KR20140059235A - 일체화된 킥다운 및 촉감 주의 기구를 갖는 바닥 장착 ｅｔｃ 페달 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 있는 표준 페달 어셈블리의 느낌을 흉내내기 위한 페달 어셈블리에 관한 것이다. 본 페달 어셈블리는 하우징에 피봇식으로 장착되는 페달을 포함한다. 상기 페달을 하우징에 연결하는 레버 아암 또는 연결 로드가 또한 제공된다. 킥다운 서브어셈블리가 하우징 내부에 장착된다. 그 킥다운 서브어셈블리는 비드 및 받침부를 포함한다. 상기 페달이 눌리면 상기 비드가 상기 받침부 쪽으로 이동하고, 그 비드가 상기 받침부와 접촉하고 이어서 그 받침부를 지나갈 때 킥다운이 제공된다.

Description

일체화된 킥다운 및 촉감 주의 기구를 갖는 바닥 장착 ＥＴＣ 페달{FLOOR MOUNT ETC PEDAL WITH INTEGRATED KICKDOWN AND TACTILE ALERT MECHANISMS}

본 출원은 2011년 8월 31일에 출원된 미국 가 출원 61/529,621 및 2011년 9월 16일에 출원된 미국 가 출원 61/535,670의 우선권을 주장하며, 이들 가 출원의 내용은 본원에 참조로 관련되어 있다.

본 발명은 일반적으로 페달 어셈블리에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본발명은 표준 페달의 느낌을 나타내는 ETC 페달 어셈블리에 관한 것이다.

브레이크 및 스로틀 작동과 같은 차량 제어를 위한 "플라이 바이 와이어형" 페달 어셈블리를 제조하기 위해 위치 센서를 갖는 페달 어셈블리를 사용하는 것이 알려져 있다. 이들 페달 어셈블리의 큰 단점은, 페달이 차량에 제어에 물리적으로 연결되어 있지 않다는 것이다. 그래서, 차량 작동 중에 운전자가 일반적으로 익숙한 저항 또는 페달감이 없다. 이에 따라, 기계적 페달 어셈블리의 느낌을 흉내내는 것이 바람직하다. 추가로, 가속 페달을 세게 밟는 중에 저속 기어 전환 신호가 보내지기 전에 뚜렷히 인지가능한 반력 증대가 나타나도록 킥다운(kickdown) 요소를 제공하는 것이 유리하다.

본 발명은 차량에 있는 표준 페달 어셈블리의 느낌을 흉내내기 위한 페달 어셈블리에 관한 것이다. 본 페달 어셈블리는 하우징에 피봇식으로 장착되는 페달을 포함한다. 상기 페달을 하우징에 연결하는 레버 아암 또는 연결 로드가 또한 제공된다. 킥다운 서브어셈블리가 하우징 내부에 장착된다. 그 킥다운 서브어셈블리는 비드 및 받침부를 포함한다. 상기 페달이 눌리면 상기 비드가 상기 받침부 쪽으로 이동하고, 그 비드가 상기 받침부와 접촉하고 이어서 그 받침부를 지나갈 때 킥다운이 제공된다.

도 1 은 본 발명의 페달 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 2 는 휴지(rest) 위치에 있는 킥다운 서브어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 3 은 작용 위치에 있는 킥다운 서브어셈블리를 도시한다.
도 4 는 페달이 하우징에 연결되어 있는 것을 나타내는 분해 사시도를 도시한다.
도 5 는 센서를 포함하는 페달 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 6 은 페달 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 7 은 페달 어셈블리의 사시 측방 배면도를 도시한다.
도 8 은 센서와 다양한 진동 발생 모터를 갖는 페달 어셈블리의 측면도를 도시한다.

본 발명은 킥다운 특징을 갖는 바닥 장착 ETC 페달 어셈블리에 관한 것이다. 이 어셈블리는 하우징 부재와 페달을 포함한다. 페달은 하우징 부재에 장착된다. 페달은 또한 연결 로드에 의해 하우징에 연결된다. 레버 아암은 상기 하우징 내부에 피봇식으로 장착되는 허브를 갖는다. 하우징은 또한 히스테리시스(hysteresis) 발생 장치 및 킥다운 요소를 수용한다.

도 1 은 본 발명의 페달 어셈블리를 도시한다. 이 페달 어셈블리(10)는 페달(16)을 가지며, 이 페달은 상부(12)와 하부(14)를 갖는다. 페달 어셈블리(10)와 페달(16)은 사용자의 발이 페달에 유지되는 것을 도와 주기 위해 마찰부(18)를 포함한다.

페달 어셈블리(10)는 하우징(50)을 더 포함하는데, 이 하우징은 하단부(20)로부터 꺽여 있는 일반적으로 직사각형의 박스형 구조체(51)를 수용한다. 상기 하우징(50)은 페달 어셈블리의 다양한 구성품들을 유지할 수 있다. 하우징(50)은 구조 요소(53)와 덮개(52)를 포함한다.

상기 페달(16)은 하부 또는 기부(20)에 연결된다. 이 기부(20)는 차량의 바닥과 동일면을 이루게 되는 하측면(22)을 포함한다. 이 하측면(22)은 복수의 연결 부재(24)를 포함한다. 이들 연결 부재(24)는 스냅 끼워맞춤 보스(boss)이거나 다른 클립 수단일 수 있다. 기부(20)는 상측면(30)을 또한 포함한다. 이 상측면(30)은 페달(16)에 연결된다. 기부(20)는 페달(16)의 하부(14)에 있는 구조체에 대응하는 구조 만입부(32)를 포함한다. 본 실시 형태에서, 상기 구조체는 일반적으로 I 또는 T 형으로 되어 있다. 기부(20)는 페달(16)의 하부(14)의 것과 동일한 구멍 또는 구조체를 포함한다.

페달(16)을 기부(20)에 연결하는 연결부(34, 36)는 작동 힌지이다. 작동 힌지(34, 36)에 의해, 페달(16)이 기부(20) 및 그 작동 힌지(34, 36)에서 굽혀질 수 있고 또한 피봇될 수 있다.

작동 힌지(34, 36)는 기부(20)의 단부와 패드부 또는 페달(16) 사이에서 연장되어 있다. 한 쌍의 날개부가 패드부로부터 하우징 쪽으로 연장되어 있어 연결 아암을 덮는다.

도 2 및 3 에서 보는 바와 같이, 하우징(50)은 한 쌍의 측벽(59a, 59b) 사이에 형성되어 있는 내측 공동부(57)를 갖는다. 하우징(50)은 둥글게 된 상부벽 (61)을 더 포함한다. 각진 표면을 갖는 지지 보스(boss)가 전방 측벽에서 연장되어 있다.

허브부(63) 또는 킥다운 요소가 도 2 및 3 에 도시되어 있다. 이 허브부는 핀(80)에 장착된다. 부분적으로 관형인 공동부가 형성되어 있어 다른 단부에 있는 연결 로드의 볼을 수용한다(후술함). 허브(63)는 적어도 하나의 평평한 디스크 표면(70, 72)을 더 포함한다. 디스크 또는 디스크 표면(70, 72)은 복수의 구멍(72, 76, 78)을 갖고 있는데, 디스크가 도 2 에 나타나 있는 바와 같이 휴지 상태에 있을 때 상기 구멍들은 여러 평평한 디스크 표면(70)과 정렬해 있게 된다. 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 디스크(70, 72)가 서로에 대해 회전하면, 여러 구멍(72a, 74, 76, 78)은 정렬되지 않는다.

허브(63)는 원주 방향 마찰 표면부(70, 72)를 더 포함한다. 허브(63)는 차단판을 더 포함한다. 이 차단판은 비접촉식 위치 센서의 일 부분으로서 기능한다. 리지(ridge) 또는 비드(86; bead))가 상기 마찰 표면을 따라 축방향으로 연장되어 있다. 도 2 에 나타나 있는 바와 같이 페달이 휴지 상태에 있을 때 비드(86)는 슬라이드(88) 쪽으로 편향된다. 허브(63)가 회전하면, 비드는 슬라이드(88)로부터 받침부(92)로 가게 된다. 이 받침부(92)는 하부(90) 및 상부(94)를 포함한다. 받침면 및 받침부(92)는 비드(86)의 운동을 방해하여, 허브의 추가 회전을 방지하거나 지연시키게 된다. 이 마찰 표면은 히스테리시스를 가능케 해준다. 비드(86)가 받침부(92)를 따라 슬라이딩함에 따라, 마찰이 발생되고/발생되거나 신호가 보내져 히스테리시스를 제공한다. 신호가 제어 시스템에 보내져 히스테리시스를 나타나게 할 수 있다. 또한, 신호가 다양한 모터에 보내져 진동 응답을 제공할 수 있다.

핑거가 허브로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고 하우징의 받침부와 결합하도록 위치된다. 받침부(92)(스프링 강 요소라고도 함)는 마찰 표면을 따라 슬라이드(88)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 페달(16)을 밟아 누르면, 회전자 또는 허브(63)가 회전하여 비드(86)가 받침부(92) 또는 스프링 강 요소 쪽으로 움직이게 된다. 페달(16)이 충분히 눌리면, 비드(86)는 스프링 강 요소 또는 받침부(92)와 접촉하게 되고 그 받침부(92)를 옆으로 제쳐 킥다운을 제공하게 된다. 킥다운 요소 인해, 페달의 움직임이 억압되지 않으므로 사용자는 신속하게 가속할 수 있다.

도 4 에서 보는 바와 같이, 하측 허브와 관형 공동부(102) 사이에 컵(106)이 형성되어 있어 코일 스프링(82)을 수용한다. 이 코일 스프링(82)은 컵(106)과 사다리꼴 엔드 캡 사이에서 연장되어 있다. 그 엔드 캡은 2개의 각진 측면을 갖는다. 스프링(82)은 레버를 엔드 캡으로부터 멀어지는 방향으로 편향시켜, 핑거가 스탑과 접촉하고 비드(86)는 슬라이드(88)과 접촉하게 된다. 연결 로드(110)는 볼부(108)를 포함한다. 컵(106)은 볼(108)을 수용한다. 다양한 연결 부재(110)가 장치를 함께 고정시킨다. 볼(108)과 컵(106)으로 형성되는 볼 조인트를 덮기 위해 켑(112)이 사용된다.

또한, 공동부(114)가 하우징 내부에 제공되어 있다. 연결부(104)는 볼(108)과 연결 로드(110)를 스프링(82)에 연결한다. 연결 로드(110)는 추가 지지를 제공하고 또한 페달(16)을 하우징(50)에 연결한다. 연결 로드(110)는 공동부(106) 내부에서 피봇되고 회전할 수 있다. 페달이 측면 부하 조건을 받으면, 연결 로드(110)는 페달의 작동에 더 적은 스트레스를 주게 된다.

도 5 에 나타나 있는 바와 같이, 덮개편(56)이 제 위치에 스냅되어 하우징(50)의 공동부를 덮는다. 덮개(56)는 차단판을 노출시키기 위해 원형 개구를 갖는다. 캡슐화된 전자 유닛(62)이 열 쉐이크 롤오버(heat shake rollover) 작동(122)을 사용하여 부착된다. 다양한 구조 요소(58, 64)가 또한 사용되어 덮개편(56)을 하우징(50)에 연결한다. 열 쉐이크 롤오버 적용은 참조 번호 "54"로 나타나 있는 바와 같이 연결부에 나타나 있다. 덮개(56)의 연결부(60)는 배선 하니스(wiring harness)에 연결되어, 위치 센서에 의해 발생된 신호를 스로틀에 전달한다. 어떤 종류의 비접촉식 위치 센서라도 사용할 수 있는데, 하지만 적절한 센서는 본 발명의 양수인에 의해 유지된다. 센서는 적합한 영역에 신호를 보낼 수 있는 제어부에 연결될 수 있다. 그 센서는 제어부에 신호를 보낼 수 있고, 이 제어부는 진동 모터에 신호를 보내어 운전자에게 특정한 차량 조건을 알려줄 것이다.

도 6 ∼ 8 은 촉감 피드백 기구를 포함하는 페달 어셈블리의 제 2 실시 형태를 도시한다. 이 촉감 피드백 기구는 일반적으로 전술한 바와 같고 또한 제어부의 사용을 포함할 수 있는데, 이 제어부는 센서로부터 신호를 받을 수 있고 모터 또는 기타 유닛에 기능 수행을 지시할 수 있다. 촉감 피드백 기구는 진동 기구 및 촉각 기구 모두를 포함할 수 있다. 페달 어셈블리(200)는 상부와 하부(206)를 갖는 페달(202)을 포함한다. 전술한 앞 실시 형태에서 구조적으로 사용된 것과 동일한 구조 요소 및 작동 힌지(238)가 제 2 살시 형태에도 사용된다. 페달(202)은 어셈블리의 기부(220)에 연결된다. 하우징(252)은 전자 유닛(260)을 포함한다. 그 하우징(252)은 다양한 진동 및 촉각 기구(250)를 포함한다. 센서가 촉발되면, 진동 및 촉각 기구(250)가 사용자에게 감각적 주의를 발생시킨다. 센서가 촉발되면, 센서 내부에 또한 위치되어 있는 제어부가 진동 및 촉각 기구(250)에 신호를 보내어 그 기구를 작동시키고 또한 페달을 진동시켜 운전자에게 경고 또는 다른 주의를 주게 된다.

제어부(251)는 적절한 외부 센서로부터 신호를 받고 신호를 보내어 진동 모터 또는 촉각 모터 또는 그 둘 모두를 작동시키게 된다. 다른 조건에 대한 다른 촉감적 주의를 위해 다른 촉감 피드백이 제공될 수 있다. 따라서, 운전자가 졸고 있는 것을 운전자 주의 시스템이 판단하면 진동 기구(250)가 제어부(251)에 의해 작동될 수 있고 별도의 신호가 발생되어, 예컨대 잠재적 충돌 위협을 알려주는 촉각 기구가 작동될 수 있다.

진동 모터(250)가 하우징(252)을 따라 횡방향으로 연장되어 장착되어 있다. 모터(250)는 중량체를 움직이게 하여 진동을 발생시킨다. 진동은 하우징과 연결 로드를 통해 페달(202)에 전달되어, 운전자의 발이 촉감적으로 느낄 수 있는 진동 감각을 제공하게 된다.

상기 피드백 기구는 페달을 통해 운전자의 발에 촉감 피드백을 제공하여 요망되는 조건에 대해 운전자를 주의시킨다. 이들 조건은 예컨대 과속, 운전자 주의 및 충돌 회피일 수 있다. 상기 시스템은 하우징(252)에 장착되는 제어부를 포함하는데, 이 제어부는 레이더 센서, 운전자 인지 시스템 또는 속도계와 같은 외부 소스로부터 신호를 받으며 또한 미리 정해져 있는 규칙을 참조하여 피드백 지구에 신호를 언제 제공할지 결정하게 된다.

이들 도 6 ∼ 8 은 도 1 ∼ 5 에 설명되어 있는 제 1 실시 형태의 하우징을 도시하며 진동 기구, 촉각 기구 및 제어부를 수용하도록 변경되었다. 도 7 에 나타나 있는 바와 같이, 제어부(251)는, 센서와 모터(250) 위에 연장되어 있는 덮개(253)를 포함한다.

촉각 모터(250)는 페달(202)의 반대쪽에 있는 하우징(252)의 전방측에 장착된다. 이 촉각 모터(250)는 DC 모터이고 로드를 축방향으로 움직이게 할 수 있으며, 그 로드는 이 로드의 자유 단부에 있는 보스 부재를 지지한다. 이 보스 부재는 각진 표면을 가지며 제 1 실시 형태의 지지 보스를 대체한다. 촉각 모터(250)가 작동되면, 상기 로드가 축방향으로 모터 쪽으로 움직이게 되고 그 모터는 지지 보스 부재의 각진 표면을 스프링을 유지하고 있는 엔드 캡의 대응적으로 각진 표면 쪽으로 끌어 당겨 그 스프링을 압축시키게 된다. 이 스프링이 압축되면 더 큰 복귀력이 발생되며, 이 복귀력은 아암 및 연결 로드에 의해 페달에 전달된다. 따라서, 증대된 복귀력은 운전자의 발이 촉감적으로 느끼게 된다.

볼 조인트(108, 208)는 원통형 개구의 일 단부로부터 삽입되고 캡이 그 개구 위에서 제 위치에 스냅된다. 페달이 측면 부하 조건을 받으면, 볼 조인트(108, 208) 연결은 페달의 작동에 더 적은 스트레스를 주게 된다.

자주 사용되는 비접촉식 위치 센서는 도 2 및 3 에 나타나 있는 바와 같이 코일에 와전류를 발생시키는 허브의 회전과 관련 있고, 그 와전류를 측정하여 허브의 회전을 결정한다.

이렇게 해서, 히스테리시스와 킥다운 요소 및 촉감 주의 기구를 갖는 컴팩트한 페달 어셈블리가 개시된다.

본 발명은 전술한 예시적인 실례적인 예와 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 실시 형태는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. 여기서 설명한 방법, 장치, 조성 등은 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해 규정된다.

Claims (11)

1. 차량에 있는 표준 페달 어셈블리의 느낌을 흉내내기 위한 차량용 페달 어셈블리로서,
   하우징에 피봇식으로 장착되는 페달; 및
   상기 하우징에 장착되고, 비드 및 받침부를 갖는 킥다운 서브어셈블리를 포함하고,
   상기 페달이 눌리면 상기 비드가 상기 받침부 쪽으로 이동하고, 그 비드가 상기 받침부와 접촉하고 이어서 그 받침부를 지나갈 때 킥다운이 제공되는 페달 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 페달은 또한 로드에 의해 상기 하우징에 연결되는 페달 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 페달은 작동 힌지에 의해 상기 하우징에 연결되는 페달 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 페달은 적어도 하나의 플랜지를 갖는 커넥터를 구비하는 작동 힌지에 의해 상기 하우징에 연결되는 페달 어셈블리.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 작동 힌지의 커넥터를 수용하는 대응하는 구조체를 포함하는 페달 어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 페달 어셈블리는 히스테리시스(hysteresis) 발생 장치를 더 포함하는 페달 어세블리.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징은 차량의 문과 결합 및 연결되는 적어도 하나의 스냅 끼워맞춤 보스(boss)를 포함하는 페달 어셈블리.
8. 차량에 있는 표준 페달 어셈블리의 느낌을 흉내내며 또한 차량 사용자에게 알림을 제공하기 위한 차량용 페달 어셈블리로서,
   하우징에 피봇식으로 장착되는 페달;
   상기 페달에 연결되고, 상기 하우징에 장착되는 진동 모터; 및
   상기 진동 모터에 연결되어 있고, 운전자에게 알림을 제공할 때 그 진동 모터를 작동시키게 되는 제어부를 포함하는 페달 어셈블리.
9. 제 8 항에 있어서,
   킥다운 서브어셈블리를 더 포함하는 페달 어셈블리.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 킥다운 서브어셈블리는 상기 하우징 안에 장착되고, 상기 페달 어셈블리가 눌리면 비드가 받침부 쪽으로 이동하고, 그 비드가 상기 받침부와 접촉하고 이어서 그 받침부를 지나갈 때 킥다운이 제공되는 페달 어셈블리.
11. 제 8 항에 있어서,
    촉각 기구가 상기 어셈블리에 연결되어 있는 페달 어셈블리.

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