WO2023214471A1 - 車両のペダル装置 - Google Patents

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pedal
pedal arm
pin
master cylinder
vehicle
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健一朗 永井
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豊田鉄工株式会社
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    • B60T11/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/18Connection thereof to initiating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • the present disclosure relates to a pedal device for a vehicle.
  • a vehicle pedal device includes a pedal arm, a telescoping device, and a link mechanism.
  • the pedal arm extends upward from the pedal fixing shaft.
  • the pedal arm rotates around the center axis of the pedal fixing shaft as the driver of the vehicle depresses the pedal.
  • the telescoping device is located further forward of the vehicle than the pedal arm.
  • the expansion and contraction device is capable of expanding and contracting in the vertical direction.
  • the expansion and contraction device includes a master cylinder that applies hydraulic pressure to the brake device of the vehicle to operate the device, and a reaction force that applies a reaction force to the pedal arm when the driver depresses the pedal arm. Examples include equipment.
  • the link mechanism is connected to the pedal arm and the telescoping device.
  • the link mechanism converts the rotational movement of the pedal arm into the telescopic movement of the telescoping device when the pedal arm rotates around the central axis of the pedal fixing shaft due to a pedal operation by the driver.
  • the link mechanism disclosed in Patent Document 1 includes a connecting link, a central shaft, and an auxiliary link.
  • a connecting link is arranged between the pedal arm and the telescoping device.
  • the connecting link is rotatable around a central axis of a central shaft fixed to the vehicle.
  • a first end of the connecting link is connected to the telescoping device, and a second end of the connecting link is connected to the pedal arm via an auxiliary link.
  • the link mechanism must be made larger in order to retract the telescoping device by the necessary amount by stepping on (rotating) the pedal arm.
  • the first end of the connecting link that connects to the telescoping device is separated from the rotating shaft by a large distance, and the connecting link that connects to the pedal arm via the auxiliary link It is necessary to separate the second end of the rotary shaft from the rotation axis by a large distance. Furthermore, it is necessary to interpose an auxiliary arm between the connecting link and the pedal arm.
  • the rotational motion of the pedal arm is efficiently converted into the telescopic motion of the telescoping device.
  • the telescoping device that expands and contracts in the vertical direction is arranged in front of the pedal arm, the telescoping device can be retracted by the necessary amount by pressing (rotating) the pedal arm.
  • the link mechanism becomes larger in the longitudinal direction of the vehicle. This makes it difficult to secure an installation space for the pedal device.
  • a pedal device for a vehicle includes a pedal arm, a telescoping device, and a link mechanism.
  • the pedal arm extends upward from the pedal fixing axis, and is configured to rotate around the center line of the pedal fixing axis as the driver of the vehicle depresses the pedal.
  • the expansion and contraction device is located on the front side of the vehicle rather than the pedal arm, and is configured to expand and contract in the vertical direction.
  • the link mechanism is connected to the pedal arm and the telescoping device, and when the pedal arm rotates around the central axis of the pedal fixing shaft due to the driver's depression operation, the link mechanism converts the rotational motion of the pedal arm into the telescoping motion of the telescoping device. It is configured as follows.
  • the link mechanism includes a connecting link and a rotating lever.
  • a connecting link extends between the pedal arm and the telescoping device to connect the pedal arm and the telescoping device.
  • the connecting link has a first end and a second end in the longitudinal direction of the connecting link.
  • the first end is coupled to the pedal arm via a first pin having a central axis parallel to the pedal fixation axis, and is thereby configured to rotate about the central axis of the first pin.
  • the second end is connected to the telescoping device via a second pin having a central axis parallel to the pedal fixation axis and is thereby configured to rotate about the central axis of the second pin.
  • the rotating lever extends upward from a lever fixing shaft parallel to the pedal fixing shaft, and is configured to rotate around the central axis of the lever fixing shaft.
  • the upper end of the rotating lever is connected between the first and second ends of the connecting link via a third pin having a central axis parallel to the pedal fixing axis, so that configured to rotate.
  • FIG. 1 is a side view showing the pedal device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing the pedal device in FIG. 1 when the pedal arm is depressed;
  • FIG. 3A is a side view showing the pedal device of the second embodiment.
  • FIG. 3B is an enlarged view showing the area surrounded by the circle indicated by the symbol 3B in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a side view showing the pedal device when the switching mechanism shown in FIG. 3A performs a switching operation.
  • FIG. 4B is an enlarged view showing the area surrounded by the circle indicated by the reference numeral 4B in FIG. 4A.
  • FIG. 3B is an enlarged view showing the area surrounded by the circle indicated by the reference numeral 5 in FIG. 3A.
  • FIG. 4B is an enlarged view showing the area surrounded by the circle indicated by the reference numeral 6 in FIG. 4A.
  • the vehicle pedal device includes a pedal arm 11, a telescoping device 12, and a link mechanism 13.
  • the pedal arm 11 extends upward from a pedal fixing shaft 14 fixed to the vehicle.
  • the pedal arm 11 rotates around the central axis of the pedal fixing shaft 14 as the driver of the vehicle depresses the pedal.
  • FIG. 1 shows the pedal device when the pedal arm 11 is not depressed.
  • FIG. 2 shows the pedal device when the pedal arm 11 is depressed.
  • the telescoping device 12 is located on the front side of the vehicle relative to the pedal arm 11, that is, on the left side in FIG.
  • the expansion/contraction device 12 is fixed to the vehicle and can be expanded/contracted in the vertical direction.
  • the vertical direction mentioned here includes not only a direction perpendicular to a horizontal plane but also a direction inclined to some extent with respect to the perpendicular direction.
  • the telescopic device 12 is arranged so that its longitudinal direction substantially coincides with the longitudinal direction of the pedal arm 11 in the state shown in FIG.
  • Other parts of the vehicle such as a collision reinforcement member 15, are arranged on the front side of the vehicle with respect to the pedal arm 11. It is necessary to secure a work space above the pedal arm 11 to allow the driver to move his or her feet when stepping on the pedal arm 11.
  • the expansion and contraction device 12 is arranged as described above for the purpose of avoiding interference with the collision reinforcement member 15 and securing the work space.
  • the telescoping device 12 includes a master cylinder that applies hydraulic pressure to the brake device of the vehicle to operate the device, and a master cylinder that applies a reaction force to the pedal arm 11 when the driver depresses the pedal arm 11. Examples include reaction force devices.
  • a master cylinder is used as the telescoping device 12.
  • the link mechanism 13 is connected to the pedal arm 11 and the telescoping device 12.
  • the link mechanism 13 converts the rotational movement of the pedal arm 11 into an elastic movement of the extension/retraction device 12 .
  • the structure of the link mechanism 13 will be described in detail below.
  • the link mechanism 13 includes a connecting link 16 and a rotating lever 20.
  • the connecting link 16 extends between the pedal arm 11 and the telescoping device 12 so as to connect the pedal arm 11 and the telescoping device 12.
  • a first longitudinal end of the connecting link 16 is connected to the pedal arm 11 via a first pin 18 having a central axis parallel to the pedal fixing shaft 14 .
  • the first pin 18 is located above the pedal fixing shaft 14.
  • the first end of the connecting link 16 is rotatable around the central axis of the first pin 18 .
  • the second end of the connecting link 16 in the longitudinal direction is connected to the telescoping device 12 via a second pin 19 having a central axis parallel to the pedal fixing shaft 14.
  • the second pin 19 is located at the lower end of the telescoping device 12 .
  • the expansion and contraction device 12 expands and contracts by this vertical movement of the lower end.
  • the second end of the connecting link 16 can rotate around the central axis of the second pin 19.
  • the rotating lever 20 is arranged to extend in the vertical direction between the pedal arm 11 and the telescoping device 12.
  • the vertical direction mentioned here includes not only a direction perpendicular to a horizontal plane but also a direction inclined to some extent with respect to the perpendicular direction.
  • the lower end of the rotating lever 20 is fixed to a lever fixing shaft 21 parallel to the pedal fixing shaft 14.
  • the lever fixing shaft 21 is located further forward of the vehicle (on the left side in FIG. 1) than the pedal fixing shaft 14.
  • the lever fixing shaft 21 is fixed to the vehicle.
  • the rotating lever 20 extends upward from the lever fixing shaft 21 and can rotate around the central axis of the lever fixing shaft 21.
  • the upper end of the rotating lever 20 is connected to a portion of the connecting link 16 between the first and second ends via a third pin 22 having a central axis parallel to the pedal fixing shaft 14.
  • the upper end of the rotary lever 20 can rotate around the central axis of the third pin 22.
  • connection point of the rotating lever 20 that rotates in this way with the connecting link 16 moves toward the telescopic device 12.
  • the connecting link 16 that moves together with the pedal arm 11 rotates around the central axis of the third pin 22 as shown by arrow Y3 in FIG.
  • the portion of the connecting link 16 connected to the lower end of the telescopic device 12 moves upward, thereby causing the telescopic device 12 to contract upward.
  • the movement of the rotary lever 20 and the connecting link 16 described above allows the telescoping device 12 to be retracted by the required amount.
  • the pedal device of this embodiment shown in FIGS. 3A and 4A includes a reaction force device used as a telescoping device 12, and is provided with a master cylinder 31 separately from the telescoping device 12.
  • the master cylinder 31 is located below the link mechanism 13.
  • the master cylinder 31 is fixed to the vehicle and can expand and contract in the longitudinal direction of the vehicle (the left-right direction in FIG. 3A).
  • the master cylinder 31 has a tip (right end in FIG. 3A) connected to the pedal arm 11, and contracts as the driver depresses the pedal arm 11.
  • the master cylinder 31 extends as the pedal arm 11 is released from the depression operation.
  • a vehicle equipped with this pedal device operates the brake device in either a by-wire operation mode or a by-wire non-operation mode.
  • the by-wire operation mode the amount of operation of the pedal arm 11 when the driver depresses the pedal arm 11 is detected by a sensor. Then, the brake device is operated based on the detected operation amount.
  • the master cylinder 31 does not apply hydraulic pressure to the brake device when the pedal arm 11 is contracted due to a depression operation. Therefore, even if the pedal arm 11 is depressed in the by-wire operation mode, no reaction force from the master cylinder 31 will act on the pedal arm 11.
  • the vehicle When the sensor that detects the amount of operation of the pedal arm 11 fails, the vehicle operates the brake system in a by-wire non-operation mode.
  • the master cylinder 31 applies hydraulic pressure to the brake device as it contracts to operate the brake device. Therefore, in the by-wire non-operation mode, when the driver depresses the pedal arm 11, the master cylinder 31 contracts and hydraulic pressure is applied to the brake device. Then, the brake device is operated by the applied hydraulic pressure. Therefore, when the pedal arm 11 is depressed in the by-wire non-operation mode, a reaction force from the master cylinder 31 acts on the pedal arm 11.
  • the pedal device includes a switching mechanism 32.
  • the switching mechanism 32 applies a reaction force from the expansion and contraction device 12, which is a reaction force device, to the pedal arm 11 in the by-wire operation mode.
  • the switching mechanism 32 interrupts transmission of the reaction force from the telescoping device 12 to the pedal arm 11 during the by-wire non-operation mode. Therefore, in the by-wire non-operation mode, it is possible to avoid the fact that in addition to the reaction force from the master cylinder 31, the reaction force from the expansion and contraction device 12 acts on the pedal arm 11.
  • the switching mechanism 32 includes a switching bracket 33 and a collar 34.
  • the switching bracket 33 is arranged to extend along the pedal arm 11. A portion of the switching bracket 33 between both ends in the longitudinal direction is connected to the pedal arm 11 via a fourth pin 35.
  • the fourth pin 35 is located between the first pin 18 and the pedal fixing shaft 14. The switching bracket 33 can rotate relative to the pedal arm 11 around the central axis of the fourth pin 35.
  • the first pin 18 is movable between a connected position P1 shown in FIG. 3A and a non-connected position P2 shown in FIG. 4A.
  • the first pin 18 receives a reaction force from the expansion and contraction device 12, which is a reaction force device, and is held at the connection position P1.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of the portion surrounded by the circle indicated by the reference numeral 5 in FIG. 3A.
  • FIG. 6 shows an enlarged view of a portion surrounded by a circle indicated by the reference numeral 6 in FIG. 4A.
  • a recess 36 is formed in the pedal arm 11.
  • the recess 36 opens toward the front of the vehicle, that is, toward the left in FIG. 5 .
  • the first pin 18 is housed in the recess 36 .
  • the first pin 18 is held at the connection position P1 by being pressed against the inner wall of the recess 36 in response to a reaction force from the expansion and contraction device 12 (FIG. 3A).
  • the first pin 18 is connected to the pedal arm 11 by being held at the connection position P1.
  • a reaction force from the telescoping device 12 acts on the pedal arm 11 via the first pin 18 of the link mechanism 13.
  • the upper end of the switching bracket 33 is in contact with the first pin 18 held at the connection position P1.
  • the collar 34 of the switching mechanism 32 is connected to the master cylinder 31, the pedal arm 11, and the lower end of the switching bracket 33.
  • the collar 34 is fixed to the tip of the master cylinder 31, that is, to the right end of the master cylinder 31 in FIG. 3A.
  • the center axis of the collar 34 is parallel to the pedal fixing shaft 14.
  • the tip of the master cylinder 31 is connected to the lower end of the switching bracket 33 via a collar 34.
  • the lower end of the switching bracket 33 can rotate relative to the collar 34 around the central axis of the collar 34.
  • a hole 37 for passing the collar 34 is formed in a portion of the pedal arm 11 between the pedal fixing shaft 14 and the fourth pin 35.
  • the hole 37 has a larger diameter than the collar 34. This allows the collar 34 to move relative to the pedal arm 11 within a predetermined range in the direction of expansion and contraction of the master cylinder 31.
  • the collar 34 When in the by-wire mode of operation, the collar 34 is positioned as shown in Figure 3B.
  • the master cylinder 31 applies hydraulic pressure to the brake device.
  • the master cylinder 31 expands as the hydraulic pressure acts on the master cylinder 31, the collar 34 connected to the master cylinder 31 moves relative to the pedal arm 11 within the predetermined range as shown in FIG. 4B. .
  • the switching bracket 33 connected to the collar 34 rotates relative to the pedal arm 11 around the central axis of the fourth pin 35 as shown by arrow Y4 in FIG. 4A.
  • This relative rotation of the switching bracket 33 is performed against the reaction force of the telescopic device 12, which is a reaction force device. That is, the reaction force of the expansion/contraction device 12 is set to be smaller than the force generated when the master cylinder 31 is expanded by the above-mentioned hydraulic pressure.
  • the relationship between the reaction force of the telescoping device 12 acting on the switching bracket 33 and the force based on the hydraulic pressure of the master cylinder 31 is such that the force based on the hydraulic pressure of the master cylinder 31 is stronger than the reaction force of the telescoping device 12. It is set to be large. This allows the relative movement of the collar 34, that is, the relative rotation of the switching bracket 33.
  • the first pin 18 Due to the relative rotation of the switching bracket 33, the first pin 18 is pushed to the left in FIG. 4A by the upper end of the switching bracket 33. As a result, the first pin 18 moves from the connected position P1 shown by the two-dot chain line in FIG. 6 to the unconnected position P2 shown by the solid line.
  • the master cylinder 31 applies hydraulic pressure to the brake device.
  • the collar 34 connected to the master cylinder 31 moves relative to the pedal arm 11 within the predetermined range.
  • the switching bracket 33 connected to the collar 34 rotates relative to the pedal arm 11 around the central axis of the fourth pin 35, so that the first pin 18 held at the connecting position P1 Move to uncoupled position P2.
  • the connection of the first pin 18 to the pedal arm 11 is released, so that the transmission of reaction force from the expansion/contraction device 12 to the pedal arm 11 via the connection link 16 and the first pin 18 is interrupted.
  • the pedal arm 11 is depressed, no reaction force is transmitted from the expansion/contraction device 12 to the pedal arm 11.
  • a master cylinder was used as the expansion/contraction device 12, but a reaction force device may be used as the expansion/contraction device 12 as in the second embodiment.
  • the pedal arm 11 may be used for an accelerator pedal or a clutch pedal.
  • the angle of inclination of the pedal arm 11 and the expansion/contraction device 12 with respect to the horizontal plane may be changed as appropriate.

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Abstract

車両のペダル装置は、ペダルアーム(11)と、伸縮装置(12)と、リンク機構(13)と、を備える。ペダルアーム(11)は、踏み込まれるとペダル固定軸(14)の中心軸線周りに回転するように構成される。伸縮装置(12)は、ペダルアーム(11)よりも車両の前方側に位置している。リンク機構(13)は、ペダルアーム(11)の回転運動を伸縮装置(12)の伸縮運動に変換するように構成される。リンク機構(13)は、連結リンク(16)と、回転レバー(20)と、を備える。連結リンク(16)は、ペダルアーム(11)と伸縮装置(12)とを繋ぐ。回転レバー(20)の上端部は、連結リンク(16)の長手方向の両端部の間の部分に連結される。

Description

車両のペダル装置
 本開示は、車両のペダル装置に関する。
 車両のペダル装置は、ペダルアームと、伸縮装置と、リンク機構と、を備えている。
 ペダルアームは、ペダル固定軸から上方に向けて延びている。ペダルアームは、車両の運転者による踏み込み操作に伴ってペダル固定軸の中心軸線周りに回転する。
 伸縮装置は、ペダルアームよりも車両の前方側に位置している。伸縮装置は、上下方向に伸縮することが可能となっている。伸縮装置としては、車両のブレーキ装置に対し同装置を作動させるための油圧を付与するマスタシリンダ、及び、運転者が前記ペダルアームを踏み込んだとき、同ペダルアームに対し反力を付与する反力装置等があげられる。
 リンク機構は、ペダルアームと伸縮装置とに連結されている。リンク機構は、運転者の踏み込み操作によってペダルアームがペダル固定軸の中心軸線周りに回転したとき、そのペダルアームの回転運動を伸縮装置の伸縮運動に変換するものである。
 上記リンク機構としては、例えば特許文献1に示すものが知られている。特許文献1に開示されているリンク機構は、連結リンクと、中心軸と、補助リンクと、を備えている。
 連結リンクは、ペダルアームと伸縮装置との間に配置されている。連結リンクは、車両に固定された中心軸の中心軸線周りに回転可能となっている。連結リンクの第1端部は伸縮装置に連結されており、連結リンクの第2端部は補助リンクを介してペダルアームに連結されている。
 車両の運転者がペダルアームを踏み込むと、ペダルアームのペダル固定軸の中心軸線周りの回転運動が、補助リンクを介して連結リンクの中心軸の中心軸線周りの回転運動に変換される。このように回転運動する連結リンクによって伸縮装置が縮められる。
特開2021-117613号公報
 上下方向に伸縮する伸縮装置がペダルアームの前方に配置される場合、ペダルアームの踏み込み(回転)によって伸縮装置を必要量縮めるためには、リンク機構を大型化しなければならなくなる。
 詳しくは、中心軸の中心軸線周りに回転する連結リンクを大きくすることにより、伸縮装置と繋がる連結リンクの第1端部を回転軸から大きく離すとともに、補助リンクを介してペダルアームと繋がる連結リンクの第2端部を回転軸から大きく離す必要がある。更に、連結リンクとペダルアームとの間に補助アームを介在させる必要がある。これらの構成を採用することにより、ペダルアームの回転運動が効率よく伸縮装置の伸縮運動に変換される。その結果、上下方向に伸縮する伸縮装置がペダルアームの前方に配置される場合であっても、ペダルアームの踏み込み(回転)によって上記伸縮装置を必要量縮められるようになる。
 ただし、上述した構成の採用によってリンク機構が車両の前後方向に大型化する。このため、ペダル装置の設置スペースの確保が困難になる。
 本開示の一態様に係る車両のペダル装置は、ペダルアームと、伸縮装置と、リンク機構と、を備える。ペダルアームは、ペダル固定軸から上方に向けて延びており、車両の運転者による踏み込み操作に伴ってペダル固定軸線の中心線周りに回転するように構成される。伸縮装置は、ペダルアームよりも車両の前方側に位置し、上下方向に伸縮するように構成される。リンク機構は、ペダルアームと伸縮装置とに連結され、運転者の踏み込み操作によってペダルアームがペダル固定軸の中心軸線周りに回転したとき、そのペダルアームの回転運動を伸縮装置の伸縮運動に変換するように構成される。上記リンク機構は、連結リンクと、回転レバーと、を備える。連結リンクは、ペダルアームと前記伸縮装置とを繋ぐようにペダルアームと伸縮装置との間で延びている。連結リンクは、連結リンクの長手方向において第1端部と第2端部とを有する。第1端部は、ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第1ピンを介してペダルアームに対し連結され、それにより、第1ピンの中心軸線周りに回転するように構成される。第2端部は、ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第2ピンを介して伸縮装置に対し連結され、それにより、第2ピンの中心軸線周りに回転するように構成される。回転レバーは、ペダル固定軸と平行なレバー固定軸から上方に向けて延び、前記レバー固定軸の中心軸線周りに回転するように構成される。回転レバーの上端部は、ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第3ピンを介して連結リンクにおける第1及び第2端部の間に連結され、それにより、第3ピンの中心軸線周りに回転するように構成される。
第1実施形態のペダル装置を示す側面図。 図1のペダルアームが踏み込まれたときの同ペダル装置を示す側面図。 図3Aは、第2実施形態のペダル装置を示す側面図。図3Bは、図3A中の符号3Bで示される円によって囲んだ箇所を示す拡大図。 図4Aは、図3Aの切換機構が切り換え動作したときの同ペダル装置を示す側面図。図4Bは、図4A中の符号4Bで示される円によって囲んだ箇所を示す拡大図。 図3A中の符号5で示される円によって囲んだ箇所を示す拡大図。 図4A中の符号6で示される円によって囲んだ箇所を示す拡大図。
  [第1実施形態]
 以下、車両のペダル装置の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
 図1及び図2に示すように、車両のペダル装置は、ペダルアーム11と、伸縮装置12と、リンク機構13と、を備えている。
 ペダルアーム11は、車両に固定されたペダル固定軸14から上方に向けて延びている。ペダルアーム11は、車両の運転者による踏み込み操作に伴って、ペダル固定軸14の中心軸線周りに回転する。図1は、ペダルアーム11が踏み込まれていないときのペダル装置を示している。図2は、ペダルアーム11が踏み込まれているときのペダル装置を示している。
 伸縮装置12は、ペダルアーム11よりも車両の前方側、すなわち図1の左側に位置している。伸縮装置12は、車両に対し固定されているとともに、上下方向に伸縮することが可能となっている。ここで言う上下方向とは、水平面に対し垂直な方向だけでなく、その垂直な方向に対しある程度傾斜した方向も含む。
 伸縮装置12は、その長手方向が図2に示される状態のペダルアーム11の長手方向とほぼ一致するように配置されている。ペダルアーム11に対して車両の前方側には車両が有する他の部品、例えば衝突補強材15が配置されている。ペダルアーム11の上方には、運転者がペダルアーム11を踏み込む際の足の動きを許容するためのワークスペースを確保する必要がある。伸縮装置12は、上記衝突補強材15との干渉を避けること、及び、上記ワークスペースを確保することを目的として、上述したように配置される。
 伸縮装置12としては、車両のブレーキ装置に対し同装置を作動させるための油圧を付与するマスタシリンダ、及び、運転者が前記ペダルアーム11を踏み込んだとき、同ペダルアーム11に対し反力を付与する反力装置等があげられる。この実施形態ではマスタシリンダが伸縮装置12として用いられている。
 リンク機構13は、ペダルアーム11と伸縮装置12とに連結されている。リンク機構13は、運転者の踏み込み操作によってペダルアーム11がペダル固定軸14の中心軸線周りに回転したとき、そのペダルアーム11の回転運動を伸縮装置12の伸縮運動に変換する。以下、リンク機構13の構造について詳しく述べる。
 <リンク機構13の構造>
 リンク機構13は、連結リンク16と、回転レバー20と、を備えている。
 連結リンク16は、ペダルアーム11と伸縮装置12とを繋ぐようにペダルアーム11と伸縮装置12との間で延びている。連結リンク16における長手方向の第1端部は、ペダル固定軸14と平行な中心軸線を有する第1ピン18を介してペダルアーム11に対し連結されている。第1ピン18は、ペダル固定軸14よりも上側に位置している。連結リンク16の第1端部は、第1ピン18の中心軸線周りに回転することが可能となっている。
 連結リンク16における長手方向の第2端部は、ペダル固定軸14と平行な中心軸線を有する第2ピン19を介して伸縮装置12に対し連結されている。第2ピン19は、伸縮装置12の下端部に位置している。この下端部の上下動によって伸縮装置12が伸縮する。連結リンク16の第2端部は、第2ピン19の中心軸線周りに回転することが可能となっている。
 回転レバー20は、ペダルアーム11と伸縮装置12との間で上下方向に延びるように配置されている。ここで言う上下方向とは、水平面に対し垂直な方向だけでなく、その垂直な方向に対しある程度傾斜した方向も含む。
 回転レバー20の下端部は、ペダル固定軸14と平行なレバー固定軸21に固定されている。レバー固定軸21は、ペダル固定軸14よりも車両の前方側(図1の左側)に位置している。レバー固定軸21は車両に固定されている。回転レバー20は、レバー固定軸21から上方に向けて延び、レバー固定軸21の中心軸線周りに回転することが可能となっている。
 回転レバー20の上端部は、ペダル固定軸14と平行な中心軸線を有する第3ピン22を介して、連結リンク16における第1及び第2端部の間の部分に連結されている。回転レバー20の上端部は、第3ピン22の中心軸線周りに回転することが可能となっている。
 次に、本実施形態における車両のペダル装置の作用効果について説明する。
 (1-1)車両の運転者が図1に示すペダルアーム11を踏み込むと、図1の矢印Y1で示すようにペダルアーム11がペダル固定軸14の中心軸線周りに回転する。このペダルアーム11の回転に伴い、同ペダルアーム11と連結リンク16を介して繋がる回転レバー20も、レバー固定軸21の中心軸線周りに図1の矢印Y2で示すように回転する。
 そして、このように回転する回転レバー20の連結リンク16との連結箇所が伸縮装置12に向けて移動する。更に、ペダルアーム11と共に移動する連結リンク16が第3ピン22の中心軸線周りに図1の矢印Y3で示すように回転する。これにより、図2に示すように、連結リンク16における伸縮装置12の下端部に繋がる箇所が上方に移動することによって、伸縮装置12を上方に向けて収縮させる。上述した回転レバー20及び連結リンク16の動きにより、伸縮装置12を必要量縮めることができる。
 このように伸縮装置12を必要量縮めるために、従来のように連結リンクを大きくしたり、連結リンクとペダルアーム11との間に補助リンクを介在させたりしなくてもよい。そのため、リンク機構13が車両の前後方向に大型化することを抑制できる。その結果、ペダル装置の設置スペースを容易に確保することができる。
  [第2実施形態]
 次に、車両のペダル装置の第2実施形態について図3A~図6を参照して説明する。第1実施形態と同一の構成については、第1実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
 図3A及び図4Aに示す本実施形態のペダル装置は、伸縮装置12として用いられる反力装置を備えており、その伸縮装置12とは別にマスタシリンダ31を備えている。マスタシリンダ31は、リンク機構13の下側に位置している。マスタシリンダ31は、車両に対し固定されているとともに、車両の前後方向(図3Aの左右方向)に伸縮することが可能となっている。マスタシリンダ31は、ペダルアーム11に連結される先端部(図3Aの右端部)を有しており、運転者によるペダルアーム11の踏み込み操作に伴って収縮する。マスタシリンダ31は、ペダルアーム11の踏み込み操作の解除に伴って伸長する。
 このペダル装置が搭載される車両は、ブレーキ装置をバイワイヤ動作モードとバイワイヤ非動作モードとのいずれかの動作モードで動作させる。バイワイヤ動作モードでは、運転者がペダルアーム11を踏み込んだときのペダルアーム11の操作量がセンサによって検出される。そして、検出された上記操作量に基づきブレーキ装置が動作される。バイワイヤ動作モードでのマスタシリンダ31は、ペダルアーム11の踏み込み操作に伴う収縮時、ブレーキ装置に対する油圧の付与を行わない。このため、バイワイヤ動作モードのときにペダルアーム11を踏み込んでも、マスタシリンダ31からの反力がペダルアーム11に作用することはない。
 ペダルアーム11の操作量を検出する上記センサの故障時等には、車両はブレーキ装置をバイワイヤ非動作モードで動作させる。バイワイヤ非動作モードでは、マスタシリンダ31は、その収縮に伴いブレーキ装置に対する油圧の付与を行って同ブレーキ装置を動作させる。従って、バイワイヤ非動作モードでは、運転者がペダルアーム11を踏み込んだとき、マスタシリンダ31が収縮することに伴ってブレーキ装置に対し油圧が付与される。そして、その付与された油圧によりブレーキ装置が動作される。このため、バイワイヤ非動作モードのときにペダルアーム11が踏み込まれると、マスタシリンダ31からの反力がペダルアーム11に作用する。
 ペダル装置は、切換機構32を備えている。切換機構32は、バイワイヤ動作モード時には、反力装置である上記伸縮装置12からの反力をペダルアーム11に作用させる。切換機構32は、バイワイヤ非動作モード時には、上記伸縮装置12からペダルアーム11への上記反力の伝達を遮断する。このため、バイワイヤ非動作モード時、ペダルアーム11にマスタシリンダ31からの反力に加えて、伸縮装置12からの反力も作用するということを回避できる。
 <切換機構32の構造>
 切換機構32は、切換ブラケット33と、カラー34と、を備えている。切換ブラケット33は、ペダルアーム11に沿って延びるように配置されている。切換ブラケット33における長手方向の両端部の間の箇所は、第4ピン35を介してペダルアーム11に連結されている。第4ピン35は、第1ピン18とペダル固定軸14との間に位置している。切換ブラケット33は、ペダルアーム11に対し第4ピン35の中心軸線周りに相対回転することが可能となっている。
 第1ピン18は、図3Aに示す連結位置P1と図4Aに示す非連結位置P2との間で、移動することが可能となっている。第1ピン18は、反力装置である上記伸縮装置12からの反力を受けて、上記連結位置P1に保持される。図5は、図3A中の符号5で示される円によって囲んだ部分を拡大して示している。図6は、図4A中の符号6で示される円によって囲んだ部分を拡大して示している。
 図5に示すように、ペダルアーム11には凹部36が形成されている。凹部36は、車両の前方、すなわち図5の左方に向けて開口している。凹部36には第1ピン18が収容されている。第1ピン18は、伸縮装置12(図3A)からの反力を受けて凹部36の内壁に押し付けられることにより、連結位置P1に保持される。第1ピン18は、連結位置P1に保持されることにより、ペダルアーム11に対し連結される。この状態においては、伸縮装置12からの反力が、リンク機構13の第1ピン18を介してペダルアーム11に作用する。連結位置P1に保持された第1ピン18には、図5に示すように切換ブラケット33の上端部が当接している。
 図3Aに示すように、切換機構32のカラー34は、マスタシリンダ31、ペダルアーム11、及び、切換ブラケット33の下端部と連結されている。詳しくは、カラー34は、マスタシリンダ31における先端部、すなわちマスタシリンダ31の図3Aにおける右端部に固定されている。カラー34の中心軸線は、ペダル固定軸14と平行になっている。マスタシリンダ31の上記先端部は、カラー34を介して、切換ブラケット33の下端部と連結されている。切換ブラケット33の下端部は、カラー34に対し、カラー34の中心軸線周りに相対回転することが可能となっている。
 ペダルアーム11におけるペダル固定軸14と第4ピン35との間の部分には、カラー34を通すための孔37が形成されている。孔37は、カラー34よりも大径となっている。これにより、カラー34は、ペダルアーム11に対し、マスタシリンダ31の伸縮方向についての定められた範囲での相対移動が可能とされている。
 バイワイヤ動作モードのとき、カラー34は図3Bに示すように位置する。一方、バイワイヤ非動作モードのときには、マスタシリンダ31によってブレーキ装置に対する油圧の付与が行われるようになる。マスタシリンダ31に上記油圧が作用することに伴ってマスタシリンダ31が伸長すると、マスタシリンダ31に連結されたカラー34が図4Bに示すようにペダルアーム11に対し上記定められた範囲で相対移動する。このカラー34の相対移動に伴い、カラー34に連結された切換ブラケット33が、ペダルアーム11に対し第4ピン35の中心軸線周りに図4Aに矢印Y4で示すように相対回転する。
 この切換ブラケット33の相対回転は、反力装置である上記伸縮装置12の反力に抗して行われる。すなわち、マスタシリンダ31が上記油圧によって伸長するときに発生する力よりも、伸縮装置12の反力が小さくなるように設定されている。言い換えれば、切換ブラケット33に作用する伸縮装置12の反力とマスタシリンダ31の上記油圧に基づく力との関係は、伸縮装置12の反力よりもマスタシリンダ31の上記油圧に基づく力の方が大きくなるよう設定されている。これにより、カラー34の上記相対移動、すなわち切換ブラケット33の上記相対回転が可能になる。切換ブラケット33の上記相対回転により、第1ピン18が切換ブラケット33の上端部によって図4Aの左方に押される。その結果、第1ピン18は、図6に二点鎖線で示す連結位置P1から実線で示す非連結位置P2まで移動する。
 第1ピン18が非連結位置P2に移動すると、ペダルアーム11の凹部36から第1ピン18が抜き出されるため、ペダルアーム11に対する第1ピン18の連結が解除される。このため、反力装置である上記伸縮装置12(図4A)から、リンク機構13の第1ピン18を介してのペダルアーム11への反力の伝達が遮断される。その結果、ペダルアーム11が踏み込まれる際に伸縮装置12からペダルアーム11に反力が伝達されなくなる。
 次に、本実施形態における車両のペダル装置の作用効果について説明する。
 (2-1)第1実施形態と同様に、リンク機構13が車両の前後方向に大型化することを抑制できる。
 (2-2)バイワイヤ動作モードのとき、反力装置である伸縮装置12の反力により、リンク機構13の第1ピン18が連結位置P1に保持される。このとき、運転者によってペダルアーム11が踏み込まれると、リンク機構13を介して伸縮装置12が収縮する。そのことに伴って伸縮装置12からの反力が連結リンク16及び第1ピン18を介してペダルアーム11に作用する。このときにはペダルアーム11の踏み込みに伴ってマスタシリンダ31が収縮しても、その収縮に伴うブレーキ装置に対する油圧の付与が行われないため、ペダルアーム11にマスタシリンダ31からの反力が伝達されることはない。
 バイワイヤ非動作モードのときには、マスタシリンダ31によってブレーキ装置に対する油圧の付与が行われるようになる。そして、マスタシリンダ31に上記油圧が作用することに伴ってマスタシリンダ31が伸長すると、マスタシリンダ31に連結されたカラー34がペダルアーム11に対し上記定められた範囲で相対移動する。このカラー34の相対移動に伴い、カラー34に連結された切換ブラケット33がペダルアーム11に対し第4ピン35の中心軸線周りに相対回転するため、連結位置P1に保持された第1ピン18が非連結位置P2に移動する。これにより、ペダルアーム11に対する第1ピン18の連結が解除されるため、伸縮装置12から連結リンク16及び第1ピン18を介してのペダルアーム11への反力の伝達が遮断される。その結果、ペダルアーム11が踏み込まれる際に伸縮装置12からペダルアーム11に反力が伝達されなくなる。
 バイワイヤ非動作モードのときには、ペダルアーム11が踏み込まれることに伴ってマスタシリンダ31が収縮すると、その収縮に基づきブレーキ装置に対する油圧の付与が行われるため、ペダルアーム11にはマスタシリンダ31からの反力が作用する。このときには伸縮装置12からペダルアーム11への反力の伝達が上述したように遮断されるため、ペダルアーム11が踏み込まれる際に伸縮装置12からペダルアーム11に反力が伝達されることはない。従って、マスタシリンダ31からの反力に加えて伸縮装置12からの反力がペダルアーム11に伝達されることがないので、ペダルアーム11に作用する反力が大きくなることを回避できる。
 また、バイワイヤ動作モードとバイワイヤ非動作モードとで、ペダルアーム11に作用する反力を、伸縮装置12からの反力とマスタシリンダ31からの反力との間で切り換えるに当たり、電磁バルブ等の高価な部品をペダル装置に設ける必要がない。このため、ペダル装置の製造コストを低く抑えることができる。
  [その他の実施形態]
 なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
 ・第1実施形態において、伸縮装置12としてマスタシリンダを用いたが、第2実施形態のように伸縮装置12として反力装置を用いてもよい。この場合、ペダルアーム11は、アクセルペダルやクラッチペダルに用いられるものであってもよい。
 ・第1実施形態及び第2実施形態において、ペダルアーム11及び伸縮装置12の水平面に対する傾斜角度を適宜変更してもよい。

Claims (5)

  1.  車両のペダル装置であって、
     ペダルアームと、伸縮装置と、リンク機構と、を備え、
     前記ペダルアームは、ペダル固定軸から上方に向けて延びており、車両の運転者による踏み込み操作に伴って前記ペダル固定軸の中心軸線周りに回転するように構成され、
     前記伸縮装置は、前記ペダルアームよりも車両の前方側に位置し、上下方向に伸縮するように構成され、
     前記リンク機構は、前記ペダルアームと前記伸縮装置とに連結され、運転者の踏み込み操作によって前記ペダルアームが前記ペダル固定軸の中心軸線周りに回転したとき、前記ペダルアームの回転運動を前記伸縮装置の伸縮運動に変換するように構成され、
     前記リンク機構は、連結リンクと、回転レバーと、を備え、
     前記連結リンクは、前記ペダルアームと前記伸縮装置とを繋ぐように前記ペダルアームと前記伸縮装置との間で延びており、
     前記連結リンクは、前記連結リンクの長手方向において第1端部と第2端部とを有し、
     前記第1端部は、前記ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第1ピンを介して前記ペダルアームに対し連結され、それにより、前記第1ピンの中心軸線周りに回転するように構成され、
     前記第2端部は、前記ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第2ピンを介して前記伸縮装置に対し連結され、それにより、前記第2ピンの中心軸線周りに回転するように構成され、
     前記回転レバーは、前記ペダル固定軸と平行なレバー固定軸から上方に向けて延び、前記レバー固定軸の中心軸線周りに回転するように構成され、
     前記回転レバーの上端部は、前記ペダル固定軸と平行な中心軸線を有する第3ピンを介して前記連結リンクにおける前記第1及び第2端部の間の部分に連結され、それにより、前記第3ピンの中心軸線周りに回転するように構成される、車両のペダル装置。
  2.  前記伸縮装置は、車両のブレーキ装置に対し同ブレーキ装置を作動させるための油圧を付与するように構成されるマスタシリンダである、請求項1に記載の車両のペダル装置。
  3.  前記伸縮装置は、運転者が前記ペダルアームを踏み込んだとき、前記ペダルアームに対し反力を付与するように構成される反力装置である、請求項1に記載の車両のペダル装置。
  4.  マスタシリンダと、切換機構と、をさらに備え、
     前記マスタシリンダは、前記ペダルアームと繋がっており、運転者による前記ペダルアームの踏み込み操作に伴って収縮するように構成され、
     前記マスタシリンダは、自身の収縮に伴い車両のブレーキ装置に対して同ブレーキ装置を作動させるための油圧を付与するように構成され、
     前記マスタシリンダは、前記ブレーキ装置のバイワイヤ動作モード時には自身の収縮に伴う油圧の付与を行わず、前記ブレーキ装置のバイワイヤ非動作モード時には自身の収縮に伴う油圧の付与を行う、ように構成され、
     前記切換機構は、前記バイワイヤ動作モード時には前記反力装置からの反力を前記ペダルアームに作用させ、前記バイワイヤ非動作モード時には前記反力装置から前記ペダルアームへの前記反力の伝達を遮断する、ように構成される、請求項3に記載の車両のペダル装置。
  5.  前記第1ピンは、連結位置と非連結位置との間で移動するように構成され、
     前記第1ピンは、前記反力装置からの反力を受けて前記連結位置に保持されることによって前記ペダルアームに対し連結され、前記連結位置から前記非連結位置に移動することによって前記ペダルアームに対する連結が解除される、ように構成され、
     前記切換機構は、切換ブラケットと、カラーと、を備え、
     前記切換ブラケットは、前記ペダルアームに沿って延びるように配置され、
     前記切換ブラケットにおける長手方向の両端部の間の箇所は、前記第1ピンと前記ペダル固定軸との間に位置する第4ピンを介して前記ペダルアームに連結され、それにより、前記ペダルアームに対し前記第4ピンの中心軸線周りに相対回転するように構成され、
     前記切換ブラケットの上端部は、前記連結位置に保持された前記第1ピンと当接しており、
     前記カラーは、前記マスタシリンダ、前記ペダルアーム、及び、前記切換ブラケットの下端部と連結され、
     前記カラーは、前記ペダルアームに対し前記マスタシリンダの伸縮方向についての定められた範囲での相対移動が可能に構成され、
     前記バイワイヤ非動作モード時に前記マスタシリンダが油圧によって伸長するときに発生する力は、前記反力装置の反力よりも大きくなるように設定され、それにより、前記バイワイヤ非動作モード時に前記マスタシリンダが油圧によって伸長すると、前記カラーが上記定められた範囲で前記ペダルアームに対して相対移動し、それに伴い、前記切換ブラケットが前記第4ピンの中心軸線周りに回転して前記第1ピンを前記連結位置から前記非連結位置に移動させる、請求項4に記載の車両のペダル装置。
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