KR20180043929A

KR20180043929A - 차량용 브레이크페달 장치

Info

Publication number: KR20180043929A
Application number: KR1020160137353A
Authority: KR
Inventors: 김은식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-05-02
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: US10005436B2; US20180111590A1; CN107972646A; KR101897351B1; CN107972646B; DE102016224216A1

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크페달 장치에 관한 것으로, 페달멤버(100)가 1개의 강판으로 벤딩되어서 제작되고, 충돌 및 추돌사고시 변형되는 페달멤버(100)에 의해서 페달암(200)을 전방으로 강제 회전시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 브레이크페달 장치{BRAKE PEDAL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 브레이크페달 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페달암이 결합되는 페달멤버가 1개의 패널로 구성됨과 더불어, 충돌 및 추돌사고 발생시 운전자의 다리부상의 최대한 예방할 수 있는 차량용 브레이크페달 장치에 관한 기술이다.

일반적인 차량에는 차량의 감속 및 제동을 위해 운전자에 의해 조작되는 브레이크페달 장치가 있다.

상기 브레이크페달 장치는 크게 차체쪽에 결합되는 페달멤버, 및 상기 페달멤버에 회전 가능하게 결합되고 운전자의 발에 의해 조작되는 페달암을 포함한다.

종래의 페달멤버는 여러 개로 분리 제작된 스틸 강판이 용접 결합 또는 볼트 너트의 결합에 의해 조립된 구조로, 조립 및 제작 시간이 많이 소요됨에 따라 생산성이 낮은 단점이 있고, 특히 조립을 위한 별도의 지그가 필요함에 따라 투자비가 상승하는 단점이 있다.

또한, 페달멤버를 구성하는 다수개의 스틸 강판 중에서 카울과 결합되는 강판은 다른 강판에 비해 높은 강도가 요구되고, 높은 강도의 만족을 위해 두께가 두꺼운 강판을 사용하게 되는 바, 이에 따라 페달멤버를 제작하기 위해서는 두께가 다른 강판들을 준비해야 하기에 제작이 불편하고 비용이 상승하는 단점이 있으며, 두께가 두꺼운 관계로 성형성에 불리한 단점도 있다.

즉, 충돌 및 추돌사고시 운전자방향(후방)으로 페달암의 밀림양이 최소화되어야만 브레이크페달 장치에 의한 운전자의 다리부상을 최대한 예방할 수 있는 바, 이를 위해 사고가 발생하면 페달멤버는 차체에 해당하는 카울로부터 쉽게 이탈될 수 있어야 하고, 용이한 이탈을 위해 페달멤버는 통상적으로 용접볼트 및 고정너트를 사용해서 카울과 결합된 구조를 갖는다.

또한, 페달멤버를 구성하는 다수개의 강판중에서 카울과 결합되는 강판은 사고 발생시 외형이 불변해야만 페달멤버가 카울로부터 용이하게 이탈될 수 있는 바, 이를 위해 카울과 결합되는 강판은 다른 강판들에 비해 두께가 두꺼운 강판을 사용하는 것이다.

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 단점들을 모두 해소하기 위해 안출된 것으로서, 1개의 패널을 이용해서 페달멤버를 구성함으로써 작업성 향상과 생산성 증대 및 비용 절감을 도모하고, 특히 충돌 및 추돌사고 발생시 페달멤버에 결합된 페달암을 전방으로 강제 회전시킬 수 있게 됨으로써 페달장치에 의한 운전자의 다리부상의 최대한 예방할 수 있는 차량용 브레이크페달 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 브레이크페달 장치는, 차체쪽에 결합되는 것으로 1개의 강판(steel plate)으로 형성된 페달멤버; 및 상기 페달멤버에 회전 가능하게 결합된 페달암;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버는 펼쳐진 페달멤버의 형상에 맞도록 절단된 1개의 강판이 다수 군데 벤딩됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 1개의 강판은 페달멤버로 벤딩되기 전에 전체 부위의 두께가 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 1개의 강판으로 형성된 페달멤버는 가운데 위치에 대시패널결합부가 형성되고; 상기 대시패널결합부의 좌우측에 한 쌍의 측면부가 형성되고; 상기 한 쌍의 측면부사이에 일자형상의 연장부가 형성되며; 상기 연장부에 카울결합부와 스위치결합부 및 사고 발생시 페달암과 접촉하는 페달암접촉부가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 측면부에는 페달암의 회전중심 역할을 하는 힌지볼트가 관통하도록 볼트구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 측면부는 대시패널결합부와의 경계부에 형성된 벤딩라인을 중심으로 대시패널결합부에 직교되면서 서로 마주 대하도록 벤딩되고; 벤딩 완료 후 상기 볼트구멍은 일직선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부에는 다수개의 벤딩라인이 이격되게 형성되고; 상기 연장부는 다수개의 벤딩라인을 통해서 연장부의 길이방향을 따라 제1면에서 제7면까지 구획되는 것을 특징으로 한다.

상기 페달암접촉부는 연장부의 제1면과 제2면을 구획하는 경계부이면서 페달암의 상부와 대면하도록 후방으로 돌출된 부위이고; 상기 카울결합부는 페달암접촉부의 위쪽에 위치하면서 측면부의 밖으로 돌출된 연장부의 제3면과 제4면으로 제3면과 제4면이 서로 면접촉을 이루도록 벤딩된 부위이며; 상기 스위치결합부는 연장부의 끝에 위치한 제7면인 것을 특징으로 한다.

상기 연장부에서 제2면의 일부구간과 제5면의 일부구간 및 제6면과 제7면을 구획하는 제7벤딩라인은 각각 측면부사이의 공간에 위치하고; 상기 제2면의 양측면 소정부위와 제5면의 양측면 소정부위 및 제7벤딩라인의 양측면은 각각 측면부와 용접 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 페달암의 상부에는 페달암돌기가 일체로 돌출 형성되고; 상기 페달암돌기는 사고 발생시 대시패널결합부와 측면부에 형성된 볼트구멍사이의 거리가 좁혀지도록 페달멤버가 변형될 때에 페달암접촉부와 접촉하는 것을 특징으로 한다.

상기 페달멤버에 페달암이 결합되고 페달멤버가 대시패널 및 카울과 결합된 상태에서 충돌 및 추돌사고가 발생하면; 상기 대시패널과 함께 대시패널결합부가 운전자가 있는 후방으로 밀려들어오면서 한 쌍의 측면부가 페달멤버의 외측으로 벌어지도록 변형되고; 상기 측면부의 변형에 의해 대시패널결합부와 측면부에 형성된 볼트구멍사이의 거리가 좁혀지면서 페달암접촉부가 페달암돌기에 접촉하고; 상기 페달암은 페달암접촉부의 가압에 의해 전방으로 강제 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 페달멤버가 1개의 강판으로 벤딩되어서 제작됨에 따라 작업성 향상과 생산성 증대 및 비용 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 높은 강성이 요구되는 카울결합부를 구성함에 있어서 강판의 2부위를 면접촉이 되도록 중첩시켜서 구성함에 따라 성형성이 용이하고, 별도의 두꺼운 강판을 사용하지 않음에 따라 비용을 크게 절감할 수 있는 효과도 있다.

또한, 충돌 및 추돌사고시 페달멤버의 페달암접촉부를 이용해서 페달암을 전방으로 강제 회전시킬 수 있는 구성으로, 이를 통해 페달장치에 의한 운전자의 다리부상을 예방할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크페달 장치의 분해 시시도,
도 2는 도 1의 결합상태 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 페달멤버가 펼쳐진 상태의 도면,
도 4와 도 5는 본 발명에 따라 1개의 강판을 벤딩해서 제작된 페달멤버의 사시도 및 측면도,
도 6은 본 발명에 따라 페달암돌기가 형성된 페달암의 측면도,
도 7과 도 8은 충돌 및 추돌사고시 페달암의 전방회전을 설명하기 위한 평면도 및 측면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 브레이크페달 장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 브레이크페달 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 차체쪽에 결합되는 것으로 1개의 강판(steel plate)으로 형성된 페달멤버(100); 및 상기 페달멤버(100)에 회전 가능하게 결합된 페달암(200);을 포함한다.

상기 차체는 대시패널(1) 및 카울(2, 카울패널 또는 카울브라켓과 동일한 의미로 정의한다)이 된다.

상기 페달멤버(100)는 펼쳐진 페달멤버의 형상에 맞도록 절단된 1개의 강판이 다수 군데 벤딩됨에 따라 형성된다.

상기 1개의 강판은 페달멤버(100)로 벤딩되기 전에 전체 부위의 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 바, 이를 통해 비용절감 및 제작의 용이성을 도모할 수 있게 된다.

상기 1개의 강판으로 형성된 페달멤버(100)는 가운데 위치에 대시패널결합부(110)가 형성되고, 상기 대시패널결합부(110)의 좌우측에 한 쌍의 측면부(120)가 형성되고, 상기 한 쌍의 측면부(120)사이에 일자형상의 연장부(130)가 형성되는 바, 상기 연장부(130)에 카울결합부(139)와 스위치결합부 및 사고 발생시 페달암과 접촉하는 페달암접촉부(138)가 구성된다.

상기 한 쌍의 측면부(120)는 대시패널결합부(110)와의 경계부에 형성된 벤딩라인(L1)을 중심으로 대시패널결합부(110)에 직교되면서 서로 마주 대하도록 벤딩된다.

즉, 한 쌍의 측면부(120)는 대시패널결합부(110)를 기준으로 후방으로 돌출되게 벤딩된다.

상기 한 쌍의 측면부(120)에는 페달암(200)의 회전중심 역할을 하는 힌지볼트(300)가 관통하도록 볼트구멍(121)이 각각 형성되는 바, 상기 볼트구멍(121)은 측면부(120)가 벤딩 완료되었을 때 일직선상에 위치하게 됨으로써 힌지볼트(300)의 용이한 조립을 유도할 수 있게 된다.

상기 힌지볼트(300)는 측면부(120)의 볼트구멍(121) 및 페달암(200)의 상부에 결합된 페달암파이프(210)를 관통한 후 끝단에 너트(400)가 체결됨에 따라 페달멤버(100)에 조립되고, 조립 환료 후 페달암(200)은 힌지볼트(300)를 중심으로 전후방향 회전 가능하게 작동한다.

상기 연장부(130)에는 다수개의 벤딩라인(L11~L17)이 이격되게 형성되고, 상기 연장부(130)는 다수개의 벤딩라인(L11~L17)을 통해서 연장부(130)의 길이방향을 따라 제1면(131)에서 제7면(137)까지 구획된다.

즉, 상기 연장부(130)의 제1면(131)은 대시패널결합부(110)와 연결된 면으로 제1벤딩라인(L11)을 중심으로 후방으로 돌출되게 벤딩되고, 상기 제1면(131)과 연결된 제2면(132)은 제2벤딩라인(L12)을 중심으로 상측으로 돌출되면서 원호를 갖도록 벤딩되고, 상기 제2면(132)과 연결된 제3면(133)은 제3벤딩라인(L13)을 기준으로 상측으로 돌출되게 벤딩되고, 상기 제3면(133)과 연결된 제4면(134)은 제4벤딩라인(L14)을 기준으로 하측으로 벤딩되면서 제3면(133)과 면접촉을 이루도록 포개어진다.

상기 제4면(134)과 연결된 제5면(135)은 제5벤딩라인(L15)을 기준으로 후방으로 돌출되게 벤딩되고, 상기 제5면(135)과 연결된 제6면(136)은 제6벤딩라인(L16)을 기준으로 하측으로 돌출되게 벤딩되고, 상기 제6면(136)과 연결된 제7면(137)은 제7벤딩라인(L17)을 기준으로 하측 후방을 향해 돌출되도록 벤딩된다.

여기서, 상기 연장부(130)의 제1면(131)과 제2면(132)을 구획하는 경계부 즉 제1벤딩라인(L11)은 후방으로 돌출되면서 페달암(200)의 상부와 대면하도록 형성되는 바, 바로 이 부위가 페달암접촉부(138)에 해당한다.

그리고, 페달암접촉부(138)의 위쪽에 위치하면서 측면부(120)의 밖으로 돌출된 연장부(130)의 제3면(133)과 제4면(134)은 제4벤딩라인(L14)을 중심으로 서로 면접촉을 이룰 수 있게 포개어진 부위인 바, 비로 이 부위가 카울결합부(139)에 해당한다.

상기 카울결합부(139)는 사고 발생시 외형이 불변해야 하기에 다른 부위보다 강도가 더 높아야 하는 바, 이를 위해 연장부(130)의 제3면(133)과 제4면(134)을 서로 면접촉시켜서 중첩된 구성을 갖도록 함에 따라 높은 강도를 만족시킬 수 있도록 한 구성인 것이다.

상기 카울결합부(139)와 카울(2)은 통상적으로 볼트를 이용해서 결합되는 구조를 갖지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 연장부(130)의 끝에 위치한 제7면(137)이 스위치결합부가 되는 바, 상기 제7면(137)에는 브레이크스위치(500)의 결합을 위한 결합구멍(137a)이 형성된다.

상기 브레이크스위치(500)는 페달암(200)에 결합된 스위치브라켓(600)과의 접촉에 의해 동작하는 구성을 갖는다.

즉, 운전자가 페달암(200)을 조작하지 않을 때 페달암(200)은 후방으로 최대 회전된 상태를 유지하고, 이때 스위치브라켓(600)은 브레이크스위치(500)와 접촉하고, 차량의 브레이크램프는 점등되지 않은 상태를 유지하게 된다.

반대로, 운전자가 페달암(200)을 밟아서 조작하면 페달암(200)은 전방으로 회전하고, 이때 스위치브라켓(600)은 브레이크스위치(500)로부터 떨어지게 되고, 이와 동시에 차량의 브레이크램프는 점등된다.

상기 연장부(130)에서 제2면(132)의 일부구간과 제5면(135)의 일부구간 및 제6면(136)과 제7면(137)을 구획하는 제7벤딩라인(L17)은 각각 측면부(120)사이의 공간에 위치하게 되는 바, 상기 제2면(132)의 양측면 소정부위와 제5면(135)의 양측면 소정부위 및 제7벤딩라인(L17)의 양측면은 각각 측면부(120)와 용접(W1) 결합된다.

즉, 본 발명에 따른 실시예는 연장부(130)의 총 6군데가 측면부(120)와 용접(W1) 결합되는 구조로, 이를 통해 보다 강건한 강도 및 강성도를 확보할 수 있게 됨으로써 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

상기 페달암(200)의 상부에는 페달암돌기(220)가 일체로 돌출 형성되는데, 상기 페달암돌기(220)는 사고 발생시 대시패널결합부(110)와 측면부(120)에 형성된 볼트구멍(121)사이의 거리가 좁혀지도록(M1→M2) 페달멤버(100)가 변형될 때에 페달암접촉부(138)와 접촉하게 되고, 이로 인해 페달암(200)은 페달암접촉부(138)의 가압에 의해 전방으로 강제 회전되는 바, 이 결과 충돌 및 추돌사고 발생시 페달장치에 의한 운전자의 다리부상의 최대한 예방할 수 있게 된다.

사고가 발생하지 않은 평상시 페달암(200)은 운전자의 조작으로 힌지볼트(300)를 중심으로 전후방향 회전을 하면서 정상적인 동작을 하게 되고, 이때 대시패널결합부(110)와 측면부(120)에 형성된 볼트구멍(121)사이의 거리(M1)는 도 2와 같이 소정 거리를 유지하고 있게 되며, 또한 페달암접촉부(138)와 페달암돌기(220)는 페달암(200)의 회전동작에 상관없이 항상 떨어져서 서로 접촉하지 않는 상태를 유지하고 있게 된다.

이러한 상태에서, 충돌 및 추돌사고가 발생하고 이때 발생한 충격력(F1)에 의해 상기 대시패널(1)과 함께 대시패널결합부(110)가 운전자가 있는 후방으로 밀려들어오면, 카울결합부(139) 대비 상대적으로 강성이 약한 한 쌍의 측면부(120)는 도 7과 같이 페달멤버(100)의 외측으로 벌어지는 변형이 발생되고(화살표 S1), 상기 측면부(120)의 변형에 의해 대시패널결합부(110)와 측면부(120)에 형성된 볼트구멍(121)사이의 거리(M2)는 도 8과 같이 줄어들면서 좁혀지게 되며(M1→M2), 상기 거리가 좁혀짐에 따라 페달암접촉부(138)가 페달암돌기(220)에 접촉하고, 페달암(200)은 페달암접촉부(138)의 가압에 의해 전방으로 강제 회전하게 됨으로써 운전자로부터 멀어지게 된다.(화살표 R1)

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 충돌 및 추돌사고 발생시에 페달암(200)이 전방으로 강제로 회전해서 운전자로부터 멀어지게 되는 바, 이를 통해 페달장치에 의한 운전자의 다리부상을 최대한 예방할 수 있는 장점이 있다.

특히, 충돌 및 추돌사고시 페달암(200)을 전방으로 강제로 회전시킴에 따라 운전자의 다리를 보호하는 구조에서 본 발명에 따른 실시예는, 지금까지 알려진 다른 공지 기술들에 비해 구성이 간단해서 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 페달멤버(100)가 다수의 조각 강판이 아닌 1개의 강판으로 벤딩되어서 제작되는 구성으로, 이를 통해 작업성 향상과 생산성 증대 및 비용 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

특히, 높은 강성이 요구되는 카울결합부(139)를 구성함에 있어서 강판의 2부위를 면접촉이 되도록 중첩시켜서 구성함에 따라 성형성이 용이하고, 별도의 두꺼운 강판을 사용하지 않음에 따라 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 충돌 및 추돌사고시 페달멤버(100)의 페달암접촉부(138)를 이용해서 페달암(200)을 전방으로 강제 회전시킬 수 있는 구성으로, 이를 통해 페달장치에 의한 운전자의 다리부상을 예방할 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.

1 - 대시패널 2 - 카울
100 - 페달멤버 110 - 대시패널결합부
120 - 측면부 130 - 연장부
137 - 스위치결합부 138 - 페달암접촉부
139 - 카울결합부 200 - 페달암
220 - 페달암돌기

Claims

차체쪽에 결합되는 것으로 1개의 강판(steel plate)으로 형성된 페달멤버; 및
상기 페달멤버에 회전 가능하게 결합된 페달암;을 포함하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 페달멤버는 펼쳐진 페달멤버의 형상에 맞도록 절단된 1개의 강판이 다수 군데 벤딩됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 1개의 강판은 페달멤버로 벤딩되기 전에 전체 부위의 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 1개의 강판으로 형성된 페달멤버는 가운데 위치에 대시패널결합부가 형성되고;
상기 대시패널결합부의 좌우측에 한 쌍의 측면부가 형성되고;
상기 한 쌍의 측면부사이에 일자형상의 연장부가 형성되며;
상기 연장부에 카울결합부와 스위치결합부 및 사고 발생시 페달암과 접촉하는 페달암접촉부가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 한 쌍의 측면부에는 페달암의 회전중심 역할을 하는 힌지볼트가 관통하도록 볼트구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 한 쌍의 측면부는 대시패널결합부와의 경계부에 형성된 벤딩라인을 중심으로 대시패널결합부에 직교되면서 서로 마주 대하도록 벤딩되고;
벤딩 완료 후 상기 볼트구멍은 일직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 연장부에는 다수개의 벤딩라인이 이격되게 형성되고;
상기 연장부는 다수개의 벤딩라인을 통해서 연장부의 길이방향을 따라 제1면에서 제7면까지 구획되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 페달암접촉부는 연장부의 제1면과 제2면을 구획하는 경계부이면서 페달암의 상부와 대면하도록 후방으로 돌출된 부위이고;
상기 카울결합부는 페달암접촉부의 위쪽에 위치하면서 측면부의 밖으로 돌출된 연장부의 제3면과 제4면으로 제3면과 제4면이 서로 면접촉을 이루도록 벤딩된 부위이며;
상기 스위치결합부는 연장부의 끝에 위치한 제7면인 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 연장부에서 제2면의 일부구간과 제5면의 일부구간 및 제6면과 제7면을 구획하는 제7벤딩라인은 각각 측면부사이의 공간에 위치하고;
상기 제2면의 양측면 소정부위와 제5면의 양측면 소정부위 및 제7벤딩라인의 양측면은 각각 측면부와 용접 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 페달암의 상부에는 페달암돌기가 일체로 돌출 형성되고;
상기 페달암돌기는 사고 발생시 대시패널결합부와 측면부에 형성된 볼트구멍사이의 거리가 좁혀지도록 페달멤버가 변형될 때에 페달암접촉부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 페달멤버에 페달암이 결합되고 페달멤버가 대시패널 및 카울과 결합된 상태에서 충돌 및 추돌사고가 발생하면;
상기 대시패널과 함께 대시패널결합부가 운전자가 있는 후방으로 밀려들어오면서 한 쌍의 측면부가 페달멤버의 외측으로 벌어지도록 변형되고;
상기 측면부의 변형에 의해 대시패널결합부와 측면부에 형성된 볼트구멍사이의 거리가 좁혀지면서 페달암접촉부가 페달암돌기에 접촉하고;
상기 페달암은 페달암접촉부의 가압에 의해 전방으로 강제 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크페달 장치.