JP5854053B2 - ペダル保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置に関するものである。

特許文献１，２には、４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていない中間リンク部材にブレーキペダルが相対回動不能に設けられたペダル保持装置が記載されている。これら特許文献１，２に記載のペダル保持装置においては、ブレーキペダルが後退端位置から前進端位置に達するまでの間、常に、側面視において、互いに隣接しない２つのリンク部材同士はみかけ上交差せず、かつ、４節リンク機構で形成される四角形の内角の最大値は１８０°より小さい。
特許文献３には、４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、前記４つの連結部のうちの１つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、前記４つのリンク部材のうち、前記固定連結部に連結された２つのリンク部材のうちの一方である第１リンク部材に出力部材が設けられ、他方である第２リンク部材に連結された第３リンクと第１リンク部材とに連結された第４リンク部材に、ブレーキペダルが相対回動不能に設けられたペダル保持装置が記載されている。
特許文献４には、４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材にブレーキペダルが相対回動不能に設けられたペダル保持装置が記載されている。

特開２００９−０９０８３８ 特開平７−３３４２６１ 特開２００９−１６６８１１ 特開平７−２０５７７６

本発明の課題は、ペダル部材の操作性を向上させることであり、例えば、ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間、そのペダル部材の被操作部の軌跡を、運転者の足の動きに近づけることである。

課題を解決するための手段および効果

本発明に係るペダル保持装置は、例えば、４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていない中間リンク部材にペダル部材が相対回動不能に設けられ、かつ、４節リンク機構が、ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間の少なくとも一時期に、パラレルII型、あるいは、ワット型となる構造を成したものとすることができる。
例えば、ペダル部材としてのブレーキペダルの操作が行われる場合、踏込み開始当初において、運転者は踵を固定した足首の回動操作を行うことが多い。そのため、ブレーキペダルの被操作部（踏面を備えた部分）は前方斜め下方に移動させられるようにすることが望ましい。また、ストロークが大きい範囲において、運転者は、踵を浮かせて足全体を前方へ押し出して踏み込む、すなわち、腰と足のペダル部材への当接点（被操作部上の点）とを結ぶ線に沿って、足を動かすことが多い。そのため、被操作部は、ほぼ同じ高さで移動させられるようにことが望ましい。
それに対して、本発明に係るペダル保持装置において、例えば、４節リンク機構の構造を、ブレーキペダルのストロークが大きい場合に小さい場合より、回動半径が小さくなる構造とすることができる。その結果、ストロークが小さい範囲において、被操作部を前方斜め下方に移動させることができ、ストロークが大きい範囲において、ほぼ同じ高さで前方へ移動させることができる。また、本発明に係るペダル保持装置において、ストロークが大きい範囲において、ストロークの増加に伴って回動半径が増加する構造とすることもできる。回動半径が増加すると、被操作部の軌跡はほぼ直線的になる。その結果、ストロークが大きい範囲において、被操作部をほぼ直線的に移動させることが可能となる。
このように、本発明に係るペダル保持装置においては、ペダル部材がブレーキペダルである場合に、被操作部の軌跡を、ブレーキペダルを操作する場合の運転者の足の動きに近づけることができ、運転者の操作性を向上させることができる。

ペダル部材としてのクラッチペダルの操作が行われる場合、運転者は、足を、踵を浮かせて直線的に操作することが知られている。そのため、被操作部は、ほぼ同じ高さで移動させられるようにすることが望ましい。
それに対して、本発明に係るペダル保持装置においては、例えば、４節リンク機構を、クラッチペダルのストロークの増加に伴って、回動中心点が被操作部から離れる構造を成したものとすることができる。その結果、クラッチペダルの被操作部をほぼ直線的に移動させることが可能となる。クラッチペダルの被操作部の軌跡を、クラッチペダルが操作される場合の運転者の足の動きに近づけることができ、運転者の操作性を向上させることができる。

特許請求可能な発明

以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明、あるいは、発明の特徴点について説明する。

(１)運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置であって、
４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、
前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていない中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、かつ、
前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの少なくとも一時期において、側面視において、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のうちの１つが１８０°以上となる構造を成したものであることを特徴とするペダル保持装置。
前進端位置、後退端位置は、それぞれ、構造的に決まる位置であり、例えば、ストッパ、スプリング等で決まる。
後退端位置は、ペダル部材に運転者によって操作力（踏力）が加えられていない場合の当該ペダル部材の位置（非操作位置）であり、ペダル部材から運転者による操作力が除かれた場合に戻される位置（復帰位置）である。例えば、ペダル保持装置に設けられたストッパ等で決まる位置とすることができる。
前進端位置は、ペダル部材が、これ以上前進しない位置であり、フルストローク操作された場合の位置である。例えば、(a)ペダル保持装置に設けられたストッパ等で決まる位置としたり、(b)ペダル保持装置にマニュアル液圧発生装置（例えば、ブースタ付きマスタシリンダ等）の入力部材（例えば、プッシュロッド。マニュアル液圧発生装置の入力部材はペダル部材の出力部材であると考えることができる）が接続された場合において、そのマニュアル液圧発生装置の構造（例えば、プッシュロッドに連携させられた加圧ピストンの前進端位置を決めるストッパ）で決まる位置としたり、(c)出力部材の移動方向に基づいて決まる位置（例えば、ペダル部材に加えられた踏力を、マニュアル液圧発生装置に良好に伝達し得る範囲内において、ストロークが最大となる位置）としたりすることができる。
「ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間」には、ペダル部材が後退端位置にある場合も、前進端位置にある場合も、後退端位置と前進端位置との間にある場合も含まれる。
「ストローク」とは、「行程」の意味であり、ペダル部材の後退端位置からの回動角度、あるいは、被操作部の移動距離等で表すことができる。
「２つのリンク部材が成す角度」とは、４節リンク機構を側面（車両の幅方向）から見た場合（以下、側面視と称する）の角度であり、４節リンク機構の側面からの投影図を想定した場合の、その投影図における角度である。また、「内角」は、４節リンク機構の側面視における形状で決まり、４つのリンク部材で多角形が形成された場合の、その多角形の内部にある方の角度である。なお、２つのリンク部材が、側面視において、みかけ上、一直線状に並ぶ場合、換言すれば、互いに隣接する３つの連結部（固定連結部を１つ含む）が一直線上に並ぶ場合があるが、その場合の「２つのリンク部材が成す内角」は１８０°である。このように、２つのリンク部材が一直線状に並ぶ相対位置関係は、実際には生じないが、側面から見た場合には、そのように見える場合がある。本明細書において、実際の相対位置関係とは異なるが、側面から見た場合の相対位置関係（投影図を想定した場合の相対位置関係）を表現する場合に、「みかけ上」という用語を用いて表現することがある。
４節リンク機構は、側面視における形状に基づき３つの型に分類される。形状は、４節リンク機構における４つのリンク部材の相対位置関係で決まる。４節リンク機構において、４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対において、側面視において、(e)いずれの対においても、２つのリンク部材が交差していない場合と、(f)いずれか一方の対において、みかけ上、２つのリンク部材が交差している場合とがある。前者の場合(e)において、互いに隣接する２つのリンク部材が成す内角のすべてが１８０°（π）より小さい（内角の最大値が１８０°より小さい）４節リンク機構をパラレルＩ型（第１型）と称し、４つの内角のうちの１つが１８０°以上である４節リンク機構をパラレルII型（第２型）と称する。後者の場合(f)の４節リンク機構をワット型（第３型）と称する。
４節リンク機構の型は、ペダル部材が後退端位置にある場合の形状に基づいて決まる型をいうのが普通であるが、４節リンク機構の形状は、ペダル部材の操作に伴って変化し、その形状の変化に伴って(x)型が変化する場合と、(y)型が変化しない場合とがある。そして、本項に記載のペダル保持装置においては、ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの少なくとも一時期に４節リンク機構がパラレルII型となる。例えば、(i)ペダル部材が後退端位置にある場合において、パラレルII型にあるが、前進端位置にある場合にパラレルＩ型あるいはワット型にある場合、(ii)ペダル部材が後退端位置にある場合にパラレルＩ型あるいはワット型にあるが、前進端位置にある場合にパラレルII型にある場合、(iii)ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間の途中の一時期にパラレルII型にある場合（後退端位置にある場合に、パラレルＩ型あるいはワット型にあり、前進端位置にある場合に、ワット型あるいはパラレルＩ型にあるが、途中に、パラレルII型となる場合）、(iv)ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間の全期間において、パラレルII型にある場合（内角の最大値が１８０°以上に保たれた状態において、４つのリンク部材の相対位置関係が変化する場合）がある。
一方、ペダル部材の回動中心点は、４つのリンク部材のうちの固定リンク部材と中間リンク部材とを連結する２つのリンク部材（サブリンク部材と称する）の側面視における交点（２つのサブリンク部材の延長線の交点も含む）を通り、幅方向に伸びる軸線上に位置する。ペダル部材のストロークの増加に伴って、中間リンク部材が移動させられ、それに伴って２つのサブリンク部材の各々が回動させられるのであり、これらの相対位置関係が変化する。それにより、２つのサブリンク部材の側面視における交点の位置が移動させられる。このことから、ペダル部材の回動中心点を瞬間回動中心点と称することができる。そして、４節リンク機構がパラレルII型にある場合においては、回動中心点が、側面視における２つのサブリンク部材のうちのいずれか一方の上にある。そのため、回動中心点とペダル部材の被操作部上の予め定められた点（以下、基準点と称する）との間の距離である回動半径の、ペダル部材のストロークの増加に伴う変化を大きくすることができる。
一方、パラレルＩ型、ワット型である場合においては、回動中心点が、リンク機構の外側に位置する。そのため、ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間、常に、パラレルＩ型、あるいは、ワット型にある構造を成した４節リンク機構においては、ペダル部材のストロークの変化に伴う回動半径の変化を大きくし難い。
それに対して、ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの少なくとも一時期においてパラレルII型を成す４節リンク機構においては、常に、パラレルＩ型、ワット型にある４節リンク機構における場合に比較して、ストロークの変化に伴う回動半径の変化を大きくし易い。その結果、ペダル部材の軌跡の設計の自由度を向上させることができ、運転者の操作に適した軌跡に沿ってペダル部材が移動するように設計するのに適している。
(２)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が前記後退端位置と前記前進端位置との少なくとも一方にある場合に、前記４つの内角のうちの１つが１８０°以上となる構造を成した(1)項に記載のペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置においては、前述の(i)、(ii)、(iv)の場合が該当する。
(３)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が前記後退端位置と前記前進端位置とのいずれか一方にある場合に、前記４つの内角のうちの角度の最大値が１８０°より小さい構造を成した(1)項または(2)項に記載のペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置においては、前述の(i)、(ii)、(iii)の場合が該当する。
(４)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が前記後退端位置と前記前進端位置とのいずれか一方にある場合に、側面視において、４つのリンク部材のうち、互いに隣接しない２つのリンク部材から成るリンク部材対のいずれか一方の対において、２つのリンク部材がみかけ上交差する構造を成した(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置においては、上述の(i)、(ii)の場合のうちの、パラレルII型からワット型に変化する場合、ワット型からパラレルII型に変化する場合、(iii)の場合が該当する。
ワット型において、側面視において、互いに隣接しない固定リンク部材と中間リンク部材とがみかけ上交差する場合と、２つのサブリンク部材同士がみかけ上交差する場合とがある。
(５)前記４節リンク機構を、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対において、側面視において、(i)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のすべてが１８０°より小さい第１型と、(ii)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、前記４つの内角のうちの１つが１８０°以上である第２型と、(iii)前記２組のリンク部材対のいずれか一方の組において、２つのリンク部材同士がみかけ上交差する第３型とに分類した場合に、前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が、前記後退端位置から前記前進端位置に達するまでに、前記第１型、第２型および第３型の３つの型のうち、前記第２型を含む２つ以上の型の間で変化する構造を成した(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
第１型がパラレルＩ型に対応し、第２型がパラレルII型に対応し、第３型がワット型に対応する。
(６)前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部によって連結されたリンク部材である固定リンク部材の長さが最も長い(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
固定リンク部材の長さが最も長い４節リンク機構においては、パラレルII型の形状が実現され易い。

(７)前記ペダル部材が、(a)一端部において前記ペダル保持装置本体に保持されたアーム部と、(b)そのアーム部の他端部に設けられた被操作部とを含み、前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って、前記ペダル部材の回動中心点と前記被操作部上の予め定められた点である基準点との間の距離である回動半径が変化する構造を成した(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
(８)前記４節リンク機構が、前記回動中心点が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って移動する構造を成した(7)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
回動中心点は、ペダル部材のストロークの変化に伴って移動させられるのであり、瞬間回転中心点と称することができる。
回動中心点は、ペダル部材が後退端位置にある場合に、ペダル部材の被操作部の前方に位置するのが普通であり、ストロークの増加に伴って概して後方、あるいは、前方（前後方向の成分を含む方向）へ移動させられることが多い。
(９)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記ストロークが大きい場合は小さい場合より、前記回動半径が小さくなる構造を成した(7)項または(8)項に記載のペダル保持装置。
「ストロークが大きい場合は小さい場合より回動半径が小さくなる」とは、ストロークが大きい範囲において小さい範囲における場合より、回動半径が相対的に小さいことをいい、ストロークの増加に伴って回動半径が単調に減少する（連続的に減少する）ことに限定する意味ではない。
例えば、ストロークＳが、設定ストロークＳｔｈより大きい場合（Ｓ＞Ｓｔｈ）に、設定ストローク以下（Ｓ≦Ｓｔｈ）の場合より回動半径Ｒの平均的な値が小さくなることをいう。設定ストロークＳｔｈは、例えば、式
Ｓｔｈ＝α・Ｓｍａｘ
に従って決まる値とすることができる。Ｓｍａｘは、最大ストロークであり、ペダル部材が前進端位置にある場合のストロークのことである。αは、０＜α＜１の値であり、例えば、０．４としたり、０．５としたりすること等ができる。
(１０)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記ストロークの増加に伴って、前記回動半径が小さくなる構造を成した(9)項に記載のペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置においては、ペダル部材のストロークの増加に伴って回動半径が小さくなるのであり、回動中心点が、ストロークの増加に伴って基準点に接近する。
(１１)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記ストロークの増加に伴って、前記回動半径が小さくなった後に大きくなる構造を成した(9)項に記載のペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置においては、回動中心点が、ストロークの増加に伴って基準点に接近した後に離間する。それにより、回動半径が小さくなった後に大きくなる。
例えば、ストロークの増加に伴って回動半径が小さくなる構造とした場合において、ストロークが大きい範囲において回動半径が小さくなり過ぎる場合がある。回動半径が小さ過ぎると、ペダル部材の被操作部の移動方向が大きな勾配での上向きとなり、操作性がかえって悪くなる場合がある。それに対して、ストロークが大きい範囲において、回動半径が大きくなるようにすれば、回動半径が小さくなり過ぎることに起因する操作性の低下を防止することができる。
(１２)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記ストロークが大きい場合は小さい場合より、回動半径が大きい構造を成した(7)項または(8)項に記載のペダル保持装置。
回動中心点が、ペダル部材のストロークの増加に伴って基準点から離間させられるため、ストロークの増加に伴って回動半径が大きくなる。本項に記載のペダル保持装置は、ペダル部材がクラッチペダルである場合に適している。

(１３)前記４つのリンク部材のうち前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材に、前記ペダル部材の入力に応じた力を外部装置に出力する出力部材に対する連結部が設けられた(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
例えば、ペダル部材がブレーキペダルである場合には、ブレーキペダルに加えられた入力に応じた力が出力部材を介して出力されて、外部装置としてのマニュアル液圧発生装置や反力付与装置に入力される。出力部材はマニュアル液圧発生装置や反力付与装置の入力部材であり、ペダル部材には、出力部材の連結部が設けられる。
出力部材は、概してロッド状を成したものであり、一端部が、２つのサブリンク部材のうちのいずれか一方の連結部に相対回動可能に連結され、他端部が、反力付与装置、あるいは、マニュアル液圧発生装置の作動部材に相対回動可能に連結される。
反力付与装置としてはストロークシミュレータが該当し、マニュアル液圧発生装置としてはマスタシリンダ、ブースタ付きマスタシリンダ等が該当し、作動部材としては加圧ピストン、パワーピストンが該当する。マニュアル液圧発生装置が反力付与装置としての機能を備えることもある。また、マニュアル液圧発生装置も反力付与装置の一態様であると考えることもできる。
マニュアル液圧発生装置において、出力部材の前進に伴って作動部材（例えば、加圧ピストン、パワーピストン）が前進させられ、マニュアル液圧が発生させられる。なお、ブレーキペダルには、マニュアル液圧に応じた反力が加えられる。ペダル出力部材はプッシュロッドであると考えることができる。
ストロークシミュレータにおいて、出力部材の前進に伴ってストロークシミュレータの作動部材が前進させられ、弾性部材が収縮させられる等により反力が加えられる。
(１４)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が変化する構造を成した(13)項に記載のペダル保持装置。
比率（以下、ペダル比、あるいは、レバー比と称する）は、出力部材の出力（入力に応じた値）Ｆｏｕｔをブレーキペダルの入力Ｆｉｎで割った値（Ｆｏｕｔ／Ｆｉｎ）で定義することができる。
また、ペダル比、ペダル比の変化パターン等は、４節リンク機構の設計上の諸元（例えば、４つのリンク部材の相対位置関係、４つのリンク部材の長さ等）に基づいて決まるのであり、これら諸元の設計により、ペダル比、ペダル比の変化パターン等を所望の態様とすることができる。
なお、ペダル比は、マニュアル液圧発生装置への入力Ｆｆをブレーキペダルの入力Ｆｉｎで割った値（Ｆｆ／Ｆ ｉｎ）で定義することもできる。出力部材の出力Ｆｏｕｔとマニュアル液圧発生装置への入力Ｆｆとは、常に同じ大きさであるとは限らないが、１対１に対応する。
(１５)前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークが大きい場合は小さい場合より、前記出力部材の出力のペダル部材への入力に対する比率が小さくなる構造を成した(14)項に記載のペダル保持装置。
４節リンク機構が、ストロークが大きい場合は小さい場合より比率が大きくなる構造を成したものとすれば、ストロークが大きい範囲で倍力率を大きくすることができる。
それに対して、ストロークが大きい場合は小さい場合より比率が小さくなる構造を成したものとすれば、ストロークが大きい場合は小さい場合より、ペダル部材のストローク変化量に対する出力部材の移動量の比率が小さくなる。その結果、ペダル部材としてブレーキペダルが操作される場合において、ストロークが大きくなると、制動力のコントロールが、ストロークのコントロールにより行われる状態から、操作力のコントロールにより行われる状態に切り換えられる。その結果、ストロークが大きい範囲において、制動力の微調整を行い易くなり、運転者の制動操作フィーリングを向上させることができる。
なお、４節リンク機構は、比率が、ストロークの増加に伴って大きくなる構造としたり、ストロークの増加に伴って小さくなる構造としたり、ストロークの増加に伴って小さく成った後に大きくなる構造としたりすること等ができる。
また、「ストロークが大きい場合は小さい場合より比率が小さくなる」とは、ストロークが設定ストロークより大きい場合には設定ストローク以下の場合より平均的な比率の値が小さいことをいい、ストロークの増加に伴って比率が連続的に小さくなることに限定する意味ではない。
(１６)前記４つのリンク部材のうち前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材に、前記ペダル部材の入力に応じた力を外部装置に出力する出力部材に対する連結部が設けられ、
前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が変化し、かつ、前記ペダル部材の回動半径が変化する構造を成した(1)項ないし(15)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。

(１７)前記ペダル部材が前記後退端位置にある場合に、前記中間リンク部材が、側面視において、当該ペダル保持装置が設けられた車両の前後方向と上下方向との少なくとも一方に対して傾斜した姿勢にある(1)項ないし(16)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
中間リンク部材の前後方向に対する傾斜角度を、１０°以上、２０°以上、３０°以上とすることが望ましく、８０°以下、７０°以下、６０°以下とすることが望ましい。
(１８)前記４節リンク機構において、前記固定リンク部材が、当該ペダル保持装置が設けられた車両の前後方向に対して傾斜した姿勢にある(1)項ないし(17)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
固定リンク部材が、前後方向に対して傾斜した姿勢で設けられた場合には、前後方向に平行な姿勢で設けられた場合に比較して、車室を広くすることができる。
(１９)前記２つの固定連結部のいずれか一方に、その固定連結部の回りの２つのリンク部材の相対回動角度を検出することによって前記ペダル部材のストロークを取得するストロークセンサを設けた(1)項ないし(18)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
いずれか一方の固定連結部回りの２つのリンク部材の相対回動角度、すなわち、固定リンク部材に対するサブリンク部材の回動角度と、回動中心点回りのペダル部材の回動角度とは１対１に対応する。したがって、固定連結部回りの２つのリンク部材の相対回動角度を検出すれば、ペダル部材のストロークを検出することができる。
なお、出力部材は不可欠ではない。例えば、２つの固定連結部のうちのいずれか一方に、２つのリンク部材の相対回動に伴って反力（例えば、弾性力）を付与する反力付与装置（例えば、スプリングを含むものとすることができる）を設けることができ、そのようにした場合には、出力部材がなくてもペダル部材に反力を付与することができる。

(２０)運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置であって、
４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされるとともに、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていないリンク部材である中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、
前記４節リンク機構を、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対において、側面視において、(i)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のすべてが１８０°より小さい第１型と、(ii)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、前記４つの内角のうちの１つが１８０°以上である第２型と、(iii)前記２組のリンク部材対のいずれか一方の組において、２つのリンク部材がみかけ上交差する第３型とに分類した場合に、
前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間の少なくとも一時期に、前記第２型と第３型との少なくとも一方の型となる構造を成したことを特徴とするペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置には、ペダル部材の後退端位置から前進端位置に達するまでの間の全期間において、４節リンク機構が常に第１型にあるものは含まれない。
本項に記載のペダル保持装置においては、(1)項ないし(19)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(２１)アーム部と、被操作部とを備えたペダル部材を、そのアーム部において保持するペダル保持装置であって、
４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、
前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていないリンク部材である中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材であるサブリンク部材に出力部材が連結され、かつ、
前記４節リンク機構が、前記ペダル部材のストロークが大きい場合に小さい場合より、回動中心点と前記被操作部の予め定められた点である基準点との間の距離である回動半径が小さくなるとともに、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が小さくなる構造を成したことを特徴とするペダル保持装置。
本項に記載のペダル保持装置には、(1)項ないし(19)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(２２)前記ペダル部材が、車両の車輪に設けられ、車輪の回転を抑制するブレーキの作動を指示するブレーキペダルである(1)項ないし(21)項のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
また、ブレーキペダルと、ブレーキペダルを保持するペダル保持装置とを含むペダル装置を、ブレーキペダル装置と称することができる。

本発明の実施例１に係るペダル保持装置を含むペダル装置の側面図である。 上記ペダル装置の作動を説明するための図である。 上記ペダル保持装置に含まれる４節リンク機構の型を概念的に示す図である。(a)がパラレルＩ型を示し、(b)がパラレルII型を示し、(c)がワット型を示す。 上記ペダル装置におけるペダル比の変化を示す図である。 本発明の実施例２に係るペダル保持装置を含むペダル装置の要部を示す図である。 本発明の実施例３に係るペダル保持装置を含むペダル装置の要部を示す図である。 本発明の実施例４に係るペダル保持装置を含むペダル装置の要部を示す図である。 本発明の実施例５に係るペダル保持装置を含むペダル装置の要部を示す図である。 本発明の実施例６に係るペダル保持装置を含むペダル装置の要部を示す図である。

発明の実施形態

以下、本発明の一実施形態に係るペダル保持装置を備えたペダル装置について図面に基づいて詳細に説明する。ペダル装置は車両に設けられたものであり、ペダル部材は運転者の足によって操作されるものである。また、ペダル保持装置は４節リンク機構を含む。
最初に、複数の実施例に共通な技術的な事項である４節リンク機構の型について説明する。
＜４節リンク機構の型＞
４節リンク機構は、図３(a)に示すパラレルＩ型、(b)に示すパラレルII型、(c)に示すワット型の３つの型に分類される。
４節リンク機構は、４つのリンク部材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと４つの連結部Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓとを含む。４つの連結部のうちの２つの連結部Ｐ，Ｓはペダル保持装置の本体に固定された固定連結部であり、これら固定連結部Ｐ，Ｓによって連結されたリンク部材Ｄは運動をすることがない固定リンク部材であり、リンク部材Ａ〜Ｃは可動リンク部材である。また、可動リンク部材Ａ〜Ｃのうち、固定リンク部材Ｄに固定連結部Ｐ，Ｓを介してそれぞれ相対回動可能に連結された２つのリンク部材が、それぞれ、サブリンク部材Ａ，Ｃであり、サブリンク部材Ａ，Ｃを連結するのが中間リンク部材Ｂである。中間リンク部材Ｂは、サブリンク部材Ａ，Ｃに、それぞれ、可動連結部Ｑ，Ｒを介して相対回動可能に連結される。

４節リンク機構の型は、車両の側面（幅方向）から見た場合（ｙ方向から見た場合をいい、以下、「側面視」と称する）における形状に基づいて決まる。
図３に示すように、側面視において、リンク部材同士が交差していないリンク機構をパラレル型、２つのリンク部材Ｂ，Ｄあるいはリンク部材Ａ，Ｃがみかけ上交差しているリンク機構をワット型（第３型に対応する）と称する。ワット型において、２つのリンク部材同士は、実際には離間しており、交差しているのではないが、側面視において、交差しているように見える。このワット型における２つのリンク部材Ｂ，ＤあるいはＡ，Ｃの相対位置関係をみかけ上交差していると称する。以下、実際の相対位置関係とは異なるが、ｙ方向から見た場合の関係を表現する場合に、「みかけ上」という言葉を用いる。
パラレル型の４節リンク機構において、側面視において、互いに隣接する２つのリンク部材のなす角度の内角の最大値が１８０°（π）より小さい（すべての内角が１８０°より小さい）ものをパラレルＩ型（第１型に対応する）と称し、内角の最大値が１８０°以上である（１つの内角が１８０°以上である）ものをパラレルII型（第２型に対応する）と称する。内角とは、４つのリンク部材で形成される多角形の内側の角度をいう。
ワット型の４節リンク機構においては、側面視において、みかけ上２つの三角形が形成されるため、内角の最大値は１８０°より小さい。

４節リンク機構の型といった場合には、通常は、ペダル部材が後退端位置にある場合の形状に基づいて決まる型をいうが、型は、ペダル部材のストロークの変化に伴って変化する場合がある。ストロークとは、後退端位置からの移動距離、あるいは、回動角度をいう。ストロークは、ペダル部材についていう場合や、出力部材についていう場合がある。
中間リンク部材Ｂにペダル部材が相対回動不能に設けられた場合には、ペダル部材の操作に伴って中間リンク部材Ｂが移動等させられ、サブリンク部材Ａ，Ｃが、それぞれ、回動させられ、４節リンク機構の形状が変化する（リンク部材Ａ〜Ｄの相対位置関係が変化する）。しかし、ペダル部材の操作範囲（ペダル部材の後退端位置と前進端位置とで決まる）内において、リンク部材Ａ〜Ｄの相対位置関係の変化により、内角が１８０°を跨いで変化したり、２つのリンク部材が交差する状態と交差しない状態との間で変化したりすることにより型が変化する場合と、リンク部材Ａ〜Ｄの相対位置関係が変化しても型が変化しない場合とがある。
以下の実施例において、４節リンク機構が、ペダル部材の操作範囲内において、パラレルII型とパラレルＩ型との間で変化する場合（実施例１，５）、ワット型とパラレルII型との間で変化する場合（実施例２）、パラレルＩ型、パラレルII型、ワット型の間で変化する場合（実施例４）、常にパラレルII型にあり、形状の変化に伴って型が変化しない場合（実施例３）、常にワット型にある場合（実施例６）について説明する。
なお、ペダル保持装置に保持されるペダル部材は、ブレーキペダルとしたり、アクセルペダルとしたり、クラッチペダルとしたりすること等ができる。

＜構造＞
図１に示すペダル装置は、ペダル部材としてのサービスブレーキのブレーキペダル（以下、単にブレーキペダルと略称する）１０と、ブレーキペダル１０を保持するペダル保持装置１２とを含む。この意味において、ペダル装置は、ブレーキペダル装置と称することができる。図１において、ｘ方向が車両の前後方向であり、ｙ方向が車両の幅方向であり、ｚ方向が上下方向である。
ペダル保持装置１２は、ペダル保持装置本体１４と４節リンク機構１６とを含み、ペダル保持装置本体１４は、メインブラケット１８とサブブラケット２０とを含む。メインブラケット１８は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル２２側に設けられたものであり、サブブラケット２０は、インパネリインフォースメント２４に保持されたものである。インパネリインフォースメント２４は、車両の幅方向（ｙ方向）に伸びる円筒状の部材であり、メインブラケット１８とは別個独立に、メインブラケット１８より車両の後方に（ｘ方向に離間して）設けられる。

４節リンク機構１６は、４つのリンク部材４０〜４６と、４つの連結部５０〜５６とを含む。４つの連結部５０〜５６のうちの、連結部５０，５２がペダル保持装置本体１４に設けられた固定連結部であり、連結部５４，５６がペダル保持装置本体１４に設けられていない可動連結部である。これら連結部５０〜５６（例えば、ピン等を含むものとすることができる）は、互いに平行に、すなわち、車両の幅方向（ｙ方向）と平行に伸びた姿勢で設けられる。また、固定連結部５０は、メインブラケット１８とサブブラケット２０とを連結する機能も有する。
そして、４つのリンク部材４０〜４６のうちの、両端が、それぞれ固定連結部５０，５２に連結されたリンク部材４０が固定リンク部材である。本実施例においては、メインブラケット１８（厳密に言えば、メインブラケット１８の固定連結部５０，５２の間の部分）が固定リンク部材４０を構成する。固定リンク部材４０の長さ（固定連結部５０，５２の間の距離）は、４つのリンク部材４０〜４６のうちで最も長い。また、固定連結部５０，５２のいずれにも連結されていないリンク部材４２が中間リンク部材であり、固定リンク部材４０と中間リンク部材４２とを連結する２つのリンク部材４４，４６が、サブリンク部材である。サブリンク部材４４，４６は、それぞれ、一端部が、固定連結部５０，５２によってメインブラケット１８に相対回動可能に連結され、他端部が、それぞれ、可動連結部５４，５６を介して中間リンク部材４２に連結される。換言すれば、中間リンク部材４２は、可動連結部５４，５６およびサブリンク部材４４，４６を介してメインブラケット１８に回動可能に保持されることになる。

中間リンク部材４２には、ブレーキペダル１０が相対回動不能に設けられ、サブリンク部材４４には、出力部材６０がクレビス６１等を介して相対回動可能に連結される。本実施例においては、クレビス６１，サブリンク部材４４のクレビス６１が設けられる部分等により連結部が構成される。
ブレーキペダル１０は、アーム部７０と被操作部（パッドと称することができる）７４とを含む。アーム部７０は、ほぼ上下方向（ｚ方向）に伸びたものであり、アーム部７０の上部の、長手方向に離間した部分において、それぞれ、可動連結部５４，５６を介してサブリンク部材４４，４６に連結され、サブリンク部材４４，４６を介してペダル保持装置本体１４に保持される。また、アーム部７０の下端部には被操作部７４が設けられる。被操作部７４は、運転者の足によって直接踏力が加えられる被操作面７６を備える。
このように、ブレーキペダル１０は、いわゆる吊り下げ式のものであり、サブリンク部材４４，４６の相対位置関係等で決まる回動中心点回りに回動可能とされる。また、中間リンク部材４２とブレーキペダル１０とは一体的に設けられたものであり、アーム部７０の可動連結部５４，５６の間の部分によって中間リンク部材４２が構成される。

サブリンク部材４４は、概してＬ字形を成したものであり、中間部（湾曲した部分）において連結部５０を介して固定リンク部材４０に連結され、一端部において連結部５４を介して中間リンク部材４２に連結され、他端部において出力部材６０が連結される。本実施例においては、出力部材６０がマニュアル液圧発生装置としてのブースタ付きマスタシリンダ６２の入力部材であるプッシュロッドである。以下、出力部材６０をプッシュロッドと称する場合がある。
ブレーキペダル１０に踏力が加えられると、可動連結部５４を介してサブリンク部材４４に伝達され、プッシュロッド６０に伝達されて、前進させられる。プッシュロッド６０の前進により図示しないパワーピストンが前進させられ、加圧ピストンが前進させられ、それにより、マスタシリンダの加圧室に液圧が発生させられる。このマスタシリンダの加圧室の液圧がブレーキペダル１０に反力として作用する。
なお、以上のことから、中間リンク部材４２を入力リンク部材、サブリンク部材４４を出力リンク部材と称することができる。また、サブリンク部材４４を、Ｌ字形を成したものとすることは不可欠ではない。

ブレーキペダル１０の操作ストロークは、ストロークセンサ８０によって検出される。ストロークセンサ８０は、固定連結部５０の回りの固定リンク部材４０（メインブラケット１８）に対するサブリンク部材４４の相対回動角度を検出するものである。サブリンク部材４４の固定リンク部材４０に対する相対回動角度と、中間リンク部材４２の瞬間回動中心点回りの回動角度とは１対１に対応するため、サブリンク部材４４の固定リンク部材４０に対する相対回動角度に基づけば、ブレーキペダル１０の回動角度、すなわち、ストロークがわかる。ストロークセンサ８０によって検出されたストロークを表す情報は、図示しないブレーキＥＣＵに供給される。
ブレーキペダル１０は、後退端位置と前進端位置との間において回動可能とされるが、後退端位置は、ブレーキペダル１０の被操作部７４に踏力が加えられていない場合の復帰位置とすることができ、例えば、ペダル保持装置１２に設けられた図示しないストッパにブレーキペダル１０が当接することによって決まる位置とすることができる。
前進端位置は、例えば、(x)加圧ピストンの前進端に対応する位置、すなわち、ブースタ付きマスタシリンダ６２の構造で決まる位置としたり、(y)後退端位置から設定ストローク隔たった位置としたりすること等ができる。
図２(a)において、実線が示す位置が後退端位置であり、一点鎖線が示す位置が前進端位置である。また、これらの中間の位置を破線で示す。以下の実施例においても同様とする。さらに、後退端位置、中間の位置、前進端位置の各々における回動中心点Ｃ、回動半径Ｒ、基準点Ｐｆ、出力部材６０上の予め定められた部分（先端部でもよい）の位置Ｂ等を表す場合に、それぞれ、添え字ｘ、ｙ、ｚを付して記載する。また、これらの位置とは関係なく回動中心点、回動半径等を表す場合には、添え字ｘ、ｙ、ｚを付さないで記載する。

本実施例において、４節リンク機構１６はパラレルII型を成したものである。
ブレーキペダル１０が後退端位置にある場合に、可動連結部５４，５６、サブリンク部材４４，４６および中間リンク部材４２が、固定リンク部材４０に対して、側面視における片側（ｘ方向の後方側）にある。側面視において、４つのリンク部材４０〜４６は、それらのうちの２つが交差していない相対位置関係にあり、４つのリンク部材４０〜４６によって１つの四角形が形成される。また、図２(a)に示すように、互いに隣接する２つのリンク部材｛（４０，４４）、（４４，４２）、（４２，４６）、（４６，４０）｝によって形成される角度の内角の最大値（リンク部材４４，４２によって形成される内角）φｘが１８０°（π）以上であり、４節リンク機構１６はパラレルII型である。

＜作動および効果＞
１．操作性について
図２(a)に示すように、ブレーキペダル１０（中間リンク部材４２）は、回動中心点Ｃ回りに回動可能に保持される。回動中心点Ｃは、２つのサブリンク部材４４，４６の側面視における交点を通り、かつ、車両の幅方向（ｙ方向）に伸びた軸線上の点である。パラレルII型の４節リンク機構１６において、交点は、側面視において、みかけ上、中間リンク部材４２との間の内角が小さい方のサブリンク部材４６の上に位置する。
ブレーキペダル１０に踏力が加えられると、中間リンク部材４２が移動させられ、サブリンク部材４４，４６がそれぞれ固定リンク部材４０の回りに相対回動させられ、可動連結部５４が固定リンク部材４０から離間させられる。回動中心点は、サブリンク部材４６の上を、可動連結部５６に近づく方向へ移動する（Ｃｘ→Ｃｙ）。回動中心点がＣｘからＣｙへ移動し、被踏込面７６上の予め定められた点Ｐｆ（以下、基準点と称する）に近づく。それにより、回動中心点Ｃと基準点Ｐｆとの間の距離である回動半径Ｒが小さくなる（Ｒｘ＞Ｒｙ）。
ブレーキペダル１０がさらに踏み込まれると、可動連結部５４が固定リンク４０からさらに遠ざかり、中間リンク部材４２とサブリンク部材４４との間の内角φが小さくなる。内角φが１８０°より小さくなり（φｚ＜１８０°）、パラレルＩ型となる。
パラレルＩ型において、回動中心点Ｃは、サブリンク部材４６から外れ、延長線上に位置する。本実施例においては、回動中心点Ｃが基準点Ｐｆから遠ざかり、回動半径Ｒが大きくなる（Ｒｚ＞Ｒｙ）。

運転者は、踏込み開始当初において、踵を固定して、足首の回りに足を回動させてブレーキペダル１０の踏み込むことが多い。その後、ストロークが大きくなり、大きな制動力を要求する意図がある場合には、運転者は、踵を離し、足全体を前方へ押し出すようにブレーキペダル１０を踏み込むことが多い。
それに対して、本実施例１に係るペダル装置において、踏込み開始時に、ブレーキペダル１０は回動中心点Ｃｘ回りに回動させられ、被操作部７４の基準点Ｐｆは、半径Ｒｘの円弧に沿って移動させられる。回動中心Ｃｘがペダル部７４より前方にあるため、基準点Ｐｆを前方斜め下方に移動させることができる。
また、ブレーキペダル１０が後退端位置にある場合に、４節リンク機構１６はパラレルII型にある。ブレーキペダル１０のストロークの増加に伴って、回動中心点Ｃがサブリンク上を、基準点Ｐｆに近づく向きに移動するため、回動半径Ｒが効果的に減少させられる。その後、４節リンク機構１６がパラレルＩ型に変化すると、ストロークの増加に伴って、回動中心点Ｃが、サブリンク４６の延長線上を基準点Ｐｆから遠ざかる向きに移動するため、回動半径が大きくなる。回動半径Ｒが、ストロークの増加に伴って小さくなった（Ｒｘ＞Ｒｙ）後に大きくなる（Ｒｙ＜Ｒｚ）のである。その結果、ストロークが大きい場合に小さい場合より、被操作部７４のストローク変化量が同じである場合の被操作部７４の基準点（Ｐｆｙ→Ｐｆｚ）の高さ（上下方向）の変化が小さくなり、基準点Ｐｆをほぼ直線的に前方に移動させることができる。
一方、ストロークが大きい範囲で回動半径が小さ過ぎると、基準点Ｐｆが大きな勾配で上方へ移動させられることになり、操作性がかえって悪くなることがある。それに対して、回動半径がストロークが大きい場合に増加するようにすれば、基準点Ｐｆの上向き勾配を抑制することができ、操作性の低下を防止することができる。

このように、実施例１において、ブレーキペダル１０が、後退端位置から前進端位置に達するまでに、パラレルII型からパラレルＩ型に変化する。その結果、ブレーキペダル１０の基準点Ｐｆの軌跡を、運転者の足の動きに近づけることができ、操作性を向上させることができる。

２．ペダル比特性について
図２(b)に示すように、ブレーキペダル１０の被操作部７４に加えられた踏力（入力）Ｆｉｎは、可動連結部５４を介して、サブリンク部材４４に伝達され、出力部材６０に伝達されて、ブースタ付きマスタシリンダ６２に入力される。ブースタ付きマスタシリンダ６２への入力Ｆｆは、出力部材６０の出力Ｆｏｕｔに、couθ(図１参照、θは、プッシュロッド６０のブースタ付きマスタシリンダ６２の軸線Ｌに対する傾斜角度である）を掛けた値である。
Ｆｆ＝Ｆｏｕｔ・cosθ・・・(1)
本明細書において、ペダル比γとは、踏力Ｆｉｎに対するブースタ付きマスタシリンダ６２への入力Ｆｆの比率（Ｆｆ／Ｆｉｎ）であり、以下のように求められる。

ブレーキペダル１０における回動中心点Ｃ回りのモーメントの釣り合いに基づくと、式
Ｙ０・Ｆｉｎ＝Ｙ１・ＦＢ・・・(2)
が成立する。距離Ｙ０は、瞬間回動中心点Ｃと被操作部７４の基準点Ｐｆとの間の距離（回動半径）であり、力ＦＢは、ブレーキペダル１０において被操作部７４に踏力Ｆｉｎが加えられることに起因して可動連結部５４に作用する力であり、距離Ｙ１は、瞬間回動中心点Ｃｘと可動連結部５４との間の距離（モーメントのアームの長さ）である。
次に、サブリンク部材４４における固定連結部５０回りのモーメントの釣り合いに基づくと、式
Ｙ２・ＦＢ＝Ｙ３・Ｆｏｕｔ・・・(3)
が成立する。距離Ｙ２は、可動連結部５４と固定連結部５０との間の距離であり、距離Ｙ３は、固定連結部５０と出力部材６０の連結点との間のモーメントのアームの長さである。
上述の(2)式、(3)式から、ＦＢを消去して、整理すると、式
Ｆｏｕｔ＝Ｆｉｎ・｛（Ｙ０／Ｙ１）・（Ｙ２／Ｙ３）｝・・・(4)
が得られる。さらに、(1)式を代入すると、ペダル比γ
γ＝Ｆｆ／Ｆｉｎ＝（Ｙ０／Ｙ１）・（Ｙ２／Ｙ３）・cosθ・・・(5)
が得られる。

式(5)に示すように、ペダル比γは、距離Ｙ０〜Ｙ３，cosθの値に基づいて決まるが、これらは、ブレーキペダル１０のストロークの変化に伴う４節リンク機構１６の形状の変化に伴って変化する。そのため、ペダル比γは、ストロークの変化に伴って変化することがわかる。
一方、上述のように、ストロークが増加しても距離Ｙ２は一定であるのに対して、距離Ｙ０，Ｙ１，Ｙ３、cosθは変化する。また、距離Ｙ０の変化が、距離Ｙ１，Ｙ３の変化に比較して大きい場合には、ペダル比γは、主として、距離Ｙ０の変化に伴って変化する値であると考えることができ、距離（回動半径）Ｙ０の減少に伴って減少し、回動半径Ｙ０の増加に伴って増加する傾向がある値であると考えることができる。

図４に、実施例１に係るペダル装置のペダル比特性を示す。ペダル比γは、概して、出力部材６０の前後方向（ｘ方向）のストロークが大きい場合は小さい場合より小さくなる。詳細には、ストロークが大きい範囲において、回動半径が減少した後に増加するのに起因してペダル比γが減少した後に増加するが、例えば、ストロークが設定ストロークＳｔｈより大きい範囲におけるペダル比γの平均値γ１が、ストロークが設定ストロークＳｔｈ以下の範囲のペダル比γの平均値γ２より小さくなるといえる（γ１＜γ２）。換言すれば、そのような条件が成立する設定ストロークＳｔｈを決めることができるのである。
このように、ストロークが大きくなるとペダル比γ（ペダル部材１０の基準点Ｐｆのストローク増加量に対する出力部材６０の前進量の比率）が相対的に小さくなるため、制動力のコントロールが、ストロークコントロールから踏力コントロールに切り換えられる。その結果、大きな制動力が必要なストロークの大きな範囲での制動力の微調整が行い易くなり、制動フィーリングが向上する。

なお、本実施例１に係るペダル装置において、ストロークが設定ストロークＳｔｈより大きい範囲における回動半径Ｒの平均値が、設定ストローク以下の範囲における回動半径の平均値より小さくなるようになっていると考えることもできる。
また、実施例１においては、図４に示すようにペダル比γが変化させられるが、これは、一例であり、ペダル比γの変化の状態は、４節リンク機構１６の諸元を変更することによって適宜変更することができるのであり、ペダル比γが所望のパターンで変化するように、設計することができる。

３．後退防止機能等について
一方、車両が衝突した場合等、車両の前後方向に大きな力が作用した場合には、インパネリインフォースメント２４とメインブラケット１８とが前後方向に相対的に接近させられる。サブブラケット２０とメインブラケット１８とが相対回動させられ、サブリンク部材４４が反時計回りに回動させられ、ブレーキペダル１０が前進方向へ移動させられる。それによって、運転者の足に加えられる前後方向の荷重を小さくすることが可能となる。
図示は省略したが、サブブラケット２０には、サブブラケット２０とメインブラケット１８との間に相対回動が生じた場合に、サブリンク部材４４と係合可能な係合部が設けられている。
また、２つの固定連結部５０，５２が、車両の上下方向（ｚ方向）に隔たった位置に設けられる、すなわち、固定リンク部材４０が上下方向に伸びた姿勢で｛前後方向（ｘ方向）に対して傾斜した姿勢｝で設けられる。そのため、固定リンク部材４０が前後方向に平行な姿勢で設けられる場合に比較して、ペダル装置のスペース（車両の前後方向の大きさ）を小さくすることができ、車室内のスペースを広くすることができる。

＜その他＞
なお、実施例１においては、ブレーキペダル１０が後退端位置から前進端位置に達するまでの間に、ペダル比γがストロークの増加に伴って減少した後に増加するようにされているが、４節リンク機構１６の構造を、そのように設計することは不可欠ではない。４節リンク機構１６の構造を、ペダル比γがストロークの増加に伴って単純に減少する構造とすることもできる。
また、出力部材をプッシュロッドとすることは不可欠ではなく、ストロークシミュレータの入力部材とすることもできる。車輪に設けられたブレーキが、運転者のブレーキペダル１０の操作状態に基づいて、電気的に制御されるブレーキシステム（例えば、ブレーキが電動モータによって作動させられる電動ブレーキである場合、また、液圧ブレーキであっても、その液圧の高さが電気的に制御される場合等が該当する。）においては、ストロークセンサ８０によって検出されたストローク等に基づいてブレーキの作用力が制御されるため、ブレーキペダル１０の操作に伴ってブースタ付きマスタシリンダ６２を作動させることは不可欠ではないのである。
さらに、ブレーキペダル１０に反力を加える反力付与装置を、ブレーキペダル装置内に設けることもでき、その場合には出力部材６０に対する連結部自体が不要となる。例えば、固定連結部の回りに、２つのリンク部材の相対回転に伴って抵抗を加える抵抗付与装置（例えば、スプリング、流体を利用した機構等）を設けることができる。なお、この場合には、ブレーキペダル１０の前進端位置を任意の位置に決めることが可能となり、例えば、ペダル保持装置１２に、ブレーキペダル１０の前進端位置を決めるストッパを設け、そのストッパで決まる位置とすることができる。ブレーキペダル１０の前進端位置は、後退端位置から設定ストロークだけ前進側の位置とすることができ、設定ストロークは、人間工学等に基づいて決まる値とすることができる。

実施例２に係るペダル装置の要部を図５に示す。他の部分については、実施例１における場合と同様であるため、図示および説明を省略する。
ペダル保持装置１００は、ワット型の４節リンク機構１０２を含む。また、４節リンク機構１０２は、ブレーキペダル１０ａのストロークの増加に伴ってワット型からパラレルII型に変化する。
ブレーキペダル１０ａの後退端位置において、２つの固定連結部５０ａ、５２ａが上下方向（ｚ方向）に離間して設けられ、それらの間に固定リンク部材４０ａが上下方向の成分を有する方向に伸びた姿勢で設けられる。そして、可動連結部５４ａ，５６ａが、固定リンク部材４０ａに対して、前後方向（ｘ方向）の反対側に位置し、同様に、サブリンク部材４４ａ，４６ａも、固定リンク部材４０ａに対して、前後方向の反対側に位置する。その結果、側面視において、固定リンク部材４０ａと中間リンク部材４２ａとがみかけ上交差し、ワット型にある。
ブレーキペダル１０ａが踏み込まれると、中間リンク部材４２が移動させられ、可動連結部５４ａが後方（ｘ方向）へ移動させられる。可動連結部５４ａが固定リンク部材４０ａを越えて、固定リンク部材４０ａに対して可動連結部５６ａと同じ側に位置すると、固定リンク部材４０ａと中間リンク部材４２ａとがみかけ上交差しない相対位置関係となる。内角の最大値φａが１８０°以上となり、パラレルII型となる。

ワット型においては、回動中心点Ｃはサブリンク部材４６ａから外れた位置（Ｃａｘ）にあるが、パラレルII型に近づくにつれて、サブリンク部材４６ａに近づき、パラレルII型にある間は、サブリンク部材４６ａ上を固定連結部５２ａから離間する方向へ移動させられる（Ｃａｙ→Ｃａｚ）。回動中心点Ｃは、基準点Ｐｆに近づき、回動半径Ｒａが減少させられる（Ｒａｘ＞Ｒａｙ＞Ｒａｚ）。
このように、本実施例に係るペダル装置においても、ブレーキペダル１０ａの基準点Ｐｆを、運転者の足の動きに沿った軌跡で移動させることができるため、操作性を向上させることができる。
また、出力部材６０ａは、ブレーキペダル１０ａのストロークの増加に伴って前進させられ、ブースタ付きマスタシリンダ６２の液圧が増加させられる。出力部材６０ａの予め定められた部分の位置をＢｘ，Ｂｙ，Ｂｚで示す。
なお、本実施例における４節リンク機構１０２において、前進端位置を、より前進側の位置とすれば、パラレルII型からパラレルＩ型に変化させることもできる。その場合には、ブレーキペダル１０ａが後退端位置から前進端位置に達するまでの間に、４節リンク機構１０２が、ワット型→パラレルII型→パラレルＩ型の順に変化することになる。

実施例３に係るペダル装置の要部を図６に示す。他の部分については実施例１における部分と同様であるため、図示および説明を省略する。
ペダル保持装置１３０は、パラレルII型の４節リンク機構１３２を含む。また、４節リンク機構１３２は、ブレーキペダル１０ｂの操作ストロークの範囲内においてパラレルII型に保たれる。
固定リンク部材４０ｂが、概して前後方向に伸びた姿勢で設けられ、ブレーキペダル１０ｂが後退端位置にある場合に、可動連結部５４ｂ，５６ｂ、サブリンク部材４４ｂ、４６ｂ、中間リンク部材４２ｂおよび被操作部７４ｂが、固定リンク部材４０ｂに対して、側面視における片側（ｚ方向の下側）にあり、この相対位置関係が、ブレーキペダル１０ｂが後退端位置から前進端位置に達するまでの間、保たれる。
ブレーキペダル１０ｂの後退端位置において、側面視において、中間リンク部材４２ｂとサブリンク部材４４ｂとの成す内角φｂｘが１８０°以上であり、パラレルII型にある。
ブレーキペダル１０ｂが踏み込まれると、可動連結部５４ｂが固定リンク部材４０ｂから離間させられ（下方へ移動させられ）、中間リンク部材４２ｂとサブリンク部材４４ｂとの間の内角φｂが小さくなる。しかし、本実施例においては、内角の最大値φｂが１８０°より小さくなる前に前進端に達するため、パラレルII型のままである。

４節リンク機構１０２がパラレルII型にある間においては、回動中心点Ｃｂは、みかけ上、サブリンク部材４６ｂ上にある（Ｃｂｘ→Ｃｂｙ→Ｃｂｚ）。また、回動中心点Ｃｂは、ブレーキペダル１０ｂの基準点Ｐｆに近づく向きに移動させられ、回動半径Ｒｂが減少する（Ｒｂｘ＞Ｒｂｙ＞Ｒｂｚ）。
以上のように、本実施例においては、ブレーキペダル１０ｂの基準点Ｐｆの軌跡を、運転者のブレーキペダル１０ｂの操作時の足の動きに近づけることができるため、操作性を向上させることができる。
なお、ブレーキペダル１０ｂの前進端位置を、図示の位置よりさらに前方の位置とすれば、パラレルII型からパラレルＩ型に変化する構造を成したものとすることができる。このように、４節リンク機構の形状の変化に伴う型の変化は、４節リンク機構の構造と、ブレーキペダル１０ｂの操作範囲との両方で決まるのである。

実施例４に係るペダル装置の要部を図７に示す。他の部分については実施例１における場合と同様であるため、図示および説明を省略する。
ペダル保持装置１５０は、パラレルＩ型の４節リンク機構１５２を含む。また、４節リンク機構１５２は、ブレーキペダル１０ｃの操作ストロークの増加に伴ってパラレルII型、ワット型に変化する。
固定リンク部材４０ｃが、概して上下方向に伸びた姿勢で設けられ、ブレーキペダル１０ｃが後退端位置にある場合に、可動連結部５４ｃ，５６ｃ、サブリンク部材４４ｃ、４６ｃ、中間リンク部材４２ｃが固定リンク部材４０ｃに対して、側面視における片側（ｘ方向の前側）にある。側面視において、４つのリンク部材４０ｃ〜４６ｃは、台形に近い形状を成し、隣接する２つのリンク部材が成す内角はすべて１８０°より小さく（内角の最大値φｃｘが１８０°より小さく）、パラレルＩ型にある。
ブレーキペダル１０ｃの被操作部７４ｃに踏力が加えられると、中間リンク部材４２ｃが移動させられ、可動連結部５４ｃが固定リンク部材４０ｃに近づき、サブリンク部材４４ｃと中間リンク部材４２ｃとの成す角度である内角の最大値φｃが大きくなる。内角の最大値φｃが１８０°以上になる（φｃｙ＞１８０°）と、パラレルII型となる。
さらに、ブレーキペダル１０ｃのストロークが増加すると、側面視において、可動連結部５４ｃが固定リンク部材４０ｃを越えて、固定リンク部材４０ｃの後方に移動させられる。その結果、中間リンク部材４２ｃと固定リンク部材４０ｃとがみかけ上交差し、ワット型に変化する。

回動中心点が、Ｃｃｘ→Ｃｃｙ→Ｃｃｚと移動させられ、回動半径Ｒｃが減少させられる（Ｒｃｘ＞Ｒｃｙ＞Ｒｃｚ）。
以上のように、本実施例においては、ブレーキペダル１０ｃのストロークの増加に伴って回動半径Ｒｃが小さくされるため、ブレーキペダル１０ｃの基準点Ｐｆの軌跡を運転者の足の動きに近づけることができ、操作性を向上させることができる。
また、固定連結部５０ｃ，５２ｃが上下方向（ｚ方向）に隔たって、固定リンク部材４０ｃが概して上下方向に伸びた姿勢で設けられるため、当該ペダル装置の前後方向のスペースを小さくすることができ、車室内を広くすることができる。

実施例５に係るペダル装置の要部を図８に示す。
本実施例に係るペダル装置は、ペダル保持装置１７０とペダル部材としてのクラッチペダル１７１とを含むクラッチペダル装置である。ペダル保持装置１７０は、パラレルII型の４節リンク機構１７２を含み、４節リンク機構１７２は、クラッチペダル１７１のストロークの増加に伴ってパラレルＩ型に変化する。
固定リンク部材４０ｄが、概して、前後方向に伸びた姿勢で設けられ、クラッチペダル１７１が後退端位置にある場合に、可動連結部５４ｄ，５６ｄ、サブリンク部材４４ｄ，４６ｄおよび中間リンク部材４２ｄが、固定リンク部材４０ｄに対して、側面視における片側（ｚ方向の上側）にある。中間リンク部材４２ｄとサブリンク部材４４ｂとの成す角度（内角の最大値）φｄｘは１８０°であり（φｄｘ＝１８０°）、パラレルII型にある。
クラッチペダル１７１の被操作部１７４に踏力が加えられると、可動連結部５４ｄが上方へ移動させられ、固定リンク部材４０ｄから離間させられ、内角φｄが小さくなる。内角が１８０°より小さくなる（φｄｙ＜１８０°）と、パラレルＩ型となる。
回動中心点Ｃは、固定連結部５２ｄから遠ざかる方向（上方）、すなわち、被操作部１７４から遠ざかる方向へ移動させられる（Ｃｄｘ→Ｃｄｙ→Ｃｄｚ）。そのため、本実施例においては、クラッチペダル１７１のストロークの増加に伴って、回動半径Ｒが増加させられる（Ｒｄｘ＜Ｒｄｙ＜Ｒｄｚ）。
一方、運転者はクラッチペダル１７１を操作する際に、足を、踵を浮かせてほぼ直線的に操作することが多い。回動半径が増加する軌跡は直線に近い軌跡になる。
したがって、実施例５に係るペダル装置においては、クラッチペダル１７１の基準点Ｐｆの軌跡を、クラッチ切換え操作の際の運転者の足の動きに近づけることができ、操作性を向上させることができる。
また、出力部材６０ｄは、図示しない、クラッチに連結される。

実施例６に係るペダル装置の要部を図９に示す。
実施例６に係るペダル装置は、ペダル保持装置２００と、ペダル部材としてのクラッチペダル１７１ｅとを含み、ペダル保持装置２００は、ワット型の４節リンク機構２０２を含む。
４節リンク機構２０２において、クラッチペダル１７１ｅが後退端位置にある場合に、固定リンク部材４０ｅに対して、可動連結部５４ｅと可動連結部５６ｅとが反対側にある。中間リンク部材４２ｅと固定リンク部材４０ｅとがみかけ上交差するワット型にある。また、中間リンク部材４２ｅにクラッチペダル１７１ｅが設けられ、クラッチペダル１７１ｅが踏み込まれると、可動連結部５４ｅ、５６ｅが移動させられるが、クラッチペダル１７１ｅの操作範囲内において、これらの相対位置関係は同じであるため、クラッチペダル１７１ｅのストロークが大きくなっても、ワット型のままである。
また、ストロークの増加に伴って、回動中心点Ｃｅは、固定連結部５０ｅから離間する方向へ移動させられるのであり、それにより、回動半径Ｒｅが大きくなる（Ｒｅｘ＜Ｒｅｙ＜Ｒｅｚ）。なお、回動中心点Ｃｅｚの位置は、紙面から外れるため、図示を省略する。
このように、本実施例においては、クラッチペダル１７１ｅのストロークの増加に伴って回動半径が大きくなるため、クラッチペダル１７１ｅの操作性を向上させることができる。

なお、ペダル保持装置は、２つのサブリンク部材が交差するワット型の４節リンク機構を含むものとすることができる。
以上のように、複数の実施例について説明したが、上記実施例はあくまで一例であり、本発明は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の構造を有する４節リンク機構を含むペダル保持装置において実施することができる。

１０：ブレーキペダル １２，１００，１３０，１５０，１７０，２００：ペダル保持装置 １４：ペダル保持装置本体 １６，１０２，１３２，１５２，１７２，２０２：４節リンク機構 １８：メインブラケット ２０：サブブラケット ４０〜４６：リンク部材 ５０〜５６：連結部 ６０：出力部材 ８０：ストロークセンサ １７１：クラッチペダル

Claims (14)

1. 運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置であって、
   ４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
   前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、
   前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていない中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、
   前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの少なくとも一時期において、側面視において、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のうちの１つが１８０°以上となり、前記ペダル部材が前記前進端位置と前記後退端位置とのいずれか一方にある場合に、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対のうちのいずれか一方の組に属するリンク部材が、側面視において、みかけ上、互いに交差し、かつ、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が変化するとともに、前記ペダル部材の回動半径が変化する構造を成したことを特徴とするペダル保持装置。
2. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークが大きい場合は小さい場合より、前記出力部材の出力のペダル部材への入力に対する比率が小さくなる構造を成した請求項１に記載のペダル保持装置。
3. 前記４つのリンク部材のうち前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材に、前記ペダル部材の入力に応じた力を外部装置に出力する出力部材に対する連結部が設けられた請求項１または２に記載のペダル保持装置。
4. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークが大きい場合は小さい場合より、前記ペダル部材の回動半径が小さくなる構造を成した請求項１ないし３のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
5. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの増加に伴って、前記ペダル部材の回動半径が減少した後増加する構造を成した請求項１ないし３のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
6. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークが大きい場合は小さい場合より、前記ペダル部材の回動半径が大きくなる構造を成した請求項１ないし３のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
7. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が前記後退端位置と前記前進端位置とのいずれか他方にある場合に、前記４つの内角のうちの１つが１８０°以上となる構造を成した請求項１ないし６のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
8. 前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が前記前進端位置と前記後退端位置とのいずれか他方にある場合に、前記４つの内角のうちの角度の最大値が１８０°より小さくなる構造を成した請求項１ないし６のいずれか１つ記載のペダル保持装置。
9. 前記４節リンク機構が、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部の両方に連結されたリンク部材である固定リンク部材の長さが最も長い構造を成した請求項１ないし８のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
10. アーム部と、被操作部とを備えたペダル部材を、そのアーム部において保持するペダル保持装置であって、
    ４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
    前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、
    前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていないリンク部材である中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材であるサブリンク部材に出力部材が連結され、かつ、
    前記４節リンク機構が、前記ペダル部材のストロークが大きい場合に小さい場合より、回動中心点と前記被操作部の予め定められた点である基準点との間の距離である回動半径が小さくなるとともに、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が小さくなる構造を成したことを特徴とするペダル保持装置。
11. 運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置であって、
    ４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
    前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされるとともに、前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていないリンク部材である中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、
    前記４節リンク機構を、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対において、側面視において、(i)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のすべてが１８０°より小さい第１型と、(ii)前記２組のリンク部材対のいずれの組においても、前記２つのリンク部材が交差せず、かつ、前記４つの内角のうちの１つが１８０°以上である第２型と、(iii)前記２組のリンク部材対のいずれか一方の組において、２つのリンク部材がみかけ上交差している第３型とに分類した場合に、前記４節リンク機構の構造を、(x)前記ペダル部材が前記後退端位置にある場合に第２型にあり、前記前進端位置にある場合に第１型にある構造と、(y)前記ペダル部材が前記後退端位置から前記前進端位置に達するまでの間、前記第２型にある構造と、(z)前記後退端位置から前記前進端位置に達するまでの間、前記第３型にある構造とのいずれかとしたことを特徴とするペダル保持装置。
12. 前記ペダル部材が、車両の車輪に設けられ、その車輪の回転を抑制するブレーキの作動を指示する場合に運転者によって操作されるブレーキペダルである請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
13. 前記２つの固定連結部のいずれか一方に連結されたリンク部材であるサブリンク部材に出力部材が連結され、
    前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの間に、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が変曲点を有して変化する構造を成した請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のペダル保持装置。
14. 運転者によって操作されるペダル部材を保持するペダル保持装置であって、
    ４つのリンク部材と、それら４つのリンク部材を互いに連結する４つの連結部とを備えた４節リンク機構を含み、
    前記４つの連結部のうちの２つが、当該ペダル保持装置の本体に設けられた固定連結部とされ、
    前記４つのリンク部材のうち、前記２つの固定連結部のいずれにも連結されていない中間リンク部材に前記ペダル部材が相対回動不能に設けられ、
    前記４節リンク機構が、前記ペダル部材が後退端位置から前進端位置に達するまでの少なくとも一時期において、側面視において、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接する２つのリンク部材が成す４つの内角のうちの１つが１８０°以上となり、前記ペダル部材が前記前進端位置と前記後退端位置とのいずれか一方にある場合に、前記４つのリンク部材のうちの互いに隣接しない２つのリンク部材から成る２組のリンク部材対のうちのいずれか一方の組に属するリンク部材が、側面視において、みかけ上、互いに交差し、かつ、前記ペダル部材の前記後退端位置からのストロークの変化に伴って、前記出力部材の出力の前記ペダル部材への入力に対する比率が小さくなる構造を成したことを特徴とするペダル保持装置。

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