JP2021070369A - 車両のステップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗降用ステップの展開作動を迅速に開始するとともに、展開完了前に乗降用ステップに搭乗した際の衝撃を緩和する縦リンク式の車両のステップ装置を提供する。【解決手段】ステッププレート３を支持し車幅方向に延びるリンクアーム１４と、一端部が車体２０に固定されたリンクブラケット１１に回動可能に支持され、他端部がリンクアーム１４に回動可能に支持されたドライブリンク１２及びドリブンリンク１３と、を有し、駆動モータ１０によりドライブリンク１２を回転駆動することで、ステッププレート３を展開位置と格納位置との間で車幅方向に移動させる車両のステップ装置１であって、ドライブリンク１２とリンクアーム１４との回動中心が、リンクブラケット１１とドライブリンク１２との回動中心から鉛直方向に延びた鉛直線Ｌv1を挟んで、ステッププレート３の展開位置と格納位置とで互いに車幅方向反対側に位置するように構成する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に備えられたステップ装置に関する。

フロア位置の高い自動車等の車両において、乗員の乗降性を向上させるためにステップ装置が備えられたものがある。例えば、特許文献１には、車両のサイドドアの下部に備えられた可動式のサイドステップ装置が開示されている。特許文献１に記載されたサイドステップ装置は、車体の下部に平行リンクを介して乗降用ステップ（サイドステップ）が連結されており、車体に対して縦方向（上下方向及び車幅方向）に乗降用ステップが揺動可能な構造になっている。当該サイドステップ装置は、アクチュエータを作動させることで、車体下部に格納される格納位置と、車体より側方に突出した展開位置との間を、乗降用ステップが移動可能に構成されている。

特開昭５８−３９５４３号公報

上記特許文献１のように、アクチュエータにより格納位置と展開位置との間を移動させる構造のステップ装置では、例えばサイドドアを開いた際に自動的にアクチュエータを作動させて乗降用ステップを格納位置から展開位置に移動させるよう制御する。したがって、サイドドアを開いた際にすぐに乗降できるように、乗降用ステップを格納位置から展開位置に素早く移動させることが望まれる。

また、上記特許文献１のように、縦方向に平行リンクを揺動させて乗降用ステップを移動する縦リンク式のステップ装置において、展開完了前に移動中の乗降用ステップに搭乗した場合に、乗降用ステップの移動速度が高いと、乗降し難くなるといった問題点もある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、乗降用ステップの展開作動を迅速に開始するとともに、展開完了前であっても容易に搭乗することができる縦リンク式の車両のステップ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の車両のステップ装置は、乗降用ステップと、車体に固定された車体固定部材と、一端部に前記乗降用ステップが支持され車幅方向に延びるステップ支持部材と、一端部が前記車体固定部材に回動可能に支持され、他端部が前記ステップ支持部材の他端部に回動可能に支持された第１リンクアームと、一端部が前記第１リンクアームと前記車幅方向に離間して前記車体固定部材に回動可能に支持され、他端部が前記ステップ支持部材の他端部に回動可能に支持された第２リンクアームと、前記第１リンクアームを回転駆動するアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータにより前記第１リンクアームを回転駆動することで、前記乗降用ステップを前記車体より外方に位置する展開位置と前記車体の下部に位置する格納位置との間で前記車幅方向に移動させる車両のステップ装置であって、前記車体固定部材と前記第１リンクアームとの回動中心である第１の回動中心から鉛直方向に延びた第１の鉛直線を挟んで、前記乗降用ステップの格納位置における前記第１リンクアームと前記ステップ支持部材との回動中心である第２の回動中心と、前記乗降用ステップの展開位置における前記第２の回動中心と、が互いに車幅方向反対側に位置するように構成されたことを特徴とする。

これにより、乗降用ステップが格納位置から展開位置に移動する際に、第１リンクアームとステップ支持部材との第２の回動中心は、車体固定部材と第１リンクアームとの第１の回動中心から鉛直方向に延びた第１の鉛直線に向かって下方に移動し、第１の鉛直線上を通過した後は上方に移動する。
したがって、乗降用ステップの格納位置から第１リンクアームが鉛直になるまでの展開作動前半においては、ステップ支持部材が下方に移動する。これにより、アクチュエータの作動負荷を低減させ、第１リンクアームの回転速度を増加させることができる。

また、第１リンクアームが鉛直になっている状態から展開位置に移動するまでの展開作動後半においては、ステップ支持部材が上方に移動する。これにより、アクチュエータの作動負荷を増加させ、第１リンクアームの回転速度を低下させて、乗降用ステップの移動速度を低下させることができる。
好ましくは、前記第１リンクアームは、前記第２リンクアームより短くかつ前記第２リンクアームの車幅方向内側に配置され、前記第１の回動中心は、前記車体固定部材と前記第２リンクアームとの回動中心である第３の回動中心より上方に位置するとよい。

これにより、第１リンクアームが第２リンクアームの車幅方向内側に配置されている場合に、第１リンクアームが第２リンクアームより短く設定されていることと、第１の回動中心が第３の回動中心より上方に位置することが組み合わさることで、格納位置から展開位置に移動するまでの間、乗降用ステップの上下移動、特に上方への移動を抑制するように設定することができる。これにより、展開作動中に乗降用ステップに搭乗しても足への衝撃を抑制することができる。

好ましくは、前記乗降用ステップの展開位置において、前記第２の回動中心が、前記第３の回動中心から鉛直方向に延びた第２の鉛直線より車幅方向外側に位置するように設定されているとよい。
これにより、展開位置の直前で、第２の回動中心が第２の鉛直線を超えて車幅方向外側に移動することで、乗降用ステップの先端を下方に移動するように設定することができる。したがって、展開完了直前において乗降用ステップに搭乗した場合に、足への衝撃を更に抑制することができる。

好ましくは、前記アクチュエータは、前記車体固定部材と前記第１リンクアームとを回動可能に支持する支持軸と同軸または一体に配置された駆動軸を有するモータであることを特徴とする。
これにより、乗降用ステップの格納位置から第１リンクアームが鉛直になるまでの展開作動前半においては、モータの作動負荷を低減させ、第１リンクアームの回転速度を増加させることができる。また、第１リンクアームが鉛直になっている状態から展開位置に移動するまでの展開作動後半においては、モータの作動負荷を増加させ、第１リンクアームの回転速度を低下させて、乗降用ステップの移動速度を低下させることができる。

本発明の車両のステップ装置は、乗降用ステップが格納位置から展開位置に移動するまでの展開作動における前半において、第１リンクアームの回転速度を増加させることができるので、乗降用ステップの展開作動を迅速に開始するとことができる。
一方、乗降用ステップの展開作動における後半においては、第１リンクアームの回転速度を低下させて乗降用ステップの上方への移動速度を低下させることができるので、展開完了前に乗降用ステップに搭乗したとしても容易に搭乗することができる。

本発明の一実施形態のステップ装置を備えた車両の外形図である。 格納状態におけるリヤリンク機構の概略構成図である。 展開状態におけるリヤリンク機構の概略構成図である。 ステップ装置におけるステッププレートの移動経路を示す説明図である。 展開状態におけるリヤリンク機構の詳細構成図である。

以下、本発明を具体化した車両のステップ装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態のステップ装置１を備えた車両２の外形図である。なお、図１では、車両２の左側（助手席側）のフロントドア及びリヤドアの図示を省略しており、ステップ装置１は展開状態である。図２は、格納状態におけるリヤリンク機構５の概略構成図である。図３は、展開状態におけるリヤリンク機構５の概略構成図である。図４は、ステップ装置１におけるステッププレート３（乗降用ステップ）の作動経路を示す説明図である。なお、図２〜４は、リヤリンク機構５及びその周辺部を車両後方から視た図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態のステップ装置１は、例えば１ＢＯＸ型の車両２の助手席側の下部に備えられた可動式のステップ装置である。
ステップ装置１は、ステッププレート３と、ステッププレート３を縦方向（車幅方向及び上下方向）に移動可能に支持する２個のリンク機構４、５を備えている。
ステッププレート３は、車両２の助手席側のフロントドアの開口部６及びスライド式のリヤドアの開口部７の下方を車両前後方向に延び、乗員の足を載せることが可能な車幅方向長さに設定されている。

ステッププレート３は、２個のリンク機構４、５を介して、車体の下部、詳しくは車両２の助手席側のサイドシル８の下部に支持されている。２個のリンク機構４、５は、車両前後方向に互いに間隔をおいて配置されている。
ステップ装置１は、ステッププレート３が、車両２の下部に格納される格納位置と、サイドシル８より車幅方向外側に突出した展開位置との間で、車幅方向に移動可能に構成されている。

２個のリンク機構４、５のうち、車両後方側のリヤリンク機構５は、リンク（後述するドライブリンク１２）を駆動させる駆動モータ１０（アクチュエータ）を備えている。車両前方側のフロントリンク機構４は、駆動モータを備えておらず、ステッププレート３の移動に追従して作動する。
駆動モータ１０は、車両２の助手席側のフロントドア及びリヤドアの開閉に伴って自動的に作動するよう制御される。例えば、フロントドア及びリヤドアが閉状態では、ステッププレート３が格納位置に位置し、フロントドア及びリヤドアの少なく一方が開操作された場合に、ステッププレート３が展開位置に移動するように駆動モータ１０が作動制御される。

以下、駆動モータ１０を備えたリヤリンク機構５について説明するが、フロントリンク機構４はリヤリンク機構５と駆動モータが備えられていない点が異なり、リンク機構４、５における各リンクの長さ、車両２における車幅方向位置及び上下位置等については、同一の構成になっている。
図２、３に示すように、リヤリンク機構５は、リンクブラケット１１（車体固定部材）、ドライブリンク１２（第１リンクアーム）、ドリブンリンク１３（第２リンクアーム）、及びリンクアーム１４（ステップ支持部材）を備えている。

リンクブラケット１１は、車両前後方向に間隔をおいて配置され車幅方向及び上下方向に延びる２枚の厚板状の縦板部材を有し、下方が開口した箱型に形成されている。リンクブラケット１１は、車体２０の下部に前後左右４か所でボルトによって固定されている。
リンクアーム１４は、車幅方向に延びるように配置されたアーム状の部材であり、車両前後方向に間隔をおいて配置された２枚の厚板状の縦板部材を有し、当該縦板部材が車幅方向外側の部位等で連結されて構成されている。リンクアーム１４の車幅方向外側となる端部には、ステッププレート３が固定されている。リンクブラケット１１とリンクアーム１４とは、同一の車両前後位置に配置されている。詳しくは、リンクブラケット１１の前側の縦板部材とリンクアーム１４の前側の縦板部材、リンクブラケット１１の後側の縦板部材とリンクアーム１４の後側の縦板部材は、夫々同一の車両前後位置に配置されている。

ドライブリンク１２及びドリブンリンク１３は、断面が箱型のアーム状の部材であって、夫々、一端がリンクブラケット１１に他端がリンクアーム１４に、車両前後方向に軸線が延びるように配置されたリンクピン２１、２２、２３、２４によって回動可能に支持されている。したがって、ドライブリンク１２及びドリブンリンク１３は、車体２０に対して車幅方向に揺動可能に配置されている。

ドライブリンク１２は、ドリブンリンク１３の車幅方向内側（車両右側）に配置されている。また、ドライブリンク１２はドリブンリンク１３よりも短く形成されている。
リンクブラケット１１とドライブリンク１２とを支持する第１リンクピン２１（支持軸、第１の回動中心）は、駆動モータ１０の駆動軸と一体に構成されている。駆動モータ１０はリンクブラケット１１に固定されている。

リンクブラケット１１とドリブンリンク１３とを支持する第２リンクピン２２（第３の回動中心）は、第１リンクピン２１に対して車幅方向外側に離間して配置されるとともに、第１リンクピン２１よりも下方にオフセットして配置されている。
一方、車幅方向に延びるリンクアーム１４において、リンクアーム１４とドライブリンク１２とを支持する第３リンクピン２３（第２の回動中心）は、リンクアーム１４の車幅方向内側端部に配置されている。リンクアーム１４とドリブンリンク１３とを支持する第４リンクピン２４は、リンクアーム１４の車幅方向内側端部近傍に配置されるとともに、第３リンクピン２３よりも車幅方向外側かつ下方に離間して配置されている。

図２に示すように、ステッププレート３が格納位置に位置する格納状態では、ドライブリンク１２及びドリブンリンク１３は車幅方向内側に回転移動し、第３リンクピン２３及び第４リンクピン２４が、第１リンクピン２１及び第２リンクピン２２よりも車幅方向内側に位置する。
図３に示すように、ステッププレート３が展開位置に位置する展開状態では、ドライブリンク１２及びドリブンリンク１３は車幅方向外側に回転移動し、第３リンクピン２３及び第４リンクピン２４が、第１リンクピン２１及び第２リンクピン２２よりも車幅方向外側に位置する。

図４に示すように、ステッププレート３の展開位置では、ステッププレート３の上面が略水平（車体２０の水平面と平行）となっている。一方、ステッププレート３の格納位置では、ステッププレート３は展開位置よりも車幅方向内側に位置し、かつステッププレート３の上面が展開位置よりもわずかに上方に位置するとともに車幅方向外側に向けて下方にわずかに傾斜している。

駆動モータ１０を駆動して、ドライブリンク１２を回転させることで、ステッププレート３が格納位置と展開位置との間を移動する。ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動すると、ステッププレート３の車幅方向最外側上端部の位置は、図４中の２点鎖線Ｔlsで示すように、わずかに下方に移動しながら車幅方向外側に移動する。また、ステッププレート３が格納位置であるときに第３リンクピン２３は第１リンクピン２１よりも車幅方向内側に位置し、ステッププレート３が展開位置であるときに第３リンクピン２３は第１リンクピン２１よりも車幅方向外側に位置する。

図５は、展開位置におけるリヤリンク機構５の詳細な構成図である。なお、図５は、図３におけるリヤリンク機構５の拡大図である。
図５に示すように、ドライブリンク１２には、展開状態においてドライブリンク１２の上方への回転を規制するストッパ３０が備えられている。
ストッパ３０は、弾性体で形成され、第１リンクピン２１と第３リンクピン２３との間に、ドリブンリンク１３側に向けて配置されている。

一方、ドリブンリンク１３には、第２リンクピン２２と第４リンクピン２４との間に、展開状態においてストッパ３０が当接する受け部３１が備えられている。
なお、本実施形態では、ドライブリンク１２が、第１リンクピン２１から鉛直方向下方に延びる状態（鉛直線Ｌv1に沿って延びる状態）から車幅方向外側に略３５度回転移動した位置が展開状態である一方、第１リンクピン２１から鉛直方向下方に延びる状態から車幅方向内側に略７５度回転移動した位置が格納状態となるように設定されている。

以上のように、本実施形態のステップ装置１におけるリンク機構４、５は、リンクブラケット１１、ドライブリンク１２、ドリブンリンク１３、及びリンクアーム１４を有する４節式のリンク機構であり、ステッププレート３を縦方向（車幅方向及び上下方向）に移動可能に車体に支持する。
そして、ステッププレート３が車体の下部の格納位置であるときに、第３リンクピン２３は第１リンクピン２１よりも車幅方向内側に位置し、ステッププレート３が車体より車幅外方の展開位置であるときに、第３リンクピン２３は第１リンクピン２１よりも車幅方向外側に位置する。したがって、図４に示すように、ドライブリンク１２において回転移動する側の第３リンクピン２３は、ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動する際に、格納位置から中間地点Ｐ1までの展開作動前半では下方に移動し、中間地点Ｐ1から展開位置までの展開作動後半では上方への移動となる。なお、この中間地点Ｐ1は、第３リンクピン２３が第１リンクピン２１から鉛直方向下方に延びる鉛直線Ｌv1（第１の鉛直線）上の地点である。

これにより、ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動する際に、格納位置から中間地点Ｐ1までの展開作動前半では、駆動モータ１０はステップ装置１の可動部（リンクアーム１４等）の自重を利用してドライブリンク１２を駆動することができるので、駆動モータ１０の作動負荷が低減し、展開作動を迅速に開始させるとともにステッププレート３の移動速度が増加する。

一方、ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動する際に、中間地点Ｐ1から展開位置までの展開作動後半では、駆動モータ１０はステップ装置１の可動部の自重に抗してドライブリンク１２を駆動させなければならない。したがって、展開作動前半よりも後半のドライブリンク１２の回転速度が低下する。これにより、展開作動後半においては、第３リンクピン２３の上昇速度が低下し、ステッププレート３の移動速度が低下する。

また、ステッププレート３が格納位置と展開位置との間を移動する際に、ドライブリンク１２が鉛直線Ｌv1を挟んで車幅方向内側と車幅方向外側との間を大きく回転移動するので、ドライブリンク１２の長さが短くてもステッププレート３を車幅方向に大きく移動させることができる。一方、ドライブリンク１２の長さが短いことで、ステッププレート３が格納位置と展開位置との間を移動する際に、ステッププレート３の上下方向の移動を抑制することができる。

また、本実施形態では、ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動する間、ステッププレート３の車幅方向外側先端部はわずかに下方に移動する。このようなステッププレート３の車幅方向外側先端部の移動経路は、第１リンクピン２１が第２リンクピン２２よりも上方に位置することと、ドリブンリンク１３よりもドライブリンク１２が短かく（詳しくは、第２リンクピン２２と第４リンクピン２４との直線距離よりも、第１リンクピン２１と第３リンクピン２３との直線距離が短く）設定することで得られる。

これに対し、例えばリンク機構４、５において、ドライブリンク１２とドリブンリンク１３とが同一の長さであって、第１リンクピン２１と第２リンクピン２２とが同一の上下位置に位置する平行リンクである場合、ステッププレート３は一定の姿勢を維持したまま車幅方向に移動するとともに上下方向に移動する。
このような平行リンクのリンク機構に対し、車幅方向内側の第１リンクピン２１が車幅方向外側の第２リンクピン２２よりも上方に位置すると、ドライブリンク１２が本実施形態のように大きく車幅方向内側に回転移動可能となる。したがって、格納状態においてステッププレート３が展開状態よりも上方に位置することになる。一方、平行リンクのリンク機構に対し、ドリブンリンク１３よりもドライブリンク１２を短かく設定すると、格納状態においてリンクアーム１４及びステッププレート３が車幅方向外方に向かって下方に大きく傾斜した状態になり、ステッププレート３の車幅方向先端部が展開状態よりも下方に位置することになる。

そして、本実施形態では、車幅方向内側の第１リンクピン２１が車幅方向外側の第２リンクピン２２よりも上方に位置することと、ドリブンリンク１３よりもドライブリンク１２が短かく設定することを組み合わせることで、ステッププレート３が格納位置から展開位置に移動するまでの間、ステッププレート３の車幅方向外側端部がわずかに下方に移動するように設定されている。

このように、ステッププレート３の格納位置から展開位置までの間で、少なくとも展開作動後半においてステッププレート３の車幅方向外側先端部が上方に移動しないので、展開完了前に乗員がステッププレート３に搭乗しても、足への衝撃を緩和することができる。
また、ステッププレート３の展開位置において、第３リンクピン２３が、第２リンクピン２２から鉛直方向に延びた鉛直線Ｌv2（第２の鉛直線）より車幅方向外側に位置するように設定されているので、展開完了直前においてステッププレート３の車幅方向外側端部がやや大きく下方に移動する。これにより、展開完了直前においてステッププレート３に搭乗した場合に、足への衝撃を更に緩和することができる。

本実施形態では、ステッププレート３を格納位置から展開位置まで移動させる展開作動において、駆動モータ１０の回転速度を可変制御しなくとも、ステッププレート３の移動速度を変化させて、迅速な展開作動を可能にするとともに、展開完了前にステッププレート３に搭乗した際の足への衝撃を緩和することが可能になる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。

例えば、上記実施形態では、ドライブリンク１２とドリブンリンク１３のうち車幅方向内側に配置されたドライブリンク１２を駆動モータ１０によって回転駆動する構造であるが、車幅方向外側に駆動モータ１０によって回転駆動するドライブリンク１２を配置した構造のステップ装置であってもよい。
また、上記実施形態では、駆動モータ１０の駆動軸と第１リンクピン２１とが一体になっているが、駆動モータ１０の駆動軸によって第１リンクピン２１を回転駆動する構造であれば、例えば同軸に配置した別体構造であってもよい。また、駆動モータ１０の代わりにシリンダ等の他のアクチュエータによってドライブリンク１２を駆動させる構造であってもよい。

１ ステップ装置
３ ステッププレート（乗降用ステップ）
５ リヤリンク機構
１０ 駆動モータ（アクチュエータ）
１１ リンクブラケット（車体固定部材）
１２ ドライブリンク（第１リンクアーム）
１３ ドリブンリンク（第２リンクアーム）
１４ リンクアーム（ステップ支持部材）
２１ 第１リンクピン（第１の回動中心）
２２ 第２リンクピン（第３の回動中心）
２３ 第３リンクピン（第２の回動中心）
Ｌv1 鉛直線（第１の鉛直線）
Ｌv2 鉛直線（第２の鉛直線）

Claims (4)

1. 乗降用ステップと、
   車体に固定された車体固定部材と、
   一端部に前記乗降用ステップが支持され車幅方向に延びるステップ支持部材と、
   一端部が前記車体固定部材に回動可能に支持され、他端部が前記ステップ支持部材の他端部に回動可能に支持された第１リンクアームと、
   一端部が前記第１リンクアームと前記車幅方向に離間して前記車体固定部材に回動可能に支持され、他端部が前記ステップ支持部材の他端部に回動可能に支持された第２リンクアームと、
   前記第１リンクアームを回転駆動するアクチュエータと、を有し、
   前記アクチュエータにより前記第１リンクアームを回転駆動することで、前記乗降用ステップを前記車体より外方に位置する展開位置と前記車体の下部に位置する格納位置との間で前記車幅方向に移動させる車両のステップ装置であって、
   前記車体固定部材と前記第１リンクアームとの回動中心である第１の回動中心から鉛直方向に延びた第１の鉛直線を挟んで、前記乗降用ステップの格納位置における前記第１リンクアームと前記ステップ支持部材との回動中心である第２の回動中心と、前記乗降用ステップの展開位置における前記第２の回動中心と、が互いに車幅方向反対側に位置するように構成されたことを特徴とする車両のステップ装置。
2. 前記第１リンクアームは、前記第２リンクアームより短くかつ前記第２リンクアームの車幅方向内側に配置され、
   前記第１の回動中心は、前記車体固定部材と前記第２リンクアームとの回動中心である第３の回動中心より上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両のステップ装置。
3. 前記乗降用ステップの展開位置において、前記第２の回動中心が、前記第３の回動中心から鉛直方向に延びた第２の鉛直線より車幅方向外側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両のステップ装置。
4. 前記アクチュエータは、前記車体固定部材と前記第１リンクアームとを回動可能に支持する支持軸と同軸または一体に配置された駆動軸を有するモータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両のステップ装置。

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