JP4858806B2 - ペダル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車体前方から加わる衝撃荷重に対してペダルアームを車体前方側に回動させるペダル装置に関する。
一般に、ブレーキあるいはクラッチのペダルアームは、ペダルハンガーを介して車体に取り付けられ、このペダルアームのペダルを踏み込むことによりペダルアームの変位量をブレーキマスターシリンダあるいはクラッチマスターシリンダに伝え、制動あるいは変速操作を行っている。
通常、マスターシリンダはダッシュパネルに接続されているため、車両前方から過大な力が車体にかかった場合に、ダッシュパネルの位置変化がそのままマスターシリンダの位置変化となり、マスターシリンダのプッシュロッドによりペダルアームを車体後方に回動操作することになる。
そこで、プッシュロッドとペダルアームの連結にリンク機構を用いて過大な荷重が加わった場合に、ペダルアームを逆方向、すなわち車体前方に回動操作させるようにした先行技術(特許文献1)が知られている。
特開2003−146193号公報
しかしながら、上記先行技術によれば、マスターシリンダのプッシュロッド延長上にリンクを配する必要があるため、プッシュロッド延長上にスペースを確保する必要があった。
本発明は、上記課題を解決し、車体前方から加わる衝撃荷重に対してペダルアームを車体前方側に回動させるペダル装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、ペダルアームの一端部を回動可能に軸支し、該ペダルアームの回動操作をリンク機構を介してマスターシリンダのプッシュロッドに伝達するペダル装置において、上記ペダルアームの一端部を軸支した軸支部にペダルレバーを回動可能に装着し、該ペダルレバーの一端部に長孔を形成し、該長孔を通して連結ピンでピン結合された第1のペダルリンクを設け、上記ペダルアームの軸支部に装着されたアームにリンク結合された第2のペダルリンクを設けるとともに、上記ペダルレバーおよび上記第1のペダルリンクをピン結合した上記連結ピンで上記第2のペダルリンクをピン結合し、上記第1のペダルリンクの他端部に、上記軸支部に係合し、上記ペダルレバーとの相対的な動きを規制する係合部を形成し、上記ペダルアームの回動操作に伴う上記アームの回動によって上記第2のペダルリンクを介して上記第1のペダルリンクとともに上記ペダルレバーを上記軸支部を中心に回動操作して上記ペダルレバーの一端部に係合した上記マスターシリンダのプッシュロッドを作動するとともに、該第1のペダルリンクの他端部に上記ペダルアームの操作力以外の力を受ける作用部を設け、該作用部に加わる力によって、上記軸支部に対する上記第1のペダルリンクの係合部の係合が解除されたとき、上記長孔にピン結合した上記第2のペダルリンクの連結ピンの移動を許容し、上記ペダルレバーの動きがペダルアームに伝わらない構成にしたことにある。
また、本発明は、上記ペダルリンクの係合部を上記ペダルアームの軸支部に係合させる方向に付勢する弾発手段を設けたことにある。
さらに、本発明は、上記弾発手段が上記ペダルのリターンスプリングを兼ねることにある。またさらに、本発明は、互いに連結された一対の対向面にそれぞれ二組のピン穴を形成して上記第2のペダルリンクを構成し、該一組のピン穴に連結ピンを介して上記ペダルアームの軸支部にリンク結合し、かつ該他の一組のピン穴に上記連結ピンを介して上記ペダルレバーと第1のペダルリンクをピン結合するとともに、上記ペダルレバーと上記第1のペダルリンクをピン結合した上記連結ピンを上記ペダルアームの軸支部にリンク結合した連結ピンよりもペダルの軸支部に近い方に配設したことにある。
さらに、上記第2のペダルリンクに当接する係止部を上記第1のペダルリンクに設けたことにある。
またさらに、上記ペダルアームの軸支部に一対のアームを設け、これらアーム相互間に上記ペダルレバーと第1のペダルリンクを配置し、上記一対のアーム相互間に上記第2のペダルリンクを軸支したことにある。
また、上記長孔を上記ペダルレバーの放射方向に形成したことにある。
通常の使用状態では、ペダルリンクの係合部が上記軸支部に係合しているため、長孔内のピンの移動が規制され、操作力の確実な伝達が可能となる。そして、ペダルリンクの係合が解除されると、長孔内のピンの移動を許容して、ピンと長孔によって、ペダルレバーとペダルの相対的な動きを許容することが可能となる。また、ペダルリンクの係合部をペダルアームの軸支部に係合させる方向に付勢する弾発手段を設けたので、ペダルリンクの係合を確実なものとして、動作を安定させることができる。さらに、弾発手段がペダルのリターンスプリングを兼ねるので、係合維持用のスプリングを別途設ける必要がないことから、部品点数の削減、組付け工数の削減を図ることができる。また、ペダルアームの軸支部にリンク結合された第2のペダルリンクと、ペダルレバーおよび第1のペダルリンクを連結ピンでピン結合したので、連結ピンによってペダルリンクの回転変位が容易になり、連結ピンの長孔内の移動が確実となる。さらに、互いに連結された一対の対向面にそれぞれ二組のピン穴を形成して上記第2のペダルリンクを構成し、該一組のピン穴に連結ピンを介してペダルアームの軸支部にリンク結合し、かつ該他の一組のピン穴に上記連結ピンを介して上記ペダルレバーと第1のペダルリンクをピン結合するとともに、上記ペダルレバーと上記第1のペダルリンクをピン結合した上記連結ピンを上記ペダルアームの軸支部側に配設したので、連結ピンが動きの邪魔にならずにより大きな相対的な動きを許容することができる。
以下、ブレーキペダルに適用した図1ないし図5に示した図示の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1ないし図3において、ブレーキペダル1は、長尺のペダルアーム1aと、ペダルアーム1aの基端部に直交する方向に貫通して設けられた筒状のボス部1bと、このボス部1bに、互いに一定間隔を置いて基端部を支持・固定された一対のアーム1c,1dと、これらアーム1c,1dの互いに対向する側面の先端部に装着されたスペーサ1e,1fと、上記ペダルアーム1aの先端に装着されたプレート1gとで構成されている。
上記アーム1c,1d相互間のボス部1bには、図4Aないし図5Bに示すように、ブレーキペダルレバー2とブレーキペダルリンク(第1のペダルリンク)3が組み付けられており、これらブレーキペダルレバー2とブレーキペダルリンク3には、アーム1c,1d先端にピン結合されたブレーキペダルリンク(第2のペダルリンク)4がピン結合されている。ブレーキペダルレバー2は、図4Bに示すように、細長い薄板状のプレートで形成されたレバー2aと、レバー2aの略中間部に、レバー2aを貫通して装着されたボス部2bとで構成されている。レバー2aの一端部には、長手方向、すなわち回転軸を中心とする放射方向の長孔2cが形成され、かつレバー2aの他端部には、片側縁部に後述するスプリングを掛ける係止部2dと後述するプッシュロッドに連結するための取付穴2eが設けられている。ブレーキペダルレバー2は、ボス部2bを、上記ブレーキペダル1のボス部1bに遊嵌させて組み付けられている。
上記ブレーキペダルリンク3は、図4Bに示すように、細長いリンク片3aと、リンク片3aの基端に装着された作用部となるプレート3bとで構成されている。リンク片3aの先端には半円弧状のフック部3cが設けられ、かつ中間部には、ピン孔3fが設けられている。フック部3cが設けられたリンク片3aの縁部に沿った端面3dには、後述するスプリングを掛ける係止部3d1が設けられている。フック部3cの背部が設けられたリンク片3aの縁部に沿った端面3eには、ブレーキペダルリンク4に当接する係止部3e1が設けられている。
上記ブレーキペダルリンク4は、図4Bに示すように、互いに連結された一対の対向面401,402にそれぞれ二組のピン穴4a,4bをそれぞれ形成したもので、対向面401,402を連結した連結片403の端面4cには、上記ブレーキペダルリンク3の係止部3e1に当接する当接部4dが設けられている。このブレーキペダルリンク4は、対向面401,402に形成されたピン穴4bに挿通された連結ピン5を上記一対のアーム1c,1dの先端に形成されたピン穴1h,1iに挿通して軸支されている。一方、ブレーキペダルリンク4は対向面401,402相互間にブレーキペダルレバー2およびブレーキペダルリンク3を配置し、ブレーキペダルリンク4のピン穴4aに挿通した連結ピン6を、ブレーキペダルレバー2の長孔2cおよびブレーキペダルリンク3のピン孔3fに共通に挿通してリンク結合されている。
上記ブレーキペダル1のボス部1bには、両端開口部にブッシュ7が嵌め込まれ、内部に筒状のスペーサ8が挿入されている。また、ボス部1bには、作動スプリング9が組み付けられ、この作動スプリング9の一端9aがアーム1dに引掛けられ、作動スプリング9の他端9bがブレーキペダルレバー2の係止部2dに引掛けられている(図5A、図5B参照)。作動スプリング9は、通常状態では、ブレーキ操作力の伝達でガタがない方向にブレーキペダルレバー2を付勢している。つまり、運転者のブレーキペダル踏み込み時に、ブレーキ操作に対するアーム1dとブレーキペダルレバー2間のリンクによる隙間の影響をなくすため、運転者のブレーキペダル踏み込みによるブレーキ操作方向の当該隙間をなくしている。また、上記ブレーキペダルリンク3の連結ピン6に対する位置規制が解除された場合、作動スプリング9はブレーキペダルレバー2に対してブレーキペダル1を運転者のブレーキペダル踏み込みによる回転方向と同方向へ回転させる作用をするものである。
上記作動スプリング9の外側には、ペダルリターンスプリング10がボス部1bに組み付けられ、このペダルリターンスプリング10の一端10aを後述するペダルブラケット11に係止させ、ペダルリターンスプリング10の他端10bを上記ブレーキペダルリンク3の係止部3d1に引掛けて組み付けられている。このペダルリターンスプリング10は、ブレーキペダル1への踏み込み力が解除されたときに、ブレーキペダル1のプレート1g側を乗員側に戻す方向に付勢している。
上記ブレーキペダルリンク3はペダルリターンスプリング10によってフック部3cがブレーキペダル1のボス部1bに係合する方向に付勢されている。このペダルリターンスプリング10はブレーキペダルリンク3のフック部3cがボス部2bから外れて、相対的にブレーキペダルリンク3が上方にずれたときには、ブレーキペダルリンク3との係合が外れる位置で、他端10bがブレーキペダルリンク3に引掛けて組み付けられている。これによって、ブレーキペダルリンク3のフック部3cがボス部2bから外れると、ペダル踏面14を乗員側に戻す方向に付勢しているペダルリターンスプリング10の反発力の作用がなくなるものである。
上記ブレーキペダル1は、ペダルブラケット11の側壁11a相互間にペダルシャフトボルト12およびナット12aを介して軸支されている。ペダルシャフトボルト12はボス部1bに挿入された筒状のスペーサ8内を挿通されてブレーキペダル1をペダルブラケット11に揺動可能に取り付けている。13はペダルリターンスプリング10の外側にペダルブラケット11の側壁11aに組み付けられた保護部材で、ネジ13aおよびナット13bにより片側側壁11aに螺着されている。この保護部材13は、ブレーキペダルリンク3の基端に装着された作用部となるプレート3bの車両後方側の斜め下に位置し、衝撃荷重作用時以外の外力がブレーキペダルリンク3へ加えられることを防止する。
14はプレート1gに取り付けられたペダル踏み面である。
自動車内には、室内側の両側部に、ストラットタワー15が設けられており、運転席側のストラットタワー15がブレーキペダル1の取付位置の側部に配設されている。ブレーキペダル1を組み付けたペダルブラケット11には、マスターシリンダ16が車室内側に取り付けられており、ボス部1bの軸心よりも上方にてこのマスターシリンダ16のプッシュロッド16aとブレーキペダルレバー2の取付穴2eをプッシュロッド結合ピン17および固定ピン18を介して連結している。マスターシリンダ16が取り付けられたペダルブラケット11は、図示しないボルトおよびナットを介してダッシュパネル19に取り付けられている。
次に、上記実施の形態の作用を図6ないし図8にしたがって説明する。
通常状態では、図6に示すように、ブレーキペダルリンク3のリンク片3aの基端に装着された作用部となるプレート3bとストラットタワー15の縦壁15aとの間には、一定の隙間20が確保されている。
通常ブレーキ時の操作力は、ペダル踏面14を踏み込むことによって、プレート1gからペダルアーム1aを介してボス部1bが回動し、アーム1c,1dおよびスペーサ1e,1fが回動する。この回動の動きは、連結ピン5によってブレーキペダルリンク4とともに、連結ピン6に伝わり、ブレーキペダルレバー2をボス部2bを中心に回動させる。ブレーキペダルレバー2の回動はプッシュロッド結合ピン17を介してプッシュロッド16aに伝達され、マスターシリンダ16を作動してブレーキ力が働く。通常時における連結ピン6は、ブレーキペダルリンク3によってレバー2aの長孔2c内での動きを拘束されているので、運転者のブレーキペダル踏み込みによるブレーキの操作力は、確実に伝達される。また、連結ピン6の軸心位置は、連結ピン5の軸心よりも踏み込みによるブレーキペダル回転方向に位置し、さらに、連結ピン5の軸心とボス部1bの軸心との距離よりも、連結ピン5の軸心と連結ピン6の軸心との距離と連結ピン6の軸心とボス部1bの軸心との距離の合計が大きくなる位置となっている。これにより、運転者のブレーキペダル踏み込みによるブレーキの操作力は、確実に伝達される。
そして、車両前方から衝撃荷重を受けると、ダッシュパネル19が後退し、ペダルブラケット11も車体後方に移動する。こうして、ペダルブラケット11と共にブレーキペダル1も車体後方に移動することから、ブレーキペダルリンク3も一緒に後退し、プレート3bとストラットタワー15の縦壁15aとの間の隙間20が失われ、ストラットタワー15の縦壁15aにプレート3bが当たる(図7参照)。プレート3bがストラットタワー15の縦壁15aに当たることによって、ブレーキペダルリンク3には、連結ピン6を回転軸とする図7の矢印23の方向の回転が発生する。つまり、ブレーキペダルリンク3には、フック部3cがボス部2bから外れる方向の回転が作用することとなる。
フック部3cがボス部2bから外れる方向にブレーキペダルリンク3が回転すると、ブレーキペダルリンク3の端面3eの係止部3e1とブレーキペダルリンク4の端面4cの当接部4dが当接していることから、連結ピン6に連結ピン5を回転軸とする矢印21方向の分力が発生する(図7参照)。ブレーキペダル1のボス部1bはブレーキペダルレバー2と軸中心に回転可能になっており、さらに、作動スプリング9の反力がアーム1dの端面1jにかかっているため、連結ピン6は長孔2cを矢印方向に移動し、ブレーキペダルリンク3を矢印23方向に回転しながらリンク片3aの端面3dが矢印21方向に移動する(図7参照)。なお、長孔2cの長さは、連結ピン5の軸心とボス部1bの軸心との距離と、連結ピン5の軸心と連結ピン6の軸心との距離と連結ピン6の軸心とボス部1bの軸心との距離の合計が等しくなる位置に連結ピン6が移動可能な長さとなっている。つまり、通常時に連結ピン5の軸心とボス部1bの軸心を結ぶ線に対して、踏み込みによるブレーキペダル回転方向に位置する連結ピン6の位置が、逆の位置に移動可能となっている。これによって、ブレーキペダル1とブレーキペダルレバー2の大きな範囲での相対回転が可能となっている。
こうして、リンク片3aの端面3dからペダルリターンスプリング10の端部10bが外れ、ブレーキペダル1を乗員側に戻す方向への付勢力がなくなるとともに、作動スプリング9の作用によって、ブレーキペダルレバー2に対してアーム1dが矢印22方向に回転する。このとき、ペダルアーム1a、ボス部1b、アーム1c,1d、スペーサ1e,1fおよびプレート1gは、剛体結合で同時に矢印22方向に回転するため、ペダル踏面14が乗員側に後退することを抑制することができる(図8参照)。
上記実施の形態によると、ペダルアーム1aの軸支部となるボス部1bに、ブレーキペダルレバー2を回動可能に装着し、該ブレーキペダルレバー2に長孔2cを形成し、該長孔2cを通してピン結合されたブレーキペダルリンク3の一端部に、上記軸支部に係合し、上記ブレーキペダルレバー2との相対的な動きを規制する係合部としてのフック部3cを形成するとともに、該ブレーキペダルリンク3の他端部にブレーキ操作力以外の力を受ける作用部としてのプレート3bを設け、該プレート3bに加わる力によって、上記ボス部1bに対する上記フック部3cの係合が解除されたとき、上記長孔2cにピン結合した連結ピン6の移動を許容する構成にしたので、通常の使用状態では、ブレーキペダルリンク3が係合しているため、長孔2c内の連結ピン6の移動が規制され、確実な操作力の伝達が可能となる。また、ブレーキペダルリンク3の係合が解除されると、長孔2c内の連結ピン6の移動を許容して、連結ピン6と長孔2cによって、ブレーキペダルレバー2とブレーキペダル1の相対的な動きを許容することが可能となる。
また、ブレーキペダルリンク3の係合部としてのフック部3cを上記ペダルアーム1aの軸支部となるボス部1bに係合を維持する方向に付勢する弾発手段としてのペダルリターンスプリング10を設けたので、ブレーキペダルリンク3の係合を確実なものとして動作を安定させることができる。
さらに、ペダルリターンスプリング10がブレーキペダル1のリターンスプリングを兼ねるので、係合維持用のスプリングを別途設ける必要がなく、部品点数の削減、組付け工数の削減となる。またさらに、ブレーキペダルリンク3のフック部3cの係合が解除された後、スプリングとの係止も外れるため、リターンスプリングの付勢力がブレーキペダル1にかからなくなるので、ブレーキペダル1を乗員から離れる方向に容易に移動させることができる。
また、ペダルアーム1aのボス部1bにリンク結合されたブレーキペダルリンク4と、ブレーキペダルレバー2およびブレーキペダルリンク3を上記連結ピン6でピン結合したので、連結ピン5によってブレーキペダルリンク4の回転変位が容易になり、連結ピン6の長孔2c内の移動が確実となる。
さらに、ブレーキペダル1の回動軸と同軸にブレーキペダルレバー2が回動可能に配置され、ブレーキペダルリンク4の両端に挿入される連結ピン5,6の位置は、連結ピン5よりも連結ピン6の方がブレーキペダル1の回動軸に対して、より接近配置されているので、連結ピン5が動きの邪魔にならずに、より大きな相対的な動きを許容できる。より具体的には、ブレーキペダルレバー2の連結ピン6側の先端よりも連結ピン5側が遠い位置を動くので、干渉することがない。
またさらに、ブレーキペダルリンク3に、ブレーキペダルリンク4に当接して積極的にブレーキペダルリンク4を回転動作させる係止部3e1を設けたので、連結ピン6の長孔2c内の動きを積極的に行わせることができる。また、ブレーキペダルレバー2およびブレーキペダルリンク3の両側にアーム1c,1dを設けたので、連結ピン5およびブレーキペダルリンク4の姿勢が安定し、ブレーキペダルレバー2およびブレーキペダルリンク3の回動動作、およびブレーキペダルリンク3の解除動作が安定する。
また、上記長孔を上記ブレーキペダルレバーの放射方向に形成したので、ブレーキペダルレバー2の回転を伴う大きな相対移動でも、連結ピン6が容易に追従可能となる。
さらに、プレート部3bは、アーム1dよりも軸方向に突出しないので、ペダルリターンスプリング10がこれに引っかからない。
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、ブレーキペダル1の場合について説明したが、クラッチペダルにも適用することができる。また、ブレーキペダルリンク3に干渉する部材はストラットタワー15以外の車室内の部材でも良い。さらに、スペーサ1e,1fはアーム1c,1dと一体成形でも別体でも良い。同様にスペーサ8もボス部1bに一体成形でも別体でも良い。またさらに、プレート3bは、ブレーキペダルリンク3と一体成形でも良く、性能上必要がない場合は取り外しても良い。同様にボス部2bも性能上必要がない場合は取り外しても良い。また、アーム1cまたは1dは強度上問題がない場合にはいずれか一方による片持ち支持でも可能である。など、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
本発明の実施の形態によるペダル装置を示す概念斜視図である。 図1のペダル装置を室内側から見た正面図である。 図2の右側面図である。 図1のペダル装置を分解して示す分解斜視図である。 図4Aの一部を拡大して示す分解斜視図である。 図1のペダル装置を一部を分解して示す分解斜視図である。 図5Aの一部を拡大して示す分解斜視図である。 図1のペダル装置の作用を示す側面図である。 図1のペダル装置の作用を示す側面図である。 図1のペダル装置の作用を示す側面図である。
符号の説明
1 ブレーキペダル(ペダル)
1a ペダルアーム
1b ボス部(軸支部)
1c,1d アーム
1e,1f スペーサ
2 ブレーキペダルレバー(ペダルレバー)
2c 長孔
2d 係止部
3 ブレーキペダルリンク(第1のペダルリンク)
3b プレート
3c フック部(係合部)
3d1 係止部
3e1 係止部
4 ブレーキペダルリンク(第2のペダルリンク)
5,6 連結ピン
8 スペーサ
9 作動スプリング
10 ペダルリターンスプリング(弾発手段)
11 ペダルブラケット
12 ペダルシャフトボルト
13 保護部材
14 ペダル踏面
15 ストラットタワー
16 マスターシリンダ
19 ダッシュパネル
20 隙間

Claims (7)

  1. ペダルアームの一端部を回動可能に軸支し、該ペダルアームの回動操作をリンク機構を介してマスターシリンダのプッシュロッドに伝達するペダル装置において、上記ペダルアームの一端部を軸支した軸支部にペダルレバーを回動可能に装着し、該ペダルレバーの一端部に長孔を形成し、該長孔を通して連結ピンでピン結合された第1のペダルリンクを設け、上記ペダルアームの軸支部に装着されたアームにリンク結合された第2のペダルリンクを設けるとともに、上記ペダルレバーおよび上記第1のペダルリンクをピン結合した上記連結ピンで上記第2のペダルリンクをピン結合し、上記第1のペダルリンクの他端部に、上記軸支部に係合し、上記ペダルレバーとの相対的な動きを規制する係合部を形成し、上記ペダルアームの回動操作に伴う上記アームの回動によって上記第2のペダルリンクを介して上記第1のペダルリンクとともに上記ペダルレバーを上記軸支部を中心に回動操作して上記ペダルレバーの一端部に係合した上記マスターシリンダのプッシュロッドを作動するとともに、該第1のペダルリンクの他端部に上記ペダルアームの操作力以外の力を受ける作用部を設け、該作用部に加わる力によって、上記軸支部に対する上記第1のペダルリンクの係合部の係合が解除されたとき、上記長孔にピン結合した上記第2のペダルリンクの連結ピンの移動を許容し、上記ペダルレバーの動きがペダルアームに伝わらない構成にしたことを特徴とするペダル装置。
  2. 上記ペダルリンクの係合部を上記ペダルアームの軸支部に係合させる方向に付勢する弾発手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のペダル装置。
  3. 上記弾発手段が上記ペダルのリターンスプリングを兼ねることを特徴とする請求項2に記載のペダル装置。
  4. 互いに連結された一対の対向面にそれぞれ二組のピン穴を形成して上記第2のペダルリンクを構成し、該一組のピン穴に連結ピンを介して上記ペダルアームの軸支部にリンク結合し、かつ該他の一組のピン穴に上記連結ピンを介して上記ペダルレバーと第1のペダルリンクをピン結合するとともに、上記ペダルレバーと上記第1のペダルリンクをピン結合した上記連結ピンを上記ペダルアームの軸支部にリンク結合した連結ピンよりもペダルの軸支部に近い方に配設したことを特徴とする請求項に記載のペダル装置。
  5. 上記第2のペダルリンクに当接する係止部を上記第1のペダルリンクに設けたことを特徴とする請求項4に記載のペダル装置。
  6. 上記ペダルアームの軸支部に一対のアームを設け、これらアーム相互間に上記ペダルレバーと第1のペダルリンクを配置し、上記一対のアーム相互間に上記第2のペダルリンクを軸支したことを特徴とする請求項4または5に記載のペダル装置。
  7. 上記長孔を上記ペダルレバーの放射方向に形成したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のペダル装置。
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