JP2014206882A - 車両用操作ペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペダルの踏み間違い、及び誤操作を阻止することのできる車両用操作ペダル装置を提供する。【解決手段】運転者が踏み込み操作するブレーキペダル２と、該ブレーキペダル２の正面に運転者側に突出して設けられる軸部４と、該軸部４に回動可能に軸承されるアクセルペダル３と、該アクセルペダル３の回動距離に対応して走行速度が調節可能な速度調節機構７とを備え、前記ブレーキペダル２の正面、及び前記アクセルペダル３の背面を、アクセル閉方向に向かって傾斜させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、工業用、農業用、商業用の各種車両に使用されるペダルに関し、とくにブレーキ操作機構とアクセル操作機構とを一体的に備えた車両用操作ペダル装置に関するものである。

従来、自動車等の操作ペダルは、アクセルペダルとブレーキペダルが運転席の床面に並列に配置され、運転者がそのいずれかを選択して踏み分けることにより車両の走行と制動を制御する装置である。一般的には右足だけでアクセルペダルとブレーキペダルの両ペダルは操作され、車両を走行状態から制動状態に切り替える場合には、運転者は右足をアクセルペダルからはずし、並列に配置されたブレーキペダル上部に移動させ、ブレーキペダルを確実に踏み込み車両を制動する。

そのため、走行状態から急制動を行う際には、アクセルペダルからブレーキペダルへ右足を移動させる間に、車両が空走することとなり、制動距離が長くなってしまう。

また、例えば、車両の発進時、走行時または停止時に、運転者が踏み込み操作するペダルを踏み間違えることがあった。

上記のような問題を解決するべく、踏み込み操作するブレーキペダルに補助ペダルを連接し、補助ペダルに横方向へ操作するアクセルパッドを配設し、このアクセルパッドにより駆動されるアクセル機構を備えたブレーキペダル装置（例えば、特許文献１参照）が先に開示されている。

特許４２４９０１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたブレーキペダルの操作は、踵を支点として、つま先側を外方向に回転（外旋）させてアクセルパッドを操作するため、長時間の運転においては、足首に疲労が蓄積し、ペダル操作をスムーズに行えなくなるという問題があるばかりでなく、この問題を解消しようとアクセルパッドは、弱い力でも押圧可能とされているため、悪路を走行する際の車両の傾きなどにより運転者の意に反してつま先が不意にアクセルパッドを押圧するという問題もあった。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、ペダルの踏み間違い、及び誤操作を阻止することのできる車両用操作ペダル装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の車両用操作ペダル装置は、運転者が踏み込み操作するブレーキペダルと、該ブレーキペダルの正面に運転者側に突出して設けられる軸部と、該軸部に回動可能に軸承される足を載置して回動操作するアクセルペダルと、該アクセルペダルの回動距離に対応して走行速度が調節可能な速度調節機構とを備え、前記ブレーキペダルの正面、及び前記アクセルペダルの背面が、アクセル閉方向に向かって傾斜していることを第１の特徴とする。

また、前記アクセルペダルをアクセル閉方向へ付勢する付勢手段が設けられたことを第２の特徴とする。

さらに、前記ブレーキペダル、もしくは前記アクセルペダルに滑動部が設けられ、該滑動部を介して前記アクセルペダルが回動することを第３の特徴とする。

本発明は以下の優れた効果を奏する。
（１）ブレーキペダルを踏み、アクセルペダルを回動して操作するため、車両の加速と制動の操作方向が区別化され、誤操作を軽減することができる。
（２）ブレーキペダルの正面、及び前記アクセルペダルの背面が、アクセル閉方向に向かって傾斜しているため、ブレーキペダルを踏むと同時にアクセルペダルがアクセル閉方向へ回動することができる。そのため、操作上の時間的な遅れ、つまりは空走距離がなく車両の制動距離及び時間を短くすることができる。
（３）アクセルペダルはアクセル閉方向に付勢される付勢手段を設け、回動操作に所定以上の力が必要であるため、車両の傾きや揺れにより回動操作がアクセル開方向へ助長されることを防ぐことができる。
（４）片方の足が載置されたアクセルペダルを回動させるには、大腿部からつま先までの片足全体の内転及び外転、かつ内旋及び外旋により操作することが可能であるため、足の一部に疲労が蓄積することを防ぐことができる。

本発明に係る車両用操作ペダル装置の一実施例を示す（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。 本発明に係る車両用操作ペダル装置の一実施例のアクセル開状態を説明する（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る車両用操作ペダル装置の一実施例のアクセル開状態のうち、加速が最大の状態を説明する（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。 本発明に係る車両用操作ペダル装置の他実施例を示す（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例にもとづいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、文中のアクセル閉方向とは時計回り方向を示し、アクセル開方向とは反時計回り方向を示す。

本発明に係る車両用操作ペダル装置１は、運転席の床面で運転者の前方に右足で操作するよう設けられ、図１に示すように、ブレーキペダル２の直上に軸部４を介してアクセルペダル３が回動可能に軸承されている。ブレーキペダル２には滑動部５が設けられており、アクセルペダル３の回動操作をスムーズに行うことを可能としている。また、アクセルペダル３の回動距離に対応して車両の走行速度が調節可能な速度調節機構７を備えている。

ブレーキペダル２は、図１（ａ）に示すように、一端側に傾斜したアルミや鉄などの金属製の円盤であり、その背面２ｂにブレーキアーム８が一体的に設けられている。ここでブレーキペダル２は、後述するアクセルペダル３のアクセル閉方向に向かって所定の傾斜角度を有して形成される。ブレーキアーム８は、ブレーキペダル２が受けた踏力を油圧に変換し各車輪のブレーキシリンダ（図示せず）へ制動力を伝達するマスタシリンダ（図示せず）を操作するものであり、ブレーキペダル２を安定して操作できる強度を有していれば良く、複数本設けられても良い。ブレーキアーム８を含めたこれらブレーキ機構は、従来のブレーキ機構と同様の機構を用いることができる。ブレーキペダル２の背面２ｂは、図１（ａ）に示すようにその正面２ａと平行となるように形成されており、ブレーキペダル２を円盤状に形成されているが、とくに円盤形状に限定されるものではなく、例えば矩形状、三角形状、楕円形状の金属製板でもよく、また背面２ｂが正面２ａに対して必ずしも平行でなくてもよい。

図１（ｂ）に示すように、ブレーキペダル２は、その正面２ａ側に円弧状の溝部５２を有しており、この溝部５２に複数のローラー５１が配設されている。ブレーキペダル２は、その正面２ａにアクセルペダルストッパー６が所定の角度を設けて逆ハの字状に取付けられており、アクセルペダル３の側面が当接することでアクセルペダル３が一定の角度範囲で回動可能とされている。この角度範囲の円弧長分、後述する速度調節機構７のスロットルワイヤー７１が保護パイプ７２より引出されるため、アクセルペダルストッパー６の取付け角度については、車両ごとに好適な角度に設定される。

ブレーキペダル２は、図３に示すように、下端に軸部４が挿通する筒部２３が形成されており、筒部２３の内部には軸部４のボール部４１が嵌合する球形の中空部２１が形成されている。ブレーキペダル２の正面２ａ側には、中空部２１を形成し、軸部４のロッド部４２が挿通可能な環状のロッド挿通孔２２が形成されている。このロッド挿通孔２２は、ロッド部４２がある程度のあそびを有するよう形成されている。中空部２１には、ボール部４１が円滑に動くようにグリスなどの潤滑剤が充填される。筒部２３の内面には蓋９を螺合させることで、軸部４がブレーキペダル３の制動操作方向に移動することを防ぐ。

アクセルペダル３は、アルミや鉄などの金属製であり、図２に示すように、背面３ｂにブレーキペダル２の正面２ａと同角度の傾斜面を有する断面視が略台形状に形成されている。アクセルペダル３の正面３ａには、下端部には板状の踵受け部３１が正面に突出し下方に向けて湾曲し、足の踵にフィットする状態に設けられ、さらにその下端部側にアクセルペダル３の回動の支点となる軸部４が挿通している。図３に示すように、軸部４のロッド部４２には雄ネジが形成され、ナットを螺合し固定される。アクセルペダル３の左右側端部には、板状の操作部３２が正面に突出した状態で設けられ、運転者の右足１０を操作部３２に当接させることでアクセルペダル３の回動操作を可能としている。また、アクセルペダル３には、ゴムシート等を貼着して滑り止め加工３３が施してある。

軸部４は、アルミや鉄などの金属製であり、図３に示すように、一端側にボール部４１を有し他端側に雌ネジが形成されたロッド部４２とから構成されるボールジョイントである。前述したように、軸部４は、ボール部４１が中空部２１に支持されることでブレーキペダル２に対して回動可能、かつわずかに前後に揺動可能とされており、ロッド部４２がアクセルペダル３に挿通して組み立てられる。この構造により、アクセルペダル３がブレーキペダル２に対して回動可能、かつわずかに前後へ揺動可能とされる。また、図３に示すように、ブレーキペダル２の正面２ａとアクセルペダル３の背面３ｂとの間には、捻りバネ１１が設けられており、捻りバネ１１は、一端側をブレーキペダル２の正面２ａに固定され、他端側をアクセルペダル３に固定されることで、アクセルペダル３をアクセル閉方向へ付勢する。そのため、アクセルペダル３をアクセル開方向へ回動させるには所定以上の力が必要であり、足首の内旋動作だけでは操作し難く、アクセルペダル３の操作には足を内側へ閉じる内転動作を必要とする。よって片足全体で操作することで足首に疲労が集中することを防ぎ、長時間のアクセル操作を可能とする。また、アクセルペダル３は、捻りバネ１１の付勢力により、アクセル開方向への操作力がゼロになると、アクセルペダル３の回動位置に関わらず常にアクセル閉方向つまりはアクセルの不作用位置に戻ることができる。

滑動部５は、図１に示すように、ブレーキペダル２の溝部５２に一部を突出した状態で設けられ、回転軸を有する複数のローラー５１と、溝部５２の外周、及び内周に回転軸の両端を固定する押さえ部５３とから構成されている。図３に示すように、ローラー５１は、アクセルペダル３の背面３ｂに当接し、アクセルペダル３を滑らかに回動させることができる。滑動部５は、このような構造のほか、例えば滑動部５をアクセルペダル３の背面３ｂに設ける、また例えば、ローラー５１の代わりにボールベアリング５１ａを用いる、さらに図５に示すように、アクセルペダル３の背面３ｂに溝部５２ａ、及び複数のボールベアリング５１ａを設けるなど、アクセルペダル３の背面３ｂがブレーキペダル２の正面２ａに対して滑らかに回動させることができ、アクセルペダル３がブレーキペダル２上を回動する際に動摩擦係数が小さくなるものであればよく、何れの態様でも使用することができる。

速度調節機構７は、スロットルワイヤー７１と、スロットルワイヤー７１を保護し、一旦側が運転席の床面に固定され、他端側がブレーキペダル２に固定され、可撓性を有する保護パイプ７２とから構成される。スロットルワイヤー７１は、一端側がアクセルペダル３に固着され、他端側がエンジンのスロットルバルブ（図示せず）に接続されている。アクセルペダル３の回動操作によりスロットルワイヤー７１がスロットルバルブの開度を調整し、車両の走行速度が調節される仕組みとなっている。保護パイプ７２は、ブレーキペダル２の踏込操作により撓むため、適度な可撓性が必要である。そのため、保護パイプ７２は、保護パイプ７２自体が可撓性を有する部材を用いるほか、可撓性を有しないパイプの一部に可撓性部材７３を接続する構成とすることができる。

このように構成された車両用操作ペダル装置１について、その動作を説明すると、まず、図１に示した位置関係がブレーキ及びアクセルにおいて不作用位置であって、ブレーキペダル２、アクセルペダル３及び速度調節機構７等の各機構は、常に不作用位置に来るように付勢されている。この状態で、図１に示すように、アクセルペダル３上に運転者の右足１０を載置してブレーキ及びアクセル操作を行う。右足１０を軽く載置した状態でブレーキペダル２が作用しないよう、ブレーキアーム８自体を調整するほか、例えばコイルバネの一端をブレーキアーム８に他端を上方へ取付ける、もしくはブレーキペダル２の背面２ｂと運転席の床面との間にコイルバネを設けるなど、ブレーキペダル２がブレーキの操作方向とは反対方向に付勢されていることが好ましい。

エンジンが駆動している状態で、運転者の右足１０を左方向に回転または移動させて運転者の右足１０の側面が操作部３２を押圧すると、アクセルペダル３が軸部４を中心にして左方向に回転し、図２（ｂ）に示すように、アクセルペダル３に固着されたストッロルワイヤー７１が保護パイプ７２より引き出され、エンジンのスロットルバルブを開き車両が加速する。さらに図４（ｂ）に示すように、アクセルペダル３をその側面がアクセルペダルストッパー６に当接する位置まで回動させることで、スロットルワイヤー７１の引出し長さが最大となり、最大加速を得ることができる。すなわち、アクセルペダル３の操作部３２の押圧によりスロットルワイヤー７１が引き出され、アクセルの強弱が決定されるため、運転者の右足１０の回転または移動次第によってアクセルの駆動状態を任意に調整することが可能である。この際に踵を支点として足首を回転させて操作しても良いが、足首に疲労が集中するため、好ましくは膝、さらに好ましくは大腿部から右足全体を回転させることで疲労が少なく運転することができる。

このようにアクセルペダル３は、軸部４に回動可能に軸承される。図１（ａ）に示すように、複数のローラー５１はブレーキペダル２の傾斜面に固定されるため、ローラー５１とアクセルペダル３の当接面は、図２（ａ）に示すようにローラー５１ごとに段差ｄが生じる。そのため、ローラー５１に当接するアクセルペダル３も段差ｄ分だけ前後へ揺動可能であることが好ましく、軸部４のボール部４１によりローラー５１ごとにアクセルペダル３の背面が当接可能とされている。この段差ｄは、ブレーキペダル２正面、及びアクセルペダル３背面の傾斜角度に相関関係にあり、また段差ｄ分だけアクセルペダル３を前後へ揺動可能とするボール部４１、及びボール部４１を収める中空部２１の必要直径も決定される。

次に車両の制動操作について説明する。図２（ａ）に実線で示した位置関係が、ブレーキの不作用位置であって、かつ車両が走行中の状態である。この際にアクセルペダル３は、図２（ｂ）に示すように作用位置に回動された状態となっている。この状態で急激にアクセルペダル３を強く踏み込むと、ブレーキペダル２の正面２ａ、及びアクセルペダル３の背面３ｂが、アクセル閉方向に向かって傾斜しているため、ブレーキペダル２が図２（ａ）に仮想線で示す作用位置に移動するとともに、アクセルペダル３がアクセル閉方向へ回動される。つまりは、アクセルペダル３の踏力は、ブレーキペダル２の正面２ａとアクセルペダル３の背面３ｂに傾斜を設けているため、ブレーキアーム８を押圧する力と傾斜方向に分解され、傾斜方向へ分解された踏力が、アクセルペダル３をアクセル閉方向へ回動させる。そのため車両を制動するとともに、瞬時に走行操作を中止することが可能となる。また運転者の踏力に対して、アクセルペダル３を回動させる力は弱いが、上述したように滑動部５を設けているため、弱い力でも十分にアクセルペダル３をアクセル閉方向へ回動させることができる。加えて、アクセルペダル３は捻りバネ１１によりアクセル閉方向へ付勢されているため、瞬時にアクセルペダル３を図１（ｂ）に示すようなアクセル閉状態へ移動させることができる。このようにアクセルペダル３を踏み込んでブレーキ操作を行うと同時に車両の加速が確実に解除されるため、操作上の時間的な遅れがなく車両を制動することができる。

尚、本発明において各部の形状や構造等の設計変更、材質の転換及び使用態様の変更など、本発明の要旨を変更しない範囲において自由に変更することができる。例えば、速度調節機構７が、アクセルペダル３の回動角度を検知してエンジンのスロットルバルブを操作する電子制御機構を備えても良い。また例えば、ボールジョイントには潤滑材が封入されているため、潤滑材がボールジョイントの外部に流出することを防ぐ、もしくは外部の砂塵や水分等がボールジョイントの内部に入り込むことを防ぐためにダストカバーを設けても良い。

１ 車両用操作ペダル装置
２ ブレーキペダル
２１ 中空部
２２ ロッド挿通孔
３ アクセルペダル
３１ 踵受け部
３２ 操作部
３３ 滑り止め加工
４ 軸部
４１ ボール部
４２ ロッド部
５ 滑動部
５１ ローラー
５２ 溝部
５３ 押さえ部
６ アクセルペダルストッパー
７ 速度調節機構
７１ スロットルワイヤー
７２ 保護パイプ
８ ブレーキアーム
９ 蓋
１０ 運転者の右足
１１ 捻りバネ

Claims (3)

1. 運転者が踏み込み操作するブレーキペダルと、該ブレーキペダルの正面に運転者側に突出して設けられる軸部と、該軸部に回動可能に軸承され足を載置して回動操作するアクセルペダルと、該アクセルペダルの回動距離に対応して走行速度が調節可能な速度調節機構を備え、前記ブレーキペダルの正面、及び前記アクセルペダルの背面が、アクセル閉方向に向かって傾斜していることを特徴とする車両用操作ペダル装置。
2. 前記アクセルペダルをアクセル閉方向へ付勢する付勢手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作ペダル装置。
3. 前記ブレーキペダル、もしくは前記アクセルペダルに滑動部が設けられ、該滑動部を介して前記アクセルペダルが回動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用操作ペダル装置。

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