KR20040000167A

KR20040000167A - Variable brake pedal for vehicle

Info

Publication number: KR20040000167A
Application number: KR1020020035336A
Authority: KR
Inventors: 박현성
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-03
Also published as: KR100514829B1

Abstract

PURPOSE: A variable brake pedal for a vehicle is provided to improve brake feeling by moving a pedal arm linearly according to the force of a driver with decreasing the pedal ratio in stepping on the brake pedal at initial stage and increasing the pedal ratio in turning the pedal arm. CONSTITUTION: An upper part of a pedal arm(12) is combined with a first hinge pin(14), and an operating rod(16) is combined with a second hinge pin in the upper center of the pedal arm to operate a booster. A brake pedal operates the booster by the operating rod with turning the pedal arm around the first hinge pin. The brake pedal includes a moving unit(30) moving the first hinge pin up and down, and a sliding hole(12a) longitudinally formed for changing the distance between the first hinge pin and the second hinge pin by sliding the second hinge pin in moving up and down the first hinge pin.

Description

Variable brake pedal for vehicle

본 발명은 차량의 가변식 브레이크 페달에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달비(pedal ratio)를 가변하는 차량의 가변식 브레이크 페달에 관한 것이다.The present invention relates to a variable brake pedal of a vehicle, and more particularly, to a variable brake pedal of a vehicle for varying a pedal ratio.

일반적으로 브레이크 페달은 운전자가 주행하는 도중에 감속 내지는 정지하고자 할 경우에 사용되는 장치로서, 운전자의 신체부분 중 발을 사용하도록 되어 있다.In general, the brake pedal is a device used when the driver wants to decelerate or stop while driving, and is to use the foot of the driver's body part.

종래 브레이크 페달은 도1에 도시한 바와 같이, 페달아암(2)의 상단부가 제1힌지핀(4)에 의해 힌지결합되고, 상기 페달아암(2)의 상측 중간부에는 부스터(B)를 작동시키는 작동로드(6)가 제2힌지핀(8)에 의해 힌지결합되며, 상기 페달아암(2)의 하단부에는 운전자의 발이 접촉하는 발판(10)이 부착된 구조이다.In the conventional brake pedal, as shown in FIG. 1, the upper end of the pedal arm 2 is hinged by the first hinge pin 4, and the booster B is operated at the upper middle part of the pedal arm 2. The actuating rod 6 is hinged by the second hinge pin 8, and the foot 10 of the pedal arm 2 is attached to the lower end of the pedal arm 2.

이와 같이 구성된 종래 브레이크 페달에서, 운전자가 상기 발판(10)을 가압하면, 페달아암(2)이 제1힌지핀(4)을 회동중심으로 하여 회동하여, 작동로드(6)를 밀어 부스터(B)를 작동시키고, 이 작동력은 마스터 실린더를 통해 고압의 유체를 캘리퍼에 전달된다.In the conventional brake pedal configured as described above, when the driver presses the footrest 10, the pedal arm 2 rotates with the first hinge pin 4 as the center of rotation, pushing the operating rod 6 to boost the booster B. ), This actuation force transmits the high pressure fluid to the caliper through the master cylinder.

이때, 부스터(B)를 작동시키는 작동력은 상기 제2힌지핀(8)와 발판(10) 사이의 거리(PL)에 따른 페달비에 따라 상이하게 된다.At this time, the operating force for operating the booster (B) is different depending on the pedal ratio according to the distance (PL) between the second hinge pin (8) and the footrest (10).

그런데, 교통체증이 심한 도로에서 운전자는 자주 브레이크 페달을 밟게 되는데 이로 인해 쉽게 피로해진다. 따라서 브레이크감(brake feeling)을 양호하게 하는 브레이크 페달이 절실히 요구된다.However, on heavy roads, the driver frequently presses the brake pedal, which causes fatigue easily. Therefore, there is an urgent need for a brake pedal to improve brake feeling.

브레이크감을 양호하게 하기 위해서는, 운전자가 발판에 발을 최초 접촉할 때(제동초기)에는 딱딱한 강성감을 느끼고, 페달아암이 회동하여 전진할 경우(제동중기 및 후기)에는 운전자가 가하는 힘에 따라 일정하게 이동하는 선형(linear)성을 가지도록 해야 한다.To improve the feeling of brake, the driver feels a rigid stiffness when the foot first touches the foot (initial braking), and is consistent with the force applied by the driver when the pedal arm rotates and moves forward (middle and late braking). Make sure that you have a moving linearity.

이와 같은 양호한 브레이크감을 얻기 위해서 마스터 실린더, 부스터 등의 유압작동부를 조합하는 시도가 행해지고 있으나 유압작동부의 특성상 그 구현에 한계가 있어 만족할 만한 브레이크감을 얻지 못하고 있다.Attempts have been made to combine hydraulic actuators such as master cylinders and boosters in order to obtain such a good brake feeling. However, due to the characteristics of the hydraulic actuator, there is a limitation in their implementation, and thus a satisfactory brake feeling is not obtained.

그리고, 종래 브레이크 페달은 페달아암(2)의 이동에 따라 작용력의 방향이 바뀌어도 발판(10)에는 동일한 가압력을 요구하게 되고 발판을 밟은 후기(제동후기)에서는 더 큰 가압력을 요구하게 되어 양호한 브레이크감을 얻기가 어려운 문제점이 있었다.In addition, the conventional brake pedal requires the same pressing force on the footrest 10 even when the direction of the action force is changed according to the movement of the pedal arm 2, and requires a larger pressing force in the late stage of braking (late braking). There was a problem that was difficult to obtain.

또한, 브레이크의 페달비는 부스터와 함께 배력작용을 하는 중요한 요소인데, 상기 페달비를 크게 하면 제동력은 좋아지지만 공간적인 제약을 받을 뿐만 아니라 제동초기에 쿠션감이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.In addition, the pedal ratio of the brake is an important factor for the boosting action with the booster, if the pedal ratio is increased, the braking force is improved, but there is a problem that the cushioning occurs in the initial braking as well as spatial constraints.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 제동초기에 페달비를 적게 하고 제동중기 및 후기에는 페달비를 크게하는 차량의 가변식 브레이크 페달을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable brake pedal of the vehicle to reduce the pedal ratio at the beginning of the braking, and to increase the pedal ratio at the middle and later stages of the braking.

도1은 종래 차량의 브레이크 페달을 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing a brake pedal of a conventional vehicle;

도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달을 나타내는 구성도,2 is a block diagram showing a variable brake pedal of a vehicle according to a first embodiment of the present invention;

도3은 도2의 A부의 상세도,3 is a detailed view of portion A of FIG. 2;

도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달의 작용상태도,4 is an operating state diagram of a variable brake pedal of a vehicle according to a first embodiment of the present invention;

도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달을 나타내는 구성도이다.5 is a block diagram showing a variable brake pedal of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

12 : 페달아암 12a : 슬라이딩 구멍12: pedal arm 12a: sliding hole

14 : 제1힌지핀 16 : 작동로드14: first hinge pin 16: operating rod

18 : 제2힌지핀 20 : 발판18: second hinge pin 20: scaffold

30 : 이동수단 32 : 페달비 조절로드30: moving means 32: pedal ratio adjustment rod

34 : 피스톤 36 : 실린더34: piston 36: cylinder

38 : 공기유출관 42 : 공기유입관38: air outlet pipe 42: air inlet pipe

44, 46 : 밸브 50 : 복원스프링44, 46: valve 50: restoring spring

52 : 공기흡입관52: air suction pipe

본 발명에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달은, 페달아암의 상단부가 제1힌지핀에 의해 힌지결합되고, 상기 페달아암의 상측 중간부에는 부스터를 작동시키는 작동로드가 제2힌지핀에 의해 힌지결합되어, 상기 제1힌지핀을 회동중심으로 페달아암을 회동시킴에 따라 상기 작동로드를 통해 부스터를 작동시키는 차량용 브레이크 페달에 있어서, 상기 제1힌지핀을 상하로 이동시키는 이동수단과, 상기 제1힌지핀의 상하 이동에 따라 상기 제2힌지핀이 슬라이딩하여 상기 제1힌지핀과 제2힌지핀 사이의 거리가 변하도록 상기 페달아암의 길이방향을 따라 형성된 슬라이딩 구멍을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.In the variable brake pedal of a vehicle according to the present invention, an upper end of a pedal arm is hinged by a first hinge pin, and an operating rod for operating a booster is hinged by a second hinge pin to an upper middle part of the pedal arm. A vehicle brake pedal for operating a booster through the actuating rod by pivoting a pedal arm with the first hinge pin as a pivoting center, comprising: moving means for moving the first hinge pin up and down; And a sliding hole formed along the longitudinal direction of the pedal arm such that the distance between the first hinge pin and the second hinge pin changes as the second hinge pin slides as the hinge pin moves up and down. .

상기 이동수단은 상기 제1힌지핀에 힌지 결합된 페달비 조절로드와, 상기 페달비 조절로드의 상측에 구비된 피스톤과, 상기 피스톤이 슬라이딩하도록 수용하는 실린더와, 상기 실린더의 내부의 공기를 유출시키도록 차량의 공기흡입관에 연결된 공기유출관과, 상기 실린더에 공기를 유입시키는 공기유입관과, 상기 공기유출관 및 공기유입관을 통과하는 공기를 개폐하는 다수의 밸브를 포함한다.The moving means may include a pedal ratio adjustment rod hinged to the first hinge pin, a piston provided on an upper side of the pedal ratio adjustment rod, a cylinder accommodating the piston to slide, and an air inside the cylinder. And an air outlet pipe connected to the air suction pipe of the vehicle, an air inlet pipe for introducing air into the cylinder, and a plurality of valves for opening and closing the air passing through the air outlet pipe and the air inlet pipe.

상기 실린더의 내부에는 상기 페달비 조절로드를 원위치 시키도록 탄성 복원력을 가하는 복원 스프링이 삽입되고, 상기 공기유출관은 차량의 공기흡입관에 연결되되, 상기 공기유출관의 단부에는 상기 공기흡입관을 통과하는 공기에 의해 공기유출관을 통해 실린더의 내의 공기가 유출되도록 오리피스부가 형성되어 있을 수도 있다.A restoring spring is inserted into the cylinder to apply an elastic restoring force to return the pedal ratio adjustment rod to the original position. The air outlet pipe is connected to the air suction pipe of the vehicle, and the air outlet pipe passes through the air suction pipe. The orifice portion may be formed so that air in the cylinder flows out through the air outlet pipe by the air.

상기 이동수단은 상기 제1힌지핀에 힌지 결합된 페달비 조절로드와, 상기 조절로드는 작동시키는 엑튜에이터로 이루어 질 수도 있다.The moving means may be made of a pedal ratio adjustment rod hinged to the first hinge pin, and the adjustment rod is operated actuator.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2에 도시한 바와 같이 페달아암(12)의 상단부가 제1힌지핀(14)에 의해 이동수단(30)의 페달비 조절로드(32)에 힌지결합되고, 상기 페달아암(12)의 상측 중간부에는 부스터(B)를 작동시키는 작동로드(16)가 제2힌지핀(18)에 의해 힌지결합되며, 상기 페달아암(12)의 하단부에는 운전자이 발이 접촉하는 발판(20)이 부착된다.As shown in FIG. 2, the upper end of the pedal arm 12 is hinged to the pedal ratio adjusting rod 32 of the moving means 30 by the first hinge pin 14, and the upper side of the pedal arm 12. An operating rod 16 for operating the booster B is hinged to the middle portion by a second hinge pin 18, and a footrest 20 to which the driver touches the foot is attached to the lower end of the pedal arm 12.

상기 제1힌지핀(14)은 상기 이동수단(30)에 의해 상하로 이동되는데, 상기 제1힌지핀(14)의 상하 이동에 따라 상기 제2힌지핀(18)이 슬라이딩하여 상기 제1힌지핀(14)과 제2힌지핀(18) 사이의 거리가 변하도록 상기 페달아암(12)에는 그 길이방향을 따라 슬라이딩 구멍(12a)이 형성된다. 상기 슬라이딩 구멍(12a)은 관통되어 있거나 소정깊이로 파인 홈으로 되어 있다.The first hinge pin 14 is moved up and down by the moving means 30, the second hinge pin 18 is sliding in accordance with the vertical movement of the first hinge pin 14 to the first hinge A sliding hole 12a is formed in the pedal arm 12 along its longitudinal direction so that the distance between the pin 14 and the second hinge pin 18 changes. The sliding hole 12a is a groove penetrated or dug to a predetermined depth.

상기 이동수단(30)은 페달비 조절로드(32)가 상기 제1힌지핀(14)에 힌지 결합되고, 상기 페달비 조절로드(32)의 상측에는 피스톤(34)이 결합되고, 상기 피스톤(34)은 실린더(36)에 수용되어 슬라이딩하고, 상기 실린더(34) 하측 내부의 공기를 유출시키도록 공기유출관(38)이 실린더의 하측 내부공간에 연통되며, 상기 실린더(34)에 공기를 유입시키는 공기유입관(42)이 실린더의 하측 내부공간에 연통되고, 상기 공기유출관(38) 및 공기유입관(42)에는 통과하는 공기를 개폐하는 밸브(44, 46)가 각각 설치된 구조이다.The movement means 30 is a pedal ratio adjustment rod 32 is hinged to the first hinge pin 14, the piston 34 is coupled to the upper side of the pedal ratio adjustment rod 32, the piston ( 34 is accommodated in the cylinder 36 and slides, and the air outlet pipe 38 communicates with the inner space of the lower side of the cylinder 34 so that the air in the lower side of the cylinder 34 is discharged. The air inlet pipe 42 to be introduced communicates with the inner space of the lower side of the cylinder, and the air outlet pipe 38 and the air inlet pipe 42 are provided with valves 44 and 46 respectively for opening and closing the air passing therethrough. .

상기 피스톤(34)의 상측에는 상하로 이동하는 피스톤(34) 및 페달비 조절로드(32)의 자중을 높이도록 웨이트(48)가 달려 있다.The weight 48 is attached to the upper side of the piston 34 to increase the weight of the piston 34 and the pedal ratio adjustment rod 32 to move up and down.

상기 실린더(36)의 상측은 트여 대기에 노출되며, 실린더(36)의 하측 내부공간에는 상기 페달비 조절로드(32)를 원위치 시키도록 탄성 복원력을 가하는 복원 스프링(50)이 삽입된다.The upper side of the cylinder 36 is open and exposed to the atmosphere, and a restoring spring 50 is applied to the lower inner space of the cylinder 36 to apply an elastic restoring force to return the pedal ratio adjusting rod 32 to its original position.

상기 공기유출관(38)은 차량의 공기흡입관(52)에 연결되되, 도3에 도시한 바와 같이 상기 공기유출관(38)의 단부에는 상기 공기흡입관(52)을 통과하는 공기에 의해 공기유출관(38)을 통해 실린더(36)의 하측 내부공간의 공기가 유출되도록 오리피스부(38a)가 형성되어 있다. 상기 공기흡입관(52)은 차량의 에어 크리너로 통하는 파이프로서 항상 공기가 흐르게 되어 있다.The air outlet pipe 38 is connected to the air suction pipe 52 of the vehicle, as shown in Figure 3, the air outlet pipe by the air passing through the air suction pipe 52 at the end of the air outlet pipe 38 An orifice portion 38a is formed so that air in the lower inner space of the cylinder 36 flows out through the pipe 38. The air suction pipe 52 is a pipe to the air cleaner of the vehicle, and air is always flowing.

한편, 상기 공기유입관(42)을 통해 실린더의 하측 내부공간에 압력공기를 불어 넣을 경우에는 상기 복원스프링(50) 및 공기흡입관(52) 및 공기유출관의 오리피스부(38a)가 필요하지 않다.On the other hand, when the pressure air is blown into the lower inner space of the cylinder through the air inlet pipe 42, the restoring spring 50, the air suction pipe 52 and the orifice portion 38a of the air outlet pipe is not necessary. .

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달에서, 도4에 도시한 바와 같이, 운전자가 발판(20)을 밟으면 도시하지 않은 센서와 제어수단에 의해 밸브(44)가 열리고, 실린더(36)의 하측 내부공간의 공기는 도3에서 화살표 B방향으로 흐르는 공기에 의해 오리피스 효과에 의해 화살표 C방향으로 빠져나가게 되어 실린더의 하측 내부공간의 압력이 낮아진다. 따라서, 페달비 조절로드(32)가 그 자중에 의해 복원스프링(50)의 복원력을 이기고 하측으로 이동하여 페달아암(12)이 하측으로 이동된다.In the variable brake pedal of the vehicle according to the present invention configured as described above, as shown in Fig. 4, when the driver steps on the footrest 20, the valve 44 is opened by a sensor and control means (not shown), and the cylinder 36 The air in the lower inner space of the s) is released in the arrow C direction by the orifice effect by the air flowing in the arrow B direction in FIG. 3, and the pressure in the lower inner space of the cylinder is lowered. Therefore, the pedal ratio adjustment rod 32 moves downward by overcoming the restoring force of the restoring spring 50 by its own weight, and the pedal arm 12 is moved downward.

상기 페달아암(12)이 하측으로 이동하면, 작동로드(16)는 그대로 있으므로제2힌지핀(18)이 슬라이딩 구멍(12a)을 따라 상대운동하므로 제2힌지핀(18)과 발판사이의 거리(PL2)가 증가한다.When the pedal arm 12 moves downward, the actuating rod 16 remains intact, so the second hinge pin 18 moves relative along the sliding hole 12a, so that the distance between the second hinge pin 18 and the footrest is maintained. (PL2) is increased.

따라서, 제동초기에는 제2힌지핀(18)과 발판(20)의 거리는 PL1으로서 페달비가 적고, 페달아암이 회동함에 따라 제동중기 및 후기에는 제2힌지핀(18)과 발판(20)의 거리는 PL2로 증가하여 페달비가 크게 되어 작동로드(16)를 가압하는 힘이 크게 되어 양호한 브레이크 감을 얻을 수 있다.Therefore, the distance between the second hinge pin 18 and the footrest 20 in the beginning of braking is PL1, and the pedal ratio is small. As the pedal arm rotates, the distance between the second hinge pin 18 and the footrest 20 in the middle and later stages of the braking is Increased to PL2, the pedal ratio is increased, and the force for pressing the actuating rod 16 is increased, so that a good feeling of brake can be obtained.

브레이크가 해제되면 도시하지 않은 센서 및 제어수단에 의해 밸브(44)가 닫히고, 밸브(42)가 열려 실린더(36)의 하측 내부공간에 공기가 유입되어 복원스프링의 복원력과 함께 페달비 조절로드(32)가 상승하여 원위치한다.When the brake is released, the valve 44 is closed by a sensor and a control means (not shown), and the valve 42 is opened to allow air to flow into the lower inner space of the cylinder 36 to adjust the pedal ratio adjustment rod together with the restoring force of the restoring spring. 32) Ascends to its original position.

한편 실린더(36)의 내부공간에 압력공기를 출입시켜 페달비 조절로드(32)을 상하로 이동시킬 수도 있다. 이 경우에는 공기유출관(38)을 공기흡입관(52)에 연결하여 오리피스 효과를 발생시키지 않아도 되고, 복원스프링(50)을 사용하지 않아도 되며, 제어수단에 의해 밸브(44, 46)를 개폐작동시키기만 하면 된다.On the other hand, the pedal ratio adjustment rod 32 may be moved up and down by pressure air entering and exiting the inner space of the cylinder 36. In this case, it is not necessary to connect the air outlet pipe 38 to the air suction pipe 52 to generate an orifice effect, or to use the restoring spring 50, and to open and close the valves 44 and 46 by a control means. Just do it.

도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달을 나타내는 구성도이다. 도시한 바와 같이 본 실시예에서 이동수단(30)은 제1힌지핀(14)에 힌지 결합된 페달비 조절로드(62)와, 상기 페달비 조절로드(62)를 작동시키는 엑튜에이터(64)로 이루어진다. 상기 엑튜에이터(64)는 유압실린더, 솔레노이드, 직선운동기구를 갖춘 모터 등 다양한 구동원이 사용된다. 나머지 페달아암의 구성은 제1실시예와 동일한다.5 is a block diagram showing a variable brake pedal of a vehicle according to a second embodiment of the present invention. As shown in the present embodiment, the moving means 30 includes a pedal ratio adjusting rod 62 hinged to the first hinge pin 14 and an actuator 64 for operating the pedal ratio adjusting rod 62. Is made of. The actuator 64 is used for various driving sources such as a hydraulic cylinder, a solenoid, a motor having a linear motion mechanism. The configuration of the remaining pedal arms is the same as in the first embodiment.

본 실시예에서는 운전자가 발판(20)을 밟으면 도시하지 않은 센서와 제어수단에 의해 엑튜에이터(64)가 구동되어 페달비 조절로드(62)를 하측으로 이동시키게 된다.In the present embodiment, when the driver steps on the footrest 20, the actuator 64 is driven by a sensor and control means (not shown) to move the pedal ratio adjustment rod 62 downward.

본 발명에 의한 차량의 가변식 브레이크 페달에 의하면, 운전자가 페달의 발판을 밟는 초기(제동초기)에 페달비를 적게 하여 쿠션감을 없애고, 운전자가 페달을 밟아 페달아암이 회동된 중기 및 후기(제동중기 및 제동후기)에는 페달비를 크게 하여 운전자가 가하는 힘에 따라 페달아암이 일정하게 이동하는 선형(linear)성을 가지도록 하여 브레이크감을 양호하게 한다.According to the variable brake pedal of the vehicle according to the present invention, the middle and late (braking) in which the pedal arm is rotated by the driver's stepping on the pedal by reducing the pedal ratio at the initial (braking initial) stage when the driver steps on the pedal. In the middle and late braking period), the pedal ratio is increased so that the pedal arm moves linearly according to the force applied by the driver, thereby improving the feeling of brake.

Claims

An upper end of the pedal arm is hinged by a first hinge pin, and an operating rod for activating a booster is hinged by a second hinge pin to an upper middle portion of the pedal arm, thereby pedaling the first hinge pin to a pivot center. In a brake pedal of a vehicle for operating a booster through the actuating rod as the arm rotates,

Moving means for moving the first hinge pin up and down;

And a sliding hole formed along the longitudinal direction of the pedal arm such that the second hinge pin slides according to the vertical movement of the first hinge pin to change the distance between the first hinge pin and the second hinge pin. Vehicle variable brake pedal.

The method of claim 1,

The means for moving,

A pedal ratio adjusting rod hinged to the first hinge pin,

A piston provided on an upper side of the pedal ratio adjustment rod,

A cylinder for receiving the piston to slide;

An air outlet pipe connected to an air suction pipe of the vehicle to allow the air inside the cylinder to flow out;

An air inlet pipe for introducing air into the cylinder,

And a plurality of valves for opening and closing the air passing through the air outlet pipe and the air inlet pipe.

The method of claim 2,

Restoration spring is applied to the inside of the cylinder to apply the elastic restoring force to the pedal ratio adjustment rod to the original position, the air outlet pipe is connected to the air intake pipe of the vehicle,

An orifice portion is formed at the end of the air outlet pipe so that the air in the cylinder flows through the air outlet pipe by the air passing through the air suction pipe.

The method of claim 1,

The means for moving,

A pedal ratio adjusting rod hinged to the first hinge pin,

The adjustable rod pedal of the vehicle, characterized in that it comprises an actuator for operating.