KR102496700B1 - 충격 끌림 방식 페달 - Google Patents

Abstract

본 발명의 충격 끌림 방식 페달(1)은 경사진 사각 틀을 형성하도록 서로 용접 결합된 페달 연계 변형 밴드(40)와 베이스 플레이트(50), 베이스 플레이트(50)에 용접 결합되어 경사진 다각 틀의 한쪽 모서리로 위치된 페달 암(10)의 힌지 축 부위를 형성해 주는 페달 브래킷(60)이 포함됨으로써 정면/옵셋/스몰 오버랩/신경사 충돌시 페달 연계 변형 밴드(40)의 “Z"자 변형에 의한 페달 암(10)의 페달 밀림량 축소로 운전자의 페달상해 방지와 함께 엄격한 신경사 충돌 규정 충족이 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

충격 끌림 방식 페달{Impact Drawn type Pedal}

본 발명은 페달에 관한 것으로, 특히 신경사 충돌(Oblique Test)의 규정을 충족시키는 충격 끌림 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.

국내공개특허공보 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 정면/옵셋 충돌시 페달암의 이동저지에 의한 페달 밀림량 축소로 운전자의 페달상해가 방지되고, 특히 스몰 오버랩을 포함한 신경사 충돌시 페달암의 이동저지에 더해 끌림에 의한 역회전으로 페달 밀림량을 크게 축소시킴으로써 운전자의 페달상해에 대한 보다 엄격한 신경사 충돌 규정이 충족되는 충격 끌림 방식 페달의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페달은 외부물체가 가하는 타격 완충으로 페달 암이 밀려나지 않도록 상기 페달 암을 둘러싸는 페달 연계 변형 밴드와 베이스 플레이트가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 페달 암에 타격을 가하는 상기 외부물체는 조향 컬럼이다.

바람직한 실시예로서, 상기 페달 연계 변형 밴드와 상기 베이스 플레이트는 서로 결합되어 상기 페달 암을 둘러싸주는 틀(frame)로 형성되고; 상기 틀은 적어도 2변을 이용한 경사 형상으로 상기 페달 암이 상기 틀의 일측 모서리 부위에 편중되어 위치되도록 한다. 상기 페달 연계 변형 밴드는 연결 판의 양쪽에서 절곡되어 상기 경사 형상을 이루는 변형 판 및 지지 판으로 구분되고, 상기 베이스 플레이트는 상기 변형 판 및 상기 지지 판의 끝단에 결합된다. 상기 페달 연계 변형 밴드와 상기 베이스 플레이트의 결합은 용접으로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 페달 연계 변형 밴드와 베이스 플레이트는 상기 페달 암을 에워싸는 다각 틀로 형성되고; 상기 다각 틀은 4변 중 2변에 형성된 경사각으로 경사 형상을 이루고, 상기 경사 형상은 상기 페달 암의 위치를 일측 모서리 부위로 편중시켜준다. 상기 페달 연계 변형 밴드는 연결 판과 변형 판 및 지지 판으로 구분되어 상기 다각 틀은 4변 중 3변을 형성하면서 상기 변형 판과 상기 지지 판에 대한 경사로 상기 경사 형상이 형성되고, 상기 베이스 플레이트는 판 형상으로 상기 사각 틀은 4변 중 1변을 형성한다.

바람직한 실시예로서, 상기 연결 판은 상기 변형 판과 상기 지지 판을 웨이브 형상으로 이어주고, 상기 연결 판은 상기 변형 판과 중첩된 중첩구간을 형성한다. 상기 변형 판은 상기 연결 판과 중첩된 중첩구간을 형성하면서 상기 연결 판에서 절곡된 중첩연장 구간부, 상기 중첩연장 구간부에서 2단 절곡되어 상기 베이스 플레이트의 일측과 결합되는 고정 구간부로 이루어지고; 상기 지지 판은 상기 연결 판에서 절곡된 지지연장 구간부, 상기 지지연장 구간부에서 절곡되어 상기 베이스 플레이트의 타측과 결합되는 고정 구간부로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 중첩연장 구간부와 상기 지지연장 구간부는 상기 경사 형상을 형성하도록 각각 경사각이 주어진다. 상기 중첩연장 구간부와 상기 중첩구간의 길이 비는 2배로 설정된다. 상기 중첩연장 구간부의 길이는 상기 고정 구간부의 길이 보다 길게 형성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 중첩연장 구간부에는 하단 보강부재가 결합되고, 상기 고정 구간부에는 상단 보강부재가 결합된다.

바람직한 실시예로서, 상기 연결 판과 상기 변형 판의 변형 판 연결 부위에는 조향 장치의 조향 컬럼이 위치되고, 상기 연결 판과 상기 지지 판의 지지 판 연결 부위에는 상기 페달 암이 위치된다. 상기 변형 판 연결 부위와 상기 조향 컬럼 및 상기 지지 판 연결 부위와 상기 페달 암은 이격된 상태로 위치된다.

바람직한 실시예로서, 상기 베이스 플레이트에는 부스터의 부스터 로드가 관통되어 상기 페달 암과 연결된다. 상기 베이스 플레이트에는 페달 브래킷이 결합되고, 상기 페달 브래킷에는 상기 페달 암이 결합된다. 상기 베이스 플레이트와 상기 페달 브래킷은 용접으로 결합되고, 상기 페달 브래킷과 상기 페달 암은 힌지 볼트와 너트로 결합되어 페달 스트로크를 형성한다. 상기 페달 암은 상기 힌지 볼트가 관통하는 힌지 멤버를 구비한다.

바람직한 실시예로서, 상기 페달 연계 변형 밴드에는 페달 스위치가 결합된다. 상기 페달 스위치는 브레이크 스위치 또는 킥다운 스위치이다.

이러한 본 발명의 차량에 적용된 충격 끌림 방식 페달은 충돌의 종류와 관계 없이 페달의 미 분리 상태에서도 밀림량을 축소시켜줌으로써 페달의 운전자쪽 이동에 따른 운전자의 페달 상해가 확실히 방지되고, 나아가 하기와 같은 작용 및 효과가 구현된다.

첫째 원가 절감으로서, 이는 기존 페달 스토퍼 기술이나 역회전 기술 대비 원가 절감이 이루어지는 페달 끌림 유도멤버의 단순 구조에 기인한다. 둘째 충돌 성능 향상으로서, 이는 스몰오버랩/신경사 충돌 조건에서 확실한 페달 밀림량 축소에 따른 큰 폭의 충돌성능향상과 정면/옵셋 충돌 조건에서 페달 스토퍼 기능에 따른 충돌성능향상에 기인한다. 셋째, 연비 향상으로서, 이는 운전자 상해 방지 구조가 기존의 페달구조 대비 큰 폭의 중량저감이 가능한 컴팩트 구조에 기인한다. 넷째 페달 상품성 향상으로서, 이는 가혹한 충돌 조건인 신경사 충돌 법규를 충족함에 기인된다. 다섯째 차량 마케팅 향상 측면으로서, 이는 신경사 충돌 법규 충족에 따른 홍보 효과에 기인한다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 끌림 방식 페달의 분해 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 페달 끌림 유도멤버를 구성하는 페달 연계 변형 밴드의 레이아웃의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 페달 끌림 유도멤버가 장착된 페달의 조립도이고, 도 4는 본 발명에 따른 페달이 조향 장치의 조향 컬럼과 연계된 레이아웃의 예이며, 도 5는 본 발명에 따른 조향컬럼의 연계시 페달 연계 변형 밴드의 설계 조건의 예이고, 도 6은 본 발명에 따른 신경사 충돌시 페달 끌림 유도멤버의 변형상태이며, 도 7은 도 6의 신경사 충돌시 페달 및 그 주변부에 대한 변형상태이고, 도 8은 본 발명에 따른 정면/옵셋 충돌시 페달 끌림 유도멤버의 변형상태이다.

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 1과 도 2는 충격 끌림 방식 페달(1)의 구성을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 페달(1)은 페달 암(10)과 힌지 멤버(20)에 더해 페달 연계 변형 밴드(40), 베이스 플레이트(50), 페달 브래킷(60), 힌지 볼트(70)로 이루어진 페달 끌림 유도멤버(30)로 구성된다. 그러므로 상기 페달(1)은 페달 끌림 유도멤버(30)의 페달밀림 축소 동작으로 충격 끌림 방식 페달로 구성된다.

구체적으로 상기 페달 암(10)은 발판이 구비된 하부부위와 힌지 멤버(20)가 결합된 상부부위를 형성한 암 바디로 이루어지고, 발판 눌림시 힌지 멤버(20)를 회전 중심으로 하여 페달 스트로크를 형성한다.

상기 힌지 멤버(20)는 페달 암(10)의 회전 중심심이 되도록 페달 암(10)의 상부부위로 결합되고, 힌지 파이프(21)와 좌,우측 힌지 부시(23-1,23-2)로 이루어진다. 상기 힌지 파이프(21)는 힌지 볼트(70)가 관통되도록 중공파이프로 이루어지고, 페달 암(10)의 상부부위에 형성된 반구 형상에 용접 고정된다. 상기 좌,우측 힌지 부시(23-1,23-2)의 각각은 힌지 파이프(21)에 끼워지면서 힌지 볼트(70)가 관통되는 중공의 마개 구조로 이루어지고, 힌지 파이프(21)의 양쪽을 좌우측으로 구분하여 좌측 힌지 부시(23-1)가 힌지 파이프(21)의 좌측으로 우측 힌지 부시(23-2)가 힌지 파이프(21)의 우측으로 끼워진다.

구체적으로 상기 페달 끌림 유도멤버(30)는 페달 연계 변형 밴드(40), 베이스 플레이트(50), 페달 브래킷(60), 힌지 볼트(70)로 구성된다.

일례로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 대략 “u"형상으로 이루어져 막힘부와 개방부로 구분되고, 상기 막힘부로 페달 스위치(90)가 결합되는 반면 상기 개방부로 베이스 플레이트(50)가 결합된다. 그러므로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 평소에는 페달 스위치(90)의 스위치 브래킷 기능을 하며 충돌시에는 페달 암(10)을 막는 기능을 한다.

이를 위해 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 절곡 구조로 막힘부와 개방부를 형성한 밴드 바디, 밴드 바디에 덧대어진 보강부재(49)로 구성된다. 상기 밴드 바디는 막힘부를 이루는 연결 판(41)과 변형 판(43) 및 지지 판(45)으로 구분된다. 상기 연결 판(41)은 “웨이브(wave)"형상으로 절곡되어 막힘부로 형성되고, 상기 변형 판(43)과 상기 지지 판(45)은 서로 마주보도록 연결 판(41)의 양쪽에서 절곡되어 개방부로 형성된다. 다만 상기 변형 판(43)은 연결 판(41)과 일부 중첩 구간을 형성하도록 연결 판(41)에서 절곡된 직선 구간이 다시 꺾어진 절곡 구간을 형성하는 반면 상기 지지 판(45)은 연결 판(41)에서 절곡된 직선 구간이 꺾어진 경사 구간을 형성한다. 상기 보강부재(49)는 밴드 바디에 용접된 하단 보강부재(49-1)와 상단 보강부재(49-2)로 분리된다. 상기 하단 보강부재(49-1)는 직선 구간에 용접되는 반면 상기 상단 보강부재(49-2)는 절곡 구간에 용접된다.

그러므로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 연결 판(41)과 변형 판(43) 및 하단 보강부재(49-1)의 중첩을 통해 강성을 강화하면서 페달 암(10)의 밀림량을 확실하게 줄여주는 벤딩 변형이 유도될 수 있다. 특히 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 강으로 이루어짐으로써 충돌시 찢어지지 않고 페달 암(10)을 당길 수 있는 고장력 강으로 이루어진다.

일례로 상기 베이스 플레이트(50)는 판구조로 이루어지고, 베이스 바디(51)와 좌,우측 고정 엔드(53,55) 및 상측 고정 엔드(57)로 구분된다. 상기 베이스 바디(51)는 원형의 연결 홀(51a)과 함께 그 주위로 다수의 고정 홀(51b)이 천공된 소정의 사각판재 형상으로 이루어진다. 상기 연결 홀(51a)과 상기 고정 홀(51b)은 부스터(300)(도 4 참조)와 연계된다. 상기 좌,우측 고정 엔드(53,55)의 각각은 베이스 바디(51)의 아래쪽부위에서 좌우로 연장됨으로써 페달 연계 변형 밴드(40)의 변형 판(43)과 지지 판(45)이 용접된다. 상측 고정 엔드(57)는 베이스 바디(51)의 위쪽부위에서 돌출됨으로써 페달 브래킷(60)이 용접된다.

일례로 상기 페달 브래킷(60)은 페달 암(10)의 상부부위에 용접된 힌지 멤버(20)를 감싸는 "ㄷ"자 구조이면서 힌지 멤버(20)와 일치되는 위치에 힌지 홀(61)이 천공된 의 브래킷 바디로 이루어지고, 상기 브래킷 바디의 한쪽 끝이 상측 고정 엔드(57)에 용접되어 베이스 플레이트(50)에서 돌출된다. 일례로 상기 힌지 볼트(70)는 힌지 멤버(20)를 관통하도록 힌지 홀(61)로 끼워져 너트(71)와 체결된다.

특히 상기 페달(1)에는 페달 끌림 유도멤버(30)와 연계된 페달 스위치(90)가 구성요소로 포함된다. 이 경우 상기 페달 스위치(90)는 브레이크 스위치를 적용하여 페달(1)이 충격 끌림 방식 브레이크 페달로 구성되거나 또는 킥 다운 스위치를 적용하여 충격 끌림 방식 엑셀레이터(accelerator) 페달로 구성될 수 있다.

도 2의 페달 연계 변형 밴드(40)의 레이아웃을 참조하면, 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 베이스 플레이트(50)에 변형 판(43)과 지지 판(45)이 용접으로 고정됨으로써 연결 판(41)과 베이스 플레이트(50) 및 변형 판(43)과 지지 판(45)을 각각 변으로 하는 다각 형상(예, 경사진 사각형상)으로 이루어진다. 특히 상기 변형 판(43)은 보강부재 중첩길이(La)로 이루어진 중첩연장 구간부(43-1)가 연결 판(41)의 연결 판 중첩길이(Lb)로 이루어진 중첩 구간부(41-1)와 중첩되고, 상기 보강부재 중첩길이(La)에 맞춘 하단 보강부재(49-1)가 용접으로 고정됨으로써 페달 연계 변형 밴드(40)에 대한 강성을 강화시켜준다.

구체적으로 상기 연결 판(41)은 변형 판(43)의 중첩연장 구간부(43-1)가 절곡되는 중첩 구간부(41-1)와 지지 판(45)의 지지연장 구간부(45-1)가 절곡되는 연결 구간부(41-2)로 구분되어 “웨이브" 형상을 이루고, 상기 중첩 구간부(41-1)와 상기 연결 구간부(41-2)는 라운드(round) 형상의 중첩 라운드(42a)로 이어지며, 상기 연결 구간부(41-2)와 상기 지지 판(45)은 라운드(round) 형상의 연결 라운드(42b)로 이어진다.

특히 상기 중첩 구간부(41-1)는 변형 판(43)의 중첩연장 구간부(43-1)애 대해 완전하게 포개져 레이아웃을 축소할 수 있는 연결 판 중첩길이(Lb)로 형성된다. 상기 중첩 라운드(42a)는 충돌시 접촉되는 갭이 확보된 상태에서 조향 컬럼(100-1)(특히, U-JOINT)(도 4 참조)쪽이 감싸지면서 변형 판(43)의 중첩연장 구간부(43-1)쪽으로 위치되도록 한다. 상기 연결 라운드(42b)는 페달 스위치(90)가 결합되면서 페달 암(10)쪽을 감싸준다.

구체적으로 상기 변형 판(43)은 중첩부 길이를 형성하도록 연결 판(41)에서 절곡된 중첩연장 구간부(43-1)로 직선 구간을 이루고, 상기 중첩연장 구간부(43-1)에서 2단계 절곡되는 고정 구간부(43-2)로 절곡 구간을 이룬다. 상기 고정 구간부(43-2)와 상기 중첩연장 구간부(43-1)는 라운드(round) 형상의 고정 라운드(44a)로 이어지면서 직각으로 1단계 절곡됨으로써 고정 구간부(43-2)가 중첩연장 구간부(43-1)와 중첩부 길이로 강성을 강화하면서 변형 판 고정 엔드(44b)로 2단계 절곡됨으로써 베이스 플레이트(50)의 좌측 고정 엔드(53)에 용접으로 고정된다.

특히 상기 중첩연장 구간부(43-1)는 충돌시 폐달 연계 변형 밴드(40)의 벤딩 변형을 유도함으로써 큰 강도/강성을 요구하므로 하단 보강부재(49-1)를 용접으로 고정한다. 상기 고정 구간부(43-2)는 충돌시 폐달 연계 변형 밴드(40)의 벤딩 변형을 유도함으로써 큰 강도/강성을 요구므로 상단 보강부재(49-2)를 용접으로 고정한다. 상기 고정 라운드(44a)는 충돌시 변형을 용이하게 하는 작용을 한다. 상기 변형 판 고정 엔드(44b)는 폐달 연계 변형 밴드(40)와 베이스 플레이트(50)를 고정하여 준다.

구체적으로 상기 지지 판(45)은 지지 판(45)에서 절곡된 지지연장 구간부(45-1)로 직선 구간을 이루고, 상기 지지연장 구간부(45-1)에서 절곡된 고정 구간부(45-2)으로 경사진 경사 구간을 이루며, 상기 지지연장 구간부(45-1)와 상기 고정 구간부(45-2)는 라운드(round) 형상의 연결 라운드(46a)로 이어진다.

그 결과 상기 페달 암(10)은 힌지 멤버(20)와 힌지 볼트(70)를 힌지 축으로 하여 스트로크를 형성하고, 폐달 연계 변형 밴드(40)는 테두리 안쪽 공간에서 페달 스위치(90)쪽으로 위치된다. 그러므로 상기 페달 연계 변형 밴드(40), 상기 베이스 플레이트(50), 상기 페달 브래킷(60), 상기 힌지 볼트(70)로 구성된 페달 끌림 유도멤버(30)는 정면/옵셋 충돌 조건에서는 페달 암(10)에 대한 페달 스토퍼 기능으로 페달 밀림량을 방지하여 운전자 하부를 보호하고, 스몰 오버랩 및 신경사 충돌 조건에서는 충돌에 따른 벤딩 변형에 의한 페달 암(10)의 후방 당김 작용과 역회전으로 페달 밀림량을 크게 축소하여 운전자 하부를 보호하도록 작용한다.

한편 도 3은 페달(1)의 조립 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이 페달(1)의 조립 상태에서, 베이스 플레이트(50)에는 페달 연계 변형 밴드(40)와 페달 브래킷(60)의 각각이 용접으로 고정되고, 페달 암(10)은 상부부위로 용접된 힌지 멤버(20)를 매개로 페달 브래킷(60)과 결합되며, 힌지 볼트(70)는 페달 브래킷(60)과 힌지 멤버(20)를 관통하여 너트(71)와 체결된다.

구체적으로 상기 페달(1)의 조립상태에서 상기 페달 연계 변형 밴드(40)와 상기 베이스 플레이트(50)는 경사진 다각 틀 형상을 이루어 페달 암(10)을 경사진 다각 틀의 안쪽으로 위치시켜 준다. 이를 위해 상기 페달 연계 변형 밴드(40)는 연결 판(41)과 함께 베이스 플레이트(50)의 좌,우측 고정 엔드(53,55)에 용접된 변형 판(43)과 지지 판(45)으로 테두리를 형성하고, 상기 테두리는 변형 판(43)과 지지 판(45)의 경사각으로 페달 암(10)의 한쪽방향으로 치우친 경사진 다각 틀 형상을 이룸으로써 조향 장치(100)의 조향 컬럼(100-1)(도 4 참조)에 보다 근접된다.

그러므로 상기 폐달 연계 변형 밴드(40)는 테두리 안쪽 공간에서 페달 암(10)을 페달 스위치(90)가 결합된 쪽으로 위치시켜준다.

한편 도 4와 도 5는 조향 장치(100)와 연계된 페달(1)의 레이아웃을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 도 1 내지 도 3에서 기술된 페달(1)은 베이스 플레이트(50)가 부스터(300)와 결합된 상태에서 폐달 연계 변형 밴드(40)가 조향 장치(100)의 조향 컬럼(100-1)쪽으로 위치된다.

구체적으로 상기 폐달 연계 변형 밴드(40)는 “z"형상의 연결 판(41)에 형성된 라운드(round)형상의 중첩 라운드(42a)가 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트(즉, 조향 컬럼(100-1)의 연결부)에서 충돌시 접촉되는 갭을 확보한 상태로 위치된다. 즉, 상기 폐달 연계 변형 밴드(40)는 연결 판(41)의 중첩 구간부(41-1)와 연결 구간부(41-2)를 라운드(round)형상으로 이어주는 중첩 라운드(42a)를 형성하고, 상기 중첩 라운드(42a)가 충돌시 접촉되는 갭을 확보한 상태로 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트 부위에 위치됨으로써 하단 보강부재(49-1)를 덧댄 변형 판(43)의 중첩연장 구간부(43-1)로 찢어짐 없는 밴딩 변형에 대한 강성을 유지한다.

구체적으로 상기 베이스 플레이트(50)의 베이스 바디(51)에는 원형의 연결 홀(51a)과 함께 그 주위로 다수의 고정 홀(51b)이 천공되고, 상기 연결 홀(51a)은 부스터 로드(300-1)가 빠져나오는 통로로 작용하고, 상기 고정 홀(51b)은 부스터(300)의 몸통에 돌출된 보스가 빠져나오는 통로로 작용한다. 그러므로 부스터(300)는 고정 홀(51b)을 빠져나온 보스로 베이스 플레이트(50)와 고정되고, 부스터 로드(300-1)는 연결 홀(51a)을 빠져나와 폐달 암(10)과 연결된다.

도 5는 폐달 연계 변형 밴드(40)에 적용된 중첩부 길이 설정의 예로서, 상기 중첩부 길이는 중첩 구간부(41-1)의 연결 판 중첩길이(Lb)와 중첩연장 구간부(43-1)의 보강부재 중첩길이(La)에 대한 비율로 설정된다.

일례로 중첩부 길이 부족 케이스(A)는 보강부재 중첩길이(La) 대비 연결 판 중첩길이(Lb)가 짧게 설정된 예로서, 이 경우 충돌에 따른 중첩 구간부(41-1)의 벤딩 변형시 연결 판 중첩길이(Lb)의 부족한 길이로 인해 중첩 구간부(41-1)와 중첩 라운드(42a)가 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트 부위로 돌출되도록 변형됨으로써 U 조인트가 폐달 연계 변형 밴드(40)의 밖으로 이탈됨을 나타낸다.

반면 중첩부 길이 과다 케이스(B)는 보강부재 중첩길이(La) 대비 연결 판 중첩길이(Lb)가 길게 설정된 예로서, 이 경우 충돌에 따른 중첩 구간부(41-1)의 벤딩 변형시 연결 판 중첩길이(Lb)의 과도한 길이로 인해 중첩 구간부(41-1)와 중첩 라운드(42a)가 변형되지 않고 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트 부위로 밀려들어옴으로써 U 조인트가 폐달 연계 변형 밴드(40)쪽으로 밀려들어감을 나타낸다.

그러므로 상기 보강부재 중첩길이(La)와 상기 연결 판 중첩길이(Lb)는 충돌시 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트와 접촉함으로써 연결 판(41)과 지지 판(45)을 함께 대시 패널(200)(도 6 참조)측으로 당겨서 페달 암(10)의 밀림을 축소시키도록 설정된다.

일례로 상기 중첩 구간부(41-1)의 연결 판 중첩길이(Lb)는 중첩연장 구간부(43-1)의 보강부재 중첩길이(La) 대비 약 1/2의 중첩부 길이로 설정된다. 더불어 상기 중첩연장 구간부(43-1)에 이어진 고정 구간부(43-2)의 길이는 상기 보강부재 중첩길이(La)보다 짧게 설정된다. 그 결과 페달 연계 변형 밴드(40)는 중첩 구간부(41-1)와 중첩연장 구간부(43-1) 및 고정 구간부(43-2)의 최적 조화로 충돌에 따른 찢어짐 없는 강화된 강성으로 벤딩 변형이 효과적으로 유도된다.

한편 도 6 내지 도 8은 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 6 및 도 7을 참조하면, 차량(400)의 신경사 충돌은 신경사 충돌력(Fa)을 대시 패널(200)로 전달함으로써 대시 패널(200)은 좌측부위가 꺾이는 경사 변형부(200-1)를 형성한다. 그러면 상기 경사 변형부(200-1)의 경사는 페달 연계 변형 밴드(40)를 밀어 내고, 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 밀림은 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트로 저지됨으로써 “Z"자 벤딩 변형으로 전환된다. 이 경우 상기 조향 컬럼(100-1)은 U 조인트의 큰 강도/강성으로 충돌에 따른 변형이 매우 작게 발생함으로써 페달 연계 변형 밴드(40)의 Z"자 벤딩 변형에 대한 영향을 끼치지 않는다.

구체적으로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 “Z"자 벤딩 변형은 하단 보강부재(49-1)와 상단 보강부재(49-2)가 각각 덧대어져 찢김이 방지되는 변형 판(43)에서 발생된다. 즉, 밀림 변형부(200-2)의 이동은 변형 판(43)의 변형 판 고정 엔드(44b)가 용접된 베이스 플레이트(50)를 통해 변형 판(43)으로 전달됨으로써 고정 구간부(43-2)에 이어진 중첩연장 구간부(43-1)가 U 조인트와 접촉되도록 이동되 고, 상기 밀림 변형부(200-2)의 이동 진행 하에서 상기 중첩연장 구간부(43-1)의 이동은 상기 U 조인트로 저지됨으로써 경사 변형부(200-1)의 이동 진행 하에서 상기 고정 라운드(44a)가 U 조인트에 의한 반발로 접혀진다. 이어 상기 고정 라운드(44a)의 접힘은 중첩연장 구간부(43-1)를 고정 구간부(43-2)쪽으로 당겨주고, 상기 중첩연장 구간부(43-1)의 당김은 연결 판(41)의 중첩 구간부(41-1)를 함께 당겨줌으로써 중첩 구간부(41-1)와 연결 구간부(41-2)를 이어주는 중첩 라운드(42a)가 당겨진다.

이로 인해 변형 판(43)은 변형 판 고정 엔드(44b)가 베이스 플레이트(50)에 용접된 상태에서 연결 판(41)을 잡아당기면서 “Z"자 형상으로 변형되고, 상기 “Z"자 형상 변형은 연결 판(41)에 이어진 지지 판(45)을 잡아 당겨준다. 그러면 상기 지지 판(45)은 고정 구간부(45-2)가 베이스 플레이트(50)에 용접된 상태에서 연결 구간부(41-2)의 연결 라운드(42a)와 이어진 지지연장 구간부(45-1)가 당겨지고, 상기 페달 암(10)은 잡아 당겨지는 지지연장 구간부(45-1)와 접촉된 상태에서 조향 컬럼(100-1)쪽으로 이동된다. 이 과정에서 페달 스위치(90)는 연결 라운드(42a)에서 분리된다.

그러므로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 “Z"자 벤딩 변형은 페달 암(10)을 당겨주고, 상기 페달 암(10)은 당김에 의한 역회전으로 페달 밀림량을 축소함으로써 운전자의 다리 쪽으로 접근하는 페달 암(10)의 이동거리를 줄여 페달 암(10)과 다리의 접촉이 차단된다.

도 8을 참조하면, 차량(400)의 정면/옵셋 충돌은 정면 충돌력(Fb)을 대시 패널(200)로 전달함으로써 대시 패널(200)은 페달(1)쪽으로 밀려드는 밀림 변형부(200-2)를 형성한다. 그러면 상기 밀림 변형부(200-2)는 약간의 경사로 페달 연계 변형 밴드(40)를 밀어 내고, 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 밀림은 조향 컬럼(100-1)의 U 조인트로 저지됨으로써 부분 벤딩 변형으로 전환된다. 이 경우 상기 조향 컬럼(100-1)은 U 조인트의 큰 강도/강성으로 충돌에 따른 변형이 매우 작게 발생함으로써 페달 연계 변형 밴드(40)의 부분 벤딩 변형에 대한 영향을 끼치지 않는다.

구체적으로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 부분 벤딩 변형은 하단 보강부재(49-1)와 상단 보강부재(49-2)가 각각 덧대어져 찢김이 방지되는 변형 판(43)에서 발생된다. 즉, 밀림 변형부(200-2)의 이동은 변형 판(43)의 변형 판 고정 엔드(44b)가 용접된 베이스 플레이트(50)를 통해 변형 판(43)으로 전달됨으로써 고정 구간부(43-2)에 이어진 중첩연장 구간부(43-1)가 U 조인트쪽으로 이동된다. 그러면 상기 밀림 변형부(200-2)의 이동 진행 하에서 상기 U 조인트는 변형 판(43)의 중첩연장 구간부(43-1)와 연결 판(41)의 중첩 라운드(42a)의 이동을 접촉으로 저지한다. 동시에 상기 밀림 변형부(200-2)의 이동 진행 하에서 지지 판(45)은 연결 판(41)의 연결 라운드(42b)와 지지연장 구간부(45-1)로 이어지고 베이스 플레이트(50)와 고정 구간부(45-2)로 용접된 상태에서 페달 암(10)의 밀림 이동을 저지시켜 준다.

그러므로 상기 페달 연계 변형 밴드(40)의 부분 벤딩 변형은 페달 암(10)을 구속하고, 상기 페달 암(10)의 구속은 페달 밀림량을 축소함으로써 운전자의 다리 쪽으로 접근하는 페달 암(10)의 이동거리를 줄여 페달 암(10)과 다리의 접촉이 차단된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 충격 끌림 방식 페달(1)은 경사진 사각 틀을 형성하도록 서로 용접 결합된 페달 연계 변형 밴드(40)와 베이스 플레이트(50), 베이스 플레이트(50)에 용접 결합되어 경사진 다각 틀의 한쪽 모서리로 위치된 페달 암(10)의 힌지 축 부위를 형성해 주는 페달 브래킷(60)이 포함됨으로써 정면/옵셋/스몰 오버랩/신경사 충돌시 페달 연계 변형 밴드(40)의 “Z"자 변형에 의한 페달 암(10)의 페달 밀림량 축소로 운전자의 페달상해 방지와 함께 엄격한 신경사 충돌 규정 충족이 이루어진다.

1 : 페달 10 : 페달 암
20 : 힌지 멤버 21 : 힌지 파이프
23-1,23-2 : 좌,우측 힌지 부시
30 : 페달 끌림 유도멤버 40 : 페달 연계 변형 밴드
41 : 연결 판 41-1 : 중첩 구간부
41-2 : 연결 구간부 42a : 중첩 라운드
42b,46a : 연결 라운드 43 : 변형 판
43-1 : 중첩연장 구간부 43-2,45-2 : 고정 구간부
44a : 고정 라운드 44b : 변형 판 고정 엔드
45 : 지지 판 45-1 : 지지연장 구간부
49 : 보강부재 49-1 : 하단 보강부재
49-2 : 상단 보강부재
50 : 베이스 플레이트 51 : 베이스 바디
51a : 연결 홀 51b : 고정 홀
53,55 : 좌,우측 고정 엔드 57 : 상측 고정 엔드
60 : 페달 브래킷 61 : 힌지 홀
70 : 힌지 볼트 71 : 너트
90 : 페달 스위치
100 : 조향 장치 100-1 : 조향 컬럼
200 : 대시 패널 200-1 : 경사 변형부
200-2 : 밀림 변형부
300 : 부스터 300-1 : 부스터 로드
400 : 차량 500 : 충돌 배리어

Claims (14)

1. 외부물체가 가하는 타격 완충으로 페달 암이 밀려나지 않도록 상기 페달 암을 둘러싸는 페달 연계 변형 밴드와 베이스 플레이트;가 포함되고;
   상기 페달 연계 변형 밴드는 연결 판의 양쪽에서 절곡되어 경사형상을 이루는 변형판 및 지지판으로 구분되고, 상기 베이스 플레이트는 상기 변형 판 및 상기 지지 판의 끝단에 결합되며;
   상기 변형 판은 상기 연결 판과 중첩된 중첩구간을 형성하면서 상기 연결 판에서 절곡된 중첩연장 구간부, 상기 중첩연장 구간부에서 2단 절곡되어 상기 베이스 플레이트의 일측과 결합되는 고정 구간부로 이루어지고; 상기 지지 판은 상기 연결 판에서 절곡된 지지연장 구간부, 상기 지지연장 구간부에서 절곡되어 상기 베이스 플레이트의 타측과 결합되는 고정 구간부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 페달 암에 타격을 가하는 상기 외부물체는 조향 컬럼인 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 페달 연계 변형 밴드와 상기 베이스 플레이트는 서로 결합되어 상기 페달 암을 둘러싸주는 틀(frame)로 형성되고; 상기 틀은 적어도 2변을 이용한 상기 경사 형상으로 상기 페달 암이 상기 틀의 일측 모서리 부위에 편중되어 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 판은 상기 변형 판과 상기 지지 판을 웨이브(wave) 형상으로 이어주고, 상기 연결 판은 상기 변형 판과 중첩된 중첩구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서, 상기 중첩연장 구간부와 상기 지지연장 구간부는 상기 경사 형상을 형성하도록 각각 경사각이 주어지는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 중첩연장 구간부와 상기 중첩구간의 길이 비는 2배로 설정되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 중첩연장 구간부의 길이는 상기 고정 구간부의 길이 보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
   
10. 청구항 1에 있어서, 상기 중첩연장 구간부에는 하단 보강부재가 결합되고, 상기 고정 구간부에는 상단 보강부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
    
11. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 판과 상기 변형 판의 변형 판 연결 부위는 상기 외부물체에 의한 타격이 가해지고, 상기 연결 판과 상기 지지 판의 지지 판 연결 부위에는 상기 페달 암이 위치되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
    
12. 청구항 11에 있어서, 상기 변형 판 연결 부위와 상기 외부물체 및 상기 지지 판 연결 부위와 상기 페달 암은 이격된 상태로 위치되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
    
13. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 플레이트에는 부스터의 부스터 로드가 관통되어 상기 페달 암과 연결되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.
    
14. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 플레이트에는 페달 브래킷이 결합되고, 상기 페달 브래킷에는 상기 페달 암이 결합되는 것을 특징으로 하는 충격 끌림 방식 페달.

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