KR20210045546A - 차량용 가속페달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 가속페달장치에 관한 것으로, 페달암(10)의 회전부(21)에 구비된 마찰요소(40)와 페달하우징(10)에 결합된 마찰패드(50)를 이용해서 히스테리시스의 구현이 가능하고, 회전축(30)의 축상에 APS를 구성하는 영구자석(60, 마그넷) 및 PCB(70)가 위치하는 구성으로 이를 통해 APS의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 가속페달장치{ACCEL PEDAL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 가속페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페달암의 회전축에 히스테리시스 구현을 위한 마찰요소 및 APS용 자석이 결합된 차량용 가속페달장치에 관한 기술이다.

차량에는 운전자가 발로 조작하는 가속페달이 구비된다. 가속페달은 운전자의 조작시 페달암의 회전을 APS(Accelater Position Sensor)가 검출하고, APS의 출력신호를 이용하여 가솔린엔진은 혼합기의 흡입량을 조절하고, 디젤엔진은 연료의 분사량을 조절함으로써 엔진의 rpm을 조정하는 부품이다.

차량의 가속페달은 장착구조에 따라 대시패널에 매달아 설치하는 펜던트 타입(pendant type)과 플로어패널에 설치하는 오르간 타입(organ type)이 있다.

펜던트 타입 가속페달은 차체를 이루는 대시패널에 페달하우징이 고정되게 설치되고 페달암이 페달하우징에 매달려 있는 구조이고, 오르간 타입 가속페달은 차체를 이루는 플로어패널에 페달하우징이 고정되게 설치된 구조이다.

가속페달은 운전자가 페달암을 밟아서 조작할 때의 답력(조작시 답력)과 밟아주고 있던 페달암을 놓아줌으로써 페달암이 복귀할 때의 답력(복귀시 답력)이 서로 상이한데, 이와 같은 답력의 차이는 가속페달에 구비된 마찰요소 때문에 발생하고, 이러한 현상을 일명 히스테리시스(hysteresis)라 한다.

가속페달의 히스테리시스는 도로의 요철 등으로 인해 충격 발생시 가속페달의 눌림량이 급격하게 변하는 것을 방지해서 정숙주행을 도모하고, 특히 페달암의 눌림양을 일정하게 유지시켜 줌으로써 운전자의 발목 피로도를 경감시켜 주기 위해 필요한 요소이다.

종래의 가속페달은 히스테리시스의 구현을 위해 사용되는 구성부품이 필요 이상으로 과도하여 구성이 복잡한 단점이 있고, 특히 중량상승과 원가상승을 초래하는 단점이 있다.

또한, 종래의 가속페달은 APS용으로 사용되는 자석(마그넷)이 페달암의 회전축과 소정거리로 이격된 구성으로, 이로 인해 APS의 출력신호의 정확도가 낮은 단점도 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 제10-2009-0064192호

본 발명은, 히스테리시스의 구현을 위한 마찰요소 및 APS용 자석이 페달암의 회전부에 결합된 회전축에 존재하는 구성으로, 이를 통해 히스테리시스의 구현을 위한 구성요소를 최소화할 수 있게 됨에 따라 중량감소과 원가절감을 도모하고, 특히 APS의 출력신호의 정확도를 높일 수 있게 됨에 따라 상품성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 페달하우징 및 페달하우징에 회전 가능하게 결합된 페달암을 포함하는 차량용 가속페달장치에 있어서, 상기 페달암의 회전부에 위치해서 페달암과 함께 회전하는 마찰요소; 및 상기 마찰요소와 접촉하도록 페달하우징에 결합된 마찰패드를 더 포함하고; 상기 페달암의 회전시 마찰요소와 마찰패드의 접촉에 의한 마찰력으로 히스테리시스가 발생되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축을 더 포함하고; 상기 마찰요소는 회전축의 양단에 중심부가 관통되게 결합되어서 회전축과 일체로 회전하는 한 쌍의 마찰베어링인 것을 특징으로 한다.

상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축을 더 포함하고; 상기 회전축의 축상에 APS를 구성하는 영구자석 및 PCB가 위치하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축; 상기 회전축의 일단에 중심부가 관통되게 결합되어서 회전축과 일체로 회전하는 영구자석; 및 상기 페달하우징에 고정되면서 영구자석과 대면되게 설치된 것으로 페달암의 회전시 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달암의 회전각을 검출하는 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암에 결합되어서 페달암의 회전시 페달하우징과의 접촉으로 킥 다운 조작감을 부여하는 킥 다운 스위치; 및 상기 페달암 및 페달하우징에 결합된 스프링시트에 양단이 지지되게 설치된 페달암스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암스프링은 페달암의 회전부와 킥 다운 스위치사이의 페달암에 지지되도록 설치되면서 이너스프링 및 아우터스프링의 이중구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 가속페달장치는, 페달암의 회전부에 구비된 마찰요소와 페달하우징에 결합된 마찰패드를 이용해서 히스테리시스의 구현이 가능한 구성으로, 히스테리시스의 구현을 위한 구성이 간단하고, 이를 통해 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 회전축의 축상에 APS를 구성하는 영구자석(마그넷) 및 PCB가 위치하는 구성으로, 이를 통해 APS의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있게 됨에 따라 상품성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펜던트 타입 가속페달장치의 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 도면,
도 3은 도 1에서 페달암의 회전부의 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 마찰요소와 회전축 및 APS를 설명하기 위한 도면이다

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 가속페달장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(제어기)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 펜던트 타입 가속페달장치를 일 실시예로서 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 가속페달장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 차체를 이루는 대시패널에 고정 설치되는 페달하우징(10), 상기 페달하우징(10)에 회전 가능하게 결합되고 운전자의 조작으로 페달하우징(10)에 대해 회전하는 페달암(20)을 포함한다.

페달암(20)의 일단은 페달하우징(10)속으로 위치해서 페달하우징(10)에 대해 회전하는 회전부(21)이고, 페달암(20)의 타단은 운전자가 발로 밟아서 조작하는 좋작부(22)가 된다.

페달암(20)의 회전부(21)는 페달하우징(10)에 대해 회전하는 회전중심의 역할을 수행한다.

페달암(20)의 회전부(21)를 관통하도록 회전축(30)이 결합되고, 회전축(30)은 페달암(20)과 일체화를 이루도록 결합되어서 페달암(20)과 함께 회전하며, 페달암(20)의 조작시 회전축(30)이 페달하우징(10)에 대해 회전함에 따라 페달암(20)의 회전부(21)가 페달하우징(10)에 대해 회전하는 구조가 된다.

페달암(20)의 회전부(21)를 관통한 회전축(30)의 양단에는 마찰요소(40)가 각각 결합된다.

마찰요소(40)는 회전축(30)에 의해 중심이 관통되는 형태로 회전축(30)과 일체화를 이루도록 결합되어서 회전축(30)과 함께 회전하는 구조이며, 마찰요소(40)는 소정의 두께를 구비한 원형으로 형성되면서 재질은 마찰력 발생이 가능한 플라스틱 또는 합성수지 등으로 제작된 마찰베어링이 될 수 있다.

페달하우징(10)의 내부에는 마찰패드(50)가 고정되게 설치되고, 마찰패드(50)는 페달암(20)에 구비된 마찰요소(40)와 접촉하도록 설치된다.

마찰패드(50)의 재질도 마찰력 발생이 가능한 플라스틱 또는 합성수지 등으로 제작될 수 있다.

운전자의 페달암(10) 조작에 의해 페달암(20)이 회전하면, 마찰요소(40)와 마찰패드(50)의 접촉에 의해 마찰력이 발생하고, 마찰력을 통해 가속페달의 히스테리시스의 구현이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 페달암(10)의 회전부(21)에 구비된 마찰베어링의 마찰요소(40) 및 페달하우징(10)에 결합된 마찰패드(50)를 통해 가속페달의 히스테리시스의 구현이 가능한 구성으로, 히스테리시스의 구현을 위한 구성이 간단하고, 이를 통해 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 차량용 가속페달장치는, 회전축(30)의 축상에 APS를 구성하는 영구자석(60, 마그넷) 및 PCB(70, Printed Circuit Board)가 위치하는 구성이다.

즉, 회전축(30)의 일단에 중심부가 관통되게 결합되어서 회전축(30)과 일체로 회전하는 영구자석(60), 및 상기 페달하우징(10)에 고정되면서 영구자석(60)과 대면되게 설치된 것으로 페달암(20)의 회전시 영구자석(60)의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달암(20)의 회전각을 검출하는 PCB(70)를 더 포함한다.

본 발명에 따른 실시예는 회전축(30)의 축상에 영구자석(60) 및 PCB(70)가 위치하는 구성으로, 이를 통해 APS의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있는 장점이 있다.

페달암(20)의 회전중심이 되는 부위에 영구자석(60)이 위치해야 PCB(70)는 보다 정확한 페달암(20)의 회전각을 검출할 수 있는 바, 종래에는 페달암(20)의 회전부(21)로부터 일정거리로 떨어진 위치에 영구자석이 위치하였는 바, 따라서 종래의 구조보다 본 발명의 구조가 페달암(20)의 회전각 검출에 보다 유리하고, 이를 통해 APS의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있게 됨에 따라 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

PCB(70)는 센서커버(80)에 의해 감싸여진 상태로 페달하우징(10)에 고정되게 설치된 구조가 된다.

또한 본 발명에 따른 차량용 가속페달장치는, 페달암(20)에 결합되어서 페달암(20)의 회전시 페달하우징(10)과의 접촉으로 킥 다운 조작감을 부여하는 킥 다운 스위치(90), 및 상기 페달암(20) 및 페달하우징(10)에 결합된 스프링시트(100)에 양단이 지지되게 설치된 페달암스프링(110)을 더 포함한다.

킥 다운 스위치(90)는 페달하우징(10)에 설치될 수도 있고, 이럴 경우 킥 다운 스위치(90)는 페달암(20)의 회전시 페달암(20)과의 접촉을 통해 킥 다운 조작감을 부여하게 된다.

페달암스프링(110)은 마찰요소(40) 및 마찰패드(50)와 함께 답력과 히스테리시스를 발생하고, 특히 페달암(20)에 복귀력을 제공한다.

페달암스프링(110)은 압축 코일스프링으로 페달암(20)의 회전부(21)와 킥 다운 스위치(90)사이의 페달암(20)에 지지되도록 설치되며, 특히 이너스프링(111) 및 아우터스프링(112)의 이중구조로 구성되어서, 이너스프링(111) 또는 아우터스프링(112) 중 어느 하나가 파손되어서 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 발생하더라도 다른 하나가 제 기능을 발휘하도록 하는 페일 세이프를 구현이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가숙페달장치는, 페달암(10)의 회전부(21)에 구비된 마찰요소(40)와 페달하우징(10)에 결합된 마찰패드(50)를 이용해서 히스테리시스의 구현이 가능한 구성으로, 히스테리시스의 구현을 위한 구성이 간단하고, 이를 통해 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 회전축(30)의 축상에 APS를 구성하는 영구자석(60, 마그넷) 및 PCB(70)가 위치하는 구성으로, 이를 통해 APS의 출력신호의 정확도를 한층 더 높일 수 있게 됨에 따라 상품성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 페달하우징 20 - 페달암
21 - 회전부 22 - 조작부
30 - 회전축 40 - 마찰요소
50 - 마찰패드 60 - 영구자석
70 - PCB 80 - 센서커버
90 - 킥 다운 스위치 100 - 스프링시트
110 - 페달암스프링 111 - 이너스프링
112 - 아우터스프링

Claims (6)

1. 페달하우징 및 페달하우징에 회전 가능하게 결합된 페달암을 포함하는 차량용 가속페달장치에 있어서,
   상기 페달암의 회전부에 위치해서 페달암과 함께 회전하는 마찰요소; 및
   상기 마찰요소와 접촉하도록 페달하우징에 결합된 마찰패드를 더 포함하고;
   상기 페달암의 회전시 마찰요소와 마찰패드의 접촉에 의한 마찰력으로 히스테리시스가 발생되는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축을 더 포함하고;
   상기 마찰요소는 회전축의 양단에 중심부가 관통되게 결합되어서 회전축과 일체로 회전하는 한 쌍의 마찰베어링인 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축을 더 포함하고;
   상기 회전축의 축상에 APS를 구성하는 영구자석 및 PCB가 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암의 회전부의 중심을 관통해서 페달암과 일체로 회전하는 회전축;
   상기 회전축의 일단에 중심부가 관통되게 결합되어서 회전축과 일체로 회전하는 영구자석; 및
   상기 페달하우징에 고정되면서 영구자석과 대면되게 설치된 것으로 페달암의 회전시 영구자석의 회전위치변화에 따른 자기장 세기의 변화를 통해 페달암의 회전각을 검출하는 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암에 결합되어서 페달암의 회전시 페달하우징과의 접촉으로 킥 다운 조작감을 부여하는 킥 다운 스위치; 및
   상기 페달암 및 페달하우징에 결합된 스프링시트에 양단이 지지되게 설치된 페달암스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암스프링은 페달암의 회전부와 킥 다운 스위치사이의 페달암에 지지되도록 설치되면서 이너스프링 및 아우터스프링의 이중구조로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달장치.

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