KR200230994Y1

KR200230994Y1 - 높이조절식 페달장치

Info

Publication number: KR200230994Y1
Application number: KR2019970045099U
Authority: KR
Inventors: 조용석
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-08-07
Also published as: KR19990032343U

Abstract

본 고안은 자동차의 페달에 관한 것이며, 특히는 운전자의 신체조건에 따라 높이조절이 가능하도록 형성된 클러치페달에 관한 것이다.

본 고안은 전원(10), 상기 전원(10)에 직렬로 연결된 스위치(11), 상기 스위치(11)에 연결된 ECU(12), 상기 ECU(12)에 각각 병렬로 연결된 모터(13) 및 외주면에 스플라인(23)이 형성된 로드(14)를 구비한 액츄에이터(15), 상기 액츄에이터(15)의 로드(14)에 선택적으로 치합되며 종단에는 푸시로드(24)와 링크로 연결되는 연결부재(16) 및 상기 로드(14)의 스플라인(23)에 치합되는 페달(17), 상기 모터(13)의 회전축 종단부에 설치된 제1피니언기어(18), 상기 제1피니언기어(18)에 치합되는 제2피니언기어(20)와 푸트레스터를 구비한 제1랙기어(19), 상기 제2피니언기어(20)에 일측이 치합하는 제2랙기어(21), 상기 제2랙기어(21)의 타측에 치합하며 상기 액츄에이터(15)에 구비된 로드(14)의 종단이 축으로 사용되어 선택적으로 치합할 수 있도록 형성된 제3피니언기어(22)을 구성함으로써, 운전자의 신체조건에 맞게 브레이크페달이나 클러치페달의 높이를 조절할 수 있는 높이조절식 페달장치를 제공할 수 있게 된다.

이에따라, 번거로운 시이트의 조정 대신 스위치에 의해 페달을 이동시키므로써 종래의 시이트 이동방식에 비해 페달의 위치설정이 편리하다는 장점을 가진 것이다. 또한, 운전자의 신체조건에 따라 시이트를 차량의 전방으로 이동시키지 않고도 페달의 조작이 가능해지므로 사고시 운전자의 보호에도 기여할 수 있다.

Description

높이조절식 페달장치

자동차의 브레이크와 클러치는 페달에 의해 작동되며, 페달은 브레이크와 클러치를 작동하기 위한 마스터실린더의 푸시로드와 연결되어 있다.

예컨데, 유압식 브레이크 시스템은 브레이크페달을 작동시키면 페달아암에 요크로 연결된 푸시로드에 의해 마스터 실린더내의 피스톤이 전진하여 실린더내의 브레이크 오일을 압축하므로써 전,후륜측의 브레이크라인을 통해 브레이크 오일을 압축하게 되며, 브레이크라인의 종단과 연통된 캘리퍼(전륜측)나 브레이크슈(후륜측)의 실린더로 고압의 브레이크 오일을 공급하여 라이닝이나 패드를 브레이크드럼(내부확장식,후륜)이나 디스크(캘리퍼식,전륜측)에 압착하여 마찰에 의한 제동이 이루어지게 된다. 또한, 브레이크페달을 해방시키면 압축되었던 브레이크 오일이 마스터 실린더로 복귀하며 브레이크가 해제되게 된다.

한편, 수동 변속 자동차에 있어서, 유압식 클러치는 클러치페달을 밟으면 클러치페달에 연결된 마스터실린더의 푸시로드가 마스터실린더 내의 피스톤이 클러치 오일을 압축하여 릴리즈포크를 작동시켜 클러치를 분리하여 동력전달을 차단하게 된다.

도 1에는 종래의 일반적인 페달의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 브레이크페달이나 클러치페달은 페달부재(2)의 바아나 파이프로 구성되는 회전축(3)에 페달아암(1)이 회전이 자유롭게 지지되며 브레이크나 클러치의 마스터실린더(도시하지 않음)와 연결된 푸시로드(4)의 종단에 형성된 ㄷ자형의 요크(5)와 클레비스핀(6)을 이용하여 체결되어 있다.

이에따라, 페달을 밟게 되면 페달아암(1)이 회전하며 푸시로드(4)를 밀어 마스터실린더내의 오일을 압축하여 브레이크나 클러치를 작동시키게 된다.

그런데, 상기와 같이 형성된 종래의 브레이크페달이나 클러치페달은 일정한 위치에 고정되어 있으므로 페달과의 거리를 조절하기 위해서 운전자의 신체조건에 따라 운전석의 시이트(seat)를 이동시켜 사용하고 있는 실정이다.

특히, 최근 여성운전자의 증가에 따라 페달(1)을 조작하기 위해 운전석의 시이트를 앞으로 당겨 사용하는 경우가 증가하고 있다. 이와 같이, 좌석을 전방으로 이동하게 되면 운전자와 스티어링휠의 거리가 지나치게 짧아져 스티어링휠의 조작에 불편할 뿐만아니라 추돌 등의 사고시 운전자에게 치명적인 상해를 가하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 고안의 목적은 운전자의 신체조건에 맞게 브레이크페달이나 클러치페달의 높이를 조절할 수 있도록 형성된 높이조절식 페달장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 페달을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 높이조절식 페달장치를 나타낸 부분사시도이다.

도 3은 본 고안의 높이조절식 페달장치를 구성하는 액츄에이터의 로드와 연결부재, 페달 및, 제3피니언기어의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

<도면에 사용된 주요부호의 설명>

10 : 전원 11 : 스위치

12 : ECU 13 : 모터

14 : 로드 15 : 액츄에이터

16 : 연결부재 17 : 페달

18 : 제1피니언기어 19 : 제1랙기어

20 : 제2피니언기어 21 : 제2랙기어

22 : 제3피니언기어 23 : 스플라인

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 전원, 상기 전원에 직렬로 연결된 스위치, 상기 스위치에 연결된 ECU, 상기 ECU에 각각 병렬로 연결된 모터 및 외주면에 스플라인이 형성된 로드를 구비한 액츄에이터, 상기 액츄에이터의 로드에 선택적으로 치합되며 종단에는 푸시로드와 링크로 연결되는 연결부재 및 상기 로드의 스플라인에 치합되는 페달, 상기 모터의 회전축 종단부에 설치된 제1피니언기어, 상기 제1피니언기어에 치합되는 제2피니언기어와 푸트레스터를 구비한 제1랙기어, 상기 제2피니언기어에 일측이 치합하는 제2랙기어, 상기 제2랙기어의 타측에 치합하며 상기 액츄에이터에 구비된 로드의 종단이 축으로 사용되어 선택적으로 치합할 수 있도록 형성된 제3피니언기어으로 구성된 높이조절식 페달장치를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 높이조절식 페달장치에 대한 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 고안의 높이조절식 페달장치를 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 고안의 높이조절식 페달장치를 구성하는 액츄에이터의 로드와 연결부재, 페달 및, 제3피니언기어의 결합상태를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 높이조절식 페달장치는 전원(10), 상기 전원(10)에 직렬로 연결된 스위치(11), 상기 스위치(11)에 연결된 ECU(12), 상기 ECU(12)에 병렬로 연결된 모터(13) 및 로드(14)를 구비한 액츄에이터(15), 상기 액츄에이터(15)의 로드(14)에 치합되는 연결부재(16) 및 페달(17), 상기 모터(13)의 회전축에 연결된 제1피니언기어(18), 상기 제1피니언기어(18)에 치합되는 제1랙기어(19)와 제2피니언기어(20), 상기 제2피니언기어(20)에 일측이 치합되는 제2랙기어(21), 상기 제2랙기어(21)의 타측에 치합되며 상기 액츄에이터(15)의 로드(14)를 축으로 사용하는 제3피니언기어(22)로 구성된다.

상기 ECU(12)는 스위치(11)에 의해 전원(10)으로부터 전압를 공급받으면 단계적으로 후술할 모터(13)를 회전시킴과 동시에 후술할 액츄에이터(15)를 작동하도록 형성되어 있다.

상기 모터(13)는 양방향 모터(13)로 형성되며 전술한 ECU(12)의 전원공급에 따라 정회전 및 역회전을 하도록 형성된다. 또한, 상기 모터(13)의 회전축에는 제1피니언기어(18)가 결합된다.

상기 액츄에이터(15)는 로드(14)를 구비하고 있다. 상기 로드(14)는 액츄에이터(15)의 작동에 의해 전,후방으로 이동하도록 형성되며, 외력에 의해 회전도 가능하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로드(14)는 선단부와 후단부가 직경이 축소되도록 형성되며 중앙부에는 스플라인(23)이 형성된다. 그리고, 상기 로드(14)의 외주면에 형성된 스플라인(23)에는 연결부재(16)와 페달(17)이 치합되고, 선단부에는 제3피니언기어(22)가 설치된다. 그래서, 상기 액츄에이터(15)가 전술한 ECU(12)에 의해 작동하여 상기 로드(14)가 전방으로 이동하게 되면 상기 연결부재(16)는 직경이 축소된 후단부와 연결되지만 페달(17)은 여전히 스플라인(23)과 치합된다. 또한, 로드(14)의 선단에 설치된 제3피니언기어(22)도 로드(14)의 스플라인(23)과 치합된다.

상기 연결부재(16)은 종단부에 푸시로드(24)와 링크로 연결되도록 형성된다.

상기 제1피니언기어(18)에는 제1랙기어(19)와 제2피니언기어(20)가 동시에 치합되게 형성된다.

상기 제1랙기어(19)는 종단부에 푸트레스트가 형성되며, 전술한 제1피니언기어(18)의 회전에 의해 직선운동을 하도록 형성된다.

상기 제2피니언기어(20)는 제2랙기어(21)의 일측에 치합된다. 상기 제2랙기어(21)의 타측에는 전술한 제3피니언기어(22)가 치합되며 전술한 액츄에이터(15)에 구비된 로드(14)의 선단부가 축으로 사용된다.

이어 상기와 같이 구성된 본 고안의 높이조절식 페달장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

여성운전자와 같이 체격이 적어 답력을 가하는 발이 페달(17)에 닿지 않을 경우 운전석에 설치된 스위치(11)를 온(on)시키면 ECU(12)는 전원을 동시에 모터(13)와 액츄에이터(15)로 공급하게 된다. 전원이 액츄에이터(15)에 공급되면 로드(14)는 전방으로 이동하여 로드(14)의 직경이 축소된 후단부는 연결부재(16)의 내부로 이동하고, 페달(17)은 여전히 스플라인(23)과 치합되며, 제3피니언기어(22)는 내부에 설치되어 있던 로드(14)의 선단부가 상기 제3피니언기어(22)를 지나게 되고 선단부의 후부에 형성되어 있던 스플라인(23)이 제3피니언기어(22)의 내부로 들어와 치합하게 된다. 이 때, 모터(13)가 시계방향으로 회전하여 제1피니언기어(18)를 시계방향으로 회전시킨다. 제1피니언기어(18)가 시계방향으로 회전하게 되면, 제1피니언기어(18)에 치합된 제1랙기어(19)는 운전자의 방향으로 이동하게 된다. 또한, 상기 제1피니언기어(18)에 치합된 제2피니언기어(20)는 반시계방향으로 회전을 하면서 상기 제2피니언기어(20)에 치합된 제2랙기어(21)를 이동시킨다. 상기 제2랙기어(21)가 이동하게 되면 상기 제2랙기어(21)에 치합된 제3피니언기어(22)가 반시계방으로 회전을 하면서 액츄에이터(15)의 로드(14)를 회전시킨다. 상기 로드(14)가 회전을 하게 되면 페달(17)은 상방향으로 회전을 하게 된다. 그런데, 연결부재(16)는 직경이 축소된 로드(14)와 결합되어 있으므로 로드(14)의 회전력을 전달받지 못한다. 이 때, 페달(17)이 상방향으로 회동하여 운전자의 신체조건에 맞게 설정되게 되면 운전자는 스위치(11)를 오프(off)시키면 된다. 스위치(11)가 오프되면 ECU(12)는 모터(13)와 액츄에이터(15)로 공급하던 전원을 차단하게 된다. 전원이 차단되면 모터(13)는 구동을 멈추게 되고, 액츄에이터(15)는 로드(14)를 원래의 상태로 복귀시키게 된다. 상기 로드(14)가 원래의 상태로 복귀하게 되면 로드(14)의 선단부는 제3피니언기어(22)의 내부에 머물게 된다. 그래서, 페달(17)의 회전에 의해 로드(14)가 회전되더라도 제3피니언기어(22)는 회전되지 않는다. 또한, 로드(14)의 스플라인(23)과 치합되어 있지 않던 연결부재(16)는 로드(14)의 복귀에 의해 다시 스플라인(23)과 치합하게 된다. 그래서, 페달(17)의 회전에 의해 로드(14)가 회전하게 되면 연결부재(16)도 연동하게 되면서 푸시로드(24)의 작동하게 된다.

이에따라, 본 고안은 전원(10), 상기 전원(10)에 직렬로 연결된 스위치(11), 상기 스위치(11)에 연결된 ECU(12), 상기 ECU(12)에 각각 병렬로 연결된 모터(13) 및 외주면에 스플라인(23)이 형성된 로드(14)를 구비한 액츄에이터(15), 상기 액츄에이터(15)의 로드(14)에 선택적으로 치합되며 종단에는 푸시로드(24)와 링크로 연결되는 연결부재(16) 및 상기 로드(14)의 스플라인(23)에 치합되는 페달(17), 상기 모터(13)의 회전축 종단부에 설치된 제1피니언기어(18), 상기 제1피니언기어(18)에 치합되는 제2피니언기어(20)와 푸트레스터를 구비한 제1랙기어(19), 상기 제2피니언기어(20)에 일측이 치합하는 제2랙기어(21), 상기 제2랙기어(21)의 타측에 치합하며 상기 액츄에이터(15)에 구비된 로드(14)의 종단이 축으로 사용되어 선택적으로 치합할 수 있도록 형성된 제3피니언기어(22)을 구성함으로써, 운전자의 신체조건에 맞게 브레이크페달이나 클러치페달의 높이를 조절할 수 있는 높이조절식 페달장치를 제공할 수 있게 된다.

그래서, 페달(17)과의 거리를 조절하기 위해 시이트(seat)를 이동시키지 않아도 되는 높이조절식 페달장치를 제공할 수 있게 된다.

이상에서 본 고안의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

전원, 상기 전원에 직렬로 연결된 스위치, 상기 스위치에 연결된 ECU, 상기 ECU에 각각 병렬로 연결된 모터 및 외주면에 스플라인이 형성된 로드를 구비한 액츄에이터, 상기 액츄에이터의 로드에 선택적으로 치합되며 종단에는 푸시로드와 링크로 연결되는 연결부재 및 상기 로드의 스플라인에 치합되는 페달, 상기 모터의 회전축 종단부에 설치된 제1피니언기어, 상기 제1피니언기어에 치합되는 제2피니언기어와 푸트레스터를 구비한 제1랙기어, 상기 제2피니언기어에 일측이 치합하는 제2랙기어, 상기 제2랙기어의 타측에 치합하며 상기 액츄에이터에 구비된 로드의 종단이 축으로 사용되어 선택적으로 치합할 수 있도록 형성된 제3피니언기어으로 구성된 높이조절식 페달장치.