JP3959743B2

JP3959743B2 - 車両用ペダル支持構造

Info

Publication number: JP3959743B2
Application number: JP2003431192A
Authority: JP
Inventors: 浩二林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP2005186807A

Description

本発明は、車両のブレーキペダル等のペダル支持構造に関し、特に、いわゆるクラッシャブルペダルに関する技術である。

自動車の正面衝突時には、その衝突に伴って車体前部が衝突エネルギーを吸収しながら潰れ、エンジンルーム内に配置されているエンジンが車両後方へ移動する可能性がある。この場合、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが車両後方へ押圧されて変形し、ダッシュパネルの車両後方側に配置されたブレーキペダル等のペダルも車両後方側へ移動する。この結果、運転者のフットスペースが縮小し、ブレーキペダル等のパッド部を踏んでいる運転者の足にステアリングコラム等が干渉し易い状態となる。そこで、例えば、特許文献１に記載されるように、ダッシュパネルが車室側へ変形した場合に、ブレーキペダル等のペダル部を、車体に対して車両前方側へ相対移動させる自動車のペダル支持構造が知られている。

特許文献１には、ペダルを回動自在に支持するペダルブラケットが車両後方側へ移動した際に、ペダルのパッド部が車両前方側へ移動するようにペダルブラケットを折り曲げながらその姿勢を変化させる機構が開示されている。この機構は、インストルメントパネル内を車幅方向に延びるインパネリーンフォースメントに摺動部材を設けると共にペダルブラケットにブラケット側摺動部を設け、ペダルブラケットが車両後方側へ移動した際に、この車体側摺動部材の案内面に沿ってペダルブラケット側摺動部を摺動させることでペダルブラケットの姿勢を変化させるものである。ブラケット側摺動部が摺動する間、ペダルブラケットは折れ曲がりながらその姿勢を変化し、ペダルブラケットが折れ曲がる際の反力はインパネリーンフォースメントで受け止められることになる。

また、ペダルブラケットは、ダッシュパネルと車体側摺動部材との２箇所で固定されており、車体側摺動部材とペダルブラケットとの固定は、ペダルブラケットが車両後方側へ移動した際に解除されるように構成され、ペダルブラケットが車両後方側へ移動することを許容する構成とされている。

つまり、自動車の衝突に伴ってペダルブラケットが車両後方側へ移動すると、ペダルブラケットのブラケット側摺動部（以下、単にペダルブラケットという）が車体側摺動部材の案内面上で摺動し始め、所定距離だけ摺動した時点でペダルブラケットと車体側摺動部材との固定が解除される。そして、ペダルブラケットが案内面で摺動を続けていくことにより、ペダルのパッド部が車両前方へ相対移動するように、ペダルブラケットの姿勢が変化することになる。

特開平９−２５４８２１号公報

ここで、特許文献１のようなペダル支持構造では、案内面に対して衝撃荷重が入力されると、これがインパネリーンフォースメントに作用するが、過剰に作用すると場合によってはインパネリーンフォースメントが折損し、ペダルブラケットを折り曲げる際の反力をインパネリーンフォースメントが受け止めることができなくなる。これではペダルブラケットを狙った量だけ確実に変形させ、その姿勢の変化を十分に得られず、ペダルのパッド部が車両後方へ相対移動することを十分に抑制できなくなる事態を生じ得る。

これを回避するするためにはインパネリーンフォースメントを構造的に強化することが挙げられるが、その大型化、高重量化を招くため望ましくない。また、インパネリーンフォースメントに作用する衝撃荷重を緩和するためには、案内面の前半部分の傾斜を比較的緩く設定することが挙げられる。例えば、特許文献１においても、車体側摺動部材の案内面はその前半部分においてはインパネリーンフォースメントに対する衝突荷重の軽減とペダルブラケットの固定の円滑な解除のために比較的傾斜が緩く、その後半部分においてはペダルブラケットの大きな姿勢変化を得るべく傾斜が急になるように設定されている。しかし、この構成では案内面が長くなって大型化し、レイアウト上必ずしも好ましくない。

従って、本発明の目的は、案内面のレイアウトの自由度を向上すると共に、衝撃荷重の入力時における、インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重を緩和してその折損等を防止しつつ、ペダルブラケットを狙った量だけ確実に変形してペダルのパッド部が車両後方へ相対移動することを抑制することにある。

本発明によれば、ペダル及び該ペダルを回動自在に支持するブラケットを有するペダルユニットと、前記ペダルユニットに設けられた当接部が摺動する案内面を有する案内部材と、を備え、前記ブラケットが車両後方側へ移動した場合に、前記当接部が前記案内面を摺動することにより前記ペダルユニットの姿勢を変化させ、前記ペダルのパッド部が車両後方側に移動することを抑制するように前記案内面が設定された車両用ペダル支持構造において、前記当接部として前記ペダルに設けた第１の当接部と前記ブラケットに設けた第２の当接部とを備え、前記案内部材が、前記第１の当接部が摺動する第１の案内面を有する第１の案内部材と、前記第２の当接部が摺動する第２の案内面を有する第２の案内部材と、から構成され、前記第１及び第２の当接部と前記第１及び第２の案内面とが、前記ブラケットが車両後方側へ移動した場合に、前記第１の案内面に対する前記第１の当接部の摺動開始後に前記第２の当接部が前記２の案内面に当接するように設定され、前記案内部材を、車両のインパネリーンフォースメントで支持し、前記第１の案内面は、前記第１当接部の初期当接位置において当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心を通過しないように設定されると共に、前記第１の当接部が当該第１の案内面を摺動するに従って、当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心に近づくように設定され、前記第２の案内面は、その任意の位置において当該第２の案内面に直交する方向の、前記軸心に対するオフセット量が、前記第１当接部の初期当接位置において前記第１の案内面に直交する方向の、前記軸心に対するオフセット量よりも、小さくなるように設定されていることを特徴とする車両用ペダル支持構造が提供される。

本発明の車両用ペダル支持構造では、前記第１及び第２の当接部、及び、前記第１及び第２の案内面を設けることで、摺動箇所を２箇所で構成し、前記第１の案内面に対する前記第１の当接部の摺動開始後に前記第２の当接部が前記２の案内面に当接するようにしている。従って、前記第１の案内面については、前記ペダルユニットからの前記インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重を軽減し、また、前記ブラケットの初期変形を生じるように、前記第２の案内面については前記ブラケットを狙った量だけ確実に変形させ、前記ペダルのパッド部が車両後方側へ移動することの抑制を確実なものにする、といったように各摺動箇所の機能が割り当てられ、それぞれ第１及び第２の案内面を別々に設定できるので、レイアウトの自由度を向上することができる。

この構成の場合、前記第１の案内面に衝撃荷重が入力されるが、本発明では、前記第１の案内面は、前記第１当接部の初期当接位置において当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心を通過しないように設定されているので、当該インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重がいなされ、曲げ荷重をより小さくできる。つまり、衝撃荷重の前記第１の案内面に平行な方向な成分は、直交する方向の成分との関係においては、無視できる程小さいので衝撃荷重の向きは、前記第１の案内面に略直交する方向となる。そこで、上記構成により衝撃荷重が前記インパネリーンフォースメントの軸心を通過しないようにすることで、衝撃荷重をいなし、折損等の要因となる曲げ荷重をより小さくすることができる。このため、前記インパネリーンフォースメントの構造的な強化や前記第１の案内面の傾斜を格別緩やかにすることなく、前記インパネリーンフォースメントの折損等を防止できる。

しかも、前記第１の案内面は、前記第１の当接部が当該第１の案内面を摺動するのに従って、当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心に近づくように設定されているので、衝突時の初期の段階においては前記インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重をいなして緩和し、その後においては前記第１の案内面が前記第１の当接部から受ける荷重を前記インパネリーンフォースメントによって十分に受け止めることができ、前記ブラケットの曲げを促進することが可能となる。このため、前記第１の案内面で前記ブラケットの初期変形を確実に生じさせ、これに続いて前記第２の案内面により、前記ブラケットを狙った量だけ確実に変形してペダルのパッド部が車両後方へ相対移動することをより確実に抑制することができる。従って、本発明によれば、案内面のレイアウトの自由度を向上すると共に、衝撃荷重の入力時における、インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重を緩和してその折損等を防止しつつ、ペダルブラケットを狙った量だけ確実に変形してペダルのパッド部が車両後方へ相対移動することを抑制することができる。

更に、この構成によれば、前記第１の案内面の前記初期当接位置においては、前記インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重をいなして緩和する一方、前記第２の案内面を前記第２の当接部が摺動する間は、前記インパネリーンフォースメントに作用する荷重が、前記初期当接位置の場合よりも、より前記軸心に近くなる。よって、前記第２の案内面が前記第２の当接部から受ける荷重を前記インパネリーンフォースメントによって十分に受け止めることができ、前記ブラケットを狙った量だけより確実に変形することができる。

また、本発明においては、前記第１の案内面が車両後方へ向かって下方へ傾斜するように形成され、更に、前記第１の案内面は、前記第１当接部の初期当接位置において当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの上方を通過するように設定されていることが望ましい。この構成によれば、前記第１の案内面に直交する方向が、前記初期当接位置においては前記インパネリーンフォースメントの上方を通過するので、その軸心からより遠くを通過して、前記インパネリーンフォースメントに対する曲げ荷重をより一層小さくできると共に、前記第１の案内面が車両後方へ向かって下方へ傾斜するように形成されているので、前記第１の当接部が摺動するに従って、摺動箇所における前記第１の案内面に直交する方向は下方へ平行移動し、前記インパネリーンフォースメントを通過して、その軸心に近づくことになる。このため、前記第１の案内面が前記第１の当接部から受ける荷重を前記インパネリーンフォースメントによって十分に受け止めることができ、前記ブラケットの曲げを促進することが可能となる。

この場合、前記第２の案内面は、その任意の位置において当該第２の案内面に直交する方向が前記インパネリーンフォースメントを通過するように設定されていることが望ましい。この構成によれば、前記第２の案内面を前記第２の当接部が摺動する場合に、前記第２の案内面が前記第２の当接部から受ける荷重が常時前記インパネリーンフォースメントの断面に作用するので、前記第２の案内面が前記第２の当接部から受ける荷重を前記インパネリーンフォースメントによって十分に受け止めることができ、前記ブラケットを狙った量だけより一層確実に変形することができる。

また、本発明においては、前記第１の案内部材が取付面を有し、当該取付面の傾斜が、前記第１の案内面に対して前記第１の当接部から一定の荷重が作用した場合に、当該第１の案内部材が車両の上下方向に逃げるように設定されていてもよい。この構成によれば、前記第１の案内面に対して一定の荷重が作用した場合に、前記第１の案内部材が車両の上下方向に逃げるので、前記インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重を緩和することが可能となると共に、前記取付面の傾斜に案内されて当該第１の案内部材が車両の上下方向に逃げるので、当該第１の案内部材の逃げ方の制御が可能となる。

以上述べた通り、本発明によれば、案内面のレイアウトの自由度を向上すると共に、衝撃荷重の入力時における、インパネリーンフォースメントに対する衝撃荷重を緩和してその折損等を防止しつつ、ペダルブラケットを狙った量だけ確実に変形してペダルのパッド部が車両後方へ相対移動することを抑制することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るペダル支持構造Ａの概略図、図２はペダル支持構造Ａが適用された左ハンドル車の車室前部の概略を示す図である。ダッシュパネル１は、エンジン２が収容されたエンジンルーム３と車室４とを区画形成するように配設されている。ダッシュパネル１の車両後方側にはインストルメントパネル（図示せず）が設けられ、その内部を車幅方向にインパネリーンフォースメント５が設けられており、インストルメントパネル内の各構成物を支持するように構成されている。インパネリーンフォースメント５は、車体左右に設けられた一対のフロントピラー６により支持されている。また、インパネリーンフォースメント５にはステアリングコラム８を支持するハンガブラケット７が取付けられている。ステアリングコラム８にはステアリングシャフト９が挿通しており、その端部にはステアリングホイール１０が取付けられている。ハンガブラケット７の下方には、アクセルペダル１１とブレーキペダル１００とが配設されている。本実施形態のペダル支持構造Ａはこのブレーキペダル１００について適用される。

以下、図１及び図３を参照してペダル支持構造Ａの構成を詳述する。図３はペダル支持構造Ａの構成部品の分解図（一部破断）である。ペダル支持構造Ａはブレーキペダル１００と、ブレーキペダル１００を回動自在に支持するペダルブラケット２００と、を備え、これらがブレーキペダルユニットを構成している。ブレーキペダル１００はアーム部１０１とアーム部１０１の下端部に取付けられたパッド部１０２とを備える。ペダル１００はそのアーム部１０１の上端部において軸１０３を介してペダルブラケット２００に回動自在に支持されており、運転者によるパッド部１０２の踏み込みに応じて車両前後方向に揺動する。本実施形態の場合、軸１０３はアーム部１０１に固定されており、ペダルブラケット２００に設けられた穴２０１ａにこの軸１０３が挿入され、支持するように構成されている。

アーム部１０１の中程にはリターンスプリング１２の一方の端部が取付けられている。このリターンスプリング１２はブレーキペダル１００に対して、図１における反時計回りの回動力を与えるように設けられており、運転者がパッド部１０２を踏み込んだ後、パッド部１０２が車両後方側へ戻るようにするための構成である。アーム部１０１の中程には、また、オペレーティングロッド１３の一方の端部が回動自在に取付けられている。このオペレーティングロッド１３はダッシュボード１に設けられた穴１ａを通過し、その他方の端部がエンジンルーム３内に配設されたマスタシリンダ（図示せず）にマスタバック１４を介して連結されている。ペダル部１０２を踏み込んでブレーキペダル１００を図１の時計回り方向に回動させると、オペレーティングロッド１３に押されてマスタバック１４が作動し、マスタバック１４によりマスタシリンダに対する押圧力が増大する。そして、マスタシリンダからの油圧により車輪にブレーキがかけられることになる。

ペダルブラケット２００は、車幅方向に間隔を置いて形成された一対の側板部２０１と、側板部２０１の車両後方側の上部に形成された上板部２０２と、側板部２０１の車両後方側に形成された後端部２０３と、側板部２０１の車両前方側に形成された前端部２０４と、を備える。ペダルブラケット２００は前端部２０４においてダッシュパネル１に固定されている。ペダルブラケット２００は、例えば、ダッシュパネル１を前端部２０４とマスタバック１４とで挟み込むようにしてマスタバック１４に対してボルト等により締結することでダッシュパネル１に固定される。次に、側板部２０１にはブレーキペダル１００の軸１０３が挿入される穴２０１ａが設けられており、ブレーキペダル１００のアーム部１０１の上部は側板部２０１間に配置される。また、軸１０３は側板部２０１から側方に一定量突出するように設定されており、これが後述する当接部を構成する。次に、後端部２０３は弧状の曲面をなしており上板部２０２と滑らかに連続している。この後端部２０３も後述する当接部を構成する。上板部２０２は、車両方向前方に開放するスロット２０２ａが２列設けられている。ペダルブラケット２００は、後述するとおり、このスロット２０２ａを介して案内部材２５０を構成する第１案内部材３００に固定される。つまり、本実施形態においてペダルブラケット２００はダッシュボードと第１案内部材３００とにより２箇所で固定されることになる。

第１案内部材３００は、ペダルブラケット２００に対して車両後方側に配設されており、車幅方向に間隔を置いて形成された一対の側板部３０１と、棚板部３０２と、側板部２０１の車両後方側上部に形成され、第１案内部材３００を第２案内部材４００に取付けるための取付面３０３と、を有する。取付面３０３は、その面方向が車幅方向で、かつ、所定の角度で車両の上下方向に向いて形成されている。本実施形態の場合、この取付面３０３は車両後方へ向かって下方に傾斜している。側板部３０１は、その車両前方側の縁が外側に曲折されており、その曲折された部分の下面が第１案内面３０１ａを構成している。この第１案内面３０１ａは、正面衝突等によりペダルブラケット２００が車両後方側に移動した場合に、第１当接部となる軸１０３が当接して摺動する案内面として機能するものであり、本実施形態では軸１０３に対して車両後方側に配置されると共に、車両後方に向かって下方に直線的に傾斜するように形成されている。

次に、第１案内部材３００の棚板部３０２にはペダルブラケット２００を固定するための固定部３０２ａが設けられている。以下、図４（ａ）を参照して第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定構造について説明する。図４（ａ）は通常時（つまり、正面衝突等が発生していない状態）における第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定構造を示す破断図である。固定部３０２ａには上下方向に貫通してねじ穴が設けられており、このねじ穴の下の棚板部３０２にも穴が設けられている。

しかして、この固定部３０２ａの下にペダルブラケット２００のスロット２０２ａが位置するようにペダルブラケット２００の上板部２０２が第１案内部材３００の棚板部３０２の下に重ね合わせられ、ペダルブラケット２００の上板部２０２の下側から２本のボルト１５が各スロット２０２ａ及び棚板部３０２の穴を通過するように差し込まれる。そして、ボルト１５を固定部３０２ａのねじ穴に螺合し、締結することでペダルブラケット２００が第１案内部材３００に固定される。また、同図に示すように本実施形態では第１当接部となる軸１０３は案内面３０１ａに当接せず、これと離隔した状態でペダルブラケット２００は固定されている。なお、ペダルブラケット２００の車両後方側部分は、第１案内部材３００の側板部３０１間に配置された状態となる。

次に、図４（ｂ）を参照して、第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定が解除される場合の作用について説明する。図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態から第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定が解除される場合の作用を示した図である。同図の矢印に示すように、ペダルブラケット２００に対して車両後方側に向けて荷重が作用すると、これに付勢されてペダルブラケット２００は第１案内部材３００に対して相対的に車両後方側へ移動しようとする。この時、ボルト１５と固定部３０２ａとの間の締結により、ペダルブラケット２００の移動は規制されるが、スロット２０２ａの車両前方側が開放しているので、ペダルブラケット２００に対する荷重が一定の範囲を超えると、第１案内部材３００の棚板部３０２の下面をペダルブラケット２００の上板部２０２が滑るようにして、ペダルブラケット２００は第１案内部材３００に対して相対的に車両後方側へ移動する。

その後、ボルト１５がスロット２０２ａを通過して、第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定が完全に解除されることになる。本実施形態では軸１０３と第１案内面３０１ａとが離隔した状態から当接するようにしているので、ペダルブラケット２００の固定を解除するにあたり、第１案内面３０１ａがペダルブラケット２００の移動を拘束しない。従って、ペダルブラケット２００の固定を確実に解除することができる。軸１０３と第１案内面３０１ａとを離隔させる距離は、例えば、軸１０３が第１案内面３０１ａに到達したときにボルト１５がスロット２０２ａを通過する程度に定めることができる。このような構成により、本実施形態では、通常時においては、第１案内部材３００によりペダルブラケット２００を、いわば一時的に固定しておく一方で、ペダルブラケット２００に対して車両後方側に向けて一定の荷重が作用すると、固定を解除してペダルブラケット２００が車両後方側へ移動することが許容されるように構成している。尤も、軸１０３と第１案内面３０１ａとを離隔した状態から当接するのではなく、当初から軸１０３を第１案内面３０１ａに当接しておいてもよい。

次に、図１及び図３に戻り、第２案内部材４００について説明する。第２案内部材４００はペダルブラケット２００に対して第１案内部材３００よりも更に車両後方側に配設されており、ハンガブラケット７に対する取付面となる車両後方側の取付面４０１と、車幅方向に間隔を置いて形成された一対の側板部４０２と、車両前方側に形成され、第１案内部材３００が取り付けられる取付面４０３と、車両前方側に形成された第２案内面４０４と、を備える。取付面４０３は取付面３０３と同じ方向で同様に傾斜している。

第２案内面４０４は、正面衝突等によりペダルブラケット２００が車両後方側に移動した場合に、第２当接部となるペダルブラケット２００の後端部２０３が当接して摺動する案内面として機能するものである。本実施形態では第２案内面４０４は後端部２０３に対して車両後方側に配置されると共に、車両後方に向かって下方に直線的に傾斜するように形成されている。また、第２案内面４０４は第１案内面３０１ａの車両後方側に、これと水平に並ぶように配置されており、両者は車両の前後方向に並んで配置されている。こうすることで、第１及び第２案内面３０１ａ、４０４の車両上下方向の占有スペースを縮小することができ、コンパクト化が図れる。

そして、軸１０３、後端部２０３、第１案内面３０１ａ及び第２案内面４０４は、ペダルブラケット２００が車体に対して相対的に車両後方側へ移動した場合に、最初に軸１０３が第１案内面３０１ａに当接して摺動し、その摺動途中又は摺動終了後に後端部２０３が第２案内面４０４に当接して摺動するように、相互の配置関係が設定されている。つまり、本実施形態では、２つの案内面３０１ａ及び４０４を用いて、いわば２段階でペダルユニットの姿勢の変化を案内するようにしている。

２つの案内面３０１ａ及び４０４の傾斜角度は、略同一にしてもよいが、第１案内面３０１ａの傾斜角度は、ペダルブラケット２００が初期変形を生じるようにする一方で、軸１０３の当接時の衝撃荷重が主インパネリーンフォースメント５に過剰に作用しないように第２案内面４０４よりも水平方向に、第２案内面４０４の傾斜角度はペダルブラケット２００を狙った量だけ確実に変形させ、パッド部１０２が車両後方側へ移動することの抑制を確実にすべく比較的垂直に設定することもでき、それぞれ目的とする機能に応じて設定することができる。このように本実施形態では、当接部（軸１０３、後端部２０３）及び案内面（第１案内面３０１ａ及び第２案内面４０４）を２組設けることで、１組の場合よりもレイアウトの自由度を高めることができる。特に、当接部と案内面とを１組とした場合よりも、案内面の上下方向の長さを短くしてより長い摺動距離を得ることができる。更に、１つの当接部が２つの案内面を摺動するのではなく、当接部と案内面とをそれぞれ２つづつ設けることで、２つの案内面の位置をそれぞれ独立して設定することができ、よりレイアウトの自由度を向上できる。

また、本実施形態では、軸１０３と後端部２０３とが車両前後方向に配置されており、第１案内面３０１ａと第２案内面４０４とが車両前後方向に配置されている。更に、車両前方から正面視すると、軸１０３のうち第１案内面３０１ａに当接する部分（ペダルブラケット２００の側板部２０１から突出する部分）が、後端部２０３の左右に位置しており、これらは車幅方向にずれて配置されている。そして、軸１０３の当接部分と後端部２０３の位置に対応して、第１案内面３０１ａが第２案内面４０４の左右に位置しており、これらも車幅方向にずれて配置されている。

このような構造の利点は以下の通りである。まず、自動車の正面衝突等によりペダルブラケット２００は車両後方へ移動した時、軸１０３と後端部２０３とは同じ方向（車両後方側）へ移動するが、軸１０３が第２案内面４０４に、又は、後端部２０３が第１案内面３０１ａに当接してしまうといった本来予定していない事態を回避できる。しかも、これらの各構成の車両前後方向の間隔を詰めたレイアウトが可能となるのでコンパクト化が図れる。更に、これらの各構成を略水平方向に直線的に配置することができるので、上下方向のスペースも小さくなるため、結局全体として極めてコンパクト化が図れる。

また、これらの各構成を略水平方向に配置することができるので、ペダルブラケット２００は、これらの各構成を上下方向に配置するレイアウトの場合よりも車両前後方向の長さをより大きくとれる。自動車の正面衝突等が生じた場合、ペダルブラケット２００は、その前端部２０４から概ね車両前後方向に衝撃荷重を受ける一方、軸１０３又は後端部２０３を介して第１案内面３０１ａ又は第２案内面４０４から反力を受けることで、曲げモーメントが加えられるが、ペダルブラケット２００の車両前後方向の長さを大きくとれると、衝撃荷重が加わる位置と反力が加わる位置とが長くなり、より大きな曲げモーメントが作用する。この結果、ペダルブラケット２００を折り曲げることが容易化する。更に、図１等で示したように、ペダルブラケット２００は、ダッシュパネル１と固定部３０２ａとの２箇所で固定されるが、これらの距離をより大きくとれるので通常時において前記ブラケットをより安定して支持することも可能となる。

次に、第１案内部材３００と第２案内部材４００とは、取付面３０３と取付面４０３を面接触させて、この部位のみにおいてボルト等の締結具により固定することで、一体化されている。また、第２案内部材４００は、取付面４０１をボルト等の締結具によりハンガブラケット７に固定することで、ハンガブラケット７を介してインパネリーンフォースメント５に支持されている。このため、第１案内部材３００及び第２案内部材４００全体がインパネリーンフォースメント５に支持されることになる。尤も、第１案内部材３００をハンガブラケット７に固定するようにしてもよいし、第１案内部材３００と第２案内部材４００の双方を個別にハンガブラケット７に固定するようにしてもよい。

次に、インパネリーンフォースメント５と、各当接部（１０３、２０３）及び各案内面（３０１ａ、４０４）と、の配置関係について図６を参照して説明する。本実施形態では、軸１０３の初期当接位置において第１案内面３０１ａに直交する方向（図６（ａ）の矢線ｄ１）が、インパネリーンフォースメント５の軸心Ｐを通過しないように設定されている。初期当接位置とは、本実施形態のように当初軸１０３を第１案内面３０１ａから離隔させた構成の場合は、正面衝突等によりペダルブラケット２００が車両後方側へ移動した時に軸１０３が第１案内面３０１ａに当接する位置を意味し、衝突荷重が入力される位置となる。なお、衝撃荷重の方向は、必ずしも一定ではないため、初期当接位置には若干のばらつきが予想されるが、概ね一定のエリアにおさまる。また、本実施形態では採用しないが当初から軸１０３を第１案内面３０１ａに当接しておく構成を採用した場合は、その位置が初期当接位置となる。

しかして、衝撃荷重の第１案内面３０１ａに平行な方向な成分は、直交する方向の成分との関係においては無視できる程小さいので，衝撃荷重の向きは、同図の矢線ｄ１に示す、第１案内面３０１ａに略直交する方向となる。そこで、第１案内面３０１ａの傾斜角度を、同図に示すように、軸１０３の初期当接位置において第１案内面３０１ａに直交する方向（矢線ｄ１）が、インパネリーンフォースメント５の軸心Ｐを通過しないように設定されている。この構成により、衝撃荷重の方向がインパネリーンフォースメント５の軸心を通過しないようにすることで、インパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重をいなして緩和し、曲げ荷重をより小さくすることができ、その折損等を免れる。とりわけ、本実施形態では、軸１０３の初期当接位置において第１案内面３０１ａに直交する方向（矢線ｄ１）が、軸心Ｐのみならずインパネリーンフォースメント５を通過しないようにしているので、衝撃荷重が同図に示すようにインパネリーンフォースメント５の断面に作用せず、一層衝撃荷重をいなして緩和することができる。

このように本実施形態では、主インパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重を緩和することができるので、その構造的補強が要求されないばかりか、主インパネリーンフォースメント５が同じ構成であれば、第１案内面３００の傾斜をより垂直にすることができる。このため、第１案内面３００の車両前後方向の幅や第２案内面４０４との間隔をより狭くでき、コンパクト化が図れると共にペダルブラケット２００をより曲げ易くなる。

次に、衝突時の初期段階を経過した後について説明する。正面衝突等の初期の段階では、衝撃荷重の入力によりインパネリーンフォースメント５に作用する荷重がピークとなるが、第１案内面３０１ａを軸１０３が摺動し始めると、当該荷重も徐々に安定していくことになる。この場合、インパネリーンフォースメント５を折損するまでには至らないと考えられるから、第１案内面３０１ａが軸１０３から受ける荷重をむしろインパネリーンフォースメント５で十分に受け止め、ペダルブラケット２００の曲げの反力に抵抗できるようにすることが望ましい。このようにすれば、インパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重を緩和しながらペダルブラケット２００を狙った量だけ確実に変形してペダル１００のパッド部１０２が車両後方へ相対移動することを抑制することが可能となる。

そこで、本実施形態では軸１０３が第１案内面３０１ａを摺動するに従って、その摺動箇所における第１案内面３０１ａに直交する方向が、インパネリーンフォースメント５の軸心に徐々に近づくように設定されている。図６（ｂ）は軸１０３が第１案内面３０１ａを摺動している途中の場合を示した図である。図６（ｂ）において、矢線ｄ２は軸１０３の摺動箇所における第１案内面３０１ａに直交する方向を示しており、これは同時に軸１０３から第１案内面３０１ａが受ける荷重の向きを示している。図６（ｂ）の場合、軸心Ｐに対する矢線ｄ２のオフセット量（軸心Ｐから矢線ｄ２の線分に垂線を引いた場合のその長さ）が、図６（ａ）における軸心Ｐに対する矢線ｄ１のオフセット量よりも小さくなっている。つまり、第１案内面３０１ａに直交する方向が軸心Ｐに近づいていることにある。このため、衝突時の初期の段階においてはインパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重をいなして緩和し、その後においては第１案内面３０１ａが軸１０３から受ける荷重をインパネリーンフォースメント５によって十分に受け止めることができ、ペダルブラケット５の曲げを促進することが可能となる。

本実施形態では、第１案内面３０１ａが車両後方に向かって下方に直線的に傾斜されるように形成されると共に、第１案内面３０１ａがインパネリーンフォースメント５の軸心よりも車両前方で下方に配置されている。また、図６（ａ）に示すように、矢線ｄ１はインパネリーンフォースメント５の上側を通過している。このため、軸１０３が第１案内面３０１ａを摺動して下方に移動するに従って、各摺動箇所における第１案内面３０１ａに直交する方向（つまり第１案内面３０１ａが軸１０３から受ける荷重の作用方向）も略平行に下方に移動し、インパネリーンフォースメント５を通過し、その断面に荷重が作用することになる。これにより第１案内面３０１ａが軸１０３から受ける荷重をインパネリーンフォースメント５で十分に受け止めることができ、ペダルブラケット２００の曲げ、特に、初期変形をより確実に生じさせることができる。

次に、後端部２０３が第２案内面４０４を摺動している場合について説明する。図６（ｃ）は後端部２０３が第２案内面４０４を摺動している場合を示す。本実施形態では、第２案内面４０４は、その任意の位置において第２案内面４０４に直交する方向がインパネリーンフォースメント５を通過するように設定されている。図６（ｃ）において、矢線ｄ３は後端部２０３の摺動箇所における第２案内面４０４に直交する方向を示しており、これは同時に後端部２０３から第２案内面４０４が受ける荷重の向きを示している。矢線ｄ３はインパネリーンフォースメント５を通過しているので、後端部２０３から第２案内面４０４が受ける荷重は、インパネリーンフォースメント５の断面に作用する。矢線ｄ３は第２案内面４０４上のある一点における第２案内面４０４に直交する方向を示しているが、任意の位置において、第２案内面４０４に直交する方向はインパネリーンフォースメント５を通過する。本実施形態の場合、第２案内面４０４が車両後方に向かって下方に直線的に傾斜されるように形成されているので、第１案内面３０１ａの場合と同様に、後端部２０３が第２案内面４０４を摺動して下方に移動するに従って、各摺動箇所における第２案内面４０４に直交する方向も略平行に下方に移動することになる。

本実施形態では、図６（ａ）の矢線ｄ１がインパネリーンフォースメント５の上方を通過しているので、軸心Ｐに対する図６（ｃ）の矢線ｄ３のオフセット量は、図６（ａ）における軸心Ｐに対する矢線ｄ１のオフセット量よりも当然小さくなっており、衝撃荷重入力時よりもインパネリーンフォースメント５に対して荷重がかかり易くなっている。更に、第２案内面４０４の任意の位置において、第２案内面４０４に直交する方向はインパネリーンフォースメント５を通過するので、荷重はインパネリーンフォースメント５の断面に作用し、より一層荷重がかかり易い。つまり、第２案内面４０４を後端部２０３が摺動する場合に、第２案内面４０４が後端部２０３から受ける荷重が常時インパネリーンフォースメント５の断面に作用するので、第２案内面４０４が後端部２０３から受ける荷重をインパネリーンフォースメント５によって十分に受け止めることができ、ペダルブラケット２００を狙った量だけ確実に変形することができる。このように本実施形態では、衝撃荷重の入力時における、インパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重を緩和してその折損等を防止しつつ、ペダルブラケット２００を狙った量だけ確実に変形することができる。

次に、係る構成からなるペダル支持構造Ａについて、正面衝突時の作用について図５を参照して説明する。図５（ａ）は通常時の態様を示しており、軸１０３と第１案内面３０１ａ及び後端部２０３と第２案内面４０４は、それぞれ離隔した状態にあり、また、ペダルブラケット２００が第１案内部材３００の固定部３０２ａに固定された状態にある。ここで、ペダル支持構造Ａが適用された自動車が障害物と正面衝突等を生じ、ペダルブラケット２００に車両後方側に向けて衝撃荷重が作用した場合、図４を参照して説明したように、固定部３０２ａによるペダルブラケット２００の固定が解除されて、ペダルブラケット２００及びペダル１００が若干車両後方側へ移動し、軸１０３が第１案内面３０１ａに当接する（図５（ｂ））。後端部２０３と第２案内面４０４とは未だ離隔したままである。この時、図６（ａ）を参照して説明した通り、インパネリーンフォースメント５に対する衝撃荷重はいなされて緩和されるので、その折損等が防止される。

その後、図５（ｃ）に示すように、軸１０３が第１案内面３０１ａに案内されてこれを摺動し、ペダルブラケット２００及びペダル１００の姿勢を変化させる。より具体的には、ペダルブラケット２００及びペダル１００は、車両後方側に向かって下方に移動すると共に、ペダルブラケット２００が曲がり始めてペダルブラケット２００の車両後方側の部分が同図の時計回りに回動し始める。この時、図６（ｂ）を参照して説明した通り、インパネリーンフォースメント５に荷重が作用し易くなるので、ペダルブラケット２００からの反力がインパネリーンフォースメント５により十分に受け止められ、ペダルブラケット２００の曲げが促進される。この結果、ペダル１００のパッド部１０２はペダルブラケット２００が車両後方側に移動しているにも関わらず、図５（ａ）に示す通常時の位置か、或いは、車両前方側に移動し、車両後方側への移動が抑制される。

ペダルブラケット２００が更に車両後方側へ移動すると、ペダルブラケット２００及びペダル１００の姿勢が更に変化してパッド部１０２を車両前方側に移動させると共に、軸１０３が第１案内面３０１ａから外れて後端部２０３が第２案内面４０４に当接し、摺動する（図５（ｄ））。この時、図６（ｃ）を参照して説明した通り、インパネリーンフォースメント５に荷重が作用し易い状態が継続されるので、ペダルブラケット２００からの反力がインパネリーンフォースメント５により十分に受け止められ、ペダルブラケット２００を狙った量だけ確実に曲げることができる。このような過程の途中でペダルブラケット２００はより一層曲がり、やがて弾性限界に達して折れることになる。また、同図には図示していないが、オペレーションロッド１３も曲がることになる。

その後、ペダルブラケット２００及びペダル１００は、後端部２０３が第２案内面４０４を摺動することによって、その姿勢が変化され、パッド部１０２をより車両前方へ導くことになる。本実施形態では、後端部２０３は弧状の曲面をなしており上板部２０２と滑らかに連続しているため、後端部２０３が第２案内面４０４の下端部の摺動終端点に至った後も、上板部２０２が第２案内面４０４の下端部に当接して摺動する（図５（ｅ））。このため、ペダルブラケット２００及びペダル１００の姿勢の変化の案内がより長く継続される。このように本実施形態では、正面衝突等が生じた場合にも、運転者のフットスペースを確保することができる。

次に、第１案内面３０１ａに衝突荷重が入力された場合に、第１案内部材３００が車両の上下方向に逃げる作用について説明する。なお、本実施形態では以下に説明するように第１案内部材３００を車両の上方向に逃がす構成としているが下方向へ逃がす構成としてもよい。

図７（ａ）に示すように通常時の態様においてペダルブラケット２００に対して衝撃荷重が右上方の向きに入力されると、第１案内部材３００は、固定部３０２ａを介して或いは固定部３０２ａによる固定解除後には第１案内面３０１ａを介して、ペダルブラケット２００から車両後方で上方の向きの衝撃荷重を受ける。第１案内部材３００は取付面３０３において第２案内部材４００の取付面４０３に固定されているため上方への移動が規制されるが、衝撃荷重が一定の範囲を超えると、取付面３０３の面方向が所定の角度で車両の上下方向に向いて形成されているため、取付面３０３が取付面４０３上を摺動するようにして第１案内部材３００が、図７（ｂ）に示すように上方へ僅かに逃げる。このように第１案内部材３００を上方へ僅かに逃がすためには、例えば、取付面３０３と取付面４０３との間をボルトにより固定する場合、そのボルトが挿通する穴をやや大きめに設けておくことで可能である。また、ボルト等の締結具の変形を利用してもよい。

このようにして第１案内部材３００が上方へ僅かに逃げることで衝撃荷重の緩衝作用が働き、インパネリーンフォースメント５に作用する衝突荷重を緩和することができる。第１案内部材３００が上方へ逃げることにより、第１案内部材３００が僅かに回動して第１案内面３０１ａの傾斜角度が変化する畏れがあるが、本実施形態では取付面３０３が車両後方へ向かって下方へ傾斜しているので、第１案内部材３００はこの取付面３０３の傾斜に案内され、第１案内部材３００の上部には車両前方で上方へ向く反力が働く。従って、第１案内部材３００は同図の反時計回りに僅かに回動し、第１案内面３０１ａの傾斜角度は当初の角度よりも僅かに緩やかになり、その傾斜が急になる場合よりも軸１０３の摺動を円滑に行える。このように取付面３０３の傾斜を適宜設定することで、第１案内部材３００の逃げ方の制御が可能となり、第１案内面３０１ａの傾斜角度に対する影響を制御することができる。

また、第１案内部材３００が上方へ僅かに逃げることで、第１案内面３０１ａが僅かに上昇するので第１案内面３０１ａに対する軸１０３の摺動距離が短くなり、第１案内面３０１ａの案内によるペダル１００及びペダルブラケット２００の姿勢の変化量が小さくなる可能性があるが、本実施形態では、軸１０３が第１案内面３０１ａを摺動した後、後端部２０３が第２案内面４０４を摺動し、ペダル１００及びペダルブラケット２００の最終的な姿勢の変化は第２案内面４０４に依存するので、ペダル１００及びペダルブラケット２００の姿勢の変化を十分に得られることになる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では各案内面（３０１ａ、４０４）を直線状に傾斜するように構成したが曲線的な面であってもよい。更に、上記実施形態では軸１０３及び後端部２０３を当接部としたが、当接部の位置はこれに限られず、ペダル１００及びペダルブラケット２００の任意の位置に適宜設定することができ、また、ペダル１００又はペダルブラケット２００とは別の部材をこれに一体に固定することで当接部を形成してもよい。

本発明の一実施形態に係るペダル支持構造Ａの概略図である。ペダル支持構造Ａが適用された左ハンドル車の車室前部の概略を示す図である。ペダル支持構造Ａの構成部品の分解図（一部破断）である。（ａ）は通常時における第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定構造を示す破断図、（ｂ）は図４（ａ）の状態から第１案内部材３００によるペダルブラケット２００の固定が解除される場合の作用を示した図である。（ａ）乃至（ｅ）はペダル支持構造Ａの作用説明図である。（ａ）乃至（ｃ）は、第１案内面３０１ａ、第２案内面４０４及びインパネリーンフォースメント５の相互関係を示す説明図である。（ａ）及び（ｂ）は第１案内部材３００が車両の上下方向に逃げる作用の説明図である。

符号の説明

１ダッシュボード
５インパネリーンフォースメント
１００ぺダル
１０２パッド部
１０３軸（当接部）
２００ペダルブラケット
２０３後端部（当接部）
２５０案内部材
３００第１案内部材
３０１ａ第１案内面
４００第２案内部材
４０４第２案内面

Claims

ペダル及び該ペダルを回動自在に支持するブラケットを有するペダルユニットと、前記ペダルユニットに設けられた当接部が摺動する案内面を有する案内部材と、を備え、
前記ブラケットが車両後方側へ移動した場合に、前記当接部が前記案内面を摺動することにより前記ペダルユニットの姿勢を変化させ、前記ペダルのパッド部が車両後方側に移動することを抑制するように前記案内面が設定された車両用ペダル支持構造において、
前記当接部として前記ペダルに設けた第１の当接部と前記ブラケットに設けた第２の当接部とを備え、
前記案内部材が、前記第１の当接部が摺動する第１の案内面を有する第１の案内部材と、前記第２の当接部が摺動する第２の案内面を有する第２の案内部材と、から構成され、
前記第１及び第２の当接部と前記第１及び第２の案内面とが、
前記ブラケットが車両後方側へ移動した場合に、前記第１の案内面に対する前記第１の当接部の摺動開始後に前記第２の当接部が前記２の案内面に当接するように設定され、
前記案内部材を、車両のインパネリーンフォースメントで支持し、
前記第１の案内面は、前記第１当接部の初期当接位置において当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心を通過しないように設定されると共に、前記第１の当接部が当該第１の案内面を摺動するに従って、当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの軸心に近づくように設定され、
前記第２の案内面は、その任意の位置において当該第２の案内面に直交する方向の、前記軸心に対するオフセット量が、前記第１当接部の初期当接位置において前記第１の案内面に直交する方向の、前記軸心に対するオフセット量よりも、小さくなるように設定されていることを特徴とする車両用ペダル支持構造。
前記第１の案内面が車両後方へ向かって下方へ傾斜するように形成され、更に、
前記第１の案内面は、前記第１当接部の初期当接位置において当該第１の案内面に直交する方向が、前記インパネリーンフォースメントの上方を通過するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ペダル支持構造。
前記第２の案内面は、その任意の位置において当該第２の案内面に直交する方向が前記インパネリーンフォースメントを通過するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ペダル支持構造。
前記第１の案内部材が取付面を有し、当該取付面の傾斜が、前記第１の案内面に対して前記第１の当接部から一定の荷重が作用した場合に、当該第１の案内部材が車両の上下方向に逃げるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ペダル支持構造。