JP2014069698A - ブレーキペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性要因の変更自由度を向上させ、周辺に空間を確保することができるようにした、ブレーキペダル装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ操作力Ｆが入力されるペダル部１１と、ペダル部１１が一端に結合され、ラック１２ａが形成されていると共に、一定の軌道上を往復動する支持部１２と、支持部１２のラック１２ａに噛合するピニオン３１とピニオン３１に連動する歯車３３とを含むギヤ機構３０と、ギヤ機構３０の歯車３３とオペレーティングロッド５０とを接続させる接続部４０と、を備えたことを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ギヤ機構を備えたブレーキペダル装置に関するものである。

一般に、自動車等の車両にフットブレーキとして搭載されるブレーキペダル装置には、吊下げ型或いはオルガン型といったタイプのものがある。吊下げ型の場合、ペダルアームの下部にペダル部が装備され、ペダルアームの上部は、マスタバック等のサーボ機構におけるオペレーティングロッドに接続される。また、ペダルアームは、このオペレーティングロッドとの接続部の近傍において、その上部を基軸にピン結合され、ペダル部の側が揺動可能に支持される。ペダル部にブレーキ操作力が加わるとペダルアームが揺動し、この揺動に連動してオペレーティングロッドが往復動する。このような吊下げ型のブレーキペダル装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００８−５６１５５号公報

ところで、ブレーキペダル装置は、運転者が足でペダル部を踏み込むことで操作するため、この踏み込み時の操作性又は操作フィーリング（以下、これらの操作性又は操作フィーリングをまとめて単に「操作性」という）が重要である。このブレーキペダル装置の操作性は種々の要因（以下、「操作性要因」という）に依存する。かかる操作性要因としては、ブレーキペダル装置が操作されていないときのペダル部の位置（即ち、ブレーキ操作開始時のペダル部の位置、以下、「着力点の位置」という）、ブレーキペダル装置のストローク方向やストローク長、ブレーキペダル装置における基軸及びペダル部の距離と基軸及びオペレーティングロッドの接続箇所の距離との比（以下、「ペダル倍力比」という）といったものが挙げられる。例えば、ブレーキペダル装置の着力点の位置が高いと、アクセルペダル等の他のペダルからの踏み替え操作がし難く操作性が悪化してしまうため、着力点の位置は操作性に影響する。

特許文献１のような吊下げ型のブレーキペダル装置では、その上部に設けられた基軸と下部に設けられたペダル部との間が板状のブレーキアームで結合されている。このため、ブレーキアームの形状やサイズや配置を変更することで、例えば、ペダル部の位置や、基軸の位置や、ブレーキアーム上部のオペレーティングロッドとの接続部の位置等を変更することにより操作性要因を変更することができる。しかしながら、基軸の位置やオペレーティングロッドとの接続部の位置といった操作性要因は、ブレーキペダル装置の装着位置を設定する条件等の様々な前提条件により、変更自由度が小さい。このため、従来の吊下げ型のブレーキペダル装置では、操作性要因の変更範囲に限りがある。

また、ブレーキアームは、操作時に側面視で扇型の軌跡をなして揺動するので、その揺動範囲に空間を確保することが必要となり、ブレーキアームの周辺に他の部材を配置するうえでの制約になる。
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、操作性要因の変更自由度を向上させ、周辺に空間を確保することができるようにした、ブレーキペダル装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のブレーキペダル装置は、ブレーキ操作力が入力されるペダル部と、前記ペダル部が一端に結合され、ラック（平板歯）が形成されていると共に、一定の軌道上を往復動する支持部と、前記支持部の前記ラックに噛合するピニオンと前記ピニオンに連動する歯車とを含むギヤ機構と、前記ギヤ機構の前記歯車とオペレーティングロッドとを接続させる接続部と、を備えたことを特徴としている。すなわち、前記ギヤ機構を介して前記ペダル部の動きが前記オペレーティングロッドに伝達される。なお、前記オペレーティングロッドは、ブレーキ操作力を倍力するサーボ機構のオペレーティングロッドや、前記ブレーキ操作力を油圧に変換するマスタシリンダのオペレーティングロッドを含むものである。
（２）前記支持部は、前記軌道に沿った直線状又は曲線状に形成されることが好ましい。
（３）前記接続部は、前記ギヤ機構の前記歯車の外周から突出して設けられるアーム部であることが好ましい。
（４）前記ギヤ機構の前記歯車には、セクター歯車が用いられることが好ましい。

本発明のブレーキペダル装置では、運転者によりブレーキ操作がされるとペダル部に結合された支持部が移動し、この移動により一定の軌道上を往復動する支持部に形成されたラックに噛合するピニオンが回転する。ギヤ機構においては、ピニオンと歯車とが連動するため、これらの各歯数に応じた所定のギヤ比で歯車が回転する。そして、ギヤ機構の歯車とオペレーティングロッドとを接続させる接続部により、歯車の回転がオペレーティングロッドに伝達されて、オペレーティングロッドが移動する。このように、本発明のブレーキペダル装置では、ギヤ機構を介してペダル部の動きがオペレーティングロッドに伝達される。このため、ブレーキ操作がされると、ギヤ機構における所定のギヤ比に対応するペダル倍力比でオペレーティングロッドが移動される。したがって、ギヤ機構におけるギヤ比を適宜設定することにより、ペダル倍力比を自在に変更することができる。

ブレーキペダル装置のストローク長は、ブレーキ操作時において支持部のラックがピニオンと噛合する部分の長さに対応する。したがって、支持部に形成されるこのラックの長さを適宜設定することで、ブレーキペダル装置のストローク長を自在に変更することができる。さらに、上記のように自在に変更可能なペダル倍力比を考慮してストローク長を設定することもできる。

ピニオンの外周の接線方向に沿ってラックが配置されていれば、ピニオンとラックとは噛合する。このため、支持部はそのラックがピニオンの外周に沿っていれば種々の方向に向けて配置可能である。また、ブレーキペダル装置のストローク方向はペダル部が動く方向であり、この方向は支持部の配置方向に対応する。これらより、支持部を種々の方向に向けて配置することにより、ブレーキ操作時のストローク方向を自在に変更することができる。

上記のように、ブレーキペダル装置のストローク長やストローク方向を適宜設定することで、着力点の位置を自在に変更することができる。
このように、本発明のブレーキペダル装置によれば、ペダル倍力比，ストローク長，ストローク方向及び着力点の位置といった種々の操作性要因を自在に変更することができるため、かかる操作性要因の変更自由度を向上させることができる。

また、本発明のブレーキペダル装置では、ペダル部の動きのオペレーティングロッドへの伝達がギヤ機構を介して行なわれるため、従来のブレーキペダル装置のようにペダルアーム等の部材が揺動することがない。つまり、ブレーキペダル装置の周辺に揺動範囲の空間を確保する必要がない。したがって、ブレーキペダル装置の周辺の空間を確保することができる。延いては、ブレーキペダル装置の周辺に他の部材を配置するうえでの制約を軽減させることができる。

また、本発明のブレーキペダル装置では、ペダル部とオペレーティングロッドとの間にギヤ機構が介装されているため、ギヤ機構は、ペダル部とオペレーティングロッドとの間の距離を調整するスペーサとして機能する。したがって、ピニオンの外径や歯車の外径の変更等によりギヤ機構の長さを適宜設定することで、オペレーティングロッドを有する種々の部材の配設箇所にかかる制約を軽減させることができる。これにより、空間の制約がある場合であっても、ブレーキペダル装置の配設箇所を確保することができる。

このように、本発明のブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダル装置の周辺の空間を確保することができ、周辺に他の部材を配置するうえでの制約を軽減させることができるため、キャブオーバ型のトラック等のブレーキペダル装置周辺において空間の制約が厳しい車両に適用することが効果的である。

本発明の第１実施形態に係るブレーキペダル装置を模式的に示す側面図（車両側方から視た図）である。 本発明の第１実施形態に係るブレーキペダル装置のギヤ機構を取り出して示す立面図（車両後方から視た図）である。 本発明の第２実施形態に係るブレーキペダル装置を模式的に示す側面図である。この図３では、二点鎖線でその変形例を示す。 本発明のその他の実施形態に係るブレーキペダル装置のギヤ機構を取り出して模式的に示す立面図である。 本発明のその他の実施形態に係るブレーキペダル装置のペダル部及びその支持部を取り出して示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。ここでは、本発明のブレーキペダル装置が、キャブオーバ型のトラックに適用された例を説明するが、本ブレーキペダル装置は、キャブオーバ型のトラックに限られず、ブレーキペダル装置を搭載したその他の自動車等の車両に適用することが可能である。なお、本実施形態では、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右方向（車幅方向）を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。

〔第１実施形態〕
［構成］
本実施形態のブレーキペダル装置は、車両を制動させるブレーキ機構の一部を構成しており、運転者によるブレーキ操作力が入力され、このブレーキ操作力を伝達するものである。図示しないが、具体的には、かかるブレーキ機構は、ブレーキ操作力の伝達する順に、本発明のブレーキペダル装置と、このブレーキペダル装置に連動する第１オペレーティングロッドを有するサーボ機構と、このサーボ機構で倍力されたブレーキ操作力が第２オペレーティングロッド（プッシュロッド）から入力され、このブレーキ操作力を油圧に変換するマスタシリンダと、このマスタシリンダに一端が接続され、ＡＢＳハイドリックユニット等の制御部を介した作動油路と、この作動油路の他端に接続された各車輪のホイールシリンダと、これらのホイールシリンダの作動によりシューやパッドが摺動され、各車輪と一体に回転するドラムやディスクといったロータを備えて車両に搭載されている。

よって、運転者によりブレーキ操作がされると、本ブレーキペダル装置に連動して第１オペレーティングロッドが移動し、第１オペレーティングロッドに伝達されたブレーキ操作力は、サーボ機構で倍力されて第２オペレーティングロッドに出力され、この第２オペレーティングロッドを介してマスタシリンダに伝達される。倍力されたブレーキ操作力はマスタシリンダで油圧に変換され、この油圧が作動油路を介して各ホイールシリンダを作動させ、各ロータを通じて各車輪が制動される。このようにして、運転者によるブレーキ操作力が伝達されて車両が制動される。

なお、ブレーキ機構には、サーボ機構は必須ではない。例えば、ブレーキ機構において、本ブレーキペダル装置にマスタシリンダにブレーキ操作力を入力する第２オペレーティングロッドが連結され、ブレーキペダル装置と第２オペレーティングロッドとが連動するように構成されていてもよい。

以下、図面を参照して、本実施形態のブレーキペダル装置の構成を説明する。
図１に示すように、ブレーキペダル装置１は、フロア５の上部に立設されたサポートブラケット６に取り付けられている。このブレーキペダル装置１は、ブレーキ操作力Ｆの伝達する順に、収容部２０に収容されるブレーキペダル１０と、このブレーキペダル１０の動きと連動して回動し、上下方向に配置された複数の歯車を有するギヤ機構３０と、このギヤ機構３０の歯車と連動するアーム部（接続部）４０とを有する。このブレーキペダル装置１は、アーム部４０を介してオペレーティングロッド５０（二点鎖線で示す）と連動する。つまり、ブレーキペダル装置１は、運転者のブレーキ操作に連動してオペレーティングロッド５０を移動させるものである。

ブレーキペダル１０は、車両前後方向に沿った直線形状に形成され、運転者のブレーキ操作により往復動するものである。このブレーキペダル１０は、ブレーキ操作力Ｆの伝達する順に、踏力面１１ａを有するペダル部１１と、このペダル部１１が一端（車両後側の端部）に結合された支持部１２とを有する。
ペダル部１１は、運転者によるブレーキ操作力Ｆが入力される部位である。このペダル部１１では、踏力面１１ａが運転者により踏み込まれることでブレーキ操作が行なわれ、これにより入力されたブレーキ操作力Ｆはペダル部１１に結合された支持部１２に伝達される。

支持部１２は、棒状であって横断面（車幅方向に沿った方向の断面）が矩形又は円形の部材であり、ここでは直線状に形成されている。この支持部１２には、その上面部にラック（平板歯）１２ａが形成されている。このラック１２ａは、ブレーキペダル装置１のストローク長に合わせた長さで形成される。なお、このラック１２ａには、後述する第１歯車（ピニオン）３１が噛合しており、この第１歯車３１の外周の接線に沿って支持部１２が配置されている。なお、支持部１２は、第１歯車３１の外周の接線に沿っていれば任意の角度で配置することができる。

収容部２０は、側面視で支持部１２の配置角度に沿って配設され、支持部１２の形状に対応した形状の空洞を有する鞘状の部材である。この収容部２０は、一端（車両前側の端部）に底部２０ａを有し、フロア５或いはサポートブラケット６に固設されており、ブレーキペダル１０の支持部１２が出し入れされる。また、収容部２０には、支持部１２の出し入れを案内するガイド（図示略）が設けられている。例えば、支持部１２の延在方向（車両前後方向）に沿って凹状又は凸状の溝又は突条が形成され、かかる溝又は突条に対応する凸状又は凹状の部位（突条又は溝）が収容部２０の内部に形成されている。この場合、収容部２０の凸状又は凹状の部位が、支持部１２を安定させて案内するガイドとして機能する。

これらのブレーキペダル１０と収容部２０との間には、リターンスプリングＳが設けられている。リターンスプリングＳは、その一端（車両前側の端部）が収容部２０の底部２０ａに固定され、その他端（車両後側の端部）がブレーキペダル１０の支持部１２の他端１２ｂ（車両前側の端部）に結合されている。なお、リターンスプリングＳは、押される力に対して収縮しながら反力が作用するコイルバネ等の圧縮バネである。

すなわち、ブレーキペダル１０及び収容部２０では、運転者によりブレーキ操作がされると、ブレーキ操作力Ｆがペダル部１１から入力され、ペダル部１１及びこれに結合された支持部１２が、リターンスプリングＳを収縮させながら、収容部２０に案内されて移動する。この際、支持部１２の一部が収容部２０に収容される。一方、運転者によるブレーキ操作が解除されると、リターンスプリングＳの反力が支持部１２の他端１２ｂから作用して、ブレーキペダル１０が押し戻されながら移動する。この際、収容されていた支持部１２の一部が収容部２０から押し出される。このように、ペダル部１１及びこれに結合された支持部１２を有するブレーキペダル１０は、その移動が収容部２０に案内され、一定の軌道上を往復動するように構成されている。換言すれば、支持部１２は、その往復の軌道に沿った直線状に形成されている。

ギヤ機構３０は、ブレーキペダル１０とオペレーティングロッド５０との間に介装され、ブレーキペダル１０の往復動を回動に変換して伝達するものである。
図１及び図２に示すように、ギヤ機構３０は、ブレーキ操作力Ｆの伝達する順に、第１歯車（ピニオン）３１と第２歯車３２と第３歯車３３とを有する。

第１歯車３１は、ブレーキペダル１０のラック１２ａ（図１参照）及び第２歯車３２に噛合し、第１中心軸線Ｃ₁を中心として回動するものである。この第１歯車３１は、第１中心軸線Ｃ₁を軸心とする第１軸部材３１ａに軸支されている。この第１軸部材３１ａはサポートブラケット６に固設されている。つまり、第１歯車３１は、ブレーキペダル１０の往復動を回動に変換し伝達するものである。

第２歯車３２は、上記の第１歯車３１の他に第３歯車３３に噛合し、第２中心軸線Ｃ₂を中心として回動するものである。この第２歯車３２は、第１歯車３２に対する第１軸部材３１ａと同様に、その回動中心と同心に設けられた第２軸部材３２ａに軸支され、この第２軸部材３２ａはサポートブラケット６に固設されている。つまり、第２歯車３２は、これ自体の歯数と第１歯車３１の歯数とに応じたギヤ比で回動を伝達し、第１歯車３１の回動を反転させてその回動を伝達する反転歯車である。

第３歯車３３は、第３中心軸線Ｃ₃を中心として回動するものである。この第３歯車３３は、これ自体の歯数と第２歯車３２の歯数とに応じたギヤ比で回動を伝達し、第１歯車３１と同方向に回動するものである。この第３歯車３３は、上記の歯車３１，３２と同様に、その回動中心と同心に設けられた第３軸部材３３ａに軸支され、この第３軸部材３３ａはサポートブラケット６に固設されている。

このように、各歯車３１，３２，３３は隣接する歯車と噛合しており、例えば第２歯車３２及び第３歯車３３は第１歯車３１に連動する歯車である。また、これらの歯車３１，３２，３３の各歯数は、例えばギヤ機構３０において伝達されるブレーキ操作力の倍力度合等を考慮して任意に設定することができる。

第３歯車３３には、この外周から突出したアーム部４０が固定されている。つまり、アーム部４０は、第３歯車３３の回動と一体に連動するように設けられている。なお、図１及び図２には、アーム部４０が第３歯車３３の径方向に沿ったものを例示しているが、これに限られず、アーム部４０は、第３歯車３３の径方向に沿っていなくても、この歯車３３の外周から突出していればよい。また、アーム部４０が、第３歯車３３の左方の上部に固定されたものを例示しているが、これに限られず、アーム部４０が第３歯車３３の右方又は中間部若しくは下部に固定されていてもよい。

図１に示すように、アーム部４０は、ギヤ機構３０とオペレーティングロッド５０とを接続させる腕状の部位であり、例えば直方体形状に形成されている。これらのアーム部４０とオペレーティングロッド５０とは、例えばピン部材を介して互いに枢支することにより接続されている。このアーム部４０は、その先端部（第３中心軸線Ｃ₃から遠い側の端部）４０ａに、オペレーティングロッド５０の一端（車両前側の端部）側の部分が接続されている。
このように、ブレーキペダル装置１は、オペレーティングロッド５０と連結されており、このオペレーティングロッド５０は、ここではプッシュロッド型のサーボ機構（図示略）に接続されている。

なお、オペレーティングロッド５０は、その他端（車両後側の端部）を起点に上下方向の揺動が許容されるように構成されている。つまり、アーム部４０の先端部４０ａが第３中心軸線Ｃ₃を中心とした円弧状の軌跡で移動する際には、僅かな上下方向の移動を伴いつつ車両前後方向に移動するが、オペレーティングロッド５０は、このようなアーム４０の上下方向の移動を許容しつつサーボ機構のバルブプランジャ（何れも図示略）に当接するように構成されている。

［作用及び効果］
本発明の第１実施形態にかかるブレーキペダル装置１は、上記のように構成されるため、以下のような作用及び効果を得ることができる。
運転者によりブレーキ操作がされると、ペダル部１１にブレーキ操作力Ｆが入力されて、ペダル部１１に結合された支持部１２がリターンスプリングＳを圧縮しながら移動し、この移動により支持部１２に形成されたラック１２ａに噛合する第１歯車３１が回転する。ギヤ機構３０においては、第１歯車３１と第２歯車３２及び第３歯車３３とが連動するため、これらの各歯数に応じた所定のギヤ比で各歯車３１，３２，３３が回転する。そして、第３歯車３３とオペレーティングロッド５０とを接続しているアーム部４０により、第３歯車３３の回転がオペレーティングロッド５０に伝達されて、このオペレーティングロッド５０が移動する。ここでは、オペレーティングロッド５０が車両後方に向けて移動する。

一方、運転者によるブレーキ操作が解除されると、ペダル部１１へのブレーキ操作力Ｆが作用しなくなり、リターンスプリングＳが伸張しようとする方向への反力により、支持部１２が収容部２０から押し出されるように移動し、この支持部１２に結合されたペダル部１１も押し戻されるように移動する。これに伴って、支持部１２に形成されたラック１２ａと噛合する第１歯車３１がブレーキ操作時とは逆方向に回転し、これと噛合し連動する第２歯車３２及び第３歯車３３も回転する。この第３歯車３３に固定されたアーム部４０は、第３歯車３３と連動し、このアーム部４０に接続されたオペレーティングロッド５０がブレーキ操作時とは逆方向（車両前方に向けた方向）に移動する。

このように、ブレーキペダル装置１では、ギヤ機構３０を介してペダル部１１の動きがオペレーティングロッド５０に伝達される。このため、運転者によるブレーキ操作がされると、ギヤ機構３０における所定のギヤ比に対応するペダル倍力比でオペレーティングロッド５０が移動される。したがって、ギヤ機構３０における各歯車３１，３２，３３の歯数を適宜設定することにより、ペダル倍力比を自在に変更することができる。
なお、ペダル倍力比とは、ブレーキペダル装置１において、ブレーキ操作力が倍力される度合を表すものであり、課題の欄で上述したペダル倍力比を含む概念を意味する。

ブレーキペダル装置１のストローク長は、ブレーキ操作時において支持部１２のラック１２ａが噛合する長さに対応する。したがって、支持部１２に形成されるラック１２ａの長さを適宜設定することで、ブレーキペダル装置１のストローク長を自在に変更することができる。さらに、上記のように自在に変更可能なペダル倍力比を考慮してストローク長を設定することもできる。

第１歯車３１の接線方向に沿って配置されたブレーキペダル１０の支持部１２は、その配置角度が任意であるため、支持部１２を種々の方向に向けて配置することができ、ブレーキ操作時のストローク方向を自在に変更することができる。
上記のように、ブレーキペダル装置１のストローク長やストローク方向を適宜設定することで、着力点の位置を自在に変更することができる。
このように、本実施形態のブレーキペダル装置１によれば、ペダル倍力比，ストローク長，ストローク方向及び着力点の位置といった種々の操作性要因を自在に変更することができるため、かかる操作性要因の変更自由度を向上させることができる。

また、ブレーキペダル装置１では、ペダル部１１の動きのオペレーティングロッド５０への伝達がギヤ機構３０を介して行なわれるため、従来の一般的なブレーキペダル装置のように揺動することがない。つまり、ブレーキペダル装置１の周辺に揺動範囲の空間を確保する必要がない。したがって、ブレーキペダル装置１の周辺の空間を確保することができる。延いては、ブレーキペダル装置１の周辺に他の部材を配置するうえでの制約を軽減させることができる。

また、ギヤ機構３０は、ペダル部１１とオペレーティングロッド５０との間に介装されているため、ペダル部１１とオペレーティングロッド５０との間の距離を調整するスペーサとして機能する。したがって、各歯車３１，３２，３３の外径や歯数の変更等によりギヤ機構３３の上下方向や前後方向の長さを適宜設定することで、オペレーティングロッド５０やこれに接続される部材の配設箇所にかかる制約を軽減させることができる。これにより、空間の制約がある場合であっても、ブレーキペダル装置１の配設箇所を確保することができる。

このように、本実施形態のブレーキペダル装置１によれば、この周辺の空間を確保することができ、周辺に他の部材を配置するうえでの制約を軽減させることができるため、キャブオーバ型トラックのように、ブレーキペダル装置１周辺において空間の制約が厳しい車両に適用することが効果的である。

また、第３歯車３３には、この径方向に沿ってこの外周から突出したアーム部４０が設けられているため、側面視でオペレーティングロッド５０と第３歯車３３とが重なることがなく、オペレーティングロッド５０と第３歯車３３との間に空間を確保することにより、これらの干渉を確実に回避することができる。

ブレーキペダル装置１では、オペレーティングロッド５０が、ブレーキ操作がされると車両後方に向けて移動し、ブレーキ操作が解除されると車両前方に向けて移動するように往復動する。このため、オペレーティングロッド５０によりブレーキ操作力Ｆが伝達されるプッシュロッド型のサーボ機構をブレーキペダル装置１の車両後方側に配置することができ、車両前方側に空間の余裕がないキャブオーバ型トラックに好適である。

〔第２実施形態〕
次に、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態にかかるブレーキペダル装置は、第１実施形態とは、ブレーキペダルの支持部の形状とこれに対応する収容部の形状とが異なり、また、ギヤ機構の第３歯車及びこの周辺構成が異なる。以下の説明では、これらの異なる点を説明する。
なお、ここでいう異なる点を除いては上述の第１実施形態の構成と同様の構成になっており、これらについては、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、上述した第１実施形態に関わらず、かかる趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。第２実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。

［構成］
図３に示すように、本実施形態のブレーキペダル装置１′は、ブレーキペダル１０′の支持部１２′が、棒状であって横断面（車幅方向に沿った方向の断面）が矩形又は円形の部位であり、下に凸の曲線状に形成されている。この支持部１２′の上面部にはラック１２ａが形成されている。また、支持部１２′を収容する収容部２０′は、支持部１２′の形状に対応する形状の空洞を有して形成されている。ここでは、支持部１２′が下に凸の形状のものを例示するが、これに限られず、図３に二点鎖線で示すように、支持部１２′が上に凸の曲線状に形成されていてもよい。この場合、収容部２０′（二点鎖線で示す）は、上に凸の曲線状に形成された支持部１２′の形状に対応する形状の空洞を有して形成される。

ギヤ機構３０′の第３歯車３３′は、第２歯車３２に噛合する歯以外の一部を切り欠いて形成されたセクタ−歯車が用いられている。図３では、第３歯車３３′の上部と車両前方側の中央部及び下部の間の部分とを切り欠いたセクター歯車を例示している。
この第３歯車３３′には、ピン部（接続部）４０′が固定されている。つまり、ピン部４０′は、第３歯車３３′と一体に連動するように設けられている。このピン部４０′は、第３歯車３３′を貫通して車幅方向に突設され、例えば円柱状に形成されたものである。なお、図３には、ピン部４０′が、第３歯車３３′の上部に固定されたものを例示しているが、これに限られず、第３歯車３３′の切り欠かれていない任意の箇所にアーム部４０′が設けることができる。

ピン部４０′には、リターンスプリングＳ′の一端（上端）が掛着されている。このリターンスプリングＳ′の他端（下端）は、サポートブラケット６において車両前側に突設された突部６ａに固定されている。なお、図３では、第３歯車３３′の右方に突設されたピン部４０′にリターンスプリングＳ′の一端が掛着されたものを例示するが、第３歯車３３′の左方に突設されたピン部４０′にリターンスプリングＳ′の一端が掛着されてもよい。

また、ピン部４０′は、オペレーティングロッド５０の一端（車両前側の端部）側の部分を枢支している。つまり、ピン部４０′は、ギヤ機構３０とオペレーティングロッド５０とを接続している。なお、図３では、第３歯車３３′の右方に突設されたピン部４０′にオペレーティングロッド５０が接続されたものを例示するが、第３歯車３３′の左方に突設されたピン部４０′にオペレーティングロッド５０が接続されてもよい。

［作用及び効果］
したがって、第２実施形態のブレーキペダル装置１′によれば、ブレーキ操作時のペダル部１１の軌跡は、このペダル部１１に結合された支持部１２′が往復動する一定の軌道に応じたものとなる。このため、ブレーキ操作時のペダル部１１の軌跡は、支持部１２′の形状に対応する下に凸の曲線状な軌跡を描く。この下に凸な曲線状の軌跡は、従来の一般的なブレーキペダル装置のうち吊下げ型のものの軌跡に対応する。なお、支持部１２′の形状が上に凸の曲線状（図３の二点鎖線参照）であれば、ブレーキ操作時のペダル部１１の軌跡も上に凸の曲線状なものとなり、この上に凸の曲線状の軌跡は、従来の一般的なブレーキペダル装置のうちオルガン型のものの軌跡に対応する。したがって、従来のブレーキペダル装置の操作フィーリングに合わせることができる。

また、第３歯車３３′には第２歯車３２に噛合する歯以外の一部を切り欠いて形成されたセクター歯車が用いられているため、ブレーキ操作力の伝達する機能はそのままに第３歯車３３′の体積を減少させることができる。よって、空間の制約に強くなり、軽重化に寄与する。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、ブレーキ操作時にオペレーティングロッドが車両後方に向けて移動するものを示したが、これに限られず、オペレーティングロッドが車両前方に向けて移動するように構成されていてもよい。この前提としては、アーム部やピン部等の接続部が例えば第３歯車の下部といった箇所に設けられ、接続部がギヤ機構の歯車と連動して車両前方に向けて移動するように構成される。この場合、オペレーティングロッドが操作するサーボ機構は、プルロッド型のものを用いる。

上述の実施形態では、ギヤ機構の第３歯車にアーム部やピン部が固定されたものを示したが、アーム部やピン部に替えて、第３歯車にオペレーティングロッドを接続する穴（接続部）を形成してもよい。この場合、例えばオペレーティングロッドの一端をフック状に形成し、或いは、オペレーティングロッドの一端にフック状の部材を連結し、このフック状の部位を穴に掛着することで、第３歯車とオペレーティングロッドとは接続される。

上述の実施形態では、ギヤ機構の各歯車が上下方向にのみ設けられたものを説明したが、これに替えて、以下のように左右方向にも歯車が設けられているギヤ機構を用いてもよい。
図４に示すように、ギヤ機構６０は、ブレーキ操作力の伝達する順に、第１ギヤ６１と、この第１ギヤ６１に連動する第２ギヤ６２と、この第２ギヤに連動する第３ギヤ６３とを有する。
第１ギヤ６１は、一方の歯車（ピニオン）６１ａと他方の歯車６１ｂとを有する。一方の歯車６１ａは、ブレーキペダル１０の支持部１２に形成されたラック１２ａ（何れも図１又は図３参照）と噛合している。これらの歯車６１ａ，６１ｂは、回動中心が第１中心軸線Ｃ_Aに一致されて同心に配置されており、他方の歯車６１ｂは、一方の歯車６１ａの回動と一体に回動する。また、各歯車６１ａ，６１ｂは、それぞれの有する歯数が異なる。つまり、第１ギヤ６１では、ブレーキペダル１０の往復動を回動に変換し、この回動を一方の歯車６１ａの歯数及び他方の歯車６１ｂの歯数に応じてギヤ比で伝達する機能を有する。なお、図４では、一方の歯車６１ａが左方に位置し、他方の歯車６１ｂが右方に位置するものを示している。

第２ギヤ６２は、一方の歯車６２ａと他方の歯車６２ｂとを有し、これらの歯車６２ａ，６２ｂは、回動中心が第２中心軸線Ｃ_Bと一致されて同心に配置されており、一方の歯車６２ａと他方の歯車６２ｂとが一体に回動する。この一方の歯車６２ａは、第１ギヤ６１の他方のギヤ６１ｂと噛合している。また、各歯車６２ａ，６２ｂは、それぞれの有する歯数が異なる。つまり、第２ギヤ６２では、第１ギヤ６１の他方のギヤ６１ｂから伝達された回動を、一方の歯車６２ａの歯数及び他方の歯車６２ｂの歯数に応じたギヤ比で伝達する機能を有する。なお、図４では、一方の歯車６２ａが右方に位置し、他方の歯車６２ｂが左方に位置するものを示している。

第３ギヤ６３は、第２ギヤ６２の他方のギヤ６２ｂに噛合する歯車であり、その回動中心を第３中心軸線Ｃ_Cとして構成されている。この第３ギヤ６３には、アーム部４０（上述の第１実施形態のものと同様）が固定されている。このアーム部４０には、オペレーティングロッド５０（何れも図１参照）が連結されている。なお、第３ギヤ６３には、アーム部４０に替えて、第２実施形態で上述のピン部４０′が固定されていてもよい。
このように、ギヤ機構６０が歯車を上下方向のみならず左右方向にも設けられていれば、ギヤ機構６０におけるギヤ比を更に幅広く変更することができ、かかるギヤ比の変換効率を向上させることができる。また、ギヤ機構６０において、入力されたブレーキ操作力を左右方向にシフトして出力し伝達することができる。

また、上述の実施形態では、ギヤ機構が３つの歯車を有するものを示したが、これに限られず、ギヤ機構は、少なくとも２つの歯車を有していればよい。
また、上述の実施形態では、ギヤ機構がブレーキペダルの上方に設けられたものを例示したが、ギヤ機構がブレーキペダルの下方に設けられていてもよい。この場合、ブレーキペダルの下面部にラックが形成され、このラックに噛合するピニオンとこのピニオンに噛合する歯車とを有するギヤ機構が設けられる。

上述の実施形態では、ブレーキペダルが車両前後方向に沿った直線形状に形成されたものを説明したが、これに限られず、以下のように湾曲形状が形成されたブレーキペダルを用いてもよい。
図５に示すように、ブレーキペダル１００は、ラック１２０ａが形成されている一端側（車両前側）とペダル部１１０が結合されている他端側（車両後側）とが左右方向にシフトするような形状に形成されている。このブレーキペダル１００では、その車両前後方向中間に第１湾曲部１２１と第２湾曲部１２２とこれらの湾曲部１２１，１２２の間に延在する直線部１２３とを有する。これらの湾曲部１２１，１２２はそれぞれ、支持部１２０の車両前後方向に沿った直線形状の部分を車両左右方向に湾曲させる部位である。

ブレーキペダル１００の支持部１２０においては、その一端から他端に向かって、ラック１２０ａと第１湾曲部１２１との間が車両前後方向に沿った直線形状に形成され、第１湾曲部１２１で右方に湾曲されて形成され、直線部１２３が車両前後方向と車両左右方向との間の方向に沿って直線形状に形成され、第２湾曲部１２２で左方に湾曲されて形成され、この第２湾曲部１２２とペダル部１１０との間が車両前後方向に沿った直線形状に形成されている。

このように、ブレーキペダル１００がその一端側と他端側とが左右方向にシフトするような形状に形成されていれば、ブレーキペダル１００のペダル部１１０の左右方向位置を所望の箇所に変更することができ、操作性を向上させることができる。また、入力されたブレーキ操作力を左右方向にシフトしてギヤ機構に出力し伝達することができるため、ギヤ機構やその先に接続されるオペレーティングロッド等の配設箇所の制約を軽減させることができる。

また、ブレーキペダルの支持部は、その往復動の軌道に沿って、上述の第１実施形態では直線状に形成され、上述の第２実施形態では曲線状に形成されるものを示し、この支持部の形状が、ブレーキ操作時のペダル部の軌跡に対応することを上述した。したがって、逆に言えば、支持部の形状を、所望のペダル部の軌跡に対応する形状に形成すれば、所望のペダル部の軌跡を設定することができる。これにより、ブレーキ操作時のペダル部の軌跡を自在に設定することができる。

また、上述の第１実施形態では、リターンスプリングが収容部とブレーキペダルの支持部との間に設けられ、上述の第２実施形態では、リターンスプリングがピン部とサポートブラケットとの間に設けられたものを示したが、これらのリターンスプリングを何れも配設してもよい。この場合、ブレーキ操作が解除された際にブレーキペダルをより確実に元の位置（着力点の位置）に戻すことができる。

本発明のブレーキペダル装置は、車両のみならず、ブレーキ機構を搭載した産業機械等の種々のものにも適用することができる。

１ ブレーキペダル装置
１０ ブレーキペダル
１１ ペダル部
１２ 支持部
１２ａ ラック
２０ 収容部
３０ ギヤ機構
３１ 第１歯車（ピニオン）
３２ 第２歯車
３３ 第３歯車
４０ アーム部（接続部）
５０ オペレーティングロッド
Ｓ リターンスプリング
Ｆ ブレーキ操作力

Claims (4)

1. ブレーキ操作力が入力されるペダル部と、
   前記ペダル部が一端に結合され、ラックが形成されていると共に、一定の軌道上を往復動する支持部と、
   前記支持部の前記ラックに噛合するピニオンと前記ピニオンに連動する歯車とを含むギヤ機構と、
   前記ギヤ機構の前記歯車とオペレーティングロッドとを接続させる接続部と、を備えた
   ことを特徴とする、ブレーキペダル装置。
2. 前記支持部は、前記軌道に沿った直線状又は曲線状に形成された
   ことを特徴とする、請求項１記載のブレーキペダル装置。
3. 前記接続部は、前記ギヤ機構の前記歯車の外周から突出して設けられたアーム部である
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキペダル装置。
4. 前記ギヤ機構の前記歯車には、セクター歯車が用いられた
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のブレーキペダル装置。

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