JP2002181098A - ばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクセルペダルに対する踏み込み角度がき
つくダウンに必要な角度に達したか否かを確実に実感す
ることができるようにする。 【解決手段】 アクセルペダル１の後方にホルダー３に
対して一端側が支持されたばね部材２を配しておく、ば
ね部材２はアクセルペダル１の踏み込み角度が一定角度
に達するまでは、接点部９が受承面５上をスライド変位
するようにし、一定角度に達したら解除面６へと移行す
るようにする。こうすることで、ばね部材２の本体部７
は自由端側の支持を喪失して弾発力を急速に低下させる
ため、アクセルペダル１に対する操作負荷を急激に低減
させ、これによってキックダウン時期の到来を実感する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、多段式の自動変速機において
は、アクセルペダルを大きく踏み込んで所定のスロット
ル開度になったときに、シフトダウンが実行されるよう
にしたキックダウン制御がなされるようにしたものが知
られている。こうしたキックダウン制御は上記したスロ
ットル開度をセンサにより電気的に検出することによっ
てなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のものではアクセルペダルを所定角度まで踏み込まれた
ときにのみキックダウンが自動的に実行されるのである
が、運転者にとってはそのような角度まで踏み込みを行
ったか否かを実感することができなかった。本発明は上
記した従来の問題点に鑑みて開発工夫されたものであ
り、その目的は簡単な構成によって被操作部材に対する
操作量が一定量に達したか否かを確実に実感することが
できるばね装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１の発明は、往復動の操作が可能な被操作部
材の作用による変位−操作負荷の関係がヒステリシスル
ープを描くばね装置であって、前記被操作部材の往動時
には、付勢力を蓄勢しつつ変位することで前記被操作部
材に対する操作負荷を増大させた後、前記被操作部材が
所定量変位した時に、前記操作負荷を急激に減少させる
転換点が設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１記載のものにおい
て、前記被操作部材であるアクセルペダルの変位領域内
に設置され、前記アクセルペダルの踏み込みにより押さ
れ少なくとも一端側は受承面に対し同受承面から受ける
抗力を徐々に増大させることで前記弾発力を徐々に蓄勢
させるよう受承面上を摺接しつつ変位するばね部材を有
し、かつ前記受承面には前記アクセルペダルが所定角度
踏み込まれたときに前記ばね部材の前記一端側を復帰可
能に落とし込ませることで前記受承面からの抗力を急激
に低下させる前記転換点を含む解除面が連続して形成さ
れていることを特徴とするものである。さらに、請求項
３の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記被操作
部材であるアクセルペダルの変位領域内に設置され、前
記アクセルペダルの踏み込みにより押しこみ可能なスラ
イダーと、このスライダーに対し前記アクセルペダルが
所定の踏み込み角度まで踏み込まれるまでは、前記スラ
イダーに対し戻し方向に付勢し、前記所定の踏み込み角
度まで踏み込まれたときを境として前記スライダーを進
行方向に付勢するよう付勢方向の転換点となる中立点を
有したトグルばねとを備えてなることを特徴とするもの
である。

【０００５】

【発明の作用及び効果】請求項１の発明によれば、被操
作部材が往動する間、ばね装置はその変位と共に付勢力
が蓄勢され、このため被操作部材に対する操作負荷が次
第に増大してゆく。そして、被操作部材が所定量だけ変
位したときにばね装置は変位−操作負荷特性における転
換点を迎え、操作負荷が急激に減少する。したがって、
操作者はこの負荷の急激な変化をもって被操作部材に対
する変位が一定量に達したことを確実に知ることができ
る。請求項２の発明によれば、アクセルペダルを踏み込
んでゆく過程では、アクセルペダルに押されてばね部材
の少なくとも一端側は受承面上を摺接しつつスライドす
る。この間に、摺接端側は受承面からの抗力が徐々に増
大することにより、ばね部材全体の弾発力が次第に増加
し、これによってペダルの踏み込み力が次第に増加して
ゆく。そして、アクセルペダルが所定の踏み込み角度に
達したときにばね部材の摺接端は解除面へ落ち込んで急
激に抗力が低下するため、ばね部材全体の弾発力が低下
する。これにより、ペダルの踏み込み力が急激に減るた
め、運転者は一定の踏み込み角度に達したことを実感で
きる。請求項３の発明によれば、アクセルペダルを踏み
込んでゆくと、スライダーが押し込まれる。この間は、
トグルばねの付勢方向がスライダーの戻し方向となって
いるため、アクセルペダルはトグルばねを蓄勢させつつ
スライダーを押し込んでゆく。このことにより、アクセ
ルペダルは徐々に踏み込み力が増大してゆく。そして、
アクセルペダルが所定の踏み込み角度に達すると、トグ
ルばねは中立点に至り、これを越えると同ばねの付勢方
向が転換してスライダーを進行方向に付勢するようにな
るため、踏み込み力は急激に減少する。これにより、運
転者は一定の踏み込み角度に達したことを実感できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 −実施形態１− 図１〜図５は本発明の実施形態１を示すものである。図
において１はアクセルペダルであり、自動車のフロア面
に対し図示しないリターンスプリングを介して回動可能
に取り付けられ、踏み込み及び自動復帰可能となってい
る。また、フロア面においてアクセルペダル１の奥方に
は本例のばね装置が配されている。このばね装置は、ば
ね部材２とこのばね部材２を取り付けるためのホルダー
３とからなっている。

【０００７】ホルダー３の上面には、ばね部材２の一端
部がボルト４を用いて締め付けられることによって全体
の取付けがなされている。また。ホルダー３の上面には
ボルト４による固定がなされている面に連続して受承面
５が設けられている。また、受承面５の終端はこの受承
面５より急勾配となった解除面６が連続し、フロア面へ
と連続している。そして、緩斜面である受承面５から急
斜面である解除面６への切り替わり部分が本発明の転換
点を構成する。

【０００８】一方、ばね部材２は一端側にボルト４によ
って取り付けられる取付け端を有し、そこからアクセル
ペダル１側へ向けてほぼ山形形状をなして突出する本体
部７が連続しており、その頂点部分がアクセルペダル１
によって押圧される被押圧部８となっている。また、本
体部７の他端側は内向きにでかつＣ字状に回曲してホル
ダー３の受承面５及び解除面６に対する接点部９が形成
されている。ばね部材２は、アクセルペダル１が踏み込
まれる前の状態で、被押圧部８がアクセルペダル１とほ
ぼ接するようにしてある（離間していてもよい）。ま
た、接点部９はアクセルペダル１の踏み込みに伴って受
承面５上を摺接していく。このとき、アクセルペダル１
の踏み込みによって被押圧部８が押されると、本体部７
はボルト４による固定端側を支点として全体が回動変位
し、同時に被押圧部８が押されることに伴って山形形状
のなす角度（頂点部分の開き角度）を拡げるような圧潰
方向への変位を生じさせる。そして、アクセルペダル１
が所定角度（キックダウンを生じさせる角度）まで踏み
込まれると、接点部９が受承面５から解除面６へと移行
した位置（転換点）に至るような設定となっている。

【０００９】実施形態１は上記のように構成されたもの
である。このように構成されたものにおいて、アクセル
ペダル１が踏み込まれるとばね部材２の被押圧部８が押
される。すると、ばね部材２の本体部７はボルト４によ
る固定端を中心とした回動変位と、被押圧部８が押し込
まれることに伴う本体部７自体の圧潰方向への変位とを
生じる結果、接点部９が受承面５を押し付けながら同面
上を摺動してゆく。このときには、図５に示すように、
接点部９の変位量の増加につれアクセルペダル１の踏み
込み力（操作負荷）が増大する。

【００１０】そして、アクセルペダル１の踏み込みが進
行しキックダウン制御がなされる角度まで達すると、接
点部９は解除面６と受承面５との境界である転換点を経
て解除面６へと移行する。受承面５の勾配は接点部９が
差込み端を中心とした回動変位を生じるときの軌跡の接
線方向にほぼ等しく設定されていることから、接点部９
は受承面５に移行した瞬間にホルダー３による支持をほ
ぼ喪失するため、この時点で本体部７はそれ自体の圧潰
に伴う弾発力を失い、ボルト４による固定端を中心とし
た回動変位に伴う弾発力のみが操作負荷となる。したが
って、アクセルペダル１の踏み込み力はキックダウン制
御が開始される踏み込み角度を境として急激に低下する
ため、運転者はこれをもってキックダウンに必要な踏み
込み角度に達したことを体感することができる。その
後、アクセルペダル１を解放すると、アクセルペダル１
は図示しないリターンスプリングのばね力によって自動
復帰するとともに、ばね部材２も本体部７のばね力によ
って復帰する。この間の変位−操作負荷の特性は図５に
示す通りであり、これにより、ばね部材２はヒステリシ
スループを描きつつ原位置へ復帰する。

【００１１】以上のように、実施形態１によれば、接点
部９がホルダー３の転換点を境として解除面６へ移行す
るようにしたから、アクセルペダル１の踏み込み力（操
作負荷）を急激に変化させることができ、これをもって
運転者はキックダウンを可能とする位置まで踏み込みが
なされたことを確実に実感することができる。

【００１２】−実施形態２− 図６〜図８は本発明の実施形態２を示すものである。ホ
ルダー１０にはアクセルペダル１の踏み込み方向に沿っ
て装着凹部１１が形成されている。また、この装着凹部
１１内の壁面には案内溝１２が形成され、内部にはスラ
イダー１３が組み込まれている。スライダー１３は先端
側が案内溝１２から突出しており、アクセルペダル１の
踏み込みによってスライダー１３を案内溝１２内へ押し
込むことができるようにしている。また、装着凹部１１
内においてスライダー１３とは反対側の壁面にはばね部
材１４の一端側が固定されている。ばね部材１４の他端
側は上記したスライダー１３に接続されており、アクセ
ルペダル１が踏み込まれる前の状態では、図６に示すよ
うに、ばね部材１４は装着凹部１１の外方へ向かうよう
に斜めに取り付いており、スライダー１３をアクセルペ
ダル１側へ向かう方向へ付勢する。しかし、アクセルペ
ダル１の所定角度（キックダウン制御が開始される角
度）の踏み込みによってスライダー１３が押し下げられ
ると、ばね部材１４はスライダー１３のスライド方向に
対して直角となり、さらにアクセルペダル１が踏み込ま
れて上記とは逆方向に傾きばね力がアクセルペダル１か
ら遠ざかる方向に作用するようにしてある。つまり、ア
クセルペダル１の所定角度の踏み込みによってばね部材
１４がスライダー１３のスライド方向と直交する姿勢と
なった時を中立位置として、これを境にばね部材１４の
付勢方向が逆転するわけである。

【００１３】したがって、実施形態２のものにおいて
は、アクセルペダル１を踏み込むとスライダー１３がば
ね部材１４のばね力に抗して案内溝１２内を変位する。
この間は、ばね部材１４の付勢力がスライダー１３をし
てアクセルペダル１を戻し方向に付勢するため、これが
アクセルペダル１に対する操作負荷となり、踏み込み角
度の増加に伴って増大する。しかし、アクセルペダル１
が所定角度まで踏み込まれてばね部材１４がスライダー
１３の変位方向と直交する姿勢になると、ばね部材１４
はこれを中立点として以後はアクセルペダル１を踏み込
み方向に作用する方向に付勢するため、アクセルペダル
１に対する操作負荷は急激に低下する。したがって、運
転者は上記中立点を境として、操作負荷の急激な変化を
体感し、これをもってキックダウンに必要な踏み込み角
度に達したことを実感することができる。

【００１４】なお、本発明は種々の変更が可能であり、
次のような変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。 いずれの実施形態においても、アクセルペダル１に適
用しキックダウン技術に適用した場合を示したが、本発
明はこの分野に限らず、広く他の分野に適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１におけるアクセルペダルとばね装置
との配置を示す断面図

【図２】ばね部材とホルダーとの初期の取付け状況を示
す断面図

【図３】解除面への進行状況を示す断面図

【図４】解除面へ落ち込んだ状況を示す断面図

【図５】変位−操作負荷の特性図

【図６】実施形態２におけるアクセルペダルとばね装置
との配置を示す断面図

【図７】ばね部材が中立点にあるときの状況を示す断面
図

【図８】同じく中立点を通過したときの状況を示す断面
図

【符号の説明】

１…アクセルペダル ２，１４…ばね部材 ３、１０…ホルダー ５…受承面 ６…解除面 ９…接点部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動の操作が可能な被操作部材の作用
   による変位−操作負荷の関係がヒステリシスループを描
   くばね装置であって、 前記被操作部材の往動時には、付勢力を蓄勢しつつ変位
   することで前記被操作部材に対する操作負荷を増大させ
   た後、前記被操作部材が所定量変位した時に、前記操作
   負荷を急激に減少させる転換点が設定されていることを
   特徴とするばね装置。
2. 【請求項２】 前記被操作部材であるアクセルペダルの
   変位領域内に設置され、前記アクセルペダルの踏み込み
   により押され少なくとも一端側は受承面に対し同受承面
   から受ける抗力を徐々に増大させることで前記弾発力を
   徐々に蓄勢させるよう受承面上を摺接しつつ変位するば
   ね部材を有し、かつ前記受承面には前記アクセルペダル
   が所定角度踏み込まれたときに前記ばね部材の前記一端
   側を復帰可能に落とし込ませることで前記受承面からの
   抗力を急激に低下させる前記転換点を含む解除面が連続
   して形成されていることを特徴とする請求項１記載のば
   ね装置。
3. 【請求項３】 前記被操作部材であるアクセルペダルの
   変位領域内に設置され、前記アクセルペダルの踏み込み
   により押しこみ可能なスライダーと、このスライダーに
   対し前記アクセルペダルが所定の踏み込み角度まで踏み
   込まれるまでは、前記スライダーに対し戻し方向に付勢
   し、前記所定の踏み込み角度まで踏み込まれたときを境
   として前記スライダーを進行方向に付勢するよう付勢方
   向の転換点となる中立点を有したトグルばねとを備えて
   なることを特徴とする請求項１記載のばね装置。