JP4599130B2 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、隔壁パネル側に設置されたペダルボックスによりブレーキペダルを軸支する車両用ブレーキ装置に関するものである。

自動車車両においては、車両室内空間の前部を仕切る隔壁パネルに、ペダルボックスを介してブレーキペダルを設ける構造が一般的である。この車両用ブレーキ装置では、車両前突時に隔壁パネルが後方へ変形しつつ移動すると、これに追従してペダルボックス及びブレーキペダルが後退する。

このとき、ペダルボックス及びブレーキペダルが後方上側へ移動すると、ブレーキペダル下端のパッドが運転者の下肢と接触するおそれがある。この問題を解消すべく、車両前突時にペダルボックスを後方下側へ案内するガイド部材を、ステアリングサポートビームに設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１１２６１４号公報

しかしながら、前記車両用ブレーキ装置では、車両前突時にペダルボックスの上昇を抑制することができるものの、ブレーキペダルはペダルボックスを中心として回動して下端側が後方へ突出する場合があり、ブレーキペダルの後退が十分に抑制されているとは言い難い。特に、ペダルボックスを上方より支持するペダルブラケットが隔壁パネルに設置されている場合に、隔壁パネルの下側の変形量が大きくなると、ペダルボックスがペダルブラケットに比して大きく後退して、ブレーキペダル下端側の後方への突出動作が顕著に現れる。

また、車両前突時にペダルボックス及びブレーキペダルに加わる負荷の殆どがガイド部材に作用することとなるため、ステアリングサポートビームが後退し、この結果、ステアリングホイールの後退量が大きくなるという問題点もある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両前突時におけるブレーキペダルの後退量を小さくするとともに、ステアリングホイールの後退量を小さくすることのできる車両用ブレーキ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、略上下に延びる隔壁パネルに設置され、ブレーキペダルを軸支するペダルボックスを備えた車両用ブレーキ装置において、前記ブレーキペダルに、後方へ突出する突出部を形成し、パワーステアリング装置の電動モータを、車両前突時に後退する前記ブレーキペダルの前記突出部の先端と接触するよう配したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車両前突時に後退するブレーキペダルがパワーステアリング装置の電動モータと接触するので、電動モータからブレーキペダルに反力が付与され、ブレーキペダルの後退が抑制される。ここで、ブレーキペダルがペダルボックスを中心として回動する場合に、ペダルボックスから離れた位置で電動モータと接触することから、ブレーキペダルに生じたモーメントに対して比較的小さい反力で抗することができる。
また、従来のように、ステアリングサポートビームにブレーキボックス及びブレーキペダルからの負荷が集中することがないので、ステアリングサポートビーム及びステアリングホイールの後退量を小さくすることができる。特に、電動モータがステアリングコラムの下側に固定されている場合は、電動モータがブレーキペダルからの負荷により後退して、ステアリングサポートビームを中心としてステアリングコラムが回動し、ステアリングコラム上端側のステアリングホイールはステアリングサポートビームに対して相対的に前進することとなり、ステアリングホイールの後退抑制に効果的である。

また上記作用に加え、ブレーキペダルに突出部を形成したことにより、ブレーキペダルのパッド等の位置はそのままに、電動モータとの接触に必要な部分だけ後方へ突出することとなる。
ここで、車両前突時に電動モータと接触させるためには、ブレーキペダルと電動モータとを近接させた構成とすることが好ましい。しかし、ブレーキペダルは乗員により下端側のパッドが踏動操作されることから、ペダルのパッドの後方には操作のためのスペースを確保する必要があり、ブレーキペダルは隔壁パネルに近接して設置されることとなる。
従って、ブレーキペダルを全体的に後方に延長した形状とする必要はなく、ブレーキペダルの重量増大、レイアウト変更等による製造コストの増大等を招来することなく、電動モータとの確実な接触が実現される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置において、ステアリングサポートビームに、車両前突時に前記ブレーキペダルの上昇を抑制するガイド部材を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、車両前突時に、ペダルボックス、ペダルブラケット等が後退に加えて上昇する挙動を示した場合、これらの部品はガイド部材と当接して上昇することなく後退のみの挙動に矯正される。これにより、ブレーキペダルの後方上側へ移動を抑制して、ブレーキペダル下端のパッドと運転者の下肢との接触を回避することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の車両用ブレーキ装置において、前記隔壁パネルに設置され前記ペダルボックスを上方より支持するペダルブラケットを備え、前記ペダルボックスと前記ペダルブラケットとをボルトを用いて締結するよう構成し、前記ペダルブラケットのボルト孔を略後方へ向かって開口するよう形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２の作用に加え、ペダルブラケットによりペダルボックスを支持することにより、ペダルボックスの剛性及び強度が向上し、ブレーキペダルの操作感及び信頼性が向上する。
ここで、ペダルブラケットのボルト孔が略後方へ向かって開口していることから、車両前突時にペダルボックスがペダルブラケットに対して相対的に後退すると、ボルトが開口を通じてペダルブラケットのボルト孔から抜脱して締結が解除され、ペダルボックスはペダルブラケットと独立して後退する。
従って、ブレーキペダルの操作感及び信頼性の向上と、車両前突時のブレーキペダルの安定した後退挙動とを両立させることができ、実用に際して極めて有利である。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用ブレーキ装置において、前記ペダルブラケットの前記ボルト孔の開口を、車両前突時に後退する前記ボルトと該ペダルブラケットが干渉しないよう形成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３の作用に加え、車両衝突時にボルトがボルト孔から抜脱する際に、ペダルブラケットとボルトが干渉しないことから、ボルトを滑らかに抜脱させることができる。これにより、ブレーキペダルの後退挙動をさらに安定させることができる。

このように、本発明によれば、車両前突時におけるブレーキペダルの後退量を小さくするとともに、ステアリングホイールの後退量を小さくすることができ、衝突時の乗員の安全性を飛躍的に向上することができる。

図１から図３は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の側面説明図、図２は車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の分解斜視図、図３は車両前突時における車両用ブレーキ装置の挙動を示す説明図である。

図１に示すように、この車両用ブレーキ装置１は、乗員により踏動されるパッド２を下端側に有し、上端側を中心として回動するブレーキペダル３を有する。また、車両用ブレーキ装置１は、ブレーキペダル３を軸支し、略上下に延びる隔壁パネル４に設置されるペダルボックス５を備える。さらに、車両用ブレーキ装置１は、隔壁パネル４に設置されペダルボックス５を上方より支持するペダルブラケット６を備える。

ブレーキペダル３の後方には、パワーステアリング装置の電動モータ７が配される。この電動モータ７は、ステアリングサポートビーム８により支持されるステアリングコラム９の下端側に設置される。ステアリングコラム９の上端側には、ステアリングホイール１０が設置される。

図２に示すように、ブレーキペダル３は、略上下に延び、法線方向が左右方向となる板状を呈している。ブレーキペダル３は、上端側が軸支ピン１１によりペダルボックス５に軸支され、下端側のパッド２が前後方向へ回動移動するよう構成される。図１に示すように、ブレーキペダル３には、電動モータ７に向かって後方へ突出する突出部１２が形成される。本実施形態においては、ブレーキペダル３の上下中央側に突出部１２が形成されている。ブレーキペダル３の突出部１２の上側には、マスタシリンダ（図示せず）に踏動力を伝達するプッシュプルロッド１３が接続されている。

本実施形態においては、隔壁パネル４は、下側のトーボード１４と、上側のバルクヘッド１５とを溶着して構成される。図１に示すように、ペダルボックス５はトーボード１４に設置され、ペダルブラケット６はバルクヘッド１５に設置される。

ペダルボックス５は、前方及び下方を開口し、後方に向かって上下に窄む後上がりの箱状に形成される。ペダルボックス５の前側の開口周縁には、左右外側へ延び隔壁パネル４のトーボード１４と密着するフランジ５ａが形成される（図２参照）。ペダルボックス５の左右側面には、前述の軸支ピン１１を挿通するための軸支孔５ｂが形成される。また、ペダルボックス５における左右側面の後側上部の角部には、ペダルボックス５とペダルブラケット６とを締結するボルト１６を挿通するボルト孔５ｃが形成される。このように、ペダルブラケット６によりペダルボックス５を支持することにより、ペダルボックス５の剛性及び強度が向上し、ブレーキペダル３の操作感及び信頼性が向上する。

図２に示すように、ペダルブラケット６は、前方、下方及び後方を開口する後下がりの箱状に形成される。ペダルブラケット６の前側の開口周縁には、左右外側へ延び隔壁パネル４のバルクヘッド１５と密着するフランジ６ａが形成される。ペダルブラケット６における左右側面の後側下部の角部には、前述のボルト１６を挿通するボルト孔６ｂが形成される。ボルト孔６ｂは、略後方に向かって開口するよう切り欠かれて形成されている。本実施形態においては、ボルト孔６ｂは、後下がりに傾斜して開口するように形成される。このように、ボルト１６を左右外方から取り扱うことができるので、ペダルブラケット６とペダルボックス５との締結及び締結解除の作業をインストルメントパネルを車体側から取り外したりすることなく行うことができ、上面にボルト孔が形成された場合に比して格段に作業性が向上している。

電動モータ７は左右に延びる略円柱形状を呈し、ステアリングホイール１０の回動操作の助力制御を行う。電動モータ７は、ブレーキペダル３の後方に設置され、車両前突時に後退するブレーキペダル３と接触するよう配されている。
ステアリングサポートビーム８には、車両前突時にブレーキペダル３の上昇を抑制するガイド部材１７が設けられる。本実施形態においては、ガイド部材１７は、ステアリングサポートビーム８の前側から前上がりに傾斜して形成される。

以上のように構成された車両用ブレーキ装置１では、車両前突時に隔壁パネル４が後退し、この隔壁パネル４に追従して後退するブレーキペダル３がパワーステアリング装置の電動モータ７と接触するので、電動モータ７からブレーキペダル３に反力が付与され、ブレーキペダル３の後退が抑制される（図３参照）。図３に示すように、トーボード１４がバルクヘッド１５よりも後退量が大きく、ブレーキペダル３がペダルボックス５を中心として回動する場合に、ペダルボックス５から離れた位置で電動モータ７と接触することから、ブレーキペダル３に生じたモーメントに対して比較的小さい反力で抗することができる。

ここで、ペダルブラケット６のボルト孔６ｂが略後方へ向かって開口していることから、車両前突時にペダルボックス５がペダルブラケット６に対して相対的に後退すると、図３に示すように、ボルト１６が開口を通じてペダルブラケット６のボルト孔６ｂから抜脱して締結が解除され、ペダルボックス６はペダルブラケット５と独立して後退する。本実施形態においては、ボルト孔６ｂが後下がりに傾斜していることから、ブレーキペダル３の上端は上昇しないように後方へ案内される。
従って、本実施形態においては、ペダルブラケット６を設けたことにより、ブレーキペダル３の操作感及び信頼性の向上と、車両前突時のブレーキペダル３の安定した後退挙動とを両立させることができ、実用に際して極めて有利である。

ここで、車両前突時に、ペダルボックス５、ペダルブラケット６等が後退に加えて上昇する挙動を示した場合、これらの部品はガイド部材１７と当接して上昇することなく後退のみの挙動に矯正される。本実施形態においては、電動モータ７でブレーキペダル３が押さえられた状態で、ガイド部材１７によりブレーキペダル３の上端が後退するので、ブレーキペダル３は電動モータ７を中心として回動する挙動を示し、ブレーキペダル３の下端のパッド２は相対的に前進するようになっている。これにより、ブレーキペダル３の後方上側へ移動を抑制して、ブレーキペダル３の下端のパッド２と運転者の下肢との接触を回避することができる。

また、本実施形態においては、ブレーキペダル３に突出部１２を形成したことにより、ブレーキペダル３のパッド２等の位置はそのままに、電動モータ７との接触に必要な部分だけ後方へ突出することとなる。
ここで、車両前突時に電動モータ７と接触させるためには、ブレーキペダル３と電動モータ７とを近接させた構成とすることが好ましい。しかし、ブレーキペダル３は乗員により下端側のパッド２が踏動操作されることから、ペダルのパッド２の後方には操作のためのスペースを確保する必要があり、ブレーキペダル３は隔壁パネル４に近接して設置されることとなる。
従って、ブレーキペダル３を全体的に後方に延長した形状とする必要はなく、ブレーキペダル３の重量増大、レイアウト変更等による製造コストの増大等を招来することなく、電動モータ７との確実な接触が実現される。

また、電動モータ７でブレーキペダル３からの負荷を受けるようにしたので、従来のようにステアリングサポートビーム８にブレーキボックス５及びブレーキペダル３からの負荷が集中することがなく、ステアリングサポートビーム８及びステアリングホイール１０の後退量を小さくすることができる。特に、電動モータ７がステアリングコラム９の下側に固定されている場合は、電動モータ７がブレーキペダル３からの負荷により後退して、ステアリングサポートビーム８を中心としてステアリングコラム９が回動し、ステアリングコラム９の上端側のステアリングホイール１０はステアリングサポートビーム８に対して相対的に前進することとなり、ステアリングホイール１０の後退抑制に効果的である。

このように、本実施形態の車両用ブレーキ装置１によれば、車両前突時におけるブレーキペダル３の後退量を小さくするとともに、ステアリングホイール１０の後退量を小さくすることができ、衝突時の乗員の安全性を飛躍的に向上することができる。

また、前記実施形態においては、ガイド部材１７を設けたものを示したが、そもそも車両前突時におけるブレーキペダル３の後退量が小さい、或いは、ブレーキペダル３の挙動が安定した車種等である場合には、ガイド部材１７を省略してもよい。同様に、ブレーキボックス５の剛性・強度等が確保される構造であったり、ブレーキペダル３の操作性を重視しない車種等である場合には、ペダルブラケット６を省略してもよい。

図４から図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、図４は車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の側面説明図、図５は車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の分解斜視図、図６は車両前突時における車両用ブレーキ装置の挙動を示す説明図である。第２の実施形態の車両用ブレーキ装置１０１は、第１の実施形態の車両用ブレーキ装置１と、ペダルブラケット１０６のボルト孔１０６ｂの形状が異なっている。

図４に示すように、この車両用ブレーキ装置１０１においては、ペダルブラケット１０６のボルト孔１０６ｂは、第１の実施形態のものに比して後方に大きく開口されている。これにより、ボルト孔１０６ｂの開口は、ペダルボックス５が後方下側へ移動しても後方上側へ移動しても、ペダルブラケット６とボルト１６は干渉しない。尚、ペダルボックス１０６のフランジ６ａをはじめとして、ボルト孔１０６ｂを除いた構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

図５に示すように、具体的には、ボルト孔１０６ｂの開口上側は、斜め後方に向かって切れ上がるよう直線状に形成されている。本実施形態においては、図６に示すように、車両前突時にブレーキペダル３が後方上側へ後退する。すなわち、ボルト孔１０６ｂの開口は車両前突時に後退するボルト１６とペダルブラケット１０６が干渉しないよう形成されている。

従って、本実施形態の車両用ブレーキ装置１０１によれば、車両衝突時にボルト１６がボルト孔１０６ｂから抜脱する際に、ペダルブラケット１０６とボルト１６が干渉しないことから、ボルト１６を滑らかに抜脱させることができる。これにより、ブレーキペダル３の後退挙動を効果的に安定させることができる。このように、第２の実施形態の車両用ブレーキ装置１０１は、ボルト１６のボルト孔１０６ｂからの滑らかな抜脱に主眼をおいた構成となっている。そして、ボルト１６のボルト孔１０６ｂからの抜脱に関する作用効果を除いては、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。

尚、ペダルブラケット１０６は、隔壁パネル４の変形によるブレーキペダル３の後退に追従する構造とすると、ボルト１６のボルト孔１０６ｂからの滑らかな抜脱を助長することができ好ましい。例えば、ペダルブラケット１０６を、乗員のブレーキペダル３の操作に支障をきたさない程度の剛性を確保しつつ、車両前突時のブレーキペダル３の後退に追従するよう剛性を比較的低くした構成とすればよい。

また、第２の実施形態においては、車両前突時にペダルボックス５及びブレーキペダル３が後方上側へ移動する車両用ブレーキ装置１０１について、ボルト孔１０６ｂを後方に大きく開口させたものを示したが、少なくとも後方上側に開口させればボルト１６とペダルブラケット１０６の干渉を回避することができる。また、車両前突時のペダルボックス５等の移動方向に応じてボルト孔１０６ｂの開口形状は変更できるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明の第１の実施形態を示すもので、車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の側面説明図である。 車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の分解斜視図である。 車両前突時における車両用ブレーキ装置の挙動を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態を示すもので、車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の側面説明図である。 車両用ブレーキ装置のブレーキペダル周辺の分解斜視図である。 車両前突時における車両用ブレーキ装置の挙動を示す説明図である。

符号の説明

１ 車両用ブレーキ装置
３ ブレーキペダル
４ 隔壁パネル
５ ペダルボックス
６ ペダルブラケット
６ｂ ボルト孔
７ 電動モータ
８ ステアリングサポートビーム
１２ 突出部
１６ ボルト
１７ ガイド部材
１０１ 車両用ブレーキ装置
１０６ ペダルブラケット
１０６ｂ ボルト孔

Claims (4)

1. 略上下に延びる隔壁パネルに設置され、ブレーキペダルを軸支するペダルボックスを備えた車両用ブレーキ装置において、
   前記ブレーキペダルに、後方へ突出する突出部を形成し、
   パワーステアリング装置の電動モータを、車両前突時に後退する前記ブレーキペダルの前記突出部の先端と接触するよう配したことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. ステアリングサポートビームに、車両前突時に前記ブレーキペダルの上昇を抑制するガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記隔壁パネルに設置され前記ペダルボックスを上方より支持するペダルブラケットを備え、
   前記ペダルボックスと前記ペダルブラケットとをボルトを用いて締結するよう構成し、
   前記ペダルブラケットのボルト孔を略後方へ向かって開口するよう形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記ペダルブラケットの前記ボルト孔の開口を、車両前突時に後退する前記ボルトと該ペダルブラケットが干渉しないよう形成したことを特徴とする請求項３に記載の車両用ブレーキ装置。

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