KR101360538B1

KR101360538B1 - 브레이크 페달

Info

Publication number: KR101360538B1
Application number: KR1020110138634A
Authority: KR
Inventors: 김은식; 민정선; 조양래; 이광혁
Original assignee: 주식회사 동희산업; 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2014-02-11
Also published as: KR20130071238A

Abstract

본 발명은 차량 충돌시 브레이크 페달이 밀려들어 운전자에게 상해를 입히는 것을 방지할 수 있도록 한 브레이크 페달 구조에 관한 것으로, 단부에 중공의 회동축(12)이 설치된 페달 암(11), 실린더(31) 및 상기 실린더의 양측에 입출가능하게 삽입된 한 쌍의 로드(32)로 이루어진 액추에이터(30), 상기 회동축이 안착되는 안착홈(21)과, 상기 안착홈 부근에 형성되어 상기 로드가 관통하는 관통홀(22)이 형성된 양측벽(23)을 구비하는 브래킷(20), 양측벽 사이에 위치한 액추에이터로부터 관통홀을 통해 연장되어 나오는 한 쌍의 로드에 체결되는 체결공(41)을 구비하고, 안착홈과 관통홀의 거리만큼 떨어진 위치에서 내향 돌출 형성된 삽입축(42)이 형성된 캡(40), 상기 액추에이터(30)를 작동하는 컨트롤러(50)를 포함하며, 상기 양측벽(23)의 안착홈(21)에 회동축(12)의 양단이 안착되고, 양측벽(23) 사이에 실린더(31)가 위치하는 상태에서 양측의 로드(32)가 양측벽(23)의 관통홀(22)을 통해 양측벽 외부로 노출되며, 상기 로드(32)의 단부에 체결공(41)이 체결된 상태에서 캡(40)의 삽입축(42)이 회동축(12) 양측에 삽입되며, 상기 컨트롤러(50)는 전방의 충격을 감지한 경우 액추에이터를 작동시키어 로드를 양측으로 밀어내고, 로드가 밀려남에 따라 삽입축(42)이 회동축(12)으로부터 이탈함으로써 회동축(12)이 안착홈(21)으로부터 빠져나오도록 한 브레이크 페달이다.

Description

브레이크 페달{Brake Pedal}

본 발명은 차량 충돌시 브레이크 페달이 밀려들어 운전자에게 상해를 입히는 것을 방지할 수 있도록 한 브레이크 페달 구조에 관한 것이다.

브레이크 페달은 자동차 제동을 위해 운전자의 발이 항상 위치하는 곳이기 때문에 충돌로 인한 사고시 브레이크 페달이 운전자 쪽으로 돌출되면 운전자는 발목에 큰 상해를 입히게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이 종래에는 단지 브레이크 페달(1)이 운전자측으로 돌출되는 것을 막기 위하여 금속 플레이트(2)를 장착하여 밀림을 막는 수준으로 대책을 세워왔다(미국특허 제6,182,526호 등).

이를 살펴보면, 차량이 정면충돌하였을 때 브레이크 페달이 운전자 쪽으로 돌출하게 되는데, 이때 페달에 일체로 장착된 변형부재(3; deflect member)가 강성부재(2; solid member)와 부딪혀 브레이크 페달이 운전자 쪽으로 더 전진하지 못하게 하여 운전자의 하부를 보호하는 구조이다.

그러나 이러한 종래기술의 구조에 따르면 별도로 변형부재를 장착하고 스티어링 칼럼(steering column)에 강성부재를 별도로 장착하여야 하는데 이는 차량의 중량을 상승시킬 뿐만 아니라 차량 내 레이아웃이 힘들게 만든다.

또한 이러한 종래기술은 차량의 충돌 정도가 큰 경우 변형부재와 강성부재가 모두 크게 변형되어(양쪽이 다 뭉개짐) 브레이크 페달이 결국 운전자쪽으로 돌출되어 페달에 의한 운전자 하부 상해를 막지 못하게 된다.

나아가 이러한 구조는 두 부재의 충돌을 이용하여 변형을 유발하는 원리이기 때문에 차체부분과 페달부분, 그리고 운전자에게 충격을 줄 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 발명의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 충돌사고가 발생하였을 때 안전한 방법으로 페달이 분리되어 페달이 운전자의 하체에 상해를 입히지 않도록 하는 브레이크 페달을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

단부에 중공의 회동축(12)이 설치된 페달 암(11),

실린더(31) 및 상기 실린더의 양측에 입출가능하게 삽입된 한 쌍의 로드(32)로 이루어진 액추에이터(30),

상기 회동축이 안착되는 안착홈(21)과, 상기 안착홈 부근에 형성되어 상기 로드가 관통하는 관통홀(22)이 형성된 양측벽(23)을 구비하는 브래킷(20),

양측벽 사이에 위치한 액추에이터로부터 관통홀을 통해 연장되어 나오는 한 쌍의 로드에 체결되는 체결공(41)을 구비하고, 안착홈과 관통홀의 거리만큼 떨어진 위치에서 내향 돌출 형성된 삽입축(42)이 형성된 캡(40),

상기 액추에이터(30)를 작동하는 컨트롤러(50)를 포함하며,

상기 양측벽(23)의 안착홈(21)에 회동축(12)의 양단이 안착되고, 양측벽(23) 사이에 실린더(31)가 위치하는 상태에서 양측의 로드(32)가 양측벽(23)의 관통홀(22)을 통해 양측벽 외부로 노출되며, 상기 로드(32)의 단부에 체결공(41)이 체결된 상태에서 캡(40)의 삽입축(42)이 회동축(12) 양측에 삽입되며,

상기 컨트롤러(50)는 전방의 충격을 감지한 경우 액추에이터를 작동시키어 로드를 양측으로 밀어내고, 로드가 밀려남에 따라 삽입축(42)이 회동축(12)으로부터 이탈함으로써 회동축(12)이 안착홈(21)으로부터 빠져나오도록 한 브레이크 페달을 제공한다.

여기서 상기 중공의 회동축(12) 내에는 샤프트볼트(60)가 삽입되고, 샤프트볼트 양측에는 스프링(61)이 삽입되며, 상기 스프링(61)은 상기 삽입축(42)을 외측으로 밀어내는 방향으로 탄성지지된 상태에서 샤프트볼트(60)와 삽입축(42) 사이에 개재되며, 컨트롤러(50)가 액추에이터의 로드를 밀어내어 캡(40)이 양측으로 밀려나올 경우 상기 스프링(61)이 삽입축(42)을 동시에 밀어낸다.

여기서 상기 안착홈(21)의 외측에는 중공의 회동축(12)이 축방향으로 이동되는 것을 방지하도록 스토퍼(24)가 설치된다.

또한 상기 액추에이터는 복동실린더이다.

본 발명에 따르면 차량 충돌시 브레이크 페달 자체가 분리되도록 함으로써 브레이크 페달로 인한 상해 방지를 극대화할 수 있다. 이는 충돌시 효과 대비 원가가 낮아 유리하고, 어셈블리화 되어 있어 조립에 유리하다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크 페달의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 페달의 조립 상태 사시도 및 측면도,
도 3은 차량 충돌 시 본 발명의 브레이크 페달의 액추에이터가 작동된 상태를 나타낸 사시도 및 측면도,
도 4는 도 3의 액추에이터 작동 후 페달 암이 빠져나오는 상태를 나타낸 사시도 및 측면도, 그리고
도 5는 종래의 브레이크 페달 구조이다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 도 1 내지 4를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 브레이크 페달은, 단부에 중공의 회동축(12)이 설치된 페달 암(11), 실린더(31) 및 상기 실린더의 양측에 입출가능하게 삽입된 한 쌍의 로드(32)로 이루어진 복동실린더 형태의 액추에이터(30), 상기 회동축이 안착되는 안착홈(21)과 상기 안착홈 부근에 형성되어 상기 로드가 관통하는 관통홀(22)이 형성된 양측벽(23)을 구비하는 브래킷(20), 양측벽 사이에 위치한 액추에이터로부터 관통홀을 통해 연장되어 나오는 한 쌍의 로드에 체결되는 체결공(41)을 구비하고 안착홈과 관통홀의 거리만큼 떨어진 위치에서 내향 돌출 형성된 삽입축(42)이 형성된 캡(40), 상기 액추에이터(30)를 작동하는 컨트롤러(50), 회동축 내에 삽입되는 샤프트볼트(60), 샤프트볼트 양단에 끼워지는 스프링(61)을 포함한다.

위와 같은 구성을 가진 상기 브레이크 페달은, 상기 양측벽(23)의 안착홈(21)에 샤프트볼트가 끼워져 있는 회동축(12)의 양단이 안착되고, 양측벽(23) 사이에 실린더(31)가 위치하는 상태에서 양측의 로드(32)가 양측벽(23)의 관통홀(22)을 통해 양측벽 외부로 노출되며, 상기 로드(32)의 단부에 체결공(41)이 O링(90)으로 체결된 상태에서 캡(40)의 삽입축(42)이 회동축(12) 양측에 삽입되는 형태로 조립이 된다. 이 때 샤프트볼트 단부에 끼워지는 스프링은 샤프트볼트와 삽입축(42) 사이에서 삽입축을 외측으로 밀어내는 방향으로 개재되며, 조립시에는 삽입축이 스프링의 탄성력을 이기면서 회동축 양측에 끼워지게 된다.

물론 도면에 도시된 것처럼 회동축(12)은 부싱암(80)을 매개로 안착홈(21)에 삽입되어 마찰력을 줄여주고, 회동축(12)에 리턴스프링(70)이 삽입설치되어 회동축을 상방으로 탄성지지한다.

상기 컨트롤러(50)는 전방의 충격을 감지한 경우 액추에이터를 작동시키어 로드를 양측으로 밀어내고, 로드가 밀려남에 따라 삽입축(42)이 회동축(12)으로부터 이탈함으로써 회동축(12)이 안착홈(21)으로부터 빠져나오게 되며, 이 때 상기 스프링(61)이 삽입축(42)을 동시에 밀어내게 된다.

한편 안착홈(21)의 외측에는 중공의 회동축(12)이 축방향으로 이동되는 것을 방지하도록 스토퍼(24)가 설치되어 있어서, 회동축이 축방향인 좌우로 움직이는 것을 방지한다. 이는 액추에이터가 작동하여 삽입축이 회동축으로부터 빠져나올 때 회동축이 삽입축에 딸려 이동하는 것을 방지하여 회동축이 삽입축으로부터 확실히 분리되도록 하기 위한 것이다.

이하 도 2 내지 4를 참조하여 상기 브레이크 페달의 작동원리를 설명한다.

평상시에는 도 2와 같이 회동축이 안착홈에 안착된 상태로 페달암이 회동축을 축으로 회동하게 된다. 페달암이 회동함에 따라 페달암 중간 부근에 연결된 부스터 로드(15)가 눌러지거나 당겨지게 된다.

한편 차량이 전면에서 충돌하여 전방의 대시패널이나 카울패널이 운전석으로 밀려들어오는 경우 센서는 이러한 충격을 감지하고 컨트롤러에 액추에이터 작동을 지시하게 된다.

그러면 컨트롤러에 의해 액추에이터는 로드를 바깥쪽으로 밀어내게 되고, 이렇게 로드가 밀려나오면서 캡 역시 외측으로 밀려나온다. 캡이 밀려나옴으로 인해 삽입축은 회동축으로부터 빠져나오게 되고, 회동축은 안착홈 밖으로 밀려나올 수 있는 상태가 되므로(도 3 상태), 페달암의 자중에 의해 페달암은 부스터로드의 연결부위를 중심으로 회전하게 되고 안착홈으로부터 회동축이 빠져나오게 된다(도 4 상태).

상기 실시예에서는 브레이크 페달에 대해 이를 설명하였지만, 이것이 클러치 페달 등 운전석 하부에 위치하는 다른 페달에도 적용할 수 있음을 물론이다.

11 : 페달암
12 : 회동축
15 : 부스터 로드
20 : 브래킷
21 : 안착홈
22 : 관통홀
23 : 양측벽
24 : 스토퍼
30 : 액추에이터
31 : 실린더
32 : 로드
40 : 캡
41 : 체결공
42 : 삽입축
50 : 컨트롤러
60 : 샤프트 볼트
61 : 스프링
70 : 리턴스프링
80 : 부싱
90 : O링

Claims

단부에 중공의 회동축(12)이 설치된 페달 암(11),
실린더(31) 및 상기 실린더의 양측에 입출가능하게 삽입된 한 쌍의 로드(32)로 이루어진 액추에이터(30),
상기 회동축이 안착되는 안착홈(21)과, 상기 안착홈 부근에 형성되어 상기 로드가 관통하는 관통홀(22)이 형성된 양측벽(23)을 구비하는 브래킷(20),
양측벽 사이에 위치한 액추에이터로부터 관통홀을 통해 연장되어 나오는 한 쌍의 로드에 체결되는 체결공(41)을 구비하고, 안착홈과 관통홀의 거리만큼 떨어진 위치에서 내향 돌출 형성된 삽입축(42)이 형성된 캡(40),
상기 액추에이터(30)를 작동하는 컨트롤러(50)를 포함하며,
상기 양측벽(23)의 안착홈(21)에 회동축(12)의 양단이 안착되고, 양측벽(23) 사이에 실린더(31)가 위치하는 상태에서 양측의 로드(32)가 양측벽(23)의 관통홀(22)을 통해 양측벽 외부로 노출되며, 상기 로드(32)의 단부에 체결공(41)이 체결된 상태에서 캡(40)의 삽입축(42)이 회동축(12) 양측에 삽입되며,
상기 컨트롤러(50)는 전방의 충격을 감지한 경우 액추에이터를 작동시키어 로드를 양측으로 밀어내고, 로드가 밀려남에 따라 삽입축(42)이 회동축(12)으로부터 이탈함으로써 회동축(12)이 안착홈(21)으로부터 빠져나오도록 하고,
상기 안착홈(21)의 외측에는 중공의 회동축(12)이 축방향으로 이동되는 것을 방지하도록 스토퍼(24)가 설치됨을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서,
상기 중공의 회동축(12) 내에는 샤프트볼트(60)가 삽입되고, 샤프트볼트 양측에는 스프링(61)이 삽입되며, 상기 스프링(61)은 상기 삽입축(42)을 외측으로 밀어내는 방향으로 탄성지지된 상태에서 샤프트볼트(60)와 삽입축(42) 사이에 개재되며, 컨트롤러(50)가 액추에이터의 로드를 밀어내어 캡(40)이 양측으로 밀려나올 경우 상기 스프링(61)이 삽입축(42)을 동시에 밀어내는 것을 특징으로 하는 페달.
삭제
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 액추에이터는 복동실린더인 것을 특징으로 하는 페달.