KR20090096992A

KR20090096992A - 조절 가능한 페달 시스템

Info

Publication number: KR20090096992A
Application number: KR1020080022127A
Authority: KR
Inventors: 최진오
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-15
Also published as: US20090223319A1; US8056440B2; KR100934994B1

Abstract

조절 가능한 페달 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템은, 실질적으로 수직 방향인 가이드 홈과 소정의 홀이 형성된 서포트 브라켓과, 가이드 홈을 따라 실질적으로 수직 방향의 운동이 가능한 구동 아암을 구비하고, 구동 아암에 구동력을 제공하는 구동부와, 구동 아암과 제1 핀에 의하여 결합되는 힌지 홀, 소정의 홀과 제2 핀에 의하여 결합되며 가이드 홈에 대하여 비스듬한 방향으로 형성되는 슬라이딩 슬롯을 포함하는 조절 아암 및 일단은 페달을 구비하고, 타단은 조절 아암과 연결되는 페달 아암을 포함하며, 구동 아암의 운동에 따라 슬라이딩 슬롯이 제2 핀에 대하여 슬라이딩됨으로써 조절 아암 및 페달 아암의 위치가 변경된다.

페달, 브레이크 페달, 가속 페달, APS, 슬라이딩 슬롯

Description

조절 가능한 페달 시스템{Adjustable pedal system}

본 발명은 조절 가능한 페달 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 운전자의 신체 조건에 따라서 조절이 가능한 조절 가능한 페달 시스템에 관한 것이다.

수십 년간 자동차 생산자나 설계자들은 몸집이 다른 운전자들에 대한 인체공학적인 면에 대하여 관심을 가져왔다. 몸집이 다른 운전자들을 위한 노력으로, 자동차 컨트롤(스티어링 휠 등)을 조정 가능하도록 설계하여 이렇게 다양한 운전자 몸집을 수용하도록 하였다. 탑승자의 안락감이 중요하므로, 운전자가 조정하는 자동차 컨트롤 모두가 인체공학적 및 안정성 면에서 상당히 중요함을 인식하게 되었다.

컨트롤 페달은 차량에 일반적으로 제공되며 운전자의 발에 의하여 눌러진다. 브레이크, 또는 가속(accelerator)를 위하여 독립된 컨트롤 페달이 제공된다. 만약, 차량이 수동 트랜스미션을 가지는 경우에는, 트랜스미션 클러치를 구동하기 위한 제3의 컨트롤 페달이 제공된다. 차량의 앞 좌석은 일반적으로 전방 또는 후방으로 조절이 가능하도록 트랙을 따라서 움직일 수 있도록 되어 있다. 그러나, 이러한 기술만으로는 다양한 운전자에 적합한 편의를 제공하기에는 부족함이 있다. 따라서, 상기 컨트롤 페달의 위치를 다양한 체격의 운전자에게 적합하도록 조절할 수 있는 기술이 필요하다. 이러한 기술은 소위 조절 가능한 페달 시스템(Adjustable pedal system; APS)라고 명명되기도 한다.

일반적으로 페달 시스템에는 일반 승용 차량에 사용되는 펜던트(Pendent) 타입과 버스 등 대형 차량에 사용되는 플로어-마운팅(Floor-mounting) 타입이 있다.

이중 플로어-마운팅 타입의 페달 시스템에 있어서, 종래에는 페달의 위치를 조절하기 위해서는 페달 하단부에 레일 등을 설치하는 경우가 많아 차량 내 공간을 많이 필요로 하였다. 또한, 브레이크 페달과 액셀러레이터 페달에 대하여 별도의 작동 구조를 필요로 하므로 페달 시스템의 구조가 복잡해지고 원가가 상승하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량 내 레이아웃을 최적화하여 하부 차량 내 공간의 활용도를 높일 수 있는 간단한 구조의 조절 가능한 페달 시스템을 제공하는 것이다.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템은, 실질적으로 수직 방향인 가이드 홈과 소정의 홀이 형성된 서포트 브라켓과, 상기 가이드 홈을 따라 실질적으로 수직 방향의 운동이 가능한 구동 아암을 구비하고, 상기 구동 아암에 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동 아암과 제1 핀에 의하여 결합되는 힌지 홀, 상기 소정의 홀과 제2 핀에 의하여 결합되며 상기 가이드 홈에 대하여 비스듬한 방향으로 형성되는 슬라이딩 슬롯을 포함하는 조절 아암 및 일단은 페달을 구비하고, 타단은 상기 조절 아암과 연결되는 페달 아암을 포함하며, 상기 구동 아암의 운동에 따라 상기 슬라이딩 슬롯이 상기 제2 핀에 대하여 슬라이딩됨으로써 상기 조절 아암 및 상기 페달 아암의 위치가 변경된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 조절 가능한 페달 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 페달 하단부에 레일 등을 설치하지 않고도 플로어-마운팅 타입의 페달 시스템에서 페달의 위치를 조절할 수 있으므로 차량 내 공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 미관을 개선할 수 있다.

둘째, 서포트 브라켓에 관통 슬롯이 형성되지 않은 구조를 가짐으로써 서포트 브라켓 내에 밀폐된 공간이 형성되므로 외부의 이물질 유입으로 인한 문제를 해소할 수 있다.

셋째, 종래의 조절 가능한 페달 시스템에 비하여 구조가 간단하고 소형화가 가능하여, 원가를 절감할 수 있다.

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

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, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 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 단면도 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 조절 가능한 페달 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구성을 개략 적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 조절 가능한 페달 시스템의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템(100)은, 구동부(10), 브레이크 페달 아암(20), 제1 서포트 브라켓(30), 액셀러레이터 페달 아암(40), 조절 아암(50), 제2 서포트 브라켓(60) 및 메인 브라켓(70)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서는, 조절 가능한 페달 시스템(100)이 두 개의 컨트롤 페달, 즉 브레이크 페달 및 액셀러레이터 페달만 구비한 것으로 도시되었으나, 이외에도 트랜스미션 클러치를 제3의 컨트롤 페달로 추가로 구비할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 구동부, 제1 서포트 브라켓 및 브레이크 페달 아암의 연결된 모습을 나타내는 분해 사시도이다.

브레이크 페달 아암(20)은 일단에 브레이크 페달(22)을 구비하고, 타단에는 힌지 홀(23)이 형성될 수 있다. 브레이크 페달 아암(20)에 형성된 힌지 홀(23)은 제1 서포트 브라켓(30) 내부에서 구동 아암(16a)에 형성된 조립공(15a)과 제1 핀(34)에 의하여 결합될 수 있다. 따라서, 브레이크 페달 아암(20)은 힌지 홀(23), 즉 제1 핀(34)을 축으로 하여 구동 아암(16a)에 대하여 일정 범위 내에서 회전할 수 있다.

또한, 브레이크 페달 아암(20)에는 그 내부에 슬라이딩 슬롯(21)이 형성될 수 있다. 따라서, 구동부(10)로부터 수직 방향의 구동력이 전달되는 경우, 브레이크 페달 아암(20)은 슬라이딩 슬롯(21)을 따라서 직선 운동을 할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 서포트 브라켓(30)은 분리된 2 개의 판이 마주보는 형태로 구성될 수 있고, 2 개의 판은 체결 수단에 의하여 고정 결합될 수 있다.

제1 서포트 브라켓(30)에는 실질적으로 수직 방향인 가이드 홈(31)과 홀(32)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 핀(34)으로 브레이크 페달 아암(20)과 결합된 구동 아암(16a)은 제1 서포트 브라켓(30)에 구비된 가이드 홈(31)을 따라서 상하 직선 운동이 가능하도록 되어 있다. 즉, 구동부(10)의 잭 스크류(19a)가 아래로 직선 운동을 하게 되면 이는 그대로 구동 아암(16a)에 전달되며, 이에 따라서 힌지 홀(23)도 하강 운동을 하게 될 수 있다.

또한, 슬라이딩 슬롯(21)과 이에 대응되어 제1 서포트 브라켓(30)에 형성된 홀(32)은 제2 핀(33)에 의하여 고정될 수 있다. 제2 핀(33)은 제1 핀(34)과는 달리 슬라이딩 슬롯(21)의 움직임에 따라서 일정 범위 내에서 회전할 수 있는 구조로 되어 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 자세히 후술한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 서포트 브라켓(30)의 일측 또는 양측에는 제1 핀(34)에 의하여 관통되고, 구동 아암(16a)의 수직 운동을 보조적으로 가이드하는 수직 슬롯(36)이 형성될 수도 있다. 하지만, 수직 슬롯(36)은 구비되지 않을 수도 있으며, 이러한 경우에는 브레이크 페달 아암(20)의 힌지 홀(23), 제1 핀(34) 및 구동 아암(16a)은 모두 제1 서포트 브라켓(30)의 가이드 홈(31) 내에 위치할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템(100)은 종 래 기술과 달리 구동 아암의 수직 운동을 안내하기 위한 수직 방향 슬롯과, 이 때 페달 아암을 회전시키기 위한 슬라이딩 슬롯은 서포트 브라켓(30, 60) 상에 존재하지 않으므로, 서포트 브라켓(30, 60)의 내외부는 효율적으로 밀폐될 수 있다. 따라서, 상대적으로 파티클 등의 외부 불순물로부터 상대적으로 자유로울 수 있다.

한편, 제1 서포트 브라켓(30)은 메인 브라켓(70)에 대하여 일정한 각도로 회전 가능하도록 메인 브라켓(70)에 결합될 수 있다. 이를 위하여, 제1 서포트 브라켓(30)에 형성된 힌지 홀(35)은 메인 브라켓(70)과 결합 핀(71)에 의하여 결합될 수 있으며, 운전자가 브레이크 페달(22)을 밟았을 때 제1 서포트 브라켓(30)은 결합 핀(71)을 중심으로 일정한 각도만큼 회전할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 브레이크 페달 아암의 위치를 조절하는 예를 나타내는 도면이다.

도 4는 제1 서포트 브라켓(30)의 2 개의 판 중 하나를 제거한 절개도이다. 도 4를 참조하면, 잭 스크류(19a)가 하강하여 힌지 홀(23)이 하강하는 경우, 제2 핀(33)과 슬라이딩 슬롯(21)은 상대적인 직선 운동을 하게 될 수 있다. 이 때, 제2 핀(33)은 제자리에서 회전 운동만 가능할 뿐, 직선 운동이 불가능하므로 슬라이딩 슬롯(21)이 사선 방향으로 움직일 수 있다. 따라서, 브레이크 페달 아암(20)에 부착된 페달(22)은 P1 위치에서부터 P2 위치로, 즉 전방으로 움직일 수 있다. 반대로, 잭 스크류(19a)가 상승하는 경우, 같은 동작 원리에 의해 페달(22)은 후방으로 움직이게 될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 제2 핀의 세부 구조를 나타내는 도면이다.

제2 핀(33)은 제1 서포트 브라켓(30)을 관통하는 중심축 부분(33a)과, 슬라이딩 슬롯(21)과 결합되기 위한 사각축 부분(33b)과, 제1 서포트 브라켓(30)의 홀(32)과 결합되기 위한 원형축 부분(33c)과, 제2 고정 핀을 축 방향으로 움직이지 않도록 고정하기 위한 멈치(33d)로 구성될 수 있다. 따라서, 사각축 부분(33b)의 높이는 슬라이딩 슬롯(21)의 폭과 거의 동일하며, 원형축 부분(33c)의 직경은 제1 서포트 브라켓(30)의 홀(32)의 직경과 거의 동일하다. 다만, 사각축 부분(33b)은 슬라이딩 슬롯(21)과 상대적인 직선 운동이 가능하도록, 그리고 원형축 부분(33c)은 홀(32)과 상대적인 회전 운동이 가능하도록 각각 약간의 여유 틈새(clearance)를 가질 수 있다. 후술할 제4 핀(63)의 구조도 이와 유사하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 브레이크 페달 아암의 운동을 기구학적으로 도시한 도면이다.

브레이크 페달 아암(20)은 강체(Rigid body)이므로, 힌지 홀(23)과 슬라이딩 슬롯(21)의 소정 위치와의 거리 및 슬라이딩 슬롯(21)과 브레이크 페달 아암(20)의 방향이 이루는 각도(θ)는 변하지 않는다.

힌지 홀(23)이 최상 위치에 있을 때, 제2 핀(33)의 사각축 부분(33b)은 슬라이딩 슬롯(21)의 전단부에 위치한다. 이 때, 힌지 홀(23)과 사각축 부분(33b)의 중심간의 거리를 ℓ이라고 한다. 그 후, 힌지 홀(23)이 d 만큼 하강하여 최하 위치에 있게 될 때의 슬라이딩 슬롯(21)의 위치, 즉 브레이크 페달 아암(20)의 위치는 다음과 같이 구할 수 있다. 최하 위치에서 힌지 홀(23)의 중심에서 ℓ을 반경으로 하 는 원과, 사각축 부분(33b)의 중심에서 r(슬롯의 길이-사각축 부분(33b)의 폭)을 반경으로 하는 원의 교차점을 찾으면 그 점이 사각축 부분(33b)의 중심이 위치할 수 있는 슬라이딩 슬롯(21)의 최전방 위치가 될 수 있다. 그 동안 사각축 부분(33b)은 다소간 회전되었음을 알 수 있다.

도 6의 예에서 보면, 힌지 홀(23)이 최상 위치에서 최하 위치로 이동하는 동안, 브레이크 페달(22)은 다소 아래 방향으로 이동하면서 각도 α 만큼 전방을 향하여 회전하게 됨을 알 수 있다. 이와 같은 기구학적 관계에 의하여 슬라이딩 슬롯(21)의 각도(θ), 슬라이딩 슬롯의 유효 길이(r), 및 가이드 홈(31)의 유효 길이(d)를 적절히 조절함으로써 페달(22)의 최대 이동 가능한 각도 내지 거리를 구할 수 있다.

한편, 이와 같은 동작은 후술할 액셀러레이터 페달 아암(40)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 제2 서포트 브라켓, 조절 아암 및 액셀러레이터 페달 아암의 연결된 모습을 나타내는 분해 사시도이다.

액셀러레이터 페달 아암(40)은 전체적으로 브레이크 페달 아암(20)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 액셀러레이터 페달 아암(40)은 직접 제2 서포트 브라켓(60)에 연결되지 않고, 조절 아암(50)을 매개로 하여 제2 서포트 브라켓(60)에 연결될 수 있다. 조절 아암은 대략 'ㄴ' 자의 형태를 가지나, 조절 아암의 중간 부분은 일정한 각도로 경사져 있으므로, 후방 공간을 필요로 하지 않는다.

도 7에 도시된 바와 같이, 액셀러레이터 페달 아암(40)은 일단은 액셀러레이터 페달(41)을 구비하고, 타단은 조절 아암(50)과 연결될 수 있다. 이 때, 액셀러레이터 페달 아암(40)과 조절 아암(50)는 체결 수단에 의하여 상대적인 움직임이 없도록 고정될 수 있다. 따라서, 액셀러레이터 페달 아암(40)과 조절 아암(50)은 함께 조절될 수 있다. 즉, 액셀러레이터 페달 아암(40) 및 조절 아암(50)은 조절 아암(50)의 일단에 형성된 힌지 홀(52)을 중심으로 함께 선회할 수 있다.

페달(41)은 대략 직사각형의 판상 형상을 가지고 있고, 운전자가 발 뒤꿈치를 받치고 발 끝으로 밟아 조절하기 위해 페달(41) 하단부에는 필름 형식의 힌지부(43)가 형성되고, 이에 대응하도록 조절 아암(50)의 하단부에도 힌지부(53)이 형성될 수 있다. 따라서, 운전자의 조작에 따라 페달(41)은 페달(41) 하단부를 중심으로 일정 각도 회전 운동을 하게 된다. 이 때, 페달(41)과 조절 아암(50)의 연결부는 조작에 따른 일정 수치의 편차를 흡수할 수 있도록 자바라 형상의 연결부로 구성될 수도 있다. 이와 같은 페달(41)과 조절 아암(50)의 연결부의 형상은 이에 국한되지 않으며, 당업자에 의해 변경 가능하다.

조절 아암(50)에 형성된 힌지 홀(52)은 제2 서포트 브라켓(60) 내부에서 구동 아암(16b)에 형성된 조립공(15b)과 제3 핀(64)에 의하여 결합될 수 있다. 따라서, 조절 아암(50)은 힌지 홀(52), 즉 제3 핀(64)을 축으로 하여 구동 아암(16b)에 대하여 일정 범위 내에서 회전할 수 있다.

또한, 조절 아암(50)에는 그 내부에 슬라이딩 슬롯(51)이 형성될 수 있다. 따라서, 구동부(10)로부터 수직 방향의 구동력이 전달되는 경우, 조절 아암(50)은 슬라이딩 슬롯(51)을 따라서 직선 운동을 할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2 서포트 브라켓(60)은 분리된 2 개의 판이 마주보는 형태로 구성될 수 있고, 2 개의 판은 체결 수단에 의하여 고정 결합될 수 있다.

제2 서포트 브라켓(60)에는 실질적으로 수직 방향인 가이드 홈(61)과 홀(62)이 형성될 수 있다. 따라서, 제3 핀(64)으로 조절 아암(50)과 결합된 구동 아암(16b)은 제2 서포트 브라켓(60)에 구비된 가이드 홈(61)을 따라서 상하 직선 운동이 가능하도록 되어 있다. 즉, 구동부(10)의 잭 스크류(19a)가 아래로 직선 운동을 하게 되면 이는 그대로 구동 아암(16b)에 전달되며, 이에 따라서 힌지 홀(52)도 하강 운동을 하게 될 수 있다.

또한, 슬라이딩 슬롯(51)과 이에 대응되어 제2 서포트 브라켓(60)에 형성된 홀(62)은 제4 핀(63)에 의하여 고정될 수 있다. 제4 핀(63)은 제3 핀(64)과는 달리 슬라이딩 슬롯(51)의 움직임에 따라서 일정 범위 내에서 회전할 수 있는 구조로 되어 있다. 제4 핀(63)은 도 5에서 설명한 바와 같이 제2 핀(33)과 동일한 구조를 가질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2 서포트 브라켓(60)의 일측 또는 양측에는 제3 핀(64)에 의하여 관통되고, 구동 아암(16b)의 수직 운동을 보조적으로 가이드하는 수직 슬롯(66)이 형성될 수도 있다.

한편, 액셀러레이터 페달 아암(40)의 타단에는 속도 제어부(42)가 구비될 수 있다. 이 경우에는 액셀러레이터 페달 아암(40)은 속도 제어부(42)를 통해 조절 아 암(50)과 연결될 수 있다. 속도 제어부(42)는 운전자가 페달(41)을 조작할 때에 액셀러레이터 페달 아암(40)의 이동량 또는 회전량을 측정하여, 엔진 기관으로 공급되는 연료와 공기의 양을 조절하여 기관의 회전을 제어함으로써 차량의 속도를 제어하는 역할을 할 수 있다. 속도 제어부(42)에는 액셀러레이터 페달 아암(40)의 이동량 또는 회전량을 측정하는 감지 센서(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템에서 액셀러레이터 페달 아암의 위치를 조절하는 예를 나타내는 도면이다.

액셀러레이터 페달을 조절하는 방법은 도 4에서 설명한 바와 같이 브레이크 페달의 경우와 마찬가지로 조절될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 잭 스크류(19b)가 하강하여 힌지 홀(52)이 하강하는 경우, 제4 핀(63)과 슬라이딩 슬롯(51)은 상대적인 직선 운동을 하게 될 수 있다. 이 때, 제4 핀(63)은 제자리에서 회전 운동만 가능할 뿐, 직선 운동이 불가능하므로 슬라이딩 슬롯(51)이 사선 방향으로 움직일 수 있다. 따라서, 액셀러레이터 페달 아암(40)에 부착된 페달(41)은 P1 위치에서부터 P2 위치로, 즉 전방으로 움직일 수 있다. 반대로, 잭 스크류(19b)가 상승하는 경우, 같은 동작 원리에 의해 페달(41)은 후방으로 움직이게 될 수 있다.

일반적으로 버스 등 대형 차량에 사용되는 플로어-마운팅(Floor-mounting) 타입의 페달 시스템에 있어서, 종래에는 페달의 위치를 조절하기 위해서는 페달 하단부에 레일 등을 설치하는 경우가 많아 차량 내 공간을 많이 필요로 하였다. 또한, 브레이크 페달과 액셀러레이터 페달에 대하여 별도의 작동 구조를 필요로 하므 로 페달 시스템의 구조가 복잡해지고 원가가 상승하는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템(100)의 경우, 액셀러레이터 페달 아암(40)을 조절 아암(50)에 결합함과 동시에, 페달(41)의 상단부를 액셀러레이터 페달 아암(40)과 연결하고 페달(41)의 하단부를 조절 아암(50)과 연결함으로써, 페달 하단부에 레일 등을 설치하지 않고도 플로어-마운팅 타입의 페달 시스템에서 페달의 위치를 조절할 수 있으므로 차량 내 공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 미관을 개선할 수 있다. 또한, 브레이크 페달과 액셀러레이터 페달에 대하여 일체화된 구조를 가질 수 있으므로, 페달 시스템의 구조를 단순화 시킬 수 있고 이에 따라 원가를 절감할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구동부의 구조를 나타내는 도면이다.

구동부(10)는 회전 모터(11)와, 회전 모터(11)와 직접 또는 간접으로 연결되는 웜 기어(worm gear)를 수용하는 웜 기어 하우징(3a, 3b)와, 웜 기어와 결합되는 피니언 기어(pinion gear)를 수용하는 피니언 기어 하우징(4a, 4b)와, 피니언 기어와 스크류에 의하여 결합되는 구동 아암(16a, 16b)과, 스크류가 피니언 기어의 상부로 돌출된 부분을 수용하는 스크류 하우징(2a, 2b)과, 모터의 동력을 원격으로 전달하는 하드 와이어(12)를 포함할 수 있다.

도 9와 같이 구성된 구동부(10)가 작동되면, 구동부(10)에 구비된 피니언 기어가 회전하면서 구동 아암(16a)이 아래 방향으로 하강을 하게 될 수 있다. 그러면, 제1 핀(34)에 의하여 구동 아암(16a)의 조립공(15a)과 결합된 힌지 홀(23)을 구비하는 브레이크 페달 아암(20)은 제1 서포트 브라켓(30)의 가이드 홈(31)을 따라서 아래 방향으로 하강하게 될 수 있다. 이 때, 브레이크 페달 아암(20)은 사선 방향으로 형성된 슬라이딩 슬롯(21)을 따라서 직선 운동을 하면서 전방으로 움직이게 될 수 있다. 이러한 동작은 액셀러레이터 페달 아암(40)에 대하여도 마찬가지이다.

도 10a 및 도 10b은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구동부가 구동하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 10a을 참조하면, 모터(11)는 하드 와이어(12)를 통하여 제1 웜 기어(17a)와 간접적으로 연결되고, 제2 웜 기어(17b)와는 직결될 수 있다. 하드 와이어(12)는 모터의 회전력을 원격으로 전달해 주는 구성요소로서, 구조적으로 허용된다면 제1 웜 기어(17a)도 모터(11)에 직결되어도 무방하다.

모터(11)의 회전 운동은 제1 웜 기어(17a) 및 제2 웜 기어(17b)에 전달되며, 이들은 각각 제1 피니언 기어(18a) 및 제2 피니언 기어(18b)와 맞물린다. 이 때, 웜 기어-피니언 기어의 잇수비에 의하여 회전비가 결정될 수 있다. 피니언 기어들(18a, 18b)의 중심에는 소정의 탭(18a-1, 18b-1)이 형성되어 있어 스크류와 결합될 수 있도록 되어 있다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 웜 기어(17a)가 회전을 하게 되면, 피니언 기어(18a)도 소정의 잇수비에 따라서 회전을 하게 될 수 있다. 그러면, 피니언 기어(18a)의 중앙의 탭(18a-1)과 맞물리는 잭 스크류(19a)는 피니언 기어(18a)의 회전에 따라서 상하 운동을 하게 될 수 있다. 왜냐하면, 잭 스크류(19a)와 일체로 되 어 있는 구동 아암(16a)은 제1 핀(34)에 의하여 회전이 불가능한 구조로 되어 있기 때문이다. 따라서, 피니언 기어(18a)를 기준으로 잭 스크류(19a)는 상하 운동만이 가능하게 되므로, 잭 스크류(19a) 중 피니언 기어(18a)의 위로 돌출된 부분(19a-1)의 길이는 가변이 될 수 있다. 따라서, 이를 수용하는 스크류 하우징(2a)은 돌출된 부분(19a-1)이 최대 길이를 가질 때에도 수용이 가능하도록 설계될 수 있다.

도 10b의 예에서, 웜 기어 대 피니언 기어의 회전비가 n:1이라고 하고, 스크류의 피치(pitch)가 p라고 한다면, 모터가 1회전할 때, 구동 아암(16a)이 움직이는 거리는 p/n이 될 수 있다. 이러한 관계를 이용하여 구동 아암(16a)에 대한 세밀한 제어가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 조절 가능한 페달 시스템(100)의 경우에는, 복수의 컨트롤 페달 각각을 조절해야 하는 불편을 덜기 위하여 하나의 모터에 의하여 각각의 구동 아암(16a, 16b)이 움직일 수 있게 함으로써 복수의 컨트롤 페달이 연동되어 조절될 수 있도록 한다. 만약, 운전자가 브레이크 페달에 대하여 원하는 위치를 선택하게 되면, 아울러 액셀러레이터 페달도 같이 조절되게 될 수 있다. 이는 도 3과 같은 구조에 의하여 하나의 모터로 복수의 구동 아암(16a, 16b)을 구동할 수 있도록 하기 때문이다.

이러한 구조로 말미암아, 구동 아암에 의하여 브레이크 페달이 이동하는 거리 및 각도에 대하여 액셀러레이터 페달이 이동하는 거리 및 각도를 서로 다르게 조절할 수도 있다. 예를 들어, 브레이크의 위치는 운전자 별로 큰 차이가 나지만 액셀러레이터의 위치는 브레이크 위치에 비하여는 상대적으로 덜 차이가 난다고 한 다면, 도 3에서 제1 웜 기어-피니언 기어 조합의 회전비를 제2 웜 기어-피니언 기어 조합의 회전비와 다르게 함으로써 이러한 특성을 구현할 수가 있는 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템(100)은 사전에 프로그램 되고 운전자 선택에 따라 컨트롤 페달에 대한 설정을 기억하는 전자 회로(도시되지 않음)가 더 포함될 수 있다. 이 전자 회로는 임의의 적합한 수단, 예를 들면, 분압기 또는 인코더와 같은 로케이션 트랜스듀서에 의하여 제공될 수 있다. 이 메모리 옵션 수단은 모터와 일체일 수도 있지만 모터와 별개일 수도 있는 컴퓨터 모듈이다. 전자 회로는 컨트롤 페달 내지 페달 아암의 위치를 감지하여 이 신호를 컴퓨터 모듈에 전송할 수 있다.

이상의 설명에서는, 컨트롤 페달로서 브레이크 페달 및 액셀러레이터 페달만을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이러한 구조가 트랜스미션 클러치 페달에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템(100)은 대표적으로 자동차에 적용될 수 있겠지만, 이에 한하는 것은 아니고 트럭, 항공기 등을 포함하여 임의의 유형의 차량에도 마찬가지로 사용될 수 있다.

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, 특허청구 의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 조절 가능한 페달 시스템의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구동부의 구 조를 나타내는 도면이다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절 가능한 페달 시스템의 구동부가 구동하는 방법을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 조절 가능한 페달 시스템

2a, 2b : 스크류 하우징 3a, 3b : 웜 기어 하우징

4a, 4b : 피니언 기어 하우징 10 : 구동부

11 : 모터 12 : 하드 와이어

15a, 15b : 조립공 16a, 16b : 구동 아암

17a, 17b : 웜 기어 18a, 18b : 피니언 기어

19a : 잭 스크류 20 : 브레이크 페달 아암

21, 51 : 슬라이딩 슬롯 22 : 브레이크 페달

23, 35, 52 : 힌지 홀 30 : 제1 서포트 브라켓

31, 61 : 가이드 홈 32, 62 : 홀

33 : 제2 핀 34 : 제1 핀

36, 66 : 수직 슬롯 40 : 가속 페달 아암

41 : 가속 페달 42: 속도 제어부

50 : 조절 아암 60 : 제2 서포트 브라켓

63 : 제4 핀 64 : 제3 핀

70 : 메인 브라켓 71 : 결합 핀

Claims

실질적으로 수직 방향인 가이드 홈과 소정의 홀이 형성된 서포트 브라켓;

상기 가이드 홈을 따라 실질적으로 수직 방향의 운동이 가능한 구동 아암을 구비하고, 상기 구동 아암에 구동력을 제공하는 구동부;

상기 구동 아암과 제1 핀에 의하여 결합되는 힌지 홀, 상기 소정의 홀과 제2 핀에 의하여 결합되며 상기 가이드 홈에 대하여 비스듬한 방향으로 형성되는 슬라이딩 슬롯을 포함하는 조절 아암; 및

일단은 페달을 구비하고, 타단은 상기 조절 아암과 연결되는 페달 아암을 포함하며,

상기 구동 아암의 운동에 따라 상기 슬라이딩 슬롯이 상기 제2 핀에 대하여 슬라이딩됨으로써 상기 조절 아암 및 상기 페달 아암의 위치가 변경되는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 페달 아암의 상기 일단에 설치되며, 상기 페달 아암의 이동량을 측정하여 차량의 속도를 조절하는 속도 제어부를 더 포함하는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 페달 아암은 상기 페달의 상단부에 연결되고, 상기 조절 아암은 상기 페달의 하단부에 연결되는 조절 가능한 페달 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 페달은 상기 페달의 하단부에 형성된 필름 힌지를 상기 조절 아암에 형성된 홈에 삽입하여 상기 조절 아암과 연결되는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 슬라이딩 슬롯이 사이 제2 핀에 대하여 슬라이딩될 때에, 상기 제2 핀은 소정의 각도만큼 회전하는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 핀은 상기 슬라이딩 슬롯에 끼워지는 사각 축 부분을 포함하는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 서포트 브라켓은,

상기 서포트 브라켓의 일측 또는 양측에는 형성되며, 상기 제1 핀에 의하여 관통되어, 상기 가이드 홈과 더불어 상기 구동 아암의 수직 운동을 보조적으로 가이드하는 수직 슬롯을 더 포함하는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동부는,

모터;

상기 모터와 더불어 회전하는 웜 기어;

상기 웜 기어와 맞물리는 피니언 기어; 및

상기 피니언 기어의 중심부에 구비된 탭과 맞물리며 상기 구동 아암과 연결되는 잭 스크류를 더 포함하는 조절 가능한 페달 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 페달은 액셀러레이터 페달(Accelerator pedal)인 조절 가능한 페달 시스템.