KR101712894B1 - 페달 암 릴리스를 가진 페달 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

마운팅 브래킷과 정지형 크로스 부재를 가진 차량용 페달 어셈블리가 제공된다. 페달 어셈블리는 스윙 브래킷, 스트라이커 플레이트, 및 페달 암을 포함한다. 스윙 브래킷은 페달 피벗축에 대하여 피벗가능하게 마운팅 브래킷에 장착된다. 스트라이커 플레이트는 스윙 브래킷에 피벗가능하게 연결된다. 페달 암은 제1 피벗축에서 스윙 브래킷으로의 1차 연결부를 가진다. 페달 암은 스트라이커 플레이트와 스윙 브래킷 중 적어도 하나로의 2차 연결부를 가져서, 페달 암을 내리누를 때 전체 페달 어셈블리가 페달 피벗축에 대하여 피벗하도록 허용한다. 충분한 크기의 차량 충돌 시, 크로스 부재는 스트라이커 플레이트와 충돌하여 스트라이커 플레이트를 강제로 회전시키고, 이것은 2차 연결부를 연결해제시켜서, 페달 암이 제1 피벗축에 대하여 자유롭게 피벗하도록 허용한다.

Description

페달 암 릴리스를 가진 페달 어셈블리{PEDAL ASSEMBLY HAVING A PEDAL ARM RELEASE}
본 출원은 2012년 3월 15일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제61/611,275호에 대한 우선권을 주장하고, 상기 출원의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 대체적으로 페달 어셈블리에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 차량 충돌 시 해방되는 페달 암을 가진 페달 어셈블리에 관한 것이다.
차량이 전방 충돌을 겪게 되는 경우, 운전자는 발을 브레이크 및/또는 클러치 페달에 또는 그 근처에 두게 된다. 그러나, 전방 차량 충돌이 충분한 크기인 경우, 종종 충돌의 충돌 힘은 차량의 전방부를 후방부로 밀어낼 것이다. 이러한 경우에, 기계적으로 연결된 브레이크 또는 클러치 페달은 강체 부재로서 작용하여, 충돌 충격의 힘을 운전자의 발 및 다리로 전달한다. 이러한 힘 전달은 충돌 힘 때문에 또는 브레이크 페달의 후방 이동에 의해 발생된 공간의 감소로 인해 운전자의 일부분을 포획하기 때문에 운전자에게 상해를 가할 수 있다.
이러한 상해를 피하기 위하여 페달을 기계적 연결부로부터 연결해제시키는 어셈블리를 제공하는 것이 공지되어 있기는 하지만, 이러한 공지된 연결해제 장치는 복잡하다. 이러한 복잡성 때문에, 전술한 연결해제 장치는 대개 무겁고, 조립하고 설치하는데 추가의 시간과 비용이 든다. 따라서, 차량의 전체 중량과 비용이 증가된다.
따라서, 중량 및 설치 시간과 비용의 감소를 제공하는, 차량 충돌 시 페달을 결합해제시키도록 작동가능한 개선된 페달 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 이미 공지된 결합해제가능한 페달 어셈블리의 전술한 단점을 극복하는 결합해제가능한 페달 암을 가진 페달 릴리스 어셈블리를 제공한다. 본 발명은 전체 중량 및 페달 어셈블리의 복잡성을 감소시키는 결합해제가능한 페달 암을 가진 페달 어셈블리를 제공한다.
요컨대, 페달 어셈블리는 마운팅 브래킷과 정지형 크로스 부재를 가진 차량용으로 제공된다. 페달 어셈블리는 스윙 브래킷, 스트라이커 플레이트, 및 페달 암을 포함한다. 스위 브래킷은 페달 피벗축에 대하여 피벗가능하게 마운팅 브래킷에 장착된다. 페달 암은 제1 피벗축에서 스윙 브래킷으로의 1차 연결부를 포함한다. 페달 암은 스트라이커 플레이트 및 스윙 브래킷 중 적어도 하나로의 2차 연결부를 가져서, 페달 패드를 내리누를 때 전체 페달 어셈블리가 페달 피벗축에 대하여 피벗하도록 해준다. 충분한 크기의 차량 충돌 시, 크로스 부재는 스트라이커 플레이트와 충돌하여 강제로 회전시켜서, 2차 연결부를 연결해제시키고, 페달 암이 제1 피벗축에 대하여 자유롭게 피벗하도록 해준다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 참조하면 더 잘 이해될 것이고, 유사한 도면 번호는 수개의 도면에 걸쳐 유사한 부분을 가리킨다.
도 1은 차량에 장착된 페달 어셈블리를 도시하고 있는 사시도이다.
도 2는 페달 어셈블리의 분해도이다.
도 3a는 페달 어셈블리의 전방 사시도이다.
도 3b는 투명한 스트라이커 플레이트를 가진 페달 어셈블리의 확대 부분 사시도이다.
도 4는 독창적인 페달 어셈블리의 후방 사시도이다.
도 5a 내지 5c는 차량 충돌 시 페달 어셈블리의 작동을 도시하는 측면도이다.
도 6는 페달 어셈블리의 대안적 구조의 전방 사시도이다.
도 7은 대안적 페달 어셈블리의 부분 단면 사시도이다.
도 8은 대안적 페달 어셈블리의 후면도이다.
도 9a 내지 9c는 차량 충돌 시 대안적 페달 어셈블리의 동작을 나타내는 측면도이다.
본 발명은 충분한 크기의 차량 충돌 시 페달 암을 결합해제하는 페달 암으로서 유용성을 가진다. 제1 피벗축에 대한 페달 암의 자유 회전을 방지하면서 페달 피벗축에 대한 전체 페달 어셈블리의 회전을 허용하는 페달 암으로의 2차 연결부를 가진 스트라이커 플레이트를 제공함으로써, 크로스 부재에 의한 미리 정해진 힘을 가할 때 회전하여, 2차 연결부를 결합해제하는 것은 복잡성의 감소와 페달 어셈블리의 전체 중량의 감소를 가능하게 한다.
도 1을 참조하면, 이미 공지된 브레이크 페달의 전술한 단점을 극복하는 개선된 페달 어셈블리가 전체적으로 10으로 표시되어 있다. 페달 어셈블리(10)는 대시 패널(dash panel) 또는 방화벽(FW)과 같은 차량의 일부분에 부착된 마운팅 브래킷(12)을 포함한다. 마운팅 브래킷(12)은 방화벽(FW)에 장착된 일면을 가진 마운팅 플레이트(14) 및 마운팅 플레이트(14)의 반대측으로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 암(16)을 포함한다. 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 핀(pin) 또는 로드(rod)와 같은 피벗 부재(18)가 한 쌍의 마운팅 암(16) 각각에 형성된 개구를 통해 연장된다. 물론, 마운팅 브래킷(12)은 단일 페달 또는 수개의 쌍의 암(16)이 마운팅 플레이트(14)로부터 외측으로 연장되는 멀티 페달을 장착하는 브래킷일 수 있다고 이해된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 마운팅 브래킷(12)은 마운팅 플레이트(14)로부터 외측으로 연장되는 스트럿(strut; 20)을 포함한다. 브레이크 탭(break tab; 22)이 스트럿(20)의 일단부에 제공된다. 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 브레이크 탭(22)은 충분한 크기의 차량 충돌 시 스트럿(20)으로부터 파단 및 파열되도록 설계된다. 브레이크 탭(22)은 차량의 폭 방향으로 연장되고 차량의 길이 방향으로 페달 어셈블리(10)의 후방에 제공되는 크로스 부재(cross member; CM)을 선택적으로 포함한다. 페달 어셈블리(10)와 함께 또는 페달 어셈블리(10) 없이 마운팅 브래킷(12)이 방화벽(FW)에 장착된 뒤에, 크로스 부재(CM)는 차량의 구조적 부품(SC)에 볼트결합, 용접, 또는 아니면 고정결합된다. 구조적 부품(SC)은 계기판과 같은 마운팅 브래킷(12) 또는 페달 어셈블리(12)로부터 분리된 차량의 구조적 부품이다.
마운팅 브래킷(12)의 일부로서 크로스 부재(CM)를 초기에 제공함으로써, 전체 어셈블리는, 페달 어셈블리(10) 및 마운팅 브래킷(12)과 정렬된 필요한 위치에서 그렇지 않다면 구조적 부품(SC)과 크로스 부재(CM)이 없는 다양한 차량에 쉽게 설치될 수 있다. 충분한 크기의 차량 충돌 시, 차량 길이 방향으로 차량의 후방 단부를 향한 차량의 전방 단부의 강제 이동은 브레이크 탭(22)을 파단시켜, 크로스 부재(CM)가 페달 어셈블리(10)와 마운팅 브래킷(12)에 대하여 상대적으로 정지해 있도록 하고, 구조적 부품(SC)에 단단히 고정되어 있도록 한다.
물론, 페달 어셈블리(10)가 이러한 구조에 한정되지 않는다는 것이 이해된다. 크로스 부재(CM)는 정상 작동 시 선택적으로 페달 어셈블리(10)와 마운팅 브래킷(12) 중 하나로부터 전체적으로 분리되어 있고, 도 5a 내지 5c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구조적 부품(SC)으로부터 직접 연장된다. 구체적으로, 크로스 부재(CM)는 마운팅 브래킷(12)에 연결되지 않고, 구조적 부품(SC)에 직접 볼트 또는 용접과 같은 것으로 선택적으로 단단히 고정되거나, 또는 크로스 부재(CM)는 구조적 부품(SC)과 일체형 구조물로 통합되어 형성된다.
페달 어셈블리(10)는 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗가능하게 피벗 부재(18)에 의해 한 쌍의 암(16) 사이에 장착된다. 페달 어셈블리(10)는 페달 암(24), 스윙 브래킷(26), 및 스트라이커 플레이트(28)를 포함한다. 스윙 브래킷(26)은 도 5a 내지 5c에 가장 잘 도시된 바와 같이 페달 어셈블리(10)를 푸시 로드(32)에 기계적으로 연결하는 커넥터(30)를 포함한다. 페달 어셈블리(10)가 각각 브레이크 페달 어셈블리 또는 클러치 페달 어셈블리인가에 따라, 푸시 로드(32)는 브레이크 부스터 또는 클러치 작동 장치에 부착된다.
페달 암(24)은 하부 원단부에 페달 패드(34)를 포함한다. 페달 암(24)은 1차 연결부(36)에서 스윙 브래킷(26)에 피벗가능하게 연결되어, 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗된다. 스트라이커 플레이트(28)는 스윙 브래킷(26)의 상부에 피벗가능하게 연결되어, 스트라이커 플레이트(28)가 제2 피벗축(P2)에 대하여 피벗된다. 스트라이커 플레이트(28)는 페달 암(24)의 상단부(25)와 스윙 브래킷(26) 사이에 2차 연결부(38)를 제공한다. 이하 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 2차 연결부(38)는 파열가능한 연결부로서, 이 연결부는 정상 페달 작동 시에는 결합 위치에 있고, 충분한 크기의 차량 충돌 시 파열가능한 연결부는 파열되어 2차 연결부(38)가 결합해제된다.
정상 페달 작동 시, 2차 연결부(38)는 결합 위치에 있고, 페달 암(24)은 스윙 브래킷(38)에 2점 연결부가 제공되고, 페달 암(24)의 상단부(25)는 2차 연결부(38)에서 구속되어, 페달 패드(34)를 내리누를 때 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗되는 것이 방지된다. 따라서, 정상 페달 작동 시, 페달 패드(35)를 내리누르는 것은 전체 페달 어셈블리(10)가 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗하도록 만든다. 푸시 로드(32)가 커넥터(30)를 통해 스윙 브래킷(26)에 연결되기 때문에, 페달 피벗축(PP)에 대한 페달 어셈블리(10)의 피벗 운동은 페달 패드(34)를 내리누르는 것을 브레이크 부스터 또는 클러치 작동 장치로 전달함으로써, 브레이크 및 클러치 장치의 동작을 제어한다.
그러나, 충분한 크기의 차량 충돌 시, 파열가능한 연결부는 파단되고, 2차 연결부(38)는 결합해제된다. 페달 암(24)의 상단부(25)와 스윙 브래킷(26) 사이의 2차 연결부(38)는 결합해제 위치에 있고, 페달 암(24)의 상단부(25)는 비구속되어 있고, 페달 암(24)은 페달 패드(34)를 내리누를 때 제1 피벗축(P1)에 대하여 자유롭게 피벗할 수 있다. 구체적으로, 2차 연결부(38)는 결합해제 위치에 있기 때문에, 페달 암(24)은 1차 연결부(36)에서 오직 스윙 브래킷(26)에만 연결되어 있고, 페달 패드(34)를 내리누르는 것은 제1 피벗축(P1)에 대하여 페달 암(24)을 피벗시킨다. 푸시 로드(32)가 스윙 브래킷(26)에 연결되어 있으므로, 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에서 자유롭게 피벗하면서, 페달 암(24)의 운동은 브레이크 및 클러치 장치로 전달되지 않는다.
도 2 내지 4를 참조하면, 페달 어셈블리(10)의 구조적 구성의 추가적 세부사항이 제공된다. 스윙 브래킷(26)은 한 쌍의 스윙 플레이트(26A, 26B)를 포함하고, 스윙 플레이트 각각은 개구(40A, 40B)를 가진다. 부싱(42A, 42B)이 각각의 스윙 플레이트(26A, 26B)에 제공되고, 허브(44)가 거기를 관통해 연장된다. 피벗 부재(18)는 스윙 플레이트(26A, 26B)의 개구(40A, 40B), 부싱(42A, 42B), 및 허브(44)를 통해 연장되어, 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗가능하게 페달 어셈블리(10)를 마운팅 브래킷(12)의 한 쌍의 암(16)에 장착시킨다.
페달 암(24)은 한 쌍의 스윙 플레이트(26A, 26B) 사이에 제공된다. 1차 연결부(36)는 피벗 핀(46)과 부싱(48A, 48B)을 포함하고, 페달 암(24)의 대체적으로 중앙부 및 각각의 스윙 플레이트(26A, 26B)의 하부에 형성된 개구(50A, 50B)를 통해 연장되어, 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗된다. 1차 연결부(36)와 제1 피벗축(P1)은 페달 패드(34)와 상단부(25) 사이의 지점에서 페달 암(24) 상에 위치한다.
스트라이커 플레이트(28)는 한 쌍의 측벽(28A, 28B) 및 한 쌍의 측벽(28A, 28B) 사이로 연장되는 충돌벽 또는 횡단벽(28)을 가진 대체적으로 U자형 단면을 가지도록 형성된다. 한 쌍의 측벽(28A, 28B)은 대체적으로 삼각형상을 가지도록 형성된다. 스트라이커 플레이트(28)는, 한 쌍의 측벽(28A, 28B) 각각에 형성된 개구(54) 및 한 쌍의 스윙 플레이트(26A, 26B) 각각에 형성된 개구(56)를 통해 연장되는 피벗 핀(52)에 의해, 제1 피벗축(P2)에 대하여 피벗가능하도록 스윙 브래킷(26)에 부착된다.
도 3a, 3b, 및 4에 도시된 바와 같이, 스윙 브래킷(26)은 스트라이커 플레이트(28) 내에 위치한다. 구체적으로, 한 쌍의 측벽(28A, 28B)은 스윙 플레이트(26A, 26B) 각각의 외부 상에 위치한다. 스트라이커 플레이트(28)의 U자형 단면에 의해 형성된 채널 내부에 스윙 브래킷(26)을 위치시키는 것은 스트라이커 플레이트(28)가 제2 피벗축(P2)에 대하여 회전 또는 피벗하도록 한다.
페달 암(24), 스윙 브래킷(26), 및 스트라이커 플레이트(28) 사이의 2차 연결부(38)는 페달 암(24)과 스트라이커 플레이트(28) 사이의 파단가능한 또는 파열가능한 연결부로서 형성된다. 구체적으로, 페달 암(24)의 상단부(25)는 노치(58)를 가지도록 형성된다. 스윙 플레이트(26A, 26B) 각각은 노치(58)와 대응되는 리세스(60A, 60B)를 가지도록 형성된다. 도 3b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 핀(62)이 한 쌍의 측벽(28A, 28B) 각각에 형성된 개구(64)를 통해 연장된다. 핀(62)은 노치(58) 내로 압입 끼워맞춤되고, 리세스(60A, 60B) 내부에 수용되어, 페달 암(24), 스윙 브래킷(26), 및 스트라이커 플레이트(28) 사이의 2차 연결부(38)를 제공한다.
전술한 바와 같이, 페달 암(24)과 스윙 브래킷(26) 사이의 2점 연결은 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 자유롭게 피벗하는 것을 방지한다. 따라서, 운전자는 페달 패드(34)를 내리누름으로써 브레이크 또는 클러치 장치를 작동시키도록 조작가능하여, 페달 암(240, 스윙 브래킷(26), 및 스트라이커 플레이트(28)가 페달 피벗축(P1)에 대하여 피벗된다. 노치(58) 내부의 핀(62)과 리세스(60A, 60B) 사이의 결합은 억지끼워맞춤이어서, 페달 암(24)의 정상 작동 시, 핀(62)은 제1 피벗축(P1)에 대한 페달 암(24)의 피벗을 제한하고, 페달 암(24), 스윙 플레이트(26), 및 스트라이커 플레이트(28) 사이의 2점 연결을 유지한다. 물론, 핀(62)이 선택적으로 노치(58)와 같은 유사한 방식으로 스윙 브래킷(26)의 리세스(60A, 60B) 내로 압입 끼워맞춤된다는 것도 이해된다.
2차 연결부(38)는 노치(58), 리세스(60A, 60B0, 및 핀(62) 사이의 억지끼워맞춤 때문에 파열가능한 연결부이다. 노치(58)는 선택적으로 핀(62)의 직경과 대략 동일한 직경을 가진 페달 암(24)의 상단부(25)에 있는 개구로서 형성된다. 슬롯이 이 개구로부터 노치(58)의 상단부(25)의 외부로 연장되고, 슬롯은 노치(58) 또는 핀(62)의 직경보다 더 작은 길이를 가진다. 핀(62)이 노치(58) 내부로 압입 끼워맞춤되면, 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘을 초과하는 힘이 스트라이커 플레이트(28)의 벽(28C)에 가해져서 스트라이커 플레이트(28)가 제2 피벗축(P2)에 대하여 회전하도록 하여 노치(58)와 핀(62)의 결합에 응력을 가할 때까지 2차 연결부(38)는 결합 위치에 있는다. 예컨대, 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘은 2000 N이다. 그러나, 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘은 각각의 차량 종류 또는 우선하는 정부 기준에 따라 변할 수 있다.
커넥터(30)는 커버(64), 단부캡(66), 및 클립 부재(68)를 포함한다. 클립 부재(68)는, 페달 어셈블리(10)가 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗하는 동안 단부캡(66) 및 커버(64) 내부에 구속되는 볼-형상 돌출부를 가진 푸시 로드(32)의 원단부를 수용한다. 커버(64)는 스윙 브래킷(26)에 고정되고, 단부캡(66)은 커버(64)와 클립 부재(68) 사이에 위치한다. 클립 부재(68)는 복수의 외부 스냅 탭(snap tab)을 통해 커버(64)에 연결된다. 푸시 로드(32)의 원단부는 복수의 내부 스냅 탭을 통해 클립 부재 내부에 구속된다. 일단 페달 어셈블리(10)가 마운팅 브래킷(12)에 피벗가능하게 부착되면, 푸시 로드(32)의 원단부가 클립 부재(68)로 들어가서 내부 스냅 탭에 의해 구속되기 때문에, 커넥터(30)는 단지 페달 패드(34)를 내리누름으로써 푸시 로드(32)에 고정된다. 클립 부재(68)는 클립 부재(68)의 커버(64)로의 부착에 의해 페달 어셈블리(10)에 고정되기 때문에, 푸시 로드(32)는 페달 어셈블리(10)에 기계적으로 연결된다.
페달 어셈블리에 대한 이해를 더 쉽게 할 수 있도록, 정상 작동 시 및 충분한 크기의 차량 충돌 시, 페달 어셈블리(10)의 동작이 이하 도 5a 내지 5c와 관련하여 설명될 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 페달 어셈블리(10)의 정상 작동 시, 운전자가 1차 연결부(36) 및 2차 연결부(38)에 의해 스윙 플레이트(26)에 견고하게 연결된 페달 암(24)의 브레이크 패드(34)를 내리누를 때, 페달 암(24)은 화살표 A1 방향으로 페달 피벗축(PP)에 대하여 회전하고, 이로 인해 커넥터(30) 내부에 수용된 푸시 로드(32)를 차량 길이 방향 전방으로 민다. 따라서, 페달 패드(34)를 내리누르는 것은 차량의 동작을 제어하도록 브레이크 또는 클러치 장치를 작동시킬 것이다. 정상 동작에서, 2차 연결부(38)는 결합 위치에 있고, 크로스 부재(CM)는 스트라이커 플레이트(28)의 벽(28c)의 충돌면으로부터 이격되어 있다. 대안적으로, 크로스 부재(CM)는 힘을 가하지 않고 스트라이커 플레이트(28)의 벽(28c)의 충돌면에 인접하여 선택적으로 위치한다.
차량의 전방부가 차량의 후방부를 향하여 밀리는 충분한 크기의 전방 차량 충돌 상황에서, 마운팅 브래킷(12) 및 페달 어셈블리(10)를 포함한 방화벽(FW)은 화살표 A1 방향으로 강제적으로 후방으로 변위될 것이다. 페달 어셈블리(10)의 이동은 스트라이커 플레이트(28)의 벽(28C)의 후방으로 향하는 충돌면이 크로스 부재(CM)와 충돌하게 한다.
물론 도 1의 실시예에서, 마운팅 브래킷(12) 및 페달 어셈블리(10)를 포함한 방화벽(FW)의 강제 변위는 마운팅 브래킷(12)의 스트럿(20)으로부터 브레이크 탭(22)을 파단시킴으로써, 충분한 크기의 전방 차량 충돌 시 크로스 부재(CM)가 페달 어셈블리에 대해 정지해 있도록 한다는 것을 이해할 수 있다.
스트라이커 플레이트(28)의 충돌벽(28C)과 크로스 부재(CM) 사이의 충돌 힘으로 인하여, 스트라이커 플레이트(28)는 화살표 A3 방향으로 제2 피벗축(P2)에 대하여 회전하도록 힘을 받을 것이다. 충돌 힘이 2차 연결부(38)의 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘보다 작을 때, 노치(58)와 핀(62) 사이의 파단가능한 연결이 유지되고, 페달 암(24)의 2점 연결이 유지되어, 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗하는 것이 방지된다.
도 5b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 스트라이커 플레이트(28)의 충돌벽(28C)에 대한 크로스 부재(CM)의 충돌 힘이 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘과 동일하거나 초과할 때, 2차 연결부(38)에 작용하는 모멘트는 노치(58), 핀(62), 스윙 브래킷(26)의 리세스(60A, 60B) 사이의 억지끼워맞춤을 결합해제시킬 것이다. 따라서, 스트라이커 플레이트(38)는 화살표 A3 방향으로 제2 피벗축(P2)에 대하여 피벗하고, 2차 연결부(38)는 결합 위치(도 5a)로부터 결합해제 위치(도 5b, 5c)로 이동된다.
제2 피벗축(P2)에 대한 스트라이커 플레이트(28)의 회전으로 인한 페달 암(24)의 상단부(25)의 노치(58)로부터 핀(62)의 결합해제는 페달 암(24)의 2점 연결을 해제시키고, 페달 암(24)의 상단부(25)는 더 이상 2차 연결부(38)에 의해 구속되지 않는다. 따라서, 페달 암(24)은 핀(46)에 의해 피벗되는 1차 연결부(36)에서 스윙 브래킷(26)에 단지 부착되어 있고, 도 5c에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 패드(34)를 내리누름으로써, 페달 암(24)은 화살표 A4 방향으로 제1 피벗축(P1)에 대하여 자유롭게 피벗한다. 페달 암(24)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 자유롭게 피벗하도록 허용되기 때문에, 페달 어셈블리(10)는 강체 부재로서 작용하는 것이 방지되고, 차량 충돌의 충돌 힘이 페달 패드(34) 상의 운전자의 발로 전달되는 것이 방지된다.
페달 어셈블리의 대안적인 구조가 도 6에서 전체적으로 110으로 개시되어 있다. 전술한 바와 같이, 페달 어셈블리(110)는 페달 피벗축(PP)에 대하여 차량에 장착된 마운팅 브래킷(미도시)에 장착되어 있다. 페달 어셈블리는 페달 암(124), 커넥터(130)를 구비한 스윙 브래킷(170), 및 스트라이커 플레이트(172)를 포함한다. 페달 암(124)은 자신의 원단부에 위치한 패달 패드(134)를 포함한다.
커넥터(130)는 전술한 커넥터(30)와 유사하고, 페달 어셈블리(110)를 푸시 로드에 기계적으로 연결함으로써, 페달 어셈블리(110)와 브레이크 장치 또는 클러치 장치 사이의 기계적 연결부를 제공한다.
페달 암(124)은 1차 연결부(136)에서 스윙 브래킷(170)에 피벗가능하게 연결되어서, 페달 암(124)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗한다. 스윙 브래킷(170)은 대체적으로 U자형 단면을 가지도록 형성된다. 스윙 브래킷(170)은 한 쌍의 측벽(170A, 170B)과 횡단벽(170C)을 포함한다. 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 횡단벽(170C)과 한 쌍의 측벽(170A, 170B)은 페달 암(124)의 일부를 수용하는 채널(170D)을 형성한다.
페달 암(124)의 상단부(125)는 차량 길이 방향으로 후방을 향하는 스윙 브래킷(170)의 채널(170D) 내에 위치한다. 스트라이커 플레이트(172)는 페달 피벗축(PP)에 대한 피벗 운동을 위해 허브(144)에 대하여 스윙 브래킷(170)에 피벗가능하게 연결된다. 스트라이커 플레이트(172)는 대체적으로 삼각형인 한 쌍의 측면(172A, 172B) 및 한 쌍의 측면(172A, 172B) 사이에서 연장되는 충돌 또는 횡단벽(172C)을 포함한다. 횡단벽(172C)은 외부 충돌면(188) 및 반대편 내부 접합면(190)을 포함한다.
스트라이커 플레이트(172)는 페달 암(124)의 상단부(125)와 스윙 브래킷(26) 사이의 2차 연결부(138)를 제공한다. 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 2차 연결부(138)는 정상 페달 작동 시 결합 위치에 있는 접합 연결부이고, 충분한 크기의 차량 충돌 시 스트라이커 플레이트(172)는 페달 암(124)의 상단부(125)가 회전하여 페달 암(124)의 상단부(125)를 자유롭게 하고, 2차 연결부(138)를 결합해제시킨다.
도 7에 명확히 도시된 바와 같이, 스트라이커 플레이트(172), 특히 측벽(172A, 172B)은 스윙 브래킷(170)의 측벽(170A, 170B)의 외부 상에 위치한다. 결합 위치에서, 2차 연결부(138)는 페달 암(124)의 상부와 스트라이커 플레이트(172)의 접합부 사이에 제공된다. 구체적으로, 2차 연결부(138)는 페달 암(112)의 상부(125)에서 커버(174)와 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)의 내부 접합면(190)의 접합에 의해 제공된다.
커버(174)는, 페달 암(124)의 상단부(125), 스윙 브래킷(170)의 측벽(170A, 170B)의 내부면, 및 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)의 내부 접합면(190) 사이의 억지끼워맞춤을 제공하도록, 폴리머 재료로 형성된다. 커버(174)는 공간 공차를 흡수하여, 스윙 브래킷(170)과 스트라이커 플레이트(172) 내에서의 페달 암(124)의 덜거덕거림을 방지하고, 이로 인해 잡음과 진동을 감소시킨다.
결합 위치에서 2차 연결부(138)를 고정하기 위하여, 즉 도 6, 7, 및 8에 도시된 바와 같이, 결합 위치에 스트라이커 플레이트(172) 및 스윙 브래킷(120)을 위치시키기 위하여, 파단가능한 또는 파열가능한 연결부(176)가 스트라이커 플레이트(172)와 스윙 브래킷(170) 사이에 제공된다. 구체적으로, 파열가능한 연결부(176)는 스트라이커 플레이트(172)에 있는 개구(180)와 스윙 브래킷(116)의 측벽(170B)에 있는 개구(182) 각각을 통해 연장되는 전단가능한 핀(178)의 형태이다. 전단가능한 핀(178)은, 스트라이커 플레이트(172)가 페달 피벗축(PP)에 대해 회전하도록 하기 때문에, 스트라이커 플레이트(172)의 충돌면(188) 상에 충격을 주는 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘이 가해지면 전단되도록 설계되어 있다.
파단가능한 연결부(176)로서 작용하는 전단가능한 핀(178)의 결합 및 2차 연결부(138)로서 작용하는 페달 암의 상단부(125)와 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)의 접합면(190)의 접합은, 페달 암(124)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 자유롭게 피벗하는 것을 제한하는, 페달 암(124), 스윙 브래킷(170), 및 스트라이커 플레이트(172) 사이의 견고한 연결을 제공한다. 1차 연결부(136) 및 파열가능한 연결부(176)에 의해 결합 위치에 유지되는 2차 연결부(138)는 페달 패드(134)를 내리누르는 것에 페달 암(124)의 2점 연결을 제공하여 페달 어셈블리(110)를 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗시킨다.
스트라이커 플레이트(172)는 한 쌍의 측벽(172A, 172B) 각각의 일부로서 형성된 가이드 에지(186)를 포함한다. 가이드 에지(186)는 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)을 넘어서 아래로 연장된다. 페달 암(124)의 상단부(125)는 횡단하여 연장되는 로드(184)를 포함한다. 로드(184)는 스트라이커 플레이트(172)와 페달 암(124)의 폭보다 더 큰 폭을 가진다. 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 스트라이커 플레이트(172)의 회전 시, 가이드 에지(186)는 로드(184)와 접합하고, 제1 피벗축(P1)에 대한 페달 암(124)의 상단부(125)의 회전에 힘을 가한다.
페달 어셈블리(110)의 더 나은 이해를 돕기 위하여, 정상 작동 시 및 충분한 크기의 차량 충돌 시의 페달 어셈블리(110)의 작동이 도 9a 내지 9c를 참조하여 이하 설명된다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 페달 어셈블리(110)의 정상 작동 시, 운전자가, 1차 연결부(136)와 2차 연결부(138)의 2점 연결에 의해 스윙 브래킷(170) 및 스트라이커 플레이트(172)에 견고하게 연결된 페달 암(124)의 브레이크 패드(134)를 내리누르면, 페달 암(124)은 화살표 A1 방향으로 페달 피벗축(PP)에 대하여 회전할 것이고, 이로 인해 커넥터(130) 내에 수용된 푸시 로드를 차량 길이 방향 전방으로 힘을 가한다. 따라서, 페달 패드(134)를 내리누르는 것은 차량의 동작을 제어하기 위하여 브레이크 또는 클러치 장치를 작동시킬 것이다.
정상 동작 시, 2차 연결부(138)는 결합 위치에 있고, 크로스 부재(CM)는 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)의 충돌면(188)으로부터 이격되어 있다. 대안적으로, 크로스 부재(CM)는 힘을 부여하지 않고 스트라이커 플레이트(172)의 벽(172C)의 충돌면(188)에 인접하여 선택적으로 위치한다.
차량의 전방부가 차량의 후방부를 향해 밀리는 충분한 크기의 전방 차량 충돌 시, 마운팅 브래킷(12) 및 페달 어셈블리(110)를 포함하는 방화벽(FW)은 화살표 A2 방향 후방으로 강제적으로 변위될 것이다. 페달 어셈블리(110)의 이동은 스트라이커 플레이트(172)의 벽(172C)의 후방으로 향하는 충돌면(188)이 크로스 부재(CM)와 충돌하도록 만든다.
스트라이커 플레이트(172)의 벽(172C)의 충돌면(188)과 크로스 부재(CM) 사이의 충돌 힘으로, 스트라이커 플레이트(172)는 화살표 A3 방향으로 페달 피벗축(PP)에 대해 회전하도록 힘을 받을 것이다. 충돌 힘이 전단가능한 핀(178)과 측벽(172B, 170B) 사이의 파단가능한 연결부(176)의 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘보다 작으면, 전단가능한 핀(176)은 파단되지 않고 페달 암(124)의 2점 연결부는 유지되어, 페달 암(124)이 제1 피벗축(P1)에 대하여 피벗하는 것이 방지된다.
도 9b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 스트라이커 플레이트(172)의 벽(172C)의 충돌면(188)에 대한 크로스 부재(CM)의 충돌 힘이 미리 정해진 파단 또는 결합해제 힘과 동일하거나 초과하는 경우, 전단가능한 핀(176) 상에 작용하는 전단 응력은 전단가능한 핀(178)을 파열하여, 파단가능한 연결부(176)를 파단한다. 따라서, 스트라이커 플레이트(172)는 화살표 A3 방향으로 페달 피벗축(PP)에 대하여 피벗하고, 2차 연결부(138)는 결합 위치(도 9a)로부터 결합해제 위치(도 9b)로 이동된다.
스트라이커 플레이트(172)의 페달 피벗축(PP)에 대한 회전으로 인한 전단가능한 핀(178)의 파열은 페달 암(124)의 2점 연결을 해제하고, 페달 암(124)의 상단부(125)는 더 이상 2차 연결부(38)에 의해 구속되지 않는다. 구체적으로, 스트라이커 플레이트(172)의 회전은 커버(174)(페달 암(124)의 상단부(125))와 스트라이커 플레이트(172)의 횡단벽(172C)의 내부 접합면(190) 사이의 접합을 제거한다.
스트라이커 플레이트(118)의 회전으로 인해, 스트라이커 플레이트(172)의 가이드 에지(186)는 페달 암(124)의 로드(184)와 접촉하게 된다. 스트라이커 플레이트(172)의 추가적인 회전은, 페달 암(124)이 제1 피벗축(P1)에 대해 회전하도록, 가이드 에지(186)가 화살표 A4 방향으로 로드(184) 및 페달 암(124)의 상단부(125)를 밀도록 만든다.
따라서, 페달 암(124)은 핀(146)에 의해 피벗하는 1차 연결부(136)에서 스윙 브래킷에 단지 부착되어 있고, 도 9c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 패드(134)를 내리누름으로써, 페달 암(124)은 화살표 A4 방향으로 제1 피벗축(P1)에 대해 자유롭게 피벗하도록 허용된다. 페달 암(124)이 제1 피벗축(P1)에 대해 자유롭게 피벗하도록 허용되기 때문에, 페달 어셈블리(110)는 강체 부재로서 작용하는 것이 방지되고, 차량 충돌의 충돌 힘이 페달 패드(134) 상의 운전자 발로 전달되는 것이 방지된다.
본 발명은 도시된 예시와 전술한 실시예에 한정되지 않는다. 실시예들은 본 발명의 범위에 대한 한계로서 의도된 것이 아니다. 본 명세서에 설명된 방법, 장치, 조성물 등은 예시적인 것이고, 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 의도된 것이 아니다. 거기에 대한 변경 및 다른 용도가 통상의 기술자에게 생각될 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 범위에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 마운팅 브래킷과 정지형 크로스 부재를 가진 차량용 페달 어셈블리로서,
    페달 피벗축에 대하여 피벗가능하게 상기 마운팅 브래킷에 장착된 스윙 브래킷(swing bracket);
    상기 스윙 브래킷에 피벗가능하게 연결된 스트라이커 플레이트(striker plate); 및
    제1 피벗축에서 상기 스윙 브래킷으로의 1차 연결부를 가진 페달 암
    을 포함하고,
    상기 페달 암은 상기 스트라이커 플레이트와 상기 스윙 브래킷 중 적어도 하나로의 2차 연결부를 가져서, 상기 페달 암을 내리누를 때 상기 스윙 브래킷 및 상기 페달 암이 상기 페달 피벗축에 대하여 피벗하도록 허용하고,
    상기 스트라이커 플레이트는 차량 충돌 시 상기 크로스 부재와 접촉하면 회전하고, 상기 스트라이커 플레이트의 회전은 상기 페달 암의 상기 2차 연결부를 연결해제시켜서, 상기 페달 암이 상기 제1 피벗축에 대하여 자유롭게 피벗하도록 허용하고,
    상기 스트라이커 플레이트는 제2 피벗축에 대하여 피벗가능하게 상기 스윙 브래킷에 연결되고, 상기 제2 피벗축은 상기 페달 피벗축과 상기 제1 피벗축 사이에 위치하고,
    상기 2차 연결부는 상기 페달 암과 상기 스트라이커 플레이트 사이의 파열가능한 연결부(frangible connection)이고, 상기 파열가능한 연결부는 차량 충돌 시 상기 스트라이커 플레이트 상에 상기 크로스 부재에 의해 미리 정해진 힘이 가해지면 파단되고, 상기 파열가능한 연결부의 파단 시 상기 스트라이커 플레이트는 상기 제2 피벗축에 대하여 피벗하고, 상기 2차 연결부를 결합해제시키고, 상기 페달 암이 상기 제1 피벗축에 대하여 자유롭게 피벗하도록 허용하고,
    상기 파열가능한 연결부는, 상기 스트라이커 플레이트와 상기 페달 암의 상부 중 하나에 있는 핀(pin) 및 상기 스트라이커 플레이트와 상기 페달 암의 상부 중 다른 하나에 형성된 노치(notch)를 포함하여, 상기 스트라이커 플레이트 상에 상기 미리 정해진 힘이 가해지면 상기 핀은 노치로부터 결합해제되어 상기 파열가능한 연결부가 파단되고,
    상기 스윙 브래킷은 상기 페달 피벗축에 대하여 피벗가능하게 상기 마운팅 브래킷에 연결된 한 쌍의 스윙 브래킷이고, 상기 페달 암의 일부는 상기 한 쌍의 스윙 브래킷 사이에 위치하고,
    상기 스트라이커 플레이트는 한 쌍의 측면 및 상기 한 쌍의 측면 사이의 횡단벽을 가지고, 상기 횡단벽은 상기 크로스 부재가 접촉하는 충돌면을 가지고,
    상기 스트라이커 플레이트의 한 쌍의 측면 각각은 상기 한 쌍의 스윙 브래킷의 외부 상에 위치하는, 페달 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 스윙 브래킷 각각은 상기 페달 암의 상부에 형성된 노치에 대응하는 리세스(recess)를 포함하고, 상기 2차 연결부가 결합될 때 상기 스트라이커 플레이트의 핀은 상기 리세스 및 상기 노치 내에 위치되는, 페달 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스트라이커 플레이트의 충돌면은 상기 페달 피벗축을 넘어서 위쪽으로 연장되는, 페달 어셈블리.
  10. 삭제
  11. 삭제
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  13. 삭제
  14. 삭제
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