JP2004510633A - 折りたたみ可能なペダル・ボックス - Google Patents
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Abstract
【課題を解決する手段】ペダル(13)が回転軸に支持され、回転軸の両端が、ペダル・ボックスの側壁(1,3)に対してロックされた回転軸支持部材(15,17)に支持されていて、正面衝突の際に、ペダル・ボックスと運転室内の他の構造物との間の相対移動によって、まず、前記回転軸支持部材(15,17)のロック状態が解除され、次いで、回転軸支持部材が互いに離れ方向に動かされて、回転軸とペダルとの組合わせ体が回転軸支持部材から外れて解放されるようにしたペダル・ボックスを提供する。
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のペダル・ボックスに関し、特には、自動車が正面衝突するような場合に折りたたまれるように作られた自動車のペダル・ボックス構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の運転室周りの安全シェル構造の改良設計およびエンジン室の衝撃吸収特性の改善により、正面衝突事故の際に運転手が即死するようなことが少なくなっている。自動車安全性がこのように増してくると、良い自動車設計によって命を助けられた運転手が運転席周りのペダル・ボックスによって傷つけられたり、あるいは挟まれたりすることのないようにしなければならないということが関心事となっている。
【0003】
自動車が正面衝突するような場合に運転手の前方への慣性力によって作用する過剰負荷が作用するような場合に折りたたまれるようにしたブレーキおよびクラッチペダル・ボックスが提案されている。このような場合にペダル・ボックスが折りたたまれると、自動車のペダルが運転席から離れ前方に動き、運転手の足元に空間が形成され、運転手の足が挟まれる危険が少なくなる。このような場合には、たとえ数センチの足元空所の増加でも、安全の面では重要な効果をもたらし得るものである。
【0004】
種々の従来提案の折りたたみ可能なペダル・ボックスでは衝撃力それ自身によってペダル・ボックスを折りたたむことをねらいとしている。しかしながら、ペダル・ボックスを折りたたむに必要とされるペダルに作用する運転手の足の反作用力は出来るだけ小さくすることが重要である。同様に、反作用力の源として、運転手に接触する部材、例えば、ハンドル支柱など、に頼ることは出来るだけ少なくすることが重要である。
【0005】
折りたたみ可能なペダル・ボックスは、欧州特許第0827874号に開示されている。ここでは、回転軸が、対向する側壁の内面に永久的に固定されている回転軸支持部材の間に、回転可能に軸支されていて、正面衝突時には、運転室の部材が2つの側壁の前部に突き当たり、これらを離反する方向に押し、エンジンサイドでは側板は一体とされている。従って、2つの回転軸支持部は、離反する方向に押され、回転軸が解放される。
しかしながら、衝突時に、2つの側壁は反対方向に曲げられるので、2つの回転軸は、軸方向に互いに離反する方向には動くことが出来ず、従って、衝突後に回転軸が回転軸支持部材の一方になお保持されている状態となることが起こり易い。
【0006】
【発明の開示】
この発明は、自動車の一または二以上の制御ペダルを回転可能に軸支するペダル・ボックスにおいて、ペダルの回転軸の端部が、ペダル・ボックスの側壁に物理的にロックされている個々の回転軸端部支持部材に回転可能に軸支され、回転軸に沿って外側に動かないようにされていて、正面衝突事故時にペダル・ボックスと他の自動車部材との間の相対運動によって、回転軸端部支持部材がボックス側壁から解放され、回転軸の軸に沿って互いに離れる方向に動かされ、回転軸を回転軸端部支持部材から解放し、ペダルが折りたたまれるようにしたことを特徴とする、ペダル・ボックスを提供する。制御ペダルが取り付けられている回転軸の端部を解放するペダル・ボックスと自動車の他の部材との間の相対運動によって、自動車が正面衝突する時に、運転室のつぶれとペダルの折りたたみが同時に生じるようにされる。
【0007】
好ましくは、回転軸端部支持部材は、ペダル・ボックスの側壁から解放された後にお互いが離れる方向に動かされるようにように附勢されていて、回転軸の端部が回転軸端部支持部材から解放する。または、ペダル・ボックスと運転室の他部材との間の連続した相対運動が、解放された回転軸端部支持部材をカム作動により互いに離す方向に附勢させるのに有効である。また、スプリングとカム作動力の組み合わせにより、解放後の回転軸端部支持部材を互いに離れる方向に動かすの使用することもでえきる。
【0008】
この発明の一実施例では、回転軸端部支持部材の解放は、運転室内の相対的可動部材と回転軸端部支持部材との間の接触によって与えられる回転軸端部支持部材の回転運動によって達成される。回転軸端部支持部材の分離附勢にカム作動が使用される場合には、そのカム作動は、好ましくは、回転軸端部支持部と運転室の相対的可動部材との間の協働面間のカム作動、または、回転軸端部支持部材とペダル・ボックスの協働面との間のカム作動が使用される。後者のカム作動は、例えば、回転時にペダル・ボックスに対して接触を保つ回転軸端部支持部材の回転運動によって達成される。このような回転運動は、運転室の相対的可動部材と回転端部支持部材のレバー部との間の接触によって与えられ、好ましくは、回転軸端部支持部材をペダル・ボックスから解放する連続した回転運動である。
【0009】
この発明の第二の実施態様では、ラッチ部材および解放スプリングが使用され、使用時には、ラッチ部材はペダル・ボックスの側壁の第一の位置でロックされていて、回転軸支持部材が互いに離反する方向に動かないようにしてあり、解放スプリングは圧縮状態で回転軸支持部材を離反する方向に押していて、衝突的には、ラッチ部材が側壁からのロック状態が解除され、第二の位置に動き、これによって、回転軸支持部材が解放され、回転軸支持部材が解放スプリングによって、ペダル・ボックスの側壁の穴を通して互いに離反する方向に押し出される。
【0010】
好ましくは、回転軸端部支持部材を離反附勢するに加えて、解放スプリングもまたラッチ部材を第一位置から第二位置に附勢する。
【0011】
好ましくは、ラッチ部材は、ペダル・ボックス側壁に設けられた対応する凹部に係合する一以上の外方に突出する突出部によって、その第一位置で、ペダル・ボックスの側壁にロックされ、正面衝突時に、爪が外れてラッチ部材を第二位置に移動可能とする。
【0012】
【実施例】
図1は、この発明のペダル・ボックスを示す。ペダル・ボックスは二つの側壁1,3を有し、前端上壁5および後方壁7に結合されて剛性ボックスを形成している。使用時は、ペダル・ボックスはエンジン室を運転室と分離する剛性ブルワークにボルトで固定されている。ブルワーク9は、図5にだけ断面で示す、ボルト穴11が図1および2に示してある。
【0013】
ペダル・ボックスの側壁1および3の間には自動車の制御ペダル13が取り付けられている。ペダル13は、ブレーキ・ペダルであっても、クラッチ・ペダルであっても、あるいは、アックセル・ペダルであっても、もしくは、単一回転軸に取り付けられる二つ以上のこの種のペダルのグループであってもよい。回転軸はその両端部で一対の回転軸支持部材15,17に回転可能に支持され、ペダル13は、ペダル・ボックスの下に回転可能に吊るされている。使用状態で、リターンスプリングがペダル13に設けられたスタッブ軸19にその一端が止められていて、使用時のペダルは、矢印Bで示すような円弧状運動をすることができる。
【0014】
回転軸支持部材15,17は、ペダル・ボックスの外側から側壁1,3を通して設けられ、ペダル13の回転軸の各端部を受けるジャーナル部を形成している。ここで、回転軸は側壁1,3の間隔よりも短くしてあり、したがって、回転軸支持部材15,17が側壁1,3から引き抜かれたならば、回転軸はペダル・ボックから脱落するようにしてある。但し、通常の使用時には、軸支持部材が通される穴21が図2に示すように円形部分21aと二つの対向する大径解放部21bとでなる蝶形をしているので、軸支持部材15,17は側壁1,3にロックされている。軸支持部材15,17は、円形部分21aと同じ直径を有する円筒形の軸受ハウジング部23aと、径方向に対向するロック・ウイング23bを有していて、ロック・ウイング23bは、解放部分21bに通されて後、図1および5に示す位置に軸支持部材15,17が回転されると、側壁1,3の内面に対して係合しロックされる。ここで、解放部分21bの角度幅“d”(図2)はロック・ウイング23bの角度幅“e”(図3)よりも大きくしてあり、したがって、ロック・ウイング23bが解放部分21bに位置するときに軸支持部材15,17は幾分かの自由回転が可能である。
【0015】
図4は、軸支持部材17がペダル・ボックスの側壁3(破線で示す)を通してロック・ウイング23bにより側壁にロックされる様子を説明する。軸支持部材17のペダル・ボックス内側の深さ“f”は、回転軸端部の回転支持部を構成している。
【0016】
各軸支持部材15,17は、使用時にはペダル・ボックスの上壁5を超えて、且つ、ペダル・ボックスの側壁1,3の外方に曲げられたフランジ1a,3aを超えて、上方に延びているレバー部25,27を有している。フランジ1a,3aとペダル・ボックスの上壁5との組み合わせで,、自動車の正面衝突でペダル・ボックスが運転室に押し込まれたときに、運転室の比較的剛性のある部材に沿って移動する案内面を形成している。この運転室内の比較的剛性の部材としては、例えば、ハンドル主柱を支えるブラケット30(図5)とし、前面からの衝撃によりペダル・ボックスが後方に押されたときに、フランジ1a,3aがそのブラケット30により移動されるようにしてある。
【0017】
ペダル・ボックスとブラケット30との間の最初の相対運動によって、ブラケット30は図5の矢印Cに方向に動かされ、レバー部25,27に対接し軸支持部材15,17を矢印Cの方向に回転する。上記の初期および部分的相対運動に対応する初期回転により、軸支持部材15,17は、ペダル・ボックスの側壁から解放され、したがって、軸支持部材15,17は互いに離されてペダル13の回転軸端部を解放し得る状態となる。更なる相対運動により、続いて回転されると、二つの軸支持部材15,17の同一のカム表面29が、ペダル・ボックス側面1,3の外方に曲げられたフランジ1a,3aに乗り上げ、軸支持部材が外側方向に移動される。したがって、ペダル13の回転軸端部は、軸支持部材15,17から解放され、ペダルは脱落して、自動車正面衝突により運転手の足が挟まれる危険が低減される。
【0018】
図6は、図1〜5に示す軸支持部材の変形例を示すもので、各軸支持部材は、回転軸を中心とする環状溝60を有していて、この溝60に、軸支持部材をペダル・ボックスの側壁から離すように附勢する積み重ね皿型ワッシャーまたは圧縮スプリング等の附勢手段が設けてある。各回転軸支持部材15,17に同一のスプリング手段が設けられているので、軸支持部材は引き離されるように附勢されており、回転軸支持部材が回転してロック・ウイング23bが蝶形穴21から解放されるやいなや、軸支持部材が引き離されるように動き、制御ペダルの回転軸が解放される。
【0019】
図7から13は、この発明の第二の実施態様に従う折りたたみ可能なペダル・ボックスを示す。ここでも、ペダル・ボックスは、自動車エンジン室を運転室から分離する剛性ブルワークにボルト穴11を介してボルト固定された二つの側壁1,3から形成されている。自動車の制御ペダル13は、端部が回転軸支持部材52によって軸支されている回転軸50に取り付けられている。各回転軸支持部材52は、円筒状軸受部52a、ロッキング・ウイング54、および、ランド部56(図8参照)を有している。各回転軸支持部材52の外形は、各側壁1,3に設けられた取り付け取り外し用の穴4の形状に対応する形状としてある。更に、衝突板62を有する二つの側板66と、その間に設けられたチャンネル付きの梁部材64を有するラッチ部材60(図9参照)が設けられている。各側板66のベース部から円弧状切り込み部68が設けられ、使用時には、対応する回転軸支持部材52の円筒状軸受部52aが受け入れられている。各側板66の内面には、二つの内側に突き出たスプリング保持部70が設けられ、更に、各側板66から上方向および外方向に突出する爪72が形成されていて、使用時には、対応する側壁1,3のロッキング溝73に係合してペダル・ボックスをその正常作動状態に維持している。ペダル・ボックスは、更に、二つのフォーク端部76を有する解放スプリング74を有している。
【0020】
図7および8に示すように、制御ペダル12は、その回転軸50に取り付けられ、回転軸支持部材52は側壁1,3の穴4を通してロッキング・ウイングから挿入されて、回転軸50を支承する。その時、解放スプリング74は、側板66のスプリング保持部70と梁部材64のチャンネル65との間に位置される。解放スプリング74のフォーク状端部76は、最初は、図7および8に示すように、側板66の円弧状切り込み部68を通して突き出しているが、ラッチ部材60の全体が図示の位置から下方に移動され、所定位置に固定されると、フォーク状端部76が、側板66とチャンネル付き梁部材64の間に画定されるキャビティ内に押し込められる。
【0021】
ラッチ部材60が更に下方に動かされると、側板66の爪部72が側壁1,3の対応するロッキング・溝73に係合し、これによりペダル・ボックスが図10および11に示す正常作動位置に固定保持される。
【0022】
解放スプリング74に齎される変形によって、そのフォーク端部75は、回転軸支持部材52のロッキング・ウイング54に対接されて、支持部材52を回転軸50の軸に沿って外方に向けて押すことになるが、正常作動位置においては、この外方向きの力は、ラッチ部材50の側板66によって支えられている。各軸支持部材52の円筒状軸受部52aは、側板66のべースの円弧状切り込み部68に収容されていて、したがって、ロッキング・ウイング54は、解放スプリング74のフォーク端部76とラッチ部材60の側板66との間の位置に保持されている。
【0023】
解放スプリング74の変形によって、チャンネル付き梁部材64へのリアクションで、ラッチ部材60も上方に押圧されているが、正常作動位置においては、ラッチ部材に作用するこの上向きの力は、爪部72と対応するロッキング溝73との間の係合によって支えられている。
【0024】
自動車が正面衝突事故を起こした場合には、図5で説明したように、ペダル・ボックスが後方に運転室内に押し込められが、この場合には、ブラケット30は、前記実施態様の場合のようにレバー部25,27を突き当たるのとは異なり、ラッチ部材60の突き当て板62に突き当たる。図12および13に示すように、ブラケット30が突き当て板62に突き当たると、爪部72が外れ、これにより、解放スプリング74がラッチ部材60を矢印Eで示すように上方に押すことになる。ラッチ部材60が上方に動かされると、側板66は、もはやロッキング・ウイング54と対応する側壁1,3との間に位置しないので、解放スプリング74が外方に拡張可能となり、回転軸支持部材52を回転軸50の軸に沿って矢印Fで示すように外方に、ペダル・ボックスの側壁1,3の穴4を通して押し出し、したがって、回転軸50および制御ペダル13は自動車の床に落下することになる。
【0025】
上記実施態様に関して述べた特徴のいくつかを組み合わせた、この発明の好ましい実施例を図14および15で説明する。ペダル・ボックスは、二つの側壁1,3と、制御ペダル13が取り付けられた回転軸50と、二つのスプリングで附勢された回転軸支持部材80と、および、ラッチ90を有している。
【0026】
図14は、特に、回転軸50および回転軸支持部材8がペダル・ボックスに最初に装着される様子を示す。回転軸50の一方端が、ペダル・ボックスの側壁2,3間に配されたラッチ90の蝶形ラッチ穴92に挿入される。ラッチ穴92と回転軸50は、側壁2,3に設けられた対向する蝶形穴86と同軸となるように、図示の位置に保持される。回転しない板ばね84(一個だけを示す)を側壁1,3の外側から各蝶形穴86上に置く。スプリング84は、蝶形穴86に対応する貫通穴を有している。そして、回転軸支持部材80のロッキング・ウイング82(一個だけを示す)がスプリング84の貫通穴、側壁1,3の蝶形穴86を通して挿入され、ラッチ90の対応する形状の蝶形ラッチ穴92に係合される。したがって、ロッキング・ウイング82と蝶形ラッチ穴92との係合により、ラッチ90が回転すると、回転軸80も同時に回転する。回転軸50を回転軸支持部材80の間に保持させ、ラッチ90を反時計向きに回転させ、回転軸支持部材80のロッキング・ウイング82を側壁1,3の内側面に対してロックすることができ、これによって、回転軸支持部材80が回転軸に沿って互いに離れる方向に動くのが防止される。
【0027】
図15は、ロック位置におけるペダル・ボックスを示すが、ロック状態では、ロッキング・ウイング82は、実際にはペダル・ボックスの側壁1,3の内側面に対してロックされ、そのような除去は防止されているけれども、参照を容易にするために、回転軸支持部材80をペダル・ボックスの側壁1から取り除き、ロック位置でのロッキング・ウイング82の回転位置を詳しく示している。ラッチが図示の位置に回転した後、リベット94で各側壁1,3に固定することで、偶発的に回転が生じるのが防止されている。
【0028】
自動車が正面衝突するような場合には、図5に示すと同様に、ペダル・ボックスが後方に運転室に押し込まれる。この時、ブラケット30がリベット94をせん断するに充分な力でラッチ90に突き当たり、ラッチ90を時計方向に回転させ、これにより、回転軸支持部材80が同時に時計向きに図14に示す位置に回転される。ここで、ロッキング・ウイング82は、側壁1,3から解放され、スプリング84に起因する外方向き附勢力により、回転軸支持部材80は回転軸に沿って互いに外方に押され、回転軸50およびラッチ90が運転室の床に脱落するようにする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
この発明の第一実施態様のペダル・ボックスの斜視図である。
【図2】
図1に示すペダル・ボックスの側壁の斜視図である。
【図3】
図1に示すペダル・ボックスの一対の回転軸支持部材を図1と同じ角度から見た斜視図である。
【図4】
図3の回転軸支持部材の一つを矢印Aの方向から見た側面図である。
【図5】
自動車内に配置された図1〜4に示すペダル・ボックスの側面図で、運転室内における相対的に動き得る部材とペダル・ボックスとの協働を説明する図である。
【図6】
この発明のペダル・ボックスに使用される他の回転軸支持部材の断面図である。
【図7】
この発明の第二実施態様のペダル・ボックスの平面図である。
【図8】
図7に示すペダル・ボックスの斜視図である。
【図9】
図7および8に示すペダル・ボックスのラッチ部材の斜視図である。
【図10】
自動車内に配置された図7および8に示すペダル・ボックスの平面図である。
【図11】
図10に示すペダル・ボックスの斜視図である。
【図12】
図10および11のペダル・ボックスの平面図で、自動車が正面衝突した後に生じる様子を説明する図である。
【図13】
図12にペダル・ボックスの斜視図である。
【図14】
この発明の第三実施態様のペダル・ボックスの斜視図であり、特に、回転軸と回転軸支持部材のペダル・ボックスへの最初の装着を説明する図である。
【図15】
図14のペダル・ボックスの分解図であり、図示のロック位置では、回転軸支持部材のロック・ウイングは実際にはペダル・ボックスの側壁の内面に対してロックされていて、取り外すことができない状態になっているが、参照を容易にするために、ペダル・ボックスの側壁から回転軸支持部材を取り外して示してある。
Claims (10)
- 自動車の制御ペダル(13)を回転可能に支持するペダル・ボックスにおいて、ペダルの回転軸(50)が、その両端で、ペダル・ボックスの側壁(1,3)に対して物理的にロックされて軸方向外方への移動が阻止されている個別の回転軸端部支持部材(15,17;52;80)によって軸支されていて、正面衝突時には、ペダル・ボックスと自動車の他の部材(30)との間の相対的動きによって、回転軸端部支持部材(15,17;52;80)の側壁(1,3)に対するロック状態が解除され、回転軸端部支持部材が回転軸に沿って互いに離れる方向に動くことができるようにされて、回転軸端部支持部材(15,17;52;80)から回転軸(50)が解放され、ペダル(13)が折りたたまれるようにしてあることを特徴とするペダル・ボックス。
- 前記回転軸端部支持部材(15,17;52;80)が、ペダル・ボックスの側壁(1,3)に対するロック状態が解除された後に、回転軸端部支持部材を互いに離反す方向に動かし、あるいは、互いに離れる動きを助けるようにスプリングで押されていることを特徴とする、請求項1に記載のペダル・ボックス。
- 前記回転軸端部支持部材(15,17;80)が、側壁(1,3)の非円形穴(21;86)を通して設けられた後に、若干回転されて側壁(1,3)に対してロックされ、そして、ペダル・ボックスと前記他の部材との間の相対運動によって、回転軸端部支持部材(15,17;80)がペダル・ボックスの側壁(1,3)からロック解除状態とされる回転位置に回転されるようにされていることを特徴とする、請求項1または2に記載のペダル・ボックス。
- 前記回転軸端部支持部材(15,17;80)のペダル・ボックスの側壁(1,3)からのロック解除が、前記他の部材(30)と、回転軸端部支持部材(15,17;80)のレバー部(25,27;90)との間の当接によってもたらされる回転軸端部支持部材の回転移動によて達成されるようにしてある、請求項3に記載のペダル・ボックス。
- 前記回転軸端部支持部材(15,17)が、ペダル・ボックスと前記他の部材(30)との間の相対移動によってもたらされるカム作動によって互いに離反する方向に押されるようにされた、前記請求項のいずれかに記載のペダル・ボックス。
- 前記他の部材(30)と回転軸端部支持部材(15,17)のレバー部(25,27)との間の対接により回転軸端部支持部材(15,17)が回転されてペダル・ボックスの側壁(1,3)からのロック状態が解除された後に、続く相対回転によるカム作動により、回転軸端部支持部材が互いに離反される方向に押されるようにしてある、請求項4を含む請求項5に記載のペダル・ボックス。
- 前記カム作動が、回転軸端部支持部材(15,17)の各レバー部(25,27)の傾斜面(29)とペダル・ボックス側壁(1,3)の作用面(1a,3a)との間の作用により得られる、請求項6に記載のペダル・ボックス。
- ラッチ部材(60;90)および解放スプリング(74;84)を更に含んでいて、使用時には、ラッチ部材(60;90)が第一の位置のペダル・ボックスの側壁(1,3)にロックされて、回転軸端部支持部材(52;80)が互いに離反方向に動くのが阻止され、一方、解放スプリング(74;84)が圧縮状態にあって、回転軸端部支持部材(52;80)を互いに離反方向に押していて、正面衝突時には、ラッチ部材(60;90)が側壁(1,3)からロック解除されて第二の位置に動き、これにより、回転軸端部支持部材(52;80)を解放し、そして、解放スプリング(74;84)が解放されて、ペダル・ボックスの側壁(1,3)の穴(4;86)を通して回転軸端部支持部材(52;80)が回転軸(50)に沿って互い離反する方向に押し出されるようにしてある、請求項2に記載のペダル・ボックス。
- 前記解放スプリング(74)が、回転軸端部支持部材(52)を互いに離反する方向に押すとともに、ラッチ部材(60)を前記第一の位置から第二の位置に向けて押している、請求項8に記載のペダル・ボックス。
- 前記ラッチ部材(60;90)が、ペダル・ボックスの側壁(1,3)に係合してラッチ部材(60;90)をその第一位置でロックし、正面衝突時には、係合失効状態となりラッチ部材(60,90)が第二の位置に動くことを許容する係止部(72;94)を有している、請求項8または9に記載のペダル・ボックス。
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