(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のペダルを脱着自在にクランプするクランプ部材と、自動車の車体側に固定される固定側端部及び前記固定側端部に対して伸縮自在に可動な可動側端部を有するアクチュエータ本体と、一端部が前記可動側端部に固着されかつ他端側が前記クランプ部材に連結されて前記可動側端部と前記クランプ部材とを連結する連結部材と、前記固定側端部を車体に対して支持する支持部材とを備える自動車のペダル操作用アクチュエータであって、
前記アクチュエータ本体が、前記固定側端部の位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、前記固定側端部を前記支持部材に対して枢支する第１枢支手段と、
前記アクチュエータ本体が、前記連結部材の他端部の位置にて、前記伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第３の軸線に交差する第４の軸線回わりに揺動自在となるように、前記連結部材の他端部を前記クランプ部材に対して枢支する第２枢支手段とを有し、
前記第１枢支手段は、前記固定側端部及び支持部材の一方に保持されて前記第１の軸線上に位置する第１枢支軸と、前記第１枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第１球面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に設けられて前記第１球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第１凹面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に係合されて前記第１の軸線と直交しかつ前記第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を含み、
前記第２枢支手段は、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の一方に保持されて前記第３の軸線上に位置する第３枢支軸と、前記第３枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第２球面ジョイントと、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の他方に設けられて前記第２球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第２凹面ジョイントとを含む、ことを特徴とする自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項２】
前記連結部材は、前記可動側端部に固着されて前記一端部を形成すると共に、前記伸縮方向に長尺で円形断面をもつ案内通路及び前記アクチュエータ本体が伸長する際の踏力を伝える当接部を有する可動当接部材と、前記案内通路に対して往復動可能に挿嵌される円柱状ロッッド及び前記当接部の当接により受ける踏力を前記クランプ部材に伝える連結部を有して前記他端部を形成する踏力伝達部材とからなり、
前記踏力伝達部材の連結部は、前記第２枢支手段により前記クランプ部材に枢支されている、
ことを特徴とする請求項１記載の自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１凹面ジョイントは、前記固定側端部及び支持部材の他方に対して脱着自在に設けられ、
前記第２凹面ジョイントは、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の他方に対して脱着自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の自動車のペダル操作用のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントは、２分割された第１半体及び第２半体からなる、ことを特徴とする請求項３記載の自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項５】
自動車のペダルを脱着自在にクランプするクランプ部材と、自動車の車体側に固定される固定側端部をもつ固定シリンダ及び前記固定側端部に対して伸縮自在に可動な可動側端部をもつ可動シリンダを有するアクチュエータ本体と、前記可動側端部と前記クランプ部材とを連結する連結部材と、前記固定側端部を車体に対して支持する支持部材とを備える自動車のペダル操作用アクチュエータであって、
前記連結部材は、前記可動シリンダに外嵌されて前記可動シリンダと同軸上を往復動自在であると共に前記可動側端部を当接させる当接面及び前記クランプ部材に連結される連結部を有する連結シリンダからなり、
前記アクチュエータ本体が、前記固定側端部の位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、前記固定側端部を前記支持部材に対して枢支する第１枢支手段と、
前記アクチュエータ本体が、前記連結シリンダの連結部の位置にて、前記伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第３の軸線に交差する第４の軸線回わりに揺動自在となるように、前記連結シリンダの連結部を前記クランプ部材に対して枢支する第２枢支手段とを有し、
前記第１枢支手段は、前記固定側端部及び支持部材の一方に保持されて前記第１の軸線上に位置する第１枢支軸と、前記第１枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第１球面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に設けられて前記第１球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第１凹面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に係合されて前記第１の軸線と直交しかつ前記第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を含み、
前記第２枢支手段は、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の一方に保持されて前記第３の軸線上に位置する第３枢支軸と、前記第３枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第２球面ジョイントと、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の他方に設けられて前記第２球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第２凹面ジョイントとを含む、
ことを特徴とする自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項６】
前記連結シリンダの連結部は、前記可動シリンダ及び連結シリンダの軸線上に位置している、ことを特徴とする請求項５記載の自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項７】
前記第１凹面ジョイントは、前記固定側端部及び支持部材の他方に対して脱着自在に設けられ、
前記第２凹面ジョイントは、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の他方に対して脱着自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項５又は６記載の自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【請求項８】
前記第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントは、２分割された第１半体及び第２半体からなる、ことを特徴とする請求項７記載の自動車のペダル操作用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャシダイナモ上あるいは実験路上で自動車のペダル操作を自動的に行う自動車のペダル操作用アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のペダル操作用アクチュエータとしては、例えば、特開平８−１５９９２６号公報に開示されるものが存在する。このペダル操作用アクチュエータは、図１４に示すように、自動車のペダル１を脱着自在にクランプするクランプ部材２と、自動車の車体側例えばシート３に固定される固定側端部４及び固定側端部４に対して伸縮自在に可動な可動側端部としてのロッド５を有するアクチュエータ本体６と、一端部が可動側端部に固着されかつ他端部がクランプ部材２に連結されて可動側端部すなわちロッド５とクランプ部材２とを連結する連結部材７と、固定側端部４を車体に対して支持する支持部材８等を備えている。
【０００３】
そして、上記固定側端部４と支持部材８とは、水平方向に伸長する枢支ピン９により連結されて、この枢支ピン９の位置にてアクチュエータ本体６は上下方向に揺動可能となっており、又、上記連結部材７とクランプ部材２とは、水平方向に伸長する枢支ピン１０により連結されて、この枢支ピン１０の位置にてアクチュエータ本体６は上下方向に揺動可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のペダル操作用アクチュエータにおいては、固定側端部４と支持部材８との連結部分及びクランプ部材２と連結部材７との連結部分の自由度が一方向のみに限定されていることから、ペダル１の移動方向及びその位置とペダル操作用アクチュエータの伸縮方向及びその設定位置とを合わせることが容易ではない。
【０００５】
通常、自動車を運転する場合は、ＡＴ車の場合アクセルペダルとブレーキペダル、ＭＴ車の場合はさらにクラッチペダルの操作が必要であり、車両によっては、これらアクセルペダルとブレーキペダルの動作（移動）方向が平行であるとは限らない。
【０００６】
従って、これら複数のペダルに対して、ペダル操作用アクチュエータをペダル動作方向および位置を合わせるように設置するためには、多大な時間と労力を必要とする。このような調整を怠り、アクチュエータ本体の伸縮方向とペダルの動作方向とが平行となるように取り付けることなく、あるいは、平行となるように調整することができない状態で、このペダル操作用アクチュエータを駆動させると、アクチュエータ本体が伸縮する際の摺動抵抗が増大して、摺動部分の摩耗を早めたり、場合によっては、アクチュエータ本体側だけでなく、ペダルをも損傷してしまう虞れがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ペダルの動作方向及び位置とアクチュエータ本体の動作方向及び位置を厳密に合わせることを必要とせず、アクチュエータ本体並びに車両側に無理な力がかからない状態で容易に取り付けることのできる自動車のペダル操作用アクチュエータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、自動車のペダルを脱着自在にクランプするクランプ部材と、自動車の車体側に固定される固定側端部及び前記固定側端部に対して伸縮自在に可動な可動側端部を有するアクチュエータ本体と、一端部が前記可動側端部に固着されかつ他端側が前記クランプ部材に連結されて前記可動側端部と前記クランプ部材とを連結する連結部材と、前記固定側端部を車体に対して支持する支持部材とを備える自動車のペダル操作用アクチュエータであって、前記アクチュエータ本体が、前記固定側端部の位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、前記固定側端部を前記支持部材に対して枢支する第１枢支手段と、前記アクチュエータ本体が、前記連結部材の他端部の位置にて、前記伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第３の軸線に交差する第４の軸線回わりに揺動自在となるように、前記連結部材の他端部を前記クランプ部材に対して枢支する第２枢支手段とを有し、前記第１枢支手段が、前記固定側端部及び支持部材の一方に保持されて前記第１の軸線上に位置する第１枢支軸と、前記第１枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第１球面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に設けられて前記第１球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第１凹面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に係合されて前記第１の軸線と直交しかつ前記第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を含み、前記第２枢支手段が、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の一方に保持されて前記第３の軸線上に位置する第３枢支軸と、前記第３枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第２球面ジョイントと、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の他方に設けられて前記第２球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第２凹面ジョイントとを含む、構成となっている。
【０００９】
本発明の請求項２に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項１に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記連結部材が、前記可動側端部に固着されて前記一端部を形成すると共に、前記伸縮方向に長尺で円形断面をもつ案内通路及び前記アクチュエータ本体が伸長する際の踏力を伝える当接部を有する可動当接部材と、前記案内通路に対して往復動可能に挿嵌される円柱状ロッッド及び前記当接部の当接により受ける踏力を前記クランプ部材に伝える連結部を有して前記他端部を形成する踏力伝達部材とからなり、前記踏力伝達部材の連結部が、前記第２枢支手段により前記クランプ部材に枢支されている、構成となっている。
【００１２】
本発明の請求項３に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項１及び２に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記第１凹面ジョイントが、前記固定側端部及び支持部材の他方に対して脱着自在に設けられ、前記第２凹面ジョイントが、前記連結部材の他端部及びクランプ部材の他方に対して脱着自在に設けられている、構成となっている。
【００１３】
本発明の請求項４に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項３に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントが、２分割された第１半体及び第２半体からなる、構成となっている。
【００１４】
本発明の請求項５に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、自動車のペダルを脱着自在にクランプするクランプ部材と、自動車の車体側に固定される固定側端部をもつ固定シリンダ及び前記固定側端部に対して伸縮自在に可動な可動側端部をもつ可動シリンダを有するアクチュエータ本体と、前記可動側端部と前記クランプ部材とを連結する連結部材と、前記固定側端部を車体に対して支持する支持部材とを備える自動車のペダル操作用アクチュエータであって、前記連結部材は、前記可動シリンダに外嵌されて前記可動シリンダと同軸上を往復動自在であると共に前記可動側端部を当接させる当接面及び前記クランプ部材に連結される連結部を有する連結シリンダからなり、前記アクチュエータ本体が、前記固定側端部の位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、前記固定側端部を前記支持部材に対して枢支する第１枢支手段と、前記アクチュエータ本体が、前記連結シリンダの連結部の位置にて、前記伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に前記伸縮方向及び前記第３の軸線に交差する第４の軸線回わりに揺動自在となるように、前記連結シリンダの連結部を前記クランプ部材に対して枢支する第２枢支手段とを有し、前記第１枢支手段が、前記固定側端部及び支持部材の一方に保持されて前記第１の軸線上に位置する第１枢支軸と、前記第１枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第１球面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に設けられて前記第１球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第１凹面ジョイントと、前記固定側端部及び支持部材の他方に係合されて前記第１の軸線と直交しかつ前記第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を含み、前記第２枢支手段が、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の一方に保持されて前記第３の軸線上に位置する第３枢支軸と、前記第３枢支軸に支持されかつ球状表面をもつ第２球面ジョイントと、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の他方に設けられて前記第２球面ジョイントの球状表面に沿う相補形状の凹面をもつ第２凹面ジョイントとを含む、構成となっている。
【００１５】
本発明の請求項６に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項５に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記連結シリンダの連結部が、前記可動シリンダ及び連結シリンダの軸線上に位置している、構成となっている。
【００１８】
本発明の請求項７に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項５及び６に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記第１凹面ジョイントが、前記固定側端部及び支持部材の他方に対して脱着自在に設けられ、前記第２凹面ジョイントが、前記連結シリンダの連結部及びクランプ部材の他方に対して脱着自在に設けられている、構成となっている。
【００１９】
本発明の請求項８に係る自動車のペダル操作用アクチュエータは、請求項７に係る自動車のペダル操作用アクチュエータにおいて、前記第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントが、２分割された第１半体及び第２半体からなる、構成となっている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、アクチュエータ本体がその一端側すなわち固定側端部において、車体側に固定される支持部材に対し、アクチュエータ本体の伸縮方向と交差する第１の軸線（例えば、車体の水平左右方向に伸びる軸線）回わりに揺動自在で、かつ、この第１の軸線及び上記伸縮方向と交差する第２の軸線回わりに揺動自在、すなわち、少なくとも２つの自由度をもつことになる。また、アクチュエータ本体がその他端側すなわち可動端部に固定された連結部材の他端部において、ペダルに固定されるクランプ部材に対し、アクチュエータ本体の伸縮方向と交差する第３の軸線（例えば、車体の水平方向に伸びる軸線）回わりに揺動自在で、かつ、この第３の軸線及び上記伸縮方向と交差する第４の軸線回わりに揺動自在、すなわち、少なくとも２つの自由度をもつことになる。
さらに、アクチュエータ本体の両端側に設けられる第１枢支手段及び第２枢支手段が、第１及び第３の軸線上に位置する第１及び第３枢支軸と、この第１及び第３枢支軸に支持される第１及び第２球面ジョイントと、この第１及び第２球面ジョイントの球状表面に沿うように取り付けられる第１及び第２凹面ジョイントとを備える構成となっていて、とくに、アクチュエータ本体の固定側に設けられる第１枢支手段の構成要素として、第１枢支軸の軸線（第１の軸線）に直交しかつ第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を設けたことにより、アクチュエータ本体の固定側が第１及び第２枢支軸回わりの２方向にのみ揺動可能となり、回動動作が制限され、一方、アクチュエータ本体の可動側は２方向の揺動に加えて回動動作も可能となっている。
【００２１】
従って、このペダル操作用アクチュエータを車体側（例えば、シート）とペダルとの間に取り付ける際に、アクチュエータ本体の伸縮方向とペダルの動作方向との平行度を出すように厳密な位置合わせを行なわなくとも、付加された自由度により、アクチュエータ本体は無理な力を受けることなく伸縮動作を行なって、ペダルを操作することができる。
【００２２】
これにより、ペダル操作用アクチュエータを取り付ける際のその取り付け作業の容易化が達成され、又、アクチュエータ本体の摺動部の摩耗等が抑制されてその長寿命化が達成され、さらには、無理な力が加わらないことにより車体側の損傷等をも防止することができる。
また、このペダル操作用アクチュエータを取り付ける際に、先ず固定側を先に車体に取付けると、第２枢支軸によりアクチュエータ本体の回動が規制されると共に、少なくとも２方向への揺動調整が行なえる状態にあり、この状態において、可動側をペダルに取付ける際、この可動側は２方向の揺動調整に加えて回動調整も行なえるので、アクチュエータ本体をその外周方向において所定の位置に保持することができ、取付けの際、あるいは伸縮駆動の際のアクチュエータ本体の振れ回わりを防止することができる。
【００２３】
本発明の請求項２に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、上記請求項１に係る効果に併せて、アクチュエータ本体の可動側とペダルとを連結する第２枢支手段をアクチュエータ本体の軸線から偏倚させた位置に設けることができる。
【００２４】
これにより、ペダル操作用アクチュエータを車体側とペダルとの間に配置する際に、その配置の自由度を増加させることができ、車種に応じた取り付けが行える。
【００３１】
本発明の請求項３に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントが、脱着自在すなわち別体のものとして形成されていることから、お互いに相補形状にある第１球面ジョイントと第１凹面ジョイントとの組み付けあるいは取り外し、及び第２球面ジョイントと第２凹面ジョイントとの組み付けあるいは取り外しを別個の工程として行なうことができ、これにより、作業の容易化が達成できる。
【００３２】
本発明の請求項４に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、第１及び第２凹面ジョイントがそれぞれ第１半体及び第２半体の２分割構成となっていることから、第１及び第２球面ジョイントをそれぞれ例えば上下方向から挟むように第１半体と第２半体とを組み付けることにより、第１及び第２球面ジョイントと第１及び第２凹面ジョイントとを容易に組み付けることができる。
【００３３】
本発明の請求項５に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、アクチュエータ本体がその一端側すなわち固定側端部において、車体側に固定される支持部材に対し、アクチュエータ本体の伸縮方向と交差する第１の軸線（例えば、車体の水平左右方向に伸びる軸線）回わりに揺動自在で、かつ、この第１の軸線及び上記伸縮方向と交差する第２の軸線回わりに揺動自在、すなわち、少なくとも２つの自由度をもつことになる。また、アクチュエータ本体がその他端側すなわち可動端部とクランプ部材とを連結する連結部材のペダル側連結部において、ペダルに固定されるクランプ部材に対し、アクチュエータ本体の伸縮方向と交差する第３の軸線（例えば、車体の水平方向に伸びる軸線）回わりに揺動自在で、かつ、この第３の軸線及び上記伸縮方向と交差する第４の軸線回わりに揺動自在、すなわち、少なくとも２つの自由度をもつことになる。
さらに、アクチュエータ本体の両端側に設けられる第１枢支手段及び第２枢支手段が、第１及び第３の軸線上に位置する第１及び第３枢支軸と、この第１及び第３枢支軸に支持される第１及び第２球面ジョイントと、この第１及び第２球面ジョイントの球状表面に沿うように取り付けられる第１及び第２凹面ジョイントとを備える構成となっていて、とくに、アクチュエータ本体の固定側に設けられる第１枢支手段の構成要素として、第１枢支軸の軸線（第１の軸線）に直交しかつ第１球面ジョイントの中心を通る軸線上に位置する第２枢支軸を設けたことにより、アクチュエータ本体の固定側が第１および第２枢支軸回わりの２方向にのみ揺動可能となり、回動動作が制限され、一方、アクチュエータ本体の可動側は２方向の揺動に加えて回動動作も可能となっている。
【００３４】
従って、このペダル操作用アクチュエータを車体側（例えば、シート）とペダルとの間に取り付ける際に、アクチュエータ本体の伸縮方向とペダルの動作方向との平行度を出すように厳密な位置合わせを行なわなくとも、付加された自由度により、アクチュエータ本体は無理な力を受けることなく伸縮動作を行なって、ペダルを操作することができる。
【００３５】
これにより、ペダル操作用アクチュエータを取り付ける際のその取り付け作業の容易化が達成され、又、アクチュエータ本体の摺動部の摩耗等が抑制されてその長寿命化が達成され、さらには、無理な力が加わらないことにより車体側の損傷等をも防止することができる。
【００３６】
また、アクチュエータ本体の可動側端部とクランプ部材とを連結する連結部材が、可動側端部をもつ可動シリンダに外嵌されてこの可動シリンダと同軸上を往復動可能な連結シリンダとして構成されていることから、アクチュエータ本体の径方向に突出するような連結部材に比べて、アクチュエータ全体としての小型化を達成することができ、ペダル周りの空間が狭いような車種のものへの適用が容易となる。
さらに、このペダル操作用アクチュエータを取り付ける際に、先ず固定側を先に車体に取付けると、第２枢支軸によりアクチュエータ本体の回動が規制されると共に少なくとも２方向への揺動調整が行なえる状態にあり、この状態において、可動側をペダルに取り付ける際、この可動側は２方向の揺動調整に加えて回動調整も行なえるので、アクチュエータ本体をその外周方向において所定の位置に保持することができ、取り付けの際、あるいは伸縮駆動の際のアクチュエータ本体の振れ回わりを防止することができる。
【００３７】
本発明の請求項６に係る自動車のペダル操作アクチュエータによれば、アクチュエータ本体の操作力（踏力）が直接クランプ部材との連結部に加わることから、連結部がアクチュエータ本体の作用線（操作軸線）ららオフセット（偏倚）しているものに比べて、アクチュエータ本体に加わる曲げモーメント等の外部負荷をより一層低減することができる。
【００３８】
これにより、アクチュエータ本体の摺動部の摩耗等がより一層抑制されて、より一層の長寿命化が達成される。
【００４５】
本発明の請求項７に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、第１凹面ジョイント及び第２凹面ジョイントが、脱着自在すなわち別体のものとして形成されていることから、お互いに相補形状にある第１球面ジョイントと第１凹面ジョイントとの組み付けあるいは取り外し、及び第２球面ジョイントと第２凹面ジョイントとの組み付けあるいは取り外しを別個の工程として行なうことができ、これにより、作業の容易化が達成される。
【００４６】
本発明の請求項８に係る自動車のペダル操作用アクチュエータによれば、第１及び第２凹面ジョイントがそれぞれ第１半体及び第２半体の２分割構成となっていることから、第１及び第２球面ジョイントをそれぞれ例えば上下方向から挟むように第１半体と第２半体とを組み付けることにより、第１及び第２球面ジョイントと第１及び第２凹面ジョイントとを容易に組み付けることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００４８】
図１及び図２は、本発明に係るペダル操作用アクチュエータの第１の実施例を示すものであり、自動車に取り付けられた状態での側面図及び平面図である。このペダル操作用アクチュエータ２０は、図１及び図２に示すように、自動車のペダル１を脱着自在にクランプするクランプ部材３０と、自動車の車体側例えばシート３に固定される固定側端部４２ａ及びこの固定型端部４２ａに対して伸縮自在に可動な可動側端部４３ａを有するアクチュエ−タ本体４０と、一端部が可動側端部４３ａに固着されかつ他端側がクランプ部材３０に連結されて可動側端部４３ａとクランプ部材３０とを連結する連結部材５０と、固定側端部４２ａを車体側に対して支持する支持部材６０等をその基本構成として備えている。
【００４９】
上記アクチュエータ本体４０は、モータ４１により、固定シリンダ４２内に収納されたボールネジ機構（不図示）を作動させて、固定シリンダ４２内に摺動自在に内嵌された可動シリンダ４３をその軸線方向に往復動させることで、固定側端部４２ａと可動シリンダ４３の端部すなわち可動側端部４３ａとの間の距離を伸縮調整できるようになっている。
【００５０】
上記連結部材５０は、図２に示すように、可動側端部４３ａに固着されて連結部材としての一端部を形成すると共に、アクチュエータ本体４０の伸縮方向に長尺で円形断面をもつ案内通路５１ａ及びアクチュエータ本体４０が伸長する際の踏力を伝える当接部５１ｂを有する可動当接部材５１と、案内通路５１ａに対して往復動可能に挿嵌される円柱状ロッド５２及び当接部５１ｂの当接により受ける踏力をクランプ部材３０に伝える連結部５３を有して連結部材としての他端部を形成する踏力伝達部材５４とから構成されている。
【００５１】
上記アクチュヱータ本体４０と支持部材６０との連結構造としては、図３ないし図５に示すように、アクチュエータ本体４０の固定側端部４２ａにおいて、円筒孔４４ａを有するハウジング部４４が設けられており、一方、支持部材６０には一対の平行なツバ部６１が設けられている。そして、上記円筒孔４４ａ内には図６に示すように、球状表面７１ａをもつ第１球面ジョイント７１及びこの第１球面ジョイント７１の球状表面７１ａに沿う相補形状の球状凹面７２ａをもつ第１凹面ジョイント７２が挿着されており、さらに、第１凹面ジョイント７２の両端幅を隔てて形成された２つの環状溝４４ｃに抜け止めリング７３が取り付けられて、この円筒孔４４ａから第１球面ジョイント７１及び第１凹面ジョイント７２が抜け落ちないように保持されている。そして、上記第１球面ジョイント７１の両端面に当接するように２つのスペーサ７４が配置され、これらスペーサ７４の外側に支持部材６０のツバ部６１が配置され、さらにその外側に一対のガイドプレート７５が配置され、それぞれの孔７５ａ，６１ａ，７４ａ，７１ｂを貫通するように第１枢支軸としての第１ピン７６が挿通されて、Ｅ型止め輪７７によりその軸線方向への移動が規制されている。
【００５２】
さらに、一対のガイドプレード７５の両端部には、それぞれ跨設プレート７８が配置され、ボルト７９によりガイドプレート７５に固着されている。そして、ハウジング部４４の穴４４ｂに圧入により植設された第２枢支軸としての第２ピン８０が、跨設プレート７８の案内孔７８ａに対して回動可能に挿通されている。ここで、第２ピン８０の軸線は、第１ピン７６の軸線と直交しかつ第１球面ジョイント７１の中心を通るように配置されている。
【００５３】
上記構成により、アクチュエータ本体４０は、支持部材６０に対して、その軸線回わりの回動が制限されつつ、第１ピン７６の軸線回わりに揺動自在であり、かつ、第２ピン８０の軸線回わりに揺動自在となっている。
【００５４】
なお、第２ピン８０及び跨設プレート７８は、上下に一対設ける必要はなく、いずれか一方のみに設けられても、上記の機能は十分確保される。
【００５５】
一方、上記の第２ピン８０と跨設プレート７８との関係を取り除いた構成を採用することもでき、この場合、アクチュエータ本体４０は、支持部材６０に対して、第１ピン７６の軸線回わりに揺動自在であり、かつ、第１ピン７６の軸線と交差する他の軸線（複数存在する）回わりに揺動自在であり、さらに、第１球面ジョイント７１の球状表面７１ａ回わりに回動自在となる。
【００５６】
上記第１ピン７６、第１球面ジョイント７１、第１凹面ジョイント７２、ハウジング部４４、ツバ部６１等により、アクチュエータ本体４０が、固定側端部４２ａの位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に、その伸縮方向及び第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、固定側端部４２ａを支持部材６０に対して枢支する第１枢支手段が構成されている。
【００５７】
尚、上記第１凹面ジョイント７２は、図７に示すように、２分割された第１半体７２´と第２半体７２´´とにより構成することもでき、この場合、第１球面ジョイント７１を上下方向から挟み込むように組み付けて、ハウジング部４４の円筒孔４４ａ内に挿着することができ、組み付け作業の容易化が達成される。
【００５８】
上記支持部材６０は、図３及び図４に示すように、ツバ部６１の他に取り付け用凹部６２及び調節ネジ６３を備えており、車体例えばシート３に固定される制御装置（不図示）の取り付け用ブラケット９０の一部を上記取り付け用凹部６２に挿入し、調節ネジ６３で締め付けることにより、車体側に対して固定されるようになっている。
【００５９】
上記クランプ部材３０は、図８に示すように、固定側半体３１、可動側半体３２、この可動側半体３２の上下位置を調整するボルト３３及びナット３４により構成されており、固定側半体３１の挾持片３１ａと可動側半体３２の挾持片３２ａとの間にペダル３を挟んでナット３４を締め付けることにより、ペダル３をクランプすることができる。
【００６０】
上記クランプ部材３０とアクチュエータ本体４０すなわち連結部材５０との連結構造としては、図８ないし図１０に示すように、クランプ部材３０の固定側半体３１に円筒孔３５ａを有するハウジング部３５が設けられており、一方、連結部材５０を構成する踏力伝達部材５４の連結部５３には、一対の平行なツバ部５５が設けられている。そして、上記円筒孔３５ａ内には、図１０に示すように、球状表面１０１ａをもつ第２球面ジョイント１０１及びこの第２球面ジョイント１０１の球状表面１０１ａに沿う相補形状の球状凹面１０２ａをもつ第２凹面ジョイント１０２が挿着されており、さらに、第２凹面ジョイント１０２の両端幅を隔てて形成された２つの環状溝３５ｂに抜け止めリング１０３が取付けられて、この円筒孔３５ａから第２球面ジョイント１０１及び第２凹面ジョイント１０２が抜け落ちないように保持されている。そして、上記第２球面ジョイント１０２の両端面に当接するように２つのスペーサ１０４が配置され、これらスペーサ１０４の外側に踏力伝達部材５４の連結部５３に形成されたツバ部５５が配置され、それぞれの孔５５ａ，１０４ａ，１０１ｂを貫通するように第３枢支軸としての第３ピン１０６が挿通されて、Ｅ型止め輪１０７によりその軸線方向への移動が規制されている。
【００６１】
上記構成により、踏力伝達部材５４等からなる連結部材５０すなわちアクチュエータ本体４０は、クランプ部材３０に対して、第３ピン１０６の軸線回わりに揺動自在であり、かつ、第３ピン１０６の軸線と交差する他の軸線（複数存在する）回わりに揺動自在であり、さらに、第２球面ジョイント１０１の球状表面１０１ａ回わりに回動自在となっている。
【００６２】
上記第３ピン１０６、第２球面ジョイント１０１、第２凹面ジョイント１０２、ハウジング部３５、ツバ部５５等により、アクチュエータ本体４０が、連結部材５０の他端部（連結部５３）の位置にて、その伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に、その伸縮方向及び第３の軸線に交差する第４の軸線（複数存在する）回わりに揺動自在となるように、連結部材５０の他端部をクランプ部材３０に対して枢支する第２枢支手段が構成されている。
【００６３】
尚、上記第２凹面ジョイント１０２は、第１凹面ジョイント７２同様に、２分割された第１半体及び第２半体により構成することもでき、この場合、前述同様に組み付け作業の容易化が達成される。
【００６４】
図１１は、上記ペダル操作用アクチュエータ２０の揺動メカニズムを模式的に表わしたものである。図１１（ａ）及び（ｂ）は、アクチュエータ本体４０の伸縮方向が、車体の左右方向Ｈにおいて、ペダル１の動作方向Ｌに対し角度θ０だけ傾斜して取り付けられた状態を示すものであり、ペダル１の休止位置を実線で、所定量移動した後の位置を破線で示している。図１１（ａ）に示すように、アクチュエータ本体４０の伸長動作により、ペダル１は枢支軸１ａを中心にＬ方向に円弧状に回動し、アクチュエータ本体４０は車体上下方向Ｖ下向きに角度θａだけ枢支点Ｒを中心に揺動する。このとき、連結部材５０とクランプ部材３０との枢支点ＱはＱ´に移動する。また、図１１（ｂ）に示すように、上記下向きの揺動動作に伴って、左右方向Ｈに角度θｂだけ枢支点Ｒを中心に揺動する。さらに、図１１（ｃ）は、アクチュエータ本体４０の伸縮方向が、車体の左右方向Ｈにおいて、ペダル１の動作方向Ｌに対し大きく傾斜（角度θ０´）して取り付けられた状態を示すものであり、このように大きく傾斜して取り付けられた場合であっても、第１及び第２凹面ジョイント７２，１０２が第１及び第２球面ジョイイント７１，１０１に対してその球状表面７１ａ，１０１ａ回わりに移動できる許容範囲内であれば何んら問題はない。この場合の許容範囲としては、角度として２０度〜３０度が設定される。
【００６５】
次に、上記ペダル操作用アクチュエータ２０を自動車に取り付ける際の手順について説明する。先ず、目視にて、ペダル１の動作方向Ｌと概略並ぶような位置において、支持部材６０の取り付け凹部６２を取り付け用ブラケット９０に嵌め込み、調節ネジ６３を締め付けて支持部材６０を車体側に固定する。この状態で、アクチュエータ本体４０は、その軸線回わりの回動が制限されつつ、第１ピン７６の軸線回わりにすなわち車体の上下方向Ｖに揺動自在で、かつ、第２ピン８０の軸線回わりにすなわち車体の左右方向Ｈに揺動自在となる。
【００６６】
続いて、アクチュエータ本体４０を上下方向Ｖ及び左右方向Ｈに揺動させつつ、クランプ部材３０をペダル１の位置に合わせる。この際、アクチュエータ本体４０の可動側すなわち連結部５３に対して、クランプ部材３０は第３ピン１０６の軸線回わりに揺動自在で、かつ、第２球面ジョイント１０１の球状表面１０１ａ回わりに回動可能であることから、上記ペダル１との位置合わせを容易に行なうことができる。
【００６７】
上記位置合わせの後、クランプ部材３０の挾持片３１ａ，３２ａでペダル１を挟み込んで、ナット３４を締め付けて固定する。以上により、ペダル操作用アクチュエータ２０の取り付けが完了する。
【００６８】
次に、上記ペダル操作用アクチュエータ２０の動作について説明する。先ず、制御装置（不図示）からの信号によりモータ４１が駆動されて、可動シリンダ４３が突出（伸長）方向に移動し、可動当接部材５１の当接部５１ｂが踏力伝達部材５４の当接部５４ａに係合すると、可動当接部材５１に設けられたタッチセンサ１１０が作動して、踏み込み開始の信号を発する。この信号を受けて、制御装置はさらにモータ４１を駆動させて所定の位置まで可動シリンダ４３を突出させて、ペダル１を所定位置まで移動させる。
【００６９】
一方、ペダル１の踏み込み動作を終了するときは、制御装置からの信号によりモータ４１が逆回わりに駆動させられて、可動シリンダ４３が収納（収縮）方向に移動し、可動当接部材５１の当接部５１ｂが踏力伝達部材５４の当接部５４ａから離れると同時に、タッチセンサ１１０が作動して、踏み込み終了の信号を発する。
【００７０】
図１２及び図１３は、本発明に係るペダル操作用アクチュエータの第２の実施例を示すものであり、自動車に取り付けられた状態での平面図及び一部縦断面図である。このペダル操作用アクチュエータ１２０は、図１２及び図１３に示すように、自動車のペダル１を脱着自在にクランプするクランプ部材１３０と、自動車の車体側例えばシート３に固定される固定側端部１４２ａをもつ固定シリンダ１４２及び固定側端部１４２ａに対して伸縮自在に可動な可動側端部１４３ａをもつ可動シリンダ１４３を有するアクチュエータ本体１４０と、可動側端部１４３ａとクランプ部材１３０とを連結する連結部材１５０と、固定側端部１４２ａを車体側に対して支持する支持部材１６０等をその基本構成として備えている。
【００７１】
上記アクチュエータ本体１４０は、モータ１４１により、固定シリンダ１４２内に収納されたボールネジ機構１４６を作動させて、固定シリンダ１４２内に摺動自在に内嵌された可動シリンダ１４３をその軸線方向に往復動させることで、固定側端部１４２ａと可動側端部１４３ａとの間の距離を伸縮調整できるようになっている。
【００７２】
上記連結部材１５０は、可動シリンダ１４３と同軸上を往復動自在に配置され、かつ、可動側端部１４３ａを当接させる当接面１５０ａ及びクランプ部材１３０に連結される連結部１５２を有する連結シリンダ１５１の構造をなすものである。すなわち、この連結シリンダ１５１は、図１３に示すように、可動シリンダ１４３に外嵌されると共に、固定シリンダ１４２の内周面に嵌着された環状スペーサ１４４を介して固定シリンダ１４２に支持されており、上記固定シリンダ１４２及び可動シリンダ１４３に対して相対的に摺動可能となっている。また、この連結シリンダ１５１の一側部には、その軸線方向に長尺な所定長さの切り欠き溝１５１ａが設けられており、固定シリンダ１４２に固定された着脱可能なピン１４５の先端側が切り欠き溝１５１ａ内に挿入された状態となっている。
【００７３】
上記構成により、連結シリンダ１５１の抜け落ちが防止できるようになっている。尚、上記切り欠き溝１５１ａの長さは、可動シリンダ１４３の往復動範囲よりも長くなっている。
【００７４】
また、上記連結シリンダ１５１の連結部１５２は、連結シリンダ１５１の軸線上すなわち可動シリンダ１４３の軸線上に位置付けられている。このように軸線上に連結部１５２が位置付けられることで、アクチュエータ本体の１４０の操作力（踏力）が、その作用線上において直接クランプ部材１３０に加わることになり、連結部がアクチュエータ本体１４０の作用線（操作軸線）からオフセット（偏倚）しているものに比べて、アクチュエータ本体１４０に加わる曲げモーメント等の外部負荷が低減されることになる。
【００７５】
これにより、アクチュエータ本体１４０の可動シリンダ１４３等の摺動部の摩耗等が抑制されて、長寿命化が達成される。
【００７６】
上記アクチュエータ本体１４０と支持部材１６０との連結構造としては、アクチュエータ本体１４０が、固定側端部１４２ａの位置にて、その伸縮方向に交差する第１の軸線回わりに揺動自在であると共に、その伸縮方向及び第１の軸線に交差する第２の軸線回わりに揺動自在となるように、固定側端部１４２ａを支持部材１６０に対して枢支する第１枢支手段が採用されており、又、上記アクチュエータ本体１４０すなわち連結部材１５０（連結シリンダ１５１の連結部１５２）とクランプ部材１３０との連結構造としては、アクチュエータ本体１４０が、連結シリンダ１５１の連結部１５２の位置にてその伸縮方向に交差する第３の軸線回わりに揺動自在であると共に、その伸縮方向及び第３の軸線に交差する第４の軸線回わりに揺動自在となるように、連結シリンダ１５１の連結部１５２をクランプ部材１３０に対して枢支する第２枢支手段が採用されている。尚、これら第１枢支手段及び第２枢支手段の構造は、前述第１の実施例で示したものと同様の構造であるため、ここでの説明は省略する。
【００７７】
また、上記クランプ部材１３０及び支持部材１６０の構造についても、前述第１の実施例で示したものと同様の構造であるため、ここでの説明は省略する。
【００７８】
次に、上記ペダル操作用アクチュエータ１２０の動作について説明する。先ず、制御装置（不図示）からの信号によりモータ１４１が駆動されて、可動シリンダ１４３が突出（伸長）方向に移動し、可動側端部１４３ａが連結シリンダ１５１の当接面１５０ａに係合すると、可動シリンダ１４３の可動側端部１４３ａに設けられたタッチセンサ１７０が作動して、踏み込み開始の信号を発する。この信号を受けて、制御装置はさらにモータ１４１を駆動させて所定の位置まで可動シリンダ１４３を突出させて、ペダル１を所定位置まで移動させる。
【００７９】
一方、ペダル１の踏み込み動作を終了するときは、制御装置からの信号によりモータ１４が逆回わりに駆動させられて、可動シリンダ１４３が収納（収縮）方向に移動し、可動シリンダ１４３の可動側端部１４３ａが連結シリンダ１５１の当接面１５０ａから離れると同時に、タッチセンサ１７０が作動して、踏み込み終了の信号を発する。
【００８０】
以上述べた両実施例においては、第１及び第２枢支手段の構成において、第１ピン７６及び第１球面ジョイント７１を支持部材６０，１６０側に設け、第２ピン８０及び第１凹面ジョイント７２をアクチュエータ本体４０，１４０側に設ける構成とし、又、第３ピン１０６及び第２球面ジョイント１０１をアクチュエータ本体４０，１４０側に設け、第２凹面ジョイント１０２をクランプ部材３０，１３０側に設ける構成としたが、それぞれ逆の側に設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る自動車のペダル操作用アクチュエータの第１の実施例を示す側面図である。
【図２】  本発明に係る自動車のペダル操作用アクチュエータの第１の実施例を示す平面図である。
【図３】  図１に示すペダル操作用アクチュエータの固定側連結部分を示す拡大側面図である。
【図４】  図１に示すペダル操作用アクチュエータの固定側連結部分を示す拡大平面図である。
【図５】  図４中のＥ１−Ｅ１部における断面図である。
【図６】  本発明に係る第１枢支手段を構成する第１球面ジョイント及び第１凹面ジョイントがハウジング部に取り付けられた状態を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ２−Ｅ２部における断面図である。
【図７】  本発明に係る第１枢支手段を構成する第１球面ジョイントと第１凹面ジョイントとの組み付けを説明するための図である。
【図８】  図１に示すペダル操作用アクチュエータの可動側連結部分を示す拡大側面図である。
【図９】  図１に示すペダル操作用アクチュエータの可動側連結部分を示す拡大平面図である。
【図１０】  図９中のＥ３−Ｅ３部における断面図である。
【図１１】  本発明に係るペダル操作用アクチュエータの作用を説明するための模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）及び（ｃ）は平面図である。
【図１２】  本発明に係る自動車のペダル操作用アクチュエータの第２の実施例を示す平面図である。
【図１３】  図１２に示すペダル操作用アクチュエータの一部縦断面図である。
【図１４】  従来のペダル操作用アクチュエータを示す側面図である。
【符号の説明】
２０  ペダル操作用アクチュエータ
３０  クランプ部材
３５  ハウジング部
３５ａ  円筒孔
３５ｂ  環状溝
４０  アクチュエータ本体
４１  モータ
４２  固定シリンダ
４２ａ  固定側端部
４３  可動シリンダ
４３ａ  可動側端部
４４  ハウジング部
４４ａ  円筒孔
４４ｂ  穴
４４ｃ  環状溝
５０  連結部材
５１  可動当接部材
５１ａ  案内通路
５１ｂ  当接部
５２  円柱ロッド
５３  連結部
５４  踏力伝達部材
５４ａ  当接部
５５  ツバ部
６０  支持部材
６１  ツバ部
６２  取り付け用凹部
６３  調節ネジ
７１  第１球面ジョイント
７１ａ  球状表面
７２  第１凹面ジョイント
７２´  第１半体
７２´´  第２半体
７２ａ  球状凹面
７３  抜け止めリング
７４  スペーサ
７５  ガイドプレート
７６  第１ピン（第１枢支軸）
７７  Ｅ型止め輪
７８  跨設プレート
７８ａ  案内孔
７９  ボルト
８０  第２ピン（第２枢支軸）
１０１  第２球面ジョイント
１０１ａ  球状表面
１０２  第２凹面ジョイント
１０２ａ  球状凹面
１０３  抜け止めリング
１０４  スペーサ
１０６  第３ピン（第３枢支軸）
１０７  Ｅ型止め輪
１１０  タッチセンサ
１２０  ペダル操作用アクチュエータ
１３０  クランプ部材
１４０  アクチュエータ本体
１４１  モータ
１４２  固定シリンダ
１４２ａ  固定側端部
１４３  可動シリンダ
１４３ａ  可動側端部
１４４  環状スペーサ
１４５  ピン
１４６  ボールネジ機構
１５０  連結部材
１５０ａ  当接面
１５１  連結シリンダ
１５１ａ  切り欠き溝
１５２  連結部
１６０  支持部材
１７０  タッチセンサ
【図１】
0003648970.tif 000002
【図２】
0003648970.tif 000003
【図３】
0003648970.tif 000004
【図４】
0003648970.tif 000005
【図５】
0003648970.tif 000006
【図６】
0003648970.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003648970.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003648970.tif 000011
【図１１】
0003648970.tif 000012
【図１２】
0003648970.tif 000013
【図１３】
0003648970.tif 000014
【図１４】
0003648970.tif 000015