JP2007257391A - ペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い場所に設置可能な簡単な構造のペダル装置の提供。
【解決手段】第１、第２アーム（２１、２２）の第１、第２アーム上端ピン（２３、２４）がペダル板（１０）の上部前方穴、上部後方穴（１１、１２）に、第１、第２アーム下端ピン（２５、２６）が床面（２）に付設されたベース部材（３０）に設けられる下部後方穴、下部前方穴（３１、３２）に係合される。第１、第２アーム、（２１、２２）の中央部分に長穴にされた第１、第２センター穴（２７、２８）が形成され、両センター穴を通るようにセンターピン（２９）を貫通させて第１アームと第２アームが交差せしめられる。下部前方穴は長穴にされている。第１、第２アーム上端ピンの周りにペダル板を上方に付勢する捻りコイルバネ（１３，１４）が付設されている。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明はペダル装置、特には自動車用のペダル装置に関する。

自動車には、オートマチックトランスミッション車ではアクセルペダルとブレーキペダルの２つのペダルが、マニュアルトランスミッション車では、さらに、クラッチペダルを加えた３つのペダルが運転席の足元に配置されている。この運転席の足元には左右からタイヤハウスが張り出している。

図９は右ハンドル車の場合に多く用いられている従来技術のアクセルペダル用のペダル装置１００を示している。このペダル装置１００ではペダル板１１０はアーム１２０を介してベース部材１３０に取り付けられている。ベース部材１３０はタイヤハウス５の内側（中心寄り）に配置されている。そして、運転者に不自然な姿勢を強いらないように、アーム１２０は途中で屈曲されペダル板１１０はベース部材１３０に対して外側にオフセットされている。

その結果、ペダル板１１０に踏力が加えられるとアーム１２０の周りにトルクが発生する。それにより、アーム１２０が取り付けられている軸が傾き、その軸を支持している軸受けが変形する。軸にはアクセル踏み込み量を表すものとしての軸の回動角を検出するために回動角センサーが取り付けられていることが多いが、この回動角センサーの出力特性が変化する可能性がある。

そこで、特許文献１はペダル板を屈曲させたアームに取り付けない所謂オルガンタイプのペダル装置を開示している。しかし、この特許文献１のペダル装置はペダル板とこれを付勢するスプリングを複数に分割した連結部材でつなぎ、且つ、それを屈曲した通路を通している。そのため、構造が複雑であり、コストがかかる。
ＥＰ１３８８４５５Ａ１

本発明は、上記問題に鑑み、構造が簡単で、せまい場所にも設置可能なペダル装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、ペダル板が、互いに中間で交差する第１アームと第２アームによって、車体の床面に対して略垂直に上下動可能に取り付けられ、付勢手段によりペダル板が常時上方に付勢されている車輌用のペダル装置が提供される。

より詳細には、第１アームの上端がペダル板と回動可能に係合され、第１アームの下端に付設された第１アーム下端ピンが床面に付設されたベース部材の後側部分に設けられた下部後方穴に係合され、第２アームの上端がペダル板と回動可能に係合され、第２アームの下端に付設された第２アーム下端ピンが床面に付設されたベース部材の前側部分に設けられた下部前方穴に係合される。そして、第１アームの中央部分に第１センター穴が形成され、第２アームの中央部分に第２センター穴が形成され、両方のセンター穴を通るようにセンターピンを貫通させて第１アームと第２アームが交差せしめられるが、第１センター穴と第２センター穴が、それぞれ、長穴にされ、下部前方穴と下部後方穴は、一方が係合するピンが移動可能な長穴にされ、他方は係合するピンが移動不能な丸穴とされている。

アクセル踏み込み量は、下部前方穴と下部後方穴のうちの、係合するピンが移動不能な丸穴とされているものに係合するピンの回動角度を検出することにより得ることができる。

長穴にされた、下部前方穴と下部後方穴の一方が、端部側と中央側で上下方向位置が異なるようにすることができ、長穴が端部に近づくにつれ上方に変位するようにも、長穴が端部に近づくにつれ下方に変位するようにもできる。
長穴が端部に近づくにつれ上方に変位するようにすれば踏み込むほど運転者側へのペダル板の傾きが大きくなり、長穴が端部に近づくにつれ下方に変位するようにすれば踏み込むほど運転者側へのペダル板の傾きが小さくなる。

長穴にされた下部前方穴または下部後方穴の一方に下端ピンが係合する第１アームまたは第２アームの一方を他方よりも短くし、該短くされたアームの上端に付設されたアーム上端ピンが係合するペダル板に設けた上部穴を長穴にすることができる。このようにするとベース部材の前後長を小さくすることができる。

第１アームと第２アームは基本的には共に直線とされるが、少なくとも一方を曲線のアームとすることもできる。例えば、第１アームを下に凸の曲線とすれば踏み込むほど運転者側へのペダル板の傾きが大きくなり、第２アームを下に凸の曲線とすれば踏み込むほど運転者側へのペダル板の傾きが小さくなる。

付勢手段は色々な形態のものを使用することができ、第１アームの上端に付設された第１アーム上端ピンがペダル板の前側部分に設けた上部前方穴に係合され、第２アームの上端に付設された第２アーム上端ピンがペダル板の後側部分に設けた上部後方穴に係合され、第１、第２アーム上端ピン、第１、第２アーム下端ピンの少なくとも１つの周りに配置される捻りコイルバネ、センターピンとペダル板の間の距離を拡大するように両者の間に配設されるバネ、あるいは、第１アーム下端ピンと第２アーム下端ピンの間の距離を縮小するように両者の間に配設されるバネとすることができる。

ペダル板がフルに踏みこまれた時の位置を規定するためのストッパーを設けることができ、好ましくはストッパーがペダル板の中心に当接するようされ、また、好ましくはストッパーのペダル板が当接する面が、ペダル板に平行に当接するようにされる。

ベース部材は通常車体の前上がりになった傾斜床面に配置される。
また、第１アームと第２アームは通常、略ペダル板の幅方向の両端部の位置に対偶配置されている。

本発明によるペダル装置では、ペダル板が、互いに中間で交差する第１アームと第２アームによって車体の床面に対して略垂直に上下動可能に取り付けられる。したがって、長いアームで吊り下げるような必要がなく狭いスペースにも取り付けることが可能である。
また、第１アーム、第２アームの形状、あるいは、上端ピンや下端ピンが係合する穴の形状を変えることにより、ペダルの軌跡や傾斜角を変更することができる。

以下、添付の図面を参照しながら本発明の各実施の形態を説明する。
図１Ａ、図１Ｂは、それぞれ、第１の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
ペダル装置１は、ペダル板１０と、第１アーム２１と第２アーム２２とを含むＸアーム２０と、ベース部材３０と、ストッパー４０とを備える。
第１アーム２１と第２アーム２２はペダル板１０の幅方向（図面の表裏方向）に離間して対偶配置されて、すなわち一対にされて、設けられている。ベース部材３０は前上がりの傾斜床面２に立設して対偶配置されており、それらは傾斜床面２に密着した図示されない部材で連結されている。

第１アーム２１の上端には第１アーム上端ピン２３が取り付けられ、第１アーム上端ピン２３はペダル板１０の前端部に形成された上部前方穴１１に回動可能に係合している。
第２アーム２２の上端には第２アーム上端ピン２４が取り付けられ、第２アーム上端ピン２４はペダル板１０の後端部に形成された上部後方穴１２に回動可能に係合している。

また、第１アーム上端ピン２３の周り、及び、第２アーム上端ピン２４の周りには、それぞれ、第１捻りコイルバネ１３と第２捻りコイルバネ１４が付設されている。第１捻りコイルバネ１３はペダル板１０に対する第１アーム２１の角度が大きくなるように第１アーム２１を付勢し、第２捻りコイルバネ１４はペダル板１０に対する第２アーム２２の角度が大きくなるように第２アーム２２を付勢し、その結果、ペダル板１０は常に上方に付勢されている。

第１アーム２１の下端には第１アーム下端ピン２５が取り付けられ、第１アーム下端ピン２５はガイドプレート３０の後部に形成された下部後方穴３１に回動可能に係合している。第２アーム２２の下端には第２アーム下端ピン２６が取り付けられ、第２アーム下端ピン２６はガイドプレート３０の前部に形成された下部前方穴３２に回動可能に係合している。この第１の実施形態では、下部前方穴３２が長穴にされている。

第１アーム２１の中央部分には長穴にされた第１アームセンター穴２７が、第２アーム２２の中央部分には長穴にされた第２アームセンター穴２８が形成されており、第１アームセンター穴２７と第２アームセンター穴２８を通ってセンターピン２９が配置されている。

４０はペダル板１０の下端位置を規制するためのストッパーである。ストッパー４０はペダル板１０の中央部分が当接するような位置に配置されている。また、ストッパー４０の上面ペダル板１０をフルに踏み込んだときのペダル板１０の角度に合うようにされている。

５０は回動角センサーであって、アクセル踏み込み量としての第１アーム下端ピン２５の回動角度を検出して、それを電気信号に変換する。この信号は車体内に設けられている図示しないエンジン制御用のＥＣＵ（電子制御ユニット）に送られる。

図１Ａの状態から第１捻りコイルバネ１３と第２捻りコイルバネ１４の付勢力に抗してペダル板１０を踏み込んでいくと、第２アーム下端ピン２６がガイドプレート３０の前部に形成された下部前方穴３２を前方に移動し、センターピン２９は第１アームセンター穴２７と第２アームセンター穴２８をそれぞれ上方に移動し、それにつれてペダル板１０はガイドプレート３０に接近していく。やがてペダル板１０の裏面がストッパー４０の上面４１に当接し、それ以上は踏み込めなくなり、図１Ｂの状態となる。
図１Ｂの状態から、足を離すと第１捻りコイルバネ１３と第２捻りコイルバネ１４の付勢力によって図１Ａの状態に戻る。

両矢印で示すのがペダル板１０の中心の軌跡である。踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較するとα＝βとされ、踏み込んでもペダル板１０の傾斜は変わらない。

図２Ａと図２Ｂは、それぞれ、第２の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第２の実施形態はガイドプレート３０の前部に形成された下部前方穴３２ａが第１の実施形態の下部前方穴３２とは異なり前方に行くにつれて上方に変位している。
また、第１捻りコイルバネ１３と第２捻りコイルバネ１４の替わりに、ペダル板１０の側が大きく巻かれた円錐コイルバネ１５がペダル板１０とセンターピン２９の間に介装されている。しかし、その他の点は同じである。
踏み込み時、及び、踏み込み解除時のペダル板１０の動きは、第１の実施形態と基本的には似た様なものである。しかし、この第２の実施形態では踏み込むにつれて第２アーム下端ピン２６の位置が高くなるのでペダル板１０の傾斜が大きくなる。すなわち、踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較するとβ＞αとなる。

図３Ａと図３Ｂは、それぞれ、第３の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第３の実施形態では、第２の実施形態と比してガイドプレート３０は前後方向の長さが短くされたガイドプレート３０ａとされている。その結果、より小さなスペースにも配置することができるという利点がある。上記に伴い、ペダル板１０は上部後方穴１２が長穴を有する上部後方穴１２ａに変更されたペダル板１０ａに変更されている。また、第１アーム２１はより短い第２アーム２２ａとされている。
その他、円錐バネ１５の替わりに、引っ張りバネ３５が第１アーム下端ピン２５と第２アーム下端ピン２６を相互にひきつけるように配置されている。

図４Ａと図４Ｂは、それぞれ、第４の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第４の実施形態は、第１の実施形態に対してガイドプレート３０がガイドプレート３０ｂに変更され、下部前方穴３２が下部前方穴３２ｂとされている。下部前方穴３２ｂは手前が高く前方に行くにつれて低くなるようにされている。一方、第１の実施形態と同様に等長の第１アーム２１と第２アーム２２を有している。
その結果、第２の実施形態とは逆に、踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較するとβ＜αとされ、踏み込むにつれてペダル板１０の傾斜がゆるくなるという特性をとなっている。
なお、バネは第２の実施形態と同じ円錐コイルバネ１５が使用されている。

図５Ａと図５Ｂは、それぞれ、第５の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第５の実施形態は、第２の実施形態に対する第３の実施形態と同様に、第４の実施形態に対してガイドプレート３０ｂがより短いガイドプレート３０ｂ’に変更されている。その結果、より小さなスペースにも配置することができるという利点がある。上記に伴い、ペダル板１０は長穴とされた上部後方穴１２ａを有するペダル板１０aに変更され、また、第１アーム２１はより短い第２アーム２２ａとされている。
また、バネも第３の実施形態と同様に、引っ張りバネ３５が第１アーム下端ピン２５と第２アーム下端ピン２６を相互にひきつけるように配置されている。
また、踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較すると第４の実施形態と同様に踏み込むにつれてペダル板１０の傾斜がゆるくなるという特性を有する。

図６Ａと図６Ｂは、それぞれ、第６の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第６の実施形態では、第１の実施形態に比して、真っ直ぐな第１アーム２１が下に凸の第１アーム２１ａとされている点が異なる。しかし、上部前方ピン２３と下部後方ピン２４の間の距離は第１の実施形態と同じにされている。
したがって、踏み込まないときのペダル板１０の位置は第１の実施形態の場合と変わらない。一方、フルに踏み込んだ時には上部前方ピン２３は上部後方ピン２４よりも床面１の傾斜部２に対してより遠くに上方に離間しているので傾きが大きくなる。すなわち、踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較するとα＜βとなる。これは第２の実施形態と同じ特性である。

図７Ａと図７Ｂは、それぞれ、第７の実施形態のペダル装置の踏み込み前の状態と、フルに踏み込んだ状態を示す図である。
この第７の実施形態では、第１の実施形態とは比して、真っ直ぐな第２アーム２２が下に凸の第２アーム２２ａとされている点が異なる。しかし、上部後方ピン２５と下部前方ピン２６の間の距離は第１の実施形態と同じにされている。
したがって、踏み込まないときのペダル板１０の位置は第１の実施形態の場合と変わらない。一方、フルに踏み込んだ時には上部後方ピン２５は上部前方ピン２３よりも床面１の傾斜部２に対してより遠くに上方に離間しているので傾きが小さくなる。すなわち、踏み込み前のペダル板１０の床面１の傾斜部２の垂線に対する傾斜角αと踏み込み後の傾斜角βを比較するとα＞βとなる。これは第４、第５の実施形態と同じ特性である。しかし、第４、第５の実施形態はβをそのままにしてαを大きくしているのに対し、この第７の実施形態ではαをそのままにしてβを小さくいる。

以上、本発明のペダル装置の第１−７の実施形態を説明してきたが、これらの説明により、本発明のペダル装置は特許文献１に比べると構造が非常に簡単であることは明白である。
また、図８が本発明の第１の実施形態のペダル装置の上面図であるが図９の従来技術のペダル装置と比べると小さくまとめられていることがよくわかり、狭い場所に配設することができる。
また、第１アーム、第２アームの長さ、形状、あるいは、各アームの上端ピンや下端ピンが係合する穴の形状をかえることにより踏み込んでいく時のペダル板の移動の軌跡、および、ペダル板の傾斜角度を変えることが可能であることが容易に理解されるであろう。

本発明は自動車用のアクセルペダルに適用することを前提に開発されたが、その他のブレーキペダル、クラッチペダル等に適用することもできるし、自動車以外のペダルに適用することも勿論可能である。

第１の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第１の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第２の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第２の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第３の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第３の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第４の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第４の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第５の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第５の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第６の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第６の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第７の実施形態の踏み込む前の状態を示す図である。 第７の実施形態のフルに踏み込んだ状態を示す図である。 第１の実施形態のペダル装置の上面図である。 従来技術を示す図である。

符号の説明

１０ ペダル板
１１ 上部前方穴
１２ 上部後方穴
１３、１４ 捻りコイルバネ
１５ 円錐バネ
２０ Ｘアーム
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２３ 第１アーム上端ピン
２４ 第２アーム上端ピン
２５ 第１アーム下端ピン
２６ 第２アーム下端ピン
２７ 第１アームセンター穴
２８ 第２アームセンター穴
２９ センターピン
３０ ガイドプレート
３１ 下部後方穴
３２ 下部前方穴
３５ （引っ張り）バネ
４０ ストッパー
５０ 回動角センサー
１００ （従来技術の）ペダル装置
１１０ （従来技術の）ペダル板
１２０ （従来技術の）アーム
１３０ （従来技術の）ベース部材

Claims (17)

1. ペダル板（１０）が、互いに中間で交差する第１アーム（２１）と第２アーム（２２）によって、車体の床面（２）に対して略垂直に上下動可能に取り付けられ、付勢手段（１３，１４；１５；３５）によりペダル板が常時上方に付勢されている、ことを特徴とする車輌用のペダル装置。
2. 第１アーム（２１）の上端がペダル板（１０）と回動可能に係合され、第１アーム（２１）の下端に付設された第１アーム下端ピン（２５）が床面（２）に付設されたベース部材（３０）の後側部分に設けられた下部後方穴（３１）に係合され、
   第２アーム（２２）の上端がペダル板（１０）と回動可能に係合され、第２アーム（２２）の下端に付設された第２アーム下端ピン（２６）が床面（２）に付設されたベース部材（３０）の前側部分に設けられた下部前方穴（３２）に係合され、
   第１アーム（２１）の中央部分に第１センター穴（２７）が形成され、第２アーム（２２）の中央部分に第２センター穴（２８）が形成され、両方のセンター穴（２７，２８）を通るようにセンターピン（２９）を貫通させて第１アーム（２１）と第２アーム（２２）が交差せしめられ、
   第１センター穴（２７）と第２センター穴（２８）が、それぞれ、長穴にされ、
   下部前方穴（３２）と下部後方穴（３１）は、一方が係合するピンが移動可能な長穴にされ、他方は係合するピンが移動不能な丸穴とされている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
3. 下部前方穴（３２）と下部後方穴（３１）のうちの、係合するピンが移動不能な丸穴とされているものに係合するピンの回動角度を検出する回動角センサー（５０）を備えることを特徴とする請求項２に記載のペダル装置。
4. 長穴にされた、下部前方穴（３２ａ；３２ｂ)と下部後方穴（３１）の一方が、端部側と中央側で上下方向位置が異なる、ことを特徴とする請求項２または３に記載のペダル装置。
5. 長穴（３２ａ)が端部に近づくにつれ上方に変位する、ことを特徴とする請求項４に記載のペダル装置。
6. 長穴（３２ｂ)が端部に近づくにつれ下方に変位する、ことを特徴とする請求項４に記載のペダル装置。
7. 長穴にされた下部前方穴または下部後方穴の一方に下端ピンが係合する第１アームまたは第２アームの一方を他方よりも短くし、該短くされたアーム（２２ａ）の上端に付設されたアーム上端ピン（２４）が係合するペダル板（１０）に設けた上部穴を長穴（１２ａ）にした、ことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のペダル装置。
8. 第１アーム（２１）と第２アーム（２２）が共に直線のアームとされていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のペダル装置。
9. 第１アームと第２アームの少なくとも一方が曲線のアーム（２１ａ；２２ａ）とされていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のペダル装置。
10. 第１アーム（２１）の上端に付設された第１アーム上端ピン（２３）がペダル板（１０）の前側部分に設けた上部前方穴（１１）に係合され、
    第２アーム（２２）の上端に付設された第２アーム上端ピン（２４）がペダル板（１０）の後側部分に設けた上部後方穴（１２）に係合され、
    付勢手段が第１、第２アーム上端ピン（２３，２４）、第１、第２アーム下端ピン（２５，２６）の少なくとも１つの周りに配置される捻りコイルバネ（１３，１４）であることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載のペダル装置。
11. 付勢手段がセンターピン（２９）とペダル板（１０）の間の距離を拡大するように両者の間に配設されるバネ（１５）であることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載のペダル装置。
12. 付勢手段が第１アーム下端ピン（２５）と第２アーム下端ピン（２６）の間の距離を縮小するように両者の間、又はベース部材（３０）と第２アーム下端ピン（２６）の間に配設されるバネ（３５）であることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載のペダル装置。
13. ペダル板（１０）がフルに踏みこまれた時の位置を規定するためのストッパ（４０）を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のペダル装置。
14. ストッパー（４０）がペダル板（１０）の中心に当接するように配設されている、ことを特徴とする請求項１３に記載のペダル装置。
15. ストッパー（４０）のペダル板が当接する面（４１）が、ペダル板（１０）の裏面に平行に当接する、ことを特徴とする請求項１３および１５に記載のペダル装置。
16. ベース部材（３０）が車体の前上がりになった傾斜床面（２）に配置されている、ことを特徴とする請求項２から１５のいずれか一項に記載のペダル装置。
17. 第１アーム（２１）と第２アーム（２２）が、ペダル板（１０）の幅方向の両端部の位置に対偶配置されている、ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載のペダル装置。

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