KR20140098763A

KR20140098763A - 페달값 센서 어셈블리

Info

Publication number: KR20140098763A
Application number: KR1020147014617A
Authority: KR
Inventors: 밀로스 흘라브카
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-08-08
Also published as: JP5840800B2; CN104024020A; DE102011087580A1; EP2785555B1; CN104024020B; EP2785555A1; WO2013079249A1; JP2015500760A

Abstract

본 발명은 차량용 페달값 센서 어셈블리(1)에 관한 것으로서, 이 페달값 센서 어셈블리는 시작 위치와 끝 위치 사이에서 선회할 수 있는 가속 페달(2), 이 가속 페달(2)을 위한 베어링(9), 하나 이상의 탄성 요소(11), 특히 시작 위치로 가속 페달(2)을 운동시키기 위해 시작 위치의 방향으로 복원력을 가속 페달(2)에 인가하는 스프링(12), 가속 페달(2)에서 마찰 이력을 발생하기 위한 장치(4)를 포함하며, 이 장치(4)는 바람직하게는 횡단면이 원호 형상인 제1의 마찰면(6)을 가지는 제1의 마찰 요소(5), 및 횡단면이 원호 형상인 제2의 마찰면(8)을 가지는, 가속 페달(2)과 기계적으로 작용 연결되는 제2의 가동형 마찰 요소(7)를 포함하고 제1의 그리고 제2의 마찰면(6, 8)이 포개져 있으므로, 제1의 그리고 제2의 마찰면(6, 8) 사이 상대 운동 때문에 마찰력이 발생할 수 있으며, 특히 끝 위치의 방향으로 제2의 마찰 요소(7)의 회전 방향과 관련하여 제1의 마찰면(6)과 제2의 마찰 요소(7)의 선회축(19) 간 거리가 증가하므로, 제2의 마찰 요소(7)의 선회축(19)과 제1의 마찰면(6) 사이의 거리가 커질수록, 제1의 마찰면(6)의 단위 면적당 발생 가능한 마찰력이 더 커진다.

Description

페달값 센서 어셈블리{PEDAL VALUATOR ARRANGEMENT}

본 발명은 제1항의 전제부에 따른 페달값 센서 어셈블리에 관한 것이다.

구동 모터, 예컨대 내연기관 및/또는 전동기의 출력을 제어하기 위해 차량들에서 E 가스 시스템의 사용이 점점 늘고 있다. 이 경우, 운전자의 발에 의해 가속 페달 또는 가스 페달인 페달이 회전축을 중심으로 선회되고 페달의 회전 각도가 센서에 의해 검출된다. 센서에 의해 검출된 페달 위치에 따라 구동 모터의 출력이 제어 및/또는 조절된다. 능동형 가속 페달인 경우 모터 유닛으로부터 가속 페달로 추가의 복원력이 제공되므로, 차량의 운전 보조 시스템에 의해 일정한 행동 요구가 촉각적으로 운전자의 발에 전달될 수 있다.

페달값 센서 어셈블리가 E 가스 시스템에 사용될 수 있도록, 페달값 센서 어셈블리가 가속 페달의 위치를 검출하기 위한 센서를 구비한 경우, 페달값 센서 어셈블리는 가속 페달에서 마찰 이력을 발생하기 위한 장치를 포함한다. 가속 페달의 운동 시에 편의성을 높이기 위해 상기 장치는 시작 위치와 끝 위치 사이 페달 경로에서 힘 또는 마찰 이력을 발생한다. 그 결과, 가속 페달의 작동에 필요한 힘은, 가속 페달의 힘을 차량의 내연기관의 스로틀 기관, 예컨대 스로틀 밸브에 전달하기 위한 기계적 전달 수단, 예컨대 보우든 케이블을 갖는 E 가스 시스템이 없는 종래 차량들에서의 힘에 상응한다. 그러므로 페달값 센서 어셈블리는 기계적 전달 수단에 익숙한 감각 또는 가속 페달의 작동 또는 운동에 필요한 힘을 갖는다.

DE 102 58 286 A1호에는 선회 연결부에 의해 베어링 블록에 선회축을 중심으로 회전가능하게 지지된 페달 레버를 가지는 구동 장치, 특히 차량의 내연기관의 출력을 제어하기 위한 가속 페달 모듈이 개시되어 있으며, 상기 페달 레버는 하나 이상의 페달 레버 정지부로 관련 베어링 블록에 부딪힐 수 있으며, 페달 레버 정지부 및/또는 베어링 블록의 영역에 탄성이 제공되어, 회전 연결부를 형성하기 위해 선회 축을 중심으로 실시되는 페달 레버와 베어링 블록 간 상대 운동 동안 페달 레버 정지부가 탄성 변형으로 인해 베어링 블록 정지부를 지나 안내되고 복원 후에는 이와 후방 결합한다. 이 경우, 페달 레버를 위한 베어링 블록에서의 지지면이 원통 형상으로 형성되어 있다.

DE 195 36 699 A1호에는 고정 구조의 한 지지점에 의해 지지되어 선회 축을 중심으로 선회 각도만큼 선회할 수 있는 페달 레버를 가지는, 구동 장치의 출력을 제어하기 위한 가속 페달 모듈이 개시되어 있으며, 페달 레버의 위치를 검출하여 대응 신호를 제어 장치에 제공하는 센서와 페달 레버를 정지 위치로 복원시키기 위한 리턴 스프링이 제공되어 있으며, 지지 반경을 갖는 하나 이상의 베어링 쉘 및 이 베어링 쉘에 지지되어 지지 반경에 적합한 하나 이상의 베어링 핀이 상기 지지점에 제공되며, 상기 지지 반경은 페달 레버의 선회 운동을 막는 현저한 마찰 이력이 생길 정도로 크게 설계된다.

본 발명에 따른 차량용 페달값 센서 어셈블리는 시작 위치와 끝 위치 사이에서 선회 가능한 가속 페달, 이 가속 페달을 위한 베어링, 하나 이상의 탄성 요소, 특히 시작 위치로 가속 페달을 운동시키기 위해 시작 위치의 방향으로 복원력을 가속 페달에 인가하는 스프링, 가속 페달에서 마찰 이력을 발생하기 위한 장치를 포함하며, 이 장치는 바람직하게는 횡단면으로 볼 때 원호 형상인 제1의 마찰면을 가지는 제1의 마찰 요소, 및 횡단면으로 볼 때 원호 형상인 제2의 마찰면을 가지는, 가속 페달과 기계적으로 작용 연결되는 제2의 가동형 마찰 요소를 포함하고 제1의 그리고 제2의 마찰면이 포개져 있으므로, 제1의 그리고 제2의 마찰면 사이의 상대 운동 때문에 마찰력이 발생할 수 있으며, 특히 끝 위치의 방향으로 제2의 마찰 요소의 회전 방향과 관련하여 제1의 마찰면과 제2의 마찰 요소의 선회축 간 거리가 증가하므로, 제2의 마찰 요소의 선회축과 제1의 마찰면 간 거리가 커질수록, 제1의 마찰면의 단위 면적당 발생가능한 마찰력이 더 커진다.

그러므로 제1의 마찰면은 바람직하게는 부분적으로 원통 형상으로, 특히 베어링 쉘로서 형성되어 있으며, 제2의 마찰면 역시 마찬가지로 부분적으로 원통 형상으로, 특히 베어링 쉘로서 형성되어 있다. 이러한 양 마찰면은 포개져 있으므로 양 마찰면들 사이의 상대 운동 시에 마찰력을 발생한다. 제1의 마찰면과 제2의 마찰 요소의 선회축 간 거리가 증가하므로, 제2의 마찰 요소의 운동 또는 선회 운동 시에 가속 페달이 시작 위치로부터 끝 위치로 운동할 때 양 마찰면들 사이 압축력이 제1의 마찰 요소 및/또는 제2의 마찰 요소의 탄성 변형으로 인해 증가하며 그 결과 제1의 마찰면과 제2의 마찰 요소의 선회축 간 거리가 커질수록, 즉 제2의 마찰면으로부터 제1의 마찰면으로 제공되는 압축력이 제 1 마찰면에서 커질수록, 제1의 마찰면의 단위 면적당 발생 가능한 마찰력이 더 커진다. 상기 장치에 의해 발생될 수 있는 총 마찰력은 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이의 접촉면에 정비례하지 않고 오히려 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 거리 증가 및 그로 인한 압축력 증가 때문에 총 발생 가능한 마찰력이 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 접촉면에 대해 불균형적으로 증가하는, 즉 시작 위치로부터 끝 위치로 가속 페달이 회전 운동할 때 가속 페달의 회전 각도에 따라 발생가능한 마찰력이 불균형적으로 상승할 수 있다.

추가의 일 실시예에서 제1의 마찰면은 제1의 영역 및 제2의 영역을 포함하며, 상기 제1의 영역은 횡단면으로 볼 때 원호 형상으로 형성되어 있으며 제2의 마찰 요소의 선회축과 일정한 거리를 갖고, 상기 제2의 영역과 제2의 마찰 요소의 선회축 간 거리가 증가하고 및/또는 제1의 마찰면의 제1의 영역과 제2의 마찰면은 서로 동축으로 정렬되어 있으며 및/또는 제1의 마찰면과 제2의 마찰 요소의 선회축 간 최대 거리가 제1의 마찰면과 제2의 마찰요소의 선회축 간 최소 거리보다 적어도 0.1%, 1%, 3%, 5% 또는 10%만큼 더 크며 및/또는 가속 페달은 선회축을 중심으로 회전될 수 있으며 가속 페달의 선회축은 제2의 마찰 요소의 선회축에 상응한다. 제1의 마찰면은 제1의 영역과 제2의 영역으로 분할되어 있다. 제1의 영역에서 제1의 마찰면은 횡단면으로 볼 때 원호 형상으로 또는 부분적으로 원통 형상으로 형성되어 있으므로, 제1의 마찰면에서 발생가능한 마찰력이 제2의 마찰면과 제1의 마찰면 사이 접촉면에 정비례하는데, 그 이유는 제1의 마찰면의 제1의 영역에서 압축력이 제2의 마찰면과 제1의 마찰면 사이에서 실질적으로 일정하기 때문이다. 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 제2의 마찰 요소의 선회축과의 거리가 증가하므로, 제2의 영역에서 제2의 마찰면과 제1의 마찰면 간 다른 크기의 압축력이 제공된다. 그러므로 제2의 영역에서 압축력은 제1의 영역에서의 압축력보다 더 크다. 그 결과, 제2의 영역에서, 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이의 접촉면의 단위 면적당, 제1의 영역에서보다 큰 단위 면적당 마찰력이 발생되고, 상기 마찰력은 또한 제1의 영역에서보다 더 크다.

제1의 마찰면의 제1의 영역과 제2의 마찰면이 서로 간에 동축으로 정렬되는, 특히 원호 형상의 제1의 마찰면의 원의 중점은 원호 형상의 제2의 마찰면의 원의 중점에 상응한다. 가속 페달에 제2의 마찰 요소를 형성하면 제2의 마찰 요소의 선회축은 가속 페달의 선회축에 상응하므로, 가속 페달과 제2의 마찰 요소를 연결하기 위한 어떤 메커니즘도 필요하지 않다. 따라서 페달 센서 어셈블리가 구조적으로 특히 단순하게 형성될 수 있다.

보충적인 일 실시예에서 제2의 마찰 요소의 제1의 회전 각도 범위에서 제2의 마찰면이 제1의 마찰면의 제1의 영역과 접촉할 뿐이므로, 시작 위치로부터 끝 위치로 가속 페달의 운동 시에 마찰력이 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 접촉면에 비례하여 증가하거나 또는 접촉면이 일정한 경우 마찰력이 일정하다. 제1의 마찰면이 제1의 그리고 제2의 영역을 가지므로, 제2의 마찰 요소 또는 가속 페달의 제1의 회전 각도 범위에서 제2의 마찰면과 제2의 영역 간 접촉이 없으므로, 제1의 마찰면에서 제2의 마찰면이 제1의 마찰면의 제1의 영역에만 지지되므로 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이에 일정한 압축력이 제공된다. 그러므로 발생 가능한 마찰력 역시 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 접촉면에 비례한다. 그러므로 제1의 회전 각도 범위에서 시작 위치로부터 끝 위치로 가속 페달이 운동할 때 상기 장치에 의해 발생될 수 있는 마찰력이 접촉면에 비례하므로 가속 페달의 회전 각도에 비례하여 증가하거나 또는 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 접촉면이 일정할 경우 일정하다. 이와 무관하게, 일반적으로 시작 위치로부터 끝 위치로 가속 페달의 운동을 위해 필요한 힘이 증가하는데, 그 이유는 탄성 요소로부터 가속 페달로 인가되는 힘 증가가 극복될 수 있기 때문이다.

추가의 일 실시예에서 제2의 마찰 요소의 제2의 회전 각도 범위에서 제2의 마찰면이 제2의 영역과 그리고 바람직하게는 제1의 마찰면의 제1의 영역과 접촉하므로, 가속 페달이 시작 위치로부터 끝 위치로 운동할 때 마찰력이 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 접촉면에 대해 불균형적으로 증가하고 바람직하게는 제2의 회전 각도 범위가 가속 페달의 끝 위치를 포함하고 바람직하게는 제1의 회전 각도 범위가 가속 페달의 시작 위치를 포함한다. 제2의 각도 범위에서 제2의 마찰면과 제1의 마찰면의 제2의 영역 사이에 접촉이 있으므로, 제1의 마찰면의 제1의 영역에서보다 제1의 접촉면의 제2의 영역에서 더 큰 압축력이 제공된다. 제1의 마찰면에서보다 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 단위 면적당 더 큰 마찰력이 발생될 수 있으며 거리의 증가 때문에 이 마찰력은 끝 위치의 방향으로 가속 페달 또는 제2의 마찰 요소의 운동 시에 증가한다. 즉, 실질적으로 접선 방향으로 제1의 마찰면의 제2 영역에서 압축력이 증가하므로 단위 면적당 발생 가능한 마찰력 역시 증가한다. 그러므로 제2의 회전 각도 범위에서 페달값 센서 어셈블리에 의해 마찰력이 불균형적으로 상승될 수 있다. 즉, 시작 위치로부터 끝 위치로 제1의 회전 각도 범위에서 가속 페달이 운동할 때보다 마찰력이 제2의 각도 범위에서 더 크게 증가한다.

추가의 일 변형예에서 가속 페달의 시작 위치에서 가속 페달은 영의 회전 각도를 가지며 가속 페달의 끝 위치에서 가속 페달은 최대 회전 각도를 가지며 제2의 회전 각도 범위에서보다 제1의 회전 각도 범위에서 가속 페달의 회전 각도가 더 작으며 및/또는 가속 페달의 회전 각도가 제2의 회전 각도 범위의 2개의 한계 각도 사이에서 최대 회전 각도의 90%, 70%, 50%, 30%, 20%, 10% 또는 5%보다 작다. 2개의 한계 각도는 제2의 회전 각도 범위의 최종 각도이다.

그러므로 제1의 회전 각도 범위는 시작 위치로부터 제1의 회전 각도 범위와 제2의 회전 각도 범위 사이의 일 각도, 즉 제2의 회전 각도 범위의 제1의 한계 각도로 가속 페달의 일 각도 범위이며, 제2의 회전 각도 범위는 제1의 회전 각도 범위와 제2의 회전 각도 범위 사이의 일 회전 각도와 제2의 회전 각도 범위의 제2의 한계 각도로서 가속 페달의 상기 끝 위치 사이의 일 각도 범위이다. 그러므로 마찰력의 불균형적 증가는 시작 위치와 끝 위치 사이에서 가속 페달이 운동할 때 끝 위치 직전에 비로소 나타난다.

다른 실시예에서 제1의 마찰면은 특히 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 제2의 마찰 요소의 선회축과의 거리가 증가하면 제2의 마찰 요소의 선회축과의 연속적으로 증가하는 거리를 갖는다. 그러므로 그 거리가 연속적으로 증가하면 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이 압축력이 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 끝 위치의 방향으로 연속적으로 증가한다.

보충적인 일 변형예에서 특히 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 제2의 마찰 요소의 선회축과의 거리가 증가하는 제1의 마찰면이 평면 경사면으로서 형성되어 있다.

추가의 일 실시예에서 특히 제1의 마찰면의 제2의 영역에서 제2의 마찰 요소의 선회축과의 거리가 증가하는 제1의 마찰면이 볼록면 또는 오목면으로서 형성되어 있다. 그러므로 제1의 마찰면의 제2의 영역의 지오메트리를 다르게 하면 페달값 센서 어셈블리의 제2의 회전 각도 범위에서 마찰력이 다르게 불균형적으로 증가될 수 있다.

바람직하게는 제1의 마찰면과 제2의 마찰면이 가속 페달의 베어링을 형성한다. 그러므로 유리한 방식으로 페달값 센서 어셈블리는 가속 페달을 위해 별도의 베어링을 필요로 하지 않고 오히려 제1의 마찰면과 제2의 마찰면이 가속 페달을 위한 베어링을 형성하도록, 특히 제1의 마찰면과 제2의 마찰면은 원통 형상 형성 또는 부분적인 원통 형상 형성 때문에 베어링 지오메트리를 또는 베어링 쉘로서 형성할 수 있다.

보충적인 일 실시예에서 페달값 센서 어셈블리가 고정 구조, 특히 베어링 블록을 포함하며 제1의 마찰 요소는 특히 일체로 고정 구조에 형성되어 있다.

추가의 일 실시예에서 이 고정 구조 및/또는 제1의 마찰 요소는 적어도 부분적으로, 특히 전부, 바람직하게는 열가소성 플라스틱으로 이루어진다. 그러므로 이 고정 구조는 열가소성 플라스틱으로 특히 간단하고 저렴하게 열가소성 플라스틱에 의해 사출 성형을 통해 제조될 수 있다. 이 경우, 이 고정 구조의 사출 성형 시에 제1의 마찰 요소 역시, 즉 제1의 영역과 제2의 영역을 가지는 제1의 마찰면이 사출 성형 시 대응 지오메트리로 형성될 수 있으므로, 실질적으로 어떤 추가적 비용도 제2의 영역을 갖는 제1의 마찰면의 형성을 위해 발생하지 않는다.

추가의 일 변형예에서 제2의 마찰 요소는 특히 가속 페달과 일체로 또는 별도의 마찰 부재로서 가속 페달에 형성되어 있다. 제2의 마찰 요소는 예컨대 산토프렌으로 이루어진 예컨대 별도의 마찰 부재로서 가속 페달에 고정되어 있으며 제1의 마찰면과 제2의 마찰면 사이에서 단위 면적당 특히 큰 마찰력이 형성될 수 있다.

추가의 일 실시예에서 가속 페달 및/또는 제2의 마찰 요소가 적어도 부분적으로, 특히 전부 바람직하게는 열가소성 플라스틱으로 이루어진다. 그러므로 가속 페달은 특히 저렴하게 사출 성형에 의해 열가소성 플라스틱으로 제조될 수 있다.

추가의 일 실시예에서 제1의 마찰 요소, 특히 제2의 영역에서 제1의 마찰 요소 및/또는 제2의 마찰 요소가 적어도 부분적으로, 특히 전부 열가소성 엘라스토머 또는 플라스틱, 예컨대 산토프렌으로 이루어진다.

특히, 페달값 센서 어셈블리는 가속 페달의 위치를 검출하기 위한 센서 및/또는 복원력을 시작 위치의 방향으로 가속 페달로 인가할 수 있는 모터 유닛을 포함한다. 이 센서는 예컨대 가속 페달의 위치, 특히 회전 각도를 검출하여 전기 신호로 변환하고 제어 유닛에 전송하는 홀 센서이다. 차량의 구동 모터의 스로틀 기관이 제어 유닛에 의해 가속 페달의 위치에 따라서 제어 및/또는 조절된다. 이 모터 유닛은 예컨대 전동기 또는 전자석일 수 있다.

하기에서, 첨부한 도면들을 참고로 본 발명의 실시예를 상술한다.

도 1은 페달값 센서 어셈블리의 개략도이다.
도 2는 페달값 센서 어셈블리의 고정 구조의 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 페달값 센서 어셈블리의 고정 구조와 가속 페달의 사시도이다.
도 4는 가속 페달이 제1의 그리고 제2의 회전 각도 범위 사이의 회전 각도에 있는 도 2에 따른 페달값 센서 어셈블리의 측면도이다.
도 5는 가속 페달이 끝 위치의 회전 각도에 있는 도 2에 따른 페달값 센서 어셈블리의 측면도이다.
도 6은 도 2에 따른 페달값 센서 어셈블리를 위한 가속 페달의 상기 회전 각도에 따라 발생할 수 있는 마찰력의 다이어그램이다.
도 7은 차량의 개략도이다.

페달값 센서 어셈블리(1)가 도시되어 있지는 않지만 구동 모터로서 내연기관 및/또는 전동기를 구비한 차량(22)에서 사용되므로, 이러한 구동 모터의 출력이 E 가스 시스템에 의해 제어 및/또는 조절될 수 있다. 이를 위해, 가속 페달(2) 또는 가스 페달(2)(도 1)의 위치가 센서(20)에 의해 검출되고 가속 페달(2)의 위치에 따라 차량(22)의 구동 모터의 출력이 제어 및/또는 조절된다. 운전자의 발을 받치기 위한 발 받침대(3)가 가속 페달(2)에 형성되어 있다. 구동 모터가 내연기관인 경우에 예컨대 스로틀 기관, 예컨대 스로틀 밸브가 서보 모터에 의해 작동되며 전동기인 경우에는 전동기에 공급되는 전기 출력이 적절하게 제어 및/또는 조절된다(도시되어 있지는 않음). 가속 페달(2)의 시작 위치에서는 최소 출력이 예컨대 공전 혼합 가스로서 구동 모터에 의해 활성화되고 가속 페달(2)의 끝 위치에서는 최대 출력이 구동 모터에 의해 활성화된다. 따라서 차량(22)은 E-가스 또는 E-가스 시스템을 가지고 있다.

탄성 요소(11)로서 2개의 스프링(12)에 의해 복원력이 시작 위치의 방향으로 가속 페달(2)에 인가된다. 더 나아가서, 전동기(14)로서 형성되어 있는 모터 유닛(13)은 기계적으로 (도시되어 있지 않은) 기어에 의해 기계적으로 가속 페달(2)과 연결 또는 결합되어 있다. 이때, 모터 유닛(13)을 이용하면 가속 페달(2)의 시작 위치의 방향으로 복원력이 인가될 수도 있고 끝 위치의 방향으로 조정력이 인가될 수도 있다. 이 경우, 페달값 센서 어셈블리(1)는 능동형 가속 페달(2)을 갖는다. 차량(22)의 도시되어 있지 않은 운전 보조 시스템에 의해 여러 파라미터들이, 예컨대 앞차량과의 거리 또는 허용 최고 속력이 검출된다. 앞차량(22)과의 거리가 미달인 경우, 가속 페달(2) 위 발에 햅틱 피드백이 이루어진다. 이런 경우, 전동기(14)에 의해 복원력이 가속 페달(2)에 인가되어 운전자가 발로 이러한 가속 페달을 촉각적으로 느낄 수 있으므로, 그 결과 일정한 행동 촉진 또는 행동 요구가 제어 유닛(21)에 의해 차량(22)의 운전자에게 전송될 수 있는, 즉 이 경우 가속 페달(2)의 위치가 시작 위치의 방향으로 이동되어, 앞차량과의 거리가 감소될 수 있다. 가속 페달(2)은 선회축(19)을 중심으로 회전할 수 있게 베어링(9)으로 지지되어 있다. 선회축(19)은 도 1의 도면 평면에 대해 수직 방향을 갖는다.

페달값 센서 어셈블리(1)는 베어링 블록(23)을 형성하는 (도 2 내지 도 5) 고정 구조(24)를 포함한다. 장치(4)는 가속 페달(2)에 마찰 이력을 발생하는데 이용되는, 즉 시작 위치로부터 끝 위치로 가속 페달(2)의 운동 시에 그리고 그 반대의 경우에도 이용된다. 장치(4)는 제1의 마찰면(6)을 가지는 제1의 마찰 요소(5)와 제2의 마찰면(8)을 가지는 제2의 마찰 요소(7)를 포함한다.

제1의 마찰 요소(5)가 고정 구조(24)와 일체로 고정 구조(24) 또는 베어링 블록(23)에 형성되어 있다. 이 경우, 제1의 마찰 요소(5) 또는 제1의 마찰면(6)이 제1의 영역(16)과 제2의 영역(17)을 갖는다. 제1의 영역(16)은 횡단면으로 볼 때, 즉 가속 페달(2)의 선회축(19)을 중심으로 수직 방향으로 절개할 때 원호 형상을 가지거나 부분적으로 원통 형상을 갖는다. 제2의 마찰면(8)의 제2의 영역(17)은 (도 2 내지 도 5) 평면 경사면(18)으로서 형성되어 있다. 제1의 영역(16)에서 제1의 마찰면(6)이 선회축(19)과 일정한 거리를 갖는다. 제1의 마찰면(6)의 제2의 영역(17)이 형성하는 경사면(18)에서 선회축(19)과의 거리는 제1의 영역에서보다 더 크며 제2의 영역(17)이 평면 경사면(18)으로서 형성되어 있기 때문에 연속적으로 실질적으로 접선 방향으로 시작 위치로부터 끝 위치의 방향으로 연속적으로 증가한다.

제2의 마찰면(8)을 갖는 제2의 마찰 요소(7)가 가속 페달(2)에 형성되어 있다. 이를 위해, 열가소성 플라스틱으로 이루어진 별도의 마찰 부재(15)가 가속 페달(2)에 형상 결합 방식으로 고정되어 있다. 이 경우, 마찰 부재(15)는 산토프렌으로 제조되어 있고 제2의 마찰면(8)을 갖는다. 제2의 마찰면 역시 횡단면으로 볼 때 원호 형상으로 형성되어 있거나 부분적으로 원통 형상으로 형성되어 있으며 가속 페달(2)이 선회축(19)을 중심으로 선회할 수 있다. 이 경우, 제2의 마찰면(8)의 원호의 중점은 선회축(19)에 상응하거나 선회축(19)에 위치한다. 제1의 그리고 제2의 마찰면(6, 8)은 서로에 대해 동심으로 또는 동일 선회축(19)에 동축으로 정렬 또는 형성되어 있다.

제1의 그리고 제2의 마찰면(6, 8)은 가속 페달(2)을 위한 베어링 지오메트리(10)를 형성한다. 즉, 제1의 그리고 제2의 마찰 요소(5, 7)는 가속 페달(2)을 위한 베어링(9)을 형성한다. 이 경우, 가속 페달(2)은 래칭 접속부 및/또는 볼트에 의해 고정 구조(24)에 고정되어 있다(도시되어 있지는 않음).

가속 페달(2)의 시작 위치에서는 가속 페달(2)과 제2의 마찰 요소(7)가 회전 각도 영을 가지며 끝 위치에서는 최대 회전 각도를 갖는다. 도 5에는 가속 페달(2)의 끝 위치가 도시되어 있다. 즉, 가속 페달(2)이 고정 구조(24)의 정지부(25)에 지지된다.

제1의 마찰면(6)은 제1의 영역(16)과 제2의 영역(17)으로 분할되어 있다. 이 경우, 제1의 마찰면(6)의 대부분은 제1의 영역(16)을 포함하므로, 제1의 마찰면(9)의 접선 방향 연장부의 약 90%는 제1의 영역(16)을 형성하고 제1의 마찰면(6)의 접선 방향 연장부의 약 10%는 제1의 마찰면(6)의 제2의 영역(17)을 형성한다. 가속 페달(2)의 제1의 회전 각도 범위(16)에서 제2의 마찰면(8)은 제1의 마찰면(6)의 제1의 영역(16)과 접촉할 뿐이며 제2의 영역(17), 즉 제1의 마찰면(6)의 경사면(18)과는 접촉하지 않는다. 가속 페달(2)과 제2의 마찰 요소(7)의 제2의 회전 각도 범위(27)에서 제2의 마찰면(8)은 제1의 영역(16)과도 접촉하며 제1의 마찰면(6)의 제2의 영역(17)과도 접촉한다. 도 4에는 제1의 회전 각도 범위(26)의 끝 영역에 있는 가속 페달(2)의 회전 각도가 도시되어 있다. 즉, 마찰 부재(15)에 의해 형성되어 있는 제2의 마찰면(8)은 제2의 영역(17) 바로 앞에 위치한다. 도 5에 도시된 가속 페달(2)의 끝 위치에서 제2의 마찰면(8)은 완전히 제1의 마찰면(6)의 제2의 영역(17)에 지지된다.

영의 회전 각도를 갖는 시작 위치로부터 제1의 그리고 제2의 회전 각도 범위(26, 27) 사이의 일 회전 각도로 가속 페달(2)이 운동할 때 서로 동심으로 정렬된 제2의 마찰면(8)과 제1의 마찰면(6)의 제1의 영역(16) 때문에 제1의 마찰면(6)의 제1의 영역(16)과 제2의 마찰면(8) 사이에 일정한 압축력이 존재하므로, 발생 가능한 마찰력이 제1의 마찰면(6)과 제2의 마찰면(8) 사이의 접촉면에 정비례한다. 가속 페달(2) 또는 제2의 마찰 요소(7)가 제1의 그리고 제2의 회전 각도 범위(26, 27) 사이의 일 회전 각도로부터 가속 페달(2)의 끝 위치로 운동할 때, 즉 가속 페달(2)이 제2의 회전 각도 범위(27) 내에서 가속 페달(2)의 끝 위치의 방향으로 운동할 때, 평면 경사면(18)의 지오메트리 때문에 압축력이 제2의 마찰면(8)과 제2의 영역(17) 사이에서 증가하여 산토프렌의 마찰 부재(15)가 탄성적으로 변형하므로, 제1의 영역(16)에서보다 더 큰 압축력이 제2의 영역(17)에 제공된다. 이 경우, 상기 압축력은 접선 방향으로 평면 경사면(18)의 접선 방향 단부의 방향으로 증가한다. 이는 가속 페달(2)이 제2의 회전 각도 범위(27) 내에서 끝 위치의 방향으로 운동할 때 마찰력의 불균형적 상승을 야기한다.

도 6에는 페달값 센서 어셈블리(1)에서 마찰 이력이 도시되어 있다. 가로축은 가속 페달(2)의 회전 각도를 나타내며 세로축은 장치(4)에 의해 발생된 마찰력을 나타낸다. 제1의 회전 각도 범위(26) 내에서 마찰력은 실질적으로 가속 페달(2)의 회전 각도에 비례하여 증가한다. 제2의 회전 각도 범위(27)의 시작으로, 즉 제2의 마찰면(8)과 제1의 마찰면(6)의 제2의 영역(17) 간 접촉의 시작으로 장치(4)에 의해 발생되는 마찰력의 불균형적 상승이 발생한다. 이는 제2의 영역(17)과 제2의 마찰면(8) 사이에서 제2의 영역(17)에서 증가한 압축력에 기인한다. 가속 페달(2)이 끝 위치로부터 스프링(12)에 의해 실시된 그러나 운전자에 의해 가속 페달(2)에 인가된 압축력에 의해 실시되지 않은 시작 위치로 운동할 때, 예컨대 시작 위치로부터 끝 위치로 운동할 때처럼, 발생 마찰력은 시작 위치로부터 끝 위치로 운동할 때보다 더 작다. 이 경우, 가속 페달(2)의 시작 위치로부터 끝 위치로 운동과 관련한 상기 설명은 끝 위치로부터 시작 위치로 가속 페달(2)의 운동에도 유사하게 적용된다.

전체적으로 볼 때 중요한 장점들이 본 발명에 따른 페달값 센서 어셈블리(1)와 관련되어 있다. 제1의 그리고 제2의 영역(16, 17)을 갖는 제1의 마찰면(6)을 포함하는 제1의 마찰 요소(5)의 형성 때문에 제1의 회전 각도 범위(26)에서 가속 페달(2)의 회전 각도에 따른 마찰력의 비례적 상승 또는 일정한 마찰력을 제공하고 제2의 회전 각도 범위(27)에서 마찰력의 불균형 상승을 제공하는 것이 가능하다. 이 경우, 불균형이란 특히 제2의 회전 각도 범위(27)에서 마찰력이, 특히 회전 각도에 따라, 제1의 회전 각도 범위(26)에서보다 더 크게 상승하고 및/또는 제2의 회전 각도 범위(27)에서 마찰력은 제1의 회전 각도 범위(26)에서보다 더 크다. 제2의 영역(17)의 접선 방향 연장이 클수록, 제2의 회전 각도 범위(27)가 더 커지며, 그 반대 역시 마찬가지이다. 그러므로 고정 구조(24)의 사출 성형 시에 대응 형상을 갖는 사출 금형의 간단한 형성을 통해 제2의 영역(17)이 경제적으로 제공될 수 있으며 다른 크기의 제2의 영역(17)에 의해 다른 크기의 제2의 회전 각도 범위(27)가 간단하고 경제적으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1의 회전 각도 범위(26)와 관련한 마찰력의 불균형 상승의 정도 또는 크기가 제2의 회전 각도 범위(27)에서 쉽게 변경될 수 있도록, 제2의 영역(17)의 지오메트리들이 다르게 제공될 수 있다. 제2의 영역(17)과 선회축(19) 간 거리의 증가가 강할수록, 제2의 마찰면(8)과 제2의 영역(17) 간 압축력이 더 커지고, 제2의 영역(17)에서 단위 면적당 발생되는 마찰력이 더 커지며, 그 반대도 마찬가지이다. 따라서, 간단한 방식으로 페달값 센서 어셈블리(1)로 마찰력 증가의 2개의 다른 영역들을 갖는 마찰 이력이 제공될 수 있다.

Claims

차량(22)용 페달값 센서 어셈블리(1)로서, 상기 페달값 센서 어셈블리는
시작 위치와 끝 위치 사이에서 선회 가능한 가속 페달(2),
상기 가속 페달(2)을 위한 베어링(9),
하나 이상의 탄성 요소(11), 특히 시작 위치로 가속 페달(2)을 운동시키기 위해 시작 위치의 방향으로 복원력을 가속 페달(2)에 인가하는 스프링(12),
가속 페달(2)에서 마찰 이력을 발생하기 위한 장치(4)를 포함하며, 이 장치(4)는 바람직하게는 횡단면이 원호 형상인 제1의 마찰면(6)을 가지는 제1의 마찰 요소(5)와 횡단면이 원호 형상인 제2의 마찰면(8)을 가지는, 상기 가속 페달(2)과 기계적으로 작용 연결되는 제2의 가동형 마찰 요소(7)를 포함하고 상기 제1의 그리고 상기 제2의 마찰면(6, 8)이 포개져 있으므로, 제1의 그리고 제2의 마찰면(6, 8) 사이의 상대 운동 때문에 마찰력이 발생할 수 있는, 페달값 센서 어셈블리에 있어서,
특히 끝 위치의 방향으로 상기 제2의 마찰 요소(7)의 회전 방향과 관련하여 상기 제1의 마찰면(6)과 상기 제2의 마찰 요소(7)의 선회축(19) 간 거리가 증가하므로, 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)과 제1의 마찰면(6) 사이의 거리가 커질수록, 상기 제1의 마찰면(6)의 단위 면적당 발생 가능한 마찰력이 더 커지는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항에 있어서, 상기 제1의 마찰면(6)은 제1의 영역(16) 및 제2의 영역(17)을 포함하고, 상기 제1의 영역(16)은 횡단면으로 볼 때 원호 형상으로 형성되어 있으며 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)과 일정한 거리를 갖고, 상기 제2의 영역(17)과 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19) 간 거리가 증가하며,
및/또는
상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제1의 영역(16)과 상기 제2의 마찰면(8)이 서로 동심으로 정렬되어 있고,
및/또는
상기 제1의 마찰면(6)과 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19) 간 최대 거리는 상기 제1의 마찰면(6)과 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19) 간 최소 거리보다 적어도 0.1%, 1%, 3%, 5% 또는 10%만큼 더 크고,
및/또는
상기 가속 페달(2)이 선회축(19)을 중심으로 선회될 수 있으며 상기 가속 페달(2)의 상기 선회축(19)이 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)에 상응하는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 2항에 있어서, 제2의 마찰 요소(7)의 제1의 회전 각도 범위에서 상기 제2의 마찰면(8)이 상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제1의 영역(16)과만 접촉하므로, 시작 위치로부터 끝 위치로 상기 가속 페달(2)의 운동 시에 마찰력이 상기 제1의 그리고 상기 제2의 마찰면(6, 8) 사이 접촉면에 비례하여 증가하거나 또는 접촉면이 일정하면 마찰력이 일정한 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제2의 마찰 요소(7)의 제2의 회전 각도 범위(27)에서 상기 제2의 마찰면(8)은 상기 제2의 영역(17)과 그리고 바람직하게는 상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제1의 영역(16)과 접촉하므로, 시작 위치로부터 끝 위치로 상기 가속 페달(2)의 운동 시에 마찰력이 상기 제1의 그리고 상기 제2의 마찰면(6, 8) 사이 접촉면에 대해 불균형적으로 증가하고 바람직하게는 상기 제2의 회전 각도 범위(27)는 상기 가속 페달(2)의 끝 위치를 포함하며 바람직하게는 상기 제1의 회전 각도 범위(26)가 상기 가속 페달(2)의 시작 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 가속 페달(2)의 시작 위치에서 상기 가속 페달(2)은 회전 각도 영을 가지며 상기 가속 페달(2)의 끝 위치에서 상기 가속 페달(2)은 최대 회전 각도를 갖고, 상기 제1의 회전 각도 범위(26)에서 상기 가속 페달(2)의 회전 각도는 상기 제2의 회전 각도 범위(27)에서보다 더 작으며,
및/또는
상기 제2의 회전 각도 범위(27)의 2개의 한계 각도 사이의 상기 가속 페달(2)의 회전 각도가 최대 회전 각도의 90%, 70%, 50%, 30%, 20%, 10% 또는 5%이하인 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 제1의 마찰면(6)은 특히 상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제2의 영역(17)에서 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)과의 거리가 증가하면 상기 제2의 마찰 요소(7)의 선회축(19)과의 연속적으로 증가하는 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 특히 상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제2의 영역(17)에서 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)과의 거리가 증가하는 상기 제1의 마찰면(6)이 평면 경사면(18)으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 5항 및 제 7항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 특히 상기 제1의 마찰면(6)의 상기 제2의 영역(17)에서 상기 제2의 마찰 요소(7)의 상기 선회축(19)과의 거리가 증가하는 상기 제1의 마찰면(6)이 볼록면 또는 오목면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 제1의 그리고 상기 제2의 마찰면(6, 8)이 상기 가속 페달(2)의 베어링(9)을 형성하는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 페달값 센서 어셈블리(1)는 고정 구조(24), 특히 베어링 블록(23)을 포함하며, 상기 제1의 마찰 요소(5)가 특히 일체로 상기 고정 구조(24)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 10항에 있어서, 상기 고정 구조(24) 및/또는 상기 제1의 마찰 요소(5)는 적어도 부분적으로, 특히 전부, 바람직하게는 열가소성 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 제2의 마찰 요소(7)는 특히 상기 가속 페달(2)과 일체로 또는 별도의 마찰 부재(15)로서 상기 가속 페달(2)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 가속 페달(2) 및/또는 제2의 마찰 요소(7)는 적어도 부분적으로, 특히 전부, 바람직하게는 열가소성 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 제1의 마찰 요소(5), 특히 상기 제2의 영역(17)에서 상기 제1의 마찰 요소(5), 및/또는 상기 제2의 마찰 요소(7)가 적어도 부분적으로, 특히 전부, 열가소성 엘라스토머 또는 플라스틱, 예컨대 산토프렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.
제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 페달값 센서 어셈블리(1)는 상기 가속 페달(2)의 위치를 검출하기 위한 센서(20) 및/또는 복원력을 시작 위치의 방향으로 상기 가속 페달(2)로 인가할 수 있는 모터 유닛(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달값 센서 어셈블리.