JP3583454B2 - 前後調節可能な操作ペダル装置 - Google Patents

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【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はブレーキペダルやアクセルペダル等の車両用の操作ペダル装置に係り、特に、ペダルパッドの位置を車両の前後方向へ移動させることができる操作ペダル装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車体に固設されたブラケットに一軸心まわりの回動可能に配設され、ペダルパッドが踏み込まれて原位置からその一軸心まわりに回動させられることにより、所定の作用部材を押圧または引張する車両用操作ペダル装置、例えばブレーキペダルやアクセルペダル,クラッチペダルが広く知られているが、このような車両用操作ペダル装置の一種に、上記ペダルパッドの位置を車両の前後方向へ移動できるようにしたものが提案されている。例えば特開昭63−49528号公報(従来例1)や特開平2−39214号公報(従来例2),実公昭62−5700号公報(従来例3)に記載されている装置はその一例であり、このような操作ペダル装置によれば、運転者の体型や好みなどに応じてペダルパッドの位置を最適な位置に調節できるため、運転操作が容易となる。
【0003】
上記従来例1および2は、一対の長穴に沿ってペダルパッドを平行移動させるようにしたもので、ペダルパッドの姿勢や高さ位置が略一定に維持されるとともに、一軸心であるブラケットの支持部や作用部材の連結部をペダルパッドの前後移動に伴って変位させることにより、一軸心からペダルパッドまでの距離と一軸心から作用部材の連結部までの距離との比(以下、レバー比という)を略一定とし、ペダルパッドを前後に移動させても必要な踏込み操作力が変化しないようになっている。従来例3は、長穴に沿ってペダルパッドを平行移動させるもので、ペダルパッドの姿勢や高さ位置が略一定に維持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例1および2は、部品点数が多くて構造が複雑且つ大掛かりになるとともに、組付けが面倒でコスト高となる。従来例3は、構造は簡単であるが、切欠き部と突起との嵌合によってロックするようにしているため、前後調節が段階的で且つ調節時にペダルパッドが上下に揺れ動いてスムーズに調節できないとともに、ペダルパッドの移動に伴ってレバー比が変化するため、必要な踏込み操作力が変化する。また、これ等の従来例1〜3は、何れもペダルパッドを含む踏込み部材を前後調節手段により直接車両の前後方向へ移動させるものであるため、ねじ軸等を用いて調整できるようにした場合には、ペダルパッドの移動ストローク以上の長さを有する駆動装置が必要で、前後方向に比較的大きなスペースが必要となり、運転席前方の狭いスペースに配設するには好ましくない。
【0005】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、車両への搭載に際し大きなスペースを必要とすることなくペダルパッドをスムーズに移動させることができる簡単で且つコンパクトな操作ペダル装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための第1の手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、車体に固設されたブラケットに一軸心まわりの回動可能に配設され、ペダルパッドが踏み込まれて原位置からその一軸心まわりに回動させられることにより、所定の作用部材を押圧または引張する一方、前記ペダルパッドの位置を車両の前後方向へ移動させることが可能な操作ペダル装置であって、(a)前記一軸心まわりの回動可能に前記ブラケットに取り付けられるペダルアームと、(b)そのペダルアームの下端部に、そのペダルアームが原位置に保持された状態において車両の前後方向の移動可能に配設されるとともに、前記ペダルパッドが設けられた踏込み部材と、(c)一端部において前記ペダルアームに前記一軸心と略平行な軸心まわりの回動可能に連結されるとともに、他端部において前記踏込み部材に車両の前後方向の相対移動不能に係合させられ、そのペダルアームに対して相対回動させられることによりその踏込み部材を車両の前後方向へ移動させる回動レバーと、(d)その回動レバーと前記ペダルアームとに跨がって配設され、常にはその回動レバーとペダルアームとを一体的に前記一軸心まわりに回動させるとともに、その回動レバーとペダルアームとを異なる連結角度で位置決めして前記踏込み部材の位置を変更する前後調節手段とを備え、前記作用部材を前記ペダルアームまたは前記回動レバーに連結したことを特徴とする。
【0007】
【第1発明の作用および効果】
このような前後調節可能な操作ペダル装置においては、回動レバーとペダルアームとの連結角度を変更することにより、ペダルアームの下端部に配設された踏込み部材が車両の前後方向へ移動させられ、ペダルパッドの姿勢および高さ位置を略一定に維持しながらそのペダルパッドの前後方向位置を調節できる。その場合に、ペダルアームに対して回動レバーを相対回動させれば良いため、装置が簡単且つコンパクトに構成されるとともに、例えば両者を相対回動させる機能を備えた前後調節手段を連結部の近傍に配設すれば、僅かな回動ストロークでペダルパッドを大きく移動させることができるし、前後調節手段は回動レバーをペダルアームに対して相対回動させることができれば良いため車両の前後方向に配設する必要がなく、車両前後方向の配設スペースを小さくできる。
【0008】
【課題を解決するための第2の手段】
第2発明は、上記第1発明の前後調節可能な操作ペダル装置において、前記回動レバーと前記ペダルアームとの連結角度の変更に拘らずレバー比が略一定となるように、前記作用部材を前記回動レバーの予め定められた所定部位に連結したことを特徴とする。
【0009】
【第2発明の作用および効果】
すなわち、回動レバーの所定部位に作用部材を連結し、ペダルパッドの前後調節時に回動レバーがペダルアームに対して相対回動させられる際に、その作用部材の連結部とペダルアームの回動中心である一軸心との距離を変化させ、ペダルパッドの前後調節に伴う一軸心からペダルパッドまでの距離変化に拘らずレバー比が略一定に維持されるようにしたのであり、これにより、ペダルパッドを前後調節しても必要な踏込み操作力が略一定に維持されるようになる。しかも、ペダルパッドの前後調節時に回動レバーがペダルアームに対して相対回動させられることを利用し、その回動レバーの所定部位に作用部材を連結しただけであるため、調整レバーやピボットピンなどを用いてレバー比を略一定に維持するようにした前記従来例1や2に比較して装置が極めて簡単に構成される。
【0010】
なお、上記レバー比は完全に一定である必要はなく、前後調節に伴ってペダルパッドと一軸心との距離が大きくなる場合には作用部材の連結部と一軸心との距離も大きくなり、前後調節に伴ってペダルパッドと一軸心との距離が小さくなる場合には作用部材の連結部と一軸心との距離も小さくなるようになっておれば、一応の効果が得られる。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明が操作ペダル装置としての車両用ブレーキペダル装置10に適用された場合の一例で、図2は、かかるブレーキペダル装置10の主要部を分解して示す斜視図である。かかるブレーキペダル装置10は、車体12に固設されたブラケット14に配設されるようになっており、そのブラケット14に支持軸16を介してその支持軸16の軸心まわりの回動可能に配設されたペダルアーム18を備えている。ペダルアーム18を回動可能に支持している支持軸16の軸心は一軸心に相当し、その軸心が車両の幅方向と略平行となる姿勢で支持軸16はブラケット14に取り付けられるようになっている。ペダルアーム18は、ブラケット14に設けられたストッパねじ20に当接させられることにより、図1における左まわり方向の回動端すなわち原位置が規定されるようになっており、その状態で略下方へ延び出すようになっている。
【0012】
上記ペダルアーム18の先端部には、原位置に保持された状態において車両の後方側、すなわち図1の右方向へ延び出すガイド部22が一体に設けられており、そのガイド部22には長穴24が形成されて踏込み部材26が車両前後方向の移動可能に取り付けられている。踏込み部材26は、上部が開口するように略コの字形状に曲成された板材にて構成されており、そのコの字形状の内側に上記ガイド部22が位置する状態で一対のピン28,30が前記長穴24を貫通して取り付けられることにより、それ等のピン28,30を介してガイド部22に支持されるようになっている。ピン28,30の離間距離は長穴24の長さ寸法より短く、そのピン28,30が長穴24内を移動させられることにより、踏込み部材26は車両の前後方向へ平行移動させられる。また、踏込み部材26の一端部、すなわち車両の後方側に位置する図1の右端部には、運転者によって踏込み操作されるペダルパッド32が一体的に取り付けられている。図1は、車両前方側のピン28が長穴24の端部に当接する前方端に踏込み部材26が位置させられた状態で、図3は車両後方側のピン30が長穴24の端部に当接する後方端に踏込み部材26が位置させられた状態である。
【0013】
上記ペダルアーム18にはまた、その中間部に前記支持軸16と平行なピン34まわりの回動可能に回動レバー36が取り付けられている。回動レバー36は、ペダルアーム18と略重なるように下方へ延び出しているとともに、その先端部には上下方向に長穴38が形成されて前記ピン28が挿通させられるようになっており、このピン28を介して踏込み部材26に車両前後方向の相対移動不能に係合させられている。したがって、この回動レバー36が、ペダルアーム18に対してピン34まわりに相対回動させられることにより、踏込み部材26が車両前後方向へ移動させられる。
【0014】
上記回動レバー36の上端部には、車体12のブラケット14と反対側に配設されたブレーキブースタ40から突き出している作用部材としてのロッド42が、クレビス44を介して支持軸16と平行なピン46まわりの相対回動可能に連結されている。ロッド42の連結部すなわちピン46は、踏込み部材26の前後位置に拘らずピン34よりも上方となる位置に定められており、ロッド42がブレーキブースタ40によって突き出し方向へ付勢されることにより、回動レバー36には常に図1におけるピン34の右まわり方向のモーメントが作用させられるようになっている。また、ペダルアーム18には前後調節手段50が配設され、上記回動レバー36がペダルアーム18に対して図1における右まわり方向へ回動する際に、その回動端を規定するようになっている。回動レバー36には、上記ロッド42によって右まわりのモーメントが作用するとともに、ペダルパッド32が踏込み操作された場合にもピン28を介して右まわりのモーメントが作用するが、前後調節手段50によってその右まわりの回動端が規定されることにより、常にはペダルアーム18に対して相対回動不能に保持され、ペダルパッド32が踏込み操作されることによりペダルアーム18と一体的に支持軸16の右まわりに回動させられて、ロッド42をブレーキブースタ40へ押し込むようになっている。本実施例ではロッド42によってペダルアーム18がストッパねじ20に当接する原位置へ復帰させられるようになっているが、必要に応じてリターンスプリングをブラケット14とペダルアーム18との間に配設することもできる。
【0015】
上記前後調節手段50は、運転席に設けられた図示しないスイッチが操作されることにより正逆両方向へ回転駆動される電動モータ52と、その電動モータ52の回転軸にスプライン嵌合されたねじ軸54と、そのねじ軸54に螺合されるとともにペダルアーム18に固設されたナット部材56とを備えており、電動モータ52によってねじ軸54が回転させられることにより、そのねじ軸54は軸心方向へ突き出し,引き込み駆動される。ねじ軸54の先端は、前記回動レバー36の上端部に当接させられるようになっており、これにより回動レバー36の右まわりの回動端が規定されるとともに、ねじ軸54が突き出し,引き込み駆動されることにより、その回動端すなわちペダルアーム18に対する回動レバー36の連結角度が変更され、それに伴って踏込み部材26が車両の前後方向へ移動させられて前記前方端と後方端との間の任意の位置に位置決めされる。
【0016】
ここで、踏込み部材26が移動させられると、支持軸16の軸心からペダルパッド32までの距離L2が変化するが、その距離変化に伴って支持軸16の軸心からロッド42の連結部すなわちピン46までの距離L1も変化し、踏込み部材26の移動に拘らずレバー比L2/L1が殆ど変化しないようになっている。すなわち、踏込み部材26が前方端に位置する場合の距離L2aより、踏込み部材26が後方端に位置する場合の距離L2bの方が大きいが、距離L1についてもL1aよりL1bの方が大きくなり、L2a/L1a≒L2b/L1bとなるように、ピン46の位置が定められているのである。具体的には、踏込み部材26の前後移動に伴って回動レバー36はピン34まわりに回動させられ、それに伴って距離L1も変化するが、その変化量や変化方向はピン34とピン46との間の距離やピン34まわりにおけるピン46の位置によって異なるため、上記レバー比L2a/L1a≒L2b/L1bとなるように、本実施例ではピン34の左上の位置、すなわちピン34と支持軸16とを結ぶ線分よりピン34を中心として左まわりにずれた位置にピン46を配設してロッド42を連結したのである。
【0017】
このように、本実施例のブレーキペダル装置10は、運転席に設けられたスイッチ操作で前後調節手段50によって回動レバー36とペダルアーム18との連結角度を変更することにより、ペダルアーム18の下端部に配設された踏込み部材26が車両の前後方向へ平行移動させられ、ペダルパッド32の姿勢および高さ位置を略一定に維持しながらそのペダルパッド32の前後方向位置を調節できる。その場合に、ペダルアーム18に対して回動レバー36を相対回動させれば良いため、装置が簡単且つコンパクトに構成されるとともに、上記前後調節手段50は回動レバー36のうちピン34に近い部分に当接して回動させるため、小さな突き出しストロークで踏込み部材26を前方端から後方端まで移動させることができ、踏込み部材26を直接移動させる場合に比較して前後調節手段50を小型化できる。しかも、この前後調節手段50の配設姿勢は任意に定めることができ、本実施例では図1から明らかなように斜め下向きに配設されるため、車両前後方向の配設スペースが大幅に小さくなる。
【0018】
また、本実施例では回動レバー36の所定部位にロッド42を連結し、ペダルパッド32の前後調節時に回動レバー36がペダルアーム18に対して相対回動させられる際に、距離L2の変化に対応して距離L1が変化することにより、レバー比L2/L1が略一定に維持されるようになっているため、ペダルパッド32を前後調節しても必要な踏込み操作力が略一定に維持される。しかも、ペダルパッド32の前後調節時に回動レバー36がペダルアーム18に対して相対回動させられることを利用し、その回動レバー36の所定部位にロッド42を連結しただけであるため、前記従来例1や2のように調整レバーやピボットピンなどを用いる場合に比較して装置が極めて簡単に構成される。
【0019】
次に、本発明の他の実施例を説明する。
図4は、前記実施例におけるロッド42と回動レバー36との連結形態を変更したもので、ピン34に対する接近離間方向に長い長穴60を回動レバー36に形成するとともに、支持軸16に対する接近離間方向に長い長穴62をペダルアーム18に形成し、クレビス44のピン46がそれ等の長穴60および62を貫通させられている。この場合には、回動レバー36とペダルアーム18との相対回動に伴う距離L1の変化特性を、長穴60,62の形状によって任意に設定できるため、ペダルパッド32の前後調節に拘らずレバー比L2/L1が完全に一定となるようにすることが可能となる。また、回動レバー36とペダルアーム18との相対回動に拘らず、ロッド42のブレーキブースタ40からの突き出し量が変化しないようにすることも可能で、ペダルパッド32の前後調節に拘らずペダルの踏込みストロークを一定に維持できる。
【0020】
図5の実施例は、本発明が操作ペダル装置としての車両用アクセルペダル装置70に適用された場合の一例で、車体72に固設されたブラケット74には、支持軸76まわりの回動可能にペダルアーム78が取り付けられている。支持軸76の軸心は一軸心に相当し、その軸心が車両の幅方向と略平行となる姿勢で支持軸76はブラケット74に取り付けられるようになっている。ペダルアーム78は、中間部において上記支持軸76に取り付けられており、下端部にはペダルパッド80を備えた踏込み部材82が配設されているとともに、上端部には回動レバー84が支持軸76と平行なピン86まわりの回動可能に配設されている。踏込み部材82は、前記第1実施例と同様にペダルアーム78に形成された長穴88を貫通する一対のピン90,92により、ペダルアーム78が図に示す原位置に保持された状態において車両前後方向の移動可能に取り付けられている。また、一方のピン90は、回動レバー84の下端部に上下方向に形成された長穴94にも係合させられており、回動レバー84がペダルアーム78に対して相対回動させられることにより、そのピン90を介して踏込み部材82が車両の前後方向へ移動させられる。
【0021】
ペダルアーム78の支持軸76とピン86との中間位置には、前記前後調節手段50と同様に構成された前後調節手段96が配設され、回動レバー84に当接してその回動レバー84のピン86の右まわり方向の回動端を規定している。これにより、ペダルパッド80が踏込み操作された場合には、回動レバー84とペダルアーム78とが一体的に支持軸76の右まわりに回動させられる。また、回動レバー84の上端部には、作用部材としてのスロットルケーブル98の先端部に取り付けられたクレビス100が支持軸76と平行なピン102を介して相対回動可能に連結されており、回動レバー84がペダルアーム78と一体的に支持軸76の右まわりに回動させられることにより、スロットルケーブル98が引っ張り出されて図示しないスロットル弁が開かれる。ペダルアーム78とブラケット74との間には引張コイルスプリング等のリターンスプリング104が設けられ、そのペダルアーム78を常には支持軸76の左まわりに付勢しており、ペダルアーム78および回動レバー84は、クレビス100がブラケット74に当接するとともに回動レバー84が前後調節手段96に当接する原位置に保持される。
【0022】
一方、運転席に配設された図示しないスイッチが操作され、前後調節手段96によって回動レバー84がペダルアーム78に対してピン86の左まわりに相対回動させられると、踏込み部材82は図の右方向である車両後方側へ移動させられ、図5に示されている前方端と図6に示されている後方端との間の任意の位置に位置決めされる。これにより、ペダルパッド80の車両前後方向における位置が調節されるが、本実施例でも回動レバー84の回動に伴ってスロットルケーブル98の連結部すなわちピン102の位置が変位させられることにより、ペダルパッド80の前後調節に拘らずレバー比が略一定に維持され、踏込み操作力が殆ど変化しないようになっている。
【0023】
なお、この実施例ではクレビス100の位置がブラケット74によって規定されるため、回動レバー84がペダルアーム78に対して相対回動させられると、それに伴ってペダルアーム78も支持軸76まわりに回動させられ、ペダルパッド80の高さ位置や姿勢が若干変化するが、図7に示すように、連結ピン102と略水平な真横位置において、上記ペダルアーム78および回動レバー84に替わるペダルアーム106および回動レバー108をピン86を介して連結するようにすれば、回動レバー108の相対回動に伴うペダルアーム106の回動を抑制することが可能である。
【0024】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
【0025】
例えば、前記実施例ではペダルアーム18,78に設けられた長穴24,88を介して踏込み部材26,82が前後方向の移動可能に取り付けられていたが、踏込み部材26,82側に長穴を形成してペダルアームに突設された複数のピンと係合させるようにしても良い。長穴の代わりに溝を設けたり、ガイドロッドやガイドレールなどの直線ガイド部材を用いたりして、踏込み部材をペダルアームに移動可能に取り付けることもできる。
【0026】
また、前記実施例では回動レバー36,84がピン28,90に係合させられていたが、踏込み部材26,82の上端部などに上下方向の溝や切欠を形成するとともに、それ等の溝や切欠と係合するピンを回動レバー36,84に立設して、踏込み部材26,82を前後方向へ移動させるようにすることもできる。
【0027】
また、前記実施例の前後調節手段50,96は電動モータ52やねじ軸54を用いてパッド位置を自動的に且つ連続的に変更できるようになっていたが、回動レバー36,84にピン34,86を中心とする円弧形状に噛合歯を設けるとともに、その噛合歯と噛み合うラックや歯車をペダルアーム18,78に配設して、そのラックを直線移動したり歯車を電動モータで回転駆動したりして連結角度を変更するようにしても良いし、運転者が手作業で回動レバー36,84の連結角度を変更してボルトやナットなどでペダルアーム18,78に一体的に固設するようにしても良いなど、前後調節手段は少なくとも異なる連結角度で回動レバー36,84を位置決めできるものであれば良い。上記前後調節手段50,96は、回動レバー36,84側に配設することもできるし、伸縮する両端部をペダルアーム18,78と回動レバー36,84の双方に相対回動可能に連結するようにしても良い。
【0028】
また、前記実施例ではロッド42やスロットルケーブル98が回動レバー36,84に連結され、レバー比が略一定に維持されるようになっていたが、それ等のロッド42やスロットルケーブル98をペダルアーム18,78に連結するようにしても良い。
【0029】
また、前記実施例のアクセルペダル装置70にはスロットルケーブル98が連結されるようになっていたが、リンクなどでアクセル操作量を伝達するアクセルペダル装置にも本発明は同様に適用され得るし、クラッチペダル装置など他の操作ペダル装置に適用することもできる。
【0030】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が車両用ブレーキペダル装置に適用された場合の一実施例を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図2】図1のブレーキペダル装置の主要部を分解して示す斜視図である。
【図3】図1のブレーキペダル装置のペダルパッドが車両の後方側へ移動させられた状態を示す正面図である。
【図4】図1のブレーキペダル装置においてロッドと回動レバーとの連結態様を変更した実施例を説明する図である。
【図5】本発明が車両用アクセルペダル装置に適用された場合の一実施例を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図6】図5のアクセルペダル装置のペダルパッドが車両の後方側へ移動させられた状態を示す正面図である。
【図7】図5のアクセルペダル装置においてスロットルケーブルと回動レバーとの連結形態を変更した他の態様を説明する図である。
【符号の説明】
10:ブレーキペダル装置(操作ペダル装置)
14,74:ブラケット
18,78,106:ペダルアーム
26,82:踏込み部材
32,80:ペダルパッド
36,84,108:回動レバー
42:ロッド(作用部材)
50,96:前後調節手段
70:アクセルペダル装置(操作ペダル装置)
98:スロットルケーブル(作用部材)

Claims (2)

  1. 車体に固設されたブラケットに一軸心まわりの回動可能に配設され、ペダルパッドが踏み込まれて原位置から該一軸心まわりに回動させられることにより、所定の作用部材を押圧または引張する一方、前記ペダルパッドの位置を車両の前後方向へ移動させることが可能な操作ペダル装置であって、
    前記一軸心まわりの回動可能に前記ブラケットに取り付けられるペダルアームと、
    該ペダルアームの下端部に、該ペダルアームが原位置に保持された状態において車両の前後方向の移動可能に配設されるとともに、前記ペダルパッドが設けられた踏込み部材と、
    一端部において前記ペダルアームに前記一軸心と略平行な軸心まわりの回動可能に連結されるとともに、他端部において前記踏込み部材に車両の前後方向の相対移動不能に係合させられ、該ペダルアームに対して相対回動させられることにより該踏込み部材を車両の前後方向へ移動させる回動レバーと、
    該回動レバーと前記ペダルアームとに跨がって配設され、常には該回動レバーとペダルアームとを一体的に前記一軸心まわりに回動させるとともに、該回動レバーと該ペダルアームとを異なる連結角度で位置決めして前記踏込み部材の位置を変更する前後調節手段と
    を備え、前記作用部材を前記ペダルアームまたは前記回動レバーに連結したことを特徴とする前後調節可能な操作ペダル装置。
  2. 前記作用部材は、前記回動レバーと前記ペダルアームとの連結角度の変更に拘らず、前記一軸心から前記ペダルパッドまでの距離と該一軸心から該作用部材の連結部までの距離との比が略一定となるように、前記回動レバーの予め定められた所定部位に連結されている請求項1に記載の前後調節可能な操作ペダル装置。
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