KR100534961B1 - 충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달 - Google Patents

충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크페달에 관한 것으로, 대쉬패널 상에 체결된 힌지파이프와 결합되는 부위가 갈고리 구조를 갖도록 함으로써 차량 충돌시 충돌하중에 의해 힌지파이프로부터 페달아암이 이탈되도록 하여 페달이 운전자의 다리에 충격을 가하여 상해를 입게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Description

충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달{BRAKE PEDAL FOR PREVENTING INJURY OF DRIVER IN COLLISION}
본 발명은 충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달에 관한 것으로, 특히 자동차 주행 중 충돌 발생시 페달이 후방으로 회동하여 운전자의 다리에 부딪혀 상해를 입히는 것을 방지할 수 있도록 된 브레이크페달에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 브레이크 시스템은 주행중의 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차 및 정차상태를 유지시키기 위해 사용되는 장치로서, 마찰력을 이용하여 운동 에너지를 열 에너지로 전환한 후에 이 열 에너지를 대기중으로 발산하여 제동작용을 하게 된다. 이러한 브레이크 시스템은 운전자의 제동 의지를 운동 에너지로 변환시키는 브레이크페달과, 상기 브레이크페달과 연동하여 운전자의 브레이크 조작시 진공압과 공기압의 차로 배력을 발생시키는 부스터와, 상기 부스터와 연동하여 유압을 발생시키는 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더의 일측 유로에서 출력되는 유압에 의하여 차량의 휠을 제동하는 브레이크 어셈블리로 대별된다.
상기 브레이크페달의 설치구조가 도 6에 도시되었다. 도 6은 일반적인 브레이크페달의 설치구조를 도시한 도면으로서, 엔진룸(미도시)과 실내 사이를 대쉬패널(미도시)을 경계로 부스터(미도시)와 브레이크페달(10)이 위치하게 되고, 도 7에 도시된 바와 같이 페달아암(11)의 상단에 형성된 구멍(11a)을 통해 힌지파이프(21)가 끼워져 고정된다. 이에 따라 브레이크페달(10)은 대쉬패널에 부착되는 브라켓(20)에 고정되는 힌지파이프(21)를 축으로 회동된다. 또한, 브레이크페달(10)은 부스터의 로드(13)와 요크 결합되어 브레이크페달(10)의 스트로크 작동시 부스터를 작동시킬 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기에서 설명한 일반적인 브레이크페달의 설치구조에서는 페달아암의 상단이 힌지파이프에 장착되어 항상 일정위치를 유지하고 있음으로써 주행중 강력한 충돌이 발생하여 부스터가 실내로 밀려들어오는 경우, 페달아암이 힌지파이프를 중심으로 실내쪽으로 회동됨으로써 하단의 페달(발판만을 의미함)이 운전자의 다리에 강한 충격을 주어 상해를 발생시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자동차 주행중 충돌 발생시 페달아암이 고정 브라켓에 고정된 힌지파이프로부터 이탈가능하도록 하여 페달이 운전자의 다리에 강한 충격을 전달하지 않도록 함으로써 운전자의 다리 상해를 방지할 수 있도록 된 브레이크페달을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대쉬패널상의 고정 브라켓에 설치되는 힌지파이프가 삽입체결되는 페달아암 상단의 구멍 일측이 대쉬패널쪽으로 개구되되, 이 개구부의 높이는 힌지파이프의 직경보다 작게 형성되며, 상기 힌지파이프와 개구부는 운전자에 의한 제동조작시 변형되지 않고 부스터가 실내로 밀려들어올 정도의 강력한 충돌시에는 상기 구멍으로부터 개구부를 통해 힌지파이프가 빠져나올 수 있도록 변형되는 강도로 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 힌지파이프에 한 쌍의 반원형 페달아암 지지부가 일체로 형성되고, 이 페달아암 지지부의 현 부분에 실내쪽으로 개방된 복수의 슬롯이 형성되며, 힌지파이프와 페달아암 결합시 상기 슬롯에 삽입되는 체결부가 상기 페달아암에 형성되어, 상기 체결부가 리벳팅 또는 용접됨으로써 페달아암 지지부와 페달아암이 결합되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페달아암을 설명하기 위하여 도시된 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페달아암(101)은 고정 브라켓(미도시)에 고정된 힌지파이프(121)와 체결되는 부위가 갈고리(hook) 구조를 갖는다. 즉, 페달아암(101)은 힌지파이프(121)와 체결되는 상단 부위가 대쉬패널(미도시)측, 즉 충돌하중이 작용하는 쪽으로 오픈(open)된 갈고리 구조를 갖는다. 또한, 상기 갈고리 구조는 힌지파이프(121)가 페달아암(101)의 갈고리 부위에 체결된 후 브레이크 제동시 페달아암(101)의 회동에 의해 힌지파이프(121)가 오픈된 부위로 이탈되지 않도록 오픈된 부위의 높이가 힌지파이프(121)가 삽입체결되는 구멍의 직경보다 작게 형성된다.즉, 힌지파이프(121)가 삽입체결되는 구멍에 힌지파이프(121)의 직경보다 작은 크기의 개구부가 형성되어, 힌지파이프(121)나 갈고리 부분의 변형이 수반되지 않는 경우에는 힌지파이프(121)와 페달아암(101)이 상호 분리되지 않도록 된 것이다.한편, 상기 힌지파이프(121)와 페달아암(101)의 갈고리부는 운전자의 페달(102) 조작에 의해 가해지는 하중에 의해서는 변형되지 않는 정도의 강도를 갖고 있다. 그 강도는 위급상황에서의 급제동시 가해지는 하중에도 충분히 견딜 수 있는 정도임은 물론이다.따라서, 일상적인 제동조작과 급제동 조작 등 운전자에 의한 페달(102) 조작시에는 페달아암(101)의 갈고리부로부터 힌지파이프(121)가 빠지지 않게 되므로, 페달 조작을 통한 제동작용이 아무런 문제 없이 이루어질 수 있다.한편, 차량이 충돌할 때 상기 갈고리부에 가해지는 충격하중은 운전자의 제동조작시 발생되는 하중의 크기와는 비교되지 않을 정도로 큰 값을 가진다.즉, 엔진룸의 변형을 유발하는 강력한 충돌시, 실내쪽으로 밀려드는 부스터의 로드를 매개로 페달아암(101)에 충격이 전달되며, 이 때 갈고리부에 전달되는 강력한 충격에는 상기 힌지파이프(121)와 페달아암(101)의 갈고리부가 견디지 못하고 변형되게 된다.즉, 상기 힌지파이프(121)와 페달아암(101)의 갈고리부는 운전자의 브레이크페달(102) 조작에 의해서는 변형되지 않고 결합상태를 견고히 유지하되, 엔진룸이 실내쪽으로 밀려 들어올 정도의 강력한 충돌이 발생하였을 때는 변형되면서 갈고리부에서 힌지파이프(121)가 빠져나올 수 있도록 그 강도가 설계된다. 즉, 그 강도는 상기 조건을 만족시키도록 설계자에 의해 적절한 수준으로 설정되는 것이다.상기와 같은 구조를 통해, 차량 충돌 발생시 발생되는 충격에 의해 힌지파이프(121)가 페달아암(101)의 오픈된 부분 사이로 사이로 찌그러지면서 페달아암(101)으로부터 분리된다. 결국 충돌 발생시 페달아암(101)은 힌지파이프(121)로부터 이탈되게 된다.따라서, 이탈이 발생하지 않았을 때 힌지파이프(121)를 중심축으로 페달(102)이 운전자쪽으로 회동함으로써 운전자의 하체에 강한 충격을 전달하던 현상이 발생하지 않게 된다. 즉, 페달아암(101) 상단의 회동 중심점이 고정상태를 유지하지 못하여 힘을 받아 줄 수 없기 때문에 페달(102)을 밟고 있는 운전자의 발바닥을 중심으로 페달아암(101)의 상단이 실내쪽으로 소정량 회동될 뿐 페달 부분을 통해서 운전자의 발로 강력한 충격을 전달할 수 없게 되는 것이다.따라서, 브레이크페달에 의한 운전자의 다리 부상을 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 도 1에 도시된 페달아암을 이용한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크페달의 구성에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크페달의 구성을 설명하기 위하여 도시된 정면 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 브레이크페달을 후면에서 바라본 후면 사시도이다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 필요한 구성요소만 도시하였으며, 다른 구성요소들은 일반적인 구성과 동일하다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크페달은 대쉬패널 상에 체결되어 고정된 고정 브라켓(미도시)과, 상기 고정 브라켓에 체결된 힌지파이프(121)와, 도 1과 같이 힌지파이프(121)와의 결합 구멍 일측이 오픈된 형상으로 형성된 페달아암(101)을 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 힌지파이프(121)에는 운전자에 의한 브레이크 조작시(급제동 포함) 페달아암(101)이 힌지파이프(121)와 분리되지 않도록 결합상태를 유지하기 위한 페달아암 지지부(123)가 형성된다. 페달아암 지지부(123)는 용접에 의해 힌지파이프(121)에 고정될 수 있으며, 페달아암(101)을 양측에서 잡아줄 수 있도록 2개가 한 쌍으로 이루어진다. 또한, 페달아암 지지부(123)는 반원 형태로 힌지파이프(121)를 감싸도록 고정되며, 그 현 부분의 상/하측에 각각 하나씩 슬롯(123a)이 형성된다. 이들 슬롯(123a)은 차량 충돌시 충돌에 의한 충격하중이 작용하는 방향 즉, 실내쪽을 향하여 개구되어 있다.한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 페달아암(101)에는 페달아암 지지부(123)의 각 슬롯(123a)에 대응되는 위치에 체결부(103)가 용접에 의해 일체형으로 구비된다. 체결부(103)는 슬롯(123a)과 대응되는 부위에 각각 하나씩 형성된다.따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 힌지파이프(121)에 페달아암(101)이 결합되었을 때 상기 체결부(103)는 각각 대응되는 슬롯(123a)에 삽입되고, 삽입 후 리벳팅 또는 용접되어 페달아암 지지부(123)에 고정된다.힌지파이프(121)와 페달아암(101)의 결합상태를 보면, 페달아암(101)의 갈고리 부분에 힌지파이프(121)가 끼워지고, 페달아암 지지부(123)는 힌지파이프(121)를 감싸며, 상기 슬롯(123a)에 체결부(103)가 각각 끼워져 체결되는 것이다.여기서, 상기 리벳팅이나 용접에 의한 체결부(103)와 페달아암 지지부(123)와의 결합력은 전술한 실시예에서와 같이 급제동을 포함한 운전자의 페달 조작에 의해서는 결합상태를 견고히 유지하고, 엔진룸이 실내쪽으로 변형되는 강력한 충돌이 발생하였을 때는 분리될 수 있는 정도로 설계자에 의해 설정됨은 물론이다.
따라서, 상기 페달아암 지지부(123)와 체결부(103)는 운전자에 의한 브레이크페달 조작시 페달아암(101)과 힌지파이프(121)의 결합상태를 유지할 수 있게 된다. 즉, 브레이크 제동시 페달아암(101)이 힌지파이프(121)로부터 이탈되는 것을 방지하는 기능을 한다.반면, 충돌에 의한 강력한 충돌이 전달되었을 때는 상기 체결부(103)와 페달아암 지지부(123)의 결합상태가 분리(체결부(103) 자체가 파단될 수도 있고, 체결부(103)의 리벳팅 또는 용접된 부분이 페달아암 지지부(123)로부터 떨어져 나갈 수도 있다.)되면서 페달아암(101)이 힌지파이프(121)로부터 분리됨으로써 전술한 실시예의 경우에서와 같이 운전자의 다리에 큰 충격이 전달되지 않도록 함으로써 부상을 방지할 수 있게 된다.
삭제
이 경우, 페달아암(101)과 힌지파이프(121)의 결합력이 상기 체결부(103)의 결합에 의해 보강되었으므로 페달아암(101)의 갈고리부에 형성된 오픈 부분의 개구정도를 보다 크게 하여 페달아암(101)과 힌지파이프(121)간의 결합강도를 다소 약화시킬 필요가 있다.즉, 설계자는 힌지파이프(121)와 페달아암(101)간의 결합력을 결정하는 여러 요소들 즉, 힌지파이프(121)의 강성, 페달아암(101)의 갈고리부 강성, 갈고리부의 오픈부 크기, 상기 체결부(103)와 페달아암 지지부(123)의 결합력을 결정하는 슬롯(123a)과 체결부(103)의 수, 체결부(103) 자체의 강도, 체결부(103)의 리벳팅 및 용접 강도 등을 적절히 설계하여 운전자의 브레이크페달(102) 조작시는 힌지파이프(121)와 페달아암(101)의 결합상태가 견고히 유지되고, 차량이 충돌하여 부스터가 실내쪽으로 밀려들 정도의 충격이 발생할때는 힌지파이프(121)와 페달아암(101)이 분리되도록 하는 것이다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 대쉬패널 상에 체결된 힌지파이프와 결합되는 부위가 갈고리 구조를 갖는 페달아암을 제공함으로써 차량 충돌시 충격하중에 의해 힌지파이프로부터 페달아암이 이탈되도록 하여 브레이크페달이 운전자의 다리에 부딪혀 상해를 유발하는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크페달의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 브레이크페달을 후면에서 바라본 후면 사시도,
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 힌지파이프를 설명하기 위하여 도시된 사시도,
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 브레이크페달을 설명하기 위하여 도시된 사시도,
도 6은 일반적인 브레이크페달의 장착상태도,
도 7은 일반적인 브레이크페달의 분리 사시도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
101 : 페달아암 102 : 페달
103 : 체결부 121 : 힌지파이프
123 : 페달아암 지지부 123a : 슬롯

Claims (3)

  1. 대쉬패널상의 고정 브라켓에 설치되는 힌지파이프가 삽입체결되는 페달아암 상단의 구멍 일측이 대쉬패널쪽으로 개구되되, 이 개구부의 높이는 힌지파이프의 직경보다 작게 형성되며, 상기 힌지파이프와 개구부는 운전자에 의한 제동조작시 변형되지 않고 부스터가 실내로 밀려들어올 정도의 강력한 충돌시에는 상기 구멍으로부터 개구부를 통해 힌지파이프가 빠져나올 수 있도록 변형되는 강도로 제작된 것을 특징으로 하는 충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 힌지파이프에 한 쌍의 반원형 페달아암 지지부가 일체로 형성되고, 이 페달아암 지지부의 현 부분에 실내쪽으로 개방된 복수의 슬롯이 형성되며, 힌지파이프와 페달아암 결합시 상기 슬롯에 삽입되는 체결부가 상기 페달아암에 형성되어, 상기 체결부가 리벳팅 또는 용접됨으로써 페달아암 지지부와 페달아암이 결합되는 것을 특징으로 하는 충돌시 운전자 상해를 방지하기 위한 브레이크페달.
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