JP2009037513A - ペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることのできるペダル装置を提供すること。
【解決手段】ブレーキロッド１５の端部に、回動可能なアクセルペダル５を設け、アクセルペダル５には、回動の中心となる支点２１の両側にアクセル入力部１１とブレーキ入力部１２とを設ける。これにより、アクセル操作をする際には、アクセル入力部１１に対して操作力を入力してアクセルペダル５を回動させる。また、ブレーキ操作を行なう際には、アクセルペダル５を介してブレーキロッド１５をストロークさせる。また、アクセルペダル５には、ブレーキ入力部１２が設けられているため、ブレーキ操作を行なう際に、エンジンの出力が大きくなる方向にアクセルペダル５が回動することを抑制できる。この結果、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ペダル装置に関するものである。特に、この発明は、アクセルペダルとブレーキペダルとが一体となって形成されるペダル装置に関するものである。

従来の車両に設けられ、車両の走行時に操作するアクセルペダルやブレーキペダルは、アクセル操作専用に設けられるアクセルペダルと、ブレーキ操作専用に設けられるブレーキペダルとが別々に設けられており、これらのペダルの操作は、車両の運転者が足で踏み込むことにより操作する。しかし、アクセルペダルとブレーキペダルとが別々に設けられている場合、アクセル操作からブレーキ操作に移行する際、またはブレーキ操作からアクセル操作に移行する際に、操作するペダルを踏み変える必要がある。このため、例えばアクセルペダルを操作している場合において急に車両を減速させる必要がある場合、ペダルを踏み変える時間がかかるため、早急なペダル操作の変更は困難なものとなっていた。そこで、従来のペダル装置では、アクセルペダルとブレーキペダルとを一体にして設けているものがある。

例えば、特許文献１に記載の車両用アクセルペダル装置では、１つのペダルでアクセル操作とブレーキ操作とが可能に設けられており、ペダルの操作量に応じてアクセル操作とブレーキ操作とが連続して操作可能に設けられている。具体的には、ペダルの操作量がゼロの場合にはスロットル開度をゼロにすると共にブレーキ量を最大にし、ペダルの操作量が所定の量になるまでは操作量が大きくなるに従ってスロットル開度をゼロにしたままブレーキ量を減少させる。さらに、ペダルの操作量が増加して所定の量を超えた場合には、ブレーキ量をゼロにすると共にスロットル開度をペダルの操作量に応じて増加させる。これにより、１つのペダルでアクセル操作とブレーキ操作とを行なうことができる。

特開２００１−２６０７１３号公報

しかしながら、１つのペダルでアクセル操作とブレーキ操作とを行なう場合、２つの操作を１つのペダルで行なうため操作性に難がある場合が多い。例えば、特許文献１に記載の車両用アクセルペダル装置では、ブレーキ操作をする際はペダルの操作量が少なくなるに従ってブレーキ量を増加させるが、減速時は慣性によって運転者の体が前方に向かうのに対して、ブレーキ操作はペダルを戻して操作をするため、足を後方に移動させることになる。このため、操作性が非常に悪くなっている。このように、２つの操作を１つのペダルで行なう場合、操作性が悪くなり易くなり、操作性を確保しつつ２つの操作を１つのペダルで行なうのは、大変困難なものとなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることのできるペダル装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るペダル装置は、車両が有する制動装置に対して出力可能なブレーキロッドと、アクセル操作時の入力部として設けられるアクセル入力部を有していると共に前記ブレーキロッドの端部に位置する支点を中心に回動させることにより前記アクセル操作が可能になっており、且つ、ブレーキ操作時の入力部として設けられると共に前記支点を中心として前記アクセル入力部の反対側に位置するブレーキ入力部を有するアクセルペダルと、を備えることを特徴とする。

この発明では、ブレーキロッドの端部に、回動可能なアクセルペダルを設けることにより、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことができるように設けている。つまり、アクセル操作をする際には、アクセル入力部に対してアクセルペダルが支点を中心に回動する方向の力を入力し、アクセルペダルを回動させることにより行なう。また、ブレーキ操作を行なう際には、ブレーキロッドに接続されたアクセルペダルに対してブレーキロッドのストローク方向の力を入力し、アクセルペダルを介してブレーキロッドをストロークさせることにより行なう。また、アクセルペダルには、支点を挟んだアクセル入力部の反対側にブレーキ入力部が設けられているため、ブレーキ操作を行なう際に、車両が備える原動機の出力を増加させる方向にアクセルペダルが回動することを抑制できる。この結果、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることができる。

また、この発明に係るペダル装置は、さらに、前記ブレーキ入力部へ入力した際における前記アクセルペダルの回動を規制する回動規制手段が設けられていることを特徴とする。

この発明では、回動規制手段が設けられているため、ブレーキ入力部に対して入力することによりブレーキ操作を行なう場合に、アクセルペダルの回動が回動規制手段により規制されて停止する。このため、ブレーキ入力部に対する入力をアクセルペダルの回動に用いることなくブレーキロッドに伝達することができる。この結果、ブレーキ操作をする際における操作性を、より確実に向上させることができる。

本発明に係るペダル装置は、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係るペダル装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例に係るペダル装置の概略図である。同図に示すに示すペダル装置１は車両（図示省略）の運転席に設けられており、車両の速度調整を行なう際に用いるアクセルペダル、及び車両を制動する際に用いるブレーキペダルとして設けられている。詳しくは、ペダル装置１は、棒状の形状で形成されたブレーキロッド１５を有しており、ブレーキロッド１５の端部には、車両の運転者が足で操作する部分であるアクセルペダル５が接続されている。このブレーキロッド１５とアクセルペダル５との接続は、ブレーキロッド１５の端部にペダル軸２０が設けられており、アクセルペダル５は、このペダル軸２０を中心に回動可能に接続されている。つまり、ペダル軸２０の中心軸は、アクセルペダル５が回動する際の支点２１となっており、アクセルペダル５は、ブレーキロッド１５の端部に位置する支点２１を中心に回動可能に設けられている。

また、アクセルペダル５は、略矩形の板状の形状で形成されており、矩形の幅方向がペダル軸２０の長さ方向となる向きでブレーキロッド１５の端部に配設されている。このように略矩形の板状の形状で形成されるアクセルペダル５は、ペダル装置１に対して操作力が入力されていない状態では当該ペダル装置１が有する弾性部材によって、矩形の長さ方向が車両の上下方向に近い方向となり、厚さ方向が車両の前後方向に近い方向となる向きで配設されている。

また、ブレーキロッド１５は、車両の略前後方向に向かう向きで形成されると共に車両の室内を形成する車体２５の前端付近から後方に向けて突出している。このため、ブレーキロッド１５は、車両の略前後方向がストローク方向になっている。アクセルペダル５は、このように形成されるブレーキロッド１５の後端側に位置している。従って、アクセルペダル５に対するブレーキロッド１５は、車両の前後方向における前側に位置しており、アクセルペダル５の入力面である踏面６は、ペダル装置１に対して操作力が入力されていない状態では車両の前後方向における略後方に向かって形成されている。

また、アクセルペダル５は、アクセルペダル５の長さ方向における中間部分でペダル軸２０を介してブレーキロッド１５に接続されており、アクセルペダル５の長さ方向における端部７から支点２１までの長さが支点２１を挟んだ両側で異なっている。具体的には、アクセルペダル５は、車両の上下方向において支点２１よりも上側に位置する端部７から支点２１までの長さＬ１よりも、車両の上下方向において支点２１よりも下側に位置する端部７から支点２１までの長さＬ２の方が短くなっている。

このように形成されるアクセルペダル５のうち、支点２１よりも上側に位置する端部７から支点２１までの部分は、アクセル操作時の入力部として設けられるアクセル入力部１１となっており、支点２１よりも下側に位置する端部７から支点２１までの部分は、ブレーキ操作時の入力部として設けられるブレーキ入力部１２となっている。即ち、ブレーキ入力部１２は、支点２１を中心としてアクセル入力部１１の反対側に位置している。

また、ブレーキロッド１５には、アクセルペダル５が設けられている側の端部の近傍に、操作力をブレーキ入力部１２へ入力した際におけるアクセルペダル５の回動を規制する回動規制手段であるストッパ１６が設けられている。詳しくは、ストッパ１６は、車両の上下方向において支点２１に対してブレーキ入力部１２が位置している方向と同じ方向に設けられており、ブレーキ入力部１２よりも、車両の前後方向における前方に位置してブレーキロッド１５に設けられている。このように設けられるストッパ１６は、アクセルペダル５のブレーキ入力部１２に対して車両の前後方向における後方側から前方に向けた力を入力した際に、ブレーキ入力部１２がストッパ１６の後側から当接可能に形成されている。

図２は、図１に示すペダル装置を備える車両の原動装置及び制動装置の概略図である。実施例に係るペダル装置１は、当該ペダル装置１を備える車両が有する原動装置３０と制動装置４０とに接続されている。詳しくは、ペダル装置１のアクセルペダル５の近傍には、当該アクセルペダル５の回動角度を検出可能な角度検出手段であるアクセル開度検出センサ３５が設けられており、アクセル開度検出センサ３５は、さらに車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）３１に接続されている。また、このＥＣＵ３１には、車両走行時の原動機となるエンジン３２が接続されており、ＥＣＵ３１は、エンジン３２の吸入空気量を調整するスロットルバルブ（図示省略）や、燃料を噴射するインジェクタ（図示所略）等を制御することにより、エンジン３２の回転数や出力を制御可能に設けられている。これらのアクセル開度検出センサ３５やＥＣＵ３１及びエンジン３２は、車両の走行時に作動させる原動装置３０を構成している。

また、ペダル装置１のブレーキロッド１５は、車両が有する制動装置４０に対して出力可能に設けられている。具体的には、ブレーキロッド１５は、制動装置４０を構成するブレーキブースタ４１に接続されており、ブレーキブースタ４１は、プッシュロッド４３を介してさらにマスターシリンダ４２に接続されている。また、マスターシリンダ４２は、車両が有する複数の車輪（図示省略）の近傍に設けられているホイールシリンダ４４に、油圧経路４５によって接続されている。このホイールシリンダ４４は、車輪が回転した際に車輪と共に回転するブレーキディスク（図示省略）の回転速度を、摩擦力によって制動可能に設けられている。こられのブレーキブースタ４１、マスターシリンダ４２、プッシュロッド４３、油圧経路４５及びホイールシリンダ４４は、車両の制動時に作動させる制動装置４０を構成している。

この実施例に係るペダル装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図３は、図１に示すペダル装置でアクセル操作をした場合における説明図である。実施例に係るペダル装置１を操作する際には、運転者が足５０でアクセルペダル５の踏面６からアクセルペダル５に対して、車両の前後方向における略前方への力である操作力を入力することにより操作する。このようにアクセルペダル５に対して操作力を入力することにより操作をするペダル装置１によってアクセル操作をする場合、アクセルペダル５のアクセル入力部１１に対して多くの力を入力することにより行なう。つまり、アクセルペダル５に対して操作力を入力する際に、足５０の爪先５１側から、より多くの力を入力することによりアクセル入力部１１に対して多くの力を入力する。これにより、回動可能に設けられているアクセルペダル５は、ペダル軸２０、或いは支点２１を中心としてアクセル入力部１１側が車両の前後方向における前方に向かう方向に回動する。

このようにアクセルペダル５が回動した場合、アクセル開度検出センサ３５はその回動角度を検出し、電気信号によってＥＣＵ３１に伝達する。アクセル開度検出センサ３５からアクセルペダル５の回動開度が伝達されたＥＣＵ３１は、伝達された回動角度に応じてエンジン３２のスロットルバルブの開度やインジェクタから噴射する燃料の量を調整することにより、エンジン３２の回転数や出力を、アクセルペダル５の回動開度に応じた回転数や出力に調整する。

図４は、図１に示すペダル装置でブレーキ操作をした場合における説明図である。また、ペダル装置１によってブレーキ操作をする場合、アクセルペダル５のブレーキ入力部１２に対して多くの力を入力することにより行なう。つまり、アクセルペダル５に対して操作力を入力する際に、足５０の踵５２側から、より多くの力を入力することによりブレーキ入力部１２に対して多くの力を入力する。これにより、回動可能に設けられているアクセルペダル５は、ペダル軸２０、或いは支点２１を中心としてブレーキ入力部１２側が車両の前後方向における前方に向かう方向に回動しようとするが、ブレーキ入力部１２の前方にはストッパ１６が位置している。このため、アクセルペダル５のブレーキ入力部１２は、前側部分がストッパ１６に当接する。これにより、アクセルペダル５は回動が規制され、アクセルペダル５の回動は停止する。

また、ブレーキ入力部１２がストッパ１６に当接した場合、ストッパ１６はブレーキロッド１５に設けられているため、アクセルペダル５に入力された操作力は、ストッパ１６を介してブレーキロッド１５に伝達される。ブレーキロッド１５に対して操作力が入力された場合、ブレーキロッド１５は、操作力の入力方向である略前方に移動する。つまり、ブレーキ操作をする場合には、ブレーキロッド１５が略前方にストロークすることにより、アクセルペダル５全体が、略前方に移動する。

ブレーキロッド１５が略前方にストロークした場合、ブレーキロッド１５を押す力である操作力は、ブレーキロッド１５を介してブレーキブースタ４１に伝達され、ブレーキブースタ４１で増加してプッシュロッド４３に伝達される。ブレーキブースタ４１からプッシュロッド４３に伝達された力は、プッシュロッド４３をマスターシリンダ４２の方向に押す力となってプッシュロッド４３に伝達され、この力が伝達されたプッシュロッド４３はマスターシリンダ４２の方向に押されてマスターシリンダ４２に対して入力する。

プッシュロッド４３から入力されたマスターシリンダ４２は、その入力に応じて油圧経路４５内のブレーキ圧力を増加させ、このように油圧経路４５内のブレーキ圧力が増加することにより、ホイールシリンダ４４は作動する。ホイールシリンダ４４が作動した場合、ホイールシリンダ４４は、車輪と共に回転するブレーキディスクの回転速度を摩擦力によって制動する。これにより、回転中の車輪も制動され、車輪が制動されることにより、走行中の車両は制動される。

以上のペダル装置１は、ブレーキロッド１５の端部に、回動可能なアクセルペダル５を設けることにより、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことができるように設けている。つまり、アクセル操作をする際には、アクセル入力部１１に対してアクセルペダル５が支点２１を中心に回動する方向の力を入力し、アクセルペダル５を回動させることにより行なう。また、ブレーキ操作を行なう際には、ブレーキロッド１５に接続されたアクセルペダル５に対してブレーキロッド１５のストローク方向の力を入力し、アクセルペダル５を介してブレーキロッド１５をストロークさせることにより行なう。また、アクセルペダル５には、支点２１を挟んだアクセル入力部１１の反対側にブレーキ入力部１２が設けられているため、ブレーキ操作を行なう際に、エンジン３２の出力が大きくなる方向にアクセルペダル５が回動することを抑制できる。この結果、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのペダルで行なうことを可能にしつつ操作性の向上を図ることができる。

また、ブレーキロッド１５にはストッパ１６が設けられているため、ブレーキ入力部１２に対して操作力を入力することによりブレーキ操作を行なう場合に、アクセルペダル５の回動がストッパ１６により規制されて停止する。このため、ブレーキ入力部１２に対する入力をアクセルペダル５の回動に用いることなくブレーキロッド１５に伝達することができる。この結果、ブレーキ操作をする際における操作性を、より確実に向上させることができる。

また、ブレーキ操作をする場合には、このようにアクセルペダル５に対する操作力がストッパ１６を介して直接ブレーキロッド１５に伝達されるので、よりダイレクト感のあるブレーキ操作性を得ることができる。この結果、ブレーキ操作時における操作感の向上を図ることができる。

また、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのアクセルペダル５によって行なうので、アクセル操作からブレーキ操作に切替える際に、アクセルペダルとブレーキペダルとが別々に設けられた車両のようにアクセルペダルからブレーキペダルにペダルを踏み変える必要がなくなる。このため、アクセル操作からブレーキ操作に切替える際に、ペダルを踏み変える時間が必要なくなるので、例えば車両の走行中に急ブレーキをかけるような状況でも、アクセル操作からブレーキ操作に操作を切替える際における時間を大幅に短縮することができる。この結果、車両走行時の安全性を向上させることができる。

また、アクセル操作とブレーキ操作とを１つのアクセルペダル５によって行なうので、車両の運転席に設けられるペダルの数を減らすことができ、運転席の足元の空間が広くなる。また、ペダルの数を減らすことにより、ペダルレイアウトの自由度が高くなる。これらの結果、運転席の足元を有効的に利用することが可能になる。

図５−１は、人間が走る場合に足にかかる力の説明図である。図５−２は、走っている人間が止まる場合に足にかかる力の説明図である。また、実施例に係るペダル装置１では、アクセル操作をする場合には足５０の爪先５１側から多くの力を入力し、ブレーキ操作をする場合には足５０の踵５２側から多くの力を入力しているが、このような入力は、人間工学的に適したものとなっている。つまり、図５−１に示すように、人間５５は走る場合には、地面を爪先５１で後方に蹴り出して走るので、足の爪先５１付近に力を入れて走る。これに対して、走っている人間５５が止まる場合には、図５−２に示すように、足首の関節付近に位置することにより大きな力を受けることができる踵５２付近で、走っている場合における慣性力を受けることにより停止するため、足５０の踵５２付近に力を入れて停止する。

このように、人間５５が走る場合には足５０の爪先５１付近に大きな力が作用し、停止する場合には足５０の踵５２付近に大きな力が作用するが、実施例に係るペダル装置１では、車両を加速させる場合、つまりアクセル操作をする場合には、足５０の爪先５１付近から多くの力を入力し、車両を制動する場合、つまりブレーキ操作をする場合には、足５０の踵５２付近から多くの力を入力する。このため、車両の加減速時に力を入れる部分が、人間５５の運動時と同じような位置になり、車両の加減速時における操作の感覚が人間５５の運動感覚に沿った感覚になる。この結果、車両の加減速の操作時における操作感が自然な操作感になり、ペダル操作を意識することなく操作することができるので、より確実に安全性の向上を図ることができる。

なお、上述したペダル装置１を備える車両はエンジン３２を備えており、アクセルペダル５を回動させた場合にはエンジン３２の出力や回転数の制御が可能に設けられているが、ペダル装置１を備える車両が備える原動機はエンジン３２以外のものであってもよい。例えば、車両走行時の原動機としてモータ（図示省略）が備えられていたり、エンジン３２とモータとが併用されていたりしてもよい。アクセルペダル５を回動させた場合に制御する原動機は、アクセルペダル５の回動に応じて出力や回転数を制御できるものであれば、その形態は問わない。

以上のように、本発明に係るペダル装置は、足でペダル操作をするペダル装置に有用であり、特に、アクセルペダルとブレーキペダルとを一体に設ける場合に適している。

本発明の実施例に係るペダル装置の概略図である。 図１に示すペダル装置を備える車両の原動装置及び制動装置の概略図である。 図１に示すペダル装置でアクセル操作をした場合における説明図である。 図１に示すペダル装置でブレーキ操作をした場合における説明図である。 人間が走る場合に足にかかる力の説明図である。 走っている人間が止まる場合に足にかかる力の説明図である。

符号の説明

１ ペダル装置
５ アクセルペダル
６ 踏面
７ 端部
１１ アクセル入力部
１２ ブレーキ入力部
１５ ブレーキロッド
１６ ストッパ
２０ ペダル軸
２１ 支点
２５ 車体
３０ 原動装置
３１ ＥＣＵ
３２ エンジン
３５ アクセル開度検出センサ
４０ 制動装置
４１ ブレーキブースタ
４２ マスターシリンダ
４３ プッシュロッド
４４ ホイールシリンダ
４５ 油圧経路
５０ 足
５１ 爪先
５２ 踵
５５ 人間

Claims (2)

1. 車両が有する制動装置に対して出力可能なブレーキロッドと、
   アクセル操作時の入力部として設けられるアクセル入力部を有していると共に前記ブレーキロッドの端部に位置する支点を中心に回動させることにより前記アクセル操作が可能になっており、且つ、ブレーキ操作時の入力部として設けられると共に前記支点を中心として前記アクセル入力部の反対側に位置するブレーキ入力部を有するアクセルペダルと、
   を備えることを特徴とするペダル装置。
2. さらに、前記ブレーキ入力部へ入力した際における前記アクセルペダルの回動を規制する回動規制手段が設けら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。

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