(57)【要約】【課題】重量やコストが増加することなく、強度と剛性を向上させることができるブレーキ操作ペダルを得る。【解決手段】ブレーキ操作ペダル１０では、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部材の形状（側面視における図心Φ）が、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８とを結ぶ仮想線Ｋに対して乗員操作側にオフセット（オフセット量δ）した湾曲形状に形成されている。これにより、このブレーキ操作ペダル１０の支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分においては、乗員が踏力によって操作した際の荷重に起因するモーメントが低減される。【選択図】図２
2010241246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材上端部が支軸によって回転可能に支持され、部材下端部が乗員操作用の操作部とされ、部材上下中間部にプッシュロッドが乗員操作側と反対側から連結され、
かつ、前記支軸と前記プッシュロッド連結部との間の部材の側面視における図心が、前記支軸と前記プッシュロッド連結部とを結ぶ仮想線に対して乗員操作側にオフセットした形状に形成されている、
ことを特徴とするブレーキ操作ペダル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に適用されるブレーキ操作ペダルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に適用されるブレーキ操作ペダルには、高い強度や剛性が求められており、特に車両の急ブレーキ時においては当該ブレーキ操作ペダルに大きな操作荷重が加わるため、これに対応できるように必要な強度と剛性を確保する必要がある。
【０００３】
この場合、ブレーキ操作ペダルの部材断面を大きな形状に設定すれば強度や剛性を向上させることができるが、重量やコストが大幅に増加することになる。
【０００４】
このため従来では、ブレーキ操作ペダルの剛性を向上させる対策として、プッシュロッド連結用のカム機構を工夫したもの（例えば、特許文献１参照）や、リンク機構を採用したもの（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
【０００５】
前記特許文献１に示されたブレーキ操作ペダルでは、運転者に剛性感を与えることができて操作フィーリングが向上し、また、前記特許文献２に示されたブレーキ操作ペダルでは横剛性の低下を抑制することができるなどの効果を発揮できる。
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に示されたブレーキ操作ペダルでは、特別な形状のカム部材を用いた構成であり、また、前記特許文献２に示されたブレーキ操作ペダルでは、複数の部品から成るリンク機構を採用した構成であるため、何れのものも構造が複雑で重量やコストの増加を招く要因であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１７００６５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、重量やコストが増加することなく、強度と剛性を向上させることができるブレーキ操作ペダルを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明のブレーキ操作ペダルは、部材上端部が支軸によって回転可能に支持され、部材下端部が乗員操作用の操作部とされ、部材上下中間部にプッシュロッドが乗員操作側と反対側から連結され、かつ、前記支軸と前記プッシュロッド連結部との間の部材の側面視における図心が、前記支軸と前記プッシュロッド連結部とを結ぶ仮想線に対して乗員操作側にオフセットした形状に形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載のブレーキ操作ペダルでは、支軸とプッシュロッド連結部との間の部材の形状（側面視における図心）が、支軸とプッシュロッド連結部とを結ぶ仮想線に対して乗員操作側にオフセットした形状に形成されている。これにより、当該ブレーキ操作ペダルの支軸とプッシュロッド連結部との間の部分において、乗員が操作部を操作した際の荷重に起因するモーメントが低減される。
【００１１】
すなわち、ブレーキ操作ペダルの支軸とプッシュロッド連結部とを結ぶ仮想線をＹ軸とし、これに直行する軸をＸ軸とすると、支軸に作用する荷重は、Ｘ軸方向分力及びＹ軸方向分力を含んでいる。同様に、プッシュロッド連結部に作用する荷重は、Ｘ軸方向分力及びＹ軸方向分力を含んでいる。
【００１２】
ここで、当該支軸とプッシュロッド連結部との間の部分において、Ｘ軸方向分力に着目すると、当該部分においては、乗員操作側においては「伸び」モーメントが作用することになり、乗員操作側と反対側においては「縮み」モーメントが作用する。一方、当該支軸とプッシュロッド連結部との間の部分において、Ｙ軸方向分力に着目すると、当該部分においては、乗員操作側においては「縮み」モーメントが作用することになり、乗員操作側と反対側においては「伸び」モーメントが作用する。
【００１３】
したがって、当該支軸とプッシュロッド連結部との間の部分においては、Ｘ軸方向分力に起因するモーメントとＹ軸方向分力に起因するモーメントが互いに相殺し合うことになり、当該部分においては結果的に全体的なモーメントが低減される。
【００１４】
これにより、当該部分の部材断面を大きく設定しなくても、必要な強度や剛性を確保することができ、軽量化及び低コスト化を実現することができる。また、当該部分のモーメントが低減されるため、部材の撓み量が減少し、ブレーキ操作時におけるプッシュロッド連結部のＸ方向変位量が低減することになり、結果的に剛性が向上することになる。
【００１５】
このように、請求項１記載のブレーキ操作ペダルでは、支軸とプッシュロッド連結部との間の部分において、乗員が操作部を操作した際の荷重に起因するモーメントが低減されるため、当該部分の部材断面を大きく設定しなくても必要な強度や剛性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明のブレーキ操作ペダルは、重量やコストが増加することなく、強度と剛性を向上させることができるという優れた効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ操作ペダルの主要構成部品を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るブレーキ操作ペダルの支軸とプッシュロッドの連結部との間のオフセットした湾曲形状を示す図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係るブレーキ操作ペダルに作用する荷重及びモーメントの状態を示し、（Ａ）はＸ軸方向分力に着目して模式的に示す側面図であり、（Ｂ）はＹ軸方向分力に着目して模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るブレーキ操作ペダルに作用する荷重及びモーメントの状態を示し、（Ａ）はブレーキ操作ペダル及び作用する荷重を示す側面図であり、（Ｂ）はＸ軸方向分力に起因して生じるモーメントを示す線図であり、（Ｃ）はＹ軸方向分力に起因して生じるモーメントを示す線図であり、（Ｄ）は全体として生じるモーメントを示す線図である。
【図５】（Ａ）は本発明の他の実施形態に係るブレーキ操作ペダルを示す側面図であり、（Ｂ）は従来例に係るブレーキ操作ペダルを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１乃至図５を用いて、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、矢印ＲＥ方向が乗員側であり、矢印ＦＲ方向が反乗員側である。
【００１９】
図１には、本発明の実施形態に係るブレーキ操作ペダルの主要構成部品が側面図にて示されている。
【００２０】
このブレーキ操作ペダル１０は、全体として薄肉板材から形成されており、部材上端部が支軸１２（軸心Ｑ）によって回転可能に支持されており、また、部材下端部には乗員操作用の操作部１４（操作力入力点Ｏ）が設けられている。
【００２１】
さらに、部材上下中間部には、プッシュロッド１６が乗員操作側と反対側から連結部１８（連結点Ｐ）によって連結されている。このプッシュロッド１６の他端は、図示を省略したブレーキユニットのマスターシリンダーに接続されている。これにより、乗員は踏力によってブレーキ操作ペダル１０の操作部１４を操作すると、ブレーキ操作ペダル１０が支軸１２周りに揺動してプッシュロッド１６を介して操作力が伝達され、ブレーキ作動が成される構成である。
【００２２】
またここで、このブレーキ操作ペダル１０は、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部材が湾曲して形成されている。すなわち、図２に詳細に示す如く、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部材の側面視における図心Φが、支軸１２（軸心Ｑ）とプッシュロッド１６の連結部１８（連結点Ｐ）とを結ぶ仮想線Ｋに対して乗員操作側にオフセット（オフセット量δ）した湾曲形状に形成されている。
【００２３】
以下に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２４】
上記構成のブレーキ操作ペダル１０では、乗員が踏力によって操作部１４を操作すると、ブレーキ操作ペダル１０が支軸１２周りに揺動してプッシュロッド１６を介して操作力が伝達され、ブレーキ作動が成される。
【００２５】
ここで、このブレーキ操作ペダル１０では、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部材の形状（側面視における図心Φ）が、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８とを結ぶ仮想線Ｋに対して乗員操作側にオフセット（オフセット量δ）した湾曲形状に形成されている。これにより、このブレーキ操作ペダル１０の支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分においては、乗員が操作部１４を操作した際の荷重に起因するモーメントが低減される。
【００２６】
すなわち、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す如く、ブレーキ操作ペダル１０の支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８とを結ぶ仮想線ＫをＹ軸とし、これに直行する軸をＸ軸とすると、支軸１２に作用する荷重ＦＱは、Ｘ軸方向分力ＦＱＸ及びＹ軸方向分力ＦＱＹを含んでいる。同様に、プッシュロッド１６の連結部１８に作用する荷重ＦＰは、Ｘ軸方向分力ＦＰＸ及びＹ軸方向分力ＦＰＹを含んでいる。
【００２７】
ここで、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分において、Ｘ軸方向分力に着目すると、当該部分においては、図３（Ａ）に示す如く、乗員操作側においては「伸び」モーメントが作用することになり、乗員操作側と反対側においては「縮み」モーメントが作用する。一方、当該支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分において、Ｙ軸方向分力に着目すると、当該部分においては、図３（Ｂ）に示す如く、乗員操作側においては「縮み」モーメントが作用することになり、乗員操作側と反対側においては「伸び」モーメントが作用する。
【００２８】
したがって、当該支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分においては、Ｘ軸方向分力（分力ＦＱＸ及び分力ＦＰＸ）に起因するモーメント（すなわち、図３（Ａ）に示すモーメント）と、Ｙ軸方向分力（分力ＦＱＹ及び分力ＦＰＹ）に起因するモーメント（すなわち、図３（Ｂ）に示すモーメント）が互いに相殺し合うことになり、当該部分においては結果的に全体的なモーメントが低減される。
【００２９】
以上の作用を、図４（Ａ）乃至図４（Ｄ）を用いて更に説明する。
【００３０】
図４（Ａ）に示す如く、乗員が荷重ＦＯ（＝Ｘ軸方向分力ＦＯＸ）にて操作部１４を操作すると、前述の如く、支軸１２に作用する荷重ＦＱは、Ｘ軸方向分力ＦＱＸ及びＹ軸方向分力ＦＱＹを含んでおり、また、プッシュロッド１６の連結部１８に作用する荷重ＦＰは、Ｘ軸方向分力ＦＰＸ及びＹ軸方向分力ＦＰＹを含んでいる。
【００３１】
ここで、Ｘ軸方向分力のみに着目すると、図４（Ｂ）に示す如く、連結部１８にて最大と成るモーメント線図として表すことができる。一方、Ｙ軸方向分力のみに着目すると、図４（Ｃ）に示す如く、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分においてのみ生じるモーメント線図として表すことができる。
【００３２】
したがって、ブレーキ操作ペダル１０全体に生じるモーメントとしては、図４（Ｄ）に示す如く、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分において、相殺されて減少したモーメント線図として表すことができる。換言すれば、ブレーキ操作ペダル１０全体に生じるモーメントとしては、図４（Ｂ）に示すモーメント線図と図４（Ｃ）に示すモーメント線図とを足し合わせたものであり、図４（Ｄ）に示す減少したモーメント線図となる。
【００３３】
これにより、当該支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分の部材断面を大きく設定しなくても、必要な強度や剛性を確保することができ、軽量化及び低コスト化を実現することができる。また、当該部分のモーメントが低減されるため、部材の撓み量が減少し、ブレーキ操作時におけるプッシュロッド１６の連結部１８のＸ軸方向変位量が低減することになり、結果的に剛性が向上することになる。
【００３４】
このように、本実施形態に係るブレーキ操作ペダル１０では、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部分において、乗員が操作部１４を操作した際の荷重に起因するモーメントが低減されるため、当該部分の部材断面を大きく設定しなくても（すなわち、重量やコストが増加することなく）必要な強度や剛性を確保することができる。
【００３５】
なお、前述した実施形態においては、ブレーキ操作ペダル１０が、支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８との間の部材が湾曲して形成されている構成としたが、ペダル形状としてはこのように湾曲したものに限らず、他の形状（例えば、矩形）であっても実現可能である。
【００３６】
すなわち、図５（Ｂ）に示す如く、従来例に係るブレーキ操作ペダル４０では、支軸４２とプッシュロッド４４の連結部４６との間の部材の側面視における図心Φが、支軸４２（軸心Ｑ）とプッシュロッド４４の連結部４６（連結点Ｐ）とを結ぶ仮想線Ｋと一致しており、何らオフセットしていない。
【００３７】
これに対し、図５（Ａ）には、他の実施形態に係るブレーキ操作ペダル３０が示されている。このブレーキ操作ペダル３０では、支軸３２とプッシュロッド３４の連結部３６との間の部材の側面視における図心Φが、支軸３２（軸心Ｑ）とプッシュロッド３４の連結部３６（連結点Ｐ）とを結ぶ仮想線Ｋに対して乗員操作側にオフセット（オフセット量δ）して形成されている。
【００３８】
このように形成されたブレーキ操作ペダル３０であっても、前述した実施形態に係るブレーキ操作ペダル１０と同様に、支軸３２とプッシュロッド３４の連結部３６との間の部分において、乗員が操作部３８を操作した際の荷重に起因するモーメントを低減することが可能であり、当該部分の部材断面を大きく設定しなくても（すなわち、重量やコストが増加することなく）必要な強度や剛性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ブレーキ操作ペダル
１２    支軸
１４    操作部
１６    プッシュロッド
１８    連結部
３０    ブレーキ操作ペダル
３２    支軸
３４    プッシュロッド
３６    連結部
３８    操作部
Ｋ      仮想線
Φ      図心
δ      オフセット量
【図１】
2010241246.tif 000003
【図２】
2010241246.tif 000004
【図３】
2010241246.tif 000005
【図４】
2010241246.tif 000006
【図５】
2010241246.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
すなわち、ブレーキ操作ペダルの支軸とプッシュロッド連結部とを結ぶ仮想線をＹ軸とし、これに直交する軸をＸ軸とすると、支軸に作用する荷重は、Ｘ軸方向分力及びＹ軸方向分力を含んでいる。同様に、プッシュロッド連結部に作用する荷重は、Ｘ軸方向分力及びＹ軸方向分力を含んでいる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
すなわち、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す如く、ブレーキ操作ペダル１０の支軸１２とプッシュロッド１６の連結部１８とを結ぶ仮想線ＫをＹ軸とし、これに直交する軸をＸ軸とすると、支軸１２に作用する荷重ＦＱは、Ｘ軸方向分力ＦＱＸ及びＹ軸方向分力ＦＱＹを含んでいる。同様に、プッシュロッド１６の連結部１８に作用する荷重ＦＰは、Ｘ軸方向分力ＦＰＸ及びＹ軸方向分力ＦＰＹを含んでいる。