JP3662831B2 - 身体障害者用車両 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、量産の自動車を身体障害者が運転できるようにした身体障害者用車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、身体障害者が運転できる専用の身体障害者用車両の開発が進んでいる。ところがこのような専用車両では量産効果が小さいので、通常の量産車に比べて高価格である。
そこで、既存の量産車両を改造して身体障害者が運転できるようにした身体障害者用車両の開発も進んでいる。この種の身体障害者用車両としては、例えば、特開平9−39600号公報「身体障害者用車両」(以下、「従来の技術」と言う)が知られている。以下、この従来の技術について説明する。
【0003】
図22は特開平9−39600号公報の図1及び図2に基づき作成した説明図である。なお、各構成要素の名称や符号については適宜変更した。
従来の身体障害者用車両300は、車室301内のフロア302において運転席303と助手席304との間にコンソールボックス305を前後に延ばし、コンソールボックス305に支持軸306にて操作レバー307を前後スイング可能に取付け、操作レバー307にアクセル操作力伝達機構311のワイヤ部材312を介してアクセルペダル313のレバー部314を連結したというものである。運転席303に座った運転者が操作レバー307を後方Rrへ手動操作したとき(引き操作したとき)に、その操作力をアクセル操作力伝達機構311を介してアクセルペダル313へ伝達することができる。
【0004】
さらに身体障害者用車両300は、操作レバー307に支持軸306並びにリンク機構321を介してブレーキ操作力アシスト機構322を連結し、ブレーキ操作力アシスト機構322の出力軸323にクランク部324を一体に設け、クランク部324の先端の押圧部325にてブレーキペダル326のレバー部327を押すようにしたというものである。支持軸306、リンク機構321、ブレーキ操作力アシスト機構322並びにクランク部324の組合せ構造は、ブレーキ操作力伝達機構328をなす。操作レバー307を前方Frへ手動操作したとき(押し操作したとき)に、その操作力をブレーキ操作力伝達機構328を介してブレーキペダル326へ伝達することができる。
このように、運転席303に座った運転者が手動操作力でアクセル操作やブレーキ操作を行うことができる。329はアシスト用モータである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、信号待ちなどで身体障害者用車両300を一時停車するときには、ブレーキペダル326を制動し続ける必要がある。制動のために操作レバー307を操作し続けるのでは運転者の負担が大きい。この点を解決するためには、ブレーキロック機構を設けてブレーキペダル326を制動状態に維持させる、いわゆるブレーキロックをすることが考えられる。
ブレーキロックをした場合にはエンジンがアイドリング状態にあるので、バッテリにほとんど充電されない。従って、バッテリの消費電力をできるだけ低減することが好ましく、例えばブレーキ操作力アシスト機構322の消費電力も極力抑制したい。
【0006】
そこで本発明の目的は、ブレーキロック時におけるバッテリの消費電力を極力抑制することができる技術を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、運転席に座った運転者が手動操作させることのできる操作レバーのスイング操作力を、ブレーキ操作力伝達機構を介してブレーキペダルへ伝達するとともに、このブレーキペダルをブレーキロック機構にて所望のブレーキ位置でロックさせることができるようにし、ブレーキ操作力伝達機構の途中に介在したパワーアシスト機構によって、スイング操作力に操作レバーのスイング操作力に応じて発生した補助動力を付加するようにした身体障害者用車両において、
ブレーキロック機構が、操作レバーの操作に応じた所望のブレーキ位置にあるブレーキペダルを、運転者の手動によるブレーキロック操作に応じてロックする機構であり、
ブレーキロック機構を、ブレーキ操作力伝達機構のうちパワーアシスト機構の出力側とブレーキペダルとの間又はブレーキペダルに設けたことを特徴とする。
【0008】
パワーアシスト機構の出力側とブレーキペダルとの間又はブレーキペダルにブレーキロック機構を設けたので、パワーアシスト機構はブレーキロック機構の影響を受けない。すなわちパワーアシスト機構は、スイング操作力にだけ応じた補助動力を発生する。
一方、ブレーキロック機構でブレーキロックをするので、ブレーキロックのために操作レバーを操作し続ける必要はない。スイング操作力は零である。この結果、パワーアシスト機構から補助動力を発生しないので、消費電力は零である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る身体障害者用車両の車室前部の斜視図である。
身体障害者用車両10は、既存の量産車両を改造して身体障害者が運転できるようにしたエンジン駆動式自動車であり、次の(1)〜(3)の構成を有する。
(1)車体11に操作レバー21を含む操作機構20を備え、操作レバー21の先端のグリップ31をステアリングハンドル15の近傍に配置することにより、運転席13に座った運転者が操作レバー21を手動操作させることができるようにしたこと。
(2)操作レバー21を一方へスイング操作したときに、そのスイング操作力をアクセル操作力伝達機構60を介してアクセルペダル70へ伝達するようにしたこと。
(3)操作レバー21を他方へスイング操作したときに、そのスイング操作力をブレーキ操作力伝達機構80を介してブレーキペダル200へ伝達するようにしたこと。
【0010】
操作機構20は、操作レバー21と、操作レバー21に一端部を連結した連結ロッド22と、連結ロッド22の他端部に連結した第1レバー23と、第1レバー23に連結し得る第2レバー24並びに第3レバー25とからなる。
操作レバー21は、レバー部32を後方へスイング操作(運転者の手元側へ引き操作)したときに連結ロッド22を押出すことによって第1レバー23を一方へスイングさせるとともに、レバー部32を前方へスイング操作(押し操作)したときに連結ロッド22を引くことによって第1レバー23を他方へスイングさせるようにしたものである。
連結ロッド22は、操作レバー21のスイング操作力を第1レバー23に伝達する操作力伝達機構である。
【0011】
アクセル操作力伝達機構60は、上記第2レバー24とアクセルペダル70のレバー部73とを連結したワイヤケーブル61からなる。ワイヤケーブル61は、第2レバー24とレバー部73の上端部とを連結するインナワイヤ62、及びインナワイヤ62を被覆するアウタチューブ63からなる。64,65はアウタチューブ端部取付ステーである。
【0012】
アクセルペダル70は、既存の量産車両に備えたものであって、車室12内で運転席13の前方に且つフロア14近傍に配置し、図示せぬエンジンのスロットル弁を操作する一般的なペダルである。このようなアクセルペダル70は、車体11に取付けたアクセル用ブラケット71と、アクセル用ブラケット71に支軸72にて中間部を前後スイング可能に取付けたレバー部73と、レバー部73の下端部に取付けたペダル部74とからなる。
【0013】
ブレーキペダル200は、既存の量産車両に備えたものであって、車室12内で運転席13の前方に且つフロア14近傍に配置し、図示せぬブレーキを操作する一般的なペダルである。このようなブレーキペダル200は、車体11に取付けたブレーキ用ブラケット201と、ブレーキ用ブラケット201に支軸202にて上端部を前後スイング可能に取付けたレバー部203と、レバー部203の下端部に取付けたペダル部204とからなる。
【0014】
図2は本発明に係る身体障害者用車両の車室前部の背面図であり、車室12の前部を運転者から見た構成を示す。
身体障害者用車両10は右ハンドル形式の車両なので、操縦性を高めるために操作レバー21をステアリングハンドル15の左側に配置したものである。
操作レバー21の具体的な取付構造は、ステアリングコラム16を支持させるために車幅方向へ延した棒状の支持部材17を車体(車体フレーム)11の前部に取付け、車体11から、すなわち支持部材17からステアリングハンドル15の近傍へステー51を延し、ステー51の先端部から車幅方向へレバー支持部55を延し、レバー支持部55に操作レバー21を取付けたものである。
ステアリングコラム16は、ステアリングハンドル15を取付けた図示せぬステアリングシャフト組立体を組込んだものである。
【0015】
ブレーキ操作力伝達機構80は、入力側に上記第3レバー25を連結するとともに、出力側にブレーキ操作アーム153を連結し、さらに、ロアブラケット106並びにアッパブラケット107にて車体11に取付けたものである。
このようなブレーキ操作力伝達機構80及び第1・第2・第3レバー23,24,25は、車室12のフロア14のうち運転者の足置き部分近傍に配置したことを特徴とする。
【0016】
図3は本発明に係るブレーキペダル並びにブレーキ操作アームの関係を示す左側面図であり、ブレーキ操作アーム153の先端の押圧バー154を、ブレーキペダル200のレバー部203の前方(図の右側)へ延したことを示す。
ブレーキ操作アーム153を図反時計回りにスイングさせたときに、押圧バー154はレバー部203を押して図時計回りにスイングさせることができる。レバー部203の図時計回りのにスイング運動は、ブレーキペダル200の踏み方向の動きである。
【0017】
図4は本発明に係る操作レバーの断面図である。
操作レバー21は、先端にグリップ31を備えたレバー部32と、レバー部32に対し直角方向に延びてレバー部32の基端部33に取付けた回転軸34と、回転軸34の先端から軸直角方向に延びたアーム部35と、回転軸34の先端側を底板36側から貫通させ内部で軸受37,37を介して回転可能に支持した有底円筒型レバーケース38と、レバーケース38のうち底板36と反対側の開口端を塞ぐ取外し可能なリッド39とからなる。
アーム部35の先端は、レバー部32と略平行に延びる連結ロッド22を、連結ピン41及びボールジョイント42を介して連結したものである。このようにして、操作レバー21に連結ロッド22を連結することができる。
【0018】
レバーケース36内において、回転軸34はその先端面に且つ回転軸34と同心に棒状のばね受部43を取付けたものである。ばね受部43はリターンスプリングとしてのねじりばね44を巻いたものである。ばね受部43の先端とリッド39との間の隙間が小さいので、ばね受部43からねじりばね44が脱落することはない。さらに操作レバー21は、アーム部35に可動ピン45を取付け、リッド39に固定ピン46を取付けたことを特徴とする。可動ピン45並びに固定ピン46は回転軸34に対して平行に配置したものである。47はレバー基端部取付用ボルトである。
【0019】
操作レバー21はグリップ31の側部にブレーキロック操作スイッチ48を備えたことを特徴とする。ブレーキロック操作スイッチ48は、グリップ31を握った手の親指で押釦48aを押しているときだけスイッチオン作動する、接点瞬時復帰式の押釦スイッチである。
【0020】
図5は図4の5−5線断面図であり、レバーケース38の取付ボス38aの溝部38c及びクランプ56の溝部56bでレバー支持部55を挟み込み、クランプ用ボルト57,57で止めた構成、及びアーム部35に連結した連結ロッド22をレバーケース38の開口から外方へ延した構成を示す。
【0021】
図6は図4の6矢視図であり、リッドを外した状態の操作レバー21を示す。
ねじりばね44、可動ピン45並びに固定ピン46の組合せ構造は、アーム部中立保持機構をなす。ねじりばね44は、コイル巻始め端部44aとコイル巻終り端部44bとをコイル44cの径外方へ互いに平行に延したものである。これらのコイル巻始め端部44aとコイル巻終り端部44bとの間のスペースSpに可動ピン45並びに固定ピン46を介在させることによって、アーム部35を図に示す中立位置に保持させることができる。
【0022】
次に、アーム部中立保持機構の作用を説明する。
レバー部32を図時計回りにスイングさせると、アーム部35並びに可動ピン45も図時計回りにスイングする。可動ピン45はコイル巻始め端部44aを図時計回り方向に押出す。その後、レバー部32から手を放すと、ねじりばね44のばね力によってコイル巻始め端部44aは可動ピン45を図反時計回りに押し戻す。この結果、レバー部32及びアーム部35は図に示す中立位置に自動復帰する。
レバー部32を図反時計回りにスイングさせた場合には、上述の図時計回りにスイングさせた場合と逆作用をなす。
【0023】
図7は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の断面図であり、ブレーキ操作力伝達機構80を運転者から見た構成を示す。
ブレーキ操作力伝達機構80は途中にパワーアシスト機構90を介在させ、このパワーアシスト機構90によって操作レバー21(図1参照の)スイング操作力に補助動力を付加するようにしたものである。
パワーアシスト機構90は、量産の車両用電動パワーステアリング装置におけるパワーアシスト機構を用いたものであり、このパワーアシスト機構の入力軸にスイングレバーとしての第3レバー25をセレーション結合し、この第3レバー25に上記操作レバー21(図1参照)を連結したことを特徴とする。以下、パワーアシスト機構90について説明する。
【0024】
パワーアシスト機構90は、管状の入力軸91と、入力軸91にトーションバー92を介して連結した出力軸93と、これら入・出力軸91,93間の相対ねじれ角を検出するトルク検出手段94と、トルク検出手段94の検出値に応じた補助動力を発生する電動機95と、電動機95の補助動力を出力軸93に伝達する動力伝達機構96とからなる。
【0025】
具体的にはパワーアシスト機構90は、水平な同一軸上に入力軸91及び出力軸93を配置し、入力軸91の一端部(入力端)の外周面にセレーション部分91aを形成し、入力軸91の他端部に出力軸93の一端面の嵌合孔を回転可能に嵌合し、入力軸91の内部にトーションバー92を通し、トーションバー92の一端部を入力軸91の一端部にピン結合し、トーションバー92の他端部を出力軸93の一端部にセレーション結合することで、入力軸91に出力軸93を連結し、さらに、入力軸91を第1ハウジング101に軸受102を介して支持するとともに収納し、出力軸93を第2ハウジング103に軸受104を介して支持するとともに収納し、第1ハウジング101並びに第2ハウジング103をボルト結合したものである。
【0026】
トーションバー92は、文字通りトルクに対して正確にねじれ角が発生する弾性部材であって、操舵トルクが作用すると入力軸91と出力軸93との間での相対ねじり変位を発生するものである。
出力軸93は、他端部(出力端)にピニオン93aを形成したものである。
【0027】
トルク検出手段94は、入力軸91と出力軸93とに掛け渡すことで入・出力軸91,93間の相対ねじれ変位に応じて軸方向へ変位可能なコア111付きスライダ112と、スライダ112の変位量(コア111の変位量)を電気信号に変換するべく第1ハウジング101に取付けた検出コイル113,113とからなる、非接触式トルクセンサ(可変インダクタンス式センサ)である。
スライダ112は、傾斜溝114及び縦長のストレート溝116を形成した円筒である。傾斜溝114に入力軸91から軸直角方向に延びたピン115を嵌合し、ストレート溝116に出力軸93から軸直角方向に延びたピン117を嵌合することで、入・出力軸91,93間の相対ねじれ変位に応じてスライダ112は軸方向へ変位可能である。
【0028】
第2ハウジング103は、出力側端の開口をリッド105に塞ぐとともに、リッド105、ロアブラケット106及びアッパブラケット107と共にボルト108にて共締めしたものである。このようにして、パワーアシスト機構90を含むブレーキ操作力伝達機構80を、ロアブラケット106並びにアッパブラケット107を介して車体に取付けることができる。118はトルク検出手段用出力端子である。
【0029】
図8は図7の8−8線断面図であり、電動機95と動力伝達機構96について示す。
電動機95は、横向きの電動機軸121を第2ハウジング103内に延したものである。動力伝達機構96は、電動機軸121にトルクリミッタ122を介して連結したウォーム軸123と、ウォーム軸123に形成したウォーム124と、出力軸93にセレーション結合したウォームホイール125(以下、単に「ホイール125」と言う。)とからなる、歯車式減速機構である。ホイール125は、ハブ125aの周囲にディスク125bを一体に形成し、このディスク125bに軸方向に貫通する複数の貫通孔125c・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を形成した樹脂製品である。貫通孔125c・・・は肉抜き孔でもある。
なお、トルクリミッタ122の代りにカップリングで、電動機軸121にウォーム軸123を連結してもよい。126,127は軸受である。
【0030】
図9は本発明に係るパワーアシスト機構に転用する車両用電動パワーステアリング装置のシステム図である。
電動パワーステアリング装置130は、車両のステアリングハンドル15から操舵車輪131,131に至るステアリング系132に、操舵機構133並びにこの操舵機構133に補助トルクを加える補助トルク機構141を備える。
【0031】
操舵機構133は、ステアリングハンドル15にステアリングシャフト134及び自在軸継手135,135を介して入力軸91を連結するとともに、出力軸93にラックアンドピニオン機構136を介してラック軸137を連結し、ラック軸137に左右のボールジョイント138,138及び左右のタイロッド139,139を介して左右の操舵車輪131,131を連結したものである。
【0032】
補助トルク機構141は、ステアリングハンドル15に加えたステアリング系の操舵トルクをトルク検出手段94で検出し、このトルク検出信号に基づき制御部142で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動機95で発生し、補助トルクをトルクリミッタ122並びに動力伝達機構96を介して出力軸93に伝達するようにしたものである。
【0033】
ラックアンドピニオン機構136は、出力軸93に形成したピニオン93aと、ラック軸137に形成したラック137aとからなる。制御部142は、トルク検出手段94のトルク検出信号と、エンジン速度検出センサ143のエンジン回転速度検出信号と、車速センサ144の車速検出信号とに基づき、制御信号を発生するものである。運転者の操舵トルクに電動機95の補助トルクを加えた複合トルクによって、操舵車輪131,131を操舵することができる。
【0034】
図10は本発明に係るパワーアシスト機構に転用する車両用電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
車両用電動パワーステアリング装置130は、この図のように縦置きに配置して使用するものであり、実線にて示す上半部分145と想像線にて示す下半部分146とからなり、入力軸91には自在軸継手135(図9参照)を結合するためのセレーション部分91aを備え、出力軸93にはラック137aを噛み合わせるためのピニオン93aを備え、第2ハウジング103のフランジ147に想像線にて示す第3ハウジング148をボルト結合したものである。
【0035】
本発明は、このような車両用電動パワーステアリング装置130のうち、実線にて示す上半部分145だけと制御部142とをパワーアシスト機構90(図7参照)として用いるようにしたことを特徴とする。上半部分145は上記図7及び図8に示すパワーアシスト機構90と同一構成であり、主要な部材に同一符号を付し、その説明を省略する。
なお本実施例においては、パワーアシスト機構90として用いる上半部分145のうち、ピニオン93aは使用しない。
【0036】
ところで、パワーアシスト機構90の制御部142は、量産品である車両用電動パワーステアリング装置130に付属するものを用いるので、トルク検出手段94のトルク検出信号の他に次の(1)及び(2)の信号を受けて制御をする。
(1)エンジンのアイドル回転速度に相当する、予め設定した一定レベルの「エンジン速度疑似信号Se」。この疑似信号Seは、上記図12に示すエンジン速度検出センサ143のエンジン回転速度検出信号の疑似信号である。
(2)車速零に相当する予め設定した一定レベルの「車速疑似信号Sv」。この疑似信号Svは、上記図12に示す車速センサ144の車速検出信号の疑似信号である。
【0037】
再び図7に戻って説明を続ける。
以上の説明から明らかなように、パワーアシスト機構90の入力軸91はブレーキ操作力伝達機構80の入力軸を兼ねることになる。出力軸93は、ホイール125よりも出力側寄りの位置に出力取出部材151を回転可能に嵌合したものである。
出力取出部材151は、ホイール125側へ向って延びる2個の連結アーム152,152(この図では1個のみ示す。)を一体に形成し、これらの連結アーム152,152をホイール125の貫通孔125c・・・に嵌合することで、パワーアシスト機構90から出力を取り出すようにしたフォーク部材である。さらに出力取出部材151は、外周面にブレーキ操作アーム153の基部をセレーション結合したものである。
リッド105は、出力取出部材151を軸受155を介して回転可能に支持したものである。156は軸受抑え部材、157はナットである。
【0038】
次に、ブレーキ操作力伝達機構80(パワーアシスト機構90を含む。)の作用を図7に基づき説明する。
入力軸91を回転操作すると、その操作力はトーションバー92→出力軸93→ホイール125→貫通孔125c・・・の縁→連結アーム152,152→出力取出部材151の経路でブレーキ操作アーム153に伝わる。この結果、ブレーキ操作アーム153は入力軸91の回転方向と同一方向にスイングする。
一方、トルク検出手段94は入・出力軸91,93間の相対ねじれ角を検出して検出信号を発する。電動機95はトルク検出手段94の検出信号(検出値)に応じた補助動力を発する。補助動力は、ウォーム124→ホイール125→貫通孔125c・・・の縁→連結アーム152,152→出力取出部材151の経路でブレーキ操作アーム153に伝わる。
【0039】
操作力によるホイール125の回転方向は、補助動力によるホイール125の回転方向と合致する。このようにして、入力軸91からの操作力にパワーアシスト機構90の補助動力を付加してブレーキ操作アーム153をスイングさせることができる。
その後、入力軸91の操作力を解除すると、トーションバー92の弾発力によって出力軸93及びホイール125が中立位置に自動復帰するので、ブレーキ操作アーム153も中立位置に自動復帰する。
【0040】
ここで図7に基づき、ブレーキ操作力伝達機構80と、第1・第2・第3レバー23,24,25との関係を説明する。
第1ハウジング101から突出した入力軸91は、先端から(この図の左側から)第3レバー25、第1レバー23、第2レバー24をこの順に並べて取付けたものである。
具体的にはブレーキ操作力伝達機構80は、入力軸91に筒状のカラー158を嵌合し、このカラー158にブッシュ162,172を介して第1レバー23及び第2レバー24をスイング可能に嵌合し、さらに、入力軸91に第3レバー25をセレーション結合するとともに締付けボルト183にて固定したものである。このようにして、同一の軸である入力軸91に第1・第2・第3レバー23,24,25を、相対的にスイング変位可能に且つ軸方向移動不能に取付けることができる。
【0041】
図11は本発明に係る第1・第2・第3レバーの分解図である。
第1レバー23は、入力軸91に取付けるハブ161と、ハブ161の軸孔部分のブッシュ162と、ハブ161から径外方へ延びた連結レバー部163と、連結レバー部163とは別にハブ161から径外方へ延びた作動レバー部164と、作動レバー部164の先端部から第2レバー24側並びに第3レバー25側へ延びた作動ピン165とからなる。作動ピン165は入力軸91と平行な細長い1個の丸棒である。
【0042】
連結レバー部163の先端は、連結レバー部163と略平行に延びる連結ロッド22を、連結ピン166及びボールジョイント167を介して連結したものである。このようにして、操作レバー21(図1参照)に連結ロッド22を介して第1レバー23を連結することができる。
【0043】
第2レバー24は、入力軸91に取付けるハブ171と、ハブ171の軸孔部分のブッシュ172と、ハブ171から径外方へ延びた被作動レバー部173と、被作動レバー部173とは別にハブ171から径外方へ延びた作動レバー部174とからなる。被作動レバー部173は、第1レバー23を一方へスイングさせたときのみ作動ピン165で押される第1凹部173aと、中立位置決め用ピン191が当る第2凹部173bとを形成したものである。作動レバー部174は、先端にインナワイヤ62の一端部62aを連結したものである。
【0044】
第3レバー25は、入力軸91に取付けるハブ181と、ハブ181から径外方へ延びた被作動レバー部182とからなる。ハブ181は、内周面にセレーション部分181aを形成するとともに、径方向に切り欠いたスリット181bを形成したものである。入力軸91にハブ181をセレーション結合するとともに、スリット181b部分を締付けボルト183で締め付けることにより、入力軸91に第3レバー25を確実に固定することができる。被作動レバー部182は、第1レバー23を他方へスイングさせたときのみ作動ピン165で押される第1凹部182aと、中立位置決め用ピン191が当る第2凹部182bとを形成したものである。第3レバー25に第1レバー23を介して操作レバー21(図1参照)を連結することができる。
【0045】
図12は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構と第1・第2・第3レバーの関係を示す側面図である。
第1レバー23の作動レバー部164、第2レバー24の被作動レバー部173、及び第3レバー25の被作動レバー部182は同一方向に延びたものである。第1レバー23の作動ピン165を中心にして、第2レバー24の第1凹部173aと第3レバー25の第1凹部182aとは図の左右に線対称に配置したものである。
なお、中立位置決め用ピン191はピン取付板192を介してステー193,193にてロアブラケット106に取付けたものである。
【0046】
次に、図13〜図15に基づき操作レバー21、第1・第2・第3レバー23,24,25、アクセル操作力伝達機構60、アクセルペダル70、ブレーキ操作力伝達機構80及びブレーキペダル200の作用関係について説明する。
図13は本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その1)であり、操作レバー21、アクセルペダル70及びブレーキペダル200が中立位置にあることを示す。
中立位置にある操作レバー21を、▲1▼運転者の手元側Rr(この図の右側)へスイング操作したり、▲2▼運転者の前方Fr(この図の左側)へスイング操作することができる。
【0047】
図14は本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その2)である。
操作レバー21を運転者の手元側Rr(この図の右側)へスイング操作して連結ロッド22を押出すと、第1レバー23は操作レバー21と同方向へスイングする。この結果、第1レバー23の作動ピン165は第2レバー24の被作動レバー部173を図右側へ押す。第2レバー24の作動レバー部174は、インナワイヤ62を引くことでアクセルペダル70をスイングさせる。このときのアクセルペダル70をスイング運動は、アクセル踏み方向の動きと同一である。
なお、第1レバー23の作動ピン165が第3レバー25の被作動レバー部182を押さないので、ブレーキペダル200は作動しない。
【0048】
図15は本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その3)である。
操作レバー21を運転者の前方Fr(この図の左側)へスイング操作して連結ロッド22を引くと、第1レバー23は操作レバー21と同方向へスイングする。この結果、第1レバー23の作動ピン165は第3レバー25の被作動レバー部182を図左側へ押す。第3レバー25は入力軸91を図反時計回りに回すことで、ブレーキ操作アーム153を図反時計回りにスイングさせる。ブレーキ操作アーム153はブレーキペダル200をスイングさせる。このときのブレーキペダル200をスイング運動は、ブレーキ踏み方向の動きと同一である。
なお、第1レバー23の作動ピン165が第2レバー24の被作動レバー部173を押さないので、アクセルペダル70は作動しない。
【0049】
次に、ブレーキペダル200を所定のブレーキ位置でロックする構成について図16及び図17に基づき説明する。
図16は本発明に係るブレーキロック機構の右側面図であり、ブレーキ操作力伝達機構80の出力側にブレーキロック機構210を設けたことを示す。
ブレーキロック機構210は、ブレーキ操作アーム153の基部153aにボルト結合したラチェット211と、アッパブラケット107のベース部107aに取付けたソレノイド212と、ベース部107aにスイング可能に取付けてソレノイド212にて駆動するラチェット爪221と、ラチェット爪221を中立位置に復帰させるリターンスプリング222とからなる。
【0050】
ラチェット211は、出力軸93を中心にブレーキ操作アーム153と共に回転可能な部材である。ラチェット211の外周面に形成した多数のラチェット歯211a・・・の向きは、ブレーキ操作アーム153がブレーキ操作方向Boへスイングしたときに、そのスイングした状態をラチェット爪221でロックする向きに設定したものである。
ソレノイド212は、ケース213に内蔵した電磁コイル(図示せず)を励磁させたときだけピストン214がケース213内に後退作動するものである。ピストン214は先端に、ピストン214のスライド方向と直角方向(図表裏方向)に開いた係止孔215を有する。
ラチェット爪221は、ピストン214の係止孔215に引掛ける引掛けピン223を基部に備えるとともに、ラチェット歯211a・・・に掛ける爪部221aを先端に備える。
リターンスプリング222は、ラチェット爪221の爪部221aがラチェット歯211a・・・から離れる方向に弾発するねじりばねである。224はラチェット爪用支持軸である。
【0051】
図17は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構並びにブレーキロック機構回りの分解図であり、ブレーキ操作力伝達機構80のうちパワーアシスト機構90よりも出力側にブレーキロック機構210を設けたことを示す。
ソレノイド212は、操作レバー21に設けたブレーキロック操作スイッチ48をオン操作したときに電磁コイル(図示せず)が励磁するように配線したものである。
【0052】
次に、ブレーキロック機構210の作用について図18〜図20に基づき説明する。
図18は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その1)である。
ブレーキロック操作スイッチ48をオン操作することにより、ソレノイド212の電磁コイル216は励磁してピストン214を後退させる。ピストン214は係止孔215に引掛けてある引掛けピン223を引くことで、ラチェット爪221を図時計回りにスイングさせる。この結果、爪部221aはラチェット歯211a・・・に噛み合う。従ってラチェット爪221は、ラチェット211が図時計回りにスイングすることだけを許容するとともに、ラチェット211が図反時計回りにスイングすることを阻止する。
ブレーキロック操作スイッチ48をオン操作した状態で、操作レバー21を運転者の前方Fr(この図の右側)へスイングさせてブレーキ操作し、ブレーキ操作アーム153をブレーキ操作方向Bo(図時計回り)にスイングさせることで、押圧バー154にてブレーキペダル200を制動方向Brへスイングさせることができる。ブレーキペダル200のブレーキ位置は、操作レバー21のスイング操作角に応じた位置になる。
【0053】
図19(a),(b)は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その2)である。
(a)は、ブレーキロック操作スイッチ48をオフ操作することにより、ソレノイド212の電磁コイル216が非励磁になったことを示す。
(b)は、ラチェット歯211aに爪部221aが噛み合っている状態を示す。この状態では、爪部221aの先端のスイング軌跡Lsはラチェット歯211aにオーバーラップしている。従ってラチェット爪221は、図時計回り並びに図反時計回りのどちらにもスイング不能である。一方、ラチェット211は図反時計回りにスイング不能である。このようにして、ブレーキペダル200を所望のブレーキ位置でロックすることができる。(a)の操作レバー21から手を離しても、ブレーキロック機構210はブレーキロック状態を維持する。ブレーキロックのために操作レバー21をブレーキ操作し続ける必要はない。
【0054】
図20(a),(b)は本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その3)である。
(a)に示すように、ブレーキペダル200をロックした状態において、操作レバー21を運転者の手元側Frへ若干スイングさせることで、ブレーキ操作アーム153を図時計回りに若干スイングさせる。
(b)に示すように、ラチェット211がブレーキ操作方向Boへスイングするので、爪部221aの先端のスイング軌跡Ls(図19参照)がラチェット歯211aにオーバーラップする状態は解消する。この結果、ラチェット爪221は、リターンスプリング222の弾発力によって図反時計回りにスイングする。同時に、(a)に示すソレノイド212は、内蔵したリターンスプリング217の弾発力によってピストン214を前進させる。
このようにしてラチェット211のロックが解除されるので、ブレーキ操作アーム153は図反時計回りにスイングして中立位置に自動復帰する。従って、ブレーキペダル200も元に自動復帰し、ブレーキ状態を解除する。
【0055】
図21は本発明に係るブレーキロック機構の変形例図であり、ブレーキペダル200にブレーキロック機構210を設けたことを示す。
変形例のブレーキロック機構210は、ラチェット211をブレーキペダル200のスイング基部205にボルト結合したものである。変形例のラチェット211は、支軸202を中心にブレーキペダル200と共に回転可能な部材である。ラチェット211のラチェット歯211a・・・の向きは、ブレーキペダル200が制動方向Brへスイングしたときに、そのスイングした状態をラチェット爪221でロックする向きに設定したものであり、上記図16に示す向きと逆向きである。従って、ラチェット爪221がラチェット爪221に噛み合うためにスイングする方向は、上記図16に示すスイング方向と逆方向である。
他の構成・作用については、上記図16〜図20に示すものと同様なので、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0056】
以上の説明をまとめると、図16、図17及び図21に示すように、ブレーキペダル200を所望のブレーキ位置でロックさせるブレーキロック機構210を、ブレーキ操作力伝達機構80のうちスイング操作力に補助動力を付加するパワーアシスト機構90(図17)よりも出力側又はブレーキペダル200に設けたので、パワーアシスト機構90がブレーキロック機構の影響を受けない。すなわちパワーアシスト機構90は、操作レバー21のスイング操作力にだけ応じた補助動力を発生する。
【0057】
一方、ブレーキロック機構210によってブレーキロックをするので、ブレーキロックのために操作レバー21を操作し続ける必要はない。スイング操作力が零になるので、パワーアシスト機構90から補助動力を発生することはない。このように、ブレーキロック時に無用な補助動力を発生させないので、パワーアシスト機構90の消費電力を零にすることができる。従って、ブレーキロック時におけるバッテリの消費電力を極力抑制することができる。しかも、ブレーキロックのために操作レバー21を操作し続ける必要がないので、運転者の負担を軽減することができる。身体障害者はより一層快適に運転することができる。
【0058】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、ブレーキペダルを所望のブレーキ位置でロックさせるブレーキロック機構を、ブレーキ操作力伝達機構のうち、スイング操作力に操作レバーのスイング操作力に応じて発生した補助動力を付加するパワーアシスト機構の出力側とブレーキペダルとの間又はブレーキペダルに設けたので、パワーアシスト機構がブレーキロック機構の影響を受けない。すなわちパワーアシスト機構は、操作レバーのスイング操作力にだけ応じた補助動力を発生する。
一方、ブレーキロック機構によってブレーキロックをするので、ブレーキロックのために操作レバーを操作し続ける必要はない。スイング操作力が零になるので、パワーアシスト機構から補助動力を発生することはない。このように、ブレーキロック時に無用な補助動力を発生させないので、パワーアシスト機構の消費電力を零にすることができる。従って、ブレーキロック時におけるバッテリの消費電力を極力抑制することができる。しかも、ブレーキロックのために操作レバーを操作し続ける必要がないので、運転者の負担を軽減することができる。身体障害者はより一層快適に運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る身体障害者用車両の車室前部の斜視図
【図2】本発明に係る身体障害者用車両の車室前部の背面図
【図3】本発明に係るブレーキペダル並びにブレーキ操作アームの関係を示す左側面図
【図4】本発明に係る操作レバーの断面図
【図5】図4の5−5線断面図
【図6】図4の6矢視図
【図7】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の断面図
【図8】図7の8−8線断面図
【図9】本発明に係るパワーアシスト機構に転用する車両用電動パワーステアリング装置のシステム図
【図10】本発明に係るパワーアシスト機構に転用する車両用電動パワーステアリング装置の縦断面図
【図11】本発明に係る第1・第2・第3レバーの分解図
【図12】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構と第1・第2・第3レバーの関係を示す側面図
【図13】本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その1)
【図14】本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その2)
【図15】本発明に係る身体障害者用車両の作用説明図(その3)
【図16】本発明に係るブレーキロック機構の右側面図
【図17】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構並びにブレーキロック機構回りの分解図
【図18】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その1)
【図19】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その2)
【図20】本発明に係るブレーキ操作力伝達機構の作用説明図(その3)
【図21】本発明に係るブレーキロック機構の変形例図
【図22】特開平9−39600号公報の図1及び図2に基づき作成した説明図
【符号の説明】
10…身体障害者用車両、13…運転席、21…操作レバー、80…ブレーキ操作力伝達機構、90…パワーアシスト機構、200…ブレーキペダル、210…ブレーキロック機構。
Claims (1)
- 運転席に座った運転者が手動操作させることのできる操作レバーのスイング操作力を、ブレーキ操作力伝達機構を介してブレーキペダルへ伝達するとともに、このブレーキペダルをブレーキロック機構にて所望のブレーキ位置でロックさせることができるようにし、前記ブレーキ操作力伝達機構の途中に介在したパワーアシスト機構によって、前記スイング操作力に前記操作レバーのスイング操作力に応じて発生した補助動力を付加するようにした身体障害者用車両において、
前記ブレーキロック機構は、前記操作レバーの操作に応じた所望のブレーキ位置にある前記ブレーキペダルを、前記運転者の手動によるブレーキロック操作に応じてロックする機構であり、
前記ブレーキロック機構を、前記ブレーキ操作力伝達機構のうち前記パワーアシスト機構の出力側と前記ブレーキペダルとの間又は前記ブレーキペダルに設けたことを特徴とする身体障害者用車両。
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