JP7006123B2 - 車両用ペダルの後退抑止構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前方からの外力によって車両用ペダルが車室内に向かって後退するのを抑止するための構造に関する。

従来、車両の乗員保護性能を向上させるための工夫の一つとして、アクセルペダルやブレーキペダル，クラッチペダルといった車両用ペダルの後退を抑止する構造が知られている。この構造は、車両前方からの外力が作用したときに、車両用ペダルが後退して乗員の脚部に接触することを防止するための構造である。例えば、車両用ペダルにあらかじめペダルブラケットを取り付けておき、そのペダルブラケットを車両用ペダルの後退時にステアリングハンガへ当接させることによって、車両用ペダルを前方に回動させる構造が知られている（特許文献１参照）。このような構造により、車両用ペダルの後退が抑止されうる。

特開2004-017698号公報

上記の構造では、車両用ペダルの当接対象であるステアリングハンガを介して、ステアリングがパイプ状の横桁部材（デッキクロスメンバ，インパネクロスメンバ）に支持される。一方、ペダルブラケットとステアリングハンガとの当接位置によっては、ステアリングハンガ自体の変形によって乗員保護性能が低下する可能性がある。例えば、特許文献１に記載の構造では、後退してきた車両用ペダルが鉛直軸回り（上下方向に沿う軸回り）に回動しつつ倒れる構造（段落0045参照）となっているため、その反力によってステアリングハンガが鉛直軸周りに回動変形しうる。この変形によってステアリングが車室内で乗員に接近する方向へと移動してしまうと、ステアリングの支持状態が不安定になるほか、ステアリングエアバッグの動作に悪影響を与えかねない。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、乗員保護性能を向上させた車両用ペダルの後退抑止構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）開示の車両用ペダルの後退抑止構造は、ペダル，ペダルブラケット，コラムサポートブラケット，フランジを備える。ペダルは、車両のコラムシャフトの前方かつ下方において、前記コラムシャフトの中心軸から車幅方向にオフセットした位置に配置され、前記車両に対して上端部を枢支される。ペダルブラケットは、前記ペダルに固定され、前記ペダルの前記コラムシャフトに対するオフセット方向とは逆方向へと延設される。コラムサポートブラケットは、前記車両のデッキクロスメンバに固定され、前記コラムシャフトを前記デッキクロスメンバに対して支持する。フランジは、前記コラムサポートブラケットに配設され、前記ペダルブラケットに向かって前方に延設される。また、前記ペダルブラケットは、正面視で前記コラムシャフトとオーバーラップし、側面視で前記コラムシャフトの前端における下端よりも上方に位置するよう前記ペダルに固定される。

（２）前記フランジが、前記中心軸の左側に位置する左側部と、前記中心軸の右側に位置する右側部と、前記左側部及び前記右側部を接続する接続部とを有することが好ましい。また、前記ペダルブラケットが、前記ペダルの後退時に、前記左側部及び前記右側部のうち前記ペダルに近接する一方に対して先に接触する形状に形成されることが好ましい。

（３）前記ペダルブラケットが、前記左側部及び前記右側部のうち前記ペダルに近接する一方に対して直交する向きに配置されて前記ペダルの後退時に前記フランジに当接する当接面と、前記当接面に対して垂直な支持面とを有するＬ字断面形状に形成されることが好ましい。
（４）前記コラムサポートブラケットにおける前記フランジ及び前記デッキクロスメンバ間の板面に沿って固定された補強板を備えることが好ましい。

（５）前記コラムサポートブラケットが、前記デッキクロスメンバの周面に沿って半円筒状に形成された半円筒部を有することが好ましい。また、前記補強板が、前記デッキクロスメンバの周面のうち前記半円筒部で被覆されない面を被覆する部分筒面部を有することが好ましい。
（６）前記ペダルブラケットの延設方向が、車両後方かつ上方に向かって傾斜した方向に設定されることが好ましい。
（７）前記フランジが、前記コラムサポートブラケットの前端部に設けられることが好ましい。

ペダルの後退時にペダルブラケットをコラムサポートブラケットのフランジに接触させて、ペダル踏面を押し込むことができる。これにより、ペダルの踏面の後退を効率的に抑止することができ、乗員保護性能を向上させることができる。

車両用ペダルの後退抑止構造を示す縦断面図である。 コラムサポートブラケットの斜視図である。 （Ａ）はペダルの側面図、（Ｂ）はペダルの斜視図である。 デッキクロスメンバ周辺の拡大断面図である。 後退抑止構造の作用を説明するための斜視図である。 ペダル後退時におけるペダルブラケット周辺の上面図である。 ペダルブラケットの変形例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態としての車両用ペダルの後退抑止構造について説明する。本実施形態に含まれる各要素の位置や方向の説明に際し、左右方向について述べる場合には、車両に着座した姿勢の乗員をから見たときの左右方向を基準とする。また、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．装置構成］
図１は、車両のコラムシャフト６周辺の構造を示す縦断面図である。コラムシャフト６は、ステアリング（ハンドル）に接続されたステアリングシャフト２１を回動自在に支持する円筒状の部材である。コラムシャフト６の前方側は、ダッシュボードケース２２に挿入される。ダッシュボードケース２２の内部には、コラムシャフト６の近傍においてパワーステアリング用のモーターやセンサーなどが設けられる。また、コラムシャフト６の前端部は、ユニバーサルジョイント９を介してインターミディエイトシャフト７に接続される。

コラムシャフト６の前方かつ下方には、ペダル１（例えばクラッチペダルやブレーキペダル，アクセルペダルなど）が取り付けられる。ペダル１は、車両に対して上端部を枢支された踏み込み操作用の入力装置であり、回転中心C₁は車幅方向（左右方向）に延設される。車幅方向におけるペダル１の位置は、コラムシャフト６の中心軸から車幅方向の左右いずれかの方向にオフセットした位置に配置される。図１に示すペダル１は、ダッシュパネル２３に固定されたペダル固定具２４に対して揺動可能に取り付けられており、ペダル１の位置はコラムシャフト６の中心軸から左方向に僅かにオフセットしている。

ペダル１には、ペダルブラケット２が溶接固定される。ペダルブラケット２とは、Ｌ字断面形状（アングル形状）の金属部品であり、車両前方からの外力がペダル１に作用したときに、ペダル１が車室内へと過度に進入することを防止する機能を持つ。ペダルブラケット２の延設方向は、コラムシャフト６に対するペダル１のオフセット方向とは逆方向に設定される。すなわち、ペダルブラケット２は、正面視（または上面視）でコラムシャフト６（またはインターミディエイトシャフト７）に近づく方向に向かって延設される。本実施形態のペダルブラケット２は、ペダル１から右方向に向かって延設される。なお、ペダルブラケット２は、コラムシャフト６（またはインターミディエイトシャフト７）を越えて、反対側に突出するまで延設されることが好ましい。

ペダル１に対するペダルブラケット２の接合位置は、コラムシャフト６との位置関係に応じて設定される。すなわち、ペダルブラケット２は、側面視でコラムシャフト６の前端よりも上方（同一の高さを含む）でペダル１に固定される。図１中の破線Lは、ペダル１とペダルブラケット２との接合箇所の下端を表す。この破線Lが少なくともコラムシャフト６の前端における下端に一致するように、あるいは、下端よりも上方に位置するように、ペダル１とペダルブラケット２との接合箇所が設定される。

ダッシュボードケース２２の内部には、デッキクロスメンバ８が配設される。デッキクロスメンバ８は、車幅方向に延在するパイプ状の横桁部材（インパネクロスメンバ）である。また、デッキクロスメンバ８には、コラムシャフト６を支持するためのコラムサポートブラケット３が取り付けられる。コラムサポートブラケット３の後端部は、デッキクロスメンバ８に固定される。一方、コラムサポートブラケット３の前端部には、コラムシャフト６が揺動可能に支持される。ただし、コラムシャフト６の揺動は、図示しないチルト機構のロックが解除された状態のみで実現するようになっている。なお、コラムシャフト６の揺動中心C₂は車幅方向（左右方向）に延設される。

コラムサポートブラケット３には、半円筒部１３とサポート部１４とが設けられる。半円筒部１３は、半円筒状に形成された部位であり、デッキクロスメンバ８の周面に沿ってその上半分ほどの範囲を被覆する。一方、サポート部１４は半円筒部１３から前方に向かって延設され、チルトヒンジピンを揺動中心C₂（チルト軸）として上下方向に揺動操作可能（チルト位置調整可能）に支持されるチルトブラケットの役割を果たす部位であり、コラムシャフト６の揺動中心C₂を支える部位となる。サポート部１４を前方に向かって伸ばすことで、ステアリングのチルト方向の調整代（上下移動量）が増大する。

図２に示すように、コラムサポートブラケット３の上面には、補助ブラケット２６が取り付けられる。補助ブラケット２６は、コラムサポートブラケット３をダッシュパネル２３に固定するためのブラケットであり、側面視でサポート部１４を下辺とした三角形状の補強構造をなすものである。補助ブラケット２６を設けることで、コラムシャフト６の揺動中心C₂がデッキクロスメンバ８だけでなくダッシュパネル２３に対しても固定されるため、ステアリングの支持状態がより安定化する。

コラムサポートブラケット３におけるサポート部１４の前端部には、コラムシャフト６の中心軸の周囲を囲むようにフランジ４が配設される。フランジ４は、コラムサポートブラケット３の前端部から前方に向かって延設された縁状の部位である。フランジ４の全体形状は、コラムシャフト６の左右及び上方を囲むトンネル形状に準えられる。すなわち、フランジ４は、コラムシャフト６の中心軸の左側に位置する左側部１５と、中心軸の右側に位置する右側部１６と、これらを車幅方向に接続する接続部１７とを有しており、本実施例ではＵ字形状（正面視で上下逆向きのＵ字型）に形成される。

なお、フランジ４によって囲まれる領域の広さは、コラムサポートブラケット３の前端部よりもやや狭くなるように、フランジ４の形状が設定される。すなわち、図２に示すように、フランジ４は前方に向かって狭められた「絞り形状」とされる。このような狭窄形状のフランジ４を設けることで、コラムサポートブラケット３の前端部近傍における剛性，強度が確保される。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施形態のペダルブラケット２には、ペダル１の後退時にフランジ４に当接する部位である当接面１１と、当接面１１に対して垂直な支持面１２とが設けられる。当接面１１は、左側部１５，右側部１６に対してほぼ直交する向きに配置された平面状の部位である。ペダルブラケット２は、ペダル１の後退時に、左側部１５，右側部１６のうち、ペダル１に近い一方（本実施形態では左側部１５）に対して先に接触する形状に形成される。

また、当接面１１はペダル１の後退時に、ペダル１に近い一方（本実施形態では左側部１５）に対して先に接触するように、支持面１２との境界を底辺（上底よりも長い下底）とした台形形状に形成される。さらに支持面１２は、当接面１１だけでなく、左側部１５，右側部１６のうちペダル１に近い一方（本実施形態では左側部１５）に対してもほぼ直交する向きに配置される。

本実施形態のペダルブラケット２の延設方向は、車両後方かつ上方に向かって傾斜した方向に設定される。ペダルブラケット２はペダル１との接合箇所を基点として、車両後方かつ上方に向かって延設される。つまり、当接面１１と支持面１２との境界となる辺（Ｌ字断面の角部分を含む辺）は、ペダル１に対して完全に垂直な状態ではなく、鋭角の角度をなすように配置される。また、ペダル１の後退時には、その鋭角側の範囲内でフランジ４と接触することになる。

図４に示すように、コラムサポートブラケット３の裏面には、フランジ４からデッキクロスメンバ８にかけての板面を補強するための補強板５と第二補強板２５とが取り付けられる。補強板５には、デッキクロスメンバ８の周面に沿って配設される部分円筒部１８と、サポート部１４の板面に沿ってその下面側に固定されるサポート裏部１９とが設けられる。

部分円筒部１８は、デッキクロスメンバ８の周面のうち、コラムサポートブラケット３の半円筒部１３によって被覆されない面（下半分ほどの範囲）であって、その前方側の面を被覆する。また、デッキクロスメンバ８の周面のうち、半円筒部１３や部分円筒部１８によって被覆されない面（下半分ほどの範囲の後方側）は、第二補強板２５によって被覆される。なお、補強板５はフランジ４に重ならないように配置される。これにより、補強板５をコラムサポートブラケット３に溶接固定するための面が確保される。

［２．作用，効果］
図５に示すように、車両前方からの外力によってダッシュパネル２３が車両の後方へ移動すると、ダッシュパネル２３に固定されたペダル１も後方へ移動する。このとき、ペダル１からコラムシャフト６に向かって延設されたペダルブラケット２が、コラムサポートブラケット３に向かって移動する。ペダルブラケット２は、コラムシャフト６の前端よりも上方でペダル１に固定されていることから、コラムサポートブラケット３のフランジ４に接触する。つまり、チルトヒンジピンを揺動中心C₂（チルト軸）として支持されるコラムサポートブラケット３におけるサポート部１４の前端部のフランジ４が、ペダルブラケット２を受けることとなる。また、図６に示すペダルブラケット２の形状から、右側部１６よりも左側部１５に先に接触する。そして、そのままダッシュパネル２３などは車両の後方へ移動するものの、コラムサポートブラケット３のフランジ４とペダルブラケット２が当接する。これにより、当接点を基にペダル１がダッシュパネル２３に対して相対的に前方に移動し、結果としてペダル踏面が押し込まれることとなる。

（１）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、ペダル１のオフセット方向とは逆方向（右方向）へ向かってペダル１から延設されたペダルブラケット２が設けられ、コラムサポートブラケット３から前方へ、ペダルブラケット２に向かってフランジ４が延設される。このような構造により、ペダル１の後退時にペダルブラケット２をコラムサポートブラケット３のフランジ４に接触させて、ペダル踏面を押し込むことができる。したがって、ペダル１の踏面の後退を効率的に抑止することができ、乗員保護性能を向上させることができる。

（２）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、ペダル１とペダルブラケット２との接合箇所が、側面視でコラムシャフト６の前端よりも上方に配置される。これにより、ペダル１の後退時に、たとえペダルブラケット２がフランジ４よりも下方へと移動したとしても、ペダルブラケット２とコラムシャフト６とを接触させることができ、コラムシャフト６でペダル１の踏面の後退を抑止することができる。

（３）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、図６に示すように、ペダルブラケット２と左側部１５とが先に接触し、その後にペダルブラケット２と右側部１６とが接触する。このような順序でペダルブラケット２をフランジ４に接触させることで、ペダルブラケット２の先端部近傍への荷重入力によるモーメントの急増を防止することができる。これにより、ペダルブラケット２の変形や基端部破壊を予防することができる。

（４）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、ペダルブラケット２の当接面１１が左側部１５に対してほぼ直交する向きに配置される。また、支持面１２は、当接面１１と左側部１５との双方に対してほぼ直交する向きに配置される。これにより、ペダル１の後退時に作用する荷重が当接面１１や左側部１５の面内で効率よく伝達され、ペダルブラケット２，フランジ４の変形量を減少させることができる。したがって、ペダル１の後退をより確実に抑止することができる。

（５）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、図２中に破線で示すように、コラムサポートブラケット３の裏面に補強板５が固定される。これにより、ペダル１の後退時に作用する荷重によるコラムサポートブラケット３の変形を抑止することができ、ペダル１の後退抑止効果を向上させることができる。
（６）上記の補強板５は、図４に示すように、デッキクロスメンバ８の周面のうち、コラムサポートブラケット３の半円筒部１３で被覆されない面を被覆するように設けられる。このように、デッキクロスメンバ８をコラムサポートブラケット３と補強板５とで挟み込むことで、コラムシャフト６をしっかりと保持したままペダル１の後退を抑止することができ、乗員保護性能を向上させることができる。

（７）上記の車両ペダルの後退抑止構造では、ペダルブラケット２の延設方向が、車両後方かつ上方に向かって傾斜した方向に設定される。これにより、ペダルブラケット２をペダル１に対して完全に垂直に固定した場合よりも、ペダルブラケット２の当接面１１に沿った方向の荷重成分が増大しやすくなる。つまり、ペダルブラケット２をペダル１に対して完全に垂直に固定した場合と比較して、ペダルブラケット２を座屈しにくくすることができ、ペダル１の後退抑止効果を向上させることができる。

［３．変形例］
上述の実施形態では、当接面１１の形状が台形形状であるペダルブラケット２を例示したが、具体的な当接面１１の形状はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、ペダル１の後退時に右側部１６と接触するものと予想される部位に切り欠き部２７を設けることで、ペダルブラケット２とフランジ４との接触順序を調節してもよい。少なくとも、ペダルブラケット２と左側部１５とが先に接触し、その後にペダルブラケット２と右側部１６とが接触するように当接面１１の形状を設定することで、上述の実施形態と同様の作用効果を奏するものとなる。

１ ペダル
２ ペダルブラケット
３ コラムサポートブラケット
４ フランジ
５ 補強板
６ コラムシャフト
８ デッキクロスメンバ
１１ 当接面
１２ 支持面
１３ 半円筒部
１５ 左側部
１６ 右側部
１７ 接続部

Claims (7)

1. 車両のコラムシャフトの前方かつ下方において、前記コラムシャフトの中心軸から車幅方向にオフセットした位置に配置され、前記車両に対して上端部を枢支されたペダルと、
   前記ペダルに固定され、前記ペダルの前記コラムシャフトに対するオフセット方向とは逆方向へと延設されたペダルブラケットと、
   前記車両のデッキクロスメンバに固定され、前記コラムシャフトを前記デッキクロスメンバに対して支持するコラムサポートブラケットと、
   前記コラムサポートブラケットに配設され、前記ペダルブラケットに向かって前方に延設されたフランジとを備え、
   前記ペダルブラケットが、正面視で前記コラムシャフトとオーバーラップし、側面視で前記コラムシャフトの前端における下端よりも上方に位置するよう前記ペダルに固定される
   ことを特徴とする、車両用ペダルの後退抑止構造。
2. 前記フランジが、前記中心軸の左側に位置する左側部と、前記中心軸の右側に位置する右側部と、前記左側部及び前記右側部を接続する接続部とを有し、
   前記ペダルブラケットが、前記ペダルの後退時に、前記左側部及び前記右側部のうち前記ペダルに近接する一方に対して先に接触する形状に形成される
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用ペダルの後退抑止構造。
3. 前記ペダルブラケットが、前記左側部及び前記右側部のうち前記ペダルに近接する一方に対して直交する向きに配置されて前記ペダルの後退時に前記フランジに当接する当接面と、前記当接面に対して垂直な支持面とを有するＬ字断面形状に形成される
   ことを特徴とする、請求項２記載の車両用ペダルの後退抑止構造。
4. 前記コラムサポートブラケットにおける前記フランジ及び前記デッキクロスメンバ間の板面に沿って固定された補強板を備える
   ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用ペダルの後退抑止構造。
5. 前記コラムサポートブラケットが、前記デッキクロスメンバの周面に沿って半円筒状に形成された半円筒部を有し、
   前記補強板が、前記デッキクロスメンバの周面のうち前記半円筒部で被覆されない面を被覆する部分筒面部を有する
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両用ペダルの後退抑止構造。
6. 前記ペダルブラケットの延設方向が、車両後方かつ上方に向かって傾斜した方向に設定される
   ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用ペダルの後退抑止構造。
7. 前記フランジが、前記コラムサポートブラケットの前端部に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両用ペダルの後退抑止構造。

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