JP6775698B2 - 電子制御装置アセンブリにおける非液圧式の一体型減衰機構 - Google Patents

Description

関連出願とのクロスリファレンス
本願は、２０１７年３月３日に出願された米国仮特許出願第６２／４６６７１８号明細書（U.S. Provisional Application No.62/466718）の利益を主張し、その全開示内容は、本明細書において引用したことにより本明細書に記載されたものとする。

発明の分野
本願は、概して、減衰される制御装置、特に、掘削機などの重工業用車両において使用される減衰される制御装置に関する。一体化されたダンパは、足制御によって操作されるアクセルまたはブレーキペダルのために使用されるが、より一般的には、ジョイスティックまたはその他の手制御の一部として実施することもできる。

発明の背景
重工業用途における制御は、意図しない操作に対して抵抗性があることが重要である。意図しない操作は、粗い路面の走行、車両シャーシへの衝突による瞬間的な衝撃、車両アタッチメントアームへの力の突然の解放またはオペレータによる制御の突然の解放によって生じる可能性がある。

従来、減衰される制御は、従来の液圧式制御システムの一部として提供される。しばしば、液圧式システム自体は、作動液の性質により、ある程度の固有の減衰を提供していた。

米国特許出願公開第２０１０／００８９１９７号明細書は、オペレータの足を用いて、ばね支持された面もしくはペダルを移動させることによって操作される従来の減衰される制御を開示している。

米国特許第６９３１９６２号明細書は、別の従来の制御装置を開示している。この制御装置は、オペレータの力を調整しかつ押込みの速度を制限するために内部制御および液圧機構を利用する。

次第に、液圧式制御は、電子制御に置き換わっている。電子ペダルを減衰させる現在の方法は、制御アセンブリに直接にボルト留めされたモジュールを使用する。これらの電子制御モジュールは、一般的に、積層された皿ばねを利用するまたはスライドするピストンを備える、流体で満たされたチャンバを利用する。

発明の簡略な概要
以下は、発明の実施の形態の例の単純化された概要を提供する。この概要は、必須の要素を特定することまたは発明の範囲を画定することは意図されていない。

１つの態様によれば、機械を制御するために手動で操作するための減衰される電子制御装置は、ハウジングと、ハウジング内で回転軸線を備える軸によって回転可能に支持された可動エレメントと、軸の回転運動を検出するように構成された電子センサと、を有する。非液圧式の減衰機構は、可動エレメントに接続されており、減衰機構は、ハウジングのシリンダに配置されかつ作動流体としてのシリンダ内の空気を用いて操作されるように構成されたピストンと、ピストンを可動エレメントに向かって弾性的に押し付けるためのばねと、を有する。ピストンへ向かう可動エレメントの移動によりピストンはシリンダ内の空気を圧縮し、これにより、可動エレメントに対して抵抗力を提供し、これにより、可動エレメントの移動を減衰させる。

別の態様において、可動エレメントは、ペダルを含む。

別の態様において、センサは、ホール効果センサを含む。

別の態様において、減衰機構は、一対のピストンを有し、一対のピストンのそれぞれは、軸の反対側に配置されている。

別の態様において、一対のピストンのそれぞれは、可動エレメントに実質的に等しくかつ反対向きの力を付与し、これにより、可動エレメントをニュートラル位置に向かって押し付けるように構成されている。

別の態様において、一対のピストンのそれぞれに別々に前記ばねが設けられており、各ピストンは、軸の互いに反対側において可動エレメントに向かって等しく弾性的に押し付けられる。

別の態様において、軸の回転軸線を中心とする可動エレメントの回転の結果、シリンダ内でのピストンの鉛直方向移動が生じるように、可動エレメントに設けられたペグにスライド可能に接続された開口がピストンに設けられている。

別の態様において、ピストンの内面は、ばねの上部に係合しかつばねの上部を保持するための円形のリッジまたは溝を有する。

別の態様において、ピストンは、シリンダの内壁にスライド可能に係合する少なくとも１つのシーリングリングを有する。

別の態様において、ピストンは、シリンダ内に閉じ込められた空気と、ハウジングの外側の外部環境との間に流体連通を提供するためにピストンを完全に貫通して延びるボアホールを有する。

第２の態様によれば、機械を制御するために手動で操作するための減衰される制御装置が提供される。減衰される電子制御装置は、ハウジングと、ハウジングにおいて回転軸線を備える軸によって回転可能に支持された可動エレメントと、軸の回転運動を検出するように構成された電子センサと、可動エレメントに接続された非液圧式の減衰機構とを有する。減衰機構は、軸の互いに反対側に配置された第１および第２のピストンを有し、各ピストンは、ハウジングの第１および第２のシリンダ内にそれぞれ配置されておりかつ作動流体としてのシリンダ内の空気によって操作されるように構成されている。軸の回転軸線を中心とする可動エレメントの回転の結果、それぞれのシリンダ内での各ピストンの鉛直方向移動が生じるように、各ピストンと可動エレメントとの間に、可動な接続部が設けられている。ばねが、各ピストンに設けられており、前記ピストンを可動エレメントに向かって弾性的に押し付けるように適応されている。第１のピストンに向かう可動エレメントの移動により、前記第１のピストンは、第１のシリンダ内の空気を圧縮し、これにより、可動エレメントに対する抵抗力を提供し、これにより、可動エレメントの移動を減衰させる。

別の態様において、第２のピストンから離れるように可動エレメントが移動することにより、前記第２のピストンは第２のシリンダ内の空気を膨張させる。

別の態様において、第１および第２のピストンは、軸の反対側に配置されており、軸から等距離にある。

別の態様において、複数のばねが、第１および第２のピストンのそれぞれに別々に提供されており、ばねは、可動エレメントに実質的に等しくかつ反対向きの力を付与し、これにより、可動エレメントをニュートラル位置に向かって押し付ける。

別の態様において、可動エレメントは、ペダルを含む。

別の態様において、第１および第２のピストンのそれぞれは、第１および第２のシリンダの内壁にそれぞれスライド可能に係合する少なくとも１つのシーリングリングを有する。

別の態様において、第１および第２のピストンの可動な接続部は、軸の回転軸線を中心とする可動エレメントの回転の結果、第１および第２のピストン内での第１および第２のピストンの鉛直方向移動をそれぞれ生じるように、可動エレメントに設けられたペグにスライド可能に接続された開口を有する。

別の態様において、第１および第２のピストンのそれぞれは、第１および第２のシリンダ内に閉じ込められた空気と、ハウジングの外側の外部環境との間に流体連通を提供するためにそれぞれのピストンを完全に貫通して延びるボアホールを有する。

別の態様において、ニュートラル位置に向かって戻るように可動エレメントを能動的に移動させるニュートラルデティント機構をさらに備え、ニュートラルデティント機構は、ハウジングに固定された機構ボディと、可動エレメントに固定されたカムプレートとを有する。

別の態様において、機構ボディは、カムプレートの凹状のカム面に収容されかつ配置された、ばねで押し付けられたカムフォロワピンを有し、カムプレートが可動エレメントと一緒に回転すると、カム作用面が、カムフォロワピンと係合しかつカムフォロワピンを、カムフォロワピンのばねによって加えられる力と反対向きに押し付けることによって、カムフォロワピンが、凹状のカム面から外される。

前記の一般的な説明および以下の詳細な説明のどちらも、例および説明的な実施の形態を提供することが理解されるべきである。添付の図面は、記載された実施の形態のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書の一部に組み込まれておりかつ本明細書の一部を構成している。図面は、発明の実施の形態の様々な例を示している。

図面の簡単な説明
本発明の態様は、添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより当業者に明らかになるであろう。

電子制御装置アセンブリに一体化された非液圧式の減衰機構の斜視正面図であり、機構は作動位置にある。 図１の線２−２に沿って見た非液圧式の減衰機構の第１の実施の形態の断面側面図である。 やはり図１の線２−２に沿って見た、第１の実施の形態の断面斜視図である。 図１の線２−２に沿って見た非液圧式の減衰機構の断面側面図であり、機構はニュートラル位置にある。 図４の線５−５に沿って見た非液圧式の減衰機構の断面正面図である。 図６Ａ〜図６Ｂは、図５の線６−６に沿って見たニュートラルデティント機構の詳細な断面側面図である。 制御アセンブリを作動させるための、ペダルに加えてハンドルが設けられた代替的な実施の形態の図である。

実施の形態の例の説明
本発明の１つまたは複数の態様を取り入れた実施の形態の例が、図面に説明および例示されている。これらの例示された例は、本発明に対する限定であることは意図されていない。例えば、本発明の１つまたは複数の態様を、他の実施の形態およびさらには他のタイプの装置において利用することができる。さらに、本明細書においてある用語は便宜的にのみ用いられており、本発明に対する限定として解されるべきではない。さらに、図面において、同じ要素を示すために同じ参照符合が使用されている。

車両が言及されている以下の説明において、制御装置は、必ずしも車両を操作するために使用される必要はなく、その代わりに、動力のない装置、シミュレータ、ゲーム用操作盤またはオペレータによって入力された１つまたは複数の制御信号に基づくその他の非車両用途、における様々な特徴を操作するために使用されてもよい。これらの場合、‘車両’は、制御アセンブリによって生成された制御信号を利用する用途として解されるべきである。

図１〜図３に示された例を参照すると、本明細書では制御アセンブリ、制御装置アセンブリまたはペダルアセンブリとも呼ばれる減衰される電子制御１００が示されている。減衰部分３０ａ，３０ｂは、制御装置ハウジング１４とも呼ばれる制御アセンブリ１００のハウジング１４に一体化されている。ハウジング１４は、少なくとも部分的に制御装置アセンブリ１００によって提供される制御信号に基づいて操作される車両のシャーシに取り付けられていてもよい。

制御装置アセンブリ１００は、ペダル２０を有する。例えばペダル２０の上面に設けられた可動面２２に圧力を加えることによって、オペレータがペダル２０を操作する。例えば、オペレータは足を使ってペダル２０を操作することができる。オペレータは、ペダル２０を完全リバース位置（図１に示されている）と、ニュートラル位置（図４に示されている）と、完全前方位置（図示されていないが、概して図１の反対）との間で移動させる。ペダル２０は、さらに、可動面２２に関連して回転するステム２６を有する。ペダル２０は、制御装置ハウジング１４によって束縛されている。ペダルは、軸２４に接続されており、軸２４は軸線を規定しており、その軸線を中心にペダルが回転することができる。ペダル２０の動きは、電子センサ４０によって検知される（図１参照）。

ペダルアセンブリ１００は、さらに、ペダル２０に一緒に作用する第１の減衰部分３０ａおよび第２の減衰部分３０ｂを備える一体化された減衰機構を有する。第１および第２の減衰部分３０ａ，３０ｂは実質的に同じであり、したがって、以下の説明では、簡略化のために第１の減衰分３０ａのみを詳細に説明する。

第１の減衰部分３０ａは、シリンダチャンバとも呼ばれるハウジング１４のシリンダ１２ａ内にはめ込まれたピストン１０ａを有する。円筒状チャンバ１２ａは、ピストン１０ａによって閉鎖された空気の体積を包囲している。ピストン１０ａは、シリンダ１２ａの壁部上で直接にスライドしてもよいまたはピストン１０ａは、シリンダ１２ａに挿入されてもよい選択的なスリーブインサート（図示せず）上で直接にスライドしてもよい。このようなスリーブインサートは、取外し可能または取外し不能であることができる。例えば、ハウジング１４は金属材料から形成されていてもよく、ピストン１０ａは、プラスチックまたはゴム材料から形成されていてもよい。プラスチックまたは低摩擦材料から形成することもできるスリーブインサートの使用は、ピストン１０ａの移動を容易にしかつ／またはピストン１０ａにおける摩耗を低減することができる。選択的に、ピストン１０ａは、シリンダ１２ａの内壁にスライド可能に係合する１つまたは複数のピストンシーリングリングを有してもよい。好ましくは、減衰機構は、一対のピストンを有し、一対のピストンのそれぞれは、軸の互いに反対側に配置されている。より好ましくは、ピストンは、軸の互いに反対側に配置されておりかつ軸から等距離にある。すなわち、一対のピストンのそれぞれは、ペダルに実質的に等しくかつ反対向きの力を付与し、これにより、ペダルをニュートラル位置に向かって押し付けるように構成されている。

ピストン１０ａの高さをニュートラル制御位置へ押し付けるように機能することができる１つまたは複数のばね１６ａも、円筒状チャンバ１２ａ内に包囲されている。ピストン１０ａの外側、選択的に、ピストンの上側またはトップ側には、ペダル２０に設けられたペグ２８ａに接続されるまたはスライド可能に接続される開口１８ａまたはキーホールが設けられており、これにより、軸２４によって規定された軸線を中心とするペダル２０の回転は、シリンダ１２ａ内でのピストン１０ａの鉛直方向移動を結果として生じるまたは鉛直方向移動に変換され、かつその逆が生じる。複数のピストンが使用される場合、好ましくはピストンの対のそれぞれに別々に前記ばねが設けられており、各ピストンは、軸の互いに反対側において可動エレメントに向かって等しく弾性的に押し付けられる。

１つの態様において、ペダル２０は、可動面２２によって規定された領域に対して概して中央位置にある位置に配置されたステム２６を有してもよい。この場合、可動面２２は、概念的に、ステム２６の一方の側に配置された第１の領域２２ａと、ステム２６の反対側に配置された第２の領域２２ｂとに分割することができる。第１の領域２２ａに圧力を加えた結果、（すなわち、図２の例示に示されているように）軸２４によって規定された軸線を中心とするペダル２０の反時計回りの移動を生じることができる。このような反時計回りの移動は、ピストン１０ａがシリンダ１２ａ内で完全挿入位置に到達したときに生じる完全前方位置に向かってペダル２０の移動を生じる。同様に、第２の領域２２ｂに圧力を加えた結果、ピストン１０ｂがシリンダ１２ｂ内で完全挿入位置に到達したときに生じる（図２に示したような）完全リバース位置に向かう、軸２４によって規定された軸線を中心とするペダル２０の時計回りの移動を生じることができる。さらに、ステム２６を中央位置から所定の距離だけずらすことができると考えられる。

ペダル２０および軸２４は、１つの加工物として一体的に形成されていてもよい。好ましい実施の形態において、軸２４はペダル２０と一緒に回転する。軸２４は、ハウジング１４を通って延びており、ハウジング１４の外部に配置された軸２４の部分がセンサ４０によって検知される。しかしながら、代替的な実施の形態において、軸２４を、例えばハウジング１４に固定することができる。この代替的な実施の形態において、ペダル２０は、固定された軸２４を中心に回転し、ペダルの位置は、軸２４を介して間接的にではなく、センサ４０によって直接検知される。この場合、センサ４０は、好ましくは、制御装置ハウジング１４内で、ペダル２０の近くに設けられている。

ペダル２０は、第１の領域２２ａまたは第２の領域２２ｂを交互に押し込むために、特にオペレータの足を可動面２２に載せることによって、足によって操作することができる。例えば、オペレータは、第１の領域２２ａを押し込むためにつま先を、第２の領域２２ｂを押し込むためにかかとを使用してもよい。この場合、オペレータの足の揺動を利用して、ペダル２０を、時計回りまたは反時計回りに揺動するように操作することができる。図示されていないが、類似の“ロッカ”コンセプトは、使用者の手、腕またはその他の身体部分を用いるために同様に適用することができる。

しかしながら、図７に示された代替的な実施の形態において、ペダル２０には、ハンドルバー５０のためのアタッチメントを設けることができる。１つの例において、アタッチメントは、ソケット５３またはその他の適切な取外し可能または取外し不能なアタッチメント構造であることができる。ハンドルバー５０は、足、腕または手などの使用者の身体部分によって操作するのに適したポールまたはその他の線形の、湾曲した、曲がったまたは屈曲したエレメントであることができる。ハンドルバー５０は、金属または複合材料などの、引張力に適切に耐えることができる実質的に剛性の材料から形成されていてもよい。あらゆる場合において、ハンドルバー５０は、軸２４および／またはペダル２０に取付け可能な第１の端部５１と、車両のオペレータが掴むのに便利な位置に設けられた第２の端部５２とを有することができる。選択的に、第２の端部５２には、オペレータの快適性および簡便性のために、場合によっては輪郭づけられたまたは凹凸が設けられた面を備える、ゴムグリップなどの掴み手段が設けられていてもよい。

ハンドルバー５０の第１の端部５１は、可動面２２の一部などの、ペダル２０の一部に永続的に固定することができる。しかしながら、その他の実施の形態において、第１の端部５１は、軸２４のステム２６などの、ペダル２０の別の部分に永続的に取り付けることができる。代替的に、これらの実施の形態のいずれにおいても、ハンドルバー５０を、取外し可能なエレメントとして設けることができる。言い換えれば、ペダル２０は、ハンドルバー５０の第１の端部５１をペダル２０に取外し可能に固定することができるソケット５３および／またはブラケット５４を有することができる。この場合、ハンドルバー５０の第１の端部５１およびソケット５３にはそれぞれ、ハンドルバー５０をペダル２０に解放可能に接続するために、ねじ山接続、止めねじまたはその他の解放可能な接続手段を設けることができる。

ハンドルバー５０が設けられている１つの実施の形態において、ペダルの可動面２２は、設計から省略されてもよい。代替的に、可動面２２は、減衰部分３０ａ，３０ｂに対して所望の位置においてペグ２８ａ，２８ｂを提供するための単純な構造的骨組に置き換えられてもよい。

別の実施の形態において、ペダル２０の可動面２２に加えて、ハンドルバー５０を（取外し可能な構成または永続的に固定された構成において）設けることができる。この場合、車両オペレータは、可動面２２上の足を利用してまたはハンドルバー５０の第２の端部５２を掴む手を利用して制御アセンブリ１００を作動させる選択肢を有する。オペレータは、足および手を交互に利用するように選択してもよいまたはペダル２０のより安定した操作を提供するために足および手の双方を同時に利用することを選択してもよい。

１つの態様において、ペダル２０の可動面２２は、ペダル２０の上側部分における実質的に平坦な面であることができる。しかしながら、可動面２２は、代替的に、例えば、ワークブーツのソールまたはオペレータの足の形に沿うように設計された、湾曲した面として設けることができる。上方から見ると、可動面２２は、実質的に矩形、円形または足形領域を有してもよいまたはあらゆるその他の多角形または不規則形状の領域を有してもよい。１つの態様において、可動面２２は、オペレータの足または靴を掴むためにゴムなどの摩擦材料によって被覆されてもよい。代替的に、可動面２２は、適切な掴みを提供するために、粗さを得るように機械加工されてもよいまたは輪郭づけられてもよい。選択的に、ボアホール（選択的にねじ山を設けることができる）は、例えば、ハンドルバー５０のためのソケット（またはねじ山付）アタッチメントを提供するためにまたはペダル２０の上部に設けることができる別個のフットピース（図示せず）のためのアタッチメントを提供するために、可動面２２上のインターバルに設けられてもよい。選択的に、フットピースのクリーニングを容易にするためにまたはフットピースが汚れたまたは損傷したならば容易に交換することができるように、フットピースが、ペダル２０の上側に取外し可能なアタッチメントとして設けられてもよい。

ペダル２０の可動面２２の第１の領域２２ａおよび第２の領域２２ｂの下側には、第１のペグ２８ａおよび第２のペグ２８ｂが設けられている。第１および第２のペグ２８ａ，２８ｂは、ペダル２０と一体に形成されてもよいまたは別個のピースとして形成され、ペダル２０に取り付けられてもよい。第１および第２のペグ２８ａ，２８ｂは、ピン、フック、トングの形式またはピストン１０ａ，１０ｂの開口１９ａ，１９ｂに係合するために適したあらゆるその他の形式で成形されてもよい。

ペダル２０のステム２６は、制御装置ハウジング１４の開放したチャンバ内にはめ込まれるように輪郭付けられていてもよい。選択的に、ペダル２０のステム２６は、制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５にはめ込まれるように輪郭付けられていてもよい。特に、ステム２６は、可動面２２に取り付けられる上部と、制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５内に配置されたベース部分２５とを有してもよい。ステム収容部分１５は、開放空間であってもよいまたは選択的に、制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５を補完する輪郭を有してもよい。この場合、ペダル２０を、制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５によって支持することができるが、同時に、ペダル２０は、依然として、軸２４によって規定された軸線を中心として自由に回転することができる。回転は、ステム２６のベース部分２５と、制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５との間の最小限の摩擦で生じる。特に、ステム２６のベース部分２５および制御装置ハウジング１４のステム収容部分１５は、滑らかさを得るために機械加工されてもよいかつ／またはそれらの間の摩擦を最小限にするためにコーティングが設けられてもよい。

軸２４は、ペダル２０と一体に形成されていてもよいまたは適切な締結具２７によってペダル２０に結合されていてもよい。軸２４によって規定された軸線を中心として軸２４を（隣接するペダル２０と一緒に）時計回りまたは反時計回り方向へ回転させることができるように、軸２４はハウジング１４に束縛されている。

制御装置ハウジング１４は、ハウジング１４が車両にボルト留めされることができるようにフランジおよび／またはボルト穴１１を備えて設計されていてもよい。好ましくは、ボルト穴１１は、角および／またはエッジなどにおいて、制御装置ハウジング１４の周囲に間隔を置いて配置されているが、特定の用途または車両のために様々な適切な配置を用いることができると考えられる。さらに、制御装置ハウジング１４は、第１の側壁１４ａおよび第２の側壁１４ｂを備えて設計されていてもよい。第１および第２の側壁１４ａ，１４ｂはそれぞれ、ペダル２０の回転軸線から所定の距離に設けられていてもよい。さらに、第１の側壁１４ａは第１の高さを有してもよくかつ第２の側壁１４ｂは第２の高さを有してもよく、前記高さは、ペダル２０の回転運動の範囲を制限するように選択される。言い換えれば、ペダル２０は、反時計回りにニュートラル位置から、ペダル２０の第１の領域２２ａが第１の側壁１４ａと接触する完全前方位置へ回転可能であってもよい。完全前方位置において、第１の側壁１４ａの上部に設けられた選択的な第１の停止面１３ａによって、ペダル２０が反時計回り方向へさらに回転することを防止することができる。同様に、ペダル２０は、時計回りにニュートラル位置から、ペダル２０の第２の領域２２ｂが第２の側壁１４ｂと接触する完全後方位置へ回転可能であってもよい。完全後方位置において、第２の側壁１４ｂの上部に設けられた選択的な第２の停止面１３ｂによって、ペダル２０が時計回り方向へさらに回転することを防止することができる。

代替的にまたは加えて、ペダル２０が完全前方位置と完全後方位置との間の予定された運動範囲を超えて回転させられることを防止するために、ステム２６のベース部分および／または制御装置ハウジング１４のステム収容部分に、別の停止面（図示せず）が設けられてもよい（または補助的な停止面が設けられてもよい）。

概して、ペダル２０をニュートラル位置へ押し付けることができる。ニュートラル位置において、可動面２２は、完全前方位置と完全後方位置との間の角度位置に配置されてもよい。１つの態様において、ニュートラル位置は、実質的にペダルの運動範囲の中間点または中央にあってもよい。その他の態様において、ニュートラル位置は、より完全前方位置に近くまたはより完全後方位置に近く配置されてもよい。好ましくは、ニュートラル位置において、ペダル２０は、制御装置ハウジング１４が取り付けられている基準平面または基準面またはその他の所望の設定点に対して約ゼロ度の実質的に水平の角度にある。

いずれの場合にも、ペダル２０の回転位置は、好ましくは電子センサなどのセンサ４０によって検知される。センサ４０は、例えば、ハウジング１４に配置されていてもよい。代替的に、センサ４０は、制御装置ハウジング１４が取り付けられている車両のシャーシに固定されていてもよい。いずれにしても、センサ４０は、好ましくは、センサ４０が軸２４の回転位置および／または回転運動を検知することを可能にする位置に配置されるべきである。１つの態様において、センサは、好ましくは、ホール効果センサである。代替的にまたは加えて、接触覚センサ、ＣＡＮセンサ、アナログまたはデジタル出力を生成する様々なタイプのセンサ、光センサおよび／または誘導センサなどの、その他のタイプのセンサを使用することが同様に可能である。

センサ４０は、軸２４の回転位置および／または動きを示す信号を生成する。この信号から、ペダル２０の位置および／または動きを導き出すことができる。信号は、車両を駆動または操作するために様々に使用することができる。特に、１つの態様において、信号は、加速値およびブレーキング値などの、２つの相補的な作動パラメータを示すことができる。この態様によれば、ペダル２０がニュートラル位置と完全前方位置との間にあるとき、ペダル２０の回転度合に対応する加速値が、制御信号として生成される。ペダル２０が完全前方位置にあるとき、最大前方加速信号が生成されてもよい。同様に、ペダル２０がニュートラル位置と完全後方位置との間にあるとき、加速信号は生成されてなくてもよい（またはゼロ加速信号が生成されてもよい）。代替的に、ペダル２０の回転度合に対応するブレーキング値が、制御信号として生成される。ペダル２０が完全後方位置にあるとき、最大ブレーキング信号が生成されてもよい。代替的に、ペダル２０が完全後方位置にあるとき、最大リバース加速信号を生成することができる。選択的に、制御信号は、ペダル２０がニュートラル位置にあるときに生成することもでき、そうであることを示す。異なる例において、指向性制御システムにおいて、（図１および図２に示したような）反時計回りの移動の結果、車両の前方移動を生じることができるのに対し、時計回りの移動の結果、後方移動が生じる。

別の代替的な態様において、ペダル２０の回転位置は、掘削機のアームの位置を制御するための出力信号を生成するために使用することができる。この態様によれば、ペダル２０を反時計回りに回転させた結果、掘削機のアームが前方へ移動することができ、ペダル２０を時計回りに回転させた結果、掘削機のアームが後方へ移動することができる。代替的に、上方および下方への相補的な移動が考えられる。別の択一例において、（時計回り方向および反時計回り方向などの）アームの相補的な回転運動が考えられる。

さらに別の代替的な態様において、ペダル２０の全回転運動範囲は、１つの出力値に対応することができる。この態様によれば、ペダル２０を完全後方位置に移動させた結果、ゼロの制御信号が生じるのに対し、ペダル２０を完全前方位置に移動させた結果、最大可能値を示す制御信号が生じる。代替的に、ニュートラル位置と完全後方位置との間の全てのペダル位置にゼロの制御信号を生成させることによって、制御を選択的に不能にすることができる。言い換えれば、ペダルがニュートラル位置から時計回りに回転させられたときに出力されるあらゆる制御は、有効に不能にさせることができる。類似の実施の形態において、ペダル２０の時計回りの回転の結果、制御信号を生じることができるのに対し、ニュートラル位置を超える反時計回りの回転は、有効に不能にされるための制御信号を生じることができる。当業者は、ペダル２０の揺動を検知することによって利用可能な多くのその他の制御方式を想起することができる。

上述のように、第１および第２の減衰部分３０ａ，３０ｂのピストン１０ａ，１０ｂ、シリンダ２０ａ，２０ｂおよびばね１６ａ，１６ｂは、実質的に同じである。したがって、一方のピストン１０ａ、一方のシリンダ１２ａおよび一方のばね１６ａのみを詳細に説明する。しかしながら、この説明は、ピストン１０ａ、シリンダ１２ａおよびばね１６ａと同様に、ピストン１０ｂ、シリンダ１２ｂおよびばね１６ｂにも該当する。

図示した実施の形態において、ピストン１０ａは、実質的に円筒状の側壁を有し、側壁の外面は、円筒状チャンバ１２ａの内面と継続的に接触するように設計されている。選択的に、ピストン１０ａは、シリンダ１２ａの内壁にスライド可能に係合する１つまたは複数のピストンシーリングリングを有してもよい。

代替的な実施の形態において、ピストン１０ａは、円形ではなく、むしろ楕円形、多角形または不規則形状の横断面を有してもよい。この場合、シリンダ１２ａの内壁の横断面は、ピストン１０ａの横断面と一致するように成形および寸法決めされるべきである。ピストン１０ａの外壁は、好ましくは、ピストン１０ａが円筒状チャンバ１２ａへ押し込まれることを可能にするために、円筒状チャンバの内面の高さより小さいまたはそれと等しい高さを有する。言い換えれば、ピストン１０ａの高さは、可動面２２の第１の領域２２ａがハウジング１４の第１の側壁１４ａと接触することを妨げるべきではない。しかしながら、同様に、ピストン１０ａおよび円筒状チャンバ１２ａの組み合わされた高さは、ペダル２０が完全後方位置にあるときの可動面２２の第１の領域２２ａの最大高さより大きくなるべきである。これにより、ペダル２０の可動面２２は、ストッパとして機能し、時計回り方向でのペダル２０の回転による可動面２２の第１の領域２２ａの上方移動によってピストン１０ａがシリンダ１２ａから外れることを防止する。

各ピストンとペダルの間に可動な接続が設けられている。例えば、上面において、ピストン１０ａには少なくとも１つの開口１９ａが設けられている。開口１９ａは、可動プレート２２に設けられたペグ２８ａと係合することができるスロット、キーホールまたはその他のタイプのフックまたは留め金として形成されていてもよい。開口１９ａはピストン１０ａと一体に形成されていてもよいまたは開口１９ａは、目的に合致するように成形された別個の加工物またはピースを使用してピストン１０ａに組み付けられていてもよい。開口１９ａは、ピストン１０ａおよびペダル２０の双方がハウジング１４に配置されているときにペダル２０のペグ２８ａと係合するようにピストン１０ａにおける所定の位置に設けられている。ペダル２０が円弧状に移動するのに対し、ピストン１０ａ，１０ｂは直線的な鉛直方向に移動するので、開口１９ａは、ペダル２０が円弧状経路を横断するときにペダル２０のペグ２８ａの余白が開口１９ａ内で横方向に移動することができるように、屈曲した、湾曲したまたは円弧状の係合面を備えるスロットとして形成されていてもよい。言い換えれば、開口１８ａは、ペダル２０の回転中にペグ２８ａの移動経路を厳密にたどるカムジオメトリを有することができる。加えて、開口１８ａのカムジオメトリは、所望の減衰作用を満たすための所望の速度および／または量でピストン１０ａの鉛直方向運動を駆動するように構成することができる。いずれの場合にも、ペグ２８ａと開口１９ａとの間の接続は、ペダル２０の回転位置にかかわらず、ペグ２８ａが永続的に開口１９ａ内にとどまるようになっているべきである。言い換えれば、ペグ２８ａは、制御アセンブリ１００の操作中に開口１９ａから解放されるべきではない。

ピストン１０ａと円筒状チャンバ１２ａとの間にばね１６ａ（選択的に、複数のばね）が設けられている。図示したように、ばねは、らせんコイルばねであることができる。竹の子ばね、スパイラルねじりばね、引張ばね、板ばねなどを含むその他のタイプのばねが考えられる。さらに別の例において、ばねは、モノリシック部品を形成するために、ピストン１０ａ自体と一緒に製造することができると考えられる。例えば、ばねは、円筒状チャンバ１２ａと係合するようにピストンから外方または下方へ延びる可撓性のアームによって提供することができる。加えて、ピストン１０ａによって提供される減衰力の大きさは、異なるレート、ばね定数または力定数のうちの１つに関してばねを変更することによって調節することができる。ばね１６ａの高さおよびばね１６ａのばね力は、ペダル２０がニュートラル位置にあるときにばね１６ａ，１６ｂが等しい大きさの引張または圧縮を受けるように選択されてもよい。いずれの場合にも、ペダル２０における両ばね１６ａ，１６ｂの累積力は、ペダル２０がニュートラル位置にあるときにゼロであるべきである。

ピストン１０ａの内面は、好ましくは、ばね１６ａの上部に係合しかつそれを所定の位置に保持するための円形のリッジまたは溝１７ａ，１７ｂを有する。選択的に、ばね１６ａの他方の端部を保持するために、類似のまたは異なる構造を同様にシリンダ１２ａに設けることができる。各ピストン１０ａ，１０ｂは、１つのばねを使用してもよいまたはシリンダ１２ａ内でのピストン１０ａの移動のための十分な性能を達成するために、ペダル２０の操作感覚を達成するためにまたはその他の様々な理由のために、２つ以上のばねを使用してもよい。例えば、図示したように、各ピストン１０ａ，１０ｂは、ピストン１０ａ，１０ｂ内に概して同軸に配置された一対のばね１６ａ，１６ｂを使用してもよい。ばねは、様々な形式でピストン内に保持されてもよい。図示した例では、比較的大きな直径を有する１つのばねがピストン１０ａ，１０ｂの内径壁に係合してもよいのに対し、比較的小さな直径を有する別のばねが、よりピストン１０ａ，１０ｂの中央よりに配置された円形のリッジまたは溝１７ａ，１７ｂに係合してもよい。さらに、各シリンダ１２ａ，１２ｂ内の２つ以上のばね１６ａ，１６ｂは、同じばね定数または異なるばね定数を有してもよいと考えられる。このように、各シリンダ内のばねを交換することにより、ばね力を容易にカスタマイズすることができる。

ピストン１０ａは、ハウジング１４に形成されたシリンダ１２ａ内に係合させられる。シリンダ１２ａは、シリンダの内面を規定する、１つまたは複数の側壁およびベースを有する。シリンダのベースは、選択的に、ばね１６ａの底部に係合しかつこれを所定の位置に保持するための円形のリッジまたは溝を有してもよい。シリンダ１２ａは、上方へ開放しており、この開口は、ピストン１０ａによって有効に閉鎖されている。シリンダ１２ａの寸法、より具体的には、シリンダ１２ａの内壁のサイズ、形状および高さは、上述のように、ピストン１０ａのサイズ、形状および高さと一致しかつ補完するように選択される。シリンダ１２ａの内面は、閉じた連続的な面である。好ましい態様において、側壁、ベースおよびそれらの間の全ての接合部には、いかなる入口または出口も設けられていない。したがって、シリンダ１２ａの内面はシールされており、作動流体またはその他の非圧縮性流体を円筒状チャンバ１２ａへ流入させるまたは円筒状チャンバ１２ａから流出させるようには適応されていない。

しかしながら、代替的な態様において、円筒状チャンバ１２ａ内へのまたは円筒状チャンバ１２ａからの圧縮性流体である空気の流れの量を制御するために、ピストン１０ａの外側側壁および／またはシリンダ１２ａの内側側壁に対して適応がなされてもよい。特に、空気をより迅速に逃がしかつ周囲空気圧に対する円筒状チャンバ１２ａの内側における空気圧のアンバランスが解消されるために、側壁に、実質的に鉛直方向の溝または代替的に屈曲または湾曲した溝が設けられていてもよい。

選択的に、ピストン１０ａは、シリンダ１２ａの内壁にスライド可能に係合する１つまたは複数のピストンシーリングリングを有してもよい。例えば、図４に示したように、ピストン１０ａ，１０ｂは、少なくとも１つのシーリングリング７０ａ，７０ｂ、選択的に、ピストン１０ａ，１０ｂの外径を包囲しかつシリンダ１２ａ，１２ｂの内壁と直接的に滑り接触する複数のシーリングリング７０ａ，７０ｂを有してもよい。図示された例において、各ピストンは２つのシーリングリング７０ａ，７０ｂを有するが、より多いまたはより少ないシーリングリングを使用することができる。各シーリングリング７０ａ，７０ｂは、ピストン１０ａ，１０ｂの外側における環状の凹まされた溝７２ａ，７２ｂに配置されている。シーリングリング７０ａ，７０ｂは、連続的な環状の設計であってもよいまたは凹まされた溝７２ａ，７２ｂへのスナップはめ込み取付けを容易にするために、シーリングリング７０ａ，７０ｂを貫通して延びる開口またはスリットを有してもよい。好ましくは、シーリングリング７０ａ，７０ｂは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの適合性かつ低摩擦の材料から形成されている。代替的に、シーリングリング７０ａ，７０ｂは、プラスチックまたはさらにはゴム材料から形成することができる。選択的に、ゴム製のＯリング７４ａ，７４ｂは、凹まされた溝７２ａ，７２ｂのうちの１つまたは複数において使用されてもよい。Ｏリングの使用は、封止を高めかつシリンダ１２ａ，１２ｂと外部環境との間の空気交換を制御することを補助してもよい。選択的に、ＰＴＦＥリング７０ａ，７０ｂのうちの少なくとも１つは、凹まされた溝７２ａ，７２ｂにおいて、ピストン１０ａ，１０ｂとシーリングリング７０ａ，７０ｂとの間に配置されたゴム製のＯリング７４ａ，７４ｂと一緒に使用されてもよい。これにより、Ｏリングは、シリンダ１２ａ，１２ｂの内壁に対して係合するようにＰＴＦＥリングを外方へ能動的に押し付けることができる。

加えてまたは代替的に、図示したように、空気を円筒状チャンバ１２ａへ流入させるまたは円筒状チャンバ１２ａから流出させるために、ピストン１０ａまたはシリンダ１２ａに１つまたは複数のボアホール６０ａ，６０ｂが設けられていてもよい。言い換えれば、円筒状チャンバ１２ａ内に閉じ込められた空気と、ハウジング１４の外側の外部環境との間に流体連通を提供するために、ボアホール６０ａ，６０ｂはピストンを完全に貫通して延びていることができる。例えば、（図２に示したように）ピストン１０ｂが最も低い位置に向かって移動させられるとき、シリンダ１２ｂ内の空気はボアホール６０ｂを通って追い出される。同時に、シリンダ１２ａが最も上方の位置に向かって移動させられるとき、空気はボアホール６０ａを通じて他方のシリンダ１２ａ内へ引き込まれる。ボアホール６０ａ，６０ｂのサイズ、数および／または位置は、空気の所望の流量または量を提供し、これにより、ピストン１０ａ，１０ｂのための所望の減衰率を達成するように適応させることができる。加えてまたは代替的に、ピストン１０ａの外側側壁および／またはシリンダ１２ａの内側側壁は、より気密の境界面を形成するように機械加工されてもよいまたは材料で被覆されてもよく、これは、円筒状チャンバ１２ａに捕捉された空気の減衰効果がより長期にわたって維持されることを可能にする。言い換えれば、より気密な境界面を形成することにより、チャンバと外側との間の気圧差がよりゆっくりと平衡させされ、シリンダ内の空気の減衰効果がより長く継続することを可能にする。上述のように、ピストン１０ａは、このような気密な（または漏れが制限された）境界面を達成するまたは調整するために、シリンダ１２ａの内壁にスライド可能に係合する１つまたは複数のピストンシーリングリングを有してもよい。

選択的に、図４に示したように、シリンダ１２ａ，１２ｂ内の空気の交換を制御または制限するために、ピストン１０ａ，１０ｂのボアホール６０ａ，６０ｂに弁６２が設けられてもよい。１つの例において、弁６２は、ボアホール６０ａ，６０ｂを通る空気の流れを制御するために、ボアホール６０ａ，６０ｂと螺合させられる止めねじであってもよい。止めねじは、一定の直径またはテーパした直径を有することができ、ニードル弁と同様に機能してもよい。これにより、ボアホール６０ａ，６０ｂからの空気流の交換の速度または量は、弁６２を多かれ少なかれボアホール６０ａ，６０ｂへ相対的に挿入することによって選択的に調節することができる。１つの弁６２のみが示されているが、両ピストン１０ａ，１０ｂが弁を有してもよいことが認められるべきである。さらに、ボール弁、ゲート弁、バタフライ弁、プラグ弁などの、様々なその他のタイプの弁または流れ制限器を利用することができることが認められる。

ここで、減衰部分３０ａ，３０ｂによって実施された一体化された減衰機構を詳細に説明する。オペレータがペダル２０をニュートラル位置から押し込むと、ペグ２８ａ，２８ｂはピストン１０ａ，１０ｂをそれぞれ上方および下方へ押し付ける。これにより、ばね１６ａ，１６ｂはそれぞれ拡張および圧縮させられる。したがって、ばね１６ａ，１６ｂは、ペダル２０に力を提供し、この力は、ペダル２０をニュートラル位置に向かって戻すように押し付ける。言い換えれば、ばね１６ａ，１６ｂは、ペダル２０に作用する押付け機構を提供する。ばね１６ａ，１６ｂによって提供される力は、概して、ニュートラル位置からのペダル２０の回転度合に比例する。言い換えれば、ペダル２０が完全前方位置または完全後方位置にあるとき、ばね１６ａ，１６ｂの組み合わされたばね力は最大であり、ばね力は、ペダル２０をニュートラル位置へ戻すように押し付ける方向で作用する。重要なことには、ばね１６ａ，１６ｂの力は、ペダル２０の回転位置にのみ依存する。言い換えれば、ばね１６ａ，１６ｂの力は、ペダル２０が同じ位置にとどまると仮定すると、時間が経過しても一定である。ばね１６ａ，１６ｂからの一定のばね力は、ペダル２０のそれぞれの可能な角度位置のために、ペダルの角度位置によって決定される値において一定にとどまる。

一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂの別の成分は一定ではなく、時間の経過とともに変化する。ペダルの角度位置が第１の位置から第２の位置へ変化したときにはいつでも、ピストン１０ａ，１０ｂはそれぞれシリンダ内１２ａ，１２ｂへ引き上げられるかつ／または押し下げられる。これにより、円筒状チャンバのうちの一方１２ａにおける空気は圧縮されるのに対し、円筒状チャンバのうちの他方１２ｂにおける空気は膨張させられる、薄められるまたは真空力を受ける。これは、ペダル２０の移動を減衰させる。なぜならば、シリンダ１２ａ，１２ｂ内の空気の不均一な加圧が、瞬間的に、ペダル２０を第２の位置から第１の位置へ戻すように押し付ける力を生じるからである。シリンダ１２ａ，１２ｂにおける空気による瞬間的な減衰は、時間の経過とともに一定ではない。その代わり、この減衰力は、時間の経過とともに解放されまたは平衡させられる。なぜならば、シリンダ１２ａ，１２ｂ内の空気が、ピストン１０ａ，１０ｂの外壁とシリンダ１２ａ，１２ｂの内壁との間の境界を通じてかつ／またはボアホール６０ａ，６０ｂを通じて外部空気と連通するからである。言い換えれば、数秒または数十秒の期間の後、シリンダ１２ａ，１２ｂ内の空気圧は、制御アセンブリ１００の外側の周囲空気圧と等しくなり、これは、ペダルの以前の位置に向かう減衰力が次第に解放されることを意味する。

ばね１６ａ，１６ｂによって加えられるばね力により、一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂは、ペダルをニュートラル位置に向かって押し付けることができる。好ましくは、ばね１６ａ，１６ｂは、両シリンダ１２ａ，１２ｂ内で同じであり、これにより、ばね１６ａ，１６ｂは、軸２４を横切って実質的に同じねじり力を加え、これにより、ペダル２０をニュートラル位置（図４参照）へ戻すように駆動する。

一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂは、オペレータの力も調整することができる。特に、ばね１６ａ，１６ｂは、オペレータの足に対する圧力が、ペダルの現在の位置がペダルのニュートラル位置から逸脱した程度についてオペレータに即座にフィードバックを提供することを保証する。さらに、オペレータがペダル２０の位置を変化させると、シリンダ１２ａ，１２ｂ内の空気は、ペダル２０の全移動範囲に沿って減衰効果を提供し、これにより、ペダル２０がいずれの方向にもあまりに急速に押し付けられることを防止する。

最後に、一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂは、外側の力からの衝撃による望ましくない作動も防止することができる。これは、ばね１６ａ，１６ｂのニュートラル押付け効果およびシリンダ１２ａ，１２ｂの圧縮空気減衰効果の両方によるものである。

図５、図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、制御装置アセンブリ１００は、さらに、ニュートラルデティント機構８０を有してもよい。ニュートラルデティント機構８０は、ニュートラル位置（例えば、ペダル２０は、制御装置ハウジング１４が取り付けられた基準平面または基準面またはその他の所望のニュートラル位置に関して約ゼロ度の実質的に水平の角度にある）に向かって戻るようにペダル２０を能動的に移動させ、かつペダル２０がニュートラル位置に戻ったという触覚フィードバックをユーザに提供する。ニュートラルデティント機構８０は、ハウジング１４の側部に取り付けられており、ペダル２０と係合している。

図６Ａに示したように、機構ボディ８２は、ハウジング１４の側部に取外し可能に固定されているまたは代替的にハウジング１４と一緒に形成することもできる。カムプレート８４は、ペダル２０と一緒に移動するようにペダル２０に堅く固定されている。選択的に、カムプレート８４をペダル２０と一緒に形成することができる。図示された例において、カムプレート８４は、ペダル２０の下側に取り付けられた１つの面を有し、ペダル２０と一緒に回転するが、様々な取付け構成が考えられる。カムプレート８４は、さらに、反対側の面に配置されたカム面８６によって規定された凹所を有する。好ましくは、カム面８６は、凹状の湾曲したジオメトリを有する。カムフォロワピン８８は、カム面８６に収容されており、カム面８６と接触して配置されている。好ましくは、カム面８６およびカムフォロワピン８８は、それを中心にペダル２０が回転することができる軸２４と鉛直方向で整列させられている。１つの例において、カム面８６、カムフォロワピン８８および軸２４の長手方向軸線は全て、同じ平面に沿って位置している。カムフォロワピン８８は、ばね９２によって弾性的に押し付けられるキャリヤプレート９０の上部に配置されている。図示された例において、ねじりばねによってカム面８６と係合するようにカムフォロワピン８８を押し付けるために、キャリヤプレート９０は弾性的に上方へ押し付けられるが、様々なその他のばねを使用することができる。ばね９２は、キャリヤプレート９０の下側において機構ボディ８２の内部９４に配置されており、環状リング内に保持されていてもよい。キャリヤプレート９０は、内部９４において直線的に上方および下方へ並進するように構成されている。

カム面８６の直径は、概して、カムフォロワピン８８の直径と等しいまたはカムフォロワピン８８の直径より僅かに大きく、これにより、ピンは、凹状のカム面凹所内に容易に収容される。これにより、カムプレート８４が回転すると、カムフォロワピン８８は凹状のカム面から出始める。なぜならば、カム面８６の一方の端部９６ａ，９６ｂが、カムフォロワピン８８上を通過するからである。次いで、カム作用面９８ａ，９８ｂは、カムフォロワピン８８と係合し、カムフォロワピン８８のばね９２によって加えられる力と反対に、カムフォロワピン８８を下方へ押し付ける。

図４および図６Ａに示したように、ペダル２０がニュートラル位置にあるとき、カムフォロワピン８８は、カム面８６の中央に配置され、キャリヤプレート９０は、ばね９２が最大の延びの状態で、最も上方の位置に配置されている。図２および図６Ｂに示したように、ペダル２０が、完全前方条件または完全リバース条件のうちの一方へ回転し始めると、カムプレート８４は、ペダル２０と一緒に同じ角度で回転し、カム面８６の一方の端部９６ａ，９６ｂ（どちらの方向にペダル２０が回転させられるかに依存する）がそれに続く。その後、カムフォロワピン８８が、凹状のカム面８６から外される。なぜならば、カム作用面９８ａ，９８ｂがカムフォロワピン８８に乗り上げ、カムフォロワピン８８に下向きの力を加えるからである。これにより、キャリヤプレート９０は、内部９４において鉛直方向に下方へ押し付けられ、これにより、ばね９２が圧縮される。ペダル２０をニュートラル位置へ戻すと、ばね９２は、キャリヤプレート９０を上方へ押し付け、キャリヤプレート９０は、カムフォロワピン８８を、カム面８６によって規定された凹所内へ再び強制的に挿入する。

カム面８６によって規定された凹所内へのおよび凹所からのカムフォロワピン８８のこの移動は、使用者によって感じることができる“クリック”応答の形式の力フィードバック触覚応答を生じる。すなわち、ペダル２０がニュートラル位置に向かって戻されるとき、使用者は、カム面８６によって規定されたカムプレート８４の凹所にカムフォロワピン８８の強制的に挿入される“クリック”動作を物理的に感じることができる。選択的に、ペダル２０が次いでニュートラル位置から離れるように移動させられるときにも、使用者は、カムフォロワピン８８がカムプレート８４の凹所から押し出されるのを物理的に感じることができてもよい。加えてまたは代替的に、さらに、カムフォロワピン８８、カム面８６および／またはキャリヤプレート９０のうちのいずれかまたは全ては、複数のリッジまたはデティント部を有してもよく、複数のリッジまたはデティント部は、ペダル２０がニュートラル位置から離れるようにかつ完全前方位置または完全リバース／ブレーキ位置に向かって移動するときに、使用者によって感じることができる一連の物理的な触覚“クリック”を提供すると考えられる。これにより、使用者は、ペダル移動のより大きな理解を有してもよい。最後に、ばね９２によってカムフォロワピン８８に加えられる力は、ペダル２０をニュートラル位置に維持することを補助してもよい。なぜならば、カム面８６の端部９６ａ，９６ｂと組み合わされたばね９２の力により、カムフォロワピン８８は、カムプレート８４の凹所の中央にとどまるように促進されるからである。

本明細書に記載された一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂは、独立型アセンブリとして提供されてもよい。代替的に、本明細書において説明されているような一体化された減衰部分３０ａ，３０ｂを組み込んだ制御アセンブリ１００が提供されてもよい。さらに、本明細書において説明されているような一体化された減衰機構を組み込んだ制御アセンブリを備える車両を含むシステムが提供されてもよい。

本明細書において説明されているようなペダル２０、ハウジング１４およびピストン１０ａ，１０ｂは、それぞれ個々に、鋼またはその他の金属、樹脂、ゴム、ガラス繊維またはその他の化合物材料または硬質プラスチックを含むがこれらに限定されない様々な材料のうちの１つまたは複数から形成することができる。これらの部分の異なる１つに、異なる材料を用いることができる。さらに、これらの部分の様々な部分は、成形、切断またはフライス削りなどの減法技術または３Ｄプリンティングなどの加法技術を用いて製造することができる。最後に、これらの部分のそれぞれ１つは、１つの加工物として一体的に形成することができるまたはこれらの部分の様々な部分は、構成部品からここに組み立てることができる。

最後に、凹凸のあるまたは汚れた環境において使用されるとき、制御アセンブリ１００は、全体的にまたは部分的に、内部構成部材を汚れた外部環境から隔離する適切な可撓性のカバーによって被覆されてもよいことが認められるべきである。例えば、可撓性のラバーブーツまたは同様のものが、制御アセンブリ１００を完全に被覆し、ペダル２０およびハウジング１４のうちの一方または両方に取り付けられてもよい。好ましくは、このような可撓性のラバーブーツは、様々な作動位置の中でブーツがペダル２０と一緒に容易に移動することができるように適切な可撓性を提供する１つまたは複数の波形を有する。

発明は、上記で説明された実施の形態の例に関して説明されている。この明細書を読んで理解することにより、改良および変更がその他になされるであろう。発明の１つまたは複数の態様を取り入れた実施の形態の例は、全てのこのような改良および変更を含むことが意図されている。

Claims (18)

1. 機械を制御するために手動で操作するための減衰される電子制御装置であって、
   ハウジングと、
   該ハウジング内で、回転軸線を備える軸によって回転可能に支持された可動エレメントと、
   前記軸の回転運動を検出するように構成された電子センサと、
   前記可動エレメントに接続された非液圧式の減衰機構と、
   を備え、
   該減衰機構は、
   前記ハウジングのシリンダに配置されかつ作動流体としての前記シリンダ内の空気を用いて操作されるように構成されたピストンと、
   該ピストンを前記可動エレメントに向かって弾性的に押し付けるように適応されたばねと、
   を有し、
   前記ピストンへ向かう前記可動エレメントの移動により前記ピストンは前記シリンダ内の前記空気を圧縮し、これにより、前記可動エレメントに対して抵抗力を提供し、これにより、前記可動エレメントの移動を減衰させ、
   前記軸の前記回転軸線を中心とする前記可動エレメントの回転の結果、前記シリンダ内での前記ピストンの鉛直方向移動が生じるように、前記可動エレメントに設けられたペグにスライド可能に接続された開口が前記ピストンに設けられている、
   機械を制御するために手動で操作するための減衰される電子制御装置。
2. 前記可動エレメントは、ペダルを含む、請求項１記載の減衰される電子制御装置。
3. 前記電子センサは、ホール効果センサを含む、請求項１または２記載の減衰される電子制御装置。
4. 前記減衰機構は、一対のピストンを有し、該一対のピストンのそれぞれは、前記軸の互いに反対側に配置されている、請求項１から３までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
5. 前記一対のピストンのそれぞれは、前記可動エレメントに実質的に等しくかつ反対向きの力を付与し、これにより、前記可動エレメントをニュートラル位置に向かって押し付けるように構成されている、請求項４記載の減衰される電子制御装置。
6. 前記一対のピストンのそれぞれに別々に前記ばねが設けられており、各ピストンは、前記軸の互いに反対側において前記可動エレメントに向かって等しく弾性的に押し付けられる、請求項４または５記載の減衰される電子制御装置。
7. 前記ピストンの内面は、前記ばねの上部に係合しかつ該ばねの上部を保持するための円形のリッジまたは溝を有する、請求項１から６までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
8. 前記ピストンは、前記シリンダの内壁にスライド可能に係合する少なくとも１つのシーリングリングを有する、請求項１から７までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
9. 前記ピストンは、前記シリンダ内に閉じ込められた空気と、前記ハウジングの外側の外部環境との間に流体連通を提供するために前記ピストンを完全に貫通して延びるボアホールを有する、請求項１から８までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
10. 機械を制御するために手動で操作するための減衰される電子制御装置であって、
    ハウジングと、
    該ハウジング内に、回転軸線を備える軸によって回転可能に支持された可動エレメントと、
    前記軸の回転運動を検出するように構成された電子センサと、
    前記可動エレメントに接続された非液圧式の減衰機構と、
    を備え、
    該減衰機構は、
    前記軸の互いに反対側に配置された第１および第２のピストンであって、各ピストンはそれぞれ、前記ハウジングの第１および第２のシリンダ内に配置されておりかつ作動流体としての前記シリンダ内の空気によって操作されるように構成されている、第１および第２のピストンと、
    前記軸の前記回転軸線を中心とする前記可動エレメントの回転の結果、それぞれの前記シリンダ内での各ピストンの鉛直方向移動を生じるように、前記各ピストンと前記可動エレメントとの間に設けられた可動な接続部と、
    前記各ピストンに提供されかつ前記ピストンを前記可動エレメントに向かって弾性的に押し付けるように適応されたばねと、
    を有し、
    前記第１のピストンに向かう前記可動エレメントの移動により、前記第１のピストンが前記第１のシリンダ内の空気を圧縮し、これにより、前記可動エレメントに対して抵抗力を提供し、これにより、前記可動エレメントの移動を減衰させ、
    前記第１および第２のピストンの可動な接続部は、前記軸の前記回転軸線を中心とする前記可動エレメントの回転の結果、前記第１および第２のピストン内での前記第１および第２のピストンの鉛直方向移動をそれぞれ生じるように、前記可動エレメントに設けられたペグにスライド可能に接続された開口を有する、
    機械を制御するために手動で操作するための減衰される電子制御装置。
11. 前記第２のピストンから離れるように前記可動エレメントが移動することにより、前記第２のピストンは前記第２のシリンダ内の空気を膨張させる、請求項１０記載の減衰される電子制御装置。
12. 前記第１および第２のピストンは、前記軸の互いに反対側に配置されておりかつ前記軸から等距離にある、請求項１０または１１記載の減衰される電子制御装置。
13. 前記第１および第２のピストンのそれぞれに別々に提供された複数のばねをさらに備え、該ばねは、前記可動エレメントに実質的に等しくかつ反対向きの力を付与し、これにより、前記可動エレメントをニュートラル位置に向かって押し付ける、請求項１０から１２までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
14. 前記可動エレメントは、ペダルを含む、請求項１０から１３までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
15. 前記第１および第２のピストンのそれぞれは、前記第１および第２のシリンダの内壁にそれぞれスライド可能に係合する少なくとも１つのシーリングリングを有する、請求項１０から１４までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
16. 前記第１および第２のピストンのそれぞれは、前記第１および第２のシリンダ内に閉じ込められた空気と、前記ハウジングの外側の外部環境との間に流体連通を提供するためにそれぞれの前記ピストンを完全に貫通して延びるボアホールを有する、請求項１０から１５までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
17. ニュートラル位置に向かって戻るように前記可動エレメントを能動的に移動させるニュートラルデティント機構をさらに備え、該ニュートラルデティント機構は、前記ハウジングに固定された機構ボディと、前記可動エレメントに固定されたカムプレートとを有する、請求項１０から１６までのいずれか一項記載の減衰される電子制御装置。
18. 前記機構ボディは、前記カムプレートの凹状のカム面に収容されかつ配置された、ばねで押し付けられたカムフォロワピンを有し、前記カムプレートが前記可動エレメントと一緒に回転すると、前記カムフォロワピンと係合しかつ前記カムフォロワピンのばねによって加えられる力と反対向きに前記カムフォロワピンを押し付けるカム作用面によって、前記カムフォロワピンが前記凹状のカム面から外される、請求項１７記載の減衰される電子制御装置。

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