(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの操作を機械的伝達手段および電気的伝達手段の少なくともいずれかを介してエンジン出力制御用機器に伝達し動作させるシステムにおけるアクセル操作に抵抗力を与える装置であって、前記システムの回転部分に設けられたカム部材と、前記カム部材の外側周面に接触させた弾性を付与された制動片を有する二個の制動部材を具えており、アクセルペダルを踏み込んだときの前記回転部分の回転により前記一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生するとともに前記もう一方の制動部材における制動片による前記カム部材への抵抗力が減少し、アクセルペダルを戻したときの前記回転部分の回転により前記もう一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生するとともに前記一方の制動部材における制動片による前記カム部材への抵抗力が減少するようにしたことを特徴とするアクセル操作抵抗発生装置。
【請求項２】
前記制動部材の制動片が片持ち式の板ばね形状とされている請求項１に記載したアクセル操作抵抗発生装置。
【請求項３】
前記回転部分がアクセル操作量を電気信号に変換するアクセルセンサのブラシを保持した中心軸である請求項１または２に記載したアクセル操作抵抗発生装置。
【請求項４】
前記回転部分が前記アクセルペダルに固着され回動中心として働く支軸である請求項１または２に記載したアクセル操作抵抗発生装置。
【請求項５】
前記回転部分が前記エンジン出力制御用機器の回転部分である請求項１または２に記載したアクセル操作抵抗発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は運転者のアクセル操作量に応じてエンジン出力制御用機器を間接または直接に動作させるシステムにおいて、アクセル操作に適度の抵抗を与え違和感のない運転を行なわせるためのアクセル操作抵抗発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン出力制御用機器であるガソリンエンジンにおける吸気絞り弁やディーゼルエンジンにおける噴射ポンプのプランジャを運転席の足元に設置されているアクセルペダルとワイヤケーブルで連結し、運転者のアクセル操作に応じてワイヤケーブルを介し直接動作させるという機械的伝達手段のみによるシステムに代えて、アクセル操作量をアクセルセンサにより電気信号に変換してアクチュエータを駆動することにより動作させるという電気的伝達手段を併用または単独使用して間接動作させるというシステムが開発され、一部の自動車で実用化されている。
【０００３】
アクセルセンサはアクセル操作量に比例して電気抵抗値を変えるポテンショメータを利用したものが一般的であり、アクセルペダルの近くに設置される。そして、円弧状の抵抗体に接触させたブラシを保持した中心軸は、アクセルペダルと短かいワイヤケーブルを介して連動させるか、またはアクセルペダルを固結させた支軸に直結して連動させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アクセルペダルとエンジン出力制御用機器とをワイヤケーブルで連結したものは、一般的に長大なワイヤケーブルをパイプなどの案内に沿って配置しており、アクセルペダルを踏み込むときに相応の抵抗を受ける。
【０００５】
これに対して、アクセルペダルとアクセルセンサとを短かいワイヤケーブルで連結したもの、或いはワイヤケーブルを用いないで直結したものは、アクセルペダル踏み込みに対する抵抗がきわめて小さく、従前の長大なワイヤケーブルを用いたものに慣れ親しんだ運転者に違和感を与え、踏み力が軽減された分だけ余分に踏み込んで思わぬ加速を生じ事故を招いたり、踏み込みをためらって運転性を損なう、などの不都合を生じる原因となる。
【０００６】
また、エンジンルーム内のレイアウトによってエンジン出力制御用機器が従前のものよりもアクセルペダルに接近する場合のあることも充分に予測され、この場合はアクセルペダルと短かいワイヤケーブルで連結した機器的伝達手段で直接動作させることが考えられ、このものも踏み力が軽減されて前記同様の不都合を生じる心配がある。
【０００７】
その対策として、エンジン出力制御用機器を直接または間接に駆動する回転軸に円板を固定してその表面に押当て部材をばねにより常時弾性的に圧接させることにより、踏み力に対する抵抗を与えて違和感をなくすようにしたものが特開平９−２８００７６号公報に開示されている。
【０００８】
このものは、周知のデイスクブレーキの機構を応用してアクセルペダルの踏み込み時および戻し時のいずれにおいても抵抗力を加えるようにしたものであるが、構造的に部品点数が多く、また設置場所に制限を受けるという不便さがある。
【０００９】
本発明は運転者のアクセル操作を短かいワイヤケーブルを介し、或いは介することなく直接エンジン出力制御用機器またはアクセルセンサの回転部分に伝達するとき、従前の長大なワイヤケーブルを用いたものと同程度のアクセルペダル踏み力を必要とさせ、従って違和感のないアクセル操作を行なうことができ前記の課題を伴わないものとする、構造簡単にして設置場所の制限を受けることが少ない抵抗発生装置を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はアクセルペダルの操作を機械的伝達手段および電気的伝達手段の少なくともいずれかを介してエンジン出力制御用機器に伝達し動作させるシステムがもっている前記の課題を、アクセル操作に抵抗力を加えることによって解決しようとするものであり、そのための手段を次のようにした。
【００１１】
即ち、前記のシステムの回転部分に設けられたカム部材と、前記カム部材の外側周面に接触させた弾性を付与された制動片を有する二個の制動部材を具えており、アクセルペダルを踏み込んだときの前記回転部分の回転により前記一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生し、アクセルペダルを戻したときの前記回転部分の回転により前記もう一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生するようにしたシステムの回転部分に少なくとも一個のカム部材を設けるとともに、少なくとも各一個の弾性を付与された制動片を有する二組の制動部材をカム部材の外側周面に接触させた。そして、アクセルペダルを踏み込んだときの回転部分の回転によって一方の組の制動片がカム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生し、アクセルペダルを戻したときの回転部分の回転によってもう一方の組の制動片がカム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生するようにしたものである。
【００１２】
このように、二組の制動部材をカム部材の外側周面に配置してアクセルペダルの踏み込み時および戻し時のそれぞれにおいて抵抗力を各別に発生させるようにした本発明によると、制動部材の形状、材質、配置位置およびカム部材の形状を適宜に設定することにより、踏み込み時に従前のものと同程度の抵抗力を与えて違和感のないアクセル操作を行なわせる、という目的を容易に達成することができ、加えて戻し時の抵抗力即ち運転者がアクセルペダルから受ける感触を違和感のないものとすることができる。
【００１３】
また、カム部材の外側周面に接触させた弾性を付与された制動片を有する二個の制動片を具えており、アクセルペダルを踏み込んだときの前記回転部分の回転により前記一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生し、アクセルペダルを戻したときの前記回転部分の回転により前記もう一方の制動部材における制動片が前記カム部材に押されて回転に対する抵抗力を発生するようにして、少ない部品点数で設置場所を任意に選び多様な形態で実施することができる。
【００１４】
また、カム部材を設ける回転部分は、アクセル操作量を電気信号に変換するアクセルセンサのブラシを保持した中心軸である場合、アクセルペダルに固着されてその回転中心として働く支軸である場合、エンジン出力制御用機器の回転部分即ち吸気絞り弁の弁軸や噴射ポンプのプランジャである場合がある。これらをアクセルペダルからエンジン出力制御用機器に至るまでの部品の構成、配置に応じて選択することにより、さまざまな型式のものに適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１の（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明に係る抵抗発生装置の設置のそれぞれ異なる形態を説明する概略図であって、これらにおいて１はアクセルペダル、２はエンジン出力制御用機器、３はそのアクチュエータ、４はアクセルセンサ、５は電子式制御装置、６はワイヤケーブル、１５は抵抗発生装置である。
【００１６】
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はアクセルペダル１にその回動中心として働く支軸７を固着し、アクセル操作と一体に支軸７が回転するようにしたものである。そして、（Ａ）は支軸７の両端にアクセルペダル１を挟んでアクセルセンサ４と抵抗発生装置１５とを取り付け、（Ｂ）は支軸７の一端にアクセルセンサ４と抵抗発生装置１５とを並べて取り付けたものであって、これらにおいてアクセルセンサ４が出力する電気信号は電子式制御装置５に送られ、これよりアクチュエータ３に駆動信号が送られエンジン出力制御用機器２をアクセル操作量に応じて動作させる。
【００１７】
（Ｃ）は支軸７の一端に抵抗発生装置１５を取り付け、これとは別の場所に設置したアクセルセンサ４の中心軸８にアクセルレバー９を固着してアクセルペダル１とアクセルレバー９とをワイヤケーブル６で結合したものであって、アクセルセンサ４が出力する電気信号が電子式制御装置５に送られ、これよりエンジン出力制御用機器２のアクチュエータ３に駆動信号が送られる。
【００１８】
（Ｄ），（Ｅ）はアクセルペダル１を支軸７に特に固着することなく回動可能に支持させ、これより延びるワイヤケーブル６をアクセルレバー９に結合させている。（Ｄ）はアクセルセンサ４の中心軸８に抵抗発生装置１５を取り付けるとともにアクセルレバー９を固着したものであって、アクセルセンサ４が出力する電気信号が電子式制御装置５に送られ、これよりエンジン出力制御用機器２のアクチュエータ３に駆動信号が送られる。（Ｅ）はエンジン出力制御用機器２である吸気絞り弁の弁軸１０に抵抗発生装置１５を取り付けるとともにアクセルレバー９を固着し、アクセルペダル１とアクセルレバー９とにワイヤケーブル６の両端を結合したものである。
【００１９】
前記の（Ａ），（Ｂ）に示したものはアクセルペダル１の操作をエンジン出力制御用機器２に電気的伝達手段のみによって伝達するもの、（Ｃ），（Ｄ）に示したものは機械的伝達手段と電気的手段との併用によって伝達するもの、（Ｅ）は機械的伝達手段のみによって伝達するものであり、抵抗発生装置１５がアクセルペダル１に応動する回転部分の任意の個所に設けられることが判る。
【００２０】
図２（Ａ），（Ｂ）は抵抗発生装置１５の実施の形態の一つを示す側面図であって、図１において支軸７，中心軸８，弁軸１０で例示した回転部分である回転軸１１に抵抗発生装置１５を構成する一個のカム部材１６を一体回転するように固定して取り付け、片持ち式の板ばね形状とした各一個の制動片２４，２６からなる二組の制動部材２３，２５をカム部材１６の外側周面の回転中心を挟んで互いに反対側の部分に接触させたものである。
【００２１】
カム部材１６は円周方向約９０度の範囲に亘る円弧形外側周面１７と、その両端の径を次第に小さくするなめらかに湾曲した二つの山部１８，１９と、それから中心距離を次第に小さくしながらほぼ直線状に延びる二つの直線状外側周面２０，２１とを有しており、一般に従動節を揺動させる振り腕カムまたは従動節を直線動させる直線カムと呼ばれているカムと同様の形状である。
【００２２】
制動部材２３，２５はカム部材１６を囲んだ円環状の保持部材２７の内側周面一側にカム部材１６を挟み込むように突出形成されており、カム部材１６の外側周面に面接触するように緩く湾曲している。また、保持部材２７の外側周面には突起２８が設けられており、この突起２８は例えばアクセルセンサのハウジングに形成した溝に嵌め込まれて回り止めとして働く。
【００２３】
図２（Ａ）はアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってエンジンが停止しているかまたはアイドリングを行なっているときの状態を示しており、一方の制動部材２３を構成する制動片２４は一方の直線状外側周面２０に接触して無荷重時の形状となっている。もう一方の制動部材２５を構成する制動片２６は一方の山部１９によって押圧変形させられ、カム部材１６に強い力で押し付けられている。
【００２４】
アクセルペダルを踏み込むとカム部材１６は図示時計方向へ回転軸１１と一体に回転し、回転後方へ向かって中心距離が次第に大きくなる直線状外側周面２０およびそれに続く山部１８によって制動部材２３が押圧変形させられ、その弾性復元力によってカム部材１６に強い力で押し付けられることにより、回転に対する抵抗力を回転軸１１に加える。一方、もう一つの制動部材２５は山部１９に続いて回転後方へ向かって中心距離が次第に小さくなる直線状外側周面２１に接触することによって、カム部材１６への押し付け力を減少しながら無荷重時の形状に戻る。
【００２５】
図２（Ｂ）はアクセルペダルを最大限に踏み込んだときの状態を示しており、これよりアクセルペダルを戻すとカム部材１６は図示反時計方向へ回転して（Ａ）の状態に戻る。このとき、山部１８によって最大に押圧変形していた制動部材２３は直線状外側周面２０に従って無荷重時の形状に戻り、直線状外側周面２１によって無荷重時の状態となっていたもう一つの制動部材２５は次第に押圧変形させられ山部１９によって最大に押圧変形する。
【００２６】
このように、アクセルペダルの踏み込み時に一方の制動部材２３による抵抗力が増大するとともにもう一方の制動部材２５による抵抗力が減少すること、およびアクセルペダルの戻し時に一方の制動部材２３による抵抗力が減少するとともにもう一方の制動部材２５による抵抗力が増大することにより、常にほぼ一定の抵抗力を加え、アクセル操作を違和感のないものとすることができる。
【００２７】
この図２に示した実施の形態のものは、回転軸１１に設けたカム部材１６および二個の板ばね形状の制動片２４，２６からなる制動部材２３，２５を設けた保持部材２７によって構成されているため部品点数が少なく構造が簡単である、という利点がある。また、カム部材１６は小径に形成できるので設置場所の制限が少ない、という利点もある。
【００２８】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は抵抗発生装置１５の別の実施の形態を示す縦断面図および側面図であって、回転軸１１に二個のカム部材３１，３７を一体回転するように固定して取り付け、それらの外側周面に各一個の制動部材４４，４７の制動片４５，４８を接触させたものである。
【００２９】
カム部材３１，３７は図２に示した実施の形態におけるカム部材１６と同様の形状であって、円弧形外側周面３２，３８，二つの山部３３，３４，３９，４０，二つの直線状外側周面３５，３６，４１，４２を有しており、回転軸１１に互いに１８０度の位相で取り付けられている。制動部材４４，４７はブロック状の制動片４５，４８をゴムまたは発泡合成樹脂からなる弾性体４６，４９に積層した構成であって平板状の保持部材５０，５２に固着されている。保持部材５０，５２は例えばアクセルセンサや回転軸１１の軸受のハウジングに固定するための突起５１，５３を有しており、回転軸１１の一側方に配置されている。
【００３０】
図３はアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってエンジンが停止しているかまたはアイドリングを行なっているときの状態を示しており、（Ａ），（Ｂ）に示すように一方の制動部材４４の制動片４５は一方のカム部材３１の一つの直線状外側周面３５に接して弾性体４６が圧縮されない無荷重時の状態となっている。また、（Ａ），（Ｃ）に示すようにもう一方の制動部材４７の制動片４８はもう一方のカム部材３７の一つの山部４０によって押圧圧縮された弾性体４９の復元力でカム部材３７に強く押し付けられている。
【００３１】
アクセルペダルを踏み込むと二つのカム部材３１，３７は図３（Ｂ），（Ｃ）で時計方向へ回転軸１１と一体に回転し、無荷重状態であった制動部材４４はカム部材３１の直線状外側周面３５およびそれに続く山部３３によって押圧され、弾性体４６が圧縮することによりカム部材３１に強い力で押し付けられる。圧縮状態であった制動部材４７はカム部材３７の山部４０に続く直線状外側周面４２によって押し付け力を減少し、最終的に無荷重で接触する状態となる。
【００３２】
アクセルペダルを戻すと、前記とは反対に一方の制動部材４４が無荷重状態、もう一方の制動部材４７が圧縮状態に戻り、踏み込み時および戻し時に二つの制動部材４４，４７が交互に抵抗力を増減することによって常にほぼ一定の抵抗力を加え、アクセル操作を違和感のないものとすることができる。
【００３３】
この図３に示した実施の形態のものは、例えば図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す支軸７にアクセルペダル１を挟んで一組ずつ取り付ける、図１（Ｃ）に示す支軸７と中心軸８に一組ずつ取り付ける、など、狭いスペースを利用して離れた場所に設置することができる。また、各カム部材３１，３７の位相を制動部材４４，４７の設置の都合に応じたものにすることにより、常にほぼ一定の抵抗力を加えるという目的を損うことなく任意の回転部分に設置することができる。
【００３４】
尚、図３に示した実施の形態において、二つのカム部材３１，３７と二組の制動部材４１，４７，保持部材５０，５２とをそれぞれ同一形状とし、部品の種類が最小限で製造、管理が簡単であるようにしたが、これらを互いに異なる形状に作ることもある。また、図３に示した実施の形態における制動部材４４，４７を図２に示したような片持ち板ばね形状のものとすることもある。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると部品点数が少なく構造が簡単であることに加えて設置場所を任意に選んで従前のものと同程度の抵抗力を加え、違和感なくアクセル操作を行なってエンジンを安定よく安全に運転することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の抵抗発生装置の設置のそれぞれ異なる形態を説明する概略図。
【図２】本発明の実施の形態を示す（Ａ）はアクセルペダル戻り時、（Ｂ）はアクセルペダル踏み込み時の側面図。
【図３】本発明の異なる実施の形態を示す（Ａ）はアクセルペダル戻り時の縦断面図、（Ｂ）および（Ｃ）は（Ａ）の矢視Ａ方向およびＢ方向に見た側面図。
【符号の説明】
１１  回転軸，１６，３１，３７  カム部材，２３，２５，４４，４７  制動部材，２４，２６，４５，４８  制動片，
【図１】
0004385176.tif 000002
【図２】
0004385176.tif 000003
【図３】
0004385176.tif 000004