KR20230035843A - 차량용 폴더블 페달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드(400)가 운전자쪽으로 돌출되어서 노출된 팝업상태가 되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(400)가 숨겨져서 운전자쪽으로의 노출이 차단된 하이드상태가 되도록 된 것이다.

Description

차량용 폴더블 페달장치{FOLDABLE PEDAL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 폴더블 페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 운전자쪽으로 돌출되어서 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 숨겨져서 운전자쪽으로의 노출이 차단되는 차량용 폴더블 페달장치에 관한 기술이다.

자율주행 차량은 운전자가 핸들과 가속페달 및 브레이크 등을 직접 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자율주행 기술이 접목된 스마트 차량으로 최근 들어 개발이 급속도로 진행되고 있다.

자율주행 상황이 보편적으로 실현될 경우 운전자가 직접 운전을 하는 수동운전모드, 및 운전자가 직접 운전을 하지 않고 차량이 스스로 목적지까지 주행하는 자율주행모드를 선택할 수 있다.

자율주행모드에서는 운전자가 발을 뻗어서 편안하게 휴식을 취할 수 있어야 하기에 운전석 하부공간에 위치한 페달(가속페달, 브레이크페달)이 실내로 그대로 노출된 상태로 존재하게 되면 운전자의 휴식에 방해가 되는 단점이 있다.

또한, 자율주행 상황은 운전자가 차량의 페달(가속페달, 브레이크페달)을 조작하지 않는 상황으로, 만약에 자율주행 중에 운전자가 페달을 조작하게 되면 차량 제어기는 운전자가 자율주행을 종료하고 운전자가 직접 운전을 원하는 상황으로 판단하여 자율주행을 위한 제어를 종료하게 된다.

그런데, 차량의 페달은 운전석 하부 공간에 노출되도록 설치되어 있기 때문에 자율주행 상황에서 운전자가 무의식적으로 페달을 조작할 우려가 있고(페달의 오조작 상황), 이럴 경우 도로 상황 또는 차간 거리 등에 따라 사고가 발생할 우려가 있다.

따라서, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 운전자를 향해 돌출되도록 노출되고, 자율주행 상황에서는 운전자의 편안한 휴식 및 오조작 방지 등의 안전을 위해 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드의 노출을 차단하는 페달장치의 기술개발이 필요하다.

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 10-2017-0137427호

본 발명은, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 운전자쪽으로 돌출되어서 노출(팝업)되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 숨겨져서 운전자쪽으로의 노출이 차단(하이드)되는 차량용 폴더블 페달장치로서, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 하이드된 상태의 페달패드가 실내측에서 보이지 않는 구성으로 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있고, 팝업동작시에는 안보이는 곳에서 페달패드가 돌출되면서 팝업되는 구성으로 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 하이드 상태시 페달장치의 숨김공간을 최소화할 수 있는 구성으로 이를 통해 차량 실내 공간 및 PE룸(Power Electronics Room) 공간을 최대한 확보할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 발로 조작하는 페달패드만 회전해서 팝업되는 구성으로, 페달패드의 회전중심과의 길이변화를 통해 팝업량의 증대를 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 폴더블 페달장치는, 풋레스트패널의 전방쪽 바닥에 고정되게 설치된 베이스바디; 상기 베이스바디에 힌지핀을 매개로 일단이 회전 가능하게 결합된 페달암; 및 상기 페달암의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 운전자의 발로 조작되는 페달패드를 포함하고; 자율주행 상황에서는 페달패드가 페달암의 길이방향으로 연장되게 회전해서 PE룸공간에 위치함에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달패드가 풋레스트패널을 관통하여 후방으로 돌출되게 회전해서 운전자쪽으로 노출됨에 따라 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스바디와 페달암 및 페달패드를 포함하는 페달어셈블리는 구성이 동일한 2개로 이루어지고 풋레스트패널에서 좌우로 이격되게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 풋레스트패널에서 좌우로 이격되게 설치된 2개의 페달어셈블리 중 어느 하나는 가속페달장치로 사용되고 나머지 하나는 브레이크페달장치로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스바디는 PE룸공간에 고정 설치되고; 상기 페달암은 PE룸공간에서 회전하도록 베이스바디와 결합되며; 상기 페달패드는 자율주행 상황에서는 PE룸공간에 위치하고, 수동운전모드에서는 페달암에 대해 회전해서 풋레스트패널의 패널구멍을 관통하여 실내공간으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암에 고정되고, 페달암을 관통해서 페달패드와 결합되는 모터축을 구비하며, 작동시 모터축을 이용해서 페달패드를 페달암에 대해 회전시키는 회전모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 팝업된 상태에서 운전자가 페달패드를 발로 조작할 때에 힌지핀을 중심으로 하는 페달암의 회전궤적과 운전자 발의 회전궤적과의 차이를 흡수할 수 있도록 페달패드는 모터축을 중심으로 전후로 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 베이스바디와 페달암에 양단이 지지되게 설치되어서 페달암에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 힌지핀이 결합된 페달암의 하부에서 베이스바디를 향하도록 결합된 영구자석; 상기 영구자석과 대면하도록 베이스바디에 고정되게 설치된 PCB를 더 포함하고; 상기 PCB는 페달암의 회전시 영구자석의 자속변화를 인식하여 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 풋레스트패널에서 패달패드가 관통하는 패널구멍을 가려주도록 풋레스트패널에 결합되고, 패달패드가 팝업상태가 되도록 회전할 때에 패달패드의 가압에 의해 외형이 늘어나고, 페달패드가 하이드상태가 되도록 회전할 때에 형상이 복원되는 탄성재질의 커버부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암의 단부에는 내측으로 오목한 형상의 페달암홈이 형성되고; 상기 페달암홈속에 페달패드의 결합부가 삽입되어서 모터축과 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 하이드된 상태일 때 페달암홈의 전방면의 전방쪽에 페달패드의 결합부의 단차면이 위치하고; 상기 페달암홈의 전방면과 결합부의 단차면은 페달패드가 모터축을 중심으로 회전할 때에 서로 간섭이 발생하지 않도록 곡면형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 하이드된 상태일 때 페달암홈의 전방면과 결합부의 단차면이 서로 매칭되고, 결합부의 후방 끝에 돌출된 스톱퍼부가 페달암의 내측 상면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드의 하이드된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 곡면형상 단차면의 끝단이 페달암홈의 양측에서 페달암의 윗면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드의 팝업된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스바디에는 돌기부가 상측으로 돌출되게 구비되고; 상기 페달암이 힌지핀을 중심으로 회전해서 돌기부에 페달암이 접촉할 때에 페달암의 풀스트로크 위치가 구속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드가 운전자쪽으로 돌출되어서 노출(팝업)되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드가 숨겨져서 운전자쪽으로의 노출이 차단(하이드)되는 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 하이드된 상태의 페달패드가 커버부재에 가려져서 실내측에서 보이지 않는 구성으로 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있고, 팝업동작시에는 안보이는 곳에서 페달패드가 돌출되면서 팝업되는 구성으로 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 페달패드의 하이드 상태시 페달장치의 숨김공간을 최소화할 수 있는 구성으로 이를 통해 차량 실내 공간 및 PE룸의 공간을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 운전자가 발로 조작하는 페달패드만 회전해서 팝업되는 구성으로, 페달패드의 회전중심과의 길이변화를 통해 팝업량의 증대를 도모할 수 있으며, 운전자는 팝업량이 증가된 페달패드를 통해 조작성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴더블 페달장치로서 페달패드가 하이드된 상태의 도면,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 페달어셈블리의 분해도,
도 4는 도 3의 결합상태 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 페달암과 페달패드를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1에서 페달패드가 팝업된 상태의 도면,
도 7은 도 6의 측면도,
도 8은 팝업된 페달패드를 운전자가 발로 조작해서 페달암이 회전된 정상 작동상태의 도면,
도 9는 페달암의 풀스트로크 상태 도면이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 폴더블 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 폴더블 페달장치는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 풋레스트패널(10)의 전방쪽 바닥에 고정되게 설치된 베이스바디(100); 상기 베이스바디(100)에 힌지핀(200)을 매개로 일단이 회전 가능하게 결합된 페달암(300); 및 상기 페달암(300)의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 운전자의 발(20)로 조작되는 페달패드(400)를 포함한다.

자율주행 상황에서는 페달패드(400)가 페달암(300)의 길이방향으로 연장되게 회전해서 PE룸공간에 위치함에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드(hide,숨김)상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달패드(400)가 풋레스트패널(10)을 관통하여 후방으로 돌출되게 회전해서 운전자쪽으로 노출됨에 따라 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업(pop up)상태가 되도록 작동한다.

전동화 차량은 풋레스트패널(10)을 기준으로 풋레스트패널(10)의 전방쪽이 PE(Power Electronics) 부품이 위치하는 PE룸공간이 되고, 풋레스트패널(10)의 후방쪽은 운전자가 위치하는 실내공간이 된다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 후술하는 회전모터의 작동으로 페달패드(400)가 페달암(300)에 대해 회전해서 페달암(300)의 길이방향으로 연장되면 페달패드(400)는 PE룸공간에 위치하게 되고, 이로 인해 페달패드(400)는 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태를 유지하게 된다.(도 1 내지 도 2 참고)

페달패드(400)가 하이드상태가 되면 페달패드(400)를 포함한 페달어셈블리는 모두 PE룸공간에 위치하게 되어 운전자 또는 승객의 시야에 노출이 되지 않게 되며, 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 하이드된 페달패드(400)의 숨김공간을 최소화할 수 있는 구성으로, 이를 통해 차량 실내 공간 및 PE룸의 공간을 최대한 확보할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는 후술하는 회전모터의 작동으로 페달패드(400)가 페달암(300)에 대해 회전해서 운전자가 있는 차량 실내공간으로 돌출된 상태일 때 페달패드(400)는 운전자쪽으로 노출됨에 따라 운전자에 의해 조작이 가능한 팝업상태가 된다.(도 6 내지 도 7 참고)

하이드상태의 페달패드(400)가 페달암(300)에 대해 회전해서 팝업상태로 변경될 때에 페달패드(400)는 풋레스트패널(10)의 패널구멍(11)을 통해 돌출되면서 운전자가 있는 실내공간으로 노출되는 구성이다.

따라서, 페달패드(400)가 팝업동작을 할 때에 풋레스트패널(10)을 기준으로 PE룸공간에 숨겨져 있다가 풋레스트패널(10)의 패널구멍(11)을 통해 돌출되면서 팝업되는 구성으로, 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치의 페달어셈블리(30)는 베이스바디(100)와 페달암(300) 및 페달패드(400)를 포함해서 이루어지는 구성이고, 페달어셈블리(30)는 전체 구성이 동일한 2개로 이루어지고, 2개의 페달어셈블리(30)는 풋레스트패널(10)에서 좌우로 이격되게 설치되며, 풋레스트패널(10)에서 좌우로 이격되게 설치된 2개의 페달어셈블리(30) 중 어느 하나는 가속페달장치의 페달어셈블리(31)로 사용되고, 나머지 하나는 브레이크페달장치의 페달어셈블리(32)로 사용된다.

본 발명에 따른 페달어셈블리(30)는 베이스바디(100), 페달암(300), 페달패드(400) 이외에 후술하는 복귀스프링, 회전모터, 영구자석, PBC 등을 포함해서 구성된다.

베이스바디(100)는 PE룸공간에 고정 설치되고; 페달암(300)은 PE룸공간에서 회전하도록 베이스바디(100)와 결합되며; 페달패드(400)는 자율주행 상황에서는 PE룸공간에 위치하고, 수동운전모드에서는 페달암(300)에 대해 회전해서 풋레스트패널(10)의 패널구멍(11)을 관통하여 실내공간으로 돌출되는 구조이다.

본 발명은 페달패드(400)를 회전시키기 위한 액추에이터 즉 회전모터(500)를 더 포함한다.

회전모터(500)는 페달암(300)의 일측에 고정되고, 페달암(300)을 관통해서 페달패드(400)와 결합되는 모터축(510)을 구비하며, 작동시 회전하는 모터축(510)을 이용해서 페달패드(400)를 페달암(300)에 대해 회전시키는 역할을 한다.

회전모터(500)의 작동은 후술하는 PCB에 의해 제어되는 구성이 될 수 있다.

도 8과 같이 팝업된 페달패드(400)는 운전자가 발(20)로 밟아서 조작할 수 있으며, 운전자가 페달패드(400)를 밟고 힘을 가하게 되면 페달암(300)은 힌지핀(200)을 중심으로 베이스바디(100)에 대해 회전하게 된다.

운전자의 조작으로 페달암(300)이 회전할 때에 힌지핀(200)을 중심으로 하는 페달암(300)의 회전궤적(화살표 R1)과 운전자 발(20)의 회전궤적(화살표 R2)은 차이가 발생하게 되며, 이때 페달암(300)의 회전궤적과 운전자 발(20)의 회전궤적과의 차이를 흡수할 수 있도록 페달패드(400)는 모터축(510)을 중심으로 전후로 회전(화살표 R3)을 하게 된다.

즉, 회전모터(500)는 페달패드(400)를 팝업시키도록 작동 후 고정되는 구조가 아니고 페달패드(400)에 계속해서 회전력을 가하고 있는 상태이며, 따라서 운전자가 발로 페달패드(400)를 조작하면 모터축(510)이 힌지축이 되어 페달패드(400)는 회전하게 되며, 이를 통해 페달패드(400)는 회전패드가 되어 조작감을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 베이스바디(100)와 페달암(300)에 양단이 지지되게 설치되어서 페달암(300)에 복귀력을 제공하는 복귀스프링(600)을 더 포함한다.

복귀스프링(600)의 하단은 베이스바디(100)에 지지되고, 복귀스프링(600)의 상단은 페달암(300)의 내부공간속으로 삽입되어서 페달암(300)에 지지되는 구성으로, 이를 통해 효율적인 레이아웃의 구조를 갖출 수 있게 됨으로써 베이스바디(100)와 페달암(300)의 사이즈 및 페달장치의 전체적인 외형적 크기를 축소시킬 수가 있게 된다.

복귀스프링(600)은 스프링력의 튜닝을 통해 답력 튜닝이 가능하고, 특히 페달암(300)의 미세 떨림을 억제할 수 있도록 스프링력이 서로 다른 듀얼스프링(dual spring)으로 구성할 수 있으며, 압축 코일스프링을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 힌지핀(200)이 결합된 페달암(300)의 하부에서 베이스바디(100)를 향하도록 결합된 영구자석(700), 및 상기 영구자석(700)과 대면하도록 베이스바디(100)에 고정되게 설치된 PCB(800, Printed Circuit Board)를 더 포함하고, 상기 PCB(800)는 페달암(300)의 회전시 영구자석(700)의 자속변화를 인식하여 페달기능과 관련된 신호를 발생하게 되며, 페달기능과 관련된 신호는 제동과 관련된 신호이거나 또는 가속과 관련된 신호가 된다.

PCB(800)는 회전모터(500)의 동작을 제어하는 기능을 함께 구비할 수 있고, 이를 위해 PCB(800)와 회전모터(500)는 신호를 송수신할 수 있도록 전기적으로 연결된 구성을 갖추고 있으며, 회전모터(500)는 동작을 위해 전원장치와 전기적으로 연결된 구성이 된다.

회전모터(500)의 작동으로 페달패드(400)가 페달암(300)에 대해 회전해서 운전자가 있는 차량 실내공간으로 돌출되면 페달패드(400)는 도 8과 같이 팝업상태가 되고, 팝업된 페달패드(400)는 운전자가 발(20)로 밟아서 조작하게 되며, 운전자가 페달패드(400)를 밟고 힘을 가하게 되면 페달암(300)은 힌지핀(200)을 중심으로 베이스바디(100)에 대해 회전하게 되고, 페달암(300)의 회전시 영구자석(700)의 위치가 변하고, PCB(800)는 영구자석(700)의 위치변화에 따른 자속변화를 인식하여 페달기능과 관련된 신호를 발생하게 된다.

본 발명에 따른 실시예는, 풋레스트패널(10)에서 패달패드(400)가 관통하는 패널구멍(11)을 가려주도록 풋레스트패널(10)에 결합된 탄성재질의 커버부재(900)를 더 포함한다.

탄성재질의 커버부재(900)는 풋레스트패널(10)의 후방면에서 패널구멍(11)을 가려주도록 결합되며, 이를 통해 커버부재(900)에 의해 패달패드(400)가 가려지게 되어 실내측에서 패달패드(400)가 보이지 않게 함으로써 외관미를 향상시킬 수 있고, 더 나아가 패널구멍(11)을 통한 이물질 유입을 방지할 수 있게 된다.

탄성재질의 커버부재(900)는 나일론과 같은 탄성을 가짐 섬유재질의 커버로서, 패달패드(400)가 팝업상태가 되도록 회전할 때에 패달패드(400)의 가압에 의해 외형이 늘어나고, 페달패드(400)가 하이드상태가 되도록 회전할 때에 형상이 복원되는 특성이 있다.

본 발명에 따라 페달암(300)의 단부에는 내측으로 오목한 형상의 페달암홈(310)이 형성되고, 페달암홈(310)속에 페달패드(400)의 결합부(410)가 삽입되어서 모터축(510)과 결합된 구조가 된다.

페달암(300)의 전방단에 페달암홈(310)이 형성되는데, 페달암홈(310)은 페달암(300)의 전방 및 상하측으로 개구되게 형성된다.

페달패드(400)는 후방쪽이 페달암홈(310)속으로 삽입되는 결합부(410)가 되며, 결합부(410)는 양측면이 오목하게 형성되어서 페달패드(400)의 전방쪽보다 얇은 두께로 형성된다.

페달패드(400)의 결합부(410)는 페달암(300)의 페달암홈(310)속으로 삽입되고, 회전모터(500)는 페달암(300)의 일측면에 고정되며, 모터축(510)은 페달암홈(310)을 측방으로 관통하면서 페달패드(400)의 결합부(410)와 일체화를 이루도록 결합되며, 따라서 회전모터(500)의 구동으로 모터축(510)이 회전하면 페달패드(400)의 결합부(410)는 페달암홈(310)속에서 회전을 하게 되고, 이를 통해 페달패드(400)는 하이드상태 및 팝업상태가 되도록 동작하게 된다.

페달패드(400)가 하이드된 상태일 때 페달암홈(310)의 전방면(320)의 전방쪽에 페달패드(400)의 결합부(410)의 단차면(420)이 위치하고, 상기 페달암홈(310)의 전방면(320)과 결합부(410)의 단차면(420)은 페달패드(400)가 모터축(510)을 중심으로 회전할 때에 서로 간섭이 발생하지 않도록 곡면형상으로 형성된 구조가 된다.

한편, 페달패드(400)가 하이드된 상태일 때 페달암홈(310)의 전방면(320)과 결합부(410)의 단차면(420)은 서로 매칭되고, 결합부(410)의 후방 끝에 돌출된 스톱퍼부(430)가 페달암(300)의 내측 상면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드(400)는 하이드된 상태가 유지된다.(도 4 참고)

그리고, 페달패드(400)가 팝업된 상태일 때 곡면형상 단차면(420)의 끝단(421)이 페달암홈(310)의 양측에서 페달암(300)의 윗면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드(400)는 팝업된 상태가 유지된다.(도 7 참고)

본 발명에 따른 실시예는 베이스바디(100)의 전방쪽 끝에 돌기부(110)가 상측으로 돌출되게 구비되고, 상기 페달암(300)이 힌지핀(200)을 중심으로 회전해서 돌기부(110)에 페달암(300)이 접촉할 때에 페달암(300)의 풀스트로크(full stroke) 위치가 구속되는 구조가 된다.(도 9 참고)

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 운전자가 직접 운전하는 수동운전모드에서는 운전자에 의한 조작이 가능하도록 페달패드(400)가 운전자쪽으로 돌출되어서 노출(팝업)되고, 자율주행 상황에서는 운전자에 의한 조작이 불가능하도록 페달패드(400)가 숨겨져서 운전자쪽으로의 노출이 차단(하이드)되는 구성으로, 자율주행 상황에서 운전자의 편안한 휴식이 가능하고, 더 나아가 자율주행 상황에서 페달의 오조작을 차단함으로써 안전성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 폴더블 페달장치는, 하이드된 상태의 페달패드(400)가 커버부재(900)에 가려져서 실내측에서 보이지 않는 구성으로 이를 통해 차량 실내의 인테리어 디자인을 극대화할 수 있고, 팝업동작시에는 안보이는 곳에서 페달패드(400)가 돌출되면서 팝업되는 구성으로 이를 통해 하이테크적인 이미지를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 페달패드(400)의 하이드 상태시 페달장치의 숨김공간을 최소화할 수 있는 구성으로 이를 통해 차량 실내 공간 및 PE룸의 공간을 최대한 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 운전자가 발로 조작하는 페달패드(400)만 회전해서 팝업되는 구성으로, 페달패드(400)의 회전중심과의 길이변화를 통해 팝업량의 증대를 도모할 수 있으며, 운전자는 팝업량이 증가된 페달패드(400)를 통해 조작성 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 - 풋레스트패널 20 - 운전자의 발
30 - 페달어셈블리
31 - 가속페달장치의 페달어셈블리
32 - 브레이크페달장치의 페달어셈블리
100 - 베이스바디 110 - 돌기부
200 - 힌지핀 300 - 페달암
310 - 페달암홈 320 - 전방면
400 - 페달패드 410 - 결합부
420 - 단차면 421 - 단차면의 끝단
500 - 회전모터 510 - 모터축
600 - 복귀스프링 700 - 영구자석
800 - PCB 900 - 커버부재

Claims (14)

1. 풋레스트패널의 전방쪽 바닥에 고정되게 설치된 베이스바디;
   상기 베이스바디에 힌지핀을 매개로 일단이 회전 가능하게 결합된 페달암; 및
   상기 페달암의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 운전자의 발로 조작되는 페달패드를 포함하고;
   자율주행 상황에서는 페달패드가 페달암의 길이방향으로 연장되게 회전해서 PE룸공간에 위치함에 따라 운전자에 의한 조작이 불가능한 하이드상태가 되고, 수동운전모드에서는 페달패드가 풋레스트패널을 관통하여 후방으로 돌출되게 회전해서 운전자쪽으로 노출됨에 따라 운전자에 의한 조작이 가능한 팝업상태가 되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스바디와 페달암 및 페달패드를 포함하는 페달어셈블리는 구성이 동일한 2개로 이루어지고 풋레스트패널에서 좌우로 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 풋레스트패널에서 좌우로 이격되게 설치된 2개의 페달어셈블리 중 어느 하나는 가속페달장치로 사용되고 나머지 하나는 브레이크페달장치로 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스바디는 PE룸공간에 고정 설치되고;
   상기 페달암은 PE룸공간에서 회전하도록 베이스바디와 결합되며;
   상기 페달패드는 자율주행 상황에서는 PE룸공간에 위치하고, 수동운전모드에서는 페달암에 대해 회전해서 풋레스트패널의 패널구멍을 관통하여 실내공간으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달암에 고정되고, 페달암을 관통해서 페달패드와 결합되는 모터축을 구비하며, 작동시 모터축을 이용해서 페달패드를 페달암에 대해 회전시키는 회전모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 페달패드가 팝업된 상태에서 운전자가 페달패드를 발로 조작할 때에 힌지핀을 중심으로 하는 페달암의 회전궤적과 운전자 발의 회전궤적과의 차이를 흡수할 수 있도록 페달패드는 모터축을 중심으로 전후로 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스바디와 페달암에 양단이 지지되게 설치되어서 페달암에 복귀력을 제공하는 복귀스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 힌지핀이 결합된 페달암의 하부에서 베이스바디를 향하도록 결합된 영구자석;
   상기 영구자석과 대면하도록 베이스바디에 고정되게 설치된 PCB를 더 포함하고;
   상기 PCB는 페달암의 회전시 영구자석의 자속변화를 인식하여 페달기능과 관련된 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 풋레스트패널에서 패달패드가 관통하는 패널구멍을 가려주도록 풋레스트패널에 결합되고, 패달패드가 팝업상태가 되도록 회전할 때에 패달패드의 가압에 의해 외형이 늘어나고, 페달패드가 하이드상태가 되도록 회전할 때에 형상이 복원되는 탄성재질의 커버부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
10. 청구항 5에 있어서,
    상기 페달암의 단부에는 내측으로 오목한 형상의 페달암홈이 형성되고;
    상기 페달암홈속에 페달패드의 결합부가 삽입되어서 모터축과 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 페달패드가 하이드된 상태일 때 페달암홈의 전방면의 전방쪽에 페달패드의 결합부의 단차면이 위치하고;
    상기 페달암홈의 전방면과 결합부의 단차면은 페달패드가 모터축을 중심으로 회전할 때에 서로 간섭이 발생하지 않도록 곡면형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 페달패드가 하이드된 상태일 때 페달암홈의 전방면과 결합부의 단차면이 서로 매칭되고, 결합부의 후방 끝에 돌출된 스톱퍼부가 페달암의 내측 상면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드의 하이드된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 페달패드가 팝업된 상태일 때 곡면형상 단차면의 끝단이 페달암홈의 양측에서 페달암의 윗면에 접촉해서 지지됨에 따라 페달패드의 팝업된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스바디에는 돌기부가 상측으로 돌출되게 구비되고;
    상기 페달암이 힌지핀을 중심으로 회전해서 돌기부에 페달암이 접촉할 때에 페달암의 풀스트로크 위치가 구속되는 것을 특징으로 하는 차량용 폴더블 페달장치.

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