JP2020117154A

JP2020117154A - 過踏込み急発進防止アクセルペダル装置及び車両の加速・制動装置

Info

Publication number: JP2020117154A
Application number: JP2019011617A
Authority: JP
Inventors: 隆裕杉本; Takahiro Sugimoto; 諒光岡; Ryo Mitsuoka
Original assignee: Japan Hybrid Service Co Ltd
Current assignee: Japan Hybrid Service Co Ltd
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: JP6618160B1

Abstract

【課題】簡単な構造で作動が安定し、経済的で信頼性に優れた機械的な構成の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置及び加速・制動装置を提供する。【解決手段】本過踏み込み急発進防止アクセルペダル装置50は、アクセルペダル本体10とブレーキコネクトアーム20を有しており、車両に既設のアクセルペダルを取り外してブレーキペダルに装着することにより、通常の加速又は減速が可能である。そして、ブレーキペダルは単独で制動操作をすることができ、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み違いによる過踏み込み急発進防止機能を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、意図しない加速（意図せず予期もしていない時の強い力での加速で、静止状態または非常に低速の初期速度から急に加速するものであってブレーキ効力の喪失を伴っているもの）に係る車両の事故防止を図る過踏込み急発進防止アクセルペダル装置及び車両の加速・制動装置に関する。

交通事故防止対策として衝突被害軽減制御制動装置の車両への装着が進められており、自動ブレーキ制御技術がその中心技術になっている。この衝突被害軽減制御制動装置は、車両に搭載したレーダー等の運転情報検知装置からの情報を人工知能等により解析して運転者に警告し、また自動的にブレーキを作動させて衝突の回避等を図ることができるとされる。この一方、若者や年配者による駐停車又は発進時の際のアクセルとブレーキの踏み間違いなどの運転ミスによる事故が社会問題化しており、かかるアクセルとブレーキの踏み間違いは意図しない加速を伴いやすく大きな事故につながりやすい。

アクセルとブレーキの踏み間違い防止装置として、衝突被害軽減制御制動装置による開発が進められているが、衝突被害軽減制御制動装置は本来障害物を検知して衝突を回避するという技術である。このため、急発進操作や急加速操作が通常の運転操作であるか又は運転ミスであるのかの判定が容易でないという問題がある。例えば、特許文献１では所定の車速と衝突時間において自動ブレーキを作用させるようにしている。また、特許文献２では、運転者の驚愕状態を検出し、所定の驚愕の度合いとアクセルペダルの操作速度により自動ブレーキを作用させるようにしている。

しかしながら、かかる衝突被害軽減制御制動装置に基づくアクセルとブレーキの踏み間違い事故防止方法又は装置は必ずしも十分でなく、装置コストが高くなるという問題がある。このため、アクセルとブレーキの踏み間違い事故防止方法又は装置に限ったアクセルの誤操作対策装置が提案されている。

例えば、特許文献３に、アクセルペダルの踏み込み入力をスロットルに伝達する第１の伝達手段と、アクセルペダルを所定以上に踏み込んだときに、上記第１の伝達手段による伝達を解除してスロットルを戻す解除手段と、上記解除手段の解除動作点を超えたアクセルペダルの踏み込み入力を、ブレーキペダルに伝達してブレーキを動作させる第２の伝達手段と、を備えたアクセルの誤操作対策装置が提案されている。このアクセルの誤操作対策装置においては、アクセルペダルに設けられた爪部材が第１の伝達手段、解除手段及び第２の伝達手段に関わっている。爪部材がアクセルペダルの回動につれて回動し、その回動角が一定以上になるとワイヤー引き部材との係合が解除されるとともに、前記爪部材が回動部材に当接してこれを回動し、前記回動部材に連結された連動アームを介してブレーキペタルを作動させるようになっている。

特許文献４に、車体に固定された水平基材の水平部に第一立上り部材と第二立上り部材がともにその下端部が軸支されて併設され、前記第一立上り部材は下端部に延在するアクセルペダルと、上端部に挿通され押圧されてピン先が突出する係止ピントを備え、前記第二立上り部材は上端部に結着されたアクセルワイヤーと、前記係止ピンに係合する連係爪を備えてなるアクセルペダル踏込力伝達部材と、前記水平基材の垂直部に軸支される連係揺動部材と、その連係揺動部材の下端部にブレーキペダルに結着されるブレーキワイヤと、上端部に前記係止ピンに止めネジで固着されたリング材のリング穴に挿通されるブレーキピンを備えてなるペダル連係機構とを有し、前記アクセルペダルの回動量が所定範囲内では前記係止ピントのピン先と連係爪は係合しているが、所定範囲を越えるとその係合が解除されるとともに、前記ブレーキワイヤを介してブレーキがかかるようになっているアクセルペダル誤動作解消装置が提案されている。

特開2007-62604号公報特開2012-91739号公報特開2012-150743号公報特開2012-166699号公報

特許文献３に提案のアクセルの誤操作対策装置においては、アクセルペダルの踏み込み入力をスロットルに伝達する第１の伝達手段はばねの押圧力を利用する構成になっており、そのばねをさらに押圧することによって第１の伝達手段が解除されるようになっている。また、アクセルペダルの踏み込み力をブレーキペダルに伝達してブレーキを動作させる第２の伝達手段は、アクセルペダルの回動を回動部材の捩り力に変換してブレーキペダルを作動させるようになっている。このため、このアクセルの誤操作対策装置は構造が複雑になり、作動の安定性に欠ける恐れがある。

特許文献４に提案のアクセルペダル誤動作解消装置は、水平基材を介して第一立上り部材、第二立上り部材、連係揺動部材及びブレーキペダルに結着されるブレーキワイヤが巧みにリンク結合されている。そして、係止ピンと連係爪の係合又は離脱により、アクセルペダル踏込力の伝達及び解除操作、ブレーキワイヤによるブレーキの開放及び作動開始操作が行われる。このため、このアクセルペダル誤動作解消装置は作動が係止ピンと連係爪の係合又は離脱に依存しており、作動の安定性に欠ける恐れがある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、簡単な構造で作動が安定しており、経済的で信頼性に優れた機械的な構造の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置及び車両の加速・制動装置を提供することを目的とする。

本発明に係る過踏込み急発進防止アクセルペダル装置は、フレームと、そのフレーム内に収容され前記フレームを貫通する主軸回りに回動可能なペダルステムと、前記主軸回りに回動可能な入力側こまと出力側こまを有して前記フレームに結合されてなるリミッターであって、前記入力側こまは前記ペダルステムと一体に回動するように接合され、
前記出力側こまは、アクセルワイヤーに接合されるアクセルワイヤレバーと一体に回動するように接合されており、前記ペダルステムの主軸回りの限界回転角未満において前記入力側こまと連結されて一体に回動し、前記限界回転角以上において、前記入力側こまとの連結が解除されて自由回転するようになるとともに、前記入力側こまの前記主軸回りのさらなる回動が阻止されてなるリミッターと、前記ペダルステムの下端部に接合されるペダルと、前記フレームに一体に結合されて上方に起立するエクステンドアームと、を有するアクセルペダル本体と、上端部に、前記アクセルペダル本体のエクステンドアームの上端部が回動可能に軸支される副軸ピンと、前記フレームの前面に当接するコンタクトプレートと、下端部にアームコネクターとを有し、そのアームコネクターを介してブレーキペダルと一体に接合されて並立するブレーキコネクトアームと、を有してなる。

上記発明において、入力側こまは、ペダルステムとの接合において、回動角度が調整可能になっているのがよく、また、出力側こまは、アクセルワイヤレバーとの接合において、回動角度が調整可能になっているのがよい。

また、上記発明において、ブレーキコネクトアームの副軸ピンによるアクセルペダル本体の軸支位置を調整することができるようにすることができる。ペダルは、ペダルステムに対して前後及び左右に接合位置を調整可能になっているのがよい。

また、本発明に係る過踏込み急発進防止アクセルペダル装置は、下端部がブレーキペダルのブレーキアームと一体に接合されてそのブレーキペダルと並立するブレーキコネクトアームと、そのブレーキコネクトアームを介して前記ブレーキペダルとリンク結合されるアクセルペダル本体と、を有する過踏込み急発進防止アクセルペダル装置であって、前記アクセルペダル本体は、前記ブレーキペダルによる制動操作を自由に行わせるとともに、ペダルの踏み込みによってアクセルワイヤーを介して車両の加減速操作を行うアクセルワイヤレバーを有し、前記ペダルの限界踏込み量未満において前記ペダルによる通常の加減速操作ができ、前記限界踏込み量以上において前記ペダルのさらなる踏み込みにより前記アクセルワイヤレバーを初期状態に復帰させるとともに、前記ブレーキペダルに制動操作を行わせるようになっているものとすることができる。

上記急発進防止アクセルペダル装置とブレーキペダルを用いて車両の加速・制動装置を構成することができる。すなわち、上記の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置と、ブレーキペダルと、を有する車両の加速・制動装置であって、前記ブレーキペダルは、単独で通常の制動操作をすることができ、前記過踏込み急発進防止アクセルペダル装置は、ペダルステムの主軸回りの限界回転角未満においてアクセルワイヤレバーを介して車両の通常の加減速操作ができ、前記限界回転角以上においてさらなる踏み込みにより前記アクセルワイヤレバーを初期状態に復帰させるとともに、前記ブレーキペダルによる制動操作を行わせてなる車両の加速・制動装置を構成することができる。

本発明による急発進防止アクセルペダル装置は、簡単な機械的な構造で作動が安定しており、経済的で信頼性に優れている。また、既販車に装備されたアクセルペダル部分の簡単な改造により、本急発進防止アクセルペダル装置を容易に装着することができる。

本発明に係る過踏込み急発進防止アクセルペダル装置の側面を示す説明図である。図１のブレーキコネクトアームとアクセルペダル本体との関係を説明する斜視図である。図１のアクセルペダル本体部分の側面を示す説明図である。図１のアクセルペダル本体部分の背面を示す説明図である。図１のリミッターの構成を説明する説明図である。（ａ）はC-C断面図、（ｂ）はA-A断面図、（ｃ）はB-B断面図である。図５の入力側こまの構成を示す説明図である。（ａ）は平面図、（ｂ）はA-A断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を基に説明する。図１〜４に、本発明に係る過踏込み急発進防止アクセルペダル装置を示す。本過踏込み急発進防止アクセルペダル装置50は、図１に示すように、アクセルペダル本体10とブレーキコネクトアーム20を有している。この過踏込み急発進防止アクセルペダル装置50は、車両に既設のアクセルペダルを取り外してブレーキペダルに装着することができる。そして、車両の加速又は減速は通常の操作で行うことができ、以下に説明するように、この過踏込み急発進防止アクセルペダル装置50は、駐車又は発進時のアクセルペダルとブレーキペダルの踏み違いによる過踏込み急発進防止機能を有している。すなわち、通常時は、ペダル16を踏み込むとペダル16は主軸回りに回動するとともに、アクセルワイヤレバー15を主軸回りに回動させることができる。アクセルワイヤレバー15の回動によりアクセルワイヤーの引き・戻し操作が行われ、車両の加減速操作が行われる。しかし、過踏込み操作をすると、アクセルワイヤレバー15が初期状態に復帰するとともに、ペダル16の主軸回りの回動が阻止されてアクセルペダル本体10が一体となって副軸回りに回動するため、ブレーキコネクトアーム20のコンタクトプレート23を介してブレーキペダルが作動するようになる。なお、図１に示す矢印は車両の前方方向を示す。

上記ブレーキコネクトアーム20は、図２に示すように、上端部に副軸が軸中心を通る副軸ピン24と、アクセルペダル本体10のフレーム11の前面に当接するコンタクトプレート23と、下端部にアームコネクター25を有している。本例のアームコネクター25は、アームコネクター25A及び25Bにより各種のブレーキペダルのブレーキアーム（図示せず）を挟み込んでブレーキコネクトアーム20をブレーキペダルに固着することができ、ブレーキコネクトアーム20とブレーキペダルを一体にすることができる。これにより、ブレーキコネクトアーム20は、ブレーキペダルに並立するように接合され、ブレーキペダルと一体に作動するようになる。そして、アクセルペダル本体10は、フレーム11から起立するエクステンドアーム17の上端部が副軸ピン24に軸支され、ブレーキコネクトアーム20を介してブレーキペダルとリンク結合される。このため、ブレーキペダルは単独で制動操作をすることができる。そして、ペダル16の過踏込みによりアクセルペダル本体10が副軸回りに回動するときは、その踏込みトルクによりブレーキコネクトアーム20を介してブレーキペダルに制動トルクが作用し、ブレーキがかかるようになる。かかるアクセルペダル本体10は、副軸回りのモーメントアーム長さを調整することによりブレーキペダルに作用するトルクを調整することができる。副軸回りのモーメントアーム長さの調整は、例えば、エクステンドアーム17の副軸ピン24による軸支位置を調整することにより、または、エクステンドアーム17の長さ違いを設けることにより行うことができる。

上記アクセルペダル本体10は、図３〜４に示すように、フレーム11の内側に収容されたペダルステム12と、リミッター13と、アクセルワイヤレバー15と、ペダルステム12の下端部に接合されるペダル16と、フレーム11に一体に接合されて上方に起立するエクステンドアーム17を有している。フレーム11を貫通する主軸ピン18がリミッター13とペダルステム12を貫通している。主軸が主軸ピン18の軸中心を通っており、ペダルステム12と、リミッター13の入力側こま132及び出力側こま134（リミッター13）は主軸回りに回動するようになっている。このリミッター13はフレーム11の一側面に螺結されており、その入力側こま132はペダルステム12と一体に回動するように接合され、出力側こま134はアクセルワイヤレバー15と一体に回動するように接合されている。

ペダルステム12は、表裏面にボス部を有しており、表面側（リミッター側）のボス部Aには入力側こま132が嵌入されペダルステム12と一体に回動するようになっている。そして、裏面側のボス部Bの外周にはペダルステム12を初期状態に復帰させるように付勢するばね19が設けられている。入力側こま132のボス部Aの嵌入方法は、入力側こま132の主軸回りの取付角が車両に応じて調整できるようにスプライン結合、セレーション結合にするのがよい。しかしながら、取付角の微細な調整はできないが六角状又は8角状の嵌め込みにすることができる。アクセルワイヤレバー15と出力側こま134の接合方法もペダルステム12と入力側こま132と同様の接合方法にすることができ、また、図２に示すように主軸を通るネジによる接合方法にすることもできる。ペダルステム12とペダル16は、ペダル16の取付位置が前後及び左右方向に調整できるようになっているのがよい。これにより、各種の車両に対応することができる。なお、ペダルステム12は、その初期位置を定めるための突起片125が設けられている（図３）。

リミッター13は、上述のように主軸回りに回動する入力側こま132と出力側こま134を有している。この出力側こま134は、ペダルステム12の主軸回りの限界回転角未満において入力側こま132と連結されて一体に回動する。しかし、その限界回転角以上になると、出力側こま134は、入力側こま132との連結が解除されて自由回転するよう（フリー）になる。出力側こま134がフリーになると、アクセルワイヤレバー15はアクセルワイヤーの引き力により初期状態に復帰する。一方、入力側こま132は、限界回転角以上になるとさらなる主軸回りの回動が阻止され、入力側こま132はリミッター13に固着状態になる。

リミッター13の構成について以下に説明する。図５は本例のリミッター13の構成を示し、図６はリミッター13の入力側こま132の構成を示す。リミッター13は、図５（ａ）に示すように、ハウジング131に入力側こま132、係合子133、出力側こま134及びばね135（図５（ｂ））が収容された構成をしている。ハウジング131は、図５に示すようにハウジングガイド部131aを有している。ハウジングガイド部131aは、図５（ｂ）の拡大図に示すように、摺動台部a3とそれよりも一段高くなった台座部a4を有しており、摺動台部a3の最外周部は、先端部が次第に拡径する傾斜状部から一定の半径を有する第１面部、受部a2を介してより半径の大きい第２面部から構成される摺動壁部a1を有している。台座部a4は、入力側こま132の本体132a（図６（ｂ））の上面と当接し、入力側こま132のリミッター13における高さ位置を規定している。

出力側こま134は係合子133と係合する係合子ガイド部134bを有している（図５（ｂ））。係合子ガイド部134bは係合子133の頭部と係合する受部b1、ハウジングガイド部131aの台座部a4の両端とそれぞれ係合する受部b2及び受部b3を有している。受部b2と受部b3は、ハウジングガイド部131aの台座部a4におけるそれぞれの端部と係合し、出力側こま134の初期状態と主軸回りの最大回転角を規制している。係合子ガイド部134bは、ハウジングガイド部131aの摺動台部a3の上面を摺動するようになっている。係合子ガイド部134bの最外周は、ハウジングガイド部131aの摺動壁部a1の第1面部と同一の円周上にある。

入力側こま132は、図６に示すように、本体132aにピンｂ132b、受台132c、ピンｄ132d及びピンｅ132eが設けられている。ピンｂ132bには係合子133が装着され、係合子133はピンｂ132bを中心にして回動する。受台132cは、その前面部が係合子133の頭部から作用する押圧力を支えるように曲面になっており、その上面部が係合子133の尾部の座面になっている。ピンｄ132dには、ねじりコイルばねからなるばね135が装着され、ばね135の両端部がピンｅ132eと係合子133の尾部に支持されるようになっている。このばね135により、係合子133の頭部は出力側こま134の受部b1を押圧し、ハウジングガイド部131aの摺動壁部a1を押圧するようになる。

上記リミッター13は、初期状態が図５（ｂ）に示すように、入力側こま132に装着された係合子133が出力側こま134に係合するように取り付けられる。すなわち、係合子133の頭部が出力側こま134の係合子ガイド部134bの受部b1を押圧する状態に取り付けられる。なお、出力側こま134は、アクセルワイヤーが所定の引き力（初期張力）を生じるように取り付けられ、矢印Ｌ方向に回動しようとする回転力が作用する状態になっている。

ペダル16が踏み込まれ、ペダルステム12が主軸回りに回動すると、図５に示すように、主軸回りに入力側こま132が矢印Ｒ方向に回動（加速回転）し、出力側こま134が矢印Ｒ方向に回動（加速回転）する。すなわち、アクセルペダルの踏み込みに対し、入力側こま132と出力側こま134は一体になって加速回転する。一方、アクセルペダルの踏み込みを緩めると、アクセルワイヤーの張力により入力側こま132と出力側こま134は一体になって加速回転と逆の減速（矢印Ｌ方向）回転をする。

ペダル16が更に踏み込まれ、ペダルステム12の主軸回りの限界回転角（ペダルの限界踏込み量）に近づくと、入力側こま132が加速回転するので、係合子133が図５（ｃ）の係合子133A（一点鎖線）の状態になる。すなわち、係合子133の頭部がハウジングガイド部131aの傾斜状部に達し、摺動壁部a1に沿って摺動するようになる。このとき、係合子133は入力側こま132のピンｂを中心に回動するようになる。過踏み込み操作により、係合子133の頭部が摺動壁部a1の傾斜状部を乗り越え第１面部に至って限界回転角に達すると、係合子133の頭部は出力側こま134の係合子ガイド部134b（受部b1）から離脱する。これにより、出力側こま134と入力側こま132の接合は解除され、出力側こま134はフリーになってアクセルワイヤーの張力により矢印Ｌ方向に回動し、初期張力の状態（初期状態）になる。

そして、限界回転角を越えてペダル16が更に踏み込まれると、係合子133の頭部はハウジングガイド部131aの第２面部を摺動して受部a2に係合し、入力側こま132の主軸回りの回動が阻止されるとともに、入力側こま132はリミッター13に固着状態になる。そして、リミッター13はフレーム11に固定されているので、アクセルペダル本体10が副軸回りに回動するようになり、ブレーキ制動操作が開始される。なお、係合子133の頭部が摺動壁部a1のどの位置になったときに限界回転角とするか、また、摺動壁部a1の傾斜状部の形状や受部a2の傾斜状部からの間隔等は、過踏込み急発進防止アクセルペダル装置の作動感覚や車両の仕様等に基づいて適切に定められる。

10 アクセルペダル本体
11 フレーム
12 ペダルステム
13 リミッター
131 ハウジング
131a ハウジングガイド部
132 入力側こま
132a 本体
132b ピンｂ
132c 受台
132d ピンｄ
132e ピンｅ
133、133A 係合子
134 出力側こま
134b 係合子ガイド部
135 ばね
15 アクセルワイヤレバー
16 ペダル
17 エクステンドアーム
18 主軸ピン
19 ばね
20 ブレーキコネクトアーム
23 コンタクトプレート
24 副軸ピン
25 アームコネクター
30 過踏込み急発進防止アクセルペダル装置
50 ブレーキペダル

Claims

フレームと、そのフレーム内に収容され前記フレームを貫通する主軸回りに回動可能なペダルステムと、
前記主軸回りに回動可能な入力側こまと出力側こまを有して前記フレームに結合されてなるリミッターであって、
前記入力側こまは前記ペダルステムと一体に回動するように接合され、
前記出力側こまは、アクセルワイヤーに接合されるアクセルワイヤレバーと一体に回動するように接合されており、
前記ペダルステムの主軸回りの限界回転角未満において前記入力側こまと連結されて一体に回動し、前記限界回転角以上において、前記入力側こまとの連結が解除されて自由回転するようになるとともに、前記入力側こまの前記主軸回りのさらなる回動が阻止されてなるリミッターと、
前記ペダルステムの下端部に接合されるペダルと、
前記フレームに一体に結合されて上方に起立するエクステンドアームと、
を有するアクセルペダル本体と、
上端部に、前記アクセルペダル本体のエクステンドアームの上端部が回動可能に軸支される副軸ピンと、前記フレームの前面に当接するコンタクトプレートと、下端部にアームコネクターとを有し、そのアームコネクターを介してブレーキペダルと一体に接合されて並立するブレーキコネクトアームと、
を有する過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
入力側こまは、ペダルステムとの接合において、回動角度が調整可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
出力側こまは、アクセルワイヤレバーとの接合において、回動角度が調整可能になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
ブレーキコネクトアームの副軸ピンによるアクセルペダル本体の軸支位置を調整することができることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
ペダルは、ペダルステムに対して前後及び左右に接合位置を調整可能になっていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
下端部がブレーキペダルのブレーキアームと一体に接合されてそのブレーキペダルと並立するブレーキコネクトアームと、そのブレーキコネクトアームを介して前記ブレーキペダルとリンク結合されるアクセルペダル本体と、を有する過踏込み急発進防止アクセルペダル装置であって、
前記アクセルペダル本体は、前記ブレーキペダルによる制動操作を自由に行わせるとともに、ペダルの踏み込みによってアクセルワイヤーを介して車両の加減速操作を行うアクセルワイヤレバーを有し、
前記ペダルの限界踏込み量未満において前記ペダルによる通常の加減速操作ができ、前記限界踏込み量以上において前記ペダルのさらなる踏み込みにより前記アクセルワイヤレバーを初期状態に復帰させるとともに、前記ブレーキペダルに制動操作を行わせる過踏込み急発進防止アクセルペダル装置。
請求項１〜５の何れか一項に記載の過踏込み急発進防止アクセルペダル装置と、ブレーキペダルと、を有する車両の加速・制動装置であって、
前記ブレーキペダルは、単独で通常の制動操作をすることができ、
前記過踏込み急発進防止アクセルペダル装置は、ペダルステムの主軸回りの限界回転角未満においてアクセルワイヤレバーを介して車両の通常の加減速操作ができ、前記限界回転角以上においてさらなる踏み込みにより前記アクセルワイヤレバーを初期状態に復帰させるとともに、前記ブレーキペダルによる制動操作を行わせる車両の加速・制動装置。