ペダル装置
【課題】重量およびコストを軽減するとともに搭載性に優れるペダル装置を提供することである。
【解決手段】上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、車両２に揺動自在に取付けられたアクセルペダル３と、当該アクセルペダル３と車両２との間に介装される緩衝器４とを備えたペダル装置１において、アクセルペダル３が、車両に回転自在に軸支されるシャフト３ａと、シャフト３ａから伸びるアクセルレバー３ｂと、アクセルレバー３ｂの先端３ｄに設けた踏み込み用のプレート３ｃとを備え、緩衝器４は、アクセルペダル３におけるシャフト３ａよりプレート側に連結される。
【解決手段】上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、車両２に揺動自在に取付けられたアクセルペダル３と、当該アクセルペダル３と車両２との間に介装される緩衝器４とを備えたペダル装置１において、アクセルペダル３が、車両に回転自在に軸支されるシャフト３ａと、シャフト３ａから伸びるアクセルレバー３ｂと、アクセルレバー３ｂの先端３ｄに設けた踏み込み用のプレート３ｃとを備え、緩衝器４は、アクセルペダル３におけるシャフト３ａよりプレート側に連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダル装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のペダル装置にあっては、たとえば、車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、アクセルペダルと車両との間に介装されてアクセルペダルを戻り位置に附勢するリターンスプリングと、アクセルペダルの踏力（踏み応え）を変更する踏力変更手段とを備えて構成されているものがある。
【０００３】
アクセルペダルは、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備えて構成されている。そして、踏力変更手段は、アクセルペダルにおけるシャフトに設けた摩擦部材と、車両側に取付けたアクチュエータによって上記摩擦部材に離接可能とされる摩擦部材とを備えて構成されており、アクセルペダルの踏力を大きくする場合には、摩擦部材同士を強く接触させ、反対に小さくする場合には摩擦部材同士を離すか接触面圧を小さくするようにしている。
【０００４】
このようなペダル装置にあっては、アクセルペダルの踏み込み側の踏力と戻り側の踏力にヒステリシスを持たせて、運転者のペダルワークに伴う疲労を軽減したり、エンジンの回転数や車速に応じて踏力を調節して、運転特性の変化を運転者に容易に理解させるようにしたりしている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
また、特に、特許文献１に開示されたペダル装置にあっては、アクセルペダルが戻り位置、すなわち、アクセルオフの状態からのストローク量とエンジン回転数との関係から、燃料消費量が非常に大きくなるストローク量を予め把握しておき、アクセルペダルのストローク量が上記燃料消費大となるストローク量に達すると踏力を大きくして運転者に燃費の悪化を知らしめるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来のペダル装置にあっては、シャフトに対してこれを回転させないように摩擦力を付与するようになっているので、運転者がプレートを踏み込んで当該プレートが変位する最中には、アクセルレバーの先端には運転者から踏力が作用するとともに、シャフトへの付け根となる基端にはシャフトを回転させまいとする摩擦力とリターンスプリングの上記踏み込みに対する反力によるモーメントが作用することになり、アクセルペダルを踏み込む際には、アクセルレバーに大きな曲げモーメントが作用する。
【０００８】
したがって、従来のペダル装置では、アクセルレバーの強度、剛性を上記曲げモーメントに耐えうるように設計しなくてはならず、重量が重くなり、コストの増加を招くとともに、装置が大型となって搭載性に問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、重量およびコストを軽減するとともに搭載性に優れるペダル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を解決するために、本発明におけるペダル装置は、車両に揺動自在に取付けられたアクセルペダルと、当該アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備えたペダル装置において、アクセルペダルが、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備え、緩衝器は、アクセルペダルにおけるシャフトよりプレート側に連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のペダル装置によれば、アクセルレバーの全体の強度、剛性を高く設定しなければならない従来のペダル装置に比較して、アクセルレバーにおける緩衝器の連結部位からシャフトまでの部位の強度、剛性を低く設定できることになり、ペダル装置の重量およびコストを軽減でき、また、アクセルレバーにおける緩衝器の連結部位からシャフトまでの部位の強度、剛性を低く設定できる分、アクセルレバーを小型化することができ、車両への搭載性も向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態におけるペダル装置の概略図である。
【図２】一実施の形態のペダル装置における緩衝器の断面図である。
【図３】一実施の形態の一変形例におけるペダル装置の概略図である。
【図４】一実施の形態の他の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
【図５】一実施の形態の別の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明におけるペダル装置を図に基づいて説明する。一実施の形態におけるペダル装置１は、図１に示すように、車両２に揺動可能に取付けられるアクセルペダル３と、アクセルペダル３と車両２との間に介装される緩衝器４とを備えて構成されている。
【００１４】
以下、各部について詳細に説明する。アクセルペダル３は、シャフト３ａと、シャフト３ａから伸びるアクセルレバー３ｂと、アクセルレバー３ｂの先端３ｄに設けられて運転者が実際に踏み込むためのプレート３ｃとを備えて構成されており、車両２には、シャフト３ａを回転自在に軸支するブラケット５が設けられていて、アクセルレバー３ｂとブラケット５との間にはアクセルペダル３を附勢してプレート３ｃをアクセルオフの位置へ戻すリターンスプリング６が介装されている。
【００１５】
したがって、アクセルペダル３は、シャフト３ｃを回転軸として車両２に対して揺動することができるようになっていて、運転者の踏み込みが無いと、リターンスプリング６の附勢力によって図１に示したアクセルオフの位置に戻されるようになっている。すなわち、アクセルペダル３の回転方向のうち、運転者によって踏み込まれてアクセルペダル３が図１中反時計回りに回転する方向を踏み込み方向とし、反対に、アクセルペダル３が踏み込まれてから図１中時計回り方向へ回転してアクセルオフの位置に戻る方向を戻り方向としている。
【００１６】
そして、たとえば、アクセルペダル３の位置をシャフト３ａの回転位置をセンシングすることで検知して、得られたアクセルペダル３の位置から図外の制御装置が車両２に設けられた図外のエンジンのスロットル開度を制御するようになっている。
【００１７】
他方、緩衝器４は、車両２とアクセルペダル３におけるシャフト３ａよりプレート３ｃ側との間に介装されており、詳しくは、車両２とアクセルレバー３ｂの中間部３ｅに対して回転可能に連結されていて、アクセルペダル３の揺動に応じて車両２とアクセルペダル３に対して姿勢を変えながら伸縮することができるようになっている。
【００１８】
また、緩衝器４は、図２に示すように、シリンダ７と、シリンダ７内に摺動可能に挿入されてシリンダ７内に二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン８と、シリンダ７内に移動可能に挿入されて一端がピストン８に連結されるピストンロッド９とを備えて構成される片ロッド型に設定されており、上記作動室Ｒ１，Ｒ２内には流体として気体が充填されている。なお、ピストンロッド９の外周はシリンダ７に設けたシール１０によって密にシールされ、流体の外部流出が防止されている。
【００１９】
さらに、この実施の形態の場合、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、ピストン８がシリンダ７に対して採りうる最も上方に位置して、伸びきり状態となるように設定されており、ストロークの無駄を省いて伸縮型の緩衝器４の全長を極力短くして狭い搭載スペースへの搭載を容易ならしめている。なお、図２では、説明の都合上、ピストン８がシリンダ７の中間に位置している状態にある緩衝器４を示している。
【００２０】
そして、ピストン８には、上記作動室Ｒ１，Ｒ２同士を連通する通路８ａが設けられていて、当該通路８ａは、通過する気体の流れに抵抗を与えるようになっている。したがって、緩衝器４は、シリンダ７に対してピストン８が移動する際に、圧縮側の作動室Ｒ１（Ｒ２）から膨張側の作動室Ｒ２（Ｒ１）へ通路８ａを介して気体が移動すると、この気体の流れに通路８ａで抵抗を与えて所定の圧力損失を生じさせて作動室Ｒ１と作動室Ｒ２の圧力に差を生じせしめて、ピストン８の移動を妨げる減衰力を発揮するようになっている。
【００２１】
このように構成された緩衝器４は、具体的には、図１に示すように、シリンダ７の端部に設けた円環状のブラケット７ａを車両２に設けた軸２ａに回転可能に連結し、ピストンロッド９の先端に設けた円環状のブラケット９ａをアクセルレバー３ｂの中間部３ｅに設けた軸３ｆに回転可能に連結してあって、緩衝器４の伸縮方向をアクセルペダル３の揺動方向に一致させてある。なお、緩衝器４とアクセルペダル３の連結にあたり、アクセルレバー３ｂ以外にもプレート３ｃに連結してもよく、シリンダ７をアクセルペダル３へ連結しピストンロッド９を車両２に連結するようにしてもよい。また、緩衝器４と、車両２およびアクセルペダル３とを回転自在に連結するに際しては、アクセルペダル３の移動を妨げることが無い方向に回転することができるように連結されるが、上記ブラケット７ａ，９ａと軸２ａ，３ｆとの連結以外にも、たとえば、ボールジョイント、トラニオン、クレビスといった回転を許容しつつこれらを連結することが可能な継手を使用することができる。
【００２２】
それゆえ、運転者がアクセルペダル３の位置を変更しようと当該アクセルペダル３を踏み込む踏力を変化させる場合に、アクセルペダル３の移動に応じて緩衝器４が減衰力を発揮することになるので、アクセルペダル３の急峻な移動が抑制されることになる。すると、アクセルペダル３の動きを抑制する緩衝器４が発生する減衰力が付与される分、アクセルペダル３の動きが緩慢となって、エンジンにおける回転数の急激な増減が回避され、エンジンにおける燃料消費量を低減することができる。
【００２３】
そして、緩衝器４は、アクセルペダル３のシャフト３ａよりプレート３ｃ側となるアクセルレバー３ｂに連結されているので、プレート３ｂに作用する踏力と、緩衝器４が発生する減衰力およびリターンスプリング６のアクセルペダル３の踏み込みに対する反力によって生じる曲げモーメントは、アクセルレバー３ｂの先端３ｄから緩衝器４の連結部位である中間部３ｅには作用するものの、アクセルレバー３ｂの中間部３ｅからシャフト３ａの付け根である基端３ｇには、緩衝器４が発生する減衰力による曲げモーメントは作用しないので、アクセルレバー３ｂの中間部３ｅから基端３ｇまでの強度、剛性を先端３ｄから中間部３ｅまでの強度、剛性より低く設定することができる。
【００２４】
したがって、アクセルレバー３ｂの全体の強度、剛性を高く設定しなければならない従来のペダル装置に比較して、アクセルレバー３ｂにおける緩衝器４の連結部位からシャフト３ａまでの部位の強度、剛性を低く設定できることになり、ペダル装置１の重量およびコストを軽減でき、また、アクセルレバー３ｂにおける緩衝器４の連結部位からシャフト３ａまでの部位の強度、剛性を低く設定できる分、アクセルレバー３ｂを小型化することができ、車両２への搭載性も向上することになる。
【００２５】
上述したところから理解できるように、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位は、プレート３ｃへ近ければ近いほど、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定する部位が長くなるので、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果も高くなり、プレート３ｃに緩衝器４を連結するようにすれば、アクセルレバー３ｂの全長全ての強度、剛性を低く設定でき、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果が最も高くなる。
【００２６】
また、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器４であって、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
【００２７】
なお、この実施の形態の場合、緩衝器４の作動室Ｒ１，Ｒ２内には、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されていて、緩衝器４の伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させてある。
【００２８】
上述のように、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されていることに加えて、緩衝器４が作動室Ｒ１内のみにピストンロッド９が挿入される片ロッド型に設定されていて、作動室Ｒ１内の圧力と作動室Ｒ２内の圧力を受けるピストン８の受圧面積が作動室Ｒ１側より作動室Ｒ２側の方が大きいため、緩衝器４には常に伸長しようとする力が作用している。それゆえ、緩衝器４は、アクセルペダル３がアクセルオフの位置へ戻る際に、途中でアクセルペダル３の戻りを停止させてしまうようなことが無い。
【００２９】
そしてさらに、この緩衝器４の場合、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される流体は気体とされているので、万が一、シリンダ７外へ流出するようなことがあっても、車両２における車内を汚すことがない。また、気体を用いることで、流体を液体とした場合に必要となるリザーバや気室を設けずともよい構成を採用することが可能となって、緩衝器４を小型化することができ、車両への搭載性が向上する。
【００３０】
これに対して、緩衝器４に使用する流体を液体とすることも可能であり、その場合には、シリンダ７から出没するピストンロッド９の体積分のシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室を設けるようにすればよい。
【００３１】
また、緩衝器４が図示したように片ロッド型に設定される場合、上述したように、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるようにし、伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させておくことによって、緩衝器４は伸長する推力を常時発生するので、緩衝器４をリターンスプリング６として機能させることで、リターンスプリング６を省略することができる。このことは、緩衝器４に使用する流体が気体であっても液体であっても実現できる。
【００３２】
なお、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、たとえば、図３に示すように、緩衝器４の圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させるようにしてもよい。このように、圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させる場合、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にあるときに緩衝器４が最圧縮状態となるように設定することで緩衝器４の全長を短くすることができ、車両２への搭載性が向上する。この場合にあっても、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位をシャフト３ａよりプレート３ｃ側とすることで、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定することができ、ペダル装置の重量、コストを低減することができるとともに、車両２への搭載性も向上させることができる。この図３に示したペダル装置の場合にあっても、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位がプレート３ｃに近ければ近いほど、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定する部位が長くなるので、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果も高くなる。
【００３３】
また、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、緩衝器４をピストンロッド９が両方の作動室Ｒ１，Ｒ２内に挿入される、いわゆる両ロッド型の緩衝器に設定するようにしてもよく、この場合、緩衝器４は無負荷状態で伸長側にも圧縮側に推力を発揮しないので、伸長側と圧縮側のどちらでもアクセルペダル３の戻り方向に一致させてもよい。ここで、緩衝器４の伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させるとは、緩衝器４が伸長するとアクセルペダル３が戻り方向へ移動することを意味しているのであって、実際の緩衝器４の伸長方向の軸線とアクセルペダル３の戻り方向の軸線とを完全に一致させることのみを意味しているものではない。
【００３４】
ところで、ペダル装置には、図４に示すように、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対しては減衰力を発揮しない片効きの緩衝器１１を用いることも可能である。
【００３５】
この緩衝器１１は、図４に示すように、ピストン１２に二つの通路１２ａ，１２ｂを設け、一方の通路１２ａの出口端には減衰弁１３を設け、他方の通路１２ｂの出口端には逆止弁１４を設け、シリンダ７内に摺動自在にフリーピストン１５を挿入してシリンダ７内に気室Ｇを設け、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填する流体を液体とした点が、上述の緩衝器４と異なっている。なお、緩衝器１１における他の各部の構成は、緩衝器４の構成と同様であるので、緩衝器４と同様の構成については説明が重複するので、同じ符号を付するのみとして詳細な説明を省略することとする。
【００３６】
そして、この緩衝器１１では、減衰弁１３によって、通路１２ａが作動室Ｒ２からピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行に設定され、減衰弁１３が通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。他方、通路１２ｂは、逆止弁１４によって、ピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行に設定され、逆止弁１４が通過する液体の流れに殆ど抵抗を与えないようになっている。
【００３７】
この緩衝器１１の場合、シリンダ７内にピストンロッド９が出入りすることにともなって生じる作動室Ｒ１，Ｒ２の合算容積の増減を、フリーピストン１５のシリンダ７に対する変位によって気室Ｇを拡縮させることで補償している。
【００３８】
また、緩衝器１１は、この場合、緩衝器４と同様に、伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させて、アクセルペダル３と車両２との間に介装される。
【００３９】
したがって、気室Ｇ内の圧力で作動室Ｒ１，Ｒ２内を加圧しておくことにより、緩衝器１１でアクセルペダル３を戻り方向に附勢することができ、この実施の形態にあっても、リターンスプリング６を省略することも可能である。
【００４０】
なお、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される液体としては、たとえば、油のほか、水や水溶液といった各種の液体を使用することができる。
【００４１】
このように構成された緩衝器１１は、作動室Ｒ２から作動室Ｒ１へ向かう液体の流れに対しては逆止弁１４が開弁せずに通路１２ａのみを有効として減衰弁１３で抵抗を与え、作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れに対しては逆止弁１４が通路１２ｂを開放してこれを殆ど抵抗無く許容するので、圧縮作動時には減衰力を発揮するものの伸長作動時には減衰力を殆ど発揮しないようになっている。
【００４２】
したがって、アクセルペダル３の踏み込み方向への動きに対しては緩衝器１１が発生する減衰力によって踏み応えが重くなり、反対に、アクセルペダル３の戻り方向への動きに対しては緩衝器１１が減衰力を発揮しないので踏み応えが軽くなる。
【００４３】
それゆえ、燃料消費量が増大する方向へのアクセルペダル３の操作に対しては踏力を大きくすることができ、また、アクセルペダル３の戻りを妨げないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。
【００４４】
そして、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器１１であるので、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となるのは上述の緩衝器４と同様である。
【００４５】
なお、上述したところでは、緩衝器１１は、圧縮作動時には減衰力を発揮するものの伸長作動時には減衰力を殆ど発揮しないようになっているが、反対に、伸長作動時には減衰力を発揮するものの圧縮作動時には減衰力を殆ど発揮しないように設定される場合、つまり、減衰弁１３と逆止弁１４の向きを逆とする構成を採用する場合、アクセルペダル３の戻り方向と緩衝器の圧縮方向を一致させればよい。
【００４６】
また、減衰弁１３が、オリフィスである場合には、ピストン速度の自乗に比例して減衰力が発生する特性から、緩衝器１１の急激な圧縮に対しては非常に大きな減衰力が発生され、他方、緩衝器１１の緩慢な圧縮に対しては非常に小さな減衰力が発生されることになり、アクセルペダル３の急峻な踏み込み方向への移動に対しては踏力を大きくし、アクセルペダル３の緩慢な踏み込み方向への移動に際しては踏力を小さくすることができるので、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを踏力の増加をもって知らしめることができ、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。
【００４７】
なお、減衰弁１３をオリフィスのみとしたときに、オリフィス口径にもよるが、アクセルペダル３の急峻な踏み込みに対して緩衝器１１の減衰力が過剰となる虞がある場合には、オリフィスと並列してリリーフ弁を設けるようにしてもよい。具体的には、減衰弁１３を通路１２ａの出口端を開閉するリーフバルブとしてこれをリリーフ弁とし、リーフバルブの外周やピストン１２にオリフィスを設けておくといった構成を採用すればよい。また、上述した緩衝器４の通路８ａにオリフィスを設けることが可能であることは当然である。
【００４８】
さらに、通路に設けられる減衰弁を可変減衰弁とされてもよい。具体的にはたとえば、図５に示したように、緩衝器１６における作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する通路１７の途中に可変減衰弁１８を設けてある。
【００４９】
緩衝器１６は、シリンダ２１と、シリンダ２１内に摺動自在に挿入されてシリンダ２１内にピストンロッド２３が挿入される作動室Ｒ３とピストンロッド２３の挿入されない作動室Ｒ４を隔成するピストン２２と、シリンダ２１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２２に連結されるピストンロッド２３と、シリンダ２１の外周を覆うとともにシリンダ２１との間にリザーバＲを形成する外筒２４と、シリンダ２１と外筒２４との間に介装されてリザーバＲと作動室Ｒ４とを仕切る仕切部材２５と、環状であってシリンダ２１と外筒２４の一端を閉塞するとともにピストンロッド２３を摺動自在に軸支するロッドガイド２６と、ロッドガイド２６に設けられて作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する通路１７と、仕切部材２５に設けられてリザーバＲから作動室Ｒ４へ向かう流体の流れのみを許容する一方通行通路２７と、ピストン２２に設けられて作動室Ｒ４から作動室Ｒ３へ向かう流体の流れのみを許容する一方通行通路２８とを備えて構成されている。
【００５０】
このように構成された緩衝器１６にあっては、伸長する場合、作動室Ｒ３内の流体が通路１７を介してリザーバＲへ移動するとともに、拡大する作動室Ｒ４内には一方通行通路２７を介してリザーバＲから流体が供給され、反対に、圧縮する場合、圧縮される作動室Ｒ４内の流体は一方通行通路２７がリザーバＲへの移動を妨げるので、全てが一方通行通路２８を介して作動室Ｒ３へ流入し、ピストンロッド２３がシリンダ２１内に侵入する体積分の流体が作動室Ｒ３で過剰となって通路１７を介してリザーバＲへ移動する。
【００５１】
すなわち、この緩衝器１６にあっては、流体が作動室Ｒ３、作動室Ｒ４およびリザーバＲを順に一方通行で循環するユニフロー型に設定されていて、伸縮時に通路１７を通過する流体の流れに可変減衰弁１８で抵抗を与えて減衰力を発生するようになっている。なお、ピストンロッド２３の断面積をピストン２２の断面積の２分の１に設定すると、緩衝器１６の伸縮時に通路１７を通過する流体の流量が等しくなるので、可変減衰弁１８における抵抗を同じくすれば、緩衝器１６が発生する減衰力を伸圧両側で略等しくすることができる。このように緩衝器１６のように、緩衝器をユニフロー型に設定することも可能であり、上述の緩衝器４，１１においてもユニフロー型の構成を採用することができ、緩衝器１６においても緩衝器４，１１のような構成を採用して作動室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路８ａ，１２ａに可変減衰弁１８を設ける構成とすることができる。なお、ユニフロー型に設定することで、緩衝器１６内での流体の移動方向は一方向となるので、緩衝器１６の減衰力発生応答性がよく、運転者に違和感を知覚させることもない。
【００５２】
また、可変減衰弁１８は、たとえば、詳しくは図示しないが、ソレノイドと、ソレノイドによって駆動される弁体と、通路１７の途中に設けた弁座とを備えていて、ソレノイドは発生する推力を弁体に作用させて、流路面積を可変としたり、開弁圧を変更したりすることによって、可変減衰弁１８を通過する流体の流れに与える抵抗を調節することができるようになっている。
【００５３】
なお、可変減衰弁１８の構成については、任意であり、弁体の駆動についてもソレノイド以外にも、モータを利用して送り螺子機構の要領で弁体を駆動してもよいし、また、可変減衰弁１８がロータリバルブ、つまり、筒状であって側部に透孔を備えた弁体と、当該弁体を収容するとともに弁体の透孔に対向可能な孔を備えたハウジング（多くの場合、中空のピストンロッドとされる）とを備えて、弁孔の透孔とハウジングの孔との重なり度合によって流路面積を調整するバルブである場合、弁体をステッピングモータで駆動するとしてもよく、弁体の構造に適した駆動源を採用すればよい。
【００５４】
そして、可変減衰弁１８は、たとえば、図外の制御装置の制御下におかれ、制御装置がアクセルペダル操作に応じて緩衝器１６に発生させるべき減衰力を求めて、求めた減衰力通りに緩衝器１６に減衰力を発揮させて、アクセルペダル３の踏み応えである踏力を調節するようになっている。また、アクセルペダル操作のほか、エンジン回転数や車速といった運転状況に基づいてアクセルペダル３の踏み応えを調節してもよい。
【００５５】
このように緩衝器１６が可変減衰弁１８を備えて、減衰力を調節することができるので、アクセルペダル３の踏力をアクセルペダル操作に応じて、あるいは運転状況に応じて変更することができるので、燃料消費量が増加するようなアクセルペダル操作や運転状況となる場合にアクセルペダル３の踏力を大きくし、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを踏力の増加をもって知らしめることができ、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。なお、少なくとも、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対して、可変減衰弁１８が流路面積を最大として、緩衝器１６が減衰力を最低とする場合には、アクセルペダル３の戻りを妨げないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。さらに、燃料消費量の増加を招かないアクセルペダル操作や運転状況となる場合には踏み込み方向および戻し方向の両方にてアクセルペダル３の踏力を小さくするようにすれば、運転者のアクセルペダル操作の邪魔をせずに、燃料消費量の低減効果を得ることができる。
【００５６】
また、一定速度で走行しており、アクセルペダル３が一定の位置に維持されるような場合には、可変減衰弁１８で通路１７の流路面積を小さくして、緩衝器１６を伸縮させにくくし、運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力を軽減することもできる。
【００５７】
さらには、可変減衰弁１８にて、通路１７を完全に閉塞することができる場合には、緩衝器１６の伸縮を阻止して運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力をより一層軽減することもできるとともに、車両の盗難を検知する検知手段を設ける場合には、盗難を検知すると緩衝器１６を伸縮不能な状態としてアクセルペダル３をアクセルオフの位置にロックしてアクセルペダル操作を不能として盗難防止に役立てることも可能となる。
【００５８】
そして、この緩衝器１６を使用する場合にあっても、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器１６であるので、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となるのは上述の緩衝器４と同様である。
【００５９】
上述したところでは、減衰弁を可変減衰弁とすることで、緩衝器の減衰力を調節するようにしているが、流体を電気粘性流体とする場合には、上記した各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁を設ける代わりに通路に大きさを変更可能な電界を作用させるようにしてもよく、また、流体を磁気粘性流体とする場合には、上記した各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁を設ける代わりに通路に大きさを変更可能な磁界を作用させて減衰力を調節できるようにしてもよい。
【００６０】
また、緩衝器は、片ロッド型および両ロッド型以外にもシリンダ外にリザーバを設けておけばラム型とされてもよい。
【００６１】
以上で、ペダル装置の各実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明はペダル装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ペダル装置
２ 車両
２ａ 軸
３ アクセルペダル
３ａ シャフト
３ｂ アクセルレバー
３ｃ プレート
３ｄ アクセルレバーにおける先端
３ｅ アクセルレバーにおける中間部
３ｆ 軸
３ｇ アクセルレバーにおける基端
４，１１，１６ 緩衝器
５ ブラケット
６ リターンスプリング
７，２１ シリンダ
７ａ，９ａ ブラケット
８，１２，２２ ピストン
８ａ，１２ａ，１２ｂ，１７ 通路
９，２３ ピストンロッド
１０ シール
１３ 減衰弁
１４ 逆止弁
１５ フリーピストン
１８ 可変減衰弁
２４ 外筒
２５ 仕切部材
２６ ロッドガイド
２７，２８ 一方通行通路
Ｇ 気室
Ｒ リザーバ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 作動室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダル装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のペダル装置にあっては、たとえば、車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、アクセルペダルと車両との間に介装されてアクセルペダルを戻り位置に附勢するリターンスプリングと、アクセルペダルの踏力（踏み応え）を変更する踏力変更手段とを備えて構成されているものがある。
【０００３】
アクセルペダルは、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備えて構成されている。そして、踏力変更手段は、アクセルペダルにおけるシャフトに設けた摩擦部材と、車両側に取付けたアクチュエータによって上記摩擦部材に離接可能とされる摩擦部材とを備えて構成されており、アクセルペダルの踏力を大きくする場合には、摩擦部材同士を強く接触させ、反対に小さくする場合には摩擦部材同士を離すか接触面圧を小さくするようにしている。
【０００４】
このようなペダル装置にあっては、アクセルペダルの踏み込み側の踏力と戻り側の踏力にヒステリシスを持たせて、運転者のペダルワークに伴う疲労を軽減したり、エンジンの回転数や車速に応じて踏力を調節して、運転特性の変化を運転者に容易に理解させるようにしたりしている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
また、特に、特許文献１に開示されたペダル装置にあっては、アクセルペダルが戻り位置、すなわち、アクセルオフの状態からのストローク量とエンジン回転数との関係から、燃料消費量が非常に大きくなるストローク量を予め把握しておき、アクセルペダルのストローク量が上記燃料消費大となるストローク量に達すると踏力を大きくして運転者に燃費の悪化を知らしめるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来のペダル装置にあっては、シャフトに対してこれを回転させないように摩擦力を付与するようになっているので、運転者がプレートを踏み込んで当該プレートが変位する最中には、アクセルレバーの先端には運転者から踏力が作用するとともに、シャフトへの付け根となる基端にはシャフトを回転させまいとする摩擦力とリターンスプリングの上記踏み込みに対する反力によるモーメントが作用することになり、アクセルペダルを踏み込む際には、アクセルレバーに大きな曲げモーメントが作用する。
【０００８】
したがって、従来のペダル装置では、アクセルレバーの強度、剛性を上記曲げモーメントに耐えうるように設計しなくてはならず、重量が重くなり、コストの増加を招くとともに、装置が大型となって搭載性に問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、重量およびコストを軽減するとともに搭載性に優れるペダル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を解決するために、本発明におけるペダル装置は、車両に揺動自在に取付けられたアクセルペダルと、当該アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備えたペダル装置において、アクセルペダルが、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備え、緩衝器は、アクセルペダルにおけるシャフトよりプレート側に連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のペダル装置によれば、アクセルレバーの全体の強度、剛性を高く設定しなければならない従来のペダル装置に比較して、アクセルレバーにおける緩衝器の連結部位からシャフトまでの部位の強度、剛性を低く設定できることになり、ペダル装置の重量およびコストを軽減でき、また、アクセルレバーにおける緩衝器の連結部位からシャフトまでの部位の強度、剛性を低く設定できる分、アクセルレバーを小型化することができ、車両への搭載性も向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態におけるペダル装置の概略図である。
【図２】一実施の形態のペダル装置における緩衝器の断面図である。
【図３】一実施の形態の一変形例におけるペダル装置の概略図である。
【図４】一実施の形態の他の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
【図５】一実施の形態の別の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明におけるペダル装置を図に基づいて説明する。一実施の形態におけるペダル装置１は、図１に示すように、車両２に揺動可能に取付けられるアクセルペダル３と、アクセルペダル３と車両２との間に介装される緩衝器４とを備えて構成されている。
【００１４】
以下、各部について詳細に説明する。アクセルペダル３は、シャフト３ａと、シャフト３ａから伸びるアクセルレバー３ｂと、アクセルレバー３ｂの先端３ｄに設けられて運転者が実際に踏み込むためのプレート３ｃとを備えて構成されており、車両２には、シャフト３ａを回転自在に軸支するブラケット５が設けられていて、アクセルレバー３ｂとブラケット５との間にはアクセルペダル３を附勢してプレート３ｃをアクセルオフの位置へ戻すリターンスプリング６が介装されている。
【００１５】
したがって、アクセルペダル３は、シャフト３ｃを回転軸として車両２に対して揺動することができるようになっていて、運転者の踏み込みが無いと、リターンスプリング６の附勢力によって図１に示したアクセルオフの位置に戻されるようになっている。すなわち、アクセルペダル３の回転方向のうち、運転者によって踏み込まれてアクセルペダル３が図１中反時計回りに回転する方向を踏み込み方向とし、反対に、アクセルペダル３が踏み込まれてから図１中時計回り方向へ回転してアクセルオフの位置に戻る方向を戻り方向としている。
【００１６】
そして、たとえば、アクセルペダル３の位置をシャフト３ａの回転位置をセンシングすることで検知して、得られたアクセルペダル３の位置から図外の制御装置が車両２に設けられた図外のエンジンのスロットル開度を制御するようになっている。
【００１７】
他方、緩衝器４は、車両２とアクセルペダル３におけるシャフト３ａよりプレート３ｃ側との間に介装されており、詳しくは、車両２とアクセルレバー３ｂの中間部３ｅに対して回転可能に連結されていて、アクセルペダル３の揺動に応じて車両２とアクセルペダル３に対して姿勢を変えながら伸縮することができるようになっている。
【００１８】
また、緩衝器４は、図２に示すように、シリンダ７と、シリンダ７内に摺動可能に挿入されてシリンダ７内に二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン８と、シリンダ７内に移動可能に挿入されて一端がピストン８に連結されるピストンロッド９とを備えて構成される片ロッド型に設定されており、上記作動室Ｒ１，Ｒ２内には流体として気体が充填されている。なお、ピストンロッド９の外周はシリンダ７に設けたシール１０によって密にシールされ、流体の外部流出が防止されている。
【００１９】
さらに、この実施の形態の場合、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、ピストン８がシリンダ７に対して採りうる最も上方に位置して、伸びきり状態となるように設定されており、ストロークの無駄を省いて伸縮型の緩衝器４の全長を極力短くして狭い搭載スペースへの搭載を容易ならしめている。なお、図２では、説明の都合上、ピストン８がシリンダ７の中間に位置している状態にある緩衝器４を示している。
【００２０】
そして、ピストン８には、上記作動室Ｒ１，Ｒ２同士を連通する通路８ａが設けられていて、当該通路８ａは、通過する気体の流れに抵抗を与えるようになっている。したがって、緩衝器４は、シリンダ７に対してピストン８が移動する際に、圧縮側の作動室Ｒ１（Ｒ２）から膨張側の作動室Ｒ２（Ｒ１）へ通路８ａを介して気体が移動すると、この気体の流れに通路８ａで抵抗を与えて所定の圧力損失を生じさせて作動室Ｒ１と作動室Ｒ２の圧力に差を生じせしめて、ピストン８の移動を妨げる減衰力を発揮するようになっている。
【００２１】
このように構成された緩衝器４は、具体的には、図１に示すように、シリンダ７の端部に設けた円環状のブラケット７ａを車両２に設けた軸２ａに回転可能に連結し、ピストンロッド９の先端に設けた円環状のブラケット９ａをアクセルレバー３ｂの中間部３ｅに設けた軸３ｆに回転可能に連結してあって、緩衝器４の伸縮方向をアクセルペダル３の揺動方向に一致させてある。なお、緩衝器４とアクセルペダル３の連結にあたり、アクセルレバー３ｂ以外にもプレート３ｃに連結してもよく、シリンダ７をアクセルペダル３へ連結しピストンロッド９を車両２に連結するようにしてもよい。また、緩衝器４と、車両２およびアクセルペダル３とを回転自在に連結するに際しては、アクセルペダル３の移動を妨げることが無い方向に回転することができるように連結されるが、上記ブラケット７ａ，９ａと軸２ａ，３ｆとの連結以外にも、たとえば、ボールジョイント、トラニオン、クレビスといった回転を許容しつつこれらを連結することが可能な継手を使用することができる。
【００２２】
それゆえ、運転者がアクセルペダル３の位置を変更しようと当該アクセルペダル３を踏み込む踏力を変化させる場合に、アクセルペダル３の移動に応じて緩衝器４が減衰力を発揮することになるので、アクセルペダル３の急峻な移動が抑制されることになる。すると、アクセルペダル３の動きを抑制する緩衝器４が発生する減衰力が付与される分、アクセルペダル３の動きが緩慢となって、エンジンにおける回転数の急激な増減が回避され、エンジンにおける燃料消費量を低減することができる。
【００２３】
そして、緩衝器４は、アクセルペダル３のシャフト３ａよりプレート３ｃ側となるアクセルレバー３ｂに連結されているので、プレート３ｂに作用する踏力と、緩衝器４が発生する減衰力およびリターンスプリング６のアクセルペダル３の踏み込みに対する反力によって生じる曲げモーメントは、アクセルレバー３ｂの先端３ｄから緩衝器４の連結部位である中間部３ｅには作用するものの、アクセルレバー３ｂの中間部３ｅからシャフト３ａの付け根である基端３ｇには、緩衝器４が発生する減衰力による曲げモーメントは作用しないので、アクセルレバー３ｂの中間部３ｅから基端３ｇまでの強度、剛性を先端３ｄから中間部３ｅまでの強度、剛性より低く設定することができる。
【００２４】
したがって、アクセルレバー３ｂの全体の強度、剛性を高く設定しなければならない従来のペダル装置に比較して、アクセルレバー３ｂにおける緩衝器４の連結部位からシャフト３ａまでの部位の強度、剛性を低く設定できることになり、ペダル装置１の重量およびコストを軽減でき、また、アクセルレバー３ｂにおける緩衝器４の連結部位からシャフト３ａまでの部位の強度、剛性を低く設定できる分、アクセルレバー３ｂを小型化することができ、車両２への搭載性も向上することになる。
【００２５】
上述したところから理解できるように、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位は、プレート３ｃへ近ければ近いほど、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定する部位が長くなるので、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果も高くなり、プレート３ｃに緩衝器４を連結するようにすれば、アクセルレバー３ｂの全長全ての強度、剛性を低く設定でき、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果が最も高くなる。
【００２６】
また、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器４であって、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
【００２７】
なお、この実施の形態の場合、緩衝器４の作動室Ｒ１，Ｒ２内には、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されていて、緩衝器４の伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させてある。
【００２８】
上述のように、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されていることに加えて、緩衝器４が作動室Ｒ１内のみにピストンロッド９が挿入される片ロッド型に設定されていて、作動室Ｒ１内の圧力と作動室Ｒ２内の圧力を受けるピストン８の受圧面積が作動室Ｒ１側より作動室Ｒ２側の方が大きいため、緩衝器４には常に伸長しようとする力が作用している。それゆえ、緩衝器４は、アクセルペダル３がアクセルオフの位置へ戻る際に、途中でアクセルペダル３の戻りを停止させてしまうようなことが無い。
【００２９】
そしてさらに、この緩衝器４の場合、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される流体は気体とされているので、万が一、シリンダ７外へ流出するようなことがあっても、車両２における車内を汚すことがない。また、気体を用いることで、流体を液体とした場合に必要となるリザーバや気室を設けずともよい構成を採用することが可能となって、緩衝器４を小型化することができ、車両への搭載性が向上する。
【００３０】
これに対して、緩衝器４に使用する流体を液体とすることも可能であり、その場合には、シリンダ７から出没するピストンロッド９の体積分のシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室を設けるようにすればよい。
【００３１】
また、緩衝器４が図示したように片ロッド型に設定される場合、上述したように、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるようにし、伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させておくことによって、緩衝器４は伸長する推力を常時発生するので、緩衝器４をリターンスプリング６として機能させることで、リターンスプリング６を省略することができる。このことは、緩衝器４に使用する流体が気体であっても液体であっても実現できる。
【００３２】
なお、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、たとえば、図３に示すように、緩衝器４の圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させるようにしてもよい。このように、圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させる場合、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にあるときに緩衝器４が最圧縮状態となるように設定することで緩衝器４の全長を短くすることができ、車両２への搭載性が向上する。この場合にあっても、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位をシャフト３ａよりプレート３ｃ側とすることで、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定することができ、ペダル装置の重量、コストを低減することができるとともに、車両２への搭載性も向上させることができる。この図３に示したペダル装置の場合にあっても、緩衝器４のアクセルペダル３への連結部位がプレート３ｃに近ければ近いほど、アクセルレバー３ｂの強度、剛性を低く設定する部位が長くなるので、ペダル装置１の重量およびコストの軽減効果および車両２への搭載性の向上効果も高くなる。
【００３３】
また、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、緩衝器４をピストンロッド９が両方の作動室Ｒ１，Ｒ２内に挿入される、いわゆる両ロッド型の緩衝器に設定するようにしてもよく、この場合、緩衝器４は無負荷状態で伸長側にも圧縮側に推力を発揮しないので、伸長側と圧縮側のどちらでもアクセルペダル３の戻り方向に一致させてもよい。ここで、緩衝器４の伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させるとは、緩衝器４が伸長するとアクセルペダル３が戻り方向へ移動することを意味しているのであって、実際の緩衝器４の伸長方向の軸線とアクセルペダル３の戻り方向の軸線とを完全に一致させることのみを意味しているものではない。
【００３４】
ところで、ペダル装置には、図４に示すように、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対しては減衰力を発揮しない片効きの緩衝器１１を用いることも可能である。
【００３５】
この緩衝器１１は、図４に示すように、ピストン１２に二つの通路１２ａ，１２ｂを設け、一方の通路１２ａの出口端には減衰弁１３を設け、他方の通路１２ｂの出口端には逆止弁１４を設け、シリンダ７内に摺動自在にフリーピストン１５を挿入してシリンダ７内に気室Ｇを設け、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填する流体を液体とした点が、上述の緩衝器４と異なっている。なお、緩衝器１１における他の各部の構成は、緩衝器４の構成と同様であるので、緩衝器４と同様の構成については説明が重複するので、同じ符号を付するのみとして詳細な説明を省略することとする。
【００３６】
そして、この緩衝器１１では、減衰弁１３によって、通路１２ａが作動室Ｒ２からピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行に設定され、減衰弁１３が通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。他方、通路１２ｂは、逆止弁１４によって、ピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行に設定され、逆止弁１４が通過する液体の流れに殆ど抵抗を与えないようになっている。
【００３７】
この緩衝器１１の場合、シリンダ７内にピストンロッド９が出入りすることにともなって生じる作動室Ｒ１，Ｒ２の合算容積の増減を、フリーピストン１５のシリンダ７に対する変位によって気室Ｇを拡縮させることで補償している。
【００３８】
また、緩衝器１１は、この場合、緩衝器４と同様に、伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させて、アクセルペダル３と車両２との間に介装される。
【００３９】
したがって、気室Ｇ内の圧力で作動室Ｒ１，Ｒ２内を加圧しておくことにより、緩衝器１１でアクセルペダル３を戻り方向に附勢することができ、この実施の形態にあっても、リターンスプリング６を省略することも可能である。
【００４０】
なお、作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される液体としては、たとえば、油のほか、水や水溶液といった各種の液体を使用することができる。
【００４１】
このように構成された緩衝器１１は、作動室Ｒ２から作動室Ｒ１へ向かう液体の流れに対しては逆止弁１４が開弁せずに通路１２ａのみを有効として減衰弁１３で抵抗を与え、作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れに対しては逆止弁１４が通路１２ｂを開放してこれを殆ど抵抗無く許容するので、圧縮作動時には減衰力を発揮するものの伸長作動時には減衰力を殆ど発揮しないようになっている。
【００４２】
したがって、アクセルペダル３の踏み込み方向への動きに対しては緩衝器１１が発生する減衰力によって踏み応えが重くなり、反対に、アクセルペダル３の戻り方向への動きに対しては緩衝器１１が減衰力を発揮しないので踏み応えが軽くなる。
【００４３】
それゆえ、燃料消費量が増大する方向へのアクセルペダル３の操作に対しては踏力を大きくすることができ、また、アクセルペダル３の戻りを妨げないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。
【００４４】
そして、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器１１であるので、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となるのは上述の緩衝器４と同様である。
【００４５】
なお、上述したところでは、緩衝器１１は、圧縮作動時には減衰力を発揮するものの伸長作動時には減衰力を殆ど発揮しないようになっているが、反対に、伸長作動時には減衰力を発揮するものの圧縮作動時には減衰力を殆ど発揮しないように設定される場合、つまり、減衰弁１３と逆止弁１４の向きを逆とする構成を採用する場合、アクセルペダル３の戻り方向と緩衝器の圧縮方向を一致させればよい。
【００４６】
また、減衰弁１３が、オリフィスである場合には、ピストン速度の自乗に比例して減衰力が発生する特性から、緩衝器１１の急激な圧縮に対しては非常に大きな減衰力が発生され、他方、緩衝器１１の緩慢な圧縮に対しては非常に小さな減衰力が発生されることになり、アクセルペダル３の急峻な踏み込み方向への移動に対しては踏力を大きくし、アクセルペダル３の緩慢な踏み込み方向への移動に際しては踏力を小さくすることができるので、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを踏力の増加をもって知らしめることができ、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。
【００４７】
なお、減衰弁１３をオリフィスのみとしたときに、オリフィス口径にもよるが、アクセルペダル３の急峻な踏み込みに対して緩衝器１１の減衰力が過剰となる虞がある場合には、オリフィスと並列してリリーフ弁を設けるようにしてもよい。具体的には、減衰弁１３を通路１２ａの出口端を開閉するリーフバルブとしてこれをリリーフ弁とし、リーフバルブの外周やピストン１２にオリフィスを設けておくといった構成を採用すればよい。また、上述した緩衝器４の通路８ａにオリフィスを設けることが可能であることは当然である。
【００４８】
さらに、通路に設けられる減衰弁を可変減衰弁とされてもよい。具体的にはたとえば、図５に示したように、緩衝器１６における作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する通路１７の途中に可変減衰弁１８を設けてある。
【００４９】
緩衝器１６は、シリンダ２１と、シリンダ２１内に摺動自在に挿入されてシリンダ２１内にピストンロッド２３が挿入される作動室Ｒ３とピストンロッド２３の挿入されない作動室Ｒ４を隔成するピストン２２と、シリンダ２１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２２に連結されるピストンロッド２３と、シリンダ２１の外周を覆うとともにシリンダ２１との間にリザーバＲを形成する外筒２４と、シリンダ２１と外筒２４との間に介装されてリザーバＲと作動室Ｒ４とを仕切る仕切部材２５と、環状であってシリンダ２１と外筒２４の一端を閉塞するとともにピストンロッド２３を摺動自在に軸支するロッドガイド２６と、ロッドガイド２６に設けられて作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する通路１７と、仕切部材２５に設けられてリザーバＲから作動室Ｒ４へ向かう流体の流れのみを許容する一方通行通路２７と、ピストン２２に設けられて作動室Ｒ４から作動室Ｒ３へ向かう流体の流れのみを許容する一方通行通路２８とを備えて構成されている。
【００５０】
このように構成された緩衝器１６にあっては、伸長する場合、作動室Ｒ３内の流体が通路１７を介してリザーバＲへ移動するとともに、拡大する作動室Ｒ４内には一方通行通路２７を介してリザーバＲから流体が供給され、反対に、圧縮する場合、圧縮される作動室Ｒ４内の流体は一方通行通路２７がリザーバＲへの移動を妨げるので、全てが一方通行通路２８を介して作動室Ｒ３へ流入し、ピストンロッド２３がシリンダ２１内に侵入する体積分の流体が作動室Ｒ３で過剰となって通路１７を介してリザーバＲへ移動する。
【００５１】
すなわち、この緩衝器１６にあっては、流体が作動室Ｒ３、作動室Ｒ４およびリザーバＲを順に一方通行で循環するユニフロー型に設定されていて、伸縮時に通路１７を通過する流体の流れに可変減衰弁１８で抵抗を与えて減衰力を発生するようになっている。なお、ピストンロッド２３の断面積をピストン２２の断面積の２分の１に設定すると、緩衝器１６の伸縮時に通路１７を通過する流体の流量が等しくなるので、可変減衰弁１８における抵抗を同じくすれば、緩衝器１６が発生する減衰力を伸圧両側で略等しくすることができる。このように緩衝器１６のように、緩衝器をユニフロー型に設定することも可能であり、上述の緩衝器４，１１においてもユニフロー型の構成を採用することができ、緩衝器１６においても緩衝器４，１１のような構成を採用して作動室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路８ａ，１２ａに可変減衰弁１８を設ける構成とすることができる。なお、ユニフロー型に設定することで、緩衝器１６内での流体の移動方向は一方向となるので、緩衝器１６の減衰力発生応答性がよく、運転者に違和感を知覚させることもない。
【００５２】
また、可変減衰弁１８は、たとえば、詳しくは図示しないが、ソレノイドと、ソレノイドによって駆動される弁体と、通路１７の途中に設けた弁座とを備えていて、ソレノイドは発生する推力を弁体に作用させて、流路面積を可変としたり、開弁圧を変更したりすることによって、可変減衰弁１８を通過する流体の流れに与える抵抗を調節することができるようになっている。
【００５３】
なお、可変減衰弁１８の構成については、任意であり、弁体の駆動についてもソレノイド以外にも、モータを利用して送り螺子機構の要領で弁体を駆動してもよいし、また、可変減衰弁１８がロータリバルブ、つまり、筒状であって側部に透孔を備えた弁体と、当該弁体を収容するとともに弁体の透孔に対向可能な孔を備えたハウジング（多くの場合、中空のピストンロッドとされる）とを備えて、弁孔の透孔とハウジングの孔との重なり度合によって流路面積を調整するバルブである場合、弁体をステッピングモータで駆動するとしてもよく、弁体の構造に適した駆動源を採用すればよい。
【００５４】
そして、可変減衰弁１８は、たとえば、図外の制御装置の制御下におかれ、制御装置がアクセルペダル操作に応じて緩衝器１６に発生させるべき減衰力を求めて、求めた減衰力通りに緩衝器１６に減衰力を発揮させて、アクセルペダル３の踏み応えである踏力を調節するようになっている。また、アクセルペダル操作のほか、エンジン回転数や車速といった運転状況に基づいてアクセルペダル３の踏み応えを調節してもよい。
【００５５】
このように緩衝器１６が可変減衰弁１８を備えて、減衰力を調節することができるので、アクセルペダル３の踏力をアクセルペダル操作に応じて、あるいは運転状況に応じて変更することができるので、燃料消費量が増加するようなアクセルペダル操作や運転状況となる場合にアクセルペダル３の踏力を大きくし、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを踏力の増加をもって知らしめることができ、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。なお、少なくとも、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対して、可変減衰弁１８が流路面積を最大として、緩衝器１６が減衰力を最低とする場合には、アクセルペダル３の戻りを妨げないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。さらに、燃料消費量の増加を招かないアクセルペダル操作や運転状況となる場合には踏み込み方向および戻し方向の両方にてアクセルペダル３の踏力を小さくするようにすれば、運転者のアクセルペダル操作の邪魔をせずに、燃料消費量の低減効果を得ることができる。
【００５６】
また、一定速度で走行しており、アクセルペダル３が一定の位置に維持されるような場合には、可変減衰弁１８で通路１７の流路面積を小さくして、緩衝器１６を伸縮させにくくし、運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力を軽減することもできる。
【００５７】
さらには、可変減衰弁１８にて、通路１７を完全に閉塞することができる場合には、緩衝器１６の伸縮を阻止して運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力をより一層軽減することもできるとともに、車両の盗難を検知する検知手段を設ける場合には、盗難を検知すると緩衝器１６を伸縮不能な状態としてアクセルペダル３をアクセルオフの位置にロックしてアクセルペダル操作を不能として盗難防止に役立てることも可能となる。
【００５８】
そして、この緩衝器１６を使用する場合にあっても、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を付与するのは緩衝器１６であるので、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となるのは上述の緩衝器４と同様である。
【００５９】
上述したところでは、減衰弁を可変減衰弁とすることで、緩衝器の減衰力を調節するようにしているが、流体を電気粘性流体とする場合には、上記した各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁を設ける代わりに通路に大きさを変更可能な電界を作用させるようにしてもよく、また、流体を磁気粘性流体とする場合には、上記した各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁を設ける代わりに通路に大きさを変更可能な磁界を作用させて減衰力を調節できるようにしてもよい。
【００６０】
また、緩衝器は、片ロッド型および両ロッド型以外にもシリンダ外にリザーバを設けておけばラム型とされてもよい。
【００６１】
以上で、ペダル装置の各実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明はペダル装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ペダル装置
２ 車両
２ａ 軸
３ アクセルペダル
３ａ シャフト
３ｂ アクセルレバー
３ｃ プレート
３ｄ アクセルレバーにおける先端
３ｅ アクセルレバーにおける中間部
３ｆ 軸
３ｇ アクセルレバーにおける基端
４，１１，１６ 緩衝器
５ ブラケット
６ リターンスプリング
７，２１ シリンダ
７ａ，９ａ ブラケット
８，１２，２２ ピストン
８ａ，１２ａ，１２ｂ，１７ 通路
９，２３ ピストンロッド
１０ シール
１３ 減衰弁
１４ 逆止弁
１５ フリーピストン
１８ 可変減衰弁
２４ 外筒
２５ 仕切部材
２６ ロッドガイド
２７，２８ 一方通行通路
Ｇ 気室
Ｒ リザーバ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 作動室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に揺動自在に取付けられたアクセルペダルと、当該アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備えたペダル装置において、アクセルペダルが、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備え、緩衝器は、アクセルペダルにおけるシャフトよりプレート側に連結されることを特徴とするペダル装置。
【請求項２】
緩衝器は、アクセルレバーの途中に連結されるとともに、アクセルレバーの緩衝器の連結部位よりシャフト側の強度および剛性を緩衝器の連結部位のプレート側の強度および剛性より低く設定したことを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
【請求項３】
緩衝器は、プレートに連結されることを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
【請求項１】
車両に揺動自在に取付けられたアクセルペダルと、当該アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備えたペダル装置において、アクセルペダルが、車両に回転自在に軸支されるシャフトと、シャフトから伸びるアクセルレバーと、アクセルレバーの先端に設けた踏み込み用のプレートとを備え、緩衝器は、アクセルペダルにおけるシャフトよりプレート側に連結されることを特徴とするペダル装置。
【請求項２】
緩衝器は、アクセルレバーの途中に連結されるとともに、アクセルレバーの緩衝器の連結部位よりシャフト側の強度および剛性を緩衝器の連結部位のプレート側の強度および剛性より低く設定したことを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
【請求項３】
緩衝器は、プレートに連結されることを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６６７０８（Ｐ２０１２−６６７０８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１３３６７（Ｐ２０１０−２１３３６７）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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