KR101371726B1 - 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치에 관한 것으로, 운전자의 필요에 따라 페달암(4)의 회전 스트로크를 조절할 수 있게 됨에 따라 조작감 향상과 운전의 피로도 경감 및 드라이브 퀄리티의 향상을 도모할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 가속페달의 스트로크 조절장치{APPARATUS FOR ADJUSTING STROKE OF ACCELERATOR PEDAL}

본 발명은 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 운전성향에 따라 가속페달의 스트로크를 조절할 수 있도록 된 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 가속페달은 가솔린 엔진에서는 혼합기의 흡입량을 조절하고 디젤 엔진에서는 연료의 분사량을 조절하여 엔진의 회전수를 조정하기 위한 장치로서, 장착구조에 따라 대시패널에 매달아 설치하는 펜던트 타입(pendant type)과 플로어패널에 설치하는 오르간 타입(organ type)이 있다.

한편, 도 1에는 오르간 타입 가속페달의 일례가 개략적으로 도시되어 있는 바, 즉 운전석 하부의 차체패널(플로어패널)에 고정 설치되는 하우징(1), 운전자의 답력으로 상기 하우징(1)에 대해 회전할 수 있도록 일단이 상기 하우징(1)에 힌지 결합된 풋플레이트(2), 상기 하우징(1)내에 위치하고 중간부위가 회전축(3)을 매개로 하우징(1)에 대해 회전운동이 가능하도록 설치된 페달암(4), 상기 풋플레이트(2)와 페달암(4)을 연결하는 캐리어(5), 상기 페달암(4)과 하우징(1)의 내부면에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 페달암(4)의 회전운동에 탄력적인 복원력을 부여하는 탄성부재(6)를 포함하여 이루어진 구성이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 가속페달은 페달암(4)이 회전축(3)을 중심으로 회전할 때에 하우징(1)과의 접촉에 의해 페달암(4)의 스트로크가 결정되는 구성으로, 차종에 따라 제작이 완료된 가속페달은 페달암(4)의 회전각을 변경할 수가 없는 바, 이에 따라 페달암(4)의 스트로크를 운전자의 취향에 맞추어서 필요에 따라 가변시킬 수 없는 단점이 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 10-2009-0064209호.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 운전자의 운전성향에 따라 페달암의 회전 스트로크를 가변시킬 수 있도록 함으로써, 드라이브의 퀄리티를 향상시킬 수 있도록 하고 더 나아가 연비향상을 도모할 수 있도록 있는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치는, 모터의 동력을 전달받아서 페달암에 대해 회전이 가능하도록 상기 페달암의 일측에 설치된 구동기어; 상기 페달암과 하우징사이의 공간에 위치하면서 상기 페달암과의 사이간격을 조절할 수 있도록 일단이 힌지축을 매개로 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 회전브라켓; 상기 회전브라켓의 저부에 상기 회전브라켓과 연결되도록 설치되어서 상기 회전브라켓에 작동력을 제공하는 종동기어; 및 상기 구동기어와 상기 종동기어를 연결하도록 설치되어서 동력을 전달하는 중간기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 모터로 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 작동하는 스위치부재; 주행 상황에 따라 풋플레이트를 밟아주는 운전자의 성향을 유형별로 분류해서 데이터로 보관하는 패턴유형분석기; 상기 패턴유형분석기의 신호를 전달받아서 상기 모터로 공급되는 전류 방향 및 상기 스위치부재의 작동을 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 모터는 상기 페달암의 중간원통부속에 위치하도록 설치되고; 상기 모터와 상기 구동기어는 모터축을 매개로 일체로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 종동기어는 상기 하우징에 고정 설치된 베이스플레이트에 회전 가능하게 설치된 하부기어; 및 상기 하부기어와 상기 회전브라켓을 연결하도록 설치되고 상기 하부기어의 회전방향에 따라 상기 하부기어와의 사이간격이 벌어지거나 또는 좁아지도록 작동해서 상기 회전브라켓을 회전시키는 상부기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부기어의 중앙부에는 상기 상부기어를 향해 돌출되고 바깥 둘레면에 나사홈이 형성된 기어돌기가 일체로 형성되고; 상기 상부기어의 중앙부에는 상기 기어돌기가 삽입되면서 나사치합을 이루도록 내주면에 나사홈이 형성된 기어홈이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 중간기어는 상기 구동기어의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 아이들기어; 상기 아이들기어의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 서포트기어; 상기 서포트기어의 중심부에 일단이 일체로 연결되고 상기 베이스플레이트에 축 회전이 가능하도록 설치된 웜축기어; 상기 웜축기어와 치합을 이루면서 상기 베이스플레이트에 회전 가능하게 설치된 웜휠기어; 및 상기 웜휠기어와 동축상으로 회전하고 상기 하부기어의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 연결기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 베이스플레이트에는 요크모양의 베어링홈을 가진 다수개의 축지지부가 일체로 구비되고; 상기 베어링홈에는 상기 웜축기어에 결합된 베어링부재가 끼워져서 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치는, 운전자의 필요에 따라 페달암의 회전 스트로크를 조절할 수 있게 됨에 따라 조작감 향상과 운전의 피로도 경감 및 드라이브 퀄리티의 향상을 통해 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 스트로크 조절이 불가능한 종래 가속페달의 도면,
도 2와 도 3은 본 발명에 따라 스트로크 조절장치가 구비된 가속페달의 사시도 및 측면도,
도 4는 본 발명에 따라 페달암의 하부에 스트로크 조절장치가 구비된 상태의 도면,
도 5는 본 발명에 따른 스트로크 조절장치에서 종동기어와 중간기어의 결합구조를 보여주기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따라 베이스플레이트와 웜축기어의 결합구조를 보여주기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치에 대해 살펴보기로 하겠는 바, 종래와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명한다.

오르간 타입 가속페달는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 운전석 하부의 차체패널(플로어패널)에 고정 설치되는 하우징(1), 운전자의 답력으로 상기 하우징(1)에 대해 회전할 수 있도록 일단이 상기 하우징(1)에 힌지 결합된 풋플레이트(2), 상기 하우징(1)내에 위치하고 중간부위가 회전축(3)을 매개로 하우징(1)에 대해 회전운동이 가능하도록 설치된 페달암(4), 상기 풋플레이트(2)와 페달암(4)을 연결하는 캐리어(5), 상기 페달암(4)과 하우징(1)의 내부면에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 페달암(4)의 회전운동에 탄력적인 복원력을 부여하는 탄성부재(6)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 본 발명에 따른 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 모터(10)의 동력을 전달받아서 페달암(4)에 대해 회전이 가능하도록 상기 페달암(4)의 일측에 설치된 구동기어(20), 상기 페달암(4)과 하우징(1)사이의 공간에 위치하면서 상기 페달암(4)과의 사이간격(L1)을 조절할 수 있도록 일단이 힌지축(31)을 매개로 상기 하우징(1)에 대해 회전 가능하게 설치된 회전브라켓(30), 상기 회전브라켓(30)의 저부에 상기 회전브라켓(30)과 연결되도록 설치되어서 상기 회전브라켓(30)에 작동력을 제공하는 종동기어(40), 상기 구동기어(20)와 상기 종동기어(40)를 연결하도록 설치되어서 동력을 전달하는 중간기어(50)를 포함하여 이루어진 구성이다.

또한, 본 발명에 따른 가속페달의 스트로크 조절장치는 상기 모터(10)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 작동하는 스위치부재(61), 주행 상황에 따라 풋플레이트(2)를 밟아주는 운전자의 성향을 유형별로 분류해서 데이터로 보관하는 패턴유형분석기(62), 상기 패턴유형분석기(62)의 신호를 전달받아서 상기 모터(10)로 공급되는 전류 방향 및 상기 스위치부재(61)의 작동을 제어하는 제어기(63)를 더 포함하는 구성이다.

상기 페달암(4)은 하우징(1)의 내부공간에 위치하고 양단 사이의 중간부위에는 내부가 비어있는 중간원통부(7)를 구비하고 있으며, 상기 중간원통부(7)의 중심에 상기 회전축(3)이 일측으로 돌출되도록 구비되어 있다.

따라서, 상기 회전축(3)이 하우징(1)에 회전 가능하게 결합됨에 따라 상기 페달암(4)은 상기 하우징(1)에 대해 회전축(3)을 중심으로 회전 가능하게 설치된 구조가 된다.

상기 중간원통부(7)의 빈 내부공간에는 모터(10)가 설치되고, 상기 모터(10)에 구비된 모터축(11)은 상기 회전축(3)과 반대방향으로 중간원통부(7)를 관통하며, 상기 중간원통부(7)를 관통한 모터축(11)의 선단에 상기 구동기어(20)가 일체로 결합된 구조이다.

따라서, 운전자가 풋플레이트(2)를 밟아주면 페달암(4)은 회전축(3)을 중심으로 하우징(1)에 대해 회전을 하고, 제어지(63)의 제어에 의해 스위치부재(61)가 동작해서 전원부재(64)의 전류가 모터(10)로 공급되면 페달암(4)은 회전하지 않고 모터축(11)만 회전해서 구동기어(20)가 모터축(11)과 함께 일체로 회전을 하게 되는 것이다.

한편, 상기 종동기어(40)는 상기 하우징(1)에 고정 설치된 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 설치된 하부기어(41)와, 상기 하부기어(41)와 상기 회전브라켓(30)을 연결하도록 설치되고 상기 하부기어(41)의 회전방향에 따라 상기 하부기어(41)와의 사이간격(L2)이 벌어지거나 또는 좁아지도록 작동해서 상기 회전브라켓(30)을 회전시키는 상부기어(42)로 구성된다.

상기 하부기어(41)의 밑면 중앙에는 기어축(41a)이 일체로 구비되고, 상기 기어축(41a)은 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 하부기어(41)의 윗면 중앙부에는 상기 상부기어(42)를 향해 돌출되고 바깥 둘레면에 나사홈이 형성된 기어돌기(41b)가 일체로 형성된다.

상기 상부기어(42)의 밑면 중앙부에는 상기 기어돌기(41b)가 삽입되면서 나사치합을 이루도록 내주면에 나사홈이 형성된 기어홈(42a)이 일체로 형성되고, 상기 상부기어(42)의 윗면 중앙부에는 회전브라켓(30)을 향해 돌출된 연결돌기(42b)가 일체로 형성되며, 상기 회전브라켓(30)의 밑면에는 상기 상부기어(42)와의 연결을 위해 상기 연결돌기(42b)가 삽입되는 연결홈(32)이 일체로 형성된다.

따라서, 하부기어(41)가 베이스플레이트(70)에 대해 회전하면, 하부기어(41)의 회전방향에 따라 상부기어(42)는 도 5의 도시상태에서 상측으로 더 이동하거나 또는 하측으로 더 이동하게 되는 바, 이에 따라 하부기어(41)와 상부기어(42)의 사이간격(L2)은 더 커지거나 혹은 작아지게 된다.

여기서, 하부기어(41)와 상부기어(42)의 사이간격(L2)이 도 5의 도시상태에서 더 커지게 되면 회전브라켓(30)은 힌지축(31)을 중심으로 도 5의 도시상태에서 반 시계방향으로 회전을 하게 되고(도 3의 도시상태에서 힌지축을 중심으로 시계방향으로 회전을 하는 상태와 동일함), 이에 따라 회전브라켓(30)과 페달암(4)의 사이간격(L1)은 도 3의 도시상태보다 더욱 좁아지게 되는 바, 이 결과 페달암(4)의 회전 스트로크는 작아지게 조절된다.

반대로, 하부기어(41)와 상부기어(42)의 사이간격(L2)이 도 5의 도시상태에서 더 작아지게 되면 회전브라켓(30)은 힌지축(31)을 중심으로 도 5의 도시상태에서 시계방향으로 회전을 하게 되고(도 3의 도시상태에서 힌지축을 중심으로 반 시계방향으로 회전을 하는 상태와 동일함), 이에 따라 회전브라켓(30)과 페달암(4)의 사이간격(L1)은 도 3의 도시상태보다 더욱 넓어지게 되는 바, 이 결과 페달암(4)의 회전 스트로크는 커지게 조절된다.

한편, 상기 중간기어(50)는 상기 구동기어(20)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 아이들기어(51), 상기 아이들기어(51)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 서포트기어(52), 상기 서포트기어(52)의 중심부에 일단이 일체로 연결되고 상기 베이스플레이트(70)에 축 회전이 가능하도록 설치된 웜축기어(53), 상기 웜축기어(53)와 치합을 이루면서 상기 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 설치된 웜휠기어(54), 상기 웜휠기어(54)와 동축상으로 회전하고 상기 하부기어(41)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 연결기어(55)로 구성된다.

상기 웜휠기어(54)의 밑면 중앙에는 기어축(54a)이 일체로 구비되는데 상기 기어축(54a)은 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 결합된 구조이다.

그리고, 상기 베이스플레이트(70)에는 요크모양의 베어링홈(71a)을 가진 다수개의 축지지부(71)가 일체로 구비되고, 상기 베어링홈(71a)에는 상기 웜축기어(53)에 결합된 베어링부재(80)가 끼워져서 설치되는 바, 이에 따라 상기 웜축기어(53)는 베어링부재(80)를 매개로 베이스플레이트(70)에 대해 회전 가능하게 설치된 구조가 되는 것이다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

운전자의 취향에 따라 스위치부재(61)를 작동시키게 되면 전원부재(64)의 전류가 모터(10)로 공급되어 모터(10)가 동작하고, 모터축(11)이 회전함에 따라 구동기어(20), 아이들기어(51), 서포트기어(52), 웜축기어(53), 웜휠기어(54), 연결기어(55), 하부기어(41), 상부기어(42)가 순차적으로 회전을 하게 된다.

이때, 하부기어(41)의 회전방향에 따라 상부기어(42)가 하부기어(41)로부터 멀어지게 이동하게 되면, 즉 하부기어(41)와 상부기어(42)의 사이간격(L2)이 도 5의 도시상태보다 더 커지게 되면 회전브라켓(30)은 힌지축(31)을 중심으로 도 5의 도시상태에서 반 시계방향으로 회전을 하게 되고(도 3의 도시상태에서 힌지축을 중심으로 시계방향으로 회전을 하는 상태와 동일함), 이에 따라 회전브라켓(30)과 페달암(4)의 사이간격(L1)은 도 3의 도시상태보다 더욱 좁아지게 되는 바, 이 결과 페달암(4)의 회전 스트로크는 작아지게 조절된다.

반대로, 하부기어(41)의 회전방향에 따라 상부기어(42)가 하부기어(41)쪽으로 근접되게 이동하게 되면, 즉 하부기어(41)와 상부기어(42)의 사이간격(L2)이 도 5의 도시상태에서 더 작아지게 되면 회전브라켓(30)은 힌지축(31)을 중심으로 도 5의 도시상태에서 시계방향으로 회전을 하게 되고(도 3의 도시상태에서 힌지축을 중심으로 반 시계방향으로 회전을 하는 상태와 동일함), 이에 따라 회전브라켓(30)과 페달암(4)의 사이간격(L1)은 도 3의 도시상태보다 더욱 넓어지게 되는 바, 이 결과 페달암(4)의 회전 스트로크는 커지게 조절된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 가속페달은 운전자의 필요에 따라 페달암(4)의 회전 스트로크를 조절할 수 있는 구성으로, 조작감 향상을 통해 운전의 피로도를 경감시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 고객이 원하는 답력 또는 스트로크를 쉽고 편리하게 조절할 수 있게 됨에 따라 가속에서 오는 반응 진동 등을 안정화할 수 있게 되고, 이를 통해 드라이브 퀄리티를 향상시킬 수 있게 됨에 따라 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 차량 초기 출발시에는 차량의 빠른 응답성을 얻고자 가속페달을 급격히 밟아주는 경향이 있는데, 이럴 경우 페달 스트로트를 길게 조절해주면 운전자가가 페달을 살짝만 밟아도 평소 급가속 형태의 차량 반응 속도나 가속감을 얻을 수 있는 바, 이 결과 운전 습관의 완화 및 차량 가속기반의 조정을 통해 연비를 절감할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 부피가 큰 모터(10)가 페달암(4)의 중간원통부(7)속에 위치하는 구성이므로, 모터(10)의 설치를 위해 하우징(1) 내외부에 별도의 공간을 마련하지 않아도 되는 바, 이를 통해 장치의 컴팩트화를 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명 실시예의 장치는 오르간 타입 가속페달에 대한 도면을 참고해서 설명하였지만, 펜던트 타입 가속페달도 페달암이 하우징속에 위치해서 회전하는 구성이므로, 본 발명 실시예의 장치는 오르간 타입 가속페달이나 또는 펜던트 타입 가속페달에 상관없이 모든 종류의 가속페달에 설치해서 사용할 수 있음은 물론이다.

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.

1 - 하우징 3 - 힌지축
4 - 페달암 10 - 모터
20 - 구동기어 30 - 회전브라켓
40 - 종동기어 50 - 중간기어

Claims (7)

1. 모터(10)의 동력을 전달받아서 페달암(4)에 대해 회전이 가능하도록 상기 페달암(4)의 일측에 설치된 구동기어(20);
   상기 페달암(4)과 하우징(1)사이의 공간에 위치하면서 상기 페달암(4)과의 사이간격(L1)을 조절할 수 있도록 일단이 힌지축(3)을 매개로 상기 하우징(1)에 대해 회전 가능하게 설치된 회전브라켓(30);
   상기 회전브라켓(30)의 저부에 상기 회전브라켓(30)과 연결되도록 설치되어서 상기 회전브라켓(30)에 작동력을 제공하는 종동기어(40); 및
   상기 구동기어(20)와 상기 종동기어(40)를 연결하도록 설치되어서 동력을 전달하는 중간기어(50);를 포함하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터(10)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 작동하는 스위치부재(61);
   주행 상황에 따라 풋플레이트(2)를 밟아주는 운전자의 성향을 유형별로 분류해서 데이터로 보관하는 패턴유형분석기(62);
   상기 패턴유형분석기(62)의 신호를 전달받아서 상기 모터(10)로 공급되는 전류 방향 및 상기 스위치부재(61)의 작동을 제어하는 제어기(63)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터(10)는 상기 페달암(4)의 중간원통부(7)속에 위치하도록 설치되고;
   상기 모터(10)와 상기 구동기어(20)는 모터축(11)을 매개로 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 종동기어(40)는 상기 하우징(1)에 고정 설치된 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 설치된 하부기어(41); 및
   상기 하부기어(41)와 상기 회전브라켓(30)을 연결하도록 설치되고 상기 하부기어(41)의 회전방향에 따라 상기 하부기어(41)와의 사이간격(L2)이 벌어지거나 또는 좁아지도록 작동해서 상기 회전브라켓(30)을 회전시키는 상부기어(42)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 하부기어(41)의 중앙부에는 상기 상부기어(42)를 향해 돌출되고 바깥 둘레면에 나사홈이 형성된 기어돌기(41b)가 일체로 형성되고;
   상기 상부기어(42)의 중앙부에는 상기 기어돌기(41b)가 삽입되면서 나사치합을 이루도록 내주면에 나사홈이 형성된 기어홈(42a)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 중간기어(50)는 상기 구동기어(20)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 아이들기어(51);
   상기 아이들기어(51)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 서포트기어(52);
   상기 서포트기어(52)의 중심부에 일단이 일체로 연결되고 상기 베이스플레이트(70)에 축 회전이 가능하도록 설치된 웜축기어(53);
   상기 웜축기어(53)와 치합을 이루면서 상기 베이스플레이트(70)에 회전 가능하게 설치된 웜휠기어(54); 및
   상기 웜휠기어(54)와 동축상으로 회전하고 상기 하부기어(41)의 바깥 둘레면과 치합을 이루도록 설치된 연결기어(55)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 베이스플레이트(70)에는 요크모양의 베어링홈(71a)을 가진 다수개의 축지지부(71)가 일체로 구비되고;
   상기 베어링홈(71a)에는 상기 웜축기어(53)에 결합된 베어링부재(80)가 끼워져서 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달의 스트로크 조절장치.

Images