KR20100016287A - 차량용 가속 페달 - Google Patents

차량용 가속 페달 Download PDF

Info

Publication number
KR20100016287A
KR20100016287A KR1020097023207A KR20097023207A KR20100016287A KR 20100016287 A KR20100016287 A KR 20100016287A KR 1020097023207 A KR1020097023207 A KR 1020097023207A KR 20097023207 A KR20097023207 A KR 20097023207A KR 20100016287 A KR20100016287 A KR 20100016287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pedal
housing
brake pad
wall
actuator
Prior art date
Application number
KR1020097023207A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101057967B1 (ko
Inventor
데이비드 슈트어트
머레이 카이자라
테드 밀러
Original Assignee
시티에스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시티에스 코포레이션 filed Critical 시티에스 코포레이션
Publication of KR20100016287A publication Critical patent/KR20100016287A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101057967B1 publication Critical patent/KR101057967B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/38—Controlling members actuated by foot comprising means to continuously detect pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528—Foot operated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Braking Elements And Transmission Devices (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Abstract

페달 하우징 및 상기 하우징에 결합되는 페달 아암을 구비하는 차량용 페달 조립체가 제공된다. 상기 하우징과 연관된 마찰 발생 조립체는 적어도, 페달 아암에 의해 결합되는 액추에이터, 상기 액추에이터에 의해 결합되는 브레이크 패드, 및 상기 브레이크 패드에 대해 결합되는 스프링을 구비한다. 브레이크 패드 상의 아암은 마찰 발생 조립체의 내부 중심 벽 또는 내부 주위 벽과 결합하도록 구성된다. 일 실시예에서, 마찰 발생 조립체는 페달 하우징에 규정된 공동에 스냅 끼움되는 별도의 모듈을 규정한다. 페달 아암에는 자석이 결합된다. 페달 하우징에는 센서가 결합되고, 이 센서는 자석 근처에 배치된다. 센서는 자석의 이동에 반응하여 페달 아암의 위치를 나타내는 전기 신호를 발생한다.
Figure P1020097023207
페달 하우징, 페달 아암, 브레이크 패드, 센서, 액추에이터, 아암, 스프링

Description

차량용 가속 페달{ACCELERATOR PEDAL FOR A VEHICLE}
본원은 본원에서 참고로 합체되고 본원에서 모두 참고문헌으로 인용된 2007년 5월 9일자 출원된 미국 임시 출원 시리얼 번호 60/928,430; 및 2008년 2월 21일자 출원된 미국 임시 출원 시리얼 번호 61/066,552의 출원일 및 공보 내용의 유익을 청구한다.
본 발명은 페달 기구에 관한 것이다. 특히, 이 페달 기구는 차량 가속 페달일 수 있다.
자동차 가속 페달은 종래에, 일반적으로 보우덴(Bowden) 케이블로 통칭되는 케이블에 의해 엔진 연료 서브시스템에 링크되어 있다. 가속 페달 설계는 변경되지만, 통상적인 복귀 스프링과 케이블 마찰은 함께, 자동차 운전자에 대해 보편적이고 허용되는 촉각 반응을 생성한다. 예를 들어, 보우덴 케이블과 그 보호 쉬쓰(sheath) 사이의 마찰은 운전자가 특정 스로틀 위치를 유지하는데 필요한 족압(foot pressure)을 감소시켜준다. 마찬가지로, 마찰은 운전자가 느끼는 도로 턱(bump)이 스로틀 위치에 즉시 영향을 미치는 것을 방지한다.
기계적인 케이블-구동식 스로틀 시스템을 보다 완전하게 전자적인, 센서-구동되는 방식으로 대체하려는 노력이 진행중이다. 완전 전자식 방식에 의하면, 가 속 페달의 위치를 위치 센서가 읽어들이고, 대응하는 위치 신호가 스로틀 제어에 이용가능하게 된다. 센서-기초 방식은 특히 가속 페달 위치가 엔진 제어에 사용되는 여러 변수들 중 하나인 전자 제어 시스템과 호환된다.
이러한 와이어 구동(drive-by-wire) 구성이 기술적으로 실용적이지만, 운전자들은 일반적으로 종래의 케이블-구동식 스로틀 시스템의 느낌, 즉 촉각 반응을 선호한다. 설계자는 따라서 케이블-구동식 가속 페달의 촉각 반응을 모방하기 위한 기구로 이 선호도를 처리하고자 시도하고 있다. 예를 들어, Wortmann 등에게 허여된 미국 특허 제6,360,631호는 이력(hysteresis) 효과를 제공하기 위해 플런저 서브조립체를 갖는 가속 페달에 관한 것이다.
이와 관련하여, 종래 기술의 시스템은 종래의 가속 페달의 촉각 반응을 너무 비싸게 또는 부적절하게 모방하고 있다. 따라서, 케이블-기초 시스템의 느낌을 갖는 비용-효과적인, 전자 가속 페달 조립체가 지속적으로 요구되고 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 페달 하우징, 상기 페달 하우징에 회전가능하게 결합되는 페달 아암, 상기 페달 아암의 이동에 반응하여 페달 아암의 위치를 나타내는 전기 신호를 제공하는 센서, 및 상기 하우징과 연관되는 마찰 발생 조립체를 포함하는 페달 조립체에 관한 것이다.
상기 마찰 발생 조립체는, 적어도 하나의 제동면을 규정하는 브레이크 하우징, 및 상기 브레이크 하우징과 연관되고 적어도 하나의 접촉면을 규정하는 브레이크 패드를 구비한다. 상기 브레이크 패드는 페달 아암의 이동에 반응하여 이동하도록 작동가능하며, 상기 접촉면은 마찰을 발생시키기 위해 상기 제동면과 결합하도록 구성된다. 상기 마찰 발생 조립체는, 상기 브레이크 하우징 내의 적어도 하나의 스프링, 및 상기 페달 아암과 상기 브레이크 패드 사이에 배치되고 상기 페달 아암이 눌릴 때 상기 브레이크 페달에 대해 가압하도록 구성되는 액추에이터를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 상기 페달 하우징은 공동을 규정하고, 상기 브레이크 하우징은 상기 공동에 장착되도록 구성된 별도의 카트리지 또는 모듈이다. 상기 카트리지 또는 모듈은 내장된 적어도 액추에이터, 브레이크 패드, 및 스프링을 구비한다. 상기 페달 아암은 액추에이터와 결합하도록 구성되고, 상기 액추에이터는 브레이크 패드와 결합하도록 구성되며, 상기 브레이크 패드는 스프링 및 브레이크 하우징의 제동면과 결합하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 카트리지 또는 모듈은 각각의 대향 제동면을 규정하는 각각의 대향 측면을 구비하는 중심 내벽을 규정하고, 상기 브레이크 패드는 각각의 접촉면을 규정하는 각각의 아암을 구비하며, 상기 아암은 마찰을 발생하기 위해 액추에이터에 의해 내측으로 휘어져 카트리지의 중심 벽의 대향 제동면과 접촉하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 상기 카트리지 또는 모듈은 주변 내벽을 규정하고, 상기 브레이크 패드는 각각의 접촉면을 규정하는 각각의 아암을 구비하며, 상기 아암은 마찰을 발생시키기 위해 액추에이터에 의해 외측으로 휘어져 카트리지의 주변 내벽과 접촉하도록 구성된다.
모든 실시예에서, 상기 페달 아암에는 자석이 결합되고, 상기 센서는 페달 하우징에 결합되며 상기 자석 근처에 배치된다.
상기 및 기타 목적, 특징 및 장점은 명세서, 도면 및 청구범위를 참조할 때 보다 명료해질 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 특징은 후술하는 첨부 도면에 대한 설명에 의해 최선으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가속 페달의 전체 사시 조립도이다.
도 2는 도 1의 가속 페달 조립체의 우측 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 가속 페달 조립체의 좌측 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 가속 페달 조립체의 측단면도이다.
도 5는 도 1의 가속 페달 조립체의 간략 저면 사시도로서, 마찰 발생 조립체가 그로부터 분해되어 있는 상태의 사시도이다.
도 6은 도 1의 가속 페달 조립체의 간략 저면 사시도로서, 마찰 발생 조립체가 장착된 상태의 사시도이다.
도 7은 도 1의 페달 조립체의 마찰 발생 조립체의 전체 확대 사시도이다.
도 8은 도 7의 마찰 발생 조립체의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 마찰 발생 조립체의 평면 수평 단면도이다.
도 10은 도 1의 페달 조립체의 자석 조립체의 분해 사시도이다.
도 11은 도 1의 가속 페달 조립체에 대한 페달력 대 페달 이동 거리의 그래 프이다.
도 12는 본 발명에 따른 마찰 발생 조립체의 대체예의 전체 확대 사시도이다.
도 13은 도 12의 마찰 발생 조립체의 분해 사시도이다.
도 14는 도 12의 마찰 발생 조립체의 평면 수평 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 마찰 발생 조립체의 추가 실시예의 전체 확대 사시도이다.
도 16은 도 15의 마찰 발생 조립체의 분해 사시도이다.
도 17은 도 15의 마찰 발생 조립체의 평면 수평 단면도이다.
본 발명은 여러가지 상이한 형태의 실시예가 있을 수 있지만, 본 명세서 및 첨부 도면은 본 발명의 예로서 몇 가지 형태를 개시한다. 본 발명은 그러나 본 명세서에 기재되는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 청구범위에서 확인된다.
본 발명에 따른 비접촉 가속 페달 조립체(20)가 도 1 내지 도 6에 도시되어 있다. 페달 조립체(20)는 페달 하우징(100), 및 상기 페달 하우징(100)에 회전가능하게 장착되는 페달 아암(50)을 구비한다. 하우징(100)은 페달 조립체의 구성요소를 수용하며, 차량(도시되지 않음)의 방화벽 또는 플로어에 장착되도록 구성된다. 하우징(100)은 성형 플라스틱으로 형성될 수 있다.
페달 하우징
페달 하우징(100)은 하벽(bottom wall)(102), 측벽(103, 104), 상벽(top wall)(105), 및 앞벽(106)을 갖는다. 측벽(103, 104)은 대략 평행하고 대향하며, 하벽(102) 및 상벽(105)에 수직하게 배향된다. 하우징(100) 내에는 여러 개의 구멍과 공동이 형성된다.
페달 하우징(100)은 센서 공동(130)(도 4) 및 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)을 규정한다. 센서 공동(130)은 측벽(103, 104) 및 상벽(105) 내에 규정된다. 마찰 발생 조립체 공동(140)은 하벽(102), 측벽(103, 104) 및 앞벽(106) 내에 규정된다. 센서 공동(130)에는 센서가 장착되도록 구성된다. 마찰 발생 조립체 공동(140)에는 마찰 발생 조립체가 장착되도록 구성된다.
페달 하우징(100)은 추가로, 측벽(103, 104), 하벽(102) 및 상벽(105) 사이에 페달 아암 구멍(108)을 규정한다. 페달 아암(50)은 페달 아암 구멍(108) 내로 연장된다.
한 쌍의 원호형(arc-shaped) 또는 커브형 숄더(109, 110)가 측벽(103, 104)으로부터 외측으로 각각 연장된다. 원호형 숄더의 단부는 하벽(102) 내에서 합쳐진다. 벽(103, 104)에 수직하고 회전축(113)과 동일 직선상에 놓이는 관계로 샤프트 보어(112)(도 2 및 도 3)가 하우징(100) 내에 규정되고 하우징을 통해서 연장된다. 샤프트 보어(112)를 둘러싸는 베어링 숄더(109, 110) 내에는 보어 벽(111)(도 2 및 도 3)이 규정된다.
세 개의 돌출부 또는 앵커(120)가 하벽(102)으로부터 외측으로 연장되고 벽(103, 104)에 수직하다. 각각의 돌출부(120)는 개구(122)를 규정한다. 개 구(122) 안에는 금속 삽입체(124)가 압입된다.
하우징(100)은 개구(122)를 통과해서 조여지는 볼트나 나사(도시되지 않음)와 같은 체결구를 사용하여 차량에 고정될 수 있다. 본 발명에 따른 페달 조립체는 하우징 설계에 대한 변경이 적은 조절가능하거나 조절가능하지 않은 위치 페달 박스 랙(rack)에 의해 방화벽 또는 페달 랙에 장착될 수 있다.
하우징 부분(107)(도 2 및 도 3)은 상벽(105)과 앞벽(106) 사이에서 외측으로 연장된다. 상기 부분(107)은 센서 공동(130)과 연접하는(contiguous) 구멍(132)(도 4)을 규정한다. 상기 부분(107)의 내부에는 구멍(132)과 대면하여 환형 단차부(133)(도 4)가 설치된다.
앞벽(106)에는 개구(142)(도 5)가 규정되어 설치된다. 측벽(103)에는 개구(144)(도 5)가 규정되어 설치되고, 측벽(104)에는 개구(146)(도 5)가 규정되어 설치된다. 개구(142, 144, 146)는 마찰 조립체 공동(140)과 연접한다.
쐐기형 돌출부(148)(도 1 및 도 3)가 하벽(102)으로부터 페달 아암 구멍(108) 내로 상향 연장된다.
페달 아암
세장형 페달 또는 페달 아암(50)은 페달 아암 구멍(108)으로부터 연장되는 근위 단부(54), 및 원위 단부(52)를 갖는다. 양 단부(52, 54) 사이에는 중심부(53)가 배치된다. 중심부(53)는 하측(65)을 갖는다. 원위 단부(52)를 향해서 발패드(footpad)(55)가 설치된다. 발패드(55)는 차량 운전자의 발에 의해 눌리도록 구성된다. 발패드(55)는 페달 아암(50)과 일체적일 수 있거나, 또는 단부(52) 에 대한 그 연결부에서 관절운동 및 회전할 수 있다. 페달 아암(50)은 사출 성형 플라스틱과 같은 각종 적절한 재료로 제조될 수 있다.
근위 단부(54)는 볼록한 곡면(57)(도 5에 가장 잘 도시됨)을 나타내는 라운드형 드럼(56)에서 종료된다. 드럼(56)에 형성되는 보어(58)(도 3 및 도 4)는 드럼(56)을 통해서 연장된다. 보어(58)는 원형 보어 벽(63)에 의해 규정된다. 페달 아암(50)이 하우징(100)에 장착될 때, 보어(58)는 보어(112)와 연접하며 회전축(113)과 동축적이다.
드럼(56)의 상부로부터 숄더 또는 정지부(61)가 연장되고, 드럼(56)의 하부로부터 라운드형 캠 로브(lobe)(62)가 연장된다. 캠 로브(62)는 드럼(56)과 하측(65) 사이에 배치된다.
페달 아암(50)은 드럼(56)을 통과하는 차축(axle) 또는 샤프트 연결부(180)(도 2 및 도 3)를 거쳐서 페달 하우징(100)에 유지되고 그 주위로 피봇한다. 차축 또는 샤프트(180)는 원통형 형상이며, 소단부 및 대단부(182, 186)를 각각 규정한다. 단부(182) 주위에는 몇 개의 리브(184)가 원주 배치되고, 단부(186) 주위에는 몇 개의 리브(188)가 원주 배치된다. 단부(182, 186) 사이에 중심조정된 차축(180)에는 라운드 지지면(190)이 배치된다. 단부(186)에는 플랜지(192)가 형성된다.
차축 또는 샤프트(180)는 보어(58, 112)를 통과한다. 단부(182)는 리브(184)가 벽(104) 내의 보어 벽(111)에 대해 가압되도록 보어 벽(111) 내에 압입된다. 마찬가지로, 단부(186)는 리브(186)가 보어 벽(111)에 대해 가압되도록 벽(103) 상의 보어 벽(111) 내에 압입된다. 보어 벽(111)에 대한 리브(184, 186)의 가압은 차축(180)을 하우징(100)에 고정시킨다.
페달 아암(50)이 회전하면, 보어 벽(63)은 지지면(190) 상에서 또는 지지면에 대해 피봇한다. 다시 말해서, 지지면(190)은 보어 벽(63)이 움직이는 동안 정지되어 있다. 페달 아암(50)은 회전축(113) 주위로 회전될 수 있다.
센서
센서(30)(도 2 및 도 3)는 페달 조립체(20)에 장착되며, 페달 아암(50)의 위치를 나타내거나 전송할 수 있는 전기 신호를 발생시키도록 구성된다. 센서(30)는 페달 아암(50)에 부착되는 쌍극 테이퍼진(bipolar tapered) 자석 조립체 또는 자석(32), 및 하우징(100)에 결합되는 자기장 센서(44)로 구성된다.
페달 아암(50)은, C-형상을 이루고 드럼(56)으로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 아암 또는 후크(59)(도 4에 가장 잘 도시됨)를 추가로 갖는다. 아암(59) 사이에는 리세스(60)가 규정된다.
도 10은 평행한 대향하는 팬형(fan-shaped) 자석 섹션(31A, 31B), 및 아암(59)에 의해 페달 아암(50)에 유지되는 버섯형 스템부(40)를 갖는 자석 조립체(32)를 도시한다. 스템부(40)는 자석 조립체(32)를 가로질러 횡단 연장되는 리세스(41, 42)를 갖는다. 자석 조립체(32)는 아암(59) 상으로 및 리세스(60) 내로 슬라이딩된다. 조립 이후, 아암(59)은 리세스(41, 42) 내로 연장되어 리세스에 유지되고, 스템부(40)는 리세스(60)에 유지된다.
센서(30)는 쌍극 테이퍼진 자석 조립체(32), 및 바람직하게 스틸로 제조되고 자석(32)의 각 측면에 장착되는 한 쌍의 자속 전도체 또는 자극 피스(pole piece;45, 46)를 구비한다. 자속 전도체(45)는 자석 섹션(31A)에 장착되고, 자속 전도체(46)는 자석 섹션(31B)에 장착된다.
자석 조립체(32)는, 일괄적으로 도면부호 32A, 32B, 32C, 32D로 지칭되는 네 개의 교호적인(또는 엇갈려 배치된) 자극: N극, S극, N극, S극을 갖는다. 각각의 자극(32A, 32B, 32C, 32D)은 스템부(40)와 일체로 형성되고 에어갭(37)에 의해 분리된다.
자극(32A, 32B, 32C, 32D)은 자석 부분 사이에 다이아몬드형 에어갭(37)이 형성되도록 경사진다. 경사진 자극은 에어갭에 가변 자속 밀도 자기장을 생성한다. 자석 조립체(32)는 성형 페라이트로 형성될 수 있다. 자석 조립체(32)의 사용 및 구성에 대한 추가 상세는, 발명의 명칭이 "대향하는 테이퍼진 자석을 갖는 자기 위치 센서"이고 그 전체가 본원에 원용되는 미국 특허 제6,211,668호에서 찾아볼 수 있다.
자석 조립체(32)에서, 대향하는 자극 사이로는 자속이 흐른다. 대략 에어갭(37)에 제로 가우스 포인트(zero gauss point)가 위치한다. 자속 전도체(45, 46)는 자석(32)의 외부에 위치하며, 자석(32)에 대한 구조적 및 기계적 지지체로서 작용하고, 기능적으로는 자석이 방출하는 자속에 대한 전자기적 경계부로서 작용한다. 자속 전도체(45, 46)는 자속이 자석 조립체(32)의 한 자극(예를 들면, 82A)에서 다른 자극(예를 들면, 82B)으로 이동하기 위한 저임피던스 경로를 제공한다.
자석 조립체(32)는 예를 들어 홀 효과(Hall effect) 센서와 같은 자기장 센 서(44)(도 2 및 도 4)에 의해 검출되는 가변 자기장을 생성한다. 자석 조립체(32)와 센서(44)는 페달 변위(displacement)를 나타내는 전기 신호를 제공하도록 함께 작용한다. 일 실시예에서, 자기장 센서(44)는 단일의 홀 효과 콤포넌트 또는 소자일 수 있다.
다른 실시예에서, 자기장 센서(44)는 Belgium의 leper 소재의 Melexis Corporation으로부터 모델 번호 MLX90316 집적 회로로 시판되는 3축 집적 회로(Tri-Axis Integrated Circuit)일 수 있다. MLX90316 집적 회로는 자기장을 집적 회로 표면에 평행한 두 방향으로 또는 두 벡터로 측정할 수 있다. MLX90316 집적 회로는 하나 이상의 내부 홀 효과 소자를 구비할 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4는 자석(32)과 상호작용하도록 하우징(100)에 결합되는 자기장 센서 또는 홀 효과 센서(44)를 도시한다. 자기장 센서(44)는 자석 조립체(32) 근처에 장착된다. 보다 구체적으로, 홀 효과 센서(44)는 에어갭(37)에 장착된다.
홀 효과 센서(44)는 페달 아암 변위에 의해 유도되는 자속 변화 및 자석 조립체(32)의 대응 동작에 반응한다. 센서(44)로부터의 전기 신호는, 자석 조립체(32)의 변위로 표시되는 페달 아암(50)의 변위를, 본원에 참고로 원용되는 Kikkawa 등에게 허여된 미국 특허 제5,524,589호 및 Matsumoto 등에게 허여된 미국 특허 제6,073,610호에 도시 및 개시된 것과 같은 전자 제어 모듈에 전달되는 전용 속도/가속도 명령으로 변환하는 효과를 갖는다.
홀 효과 센서(44)는 인쇄 회로 기판(160)(도 2, 도 3, 도 4)에 장착된다. 인쇄 회로 기판(160)은 평면 형상이며, 대향 측면(161, 162)을 구비한다. 홀 효과 센서(44)는 납땜 등에 의해 측면(161)에 장착되도록 구성된다. 홀 효과 센서(44)는 페달 아암 변위에 의해 유도되는 자속 변화, 및 드럼(56)과 자석 조립체(32)의 대응 회전에 반응한다. 보다 구체적으로, 홀 효과 센서(44)는 자극(32A, 32B, 32C, 32D) 사이에서 발생되는 자속을 측정한다.
증폭기 및 필터와 같은 다른 전자 부품(164) 역시, 홀 효과 센서(44)에 의해 발생된 신호를 처리하기 위해 측면(161)에 장착될 수 있다.
홀 효과 센서(44)는 회로 기판(160)을 통해서 단자(166)(도 4)에 작동가능하게 연결된다. 단자(166)는 인쇄 회로 기판(160)에 납땜된다. 단자(166)는 각각의 단부(166A, 166B)를 규정한다. 단부(166B)는 인쇄 회로 기판(160)에 납땜되고, 단부(166A)는 커넥터 공동(172) 안으로 연장된다. 단자 단부(166a)는 차량 내의 엔진 콘트롤러 또는 컴퓨터에 연결될 수 있는 외부 배선 하네스(harness)와 교합(mate)될 수 있다.
커넥터 조립체(158)(도 2)는 하우징(100)에 부착되도록 구성된다. 커넥터 조립체(158)는 공동(172)을 규정하는 장방형 벽(171)(도 3)을 구비한다. 단자 단부(166A)는 공동(172) 내로 연장된다. 벽(171)은 벽(171)을 둘러싸고 그로부터 외측으로 연장되는 환형 플랜지(173)에서 끝난다. 플랜지(173)는 커넥터를 하우징에 유지시키기 위해 하우징부(107)에 초음파 용접될 수 있다.
나사 또는 볼트와 같은 체결구(174)는 인쇄 회로 기판(160)을 플랜지(173)에 부착하도록 구성된다. 플랜지(173)는, 플랜지(173)가 단차부(133)에 얹히고 인쇄 회로 기판(160)이 센서 공동(130) 내로 연장되도록 구멍(132)에 장착된다.
드럼(56)은 외향 연장되는 숄더 또는 단차부(61)(도 4)를 갖는다. 페달 아암(50)은 아이들, 리턴 또는 휴지 위치 정지부(61) 형태의 소정 회전 한계를 갖는다. 페달 아암(50)이 해제되면, 페달 아암(50)은 정지부(61)가 릿지 또는 립(ridge or lip)(128)에 접촉하여 페달 아암(50)의 후방 이동을 제한할 때까지 회전할 것이다.
페달 아암(50)은, 페달 아암(50)의 하측(65)이 하벽(102)의 부분(150)과 접촉하여 페달 아암(50)의 전방 이동을 제한하는 오픈-스로틀(open-throttle) 위치에서 다른 회전 한계에 도달할 때까지 눌려질 수 있다.
공동(66)(도 4에 가장 잘 도시됨)은 페달 아암(50)의 중심부(53)에 배치되며, 하측(65)을 향해서 개방된다. 공동(66)은 벽(67)에 의해 규정된다. 킥다운(kickdown) 장치(300)는 공동(66)에 장착되도록 구성된다.
킥다운 장치(300)는 버튼(310), 하우징(312), 및 상기 하우징(312) 내에 설치되는 스프링(314)을 구비한다. 킥다운 장치(300)는 페달 아암(50)에 장착되도록 구성된다. 하우징(312)은 공동(66)에 압입되고, 페달 아암(50)의 벽(67)과 확고하게 접촉된다. 킥다운 장치(300)는 페달 아암(50)의 눌림의 특정 지점에서 페달 누름에 대한 저항을 증대시킨다. 킥다운 장치(300)의 사용 및 구조의 상세는, 발명의 명칭이 "페달용 킥다운 기구"이고 그 전체가 본원에 원용되는 미국 특허 제6,418,813호에서 찾아볼 수 있다.
마찰 발생 조립체
마찰 발생 조립체(200)는 도 7 내지 도 9에 도시되어 있으며, 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착되도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 마찰 발생 조립체(200)는 적어도 하기 요소들 즉, 스프링(250, 254), 브레이크 패드(260) 및 액추에이터(280)이 내장되는 별도의 브레이크 하우징 또는 카트리지 또는 모듈(202)을 구비한다.
브레이크 하우징(202)은 대략 장방형 형상이며, 평행한 대향 측벽(205)과 연접하는 곡선 하벽(204)을 갖는다. 브레이크 하우징(202)은 대향 단부(206, 207)를 규정한다. 단부 벽(208)은 단부(206)에 설치되며, 하벽(204)에 수직하다. 상벽(209)은 측벽(205)의 일부로부터 상향 연장되고 내측으로 구부러지며 단부 벽(208)과 접합된다. 상벽(209)은 측벽(205)으로부터 상향 경사진다. 상벽(209)은 측벽(205)의 길이의 약 절반이다.
브레이크 하우징(202)은 사출 성형 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료, 보다 구체적으로는 항복 강도가 큰 플라스틱으로 형성될 수 있다.
벽(204, 205, 208, 209)은 공동(210)을 규정한다. 벽(209)과 단부 벽(208) 사이에는 구멍(211)이 형성된다. 공동(21)과 대면하는 하벽의 길이를 따라서 한 쌍의 세장형 채널 또는 홈(212)이 연장된다. 측벽(205)의 각각에는 슬롯(214)이 설치된다. 슬롯(214)은 평행하게 대향되며, 공동(210)에 의해 분리되고, 측벽(205)의 길이의 약 절반을 연장한다. 벽(205)은 슬롯(214) 내로 연장되는 상부 에지(213)를 규정한다.
브레이크 하우징(202)은 슬롯 또는 홈(215)을 규정하는 한 쌍의 대략 C형 부 분(216)을 추가로 갖는다. 상기 부분(216)은 측벽(205)으로부터 단부(207)를 향해 연장되고, 공동(210)에 의해 분리되며, 평행하게 대향된다. 한 쌍의 로킹 태브 또는 핑거(218, 219)가 상기 부분(216)의 각각으로부터 외측으로 연장되고, 다른 로킹 태브 또는 핑거(220)(도 5)가 단부 벽(208)으로부터 외측으로 연장된다.
상벽(209) 사이에는 슬롯(222)이 규정된다. 슬롯(222)은 구멍(211)과 연접하며, 단부 벽(208)에서 종료된다. 단부 벽(208)으로부터 공동(210)을 향해서 한 쌍의 원추형 보스(224)가 연장된다.
리브 또는 브레이크 벽(230)(도 8 및 도 9)이 하벽(204)으로부터 상향 연장된다. 브레이크 벽(230)은 실질적으로 브레이크 하우징(202)의 중심 근처에 배치되며, 하우징(202)의 길이와 대략 평행하게 연장되고 하벽(204)에 수직하게 배향된다.
벽(230)은 두 개의 대향 표면을 갖는다. 제동면(231)은 벽(230)의 한 쪽에 배치되고, 제동면(232)은 벽(230)의 다른 쪽에 배치된다. 제동면(231, 232)은 벽(230)과 동일한 재료일 수 있거나, 또는 증가된 마찰계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다.
도 7, 도 8 및 도 9를 계속 참조하면, 마찰 발생 조립체(200)는 벽(230) 및 제동면(231, 232)과 결합하도록 구성된 브레이크 패드(260)를 추가로 구비한다. 브레이크 패드(260)는 측면(262A, 262B)을 갖는 중심 보디(262)를 갖는다. 한 쌍의 세장형 평행 아암(263, 264)이 측면(262A)으로부터 수직하게 외향 연장된다. 아암(263, 264)은 각각의 외표면을 규정하며, 이들 외표면은 조합되어 그 레그가 스프링(250, 254) 방향으로 서로로부터 외향 분기되는 V를 형성한다. 아암(263, 264)은 슬롯(265)에 의해 분리된다. 아암(263)은 내측 접촉면(267) 및 외측 경사면(270)을 갖는다. 아암(264)은 내측 접촉면(266) 및 외측 경사면(268)을 갖는다. 접촉면(266, 267)은 병치되며, 브레이크 하우징(202)에 조립되기 전에 슬롯(265)을 가로질러 상호 대면한다. 브레이크 패드(260)가 브레이크 하우징(202)에 장착된 후, 접촉면(266)은 제동면(232)에 인접하고 제동면(232)과 결합하도록 구성되는 반면, 접촉면(267)은 제동면(231)과 인접하고 제동면(231)과 결합하도록 구성된다.
보디(262) 근처에서 아암(263, 264) 사이에는 구멍(272)이 형성되며, 여기에서 아암(263, 264)이 보디(262)와 만난다. 구멍(272)은 슬롯(265)과 연접한다. 한 쌍의 배럴형 보스 또는 돌기(273, 274)가 아암(263, 264)의 방향과 반대되는 방향으로 측면(262B)으로부터 수직하게 외측으로 연장된다.
브레이크 패드(260)는 접촉면(266, 267)에 소정의 마찰 계수를 제공할 수 있는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
공동(210) 내부에는 한 쌍의 코일 스프링(250, 254)이 장착된다. 스프링(250, 254)은 분리된 채널(212)에 위치한다. 스프링(250)은 대향 단부(251, 252)를 규정한다. 스프링(254)은 대향 단부(255, 256)를 규정한다. 스프링(250, 254)은 단부 벽(208)과 브레이크 패드(260) 사이에서 압축된다. 스프링(250, 254)은 페달 아암(50)을 휴지 위치 또는 아이들 위치로 외측으로 가압한다. 스프링 단부(251, 255)는 보스(224) 위에 장착됨으로써 하우징(200) 내에 유지된다. 보스(224)는 스프링(250, 254) 내로 부분 연장된다. 스프링 단부(252, 256)는 보스 또는 돌기(273, 274) 위에 장착됨으로써 브레이크 패드(260)에 의해 유지된다. 돌기(573, 574)는 스프링(250, 254) 내로 부분 연장된다.
잉여의 이유로 두 개의 스프링이 사용된다. 하나의 스프링이 고장나면, 다른 것이 여전히 작동될 것이다. 이 잉여는 신뢰성을 높이기 위해 제공되는 것이며, 하나의 스프링이 가압 기능의 손상없이 고장나거나 피로해지는 것을 허용한다. 잉여 스프링을 구비하는 것과 각각의 스프링이 독자적으로 페달 아암을 그 아이들 위치로 복귀시킬 수 있음은 유용하다. 예를 들어 판 스프링 또는 비틀림 스프링과 같은 다른 형태의 스프링도 사용될 수 있다.
브레이크 패드(660)는 또한 아암(663, 664)에 평행하게 중심 보디(662)로부터 수직 연장되는 돌기 또는 포스트(710)를 갖는다. 포스트(710)는 갭(665) 위에 부분적으로 연장된다. 포스트(710)는 아암(663, 664) 사이에 배치되고, 아암(663, 664)보다 약간 짧다. 한 쌍의 슬롯(712)은 포스트(710)를 아암(663, 664)으로부터 분리시킨다. 슬롯(712)은 아암(663, 664)에 평행하게 연장된다. 액추에이터(680)가 브레이크 패드(660)와 교합된 후, 포스트(710)는 뒷면(689)을 향해서 액추에이터 상면(683)의 일부에 걸쳐 연장된다. 포스트(710)는 액추에이터(680)를 브레이크 패드(660)와 정렬 유지시키는 것과 액추에이터(680)에 힘이 가해졌을 때 액추에이터(680)가 상향 피봇되지 못하게 하는 것을 보조한다. 포스트(710)는 또한 액추에이터(680)가 이동할 때 상벽(609)의 마모를 방지해준다.
도 7, 도 8 및 도 9를 계속 참조하면, 액추에이터(280)는 공동(210) 내에서 브레이크 패드(260)에 인접하여 그와 접촉하여 장착된다. 액추에이터(280)는 중심 보디(282)를 갖는다. 보디(282)는 상면(283), 하면(284), 측면(286), 측면(287), 앞면(288), 및 뒷면(289)을 갖는다.
상부(283)로부터 뒷면(289)을 향해서 한 쌍의 아암(290, 291)이 하향 연장된다. 아암(290, 291) 사이에는 V형 리세스(292)가 형성된다. 삼각형 구멍(293)이 상면(283)을 통해서 리세스(292) 내로 연장된다. 구멍(293)은 리세스(292)와 연접한다. 보디(282) 내에서 리세스(292)의 일 단부에는 슬롯(294)이 형성된다.
아암(290)은 쐐기면(wedging surface)(296)을 갖고 아암(291)은 쐐기면(295)을 갖는다(도 9). 쐐기면(295)은 경사면(268)과 인접하여 접촉되고 쐐기면(296)은 경사면(270)과 인접하여 접촉된다. 쐐기면(295, 296)은 정반대되며, 스프링(250, 254)의 방향으로 서로로부터 외향 분기된다.
한 쌍의 긴 장방형 가이드 레일(297)이 측면(286, 287)의 일부로부터 외향 연장된다. 가이드 레일(297)은 뒷면(289)을 향해서 배치된다. 레일(297)은 상부 에지(213)에 얹히고 하우징(202)의 슬롯(214)과 교합된다. 액추에이터(280)가 이동하면, 레일(297)은 에지(213) 상에서 및 슬롯(214) 내에서 슬라이딩한다.
한 쌍의 긴 장방형 가이드 레일(298)(도 8)이 측면(286, 287)의 일부로부터 외향 연장된다. 레일(298)은 앞면(288)을 향해서 배치된다. 레일(298)은 하우징(202)의 채널(215) 내에서 슬라이딩 이동하도록 장착된다. 액추에이터(280)가 이동하면, 레일(298)은 채널(215) 내에서 슬라이딩한다.
레일(297, 298)은 액추에이터(280)를 하우징(202)에 유지시키며, 액추에이터(280)의 이동을 278 및 279 방향으로 직선적으로 안내한다. 액추에이터(280)는 279 방향으로 하우징(202) 내로 더 이동될 수 있으며, 278 방향으로 하우징(202)으로부터 더 이동될 수 있다.
세장형 평면 캐밍 면(camming surface)(299)(도 7)은 액추에이터(280)의 앞면(288)을 따라서 연장되며, 조립체(500)가 하우징(100)(도 4)에 장착된 후 캠 로브(62)(도 4)에 의해 결합되도록 구성된다.
개시된 실시예에서, 마찰 발생 조립체(200)는 단일의, 별도 모듈 또는 모듈식 유닛으로서, 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착 또는 스냅결합되도록 설계된다. 도 5는 하우징(100)의 마찰 발생 조립체(140)에 삽입되기 전의 마찰 발생 조립체(200)를 도시한다. 마찰 발생 조립체(200)는 마찰 발생 조립체 공동(140) 내에 배치되고, 하우징(202)은 로킹 태브(218, 219)가 측벽(103, 104)에 대해 슬라이딩하고 로킹 태브(220)가 앞벽(106)에 대해 슬라이딩하도록 하향 가압된다. 하우징(202)이 마찰 발생 공동(140) 내로 더 가압되면, 하우징은 로킹 태브(218)가 개구(144)에 스냅 끼움되고 로킹 태브(219)가 개구(146)에 스냅 끼움되며 로킹 태브(220)가 개구(142)에 스냅 끼움되는 정지 위치에 도달한다. 마찰 발생 조립체(200)는 이후 마찰 발생 조립체 공동(140) 내의 하우징(100)에 확고하게 유지된다.
마찰 발생 조립체(200)의 사용은 여러가지 장점을 갖는다. 마찰 발생 조립체(200)는 모듈식 내장형, 별도 마찰 발생 유닛이므로, 광범위한 하우징 및 페달 아암 형상 및 크기와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 차량들은 차량 플로어, 차량 방화벽, 장착 구멍, 페달 위치, 및 커넥터 장착 위치의 구성으로 인해 약간 다른 하우징 및 페달 아암 설계를 요구할 수 있다.
마찰 발생 조립체(200)가 모듈식 내장형 마찰 발생 유닛이므로, 하우징(100) 및 페달 아암(50)의 형상 및 크기는 필요에 따라 각각의 차량 용도에 맞춤화되지만 마찰 발생 조립체(200)의 설계는 일정하게 유지될 수 있다.
작동
이제 도 4 및 도 9를 참조하면, 페달 아암(50)은 사용자에 의해 눌려져 제 1 방향(70)(가속)으로 이동할 수 있거나, 해제되어 다른 방향(72)(감속)으로 이동할 수 있다. 페달 아암(50)이 눌려져 70 방향으로 이동하면, 페달 아암(50)은 하향 회전하여 캠 로브(62)를 캐밍 면(299)과 결합하여 캐밍 면을 가압시킨다. 캠 로브(62)와 캐밍 면(299)은 페달 아암(50)의 회전 운동을 액추에이터(280)의 직선 운동으로 변환시킨다. 페달 아암(50)이 더 눌리면, 액추에이터(280)는 279 방향으로(즉, 스프링(250, 254)을 향하여) 이동되어 액추에이터 쐐기면(295, 296)을 브레이크 패드 경사면(268, 270)과 접촉시키며, 액추에이터(230)와 아암(263, 264)에 의해 규정되는 각각의 V-형상에 의해 브레이크 패드 아암(263, 264)이 구부러져 서로를 향해 내측으로 이동하게 만든다. 리세스(292)는 브레이크 패드(260)의 아암(263, 264) 상에 압입되거나 쐐기결합된다.
아암(263, 264)의 내측 이동은 브레이크 패드 접촉면(266, 267)을 벽(230)의 제동면(231, 232)과 더 결합시켜, 브레이크 패드 접촉면(266, 267)과 벽 제동면(231, 232) 사이의 법선력(normal force), 접촉력 또는 마찰력을 증가시킨다. 액추에이터(280)가 279 방향으로 더 이동하면, 브레이크 패드 접촉면(266, 267)과 벽 제동면(231, 232) 사이에 발생하는 마찰력이 증가한다. 더욱이, 액추에이터(280)가 하우징(202) 내로 더 이동하면, 액추에이터(280)를 이동시키는데 필요한 힘이 증가한다.
브레이크 패드 접촉면(266, 267)과 벽 제동면(231, 232) 사이의 결과적인 항력(drag)은 페달 아암(50)의 70 방향으로의 이동에 저항하며, 페달 아암(50)을 발로 누르는 사람 또는 사용자가 이를 느낄 수 있다.
페달 아암(50)이 제 1 방향(70)(가속)으로 이동되는 것과 동시에, 압축 스프링(250, 254) 내의 스프링력(Fs)은 스프링(250, 254)이 브레이크 패드(260)와 하우징(202) 사이에서 압축됨에 따라 증가한다. 증가된 힘(Fs)은 브레이크 패드(260)를 액추에이터(280) 쪽으로 또는 액추에이터 내로 밀어붙인다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드 아암(263, 264)이 리세스(292) 내에 쐐기결합된다.
페달 아암(50)의 눌림 효과는 브레이크 패드 접촉면(266, 267)이 제동면(231, 232)에 대해 가하는 법선력의 증가를 초래한다. 브레이크 패드 접촉면(266, 267)과 벽 제동면(231, 232) 사이의 마찰력은, 동적 마찰 계수 곱하기 법선력으로 정의된다. 페달 아암에 인가되는 힘의 증가에 의해 법선력이 증가할수록, 마찰력이 따라서 증가한다. 운전자는 이 증가를 페달 아암(50)에 놓인 자신의 발에서 느낀다. 마찰력은 페달이 눌릴 때는 인가되는 힘에 대항하고, 페달이 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
하우징(202) 내에서의 액추에이터(280)의 이동은 슬롯(214)과 결합되는 레일(297) 및 채널(215)과 결합되는 레일(298)에 의해 안내된다.
페달 아암(50)에 대한 힘이 감소되거나, 페달 아암(50)이 해제되어 72 방향으로 이동하면, 반대 효과가 제공된다. 페달 아암(50)이 상향 회전하고 스프링(250, 254)이 압축해제되어 브레이크 패드(260)가 액추에이터(280)를 하우징(202)으로부터 외측으로 278 방향으로[즉, 스프링(250, 254)으로부터 멀어지는 방향으로] 이동시킨다. 스프링(250, 254)은 페달 아암(50)을 휴지 또는 아이들 위치로 복귀시킨다.
액추에이터(280)가 278 방향으로 이동함에 따라, 아암(264, 263) 상의 접촉면(266, 267) 각각과 벽(230) 상의 제동면(231, 232) 사이의 마찰력 또는 항력이 감소된다. 액추에이터(280)가 278 방향으로 이동함에 따라, 아암(263, 264)은 벽(230)에 가해지는 압력을 감소시킨다. 벽(230)에 대한 압력이 감소되는 동안, 압력은 페달(50)이 이동함에 따라 접촉면(266, 267)과 제동면(231, 232) 사이에 약간의 항력 또는 마찰이 발생하도록 제로로 떨어지지 않는다.
브레이크 패드(260)와 액추에이터(280)가 278 방향으로 이동함에 따라, 브레이크 패드(260)의 V형 부분과 액추에이터(280) 사이에는 여전히 약간의 쐐기 효과가 발생할 것이다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드(260)의 경사면(268, 270)(도 8)은 액추에이터(280)의 V형 쐐기면(295, 296)과 압접되어 아암(263, 264)이 구부러져 서로를 향해 내측으로 이동되게 한다. 이런 식으로, 액추에이터(280)가 278 방향으로 이동할 때 접촉면(266, 267)과 제동면(231, 232) 각각의 사이에는 낮은 정도의 항력이 발생된다.
접촉면(266, 267)과 제동면(231, 232) 사이의 결과적인 항력은 72 방향으로 의 이동을 느리게 하며, 페달 아암(50)을 터치하고 있는 사람이 느낄 수 있다. 페달 아암(50)에 대한 힘의 추가적인 감소는 페달 아암(50)을 아이들 엔진 위치로 이동시킨다.
브레이크 패드(260) 내로의 액추에이터(280)의 슬라이딩 동작은 점진적이며, 브레이크 패드 접촉면(266, 267)을 벽 제동면(231, 232)에 가압하는 힘을 증가시키거나 감소시키는 "쐐기" 효과로서 기술될 수 있다. 이 힘은 방향 종속적이며, 이력을 갖는다.
페달을 누르는데 필요한 힘은 페달을 복귀시키는데 필요한 힘과 같지 않다. 브레이크 패드 접촉면(266, 267)과 벽 제동면(231, 232) 사이에 발생하는 마찰로 인해 페달을 누르기 위해서는 페달을 연장시키는데 필요한 것보다 많은 힘이 필요하다. 페달을 연장시키는데 필요한 힘은 스프링(250, 254)의 압축해제에 의해 공급된다. 페달 아암 힘의 이력은 종래의 기계적으로 링크된 가속 페달의 느낌과 근사하다는 점에서 바람직하다.
마찰력은 페달 아암을 누르는 동안에는 스프링력에 더해지고, 페달이 해제되거나 그 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
이제 도 4 및 도 10을 참조하면, 페달 아암(50)이 70 방향으로 이동함에 따라, 자석 조립체(32)도 페달 아암(50)의 드럼(56)에 연결되어 있으므로 이동한다. 페달 아암(50)의 이동은 자석 조립체(32)를 센서 공동(130) 내의 원호형 경로에서 이동시킨다. 자석 조립체(32)의 이동은, 인쇄 회로 기판(160)에 위치 고정되는 자기장 센서 또는 홀 효과 소자(44)에 대한 것이다. 자석 조립체(32)의 이동은 홀 효과 소자(44)에 대해 대략 수직하게 통과하는 자속의 크기 및 극성을 변화시킨다. 이러한 자속 크기 및 극성의 변경은 홀 효과 소자(44)에 의해 감지된다. 홀 효과 소자(44)는 자속 크기 및 극성에 비례하는 전기 신호를 발생시킨다. 이 전기 신호는 페달 아암(50)의 위치를 나타내거나 표시한다. 전기 신호는 자속 크기 또는 극성에 적어도 부분적으로 비례할 수 있다.
이 전기 신호는 인쇄 회로 기판(160) 상의 신호 조정(conditioning) 전자 부품(164)에 의해 증폭 및 조정된 후 단자(166)에서 외부 배선 하네스(도시되지 않음)로 운반된다. 외부 배선 하네스는 차량의 엔진 콘트롤러 또는 컴퓨터(도시되지 않음)와 통신하도록 구성된다. 엔진 콘트롤러는 전기 신호를 사용하여 엔진의 작동의 적어도 하나의 파라미터를 제어할 수 있다.
하나의 대체예에서, 자석 조립체(32)(도 2, 도 3, 도 4)는 필요할 경우 페달 아암(50)의 드럼(56) 대신에 액추에이터(280)에 부착 또는 결합될 수 있다. 액추에이터(280)가 이동되면, 자석 조립체(32)도 자기장 센서(44)에 대해 이동될 것이다.
페달 아암(50)이 70 방향으로 더 이동하면, 킥다운 장치(300)의 버튼(312)은 결국 쐐기형 돌출부(148)와 접촉할 것이다. 페달 아암(50)을 더 누르면 버튼(312)이 푸시되어 하우징(312) 내에서 스프링(314)의 압축을 초래한다.
버튼(310)의 이동은 페달 아암(50)을 누르는 사람에게, 페달을 누를 때의 힘 또는 저항의 추가 증가로서 느껴진다. 이는 "킥다운 힘"으로 지칭되며, 통상 와이드 오픈(wide open) 스로틀 위치에서 발생하거나 이 위치를 나타내도록 설계된다.
페달 아암(50)은, 페달 아암(50)의 하측(65)이 하벽(102)의 부분(150)에 접촉하여 페달 아암(50)의 전방 이동을 제한하는 위치인 와이드 오픈 스로틀 위치에서의 회전 한계에 도달할 때까지 70 방향으로 더 눌려질 수 있다.
본 실시예에서는 페달의 위치를 검출하기 위해 자석 및 홀 효과 센서가 사용되고 있지만, 직선 또는 회전 저항 위치 센서, GMR 센서, 용량 센서 및 유도 센서와 같은 다른 형태의 센서도 사용될 수 있음을 알아야 한다.
가속 페달에 대한 페달력 대 페달 이동 거리의 그래프가 도 11에 도시되어 있는 바, 이 도면은 특히 본 발명에 따른 가속 페달 조립체에 의해 제공되는 방향 의존성 작동-힘 이력을 나타내는 힘 도시도이다. y축은 페달 아암(50)을 작동시키는데 필요한 페달력(N)을 나타낸다. x축은 페달 아암(50)의 발패드(55)의 변위(mm)를 나타낸다.
경로(410)는 페달 아암(50)을 70 방향으로 누르기 시작하는데 필요한 페달력을 나타낸다. 경로(420)는 초기 변위 이후 페달 아암(50)을 와이드 오픈 스로틀 위치 및 기계적 이동 정지(450)를 향해서 계속 이동시키는데 필요한 페달력의 비교적 적은 증가를 나타낸다. 경로(430)는 페달 아암(50)이 아이들 위치를 향해서 반대 방향(72)으로 이동을 시작하기 전에 허용되는 발 페달력의 감소를 나타낸다.
경로(430)는 운전자가 동일한 가속 페달 위치를 여전히 유지하는 동안 발 페달력을 감소시킬 수 있는 비-이동(no-movement) 구역에 대응한다. 경로 440에 걸쳐서, 페달 아암(50)은 힘 레벨의 감소에 따라 이동하고 있다.
도 11은 제로 페달 압력 지점, 즉 아이들 위치에서 완전히 눌린 위치로 및 이후 다시 페달 압력이 전혀 없는 아이들 위치로의 완전한 작동 사이클에 걸친, 본 발명에 따른 페달 작동을 도시한다. 그러나, 이 작동 곡선의 형상은 가속 페달의 중간-사이클 시작 및 중지에도 적용된다. 예를 들어, 가속 페달이 중간-위치로 눌릴 때, 운전자는 발 페달력이 감소될 때의 비-이동 구역(경로 430)으로부터의 이득을 여전히 누리고 있다.
제 1 대체예의 마찰 발생 조립체
제 1 대체예의 마찰 발생 조립체 또는 카트리지 또는 모듈(500)이 도 12 내지 도 14에 도시되어 있다. 마찰 발생 조립체(500)는 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착되도록 구성된다. 마찰 발생 조립체(500)는 적어도 하기 요소들 즉, 스프링(550, 554), 브레이크 패드(560) 및 액추에이터(580)이 내장되는 브레이크 하우징 또는 카트리지 또는 모듈(502)을 구비한다.
마찰 발생 조립체(500)는 제동면이 조립체(200)에서의 내벽 대신에 하우징의 외부 측벽에 설치되는 것을 제외하고 마찰 발생 조립체(200)와 유사하다.
브레이크 하우징(502)은 대략 장방형 형상이며, 평행한 대향 이격된 측벽(505)과 연접하는 하벽(504)을 갖는다. 상벽(509)은 측벽(505)과 연접한다. 상벽(509)은 하벽(504)과 평행하고, 대향하며, 하벽으로부터 이격되어 있다. 브레이크 하우징(502)은 대향 단부(506, 207)를 규정한다. 단부 벽(508)은 단부(506)에 설치되며, 하벽(504) 및 상벽(509)에 수직하다. 상벽(509)은 하벽(504)보다 약간 짧다.
브레이크 하우징(502)은 사출 성형 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료, 보 다 구체적으로는 항복 강도가 큰 플라스틱으로 형성될 수 있다.
벽(504, 505, 508, 509)은 내부 챔버 또는 공동(510)을 규정한다. 공동(510)은 단부(507)를 향해서 개방되거나 대면한다. 액추에이터(580)는 공동(510) 외부에 설치된다. 스프링(550, 554) 및 브레이크 패드(560)는 공동(510) 내부에 설치된다. 공동(510)을 향해서 상향 대면하는 하벽(504)의 길이를 따라서 한 쌍의 얕은, 세장형의, 이격되고 평행한 채널 또는 홈(512)이 연장된다. 공동(510)을 향해서 하향 대면하는 상벽(509)의 길이를 따라서 다른 쌍의 얕은 세장형의 채널 또는 홈(517)이 연장된다(도 13).
주위 벽(505) 각각의 내표면은 제동면(531, 532)(도 14)을 규정한다. 제동면(531, 532)은 상호 평행하고 대향되며, 공동(510)과 대면한다. 제동면(531, 532)은 벽(505)과 동일한 재료이거나, 마찰 계수가 증가된 재료일 수 있다.
브레이크 하우징(502)은 내부 대향 슬롯 또는 홈(515)을 규정하는 한 쌍의 대략 C형 부분(516)을 추가로 갖는다. 상기 부분(516)은 측벽(505)으로부터 단부(507)를 향해 연장되고, 공동(510)에 의해 분리되며, 평행하게 대향된다. 한 쌍의 로킹 태브 또는 핑거(518, 519)가 상기 부분(516)의 각각으로부터 외측으로 연장되고, 다른 로킹 태브 또는 핑거(520)가 단부 벽(508)으로부터 외측으로 연장된다. 한 쌍의 원추형 보스(524)가 단부 벽(508)으로부터 공동(510) 내로 연장된다.
도 12 내지 도 14를 계속 참조하면, 마찰 발생 조립체(500)는 하우징 제동면(531, 532)과 결합하도록 구성되는 브레이크 패드(560)를 추가로 구비한다. 브레이크 패드(560)는 대략 U형상이며, 대향면(562A, 562B)을 갖는 중심 보디(562)를 갖는다. 한 쌍의 세장형 평행 이격된 아암(563, 564)이 측면(562A)으로부터 수직하게 외향 연장된다. 아암(563, 564)과 보디(562)는 조합되어 중심 갭 또는 슬롯(565)을 형성한다. 아암(563)은 좁거나 얇은 단부(563A) 및 넓거나 두꺼운 단부(563B)를 갖는다. 정반대되는 아암(564)은 좁거나 얇은 단부(564A) 및 넓거나 두꺼운 단부(564B)를 갖는다. 좁은 단부(563A, 564A)는 아암(563, 564)의 길이에 수직한 힘이 가해질 때 아암(563, 564)이 약간 구부러지거나 휘어질 수 있게 한다. 가이드 포스트(576)(도 13)는 아암(563, 564)에 대해 평행 이격된 관계로 측면(562A)으로부터 수직하게 중심에서 외향 연장된다.
아암(563)은 외측 또는 외향 평탄 접촉면(567) 및 내측 또는 내향 경사면(570)을 갖는다. 아암(564)은 외측 또는 외향 평탄 접촉면(566) 및 내측 또는 내향 경사면(568)을 갖는다. 경사면(568, 570)은 병치되며, 브레이크 하우징(502)에 조립되기 전에 상호 대면한다. 경사면(568, 570)은 브레이크 하우징 단부(532)의 방향으로 서로로부터 외향 분기된다.
브레이크 패드(560)가 브레이크 하우징(502)에 장착된 후, 브레이크 패드 접촉면(566)은 하우징 제동면(532)에 인접하고 제동면(532)과 결합하도록 구성되는 반면, 브레이크 패드 접촉면(567)은 제동면(531)과 인접하고 제동면(531)과 결합될 수 있다.
한 쌍의 배럴형 보스 또는 돌기(573, 574)가 아암(573, 574)의 방향과 반대되는 방향으로 브레이크 패드(560)의 표면(562B)으로부터 수직하게 외측으로 연장된다.
브레이크 패드(560)는 접촉면(566, 267)에 소정의 마찰 계수를 제공하도록 구성된 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
공동(510) 내부에는 한 쌍의 코일 스프링(550, 554)이 장착된다. 스프링(550, 554)은 분리된 채널(512)에 위치한다. 스프링(550)은 대향 단부(551, 552)를 규정한다. 스프링(554)은 대향 단부(555, 556)를 규정한다. 스프링(550, 554)은 단부 벽(508)과 브레이크 패드(560) 사이에서 압축된다. 스프링(550, 554)은 페달 아암(50)을 휴지 위치 또는 아이들 위치로 외측으로 가압한다. 스프링 단부(551, 555)는 보스(524) 위에 장착됨으로써 하우징(502) 내에 유지된다. 보스(524)는 스프링(550, 554) 내로 부분 연장된다. 스프링 단부(552, 556)는 보스 또는 돌기(573, 574) 위에 장착됨으로써 브레이크 패드(560)에 의해 유지된다. 보스(573, 574)는 스프링(550, 554) 내로 부분 연장된다.
한 쌍의 가이드 리브(577)가 브레이크 패드 보디(562)의 상측으로부터 외측으로 연장된다(도 13). 브레이크 패드(560)가 하우징(502) 내에 조립된 후, 가이드 리브(577)는 하우징(502)의 상벽에 형성된 채널(517)에 위치한다. 가이드 리브(577)와 채널(517)은 브레이크 패드(560)가 이동할 때 브레이크 패드(560)를 직선 경로에서 트랙 이동하도록 도와준다.
잉여의 이유로 두 개의 스프링이 사용된다. 하나의 스프링이 고장나면, 다른 것이 여전히 작동될 것이다. 이 잉여는 신뢰성을 높이기 위해 제공되는 것이며, 하나의 스프링이 가압 기능의 손상없이 고장나거나 피로해지는 것을 허용한다. 잉여 스프링을 구비하는 것과 각각의 스프링이 독자적으로 페달 아암을 그 아이들 위치로 복귀시킬 수 있음은 유용하다. 판 스프링 또는 비틀림 스프링과 같은 다른 형태의 스프링도 사용될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 계속 참조하면, 액추에이터(580)는 브레이크 하우징(502) 내에서 브레이크 패드(560)에 인접하여 그와 접촉하여 장착된다. 액추에이터(580)는 중심 보디(582)를 갖는다. 보디(582)는 상면(583), 하면(584), 측면(586), 측면(587), 앞면(588), 및 뒷면(589)을 갖는다.
측면(586)에는 경사 쐐기면(596)이 설치되고, 측면(587)에는 경사 쐐기면(595)이 설치된다. 쐐기면(595)은 거의 평행하고, 브레이크 패드 아암(563)의 경사면(570)과 인접하여 압접될 수 있다. 쐐기면(596)은 거의 평행하고, 브레이크 패드 아암(564)의 경사면(568)과 인접하여 압접될 수 있다. 쐐기면(595, 596)은 함께 스프링(550, 554) 방향으로 내향 수렴된다.
뒷면(589)에는 슬롯(594)(도 14)이 설치되어 액추에이터(580)의 보디(582) 내로 부분 연장된다. 브레이크 패드 가이드 포스트(576)가 액추에이터 슬롯(594) 내로 연장된다. 가이드 포스트(576)와 슬롯(594)은 추가로 액추에이터(580)와 브레이크 패드(560)의 직선 운동을 안내한다.
한 쌍의 긴 장방형 가이드 레일(598)(도 13)이 대향 측면(586, 287)으로부터 외향 연장된다. 레일(598)은 앞면(588)을 향해서 배치된다. 레일(598)은 하우징(502)의 채널(515) 내에서 슬라이딩 이동하도록 장착된다. 액추에이터(580)가 이동하면, 레일(598)은 채널(515) 내에서 슬라이딩한다. 레일(598)은 액추에이터(580)를 하우징(502)에 유지시키며, 액추에이터(580)가 578 및 579 방향으로 이 동할 때 액추에이터(580)의 이동을 직선적으로 안내한다. 액추에이터(580)는 579 방향으로 하우징(502) 내로 더 이동될 수 있으며, 578 방향으로 하우징(502)으로부터 더 이동될 수 있다.
세장형 평면 캐밍 면(599)(도 13)은 액추에이터(580)의 앞면(588)을 따라서 연장되며, 조립체(500)가 하우징(100)(도 4)에 장착된 후 페달 아암(50)의 캠 로브(62)(도 4)에 의해 결합되도록 구성된다.
마찰 발생 조립체(500)는 단일의, 별도 모듈 또는 모듈식 유닛으로서, 페달 하우징에 형성된 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착되도록 구성되며, 추가로 마찰 발생 조립체(200)를 대체하도록 구성된다. 도 5의 실시예에서 대체되면, 마찰 발생 조립체 또는 카트리지 또는 모듈(500)은 마찰 발생 조립체 공동(140) 내에 배치될 것이며, 카트리지 또는 모듈(502)은 로킹 태브(518, 519)가 측벽(103, 104)에 대해 슬라이딩하고 로킹 태브(520)가 앞벽(106)에 대해 슬라이딩하도록 하향 가압될 것이다. 하우징(502)이 마찰 발생 공동(140) 내로 더 가압되면, 하우징은 로킹 태브(518)가 구멍(144)에 스냅 끼움되고 로킹 태브(519)가 구멍(146)에 스냅 끼움되며 로킹 태브(520)가 구멍(142)에 스냅 끼움되는 정지 위치에 도달한다. 마찰 발생 조립체(500)는 이후 마찰 발생 조립체 공동(140) 내의 하우징(100)에 확고하게 유지된다.
마찰 발생 조립체(500)의 사용은 여러가지 장점을 갖는다. 마찰 발생 조립체(500)는 모듈식 내장형 마찰 발생 유닛이므로, 광범위한 하우징(100) 및 페달 아암(50) 형상 및 크기와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 차량들은 차량 플로어, 차량 방화벽, 장착 구멍, 페달 위치, 및 커넥터 장착 위치의 구성으로 인해 약간 다른 하우징 및 페달 아암 설계를 요구할 수 있다.
마찰 발생 조립체(500)가 모듈식 내장형 마찰 발생 유닛이므로, 하우징(100) 및 페달 아암(50)의 형상 및 크기는 필요에 따라 각각의 차량 용도에 맞춤화되지만 마찰 발생 조립체(500)의 설계는 일정하게 유지될 수 있다.
제 1 대체예의 마찰 발생 조립체에 의한 작동
페달 조립체(20)는 마찰 발생 조립체(200)에 대해 전술한 것과 유사한 방식으로 마찰 발생 조립체(500)를 사용하여 작동될 수 있다. 마찰 발생 조립체(500)는 도 4 내지 도 6에 도시된 마찰 발생 조립체(200)를 대체할 수 있다. 이제 마찰 발생 조립체(500)가 도 4 내지 도 6의 마찰 발생 조립체(200)를 대체했다고 가정하여 마찰 발생 조립체(500)의 작동을 도 4 내지 도 6과 함께 설명할 것이다.
이제 도 4 및 도 14를 참조하면, 페달 아암(50)은 사용자에 의해 눌려져 제 1 방향(70)(가속)으로 이동할 수 있거나, 해제되어 다른 방향(72)(감속)으로 이동할 수 있다. 페달 아암(50)이 눌려져 70 방향으로 이동하면, 페달 아암(50)은 하향 회전하여 페달 아암 캠 로브(62)를 액추에이터 캐밍 면(599)과 결합시키거나 캠 로브가 캐밍 면을 가압하게 한다. 캠 로브(62)와 캐밍 면(599)은 페달 아암(50)의 회전 운동을 액추에이터(580)의 직선 운동으로 변환시킨다. 페달 아암(50)이 더 눌리면, 액추에이터(580)는 579 방향으로(즉, 스프링(550, 554)의 방향으로) 이동되어 액추에이터 쐐기면(595, 596)을 브레이크 패드 경사면(568, 570)과 접촉시키며, 아암(563, 564)이 구부러져 액추에이터(580)의 동작에 대략 수직하게 상호 이 격되는 반대 방향으로 측방향 내측으로 이동하게 만든다. 액추에이터(580)는 아암(563, 564)을 브레이크 하우징(502)의 외주 벽(505)에 대해 가압하거나 쐐기결합시킨다.
아암(563, 564)의 외향 이동은 외부 아암 접촉면(566, 567)을 모든 제동면(531, 532)과 더 결합시키고, 아암 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이의 법선 접촉 또는 마찰력을 증가시킨다. 액추에이터(580)가 579 방향으로 더 이동하면 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이에 발생하는 마찰력이 증가한다. 더욱이, 액추에이터(580)가 더 이동하면, 액추에이터(580)를 이동시키는데 필요한 힘은 액추에이터(580)가 하우징(502) 내로 더 이동함에 따라 증가한다.
아암 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이의 결과적인 항력은 페달 아암(50)의 70 방향으로의 이동에 저항하며, 페달 아암(50)을 발로 누르는 사람 또는 사용자가 이를 느낄 수 있다.
페달 아암(50)이 제 1 방향(70)(가속)으로 이동되는 것과 동시에, 압축 스프링(550, 554) 내의 스프링력(Fs)은 스프링(550, 554)이 브레이크 패드(560)와 하우징(502) 사이에서 압축됨에 따라 증가한다. 증가된 힘(Fs)은 브레이크 패드(560)를 액추에이터(580) 쪽으로 또는 액추에이터 내로 밀어붙인다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드 아암(563, 564)이 액추에이터 쐐기면(595, 596)에 대해 각각 쐐기결합된다.
페달 아암(50)의 눌림 효과는 아암 접촉면(566, 567)이 하우징 제동면(531, 532)에 대해 가하는 법선력의 증가를 초래한다. 아암 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이의 마찰력은, 동적 마찰 계수 곱하기 법선력으로 정의된다. 페달 아암에 인가되는 힘의 증가에 의해 법선력이 증가할수록, 마찰력이 따라서 증가한다. 운전자는 이 증가를 페달 아암(50)에 놓인 자신의 발에서 느낀다. 마찰력은 페달이 눌릴 때는 인가되는 힘에 대항하고, 페달이 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
하우징(502) 내에서의 액추에이터(580)의 이동은, 하우징 채널(515)과 결합하여 그 안에서 슬라이딩되는 액추에이터 레일(598)에 의해 하우징(502)의 길이에 평행한 축을 따라서 직선적으로 안내된다.
페달 아암(50)에 대한 힘이 감소되거나, 페달 아암(50)이 해제되어 72 방향으로 이동하면, 반대 효과가 제공된다. 페달 아암(50)이 상향 회전하고 스프링(550, 554)이 압축해제되어 브레이크 패드(560)가 액추에이터(580)를 하우징(502)으로부터 외측으로 578 방향으로 이동시킨다. 스프링(550, 554)은 페달 아암(50)을 휴지 또는 아이들 위치로 복귀시킬 수 있다.
액추에이터(580)가 578 방향으로 이동함에 따라, 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이의 마찰력 또는 항력이 감소된다. 액추에이터(580)가 578 방향으로 이동함에 따라, 아암(563, 564)은 벽(505)에 가해지는 압력을 감소시킨다. 벽(505)에 대한 압력이 감소되는 동안, 압력은 페달(50)이 이동함에 따라 접촉면(566, 567)과 제동면(531, 532) 사이에 약간의 항력 또는 마찰이 발생하도록 제로로 떨어지지 않는다.
브레이크 패드(560)와 액추에이터(580)가 578 방향으로 이동함에 따라, 브레이크 패드(560)와 액추에이터(580) 사이에는 여전히 약간의 쐐기 효과가 발생할 것이다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드(560)의 아암 경사면(568, 570)은 액추에이터(580)의 쐐기면(595, 596)과 압접되어 아암(563, 564)이 구부러져 서로를 향해 외측으로 이동되게 한다. 이런 식으로, 액추에이터(580)가 278 방향으로 이동할 때 접촉면(566, 567)과 제동면(531, 532) 각각의 사이에는 낮은 정도의 항력이 발생된다.
접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이의 결과적인 항력은 페달 아암(50)의 72 방향으로의 이동을 느리게 하며, 페달 아암(50)을 터치하고 있는 사람이 느낄 수 있다. 페달 아암(50)에 대한 힘의 추가적인 감소는 페달 아암(50)을 아이들 엔진 위치로 이동시킨다.
브레이크 패드(560) 내로의 액추에이터(580)의 슬라이딩 동작은 점진적이며, 아암 접촉면(566, 567)을 하우징 제동면(531, 532)에 가압하는 힘을 증가시키거나 감소시키는 "쐐기" 효과로서 기술될 수 있다. 이 힘은 방향 종속적이며, 이력을 갖는다.
페달을 누르는데 필요한 힘은 페달을 복귀시키는데 필요한 힘과 같지 않다. 아암 접촉면(566, 567)과 하우징 제동면(531, 532) 사이에 발생하는 마찰로 인해 페달을 누르기 위해서는 페달을 연장시키는데 필요한 것보다 많은 힘이 필요하다. 페달을 연장시키는데 필요한 힘은 스프링(550, 554)의 압축해제에 의해 공급된다. 페달 아암 힘의 이력은 종래의 기계적으로 링크된 가속 페달의 느낌과 근사하다는 점에서 바람직하다.
마찰력은 페달 아암을 누르는 동안에는 스프링력에 더해지고, 페달이 해제되거나 그 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
마찰 발생 조립체(500)를 갖는 페달 조립체(20)의 홀 효과 센서(44)와 자석 조립체(32)의 작동은 페달 조립체(20)의 작동에 대해 전술한 것과 동일할 것이며, 따라서 전술한 설명이 참고로 원용된다.
도 12 내지 도 14의 마찰 발생 조립체(500)를 사용하는 도 1의 가속 페달 조립체(20)에 대한 페달력 대 페달 이동 거리의 그래프는 도 11에 도시된 것과 동일할 것이다.
제 2 대체예의 마찰 발생 조립체
제 2 대체예의 마찰 발생 조립체 또는 카트리지 또는 모듈(600)이 도 15 내지 도 17에 도시되어 있다. 마찰 발생 조립체(600)는 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착되도록 구성된다. 마찰 발생 조립체(600)는 적어도 하기 요소들 즉, 스프링(644, 650), 브레이크 패드(660) 및 액추에이터(680)이 내장되는 브레이크 하우징 또는 카트리지 또는 모듈(602)을 구비한다. 마찰 발생 조립체(600)는 마찰 발생 조립체(500)와 유사하다.
브레이크 하우징(602)은 대략 장방형 형상이며, 평행한 대향 이격된 측벽(605)과 연접하는 하벽(604)을 갖는다. 상벽 또는 가로-부재(609)는 측벽(605)의 일부와 연접하고 측벽(605)의 상부와 연결된다. 상벽(609)은 하벽(604)과 대향하며, 하벽으로부터 이격되어 있다. 상벽(609)은 측벽(605)에 추가 강도를 더한 다. 브레이크 하우징(602)은 대향 단부(606, 607)를 규정한다. 단부 벽(608)은 단부(606)에 설치되며, 하벽(604) 및 측벽(605)에 수직하다.
브레이크 하우징(602)은 사출 성형 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료, 보다 구체적으로는 항복 강도가 큰 플라스틱으로 형성될 수 있다.
벽(604, 605, 608, 609)은 내부 챔버 또는 공동(610)을 규정한다. 공동(610)은 상향 개방된다. 벽(604, 605, 609)은 단부(607)를 향하여 대면하는 구멍(612)을 규정한다. 한 쌍의 U형 리브(617)(도 16)가 단부 벽(608)으로부터 공동(610) 내로 부분 연장된다. 한 쌍의 대략 원형의 이격되고 평행한 보스(624)(도 16 및 도 17) 또한 단부 벽(608)으로부터 공동(610) 내로 외향 부분 연장된다. 중심 리브(613)가 하벽(604)으로부터 공동(610)으로 상향 연장되고 보스(624) 사이에서 보스로부터 이격되어 연장된다.
측벽(605) 각각의 내표면의 일부는 내측으로 연장되거나 돌출되어, 내부의 대향하는 평탄 제동면(631, 632)을 규정한다. 제동면(631, 632)은 상호 평행하고 대향되며, 구멍(612)과 인접한다. 제동면(631, 632)은 벽(605)과 동일한 재료로 형성되거나, 마찰 계수가 증가된 재료로 형성될 수 있다.
브레이크 하우징(602)은 하우징(602)의 양측에 각각의 슬롯 또는 홈(615)을 규정하는 한 쌍의 대략 C형 부분(616)(도 16)을 추가로 갖는다. 상기 부분(616)은 측벽(605)으로부터 단부(607)를 향해 연장되고, 평행하게 대향된다. 한 쌍의 로킹 태브 또는 핑거(618, 619)(도 15 내지 도 17)가 상기 부분(616)의 각각으로부터 외측으로 연장되고, 다른 로킹 태브 또는 핑거(620)(도 17)가 단부 벽(608)으로부터 외측으로 연장된다. 한 쌍의 원추형 보스(624)가 단부 벽(608)으로부터 공동(610) 내로 연장된다.
도 15 내지 도 17을 계속 참조하면, 마찰 발생 조립체(600)는 하우징 제동면(631, 632)과 결합하도록 구성되는 브레이크 패드(660)(도 16)를 추가로 구비한다. 브레이크 패드(660)는 대략 U형상이며, 대향면(662A, 662B)을 갖는 중심 보디(662)를 갖는다. 한 쌍의 세장형 평행 이격된 아암(663, 664)이 표면(662A)으로부터 수직하게 외향 연장된다. 아암(663, 664)은 중심 보디(662)와 함께 실질적으로 U형 부재를 형성한다. 아암(663, 664)은 갭 또는 슬롯(665)에 의해 분리된다. 아암(663)은 좁거나 얇은 단부(663A) 및 넓거나 두꺼운 단부(663B)를 갖는다. 정반대되는 아암(664)은 좁거나 얇은 단부(664A) 및 넓거나 두꺼운 단부(664B)를 갖는다. 좁은 단부(663A, 664A)는 아암(663, 664)의 길이에 수직한 힘이 가해질 때 아암(663, 664)이 약간 구부러지거나 휘어질 수 있게 한다.
아암(663)은 평탄한 비경사 외향 접촉면(667) 및 내향 평탄 경사면(670)을 갖는다. 아암(664)은 평탄한 비경사 외향 접촉면(666) 및 내향 평탄 경사면(668)을 갖는다. 경사면(668, 670)은 병치되며, 브레이크 하우징(602)에 조립되기 전에 상호 대면한다. 경사면(668, 670)은 하우징 단부(604)의 방향으로 서로로부터 외향 분기된다.
브레이크 패드(660)가 브레이크 하우징(602)에 장착된 후, 아암 접촉면(666)은 하우징 제동면(632)에 인접하고 제동면(632)과 결합하도록 구성되는 반면, 아암 접촉면(667)은 하우징 제동면(631)과 인접하고 제동면(631)과 결합될 수 있다.
한 쌍의 이격되고 평행한 배럴형 보스 또는 돌기(673, 674)가 아암(663, 664)의 방향과 반대되는 방향으로 브레이크 패드 표면(662B)으로부터 수직하게 외측으로 연장된다.
브레이크 패드(660)는 접촉면(666, 667)에 소정의 마찰 계수를 제공하도록 구성된 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
공동(610) 내부에는 한 쌍의 코일 스프링(650, 654)이 장착된다. 스프링(650)은 대향 단부(651, 652)를 규정한다. 스프링(654)은 대향 단부(655, 656)를 규정한다. 스프링(650, 654)은 단부 벽(608)과 브레이크 패드(660) 사이에서 압축된다. 스프링(650, 654)은 페달 아암(50)(도 1)을 휴지 위치 또는 아이들 위치로 외측으로 가압한다. 스프링 단부(651, 655)는 U형 리브(617)에 얹히고 보스(624) 위에 장착됨으로써 하우징(602) 내에 유지된다. 보스(624)는 스프링(650, 654) 내로 부분 연장된다. 스프링 단부(652, 656)는 보스 또는 돌기(673, 674) 위에 장착됨으로써 브레이크 패드(660)에 의해 유지된다. 보스(673, 674)는 스프링(650, 654) 내로 부분 연장된다.
잉여의 이유로 두 개의 스프링이 사용된다. 하나의 스프링이 고장나면, 다른 것이 여전히 작동될 것이다. 이 잉여는 신뢰성을 높이기 위해 제공되는 것이며, 하나의 스프링이 가압 기능의 손상없이 고장나거나 피로해지는 것을 허용한다. 잉여 스프링을 구비하는 것과 각각의 스프링이 독자적으로 페달 아암을 그 아이들 위치로 복귀시킬 수 있는 것이 유용하다. 판 스프링 또는 비틀림 스프링과 같은 다른 형태의 스프링도 사용될 수 있다.
도 15 내지 도 17을 계속 참조하면, 액추에이터(680)는 브레이크 하우징 구멍(612) 내에서 브레이크 패드(660)에 인접하여 그와 접촉하여 장착된다. 액추에이터(680)는 중심 보디(682)를 갖는다. 보디(682)는 상면(683), 하면(684), 측면(686), 측면(687), 앞면(688), 및 뒷면(689)을 갖는다.
측면(686)에는 쐐기면(696)(도 16)이 설치되고, 액추에이터(680)의 대향 측면(687)에는 쐐기면(695)(도 16)이 설치된다. 쐐기면(695)은 거의 평행하고, 브레이크 패드 경사면(670)과 인접하여 압접될 수 있다. 쐐기면(696)은 거의 평행하고, 브레이크 패드 경사면(670)과 인접하여 압접될 수 있다. 쐐기면(695, 696)은 액추에이터 단부(688)의 방향으로 대략 V형 배향으로 서로로부터 외향 분기된다.
가이드 레일(698)이 대향 측면(686, 687) 각각의 일부로부터 외향 연장된다. 레일(698)은 앞면(688)을 향해서 배치되며, 대향하는 평행한 정반대 관계로 배향된다. 레일(698)은 하우징(602)의 채널(615) 내에서 슬라이딩 이동하도록 장착된다. 액추에이터(680)가 이동하면, 레일(698)은 채널(615) 내에서 슬라이딩한다. 레일(698)은 액추에이터(680)를 하우징(602)에 유지시키며, 액추에이터(680)가 678 및 679 방향으로 이동할 때 액추에이터(680)의 이동을 직선적으로 안내한다. 액추에이터(680)는 679 방향으로 하우징(602) 내로 더 이동될 수 있으며, 678 방향으로 하우징(602)으로부터 더 이동될 수 있다.
세장형 평면 캐밍 면(699)은 액추에이터(680)의 앞면(688)을 따라서 연장되며, 조립체(600)가 하우징(100)(도 4)에 장착된 후 페달 아암(50)의 캠 로브(62)(도 4)에 의해 결합되도록 구성된다.
마찰 발생 조립체(600)는 단일의, 별도 모듈 또는 모듈식 유닛으로서 마찰 발생 조립체 공동(140)(도 5)에 장착되도록 구성되며, 추가로 마찰 발생 조립체(200)를 대체하도록 구성된다. 도 5의 실시예에서 대체되면, 마찰 발생 조립체(600)는 마찰 발생 조립체 공동(140) 내에 배치될 것이며, 하우징(602)은 로킹 태브(618, 619)가 측벽(103, 104)에 대해 슬라이딩하고 로킹 태브(620)가 앞벽(106)에 대해 슬라이딩하도록 하향 가압될 것이다. 하우징(602)이 마찰 발생 공동(140) 내로 더 가압되면, 하우징은 로킹 태브(618)가 구멍(144)에 스냅 끼움되고 로킹 태브(619)가 구멍(146)에 스냅 끼움되며 로킹 태브(620)가 구멍(142)에 스냅 끼움되는 정지 위치에 도달한다. 마찰 발생 조립체(600)는 이후 마찰 발생 조립체 공동(140) 내의 하우징(100)에 확고하게 유지된다.
마찰 발생 조립체(600)의 사용은 여러가지 장점을 갖는다. 마찰 발생 조립체(600)는 모듈식 내장형 마찰 발생 유닛이므로, 광범위한 하우징(100) 및 페달 아암(50) 형상 및 크기와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 차량들은 차량 플로어, 차량 방화벽, 장착 구멍, 페달 위치, 및 커넥터 장착 위치의 구성으로 인해 약간 다른 하우징 및 페달 아암 설계를 요구할 수 있다.
마찰 발생 조립체(600)가 모듈식 내장형 마찰 발생 유닛이므로, 하우징(100) 및 페달 아암(50)의 형상 및 크기는 필요에 따라 각각의 차량 용도에 맞춤화되지만 마찰 발생 조립체(600)의 설계는 일정하게 유지될 수 있다.
제 2 대체예의 마찰 발생 조립체에 의한 작동
페달 조립체(20)는 마찰 발생 조립체(200)에 대해 전술한 것과 유사한 방식 으로 마찰 발생 조립체(600)를 사용하여 작동될 수 있다. 마찰 발생 조립체(600)는 도 4 내지 도 6에 도시된 마찰 발생 조립체(200)를 대체할 수 있다. 이제 마찰 발생 조립체(600)가 도 4 내지 도 6의 마찰 발생 조립체(200)를 대체했다고 가정하여 마찰 발생 조립체(600)의 작동을 도 4 내지 도 6과 함께 설명할 것이다.
이제 도 4 및 도 17을 참조하면, 페달 아암(50)은 사용자에 의해 눌려져 제 1 방향(70)(가속)으로 이동할 수 있거나, 해제되어 다른 방향(72)(감속)으로 이동할 수 있다. 페달 아암(50)이 눌려져 70 방향으로 이동하면, 페달 아암(50)은 하향 회전하여 페달 아암 캠 로브(62)를 액추에이터 캐밍 면(699)과 결합시키거나 캠 로브가 캐밍 면을 가압하게 한다. 캠 로브(62)와 캐밍 면(699)은 페달 아암(50)의 회전 운동을 액추에이터(680)의 직선 운동으로 변환시킨다. 페달 아암(50)이 더 눌리면, 액추에이터(680)는 679 방향으로 스프링(650, 654)의 방향으로) 이동되어 액추에이터 쐐기면(695, 696)을 브레이크 패드 경사면(668, 670)과 접촉시키며, 아암(663, 664)이 구부러져 액추에이터(680)의 동작에 대략 수직하게 상호 이격되는 반대 방향으로 내측으로 이동하게 만든다. 액추에이터(680)는 아암(663, 664)을 브레이크 하우징(602)의 외측 벽(605)에 대해 가압하거나 쐐기결합시킨다.
아암(663, 664)의 외향 이동은 그 접촉면(666, 667)을 하우징 제동면(631, 632)과 더 결합시키고, 아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이의 법선 접촉 또는 마찰력을 증가시킨다. 액추에이터(680)가 679 방향으로 더 이동하면 브레이크 패드 접촉면(666, 667)과 하우징 제동면(631, 632) 사이에 발생하는 마찰력이 증가한다. 더욱이, 액추에이터(680)가 더 이동하면, 액추에이 터(680)를 이동시키는데 필요한 힘은 액추에이터(680)가 하우징(602) 내로 더 이동함에 따라 증가한다.
아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이의 결과적인 항력은 페달 아암(50)의 70 방향으로의 이동에 저항하며, 페달 아암(50)을 발로 누르는 사람 또는 사용자가 이를 느낄 수 있다.
페달 아암(50)이 제 1 방향(70)(가속)으로 이동되는 것과 동시에, 압축 스프링(650, 654) 내의 스프링력(Fs)은 스프링(650, 654)이 브레이크 패드(660)와 하우징(602) 사이에서 압축됨에 따라 증가한다. 증가된 힘(Fs)은 브레이크 패드(660)를 액추에이터(680) 쪽으로 또는 액추에이터 내로 밀어붙인다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드 아암(663, 664)이 액추에이터 쐐기면(695, 696)에 대해 각각 쐐기결합된다.
페달 아암(50)의 눌림 효과는 아암 접촉면(666, 667)이 하우징 내부 제동면(631, 632)에 대해 가하는 법선력의 증가를 초래한다. 아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이의 마찰력은, 동적 마찰 계수 곱하기 법선력으로 정의된다. 페달 아암에 인가되는 힘의 증가에 의해 법선력이 증가할수록, 마찰력이 따라서 증가한다. 운전자는 이 증가를 페달 아암(50)에 놓인 자신의 발에서 느낀다. 마찰력은 페달이 눌릴 때는 인가되는 힘에 대항하고, 페달이 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
하우징(602) 내에서의 액추에이터(680)의 이동은, 하우징 채널(615)과 결합하여 그 안에서 슬라이딩되는 액추에이터 레일(698)에 의해 하우징(602)의 길이에 평행한 축을 따라서 직선적으로 안내된다.
페달 아암(50)에 대한 힘이 감소되거나, 페달 아암(50)이 해제되어 72 방향으로 이동하면, 반대 효과가 제공된다. 페달 아암(50)이 상향 회전하고 스프링(650, 654)이 압축해제되어 브레이크 패드(660)가 액추에이터(680)를 하우징(602)으로부터 외측으로 678 방향으로 이동시킨다. 스프링(650, 654)은 페달 아암(50)을 휴지 또는 아이들 위치로 복귀시킬 수 있다.
액추에이터(680)가 678 방향으로 이동함에 따라, 아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이의 마찰력 또는 항력이 감소된다. 액추에이터(680)가 678 방향으로 이동함에 따라, 아암(663, 664)은 벽(605)에 가해지는 압력을 감소시킨다. 벽(605)에 대한 압력이 감소되는 동안, 압력은 페달(50)이 이동함에 따라 접촉면(666, 667)과 제동면(631, 632) 사이에 약간의 항력 또는 마찰이 발생하도록 제로로 떨어지지 않는다.
브레이크 패드(660)와 액추에이터(680)가 678 방향으로 이동함에 따라, 브레이크 패드(660)와 액추에이터(680) 사이에는 여전히 약간의 쐐기 효과가 발생할 것이다. 보다 구체적으로, 브레이크 패드(660)의 경사면(668, 670)은 액추에이터(680)의 쐐기면(695, 696)과 압접되어 아암(663, 664)이 구부러져 서로를 향해 외측으로 이동되게 한다. 이런 식으로, 액추에이터(680)가 678 방향으로 이동할 때 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 각각의 사이에는 낮은 정도의 항력이 발생된다.
아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이의 결과적인 항 력은 페달 아암(50)의 72 방향으로의 이동을 느리게 하며, 페달 아암(50)을 터치하고 있는 사람이 느낄 수 있다. 페달 아암(50)에 대한 힘의 추가적인 감소는 페달 아암(50)을 아이들 엔진 위치로 이동시킨다.
브레이크 패드(660) 내로의 액추에이터(680)의 슬라이딩 동작은 점진적이며, 아암 접촉면(666, 667)을 하우징 내부 제동면(631, 632)에 가압하는 힘을 증가시키거나 감소시키는 "쐐기" 효과로서 기술될 수 있다. 이 힘은 방향 종속적이며, 이력을 갖는다.
페달을 누르는데 필요한 힘은 페달을 복귀시키는데 필요한 힘과 같지 않다. 아암 접촉면(666, 667)과 하우징 내부 제동면(631, 632) 사이에 발생하는 마찰로 인해 페달을 누르기 위해서는 페달을 연장시키는데 필요한 것보다 많은 힘이 필요하다. 페달을 연장시키는데 필요한 힘은 스프링(650, 654)의 압축해제에 의해 공급된다. 페달 아암 힘의 이력은 종래의 기계적으로 링크된 가속 페달의 느낌과 근사하다는 점에서 바람직하다.
마찰력은 페달 아암을 누르는 동안에는 스프링력에 더해지고, 페달이 해제되거나 그 아이들 위치로 복귀될 때는 스프링력에서 차감된다.
마찰 발생 조립체(600)를 갖는 페달 조립체(20)의 홀 효과 센서(44)와 자석 조립체(32)의 작동은 페달 조립체(20)의 작동에 대해 전술한 것과 동일할 것이다.
도 15 내지 도 17의 마찰 발생 조립체(600)를 사용하는 도 1의 가속 페달 조립체(20)에 대한 페달력 대 페달 이동 거리의 그래프는 도 11에 도시된 것과 동일할 것이다.
결론
본 발명의 신규한 특징의 취지 및 범위 내에서 전술한 실시예의 여러가지 변형예 및 수정예가 이루어질 수 있다. 본 명세서에 개시된 특정 시스템에 대한 어떤 제한도 의도되지 않거나 추론되어서도 안됨을 알아야 한다. 물론 청구범위의 범주에 드는 모든 수정예가 청구범위에 의해 망라되도록 의도된다. 예를 들어, 마찰 발생 조립체의 요소는 페달 하우징에 스냅 끼움되도록 구성된 별도 모듈 또는 카트리지의 부분을 포함하는 것으로 기술되었지만, 본 발명은 이들 요소를 페달 하우징과 일체적이거나 페달 하우징과 함께 성형되는 마찰 발생 조립체의 부분으로서 사용하는 것도 망라하고 있음을 알아야 한다.

Claims (30)

  1. 페달 조립체로서,
    페달 하우징;
    상기 페달 하우징에 결합되는 페달 아암;
    상기 페달 하우징과 연관되는 브레이크 하우징;
    상기 브레이크 하우징과 연관되고 상기 페달 아암의 이동에 의해 그 이동이 초래되는 브레이크 패드;
    상기 페달 아암과 연관되는 자석; 및
    상기 페달 하우징과 연관되고 상기 자석 근처에 배치되는 센서를 포함하며,
    상기 센서는 상기 자석의 이동에 반응하여 상기 페달 아암의 위치를 나타내는 전기 신호를 발생하는 페달 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 하우징은 제동면을 규정하고, 상기 브레이크 패드는 상기 제동면과 거의 상보적인 접촉면을 규정하며, 상기 접촉면은 상기 제동면과 결합하도록 구성되는 페달 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 페달 아암을 휴지 위치로 가압하기 위해 스프링이 상기 브레이크 패드와 연관되는 페달 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 페달 아암과 상기 브레이크 패드 사이에 액추에이터가 결합되는 페달 조립체.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 패드는 한 쌍의 아암을 갖는 페달 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 아암 사이에 슬롯이 형성되는 페달 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 브레이크 하우징으로부터 벽이 연장되는 페달 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 벽의 대향면들은 각각의 대향 제동면들을 규정하는 페달 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 아암은 상기 벽의 대향면과 각각 결합하는 페달 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 페달 아암에는 킥다운 장치가 결합되는 페달 조립체.
  11. 페달 조립체로서,
    하우징;
    상기 하우징에 결합되는 페달 아암;
    상기 하우징과 결합되는 마찰 발생 조립체; 및
    상기 페달 아암의 이동에 반응하여 페달 위치를 나타내는 전기 신호를 제공하는 센서를 포함하며,
    상기 마찰 발생 조립체는,
    상기 페달 아암에 인접하여 장착되고, 페달 아암이 눌리면 페달 아암에 의해 이동되도록 구성되는 액추에이터;
    접촉면과 제동면의 사이에 마찰이 발생하도록 제동면과 결합되는 적어도 하나의 접촉면을 가지며, 상기 액추에이터에 의해 이동되도록 작동가능한 브레이크 패드, 및
    상기 브레이크 패드와 접촉하여 상기 페달 아암을 가압하는 스프링을 구비하는 페달 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 하우징은 제동면을 규정하고, 상기 브레이크 패드 상의 접촉면은 상기 제동면과 결합하도록 구성되는 페달 조립체.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 브레이크 패드와 상기 하우징 사이에 스프링이 설치되는 페달 조립체.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 페달 아암과 상기 브레이크 패드 사이에 결합되는 페달 조립체.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 센서는 상기 페달 아암에 결합되는 자석, 및 상기 자석 근처에 배치되는 자기 센서를 구비하는 페달 조립체.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 하우징은 벽을 가지며, 상기 제동면은 이 벽에 의해 규정되는 페달 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 브레이크 패드는 한 쌍의 아암을 가지며, 상기 접촉면은 상기 아암 상에 규정되는 페달 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 벽은 내부 중심 벽이며, 상기 벽의 대향 측면은 각각의 대향 제동면을 규정하고, 상기 아암의 각각은 접촉면을 규정하는 내표면을 규정하며, 상기 액추에이터는 아암을 내측으로 휘게 하여 상기 벽의 대향 제동면과 접촉시키도록 구성되는 페달 조립체.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 하우징의 벽은 외벽에 의해 규정되고, 상기 아암의 각각은 외부 접촉면을 규정하며, 상기 액추에이터는 아암과 그 각각의 외부 접촉면을 외측으로 휘게 하여 하우징의 벽과 접촉시키도록 구성되는 페달 조립체.
  20. 페달 조립체로서,
    공동을 규정하는 하우징;
    상기 하우징에 회전가능하게 결합되는 페달 아암; 및
    상기 공동에 장착되도록 구성되는 별도의 마찰 발생 모듈을 포함하며,
    상기 마찰 발생 모듈은,
    마찰 발생 모듈의 제동면과 접촉하도록 구성되는 접촉면을 갖는 브레이크 패드;
    상기 브레이크 패드에 대해 맞닿도록 구성되는 적어도 하나의 스프링; 및
    상기 브레이크 패드에 대해 결합하도록 구성되며, 상기 페달 아암의 이동에 의해 브레이크 패드를 제동면과 접촉시키는 액추에이터를 구비하는 페달 조립체.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 브레이크 패드는 한 쌍의 아암을 가지며, 상기 접촉면은 상기 아암 상에 규정되는 페달 조립체.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제동면은 상기 마찰 발생 모듈의 내부 중심 벽에 규정되며, 상기 액추에이터는 상기 브레이크 패드의 아암을 내측으로 휘게 하여 상기 벽의 대향 측면과 접촉시키도록 구성되는 페달 조립체.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 제동면은 상기 마찰 발생 모듈의 내부 주위 벽에 규정되며, 상기 액추에이터는 상기 브레이크 패드의 아암을 외측으로 휘게 하여 상기 벽에 의해 규정되는 제동면과 접촉시키도록 구성되는 페달 조립체.
  24. 페달 조립체로서,
    페달 하우징;
    상기 페달 하우징에 회전가능하게 결합되는 페달 아암;
    상기 페달 아암의 이동에 반응하여 상기 페달 아암의 위치를 나타내는 전기 신호를 제공하는 센서; 및
    상기 페달 하우징과 연관되는 마찰 발생 조립체를 포함하며,
    상기 마찰 발생 조립체는,
    적어도 하나의 제동면을 규정하는 브레이크 하우징;
    상기 브레이크 하우징과 연관되고 적어도 하나의 접촉면을 규정하며 상기 페달 아암의 이동에 반응하여 이동하도록 작동가능한 브레이크 패드로서, 상기 접촉면은 마찰을 발생시키기 위해 상기 제동면과 결합하도록 구성되는, 브레이크 패드,
    상기 브레이크 하우징 내의 적어도 하나의 스프링; 및
    상기 페달 아암과 상기 브레이크 패드 사이에 설치되고 페달 아암이 눌리면 브레이크 패드를 가압하는 액추에이터를 구비하는 페달 조립체.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 페달 하우징은 공동을 규정하고, 상기 브레이크 하우징은 상기 공동에 장착되도록 구성된 별도의 카트리지인 페달 조립체.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 브레이크 하우징은 브레이크 하우징을 상기 페달 하우징의 공동에 유지시킬 수 있도록 구성된 적어도 하나의 태브를 갖는 페달 조립체.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 카트리지에는 적어도 액추에이터, 브레이크 패드, 및 스프링이 내장되는 페달 조립체.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 페달 아암은 상기 액추에이터와 결합하도록 구성되고, 상기 액추에이터는 상기 브레이크 패드와 결합하도록 구성되며, 상기 브레이크 패드는 상기 스프링과 결합하도록 구성되는 페달 조립체.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 카트리지는 각각의 대향 제동면을 규정하는 각각의 대향 측면을 포함하는 중심 내벽을 규정하고, 상기 브레이크 패드는 각각의 접촉면을 규정하고 마찰을 발생시키기 위해 상기 액추에이터에 의해 내측으로 휘어져 상기 벽의 대향 제동면과 접촉하도록 구성되는 각각의 아암을 포함하는 페달 조립체.
  30. 제 27 항에 있어서, 상기 카트리지는 주위 내벽을 규정하고, 상기 브레이크 패드는 각각의 접촉면을 규정하고 마찰을 발생시키기 위해 상기 액추에이터에 의해 외측으로 휘어져 상기 주위 내벽과 접촉하도록 구성되는 각각의 아암을 포함하는 페달 조립체.
KR1020097023207A 2007-05-09 2008-05-08 차량용 가속 페달 KR101057967B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92843007P 2007-05-09 2007-05-09
US60/928,430 2007-05-09
US6655208P 2008-02-21 2008-02-21
US61/066,552 2008-02-21
PCT/US2008/005977 WO2008140771A1 (en) 2007-05-09 2008-05-08 Accelerator pedal for a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100016287A true KR20100016287A (ko) 2010-02-12
KR101057967B1 KR101057967B1 (ko) 2011-08-22

Family

ID=39968341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097023207A KR101057967B1 (ko) 2007-05-09 2008-05-08 차량용 가속 페달

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080276749A1 (ko)
EP (1) EP2156260A1 (ko)
JP (1) JP2010526707A (ko)
KR (1) KR101057967B1 (ko)
CN (1) CN101681181A (ko)
WO (1) WO2008140771A1 (ko)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8240230B2 (en) * 2005-01-18 2012-08-14 Kongsberg Automotive Holding Asa, Inc. Pedal sensor and method
US20110100153A1 (en) * 2008-05-08 2011-05-05 Murray Kaijala Accelerator Pedal Assembly
US8522642B2 (en) * 2009-01-29 2013-09-03 Cts Corporation Mounting assembly and insert for a pedal or the like
KR101050775B1 (ko) 2009-02-19 2011-07-21 (주)오앤케이테크 차량용 전자식 가속페달 장치
WO2011028830A1 (en) 2009-09-02 2011-03-10 Cts Corporation Accelerator pedal assembly
JP2013504813A (ja) * 2009-09-09 2013-02-07 シーティーエス・コーポレーション ペダルアセンブリの抵抗機構
KR101459427B1 (ko) 2009-12-03 2014-11-21 현대자동차 주식회사 차량 가속 페달용 킥다운 스위치
US8534157B2 (en) * 2010-02-17 2013-09-17 Ksr Technologies Co. Electronic throttle control pedal assembly with hysteresis
DE102011075603A1 (de) * 2010-05-11 2011-11-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Fahrpedaleinheit für Kraftfahrzeuge
WO2012079606A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Kongsberg Automotive As Pedal assembly
EP2652571A1 (en) 2010-12-16 2013-10-23 Kongsberg Power Products Systems I, Inc Method for assembling a pedal assembly
JP5282919B2 (ja) * 2011-05-25 2013-09-04 株式会社デンソー アクセル装置
JP5664922B2 (ja) * 2011-07-05 2015-02-04 株式会社デンソー アクセル装置
JP5902818B2 (ja) * 2011-10-07 2016-04-13 シーティーエス・コーポレーションＣｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ヒステリシスアセンブリを伴う車両用ペダルアセンブリ
JP5510753B2 (ja) * 2011-12-21 2014-06-04 株式会社デンソー アクセル装置
JP5193354B1 (ja) * 2011-12-28 2013-05-08 豊田鉄工株式会社 車両用操作ペダル装置
US9582024B2 (en) * 2013-04-05 2017-02-28 Cts Corporation Active vibratory pedal assembly
US9671815B2 (en) * 2013-10-03 2017-06-06 KSR IP Holdings, LLC Electronic throttle control pedal assembly
US9513656B2 (en) * 2013-12-30 2016-12-06 Cts Corporation Vehicle pedal resistance and kickdown assembly
US20160102997A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 Michael L. Wurn Magnet Assembly for Vehicle Pedal Assembly and Other Rotary Position Sensors
US9684331B2 (en) 2014-10-13 2017-06-20 Cts Corporation Vehicle pedal assembly with plastic pedal shaft structure
JP6406015B2 (ja) * 2015-01-06 2018-10-17 株式会社デンソー アクセル装置、及び、アクセル装置の金型装置
US10175712B2 (en) 2015-05-17 2019-01-08 Cts Corporation Compact vehicle pedal
CN104875614B (zh) * 2015-06-15 2018-04-06 安徽江淮汽车集团股份有限公司 电子踏板及汽车
FR3052886B1 (fr) * 2016-06-16 2019-06-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de pedale pour commande d’un actionneur automatise, comportant une hysteresis
CN110234548B (zh) 2017-01-24 2022-08-23 Cts公司 用于车辆制动踏板的位置和力传感器组件
US11307606B2 (en) 2018-08-31 2022-04-19 Cts Corporation Pedal friction pad for vehicle pedal assembly
KR102614159B1 (ko) 2018-12-10 2023-12-13 현대자동차주식회사 차량용 페달장치
US10976766B2 (en) * 2019-03-15 2021-04-13 Sl Corporation Pedal device for vehicle
DE112020002307T5 (de) 2019-05-09 2022-02-17 Cts Corporation Fahrzeugbremspedal mit pedalwiderstandsbaugruppe und kraft-/positionssensor

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE34302E (en) * 1989-09-18 1993-07-06 Siemens Automotive L.P. Accelerating pedal for electronic throttle actuation system
US4944269A (en) * 1989-09-18 1990-07-31 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Accelerating pedal for electronic throttle actuation system
US5408899A (en) * 1993-06-14 1995-04-25 Brecom Subsidiary Corporation No. 1 Foot pedal devices for controlling engines
JPH07139376A (ja) * 1993-11-19 1995-05-30 Aisin Seiki Co Ltd スロットル制御装置
US6003404A (en) * 1995-05-10 1999-12-21 Vdo Adolf Schindling Ag Accelerator pedal assembly for controlling the power of an internal combustion engine
US5697260A (en) * 1995-08-09 1997-12-16 Teleflex Incorporated Electronic adjustable pedal assembly
US5819593A (en) * 1995-08-09 1998-10-13 Comcorp Technologies, Inc. Electronic adjustable pedal assembly
DE19536699A1 (de) * 1995-09-30 1997-04-03 Bosch Gmbh Robert Fahrpedalmodul
JPH10299555A (ja) * 1997-04-25 1998-11-10 Mitsubishi Motors Corp 電子スロットル制御装置付き内燃機関の制御装置
DE19755980A1 (de) * 1997-12-17 1999-06-24 Mannesmann Vdo Ag Pedal
US6098971A (en) * 1998-05-19 2000-08-08 General Motor Corporation Pedal module with variable hysteresis
DE69921390D1 (de) * 1998-06-09 2004-12-02 Teleflex Inc Hysteresebehaftete Pedalanordnung, insbesondere für elektronische Drosselklappensteuerung
GB2339887B (en) * 1998-07-21 2002-12-11 Caithness Dev Ltd Pedal mechanism
US6426619B1 (en) * 1998-12-09 2002-07-30 Cts Corporation Pedal with integrated position sensor
US6211668B1 (en) * 1998-12-09 2001-04-03 Cts Magnetic position sensor having opposed tapered magnets
CA2305117C (en) * 1999-04-21 2008-07-29 Atoma International Corp. Accelerator pedal
JP4724340B2 (ja) * 1999-09-14 2011-07-13 株式会社ミクニ アクセルペダル装置
EP1098237B1 (en) * 1999-11-04 2005-01-19 CTS Corporation Electronic accelerator pedal having a kickdown feature
US6523433B1 (en) * 1999-11-23 2003-02-25 William C. Staker Electronic pedal assembly and method for providing a tuneable hysteresis force
US6857336B2 (en) * 1999-11-23 2005-02-22 William C. Staker Electronic pedal assembly and method for providing a tuneable hystersis force
US6360631B1 (en) * 2000-01-12 2002-03-26 Dura Global Technologies, Inc. Electronic throttle control accelerator pedal mechanism with mechanical hysteresis provider
GB0010116D0 (en) * 2000-04-27 2000-06-14 Caithness Dev Limited Pedal mechanism
US6330838B1 (en) * 2000-05-11 2001-12-18 Teleflex Incorporated Pedal assembly with non-contact pedal position sensor for generating a control signal
US6418813B1 (en) * 2000-11-13 2002-07-16 Cts Corporation Kickdown mechanism for a pedal
DE10212904A1 (de) * 2001-03-23 2002-10-24 Aisin Seiki Beschleunigerpedalvorrichtung
US7237453B2 (en) * 2002-07-08 2007-07-03 Siemens Ag Acceleration pedal module with controllable friction device
US8240230B2 (en) * 2005-01-18 2012-08-14 Kongsberg Automotive Holding Asa, Inc. Pedal sensor and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008140771A1 (en) 2008-11-20
KR101057967B1 (ko) 2011-08-22
US20080276749A1 (en) 2008-11-13
EP2156260A1 (en) 2010-02-24
JP2010526707A (ja) 2010-08-05
CN101681181A (zh) 2010-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101057967B1 (ko) 차량용 가속 페달
US9244481B2 (en) Vehicle pedal assembly with hysteresis assembly
US20070193401A1 (en) Accelerator pedal for a vehicle
US7216563B2 (en) Electronic throttle control with hysteresis device
US7926384B2 (en) Accelerator pedal for motorized vehicle
US20060185469A1 (en) Pedal for motorized vehicle
US8635930B2 (en) Floor mounted pedal with position sensor
US8266982B2 (en) Method and apparatus for pedal hysteresis
US8534157B2 (en) Electronic throttle control pedal assembly with hysteresis
US20110100153A1 (en) Accelerator Pedal Assembly
US20070234842A1 (en) Electronic throttle control with hysteresis and kickdown
JP5153651B2 (ja) 乗物用アクセルペダル
US20100077886A1 (en) Accelerator Pedal for a Vehicle
KR20110117237A (ko) 차량용 가속기 폐달
US5013930A (en) Remote control lever module
US20120011958A1 (en) Pedal device
US20130047775A1 (en) Floor mount etc pedal with integrated kickdown and tactile alert mechanisms
WO2011028830A1 (en) Accelerator pedal assembly
US20240109411A1 (en) Pedal-supported friction device
EP1942390A1 (en) Accelerator pedal for motorized vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee