KR100719279B1

KR100719279B1 - 자동차의 조작 페달 장치

Info

Publication number: KR100719279B1
Application number: KR1020050120314A
Authority: KR
Inventors: 준 사토
Original assignee: 가부시키가이샤 에프테크
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-05-18
Also published as: JP4234095B2; JP2006160150A; US20060162481A1; KR20060065537A

Abstract

본 발명은 조작 페달의 추축의 지지 구멍을 추축의 외주면과 대응한 원형으로 형성할 수 있어 양자 사이에 요동을 발생시키지 않고, 더구나 계기판의 후퇴 변형시에는 추축을 후방으로 이동시켜 조작 페달의 발판부가 운전자에게로 접근하는 것을 막도록 하는 것을 목적으로 한다.

계기판(dashboard)(3)의 뒷면에 고정되어 마련되는 브래킷(5)에, 격벽(24)을 사이에 두고 조작 페달(10)의 추축(16)을 지지하는 지지 구멍(15)에 인접한 긴 구멍(25)을 마련함과 함께, 조작 페달(10)을 통해 추축(16)의 앞면에 하부 아암(21a)을 대향시키는 컨트롤 레버(control lever)(21)를 축 지지하고, 이 컨트롤 레버(21)의 상부 아암(21b)에 차체에 고정되어 마련된 멈춤 부재(23)를 후방으로부터 대향시켜, 계기판(3)이 후퇴 변형함에 따라 컨트롤 레버(21)가 멈춤 부재(23)에 접촉하여 회동했을 때, 추축(16)이 이 레버(21)로부터 받는 과대 하중(F2)에 의해 격벽(24)을 파단하여 긴 구멍(25) 내에서 후방으로 이동하도록 했다.

Description

자동차의 조작 페달 장치{OPERATING PEDAL DEVICE OF AUTOMOBILE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차의 조작 페달 장치의 사시도.

도 2는 동 조작 페달 장치의 측면도.

도 3은 도 2의 3 화살표 방향에서 본 도면.

도 4는 도 2의 4-4선 확대 단면도.

도 5는 도 2의 주요부 확대 횡단 측면도.

도 6은 도 2에 대응하는 작용 설명도.

도 7은 도 5에 대응하는 작용 설명도.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차의 조작 페달 장치의 사시도.

도 9는 동 조작 페달 장치의 측면도.

도 10은 도 9에 대응하는 작용 설명도.

도 11은 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 도 9와의 대응도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3: 계기판

4: 작동기기(부압 부스터)

5: 브래킷

10: 제어 페달(브레이크 페달)

10a: 발판부

15: 지지 구멍

16: 추축(樞軸)

21: 컨트롤 레버

22: 차체의 강도 멤버(스티어링 행거 빔)

23: 멈춤 부재

24: 격벽

24a: 취약부

25: 긴 구멍

25a: 오목부

32: 중계 레버

본 발명은 차체의 계기판의 앞면에 부착된 작동기기를 작동하는 조작 페달 또는 이 조작 페달에 의해 연동하는 중계 레버를, 상기 계기판의 뒷면에 고정하여 마련되는 브래킷에 추축(樞軸)을 통해 부착한 자동차의 조작 페달 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 정면 충돌시 브래킷을 지지하는 계기판이 후퇴 변형한 경우라도 조작 페달의 발판부가 운전자에게로 접근하여 오지 않도록 한 조작 페달 장치의 개 량에 관한 것이다.

자동차에 있어서, 정면 충돌시 브래킷을 지지하는 계기판이 후퇴하여 변형한 경우라도, 조작 페달의 발판부가 운전자에게로 접근하지 않도록 한 조작 페달 장치는 하기 특허문헌 1 및 2에 개시된 바와 같이 이미 알려져 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-139346호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-47986호 공보

특허문헌 1 및 2에 개시된 자동차의 조작 페달 장치는 모두, 그 브래킷에 정면 충돌시 브래킷을 지지하는 계기판의 후퇴 변형에 따라 조작 페달의 추축을 후방으로 밀어내는 릴리프 구멍을 조작 페달의 추축을 지지하는 지지 구멍에 연통(連通)하여 형성하고 있기 때문에, 지지 구멍은 완전한 원이 아닌 형태가 되어 그 내주면과 추축 사이의 릴리프 구멍쪽에서 요동이 쉽게 발생하여 조작 페달의 조작 필링을 손상시키는 결점이 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 지지 구멍을 추축의 외주면과 대응한 원형으로 형성할 수 있어 양자 사이에 요동을 발생시키지 않고 조작 페달의 조작 필링을 양호하게 하면서, 계기판의 후퇴 변형시에는 추축을 후방 이동시켜 조작 페달의 발판부가 운전자에게로 접근하는 것을 막을 수 있도록 한 자동차의 조작 페달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 차체의 계기판의 앞면에 부착된 작 동기기를 작동하는 조작 페달 또는 이 조작 페달에 의해 연동하는 중계 레버를, 상기 계기판의 뒷면에 고정되어 마련되는 브래킷에 추축을 통해 부착한 자동차의 조작 페달 장치에 있어서, 상기 추축을 지지하는 지지 구멍과, 격벽을 사이에 두고 이 지지 구멍에 인접하고 이 지지 구멍의 후방으로 연장되는 긴 구멍을 상기 브래킷에 마련함과 함께, 상기 조작 페달 또는 중계 레버를 통해 상기 추축의 앞면에 하부 아암을 대향시키는 컨트롤 레버를 회동 가능하도록 축 지지하고, 이 컨트롤 레버의 상부 아암에 차체의 강도 멤버에 고정되어 마련된 멈춤 부재를 후방으로부터 대향시켜 상기 계기판이 후퇴 변형함에 따라 상기 컨트롤 레버가 상기 멈춤 부재에 접촉하여 회동했을 때, 상기 추축이 상기 컨트롤 레버로부터 받는 과대 하중에 의해 상기 격벽을 파단하여 상기 긴 구멍 내에서 후방으로 이동하도록 한 것을 제1 특징으로 한다.

또한, 상기 작동기기는 본 발명의 후술하는 실시예 중 부압 부스터(4)에 대응하고, 또한 상기 조작 페달은 동 실시예 중 브레이크 페달(10)에 대응하며, 상기 강도 멤버는 동 실시예 중 스티어링 행거 빔(steering hanger beam)(22)에 대응한다.

또한 본 발명은 제1 특징에 덧붙여, 상기 격벽의 일단부에 상기 과대 하중에 의해 파단되는 취약부를 마련하는 한편, 상기 긴 구멍의 한쪽에 상기 취약부의 파단에 의해 변형한 격벽을 수용하는 오목부를 형성한 것을 제2 특징으로 한다.

본 발명의 실시 형태를 도면에 도시하는 본 발명의 적합한 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차의 조작 페달 장치의 사시도, 도 2는 동 조작 페달 장치의 측면도, 도 3은 도 2의 3 화살표 방향에서 본 도면, 도 4는 도 2의 4-4선 확대 단면도, 도 5는 도 2의 주요부 확대 횡단 측면도, 도 6은 도 2에 대응하는 작용 설명도, 도 7은 도 5에 대응하는 작용 설명도, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차의 조작 페달 장치의 사시도, 도 9는 동 조작 페달 장치의 측면도, 도 10은 도 9에 대응하는 작용 설명도, 도 11은 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 도 9와의 대응도이다.

우선, 도 1∼7에 도시하는 본 발명의 제1 실시예의 설명에서부터 시작한다.

도 1∼도 3에 있어서, 자동차 전방부의 엔진 룸(1) 및 후방부의 차실(2) 사이를 구획하는 차체의 계기판(3)에 엔진 룸(1)에 배치되는 부압 부스터(4)와, 차실(2)에 배치되는 브래킷(5)이 복수의 볼트(6)에 의해 강고하게 고착된다. 이 부압 부스터(4)의 앞면에는 이것에 의해서 배력(倍力) 작동되는 브레이크 마스터 실린더(7)가 부착되고, 이 브레이크 마스터 실린더(7)의 출력 포트에는 전륜 브레이크 및 후륜 브레이크의 호일 실린더로 이어지는 유압 도관(미도시)이 접속된다.

브래킷(5)은 계기판(3)에 그 전단부가 상기 볼트(6)에 의해 고착되는 좌우 한 쌍의 측벽판(5a)과, 이들 측벽판(5a)의 상단 사이를 일체로 연결하는 천정판(5b)과, 한 쌍의 측벽판(5a)의 후단 사이를 일체로 연결하는 후벽판(5c)으로 이루어져 있다. 양측벽판(5a)에는 브레이크 페달(10)의 상단부가 축 지지되고, 이 브레이크 페달(10)의 중간부에 상기 계기판(3)을 관통한 부압 부스터(4)의 입력 봉(4a) 후단의 클레비스(clevis ; 8)가 연결축(9)을 통해 연결된다. 후벽판(5c)에는 브레 이크 페달(10)이 후퇴 위치에서 전진할 때에 대응하여 움직여서 차체 후미의 스톱 램프(stop lamp)를 점등시키는 스톱 스위치(11)가 부착된다. 또한, 브래킷(5)과 브레이크 페달(10) 사이에는 브레이크 페달(10)에 후퇴 방향으로 힘을 더해주는 복귀 스프링(12)이 접속된다.

그럼, 상기 브레이크 페달(10)의 지지 구조에 대해서 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 브레이크 페달(10)의 상단부에는 지지통(14)이 용접에 의해 고정되어 마련되고, 이 지지통(14)은 양측벽판(5a)에 마련된 지지 구멍(15)에서 양단부가 지지되는 추축(16)에 베어링 부시(17, 17)를 통해 상대 회동 가능하게 지지된다.

그리하여 운전자가 브레이크 페달(10)의 발판부(10a)를 전방으로 밟아 누르면, 브레이크 페달(10)은 추축(16)을 중심으로 전방으로 회동하여, 입력 봉(4a)을 전방으로 압박함으로써 부압 부스터(4)가 브레이크 마스터 실린더(7)를 배력(倍力) 작동시키고, 브레이크 마스터 실린더(7)는 그 내부에 발생한 유압을 전륜 브레이크 및 후륜 브레이크에 공급하여 이들을 작동시킨다. 그 때, 브레이크 페달(10)에 가해지는 브레이크 반력(F1)은 추축(16)으로부터 지지 구멍(15)의 내면에 대하여 화살표 방향(도 5 참조)으로 작용한다.

좌우의 측벽판(5a)의 상부에는 이 양측벽판(5a) 사이의 거리를 좁힌 협착부(20)가 마련되고, 이 협착부(20)에서 추축(16)과 평행하게 지지되는 지지축(19)에 의해 컨트롤 레버(21)가 회동 가능하게 지지된다. 이 컨트롤 레버(21)는 지지축(19)의 상하 양방향으로 돌출한 상부 아암(21b) 및 하부 아암(21a)을 갖고 있고, 그 상부 아암(21b)의 후방에 차체의 강도 멤버인 스티어링 행거 빔(22)에 고정되어 마련된 멈춤 부재(23)가 대향 배치되며, 또 하부 아암(21a)은 상기 브레이크 페달(10)의 추축(16) 근방의 앞면에 작은 간격을 두고 대향한다. 이 때, 컨트롤 레버(21)의 지지축(19)은 추축(16)과의 사이의 거리(A)가 추축(16) 및 연결축(9) 사이의 거리(B)보다 작아지도록 배치되어, 컨트롤 레버(21)가 지지축(19)을 중심으로 도 5에서 반시계 방향으로 회동했을 때, 하부 아암(21a)이 브레이크 페달(10)의 상단부 앞면을 누르며, 상기 브레이크 반력(F1)의 작용선으로부터 벗어난 방향의 하중(F2)을 추축(16)에 부여하도록 되어 있다. 이 하중(F2)의 작용선을 따라 연장되는 긴 구멍(25)이 격벽(24)을 사이에 두고 상기 지지 구멍(15)의 후방에 인접하도록 양측벽판(5a)에 마련된다. 상기 격벽(24)의 일단부에는 홈을 갖는 취약부(24a)가 형성되어, 격벽(24)이 추축(16)으로부터 과대 하중(F2)을 받으면, 이 취약부(24a)가 파단된다. 긴 구멍(25)은 격벽(24)을 파단한 추축(16)을 수용하고 또한 후방으로 유도하도록 되어 있으며, 이 긴 구멍(25)의 한쪽에는 취약부(24a)의 파단에 의해 변형된 격벽(24)을 수용하는 오목부(25a)가 마련된다.

멈춤 부재(23)와 브래킷(5)의 천정판(5b)은 볼트(29)에 의해 서로 전후 방향 슬라이딩이 가능하도록 연결된다. 이 때, 볼트(29)가 삽입 관통되는 천정판(5b)의 볼트 구멍(30)은 볼트(29)의 전방 이탈을 허용하는 노치형으로 형성된다.

이하, 이 실시예의 작용에 대해서 설명한다.

운전자가 브레이크 페달(10)의 발판부(10a)를 전방으로 밟아 누르는 통상의 브레이크 조작시에는 추축(16)으로부터 브래킷(5)의 지지 구멍(15) 내면에 브레이 크 반력(F1)이 작용하지만, 그 브레이크 반력(F1)의 작용선 외에, 격벽(24) 및 긴 구멍(25)이 마련되어 있기 때문에 브레이크 반력(F1)에 의해 격벽(24)이 파단되는 일은 없고, 따라서 브레이크력을 부압 부스터(4)의 입력 봉(4a)에 확실하게 전달할 수 있다. 더구나 추축(16)을 지지하는 지지 구멍(15)은 격벽(24)의 존재에 의해 추축(16)의 외주면에 대응한 원형으로 할 수 있기 때문에, 지지 구멍(15)과 추축(16) 사이에 요동을 발생시키지 않아 조작 페달의 조작 필링을 양호하게 할 수 있다.

만일, 자동차의 정면 충돌에 의해 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 브레이크 마스터 실린더(7) 및 부압 부스터(4)에 전방으로부터 과대한 하중이 가해져, 계기판(3)의 변형에 의해 브래킷(5)이 후방으로 크게 변위한 경우에는, 브래킷(5)의 천정판(5b)이 멈춤 부재(23)에 대하여 후방으로 접동(摺動)하고, 볼트(29)가 볼트 구멍(30)으로부터 이탈하며, 컨트롤 레버(21)의 상부 아암(21b)이 멈춤 부재(23)에 부딪치고, 그 반작용으로 컨트롤 레버(21)는 도 6에서 반시계 방향으로 회동하며, 하부 아암(21a)이 브레이크 페달(10)을 통해 추축(16)을 격벽(24)을 향하여 강하게 누르기 때문에 격벽(24)의 취약부(24a)가 파단된다. 그 결과, 추축(16)은 파단된 격벽(24)을 긴 구멍(25) 한쪽의 오목부(25a)로 밀어 넣으면서 긴 구멍(25) 내에서 후방으로 이동하고, 그에 따라 브레이크 페달(10)은 입력 봉(4a)과의 연결축(9) 주위에 있어서 도 6에서 시계 방향으로 회전하여 그 발판부(10a)를 전방으로 변위시키게 된다. 따라서 운전자는 브레이크 조작 중에도 브레이크 페달(10)로부터 반동(kickback)을 받지 않게 된다.

이상에서 지지축(19) 및 추축(16)의 축 사이 거리(A)를 추축(16) 및 연결축 (9)의 축 사이 거리(B)보다 작게 설정한 것은 추축(16)에 작용하는 브레이크 반력(F1)의 작용선과, 컨트롤 레버(21)가 추축(16)에 부여하는 과대 하중(F2)의 작용선을 서로 용이하게 변이할 수 있는 데에 있어서 유효하며, 따라서 그 과대 하중(F2)의 작용선 상에 배치된 격벽(24)에 정면 충돌시에만 컨트롤 레버(21)로부터의 과대 하중(F2)을 확실하게 가할 수 있어 소기의 효과를 달성할 수 있다.

또한, 상기 격벽(24)의 일단부에 취약부(24a)를 마련하는 한편, 긴 구멍(25)의 한쪽에는 취약부(24a)에서 파단된 격벽(24)을 수용하는 오목부(25a)를 마련했기 때문에, 정면 충돌시 추축(16)은 파단된 격벽(24)을 오목부(25a)로 밀어 넣음으로써, 그 격벽(24)에 하등 방해되는 일 없이 긴 구멍(25) 내에서 이동할 수 있어 소기의 효과를 달성할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 볼트(29)를 이용하지 않고 브래킷(5)의 천정판(5b)을 멈춤 부재(23)에 대하여 단순히 슬라이딩 가능하게 배치할 수도 있다.

이하, 도 8∼도 10에 도시한 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명한다.

상기 입력 봉(4a)에 연결축(9)을 통해 연결되는 벨 크랭크형 중계 레버(32)가 상기 추축(16)에 지지되고, 이 중계 레버(32)의 추축(16) 근방의 앞면에 상기 컨트롤 레버(21)의 하부 아암(21a)이 대향하여 배치된다.

브레이크 페달(10)은 중계 레버(32)의 하측에서 별도의 추축(33)을 통해 브래킷(5)에 지지되고, 그리고 링크(34)를 통해 중계 레버(32)에 연결된다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하기 때문에 도 8 내지 도 10 중, 전술한 실시예와 대응하는 부분에는 그것과 동일한 참조 부호를 붙여 중복하는 설명을 생략한다.

이 제2 실시예에 따르면, 브레이크 페달(10) 및 중계 레버(32) 사이의 레버비(比)나 중계 레버(32)에서의 입력측 및 출력측의 레버비를 임의로 설정함으로써, 브레이크 페달(10)의 움직임을 증속 또는 감속하여 입력 봉(4a)에 전달할 수 있다. 또한, 정면 충돌시 컨트롤 레버(21)가 멈춤 부재(23)에 접촉하고, 도 10에 도시한 바와 같이 반시계 방향으로 회전하며, 추축(16)이 격벽(24)을 파단하여 긴 구멍(25) 내에서 후방으로 이동할 때는 중계 레버(32)는 연결축(9)을 중심으로 시계 방향으로 회전하고, 링크(34)를 통해 브레이크 페달(10)을 추축(37)을 중심으로 도 10에서 시계 방향으로 회전시키기 때문에 그 발판부(10a)를 전방으로 변위시킬 수 있다.

마지막으로, 도 11에 도시한 본 발명의 제3 실시예에 대해서 설명한다.

이 제3 실시예는 상기 제2 실시예에서 브레이크 페달(10)의 후퇴 위치를 조절 가능하게 한 것이다. 즉, 상기 추축(16) 혹은 그것에 근접하는 별도의 추축에 페달 지지 링크(35)가 회동 가능하게 지지되고, 이 페달 지지 링크(35)와 브래킷(5) 사이에는 페달 지지 링크(35)를 임의의 회동 위치에서 고정할 수 있는 페달 조절 수단(36)이 마련된다. 이 페달 지지 링크(35)와 링크(34)를 평행하게 한 상태로 페달 지지 링크(35)와 브레이크 페달(10)은 추축(37)을 통해 연결된다. 그 밖의 구성은 상기 제2 실시예와 동일하기 때문에, 도 11 중 제2 실시예와 대응하는 부분에는 그것과 동일한 참조 부호를 붙여 중복하는 설명을 생략한다.

이 제3 실시예에 따르면, 페달 조절 수단(36)에 의해 페달 지지 링크(35)를 전후로 요동하면, 페달 지지 링크(35)와 링크(34)의 협동에 의해 브레이크 페달 (10)을 평행 이동시켜 브레이크 페달(10)의 후퇴 위치에서의 발판부(10a)의 위치를 운전자 본체에 맞도록 조절할 수 있다. 그리고 페달 조절 수단(36)에 의해 페달 지지 링크(35)를 고정하면, 페달 지지 링크(35)는 브래킷(5)과 일체화되기 때문에, 브레이크 페달(10)은 실질적으로 브래킷(5)에 의해 지지되고, 그 후에는 제2 실시예와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 설계 변경이 가능하다. 예컨대, 본 발명은 클러치계에도 적용 가능하다.

본 발명의 제1 특징에 따르면, 지지 구멍은 격벽의 존재에 의해 추축의 외주면에 대응한 원형으로 할 수 있기 때문에, 지지 구멍 및 추축 사이에 요동을 발생시키지 않아 조작 페달의 조작 필링을 양호하게 할 수 있다. 더구나 계기판의 후퇴 변형시에는 컨트롤 레버가 멈춤 부재에 접촉하여 회동하고, 추축이 컨트롤 레버로부터 받는 과대 하중에 의해 격벽을 파단하여 긴 구멍 내에서 후방으로 이동하기 때문에, 조작 페달이 그 발판부를 전방으로 이행시키도록 회동함으로써 발판부가 운전자에게로 접근하는 것을 막을 수 있다.

또한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 파단된 격벽을 오목부로 밀어 넣음으로써 그 격벽에 하등 방해되는 일 없이 추축의 긴 구멍 내에서의 이동을 확실하게 할 수 있다.

Claims

차체의 계기판(dashboard)(3)의 앞면에 부착된 작동기기(4)를 작동하는 조작 페달(10) 또는 이 조작 페달(10)에 의해 연동하는 중계 레버(32)를, 상기 계기판(3)의 뒷면에 고정되어 마련되는 브래킷(5)에 추축(樞軸 ; 16)을 통해 부착한 자동차의 조작 페달 장치에 있어서,

상기 추축(16)을 지지하는 지지 구멍(15)과, 격벽(24)을 사이에 두고 상기 지지 구멍(15)에 인접하고 상기 지지 구멍(15)의 후방으로 연장되는 긴 구멍(25)을 상기 브래킷(5)에 마련함과 함께,

상기 조작 페달(10) 또는 중계 레버(32)를 통하여 상기 추축(16)의 앞면에 하부 아암(21a)을 대향시키는 컨트롤 레버(control lever ; 21)를 회동 가능하도록 축 지지하고,

상기 컨트롤 레버(21)의 상부 아암(21b)에 차체의 강도 멤버(22)에 고정되어 마련된 멈춤 부재(23)를 후방으로부터 대향시키며,

상기 계기판(3)이 후퇴 변형함에 따라 상기 컨트롤 레버(21)가 상기 멈춤 부재(23)에 접합하여 회동했을 때, 상기 추축(16)이 상기 컨트롤 레버(21)로부터 받는 과대 하중(F2)에 의해 상기 격벽(24)을 파단하여 상기 긴 구멍(25) 내에서 후방으로 이동하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 조작 페달 장치.
제1항에 있어서,

상기 격벽(24)의 일단부에 상기 과대 하중(F2)에 의해 파단되는 취약부(24a)를 마련하는 한편, 상기 긴 구멍(25)의 한쪽에 상기 취약부(24a)의 파단에 의해 변형된 격벽(24)을 수용하는 오목부(25a)를 형성한 것을 특징으로 하는 자동차의 조작 페달 장치.