JP3244997U - ペダルの踏力検出機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作ペダルに対する後付けが可能であり、かつ汎用性を有し、例えばアクセルペダルに異常な踏力が加えられたことを広い範囲で検出する事のできるアクセルペダルの踏力検出機構を提供する。【解決手段】アクセルペダル30のフェイス面に沿って配置する膜型スイッチ12と、膜型スイッチ12を覆うようにしてアクセルペダル30に固定されるトッププレート14と、膜型スイッチ12とトッププレート14との間に配置される荷重緩衝プレート16とを備え、膜型スイッチ12には、面方向に沿って複数の接点が備えられており、荷重緩衝プレート16は、膜型スイッチ12に設けられた接点を複数跨ぐように配置された荷重緩衝部16aを有する。【選択図】図1
Description
本考案は、ペダルの踏力検出機構に係り、特に、踏み間違い時における異常な踏力を検出するのに好適な踏力検出機構に関する。
AT化が進んだ近年、車両事故の原因として、運転者がブレーキペダルを踏んでいるつもりでアクセルペダルを踏み込むという、いわゆるペダルの踏み間違いによる車両の暴走という事例が増えてきている。このため近年では、ペダルの踏み間違いに起因した車両の暴走を防ぐための技術が種々提案されてきている。
例えば特許文献1に開示されている技術は、アクセルペダルの踏み込み量についてペダルレバーを軸支する回転軸の回動量に起因して変化する電圧(APS電圧により検出すると共に、回動量を所定値以下に規制する回動規制部を設ける構成としている。回動規制部は、アクセルペダルが異常な踏力により踏み込まれた場合には塑性変形し、回動規制部が組成変形する範囲で踏み込まれた際に出力されるAPS電圧が検出された場合には、エンジン出力の低下やブレーキ操作が成されるといった制御を行うというものである。
また、特許文献1に開示されている技術はアクセルペダルの踏み込み量を回転軸の回転量により検出する構成としているが、特許文献2には、アクセルペダルの踏み込み量をペダル部分(ペダルパッド:フェイス面)の踏み込みにより変形する変位量センサーの変位量により算出する技術が開示されている。
特許文献1に開示されている技術は、アクセルペダルの機構内に回動量の検出部を設ける構成とされている。このため、取り付けに対応した動作機構を備えた車種への専用品となり、汎用性に乏しいという問題がある。
また、特許文献2に開示されているような踏み込み量検出技術を採用する場合には、アクセルペダルの構造そのものを変更する必要があるため、後付けでの対応が困難となる。さらに、特許文献2では、ペダルパッド全面を適切に踏み込む事を前提としているが、ペダルパッドの踏み方(踏み位置)によっては踏力を正しく検出する事ができない虞もある。
そこで本考案では、アクセルペダルを含む操作ペダルに対する後付けが可能であり、かつ汎用性を有し、例えばアクセルペダルに異常な踏力が加えられたことを広い範囲で検出する事のできるペダルの踏力検出機構を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本考案に係るペダルの踏力検出機構は、ペダルの踏み込み面に沿って配置する膜型スイッチと、可撓性を有し、前記膜型スイッチを覆うようにして前記ペダルに固定されるトッププレートと、を備え、前記膜型スイッチには、面方向に沿っ
て複数の接点が備えられていることを特徴とする。
て複数の接点が備えられていることを特徴とする。
また、上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構では、前記トッププレートにおける前記膜型スイッチとの当接面には、前記接点を複数跨ぐように配置された荷重緩衝部が設けられているようにすると良い。このような構成とする事により、トッププレートに負荷された踏圧を複数の接点に分散させて伝達する事ができるようになる。
また、上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構における前記膜型スイッチと前記トッププレートとの間には、前記膜型スイッチに設けられた前記接点を複数跨ぐように配置された荷重緩衝部を有する荷重緩衝プレートが備えられている。このような構成とした場合も、トッププレートに負荷された踏圧を複数の接点に分散させて伝達する事ができるようになる。
また、上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構では、前記ペダルと前記膜型スイッチとの間に、前記膜型スイッチを配置する面を平滑面とし、前記ペダルにおける前記踏み込み面よりも撓みの少ない部材により構成されたベースプレートを備えるようにすると良い。このような特徴を有する事によれば、膜型スイッチの作動性を向上させる事ができる。
また、上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構において前記ベースプレートは、前記ペダルに固定手段を介して固定され、前記トッププレートは、前記ベースプレートに固定されるようにすると良い。このような特徴を有する事によれば、ペダルに対してペダルの踏力検出機構を確実に固定する事ができる。また、膜型スイッチとベースプレート、荷重緩衝プレート及びトッププレートを別体構造として組み付ける事で、ペダルのフェイス面の湾曲状態に関わらず、膜型スイッチの接点の間隔を良好に保つことが可能となる。
さらに、上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構において前記膜型スイッチに設けられている前記接点は、当該膜型スイッチの長手方向に沿って配置され、前記荷重緩衝部は、前記接点の配置方向と交差する方向に延設されると共に、前記長手方向に沿って複数設けられているようにすることが望ましい。このような特徴を有する事によれば、膜型スイッチの接点が網の目状に配置されている場合と同様なスイッチ感度を得る事ができるようになる。
上記のような特徴を有するペダルの踏力検出機構によれば、ペダルに対する後付けが可能となる。また、高い汎用性を有し、ペダルに異常な踏力が加えられたことを広い範囲で検出する事もできる。
以下、本考案のペダルの踏力検出機構に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、図1から図3を参照して、本実施形態に係るぺダルの踏力検出機構の構成について説明する。なお、図面において図1は、実施形態に係る踏力検出機構の構成を示す分解斜視図である。また、図2は、実施形態に係る踏力検出機構を構成する膜型スイッチの概略構成を示す図である。さらに、図3は、実施形態に係る踏力検出機構を構成する荷重緩衝プレートの構成を示す平面図である。なお、以下の実施形態では、ペダル(操作ペダル)として、アクセルペダルを例に挙げて具体的な説明を行うこととする。
[構成]
本実施形態に係るペダルの踏力検出機構(以下、単に踏力検出機構10と称す)は、膜型スイッチ12と、トッププレート14、及び荷重緩衝プレート16を基本として構成し、ベースプレート18を有する。
本実施形態に係るペダルの踏力検出機構(以下、単に踏力検出機構10と称す)は、膜型スイッチ12と、トッププレート14、及び荷重緩衝プレート16を基本として構成し、ベースプレート18を有する。
膜型スイッチ12は、膜の表面に所定の押圧力が加えられることで通電が成されるスイッチであれば良い。具体的な構成の一例としては、図2(A)、(B)に示すように、一対の接点シート(下部接点シート12aと上部接点シート12b)と、スペーサシート12cとにより構成されるものであれば良い(図2(A)は、膜型スイッチの平面構成を示す概略図であり、図2(B)は、同図(A)におけるA-A断面を示す概略図である)。下部接点シート12aと上部接点シート12bは、それぞれ対向面に、配線に接続された接点12a1,12b1を有する。スペーサシート12cは、下部接点シート12aの接点12a1と上部接点シート12bの接点12b1との間に空隙を設けるための要素である。
また、スイッチが作動(通電)するための圧力は、上部接点シート12bの材質や、スペーサシート12cの厚みの選定により、所望する値に設定することができる。上部接点シート12bや下部接点シート12a、及びスペーサシート12cは、それぞれ可撓性を有する素材により構成されている。このため、膜型スイッチ12は全体としても可撓性を有する。
本実施形態では、下部接点シート12aと上部接点シート12bをアクセルペダル30の形状に沿った長方形に形成し、それぞれの接点シート(下部接点シート12a及び上部接点シート12b)の長手方向に沿って接点12a1,12b1を配置する構成としている。
トッププレート14は、運転者の足の裏が当接する踏圧受け部であり、膜型スイッチ12を覆うようにしてアクセルペダル30に固定される板部材である。トッププレート14は、膜型スイッチ12と同様に可撓性を有する素材により構成されていると良い。具体的には、ゴムのような弾性素材とし、運転者の足の裏が当接するフェイス面14aに滑り止め作用のある溝などを設けるようにすると良い。また、本実施形態に係るトッププレート14は、プレートの四隅に、詳細を後述するベースプレート18との係合に用いる係合穴14bが設けられている。
荷重緩衝プレート16は、膜型スイッチ12とトッププレート14との間に配置される可撓性部材である。荷重緩衝プレート16は、トッププレート14に負荷された踏圧を分散させて膜型スイッチ12に伝達することで、踏み込み位置に関わらず、膜型スイッチ1
2の接点配置部に踏圧を作用させる役割を担う。荷重緩衝プレート16を配して踏圧の分散を図る事によれば、通常のペダル操作では膜型スイッチ12を作動させず、異常な踏圧(強い踏圧)が負荷された際に膜型スイッチ12を作動させる構成とすることができる。
2の接点配置部に踏圧を作用させる役割を担う。荷重緩衝プレート16を配して踏圧の分散を図る事によれば、通常のペダル操作では膜型スイッチ12を作動させず、異常な踏圧(強い踏圧)が負荷された際に膜型スイッチ12を作動させる構成とすることができる。
実施形態に係る荷重緩衝プレート16は、長手方向と交差する方向に配された荷重緩衝部16aを複数、長手方向に沿って配置している。ここで、荷重緩衝部16aは、膜型スイッチ12と荷重緩衝プレート16を重ねて配置した際、長手方向に沿って配置されている膜型スイッチ12の接点12a1,12b1と重なる部位を持つように構成される。
また、本実施形態に係る荷重緩衝プレート16は、平面視した際の四隅(投影面の四隅)に、係合穴16bが設けられている。また、荷重緩衝プレート16の両側面には、詳細を後述するベースプレート18をアクセルペダル30に固定する際の固定手段としてのビス20の頭などを逃がすための逃げ穴16cが設けられている。
ベースプレート18は、アクセルペダル30と膜型スイッチ12との間に配置される板部材である。このためベースプレート18は、アクセルペダル30の基本的な形状である長方形の投影面を有するように構成される。アクセルペダルの踏み込み部(フェイス)は、滑り止めの作用を成すなどの理由により、凹凸面とされていたり、可撓性を有する素材により構成されていたりする場合もある。このような加工や素材は、膜型スイッチ12に負荷された踏力を逃がす要因となり、膜型スイッチ12が良好に機能しなくなる可能性がある。このため、膜型スイッチ12との接触面に平坦面を有し、かつ押圧に対する撓みを抑制する事のできるベースプレート18を配置することで、膜型スイッチ12の良好な機能を確保することができるようになる。
本実施形態ではベースプレート18に、トッププレート14を固定するための係合穴18aと、ベースプレート18をアクセルペダル30に固定するための固定穴18bを設けるようにしている。本実施形態に係るベースプレート18では係合穴18aを、投影面の四隅に設けるように構成している。また、固定穴18bは、ベースプレート18の長手方向両側部に複数設ける構成としている。
ベースプレート18は、アクセルペダル30のフェイス面の形状に沿って塑性変形可能な素材により構成すると良い。また、ベースプレート18の表面は平滑とし、踏圧による変形が少ないものとすることが望ましい。具体的には、アルミや銅などの比較的軟質な金属や、これらの金属を主体とした合金により構成すると良い。
[組付け状態]
上記のような要素から成る踏力検出機構10は、次のようにしてアクセルペダル30に備えられる。まず、アクセルペダル30のフェイス面にベースプレート18を固定する。ここでベースプレート18は、あらかじめフェイス面に押し付けるなどして、フェイス面に沿った形状に塑性変形させておくと良い。また、アクセルペダル30に対してベースプレート18は、図4に示すような両面テープ22などの仮止め手段を介して仮止めした後、図5に示すように、ビス(タッピングビス)20などの固定手段を介して強固に固定する。ここで、ビス20は、ベースプレート18に設けられた固定穴18bを介して複数配置される。
上記のような要素から成る踏力検出機構10は、次のようにしてアクセルペダル30に備えられる。まず、アクセルペダル30のフェイス面にベースプレート18を固定する。ここでベースプレート18は、あらかじめフェイス面に押し付けるなどして、フェイス面に沿った形状に塑性変形させておくと良い。また、アクセルペダル30に対してベースプレート18は、図4に示すような両面テープ22などの仮止め手段を介して仮止めした後、図5に示すように、ビス(タッピングビス)20などの固定手段を介して強固に固定する。ここで、ビス20は、ベースプレート18に設けられた固定穴18bを介して複数配置される。
次に、ベースプレート18上に膜型スイッチ12を固定する(図6参照)。膜型スイッチ12の固定は、両面テープや接着剤(いずれも不図示)などの貼付手段で良い。貼付手段は、あらかじめ膜型スイッチ12の下部接点シートに貼り付けておくようにしても良い。
膜型スイッチ12を固定した後、図7に示すように、荷重緩衝プレート16により膜型スイッチ12を覆った状態とした上で、図8に示すようにトッププレート14を被せる。荷重緩衝プレート16の上に被せたトッププレート14は、固定用ビス24などの固定手段を介してベースプレート18に固定する。実施形態に係る踏力検出機構10の場合、固定用ビス24は、トッププレート14に設けた係合穴14bと、荷重緩衝プレート16の係合穴16bとを貫通し、ベースプレート18に設けられた係合穴18aに螺合する事で固定される。
[作用]
上記のような構成の踏力検出機構10によれば、運転者がトッププレート14を踏むことで、その踏圧が荷重緩衝プレート16を介して膜型スイッチ12に伝達される。膜型スイッチ12に伝達される踏圧が所定の圧力以上に到達した場合、膜型スイッチ12の下部接点シート12aの接点12a1と上部接点シート12bの接点12b1が接触し、スイッチがONとなり、通電信号を出力する。車両側の判定部(不図示)が、膜型スイッチ12からの通電信号を受けると、判定部は、アクセルペダル30に異常な踏力が負荷されたと判定し、動力の停止や制動力の発生など、アクセルペダル30とブレーキペダル(不図示)との踏み間違え時の安全措置を講じることとなる。
上記のような構成の踏力検出機構10によれば、運転者がトッププレート14を踏むことで、その踏圧が荷重緩衝プレート16を介して膜型スイッチ12に伝達される。膜型スイッチ12に伝達される踏圧が所定の圧力以上に到達した場合、膜型スイッチ12の下部接点シート12aの接点12a1と上部接点シート12bの接点12b1が接触し、スイッチがONとなり、通電信号を出力する。車両側の判定部(不図示)が、膜型スイッチ12からの通電信号を受けると、判定部は、アクセルペダル30に異常な踏力が負荷されたと判定し、動力の停止や制動力の発生など、アクセルペダル30とブレーキペダル(不図示)との踏み間違え時の安全措置を講じることとなる。
[効果]
上記のような踏力検出機構10によれば、アクセルペダル30に対する後付けが可能である。また、アクセルペダル30のフェイス面にベースプレート18を取り付ける事が可能であれば適用できるため、高い汎用性を有する。
上記のような踏力検出機構10によれば、アクセルペダル30に対する後付けが可能である。また、アクセルペダル30のフェイス面にベースプレート18を取り付ける事が可能であれば適用できるため、高い汎用性を有する。
さらに、荷重緩衝プレート16の作用により、膜型スイッチ12における接点12a1,12b1が無い場所に踏力(踏圧)が加えられたとしても、接点12a1,12b1部分に踏圧が負荷されることとなる。このため、アクセルペダル30に異常な踏力が加えられたことを広い範囲で検出する事ができる。より詳細には、膜型スイッチ12を構成する接点12a1,12b1の配置方向と、荷重緩衝プレート16を構成する荷重緩衝部16aの延設方向を交差させ、荷重緩衝部16aが複数の接点12a1,12b1を跨ぐように配置したことで、接点12a1,12b1が網の目状に配置されている状態と同様なスイッチ感度を得る事ができ、トッププレート14に対する踏力の付与位置に関わらず異常な踏力が加えられたことを検出することが可能となる。
また、ベースプレート18と、膜型スイッチ12、荷重緩衝プレート16、及びトッププレート14をアッシー化して組付けず、アクセルペダル30に対して個別に配置固定することを可能としたことで、アクセルペダル30の湾曲状態が大きい場合であっても、ベースプレート18側とトッププレート14側との間に伸縮状態の差が生じ難くなる。このため、ベースプレート18とトッププレート14との隙間が狭まるといった事が生じ難く、膜型スイッチ12を適正な状態で配置することができる。
上記実施形態では、アクセルペダル30とブレーキペダルの踏み間違いを、アクセルペダルに対する踏力に基づいて判断する事を例に挙げ、踏力の検出対象をアクセルペダル30とした上で詳細な説明を行っている。しかしながら、本考案に係る踏力検出機構10は、アクセルペダル以外の様々な操作ペダルに対する踏力や押圧力の検出に適用する事ができる事はいうまでも無い。
また、上記実施形態に示した膜型スイッチ12は、本考案を実施するにあたっての好適な形態の一例であり、接点12a1,12b1の配置方向や配置形態などは、図2等に示した形態に限定されるものではない。一方で、荷重緩衝プレート16を設け、荷重緩衝部
16aを配置する場合には、荷重緩衝部16aが複数の接点12a1,12b1を跨ぐように配置されるように構成する。
16aを配置する場合には、荷重緩衝部16aが複数の接点12a1,12b1を跨ぐように配置されるように構成する。
さらに、上記実施形態では、膜型スイッチ12とトッププレート14との間に荷重緩衝プレート16を配置する旨記載した。ここで、荷重緩衝プレート16は上述したように、トッププレート14に負荷された踏圧の分散を図るための要素である。このため、トッププレート14における膜型スイッチ12との当接面に、荷重緩衝プレート16と同様な機能を持たせた場合には、必ずしも荷重緩衝プレート16を介在させる必要はない。
具体的には、トッププレート14に負荷された踏圧を膜型スイッチ12を構成する複数の接点12a1,12b1に分散させる事のできる素材によりトッププレート14を構成する他、図9に示すような構成としても良い。すなわち、トッププレート14における膜型スイッチ12との当接面(トッププレート14の裏面)に、荷重緩衝部14cを設けるようにすれば良い。荷重緩衝部14cは、膜型スイッチ12をトッププレート14で覆った際、複数の接点12a1,12b1を跨ぐように配置される突起であれば良い。
なお、トッププレート14に荷重緩衝部14cを設けた上で荷重緩衝プレート16も配置する構成とする場合、荷重緩衝プレート16を構成する複数の荷重緩衝部16aの間に、トッププレート14を構成する荷重緩衝部14cが配置されるようにすると良い。
10………踏力検出機構、12………膜型スイッチ、12a………下部接点シート、12a1………接点、12b………上部接点シート、12b1………接点、12c………スペーサシート、14………トッププレート、14a………フェイス面、14b………係合穴、14c………荷重緩衝部、16………荷重緩衝プレート、16a………荷重緩衝部、16b………係合穴、16c………逃げ穴、18………ベースプレート、18a………係合穴、18b………固定穴、20………ビス、22………両面テープ、24………固定用ビス、30………アクセルペダル。
Claims (6)
- ペダルの踏み込み面に沿って配置する膜型スイッチと、
可撓性を有し、前記膜型スイッチを覆うようにして前記ペダルに固定されるトッププレートと、を備え、
前記膜型スイッチには、面方向に沿って複数の接点が備えられていることを特徴とするペダルの踏力検出機構。 - 前記トッププレートにおける前記膜型スイッチとの当接面には、前記接点を複数跨ぐように配置された荷重緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のペダルの踏力検出機構。
- 前記膜型スイッチと前記トッププレートとの間には、前記膜型スイッチに設けられた前記接点を複数跨ぐように配置された荷重緩衝部を有する荷重緩衝プレートが備えられていることを特徴とする請求項1または2に記載のペダルの踏力検出機構。
- 前記ペダルと前記膜型スイッチとの間に、前記膜型スイッチを配置する面を平滑面とし、前記ペダルにおける前記踏み込み面よりも撓みの少ない部材により構成されたベースプレートを備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のペダルの踏力検出機構。
- 前記ベースプレートは、前記ペダルに固定手段を介して固定され、
前記トッププレートは、前記ベースプレートに固定されることを特徴とする請求項4に記載のペダルの踏力検出機構。 - 前記膜型スイッチに設けられている前記接点は、当該膜型スイッチの長手方向に沿って配置され、
前記荷重緩衝部は、前記接点の配置方向と交差する方向に延設されると共に、前記長手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のペダルの踏力検出機構。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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