KR20040040071A

KR20040040071A - effort variable accelerator pedal system

Info

Publication number: KR20040040071A
Application number: KR1020020068391A
Authority: KR
Inventors: 김준회
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-05-12
Also published as: KR100494791B1

Abstract

PURPOSE: An operating force-variable accelerator pedal system is provided to improve of the manipulation feeling of an accelerator pedal by linearly increasing a change in the operating force of the accelerator pedal to a change in accelerator pedal operation stroke. CONSTITUTION: An operating force-variable accelerator pedal system comprises a base plate(3) to which an accelerator pedal(1) is rotatably fixed by a hinge shaft; a rotating arm(5) integrally projected from the rotating center of the accelerator pedal; a first spring(9) interposed between the rotating arm and a first spring seat(7) of the base plate; a pinion gear integrally formed to the rotating center of the accelerator pedal while forming a concentric circle; a rack(13) engaging with the pinion gear and rectilinearly sliding; and a second spring(17) installed between a second spring seat(15) formed to the base plate and a third spring seat(16) formed to the rack.

Description

{Effort variable accelerator pedal system}

본 발명은 자동차의 가속페달 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속페달을 조작하는 작동력이 그 조작 스트로크에 대하여 선형적으로 증가하도록 하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an accelerator pedal system of a motor vehicle, and more particularly, to a technique in which an operating force for manipulating an accelerator pedal increases linearly with respect to its operation stroke.

도 1에는 종래의 가속페달 시스템의 스트로크와 작동력의 관계와 본 발명이 추구하는 스트로크와 작동력의 관계가 비교되어 도시되고 있다.1 shows a comparison between the stroke and the operating force of the conventional accelerator pedal system and the relationship between the stroke and the operating force of the present invention.

즉, 종래의 가속페달 시스템은 가속페달과 케이블 및 스로틀바디로 구성되어, 운전자의 가속페달 조작에 대해 단순한 스프링의 탄성력과 케이블의 작동마찰 등에 의해 가속페달의 작동특성이 결정되었는바, 운전자의 가속페달 조작 스트로크에 대한 가속페달의 작동력 양상이 조작 초기에는 약간 강하게 작용하고 중간 스트로크 이후부터는 거의 일정한 수준을 유지하도록 되어 있다.That is, the conventional accelerator pedal system is composed of an accelerator pedal, a cable and a throttle body, and the operation characteristics of the accelerator pedal are determined by the elastic force of the spring and the operation friction of the cable for the driver's accelerator pedal operation. The actuation force of the accelerator pedal relative to the pedal operation stroke is slightly stronger at the beginning of operation and is maintained at a substantially constant level after the intermediate stroke.

이와 같이 가속페달이 중간스트로크 이후부터 거의 일정한 수준으로 변화가 없게 되면 운전자는 페달의 조작 정도를 잘 느낄 수 없어 가속페달의 조작감이 떨어지게 된다.As such, when the accelerator pedal is not changed to a substantially constant level after the intermediate stroke, the driver cannot feel the pedal operation degree well, and thus the operation feeling of the accelerator pedal is reduced.

즉, 이상적으로는 운전자가 가속페달을 조작하는 스트로크에 따라 선형적으로 작동력이 증가하여 운전자가 작동력의 변화로부터 가속페달의 조작상태를 인지할 수 있도록 하는 것이 조작감을 향상시키는 방법이라고 하겟다.That is, ideally, the driving force increases linearly according to the stroke of the driver operating the accelerator pedal so that the driver can recognize the operation state of the accelerator pedal from the change of the operating force.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 취지에서 안출된 것으로서, 운전자의 가속페달 조작 스트로크의 변화에 대한 가속페달의 작동력 변화가 선형적으로 증가하도록 하여 운전자가 느끼는 가속페달의 조작감을 향상시킬 수 있도록 한 작동력 가변 가속페달 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and the actuation force to improve the operation feeling of the accelerator pedal felt by the driver so that the change in the operating force of the accelerator pedal to the change of the accelerator pedal operation stroke of the driver increases linearly. The purpose is to provide a variable accelerator pedal system.

도 1은 종래의 가속페달 시스템의 스트로크와 작동력의 관계와 본 발명이 추구하는 스트로크와 작동력의 관계를 비교하여 도시한 그래프1 is a graph comparing the relationship between the stroke and the operating force of the conventional accelerator pedal system and the relationship between the stroke and the operating force of the present invention

도 2는 본 발명에 따른 작동력 가변 가속페달 시스템의 구조를 도시한 도면,2 is a view showing the structure of a variable force accelerator pedal system according to the present invention,

도 3은 도 2의 가속페달이 밟힌 상태를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a state where the accelerator pedal of FIG. 2 is pressed.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

1; 가속페달3; 베이스플레이트One; Accelerator pedal 3; Base plate

5; 회동아암7; 제1스프링시트5; Revolving Arm 7; First Spring Sheet

9; 제1스프링11; 피니언기어9; First spring 11; Pinion Gear

13; 래크15; 제2스프링시트13; Rack 15; Second Spring Sheet

16; 제3스프링시트17; 제2스프링16; Third spring sheet 17; 2nd spring

19; 제4스프링시트21; 가이드19; Fourth spring sheet 21; guide

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 작동력 가변 가속페달 시스템은 가속페달이 회동 가능하게 힌지축으로 고정되는 베이스플레이트와;According to an aspect of the present invention, there is provided an operating force variable accelerator pedal system including: a base plate on which an accelerator pedal is pivotally fixed to a hinge axis;

상기 가속페달의 회동중심부에서 일체로 돌출되어 형성된 회동아암과;A rotation arm which protrudes integrally from the rotation center of the accelerator pedal;

상기 회동아암과 상기 베이스플레이트의 제1스프링시트 사이에 개재되는 제1스프링과;A first spring interposed between the pivot arm and the first spring sheet of the base plate;

상기 가속페달의 회동중심부에 동심원을 이루면서 일체로 형성된 피니언기어와;A pinion gear integrally formed with a concentric circle at a center of rotation of the accelerator pedal;

상기 피니언기어에 치합되어 직선 슬라이딩 운동하는 래크와;A rack engaged with the pinion gear and linearly sliding;

상기 베이스플레이트에 형성된 제2스프링시트와 상기 래크에 형성된 제3스프링시트 사이에 설치된 제2스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.And a second spring disposed between the second spring sheet formed on the base plate and the third spring sheet formed on the rack.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 작동력 가변 가속페달 시스템의 구성을 도시한 것으로서, 그 주요한 구성은 가속페달의 리턴작용을 위해 설치된 제1스프링과, 가속페달의 조작 스트로크가 증가함에 따라서 제공하는 탄성력이 증가하도록 설치된 제2스프링으로서, 이들의 상호 작용에 의해 운전자가 조작하는 가속페달의 스트로크가 증가함에 따라 가속페달의 작동력이 선형적으로 증가하도록 한 것이다.Figure 2 shows the configuration of the variable force accelerator pedal system according to the present invention, the main configuration is the first spring installed for the return action of the accelerator pedal, the elastic force to provide as the operation stroke of the accelerator pedal increases The second spring is installed so as to linearly increase the operating force of the accelerator pedal as the stroke of the accelerator pedal operated by the driver increases due to their interaction.

즉, 본 작동력 가변 가속페달 시스템은 가속페달(1)이 회동 가능하게 힌지축으로 고정되며 차체에 장착되는 베이스플레이트(3)와, 상기 가속페달(1)의 회동중심부에서 일체로 돌출되어 형성된 회동아암(5)과, 상기 회동아암(5)과 상기 베이스플레이트(3)의 제1스프링시트(7) 사이에 개재되는 제1스프링(9)과, 상기 가속페달(1)의 회동중심부에 동심원을 이루면서 일체로 형성된 피니언기어(11)와, 상기 피니언기어(11)에 치합되어 직선 슬라이딩 운동하는 래크(13)와, 상기 베이스플레이트(3)에 형성된 제2스프링시트(15)와 상기 래크(13)에 형성된 제3스프링시트(16) 사이에 설치된 제2스프링(17)으로 구성되어 있다.That is, the present operating force variable accelerator pedal system is a pivot formed by the hinge pedal is pivotally fixed to the hinge shaft and is mounted to the vehicle body and integrally protruded from the pivot center of the accelerator pedal 1. Concentric circles in the pivot center of the arm (5), the first arm (9) interposed between the pivot arm (5) and the first spring seat (7) of the base plate (3) And a pinion gear 11 formed integrally with each other, a rack 13 engaged with the pinion gear 11 to linearly slide, a second spring sheet 15 formed on the base plate 3 and the rack ( It consists of the 2nd spring 17 provided between the 3rd spring sheet 16 formed in 13).

물론, 상기 베이스플레이트(3)는 상기한 바와 같이 제1스프링(9)과 제2스프링(17)을 적절히 지지하기 위한 제1스프링시트(7)와 제2스프링시트(15)가 일체로 형성되어 있는바, 이와 같은 구성은 베이스플레이트(3)를 이루는 일부를 적절한 형상으로 절곡하여 형성하면 된다.Of course, the base plate 3 is integrally formed with the first spring sheet 7 and the second spring sheet 15 for properly supporting the first spring 9 and the second spring 17 as described above. As such, such a configuration may be formed by bending a portion of the base plate 3 into an appropriate shape.

상기 회동아암(5)은 상기 제1스프링시트(7)와의 사이에 제1스프링(9)을 개재한 상태에서 상기 제1스프링(9)이 제공하는 탄성력을 상기 가속페달(1)이 리턴되도록 하는 힘으로 작용할 수 있는 각도로 돌출되어 형성되며, 상기 제1스프링(9)을 적절히 지지할 제4스프링시트(19)가 일체로 형성되어 있다.The pivot arm 5 is such that the accelerator pedal 1 returns the elastic force provided by the first spring 9 while the first spring 9 is interposed with the first spring seat 7. It is formed to protrude at an angle that can act as a force to, the fourth spring sheet 19 to properly support the first spring (9) is integrally formed.

한편, 상기 래크(13)는 상기 피니언기어(11)에 치합된 상태에서, 상기 피니언기어(11)가 도면상 시계방향으로 회전됨에 의해 상기 제2스프링(17)을 압착할 수 있도록 상기 제2스프링(17)을 지지하는 제3스프링시트(16)를 구비하고 있으며, 상기 래크(13)의 직선 슬라이딩운동을 가이드 하도록 상기 베이스플레이트(3)에는 다수의 가이드(21)가 구비되어 있다.On the other hand, the rack 13 is engaged with the pinion gear 11, the second spring 17 so as to compress the second spring 17 by the clockwise rotation of the pinion gear 11 in the drawing. A third spring seat 16 supporting the spring 17 is provided, and the base plate 3 is provided with a plurality of guides 21 to guide the linear sliding movement of the rack 13.

본 실시예에서 상기 제2스프링(17)은 수축 정도에 따라 제공하는 탄성력이 선형적으로 증가하는 원추형 스프링으로 구성하였으나, 일반적인 원통형의 코일스프링이 사용되어도 그 수축량의 변화에 따라 제공하는 탄성력의 변화가 달라지므로 적절한 탄성력 범위의 것을 선정하면 본 발명에 적용될 수 있다.In the present embodiment, the second spring 17 is configured as a conical spring in which the elastic force provided linearly increases according to the degree of contraction. However, even when a general cylindrical coil spring is used, a change in elastic force provided according to the change in the amount of shrinkage is provided. Since it is different, if the selection of the appropriate elastic force range can be applied to the present invention.

물론, 상기한 바와 같은 작동력 가변 가속페달 시스템의 출력은 공지의 기술에 따라 상기 가속페달(1)의 각도 변화를 감지하는 전자센서나 케이블 또는 디젤엔진의 거버너에 연결되는 연결로드 등에 의해 적절히 출력되도록 한다.Of course, the output of the operating force variable accelerator pedal system as described above is properly output by an electronic sensor or cable or a connecting rod connected to the governor of the diesel engine to detect the change in the angle of the accelerator pedal according to a known technique. do.

상기한 바와 같이 구성된 작동력 가변 가속페달 시스템은 도 2와 같은 초기 상태에서 운전자가 가속페달을 밟으면, 상기 가속페달이 회동하면서 동시에 상기 회동아암이 회동하여 상기 제1스프링을 압축시키게 된다.In the operating force variable accelerator pedal system configured as described above, when the driver presses the accelerator pedal in the initial state as shown in FIG. 2, the accelerator pedal rotates and the pivot arm rotates to compress the first spring.

이와 동시에 상기 가속페달의 회전상태는 상기 피니언기어의 회전상태와 같으므로 상기 피니언기어에 치합되어 있는 래크는 도면상 좌측으로 직선 슬라이딩 운동하면서 상기 제2스프링을 수축시키게 된다.At the same time, since the rotational state of the accelerator pedal is the same as that of the pinion gear, the rack engaged with the pinion gear contracts the second spring while linearly sliding to the left in the drawing.

이때, 상기 제2스프링에서 작용하는 탄성력은 상기 래크의 직선 슬라이딩 이동량에 따라 선형적으로 증가하므로, 그 힘이 상기 래크와 피니언기어를 통해 운전자에게 전달되어, 운전자는 가속페달의 조작 스트로크가 증가됨에 따라 점차 증가하는 작동력을 느끼게 된다.In this case, since the elastic force acting on the second spring increases linearly according to the linear sliding movement amount of the rack, the force is transmitted to the driver through the rack and the pinion gear, so that the driver increases the operation stroke of the accelerator pedal. As a result, the operating force is gradually increased.

물론, 상기 가속페달에는 이와 같은 제2스프링의 탄성력외에 상기 제1스프링의 탄성력도 작용하는데, 이들 제1스프링의 탄성력과 제2스프링의 탄성력은 적절한 튜닝을 통해 운전자가 가속페달 조작감을 최상으로 느낄 수 있도록 실험적으로 적절히 선정하도록 하면 되며, 상기 제2스프링은 주로 상기 가속페달에서 운전자가 발을 떼었을 때 가속페달이 본래의 상태로 원위치 하도록 하는 역할을 수행한다.Of course, the accelerator pedal also acts on the elastic force of the first spring in addition to the elastic force of the second spring, the elastic force of the first spring and the elastic force of the second spring, the driver feels the best operation of the accelerator pedal through proper tuning. The second spring mainly serves to return the accelerator pedal to its original state when the driver takes his foot off the accelerator pedal.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가속페달의 회동운동에 연동하는 제1스프링과 제2스프링에 의해 운전자의 가속페달 조작 스트로크의 변화에 대한 가속페달의 작동력 변화가 선형적으로 증가하도록 함으로써, 운전자가 느끼는 가속페달의 조작감을 향상시키도록 한다.According to the present invention as described above, by the first spring and the second spring linked to the rotational movement of the accelerator pedal, the driver's force force change with respect to the change of the driver's accelerator pedal operation stroke increases linearly, Improve the feeling of operation of the accelerator pedal.

Claims

A base plate on which an accelerator pedal is pivotally fixed to a hinge axis;

A rotation arm which protrudes integrally from the rotation center of the accelerator pedal;

A first spring interposed between the pivot arm and the first spring sheet of the base plate;

A pinion gear integrally formed with a concentric circle at a center of rotation of the accelerator pedal;

A rack engaged with the pinion gear and linearly sliding;

A second spring disposed between the second spring sheet formed on the base plate and the third spring sheet formed on the rack;

Variable force accelerator pedal system, characterized in that consisting of.

The method of claim 1,

The second spring is a variable force accelerator pedal system, characterized in that the conical spring that increases the elastic force provided according to the degree of contraction.