JP2004348280A - ペダル補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によりペダル操作を最適に補助するペダル補助装置を提供する。
【解決手段】運転席のフロア上に車両左右方向にわたってフットレスト１を延設する。フットレスト１は、踏面１ａと、フロア接触面１ｂと、踏面１ａとフロア接触面１ｂとを連結する連結面１ｃの少なくとも三面を有し、フロア接触面１ｂと連結面１ｃの接合部に形成された回転軸１ｄを支点に回転可能に支持されるとともに、回転軸１ｄ、および踏面１ａと連結面１ｃの接合部で形成される稜線１ｅの少なくとも一方を、車両前後方向に傾斜させる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルやアクセルペダル等の操作を容易にするペダル補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のペダル装置として、従来、ドライバの体格に合わせてペダルの前後位置および高さを調整可能としたものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、ブレーキペダル下方のフロア面またはフロアマットにドライバの踵位置を規制するための規制部を設け、ブレーキペダルの踏み込み時に踵が車体前方にずれることを防止するようにしたペダル装置も知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００２−３５８１３１号公報
【特許文献２】
特開平２００２−３４７５８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載のペダル装置は、四節リンク機構によりブレーキペダルを形成するため、構成が煩雑になり、高コストになるという問題があった。また、上記特許文献２記載のペダル装置は、フロア面に踵を付けた状態でのペダル操作を前提とするものであり、例えば足の小さいドライバが踵をフロア面から離してペダル操作する場合には、機能しないばかりか、規制部がかえって邪魔になる。
【０００５】
本発明は、ドライバの体格差等の影響を受けず、簡易な構成によりペダル操作を最適に補助するペダル補助装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるペダル補助装置は、ペダル操作時に運転者の踵部を支持するように、運転席のフロア上に車両左右方向にわたって延設されるフットレストを備え、このフットレストは、踏面と、フロア接触面と、踏面とフロア接触面とを連結する連結面の少なくとも三面を有し、フロア接触面と連結面の接合部に形成された回転軸を支点に回転可能に支持されるとともに、回転軸、および踏面と連結面の接合部で形成される稜線の少なくとも一方を、車両前後方向に傾斜させたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、踏面とフロア接触面と連結面の少なくとも三面によりフットレストを形成し、フロア接触面と連結面の接合部に形成された回転軸を支点にフットレストを回転可能に支持するとともに、回転軸、および踏面と連結面の接合部で形成される稜線の少なくとも一方を、車両前後方向に傾斜させるようにした。これにより足が小さい場合であっても、ペダル操作の際にドライバの踵をフットレストで支持することができ、微小なペダル操作が容易になるとともに、ペダルを深く踏み込んだ場合にはフットレストが回転するので、フットレストに拘束されることなくペダルを踏み抜くことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
−第１の実施の形態−
以下、図１〜図５を参照して本発明によるペダル補助装置の第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係わるペダル補助装置の構成を示す斜視図であり、図２は、このペダル補助装置の取付状態を示す図である。ペダル補助装置は、車両左右方向にわたって延設され、ブレーキペダル５やアクセルペダル６の操作の際にドライバの踵を支持するフットレスト１と、ヒンジなどの回転機構３を介し、フットレスト１をフロアに回転可能に支持する固定部２と、フットレスト１を図２の初期位置に戻す初期位置戻し機構４とを有する。なお、アクセルペダル６の踏面はブレーキペダル５の踏面よりも下方まで延在している。そのため、フロア面に踵を付けた状態でアクセルペダル６を操作することは比較的容易である。これに対して足の小さいドライバがフロア面に踵を付けた状態でブレーキペダル５を操作することは困難であり、本実施の形態では主にブレーキペダル５の操作を補助するためにペダル補助装置を設ける。
【０００９】
図３（ａ）は第１の実施の形態に係わるフットレスト１の正面図（車両後方から見た図）であり、図３（ｂ）は平面図（上方から見た図）、図３（ｃ）は車両前後方向の鉛直面内の断面図（図３（ｃ）のｃ−ｃ線断面図）である。フットレスト１は、初期位置でフロア面に接触するフロア接触面１ｂと、フロア接触面１ｂの後縁部から前方に向けて斜めに立ち上がる踏面１ａと、フロア接触面の前縁部と踏面１ａの上縁部とを連結する連結面１ｃとを有し、全体が略三角柱形状を呈する。フロア接触面１ｂと連結面１ｃの接合部には回転軸１ｄが設けられ、この回転軸１ｄを支点にフットレスト１は回転可能である。
【００１０】
図３（ｂ）に示すように、回転軸１ｄの右端部は左端部よりも後方に位置し、回転軸１ｄは上方から見ると車両前後方向に傾斜している。また、踏面１ａと連結面１ｃの接合部で形成される稜線１ｅの右端部は左端部よりも前方に位置し、稜線１ｅは上方から見ると車両前後方向に傾斜している。これにより左側（ブレーキペダル５側）から右側（アクセルペダル６側）にかけてフットレスト１の鉛直面内の断面積が小さくなっている。
【００１１】
初期位置戻し機構４の構成を図４に示す。図４（ａ）は、フットレスト１内の踏面１ａとフロア接触面１ｂの接合部近傍に錘７を内蔵したものである。これによりフットレスト１には回転軸１ｄを支点に矢印方向のモーメントが戻り力として作用し、フットレスト１は初期位置に戻る。また、図４（ｂ）は、フロア接触面１ｂとフロア面の間にばね８を介装したものである。これによりフットレスト１にはばね８の引張力が戻し力として作用し、フットレスト１は初期位置に戻る。初期位置戻し機構４の戻し力に抗して踏面１ａに所定値以上の踏力が作用すると、フットレスト１は回転軸１ｄを支点に前方に回転する。
【００１２】
次に、第１の実施の形態に係わるペダル補助装置の動作を説明する。
ブレーキペダル５の非操作時には、初期位置戻し機構４による戻し力がフットレスト１に作用し、フットレスト１は初期位置にある。この状態で、例えば車速コントロールを目的としてブレーキペダル５を微小に操作する場合、ドライバは図５（ｂ）の状態Ａに示すようにフットレスト１の踏面１ａに踵を当接し、踵を固定した状態でつま先側を回転させ、ブレーキペダル５を操作する。これにより足の小さいドライバであってもフットレスト１により踵が支持され、微小な車速コントロールを安定して行うことができる。
【００１３】
車両を停止するためにブレーキペダル５を深く踏み込むと（図５（ｂ）の状態Ｂ）、踏面１ａに車両前方への所定値以上の踏力が作用する。これによりにフットレスト１は回転軸１ｄを支点に前方に回転する。したがって、ドライバは踵の位置を拘束されることなく、ブレーキペダル５を踏み抜くことができる。ブレーキペダル５の踏み抜き後は、図５（ａ）に示すように初期位置戻し機構４の戻し力によりフットレスト１は初期位置に戻る。
【００１４】
ブレーキペダル５からアクセルペダル６に踏み替える場合は、例えばフットレスト１に沿って踵を左右方向にずらす。この場合、フットレスト１の回転軸１ｄと稜線１ｅが車両前後方向に傾斜し、フットレスト１の車両前後方向の鉛直断面積はブレーキペダル５側からアクセルペダル６側にかけて徐々に小さくなっている。そのため、ブレーキペダル５からアクセルペダル６に踏み替える際に、フットレスト１に対する踵の引っ掛かりが徐々に小さくなり、ペダルの踏み替えをスムーズに行うことができる。また、アクセルペダル近傍のフットレスト１の回転量は小さいので、アクセルペダル６の操作時にドライバの踵が踏面１ａに接触しても、ドライバはそれほど違和感を感じることなくアクセルペダル６を操作することができる。すなわち足の大きいドライバは、踵の位置をずらさずに、踵を支点につま先側を左右方向に回転してペダルを踏み替えることがあるが、そのような踏み替え操作も違和感なく行うことができる。
【００１５】
第１の実施の形態のペダル補助装置によれば、次のような作用効果を奏する。
（１）運転席足下のフロア面上に、踏面１ａとフロア接触面１ｂと連結面１ｃからなる略三角柱上のフットレスト１を車両左右方向にわたって延設するとともに、フロア接触面１ｂと連結面１ｃの接合部の回転軸１ｄを支点にフットレスト１を前後方向に回転可能に設けた。これにより足の小さいドライバであってもフットレスト１により踵が支持された状態でブレーキペダル５を操作することができ、ブレーキペダル５の操作による車速コントロールが容易となる。また、ブレーキペダル５の踏み込み時にはフットレスト１が前方に回転するので、フットレスト１に足の位置が拘束されずにブレーキペダル５を踏み抜くことができる。
（２）フットレスト１の回転軸１ｄと稜線１ｅを車両前後方向に傾斜させたので、ブレーキペダル５からアクセルペダル６に踏み替える際にフットレスト１と踵の接触面積が徐々に小さくなり、ペダルの踏み替えをスムーズに行うことができる。
（３）フットレスト１に初期位置戻し機構４を設けるので、ブレーキペダル５の踏み抜き後にフットレスト１は初期位置に戻り、ブレーキペダル５を容易に反復操作することができる。
【００１６】
−第１の実施の形態の変形例−
次に、図６〜図１２を参照して第１の実施の形態の変形例について説明する。
図６はフットレスト１の変形例を示す車両前後方向の鉛直断面図である。図６において、フットレスト１１の踏面１１ａとフロア接触面１１ｂは二面（連結面１１ｃ，１１ｆ）で連結されている。連結面１１ｆは踏面１１ａと平行であり、フットレスト１１の鉛直面内の断面形状は台形状をなしている。これにより回転軸１１ｄを支点にフットレスト１１が前方に回転すると、踏面１１ａが水平となって踏面１１ａの高さが最低となり、ブレーキペダル５の踏み抜きの際にフットレスト１に踵が引っ掛かることを防止できる。
【００１７】
図７に示すように、フットレスト１の前方にストッパ１２を設け、ストッパ１２の斜面１２ａとフットレスト１の連結面１ｃを当接させて、フットレスト１の回転量を規制することもできる。この場合、最大回転時に踏面１ａが水平となるようにストッパ１２の傾斜角θｓを設定することが好ましい。
【００１８】
図８，９は、固定部２の変形例を示す正面図および車両前後方向の鉛直断面図である。図８，９に示すように、フロアマットには、回転軸１ｄの左右両端部の位置に対応して半リング状の一対の固定部１２が取り付けられ、この固定部１２の内側に回転軸１ｄが挿入されている。なお、回転軸１ｄの両端部を固定部１２により支持するのではなく、回転軸１ｄの一端部を固定部１２により片持ち支持するようにしてもよい。
【００１９】
図１０は、固定部２および初期位置戻し機構４の変形例を示す正面図である。図１０に示すようにフットレスト１の回転軸１ｄは、回転軸１ｄの側方の車体１５から回転可能に支持されている。また、回転軸１ｄにはばね１４が装着され、このばね１４により回転軸１ｄの回転に応じた付勢力がフットレスト１に戻し力として作用する。
【００２０】
第１の実施の形態では、フットレスト１の稜線１ｅを車両前後方向に傾斜させたが、この傾斜角は次のように設定することが好ましい。すなわちブレーキペダル５とアクセルペダル６とフットレスト１の配置を示す図１１の平面図に示すように、稜線を水平面内に投影した線Ｌ１が、ブレーキペダル５の踏面の中心点とアクセルペダル６の踏面の中心点を結ぶ線を水平面内に投影した仮想線Ｌ２に対し、略平行となるようにすることが好ましい。これにより踏面１ａに沿って踵を移動することでブレーキペダル５からアクセルペダル６に足の位置が移動し、ペダルの踏み替え時に踏面１ａがガイドとして機能する。
【００２１】
また、フットレスト１の正面図である図１２（ａ）に示すように、稜線１ｅを車両前後方向だけでなくフロアに対する垂直面内で上下方向にも傾斜させ、ブレーキペダル５側からアクセルペダル６側にかけて稜線１の高さを低くすることが好ましい。これにより図１２（ｂ）に示すように足の大きさに応じて踵の位置をずらすことで、足の大きさに拘わらずフットレスト１により踵を支持することができる。
【００２２】
−第２の実施の形態−
図１３〜１５を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
第２の実施の形態では、フットレストの踏面に踵位置案内用の溝を設ける。図１３（ａ）は、第２の実施の形態に係わるフットレスト２１の正面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【００２３】
図１３に示すように、フットレスト２１の踏面２１ａには車両左右方向にわたって溝２１ｇが設けられている。溝２１ｇはドライバの踵の位置を案内するものであり、図１４に示すようにドライバはフットレスト２１の溝２１ｇに踵を位置させ、溝２１ｇの位置を力点としてフットレスト２１に踏力を及ぼす。溝２１ｇの幅ｗは左右方向にわたって一定であり、溝２１ｇの形状（回転軸２１ｄと溝２１ｇの角度θ）は以下のように決定される。
【００２４】
図１５に示すように回転軸２１ｄから力点ａまでの水平方向距離をｓ、鉛直方向距離をｈとすると、
ｓ・ｔａｎθ＝ｈ （Ｉ）
となる。一方、力点ａにおいて水平方向前方にかかる踏力をＦ、足の重みにより鉛直下方にかかる重力をＭｇとすると、モーメントが釣り合っている状態では、
Ｍｇ・ｓ＝Ｆ・ｈ （ＩＩ）
が成り立つ。上式（Ｉ），（ＩＩ）より
Ｆ・ｈ＝Ｍｇ・ｈ／ｔａｎθ （ＩＩＩ）
が成り立ち、さらに次式（ＩＶ）が成立する。
Ｆ＝Ｍｇ／ｔａｎθ （ＩＶ）
【００２５】
ここで、力点ａの位置に拘わらず常に略一定の踏力Ｆおよび重力Ｍｇが力点ａにかかると仮定すると、ｔａｎθは略一定となり、角度θも略一定となる。そこで、第２の実施の形態では、力点ａの左右方向の位置に拘わらず常に角度θが一定となるように溝２１ｇを設ける。これにより溝２１ｇに沿って踵の位置をずらせば、常に一定の踏力Ｆでフットレスト２１を回転させることができる。
【００２６】
このように第２の実施の形態では、踏面２１ａに踵の位置を案内するための溝２１ｇを設けるとともに、フロア接触面２１ｂに対し回転軸２１ｄと溝２１ｇのなす角度θが一定となるようにした。これにより溝２１ｇの位置に沿って踵をずらすことにより、常に一定の踏力でフットレスト２１を回転させ、ブレーキペダル５を踏み抜くことができる。なお、踵の案内部として、踏面２１ａに溝２１ｇの代わりに凸状のラインを施すなどしても同様の効果が得られる。すなわち踵の位置を案内するのであれば、踏面２１ａ上の案内部の形状はいかなるものであってもよい。
【００２７】
−第３の実施の形態−
図１６，１７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
第３の実施の形態では、フロアに窪みを設け、窪みにフットレストの回転軸を設置する。図１６（ａ）は、第３の実施の形態に係わるフットレスト３１の初期位置における正面図であり、図１６（ｂ），（ｃ）はフットレスト３１の左端部および右端部における車両前後方向の鉛直断面図である。また、図１７（ａ）は、ブレーキペダル５の踏み抜き時におけるフットレスト３１の正面図であり、図１７（ｂ），（ｃ）はフットレスト３１の左端部および右端部における車両前後方向の鉛直断面図である。
【００２８】
フロアには車両左右方向にかけて断面略Ｖ字状の窪み３２が形成され、窪み３２の底部に回転軸３１ｄが設置されている。窪み３２は左方から右方にかけて浅くなり、右端部において窪み３２の深さは０となっている。左端部における窪み３２の深さは、図１６に示すようにフットレスト３１の左端部における回転軸３１ｄから踏面３１ａまでの距離ｓ１と右端部における回転軸３１から踏面３１ａまでの距離ｓ２の差（ｓ１−ｓ２）に等しくなっている。また、初期位置、すなわち図１６（ｂ）に示すようにフロア接触面３１ｂと窪み３２の後面３２ｂが接触している状態において、窪み３２の前面３２ａは踏面３１ａと平行となるように形成され、かつ、連結面３１ｃと前面３２ａのなす角度θ２は、前面３２ａの水平面に対するなす角度θ１と等しくなっている。
【００２９】
これにより回転軸３１ｄを支点にフットレスト３１が回転すると、図１７に示すように連結面３１ｃと窪み３２の前面３２が当接し、フットレスト３１の回転が制限される。このとき踏面３１ａは水平となり、ブレーキペダル５の踏み抜き時のフットレスト３１の高さを低くすることができる。また、フットレスト３１の一部は窪み３２に収容されるので、踏み抜き後の踏面３１ａの高さを一層低くすることができる。
【００３０】
このように第３の実施の形態によると、車両左右方向にわたってフロアに断面略Ｖ字状の窪み３２を設けるとともに、左方から右方にかけて窪み３２の深さを浅くし、この窪み３２の底部にフットレスト３１の回転軸３１ｄを設置するようにした。すなわち窪み３２の形状に沿って回転軸３１ｄを下向に傾斜させるようにしたので、ブレーキペダル５の踏み抜き後のフットレスト３１の高さを低くすることができる。また、窪み３２の前面３２ａによりフットレスト３１の回転が制限され、窪み３２がストッパとして機能するので、別途ストッパを設けなくても踏面３１ａを水平とした状態でフットレスト３１の回転を停止することができる。
【００３１】
なお、窪み３２を断面Ｖ字状としたが、断面形状はＶ字状に限らない。窪み３２の形状と回転軸３１ｄの傾斜角は一致しなくてもよい。すなわち車両左右方向に沿って深さ一定の窪みを設け、この窪みの内側に回転軸３１ｄを上下方向に傾斜した状態で収容してもよい。
【００３２】
−第４の実施の形態−
図１８を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
第４の実施の形態では、フットレストの回転に伴いその回転中心が徐々に移動するように構成する。図１８は第４の実施の形態に係わるフットレスト４１の車両前後方向の鉛直面内の断面図である。
【００３３】
図１８に示すようにフットレスト４１のフロア接触面４１ｂと連結面４１ｃの接合部は曲面状に形成され、この接合部はゴムなどの弾性材４２を介してフロア面から支持されている。これによりフットレスト４１の踏面４１ａに踏力が作用すると、フットレスト４１は弾性体４２を圧縮しながら前方に回転する。このときフットレスト４１の回転に伴いその回転中心は下方に移動し、踏み抜き後のフットレスト４１の高さを低くすることができる。
【００３４】
このように第４の実施の形態では、弾性体４２を介してフットレスト４１を支持し、弾性体４２の圧縮によりフットレスト４１の回転中心を移動するようにしたので、ブレーキペダル５の踏み抜き後のフットレスト４１の高さを低くすることができる。
【００３５】
なお、フロア接触面４１ｂと連結面４１ｃの接合部を曲面状としたが、図３と同様、角状に形成してもよい。この場合も、フットレスト１の回転に伴い弾性体４２が圧縮し、回転中心（回転軸１ｄ）の位置が下方に移動する。
【００３６】
なお、踏面とフロア接触面と連結面の少なくとも三面によりフットレストを構成するのであれば、それ以上の多面でフットレストを構成してもよい。また、図３では回転軸１ｄと稜線１ｅの両方を前後方向に傾斜させるようにしたが、いずれか一方を前後方向に傾斜させることもできる。すなわち本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のペダル補助装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるペダル補助装置の構成を示す斜視図。
【図２】図１のペダル補助装置の車両への取付状態を示す図。
【図３】第１の実施の形態に係わるペダル補助装置を構成するフットレストの構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態に係わるペダル補助装置を構成する初期位置戻し機構の構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態に係わるペダル補助装置の動作の一例を示す図。
【図６】第１の実施の形態に係わるフットレストの変形例を示す図。
【図７】第１の実施の形態に係わるフットレストの別の変形例を示す図。
【図８】第１の実施の形態に係わるペダル補助装置を構成する固定部の変形例を示す正面図。
【図９】図８の車両前後方向断面図。
【図１０】第１の実施の形態に係わる初期位置戻し機構の変形例を示す図。
【図１１】第１の実施の形態に係わるフットレストの稜線の形状の一例を示す平面図。
【図１２】第１の実施の形態に係わるフットレストの稜線の形状の一例を示す正面図。
【図１３】第２の実施の形態に係わるフットレストの構成を示す図。
【図１４】図１３のフットレストに踵を当てた状態を示す図。
【図１５】図１３のフットレストの溝形状を説明するための図。
【図１６】第３の実施の形態に係わるフットレストの構成を示す図（初期位置）。
【図１７】図１６のフットレストの踏み抜き後の位置を示す図。
【図１８】第４の実施の形態に係わるフットレストの構成を示す図。
【符号の説明】
１ フットレスト １ａ 踏面
１ｂ フロア接触面 １ｃ 連結面
１ｄ 回転軸 １ｅ 稜線
５ ブレーキペダル ６ アクセルペダル
２１ フットレスト ２１ｇ 溝
３１ フットレスト ３１ｄ 回転軸
３２ 窪み ４１ フットレスト
４２ 弾性材

Claims (6)

1. ペダル操作時に運転者の踵部を支持するように、運転席のフロア上に車両左右方向にわたって延設されるフットレストを備え、
   前記フットレストは、踏面と、フロア接触面と、前記踏面とフロア接触面とを連結する連結面の少なくとも三面を有し、前記フロア接触面と連結面の接合部に形成された回転軸を支点に回転可能に支持されるとともに、前記回転軸、および前記踏面と連結面の接合部で形成される稜線の少なくとも一方を、車両前後方向に傾斜させたことを特徴とするペダル補助装置。
2. 請求項１に記載のペダル補助装置において、
   前記踏面に車両左右方向にわたって溝部を有し、車両前後方向の鉛直面内において前記フロア接触面に対して前記回転軸と前記溝部とを結んだ線のなす角度が、車両左右方向にわたって略一定となるようにしたことを特徴とするペダル補助装置。
3. 請求項１または２に記載のペダル補助装置において、
   前記稜線を、前記フロアに対する垂直面内で上下方向に傾斜させたことを特徴とするペダル補助装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のペダル補助装置において、
   前記稜線を水平面内に投影した線が、アクセルペダルの踏面の中心点とブレーキペダルの踏面の中心点とを結ぶ仮想線を水平面内に投影した線に対し、略平行となるようにしたことを特徴とするペダル補助装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のペダル補助装置において、
   前記フロアに車両左右方向にわたって窪みを設けるとともに、前記回転軸を上下方向に傾斜させて前記窪みに設置することを特徴とするペダル補助装置。
6. 請求項１に記載のペダル補助装置において、
   前記フットレストの回転に伴い、回転中心の上下位置が移動可能となるように構成したことを特徴とするペダル補助装置。

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