JP2003341489A - 合成樹脂を成型加工して作製される、ゴルフカーおよび多目的車用ブレーキペダルおよびアクセルペダル - Google Patents

合成樹脂を成型加工して作製される、ゴルフカーおよび多目的車用ブレーキペダルおよびアクセルペダル

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を複雑にすることなく耐腐食性を向上さ
せるように改良されたブレーキペダルとアクセルペダル
とを備えるゴルフカーを提供する。 【解決手段】 ゴルフカーは、複数の車輪により支持さ
れるフレーム、ペダルシステム、およびゴルフカーのブ
レーキシステムあるいは駆動システムを作動させるペダ
ルシステムと連結して動作するペダルアームアセンブリ
を有する。ペダルアームアセンブリは、回転できるよう
に少なくとも間接的にフレームに結合されるアームとそ
のアームから展開するペダル部材を有する。ペダルアー
ムアセンブリは、アームとペダル部材から通常の耐腐食
性を示す単一の部材に一体に成形するように射出成形さ
れる。またペダルアームアセンブリは、構造剛性を高め
るために、その内部に内部補強部材を包含することもあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゴルフカーに関す
る。特に、本発明は構造を複雑にすることなく耐腐食性
を向上させるように改良されたブレーキペダルとアクセ
ルペダルとを備えるゴルフカーに関する。
【0002】
【従来の技術】ゴルフカーの大部分および他の小型多目
的車には、種々の形態のブレーキシステムが備わってい
る(例えば、特許文献1〜4参照)。特許文献1〜4お
よび他の文献にゴルフカーおよび多目的車にブレーキを
つけることが記載されているが、ゴルフカーおよび小型
車用ブレーキシステムには、なお、使い易さ、ふみごた
え、性能、保守性など、改良する余地があるであろう。
【0003】
【特許文献1】米国特許第4,867,289号明細書
【特許文献2】米国特許第5,158,415号明細書
【特許文献3】米国特許第5,713,189号明細書
【特許文献4】米国特許第6,223,865 B1号
明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ゴルフカーのブレーキ
システムは、通常、ブレーキペダルおよびこれと相互に
連結したアクセルペダルを有する。ブレーキペダルが所
定量押し下げられると、ブレーキシステムは通常(すな
わち作動)モードで動作する。ブレーキペダルがさらに
押し下げられ、つま先位置により動かされる2次レバー
がブレーキペダルとかみ合って押し下げられると駐車モ
ードとなり、ゴルフカーは静止する。ブレーキペダルと
アクセルペダルの各々は、相互に連結される個別の複数
部品から構成されている。ブレーキシステムの組み立て
に最終的に必要な個別部品の数が絶対的に多いことによ
り、最終組み立て工程が複雑になり過ぎて、組み立てに
過度の負担がかかり、公差が累積しやすくなる。
【0005】したがって、ゴルフカーのブレーキシステ
ムの簡素化が必要である。また、ゴルフカーのブレーキ
システムの個別部品を結合して、組み立ての複雑さおよ
び負担を軽減する必要がある。また、製造コスト、重量
およびブレーキシステムの複雑さを軽減し、かつ耐腐食
性および質感の良さを向上させることができるゴルフカ
ーのためのペダルアセンブリが必要である。さらに、従
来技術の不利な点を克服する合成樹脂(プラスチック
ス)製ペダルシステムが必要である。
【0006】
【課題を解決するための方法】本発明は、ゴルフカーの
ための優れた構造を有するペダルアームシステムを提供
する。ゴルフカーは、複数の車輪により支持されるフレ
ーム、ペダルシステム、およびゴルフカーのブレーキシ
ステムあるいは駆動システムを作動させるペダルシステ
ムと連結して動作するペダルアームアセンブリを有す
る。ペダルアームアセンブリは、回転できるように少な
くとも間接的にフレームに結合されるアームとそのアー
ムから展開するペダル部材を有する。ペダルアームアセ
ンブリは、アームとペダル部材から通常の耐腐食性を示
す単一の部材に一体に成形するように射出成形される。
またペダルアームアセンブリは、構造剛性を高めるため
に、その内部に内部補強部材を包含することもある。
【0007】本発明の適用分野はさらに明細書の詳細な
説明により明らかとなるであろう。しかし、明細書の詳
細な説明および特定の例は発明の好適な実施形態を示し
ているだけであり、これらは発明の範囲を制限するもの
ではない。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、詳細な以下の説明およ
び添付の図面を参照することにより、さらに理解するこ
とができる。図1は、本発明の原理に従って構成された
ブレーキシステムを有するゴルフカー10を示す。ゴル
フカー10は、1組の前輪12および1組の後輪14を
有する。前輪12は、ゴルフカー10が移動する方向を
制御する操舵輪として動作することが好ましい。後輪1
4は、ゴルフカー10を推進する駆動輪として動作する
ことが好ましい。
【0009】ゴルフカー10は、運転者と乗客を収容で
きる座席16を有する。ゴルフカー10は、前輪12の
方向を制御するハンドル18を有する。運転者は、アク
セルペダル82およびブレーキペダル80により、ゴル
フカー10の加速および減速を制御することができる。
アクセルペダル82およびブレーキペダル80は支持部
材から吊り下げられることが好ましく、通常、フロント
カウル24の下から下方に垂れ下がっている。これにつ
いては後述する。
【0010】図1を参照して以下さらに説明する。ブレ
ーキ駆動/解除アセンブリ50(ブレーキシステム)全
体はモジュラーユニットとして構成され、床板26より
も上に、少なくとも一部がフロントカウル24よりも下
となるように取り付けられる。したがって、床板26よ
りも下にまで伸びるようにぶら下がっている部品はな
い。この構成が有利なことには様々な理由がある。たと
えば、このブレーキシステム50の部品には、ゴルフカ
ー10が通るところにある障害物により損傷を受けるリ
スクがないからである。また、このブレーキシステム5
0の部品がゴルフカー10の通るところにある水や肥料
等の腐食性物質から隔離されているからである。
【0011】図2は、ゴルフカー10の特徴である、ブ
レーキシステム50を示している。図面の参照番号のう
ちいくつかはRまたはLの添字を有していて、それぞれ
ゴルフカー10の左(運転者)側、右(乗客)側の部品
であることを示している。アクセルペダル82は、(図
示されていない)電気エネルギー源からエネルギーの供
給を受ける電動モータ32の動作を制御する。電動モー
タ32は、ハブ38の駆動を各々制御する1つあるいは
1組の駆動シャフト34を有する。ハブ38は各々、後
輪14を駆動してゴルフカー10を推進させる。ここで
はモータ32が電動モータである場合について述べた
が、当業者であれば、後輪14を、ガソリンエンジンと
変速機あるいは他の適切な動力源によって推進すること
ができるであろう。
【0012】本実施形態では、ブレーキシステム50は
通常の油圧駆動ブレーキシステムである。ブレーキペダ
ル80の変位により生じる油圧の力によって、ディスク
ブレーキ、ドラムブレーキおよびバンドブレーキシステ
ム等のブレーキ部材が動作する。これについては後述す
る。ブレーキシステム50はブレーキペダル80を有
し、ブレーキペダル80はリンク42と連結していてそ
のリンク42を変位させる。リンク42によりマスター
シリンダ60にこの変位入力が与えられる。マスターシ
リンダ60は、通常のマスターシリンダとして動作し、
ブレーキペダル80が押し下げられると、マスターシリ
ンダ60にこの変位入力があたえられ、油圧制御ライン
46に出力される作動液(油圧油)の圧力を上昇させ
る。
【0013】油圧制御ライン46は、キャリパアセンブ
リ48に作動液を介して圧力を与える。キャリパアセン
ブリ48の各々は、対向するパッド44を有する。ブレ
ーキロータ40はハブ38と一致して回転する。パッド
44は、ブレーキロータ40の回転速度を遅くするよう
に摩擦力をブレーキロータ40に加える。このようにキ
ャリパアセンブリ48は、当業者にとって一般的な動作
をしている。ブレーキ力を最大とするために、ブレーキ
ロータ40に減速のための力を付加する第2のキャリパ
アセンブリ54の組が必要に応じて用意されることもあ
る。一つのブレーキディスクに2個のキャリパアセンブ
リを使用することは、ゴルフカー10によくある一般に
小径の車輪14に固有の空間的制限を打ち消すために特
に好ましい特徴である。
【0014】これまでに述べてきたように、ブレーキペ
ダル80が押し下げられると、マスターシリンダ60が
作動液を介して圧力を生成し油圧制御ライン46に出力
し、その圧力がキャリパアセンブリ48(および、もし
存在すれば、キャリパアセンブリ54)に作用する。作
動液の圧力が増加すると、ブレーキパッド44はブレー
キロータ40に向かって移動し、摩擦力を発生させて車
輪14の回転を遅くする。
【0015】ブレーキシステム50には2つの動作モー
ドがある。ブレーキシステム50の第1の動作モード
(作動モード)では、ゴルフカー10はより低速に減速
され、減速されて停止し、あるいは丘を下る時に不要に
加速されないように防止される。ブレーキシステム50
の第2の動作モード(駐車モード)では、ゴルフカー1
0は駐車モードが解除されるまで停止した位置にとどま
る。
【0016】ブレーキペダル80には可動範囲があり、
マスターシリンダ60はこれに応じてゴルフカー10を
停止させることに適切な、あるいはゴルフカー10を停
止位置にとどめることに適切な圧力を作動液を介して出
力する。ブレーキペダル80の可動範囲のうち第1の部
分は、ゴルフカー10を減速、あるいは丘を下る時に不
要に加速されないように防止する、作動モードに影響を
及ぼす。ブレーキペダルをさらに押し下げると、ブレー
キシステム50の動作モードは駐車モードになる。リン
ク42は、駐車モードである間、ブレーキペダル80を
所定の位置にかみ合わせて保持する戻り止め(デテン
ト)機構を有する。蓄圧器62は、駐車モードである
間、マスターシリンダ60に圧力を補充して、シールか
らの漏れ等により生じた作動液の圧力低下を補う。蓄圧
器62は作動液の圧力を維持して、キャリパアセンブリ
48により駐車に適切なブレーキ力がブレーキロータ4
0およびブレーキロータ40に対応する車輪14に加わ
るようにする。
【0017】ブレーキペダル80およびリンク42は、
ブレーキペダル80が所定の距離移動した場合にブレー
キペダル80とかみ合う、一つの戻り止めを共有する。
この時、マスターシリンダ60は作動液を介して圧力を
十分に出力して、車輪14が動きださないようにしてい
る。ブレーキペダル80が、動作モードが駐車モードで
あることを規定する、戻り止め位置にかみ合っている場
合に、ブレーキシステム50はブレーキペダル80ある
いはアクセルペダル82を押し込むことにより、駐車モ
ードから外れることができる。アクセルペダル82は、
機械的にブレーキペダル80と連結していて、ブレーキ
システム50を駐車モードから解除することができる。
【0018】以下、図3を特に参照して説明を続ける。
ゴルフカー10は車輌フレーム56を有する。フレーム
56は、フレーム56に連結するブレーキペダル/アク
セルペダルアセンブリ58を支持する。後輪車軸アセン
ブリ64は、フレーム56の後部を(図示しない)懸架
装置を介して支持する。図3に示すように、ブレーキペ
ダル/アクセルペダルアセンブリ58はフレーム56の
前面パネル52に取り付けられる。この結果、ブレーキ
ペダル80はレバーアーム88の下方に吊り下げられ、
アクセルペダル82はアクセルアーム172の下方に吊
り下げられる。
【0019】以下、ブレーキシステム50の様々な特徴
について説明する。駐車モードに設定される時、ブレー
キシステム50は単一の耳に聞こえるカチッという音あ
るいはポンという音を立てる。この音は、運転者が適切
に駐車モードに設定したことを知らせる。単一の耳に聞
こえる音の利点は、適切に駐車モードに設定されたこと
が明瞭に示されることである。この特徴が、パーキング
モードに設定した時に複数の耳に聞こえる音が生成され
ることのある従来のブレーキシステムに対して改良され
ている点である。なぜなら、このような従来のブレーキ
システムでは、十分なブレーキ力を生成する位置にブレ
ーキペダルがロックされているにもかかわらず、運転者
が駐車のためにはブレーキ力が不十分だと誤認する可能
性があったからである。
【0020】ブレーキシステム50には、スティクショ
ンに関連したヒステリシスが従来の機械部品を利用する
ブレーキシステムよりも少ないという本来の特徴があ
る。特に、コンタクトポイントの上に張りめぐらされた
ケーブルによって生じるヒステリシスが少ないという特
徴がある。このヒステリシスが減少していることによ
り、ブレーキシステム50を作動モードあるいは駐車モ
ードに選択するために必要な力は少なくてすみ、一方、
機械式のブレーキシステムを作動モードあるいは駐車モ
ードに適切に設定するためにはより多くの力を必要とす
る。機械式システムには時間につれてヒステリシスが増
大するという一般的な傾向がある一方、油圧システムに
はヒステリシスが少ないという本来の特徴があるので、
油圧ブレーキシステム50は、ヒステリシスと関係する
問題をゴルフカー10の耐用年数にわたってかなり減少
させる。
【0021】油圧ブレーキシステム50は、ブレーキパ
ッド44の磨耗を補う自己調整システムを有する。自己
調整が起こる理由は、マスターシリンダ60の作動液溜
め(リザバー)から余分な作動液がブレーキシステムに
加わることが許容されているからである。特性が良く知
られた設計のキャリパを使用しているので、ブレーキキ
ャリパの油圧シリンダが密封(シール)されていること
により、ブレーキパッド44は確実にブレーキロータ4
0から等距離はなれた位置まで均等に戻る。さまざまな
利点を有する袋(ブラッダー)型作動液溜めを利用する
ことにより、さらに油圧ブレーキシステム50の利点が
わかるであろう。袋型作動液溜めにより、確実に、作動
液溜めの上部からの作動液の損失が最小となる。袋型作
動液溜めにより、水、塵等の作動液を汚染する物質や大
気の、起こりうる混入を避けることができる。
【0022】油圧ブレーキシステム50は、吸湿性を示
さない合成液を利用する。吸湿性を示さない液体とはい
かなる液体も吸収しない液体である。一方、従来のブレ
ーキ液はゴムホース、封止部(シール)および従来のブ
レーキシステムで大気に曝されている他の場所(作動液
溜めを含む)を通して直接水分を吸収する。この混入は
まさに水蒸気を透過することができる封止部を通して起
こる。このように、多くの封止部は水分が液体であるな
らば封止するが、水分が気体になると封止しない。ま
た、吸湿性のあるブレーキ液はブレーキシステムの金属
部品の内部破損を加速させることがよくある。一方、吸
湿性を示さない合成液はブレーキシステムの金属部品の
内部破損を著しく減少させる。吸湿性を示さない液体は
極性がなく、この液体から環境にやさしいブレーキ液を
得ることができる。大部分の草木は吸湿性を示さない合
成液を吸収しない。一方、従来のブレーキ液は大部分の
草木に吸収され、これらの生命に損傷を与える。
【0023】従来のブレーキ液は、可能な限り水の吸収
を避けている一方、空気も吸収する。ブレーキ液に空気
が吸収されると、ふにゃふにゃしたブレーキのふみごた
えを生じる。また、キャビテーションやガス放出(アウ
トガス)等の、他の問題も起こすことがある。ガス放出
は、高度が高い状況にかなり長い間、車輌が曝されてい
ると起きる。ゴルフカーがより低いところに移動される
と、より高圧の大気圧によって空気がブレーキ液に取り
込まれ、より高いところに移動されると沸騰する。空気
の吸収により油圧システムに変動が生じる。
【0024】油圧ブレーキシステム50は、正圧封止で
加圧された油圧ブレーキシステムを提供する。駐車モー
ド時、油圧ブレーキシステム50は少なくとも約5MP
a(750psi)の圧力を生成している。この圧力
は、従来の油圧ブレーキシステムで良く利用されている
内部作動液の圧力(特に静止時の圧力)よりもはるかに
大きい。従来の油圧ブレーキシステムでは、駐車モード
は機械式非常ブレーキあるいは変速機におけるロックに
よって設定される。ブレーキシステム50では、ゴルフ
カーが使用されていなくてかつブレーキシステムが駐車
モードに設定されている時に、常に加圧されている油圧
システムが利用されている。ブレーキシステム50にお
ける比較的高い静止油圧に応じた正圧封止を実現するた
めに、すべての封止面(キャリパアセンブリ48に見ら
れる空気袋の弁も含む)で金属−金属接触を弾性体封止
材料で置き換えている。
【0025】また、油圧ブレーキシステム50は、ブレ
ーキペダル80の戻りを制御する制振(ダンピング)シ
ステムを有す。制振システムは、制振した作動液の流れ
を利用してブレーキペダル80を制御してブレーキが動
作しない位置まで戻す。従来のブレーキシステムにつき
ものの、ブレーキペダルが移動して最も上のところで停
止する時に生じるノイズを最小とするように、油圧ブレ
ーキシステム50ではブレーキペダルが上昇する速度が
制御される。
【0026】作動液は、ペダルが戻る間、らせん状に溝
切られた作動液の流れを限定する帰還経路を通って移動
する。この作動液制振経路によって、ブレーキペダルを
上方に動かす作動液の戻りの流速は、運転者が足を上げ
る間、ブレーキペダルと運転者の足とが接触を維持する
適切な速度になる。したがって、運転者は自身の足の下
にしっかりとブレーキペダルを感じ取る。一方、ブレー
キペダルの戻る速度は十分にゆっくりであり、ブレーキ
ペダルが最も上のところまで移動した時にドンとなるこ
とが避けられる。
【0027】以下、図4〜8を参照して本発明の好適実
施形態を説明する。ブレーキ駆動/解除装置50は、主
要な部品として、1)マスターシリンダ60、2)作動
液蓄圧器62、および3)ブレーキペダル/アクセルペ
ダル一体型アセンブリ58を有する。これらすべての部
品は共通の支持金具66に取り付けられている。支持金
具66は1枚の型抜きされた金属板から形成されてい
る。図4〜8で最も良く分かるように、支持金具66
は、後ろ側に開放端を有し、内側の側板68と外側の側
板70およびこれらの側板の間を連結する前板72とを
有する。取付フランジ74、76、78は、それぞれ運
転席の前面パネル52等の支持部材に連結するために、
側板68、70および前面板72から外に向かって展開
している。
【0028】ブレーキペダル/アクセルペダル一体型ア
センブリ58および作動液蓄圧器62は、互いに独立し
て、あるいは組合わせて使用することができ、図に示し
たブレーキシステム50および他の様々なシステムに適
用することができる。これらの部品の各々について順番
に説明する。
【0029】ブレーキペダル/アクセルペダル一体型ア
センブリ58は、油圧ブレーキシステム50および従来
からあるケーブル駆動の機械式ブレーキシステムに使用
することができる。この一体型アセンブリ58は、ブレ
ーキペダル80、アクセルペダル82、およびロック機
構84を有する。この一体型アセンブリ58は異なる数
種の機能を実行することができる。第1に、ブレーキペ
ダル80を作動させて、ブレーキ動作(動作モード)を
実行することができる。第2に、ロック機構84がブレ
ーキペダル80をロック位置に留め(ラッチ)ることに
より、ブレーキペダル80をかみ合った位置に保持する
ことができる。第3に、ブレーキペダル80は、蓄圧器
62と連携して動作することによりブレーキペダルを留
めることが容易になり、時間とともに徐々に動いてしま
う(クリープする)ブレーキペダル80をロック位置に
確実に保持するためのエネルギーを貯蔵することができ
る。第4に、他の第2のブレーキ解除機構を作動などさ
せることなく、ブレーキペダル80あるいはアクセルペ
ダル82のいずれによってもロック機構84を解除する
ことができる。
【0030】ブレーキペダル80は、回転軸86、回転
軸86から下方に伸びるレバーアーム88、およびレバ
ーアーム88の下端に取り付けられるパッド90を有す
る。図3〜5から最も良く分かるように、回転軸86は
合成樹脂スリーブ92に回転できるように取り付けら
れ、合成樹脂スリーブ92は主回転軸94に取り付けら
れている。回転軸94は、支持金具66に回転できるよ
うに取り付けられ、(後述するが、)アクセルペダル8
2の回転軸にもなっている。レバーアーム88を構成し
ている鋼には、鋼が腐食しないように(図示されていな
い)合成樹脂スリーブを被せることが好ましい。パッド
90として、任意の適切な足踏みパッドをレバーアーム
88の末端に取り付けることができる。ねじりコイルば
ね(戻しばね)96はブレーキペダルを戻すばねとして
働き、回転軸86とレバーアーム88の片側に取り付け
られている。また、合成樹脂ブロック98は、レバーア
ーム88の上面に取り付けられていて、後述するロック
機構84の一部を構成している。
【0031】以下、特に図5を参照して説明を続ける。
マスターシリンダ駆動ピン支持アーム100は、レバー
アーム88の内側に隣接して回転軸86に取り付けら
れ、レバーアーム88と共に回転する。駆動ピン102
は、支持アーム100に取り付けられ、回転軸86と共
に回転する。駆動ピン102は、ローラ103およびベ
ルト105を介して、マスターシリンダ60のメインピ
ストン104と連結しているので、ブレーキペダル80
とマスターシリンダピストン104は常に連動する。駆
動ピン102は偏心ピンを有し、横方向にブレーキレバ
ーアーム88の方に伸びるよう、支持アーム100の穴
106に取り付けられている。ピン102のヘッド10
8を回転させることにより、偏心ピンの太さが中間の部
分がマスターシリンダメインピストン104に近づいた
り遠のいたりしながら回転させることができる。このよ
うにして、全部品の組立て後に、ブレーキペダル80と
マスターシリンダメインピストン104との間のあそび
や利用できない空間(デッドスペース)を取り除くこと
ができる。
【0032】ロック機構84は、ブレーキペダル80が
ラッチポイントまで押し下げられると自動的にブレーキ
ペダル80をロック位置に留め、ブレーキペダル80が
ラッチポイントから先に動くと自動的にブレーキペダル
80をロック位置からはずしてブレーキを解除するよう
に動作する。ロック機構84はアクセルペダル82によ
っても解除されるように構成されている。ロック機構8
4は、1)一点に留める(シングルポイントラッチ)能
力、2)ブレーキペダルがラッチされているポイントか
ら先に動くとブレーキを解除する能力、3)アクセルペ
ダルによりブレーキペダル80がはずれることが可能な
キックオフ機構の少なくとも一つを備える任意の構造を
有することもある。図に示されているロック機構84
は、ブレーキペダルレバーアーム88の上のブロック9
8、ブレーキペダル80に回転できるように取り付けら
れた制御アーム110、支持金具66に回転できるよう
に取り付けられたスイングアーム112、ならびにオー
バセンタばね114を有する。オーバセンタばねは、制
御アーム110およびスイングアーム112のそれぞれ
と結合し、ブレーキ動作の間スイングアーム112を下
方に傾け、ブレーキが保持−解除を繰り返している間ス
イングルアーム112を上方に傾ける。
【0033】制御アーム110は、ブレーキペダルの上
のブロック98に回転ピンを介して回転できるように取
り付けられた1枚の金属板を有する。制御アーム110
には内側面と外側面ならびに前端と後端がある。制御ア
ームの後端には戻り止め118と120があり、外側面
の回転ピンの軸近傍かつ後端近傍に突起122が取り付
けられている。ブレーキがロックと解除を繰り返してい
る間、戻り止め118および120はスイングアーム1
12の鉤爪124と協調動作する。制御アーム110の
内側面の回転ピンの正面に緩衝性のある停止部材(スト
ップ)が取り付けられている。停止部材は第1および第
2の弧状面を有し、ブレーキがロックと解除を繰り返す
間、各々選択的に、ブロック98の上の対応する第1お
よび第2の緩衝性のあるポストとかみ合う。詳細は後述
する。オーバセンタばね114の前端に連結するための
ポスト136は、制御アーム110の外側面の前端部か
ら外側に伸びている。
【0034】スイングアーム112は、鉤爪124とカ
ム125を支持する。スイングアーム112は、ブロッ
ク98の上のカム面140に沿って進むカムフォロア1
38を支持する。スイングアーム112全体が回転チュ
ーブ142に取り付けられている。回転チューブ142
は、支持金具66の間に横方向に差し渡され、支持ピン
146に回転できるように支持されている。支持ピン1
46は、支持金具66の対向する側板68と70の穴に
取り付けられている。一組のカムフォロア支持アーム1
44は、空間的に離れた関係を維持しながら回転チュー
ブ142から前方に伸びている。カムフォロア138は
支持アーム144の前端に回転できるように取り付けら
れている。緩衝性のある弾性緩衝体(バンパ)148が
支持アーム144の後端に取り付けられている。カムフ
ォロア138は、支持アーム144にロールピンによっ
て取り付けられたローラを有する。緩衝体148は、図
7で示すようにブレーキペダル80が休止位置(すなわ
ち戻り切っている位置)にある時に、ブレーキペダルの
ための停止部材として働く。鉤爪124は外側のカムフ
ォロア支持アーム144の外側に横向きに位置し、制御
アーム110の戻り止め118、120と協調動作する
ように配置されている。カム125は、鉤爪124と共
通する段付突起として構成され、ラッチ動作の間、制御
アーム110の突起122と噛み合う。ばね支持金具1
50は、鉤爪124の外側に配置され、オーバセンタば
ね114が接続されるポスト152を支持している。ス
イングアーム112のポスト136の位置および制御ア
ーム110のポスト152の位置は、1)相互に、2)
カムフォロアの回転軸、3)ブレーキペダル80の回転
軸、および4)スイングアーム112の回転軸に対して
選択され、ばね114は、ブレーキペダルの押し下げ過
程のおよび戻す過程の選択された位相で、それぞれブレ
ーキペダルのロックと解除を補助するようにスイングア
ーム112の回転軸の周りで動く。図に示した実施形態
では、第1のオーバセンタ位置にある時にオーバセンタ
ばねは水平よりも30〜40度下向きにあり、第2のオ
ーバセンタ位置にある時にオーバセンタばねは水平より
も30〜40度上向きにある。
【0035】ブロック98は、ブレーキペダルレバーア
ーム88の上面に直接取り付けられ、ロック機構84の
他の部品を数個支持する構造体として機能している。カ
ム面140は、ブロック98の上面あるいは背面に直接
形成されている。カム面140は、その長さ方向に沿っ
た大部分は直線的であるが、その面の下端側にブロック
98の切欠として構成される弧状部分154を有する。
弧状部分154の寸法は、ブレーキペダル80がロック
位置にある時にカムフォロア138が静止することがで
きるように決められる。
【0036】L型が一般的なトグルアーム156は、ス
イングアーム112と隣接するブロック98の内側面に
回転できるように取り付けられる。トグルアーム156
は1)第1の脚158と2)第2の脚160を有し、第
2の脚は通常第1の脚158と直角となるように伸びて
いる。第1の脚158は、戻りばね164によって、ブ
ロック98のポスト162と接触するように傾けられて
いる。第2の脚160はスイングアーム112の爪16
6と選択的に協調動作し、ブレーキペダルの踏み込みの
初期段階の間スイングアームが回転しないようにし、そ
の後、爪166が第2の脚160にあたると、スイング
アーム112が落ちてロック位置に収まる。こうして、
接触音が一度だけしか聞こえないようにできる。
【0037】キックオフアーム170は、内側カムフォ
ロア支持アーム144の向こう側、回転チューブ142
の内側端に取り付けられている。キックオフアーム17
0は、回転チューブ142から前方および外側に伸びて
いて、アクセルペダル82の初期押し下げの時にアクセ
ルペダル82とかみ合う。
【0038】アクセルペダル82は、回転軸94の遠い
端(内側端)、支持金具66の内側板70の外側に取り
付けられている。アクセルペダル82は、1)回転軸9
4から下方に伸びているレバーアーム172、および
2)レバーアーム172の遠い端に取り付けられたパッ
ド174を有する。レバーアーム172の一部はキック
オフアーム170に密接して取り付けられ、アクセルペ
ダルの初期押し下げの時にキックオフアーム170とか
み合う。また、アクセルペダルの駆動を検知するため
に、非接触式アクセルペダル位置センサ178がレバー
アーム172の内側に取り付けられている。アクセルペ
ダル82は、戻しばね180によって非作動位置に傾け
られている。
【0039】本実施形態の動作において、ブレーキが掛
かっていない時に、ブレーキペダル/アクセルペダル一
体型アセンブリ58は、図5、6に示される位置にある
ことを想定している。同時に、ブレーキペダル80は休
止位置(すなわち戻り切っている位置)にあり、ブロッ
ク98の前面がスイングアーム112の停止部材148
とかみ合うまで最も後ろまで回り切っていることを想定
している。スイングアーム112のカムローラ138
は、カム面140の弧状部分154から最大限離れたと
ころに取り付けられる。また、オーバセンタばね114
は第1のオーバセンタ位置にあり、制御アーム110の
中心線がスイングアーム112の回転軸よりも下となる
ように制御アーム110を傾けている。したがって、オ
ーバセンタばね114はスイングアーム112を下方に
傾けている。
【0040】運転者は、パッド90を下方に押してブレ
ーキペダル80を時計回りにブレーキ作動区間に回転さ
せることによって、ブレーキを効かせる。この回転動作
により、マスターシリンダ駆動ピン102がローラ10
3およびマスターシリンダメインピストン104を前方
に動かして、ブレーキを効かせている。ブレーキペダル
80が、ブレーキ作動区間を過ぎてラッチポイントに到
るまでの間、スイングアーム112の爪166はトグル
アーム156の第2の脚160に沿って移動し、カムフ
ォロワ(カムローラ)138をカム面140から離すよ
うに保持し、スイングアーム112の鉤爪124および
カム125を制御アーム110から離すように保持す
る。このようにブレーキが働いて、引き続いてブレーキ
ペダルがラッチポイントまで押し下げられるが、その
間、ロック機構84のラッチ部品は互いに接触しないの
で、ブレーキペダルがロックしたと音で誤らせるかもし
れない接触音を生じないようにできる。オーバセンタば
ね114は、この間、第1のオーバセンタ位置にとどま
っている。したがって、制御アーム110は、スイング
アーム112をラッチすることができない位置にとどま
っている。このようになっているので、ブレーキペダル
をさらに押し下げることなく運転者がパッド90から足
を離すと、ブレーキペダル80は解放位置に戻る。
【0041】ブレーキ作動区間を十分に過ぎると、スイ
ングアーム112の爪166はトグルアーム156の第
2の脚にあたって、スイングアーム112が弧を描いて
カム125が制御アーム110の突起122とかみ合う
位置まで落下する。このようにスイングアーム112が
遅延して落下することにはいくつかの利点がある。たと
えば、このようして、スイングアーム112の鉤爪12
4およびカム125が制御アーム110の戻り止め11
8、120、および突起122に当たることはない。し
たがって、すでに述べたように、ブレーキペダルがロッ
クしたと誤らせる音を生じないようにできる。またこの
ようにして、オーバセンタばね114に十分なポテンシ
ャルエネルギーを蓄積してそのエネルギーでスイングア
ーム112を効果的にそのロック位置に動かすことがで
きるようになるまで、スイングアーム112をそのロッ
ク位置の方に動かないようにすることができる。またこ
のようにして、スイングアーム112が所定の位置に落
下する時にカム125と突起122との間で固体同士の
接触が生じると、独特の”クリック”音が生じるので、
運転者は音でブレーキペダル80がロックされる位置に
移動したことを知ることができる。
【0042】運転者がブレーキペダル80をロック位置
まで押し込んだ後に、ブレーキペダル80から足をはず
すと、ブレーキペダルはごくわずかに戻り、スイングア
ームカム125が制御アーム突起122を押すことによ
って、オーバセンタばね114が第1のオーバセンタ位
置から第2のオーバセンタ位置に動く。この動きによ
り、制御アーム110はこの位置からラッチされる位置
まで素早く回転する。突起122が制御アームの回転軸
のごく近傍に位置している結果、ごくわずかな(100
分の1ミリメートル程度の)ブレーキペダルの回転移動
によって、制御アームが60度以上回転移動する。この
関係があることにより、ラッチ動作の間オーバセンタば
ね114に必要とされる仕事量が減少している。停止部
材126の第2の面130はブロック98の第2のポス
ト134とかみ合い、制御アーム110の第1(下側)
戻り止め118はスイングアーム112の鉤爪124と
かみ合ってスイングアーム112を所定の位置にロック
する。この動きにより、運転者にブレーキペダル80が
ロックされたことを音で知らせる独特のクリック音が生
じる。この後運転者がブレーキペダルを解除するまで、
ブレーキペダル80は制御アーム110がラッチする力
によりロック位置に保持される。しかし、ばね114は
その中心線が制御アーム110の回転軸よりも上である
第2のオーバセンタ位置にあるので、ばね114は、制
御アーム110を下方ではなく上方に傾ける。このよう
に、後の解除のために前もって制御アーム110を用意
してある。
【0043】この時点でオーバセンタばね114が制御
アーム110を保持している力は十分に大きく、輸送中
に押し合いへし合いされる車輌のせいで不注意で加えら
れる力や粗暴な運転者による乱暴な取扱いによりアクセ
ルペダル82により生じる力等の力により動くことはな
い。しかし、この保持力はそれほど強くする必要はな
い。なぜなら、スイングアーム112をロック位置から
はずすように回転させようとする、どのアームの力のモ
ーメントも非常に小さいからである。こうして、比較的
弱いばね(ばね荷重が35〜50N=8〜12Lb程
度)をオーバーセンタばねとして利用できる。
【0044】ブレーキペダル80あるいはアクセルペダ
ル82のいずれかを動かすことにより、ブレーキペダル
80がロック位置から外れてブレーキが解除される。ブ
レーキペダル80を利用してブレーキを解除するには、
運転者はブレーキペダルをそのロック位置の先までブレ
ーキペダルを押し込むだけでよい。このブレーキペダル
の移動およびその帰結としてのスイングアーム112の
移動により、スイングアーム112の鉤爪124が制御
アーム110の第1の戻り止め118から外れ、オーバ
センタばね114がスイングアーム112を上方に引き
上げ、鉤爪124が第2の戻り止め120にはまる。こ
の鉤爪124が戻り止め120にはまる動作により独特
のクリック音が生じるので、運転者はブレーキペダル8
0がそのロック位置からはずれたことを知ることができ
る。こうして、運転者がブレーキペダル80を解除する
と、戻しばね96および蓄圧器ばね246のバイアス力
を受けてブレーキペダル80はその休止位置に戻る。
【0045】ブレーキペダル80が戻る行程の間、スイ
ングアーム112はブレーキペダル80によりかなりの
モーメントが加えられている。スイングアーム112の
鉤爪124は、戻り止め120の表面に十分なモーメン
トを生じさせて、制御アーム110を反時計回りに回転
させる。こうしてオーバセンタばね114は第1のオー
バセンタ位置に戻り、再びスイングアーム112を下方
に傾ける。また、この戻り行程の間、スイングアーム1
12の内側面の爪166は、トグルアーム156の第2
の脚160とかみ合ってトグルアーム156を時計方向
に回転させ、爪166がトグルアーム156に妨げられ
ることなく移動できるようにする。トグルアーム156
は、それから、ばね164のバイアス力を受けて初期位
置に戻り、次のブレーキの作動サイクルに備える。
【0046】アクセルペダル82を利用したブレーキペ
ダルの解除も同様の手順で進行する。運転者がアクセル
ペダル82を押し下げると、レバーアーム172がキッ
クオフアーム170とかみ合う。これらがかみ合うこと
により、スイングアーム112は回転チューブ142の
回りを時計回りに回り、上述のように制御アーム110
を回転させる。上述のように、この動きによりスイング
アーム112が制御アーム110からはずれ、ブレーキ
ペダル戻しばね96および蓄圧器ばね246の力を受け
てブレーキペダル80がその静止位置に戻る。また、上
述のように、この動きにより制御アーム110およびオ
ーバセンタばね114は初期位置に戻る。カム面140
の切欠154がスイングアームの回転弧に沿っているの
で、カムフォロア138は、ブレーキをはずすためのア
クセルペダルの踏み込みの初期過程の間、ブレーキペダ
ル戻しばね96および蓄圧器ばね246がブレーキペダ
ル80を戻す比較的強い力から抵抗を受けることなく、
カム面140に沿って円周方向にただ移動する。したが
って、アクセルペダルの動きにほとんど抵抗を与えるこ
となくブレーキペダルがそのロック位置からはずれ、運
転者の最小限の力によりアクセルペダルがその行程の最
初の2〜8cm動くとブレーキが外れる。こうして、運
転者がそっと触れるだけでアクセルペダルを動かすこと
ができ、アクセルペダル82を踏みすぎることなくブレ
ーキをはずすことができる。このことによって、ゴルフ
カートおよび他の軽荷重用車輌によくあるガクガクした
動きや急発進が解消されている。
【0047】マスターシリンダ60および作動液蓄圧器
62は、ブレーキペダル押し下げによって生じる機械的
駆動力を作動液の圧力に変換するように構成されてい
る。その圧力により、まずブレーキが働き、続いてブレ
ーキが働いている状態にブレーキを保持するためのエネ
ルギーを余分に蓄積する。このようにエネルギーを蓄積
することにはいくつかの利点がある。たとえば、この蓄
積されたエネルギーにより、ブレーキシステム50はシ
ステムの弾性部品の緩和等により生じるクリープ(作動
液の圧力損失)を取り戻すことができる。また、この蓄
積されたエネルギーにより、ロックされたブレーキペダ
ルが解除された後、ブレーキペダル80がその休止位置
まで戻ることが支援される。
【0048】図4、5、7、8を参照して説明を続け
る。マスターシリンダ60は、従来からある一般的なも
のであり、その内部に水平ボア202が形成された筐体
200を有する。リザバー204は、作動液を溜めるた
めにボア202より上に形成されている。ボア202は
上部注入口206および後部吐出口208を有する。注
入口206はリザバー204と協調動作する。後部吐出
口208は、蓄圧室210に開いている。詳細は後述す
る。マスターシリンダメインピストン104は、ボア2
02内を摺動できるように取り付けられ、ボア202の
後端から後方に伸びてローラ103と接触している。こ
のように配置されているので、1)ブレーキペダル80
が押し下げられその帰結として駆動ピン102およびロ
ーラ103が回ると、メインピストン104がボア20
2に沿って前方に押され、吐出口208が加圧され、
2)ブレーキペダル80から足がはずされると、メイン
ピストン104がボア202に沿って後方に動かされ、
吐出口208が減圧される。
【0049】図7を参照して説明を続ける。蓄圧室21
0、および蓄圧器62の残りの部分、はブレーキシステ
ム50の任意の加圧ポイントに設置できる。図に示す実
施形態では、蓄圧室210は、蓄圧器62の部品点数を
削減し組み立て易くするために、ボア202とほぼ同一
の直線状にあるように拡張されたマスターシリンダ筐体
200の拡張部212に形成されている。蓄圧室210
は、その後壁にマスターシリンダ吐出口208に直に開
いている第1のオリフィス218を、その上部壁にガス
抜き口222と連絡している第2のオリフィス220、
およびマスターシリンダ筐体拡張部212にブレーキ供
給オリフィス224を有する。ブレーキ供給オリフィス
224は、図2に示す対応するブレーキライン46を介
して前輪/後輪の車輌ブレーキと接続している。
【0050】蓄圧器駆動ピストン214および逆流防止
弁216は、蓄圧室210に取り付けられている。蓄圧
器駆動ピストン214は、蓄圧室210に摺動できるよ
うに取り付けられ、マスターシリンダ拡張部212の後
端を越えて蓄圧器ばねアセンブリと接触している。逆流
防止弁216は、蓄圧器駆動ピストン214の前方に取
り付けられ、蓄圧器駆動ピストン214の後端とと逆流
防止弁216の前端との間に取り付けられた戻しばねに
よって蓄圧室210の前までずらされている。
【0051】逆流防止弁216は、ブレーキがはずされ
た時に、液が蓄圧室210からマスターシリンダ60に
戻る流れを止め(ダンプし)て、この型の駐車/停車ブ
レーキシステムの大部分に見られるブレーキペダルのス
ナップバック効果(ブレーキが解放された状態から助力
無く自動で戻ること)を抑止するために用いられる。ブ
レーキの代わりに蓄圧器62に蓄積されたエネルギーは
徐々に解放されるので、ブレーキペダルは非常にゆっく
りと戻る。
【0052】作動液蓄圧器62が実行する有効な機能に
は、たとえば、運転者がブレーキペダル80をそのロッ
ク位置まで押し下げるのに必要な労力を減少することが
ある。また、作動液蓄圧器62は人が作動液を加圧する
ことにより生じるエネルギーを、ブレーキペダル80が
ロックされた後にブレーキが利く位置にブレーキペダル
を保持するために利用できる形式で蓄積することができ
る。また、作動液蓄圧器62は、ブレーキペダルがはず
された時にブレーキペダルがその解放位置までもどるこ
とを支援する。蓄圧器に好ましい構成とは、部品点数が
最小限であり、単品として工場で組み立てられ、習れて
いない作業者でもブレーキシステム50の残りの部分に
容易に取り付けることができるものである。そのため
に、作動液蓄圧器62をばね型蓄圧器とした。図7に、
ばね型蓄圧器の形態が最も良く分かるように示されてい
る。作動液蓄圧器62は、リテイナ240、リテイナ2
40の後端に配置され動くことができる圧縮板242、
リテイナ240の前端に固定されたキャップ244、お
よび圧縮板242とキャップ244との間に取り付けら
れた蓄圧器ばね246とを有する。
【0053】リテイナ240は、前面取付板248およ
び前面取付板248から後方に伸びる複数の(好ましく
は2本の)ベルト250とを有する。取付板248は、
内ねじ切りされたポスト252と径方向外側でポスト2
52とは逆方向に曲げられた一組の爪254とを有す
る。ねじ切りされたセンターポスト252は、マスター
シリンダ筐体拡張部212の外部ねじ256にねじこま
れ、ポスト252がマスターシリンダ筐体各兆部に完全
に締結される時、爪254が支持金具66の前板72の
溝穴258にロックされる。こうした後には、爪254
を溝穴258から解放するために反時計回り方向に過大
なトルクをかけない限り、蓄圧器62をマスターシリン
ダ筐体拡張部212から取り外すことはできない。ベル
ト250はキャップ244を支持し、蓄圧器ばね246
および圧縮板242の双方を案内および支持するように
構成されている。各ベルト250は取付板248から後
方に伸び、ベルトの先はフック260で終わっている。
ベルト250本体は圧縮板242および蓄圧器ばね24
6を支持および案内している。フック260はキャップ
244に引掛かっていて、キャップ244を所定の位置
に固定している。詳細は後述する。
【0054】圧縮板242は、環状の後部ばね支持部2
62およびカップ部264を有する。カップ部264
は、後部ばね支持環状部262の中心から前方に軸に沿
ってフロントナット部266まで伸びている。ばね支持
部262は蓄圧器ばね246の後端の取り付位置として
機能する。カップ部264はマスターシリンダ筐体拡張
部212の端を囲み、蓄圧器駆動ピストン214の前端
に接するように構成されている。穴268は、ベルト2
50の通り道としてばね支持部262に形成されてい
る。組み立てられると、リテイナ240のベルト250
と圧縮板242の穴268との間にこの関係があるか
ら、圧縮板242はリテイナ240の軸方向に移動し、
圧縮板242とリテイナ240との間の相対的な回転運
動は防止されている。
【0055】キャップ244は、軸方向の円形前端部2
70と内側および外側のフランジ面272、274を有
する金属製円環を有する。フランジ272と274は前
端部270から後方に伸びて、蓄圧器ばね246の第2
の取付位置として機能する溝を形成している。フックを
受け入れる一組の穴が、前端部270の対応するノッチ
278の近傍に形成される。ノッチ278は、リテイナ
240のベルト250およびフック260を受け入れて
キャップ244がリテイナ240に固定されるように構
成されている。
【0056】蓄圧器ばね246は、予備組み立て工程に
おいてかなり予圧縮されている。以下、詳細に説明する
ように、このばねの予圧縮により圧力の閾値が設定さ
れ、この閾値にマスターシリンダ60内の圧力が満たな
いときはマスターシリンダ60におけるほぼすべての仕
事は作動液の加圧に使われ、マスターシリンダ60内の
圧力がこの閾値を超えるとマスターシリンダ60におけ
るほぼすべての仕事は蓄圧器62内へのエネルギーの蓄
積に使われる。特定の閾値となるように加圧するために
必要な予圧縮量は、蓄圧器ばね246のばね定数および
自由長に応じて変化する。図に示す実施形態では、蓄圧
器ばね246の自由長は約230ミリメートル、ばね定
数は約4.4kN/m(25Lbs/inch)であ
る。圧力の閾値がほぼ5.5〜5.9MPa(800〜
850psi)となるように、蓄圧器ばね246は組立
工程において約120ミリメートルの長さに予圧縮され
て組み込まれている。
【0057】蓄圧器ばね246の予圧縮は、圧力の閾値
をブレーキをロックさせる圧力よりも十分高く、かつブ
レーキペダル80の単一ラッチポイントよりも十分低く
設定するように選択される。ブレーキペダルが200ミ
リメートル押し込まれるとブレーキペダルがラッチされ
るブレーキシステムでは、ブレーキペダルが最初の50
〜80ミリメートル押し込まれる間は、たとえ急ブレー
キをかけた時であっても、ブレーキとして動作する。通
常の場合、実際には、ブレーキペダルを約60ミリメー
トル押し込むだけでブレーキがロックする。図9に、十
分スムーズなブレーキ動作時とスムーズでない(ガクガ
クした)ブレーキ動作時の各々でブレーキにロックが発
生する代表的なポイントが示されている。
【0058】ブレーキペダルを閾値に相当するポイント
286を超えてさらに踏みこむと、蓄圧器ばね246が
圧縮される。このようにして、蓄圧器ばね246に、マ
スターシリンダを作動させるエネルギーがポテンシャル
エネルギーとして蓄積される。このペダル駆動段階の
間、折線282の傾きの小さな部分288によって示さ
れているように、システム圧力はとてもゆっくりと上昇
する。この効果は、蓄圧器ばね246を圧縮するために
入力が必要な力の増分が、作動液を加圧するために入力
が必要な力の増分よりもかなり小さいという事実の帰結
である。こうして、このペダル駆動の第2の段階の間で
はブレーキペダルの移動に対する抵抗は、第1の段階の
間よりも、もっとゆっくりと増加する。
【0059】図に示した実施形態では、ブレーキペダル
駆動の第1段階と第2段階との間の遷移は作動液圧力が
おおよそ5.5〜5.9MPaの遷移ポイント286で
起こる。その後圧力は徐々に増加し、ブレーキペダル駆
動の第2段階が終わりブレーキペダル80がそのロック
位置に保持されるところでは、ほぼ6.2〜6.6MP
aとなる。この時、蓄圧器ばね246の長さは、ほぼ1
3ミリメートルである。ブレーキペダル駆動の第2の段
階は、ブレーキペダル80をそのロック位置にラッチす
るために必要なペダルの全行程の最低でも50%、おそ
らくは少なくとも65%以上を占めている。こうしてこ
の段階を終えるまでに、ブレーキを保持し、ブレーキペ
ダルを戻す時に運転者のわずかな力とともに使用される
エネルギーが蓄圧器62に十二分に蓄積される(蓄圧器
62に蓄積されたエネルギーの量は、折線282の下の
網掛けした領域292として図9に示されている)。
【0060】ブレーキ駆動行程の第2段階のかなり長い
距離にわたって多大な仕事が行われているが、行程を短
くする場合に比べても同じ量の仕事をする(したがって
同じ量のエネルギーを蓄積する)のに入力が必要な力は
ずっと小さい。実際、ブレーキペダル80を遷移ポイン
ト286まで到達させるには、運転者は約160N(3
5Lbs)の力を加え、さらに110N(25Lbs)
の力を追加してブレーキペダル80をラッチポイントま
で押し下げることができる。これとは対照的に、もし蓄
圧器がないブレーキシステムで運転者がブレーキペダル
80をそのラッチポイントまで押し下げなければならな
いとしたら、より高い圧力まで作動液を加圧するために
入力が必要な力は劇的に大きくなる(図9の破線290
を参照)。このように蓄圧器62により、ブレーキペダ
ルのラッチ動作が大幅に容易となり、運転者がペダルを
容易に長い距離動かせるのでラッチポイントに到達する
ために必要な精度が減少している。
【0061】ブレーキペダルから足がはずされると、逆
流防止弁216は即座に、戻しばね230の力を受けて
蓄圧室210の前端にぴったりとはまり、蓄圧室210
の急激な減圧を防止する。この逆流防止弁による抑制効
果により、ブレーキペダル80は、続くしばらくの間、
比較的ゆっくりと戻る。こうして、ブレーキペダル80
は,好ましくない急激なスナップバックを起こすことな
く、その初期位置に戻る。急激なスナップバックは、シ
ステムに重大な磨耗や破断を生じさせ、運転手に怪我を
負わせる危険さえ生じさせるので好ましくない。さらに
この時点でブレーキペダル回転軸86と固定スリーブ9
2の間の消音グリスがブレーキペダルが戻る動きを抑制
する。しかし、逆流防止弁216と消音グリスの抑制効
果が組合わさって、過度にブレーキペダルの戻りが抑制
されることはない。その代わり、戻しばね96および蓄
圧器ばね246の力を受けてブレーキペダル80は、運
転者の足の動きにしたがって運転者の足を速すぎない速
度で押し上げる。このように戻る速度が抑制された結
果、ブレーキペダルがその休止位置(完全に解放された
位置)に到達した時に生じるわずかに残るスナップバッ
ク衝撃力はスイングアーム112の弾性緩衝体148に
よって吸収される。こうしてペダルは音も振動もほとん
ど生じることなく戻る。
【0062】図10は、油圧ブレーキシステム50(図
1〜3)と同様に構成された油圧ブレーキシステム31
0を示す。油圧ブレーキシステム310は、ディスクブ
レーキシステムではなく、ドラムブレーキシステムを利
用して車輪にブレーキ力を伝達している。油圧ブレーキ
システム310の部品は図1〜3に記載の部品と同様で
あり、同一の参照番号を用いて参照する。
【0063】図10に実施形態が示されているブレーキ
システム310はドラムブレーキシステムであり、油圧
制御ライン46によって加えられる作動液の圧力に応じ
て動作するブレーキシリンダ/シューアセンブリ312
を有する。ブレーキシリンダ/シューアセンブリ312
は、ブレーキドラム314に対して径方向外側にブレー
キシューを押し付けるブレーキシリンダを有する。ブレ
ーキドラム314の外側と車輪14は連結している。油
圧制御ライン46を介して作動液に圧力を加えると、ブ
レーキシリンダ/シューアセンブリ312がブレーキド
ラム314に対してブレーキシューを押し付けて、摩擦
力を発生させ、車輪14の回転を減速する。こうして、
油圧ブレーキシステム310は、ディスクブレーキシス
テムではなくドラムブレーキシステムによりブレーキ力
が加わること以外は、すでに述べてきたように動作す
る。
【0064】図11に、本発明の別の実施形態として、
バンドブレーキシステムを使用して駆動シャフト34の
回転を減速する油圧ブレーキシステム320が示されて
いる。図11には、すでに図1〜3、10について述べ
てきた一般的な構成が記載されているが、バンドブレー
キがブレーキシステムとして記載され、ディスクブレー
キあるいはドラムブレーキは記載されていない。したが
って、図11の部品の記載に図1〜3、10の同様な部
品の参照番号を使用する。
【0065】油圧ブレーキシステム320は、ブレーキ
ペダル80とリンク42の変位を利用してマスターシリ
ンダ60から油圧制御ライン46に作動液圧力を発生さ
せる。油圧制御ライン46はバンドブレーキアセンブリ
322を動かす。バンドブレーキアセンブリ322は駆
動シャフト34と固く連結されたブレーキシリンダ32
4を有する。ブレーキシリンダ324にはブレーキバン
ド326が巻かれている。作動液の圧力に応じて、ブレ
ーキバンド326はブレーキシリンダ324を外周から
締め付けて摩擦力を生じさせる。摩擦力により、駆動シ
ャフト34の回転が減速され、対応する車輪14の回転
が減速される。このようにブレーキ力が発生する。油圧
制御ライン46の作動液圧力が減少すると、ブレーキバ
ンド326は外周からの締め付けを弱め、こうしてブレ
ーキ力が減少する。
【0066】図12〜17は、キャリパアセンブリ48
の好適実施形態およびゴルフカー10との接続を示して
いる。図12は左ブレーキアセンブリ500Lを示して
いる。左ブレーキアセンブリ500Lは、ロータ部50
4と車輪ハブ部505を有すハブ/ロータ一体型アセン
ブリ502を有する。左ブレーキアセンブリ500Lは
さらにキャリパアセンブリ506を有し、キャリパアセ
ンブリ506は2つの貫通ボルト508によって、後軸
筐体511に固く取り付けられている固定フランジ51
0に取り付けられている。
【0067】キャリパアセンブリ506は、外側部分
(外側キャリパハーフサブアセンブリ)512と内側部
分(内側キャリパハーフサブアセンブリ)514を有す
る。内側部分514は、油圧ブレーキライン521から
作動液を受け取る液注入口516および右ブレーキアセ
ンブリ500Rに作動液を与える液出口517とを有す
る(図13参照)。内側部分514は、修理あるいは取
付の間ブレーキライン521から空気を抜くガス抜き弁
を有する。
【0068】図13は、左ブレーキアセンブリ500L
(図12)と同一の部品から左ブレーキアセンブリと鏡
像となる形に構成される右ブレーキアセンブリ500R
を示している。キャリパアセンブリ506は内部ハブ/
ロータアセンブリ502のロータ504に隣接して一組
のブレーキパッド518、519を保持する。ブレーキ
パッド518と519は、注入口516Rから加圧され
た作動液によって生じる油圧力に応じて動く。ハブ/ロ
ータ一体型アセンブリ502は溝付き六角ナット548
およびコッターピン540によって回転軸536の上に
保持される。
【0069】図14はキャリパアセンブリ506の分解
組立図を示している。図よりキャリパ−の内側部分51
4とキャリパの外側部分512の各々が一組のピストン
駆動子520を有することがわかる。各駆動装置は通常
の外側弾性シール522を有する。ピストンが前方に動
いてブレーキパッド518、519を押すと弾性シール
522が弾性的に変形する。作動液圧がなくなると、弾
性シール522はピストンをロータ部504から遠去け
るように引き戻して元の形に戻る。キャリパアセンブリ
506の内側部分と外側部分の間に、この内側部分51
4と外側部分512の各々の内部通路および内側部分5
14と外側部分512との間を通る作動液が漏れるのを
防ぐ通常の弾性オーリング525が一組取り付けられて
いる。オーリング525の直ぐ隣に図に示されていない
貫通取付ボルト530を受け入れる一組の貫通穴528
が配置される(図14)。また、同図には、ブレーキパ
ッド518と519をロータ部504に適切なアライン
メントをとって固定する貫通ボルト532が示されてい
る。また、ブレーキパッドを所定の位置に保持するため
に通常線ばねクリップが備わっている。
【0070】図15は、本発明のキャリパアセンブリ5
06の透視図である。図には、キャリパ内側部分514
とキャリパ外側部分512とを連結保持する貫通ボルト
530が示されている。ブレーキパッド518、519
をピストン駆動子520の間の適切な位置に保持する貫
通ボルト532が示されている。
【0071】図16は、ブレーキキャリパアセンブリ5
06の底面図を示す。図には、ブレーキパッド518お
よび519と駆動ピストン520との関係が示されてい
る。図から分かるように、パッド518および519に
より、ロータ部504が位置する空間が定められてい
る。
【0072】図17は、車輪ハブ/ロータ一体型アセン
ブリおよびキャリパがゴルフカーの小径車輪542の内
部に配置されている図面である。図から分かるように、
薄型キャリパ506はゴルフカーの小径の車輪の内部に
納まっている。キャリパ506が薄型なので、ディスク
ブレーキシステムをゴルフカーに装着することができ
る。
【0073】ブレーキキャリパアセンブリ506の詳細
についてさらに説明する。外側部分512は金属製キャ
リパ筐体(鉄あるいはアルミニウム合金の鋳造によって
作成されることが好ましい)を有し、内側部分514は
同様に作られた金属製キャリパ筐体を有する。キャリパ
筐体の各々は、平滑な外部接合面、貫通穴、およびブレ
ーキピストンを受け入れるほぼ円柱状の受けが、図12
〜15に示す適切な大きさとなるように通常の精度で精
密加工される。キャリパ筐体に、通常の技術を利用し
て、作動液を注入口から各ブレーキピストン受けの背面
に供給する作動液内部通路が形成される。キャリパアセ
ンブリ506全体を固定する固定フランジ510に2本
の取付ボルト530により固く締め付けることにより、
外側部分512にあるキャリパ筐体の端部の平滑加工面
が対応する内側部分514にあるキャリパ筐体の平滑加
工面と組合って固着する。外側部分512にあるキャリ
パ筐体のすぐ横に接触している固定フランジ510の側
面とロータ504は並行となっている。キャリパ筐体に
ある取付ボルト530のための貫通穴が両加工面と垂直
に配置されているので、ブレーキキャリパピストンの面
はロータ504の平行対向面とほぼ平行となり、ブレー
キパッド518、519はほぼ均一に磨耗するようにな
る。
【0074】各貫通ボルトは、キャリパの外側/内側部
分512、514のキャリパ筐体の端部の対向する平滑
機械加工面からほぼ中央に位置している。このように、
ボルト530を締めることによりオーリング525がわ
ずかに圧縮され、隣り合う筐体の間から作動液の漏れが
解消される。ブレーキキャリパアセンブリ506をフラ
ンジ510に取り付けるのに必要なボルトが2本だけな
ので、最終的に車軸に組み込む時に必要な労力は最小限
で済む。すなわち、ブレーキキャリパアセンブリ506
は最終組立工場から離れた場所で完全に組み立て、機能
試験を行い、それから所望に応じて作動液を充填して出
荷することができる。
【0075】キャリパアセンブリ506は、側面から見
ると、薄くかつ小型である。図17でよく分かるよう
に、内側/外側部分514/512のキャリパ筐体の径
方向の最も外側のポイントと車輪の内側リム面(通常は
円柱状)との間の遊び(クリアランス)は、およそ3〜
20mmの範囲であることが好ましく、5〜12mmの
範囲であることがさらに好ましい。このような狭い遊び
は、十分に厚く堅いキャリパ筐体を使用していることに
より可能となっている。さらに、キャリパ筐体を2本の
高品質ボルトおよび十分に堅い固定フランジを使用して
堅く固定することにより、強力なブレ−キ動作(ロータ
/車輪のロックに到るまで)中にキャリパアセンブリが
横方向あるいは径方向へ顕著に緩和あるいは変形しない
ようにされている。この点、キャリパ筐体の貫通ボルト
530が通る外端部は、図に示すように、その高さ(す
なわち、車輌の後軸から径方向外側の高さ)よりも厚く
(すなわち、車輌の後軸の軸方向に厚く)なっているこ
とが普通である。
【0076】2組の対向するピストンを、対向する内側
/外側部分514/512内で使用することには、さら
に有利な点がある。まず、対抗するピストン配置により
ロータの両側から向いあう力が釣り合っているから、強
い油圧ブレーキ力を加えることができる。次に、2つの
ピストン駆動子520は、外側部分512内に少し角度
を付けて互いに距離を離して取り付けられている。キャ
リパアセンブリ部分の各々の内部に2つブレーキピスト
ンを離して取り付けていることにより、図に示すよう
に、通常の長い腎臓形状で比較的厚いブレーキパッドを
使用することができるから、ブレーキパッドの表面積を
最大とすることができる。表面積が大きいことにより、
長期間にわたり繰り返されるブレーキ動作の間にブレー
キパッド表面が磨耗する速度が遅くなる。この長い形状
のブレーキパッドは、2つのブレーキピストンの間にあ
たるブレーキパッドの中央部分でも、たわみが最小限と
なるようにしてロータ面とブレーキパッド面との間が良
く接触するように、図に示す裏板部で補強されて作製さ
れていることが好ましい。この作製には任意の従来技術
あるいは適切な技術を使用できる。より大型で空間利用
効率の劣る従来の2ピストン型および4ピストン型ブレ
ーキキャリパアセンブリの設計および構成は良く知られ
ていて、かつ、取付空間や小型であることが問題となら
ないこれらの設計および構成の詳細な技術は用にに本発
明に適用できるから、以上の開示内容を使って、長寿命
ブレーキパッドを備えた薄くて小型の2ピストン型ブレ
ーキキャリパアセンブリについての本発明の設計および
構成については説明をこれ以上行わない。
【0077】次に図18を参照して、本発明の別の実施
形態に係るブレーキペダルシステム600を説明する。
ブレーキペダルシステム600は、ここまでに説明して
きたブレーキシステム50と共に使用されることを想定
されている。ブレーキペダルシステム600は、通常、
一体の部材として射出成形され、この部材に多数のシス
テム部品が組み込まれて単一の部材となっている。
【0078】ブレーキペダルシステム600は、回転軸
686、回転軸686から下方に伸びるレバーアーム6
88、パッド690を有し、これらの全てが単一部材と
して一体に成形されている。さらに、ブレーキペダルシ
ステム600は、必要に応じて、外部合成樹脂カバー6
04に包まれた補強部材602を図19に示すように含
んでいることが好ましい。補強部材602は、ブレーキ
ペダルシステム600の最終形状に近い外形に予め成形
された鋼製線状部材(ワイヤーフォーム)の挿入物であ
ることが好ましい。
【0079】補強部材602は、射出成形中、補強部材
602が適切に包まれて金属が外界に露出しないよう
に、成形金型内に配置される。補強部材602は、射出
成形工程の管理が容易にできるガラス繊維強化ナイロン
で包まれていることが好ましい。このように構成されて
いるので、ブレーキペダルシステム600は耐腐食性を
示す。
【0080】補強部材602により、ブレーキペダルシ
ステム600はさらに構造的に強固となり、また、成形
中に変形が起きないようにブレーキペダルシステム60
0を補強することができる。ゴルフカーのブレーキペダ
ルは、足による力およびこれに抵抗する作動液の力(油
圧ブレーキシステムの場合)から与えられる極端に大き
な負荷をしばしば受けることがわかってきた。補強部材
602により、このような極端に大きな負荷にも容易に
対応できる。しかし、成形補強部材を追加して使用する
場合や負荷を減らすためにモーメントを受けるアームの
長さを短くした場合には、補強部材602は必要ないか
もしれない。
【0081】また、ここで述べた効果はブレーキペダル
システム600に限定されない。すなわち、図20およ
び図21からわかるように、アクセルペダルシステム6
82はガラス繊維強化ナイロンを使用して射出成形され
ると想定されている。ブレーキペダルシステム600と
同様に、射出成形されたアクセルペダルシステム682
は、必要に応じて、外部構成樹脂ケースに包まれた内部
補強部材606を有する。しかし、アクセルペダルシス
テム682は極端に大きな負荷(ブレーキペダルシステ
ム600では普通だが)を通常は受けないので、内部補
強部材606は欠かせない部材ではない。けれども、内
部補強部材682によりアクセルペダルシステム682
の成形中の変形を最小限にできることははっきりしてい
る。したがって、内部補強部材606が挿入されている
ことが好ましい。
【0082】図18〜21からわかるように、ブレーキ
ペダルシステム600およびアクセルペダルシステム6
82には、複数の単独部品(スリーブ92、ピン支持ア
ーム100、制御アーム110、対応する締結具等、こ
れらに限定されない単独部品)および組立工程を解消す
ることができるという利点がある。また、ブレーキペダ
ルシステム600およびアクセルペダルシステム682
の主な利点には、複雑な一連の部品を単一の部材として
低コストに製造でき、対応するシステムを軽量化でき、
車輌の概観上の質を高め、耐腐食性を最大とし、公差管
理を容易とし、ペダル組立時に必要な複雑な塗装/被覆
/鍍金を解消できるということがある。
【0083】以上の記載は、本発明の態様を例示のみを
目的としていて、本発明の範囲を逸脱しない任意の変形
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の効果を示すように構成されたブレー
キシステムを有するゴルフカーを示す部分切取側面図で
ある。
【図2】 本発明の効果を示すように構成されたブレー
キシステムのブロック図である。
【図3】 ゴルフカー支持フレームおよびブレーキシス
テムの部品を示す透視図である。
【図4】 ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ
の組立図である。
【図5】 ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ
の分解組立図である。
【図6】 ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ
の上面図である。
【図7】 ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ
の部分垂直断面図である。
【図8】 ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ
の部分垂直断面図である。
【図9】 ブレーキペダルの変位に対する作動液圧力を
示すグラフである。
【図10】 ドラムブレーキシステムを利用する本発明
のブレーキシステムを示すブロック図である。
【図11】 バンドブレーキシステムを利用する本発明
のブレーキシステムを示すブロック図である。
【図12】 ハブ/キャリパアセンブリの内部透視図で
ある。
【図13】 ハブ/キャリパアセンブリの外部透視図で
ある。
【図14】 図12に示すキャリパアセンブリの分解組
立図である。
【図15】 キャリパアセンブリの外部透視図である。
【図16】 キャリパアセンブリの底面図である。
【図17】 車輪/ハブ/ロータ一体型アセンブリの側
面図である。
【図18】 本発明の別の実施形態に係るブレーキペダ
ルアセンブリの透視図である。
【図19】 図18に示すブレーキペダルアセンブリ
(本図に陰影として示す)に必要に応じて含まれる内部
部材を示す透視図である。
【図20】 本発明の別の実施形態に係るアクセルペダ
ルアセンブリの透視図である。
【図21】 図20に示すアクセルペダルアセンブリ
(本図に陰影として示す)に必要に応じて含まれる内部
部材を示す透視図である。
【符号の説明】
10…ゴルフカー、12、14…車輪、16…座席、1
8…ハンドル、24…フロントカウル、26…床板、3
2…電動モータ、34…駆動シャフト、38…ハブ、4
0…ブレーキロータ、42…リンク、44…ブレーキパ
ッド、46…油圧制御ライン、48…キャリパアセンブ
リ、50…ブレーキシステム、52…前面パネル、54
…第2のキャリパアセンブリ、56…フレーム、58…
ブレーキペダル/アクセルペダルアセンブリ 60…マスターシリンダ、62…蓄圧器、64…後輪車
軸アセンブリ、80…ブレーキペダル、82…アクセル
ペダル、88…レバーアーム、90…パッド、172…
アクセルアーム、、174…パッド、310…ブレーキ
システム、312…ブレーキシリンダ/シューアセンブ
リ、314…ブレーキドラム、320…ブレーキシステ
ム、322…バンドブレーキアセンブリ、324…ブレ
ーキシリンダ、326…ブレーキバンド、500…ブレ
ーキアセンブリ、502…ハブ/ロータアセンブリ、5
04…ロータ部、506…キャリパアセンブリ、512
…外側部分(外側キャリパハーフサブアセンブリ)、5
14…内側部分(内側キャリパハーフサブアセンブ
リ)、516…液注入口、517…液出口、518・5
19…ブレーキパッド、520…ピストン駆動子、52
1…油圧ブレーキライン、522…弾性シール、525
…オーリング、536…回転軸、540…コッターピ
ン、542…小径車輪、600…ブレーキペダルシステ
ム、682…アクセルペダルシステム、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット エー ウォーターマン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州 53211、ミルウォーキー、ノース ハケッ ト アベニュー 2748 Fターム(参考) 3D037 EA01 EB02 EC07 3J070 AA32 BA66 BA76 BA77 CA53 DA01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の車輪により支持されるフレーム、 ブレーキシステム、および前記ブレーキシステムを操作
    可能なように前記ブレーキシステムに連結されたブレー
    キペダルとを有するゴルフカーにおいて、 前記ブレーキペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合されるアームとそのアームから展
    開するペダル部材とを有し、 前記ブレーキペダルは、前記アームと前記ペダル部材と
    を通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体に成形するよ
    うに成形されることを特徴とするゴルフカー。
  2. 【請求項2】 前記複数の車輪の少なくとも一輪を駆動
    する駆動システムおよび前記駆動システムと動くように
    連結された、前記駆動システムを作動させる、アクセル
    ペダルとをさらに有する請求項1に記載のゴルフカーに
    おいて、 前記アクセルペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合されるアームとそのアームから展
    開するペダル部材とを有し、 前記アクセルペダルは、前記アームと前記ペダル部材と
    を通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体に成形するよ
    うに成形されることを特徴とするゴルフカー。
  3. 【請求項3】 前記アクセルペダルの前記アームおよび
    前記ペダル部材の少なくともいずれかに、内部補強部部
    材が埋め込まれていることを特徴とする請求項2に記載
    のゴルフカー。
  4. 【請求項4】 前記内部補強部材が鋼製線状部材である
    ことを特徴とする請求項3に記載のゴルフカー
  5. 【請求項5】 前記ブレーキペダルの前記アームおよび
    前記ペダル部材の少なくともいずれかに、内部補強部材
    が埋め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の
    ゴルフカー。
  6. 【請求項6】 前記内部補強部材が鋼製線状部材である
    ことを特徴とする請求項5に記載のゴルフカー
  7. 【請求項7】 複数の車輪により支持されるフレーム、 ブレーキシステム、 前記ブレーキシステムを操作可能なように前記ブレーキ
    システムに連結されたブレーキペダルと前記複数の車輪
    の少なくとも一輪を駆動する駆動システムおよび前記駆
    動システムと動くように連結された、前記駆動システム
    を作動させる、アクセルペダルとを有するゴルフカーに
    おいて、 前記ブレーキペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合される第1のアームと前記第1の
    アームから展開する第1のペダル部材とを有し、 前記ブレーキペダルは、前記第1のアームと前記第1の
    ペダル部材とを通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体
    に成形するように成形され、 前記アクセルペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合される第2のアームと前記第2の
    アームから展開する第2のペダル部材とを有し、 前記アクセルペダルは、前記第2のアームと前記第2の
    ペダル部材とを通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体
    に成形するように成形されることを特徴とするゴルフカ
    ー。
  8. 【請求項8】 前記ブレーキペダルおよび前記アクセル
    ペダルの少なくとも一つの内部に、内部補強部材が埋め
    込まれていることを特徴とする請求項7に記載のゴルフ
    カー。
  9. 【請求項9】 前記内部補強部材が鋼製線状部材である
    ことを特徴とする請求項8に記載のゴルフカー
  10. 【請求項10】 複数の車輪により支持されるフレー
    ム、 ブレーキシステム、 前記ブレーキシステムを操作可能なように前記ブレーキ
    システムに連結されたブレーキペダルと前記複数の車輪
    の少なくとも一輪を駆動する駆動システムおよび前記駆
    動システムと動くように連結された、前記駆動システム
    を作動させる、アクセルペダルとを有するゴルフカーに
    おいて、 前記ブレーキペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合される第1のアームと前記第1の
    アームから展開する第1のペダル部材とを有し、 前記ブレーキペダルは、前記第1のアームと前記第1の
    ペダル部材とを通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体
    に成形するように成形され、 前記ブレーキペダルはその内部に、第1の内部補強部材
    が埋め込まれていて、 前記アクセルペダルは、回転できるように少なくとも間
    接的にフレームに結合される第2のアームと前記第2の
    アームから展開する第2のペダル部材とを有し、 前記アクセルペダルは、前記第2のアームと前記第2の
    ペダル部材とを通常の耐腐食性を示す単一の部材に一体
    に成形するように成形され、 前記アクセルペダルはその内部に、第2の内部補強部材
    が埋め込まれていることを特徴とするゴルフカー。
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