KR20190136211A - Pedal stroke sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페달 스트로크 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자의 답력에 따른 페달의 이동거리를 측정하는 페달 스트로크 센서의 설치구조에 관한 것이다.The present invention relates to a pedal stroke sensor, and more particularly, to an installation structure of a pedal stroke sensor for measuring the movement distance of the pedal according to the driver's stepping force.
일반적으로 자동차에는 브레이크 페달 및 악셀 페달 등의 페달 암의 회동각도를 상시 검출하고, 그 검출된 데이터에 기초하여 정밀한 제어를 가능하게 하는 장치가 구비되도록 하고 있다.BACKGROUND ART In general, automobiles are provided with a device that always detects rotation angles of pedal arms such as brake pedals and axel pedals and enables precise control based on the detected data.
예를 들면, 브레이크 페달의 페달 암이 어느 정도 회동되었는지를 페달 스트로크 센서로 검출하여 전기적으로 기기를 제어하게 된다. 이러한 페달 스트로크 센서는 공개특허 제10-2011-0053777호에 개시된 바와 같이, 브레이크 페달의 각도를 검출하는 타입으로서, 센서가 페달 암이 회동되도록 설치된 힌지축 부근에 마련되어 브레이크 페달의 회동각도에 따른 출력값의 변화를 통해 브레이크 페달의 진행 정도를 측정하는 방식으로 이루어진다.For example, the pedal stroke sensor detects how much the pedal arm of the brake pedal is rotated to electrically control the device. The pedal stroke sensor is a type for detecting the angle of the brake pedal, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0053777. The sensor is provided near a hinge axis in which the pedal arm is rotated, and an output value according to the rotation angle of the brake pedal. The change is made by measuring the progress of the brake pedal.
그러나, 이러한 각도 타입의 페달 스트로크 센서는 브레이크 모듈로부터 이격된 브레이크 페달에 설치됨에 따라 조립이 완료된 상태에서 오프셋(offset) 보정을 위한 교정이 이루어져 교정 보정 및 품질이 저하되는 문제가 있다.However, such an angle-type pedal stroke sensor is installed on the brake pedal spaced apart from the brake module, so that the calibration is performed for offset correction in a state where assembly is completed, thereby degrading the calibration correction and the quality.
또한, 최근에는 고객이 전자식 브레이크 시스템과 페달 스트로크 센서의 패키지(package)화를 요구하고 있어 유압회로가 마련되는 모듈레이터블록에 랙 앤 피니언 타입의 기어 결합구조를 마련하여 패키지화시키고 있다.In addition, in recent years, customers are requesting the packaging of the electronic brake system and the pedal stroke sensor, so that a rack and pinion type gear coupling structure is provided and packaged in the modulator block in which the hydraulic circuit is provided.
그러나, 랙 앤 피니언 타입의 경우 기어 간의 긴밀한 치합이 유지되도록 유격을 보상하는 요크(yoke) 구조가 별도로 설치되어야 함에 따라 모듈레이터블록 내부 구조가 복잡해져 패키지화 및 원가 측면에서 불리하다는 문제가 있다.However, in the rack-and-pinion type, the yoke structure for compensating the play must be separately installed so that tight engagement between the gears is maintained, thereby complicating the internal structure of the modulator block, which is disadvantageous in terms of packaging and cost.
본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서는 단순한 구조와 향상된 기구적 정밀도를 가지며, 동력전달을 위한 기어들 사이의 유격을 줄일 수 있도록 한다.The pedal stroke sensor according to the embodiment of the present invention has a simple structure and improved mechanical precision, and can reduce the play between gears for power transmission.
본 발명의 일 측면에 따르면, 페달의 답력에 따라 직선 운동하며 외측면에 제1 기어가 마련되는 제1 샤프트; 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어가 마련되는 제2 샤프트; 상기 제2 샤프트에 마련되어 상기 제1 기어와 제2 기어 사이의 유격을 줄이는 유격보상부; 및 상기 제2 샤프트에 설치되어 상기 제2 샤프트의 회전 신호를 읽어 페달의 움직임을 감지하는 측정부;를 포함하는 페달 스트로크 센서가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the first shaft is linearly moved according to the pedal effort of the pedal is provided with a first gear on the outer surface; A second shaft provided with a second gear meshed with the first gear; A clearance compensation unit provided on the second shaft to reduce a clearance between the first gear and the second gear; And a measurement unit installed on the second shaft to detect a movement of the pedal by reading a rotation signal of the second shaft.
또한, 상기 제1 기어는 렉기어로 마련되고, 상기 제2 기어는 피니언기어로 마련되어 상기 제1 샤프트의 직선 운동에 의해 상기 제2 샤프트가 회전 운동할 수 있다.In addition, the first gear may be provided with a rack gear, and the second gear may be provided with a pinion gear to rotate the second shaft by a linear motion of the first shaft.
또한, 상기 제2 샤프트는 소정 길이를 갖는 회전축 및 상기 제2 기어가 결합되는 결합부를 갖추고, 상기 유격보상부는 상기 제2 기어와 결합부 사이에 마련되어 스틸 재질의 제1 샤프트와 인력(引力)이 작용하도록 마그넷 링으로 마련될 수 있다.The second shaft may include a rotating shaft having a predetermined length and a coupling part to which the second gear is coupled, and the clearance compensation part is provided between the second gear and the coupling part so as to attract the first shaft and the attraction force of steel. It may be provided with a magnet ring to act.
또한, 상기 제2 샤프트에 결합된 마그넷 링은 플라스틱 재질의 피니언기어와 인서트 몰딩에 의해 일체로 마련될 수 있다.In addition, the magnet ring coupled to the second shaft may be integrally provided by a pinion gear and insert molding made of plastic.
본 발명의 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서는 페달의 답력에 따른 직선운동을 회전운동은 변환하는 랙 앤 피니언 구조의 제1 기어와 제2 기어 치형이 항상 맞닿아 있도록 간단한 구조를 이용해 유격을 보상함으로써 기계적 유격을 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에, 정밀한 페달 변위를 측정할 수 있게 된다.The pedal stroke sensor according to an embodiment of the present invention compensates for play by using a simple structure such that a first gear and a second gear tooth of a rack and pinion structure for converting a linear motion according to the pedaling force of the pedal are rotated. As a result, mechanical play can be reduced. Thus, accurate pedal displacement can be measured.
또한, 전자식 브레이크 시스템(Electronic Brake System)에 장착되는 내장형 PTS(Pedal Travel Sensor) 중 기어타입의 기구적 정밀도를 향상시킬 수 있음은 물론, 간단한 유격 보상 구조를 통해 시스템의 패키화가 용이하여 기존에 비하여 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the mechanical precision of the gear type among the built-in PTS (Pedal Travel Sensor) installed in the Electronic Brake System can be improved, and the system can be easily packaged through a simple clearance compensation structure. The cost savings are effective.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서가 모듈레이터블록에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제2 샤프트와 유격보상부의 조립상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제1 샤프트와 제2 샤프트의 작동구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제1 샤프트와 제2 사프트에 설치된 제1 및 제2 기어 간의 유격이 보상된 상태를 나타내는 도면이다.The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, but these drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, and thus the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the drawings.
1 is a view showing a state in which a pedal stroke sensor is installed in a modulator block according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an assembled state of a second shaft and a clearance compensation unit of a pedal stroke sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a view showing the operating structure of the first shaft and the second shaft of the pedal stroke sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a state in which a play between a first shaft and a second gear installed in a second shaft of a pedal stroke sensor is compensated for according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein but may be embodied in other forms. The drawings may omit illustrations of parts not related to the description in order to clarify the present invention, and may be exaggerated to some extent in order to facilitate understanding.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서가 모듈레이터블록에 설치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제2 샤프트와 유격보상부의 조립상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제1 샤프트와 제2 샤프트의 작동구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 페달 스트로크 센서의 제1 샤프트와 제2 사프트에 설치된 제1 및 제2 기어 간의 유격이 보상된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a state in which the pedal stroke sensor is installed in the modulator block according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the assembled state of the second shaft and the clearance compensation portion of the pedal stroke sensor according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing the operation structure of the first shaft and the second shaft of the pedal stroke sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a first shaft and the first shaft of the pedal stroke sensor according to an embodiment of the present invention 2 is a diagram illustrating a state in which play between the first and second gears installed in the second shaft is compensated.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 페달 스트로크 센서(100)는 페달(미도시)의 움직임에 따라 직선 운동하는 제1 샤프트(110), 제1 샤프트(110)의 제1 기어(112)와 치합되는 제2 기어(122)를 구비하는 제2 샤프트(120), 제2 샤프트(120)에 마련되는 유격보상부(130) 및 제2 샤프트(120)에 마련되는 측정부(140)를 포함한다.1 to 4, the
이러한 페달 스트로크 센서(100)는 브레이크 페달(미도시)의 작동으로 유압을 조절하는 전자식 브레이크 시스템(Electronic Brake System)의 모듈레이터블록(10)에 설치되어 브레이크 페달의 작동에 따른 움직임을 측정하는 역할을 수행한다. 비록 도시되지는 않았으나, 모듈레이터블록(10)에는 브레이크 페달과 연결되어 답력에 의해 움직이는 인풋로드가 설치되며, 제1 샤프트(110)는 이러한 인풋로드와 연결되어 함께 진퇴하도록 마련된다. 이에 제1 샤프트(110)는 인풋로드의 이동거리만큼 동일한 거리를 이동할 수 있다.The
한편, 모듈레이터블록(10)에는 인풋로드와 함께 제1 샤프트(110)가 직선운동이 가능하도록 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.Meanwhile, a through hole (not shown) may be formed in the
제1 샤프트(110)는 페달 또는 인풋로드의 작동과 함께 연동하여 수평방향으로 직선 운동하며 모듈레이터블록(10)에 축 지지될 수 있다. 이러한 제1 샤프트(110)의 외측면에는 제1 기어(112)가 마련된다.The
제1 기어(112)는 제1 샤프트(110)의 길이방향을 따라 일정구간에 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 기어(112)는 제1 샤프트(110)의 외주면에 렉기어 형태로 마련될 수 있다. 또 제1 기어(112)는 제1 샤프트(110)와 일체로 형성될 수 있다.The
이러한 제1 샤프트(110) 및 제1 기어(112)는 스틸(steel)재질로 이루어질 수 있다.The
제2 샤프트(120)는 모듈레이터블록(10) 내부에서 평면상 제1 샤프트(110)와 직각을 갖도록 교차되게 배치된다. 이러한 제2 샤프트(120)는 소정 길이를 갖는 회전축(121) 및 제1 기어(112)와 치합되는 제2 기어(122)를 구비한다.The
회전축(121)은 모듈레이터블록(10)에 회전가능하게 지지되도록 부쉬 또는 베어링에 의해 지지되어 축 고정될 수 있다. 또 회전축(121)에는 제2 기어(121)가 결합되는 결합부(123)가 마련된다. 이에 결합부(123)는 제1 기어(112)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.The rotating
제2 기어(122)는 제1 기어(112)와 치합되는 피니언기어로 마련될 수 있다. 이에 제1 기어(112)와 치합된 제2 기어(122)는 제1 샤프트(110)의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 회전축(121)과 함께 회전하도록 마련된다. 이러한 제2 기어(122)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.The
결합부(123)에는 제1 기어(112)와 제2 기어(122) 사이의 유격을 줄이는 유격보상부(130)가 마련된다. 도시된 바에 따르면, 유격보상부(130)는 마그넷 링으로 마련될 수 있다. 즉, 마그넷 링은 결합부(123)에 압입결합되고, 그 외측면에 제2 기어(122)가 배치되도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 샤프트(120)에 결합된 마그넷 링은 플라스틱 재질의 피니언기어와 인서트 몰딩에 의해 일체로 마련될 수 있다.
상기 유격보상부(130)가 제2 기어(122)와 회전축(121) 사이에 마련됨에 따라 제2 기어(122)와 치합되는 제1 기어(112)와 마그넷 링 사이에 자력이 형성된다. 즉, 제1 기어(112)가 스틸재질로 이루어짐에 따라 마그넷 링에 의한 인력(引力)으로 제1 기어(112)와 제2 기어(122) 사이의 유격을 줄여주게 된다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기어(112)가 유격보상부(130)에 의하여 제2 기어(122)로 밀착되며 제1 및 제2 기어(112, 122) 사이의 유격이 줄어들게 된다. 따라서, 제1 및 제2 기어(112, 122)는 밀착되어 맞물린 상태를 유지하게 된다.As the
측정부(140)는 제2 샤프트(120)의 단부에 설치되어 제2 샤프트(120)의 회전신호를 읽어 페달의 위치를 판단할 수 있다. 일 예로써 측정부(140)는 마그넷과 홀 IC가 내장된 전자식 차속 센서로써, 제2 샤프트(120)의 회전에 의해 인풋로드의 변위가 감지되면, 감지된 신호를 전자제어유닛(미도시)에 출력함으로써 브레이크 페달의 기계적인 운동량을 검출하고, 검출된 측정값을 기초로 브레이크 시스템을 제어할 수 있게 된다.The
그러면, 이하에서는 상기와 같은 페달 스트로크 센서에 의해 페달의 답력에 따른 페달의 변위를 감지하는 상태에 대해 설명하기로 한다.Next, the state of detecting the displacement of the pedal according to the pedal effort by the pedal stroke sensor as described above will be described.
운전자가 제동을 위해 브레이크 페달(미도시)을 밟으면 브레이크 페달의 작동에 의해 이 브레이크 페달과 연결된 인풋로드 및 인풋로드와 연결되는 제1 샤프트(110)가 전진한다. 이때, 제1 샤프트(110)의 제1 기어(112)는 제1 기어(112)와 맞물린 제2 기어(122)를 회전시키고, 제2 기어(122)는 회전축(121)과 함께 회전한다. 이에 따라, 제2 샤프트(120)의 일측 단부에 마련되는 측정부(140)를 통해 인풋로드의 이동 변위를 감지하게 된다.When the driver presses a brake pedal (not shown) for braking, an input rod connected to the brake pedal and a
여기서, 제1 기어(112)와 제2 기어(122)는 유격보상부(130)에 의하여 제1 기어(112)와 제2 기어(122) 사이의 유격을 줄어 항상 맞닿아 있도록 마련됨으로써 페달의 움직임과 측정부(140)가 감지하는 이동 변위 값 사이에 발생하는 오차를 줄일 수 있게 된다.Here, the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
100 : 페달 스트로크 센서 110 : 제1 샤프트
112 : 제1 기어 120 : 제2 샤프트
121 : 회전축 122 : 제2 기어
130 : 유격보상부 140 : 측정부100: pedal stroke sensor 110: first shaft
112: first gear 120: second shaft
121: shaft 122: second gear
130: clearance compensation unit 140: measurement unit
Claims (4)
상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어가 마련되는 제2 샤프트;
상기 제2 샤프트에 마련되어 상기 제1 기어와 제2 기어 사이의 유격을 줄이는 유격보상부; 및
상기 제2 샤프트에 설치되어 상기 제2 샤프트의 회전 신호를 읽어 페달의 움직임을 감지하는 측정부;를 포함하는 페달 스트로크 센서.A first shaft linearly moving according to the pedal effort and provided with a first gear on an outer surface thereof;
A second shaft provided with a second gear meshed with the first gear;
A clearance compensation unit provided on the second shaft to reduce a clearance between the first gear and the second gear; And
And a measurement unit installed at the second shaft to detect a movement of the pedal by reading a rotation signal of the second shaft.
상기 제1 기어는 렉기어로 마련되고, 상기 제2 기어는 피니언기어로 마련되어 상기 제1 샤프트의 직선 운동에 의해 상기 제2 샤프트가 회전 운동하는 페달 스트로크 센서.The method of claim 1,
The first gear is provided with a rack gear, the second gear is provided with a pinion gear pedal stroke sensor to rotate the second shaft by a linear motion of the first shaft.
상기 제2 샤프트는 소정 길이를 갖는 회전축 및 상기 제2 기어가 결합되는 결합부를 갖추고,
상기 유격보상부는 상기 제2 기어와 결합부 사이에 마련되어 스틸 재질의 제1 샤프트와 인력(引力)이 작용하도록 마그넷 링으로 마련되는 페달 스트로크 센서.The method of claim 2,
The second shaft has a rotating shaft having a predetermined length and the coupling portion to which the second gear is coupled,
The gap compensation portion is provided between the second gear and the coupling portion is a pedal stroke sensor provided with a magnet ring to act on the first shaft and the attraction force of steel material.
상기 제2 샤프트에 결합된 마그넷 링은 플라스틱 재질의 피니언기어와 인서트 몰딩에 의해 일체로 마련되는 페달 스트로크 센서.
The method of claim 3,
The magnet ring coupled to the second shaft is a pedal stroke sensor provided integrally by a plastic pinion gear and insert molding.
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KR20110053777A (en) | 2009-11-16 | 2011-05-24 | 현대자동차주식회사 | Brake pedal stroke sensor |
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2018
- 2018-05-30 KR KR1020180061597A patent/KR20190136211A/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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