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BESCHLEUNIGUNGSVORRICHTUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Beschleunigungsvorrichtung für ein Automobilfahrzeug.
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In einer Beschleunigungsvorrichtung für ein Automobilfahrzeug zum Steuern eines Fahrzeugbeschleunigungszustands, der abhängig von einem Betätigungshubausmaß (Niederdrückhubausmaß) eines Beschleunigungspedals ist, das durch einen Fahrzeugfahrer betätigt wird, erfasst ein Drehwinkelsensor einen Drehwinkel einer Pedalwelle für das Beschleunigungspedal. Ein Drehwinkel der Pedalwelle korrespondiert zu dem Betätigungshubausmaß des Beschleunigungspedals. Die Beschleunigungsvorrichtung hat ein Anschlagsbauteil, das sich gemeinsam mit der Pedalwelle dreht. Ein Kontaktabschnitt des Anschlagsbauteils wird mit einer Anschlagsfläche eines Stützkörpers der Beschleunigungsvorrichtung in Kontakt gebracht, wenn das Beschleunigungspedal in seiner vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition ist, so dass die Drehung der Pedalwelle auf einen vorbestimmten Drehwinkel begrenzt ist.
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In einer bekannten Beschleunigungsvorrichtung ist z. B., wie in der
japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2004-090755 offenbart ist, ein elastisches Bauteil an einer Innenwand eines Stützkörpers vorgesehen und wird ein Kontaktabschnitt eines Anschlagsbauteils mit dem elastischen Bauteil in Kontakt gebracht, das sich elastisch verformt. Das elastische Bauteil ist vorgesehen, um ein Schlaggeräusch zu verringern, das erzeugt wird, wenn der Kontaktabschnitt mit dem Stützkörper in Kontakt gebracht wird.
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In der Beschleunigungsvorrichtung der vorstehend genannten
japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2004-090755 ist sowohl der Kontaktabschnitt als auch das elastische Bauteil mit einer flachen bzw. ebenen Fläche ausgebildet. Der Kontaktabschnitt des Anschlagsbauteils ist mit der Innenwand des Stützkörpers in Kontakt, wenn ein Beschleunigungspedal in seiner vollständig geschlossenen Position ist. Wenn eine Position einer Mittelachse einer Pedalwelle in Bezug auf eine Mittelachse eines Lagers zum drehbaren Stützen der Pedalwelle verschoben wird, neigt sich eine virtuelle gerade Linie, die eine Mitte des Kontaktabschnitts und die Mittelachse der Pedalwelle miteinander verbindet, von einer virtuellen geraden Linie eines Anfangszustands der Beschleunigungsvorrichtung. Als Ergebnis verändert sich ein Drehwinkel der Pedalwelle in einem vollständig geschlossenen Beschleunigungszustand in Bezug auf den in dem Anfangszustand, wenn die Position der Mittelachse der Pedalwelle in Bezug auf die Mittelachse des Lagers für die Pedalwelle verschoben wird. Dann wird der Drehwinkel der Pedalwelle, der durch einen Drehwinkelsensor erfasst wird, der bei dem vollständig geschlossenen Beschleunigungszustand erfasst wird, instabil.
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Die vorliegende Offenbarung (Erfindung) ist in Anbetracht des vorstehenden Problems gemacht worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Beschleunigungsvorrichtung bereitzustellen, anhand der ein Drehwinkel einer Pedalwelle, der durch einen Winkelsensor erfasst wird, in einem vollständig geschlossenen Beschleunigungszustand stabilisiert werden kann.
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Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist eine Beschleunigungsvorrichtung für ein Automobilfahrzeug Folgendes auf: ein Beschleunigungspedal (28), das durch einen Fahrzeugfahrer betätigbar ist; einen Stützkörper (10), der an einem Fahrzeugkörper (5) fixierbar ist; eine Pedalwelle (20), die durch einen Lagerabschnitt (130), der in dem Stützkörper (10) ausgebildet ist, drehbar gestützt ist; einen Nabenabschnitt (32), der an der Pedalwelle (20) angebracht ist und gemeinsam mit dieser drehbar ist; einen Anschlagsarm (36), der mit dem Nabenabschnitt (32) verbunden ist und in einem Innenraum (11) angeordnet ist, der durch den Stützkörper (10) ausgebildet ist, wobei der Anschlagsarm (36) einen Kontaktabschnitt (360) hat, der mit einer Anschlagsfläche (151) des Stützkörpers (10) in Kontakt gebracht wird, wenn das Beschleunigungspedal (28) in einer vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition ist; einen Pedalarm (26) zum Verbinden des Beschleunigungspedals (28) mit dem Nabenabschnitt (32); eine Drehwinkelerfassungseinheit (40) zum Erfassen eines Drehwinkels der Pedalwelle (20) in Bezug auf die Stützkörper (10); und ein Vorspannbauteil (39) zum Vorspannen einer Drehung der Pedalwelle (20) in einer Beschleunigungsschließrichtung.
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In der vorstehenden Beschleunigungsvorrichtung ist jede einer Außenfläche des Kontaktabschnitts (360) und einer Außenumfangsfläche der Pedalwelle (20) durch eine gekrümmte Fläche ausgebildet ist, ändert sich jeder von einem Krümmungsradius für die gekrümmte Fläche des Kontaktabschnitts (360) und einem Krümmungsradius für die gekrümmte Fläche der Außenumfangsfläche der Pedalwelle (20) in dessen Umfangsrichtung in einer virtuellen Ebene senkrecht zu einer Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20), und sind Variationen des Krümmungsradius zwischen der gekrümmten Fläche des Kontaktabschnitts (360) und der gekrümmten Fläche der Außenumfangsfläche der Pedalwelle (20) zueinander gleich.
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Des Weiteren ist in der vorstehenden Beschleunigungsvorrichtung jede der Anschlagsfläche (151) des Stützkörpers (10) und einer Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts (130) durch eine gekrümmte Fläche ausgebildet, ändert sich jeder von einem Krümmungsradius für die gekrümmte Fläche der Anschlagsfläche (151) und einem Krümmungsradius für die gekrümmte Fläche der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts (130) in dessen Umfangsrichtung in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20), und sind Variationen des Krümmungsradius zwischen der gekrümmten Fläche der Anschlagsfläche (151) und der gekrümmten Fläche der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts (130) zueinander gleich.
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Des Weiteren ist in der vorstehenden Beschleunigungsvorrichtung ein Abstand (D1) zwischen einer Mitte (C10) einer ersten virtuellen runden Form (C1) und der Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) gleich wie ein Abstand (D2) zwischen einer Mitte (C20) einer zweiten virtuellen runden Form (C2) und einer Mittelachse (φ2) des Lagerabschnitts (130). Die erste virtuelle runde Form (C1) umfasst die gekrümmte Fläche der Kontaktfläche (360) als einen Teil der ersten virtuellen runden Form (C1) in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20), während die zweite virtuelle runde Form (C2) die gekrümmte Fläche der Anschlagsfläche (151) des Stützkörpers (10) als einen Teil der zweiten virtuellen runden Form (C2) in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) umfasst.
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Gemäß den vorstehenden Merkmalen der Beschleunigungsvorrichtung wird, wenn eine Position der Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) in Bezug auf die Mittelachse (φ2) des Lagerabschnitts (130) von ihrer Anfangsposition in einen vollständig geschlossenen Beschleunigungszustand verschoben wird, eine erste virtuelle gerade Linie (L10) zu einer zweiten virtuellen geraden Linie (L11) verlagert, die parallel zu der ersten virtuellen geraden Linie (L10) ist. Die erste virtuelle gerade Linie (L10) korrespondiert zu einer derartigen Linie, die die Mitte (C10) der ersten virtuellen runden Form (C1) und die Mittelachse (φ10) der Pedalwelle (20) miteinander in der Anfangsposition verbindet. Die zweite virtuelle gerade Linie (L11) korrespondiert zu einer derartigen Linie, die die Mitte (C11) der ersten virtuellen runden Form (C1) und die Mittelachse (φ11) der Pedalwelle (20) miteinander in der verschobenen Position verbindet. Als Ergebnis ist ein Winkel des Kontaktabschnitts (360) in Bezug auf die Anschlagsfläche (151) gleich wie ein Winkel der Pedalwelle (20) in Bezug auf den Lagerabschnitt (130), selbst nachdem die Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) in Bezug auf die Mittelachse (φ2) des Lagerabschnitts (130) verschoben wurde.
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Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung (Erfindung) sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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2 ist eine schematische Seitenansicht der Beschleunigungsvorrichtung aus Sicht einer Richtung eines Pfeils II in 1;
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3 ist eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2;
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4 ist eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 3;
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5A ist eine schematisch vergrößerte Ansicht eines Abschnitts VA in 3;
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5B ist eine schematisch vergrößerte Schnittansicht entlang einer Linie VB-VB in 3;
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6A und 6B sind schematische Ansichten zum Erläutern eines Betriebs der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
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7 ist eine charakteristische Linie zum Erläutern eines Hysteresemechanismus und dessen Betrieb für die Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
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8A und 8B sind schematische Ansichten zum Erläutern eines Betriebs einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
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Die vorliegende Erfahrung ist nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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Eine Beschleunigungsvorrichtung 1 für ein Automobilfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung (Erfindung) ist in 1 bis 7 gezeigt. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 ist eine Eingabevorrichtung, die durch einen Fahrzeugfahrer betätigt wird, um einen Ventilöffnungsgrad (Klappenöffnungsgrad) einer Drosselklappe (nicht gezeigt) für eine Brennkraftmaschine des Automobilfahrzeugs zu steuern. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 ist eine elektronisch betriebene Bauart und gibt ein elektrisches Signal aus, das ein Betätigungshubausmaß (Niederdrückhubausmaß) eines Beschleunigungspedals 28 wiedergibt. Das elektrische Signal wird zu einer elektronischen Steuerungseinheit (nicht gezeigt) übertragen. Die elektronische Steuerungseinheit treibt die Drosselklappe durch ein Drosselstellglied (nicht gezeigt) auf der Grundlage des Betätigungshubausmaßes und anderer Fahrzeuginformationen an.
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Die Beschleunigungsvorrichtung 1 weist einen Stützkörper 10, eine Pedalwelle 20, ein Drehbauteil 30, einen Pedalarm 26, das Beschleunigungspedal 28, eine Rückstellfeder 39, einen Drehwinkelsensor 40, einen Hysteresemechanismus 50, usw. auf. In 1 bis 4 ist ”OBEN” eine obere Seite in einer senkrechten Richtung, während ”UNTEN” eine untere Seite in der senkrechten Richtung ist.
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Der Stützkörper 10 weist ein Gehäuse 12, ein erstes Abdeckungsbauteil 16 und ein zweites Abdeckungsbauteil 18 auf. Der Stützkörper 10 bildet einen Innenraum 11 zum Aufnehmen der Pedalwelle 20, der Rückstellfeder 39 des Drehwinkelsensors 40, des Hysteresemechanismus 50, usw. aus. Eine Öffnung 111 ist an einem unteren Abschnitt des Stützkörpers 10 zum Verbinden des Innenraums 11 mit einer Außenseite des Stützkörpers 10 ausgebildet. Die Öffnung 111 korrespondiert zu einem Bewegungsbereich des Drehbauteils 30, wie nachstehend erläutert ist.
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Das Gehäuse 12 ist aus Harz hergestellt und weist einen Wellenstützabschnitt 13 zum drehbaren Stützen eines axialen Endes 201 der Pedalwelle 20 (nachstehend ein erstes axiales Ende 201), einen vorderseitigen Wandabschnitt 17, der an einer vorderen Seite der Beschleunigungsvorrichtung 1 ausgebildet ist und mit dem Wellenstützabschnitt 13 verbunden ist, einen hinterseitigen Wandabschnitt 15, der an einer hinteren Seite der Beschleunigungsvorrichtung 1 ausgebildet ist, einen oberseitigen Wandabschnitt 14, der an einer oberen Seite der Beschleunigungsvorrichtung 1 ausgebildet ist und den Wellenstützabschnitt 13 und den vorderseitigen Wandabschnitt 17 mit dem hinterseitigen Wandabschnitt 15 verbindet, usw. auf. Außenwandflächen des Wellenstützabschnitts 13, des vorderseitigen Wandabschnitts 17, des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und des oberseitigen Wandabschnitts 14 sind mit gemusterten, gekerbten Flächen ausgebildet. In anderen Worten sind die Außenwandflächen mit netzartigen Aushöhlungen und Auswölbungen ausgebildet, um die Steifigkeit gegenüber externen Kräften zu erhöhen, die auf das Gehäuse 12 aufgebracht werden.
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Eine kreisförmige Öffnung, in die das erste axiale Ende 201 der Pedalwelle 20 beweglich eingesetzt ist, ist in dem Wellenstützabschnitt 13 ausgebildet, so dass die Pedalwelle 20 in der kreisförmigen Öffnung drehbar ist. In anderen Worten korrespondiert eine Innenumfangsfläche der kreisförmigen Öffnung zu einem Lagerabschnitt 130 zum drehbaren Stützen des ersten axialen Endes 201 der Pedalwelle 20. Ein Spalt ist zwangsläufig zwischen der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 und einer Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 ausgebildet. Eine Struktur des Lagerabschnitts 130 ist nachstehend ausführlicher erläutert.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind mehrere Fixierungsabschnitte 131, 132 und 133 an dem Gehäuse 12 ausgebildet. Ein Schraubenloch ist in jedem der Fixierungsabschnitte 131, 132 und 133 ausgebildet. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 ist an einem Fahrzeugkörper 5 durch mehrere Schrauben (nicht gezeigt) fixiert, von denen jede in das jeweilige Schraubenloch eingesetzt ist.
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Eine vollöffnungsseitige Anschlagsfläche 19 einer Aussparungsform (nachstehend als eine Anschlagsfläche 19 bezeichnet) ist an einer unteren Seite des hinterseitigen Wandabschnitts 15 ausgebildet. Ein vollöffnungsseitiger Anschlagsstift 31 einer konvexen Form (nachstehend als ein Anschlagsstift 31 bezeichnet) ist in dem Drehbauteil 30 ausgebildet. Wenn der Anschlagsstift 31 mit der Anschlagsfläche 19 in Kontakt gebracht wird, wird eine Drehbewegung des Drehbauteils 30 in einer Beschleunigungsöffnungsrichtung (d. h. in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung in 3) gestoppt. In anderen Worten wird, wenn der Anschlagsstift 31 mit der Anschlagsfläche 19 in Kontakt ist, das Drehbauteil 30 in seiner vollständig geöffneten Position gehalten, die zu einer vollständig geöffneten Beschleunigungsposition korrespondiert. Die vollständig geöffnete Beschleunigungsposition korrespondiert zu einer Position, in der ein Öffnungsgrad des Beschleunigerpedals 28 (d. h. das Betätigungshubausmaß des Beschleunigungspedals 28) 100% beträgt.
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Jedes von dem ersten Abdeckungsbauteil 16 und dem zweiten Abdeckungsbauteil 18 ist an dem Gehäuse 12 fixiert, um zu dem Wellenstützabschnitt 13 parallel zu sein. Das erste Abdeckungsbauteil 16 ist in einer nahezu rechteckförmigen, flachen Plattenform ausgebildet und ist mit jedem axialen Ende des oberseitigen Wandabschnitts 14, des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und des vorderseitigen Wandabschnitts 17 verbunden. In anderen Worten ist, wie in 4 gezeigt ist, das erste Abdeckungsbauteil 16 mit jedem rechten Ende der Wandabschnitte 14, 15 und 17 verbunden, das an einer entgegengesetzten Seite zu dem Wellenstützabschnitt 13 angeordnet ist. Das erste Abdeckungsbauteil 16 ist ferner mit dem zweiten Abdeckungsbauteil 18 verbunden. Das erste Abdeckungsbauteil 16 verhindert, dass fremde Materialien in den Innenraum 11 der Beschleunigungsvorrichtung 1 eintreten.
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Das zweite Abdeckungsbauteil 18 ist in einer dreiecksförmigen, flachen Plattenform ausgebildet und ist mit dem Gehäuse 12 durch mehrere Schrauben 186 an jedem axialen Ende des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und des vorderseitigen Wandabschnitts 17 verbunden, das an der entgegengesetzten Seite zu dem Wellenstützabschnitt 13 angeordnet ist. Ein kreisförmiger Aussparungsabschnitt ist in einer Innenwand des zweiten Abdeckungsbauteils 18 ausgebildet, um das andere axiale Ende 202 der Pedalwelle 20 (nachstehend als zweites axiales Ende 202 bezeichnet) beweglich zu stützen. In anderen Worten korrespondiert eine Innenumfangsfläche des kreisförmigen Aussparungsabschnitts zu einem Lagerabschnitt 180 zum drehbaren Stützen des zweiten axialen Endes 202 der Pedalwelle 20. Ein Spalt ist zwischen der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 180 und der Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 ausgebildet.
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Eine Außenwandfläche des zweiten Abdeckungsbauteils 18 ist mit netzartigen Aushöhlungen und Auswölbungen ausgebildet, um die Steifigkeit gegenüber externen Kräften zu erhöhen, die auf das zweite Abdeckungsbauteil 18 aufgebracht werden. Das zweite Abdeckungsbauteil 18 verhindert ferner, dass fremde Materialien in den Innenraum 11 der Beschleunigungsvorrichtung 1 eintreten.
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Die Pedalwelle 20 ist in waagrechter Richtung in der Beschleunigungsvorrichtung 1 angeordnet, wie am besten in 4 gezeigt ist. Ein Sensoraufnahmeraum 22 ist in dem ersten axialen Ende 201 der Pedalwelle 20 zum Aufnehmen eines Erfassungsabschnitts des Drehwinkelsensors 40 ausgebildet.
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Die Pedalwelle 20 wird abhängig von einem Drehmoment gedreht, das von dem Beschleunigungspedal 28 eingegeben wird, das durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird. Die Pedalwelle 20 ist innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs von einer vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition zu der vollständig geöffneten Beschleunigungsposition drehbar. Die vollständig geschlossene Beschleunigungsposition korrespondiert zu einer Position, in der der Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals 28 (das Betätigungshubausmaß des Beschleunigungspedals 28) 0 (null) % ist.
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Eine Richtung der Drehbewegung der Pedalwelle 20 von der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition zu der vollständig geöffneten Beschleunigungsposition (d. h., die Drehung in der Gegenuhrzeigersinnrichtung in 3) ist als die Beschleunigungsöffnungsrichtung bezeichnet. Andererseits ist eine Richtung der Drehbewegung der Pedalwelle 20 von der vollständig geöffneten Beschleunigungsposition zu der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition (d. h., die Drehung in der Uhrzeigersinnrichtung in 3) als eine Beschleunigungsschließrichtung bezeichnet.
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Das Drehbauteil 30 weist einen Nabenabschnitt 32, einen Armverbindungsabschnitt 34, einen Federhalteabschnitt 35, einen vollschließseitigen Anschlagsabschnitt 36, usw. auf, wobei diese Abschnitte 32, 34, 35 und 36 einstückig als eine Einheit ausgebildet sind. Der vollschließseitige Anschlagsabschnitt 36 ist nachstehend als ein Anschlagsarm bezeichnet.
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Der Nabenabschnitt 32 ist in einer Rohrform mit einem Durchgangslochs mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet und ist zwischen dem Wellenstützabschnitt 13 und dem zweiten Abdeckungsbauteil 18 vorgesehen. Der Nabenabschnitt 32 ist an der Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 durch z. B. einen Presspassungsprozess fixiert, so dass eine Mittelachse des Nabenabschnitts 32 koaxial zu einer Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 ist und der Nabenabschnitt 32 gemeinsam mit der Pedalwelle 20 drehbar ist (gedreht wird).
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Mehrere Schraubenverzahnungszähne 321 (erste Zahnradzähne 321) sind einstückig mit dem Nabenabschnitt 32 an einer axialen Endfläche des Nabenabschnitts 32 an einer Seite an dem zweiten Abdeckungsbauteil 18 ausgebildet (d. h., an einer axialen Endfläche des Nabenabschnitts 32 an einer rechten Seite in 4 und nachstehend als eine zweite axiale Endfläche bezeichnet). Die mehren ersten Zahnradzähne 321 sind in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Jeder der ersten Zahnradzähne 321 hat eine geneigte (schräge) Zahnfläche, die in Richtung eines Rotors eines Hysteresemechanismus 50 in der Beschleunigungsschließrichtung der Umfangsrichtung stärker erhöht ist. In anderen Worten liegt ein Punkt auf der geneigten Zahnfläche der ersten Zahnradzähne 321 näher an dem Rotor 54, wenn der Punkt auf der geneigten Zahnfläche in der Beschleunigungsschließrichtung bewegt wird.
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Ein erstes Reibungsbauteil 323 ist an einer anderen axialen Endfläche des Nabenabschnitts 32 an einer Seite an dem Wellenstützabschnitt 13 vorgesehen (d. h., an einer axialen Endfläche des Nabenabschnitts 32 an der linken Seite in 4 und nachstehend als eine erste axiale Endfläche bezeichnet). Das erste Reibungsbauteil 323 ist in einer Ringform ausgebildet. Das erste Reibungsbauteil 323 ist zwischen dem Nabenabschnitt 32 mit einer Innenwand des Gehäuses 12 an einer radial außen liegenden Position der Pedalwelle 20 vorgesehen. Wenn der Nabenabschnitt 32 in eine Richtung weg von dem Rotor 54, d. h. in eine Richtung zu dem Wellenstützabschnitt 13, gedrängt wird, wird der Nabenabschnitt 32 mit dem ersten Reibungsbauteil 323 in einer Reibungskopplungsweise gekoppelt. Eine Reibungskraft zwischen dem Nabenabschnitt 32 und dem ersten Reibungsbauteil 323 wirkt als ein Reibungswiderstand des Nabenabschnitts 32.
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Ein Ende des Armverbindungsabschnitts 34 ist mit einem radial außen liegenden Umfangsabschnitt des Nabenabschnitts 32 verbunden, während das andere Ende des Armverbindungsabschnitts 34 zu der Außenseite des Stützkörpers 10 durch die Öffnung 111 nach außen vorsteht.
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Der Federhalteabschnitt 35 ist in dem Innenraum 11 angeordnet und erstreckt sich von dem Nabenabschnitt 32 in einer radialen Richtung nach oben. Der Federhalteabschnitt 35 hält ein Ende der Rückstellfeder 39.
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Der Anschlagsarm 36 ist ferner in dem Innenraum 11 angeordnet und erstreckt sich des Weiteren von dem Federhalteabschnitt 35 in der radialen Richtung nach oben. Der Anschlagsarm 36 hat ein vorderes Ende 360, das als ein Kontaktabschnitt 360 wirkt. Wenn der Kontaktabschnitt 360 des Anschlagsarms 36 mit einer Anschlagsfläche 151 in Kontakt gebracht wird, die durch eine Innenwand des hinterseitigen Wandabschnitts 15 ausgebildet ist, wird die Drehbewegung des Drehbauteils 30 in der Beschleunigungsschließrichtung gestoppt. Demgemäß wird die Drehbewegung des Drehbauteils 30 an der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition begrenzt. Der Anschlagsarm 36 und die Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 sind nachstehend ausführlicher erläutert.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Ende (ein oberes Ende) des Pedalarms 26 mit dem Armverbindungsabschnitt 34 des Drehbauteils 30 verbunden, während sich das andere Ende (ein unteres Ende) in einer Abwärtsrichtung (Richtung nach unten) erstreckt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Pedalarm 26 nach unten und ist mit dem Beschleunigungspedal 28 verbunden, der an einer Position angeordnet ist, die sich in einer rechten Richtung von dem Gehäuse 12 der Beschleunigungsvorrichtung 1 erstreckt. Eine Betätigungsbewegung (Niederdrückbewegung) des Beschleunigungspedals 28 durch den Fahrzeugfahrer wird in die Drehbewegung der Pedalwelle 20 (die Drehung um die Mittelachse ”φ1”) über das Drehbauteil 30 umgewandelt.
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Wenn das Beschleunigungspedal 28 in die Beschleunigungsöffnungsrichtung gedreht wird, wird ein Drehwinkel der Pedalwelle 20 in Bezug auf die vollständig geschlossene Beschleunigungsposition (ein Startpunkt für die Drehbewegung der Pedalwelle 20) in der Beschleunigungsöffnungsrichtung erhöht. Der Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals 28 wird in Übereinstimmung mit der Erhöhung des Drehwinkels der Pedalwelle 20 erhöht. Andererseits wird, wenn das Beschleunigungspedal 28 in die Beschleunigungsschließrichtung gedreht wird, der Drehwinkel der Pedalwelle 20 in Bezug auf den Startpunkt verringert und wird der Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals 28 in Übereinstimmung mit der Verringerung des Drehwinkels der Pedalwelle 20 verringert.
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Die Rückstellfeder 39 weist eine Spiralfeder auf, von der ein Ende mit einer Innenwand 171 des vorderseitigen Wandabschnitts 17 in Kontakt ist. Die Rückstellfeder 39 (nachstehend auch als ein Vorspannbauteil bezeichnet) spannt das Drehbauteil 30 in der Beschleunigungsschließrichtung vor. Eine Vorspannkraft, die auf das Drehbauteil 30 durch die Rückstellfeder 39 aufgebracht wird, wird größer, wenn der Drehwinkel des Drehbauteils 30, d. h. der Drehwinkel der Pedalwelle 20, größer wird. Die Vorspannkraft ist so festgelegt, dass das Drehbauteil 30 sowie die Pedalwelle 20 zu der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition (dem Startpunkt) unabhängig von einer Drehposition des Drehbauteils 30 rückgestellt werden.
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Der Drehwinkelsensor 40 weist ein Joch 42, ein Paar Permanentmagnete 44 und 46, die in unterschiedlichen Richtungen zueinander magnetisiert sind, ein Hall-Element 48, usw. auf. Das Joch 42 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Das Joch 42 ist an einer Innenwand des Sensoraufnahmeraums 22 der Pedalwelle 20 angebracht. Die Magnete 44 und 46 sind in einem Inneren des Jochs 42 angeordnet, um zueinander in einer radialen Richtung der Pedalwelle 20 gegenüber der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 gegenüberliegend zu sein. Jeder der Magnete 44 und 46 ist an einer Innenwand des Jochs 42 fixiert. Das Hall-Element 48 ist an einer Position zwischen den Magneten 44 und 46 angeordnet. Der Drehwinkelsensor 40 ist ferner als eine Drehwinkelerfassungseinheit bezeichnet.
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Eine Spannung wird in dem Hall-Element 48 erzeugt, wenn ein magnetisches Feld an das Hall-Element 48 angelegt wird, so dass ein elektrischer Strom in dem Hall-Element 48 fließt. Dieses Phänomen wird als Halleffekt bezeichnet. Die Dichte des Magnetflusses, der durch das Hall-Element 48 strömt, wird geändert, wenn die Magnete 44 und 46 gemeinsam mit der Pedalwelle 20 um die Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 gedreht werden. Eine Amplitude der erzeugten Spannung ist proportional zu der Dichte des Magnetflusses, der durch das Hall-Element 48 strömt. Der Drehwinkelsensor 40 erfasst die Spannung, die in dem Hall-Element 48 erzeugt wird, um einen relativen Drehwinkel zwischen den Hall-Elementen 48 und den Magneten 44 und 46, d. h. den Drehwinkel der Pedalwelle 20 in Bezug auf den Stützkörper 10, zu erfassen. Der Drehwinkelsensor 40 gibt ein elektrisches Signal aus, das den erfassten Drehwinkel wiedergibt. Das elektrische Signal wird zu einer externen elektronischen Steuerungseinheit (nicht gezeigt), die oberhalb der Beschleunigungsvorrichtung 1 vorgesehen ist, über ein externes Verbindungsglied 49 übertragen.
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Der Hysteresemechanismus 50 weist den Rotor 54, ein zweites Reibungsbauteil 58, eine Hysteresefeder 59, usw. auf.
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Der Rotor 54 ist zwischen dem Nabenabschnitt 32 und einer Innenwand des zweiten Abdeckungsbauteils 18 und an einer radial außen liegenden Position der Pedalwelle 20 vorgesehen. Der Rotor 54 ist in einer Ringform ausgebildet und ist relativ zu der Pedalwelle 20 und dem Nabenabschnitt 32 drehbar. Zusätzlich ist der Rotor 54 in der axialen Richtung der Pedalwelle 20 in Bezug auf den Nabenabschnitt 32 beweglich, so dass der Rotor 54 näher zu dem Nabenabschnitt 32 hin bewegbar ist und sich von diesem weg bewegen kann. Mehrere zweite Schraubenverzahnungszähne 541 sind einstückig mit dem Rotor 54 an seiner axialen Seitenfläche ausgebildet, die zu dem Nabenabschnitt 32 zugewandt ist. Die mehreren zweiten Zahnradzähne 541 sind in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung des Rotors 54 ausgebildet. In einer ähnlichen Weise wie die ersten Zahnradzähne 321 hat jeder der zweiten Zahnradzähne 541 eine geneigte (schräge) Zahnfläche, die zu dem Nabenabschnitt 32 in der Beschleunigungsöffnungsrichtung der Umfangsrichtung hin stärker erhöht ist. In anderen Worten liegt ein Punkt auf der geneigten Zahnfläche der zweiten Zahnradzähne 541 näher an dem Nabenabschnitt 31, wenn der Punkt auf der geneigten Zahnfläche in der Beschleunigungsöffnungsrichtung bewegt wird.
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Da die ersten Zahnradzähne 321 und die zweiten Zahnradzähne 541 miteinander in einer Umfangsrichtung der Pedalwelle 20 in Eingriff sind, kann die Drehkraft von den ersten Zahnradzähnen 321 zu den zweiten Zahnradzähnen 541 oder umgekehrt übertragen werden. Daher kann die Drehung des Nabenabschnitts 32 in der Beschleunigungsöffnungsrichtung zu dem Rotor 54 über die ersten Zahnradzähne 321 und die zweiten Zahnradzähne 541 übertragen werden. Andererseits kann die Drehung des Rotors 54 in der Beschleunigungsschließrichtung zu dem Nabenabschnitt 32 über die zweiten Zahnradzähne 541 und die ersten Zahnradzähne 321 übertragen werden.
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Wenn der Nabenabschnitt 32 nicht in der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition (dem Startpunkt) sondern in einer derartigen Drehposition ist, die an einer Seite in Richtung der vollständig geöffneten Beschleunigungsposition liegt, sind die geneigten Zahnflächen der ersten und zweiten Zahnradzähne 321 und 541 miteinander in Eingriff und werden der Nabenabschnitt 32 und der Rotor 54 derart gedrückt, dass sie sich in der axialen Richtung der Pedalwelle 20 voneinander weg bewegen. Eine Druckkraft der ersten Zahnradzähne 321 zum Drücken des Nabenabschnitts 32 in Richtung des Wellenstützabschnitts 13 wird größer, wenn der Drehwinkel des Nabenabschnitts 54 in der Beschleunigungsöffnungsrichtung von der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition erhöht wird. Eine Druckkraft der zweiten Zahnradzähne 541 zum Drücken des Rotors 54 in Richtung des zweiten Abdeckungsbauteils 18 wird größer, wenn der Drehwinkel des Nabenabschnitts 32 in der Beschleunigungsöffnungsrichtung von der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition erhöht wird.
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Das zweite Reibungsbauteil 58 ist in einer Ringform ausgebildet und ist zwischen dem Rotor 54 und der Innenwand des zweiten Abdeckungsbauteils 18 an einer radial außen liegenden Position der Pedalwelle 20 vorgesehen. Wenn der Rotor 54 in die Richtung weg von dem Nabenabschnitt 32, d. h. in die Richtung zu dem zweiten Abdeckungsbauteil 18, gedrückt wird, wird der Rotor 54 mit dem zweiten Reibungsbauteil 58 in der Reibungskopplungsweise gekoppelt. Eine Reibungskraft zwischen dem Rotor 54 und dem zweiten Reibungsbauteil 58 wirkt als ein Drehwiderstand des Rotors 54.
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Die Hysteresefeder 59 weist eine Spiralfeder auf, von der ein Ende an einem Federhalteabschnitt 552 eines Federkraftaufnahmearms 55 gehalten wird. Der Federkraftaufnahmearm 55 erstreckt sich von dem Rotor 54 in der radialen Richtung nach oben in dem Innenraum 11. Das andere Ende der Hysteresefeder 59 ist mit der Innenwand 171 des vorderseitigen Wandabschnitts 17 in Kontakt. Die Hysteresefeder 59 spannt den Rotor 54 in der Beschleunigungsschließrichtung vor. Die Vorspannkraft der Hysteresefeder 59 wird größer, wenn der Drehwinkel des Rotors 54 größer wird. Ein Drehmoment, das an dem Rotor 54 durch die Drängkraft der Hysteresefeder 59 aufgebracht wird, wird zu dem Nabenabschnitt 32 über die zweiten Zahnradzähne 541 und die ersten Zahnradzähne 321 übertragen.
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In der Beschleunigungsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels liegen die charakteristischen Merkmale in der Struktur und/oder Form des Drehbauteils 30, der Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und der Lagerabschnitte 130 und 180. Die charakteristischen Merkmale des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend in Bezug auf 5A und 5B und 6A und 6B erläutert.
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5A ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt VA zeigt, der in 3 angezeigt ist. 5A ist eine Schnittansicht eines Teils der Beschleunigungsvorrichtung 1 aus Sicht der Beschleunigungsvorrichtung 1 von einem seitlichen Punkt. 5A zeigt einen Zustand, in dem der Anschlagsarm 36 mit der Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 in Kontakt ist, d. h. den Zustand des Startpunkts des Drehbauteils 30 und des Rotors 54.
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5B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VB-VB in 3 und 5A, wenn die Beschleunigungsvorrichtung 1 von ihrer oberen Seite angesehen wird. 5B zeigt ferner den Zustand, in dem der Anschlagsarm 36 mit der Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 in Kontakt ist.
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6A und 6B sind schematische Ansichten, die jeweils ein Positionsverhältnis zwischen dem Drehbauteil 30, der Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und dem Lagerabschnitt 130 in dem vollständig geschlossenen Beschleunigungszustand zeigt. 6A ist die schematische Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen dem Drehbauteil 30, der Anschlagsfläche 151 und dem Lagerabschnitt 130 der Beschleunigungsvorrichtung 1 in ihrem Anfangszustand zeigt. 6B ist die schematische Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen dem Drehbauteil 30, der Anschlagsfläche 151 und dem Lagerabschnitt 130 zeigt, wenn eine Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf eine Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ihrer Anfangsposition verschoben ist.
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Der Lagerabschnitt 180 hat dieselbe Querschnittsform wie die des Lagerabschnitts 130 und hat dieselbe Mittelachse wie die (φ2) des Lagerabschnitts 130. Da die Erläuterung für den Lagerabschnitt 130 auch bei dem Lagerabschnitt 180 anwendbar ist, wird die Erläuterung für den Lagerabschnitt 180 weggelassen.
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Wie in 5A und 6A gezeigt ist, ist eine Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 des Anschlagsarms 36 in einer Kreisbogenform in seinem Querschnitt in einer virtuellen Ebene ausgebildet, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 erstreckt. Genauer gesagt korrespondiert, wie in 6A gezeigt ist, die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 zu einem Teil eines ersten virtuellen Kreises ”C1”. Ein Radius ”R11” der Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 (d. h., ein Radius des ersten virtuellen Kreises ”C1”) ist gleich groß ausgebildet wie ein Radius ”R12” einer Innenumfangswand des Nabenabschnitts 32, der gleich ist wie ein Radius eines Abschnitts der Pedalwelle 20, die durch den Lagerabschnitt 130 drehbar gestützt ist. Wie in 5B gezeigt ist, ist die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 in einer gekrümmten Fläche in einer Richtung parallel zu der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 ausgebildet.
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Wie in 5A und 6A und 6B gezeigt ist, ist die Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 auch in einer Kreisbogenform in ihrem Querschnitt in der virtuellen Ebene ausgebildet, die sich in der Richtung senkrecht zu der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 erstreckt. Genauer gesagt korrespondiert, wie in 6A gezeigt ist, die Anschlagsfläche 151 zu einem Teil eines zweiten virtuellen Kreises ”C2”. Ein Radius ”R21” der Anschlagsfläche 151 (d. h., ein Radius des zweiten virtuellen Kreises ”C2”) ist gleich groß wie ein Radius ”R22” einer Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130. Wie in 5B gezeigt ist, ist eine Schnittlinie der Anschlagsfläche 151 in einer geraden Linie in einer Richtung parallel zu der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 ausgebildet.
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Wie in 6A gezeigt ist, ist ein Abstand ”D1” zwischen einer Mitte der Pedalwelle 20 (der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20) und einer Mitte ”C10” des ersten virtuellen Kreises ”C1” gleich wie ein Abstand ”D2” zwischen einer Mitte des Lagerabschnitts 130 (der Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130) und einer Mitte ”C20” des zweiten virtuellen Kreises ”C2”.
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Ein Betrieb der Beschleunigungsvorrichtung 1 ist nachstehend im Bezug auf 7 erläutert.
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Wenn das Beschleunigungspedal 28 betätigt wird (wenn dieses niedergedrückt wird), wird das Drehbauteil 30 gemeinsam mit der Pedalwelle 20 um die Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 herum in der Beschleunigungsöffnungsrichtung abhängig von der Betätigungskraft (Niederdrückkraft) gedreht, die auf das Beschleunigungspedal 28 aufgebracht wird. In diesem Betrieb ist die Betätigungskraft erforderlich, um ein derartiges Drehmoment zu erzeugen, das größer ist als eine Summe eines Drehmoments der Vorspannkraft der Rückstellfeder 39, eines Drehmoments der Vorspannkraft der Hysteresefeder 59 und eines Drehmoments der Widerstandskraft, das durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 323 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird.
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Die Widerstandskraft, die durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 323 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird, wirkt daher, um die Drehung des Beschleunigungspedals 28 (d. h., der Pedalwelle 20) in der Beschleunigungsöffnungsrichtung zu verhindern (entgegenzuwirken), wenn das Beschleunigungspedal 28 betätigt wird.
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7 zeigt ein Verhältnis zwischen dem Drehwinkel ”θ” der Pedalwelle 20 und der Betätigungskraft ”F” für das Beschleunigungspedal 28. Genauer gesagt zeigt eine durchgezogene Linie S1 das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel ”θ” und der Betätigungskraft ”F”, wenn das Beschleunigungspedal 28 nach vorne betätigt (gedrückt) wird, während eine einfach strichpunktierte Linie S3 das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel ”θ” und der Betätigungskraft ”F” zeigt, wenn das Beschleunigungspedal 28 nach hinten betätigt (rückgestellt) wird. Wie in 7 gezeigt ist, ist die Betätigungskraft ”F”, wenn das Beschleunigungspedal 28 in einen gewissen Drehwinkel (z. B. in einem Winkel ”θA1”) nach vorne betätigt wird (die durchgezogene Linie S1), größer als die Betätigungskraft ”F”, wenn das Beschleunigungspedal 28 in demselben Winkel (in dem Winkel ”θA1”) gehalten wird (die einfach strichpunktierte Linie S3).
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Wenn das Beschleunigungspedal 28 in einer nach vorne betätigten Position gehalten wird, nachdem das Beschleunigungspedal 28 nach vorne betätigt (gedrückt) wurde, ist es erforderlich, dass die Betätigungskraft ein derartiges Drehmoment erzeugt, das größer ist als eine Differenz zwischen dem Drehmoment der Vorspannkraft der Rückstellfeder 39 und der Hysteresefeder 59 und dem Drehmoment der Widerstandskraft, die durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 323 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird. In anderen Worten kann der Fahrzeugfahrer die Betätigungskraft um ein gewisses Ausmaß (korrespondierend zu einer Verringerung des Drehmoments der Widerstandkraft, die durch die Reibungskraft erzeugt wird) verringern, nachdem das Beschleunigungspedal 28 nach vorne betätigt worden ist, wenn der Fahrzeugfahrer die nach vorne betätigte Position des Beschleunigungspedals 28 aufrecht erhält.
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Zum Beispiel kann, wie durch eine doppelt strichpunktierte Linie S2 in 7 gezeigt ist, wenn der Fahrzeugfahrer die nach vorne betätigte Position des Beschleunigungspedals 28 aufrecht erhält, nachdem er das Beschleunigungspedal 28 zu einer Position korrespondierend zu dem Drehwinkel ”θA1” nach vorne betätigt hat, der Fahrzeugfahrer seine Betätigungskraft von ”F1” auf ”F2” verringern. Als Ergebnis ist es für den Fahrzeugfahrer leichter, die nach vorne betätigte Position zu halten. Die Widerstandkraft, die durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 322 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird, wird verringert, wenn die Pedalwelle 28 in der Beschleunigungsschließrichtung gedreht wird und/oder wenn die Pedalwelle 28 in einer beliebigen konstanten Position gehalten wird. Als Ergebnis verringert sich die erforderliche Betätigungskraft, wenn das Beschleunigungspedal 28 in der Beschleunigungsschließrichtung gedreht wird und/oder wenn das Beschleunigungspedal 28 in seiner nach vorne betätigten Position gehalten wird.
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Wenn das Drehmoment, das durch die Betätigungskraft erzeugt wird, ein Wert ist/wird, der kleiner ist als die Differenz zwischen dem Drehmoment der Vorspannkraft der Rückstellfeder 39 und der Hysteresefeder 59 und dem Drehmoment der Widerstandskraft, die durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 323 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird, kehrt die Drehposition des Beschleunigungspedals 28 in dessen vollständig geschlossene Beschleunigungsposition zurück. In diesem Betrieb ist es für den Fahrzeugfahrer ausreichend, dass er seine Bewegung zur Betätigung nach vorne (sein noch vorne Drücken) beendet und die Betätigungskraft von dem Beschleunigungspedal 28 freigibt, um das Beschleunigungspedal 28 schnell zu der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition zurückzuführen. Daher gibt es keinen zusätzlichen Aufwand für den Fahrzeugfahrer. Andererseits ist es in einem Fall, in dem das Beschleunigungspedal 28 allmählich zu der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition zurückkehrt, erforderlich, dass der Fahrzeugfahrer seine Betätigungskraft kontinuierlich in einem gewissen Ausmaß auf das Beschleunigungspedal 28 aufbringt und dass er die Betätigungskraft allmählich verringert.
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Zum Beispiel wird, wie durch die einfach strichpunktierte Linie S3 in 7 angezeigt ist, wenn die Position des Beschleunigungspedals 28 allmählich von seiner nach vorne betätigten Position in dem Drehwinkel ”θA1” zu seiner Anfangsposition zurückkehrt, die Betätigungskraft allmählich von ”F2” auf ”0” gestellt. Wie in 7 gezeigt ist, ist die Betätigungskraft ”F2” kleiner als die Betätigungskraft ”F1”. Daher wird der Aufwand für den Fahrzeugfahrer geringer, wenn die nach vorne betätigte Position des Beschleunigungspedals 28 zu der Anfangsposition oder einer beliebigen Position zurückkehrt, in der der Drehwinkel kleiner ist. Wie vorstehend erläutert ist, wird die Widerstandskraft, die durch die Reibungskraft des ersten Reibungsbauteils 323 und des zweiten Reibungsbauteils 58 erzeugt wird, verringert, wenn das Beschleunigungspedal 28 in die Beschleunigungsschließrichtung gedreht wird. Demgemäß ist, wie durch die einfach strichpunktierte Linie S3 in 7 angezeigt ist, die Betätigungskraft ”F”, die zum Zurückkehren des Beschleunigungspedals 28 in einem beliebigen Winkel ”θ” erforderlich ist, kleiner als die Betätigungskraft ”F” (angezeigt durch die durchgezogene Linie S1), die zum nach vorne Betätigen des Beschleunigungspedals 28 in demselben Drehwinkel ”θ” erforderlich ist.
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Wenn das Beschleunigungspedal 28 der Beschleunigungsvorrichtung 1 betätigt wird, wird das Beschleunigungspedal 28 nach vorne und/oder nach hinten bewegt. In einigen Fällen kann, wenn das Beschleunigungspedal 28 zu seiner Anfangsposition (der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition) zurückkehrt, die Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ihrer Anfangsposition verschoben sein.
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Ein Betrieb der Beschleunigungsvorrichtung 1, in der die Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ihrer Anfangsposition verschoben ist, ist nachstehend in Bezug auf 6A, 6B, 8A und 8B erläutert. Der Betrieb der Beschleunigungsvorrichtungen 1 wird zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und einem Vergleichsbeispiel nachstehend verglichen.
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8A und 8B sind schematische Ansichten, die die Beschleunigungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels zeigen, in dem eine Außenfläche eines Kontaktabschnitts sowie eine Anschlagsfläche (eine Innenwand des Stützkörpers) durch eine flache (ebene) Fläche ausgebildet sind. Genauer gesagt ist 8A die schematische Ansicht der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel zum Zeigen eines Positionsverhältnisses zwischen einem Drehbauteil 70 der Innenwand 651 (der Anschlagsfläche) eines hinterseitigen Wandabschnitts 65 und einem Lagerabschnitt 630. 8B ist die schematische Ansicht zum Zeigen eines Positionsverhältnisses zwischen dem Drehbauteil 70, der Innenwand 651 (der Anschlagsfläche) des hinterseitigen Wandabschnitts 65 und dem Lagerabschnitt 630, wenn eine Position einer Mittelachse ”φ3” einer Pedalwelle 80 in Bezug auf eine Mittelachse ”φ4” des Lagerabschnitts 630 von ihrer Anfangsposition verschoben ist. In 6B (das vorliegende Ausführungsbeispiel) und 8B (das Vergleichsbeispiel) ist das Positionsverhältnis zwischen dem Drehbauteil, dem hinterseitigen Wandabschnitt und dem Lagerabschnitt in dem Anfangszustand durch eine gestrichelte Linie angezeigt.
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In der Beschleunigungsvorrichtung ist ein Innendurchmesser des Lagerabschnitts im Allgemeinen größer als ein Außendurchmesser der Pedalwelle. Als Ergebnis wird die Position der Mittelachse der Pedalwelle in Bezug auf die Mittelachse des Lagerabschnitts zwangsläufig geändert, wenn die Beschleunigungsvorrichtung betrieben (betätigt) wird.
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In 6B zeigt ”φ10” eine Anfangsposition der Mittelachse der Pedalwelle 20, während ”φ11” eine verschobene Position der Mittelachse der Pedalwelle 20 zeigt. ”C10” ist eine Anfangsposition der Mitte des ersten virtuellen Kreises ”C1”, während ”C11” eine verschobene Position der Mitte des ersten virtuellen Kreises ”C1” ist. Eine erste virtuelle gerade Linie ”L10” korrespondiert zu einer Linie, die die Anfangsposition ”φ10” der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 und die Anfangsposition ”C10” der Mitte des ersten virtuellen Kreises ”C1” verbindet. Eine zweite virtuelle gerade Linie ”L11” korrespondiert zu einer Linie, die die verschobene Position ”φ11” der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 und die verschobene Position ”C11” der Mitte des ersten virtuellen Kreises ”C1” verbindet. Wie in 6B gezeigt ist, ist gemäß der Beschleunigungsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die erste virtuelle gerade Linie ”L10” zu der zweiten virtuellen geraden Linie ”L11” verlagert, die parallel zu der ersten virtuellen geraden Linie ”L10” ist, wenn die Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ”φ10” zu ”φ11” verschoben ist.
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In 6B ist ”θ0” ein Winkel des Drehbauteils 30 in Bezug auf den hinterseitigen Wandabschnitt 15, bevor die Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ihrer Anfangsposition verschoben ist. ”θ1” ist ein Winkel des Drehbauteils 30 in Bezug auf den hinterseitigen Wandabschnitt 15, nachdem die Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von ihrer Anfangsposition verschoben ist. Als Ergebnis der vorstehenden parallelen Verlagerung der virtuellen geraden Linie von ”L10” zu ”L11” ändert sich der Winkel des Drehbauteils 30 (”θ0” und ”θ1”) vor und nach der Verlagerung der Mittelache ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 nicht.
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In 8B, die das Vergleichsbeispiel zeigt, zeigt ”φ30” eine Anfangsposition der Mittelachse der Pedalwelle 80, während ”φ31” eine verschobene Position der Mittelachse der Pedalwelle 80 zeigt. ”C30” ist eine Anfangsposition einer Mitte eines Kontaktabschnitts 76, während C31 eine verschobene Position der Mitte des Kontaktabschnitts 76 ist. Eine erste virtuelle gerade Linie ”L20” korrespondiert zu einer Linie, die die Anfangsposition ”φ30” der Mittelachse der Pedalwelle 80 und die Anfangsposition ”C30” der Mitte des Kontaktabschnitts 76 verbindet. Eine zweite virtuelle gerade Linie ”L21” korrespondiert zu einer Linie, die die verschobene Position ”φ31” der Mittelachse der Pedalwelle 80 und die verschobene Position ”C31” der Mitte des Kontaktabschnitts 76 verbindet. Wie in 8B gezeigt ist, ist gemäß dem Vergleichsbeispiel die erste virtuelle gerade Linie ”L20” zu der zweiten virtuellen geraden Linie ”L21” verlagert, wenn die Mittelachse ”φ3” der Pedalwelle 80 in Bezug auf die Mittelachse ”φ4” des Lagerabschnitts 630 ”φ30” zu ”φ31” verschoben ist. Jedoch ist die zweite virtuelle gerade Linie ”L21” nicht parallel zu der ersten virtuellen geraden Linie ”L20”.
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In 8B ist ”θ2” ein Winkel des Drehbauteils 70 in Bezug auf den hinterseitigen Wandabschnitt 65, bevor die Position der Mittelache ”φ3” der Pedalwelle 80 in Bezug auf die Mittelachse ”φ4” des Lagerabschnitts 630 von ihrer Anfangsposition verschoben ist. ”θ3” ist ein Winkel des Drehbauteils 70 in Bezug auf den hinterseitigen Wandabschnitt 65, nachdem die Position der Mittelachse ”φ3” der Pedalwelle 80 in Bezug auf die Mittelachse ”φ4” des Lagerabschnitts 630 von ihrer Anfangsposition verschoben worden ist. Als Ergebnis der vorstehenden nicht parallelen Verlagerung der virtuellen geraden Linie von ”L20” zu ”L21” sind die Winkel des Drehbauteils 70 (”θ2” und ”θ3”) vor und nach der Verschiebung der Mittelachse ”φ3” der Pedalwelle 80 in Bezug auf die Mittelachse ”φ4” des Lagerabschnitts 630 voneinander verschieden.
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Als Ergebnis ist in dem Vergleichsbeispiel der Drehwinkel der Pedalwelle 80 in der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition nicht stabil. In anderen Worten wird/ist das Signal, das von dem Drehwinkelsensor ausgegeben wird, der den Drehwinkel der Pedalwelle 80 erfasst, instabil.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß der Beschleunigungsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die erste virtuelle gerade Linie ”L10” (die die Mittelachse ”C10” des ersten virtuellen Kreises ”C1” mit der Mittelache ”φ10” der Pedalwelle 20 in dem Anfangszustand verbindet) zu der zweiten virtuellen geraden Linie ”L11” (die die Mittelachse ”C11” des ersten virtuellen Kreises ”C1” zu der Mittelachse ”φ11” der Pedalwelle 20 in dem verschobenen Zustand verbindet) verlagert, die parallel zu der ersten virtuellen geraden Linie ”L10” ist, wenn die Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von der Anfangsposition (φ10) zu der verschobenen Position (φ11) in dem Zustand verschoben wird, in dem das Beschleunigungspedal 28 in seiner vollständig geschlossenen Position ist. Als Ergebnis ändert sich der Winkel ”θ0” des Drehbauteils 30 in Bezug auf den hinterseitigen Wandabschnitt 15 nicht (θ1 = θ0), selbst wenn die Position der Mittelachse ”φ1” der Pedalwelle 20 in Bezug auf die Mittelachse ”φ2” des Lagerabschnitts 130 von der Anfangsposition zu der verschobenen Position verschoben wird/ist. Gemäß der Beschleunigungsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels erfasst daher der Drehwinkelsensor 40 denselben Drehwinkel der Pedalwelle 20 in der vollständig geschlossenen Beschleunigungsposition unabhängig von der Verschiebung der Position der Pedalwelle 20 in Bezug auf den Lagerabschnitt 130. Das elektrische Signal, das den erfassten Drehwinkel wiedergibt, wird zu der externen elektronischen Steuerungseinheit übertragen.
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(Weitere Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen)
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- (1) In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist jede von der Querschnittsform für die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 in der senkrechten Richtung (d. h., in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Pedalwelle 20), der Querschnittsform für die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 in der senkrechten Richtung, der Querschnittsform für die Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 in der senkrechten Richtung und der Querschnittsform für die Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 in der senkrechten Richtung in der Kreisform oder der Kreisbogenform ausgebildet. Jedoch ist die Querschnittsform für diese jeweiligen Abschnitte nicht auf die Kreisform oder die Kreisbogenform beschränkt.
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In der vorliegenden Offenbarung korrespondiert die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 zu einer Außenumfangsfläche des axialen Endes der Pedalwelle 20 (z. B. des ersten axialen Endes 201), das durch den Lagerabschnitt 130 drehbar gestützt ist.
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Zum Beispiel kann jede von der Querschnittsform für die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 und der Querschnittsform für die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 in der senkrechten Richtung in einer gekrümmten Fläche (nicht kreisförmigen Fläche) ausgebildet sein, wobei sich ein Krümmungsradius in deren Umfangsrichtung ändert und eine Variation des Krümmungsradius zueinander zwischen der gekrümmten Fläche für den Kontaktabschnitt 360 und der gekrümmten Fläche für die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 gleich ist. Genauer gesagt ist der Krümmungsradius der gekrümmten Fläche für die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360, der zu einem Krümmungsradius in einer radialen Richtung in der senkrechten Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Pedalwelle 20 korrespondiert, identisch zu dem Krümmungsradius der gekrümmten Fläche für die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20, der zu einem Krümmungsradius in derselben radialen Richtung in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Pedalwelle 20 korrespondiert.
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In einer ähnlichen Weise kann jede von der Querschnittsform für die Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 und der Querschnittsform für die Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 in der senkrechten Richtung in einer gekrümmten Fläche (nicht einer Kreisform) ausgebildet sein, wobei sich ein Krümmungsradius in deren Umfangsrichtung ändert und eine Variation des Krümmungsradius zueinander zwischen der gekrümmten Fläche für die Anschlagsfläche 151 und der gekrümmten Fläche für die Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 gleich ist. Genauer gesagt ist der Krümmungsradius der gekrümmten Fläche für die Anschlagsfläche 151 des hinterseitigen Wandabschnitts 15 in einer radialen Richtung in der virtuellen Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Pedalwelle 20 identisch zu dem Krümmungsradius der gekrümmten Fläche für die Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 in derselben radialen Richtung in der senkrechten Ebene senkrecht zu der Mittelachse der Pedalwelle 20.
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Zum Beispiel kann sich der Krümmungsradius für die gekrümmte Fläche in der Umfangsrichtung in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten mathematischen Formel ändern, so dass jede der Querschnittsformen für diese jeweiligen Abschnitte nicht in der Kreisform sondern in einer ovalen Form ausgebildet ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann das vorliegende Ausführungsbeispiel derart modifiziert werden, dass die Querschnittsform für die Außenfläche des Kontaktabschnitts 360 und die Querschnittsform für die Außenumfangsfläche der Pedalwelle 20 zueinander kongruent sind, und dass die Querschnittsform der Anschlagsfläche 151 und die Querschnittsform für die Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts 130 zueinander kongruent sind.
- (2) In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsform für den Kontaktabschnitt 360 des Anschlagsarms 36 in der waagrechten Richtung auch in der gekrümmten Form ausgebildet (5B). Die Querschnittsform des Kontaktabschnitts in der waagrechten Richtung ist nicht auf die gekrümmte Form beschränkt.
- (3) In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel hat die Beschleunigungsvorrichtung den Hysteresemechanismus. Es ist nicht immer erforderlich, den Hysteresemechanismus in der Beschleunigungsvorrichtung vorzusehen.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen zu beschränken, sondern sie kann in verschiedenen Arten modifiziert werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Jede einer Querschnittsform eines Kontaktabschnitts (360) eines Anschlagsarms (36) und einer Querschnittsform einer Außenumfangsfläche einer Pedalwelle (20) ist in einer Kreisform ausgebildet, wobei deren Krümmungsradius zueinander gleich ist. Jede einer Querschnittsform einer Anschlagsfläche (151) eines Stützkörpers (10) und einer Querschnittsform einer Innenumfangsfläche eines Lagerabschnitts (130) ist in einer Kreisform ausgebildet, wobei deren Krümmungsradius zueinander gleich ist. Ein Abstand (D1) zwischen einer Mitte (C10) eines ersten virtuellen Kreises (C1), der durch den Kontaktabschnitt (360) ausgebildet ist, und einer Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) ist gleich festgelegt wie ein Abstand (D2) zwischen einer Mitte (C20) eines zweiten virtuellen Kreises (C2), der durch die Anschlagsfläche (151) ausgebildet ist, und einer Mittelachse (φ2) des Lagerabschnitts (130). Ein Winkel des Anschlagsarms (36) in Bezug auf den Stützkörper (10) ändert sich nicht, selbst wenn die Mittelachse (φ1) der Pedalwelle (20) in Bezug auf die Mittelachse (φ2) des Lagerabschnitts (130) verschoben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004-090755 [0003, 0004]
