JP7413984B2

JP7413984B2 - 車両

Info

Publication number: JP7413984B2
Application number: JP2020194124A
Authority: JP
Inventors: 壯弘谷中; 晋士倉知; 俊輔照山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2024-01-16
Anticipated expiration: 2040-11-24
Also published as: US20220161865A1; CN114537533A; CN114537533B; US11787480B2; JP2022082935A

Description

本明細書が開示する技術は、車両に関する。特に、車室の床を構成しているとともに、その前部に車両前方ほど上方に傾斜している傾斜部が形成されているフロアパネルを備えている車両に関する。

特許文献１の車両では、フロアパネルの傾斜部にブラケットが固定されている。ブラケットは、運転者がペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置する。車両に前面衝突が発生した場合に、ブラケットは、車両前方に移動した踵部に当接する。ブラケットは、車両前方に変形しながら踵部の車両前方への移動を規制する。これにより、ブラケットは、踵部に加えられる衝撃を吸収しながら、運転者のつま先のみが車両後方へ押されることを抑制する。この種のブラケットは、ティビアパッドとも称される。

特開２０００－０９５１５０号公報

特許文献１の車両では、ブラケットが車両前方に変形するため、ブラケットが変形するためのスペースが必要となる。例えば小型車両では、ブラケットを変形させるためのスペースを確保することが困難な場合がある。本明細書では、従来のブラケット（ティビアパッド）に代替するものであって、小さいスペースで踵部が車両前方へ移動することを規制し得る技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、車両に具現化される。車両は、フロアパネルと、ペダルと、を備えている。フロアパネルは、前記車両の車室の床を構成しているとともに、その前部に車両前方ほど上方に傾斜している傾斜部が形成されている。ペダルは、前記フロアパネルの前記傾斜部の車両後方に配置されているとともに、前記車両の運転者によって前記傾斜部に向けて操作される。前記フロアパネルの前記傾斜部には、前記車室側へ隆起している隆起部が一体で形成されている。前記隆起部は、前記運転者が前記ペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置する。

車両に前面衝突が発生した場合、衝突物は、車両前部の構造物を運転者に向かって（すなわち、車両後方）に移動させる。その際、フロアパネルの傾斜部は、車両後方のペダルを運転者の足に押し付ける。上述した車両の傾斜部には、運転者がペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置する隆起部が一体で形成されている。隆起部は、車室側へ隆起している。このため、前面衝突が発生し、フロアパネルの傾斜部がペダルを運転者の足に押し付けるときに、隆起部が運転者の足の踵部に当接する。その結果、踵部の車両前方への移動が規制されて、つま先のみが車両後方へ押されることが抑制される。

さらに、上述した車両では、隆起部をフロアパネルの傾斜部と一体として形成している。このため、ブラケット等の別体で構成される部品を追加する必要がない。その結果、本明細書が開示する車両は、部品点数、質量等を低減することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の車両の全体を模式的に示す左側面図である。実施例の車両のペダルモジュール周辺を模式的に示す平面図である。図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面図である。実施例の車両に前面衝突が発生した場合におけるペダル本体と足との関係を示す拡大図である。

本技術の一実施例では、前記隆起部は、車幅方向に沿って延びる峰部と、前記峰部から車両後方に広がる当接面とを有してもよく、前記当接面は、前記運転者が前記ペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置してもよい。このような構成により、車幅方向に沿って延びる峰部の車両後方に広がる当接面が、前面衝突時に、足の踵部に当接しやすくなる。

本技術の一実施例では、前記ペダルが前記傾斜部に最も接近したときに、前記ペダルの少なくとも一部が、前記当接面を前記ペダル側へ延長した延長面よりも、前記車両前方に位置してもよい。このような構成により、運転者の足がペダルと当接面とで車両後方へ押されたときに、運転者の足首の角度変化を抑制することができる。

本技術の一実施例では、前記隆起部の前記峰部は、前記運転者の踵部の中心よりも下方に位置していてもよい。このような構成により、運転者が通常時においてペダルを操作するときに、足が隆起部に当接しにくい。その結果、車両を操作する運転者に違和感を与えることを防止することができる。

本技術の一実施例では、前記ペダルは、前記傾斜部に向けて操作されるほど前記車両が加速するアクセルペダルであってもよい。但し、他の実施例では、ペダルは、傾斜部に接近すると車両が停止するブレーキペダルであってもよい。

（実施例）
図面を参照して実施例の車両について説明する。図１を参照して、実施例の車両１０について説明する。車両１０は、いわゆる自動車であって、路面を走行する車両である。ここで、図面における方向ＦＲは、車両１０の前後方向（長手方向）における前方を示し、方向ＲＲは車両１０の前後方向における後方を示す。また、方向ＬＨは車両１０の左右方向（幅方向）における左方を示し、方向ＲＨは車両１０の左右方向における右方を示す。そして、方向ＵＰは車両１０の上下方向（高さ方向）における上方を示し、方向ＤＮは車両１０の上下方向における下方を示す。なお、本明細書では、車両１０の前後方向、左右方向および上下方向を、それぞれ単に前後方向、左右方向および上下方向と称することがある。

図１に示されるように、車両１０は、車体１２と、複数の車輪１４ｆ、１４ｒとを含む。車体１２は、特に限定されないが、金属材料および樹脂材料を用いて構成されている。複数の車輪１４ｆ、１４ｒは、車体１２に対して回転可能に取り付けられている。複数の車輪１４ｆ、１４ｒには、一対の前車輪１４ｆと、一対の後車輪１４ｒとが含まれる。なお、車輪１４ｆ、１４ｒの数については、四つに限定されない。本実施例における車両１０は、一人乗りの小型なサイズを有するが、車両１０のサイズや搭乗人数についても特に限定されない。

車両１０は、走行用モータ１６と、バッテリユニット１８とをさらに備える。走行用モータ１６は、一対の後車輪１４ｒに接続されており、一対の後車輪１４ｒを駆動することができる。なお、走行用モータ１６は、一対の後車輪１４ｒに限られず、複数の車輪１４ｆ、１４ｒの少なくとも一つを駆動するように構成されていればよい。バッテリユニット１８は、電力供給回路（図示省略）を介して走行用モータ１６に接続されており、走行用モータ１６へ電力を供給する。バッテリユニット１８は、複数の二次電池セルを内蔵しており、外部の電力によって繰り返し充電可能に構成されている。なお、車両１０は、バッテリユニット１８に加えて、または代えて、燃料電池ユニットや太陽電池パネルといった他の電源を備えてもよい。また、車両１０は、走行用モータ１６に加えて、または代えて、エンジンといった他の原動機を備えてもよい。

次に、車両１０の車室２０内の構造について説明する。図１では、車室２０内の構造物を実線で記載しているが、実際には、車室２０は、車両１０の車体１２の外観を構成するドア（図示省略）等によって覆われている。

車室２０は、運転者Ｄ１が乗り込むスペースである。車室２０内には、インストルメントパネル２６と、ダッシュパネル２２と、フロアパネル３０と、ペダルモジュール２４と、シート２８と、が配置されている。インストルメントパネル２６は、車両１０の車速を示すメータ（図示省略）等の計測器が配置されており、車両後方にハンドル２６ｈが配置されている。運転者Ｄ１は、ハンドル２６ｈを操作することで車両１０の進行方向を変更する。

ダッシュパネル２２は、車両１０のフロントコンパートメント（図示省略）と車室２０とを隔てる壁である。ダッシュパネル２２は、上下方向に延びている。ダッシュパネル２２には、車室２０側に延びているペダルモジュール２４が固定されている。運転者Ｄ１がペダルモジュール２４を操作することで、車両１０が走行または停止する。ペダルモジュール２４の構造の詳細については、後述する。

フロアパネル３０は、車両前後方向に延びており、車室２０の床を構成している。フロアパネル３０は、典型的には板金部品であり、プレス工法によって成形される。フロアパネル３０の前部（すなわち、図１の紙面左側の部位）には、傾斜部３０ｓが形成されている。傾斜部３０ｓは、車両前方ほど上方に傾斜して、ダッシュパネル２２の下端部に接続されている。傾斜部３０ｓの車両後方には、ペダルモジュール２４が配置されている。フロアパネル３０の後部の上方には、シート２８が配置されている。運転者Ｄ１は、シート２８に着座した状態で、ハンドル２６ｈおよびペダルモジュール２４を操作する。これにより、運転者Ｄ１は、車両１０を運転する。

図２に示されるように、ペダルモジュール２４は、アクセルペダル２４ａと、ブレーキペダル２４ｂとを備えている。アクセルペダル２４ａは、車両１０（図１参照）を加速させるためのペダルである。アクセルペダル２４ａは、ペダルシャフト２４ｓと、ペダル本体２４ｐとを備えており、ペダルシャフト２４ｓが車両前後方向（すなわち、図２の紙面左右方向）に変位することでペダル本体２４ｐが車両前後方向に変位する。ブレーキペダル２４ｂは、アクセルペダル２４ａの車両左側（すなわち、図２の紙面下側）に配置されている。ブレーキペダル２４ｂは、車両１０を減速させるためのペダルである。ブレーキペダル２４ｂも、ペダルシャフト２４ｓと、ペダル本体２４ｐとを備えており、アクセルペダル２４ａと同様の構造を有している。図２に示されるように、アクセルペダル２４ａのペダル本体２４ｐには、運転者Ｄ１の足ＤＬが配置されている。運転者Ｄ１の足ＤＬは、運転者Ｄ１の右足であり、前部Ｌ１と踵部Ｌ２とを備えている。ブレーキペダル２４ｂの車両左側には、フットレスト２５が配置されている。フットレスト２５の上方には、シート２８（図１参照）に着座している運転者Ｄ１の左足（図示省略）が配置される。

ペダルモジュール２４の車両後方には、隆起部３２が設けられている。隆起部３２は、峰部３２ｐと、当接面３２ｔとを備えている。峰部３２ｐは、隆起部３２において最も車室２０（図１参照）側に隆起している部位である。図２に示されるように、峰部３２ｐは、ペダルモジュール２４の各ペダル本体２４ｐの下方（すなわち、図２の紙面奥側）に配置されている。峰部３２ｐは、アクセルペダル２４ａ、ブレーキペダル２４ｂに跨るように車幅方向（すなわち、図２の紙面上下方向）に延びている。当接面３２ｔは、峰部３２ｐの車両後方（すなわち、図２の紙面右方）に広がっている。当接面３２ｔは、足ＤＬがアクセルペダル２４ａのペダル本体２４ｐに配置されているときに、足ＤＬの踵部Ｌ２の車両前方（すなわち、図２の紙面左側）に位置している。詳細は図４を参照して説明するが、このような構成とすることで、車両１０（図１参照）に前面衝突が発生した際に、運転者Ｄ１の足ＤＬの踵部Ｌ２と当接する。さらに、当接面３２ｔが車幅方向に延びていることで、前面衝突が発生した際に、足ＤＬの踵部Ｌ２が車幅方向にずれた場合であっても、当接面３２ｔは、踵部Ｌ２に当接しやすくなる。また、隆起部３２は、足ＤＬがブレーキペダル２４ｂのペダル本体２４ｐに配置されている場合にも、足ＤＬの踵部Ｌ２の車両前方に位置する。これにより、足ＤＬがブレーキペダル２４ｂのペダル本体２４ｐに配置されている場合であっても、車両１０（図１参照）に前面衝突が発生した際に、運転者Ｄ１の足ＤＬの踵部Ｌ２と当接する。

図３を参照して、車両１０（図１参照）の走行時におけるアクセルペダル２４ａのペダル本体２４ｐと、フロアパネル３０と、運転者Ｄ１の足ＤＬとの位置関係について説明する。図３では、理解を助けるため、ペダル本体２４ｐのみを記載し、ペダルシャフト２４ｓ（図２参照）を省略している。また、図１および図２では図示を省略したが、フロアパネル３０の上面には、フロアカーペット２７が配置されている。フロアカーペット２７は、板金部品であるフロアパネル３０の上面を覆う内装部品であり、典型的には合成樹脂で構成されている。

運転者Ｄ１は、足ＤＬをアクセルペダル２４ａのペダル本体２４ｐに配置する際、前部Ｌ１をペダル本体２４ｐに当接させ、踵部Ｌ２の下端部をフロアカーペット２７に当接させる。その結果、足ＤＬの足首の角度θ１は、略直角となる。運転者Ｄ１は、フロアカーペット２７と当接している踵部Ｌ２を起点として前部Ｌ１をフロアパネル３０の傾斜部３０ｓに向けて動かす。その結果、足ＤＬの足首の角度θ１は、略直角より大きくなる。ペダル本体２４ｐは、図３の矢印Ｓ１に示されるように、車両１０の運転者Ｄ１によって傾斜部３０ｓに向けて操作される。その結果、車両１０が加速する。

先に述べたように、フロアパネル３０は、傾斜部３０ｓを備えている。傾斜部３０ｓとペダル本体２４ｐとの間には、アクセルペダル２４ａがストロークするための空間が設けられている。フロアパネル３０の傾斜部３０ｓの下部には、隆起部３２が一体で形成されている。隆起部３２は、傾斜部３０ｓから車室２０側へ隆起している。先に述べたように、フロアパネル３０は、プレス工法で形成される板金部品である。このため、フロアパネル３０は、隆起部３２を比較的容易に一体で形成することができる。また、フロアパネル３０に隆起部３２を一体で形成することで、別部品で隆起部３２を構成する構造に比して、部品点数および質量を低減することができる。さらに、フロアパネル３０に一体で形成される隆起部３２は、フロアパネル３０の剛性を向上させるビードとしての機能も有する。

図２を参照して説明したように、隆起部３２は、峰部３２ｐと、当接面３２ｔとを有している。図３に示されるように、峰部３２ｐは、傾斜部３０ｓから車室２０側に最も突出している部位である。図３の破線に示されるように、峰部３２ｐは、踵部Ｌ２の中心Ｃ１よりも下方に位置している。これにより、運転者Ｄ１がペダル本体２４ｐを踏込んで、足ＤＬの前部Ｌ１が傾斜部３０ｓに接近しても、足ＤＬの裏面（すなわち、図３の紙面下側の面）は、峰部３２ｐに接触しない。このため、運転者Ｄ１は、ペダル本体２４ｐを踏込んだときに峰部３２ｐを認識しない。これにより、運転者Ｄ１は、違和感なくスムーズに足ＤＬでペダル本体２４ｐを操作することができる。

図４を参照して、車両１０（図１参照）に前面衝突が発生した場合のフロアパネル３０とペダル本体２４ｐと足ＤＬとの位置関係について説明する。なお、板金部品のフロアパネル３０に比して剛性が低い樹脂製のフロアカーペット２７（図３参照）は、衝突時に、ペダル本体２４ｐおよび足ＤＬに与える影響が少ない。そのため、衝突時の状態を示す図４では、その図示を省略した。前面衝突が発生すると、障害物は、車両前方から衝突荷重Ｆ０を車両１０に加える。これにより、ダッシュパネル２２（図１参照）およびフロアパネル３０の傾斜部３０ｓは、車両後方（すなわち、図４の紙面右側）に押し込まれる。その結果、傾斜部３０ｓは、ペダル本体２４ｐを足ＤＬの前部Ｌ１の裏面に押し付ける。これにより、ペダル本体２４ｐは、足ＤＬの前部Ｌ１に対して荷重Ｆ２を加える。

また、傾斜部３０ｓが車両後方に押し込まれると、踵部Ｌ２の車両前方に位置する隆起部３２の当接面３２ｔは、足ＤＬの踵部Ｌ２の裏面と当接する。その結果、当接面３２ｔは、踵部Ｌ２に対して荷重Ｆ３を加える。このように、前面衝突によって発生した衝突荷重Ｆ０の一部は、ペダル本体２４ｐを介した荷重Ｆ２と当接面３２ｔを介した荷重Ｆ２とに分散する。分散した一方の荷重Ｆ２は、足ＤＬの前部Ｌ１を車両後方に押し、分散した他方の荷重Ｆ３は、足ＤＬの踵部Ｌ２を車両後方に押す。このように、本明細書が開示する車両（図１参照）では、傾斜部３０ｓに一体で形成されている隆起部３２の当接面３２ｔを、踵部Ｌ２に当接させることで、踵部Ｌ２が前面衝突時に隆起部３２を超えて車両前方に移動することを規制する。その結果、前面衝突が発生しても、足ＤＬの足首の角度θ１は、鋭角になりにくい。その結果、ティビアパッドのような足ＤＬを車両前方に移動させながら踵部Ｌ２の移動を規制する従来技術に比して、小さいスペースで踵部Ｌ２の車両前方へ移動を規制することができる。

さらに、図４に示されるように、前面衝突が発生し、ペダル本体２４ｐが傾斜部３０ｓに最も接近したときに、ペダル本体２４ｐの前部は、当接面３２ｔの延長面３２ｅよりも車両前方に位置している。このような構成により、ペダル本体２４ｐおよび当接面３２ｔは、前面衝突時の足ＤＬの足首の角度θ１を略直角に保持することができる。

以上、実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上述した実施例の変形例を以下に列挙する。

（変形例１）上述した実施例では、隆起部３２は、車幅方向に沿って延びる峰部３２ｐと、峰部３２ｐから車両後方に広がる当接面３２ｔとを有していたが、変形例１では、峰部３２ｐと当接面３２ｔとを有さない隆起部であってもよい。その場合、例えば、平面視で円形となる隆起部であってもよく、複数箇所にその隆起部が設けられていてもよい。

（変形例２）上述した実施例では、峰部３２ｐが、踵部Ｌ２の中心Ｃ１より下方に位置していたが、変形例２では、峰部３２ｐは、中心Ｃ１よりも上方に位置してもよい。

（変形例３）上述した実施例では、隆起部３２は、アクセルペダル２４ａおよびブレーキペダル２４ｂに運転者Ｄ１の足ＤＬを配置したときに、踵部Ｌ２の車両前方に位置する。変形例３では、隆起部３２は、例えば、アクセルペダル２４ａに足ＤＬを配置したときにのみ、踵部Ｌ２の車両前方に位置するように車幅方向に延びてもよい。また、２個の隆起部が双方のペダルに対応するように位置してもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：車両
１２：車体
１４ｆ：前車輪
１４ｒ：後車輪
１６：走行用モータ
１８：バッテリユニット
２０：車室
２２：ダッシュパネル
２４：ペダルモジュール
２４ａ：アクセルペダル
２４ｂ：ブレーキペダル
２４ｐ：ペダル本体
２４ｓ：ペダルシャフト
２５：フットレスト
２６：インストルメントパネル
２６ｈ：ハンドル
２７：フロアカーペット
２８：シート
３０：フロアパネル
３０ｓ：傾斜部
３２：隆起部
３２ｅ：延長面
３２ｐ：峰部
３２ｔ：当接面
Ｃ１：中心
Ｄ１：運転者
Ｌ１：前部
Ｌ２：踵部

Claims

車両であって、
前記車両の車室の床を構成しているとともに、その前部に車両前方ほど上方に傾斜している傾斜部が形成されているフロアパネルと、
前記フロアパネルの前記傾斜部の車両後方に配置されているとともに、前記車両の運転者によって前記傾斜部に向けて操作されるペダルと、を備えており、
前記フロアパネルの前記傾斜部には、前記車室側へ隆起している隆起部が別部材を用いることなく一体で形成されており、
前記隆起部は、前記運転者が前記ペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置する、車両。
前記隆起部は、車幅方向に沿って延びる峰部と、前記峰部から車両後方に広がる当接面とを有し、
前記当接面は、前記運転者が前記ペダルに足を配置したときに、当該足の踵部の車両前方に位置する、請求項１に記載の車両。
前記ペダルが前記傾斜部に最も接近したときに、前記ペダルの少なくとも一部が、前記当接面を前記ペダル側へ延長した延長面よりも、前記車両前方に位置する、請求項２に記載の車両。
前記隆起部の前記峰部は、前記運転者の踵部の中心よりも下方に位置している、請求項２または３に記載の車両。
前記ペダルは、前記傾斜部に向けて操作されるほど前記車両が加速するアクセルペダルである、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両。