(57)【要約】【課題】ヒステリシスおよびキックダウンを有する電子制御式ペダルを提案する。【解決手段】ヒステリシスおよびキックダウンを有する電子制御式ペダルは、摩擦壁が設けられたハウジングを備えており、摩擦壁は第１曲率半径の第１摩擦面、第２曲率半径の第２摩擦面、および、両摩擦面の間で遷移する段差部を含んでいる。ヒステリシス−キックダウン生成手段は上位ペダルアームに旋回自在に取付けられている。バネがヒステリシス−キックダウン生成手段を付勢してハウジングに押圧させる。第１ペダル荷重をペダルアームに付与することでヒステリシス−キックダウン生成手段と第１摩擦面との間に第１ヒステリシス力を生成する。第２ペダル荷重をペダルアームに付与することでヒステリシス−キックダウン生成手段と段差部との間に摩擦キックダウン力を生成し、また、第３ペダル荷重を付与することでヒステリシス−キックダウン生成手段と第２摩擦面との間に第２ヒステリシス力を生成する。第１ヒステリシス力、キックダウン力、および、第２ヒステリシス力は運転者に逆に伝達される。【選択図】図２
2009532272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒステリシスおよびキックダウンを有する電子制御式ペダルアセンブリであって、前記ペダルアセンブリは、
搭載壁、１対の互いに対向する側壁、および、端部壁が設けられており、端部壁は摩擦壁を有しており、摩擦壁の第１摩擦面の第１曲率半径の中心がペダルアーム旋回点に置かれており、その第２摩擦面の第２曲率半径の中心もペダルアーム旋回点に置かれており、第２曲率半径は第１曲率半径よりも小さく、摩擦壁には第１摩擦面から第２摩擦面へと遷移する段差部が設けられているハウジングと、
上位ペダルアームおよび下位ペダルアームを有しており、前記ハウジングに作動可能に接続されている搭載手段によって前記ペダルアーム旋回点で回転自在に支持されているペダルアームと、
前記上位ペダルアームに旋回ピンにより旋回自在に取付けられているヒステリシス−キックダウン生成手段と、
前記ハウジングと前記ヒステリシス−キックダウン生成手段との間に設置され、ヒステリシス−キックダウン生成手段を付勢してハウジングを押圧させるバネとを備えており、
前記ペダルアームに第１ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記バネを圧縮させることで前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第１摩擦面との間に第１摩擦ヒステリシス力を生成し、前記ペダルアームに第２ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記段差部との間に摩擦キックダウン力を生成し、前記ペダルアームに第３ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第２摩擦面との間に第２摩擦ヒステリシス力を生成し、第１摩擦ヒステリシス力、キックダウン力、および、第２摩擦ヒステリシス力は前記ペダルアームを介して逆に伝達されることを特徴とする、電子制御式ペダルアセンブリ。
【請求項２】
前記段差部は前記第１摩擦面と前記第２摩擦面の間に延在している角度付けされた壁であることを特徴とする、請求項１に記載のペダルアセンブリ。
【請求項３】
前記第１摩擦壁は形状が弧状であることを特徴とする、請求項１に記載のペダルアセンブリ。
【請求項４】
前記第１摩擦壁の前記第１摩擦面は第１壁厚さを有しており、前記摩擦壁の前記第２摩擦面は第２壁厚さを有しており、第１壁厚さは第２壁厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項１に記載のペダルアセンブリ。
【請求項５】
前記ヒステリシス−キックダウン生成手段は、摩擦レバー旋回点で前記旋回ピンにより前記上位ペダルアームの外側端部に旋回自在に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のペダルアセンブリ。
【請求項６】
前記摩擦レバーは一体形成された主要部材と、前記主要部材の上端から前方に張出している上位弧状部材とを有しており、摩擦レバーの前記上位弧状部材の上面は研磨加工されて前記摩擦壁と摩擦係合するようになっていることを特徴とする、請求項５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項７】
前記摩擦レバーは、
摩擦レバー旋回点で旋回ピンにより前記上位ペダルアームに旋回自在に接続されている摩擦レバー部材と、
前記摩擦レバー旋回点から放射方向内向きの位置にある押しアーム旋回点で前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている押しアーム部材とを含んでおり、押しアーム部材は摩擦レバー部材と接触状態にあって、前記バネが押しアーム部材を押して摩擦レバー部材に押圧させるようにしたことを特徴とする、請求項５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項８】
前記摩擦壁は前記ハウジングの背面壁と前記ペダルアームとの間のハウジングの前記側壁から放射方向に張出しているとともに弧状摩擦面が設けられており、前記摩擦レバーは前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている第１部分と前記摩擦壁と摩擦接触状態になる第２部分とを含んでいることを特徴とする、請求項５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項９】
ヒステリシスおよびキックダウンを有する電子制御式ペダルアセンブリであって、前記ペダルアセンブリは、
搭載壁、１対の互いに対向する側壁、および、端部壁が設けられており、端部壁は弧状の摩擦壁を有しており、弧状の摩擦壁の第１摩擦面の第１曲率半径の中心がペダルアーム旋回点に置かれており、その第２摩擦面の第２曲率半径の中心もペダルアーム旋回点に置かれており、第２曲率半径は第１曲率半径よりも小さく、弧状の摩擦壁には第１摩擦面から第２摩擦面へと遷移する段差部が設けられているハウジングと、
上位ペダルアームおよび下位ペダルアームを有しており、前記ハウジングに作動可能に接続されている搭載手段によって前記ペダルアーム旋回点で回転自在に支持されているペダルアームと、
前記上位ペダルアームに旋回自在に取付けられており、摩擦レバー旋回点で旋回ピンにより前記上位ペダルアームの外側端部に旋回自在に取付けられている摩擦レバー部材を有しているヒステリシス−キックダウン生成手段と、
前記ハウジングと前記ヒステリシス−キックダウン生成手段との間に設置され、ヒステリシス−キックダウン生成手段を付勢してハウジングを押圧させるバネとを備えており、
前記ペダルアームに第１ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記バネを圧縮させることで前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第１摩擦面との間に第１摩擦ヒステリシス力を生成し、前記ペダルアームに第２ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記段差部との間に摩擦キックダウン力を生成し、前記ペダルアームに第３ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第２摩擦面との間に第２摩擦ヒステリシス力を生成し、第１摩擦ヒステリシス力、キックダウン力、および、第２摩擦ヒステリシス力は前記ペダルアームを介して逆に伝達されることを特徴とする、電子制御式ペダルアセンブリ。
【請求項１０】
前記段差部は前記第１摩擦面と前記第２摩擦面の間に延在している角度付けされた壁であることを特徴とする、請求項９に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１１】
前記第１摩擦壁の前記第１摩擦面は第１壁厚さを有しており、前記摩擦壁の前記第２摩擦面は第２壁厚さを有しており、第１壁厚さは第２壁厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項９に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１２】
前記摩擦レバーは一体形成された主要部材と、前記主要部材の上端から前方に張出している上位弧状部材とを有しており、摩擦レバーの前記上位弧状部材の上面は研磨加工されて前記摩擦壁と摩擦係合するようになっていることを特徴とする、請求項９に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１３】
前記摩擦レバーは、
摩擦レバー旋回点で旋回ピンにより前記上位ペダルアームに旋回自在に接続されている摩擦レバー部材と、
前記摩擦レバー旋回点から放射方向内向きの位置にある押しアーム旋回点で前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている押しアーム部材とを含んでおり、押しアーム部材は摩擦レバー部材と接触状態にあって、前記バネが押しアーム部材を押して摩擦レバー部材に押圧させるようにしたことを特徴とする、請求項９に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１４】
前記摩擦壁は前記ハウジングの背面壁と前記ペダルアームとの間のハウジングの前記側壁から放射方向に張出しているとともに弧状摩擦面が設けられており、前記摩擦レバーは前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている第１部分と前記摩擦壁と摩擦接触状態になる第２部分とを含んでいることを特徴とする、請求項９に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１５】
ヒステリシスおよびキックダウンを有する電子制御式ペダルアセンブリであって、前記ペダルアセンブリは、
搭載壁、１対の互いに対向する側壁、および、端部壁が設けられており、端部壁は弧状の摩擦壁を有しており、弧状の摩擦壁に設けられた第１摩擦面はその第１曲率半径の中心がペダルアーム旋回点に置かれているとともに第１壁厚さを有しており、第２摩擦面はその第２曲率半径の中心がペダルアーム旋回点に置かれているとともに第２壁厚さを有しており、第２曲率半径は第１曲率半径よりも小さく、第１壁厚さは第２壁厚さよりも小さく、弧状の摩擦壁には第１摩擦面から第２摩擦面へと遷移する段差部が設けられているハウジングと、
上位ペダルアームおよび下位ペダルアームを有しており、前記ハウジングに作動可能に接続されている搭載手段によって前記ペダルアーム旋回点で回転自在に支持されているペダルアームと、
前記上位ペダルアームに旋回自在に取付けられており、摩擦レバー旋回点で旋回ピンにより前記上位ペダルアームの外側端部に旋回自在に取付けられている摩擦レバー部材を有しているヒステリシス−キックダウン生成手段と、
前記ハウジングと前記ヒステリシス−キックダウン生成手段との間に設置され、ヒステリシス−キックダウン生成手段を付勢してハウジングを押圧させるバネとを備えており、
前記ペダルアームに第１ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記バネを圧縮させることで前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第１摩擦面との間に第１摩擦ヒステリシス力を生成し、前記ペダルアームに第２ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記段差部との間に摩擦キックダウン力を生成し、前記ペダルアームに第３ペダル荷重を付与することによって生じるペダルアームの回転により前記ヒステリシス−キックダウン生成手段と前記摩擦壁の前記第２摩擦面との間に第２摩擦ヒステリシス力を生成し、第１摩擦ヒステリシス力、キックダウン力、および、第２摩擦ヒステリシス力は前記ペダルアームを介して逆に伝達されることを特徴とする、電子制御式ペダルアセンブリ。
【請求項１６】
前記段差部は前記第１摩擦面と前記第２摩擦面の間に延在している角度付けされた壁であることを特徴とする、請求項１５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１７】
前記摩擦レバーは一体形成された主要部材と、前記主要部材の上端から前方に張出している上位弧状部材とを有しており、摩擦レバーの前記上位弧状部材の上面は研磨加工されて前記摩擦壁と摩擦係合するようになっていることを特徴とする、請求項１５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１８】
前記摩擦レバーは、
摩擦レバー旋回点で旋回ピンにより前記上位ペダルアームに旋回自在に接続されている摩擦レバー部材と、
前記摩擦レバー旋回点から放射方向内向きの位置にある押しアーム旋回点で前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている押しアーム部材とを含んでおり、押しアーム部材は摩擦レバー部材と接触状態にあって、前記バネが押しアーム部材を押して摩擦レバー部材に押圧させるようにしたことを特徴とする、請求項１５に記載のペダルアセンブリ。
【請求項１９】
前記摩擦壁は前記ハウジングの背面壁と前記ペダルアームとの間のハウジングの前記側壁から放射方向に張出しているとともに弧状摩擦面が設けられており、前記摩擦レバーは前記ペダルアームに旋回自在に取付けられている第１部分と前記摩擦壁と摩擦接触状態になる第２部分とを含んでいることを特徴とする、請求項１５に記載のペダルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願との相互参照＞
本願は2006年4月7日出願の米国特許仮出願連続番号第60/790,269号および2007年4月6日出願の米国特許仮出願連続番号第11/697,333号の優先権を主張するものであり、これら両出願の内容はここに引例に挙げることにより本件の一部を成すものとする。
【０００２】
本発明は、一般に、車両の電子制御装置に関するものであり、特に、ヒステリシスおよびキックダウンが電子制御されたペダルに関連している。
【背景技術】
【０００３】
車両、特に、自動車は、ブレーキペダルまたは加速器ペダルとも呼ばれるスロットルペダルなどのような足で操作する装置を利用して車両の走行を制御する。従来のブレーキシステムは、車両の運転者から車両の車輪にブレーキ力を伝達するためのブレーキペダルを備えている。同様に、従来のスロットル制御システムは、車両の運転者から制御装置に信号を伝達して車両の加速と走行を制御するようにしたスロットルペダルを備えている。電子技術における近年の刷新の結果、スロットルシステムやブレーキシステムなどのような各種車両システムに電子制御装置を利用することが増えている。
【０００４】
電子制御式スロットル制御システムにおいては、ペダルアームが位置センサーに装着されており、この位置センサーがペダルアームの相対位置を検知して、スロットルを作動させるための信号を制御装置に送信する。電子制御式ブレーキシステムもよく似た態様で作動する。しかしながら、ペダルアームはロッドまたはケーブルなどのような機械装置に装着されていないのでペダルを降下させても抵抗が生じず、ペダルは機械システムを使った場合よりも迅速に基準位置に戻る。この場合の抵抗をヒステリシスと称する。ヒステリシスはドライバーにより良いペダル「感触」を供与するので有利である。所定量のヒステリシスがペダルに生じない場合は、ドライバーはペダルを素早く調節することから起こる足の疲労が強くなるのを感じる場合があり、とりわけ、長時間にわたる走行時にはその感が高まる。従来のペダルシステムにおいてはブレーキロッドまたはスロットルケーブルによって生じていたペダルの降下に対して抵抗を誘発するとともにペダルを元の静止位置まで戻すために、かつては機械装置が利用されていた。このような機械装置の一例として、ペダルアームの長尺部に接続されてペダルの降下中にヒステリシスを発生させる摩擦パッドが挙げられる。しかしながら、従来周知のヒステリシス装置は複雑であり、多数の部品を使用する。電子スロットル制御と併用するためのヒステリシス装置の一例が、本件と同じ譲受人に譲渡されている米国特許出願連続番号第10/621,904号に開示されているが、この出願はここに引例にあげることにより本件の一部を成すものとする。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第10/621,904号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、機械ペダルシステムを装備している車両は、何らかの加速中に動力伝達機構をキックダウンまたはダウンシフトさせてギアを低速側にシフトする目的で、自動動力伝達機構にペダルおよびスロットルの作動力を伝達する機械装置の一部を備えており、例えば、ケーブルまたはロッドを備えている。ギアを低速側にダウンシフトまたはキックダウンさせることで、一般に、車両の加速は向上する。ペダルを作動させるのに必要な力が大きくなるのが原因で、ドライバーはキックダウンを感じることがある。電子制御式のスロットル制御システムと電子動力伝達機構を装備した車両については、このような加速は多様なセンサーによって検知されて動力伝達機構に伝達されるため、ロッドまたはケーブルのような機械装置がキックダウンを起こす必要はない。電子動力伝達機構を装備した車両においてもキックダウンを再現するためにケーブルやロッドなどのような機械連動装置が使用されてもよいが、余分な経費がかかる。
【０００７】
車両のドライバーは、ペダル作動中にヒステリシスを感じたように、加速中はキックダウンに付随する「感触」を得たものである。従って、当該技術では、ペダルヒステリシスと機械的キックダウンの両方を再現する電子制御式ペダルが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、ヒステリシスとキックダウンの両方を発生させる装置を備えた電子制御式ペダルを提案する。電子制御式ペダルアセンブリは、搭載壁、１対の互いに対向する側壁、および、１枚の端部壁を有しているハウジングを備えている。端部壁には摩擦壁が設けられており、この摩擦壁の第１摩擦面の第１の曲率半径の中心はペダルアームの旋回点に置かれており、その第２摩擦面の第２の曲率半径は第１の曲率半径よりも小さく、第２曲率半径の中心もペダルアームの旋回点に置かれており、摩擦壁は第１摩擦面と第２摩擦面の間で遷移する段差部が更に設けられている。ペダルアームは旋回点においてハウジングに作動可能に取付けられている。ヒステリシス−キックダウン生成手段は上位ペダルアームに旋回自在に取付けられている。ハウジングとヒステリシス−ノックダウン生成手段との間にはバネが設置されており、このバネでヒステリシス−ノックダウン生成手段を付勢してハウジングに対して押圧させる。第１ペダル荷重をペダルアームに付与することによりペダルアームが回転するとバネを圧縮させ、その結果、ヒステリシス−キックダウン生成手段と摩擦壁の第１摩擦面との間に第１摩擦ヒステリシス力を生じ、この第１摩擦ヒステリシス力はペダルアームを介して逆に伝達（translated back）される。第２ペダル荷重をペダルアームに付与することによりペダルアームが更に回転すると、ヒステリシス−キックダウン生成手段と段差部との間に摩擦キックダウン力を生じる。第３ペダル荷重をペダルアームに付与することでペダルアームをそのまま継続して回転させると、ヒステリシス−キックダウン生成手段と摩擦壁の第２摩擦面との間に第２の摩擦ヒステリシス力を生じ、第１の摩擦ヒステリシス力、キックダウン力、および、第２の摩擦ヒステリシス力はペダルアームを介して逆に伝達される。
【０００９】
本発明の１つの利点は、加速中にペダルの降下と動力伝達機構のダウンシフトの両方に対して抵抗を誘発する、一体型のヒステリシス−キックダウン装置を備えている電子制御式ペダルアセンブリを提案していることである。本発明のまた別な利点は、電子制御式ペダルの一体型ヒステリシス−キックダウン生成装置のほうが先行技術の試作に比べて設計が簡単で、車両の内部環境内での実装性を向上させていることである。本発明の更に別な利点は、一体型ヒステリシス−キックダウン生成装置を装備したペダルアセンブリは製造する場合のコスト効率が良いことである。
【００１０】
本発明の他の特徴および利点は、後段の詳細な説明を読むにあたり添付の図面と関連づけて解釈すればより良好に理解することができることは容易に認識できることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２を参照すると、電子制御式ペダルアセンブリが例示されている。この実施形態では、電子制御式ペダルは自動車などの車両のスロットルペダルであるものと認識するべきである。更に、車両は電子制御式自動動力伝達機構を備えている。
【００１２】
この実施形態の電子スロットル制御ペダルアセンブリ１０はドライバーからスロットル制御装置（図示せず）に車両の走行に関する信号を送信する。ペダルアセンブリ１０は、タブ１６が設けられてペダルアセンブリ１０を車両（図示せず）に取付けるようにした搭載壁を有しているハウジング１２を備えている。ハウジング１２は１対の互いに離隔された側壁１４と、空洞を画定している側壁１４相互の間の湾曲した端部壁１５とを有している。参照番号１９で示されているようなハウジングの下半分で、端部壁１５と搭載壁１６との間には、１個の開口部が形成されている。
【００１３】
端部壁１５は摩擦壁部１８を有しており、この摩擦壁部は全体的に形状が弧状で曲率半径の中心がペダルアーム旋回点２０に置かれている。図８に例示されているように、摩擦壁１８は第１摩擦面１８ａおよび第２摩擦面１８ｂを有している。第１摩擦面１８ａは搭載壁１６に隣接しており、その中心は曲率半径の中心と一致して、参照番号５４ａで示されているペダルアーム旋回点２０によって規定されている。第１摩擦壁面１８ａは、参照番号５０で示されているような、第１の所定の壁厚さを有している。第２摩擦面１８ｂは第１摩擦面１８ａの外側に位置している。第２摩擦面１８ｂは参照番号５２で示されているような第２の所定の壁厚さを有している。第２の所定の摩擦壁厚さ５２は第１の所定の摩擦壁厚さ５０よりも大きい。その結果、第２の摩擦面１８ｂの第２曲率半径５４ｂは第１摩擦面１８ａの第１曲率半径５４ａよりも小さい。例えば、第１の摩擦面壁厚さ５０は第２の摩擦面壁厚さ５２よりも0.7 mm薄い。第１曲率半径５４ａと第２の曲率半径５４ｂの間の差を調節することで、キックダウン力および第２ヒステリシス力を修正することができる。
【００１４】
第１摩擦面１８ａおよび第２摩擦面１８ｂは段差部１８ｃすなわち摩擦壁１８の勾配部によって分離されている。段差部１８ｃは摩擦壁１８の第１摩擦面１８ａから摩擦壁１８の第２摩擦面１８ｂへ遷移する部分を設けている。段差部１８ｃは多様な形状を呈するようにしてもよく、その形状は所望のキックダウン力で決まる。例えば、段差部１８ｃは所定の角度で第１摩擦面から下向きに突出する傾斜壁１８ｃであってもよい。具体例として、第１摩擦面１８ａから45度の角度が挙げられる。また別な実施形態においては、段差部１８ｃは逆Ｊ字型形状などのような、また別な壁形状を有していてもよい。摩擦面１８ａと段差部１８ｃの間の角部すなわち段差部１８ｃと第２摩擦面１８ｂの間の角部は丸みを有していてもよい。段差部１８ｃの形状特性および寸法特性はキックダウンの「感触」に影響を及ぼし、所望のキックダウン「感触」を達成するように変動されるものと認識するべきである。更に、段差部１８ｃの位置、および、第１摩擦面１８ａの長さまたは第２摩擦面１８ｂの長さは、一般に、所定の動力伝達機構のギアシフト点に基づいて判定される。大抵の場合、段差部１８ｃはペダルの移動の開始点よりはむしろ終点部付近に配置される。
【００１５】
摩擦壁１８の摩擦特性に影響を与える目的で多様な技術を利用することができるものと認識するべきである。例えば、第１摩擦面１８ａ、第２摩擦面１８ｂ、または、両摩擦面の間で遷移する段差部１８ｃのうちのいずれか１つは研磨加工されるとよい。また別な実施形態においては、摩擦パッドなどのような摩擦部材５６が第１摩擦面１８ａ、第２摩擦面１８ｂ、または、両摩擦面の間で遷移する段差部１８ｃに配置されて付加的な抵抗を供与するように図ってもよい。更に別な実施形態においては、特記すべきは、摩擦シューに利用される素材は所定の摩擦係数を有しているように選択されて、所望のヒステリシスおよびキックダウンの「感触」を達成する。
【００１６】
ペダルアセンブリ１０は、参照番号２４で示されているような搭載手段によって回転自在に支持されたペダルアーム２２を有している。ペダルアーム２２には搭載部が設けられており、この搭載部は、本実施形態では形状が円盤状であり、搭載手段２４によって支持されている。ペダルアーム２２には上位ペダルアーム部材３２も設けられており、このアーム部材は搭載部２６の上端縁ペダルアームから概ね摩擦壁１８に向けて放射状に張出している。ペダルアーム２２には、搭載部２６の下端縁から放射方向に張出している下位ペダルアーム部材３４が更に設けられている。ドライバーの足（図示せず）によって作動されるペダルパッド３６は、旋回ピンなどのような取付手段を利用して、下位ペダルアーム部材３４の遠位端に取付けられている。下位ペダルアーム２２はハウジング１２に設けられた下開口部１９を通り抜けて張出している。上位ペダルアーム３２および下位ペダルアーム３４は単一部材として一体形成されていてもよいし、または、一緒に作動する２つの別部材として形成されていてもよい。
【００１７】
搭載手段２４は、ペダルアーム２２がペダルアーム旋回点２０を中心として回転するようにペダルアーム２２を回転自在に支持している。搭載手段２４の多様な具体例が考えられる。搭載手段の一例は旋回ピンである。搭載手段のまた別な実施形態はペダルアームの各側に設けられたハブである。搭載手段の更にまた別な実施形態はハブとポストの配置である。
【００１８】
ハブとポストの一実施形態においては、搭載手段２４はハウジングに取付けられてペダルアームを支持する旋回ピンであってもよい。これに代わる例として、搭載手段はペダルアーム旋回点２０においてペダルアーム２６の搭載部の一方側から放射方向に張出しているポストを有しているようにしてもよい。ポストには長軸線方向に延びる穿孔２８が設けられており、この穿孔の一部は中を貫いて延びて位置検知装置７０を受容する。ポストはハウジングによって支持されている。ペダルアーム円盤部２６の両側には長軸線方向に延びる穿孔（図示せず）が設けられており、ここにはハウジングと一体形成されているまた別なポストを受容するようになっている。搭載手段はブッシュ３０を有していてもよい。
【００１９】
電子制御式ペダルアセンブリ１０は一体型のヒステリシス−キックダウン生成装置３８を更に備えている。上位ペダルアーム部材３２は一体型のヒステリシス−キックダウン生成装置３８と作動可能に連絡状態にある。この実施形態においては、一体型のヒステリシス−キックダウン装置は、参照番号４２と示されている摩擦レバー旋回点で上位ペダルアーム部材３２の遠位端に旋回自在に取付けられた摩擦レバー４０を有している。この実施形態においては、摩擦レバー４０は形状が概ねＳ字型であり、単一部材として一体に形成されている。
【００２０】
この実施形態の摩擦レバー４０は一体成形された主要部材４０ａ、主要部材４０ａの上端縁から放射方向に張出している上位部材４０ｂ、および、主要部材４０ａの下端縁から放射方向に張出している下位部材４０ｃを有している。摩擦レバーの下位部材４０ｃの遠位端は摩擦レバー旋回点４２で上位ペダルアーム部材３２に旋回自在に接続されている。摩擦レバー上位部材４０ｂは摩擦壁１８の第１摩擦面１８ａの形状と相補的である弧状の形状を呈している。摩擦レバーの上位部材４０ｂは、ヒステリシス感触またはキックダウン感触の発生に影響を与える摩擦機能部を有しているようにしてもよい。例えば、摩擦レバーの上位部材４０ｂの外側面４０ｄは研磨加工されて、これに対応する、摩擦壁１８の弧状面に摩擦係合するようにしてもよい。また別な実施形態においては、摩擦レバーの上位部材４０ｂの素材は、摩擦レバーの上位部材４０ｂと摩擦壁１８の間に生成されることになる所望量の摩擦に応じて選択される。素材の一例には可塑材または金属が挙げられる。
【００２１】
摩擦レバー４０はバネ部材４６によって初期的に付勢されて、ハウジング１２の参照番号４４と示されているような部位を押圧する。この実施形態においては、バネ４６は圧縮バネである。バネ４６は摩擦レバー４０とハウジング１２の端部壁１５の参照番号４８と示されているバネ取付部との間に設置され、特に、摩擦レバー４０の主要部材４０ａとバネ取付部４８との間に設置される。２個のバネ４６が互いに平行に設けられてもよい。この実施形態においては、バネ４６はその一方端がハウジングの端部壁４８のバネ取付部に固定的に取付けられ、もう一方の第２端が摩擦レバー４０に固定的に取付けられている。ペダルの作動中に摩擦を生成することで車両運転者にヒステリシス感触を供与する目的で、バネ４６はハウジング１２と摩擦レバー４０の間に延在している。
【００２２】
電子制御式のペダルアセンブリ１０は、ペダルアーム旋回点２０で搭載手段２４によって作動可能に支持されている位置検知装置７０を更に有している。検知装置７０は相対的なペダル位置を示すペダルアーム２２の回転運動を検知するために使用され、制御手段（図示せず）に信号を送信してスロットル制御装置（図示せず）を作動可能に制御し、従って、車両の走行を制御する。信号は比例電圧信号であるのが好ましい。電子制御式のペダルアセンブリ１０はブレードを有しており、このブレードは作動中にペダルアーム２２の位置を示す信号を生成する検知装置７０に作動可能に接続されているものと認識するべきである。
【００２３】
回転運動を検知するのに多様な種類の位置検知装置が当該技術で周知である。このような検知装置の一実施形態が電位差計である。検知装置のまた別な一例は電磁誘導センサーである。電磁誘導センサーは変換器回路の電磁誘導変化を利用して、ペダルアーム２２の位置の変化を表している出力信号を生成する。電磁誘導センサーは苛酷な環境や温度の上下動が不安定な環境でうまく作動する点で有利である。或る実施形態の電磁誘導センサーは線形可変差動変圧手段または回転式可変差動変圧手段を利用し、すなわち、磁気変化のホール効果検出法を利用して、変位測定値または角度測定値を電子信号または電磁信号に変換する。このようなタイプのセンサーは良好に作動する一方で、信号を変換するのに複雑な電子回路を必要とするうえに、製造するのに高くつく。
【００２４】
電磁誘導センサーのまた別な実施形態が米国特許第6,384,596号に開示されているが、この特許の開示内容はここに引例に挙げることにより本件の一部を成すものとする。電子制御式のペダルアセンブリと併用するためのキャップアセンブリの一例が上記特許と同一譲受人に譲渡された米国特許出願第10/621,904号に開示されているが、この出願はここに引例に挙げることにより本件の一部を成すものとする。電磁誘導センサー７０はペダルアーム旋回点２０を中心としたペダルアーム２２の角移動を効果的に検知し、電圧信号などのような比例信号を制御装置に送信する。制御装置はこの信号を解析して新たな信号をスロットル制御装置に送信し、信号に応じてスロットルを制御するようにスロットル制御装置に指示を与える。
【００２５】
動作については、ペダルアーム２２が運転者によって押し下げられると、搭載部２６および上位ペダルアーム３２が回転する。ペダルアーム２２および摩擦レバー４０が回転すると、バネ４６がレバー４４とハウジング１２の端部壁１５との間で圧縮状態となる。これと同時に、図６に例示されているように、摩擦レバーの主要部材４０ａが摩擦壁１８の第１摩擦面１８ａに沿って移動する。バネ４６の力はペダルアームの力と反対に作用し、摩擦レバー４０を僅かに旋回させる結果となる。摩擦レバー作動部４０ｄが摩擦壁１８の弧状の第１摩擦面１８ａに関して僅かに斜めに押されると、カムのように作用して、摩擦を生じ、この摩擦が第１ヒステリシス力をもたらす。継続してペダルを作動させて押し下げると、摩擦レバーの上位部材４０ｂが摩擦壁１８の隆起した段差部１８ｃに達する。図７に例示されているように摩擦レバーの上位部材４０ｂを段差部１８ｃの上の重なる位置に移動させるには、運転者はペダルパッドとペダルアームに加えられる荷重を増大させなければならない。これにより段差を乗り越える程度に荷重が増加し、車両運転者にキックダウン感触を生じる結果となる。角度付けされた段差部は回転方向に正接する方向に摩擦部材に加えられる力を増大させる。ペダルアームを更に作動させて押し下げると、摩擦レバーの上位部材４０ｂが摩擦壁１８の第２摩擦面１８ｂに沿って移動する。車両運転者が摩擦壁１８の第２摩擦面１８ｂに沿って摩擦レバーの上位部材４０ｂを移動させるのに利用する荷重は、摩擦壁１８の第１摩擦面１８ｂに沿って摩擦レバーの上位部材４０ｂを移動させて第２ヒステリシス力を生成するのに利用される荷重よりも大きい。機械的キックダウンシステムを利用した場合に経験されるのに類似した加速時の動力伝達シフト点でキックダウン感触が生じるように、段差部１８ｃの位置は予め定めることができるものと認識するべきである。
【００２６】
ペダルアーム２２に加えられる荷重が解除されてペダルアーム２２が元の静止位置まで戻ることができるようになると、摩擦レバー１８の後方壁に加えられていたバネ力が摩擦レバーの上位部材４０ｂを旋回させて摩擦壁の弧状面１８と同軸上に整列させることにより、摩擦レバーの上位部材４０ｂの摩擦面４０ｄと摩擦壁との間の摩擦が低減し、ペダルアーム２２を元の静止位置に戻すことができるようになる。
【００２７】
ここで図９を参照すると、ヒステリシス−キックダウン生成装置３８が原因であるペダルアセンブリに加えられる力とペダル回転の関係のグラフが参照番号６６で例示されている。参照番号６０に示されているように、摩擦レバー４０が第１摩擦面を横断して移動している間は荷重はかなり一定であり、これが第１のヒステリシス力を表している。段差部を乗り越えるのには荷重を増大させることが必要となり、参照番号６２で示されているようにキックダウン力を表している。第２の荷重は、参照番号６４で示されているが、摩擦レバーが第２の摩擦面１８ｂに沿って移動することにより生成されている第２のヒステリシス力を表している。
【００２８】
ここで図３を参照すると、ヒステリシス−キックダウン装置１３８を装備した電子スロットル制御式ペダルアセンブリ１１０のまた別な実施形態が例示されている。図１の実施形態と相関的に、同一構成要素は同一参照番号に１００を加えたものが付されているものと認識するべきである。ハウジング１１２は前述のハウジング１２に類似している。摩擦壁１１８には第１摩擦壁面１１８ａ、第２摩擦壁面１１８ｂ、および、第１摩擦壁面１１８ａから第２摩擦壁面１１８ｂに遷移する段差部１１８ｃが設けられている。
【００２９】
本実施形態においては、ペダルアーム１２２は、ペダルアーム搭載部１２６から摩擦壁１１８に向けて放射方向に張出している上位ペダルアーム１３２を有している。ペダルアーム１２２には下位ペダルアームも設けられており、これにはペダルパッドが取付けられている。この実施形態における上位ペダルアーム１３２は先の実施形態における上位ペダルアームよりも長いものと認識するべきである。摩擦レバー１４０は、参照番号１４２と示されている摩擦レバー旋回点で上位ペダルアーム１３２の遠位端に旋回自在に取付けられている。摩擦レバー１４０は主要部材１４０ａ、および、この主要部材１４０ａから前方の張出している上位部材１４０ｂを有している。摩擦レバーの上位部材１４０ｂは形状が弧状であり、摩擦壁１１８の内側弧状面と相補的である外側面を有している。前述のように、摩擦抵抗は予め定めることができる。例えば、上位部材の弧状面１４０ｄが研磨加工され、上位部材の弧状面１４０ｄと同様に研磨加工される摩擦壁１１８との間の抵抗を摩擦により増大させるようにしてもよい。
【００３０】
ペダルアセンブリ１１０は、摩擦レバーの主要部１４０ａと端部壁１１５の参照番号１４８と示されているようなバネ取付部との間に設置された、圧縮バネなどのようなバネ部材１４６を更に有している。摩擦レバーはバネの一方端を受容するのに適した構成であり、また、端部壁１１５はバネのもう一方の第２端を受容するのに適した構成になっているものと認識するべきである。この実施形態においては、２個のバネが互いに平行に設けられており、すなわち、内側バネおよび外側バネが存在する。内側バネおよび外側バネは、運転者が認識するシステムの荷重とヒステリシス感触を発生させるために使用される。２個のバネのうちの一方が損傷しても他方が依然として作動するという点で有利である。
【００３１】
この実施形態においては、ペダルアーム１２２が押し下げられると、ペダルアームの搭載部１２６が回転し、バネ１４６が摩擦レバー１４０とハウジング１１２の端部壁１１５との間で圧縮状態となる。バネ１４６の力はペダルアーム１１２の力と反対に作用し、摩擦レバー１４０を僅かに旋回させる。摩擦レバーの弧状部１４０ｄは第１摩擦壁面１１８ａに関して僅かに斜めに押されるとカムのように作用して、弧状部１４０ｄが第１摩擦面１１８ａに沿って移動するにつれて、運転手にヒステリシスとして伝えられる摩擦を生じる。摩擦レバーが段差部１１８ｃに達すると、摩擦レバー１４０が段差部１１８ｃの上に重なるように移動するのに余分な力が必要とされる。この余分な圧力は運転手にキックダウンの感触をもたらす。第２摩擦面１１８ｂに沿って摩擦レバー１４０を継続して移動させるのに必要な力は、僅かに小さくなる。ペダルアーム１２２に加えられる荷重が解除されてペダルアーム１２２を元の静止位置に戻すことができるようになると、摩擦レバー１４０ａの背面壁に加えられているバネ力が摩擦レバーの上位部材１４０ｂを旋回させて摩擦壁１１８と同軸に整列させることにより、上位部材１４０ｂの摩擦面と摩擦壁１１８との間の摩擦を低減し、ペダルアーム１２２を元の静止位置に戻すことができるようにする。この実施形態においては、ペダルアーム１２２が摩擦レバー１４０に関して移動により描く軌跡の弧状が大きくなるせいで、ヒステリシスが発生する割合が高くなる。その結果、摩擦レバー１４０の摩擦面と摩擦壁１１８との間の干渉が大きくなる。同様に、キックダウンの感触も同じように増大させることができる。
【００３２】
図４を参照すると、ヒステリシス−キックダウン装置２３８を装備した電子気スロットル制御式のペダルアセンブリ２１０のまた別な実施形態が例示されている。図１の実施形態に関して同一構成要素には、同一参照番号に２００を加えたものが付されているものと認識するべきである。ペダルアセンブリ２１０は前述の実施形態に類似していることも認識するべきである。ペダルアーム２２２は搭載部２２６、搭載部２２６の上端縁から放射方向に張出している上位ペダルアーム２３２、および、搭載部２２６の下端縁から放射方向に張出している下位ペダルアーム２３４を有している。上位ペダルアーム２３２、ペダルアーム搭載部２２６、および、下位ペダルアーム２３４は、前述のように、一体型で単一部材として形成されていてもよい。
【００３３】
ペダルアセンブリ２１０は、搭載壁２１６、１対の互いから離隔された側壁２１４、および、端部壁２１５が設けられているハウジングを有している。端部壁２１５の一部は、図８に例示されているように、摩擦壁２１８である。摩擦壁２１８の内側面は研磨加工されているとよい。前述のように、摩擦壁２１８の第１摩擦面２１８ａは形状が弧状であり、その第１曲率半径の中心はペダルアーム旋回点２２０に置かれている。摩擦壁２１８の遷移段差部２１８ｃは第１摩擦壁面２１８ａおよび第２摩擦壁面２１８ｂをそれぞれから分離している。第２摩擦壁面２１８ｂはその第２曲率半径の中心がペダルアーム旋回点２２０に置かれている。第１曲率半径は第２曲率半径よりも大きい。
【００３４】
ヒステリシス−キックダウン生成装置２３８は摩擦レバー２４０を備えており、摩擦レバーは摩擦レバー旋回点２４２で上位ペダルアーム２３２に旋回自在に取付けられている。摩擦レバー２４０は上位ペダルアーム２３２の外側部分から張出して、ハウジング２１２の端部壁に向けて後方に湾曲している。摩擦レバー２４０には上述のように研磨加工面２４０ｄ、または、それ以外の機能部が設けられて、摩擦抵抗を増大させるよう図っている。摩擦レバー２４０は押しアーム２４９およびバネ２４６により付勢されて摩擦壁２１８を押圧する。
【００３５】
押しアーム２４９は押しレバー旋回点２４７で上位ペダルアーム２３２に旋回自在に取付けられている。この実施形態では、押しレバー旋回点２４７は摩擦レバー旋回点２４２から放射方向内側に配置されている。押しレバーアーム２４９は上向き後方に摩擦壁２１８に向けて湾曲し、参照番号２４１と示されているような所定の接点で摩擦レバー２４０の下面に接触するようになっている。接点２４１は所望の摩擦力の量により選択されるものと認識するべきである。すなわち、接点２４１と摩擦レバー旋回点２４２との間の距離を増大させることで、ヒステリシス−キックダウン生成装置２３８により生成される摩擦の量を増大させている。システム２１０はバネ２４６も有しており、このバネの一方端はハウジング２１２の端部壁２１５に取付けられており、その他方端は押しアーム２４９に取付けられている。バネ２４６は押しアーム２４９を付勢して摩擦レバーに押圧させて、前述のように、より大きな摩擦力を生成する。ペダルの作動中にヒステリシス感触およびキックダウン感触を生じる目的で、摩擦レバーは前述のように作用する。
【００３６】
図５を参照すると、ヒステリシス−キックダウン生成装置３３８を装備した電子スロットル制御式ペダルアセンブリ３１０のまた別な実施形態が例示されている。図１の実施形態に関して、同一構成要素は同一参照番号に３００を加えたものが付されているものと認識するべきである。ペダルアセンブリ３１０は前述の各実施形態に類似しているものと認識するべきである。ペダルアーム３２２は搭載部３２６、搭載部３２６の上端縁から放射方向に張出している上位ペダルアーム３３２、および、搭載部３２６の下端縁から放射方向に張出している下位ペダルアーム３３４を有している。ペダルアセンブリ３１０はハウジング３１２を有しており、前述のようにハウジング３１２には搭載壁３１６、搭載壁３１６の端縁から延在している両側壁３１４、および、端部壁３１５が設けられている。この実施形態においては、摩擦壁３１８はハウジング３１２の側壁３１４から放射方向に張出して、摩擦レバー３１８より下に設置されている。摩擦壁３１８はペダルアーム搭載部３２６から放射方向外向きに離隔されているが、上位ペダルアーム３３２の端部からは放射方向内向きに離隔されている。摩擦壁３１８は形状が弧状であり、第１摩擦面３１８ａ、第２摩擦面３１８ｂ、および、第１摩擦面３１８ａから第２摩擦面３１８ｂまでの間で遷移する段差部３１８ｃを有している。この実施形態においては、第１摩擦面３１８ａの第１壁厚さ３５０は第２摩擦面３１８ｂの第２壁厚さ３５２よりも薄い。
【００３７】
ヒステリシス−キックダウン生成装置３３８は摩擦レバー３４０を備えており、摩擦レバー３４０は摩擦レバー旋回点３４２で上位ペダルアーム３３２に旋回自在に取付けられた主要部３４０ａ、および、上位ペダルアーム３３２から内向き後方に角度付けされた下部３４０ｃを含んでいる。下部３４０ｃには弧状の摩擦面３４０ｄが設けられている。弧状の摩擦面３４０ｄは摩擦壁３１８の摩擦面に相補的である。
【００３８】
ペダルアセンブリ３１０はバネ３４６を更に備えており、図１に関して先に説明されたように、バネの一方端はハウジング３１２の端部壁に取付けられており、その他方端は摩擦レバーの主要部３４０ａに取付けられている。この実施形態においては、バネ３４６は摩擦レバー３４０の摩擦レバー旋回点３４２より下の位置で摩擦レバーに固着されており、その結果として生じる摩擦レバー３４０に作用する力は摩擦レバー３４０を下方向に向けて、摩擦壁３１８の摩擦面３１８を押圧させるように設定されている。
【００３９】
動作中は、ペダルアーム３２２の回転によりバネ３１６を圧縮させるのと同時に、摩擦レバー３４２が摩擦壁３１８の第１摩擦面３１８ａに沿って移動し、ペダルアセンブリ３１０に摩擦ヒステリシス力を生じる。摩擦レバーが段差部３１８ｃに出合うと、キックダウン力を再現するために、摩擦レバー３４０に段差部３１８ｃを乗り越えた先へ移動させるのに余剰のペダル作用が必要とされる。摩擦レバー３４０は第２摩擦面３１８ｃに沿って移動する。しかしながら、ペダルアセンブリ３１０を作動させるのに運転手が必要とする作用は、第１摩擦面３１８ａによって利用される量に比べて僅かに大きい。この実施形態では、前述のように２個のバネ、内側バネ、および、外側バネが存在するとよいものと認識するべきである。
【００４０】
上述のペダルアセンブリのいずれも、上記以外の当該技術分野で従来公知の構成要素を備えていてもよく、例えば、調節可能なペダル高さ機構４８４や電気コネクターなどを備えていてもよい。
【００４１】
実施形態を例示するやり方で本発明を説明してきた。本件で使用されてきた用語は、意味を限定するのではなく、むしろ、本質的に言葉を使って説明する意図であったものと解釈するべきである。
【００４２】
前段までの教示内容に鑑みて本発明に多数の修正および変更を行うことができる。よって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに、本発明はここに特定して説明されてきたものとは異なる態様で実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による電子制御式ペダルアセンブリを例示した斜視図である。
【図２】本発明による図１のペダルアセンブリがヒステリシス−キックダウン生成装置の一実施形態を備えているのを例示した側面図である。
【図３】本発明による図１のペダルアセンブリがヒステリシス−キックダウン生成装置のまた別な実施形態を備えているのを例示した側面図である。
【図４】本発明による図１のペダルアセンブリがヒステリシス−キックダウン生成装置の更に別な実施形態を備えているのを例示した側面図である。
【図５】本発明による図１のペダルアセンブリがヒステリシス−キックダウン生成装置の更にまた別な実施形態を備えているのを例示した側面図である。
【図６】本発明による図４のペダルアセンブリが初期位置にあるのを例示した拡大図である。
【図７】本発明による図４のペダルアセンブリがキックダウン位置にあるのを例示した拡大図である。
【図８】本発明のよる摩擦壁の内側面の一部を例示した図である。
【図９】本発明による、ペダルに加えられる荷重に対するペダルの移動量の割合を例示したグラフである。
【図１】
2009532272.tif 000003
【図２】
2009532272.tif 000004
【図３】
2009532272.tif 000005
【図４】
2009532272.tif 000006
【図５】
2009532272.tif 000007
【図６】
2009532272.tif 000008
【図７】
2009532272.tif 000009
【図８】
2009532272.tif 000010
【図９】
2009532272.tif 000011
【国際調査報告】
2009532272.tif 000012
2009532272.tif 000013