JP5766526B2 - 車両のクラッチペダル構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のクラッチペダル構造に関するものである。

一般に、自動車等の車両には、発進・停止や変速を行うために、エンジンから駆動系への動力の伝達を断続できる機構が必要となることから、該機構としてクラッチが設けられており、該クラッチの断続を行うためのクラッチペダルが運転室の下部に設置されるが、特に、大型トラックのような車両の場合、クラッチペダルが重くなりがちになる。

これは、エンジン出力が大きいと、クラッチプレートも強い力でフライホイールに押し付けなければスリップしてしまうため、どうしてもクラッチスプリングが強力になり、従って、これを解放するクラッチペダルの踏力も強くならざるを得ないからである。

そこで、クラッチペダルの踏力を軽減するための車両のクラッチペダル構造が開発されている。

図４は従来の車両のクラッチペダル構造の一例を示す側面図であって、運転室下部に支点ピン１の回動中心Ｏを中心としてクラッチペダル２を回動自在に配設し、該クラッチペダル２に対し、コイル部３ａと該コイル部３ａの両端から張り出す腕部３ｂ，３ｃとを有するねじりコイルばねからなるアシストスプリング３を取り付けたものである。

前記アシストスプリング３の一方の腕部３ｂ先端は固定枢着点Ａに枢着され、前記アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端はクラッチペダル２の上方へ張り出すブラケット２ａに対し移動枢着点Ｂにおいて枢着され、該アシストスプリング３は、クラッチペダル２の踏み込み量が予め設定されたターンオーバー点を越える（回動中心Ｏを中心として線分ＯＢが下方へ回動し線分ＯＡを通り越して下方に位置する状態）まではクラッチペダル２を図４の実線で示す基準位置に復帰させる方向へ付勢し且つ前記クラッチペダル２の踏み込み量が前記ターンオーバー点を越えるとクラッチペダル２を踏み込み方向へ付勢するようになっている。

ここで、図４において、前記クラッチペダル２を基準位置から最大踏み込み位置まで踏み込んだ場合、前記移動枢着点Ｂは回動中心Ｏを中心とする円弧軌道を移動して移動枢着点Ｂ´に到達し、前記アシストスプリング３のコイル部３ａの軸芯Ｃは固定枢着点Ａを中心とする円弧軌道を移動して軸芯Ｃ´に到達し、前記クラッチペダル２の踏面２ｂの頂点Ｄは回動中心Ｏを中心とする円弧軌道を移動して頂点Ｄ´に到達する。

但し、前記クラッチペダル２を図４の仮想線で示す最大踏み込み位置まで踏み込んでクラッチを切った後、足を放せば、前記アシストスプリング３の付勢力よりクラッチスプリング（図示せず）の力の方が優っているため、前記クラッチペダル２は基準位置に復帰する。

尚、図４に示されるような車両のクラッチペダル構造と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１０−９０９４９号公報

しかしながら、図４に示されるような従来の車両のクラッチペダル構造においては、前記アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端が枢着されるブラケット２ａがクラッチペダル２の上方に高く張り出しているため、運転者の足のサイズが大きい場合、前記クラッチペダル２を踏もうとした際、該足裏の先端部がブラケット２ａの上端部に接触したり、或いは、前記クラッチペダル２を最大踏み込み位置まで踏み込んだ際に、前記足の爪先部分がブラケット２ａと干渉したりする虞があり、改善が望まれていた。

又、前記車両によっては、同じ車種であっても、アシストスプリング３を用いる代わりに、図５に示される如く、クラッチブースター４を搭載することにより、クラッチペダル２の踏力を軽減するタイプも存在するが、該クラッチブースター４を搭載するタイプにおいて、前述の如くブラケット２ａが上方に高く張り出すクラッチペダル２をそのまま使用した場合、前記ブラケット２ａがクラッチブースター４と干渉してしまい、該クラッチブースター４を取り付けることができなくなるため、前記ブラケット２ａのないクラッチペダル２を別部品として用意しなければならず、クラッチペダル２の共通化が困難となり、コストアップにつながるという不具合を有していた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、足のサイズが大きい運転者であっても、クラッチペダルのブラケットとの干渉を回避し得、且つアシストスプリングとクラッチブースターのいずれを搭載する場合にも共通のクラッチペダルで対応し得る車両のクラッチペダル構造を提供しようとするものである。

本発明は、図１及び図２に示す如く、運転室下部に支点ピンを中心として回動自在に配設されたクラッチペダルと、該クラッチペダルの踏み込み量が予め設定されたターンオーバー点を越えるまではクラッチペダルを基準位置に復帰させる方向へ付勢し且つ前記クラッチペダルの踏み込み量が前記ターンオーバー点を越えるとクラッチペダルを踏み込み方向へ付勢するアシストスプリングとを備え、該アシストスプリングをコイル部と該コイル部の両端から張り出す腕部とを有するねじりコイルばねとした車両のクラッチペダル構造において、
前記アシストスプリングの一方の腕部先端が枢着される固定枢着点Ａと、前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される基準位置での移動枢着点Ｂとが、前記クラッチペダルの回動中心Ｏとクラッチペダルの基準位置における踏面の頂点Ｄとを結ぶ線分ＯＤより下方に位置し、
前記アシストスプリングのコイル部の軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂより下方に位置し、該アシストスプリングの基準位置におけるコイル部下端がクラッチペダルの基準位置における最下端部Ｅより高く位置してクラッチペダルの下にスペースが確保されるよう構成したことを特徴とする車両のクラッチペダル構造にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

前述の如く、アシストスプリングの一方の腕部先端が枢着される固定枢着点Ａと、前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される基準位置での移動枢着点Ｂとが、前記クラッチペダルの回動中心Ｏとクラッチペダルの基準位置における踏面の頂点Ｄとを結ぶ線分ＯＤより下方に位置し、前記アシストスプリングのコイル部の軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂより下方に位置するよう構成したことにより、従来の車両のクラッチペダル構造とは異なり、前記アシストスプリングの他方の腕部先端が枢着されるブラケットがクラッチペダルの上方に高く張り出さないため、運転者の足のサイズが大きい場合であっても、前記クラッチペダルを踏もうとした際、該足裏の先端部がブラケットの上端部に接触せず、更に、前記クラッチペダルを最大踏み込み位置まで踏み込んだ際に、前記足の爪先部分がブラケットと干渉することも避けられる。

又、前記車両によっては、同じ車種であっても、アシストスプリングを用いる代わりに、クラッチブースターを搭載することにより、クラッチペダルの踏力を軽減するタイプも存在するが、該クラッチブースターを搭載するタイプにおいて、本発明の如くブラケットが上方に高く張り出さないクラッチペダルをそのまま使用しても、前記ブラケットがクラッチブースターと干渉せず、該クラッチブースターを取り付けることができるため、前記ブラケットのないクラッチペダルを別部品として用意しなくて済み、クラッチペダルの共通化が可能となり、コストダウンにつながることとなる。

更に又、前記アシストスプリングの基準位置におけるコイル部下端がクラッチペダルの基準位置における最下端部Ｅより高く位置するよう構成したことにより、クラッチペダルの下にスペースが確保できるため、運転者が休息時等にクラッチペダルの下に足を入れてもアシストスプリングを蹴ってしまう心配がない。

一方、前記クラッチペダルの下方のスペースを確保するという観点からすると、前記アシストスプリングは回動中心Ｏ側になるべく近づけて配置することが好ましいが、該アシストスプリングを回動中心Ｏ側に近づけて配置するにはばね定数が大きく強いばねが必要となり、このような強いばねは一方の腕部に対し他方の腕部を絞り込むように撓ませた状態からクラッチペダルの踏み込み動作と連動して他方の腕部が開いていくように撓み角が変化する過程において、ばね荷重の変動が激しくなってしまうため、該アシストスプリングのばね荷重を、その撓み角の変化に伴う変動を抑えつつ安定してより効率良くクラッチペダルに伝えることも前記スペースの確保と併せて考慮した場合、前記車両のクラッチペダル構造において、前記固定枢着点Ａを移動枢着点Ｂより回動中心Ｏ側に位置させ、前記移動枢着点Ｂを線分ＯＡの延長線と線分ＯＤとの間の領域で且つ該線分ＯＤの中間点近傍に位置させることは非常に有効となる。

又、クラッチペダルの最大踏み込み位置において、前記線分ＯＡの延長線を基準として、前記固定枢着点Ａと前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される最大踏み込み位置での移動枢着点Ｂ´とを結ぶ線分ＡＢ´のなす角度θが直角となるよう構成することが、アシストスプリングのばね荷重を最も効率良くクラッチペダルに伝えることになるが、クラッチペダルの最大踏み込み位置において、仮に前記線分ＯＡの延長線を基準として線分ＡＢ´のなす角度θが直角となるようにしてしまうと、前記アシストスプリングの付勢力よりクラッチスプリングの力の方が優っていても、前記移動枢着点Ｂ´が固定枢着点Ａを中心として前記クラッチペダルを基準位置に復帰させる方向へ回動せずに逆方向へ回動しようとしてしまい、前記クラッチペダルが基準位置に復帰しなくなる虞がある。しかし、前記車両のクラッチペダル構造において、前記線分ＯＡの延長線を基準として、前記固定枢着点Ａと前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される最大踏み込み位置での移動枢着点Ｂ´とを結ぶ線分ＡＢ´のなす角度θが鋭角となるよう構成すると、クラッチペダルの最大踏み込み位置から足を放せば、前記移動枢着点Ｂ´が固定枢着点Ａを中心として前記クラッチペダルを基準位置に復帰させる方向へ回動するため、前記クラッチペダルを基準位置に確実に復帰させることが可能となる。

前記車両のクラッチペダル構造においては、前記角度θを６５〜７５°とすることができる。

本発明の車両のクラッチペダル構造によれば、足のサイズが大きい運転者であっても、クラッチペダルのブラケットとの干渉を回避し得、且つアシストスプリングとクラッチブースターのいずれを搭載する場合にも共通のクラッチペダルで対応し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の車両のクラッチペダル構造の実施例を示す側面図であって、クラッチペダルが踏み込まれる前の基準位置にある状態を示す図である。 本発明の車両のクラッチペダル構造の実施例を示す側面図であって、クラッチペダルが最大踏み込み位置に回動した状態を示す図である。 本発明の車両のクラッチペダル構造の実施例と同様に固定枢着点Ａと移動枢着点Ｂとを線分ＯＤより下方に位置させるだけで、仮に、本発明の車両のクラッチペダル構造の実施例とは異なる形で、アシストスプリングのコイル部の軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及びクラッチペダルの基準位置における移動枢着点Ｂより上方に位置するよう、アシストスプリングを配置した場合の不具合を示す側面図である。 従来の車両のクラッチペダル構造の一例を示す側面図である。 アシストスプリングの代わりにクラッチブースターを搭載するようにした車両のクラッチペダル構造の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の車両のクラッチペダル構造の実施例であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４及び図５に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、
Ｏ：クラッチペダル２の回動中心
Ａ：アシストスプリング３の一方の腕部３ｂ先端が枢着される固定枢着点
Ｂ：アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端がクラッチペダル２のブラケット２ａに対して枢着される基準位置での移動枢着点
Ｂ´：アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端がクラッチペダル２のブラケット２ａに対して枢着される最大踏み込み位置での移動枢着点
Ｃ：アシストスプリング３の基準位置におけるコイル部３ａの軸芯
Ｃ´：アシストスプリング３の最大踏み込み位置におけるコイル部３ａの軸芯
Ｄ：クラッチペダル２の基準位置における踏面２ｂの頂点
Ｄ´：クラッチペダル２の最大踏み込み位置における踏面２ｂの頂点
Ｅ：クラッチペダル２の基準位置における最下端部
とした場合に、
前記アシストスプリング３の一方の腕部３ｂ先端が枢着される固定枢着点Ａと、前記アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端がクラッチペダル２のブラケット２ａに対して枢着される基準位置での移動枢着点Ｂとが、前記クラッチペダル２の回動中心Ｏとクラッチペダル２の基準位置における踏面２ｂの頂点Ｄとを結ぶ線分ＯＤより下方に位置し、
前記アシストスプリング３のコイル部３ａの軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂより下方に位置し、該アシストスプリング３の基準位置におけるコイル部３ａ下端がクラッチペダル２の基準位置における最下端部Ｅより高く位置するよう構成した点にある。

本実施例の場合、図１に示す如く、前記固定枢着点Ａが移動枢着点Ｂより回動中心Ｏ側に位置し、前記移動枢着点Ｂが線分ＯＡの延長線と線分ＯＤとの間の領域で且つ該線分ＯＤの中間点近傍に位置するよう構成し、図２に示す如く、前記線分ＯＡの延長線を基準として線分ＡＢ´のなす角度θが鋭角となるよう構成してある。

又、前記角度θは、図２に示す例では、およそ７０°としてあるが、６５〜７５°の範囲に設定することができる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

図１に示す如く、クラッチペダル２の基準位置において、アシストスプリング３のばね荷重は、前記固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂに互いに離反する方向へ作用するが、該移動枢着点Ｂに作用するばね荷重の線分ＯＢと直交する方向の成分は、クラッチペダル２の踏み込み方向と反対方向となっているため、クラッチペダル２の踏み込み量が予め設定されたターンオーバー点を越える（回動中心Ｏを中心として線分ＯＢが下方へ回動し線分ＯＡを通り越して下方に位置する状態）まではクラッチペダル２は基準位置に復帰する方向へ付勢されている。

前記クラッチペダル２の踏み込み量が前記ターンオーバー点を越えると、踏み込み途中の状態は図示していないが、例えば、クラッチペダル２が最大踏み込み位置に回動した状態を示す図２の場合と同様に、移動枢着点Ｂ´に作用するばね荷重の線分ＯＢ´と直交する方向の成分が、クラッチペダル２の踏み込み方向と同じ方向となるため、クラッチペダル２はアシストスプリング３によって踏み込み方向へ付勢される。但し、前記クラッチペダル２を図２に示す最大踏み込み位置まで踏み込んでクラッチを切った後、足を放せば、前記アシストスプリング３の付勢力よりクラッチスプリング（図示せず）の力の方が優っているため、前記クラッチペダル２は基準位置に復帰する。

そして、前記アシストスプリング３の一方の腕部３ｂ先端が枢着される固定枢着点Ａと、前記アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端がクラッチペダル２のブラケット２ａに対して枢着される基準位置での移動枢着点Ｂとが、前記クラッチペダル２の回動中心Ｏとクラッチペダル２の基準位置における踏面２ｂの頂点Ｄとを結ぶ線分ＯＤより下方に位置し、前記アシストスプリング３のコイル部３ａの軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂより下方に位置するよう構成したことにより、図４に示されるような従来の車両のクラッチペダル構造とは異なり、前記アシストスプリング３の他方の腕部３ｃ先端が枢着されるブラケット２ａがクラッチペダル２の上方に高く張り出さないため、運転者の足のサイズが大きい場合であっても、図１に示す如く、前記クラッチペダル２を踏もうとした際、該足裏の先端部がブラケット２ａの上端部に接触せず、更に、図２に示す如く、前記クラッチペダル２を最大踏み込み位置まで踏み込んだ際に、前記足の爪先部分がブラケット２ａと干渉することも避けられる。

因みに、本実施例において、前述の如く、前記固定枢着点Ａと移動枢着点Ｂとを線分ＯＤより下方に位置させるだけで、仮に図３に示す如く、アシストスプリング３のコイル部３ａの軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及びクラッチペダル２の基準位置における移動枢着点Ｂより上方に位置するよう、アシストスプリング３を配置したとすると、運転者の足のサイズが大きい場合、前記クラッチペダル２を踏もうとした際、該足裏の先端部がブラケット２ａの上端部に接触することは避けられるが、前記クラッチペダル２を最大踏み込み位置まで踏み込んだ際に、前記足の爪先部分がアシストスプリング３と干渉してしまうこととなる。

又、前記車両によっては、同じ車種であっても、アシストスプリング３を用いる代わりに、クラッチブースター４（図５参照）を搭載することにより、クラッチペダル２の踏力を軽減するタイプも存在するが、該クラッチブースター４を搭載するタイプにおいて、本実施例の如くブラケット２ａが上方に高く張り出さないクラッチペダル２をそのまま使用しても、前記ブラケット２ａがクラッチブースター４と干渉せず、該クラッチブースター４を取り付けることができるため、前記ブラケット２ａのないクラッチペダル２を別部品として用意しなくて済み、クラッチペダル２の共通化が可能となり、コストダウンにつながることとなる。

更に又、前記アシストスプリング３の基準位置におけるコイル部３ａ下端がクラッチペダル２の基準位置における最下端部Ｅより高く位置するよう構成したことにより、クラッチペダル２の下にスペースが確保できるため、図１において仮想線で示す如く、運転者が休息時等にクラッチペダル２の下に足を入れてもアシストスプリング３を蹴ってしまう心配がない。

一方、前記クラッチペダル２の下方のスペースを確保するという観点からすると、前記アシストスプリング３は回動中心Ｏ側になるべく近づけて配置することが好ましいが、該アシストスプリング３を回動中心Ｏ側に近づけて配置するにはばね定数が大きく強いばねが必要となり、このような強いばねは一方の腕部３ｂに対し他方の腕部３ｃを絞り込むように撓ませた状態からクラッチペダル２の踏み込み動作と連動して他方の腕部３ｃが開いていくように撓み角が変化する過程において、ばね荷重の変動が激しくなってしまうため、該アシストスプリング３のばね荷重を、その撓み角の変化に伴う変動を抑えつつ安定してより効率良くクラッチペダル２に伝えることも前記スペースの確保と併せて考慮した場合、本実施例のように、前記固定枢着点Ａを移動枢着点Ｂより回動中心Ｏ側に位置させ、前記移動枢着点Ｂを線分ＯＡの延長線と線分ＯＤとの間の領域で且つ該線分ＯＤの中間点近傍に位置させることは非常に有効となる。

又、図２に示すクラッチペダル２の最大踏み込み位置において、前記線分ＯＡの延長線を基準として線分ＡＢ´のなす角度θが直角となるよう構成することが、アシストスプリング３のばね荷重を最も効率良くクラッチペダル２に伝えることになるが、図２に示すクラッチペダル２の最大踏み込み位置において、仮に前記線分ＯＡの延長線を基準として線分ＡＢ´のなす角度θが直角となるようにしてしまうと、前記アシストスプリング３の付勢力よりクラッチスプリング（図示せず）の力の方が優っていても、前記移動枢着点Ｂ´が固定枢着点Ａを中心に図２において反時計回りに回動せずに時計回りに回動しようとしてしまい、前記クラッチペダル２が基準位置に復帰しなくなる虞がある。しかし、図２に示す如く、前記線分ＯＡの延長線を基準として線分ＡＢ´のなす角度θが鋭角となるよう構成してあるため、図２に示すクラッチペダル２の最大踏み込み位置から足を放せば、前記移動枢着点Ｂ´が固定枢着点Ａを中心に図２において反時計回りに回動するため、前記クラッチペダル２を基準位置に確実に復帰させることが可能となる。

こうして、足のサイズが大きい運転者であっても、クラッチペダル２のブラケット２ａとの干渉を回避し得、且つアシストスプリングとクラッチブースターのいずれを搭載する場合にも共通のクラッチペダル２で対応し得る。

尚、本発明の車両のクラッチペダル構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 支点ピン
２ クラッチペダル
２ａ ブラケット
２ｂ 踏面
３ アシストスプリング
３ａ コイル部
３ｂ 腕部
３ｃ 腕部
Ａ 固定枢着点
Ｂ 移動枢着点
Ｂ´ 移動枢着点
Ｃ 軸芯
Ｄ 頂点
Ｅ 最下端部
Ｏ 回動中心
θ 角度

Claims (4)

1. 運転室下部に支点ピンを中心として回動自在に配設されたクラッチペダルと、該クラッチペダルの踏み込み量が予め設定されたターンオーバー点を越えるまではクラッチペダルを基準位置に復帰させる方向へ付勢し且つ前記クラッチペダルの踏み込み量が前記ターンオーバー点を越えるとクラッチペダルを踏み込み方向へ付勢するアシストスプリングとを備え、該アシストスプリングをコイル部と該コイル部の両端から張り出す腕部とを有するねじりコイルばねとした車両のクラッチペダル構造において、
   前記アシストスプリングの一方の腕部先端が枢着される固定枢着点Ａと、前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される基準位置での移動枢着点Ｂとが、前記クラッチペダルの回動中心Ｏとクラッチペダルの基準位置における踏面の頂点Ｄとを結ぶ線分ＯＤより下方に位置し、
   前記アシストスプリングのコイル部の軸芯Ｃが固定枢着点Ａ及び移動枢着点Ｂより下方に位置し、該アシストスプリングの基準位置におけるコイル部下端がクラッチペダルの基準位置における最下端部Ｅより高く位置してクラッチペダルの下にスペースが確保されるよう構成したことを特徴とする車両のクラッチペダル構造。
2. 前記固定枢着点Ａが移動枢着点Ｂより回動中心Ｏ側に位置し、前記移動枢着点Ｂが線分ＯＡの延長線と線分ＯＤとの間の領域で且つ該線分ＯＤの中間点近傍に位置するよう構成した請求項１記載の車両のクラッチペダル構造。
3. 前記線分ＯＡの延長線を基準として、前記固定枢着点Ａと前記アシストスプリングの他方の腕部先端がクラッチペダルのブラケットに対して枢着される最大踏み込み位置での移動枢着点Ｂ´とを結ぶ線分ＡＢ´のなす角度θが鋭角となるよう構成した請求項２記載の車両のクラッチペダル構造。
4. 前記角度θを６５〜７５°とした請求項３記載の車両のクラッチペダル構造。

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