JP2020013360A - ペダル装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者がフットレストに載せた足をブレーキペダルまたはアクセルペダルに素早く戻すことができるようにするペダル装置を提供する。【解決手段】ペダル装置10は、ブレーキペダル12と隣接する第1フットレスト16と、アクセルペダル14と隣接する第2フットレスト18と、を備え、ブレーキペダル12およびアクセルペダル14が操作されない中立状態において、基準面(フロアパネル100)に対するブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18の各踏面(BP踏面12t、第1踏面16t、AP踏面14t、第2踏面18t)の傾斜角度θ(初期角度θi)を略同一にする。【選択図】図1

Description

本発明は、ブレーキペダルとアクセルペダルとが連結され、一方が踏込み方向に変位するとき、他方が踏込み方向と反対方向に変位するペダル装置に関する。
特許文献1には、ブレーキペダルとアクセルペダルとが連結され、一方が踏込み方向に変位するとき、他方が踏込み方向と反対方向に変位するペダル装置が開示される。このペダル装置によれば、運転者は素早くかつ緻密に車両の加減速操作を行うことができる。
特開2016−035245号公報
車両の走行中に運転者が一時的に加減速操作(ブレーキペダルおよびアクセルペダルの操作)を行わなくてもよい場合がある。例えば、ACC(アダプティブ・クルーズ・コントロール)を搭載する車両や、自動運転車両(完全自動運転車両を除く)等の場合、運転者は加減速操作を一時的に車両(運転支援システム)に委ねることができる。また、運転者が加減速操作を行う通常の車両であっても、坂道等の影響で前方車両との車間距離が適度に維持される場合、運転者は加減速操作を行わない。このように運転者が加減速操作を行わない場合、運転者はフットレストに足を載せることにより休息することができる。一方、運転者が加減速操作を行わない状態から加減速操作を行う状態に遷移する場合、運転者はフットレストに載せた足を素早くブレーキペダルとアクセルペダルに戻すことが好ましい。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、運転者がフットレストに載せた足をブレーキペダルまたはアクセルペダルに素早く戻すことができるようにするペダル装置を提供することを目的とする。
本発明の態様は、
ブレーキペダルとアクセルペダルとが連結され、一方が踏込み方向に変位するとき、他方が前記踏込み方向と反対方向に変位するペダル装置であって、
前記ブレーキペダルと隣接する第1フットレストと、
前記アクセルペダルと隣接する第2フットレストと、を備え、
前記ブレーキペダルおよび前記アクセルペダルが操作されない中立状態において、基準面に対する前記ブレーキペダルと前記第1フットレストと前記アクセルペダルと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を略同一にする。
本発明によれば、運転者はフットレストに載せた足を素早くペダルに戻すことができる。
図1は第1実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図2は第1実施形態に係るペダル装置の底面図である。 図3は第1実施形態に係るペダル装置の左側面図である。 図4は図1のIV−IV断面図である。 図5は図1のV−V断面図である。 図6Aは第1実施形態においてブレーキペダルが踏込み方向に変位するときの動作説明図であり、図6Bは第1実施形態においてアクセルペダルが踏込み方向と反対方向に変位するときの動作説明図である。 図7は第2実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図8は第2実施形態に係るペダル装置の底面図である。 図9は第2実施形態に係るペダル装置の左側面図である。 図10Aは第2実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を小さくするときの動作説明図であり、図10Bは第2実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を大きくするときの動作説明図である。 図11は第3実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図12は第3実施形態に係るペダル装置の底面図である。 図13は第3実施形態に係るペダル装置の左側面図である。 図14は第4実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図15は図14のXV−XV断面図である。 図16Aは第4実施形態においてブレーキペダルが踏込み方向に変位するときの動作説明図であり、図16Bは第4実施形態においてアクセルペダルが踏込み方向と反対方向に変位するときの動作説明図である。 図17は第5実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図18は図17のXVIII−XVIII断面図である。 図19Aは第5実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を小さくするときの動作説明図であり、図19Bは第5実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を大きくするときの動作説明図である。 図20は第6実施形態に係るペダル装置の背面図である。 図21は図20のXXI−XXI断面図である。 図22A、図22Bは第6実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を小さくするときの動作説明図である。 図23A、図23Bは第6実施形態において各ペダルおよび各フットレストの傾斜角度を大きくするときの動作説明図である。
以下、本発明に係るペダル装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。以下の説明で使用する前後、左右、上下という方向は、車両の前後方向、左右方向、上下方向のことである。また、以下の説明において、中立状態とは、ブレーキペダルとアクセルペダルが運転者により操作されていない状態のことをいう。また、傾斜角度θとは、基準面に対する各ペダルおよび各フットレストの踏面の角度のことをいう。
なお、以下で説明する第1〜第6実施形態のうち、第1、第3、第4、第6実施形態は本発明に係る実施形態であり、第2、第5実施形態は第3、第6実施形態の関連技術である。
[1.第1実施形態]
図1〜図6Bを用いて第1実施形態に係るペダル装置10を説明する。第1実施形態は、リンク機構30を用いてブレーキペダル12とアクセルペダル14を連動させることができるペダル装置10である。第1実施形態に係るペダル装置10は、ブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18とリンク機構30と反力機構40B、40Aを有する。
[1.1.各ペダルと各フットレスト]
図1、図2に示されるように、運転席の足元には、左方から右方に向けて、第1フットレスト16、ブレーキペダル12、アクセルペダル14、第2フットレスト18、の順で配置される。第1フットレスト16はブレーキペダル12の左方に隣接して設けられ、第2フットレスト18はアクセルペダル14の右方に隣接して設けられる。ここでいう隣接とは、ペダルとフットレストが互いに隣り合う状態をいう。ペダルとフットレストの許容される間隔は、0から足の幅程度(15cm程度)までである。アクセルペダル14とブレーキペダル12との間にはペダルとフットレストの間隔より大きい所定間隔が設けられる。
ブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18のそれぞれの下端には支持軸20が右方から左方(または左方から右方)に挿通される。支持軸20は、両端が1組のフロアブラケット102aに固定される。フロアブラケット102aは、第1フットレスト16の右方と第2フットレスト18の左方に設けられ、それぞれフロアパネル100で支持される。
図4に示されるように、ブレーキペダル12は、中立状態において、基準面に対して初期角度θiだけ傾斜するようにして設けられる。以下で説明する各実施形態では基準面をフロアパネル100とする。各ペダルおよび各フットレストの取付け位置周辺のフロアパネル100は、平坦であるものとする。ブレーキペダル12の踏面であるBP踏面12tは、中立状態において、後方と上方との間の方向(後方側の斜め上方向)に向けられ、ブレーキペダル12の裏面であるBP裏面12bはその逆方向(前方側の斜め下方向)に向けられる。ブレーキペダル12と同様に、アクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18も、中立状態において、フロアパネル100に対して初期角度θiだけ傾斜するようにして設けられる。このとき、AP踏面14tと第1踏面16tと第2踏面18tは、後方と上方との間の方向に向けられ、AP裏面14bと第1裏面16bと第2裏面18bはその逆方向に向けられる。ブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18の各初期角度θiは略同一(実質的に同一)にされる。結果として、AP踏面14tとBP踏面12tと第1踏面16tと第2踏面18tは略面一(実質的に面一)となる。なお、本明細書で「略同一にする」というのは、ずれの目標値がゼロになるように調整することを意味し、完全に同一にする他に、フットレストからペダルへの踏み換え操作(足のスライド操作)を違和感なく行うことができる程度のずれにすることを含むものである。「略面一」も同様に、完全な面一の状態の他に、ある程度ずれた状態を含むものである。
ブレーキペダル12は、下端を支持軸20で支持されると共に、BP裏面12bを後述するリンク機構30および反力機構40Bで支持される。第1実施形態ではBP裏面12bにリンク機構30のブレーキペダルステー26が接続されると共に反力機構40Bの頭部58が当接する。ブレーキペダル12は、支持軸20を支点として回転(傾斜)可能である。
ブレーキペダル12と同様に、アクセルペダル14は、下端を支持軸20で支持されると共に、AP裏面14bを後述するリンク機構30および反力機構40Aで支持される。第1実施形態ではAP裏面14bにリンク機構30のアクセルペダルステー28が接続されると共に反力機構40Aの頭部58が当接する。アクセルペダル14は、支持軸20を支点として回転(傾斜)可能である。
第1フットレスト16は、下端を支持軸20で支持されると共に、第1裏面16bを第1ステー22(第1支持部材)で支持される。第1ステー22は、一端がフロアブラケット102bに接続され、他端が第1フットレスト16の第1裏面16bに接続される。フロアブラケット102bは、第1フットレスト16の下端よりも前方に設けられ、フロアパネル100に固定される。このように、第1フットレスト16は、支持軸20と第1ステー22により一定位置に一定姿勢、すなわちフロアパネル100に対して初期角度θiだけ傾斜する姿勢で保持される。
第1フットレスト16と同様に、第2フットレスト18も、下端を支持軸20で支持されると共に、第2裏面18bを第2ステー24(第2支持部材)で支持される。第2ステー24は、一端がフロアブラケット102cに接続され、他端が第2フットレスト18の第2裏面18bに接続される。フロアブラケット102cは、第2フットレスト18の下端よりも前方に設けられ、フロアパネル100に固定される。このように、第2フットレスト18は、支持軸20と第2ステー24により一定位置に一定姿勢、すなわちフロアパネル100に対して初期角度θiだけ傾斜する姿勢で保持される。
[1.2.リンク機構30]
リンク機構30は、ブレーキペダル12とアクセルペダル14のうちの一方が踏込み方向に操作されるときに、他方を踏込み方向と反対方向に変位させる。
リンク機構30は、ピボット32とロッド34とブレーキペダルステー26とアクセルペダルステー28とを有する。ピボット32は、ロッド34の回転軸であり、その回転軸がフロアパネル100と直交するようにフロアブラケット102dに取り付けられる。フロアブラケット102dは、フロアパネル100の裏面側でフロアパネル100に固定される。ロッド34は、長手方向中心に形成される軸受36と、長手方向両端に形成されるジョイント38Bおよびジョイント38Aと、を有する。軸受36は、ピボット32に嵌められる。
ブレーキペダルステー26は、一端がロッド34のジョイント38Bに接続され、他端がブレーキペダル12のBP裏面12bに接続される。ブレーキペダルステー26の両端には球体が形成される。ジョイント38BとBP裏面12bには球面支持部(例えば球面軸受)が形成される。このため、第1実施形態では、ジョイント38BとBP裏面12bに対するブレーキペダルステー26の傾斜方向と傾斜角度を変えることができる。
ブレーキペダルステー26と同様に、アクセルペダルステー28は、一端がロッド34のジョイント38Aに接続され、他端がアクセルペダル14のAP裏面14bに接続される。アクセルペダルステー28の両端には球体が形成される。ジョイント38AとAP裏面14bには球面支持部(例えば球面軸受)が形成される。このため、第1実施形態では、ジョイント38AとAP裏面14bに対するアクセルペダルステー28の傾斜方向と傾斜角度を変えることができる。
リンク機構30は、ブレーキペダルステー26の一部およびアクセルペダルステー28の一部を除き、フロアパネル100の下方に収納される。なお、フロアパネル100には、ブレーキペダルステー26とアクセルペダルステー28が動作できるようにスリット(不図示)が形成されている。
[1.3.反力機構40B、40A]
ブレーキペダル12のBP裏面12b側には、第1フットレスト16により支持される反力機構40Bが設けられる。反力機構40Bは、ブレーキペダル12が踏込まれて、傾斜角度θが初期角度θi以下になるときに、ブレーキペダル12に対して初期角度θiに戻す方向の反力を付与する。同様に、アクセルペダル14のAP裏面14b側には、第2フットレスト18により支持される反力機構40Aが設けられる。反力機構40Bの構成と反力機構40Aの構成は実質的に同じである。このため、以下では、反力機構40Bの構成を説明する。そして、反力機構40Aの構成に関しては、以下の説明のうち「ブレーキペダル」という用語を「アクセルペダル」という用語に置き換えることで代替する。
反力機構40Bは、ペダル反力ベース42とガイド部材44とガイド棒46とバネ48とを有する。ペダル反力ベース42は、第1ベース50と第2ベース52と第3ベース54を有する。第1ベース50と第2ベース52は、一端が第2フットレスト18の第2裏面18bに個別に接続され、他端が第2裏面18bの正面位置で互いに接続される。第3ベース54は、第1ベース50と第2ベース52との接続部から右方(反力機構40Aの場合は左方)に延び、先端にガイド部材44が取り付けられる。
図5に示されるように、ガイド部材44は、BP裏面12b側からフロアパネル100側に貫通するガイド孔56を有する。ガイド孔56には、ガイド棒46が挿通される。ガイド棒46は、ブレーキペダル12側の端部に湾曲する頭部58が取り付けられ、フロアパネル100側の端部に停止部60が形成される。頭部58は、ブレーキペダル12の傾斜角度θが初期角度θi以下のときに、BP裏面12bに当接する。頭部58と停止部60の直径はいずれもガイド孔56よりも大きいため、ガイド棒46がガイド孔56から抜けることはない。頭部58とガイド部材44との間には、頭部58とガイド部材44に当接して互いを離す方向に力を付与するバネ48が設けられる。頭部58とガイド部材44とが一定距離だけ離れると、停止部60がガイド部材44に当接して頭部58とガイド部材44との距離を一定(最大距離)に保つ。このときのバネ48は圧縮されていなくてもよいし、若干圧縮されていてもよい。頭部58がBP裏面12bによりガイド部材44側に押されると、停止部60がガイド部材44の外側に押し出されると共にバネ48が圧縮される。なお、頭部58とガイド部材44とが最大距離でありかつ頭部58がBP裏面12bに当接する状態では、ブレーキペダル12の傾斜角度θは初期角度θiである。
第1実施形態では、反力機構40Bおよび反力機構40Aは、第2フットレスト18または第1フットレスト16により支持される。これに代わり、反力機構40Bおよび反力機構40Aは、運転席の足元にあって変位しない他の部材により支持されてもよい。
[1.4.ペダル操作量の検出]
図1、図2に示されるように、ペダル装置10には、ブレーキペダル12の操作量を検出するBP角度センサ62と、アクセルペダル14の操作量を検出するAP角度センサ64と、が設けられる。なお、図1、図2では、BP角度センサ62とAP角度センサ64が模式的に示されている。BP角度センサ62とAP角度センサ64の代わりに、第1フットレスト16に対するブレーキペダル12の操作量を検出するBPストロークセンサ(不図示)と、第2フットレスト18に対するアクセルペダル14の操作量を検出するAPストロークセンサ(不図示)と、が設けられてもよい。
BP角度センサ62は、ブレーキペダル12の操作量として、第1フットレスト16とブレーキペダル12の角度差(位置の差)を検出する。中立状態において、第1フットレスト16とブレーキペダル12の角度差は0である。AP角度センサ64は、アクセルペダル14の操作量として、第2フットレスト18とアクセルペダル14の角度差(位置の差)を検出する。中立状態において、第2フットレスト18とアクセルペダル14の角度差は0である。
各センサの検出値は、コントローラ(不図示)に出力される。コントローラは、アクセルペダル14の操作量に応じた加速制御を行い、ブレーキペダル12の操作量に応じた制動制御を行う。このとき、コントローラは、ペダルの傾斜角度θが初期角度θi未満になった場合に加速制御および減速制御を行うようにしてもよいし、不感帯を設定するようにしてもよい。不感帯が設定される場合、コントローラは、ペダルの傾斜角度θが初期角度θi以下、所定角度θth(<θi)以上の範囲では加速制御および減速制御を行わず、傾斜角度θが所定角度θth未満の範囲で加速制御および減速制御を行う。
[1.5.リンク機構30と反力機構40B、40Aの動作]
主に図6A、図6Bを用いてペダル装置10の動作を説明する。ここでは、乗員がブレーキペダル12を踏み込むことを想定し、リンク機構30の動作と、反力機構40B、40Aの動作について説明する。
中立状態では、ブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18の傾斜角度θは共に初期角度θiとなり、BP踏面12tと第1踏面16tとAP踏面14tと第2踏面18tは面一となる。
図6Aに示されるように、中立状態からブレーキペダル12が踏込まれると、ブレーキペダル12は、支持軸20を中心にして第1方向L(図6Aにおける左回り方向)に回転して、傾斜角度θが初期角度θiよりも小さい角度θaになる。ブレーキペダル12に作用する踏力は、ブレーキペダルステー26を介してロッド34に伝達される。このとき、ロッド34は、ピボット32を中心にしてT1方向、すなわち下方から視て左回り(図2)に回転する。ロッド34に伝達される踏力は、更にアクセルペダルステー28を介してアクセルペダル14に伝達される。すると、図6Bに示されるように、アクセルペダル14は、支持軸20を中心にして第2方向R(図6Bにおける右回り方向)に回転して、傾斜角度θが初期角度θiよりも大きい角度θbになる。ブレーキペダル12の変位量|θi−θa|とアクセルペダル14の変位量|θi−θb|は同一である。
図6Aに示されるように、反力機構40Bの頭部58は、ブレーキペダル12が中立状態から踏込み方向に変位するときに、BP裏面12bに押されて変位する。一方、反力機構40Bのガイド部材44は、第1フットレスト16により支持されているため、ブレーキペダル12の変位に関わらず変位しない。つまり、ブレーキペダル12の傾斜角度θが初期角度θiよりも小さくなると、反力機構40Bのバネ48は頭部58によりガイド部材44側に押されて圧縮される。ブレーキペダル12には、頭部58を介して、バネ48の圧縮量xに比例する反力kx(kはバネ定数)が作用する。
図6Aの2点鎖線で示されるように、中立状態のときに、反力機構40Bのガイド部材44と停止部60は当接する。つまり、バネ48の長さは中立状態のときに最大となるようにされている。このため、図6Bに示されるように、反力機構40Aの頭部58は、アクセルペダル14が中立状態から踏込み方向と反対方向に変位するときに、アクセルペダル14に追従せずに、AP裏面14bから離れる。つまり、アクセルペダル14の傾斜角度θが初期角度θiよりも大きくなると、アクセルペダル14には反力が作用しない。
ここでは、乗員がブレーキペダル12を踏込むことを想定して、リンク機構30および反力機構40Bの動作について説明した。対して、乗員がアクセルペダル14を踏込む場合は、各構成が、ブレーキペダル12が踏込まれる場合と反対方向に動作するのみであり、動作原理は同じである。つまり、乗員がアクセルペダル14を踏込む場合は、アクセルペダル14の傾斜角度θが初期角度θiよりも小さくなり、ブレーキペダル12の傾斜角度θが初期角度θiよりも大きくなる。また、アクセルペダル14に反力が作用する一方で、ブレーキペダル12には反力が作用しない。
[1.6.変形例]
複数の反力機構40Bが設けられてもよい。更に、各反力機構40Bの頭部58とBP裏面12bとの距離を変えることにより、ブレーキペダル12に作用する反力の特性を段階的に変えることができる。例えば、中立状態で第1の反力機構40Bの頭部58がBP裏面12bに当接し、第2の反力機構40Bの頭部58がBP裏面12bと距離dだけ離れるようにすることで、ブレーキペダル12が距離dだけ操作される前後で異なる反力特性を実現することができる。反力機構40Aについても同様のことがいえる。
[2.第2実施形態]
図7〜図10Bを用いて第2実施形態に係るペダル装置10を説明する。第2実施形態は、角度調整機構70を用いてフロアパネル100に対する各ペダルおよび各フットレストの初期角度θiを調整することができるペダル装置10である。第2実施形態のペダル装置10に関する以下の説明では、第1実施形態のペダル装置10と同じ構成に同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。第2実施形態に係るペダル装置10は、第1実施形態に係るペダル装置10と比較して、角度調整機構70を有する一方で、リンク機構30を有さない。
[2.1.各ペダルと各フットレスト]
第2実施形態におけるブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18の構成は、第1実施形態と概ね同じである。ここでは異なる箇所の説明をする。第1実施形態と第2実施形態は、第1ステー22の一端および第2ステー24の一端の接続箇所が相違する。
第2実施形態において、第1ステー22は、一端が後述する第1角度調整機構170のフレーム174に接続され、他端が第1フットレスト16の第1裏面16bに接続される。第1ステー22の両端には球体が形成される。フレーム174と第1裏面16bには球面支持部(例えば球面軸受)が形成される。このため、第2実施形態では、フレーム174と第1裏面16bに対する第1ステー22の傾斜方向と傾斜角度を変えることができる。
第1ステー22と同様に、第2ステー24は、一端が後述する第1角度調整機構170のフレーム174に接続され、他端が第2フットレスト18の第2裏面18bに接続される。第2ステー24の両端には球体が形成される。フレーム174と第2裏面18bには球面支持部(例えば球面軸受)が形成される。このため、第2実施形態では、フレーム174と第2裏面18bに対する第2ステー24の傾斜方向と傾斜角度を変えることができる。
また、第2実施形態に係るペダル装置10は、ブレーキペダルステー26とアクセルペダルステー28を有さないという点で第1実施形態に係るペダル装置10と相違する。
また、第1フットレスト16および第2フットレスト18は、ブレーキペダル12およびアクセルペダル14と同様に、支持軸20を支点として回転可能である。但し、第1フットレスト16および第2フットレスト18の回転動作は、乗員の踏込みにより行われるのではなく、第1角度調整機構170の動作により行われる。
[2.2.反力機構40B、40A]
反力機構40Bのガイド棒46に取り付けられる頭部58は、BP裏面12bに接続される。この場合、頭部58は球体部分を有する。また、BP裏面12bには球面支持部(例えば球面軸受)が形成される。このため、第2実施形態では、BP裏面12bに対するガイド棒46の傾斜方向と傾斜角度を変えることができる。反力機構40BおよびBP裏面12bと同じ構成が、反力機構40AおよびAP裏面14bにも採用されている。第2実施形態において、その他の反力機構40A、40Bの構成は、第1実施形態と同じである。
[2.3.角度調整機構70(第1角度調整機構170)]
角度調整機構70は、第1フットレスト16と第2フットレスト18の初期角度θiを調整すると共に、ブレーキペダル12とアクセルペダル14の初期角度θiを調整する。以下では、第2実施形態の角度調整機構70を第1角度調整機構170ともいう。
第1角度調整機構170は、スライダー172とフレーム174と駆動機構176とを有する。スライダー172は、前後方向に延びる一組の部材であり、一方が左方に配置され、他方が右方に配置される。各スライダー172は、フロアパネル100の下方で前後方向に平行するようにフロアブラケット102eに取り付けられており、フレーム174を前後方向に案内する。フレーム174は、左右に前後方向に貫通するフレーム孔178を有する。左右のフレーム孔178には、それぞれスライダー172が挿通される。フレーム174は、スライダー172により前後方向に移動可能にして支持される。
フレーム174は、第1ステー22を介して第1フットレスト16に連結され、更に第1ステー22と第1フットレスト16と反力機構40Bを介してブレーキペダル12に連結される。また、フレーム174は、第2ステー24を介して第2フットレスト18に連結され、更に第2ステー24と第2フットレスト18と反力機構40Aを介してアクセルペダル14に連結される。
駆動機構176は、フロアパネル100の下方に配置され、サーボモータ180とウォームギア182とラック&ピニオン184とを有する。サーボモータ180は、図示しない部材によりフロアパネル100に固定される。サーボモータ180の回転軸には円筒状のウォーム186が固定される。ウォーム186は、円板状のウォームホイール188と噛み合う。ウォームホイール188の回転軸にはピニオンギア190が固定される。ピニオンギア190は、ラック192と噛み合う。ラック192は前後方向と平行するようにしてフレーム174に固定される。
サーボモータ180は、図示しない駆動回路に電気的に接続されており、駆動回路から電力が供給されることにより正方向または負方向に回転駆動する。車内に設けられる角度調整スイッチ(不図示)の操作によりサーボモータ180に対して電力の供給と遮断、および、サーボモータ180の回転方向が制御される。
第1角度調整機構170は、フロアパネル100の下方に収納される。なお、フロアパネル100には、第1ステー22と第2ステー24が動作できるようにスリット(不図示)が形成されている。
[2.4.ペダル操作量の検出]
第1実施形態と同様に、第2実施形態では、BP角度センサ62とAP角度センサ64、または、BPストロークセンサとAPストロークセンサ(いずれも不図示)が設けられる。
後述するように、第2実施形態では、中立状態において角度調整が行われる際に、第1フットレスト16とブレーキペダル12とが連動する。つまり、中立状態におけるブレーキペダル12の初期角度θiが変更されたとしても、第1フットレスト16の初期角度θiも同じように変更される。このため、BP角度センサ62は、角度調整後もブレーキペダル12の操作量を正しく検出することができる。BP角度センサ62と同様に、AP角度センサ64は、角度調整後もアクセルペダル14の操作量を正しく検出することができる。
[2.5.第1角度調整機構170の動作]
主に図10A、図10Bを用いてペダル装置10の動作を説明する。ここでは、乗員が角度調整スイッチを操作することにより行われる第1角度調整機構170の動作について説明する。なお、図10A、図10Bで示されるペダル装置10の左側面図は、ブレーキペダル12側を示すことから、以下ではブレーキペダル12側(ブレーキペダル12、第1フットレスト16)の動作を中心に説明する。アクセルペダル14側(アクセルペダル14、第2フットレスト18)の動作もブレーキペダル12側の動作と同じである。以下の説明では、各ペダルおよび各フットレストの角度調整前に、初期角度θiとしてθi0が設定されているものとする。
[初期角度θiを小さくする場合の動作]
中立状態のときに、乗員が角度調整スイッチにより第1操作を行うと、サーボモータ180に対して回転軸を正方向に回転駆動させる電力が供給される。サーボモータ180の回転軸が正方向に回転すると、ウォーム186、ウォームホイール188、ピニオンギア190がそれぞれ正方向に回転し、図10Aに示されるように、ラック192が前方に押し出されてフレーム174が前方に変位する。このとき、フレーム174により第1ステー22(第2ステー24)が前方に引かれ、第1フットレスト16(第2フットレスト18)がペダル踏込み方向である第1方向L(図10Aにおける左回り方向)に回転し、第1フットレスト16(第2フットレスト18)の傾斜角度θが小さくなる。
第1フットレスト16(第2フットレスト18)の変位と共に、反力機構40B(反力機構40A)が変位する。すると、反力機構40B(反力機構40A)のガイド棒46に接続されるブレーキペダル12(アクセルペダル14)が第1方向Lに回転し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)の傾斜角度θが小さくなる。
乗員が角度調整スイッチによる第1操作を止めると、サーボモータ180は停止し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)と第1フットレスト16(第2フットレスト18)は動作を停止し、新たな初期角度θiS(<θi0)が設定される。
[初期角度θiを大きくする場合の動作]
中立状態のときに、乗員が角度調整スイッチにより第2操作を行うと、サーボモータ180に対して回転軸を負方向に回転駆動させる電力が供給される。サーボモータ180の回転軸が負方向に回転すると、ウォーム186、ウォームホイール188、ピニオンギア190がそれぞれ負方向に回転し、図10Bに示されるように、ラック192が後方に押し出されてフレーム174が後方に変位する。このとき、フレーム174により第1ステー22(第2ステー24)が後方に押され、第1フットレスト16(第2フットレスト18)が第1方向Lの反対方向である第2方向R(図10Bにおける右回り方向)に回転し、第1フットレスト16(第2フットレスト18)の傾斜角度θが大きくなる。
第1フットレスト16(第2フットレスト18)の変位と共に、反力機構40B(反力機構40A)が変位する。すると、反力機構40B(反力機構40A)のガイド棒46に接続されるブレーキペダル12(アクセルペダル14)が第2方向Rに回転し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)の傾斜角度θが大きくなる。
乗員が角度調整スイッチによる第2操作を止めると、サーボモータ180は停止し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)と第1フットレスト16(第2フットレスト18)は動作を停止し、新たな初期角度θiL(>θi0)が設定される。
なお、ウォームギア182のセルフロックにより、ウォームホイール188からウォーム186への動力の伝達が起こりにくい。このため、サーボモータ180が停止している状態で、第1角度調整機構170はロックされ、第1フットレスト16および第2フットレスト18は傾斜角度θを保ちつつ固定される。
[2.6.変形例]
前述した例では、ブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18に共通の第1角度調整機構170が設けられる。これに代わり、ブレーキペダル12と第1フットレスト16の第1角度調整機構170と、アクセルペダル14と第2フットレスト18の第1角度調整機構170を別々に設けてもよい。この場合、ブレーキペダル12側の初期角度θiとアクセルペダル側の初期角度θiを互いに独立して調整可能である。
[3.第3実施形態]
図11〜図13を用いて第3実施形態に係るペダル装置10を説明する。第3実施形態は、第1実施形態と第2実施形態を組み合わせたペダル装置10である。第3実施形態のペダル装置10に関する以下の説明では、第1実施形態および第2実施形態のペダル装置10と同じ構成に同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[3.1.各ペダルと各フットレスト]
第3実施形態におけるブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18の構成は、第2実施形態と同じである。但し、第1実施形態と同様に、BP裏面12bおよびAP裏面14bに反力機構40B、40Aの頭部58は接続されない。
[3.2.リンク機構30]
第3実施形態におけるリンク機構30の構成は、第1実施形態と概ね同じである。但し、第3実施形態は、第1実施形態と比較して、ピボット32の取り付け箇所が相違する。第3実施形態において、ピボット32は、フロアパネル100と直交するように第1角度調整機構170(後述するプレート194)に取り付けられる。つまり、リンク機構30は、第1角度調整機構170により支持される。
[3.3.反力機構40B、40A]
第3実施形態における反力機構40B、40Aの構成は、第1実施形態と同じである。
[3.4.角度調整機構70(第1角度調整機構170)]
第3実施形態における第1角度調整機構170の構成は、第2実施形態と概ね同じである。ここでは異なる箇所の説明をする。第3実施形態の第1角度調整機構170は、フレーム174がリンク機構30を支持するという点で、第2実施形態の第1角度調整機構170と相違する。
図12に示されるように、フレーム174は、前後方向および左右方向に延びるフレーム部材を有し、左右のフレーム部材の間に配置されかつ前後のフレーム部材に接続されるプレート194を有する。プレート194には、リンク機構30のピボット32が直交するようにして取り付けられる。ピボット32で支持されるロッド34は、フレーム174の内側に収納され、ピボット32を中心にしてT1方向およびT2方向に回転可能である。
[3.5.ペダル操作量の検出]
第1実施形態および第2実施形態と同様に、第3実施形態では、BP角度センサ62とAP角度センサ64、または、BPストロークセンサとAPストロークセンサ(いずれも不図示)が設けられる。
[3.6.リンク機構30と反力機構40B、40Aの動作]
第3実施形態におけるリンク機構30と反力機構40A、40Bの動作は、第1実施形態と同じである。
[3.7.角度調整機構70(第1角度調整機構170)]
第3実施形態における第1角度調整機構170の動作は、第2実施形態と概ね同じである。但し、ブレーキペダル12およびアクセルペダル14の初期角度θiを調整する際に、第1角度調整機構170からブレーキペダル12およびアクセルペダル14への力の伝達経路が第3実施形態と第2実施形態とで相違する。以下では相違する部分について説明する。
前述した第2実施形態では、反力機構40Bのガイド棒46に取り付けられる頭部58がBP裏面12bに接続される。つまり、ブレーキペダル12は、反力機構40Bおよび第1フットレスト16を介して第1角度調整機構170に連結されている。対して、第3実施形態では、頭部58がBP裏面12bに接続されない一方で、BP裏面12bに接続されるブレーキペダルステー26がロッド34に接続され、ロッド34が第1角度調整機構170に連結される。つまり、ブレーキペダル12は、リンク機構30を介して第1角度調整機構170に連結されている。同様に、アクセルペダル14は、リンク機構30を介して第1角度調整機構170に連結されている。このような構成により、各ペダルの角度調整は次のようにして行われる。
サーボモータ180の回転軸が正方向に回転すると、第2実施形態と同様に第1角度調整機構170のフレーム174が前方に変位し、フレーム174で支持されるリンク機構30が前方に変位する。このとき、ロッド34によりブレーキペダルステー26が前方に引かれ、ブレーキペダル12が第1方向L(図13における左回り方向)に回転し、ブレーキペダル12の傾斜角度θが小さくなる。一方、サーボモータ180の回転軸が負方向に回転すると、第2実施形態と同様に第1角度調整機構170のフレーム174が後方に変位し、フレーム174で支持されるリンク機構30が後方に変位する。このとき、ブレーキペダルステー26が後方に引かれ、ブレーキペダル12が第2方向R(図13における右回り方向)に回転し、ブレーキペダル12の傾斜角度θが大きくなる。アクセルペダル14の角度調整もブレーキペダル12の角度調整と同じ様にして行われる。
[4.第4実施形態]
図14〜図16Bを用いて第4実施形態に係るペダル装置10を説明する。第4実施形態は、ギア機構80を用いてアクセルペダル14とブレーキペダル12を連動させることができるペダル装置10である。第4実施形態のペダル装置10に関する以下の説明では、第1実施形態〜第3実施形態のペダル装置10と同じ構成に同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。第4実施形態に係るペダル装置10は、第1実施形態に係るペダル装置10と比較して、リンク機構30に代わるギア機構80を有する。
[4.1.各ペダルと各フットレスト]
第4実施形態におけるブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18の構成は、第1実施形態と概ね同じである。但し、第4実施形態では、第1実施形態と異なり、ブレーキペダル12とアクセルペダル14はステー部材で支持されない。
[4.2.ギア機構80]
ギア機構80は、ブレーキペダル12とアクセルペダル14のうちの一方が踏込み方向に操作されるときに、他方を踏込み方向と反対方向に変位させる。
ギア機構80は、複数のギアと連動軸82と反転軸92とを有する。複数のギアには、BPギア84とAPギア86と反転ギア88と連動ギア90Bと連動ギア90Aが含まれる。BPギア84は、支持軸20と直交するようにブレーキペダル12のBP裏面12bに固定され、支持軸20を中心にして回転可能にされた略半円形状のギアである。APギア86は、支持軸20と直交するようにアクセルペダル14のAP裏面14bに固定され、支持軸20を中心にして回転可能にされた略半円形状のギアである。反転ギア88は、BPギア84と噛み合い、反転軸92を中心にして回転可能である。アクセルペダル14側の連動ギア90Aは、反転ギア88と噛み合い、連動軸82を中心にして回転可能である。ブレーキペダル12側の連動ギア90Bは、BPギア84と噛み合い、連動軸82を中心にして回転可能である。反転軸92と連動軸82は、支持軸20と平行にされており、フロアパネル100の裏面側で支持部材(不図示)により回転可能に支持される。以上の構成によりBPギア84の回転方向とAPギア86の回転方向は逆相となる。その動作説明は後述する。
[4.3.反力機構40B、40A]
第4実施形態における反力機構40B、40Aの構成は、第1実施形態と同じである。
[4.4.ペダル操作量の検出]
第1実施形態〜第3実施形態と同様に、第4実施形態では、BP角度センサ62とAP角度センサ64、または、BPストロークセンサとAPストロークセンサ(いずれも不図示)が設けられる。
[4.5.ギア機構80の動作]
主に図16A、図16Bを用いてペダル装置10の動作を説明する。ここでは、乗員がブレーキペダル12を踏み込むことを想定し、ギア機構80の動作について説明する。
中立状態では、ブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18の傾斜角度θは共に初期角度θiとなり、BP踏面12tと第1踏面16tとAP踏面14tと第2踏面18tは面一となる。
図16Aに示されるように、中立状態からブレーキペダル12が踏込まれると、ブレーキペダル12は、支持軸20を中心にして第1方向L(図16A、図16Bにおける左回り方向)に回転して、傾斜角度θが初期角度θiよりも小さい角度θaになる。ブレーキペダル12と共にBPギア84は第1方向Lに回転する。すると、反転ギア88は第2方向R(図16A、図16Bにおける右回り方向)に回転し、連動ギア90Bと連動軸82は第1方向Lに回転する。このとき、図16Bに示されるように、連動ギア90Aは連動軸82と共に第1方向Lに回転し、APギア86は第2方向Rに回転する。その結果、アクセルペダル14は、支持軸20を中心にして第2方向Rに回転して、傾斜角度θが初期角度θiよりも大きい角度θbになる。各ギアのギア比が等しいため、ブレーキペダル12の変位量|θi−θa|とアクセルペダル14の変位量|θi−θb|は同一である。
ここでは、乗員がブレーキペダル12を踏込むことを想定して、ギア機構80の動作について説明した。対して、乗員がアクセルペダル14を踏込む場合は、各構成が、ブレーキペダル12が踏込まれる場合と反対方向に動作するのみであり、動作原理は同じである。
[5.第5実施形態]
図17〜図19Bを用いて第5実施形態に係るペダル装置10を説明する。第5実施形態は、角度調整機構70を用いてフロアパネル100に対する各ペダルおよび各フットレストの初期角度θiを調整することができるペダル装置10である。第5実施形態のペダル装置10に関する以下の説明では、第1実施形態〜第4実施形態のペダル装置10と同じ構成に同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。第5実施形態に係るペダル装置10は、第4実施形態に係るペダル装置10と比較して、角度調整機構70を有する一方で、ギア機構80を有さない。
[5.1.各ペダルと各フットレスト]
第5実施形態におけるブレーキペダル12とアクセルペダル14と第1フットレスト16と第2フットレスト18の構成は、第4実施形態と概ね同じである。但し、第5実施形態は、第4実施形態と比較して、支持軸20の支持状態、および、支持軸20による第1フットレスト16と第2フットレスト18の支持状態が相違する。第4実施形態において、支持軸20は、1組のフロアブラケット102aに対して回転可能であってもよいし、固定されていてもよい。一方、第5実施形態において、支持軸20は、両端が1組のフロアブラケット102aに回転可能に支持される。また、第1フットレスト16と第2フットレスト18はステー部材で支持されるのではなく、支持軸20に固定されて支持される。この構成により、支持軸20と第1フットレスト16と第2フットレスト18は共に回転する。
[5.2.反力機構40B、40A]
第4実施形態における反力機構40B、40Aの構成は、第2実施形態と同じである。
[5.3.角度調整機構70(第2角度調整機構270)]
角度調整機構70は、第1フットレスト16と第2フットレスト18の初期角度θiを調整すると共に、ブレーキペダル12とアクセルペダル14の初期角度θiを調整する。以下では、第5実施形態の角度調整機構70を第2角度調整機構270ともいう。
第2角度調整機構270は、サーボモータ276と第1軸ホルダ272を有する。サーボモータ276は、図示しない部材によりフロアパネル100の下方に固定される。サーボモータ276の回転軸には円筒状のウォーム274が固定される。第1軸ホルダ272は、支持軸20と直交するように第2フットレスト18の第2裏面18bに固定される略扇形の板材である。第1軸ホルダ272は、支持軸20を中心とする外周面を有し、その外周面にウォーム274と噛み合うはす歯歯車を有する。つまり、第1軸ホルダ272は、ウォームホイールとして機能する。
第2実施形態の第1角度調整機構170と同様に、第2角度調整機構270のサーボモータ276は、図示しない駆動回路に電気的に接続されており、駆動回路から電力が供給されることにより正方向または負方向に回転駆動する。車内に設けられる角度調整スイッチ(不図示)の操作によりサーボモータ276に対して電力の供給と遮断、および、サーボモータ276の回転方向が制御される。
[5.4.ペダル操作量の検出]
第1実施形態〜第4実施形態と同様に、第5実施形態では、BP角度センサ62とAP角度センサ64、または、BPストロークセンサとAPストロークセンサ(いずれも不図示)が設けられる。
後述するように、第5実施形態では、中立状態において角度調整が行われる際に、第1フットレスト16とブレーキペダル12とが連動する。つまり、中立状態におけるブレーキペダル12の初期角度θiが変更されたとしても、第1フットレスト16の初期角度θiも同じように変更される。このため、BP角度センサ62は、角度調整後もブレーキペダル12の操作量を正しく検出することができる。BP角度センサ62と同様に、AP角度センサ64は、角度調整後もアクセルペダル14の操作量を正しく検出することができる。
[5.5.第2角度調整機構270の動作]
主に図19A、図19Bを用いてペダル装置10の動作を説明する。ここでは、乗員が角度調整スイッチを操作することにより行われる第2角度調整機構270の動作について説明する。なお、図19A、図19Bで示されるペダル装置10の左側面図は、ブレーキペダル12側を示すことから、以下ではブレーキペダル12側(ブレーキペダル12、第1フットレスト16)の動作を中心に説明する。アクセルペダル14側(アクセルペダル14、第2フットレスト18)の動作もブレーキペダル12側の動作と同じである。以下の説明では、各ペダルおよび各フットレストの角度調整前に、初期角度θiとしてθi0が設定されているものとする。
[初期角度θiを小さくする場合の動作]
中立状態のときに、乗員が角度調整スイッチにより第1操作を行うと、サーボモータ276に対して回転軸を正方向に回転駆動させる電力が供給される。サーボモータ276の回転軸が正方向に回転すると、ウォーム274が正方向に回転し、第1軸ホルダ272と支持軸20がそれぞれ第1方向L(図19Aにおける左回り方向)に回転する。すると、図19Aに示されるように、第1フットレスト16(第2フットレスト18)が第1方向Lに回転し、第1フットレスト16(第2フットレスト18)の傾斜角度θが小さくなる。
第1フットレスト16(第2フットレスト18)の変位と共に、反力機構40B(反力機構40A)が変位する。すると、反力機構40B(反力機構40A)のガイド棒46に接続されるブレーキペダル12(アクセルペダル14)が第1方向Lに回転し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)の傾斜角度θが小さくなる。
乗員が角度調整スイッチによる第1操作を止めると、サーボモータ276は停止し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)と第1フットレスト16(第2フットレスト18)は動作を停止し、新たな初期角度θiS(<θi0)が設定される。
[初期角度θiを大きくする場合の動作]
中立状態のときに、乗員が角度調整スイッチにより第2操作を行うと、サーボモータ276に対して回転軸を負方向に回転駆動させる電力が供給される。サーボモータ276の回転軸が負方向に回転すると、ウォーム186が負方向に回転し、第1軸ホルダ272と支持軸20がそれぞれ第2方向R(図19Bにおける右回り方向)に回転する。すると、図19Bに示されるように、第1フットレスト16(第2フットレスト18)が第2方向Rに回転し、第1フットレスト16(第2フットレスト18)の傾斜角度θが大きくなる。
第1フットレスト16(第2フットレスト18)の変位と共に、反力機構40B(反力機構40A)が変位する。すると、反力機構40B(反力機構40A)のガイド棒46に接続されるブレーキペダル12(アクセルペダル14)が第2方向Rに回転し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)の傾斜角度θが大きくなる。
乗員が角度調整スイッチによる第2操作を止めると、サーボモータ276は停止し、ブレーキペダル12(アクセルペダル14)と第1フットレスト16(第2フットレスト18)は動作を停止し、新たな初期角度θiL(>θi0)が設定される。
なお、ウォーム274と第1軸ホルダ272からなるウォームギアのセルフロックにより、第1軸ホルダ272からウォーム274への動力の伝達が起こりにくい。このため、サーボモータ276が停止している状態で、第2角度調整機構270はロックされ、第1フットレスト16および第2フットレスト18は傾斜角度θを保ちつつ固定される。
[5.6.変形例]
前述した例では、ブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18に共通の第2角度調整機構270が設けられる。これに代わり、ブレーキペダル12と第1フットレスト16の第2角度調整機構270と、アクセルペダル14と第2フットレスト18の第2角度調整機構270を別々に設けてもよい。この場合、ブレーキペダル12側の初期角度θiとアクセルペダル側の初期角度θiを互いに独立して調整可能である。
[6.第6実施形態]
図20〜図23Bを用いて第6実施形態に係るペダル装置10を説明する。第6実施形態は、第4実施形態と第5実施形態を組み合わせたペダル装置10である。第6実施形態のペダル装置10に関する以下の説明では、第1実施形態〜第5実施形態のペダル装置10と同じ構成に同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[6.1.各ペダルと各フットレスト]
第6実施形態におけるアクセルペダル14と第1フットレスト16とブレーキペダル12と第2フットレスト18の構成は、第5実施形態と同じである。但し、BP裏面12bおよびAP裏面14bに反力機構40B、40Aの頭部58は接続されない。
[6.2.ギア機構80]
第6実施形態におけるギア機構80の構成は、第4実施形態と概ね同じである。但し、第6実施形態は、第4実施形態と比較して、反転軸92と連動軸82を支持する部材が相違する。第6実施形態において、反転軸92は、第2軸ホルダ94と第3軸ホルダ96により回転可能に支持される。連動軸82は、第1軸ホルダ272と第2軸ホルダ94と第3軸ホルダ96により回転可能に支持される。
第2軸ホルダ94は、支持軸20と直交するように第1フットレスト16の第1裏面16bに固定される板材である。第3軸ホルダ96は、支持軸20の外周に固定される筒部材と、支持軸20と直交するように筒部材に固定される板材と、からなる。反転軸92と連動軸82は、第2軸ホルダ94と第3軸ホルダ96により回転可能に支持される。
[6.3.反力機構40B、40A]
第6実施形態における反力機構40B、40Aの構成は、第4実施形態と同じである。
[6.4.角度調整機構70(第2角度調整機構270)]
第6実施形態における第2角度調整機構270の構成は、第5実施形態と概ね同じである。ここでは異なる箇所の説明をする。第6実施形態の第2角度調整機構270は、第1軸ホルダ272がギア機構80の連動軸82を回転可能に支持するという点で、第5実施形態の第2角度調整機構270と相違する。
[6.5.ペダル操作量の検出]
第1実施形態〜第5実施形態と同様に、第6実施形態では、BP角度センサ62とAP角度センサ64、または、BPストロークセンサとAPストロークセンサ(いずれも不図示)が設けられる。
[6.6.ギア機構80の動作]
第6実施形態におけるギア機構80の動作は、第4実施形態と同じである。
[6.7.角度調整動作]
第6実施形態における第2角度調整機構270の動作は、第5実施形態と概ね同じである。但し、ブレーキペダル12およびアクセルペダル14の初期角度θiを調整する際に、第2角度調整機構270からブレーキペダル12およびアクセルペダル14への力の伝達経路が第6実施形態と第5実施形態とで相違する。以下では相違する部分について、主に図22A、22B、図23A、図23Bを用いて説明する。
前述した第5実施形態では、反力機構40Bのガイド棒46に取り付けられる頭部58がBP裏面12bに接続される。つまり、ブレーキペダル12は、反力機構40Bおよび第2フットレスト18を介して第2角度調整機構270に連結されている。対して、第6実施形態では、頭部58がBP裏面12bに接続されない一方で、連動軸82が第2角度調整機構270に連結される。つまり、ブレーキペダル12は、ギア機構80を介して第2角度調整機構270に連結されている。同様に、アクセルペダル14は、ギア機構80を介して第2角度調整機構270に連結されている。このような構成により、各ペダルの角度調整は次のようにして行われる。
[初期角度θiを小さくする場合の動作]
図22A、図22Bを用いて、各ペダルの初期角度θiを小さくする場合の動作を説明する。サーボモータ276の回転軸が正方向に回転し、第1軸ホルダ272と支持軸20がそれぞれ第1方向L(図22A、図22Bにおける左回り方向)に回転すると、図22Bに示されるように、支持軸20に接続される第2軸ホルダ94(図20)および第3軸ホルダ96が第1方向Lに回転する。すると、第2軸ホルダ94および第3軸ホルダ96により支持される反転軸92および連動軸82が支持軸20を中心にして第1方向Lに公転する。反転軸92が第1方向Lに公転するとき、反転ギア88もBPギア84に沿って第1方向Lに公転する。このとき、BPギア84が回転しないとすると、反転ギア88および反転軸92は、第1方向Lに自転しようとし、連動ギア90Bおよび連動軸82は第2方向R(図22A、図22Bにおける右回り方向)に自転しようとする。一方、第1軸ホルダ272が第1方向Lに回転すると、図22Aに示されるように、連動ギア90Aも第1方向Lに公転する。このとき、連動ギア90Aと噛み合うAPギア86が回転しないとすると、連動ギア90Aおよび連動軸82は、第1方向Lに自転しようとする。
このように、連動軸82は、連動ギア90B側から第2方向Rに自転させようとする力を受けると同時に、連動ギア90A側から第1方向Lに自転させようとする力を受ける。両方の力は釣り合うため、連動軸82はロックされる。このとき、連動軸82に連結される連動ギア90A、連動ギア90B、反転軸92、反転ギア88も全てロックされる。その結果、反転ギア88に噛み合うBPギア84は、支持軸20を中心にして第1方向Lに回転する。すると、ブレーキペダル12の初期角度θiが小さくなる。同様に、連動ギア90に噛み合うAPギア86は、支持軸20を中心にして第1方向Lに回転する。すると、アクセルペダル14の初期角度θiが小さくなる。
[初期角度θiを大きくする場合の動作]
図23A、図23Bを用いて、各ペダルの初期角度θiを大きくする場合の動作を説明する。サーボモータ276の回転軸が負方向に回転し、第1軸ホルダ272と支持軸20がそれぞれ第2方向R(図23A、図23Bにおける右回り方向)に回転すると、図23Bに示されるように、支持軸20に接続される第2軸ホルダ94(図20)および第3軸ホルダ96が第2方向Rに回転する。すると、第2軸ホルダ94および第3軸ホルダ96により支持される反転軸92および連動軸82が支持軸20を中心にして第2方向Rに公転する。反転軸92が第2方向Rに公転するとき、反転ギア88もBPギア84に沿って第2方向Rに公転する。このとき、BPギア84が回転しないとすると、反転ギア88および反転軸92は、第2方向Rに自転しようとし、連動ギア90Bおよび連動軸82は第1方向L(図23A、図23Bにおける左回り方向)に自転しようとする。一方、第1軸ホルダ272が第2方向Rに回転すると、図23Aに示されるように、連動ギア90Aも第2方向Rに公転する。このとき、連動ギア90Aと噛み合うAPギア86が回転しないとすると、連動ギア90Aおよび連動軸82は、第2方向Rに自転しようとする。
このように、連動軸82は、連動ギア90B側から第1方向Lに自転させようとする力を受けると同時に、連動ギア90A側から第2方向Rに自転させようとする力を受ける。両方の力は釣り合うため、連動軸82はロックされる。このとき、連動軸82に連結される連動ギア90A、連動ギア90B、反転軸92、反転ギア88も全てロックされる。その結果、反転ギア88に噛み合うBPギア84は、支持軸20を中心にして第2方向Rに回転する。すると、ブレーキペダル12の初期角度θiが大きくなる。同様に、連動ギア90に噛み合うAPギア86は、支持軸20を中心にして第2方向Rに回転する。すると、アクセルペダル14の初期角度θiが大きくなる。
[7.実施形態から得られる発明]
上記実施形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
本発明(第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態、第6実施形態)は、
ブレーキペダル12とアクセルペダル14とが連結され、一方が踏込み方向に変位するとき、他方が踏込み方向と反対方向に変位するペダル装置10であって、
ブレーキペダル12と隣接する第1フットレスト16と、
アクセルペダル14と隣接する第2フットレスト18と、を備え、
ブレーキペダル12およびアクセルペダル14が操作されない中立状態において、基準面(フロアパネル100)に対するブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18の各踏面(BP踏面12t、第1踏面16t、AP踏面14t、第2踏面18t)の傾斜角度θ(初期角度θi)を略同一にする。
上記構成によれば、フットレストをペダルと隣接する位置に設けたうえで、各踏面の傾斜角度θを略同一にするため、運転者はフットレストに載せた足を素早くペダルに戻すことができる。その結果、ブレーキペダル12とアクセルペダル14の連動による両足操作が容易となり、運転者は素早くかつ綿密に車両の加減速操作を行うことができる。上記構成は、特に、ACCによる車間維持制御中や自動運転中に有効である。
本発明(第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態、第6実施形態)は、
中立状態において、ブレーキペダル12と第1フットレスト16とアクセルペダル14と第2フットレスト18の各踏面(BP踏面12t、第1踏面16t、AP踏面14t、第2踏面18t)を略面一にする。
上記構成によれば、各踏面が略面一であるため、運転者はフットレストに載せた足をペダル側にスライドさせるのみでペダル操作が可能になる。
本発明(第1実施形態、第3実施形態)は、
ブレーキペダル12とアクセルペダル14を連動させるリンク機構30を備え、
リンク機構30は、フロアパネル100の下方に配置され、ブレーキペダル12とアクセルペダル14に連結され、フロアパネル100と直交する回転軸(ピボット32)を中心にして回転可能であるロッド34を有する。
上記構成によれば、リンク機構30がフロアパネル100の下方に配置されるため、ペダル周辺の車内空間が簡素になる。
本発明(第3実施形態)は、
中立状態における第1フットレスト16と第2フットレスト18の各踏面(第1踏面16t、第2踏面18t)の傾斜角度θ(初期角度θi)を調整する角度調整機構70を更に備える。
上記構成によれば、フットレストの傾斜角度θ(初期角度θi)を調整可能とすることで、運転者の好みに合った傾斜角度θのフットレストを実現することができ、運転者はフットレストを快適に使用することができる。
より具体的には、本発明(第3実施形態)は、
第1フットレスト16の傾斜の支点以外の部位に接続されて第1フットレスト16を支持する第1支持部材(第1ステー22)と、
第2フットレスト18の傾斜の支点以外の部位に接続されて第2フットレスト18を支持する第2支持部材(第2ステー24)と、を備え、
角度調整機構70は、回転軸(ピボット32)と第1支持部材と第2支持部材とを支持するフレーム174を有し、フレーム174を変位させることにより、中立状態における第1フットレスト16と第2フットレスト18の各踏面の傾斜角度θ(初期角度θi)を調整し、フレーム174を固定することにより、第1フットレスト16と第2フットレスト18を固定する。
本発明(第4実施形態、第6実施形態)は、
ブレーキペダル12とアクセルペダル14を連動させるギア機構80を備え、
ギア機構80は、少なくとも一部がフロアパネル100の下方に配置され、ブレーキペダル12とアクセルペダル14の一方の踏込み方向の変位を他方の反対方向の変位に変換して伝達する複数のギア(BPギア84、APギア86、反転ギア88、連動ギア90B、連動ギア90A)および連動軸82を有する。
上記構成によれば、ギア機構80がフロアパネル100の下方に配置されるため、ペダル周辺の車内空間が簡素になる。更に、ギア機構80はリンク機構30と比較して構成部品の変位量が小さいため、機構全体を小型かつ軽量にすることができ、機構の収容空間を小さくすることができる。
本発明(第6実施形態)は、
中立状態における第1フットレスト16と第2フットレスト18の各踏面(第1踏面16t、第2踏面18t)の傾斜角度θ(初期角度θi)を調整する角度調整機構70を更に備える。
上記構成によれば、フットレストの傾斜角度θ(初期角度θi)を調整可能とすることで、運転者の好みに合った傾斜角度θのフットレストを実現することができ、運転者はフットレストを快適に使用することができる。
より具体的には、本発明(第6実施形態)は、
第1フットレスト16および第2フットレスト18を固定して支持すると共に、ブレーキペダル12とアクセルペダル14を回転可能に支持する支持軸20を備え、
角度調整機構70は、連動軸82と支持軸20とを平行にして固定するホルダ(第1軸ホルダ272、第2軸ホルダ94、第3軸ホルダ96)を有し、支持軸20を中心にしてホルダを回転させることにより、中立状態における第1フットレスト16と第2フットレスト18の各踏面(第1踏面16t、第2踏面18t)の傾斜角度θ(初期角度θi)を調整し、ホルダを固定することにより、第1フットレスト16と第2フットレスト18を固定する。
本発明(第3実施形態、第6実施形態)は、
第1フットレスト16の位置とブレーキペダル12の位置との差を、ブレーキペダル12の操作量として検出するブレーキペダルセンサ(BP角度センサ62)と、
第2フットレスト18の位置とアクセルペダル14の位置との差を、アクセルペダル14の操作量として検出するアクセルペダルセンサ(AP角度センサ64)と、
を備える。
上記構成によれば、フットレストの位置とペダルの位置との差をペダルの操作量として検出するため、フットレストおよびペダルの傾斜角度θ(初期角度θi)が調整された後でも各ペダルの操作量を正しく検出することができる。
本発明(第3実施形態、第6実施形態)は、
第1フットレスト16により支持され、ブレーキペダル12に対して操作量に応じた反力を付与するブレーキ側の反力機構40Bと、
第2フットレスト18により支持され、アクセルペダル14に対して操作量に応じた反力を付与するアクセル側の反力機構40Aと、
を備える。
上記構成によれば、反力機構40B、40Aがフットレストにより支持されるため、フットレストおよびペダルの角度調整に関係なく、各ペダルに対して操作量に応じた反力を付与することができる。
なお、本発明に係るペダル装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…ペダル装置 12…ブレーキペダル
12t…BP踏面(踏面) 14…アクセルペダル
14t…AP踏面(踏面) 16…第1フットレスト
16t…第1踏面(踏面) 18…第2フットレスト
18t…第2踏面(踏面) 20…支持軸
22…第1ステー(第1支持部材) 24…第2ステー(第2支持部材)
30…リンク機構 32…ピボット(回転軸)
34…ロッド 40B、40A…反力機構
62…BP角度センサ(ブレーキペダルセンサ)
64…AP角度センサ(アクセルペダルセンサ)
70…角度調整機構 80…ギア機構
82…連動軸 84…BPギア(ギア)
86…APギア(ギア) 88…反転ギア(ギア)
90B、90A…連動ギア(ギア) 94…第2軸ホルダ(ホルダ)
96…第3軸ホルダ(ホルダ) 100…フロアパネル(基準面)
170…第1角度調整機構 174…フレーム
270…第2角度調整機構 272…第1軸ホルダ(ホルダ)

Claims (10)

  1. ブレーキペダルとアクセルペダルとが連結され、一方が踏込み方向に変位するとき、他方が前記踏込み方向と反対方向に変位するペダル装置であって、
    前記ブレーキペダルと隣接する第1フットレストと、
    前記アクセルペダルと隣接する第2フットレストと、を備え、
    前記ブレーキペダルおよび前記アクセルペダルが操作されない中立状態において、基準面に対する前記ブレーキペダルと前記第1フットレストと前記アクセルペダルと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を略同一にする、ペダル装置。
  2. 請求項1に記載のペダル装置であって、
    前記中立状態において、前記ブレーキペダルと前記第1フットレストと前記アクセルペダルと前記第2フットレストの各踏面を略面一にする、ペダル装置。
  3. 請求項1または2に記載のペダル装置であって、
    前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルを連動させるリンク機構を備え、
    前記リンク機構は、フロアパネルの下方に配置され、前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルに連結され、前記フロアパネルと直交する回転軸を中心にして回転可能であるロッドを有する、ペダル装置。
  4. 請求項3に記載のペダル装置であって、
    前記中立状態における前記第1フットレストと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を調整する角度調整機構を更に備える、ペダル装置。
  5. 請求項4に記載のペダル装置であって、
    前記第1フットレストの傾斜の支点以外の部位に接続されて前記第1フットレストを支持する第1支持部材と、
    前記第2フットレストの傾斜の支点以外の部位に接続されて前記第2フットレストを支持する第2支持部材と、を備え、
    前記角度調整機構は、前記回転軸と前記第1支持部材と前記第2支持部材とを支持するフレームを有し、前記フレームを変位させることにより、前記中立状態における前記第1フットレストと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を調整し、前記フレームを固定することにより、前記第1フットレストと前記第2フットレストを固定する、ペダル装置。
  6. 請求項1または2に記載のペダル装置であって、
    前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルを連動させるギア機構を備え、
    前記ギア機構は、少なくとも一部がフロアパネルの下方に配置され、前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルの一方の踏込み方向の変位を他方の反対方向の変位に変換して伝達する複数のギアおよび連動軸を有する、ペダル装置。
  7. 請求項6に記載のペダル装置であって、
    前記中立状態における前記第1フットレストと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を調整する角度調整機構を更に備える、ペダル装置。
  8. 請求項7に記載のペダル装置であって、
    前記第1フットレストおよび前記第2フットレストを固定して支持すると共に、前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルを回転可能に支持する支持軸を備え、
    前記角度調整機構は、前記連動軸と前記支持軸とを平行にして固定するホルダを有し、前記支持軸を中心にして前記ホルダを回転させることにより、前記中立状態における前記第1フットレストと前記第2フットレストの各踏面の傾斜角度を調整し、前記ホルダを固定することにより、前記第1フットレストと前記第2フットレストを固定する、ペダル装置。
  9. 請求項4、5、7、8のいずれか1項に記載のペダル装置であって、
    前記第1フットレストの位置と前記ブレーキペダルの位置との差を、前記ブレーキペダルの操作量として検出するブレーキペダルセンサと、
    前記第2フットレストの位置と前記アクセルペダルの位置との差を、前記アクセルペダルの操作量として検出するアクセルペダルセンサと、
    を備える、ペダル装置。
  10. 請求項4、5、7、8のいずれか1項に記載のペダル装置であって、
    前記第1フットレストにより支持され、前記ブレーキペダルに対して操作量に応じた反力を付与するブレーキ側の反力機構と、
    前記第2フットレストにより支持され、前記アクセルペダルに対して操作量に応じた反力を付与するアクセル側の反力機構と、
    を備える、ペダル装置。
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