(57)【要約】【課題】ダッシュパネルの車両後方への侵入時に、車両用ペダルの後退を防止しつつ、ステアリングホイールの上方への変位を抑制できる車両用ペダルの取付構造を提供する。【解決手段】所定以上の外力により車両後方側に変位される第一の車両構成部材から車両後方側に突出するペダルブラケットと、前記ペダルブラケットに対して揺動自在に吊り下げられる車両用ペダルと、ステアリングシャフトを支持する第二の車両構成部材と前記ペダルブラケットとを連結する連結部材とを備える車両用ペダルの取付構造である。前記連結部材は、前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ペダルブラケットの車両後方側を下方に押し下げる下端部と、前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ステアリングシャフトの上端側が上方に変位することを抑制するように前記第二の車両構成部材を捻回させる上端部とを備える。【選択図】図１
2019119235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定以上の外力により車両後方側に変位される第一の車両構成部材から車両後方側に突出するペダルブラケットと、
前記ペダルブラケットに対して揺動自在に吊り下げられる車両用ペダルと、
ステアリングシャフトを支持する第二の車両構成部材と前記ペダルブラケットとを連結する連結部材とを備え、
前記連結部材は、
前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ペダルブラケットの車両後方側を下方に押し下げる下端部と、
前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ステアリングシャフトの上端側が上方に変位することを抑制するように前記第二の車両構成部材を捻回させる上端部とを備える車両用ペダルの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ペダルの取付構造に関する。特に、車両衝突時などに、乗員側への車両用ペダルの後退を防止しつつ、ステアリングホイールの上方への変位を抑制できる車両用ペダルの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ダッシュパネルに取り付けられたペダルブラケットと、ペダルブラケットに上端部が揺動自在に支持される車両用ペダルと、デッキクロスメンバとペダルブラケットとの間に斜めに掛け渡されるステー部材と、ステー部材の回動位置を規制するデッキクロスブラケットとを有する車両用ペダルの支持構造を開示している。
【０００３】
この構成において、所定以上の外力が車両前方から作用すると、ダッシュパネルが車室側に変形し、ペダルブラケットも車両後方側に移動する。それに伴って、ステー部材のペダルブラケット側の端部がデッキクロスメンバに対して車両後方側に回動して、ペダルブラケットの先端を下方に変位させる。その結果、車両用ペダルの先端は車両前方に移動され、その先端が運転者の下肢に干渉することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５３２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の構成では、ステアリングホイールが上方に変位し、運転者の頭部障害値が悪化する虞がある。一般に、デッキクロスメンバには、ステアリングシャフトが交差状態で支持され、同シャフトの上端にはエアバッグが装備されたステアリングホイールが取り付けられている。一方で、上記のステー部材は、その上端部がデッキクロスメンバの下方に連結されている。そのため、ダッシュパネルの後方への変位に伴ってステー部材の下端部が車両後方側に回動すると、ステー部材の上端部がデッキクロスメンバを上方に押圧すると共に、デッキクロスメンバをその軸を中心として車両前方に回動するように捻回させる。それにより、ステアリングシャフトの上端に設けられたステアリングホイールも上方に変位され、運転者に対して不適正な位置でエアバッグが展開することで運転者の頭部障害値を悪化させる虞がある。
【０００６】
本発明の目的の一つは、ダッシュパネルの車両後方への侵入時に、車両用ペダルの後退を防止しつつ、ステアリングホイールの上方への変位を抑制できる車両用ペダルの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様に係る車両用ペダルの取付構造は、所定以上の外力により車両後方側に変位される第一の車両構成部材から車両後方側に突出するペダルブラケットと、
前記ペダルブラケットに対して揺動自在に吊り下げられる車両用ペダルと、
ステアリングシャフトを支持する第二の車両構成部材と前記ペダルブラケットとを連結する連結部材とを備え、
前記連結部材は、
前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ペダルブラケットの車両後方側を下方に押し下げる下端部と、
前記第一の車両構成部材の変位に伴って前記ステアリングシャフトの上端側が上方に変位することを抑制するように前記第二の車両構成部材を捻回させる上端部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記車両用ペダルの取付構造は、次の効果を奏する。
車両が前方から不測の外力を受けた際、車両用ペダルが後退して運転者の下肢に干渉することを防止できる。車両の前面衝突時など、ダッシュパネルなどの第一の車両構成部材が後方側に変位すると、ペダルブラケットも後方に変位する。その際、衝突前に傾斜状態にあった連結部材は立ち上がるように回動されて鉛直方向に沿った状態に近づき、連結部材の下端部がペダルブラケットを下方に押し下げる。それにより、車両用ペダルは、その先端側が車両前方に回動され、運転者の下肢に干渉することを防止できる。
【０００９】
車両が前方から不測の外力を受けた際、ステアリングシャフトの上端側（ステアリングホイール側）が上方に変位することを抑制することで、運転者の頭部傷害値の悪化を抑制することができる。上述のように、第一の車両構成部材（例えばダッシュパネル）の後方側への変位に伴い、連結部材は立ち上がるように回動される。その際、連結部材の上端部は、ピラーツーピラーメンバ（デッキクロスメンバとも呼ばれ、以下、ＰＰメンバという）などの第二の車両構成部材を、ステアリングシャフトの上端側が下方に回動するように捻回させる。そのため、エアバッグを備えるステアリングホイールが適正な位置よりも上方に向くことを抑制でき、不適切な向きにエアバッグが展開することに伴う運転者の頭部傷害値の悪化を抑制できる。
【００１０】
車両が前方からの外力を受けない通常時、連結部材は第二の車両構成部材（例えばＰＰメンバ）やペダルブラケットの剛性向上に寄与する。それにより、第二の車両構成部材に支持されるステアリング系の支持剛性を向上させたり、ペダルの操作フィーリングを向上させたりすることができる。
【００１１】
ペダルブラケットを小型にできる。連結部材でペダルブラケットと第二の車両構成部材とを連結することで、ペダルブラケット自体を第二の車両構成部材に近接する位置まで伸ばす必要がなく、ペダルブラケットを短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る車両用ペダルの取付構造の概略構成を示し、（Ａ）は通常時の状態を示す模式図であり、（Ｂ）は前面衝突時の状態を示す模式図である。
【図２】車両衝突時における実施形態１の主要構成部材の挙動を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係る車両用ペダルの取付構造を、図１、図２を参照して説明する。いずれの図においても、車両の前方をＦＲ、後方をＲＲ、上方をＵＰ、下方をＬＷＲとする。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、各図における各部材の変位は、説明の便宜上、誇張して示している。
【００１４】
［実施形態１］
＜概要＞
実施形態１として、第一の車両構成部材をダッシュパネル１０とし、第二の車両構成部材をＰＰメンバ４０とした車両用ペダルの取付構造１を説明する。
本例の車両用ペダルの取付構造１は、ダッシュパネル１０から車両後方側に突出するペダルブラケット２０と、ペダルブラケット２０に対して揺動自在に吊り下げられる車両用ペダル３０と、ステアリングシャフト６０を支持するＰＰメンバ４０とペダルブラケット２０とを連結する連結部材５０とを備える。本例の特徴の一つは、連結部材５０を所定の取付構造としていることにある。以下、各部の構成をより詳細に説明する。
【００１５】
（ダッシュパネル）
ダッシュパネル１０は、エンジンルームと車室とを仕切る板状部材である。ダッシュパネル１０の下端はフロアパネル１２に接続され、上端は図示しないカウルトップに接続される。ダッシュパネル１０のエンジンルーム側の面には、図示しないブレーキブースターを主要部とする倍力装置が取り付けられている。ブレーキブースターは、ダッシュパネル１０を貫通して車両用ペダル３０のペダルアーム３２（後述）の途中に接続される操作ロッド（図示せず）を備えている。一方、このダッシュパネル１０の下方において、車室側の面にはペダルブラケット２０が取り付けられている。
【００１６】
（ペダルブラケット）
ペダルブラケット２０は、車両用ペダル３０を支持する部材であり、ダッシュパネル１０の車室側の面から車両後方に突出するように片持ち支持されている。ペダルブラケット２０の形状やサイズは、車両用ペダル３０を支持できれば、特に問わない。本例のペダルブラケット２０は、略Ｌ字状の部材で、その先端（自由端）が後述するＰＰメンバ４０に対して前方で下方に位置し、ＰＰメンバ４０との間に十分な離隔が確保できる程度の小型の部材である。車両の前面衝突時などにおいて、ダッシュパネル１０の後方への侵入に伴って、ペダルブラケット２０の先端側は、後述するように、下方に変位される。
【００１７】
（車両用ペダル）
車両用ペダル３０は、ペダルブラケット２０に対して揺動自在に吊り下げられたペダルである。本例の車両用ペダル３０はブレーキペダルである。このブレーキペダルは、Ｖ状に屈曲されたペダルアーム３２と、ペダルアーム３２の先端に取り付けられた踏部３４とを有する。ペダルアーム３２は、ペダルブラケット２０の下面に対して回動自在に軸支される上端部と、踏部３４が取り付けられた下端部とを有し、その中間部にブレーキブースターの操作ロッド（図示略）が接続されている。踏部３４は、ペダルアーム３２の上端部よりも車両後方に位置され、運転者に踏まれると、ペダルアーム３２の下端部が前方に回動されて、倍力装置を介して制動動作が行われる。
【００１８】
（ピラーツーピラーメンバ：ＰＰメンバ）
ＰＰメンバ４０は、車体のねじり剛性を確保すると共に、ステアリングシャフト６０やインストルメントパネルの計器類を支持する部材で、一般に左右のフロントピラー（Ａピラー）の下端側を車幅方向に渡すようにつなぐ構造部材である。通常、ＰＰメンバ４０は金属パイプで構成されている。このＰＰメンバ４０には、ステアリングシャフト６０が交差状態で前後に傾斜して支持されている。ステアリングシャフト６０は、ステアリングコラム６２を介してＰＰメンバ４０に支持され、同シャフト６０の上端側に図示しないステアリングホイールが、下端側に図示しないタイロッドにつながるギヤボックスが設けられている。運転者がステアリングホイールを操舵することで、車両の方向転換が行われる。
【００１９】
さらに、本例のＰＰメンバ４０には、アーム部４２を備えている。このアーム部４２は、後述する連結部材５０と共にリンク機構を構成してＰＰメンバ４０とペダルブラケット２０とを連結するための部材である。本例のアーム部４２は、ＰＰメンバ４０の外周に一体化された短い部材で、連結部材５０を介して導入される外力に対して変形しない十分な剛性を備えている。ダッシュパネル１０が変位していない通常時におけるアーム部４２の突出方向は、ＰＰメンバ４０を車幅方向視した横断面において、前方に４５°〜９０°（水平）の範囲に設定することが好適である。連結部材５０を介して導入される外力を、ＰＰメンバ４０を後方（図１における右回り）に捻回させる力として伝達させ易いからである。
【００２０】
（連結部材）
連結部材５０は、ペダルブラケット２０とＰＰメンバ４０とを連結する部材である。この連結部材５０は、ペダルブラケット２０とＰＰメンバ４０との間に傾斜して配置される。連結部材５０の形状や材質は特に限定されないが、棒状やパイプ状の長尺材が好適であり、ダッシュパネル１０の後方への侵入時、屈曲したり座屈したりしない高剛性の材料で構成されていることが好ましい。連結部材５０の断面形状は、丸や多角形など種々の形状が利用できる。
【００２１】
ダッシュパネル１０の後方への変位に伴ってペダルブラケット２０が後方に変位した際、連結部材５０の下端部５２は、ペダルブラケット２０の車両後方側を下方に押し下げ、連結部材５０の上端部５４は、ステアリングシャフト６０の上端側（ステアリングホイール側）が上方に変位しないようにＰＰメンバ４０を捻回させる。これらの各部材の挙動の詳細は後述する。
【００２２】
連結部材５０の下端部５２とペダルブラケット２０との連結箇所及び連結部材５０の上端部５４とＰＰメンバ４０との連結箇所は、ペダルブラケット２０（ＰＰメンバ４０）に対して回動自在又はペダルブラケット２０を介して入力される外力に対して変形可能に構成することが挙げられる。特に、回動自在に軸支される連結箇所の場合、ペダルブラケット２０の後方への変位を、ＰＰメンバ４０を捻回させる力として伝達し易い。本例では、連結部材５０の下端部５２はペダルブラケット２０の上面に回動自在に軸支され、連結部材５０の上端部５４はＰＰメンバ４０のアーム部４２の先端に回動自在に軸支されている。ペダルブラケット２０を介して入力される外力に対して変形可能とする連結箇所の具体例としては、この外力により屈曲される低強度部を有することが挙げられる。
【００２３】
連結部材５０とペダルブラケット２０との連結箇所の位置は、ペダルブラケット２０の車長方向の長さの中央から後端の範囲とすることが好適である。ペダルブラケット２０に後方への外力が入力された際、連結部材５０の下端部５２でペダルブラケット２０の後端側を下方に変位させ易いからである。本例では、この連結箇所の位置をペダルブラケット２０上面における車長方向のほぼ中央としている。この連結箇所の位置は、ペダルブラケット２０の両側面としても構わない。
【００２４】
連結部材５０の上端部５４とＰＰメンバ４０との連結箇所の位置は、ダッシュパネル１０の変位前における連結部材５０の下端部５２とＰＰメンバ４０の横断面における重心とを結ぶ仮想線１００よりも上方とすることが好適である。この仮想線１００を図１、図２に二点鎖線で示す。本例でのＰＰメンバ４０の横断面における重心は、断面が円形のパイプ材の中心に相当する。この連結箇所の配置により、ペダルブラケット２０に後方への外力が入力された際、連結部材５０の上端部５４からＰＰメンバ４０に対して、ＰＰメンバ４０を後方（図１における右回り）に捻回させる力として伝達させ易い。本例では、連結部材５０の上端部５４はＰＰメンバ４０のアーム部４２の先端に軸支されており、この連結箇所は上記仮想線１００よりも上方に位置する。
【００２５】
ダッシュパネル１０の変位前における連結部材５０の軸方向とＰＰメンバ４０のアーム部４２の軸方向とのなす角は、直角近傍とすることが好ましい。この角度がほぼ直角であれば、ペダルブラケット２０の後退時に連結部材５０の上端部５４の上方への変位を効果的にＰＰメンバ４０の後方への回動（図１における右回り）に利用することができる。例えば、この角度を８０°〜１００°程度、特に８５°〜９５°とすることが好適である。
【００２６】
その他、連結部材５０はアーム部４２よりも長いことが好適である。アーム部４２に作用する主な力は、その伸延方向に対してほぼ直角方向に作用する曲げ応力であるのに対し、連結部材５０に作用する主な力は、そのほぼ伸延方向に作用する圧縮力である。そのため、連結部材５０をアーム部４２よりも長くすることで、ペダルブラケット２０を下方に押し下げてＰＰメンバ４０の後方への移動を抑制しつつ、実質的に後方への回動のみをさせることができる。
【００２７】
＜作用＞
車両の前面衝突時など、車両に前方から不測の外力が作用した際、実施形態１の車両用ペダルの取付構造１における各部の挙動を図１及び図２に基づいて説明する。図２は車両の衝突時におけるダッシュパネル１０、ペダルブラケット２０、連結部材５０、アーム部４２及びＰＰメンバ４０の挙動を模式的に線図で示している。
【００２８】
車両の衝突前は、図１（Ａ）及び図２の左図に示すように、ダッシュパネル１０に対してペダルブラケット２０は車両後方側に突出し、連結部材５０は車両前方側ほど下端部５２が低く、車両後方側ほど上端部５４が高くなるように傾斜して配置されている。
【００２９】
車両の前面衝突時、図１（Ｂ）及び図２の中図に示すように、ダッシュパネル１０は後方に変位され、それに伴ってペダルブラケット２０も後退する。この後退の進行に伴い、図１（Ｂ）及び図２の右図に示すように、連結部材５０は、その下端部５２が後方に、上端部５４が前方に変位することで、ほぼ鉛直に近づく向きに回動される。この連結部材５０は、ペダルブラケット２０から入力される衝突時の外力に対して変形しない十分な剛性を備えているため、真直状態が保たれる。そのため、連結部材５０の下端部５２はペダルブラケット２０を下方に押圧して、ペダルブラケット２０の後端側を下方に変位させる。その結果、車両用ペダル３０は踏部３４側が前方に回動される。一方、連結部材５０の上端部５４は、アーム部４２を介してＰＰメンバ４０を引き上げると共に、その引き上げに伴ってＰＰメンバ４０を後方（図１、図２の右回り）に捻回させる。その結果、ＰＰメンバ４０に支持されるステアリングシャフト６０は、その上端側が下方に回動される。つまり、ステアリングシャフト６０の上端に配置されるステアリングホイールも上方への変位が抑制されるように回動されることになる。
【００３０】
＜効果＞
上述した実施形態１の車両用ペダルの取付構造１は、次の効果を奏する。
（１）車両が前方から不測の外力を受けた際、車両用ペダル３０が後退して運転者の下肢に干渉することを防止できる。上述したように、ダッシュパネル１０及びペダルブラケット２０の後方への変位、連結部材５０の回動に伴う下端部５２でのペダルブラケット２０の押圧、並びにペダルブラケット２０の後端側の下方への変位により、車両用ペダル３０の先端側は車両前方に回動されるため、運転者の下肢に干渉することを回避できるからである。
【００３１】
（２）車両が前方から不測の外力を受けた際、ステアリングシャフト６０の上端側（ステアリングホイール側）が上方に変位することを抑制することで、運転者の頭部傷害値の悪化を抑制することができる。上述のように、ダッシュパネル１０及びペダルブラケット２０の後方への変位、並びに連結部材５０の回動に伴う上端部５４でのＰＰメンバ４０の捻回により、ステアリングホイールが取り付けられたステアリングシャフト６０の上端側が上方に変位することを抑制できる。つまり、ステアリングシャフト６０の上端側が、（ａ）車両の衝突前よりも僅かに上方に変位するが、特許文献１の構成に比べて変位量が緩和されたり、（ｂ）車両の衝突前と実質的に同一の位置に保持されたり、（ｃ）車両の衝突前よりも若干下方に回動されたりすることができる。よって、エアバッグを備えるステアリングホイールが上方に大きく変位することがなく、不適切な向きにエアバッグが展開することに伴う運転者の頭部傷害値の悪化を抑制できる。
【００３２】
（３）車両が前方からの外力を受けない通常時、高い剛性を持つ連結部材５０はＰＰメンバ４０やペダルブラケット２０の剛性向上に寄与する。それにより、ＰＰメンバ４０に支持されるステアリング系の支持剛性を向上させたり、ペダルの操作フィーリングを向上させたりすることができる。
【００３３】
（４）ペダルブラケット２０を小型にできる。連結部材５０でペダルブラケット２０とＰＰメンバ４０とを連結することで、ペダルブラケット２０自体をＰＰメンバ４０に近接する位置まで伸ばす必要がなく、ペダルブラケット２０を短くできる。
【００３４】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の車両用ペダルの取付構造は、車両のブレーキペダルの取付構造に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  車両用ペダルの取付構造
１０  ダッシュパネル（第一の車両構成部材）
１２  フロアパネル
２０  ペダルブラケット
３０  車両用ペダル（ブレーキペダル）
３２  ペダルアーム
３４  踏部
４０  ピラーツーピラーメンバ（第二の車両構成部材）
４２  アーム部
５０  連結部材
５２  下端部
５４  上端部
６０  ステアリングシャフト
６２  ステアリングコラム
１００  仮想線
【図１】
2019119235.tif 000003
【図２】
2019119235.tif 000004