓(53)과, 일단이 상기 페달 본체(53)에 연결되고 타단은 상기 차체에 고정되어 페달 본체(51)를 초기 위치로 복원시키는 리턴 스프링(54)과, 상기 페달 본체(51)의 장공(51')에 삽입되고 상기 리턴 스프링(54)의 일단을 고정하는 스프링 고정봉(56)과, 상기 차체에 고정되고 하측 단면의 형상을 통해 상기 스프링 고정봉(56)의 이동을 안내하는 스프링 가이드(55)로 구성된다.

상기 페달 본체(51)의 장공(51')은 상기 부시(52)를 중심으로 한 원호 형상으로 형성되는 원호형상부와, 이 원호형상부의 끝부분에서 연장되어 외측으로 함몰된 형태로 형성되는 함몰부로 이루어진다. 여기서, 상기 원호 형상부와 함몰부의 연결부위는 상기 스프링 고정봉(56)의 이동을 용이하게 하도록 일정 발경을 갖는 곡면으로 형성된다.

상기 스프링 가이드(55)는 그 하측 단면이 상기 부시(56)를 중심으로 원호 형상으로 형성되는 원호 형상부와, 이원호 형상부의 끝단에서 연장되어 상측으로 함몰된 형태로 형성되는 함몰부로 이루어진다. 상기 하측 단면의 원호 형상부와 함몰부의 연결부위는 상기 스프링 고정봉(56)의 이동을 용이하게 하도록 일정 반경을 갖는 곡면으로 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 페달용 스프링 설치 구조는 리턴 스프링의 일단이 고정되는 스프링 고정봉이 페달 본체의 장공 및 스프링 가이드의 원호 형상부를 따라 이동되면서 스프링의 장력을 감소시켜 페달의 조작력이 감소되게 한다.

페달을 밟지 않은 초기 상태에서는 스프링 고정봉(56)이 페달 본체(51)의 "D" 위치 및 스프링 가이드(55)의 "A" 위치에 있게 된다. 따라서, 리턴 스프링(54)의 힘은 페달 본체(51)에 작용하지 않게 되어 페달 본체(51)는 외력에 대하여 자유 상태가 된다. 이 상태는 외력에 의해 상기 페달 본체(51)가 소정의 각도 β만큼 이동될 때까지 계속된다.

다시 말해서, 상기 스프링 고정봉(56)이 스프링 가이드(55)의 함몰부인 "A"위치에 있을 경우 리턴 스프링(54)의 힘이 페달 본체(51)에 작용하지 않아 페달 본체(51)는 스프링 고정봉(56)의 안내를 받아 스프링 고정봉(56)이 "D"위치에서 "C"위치에 이를 때까지 회전된다. 이때까지 페달 본체(51)의 회전 각도가 β이다.

이후, 상기 페달 본체(51)가 α위치에 도달했을 경우 조작력이 커지게 되므로, 이때가 조작력의 감소를 필요로 하는 것임을 알 수 있다. 페달 본체(51)의 회전에 따라 "C"위치에 있던 스프링 고정봉(56)이 "B'"위치로 이동되어 이동이 제한되므로, 스프링 가이드(55)의 함몰부인 "A" 위치에 있던 스프링 고정봉(56)이 "B" 위치로 이동되고, 그에 따라 리턴 스프링(55)의 힘에 페달 본체(51)에 작용하게 된다. 따라서, 인위적으로 페달 본체(51)에 가해지는 힘 보다 큰 힘으로 페달 본체(51)를 조작하게 되고, 그에 따라 사용자에 의한 조작력은 감소된다.

이 상태는 페달 본체(51)가 소정의 각도 γ에 도달될 때까지 계속된다. 여기서, 페달 본체(51)가 복원될 때 이 구간에서의 복원력은 상대 반발력에 의해 결정되므로 추가되는 리턴 스프링(54)의 힘은 이 상대 반발력을 고려하여 설계하여야 한다. 물론, 상기 페달 본체(51)의 장공(51') 및 스프링 가이드(55)의 원호 형상부의 크기 및 형상은 페달 본체(51)의 회전 각도를 설정하는데 매우 중요한 요소가 된다.

상기 페달 본체(51)에 최대한의 힘을 가할 경우 상기 스프링 고정봉(56)은 스프링 가이드(55)에 대해서 "E"위치에 있게 되고, 페달 본체(51)에 대해서는 역시 "B"위치에 있게 된다. 이때까지 상기 페달 본체(51)는 초기 위치로부터 β+γ 각도만큼 회전된다.

페달 본체(51)에 가해지는 힘이 사라질 경우 상기 리턴 스프링(54)의 탄발에 의해 페달 본체(51)가 초기 위치로 이동된다. 이때의 작용은 상기한 순서의 역순으로 진행된다.

이와 같이, 본 고안에 의한 페달용 스프링 설치 구조는 페달 본체의 장공 및 스프링 가이드의 원호 형상부의 설계에 따라 필요한 만큼의 스프링력을 효과적으로 이용하여 페달 조작력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 상단측에 장공이 형성된 페달 본체와, 상기 페달 본체의 상단부에 압입되어 상기 페달 본체가 회전 될 수 있도록 하는 부시와, 차체에 고정되고 상기 부시가 삽입되어 상기 페달 본체를 회전 가능하게 지지하는 페달 고정 브라켓과, 일단이 상기 페달 본체에 연결되고 타단은 상기 차체에 고정되어 페달 본체를 초기 위치로 복원시키는 리턴 스프링과, 상기 페달 본체의 장공에 삽입되고 상기 리턴 스프링의 일단을 고정하는 스프링 고정봉과, 상기 차체에 고정되고 하측 단면의 형상을 통해 상기 스프링 고정봉의 이동을 안내하는 스프링 가이드로 구성된 것을 특징으로 하는 페달용 스프링 설치 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 페달 본체의 장공은 상기 부시를 중심으로 한 원호 형상으로 형성되는 원호 형상부와, 그 원호 형상부의 끝부분이 외측으로 함몰된 형태로 함몰부로 이루어짐을 특징으로 하는 페달용 스프링 설치 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 페달 본체의 장공은 스프링 고정봉이 원호 형상부와 함몰부의 이동이 용이하도록 원호형상부와 함몰부의 연결 부위는 일정 반경을 갖는 곡면으로 형성되어짐을 특징으로 하는 페달용 스프링 설치 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링 가이드는 그 하측 단면이 상기 부시를 중심으로 한 원호형으로 형성되는 원호형상부와, 이 원호형상부의 끝단에서 상측으로 함몰된 형태로 형성되는 함몰부로 이루어짐을 특징으로 하는 페달용 스프링 설치 구조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스프링 가이드는 상기 스프링 고정봉의 이동이 용이하도록 원호형상부와 함몰부가 일정 반경의 곡면으로 연결되어짐을 특징으로 하는 페달용 스프링 설치 구조.