WO2011083882A1

WO2011083882A1 - 자동차의 연료 저감 장치

Info

Publication number: WO2011083882A1
Application number: PCT/KR2010/000086
Authority: WO
Inventors: 이윤종
Original assignee: Lee Yun Jong
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-07-14

Abstract

본 발명은 자동차의 연료 저감 장치에 관한 것으로서, 바디 프레임(F)에 회전축(11)에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암(10)을 구비한 자동차에 있어서, 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치하도록 상기 회전축(11)의 양단에 회전 가능하게 축 결합된 보조 페달암(20)과, 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 상기 보조 페달암(20)의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암(20)을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암(10)과 보조 페달암(20)의 사이에서 회전하면서 엑셀레이터 페달암(10)을 일정 시간 작동 및 비작동을 주기적으로 반복하도록 설치된 회전부재(50)와, 상기 회전부재(50)를 감속 회전시키도록 상기 보조 페달암(20)의 일측에 장착된 감속기어세트(60)와, 상기 감속기어세트(60)의 선기어(61)와 축 결합된 구동모터(70)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 자동차의 엑셀레이터를 일정 주기로 작동시키도록 하여 연료의 소모량을 저감시키는 자동차의 연료 저감 장치의 부품을 단순화시킴에 따라 제조비용을 절감시키는 효과가 있다.

Description

자동차의 연료 저감 장치

본 발명은 자동차의 연료 저감 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자동차의 엑셀레이터를 일정 주기로 작동시키도록 하여 연료의 소모량을 저감시키는 자동차의 연료 저감 장치의 부품을 단순화시킴에 따라 제조비용을 절감하도록 한 자동차의 연료 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 가속장치는 엑셀레이터 페달을 밟으면, 엑셀레이터 페달의 밟힘량에 따라 가솔린 엔진에서는 혼합기의 흡입량을, 디젤엔진에서는 연료의 분사량을 조절하여 엔진의 회전수를 조정하기 위한 것으로, 대시 패널에 매달아 설치하는 페턴트 타입과 바닥에 설치하는 오르간 타입이 있다.

이와 같이 가속장치는, 엑셀레이터 페달에 링키지나 와이어로 스로틀밸브가 연결되고, 그 스로틀밸브가 엑셀레이터 페달의 밟힘량에 따라 열림/닫힘이 조절되어 엔진에 흡입되는 공기 또는 혼합기의 양을 컨트롤하게 되며, 그 스로틀 밸브는, 얇은 원판을 중앙에 설치한 축을 중심으로 회전시켜서 밸브를 개폐하는 버퍼플라이 밸브와 밸브가 슬라이드식으로 개폐되는 슬라이드 밸브가 있다. 또한, 엑셀레이터 페달을 놓으면 이에 연동되어 스로틀밸브가 자동으로 닫히는 데, 이때, 스로틀 리턴 제어장치에 의해 엑셀레이터 페달을 놓았을 때 공기를 완충재로 이용한 스로틀 리턴대시포트가 작동되어 아이들 위치까지 천천히 되돌리게 하며, 스로틀을 이이들링 위치 직전의 상태로 머물게 하고 잠시후 통상의 아이들링 상태로 복귀시킨다. 또한, 스로틀 리턴체크는 자동변속기가 장착된 자동차에서 엑셀레이터 페달을 놓았을 때 스로틀밸브가 급격히 닫혀 엔진이 머뭇거리게 되어 토크 컨버터에서 미끄러지는 것을 방지하며, 이는 엑셀레이터 페달을 놓으면 다이어프램 뒷면에 있던 공기가 서서히 유출되면서 스로틀밸브가 급격히 닫히는 것을 방지한다.

이 때, 스로틀 위치센서에서 엑셀레이터 페달의 조작상태를 감지하여 전자제어회로(ECU)에 입력하여 스로틀밸브의 스프링의 상수 및 감쇄력의 조정하게 된다.

이와 같은 가속장치는, 엔진 시동후 어느 상황에서나 엑셀레이터 페달을 밟으면, 그 엑셀레이터 페달의 밟힘량에 따라 스로틀밸브가 제어되어 엔진의 회전속도가 가변되는데, 상기에서 설명한 바와 같이 여러 가지 장치들이 함께 연동된다.

그러나, 자동차의 연비는 적절한 부하에서 적절한 회전속도(RPM)를 유지해야만 연비가 좋아지는데, 예컨데, 기어 1단 상태에서 10km 주행이 가장 효율적인 연비인 경우, 약 1200RPM이 유지되는 것이 바람직하나 엑셀레이터 밟음에 따라 RPM은 증가되기 때문에 기어변속단수에 적절한 엑셀레이터 밟힘량을 제어하기가 어렵다.

예를 들어, 상기한 엑셀레이터를 지속적으로 밟으면, 연료 소모량이 증대되므로, 어떤 운전자는 엑셀레이터를 약 3초 동안 밟고, 3초 동안 엑셀레이터에서 발을 이격시키면 주행 속도에는 큰 변화가 없으면서 연료 소모량을 저감시킬 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 엑셀레이터를 약 1초 내지 3초 간격으로 작동시키는 것을 운전자가 조절할 수 없고, 운전자의 운전 습관에 따라 연료의 소모량이 좌우되므로, 자동차의 연료 소모량 조절에 따른 연료 소모량을 저감시키지 못하는 문제가 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 자동차의 엑셀레이터를 일정 주기로 작동시키도록 하여 연료의 소모량을 저감시킨 자동차의 연료 저감 장치를 제공한다.

즉, 도 1은 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치가 작동되는 것을 도시한 측면도이며, 도 3은 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 정면도이며, 도 4는 종래에 의한 엑셀레이터 페달암의 반복 작동수단을 도시한 단면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 종래의 자동차의 연료 저감 장치는, 바디 프레임(F)에 회전축(11)에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치하고, 상기 회전축(11)의 양단에 회전 가능하게 축결합된 보조 페달암(20)과, 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 상기 보조 페달암(20)의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암(20)을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암(10)을 일정 시간동안 작동 및 비작동을 주기적으로 반복시키는 엑셀레이터의 반복 작동수단을 포함하여 구성된다.

상기 반복 작동수단은 밸브 실린더(30)와, 상기 밸브 실린더(30)에 공기를 주기적으로 공급해 주도록 타이머 포트(TP)를 가지고, 에어컨디셔너용 압축기(C)에서 압축된 공기를 저장하는 공기탱크(40)로 구성된다.

상기 밸브 실린더(30)는 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면에 폐쇄부가 결합된 실린더(31)와, 상기 실린더(30) 내에서 왕복 운동하며 일단면에 스프링(32a)이 설치된 피스톤(32)과, 상기 피스톤(32)의 타단면에 일단이 연결되어 타단은 상기 보조 페달암(20)의 하면에 연결판(33)을 매개로 부착된 밸브 샤프트(34)와, 상기 실린더(31)의 폐쇄부의 타측인 개구부를 밀폐함과 동시에 상기 실린더(31) 내로 상기 공기탱크(40)의 공기가 유입되는 공기유입포트(35a)와, 상기 실린더(31) 내의 공기를 주기적으로 배출시키는 퍼지포트(35b)가 형성된 부싱 플랜지(35)를 포함하여 구성된다.

다음에 이와 같이 구성된 종래의 연료 저감 장치의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 자동차의 주행을 위하여 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치한 보조 페달암(20)을 밟으면, 보조 페달암(20)의 하면에 부착된 밸브 샤프트(34)가 밀리면서 피스톤(32)이 실린더(31) 내에서 스프링(32a)이 밀리면서 실린더(31)의 폐쇄부에 결합된 엑셀레이터 페달암(10)을 누르게 된다. 이와 같이 엑셀레이터 페달암(10)이 눌려진 상태에서 실린더(31) 내의 피스톤(32) 일측면으로 공기탱크(40)로 부터의 압축된 공기를 유입시키면, 피스톤(32)의 일측면과 실린더(31)가 이루는 공간 즉, 엑셀레이터 페달암(10)의 작동 해제 공간(S)의 체적이 증가되어, 실린더(31)는 스프링(32a)이 압축되면서 엑셀레이터 페달암(10)이 상승하게 된다. 즉, 누르고 있던 상태가 해제된다. 상기 공간(S) 내의 공기를 설정 시간 대략, 1초 내지 3초 후에 상기 퍼지포트(35b)를 열어 배출시키면, 상기 공간(S)의 체적이 축소되어 스프링(32a)의 탄성력에 의해 실린더(31)를 하측으로 밀어 엑셀레이터 페달암(10)을 다시 누르게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 자동차의 연료 저감 장치는, 엑셀레이터의 반복 작동수단을 포함하여 구성되는 바, 이는 밸브 실린더(30)와, 상기 밸브 실린더(30)에 공기를 주기적으로 공급해 주도록 타이머 포트(TP)를 가지고, 에어컨디셔너용 압축기(C)에서 압축된 공기를 저장하는 공기탱크(40)로 구성되어 있고, 상기 밸브 실린더(30)는 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면에 폐쇄부가 결합된 실린더(31)와, 상기 실린더(30) 내에서 왕복 운동하며 일단면에 스프링(32a)이 설치된 피스톤(32)과, 상기 피스톤(32)의 타단면에 일단이 연결되어 타단은 상기 보조 페달암(20)의 하면에 연결판(33)을 매개로 부착된 밸브 샤프트(34)와, 상기 실린더(31)의 폐쇄부의 타측인 개구부를 밀폐함과 동시에 상기 실린더(31) 내로 상기 공기탱크(40)의 공기가 유입되는 공기유입포트(35a)와, 상기 실린더(31) 내의 공기를 주기적으로 배출시키는 퍼지포트(35b)가 형성된 부싱 플랜지(35)를 포함하여 구성되는 바, 상기 밸브 실린더(30)를 작동시키기 위해 에어커디셔너용 압축기(C)에서 압축된 공기를 저장하는 공기탱크(40)가 필요한 바, 이와 같은 구성을 구현함에 있어서, 구성이 복잡하고, 상기 공기탱크(40)에 저장된 공기를 주기적으로 공급해 주도록 타이머 포트(TP)를 구비해야 함에 따라 이를 제작하는 데 비용이 많이 소요되어 연료 저감 장치로서 실차에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로, 본 발명의 목적은 자동차의 엑셀레이터를 일정 주기로 작동시키도록 하여 연료의 소모량을 저감시키는 자동차의 연료 저감 장치의 부품을 단순화시킴에 따라 제조비용을 절감하도록 한 자동차의 연료 저감 장치를 제공하는 데 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 이루기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치는, 바디 프레임에 회전축에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암을 구비한 자동차에 있어서, 상기 엑셀레이터 페달암의 상부에 위치하도록 상기 회전축의 양단에 회전 가능하게 축결합된 보조 페달암과, 상기 엑셀레이터 페달암의 상면과 상기 보조 페달암의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암과 보조 페달암의 사이에서 회전하면서 엑셀레이터 페달암을 일정 시간 작동 및 비작동을 주기적으로 반복하도록 설치된 회전부재와, 상기 회전부재를 감속 회전시키도록 상기 보조 페달암의 일측에 장착된 감속기어세트와, 상기 감속기어세트의 선기어와 축 결합된 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 자동차의 연료 저감 장치에 의하면, 자동차의 엑셀레이터를 일정 주기로 작동시키도록 하여 연료의 소모량을 저감시키는 자동차의 연료 저감 장치의 부품을 단순화시킴에 따라 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 측면도이고,

도 2는 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치가 작동되는 것을 도시한 측면도이며,

도 3은 종래에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 정면도이며,

도 4는 종래에 의한 엑셀레이터 페달암의 반복 작동수단을 도시한 단면도이며,

도 5는 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치가 작동되는 것을 도시한 측면도이며,

도 6은 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 측면도이며,

도 7은 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 정면도이며,

도 8은 본 발명의 회전부재를 도시한 사시도이며,

도 9는 도 8의 A-A 선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 엑셀레이터 페달암 11 : 회전축

20 : 보조 페달암 50 : 회전부재

51 : 중심축 52 : 볼베어링

53 : 원형부 54 : 베어링

본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치는, 바디 프레임에 회전축에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암을 구비한 자동차에 있어서, 상기 엑셀레이터 페달암의 상부에 위치하도록 상기 회전축의 양단에 회전 가능하게 축결합된 보조 페달암과, 상기 엑셀레이터 페달암의 상면과 상기 보조 페달암의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암과 보조 페달암의 사이에서 회전하면서 엑셀레이터 페달암을 일정 시간 작동 및 비작동을 주기적으로 반복하도록 설치된 회전부재와, 상기 회전부재를 감속 회전시키도록 상기 보조 페달암의 일측에 장착된 감속기어세트와, 상기 감속기어세트의 선기어와 축 결합된 구동모터를 포함한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치가 작동되는 것을 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 회전부재를 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 연료 저감 장치는, 바디 프레임(F)에 회전축(11)에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암(10)을 구비한 자동차에 있어서, 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치하도록 상기 회전축(11)의 양단에 회전 가능하게 축 결합된 보조 페달암(20)과, 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 상기 보조 페달암(20)의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암(20)을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암(10)과 보조 페달암(20)의 사이에서 회전하면서 엑셀레이터 페달암(10)을 일정 시간 작동 및 비작동을 주기적으로 반복하도록 설치된 회전부재(50)와, 상기 회전부재(50)를 감속 회전시키도록 상기 보조 페달암(20)의 일측에 장착된 감속기어세트(60)와, 상기 감속기어세트(60)의 선기어(61)와 축 결합된 구동모터(70)를 포함하여 구성된다.

상기 감속기어세트(60)는 선기어(61)와, 상기 선기어(61)의 외주에 맞물려 회전하는 다수의 혹성기어(62)와, 상기 혹성기어(62) 들의 축에 일측이 결합되고 타측은 상기 회전부재(50)의 축(51)과 나사 결합된 캐리어(63)와, 상기 혹성기어(62) 들의 외주면에 기어 결합된 내접기어(64)로 이루어진다.

상기 구동모터(70)는 그 모터축(71)이 상기 선기어(61)와 나사 결합되어 있다.

상기 회전부재(50)의 양측으로 일체로 돌설된 중심축(51)은 상기 보조 페달암(20)의 양측면에 회전 가능하게 고정되는 바, 이 중심축(51)의 외주면에서 볼베어링(52)을 삽입하여 회전이 원활하도록 구성된다.

상기 회전부재(50)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 중심축(51)이 돌설된 축부를 중심으로 대칭되게 원형부(53)가 형성되어 있고, 상기 양측 원형부(53)의 양측 외주면 각각에는 베어링(54)이 압입되어 있다.

상기 베어링(54)은 볼베어링, 롤러 베어링 중 선택된 하나이고, 바람직하게는 볼베어링을 사용한다.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 자동차의 주행을 위하여 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치한 보조 페달암(20)을 밟으면, 보조 페달암(20)의 하측에 장착된 회전부재(50)가 회전한다. 이 회전부재(50)의 회전 속도는 구동모터(70)에 의해 조절하는 것이 가능하다. 구동모터(70)에 자동차의 밧데리와 같은 구동원으로부터 전원을 인가하면 구동모터(70)가 회전되고 그 모터축(71)이 회전하면서 감속기어세트(60)의 선기어(61)를 회전시키고, 이 회전에 따라 선기어(61)의 외주면에 다수의 혹성기어(62)가 회전하게 된다. 이 혹성기어(62) 들의 중심축 들을 동시에 일단이 연결된 캐리어(63)가 회전되는 바, 이는 선기어(61)의 회전속보다 더 감속된 속도로 회전하게 되는 것이다. 감속된 캐리어(63)는 그 타단이 나사 결합된 상기 회전부재(50)의 돌설 중심축(51)에 회전을 전달하게 된다.

상기 중심축(51)을 중심으로 대칭되게 형성되어 있는 원형부(53)의 외주면에 각각 압입되어 있는 베어링(54)이 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 구름 접촉하게 되면서, 돌설 중심축(51)의 중심으로부터 이격된 원형부(53)의 중심 거리만큼 엑셀레이터 페달암(10)이 보조 페달암(20)으로부터 이격되는 것이 반복됨으로써 상기 엑셀레이터 페달암(10)이 상하이동하면서 드로틀밸브를 여닫게 되는 것이다.

이와 같이 엑셀레이터 페달암(10)과 보조 페달암(20)이 서로 이격되는 것이 반복되는 시간은 1초 내지 3초 간격으로 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 설정된 시간 간격으로 엑셀레이터 페달암(10)을 작동 및 비작동 시킴으로써 운전자는 상기 보조 페달암(20)을 누르고만 있어도 엑셀레이터 페달암(10)의 상하 작동이 반복되어 연료가 소모량이 저감되는 것이다. 즉, 운전자의 운전 습관에 따라 연료가 과다하게 소모되는 바, 엑셀레이터 페달암을 밟지 않아도 그 속도를 유지할 수 있는 상황에서도 운전자는 엑셀레이터 페달암을 계속 밟음으로써, 연료가 많이 소모되는 것이다.

본 발명은 이러한 운전자의 엑셀레이터 페달암을 밟는 시간을 줄이도록 하는, 즉 엑셀레이터 페달암이 작동 및 비 작동을 반복하도록 함으로써 연료의 소모량을 저감시키는 것이다.

그리고, 이 연료 저감 장치를 사용하지 않을 경우, 즉 오르막이 지속되는 길을 주행시에는 간단히 구동모터(70)가 작동되지 않도록 전원을 인가하지 않음, 예를 들어 시가잭에 연결된 전원선을 분리시켜 이 연료 저감 장치를 운전자의 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자동차의 연료 저감 장치는, 하나의 바람직한 실시예로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

바디 프레임(F)에 회전축(11)에 의해 회전 운동되도록 축 결합된 엑셀레이터 페달암(10)을 구비한 자동차에 있어서,

상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상부에 위치하도록 상기 회전축(11)의 양단에 회전 가능하게 축 결합된 보조 페달암(20)과;

상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 상기 보조 페달암(20)의 하면 사이에 설치되어 상기 보조 페달암(20)을 운전자가 밟으면 상기 엑셀레이터 페달암(10)과 보조 페달암(20)의 사이에서 회전하면서 엑셀레이터 페달암(10)을 일정 시간 작동 및 비작동을 주기적으로 반복하도록 설치된 회전부재(50)와;

상기 회전부재(50)를 감속 회전시키도록 상기 보조 페달암(20)의 일측에 장착된 감속기어세트(60)와;

상기 감속기어세트(60)의 선기어(61)와 축 결합된 구동모터(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 저감 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전부재(50)는 양측으로 중심축(51)이 일체로 돌설된 축부와;

상기 축부의 중심축(51)의 중심으로부터 양측으로 대칭되게 이격된 원형부(53)와;

상기 두 원형부(53)의 양측 외주면에 압입되어 상기 엑셀레이터 페달암(10)의 상면과 구름 접촉하는 베어링(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 저감 장치.