JP5991257B2 - Operation pedal device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、工業用、農業用、商業用の各種車両に使用されるペダルに関し、とくにブレーキ操作機構とアクセル操作機構とを一体的に備えた車両用操作ペダル装置に関するものである。 The present invention relates to pedals used in various industrial, agricultural, and commercial vehicles, and more particularly to a vehicle operation pedal device that is integrally provided with a brake operation mechanism and an accelerator operation mechanism.
従来、自動車等の操作ペダルは、アクセルペダルとブレーキペダルが運転席の床面に並列に配置され、運転者がそのいずれかを選択して踏み分けることにより車両の走行と制動を制御する装置である。一般的には右足だけでアクセルペダルとブレーキペダルの両ペダルは操作され、車両を走行状態から制動状態に切り替える場合には、運転者は右足をアクセルペダルからはずし、並列に配置されたブレーキペダル上部に移動させ、ブレーキペダルを確実に踏み込み車両を制動する。 Conventionally, an operation pedal of an automobile or the like is an apparatus in which an accelerator pedal and a brake pedal are arranged in parallel on a floor surface of a driver's seat, and the driver selects and steps one of them to control driving and braking of the vehicle. is there. Generally, both the accelerator pedal and the brake pedal are operated with just the right foot, and when switching the vehicle from the running state to the braking state, the driver removes the right foot from the accelerator pedal, and the upper part of the brake pedal arranged in parallel , And depress the brake pedal to brake the vehicle.
そのため、走行状態から急制動を行う際には、アクセルペダルからブレーキペダルへ右足を移動させる間に、車両が空走することとなり、制動距離が長くなってしまう。 Therefore, when sudden braking is performed from the traveling state, the vehicle runs idle while moving the right foot from the accelerator pedal to the brake pedal, and the braking distance becomes long.
また、例えば、車両の発進時、走行時または停止時に、運転者が踏み込み操作するペダルを踏み間違えることがあった。 Further, for example, when the vehicle starts, travels, or stops, the driver may make a mistake in stepping on the pedal that the driver steps on.
上記のような問題を解決するべく、踏み込み操作するブレーキペダルに補助ペダルを連接し、補助ペダルに横方向へ操作するアクセルパッドを配設し、このアクセルパッドにより駆動されるアクセル機構を備えたブレーキペダル装置(例えば、特許文献1参照)が先に開示されている。 In order to solve the above problems, an auxiliary pedal is connected to a brake pedal that is depressed, an accelerator pad that is operated laterally is disposed on the auxiliary pedal, and a brake having an accelerator mechanism that is driven by the accelerator pad. A pedal device (see, for example, Patent Document 1) has been previously disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載されたブレーキペダルの操作は、踵を支点として、つま先側を外方向に回転(外旋)させてアクセルパッドを操作するため、長時間の運転においては、足首に疲労が蓄積し、ペダル操作をスムーズに行えなくなるという問題があるばかりでなく、この問題を解消しようとアクセルパッドは、弱い力でも押圧可能とされているため、悪路を走行する際の車両の傾きなどにより運転者の意に反してつま先が不意にアクセルパッドを押圧するという問題もあった。
However, the operation of the brake pedal described in
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、ペダルの踏み間違い、及び誤操作を阻止することのできる車両用操作ペダル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular operating pedal device that can prevent a pedal from being stepped incorrectly and erroneously operated.
このため、本発明の車両用操作ペダル装置は、運転者が踏み込み操作するブレーキペダルと、該ブレーキペダルの正面に運転者側に突出して設けられる軸部と、該軸部に回動可能に軸承される足を載置して回動操作するアクセルペダルと、該アクセルペダルの回動距離に対応して走行速度が調節可能な速度調節機構とを備え、前記ブレーキペダルの正面、及び前記アクセルペダルの背面が、アクセル閉方向に向かって傾斜していることを第1の特徴とする。 Therefore, the vehicle operation pedal device according to the present invention includes a brake pedal that the driver depresses, a shaft portion that projects from the front of the brake pedal toward the driver side, and a bearing that is pivotable to the shaft portion. An accelerator pedal for placing and turning the operated foot, and a speed adjusting mechanism capable of adjusting a traveling speed in accordance with a turning distance of the accelerator pedal, the front surface of the brake pedal, and the accelerator pedal The first feature is that the back surface of the vehicle is inclined toward the accelerator closing direction.
また、前記アクセルペダルをアクセル閉方向へ付勢する付勢手段が設けられたことを第2の特徴とする。 A second feature is that a biasing means for biasing the accelerator pedal in the accelerator closing direction is provided.
さらに、前記ブレーキペダル、もしくは前記アクセルペダルに滑動部が設けられ、該滑動部を介して前記アクセルペダルが回動することを第3の特徴とする。 Furthermore, a sliding part is provided in the brake pedal or the accelerator pedal, and the third feature is that the accelerator pedal rotates through the sliding part.
本発明は以下の優れた効果を奏する。
(1)ブレーキペダルを踏み、アクセルペダルを回動して操作するため、車両の加速と制動の操作方向が区別化され、誤操作を軽減することができる。
(2)ブレーキペダルの正面、及び前記アクセルペダルの背面が、アクセル閉方向に向かって傾斜しているため、ブレーキペダルを踏むと同時にアクセルペダルがアクセル閉方向へ回動することができる。そのため、操作上の時間的な遅れ、つまりは空走距離がなく車両の制動距離及び時間を短くすることができる。
(3)アクセルペダルはアクセル閉方向に付勢される付勢手段を設け、回動操作に所定以上の力が必要であるため、車両の傾きや揺れにより回動操作がアクセル開方向へ助長されることを防ぐことができる。
(4)片方の足が載置されたアクセルペダルを回動させるには、大腿部からつま先までの片足全体の内転及び外転、かつ内旋及び外旋により操作することが可能であるため、足の一部に疲労が蓄積することを防ぐことができる。
The present invention has the following excellent effects.
(1) Since the brake pedal is depressed and the accelerator pedal is rotated and operated, the operation directions of acceleration and braking of the vehicle are differentiated, and erroneous operations can be reduced.
(2) Since the front surface of the brake pedal and the rear surface of the accelerator pedal are inclined toward the accelerator closing direction, the accelerator pedal can be rotated in the accelerator closing direction simultaneously with the depression of the brake pedal. Therefore, there is no time delay in operation, that is, there is no idle travel distance, and the braking distance and time of the vehicle can be shortened.
(3) The accelerator pedal is provided with an urging means that is urged in the accelerator closing direction, and a force greater than a predetermined force is required for the turning operation. Therefore, the turning operation is promoted in the accelerator opening direction by the tilting or shaking of the vehicle. Can be prevented.
(4) In order to rotate the accelerator pedal on which one foot is placed, it is possible to operate by internal rotation and external rotation of the entire one foot from the thigh to the toe, and internal rotation and external rotation. Therefore, it is possible to prevent fatigue from accumulating on a part of the foot.
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例にもとづいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、文中のアクセル閉方向とは時計回り方向を示し、アクセル開方向とは反時計回り方向を示す。 Hereinafter, although an embodiment of the invention is described based on an example shown in a drawing, the present invention is not limited to this. The accelerator closing direction in the text indicates the clockwise direction, and the accelerator opening direction indicates the counterclockwise direction.
本発明に係る車両用操作ペダル装置1は、運転席の床面で運転者の前方に右足で操作するよう設けられ、図1に示すように、ブレーキペダル2の直上に軸部4を介してアクセルペダル3が回動可能に軸承されている。ブレーキペダル2には滑動部5が設けられており、アクセルペダル3の回動操作をスムーズに行うことを可能としている。また、アクセルペダル3の回動距離に対応して車両の走行速度が調節可能な速度調節機構7を備えている。
The vehicle
ブレーキペダル2は、図1(a)に示すように、一端側に傾斜したアルミや鉄などの金属製の円盤であり、その背面2bにブレーキアーム8が一体的に設けられている。ここでブレーキペダル2は、後述するアクセルペダル3のアクセル閉方向に向かって所定の傾斜角度を有して形成される。ブレーキアーム8は、ブレーキペダル2が受けた踏力を油圧に変換し各車輪のブレーキシリンダ(図示せず)へ制動力を伝達するマスタシリンダ(図示せず)を操作するものであり、ブレーキペダル2を安定して操作できる強度を有していれば良く、複数本設けられても良い。ブレーキアーム8を含めたこれらブレーキ機構は、従来のブレーキ機構と同様の機構を用いることができる。ブレーキペダル2の背面2bは、図1(a)に示すようにその正面2aと平行となるように形成されており、ブレーキペダル2を円盤状に形成されているが、とくに円盤形状に限定されるものではなく、例えば矩形状、三角形状、楕円形状の金属製板でもよく、また背面2bが正面2aに対して必ずしも平行でなくてもよい。
As shown in FIG. 1A, the
図1(b)に示すように、ブレーキペダル2は、その正面2a側に円弧状の溝部52を有しており、この溝部52に複数のローラー51が配設されている。ブレーキペダル2は、その正面2aにアクセルペダルストッパー6が所定の角度を設けて逆ハの字状に取付けられており、アクセルペダル3の側面が当接することでアクセルペダル3が一定の角度範囲で回動可能とされている。この角度範囲の円弧長分、後述する速度調節機構7のスロットルワイヤー71が保護パイプ72より引出されるため、アクセルペダルストッパー6の取付け角度については、車両ごとに好適な角度に設定される。
As shown in FIG. 1B, the
ブレーキペダル2は、図3に示すように、下端に軸部4が挿通する筒部23が形成されており、筒部23の内部には軸部4のボール部41が嵌合する球形の中空部21が形成されている。ブレーキペダル2の正面2a側には、中空部21を形成し、軸部4のロッド部42が挿通可能な環状のロッド挿通孔22が形成されている。このロッド挿通孔22は、ロッド部42がある程度のあそびを有するよう形成されている。中空部21には、ボール部41が円滑に動くようにグリスなどの潤滑剤が充填される。筒部23の内面には蓋9を螺合させることで、軸部4がブレーキペダル3の制動操作方向に移動することを防ぐ。
As shown in FIG. 3, the
アクセルペダル3は、アルミや鉄などの金属製であり、図2に示すように、背面3bにブレーキペダル2の正面2aと同角度の傾斜面を有する断面視が略台形状に形成されている。アクセルペダル3の正面3aには、下端部には板状の踵受け部31が正面に突出し下方に向けて湾曲し、足の踵にフィットする状態に設けられ、さらにその下端部側にアクセルペダル3の回動の支点となる軸部4が挿通している。図3に示すように、軸部4のロッド部42には雄ネジが形成され、ナットを螺合し固定される。アクセルペダル3の左右側端部には、板状の操作部32が正面に突出した状態で設けられ、運転者の右足10を操作部32に当接させることでアクセルペダル3の回動操作を可能としている。また、アクセルペダル3には、ゴムシート等を貼着して滑り止め加工33が施してある。
The
軸部4は、アルミや鉄などの金属製であり、図3に示すように、一端側にボール部41を有し他端側に雌ネジが形成されたロッド部42とから構成されるボールジョイントである。前述したように、軸部4は、ボール部41が中空部21に支持されることでブレーキペダル2に対して回動可能、かつわずかに前後に揺動可能とされており、ロッド部42がアクセルペダル3に挿通して組み立てられる。この構造により、アクセルペダル3がブレーキペダル2に対して回動可能、かつわずかに前後へ揺動可能とされる。また、図3に示すように、ブレーキペダル2の正面2aとアクセルペダル3の背面3bとの間には、捻りバネ11が設けられており、捻りバネ11は、一端側をブレーキペダル2の正面2aに固定され、他端側をアクセルペダル3に固定されることで、アクセルペダル3をアクセル閉方向へ付勢する。そのため、アクセルペダル3をアクセル開方向へ回動させるには所定以上の力が必要であり、足首の内旋動作だけでは操作し難く、アクセルペダル3の操作には足を内側へ閉じる内転動作を必要とする。よって片足全体で操作することで足首に疲労が集中することを防ぎ、長時間のアクセル操作を可能とする。また、アクセルペダル3は、捻りバネ11の付勢力により、アクセル開方向への操作力がゼロになると、アクセルペダル3の回動位置に関わらず常にアクセル閉方向つまりはアクセルの不作用位置に戻ることができる。
The shaft portion 4 is made of a metal such as aluminum or iron, and as shown in FIG. 3, a ball composed of a
滑動部5は、図1に示すように、ブレーキペダル2の溝部52に一部を突出した状態で設けられ、回転軸を有する複数のローラー51と、溝部52の外周、及び内周に回転軸の両端を固定する押さえ部53とから構成されている。図3に示すように、ローラー51は、アクセルペダル3の背面3bに当接し、アクセルペダル3を滑らかに回動させることができる。滑動部5は、このような構造のほか、例えば滑動部5をアクセルペダル3の背面3bに設ける、また例えば、ローラー51の代わりにボールベアリング51aを用いる、さらに図5に示すように、アクセルペダル3の背面3bに溝部52a、及び複数のボールベアリング51aを設けるなど、アクセルペダル3の背面3bがブレーキペダル2の正面2aに対して滑らかに回動させることができ、アクセルペダル3がブレーキペダル2上を回動する際に動摩擦係数が小さくなるものであればよく、何れの態様でも使用することができる。
As shown in FIG. 1, the sliding
速度調節機構7は、スロットルワイヤー71と、スロットルワイヤー71を保護し、一旦側が運転席の床面に固定され、他端側がブレーキペダル2に固定され、可撓性を有する保護パイプ72とから構成される。スロットルワイヤー71は、一端側がアクセルペダル3に固着され、他端側がエンジンのスロットルバルブ(図示せず)に接続されている。アクセルペダル3の回動操作によりスロットルワイヤー71がスロットルバルブの開度を調整し、車両の走行速度が調節される仕組みとなっている。保護パイプ72は、ブレーキペダル2の踏込操作により撓むため、適度な可撓性が必要である。そのため、保護パイプ72は、保護パイプ72自体が可撓性を有する部材を用いるほか、可撓性を有しないパイプの一部に可撓性部材73を接続する構成とすることができる。
The speed adjusting mechanism 7 includes a
このように構成された車両用操作ペダル装置1について、その動作を説明すると、まず、図1に示した位置関係がブレーキ及びアクセルにおいて不作用位置であって、ブレーキペダル2、アクセルペダル3及び速度調節機構7等の各機構は、常に不作用位置に来るように付勢されている。この状態で、図1に示すように、アクセルペダル3上に運転者の右足10を載置してブレーキ及びアクセル操作を行う。右足10を軽く載置した状態でブレーキペダル2が作用しないよう、ブレーキアーム8自体を調整するほか、例えばコイルバネの一端をブレーキアーム8に他端を上方へ取付ける、もしくはブレーキペダル2の背面2bと運転席の床面との間にコイルバネを設けるなど、ブレーキペダル2がブレーキの操作方向とは反対方向に付勢されていることが好ましい。
The operation of the vehicle operating
エンジンが駆動している状態で、運転者の右足10を左方向に回転または移動させて運転者の右足10の側面が操作部32を押圧すると、アクセルペダル3が軸部4を中心にして左方向に回転し、図2(b)に示すように、アクセルペダル3に固着されたストッロルワイヤー71が保護パイプ72より引き出され、エンジンのスロットルバルブを開き車両が加速する。さらに図4(b)に示すように、アクセルペダル3をその側面がアクセルペダルストッパー6に当接する位置まで回動させることで、スロットルワイヤー71の引出し長さが最大となり、最大加速を得ることができる。すなわち、アクセルペダル3の操作部32の押圧によりスロットルワイヤー71が引き出され、アクセルの強弱が決定されるため、運転者の右足10の回転または移動次第によってアクセルの駆動状態を任意に調整することが可能である。この際に踵を支点として足首を回転させて操作しても良いが、足首に疲労が集中するため、好ましくは膝、さらに好ましくは大腿部から右足全体を回転させることで疲労が少なく運転することができる。
When the driver's
このようにアクセルペダル3は、軸部4に回動可能に軸承される。図1(a)に示すように、複数のローラー51はブレーキペダル2の傾斜面に固定されるため、ローラー51とアクセルペダル3の当接面は、図2(a)に示すようにローラー51ごとに段差dが生じる。そのため、ローラー51に当接するアクセルペダル3も段差d分だけ前後へ揺動可能であることが好ましく、軸部4のボール部41によりローラー51ごとにアクセルペダル3の背面が当接可能とされている。この段差dは、ブレーキペダル2正面、及びアクセルペダル3背面の傾斜角度に相関関係にあり、また段差d分だけアクセルペダル3を前後へ揺動可能とするボール部41、及びボール部41を収める中空部21の必要直径も決定される。
In this way, the
次に車両の制動操作について説明する。図2(a)に実線で示した位置関係が、ブレーキの不作用位置であって、かつ車両が走行中の状態である。この際にアクセルペダル3は、図2(b)に示すように作用位置に回動された状態となっている。この状態で急激にアクセルペダル3を強く踏み込むと、ブレーキペダル2の正面2a、及びアクセルペダル3の背面3bが、アクセル閉方向に向かって傾斜しているため、ブレーキペダル2が図2(a)に仮想線で示す作用位置に移動するとともに、アクセルペダル3がアクセル閉方向へ回動される。つまりは、アクセルペダル3の踏力は、ブレーキペダル2の正面2aとアクセルペダル3の背面3bに傾斜を設けているため、ブレーキアーム8を押圧する力と傾斜方向に分解され、傾斜方向へ分解された踏力が、アクセルペダル3をアクセル閉方向へ回動させる。そのため車両を制動するとともに、瞬時に走行操作を中止することが可能となる。また運転者の踏力に対して、アクセルペダル3を回動させる力は弱いが、上述したように滑動部5を設けているため、弱い力でも十分にアクセルペダル3をアクセル閉方向へ回動させることができる。加えて、アクセルペダル3は捻りバネ11によりアクセル閉方向へ付勢されているため、瞬時にアクセルペダル3を図1(b)に示すようなアクセル閉状態へ移動させることができる。このようにアクセルペダル3を踏み込んでブレーキ操作を行うと同時に車両の加速が確実に解除されるため、操作上の時間的な遅れがなく車両を制動することができる。
Next, the braking operation of the vehicle will be described. The positional relationship indicated by the solid line in FIG. 2A is the brake inactive position and the vehicle is running. At this time, the
尚、本発明において各部の形状や構造等の設計変更、材質の転換及び使用態様の変更など、本発明の要旨を変更しない範囲において自由に変更することができる。例えば、速度調節機構7が、アクセルペダル3の回動角度を検知してエンジンのスロットルバルブを操作する電子制御機構を備えても良い。また例えば、ボールジョイントには潤滑材が封入されているため、潤滑材がボールジョイントの外部に流出することを防ぐ、もしくは外部の砂塵や水分等がボールジョイントの内部に入り込むことを防ぐためにダストカバーを設けても良い。
In addition, in the present invention, it is possible to freely change the design and the like of the shape and structure of each part, the change of material, and the change of usage mode, etc. within a range not changing the gist of the present invention. For example, the speed adjustment mechanism 7 may include an electronic control mechanism that detects the rotation angle of the
1 車両用操作ペダル装置
2 ブレーキペダル
21 中空部
22 ロッド挿通孔
3 アクセルペダル
31 踵受け部
32 操作部
33 滑り止め加工
4 軸部
41 ボール部
42 ロッド部
5 滑動部
51 ローラー
52 溝部
53 押さえ部
6 アクセルペダルストッパー
7 速度調節機構
71 スロットルワイヤー
72 保護パイプ
8 ブレーキアーム
9 蓋
10 運転者の右足
11 捻りバネ
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