JP2021041717A - アクセル異常操作事故防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車や自動二輪車等の移動体において、アクセルが異常操作された場合に生じうる暴走事故等を抑制することが可能なアクセル異常操作事故防止装置を提供する【解決手段】アクセル３に対する入力を、動力源の出力を制御するスロットル部２に伝達する、複数の部分からなる伝達部材４の途中に配置されるアクセル異常操作事故防止装置５は、前記複数の部分の間に設けられ、互いに吸着することで前記複数の部分を連結する第１の吸着部５２及び第２の吸着部５３と、前記伝達部材４の摺動量が所定量となったとき、前記伝達部材４の摺動を停止させるストッパー５４と、を有する。前記第１の吸着部５２と前記第２の吸着部５３とは、前記ストッパー５４が前記伝達部材４の摺動を停止した後になお前記アクセル３に対する入力が継続したとき、分離する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や自動二輪車等の移動体において、アクセルが異常操作された場合に生じうる暴走事故等を抑制することが可能なアクセル異常操作事故防止装置に関するものである。

自動車のアクセルペダルをブレーキペダルと誤認して踏み違えることによる暴走事故が発生している。また、自動二輪車においても、転倒時等に意図せずアクセルを回してしまうことによる暴走事故が発生している。かかる事故は、アクセル操作により動力源の出力を制御するあらゆる移動体において発生しうる。

特許文献１及び２には、自動車のアクセルペダルの踏力をスロットル部に伝達する伝達系に組込まれ、踏力が所定範囲を超えた場合に伝達が断たれてアイドリング位置に復動するようになっているアクセルペダル用誤踏事故防止装置が記載されている。

特開２０１９−１２７１６０号公報 実公平４−３７７９０号公報

しかしながら、特許文献１記載の装置では、フロア内のアクセルペダル近傍に装置を組み込むための空間を確保することが必要であり、自動車の設計上の制約が大きい。また、特許文献１記載の装置は自動車のアクセルペダルと組み合わせて使うことがもっぱら想定されており、自動二輪車等の他の移動体に適用することができない。

特許文献２記載の装置では、踏力が規定通りに伝達又は切断されるかが、装置の構成部材の剛性に依存している、そのため、例えば構成部品が劣化した場合に、意図せぬ出力ダウンが生じる可能性がある。また、特許文献２記載の装置も自動車のアクセルペダルと組み合わせて使うことがもっぱら想定されており、自動二輪車等の他の移動体に適用することができない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、自動車や自動二輪車等の移動体において、アクセルが異常操作された場合に生じうる暴走事故等を抑制することが可能なアクセル異常操作事故防止装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置は、アクセルに対する入力を、動力源の出力を制御するスロットル部に伝達する、複数の部分からなる伝達部材の途中に配置されるアクセル異常操作事故防止装置であって、前記複数の部分の間に設けられ、互いに吸着することで前記複数の部分を連結する第１の吸着部及び第２の吸着部と、前記伝達部材の摺動量が所定量となったとき、前記伝達部材の摺動を停止させるストッパーと、を有し、前記第１の吸着部と前記第２の吸着部とは、前記ストッパーが前記伝達部材の摺動を停止した後になお前記アクセルに対する入力が継続したとき、分離する。
本発明の一実施形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置は、前記アクセルに対する入力を中止したとき、分離した前記第１の吸着部と前記第２の吸着部とが再度吸着する。
本発明の一実施形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置は、前記第１の吸着部又は前記第２の吸着部はネオジウム磁石を材料とする。

本発明により、自動車や自動二輪車等の移動体において、アクセルが異常操作された場合に生じうる暴走事故等を抑制することが可能なアクセル異常操作事故防止装置を提供することができる。

アクセル異常操作事故防止装置５が組み込まれた伝達系の一例を示す模式図である。 アイドリング状態におけるアクセル異常操作事故防止装置５の断面図である。 正常状態におけるアクセル異常操作事故防止装置５の断面図である。 異常状態におけるアクセル異常操作事故防止装置５の断面図である。

本発明の具体的な実施の形態について、図を用いながら説明する。
図１は、アクセル異常操作事故防止装置が組み込まれた伝達系の一例を示す模式図である。伝達系は、エンジンのキャブレター１、キャブレター１のスロットルバルブの開度を調節するスロットル部２、アクセルペダル３、アクセルペダル３とスロットル部２とを繋ぐワイヤー４、ワイヤー４の中程に設けられたアクセル異常操作事故防止装置５を含む。アクセル異常操作事故防止装置５は、車両の構造体に固定される。

アクセルペダル３は、軸受け部３１を中心に揺動可能である。軸受け部３１は運転席のフロアに固定される。踏面３２が踏み込まれると、軸受け部３１を中心にアクセルペダル３が揺動し、接合部３３に一端が固定されたワイヤー４が引っ張られる。ワイヤー４には、アクセルペダル３に加わる踏力に応じた張力が生じる。張力は、ワイヤー４の他端に繋がれたスロットル部２に伝達され、キャブレター１のスロットルバルブの開度が変化する。すなわち、踏力が大きくなるほどスロットルバルブの開度が大きくなる。踏力が０になると、スロットルバルブは予め付勢されたスプリング（図示しない）によりアイドリング位置に戻される。

なお、図１は自動車における伝達系を示したものであるが、アクセルペダル３をスロットルグリップに置き換えることにより、自動二輪車における伝達系を構成することができる。自動二輪車においては、スロットルグリップを回転させることによりワイヤー４に張力が生じる。張力はスロットル部２に伝達され、キャブレター１のスロットルバルブの開度が変化する。すなわち、スロットルグリップの回転角が大きくなるほどスロットルバルブの開度が大きくなる。スロットルグリップを初期位置に戻すと、スロットルバルブもアイドリング位置に戻される。

図２乃至図４は、アクセル異常操作事故防止装置５の断面図である。アクセル異常操作事故防止装置５は、筐体５１、吸着部５２、吸着部５３、ストッパー５４を含む。筐体５１は、端部５６と端部５７とを両端とする細長い空洞を内部に有する。空洞内の端部５６と端部５７との間に、吸着部５２、吸着部５３、ストッパー５４が順に摺動可能に配設される。空洞内に設けられた突起等の衝止部５５が、吸着部５３とストッパー５４との間を隔てる。これにより、吸着部５２及び吸着部５３の摺動範囲は、端部５６から衝止部５５までに制約される。また、ストッパー５４の摺動範囲は、衝止部５５から端部５７までに制約される。

端部５６及び端部５７には、ワイヤー４が貫入可能な貫通穴５６１及び貫通穴５７１が、それぞれ設けられる。貫通穴５６１及び貫通穴５７１の内径は、ワイヤー４の外径よりも大きい。よって、筐体５１外から貫入したワイヤー４は、筐体５１内部で摺動することができる。貫通穴５７１から外側に延びたワイヤー４はスロットル部２に至る。貫通穴５６１から外に延びるワイヤー４はアクセルペダル３に至る。

ワイヤー４は筐体５１内部において切断され、切断により生じた端部が吸着部５２、吸着部５３にそれぞれ接合されている。吸着部５２と吸着部５３は、通常は吸着しているが、ワイヤー４に所定のしきい値ＴＨを超える引張力が加わると離れる。すなわち、力の伝達部材であるワイヤー４の途中に設けられた吸着部５２及び吸着部５３は、互いに吸着してワイヤー４を連結することにより、アクセルペダル３への入力をスロットル部２に伝達することができる。吸着部５２及び吸着部５３の材料は、典型的にはネオジウム磁石等の強力な永久磁石である。あるいは、吸着部５２又は吸着部５３の一方に永久磁石又は電磁石が使用され、他方は金属等の磁性体であっても良い。

ストッパー５４は、ネジ等によりワイヤー４に固定される。アクセルペダル３の踏み込みによりワイヤー４が引っ張られると、それに伴ってワイヤー４に固定されたストッパー５４もアクセルペダル３側（図２では右方向）に摺動する。ストッパー５４が衝止部５５に接触するまで摺動すると、それ以上のワイヤー４の動きが制限される（図３）。これにより、スロットル部２にはこれ以上の引張力が伝達されなくなる。やがて、吸着部５２と吸着部５３との間に働く引張力がしきい値ＴＨを超えると、吸着部５２と吸着部５３とが分離する（図４）。この結果、アクセルペダル３側への引張力から解放された吸着部５３及びストッパー５４は、スロットルバルブをアイドリング位置に戻そうとする力（予め付勢されたスプリングによる）により、初期位置（アイドリング状態）に引き戻される（図２）。その後、運転者がアクセルペダル３を離すなどして、アクセルペダル３側へ働く引張力が十分減少すると、吸着部５２は磁力により吸着部５３に再度吸着する。

このように、吸着部５２及び吸着部５３は、ワイヤー４に過大な引張力が掛かったときに伝達系を保護するとともに、エンジンをアイドリング状態に戻す安全装置として作用する。そして、アクセルを戻すという簡易な操作により、一度作動した安全装置を容易にリセットすることが可能である。

また、ストッパー５４は、スロットルバルブの開度の上限を決定するリミッターとして作用する。ストッパー５４の固定位置は任意に変更可能であるので、ストッパー５４の摺動距離Ｌを変えることができる。これにより、スロットルバルブの開度上限を調節することが可能である。

このように、アクセル異常操作事故防止装置５は、アクセルペダル３とスロットル部２とを繋ぐ連結器のように機能する。このような伝達系の構成により、正常状態においては、アクセルペダル３を踏み込んだ力に応じてワイヤー４に生じる引張力を、スロットル部２に伝達することができる。但し、ワイヤー４が移動量の上限Ｌを超えて引っ張られると、アクセル異常操作事故防止装置５内部でストッパー５４が作用し、それ以上のワイヤー４の移動を抑制する。また、吸着部５２と吸着部５３とが分離して伝達系が一旦遮断される。その後、運転者がアクセルペダル３から足を離すと、吸着部５２と吸着部５３とは磁力により再度吸着し、伝達系は直ちに正常状態に復帰する。

吸着部５２と吸着部５３との吸着力の大きさを規定するしきい値ＴＨの決定方法について説明する。通常の運転時（正常状態）においてアクセルペダル３に掛けられる踏力は、例えば、省燃費運転では０．８ｋｇｆから１．２ｋｇｆ、追越し加速や急登坂などの場面でのキックダウンでは３．８ｋｇｆ程度であるとされている。これに対し、緊急時などにブレーキを踏み込む際の踏力は５０ｋｇｆを超えるとされる。それで、例えば運転者がブレーキペダルと誤認してアクセルペダルを踏んでいるような異常状態においては、アクセルペダル３には５０ｋｇｆを超える踏力が掛かっていると推定される。

このように、正常状態においてアクセルペダルにかかる踏力と、異常状態においてアクセルペダルにかかる踏力と、は分布範囲が大きく異なる。そこで、正常状態と異常状態の境界にあたる値（例えば３５ｋｇｆ程度）を適宜選択し、しきい値ＴＨとして設定することができる。

アクセル異常操作事故防止装置５は、筐体５１内部を電磁波や静電気から遮蔽するための接地（アース）機構を備えていても良い。例えば、取付穴５８を使用してアクセル異常操作事故防止装置５を車両の金属製構造体にネジ等で固定することで、同時に接地を行うことができる。

次に、アクセル異常操作事故防止装置５の動作について、図２乃至図４を用いて詳述する。
＜アイドリング状態＞
図２は、アイドリング状態（運転者がアクセルペダル３を踏んでいない状態）におけるアクセル異常操作事故防止装置５の内部状態を示す図である。この状態では、予め付勢されたスプリングがスロットルバルブをアイドリング位置に戻そうとしてスロットル部２側に働く引張力が主としてワイヤー４を緊張させている。このとき、吸着部５２、吸着部５３、ストッパー５４は、端部５６、端部５７、衝止部５５に触れずに静止していることが好ましい。

＜正常状態＞
図３は、走行中の正常状態（運転者がアクセルペダル３を踏んでおり、スロットルバルブの開度が上限未満である状態）におけるアクセル異常操作事故防止装置５の内部状態を示す図である。図２の状態に比べると、アクセルペダル３に入力される踏力により、ワイヤー４がアクセルペダル３側に引っ張られている。この状態では、ワイヤー４の移動量は上限Ｌ未満であるため、衝止部５５に未だ接触していない。正常状態の範囲内においては、アクセルペダル３の踏力はスロットル部２に制約なしに伝達される。運転者は、踏力を適宜増減させることによって、エンジンの出力を任意に調節することが可能である。

＜異常状態＞
図４は、異常状態（運転者がアクセルペダル３を踏み込みすぎた結果、スロットルバルブの開度が上限に達した状態）におけるアクセル異常操作事故防止装置５の内部状態を示す図である。ストッパー５４が衝止部５５に干渉するまでアクセルペダル３側に摺動すると、ワイヤー４はそれ以上の摺動ができなくなる。すなわち、それ以上スロットルバルブの開度を上げることができなくなる。

運転者がさらにアクセルペダル３を踏み込むと、吸着部５２と吸着部５３との間にかかる引張力がしきい値ＴＨを超え、吸着部５２と吸着部５３とは分離する。これにより、アクセルペダル３の踏力をスロットル部２に伝達するための伝達系は遮断される。スロットルバルブはアイドリング位置に戻り、エンジンブレーキ等の抵抗力により車両は徐々に減速する。

運転者がアクセルペダル３を元に戻すと、ワイヤー４にかかっていた張力は減少しやがて０となる。このとき、吸着部５２と吸着部５３との間に働く磁力により、吸着部５２と吸着部５３とは再び吸着し伝達系は回復する。その後、再度アクセルペダル３を踏むと、スロットル部２に引張力が伝達され、加速が行われる。

本実施の形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置５は、アクセルペダル３とスロットル部２の任意の位置に配置することが可能である。すなわち、ワイヤー４の途中にアクセル異常操作事故防止装置５を単に組み込むだけで良い。したがって、装置を組み込むための特別な空間を確保することがほぼ不要であり、自動車等の設計上の制約が極めて小さい。また、既に流通している自動車等にも広く装着可能である。このように、アクセル異常操作事故防止装置５は、特許文献１及び２記載の従来技術のほか、電子制御によりスロットル開度を制御するような技術に対しても、装着の容易性と汎用性において優位である。

また、本実施の形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置５は、自動車だけでなく、ワイヤー４の駆動により動力源の出力が制御されるあらゆる移動体に適用可能である。したがって、例えば自動二輪車においても、アクセルグリップに繋がれたワイヤーにアクセル異常操作事故防止装置５を組み込むことで、異常状態における暴走事故等を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態にかかるアクセル異常操作事故防止装置５は、磁力等の安定した物理力により伝達系を接続する。そのため、機械部品の剛性に依存する従来技術と比較して、部品劣化による影響が極めて小さい。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、推進装置がエンジンである自動車や自動二輪車等に限定されず、モータによって駆動する電気自動車やハイブリッド自動車にも適用可能である。

また、近年では、ワイヤー４が直接キャブレター１のスロットルバルブを駆動する方式に変えて、ワイヤー４にかかる張力をスロットル開度センサにより数値化し、数値化された開度に基づいてエンジン又はモータの出力を電子制御する方式が採られることがある。このような方式においても、アクセルペダル３とスロットル開度センサとの間にアクセル異常操作事故防止装置５を配置することで、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、スロットル部２は、スロットル開度センサをはじめとする、間接的に動力源の出力を制御するユニットであっても良い。

また、上述の実施の形態では、アクセルペダル３に対する入力の伝達部材としてワイヤー４を用いたが、本発明はこれに限定されず、ワイヤー４に代えて任意の伝達部材を用いることが可能である。

また、上述の実施の形態では、ストッパー５４が、スロットルバルブの開度の上限を決定するリミッターとして機能し、吸着部５２及び吸着部５３が、ワイヤー４に過大な引張力が掛かったときに伝達系を保護するとともにエンジンをアイドリング状態に戻す安全装置として機能した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、アクセル異常操作事故防止装置５は、ストッパー５４、又は、吸着部５２及び吸着部５３のいずれかのみを備えるものであっても良い。後者（吸着部５２及び吸着部５３のみを備える）の場合、スロットルバルブの開度の上限は、吸着部５２及び吸着部５３の吸着力により規定される。すなわち、吸着部５２及び吸着部５３の素材を変更するなどしてしきい値ＴＨを調節することにより、スロットルバルブの開度の上限を調節できる。これに対し、上述の実施の形態では、ストッパー５４の位置をネジで調節することでスロットルバルブの開度の上限を調節できるから、比較的細やかな調節が可能である。

１ キャブレター
２ スロットル部
３ アクセルペダル
３１ 軸受部
３２ 踏面
３３ 接合部
４ ワイヤー
５ アクセル異常操作事故防止装置
５１ 筐体
５２ 吸着部
５３ 吸着部
５４ ストッパー
５５ 衝止部
５６ 端部
５６１ 貫通穴
５７ 端部
５７１ 貫通穴
５８ 取付穴

Claims (3)

1. アクセルに対する入力を、動力源の出力を制御するスロットル部に伝達する、複数の部分からなる伝達部材の途中に配置されるアクセル異常操作事故防止装置であって、
   前記複数の部分の間に設けられ、互いに吸着することで前記複数の部分を連結する第１の吸着部及び第２の吸着部と、
   前記伝達部材の摺動量が所定量となったとき、前記伝達部材の摺動を停止させるストッパーと、を有し、
   前記第１の吸着部と前記第２の吸着部とは、前記ストッパーが前記伝達部材の摺動を停止した後になお前記アクセルに対する入力が継続したとき、分離する
   アクセル異常操作事故防止装置。
2. 前記アクセルに対する入力を中止したとき、分離した前記第１の吸着部と前記第２の吸着部とが再度吸着する
   請求項１記載のアクセル異常操作事故防止装置。
3. 前記第１の吸着部又は前記第２の吸着部はネオジウム磁石を材料とする
   請求項１記載のアクセル異常操作事故防止装置。
   
   

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