KR20190111323A - 스프링 답력 방식 페달 - Google Patents

스프링 답력 방식 페달 Download PDF

Info

Publication number
KR20190111323A
KR20190111323A KR1020180033324A KR20180033324A KR20190111323A KR 20190111323 A KR20190111323 A KR 20190111323A KR 1020180033324 A KR1020180033324 A KR 1020180033324A KR 20180033324 A KR20180033324 A KR 20180033324A KR 20190111323 A KR20190111323 A KR 20190111323A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pedal
spring
rod
bracket
housing
Prior art date
Application number
KR1020180033324A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102610319B1 (ko
Inventor
김은식
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180033324A priority Critical patent/KR102610319B1/ko
Publication of KR20190111323A publication Critical patent/KR20190111323A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102610319B1 publication Critical patent/KR102610319B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/02—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for main transmission clutches
    • 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
    • G05G1/44—Controlling members actuated by foot pivoting
    • 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
    • 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
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops

Abstract

본 발명의 전자식 클러치 시스템(100)에 적용된 스프링 답력 방식 페달(1)은 페달 암(3)의 눌림에 따른 스트로크 증가로 메인 스프링(50)이 페달 답력 스프링 하중을 생성한 후 상기 페달 답력 스프링 하중을 복귀 스프링(60)이 복귀 스프링 하중으로 전환시켜 험프감(HUMP feeling)을 형성시켜 주고, 복귀 스프링(60)이 복귀 스프링 하중으로 페달 암(3)의 해제에 따른 페달 암(3)의 복귀에 작용하는 밴드 스프링 모듈(10)을 포함함으로써 시간 경과에 따른 스프링 성능 저하 현상 없는 페달 답력 성능을 제공하고, 특히 확실히 인지되는 큰 험프 감(HUMP Feeling)으로 빨려 들어가는 느낌 증대를 통한 페달 조작감도 향상시켜주는 특징이 구현된다.

Description

스프링 답력 방식 페달{Spring Effort type Pedal}
본 발명은 페달에 관한 것으로, 특히 전자식 클러치 시스템에 적용되어 페달 조작감을 스프링 답력으로 발생시켜주는 페달에 관한 것이다.
일반적으로 친환경 차량은 BBW시스템(BRAKE BY WIRE)과 전자식 클러치 시스템(이하 E-클러치 시스템)을 적용함으로써 운전자의 페달 조작 시 운전자가 느낄 수 있는 페달 답력 생성이 필요하다.
일례로 E-클러치 시스템은 페달 신호로 액추에이터의 작동이 이루어지므로 운전자가 페달 조작에 따른 조작감을 느낄 수 없고, 이는 페달 답력의 생성을 필요로 한다.
이를 위한 페달 답력 생성의 예로 자기장 답력 방식 페달이 있다. 상기 자기장 답력 방식 페달은 소정의 페달 저항으로부터 벗어난 페달 스트로크에 대해 자성유체(magneto-rheological fluid)가 채워진 피스톤 조립체에서 자기장으로 자성유체점도 조절이 이루어지고, 조절된 자성유체점도로 다양한 페달 답력을 생성한다.
따라서 상기 E-클러치 시스템이 자기장 답력 방식 페달과 함께 구성되면, 상기 자기장 답력 방식 페달은 페달과 액추에이터 간 전기신호로 인해 발생되지 못하는 페달 답력을 자성유체로 생성해 줌으로써 운전자가 페달 조작감을 느낄 수 있도록 한다.
미국공개특허 2016-0107625(2016.04.21)
하지만 상기 자기장 답력 방식 페달은 비용과 성능 측면에서 단점을 가지고 있다.
일례로 상기 비용은 원가 상승에 기인한 것으로, 이는 원가를 크게 상승시키는 고가의 자성 유체와 많은 센서를 이용하여야 하기 때문이다. 상기 성능은 시간경과에 기인한 것으로, 이는 자성유체가 시간이 지날수록 감자 현상으로 자력이 축소하기 때문이다.
그러므로 E-클러치 시스템에선 자성유체 대비 비용과 성능을 개선할 수 있는 페달이 요구되고 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 주 조작력을 형성하는 메인스프링과 복귀력을 형성하는 복귀 스프링으로 구성된 벤딩 스프링 모듈로 시간 경과에 따른 성능 저하 현상 없는 페달 답력 성능이 형성되고, 특히 확실히 인지되는 큰 험프 감(HUMP Feeling)으로 빨려 들어가는 느낌 증대를 통한 페달 조작감도 좋게 하는 스프링 답력 방식 페달의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페달은 페달 암의 눌림에 따른 스트로크 증가로 페달 답력 스프링 하중이 생성된 후 상기 페달 답력 스프링 하중을 복귀 스프링 하중으로 전환시켜 험프감(HUMP feeling)을 형성시켜 주고, 상기 복귀 스프링 하중이 상기 페달 암의 해제시 상기 페달 암을 복귀시켜주는 밴드 스프링 모듈;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 페달 답력 스프링 하중을 생성하는 메인 스프링, 상기 복귀 스프링 하중을 생성하는 복귀 스프링을 포함한다.
바람직한 실시예로서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 메인 스프링을 구비하여 상기 페달 암의 눌림으로 전진 이동이 이루어지는 연결 로드, 상기 복귀 스프링을 구비하여 상기 연결 로드에 대한 전진이동안내와 절환움직임을 형성시켜주는 회전로드를 더 포함하고; 상기 연결 로드는 상기 전진 이동으로 상기 메인 스프링에 상기 페달 답력 스프링 하중을 생성하면서 상기 절환움직임으로 상기 페달 암에 상기 험프감(HUMP feeling)을 생성하고, 상기 회전로드는 상기 연결 로드의 절환움직임에 의한 회전 하우징 거동으로 상기 복귀 스프링에 상기 복귀 스프링 하중을 생성하여준다.
바람직한 실시예로서, 상기 연결 로드는 상기 회전 하우징의 로드 홀로 삽입되는 불렛을 구비하고, 상기 전진 이동은 상기 불렛이 상기 로드 홀을 따라 이루어지며, 상기 절환움직임은 상기 불렛이 상기 회전 하우징의 로드 슬롯에 대해 상기 로드 홀의 끝쪽에 형성된 절환 홈을 회전중심으로 하여 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 불렛과 상기 절환 홈은 구면 접촉으로 회전된다. 상기 로드 슬롯은 상기 절환 홈의 앞쪽으로 위치된다. 상기 로드 슬롯의 폭은 상기 불렛의 직경 보다 작게 형성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 밴드 스프링 모듈은 스프링 디스크를 더 포함하고, 상기 스프링 디스크는 상기 메인 스프링의 양쪽을 탄발지지하는 분리 디스크와 고정 디스크로 이루어진다. 상기 분리 디스크는 상기 회전 하우징에 구비되고, 상기 고정 디스크는 상기 연결 로드에 구비된다.
바람직한 실시예로서, 상기 밴드 스프링 모듈은 멤버 브래킷을 더 포함하고, 상기 멤버 브래킷은 상기 회전 하우징과 연결된다. 상기 멤버 브래킷은 브래킷 홈을 형성하고, 상기 브래킷 홈에는 상기 회전 하우징의 하우징 돌기가 회전 가능하도록 끼워져 상기 회전 하우징 거동을 생성하여준다.
바람직한 실시예로서, 상기 밴드 스프링 모듈은 로드 힌지 축을 더 포함하고, 상기 로드 힌지 축은 상기 연결 로드를 상기 페달 암과 연결시켜준다.
바람직한 실시예로서, 상기 페달 암은 페달 힌지 축을 매개로 페달 브래킷과 결합되고, 상기 페달 브래킷의 안쪽 공간에 상기 밴드 스프링 모듈이 장착된다. 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 페달 힌지 축의 아래쪽 위치에서 상기 페달 암과 상기 페달 브래킷에 대해 직선으로 배열된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 클러치 시스템은 페달 암의 눌림에 따른 스트로크 증가로 메인 스프링이 페달 답력 스프링 하중을 생성한 후 상기 페달 답력 스프링 하중을 복귀 스프링이 복귀 스프링 하중으로 전환시켜 험프감(HUMP feeling)을 형성시켜 주고, 복귀 스프링이 복귀 스프링 하중으로 페달 암의 해제에 따른 상기 페달 암의 복귀에 작용하는 밴드 스프링 모듈(10)이 구비된 스프링 답력 방식 페달; 상기 페달 암의 페달 스트로크에 따라 작동하는 페달 액추에이터; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 페달 액추에이터는 변속기와 엔진을 연결하는 클러치를 조작한다.
이러한 본 발명의 전자식 클러치 시스템은 스프링 답력 방식 페달을 적용함으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째 페달을 통한 원가절감으로서, 이는 액추에이터 작동에 따른 답력 생성이 벤딩 스프링 모듈로 구현됨으로써 답력 생성 장치의 구조를 단순화하면서 가격을 싸게 할 수 있음에 기인한다. 둘째 페달을 통한 성능향상으로서, 이는 스프링 모듈의 회전하우징 슬롯(SLOT)의 길이 튜닝을 통한 최적의 클러치 페달 작동 시점으로 조작감 향상과 함께 회전 하우징 절환 원리를 통한 험프 감(HUMP Feeling) 향상으로 조작감이 극대화됨에 기인한다. 셋째 페달을 통한 상품성향상으로서, 이는 저렴한 페달 가격으로 회생제동 및 E-클러치 시스템 가격을 하향하여 적용 차종을 확대할 수 있고, 특히 고객의 선호도에 따라 메인 스프링과 회전하우징의 슬롯(SLOT) 길이를 튜닝할 수 있으므로 클러치 페달의 답력을 높거나 낮게 한 고객 맞춤형 페달로 용이하게 변형가능함에 기인한다.
도 1은 본 발명에 따른 스프링 답력 방식 페달의 분해 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스프링 답력 방식 페달의 조립 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 밴드 스프링 모듈을 구성하는 연결 로드와 회전하우징의 직경비 관계이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 페달 조작 조건에서 연결 로드와 회전하우징의 이동 및 절환 동작 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 스프링 답력 방식 페달의 조작 시 페달 답력 생성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 스프링 답력 방식 페달의 험프(HUMP) 선도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2는 스프링 답력 방식 페달(1)의 분해 및 조립 구성으로, 상기 페달(1)은 페달 암(3), 페달 브래킷(5), 페달 힌지 축(6), 스트로크 센서(8), 마운팅 브래킷(9) 및 밴드 스프링 모듈(10)을 포함한다.
구체적으로 상기 페달 암(3)은 하부로 발판을 구비하며 발판위 상부부위로 결합된 페달 힌지 축(6)을 회전 중심으로 하여 페달 스트로크를 형성한다. 상기 페달 브래킷(5)은 페달 힌지 축(6)이 관통하고, 차체의 대시 패널과 결합된다. 상기 페달 힌지 축(6)은 페달 암(3)의 힌지축으로 작용하면서 페달 브래킷(5)을 관통하는 힌지 볼트(6-1), 힌지 볼트(6-1)와 나사 체결되어 고정력을 형성하는 너트(6-2)로 이루어진다. 상기 스트로크 센서(8)는 페달 브래킷(5)의 안쪽으로 위치되어 페달 암(3)의 페달 스트로크를 검출한다. 상기 마운팅 브래킷(9)은 페달 브래킷(5)에 결합되고, 차체의 대시 패널과 결합된다.
구체적으로 상기 밴드 스프링 모듈(10)은 연결 로드(20), 회전 하우징(30), 스프링(40), 스프링 디스크(70), 멤버 브래킷(80) 및 로드 힌지 축(90)으로 구성된다. 특히 상기 밴드 스프링 모듈(10)는 각 구성요소의 조립 상태에서 페달 브래킷(5)의 안쪽 공간에서 페달 암(3)과 페달 브래킷(5)에 각각 고정되고, 페달 암(3)의 눌림 방향에 대해 스프링(40)을 이용한 스프링 하중으로 운전자의 페달 조작에 따른 페달 답력을 운전자가 느낄 수 있도록 생성하여 준다.
상기 연결 로드(20)는 로드 축(21)과 불렛(bullet)(23) 및 로드 고리(25)로 이루어지고, 회전 하우징(30)으로 끼워지면서 한쪽이 페달 암(3)에 고정된다. 상기 로드 축(21)은 회전 하우징(30)의 로드 홀(33)로 삽입되고, 페달 암(3)의 눌림으로 회전 하우징(30)쪽으로 이동된다. 상기 불렛(23)은 로드 축(21)의 한쪽끝부위에 형성되고, 회전 하우징(30)의 로드 홀(33)의 끝을 형성하는 절환 홈(33-1)에 안착되며, 구형 끝부를 형성하여 절환 홈(33-1)의 구면에 안정적으로 안착된다. 상기 로드 고리(25)는 로드 축(21)의 다른쪽 끝부위에 형성되고, 페달 암(3)의 측면에서 로드 힌지 축(90)을 매개로 결합되어 연결 로드(20)가 페달 암(3)의 눌림을 전달받도록 한다.
상기 회전 하우징(30)은 하우징 바디(31)와 로드 홀(33), 로드 슬롯(35) 및 하우징 고리(37)로 이루어지고, 페달 답력 생성을 위한 연결 로드(20)의 이동과 절환이 이루어지도록 멤버 브래킷(80)과 결합된다. 상기 하우징 바디(31)는 원통형으로 이루어져 하우징 돌기(3-1)를 한쪽끝부위로 홀 인렛(31-2)을 다른쪽끝부위로 형성한다. 상기 하우징 돌기(31-1)는 멤버 브래킷(80)의 브래킷 홈(81)으로 끼워지고, 상기 홀 인렛(31-2)은 연결 로드(20)의 절환을 용이하게 하도록 로드 홀(33)의 입구부위에 경사각을 형성한다. 상기 로드 홀(33)은 하우징 바디(31)에 뚫려져 연결 로드(20)의 로드 축(21)과 불렛(23)이 끼워진다. 상기 절환 홈(33-1)은 로드 홀(33)의 끝부위에 구면을 형성하여 불렛(23)과 밀착된다. 상기 로드 슬롯(35)은 로드 홀(33)을 때라 절환 홈(33-1)의 부근까지 하우징 바디(31)의 절개로 형성되고, 절환 홈(33-1)에 안착된 불렛(23)을 회전 중심으로 한 로드 축(21)의 회전으로 연결 로드(20)의 절환을 가능하게 한다. 상기 하우징 고리(37)는 스프링(40)의 복귀 스프링(60)을 고정한다.
상기 스프링(40)은 메인 스프링(50)과 복귀 스프링(60)으로 이루어진다. 상기 메인 스프링(50)은 연결 로드(20)와 회전 하우징(30) 사이에서 그 양쪽이 스프링 디스크(70)로 지지되고, 페달 암(3)의 눌림에 따른 연결 로드(20)의 이동으로 압축되어 스프링 하중을 발생한다. 상기 복귀 스프링(60)은 회전 하우징(30)의 하우징 고리(37)와 멤버 브래킷(80)의 브래킷 고리(83)에 연결되고, 연결 로드(20)의 절환에 연동된 회전 하우징(30)의 움직임으로 압축되어 스프링 하중을 발생한다.
상기 스프링 디스크(70)는 분리 디스크(70-1)와 고정 디스크(70-2)로 이루어진다. 상기 분리 디스크(70-1)는 연결 로드(20)의 불렛(23)이 관통하는 축홀이 뚫린 원판으로 이루어져 회전 하우징(30)에 용접 고정된다. 상기 고정 디스크(70-2)는 원판으로 이루어져 연결 로드(20)의 로드 고리(25)에 간격을 두고 로드 축(21)에 용접 고정된다. 그러므로 상기 분리 디스크(70-1)와 상기 고정 디스크(70-2)는 메인 스프링(50)의 양쪽을 탄발지지하고, 상기 고정 디스크(70-2)가 연결 로드(20)와 함께 이동되어 스프링 하중을 형성하여 준다.
상기 멤버 브래킷(80)은 “ㄱ"자 형상으로 이루어져 페달 브래킷(5)의 안쪽 공간으로 용접 고정된다. 특히 상기 멤버 브래킷(80)에는 회전 하우징(30)의 하우징 돌기(31-1)가 회전 가능하도록 끼워지는 브래킷 홈(81), 회전 하우징(30)의 하우징 고리(37)에 고정된 복귀 스프링(60)을 고정하는 브래킷 고리(83)가 구비된다.
상기 로드 힌지 축(90)은 연결 로드(20)의 로드 고리(25)를 관통하여 페달 암(3)과 고정되어 페달 암(3)과 연결 로드(20)를 결합시켜 준다.
도 3을 참조하면, 상기 연결 로드(20)와 상기 회전 하우징(30)의 조립은 불렛(23)이 로드 홀(33)에 끼워진 상태로 이루어진다. 또한 상기 메인 스프링(50)은 분리 디스크(70-1)와 고정 디스크(70-2)를 이용해 로드 축(21)을 감싼 상태로 위치되고, 상기 복귀 스프링(60)은 하우징 고리(37)와 브래킷 고리(83)를 이용해 회전 하우징(30)과 멤버 브래킷(80)에 고정된 상태로 위치되며, 상기 멤버 브래킷(80)은 브래킷 홈(81)에 회전 가능하게 끼워진 하우징 돌기(31-1)를 매개로 회전 하우징(30)과 결합된다.
특히 상기 연결 로드(20)와 상기 회전 하우징(30)은 페달 암(3)의 눌림 시 회전 하우징(30)에 끼워진 상태에서 발생되는 연결 로드(20)의 이동과 절환 움직임을 고려한 구조로 이루어진다.
일례로 불렛(23)의 불렛 직경 a와 로드 홀(33)의 로드 홀 직경 A 및 로드 축(21)의 로드 축 직경 b과 로드 슬롯(35)의 로드 슬롯 폭 B로 할 때, 상호간 직경비 관계는 하기와 같이 설정된다.
직경비 관계 : A > a > B > b
여기서 “>”는 두 값의 크기 순서를 나타내는 기호이다.
이러한 직경비 관계에서, 상기 로드 홀 직경 A 가 상기 불렛 직경 a 보다 크면서 상기 불렛 직경 a가 상기 로드 슬롯 폭 B 보다 크게 형성됨으로써 페달 암(3)이 조작되는 조건에 따른 연결로드(20)의 절환이탈을 방지한다.
한편 도 4 및 도 5는 페달 조작 조건에서 연결 로드와 회전하우징의 이동 및 절환 동작 상태를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 연결 로드(20)의 불렛(23)은 회전 하우징(30)의 로드 슬롯(35) 전 위치 구간에 있을 때는 페달 암(3)이 눌려짐에 따라 로드 홀(33)을 따라 직진 운동을 한다. 이때 메인 스프링(50)은 연결 로드(20)의 이동으로 압축됨으로써 스프링 하중을 형성한다.
이어 페달 암(3)이 더욱 눌려짐에 따라 불렛(23)은 절환 홈(33-1)에 위치되면서 불렛(23)이 절환 홈(33-1)을 축으로 하여 연결 로드(20)(즉, 로드 축(21))의 회전을 발생시켜 준다. 이때 메인 스프링(50)은 연결 로드(20)의 이동으로 압축이 지속됨으로써 스프링 하중을 최대로 형성한다.
도 5를 참조하면, 연결 로드(20)의 로드 축(21)은 회전 하우징(30)의 로드 슬롯(35)으로 나오는 절환이 일어나지만 불렛(23)의 직경이 로드 슬롯(35)의 폭 보다 큰 상태이므로 연결 로드(20)와 회전 하우징(30)의 이탈은 발생하지 않는다. 그러므로 연결 로드(20)는 회전 하우징(30)에 대해 불렛(23)과 절환 홈(33-1)을 회전 중심으로 하여 안정된 절환력을 형성한다.
이러한 과정에서, 상기 회전 하우징(30)의 하우징 바디(31)에 형성된 홀 인렛(31-2)의 경사는 메인 스프링(60)의 압축과 함께 불렛(23)이 로드 슬롯(35)에 위치한 상태에서 로드 축(21)의 절환을 쉽게 해주는 작용을 한다. 특히 상기 하우징 바디(31)의 홀 인렛(31-2)보다 크게 평면을 형성하여 하우징(30)이 쉽게 회전되지 않도록 하는 직선구간은 불렛(23)이 로드 슬롯(35)에 위치할 때 로드 축(21)의 절환에 의한 이탈을 방지하는 역할을 해줌으로써 상기 불렛(23)이 로드 슬롯(35)을 벗어난 직후 절환이 쉽게 이루어지지 않게 함과 동시에 불렛(23)과 절환 홈(33-1)의 매칭에 따른 절환을 확실하게 유도한다. 또한 복귀 스프링(60)은 연결 로드(20)의 절환에 따른 회전 하우징(30)의 움직임으로 압축됨으로써 스프링 하중을 형성한다.
그 결과 상기 연결 로드(20)가 형성하는 상기 회전 하우징(30)에 대한 이동과 절환으로 상기 메인 스프링(50)과 상기 복귀 스프링(60)이 압축되어 페달 암(3)을 조작하는 운전자는 페달 답력을 받을 수 있게 된다.
한편 도 6 및 도 7은 밴드 스프링 모듈(10)이 적용된 페달(1)의 동작 상태를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 페달(1)의 조작은 페달 암(3)이 밟혀지지 않은 초기 상태(A)와 밴드 스프링 모듈(10)의 절환 발생전 상태인 페달 조작(B), 밴드 스프링 모듈(10)의 절환 발생후 상태인 페달 최대 스트로크(FULL STROKE) 조작(C) 및 페달 암(3)의 누름 해제로 초기위치로 복귀되는 페달 복귀(D)로 구분된다.
도 6 및 도 7에서, 상기 초기 상태(A)는 페달 암(3)이 밟혀지지 않음으로써 연결 로드(20)와 회전 하우징(30)은 초기 조립 상태를 유지하고, 메인 스프링(60)과 복귀 스프링(60)은 인장상태를 유지한다.
도 6 및 도 7에서, 상기 페달 조작(B)은 페달 암(3)이 밟혀져 페달 스트로크를 형성하기 시작함으로써 연결로드(20)가 페달 암(3)으로 이동되고, 상기 연결로드(20)의 이동은 불렛(23)을 회전 하우징(30)의 로드 홀(33)에서 절환 홈(33-1)의 전 위치인 로드 슬롯(35)으로 위치시켜준다. 동시에 상기 연결로드(20)의 이동은 메인 스프링(60)을 압축함으로서 큰 페달 조작력(즉, 답력)을 형성시켜 준다.
도 6 및 도 7에서, 상기 페달 최대 스트로크 조작(C)은 불렛(23)을 절환 홈(33-1)으로 위치시켜주고, 상기 불렛(23)은 절환 홈(33-1)과 만난 후에 회전되어 로드 슬랏(35)을 통해 로드 축(21)을 절환시켜줌으로써 복귀 스프링(60)에 큰 복원력을 발생시켜 준다.
즉, 절환시 메인스프링(50)의 스프링 하중이 회전 하우징(30)을 회전시키는 힘으로 소실됨과 동시에 회전 하우징(30)의 회전은 복귀 스프링(60)에 탄성력을 저장함으로써 스프링 하중으로 큰 복원력 발생을 가능하게 한다. 동시에 상기 메인스프링(50)의 스프링 하중은 회전 하우징(30)으로 소실되면서 연결 로드(20)가 페달 암(3)을 밀어주는 힘으로 전화되고, 상기 복귀 스프링(60)의 스프링 하중도 스프링 분력으로 상대적으로 작은 힘을 연결 로드(20)에 가하여 준다.
그 결과 상기 연결 로드(20)는 회전 하우징(30)의 로드 슬롯(35)을 통해 절환되고, 상기 절환 동작은 페달 암(3)으로 전달되는 답력을 단시간에 크게 저감함으로써 페달 조작에 따른 험프감(HUMP feeling)을 크게 향상시켜 준다.
도 6에서, 상기 페달 복귀(D)는 눌림이 해제된 페달 암(3)에 메인 스프링(50)의 복원력과 복귀 스프링(60)의 상대적으로 큰 복원력이 동시 작용함으로써 페달 암(3)은 확실하게 초기 상태로 복귀된다. 그 결과 연결 로드(20)의 불렛(23)은 회전 하우징(30)의 로드 홀(33) 구간으로 위치된다.
따라서 도 6 및 도 7로부터, 스프링 답력 방식 페달(1)은 페달 답력 변화로 페달 해제(즉, OFF) 시점을 확실히 인지할 수 있고 험프감이 증대되어 페달을 밟을 때 빨려 들어가는 느낌 증대로 조작 필링을 좋게 함을 알 수 있다.
한편 도 1 내지 도 7을 통해 기술된 스프링 답력 방식 페달(1)은 클러치 페달로 동작하여 전자식 클러치 시스템에 적용될 수 있다.
일례로 상기 페달(1)은 페달 스트로크에 따라 변속기와 엔진의 동력을 차단하는 클러치를 조작하는 페달 액추에이터와 전자신호를 출력하는 ECU(Electronic Control Unit)와 연계되어 전자식 클러치 시스템을 구성할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자식 클러치 시스템(100)에 적용된 스프링 답력 방식 페달(1)은 페달 암(3)의 눌림에 따른 스트로크 증가로 메인 스프링(50)이 페달 답력 스프링 하중을 생성한 후 상기 페달 답력 스프링 하중을 복귀 스프링(60)이 복귀 스프링 하중으로 전환시켜 험프감(HUMP feeling)을 형성시켜 주고, 복귀 스프링(60)이 복귀 스프링 하중으로 페달 암(3)의 해제에 따른 페달 암(3)의 복귀에 작용하는 밴드 스프링 모듈(10)을 포함함으로써 시간 경과에 따른 스프링 성능 저하 현상 없는 페달 답력 성능을 제공하고, 특히 확실히 인지되는 큰 험프 감(HUMP Feeling)으로 빨려 들어가는 느낌 증대를 통한 페달 조작감도 향상시켜 준다.
1 : 페달 3 : 페달 암
5 : 페달 브래킷 6 : 페달 힌지 축
6-1 : 힌지 볼트 6-2 : 너트
8 : 스트로크 센서 9 : 마운팅 브래킷
10 : 밴드 스프링 모듈 20 : 연결 로드
21 : 로드 축 23 : 불렛(bullet)
25 : 로드 고리 30 : 회전 하우징
31 : 하우징 바디 31-1 : 하우징 돌기
31-2 : 홀 인렛 33 : 로드 홀
33-1 : 절환 홈 35 : 로드 슬롯
37 : 하우징 고리 40 : 스프링
50 : 메인 스프링 60 : 복귀 스프링
70 : 스프링 디스크 70-1 : 분리 디스크
70-2 : 고정 디스크 80 : 멤버 브래킷
81 : 브래킷 홈 83 : 브래킷 고리
90 : 로드 힌지 축

Claims (16)

  1. 페달 암의 눌림에 따른 스트로크 증가로 페달 답력 스프링 하중이 생성된 후 상기 페달 답력 스프링 하중을 복귀 스프링 하중으로 전환시켜 험프감(HUMP feeling)을 형성시켜 주고, 상기 복귀 스프링 하중이 상기 페달 암의 해제시 상기 페달 암을 복귀시켜주는 밴드 스프링 모듈;
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 페달.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 페달 답력 스프링 하중을 생성하는 메인 스프링, 상기 복귀 스프링 하중을 생성하는 복귀 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 메인 스프링을 구비하여 상기 페달 암의 눌림으로 전진 이동이 이루어지는 연결 로드, 상기 복귀 스프링을 구비하여 상기 연결 로드에 대한 전진이동안내와 절환움직임을 형성시켜주는 회전로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 연결 로드는 상기 전진 이동으로 상기 메인 스프링에 상기 페달 답력 스프링 하중을 생성하면서 상기 절환움직임으로 상기 페달 암에 상기 험프감(HUMP feeling)을 생성하고, 상기 회전로드는 상기 연결 로드의 절환움직임에 의한 회전 하우징 거동으로 상기 복귀 스프링에 상기 복귀 스프링 하중을 생성하여주는 것을 특징으로 하는 페달.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 연결 로드는 상기 회전 하우징의 로드 홀로 삽입되는 불렛을 구비하고, 상기 전진 이동은 상기 불렛이 상기 로드 홀을 따라 이루어지며, 상기 절환움직임은 상기 불렛이 상기 회전 하우징의 로드 슬롯에 대해 상기 로드 홀의 끝쪽에 형성된 절환 홈을 회전중심으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 불렛과 상기 절환 홈은 구면 접촉으로 회전되는 것을 특징으로 하는 페달.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 로드 슬롯은 상기 절환 홈의 앞쪽으로 위치되는 것을 특징으로 하는 페달.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 로드 슬롯의 폭은 상기 불렛의 직경 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 페달.
  9. 청구항 3에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 스프링 디스크를 더 포함하고, 상기 스프링 디스크는 상기 메인 스프링의 양쪽을 탄발지지하는 분리 디스크와 고정 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 분리 디스크는 상기 회전 하우징에 구비되고, 상기 고정 디스크는 상기 연결 로드에 구비되는 것을 특징으로 하는 페달.
  11. 청구항 3에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 멤버 브래킷을 더 포함하고, 상기 멤버 브래킷은 상기 회전 하우징과 연결되는 것을 특징으로 하는 페달.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 멤버 브래킷은 브래킷 홈을 형성하고, 상기 브래킷 홈에는 상기 회전 하우징의 하우징 돌기가 회전 가능하도록 끼워져 상기 회전 하우징 거동을 생성하여주는 것을 특징으로 하는 페달.
  13. 청구항 3에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 로드 힌지 축을 더 포함하고, 상기 로드 힌지 축은 상기 연결 로드를 상기 페달 암과 연결시켜주는 것을 특징으로 하는 페달.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 페달 암은 페달 힌지 축을 매개로 페달 브래킷과 결합되고, 상기 페달 브래킷의 안쪽 공간에 상기 밴드 스프링 모듈이 장착되는 것을 특징으로 하는 페달.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 페달 힌지 축의 아래쪽으로 위치되는 것을 특징으로 하는 페달.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 밴드 스프링 모듈은 상기 페달 암과 상기 페달 브래킷에 대해 직선으로 배열되는 것을 특징으로 하는 페달.
KR1020180033324A 2018-03-22 2018-03-22 스프링 답력 방식 페달 KR102610319B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180033324A KR102610319B1 (ko) 2018-03-22 2018-03-22 스프링 답력 방식 페달

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180033324A KR102610319B1 (ko) 2018-03-22 2018-03-22 스프링 답력 방식 페달

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190111323A true KR20190111323A (ko) 2019-10-02
KR102610319B1 KR102610319B1 (ko) 2023-12-06

Family

ID=68422830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180033324A KR102610319B1 (ko) 2018-03-22 2018-03-22 스프링 답력 방식 페달

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102610319B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238624U (ko) * 1988-09-07 1990-03-14
JPH09315174A (ja) * 1996-05-31 1997-12-09 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の操作ペダル踏力軽減装置
JPH1073123A (ja) * 1996-06-18 1998-03-17 Valeo 結合装置
KR19980046623A (ko) * 1996-12-13 1998-09-15 김영귀 자동차의 클러치 페달 답력 경감장치
JP2010090949A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toyota Motor Corp クラッチペダルの操作力軽減装置
KR101481340B1 (ko) * 2013-12-03 2015-01-09 현대자동차주식회사 차량용 클러치페달의 답력 저감장치
US20160107625A1 (en) 2014-10-15 2016-04-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for brake pedal feel control
JP2016206291A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 三菱プレシジョン株式会社 ブレーキペダル装置
CN206327154U (zh) * 2015-12-03 2017-07-14 塑料元件与组件汽车股份公司 用于车辆的电子离合器踏板

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238624U (ko) * 1988-09-07 1990-03-14
JPH09315174A (ja) * 1996-05-31 1997-12-09 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の操作ペダル踏力軽減装置
JPH1073123A (ja) * 1996-06-18 1998-03-17 Valeo 結合装置
KR19980046623A (ko) * 1996-12-13 1998-09-15 김영귀 자동차의 클러치 페달 답력 경감장치
JP2010090949A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toyota Motor Corp クラッチペダルの操作力軽減装置
KR101481340B1 (ko) * 2013-12-03 2015-01-09 현대자동차주식회사 차량용 클러치페달의 답력 저감장치
US20160107625A1 (en) 2014-10-15 2016-04-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for brake pedal feel control
JP2016206291A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 三菱プレシジョン株式会社 ブレーキペダル装置
CN206327154U (zh) * 2015-12-03 2017-07-14 塑料元件与组件汽车股份公司 用于车辆的电子离合器踏板

Also Published As

Publication number Publication date
KR102610319B1 (ko) 2023-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7926384B2 (en) Accelerator pedal for motorized vehicle
US8042430B2 (en) Accelerator pedal for a vehicle
KR102347741B1 (ko) 디텐트 답력 조절방식 페달
JP4313233B2 (ja) 車両用ブレーキ装置
US20130047776A1 (en) Drive pedal unit for motor vehicles
JP2005219687A (ja) ペダル反力装置
WO2006091347A1 (en) Pedal for motorized vehicle
CN101401053A (zh) 用于车辆的加速踏板
CN107461425B (zh) 用于对车辆的操作元件进行力模拟的装置以及电操作离合器系统
CN108027626B (zh) 具有致动阻尼的踏板装置
KR20130074809A (ko) 히스테리시스 발생 페달 장치
KR102054470B1 (ko) 이중 히스테리시스 생성 구조를 갖는 차량용 가속 페달
JPH1083224A (ja) 車両用アクセルペダル装置
KR20190111323A (ko) 스프링 답력 방식 페달
KR101481345B1 (ko) 차량용 클러치페달의 답력 저감장치
JP2003237405A (ja) アクセルペダルモジュール
KR100614524B1 (ko) 가속페달의 반력 조절 장치
KR101382969B1 (ko) 답력조절타입 페달
JP3944812B2 (ja) アクセルペダル装置
JPS6132821Y2 (ko)
US9527383B2 (en) Pedal effort adjusting apparatus for vehicles
JP3557921B2 (ja) ブレーキ装置のレバー比切換機構
US11048286B2 (en) Clutch pedal effort reduction structure using detent
JP3277700B2 (ja) 車両用ペダルとクレビスとの結合構造
KR101601539B1 (ko) 차량용 클러치페달의 답력 저감장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right