JP6366118B2 - 自動車のブレーキペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のブレーキペダル装置に関する。

一般に、自動車が前面衝突すると、車体前部が車体後方側に向かって大きく変形し、ブレーキペダルも車体前部に対して相対的に後方に回動する。このとき、運転者がブレーキペダルを踏んでいると、大きな力が下肢に作用し、身体に損傷を負わせるおそれがあるため、安全性向上を目的に各種開発が行われている。

例えば下記の特許文献１には、車体に固定されるペダルブラケットに設けられる回転中心軸を中心に回動自在に軸支されたブレーキペダルと、前記ブレーキペダルと連結部で回動可能に連結されたリンク部材と、を有し、前記リンク部材は、マスターシリンダに連結されるマスターシリンダ連結部と、車両の前面衝突により車体の一部と衝突する衝突部と、前記ブレーキペダルに対して係合し、前記衝突部への車体の一部の衝突により車体前方へ係合が外れる係合部と、を備え、前記連結部は、前記回転中心軸とマスターシリンダ連結部の間に位置することを特徴とするブレーキペダル装置が開示されている。

このように構成されたブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダルと連結部で回動可能に連結されたリンク部材が、車体の一部との衝突により車体前方へ係合が外れる係合部を有しているため、係合が外れることで、リンク部材が前方へ移動する。そして、連結部が、ブレーキペダルの回転中心軸とリンク部材のマスターシリンダ連結部の間に位置しているため、連結部が前方に移動すると、ブレーキペダルが回転中心軸を中心として前方側へ回動する。このように、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させることができ、身体に損傷を負わせることを好適に防止することができる。

特開２０１１−０３７３０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のブレーキペダル装置では、衝突前の通常時においてマスターシリンダからプッシュロッドに作用する圧縮荷重が、リンク部材の係合部を外す方向に作用する。このため、この圧縮荷重に対してリンク部材の係合部が外れないように係合部の係合深さを深くするなどの対策を行わなければならず、ブレーキペダル装置の製造が煩雑である。

本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させると共に、衝突前の通常時においてリンク部材が外れることを好適に防止することのできる自動車のブレーキペダル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る自動車のブレーキペダル装置は、車体に固定されるペダルブラケットに設けられる回転中心軸を中心に回動自在に軸支されたブレーキペダルと、前記ブレーキペダルと連結部で回動可能に連結されたリンク部材と、を有し、前記リンク部材は、マスターシリンダにプッシュロッドを介して連結されるマスターシリンダ連結部と、車両の前面衝突により車体の一部と衝突する衝突部と、前記ブレーキペダルに対して係合し、前記衝突部への車体の一部の衝突により車体前方へ係合が外れる係合部と、を備え、前記連結部は、前記マスターシリンダ連結部に対して前記プッシュロッドの延長線上に位置するとともに、前記係合部、前記連結部、および前記マスターシリンダ連結部を一体構造としたことを特徴とする。

本発明に係るブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダルと連結部で回動可能に連結されたリンク部材が、車体の一部との衝突により車体前方へ係合が外れる係合部を有しているため、係合が外れることで、リンク部材が前方へ移動する。そしてリンク部材の前方への移動に伴って連結部が前方に移動することによって、ブレーキペダルが回転中心軸を中心として前方側へ回動する。したがって、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させることができる。

また、衝突前の通常時において、連結部が、マスターシリンダ連結部に対してプッシュロッドの延長線上に位置するため、マスターシリンダからプッシュロッドに作用する圧縮荷重が、リンク部材の係合を外す方向に作用することを軽減することができる。したがって、リンク部材が外れることを好適に防止することができる。したがって、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させると共に、通常状態においてリンク部材が外れることを好適に防止することのできる自動車のブレーキペダル装置を提供することができる。

第１実施形態に係るブレーキペダル装置を示す概略側面図である。 第１実施形態に係るブレーキペダル装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係るブレーキペダル装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るブレーキペダル装置を示す部分透過側面図である。 第１実施形態に係るブレーキペダル装置の前面衝突直前の状態を示す概略側面図である。 第１実施形態に係るブレーキペダル装置の前面衝突時の状態を示す要部拡大側面図であり、（Ａ）はリンク部材の係合が解除される前、（Ｂ）はリンク部材の係合が解除された際を示す。 前面衝突時にリンク部材の係合が解除された際のブレーキペダル装置を示す概略側面図である。 リンク部材の係合が解除された後にブレーキペダルを踏み込む際のブレーキペダル装置を示す概略側面図である。 リンク部材の係合が解除された後のブレーキペダル装置を示す上面図である。 第２実施形態に係るブレーキペダル装置を示す概略側面図である。 前面衝突時にリンク部材の係合が解除された際の第２実施形態に係るブレーキペダル装置を示す概略側面図である。 リンク部材の係合が解除された後にブレーキペダルを踏み込む際の第２実施形態に係るブレーキペダル装置を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係るブレーキペダル装置１は、図１〜３に示すように、乗用車の車室ＲとエンジンルームＥとを仕切るダッシュパネルの下部を構成するダッシュロアパネル２にペダルブラケット３を介して取り付けられている。

ペダルブラケット３は、基端部がボルト１０５及びナット（不図示）によりダッシュロアパネル２に取り付けられている。ペダルブラケット３は、基端部から後方へ向って略平行に形成される一対の両側プレート３１と、両側プレート３１の上端縁相互間に形成される天井プレート３２とを有している。天井プレート３２には、開口部３３が形成されている。ペダルブラケット３の両側プレート３１には、ボルト３４が挿通され、反対面からナット３５が螺合して回転中心軸Ｘが形成される。

ボルト３４には、回転中心軸Ｘを中心に前後方向に回動可能にブレーキペダル６が連結される。ブレーキペダル６の上端部位には筒状の係合筒部６１（軸部材）が形成され、この係合筒部６１をボルト３４が挿通している。ここにおいて、「前後方向」とは、車両の長手方向における前方と後方をいう。

ブレーキペダル６の上端から所定長下方位置には、筒状の連結筒部６２が形成されており、この連結筒部６２に、ブッシュ１０１を介してリンク部材４の連結軸部４１が挿通されている。ブレーキペダル６の連結筒部６２に挿通されたリンク部材４の連結軸部４１には、さらにブッシュ１０２、ワッシャ１０３を介してボルト１０４が螺合している。このように連結軸部４１と連結筒部６２により構成される連結部５によって、ブレーキペダル６とリンク部材４が回動可能に連結される。

係合筒部６１の外周面には、リターンスプリング７の螺旋部が嵌り、リターンスプリング７の一端がペダルブラケット３の天井プレート３２に接し、リターンスプリング７の他端が連結筒部６２に接する。これにより、ブレーキペダル６がリターンスプリング７によって後方に付勢され、踏み込んでいないときには、ブレーキペダル６はストッパ（不図示）により図１に示す位置（通常位置）に保持されている。

リンク部材４の連結軸部４１から所定長上方位置には、ブレーキペダル６の係合筒部６１の外周面に係合するフック状の係合部４２が形成されている。係合部４２は、図４に示すように、リンク部材４の後方側の側縁に形成されており、係合筒部６１に対して前方側から係合される。このとき、フック状の係合部４２は、連結筒部６２（連結部５）から係合筒部６１（回転中心軸Ｘ）へ延びる延長線Ｙよりも後方側まで延びて、係合筒部６１に引っ掛かるように係合される。したがって、係合部４２が係合筒部６１に一端係合すると、リンク部材４に強い力が作用しない限り、係合が外れることはない。

なお、係合部４２は、係合筒部６１の上方側の外周面に引っ掛かるように形成されているが、係合筒部６１の下方側の外周面に引っ掛かるように形成されてもよい。また、係合部４２のブレーキペダル６に対して係合する位置は、かならずしも回転中心軸Ｘに設けられる軸部材（係合筒部６１）でなくてもよい。すなわち、リンク部材４に強い力が作用して係合が外れるまでの間は、リンク部材４がブレーキペダル６と一体的に動作し、かつ、リンク部材４に強い力が作用する場合に、リンク部材４がブレーキペダル６に対して前方側へ離脱可能であれば、ブレーキペダル６のどの部位に係合してもよい。

リンク部材４の連結軸部４１のプッシュロッド８側に所定長さ離間した位置には、プッシュロッド８の一端が取り付けられるマスターシリンダ連結部４４が形成され、プッシュロッド８の他端は、マスターシリンダ９と連結されている（図１参照）。リンク部材４とブレーキペダル６は、係合部４２による係合が外れない限りは、回転中心軸Ｘを中心に前後方向に一体的に回動するため、ブレーキペダル６の下端部に固着されているペダルパッド６３を踏み込むと、マスターシリンダ連結部４４によってプッシュロッド８が前方へ押し込まれ、この力がマスターシリンダ９によって増幅されて制動部分に伝達される。

リンク部材４の上端部には、天井プレート３２の開口部３３を通って上方へ突出する衝突部４３が形成されている。衝突部４３は、前方側の縁が滑らかに形成されている。天井プレート３２の開口部３３は、衝突部４３が前後方向へ移動できるよう、前後方向へ長尺に形成されており、前方側に、衝突部４３が前方へ移動した際に衝突部４３の滑らかな縁が摺動可能に接する回動規制部３６が形成されている。

ブレーキペダル装置１の上部近傍には、ステアリングメンバ１１が設けられている（図１参照）。ステアリングメンバ１１は、車体を補強する部分であり、管状体をしている。

本実施形態では、ステアリングメンバ１１に衝突用インパクトブラケット１２を取付けている。

衝突用インパクトブラケット１２は、ステアリングメンバ１１に基端が固着され、一対の側板１３間に衝突板１５が配置されたものである。衝突板１５は、基端部が側板１３に固着され、中央部で下方に向って折り曲げられ、略垂直な当り面１５ａが形成されている。

リンク部材４の衝突部４３は、衝突板１５の当り面１５ａに向かって突出され、リンク部材４の衝突部４３と当り面１５ａとの間に、衝突変位距離ａが存在するようにセットされている。通常の乗用車では、前面衝突によりエンジンなどが後方に移動する距離が、２００ｍｍ〜３００ｍｍである点を考慮し、この衝突変位距離ａも、２００ｍｍ〜３００ｍｍ程度に設定することが好ましい。ただし、衝突変位距離ａは、車両によって変更されるべきもので、上記のみに限定されるものではない。

このように衝突部４３の先端と当り面１５ａとの間に衝突変位距離ａを設けると、ある程度の変位が生じる衝突が発生しないかぎり本実施形態の装置が作動することはない。

衝突部４３の高さや係合部４２の形状は、係合部４２を離脱させるために必要な衝撃力を決定する要素となるため、車両に応じて適宜変更されることが好ましい。なお、本実施形態に係るブレーキペダル装置１によれば、連結部５が、マスターシリンダ連結部４４に対してプッシュロッド８の延長線上に位置するため、マスターシリンダ９からプッシュロッドに作用する圧縮荷重が、リンク部材４の係合を外す方向に作用することを軽減することができる。このため、必ずしも、フック状の係合部４２は、連結筒部６２（連結部５）から係合筒部６１（回転中心軸Ｘ）へ延びる延長線Ｙよりも後方側まで延びる必要はない。

次に、第１実施形態に係るブレーキペダル装置１の作用を説明する。

衝突前の通常時は、ブレーキペダル装置１は、図１に示すように、衝突部４３の先端部と当り面１５ａとの間には、衝突変位距離ａが存在している。また、連結部５は、マスターシリンダ連結部４４に対して、プッシュロッド８の延長線上に位置している。なお、ここでいう、マスターシリンダ連結部４４に対して、プッシュロッド８の延長線上とは、本発明に係る作用を奏する範囲内で、完全な延長線上ではなく多少の誤差は含まれるものとする。

この状態で、図５に示すように前面衝突が生じると、ペダルブラケット３などが後方に移動し、これに伴って衝突部４３の先端部が衝突用インパクトブラケット１２に近づく。

衝突部４３の先端部が衝突変位距離ａを越えて移動したとすると、図６（Ａ）に示すように、衝突部４３の先端部が衝突板１５の当り面１５ａに当接する。この後、図６（Ｂ）に示すように、衝突部４３に作用する衝突力によって、係合部４２が係合筒部６１から前方側へ離脱し、図面における反時計方向に回動する。このとき、リンク部材４はブレーキペダル６と連結部５において回動可能に連結された状態となっており、この状態で、リンク部材４が反時計方向に回転すると、連結部５は、マスターシリンダ連結部４４を支点として前方へ移動することになる。

連結部５が前方へ移動すると、ブレーキペダル６は、回転中心軸Ｘを支点として時計回りに回動し、図７に示すように、ペダルパッド６３が前方へ移動するため、ブレーキペダル６の後方への変位が生じない。これにより、前面衝突時のブレーキペダル６による下肢の損傷を抑制できる。

また、前方側へ移動した衝突部４３は、図８，９に示すように、前方側の滑らかな縁部が、天井プレート３２の開口部３３に形成される回動規制部３６に当接する。この状態で、ペダルパッド６３を前方へ踏み込むと、ブレーキペダル６は回転中心軸Ｘを支点として回動し、連結部５が前方へ移動する。連結部５が前方へ移動すると、リンク部材４の全体が前方へ移動しようとするが、リンク部材４の衝突部４３が回動規制部３６に当接しているため、縁部が滑らかに形成された衝突部４３が回動規制部３６に沿って上方に摺動し、マスターシリンダ連結部４４が前方へ移動する。これにより、プッシュロッド８が前方へ押し込まれるため、前面衝突後であってもブレーキング作用を問題なく行うことができる。

以上説明したように、第１実施形態に係るブレーキペダル装置１は、車体に固定されるペダルブラケット３に設けられる回転中心軸Ｘを中心に回動自在に軸支されたブレーキペダル６と、ブレーキペダル６と連結部５で回動可能に連結されたリンク部材４と、を有し、リンク部材４は、マスターシリンダ９にプッシュロッド８を介して連結されるマスターシリンダ連結部４４と、車両の前面衝突により車体の一部と衝突する衝突部４３と、ブレーキペダル６に対して係合し、衝突部４３への車体の一部の衝突により車体前方へ係合が外れる係合部４２と、を備え、連結部５は、マスターシリンダ連結部４４に対してプッシュロッド８の延長線上に位置する。この構成によれば、ブレーキペダル６と連結部５で回動可能に連結されたリンク部材４が、車体の一部との衝突により車体前方へ係合が外れる係合部４２を有しているため、係合が外れることで、リンク部材４が前方へ移動する。そしてリンク部材４の前方への移動に伴って連結部５が前方に移動することによって、ブレーキペダル６が回転中心軸Ｘを中心として前方側へ回動する。したがって、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させることができる。また、衝突前の通常時において、連結部５が、マスターシリンダ連結部４４に対してプッシュロッド８の延長線上に位置するため、マスターシリンダ９からプッシュロッド８に作用する圧縮荷重が、リンク部材４の係合を外す方向に作用することを軽減することができる。したがって、リンク部材４が外れることを好適に防止することができる。したがって、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させると共に、通常状態においてリンク部材４が外れることを好適に防止することのできる自動車のブレーキペダル装置１を提供することができる。

また、係合部４２は、回転中心軸Ｘに配置される係合筒部６１の外周面に部分的に係合するフック形状で形成される。このため、回転中心軸Ｘに配置される係合筒部６１を利用して係合部４２を係合できるため、係合部４２を係合させるための構造を別途設ける必要がなく、構造をより簡素化し、軽量化を図ることができる。

また、係合部４２は、連結部５から回転中心軸Ｘへ延びる延長線よりも後方側まで延びる。このため、係合部４２が係合筒部６１に一端係合すると、リンク部材４に強い力が作用しない限り、係合が外れることはない。

また、ペダルブラケット３は、係合部４２による係合が外れたリンク部材４と接してペダルブラケット３に対する回動を規制し、かつリンク部材４と摺動可能な回動規制部３６を有する。このため、係合が外れたリンク部材４をペダルブラケット３の回動規制部３６に当接させた状態で、ブレーキペダル６を踏み込むことで、リンク部材４の回動を規制しつつ摺動させて、マスターシリンダ９を押し込んでブレーキング操作を行うことができる。したがって、前面衝突後もブレーキング操作を行うことができ、安全性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係るブレーキペダル装置１０は、図１０に示すように、ブレーキペダル６に回動規制部６４が設けられる点で、天井プレート３２の開口部３３に回動規制部３６が形成された第１実施形態と異なる。なお、回動規制部６４以外の他の構成については、第１実施形態と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

ブレーキペダル６には、連結筒部６２から下方側へ所定長さ離れた位置に、図１０に示すように、車両前方に向かって下向きに傾斜する板状の回動規制部６４が設けられている。回動規制部６４は、ブレーキペダル６に対して溶接やボルト等により固定されるか、またはブレーキペダル６に一体的に成形されてもよい。

次に、第２実施形態に係るブレーキペダル装置１０の作用を説明する。なお、衝突時に、係合部４２が離脱されてペダルパッド６３が前方へ移動する動作については、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

衝突部４３が前方へ移動して係合部４２が離脱すると、図１１に示すように、ペダルパッド６３が前方へ移動しつつ、リンク部材４は連結部５を中心としてブレーキペダル６と相対的に回動する。この回動が所定角度に達すると、リンク部材４の連結軸部４１が形成される部位の近傍が、ブレーキペダル６に設けられる回動規制部６４と当接し、リンク部材４のブレーキペダル６に対するこれ以上の回動が規制される。この状態で、ペダルパッド６３を前方へ踏み込むと、図１２に示すように、ブレーキペダル６は回転中心軸Ｘを支点として回転し、連結部５がリンク部材４を前方へ押圧するようにして、マスターシリンダ連結部４４が前方へ移動する。これにより、プッシュロッド８が前方へ押し込まれるため、前面衝突時であってもブレーキング作用を問題なく行うことができる。

以上説明したように、第２実施形態に係るブレーキペダル装置１０において、ブレーキペダル６は、係合部４２による係合が外れたリンク部材４がブレーキペダル６に対して所定量回動した際にリンク部材４と接して回動を規制する回動規制部６４を有する。このため、係合が外れたリンク部材４をブレーキペダル６の回動規制部６４に当接させた状態で、ブレーキペダル６を踏み込むことでリンク部材４の回動を規制しつつ、マスターシリンダ９を押し込んでブレーキング操作を行うことができる。したがって、前面衝突後もブレーキング操作を行うことができ、安全性を向上させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、上述した実施形態は、乗用車のブレーキペダルレバーについて説明したが、本発明は、これのみに限定されるものではなく、種々の車両に同様に実施可能である。

また、前面衝突時に衝突部４３に衝突する部材は、衝突用インパクトブラケット１２でなくてもよく、前面衝突時に衝突部４３に対して相対的に変位する部位であれば、車両のいずれの部位であってもよい。

また、本実施形態では、リンク部材４とブレーキペダル６は、連結部５および回転中心軸Ｘにおいて、クリアランスを有して互いに回転可能に枢着するように連結されるが、衝突部４３への衝突力によってリンク部材４とブレーキペダル６が相対的に回転可能であれば、圧入等によってクリアランスなしに連結されてもよい。このようにすれば、リンク部材４とブレーキペダル６のガタを防止できる。

本発明は、衝突により生じる力を利用してブレーキペダル下部を車体前方側に回動させる自動車のブレーキペダル装置として好適に利用できる。

１，１０ ブレーキペダル装置、
３ ペダルブラケット、
４ リンク部材、
５ 連結部、
６ ブレーキペダル、
８ プッシュロッド、
９ マスターシリンダ、
１０ ブレーキペダル装置、
３６ 回動規制部、
４２ 係合部、
４３ 衝突部、
４４ マスターシリンダ連結部、
６１ 係合筒部（軸部材）、
６４ 回動規制部、
ａ 衝突変位距離、
Ｘ 回転中心軸。

Claims (5)

1. 車体に固定されるペダルブラケットに設けられる回転中心軸を中心に回動自在に軸支されたブレーキペダルと、
   前記ブレーキペダルと連結部で回動可能に連結されたリンク部材と、を有し、
   前記リンク部材は、
   マスターシリンダにプッシュロッドを介して連結されるマスターシリンダ連結部と、
   車両の前面衝突により車体の一部と衝突する衝突部と、
   前記ブレーキペダルに対して係合し、前記衝突部への車体の一部の衝突により車体前方へ係合が外れる係合部と、を備え、
   前記連結部は、前記マスターシリンダ連結部に対して前記プッシュロッドの延長線上に位置するとともに、前記係合部、前記連結部、および前記マスターシリンダ連結部を一体構造としたことを特徴とする自動車のブレーキペダル装置。
2. 前記係合部は、前記回転中心軸に配置される軸部材の外周面に部分的に係合するフック形状で形成される請求項１に記載の自動車のブレーキペダル装置。
3. 前記係合部は、前記連結部から前記回転中心軸へ延びる延長線よりも後方側まで延びる請求項２に記載の自動車のブレーキペダル装置。
4. 前記ペダルブラケットは、前記係合部による係合が外れた前記リンク部材と接して当該ペダルブラケットに対する回動を規制し、かつリンク部材と摺動可能な回動規制部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車のブレーキペダル装置。
5. 前記ブレーキペダルは、前記係合部による係合が外れた前記リンク部材がブレーキペダルに対して所定量回動した際に当該リンク部材と接して回動を規制する回動規制部を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のブレーキペダル装置。