KR102394830B1

KR102394830B1 - 충격 분리 방식 페달

Info

Publication number: KR102394830B1
Application number: KR1020170081794A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2022-05-06
Also published as: CN109130851A; US10082821B1; CN109130851B; KR20190001758A

Abstract

본 발명의 페달(1)은 페달 암(10)의 힌지 부재(20)와 힌지 결합되는 한쪽 부위와 차체 고정되는 다른쪽 부위가 “X"자 형상을 이루도록 서로 끼워져 결합되는 한 쌍의 좌측 브래킷(40)과 우측 브래킷(50), “X"자 형상의 상면으로 덧대어져 좌,우측 브래킷(40,50)에 용접 고정된 커버 브래킷(60), 커버 브래킷(60)에 고정된 상태에서 “X"자 형상의 교차점에서 좌,우측 브래킷(40,50)에 용접 고정된 고정 핀(70)을 포함함으로써 차량의 정면/옵셋/스몰 오버랩을 포함한 신경사 충돌 시 충격 방향과 연동된 변형에 의한 페달 암(10)의 분리로 운전자의 페달상해를 확실하게 방지하는 특징이 있다.

Description

충격 분리 방식 페달{Impact Separation type Pedal}

본 발명은 페달에 관한 것으로, 특히 신경사 충돌(Oblique Test)을 충족하는 충격 분리 방식 페달이 적용된 차량에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 페달은 차량 충돌시 운전자 쪽 밀림에 대한 운전자 상해 방지를 위해 페달 밀림 방지 구조를 적용한다. 이 경우 상기 페달은 브레이크페달, 클러치 페달, 가속페달을 총칭한다.

일례로 상기 페달 밀림 방지 구조는 차량의 옵셋 충돌이나 스몰 오버랩 충돌시 역회전 방식으로 후방 밀림과 함께 역 회전시켜 주거나 페달 스토퍼 방식으로 페달 밀림을 막아준다. 이 경우 상기 옵셋(Offset) 충돌은 차량정면 좌측부위 충돌을 상기 스몰 오버랩 충돌은 운전석 앞부분 부위 충돌을 의미한다.

그 결과 페달은 NHTSA(미국고속도로교통안전국)나 유로 N-CAP이나 국내 KNCAP에서 제정한 페달 밀림 규제를 충족한다.

국내 공개특허공보 10-2007-0016554(2007년02월08일)

하지만 역회전 방식이나 페달 스토퍼 방식의 페달 밀림 방지 구조는 옵셋 충돌이나 스몰 오버랩 충돌에 대한 안전을 담보할 뿐 NHTSA의 신경사 충돌에 대한 안전을 담보할 수 없다. 이러한 이유는 상기 신경사 충돌은 충돌 배리어(또는 이동벽)을 사선 방향으로 빗겨 충돌시키는 대각선 방향 충돌 시험이어서 운전자측 기준 충돌시 페달이 경사져서 밀려지기 때문이다.

일례로 역회전 방식 페달은 역회전 레버를 적용함으로써 페달이 빗겨져서 충돌할 경우 역회전 레버의 회전 불가로 역회전되기 어려울 수밖에 없다. 또한 페달 스토퍼 방식 페달은 카울 크로스바 측 스토퍼를 외팔보 구조로 함으로써 페달이 차체에 의해 경사진 방향으로 충돌되는 경사진 방향 충돌에 따른 페달 밀림을 카울 크로스바 측 스토퍼로 버텨내기 어려운 강성을 가질 수밖에 없다. 그 결과 페달 스토퍼 방식을 신경사 충돌에 그대로 적용할 경우 페달 밀림이 빗겨져서 발생함으로써 페달 스토퍼 강도를 매우 크게 하여야 하고, 페달 스토퍼 강도 증가는 원가와 중량을 높여 줄 수밖에 없다.

이와 같이 새로 제정되는 신경사 충돌의 경우 페달이 후방으로 밀릴 뿐만 아니라 페달이 회전되기 때문에 가장 많이 사용하는 페달 스토퍼로도 대응이 어려운 측면이 있고, 이에 충돌시 페달이 경사져서 밀릴 경우 페달 밀림량을 축소하는 새로운 기술 개발이 요구되고 있다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 페달 강도와 강성을 유지한 상태에서 차량 충돌시에 만 충격 방향에 연동된 부재 변형으로 페달 분리가 이루어지고, 특히 정면/옵셋/스몰 오버랩 충돌 및 신경사 충돌의 서로 다른 어떠한 충돌 조건에서도 페달 분리가 가능함으로써 페달 밀림에 따른 운전자의 페달상해가 확실히 방지되는 충격 분리 방식 페달 및 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페달은 페달 암의 힌지 부재와 힌지 결합되는 한쪽 부위와 차체 고정되는 다른쪽 부위가 “X"자 형상을 이루도록 서로 끼워져 결합되는 한 쌍의 좌측 브래킷과 우측 브래킷; 상기 “X"자 형상의 상면으로 덧대어져 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정된 커버 브래킷; 상기 “X"자 형상의 교차점에서 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정되도록 상기 커버 브래킷과 고정된 고정 핀;이 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 커버 브래킷의 좌우 양쪽은 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷의 폭을 가린 상태에서 상기 고정을 형성하고, 상기 고정 핀은 상기 커버 브래킷과 상기 교차점을 수직하게 이어 상기 고정을 형성하며, 상기 고정은 점 용접이다.

바람직한 실시예로서, 상기 좌측 브래킷은 하방 슬릿을 구비한 좌측 크로스 바디, 상기 좌측 크로스 바디에서 상기 힌지 부재쪽으로 절곡된 좌측 분리 바디, 상기 좌측 크로스 바디에서 상기 차체쪽으로 절곡된 좌측 고정 바디로 이루어지고; 상기 우측 브래킷은 상방 슬릿을 구비한 우측 크로스 바디, 상기 우측 크로스 바디에서 상기 힌지 부재쪽으로 절곡된 우측 분리 바디, 상기 우측 크로스 바디에서 상기 차체쪽으로 절곡된 우측 고정 바디로 이루어지며; 상기 하방 슬릿과 상기 상방 슬릿은 끼움 결합으로 상기 “X"자 형상을 이루며, 상기 좌측 분리 바디와 상기 우측 분리 바디는 상기 힌지 결합을 형성하고, 상기 좌측 고정 바디와 상기 우측 고정 바디는 상기 차체 고정을 형성한다.

바람직한 실시예로서, 상기 힌지 결합은 상기 힌지 부재의 힌지 핀의 좌우 양쪽의 볼 엔드가 상기 좌측 분리 바디의 좌측 홈 돌기와 상기 우측 분리 바디의 우측 홈 돌기에 각각 결합되어 이루어진다. 상기 힌지 핀은 좌,우측 힌지 부시가 끼워진 상태에서 상기 페달 암에 고정된 힌지 파이프에 결합되어 좌우 양쪽으로 볼 엔드가 노출된다. 상기 볼 엔드와 상기 좌측 홈 돌기 및 상기 우측 홈 돌기는 반구형 구조로 형성된다. 상기 차체 고정은 볼트 또는 스크류 방식으로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 커버 브래킷은 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정된 커버 바디에서 절곡된 마운팅 바디로 차체 고정부를 형성하고, 상기 마운팅 바디의 반대쪽으로 커버 바디에서 절곡된 연장 바디를 형성한다. 상기 마운팅 바디는 볼트 또는 스크류 방식으로 차체 고정되고, 상기 연장 바디는 킥 다운 스위치를 결합한다.

바람직한 실시예로서, 상기 페달 암은 상기 “X"자 형상의 상기 교차점과 상기 힌지부재가 형성하는 거리로 페달멤버 강성확보거리를 형성한다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 페달 암의 힌지 부재와 힌지 결합되고 “X"자 형상을 이루는 한 쌍의 좌측 브래킷과 우측 브래킷에 용접된 좌우측 용접면을 형성한 커버 브래킷, 상기 “X"자 형상의 교차점에서 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 용접된 상측 용접면과 상기 커버 브래킷에 용접된 하측 용접면을 형성한 고정 핀이 포함된 페달; 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷 및 상기 커버 브래킷이 고정되는 고정부를 형성하는 대시 패널;이 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 고정부는 상기 대시 패널에 연결된 카울 패널부위로 위치된다. 상기 페달 암은 부스터의 부스터 로드와 연결된다.

이러한 본 발명의 차량에 적용된 충격 분리 방식 페달은 충돌시 카울 고정부보다 더 큰 대시패널 변형으로 페달 분리나 이탈이 이루어짐으로써 정면/옵셋/스몰 오버랩/신경사 충돌의 서로 다른 어떠한 충돌 조건에서도 페달 분리가 이루어짐으로써 페달 밀림에 따른 운전자의 페달 상해가 확실히 방지되고, 나아가 하기와 같은 효과가 구현된다.

첫째 원가 절감으로서, 이는 기존 페달 스토퍼 기술이나 역회전 기술 대비 원가 절감이 이루어지는 단순 구조에 기인한다. 둘째 충돌 성능 향상으로서, 이는 어떤 충돌 조건에서도 페달 분리를 위한 페달 힌지부의 확실한 이탈됨에 기인한다. 셋째 페달 강도 향상으로서, 이는 페달 멤버 강성 확보 거리가 종래보다 짧아져 강도와 강성이 크게 유리하고 특히 페달 힌지부 분리에 적용된 교차 결합부재를 이용한 격벽 리브 추가로 강도와 강성이 개선됨에 기인한다. 넷째 페달 조작성 향상으로서, 이는 충돌 시 페달 힌지부 분리 구조에 볼 을 적용함으로써 페달 조작의 원활감을 느끼게 하는 구면 접촉에 의한 페달 스트로크 형성에 기인된다. 다섯째 페달 상품성 향상으로서, 이는 가혹한 충돌 조건인 신경사 충돌 법규를 충족함에 기인된다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 분리 방식 페달의 분해 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 페달 분리부재의 세부 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 충격 분리 방식 페달의 조립 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 페달 분리부재와 커버 부재의 조립 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 페달 분리부재와 커버 부재의 용접 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 페달 분리부재와 페달 암 및 힌지 부재의 조립 상태이며, 도 7은 본 발명에 따른 충격 분리 방식 페달의 저면 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 충격 분리 방식 페달이 차량에 적용된 상태에서 분리 후 동작 상태이며, 도 9는 본 발명에 따른 신경사 충돌 시 충격 분리 방식 페달의 페달 암 분리 상태이고, 도 10은 본 발명에 따른 옵셋 충돌 또는 스몰 오버랩 충돌 시 충격 분리 방식 페달의 페달 암 분리 상태이며, 도 11은 본 발명에 따른 정면충돌 시 충격 분리 방식 페달의 페달 암 분리 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 페달(1)은 페달 암(10), 힌지 부재(20), 페달 분리부재(30), 커버 브래킷(60), 고정 핀(70))로 구성된다. 더불어 상기 페달(1)은 킥 다운 스위치(80)를 구성요소로 포함할 수 있다.

상기 페달 암(10)은 하부로 발판을 구비하며 발판위 상부부위로 결합된 힌지 부재(20)를 회전 중심으로 하여 페달 스트로크를 형성한다.

상기 힌지 부재(20)는 페달 암(10)의 발판위 상부부위를 관통하여 페달 암(10)의 눌림시 회전 중심으로 작용한다. 이를 위해 상기 힌지 부재(20)는 힌지 파이프(21), 힌지핀(23), 힌지 부시(25)로 구성된다. 일례로 상기 힌지 파이프(21)는 중공 파이프로 이루어져 페달 암(10)의 발판위 상부부위를 관통한 상태로 고정된다. 상기 힌지핀(23)은 힌지 파이프(21)를 관통한 상태에서 힌지 파이프(21)의 좌우로 노출되도록 좌우 끝단부가 반구형상을 이루는 볼 엔드(23a)로 이루어지고, 좌우의 볼 엔드(23a)가 페달 분리부재(30)의 좌,우측 브래킷(40,50)에 결합된다. 상기 힌지 부시(25)는 환형 링 구조로 이루어져 힌지 파이프(21)의 좌우로 위치되는 좌,우측 힌지 부시(25-1,25-2)로 구성되고, 면 접촉되도록 힌지 파이프(21)의 좌우쪽과 좌,우측 브래킷(40,50)의 사이로 위치된다.

상기 페달 분리부재(30)는 차체(도 8의 대시 패널(100))에 체결된 상태에서 페달 암(10)의 회전 중심으로 작용하는 힌지 부재(20)와 결합되고, 차체의 변형 시 힌지 부재(20)와 분리됨으로써 페달 암(10)이 차체 변형으로 운전자 쪽으로 밀려들어오지 않도록 구성된다. 이를 위해 상기 페달 분리부재(30)는 하방 슬릿(40-1)과 좌측 홈 돌기(40-2) 및 좌측 고정 홀(40-3)을 형성한 좌측 브래킷(40), 상방 슬릿(50-1)과 우측 홈 돌기(50-2) 및 우측 고정 홀(50-3)을 형성한 우측 브래킷(50)으로 구성된다. 상기 하,상방 슬릿(40-1,50-1)은 “X"자 형상으로 좌,우측 브래킷(40,50)을 결합하고, 상기 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)는 반구형으로 이루어져 좌,우측 브래킷(40,50)에 힌지핀(23)의 좌우 볼 엔드(23a)의 각각을 결합하며, 상기 좌,우측 고정 홀(40-3,50-3)은 볼트나 스크류가 관통해 좌,우측 브래킷(40,50)을 차체(도 8의 대시 패널(100))로 체결한다.

상기 커버 브래킷(60)은 “X"자 형상으로 결합한 좌,우측 브래킷(40,50)의 상면에 덧대어져 용접으로 좌,우측 브래킷(40,50)과 고정되고, 차체(도 8의 대시 패널(100))와 결합된다. 이를 위해 상기 커버 브래킷(60)은 강성 리브(60-1)로 강성을 강화하면서 핀 홀(60-2)을 천공한 커버 바디(61), 커버 바디(61)에서 상방향으로 절곡되면서 천공된 마운팅 홀(60-3)로 볼트나 스크류가 관통해 차체와 체결되는 마운팅 바디(63), 커버 바디(61)에서 상방향으로 절곡되면서 페달 암(10)의 상부부위를 가려주는 연장 바디(65)로 구성된다.

상기 고정 핀(70)은 커버 브래킷(60)에 용접되는 강도를 가지는 재질로 이루어져 커버 브래킷(60)과 좌,우측 브래킷(40,50)을 고정하여 준다. 이를 위해 상기 고정 핀(70)은 커버 브래킷(60)의 커버 바디(61)에 천공된 핀 홀(60-2)에 끼워져 좌,우측 브래킷(40,50)의 “X"자 부위로 위치된 상태에서 용접으로 고정된다.

상기 킥 다운 스위치(80)는 커버 브래킷(60)의 연장 바디(65)에 결합되고, 페달 암(10)의 킥 다운 레버(11)에 연계되어 페달 암(10)의 조작에 따른 킥 다운 신호를 발생한다.

도 2를 참조하면, 상기 페달 분리부재(30)를 구성하는 좌,우측 브래킷(40,50)의 세부 구성을 예시한다.

상기 좌측 브래킷(40)은 소정 길이로 하방 절개된 하방 슬릿(40-1)을 세로로 구비한 좌측 크로스 바디(41), 한쪽면을 반구형 홈으로 찍어 반대쪽 면에 반구형 돌출부로 형성된 좌측 홈 돌기(40-2)를 구비한 좌측 분리 바디(43), 좌측 고정 홀(40-3)을 천공한 좌측 고정 바디(45)로 이루어진다.

상기 우측 브래킷(50)은 소정 길이로 상방 절개된 상방 슬릿(50-1)을 세로로 구비한 우측 크로스 바디(51), 한쪽면을 반구형 홈으로 찍어 반대쪽 면에 반구형 돌출부로 형성된 우측 홈 돌기(50-2)를 구비한 우측 분리 바디(53), 우측 고정 홀(50-3)을 천공한 우측 고정 바디(55)로 이루어진다.

그러므로 상기 좌,우측 브래킷(40,50)은 하,상방 슬릿(40-1,50-1), 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2), 좌,우측 고정 홀(40-3,50-3), 좌,우측 크로스 바디(41,51), 좌,우측 분리 바디(43,53) 및 좌,우측 고정 바디(45,55)가 서로 대응되는 구성요소를 형성하는 동일한 형상 및 구조로 이루어진다. 그 결과 좌,우측 브래킷(40,50)이 하,상방 슬릿(40-1,50-1)의 교차로 “X"자 결합되면, “X"자의 교차점을 대칭점으로 하여 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)가 서로 마주본다.

한편 도 3 내지 도 7은 페달(1)의 조립 상태를 예시한다.

도 3의 페달(1)의 조립 상태를 참조하면, 페달 암(10)은 힌지 부재(20)와 결합되어 좌,우측 브래킷(40,50)과 커버 브래킷(60)이 고정 핀(70)으로 고정된 강성 멤버에 조립됨으로써 좌,우측 브래킷(40,50)의 “X"자 결합 구조로 지지된 힌지 부재(20)가 회전 중심이 되어 페달 스트로크를 형성한다. 이 경우 상기 페달 암(10)의 킥 다운 레버(11)에 연계된 킥 다운 스위치(80)는 커버 브래킷(60)에 결합된다.

또한 상기 페달(1)은 좌,우측 브래킷(40,50)과 커버 브래킷(60) 및 고정 핀(70)에 용접이 적용된 결합부(1-1)를 형성하고, 상기 결합부(1-1)는 수평 결합부(2)와 수직 결합부(3)로 구분된다.

도 4의 좌,우측 브래킷(40,50)과 커버 브래킷(60) 및 고정 핀(70)의 결합구조를 참조하면, 좌,우측 브래킷(40,50)은 하,상방 슬릿(40-1,50-1)의 끼움에 의한 좌,우측 크로스 바디(41,51)의 “X"자 결합상태를 형성한다. 그러면 상기 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 분리 바디(43,53)는 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)가 마주보도록 커버 브래킷(60)의 좌우측면을 따라 길게 배열됨으로써 힌지핀(23)의 좌우 볼 엔드(23a)를 결합하고, 상기 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 고정 바디(45,55)는 좌,우측 고정 홀(40-3,50-3)이 커버 브래킷(60)의 좌우로 위치됨으로써 차체(도 8의 대시 패널(100))와 결합된다.

도 5의 결합부(1-1)의 용접구조를 참조하면, 상기 결합부(1-1)는 좌,우측 용접면(2-1,2-2)의 수평 결합부(2)와 상,하측 용접면(3-1,3-2)의 수직 결합부(3)로 구분된다.

일례로, 상기 좌측 용접면(2-1)은 커버 브래킷(60)의 좌측부위를 좌측 브래킷(40)의 좌측 고정 바디(45)와 우측 브래킷(50)의 우측 분리 바디(53)를 점용접하고, 상기 우측 용접면(2-2)은 커버 브래킷(60)의 우측부위를 우측 브래킷(50)의 우측 고정 바디(55)와 좌측 브래킷(40)의 좌측 분리 바디(43)를 점용접하여 준다. 그 결과 상기 좌,우측 용접면(2-1,2-2)은 커버 브래킷(60)과 좌,우측 브래킷(40,50)을 점용접에 의한 고정 상태를 형성시켜 준다.

일례로, 상기 상측 용접면(3-1)은 고정 핀(70)이 커버 브래킷(60)의 핀 홀(60-2)에 끼워져 커버 바디(61)와 결합된 상태에서 점용접됨으로써 커버 브래킷(60)의 고정력을 형성하고, 상기 하측 용접면(3-2)은 고정 핀(70)이 좌측 크로스 바디(41)와 우측 브래킷(50)의 우측 크로스 바디(51)가 형성하는 “X"자 교차부위에 점용접됨으로써 좌,우측 브래킷(40,50)의 고정력을 형성한다. 그 결과 상기 상,하측 용접면(3-1,3-2)은 커버 브래킷(60)과 좌,우측 브래킷(40,50)을 고정 핀(70)과 함께 점용접에 의한 고정 상태를 형성시켜 준다.

특히 상기 좌,우측 용접면(2-1,2-2) 및 상기 상,하측 용접면(3-1,3-2)의 점용접은 정적 강도 하중에서는 큰 하중으로 버티지만 충돌 상황과 같은 짧은 순간 및 큰 하중에서 이탈이 용이함으로써 충돌에 따른 좌측 브래킷(40)과 우측 브래킷(50)의 “X"자 벌어짐으로 힌지부재(20)의 이탈이 용이하게 이루어지도록 한다.

도 6의 페달(1)의 조립 내부 구조를 참조하면, 페달 암(10)에 용접 고정된 힌지 파이프(21)에 힌지 부시(25)와 함께 결합된 힌지핀(23)은 서로 마주보는 좌,우측 분리 바디(43,53)의 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)에 볼 엔드(23a)가 끼워짐으로써 좌,우측 브래킷(40,50)과 조립된다.

그 결과 페달 암(10)은 힌지핀(23)의 볼 엔드(23a)와 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)에 의한 반구형 구조로 기존 선접촉 볼트타입 대비 볼구조의 접촉 면적 증가로 조작 압력을 낮추어 원활한 조작 및 부드러운 눌림을 형성하고, 특히 충돌시 좌,우측 브래킷(40,50)으로부터 용이하게 분리 및 이탈될 수 있다.

도 7을 참조하면, 페달(1)의 레이아웃은 힌지부재(20)와 고정 핀(70)의 거리로 페달멤버 강성확보거리(H)가 확보된다.

그 결과 상기 페달멤버 강성확보거리(H)는 페달 암(10)이 조립된 페달(1)의 정적강도를 크게 향상하는 “X"자의 좌,우측 브래킷(40,50)에 더해 차체 고정 브래킷과 거리로 형성되던 기존 대비 짧아진 페달 멤버 강성 확보 거리로 강도 및 강성을 크게 향상시켜 준다. 일례로, 페달(1)은 페달멤버 강성확보거리(H)의 축소와 좌,우측 브래킷(40,50)의 “X"자 구조로 기존 구조의 페달이 차체 연결 브래킷 멤버에 격벽 리브를 추가하여야 가능한 강도 확보를 손쉽게 달성할 수 있다.

한편 도 8은 페달(1)의 차량 장착 상태를 예시한다.

도 8의 페달 결합상태(A)를 참조하면, 페달(1)은 차량 내부 바닥으로 이어진 대시 패널 하부(100-1)의 위쪽을 형성하는 대시 패널(100)로 결합된다. 일례로, 좌,우측 브래킷(40,50)은 좌,우측 고정 바디(45,55)에 천공된 좌,우측 고정 홀(40-3,50-3)을 이용해 대시 패널(100)과 볼트나 스크류 체결되며, 커버 브래킷(60)은 마운팅 바디(63)에 천공된 마운팅 홀(60-3)을 이용해 카울 패널(200)이 연결된 대시 패널(100)과 볼트나 스크류 체결된다. 또한 페달 결합상태(A)에서 페달 암(10)은 대시 패널(100)을 나온 부스터(300-1)(도 10 참조)의 부스터 로드(300)와 연결된다. 그러므로 페달(1)은 조작 시 페달 암(10)이 힌지 부재(20)를 매개로 눌러지면서 페달 스트로크에 따라 부스터 로드(300)를 밀어 낸다.

반면 도 8의 페달 분리 상태(B)를 참조하면, 외부 충격에 의해 카울 패널(200)보다 상대적으로 크게 변형이 일어나는 대시 패널(100)의 변형은 대시 패널(100)에 고정된 좌,우측 브래킷(40,50)과 커버 브래킷(60)으로 전달된다. 이어 좌,우측 브래킷(40,50)과 커버 브래킷(60)은 대시 패널(100)의 변형으로 위로 들려짐으로써 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 홈 돌기(40-2,50-2)가 힌지 핀(23)의 반구형 볼 엔드(23a)에서 쉽게 이탈된다. 그 결과 힌지 핀(23)의 고정력이 제거된 페달 암(10)은 부스터 로드(300)를 회전 중심으로 하여 자중에 의해 자동으로 역회전됨으로써 운전자쪽으로 밀림이 저지되어 상해를 확실하게 방지하여 준다.

한편 도 9 내지 도 11은 차량(400)이 충돌 배리어(500)와 정면/옵셋/스몰 오버랩/신경사 충돌 시 각각 페달 분리 상태를 각각 예시한다. 여기서 정면 충돌은 차량(400)의 정면 부위에 대한 충돌 배리어(500)의 충돌 시험, 옵셋 충돌은 차량(400)의 정면 좌측부위에 대한 충돌 배리어(500)의 충돌 시험, 스몰 오버랩 충돌은 차량(400)의 운전석 앞부분 부위에 대한 충돌 배리어(500)의 충돌 시험, 신경사 충돌은 차량(400)의 정면 좌측부위에 대해 충돌 배리어(500)가 사선 방향으로 빗겨 충돌되는 대각선 방향 충돌 시험으로 정의된다.

도 9의 신경사 충돌 시 페달(1)의 상태를 참조하면, 신경사 충돌 전 직선 상태에서 페달(1)을 유지하던 대시패널(100)은 신경사 충돌력(Fa)으로 대시패널(100)의 좌측부위가 꺽이는 신경사충돌 변형부(100a)를 형성한다. 이어 상기 신경사 충돌력(Fa)은 신경사충돌 변형부(100a)의 꺾임으로 좌측 브래킷(40)의 좌측 고정 바디(45)를 밀어냄으로써 커버 브래킷(60)과 좌측 브래킷(40)의 좌측 고정 바디(45)가 형성한 좌측 용접면(2-1)이 파단된다.

이후 신경사 충돌력(Fa)에 의한 좌측 고정 바디(45)의 변형은 고정 핀(70)으로 전달된다. 그러면 고정 핀(70)은 좌,우측 크로스 바디(41,51)와 커버 브래킷(60)을 고정한 상,하측 용접면(3-1,3-2)으로 페달(1)의 운전자쪽 밀림을 저지하면서 페달(1)의 페달 밀림량을 회전량으로 변경되는 회전 중심으로 작용된다. 그 결과 커버 브래킷(60)과 좌측 브래킷(40)의 좌측 분리 바디(43)가 형성한 우측 용접면(2-2)이 파단되고, 우측 용접면(2-2)의 파단으로 좌측 분리 바디(43)는 고정 핀(70)을 회전 중심으로 하여 회전 변형됨으로써 신경사 충돌력(Fa)의 충돌 에너지는 좌측 브래킷(40)의 회전방향 에너지로 변환된다.

이와 같이 신경사 충돌력(Fa)은 대시패널(100)에 신경사충돌 변형부(100a)를 가져오고, 신경사충돌 변형부(100a)는 좌측 브래킷(40)에 좌측 고정 바디(45)의 국부적인 밀림 변형을 가져오며, 좌측 고정 바디(45)의 국부 변형은 고정 핀(70)이 회전 중심이 된 좌측 분리 바디(43)의 회전 변형을 가져옴으로써 힌지 핀(23)이 좌측 분리 바디(43)의 좌측 홈 돌기(40-2)에서 이탈되고, 힌지 핀(23)의 이탈에 의한 고정력 해제는 페달 암(10)의 분리를 가져온다. 그러므로 페달 암(10)은 도 8의 페달분리상태(B)와 같이 부스터 로드(300)를 회전 중심으로 하여 자중에 의해 자동으로 역회전됨으로써 운전자쪽으로 밀림 저지로 상해 방지가 확보된다.

도 10의 옵셋 충돌(또는 스몰 오버랩 충돌) 시 페달(1)의 상태를 참조하면, 옵셋 충돌(또는 스몰 오버랩 충돌) 전 직선 상태에서 페달(1)을 유지하던 대시패널(100)은 부스터(300-1)가 가하는 옵셋충돌력(Fb)으로 대시패널(100)의 우측부위가 꺽이는 옵셋충돌 변형부(100b)를 형성한다. 이어 상기 옵셋충돌력(Fb)은 옵셋충돌 변형부(100b)의 꺾임으로 우측 브래킷(50)의 우측 고정 바디(55)를 밀어냄으로써 커버 브래킷(60)과 우측 브래킷(50)의 우측 고정 바디(55)가 형성한 우측 용접면(2-2)이 파단된다.

이후 옵셋충돌력(Fb)에 의한 우측 고정 바디(55)의 변형은 고정 핀(70)으로 전달된다. 그러면 고정 핀(70)은 좌,우측 크로스 바디(41,51)와 커버 브래킷(60)을 고정한 상,하측 용접면(3-1,3-2)으로 페달(1)의 운전자쪽 밀림을 저지하면서 페달(1)의 페달 밀림량을 회전량으로 변경되는 회전 중심으로 작용된다. 그 결과 커버 브래킷(60)과 우측 브래킷(50)의 우측 분리 바디(53)가 형성한 좌측 용접면(2-1)이 파단되고, 좌측 용접면(2-1)의 파단으로 우측 분리 바디(53)는 고정 핀(70)을 회전 중심으로 하여 회전 변형됨으로써 옵셋충돌력(Fb)의 충돌 에너지는 우측 브래킷(50)의 회전방향 에너지로 변환된다.

이와 같이 옵셋충돌력(Fb)은 대시패널(100)에 옵셋충돌 변형부(100b)를 가져오고, 옵셋충돌 변형부(100b)는 우측 브래킷(50)에 우측 고정 바디(55)의 국부적인 밀림 변형을 가져오며, 우측 고정 바디(55)의 밀림 변형은 고정 핀(70)이 회전 중심이 된 우측 분리 바디(53)의 회전 변형을 가져옴으로써 힌지 핀(23)이 우측 분리 바디(53)의 우측 홈 돌기(50-2)에서 이탈되고, 힌지 핀(23)의 이탈에 의한 고정력 해제는 페달 암(10)의 분리를 가져온다. 그러므로 페달 암(10)은 도 8의 페달분리상태(B)와 같이 부스터 로드(300)를 회전 중심으로 하여 자중에 의해 자동으로 역회전됨으로써 운전자쪽으로 밀림 저지로 상해 방지가 확보된다.

도 11의 정면 충돌 시 페달(1)의 상태를 참조하면, 정면 충돌 전 직선 상태에서 페달(1)을 유지하던 대시패널(100)은 정면충돌력(Fc)으로 대시패널(100)이 밀려들어 오는 정면충돌 변형부(100c)를 형성한다. 이어 상기 정면충돌력(Fc)은 정면충돌 변형부(100c)의 밀림으로 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 고정 바디(45,55)가 함께 밀려나다 상,하측 용접면(3-1,3-2)으로 좌,우측 크로스 바디(41,51)와 커버 브래킷(60)에 고정된 고정 핀(70)으로 저지된다. 그 결과 좌,우측 고정 바디(45,55)는 정면충돌력(Fc)으로 압축 변형되고 동시에 좌,우측 크로스 바디(41,51)는 고정 핀(70)을 회전 중심으로 한 반대방향의 회전력을 형성한다. 이러한 이유는 차체 벤딩 부재인 카울 패널(200)은 강성이 평판 부재인 대시패널(100) 보다 크고 차량 하부보다 멀기 때문에 정면 충돌시 대시패널(100)은 카울 패널(200)보다 밀림량이 더 크게 형성됨에 기인된다.

이후 좌,우측 크로스 바디(41,51)의 회전력은 커버 브래킷(60)과 좌,우측 브래킷(40,50)의 좌,우측 분리 바디(43,53)가 형성한 좌,우측 용접면(2-1,2-2)이 파단되고, 좌,우측 용접면(2-1,2-2)의 파단으로 좌,우측 분리 바디(43,53)는 고정 핀(70)을 회전 중심으로 하여 회전 변형됨으로써 정면충돌력(Fc)의 충돌 에너지는 좌,우측 브래킷(40,50)의 회전방향 에너지로 변환된다.

이와 같이 정면충돌력(Fc)은 대시패널(100)에 정면충돌 변형부(100c)를 가져오고, 정면충돌 변형부(100c)는 좌,우측 브래킷(40,50)에 좌,우측 고정 바디(45,55)의 국부적인 압축 변형을 가져오며, 좌,우측 고정 바디(45,55)의 압축 변형은 고정 핀(70)이 회전 중심이 된 좌,우측 분리 바디(43,53)의 회전 변형을 가져옴으로써 힌지 핀(23)이 좌,우측 분리 바디(43,53)의 좌,우측 홈 돌기(50-150-2)에서 이탈되고, 힌지 핀(23)의 이탈에 의한 고정력 해제는 페달 암(10)의 분리를 가져온다. 그러므로 페달 암(10)은 도 8의 페달분리상태(B)와 같이 부스터 로드(300)를 회전 중심으로 하여 자중에 의해 자동으로 역회전됨으로써 운전자쪽으로 밀림 저지로 상해 방지가 확보된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 페달(1)은 페달 암(10)의 힌지 부재(20)와 힌지 결합되는 한쪽 부위와 차체 고정되는 다른쪽 부위가 “X"자 형상을 이루도록 서로 끼워져 결합되는 한 쌍의 좌측 브래킷(40)과 우측 브래킷(50), “X"자 형상의 상면으로 덧대어져 좌,우측 브래킷(40,50)에 용접 고정된 커버 브래킷(60), “X"자 형상의 교차점에서 좌,우측 브래킷(40,50)에 용접 고정되도록 상기 커버 브래킷(60)과 고정된 고정 핀(70)을 포함함으로써 차량의 정면/옵셋/스몰 오버랩을 포함한 신경사 충돌 시 충격 방향과 연동된 변형에 의한 페달 암(10)의 분리로 운전자의 페달상해를 확실하게 방지한다.

1 : 페달 1-1 : 결합부
2 : 수평 결합부 2-1,2-2 : 좌,우측 용접면
3 : 수직 결합부 3-1,3-2 : 상,하측 용접면
10 : 페달 암 11 : 킥 다운 레버
20 : 힌지 부재 21 : 힌지 파이프
23 : 힌지핀 23a : 볼 엔드
25 : 힌지 부시 25-1,25-2 : 좌,우측 힌지 부시
30 : 페달 분리부재 40,50 : 좌,우측 브래킷
40-1,50-1 : 하,상방 슬릿 40-2,50-2 : 좌,우측 홈 돌기
40-3,50-3 : 좌,우측 고정 홀
41,51 : 좌,우측 크로스 바디
43,53 : 좌,우측 분리 바디 45,55 : 좌,우측 고정 바디
60 : 커버 브래킷 60-1 : 강성 리브
60-2 : 핀 홀 60-3 : 마운팅 홀
61 : 커버 바디 63 : 마운팅 바디
65 : 연장 바디
70 : 고정 핀 80 : 킥 다운 스위치
100 : 대시 패널 100a : 신경사충돌 변형부
100b : 옵셋충돌 변형부 100c : 정면충돌 변형부
100-1 : 대시 패널 하부 200 : 카울 패널
300 : 부스터 로드 300-1 : 부스터
400 : 차량 500 : 충돌 배리어

Claims

페달 암의 힌지 부재와 힌지 결합되는 한쪽 부위와 차체 고정되는 다른쪽 부위가 “X"자 형상을 이루도록 서로 끼워져 결합되는 한 쌍의 좌측 브래킷과 우측 브래킷;
상기 “X"자 형상의 상면으로 덧대어져 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정된 커버 브래킷;
상기 “X"자 형상의 교차점에서 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정되도록 상기 커버 브래킷과 고정된 고정 핀;
이 포함되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 커버 브래킷은 점 용접으로 상기 좌측 브래킷 및 상기 우측 브래킷에 고정되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 커버 브래킷의 좌우 양쪽은 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷의 폭을 가린 상태에서 상기 좌측 브래킷 및 상기 우측 브래킷에 고정되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 고정 핀은 상기 커버 브래킷과 상기 교차점을 수직하게 이어 상기 좌측 브래킷 및 상기 우측 브래킷을 고정하는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 좌측 브래킷에는 하방 슬릿이 절개되고, 상기 우측 브래킷에는 상방 슬릿이 절개되며, 상기 “X"자 형상은 상기 하방 슬릿과 상기 상방 슬릿의 끼움 결합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 5에 있어서, 상기 좌측 브래킷은 상기 하방 슬릿을 구비한 좌측 크로스 바디에서 상기 힌지 부재쪽으로 절곡된 좌측 분리 바디와 상기 좌측 크로스 바디에서 상기 차체쪽으로 절곡된 좌측 고정 바디로 이루어지고;
상기 우측 브래킷은 상기 상방 슬릿을 구비한 우측 크로스 바디에서 상기 힌지 부재쪽으로 절곡된 우측 분리 바디와 상기 우측 크로스 바디에서 상기 차체쪽으로 절곡된 우측 고정 바디로 이루어지며;
상기 좌측 분리 바디와 상기 우측 분리 바디는 상기 힌지 결합을 형성하고, 상기 좌측 고정 바디와 상기 우측 고정 바디는 상기 차체 고정을 형성하는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 6에 있어서, 상기 힌지 결합은 상기 힌지 부재의 힌지 핀의 좌우 양쪽의 볼 엔드가 상기 좌측 분리 바디의 좌측 홈 돌기와 상기 우측 분리 바디의 우측 홈 돌기에 각각 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 7에 있어서, 상기 볼 엔드와 상기 좌측 홈 돌기 및 상기 우측 홈 돌기는 반구형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 7에 있어서, 상기 힌지 핀은 상기 볼 엔드가 좌우 양쪽으로 노출되는 힌지 파이프와 결합되고, 상기 힌지 파이프는 상기 페달 암에 결합되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 9에 있어서, 상기 볼 엔드의 좌우 양쪽 노출부위에는 좌,우측 힌지 부시가 결합되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 6에 있어서, 상기 차체 고정은 볼트 또는 스크류 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 커버 브래킷은 차체 고정부를 형성하는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 12에 있어서, 상기 차체 고정부는 상기 커버 브래킷이 상기 좌측 브래킷과 상기 우측 브래킷에 고정된 커버 바디에서 절곡된 마운팅 바디로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 13에 있어서, 상기 마운팅 바디는 볼트 또는 스크류 방식으로 차체 고정되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 13에 있어서, 상기 커버 바디에는 상기 마운팅 바디의 반대쪽으로 커버 바디에서 절곡된 연장 바디가 형성되고, 상기 연장 바디에는 킥 다운 스위치가 결합되는 것을 특징으로 하는 페달.
청구항 1에 있어서, 상기 페달 암은 상기 “X"자 형상의 상기 교차점과 상기 힌지부재가 형성하는 거리로 페달멤버 강성확보거리를 형성하는 것을 특징으로 하는 페달.