KR101316215B1 - 운전자 보호용 페달장치 - Google Patents

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KR101316215B1
KR101316215B1 KR1020120069097A KR20120069097A KR101316215B1 KR 101316215 B1 KR101316215 B1 KR 101316215B1 KR 1020120069097 A KR1020120069097 A KR 1020120069097A KR 20120069097 A KR20120069097 A KR 20120069097A KR 101316215 B1 KR101316215 B1 KR 101316215B1
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김은식
민정선
조양래
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 운전자 보호용 페달장치에 관한 것으로, 충돌 및 추돌사고 발생시에 페달암(50)이 운전자가 있는 후방으로 회전되지 못함은 물론, 전방으로 강제 회전되어서 운전자와 멀어지게 됨에 따라 페달암(50)에 의한 운전자의 다리부상을 최대한 예방할 수 있도록 된 것이다.

Description

운전자 보호용 페달장치{PEDAL APPARATUS FOR PROTECTION AUTOMOBILE DRIVER}
본 발명은 운전자 보호용 페달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충돌 및 추돌사고 발생시 페달장치에 의한 운전자의 다리 부상(정강이 가격, 발목 꺾임 등)을 최대한 예방할 수 있도록 된 운전자 보호용 페달장치에 관한 기술이다.
일반적인 차량에서 운전석 하부의 대시패널에는 운전자의 발에 의해 조작되는 가속페달, 브레이크페달, 클러치페달 등이 장착되어 있다.
한편, 충돌 및 추돌사고가 발생하고 이때 발생된 충격력이 커서 엔진룸이 붕괴되는 상황이 발생하게 되면, 상기 페달장치에 의해 운전자가 다리부상을 당하는 문제가 있다.
즉, 충격력에 의해 대시패널(1)과 페달멤버(2)가 후방(실내측)으로 밀리게 되면, 페달암(3)도 함께 화살표 M1과 같이 후방으로 밀려들어오게 되고 동시에 화살표 R1과 같이 페달축(4)을 중심으로 페달의 하단 끝이 상방으로 들어 올려지는 회전을 하게 된다.
이때, 운전자가 페달을 밟고 있지 않은 상황이면 회전하는 페달의 끝이 운전자의 정강이 부위를 강하게 타격하게 됨으로써 운전자는 다리부상을 입게 되고, 만약 운전자가 페달을 밟고 있는 상황이면 회전하는 페달에 의해 운전자의 발목이 뒤로 젖혀지면서 꺾이게 됨에 따라 부상을 당하게 되는 문제가 있었던 것이다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 사고시 페달멤버(2)가 후방으로 밀려들어올 때에 페달멤버(2)와 카울브라켓(5)의 결합을 해제시키고, 이때에 페달암(3)을 화살표 R2와 같이 전방으로 강제 회전시켜서 페달암(3)과 운전자 다리사이의 간격을 최대한 이격시켜 줌에 따라 페달에 의한 운전자의 다리부상을 최소화시킬 수 있도록 안전기구를 구비한 페달장치가 개발되었다,
하지만, 상기와 같은 페달장치는 안전기구의 구성 부품수가 많아서 원가 및 중량이 크게 상승하는 단점이 있고, 특히 페달멤버(2)와 카울브라켓(5)이 서로 분리되지 않는 상황이 발생했을 때에 카울브라켓(5)을 강제로 분리시키는 구조가 없음에 따라 페달암(3)의 계속된 후방회전에 의해 운전자의 다리부상이 가중되는 새로운 문제점이 있었다.
한편, 도 1에 도시된 미설명 도면부호 6은 카울패널이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국등록특허공보 10-0820240호.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 충돌 및 추돌사고 발생시 페달암의 후방회전을 억제해서 페달암에 의한 운전자의 다리 부상(정강이 가격, 발목 꺾임 등)을 최대한 예방할 수 있도록 하고, 특히 페달멤버로부터 카울브라켓을 강제로 분리시킬 수 있는 구조를 갖출 수 있도록 함에 따라 페달암의 전방회전 유도를 한층 더 향상시킬 수 있도록 하며, 또한 페달암의 후방회전 억제 및 페달암의 전방회전을 유도하는 구성 부품수를 최소화함으로써 중량감소와 원가절감을 도모할 수 있는 운전자 보호용 페달장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 운전자 보호용 페달장치는, 카울패널과 일체로 결합되면서 페달멤버의 상단에 결합되어 설치되되 외부의 충격력에 의해 상기 페달멤버로부터 분리되는 카울멤버; 상기 페달멤버에서 카울멤버보다 전방쪽의 위치에 레버축을 매개로 설치되되 상기 페달멤버에서 분리된 카울멤버와의 접촉시 상기 레버축을 중심으로 차량 전방으로 회전하는 역회전레버; 상기 페달멤버에서 역회전레버보다 후방쪽의 위치에 페달축을 매개로 회전 가능하게 설치되되 상기 역회전레버가 상기 레버축을 중심으로 회전할 때에 상기 역회전레버와의 접촉을 통해 전방쪽으로 강제 회전하는 페달암; 및 상기 페달멤버에 상기 페달축을 매개로 설치되되 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암과의 접촉으로 상기 페달암의 후방회전을 억제하고 상기 페달암의 후방 밀림에 의해 상기 페달축을 중심으로 회전할 때에 상기 페달멤버에서 카울멤버가 분리될 수 있도록 상기 카울패널에 힘을 가하는 스토퍼브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달멤버에는 차량 전방으로 개구된 슬롯홀이 형성되고; 상기 카울멤버는 상기 슬롯홀을 관통하는 조립부재를 매개로 상기 페달멤버에 결합되어 설치되는데; 상기 조립부재는 외부의 충격력에 의해 상기 슬롯홀로부터 빠지는 볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 역회전레버는 상기 페달멤버에서 분리된 카울멤버와 접촉하는 것으로 차량의 좌우방향으로 서로 마주보게 설치된 한 쌍의 측면브라켓; 상기 한 쌍의 측면브라켓을 관통해서 한 쌍의 측면브라켓을 연결하도록 설치되는 것으로 상기 레버축이 내부공간을 관통하는 레버파이프; 상기 레버파이프의 하단에서 상기 한 쌍의 측면브라켓을 연결하도록 설치되어서 상기 한 쌍의 측면브라켓이 레버축을 중심으로 회전할 때에 상기 페달암이 전방으로 강제 회전할 수 있도록 상기 페달암과 접촉하는 레버핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달암의 상단부에는 상기 페달축이 관통하는 페달암파이프가 일체로 구비되고; 상기 페달암의 상단 바깥 둘레에는 상기 페달암이 페달축을 중심으로 회전할 때에는 상기 레버핀과 접촉하지 않고 상기 역회전레버가 레버축을 중심으로 회전할 때에만 상기 레버핀과 접촉을 하는 페달암돌기가 차량 전방을 향해 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 스토퍼브라켓은 페달멤버의 좌우측 외측면에 중첩된 상태로 페달축이 관통하는 한 쌍의 결합부; 상기 한 쌍의 결합부에서 페달암보다 후방쪽으로 돌출되게 일체로 형성되어서 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암과의 접촉으로 페달암의 후방회전을 억제하는 스토퍼부; 및 상기 한 쌍의 결합부에서 카울패널과 대면하도록 일체로 돌출 형성되어서 상기 한 쌍의 결합부가 페달축을 중심으로 회전할 때에 상기 카울패널과 접촉해서 카울패널에 힘을 가하는 카울패널가압부를 구비하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 운전자 보호용 페달장치에 의하면, 충돌 및 추돌사고 발생시에 페달암이 운전자가 있는 후방으로 회전되지 못함은 물론, 전방으로 강제 회전되어서 운전자와 멀어지게 됨에 따라 페달암에 의한 운전자의 다리부상을 최대한 예방할 수 있게 되고, 특히 페달암을 전방으로 강제 회전시키는 구성이 간소화됨에 따라 중량 감소 및 원가를 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 페달장치의 측면도,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 운전자 보호용 페달장치의 결합상태 사시도,
도 4는 도 2의 분리상태 사시도,
도 5는 사고발생 전 본 발명에 따른 페달장치의 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 페달장치에서 카울브라켓과 페달암을 설명하기 위한 도면,
도 8과 도 9는 사고발생 후 본 발명에 따른 페달장치의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운전자 보호용 페달장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 운전자 보호용 페달장치는 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이 카울패널(6)과 일체로 결합되면서 페달멤버(10)의 상단에 결합되어 설치되되 외부의 충격력에 의해 상기 페달멤버(10)로부터 분리되는 카울멤버(20); 상기 페달멤버(10)에서 카울멤버(20)보다 전방쪽의 위치에 레버축(31)을 매개로 설치되되 상기 페달멤버(10)에서 분리된 카울멤버(20)와의 접촉시 상기 레버축(31)을 중심으로 차량 전방으로 회전하는 역회전레버(40); 상기 페달멤버(10)에서 역회전레버(40)보다 후방쪽의 위치에 페달축(32)을 매개로 회전 가능하게 설치되되 상기 역회전레버(40)가 상기 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에 상기 역회전레버(40)와의 접촉을 통해 전방쪽으로 강제 회전하는 페달암(50); 및 상기 페달멤버(10)에 상기 페달축(32)을 매개로 설치되되 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암(50)과의 접촉으로 상기 페달암(50)의 후방회전을 억제하고 상기 페달암(50)의 후방 밀림에 의해 상기 페달축(32)을 중심으로 회전할 때에 상기 페달멤버(10)에서 카울멤버(20)가 분리될 수 있도록 상기 카울패널(6)에 힘을 가하는 스토퍼브라켓(60);을 포함한 구성이다.
여기서, 상기 페달멤버(10)는 운전석 하부의 대시패널(1)에 결합되어서 고정 설치된 구조이다.
그리고, 상기 페달멤버(10)에서 상기 카울멤버(20)가 결합되는 부위로 상기 페달멤버(10)의 좌우방향 양측면에는 차량 전방으로 개구된 슬롯홀(11)이 각각 형성되는데, 상기 슬롯홀(11)에는 조립부재(33)가 관통되는 형태로 설치된다.
상기 조립부재(33)는 볼트와 너트를 구비한 구성으로, 상기 조립부재(33)는 볼트는 슬롯홀(11)에 끼워진 상태에서 외력 작용시 상기 슬롯홀(11)로부터 빠지게 구성으로 되어 있다.
상기 카울멤버(20)는 상기 슬롯홀(11)을 관통하는 조립부재(33)의 볼트에 의해 관통되고 너트의 체결력에 의해 상기 페달멤버(10)에 결합되어 설치되는 구조이다.
한편, 상기 역회전레버(40)는 상기 페달멤버(10)에서 분리된 카울멤버(20)와 접촉하는 것으로 차량의 좌우방향으로 서로 마주보게 설치된 한 쌍의 측면브라켓(41); 상기 한 쌍의 측면브라켓(41)을 관통해서 한 쌍의 측면브라켓(41)을 연결하도록 설치되는 것으로 상기 레버축(31)이 내부공간을 관통하는 레버파이프(42); 상기 레버파이프(42)의 하단에서 상기 한 쌍의 측면브라켓(41)을 연결하도록 설치되어서 상기 한 쌍의 측면브라켓(41)이 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에 상기 페달암(50)이 전방으로 강제 회전할 수 있도록 상기 페달암(50)과 접촉하는 레버핀(43)을 포함한다.
그리고, 상기 페달암(50)의 상단부에는 상기 페달축(32)이 관통하는 페달암파이프(51)가 일체로 구비되고, 상기 페달암(50)의 상단 바깥 둘레에는 페달암돌기(52)가 차량 전방을 향해 일체로 돌출 형성된다.
충돌 및 추돌 사고가 발생하지 않은 정상적인 상태에서 운전자의 답력에 의해 페달암(50)이 페달축(32)을 중심으로 전방으로 회전할 때에 상기 페달암돌기(52)는 역회전레버(40)의 레버핀(43)과는 접촉하지 않는 구성이고, 반대로 충돌 및 추돌 사고가 발생해서 역회전레버(40)가 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에 상기 페달암돌기(52)는 역회전레버(40)의 레버핀(43)과 접촉을 하는 구성이다.
상기 스토퍼브라켓(60)은 페달멤버(10)의 좌우측 외측면에 중첩된 상태로 페달축(32)이 관통하는 한 쌍의 결합부(61); 상기 한 쌍의 결합부(61)에서 페달암(50)보다 후방쪽으로 돌출되게 일체로 형성되어서 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암(50)과의 접촉으로 페달암(50)의 후방회전을 억제하는 스토퍼부(62); 및 상기 한 쌍의 결합부(61)에서 카울패널(6)과 대면하도록 일체로 돌출 형성되어서 상기 한 쌍의 결합부(61)가 페달축(32)을 중심으로 회전할 때에 상기 카울패널(6)과 접촉해서 카울패널(6)에 힘을 가하는 카울패널가압부(63)를 구비하는 구성이다.
도 4에 도시된 미설명 도면부호 34는 레버축(31)과 결합되는 너트이고, 35는 페달축(32)과 결합되는 너트이다.
이하, 본 발명 페달장치의 작용에 대해 설명한다.
충돌 및 추돌 사고가 발생하지 않은 정상적인 상태에서 운전자가 페달을 밟아주게 되면, 페달암(50)은 페달축(32)을 중심으로 도 5에 도시된 상태에서 화살표 R11과 같이 전방을 향하여 회전을 하게 되는 바, 이때 페달암돌기(52)는 역회전레버(40)의 레버핀(43)과 접촉하지 않는 구성으로, 이로 인해 페달암(50)은 사고가 발생하지 않은 정상적인 상태에서 정상적인 작동을 하게 된다.
그리고, 충돌 및 추돌사고가 발생하고 이때 발생된 충격력에 의해 페달멤버(10)가 도 8과 같이 후방(실내측)으로 밀리게 되면, 페달암(50)도 전체적으로 후방으로 밀리면서 페달축(32)을 중심으로 화살표 R12와 같이 후방회전을 하게 된다.
그런데, 후방으로 회전하던 페달암(50)은 스토퍼브라켓(60)을 구성하는 스토퍼부(62)에 접촉하게 되고, 이로 인해 페달암(50)은 더 이상 후방으로 회전을 하지 못하게 된다.
따라서, 충돌 및 추돌사고 시 스토퍼브라켓(60)의 스토퍼부(62)가 페달암(50)의 후방 회전을 구속하는 스토퍼 역할을 하게 됨으로써, 페달암(50)에 의한 운전자의 다리부상 즉 페달에 의해 운전자의 정강이 부위가 가격 당하거나 또는 운전자의 발목이 뒤로 젖혀지면서 꺾이는 부상을 최대한 예방할 수 있게 된다.
그리고, 스토퍼부(62)가 도 8과 같이 페달암(50)의 후방회전을 구속하고 있는 상황일지라도 충격력이 구속력보다 더 크면, 상기 페달암(50)은 페달축(32)을 중심으로 도 8의 도시 상태에서 반 시계방향으로 더 많이 회전을 하게 된다.
그러면, 페달암(50)의 회전에 의해 페달암(50)과 접촉하고 있던 스토퍼브라켓(60)은 페달축(32)을 중심으로 도 9의 화살표 R13과 같이 반 시계방향 회전을 하게 되고, 상기 스토퍼브라켓(60)의 회전에 의해 스토퍼브라켓(60)을 구성하는 카울패널가압부(63)는 카울패널(6)을 큰 힘으로 타격해서 가압하게 된다.
상기와 같이 카울패널가압부(63)가 카울패널(6)을 가압하게 되면, 상기 카울패널(6)과 결합된 카울멤버(20)는 전방쪽으로 힘을 받게 되고, 이때의 힘에 의해 조립부재(33)의 볼트는 페달멤버(10)의 슬롯홀(11)로부터 빠져서 이탈된다.
즉, 충돌 및 추돌사고로 인해 페달멤버(10) 및 페달암(50)은 후방으로 이동하는 힘을 받지만, 반대로 카울멤버(20)는 스토퍼브라켓(60)을 구성하는 카울패널가압부(63)로부터 외력을 받아서 전방으로 이동하려는 힘을 받게 되는 바, 이로 인해 페달멤버(10)의 슬롯홀(11)로부터 조립부재(33)의 볼트가 빠지게 되고, 이 결과 페달멤버(10)로부터 카울멤버(20)가 분리되는 것이다.
페달멤버(10)로부터 카울멤버(20)가 분리되고, 분리된 카울멤버(20)가 역회전레버(40)와 접촉을 하게 되면, 상기 역회전레버(40)는 레버축(31)을 중심으로 도 9의 화살표 R14와 같이 반 시계방향 회전(전방회전)을 하게 되고, 상기 역회전레버(40)의 회전에 의해 역회전레버(40)의 레버핀(43)은 페달암(50)의 페달암돌기(52)와 접촉하게 되며, 상기 페달암(50)은 역회전레버(40)의 회전력을 레버핀(43)과 페달암돌기(52)를 통해 전달받게 되는 바, 이때부터 상기 페달암(50)은 페달축(32)을 중심으로 도 9의 화살표 R15와 같이 시계방향 회전(전방회전)을 하게 된다.
상기와 같이 충돌 및 추돌사고 시 스토퍼브라켓(60)이 회전하고, 페달멤버(10)로부터 카울멤버(20)가 분리되고, 역회전레버(40)가 회전하고, 페달암(50)이 페달축(32)을 중심으로 전방회전을 하게 되면, 페달암(50)이 운전자의 다리가 있는 후방으로 회전하지 못하고 운전자의 다리로부터 멀어지는 전방으로 회전해서 운전자의 다리와 떨어지게 이격되는 동작을 하게 되는 바, 이를 통해 페달암(50)에 의한 운전자의 다리부상 즉 페달에 의해 운전자의 정강이 부위가 가격 당하거나 또는 운전자의 발목이 뒤로 젖혀지면서 꺾이는 부상을 최대한 예방할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 페달장치에서 사고 발생시 페달암(50)을 전방으로 강제 회전시키는 구성이 역회전레버(60)와 스토퍼브라켓(60)에 의해 이루어지는 구성으로, 구성 부품수의 간소화를 통해 중량 감소 및 원가를 크게 절감시킬 수 있는 장점도 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 페달멤버 20 - 카울멤버
31 - 레버축 32 - 페달축
40 - 역회전레버 50 - 페달암
60 - 스토퍼브라켓

Claims (5)

  1. 카울패널(6)과 일체로 결합되면서 페달멤버(10)의 상단에 결합되어 설치되되 외부의 충격력에 의해 상기 페달멤버(10)로부터 분리되는 카울멤버(20);
    상기 페달멤버(10)에서 카울멤버(20)보다 전방쪽의 위치에 레버축(31)을 매개로 설치되되 상기 페달멤버(10)에서 분리된 카울멤버(20)와의 접촉시 상기 레버축(31)을 중심으로 차량 전방으로 회전하는 역회전레버(40);
    상기 페달멤버(10)에서 역회전레버(40)보다 후방쪽의 위치에 페달축(32)을 매개로 회전 가능하게 설치되되 상기 역회전레버(40)가 상기 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에 상기 역회전레버(40)와의 접촉을 통해 전방쪽으로 강제 회전하는 페달암(50); 및
    상기 페달멤버(10)에 상기 페달축(32)을 매개로 설치되되 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암(50)과의 접촉으로 상기 페달암(50)의 후방회전을 억제하고 상기 페달암(50)의 후방 밀림에 의해 상기 페달축(32)을 중심으로 회전할 때에 상기 페달멤버(10)에서 카울멤버(20)가 분리될 수 있도록 상기 카울패널(6)에 힘을 가하는 스토퍼브라켓(60);을 포함하는 운전자 보호용 페달장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달멤버(10)에는 차량 전방으로 개구된 슬롯홀(11)이 형성되고;
    상기 카울멤버(20)는 상기 슬롯홀(11)을 관통하는 조립부재(33)를 매개로 상기 페달멤버(10)에 결합되어 설치되는데;
    상기 조립부재(33)는 외부의 충격력에 의해 상기 슬롯홀(11)로부터 빠지는 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보호용 페달장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 역회전레버(40)는 상기 페달멤버(10)에서 분리된 카울멤버(20)와 접촉하는 것으로 차량의 좌우방향으로 서로 마주보게 설치된 한 쌍의 측면브라켓(41);
    상기 한 쌍의 측면브라켓(41)을 관통해서 한 쌍의 측면브라켓(41)을 연결하도록 설치되는 것으로 상기 레버축(31)이 내부공간을 관통하는 레버파이프(42);
    상기 레버파이프(42)의 하단에서 상기 한 쌍의 측면브라켓(41)을 연결하도록 설치되어서 상기 한 쌍의 측면브라켓(41)이 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에 상기 페달암(50)이 전방으로 강제 회전할 수 있도록 상기 페달암(50)과 접촉하는 레버핀(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보호용 페달장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 페달암(50)의 상단부에는 상기 페달축(32)이 관통하는 페달암파이프(51)가 일체로 구비되고;
    상기 페달암(50)의 상단 바깥 둘레에는 상기 페달암(50)이 페달축(32)을 중심으로 회전할 때에는 상기 레버핀(43)과 접촉하지 않고 상기 역회전레버(40)가 레버축(31)을 중심으로 회전할 때에만 상기 레버핀(43)과 접촉을 하는 페달암돌기(52)가 차량 전방을 향해 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 운전자 보호용 페달장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼브라켓(60)은 페달멤버(10)의 좌우측 외측면에 중첩된 상태로 페달축(32)이 관통하는 한 쌍의 결합부(61);
    상기 한 쌍의 결합부(61)에서 페달암(50)보다 후방쪽으로 돌출되게 일체로 형성되어서 충돌 및 추돌사고 시 상기 페달암(50)과의 접촉으로 페달암(50)의 후방회전을 억제하는 스토퍼부(62); 및
    상기 한 쌍의 결합부(61)에서 카울패널(6)과 대면하도록 일체로 돌출 형성되어서 상기 한 쌍의 결합부(61)가 페달축(32)을 중심으로 회전할 때에 상기 카울패널(6)과 접촉해서 카울패널(6)에 힘을 가하는 카울패널가압부(63)를 구비하도록 구성된 것을 특징으로 하는 운전자 보호용 페달장치.
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