JP3634436B2

JP3634436B2 - Clutch pedal reaction force generator for simulated driving device, brake pedal reaction force generator for simulated driving device, and pedal reaction force generator for simulated driving device

Info

Publication number: JP3634436B2
Application number: JP09195695A
Authority: JP
Inventors: 弦太栗田
Original assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JPH08263160A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば自動車の運転訓練や交通安全のための模擬運転装置に用い、運転者がアクセル、ブレーキ又はクラッチペダルを踏んだ時に感じるペダル反力発生装置であり、組立、保守点検のしやすい装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の模擬運転装置用ペダル反力発生装置は、実際の自動車のアクセル、ブレーキ及びクラッチ機構に付加されていた。例えば、図２に示すように、取り付け台２０１に軸受２０２を設け、その軸受２０２にアーム２０３の一端を回転可能に取り付ける。回転可能に取り付けられるアーム２０３の回転軸２０４には渦巻きバネ２０５が取り付けられる。アーム２０３の他端にはペダル２０６が設けられ、アーム２０３の中間部分からは一端が回転可能に連結されたロッド２０７が取り付け台２０１の孔２０８を通り抜けて反対側に伸びている。取り付け台２０１の軸受２０２、アーム２０３等が設けられる側とは反対側に通り抜けたロッド２０７にはつば状の突起２１３が固定されロッド２０７の移動とともに移動する。ロッド２０７にはそれに巻付くように圧縮バネ２０９が取り付けられる。このとき、圧縮バネ２０９の一端は突起２１３に接触するとともに、他端は停止部２１０に接触する。停止部２１０は孔を備え固定部材２１１により取り付け台２０１に固定されて、前記孔にロッド２０７を通している。ロッド２０７の他端は回転部材２１２の一端に回転可能に取り付けられ、回転部材２１２の他端は軸受を介して角度検出センサ２１４に連結される。
【０００３】
運転者がペダル２０６を踏むと、アーム２０３が回転軸２０４を中心に回転する。この時、アーム２０３の回転による渦巻きバネ２０５の巻込み及びロッド２０７と突起２１３の移動による圧縮バネ２０９の圧縮が起こり、これらの反力がアーム２０３を介して、運転者に感じられる。なお、ロッド２０７の移動は、回転部材２１２の回転に変換され、この回転が角度検出センサ２１４で検出される。この回転角度は図示しない制御装置で取り込まれ模擬運転装置の諸量の制御に用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の模擬運転用ペダル反力発生装置は、上述のように、取り付け台２０１に対して一方の側にアーム２０３とその移動が伝わる渦巻きバネ２０５が取り付けられ、他方の側にアーム２０３の移動が伝わる圧縮バネ２０９とそれを受ける停止部２１０と角度検出センサ２１４とを分けて設置していた。このため、装置全体が大きなものとなり、また、組立、保守点検時の作業が困難なものとなっていた。また、模擬運転装置用に必要なアクセルペダル、ブレーキ、クラッチペダルの区別なく共通に用いられるため、その特性に適したペダル反力を得ることができなかった。さらに、金属性のバネのみを使用していたため、ブレーキ、クラッチペダルに用いる場合、必要なヒステリシス及びダンピングが小さく実際の自動車のペダル反力とは異なるものとなっていた。
【０００５】
この発明の目的は、組立、保守点検の作業が簡単で、装置を小さくでき小型ユニット化が可能な模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置、ブレーキペダル反力発生装置、クラッチペダル反力発生装置又は模擬運転装置用ペダル反力発生装置を提供することにある。
【０００６】
また、この発明の目的は、アクセルペダルの特性に適したペダル反力を得ることができる模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置又はペダル反力発生装置を提供することにある。
【０００７】
また、この発明の目的は、ヒステリシス及びダンピングを有してブレーキ及びクラッチペダルの反力を得ることができる模擬運転装置用ブレーキ反力発生装置、クラッチペダル反力発生装置又はペダル反力発生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は以下の通りである。本発明に含まれる模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置は、取り付け台と、前記取り付け台に固定された軸受と、前記軸受に回転可能に支持される支持軸を有するアクセルアームと、前記アクセルアームの一端に設けられたペダルと、前記アクセルアームの他端に一端が接触する第１の圧縮バネと、前記第１の圧縮バネより短く形成され当該第１の圧縮バネを被せて同軸上に取り付けられる第２の圧縮バネと、前記第１の圧縮バネの他端を接触し第２の圧縮バネとともに収容して前記取り付け台に取り付けられるシャーシとからなるものである。
【０００９】
本発明に係る模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置は、取り付け台と、前記取り付け台に固定された固定金具と、前記固定金具に収容され、非線形のバネ特性のゴム製バネユニットと、前記ゴム製バネユニットに中央部が連結され、当該ゴム製バネユニットを中心に回転するアームと、前記アームの一端に設けられたペダルと、前記取り付け台に一端が係止され他端が前記アームの他端に係止される引っ張りバネとからなるものである。
【００１０】
また、本発明に係る模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置は、上記模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置の構成に加えて、アームの一端近傍に位置するように取り付け台に取り付けられたゴム塊とからなるものである。
【００１１】
本発明に係る模擬運転装置用ペダル反力発生装置は、取り付け台を共通にして、上記の模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置と、模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置と、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置とを備えたものである。
【００１２】
【作用】
本発明に係る模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置は、以下のように作用する。運転者が、ペダルを踏むと、アクセルアームは、軸受を中心にして回転する。この時、アクセルアームの他端は第１の圧縮バネと接触しながら回転移動する。第１の圧縮バネの他端はシャーシで停止されているから、アクセルアームの移動により圧縮される。この圧縮の力が反力となって発生する。さらに、ペダルを踏み込むと、第２の圧縮バネはアクセルアームの他端とシャーシとに接触するようになる。この後、第１の圧縮バネと第２の圧縮バネとの合成した反力が発生する。ペダルのストロークの前半は軽い反力、後半は重い反力を発生し、ストロークによって反力の増加の割合を変化させることができる。
【００１３】
本発明に係る模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置は、以下のように作用する。運転者が、ペダルを踏むと、アームは、固定金具に収容されたゴム製バネユニットを中心に回転する。アームには、回転中心にゴム製バネユニットが連結され、他端としての先端に引っ張りバネが係止されていて、アームの回転によりゴム製バネユニット及び引っ張りバネに反力が発生する。
【００１４】
本発明に係る模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置は、以下のように作用する。運転者が、ペダルを踏むと、アームは、固定金具に収容されたゴム製バネユニットを中心に回転する。アームには、回転中心にゴム製バネユニットが連結され、他端としての先端に引っ張りバネが係止されていて、アームの回転によりゴム製バネユニット及び引っ張りバネに反力が発生する。さらに、ペダルを踏み込むと、アームがゴム塊に接触し、これを圧縮して最終反力が付加される。ゴム製バネユニットによりヒステリシスとダンピングを持った反力を発生する。
【００１５】
本発明に係る模擬運転装置用ペダル反力発生装置は、以下のように作用する。運転者が、模擬運転装置が発生する状況に応じて、アクセル、ブレーキ、又はクラッチペダルを踏むと、上述の模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置又は模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置又は模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置のそれぞれのペダルに応じた反力が発生する。
【００１６】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を図により説明する。図３は模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置の構成を示した図である。図３において、３０１は取り付け台、３０２は取り付け台３０１に固定された軸受、３０３はアクセルアーム、３０４はアクセルアーム３０３の支持軸、３０５は前記アクセルアーム３０３の一端に設けられたペダル、３０６は第１の圧縮バネ、３０７は第１の圧縮バネ３０６より長さの短くした第２の圧縮バネ、３０８はシャーシ、３０９は補助板、３１０は突起部材、３１１はつば付き当接部材、３１２は第１の円筒部材、３１３は第２の円筒部材、３１４は細棒、３１５、３１６，３１７はねじ、３１８は角度検出センサとしてのポテンショメータをなす可変抵抗器、３１９は抵抗固着板、３２０は座金、３２１はナット、３２２は座金、３２３，３２４はつば付き円筒部材、３２５はねじ、３２６はピンである。
【００１７】
補助板３０９に２個の第１の突起部材３１０を取り付け、さらに細棒３１４の一端をねじ３１７で取り付ける。つば付き当接部材３１１、第１の円筒部材３１２、第２の円筒部材３１３のそれぞれの中央に形成した孔に細棒３１４を通す。また、第２の圧縮バネ３０７に細棒３１４を通して第２の円筒部材３１３に被さるようにするとともに第２の圧縮バネ３０７の端部を第１の円筒部材３１２の端面に接することができるようにする。さらに、第１の圧縮バネ３０６を第２の圧縮バネ３０７に被さるようにする。このとき、第１の圧縮バネ３０６及び第２の圧縮バネ３０７は同軸上に位置するようになる。また、第１の圧縮バネ３０６の一端をつば付き当接部材３１１に接触させて、細棒３１４の他端をシャーシ３０８にねじ３１６でとめる。このとき、シャーシ３０８の底部は補助板３０９に合わさり、第１の突起部材３１０、細棒３１４、つば付き当接部材３１１、第１の円筒部材３１２、第２の円筒部材３１３、第２の圧縮バネ３０７に被さるようにした第１の圧縮バネ３０６は、シャーシ３０８内に収容されるように位置する。
【００１８】
一方、アクセルアーム３０３は、その支持軸３０４につば付き円筒部材３２４を嵌め、支持軸３０４を取り付け台３０１の軸受３０２に通し、さらにつば付き円筒部材３２３を嵌め、座金３２２を支持軸３０４の端部に形成した溝３０３ａに嵌めることにより、軸受３０２に取り付けられる。アクセルアーム３０３の他端である上部に切り欠き３０３ｂが設けられている。上述のように組み立てたシャーシ３０８内のつば付き当接部材３１１を細棒３１４上にシャーシ３０８の端面３０８ａ方向に移動させ、補助板３０９の近傍に隙間を形成する。この状態でシャーシ３０８の内部の前記隙間をアクセルアーム３０３の上部に合せるとともに、細棒３１４を切り欠き３０３ｂ内を通過させる。さらに、シャーシ３０８とともに補助板３０９を取り付け台３０１にねじ３１５で固定する。このとき、アクセルアーム３０３の上部（他端）は、一方の面が突起部材３１０に当っており、他方の面がつば付き当接部材３１１に当っている。つば付き当接部材３１１がアクセルアーム３０３と接する面は曲面で形成され、アクセルアーム３０３が移動する際の接触を滑らかにしている。また、第１の圧縮バネ３０６の一端はつば付き当接部材３１１に接触し、他端はシャーシ３０８の端面３０８ａに当接している。第２の圧縮バネ３０７には圧縮力は作用していない。
【００１９】
可変抵抗器３１８を抵抗固着板３１９に座金３２０、ナット３２１を用いて取り付けるとともに、ピン３２６を軸受３０２に取り付ける。アクセルアーム３０３の支持軸３０４の端面には穴が設けられ、抵抗固着板３１９に形成してある切り欠き３１９ａをピン３２６に合せながら、支持軸３０４の穴に可変抵抗器３１８のシャフトを挿入し、ねじ３２５で止める。
【００２０】
このように、アクセルアーム３０３の他端に第１の圧縮バネ３０６を接触させ、第１の圧縮バネ３０６を第２の圧縮バネ３０７に被せた状態で小型化してシャーシ３０８内に収容し、シャーシ３０８を取り付け台３０１に取り付けているから、組立作業が簡単で、保守点検時には簡単に取り外して行うことができ、従来装置にみられた後方に突起した反力機構がなく装置を小さくでき、小型ユニット化が可能な模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置を得ることができる。
【００２１】
動作を図３及び図４により説明する。なお、図４において、Ｌはアクセルアーム３０３の支持軸３０４からペダル３０５の力の作用線までの垂直距離である。ペダル３０５を踏み始めるとアクセルアーム３０３の上部（他端）がつば付き当接部材３１１を介して第１の圧縮バネ３０６に圧縮力が作用する。第２の圧縮バネ３０７は第１の圧縮バネ３０６より短く形成してあり圧縮力は作用されず、あるストローク（Ｓとする）までは第２の圧縮バネ３０７の両方の端部から同時に力は作用せず、第１の圧縮バネ３０６の反力のみとなる。即ち、
【００２２】
【数１】
（式１）Ｆ＝（１／Ｌ）（ｋ_１ｘ_１）（０≦ｓ≦Ｓ）
【００２３】
（但し、ｋ_１は第１の圧縮バネ３０６のバネ定数、ｘ_１は第１の圧縮バネ３０６の縮み寸法、ｓはペダル３０５のストローク）
【００２４】
である。そして、ペダル３０５をさらに踏み込んで、ストロークｓが（Ｓ）を越えると、第２の圧縮バネ３０７の一方の端部からアクセルアーム３０３の上部（他端）、つば付き当接部材３１１、第１の円筒部材３１２を介して力が作用し、第２の圧縮バネ３０７の他方の端部からシャーシ３０８の端面３０８ａからの力が作用し、第２の圧縮バネ３０７を圧縮するようになり、この第２の圧縮バネ３０７の反力が付加される。即ち、
【００２５】
【数２】
（式２）Ｆ＝（１／Ｌ）（ｋ_１ｘ_１＋ｋ_２ｘ_２）（Ｓ≦ｓ）
【００２６】
（但し、ｋ_１は第１の圧縮バネ３０６のバネ定数、ｘ_１は第１の圧縮バネ３０６の縮み寸法、ｋ_２は第２の圧縮バネ３０７のバネ定数、ｘ_２は第２の圧縮バネ３０７の縮み寸法、ｓはペダル３０５のストローク）
【００２７】
である。そして、アクセルアーム３０３の支持軸３０４に取り付けられた角度検出センサとしてのポテンショメータをなす可変抵抗器３１８は、ペダル３０５の踏み込みによるストロークを角度として検出する。
【００２８】
このように模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置は、圧縮バネ２段になっていて、自動車特有の、アクセルペダルを踏み込むことにより、ペダルストロークの前半は軽い反力、後半は重い反力を発生することができ、アクセルペダルの特性に適したペダル反力を得ることができる。
【００２９】
図５は模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置の構成を示した図である。図５において、５０１は取り付け台、５０２は前記取り付け台５０１にねじ止めで固定される一側面が開放した矩形状の固定金具、５０３は前記固定金具５０２に収容されるゴム製バネユニット、５０４はブレーキ又はクラッチペダル用のアーム、５０５は前記アーム５０４の一端に設けられたペダル、５０６は引っ張りバネ、５０７は引っ張りバネ用ポスト、５０８はナット、５０９はねじ、５１０はねじ、５１１はスプリングワッシャ、５１２は座金（ねじ５１０、スプリングワッシャ５１１及び座金５１２はそれぞれ４組用いるが、見易くするため図では２組のみ描いている。）、５１３はねじ、５１４はスプリングワッシャ、５１５は座金、５１６はバネユニット固着部材、５１７はねじ、５１８は角度検出センサとしてのポテンショメータをなす可変抵抗器、５１９は抵抗固着板、５２０は座金、５２１はナット、５２２はピンである。以上がクラッチペダル反力発生装置の主要部である。ブレーキペダル反力発生装置の場合は、上記の他に、５２３で指示されるゴム塊が取り付け台５０１に取り付けられる。
【００３０】
固定金具５０２の開放部は外側に伸びた取り付け部５０２ａを備え、そこに孔５０２ｂを形成してある。固定金具５０２にゴム製バネユニット５０３を収容した状態で、取り付け部５０２ａの孔５０２ｂと取り付け台５０１に形成したねじ孔５０１ａとを合わせ、ねじ５１３、スプリングワッシャ５１４及び座金５１５により固定金具５０２を取り付け金具５０１に固着する。引っ張りバネ用ポスト５０７を取り付け台５０１の上部にナット５０８でねじ止めする。引っ張りバネ用ポスト５０７の先端部には径方向に小孔５０７ａが貫通している。アーム５０４の中央部の孔５０４ａとバネユニット固着部材５１６の孔５１６ａとをゴム製バネユニット５０３の孔５０３ａに合わせ、スプリングワッシャ５１２、座金５１１を付けたねじ５１０をアーム５０４、ゴム製バネユニット５０３に貫通させる。ねじ５１０をバネユニット固着部材５１６の孔５１６ａに形成したねじと嵌め合わせ、アーム５０４をゴム製バネユニット５０３に連結する。引っ張りバネ５０６の一端を引っ張りバネ用ポスト５０７の小孔５０７ａに係止させ、わずかの引っ張り力を与えて、他端をアーム５０４の他端としての上端に設けた小孔５０４ｂに係止させる。
【００３１】
ブレーキペダル反力発生装置の場合は、ゴム塊５２３は取り付け台５０１に取り付けられるのであるが、ペダル５０５をある程度のストローク、例えばストロークＳだけ踏み込んだとき、アーム５０４の一端がゴム塊５２３を圧縮できるような近傍に、ゴム塊５２３は取り付け台５０１に取り付けられる。
【００３２】
可変抵抗器５１８を抵抗固着板５１９に座金５２０、ナット５２１を用いて取り付けるとともに、ピン５２２を取り付け台５０１に取り付ける。バネユニット固着部材５１６の回転中心部は突起状部５１６ｂが形成され、その端面に穴が設けられている。抵抗固着板５１９に形成してある切り欠き５１９ａをピン５２２に合せながら、突起状部５１６ｂの穴に可変抵抗器５１８のシャフトを挿入し、ねじ５１７で止める。
【００３３】
このように、ゴム製バネユニット５０３にブレーキ又はクラッチペダル用のアーム５０４を連結し、このゴム製バネユニット５０３を固定金具５０２に収容して取り付け台５０１に取り付けているから、組立作業が簡単で、保守点検時には簡単に取り外して行うことができ、従来装置にみられた後方に突起した反力機構がなく装置を小さくでき、小型ユニット化が可能な模擬運転装置用クラッチ、ブレーキペダル反力発生装置を得ることができる。
【００３４】
動作を図５及び図６により説明する。なお、図６において、Ｌはアーム５０４の回転中心（ゴム製バネユニット５０３と連結する箇所）からペダル５０５の力の作用線までの垂直距離である。ペダル５０５を踏み始めるとゴム製バネユニット５０３によるダンプとともに反力と引っ張りバネ５０６の引っ張り力による反力が作用する。あるストローク（Ｓ）ではゴム製バネユニット５０３と引っ張りバネ５０６の反力の合成力となる。即ち、
【００３５】
【数３】
（式３）Ｆ＝（１／Ｌ）（ｋ_ｈｘ_ｈ＋ｆ_ｈ）＋Ｔ_ｒ／Ｌ（０≦ｓ≦Ｓ）
【００３６】
（但し、ｋ_ｈは引っ張りバネ５０６のバネ定数、ｘ_ｈは引っ張りバネ５０６の伸び寸法、ｆ_ｈは引っ張りバネ５０６の初期張力、Ｔ_ｒはゴム製バネユニット５０３の反力トルク、ｓはペダル５０５のストローク）
【００３７】
である。ここまでが、クラッチペダル反力発生機構についての動作である。
【００３８】
ブレーキペダル反力発生機構の場合は上記の動作に続いて、ペダル５０５をさらに踏み込んで、ストロークｓが（Ｓ）を越えると、アーム５０４の一端がゴム塊５２３を圧縮し、この反力が付加される。即ち、
【００３９】
【数４】
（式４）Ｆ＝（１／Ｌ）（ｋ_ｈｘ_ｈ＋ｆ_ｈ）＋Ｔ_ｒ／Ｌ＋ｆ_ｇ（０≦ｓ≦Ｓ）
【００４０】
（但し、ｋ_ｈは引っ張りバネ５０６のバネ定数、ｘ_ｈは引っ張りバネ５０６の伸び寸法、ｆ_ｈは引っ張りバネ５０６の初期張力、Ｔ_ｒはゴム製バネユニット５０３の反力トルク、ｆ_ｇはゴム塊５２３の反力、ｓはペダル５０５のストローク）
【００４１】
である。そして、バネユニット固着部材５１６の突起状部５１６ｂに取り付けられた角度検出センサとしてのポテンショメータをなす可変抵抗器５１８は、ペダル５０５の踏み込みによるストロークを角度として検出する。図７は、ブレーキペダル反力発生装置の特性を説明するための図あり、また、上記（式４）において、Ｔ_ｒとｆ_ｇは回転角及び縮み寸法によってヒステリシスを持って変化するため、図７に示すように従来の装置による反力曲線（ａ）（図７（ａ））では表現できなかった反力曲線（ｂ）（図７（ｂ））を実現した。
【００４２】
模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置及び模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置に用いられるゴム製バネユニット５０３は、例えば、三木プーリ（株）製のラバースプリング＜ロスタ＞として販売されているものであり、その基本的構造と原理は、図８の（ａ）組み立て図、（ｂ）斜視図に示すように金属性の外殻８０１とその内部に４５度の変位をもって配置される金属性の内殻８０２と、各殻８０１，８０２の間に圧入配置された円柱形のゴム８０３から構成される。バネ特性は非線形で加重の増加とともに、ゴム８０３が転がりながら圧縮されて動作する。ダンピング機能は、ゴム体の内部摩擦により、金属バネに比べてきわめて大きいものが得られる。
【００４３】
このように、模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置は、ゴム製バネユニット５０３をアーム５０４に連結し、アーム５０４をゴム製バネユニット５０３を中心に回転させるようにしているから、自動車特有のヒステリシス、ダンピングを持った反力を発生することができる。
【００４４】
また、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置は、ゴム製バネユニット５０３をアームに連結し、アームをゴム製バネユニット５０３を中心に回転させるようにしているから、自動車特有のヒステリシス、ダンピングを持った反力を発生することができるとともに、ブレーキペダルを踏み込んだときにゴム塊に当るようにしてあるから、さらに自動車に特有のブレーキ動作感覚が得られる。
【００４５】
図１は上記３種類の反力発生装置を有したペダル反力発生装置の全体を示す斜視図である。図１において、１０１は取り付け台、１０２は図３により説明したように構成し組み立てたアクセルペダル反力発生装置、１０３は図５により説明したように構成し組み立てたクラッチペダル反力発生装置、１０４は図５により説明したように構成し組み立てたブレーキペダル反力発生装置である。図１において、図３、図５と同様のものは同一の符号を用いる。これらのアクセルペダル反力発生装置１０２、クラッチペダル反力発生装置１０３、ブレーキペダル反力発生装置１０４を共通の取り付け台１０１に取り付け、実際の自動車のように配置し、運転訓練や交通安全のための模擬運転装置に用いる。運転者がアクセルペダル３０５、ブレーキペダル１０５又はクラッチペダル１０６を前述のように踏んだ時には、前述のように動作し、実際の自動車のように感じることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると以下のような効果がある。
【００４７】
（１）組立作業が簡単で、保守点検時には簡単に取り外して行うことができ、従来装置にみられた後方に突起した反力機構がなく装置を小さくでき、小型ユニット化が可能な模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置、模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置及び模擬運転装置用ペダル反力発生装置を得ることができる。即ち、
【００４８】
（１−１）アクセルアームの他端に第１の圧縮バネを接触させ、第１の圧縮バネを第２の圧縮バネに被せた状態で小型化してシャーシ内に収容し、シャーシを取り付け台に取り付けているから、組立作業が簡単で、保守点検時には簡単に取り外して行うことができ、従来装置にみられた後方に突起した反力機構がなく装置を小さくでき、小型ユニット化が可能な模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置を得ることができる。
【００４９】
（１−２）ゴム製バネユニットにブレーキ又はクラッチペダル用のアームを連結し、このゴム製バネユニットを固定金具に収容して取り付け台に取り付けているから、組立作業が簡単で、保守点検時には簡単に取り外して行うことができ、従来装置にみられた後方に突起した反力機構がなく装置を小さくでき、小型ユニット化が可能な模擬運転装置用クラッチ、ブレーキペダル反力発生装置を得ることができる。
【００５０】
（１−３）模擬運転装置用ペダル反力発生装置は上記模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置、模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置を備えて、上記（１−１）、（１−２）の利点を有する。
【００５１】
（２）模擬する運転装置の特性に応じた反力発生装置を実現できる。即ち、
【００５２】
（２−１）模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置は、圧縮バネ２段になっていて、自動車特有の、アクセルペダルを踏み込むことにより、ペダルストロークの前半は軽い反力、後半は重い反力を発生することができ、アクセルペダルの特性に適したペダル反力を得ることができる。
【００５３】
（２−２）模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置は、非線形のバネ特性のゴム製バネユニットをアームの中央部に連結し、アームをゴム製バネユニットを中心に回転させるようにしているから、自動車特有のヒステリシス、ダンピングを持った反力を発生することができる。
【００５４】
（２−３）模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置は、非線形のバネ特性のゴム製バネユニットをアームの中央部に連結し、アームをゴム製バネユニットを中心に回転させるようにしているから、自動車特有のヒステリシス、ダンピングを持った反力を発生することができるとともに、ブレーキペダルを踏み込んだときにゴム塊に当るようにしてあるから、さらに自動車に特有のブレーキ動作感覚が得られる。
【００５５】
（２−４）模擬運転装置用ペダル反力発生装置は上記模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置、模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置を備えて、上記（２−１）、（２−２）、（２−３）の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】模擬運転装置用ペダル反力発生装置の全体を示す斜視図である。
【図２】従来の模擬運転装置用ペダル反力発生装置を説明する構成図である。
【図３】模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置の構成を示した図である。
【図４】模擬運転装置用アクセルペダル反力発生装置のアクセルアームと第１の圧縮バネ、第２の圧縮バネの圧縮力を説明する図である。
【図５】模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置の構成を示した図である。
【図６】模擬運転装置用クラッチペダル反力発生装置、模擬運転装置用ブレーキペダル反力発生装置の動作を説明する図である。
【図７】ブレーキペダル反力発生装置の特性を説明するための図である。
【図８】ゴム製バネユニットの基本的構造と原理を説明する図である。
【符号の説明】
１０１…アクセルペダル反力発生装置、１０２…クラッチペダル反力発生装置、１０３…ブレーキペダル反力発生装置、３０１…取り付け台、３０２…軸受、３０３…アクセルアーム、３０４…支持軸、３０５…ペダル、３０６…第１の圧縮バネ、３０７…第２の圧縮バネ、３０８…シャーシ、３０９…補助板、３１０…突起部材、３１１…つば付き当接部材、３１２…第１の円筒部材、３１３…第２の円筒部材、３１４…細棒、３１８…可変抵抗器、３１９…抵抗固着板、３２６…ピン、５０１…取り付け台、５０２…固定金具、５０３…ゴム製バネユニット、５０４…ブレーキ又はクラッチペダル用のアーム、５０５…ペダル、５０６…引っ張りバネ、５０７…引っ張りバネ用ポスト、５１６…バネユニット固着部材、５１８…可変抵抗器、５１９…抵抗固着板、５２２…ピン、５２３…ゴム塊。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is, for example, a pedal reaction force generating device that is used in a simulated driving device for driving training of a vehicle or traffic safety and felt when a driver steps on an accelerator, a brake, or a clutch pedal, and is easy to assemble and maintain. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Conventional pedal reaction force generators for simulated driving devices have been added to actual automobile accelerator, brake, and clutch mechanisms. For example, as shown in FIG. 2, a bearing 202 is provided on the mounting base 201, and one end of an arm 203 is rotatably attached to the bearing 202. A spiral spring 205 is attached to a rotating shaft 204 of an arm 203 that is rotatably attached. A pedal 206 is provided at the other end of the arm 203, and a rod 207 having one end rotatably connected from an intermediate portion of the arm 203 extends through the hole 208 of the mounting base 201 to the opposite side. The rod-shaped protrusion 213 is fixed to the rod 207 that has passed through the side opposite to the side on which the bearing 202, the arm 203, and the like of the mounting base 201 are provided, and moves with the movement of the rod 207. A compression spring 209 is attached to the rod 207 so as to wind around the rod 207. At this time, one end of the compression spring 209 contacts the protrusion 213 and the other end contacts the stop portion 210. The stop portion 210 has a hole, is fixed to the mounting base 201 by a fixing member 211, and passes through the rod 207 through the hole. The other end of the rod 207 is rotatably attached to one end of the rotating member 212, and the other end of the rotating member 212 is connected to the angle detection sensor 214 via a bearing.
[0003]
When the driver steps on the pedal 206, the arm 203 rotates about the rotation shaft 204. At this time, the spiral spring 205 is wound by the rotation of the arm 203 and the compression spring 209 is compressed by the movement of the rod 207 and the protrusion 213, and these reaction forces are felt by the driver via the arm 203. The movement of the rod 207 is converted into the rotation of the rotating member 212, and this rotation is detected by the angle detection sensor 214. This rotation angle is taken in by a control device (not shown) and used for controlling various amounts of the simulated operation device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional simulated driving pedal reaction force generator, as described above, the arm 203 and the spiral spring 205 that transmits the movement are attached to one side of the mounting base 201, and the arm 203 moves to the other side. The transmitted compression spring 209, the stop portion 210 that receives the compression spring 209, and the angle detection sensor 214 are separately provided. For this reason, the whole apparatus becomes large, and the work at the time of assembly and maintenance inspection becomes difficult. Further, since the accelerator pedal, the brake, and the clutch pedal necessary for the simulated driving device are used in common, it is impossible to obtain a pedal reaction force suitable for the characteristics. Furthermore, since only metal springs are used, when used for brakes and clutch pedals, the required hysteresis and damping are small and differ from the actual pedal reaction force of automobiles.
[0005]
An object of the present invention is to provide an accelerator pedal reaction force generator, a brake pedal reaction force generator, and a clutch pedal reaction force generator for a simulated operating device that can be easily assembled and maintained and inspected, and can be reduced in size and made into a small unit. Another object is to provide a pedal reaction force generator for a simulated driving device.
[0006]
Another object of the present invention is to provide an accelerator pedal reaction force generating device or a pedal reaction force generating device for a simulated driving apparatus that can obtain a pedal reaction force suitable for the characteristics of an accelerator pedal.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a brake reaction force generating device, a clutch pedal reaction force generating device, or a pedal reaction force generating device for a simulated operating device that has hysteresis and damping and can obtain a reaction force of a brake and a clutch pedal. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above problems are as follows. In the present invention included An accelerator pedal reaction force generator for a simulated driving device is provided at an attachment base, a bearing fixed to the attachment base, an accelerator arm having a support shaft rotatably supported by the bearing, and one end of the accelerator arm. A pedal, a first compression spring having one end contacting the other end of the accelerator arm, and a shorter length than the first compression spring. Cover the first compression spring The second compression spring is mounted on the same axis, and the chassis is attached to the mounting base by contacting the other end of the first compression spring and accommodating the second compression spring together with the second compression spring.
[0009]
A clutch pedal reaction force generator for a simulated operating device according to the present invention is accommodated in a mounting base, a fixing bracket fixed to the mounting base, and the fixing bracket. Of nonlinear spring characteristics Rubber spring unit and the rubber spring unit The central part Concatenated , Rotate around the rubber spring unit And a pedal provided at one end of the arm, and a tension spring whose one end is locked to the mounting base and the other end is locked to the other end of the arm.
[0010]
The brake pedal reaction force generator for a simulated driving device according to the present invention is attached to a mounting base so as to be positioned near one end of the arm in addition to the configuration of the clutch pedal reaction force generator for the simulated driving device. It consists of a rubber lump.
[0011]
A pedal reaction force generator for a simulated driving device according to the present invention includes a common mounting base, the accelerator pedal reaction force generating device for the simulated driving device, the clutch pedal reaction force generating device for the simulated driving device, and the simulated driving. And a brake pedal reaction force generator for a device.
[0012]
[Action]
The accelerator pedal reaction force generator for a simulated driving device according to the present invention operates as follows. When the driver steps on the pedal, the accelerator arm rotates about the bearing. At this time, the other end of the accelerator arm rotates and contacts with the first compression spring. Since the other end of the first compression spring is stopped by the chassis, it is compressed by the movement of the accelerator arm. This compression force is generated as a reaction force. Further, when the pedal is depressed, the second compression spring comes into contact with the other end of the accelerator arm and the chassis. Thereafter, a combined reaction force of the first compression spring and the second compression spring is generated. The first half of the pedal stroke generates a light reaction force and the second half generates a heavy reaction force, and the rate of increase of the reaction force can be changed by the stroke.
[0013]
The clutch pedal reaction force generator for a simulated operating device according to the present invention operates as follows. When the driver steps on the pedal, the arm rotates around the rubber spring unit housed in the fixture. A rubber spring unit is connected to the arm at the center of rotation, and a tension spring is locked to the tip as the other end, and a reaction force is generated in the rubber spring unit and the tension spring by the rotation of the arm.
[0014]
The brake pedal reaction force generator for a simulated driving device according to the present invention operates as follows. When the driver steps on the pedal, the arm rotates around the rubber spring unit housed in the fixture. A rubber spring unit is connected to the arm at the center of rotation, and a tension spring is locked to the tip as the other end, and a reaction force is generated in the rubber spring unit and the tension spring by the rotation of the arm. Further, when the pedal is depressed, the arm comes into contact with the rubber mass and compresses it to add a final reaction force. The rubber spring unit generates a reaction force with hysteresis and damping.
[0015]
The pedal reaction force generator for a simulated driving device according to the present invention operates as follows. When the driver steps on the accelerator, the brake, or the clutch pedal according to the situation where the simulated driving device is generated, the accelerator pedal reaction force generating device for the simulated driving device or the clutch pedal reaction force generating device for the simulated driving device described above or Reaction force corresponding to each pedal of the brake pedal reaction force generator for the simulated driving device is generated.
[0016]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the accelerator pedal reaction force generator for the simulated driving device. In FIG. 3, 301 is a mounting base, 302 is a bearing fixed to the mounting base 301, 303 is an accelerator arm, 304 is a support shaft of the accelerator arm 303, 305 is a pedal provided at one end of the accelerator arm 303, and 306 is First compression spring, 307 is a second compression spring having a length shorter than that of the first compression spring 306, 308 is a chassis, 309 is an auxiliary plate, 310 is a protruding member, 311 is a flanged contact member, and 312 is The first cylindrical member, 313 is the second cylindrical member, 314 is a thin bar, 315, 316, 317 are screws, 318 is a variable resistor that forms a potentiometer as an angle detection sensor, 319 is a resistance fixing plate, and 320 is a washer 321 is a nut, 322 is a washer, 323 and 324 are flanged cylindrical members, 325 is a screw, and 326 is a pin.
[0017]
Two first projection members 310 are attached to the auxiliary plate 309, and one end of the thin rod 314 is attached with a screw 317. The thin rod 314 is passed through a hole formed at the center of each of the flanged contact member 311, the first cylindrical member 312, and the second cylindrical member 313. Further, the second compression spring 307 is covered with the second cylindrical member 313 through the thin rod 314 and the end of the second compression spring 307 can be in contact with the end surface of the first cylindrical member 312. To do. Further, the first compression spring 306 is covered with the second compression spring 307. At this time, the first compression spring 306 and the second compression spring 307 are positioned coaxially. Also, one end of the first compression spring 306 is brought into contact with the flanged contact member 311, and the other end of the thin bar 314 is fastened to the chassis 308 with a screw 316. At this time, the bottom portion of the chassis 308 is aligned with the auxiliary plate 309, and the first projecting member 310, the thin rod 314, the flanged contact member 311, the first cylindrical member 312, the second cylindrical member 313, The first compression spring 306 that covers the second compression spring 307 Is located within the chassis 308.
[0018]
On the other hand, the accelerator arm 303 is fitted with a flanged cylindrical member 324 on the support shaft 304, the support shaft 304 is passed through the bearing 302 of the mounting base 301, the collared cylinder member 323 is further fitted, and the washer 322 is fitted to the end of the support shaft 304. It is attached to the bearing 302 by fitting in a groove 303a formed in the portion. A notch 303 b is provided in the upper part which is the other end of the accelerator arm 303. The flanged contact member 311 in the chassis 308 assembled as described above is moved on the thin rod 314 in the direction of the end surface 308a of the chassis 308 to form a gap in the vicinity of the auxiliary plate 309. In this state, the gap inside the chassis 308 is aligned with the upper portion of the accelerator arm 303, and the thin rod 314 is cut through the notch 303b. Further, the auxiliary plate 309 is fixed to the mounting base 301 together with the chassis 308 with screws 315. At this time, one surface of the upper part (the other end) of the accelerator arm 303 is in contact with the protruding member 310, and the other surface is in contact with the flanged contact member 311. The surface where the flanged contact member 311 contacts the accelerator arm 303 is formed as a curved surface, and the contact when the accelerator arm 303 moves is made smooth. One end of the first compression spring 306 is in contact with the flanged contact member 311, and the other end is in contact with the end surface 308 a of the chassis 308. No compression force is applied to the second compression spring 307.
[0019]
The variable resistor 318 is attached to the resistance fixing plate 319 using a washer 320 and a nut 321, and the pin 326 is attached to the bearing 302. A hole is provided in the end surface of the support shaft 304 of the accelerator arm 303, and the shaft of the variable resistor 318 is inserted into the hole of the support shaft 304 while aligning the notch 319a formed in the resistance fixing plate 319 with the pin 326. Stop with screws 325.
[0020]
In this way, the first compression spring 306 is brought into contact with the other end of the accelerator arm 303, and the first compression spring 306 is contacted. The Second compression spring 307 Downsized with the cover Since it is housed in the chassis 308 and the chassis 308 is attached to the mounting base 301, the assembly work is simple, and it can be easily removed during maintenance and inspection. Therefore, it is possible to obtain an accelerator pedal reaction force generator for a simulated driving device that can be made smaller and can be made into a small unit.
[0021]
The operation will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, L is a vertical distance from the support shaft 304 of the accelerator arm 303 to the line of action of the force of the pedal 305. When the pedal 305 is started to be depressed, a compression force is applied to the first compression spring 306 via the abutting member 311 with the upper portion (the other end) of the accelerator arm 303 attached to the collar. The second compression spring 307 is formed to be shorter than the first compression spring 306, and the compression force is not applied. The force is simultaneously applied from both ends of the second compression spring 307 until a certain stroke (S). It does not act and becomes only the reaction force of the first compression spring 306. That is,
[0022]
[Expression 1]
(Formula 1) F = (1 / L) (k ₁ x ₁ (0 ≦ s ≦ S)
[0023]
(However, k ₁ Is the spring constant of the first compression spring 306, x ₁ Is the contraction dimension of the first compression spring 306, and s is the stroke of the pedal 305)
[0024]
It is. Then, when the pedal 305 is further depressed and the stroke s exceeds (S), the one end of the second compression spring 307 to the upper part (the other end) of the accelerator arm 303, the contact member 311 with the collar, the first A force is applied via the cylindrical member 312 of this, and a force from the end surface 308a of the chassis 308 is applied from the other end of the second compression spring 307 to compress the second compression spring 307. The reaction force of the second compression spring 307 is added. That is,
[0025]
[Expression 2]
(Formula 2) F = (1 / L) (k ₁ x ₁ + K ₂ x ₂ (S ≦ s)
[0026]
(However, k ₁ Is the spring constant of the first compression spring 306, x ₁ Is the contraction dimension of the first compression spring 306, k ₂ Is the spring constant of the second compression spring 307, x ₂ Is the contraction dimension of the second compression spring 307, and s is the stroke of the pedal 305)
[0027]
It is. A variable resistor 318 serving as a potentiometer as an angle detection sensor attached to the support shaft 304 of the accelerator arm 303 detects a stroke caused by depression of the pedal 305 as an angle.
[0028]
In this way, the accelerator pedal reaction force generator for the simulated driving device has two stages of compression springs, and when the accelerator pedal specific to the car is depressed, a light reaction force is produced in the first half of the pedal stroke and a heavy reaction force in the second half. The pedal reaction force suitable for the characteristics of the accelerator pedal can be obtained.
[0029]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a clutch pedal reaction force generator for a simulated driving device and a brake pedal reaction force generator for a simulated driving device. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a mounting base, 502 denotes a rectangular fixing bracket that is fixed to the mounting base 501 with screws, and one side of the fixing bracket 503 is a rubber spring unit accommodated in the fixing bracket 502. Arm for brake or clutch pedal, 505 is a pedal provided at one end of the arm 504, 506 is a tension spring, 507 is a tension spring post, 508 is a nut, 509 is a screw, 510 is a screw, 511 is a spring washer, 512 is a washer (four sets of screw 510, spring washer 511 and washer 512 are used, but only two sets are shown in the figure for the sake of clarity), 513 is a screw, 514 is a spring washer, 515 is a washer, and 516 is a spring. Unit fixing member, 517 is a screw, 518 is a potentiometer as an angle detection sensor Variable resistor forming a meter, 519 resistors fixing plate, 520 washers 521 nut 522 is a pin. The above is the main part of the clutch pedal reaction force generator. In the case of the brake pedal reaction force generator, a rubber mass indicated by 523 is attached to the mounting base 501 in addition to the above.
[0030]
The open part of the fixing metal 502 is provided with an attaching part 502a extending outward, and a hole 502b is formed therein. In a state where the rubber spring unit 503 is accommodated in the fixing bracket 502, the hole 502b of the mounting portion 502a and the screw hole 501a formed in the mounting base 501 are aligned, and the fixing bracket 502 is attached by the screw 513, the spring washer 514, and the washer 515. It is fixed to the metal fitting 501. A tension spring post 507 is screwed to the top of the mounting base 501 with a nut 508. A small hole 507a passes through the distal end portion of the tension spring post 507 in the radial direction. The center hole 504a of the arm 504 and the hole 516a of the spring unit fixing member 516 are aligned with the hole 503a of the rubber spring unit 503, and the screw 510 with the spring washer 512 and washer 511 is attached to the arm 504 and the rubber spring unit 503. To penetrate. The screw 510 is fitted with the screw formed in the hole 516a of the spring unit fixing member 516, and the arm 504 is connected to the rubber spring unit 503. One end of the tension spring 506 is engaged with the small hole 507 a of the tension spring post 507, and a slight tensile force is applied, and the other end is engaged with the small hole 504 b provided at the upper end as the other end of the arm 504.
[0031]
In the case of the brake pedal reaction force generator, the rubber mass 523 is attached to the mounting base 501, but when the pedal 505 is depressed by a certain stroke, for example, stroke S, one end of the arm 504 can compress the rubber mass 523. In the vicinity, the rubber mass 523 is attached to the mounting base 501.
[0032]
The variable resistor 518 is attached to the resistance fixing plate 519 using a washer 520 and a nut 521, and the pin 522 is attached to the mounting base 501. The center of rotation of the spring unit fixing member 516 is formed with a protruding portion 516b, and a hole is provided on the end surface thereof. The shaft of the variable resistor 518 is inserted into the hole of the protruding portion 516b while the notch 519a formed in the resistance fixing plate 519 is aligned with the pin 522, and is fixed with the screw 517.
[0033]
In this manner, the brake or clutch pedal arm 504 is connected to the rubber spring unit 503, and the rubber spring unit 503 is housed in the fixing bracket 502 and attached to the mounting base 501, so that the assembly work is simple. It can be easily removed during maintenance and inspection, and there is no reaction mechanism protruding backward, which is seen in conventional devices, so the device can be made smaller, and a clutch for a simulated driving device that can be made into a small unit, brake pedal reaction force generation A device can be obtained.
[0034]
The operation will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, L is a vertical distance from the rotation center of the arm 504 (a portion connected to the rubber spring unit 503) to the line of action of the force of the pedal 505. When the pedal 505 starts to be depressed, a reaction force due to a reaction force and a tension force of the tension spring 506 act together with a dump by the rubber spring unit 503. In a certain stroke (S), a combined force of reaction forces of the rubber spring unit 503 and the tension spring 506 is obtained. That is,
[0035]
[Equation 3]
(Formula 3) F = (1 / L) (k _h x _h + F _h ) + T _r / L (0 ≦ s ≦ S)
[0036]
(However, k _h Is the spring constant of the tension spring 506, x _h Is the extension dimension of the tension spring 506, f _h Is the initial tension of the tension spring 506, T _r Is the reaction torque of the rubber spring unit 503, and s is the stroke of the pedal 505)
[0037]
It is. This is the operation of the clutch pedal reaction force generation mechanism.
[0038]
In the case of the brake pedal reaction force generating mechanism, following the above operation, when the pedal 505 is further depressed and the stroke s exceeds (S), one end of the arm 504 compresses the rubber mass 523, and this reaction force is applied. Is done. That is,
[0039]
[Expression 4]
(Formula 4) F = (1 / L) (k _h x _h + F _h ) + T _r / L + f _g (0 ≦ s ≦ S)
[0040]
(However, k _h Is the spring constant of the tension spring 506, x _h Is the extension dimension of the tension spring 506, f _h Is the initial tension of the tension spring 506, T _r Is the reaction torque of the rubber spring unit 503, f _g Is the reaction force of the rubber mass 523, and s is the stroke of the pedal 505)
[0041]
It is. A variable resistor 518 serving as a potentiometer as an angle detection sensor attached to the protruding portion 516b of the spring unit fixing member 516 detects a stroke caused by the depression of the pedal 505 as an angle. FIG. 7 is a diagram for explaining the characteristics of the brake pedal reaction force generator, and in the above (Equation 4), T _r And f _g Changes with hysteresis depending on the rotation angle and shrinkage dimension, and therefore, as shown in FIG. 7, the reaction force curve (b) (which could not be expressed by the reaction force curve (a) (FIG. 7 (a)) by the conventional apparatus. FIG. 7B was realized.
[0042]
The rubber spring unit 503 used in the clutch pedal reaction force generator for the simulated driving device and the brake pedal reaction force generator for the simulated driving device is sold as, for example, a rubber spring <Rosta> manufactured by Miki Pulley Co., Ltd. The basic structure and principle are as follows. As shown in FIG. 8 (a) assembly diagram and (b) perspective view, the metallic outer shell 801 and metallicity arranged at a displacement of 45 degrees inside thereof are shown. , And a cylindrical rubber 803 press-fitted between the shells 801 and 802. The spring characteristics are non-linear, and the rubber 803 is compressed while being rolled as the load increases. The damping function is extremely large compared to a metal spring due to the internal friction of the rubber body.
[0043]
As described above, the clutch pedal reaction force generator for the simulated driving device connects the rubber spring unit 503 to the arm 504, and rotates the arm 504 around the rubber spring unit 503. Reaction force with hysteresis and damping can be generated.
[0044]
Further, the brake pedal reaction force generator for the simulated driving device connects the rubber spring unit 503 to the arm and rotates the arm around the rubber spring unit 503. A reaction force can be generated, and when the brake pedal is depressed, the rubber mass is hit, so that a brake operation sensation peculiar to automobiles can be obtained.
[0045]
FIG. 1 is a perspective view showing the entire pedal reaction force generator having the three types of reaction force generators. In FIG. 1, 101 is a mounting base, 102 is an accelerator pedal reaction force generator configured and assembled as described with reference to FIG. 3, 103 is a clutch pedal reaction force generator configured and assembled as described with reference to FIG. Is a brake pedal reaction force generator constructed and assembled as described with reference to FIG. In FIG. 1, the same symbols are used for the same components as those in FIGS. These accelerator pedal reaction force generation device 102, clutch pedal reaction force generation device 103, and brake pedal reaction force generation device 104 are mounted on a common mounting base 101 and arranged like an actual car for driving training and traffic safety. It is used for the simulated driving device. When the driver depresses the accelerator pedal 305, the brake pedal 105, or the clutch pedal 106 as described above, the driver operates as described above and can feel like an actual automobile.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0047]
(1) Simulated operation device that is easy to assemble, can be easily removed during maintenance inspections, has no reaction mechanism protruding rearward, and can be made smaller, and can be made smaller. An accelerator pedal reaction force generating device, a simulated driving device clutch pedal reaction force generating device, a simulated driving device brake pedal reaction force generating device, and a simulated driving device pedal reaction force generating device can be obtained. That is,
[0048]
(1-1) The first compression spring is brought into contact with the other end of the accelerator arm, and the first compression spring The Second compression spring Downsized with the cover Since it is housed in the chassis and the chassis is attached to the mounting base, assembly work is easy, it can be easily removed during maintenance inspection, and there is no reaction force mechanism protruding backwards as seen in conventional devices. The accelerator pedal reaction force generator for a simulated operating device that can be reduced in size and made into a small unit can be obtained.
[0049]
(1-2) The brake or clutch pedal arm is connected to the rubber spring unit, and this rubber spring unit is housed in a mounting bracket and attached to the mounting base. To obtain a clutch and a brake pedal reaction force generating device that can be easily removed and that can be made smaller without the reaction force mechanism protruding rearward as seen in conventional devices, and that can be made into a small unit. Can do.
[0050]
(1-3) A pedal reaction force generator for a simulated driving device includes the accelerator pedal reaction force generating device for the simulated driving device, a clutch pedal reaction force generating device for the simulated driving device, and a brake pedal reaction force generating device for the simulated driving device. Thus, the advantages (1-1) and (1-2) are provided.
[0051]
(2) A reaction force generator according to the characteristics of the operating device to be simulated can be realized. That is,
[0052]
(2-1) The accelerator pedal reaction force generator for the simulated driving device has two compression springs. When the accelerator pedal specific to the automobile is depressed, the first half of the pedal stroke is light reaction force and the second half is heavy reaction force. Force can be generated, and a pedal reaction force suitable for the characteristics of the accelerator pedal can be obtained.
[0053]
(2-2) The clutch pedal reaction force generator for the simulated driving device is: Non-linear spring characteristics Arm with rubber spring unit Central part of Since the arm is rotated about the rubber spring unit, a reaction force with hysteresis and damping peculiar to automobiles can be generated.
[0054]
(2-3) Brake pedal reaction force generator for simulated driving device Non-linear spring characteristics Arm with rubber spring unit Central part of Since the arm is rotated around the rubber spring unit, it can generate a reaction force with hysteresis and damping peculiar to automobiles. Since it is made to hit, the brake operation sensation peculiar to a motor vehicle is obtained.
[0055]
(2-4) A pedal reaction force generator for a simulated driving device includes the accelerator pedal reaction force generating device for the simulated driving device, a clutch pedal reaction force generating device for the simulated driving device, and a brake pedal reaction force generating device for the simulated driving device. Thus, the advantages (2-1), (2-2), and (2-3) are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the entirety of a pedal reaction force generator for a simulated driving device.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a conventional pedal reaction force generator for a simulated driving apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an accelerator pedal reaction force generator for a simulated driving device.
FIG. 4 is a diagram for explaining a compression force of an accelerator arm, a first compression spring, and a second compression spring of an accelerator pedal reaction force generator for a simulated driving device.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a clutch pedal reaction force generator for a simulated driving device and a brake pedal reaction force generator for a simulated driving device.
FIG. 6 is a diagram illustrating operations of a clutch pedal reaction force generator for a simulated driving device and a brake pedal reaction force generator for a simulated driving device.
FIG. 7 is a diagram for explaining the characteristics of the brake pedal reaction force generator so is there.
FIG. 8 is a view for explaining the basic structure and principle of a rubber spring unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Accelerator pedal reaction force generator, 102 ... Clutch pedal reaction force generator, 103 ... Brake pedal reaction force generator, 301 ... Mounting base, 302 ... Bearing, 303 ... Accelerator arm, 304 ... Support shaft, 305 ... Pedal, 306 ... first compression spring, 307 ... second compression spring, 308 ... chassis, 309 ... auxiliary plate, 310 ... projection member, 311 ... contact member with collar, 312 ... first cylindrical member, 313 ... second , 318 ... Variable resistor, 319 ... Resistance fixing plate, 326 ... Pin, 501 ... Mounting base, 502 ... Fixing bracket, 503 ... Rubber spring unit, 504 ... For brake or clutch pedal Arm, 505 ... Pedal, 506 ... Tension spring, 507 ... Tension spring post, 516 ... Spring unit fixing member, 518 ... Variable resistance , 519 ... resistor fixation plate, 522 ... pin, 523 ... rubber mass.

Claims

A mounting base, a fixing bracket fixed to the mounting base, a rubber spring unit having a non-linear spring characteristic housed in the fixing bracket, and a central portion connected to the rubber spring unit, the rubber spring unit An arm that rotates about the arm, a pedal provided at one end of the arm, and a tension spring having one end locked to the mounting base and the other end locked to the other end of the arm. Clutch pedal reaction force generator for simulated driving device.

A mounting base, a fixing bracket fixed to the mounting base, a rubber spring unit having a non-linear spring characteristic housed in the fixing bracket, and a central portion connected to the rubber spring unit, the rubber spring unit An arm that rotates about the arm, a pedal provided at one end of the arm, a tension spring having one end locked to the mounting base and the other end locked to the other end of the arm, and the vicinity of one end of the arm A brake pedal reaction force generator for a simulated driving device, comprising: a rubber lump attached to the mounting base so as to be positioned at a position.

One mounting base is used in common, the clutch pedal reaction force generator for a simulated driving device according to claim 1, and the brake pedal reaction force generator for a simulated driving device according to claim 2,
A bearing fixed to the mounting base, an accelerator arm having a support shaft rotatably supported by the bearing, a pedal provided at one end of the accelerator arm, and one end contacting the other end of the accelerator arm A first compression spring, a second compression spring that is formed shorter than the first compression spring and is coaxially mounted over the first compression spring, and the other end of the first compression spring are in contact with each other. A simulated driving device pedal reaction force generating device comprising: a simulated driving device accelerator pedal reaction force generating device which is housed together with a second compression spring and attached to the mounting base.