JP5268954B2

JP5268954B2 - 車両用操作ペダル装置

Info

Publication number: JP5268954B2
Application number: JP2010002324A
Authority: JP
Inventors: 慶彦森
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2030-01-07
Also published as: EP2343224A3; CN102120445B; US20110162479A1; CN102120445A; JP2011141768A; EP2343224B1; EP2343224A2

Description

本発明は車両用操作ペダル装置に係り、特に、操作ペダルを回動可能に支持している第１軸心が車両幅方向において上下に傾斜している車両用操作ペダル装置の改良に関するものである。

(a) ダッシュパネルに一体的に固設されるペダルサポートと、(b) そのペダルサポートに所定の第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、下端部に設けられたペダルシートが運転者によって足踏み操作されることによりその第１軸心Ｏ１まわりに回動させられる操作ペダルと、(c) 前記ダッシュパネルを挟んで前記ペダルサポートと反対側の車室外側に配設された出力ユニットからその車室内に突き出しているとともに、前記操作ペダルに機械的に連結され、その操作ペダルの足踏み操作に伴って機械的に軸方向へ移動させられる連結ロッドと、を有する車両用操作ペダル装置が、常用ブレーキペダル装置やクラッチペダル装置などに広く用いられている。特許文献１に記載の装置はその一例で、連結ロッドが直接操作ペダルに相対回動可能に連結されているとともに、ステアリング装置等との干渉を避けるために前記第１軸心Ｏ１が車両幅方向において上下に傾斜させられている。

特開２００７−１５６９８９号公報

しかしながら、このように第１軸心Ｏ１が車両幅方向において上下に傾斜している車両用操作ペダル装置においては、その第１軸心Ｏ１近傍では操作ペダルが第１軸心Ｏ１と略直交する方向へ延びており、第１軸心Ｏ１が出力ユニットの中心線Ｓから上下に離間するに従って操作ペダルのボス部が車両幅方向へ変位させられるため、そのボス部が周辺部材と干渉したり、出力ユニットを車室内側からねじ等により固定する場合にその固定工具と干渉したりする恐れがあった。例えば、前記特許文献１では、連結ロッドが操作ペダルの中間位置に連結されることから第１軸心Ｏ１が出力ユニット（ブレーキブースタ）の中心線Ｓよりも上方に位置させられ、それに伴って操作ペダルのボス部が出力ユニットの中心線Ｓに対して車両の幅方向へ変位させられる。このため、例えば出力ユニットの中心線Ｓの周囲に複数の取付用ねじが設けられ、それ等の取付用ねじに対して車室内側からねじ部材が締め付けられることにより、その出力ユニットがダッシュパネルに一体的に固設されるようになっている場合、ねじ部材を締め付けるための締付工具が操作ペダルのボス部等と干渉し、ねじ部材の締結作業を行うことができなくなる場合がある。

また、図３のブレーキペダル装置１００は、(a) ダッシュパネル１２に一体的に固設される一対のペダルサポート１４、１６と、(b) そのペダルサポート１４、１６にボス部２１を介して第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、下端部に設けられたペダルシート１８が運転者によって足踏み操作されることにより第１軸心Ｏ１まわりに回動させられる操作ペダル２０と、(c) その操作ペダル２０よりも車両前側において、ボス部２５を介して前記第１軸心Ｏ１と平行な第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に前記ペダルサポート１４、１６によって支持されるとともに、その操作ペダル２０に連結リンク２２を介して連結され、操作ペダル２０の足踏み操作に伴って機械的に第２軸心Ｏ２まわりに回動させられる中間レバー２４と、(d) 前記ダッシュパネル１２を挟んで前記ペダルサポート１４、１６と反対側の車室外側に配設された出力ユニット２６から車室内に突き出しているとともに、前記中間レバー２４に前記第１軸心Ｏ１と平行な第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、前記操作ペダル２０の足踏み操作に伴って機械的に軸方向へ移動させられる連結ロッド２８とを備えている。

操作ペダル２０は、その上端部において第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持されているとともに、ペダルアーム１９の少なくとも上部は第１軸心Ｏ１に対して略直交する方向に延びている。中間レバー２４は、その下端部において第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に支持されるとともに、上端部において出力ユニット２６の中心線Ｓと略同じ位置で連結ロッド２８のクレビス２９に第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結されており、操作ペダル２０および中間レバー２４の各々の中間部が連結リンク２２によって相対回動可能に連結されている。そして、この中間レバー２４に連結された連結ロッド２８は、操作ペダル２０の足踏み操作に伴って機械的に車両前側へ押圧され、踏み込み操作力に応じて機械的にブレーキ力を発生させる。上記第１軸心Ｏ１は操作ペダル２０を支持している支持ボルト３０の軸心で、第２軸心Ｏ２は中間レバー２４を支持している支持ボルト３２の軸心で、第３軸心Ｏ３は連結ピン３４の軸心である。そして、互いに平行なそれ等の第１軸心Ｏ１、第２軸心Ｏ２、第３軸心Ｏ３は、車両幅方向において上下に傾斜しており、ここでは約５°〜１０°の範囲内の傾斜角度で右上がりに傾斜している。図３の(a) は左側面図で、(b) は(a) の右側から見た正面図である。なお、上記出力ユニット２６は、ブレーキブースタ３６、ブレーキマスタシリンダ３８、リザーバタンク４０等にて構成されている。

ここで、第１軸心Ｏ１は、出力ユニット２６の中心線Ｓよりも下方に位置しており、連結ロッド２８と中間レバー２４との連結位置を車両幅方向において中心線Ｓと略一致させると、操作ペダル２０のペダルアーム１９に設けられて第１軸心Ｏ１と同心に配設されるボス部２１は、中心線Ｓよりも車両の右方向へ変位する。一方、出力ユニット２６には、中心線Ｓの周囲に複数（図では４本）のボルト（取付用ねじ）４４が中心線Ｓと平行に立設されているとともに、そのボルト４４はダッシュパネル１２およびペダルサポート１４または１６を貫通して車室内に突き出しており、車室内側からナット部材４６がボルト４４に締め付けられることにより、出力ユニット２６がペダルサポート１４、１６と共にダッシュパネル１２に一体的に固設されるようになっている。その場合に、操作ペダル２０のボス部２１が車両右方向へ変位していることから、そのボス部２１をペダルサポート１４、１６に取り付けるための支持ボルト３０の頭部が、右下位置のボルト４４に対してナット部材４６を締め付けるために必要な工具スペース（斜線部）Ｔと重複し、締付作業を行うことができなくなることがある。

これに対し、例えば図４に示す中間レバー５０のように、途中にクランク状の段差５２を設ければ、操作ペダル２０やそのボス部２１を図の左方向へ変位させることが可能で、支持ボルト３０と工具スペースＴとの重複を避けることができ、４箇所総てのボルト４４に対してナット部材４６の締付作業を行うことが可能となる。しかしながら、クランク状の段差５２を有する中間レバー５０を採用する必要があり、製造コストが高くなるとともに強度的にも不利である。前記引用文献１に記載の操作ペダル装置においても、操作ペダルのペダルアームに段差を設けた例が示されており、同様の課題を有する。図４の(a) は図３(b) に対応する正面図で、(b) は(a) の正面図から中間レバー５０を取り出して示した正面図である。

上記のような段差５２を有する中間レバー５０を採用する代わりに、出力ユニット２６を操作ペダル２０の傾斜に合わせて中心線Ｓまわりに回転させることも考えられるが、リザーバタンク４０との接続位置を変更するなどの設計変更が必要である。出力ユニット２６のボルト４４の位置のみを変更することも考えられるが、同じく出力ユニット２６側の設計変更が必要となるため好ましくない。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、操作ペダルを回動可能に支持している第１軸心Ｏ１が車両幅方向において上下に傾斜している車両用操作ペダル装置において、操作ペダルや中間レバーに段差を設けたり出力ユニット側の設計変更を行ったりすることなく、簡単な手段で操作ペダルのボス部等が工具スペースＴと重複したり周辺部材と干渉したりしないようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) ダッシュパネルに一体的に固設されるペダルサポートと、(b) そのペダルサポートに所定の第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、下端部に設けられたペダルシートが運転者によって足踏み操作されることによりその第１軸心Ｏ１まわりに回動させられる操作ペダルと、(c) その操作ペダルよりも車両前側において、前記第１軸心Ｏ１と平行な第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に前記ペダルサポートによって支持されるとともに、その操作ペダルに連結リンクを介して連結され、その操作ペダルの足踏み操作に伴って機械的にその第２軸心Ｏ２まわりに回動させられる中間レバーと、(d) 前記ダッシュパネルを挟んで前記ペダルサポートと反対側の車室外側に配設された出力ユニットからその車室内に突き出しているとともに、前記中間レバーに前記第１軸心Ｏ１と平行な第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、前記操作ペダルの足踏み操作に伴って機械的に軸方向へ移動させられる連結ロッドとを有し、且つ、(e) 互いに平行な前記第１軸心Ｏ１、第２軸心Ｏ２、第３軸心Ｏ３が車両幅方向において上下に傾斜している車両用操作ペダル装置において、(f) 前記出力ユニットは、その出力ユニットの中心線Ｓの周囲に設けられた複数の取付用ねじに対して前記車室内側からねじ部材が締め付けられることにより、前記ダッシュパネルに一体的に固設されるもので、(g) 前記中心線Ｓと平行な方向から見て前記ねじ部材の締付作業を行う工具スペースＴと前記操作ペダルとが重複しないように、前記操作ペダルのペダルアームと前記第１軸心Ｏ１との交点が前記中心線Ｓ上またはその近傍に位置していることを特徴とする。

なお、上記中心線Ｓ上またはその近傍とは、操作ペダルのボス部等が工具スペースＴと重複したり周辺部材と干渉したりしない限り、交点が必ずしも中心線Ｓ上にある必要はないことを意味し、具体的には中心線Ｓから上下左右にそれぞれ１０ｍｍ以下の範囲内に位置するように定められれば良い。車両の左右方向においては、中心線Ｓと略同じ位置であることが望ましく、オフセットによるこじり等を抑制する上で左右にそれぞれ５ｍｍ以下の範囲内に位置していることが更に望ましい。

このような車両用操作ペダル装置においては、操作ペダルのペダルアームと第１軸心Ｏ１との交点が出力ユニットの中心線Ｓ上またはその近傍に位置しているため、操作ペダルのボス部も出力ユニットの中心線Ｓと交差する位置またはその近傍に位置させられ、その第１軸心Ｏ１を車両幅方向において上下に傾斜させてもボス部等が車両幅方向へ殆ど変位しない。これにより、出力ユニットの中心線Ｓを中心としてその周囲に設けられる複数の取付用ねじにねじ部材をそれぞれ締め付ける際の工具スペースＴに対して、操作ペダルのボス部等が重複する可能性が低くなる。また、中心線Ｓを基準として各種の部材の配設位置等が定められるため、操作ペダルのボス部等がそれ等の周辺部材と干渉する可能性も低くなる。すなわち、操作ペダルや中間レバーに段差を設けたり出力ユニット側の設計変更を行ったりすることなく、簡単な手段で操作ペダルのボス部等が工具スペースＴと重複したり周辺部材と干渉したりしないようにすることができる。

本発明が適用された常用ブレーキ用の車両用ブレーキペダル装置の一例を示す図で、(a) は左側面図、(b) は(a) の右側から見た正面図である。図１の(b) において操作ペダルおよび連結リンクの一部を切り欠いて中間レバーが見えるようにした正面図で、図１(a) におけるII−II断面に相当する図である。本願発明が好適に適用される車両用ブレーキペダル装置の比較例を示す図で、(a) 、(b) はそれぞれ図１の(a) 、(b) に対応する図である。図３の比較例において、操作ペダルの支持ボルトの頭部と工具スペースＴとの重複を避けるために中間レバーに段差を設けた場合を説明する図で、(a) は図３(b) に対応する正面図、(b) は(a) の正面図から中間レバーを取り出して示した正面図である。

本発明は、常用ブレーキ用のブレーキペダル装置に好適に適用されるが、クラッチ用やアクセル用、パーキングブレーキ用の操作ペダル装置に適用することも可能である。出力ユニットは、例えばブレーキブースタやブレーキマスタシリンダ、クラッチマスタシリンダなどで、油圧等を介して機械的に踏み込み操作力に応じた出力を発生するように構成されるが、踏み込み操作力を荷重センサ等により検出して電気的にホイールブレーキやクラッチ等を制御する電気式（バイワイヤ方式）の出力ユニットを採用することもできる。

操作ペダルは、例えば上端部において第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、中間部において連結リンクを介して中間レバーに連結されるように構成されるが、上下の中間部において第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、上端部において連結リンクを介して中間レバーに連結されるように構成することもできる。

中間レバーは、例えば下端部において第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に支持され、上端部において出力ユニットの中心線Ｓと略同じ位置で連結ロッドに第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、中間部において連結リンクを介して操作ペダルに連結されるように構成されるが、上下の中間部において第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に支持され、下端部において出力ユニットの中心線Ｓと略同じ位置で連結ロッドに第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、上端部において連結リンクを介して操作ペダルに連結されるように構成することもできる。また、上端部において第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に支持され、中間部において出力ユニットの中心線Ｓと略同じ位置で連結ロッドに第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、下端部において連結リンクを介して操作ペダルに連結されるように構成することもできるなど、種々の態様が可能である。

操作ペダルと中間レバーとを連結する連結リンクは、それ等の操作ペダルおよび中間レバーの双方に対してそれぞれ前記第１軸心Ｏ１と平行な軸心まわりに相対回動可能にリンクピン等によって連結される。連結ロッドは、例えばブレーキブースタのオペレーティングロッドやマスタシリンダのプッシュロッドなどで、クレビス等を介して第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に中間レバーに連結される。

出力ユニットには、例えば中心線Ｓの周囲に複数の取付用ねじが設けられ、車室内側からねじ部材が締め付けられることによりダッシュパネルに一体的に固設されるが、取付用ねじとして例えばボルトが中心線Ｓと平行に立設されるとともに、そのボルトはダッシュパネルおよびペダルサポートを貫通して車室内に突き出し、車室内側からナット部材がそのボルトに締め付けられることにより、出力ユニットがペダルサポートと共にダッシュパネルに一体的に固設されるように構成される。上記取付用ねじとしてねじ穴を設け、車室内側からボルトを螺合することにより出力ユニットをダッシュパネルに固設することもできるし、ペダルサポートとは別個にダッシュパネルに固設するようにしても良い。

本発明は、操作ペダルが踏み込み操作されることにより連結ロッドが車両前側へ押圧される車両用操作ペダル装置に好適に適用されるが、操作ペダルが踏み込み操作されることにより連結ロッドが車両後側へ引っ張られる車両用操作ペダル装置にも適用され得る。また、操作ペダルおよび中間レバーを支持するペダルサポートは単一の部材にて構成することもできるが、複数の部材によって構成することも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明が前記図３の常用ブレーキ用の車両用ブレーキペダル装置に適用された場合について説明する。その場合に、実質的に共通する部材には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図１の(a) 、(b) は、それぞれ前記図３の(a) 、(b) に対応する図で、(a) は本実施例のブレーキペダル装置１０の左側面図、(b) は(a) の右側から見た正面図である。また、図２は、図１の(b) において操作ペダル２０および連結リンク２２の一部を切り欠いて中間レバー２４が見えるようにした正面図で、図１(a) におけるII−II断面に相当する図である。この図１および図２に示すブレーキペダル装置１０は、前記図３のブレーキペダル装置１００に比較して、操作ペダル２０の回動支持中心である第１軸心Ｏ１が、出力ユニット２６の中心線Ｓと略交差する高さ位置に設定されている点が相違する。本実施例では、中心線Ｓと平行な方向から見た図１(b) に示す正面視において、前記ナット部材４６の締付作業を行う工具スペースＴと操作ペダル２０のボス部２１や支持ボルト３０等とが重複しないように、操作ペダル２０のペダルアーム１９と第１軸心Ｏ１との交点が、出力ユニット２６の中心線Ｓと略一致するように設定されている。なお、操作ペダル２０を支持している支持ボルト３０は、前記ペダルサポート１４、１６に加えてインパネリインフォースメント等の車体に固定された第２ペダルサポート５４によっても支持されている。

そして、このようなブレーキペダル装置１０においては、第１軸心Ｏ１が出力ユニット２６の中心線Ｓと略交差する高さ位置に設定され、具体的にはペダルアーム１９と第１軸心Ｏ１との交点が中心線Ｓと略一致するように操作ペダル２０が配置されているため、操作ペダル２０のボス部２１が中心線Ｓと略交差する高さに位置させられ、その第１軸心Ｏ１を車両幅方向において上下に傾斜させてもボス部２１が車両幅方向へ殆ど変位しない。これにより、出力ユニット２６の中心線Ｓを中心としてその周囲に立設された複数のボルト４４にナット部材４６をそれぞれ締め付ける際の工具スペースＴに対して、操作ペダル２０のボス部２１や支持ボルト３０等が重複することが回避される。また、中心線Ｓを基準として各種の部材の配設位置等が定められるため、操作ペダル２０のボス部２１等がそれ等の周辺部材と干渉する可能性も低くなる。すなわち、操作ペダル２０や中間レバー２４に段差を設けたり出力ユニット２６側の設計変更を行ったりすることなく、簡単な手段で操作ペダル２０のボス部２１等が工具スペースＴと重複したり周辺部材と干渉したりしないようにすることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ブレーキペダル装置（車両用操作ペダル装置）１２：ダッシュパネル１４、１６：ペダルサポート１８：ペダルシート２０：操作ペダル２１：ボス部２４：中間レバー２６：出力ユニット２８：連結ロッド４４：ボルト（取付用ねじ）４６：ナット部材（ねじ部材）Ｏ１：第１軸心Ｏ２：第２軸心Ｏ３：第３軸心Ｓ：出力ユニットの中心線Ｔ：工具スペース

Claims

ダッシュパネルに一体的に固設されるペダルサポートと、
該ペダルサポートに所定の第１軸心Ｏ１まわりに回動可能に支持され、下端部に設けられたペダルシートが運転者によって足踏み操作されることにより該第１軸心Ｏ１まわりに回動させられる操作ペダルと、
該操作ペダルよりも車両前側において、前記第１軸心Ｏ１と平行な第２軸心Ｏ２まわりに回動可能に前記ペダルサポートによって支持されるとともに、該操作ペダルに連結リンクを介して連結され、該操作ペダルの足踏み操作に伴って機械的に該第２軸心Ｏ２まわりに回動させられる中間レバーと、
前記ダッシュパネルを挟んで前記ペダルサポートと反対側の車室外側に配設された出力ユニットから該車室内に突き出しているとともに、前記中間レバーに前記第１軸心Ｏ１と平行な第３軸心Ｏ３まわりに相対回動可能に連結され、前記操作ペダルの足踏み操作に伴って機械的に軸方向へ移動させられる連結ロッドと
を有し、且つ、互いに平行な前記第１軸心Ｏ１、第２軸心Ｏ２、第３軸心Ｏ３が車両幅方向において上下に傾斜している車両用操作ペダル装置において、
前記出力ユニットは、該出力ユニットの中心線Ｓの周囲に設けられた複数の取付用ねじに対して前記車室内側からねじ部材が締め付けられることにより、前記ダッシュパネルに一体的に固設されるもので、
前記中心線Ｓと平行な方向から見て前記ねじ部材の締付作業を行う工具スペースＴと前記操作ペダルとが重複しないように、前記操作ペダルのペダルアームと前記第１軸心Ｏ１との交点が前記中心線Ｓ上またはその近傍に位置している
ことを特徴とする車両用操作ペダル装置。