JP2009043155A - Vehicle pedal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチペダル又はブレーキペダルを戻り方向に付勢するアシストスプリングを備えた車両のペダル装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle pedal device including an assist spring that biases a clutch pedal or a brake pedal in a return direction.
自動車等の車両に設けられるペダル装置には、クラッチペダル軸とブレーキペダル軸を二重軸構造として同軸にレイアウトしたものがあるが、その一例を図4及び図5に示す。 Some pedal devices provided in vehicles such as automobiles have a clutch pedal shaft and a brake pedal shaft that are coaxially laid out as a double shaft structure. An example thereof is shown in FIGS.
図4は従来のペダル装置の斜視図、図5は同ペダル装置の分解斜視図であり、これらの図において、1はクラッチペダル、2はブレーキペダルであって、これらはその上端部がペダルブラケット3に揺動可能に軸支されている。即ち、図5に示すように、ブレーキペダル2のレバー部2aの上端には円筒パイプ状の筒状ボス4が直角に挿通固着されており、この筒状ボス4内にはクラッチペダル1のレバー部1aの上端に直角に固着されたクラッチペダル軸5が回動可能に挿通している。そして、筒状ボス4の両側となるクラッチペダル軸5の両端が、ペダルブラケット3に回転可能に軸支されている。従って、クラッチペダル1とブレーキペダル2は、これらのレバー部1a,2aの下端にそれぞれ固着されたペダル部1b,2bを乗員が踏み込むことによってクラッチペダル軸5と筒状ボス4を中心としてそれぞれ独立に揺動する。
4 is a perspective view of a conventional pedal device, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the pedal device. In these drawings, 1 is a clutch pedal, 2 is a brake pedal, and the upper end of the pedal device is a pedal bracket. 3 is pivotally supported so as to be swingable. That is, as shown in FIG. 5, a cylindrical pipe-shaped
ところで、クラッチペダル1とブレーキペダル2は、捩りコイルバネであるリターンスプリング6,7によってリターン方向にそれぞれ付勢されており、乗員がペダル部1b,2bを踏み込む踏力を解除すれば、クラッチペダル1とブレーキペダル2はリターンスプリング6,7の付勢力(リターン力)によってリターン方向(反踏み込み方向)に揺動して元の初期位置に復帰する。
By the way, the
斯かる、ペダル装置においては、初期位置への復帰を確実にするためにリターンスプリング6,7の付勢力を強化せざるを得ず、クラッチペダル1とブレーキペダル2を踏み込む際にはリターンスプリング6,7の付勢力(リターン力)に抗した大きな踏力を要する。このため、リターンスプリングの戻り力や乗員の踏力を補助するアシストスプリング(ターンオーバースプリング)を含むターンオーバー機構を設けたペダル装置が種々提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。その一例を図6及び図7に示す。
In such a pedal device, the urging force of the
即ち、図6はターンオーバー機構付きペダル装置の斜視図、図7は図6の矢視B方向の図であり、これらの図にはクラッチペダルのみを示すとともに、図4及び図5に示したものと同一要素には同一符号を付している。 That is, FIG. 6 is a perspective view of a pedal device with a turnover mechanism, and FIG. 7 is a view in the direction of arrow B in FIG. 6. In these figures, only the clutch pedal is shown, as shown in FIGS. The same elements as those in FIG.
図6及び図7に示すペダル装置においては、クラッチペダル1のレバー部1aの中間にブラケット8が結着されており、該ブラケット8の先端には二重コイルスプリングから成るアシストスプリング9が挿通され、該アシストスプリング9の両端はペダルブラケット3に係止されている。
In the pedal device shown in FIGS. 6 and 7, a
而して、図7の初期位置にあるクラッチペダル1のペダル部1bを乗員が足で踏み込んで該クラッチペダル1をクラッチペダル軸5を中心として図示矢印方向(ストローク方向)に揺動させると、クラッチペダル1が図示のターンオーバーラインL(クラッチペダル軸5の中心点とアシストスプリング9のペダルブラケット3への係止点を結ぶ線)に達するまでの間はアシストスプリング9のリターン力に抗してクラッチペダル1を踏み込む必要があるが、クラッチペダル1がターンオーバーラインLを超えると、アシストスプリング9はリターン力とは逆方向(ストローク方向)のアシスト力を発生する。このため、クラッチペダル1がターンオーバーラインLを超えた後はアシストスプリング9のアシスト力によってクラッチペダル1が踏み込み方向に付勢され、これによって乗員の踏力が軽減される。
しかしながら、図4及び図5に示した従来のペダル装置においては、ブレーキペダル2を強く踏み込んだ際に、ブレーキ装置からの反力と乗員の踏力等を受けて筒状ボス4がクラッチペダル軸5に高い面圧で当接することになる。そして、筒状ボス4からクラッチペダル軸5に摩擦力が負荷されるため、ブレーキペダル2を強く踏み込んだ状態でクラッチペダル1を操作すると、リターンスプリング6によるリターン力によってはクラッチペダル1が正規の初期位置まで戻り切らないという不具合が発生する恐れがある。このため、摩擦力よりも大きなリターン力が得られるよう、リターンスプリング6にバネ定数の大きなものを使用することとなり、大きな踏力が必要となって乗員の負担が増大する。
However, in the conventional pedal device shown in FIGS. 4 and 5, when the
又、図6及び図7に示したターンオーバー機構付きペダル装置においても、アシストスプリング9に摩擦力に打ち勝つだけの大きさのリターン力を発生させるためにはバネ定数の大きなアシストスプリング9を用いる必要があり、大きなバネ定数のアシストスプリング9を用いると、踏み込み初期の踏力が大きくなって乗員の負担が増大するという同様の問題が発生する。
In the pedal device with a turnover mechanism shown in FIGS. 6 and 7 as well, it is necessary to use the
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、一方のペダルのリターン力やアシスト力を他方のペダルの操作状態に応じて変化させることによって、乗員のペダル操作性を高めて乗員の負担を軽減し、ペダルが元の初期位置まで戻り切らない等の不具合の発生を防ぐことができる車両のペダル装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to change the return force and assist force of one pedal according to the operation state of the other pedal, thereby allowing the passenger to operate the pedal. An object of the present invention is to provide a pedal device for a vehicle that improves the performance and reduces the burden on the occupant and prevents the occurrence of problems such as the pedal not returning to its original initial position.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、乗員による踏み込み操作によってペダルブラケットに軸支された揺動軸を中心として揺動するクラッチペダルとブレーキペダルを備えるとともに、クラッチペダル又はブレーキペダルを戻り方向に付勢するアシストスプリングを設けて成る車両のペダル装置において、前記アシストスプリングの一端を前記クラッチペダル側に係止し、他端を前記ブレーキペダル側に係止したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ブレーキペダルの揺動軸を筒状ボスで構成し、該筒状ボス内に前記クラッチペダルの揺動軸を回動可能に挿通させるとともに、筒状ボスに前記アシストスプリングの一端を係止したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the swing shaft of the brake pedal is configured by a cylindrical boss, and the swing shaft of the clutch pedal is rotatably inserted into the cylindrical boss. In addition, one end of the assist spring is locked to the cylindrical boss.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記クラッチペダルと前記ブレーキペダルの揺動軸中心から前記各ペダルの前記アシストスプリングからの力を受ける係止点までの距離が異なることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the distance from the pivot shaft center of the clutch pedal and the brake pedal to the locking point that receives the force from the assist spring of each pedal is set. It is characterized by being different.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記クラッチペダルと前記ブレーキペダルの踏み込み操作ストロークを異ならせるとともに、踏み込み操作ストロークが大きい側のペダルの揺動軸中心から前記係止点までの距離を他側のペダルのそれよりも長く設定したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the stepping operation strokes of the clutch pedal and the brake pedal are made different from each other, and the locking point is determined from the pivot axis of the pedal having the larger stepping operation stroke. The distance is set longer than that of the pedal on the other side.
請求項1記載の発明によれば、アシストスプリングの一端をクラッチペダル側に係止し、他端をブレーキペダル側に係止したため、一方のペダルのリターン力やアシスト力を他方のペダルの操作状態に応じて変化させることができ、リターンスプリングのリターン力が不足するためにペダルが摩擦力によって元の初期位置まで戻り切らない等の不具合の発生が防がれる。 According to the first aspect of the present invention, since one end of the assist spring is locked to the clutch pedal side and the other end is locked to the brake pedal side, the return force and assist force of one pedal are controlled by the operating state of the other pedal. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the pedal not returning to the original initial position due to the frictional force because the return force of the return spring is insufficient.
請求項2記載の発明によれば、ブレーキペダルを強く踏み込んだ状態でクラッチペダルを操作する際、ブレーキペダルの踏み込みによってターンオーバーラインが変動してクラッチペダルのリターン力が増大するため、ブレーキペダルを強く踏み込んだ際に筒状ボスからクラッチペダル軸に負荷される摩擦力にリターン力が打ち勝ってクラッチレバーが元の初期位置に常に確実に戻る。 According to the second aspect of the present invention, when the clutch pedal is operated while the brake pedal is strongly depressed, the turnover line fluctuates due to the depression of the brake pedal and the return force of the clutch pedal increases. When the pedal is strongly depressed, the return force overcomes the friction force applied to the clutch pedal shaft from the cylindrical boss, and the clutch lever always returns to the original initial position with certainty.
請求項3記載の発明によれば、クラッチペダルとブレーキペダルの揺動軸中心からアシストスプリングからの力を受ける各ペダルの係止点までの距離が異なるため、アシストスプリングからの力を受ける各ペダルの係止点の位置によってアシストスプリングによる各ペダルの踏力への影響をペダル毎に容易に変更することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the distances from the pivot shaft centers of the clutch pedal and the brake pedal to the locking point of each pedal that receives the force from the assist spring are different, each pedal that receives the force from the assist spring. The influence of the assist spring on the pedaling force of each pedal can be easily changed for each pedal depending on the position of the locking point.
請求項4記載の発明によれば、クラッチペダルとブレーキペダルの踏み込み操作ストロークを異ならせるとともに、踏み込み操作ストロークが大きい側のペダルの揺動軸中心から係止点までの距離を他側のペダルのそれよりも長く設定したため、踏み込み操作ストロークが短い側のペダルの位置を基準としてターンオーバー機構を容易且つコンパクトに構成することができ、ターンオーバー機構によってペダルの操作性が高められる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係るペダル装置の斜視図、図2は図1の矢視A方向の図、図3は踏み込み操作ストロークに対するクラッチペダルの踏力の変化を示す図である。 FIG. 1 is a perspective view of the pedal device according to the present invention, FIG. 2 is a view in the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a change in the pedal force of the clutch pedal with respect to the stepping operation stroke.
本実施の形態に係るペダル装置は図4及び図5に示したペダル装置に図6及び図7に示したターンオーバー機構を付加したものであって、図1及び図2に図示したもの以外の部品は、図4及び図5に示したペダル装置と同様に構成されている。図1及び図2において、1はクラッチペダル、2はブレーキペダルであって、これらはその上端部が車体側に取り付けられた不図示のペダルブラケットに揺動可能に軸支されている。
The pedal device according to the present embodiment is obtained by adding the turnover mechanism shown in FIGS. 6 and 7 to the pedal device shown in FIGS. 4 and 5, other than the one shown in FIGS. 1 and 2. The parts are configured in the same manner as the pedal device shown in FIGS. 1 and 2,
即ち、ブレーキペダル2のレバー部2aの上端には円筒パイプ状の筒状ボス4が直角に挿通固着されており、この筒状ボス4内にはクラッチペダル1のレバー部1aの上端に直角に固着されたクラッチペダル軸5が回動可能に挿通している。そして、筒状ボス4の両側となるクラッチペダル軸5の両端が、ペダルブラケット3に回転可能に軸支されている。従って、クラッチペダル1とブレーキペダル2は、これらのレバー部1a,2aの下端にそれぞれ固着されたペダル部1b,2bを乗員が踏み込むことによってクラッチペダル軸5と筒状ボス4を中心としてそれぞれ独立に揺動する。尚、図4及び図5に示したペダル装置と同様に、クラッチペダル1とブレーキペダル2は、一端がペダルブラケット3に取り付けられる捩りコイルバネであるリターンスプリングによってリターン方向にそれぞれ付勢されており、乗員がペダル部1b,2bを踏み込む踏力を解除すれば、クラッチペダル1とブレーキペダル2はリターンスプリングの付勢力(リターン力)によってリターン方向(反踏み込み方向)に揺動して元の初期位置に復帰する。
That is, a cylindrical pipe-
又、図1に示すように、クラッチペダル1のレバー部1aの中間にはブラケット8が結着されており、ブレーキペダル2に結着された前記筒状ボス4の外周の軸方向2箇所にはブラケット4aが突設されている。そして、ブラケット8の先端には二重コイルスプリングから成るアシストスプリング9が挿通され、該アシストスプリング9の両端はブレーキペダル2の筒状ボス4に突設された前記ブラケット4aに係止されている。従って、本実施の形態では、アシストスプリング9の一端はクラッチペダル1側に係止され、他端はブレーキペダル2側に係止されている。
As shown in FIG. 1, a
更に、本実施の形態では、クラッチペダル1の踏み込み操作ストロークはブレーキペダル2の踏み込み操作ストロークよりも大きく設定されており、図2に示すように、クラッチペダル1とブレーキペダル2の揺動軸中心Oからアシストスプリング9のクラッチペダル側係止点P1までの距離r1の方が揺動軸中心Oからアシストスプリング9のブレーキペダル側係止点P2,P2’までの距離r2よりも大きく設定されている(r1>r2)。
Furthermore, in this embodiment, the depression operation stroke of the
而して、図2の初期位置にあるブレーキペダル2のペダル部2aを乗員が足で踏み込んで該ブレーキペダル2を揺動軸中心Oを中心として図示矢印方向に揺動させると、アシストスプリング9のブレーキペダル側係止点は半径r2の円弧を描きながらP2からP2’へと移動し、これに伴ってターンオーバーライン(搖動軸中心Oとアシストスプリング9のブレーキペダル側係止点P2,P2’を結ぶ線)はL1からL2へと変化する。
Thus, when the occupant steps on the
従って、クラッチペダル1に対するアシストスプリング9によるリターン力やアシスト力をブレーキペダル2の操作状態に応じて変化させることができる。以下、クラッチペダル1とブレーキペダル2の各操作状態におけるアシストスプリング9の作用について説明する。
Therefore, the return force and the assist force by the
1)クラッチペダル1とブレーキペダル2が共に開放状態(初期位置)にある場合:
この場合、アシストスプリング9のクラッチペダル側係止点P1は、ターンオーバーラインL1の近くに位置するので、アシストスプリング9は、クラッチペダル1とブレーキペダル2を揺動させる力を殆ど発生しない。
1) When both the
In this case, since the clutch pedal side latching point P1 of the
2)クラッチペダル1が開放状態にあるときブレーキペダル2を踏み込み操作する場合:
アシストスプリング9によってクラッチペダル1には開放方向への力(リターン力)が作用する。又、ブレーキペダル2の踏み込みストロークの増加に伴ってターンオーバーラインは図2のL1からL2へと移動するため、踏み込み操作に従ってブレーキペダル2にはアシストスプリング9による踏み込み方向への徐々に増加するアシスト力が付与される。しかし、搖動軸中心Oからアシストスプリング9のブレーキペダル側係止点P2,P2’までの距離r2が小さく設定されているので、そのアシスト力は比較的弱いものとなっている。
2) When the
A force (return force) in the release direction is applied to the
3)ブレーキペダル2が開放状態にあるときクラッチペダル1を踏み込み操作する場合:
この場合のクラッチペダル1の踏み込みストロークに対する踏力の変化は図3にカーブC1(通常時)にて示されるが、図示のようにクラッチペダル1の踏み込みストロークがターンオーバーラインL1に達するまではクラッチペダル1には踏み込み操作に従ってアシストスプリング9から徐々に減少するリターン力が作用する。そして、クラッチペダル1の踏み込みストロークがターンオーバーラインL1を超えるとアシストスプリング9に発生する力の方向が逆転し、クラッチペダル1には踏み込み操作に従ってこれを踏み込み方向に付勢する徐々に増加するアシスト力が作用し、このアシスト力分だけ踏力が減少して乗員の負担が軽減される。
3) When the
In this case, the change in the pedaling force with respect to the depression stroke of the
又、このとき、ブレーキペダル2にはアシストスプリング9から開放方向の弱いリターン力が作用し、該ブレーキペダル2は開放状態(初期状態)が維持される。
At this time, a weak return force in the releasing direction is applied to the
4)ブレーキペダル2を踏み込んだ状態でクラッチペダル1を踏み込み操作する場合:
この場合のクラッチペダル1の踏み込みストロークに対する踏力の変化は図3にカーブC2にて示されるが、前述のようにブレーキペダル2を踏み込むとターンオーバーラインはL1からL2へとターンオーバーラインよりも反踏み込み側のストロークが増加する方向に移動するため、アシストスプリング9に発生する力の方向が逆転してクラッチペダル1にアシスト力が作用するタイミングが遅れる。従って、ブレーキペダル2が開放状態にあってクラッチペダル1を単独で踏み込む場合(図3のカーブC1参照)よりも大きなリターン力がクラッチペダル1に作用する。このため、ブレーキペダル2を踏み込んだままクラッチペダル1がリターン方向(反踏み込み方向)に搖動して元の初期位置に復帰する場合には、該クラッチペダル1には大きなリターン力が作用することになり、筒状ボス4からクラッチペダル軸5に負荷される摩擦力にリターン力が打ち勝ってクラッチペダル1が元の初期位置に確実に戻る。
4) When depressing the
In this case, the change in the pedaling force with respect to the depression stroke of the
又、クラッチペダル1がターンオーバーラインよりも反踏み込み側に位置するとき、ブレーキペダル2にはアシストスプリング9から踏み込み方向に弱いアシスト力が作用している。
Further, when the
5)クラッチペダル1を踏み込んだ状態でブレーキペダル2を踏み込み操作する場合:
この場合は、アシストスプリング9からクラッチペダル1に踏み込み方向へブレーキペダル2の踏み込み操作に従って徐々に弱くなるアシスト力が作用し、ブレーキペダル2にはその踏み込み操作に従って徐々に弱くなるリターン方向へのリターン力が作用する。
5) When depressing the
In this case, an assist force that gradually weakens according to the depression operation of the
以上のように、本発明に係るペダル装置によれば、乗員の踏み込み操作によるクラッチペダル1とブレーキペダル2の相対的な位置の変化に応じて、両ペダル1,2の操作力を変化させることができる。具体的には、アシストスプリング9の一端をクラッチペダル1側に係止し、他端をブレーキペダル2側に係止したため、クラッチペダル1のリターン力やアシスト力をブレーキペダル2の操作状態に応じて変化させることができ、リターンスプリングのリターン力が不足するためにクラッチペダル1が摩擦力によって元の初期位置まで戻り切らない等の不具合の発生が防がれる。即ち、ブレーキペダル2を強く踏み込んだ状態でクラッチペダル1を操作する際、ブレーキペダル2の踏み込みによってターンオーバーラインがL1からL2に変動してクラッチペダル1のリターン力が増大するため、ブレーキペダル2を強く踏み込んだ際に筒状ボス4からクラッチペダル軸5に負荷される摩擦力にリターン力が打ち勝ってクラッチレバー1を元の初期位置に確実に戻すことができる。
As described above, according to the pedal device according to the present invention, the operating force of both the
又、本発明では、クラッチペダル1とブレーキペダル2の揺動軸中心Oからアシストスプリング9のクラッチペダル側係止点P1とブレーキペダル側係止点P2,P2’までの距離r1,r2が異なるため、アシストスプリング9のクラッチペダル側係止点P1とブレーキペダル側係止点P2,P2の位置によってアシストスプリング9によるクラッチペダル1とブレーキペダル2の踏力への影響をクラッチペダル1とブレーキペダル2毎に容易に変更することができる。
In the present invention, the distances r1 and r2 from the pivot axis O of the
そして、本実施の形態では、クラッチペダル1の踏み込み操作ストロークをブレーキペダル2の踏み込み操作ストロークよりも大きく設定し、図2に示すように、クラッチペダル1とブレーキペダル2の揺動軸中心Oからアシストスプリング9のクラッチペダル側係止点P1’までの距離r1の方が揺動軸中心Oからアシストスプリング9のブレーキペダル側係止点P2,P2’までの距離r2よりも大きくなるよう設定したため、踏み込み操作ストロークがブレーキペダル2の位置を基準としてターンオーバー機構を容易且つコンパクトに構成することができ、ターンオーバー機構によってクラッチペダル1とブレーキペダル2の操作性が高められる。
In this embodiment, the stepping operation stroke of the
尚、本実施の形態では、クラッチペダル1に結着されたブラケット8とブレーキペダル2の筒状ボス4に突設されたブラケット4aにアシストスプリング9を係止する簡単な構成を採用したが、レイアウト等の関係から、リンクを利用してアシストスプリング9を別の位置に配置することも可能である。
In the present embodiment, a simple configuration is adopted in which the
1 クラッチペダル
1a クラッチペダルのレバー部
1b クラッチレバーのペダル部
2 ブレーキペダル
2a ブレーキペダルのレバー部
2b ブレーキレバーのペダル部
3 ペダルブラケット
4 筒状ボス
4a ブラケット
5 クラッチペダル軸
6,7 リターンスプリング
8 ブラケット
9 アシストスプリング
L1,L2 ターンオーバーライン
O 揺動軸中心
P1 アシストスプリングのクラッチペダル側係止点
P2,P2’ アシストスプリングのブレーキペダル側係止点
r1 揺動軸中心からクラッチペダル側係止点までの距離
r2 揺動軸中心からブレーキペダル側係止点までの距離
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記アシストスプリングの一端を前記クラッチペダル側に係止し、他端を前記ブレーキペダル側に係止したことを特徴とする車両のペダル装置。 A vehicle having a clutch pedal and a brake pedal that swing about a swing shaft that is pivotally supported by a pedal bracket by a stepping operation by an occupant, and an assist spring that biases the clutch pedal or the brake pedal in a return direction. In the pedal device,
A pedal device for a vehicle, wherein one end of the assist spring is engaged with the clutch pedal and the other end is engaged with the brake pedal.
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