JP7443187B2 - 車両用操作ペダル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用操作ペダル装置に関する。特に、車両用ブレーキペダル装置において操作ペダルの動作に関連して配設される操作量センサ等のペダル動作関連付属機器を保護するガード部材が配設される車両用操作ペダル装置に関する。
自動車等車両には、各種の車両用操作ペダル装置が装備される。例えば、車両用ブレーキペダル装置がある。汎用の車両用操作ペダル装置は、車両の車体に一体化して取付けられるペダルブラケットと、このペダルブラケットに軸支されて回動可能に取付けられる操作ペダルを備える。そして、操作ペダルを足の踏込み操作等により回動操作させることにより、所定の機器を作動させる構成となっている。
ところで、これらの車両用操作ペダル装置には、操作ペダルの動作に関連して、各種のペダル動作関連付属機器が配設される。ペダル動作関連付属機器としては、例えば、操作ペダルの操作量を検出する操作量センサがある。操作量センサとしては操作ペダルの回動ストロークを検出するストロークセンサがある(下記特許文献1参照)。ストロークセンサは操作ペダルの回動ストロークに基づいて車両の各種機器を制御する。なお、操作量センサとしては、操作ペダルの操作荷重を検出する荷重センサもある。また、その他のペダル動作関連付属機器としては、操作ペダルの戻り動作の緩和を図るダンパ装置がある。
ストロークセンサは、通常、操作ペダルがペダルブラケットに回動可能に軸支される位置近傍にペダルブラケットに一体化状態として設置される。このため、不用意に、足で操作ペダルを蹴り上げるような動作をした場合に、ストロークセンサに足が接触したり、或いは、他の比較的大きな外力が作用する等して、ストロークセンサを損傷せしめ、耐久性に影響を及ぼす恐れがある。
このような状態の保護を図るため、ストロークセンサの下方部位置の周辺にガード部材を配設して、異常な外力からの保護を図る対策がある(下記特許文献2参照)。これにより、下方部からの外力に対するストロークセンサ等ペダル動作関連付属機器の保護が図られる。
特開2018-139059号公報 特開2016-99794号公報
上述したガード部材によれば、通常の異常な外力に対する保護は図ることができる。しかし、特別な異常な外力に対しては、やはりガード部材が必要以上に大きく変形して、ストロークセンサに当接して、ストロークセンサを損傷せしめる恐れがある。
この対策として、鋼板で形成されるガード部材の板厚を厚くして剛性を高める方策がある。しかし、この方策によるときには、ガード部材が重量アップになると共に、コストアップになるという問題がある。
而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ガード部材の板厚を厚くすることなく、特別な異常な外力に対するガード部材の所定以上の変形を阻止ないし抑制して、ペダル動作関連付属機器の保護を図ることにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用操作ペダル装置は、次の手段をとる。
本発明の第1の発明は、車両の車体に一体化して配設されるペダルブラケットと、前記ペダルブラケットに回動可能に軸支されて取付けられる操作ペダルと、前記操作ペダルの動作に関連して前記ペダルブラケットに配設されるペダル動作関連付属機器と、前記ペダル動作関連付属機器に対する異常な外力からの保護を図るために、前記ペダル動作関連付属機器の少なくとも周囲の一部を覆うように配設され、かつ、前記操作ペダルに固定して配設されるガード部材と、を備える車両用操作ペダル装置であって、前記ガード部材における前記異常な外力による所定以上の変形を阻止ないし抑制する第1形態維持手段が前記ガード部材と前記操作ペダルとの間に対設して形成されている、車両用操作ペダル装置である。
本発明の第2の発明は、車両の車体に一体化して配設されるペダルブラケットと、前記ペダルブラケットに回動可能に軸支されて取付けられる操作ペダルと、前記操作ペダルの動作に関連して前記ペダルブラケットに配設されるペダル動作関連付属機器と、前記ペダル動作関連付属機器に対する異常な外力からの保護を図るために、前記ペダル動作関連付属機器の少なくとも周囲の一部を覆うように配設され、かつ、前記操作ペダルに固定して配設されるガード部材と、を備える車両用操作ペダル装置であって、前記ガード部材における前記異常な外力による所定以上の変形を阻止ないし抑制する第2形態維持手段が前記ガード部材と前記ペダルブラケットとの間に対設して形成されている、車両用操作ペダル装置である。
本発明の第3の発明は、上述した第1の発明の車両用操作ペダル装置であって、前記第1形態維持手段は、前記ガード部材の本体部位から前記操作ペダルの回動作動軌跡面を横断する位置まで延出形成された干渉部位と、前記操作ペダルから突設して形成された突設部とが、前記ガード部材の変形により当接する構成である、車両用操作ペダル装置である。
本発明の第4の発明は、上述した第3の発明の車両用操作ペダル装置であって、前記第1形態維持手段の前記干渉部位と前記突設部との間には、前記ガード部材の変形方向に隙間を有して配設されている、車両用操作ペダル装置である。
本発明の第5の発明は、上述した第1の発明から第4の発明の何れかの車両用操作ペダル装置であって、前記ペダル動作関連付属機器は操作量センサである、車両用操作ペダル装置である。
本発明の第6の発明は、上述した第1の発明から第5の発明の何れかの車両用操作ペダル装置であって、当該車両用操作ペダル装置は車両用ブレーキペダル装置である、車両用操作ペダル装置である。
上述した本発明の手段によれば、ガード部材の板厚を厚くすることなく、特別な異常な外力に対するガード部材の所定以上の変形を阻止ないし抑制して、ペダル動作関連付属機器の保護を図ることができる。
第1実施形態の車両用ブレーキペダル装置の全体構成を示す斜視図である。 第1実施形態におけるガード部材を一体化して取付けたペダルアームの形態を示す斜視図である。 図2のペダルアームの形態を反対側から見た状態を示す斜視図である。 第1実施形態のガード部材単体を示す斜視図である。 図4のガード部材の側面図である。 図4のガード部材の上面図である。 第2実施形態の車両用ブレーキペダル装置の全体構成を示す斜視図である。 第2実施形態のガード部材単体を示す斜視図である。 図8のガード部材の側面図である。 図8のガード部材の上面図である。 第1実施形態及び第2実施形態のガード部材おける入力荷重に対する負荷変形量を示す線図である。
<実施形態の説明のまえおき>
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用操作ペダル装置は、車両用ブレーキペダル装置10の場合であり、ペダル動作関連付属機器は操作量センサであり、かつ、操作量センサはペダルアーム12の回動ストロークを検出するストロークセンサ30の場合である。なお、各図の説明における方向表示は、自動車等車両の進行方向で見た場合の表示であり、各図に示すLは前後方向、Hは高さ方向、Wは左右方向(車両の幅方向)を示す。但し、個別に特に示した表示は、当該表示による。また、構成部品が左右に存在する場合に、左右の部品を個別に指称する場合は、当該構成部品を示す符号の後尾に、左側の構成部品にはLを付し、右側の構成部品にはRを付して示す。
<第1実施形態の車両用ブレーキペダル装置10の全体構成>
先ず、第1実施形態の車両用ブレーキペダル装置10を説明する。図1は車両用ブレーキペダル装置10の全体構成を右側前方から見た斜視図である。車両用ブレーキペダル装置10は、通常、自動車等車両の運転席前部の下部に配設される。車両用ブレーキペダル装置10はペダルアーム12を備える。このペダルアーム12は本発明の操作ペダルに相当する。図1に示すように、ペダルアーム12は、長尺形状で上下方向に配設されるペダルアーム本体14と、ペダルアーム本体14の下端部に取付けられるペダル踏面16と、
ペダルアーム本体14の上端部に設定されるボス部18(図1には不図示、図2、図3に図示)を備える。ボス部18はペダルアーム本体14を後述するペダルブラケット20に回動可能に取付ける部位である。
自動車等車両の運転席前部には、車体構成部材としてインストルメントパネル(不図示)やダッシュパネル(不図示)が配置されており、これらのパネルに図1に示されるペダルブラケット20が一体的に配設される。ペダルブラケット20は右側ペダルブラケット20Rと左側ペダルブラケット20Lがペダルアーム本体14のボス部18(図2、図3参照)を挟んで配設される。なお、ペダルアーム本体14上端のボス部18は、両ペダルブラケット20R、20L間に懸架して配設される支持軸26(図2、図3参照)により軸支されて取付けられる。これにより、ペダルアーム本体14からなるペダルアーム12はペダルブラケット20に回動可能に支持され、下端のペダル踏面16を足で踏込み操作することにより、ブレーキ作動が行われる。
ペダル踏面16は、長尺形状のペダルアーム本体14の下端に一体的に取付けられており、運転者が足で踏み込み操作できる位置に設定されている。ペダル踏面16は足での踏込み操作が容易にできる形状とされており、本実施形態ではその踏込部位は横長の長方形状とされている。なお、ペダル踏面16による踏込み操作は、ペダルアーム本体14の回動によりブレーキ作動油圧シリンダを作動させて、ブレーキ作動をなすようになっている。
<ストロークセンサ30>
図1に示すように、本実施形態の車両用ブレーキペダル装置10には、ペダルアーム12の回動状態を検知するストロークセンサ30が装備される。ストロークセンサ30は、通常、ペダルアーム12の上方部位置に配設される。なお、ストロークセンサ30は、通常、ハイブリッド車両に備えられており、ブレーキ作動のストロークに応じて各種機器を制御する。
図1に示されるように、ストロークセンサ30はセンサ取付ブラケット28に取付けられている。センサ取付ブラケット28は右側ペダルブラケット20Rに一体的に取付けられている。このセンサ取付ブラケット28の右側ペダルブラケット20Rへの取付けは、センサ取付ブラケット28の脚部28aが右側ペダルブラケット20Rに溶接されて取付けられている。したがって、ストロークセンサ30はセンサ取付ブラケット28を介してペダルブラケット20に取付けられる構成となっている。なお、センサ取付ブラケット28は鋼板製とされている。
図1に示すように、ストロークセンサ30には前後方向に配設されたセンサ取付部位34を備える。このセンサ取付部位34はセンサ取付ブラケット28に取付けられたスタッドボルト32とナット36によりセンサ取付ブラケット28に締結されて一体化されている。すなわち、ストロークセンサ30はペダルブラケット20に一体化された配置構成となっている。
なお、ストロークセンサ30はペダルアーム12の回動を検知するものであるため、ストロークセンサ30とペダルアーム12とはリンクにより連結されている。図1に示すように、L字形リンク38がストロークセンサ30とペダルアーム12との間に配設されており、ペダルアーム12の回動がストロークセンサ30に伝えられて検知されるようになっている。
なお、L字形リンク38は右側ペダルブラケット20Rを跨いで配設される構成であるため、右側ペダルブラケット20Rには連通孔42が形成されている。この連通孔42を通じてL字形リンク38は配設される構成となっている。これにより、L字形リンク38によりペダルアーム12の回動がストロークセンサ30に伝えられるようになっている。
<ガード部材46>
次に、本実施形態が特徴とする構成のガード部材46について説明する。第1実施形態のガード部材46は、図1~図6に示される。ガード部材46はストロークセンサ30に対する下方部からの足蹴り等の異常な外力から保護を図るために配設される。このため、ストロークセンサ30の下方部を包囲するように配設される。すなわち、ストロークセンサ30の少なくとも周囲の一部を覆うように配設される。なお、ガード部材46は鋼板製とされている。
図1~図3に良く示されるように、ガード部材46はペダルアーム12のペダルアーム本体14にアーク溶接Wにより固定されて一体化される。なお、アーク溶接Wはペダルアーム本体14の端縁部の範囲を除いて行われている。これは溶接熱によりアーム本体14の端縁部に影響を与えないようにするためである。
図4~図6に良く示されるように、第1実施形態のガード部材46は、本体部位48と、干渉部位50と、追加保護部位52とからなる。本体部位48は図1に示すようにストロークセンサ30の下方部の位置に配設される部位である。この本体部位48の配設位置は、ペダルアーム12の静止状態(非操作状態)において、ペダル踏面16方向からの足蹴り等の異常な外力Fを遮断できる位置とされている。
干渉部位50は、本体部位48からペダルアーム12の回動作動軌跡面を横断する位置まで延出形成された部位であり、本体部位48と一体的に形成されている。この干渉部位50によって本第1実施形態が特徴とする第1形態維持手段60が構成される。第1形態維持手段60については後述する。
追加保護部位52は、本体部位48の後方位置に本体部位48と一体的に形成された部位である。本体部位48と追加保護部位52との配置関係は、面積的には、追加保護部位52は本体部位48より小さい面積とされており、位置的には、本体部位48の右寄り位置とされている。そして、追加保護部位52と本体部位48は前後方向で見てヘの字形に屈曲形成された形態となっている。
図1で見て、図示は省略されているが、追加保護部位52の上方位置にはストップランプスイッチが配設されている。したがって、追加保護部位52は足蹴り等の下方からの外力Fに対して、ストップランプスイッチの保護を図るように配置されている。
<第1形態維持手段60>
次に、本第1実施形態が特徴とする第1形態維持手段60について説明する。第1形態維持手段60は、ガード部材46における足蹴り等の異常な外力Fによる所定以上の変形を阻止ないし抑制する手段であり、ペダルアーム12とガード部材46との間に対設して形成される。詳細には、第1形態維持手段60の当該対設構成は、前述したガード部材46に形成された干渉部位50と、ペダルアーム本体14から突設して形成された突設部58とが、ガード部材46の変形により当接する構成として配設される。なお、突設部58の形成位置は、図2及び図3に良く示されるように、ガード部材46の干渉部位50の上方部位置となっている。
なお、本第1実施形態では、ガード部材46の干渉部位50とペダルアーム本体14に形成された突設部58とが、対設して配設される対設間には、外力の作用によるガード部材46の変形方向に隙間を有して配設されている。
<第1実施形態の作用効果>
次に、第1実施形態のガード部材46によるストロークセンサ30の保護作用を説明する。図1に示すように、ストロークセンサ30には、ペダルアーム12の非操作状態(静止状態)において、誤ってペダルアーム12の下方部から足蹴り等の異常な外力Fが作用することがある。本実施形態では、この外力はガード部材46により受け止められて、ストロークセンサ30の保護が図られる。
しかし、外力Fが特別に大きな異常な外力Fの場合には、ペダルアーム本体14に固定されて取付けられたガード部材46の本体部位48が大きく変形して、ストロークセンサ30に当たって損傷せしめる恐れがある。このような場合でも、本実施形態では、第1形態維持手段60によりガード部材46の本体部位48が大きく変形することが阻止ないし抑制されて、ストロークセンサ30の保護が図られる。
すなわち、本実施形態では、このような場合、第1形態維持手段60を構成するガード部材46の本体部位48から延出形成された干渉部位50が、ペダルアーム本体14から突設して形成された突設部58に当接する。これにより、ガード部材46の本体部位48のストロークセンサ30方向への変形が阻止ないし抑制されて、ストロークセンサ30の保護が図られる。
図11は、ガード部材46への入力荷重に対するガード部材46の負荷変形量を示す線図である。この線図において、入力荷重は外力Fを示しており、負荷変形量はガード部材46における本体部位48のストロークセンサ30方向への変形量を示している。線図a1は干渉部位50が突設部58に当接するまでの本体部位48の変化線図を示し、線図a2は当接した後の本体部位48の変化線図を示す。
図11の線図におけるA点は、干渉部位50が突設部58に当接した点を示しており、破線で示す線図a3は本実施形態の第1形態維持手段60が設定されていない場合の線図を示している。したがって、B点は線図a3で移行した場合の仮想の点を示している。C点は線図a2で移行した場合の点を示している。この線図から分かるように、本実施形態の第1形態維持手段60によれば、負荷変形量がB点からC点まで減少することが分かる。これにより、ストロークセンサ30の保護が図られる。
なお、本実施形態におけるガード部材46には、本体部位48に追加してストップランプスイッチの保護を図る追加保護部位52が設定されているため、ガード部材46によりストロークセンサ30と共にストップランプスイッチの保護も図られている。
また、本実施形態では、第1形態維持手段60における干渉部位50と突設部58との間の対設構成には、ガード部材46の変形方向に隙間を有して構成されている。この隙間を有する構成によれば、隙間を有しない構成の場合に比べ、第1形態維持手段60の組付けが容易に行うことができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は図7~図10に示される。第2実施形態は、上述した第1実施形態における第1形態維持手段60が第2形態維持手段62に変更された形態であり、その他の構成は同じ構成である。したがって、第2形態維持手段62を中心に説明し、その他の構成内容は第1実施形態と同じ符号を付すことにより、説明を省略する。
<第2形態維持手段62>
第2実施形態の第2形態維持手段62は、図7に示される。第2形態維持手段62は、ガード部材46に形成された干渉部位50と、右側ペダルブラケット20Rの下縁に形成される下縁フランジ部位54とが、対設して配置されることにより構成される。なお、この対設して配置される位置状態はペダルアーム12の非操作状態(静止状態)であり、ペダルアーム12を作動した状態にあっては、ガード部材46の干渉部位50は下縁フランジ部位54から離れた状態となる。
なお、第2実施形態の第2形態維持手段62の場合も、第1実施形態の第1形態維持手段の場合と同様に、対設して配設されるガード部材46の干渉部位50と右側ペダルブラケット20Rの下縁フランジ部位54との対設間は、外力の作用によるガード部材46の変形方向に隙間を有して配設される。
<ガード部材46>
図8~図10は第2実施形態のガード部材46の構成を示す。第2実施形態のガード部材46も、基本的構成部位は第1実施形態のガード部材46と同じように、本体部位48と、干渉部位50と、追加保護部位52とからなる。本体部位48と追加保護部位52両者の配設位置関係は第1実施形態と同じであるが、干渉部位50の配設位置が異なっている。干渉部位50は追加保護部位52から右側ペダルブラケット20Rの下縁フランジ部位54の下部位置に延出して一体的に形成されている。
<第2実施形態の作用効果>
第2実施形態の作用効果も、基本的には上述した第1実施形態と同じ作用効果をなす。第11図に示される線図と同じ作用効果をなす。すなわち、ガード部材46に異常な外力が作用したとき、干渉部位50は右側ペダルブラケット20Rの下縁フランジ部位54に当接して、ガード部材46の変形を阻止ないし抑制して、ストロークセンサ30の保護を図る。
なお、上述したように、第2実施形態における第2形態維持手段62の、ガード部材46の干渉部位50と右側ペダルブラケット20Rの下縁フランジ部位54との対設構成は、ペダルアーム12の非操作状態(静止状態)の場合である。したがって、ペダルアーム12を作動した状態にあっては、ガード部材46の干渉部位50は下縁フランジ部位54から離れた状態となり、上記の作用をなさない。しかし、ストロークセンサ30に蹴り上げ等の異常な外力が及ぼされる作用は、一般に、ペダルアーム12の非操作状態の場合であり、操作状態で蹴り上げ等の外力が及ぼされることは殆どないので、問題となることは殆どない。
<その他の実施形態>
以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、その他各種の形態でも実施できる。
例えば、上記実施形態の車両用ペダル装置は、車両用ブレーキペダル装置10の場合であった。しかし、車両におけるその他のペダル装置にも広く適用することができる。例えば、クラッチペダル装置や、アクセルペダル装置等にも応用することができる。
また、上記実施形態における車両用ペダル装置のペダル動作関連付属機器は車両用ブレーキペダル装置10のストロークセンサ30であった。なお、車両用ペダル装置のペダル動作関連付属機器としては、その他、ストロークセンサ30以外の操作量センサや、操作ペダルの戻り操作の緩和を図るダンパ装置がある。なお、操作量センサとしては操作ペダルの操作荷重を検出する荷重センサがある。
また、上記実施形態における第1形態維持手段60及び第2形態維持手段62を構成する対設部位間には、ガード部材46の変形方向に隙間を有する配置構成であった。しかし、諸般の事情で隙間を設けることが困難な場合は、隙間のない構成であってもよい。
なお、上記実施形態のガード部材46は、ストロークセンサ30の下方部の一部を覆う配置構成であった。ストロークセンサ30の全周を覆う構成であってもよい。
また、本実施形態のペダルアーム本体14は、通常は、1枚の板状部材で形成されるが、中空形状で形成される構成でも良い。
<「課題を解決するための手段」に記載した各発明の作用効果>
なお、最後に上述の「課題を解決するための手段」における各発明に対応する上記実施形態の作用効果を付記しておく。
先ず、第1の発明によれば、ガード部材と操作ペダルとの間に対設して形成される第1形態維持手段により、ガード部材に作用する特別に異常な外力による所定以上の変形を阻止ないし抑制することができる。これにより、ガード部材の板厚を厚くすることなく、ペダル動作関連付属機器の保護を図ることができる。
次に、第2の発明によれば、ガード部材とペダルブラケットとの間に対設して形成される第2形態維持手段により、ガード部材に作用する異常な外力による所定以上の変形を阻止ないし抑制することができる。これにより、ガード部材の板厚を厚くすることなく、ペダル動作関連付属機器の保護を図ることができる。
次に、第3の発明によれば、第1形態維持手段は、ガード部材に形成される干渉部位と、操作ペダルに形成される突設部とにより構成される。これにより、特別な異常な外力がガード部材に作用し、所定量変形したとき、それ以上のガード部材の変形が阻止ないし抑制され、ペダル動作関連付属機器の保護が図られる。
次に、第4の発明によれば、第1形態維持手段における干渉部位と突設部との間には、ガード部材の変形方向に隙間を有して構成される。この構成によれば、隙間を有しない構成の場合に対し、第1形態維持手段の組付けを容易に行うことができる。
次に、第5の発明によれば、ペダル動作関連付属機器は操作量センサである。したがって、ガード部材により操作量センサの保護を好適に行うことができる。
次に、第6の発明によれば、車両用操作ペダル装置は車両用ブレーキペダル装置である。したがって、本発明は車両用ブレーキペダル装置に好適に実施することができる。
10 車両用ブレーキペダル装置(車両用操作ペダル装置)
12 ペダルアーム(操作ペダル)
14 ペダルアーム本体
16 ペダル踏面
18 ボス部
20 ペダルブラケット
20R 右側ペダルブラケット
20L 左側ペダルブラケット
26 支持軸
28 センサ取付ブラケット
28a 脚部
30 ストロークセンサ(操作量センサ)
32 スタッドボルト
34 センサ取付部位
36 ナット
38 L字形リンク部材
42 連通孔
46 ガード部材
48 本体部位
50 干渉部位
52 追加保護部位
54 下縁フランジ部位
58 突設部
60 第1形態維持手段
62 第2形態維持手段

Claims (5)

  1. 車両の車体に一体化して配設されるペダルブラケットと、
    前記ペダルブラケットに回動可能に軸支されて取付けられる操作ペダルと、
    前記操作ペダルの動作に関連して前記ペダルブラケットに配設されるペダル動作関連付属機器と、
    前記ペダル動作関連付属機器に対する異常な外力からの保護を図るために、前記ペダル動作関連付属機器の少なくとも周囲の一部を覆うように配設され、かつ、前記操作ペダルに固定して配設されるガード部材と、を備える車両用操作ペダル装置であって、
    前記ガード部材における前記異常な外力による所定以上の変形を阻止ないし抑制する第1形態維持手段が、前記ガード部材が前記操作ペダルに固定される位置とは別の位置において、前記ガード部材と前記操作ペダルとの間に対設して形成されている、車両用操作ペダル装置。
  2. 請求項1に記載の車両用操作ペダル装置であって、
    前記第1形態維持手段は、前記ガード部材の本体部位から前記操作ペダルの回動作動軌跡面を横断する位置まで延出形成された干渉部位と、前記操作ペダルから突設して形成された突設部とが、前記ガード部材の変形により当接する構成である、車両用操作ペダル装置。
  3. 請求項2に記載の車両用操作ペダル装置であって、
    前記第1形態維持手段の前記干渉部位と前記突設部との間には、前記ガード部材の変形方向に隙間を有して配設されている、車両用操作ペダル装置。
  4. 請求項1~請求項3の何れかの請求項に記載の車両用操作ペダル装置であって、
    前記ペダル動作関連付属機器は操作量センサである、車両用操作ペダル装置。
  5. 請求項1~請求項4の何れかの請求項に記載の車両用操作ペダル装置であって、
    当該車両用操作ペダル装置は車両用ブレーキペダル装置である、車両用操作ペダル装置。
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