(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状に延在する内側部材と、該内側部材と同軸上で該内側部材の外側に配設された筒状の外側部材とを備え、
前記外側部材は、円筒部と、該円筒部の長手方向の一端に形成された半径方向内方に突出するフランジ部とを有し、該フランジ部の中心に貫通孔が形成されており、該貫通孔の内周に前記内側部材の一端が嵌合されており、
前記内側部材の外周面と前記外側部材の前記円筒部の内周面との間に環状空間が画成されており、
前記環状空間に、摩擦係合部、弾性手段、及び付勢力可変手段が配設されており、
前記摩擦係合部は、前記内側部材と一体に回転する第１の部分と、前記外側部材と一体に回転し前記第１の部分に対して軸方向において接触可能に設けられた第２の部分とで構成されており、
前記弾性手段は、前記摩擦係合部の前記第１の部分と前記摩擦係合部の前記第２の部分とを接触させ押え付ける方向に付勢するように構成されており、
前記付勢力可変手段は、前記内側部材と一体に回転する環状の内側可変部材と、前記内側可変部材に対向するように配置され前記外側部材と一体に回転する環状の外側可変部材とを有し、前記内側可変部材の前記外側可変部材に対向する面と、前記外側可変部材の前記内側可変部材に対向する面とに、夫々にカム部が形成されており、それらカム部の各々は、２つの基部と、それら基部から突出するようにして周方向に等間隔に形成された２つの凸部と、各基部と各凸部とを接続する傾斜部とを備えており、
前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接し、前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記外側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接しており、
前記外側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有し、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有しており、
以上の構成により、前記内側部材と前記外側部材との間の相対的な回転変位に応じて前記内側可変部材と前記外側可変部材との間の軸方向距離が変化して、前記弾性手段が収容されるスペースの軸方向長さが変化し、もって、前記弾性手段の付勢力が変化して、該摩擦ダンパーで生じるトルクが変化するようにした、
ことを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項２】
前記内側部材の中心に、軸方向に延在する軸挿通用孔が貫通形成されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦ダンパー。
【請求項３】
前記内側部材の軸方向の端部に、半径方向の外方に突出するフランジ部が形成され、前記摩擦係合部の前記第１の部分はこのフランジ部により構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦ダンパー。
【請求項４】
前記環状空間には前記内側部材と一体に回転する摩擦板が軸方向に移動可能に配設され、前記摩擦係合部の前記第１の部分は前記摩擦板により構成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の摩擦ダンパー。
【請求項５】
前記摩擦係合部の前記第２の部分は前記外側部材の前記フランジ部により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の摩擦ダンパー。
【請求項６】
前記環状空間には前記外側部材と一体に回転する摩擦板が軸方向に移動可能に配設され、前記摩擦係合部の前記第２の部分は前記摩擦板により構成されていることを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の摩擦ダンパー。
【請求項７】
前記弾性手段は、前記環状空間で前記摩擦係合部と前記付勢力可変手段との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の摩擦ダンパー。
【請求項８】
前記付勢力可変手段が前記摩擦係合部から離れる方向への動きを規制する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の摩擦ダンパー。
【請求項９】
前記内側部材は、回転する軸に該軸と一体回転可能に結合され、前記外側部材は前記軸を回転可能に支持する部材に回転不能に結合され、前記摩擦係合部の前記第２の部分は、前記外側部材と共に回転不能となることを特徴とする請求項１乃至８に何れか１項記載の摩擦ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦ダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦ダンパーは、一般に、軸状に延在する内側部材と、前記内側部材と同軸上で内側部材の外側に配設される筒状の外側部材と、前記外側部材の内側で内側部材の外側の環状空間において前記内側部材と一体に回転する第１の部分と、前記環状空間において前記外側部材と一体に回転する第２の部分と、前記第１の部分と第２の部分を押し付ける弾性手段などを備えている。
そして、第１の部分と第２の部分間に摩擦力を発生させ、摩擦ダンパーにトルクを生じさせるようにしたもので、このトルクの値は調整できるものの一定であり、内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値が変ることはない。
一方、摩擦ダンパーが使われる箇所によっては、前記内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値を変化させたい場合も生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の摩擦ダンパーでは上述のようにトルクの値は一定であり、このような箇所に使用することができない問題があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値を変化させることができる摩擦ダンパーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の摩擦ダンパーは、軸状に延在する内側部材と、該内側部材と同軸上で該内側部材の外側に配設された筒状の外側部材とを備え、前記外側部材は、円筒部と、該円筒部の長手方向の一端に形成された半径方向内方に突出するフランジ部とを有し、該フランジ部の中心に貫通孔が形成されており、該貫通孔の内周に前記内側部材の一端が嵌合されており、前記内側部材の外周面と前記外側部材の前記円筒部の内周面との間に環状空間が画成されており、前記環状空間に、摩擦係合部、弾性手段、及び付勢力可変手段が配設されており、前記摩擦係合部は、前記内側部材と一体に回転する第１の部分と、前記外側部材と一体に回転し前記第１の部分に対して軸方向において接触可能に設けられた第２の部分とで構成されており、前記弾性手段は、前記摩擦係合部の前記第１の部分と前記摩擦係合部の前記第２の部分とを接触させ押え付ける方向に付勢するように構成されており、前記付勢力可変手段は、前記内側部材と一体に回転する環状の内側可変部材と、前記内側可変部材に対向するように配置され前記外側部材と一体に回転する環状の外側可変部材とを有し、前記内側可変部材の前記外側可変部材に対向する面と、前記外側可変部材の前記内側可変部材に対向する面とに、夫々にカム部が形成されており、それらカム部の各々は、２つの基部と、それら基部から突出するようにして周方向に等間隔に形成された２つの凸部と、各基部と各凸部とを接続する傾斜部とを備えており、前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接し、前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記外側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接しており、前記外側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有し、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有しており、以上の構成により、前記内側部材と前記外側部材との間の相対的な回転変位に応じて前記内側可変部材と前記外側可変部材との間の軸方向距離が変化して、前記弾性手段が収容されるスペースの軸方向長さが変化し、もって、前記弾性手段の付勢力が変化して、該摩擦ダンパーで生じるトルクが変化するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記内側部材の中心に、軸方向に延在する軸挿通用孔が貫通形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記内側部材の軸方向の端部に、半径方向の外方に突出するフランジ部が形成され、前記摩擦係合部の前記第１の部分はこのフランジ部により構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記環状空間には前記内側部材と一体に回転する摩擦板が軸方向に移動可能に配設され、前記摩擦係合部の前記第１の部分は前記摩擦板により構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記摩擦係合部の前記第２の部分は前記外側部材の前記フランジ部により構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記環状空間には前記外側部材と一体に回転する摩擦板が軸方向に移動可能に配設され、前記摩擦係合部の前記第２の部分は前記摩擦板により構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記弾性手段が、前記環状空間で前記摩擦係合部と前記付勢力可変手段との間に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記付勢力可変手段が前記摩擦係合部から離れる方向への動きを規制する規制手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記内側部材が、回転する軸に該軸と一体回転可能に結合され、前記外側部材が前記軸を回転可能に支持する部材に回転不能に結合され、前記摩擦係合部の前記第２の部分は、前記外側部材と共に回転不能となることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、内側部材と外側部材との間に相対的な回転変位が生じると、第１の部分と第２の部分を押え付ける弾性手段の付勢力が付勢力可変手段により変えられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る摩擦ダンパーを車のアクセルペダルの枢軸に取り付けた場合について説明する。
まず、第１の実施の形態から説明すると、図１はアクセルペダル装置の平面図、図２は同側面図を示す。
アクセルペダル装置１２は、車体側に取着されるブラケット１４、ブラケット１４に揺動可能に設けられたアクセルペダル１６、アクセルペダル１６を上方に付勢するねじりスプリング１８、摩擦ダンパー２４などで構成されている。
本実施の形態に係るアクセルペダル装置１２は、従来と同様に踏み込み操作によりガソリンエンジンの場合にはスロットルを開閉し、ディーゼルエンジンの場合には燃料噴射装置を作動させるものであるが、従来のようにアクセルペダルとスロットルの間、または、アクセルペダルと燃料噴射装置の間を連結するケーブルを用いていない。すなわち、従来のケーブルが連結されていたスロットルや燃料噴射装置の箇所にアクチュエータが連結されており、アクセルペダル１６の揺動変位を、投光器２０Ａ、受光器２０Ｂ、外周にスリットが形成され枢軸２２と一体に回転する円板２０Ｃなどからなる角度センサ２０により検出し、角度センサ２０により検出した検出信号に基づきコントローラを介してアクチュエータを駆動し、これによりスロットルや燃料噴射装置を作動させるようにしている。
【０００７】
前記ブラケット１４は、ねじ１４０１により車体側に固定される底板部１４０２と、底板部１４０２の両側からそれぞれ起立し互いに対向する側板部１４０４を備えている。
前記両側板部１４０４間にわたって枢軸２２が挿通され回転可能に支持されている。
前記アクセルペダル１６は、ロッド１６０２と、ロッド１６０２の長手方向の一端に取着されたペダル部１６０４を備え、ロッド１６０２の他端は、一方の側板部１４０４の外側で前記枢軸２２の端部に溶接により固着されている。
【０００８】
前記両側板部１４０４の内側の枢軸２２部分に前記ねじりスプリング１８と摩擦ダンパー２４が配設されている。
前記ねじりスプリング１８は、一端が一方の側板部１４０４の切り欠き１４０８から側板部１４０４の外側に突出し前記ロッド１６０２の上面に係止しており、他端が他方の側板部１４０４の孔に係止し、中間のコイル部が両側板部１４０４の間の枢軸２２部分に巻装され、これによりアクセルペダル１６はペダル部１６０４が所定の上限位置に位置し、ペダル部１６０４が踏み込まれると前記上限位置へ復帰する方向への付勢力が生じるように構成されている。
【０００９】
図３（Ａ）は摩擦ダンパーの端面図、（Ｂ）はアクセルペダルを踏み込みコイルスプリングが圧縮された状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｃ）はアクセルペダルから足が離れている状態でコイルスプリングが圧縮されていない状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｄ）は摩擦ダンパーの端面図で、（Ｂ）、（Ｃ）は（Ｄ）のＥＥ線断面に相当している。また、図４は摩擦ダンパーを構成する部材の説明図で、上段に描かれた絵は各部材の正面図を、中段に描かれた絵は各部材の側面図を示している。
前記摩擦ダンパー２４は、これらの図３、図４に示すように、軸状に延在する内側部材２６と、内側部材２６と同軸上で内側部材２６の外側に配設される筒状の外側部材２８と、内側部材２６の半径方向の外側で外側部材２８の半径方向の内側の環状空間３０に配設された摩擦板３２と、摩擦板３２を軸方向に付勢するコイルスプリング（弾性手段）３４と、摩擦力によりトルクを生じさせる摩擦係合部３６と、コイルスプリング３４の付勢力を可変とする付勢力可変手段３８と、ワッシャ４０、止めキャップ４２（規制手段）などを備えている。
【００１０】
前記内側部材２６の中心には軸方向に延在する軸挿通用孔２６０２が貫通形成され、この孔２６０２の断面は枢軸２２と同一で円の一部を切り欠いた形状となっており、孔２６０２に枢軸２２が挿通されることで内側部材２６と枢軸２２が一体に回転するように構成されている。
前記内側部材２６の軸方向の一端には半径方向の外方に膨出するフランジ部２６０４が形成され、軸方向の他端には周方向に等間隔をおき半径方向の外方に突出する凸部２６０６が４つ形成されている。また、内側部材２６の外周部には周方向に等間隔をおき軸方向に延在する凹部２６０８が前記他端に開放状に４つ形成されている。
【００１１】
前記外側部材２８は円筒部２８０２と、円筒部２８０２の軸方向の端部に半径方向の内方に膨出形成されたフランジ部２８０４とを備えている。
前記円筒部２８０２の内周部には周方向に等間隔をおき軸方向に延在する凹部２８０６が円筒部２８０２の端部に開放状に４つ形成され、また、前記フランジ部２８０４の外端面には軸方向に突出する脚部２８０８が２つ形成されている。この脚部２８０８は、図１に示すように、側板部１４０４の孔に挿入され固定されるもので、これにより側板部１４０４に対して外側部材２８が回転不能に取着されることになる。
また、フランジ部２８０４の中心には孔が貫通形成され、この孔に内側部材２６が挿入され、フランジ部２６０４、２８０４どうしが当接した状態で、外側部材２８の円筒部２８０２の内側で内側部材２６が同軸上に延在することになり、前記環状空間３０が円筒部２８０２の内側で内側部材２６の外側に形成されることになる。
そして、外側部材２８が側板部１４０４に回転不能に取着されることで、図１に示すように、内側部材２６のフランジ部２６０４が、外側部材２８のフランジ部２８０４と側板部１４０４との間に位置し、これにより内側部材２６は軸方向に移動不能に、言い換えると、外側部材２８に対して軸方向に相対的に移動不能に配設されることになる。
【００１２】
前記環状空間３０に配設される摩擦板３２は、本実施の形態では、第１乃至第５の５種類の摩擦板３２０１、３２０２、３２０３，３２０４，３２０５が用いられている。
これらの第１乃至第５の摩擦板３２０１、３２０２、３２０３，３２０４，３２０５はそれぞれ環板状を呈しており、それらの中心孔に内側部材２６が挿通されてそれらの順に環状空間３０に配設され、第２の摩擦板３２０２と第４の摩擦板３２０４として同一の摩擦板が用いられている。
前記摩擦板のうち第１、第３、第５の摩擦板３２０１、３２０３，３２０５はそれらの中心孔の内周部に周方向に等間隔をおいて４つの凸部３２１０と該凸部３２１０間にそれぞれ凹部３２１１が形成され、これらの凸部３２１０は内側部材２６が挿通された状態で内側部材２６の凹部２６０８に係合し、第１、第３、第５の摩擦板３２０１、３２０３，３２０５は内側部材２６と一体的に回転する。なお、該凹部３２１１は第１、第３、第５の摩擦板を内側部材２６の外周に挿入するさい、該内側部材２６に形成された凸部２６０６を通過させるためのものである。
前記摩擦板のうち第２、第４の摩擦板３２０２、３２０４はそれらの外周に周方向に等間隔をおいて４つの凸部３２１２が形成され、これらの凸部３２１２は内側部材２６が挿通された状態で外側部材２８の凹部２８０６に係合し、第２、第４の摩擦板３２０２、３２０４は外側部材２８と一体的に回転するように結合されるが、本実施の形態では、外側部材２８が側板部１４０４に回転不能に取着されることから、第２、第４の摩擦板３２０２、３２０４も回転せず、外側部材２８と一体に静止することになる。
そして、後述するようにコイルスプリング３４によりこれらの摩擦板３２は、フランジ部２８０４とコイルスプリング３４の間で押え付けられた状態となり、内側部材２６が回転することで、フランジ部２８０４、第２、第４の摩擦板３２０２、３２０４に対して第１、第３、第５の摩擦板３２０１、３２０３，３２０５が回転することから、これら摩擦板３２間に摩擦力が生じ、摩擦ダンパー２４にトルクが発生する。本実施の形態では、フランジ部２６０４、２８０４や摩擦板３２により前記摩擦係合部３６が構成されている。
【００１３】
前記第１乃至第５の摩擦板３２０１、３２０２、３２０３，３２０４，３２０５は、例えば、熱可塑性樹脂組成物から形成され、前記熱可塑性樹脂組成物はベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第１の添加剤と第２の添加剤から構成され、前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、前記第１の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される１種または２種以上であり前記第２の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される１種または２種以上である。
【００１４】
前記ポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマーの他、主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より成るポリアセタールコポリマーを使用することができる。
さらに、ポリアセタールを公知の方法で架橋またはグラフト共重合して変性させた樹脂も使用することができる。
具体的には、イー・アイ・デュポン社製ホモポリマー「デルリン（商品名）」、ポリプラスチックス社製コポリマー「ジュラコン（商品名）」が挙げられる。
前記ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、架橋型、直鎖型いずれでもよく、具体的には、フィリップス社製「ライトン（商品名）」、トープレン社製「トープレンＰＰＳ（商品名）」、呉羽化学工業社製「フォートロン（商品名）」が挙げられる。
【００１５】
前記第１の添加剤は、前記ベース樹脂の摺動特性を向上させるために用いられる。
第１の添加剤として、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される１種又は２種以上が添加される。
オレフィン系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の単独重合体およびこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。
共重合体としては、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
さらに、前記単独重合体および共重合体にポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトした共重合体も含まれる。
上記オレフィン系重合体は、単独でまたは２種以上の混合物若しくは反応生成物の形で使用される。
本発明で使用するスチレン系重合体とは、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体である。
ゴム中間ブロックとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレンおよびこれらを水素添加したものが挙げられる。
上記ブロック共重合体として具体的には、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン・ブチレン）−ポリスチレンブロック共重合体およびポリスチレン−ポリ（エチレン・プロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体が挙げられる。
さらに、本発明では、上記ブロック共重合体に官能基を導入したものも使用できる。
導入される官能基としては、マレイン酸、エンドシス−ジシクロ［２，２，１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸（ナジック酸）、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジメチル、マレイミド、塩化マレニルのグラフトモノマー等が挙げられ、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好ましい。
フッ素系重合体としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられる。
第１の添加剤の配合量は、オレフィン系重合体については０．３〜１０重量％、好ましくは０．５〜７重量％、スチレン系重合体については０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜６重量％、フッ素系重合体については２〜５０重量％、好ましくは２〜４０重量％である。
【００１６】
前記第２の添加剤は、さらに摺動特性を向上させるために第１の添加剤に加えて用いられる。
第２の添加剤として、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される１種または２種以上が添加される。
潤滑油としては、エンジン油、スピンドル油、タービン油、マシン油、シリンダー油、ギア油などの鉱油、ヒマシ油などの植物油、鯨油などの動物油、シリコーン油などの合成油が挙げられる。
ワックスとしては、パラフィンワックスの他、高級脂肪酸から誘導される脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸塩などが挙げられる。
リン酸塩としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の第三リン酸塩、第二リン酸塩、ピロリン酸塩、亜リン酸塩、メタリン酸塩が挙げられる。具体的には、第三リン酸リチウム（Ｌｉ3ＰＯ4）、第二リン酸リチウム（Ｌｉ2ＨＰＯ4）、ピロリン酸リチウム（Ｌｉ4Ｐ2Ｏ7）、第三リン酸カルシウム（Ｃａ3（ＰＯ4）2）、第二リン酸カルシウム（ＣａＨＰＯ4あるいはＣａＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ）およびピロリン酸カルシウム（Ｃａ2Ｐ2Ｏ7）が挙げられる。
第２の添加剤の配合量は、０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜６重量％である。
【００１７】
また、熱可塑性樹脂組成物の補強を目的として第３の添加剤を用いるようにしてもよい。
第３の添加剤として、ガラス粉末、炭素粉末（黒鉛は除く）、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維、および金属粉末などから選択される１種または２種以上が１０重量％以下の割合で配合される。
【００１８】
上述のような第１乃至第５の摩擦板３２０１、３２０２、３２０３，３２０４，３２０５がそれらの順に環状空間３０に配設されたのち、第５の摩擦板３２０５に臨ませて前記コイルスプリング３４が配設され、続いてワッシャ４０、付勢力可変手段３８が配設され、最後に止めキャップ４２が配設される。
前記コイルスプリング３４は所望のヒステリシス特性が得られるように材料、線径、巻径、巻き数が決定されている。
前記ワッシャ４０は初期トルク設定用のもので、本実施の形態では３枚用いられている。
【００１９】
前記付勢力可変手段３８は、互いに対向する第１と第２の可変板３８Ａ、３８Ｂからなり、共に環板状に形成されている。
前記第１の可変板（外側可変部材）３８Ａの外周には半径方向の外方に突出する凸部３８１０が周方向に等間隔をおいて４つ形成され、これらの凸部３８１０は外側部材２８の凹部２８０６に係合し、第１の可変板３８Ａは外側部材２８と一体的に回転するように結合されるが、本実施の形態では、外側部材２８が側板部１４０４に回転不能に取着されることから、第１の可変板３８Ａも回転せず、外側部材２８と一体に静止することになる。
前記第２の可変板３８Ｂ（内側可変部材）の内周には半径方向の内方に突出する凸部３８１２が周方向に等間隔をおいて４つ形成され、これらの凸部３８１２は内側部材２６の凹部２６０８に係合し、第２の可変板３８Ｂは内側部材２６と一体的に回転する。
【００２０】
また、図５に示すように、第１と第２の可変板３８Ａ、３８Ｂが互いに向かい合う面の外周には、互いに係合可能なカム部３８２２，３８２４が形成され、各カム部３８２２、３８２４は、２つの基部３８３２と、それら基部３８３２から突出するようにして周方向に等間隔に形成された２つの凸部３８３４と、各基部３８３２と各凸部３８３４とを接続する傾斜部３８３６を備えている。そして、可変板３８Ａのカム部３８２２の基部３８３２は、該基部３８３２が対向する可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４よりも長い周方向長さを有し、可変板３８Ｂのカム部３８２４の基部３８３２は、該基部３８３２が対向する可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４よりも長い周方向長さを有している。前記止めキャップ４２は環板状に形成され、その内周に半径方向の内方に突出する凹部４２０２が周方向に等間隔をおいて４つ形成され、これらの凹部４２０２は内側部材２６の凸部２６０６に係合し、止めキャップ４２は内側部材２６と一体的に回転する。
【００２１】
また、止めキャップ４２の端面には、軸方向に突出する凸部４２０４が周方向に等間隔をおいて二つ形成されている。この凸部４２０４は止めキャップ４２を着脱する際の操作を容易にするためのものである。
そして、環状空間３０に第１乃至第５の摩擦板３２０１、３２０２、３２０３，３２０４，３２０５、コイルスプリング３４、ワッシャ４０、第１の可変板３８Ａ、第２の可変板３８Ｂがそれらの順に環状空間３０に配設されたのち、止めキャップ４２が配設され、図１に示すように、スナップリング４２１０を用いて内側部材２６に抜落不能に取着される。
なお、止めキャップ４２を内側部材２６に抜落不能に取着する構造は、例えば、図６に示すように、止めキャップ４２の内周に雌ねじを形成しておき、内側部材２６の先端に雄ねじを形成しておき、雌ねじと雄ねじのねじ結合４２２０を用いてもよい。
【００２２】
本実施の形態では、アクセルペダル１６から足を離した状態でペダル部１６０４が上限位置にあり、摩擦ダンパー２４は図３（Ｃ）の状態となる。すなわち、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４が、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の基部３８３２に当接すると共に、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４が、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の基部３８３２に当接し、第１の可変板３８Ａと第２の可変板３８Ｂ間の軸方向寸法が最小で、環状空間３０内においてコイルスプリング３４が収容されるスペースの軸方向寸法が最大となっている。そして、アクセルペダル１６が踏み込まれるとこの状態から枢軸２２が回転し始め、内側部材２６が回転し始めるが、この時に摩擦板３２間で生じる初期トルクは、ワッシャ４０の枚数を変えることで、あるいは、厚さの異なるワッシャ４０に変えることで簡単に調整される。
【００２３】
次に、アクセルペダル１６を踏み込むと、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー２４で生じるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かる。この場合、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４が、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の基部３８３２に当接し、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４が、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の基部３８３２に当接している間は、摩擦ダンパー２４で生じるトルクは一定である。
【００２４】
アクセルペダル１６が更に踏み込まれ、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４が、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の傾斜部３８３６に当接し、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４が、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の傾斜部３８３６に当接すると、アクセルペダル１６の踏み込み量に追従して第１の可変板３８Ａと第２の可変板３８Ｂ間の軸方向寸法が大きくなっていき、コイルスプリング３４が圧縮され、摩擦板３２間を押さえ付ける力が大きくなることから、摩擦ダンパー２４で生じるトルクが次第に大きくなっていく。そして、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー２４で生じる次第に大きくなるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かる。
【００２５】
アクセルペダル１６が更に踏み込まれペダル部１６０４が下限位置になると、図３（Ｂ）に示すように、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４が、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４に当接し、第２の可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４が、第１の可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４に当接し、第１の可変板３８Ａと第２の可変板３８Ｂ間の軸方向寸法が最大となり、環状空間３０内においてコイルスプリング３４が収容されるスペースの軸方向寸法が最小となる。これによりコイルスプリング３４の圧縮量が最大となり、摩擦板３２間を押さえ付ける力が最大となることから、摩擦ダンパー２４で生じるトルクが最大になる。そして、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー２４で生じる最大のトルクを加えた値のトルクが、ペダル部１６０４の下限位置において足に負荷として掛かる。尚、以上の説明から明らかなように、可変板３８Ａのカム部３８２２の凸部３８３４は、可変板３８Ｂのカム部３８２４の基部３８３２、傾斜部３８３６、及び凸部３８３４のいずれかと常時当接しており、可変板３８Ｂのカム部３８２４の凸部３８３４は、可変板３８Ａのカム部３８２２の基部３８３２、傾斜部３８３６、及び凸部３８３４のいずれかと常時当接している。
【００２６】
このように本実施の形態では、アクセルペダル１６を踏み込むと、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー２４で生じるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かる。そして、摩擦ダンパー２４の初期トルクは、ワッシャ４０の枚数を変えることで、あるいは、厚さの異なるワッシャ４０に変えることで簡単に調整することができる。また、摩擦ダンパー２４で生じるトルクは、コイルスプリング３４の材料、線径、巻径、巻き数や、摩擦板３２の材料を適宜選択することで所望の値に簡単に調整できる。さらに、摩擦ダンパー２４で生じるトルクを増大あるいは減少させるタイミングや、増大あるいは減少させる割合も、カム部３８２２、３８２４の形状を変えることで所望の値に簡単に調整できる。これらのことから、足に掛かる負荷、すなわち、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー２４で生じるトルクを加えた値のトルク、すなわち、ヒステリシス特性を簡単に所望値に設定することが可能となる。
【００２７】
したがって、本実施の形態によれば、従来のようにアクセルペダルとスロットルの間、または、アクセルペダルと燃料噴射装置の間を連結するケーブルを省いても、ケーブルを用いた場合と同じ負荷を簡単に足に与えることが可能となり、角度センサ、コントローラ、アクチュエータを用いてアクセルペダル装置１２を構成することが可能となる。
そして、ケーブルを省くことから、アクセルペダル１６回り、特にブラケット１４回りをコンパクト化することが可能となる。
【００２８】
次に、第１の実施の形態と同様に車のアクセルペダル装置に適用した第２の実施の形態に係る摩擦ダンパーについて説明する。
図７（Ａ）は摩擦ダンパーの端面図、（Ｂ）はアクセルペダルから足が離れている状態でコイルスプリングが圧縮されていない状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｃ）は摩擦ダンパーの端面図で、（Ｂ）は（Ｃ）のＤＤ線断面に相当している。また、図８は摩擦ダンパーを構成する部材の説明図で、上段に描かれた絵は各部材の正面図を、中段に描かれた絵は各部材の側面図を示している。
第２の実施の形態に係る摩擦ダンパー５２は、第１の実施の形態と同様に、図１、図２に示すアクセルペダル装置に用いられるものであり、摩擦ダンパー５２は、軸状に延在する内側部材５４と、内側部材５４と同軸上で内側部材５４の外側に配設される筒状の外側部材５６と、内側部材５４の半径方向の外側で外側部材５６の半径方向の内側の環状空間５８に設けられた摩擦係合部６０と、摩擦係合部６０を押し付けるコイルスプリング（弾性手段）６２と、コイルスプリング６２の押し付け力を可変とする付勢力可変手段６４、ワッシャ６６、止めキャップ６８などを備えている。
【００２９】
前記内側部材５４の中心には軸方向に延在する軸挿通用孔５４０２が貫通形成され、この孔５４０２の断面は、前記第１の実施の形態と同様に、枢軸２２の断面と同一で、孔５４０２に枢軸２２が挿通されることで内側部材５４と枢軸２２が一体に回転するように構成されている。
前記内側部材５４の軸方向の一端には半径方向の外方に膨出するフランジ部５４０４が形成され、また、内側部材５４の軸方向の他端には雄ねじ５４０６が形成されている。
【００３０】
前記外側部材５６は円筒部５６０２と、円筒部５６０２の軸方向の端部に半径方向の内方に膨出形成されたフランジ部５６０４とを備え、本実施の形態では、このフランジ部５６０４と内側部材５４のフランジ部５４０４とにより前記摩擦係合部６０が構成されている。
前記円筒部５６０２の内周部には周方向に等間隔をおき軸方向に延在する凹部５６０６が円筒部５６０２の端部に開放状に４つ形成され、また、前記フランジ部５６０４の外端面には、前記第１の実施の形態と同様に、側板部１４０４の孔に挿入され固定される脚部５６０８が２つ形成されている。
また、フランジ部５６０４の中心には孔が貫通形成され、この孔に内側部材５４が挿入され、フランジ部５４０４、５６０４どうしが当接した状態で、外側部材５６の円筒部５６０２の内側で内側部材５４が同軸上に延在することになり、前記環状空間５８が円筒部５６０２の内側で内側部材５４の外側に形成されることになる。
【００３１】
そして、フランジ部５６０４の中心の孔から突出する内側部材５４の先部に止め輪５７が取着され、この止め輪５７とフランジ部５４０４により外側部材５６のフランジ部５６０４が挟まれることになり、これにより内側部材５４は軸方向に移動不能に、言い換えると、外側部材５６に対して軸方向に相対的に移動不能に配設されることになる。
なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態のように、内側部材５４や外側部材５６と別体の摩擦板を用いておらず、フランジ部５４０４、５６０４が第１の実施の形態の摩擦板に相当し、後述するようにコイルスプリング６２によりこれらのフランジ部５４０４、５６０４は押え付けられた状態となり、内側部材５４が回転することで、フランジ部５６０４に対してフランジ部５４０４が回転することから、これらフランジ部５４０４、５６０４間に摩擦力が生じ、摩擦ダンパー５２にトルクを生じる。なお、フランジ部５４０４、５６０４の材料は第１の実施の形態の摩擦板と同一のものを使用可能である。
【００３２】
上述のように内側部材５４と外側部材５６が組み付けられた後、環状空間５８に前記コイルスプリング６２が配設され、続いてワッシャ６６、止めキャップ６８が配設される。
前記コイルスプリング６２は所望のヒステリシス特性が得られるように材料、線径、巻径、巻き数が決定されている。
前記ワッシャ６６は初期トルク設定用のもので、本実施の形態では３枚用いられている。
【００３３】
前記止めキャップ６８は筒状に形成され、その内周に雌ねじ６８０２が形成され、外周部には半径方向の外方に突出する凸部６８０４が周方向に等間隔をおいて４つ形成され、これらの凸部６８０４は外側部材５６の凹部５６０６に係合し、止めキャップ６８は外側部材５６と一体的に回転するように結合されるが、第１の実施の形態と同様に、外側部材５６が側板部１４０４に回転不能に取着されることから、止めキャップ６８も回転せず、外側部材５６と一体に静止することになる。
また、止めキャップ６８の端面には、軸方向に突出する凸部６８０６が周方向に等間隔をおいて二つ形成されている。この凸部６８０６は止めキャップ６８を着脱する際の操作を容易にするためのものである。
そして、内側部材５４と外側部材５６が組み付けられた後、環状空間５８にコイルスプリング６２、ワッシャ６６を配設した後、雄ねじ５４０６と雌ねじ６８０２の結合により止めキャップ６８を配設することで、環状空間５８からのコイルスプリング６２、ワッシャ６６の抜落が不能となる。
【００３４】
本実施の形態では、アクセルペダル１６から足を離した状態でペダル部１６０４が上限位置にあり、摩擦ダンパー５２は図７（Ｂ）の状態となる。
すなわち、外側部材５６のフランジ部５６０４と止めキャップ６８間の軸方向寸法が最大となっており、この状態で外側部材５６のフランジ部５６０４と内側部材５４のフランジ部５４０４はコイルスプリング６２により当接している。
そして、アクセルペダル１６が踏み込まれるとこの状態から枢軸２２が回転し始め、内側部材５４が回転し始めるが、この時にフランジ部５４０４、５６０４間で生じる初期トルクは、ワッシャ６６の枚数を変えることで、あるいは、厚さの異なるワッシャ６６に変えることで簡単に調整される。
【００３５】
次に、アクセルペダル１６を踏み込むと、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー５２で生じるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かる。
この場合、アクセルペダル１６を踏み込みにより枢軸２２、内側部材５４が回転すると、止めキャップ６８は雄ねじ５４０６と雌ねじ６８０２により内側部材５４に結合され、同時に、凸部６８０４と凹部５６０６の係合により外側部材５６に回転不能に結合されているので、アクセルペダル１６の踏み込みに追従して止めキャップ６８は外側部材５６のフランジ部５６０４に近づく方向に移動する。これにより外側部材５６のフランジ部５６０４と止めキャップ６８間の軸方向寸法が小さくなっていき、コイルスプリング６２が圧縮され、フランジ部５４０４、５６０４間を押さえ付ける力が大きくなることから、摩擦ダンパー５２で生じるトルクが次第に大きくなっていく。なお、本実施の形態では、止めキャップ６８、ねねじ５４０６、雄ねじ６８０２、凸部６８０４、凹部５６０６により前記付勢力可変手段６４が構成されている。
そして、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー５２で生じる次第に大きくなるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かることになる。
【００３６】
このように第２の実施の形態によっても、アクセルペダル１６を踏み込むと、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー５２で生じるトルクを加えた値のトルクが、足に負荷として掛かる。
そして、摩擦ダンパー５２の初期トルクは、ワッシャ６６の枚数を変えることで、あるいは、厚さの異なるワッシャ４０に変えることで簡単に調整することができる。
また、摩擦ダンパー５２で生じるトルクは、コイルスプリング６２の材料、線径、巻径、巻き数や、フランジ部５４０４、５６０４の材料を適宜選択することで所望の値に簡単に調整できる。
さらに、内側部材５４の回転変位に応じて摩擦ダンパー５２で生じるトルクが増大する割合も雄ねじ５４０６と雌ねじ６８０２のピッチを変えることで所望の割合に簡単に調整できる。
これらのことから、足に掛かる負荷、すなわち、コイルスプリング１８の弾発力で生じるトルクと、摩擦ダンパー５２で生じるトルクを加えた値のトルク、すなわち、ヒステリシス特性を簡単に所望値に設定することが可能となる。
【００３７】
したがって、第２の実施の形態によっても、従来のようにアクセルペダルとスロットルの間、または、アクセルペダルと燃料噴射装置の間を連結するケーブルを省いても、ケーブルを用いた場合と同じ負荷を簡単に足に与えることが可能となり、角度センサ、コントローラ、アクチュエータを用いてアクセルペダル装置１２を構成することが可能となり、ケーブルを省くことから、アクセルペダル１６回り、特にブラケット１４回りをコンパクト化することが可能となる。
なお、第１、第２の実施の形態では共に摩擦ダンパーをアクセルペダル装置に適用した場合について説明したが、本発明の摩擦ダンパーはアクセルペダル装置に限定されず、内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値を変化させたいような場合に全て適用される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の摩擦ダンパーは、軸状に延在する内側部材と、該内側部材と同軸上で該内側部材の外側に配設された筒状の外側部材とを備え、前記外側部材は、円筒部と、該円筒部の長手方向の一端に形成された半径方向内方に突出するフランジ部とを有し、該フランジ部の中心に貫通孔が形成されており、該貫通孔の内周に前記内側部材の一端が嵌合されており、前記内側部材の外周面と前記外側部材の前記円筒部の内周面との間に環状空間が画成されており、前記環状空間に、摩擦係合部、弾性手段、及び付勢力可変手段が配設されており、前記摩擦係合部は、前記内側部材と一体に回転する第１の部分と、前記外側部材と一体に回転し前記第１の部分に対して軸方向において接触可能に設けられた第２の部分とで構成されており、前記弾性手段は、前記摩擦係合部の前記第１の部分と前記摩擦係合部の前記第２の部分とを接触させ押え付ける方向に付勢するように構成されており、前記付勢力可変手段は、前記内側部材と一体に回転する環状の内側可変部材と、前記内側可変部材に対向するように配置され前記外側部材と一体に回転する環状の外側可変部材とを有し、前記内側可変部材の前記外側可変部材に対向する面と、前記外側可変部材の前記内側可変部材に対向する面とに、夫々にカム部が形成されており、それらカム部の各々は、２つの基部と、それら基部から突出するようにして周方向に等間隔に形成された２つの凸部と、各基部と各凸部とを接続する傾斜部とを備えており、前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接し、前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部は、前記外側可変部材の前記カム部の前記基部、前記傾斜部、及び前記凸部のいずれかと常時当接しており、前記外側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記内側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有し、前記内側可変部材の前記カム部の前記基部は、該基部が対向する前記外側可変部材の前記カム部の前記凸部よりも長い周方向長さを有しており、以上の構成により、前記内側部材と前記外側部材との間の相対的な回転変位に応じて前記内側可変部材と前記外側可変部材との間の軸方向距離が変化して、前記弾性手段が収容されるスペースの軸方向長さが変化し、もって、前記弾性手段の付勢力が変化して、該摩擦ダンパーで生じるトルクが変化するようにした。
そのため、本発明の摩擦ダンパーでは、内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値を変化させることができ、したがって、内側部材と外側部材の相対的な回転変位に応じてトルクの値を変化させたい箇所に本発明の摩擦ダンパーを用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクセルペダル装置の平面図である。
【図２】アクセルペダル装置の側面図である。
【図３】（Ａ）は摩擦ダンパーの端面図、（Ｂ）はアクセルペダルを踏み込みコイルスプリングが圧縮された状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｃ）はアクセルペダルから足が離れている状態でコイルスプリングが圧縮されていない状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｄ）は摩擦ダンパーの端面図で、（Ｂ）、（Ｃ）は（Ｄ）のＥＥ線断面に相当している。
【図４】摩擦ダンパーを構成する部材の説明図で、上段に描かれた絵は各部材の正面図を、中段に描かれた絵は各部材の側面図を示している。
【図５】第１の可変板と第２の可変板の説明図である。
【図６】止めキャップを内側部材に抜落不能に取着する説明図である。
【図７】（Ａ）は摩擦ダンパーの端面図、（Ｂ）はアクセルペダルから足が離れている状態でコイルスプリングが圧縮されていない状態の摩擦ダンパーの断面正面図、（Ｃ）は摩擦ダンパーの端面図で、（Ｂ）は（Ｃ）のＤＤ線断面に相当している。
【図８】摩擦ダンパーを構成する部材の説明図で、上段に描かれた絵は各部材の正面図を、中段に描かれた絵は各部材の側面図を示している。
【符号の説明】
１２  アクセルペダル装置
２２  枢軸
２４，５２  摩擦ダンパー
２６，５４  内側部材
２８，５６  外側部材
３０，５８  環状空間
３４，６２  コイルスプリング
３８，６４  付勢力可変手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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