JP2019172140A - 車両のペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のペダル装置を改善する。【解決手段】車両１のペダル装置１０は、車室３の床５から上に離れた位置に設けられて乗員の足裏で踏み込み操作されるペダル部材１６と、車室３の前壁４に取り付けられるベース部材１１と、ベース部材１１から下後方へ向けて延在するようにベース部材１１に回動可能に支持され、下端にペダル部材１６が設けられるアーム部材１５と、ペダル部材１６の下方となる自動車１の床５の上に、前方へ移動可能に設けられるヒールホルダ２２と、ベース部材１１に形成される凹部１２と係合するリブ部２１と、ヒールホルダ２２の前方への移動によりリブ部２１についてのベース部材１１の凹部１２との係合を解除するリンク機構３１と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のペダル装置に関する。

車両では、ペダル装置が用いられる（特許文献１）。

特開２００３−０２５８６４号公報

ところで、車両が衝突する場合、乗員は慣性により前へ移動する可能性がある。
そして、乗員が前へ移動すると、ペダルに乗せている足は、つま先をペダルに乗せたままで、踵側が前へ移動しようとする可能性がある。踵がつま先より前へ移動することにより、足首に負担がかかる可能性がある。

このように車両のペダル装置では、さらなる改善が望まれている。

本発明に係る車両のペダル装置は、車両の車室の床から上に離れた位置に設けられて乗員の足裏で踏み込み操作されるペダル部材と、前記車室の前壁に取り付けられるベース部材と、前記ベース部材から下後方へ向けて延在するように前記ベース部材に回動可能に支持され、下端に前記ペダル部材が設けられるアーム部材と、前記ペダル部材の下方となる前記車両の床の上に、前方へ移動可能に設けられるヒールホルダと、前記ベース部材に形成される凹部と係合する係合部材と、前記ヒールホルダの前方への移動により前記係合部材についての前記ベース部材の前記凹部との係合を解除するリンク機構と、を有する。

好適には、前記ベース部材を前記前壁に固定する固定部材、を有し、前記凹部は、前記固定部材による固定位置とは上下方向にずらして前記ベース部材に形成される、とよい。

好適には、前記固定部材は、前記ベース部材の下部を前記前壁に固定し、前記凹部は、前記ベース部材の上面に形成される、とよい。

好適には、固定部材は、前記ベース部材の下部を前記前壁に一点止めにより固定する、とよい。

好適には、前記リンク機構は、前記車両の車室についての前記床から前壁にかけての湾曲形状に沿って湾曲する湾曲板状部材であり、前記湾曲板状部材の下後端に前記ヒールホルダが一体化され、前記湾曲板状部材の上端に前記係合部材が一体化され、前記ヒールホルダの前方への移動により前記係合部材を上方へ移動させて前記凹部との係合を解除する、とよい。

好適には、前記リンク機構は、前記床に沿って前後方向に延在し、後端に前記ヒールホルダが一体化される前後部材と、前記前壁に沿って上下方向に延在し、上端に前記係合部材が一体化される上下部材と、を有し、前記前後部材が前方へ移動することにより前記上下部材が上へ押し上げられて、前記係合部材と前記凹部との係合を解除する、とよい。

好適には、前記ペダル部材の踏み込みを止めるリミット部材、を有し、前記リミット部材は、前記アーム部材についての前記ベース部材と前記ペダル部材との間の部位に当たる、とよい。

本発明では、ペダル部材およびアーム部材を回動可能に支持するベース部材は、それに形成される凹部に対して係合部材を係合させたた状態で、たとえばビスなどの固定部材により車室の前壁に取り付けられる。よって、ベース部材は、通常のペダル部材の踏み込み操作に耐え得るようにしっかりと車室の前壁に取り付けることができる。
しかも、本発明では、ペダル部材の下方となる車両の床の上にヒールホルダを設け、ヒールホルダに対して前方への荷重が作用した場合には、ヒールホルダを前方へ移動させて、リンク機構により係合部材についてのベース部材の凹部との係合を解除する。これにより、車両の衝突などの際に係合部材とベース部材の凹部との係合を解除して、ベース部材を固定部材のみにより車室の前壁に取り付けた状態にできる。したがって、ペダル部材に対してつま先から荷重が作用することにより、ベース部材を踏み込み方向に沿って回動するように座屈させることができる。その結果、乗員の足の踵がつま先より前へ移動し難くなり、足首への負担を軽減することができる。

図１は、本発明のペダル装置を適用可能な自動車の説明図である。 図２は、図１の自動車に用いられる本発明の第一実施形態に係るペダル装置の説明図である。 図３は、図２のペダル装置の衝突時の前半の動作の説明図である。 図４は、図２のペダル装置の衝突時の後半の動作の説明図である。 図５は、図１の自動車に用いられる本発明の第二実施形態に係るペダル装置の説明図である。 図６は、図５のペダル装置の衝突時の前半の動作の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明のペダル装置１０を適用可能な自動車１の説明図である。
図１（Ａ）は自動車１の側面図である。図１（Ａ）には、自動車１が衝突する構造物が併せて図示されている。
図１（Ｂ）は、自動車１に搭載される従来のペダル装置１０の説明図である。ペダル装置１０は、たとえばエンジンへ供給する混合気の量を操作するためのアクセルペダルがある。ペダル装置１０には、この他にもたとえば、ブレーキ装置による制動力を操作するためのブレーキペダル、トランスミッションのクラッチを動作させるためのクラッチペダル、がある。

自動車１は、車両の一例である。車両には、この他にもたとえば、バス、トラック、農耕車両、土木車両、運搬車両、がある。
図１の自動車１は、車体２を有する。車体２の中央部には、車室３が設けられる。
図１（Ａ）には、車室３と前室との間を仕切る前壁４と、床５と、乗車した乗員が着座するフロントシート６と、が図示されている。

図１（Ｂ）のペダル装置１０は、ベース部材１１、アーム部材１５、ペダル部材１６、複数の固定ネジ１７、リミット部材１８、を有する。

ベース部材１１は、複数の固定ネジ１７を用いて、前壁４に固定される。ベース部材１１は、アーム部材１５を回動可能に支持する。
アーム部材１５は、ベース部材１１から下後方へ向けて延在する。アーム部材１５の下端には、ペダル部材１６が設けられる。
ペダル部材１６は、車室３の床５から上に離れた位置に設けられる。
リミット部材１８は、前壁４についてのベース部材１１の下側となる位置において後ろ向きに突出するように設けられる。
フロントシート６に着座した乗員は、ペダル部材１６に足裏を乗せる。その状態で、たとえば足首を開いてペダル部材１６を踏み込む。これにより、アーム部材１５は、ベース部材１１を中心にして下前方向へ回動する。ペダル部材１６は、前下方向へ移動する。ペダル部材１６は、その裏面にリミット部材１８が当たるまで踏み込むことができる。自動車１のＥＣＵといった制御部は、ペダル部材１６の踏み込み量をセンサで検出し、検出した踏み込み量に応じてエンジンへ供給する混合気の量を制御する。自動車１は、ペダル部材１６の踏み込み操作量に応じた駆動力で走行する。

ところで、図１（Ａ）に矢印で示すように、走行する自動車１では、構造物などに衝突する可能性がある。この場合、乗員は慣性により前へ移動する可能性がある。
そして、仮に乗員が前へ移動することになると、図１（Ｂ）に矢印で示すように、ペダルに乗せている足は、つま先をペダルに乗せたままで、踵側が前へ移動することになる。
踵がつま先より前へ移動することにより、つま先が上後側へ返り、足首に負担がかかる可能性がある。図１（Ｂ）に示す足と脛との角度θが足首の関節の可動範囲を超えた状態に維持されてしまうと、足首に負担がかかることになる。
このように自動車１のペダル装置１０では、さらなる改善が望まれている。

図２は、図１の自動車１に用いられる本発明の第一実施形態に係るペダル装置１０の説明図である。
図２のペダル装置１０は、ベース部材１１、アーム部材１５、ペダル部材１６、１本の固定ネジ１７、リミット部材１８、リンク機構としての湾曲板状部材１９、を有する。本実施形態では、図１と同様の構成については同一の符号を用い、説明を省略する。
図２（Ａ）は、図１（Ｂ）と同様に、ペダル装置１０を左側から見た説明図である。図２（Ｂ）は、ペダル装置１０を後方から見た説明図である。図２（Ｂ）において、アーム部材１５、ペダル部材１６は、破線で図示している。

ベース部材１１は、略箱状の外形を有し、上面にスリット状の凹部１２が形成される。１本の固定ネジ１７は、ベース部材１１の下部が前壁４に一点止めする。凹部１２は、固定ネジ１７による固定部位とは上下方向にずらしてベース部材１１に形成される。
ベース部材１１についての前壁４側の面には、上下方向の全長に渡って窪む縦凹状部１３が形成される。

リミット部材１８は、アーム部材１５についてのベース部材１１とペダル部材１６との間のネック部位の前側に配置される。

湾曲板状部材１９は、車室３についての床５から前壁４にかけての湾曲形状に沿って湾曲した形状を有する板状部材である。湾曲板状部材１９は、金属板を湾曲させて形成してよい。
湾曲板状部材１９の中央部には、長尺方向に沿った長孔２０が形成される。長孔２０の上部に挿入した固定ネジ１７により、湾曲板状部材１９は、前壁４に固定される。長孔２０の上部は、下部よりも幅狭に形成され、固定ネジ１７と噛合する。湾曲板状部材１９は、車室３の床５から前壁４にかけて重なる状態に固定される。
前壁４に固定した状態で、湾曲板状部材１９の上部は、ベース部材１１の縦凹状部１３に収まり、ベース部材１１と前壁４との間に挟まれる。湾曲板状部材１９の上先端部は、ベース部材１１より上へ突出する。上先端部には、下向きに突出するリブ部２１が形成される。リブ部２１は、ベース部材１１の上側から、ベース部材１１の上面の凹部１２と係合する。これにより、ベース部材１１は、上部および下部の双方から挟まれるようにして、前壁４に対して強固に固定され得る。リブ部２１は、湾曲板状部材１９の上端に一体化された係合部材として機能し得る。
前壁４に固定した状態で、湾曲板状部材１９の下部は、自動車１の床５の上に位置する。湾曲板状部材１９の下部の後端面は、ペダル部材１６の下方に位置する。ペダル部材１６を操作する足の踵は、床５上をすべって前へ移動した場合、湾曲板状部材１９の下部の後端面に当たることができる。湾曲板状部材１９の下部は、湾曲板状部材１９の下端部と一体化されたヒールホルダ２２として機能し得る。

図３は、図２のペダル装置１０の衝突時の前半の動作の説明図である。図４は、図２のペダル装置１０の衝突時の後半の動作の説明図である。
図３（Ａ）の衝突前の状態では、乗員の足はペダル部材１６に乗っている。踵は、ヒールホルダ２２としての湾曲板状部材１９の下端部から離れている。
そして、衝突が起きると、図３（Ａ）の矢線で示すように、乗員の足は、乗員とともに前へ移動し始める。これにより、図３（Ｂ）に示すように、乗員の踵がヒールホルダ２２としての湾曲板状部材１９の下端部に後側から当たる。

さらに、乗員の足が前へ移動すると、長孔２０の上部から固定ネジ１７が外れ、図４（Ａ）に示すように、乗員の踵により前へ押された湾曲板状部材１９は、車室３についての床５から前壁４にかけての湾曲形状に沿って、前上方向へ移動する。これにより、湾曲板状部材１９の上先端部は、上へ移動し、リブ部２１がベース部材１１の上面の凹部１２から外れる。ヒールホルダ２２としての湾曲板状部材１９の下端部が前へ移動することにより、係合部材としてのリブ部２１は上方へ移動し、ベース部材１１の上面の凹部１２との係合が解除される。
乗員の足の前への移動により、つま先は、ペダル部材１６を強く前へ押している。これにより、アーム部材１５のネック部位は、リミット部材１８に押し付けられ、さらにペダル部材１６には前へ押す力が作用する。１本の固定ネジ１７のみにより前壁４に固定されているベース部材１１は、図４（Ｂ）に示すように、てこの原理により下回りに回転する。ペダル部材１６が前壁４に当たるまで、ベース部材１１は下回転し、座屈する。
その結果、図４（Ｂ）に示すように、踵がヒールホルダ２２としての湾曲板状部材１９の下端部により支持されている足のつま先は、上後側へ返り難くなる。足と脛との角度θが足首の関節の可動範囲を超えた状態に維持され続けることが起き難くなり、足首の負担を格段に軽減することができる。

以上のように、本実施形態では、ペダル部材１６およびアーム部材１５を回動可能に支持するベース部材１１は、それに形成される凹部１２に対して係合部材としてのリブ部２１を係合させた状態で、たとえば固定ネジ１７などの固定部材により車室３の前壁４に取り付けられる。よって、ベース部材１１は、通常のペダル部材１６の踏み込み操作に耐え得るようにしっかりと車室３の前壁４に取り付けることができる。
しかも、本実施形態では、ペダル部材１６の下方となる自動車１の床５の上にヒールホルダ２２を設け、ヒールホルダ２２に対して前方への荷重が作用した場合には、ヒールホルダ２２を前方へ移動させて、リンク機構としての湾曲板状部材１９によりリブ部２１についてのベース部材１１の凹部１２との係合を解除する。これにより、自動車１の衝突などの際にリブ部２１とベース部材１１の凹部１２との係合を解除して、ベース部材１１を固定ネジ１７のみにより車室３の前壁４に取り付けた状態にできる。したがって、ペダル部材１６に対してつま先から荷重が作用することにより、ベース部材１１を踏み込み方向に沿って回動するように座屈させることができる。その結果、乗員の足の踵がつま先より前へ移動し難くなり、足首への負担を軽減することができる。

特に、たとえば固定ネジ１７によりベース部材１１の下部を前壁４に固定するとともに凹部１２をベース部材１１の上面に形成するなどして、ベース部材１１の凹部１２を固定ネジ１７による固定位置とは上下方向にずらして形成することにより、リブ部２１との係合が解除された状態のベース部材１１を、踏み込み方向に沿って回動させ易くできる。
また、固定ネジ１７による固定についても前壁４に対する一点止めとしているので、リブ部２１との係合が解除された状態のベース部材１１を、踏み込み方向に沿って回動させ易くできる。
また、ペダル部材１６の踏み込みを止めてペダル部材１６の可動範囲を制限するリミット部材１８を、アーム部材１５についてのベース部材１１とペダル部材１６との間の部位に当てている。リミット部材１８を支点としたペダル部材１６への荷重により、ベース部材１１に対して前壁４から離す方向の力を作用させることができる。ベース部材１１は、踏み込み方向に沿って回動するように座屈し易くなる。
本実施形態においてリンク機構は、車室３についての床５から前壁４にかけての湾曲形状に沿って湾曲する湾曲板状部材１９で構成される。そして、湾曲板状部材１９の下後端にヒールホルダ２２が一体化され、湾曲板状部材１９の上端に係合部材としてのリブ部２１が一体化されている。よって、ヒールホルダ２２に作用する荷重により、湾曲板状部材１９を車室３の湾曲形状に沿って移動させ、リブ部２１を上方へ移動させ、リブ部２１と凹部１２との係合を解除することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るペダル装置１０について説明する。以下の説明では、主に第一実施形態との相違点について説明し、第一実施形態と共通性を有する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図５は、図１の自動車１に用いられる本発明の第二実施形態に係るペダル装置１０の説明図である。
図５のペダル装置１０は、リンク機構として、前後板部材３１と、上下板部材３２と、を有する。

前後板部材３１は、略長方体形状を有する。前後板部材３１は、車室３の床５に沿って前後方向に延在して設けられる。前後板部材３１の中央部には、長尺方向に沿った長孔２０が形成される。長孔２０の前部に挿入した固定ネジ１７により、前後板部材３１は、床５に固定される。長孔２０の前部は、後部よりも幅狭に形成され、固定ネジ１７と噛合する。前後板部材３１は、車室３の床５に重なる状態で前後方向に沿って固定される。前後板部材３１の後端面は、ペダル部材１６の下方に位置する。ペダル部材１６を操作する足の踵は、床５上をすべって前へ移動した場合、前後板部材３１の後端面に当たることができる。前後板部材３１の後端部は、前後板部材３１と一体化されたヒールホルダ２２として機能し得る。

上下板部材３２は、略長方体形状を有する。上下板部材３２は、車室３の前壁４に沿って上下方向に延在して設けられる。上下板部材３２の下部には、長尺方向に沿った長孔２０が形成される。長孔２０の上部に挿入した固定ネジ１７により、上下板部材３２は、前壁４に固定される。長孔２０の上部は、下部よりも幅狭に形成され、固定ネジ１７と噛合する。上下板部材３２は、車室３の前壁４に重なる状態で上下方向に沿って固定される。
上下板部材３２の上部には、ベース部材１１の外形より一回り大きい収容孔３３が形成される。収容孔３３の上部にベース部材１１が位置するように、上下板部材３２は車室３の前壁４に固定される。
また、上下板部材３２は、収容孔３３の上縁から下向きに突出するリブ部２１を有する。リブ部２１は、収容孔３３の内側に突出する。リブ部２１がベース部材１１の上面の凹部１２と係合するように、上下板部材３２は車室３の前壁４に固定される。
上下板部材３２の下端面は、前下がりの傾斜面３４に形成される。上下板部材３２の下端は、床５に当たる。傾斜面３４は、前壁４と前後板部材３１の前端面との間に位置する。

図６は、図５のペダル装置１０の衝突時の前半の動作の説明図である。

図６（Ａ）の衝突前の状態では、乗員の足はペダル部材１６に乗っている。踵は、ヒールホルダ２２としての前後板部材３１の後端部から離れている。
そして、衝突が起きると、図６（Ａ）の矢線で示すように、乗員の足は、乗員とともに前へ移動し始める。これにより、図６（Ｂ）に示すように、乗員の踵がヒールホルダ２２としての前後板部材３１の後端部に後側から当たる。乗員の踵により前へ押された前後板部材３１は、床５の上を前方向へ移動し、上下板部材３２の下端面に当たる。さらに、前後板部材３１が前へ移動することにより、上下板部材３２が上へ移動し、リブ部２１がベース部材１１の上面の凹部１２から外れる。このようにヒールホルダ２２としての前後板部材３１の後端部が前へ移動することにより、係合部材としてのリブ部２１は上方へ移動し、ベース部材１１の上面の凹部１２との係合が解除される。

乗員の足の前への移動により、つま先は、ペダル部材１６を強く前へ押している。これにより、アーム部材１５のネック部位は、リミット部材１８に押し付けられ、さらにペダル部材１６には前へ押す力が作用する。１本の固定ネジ１７のみにより前壁４に固定されているベース部材１１は、図６（Ｃ）に示すように、てこの原理により下回りに回転する。ペダル部材１６が前壁４に当たるようにベース部材１１は下回転し、座屈する。
その結果、図６（Ｃ）に示すように、踵がヒールホルダ２２としての前後板部材３１の後端部により支持されている足のつま先は、上後側へ返り難くなる。足と脛との角度θが足首の関節の可動範囲を超えた状態に維持され続けることが起き難くなり、足首の負担を格段に軽減することができる。

以上のように、本実施形態においてリンク機構は、車室３についての床５に沿って前後方向に延在し、後端にヒールホルダ２２が一体化される前後板部材３１と、前壁４に沿って上下方向に延在し、上端に係合部材としてのリブ部２１が一体化される上下板部材３２と、を有する。よって、ヒールホルダ２２に作用する荷重により、前後板部材３１を前へ移動させ、上下板部材３２を上へ押し上げて、リブ部２１と凹部１２との係合を解除することができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

上記実施形態において、ヒールホルダ２２および係合部材としてのリブ部２１は、リンク機構としての湾曲板状部材１９、前後板部材３１または上下板部材３２と一体的に形成されている。
この他にもたとえば、ヒールホルダ２２、または係合部材としてのリブ部２１は、リンク機構としての湾曲板状部材１９、前後板部材３１または上下板部材３２と別体に形成されてもよい。

上記実施形態において、ベース部材１１は、１本の固定ネジ１７により前壁４に固定されている。
この他にもたとえば、ベース部材１１は、複数本の固定ネジ１７により前壁４に固定されてもよい。ただし、複数本の固定ネジ１７は、ベース部材１１の下部において左右方向または水平方向に並べて設けるのが望ましい。図２および図５では、破線で示される２本目の固定ネジ１７は、１本目の固定ネジ１７に対して、ベース部材１１の下部において左右方向または水平方向に並べて設けられている。これにより、ベース部材１１が下向きに回転しようとする動きを阻害し難くなる。

上記実施形態において、固定ネジ１７は、ベース部材１１の下部を前壁４に固定している。
この他にもたとえば、固定ネジ１７は、ベース部材１１の上部を前壁４に固定してもよい。ただし、ベース部材１１がてこの原理により下向きに回転することを考慮した場合、ベース部材１１を下向きに回転させる力を大きくするために、固定ネジ１７はベース部材１１の下部を前壁４に固定するのが望ましい。

１…自動車（車両）、２…車体、３…車室、４…前壁、５…床、６…フロントシート、１０…ペダル装置、１１…ベース部材、１２…凹部、１３…縦凹状部、１５…アーム部材、１６…ペダル部材、１７…固定ネジ、１８…リミット部材、１９…湾曲板状部材（リンク機構）、２０…長孔、２１…リブ部（係合部材）、２２…ヒールホルダ、３１…前後板部材（リンク機構）、３２…上下板部材（リンク機構）、３３…収容孔、３４…傾斜面

Claims (7)

1. 車両の車室の床から上に離れた位置に設けられて乗員の足裏で踏み込み操作されるペダル部材と、
   前記車室の前壁に取り付けられるベース部材と、
   前記ベース部材から下後方へ向けて延在するように前記ベース部材に回動可能に支持され、下端に前記ペダル部材が設けられるアーム部材と、
   前記ペダル部材の下方となる前記車両の床の上に、前方へ移動可能に設けられるヒールホルダと、
   前記ベース部材に形成される凹部と係合する係合部材と、
   前記ヒールホルダの前方への移動により前記係合部材についての前記ベース部材の前記凹部との係合を解除するリンク機構と、
   を有する、
   車両のペダル装置。
   
2. 前記ベース部材を前記前壁に固定する固定部材、を有し、
   前記凹部は、前記固定部材による固定位置とは上下方向にずらして前記ベース部材に形成される、
   請求項１記載の車両のペダル装置。
   
3. 前記固定部材は、前記ベース部材の下部を前記前壁に固定し、
   前記凹部は、前記ベース部材の上面に形成される、
   請求項２記載の車両のペダル装置。
   
4. 固定部材は、前記ベース部材の下部を前記前壁に一点止めにより固定する、
   請求項２または３記載の車両のペダル装置。
   
5. 前記リンク機構は、
   前記車両の車室についての前記床から前壁にかけての湾曲形状に沿って湾曲する湾曲板状部材であり、
   前記湾曲板状部材の下後端に前記ヒールホルダが一体化され、
   前記湾曲板状部材の上端に前記係合部材が一体化され、
   前記ヒールホルダの前方への移動により前記係合部材を上方へ移動させて前記凹部との係合を解除する、
   請求項１から４のいずれか一項記載の車両のペダル装置。
   
6. 前記リンク機構は、
   前記床に沿って前後方向に延在し、後端に前記ヒールホルダが一体化される前後部材と、
   前記前壁に沿って上下方向に延在し、上端に前記係合部材が一体化される上下部材と、を有し、
   前記前後部材が前方へ移動することにより前記上下部材が上へ押し上げられて、前記係合部材と前記凹部との係合を解除する、
   請求項１から４のいずれか一項記載の車両のペダル装置。
   
7. 前記ペダル部材の踏み込みを止めるリミット部材、を有し、
   前記リミット部材は、前記アーム部材についての前記ベース部材と前記ペダル部材との間の部位に当たる、
   請求項１から６のいずれか一項記載の車両のペダル装置。
   
   

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