JP2003502762A - 自動車用操作装置 - Google Patents

自動車用操作装置

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JP2003502762A
JP2003502762A JP2001504765A JP2001504765A JP2003502762A JP 2003502762 A JP2003502762 A JP 2003502762A JP 2001504765 A JP2001504765 A JP 2001504765A JP 2001504765 A JP2001504765 A JP 2001504765A JP 2003502762 A JP2003502762 A JP 2003502762A
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pedal
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JP2001504765A
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ファイゲル・ハンス−イェルク
ショーンラウ・ユルゲン
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コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
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    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • G05G1/36Mounting units comprising an assembly of two or more pedals, e.g. for facilitating mounting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
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    • Y10T74/20528Foot operated
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    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20888Pedals

Abstract

(57)【要約】 本発明は、車両に固定取付け可能なペダル支持台(4)が、それに枢着されかつ調節装置(7)によって第1の軸線回りに揺動可能で固定可能である本体(2)を備え、この本体が操作方向(B)と反対向きに車両室内の方に向いた、液圧式または電気機械式発生器(12)のためのケーシングを備え、本体(2)に揺動可能に枢着されたペダルレバー(1)が2本の脚(8,9)を備え、第1の脚(8)が踏力によって付勢可能であり、第2の脚(9)が発生器(12)に作用する、自動車用操作装置に関する。装置は、体の大きさ(足の長さ)が異なるいろいろな運転者の快適性要求に適合させるために操作装置を簡単に調節することができ、更に最適化された衝突特性を有する。更に、液圧式発生器が車両室内の足元空間内に配置可能であるという利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、自動車用操作装置に関する。
【0002】 操作装置は特にクラッチ操作に関して基本的に知られており、いろいろな要求
がなされる。一方では、装置の取付けスペースが小さくなければならない。とい
うのは、この装置の必要スペースが車両室内の乗客のために利用可能なスペース
を低減するからである。ペダル支持台のための固定個所の範囲内で車体壁を貫通
してステアリングコラムを案内しなければならないことにより、スペース不足が
増長される。更に、この範囲に横方向補強部が多数設けられる。この横方向補強
部は、水平に延びる支持体のように、車両の一方の側から他方の側に延び、車両
区画室を補強する。
【0003】 操作装置がいろいろな運転者の快適性要求を満足すべきであるので、ペダルレ
バーの調節および体の大きさ特に脚の長さが異なるいろいろな運転者に対するペ
ダルレバーの適合が不可避である。
【0004】 操作装置は安全技術上の要求を満たさなければならない。すなわち、有利な衝
突挙動を有していなければならない。衝突時に運転者からペダルレバーを積極的
に引き離すために、多数の異なるコンセプトが知られている。
【0005】 いろいろなアプローチは冒頭に述べた問題を部分的にしか解決しない。例えば
、衝突時にマスターブレーキシリンダ−ブレーキ倍力装置−ペダルユニットを揺
動させるための解決策は、ペダルレバーの位置を調節するためには適していない
【0006】 更に基本的には、操作装置を、他の車両構成要素とほとんど関連しない、独立
取扱い可能なユニットして、納入業者から調達し、車両に簡単に降り付け、更に
この解決策を他の種類の車両に適用する必要がある。ドイツ連邦共和国特許出願
公開第19617372号公報は、衝突時に火薬を点火するペダル装置を開示し
ている。この火薬のガス圧は、ロック要素によってペダルレバー枢着を解除する
ようにピストン装置を駆動する。このような装置は衝突センサと、火薬に点火信
号を供給する電子制御ユニットを必要とする。火薬技術的な部品を車両内で使用
することは、車両メーカーで組み立てる間も特別な安全手段を必要とする。なぜ
なら、いかなる場合でもすべての時点で誤起動を回避しなければならないからで
ある。
【0007】 本発明の課題は、上記のすべての問題を解決し、更に、誤機能を防止するため
の特別な安全手段を講じることを必要とせずに、いろいろな種類の車両に低コス
トで統合可能である、操作装置を提供することである。
【0008】 この課題は、請求項1,9記載の特徴によって解決される。本発明の他の詳細
は明細書および図面に関連して従属請求項から明らかになる。
【0009】 図1,2は、図示していない車両運転者に対して、最も前側の調節位置と最も
後側の調節位置にある第1の操作装置の実施の形態を概略的に示している。この
場合、操作端位置はそれぞれ破線で示してある。図3は第2の操作装置の実施の
形態を概略的に示し、図4は車両区画室の変形をきわめて簡略化して示した、重
大な衝突事故後の同じ操作装置を示している。
【0010】 図1,2の操作装置は、双脚状のペダルレバー1を備えている。このペダルレ
バーは軸として作用するピン3によって本体2に揺動可能に枢着されている。ペ
ダルレバー1の第1の脚8に踏力を加えることができる。第2の脚9は本体に固
定された、液圧式ブースタやマスターブレーキシリンダのための(特に液圧式の
)発生器(ジェネレータ、操作力変換装置)12または電気機械式ブレーキ装置
のための電気機械式発生器12に作用している。
【0011】 本体2はペダル支持台4に揺動可能に枢着されている。このペダル支持台は車
両固定の部品5、すなわち壁、支持部材等に固定可能である。ペダル支持台4と
本体2の間の枢着連結部は、簡単化するために、特に同様にピン6によって行わ
れる。この場合、基本的には勿論、あらゆる種類の揺動連結が考えられる。
【0012】 いろいろな人に合わせて操作装置を精密に調節できるようにするために、ねじ
付きスピンドル−ナット−構造体を備えた調節装置7がペダル支持体4と本体2
の間に設けられている。これについては更に後述する。本体2はペダルレバー1
と共にペダル支持台4と相対的に揺動可能である。更に、レバーの形をした、純
機械的に作用するトルク伝達手段またはトルク方向転換手段が設けられている。
このトルク伝達手段またはトルク方向転換手段は、操作装置に対して操作方向に
作用しない力Kを、操作方向Bの操作力に方向転換する。この場合、レバー状の
トルク伝達手段またはトルク方向転換手段により、ペダルレバー1が揺動運動さ
せられる。図において、操作方向Bと反対向きの力Kの原因は、例えば事故によ
って車両区画室内に侵入する部品または事故によって摺動する駆動装置等である
。更に、ペダルレバー1はトルク伝達手段として設けられ、本体2に回転可能に
固定されたペダルレバー揺動軸から出発して、異なる方向に向いていて実施の形
態に従って互いに対向する2本の脚8,9を備えている。第1の脚の端部には、
踏板(パッド)10が設けられ、第2の脚の端部には、発生器12の操作部材(
押し棒、リンク、ボーデンケーブル)の枢着個所11が設けられている。この発
生器は特に液圧式マスターシリンダ、マスターブレーキシリンダ、力シミュレー
ションを有する電気的な発生器等である。発生器12はペダルレバー1と共に本
体2上に配置されている。この本体自体はペダル支持台4に揺動可能に支承され
ている。それによって、ペダルレバー1と発生器12は一緒にペダル支持台4と
相対的に揺動可能である。従って、発生器12と相対的なペダルレバー1の位置
は、調節運動中は影響を受けない。本体2の加減調節は特にモータ駆動のねじ付
きスピンドル−ナット−構造体によってあるいは他の種類の伝動装置、例えばウ
ォームギヤによって行うことができる。使用される伝動装置は更に、セルフロッ
キングする伝動装置である。すなわち、駆動されない状態で別個のロック手段を
用いないで、調節された位置が維持される。調節位置の特に遊びのないロックの
ために、伝動装置が操作装置の本体2またはペダル支持台4のできるだけ近くに
、他の伝達部材を介在しないで配置されていると有利である。
【0013】 実施の形態に従って、調節装置7の駆動装置として、電動機13が本体2にフ
ランジ止めされている。電動機13はねじ付きスピンドルまたはウォームを駆動
する。この場合好ましくは、このねじ付きスピンドルまたはウォームがモータ軸
の端部に一体的に配置される。勿論、本発明を逸脱しないで、モータ軸を上記の
スピンドルまたはウォームに連結することも考えられる。スピンドルの回転運動
またはウォームの回転運動によって、ペダル支持台4に取付けられた一種のナッ
トの軸方向摺動運動が行われる。それによって、調節装置7は本体2とペダル支
持台4の間の相対間隔を変更することができる。電動機13が本体2と一緒に揺
動するので、スピンドルまたはウォームと協働するナットは調節位置に対応して
ペダル支持台4に揺動可能に取付けられている。理解されるように、電動機13
へのエネルギー供給のために、図示していない車両電気系への接続部材が設けら
れ、給電が適当な切換え手段によって中断可能である。更に、電動機13を、デ
ータバス接続部15によってCANプロトコルを用いてメモリモジュールを備え
た電気制御ユニットに接続すると有利である。これに関連して、メモリモジュー
ルは、特に乗員に関する、操作装置の所定の調節データを呼出し可能に記憶する
ことができる。例えば座席調節、ステアリングホイール調節、ミラー調節のよう
な他の電動化された調節装置またはペダルアセンブリ(例えばブレーキペダル、
エンジン制御ペダル、場合によってはクラッチペダルを含む)の他のペダルレバ
ーの調節装置を備えたバス接続部は、他の調節装置の所定の位置を、共通のメモ
リモジュールに記憶し、要求されるときに、例えば所定のコードによって呼び出
すことができるので、調節装置は特に所望な位置に同時に移動する。制御ユニッ
トとメモリモジュールが電子制御式車両ブレーキシステムの電気制御ユニットの
一部であるときには、電気的コストと組立てコストが大幅に低減される。更に、
ペダルレバー1に操作センサが付設されていると有利である。この操作センサは
制御ユニットに接続されている。センサはペダル操作状態に関する問合せを可能
にする。制御ユニットに実装されたアルゴリズムによって操作状態の問合せが持
続的に行われるので、これはペダルが操作される場合の調節機能の停止を可能に
する。換言すると、操作が行われるときに、制御ユニットは電動機13に調節信
号を与えないかまたは電動機の給電を中断する。
【0014】 同様に、適当な調節手段、例えばたわみ軸を介して、必要な調節運動を、ペダ
ル側に設けた電動装置に伝える駆動装置として、手動クランクまたは手動ホイー
ルを設けることができる。たわみ軸は、手動クランク、手動ホイール等を、足元
空間の外の、車両運転者がアクセスしやすい場所に設けることを可能にする。
【0015】 操作装置は、車両前部が変形する衝突の場合に、装置に対して操作方向Bに作
用しない力Kを、操作方向Bに方向転換するように設計されている。この場合、
トルク伝達手段としてのペダルレバー1によって、操作方向の揺動運動がもたら
される。この揺動運動によって、運転者に依存しないブレーキ操作が起こる。こ
のブレーキ操作はまだ転動、ふらつきまたは横滑りをしている車両あるいはその
他の態様で制御できない車両を瞬時に停止する。従って、本発明は、セルフブレ
ーキング作用が生じるため、二次事故の危険が最小限に抑えられることにより、
関与していない道路使用者の危険が低下するという付加的な利点につながる。
【0016】 図1の実施の形態に示すように、力Kは方向を逆転しないで発生器12に直接
作用する。この発生器12は操作ロッド、操作ピストンおよびケーシングと共に
操作方向Bと反対向きに配置されている。第1のレバーアーム8が操作方向Bに
動かされるかぎり、すなわち足元範囲から引き出されるかぎり、トルク伝達が起
こる。これは負傷の危険を低下させる。第2のペダルレバーアーム9が第1のレ
バーアーム8よりも時間的に早く、乗員室内に侵入する部品に接触し、力Kを発
生器12に伝達するために、肉厚の衝突ヘッド14が第2のレバーアーム9に設
けられている。
【0017】 図1,2には操作されてないペダルレバー位置が記入され、最大操作力下の最
大ペダルレバー揺動位置が破線で示してある。その際、図1は後側の(座席近く
の)調節位置を示している。この調節位置は通常は身長の低い乗員のために選択
される。図2は身長の大きな乗員のための前側の調節位置を示している。
【0018】 きわめてコンパクトな構造の本発明の他の実施の形態が図3,4から明らかで
ある。その際、調節装置7とその制御に関する上記の詳細は、この実施の形態に
適用可能である。本体20は仮想軸線22の回りに支承手段21によって、車両
に固定取付け可能なペダル支持台23に枢着されている。その際、軸線22は上
述の操作装置(図1,2)の揺動軸線に一致し、例えば本体20またはペダル支
持台23上に配置されたピン、ボルト等によって形成可能である。ピン24を支
承するために、支承アイ25が使用される。この支承アイはペダル支持台または
本体20に配置される。軸線22に対して間隔をおいて、ペダル支持台23と本
体20の間に配置された調節装置26が設けられている。この調節装置によって
、調節手段が伸長または短縮されるので軸線22回りに揺動を行うことができる
。図は後側の端位置を示している。この場合、ペダルレバー27,28の前側の
調節位置は破線で示してある。従って、本体20は調節装置26による調節のた
めにペダル支持台23に揺動可能に枢着されている。その限りでは、装置は図1
,2の解決策に一致している。本体20とペダル支持台23が互いに平行に並べ
て配置されているかまたは互いに鋭角をなして配置されていることにより、きわ
めてコンパクトな構造が生じる。この場合、ペダル支持台23は操舵軸の下側で
操舵軸に配置されている。車両区画室の前側の変形がペダル支持台23における
本体20の枢着を解除し、本体20がそれに枢着された少なくとも1個のペダル
レバー27,28と共に他の軸線回りに揺動可能にペダル支持台23に枢着され
ていることにより、衝突安全性が高められる。これに関連して、図4は車両区画
室の区画壁(車室とエンジン室の間の隔壁)30の範囲内に発生する、衝突事故
後の変形を示している。この変形により、部品(エンジンブロック、軸、外部の
物品等)が力方向Kにトルク伝達手段29に接触する。本体20の他の新しい軸
線は、本体20における調節装置26の枢着個所によってあるいはペダル支持台
23における調節装置26の枢着個所によって形成される。実施の形態に従い、
支承手段21(支承アイ25、ピン)はペダル支持台23と本体20の相対的な
摺動によって外れる。この場合、支承アイ25が一種の爪のように部分的に開放
形成されているかあるいは閉じた支承アイ25が相対摺動によって予め定めた予
定破壊個所で割れるので、枢着を解除することができる。例えば、ピンを備えた
本体20が運転者の方に積極的に摺動させられるので、ピンは図4に示すように
爪から外れる。勿論、支承手段21の観点から、本発明を逸脱しないで、均等作
用する他の構造体を用いることができる。
【0019】 トルク伝達手段またはトルク方向転換手段29が設けられていることにより、
他の利点が生じる。このトルク伝達手段またはトルク方向転換手段は操作方向に
作用しない力を操作方向に転換し、ペダル支持台23または本体20に伝達する
。従って、ペダル支持台23における本体20の枢着が相対摺動によって解除可
能である。換言すると、運転者の方への部品に移動によって生じる力の作用Kは
、本体20とペダル支持台23を相対摺動させて第1の枢着個所を外すことによ
り、操作方向Bに方向変換される。その結果、(元の調節軸線から)切り離され
た本体20がペダル27,28と共に、車両前部の方に、すなわち危険でない位
置の方に(新しい揺動軸線回りに)揺動運動することができる。理解されるよう
に、第1の解決策(図1,2)の調節装置26に関するすべての特徴は、第2の
解決策(図3,4)に転用可能である。
【0020】 上記において、本体に枢着された少なくとも1個のペダルレバーについて部分
的に説明した。理解されるように、本発明は1つのペダル構造グループにまとめ
られる複数のペダルに適用可能である。本発明は特にエンジン制御ペダルとブレ
ーキペダルの組み合わせまたはエンジン制御ペダル、クラッチペダルおよびブレ
ーキペダルの組み合わせに適している。この場合、1個または複数のペダルレバ
ーが本発明の特徴を備え、互いに別個にまたは一緒に調節可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 車両運転者に対して、最も後側の調節位置にある第1の操作装置の実施の形態
を概略的に示す。操作端位置はそれぞれ破線で示してある。
【図2】 車両運転者に対して、最も前側の調節位置にある第1の操作装置の実施の形態
を概略的に示す。操作端位置はそれぞれ破線で示してある。
【図3】 第2の操作装置の実施の形態を概略的に示す。
【図4】 車両区画室の変形をきわめて簡略化して示した、重大な衝突事故後の図3の操
作装置を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60T 7/06 B60T 7/06 B (31)優先権主張番号 199 53 002.5 (32)優先日 平成11年11月4日(1999.11.4) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),JP,US Fターム(参考) 3J070 AA32 BA24 BA47 CA51 CB02 CC04 CC07 CD03 DA02 EA01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に固定取付け可能なペダル支持台(4)が、それに枢着
    されかつ調節装置(7)によって第1の軸線回りに揺動可能で固定可能である本
    体(2)を備え、この本体が操作方向(B)と反対向きに車両室内の方に向いた
    、液圧式または電気機械式発生器(12)のためのケーシングを備え、本体(2
    )に揺動可能に枢着されたペダルレバー(1)が2本の脚(8,9)を備え、第
    1の脚(8)が踏力によって付勢可能であり、第2の脚(9)が発生器(12)
    に作用する、自動車用操作装置。
  2. 【請求項2】 ペダルレバー(1)がトルク伝達手段またはトルク方向転換
    手段として設けられ、このトルク伝達手段またはトルク方向転換手段が操作方向
    において操作装置に作用しない力(K)を操作方向の操作力に方向転換すること
    と、トルク伝達手段またはトルク方向転換手段によってペダルレバー(1)の揺
    動運動がもたらされることを特徴とする請求項1記載の操作装置。
  3. 【請求項3】 ペダルレバー(1)がトルク伝達手段またはトルク方向転換
    手段として設けられていることと、このトルク伝達手段またはトルク方向転換手
    段が車両変形時に、運転者に依存しない、揺動運動によるブレーキ操作を開始す
    ることを特徴とする請求項1記載の操作装置。
  4. 【請求項4】 ペダルレバーの第1の脚に足操作部分(10)が配置されて
    いることと、第2の脚(9)に枢着個所(11)が設けられ、この枢着個所に発
    生器(12)用操作部材が固定可能であることと、第2のレバーアーム()が衝
    突ヘッド(14)を備え、この衝突ヘッドが事故による車両変形の際に第1の脚
    (8)よりも時間的に早く、操作方向と反対向きに車両区画室に侵入する部品に
    、力伝達的に接触することを特徴とする請求項1記載の操作装置。
  5. 【請求項5】 脚(8,9)が互いに反対向きであることを特徴とする請求
    項1〜4のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  6. 【請求項6】 調節装置(7)がねじ付きスピンドル−ナット−構造体を備
    え、このねじ付きスピンドル−ナット−構造体が車両に固定可能なペダル支持台
    (4)と相対的な本体(2)の予定可能な揺動運動を可能にし、それによって発
    生器(12)と相対的なペダルレバー(1)の位置が維持されることを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  7. 【請求項7】 調節装置(7)用の駆動装置として電動機(13)が設けら
    れ、この電動機が特にCANプロトコルを用いてバス接続部(15)によって制
    御ユニットに接続されていることと、複数の調節装置の調節位置を記憶するため
    のメモリモジュールが制御ユニットに付設されていることを特徴とする請求項1
    〜6のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  8. 【請求項8】 調節装置(7)用のメモリモジュールと制御ユニットが、電
    子制御式車両ブレーキシステム用の制御ユニットの一部であることを特徴とする
    請求項7記載の操作装置。
  9. 【請求項9】 車両に固定取付け可能なペダル支持台(23)と、仮想軸線
    (22)回りに揺動可能に支承手段(21)によってペダル支持台(23)に枢
    着された本体(20)と、軸線(22)から離してペダル支持台(23)と本体
    (20)の間に設けられた調節装置(26)とを備え、ペダル支持台(23)に
    おける本体(20)の枢着が解除可能であり、それによって本体(20)がそれ
    に枢着された少なくとも1個のペダルレバー(27,28)と共に、他の軸線回
    りに揺動可能にペダル支持台(23)に枢着さている、自動車用操作装置。
  10. 【請求項10】 他の軸線が、本体(20)における調節装置(26)の枢
    着個所によってあるいはペダル支持台(23)における調節装置(26)の枢着
    個所によって形成されていることを特徴とする請求項9記載の操作装置。
  11. 【請求項11】 第1の軸線(22)のための支承手段(21)が、ペダル
    支持台(23)と相対的な本体(20)の摺動またはその逆の摺動によって取外
    し可能であることを特徴とする請求項9または10記載の操作装置。
  12. 【請求項12】 支承手段(21)がペダル支持台(23)に設けられ部分
    的に開放した、本体(20)に設けた支承軸のための爪を備え、それによって本
    体(20)とペダル支持台(23)の相対運動によって枢着が解除可能であるこ
    とを特徴とする請求項9〜11のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  13. 【請求項13】 支承手段(21)が本体(20)に設けられ部分的に開放
    した、ペダル支承台(23)に設けた支承軸のための爪を備え、それによって本
    体(20)とペダル支持台(23)の相対運動によって枢着が解除可能であるこ
    とを特徴とする請求項9〜12のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  14. 【請求項14】 トルク伝達手段またはトルク方向転換手段(29)が設け
    られ、このトルク伝達手段またはトルク方向転換手段が操作装置に対して操作方
    向に作用しない力を操作方向(B)に方向変換し、かつペダル支持台(23)ま
    たは本体(20)に伝達し、それによってペダル支持台(23)における本体(
    20)の枢着が相対摺動によって解除可能であることを特徴とする請求項9〜1
    3のいずれか一つまたは複数に記載の操作装置。
  15. 【請求項15】 請求項6〜8のいずれか一つまたは複数に記載の特徴を有
    する調節装置(26)を備えていることを特徴とする請求項9〜14のいずれか
    一つまたは複数に記載の操作装置。
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