KR100605009B1 - 차량용 공용 페달 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공용 페달 장치를 제공한다. 본 발명은 운전석 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(10)와, 베이스 플레이트(10)의 상부에 회동 가능하게 피봇결합되며 저면으로부터 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 연장되는 가동자(21)를 갖는 페달(20)과, 페달(20)의 회동시 가동자(21)에 의해 연동하도록 베이스 플레이트(10)에 피봇결합되며, 회전량에 따라 케이블(60)을 잡아 당겨 차량을 수동 제어하는 회동자(30)와, 회동자(30)와 동일 축 선상에 배치되며, 회동자(30)의 회전량을 감지하여 변환된 전기적 신호에 따라 차량을 전자 제어하는 회전 감지 센서(40)를 포함하는 차량용 공용 페달 장치에 있어서, 페달(20)의 회전 스트로크를 조절하기 위한 스트로크 조절수단을 더 구비하며, 스트로크 조절수단은, 페달(20)의 밑면에 고정되어 있되, 베이스 플레이트(10)의 상면에 대해 소정각도로 경사진 밑면(23a)을 갖는 고정 스톱퍼(23)와; 고정 스톱퍼(23)의 경사진 밑면(23a)에 이동가능하게 설치되며, 경사진 밑면(23a)을 상, 하 이동함에 따라 베이스 플레이트(10)의 상면과의 간격이 조절되어 페달(20)의 회전 스트로크를 조절하는 이동 스톱퍼(24)와; 고정 스톱퍼(23)의 밑면(23a)에 대해 상, 하 위치 조절된 이동 스톱퍼(24)를 상기 고정 스톱퍼(23)에 고정시키는 고정수단을 구비한다.

Description

차량용 공용 페달 장치{DEVICE OF COMMON-USE PEDAL FOR VEHICLES}
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달 장치의 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공용 페달 장치의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 우측면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 좌측면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 우측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 배면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달에 사용되는 스톱퍼의 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달에 사용되는 스톱퍼의 측단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 저면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공용 페달의 작동 상태를 나타내는 측단면도이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 공용 페달 10: 베이스 플레이트
11: 페달 고정 브래킷 12: 페달 고정축
13: 회동자 고정 브래킷 14: 회동자 고정축
15: 베이스 플레이트 체결공 16: 가동자 관통홈
20: 페달 21: 가동자
22: 스톱퍼 23: 고정 스톱퍼
23a: 밑면 23b: 슬롯
23c: 삼각홈 23d: 지지판
24: 이동 스톱퍼 24a: 체결구멍
24b: 삼각돌기 25: 체결볼트
25a: 헤드부 26: 페달 지지용 토션 스프링
28: 너트 30: 회동자
31: 몸체 32: 롤러
33: 암 34: 케이블 체결공
35: 회동자 지지용 토션 스프링 40: 회전 감지 센서
41: 통신 케이블 50: 케이블 고정 브래킷
51: 걸림고리 60: 케이블
본 발명은 차량용 공용 페달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이블에 의한 차량의 수동 제어 및 전기 신호에 의한 전자 제어가 모두 가능한 차량용 공용 페달 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에 사용되는 페달은 차량의 속도를 가속하기 위한 엑셀레 이터 페달과, 차량의 속도를 감속하기 위한 브레이크 페달, 그리고 수동 변속기 차량의 경우에는 변속 기어의 변환을 위해 엔진의 동력을 차단하기 위한 클러치 페달로 이루어진다.
차량을 운행하기 위해서는 전자제어 유닛(Electronic Control Unit; 이하‘ECU’로 약칭함)이 장착되지 않은 카뷰레이터를 사용하는 수동 제어식 차량의 경우에는, 엑셀레이터 페달과 브레이크 페달 그리고 클러치 페달을 조작하여 각각의 페달에 케이블로 연결된 스로틀 밸브와 브레이크 그리고 클러치를 조작하여 차량을 수동 제어한다.
그러나, ECU를 장착한 전자 제어식 차량의 경우에는 각각의 페달을 조작하여 발생된 전기적 신호에 따라 정보를 받아들여 연산하고 지시를 하여 연비 및 출력에서 최적의 성능을 구현시키도록 차량의 각 부품들을 전자 제어한다.
현재 출시되고 있는 대부분의 차량은 ECU를 통한 전자식 제어가 이루어지고 있으며, 더욱이 연비 및 출력 향상을 위해 디젤 차량에까지 점차 확대 실시되어 가고 있는 추세이다.
그러나, 여전히 수동식과 전자식 제어가 혼용되어 사용되고 있기 때문에 케이블을 이용한 수동식 차량 제어와 전기적 신호를 이용한 전자 제어 차량에 범용적으로 사용 가능한 차량용 공용 페달 장치가 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 수동식 제어 차량과 ECU를 사용하는 전자식 제어 차량에 범용적으로 사용할 수 있는 차량용 공용 페달 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 차량에 따라 사용되는 공용 페달 장치의 스트로크를 조절할 수 있도록 하여 차량에 따른 공용 페달 장치의 적용성을 높일 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 공용 페달 장치에 케이블을 보다 쉽게 착, 탈할 수 있도록 구성함에 따라 공용 페달 장치의 장착 및 유지 보수가 보다 편리하도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 운전석 바닥에 고정되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부에 탄력 회동 가능하도록 피봇결합됨과 아울러 저면으로부터 상기 베이스 플레이트를 관통하도록 연장되는 가동자를 갖는 페달과, 상기 페달의 회동시 상기 가동자에 의해 연동하도록 상기 베이스 플레이트에 피봇결합되며, 회전량에 따라 케이블을 잡아 당겨 차량을 수동 제어할 수 있는 회동자와, 상기 회동자와 동일 축 선상에 배치되며, 상기 회동자의 회전량을 감지하여 변환된 전기적 신호에 따라 차량을 전자 제어하기 위한 회전 감지 센서를 포함하는 차량용 공용 페달 장치에 있어서, 페달의 회전 스트로크를 조절하기 위한 스트로크 조절수단을 더 구비하며, 상기 스트로크 조절수단은, 상기 페달의 밑면에 고정적으로 설치되어 있되, 상기 베이스 플레이트의 상면에 대해 소정각도로 경사진 밑면을 갖는 고정 스톱퍼와; 상기 고정 스톱퍼의 경사진 밑면에 이동가능하게 설치되며, 상기 경사진 밑면을 상, 하 이동함에 따라 상기 베이스 플레이트의 상면과의 간격이 조절되어 상기 페달의 회전 스트로크를 조절하는 이동 스톱퍼와; 상기 고정 스톱퍼의 밑면에 대해 상, 하 위치 조절된 상기 이동 스톱퍼를 상기 고정 스톱퍼에 고정시키는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하, 본 발명의 차량용 공용 페달 장치를 첨부한 도면을 참조하여 그 구성 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 차량용 공용 페달 장치는, 차량의 운전석 바닥에 체결 고정되는 베이스 플레이트(10)와, 베이스 플레이트(10)의 상부에서 회동 가능하도록 피봇결합됨과 아울러 저면에 가동자(21)가 상기 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 연장 결합되는 페달(20)과, 페달(20)의 회동시 가동자(21)에 의해 연동하도록 베이스 플레이트(10) 하부 일측에 회전 가능하게 피봇결합되어 회전량에 따라 케이블(60)을 조작하여 차량을 수동 제어하기 위한 회동자(30)와, 회동자(30)와 동일 축 선상에 배치되어 상기 회동자(30)의 회전량을 감지하여 변환된 전기적 신호에 따라 차량을 전자 제어하기 위한 회전 감지 센서(40)로 구성된다.
베이스 플레이트(10)는 하부 양측에 각각 페달(20)과 회동자(30)를 회전 가능하게 피봇결합하기 위한 페달 고정 브래킷(11)과, 회동자 고정 브래킷(13)이 구비되고, 페달 고정 브래킷(11)과 회동자 고정 브래킷(13)이 차량의 운전석 바닥의 내부에 수용되도록 체결 고정하기 위한 베이스 플레이트 체결공(15)이 가장자리를 따라 복수개가 형성되며, 페달(20)의 회동시 가동자(21)가 회동자(30)를 연동시키도록 가동자 관통홈(16)이 형성된다.
또한, 페달 고정 브래킷(11) 전면에는 공용 페달(1)의 장착 또는 유지 보수 시, 공용 페달(1)의 조립성을 향상시키기 위하여 차량의 엑셀레이터나 브레이크, 또는 클러치를 연결하는 각각의 케이블 중 어느 하나를 고정한 케이블 고정 브래킷(50)이 탄성부재에 의해 지지되는 걸림고리(51)의 걸림 동작에 의해 착, 탈 가능하게 체결 고정된다.
페달(20)은 페달 고정축(12)에 의해 페달 고정 브래킷(11)에 회전 가능하게 고정됨과 아울러 차량의 운행시 사용하지 않는 페달(20)의 자유 거동 및 이에 따른 소음 등을 방지하도록 고정하기 위해 상기 페달(20)을 회동자(30) 쪽으로 탄성 가압하기 위한 페달 지지용 토션 스프링(26)이 페달 고정축(12)에 구비된다.
또한, 페달 지지용 토션 스프링(26)의 탄성력에 의해 탄성 지지되는 페달(20)은, 베이스 플레이트(10)를 차량 바닥에 체결 할 경우, 전면으로 젖혀질 수 있도록 하여 공용 페달(1)의 체결 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 페달(20)의 저면에는 베이스 플레이트(10)의 가동자 관통홈(16)을 관통하여 회동자(30)를 연동시키기 위한 가동자(21)가 연장 결합되고, 가동자(21)의 일 측에 페달(20)의 회전 스트로크를 조절하기 위한 스트로크 조절수단을 구비한다.
스트로크 조절수단은, 도 5와 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 길이 조절이 가능한 스톱퍼(22)로 구성된다. 스톱퍼(22)는 페달(20)의 밑면에 고정적으로 설치되어 있되, 베이스 플레이트(10)의 상면에 대해 소정각도로 경사진 밑면(23a)을 갖는 고정 스톱퍼(23)와, 고정 스톱퍼(23)의 경사진 밑면(23a)에 이동가능하게 설치 되며, 상기 경사진 밑면(23a)을 상, 하 이동함에 따라 상기 베이스 플레이트(10)의 상면과의 간격이 조절되는 이동 스톱퍼(24)로 구성된다. 특히, 이동 스톱퍼(24)는 베이스 플레이트(10)의 상면과의 간격이 조1절됨에 따라 페달(20)의 회전 스트로크를 조절한다.
한편, 스톱퍼(22)는, 고정 스톱퍼(23)의 밑면(23a)에 대해 상, 하 위치 조절된 이동 스톱퍼(24)를 상기 고정 스톱퍼(23)에 고정시키는 고정수단을 구비한다.
고정수단은 도 8에서와 같이 고정 스톱퍼(22)의 경사진 밑면(23a)을 따라 형성되는 슬롯(23b)과, 헤드부(25a)가 고정 스톱퍼(22)의 슬롯(23b)에 이동가능하게 끼워진 상태에서 이동 스톱퍼(24)의 체결구멍(24a)에 끼워져 관통되는 체결볼트(25)와, 체결볼트(25)의 단부에 나사결합되어 상기 고정 스톱퍼(22)와 이동 스톱퍼(24)를 체결하는 너트(28)로 구성된다.
또한, 스톱퍼(22)는, 고정 스톱퍼(23)의 밑면(23a)에 대한 이동 스톱퍼(24)의 미끄러짐 현상을 방지하기 위한 미끄러짐 방지수단을 더 구비한다. 미끄러짐 방지수단은 고정 스톱퍼(23)의 경사진 밑면(23a)에 연이어지도록 형성되는 다수의 삼각홈(23c)들과, 삼각홈(23c)들에 끼워져 결합되도록 고정 스톱퍼(23)에 형성되는 다수의 삼각돌기(24b)들로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 스트로크 조절수단은, 공용 페달(1)이 장착되는 차량에 따라 페달(20)의 스트로크를 조절할 수 있도록 함으로써, 회동자(30)에 의해 조작되는 케이블(60)의 조작 범위 또는 회동자(30)의 회전량을 감지하여 차량을 전자 제어하도록 ECU로 입력되는 전기 신호의 범위를 조절할 수 있도록 한다.
한편, 스톱퍼(22)의 고정 스톱퍼(23) 밑면(23a) 양쪽에는 이동 스톱퍼(24)의 양쪽 측면을 안정적으로 지지하는 지지판(23d)이 하방으로 길게 연장되어 있다.
또한, 스톱퍼(22)의 고정 스톱퍼(23)는 상기 가동자(21)와 일체로 형성하여 공용 페달(1)의 가공 및 조립성을 향상시키도록 하는 것이 보다 바람직하다.
다시, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 회동자(30)는 회동자 지지용 토션 스프링(35)에 의해 탄성 지지되며 회전 가능하게 피봇결합되는 몸체(31)와, 몸체(31)로부터 연장 결합되어 가동자(21)로부터 가압되며 몸체(31)로 회전력을 전달하는 롤러(32)와, 롤러(32)를 통해 전달된 회전력에 의해 케이블(60)을 당겨 조작하도록 연장 결합되는 암(33)으로 이루어진다.
암(33)은 상기 몸체(31)의 회전 중심으로부터 서로 다른 회전 반경을 갖는 복수개의 케이블 체결공(34)을 형성하여 차종에 따라 서로 다른 케이블의 체결 위치 및 조작량을 선택적으로 조절할 수 있도록 하여 보다 범용적으로 사용할 수 있도록 한다.
회전 감지 센서(40)는 상기 회동자(30)와 동일 축 선상에 배치되어 상기 회동자(30)의 회전량을 감지하여 변환된 전기적 신호가 통신 케이블(41)을 통해 ECU로 전달하여 차량을 전자 제어하도록 한다.
이때, 사용되는 회전 감지 센서(40)는 홀 센서(HALL SENSOR)나 포텐셜 메터(POTENTIAL METER)를 주로 이용하여 회동자(30)의 회전량을 감지하도록 한다.
그리고, 회전 감지 센서(40)를 회동자(30)와 분리하여 설치해야 하거나, 또는 페달(20)의 조작에 따라 보다 정확한 회전량을 검출하도록 하기 위하여, 페달 (20)을 회전 가능하게 피봇결합하는 페달 고정축(12) 선상에 설치하는 것도 바람직하다.
다음으로, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 공용 페달 장치의 작용 및 효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공용 페달(1)을 케이블(60)에 의해 수동 제어되는 차량에 장착하는 과정 및 제어하는 과정을 살펴보면, 차량을 수동 제어하기 위한 스로틀 밸브나 브레이크 또는 수동 변속기 차량의 경우에는 클러치 등을 수동 조작하도록 연결된 각각의 케이블(60)을 분리된 상기 케이블 고정 브래킷(50)에 결합하고, 상기 회동자(30)의 암(33)에 형성된 각각의 케이블 체결공(34) 중 차량에 따라 최적의 위치를 선정하여 상기 케이블(60)의 단부를 걸어 고정하여, 케이블 고정 브래킷(50)을 페달 고정 브래킷(11) 전면에 장착한 후, 베이스 플레이트(10)를 차량의 운전석 바닥에 고정하여 장착하도록 한다.
그리고, 공용 페달(1)을 이용하여 차량을 수동 제어하기 위해서는 운전자가 상기 페달(20)을 가압하여 발생된 회전력의 크기에 따라 가동자(21)가 롤러(32)를 가압하여 회동자(30)로 회동시키고, 회동자(30)의 회전량에 따라 암(33)의 케이블 체결공(34)에 고정된 각 케이블(60)이 당겨지도록 하여 케이블(60)에 연결된 스로틀 밸브나 브레이크 또는 수동 변속기 차량의 경우 클러치 등을 제어하도록 한다.
또한, 공용 페달(1)을 ECU에 의해 전자 제어되는 차량에 장착하는 과정 및 제어하는 과정을 살펴보면, 스로틀 밸브나 브레이크 또는 수동 변속기 차량의 경우에는 클러치 등을 제어하도록 설정된 각 공용 페달(1)의 회전 감지 센서(40)들을 통신 케이블(41)을 통해 ECU로 연결시킨 후, 운전자에 의해 조작 가능하도록 상기 베이스 플레이트(10)를 차량의 운전석 바닥에 장착한다.
그리고, 공용 페달(1)을 이용하여 차량을 전자 제어하기 위해서는, 운전자가 각 페달을 조작하여 발생된 회동자(30)의 회전량을 회전 감지 센서(40)가 감지하여 변환된 전기적 신호를 통신 케이블(41)을 통해 ECU로 전달하고, 상기 ECU는 회전 감지 센서(40)들로부터 입력된 각각의 전기적 신호에 따라 정보를 받아들여 연산하고 지시를 하여 연비 및 출력에서 최적의 성능을 구현시키도록 전자 제어한다.
따라서, 공용 페달(1)을 이용하여 케이블(60)에 의한 수동식 제어 차량과 ECU를 이용한 전자식 제어 차량 모두에 범용적으로 사용할 수 있고, 고정 스톱퍼(23)의 고정 경사면(23b)을 따라 이동 스톱퍼(24)가 체결되는 위치를 가변시키도록 함으로서 운전자에 의해 조작되는 페달(20)의 스트로크를 조절할 수 있으며, 또한, 회동자(30)의 암(33)에 차량을 수동 제어하기 위해 케이블을 고정하는 복수개의 케이블 체결공(34)을 각각 서로 다른 회전 반경을 갖도록 하여 페달(20)의 동일 스트로크에도 케이블(60)이 당겨지는 정도를 서로 다르게 조절할 수 있도록 형성함으로서 보다 다양한 차량에 적용할 수 있도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 공용 페달 장치는, 수동 식 제어 차량과 ECU를 사용하는 전자식 제어 차량에 범용적으로 사용할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 차량에 따라 사용되는 공용 페달 장치의 스트로크를 조절할 수 있도록 하여 차량에 따른 공용화율을 재고시킨다. 또한, 공용 페달 장치에 케이블을 보다 쉽게 착, 탈할 수 있도록 구성함에 따라 장착 및 유지 보수가 보다 편리하다.

Claims (7)

  1. 차량의 운전석 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 탄력 회동 가능하도록 피봇결합됨과 아울러 저면으로부터 상기 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 연장되는 가동자(21)를 갖는 페달(20)과, 상기 페달(20)의 회동시 상기 가동자(21)에 의해 연동하도록 상기 베이스 플레이트(10)에 피봇결합되며, 회전량에 따라 케이블(60)을 잡아 당겨 차량을 수동 제어할 수 있는 회동자(30)와, 상기 회동자(30)와 동일 축 선상에 배치되며, 상기 회동자(30)의 회전량을 감지하여 변환된 전기적 신호에 따라 차량을 전자 제어하기 위한 회전 감지 센서(40)를 포함하는 차량용 공용 페달 장치에 있어서,
    상기 페달(20)의 회전 스트로크를 조절하기 위한 스트로크 조절수단을 더 구비하며, 상기 스트로크 조절수단은,
    상기 페달(20)의 밑면에 고정적으로 설치되어 있되, 상기 베이스 플레이트(10)의 상면에 대해 소정각도로 경사진 밑면(23a)을 갖는 고정 스톱퍼(23)와;
    상기 고정 스톱퍼(23)의 경사진 밑면(23a)에 이동가능하게 설치되며, 상기 경사진 밑면(23a)을 상, 하 이동함에 따라 상기 베이스 플레이트(10)의 상면과의 간격이 조절되어 상기 페달(20)의 회전 스트로크를 조절하는 이동 스톱퍼(24)와;
    상기 고정 스톱퍼(23)의 밑면(23a)에 대해 상, 하 위치 조절된 상기 이동 스톱퍼(24)를 상기 고정 스톱퍼(23)에 고정시키는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정수단은,
    상기 고정 스톱퍼(22)의 경사진 밑면(23a)을 따라 형성되는 슬롯(23b)과, 헤드부(25a)가 상기 고정 스톱퍼(22)의 슬롯(23b)에 이동가능하게 끼워진 상태에서 상기 이동 스톱퍼(24)의 체결구멍(24a)에 끼워져 관통되는 체결볼트(25)와, 상기 체결볼트(25)의 단부에 나사결합되어 상기 고정 스톱퍼(22)와 이동 스톱퍼(24)를 체결하는 너트(28)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 고정 스톱퍼(23)는 상기 가동자(21)와 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
  5. 차량의 운전석 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 탄력 회동 가능하도록 피봇결합됨과 아울러 저면으로부터 상기 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 연장되는 가동자(21)를 갖는 페달(20)과, 상기 페달(20)의 회동시 상기 가동자(21)에 의해 연동하도록 상기 베이스 플레이트(10)에 피봇결합되며, 회전량에 따라 케이블(60)을 잡아 당겨 차량을 수동 제어할 수 있는 회동자(30)를 포함하는 차량용 공용 페달 장치에 있어서,
    상기 회동자(30)는,
    회동자 지지용 토션 스프링(35)에 의해 탄성 지지되며 회전 가능하게 피봇결합되는 몸체(31)와;
    상기 몸체(31)로부터 연장 결합되어 상기 가동자(21)로부터 가압되며, 상기 몸체(31)로 회전력을 전달하는 롤러(32)와;
    상기 롤러(32)를 통해 전달된 회전력에 의해 상기 케이블(60)을 잡아 당겨 조작하도록 연장 결합되는 암(33)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 암(33)은,
    상기 몸체(31)의 회전 중심으로부터 서로 다른 회전 반경을 갖는 복수개의 케이블 체결공(34)이 길이 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(10) 하부 일 측에 상기 케이블(60)을 고정하기 위한 케이블 고정 브래킷(50)이 착, 탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 공용 페달 장치.
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