JP5006431B2 - アクセル装置 - Google Patents

Description

本発明は、急発進を防ぐため、微妙なアクセルペダルの操作の、誤作動をなくするアクセル装置に関するものである。

従来のアクセルペダルは、自動車などに使用されているキャブレータの、スロットルバルブを足で操作するものである。その自動車が発進するときは、急な加速を避けるため、アクセルペダルを徐々に開いていた。とくに最初のスタートするときの、０から時速１キロの加速が敏感で、止まっている状態から動く時に、緩やかに加速することは難しい物であった。一旦、動き出した自動車は、キャブレータが半開だろうと全開だろうと、体にかかる加速には大差がない物であった。それは、時速４０キロから、いくら急激な加速をしても、止まっているときからの加速の方が、体に加わる衝撃が多いことで分かる。その０からの加速を余りしたくないため、なるべく止まらないように運転しているが、町中に入ると信号が多く、思うように走れず疲れていた。

それに、キャブレータの空気の通路には加速ポンプが付いており、急激な加速をするため、加速ポンプからガソリンが直接、エンジンの方に向かって噴射していた。それは、玩具の水鉄砲と同じものと思ってよい。その加速ポンプは、追い越しなどの時には、加速ポンプからのガソリンを供給し、一時的に開いたキャブレータは、空気の割合が多くなるのを加速ポンプがカバーし、ガソリンの割合が多くなり、加速をスムーズにするものであった。

特開２０１０−９５１６２ 特開２０１０−１１１３７９ 特開２００８−２０４０９８ 特開平１０−２６４６７５

従来のアクセルペダルは、運転者が疲れて体力がないときなどは、踏み過ぎてしまうことがあった。とくに最初のスタートするときの、０から時速１キロの加速が体には敏感で、止まっている状態から動く時に、緩やかに加速することは難しい物であった。踏み過ぎてしまうと、体は予想してない加速で、体を押されるのを、何とか押さえるために足に力が入り、時として暴走することがあった。暴走までしなくとも、止まっている時からの加速は敏感で、乗っている人の体力を消耗するもので、車酔いの原因の一つであった。

それに、キャブレータの空気の通路には加速ポンプが付いており、急激な加速をするため、加速ポンプからガソリンが直接、エンジンの方に向かって噴射していた。しかし加速ポンプは、追い越しなどの時には、その存在価値があるが、０からの加速の時は、その加速ポンプからのガソリンの供給は、極端にガソリンの割合が多くなり、加速するつもりで運転士は身構えていても、実際には不完全燃焼で自動車は減速する。したがって、予想する加速と、実際の自動車の、速度の差が、とくに運転士を疲労させる原因であった。

さらに、暴走する原因に一つは、この加速ポンプと思われ、スタートするときアクセルペダルを踏み込んでしまったとき、加速ポンプからのガソリンの供給は、極端にガソリンの割合が多くなり、加速するつもりで運転士は身構えていても、実際には不完全燃焼で自動車は減速するので、アクセルペダルをブレーキと間違え、パニックになっていると、その後エンジンが高回転になり、さらにエンジンの音がパニックに拍車をかけ、立体駐車場からの転落や、コンビニに突入する事故につながっていた。

そこで、本発明のアクセル装置は、スピードを出したくないのに出てしまうのは、アクセルペダル一つで踏めば踏むほど、どこまでも加速するので、勢いよく加速するときは、それなりの労力を消費するものである。その労力は、急に加速するときは、運転士自信が意識して、アクセルペダル（１）を強く踏むことである。その方法は、踏み込む角度ではなく、アクセルペダル（１）を踏む圧力と、踏んだ時間によってスロットルバルブ（２ａ）を操作するもので、そのアクセルペタル（１）は緩衝装置（５）またはカム（２ｂ）が付いていることで、アクセルの操作が緩やかになるアクセル装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明のアクセル装置は、アクセルペタル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を適度に開ける装置である。
そのアクセルペタル（１）は、ワイヤー（４）を介してキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）に連結しており、そのスロットルバルブ（２ａ）は緩衝装置（５）が付いていることで目的を達成した。

アクセル装置は、アクセルペダル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を適度に押す装置である。そのアクセルペダル（１）に、緩衝装置（５）が直接付いていることで目的を達成した。

アクセル装置は、アクセルペダル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を適度に開ける装置である。
そのアクセルペダル（１）は、ワイヤー（４）を介してキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）のカム（２ｂ）に連結していて、そのカム（２ｂ）は楕円形の一部の形になっていることで目的を達成した。

請求項３のアクセル装置は、アクセルペダル（１）を操作して、コントローラを適度に押す装置である。そのアクセルペダル（１）に、緩衝装置（５）が直接付いる。そして、アクセルペダル（１）には前記コントローラ（３）も取り付けていることで目的を達成した。

本発明のアクセル装置は、次のような効果がある。
（イ）発進時の急加速を防ぐことができる。
（ロ）このアクセルペダルは、アクセルペダルの角度ではなく、アクセルペダルを踏む力と、踏んでいる時間で操作するものである。
（ハ）請求項１と２のアクセル装置は、アクセルペタルを踏み続けないと、緩衝装置が付いているので急加速はしない。
（ニ）アクセル装置は、スロットルバルブのカムをし、オーバルの形にしたことで、最初は敏感に、途中からスロットルバルブは鈍感に操作し、アクセルペダルは重たくなる。
（ホ）請求項３の電気自動車のアクセル装置は、緩衝装置が付いていることで、このアクセルペダルを踏むと、コントローラが自動車の速度を制御するものである。

図は、請求項１の模式図である。 図は、請求項１のアクセルペダル踏んで１秒後の模式図である。 図は、請求項１のアクセルペダル踏んで２秒後の模式図である。 図は、請求項２のアクセルペダルに緩衝装置を取り付けた模式図である。 図は、カムをオーバルにした模式図である。 図は、請求項３の電気自動車の、アクセルペダルの模式図である。

本発明のアクセル装置は、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）に緩衝装置（５）を取り付けている。したがって、アクセルペダル（１）を踏むとスロットルバルブ（２ａ）のバネの抵抗と、緩衝装置（５）の抵抗が伝わる。そこで、アクセルペダル（１）に足を乗せると、緩衝装置（５）内のピストン（５ｂ）に開いた穴（５ａ）から、オイルが上から下へと流れ、ピストン（５ｂ）は上昇して、徐々にスロットルバルブ（２ａ）が開き、自動車が緩やかに加速する。

急いで加速するときは、アクセルペダル（１）を踏む力を強くしてやると、緩衝装置（５）内のオイルは、ピストン（５ｂ）に開けた穴（５ａ）を、上から下へと勢い良く通って、ピストン（５ｂ）が早く上昇するから、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）は早く開く。

アクセルペダル（１）を操作して、自動車を緩やかに加速したいとき、誤ってアクセルペダル（１）を強く踏んでしまう時がある。そこで、緩衝装置（５）が取り付けてあることで、一瞬踏み過ぎたと思ったら、アクセルペダル（１）から足を放すと、緩衝装置（５）のオイルは、そんなに早くピストン（５ｂ）の穴（５ａ）を行き来しないので、従来のように自動車が暴走することがない。

アクセルペダル（１）を戻す時は、ピストン（５ｂ）に開けた穴（５ａ）からオイルが上へ上がるだけでなく、ピストン（５ｂ）の外側は、自転車の空気入れと同じ形をしており、ピストン（５ｂ）の外周からも、オイルが上に上がって、ピストン（５ｂ）が下降する。したがって、アクセルペダル（１）を戻すときは、殆ど抵抗にならない。

請求項２のアクセル装置は、アクセルペタル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が適度に開ける装置である。そのアクセルペダル（１）は、運転席の床（１ａ）にヒンジ（１ｂ）を介してアクセルペダル（１）が取り付けてあり、そのアクセルペダル（１）の先端に緩衝装置（５）が付いていて、固定部（５ｃ）でボディーに吊った状態になっており、そのことで請求項１と同様の効果を示す。

アクセル装置は、アクセルペダル（１）はワイヤー（４）を介してスロットルバルブ（２ａ）のカム（２ｂ）に連結しており、そのカム（２ｂ）はオーバルの形になっている。そのオーバルの形は、最初にキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を開くときは、スロットルバルブ（２ａ）の支点から、カム（２ｂ）の作用点までの長さが長くなっており、アクセルペダル（１）の動きは敏感になってキャブレータ（２）に伝わり、梃の原理で支点から作用点までの長さが長い時、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）は小さく動く。

そして、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が全開のときは、スロットルバルブ（２ａ）の支点と、カム（２ｂ）の作用点が短いため、アクセルペダル（１）は鈍感になる。そのアクセルペダル（１）を踏むと、スロットルバルブ（２ａ）のカム（２ｂ）は、梃の原理で大きく作用し、スタート時の倍の角度でスロットルバルブ（２ａ）が開き、アクセルペダル（１）に伝わるキャブレータ（２）のバネの力も強くなる。

したがって、このカム（２ｂ）は最初のスタートするときの、０から時速１キロの加速を敏感に操作することで緩やかに加速し、動き出した自動車は、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が半開だろうと全開だろうと、体にかかる加速には大差ないので、鈍感になるようなオーバル状のカム（２ｂ）を用いた。

請求項３のアクセル装置の、電気自動車の場合には、アクセルペダル（１）自体がコントローラ（３）になっており、床（１ａ）がヒンジ（１ｂ）を介してアクセルペダル（１）が取り付けている。そのアクセルペダル（１）の角度を、コントローラ（３）が読取り、モーターの制御装置にケーブルを介して伝える。

本発明のアクセル装置を、図面を参照して説明する。
図１は、アクセルペダル（１）を踏んでいない状態の模式図である。アクセルペダル（１）は、運転席の足元の床（１ａ）に、ヒンジ（１ｂ）を介在して取り付けてあり、アクセルペダル（１）の先端は、ワイヤー（４）に繋がっている。そのワイヤー（４）は、フレキ（４ａ）の中を通り、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）に繋がっている。アクセルペダル（１）は長さ２０センチのものであるが、アクセルペダル（１）自体吊り下げ式のものもある。

スロットルバルブ（２ａ）の外周は、滑車の溝のようになっていて、溝の中にワイヤー（４）が収まり、真横でワイヤー（４）が固定されている。そのスロットルバルブ（２ａ）は、緩衝装置（５）に繋がっており、緩衝装置（５）の本体は動かないように固定している。そこでスロットルバルブ（２ａ）は、９０度の扇形をしているスロットルバルブ（２ａ）部分と、下側の９０度の扇形部分が緩衝装置（５）を操作するための扇形部分で、合わせて半円形をしている。また、スロットルバルブ（２ａ）は、バタフライバルブであるが、ゲート弁でも差支えない。

図２は、アクセルペダル（１）を１０キロの力で軽く踏んで、１秒後の状態の模式図である。アクセルペダル（１）は１０度踏み込んで、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）は２０度開いたところである。緩衝装置（５）内は、オイルで満たされており、そのオイルはスプリング（５ｄ）で押さえ付けられたピストン（５ｂ）に、開いた穴（５ａ）を通って、上から下へとオイルが流れる。そして、少しピストン（５ｂ）が上に上昇し、それに連動してキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が少し開く。もし、もっと強く３０キロの力で踏み込むと、１秒かかっていた時間が０．５秒と短くなる。

図３は、アクセルペダル（１）を１０キロの力で踏み続けて、２秒後の状態の模式図である。アクセルペダル（１）は２０度踏み込んで、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）は４０度開いたところである。その緩衝装置（５）を上に引っ張り続けると、緩衝装置（５）の中にあるピストン（５ｂ）は、ピストン（５ｂ）に開いた穴（５ａ）よりオイルが下へ流れて、ピストン（５ｂ）が上に上昇する。それに連動して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が開く。そのとき、アクセルペダル（１）を１０度踏み込んだ時と、２０度踏み込んだ時とは緩衝装置（５）内の、スプリング（５ｄ）の反発が違うが、ここではそれ程重要でないため無視する。

もし緩衝装置（５）が付いてなかったときは、アクセルペダル（１）の強さではなく、アクセルペダル（１）の角度の、５度や１０度の細かい調節を足でするのは大変で、誤作動して、自動車が自分の思っている加速よりも、早い加速することは茶飯事であった。

アクセル装置を戻すときは、緩衝装置（５）内のピストン（５ｂ）の穴（５ａ）からオイルが上に上がるだけでなく、自転車の空気入れと同じく、ピストン（５ｂ）の縁から、オイルが下から上へと漏れるため、抵抗なく緩衝装置（５）のピストン（５ｂ）は、降下して元の位置に戻る。

図４は、請求項２のアクセル装置で、アクセルペダル（１）を踏んでいない状態の模式図である。アクセルペダル（１）は運転席の足元の床（１ａ）に、ヒンジ（１ｂ）を介在して取り付けてあり、アクセルペダル（１）のもう一方の先端には、緩衝装置（５）が取り付けてあり、緩衝装置（５）は固定部（５ｃ）によって、吊った状態で自動車本体に取り付けている。そして、同じ位置にワイヤー（４）に繋がっていて、そのワイヤー（４）は、フレキ（４ａ）の中を通り、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）に繋がっている。

そのアクセル装置を踏み込むと、一点線で現したように動き、そのアクセルペダル（１）に緩衝装置（５）を取り付けることで、請求項１と同様の効果を示す。
アクセルペダル（１）を踏み込むことで、一点線で現したように、角度は４５度から２０度になり、アクセルペダル（１）は１０キロの圧力で踏み込んだ場合、２秒後には一点線のようになり、固定部（５ｃ）で吊り下げられた緩衝装置（５）は、シャフトを介して中のピストン（５ｂ）を上から下へと降下させる。そのシャフトと同じ位置からワイヤー（４）がキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）に、アクセルペダル（１）の動きを伝えている。そして、踏む力を３０キロにすると、一点線のアクセルペダル（１）の角度になるまでは、１秒以内にできる。

図５はアクセル装置で、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）のカム（２ｂ）を、楕円形を四個に割った、オーバルの形にした物の模式図である。アクセルペダル（１）は、ワイヤー（４）を介してスロットルバルブ（２ａ）のカム（２ｂ）に連結している。そのカム（２ｂ）の外周は、滑車の溝のようになっており、その溝にワイヤー（４）が入っており、全体の形はオーバルの形になっている。そのオーバルの形は、最初にキャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を開くときは、スロットルバルブ（２ａ）の中心の支点から、カム（２ｂ）の作用点までの長さが長くなっており、アクセルペダル（１）の微妙な動きは敏感になってキャブレータ（２）に伝わり、アクセルペダル（１）の１０度の動きは、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）の動きの、約１０度開く。

そして、一点線が現すようにキャブレータ（２）の、スロットルバルブ（２ａ）が全開になるときは、スロットルバルブ（２ａ）の支点とカム（２ｂ）の作用点が短いため、アクセルペダル（１）は鈍感になり、アクセルペダル（１）の１０度の動きは、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）の動きが、約２０度開き、アクセルペダル（１）に伝わるキャブレータ（２）のバネの力が強くなる。

したがって、このカム（２ｂ）は、最初のスタートするときの、０から時速１キロの加速を敏感に操作することで、緩やかに加速し、動き出した自動車はキャブレータ（２）が半開だろうと全開だろうと、体にかかる加速には大差ないので、鈍感になるようなオーバルのカム（２ｂ）を用いた。

請求項２とオーバル形のスロットバルブ（２ａ）を使用したアクセル装置が、最も良いと思う物で、アクセルペダル（１）には運転席内に緩衝装置（５）を取り付け、その緩衝装置（５）はアクセルペダル（１）を踏み続けることで、自動車は加速する。そして、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）はオーバルになったカム（２ｂ）によって、最初は敏感になっており、自動車が加速を始めると鈍感になっている。

したがって、アクセルペダル（１）を１０キロで踏み続ける時、このカム（２ｂ）は最初のスタートするときの、０から時速１キロの加速を敏感に操作することで、緩やかに加速し、動き出した自動車は、キャブレータ（２）が半開だろうと全開だろうと、体にかかる加速には大差ないので、鈍感になるようなオーバルのカム（２ｂ）を用いた。

しかし、オーバルのカム（２ｂ）は１０キロで踏み続けると、オーバルの形で、次第に重くなり、１０キロではアクセルペダル（１）が動かなくなり、時速６０キロ以上は、速度は出ない。したがって、この自動車を急加速したいや、時速６０キロ以上にした時には、運転士もかなりな労力を使い、アクセルペダル（１）を３０キロで踏み続けないと、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が全開になるバネの力と、緩衝装置（５）のオイルが早く流れる力の、両方の力が必要となる。

図６は、請求項３のアクセル装置で、電気自動車のアクセルペダル（１）の模式図である。その電気自動車の場合には、アクセルペダル（１）自体がコントローラ（３）になっており、床（１ａ）がヒンジ（１ｂ）を介してアクセルペダル（１）が取り付けてある。そのアクセルペダル（１）の角度を、コントローラ（３）が読取り、モーターの制御装置にケーブルを介して伝え、コントロールする。このことで、アクセルペダル（１）を一時的に強く操作しても、緩衝装置（５）が付いていることで、アクセルペダル（１）にかかる圧力と、アクセルペダル（１）を踏んでいる時間で制御するため、自動車の急発進が起きない。

そのアクセル装置を踏み込むと、一点線で現したように動き、そのアクセルペダル（１）に緩衝装置（５）を取り付けることで、請求項１と同様の効果を示す。
アクセルペダル（１）を踏み込むことで、一点線で現したように、角度は４５度から２０度になり、アクセルペダル（１）は１０キロの圧力で踏み込んだ場合、２秒後には一点線のようになり、固定部（５ｃ）で吊り下げられた緩衝装置（５）は、シャフトを介して中のピストン（５ｂ）を上から下へと降下させる。そして、踏む力を３０キロにすると、一点線のアクセルペダル（１）の角度になるのは、１秒以内にできる。

このアクセル装置は、足で操作する色々な物に使用できる他、例えば自動車などはジョイスティックコントローラーで操作する時代が来る。ジョイスティックコントローラーも同じく、緩衝装置（５）を取り付けることで、手で操作するものも誤動作をさけることができる。それは、ジョイスティックコントローラーを強く押すと制御装置が制御するが、それでも普段使っているぐらいの急加速が必要であるため、制御装置に頼るのには限度がある。そこで、急加速したい時には力を入れて、ジョイスティックコントローラーを押さないと、急加速をしないものである。

１ アクセルペタル １ａ 床 １ｂ ヒンジ
２ キャブレータ ２ａ スロットルバルブ ２ｂ カム
３ コントローラ
４ ワイヤー ４ａ フレキ
５ 緩衝装置 ５ａ 穴 ５ｂ ピスト
５ｃ 固定部 ５ｄ スプリング

Claims (3)

1. アクセルペダル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）を適度に開ける装置であって、
   該アクセルペダル（１）は、ワイヤー（４）を介して前記スロットルバルブ（２ａ）に連結しており、
   該スロットルバルブ（２ａ）には緩衝装置（５）が付いていて、
   該緩衝装置（５）の中には、ピストン（５ｂ）が構成されており、
   該ピストン（５ｂ）はオイルを通す穴（５ａ）が開けられ、また、前記アクセルペタル（1）を戻すと、自転車の空気入れのように該ピストン（５ｂ）の縁から、一方方向にオイルが漏れることを特徴とするアクセル装置。
2. アクセルペダル（１）を操作して、キャブレータ（２）のスロットルバルブ（２ａ）が適度に開ける装置であって、
   該アクセルペダル（１）は、緩衝装置（５）が直接付いていて、
   該緩衝装置（５）の中には、ピストン（５ｂ）が構成されており、
   該ピストン（５ｂ）はオイルを通す穴（５ａ）が開けられ、また、前記アクセルペタル（1）を戻すと、自転車の空気入れのように該ピストン（５ｂ）の縁から、一方方向にオイルが漏れることを特徴とするアクセル装置。
3. アクセルペダル（１）を操作して、コントローラ（３）を適度に押す装置であって、
   該アクセルペダル（１）に緩衝装置（５）が直接付いていて、
   該緩衝装置（５）の中には、ピストン（５ｂ）が構成されており、
   該ピストン（５ｂ）はオイルを通す穴（５ａ）が開けられ、また、前記アクセルペタル（1）を戻すと、自転車の空気入れのように該ピストン（５ｂ）の縁から、一方方向にオイルが漏れ、
   該アクセルペダル（１）には前記コントローラ（３）も取り付けていることを特徴とするアクセル装置。

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