KR100878655B1 - 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달에 관한 것으로서, 체결홀을 갖는 핀 체결부를 구비한 브레이크 부스터; 상기 브레이크 부스터로부터 오프셋되어 위치되며, 핀홀을 구비한 페달 암; 및 상기 핀 체결부와 상기 페달 암 사이에 위치한 핀헤드와, 상기 핀헤드로부터 상기 체결홀을 관통하여 연장되는 부스터 핀 몸통부와, 상기 핀헤드로부터 상기 핀홀을 관통하여 연장되는 페달 핀 몸통부를 구비함으로써 상기 브레이크부스터와 페달 암간의 오프셋을 보정하는 오프셋 보정핀을 포함하여 구성되는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달을 제공한다.

브레이크 페달, 클레비스, 아이엔드, 오프셋, 브레이크 부스터

Description

오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달{Brake Pedal for Vehicle Provided with an Offset-Compensation Pin}

본 발명은 차량용 브레이크 페달에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b에 종래의 브레이크 페달 및 브레이크 부스터의 일례가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 차량의 제동을 구현하는 브레이크 장치는 통상적으로 제동 유압을 발생시키는 브레이크 부스터(10)와 운전자의 브레이크 페달(20) 조작상태를 부스터(10)로 전달하는 페달 암(25)을 구비한다. 브레이크 페달(20)의 페달 암(25)은 운전자의 페달(20) 조작 압력을 브레이크 부스터(10)에 전달하기 위하여 횡방향으로 브레이크 부스터(10)의 중심(10a)에 일치되도록 설치되는 것이 바람직하다(도 2a 참조).

그러나, 차량의 실내공간을 설계하고 이 실내공간 내에 설정된 운전자의 착석위치를 바탕으로 브레이크 페달의 배치를 결정하였을 때, 이러한 브레이크 페달의 배치가 페달 암과 브레이크 부스터와의 횡방향 중심일치라는 조건을 만족하지 못하는 경우가 있다. 이러한 경우, 브레이크 페달의 배치를 변경하기보다는 브레 이크 페달과 브레이크 부스터 사이에 적절한 연결부를 형성함으로써 페달 암이 브레이크 부스터에 그 중심으로부터 오프셋되어, 즉 횡방향으로 이격되어 연결되도록 설계하는 것이 바람직할 것이며, 또한 통상적으로 이와 같이 설계된다.

종래에는 이러한 오프셋(횡방향 이격)을 부여하기 위하여 도 2b 내지 도 2d에 도시된 방법들이 사용되었다. 도 2b의 실시예는 페달 암 벤딩형, 도 2c는 멤버 오프셋형, 그리고 도 2d는 이 두 형태의 혼합형이며, 도 2a의 직선형(오프셋 없는 경우)과 비교하면 페달 암의 형상 및 배치에 있어서 그 차이를 쉽게 알 수 있을 것이다. 도 2b 내지 도 2d에서 도면부호 L은 브레이크 페달 암(25)이 브레이크 부스터의 중심(10a)으로부터 오프셋된 거리를 나타낸다.

한편, 운전자가 차량의 주행 중 위험한 상황에 처하게 되었을 때, 차량의 제동을 위해 과도한 힘으로 브레이크 페달을 밟게 되기 쉬운데, 이때 브레이크 페달의 페달 암에 변형이 발생할 수 있다. 페달 암에 변형이 발생하면, 페달의 조작이 어려워지거나, 페달의 작동 범위가 본래의 작동 범위보다 좁아지거나, 페달 조작에 더 큰 힘을 필요로 하게 되거나 하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 추후 제동상황 발생시에 필요한 충분한 제동력을 발생시킬 수 없게 되어 매우 위험한 상황이 초래될 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는, 브레이크 페달 설계시에 운전자가 위험한 상황에 처하여 브레이크 페달을 과도한 하중으로 밟는 경우를 상정하여, 페달 암의 형상에 따라 충분한 입력하중을 견딜 수 있도록 브레이크 페달을 설계하여야 한다. 즉, 오프셋이 클수록 페달 암이 더 큰 강성을 갖도록 설계해야 할 것이다. 그러 나, 페달 암의 강성을 증대시키는 데는 한계가 있으므로, 페달 암의 강성 증대와 함께 오프셋을 줄일 수 있는 페달의 배치에 대해서도 고민하여야 할 것이다.

페달 배치상의 제약 때문에 불가피하게 페달 암에 오프셋을 주어야만 하는 경우, 페달 강성을 확보하면서 필요한 오프셋을 부여하기 위하여 종래에는 도 2b 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 페달 암 벤딩 또는 멤버 오프셋 형태를 취하였다. 그러나, 기본적으로 브레이크 부스터의 핀체결 위치를 변경할 수 없다는 제약 때문에, 페달 암의 벤딩 횟수가 늘어나 강성이 불리해지거나 소요되는 부품 수가 늘어나거나 하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 브레이크 부스터의 핀체결 위치의 제약을 없애는 동시에 차량 실내공간 설계에 따른 브레이크 페달의 배치를 그대로 수용할 수 있도록 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 체결홀을 갖는 핀 체결부를 구비한 브레이크 부스터; 상기 브레이크 부스터로부터 오프셋되어 위치되며, 핀홀을 구비한 페달 암; 및 상기 핀 체결부와 상기 페달 암 사이에 위치한 핀헤드와, 상기 핀헤드로부터 상기 체결홀을 관통하여 연장되는 부스터 핀 몸통부와, 상기 핀헤드로부터 상기 핀홀을 관통하여 연장되는 페달 핀 몸통부를 구비함으로써 상기 브레이크부스터와 페달 암간의 오프셋을 보정하는 오프셋 보정핀을 포함하여 구성되는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달을 제공한다.

바람직하게는, 상기 핀 체결부가 케이블 아이엔드(eye-end) 형상이다.

바람직하게는, 상기 오프셋 보정핀이 상기 페달 암에 고정된다.

더욱 바람직하게는, 상기 오프셋 보정핀이 용접에 의해 상기 페달 암에 고정된다.

바람직하게는, 상기 오프셋 보정핀이 부스터 핀 몸통부의 단부에 스냅핀 홀을 더 구비한다.

더욱 바람직하게는, 상기 스냅핀 홀에 삽입되어 상기 핀 체결부가 상기 오프 셋 보정핀으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 하는 스냅핀을 더 포함한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달에 대하여 자세히 설명한다.

먼저 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 종래기술의 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달의 핀체결구조에 대하여 살펴보고, 이어서 이와 비교하여 본 발명에 따른 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달의 핀체결구조에 대하여 설명한다. 도 3a는 도 1a에서 브레이크 페달 부분을 확대하여 도시한 확대측면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면을 간략히 도시한 단면도이다.

종래의 브레이크 페달의 핀체결구조에서는, 핀홀(11a)을 갖는 클레비스(11)가 브레이크 부스터(10)에 구비되어, 페달 암(25)의 소정 위치에 구비된 핀홀(25a)과 맞춰진 후 클레비스 핀(15)에 의해 페달 암(25)과 결합된다. 도 3b로부터, 클레비스(11)와 페달 암(25)이 페달 암(25)의 두께방향으로 중심이 대략 일치하도록 결합됨을 알 수 있다. 따라서, 브레이크 페달(20)을 브레이크 부스터로부터 오프셋된 위치 즉, 브레이크 부스터의 중심(10a)으로부터 횡방향으로 벗어난 위치에 배치하려면, 부득이하게 페달 암(25)에 벤딩을 부여하거나 멤버 자체에 오프셋을 부여해야 하나(도 2b 내지 도 2d 참조), 이에 따른 강성 문제 등이 존재함은 앞서 언급한 바와 같다.

이어서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명에 따른 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달의 핀체결구조를 살펴본다. 도 4a는 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 페달의 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 일실시예를 도 3b와 유사하게 도시한 단면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 본 발명에 따른 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 실시예를 도 2a 내지 도 2d와 유사한 방식으로 간략하게 도시한 것이다.

도 4a를 참조하면, 브레이크 부스터(도시되지 않음)의 핀 체결부(110)와 브레이크 페달(도시되지 않음)의 페달 암(250)이 거리 L만큼 오프셋되어 있고, 핀 체결부(110)와 페달 암(250)은 오프셋 보정핀(150)에 의해 결합되어 있다. 도 4a에서는 핀 체결부(110)의 형상이 클레비스의 형상으로 도시되었으나, 이는 하나의 가능한 실시예를 도시한 것뿐이며, 이에 한정되는 것이 아니다.

도 4a에 도시된 본 발명에 따른 브레이크 페달의 핀체결구조가 도 3a 및 도 3b에 도시된 종래기술에 따른 핀체결구조와 비교하여 유리한 점은, 예컨대 도 2c 또는 도 2d에 도시된 바와 같은 멤버 오프셋형 핀체결구조에서는 필요한 부품의 수가 증가하는 반면 본 발명은 그렇지 않다는 것이다. 즉, 도 2c 또는 도 2d에 도시된 종래기술에서는 추가적인 멤버와 그 연결부재들을 구비하여야 하므로 부품수가 증가하여 제조원가 상승의 요인이 되고, 작업공수 또한 증가하므로 비효율적이다. 반면, 도 4a에 도시된 본 발명에 따른 핀체결구조에서는 오프셋이 부여되지 않은 경우와 동일한 수의 부품으로 브레이크 페달 암(250)의 오프셋, 즉 횡방향 이격을 만들어낸다.

한편, 도 2b 또는 도 2d에 도시된 페달 암 벤딩형 오프셋의 경우와 비교하면, 본 발명에 따른 브레이크 페달은 페달 암(250) 자체에 벤딩을 부여하지 않으므로, 운전자가 급브레이크 조작시 과도한 힘으로 브레이크 페달을 밟게 되더라도 페 달 암의 변형가능성이 낮다는 이점이 있다.

본 발명에 따른 체결구조에 사용되는 핀은, 도 4a에서 보는 바와 같이, 브레이크 부스터의 핀 체결부(110)에 끼워지는 핀과 브레이크 페달 암(250)에 끼워지는 핀의 핀헤드가 핀 체결부(110)와 페달 암(250) 사이에서 일체로 결합된 것과 유사한 형태이다. 도 4a에 도시된 실시예를 도 2a 내지 도 2d와 유사한 방식으로 간략히 도시한 것이 도 4b이며, 도 4b를 도 2a 내지 도 2d와 비교함으로써 핀체결구조의 차이점을 보다 용이하게 비교할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 페달의 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 다른 일실시예를 도시한 것이다.

도 5의 실시예는 도 4a에 도시된 실시예와 기본적으로 동일한 핀체결구조를 도시하고 있다. 즉, 브레이크 부스터의 핀 체결부(110)와 브레이크 페달 암(250) 사이에 오프셋 보정핀(150)의 핀헤드(153)가 위치하며, 핀헤드(153)에서 각각 양측으로 연장된 페달 핀 몸통부(151) 및 부스터 핀 몸통부(155)에 페달 암(250)과 핀 체결부(110)가 각각 끼워진다. 오프셋 보정핀(150)은 페달 암(250)이 핀 체결부(110)와 결합되기 전에 미리 페달 암(250)의 핀홀(250a)에 끼워져 페달 암(250)과 결합된다. 오프셋 보정핀(150)을 페달 암(250)의 핀홀(250a)에 끼운 후 도시된 바와 같이 페달 암(250)의 양측에서 용접에 의해 페달 암(250)에 단단히 고정시키는 것이 바람직하다. 도면부호 251, 253은 이러한 용접에 의해 형성된 용접부를 나타낸다.

도 5에 명확하게 도시되지는 않았으나, 도 5의 실시예에서 브레이크 부스터 의 핀 체결부(110)는 도 4a에 도시된 것과 같은 클레비스 형태가 아니라 케이블의 아이엔드(eye-end) 형태로 구성된다. 본 발명에 따른 케이블 아이엔드 형상의 핀 체결부(110)는 도 7a 및 도 7b에 명확히 도시되어 있다.

도 5의 실시예에서 오프셋 보정핀(150)은 부스터 핀 몸통부(155)의 단부에 스냅핀(도시되지 않음)을 삽입할 수 있는 스냅핀 홀(155a)을 또한 구비할 수 있다. 이 경우, 브레이크 부스터의 핀 체결부(110)를 오프셋 보정핀(150)과 결합한 후, 스냅핀을 스냅핀 홀(155a)에 삽입하여 핀 체결부(110)가 오프셋 보정핀(150)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이하 도 6a 내지 도 7b를 참조하여, 브레이크 부스터와 브레이크 페달 암을 결합함에 있어서 종래의 핀 체결구조와 본 발명에 따른 핀 체결구조의 조립성의 차이점을 살펴본다.

도 6a 및 도 6b는 종래의 브레이크 페달에 있어서 브레이크 부스터의 핀 체결 부위가 브레이크 페달 암에 체결되기 전 및 후의 상태를 각각 나타낸 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 부스터의 핀 체결 부위가 브레이크 페달 암에 체결되기 전 및 후의 상태를 각각 나타낸 사시도이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 종래에는 브레이크 부스터를 페달 암과 결합하기 이전에 브레이크 부스터에 클레비스(11)를 먼저 조립하여야 한다. 널리 알려진 바와 같이, 클레비스는 그 자체로서도 강재의 성형공정을 필요로 할 뿐더러, 브레이크 부스터에 조립할 때도 별도의 고정너트를 필요로 하는 등 제조 및 조립시에 적 지 않은 비용 및 작업공수가 소요된다. 더욱이, 클레비스(11)를 페달 암(25)과 결합하기 위해서는, 먼저 양 부품의 결합 홀(도시되지 않음)을 서로 일치하도록 맞추고, 이후 클레비스 핀(15)을 홀에 삽입하며, 마지막으로 스냅핀(도시되지 않음)을 체결하는 3단계 공정이 필요하다. 나아가, 도 6b에 도시된 바와 같이 오프셋을 부여하지 않은 상태로 단순히 브레이크 부스터의 클레비스(11)를 브레이크 페달 암(25)과 결합하는 경우가 아니라 오프셋을 부여하고자 한다면, 전술한 바와 같이 추가 부품이 필요하고 작업공수 또한 더욱 증가하게 된다.

그러나, 도 7a에 도시된 본 발명에 따른 케이블 아이엔드 형태의 핀 체결부(110)를 사용할 경우, 도 7b에 도시된 바와 같이 핀 체결부(110)의 체결홀(110a)을 페달 암(250)에 미리 고정된 오프셋 보정핀(150)에 끼우고, 스냅핀(도시되지 않음)을 체결하는 것으로 브레이크 부스터와 페달 암의 결합작업이 완료된다. 그리고, 이러한 결합작업만으로, 별도의 추가적인 조립작업 없이도, 브레이크 페달에 원하는 오프셋이 부여된다는 이점이 있다. 또한, 케이블 아이엔드 형태의 핀 체결부(110)는 사출품으로 형성할 수 있으므로, 클레비스의 경우처럼 강재의 성형공정을 필요로 한다거나, 별도의 고정너트를 필요로 한다거나 하지 않으므로, 작업공수와 부품수를 절감할 수 있다.

이상 본 발명에 따른 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나, 이러한 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 오직 하기의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해진다. 본 발명에 대해서는 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 변형이 가능할 것이나, 이러한 수정, 변경, 변형은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것임에 유의하여야 한다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 브레이크 페달 및 브레이크 부스터의 일례를 도시한 측면도 및 정면도이다.

도 2a 내지 도 2d는 각각 페달 암의 오프셋이 없는 경우, 페달 암 벤딩형 오프셋이 부여된 경우, 멤버 오프셋이 부여된 경우, 그리고 페달 암 벤딩형 오프셋과 멤버 오프셋이 혼합된 경우에 있어서, 브레이크 페달 암과 브레이크 부스터 핀 체결 부위와의 배치, 결합관계를 간략히 도시한 개념도이다.

도 3a는 도 1a에서 브레이크 페달 부분을 확대하여 도시한 확대측면도이다.

도 3b는 도 3a의 A-A 단면을 간략히 도시한 단면도로서, 종래의 브레이크 페달에 있어서 브레이크 페달의 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조를 도시한 것이다.

도 4a는 도 3b와 유사한 단면도로서, 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 페달의 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 일실시예를 도시한 것이다.

도 4b는 도 4a에 도시된 본 발명에 따른 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 실시예를 도 2a 내지 도 2d와 유사한 방식으로 간략하게 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 페달의 페달 암과 브레이크 부스터의 핀 체결 부위간의 체결구조의 다른 일실시예를 도시한 것이다.

도 6a 및 도 6b는 종래의 브레이크 페달에 있어서 브레이크 부스터의 핀 체 결 부위가 브레이크 페달 암에 체결되기 전 및 후의 상태를 각각 나타낸 사시도이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 브레이크 페달에 있어서 브레이크 부스터의 핀 체결 부위가 브레이크 페달 암에 체결되기 전 및 후의 상태를 각각 나타낸 사시도이다.

Claims (6)

1. 체결홀(110a)을 갖는 핀 체결부(110)를 구비한 브레이크 부스터;

   상기 브레이크 부스터로부터 오프셋되어 위치되며, 핀홀(250a)을 구비한 페달 암(250); 및

   상기 핀 체결부(110)와 상기 페달 암(250) 사이에 위치한 핀헤드(153)와, 상기 핀헤드(153)로부터 상기 체결홀(110a)을 관통하여 연장되는 부스터 핀 몸통부(155)와, 상기 핀헤드(153)로부터 상기 핀홀(250a)을 관통하여 연장되는 페달 핀 몸통부(151)를 구비함으로써 상기 브레이크부스터와 페달 암(250)간의 오프셋을 보정하는 오프셋 보정핀(150)을 포함하여 구성되는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.
2. 제1항에 있어서, 상기 핀 체결부(110)가 케이블 아이엔드(eye-end) 형상인 것을 특징으로 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.
3. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 보정핀(150)이 상기 페달 암(250)에 고정되는 것을 특징으로 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.
4. 제3항에 있어서, 상기 오프셋 보정핀(150)이 용접에 의해 상기 페달 암(250)에 고정되는 것을 특징으로 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.
5. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 보정핀(150)이 부스터 핀 몸통부(155)의 단부 에 스냅핀 홀(155a)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.
6. 제5항에 있어서, 상기 스냅핀 홀(155a)에 삽입되어 상기 핀 체결부(110)가 상기 오프셋 보정핀(150)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 하는 스냅핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 보정핀을 구비한 차량용 브레이크 페달.

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