KR20230046260A - 페달 시뮬레이터 - Google Patents

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KR20230046260A
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piston
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KR1020220123832A
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전수용
김현동
박지윤
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

본 발명은 페달 시뮬레이터에 관한 것으로, 일측은 개구되고 타측은 차폐되도록 내부에 홈이 형성된 실린더 바디; 페달의 작동에 연동되어 전진 및 후진 가능하도록 상기 실린더 바디의 일측에 삽입되는 피스톤; 상기 실린더 바디와 상기 피스톤 사이의 마찰을 줄이도록 상기 실린더 바디의 일측에 구비되는 가이드 부시; 상기 피스톤으로부터 가해지는 압력을 통해 전동 부스터에 페달감을 전달하도록 상기 실린더 바디의 내부에 구비되는 구비되는 댐퍼; 일측은 상기 페달과 연결되고 타측은 상기 피스톤과 연결되며, 상기 페달의 작동에 연동하여 상기 피스톤을 상기 댐퍼를 향해 전진시키는 푸시 로드; 및 상기 가이드 부시의 일측과 상기 푸시 로드의 일부분을 감싸면서 구비되며, 전진된 상기 푸시 로드를 후진시키는 복원력을 제공하는 복귀 수단을 포함한다.

Description

페달 시뮬레이터{PEDAL SIMULATOR}
발명은 페달 시뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 페달 작동을 전동 제어 시스템에 전달하고, 운전자에게는 반력을 제공하는 페달 시뮬레이터에 관한 것이다.
차량에는 제동을 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되며, 운전자 및 승객의 안전을 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하는 방식이 주로 이용되었다.
그러나 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받고, 이에 근거하여 액압 공급장치를 작동시켜 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 전자식 브레이크 시스템이 널리 보급되고 있다.
전자식 브레이크 시스템은 전동부스터의 내부에 제동감을 형성시켜 시뮬레이터가 구비되어 있다. 시뮬레이터는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면서 전달되는 힘이 마스터 실린더를 작동시켜 생성된 압력으로 제동감을 형성한다.
그런데 종래의 시뮬레이터는 전술한 바와 같이 전동 부스터의 내부에 형성되어 있기 때문에 제동감을 변경하고자 할 때에는 전동 부스터의 형상 변경도 불가피할 수밖에 없었는데, 전동 부스터의 부피가 크기 때문에 엔진룸 구성에 제약이 따르고 무게로 인해 차량 내부의 방화벽에도 큰 강성이 요구된다. 이렇듯 시뮬레이터의 제동감을 변경하고자 할 때 많은 제약이 있다.
한국공개특허 제10-2022-0036483호(2022.03.23)
본 발명은 전동 제어 시스템과 분리되어 있어 설치 자유도가 향상되고 충격 및 소음의 발생을 방지할 수 있으면서 운전자의 페달 작동을 전동 제어 시스템에 전달하고 운전자에게는 반력을 제공할 수 있는 페달 시뮬레이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은, 일측은 개구되고 타측은 차폐되도록 내부에 홈이 형성된 실린더 바디; 페달의 작동에 연동되어 전진 및 후진 가능하도록 상기 실린더 바디의 일측에 삽입되는 피스톤; 상기 실린더 바디와 상기 피스톤 사이의 마찰을 줄이도록 상기 실린더 바디의 일측에 구비되는 가이드 부시; 상기 피스톤으로부터 가해지는 압력을 통해 전동 부스터에 페달감을 전달하도록 상기 실린더 바디의 내부에 구비되는 구비되는 댐퍼; 일측은 상기 페달과 연결되고 타측은 상기 피스톤과 연결되며, 상기 페달의 작동에 연동하여 상기 피스톤을 상기 댐퍼를 향해 전진시키는 푸시 로드; 및 상기 가이드 부시의 일측과 상기 푸시 로드의 일부분을 감싸면서 구비되며, 전진된 상기 푸시 로드를 후진시키는 복원력을 제공하는 복귀 수단을 포함한다.
또한, 상기 실린더 바디는, 상기 실린더 바디의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 돌출되어 상기 댐퍼가 결합하도록 형성되는 댐퍼 결합부를 포함한다.
또한, 상기 댐퍼 결합부는, 일면에 상기 댐퍼가 삽입 결합될 수 있도록 오목하게 형성된 댐퍼 결합홈을 포함한다.
또한, 상기 댐퍼 결합부는, 상기 실린더 바디 내부의 공기가 외부로 배출되거나 외부 공기가 상기 실린더 바디 내부로 유입되도록 상기 실린더 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 상기 댐퍼 결합부를 관통하여 하나 이상 형성되는 통기홀을 더 포함한다.
또한, 상기 실린더 바디는, 상기 실린더 바디의 외주면에 상기 실린더 바디의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되는 날개부를 더 포함하며, 상기 날개부는 상기 실린더 바디의 길이 방향으로 관통하는 중심축을 기준으로 상호 대칭되는 한 쌍으로 형성된다.
또한, 상기 날개부에는 상기 실린더 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 관통홀이 형성된다.
또한, 상기 관통홀을 관통하여 상기 실린더 바디와 결합되며, 상기 실린더 바디를 차량에 고정시키는 체결부재를 더 포함한다.
또한, 상기 가이드 부시는, 상기 피스톤이 관통 삽입되도록 길이 방향으로 중공이 형성된 부시 몸체를 포함한다.
또한, 상기 가이드 부시는, 상기 부시 몸체의 내주면에 윤활제를 저장할 수 있도록 상기 부시 몸체의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 상기 부시 몸체의 길이 방향을 따라 설정 길이만큼 오목하게 형성되는 윤활제 유로를 포함한다.
또한, 상기 윤활제 유로는 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다.
또한, 상기 가이드 부시는, 상기 부시 몸체의 일측에서 타측을 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에 돌출되어 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 부시 플랜지를 더 포함한다.
또한, 상기 복귀 수단은, 상기 푸시 로드를 감싸며 상기 가이드 부시의 일측에 연결되고, 탄성력에 의해 상기 푸시 로드를 후진시키는 제1 탄성부재; 및 상기 제1 탄성부재를 감싸면서 상기 가이드 부시의 일측에 결합되며, 상기 피스톤의 전진 및 후진에 따라 축소 및 팽창되는 부트를 포함한다.
또한, 상기 복귀 수단은, 상기 댐퍼를 감싸면서 일측은 상기 댐퍼 결합부에 연결되고 타측은 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더 바디의 내부에 구비되며, 탄성력에 의해 상기 피스톤을 후진시키는 제2 탄성부재를 더 포함한다.
또한, 상기 가이드 부시는, 상기 피스톤의 전진 및 후진에 의해 상기 실린더 바디의 내부와 상기 부트의 체적 변화에 따라 공기가 유동할 수 있도록 구비되는 통기유로를 더 포함한다.
또한, 상기 통기유로는 상기 부시 몸체의 내주면에 길이 방향을 따라 오목하게 형성되며, 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다.
또한, 상기 통기유로는 이웃하는 상기 윤활제 유로 사이에 형성된다.
또한, 상기 실린더 바디의 타측에 구비되며, 외부에서 상기 실린더 바디의 내부로 유입되는 공기 중 이물질을 제거하는 필터부재를 더 포함한다.
또한, 상기 필터부재는, 상기 댐퍼 결합부의 전방에 배치되는 필터; 및 상기 필터의 이탈을 방지하도록 상기 댐퍼 결합부와 대향되는 위치에서 상기 실린더 바디와 결합되는 필터고정커버를 포함한다.
또한, 상기 피스톤은 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에서 돌출되어 상기 피스톤의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 피스톤 플랜지를 포함한다.
또한, 상기 피스톤 플랜지와 상기 가이드 부시 사이에 구비되며, 상기 피스톤의 전진 및 후진에 의해 발생되는 충격 흡수 및 소음을 방지하는 스토퍼 부재를 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 페달 시뮬레이터는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전동 제어 시스템(전동 부스터)와 분리되는 페달 시뮬레이터를 구현함으로써 엔진룸 내에 설치 자유도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 페달 시뮬레이터가 분리됨으로써 다양한 제동감에 대응할 수 크기의 변형이 자유로워지는 장점을 갖는다.
셋째, 피스톤과 실린더 바디 사이에 가이드 부시를 구비하여 피스톤이 전진 및 후진할 때 마찰로 인해 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 통기수단을 구비함으로써 페달 시뮬레이터가 작동할 때 공기 흐름으로 발생되는 소음을 방지할 수 있다.
다섯째, 스토퍼 부재를 구비함으로써 페달 시뮬레이터가 작동할 때 발생되는 충격을 흡수하고 소음을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터의 단면도이다.
도 3은 실린더 바디의 날개부와 체결부재의 결합 상태가 도시된 부분 확대 사시도이다.
도 4는 체결부재가 도시된 사시도이다.
도 5는 도 2의 'A' 부분이 확대 도시된 부분 확대 단면도이다.
도 6은 가이드 부시의 사시도 및 부분 단면도이다.
도 7은 스토퍼 부재가 도시된 사시도이다.
도 8은 실린더 바디의 일부와 필터부재가 도시된 부분 확대 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 페달 시뮬레이터를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(100)는 실린더 바디(110), 피스톤(120), 가이드 부시(130), 댐퍼(125), 푸시 로드(140), 복귀 수단(150), 체결부재 및 필터부재(180)을 포함한다.
상기 실린더 바디(110)는 일측은 개구되고 타측은 차폐되도록 내부에 홈(111)이 형성되어 있다. 상기 실린더 바디(110)는 상기 댐퍼(125)가 상기 실린더 바디(110)의 내부에 구비될 수 있도록 상기 댐퍼(125)가 결합되는 댐퍼 결합부(112)를 포함한다.
상기 댐퍼 결합부(112)는 상기 실린더 바디(110)의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 상기 실린더 바디(110)의 일측을 향해 돌출 형성된다. 상기 댐퍼 결합부(112)는 상기 실린더 바디(110)의 타측에서 일측으로 돌출되는 제1 돌출부(112a) 및 상기 제1 돌출부(112)에서 상기 실린더 바디(110)의 일측으로 돌출되는 제2 돌출부(112b)를 포함한다.
상기 제2 돌출부(112b)의 길이 방향에 교차하는 단면의 크기는 상기 제1 돌출부(112a)의 길이 방향에 교차하는 단면의 크기보다 작게 형성된다. 상기 제2 돌출부(112b)의 일면에는 상기 댐퍼(125)가 결합될 수 있도록 상기 제1 돌출부(112a) 방향으로 오목하게 댐퍼 결합홈(112c)이 형성된다.
상기 댐퍼 결합부(112)는 상기 실린더 바디(110) 내부의 공기가 외부로 배출되거나 외부 공기가 상기 실린더 바디(110) 내부로 유입되도록 통기홀(112d)이 형성된다. 구체적으로 상기 통기홀(112d)은 상기 실린더 바디(110)의 길이 방향과 나란한 방향으로 상기 제1 돌출부(112a)를 관통하여 형성된다. 상기 통기홀(112d)은 상기 상기 제1 돌출부(112a)의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다.
상기 실린더 바디(110)는 날개부(113)를 포함한다. 상기 날개부(113)는 상기 페달 시뮬레이터(100)를 차량에 장착하기 위해 형성된다. 상기 날개부(113)는 상기 실린더 바디(110)의 외주면에서 돌출 형성된다. 상기 날개부(113)는 상기 실린더 바디(110)의 길이방향과 교차하는 방향으로 연장 형성된다. 상기 날개부(113)는 상기 실린더 바디(110)의 길이방향과 나란한 중심축을 기준으로 상호 대칭되는 한 쌍으로 형성된다.
상기 날개부(113)는 설정 두께를 갖는 플레이트 형태로 형성되고, 형상에는 제약이 없어 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 날개부(113)에는 상기 실린더 바디(110)의 길이 방향과 나란한 두께 방향으로 관통되는 관통홀(113a)이 형성된다. 상기 관통홀(113a)에는 체결부재(170)가 결합된다.
상기 페달 시뮬레이터(100)는 상기 체결부재(170)에 의해 차량(미도시)에 설치된다. 전술한 바와 같이 상기 체결부재(170)는 상기 날개부(113)에 형성된 상기 관통홀(113a)에 관통 삽입되어 있다. 상기 페달 시뮬레이터(100)를 상기 차량(미도시)에 설치하고자 할 때에는 상기 체결부재(170)를 상기 차량(미도시)에 삽입하는 것만으로 상기 실린더 바디(110)가 상기 차량(미도시)에 고정되며, 상기 페달 시뮬레이터(100)가 상기 차량(미도시)에 설치된다.
한편, 상기 실린더 바디(110)는 상기 체결부재(170)를 포함한 상태로 인서트(Insert) 사출 성형으로 제작된다.
본 실시예에서 상기 실린더 바디(110)는 플라스틱 소재로 형성된다. 종래의 실린더 바디는 알루미늄 또는 스틸과 같은 금속 소재로 형성되어 체결부재가 압입(press-fit) 방식으로 결합되었다. 그러나 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 플라스틱 소재로 형성되기 때문에 상기 체결부재(170)를 압입 방식으로 결합하는 과정에서 상기 날개부(113)가 파손될 위험이 있다. 따라서 상기 체결부재(170)를 포함한 상태로 인서트 사출 방식을 통해 상기 실린더 바디(110)를 제작하여 상기 실린더 바디(110)의 품질 및 내구성을 확보한다.
상기 체결부재(170)는 헤드부(171) 및 삽입 고정부(172)를 포함한다. 상기 헤드부(171)는 상기 날개부(113)의 관통홀(113a)에 삽입되는 부분이다. 상기 헤드부(171)의 외주면에는 돌기(171a)가 형성된다. 상기 돌기(171a)는 상기 헤드부(171)의 둘레방향을 따라 연속적으로 형성된다. 상기 돌기(171a)는 상기 체결부재(170)와 상기 날개부(113) 사이의 접촉 면적을 줄인다.
상기 삽입 고정부(172)는 상기 헤드부(171)의 일면으로부터 연장 형성된다. 상기 삽입 고정부(172)는 상기 차량(미도시)에 삽입되는 부분이며, 상기 삽입 고정부(172)에 의해 상기 실린더 바디(110)가 고정되는 것이다. 한편, 상기 삽입 고정부(172)가 형성되는 상기 헤드부(171)의 일면과 상기 날개부(113)의 일면은 설정 간격만큼 단차(a)를 갖는다. (도 4 참조)
상기 페달 시뮬레이터(100)가 상기 차량(미도시)에 설치될 때, 상기 날개부(113)가 상기 날개부(113)가 상기 차량(미도시)과 직접 닿게 되면 설치과정에서 발생되는 하중이 상기 날개부(113)로 전달되어 상기 날개부(113)가 파손될 우려가 있다.
하지만 전술한 바와 같이 상기 단차(a)를 가짐으로써 상기 날개부(113)가 상기 차량(미도시)과 직접 접촉되는 것과 설치과정에서 발생되는 하중이 상기 날개부(113)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 상기 헤드부(171)에 상기 돌기(171a)가 형성되어 상기 날개부(113)와의 접촉 면적을 줄임으로써 상기 체결부재(170)와 상기 날개부(113)의 마찰과 하중의 전달을 줄일 수 있다.
상기 피스톤(120)은 페달의 작동에 연동되어 전진 및 후진 가능하도록 상기 실린더 바디(110)의 일측에 삽입된다. 다만, 상기 실린더 바디(110)와 직접 닿지 않고 상기 실린더 바디(110)의 일측에 삽입된 상기 가이드 부시(130)에 삽입된다.
상기 피스톤(120)은 길이 방향에 교차는 단면이 원형 또는 다각형인 기둥 형태로 형성되는 피스톤 몸체(121)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 피스톤 몸체(121)는 원기둥 형태로 형성된다. 상기 피스톤(120)은 전진할 때 상기 피스톤(120)의 타측이 상기 댐퍼(130)와 접촉된다. 상기 피스톤 몸체(121)의 타측에는 상기 댐퍼(125)의 형상과 동일한 형상의 댐퍼 삽입홈(123)이 형성된다. 따라서 상기 피스톤(120)이 전진할 때 상기 댐퍼(125)의 일측이 상기 댐퍼 삽입홈(123)에 삽입된다.
상기 피스톤(120)은 상기 피스톤 몸체(121)의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에 돌출 형성되는 피스톤 플랜지(122)를 포함한다. 상기 피스톤 플랜지(122)는 상기 피스톤 몸체(121)의 둘레 방향을 따라 연장 형성된다. 상기 피스톤 플랜지(122)에 의해 상기 피스톤(120)이 상기 가이드 부시(130)에서 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
상기 피스톤 플랜지(122)와 상기 가이드 부시(130) 사이에는 스토퍼 부재(190)가 구비된다. 상기 스토퍼 부재(190)는 상기 피스톤(120)의 전진 및 후진에 의해 발생되는 충격 흡수 및 소음을 방지한다. 상기 스토퍼 부재(190)는 후술에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 댐퍼(125)는 상기 실린더 바디(110)의 내부에 구비된다. 상기 댐퍼(125)는 상기 피스톤(120)으로부터 가해지는 압력을 통해 전동 부스터(미도시)에 페달감을 전달한다.
전술한 바와 같이 상기 피스톤(120)이 전진하면 상기 댐퍼(125)와 접촉하며 상기 댐퍼(125)에 압력을 가하게 된다. 그리고 상기 댐퍼(125)는 가해진 압력을 통해 전동 부스터(미도시)에 페달감을 전달하는 것이다. 전자 브레이크(미도시)에는 압력 센서(미도시)가 구비되어 있고, 상기 댐퍼(125)에 가해진 압력을 상기 압력 센서(미도시)가 측정한다.
또한, 상기 압력 센서(미도시)가 상기 댐퍼(125)에 가해지는 압력을 측정하는 값을 통해 상기 댐퍼(125)가 파손 또는 손상되었는지를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 상기 댐퍼(125)에서 설정 값 이상의 압력이 측정되어야 하는데 그렇지 못한 경우 상기 댐퍼(125)가 파손 또는 손상되었다고 판단할 수 있는 것이다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 댐퍼(125)에는 포스(force) 센서가 구비될 수 있다. 상기 포스 센서(미도시)는 상기 댐퍼(125)에 가해지는 압력을 통해 상기 댐퍼(125)의 손상 여부를 확인한다.
상기 가이드 부시(130)는 상기 실린더 바디(110)의 일측에 삽입되어 구비된다. 상기 가이드 부시(130)는 상기 실린더 바디(110)와 상기 피스톤(120) 사이의 마찰을 줄이도록 구비되는 것이다.
상기 가이드 부시(130)는 상기 피스톤(120)이 관통 삽입되도록 길이 방향으로 중공(131a)이 형성된 부시 몸체(131)를 포함한다. 상기 부시 몸체(131)는 플라스틱 소재로 형성된다. 상기 가이드 부시(130)와 상기 피스톤(120) 사이의 마찰을 줄이기 위해 상기 가이드 부시(130)는 윤활제를 저장할 수 있다.
상기 가이드 부시(130)는 상기 부시 몸체(131)의 내주면에 윤활제를 저장할 수 있도록 형성된 윤활제 유로(132)를 포함한다. 상기 윤활제 유로(132)는 상기 부시 몸체(131)의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 상기 부시 몸체(131)의 길이 방향을 따라 설정 길이만큼 오목하게 형성된다.
상기 가이드 부시(130)는 부시 플랜지(133)를 포함한다. 상기 부시 플랜지(133)는 상기 부시 몸체(131)의 외주면에 형성된다. 구체적으로는 상기 부시 몸체(131)의 일측에서 타측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에 돌출되어 상기 부시 몸체(131)의 둘레 방향을 따라 연장 형성된다. 따라서 상기 가이드 부시(130)가 상기 실린더 바디(110)에 삽입될 때 상기 부시 플랜지(133)에 의해 걸림된다.
상기 부시 플랜지(133)에는 상기 부시 플랜지(133)의 외주면에서 오목하여 상기 부시 플랜지(133)의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 부트 결합홈(133a)이 형성된다. 상기 복귀 수단(150)의 구성 중 하나인 상기 부트(152)가 일측이 상기 부트 결합홈(133a)에 끼워져 결합된다.
한편, 상기 가이드 부시(130)는 실링 결합홈(134)을 더 포함한다. 상기 실링 결합홈(134)은 상기 부시 몸체(131)의 외주면에 형성된다. 구체적으로는 상기 부시 몸체(131)의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에 오목하며 상기 부시 몸체(131)의 둘레 방향을 따라 연장 형성된다.
상기 실링 결합홈(134)에는 실링부재(s)가 구비되며, 상기 실린더 바디(110)와 상기 가이드 부시(130) 사이의 기밀을 유지한다.
상기 가이드 부시(130)가 상기 실린더 바디(110)의 일측으로 삽입되면, 상기 실린더 바디(110)의 일측 단부는 상기 부시 플랜지(133)에 형성된 고정홈(미도시)에 끼워진다. 도면에 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 실린더 바디(110)의 일측 단부와 접촉하는 상기 부시 플랜지(133)의 일면에는 오목하면서 상기 부시 몸체(131)의 둘레 방향을 따라 연장되는 고정홈(미도시)이 형성된다.
상기 고정홈(미도시)의 폭은 상기 실린더 바디(110)의 일측 단부의 두께와 동일하며, 작업자가 클램핑 부재(미도시)를 이용하여 상기 실린더 바디(110)의 일측을 찌그러뜨려 상기 고정홈(미도시)에 끼우면 상기 실린더 바디(110)가 상기 가이드 부시(130)에 고정될 수 있다.
상기 피스톤(120)과 상기 가이드 부시(130) 사이에는 스토퍼 부재(190)가 구비된다. 도 7에는 상기 스토퍼 부재(190)가 도시되어 있다. 상기 스토퍼 부재(190)는 링 형태로 형성된다. 일면(191)은 상기 가이드 부시(130)와 향하고, 타면(192)은 상기 피스톤(120)의 피스톤 플랜지(122)와 향하여 구비된다.
상기 일면(191)에는 돌기(193)가 형성된다. 즉, 상기 돌기(193)가 상기 가이드 부시(130)와 접촉한다. 상기 돌기(193)는 상기 일면(191)에 상기 스토퍼 부재(190)의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다. 상기 스토퍼 부재(190)에 상기 돌기(193)를 형성함으로써 상기 가이드 부시(130)와의 접촉 면적을 줄이고 상기 피스톤(120)의 전지 시 상기 가이드 부시(130)와 떨어질 때 발생되는 노이즈가 저감되는 효과를 갖는다.
상기 일면(191)에는 상기 돌기(193)를 기준으로 양측에 오목한 홈(194)이 형성된다. 상기 홈(194)은 상기 피스톤(120)과 상기 돌기(193)가 먼저 접촉하고, 상기 피스톤(120)이 상기 일면(191)에 밀착되도록 상기 돌기(193)가 형성된 부분의 변형이 용이할 수 있는 회피 공간의 역할을 한다. 상기 스토퍼 부재(190)는 탄성력을 갖는 소재로 형성되므로 상기 홈(194)을 형성함으로써 압력이 가해질 때 상기 타면(192)과 상기 피스톤 플랜지(122)의 밀착력이 더 향상되게 하는 효과를 갖는다. 상기 홈(194)은 상기 돌기(193)와 마찬가지로 상기 타면(192)에 상기 스토퍼 부재(190)의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다.
상기 스토퍼 부재(190)는 전술한 바와 같이 노이즈가 저감되는 효과를 갖지만 상기 피스톤(120)이 전진 및 후진할 때 발생되는 충격을 흡수하는 역할을 하기도 한다.
상기 피스톤(120)이 후진할 때 외부의 공기는 상기 실린더 바디(110)의 내부로 유입되고, 상기 통기유로(135)를 지난 상기 부트(152)로 유입된다. 상기 피스톤(120)의 타측에는 외부의 공기가 상기 실린더 바디(110)의 내부로 유입될 때 공기 중 이물질을 제거하기 위해 필터부재(180)가 구비된다.
상기 필터부재(180)는 필터(181) 및 필터고정커버(182)를 포함한다. 상기 필터(181)는 상기 댐퍼 결합부(112)의 전방에 배치된다. 외부의 공기 중 이물질을 상기 필터(181)를 통과할 때 제거되는 것이다.
상기 필터고정커버(182)는 상기 필터(181)를 기준으로 상기 댐퍼 결합부(112)와 대향되는 위치, 상기 필터(181)의 전방에 배치된다. 상기 필터고정커버(182)는 상기 실린더 바디(110)에 결합되어 상기 필터(181)가 상기 실린더 바디(110)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
도 8을 참조하는 바와 같이, 상기 필터고정커버(182)에는 커버홀(182a)이 형성되어 있다. 상기 커버홀(182a)은 상기 필터고정커버(182)의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다. 외부의 공기응 상기 커버홀(182a)을 통해 유입되어 상기 필터(181)를 통과하게 된다.
종래에는 페달 시뮬레이터가 전동 부스터(미도시)에 일체로 형성되기 때문에 차량 내 방화벽(Firewall)에 전동 부스터가 결합되면 페달에 연결할 수 있었다. 특히, 이때 페달은 하방으로 원형 궤적을 그리는 페달이어야 연결할 수 있었고, 엔진룸의 공간 확보 및 다수의 조립인원(2명)이 필요하다는 단점이 있었다. 즉, 오르간 타입의 페달에는 적용하기가 어려웠다.
본 실시예에 따른 페달 시뮬레이터는 전동 부스터와 분리됨으로써 오르간 타입의 페달에도 연결 가능하다. 오르간 타입의 페달은 상 방향으로 원형 궤적을 그리는 페달이다. 본 실시예에 따른 페달 시뮬레이터(100)는 설치 자유도를 가지므로 상기 오르간 타입의 페달(미도시)과 상기 페달 시뮬레이터(100)가 연결되는 축을 관통하는 가상의 수평선에 대해 설정 각도만큼 하향 경사지게 배치하여 조립할 수 있다.
상기 오르간 타입의 페달(미도시)은 한 명의 작업자로도 설치가 가능하므로 조립 여건이 개선될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 페달 시뮬레이터
110: 실린더 바디
111: 홈
112: 댐퍼 결합부
113: 날개부
120: 피스톤
121: 피스톤 몸체
122: 피스톤 플랜지
123: 댐퍼 삽입홈
125: 댐퍼
130: 가이드 부시
131: 부시 몸체
131a: 중공
132: 윤활제 유로
133: 부시 플랜지
133a: 부트 결합홈
134: 실링 결합홈
140: 푸시 로드
150: 복귀 수단
151: 제1 탄성부재
152: 부트
153: 제2 탄성부재
170: 체결부재
171: 헤드부
172: 삽입 고정부
180: 필터부재
181: 필터
182: 필터고정커버
190: 스토퍼 부재
191: 일면
192: 타면
193: 돌기
194: 홈

Claims (20)

  1. 일측은 개구되고 타측은 차폐되도록 내부에 홈이 형성된 실린더 바디;
    페달의 작동에 연동되어 전진 및 후진 가능하도록 상기 실린더 바디의 일측에 삽입되는 피스톤;
    상기 실린더 바디와 상기 피스톤 사이의 마찰을 줄이도록 상기 실린더 바디의 일측에 구비되는 가이드 부시;
    상기 피스톤으로부터 가해지는 압력을 통해 전동 부스터에 페달감을 전달하도록 상기 실린더 바디의 내부에 구비되는 구비되는 댐퍼;
    일측은 상기 페달과 연결되고 타측은 상기 피스톤과 연결되며, 상기 페달의 작동에 연동하여 상기 피스톤을 상기 댐퍼를 향해 전진시키는 푸시 로드; 및
    상기 가이드 부시의 일측과 상기 푸시 로드의 일부분을 감싸면서 구비되며, 전진된 상기 푸시 로드를 후진시키는 복원력을 제공하는 복귀 수단을 포함하는 페달 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 바디는,
    상기 실린더 바디의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 돌출되어 상기 댐퍼가 결합하도록 형성되는 댐퍼 결합부를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼 결합부는,
    일면에 상기 댐퍼가 삽입 결합될 수 있도록 오목하게 형성된 댐퍼 결합홈을 포함하는 페달 시뮬레이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 댐퍼 결합부는,
    상기 실린더 바디 내부의 공기가 외부로 배출되거나 외부 공기가 상기 실린더 바디 내부로 유입되도록 상기 실린더 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 상기 댐퍼 결합부를 관통하여 하나 이상 형성되는 통기홀을 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 바디는,
    상기 실린더 바디의 외주면에 상기 실린더 바디의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되는 날개부를 더 포함하며,
    상기 날개부는 상기 실린더 바디의 길이 방향으로 관통하는 중심축을 기준으로 상호 대칭되는 한 쌍으로 형성되는 페달 시뮬레이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 날개부에는 상기 실린더 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 관통홀이 형성되는 페달 시뮬레이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 관통홀을 관통하여 상기 실린더 바디와 결합되며, 상기 실린더 바디를 차량에 고정시키는 체결부재를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부시는,
    상기 피스톤이 관통 삽입되도록 길이 방향으로 중공이 형성된 부시 몸체를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 부시는,
    상기 부시 몸체의 내주면에 윤활제를 저장할 수 있도록 상기 부시 몸체의 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치로부터 상기 부시 몸체의 길이 방향을 따라 설정 길이만큼 오목하게 형성되는 윤활제 유로를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 윤활제 유로는 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성되는 페달 시뮬레이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드 부시는,
    상기 부시 몸체의 일측에서 타측을 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에 돌출되어 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 부시 플랜지를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복귀 수단은,
    상기 푸시 로드를 감싸며 상기 가이드 부시의 일측에 연결되고, 탄성력에 의해 상기 푸시 로드를 후진시키는 제1 탄성부재; 및
    상기 제1 탄성부재를 감싸면서 상기 가이드 부시의 일측에 결합되며, 상기 피스톤의 전진 및 후진에 따라 축소 및 팽창되는 부트를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복귀 수단은,
    상기 댐퍼를 감싸면서 일측은 상기 댐퍼 결합부에 연결되고 타측은 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더 바디의 내부에 구비되며, 탄성력에 의해 상기 피스톤을 후진시키는 제2 탄성부재를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 부시는,
    상기 피스톤의 전진 및 후진에 의해 상기 실린더 바디의 내부와 상기 부트의 체적 변화에 따라 공기가 유동할 수 있도록 구비되는 통기유로를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 통기유로는 상기 부시 몸체의 내주면에 길이 방향을 따라 오목하게 형성되며, 상기 부시 몸체의 둘레 방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성되는 페달 시뮬레이터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 통기유로는 이웃하는 상기 윤활제 유로 사이에 형성되는 페달 시뮬레이터.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 실린더 바디의 타측에 구비되며, 외부에서 상기 실린더 바디의 내부로 유입되는 공기 중 이물질을 제거하는 필터부재를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 필터부재는,
    상기 댐퍼 결합부의 전방에 배치되는 필터; 및
    상기 필터의 이탈을 방지하도록 상기 댐퍼 결합부와 대향되는 위치에서 상기 실린더 바디와 결합되는 필터고정커버를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은 타측에서 일측을 향해 설정 거리만큼 이격된 위치의 외주면에서 돌출되어 상기 피스톤의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 피스톤 플랜지를 포함하는 페달 시뮬레이터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 피스톤 플랜지와 상기 가이드 부시 사이에 구비되며, 상기 피스톤의 전진 및 후진에 의해 발생되는 충격 흡수 및 소음을 방지하는 스토퍼 부재를 더 포함하는 페달 시뮬레이터.

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