JP2002509835A - ペダル機構 - Google Patents

ペダル機構

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JP2002509835A
JP2002509835A JP2000541041A JP2000541041A JP2002509835A JP 2002509835 A JP2002509835 A JP 2002509835A JP 2000541041 A JP2000541041 A JP 2000541041A JP 2000541041 A JP2000541041 A JP 2000541041A JP 2002509835 A JP2002509835 A JP 2002509835A
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pedal
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spring
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マルティノフスキー ヤン
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Mannesmann VDO AG
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    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 操作力が直にまたは構成部分を介して導入されるように、かつ復帰ばねエレメント（６）によってペダルレバーに導入される戻し力が最大に許容される値までしか伝達されないように、足操作式のペダルレバー（２）がばねエレメント（１２）を介して作動部材に結合されている。最大に許容される力を上回る力が生じた際に、許容される力を越えた力をばねエレメントが受け取る。これにより作動部材（１８）は戻り運動時の高すぎる力の導入に起因する損傷に対して保護される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は特に車両のためのペダル機構であって、軸を中心として旋回可能に支
承されていて足の力によって偏位可能であると共に復帰ばねエレメントによって
基本位置へ戻し旋回可能なペダルレバーが設けられており、その場合、このペダ
ルレバーによって作動部材が操作される形式のものに関する。
【０００２】 上述形式のペダルは自動車において以前から普通に使用されており、それゆえ
一般に公知である。自動車の運転者がペダルレバーを操作する足を戻した際に、
ペダルはこの運動に追従する必要がある。例えば制動過程の終了後に加速ペダル
を操作するために運転者がその足をペダルレバーから完全に離した際に、ペダル
レバーは比較的迅速にその休止位置へ戻らなければならない。この戻り運動は一
般的には復帰ばねエレメントによって可能である。ペダルレバーからの足の解離
または足の滑落（いわゆる踏み外し）による操作力の突然の消失時に、ペダルレ
バーは比較的強く加速される。作動部材がその最大の偏位に達した時、またはそ
のストッパに当接した時に初めてこの運動が作動部材によって停止させられると
、ペダルレバーの撥ね戻りによって作動部材へ作用する力は最大限許容される力
を上回って作動部材の損傷をもたらす。
【０００３】 作動部材の過負荷はペダルアームの運動を制限するストッパまたは当接部材を
ペダル機構に設けることにより排除することができる。しかし、その場合の欠点
は所望の作用を得るためには、接続されている作動部材にストッパが正確にチュ
ーニングされていなければらないことにある。このことは費用のかかる調整作業
および調節作業を必要とし、このことがコスト増大につながる。それと同時に、
種々の自動車バリエーションもしくはモタリゼーションバリエーションへの装備
替えも繁雑である。さらに、継続的に許容される運転を保証する安全値だけ理論
上可能な最大偏位が削減されなければならないため、作動部材によって制限され
ている最大可能な偏位がストッパによって減少する。
【０００４】 本発明の課題は、作動部材の損傷を大幅に排除することができると共に、作動
部材の戻り運動を制限するためのストッパまたは当接エレメントを省くことがで
きるような上述形式のペダル機構を提供することにある。
【０００５】 この課題は本発明によれば、ペダルレバーの戻し運動時にペダルレバーから作
動部材へ伝達される力を作動部材からのペダルレバーの解離により制限するため
に形成されたばねエレメントによって、ペダルレバーが作動部材に結合されてい
ることにより解決される。これにより、ペダルレバーの操作時に作動部材は従来
のペダルレバーでと同様に操作されて操作力を作動部材へ伝達する。操作力の突
然の消失時にペダルレバーは復帰ばね力の作用によって戻される。その際、作動
部材のために最大に許容される力を上回る力が生じると、ばねエレメントが緊張
させられる。それゆえ、解離方向で作動部材に最大に作用する力はばねエレメン
トの設計によって規定される。それゆえ、例えば液圧シリンダから成ることので
きる作動部材の損傷が排除される。ストッパは完全に省かれるか、またはばねエ
レメントが緊張し、これによりペダルレバーと作動部材との間の間隔が増大した
場合に、戻り方向の運動を制限するためにのみ役立てられる。
【０００６】 作動部材とばねエレメントとの間に１つの構成部分が配置されており、この構
成部分が操作方向ではペダルレバーと一緒に、かつ戻し方向ではばねエレメント
のばね力に抗してペダルレバーに対して相対的に運動可能に形成されていると、
本発明の特別有利な１実施形が得られる。これにより、一面において作動部材を
戻り運動時にペダルレバーの運動から解放し、他面においてばねエレメントを操
作方向で負荷軽減することが可能である。有利には規定された運動軌道がこの構
成部分に固定される。これにより、作動部材の側方向の偏位が阻止される。それ
ゆえ、作動部材は信頼性よくその休止位置へ戻される。
【０００７】 その場合、構成部分がペダルレバーの操作時にペダルレバーに当接していると
有利である。これにより、操作力は構成部分によりばねエレメントの介在なしに
ペダルレバーから作動部材へ伝達される。これにより、ばねエレメントはペダル
の操作時に負荷されず、それゆえ、著しくわずかな摩耗にしかさらされない。作
用方向とは逆の方向でのばねエレメントの負荷に起因して場合によりペダル機構
の操作方向に生じる弾性が回避されることができる。
【０００８】 構成部分とペダルレバーとが共通の１つの軸を中心として旋回可能に配置され
ている本発明の１実施形は構造的に特別に簡単である。これにより、ペダル機構
の極めてコンパクトな構造が実現される。それと同時に、装置、特に作動部材の
運動軌道は従来のペダル機構に対比して不変である。それゆえ、既存のペダル機
構については極めてわずかな変更しか必要でなく、このことにより、この実施形
はレトロフィットにも適している。
【０００９】 本発明は基本的にはすべての使用目的のために適している。ペダルレバーがブ
レーキペダルレバーであり、かつ、作動部材がブレーキ装置である場合には、特
に本発明によるペダル機構は自動車における使用に適している。加速ペダルがま
すます電気的な作動部材を備えるようになり、これらの電気的な作動部材の操作
力が著しくわずかに設計されることができるようになっているのに対して、乗用
車および貨物自動車におけるブレーキペダルレバーは、多くの場合依然として、
ブレーキ装置への操作力の（液圧的・）機械的な伝達またはブレーキ力倍力装置
の（液圧的・）機械的な起動制御に役立てられている。その場合、復帰ばねエレ
メントの戻し力は主としてブレーキ装置およびブレーキ力倍力装置の設計に依存
している。これらは通常大量の個数で製作され、従って、所定の使用目的のため
の個々の設計、特にペダル機構のための個別的に強化されたストッパを備えた設
計は一般に不可能である。
【００１０】 ばねエレメントが引張ばねであると、本発明の特別簡単な１実施形が得られる
。引張ばねはペダルレバーと作動部材との間の結合部内に容易に組み込まれ、そ
の際、圧縮力の伝達のためにも形成されることができる。
【００１１】 ばねエレメントが圧縮ばねであると、さらに別の１実施形が得られる。このよ
うに形成されたばねエレメントはその故障時、例えばその破損時に作動部材の戻
り運動を可能ならしめる。作動部材は一面では著しく高い戻し力から解放される
が、しかしそれと同時に、圧縮ばねの最大圧縮時に作動部材を休止位置へ案内す
るストッパを有している。このことは、例えば作動部材が運転位置でひっかかっ
て、もはや休止位置へ戻らない場合に有効である。
【００１２】 ばねエレメントが脚付きばねであると、本発明によるペダル機構の有利なさら
に別の１実施形が得られる。これにより、同時に、スペースを節約できる信頼性
のよいペダル機構が形成される。このことのために脚付きばねは例えばペダルレ
バーと共通の１つの軸を中心として旋回可能であることができ、かつ洗濯挟みの
ように一方のばねアームでペダルアームの上側に支持され、かつ他方のばねアー
ムで作動部材をペダルレバーの下側に圧着させる。ペダルレバーの操作時には操
作力が直に作動部材へ作用し、戻り運動時には最大に許容される力を上回る力の
発生時に脚付きばねが作動部材をペダルアームから分離し、これにより、作動部
材とペダルアームとが互いに逆向きに旋回させられる。
【００１３】 本発明の有利なさらに別の変化実施形により、基本位置でばねエレメントのば
ね力が復帰ばねエレメントのばねに比して大きいと、ペダルレバーの遊びが有効
に回避される。この形式でペダル機構は特に良好かつ確実に操作される。
【００１４】 本発明は多数の実施形を許容する。基本原理を一層明確にするためにそのうち
の２つの実施形を図面に示し、以下に操作周期に付いて説明する。
【００１５】 図１は本発明による１つのペダル機構１を側面図で示す。この場合、定置の支
承部に配置された軸３を中心としてペダルレバー２が旋回可能に支承されている
。このペダルレバー２は引張ばねとして形成された復帰ばねエレメント６を備え
たレバーアーム５を有しており、復帰ばねエレメント６はペダル機構１のベース
板２９として形成された定置の支えに支持されており、かつ図示の位置で無負荷
状態にある。レバーアーム５は例えばゴム緩衝体として形成された定置のストッ
パ７に対してわずかな間隔を有している。ペダルレバー２はレバーアーム５とは
反対側に位置するレバーアーム８に踏み板９として形成された区分１０を有して
おり、この区分は踏込み操作部として形成されている。同様にペダルレバー２の
レバーアーム８には、引張ばねとして形成されたばねエレメント１２のためにほ
ぼポット状の受容部１１が配置されており、この受容部１１内にばねエレメント
１２が挿入されている。ばねエレメント１２は同様に軸３を中心として旋回可能
に支承された構成部分１３にペダルレバー２を結合せしめている。この構成部分
１３の切欠１４内には、構成部分１３にほとんど依存しない運動が軸３を中心と
して可能であるようにペダルレバー２のレバーアーム８が挿入されている。この
構成部分１３はさらにピン１５によって、たんに部分的に示されていてブレーキ
装置として形成された作動部材１８のピストンロッド１６に結合されている。図
示の休止位置ではばねエレメント１２のばね力は復帰ばねエレメント６のばね力
に比して大きく、従って、ペダルレバー２のレバーアーム８はピストンロッド１
６に結合された構成部分１３に当接している。
【００１６】 図２はペダル機構１が操作力ＦBによって負荷された操作位置を占めている。 ペダルレバー２はいまや図１に示された休止位置に対して偏位角αだけ復帰ばね
エレメント６のばね力に抗して偏位した位置を占めている。その際、ペダルレバ
ー２の踏み板９に作用するこの操作力ＦBは、ペダルレバー２に当接していてこ れと一緒に旋回する構成部分１３に伝達される。それゆえ、ブレーキ装置１７の
、ピン１５を介して操作されたピストンロッド１６は部分的にブレーキ装置１７
内へ押し込まれる。その際、ばねエレメント１２には力が作用しない。
【００１７】 図３は操作力（ＦB）が突然消失した後の位置でペダル機構１を示す。構成部 分１３は再び図１に示されたその休止位置へ戻されている。その際、ペダルレバ
ー２の慣性と協働して復帰ばねエレメント６からばねエレメント１２へ作用する
力は最大に許容される力を上回っている。それゆえ、ペダルレバー２は構成部分
１３に対してばねエレメント１２のばね力に抗して旋回した位置を占めている。
その際、ブレーキ装置１７として形成された作動部材１８に作用する戻し力はば
ねエレメント１２から伝達された力に相応している。それゆえ、ピストンロッド
１６はその最大までブレーキ装置から引き出された位置を占めている。ブレーキ
装置１７からのペダルレバー２のこの解離により、許容されない高い戻し力によ
るブレーキ装置の損傷が阻止される。休止位置ではばねエレメント１２のばね力
が復帰ばねエレメント６のばね力に比して大きいことにより、ペダルレバー２の
レバーアーム８は再び、ピストンロッド１６に結合された構成部分１３へ当接さ
せられる。
【００１８】 図４は図１から図３までに示されたペダル機構の１変化実施形を示し、この場
合、対応する構成部分は対応する符号を備えている。この場合、ブレーキ装置１
９として形成された作動部材２０はピストンロッド２１によって、ペダルレバー
２３に設けた切欠２２に貫通案内されている。ピストンロッド２１の自由端に配
置された拡張部２４とこの切欠２２との間では圧縮ばねとして形成されたばねエ
レメント２５がピストンロッド２１の終端区分を取り囲んでいる。この場合、ば
ねエレメント２５は切欠２２の縁２６に支持されている。ペダルレバー２３の、
ばねエレメント２５とは反対側では、ピストンロッド２１に固定的に結合された
ドーム状の構成部分２７が切欠２２に当接している。図示の休止位置ではばねエ
レメント２５のばね力が引張ばねとして形成された復帰ばねエレメント６のばね
力に比して大きく、従って、ペダルレバー２３はピストンロッド２１に結合され
たドーム状の構成部分２７と、圧縮ばねとして形成されたばねエレメント２５と
の間に緊縮されている。
【００１９】 図５は図２と同様に操作力ＦBで負荷された操作位置でペダルレバー２３を示 す。ペダルレバー２３はいまや図４に示された休止位置に対して偏位角αだけ復
帰ばねエレメント６のばね力に抗して偏位した位置を占めている。その際、ペダ
ルレバー２３の踏み板２８上に作用する操作力ＦBは構成部分２７を介して直に ブレーキ装置１９のピストンロッド２１へ伝達され、従って、ピストンロッドは
部分的にブレーキ装置１９内へ押し込まれている。その際、ばねエレメント２５
は、ペダルレバー２３とピストンロッド２１との角度位置がわずかに変化したこ
とによって生じた若干伸長した位置を占めている。
【００２０】 図６は操作力（ＦB）が突然取り除かれた後のペダルレバー２３を示し、その 際、ピストンロッド２１はこれに配置された構成部分２７と一緒に図４に示され
たその休止位置へ戻されている。その際、復帰ばねエレメント６の戻し力はばね
エレメント２５から最大にペダルレバー２３へ伝達可能な力を上回っている。そ
の際、ブレーキ装置１９のピストンロッド２１は可能な限り遠くまでブレーキ装
置１９から引き抜かれており、他面においてペダルレバー２３は著しく撥ね戻さ
れている。このことにより、圧縮ばねとして形成されたばねエレメント２５は拡
張部２４と切欠２２の縁２６との間で緊縮されている。その際、ピストンロッド
２１に配置された構成部分２７は切欠２２に当接していない。休止位置では圧縮
ばねとして形成されたばねエレメント２５のばね力が復帰ばねエレメント６のば
ね力に比して大きいことにより、ペダルレバー２３はピストンロッド２１に結合
されたドーム状の構成部分２７へ再び当接させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 引張ばねとして形成されたばねエレメントを備えた本発明によるペダル機構を
休止位置で示す図である。
【図２】 図１に示されたペダル機構を操作位置で示す図である。
【図３】 図１に示されたペダル機構をペダルレバーが突然解放された後の位置で示す図
である。
【図４】 圧縮ばねとして形成されたばねエレメントを備えた本発明による別の１つのペ
ダル機構を休止位置で示す図である。
【図５】 図４に示されたペダル機構を操作位置で示す図である。
【図６】 図４に示されたペダル機構をペダルレバーが突然解放された後の位置で示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｋｒｕｐｐｓｔｒａｂｅ 105，Ｆｒａｎ ｋｆｕｒｔ ａｍ Ｍａｉｎ，ＢＲＤ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に車両のためのペダル機構であって、軸を中心として旋回
    可能に支承されていて足の力によって偏位可能であると共に復帰ばねエレメント
    によって基本位置へ戻し旋回可能なペダルレバーが設けられており、その場合、
    このペダルレバーによって作動部材が操作される形式のものにおいて、ペダルレ
    バー（２，２３）の戻し運動時にペダルレバー（２，２３）から作動部材（１８
    ，２０）へ伝達される力を作動部材（１８，２０）からのペダルレバー（２，２
    ３）の解離により制限するために形成されたばねエレメント（１２，２５）によ
    って、ペダルレバー（２，２３）が作動部材（１８，２０）に結合されているこ
    とを特徴とするペダル機構。
  2. 【請求項２】 作動部材（１８，２０）とばねエレメント（１２，２５）と
    の間に１つの構成部分（１３，２７）が配置されており、この構成部分が操作方
    向ではペダルレバー（２，２３）と一緒に、かつ戻し方向ではばねエレメント（
    １２，２５）のばね力に抗してペダルレバー（２，２３）に対して相対的に運動
    可能に形成されていることを特徴とする請求項１記載のペダル機構。
  3. 【請求項３】 構成部分（１３，２７）がペダルレバー（２，２３）の操作
    時にペダルレバーに当接していることを特徴とする請求項２記載のペダル機構。
  4. 【請求項４】 構成部分（１３，２７）とペダルレバー（２，２３）とが共
    通の１つの軸（３）を中心として旋回可能に配置されていることを特徴とする請
    求項２または３記載のペダル機構。
  5. 【請求項５】 ペダルレバー（２，２３）がブレーキペダルレバーであり、
    かつ、作動部材（１８，２０）がブレーキ装置であることを特徴とする請求項１
    から４までのいずれか１項記載のペダル機構。
  6. 【請求項６】 ばねエレメント（１２）が引張ばねであることを特徴とする
    請求項１から５までのいずれか１項記載のペダル機構。
  7. 【請求項７】 ばねエレメント（２５）が圧縮ばねであることを特徴とする
    請求項１から５までのいずれか１項記載のペダル機構。
  8. 【請求項８】 ばねエレメントが脚付きばねであることを特徴とする請求項
    １から５までのいずれか１項記載のペダル機構。
  9. 【請求項９】 基本位置でばねエレメント（１２，２５）のばね力が復帰ば
    ねエレメント（６）のばね力に比して大きいことを特徴とする請求項１から８ま
    でのいずれか１項記載のペダル機構。
JP2000541041A 1998-03-28 1999-03-20 ペダル機構 Pending JP2002509835A (ja)

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DE19813845A DE19813845A1 (de) 1998-03-28 1998-03-28 Pedalwerk
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