JP6592642B2

JP6592642B2 - 自動車のアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違い防止装置

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Publication number: JP6592642B2
Application number: JP2016203055A
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Inventors: 善徳河田
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Publication date: 2019-10-16
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Also published as: JP2018052475A

Description

本発明は、自動車のアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違い防止装置に関するものである。

従来のアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違い防止には、ブレーキペダルとアクセルペダルの操作を異なる方向にして、間違わないようにした装置がある。これについては、本発明者によって特許出願をしており、公報に開示された構成のものが公知になっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６８４８号公報

公知の技術においては、ブレーキとアクセルを縦に、全く逆方向に操作するペダル装置であって、車両のブレーキペダルとアクセルペダルは、そのまま利用するものであり、本出願も同じである。ブレーキペダルの後方に配設するメインペダルがブレーキとアクセルの橋渡しをするもので、メインペダルを操作することにより、直接あるいは間接的にブレーキペダルとアクセルペダルを動作させている。後方という方向は、車両を運転する方向で見て、前進する方向を前方、バックする方向を後方としている。

その操作方法は、ブレーキペダルとメインペダルの間隔は少し離しているため、足のつま先でブレーキペダルを踏み込んだ状態からアクセル操作する場合、つま先とブレーキペダルを一緒に戻してから、さらに、ブレーキペダルを踏み外さない程度、つま先の半分はブレーキペダルに掛かっている程度まで後方に足をずらすことにより、メインペダルの後端に踵が届くので、それから、メインペダルの上に足を降ろし足の裏にべたに着く状態にして、足首を後方に起こしながらメインペダルを回転させて、追従ペダルを動かしアクセル操作しているが、このアクセル操作からブレーキ操作する場合でも足を前方に戻す必要がある。このように、足を前後にずらして操作するという問題点を有している。

課題を解決する手段として、ブレーキペダルに足のつま先を置いた状態で、踵がメインペダルの後端に来るようにメインペダルを配設すればよいが、それには問題があり技術的にクリアーしないと出来ない。どういう問題かというと、メインペダルを前方へ動かすと図２に示すべたに着く角度αが大きくなる。詳しくは、メインペダルの上に足を降ろしながらメインペダルの後端を下げると、軸を支点に前部が跳ね上がり足の裏と接触した所で止まる。この時の定まった角度になるαを指すもので、運転席床面の直線部分と、ブレーキペダルと足のつま先が接する接点の２点は動かないので基準にしている。べたに着く角度αが大きくなるということは、メインペダルの後端が下がり、床面との可動スペースが狭くなる。これを解決するため、メインペダルを逆くの字形に曲げた格好にしている。然し、前端及び後端の曲げ高さによってアクセル、ブレーキの操作性が左右されるので、追究した曲げ高さに設定している。

メインペダル後端の高さは、ある程度の高さに設定しているので、ブレーキ操作するには、足の踵も一定の高さからブレーキペダルを足のつま先で踏み込むことになる。この場合、足の裏と接触しているメインペダルの前部は押し下げられ、支点を境にメインペダルの後端は踵と一緒に跳ね上がる。この跳ね上がりは、足首の作用でブレーキペダルを踏み込む方向に力が働き、ブレーキ操作の手助けになるので良いが、あまり跳ね上がると、ブレーキペダルを踏み込む足の姿勢が悪くなる。これは、ブレーキが深い車に現れ、ある程度ばらつくので、べたに着く角度αをある程度調整して対応するようにしている。具体的には、メインペダルを前後部に分け、メインペダルの前部を上下２段構えとし、上段を角度調整ペダル３、下段をメインペダル前部２とし、メインペダルの後部をメインペダル後部１にして、前後部合わせて３点に分け、メインペダル前部とメインペダル後部の分け目をパイプ部と頭付きピン８からなる折れ曲がる関節として、３点を一つのメインペダルにまとめると共に、前部２段構えの上下段を固定アングル４８の長穴斜面と底面で保持し、この固定アングル４８を前後に動かすことにより、べたに着く角度を調整できる構成にする。又、メインペダルとは、説明する上で３点にする前の一つの部品あるいは、３点にした部品を一つにまとめた総称である。

踵の跳ね上がりは、ブレーキペダルの後方に配設されるメインペダルの前後位置関係も影響する。ブレーキペダルとメインペダルの間隔がある程度あれば、メインペダルの支点より前部と後部の長さの比率が一定以上に設定でき、跳ね上がりは小さくできるから前記のべたに着く角度αの調整だけで対応できる。然し、メインペダルを前方へ動かすとなれば、メインペダル前部を短くしなければならず、前部と後部の長さの比率が悪くなり跳ね上がりによる影響は避けられない。このようなことから、べたに着く角度調整だけで対応できない。これには、メインペダルがあまり跳ね上がらない機構にすれば解決する。具体的には、メインペダル前部２の左右両外側面にローラー１８を設けて、ペダル受け１０の左右両側面内側で、前記ペダル受け１０に軸受される左右両軸に左右のローラーガイドをそれぞれ配設し、左右のローラーガイドの間に、メインペダル後部１の左右両側面穴を、ペダル受け１０に対するメインペダル後部１の回動支点として左右両軸に設けて、ブレーキとアクセル操作によって左右のローラーガイドの輪郭をローラー１８が転動する構成にすることで跳ね上がりを抑え、ブレーキ操作ならびにアクセル操作も足の姿勢が良くなり操作し易くなる。このように、ローラーガイドによるペダル姿勢制御機構を設けたことが主要な特徴である。

公知の技術のように足を前後にずらして操作する必要がないため、ムダな動作がなくなりタイムラグを著しく短縮できたので、操作の敏捷性が向上しただけでなく、ブレーキとアクセル操作時の足の姿勢が良くなり安定性も達成。更に、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違いもなく事故防止に寄与できる。

本発明の斜視図図１におけるＡ―Ａ及びＢ−Ｂ断面矢視拡大斜視図本発明の一部分を底面から見た一部断面拡大斜視図ローラーガイドによる作動状態を示すＣ−Ｃ断面矢視拡大斜視図本発明の部分的な拡大分解斜視図

図１は、本発明の踏み間違い防止装置の全体構成を示す。ブレーキペダルの後方にメインペダルを配設している。コの字形で両側面を下向きにした部品である一つのメインペダルを、メインペダル後部１、メインペダル前部２、角度調整ペダル３の３点に分け、それぞれのパイプ部は図１に表示している通り、メインペダル後部１は、前端の左端寄りにパイプａ４、そしてパイプｄ７を同じく前端の右寄りの位置に、角度調整ペダル３は、後端の左寄りの位置にパイプｂ５を、メインペダル前部２は、後端の右寄りの位置にパイプｃ６を配設するが、パイプａ４とパイプｄ７の間にパイプｂ５とパイプｃ６が入る位置に、それぞれのパイプを溶接して一つの部品を形成している。この中の２点であるメインペダル前部２と角度調整ペダル３のパイプ部に頭付きピン８を通して、上下２段構えの二つの部品を固定アングル４８で仮に固定し、その後ピンは外しているが図３に示す。この２点と支点穴を有するメインペダル後部１のパイプ部に頭付きピン８を通して、抜け止めに図４に示すＥ型止め輪１９をはめ込んだものがアッセンブリーであり、それぞれの３点は鉛直方向に回動状態になっていて、メインペダルの前部と後部が頭付きピン８を軸に折れ曲がる関節になる。又、メインペダル前部２と角度調整ペダル３は、べたに着く角度αを調整する時のみ回動する。メインペダル前部２である左右両側面の穴には左右対称にローラー軸１７を圧入後、内側面を点溶接で固定している。このローラー軸１７にローラー１８を挿入しＥ型止め輪１９をはめ込んで左右両外側のローラー１８が鉛直方向に回動状態になっている。

上記ローラーガイドの部品構成について示したのが図５であり、部分的な拡大分解斜視図である。この図を参照するとペダル受け１０の左右側面同心穴には内側から左右同様にツバ付きブッシュ５１を圧入している。その穴に左右二つに分割した右側の軸ａ２２をペダル受け１０の右側面外側から挿入しながらアームａ２５下部の穴を通し、順番にスペーサーｂ５０、ガイド受け１５、ローラーガイド右１６を通したのが図５である。それから先は、図２を参考に説明するとアッセンブリーとして組み付けられたメインペダル後部１の左右側面同心の穴に外側から左右同様にツバ付きブッシュ５１を圧入していて、その右側面の穴をも通しながら軸ａ２２のネジ部を有する先端部にナットと座金を装着し、追従ペダル１１の左右同心の穴である右側面の穴を通してから、反対側も同じような要領でペダル受け１０の左右同心の穴に左側面外側から軸ｂ４１を挿入しながら、ローラーガイド左９、メインペダル後部１の左側面を通しながらナットと座金を装着して、追従ペダル１１の左側面を通してダブルナットで追従ペダル１１の左右両側面を締め付け固定する。その後、仮止めしていたローラーガイド右１６とガイド受け１５、それに反対側のローラーガイド左９を本締めし固定するもので、ローラーガイド左９は、ローラーガイド右１６と左右対称に配設している。この両ローラーガイドは、ローラー１８が転動する輪郭は同じになっているものの、ローラーガイド左９はペダル受け１０の左側面内側面に座金付きのボルトで取り付けるのに対して、ローラーガイド右１６はガイド受け１５の左側面に座金付きのボルトで取り付ける。このガイド受け１５の底面をペダル受け１０のネジ穴に座金付きのボルトで取り付けるので、ローラーガイド右１６の下辺部を切り欠いているが、これはボルト頭の逃がしであり、ローラーガイド左９には切り欠きはない。又、両ローラーガイド外周中心の穴にはブッシュ４９を圧入して、軸の摩耗を防ぐとともに芯ずれも防いでいる。

上述したメインペダルの内側に設ける追従ペダル１１について、図１と図２を参照して説明する。追従ペダル１１の右側面後方に穴があり、ここに取り付けるスペーサーａ１２は、追従ペダル１１と固定プレート１３を固定するためのもので、図１にメインペダル後部１の右側面切り欠き部から出ているのが一部見えている。固定プレート１３の下部の穴に座金付きのボルトａ１４を通しながらスペーサーａ１２を挟んで追従ペダル１１に取り付けている。固定プレート１３の上部長穴部分は、アームａ２５のネジ穴に座金付きのボルトで取り付けている。この場合、図５に示しているアームａ２５の下部に穴があり、ペダル受け１０の右側面外側から軸ａ２２を、この穴に通しただけでは、アームａ２５は軸を中心に上部が振れる状態なので、上記のボルトａ１４と固定プレート１３の上部長穴部分を取り付けている座金付きボルトによって、固定プレート１３の上部と下部を固定することにより追従ペダル１１とアームａ２５は、一体となって動くことになる。

前記アームａ２５は、ペダル受け１０の右側面である軸ａ２２の外筒に捻りバネ２３を設け、復帰方向に付勢力を受ける構成にしている。又、このアームａ２５に取り付けている固定プレート１３の上端部にある穴と、メインペダル前部２のバネ掛け２０に引張バネ２１を設け、固定プレート１３の上部を介してアームａ２５とメインペダル前部２をお互い弱い力で引っ張り合っている。これは、メインペダル後部１よりメインペダル前部２の方がどうしても重いので、支点を境にメインペダル前部２が下がりメインペダル後部１が浮き上がるのを防いでいる。

車両のブレーキペダルとアクセルペダルの間に配設するアームｂ３４とアームｃ３５であるが、この二つのアームは、互いに両外側に曲げ、部品の取り付け面は平行になっている。これを、逆Ｌ字形に一定角度で重ね合わせ、アームｂ３４の左右両縁と接するアームｃ３５の面を部分溶接し一体にして一つのアームを形成している。そして、重なり合う面の中心に支点穴を明けていて、この穴にブッシュを圧入し座金と支点ボルト３８で、中空軸を介して支え３７のネジ穴に取り付け、回動状態になっている。又、アームｃ３５の先端部ネジ穴には、中空で樹脂製のペダル押さえ３９を座金付きの取付ボルト４０で回動状態に備えて、車両のアクセルペダルに当接するようにしている。もう一方のアームｂ３４の先端部はネジ部を有する軸付きになっており、この軸面と平行で、後方に位置するアームａ２５の先端部も同じようにネジ部を有する軸付きになっている。

上記の支え３７は、架台３６の左側面前部に支え３７の下部を重ね合わせてから、図１に示すように車両のアクセルペダルの傾きよりアームｃ３５の傾きの方を少し大きくすると同時に、ペダル押さえ３９が車両のアクセルペダルの中心より少し前の位置で当接する高さと前後の位置に部分溶接で固定している。架台３６の後部は、アングル２８の上部に取り付け固定している。支え３７、架台３６、アングル２８の３点が一つのアッセンブリーであり、架台３６の前端部を車両のブレーキペダルとアクセルペダルの間である運転席前部にステーを介して取り付け固定している。又、アングル２８の底辺部の穴に、レベルボルト３０を通して、上下のナットにより高さを調整後締め付け、ボルト頭が床面と接している。その底辺部を一部切り欠いているが、運転席前部はエンジンルームと遮蔽するため床面が曲がっており、特に前輪の後部辺りは盛り上がりが大きいので、干渉しないよう切り欠いている

図２は、図１におけるＡ―Ａ及びＢ−Ｂ断面矢視拡大斜視図である。図１では、メインペダルの内部構造が見えないので、見えるようにメインペダル上側の一部を断面にしてＢ−Ｂ断面から見た図である。メインペダル後部１とメインペダル前部２の内側に追従ペダル１１を同軸に設けている。追従ペダル１１は、左右両軸のネジ部を有する先端部によって左右両側面をナット及び座金とダブルナットで緩まないように締め付けているので、追従ペダル１１と左右両軸は、一体となって鉛直方向に回転し、ペダル受け１０に回動自在に軸受されている。このペダル受け１０の底面長穴部分をブレーキペダルの後方である床面にステ−を介して座金付きのボルトで取り付け固定していて、ある程度、前後の位置調整ができるようになっている。ペダル受け１０の右側面にはプレート２７を座金付きのボルトｂ２６と掛けボルト２４で取り付けている。このプレート２７の前部は、図１では隠れて見えないが長穴になっており、この長穴部分とアングル２８の左側面をボルトｃ２９及び座金とナットで締め付けている。このことによって、ペダル装置の前部と後部を繋いでいるだけでなく、前後の間隔の調整ができる。

上記追従ペダル１１は、前後に調整ボルトを備えている。その調整ボルトである後部左側に設けているアクセルストッパー４２は、ボルト頭がペダル受け１０の角に当った所で追従ペダル１１が下方への回転動作が止まるので、このボルト頭の出し具合でアクセルの範囲が調整される。このストッパーの右側にある調整ボルト４３のボルト先端面が、メインペダル後部１との接点であり垂直に接触するように少し傾いている。このボルトの出し具合は、上のナットでロックするようになっていて、下のナット４６はプレートに点溶接で固定されている。他の３か所の調整ボルトはプレートを上下のナットで挟んで締め付けているのに対して、このボルトだけ上記のように違うのは、ブレーキ操作をやり易くするため、追従ペダル１１の軸の高さをできるだけ低くしているためである。つまり、ボルト頭を下の方へあまり出せないからであり調整代を保つためである。又、メインペダル後部１と調整ボルト４３が接するようにメインペダル後部１の右側面を切り欠いてスペーサーａ１２と干渉しないようにしている。この接点は、軸からの距離が双方同じであるためメインペダル後部１と従ペダル１１は、接してから対になって動く。

上記は、図１を理解する上で図２を説明したものであり図１に戻って説明すると、このペダル装置は、ブレーキペダルの後方にメインペダルを縦列に設置し、アームｂ３４とアームｃ３５をブレーキペダルとアクセルペダルの間に設置してから、この後部と前部をプレート２７で繋いで固定する。それから互いにリンクするように、アームａ２５の先端部軸とアームｂ３４の先端部軸を連結するもので、この両軸のスパンの長さに、ロッド３３をジョイント３１にねじ込んで長さ調整後ロックナット３２でロックした互いに向き合う二つのジョイント３１を両軸に挿入して、緩まないようにダブルナットで回動する状態に固定している。又、互いに向き合う二つのジョイント３１には、ブッシュを圧入しているので滑らかに回動する。この場合、両軸のスパンの長さであるが、アームａ２５の傾きによって変わってくるので、予め適度な角度にしておく必要がある。このため固定プレート１３の上部固定箇所は長穴なので調整できるが、長穴部分を固定している座金付きボルトと下部を固定しているボルトａ１４の双方緩めて、適度な角度にして固定する。この適度な角度とは、リンク効率を考えてペダル押さえ３９がアクセルペダルに当接する時の、アームｂ３４の傾きと平行な角度が適度である。

図２に示す追従ペダル１１前部の左側にある戻りストッパー４４は、先述したようにアームａ２５と一体に動くようになっており戻り方向に付勢力を受けているので、このストッパーのボルト頭は、アイドリング状態の時、ペダル受け１０の角と接している。戻りストッパー４４の調整は、べたに着く角度αが絡んでくるので、調整ボルト４３の調整をしながら行う。べたに着く角度αになった時、アクセルが効きだしアクセルストッパー４２が効くまでがアクセルストロークになる。もう一つの調整ボルトである追従ペダル１１前部の右側にあるペダルストッパー４５は、メインペダル前部２のストッパーである。上記アイドリング状態というのは、アクセルが効いていない状態のことだが、べたに着く角度αになってからアクセルが効きだすには、図１に示すペダル押さえ３９がアクセルペダルに接している必要がある。然し、いつも接している必要はないので、べたに着く角度αになった時のみ接するようにしている。つまり、ペダル押さえ３９とアクセルペダルの間には、戻りストッパー４４を調整してすき間が出来るように余計戻している。これはペダル押さえ３９がアクセルペダルに当接しているだけでアクセルが効いていないならば、ぎりぎりアイドリングになっているが、幅を持たせて余裕があった方が信頼性は高い。このため、メインペダル後部１と調整ボルト４３のボルト先端面を早めに接するようにして追従ペダル１１を動かし、べたに着く角度αでペダル押さえ３９がアクセルペダルに当接するように最終調整する。この調整は、後述するべたに着く角度αの調整後行う。

図３は、べたに着く角度αを調整できる構成部品が見えるように、メインペダル前部２を底面から見て一部断面にした拡大斜視図である。角度調整ペダル３とメインペダル前部２の上下２段構えの上下段を固定アングル４８で仮に固定後ピンは外している。角度調整ペダル３の上部裏側に取付プレート４７を溶接しており、この取付プレート４７の穴をボルト、座金、ナットで固定アングル４８の上部長穴部分に取り付けて、もう一方の固定アングル４８の底辺である面をメインペダル前部２の長穴部分にボルト、座金、ナットで固定する。このように取り付けている上部と底面が長穴なので固定アングル４８を前後にずらすことができる。この場合、固定アングル４８の上部長穴部分は、ある一定角度で斜めになっており固定アングル４８を前後に動かすことにより、取付プレート４７の取り付け穴をボルトが上下させるので、固定アングル４８の底辺取付面を基準にすると頭付きピン８を軸に角度調整ペダル３が回動して前端部の高さが変わり、べたに着く角度αを調整できる。この調整は、頭付きピン８を挿入した図１の状態で行わなければならないのは当然のことである。

具体的な調整方法は、固定アングル４８の上部と底面を締め付けているボルト、ナットを緩めれば固定アングル４８を前後に動かせることになる。この場合、固定アングル４８の長穴部は底辺部に対して勾配がついており斜面でボルトを支えている。その勾配は前部が上がり後部が下がっているので、固定アングル４８を後部へ動かせば取付プレート４７の穴をボルトで持ち上げるから、各パイプに挿入している頭付きピン８を軸に角度調整ペダル３の前部が上がる。すると、上がった分だけ角度調整ペダル３の前部が足の裏で押し下げられメインペダル後部１の後端が上がるので、べたに着く角度αが小さくなる。これは、メインペダル後部１の後端と足のつま先が接するブレーキペダルの接点を結ぶ線なのでそうなる。逆に固定アングル４８を前部へ動かせばべたに着く角度αが大きくなる。このようにべたに着く角度αを増減調整できる。

どういうやり方をするかというと、この車なら、べたに着く角度αはこの位が最適というような角度調整をすることである。このため、アクセルとブレーキの分岐点になる角度がべたに着く角度αであり、これを境にアクセルとブレーキの操作方向が全く逆方向であるため、この両者には、ブレーキ操作をやり易くするとアクセル操作がやり難くなるという２律背反性があることを予め知っておく必要がある。車は安全第１なので普通ブレーキ優先にする。詳しくは、ブレーキペダルを踏み込んで車が止まるまでの踏み込み深さであるが、車によって、ばらつきがありブレーキが深い車は、角度調整ペダル３の前部を足の裏で押し下げるのが大きくなるので、反動で踵の跳ね上がりが大きくなる。従って、足首の角度が前方へ傾き姿勢が悪くなる。この姿勢緩和のため、べたに着く角度αを最初から大きくして踵を下げておけば、停止時の足の姿勢が緩和されるというものである。ブレーキが浅い車は、角度調整ペダル３の前部を足の裏で押し下げるのが小さいので、踵の跳ね上がりが小さい。この場合、ブレーキ操作はまだ余裕があるのでアクセル操作をやり易くしようと思えばべたに着く角度αを小さくする。この位で良いと思うならばそのままにして置く。とにかくやってみて現合で合わせて固定する。

以上説明したペダル装置の操作方法及び作用について、オートマチック車として説明する。先ず足の置き方であるが、つま先をブレーキペダルの上に置き、踵はメインペダル後部１の後端に来るように足を置くようにする。然し、足のサイズによっては、つま先とブレーキペダルの掛かりが浅くなったり深くなったりする。つまり、通常メインペダルの前後の位置を普通サイズの人に合わせているので、サイズが小さい人はつま先とブレーキペダルの掛かりが浅く、サイズが大きい人は深くなる。この場合、踵はメインペダル後部１の後端に届けばよいのであって、後端より少し位はみ出すのは構わない。極端な場合に限ってメインペダルをある程度前後に動かすことが出来るようになっている。上述したように足を置けば、メインペダル後部１の回動支点である軸ａ２２と軸ｂ４１より後部が足の重みで下がり、回動支点より前部であるメインペダル前部２と角度調整ペダル３は一体的に固定されているので一緒に跳ね上がる。すると、角度調整ペダル３の前部が足の裏と接触して止まる。この場合、ブレーキペダルとつま先の接点は動かさないので定まった、べたに着く角度αになる。この角度がブレーキ操作とアクセル操作の分岐点になるのはもちろん、どのような角度に設定しているかは、メインペダル後部１の後端と床上マットの距離は、必要最小限度のアクセルストロークにしている。然し、もっとブレーキ優先にしてアクセル全開を犠牲にすれば、一般的には、べたに着く角度αは少し大きくなりブレーキ操作し易くなる。これは、メインペダルに足を載せた状態からいうと、ブレーキ操作するには、足の裏と角度調整ペダル３の前部が斜面で接触している状態なのでブレーキペダルを足のつま先で踏み込む場合、ブレーキペダルの軌道にもよるが、足の裏と接している角度調整ペダル３の前部がより押し下げられ跳ね上がりは、少し大きくなるので総合的な判断をする。

エンジンを始動する場合は、上記のようにブレーキペダルとメインペダル後部１に足を置いた状態にして、つま先でブレーキペダルを踏み込んでからエンジンを始動する。この状態がブレーキを掛けて車両が停止した状態なので、ここから発進するには、ブレーキペダルと一緒に足のつま先を戻せばメインペダル後部１の後端に踵が届くので、そのまま足を降し、べたに着く角度αにする。その間、オートマチック車特有のクリーピング現象で車は動きだす。加速するには、足首の角度を後方へ起こしながらメインペダル後部１の後端を押し下げることにより、調整ボルト４３を介して接している追従ペダル１１を回転動作させる。すると、追従ペダル１１と一体に動くアームａ２５が、ジョイント３１とロッド３３を介してアームｂ３４と一体になっているアームｃ３５を回転させ、アクセルペダルに当接しているペダル押さえ３９がアクセルペダルを作動させるので、足首の角度を後方へ傾けるに従って、メインペダル後部１の後端を更に押し下げ加速するが戻せば減速する。べたに着く角度αまで戻せばアイドリング状態になる。

走行状態からブレーキ操作するには、足のつま先はブレーキペダルから浮いているものの、つま先から後ろである足の裏と角度調整ペダル３の前部、それに、メインペダル後部１の後端と踵は接していて、中間部分は隙間があるが、ちょうど足の土踏まずの部分でもあり、べたに着いている感覚と同じである。その状態から、足を前方へ移動すれば、足の裏と接している角度調整ペダル３の前部が押し下げられ、その反動で踵が跳ね上がり、つま先がブレーキペダルに掛かるので、そのまま前方へ踏み込めばブレーキ操作することになる。この場合、メインペダルに最初、足を置いた位置のずれであるが、ブレーキを踏み込んだ際の踵の跳ね上がりによる影響は、足首の作用で同じ方向に加わるので踏み込み量が少なければ足が前方へずれたりしない。踏み込み量が大きいとメインペダル前部１の前部は、押し下げられるにつれ床と平行ちかくになって押し下げられなくなり、メインペダル上を摺動することになるが、この摺動による摩擦抵抗は、ほんの僅かなので問題にもならない。又、固定プレート１３の上端とメインペダル前部２の前部を引張バネ２１で引っ張っているので、ブレーキを踏み込む方向に対してバネを引っ張るので抗力になるが、バネ自体の張力が弱いので問題にならない。むしろメリットの方が大きい。

どういうメリットかというと、メインペダルは左右両軸にブッシュを介して左右両側面を回動自在に設けているので、足の動きに順応するフリーのペダルになっている。だからこそ、ブレーキ操作とアクセル操作の橋渡しの役目を直接あるいは間接的に果たしているのである。その中で、メインペダルの前部と後部の重さのバランスを取る意味で引張バネ２１を設けているのは、どうしても前部が重いので後部を押し下げる必要があるのを不要にしている。バネの張力は前部の重さより少し大きいが、ムダな動作を省いているだけでなく安全性を高めている。それは、図２を参照に説明したようにペダル押さえ３９とアクセルペダルの間は、安全上すき間が出来るように余計戻しているが、そのことと引張バネ２１との関係は、前記のブレーキ操作に対しては、僅かな抗力になるが問題にならないとしたが、その抗力は固定プレート１３を介してアームａ２５を戻そうとする張力になるので、かえって良い結果になる。なぜなら、アームａ２５はもともと捻りバネ２３によって復帰方向に付勢力を受けているのに、ブレーキ操作の際、復帰を促されることになるから確実性が増す。バネは初期の張力が弱いのが問題であり、戻りをチェックあるいはカバーする意味で、すき間が出来るように余計戻すことを引張バネ２１が手助けしている。

前述の引張バネ２１の作用について、メインペダル後部１の後部を押し下げる必要があるのを不要にしていると説明しているのに足の置き方の説明では、メインペダル後部１の後部が足の重みで下がり、回動支点より前部は跳ね上がるというのは説明不足なので補足説明する。前述のペダル押さえ３９とアクセルペダルの間には安全上すき間が出来るように余計戻された状態というのは、図２に示す追従ペダル１１前部の戻りストッパー４４のボルト頭をそれだけ引っ込めていることなので、追従ペダル１１後部の調整ボルト４３が軸を境に跳ね上がっており、これと接するメインペダル後部１を持ち上げ、べたに着く角度αより小さい角度になっている。つまり、角度調整ペダル３の前端はブレーキペダルより下がっているため、最初メインペダルとブレーキペダルに足を置くと、メインペダル後部１の後部が足の重みで下がり、回動支点より前部は足の裏と隙間があるので跳ね上がることになる。又、引張バネ２１がメインペダル後部１を調整ボルト４３に接するように力が働いているが、ブレーキ操作の時は角度調整ペダル３の前部が足の裏で強制的に押し下げられるため接点は離れることになる。然し、ブレーキペダルとつま先を一緒に戻せば引張バネ２１の張力で接するまで戻る。それと同時に足を降すことになるので少しは負担軽減になる。これともう一つ、最初メインペダルとブレーキペダルに足を載せる場合であるが、引張バネ２１が無かったらメインペダル前部２は追従ペダル１１のペダルストッパー４５に当るまで下がるようになるが、引張バネ２１を設けているためメインペダル後部１と調整ボルト４３が接するまで持ち上げており必要以上の動作を無くしている。

次に、ブレーキ操作とアクセル操作における跳ね上がり問題を解決する足の姿勢制御機構について説明する。図４にローラーガイドによる作動状態を示すＣ−Ｃ断面矢視拡大斜視図で、ブレーキペダルを足のつま先で踏み込んで車が停止した時のメインペダルの状態を示している。これは、ブレーキ操作に伴い角度調整ペダル３の前部が足の裏で押し下げられ、その反動で軸を支点にメインペダル後部１の後部が跳ね上がるのを大きく抑えている。その結果、足の姿勢が良くなりブレーキ操作がやり易くなっている。その機構については、図５に示すローラーガイド右１６に線ＥＦＧで示す輪郭をローラー１８が転動するようになっていて線Ｅ部分がアクセル操作、線Ｆ部分内がべたに着く角度α、線Ｇ部分がブレーキ操作と３部分に分けられ、べたに着く角度αの時、線Ｆの中央部分にローラー１８を配置するようになっていて、べたに着く角度αの調整によっては上下にずれるが、はみ出すことはない。ロ−ラーガイド右１６、軸ａ２２、ローラー１８は左右対称に配設され左右同時に作動するので、単にロ−ラーガイド、軸、ローラーと表現し説明する。メインペダルの姿勢は、軸、頭付きピン８、ローラーの３点を線で結んだ３角形で決まる。このうち軸から頭付きピン８までのスパンと頭付きピン８からローラーまでのスパンの２辺は一定距離に定まっていて、他の１辺である軸からローラーまでのスパンはローラーガイドの輪郭の形状によって変化する。線Ｆ部分は軸を中心とする円周上なので、この円周上をローラーが転動する場合、軸からローラーまでのスパンは変わらないので定まった３角形で動くことになる。つまり、メインペダルの前部、後部は一体になって動き、どちらを押し下げても軸を支点に反対側が押し下げられた角度だけ跳ね上がることになる。

ブレーキ操作とアクセル操作の分岐点である、べたに着く角度αからブレーキ操作を行った場合、角度調整ペダル３とメインペダル前部２は図３に示す固定アングル４８で固定されているので、角度調整ペダル３の前部が足の裏で押し下げられると同時にメインペダル前部２も押し下げられる。この押し下げられる力は図４に示す頭付きピン８を軸にメインペダルの前部が下方へ折れ曲がろうとする回転力になって、ローラーはメインペダル前部２と一体になっているのでローラーがロ−ラーガイドの輪郭に押し付けられ、線Ｆ部分から線Ｇ部分へとローラーが転動して行くが、線Ｆ部分を転動する時は上述したように軸を支点にメインペダルの後部も跳ね上がる。然し、線Ｇ部分にローラー１８が転動するに従って軸からローラーまでのスパンが短くなり、頭付きピン８を軸に関節となってメインペダルの前部が下方へ折れ曲がるが、ロ−ラーガイドの輪郭が壁となって折れ曲がるのは限られる。このように折れ曲がることによって頭付きピン８の起き上がりが小さくなるので、メインペダル後部１の後部があまり跳ね上がらなくなる。その跳ね上がりは、メインペダル後部１が軸から頭付きピン８までの一定距離の円を描いて起こされるが、折れ曲がりを大きくすると起こされるのは小さくなり、足の姿勢が良くなるからブレーキ操作しやすくなる。

次にアクセル操作における作動状態ついて説明する。べたに着く角度αからメインペダル後部１の後端を踵で押し下げると、軸の中心から頭付きピン８の中心までの一定距離を半径として軸を支点に頭付きピン８が後方へ起こされロ−ラーガイドの線Ｆ部分をローラーが転動する時は、先に説明したように押し下げられた反対側が跳ね上がるからローラーは上方へ引っ張られて転動して行く。そうすると、ロ−ラーガイドの切り欠き部である線Ｅ部分に入り込むに従いメインペダルの前部が頭付きピン８を軸に関節として下方へ折れ曲がる。この折れ曲がりは足の裏と接する角度調整ペダル３の前部の跳ね上がりが小さくなりアクセル操作し易くなる。なぜなら、足首の角度を後方へ傾けながらメインペダル後部１の後端を踵で押し下げる動作は、足首の角度をあまり傾けなくてもメインペダル後部１の後端を踵で押し下げることが出来るようになるからである。これは、足首の角度を後方へ傾ける動作は小さくして踵を下げる動きが加わるということである。

上述したブレーキ操作とアクセル操作における作動は、構造上ローラーがローラーガイドに対して力の伝わり方が違うが、結果としてブレーキ操作、アクセル操作とも足の姿勢が良くなり操作し易くなっている。その違いというのは、ブレーキ操作に伴い角度調整ペダル３の前部が足の裏で押し下げられる力によって、頭付きピン８を軸に折れ曲がろうとする力がローラーに伝わりローラーがローラーガイドに押し付けられるもので、アクセル操作に於いては、足の踵で直接メインペダル後部１の後端を押し下げるので、左右両軸を支点に頭付きピン８が直接おこされることによって、ローラーがローラーガイドの輪郭に沿って引っ張られる。どう違うかは、ブレーキ操作の時は関節を起こす作用と曲げる作用に分散されるが、アクセル操作の場合の関節は、逃げていく折れ曲がりになるから、結果は同じであれ能動的な曲がりと受動的な曲がりの違いになる。

上述したように関節の曲がり方の違いはあるが、ローラーガイドの切り欠き角度によって関節の曲がりが左右されることは言うまでもなく、切り欠いた面積で表されるが、切り欠き角度を大きくするとローラーが元に戻り難くなるのであまり大きくもできない。図５に示すローラーガイド右１６を参考に説明すると、Ｅ線部分よりＧ線部分の方が切り欠き面積が大きくなっているため、アクセルよりブレーキの方が関節の曲がりが大きくブレーキ優先になっている。

１メインペダル後部
２メインペダル前部
３角度調整ペダル
４パイプａ
５パイプｂ
６パイプｃ
７パイプｄ
８頭付きピン
９ローラーガイド左
１０ペダル受け
１１追従ペダル
１２スペーサーａ
１３固定プレート
１４ボルトａ
１５ガイド受け
１６ローラーガイド右
１７ローラー軸
１８ローラー
１９Ｅ型止め輪
２０バネ掛け
２１引張バネ
２２軸ａ
２３捻りバネ
２４掛けボルト
２５アームａ
２６ボルトｂ
２７プレート
２８アングル
２９ボルトｃ
３０レベルボルト
３１ジョイント
３２ロックナット
３３ロッド
３４アームｂ
３５アームｃ
３６架台
３７支え
３８支点ボルト
３９ペダル押さえ
４０取付ボルト
４１軸ｂ
４２アクセルストッパー
４３調整ボルト
４４戻りストッパー
４５ペダルストッパー
４６ナット
４７取付プレート
４８固定アングル
４９ブッシュ
５０スペーサーｂ
５１ツバ付きブッシュ

Claims

メインペダルに足を載せて、ブレーキ操作は、足のつま先で車両のブレーキペダルを踏み込む直接的な動作をし、アクセル操作は、足首をブレーキとは逆方向の後方へ起こしながらメインペダルを鉛直後方に回転させて追従ペダル１１を動かし、連動するアームｃ３５に備えたペダル押さえ３９によって、車両のアクセルペダルを作動させる間接的な操作をするペダル装置において、メインペダルを前後部に分け、メインペダルの前部を上下２段構えとし、上段を角度調整ペダル３、下段を左右両外側面にローラー１８を設けたメインペダル前部２にして、メインペダルの後部をメインペダル後部１として、メインペダルの前部と後部の分け目をパイプ部と頭付きピン８からなる折れ曲がる関節として一つのメインペダルにまとめ、ペダル受け１０の左右両側面内側で、前記ペダル受け１０に軸受される左右両軸に左右のローラーガイドをそれぞれ配設し、該左右のローラーガイドの間にメインペダル後部１の左右両側面穴を、ペダル受け１０に対するメインペダル後部１の回動支点として前記左右両軸に設けて、ブレーキとアクセル操作によって左右のローラーガイドの輪郭を前記ローラー１８が転動する構成にして、跳ね上がりを抑えるローラーガイドによるペダル操作姿勢制御機構を設けたことを特徴とするアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違い防止装置。
前記上下２段構えの角度調整ペダル３に取付プレート４７を設け、該取付プレート４７の穴と固定アングル４８の上部長穴斜面をボルト、ナットで取り付け、前記固定アングル４８の底面部をメインペダル前部２の長穴部分に配設して、上下段を保持することになる前記固定アングル４８を前後に動かすことにより、頭付きピン８を軸に角度調整ペダル３が回動して前記上下段の高さが増減する調整ができ、べたに着く角度αを増減調整できる手段を備えることを特徴とする請求項１記載のアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違い防止装置。