WO2008153204A1 - 足踏み式操作装置 - Google Patents

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WO2008153204A1
WO2008153204A1 PCT/JP2008/061179 JP2008061179W WO2008153204A1 WO 2008153204 A1 WO2008153204 A1 WO 2008153204A1 JP 2008061179 W JP2008061179 W JP 2008061179W WO 2008153204 A1 WO2008153204 A1 WO 2008153204A1
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force
sliding contact
friction
pedal
pedal arm
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PCT/JP2008/061179
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Kazuo Nozu
Norihiro Nishiumi
Hiroyuki Hanamura
Toshio Tanahashi
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Priority to EP08765739A priority patent/EP2169512B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to an operating device, and more particularly to a stepping type operating device.
  • a by-wire type accelerator pedal device that is a stepping type operation device for vehicles such as automobiles, a pedal as an operator that is driven and operated by stepping, a housing as a support means that pivotally supports the pedal, and a pedal A return biasing spring that biases the pedal relative to the housing in a direction opposite to the direction in which the driving operation amount increases relative to the housing, a sensor that detects the pivoting displacement of the pedal relative to the housing, and the pivoting of the pedal
  • An accelerator pedal device having a sliding portion for applying a hysteresis load due to a frictional force is well known, and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 0 5-1 4 8 96.
  • a frictional force is applied by the sliding portion, and hysteresis is reliably applied to the relationship between the pedaling force on the pedal and the pivot displacement amount of the pedal by the hysteresis load due to the frictional force. Therefore, the driver can easily control the driving force of the vehicle by depressing the accelerator pedal as compared with the case of the accelerator pedal device having a small hysteresis.
  • the feeling of stepping on the wall when the accelerator pedal starts to be depressed can reduce the feeling of poor return of the accelerator pedal when the accelerator pedal is depressed.
  • the pedal force slightly changes due to vibration of the vehicle, etc.
  • the stroke of the accelerator pedal will change, so the driver must keep the amount of stepping on the accelerator pedal constant. Becomes difficult. Disclosure of the invention
  • the main object of the present invention is to generate hysteresis by a frictional force and a reaction force of elastic deformation when the operating element is relatively displaced with respect to the support means, so that an operating element driven by a foot such as an accelerator pedal is operated.
  • a foot-operated operation device that can improve the steady-state maintainability of the amount of stepping on the controller while reducing the feeling of return of the operator when the controller is stepped back at the start of stepping. Is to provide.
  • an operating element driven by stepping, a supporting means for supporting the operating element so as to be relatively displaceable, and a friction surface that generates resistance against friction relative to the relative displacement of the operating element.
  • a foot-operated operation device characterized by having a displacement member that allows movement accompanying displacement, or an operating element that is driven and operated by stepping, a support means that supports the operating element so as to be relatively displaceable, and a relative relationship between the operating elements A pair of friction surfaces that generate a resistance against a displacement by a frictional force, the first and second friction surface pairs having different static friction coefficients, and the first and second friction surface pairs, The relative displacement of the operating element between the friction surface pair with the larger static friction coefficient.
  • the driving operation force with respect to the operating element is increased, and the force that relatively displaces the friction surface of the friction surface pair having the smaller static friction coefficient of the first and second friction surface pairs is the maximum of them.
  • the friction surface pair having the larger static friction coefficient of the first and second friction surface pairs moves with the relative displacement of the operator.
  • the drive operating force on the operating element further increases, and the force that relatively displaces the friction surface of the first and second friction surface pair with the larger static friction coefficient increases the maximum static friction force. If exceeded, the friction surfaces of the friction surface pair with the larger static friction coefficient will be displaced relative to each other. Therefore, the relationship between the drive operation force and the relative displacement of the operation element can be made into a two-stage folding characteristic in both the increase process and the decrease process of the drive operation force with respect to the operation element.
  • the elastic body defines one friction surface of the friction surface pair having the larger static friction coefficient. It may be.
  • one friction surface of the friction surface pair having the larger static friction coefficient may be the surface of the elastic body
  • one friction surface of the friction surface pair having the larger static friction coefficient is the elastic body.
  • the structure of the foot-operated operation device can be simplified as compared to the case where the distance is not defined.
  • a vehicular operating device in which the ratio of the relative displacement of the operating element to the operating input to the operating element changes to at least three values.
  • a vehicle operating device in which the ratio is set to a larger value than when the operation input is small is provided.
  • the relationship between the operation input and the relative displacement of the operation element in the process of increasing the operation input to the operation element is a two-stage folding characteristic, and in the process of increasing the operation input, When the operation input is large, the ratio of the relative displacement of the operation element to the operation input is larger than when the operation input is small.
  • a vehicular operating device in which the ratio of the relative displacement of the operating element to the operating input to the operating element changes to at least two values.
  • the operating input is A vehicle operating device is provided in which the ratio is set to a smaller value when the operation input is smaller than when the operation input is small.
  • the relationship between the operation input and the relative displacement of the operation element in the process of decreasing the operation input to the operation element is a two-stage folding characteristic.
  • the ratio of the relative displacement of the operation element to the operation input is small compared to when the operation input is small.
  • the operation element driven by stepping the support means for supporting the operation element so as to be relatively displaceable, and the operation element in a direction opposite to the increasing direction of the drive operation amount with respect to the operation element
  • a return urging means for urging the first displacement and a first resistance against the relative displacement by the frictional force of the first sliding frictional portion and the spring force of the first elastically deforming portion when the operating element is relatively displaced.
  • a second static friction generating means for generating force, wherein the maximum static friction force of the second sliding friction portion is greater than the maximum static friction force of the first sliding friction portion, and the second elasticity
  • the deforming portion has a region having a smaller elastic coefficient than the first elastic deforming portion.
  • a stepping type operating device is provided. According to this configuration, the maximum static friction force of the second sliding friction portion is larger than the maximum static friction force of the first sliding friction portion, and the second elastic deformation portion is more elastic than the first elastic deformation portion. Therefore, the elastic deformation amount of the second elastic deformation portion is larger than the elastic deformation amount of the first elastic deformation portion.
  • the first region where the drag is generated by the static frictional force of the first and second sliding friction parts, the dynamic friction of the first sliding friction part and the reaction force of the elastic deformation of the second elastic deformation part A second region to be generated and a third region in which resistance is generated by the dynamic friction force of the first and second sliding friction portions can be formed.
  • the increase rate of the relative displacement of the operating element relative to the support means with the increase of the driving operating force with respect to the operating element is larger in the second area than in the first area, and in the third area. Therefore, in the case of a conventional foot-operated operating device in which there is only a region where a drag force is generated by a static friction force and a region where a drag force is generated by a dynamic friction force. Compared to the above, it is possible to improve the steady-state maintainability of the stepping operation amount with respect to the manipulator while reducing the sense of incongruity when the manipulator depresses the wall when the manipulator starts to be depressed. In the above configuration, even if the driving operation force with respect to the operating element changes within the range of the driving operating force corresponding to the maximum static frictional force of the first sliding friction portion, the operating element can be detected by the operator. Relative displacement may be avoided.
  • the operator can sense the operator even if the driving operation force on the operator changes within a range of the driving operation force corresponding to the maximum static frictional force of the first sliding friction portion. Not so relative to the support means. Therefore, when the driving operation force with respect to the operating element is within the range of the driving operating force corresponding to the maximum static frictional force of the first sliding friction part, the operating force of the operating element with respect to the support means accompanying the fluctuation of the driving operating force with respect to the operating element is reduced. Relative displacement is reliably suppressed, which can improve the steady-state maintainability of the stepping operation amount with respect to the operation element, and also ensure that the hysteresis width associated with the increase or decrease of the driving operation force is sufficiently large. be able to.
  • the characteristic between the driving operation force with respect to the operating element and the relative displacement amount of the operating element is the first folding point, and the driving operation force with respect to the operating element corresponds to the first folding point.
  • This is a two-stage folding characteristic with a second folding point larger than the force, and the driving operation force corresponding to the first folding point is more than half of the driving operation force corresponding to the second folding point. It may be like that.
  • the characteristic between the driving operation force with respect to the operating element and the relative displacement amount of the operating element with respect to the support means is a two-stage folding characteristic, and the driving operating force corresponding to the first folding point is the second folding point.
  • the size of the driving operation force range of the first region can be made larger than the size of the driving operation force range of the second region.
  • an operation amount detection means for detecting an operation amount for the operation element by the operator is provided, and the operation amount detection means detects a relative displacement amount of the operation element that exceeds a preset reference value.
  • the reference value may be set to be equal to or greater than the value of the relative displacement corresponding to the second break point.
  • the relationship between the driving operation force with respect to the operation element and the relative displacement amount of the operation element with respect to the support means is surely linear.
  • the area can be limited to the area, and the drive operation amount for the operation element can be accurately detected.
  • the ratio of the change amount of the relative displacement amount to the change amount of the drive operation force in the region where the drive operation force with respect to the operation element is larger than the drive operation force corresponding to the second break point is the operation amount.
  • the relative displacement amount with respect to the change amount of the drive operation force in the region where the drive operation force with respect to the child is greater than the drive operation force corresponding to the first break point and less than or equal to the drive operation force corresponding to the second break point. It may be larger than the change amount ratio.
  • the ratio of the change amount of the relative displacement amount of the operation element to the change amount of the drive operation force in the third region is equal to the change amount of the operation element to the change amount of the drive operation force in the second region. It is larger than the ratio of the relative displacement variation. Therefore, the relative displacement of the operating element with respect to the support means suddenly and suddenly increases in the process of starting to depress the operating element and increasing the driving operation force on the operating element. It is possible to reliably prevent the control amount to be controlled by the stepping operation from increasing suddenly and suddenly.
  • the driving operation force with respect to the operating element increases, at least the pressing force between the members in sliding contact with each other of the second sliding friction portion increases, so that the driving operation force with respect to the operating element increases.
  • the amount of change in the driving operation force when the driving operation force increases in the third region.
  • the ratio of the change amount of the relative displacement of the operator can be reduced. Therefore, the driving operation force on the operating element And the relative displacement of the operation element can be increased as the driving operation force on the operation element increases.
  • the pressing force increases as the driving operation force with respect to the operating element increases due to the urging force of the return urging means acting between the members in sliding contact with each other of the second sliding friction portion. It may be like this.
  • the urging force of the return urging means acts between the members of the second sliding friction portion that are in sliding contact with each other, so that the pressing force increases as the driving operation force on the operating element increases. Therefore, the pressing force of the return urging means that increases as the driving operation force with respect to the manipulator increases can be used effectively, and the pressing force can be reliably increased as the driving operation force with respect to the manipulator increases.
  • the first resistance generating means is supported by one of the operating element and the supporting means, and forms a first sliding friction portion by slidingly contacting the other of the operating element and the supporting means.
  • the drag generating means may be supported by one of the operating element and the supporting means, and may form a second sliding friction portion by being in contact with the other of the operating element and the supporting means.
  • the first anti-shock generating means is supported by one of the operating element and the supporting means, and forms the first sliding friction portion by slidingly contacting the other of the operating element and the supporting means
  • the second The anti-noise generating means is supported by one of the operating element and the supporting means, and forms a second sliding friction portion by slidingly contacting the other of the operating element and the supporting means.
  • the elastic characteristics of the first and second elastic deformation portions can be set according to the necessary resistance independently of the elastic characteristics of the return biasing means, and therefore the first and second resistance generation Compared to the case of the configurations of claims 9 and 10 described later, in which the means is in sliding contact with the return urging means, the initial setting of the first and second anti-power generation means, that is, the driving operation force is applied to the operator. It is possible to easily set the first and second anti-noise generating means in a situation that is not.
  • the return urging means has first and second return urging means, and the first anti-voltage generating means is supported by one of the operating element and the support means, and the first return urging means.
  • the first sliding friction portion is formed by sliding contact with the biasing means, and the second anti-load generating means is supported by one of the operating element and the supporting means and by sliding contact with the second return biasing means.
  • a second sliding friction portion may be formed.
  • the return urging means has the first and second return urging means, and the first resistance generating means is supported by one of the operating element and the support means, and the first return urging means. Sliding on the means To form the first sliding friction portion, and the second anti-friction generating means is supported by one of the operating element and the supporting means and forms a second sliding friction portion by slidingly contacting the second return biasing means. is doing. Therefore, the degree of freedom in setting the characteristic between the driving operation force with respect to the operation element and the relative displacement amount of the operation element with respect to the support means is increased as compared with the case of the above-described configuration in which there is one return urging means. You can.
  • the first resistance generating means is supported by one of the operating element and the supporting means and slidably contacts the return biasing means to form the first sliding friction portion, and the second resistance generating means.
  • the generating means may be supported by one of the operating element and the supporting means, and may form a second sliding friction portion by slidingly contacting the return biasing means.
  • the first resistance generating means is supported by one of the operating element and the supporting means, and forms the first sliding friction portion by slidingly contacting the return urging means, and the second resistance generating means.
  • the generating means is supported by one of the operating element and the supporting means, and forms a second sliding friction portion by slidingly contacting the return biasing means. Therefore, the number of necessary parts can be reduced and the structure of the foot-operated operation device can be simplified as compared with the above-described configuration.
  • the adverse effect due to the force acting between the operation element and the support means acting between the operation element and the support means in a direction other than the direction in which the operation element and the support means can be displaced relative to each other is adversely affected Can be made smaller than in the case of the above configuration.
  • the first anti-force generating means is configured such that when the frictional force of the first sliding friction portion is equal to or less than a maximum static frictional force, the return biasing means
  • the second anti-force generating means prevents the elastic deformation exceeding the elastic deformation amount of the portion, and the second bias generating means has the return biasing means when the frictional force of the second sliding frictional part is not more than the maximum static frictional force. May prevent elastic deformation beyond the elastic deformation amount of the second elastic deformation portion.
  • the return biasing means when the frictional force of the first sliding friction portion is less than or equal to the maximum static frictional force, the return biasing means reduces the amount of elastic deformation of the first elastic deformation portion.
  • the second anti-load generating means is configured such that when the friction force of the second sliding friction portion is equal to or less than the maximum static friction force, the return biasing means is It is possible to prevent elastic deformation beyond the amount of elastic deformation of the deformed portion. Therefore, in the above configuration, the two-stage folding characteristic can be reliably achieved.
  • the first anti-power generating means is such that the frictional force of the first sliding friction portion is the maximum static friction.
  • the first return biasing means is prevented from elastically deforming beyond the elastic deformation amount of the first elastic deformation part, and the second resistance generating means is When the frictional force is equal to or less than the maximum static frictional force, the second return biasing means may be prevented from elastically deforming beyond the amount of elastic deformation of the second elastically deforming portion.
  • the first anti-vibration generating means when the friction force of the first sliding friction portion is less than or equal to the maximum static friction force, the first anti-vibration generating means is configured so that the first return biasing means is elastic of the first elastic deformation portion. It is possible to prevent elastic deformation beyond the amount of deformation, and the second anti-load generating means is configured so that the second return biasing force is applied when the frictional force of the second sliding friction part is less than or equal to the maximum static frictional force. It is possible to prevent the means from being elastically deformed beyond the elastic deformation amount of the second elastic deformation portion. Therefore, in the above configuration, the two-stage folding characteristic can be reliably achieved.
  • the operation element can be pivoted around the pivot axis, and the first and second anti-noise generating means may be spaced apart from each other in the direction along the pivot axis.
  • the operating element can be pivoted around the pivot line, and the first and second anti-noise generating devices are spaced apart from each other in the direction along the pivot line of the operating element.
  • the frictional force generated by the first and second anti-power generating means and the reaction force of elastic deformation can be applied to positions separated from each other in the direction along the pivot axis.
  • the concentration of the drag can be reduced as compared with the case where the resistance generating means are not spaced apart from each other in the direction along the axis of the operating element.
  • the operating element has a pivot
  • the support means has a bearing portion that rotatably supports the pivot
  • the first anti-caking means is between the end surface of one end of the pivot and the bearing portion.
  • the first anti-shock generating means may have a second shim interposed between the end surface of the other end of the pivot and the bearing portion.
  • a surface pressure adjusting means for adjusting at least one of a contact surface pressure of the first shim with respect to one end surface of the pivot shaft and a contact surface pressure of the second shim with respect to the other end surface of the pivot shaft. You may come to have.
  • the surface pressure adjusting means for adjusting at least one of the contact surface pressure of the first shim to the end surface of one end of the pivot and the contact surface pressure of the second shim to the end surface of the other end of the pivot shaft is provided. Therefore, the frictional force between the corresponding shim and the end face of the pivot can be reliably adjusted by adjusting the contact surface pressure by the surface pressure adjusting means.
  • the operation element may have a pivot
  • the first and second anti-power generating means may be provided at positions separated from the pivot in a direction perpendicular to the axis of the pivot.
  • the operating element has the pivot, and the first and second anti-power generating means are provided at positions separated from the pivot in a direction perpendicular to the axis of the pivot. Frictional force and reaction force of elastic deformation can be applied to the relative arc motion around the axis.
  • first and second return biasing means each have an elastically deformable part and an elastically deformable non-easy part, and the first and second anti-caking means are respectively the first and second anti-causing parts.
  • the second return biasing means may be in sliding contact with the non-elastically deformable part.
  • the first and second return biasing means each have the elastically deformable part and the elastically deformable part, and the first and second friction contact means are the first and second friction abutting parts, respectively. It is in sliding contact with the elastic deformation non-easy part of the return urging means. Accordingly, the first and second frictional friction means are compared with the case where the first and second frictional contact means are in sliding contact with the elastically deformable parts of the first and second return biasing means, respectively. Therefore, it is possible to stably generate resistance against the frictional force, and to operate the stepping type operation device stably.
  • the return urging means may have an elastically deformable part and an elastically deformable part, and the first and second anti-caking means may be in sliding contact with the elastically deformable part.
  • the return biasing means has the elastically deformable part and the elastically deformable part, and the first and second friction contact means slide on the elastically deformable part of the return biasing means. Touching. Therefore, as in the case of the configuration described above, the first and second frictional contact means are compared with the case where the first and second frictional contact means are in sliding contact with the elastically deformable portion of the return biasing means. It is possible to stably generate resistance due to the frictional force of the dynamic friction part, and thereby to operate the stepping type operation device stably.
  • the first sliding friction portion may be defined by a part of the return urging means being in sliding contact with the other part of the return urging means.
  • the first sliding friction portion is defined by a part of the return urging means being in sliding contact with the other part of the return urging means. Therefore, an independent member that is in sliding contact with the return biasing means is not required in the first sliding friction portion, and the number of necessary parts is reduced as compared with a configuration in which an independent second member is provided. be able to.
  • the operation element may be a pivot pedal pivotally supported by the support means. According to this configuration, since the operation element is a pivot pedal pivotally supported by the support means, it is possible to achieve the effects of the above-described configurations with respect to a pivot pedal such as an automobile accelerator pedal.
  • the second elastic deformation portion may be elastically deformed by the frictional force of the second sliding friction portion when the operating element is displaced relative to the support means.
  • the static friction coefficient of the second sliding friction part may be higher than the static friction coefficient of the first sliding friction part.
  • the second elastic deformation portion is substantially It may not be elastically deformed.
  • the pressing force between the members in sliding contact with each other of the first sliding friction portion may also increase.
  • the pressing force between the members in sliding contact with each other of the first sliding friction portion is increased by the elastic deformation of the first elastic deformation portion. It may be.
  • the pressing force between the friction sliding members of the first and second sliding friction portions may be substantially constant regardless of the driving operation force on the operation element.
  • the driving operation force corresponding to the first folding point may be not less than one half and not more than two thirds of the driving operation force corresponding to the second folding point.
  • the operation amount detection means may detect a pedaling force applied to the operator by the operator.
  • the first and second anti-noise generating means is the center of the pivot pedal perpendicular to the pivot axis. It may be arranged on both sides of the axis.
  • the first and second resistance generating means include first and second friction plates that define the first and second friction engaging portions with the operating element or the supporting means, respectively.
  • the first and second friction plates may be fixed to either the operation element or the support means.
  • the pressing force between the first friction contact means and the first return biasing means and the second friction contact means and the second friction contact means are increased.
  • the pressing force with the return biasing means may be increased.
  • the pressing force between the first friction contact means and the first elastic deformation portion and the second friction contact means and the second friction contact means are increased.
  • the pressing force between the elastically deformable portion may be increased.
  • the stepping type operation device may be a drive pie wire type accelerator pedal device of an automobile.
  • the stepping type operation device may be a brake-by-wire type brake pedal device of an automobile.
  • the operating element may be a reciprocating pedal supported by a supporting means so as to be reciprocally movable.
  • FIG. 1 is a plan sectional view showing a first embodiment of a stepping type operating device according to the present invention configured as a drive-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 2 is a side view showing the first embodiment with the sub-housing member removed.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the first embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation in which the pedal arm is not displaced relative to the support housing.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the first embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is slightly displaced relative to the support housing.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing the accelerator pedal device of the first embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is relatively displaced relative to the support housing.
  • Fig. 6 shows the pedal force F applied to the pedal part of the pedal arm in the first embodiment and around the axis.
  • 6 is a graph showing the relationship (FS characteristic curve) with the stroke S of the pedal section of the pedal.
  • FIG. 7 is a graph showing the hysteresis of the F_S characteristic curve in the first embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a model of a conventional accelerator pedal device as a linear motion device.
  • Fig. 9 is a graph showing the FS characteristic curve and its hysteresis when the friction coefficient is high for the conventional accelerator pedal device.
  • FIG. 10 is a graph showing the FS characteristic curve and its hysteresis when the friction coefficient is low for the conventional accelerator pedal device.
  • FIG. 11 is a plan sectional view showing a second embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 12 is a plan sectional view showing a third embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a dry-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 13 is a side view showing the third embodiment with the sub-housing member removed.
  • FIG. 14 is a plan sectional view showing a fourth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention which is configured as a drive-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 15 is a side view showing the fourth embodiment with the sub-housing member removed.
  • FIG. 16 is a cross-sectional plan view schematically showing a fifth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention configured as a drive-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • Fig. 17 shows the hysteresis of the FS characteristic curve in the modified example in which the contact surface pressure of the first and second friction engagement portions gradually increases as the pivot angle of the pedal arm relative to the support housing increases. It is a graph which shows.
  • FIG. 18 is a side view showing a sixth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 19 is an enlarged partial rear view showing the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is an enlarged partial bottom view showing the sixth embodiment.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram modeling the accelerator pedal device of the sixth embodiment as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is not displaced relative to the support housing.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the sixth embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is slightly displaced relative to the support housing.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the sixth embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is relatively displaced relative to the support housing.
  • FIG. 24 is a side view showing a seventh embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 25 is a rear view showing the seventh embodiment.
  • FIG. 26 is a graph showing the hysteresis of the F_S characteristic curve in the seventh embodiment.
  • FIG. 27 is a side view showing an eighth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention which is configured as a drive-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 28 is an enlarged partial rear view showing the eighth embodiment.
  • FIG. 29 is a plan view showing the sliding contact member.
  • FIG. 30 is an end view showing the sliding contact member.
  • FIG. 31 is a side view showing a ninth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention which is configured as a drive-by-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 32 is an enlarged partial rear view showing the ninth embodiment.
  • FIG. 33 is a longitudinal sectional view showing a tenth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention, which is configured as a dry-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 34 is a rear view showing the tenth embodiment.
  • FIG. 35 is a graph showing the hysteresis of the FS characteristic curve in the tenth embodiment.
  • FIG. 36 is a side view showing an embodiment of the stepping operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 37 is an enlarged partial rear view showing the first embodiment !!
  • FIG. 38 is a front view showing the first torsion bar.
  • FIG. 39 is a front view showing the second torsion par.
  • FIG. 40 is a front view showing one trunnion of the support bracket as viewed along the axis of the pedal arm.
  • FIG. 41 is a front view showing the other trunnion of the support bracket as viewed along the axis of the pedal arm.
  • FIG. 42 shows the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 20 is a side view showing a twelfth embodiment of the foot-operated operation device according to FIG.
  • FIG. 43 is an enlarged partial rear view showing the twelfth embodiment.
  • FIG. 44 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the twelfth embodiment.
  • FIG. 45 is a side view showing a thirteenth embodiment of a foot-operated operating device according to the present invention, which is configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 46 is an enlarged partial rear view showing the thirteenth embodiment.
  • FIG. 47 is an enlarged partial sectional view showing the main part of the thirteenth embodiment.
  • FIG. 48 is a side view showing a fourteenth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 49 is an enlarged partial rear view showing the fourteenth embodiment.
  • FIG. 50 is a plan view showing a modification example of the sliding contact member.
  • FIG. 51 is an end view showing a modification example of the sliding contact member.
  • FIG. 52 is an explanatory view showing the accelerator pedal device of the fourteenth embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is not displaced relative to the support housing.
  • FIG. 53 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the fourteenth embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation where the pedal arm is slightly displaced relative to the support housing.
  • FIG. 54 is an explanatory diagram showing the accelerator pedal device of the fourteenth embodiment modeled as a linear motion device, and shows a situation in which the pedal arm is relatively displaced relative to the support housing.
  • FIG. 55 is a side view showing a fifteenth embodiment of a foot-operated operating device according to the present invention, which is configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • FIG. 56 is a rear view showing the fifteenth embodiment.
  • FIG. 57 shows a modified example of the sixth to thirteenth embodiments as a model.
  • FIG. 58 shows a modified example of the fourteenth and fifteenth embodiments as a model.
  • FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing a first embodiment of a stepping type operating device according to the present invention configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile, and FIG. 2 shows a state where a sub-housing member is removed.
  • 1 is a side view showing a first embodiment.
  • reference numeral 10 denotes an accelerator pedal device as a whole.
  • the accelerator pedal device 10 includes a pedal arm 12 as an operator driven by stepping and a pedal arm 1 2 is pivotally supported by the support housing 14 and the pedal arm 1 2 is pivoted relative to the support housing 14 in a direction opposite to the direction in which the drive operation amount is increased with respect to the pedal arm 1 2. It has an inner spring 16 and an outer spring 18 as return urging means that are urged dynamically, and an opening degree sensor 20 as a means for detecting a drive operation amount for the pedal arm 12.
  • the pedal arm 1 2 extends along the axis 2 2 and has a cylindrical shaft portion 1 2 A, and the shaft portion 1 2 A is formed integrally with the shaft portion 1 2 A and extends in a direction crossing the axis 2 2.
  • it has a second arm portion 1 2 D extending in a direction crossing the axis 2 2 on the side opposite to the first arm portion 1 2 B.
  • the entire pedal arm 12 is made of resin.
  • a part of the pedal arm 12 such as the pedal portion 12 C is made of metal. May be.
  • reference numeral 1 2 E denotes a center line in the width direction of the pedal arm 12.
  • the support housing 14 is composed of a main housing member 14 A and a sub housing member 14 B.
  • the main housing member 14 A has a substantially triangular side wall portion and a peripheral wall portion extending integrally with the outer peripheral portion of the side wall portion and extending perpendicularly to the side wall portion
  • the sub housing member 14 B is a main housing member. It has the same shape as the side wall of 1 4 A.
  • the main housing member 14 A and the sub-housing member 14 B are made of resin. A part or all of these housing members are made of metal. May be.
  • Main housing member 1 4 A and sub housing member 1 4 B are sub housing members 1 4
  • the outer peripheral portion of B is fixed to each other by screws and nuts not shown in the figure in a state where the outer peripheral portion of B is in contact with the end face of the peripheral wall portion of main housing member 14 A.
  • the main housing part 14 A and the sub housing part 14 B have mounting flanges 1 4 AF and 1 4 BF, respectively. Ports not shown in the figure cause the mounting flanges 1 4 AF and 1 4 BF to be It is fixed to the vehicle body by being attached to the vehicle body not shown in the figure.
  • the inner spring 16 and the outer spring 18 are compression coil springs arranged concentrically with respect to each other.
  • the return biasing means is not limited to a compression coil spring, and may be any spring known in the art such as a tension coil spring, a leaf spring, and a torsion spring.
  • a fully open stopper 30 is formed on the peripheral wall portion of the main housing member 14 A on the side opposite to the fully closed stopper 28 with respect to the axis 22.
  • the opening sensor 20 is a rotation angle sensor that detects the amount of drive operation for the pedal arm 12 by detecting the relative rotation angle of the pedal arm 12 around the axis 22 relative to the support housing 14.
  • the opening sensor 20 in the first embodiment shown in the figure rotates integrally with the detection unit that is fixed to the main housing member 14 A and maintains a stationary state, and the shaft portion 12 A of the pedal arm 12. Accordingly, the rotating portion rotates around the axis 22 relative to the detecting portion.
  • a Hall IC type rotation sensor, electromagnetic induction type rotation sensor Any sensor known in the art, such as a rotary potentiometer, may be used.
  • the main housing member 14 A and the sub housing member 14 B have bearing portions 14 A B and 14 B B, respectively.
  • the bearing parts A B and 14 B B have a cylindrical surface with an inner diameter slightly larger than the shaft part 1 2 A of the pedal arm 1 2, and the corresponding end part of the shaft part 1 2 A of the pedal arm 1 2 is the axis line
  • first shim 3 2 A and a second shim 3 2 B are arranged, respectively.
  • Each of the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B has first and second friction engaging portions that frictionally engage with corresponding end surfaces of the shaft portion 1 2 A. 2 1st and 2nd drag generation, working together with the corresponding end face of A, to generate 1st and 2nd drag against the relative pivot displacement of 1 2 Functions as a means.
  • first and second friction engagement portions of the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B and the corresponding end surfaces of the shaft portion 1 2 A are respectively brought into contact with each other by friction force.
  • the first and second friction surface pairs that generate the second resistance are defined.
  • the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are made of the same resin, and are frictionally engaged with the side wall portions of the bearing portions A B and 14 B B so as not to rotate relative to each other.
  • the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 8 are cylinders formed on the corresponding end surfaces of the shaft portion 1 2 A and projecting along the axis 2 2. It has an annular plate shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical flange portion and a thickness larger than the protruding height of the cylindrical convex portion.
  • the front of the first shim 3 2 and the second shim 3 2 B that faces the end face of the shaft 1 2 A is the front
  • at least the front of the first shim 3 2 A is Teflon ( (Trademark) Surface treatment such as processing is applied.
  • the second shim 3 2 B is easier than the first shim 3 2 A when shear stress acts in the circumferential direction along the plate surface of the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B.
  • the front surface of the second shim 32 B is formed with irregularities due to lattice-like grooves.
  • the static friction coefficient between the first shim 3 2 A and the corresponding end face of the shaft portion 1 2 A is set to the first static friction coefficient ⁇ si
  • the second shim 3 2 B And the corresponding end face of the shaft portion 12 A are set to a second static friction coefficient / x s2 higher than the first static friction coefficient ⁇ si.
  • the dynamic friction coefficient between the first shim 3 2 A and the corresponding end face of the shaft portion 1 2 A is set to the first dynamic friction coefficient ⁇ ml
  • the dynamic friction coefficient between the corresponding end surfaces of the shaft portions 12 A is set to a second dynamic friction coefficient ⁇ ⁇ higher than the first dynamic friction coefficient / ml.
  • the first static friction coefficient si is higher than the first dynamic friction coefficient / ml
  • the second static friction coefficient / is2 is higher than the second dynamic friction coefficient / m2.
  • the pressing forces of 1 2 A are substantially the same. Therefore, the maximum static friction force between the second shim 3 2 B and the shaft portion 12 A is larger than the maximum static friction force between the first shim 3 2 A and the shaft portion 12 A.
  • the second shim 3 2 B is more than the first shim 3 2 A.
  • the minimum elastic coefficient K2min of the second shim 3 2 B is smaller than the minimum elastic coefficient K lmin of the first shim 3 2 A.
  • grooves parallel to each other or radial grooves may be adopted, and the materials of the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B themselves have different elastic coefficients. May be selected.
  • the accelerator pedal device 10 of the first embodiment shown in the figure is modeled as a linear motion device, it can be modeled as shown in FIGS. .
  • the maximum driving force F between the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B and the corresponding end face of the shaft portion 1 2 A is F.
  • F maximum driving force
  • the pedal arm 12 is not displaced relative to the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B.
  • the elastic modulus K 1 of the first shim 3 2 A is sufficiently large, the amount of elastic deformation of the first shim 3 2 A is very small, so the pedal arm 12 is attached to the support housing 14. There is almost no relative displacement.
  • the relative driving force F p is greater than the maximum static frictional force F slmax between the first shim 3 2 A and the corresponding end face of the shaft 1 2 A, and the second shim 3 2 B and the shaft
  • F slmax the maximum static frictional force between the corresponding end faces of 1 2 A
  • F s2max the pedal arm 1 2 is displaced relative to the first shim 3 2 A as shown in Fig. 4, No relative displacement relative to the front of the second shim 3 2 B.
  • the pedal arm 12 is relatively displaced with respect to the support housing 14, and the relative displacement increases in proportion to the increase in the relative driving force F p.
  • the second friction surface pair having a large coefficient of static friction among the first and second friction surface pairs is caused by the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14. It also functions as a displacement member that allows movement by elastic deformation.
  • the direction of elastic deformation of the displacement member is the direction of elastic deformation due to the stress received by the displacement member in association with the relative displacement of the pedal arm 12 as the operation element while maintaining the frictional engagement state of the second friction surface pair. It is.
  • the relative driving force F p is the maximum static friction between the second shim 3 2 8 and the corresponding end face of the shaft 1 2 A.
  • the friction force is greater than Fs2max, the pedal arm 12 is displaced relative to both the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B as shown in FIG. Relatively large relative displacement with respect to 14. Since the friction between the pedal arm 12 and the first shim 32 A and the second shim 32 B becomes kinetic friction, the amount of increase in the relative displacement of the pedal arm 12 relative to the amount of increase in the relative driving force Fp.
  • the ratio is greater than in the situation shown in Figure 4.
  • the FS characteristic is a two-stage folding characteristic as shown in FIG. More specifically, the FS characteristic curve of the first embodiment is expressed by the first to third linear regions L1 to L3, and between the first linear region L1 and the second linear region L2. It has a first break point P1 and a second break point P2 between the second linear region L 2 and the third linear region L3.
  • the pedal force corresponding to the maximum static friction force based on the first static friction coefficient / Z si is defined as the first reference pedal force Fsl
  • the pedal force corresponding to the maximum static friction force based on the second static friction coefficient ⁇ 3 2 is defined as the second pedal force.
  • the standard pedaling force Fs2 (> Fsl).
  • the first break point PI corresponds to the case where the pedal force F is substantially the first reference pedal force F s 1
  • the second break point P2 is the pedal force F substantially equal to the second reference pedal force F s2. This is the case.
  • the first reference pedal force Fsl is preferably 1/2 or more and 2/3 or less of the second reference pedal force F s2.
  • the slope of the FS characteristic curve in the first linear region L 1 is virtually infinite, and when the pedal force F is less than or equal to the first reference pedal force Fsl, Troke S is virtually zero. In other words, even if the pedaling force F changes within the first reference pedaling force Fsl or less, the pedal arm 12 does not pivot relative to the support housing 14 so that the driver can perceive it.
  • the slope of the FS characteristic curve in the third linear region L3 is smaller than the slope of the FS characteristic curve in the second linear region L2. That is, the ratio S / ⁇ F of the stroke S change ⁇ S to the change ⁇ F in the pedaling force F is the pedaling force in the third linear region L3 where the pedaling force F is greater than the second reference pedaling force Fs2. F is larger than the case of the second linear region L2 which is larger than the first reference pedal force Fsl and equal to or less than the second reference pedal force Fs2.
  • the ratio ⁇ S / ⁇ F in the first linear region L1 depends on the elastic coefficient K1 of the first shim 32 A. The higher the elastic coefficient K1, the closer it is to 0, and the lower the elastic coefficient K1, the larger it becomes. . In addition, the ratio ⁇ SZA F in the first linear region L1 does not have to be 0, and this ratio ⁇ S / ⁇ F is the second linear region.
  • the ratio ⁇ S / ⁇ F in the region L2 is 12 or less, preferably 13 or less, and the ratio ⁇ S / ⁇ F in the third linear region L3 is 1/5 or less, preferably 1 "8
  • the ratio ⁇ S / ⁇ F in the second linear region L 2 should be at least twice the ratio ⁇ in the third linear region L3, in particular at least three times, and even at least five times. It is preferable that
  • the coefficient of dynamic friction is lower than the coefficient of static friction. Therefore, theoretically, when the pedaling force shifts from the first linear region L1 to the second linear region L2, and the second linear region L2, the third linearity The drag momentarily drops when moving to region L3.
  • the frictionally engaging member is a resin or the like that has been subjected to a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing, it is frictionally engaged at a plurality of parts at the extreme, and at a plurality of parts. However, it does not completely shift from static friction to dynamic friction at the same time. Therefore, when the contact surface pressure of the frictional engagement portion is not high, the drag does not decrease instantaneously when moving from static friction to dynamic friction.
  • the opening sensor 20 sets the value when the stroke S is the reference value SO larger than the stroke S2 of the second break point P 2 to the fully closed throttle valve. Stroke Smin when the first arm part 1 2 B of the pedal arm 1 2 is in contact with the fully open stopper 30 is the stroke Smax corresponding to the full opening of the throttle valve. A signal indicating the stroke S is output to an engine control device not shown in the figure.
  • the driver depresses the pedal arm 12 so that the pedal force F is reduced after being increased to, for example, the value of the third linear region L3 and then increased again.
  • the FS characteristic curve in that case draws a hysteresis curve as shown in Fig.7.
  • the hysteresis width of this F_S characteristic curve increases as the first reference pedal force Fsl increases.
  • the first reference pedal force Fsl is 1/2 or more of the second reference pedal force F s 2 and 2 3 or less, for example, the first reference pedal force Fsl is equal to the second reference pedal force Fsl.
  • the inner spring 16 and the outer spring 18 act in a direction to suppress the increase of the stroke S when the pedal force F increases, and decrease the stroke S when the pedal force F decreases. Acts in the direction of promotion. Therefore, the inclination of the F-S characteristic curve and the pedaling force F when the pedaling force F increases in the third linear region L3 As the spring constant of the inner spring 16 or outer spring 18 increases, the slope of the F—S characteristic curve when the stroke S decreases linearly due to the decrease of the stroke increases.
  • the hysteresis width of the FS characteristic curve is smaller than the first reference pedaling force F sl when the pedaling force F increases from zero. This is because when the pedaling force F is increased from 0, the arm ratio of the pedal arm 12 changes, but when the pedaling arm 12 changes, the pedal arm changes even if the pedaling force F subsequently increases or decreases. This is probably due to the fact that the arm ratio of 1 2 does not change.
  • the shaft portion 12 A of the pedal arm 12 is supported by the bearing portions 14 RB and 14 LB so as to be relatively rotatable around the axis 22, so that the cylindrical surface of the shaft portion 12 A And a clearance between the cylindrical surfaces of the bearing portions 14 RB and 14 LB. Therefore, when the pedaling force F is increased from 0, the contact point between the shaft part 1 2 A of the pedal arm 12 and the bearing parts 14 RB and 14 LB changes, and therefore the pedal part 12 C is used as a power point.
  • the lever arm ratio with the contact point as a fulcrum and the tip of the second arm part 12 as the action point changes. However, even if the treading force F is increased or decreased within the range in which the arm ratio changes, the contact between the shaft part 1 2 A and the bearing parts 14 RB and 14 LB does not change, and the arm The ratio does not change.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional stepping type operation device modeled as a linear motion device.
  • a conventional foot-operated operating device in which there is only a region where a drag force is generated by a static friction force and a region where a drag force is generated by a dynamic friction force, the pedal force F applied to the pedal portion of the pedal arm 12 and the pivot
  • the relationship between the stroke S of the pedal part around the line, that is, the F-S characteristic is shown in Figs.
  • the friction coefficient between the pedal arm 1 2 and the support housing 1 4 is set to a high value so that the amount of stepping operation on the accelerator pedal is easily maintained, As shown in FIG. 9, the pedal force required to start pivoting the accelerator pedal becomes too high, so that the driver feels a so-called wall feeling when the accelerator pedal starts to be depressed. If the pedal force is not greatly reduced, the accelerator pedal will not return, and the driver will feel uncomfortable when the accelerator pedal is depressed.
  • the friction coefficient when the friction coefficient is set to a low value, it is possible to reduce the feeling of return failure of the accelerator pedal when the accelerator pedal is depressed and the feeling of stepping on the wall when the accelerator pedal is depressed.
  • the hysteresis width becomes smaller as shown in Fig. 10, for example Even if the pedal force F slightly changes due to vehicle vibration, etc., the accelerator pedal depression stroke
  • the FS characteristic in the process of increasing the pedaling force F is represented by the first to third linear regions L 1 to L 3 as shown in FIG. , A first break point P 1 between the first linear region L 1 and the second linear region L 2, and a second between the second linear region L 2 and the third linear region L 3.
  • the FS characteristic in the process of decreasing the pedal force F is also a two-stage folding characteristic. Therefore, compared to the conventional foot-operated operating device, the pedal arm 1 2 feels less depressed when the pedal arm 1 2 starts to be depressed, while the pedal arm 1 2 reduces the sense of discomfort when the pedal arm 1 2 returns. The steady maintainability of the stepping operation amount with respect to 2 can be improved.
  • the accelerator pedal is held for a long time as compared to the brake pedal, so that fatigue due to maintaining the depressed state is likely to occur. Also, pedaling force fluctuations due to adjustment of driving posture and sudden pedaling fluctuations due to crushing etc. are likely to occur. If the road surface is uneven, the pedal pressure on the accelerator pedal may fluctuate due to the inertia of the foot. According to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress fluctuations in the stroke of the accelerator pedal even in these situations. According to the results of an experimental study conducted by the inventor of the present application, the first reference pedal force F si is equal to the second reference pedal force F s 2 when the FS characteristic is a two-fold folding characteristic.
  • the steady maintenance of the amount of stepping on the pedal arm 1 2 cannot be improved sufficiently, and the first reference pedal force F sl is 2 of the second reference pedal force F s 2.
  • the feeling of stepping on the wall at the start of depressing pedal arm 1 2 cannot sufficiently reduce the feeling of return failure of pedal arm 12 when pedal arm 12 2 is stepped back.
  • the first reference pedaling force F sl is preferably more than 1/2 of the second reference pedaling force F s 2, so that the steady operation of the depression operation amount with respect to the pedal arm 12 is ensured.
  • the first reference pedaling force F sl is preferably 2/3 or less of the second reference pedaling force F s 2, so that the wall treading feeling at the start of the depression of the pedal arm 1 2 can be reduced. It is possible to reliably reduce the feeling of return failure of the pedal arm 1 2 when the pedal arm 1 2 is stepped back.
  • the opening sensor 20 has a reference value SO in which the stroke S of the pedal portion 12 2 C of the pedal arm 12 is larger than the stroke S 2 of the second break point P 2. If the value of A stroke S greater than S min is detected as the stroke S min corresponding to the fully closed mouth valve. Therefore, the area where the opening sensor 20 detects the stroke S of the pedal part 1 2 C of the pedal arm 12 is surely set to the third linear area L 3 where the pedaling force F and the stroke S have a constant proportionality relationship. As a result, the amount of drive operation by the driver is more accurate than when the stroke S min corresponding to full closing of the throttle valve is smaller than the stroke S 2 of the second break point P 2. Can be detected.
  • the slope of the FS characteristic curve in the first linear region L 1 is substantially infinite, and when the pedal force F is equal to or less than the first reference pedal force F si Regardless of the value of the pedaling force F, the stroke S is substantially zero. Therefore, even if the pedal force F changes within the range of the first reference pedal force F sl or less, the pedal arm 12 does not pivot relative to the support housing 14 so that the driver can detect it.
  • the pedal force F is increased or decreased after being increased to a value larger than the second reference pedal force F s 2
  • the stroke S does not change even if the pedal force F increases or decreases, that is, As shown in Fig. 7, the size of the area where only the pedal force F increases or decreases without changing the stroke S can be set appropriately.
  • the slope of the FS characteristic curve in the third linear region L 3 is smaller than the slope of the FS characteristic curve in the second linear region L 2.
  • the ratio ⁇ S / ⁇ F of the stroke S change amount ⁇ S to the change amount ⁇ F of the pedal force F is calculated in the third linear region L3 where the pedal force F is greater than the second reference pedal force F s2.
  • the pedal force F is smaller than that in the second linear region L 2 where the pedal force F is larger than the first reference pedal force F sl and less than or equal to the second reference pedal force F s2.
  • the relative of the pedal arm 1 2 to the support housing 14 It is possible to reliably prevent the amount of pivotal displacement from suddenly and suddenly increasing and the amount of control to be controlled by the depression operation of the pedal arm 12 from being suddenly suddenly increased. Further, according to the first embodiment, the ratio of the change amount of the stroke S to the change amount of the pedal force F ⁇ S / ⁇
  • the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are spaced apart from each other in the direction along the axis 2 2, and the axis 2 2 of the pedal arm 12. It is arranged on both sides of the central axis 1 2 E in the direction perpendicular to Therefore, the frictional force and the reaction force of the elastic deformation between the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B and the corresponding end surface of the shaft portion 1 2 A of the pedal arm 1 2 A are Can be generated on both sides.
  • the concentration of the reaction force of the frictional force and elastic deformation can be reliably reduced, and the frictional force and elastic deformation can be reduced.
  • the moment acting on the pedal arm 12 due to the reaction force can be reliably reduced.
  • the first shim 3 2 A and the second shim between the end surface of the shaft portion 12 A of the pedal arm 12 and the bearing portions AB and 14 BB of the support housing 14 are provided.
  • the second shim 3 2 B is disposed, and the desired FS characteristic is achieved by the frictional force, elastic deformation and reaction force between the end surface of the shaft portion 12 A of the pedal arm 12 and the shim.
  • the friction coefficient and the elastic coefficient can be easily and reliably set to appropriate values.
  • the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are arranged at positions close to the axis 2 2 of the pedal arm 1 2,
  • the anti-fogging means is disposed at a position that is largely separated in the radial direction from the axis 22 (for example, in the case of the third and fourth embodiments described later).
  • the amount of fluctuation in the contact surface pressure between the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B when the pedal arm 12 is twisted can be reliably reduced.
  • the fluctuation amount of the frictional force can be reliably reduced.
  • FIG. 11 is a plan sectional view showing a second embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • the same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2, which will be described later. The same applies to the other embodiments.
  • the port 36 is the main housing member 14 A, the sub-housing member 14 B, the pedal arm 1 2 shaft 1 2 A, the first shim 3 2 A, the second Extends along the axis 2 2 through the shim 3 2 B.
  • Nut 3 8 is screwed onto bolt 36 at the end opposite to the head.
  • the opening sensor in this embodiment is a pedal around the axis 2 2 with respect to the support housing 14 at a position radially spaced from the axis 2 2. By detecting the relative rotation angle of arm 12, the amount of drive operation for pedal arm 12 is detected.
  • the first shim is connected via the main housing member 14 A and the sub housing member 14 B by adjusting the tightening torque of the bolts 36 and nuts 38.
  • the pressing force applied to 3 2 A and the second shim 3 2 B can be adjusted. Therefore, the contact surface pressure between the end surface of the shaft portion 1 2 A of the pedal arm 1 2 A and the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B is adjusted, and the frictional force between them is adjusted. Thus, the magnitudes of the first linear region L 1 and the second linear region L 2 when viewed with respect to the pedaling force F can be adjusted.
  • FIG. 12 is a plan sectional view showing a third embodiment of a stepping type operating device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile, and FIG. It is a side view which shows a 3rd Example in the state left.
  • the end surface of the shaft portion 1 2 A of the pedal arm 1 2 is the main housing.
  • Member 1 4 A and sub-housing member 1 4 B are the main housing.
  • the tip of the second arm portion 12 D of the pedal arm 12 has a bifurcated shape, and the first protrusions spaced from each other in the direction along the axis 22.
  • the peripheral wall portion of the main housing member 14 A is located in a region facing the first convex portion 4 OA and the second convex portion 40 0 B when the pedal arm 12 2 pivots around the axis 22. It extends in a partial cylindrical shape centered on the axis 2 2.
  • the second friction plate 4 2 B is fixed by fixing means such as adhesion.
  • the first friction plate 4 2 A and the second friction plate 4 2 B are spaced apart from each other in the direction along the axis 22, and respectively contact the first convex portion 4 OA and the second convex portion 40 B. Touching.
  • the first friction plate 4 2 A functions as a first anti-caching means for providing the first anti-resistance to the pivot of the pedal arm 12 relative to the support housing 14, and the second friction plate 4 2 B Functions as a second anti-causing means for imparting a second anti-resistance to the pivot of the pedal arm 12 relative to the support housing 14.
  • the first friction plate 4 2 A and the second friction plate 4 2 B are made of the same resin, but the first shim 3 2 A and the second friction plate in the first embodiment described above are used.
  • the second friction plate 4 2 A, the second friction plate 4 2 B, the first convex part 40 A, and the second convex part 4 have the same structure as that of the second shim 3 2 B, respectively. Similar to the case of the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B in terms of the friction between them and the elastic deformation associated with the relative movement of these members about the axis 22 The relationship between the friction coefficient and the elastic coefficient is set.
  • the surfaces of the first friction plate 4 2 A and the first convex portion 4 OA that frictionally engage each other define the first friction surface pair that generates the first drag due to the frictional force
  • the surfaces of the second friction plate 4 2 B and the second convex portion 40 B that are frictionally engaged with each other define the second friction surface pair that generates the second resistance by the friction force.
  • the second friction plate 4 2 B allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move due to the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. It also functions as a displacement member.
  • the second friction engagement portion defined by B 2 has an axis 2 as compared with the case of the first embodiment described above.
  • FIG. 14 is a cross-sectional plan view showing a fourth embodiment of the foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile, and FIG. It is a side view which shows a 4th Example in the removed state.
  • the tip of the second arm portion 12 D of the pedal arm 12 is configured in the same manner as in the first embodiment described above.
  • the main housing member 14 facing the first arm portion 1 2 B and the sub-housing member 1 4 B have flat plate-like first friction plates 4 4 A and second friction plates 4 4 B on the inner wall surface. Is fixed by fixing means such as adhesion.
  • the first friction plate 44 A and the second friction plate 44 B are located slightly radially outward from the outer periphery of the shaft portion 12 A of the pedal arm 12 A. It is curved and extends in an arc shape centering on the axis 22.
  • the first friction plate 4 4 A and the second friction plate 4 2 B of the fourth embodiment are also the first shim 3 2 A and the second shim in the first embodiment, respectively.
  • the pedal arm 12 to the support housing 14 It functions as the first and second anti-granting means for granting the first and second anti-male, respectively, to the pivot.
  • first friction plate 44 A and the second friction plate 44 B are formed of the same resin, but in the first embodiment described above.
  • the surfaces of 2 B that are in frictional engagement with each other define a second pair of friction surfaces that generate a second drag due to the frictional force.
  • the second friction plate 4 4 B is a displacement that allows the second friction surface pair having a large coefficient of static friction to move due to the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. It also functions as a member.
  • the first and second friction engagement portions defined by the first arm portion 1 2 B, the first friction plate 44 A and the second friction plate 44 B are Compared to the case of the first embodiment, they are spaced in the radial direction from the axis 22. Accordingly, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment described above, and at the same time, the frictional force of the first and second friction engagement portions and the reaction force of elastic deformation of the first embodiment described above can be obtained.
  • the first and second resistances for achieving the desired F—S characteristics can be ensured even if not as high as necessary.
  • FIG. 16 is a plan sectional view showing a fifth embodiment of a stepping type operating device according to the present invention, which is configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile.
  • the pedal arm 12 is supported by the support housing 14 so as to be capable of reciprocating along the central axis 12 E.
  • the first friction plate 46 A and the second friction plate 46 B provide first and second resistances to the relative linear motion of the pedal arm 12 relative to the support housing 14, respectively. It functions as the first and second anti-causing means.
  • the opening sensor 20 is a displacement sensor that detects a drive operation amount with respect to the pedal arm 12 by detecting a relative linear displacement amount of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 in a direction along the axis 22.
  • the other points of the fifth embodiment are the same as those of the fourth embodiment described above.
  • the surfaces of the first friction plate 4 6 A and the pedal arm 12 that are frictionally engaged with each other define the first friction surface pair that generates the first drag due to the frictional force, and the second friction plate.
  • the surfaces of the plate 4 6 B and the pedal arm 12 2 that frictionally engage each other define a second friction surface pair that generates a second resistance by the frictional force.
  • the second friction plate 4 6 B is a displacement member that allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move by elastic deformation with the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14. Also works.
  • the contact surface pressure of the first and second friction engagement portions is constant regardless of the pivot angle of the pedal arm 12 relative to the support housing 14.
  • the contact surface pressure of the first and second frictional engagement portions may be gradually increased as the pivot angle of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 increases.
  • the hysteresis width gradually increases as the stroke S increases as shown in FIG.
  • the friction members such as the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are not displaced relative to the support housing 14, and the pedal arm 1 It is configured to be displaced relative to 2 and frictionally engaged with it, but the friction member is not displaced relative to the pedal arm 12 and is displaced relative to the support housing 14 and frictionally engaged with it. May be.
  • the friction members such as the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are members different from the pedal arm 12 and the support housing 14.
  • the friction member is omitted, and the surface treatment and processing similar to the surface treatment and elasticity coefficient setting processing for the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B are the pedal arm 1 2. Further, it may be directly applied to one or both of the portions of the support housing 14 that frictionally engage with each other.
  • the pressing force applied to the first shim 3 2 A and the second shim 3 2 B can be adjusted simultaneously.
  • the contact surface pressures of the two friction members such as the shim 3 2 A and the second shim 3 2 B may be individually adjusted.
  • no means for adjusting the contact surface pressure of the friction member is provided.
  • the contact surface pressure of each friction member is not adjusted. It may be configured to be able to adjust simultaneously or individually.
  • FIG. 18 is a side view showing a sixth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile, and FIG. 19 and FIG. It is the expansion partial rear view and expansion partial bottom view which show a 6th Example.
  • reference numeral 50 denotes an accelerator pedal device as a whole.
  • the accelerator pedal device 50 is composed of a pedal arm 52 and a pedal arm 5 as operating elements driven by stepping. And support brackets 54 as support means for pivotally supporting 2.
  • the accelerator pedal device 50 is a first return bias that pivotally biases the pedal arm 52 relative to the support bracket 54 in a direction opposite to the direction in which the drive operation amount increases with respect to the pedal arm 52.
  • the first coil spring 5 6 as a means
  • the second coil spring 5 8 as a second return urging means
  • the opening sensor 6 0 as a means for detecting the drive operation amount for the pedal arm 52 Have.
  • the pedal arm 52 has a rectangular flat plate portion 5 2 A and a peripheral wall portion 5 2 B, and the peripheral wall portion 5 2 B is a tread of the flat plate portion 5 2 A (FIG. 1). 8 and the upper surface as viewed in FIG. 19, and extends perpendicularly to the flat plate portion along the outer periphery of the flat plate portion 52 A on the opposite side.
  • the peripheral wall 52B defines a pair of pivots 52C of the pedal arm 52 at the lower end of the pedal arm 52, and the pair of pivots 52C extend in parallel to each other. is doing.
  • reference numeral 5 2 D indicates the center line in the width direction of the pedal arm 52
  • reference numeral 5 2 E is provided on the back surface of the flat plate part 5 2 A along the center line 5 2 D. The reinforcing rib extending is shown.
  • the support bracket 54 is formed of a rectangular flat plate-shaped base part 54 A fixed to a vehicle body not shown in the figure by bolts, etc., and the base part 54 A, and is perpendicular to the base part and parallel to each other.
  • a pair of trunnions 5 4 B extending.
  • the pair of trunnions 5 4 B are disposed on the side far from the pair of pivot portions 5 2 C of the pedal arm 52.
  • the opposing surfaces of the pivot 5 2 C and trunnion 5 4 B have a low friction coefficient by surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the shaft member 6 2 extends through the axis 6 4 through the counter pivot 5 2 C and the pair of trunnions 5 4 B, so that the pedal arm 52 is pivoted about the axis 6 4. Supportably movable Supported by brackets 5 4. Shaft member 6 2 is pivotal 5 2 C and trunnion 5
  • the shaft member 62 is attached with an anti-detachment means such as a nut or pin or C-ring at the end opposite to the head of the shaft member 62.
  • a spring mounting plate 6 6 is integrally formed on the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4.
  • the first coil spring 5 6 has non-stretchable parts 5 6 B and 5 6 C at both ends of the coil 5 6 A, and the non-stretchable part
  • the first coil spring 5 6 and the second coil spring 5 8 are spaced apart from each other in the direction along the axis 6 4, and extend in a direction crossing the axis 6 4 when viewed from above.
  • first coil spring 5 6 and the second coil spring 5 8 are tension coil springs, so that the pedal arm 52 is urged counterclockwise around the axis 64 as seen in FIG. It has been done.
  • a stopper 68 is formed on the outer surface of the pair of pivot portions 52C of the pedal arm 52. The stopper 6 8 abuts on the side edge of the trunnion 5 4 B of the support bracket 5 4 in a situation where no pedal force is applied to the pedal arm 52, and thereby the pedal arm against the support bracket 5 4 5 Position 2 in the initial position.
  • the sliding contact members 7 OA and 70 B have a shape in which the thickness gradually increases toward the lower end, and have a first sliding contact groove 7 2 and a second sliding contact groove 7 4 at the lower end portion, respectively. ing.
  • the first and second sliding contact grooves 7 2 and 7 4 are spaced apart from each other in the direction along the axis 6 4, and extend in a direction crossing the axis 6 4 when viewed from above.
  • the first and second sliding contact grooves 7 2 and 7 4 have a substantially semicircular or U-shaped cross-sectional shape.
  • the coil 5 8 A of the second coil spring 5 8 is received in a state of being slightly pressed downward in the drawing.
  • the first and second sliding contact grooves 7 2 and 7 4 are formed by the first arm spring 5 6 and the second coil spring 5 when the pedal arm 52 is pivoted relative to the support bracket 54. Even when 8 expands and contracts, each coil has a length to receive the coil 56 A of the first coil spring 56 and the coil 58 A of the second coil spring 58 in contact with each other over their entire length. ing.
  • the first and second sliding contact grooves 7 2 and 7 4 extend substantially in an arc around the axis 6 4, but the axis 6 4 and the first and second sliding contact grooves 7
  • the distance between the groove bottoms of 2 and 74 is gradually increased toward the right as viewed in FIGS. Accordingly, as the pedal arm 52 is pivoted in the clockwise direction as seen in FIG. 18 from the initial position around the axis 64, the first and second sliding contact grooves 7
  • the first coil spring 56 has a coil portion 5 6 A and a straight portion 5 6 B that are integral with each other, and a pedal is provided at the tip of the coil portion 5 6 A. It is attached to the lower end of the flat plate portion 5 2 A of the arm 52, and is attached to the spring mounting plate 66 at the tip of the straight portion 5 6 B.
  • the straight portion 5 6 B does not substantially elastically deform in the direction of expansion and contraction of the spring. Regardless of the pivot position of the pedal arm 52, the first sliding contact groove 72 comes into contact with the end of the coil portion 5 6 A of the first coil spring 5 6 on the side of the straight portion 5 6 B. ing.
  • the pedal arm 52, the support bracket 54, the sliding contact member 7OA and 70B may be formed of any of resin and metal, but at least the sliding contact member 7OA and Preferably, 70B is formed of a resin.
  • the elastic coefficient K 1 of the resin constituting the sliding contact member 7 OA is relatively high
  • the elastic coefficient K 2 of the resin constituting the sliding contact member 70 B is the elastic coefficient K of the resin constituting the sliding contact member 70 A. It is preferably smaller than 1.
  • the first and second sliding contact grooves 7 2 and 7 4 of the sliding contact members 70 A and 70 B have a low friction coefficient by a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) of the first butted groove 7 2 with respect to the first coil spring 5 6 is the second sliding groove 7 4 with respect to the second coil spring 5 8. It is set lower than the coefficient of static friction (second coefficient of static friction 3 2).
  • the pressing force of the first coil spring 56 on the first sliding contact groove 72 and the pressing force of the second coil spring 58 on the second sliding contact groove 74 are substantially the same. Therefore, the maximum static friction force between the second coil spring 5 8 and the second sliding contact groove 7 4 is the maximum static friction force between the first coil spring 56 and the first sliding contact groove 7 2. Greater than power.
  • first sliding contact member 7 OA first sliding contact groove 72 and the first coil spring 56 are frictionally engaged with each other by the frictional force.
  • the frictional surface pair is defined, and the second sliding contact groove 7 4 of the second sliding contact member 70 B and the second coil spring 5 8 are frictionally engaged with each other by the friction force.
  • a second frictional surface pair that generates resistance is defined.
  • the second sliding contact member 70 B allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move with the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. It also functions as a displacement member.
  • the accelerator pedal device 50 of the sixth embodiment is modeled as a linear motion device, it can be modeled as shown in FIGS. 21 to 23. .
  • the pedal arm 52 when the driver applies a pedaling force F p to the pedal arm 52, the pedal arm 52 is rotated clockwise from the initial position around the axis 64 as seen in FIG. It tries to pivot in the direction and tries to move to the left relative to the support bracket 54 as seen in FIGS.
  • the first sliding contact groove 72 is frictionally engaged with the end of the first coil spring 56 on the linear portion side of the coil.
  • the pedal arm 5 2 when the force acting on the first sliding contact groove 7 2 relative to the coil portion of the first coil spring 5 6 is less than or equal to the maximum static friction force between them, the pedal arm 5 2 is As shown in FIG. 21, it does not substantially pivot and does not move relative to the support bracket 54.
  • a force for pressing the sliding member 7 0 a first coil spring 5 6 ⁇ Pi second coil spring 5 8 as stroke S of the pedal arm 5 2 increases the Gradual increase
  • the frictional force between the sliding members 7 OA and 70 B and the first coil spring 56 and the second coil spring 58 increases gradually. Therefore, the F_S characteristic curve when the pedal force applied to the pedal arm 52 is increased or decreased draws a hysteresis curve as shown in FIG. Therefore, in the sixth embodiment, the same effects as those in the first to fifth embodiments described above can be obtained, and the stroke S of the pedal arm 52 can be increased.
  • the hysteresis width of the FS characteristic curve can be increased.
  • the main force for returning the pedal arm 52 to the initial position is that of the first coil spring 5 6 in the second linear region L 2 in FIG.
  • the spring force of the second coil spring 5 8 and the spring force of the sliding contact member 70 B are shown in FIG. 6.
  • the spring constants of the first coil spring 56 and the second coil spring 58 may be the same, and one may be higher than the other.
  • the first sliding contact member made of a different material is used as a resistance generating means for sliding contact with the first coil spring 56 and the second coil spring 58, respectively.
  • a 70 A and second sliding contact member 70 B are provided.
  • the first sliding contact member 7 O A and the second sliding contact member 70 B are formed of the same material, or the first sliding contact member 70 A and the second sliding contact member 70
  • the elastic coefficient K2 of the sliding contact member in the vicinity of the second sliding contact groove 74 is in the vicinity of the first sliding contact groove 72. It may be set smaller than the elastic coefficient K 1 of the contact member.
  • FIG. 24 is a side view showing a seventh embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. 25 is a seventh embodiment.
  • FIG. 24 and 25 the same members as those shown in FIGS. 18 to 20 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. This also applies to other embodiments described later.
  • the pedal arm 52 and the support bracket 54 are respectively constructed in the same manner as the pedal arm and the support bracket of the sixth embodiment described above.
  • 5 4 trunnions 5 4 B are arranged on the side close to the pivot 5 2 C of the pedal arm 5 2.
  • the opposite faces of the pivot 5 2 C and trunnion 5 4 B are Teflon (registered Standard)
  • the friction coefficient is set low by surface treatment such as machining.
  • a fixed cam member 76 is disposed between the pair of trunnions 5 4 B, and is fixed to the trunnion 5 4 B at both ends. Accordingly, the shaft member 62 of this embodiment extends along the axis 64 through the pair of pivot portions 52C, the pair of trunnions 54B, and the fixed cam member 76.
  • the fixing force member 76 has a cross-sectional shape composed of a semi-elliptical shape and a rectangular continuous with the semi-elliptical shape, and is arranged so that the semi-elliptical long axis of the cross-sectional surface extends horizontally.
  • Two cam grooves 78 and 80 are formed on the surface of the fixed cam member 76 excluding the upper surface and end surface of the rectangular section in a state of being separated from each other in the direction along the axis 64. Yes.
  • the cam grooves 7 8 and 80 have a semicircular or U-shaped cross section and extend around the axis 64.
  • Wires 8 2 and 8 4 are hooked in the cam grooves 7 8 and 80, respectively, and stock rings 86 and 8 8 are fixed to one ends of the wires 8 2 and 84, respectively.
  • the wires 8 2 and 8 4 are made of a material that has flexibility but does not expand and contract.
  • One end of each of the wires 82 and 84 is fixed to the fixed cam member 76 by a stopper 90 fixed to the bottom surface of the rectangular section of the fixed cam member 76 by a screw (not shown).
  • a first tension coil spring 92 as a first return urging means and a second tension coil spring 94 as a second return urging means are connected. It has been done.
  • the tension coil springs 92 and 94 extend parallel to each other along the longitudinal direction of the pedal arm 52.
  • the other ends of the wires 8 2 and 84 are fixed to the back surface of the flat plate portion 52 A of the bedal arm 52 by fixing members 96 and 98, respectively.
  • a sliding contact member 100 functioning as first and second resistance generating means is fixed to the peripheral wall portion 52B on the back surface side of the flat plate portion 52A of the pedal arm 52.
  • the sliding contact member 100 has a bowl shape, and extends along the longitudinal direction of the pedal arm 52 on the bowl-shaped surface facing the flat plate portion 52 A, along the width direction of the pedal arm 52.
  • First and second sliding contact grooves 10 2 and 10 4 spaced apart from each other are provided.
  • Sliding contact grooves 1 0 2 and 1 0 4 have a semi-circular or U-shaped cross-section, which can reciprocate the first tension coil spring 9 2 and the second tension coil spring 9 4 respectively. I accept it.
  • the wall surface of the sliding contact groove 10 of the sliding contact member 100 is provided with irregularities such as a plurality of slits extending along the extending direction of the groove.
  • Sliding contact groove 1 0 4 in the vicinity of the wall surface of the sliding contact groove 1 2 is set to a value smaller than the elastic coefficient K 1 of the sliding contact member 100 in the vicinity of the wall surface.
  • the first and second sliding contact grooves 10 0 2 and 10 4 are connected to the first tension coil spring 9 2 and the second extension by the pedal arm 52 being pivoted relative to the support bracket 54. Even if the two tension coil springs 9 4 expand and contract, each has a length to receive the first tension coil spring 9 2 and the second tension coil spring 9 4 in contact with each other over their entire length. ing.
  • the shaft member 6 2 extends along the axis 6 4 through the pair of pivots 5 2 C, the pair of trunnions 5 4 B, and the fixed cam member 7 6, whereby the pedal arm 52 is connected to the axis 6 Supported by support brackets 5 4 so as to be pivotable around 4.
  • the shaft member 62 is located closer to the rectangular portion than the center of the ellipse of the semi-elliptical portion of the fixed cam member 76.
  • the pedal arm 52, the fixed cam member 76, and the sliding contact member 100 may be formed of any of grease and metal, but at least the sliding contact member 100 is It is preferably formed of a resin.
  • the first and second sliding contact grooves 1 0 2 and 1 0 4 of the sliding contact member 100 are set to have a low friction coefficient by a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) of the first sliding contact groove 10 2 against the wire 8 2 is the static friction coefficient (first friction coefficient ⁇ si) of the wire 84
  • the coefficient of static friction is set to be lower than that of ⁇ 3 2).
  • the pressing force of the first tension coil spring 92 against the first sliding contact groove 10 2 and the pressing force of the second tension coil spring 94 against the second sliding contact groove 10 4 are approximately the same. . Therefore, the maximum static frictional force between the second tension coil spring 94 and the second sliding contact groove 104 is equal to the first tension coil spring 92 and the first sliding contact groove 102. Greater than the maximum static friction force between.
  • the fixing members 96 and 98 are provided with adjusting devices for adjusting the spring force of the tension coil springs 9 2 and 94 when the pedal arm 52 is in the initial position, respectively. It's okay.
  • first sliding contact groove 10 0 2 of the sliding contact member 100 and the surface of the first tension coil spring 92 are in frictional engagement with each other.
  • the friction surface pair of the second sliding contact groove 10 0 4 of the sliding contact member 100 and the second tension coil spring 94 is frictionally engaged with each other by the friction force.
  • a second frictional surface pair that generates resistance is defined.
  • the second friction surface pair having a large coefficient of static friction has a relative displacement of the pedal arm 12 relative to the support housing 14. It also functions as a displacement member that is allowed to move with elastic deformation.
  • the remaining points of the seventh embodiment are the same as those of the sixth embodiment described above. Accordingly, the first tension coil spring 92 and the second tension coil spring 94 are disposed between the pedal arm 52 and the support bracket 54 via the wires 82 and 84.
  • the seventh embodiment operates in the same manner as the sixth embodiment described above. Therefore, according to the seventh embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the sixth embodiment described above.
  • the FS characteristic curve in the seventh embodiment draws a hysteresis curve as shown by a solid line in FIG.
  • the wires 8 2 and 8 4 are connected to the first and second sliding contact grooves 10 2 and 10 4, respectively. It is also possible to gradually increase the rate of increase in the force for pressing.
  • the F_S characteristic curve in that case draws a hysteresis curve as shown by the broken line in FIG.
  • first and second resistance generating means for sliding contact with the tension coil springs 9 2 and 94, respectively. Absent. However, as in the first sliding contact member 7 OA and the second sliding contact member 70 B in the sixth embodiment described above, the first and second sliding contacts with the tension coil springs 9 2 and 94 are made. A first slidable contact member and a second slidable contact member made of different materials may be provided as anti-fault generating means. Eighth embodiment
  • FIG. 27 is a side view showing an eighth embodiment of a stepping type operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire type accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. 28 is an enlarged view showing an eighth embodiment. It is a rear view.
  • the first coil spring 106 as the first return biasing means and the second coil spring as the second return biasing means around the shaft member 62. 1 0 8 is provided.
  • the coil springs 10 6 and 10 8 are torsion coil springs, which are aligned with the axis 64 and extend concentrically with respect to each other.
  • the coil springs 10 6 are located outside the coil springs 10 8 and are spaced radially from the coil springs 10 8.
  • a resin sliding contact member 110 that functions as a first anti-caking means is fixed to the upper surface of the base portion 54A of the support bracket 54.
  • the sliding contact member 110 has a sliding contact groove 1 1 2 having an arc cross section on the upper surface.
  • One ends of the coil springs 10 6 and 1 0 8 are fixed to the sliding contact member 1 1 0 or the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4, and the other end is fixed to the pedal arm 5 2 by the fixing member 1 1 4. Attached to the back of the flat plate 5 2 A.
  • the shaft member 62 is fixed with a resin cylindrical sleeve 1 1 6 functioning as a second anti-crash generating means, and the sleep 1 1 6 is around the shaft member 6 2. Thus, it extends between the pair of pivots 5 2 C.
  • the coil springs 10 6 and 10 8 are in contact with the sliding contact groove 1 1 2 and the sleeve 1 1 6 over substantially the entire region from one end of the coil portion to the other end, respectively, and the sliding contact groove 1 1 2 And the sleeve 1 1 6 are slightly pressed radially outward and radially inward.
  • the coil springs 10 6 are arranged so as to be elastically deformed in the coil unwinding direction as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases and thereby gradually increase in diameter.
  • the coil spring 108 is elastically deformed in the direction in which the coil is increased as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 is increased, so that the diameter gradually decreases. It is installed.
  • the elastic coefficient K1 of the resin constituting the sliding contact member 110 is relatively high, and the elastic modulus K2 of the resin constituting the sleeve 1 1 6 is equal to that of the sliding contact member 110. It is set so as to be smaller than the elastic modulus K 1 of the constituent resin.
  • the sleeve 1 1 6 is closer to the axis 6 4 than the sliding contact member 110, and therefore the amount of elastic deformation of the sleeve 1 1 6 in the circumferential direction is larger than the amount of elastic deformation of the sliding contact member 1 1 0 in the circumferential direction.
  • the difference between the elastic modulus K 1 of the resin constituting the sliding contact member 110 and the elastic modulus K2 of the resin constituting the sleep 1 1 6 is the difference between the sliding contact in the sixth embodiment described above. It may be smaller than the difference in elastic modulus between the members 7 OA and 70 B.
  • the outer surface of sliding contact groove 1 1 2 and sleep 1 1 6 has a low friction coefficient by surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) of the sliding contact groove 1 1 2 with respect to the coil spring 10 6 is equal to the static friction coefficient of the outer surface of the sleeve 1 1 6 with respect to the coil spring 10 8 (second static friction).
  • the coefficient is set lower than i s2).
  • the pressing force of the first coil spring 10 6 against the sliding contact groove 1 1 2 and the pressing force of the second coil spring 1 0 8 against the outer surface of the sleeve 1 1 6 are approximately the same. Therefore, the maximum static friction force between the second coil spring 10 0 8 and the outer surface of the sleep 1 1 6 is greater than the maximum static friction force between the first coil spring 1 0 6 and the sliding contact groove 1 1 2. Is also big.
  • the surfaces of the sliding contact groove 1 1 2 of the sliding contact member 1 1 0 and the first coil spring 1 0 6 that are frictionally engaged with each other are the first friction surface pair that generates the first resistance by the frictional force.
  • the outer surface of the sleeve 1 1 6 and the surface of the second coil spring 1 0 8 that are frictionally engaged with each other define the second friction surface pair that generates the second resistance by the friction force. is doing.
  • the sleeve 1 1 6 also functions as a displacement member that allows the second friction surface pair having a large coefficient of static friction to move with the relative displacement of the pedal arm 12 2 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. .
  • the sliding direction of the first coil spring 1 0 6 with respect to the sliding contact groove 1 1 2 and the sliding direction of the second coil spring 1 0 8 with respect to the outer surface of the sleep 1 1 6 are the axis 6 4 in the circumferential direction, the direction of elastic deformation of the sliding contact member 1 1 0 in the sliding contact groove 1 1 2 and the second coil spring 1 0 8 of the outer surface of the sleeve 1 1 6
  • the elastic deformation operates in the same manner as the sixth and seventh embodiments described above except that the direction of elastic deformation is also the circumferential direction around the axis 64. Therefore, according to the eighth embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the sixth embodiment described above.
  • FIG. 31 is a side view showing a ninth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. 32 is a rear view of an enlarged portion showing the ninth embodiment.
  • a resin-made cylindrical sleeve 1 16 is provided, but the sliding contact member 110 in the eighth embodiment is provided.
  • the sleep 11 16 surrounds the shaft member 62 in a loosely fitted state, and is fixed to the peripheral wall portion 5 2 B of the support bracket 54 at both ends.
  • the first coil spring 10 6 as the first return urging means is arranged outside the sleep 1 1 6, and the second coil spring 1 0 8 as the second return urging means is the sleeve 1 1 6 and the shaft member 62 are disposed.
  • the linear portion between the coil portions of the coil springs 10 6 and 10 8 and the fixing member 1 1 4 may be reinforced so as not to be excessively curved and deformed.
  • the straight portion of the coil spring 10 8 extends through a notch provided at the end of the sleep 1 16.
  • the coil springs 10 6 and 10 8 are in contact with the outer surface and inner surface of the sleep 1 1 6 over substantially the entire region from one end to the other end of the coil portion, respectively, and the sleeves 1 1 6 are slightly diametered respectively. It pushes inward and radially outward. Accordingly, the sleeve 1 1 6 functions as the first sliding friction portion and the first elastic deformation portion of the first anti-caking means on the outer surface side, and the second anti-generation means on the inner surface side. It functions as a second peristaltic friction part and a second elastic deformation part.
  • the coil spring 10 6 is arranged to be elastically deformed in the direction in which the coil is increased as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases, thereby gradually increasing the diameter.
  • the coil spring 10 8 is arranged to be elastically deformed in the coil unwinding direction and gradually increase in diameter as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases. . Therefore, as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases, the force with which the coil springs 10 6 and 10 8 press the sleeve 1 1 6 in the radial direction gradually increases. And the frictional force between 1 0 8 and sleep 1 1 6 increases gradually.
  • the elastic modulus of the resin constituting the sleeve 1 16 is relatively high, and the inner surface of the sleeve 1 16 is provided with a plurality of slits extending in the circumferential direction.
  • Pickpocket The elastic coefficient K2 on the inner surface side of the probe 1 1 6 is set to be smaller than the elastic coefficient K 1 on the outer surface side of the sleep 1 1 6.
  • the inner surface of the sleeve 1 1 6 is closer to the axis 6 4 than the outer surface, and therefore the amount of elastic deformation in the circumferential direction of the inner surface of the sleeve 1 1 6 is larger than the amount of elastic deformation in the circumferential direction of the outer surface of the sleeve 1 1 6.
  • the difference between the elastic coefficient K 1 on the outer surface side of the sleep 1 1 6 and the elastic coefficient ⁇ 2 on the inner surface side of the sleeve 1 1 6 is the difference between the sliding contact member 7 OA and the slidable member in the sixth embodiment described above. It may be smaller than the difference in elastic modulus of 70 B.
  • the outer and inner surfaces of the sleeve 1 1 6 have a low friction coefficient by surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the coefficient of static friction of the outer surface of the sleeve 1 1 6 against the coil spring 1 0 6 is the coefficient of static friction of the inner surface of the sleeve 1 1 6 to the coil spring 1 0 8 (second static friction) It is set lower than the coefficient / i s2).
  • the pressing force of the first coil spring 10 06 against the outer surface of the sleeve 1 16 and the pressing force of the second coil spring 10 8 against the inner surface of the sleep 1 1 6 are approximately the same. Therefore, the maximum static friction force between the second coil spring 10 8 and the inner surface of the sleep 1 16 is the maximum static friction force between the first coil spring 10 6 and the outer surface of the sleeve 1 1 6. Greater than power.
  • the outer surface of the sleeve 1 1 6 and the surface of the first coil spring 1 0 6 that frictionally engage each other define the first friction surface pair that generates the first drag due to the frictional force.
  • the inner surface of 16 and the surface of the second coil spring 108 that frictionally engage each other define a second pair of friction surfaces that generate second resistance by frictional force.
  • the sleeve 1 1 6 is a displacement member that allows the second friction surface pair having a large coefficient of static friction to move due to the relative displacement of the pedal arm 1 2 with respect to the support housing 1 4 by elastic deformation. Also works.
  • the remaining points of the ninth embodiment are the same as those of the sixth to eighth embodiments. Therefore, as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 is increased, the ninth embodiment is the same as that described above except that the coil spring 10 06 is reduced in diameter and the coil spring 10 8 is increased in diameter. The operation is the same as in the eighth embodiment. Therefore, according to the ninth embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as those of the sixth embodiment described above.
  • FIG. 33 is a longitudinal sectional view showing a tenth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. 34 is a tenth embodiment. It is a rear view which shows an example.
  • the first plate spring 1 1 8 as the first return biasing means and the second return bias on the back side of the flat plate portion 52 A of the pedal arm 52
  • a second leaf spring 1 2 0 is provided as a means.
  • the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 are slightly spaced apart from each other along the width direction of the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52.
  • the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 surround the shaft member 62 at the lower hinge portion and are pivotally supported by the shaft member 6 2. Further, the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 are bent in the direction in which the central portion is separated from the flat plate portion 52 A, and are in contact with the inclined portion of the vehicle body B of the vehicle at the outer surface of the central portion.
  • the width of the first leaf spring 1 1 8 is larger than the width of the second leaf spring 1 2 0, and the spring constant of the first leaf spring 1 1 8 is substantially equal to the spring constant of the second leaf spring 1 2 0.
  • the leading ends of the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 are slightly curved in a direction away from the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52.
  • the widths of the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 are constant over their entire length, but the width of the tip may be set smaller than the other parts.
  • the first sliding contact plate 12 2 made of resin that functions as the first resistance generating means and the resin that functions as the second resistance generating means
  • the second sliding contact plate 1 2 4 is fixed.
  • the leading ends of the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 abut on the first sliding contact plate 1 2 2 and the second sliding contact plate 1 2 4 respectively, and the corresponding bracing plate is attached to the flat plate portion 5 2 A. It is pressing slightly.
  • the leaf springs 1 1 8 and 1 2 ⁇ increase the return biasing force against the pedal arm 52 respectively.
  • the leaf springs 1 1 8 and 1 2 0 exert a force that elastically shears and deforms the sliding contact plates 1 2 2 and 1 2 4 in the direction away from the shaft member 62 along the flat plate portion 5 2 A.
  • the elastic modulus K 1 of the resin constituting the sliding contact plate 1 2 2 is relatively high when viewed in the direction of shear deformation of the sliding contact plates 1 2 2 and 1 2 4, thereby forming the sliding contact plate 1 2 4.
  • the elastic coefficient K2 of the resin is set to be smaller than the elastic coefficient K1 of the resin constituting the sliding contact plate 1 2 2.
  • These elastic coefficients may be set by changing the resin constituting the sliding contact plates 1 2 2 and 1 2 4, and unevenness such as a plurality of slits along the longitudinal direction of the pedal arm 52. It may be achieved by the shape.
  • the surface of the sliding contact plates 1 2 2 and 1 2 4 has a low friction coefficient by a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • Teflon registered trademark
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) is lower than the static friction coefficient (second static friction coefficient S2) of the inner surface of the second sliding contact plate 1 2 4 with respect to the second leaf spring 1 2 0 Is set.
  • the pressing force of the second leaf spring 1 2 0 against the second sliding contact plate 1 2 4 is It is equal to or greater than the pressing force of the first leaf spring 1 1 8 against the first sliding contact plate 1 2 2. Therefore, the maximum static frictional force between the second leaf spring 1 2 0 and the second sliding contact plate 1 2 4 is between the first leaf spring 1 1 8 and the first sliding contact plate 1 2 2. Is greater than the maximum static frictional force.
  • the surfaces of the first leaf spring 1 1 8 and the first sliding contact plate 1 2 2 that are frictionally engaged with each other define the first friction surface pair that generates the first resistance by the friction force.
  • the surfaces of the second leaf spring 1 2 0 and the second sliding contact plate 1 2 4 that are frictionally engaged with each other define the second friction surface pair that generates the second resistance by the friction force.
  • the second sliding contact plate 1 2 4 is a displacement that allows the second friction surface pair having a large coefficient of static friction to move with elastic displacement of the pedal arm 12 2 relative to the support housing 14. It also functions as a member.
  • the pedal arm 52 is urged counterclockwise around the shaft member 62 by the spring force of the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 2 0 as seen in FIG. . Accordingly, when no pedal force is applied to the pedal arm 52, the stopper 52 at the lower end of the flat plate portion 52A of the pedal arm 52 is in contact with the upper surface of the base portion 54A of the support bracket 54. Positioned at the initial position.
  • the spring force of the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 20 is gradually increased. Therefore, as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases, the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 2 0 become respectively the first sliding contact plate 1 2 2 and the second sliding contact plate 1 2 2.
  • the force that presses the first sliding contact plate 1 2 4 vertically increases gradually, the frictional force between the first leaf spring 1 1 8 and the first sliding contact plate 1 2 2 and the second plate, respectively.
  • the frictional force between the spring 1 2 0 and the second first sliding contact plate 1 2 4 gradually increases.
  • the friction force between 1 and 2 4 is also less than the maximum static friction force between them. Further, the amount of shear deformation of the first sliding contact plate 1 2 2 and the second first sliding contact plate 1 2 4 is not so large. Therefore, the pedal arm 5 2 does not substantially pivot as seen in FIG.
  • the first plate The tip end of the spring 1 1 8 is displaced relative to the first sliding contact plate 1 2 2 in the direction away from the shaft member 62 along the flat plate portion 5 2 A.
  • the first The second sliding contact plate 1 24 is shear-deformed by the second leaf spring 120, and the spring force due to the shear deformation acts in a direction to suppress the pivoting of the pedal arm 52. Therefore, the pedal arm 52 is slightly pivoted about the axis 64 as viewed in FIG.
  • the second The tip of the leaf spring 120 is also displaced relative to the second sliding contact plate 1 24 in the direction away from the shaft member 62 along the flat plate portion 52A. Therefore, the spring force acting in the direction of returning the pedal arm 52 to the initial position is substantially the spring force of the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 2.
  • the spring force of the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 2 0 is applied to the first sliding contact plate 1 2 2 and the second sliding contact plate 1 2 4 respectively.
  • the first bracing plate 1 2 2 and the second sliding contact plate 1 2 4 are sheared by the tips of the first leaf spring 1 1 8 and the second leaf spring 1 2 0, respectively.
  • the operation is the same as in the sixth embodiment. Therefore, according to the tenth embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as those of the sixth embodiment described above by using leaf springs as the first and second return biasing means.
  • the FS characteristic curve in the tenth embodiment draws a hysteresis curve as shown in FIG.
  • FIG. 3 6 is a side view showing a first embodiment of a stepping type operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIGS. 38 and 39 are front views showing the first torsion bar and the second torsion bar, respectively.
  • FIGS. 40 and 41 are enlarged front views showing one trunnion and the other trunnion of the support bracket as viewed along the axis of the pedal arm.
  • the first torsion bar 1 2 8 as the first return urging means on the back side of the flat plate portion 52 A of the pedal arm 52 and the second A second torsion bar 1330 is provided as a return biasing means.
  • the torsion pars 1 2 8 and 1 3 0 are formed of a wire having a circular cross section, and the diameter of the torsion par 1 30 is larger than the diameter of the torsion par 1 2 8. Therefore, the spring constant of the torsion bar 1 3 0 is larger than the spring constant of the torsion bar 1 2 8, but the spring constants of these torsion bars may be the same as each other, and the magnitude relationship is the above relation. A reverse spring constant may be used.
  • the first torsion bar 1 2 8 extends parallel to the axis 6 4 and in alignment with each other 1 2 8 A and guide section 1 2 8 B Part of torsion bar 1 2 8 C and guide part 1 2 8 B 2 8 A and a fixed arm portion 1 2 8 D extending vertically from the other end.
  • the second torsion par 1 30 is parallel to the axis 6 4 and extends in alignment with each other.
  • Torsion bar portion 1 3 0 A and guide portion 1 3 0 B And the torsion part 1 3 0 A and the guide part 1 3 0 B are formed in a U-shape perpendicular to one end on the side close to each other ⁇
  • the pivot arm part 1 3 0 C and the torsion bar part 1 3 And a fixed arm portion 1 3 0 D extending vertically from the other end of the OA.
  • the thickness of the pair of trunnions 5 4 B of the support placket 54 is set larger than that of the trunnions of the other embodiments described above.
  • the torsion bar part 1 2 8 A and the fixed arm portion 1 2 8 D are fitted in the groove provided on one trunnion 5 4 B.
  • the guide portion 1 2 8 B is fitted in a hole provided in the other trunnion 5 4 B.
  • the distal end of the fixed arm portion 1 2 8 D is bent at a right angle, and the distal end portion is fitted into a hole provided in one trunnion 5 4 B, thereby being fixed to the trunnion 5 4 B.
  • torsion part 1 3 OA and fixed arm 1 3 0 D is inserted into a groove provided in the other trunnion 54 B, and as shown in FIG. 40, the guide portion 130B is inserted into a hole provided in the other trunnion 54B. is doing.
  • the distal end of the fixed arm portion 13 OD is also bent at a right angle, and the distal end portion is fitted into a hole provided in the other trunnion 54B, thereby being fixed to the trunnion 54B.
  • a bowl-shaped guide bracket 1 3 2 is provided, which is integrally fixed to the upper surface of the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4 .
  • Torsion bar sections 1 2 8 A and 1 3 OA extend through holes in guide bracket 1 3 2 and can be freely rotated relative to guide placket 1 3 2 Yes.
  • Guide part 1 2 8 B and guide part 1 3 ⁇ B can also rotate freely relative to the corresponding trunnion 5 4 B, respectively.
  • first sliding contact plate 1 3 4 that functions as a first resistance generating means and a resin-made function that functions as a second resistance generating means
  • the second sliding contact plate 1 3 6 is fixed.
  • the distal ends of the pivot arm portions 1 2 8 C and 1 3 0 C abut against the first sliding contact plate 1 3 4 and the second sliding contact plate 1 3 6, respectively, and the corresponding sliding contact plates are connected to the flat plate portion 5. 2 Slightly pressed against A.
  • the torsion pars 1 2 8 and 13 0 increase the return biasing force against the pedal arm 52, respectively. Increase the pressing force against sliding plate 1 3 4 and 1 3 6. Further, the pivoting arm portions 1 2 8 C and 1 3 0 C of the torsion pars 1 2 8 and 1 3 0 are slidable contact plates 1 3 4 in the direction away from the shaft member 6 2 along the flat plate portion 5 2 A, respectively. And 1 3 6 exerts a force to shear and deform elastically.
  • the elastic modulus K 1 of the resin constituting the sliding contact plate 1 3 4 is relatively high when viewed in the shear deformation direction of the sliding contact plates 1 3 4 and 1 3 6, and the sliding contact plate 1 3 6 is formed.
  • the elastic coefficient K2 of the resin is set smaller than the elastic coefficient K1 of the resin constituting the sliding contact plate 1 3 4.
  • These elastic coefficients may be set by changing the resin constituting the sliding contact plates 1 3 4 and 1 3 6, or may be a plurality of slits along the longitudinal direction of the pedal arm 52. It may be achieved by an uneven shape.
  • the surface of the sliding contact plates 1 3 4 and 1 3 6 has a low friction coefficient by a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient / 1 si) is the static friction coefficient of the surface of the second sliding contact plate 1 3 6 against the pivot arm 1 3 0 C (second static friction coefficient ⁇ 3 2) Is set lower.
  • the pressing force of the pivot arm portion 1 3 0 C of the torsion par 1 3 0 against the second sliding contact plate 1 3 6 Is larger than the pressing force of the pivot arm portion 1 2 8 C of the torsion bar 1 2 8 against the first sliding contact plate 1 3 4. Therefore, the maximum static frictional force between the pivot arm portion 1 3 0 C and the second sliding contact plate 1 3 6 is as follows: the pivot arm portion 1 2 8 C and the first sliding contact plate 1 3 4 Greater than the maximum static friction force between.
  • the surfaces of the pivot arm portion 1 2 8 C and the first sliding contact plate 1 3 4 that are frictionally engaged with each other define the first friction surface pair that generates the first drag due to the frictional force.
  • the surfaces of the pivot arm portion 1 3 0 C and the second sliding contact plate 1 3 6 that are frictionally engaged with each other define the second friction surface pair that generates the second resistance by the friction force.
  • the second sliding contact plate 1 3 6 allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move with the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. It also functions as a displacement member.
  • the distal ends of the pivot arm portions 1 2 8 C and 1 3 0 C are frictionally engaged with the first sliding contact plate 1 3 4 and the second sliding contact plate 1 3 6, respectively. Therefore, the pivot arm parts 1 2 8 C and 1 3 0 C and the first sliding contact plate 1 3 4 and the second sliding contact plate 1 3 6 respectively along the surface
  • the tips of the pivot arms 1 2 8 C and 1 3 0 C are respectively connected to the first sliding contact plate 1 3 4 and the second It does not displace relative to the sliding contact plate 1 3 6. Therefore, the pedal arm 52 does not pivot relative to the support bracket 54.
  • the tip of the pivot arm portion 1 3 0 C is frictionally engaged with the second sliding contact plate 1 3 6, In the friction engagement part, the tip of the pivot arm 1 3 0 C is not displaced relative to the second sliding contact plate 1 3 6, and the second sliding contact plate 1 3 6 is the pivot arm. It is elastically deformed in the shearing direction by the tip of the part 130C. Therefore, in this situation, the spring force to return the pedal arm 52 to the initial position is the spring force of the torsion bar 1 2 8 and 1 3 0 and the elasticity of the second sliding contact plate 1 3 6. This is the spring force due to deformation.
  • the pivot The tip of the moving arm 1 3 OC is also displaced relative to the second sliding contact plate 1 3 6. Therefore, in this situation, the second sliding contact plate 1 3 6 cannot be elastically deformed in the shearing direction by the tip of the pivot arm portion 1 3 0 C, so that the pedal arm 5 2 is returned to the initial position.
  • the spring force to be applied is the spring force of torsion bars 1 2 8 and 1 3 0.
  • the spring forces of the torsion bars 1 2 8 and 1 30 directly act on the first sliding contact plate 1 3 4 and the second sliding contact plate 1 3 6, respectively.
  • the sixth implementation described above, except that the sliding contact plate 1 3 4 and the second sliding contact plate 1 3 6 are sheared and deformed by the tips of the pivot arm portions 1 2 8 C and 1 3 0 C, respectively. Works as in the example. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to use the torsion par as the first and second return urging means and obtain the same operational effects as in the tenth embodiment described above.
  • FIG. 42 is a side view showing a twelfth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. Examples showing examples FIG. 44 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the twelfth embodiment.
  • the first compression coil spring 1 3 8 as the first return urging means on the back side of the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52 and the second return A second compression coil spring 140 as an urging means is provided.
  • the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4 is formed with a spring mounting plate 1 4 2 in a body, and the first compression coil spring 1 3 8 and the second compression coil spring 1 4 0 are pedals. Mounted between the back surface of the flat plate portion 5 2 A of the arm 52 and the spring mounting plate 1 4 2.
  • the flat part 5 2 A of the pedal arm 52 and the spring mounting plate 1 4 2 are substantially parallel to each other when the pedal arm 52 is in its initial position. Is set to
  • the compression coil springs 1 3 8 and 1 4 0 are aligned concentrically with each other in alignment with an axis 1 4 4 extending in a tangential direction with respect to a virtual arc line around the axis 6 4.
  • the axis 14 4 extends substantially perpendicular to the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52 and the spring mounting plate 14 2 when the pedal arm 52 is in its initial position.
  • the compression coil springs 1 3 8 are located outside the compression coil springs 140 and are spaced radially from the compression coil springs 140. Compression coil spring 1
  • the diameter of the wire constituting the 38 is larger than the diameter of the wire constituting the compression coil spring 140. Therefore, the spring constants of the compression coil springs 1 3 8 are higher than the spring constants of the compression coil springs 140, but the spring constants of these compression coil springs may be the same as each other, and the magnitude relationship is as described above. The spring constant may be the opposite of the relationship.
  • first sliding contact plate 14 6 that functions as the first anti-power generation means is fixed to the back surface of the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52, and the second end is fixed to the spring mounting plate 14 2.
  • One end of the second bracing plate 1 4 8 that functions as a means for generating resistance is fixed.
  • Each of 48 is formed of a resin and has a substantially semi-cylindrical shape extending along the axis 14 44.
  • the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 are smaller than the distance L between the flat plate portion 5 2 A and the spring mounting plate 1 4 2 when the pedal arm 52 is in its initial position, and less than half of the distance L. Also has a large length. Therefore, even when the pedal arm 5 2 is in its initial position, the sliding contact plate 1 4 6
  • the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 extend overlapping each other.
  • the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 are positioned on the side of the axis 6 4 with respect to the compression coil springs 1 3 8 and 1 40, respectively, and the compression coil springs 1 3 8 and 1 on the inner cylindrical surface respectively 40 abuts against 0 and slightly presses the corresponding compression coil spring.
  • Longitudinal elastic modulus K 1 on the inner cylindrical surface of the first sliding contact plate 1 4 6 is relatively high, and the longitudinal elastic modulus K 2 on the inner cylindrical surface of the second sliding contact plate 1 4 8 Is set to be smaller than the elastic coefficient K 1 in the longitudinal direction on the inner cylindrical surface of the first sliding contact plate 1 46.
  • These elastic coefficients may be set by changing the resin constituting the sliding contact plates 1 46 and 14 8, and DD convexities such as a plurality of slits along the longitudinal direction of the sliding contact plate. It may be achieved by shape.
  • the inner cylindrical surface of the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 has a low friction coefficient by surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient / si) of the inner cylindrical surface of the first sliding contact plate 1 4 6 against the compression coil spring 1 3 8 is the second sliding contact plate 1 against the compression coil spring 1 4 0 It is set lower than the static friction coefficient of the inner cylindrical surface of 48 (second static friction coefficient / is2).
  • the pressing force of the compression coil spring 1 3 8 on the first sliding contact plate 1 46 and the pressing force of the compression coil spring 1 4 0 on the second sliding contact plate 1 4 8 are approximately the same. Therefore, the maximum static friction force between the compression coil spring 14 0 and the second sliding contact plate 1 4 8 is the maximum static friction force between the compression coil spring 1 3 8 and the first sliding contact plate 1 4 6. Greater than power.
  • the surfaces of the compression coil spring 1 3 8 and the first sliding contact plate 1 4 6 that are frictionally engaged with each other define the first friction surface pair that generates the first drag due to the frictional force and compress the compression.
  • the surfaces of the coil spring 140 and the second sliding contact plate 14 8 that are frictionally engaged with each other define a second friction surface pair that generates a second drag due to the frictional force.
  • the second sliding contact plate 14 8 allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move with the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14 by elastic deformation. It also functions as a displacement member.
  • Compression springs 1 3 8 and 1 4 0 and sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 extend along the axis 1 4 4 when the pedal arm 5 2 is in its initial position, and the flat plate of the pedal arm 5 2 It is elastically mounted between the part 5 2 A and the spring mounting plate 1 4 2. Therefore, when the pedal arm 52 is pivoted about the axis 64, the distance L between the flat plate portion 52A of the pedal arm 52 and the spring mounting plate 142 is changed, so that the compression coil spring 13 8 and 14 0 attempt to displace along the axis 1 4 4 relative to the sliding plates 1 4 6 and 1 4 8 respectively.
  • the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 are in contact with the compression coil springs 1 3 8 and 1 40, respectively, and extend so as to overlap each other. Therefore, they act on the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8 in the longitudinal direction relative to the compression coil springs 1 3 8 and 1 4 0 along the axis 1 4 4 respectively.
  • the force is less than the maximum static friction force between them, the windings of the compression coil springs 1 3 8 and 1 4 0 are not displaced relative to the sliding contact plates 1 4 6 and 1 4 8, respectively. Therefore, the pedal arm 52 does not pivot relative to the support bracket 54.
  • the compression coil spring 1 4 0 is frictionally engaged with the sliding contact plate 1 4 8, in this friction engagement portion, the winding of the compression coil spring 1 4 0 is against the sliding contact plate 1 4 8. There is no relative displacement. Therefore, the compression coil spring 140 is freely compressed and deformed at the portion between the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52 and the tip of the sliding contact plate 1 48, but the sliding contact plate 14 In the portion that frictionally engages 8, the semi-cylindrical inner surface side of the sliding contact plate 1 4 8 is compressed and deformed while being compressed in the longitudinal direction. Therefore, in this situation, the spring force to return the pedal arm 52 to the initial position is the spring force of the compression coil spring 1 3 8 and the spring force of the compression coil spring 1 4 This is the spring force due to compressive deformation of the sliding plate 1 4 8.
  • the relationship between is the same as in the case of the first embodiment described above, and the FS characteristic is a two-stage folding characteristic as shown in FIG.
  • the compression coil springs 1 3 8 and 1 4 0 are bent so that the central portion is displaced downward, and the compression coil spring 1 The force with which 3 8 and 1 40 press the sliding plates 1 4 6 and 1 4 8 increases gradually, and the frictional force between them gradually increases.
  • the FS characteristic curve when the pedal force applied to the pedal arm 52 is increased or decreased draws a hysteresis curve as shown in FIG. Therefore, in the twelfth embodiment, the sliding plates 14 6 and 14 8 are in sliding contact with the compression coil springs 1 3 8 and 140 along their longitudinal directions, respectively. Except that it is elastically deformed along the same way as the sixth embodiment described above. Therefore, according to the twelfth embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as in the case of the sixth embodiment described above by using the compression coil spring as the first and second return urging means.
  • the tips of the sliding plates 1 4 6 and 1 4 8 are respectively attached to the spring mounting plate 1 4 2 and the pedal arm.
  • 5 2 Abuts against flat plate part 5 2 A and suppresses further pivoting of pedal arm 5 2. Therefore, the fully open stopper can be omitted or downsized.
  • one end of the first sliding contact plate 1 46 is the flat plate portion 5 2 of the pedal arm 5 2.
  • FIG. 45 is a side view showing a thirteenth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. FIG. 47 is an enlarged partial sectional view showing the main part of the thirteenth embodiment.
  • a spring mounting plate 14 2 is integrally formed on the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4.
  • the first compression coil spring 1 5 0 and the second compression coil spring 1 5 2 are mounted between the back surface of the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 5 2 and the spring mounting plate 1 4 2.
  • the compression coil spring 150 is a spiral spring in which a strip-shaped steel material is wound in a beer barrel shape, and the windings are frictionally engaged with each other.
  • the compression coil spring 15 2 is an ordinary compression coil spring in which a linear steel material is wound into a cylindrical shape.
  • the compression coil spring 1 5 0 may have a truncated cone shape or a drum shape.
  • the compression coil springs 1 5 0 and 1 5 2 are aligned with the axis 1 4 4 and extend concentrically with respect to each other.
  • the compression coil spring 15 2 is located outside the compression coil spring 15 50 and is spaced radially from the compression coil spring 15 50.
  • the spring constants of the compression coil springs 1 5 0 and 1 5 2 may be the same as each other, or one may be higher than the other.
  • the flat part of the pedal arm 5 2 5 2 A and the spring mounting plate 1 4 2 are resin semi-cylindrical sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 that function as the second resistance generating means, respectively. One end of is fixed.
  • the sliding contact plate 15 4 is in contact with the upper side of the compression coil spring 15 2, and the sliding contact plate 15 6 is in contact with the lower side of the compression coil spring 15 2.
  • the extension range around the axis 1 4 4 of the sliding plate 1 5 4 and 1 5 6 is smaller than the range of 1 80 degrees around the axis 1 4 4.
  • the force with which the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 press the compression coil spring 15 2 in the radial direction is set to be equal to the force with which the windings of the compression coil spring 15 50 press each other in the radial direction. Has been.
  • the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 are flat plate portions 5 when the pedal arm 52 is in its initial position.
  • the distance between 2 A and the spring mounting plate 1 4 2 is also small and has a length larger than half of the distance L. Accordingly, even when the pedal arm 52 is in its initial position, the sliding contact plates 15 4 and 15 56 extend overlapping each other. Note that the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 will not interfere with each other even if the distance L between the flat plate portion 5 2 A and the spring mounting plate 1 4 2 is reduced due to the pivot of the pedal arm 52.
  • the axes 1 4 4 may be spaced apart from each other in a direction other than the vertical direction, for example, in the horizontal direction.
  • the friction coefficient of the compression coil spring 150 and the inner cylindrical surface of the sliding contact plates 15 4 and 15 6 are set to be low by a surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient / i si) of the surfaces of the compression coil springs 1 6 2 that are frictionally engaged with each other is the inner side of the contact plates 1 5 4 and 1 5 6 with respect to the compression coil springs 1 5 2
  • Coefficient of static friction of cylindrical surface (Set lower than the second coefficient of static friction.
  • the pressing force of the compression coil spring 1 3 8 against the first sliding contact plate 14 6 and the pressing force of the compression coil spring 15 2 against the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 are approximately the same. is there. Therefore, the maximum static friction force between the compression coil spring 1 5 2 and the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 is larger than the maximum static friction force during the winding of the compression coil spring 1 5 0, and the compression coil Each winding of the spring 1 5 0 functions as a first resistance generating means against each other.
  • the surfaces of the compression coil springs 150 that are frictionally engaged with each other define a first friction surface pair that generates a first resistance by frictional force, and slide with the compression coil springs 15 and 2.
  • the surfaces of the contact plates 1 5 4 and 1 5 6 that are frictionally engaged with each other define a second pair of friction surfaces that generate a second resistance by the frictional force.
  • the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 allow the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move with the relative displacement of the pedal arm 12 relative to the support housing 14 due to elastic deformation. Strange It also functions as a positioning member.
  • the winding of the compression coil spring 150 is frictionally engaged with each other, and the sliding contact plates 15 4 and 15 6 are frictionally engaged with the compression coil spring 15 2 on the inner cylindrical surface. Therefore, even if a pedaling force is applied to the pedal arm 52, the sliding contact is made along the axis 1444 that acts between the frictional engaging surfaces of the compression coil spring 150 along the axis 1444.
  • the force acting on the compression coil spring 1 5 2 relative to the plates 1 5 4 and 1 5 6 is less than the maximum static friction force between them, the winding of the compression coil spring 1 5 0
  • the compression coil spring 15 2 is not displaced relative to the sliding contact plates 15 4 and 15 6. Therefore, the pedal arm 52 does not pivot relative to the support bracket 54.
  • the compression coil spring 1 5 2 is frictionally engaged with the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6, the winding of the compression coil spring 1 5 2 is applied to the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6. It is not displaced relatively. Therefore, the compression coil spring 15 2 is compressed and deformed while compressing the semi-cylindrical inner surfaces of the contact plates 15 4 and 1 56 in the longitudinal direction. Therefore, in this situation, the spring force to return the pedal arm 52 to the initial position is the compression force of the compression coil springs 1 5 0 and 1 5 2 and the compression of the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6. This is the spring force due to deformation.
  • the relationship is the same as in the case of the first embodiment described above, and the FS characteristics are two-stage folded as shown in FIG. It is a characteristic.
  • the compression coil spring 15 2 has a length that decreases as the stroke S of the pedal arm 52 increases, and the diameter of the compression coil spring 15 2 increases. Expansion of the diameter is suppressed by the plates 1 5 4 and 1 5 6. Accordingly, the force with which the compression coil spring 15 2 presses the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 gradually increases, and the friction force between them gradually increases. Therefore, the FS characteristic curve when the pedal force applied to the pedal arm 52 is increased or decreased draws a hysteresis curve as shown in FIG.
  • the thirteenth embodiment also operates in the same manner as the above-described twelfth embodiment. Therefore, according to the twelfth embodiment, even when the compression coil springs as the first return biasing means are spiral springs having windings that frictionally engage with each other, It is possible to obtain the same effect as the above.
  • the tips of the sliding contact plates 1 5 4 and 1 5 6 Respectively contact the mounting plate 1 4 2 and the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 5 2 to suppress further pivoting of the pedal arm 5 2. Accordingly, the fully opened stopper can be omitted or downsized.
  • the return urging means has first and second return urging means, and the first and second resistance generating means are respectively It is in sliding contact with the first and second return urging means. Therefore, as compared with the case of the above-described first to fifth embodiments and the later-described fourteenth and fifteenth embodiments having a single return biasing means, the driving operation force with respect to the pedal arm 52 And the degree of freedom of setting the characteristic between the relative displacement of the pedal arm 52 with respect to the support bracket 54 can be increased.
  • the support bracket 54 can support the pedal arm 52 favorably without rattling, and the pedal with respect to the support bracket 54 can be supported.
  • FIG. 4 8 is a side view showing a fourteenth embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive pi-wire accelerator pedal device for an automobile
  • FIG. 49 is a fourteenth embodiment. It is an enlarged partial rear view showing the embodiment.
  • one torsion coil spring 160 as a return urging means is disposed on the back side of the flat plate portion 52 A of the pedal arm 52.
  • the coil spring 160 is extended along the axis 64 so as to surround the shaft member 62.
  • a resin-made first sliding contact member 162 which functions as a first resistance generating means, and a resin second sliding function, which functions as a second resistance generating means, are provided below the coil spring 160.
  • Contact members 1 6 4 are arranged.
  • the sliding contact members 1 6 2 and 1 6 4 extend along the axis 6 4 and are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the axis 6 4, so that the base portion 5 4 A of the support bracket 5 4 It is fixed on the top surface.
  • the sliding contact members 1 6 2 and 1 6 4 have the same form as the sliding contact member 1 10 of the above-mentioned eighth embodiment divided into two along the longitudinal direction, and each has a 4-minute cross section on the upper surface. 1 arc-shaped first sliding contact groove 1 6 6 and second sliding contact groove 1 6 8 are provided.
  • the coil spring 1 60 is in contact with the sliding contact grooves 1 6 6 and 1 6 8 of the sliding contact members 1 6 2 and 1 6 4 over their entire length, and slightly contacts the sliding contact grooves 1 6 6 and 1 6 8 Are pressed radially outward.
  • the elastic modulus K 1 of the resin constituting the first sliding contact member 1 6 2 is compared.
  • the elastic coefficient K2 of the resin constituting the second sliding contact member 16 4 is preferably smaller than the elastic modulus K 1 of the resin constituting the first sliding contact member 16 2.
  • the coil spring 160 is disposed so as to be elastically deformed in the coil rewinding direction as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases. Therefore, as the pivot angle from the initial position of the pedal arm 52 increases, the force with which the coil spring 16 60 presses the sliding contact grooves 1 6 6 and 1 6 8 gradually increases. The frictional force between the coil spring 1 60 and the sliding contact grooves 1 6 6 and 1 6 8 gradually increases.
  • the sliding contact grooves 1 6 6 and 1 6 8 have a low friction coefficient by surface treatment such as Teflon (registered trademark) processing.
  • the static friction coefficient of the first sliding contact groove 1 6 6 with respect to the coil spring 1 60 (the first static friction coefficient ⁇ si) is the static friction coefficient of the second sliding contact groove 1 6 8 with respect to the coil spring 1 6 0. It is set lower than (second static friction coefficient S2).
  • the pressing force of the coil spring 160 against the first sliding contact groove 16 6 and the pressing force of the coil spring 150 against the second sliding contact groove 16 8 are substantially the same. Therefore, the maximum static frictional force between the coil spring 1 60 and the second sliding contact groove 1 6 8 is greater than the maximum static frictional force between the coil spring 1 6 0 and the first sliding contact groove 1 6 6. Is also big. Therefore, the surfaces of the coil spring 1 60 and the first sliding contact groove 1 6 6 that are frictionally engaged with each other define the first friction surface pair that generates the first resistance by the friction force, and the coil spring The surfaces of the 1 60 and the second sliding contact grooves 1 6 8 that are frictionally engaged with each other define a second friction surface pair that generates a second drag due to the frictional force. Further, the second sliding contact groove 1 6 8 allows the second friction surface pair having a large static friction coefficient to move with the relative displacement of the pedal arm 1 2 with respect to the support housing 1 4 by elastic deformation. It also functions as a member.
  • the accelerator pedal device 50 of the fourteenth embodiment is modeled as a linear motion device, it should be modeled as shown in FIGS. 52 to 54. Can do.
  • the pedal arm 52 when the driver applies a pedaling force F p to the pedal arm 52, the pedal arm 52 is rotated from the initial position around the axis 64 as viewed in FIG. Try to pivot in the direction of rotation and move to the left relative to the support bracket 54 as seen in Fig. 52.
  • the coil spring i 60 is frictionally engaged with the first sliding contact groove 16 6 and the second sliding contact groove 16 68.
  • the spring force for returning the pedal arm 52 to the initial position is the spring force of the coil spring 160 and the elastic force of the second barb member 1664.
  • Fig. 5 4 shows As shown, the coil portion of the coil spring 1 60 is displaced about the axis 6 4 relative to the second sliding contact groove 1 6 8. Obedience In this situation, since the coil spring 160 does not substantially elastically deform the second sliding contact member 1664, the spring force for returning the pedal arm 52 to the initial position is This is the spring force of the coil spring 1 5 0. Therefore, the spring constant as a whole of the spring for returning and urging the pedal arm 52 is lowered.
  • the relationship between is the same as in the case of the first embodiment described above, and the FS characteristic is a two-stage folding characteristic as shown in FIG.
  • the FS characteristic curve when the pedal force applied to the pedal arm 52 is increased or decreased draws a hysteresis curve as shown in FIG.
  • the sliding contact members 1 6 2 and 1 6 4 are in sliding contact with the compression coil spring 160, respectively, and are elastically deformed in the circumferential direction by the compression coil spring 160,
  • the operation is the same as in the sixth embodiment described above. Therefore, according to the fourteenth embodiment, a compression coil spring is used as one return urging means, and two sliding contact members that are in sliding contact with this are used, as in the case of the sixth embodiment described above. The effect of this can be obtained.
  • the first sliding contact member 16 2 and the second sliding contact member 16 4 are separate members formed of different resins.
  • FIG. 51 the first sliding contact member and the second sliding contact member may be formed as one sliding contact member 170.
  • the sliding contact member 1 70 has the same form as the sliding contact member 1 10 of the eighth embodiment described above, but the sliding groove 1 6 6 and 1 6 8 are formed by the central separation groove 1 7 2. Are spaced apart from each other.
  • the sliding groove 1 68 is provided with an uneven shape such as a slit in the circumferential direction. According to this configuration, the number of components can be reduced as compared with the case of the fourteenth embodiment described above.
  • FIG. 5 is a side view showing an eleventh embodiment of a foot-operated operation device according to the present invention configured as a drive-by-wire accelerator pedal device for an automobile, and FIG. It is a rear view which shows an Example.
  • the return biasing force is applied to the back side of the flat plate portion 5 2 A of the pedal arm 52.
  • Plate springs 1 78 are provided as steps.
  • the leaf spring 1 7 8 is the main leaf spring part with a small bay extreme 1
  • the main leaf spring portion 1 7 8 A is a flat plate portion of the pedal arm 5 2 with respect to the secondary leaf spring portion 1 7 8 B 2 Located on the A side.
  • the main leaf spring portion 1 7 8 A and the sub leaf spring portion 1 7 8 B are integrally connected at the lower end and are pivotally supported by the shaft member 62.
  • the main leaf spring portion 1 7 8 A and the secondary leaf spring portion 1 7 8 B are bent in the direction in which the central portion is separated from the flat plate portion 5 2 A, and the secondary leaf spring portion 1 7 8 B is formed on the inclined portion of the vehicle body B of the vehicle. It is in contact.
  • a plastic sliding contact member 180 which functions as a second anti-power generation means is fixed to the back surface of the flat plate portion 52A of the pedal arm 52, and the upper end portion of the main leaf spring portion 178A is The sliding contact member 1 8 0 is frictionally engaged.
  • the upper end portion of the secondary leaf spring portion 1 78 B is close to the upper end of the main leaf spring portion 1 78 A and is frictionally engaged with the outer surface of the main leaf spring portion 1 78 A. Therefore, the secondary leaf spring portion 1 7 8 B also functions as the first drag generating means.
  • the elastic coefficient K1 of the material constituting the secondary leaf spring portion 1 7 8 B is relatively high, and the elastic modulus K2 of the resin constituting the sliding contact member 1 8 is the secondary leaf spring portion 1 7 8 B Less than the elastic modulus K 1 of the resin.
  • Main plate spring part 1 7 8 The surface of the sliding contact member that frictionally engages A 1 8 0 and the main plate that frictionally engages with each other
  • the surface of the upper part of the spring part 1 7 8 A and the sub leaf spring part 1 7 8 B are Teflon (Registered trademark)
  • the friction coefficient is set low by surface treatment such as processing.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) of the surface of the sliding contact member 1 80 relative to the main leaf spring portion 1 7 8 A is the surface of the secondary leaf spring portion 1 7 8 B relative to the main leaf spring portion 1 7 8 A Is set lower than the static friction coefficient (second static friction coefficient S2).
  • the pressing force of the sub leaf spring portion 1 78 B against the main leaf spring portion 1 78 A and the pressing force of the main leaf spring portion 1 78 A against the sliding contact member 180 are substantially the same. Therefore, the maximum static friction force between the main leaf spring portion 1 7 8 A and the sliding contact member 1 80 is greater than the maximum static friction force between the sub leaf spring portion 1 7 8 B and the main leaf spring portion 1 7 8 A. Is also big.
  • the surfaces of the secondary leaf spring portion 1 7 8 B and the main leaf spring portion 1 7 8 A that frictionally engage each other define the first friction surface pair that generates the first resistance by the friction force, and the main plate.
  • the surfaces of the spring portion 1 78 A and the sliding contact member 180 that are frictionally engaged with each other define a second pair of friction surfaces that generate the second resistance by the frictional force.
  • the sliding contact member 180 has a second friction surface pair having a large coefficient of static friction that is opposed to the support housing 14. It also functions as a displacement member that allows the pedal arm 12 to move with the relative displacement of the pedal arm 12 by elastic deformation.
  • the spring force of the leaf spring 1 78 directly acts on the sliding contact member 180, and the sliding contact member 180 is sheared and deformed by the tip of the main leaf spring portion 1 78 8A.
  • the operation is the same as in the 14th embodiment. Therefore, according to the fifteenth embodiment, the same effect as that of the fourteenth embodiment can be obtained by using the leaf spring as the return biasing means.
  • the FS characteristic curve in the fifteenth embodiment draws a hysteresis curve as shown in FIG.
  • the shim is attached to the portion where the support bracket 5 4 pivotally supports the pedal arm 52.
  • the support bracket 54 can support the pedal arm 52 favorably without rattling as compared with the configurations of the first to fifth embodiments described above, and the pedal arm with respect to the support bracket 54 can be supported. 5 F ⁇ S characteristic fluctuations due to 2 twisting can be reduced.
  • the return urging means is the first and second return attachments.
  • the first and second resistance generating means are in sliding contact with the first and second return urging means, respectively, but are different from the first and second return urging means.
  • a assisting return biasing means that is not in sliding contact with the first and second return biasing means may be provided.
  • another assisting return urging means is provided which is different from the return urging means in which the first and second resistance generating means are in sliding contact. Also good.
  • the drive operating force on the pedal arm 12 or 50 increases, only the pressing force between the friction sliding members of the second sliding friction part is increased. It may be modified to increase.
  • the static friction coefficient (first static friction coefficient ⁇ si) of the first anti-noise generation means for the return biasing means is
  • the maximum static friction between the return biasing means and the first anti-chock generating means is set by lowering the static coefficient of friction of the second anti-chock generating means (second static friction coefficient ⁇ 32).
  • the force is made larger than the maximum static friction force between the return biasing means and the static friction coefficient of the second anti-force generating means.
  • the maximum static friction force between the return biasing means and the first resistance generating means is greater than the maximum static friction force between the return biasing means and the second friction generating means. Good.
  • the first static friction coefficient ⁇ si is set to a value equal to or higher than the second static friction coefficient s2, and the pressing force between the return biasing means and the first resistance generating means is restored. It may be greater than the pressing force between the biasing means and the static friction coefficient of the second anti-power generating means.
  • the first and second resistance generating means are in sliding contact with the first and second return urging means, respectively.
  • the anti-deformation means 70 A and the second anti-degeneration means 70 0 B are corrected so as to slidably contact the elastic deformation non-easily parts 5 6 A and 58 A, respectively, without slidably contacting the elastic deformable parts. May be.
  • the first and second anti-power generating means are in sliding contact with one return biasing means. 5 2 to Figure 5 4
  • the return biasing means 160 is provided with an inertia deformation non-easy portion 16OA that does not substantially elastically deform in the return biasing direction, and the first resistance generating means 70A and the second resistance generation are generated.
  • the means 70 B may be modified so as to slidably contact different regions of the elastically deformable portion 16 OA without slidingly contacting the easily deformable portion.
  • the first and second resistance generating means have the same sliding contact structure. Since the sliding contact structure of the second anti-fire generator is not necessarily the same, the first anti-fire generator of any of the embodiments and the second anti-fire generator of another embodiment May be combined.
  • the characteristic between the operation input to the operation element and the relative displacement amount of the operation element is a two-stage folding characteristic. You may comprise so that a breakpoint may have the characteristic more than three or more three-stage breakage.
  • the two-stage folding characteristic in the process of increasing the relative displacement of the pedal arm 12 and the two-stage folding characteristic in the process of decreasing the relative displacement of the pedal arm 12 are the same characteristics except that the slope of the relationship between the operation input and the relative displacement of the operation element is opposite.For example, anisotropy is given to the surface treatment of the friction surface, and the relative displacement increases. By making the friction surface different between the process of decreasing and the process of decreasing, the characteristics of the process of increasing and decreasing the relative displacement may be set different from each other.
  • the relative displacement of the operation element is a pivotal or linear displacement, but it may be a rotational displacement.
  • a stopper may be provided to prevent the relative displacement of the operation element from increasing even when the operation input to the operation element exceeds a reference value.
  • the friction coefficient of the two friction surfaces of the friction surface pair is set to a different value by different surface treatments such as shims.
  • the friction coefficient of the two friction surfaces may be set to different values by using different fillers or different contact areas even if the surface treatment for the friction material is the same.
  • the first and second friction surface pairs and the second friction surface pair move elastically with the relative displacement of the pedal arm 12 with respect to the support housing 14.
  • the above two-stage folding characteristic is achieved by the displacement member allowed by deformation, but the operating device of the present invention uses the controllable force to achieve the above two-stage folding characteristic.
  • the pressing force of the friction member against the other member of the friction surface pair may be controlled using electromagnetic force, and the resistance force against the relative displacement of the operating element is generated by the electromagnetic force without using the friction surface pair. And may be configured to be controlled.
  • at least one of the first and second friction surface pairs may be replaced with a piezo-electric device.
  • the relative displacement amount of the operator may be detected, and the pressing force may be controlled based on the relative displacement amount so that the characteristic becomes the characteristic of the multi-stage folding characteristic.
  • the friction member constituting one of the second friction surface pairs moves as the second friction surface pair moves relative to the support housing 14 relative to the pedal arm 12. It is integral with the displacement member that allows the deformation by elastic deformation, and is one member like the second shim 3 2 B, but the friction member and the displacement member constituting one of the second friction surface pairs are mutually connected. It may be formed as a separate member.
  • the return urging means applies a return urging force to the pedal arm 12 by a spring force.
  • the return urging force for the operation element is a magnetic force generated by a permanent magnet. Or by electromagnetic force.
  • the stepping type operating device is a drive-by-wire type accelerator pedal device
  • the operating device of the present invention is, for example, a brake-by-wire type brake pedal device for a vehicle such as an automobile
  • It may be configured as another stepping type operation device such as a wire type accelerator pedal device or a master cylinder coupled brake pedal device, in which case detection means for detecting the amount of operation with respect to the operator by the operator May be omitted.
  • the same configuration as the stepping type operating device of each of the above embodiments may be applied to an operating device that is operated manually in a vehicle such as an automobile.
  • the operation device of the present invention when the operation device of the present invention is applied to a brake pedal device, it is possible to prevent the braking force from being generated unnecessarily by ensuring the initial stepping response, and to control the beginning of the effective braking force. Can be easily performed. In addition, it is possible to stabilize the braking force of the difference in which the brake pedal is gently depressed, and in a situation where a high braking force is required, the desired braking force can be ensured by depressing the brake pedal strongly.

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Abstract

本発明の目的は、アクセルペダルの如き足踏みにより駆動操作される操作子の踏み込み開始時に於ける壁踏み感や踏み戻し時に於ける違和感を低減しつつ、踏み込み操作量の定常維持性を向上させることである。ペダルアームと、支持ハウジングと、ペダルアームを復帰方向へ付勢するばねと、ペダルアームの相対枢動に対しそれぞれ第一及び第二の抗力を発生する第一のシム及び第二のシムとを有する。第二のシムの摩擦係合部の最大静止摩擦力は第一のシムの摩擦係合部の最大静止摩擦力よりも大きく、ペダルアームが支持ハウジングに対し相対変位する際の弾性変形について見て第二のシムは第一のシムよりも弾性係数が小さい領域を有する。

Description

明 細 書
足踏み式操作装置
技術分野
本発明は、 操作装置に係り、 更に詳細には足踏み式の操作装置に係る。
背景技術
自動車等の車両の足踏み式の操作装置であるバイワイヤ型のアクセルペダル装置として、 足踏みにより駆動操作される操作子としてのペダルと、ペダルを枢動可能に支持する支持手 段としてのハウジングと、ペダルに対する駆動操作量の増大方向とは逆の方向へハウジング に対し相対的にペダルを付勢する復帰付勢スプリングと、ハウジングに対するペダルの枢動 変位量を検出するセンサと、ペダルの枢動に対し摩擦力によるヒステリシス荷重を付与する 摺動部とを有するアクセルペダル装置はよく知られており、例えば特開 2 0 0 5 - 1 4 8 9 6号公報に記載されている。
この種のアクセルペダル装置によれば、 摺動部により摩擦力が付与され、 その摩擦力によ るヒステリシス荷重によりペダルに対する踏力とペダルの枢動変位量との関係に確実にヒ ステリシスが付与されるので、 ヒステリシスが小さいアクセルペダル装置の場合に比して、 運転者はアクセルペダルの踏み込み操作による車両の駆動力の制御を容易に行うことがで さる。
上記型式のァクセルペダル装置に於いては、運転者がァクセルペダルに対する踏み込み操 作量を一定に維持し易いよう、 ヒステリシス荷重が高い値に設定されると、 アクセルペダル の枢動を開始させるために必要な踏力が高くなり過ぎ、そのため運転者はアクセルペダルの 踏み込み開始時に所謂壁踏み感を感じてしまう。また踏力を大きく低減しないとァクセルぺ ダルが戻らなくなるため、運転者はアクセルペダルの踏み戻し時にアクセルペダルの戻り不 良感を感じてしまう。
逆にヒステリシス荷重が低い値に設定されると、アクセルペダルの踏み込み開始時に於け る壁踏み感ゃァクセルペダルの踏み戻し時に於けるァクセルペダルの戻り不良感を低減す ることができる。 しかしその場合には例えば車両の振動等に伴って踏力が僅かに変化しても アクセルペダルの踏み込みストロークが変化してしまうため、運転者がアクセルペダルに対 する踏み込み操作量を一定に維持することが困難になる。 発明の開示
本発明の主要な目的は、操作子が支持手段に対し相対変位する際の摩擦力及び弾性変形の 反力によってヒステリシスを発生させることにより、アクセルペダルの如き足踏みにより駆 動操作される操作子の踏み込み開始時に於ける壁踏み感ゃ操作子の踏み戻し時に於ける操 作子の戻り不良感を低減しつつ、操作子に対する踏み込み操作量の定常維持性を向上させる ことができる足踏み式操作装置を提供することである。
本発明によれば、 足踏みにより駆動操作される操作子と、 操作子を相対変位可能に支持す る支持手段と、 操作子の相対変位に対し、 摩擦力にて抗カを発生する摩擦面の対であって、 互いに静止摩擦係数が異なる第一及び第二の摩擦面対と、 第一及び第二の摩擦面対のうち、 静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の、操作子の相対変位に伴う移動を許容する変位部材と を有することを特徴とする足踏み式操作装置、 又は足踏みにより駆動操作される操作子と、 操作子を相対変位可能に支持する支持手段と、 操作子の相対変位に対し、 摩擦力にて抗カを 発生する摩擦面の対であって、 互いに静止摩擦係数が異なる第一及び第二の摩擦面対と、 第 —及び第二の摩擦面対のうち、 静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の、 操作子の相対変位に 伴う移動を許容する弾性体とを有することを特徴とする足踏み式操作装置が提供される。 これらの構成によれば、 操作子に対する駆動操作力が増大し、 第一及び第二の摩擦面対の うち静止摩擦係数が小さい方の摩擦面対の摩擦面を相対変位させる力がそれらの最大静止 摩擦力を越えると、第一及び第二の摩擦面対のうち静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対が操 作子の相対変位に伴って移動する。 そして操作子に対する駆動操作力が更に増大し、 第一及 び第二の摩擦面対のうち静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の摩擦面を相対変位させる力 がそれらの最大静止摩擦力を越えると、静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の摩擦面が相対 変位する。 よって操作子に対する駆動操作力の増大過程及ぴ減少過程の何れに於いても、 駆 動操作力と操作子の相対変位との関係を二段折れの特性にすることができる。
従って静止摩擦力により抗力が発生される領域及び動摩擦力により抗力が発生される領 域しか存在しない従来の足踏み式操作装置の場合に比して、操作子の踏み込み開始時に於け る壁踏み感ゃ操作子の踏み戻し時に於ける違和感を低減しつつ、操作子に対する踏み込み操 作量の定常維持性を向上させることができる。
上記構成に於いて、弾性体は静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の一方の摩擦面を郭定し ていてよい。
この構成によれば、静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の一方の摩擦面は弾性体の表面で あってよいので、弾性体が静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の一方の摩擦面を郭定してい ない場合に比して、 足踏み式操作装置の構造を単純化することができる。
また本発明によれば、操作子への操作入力に対する操作子の相対変位の比が少なく とも三 つの値に変化する車両用操作装置であって、 操作入力の増大過程に於いては、 操作入力が大 きいときには操作入力が小さいときに比して、前記比が大きい値に設定されてなる車両用操 作装置が提供される。
この構成によれば、操作子への操作入力の増大過程に於ける操作入力と操作子の相対変位 との関係を、 二段折れの特性であって、 操作入力の増大過程に於いては、 操作入力が大きい ときには操作入力が小さいときに比して、操作入力に対する操作子の相対変位の比が大きい 二段折れの特性にすることができる。
また本発明によれば、操作子への操作入力に対する操作子の相対変位の比が少なくとも二 つの値に変化する車両用操作装置であって、 操作入力の減少過程に於いては、 操作入力が大 きいときには操作入力が小さいときに比して、前記比が小さい値に設定されてなる車両用操 作装置が提供される。
この構成によれば、操作子への操作入力の減少過程に於ける操作入力と操作子の相対変位 との関係を、 二段折れの特性であって、 操作入力の減少過程に於いては、 操作入力が大きい ときには操作入力が小さいときに比して、操作入力に対する操作子の相対変位の比が小さい 二段折れの特性にすることができる。
また本発明によれば、 足踏みにより駆動操作される操作子と、 前記操作子を相対変位可能 に支持する支持手段と、前記操作子に対する駆動操作量の増大方向とは逆の方向へ前記操作 子を付勢する復帰付勢手段と、前記操作子が相対変位する際に第一の摺動摩擦部の摩擦力及 ぴ第一の弾性変形部のばね力により前記相対変位に対し第一の抗カを発生する第一の抗カ 発生手段と、前記操作子が相対変位する際に第二の摺動摩擦部の摩擦力及び第二の弾性変形 部のばね力により前記相対変位に対し第二の抗カを発生する第二の抗カ発生手段とを有し、 前記第二の摺動摩擦部の最大静止摩擦力は前記第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力よりも 大きく、前記第二の弾性変形部は前記第一の弾性変形部よりも弾性係数が小さい領域を有す ることを特徴とする足踏み式操作装置が提供される。 この構成によれば、第二の摺動摩擦部の最大静止摩擦力は第一の摺動摩擦部の最大静止摩 擦力よりも大きく、第二の弾性変形部は第一の弾性変形部よりも弾性係数が小さい領域を有 し、そのため第二の弾性変形部の弾性変形量は第一の弾性変形部の弾性変形量よりも大きい, 従って復帰付勢手段の付勢力を除外して考えると、第一及び第二の摺動摩擦部の静止摩擦 力により抗力が発生される第一の領域と、第一の摺動摩擦部の動摩擦カ及ぴ第二の弾性変形 部の弾性変形の反力により抗力が発生される第二の領域と、第一及び第二の摺動摩擦部の動 摩擦力により抗カが発生される第三の領域とを形成することができる。
よつて操作子に対する駆動操作力の増大に伴う支持手段に対する操作子の相対変位量の 増大率を、 第二の領域に於いては第一の領域の場合よりも大きく、 第三の領域に於いては第 二の領域の場合よりも大きくすることができ、従って静止摩擦力により抗力が発生される領 域及び動摩擦力により抗力が発生される領域しか存在しない従来の足踏み式操作装置の場 合に比して、操作子の踏み込み開始時に於ける壁踏み感ゃ操作子の踏み戻し時に於ける違和 感を低減しつつ、 操作子に対する踏み込み操作量の定常維持性を向上させることができる。 上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力が第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力に対 応する駆動操作力以下の範囲内にて変化しても操作子は操作者が感知し得るほど相対変位 しないようになっていてよい。
この構成によれば、操作子に対する駆動操作力が第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力に対 応する駆動操作力以下の範囲内にて変化しても操作子は操作者が感知し得るほど支持手段 に対し相対変位しない。従って操作子に対する駆動操作力が第一の摺動摩擦部の最大静止摩 擦力に対応する駆動操作力以下の範囲内であるときには、操作子に対する駆動操作力の変動 に伴う支持手段に対する操作子の相対変位を確実に抑制し、 これにより操作子に対する踏み 込み操作量の定常維持性を確実に向上させることができ、また駆動操作力の増減に伴うヒス テリシス幅を確実に十分な大きさにすることができる。
また上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力と操作子の相対変位量との間の特性は 第一の折れ点と、操作子に対する駆動操作力が第一の折れ点に対応する駆動操作力よりも大 きい第二の折れ点とを有する二段折れの特性であり、第一の折れ点に対応する駆動操作力は 第二の折れ点に対応する駆動操作力の 2分の 1以上であるようになっていてよい。
この構成によれば、操作子に対する駆動操作力と支持手段に対する操作子の相対変位量と の間の特性は二段折れの特性であり、第一の折れ点に対応する駆動操作力は第二の折れ点に 対応する駆動操作力の 2分の 1以上であるので、第一の領域の駆動操作力の範囲の大きさを 第二の領域の駆動操作力の範囲の大きさ以上にすることができ、 これにより第一の折れ点に 対応する駆動操作力が第二の折れ点に対応する駆動操作力の 2分の 1未満である場合に比 して、 操作子に対する踏み込み操作量の定常維持性を向上させることができる。
また上記構成に於いて、操作者による前記操作子に対する操作量を検出する操作量検出手 段が設けられ、操作量検出手段は予め設定された基準値以上の操作子の相対変位量を検出し、 基準値は第二の折れ点に対応する相対変位量の値以上に設定されていてよい。
この構成によれば、操作量検出手段が相対変位量を検出する領域を操作子に対する駆動操 作力と支持手段に対する操作子の相対変位量との間の関係が確実に線形である第三の領域 に限定することができ、 これにより操作子に対する駆動操作量を正確に検出することができ る。
また上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力が第二の折れ点に対応する駆動操作力 よりも大きい領域に於ける駆動操作力の変化量に対する相対変位量の変化量の比は、操作子 に対する駆動操作力が第一の折れ点に対応する駆動操作力よりも大きく且つ第二の折れ点 に対応する駆動操作力以下である領域に於ける駆動操作力の変化量に対する相対変位量の 変化量の比よりも大きくてよい。
この構成によれば、第三の領域に於ける駆動操作力の変化量に対する操作子の相対変位量 の変化量の比は、第二の領域に於ける駆動操作力の変化量に対する操作子の相対変位量の変 化量の比よりも大きい。従って操作子に対する踏み込みが開始され操作子に対する駆動操作 力が増大される過程に於いて支持手段に対する操作子の相対変位量が突然に急激に増大す ること及ぴこれに起因して操作子の踏み込み操作により制御されるべき制御量が突然に急 激に増大することを確実に防止することができる。
また上記構成に於いて、 操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて、 少なく とも第二 の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間の押圧力が増大するようになっていてよい。
この構成によれば、 操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて、 少なく とも第二の摺 動摩擦部の互いに摺接する部材の間の押圧力が増大するので、操作子に対する駆動操作力が 増大しても第二の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間の押圧力が増大しない構成の場合 に比して、第三の領域に於いて駆動操作力が増大する際の駆動操作力の変化量に対する操作 子の相対変位量の変化量の比を小さくすることができる。従って操作子に対する駆動操作力 と操作子の相対変位量との間のヒステリシス幅を操作子に対する駆動操作力が増大するに つれて大きくすることができる。
また上記構成に於いて、第二の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間に復帰付勢手段の付 勢力が作用することにより、操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて押圧力が増大す るようになっていてよい。
この構成によれば、第二の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間に復帰付勢手段の付勢力 が作用することにより、 操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて押圧力が増大する。 従って操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて増大する復帰付勢手段の付勢力を有 効に利用して、操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて押圧力を確実に増大させるこ とができる。
また上記構成に於いて、第一の抗カ発生手段は操作子及び支持手段の一方により支持され 且つ操作子及び支持手段の他方に摺接することにより第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗 力発生手段は操作子及び支持手段の一方により支持され且つ操作子及び支持手段の他方に 搢接することにより第二の摺動摩擦部を形成していてよい。
この構成によれば、第一の抗カ発生手段は操作子及び支持手段の一方により支持され且つ 操作子及び支持手段の他方に摺接することにより第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗カ発 生手段は操作子及び支持手段の一方により支持され且つ操作子及び支持手段の他方に摺接 することにより第二の搢動摩擦部を形成している。従つて第一及ぴ第二の弾性変形部の弾性 特性を復帰付勢手段の弾性特性とは独立に必要な抗カに応じて設定することができ、従って 第一及び第二の抗カ発生手段が復帰付勢手段に摺接する後述の請求項 9及び 1 0の構成の 場合に比して、 第一及び第二の抗カ発生手段の初期設定、 即ち操作子に駆動操作力が付与さ れていない状況に於ける第一及び第二の抗カ発生手段の設定を容易に行うことができる。 また上記構成に於いて、 復帰付勢手段は第一及び第二の復帰付勢手段を有し、 第一の抗カ 発生手段は操作子及ぴ支持手段の一方により支持され且つ第一の復帰付勢手段に摺接する ことにより第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗カ発生手段は操作子及び支持手段の一方に より支持され且つ第二の復帰付勢手段に摺接することにより第二の摺動摩擦部を形成して いてよい。
この構成によれば、 復帰付勢手段は第一及び第二の復帰付勢手段を有し、 第一の抗カ発生 手段は操作子及び支持手段の一方により支持され且つ第一の復帰付勢手段に摺接すること により第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗カ発生手段は操作子及び支持手段の一方により 支持され且つ第二の復帰付勢手段に摺接することにより第二の摺動摩擦部を形成している。 従って復帰付勢手段が一つである上述の構成の場合に比して、操作子に対する駆動操作力と 支持手段に対する操作子の相対変位量との間の特性の設定の自由度を高くすることができ る。
また上記構成に於いて、第一の抗カ発生手段は操作子及び支持手段の一方により支持され 且つ復帰付勢手段に摺接することにより第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗カ発生手段は 操作子及び支持手段の一方により支持され且つ復帰付勢手段に摺接することにより第二の 摺動摩擦部を形成していてよい。
この構成によれば、第一の抗カ発生手段は操作子及ぴ支持手段の一方により支持され且つ 復帰付勢手段に摺接することにより第一の摺動摩擦部を形成し、第二の抗カ発生手段は操作 子及び支持手段の一方により支持され且つ復帰付勢手段に摺接することにより第二の摺動 摩擦部を形成している。 従って上述の構成の場合に比して、 必要な部品点数を低減し、 足踏 み式操作装置の構造を簡素化することができる。
また上記構成によれば、操作子及び支持手段を相対変位可能な方向以外に相対変位させる 力が操作子と支持手段との間に作用することによる悪影響が第一及び第二の抗カ発生手段 に及ぶ度合を上記の構成の場合よりも小さくすることができる。
1 1 また上記構成に於いて、前記第一の抗カ発生手段は前記第一の摺動摩擦部の摩擦力が 最大静止摩擦力以下であるときには、前記復帰付勢手段が前記第一の弾性変形部の弾性変形 量を越えて弾性変形することを阻止し、前記第二の抗カ発生手段は前記第二の摺動摩擦部の 摩擦力が最大静止摩擦力以下であるときには、前記復帰付勢手段が前記第二の弾性変形部の 弾性変形量を越えて弾性変形することを阻止するようになつていてよい。
この構成によれば、第一の抗カ発生手段は第一の摺動摩擦部の摩擦力が最大静止摩擦カ以 下であるときには、復帰付勢手段が第一の弾性変形部の弾性変形量を越えて弾性変形するこ とを阻止することができ、第二の抗カ発生手段は第二の摺動摩擦部の摩擦力が最大静止摩擦 力以下であるときには、復帰付勢手段が第二の弾性変形部の弾性変形量を越えて弾性変形す ることを阻止することができる。 従って上記構成に於いて、 二段折れの特性を確実に達成す ることができる。
また上記構成に於いて、第一の抗カ発生手段は第一の摺動摩擦部の摩擦力が最大静止摩擦 力以下であるときには、第一の復帰付勢手段が第一の弾性変形部の弾性変形量を越えて弾性 変形することを阻止し、第二の抗カ発生手段は第二の摺動摩擦部の摩擦力が最大静止摩擦力 以下であるときには、第二の復帰付勢手段が第二の弾性変形部の弾性変形量を越えて弾性変 形することを阻止するようになっていてよい。
この構成によれば、第一の抗カ発生手段は第一の摺動摩擦部の摩擦力が最大静止摩擦カ以 下であるときには、第一の復帰付勢手段が第一の弾性変形部の弾性変形量を越えて弾性変形 することを阻止することができ、第二の抗カ発生手段は第二の摺動摩擦部の摩擦力が最大静 止摩擦力以下であるときには、第二の復帰付勢手段が第二の弾性変形部の弾性変形量を越え て弾性変形することを阻止することができる。 従って上記構成に於いて、 二段折れの特性を 確実に達成することができる。
また上記構成に於いて、 操作子は枢軸線の周りに枢動可能であり、 第一及び第二の抗カ発 生手段は枢軸線に沿う方向に互いに隔置されていてよい。
この構成によれば、 操作子は枢軸線の周りに枢動可能であり、 第一及び第二の抗カ発生手 段は操作子の枢軸線に沿う方向に互いに隔置されているので、第一及ぴ第二の抗カ発生手段 により発生される摩擦力や弾性変形の反力を枢軸線に沿う方向に互いに隔置された位置に て作用させることができ、 これにより第一及び第二の抗カ発生手段が操作子の枢軸線に沿う 方向に互いに隔置されていない場合に比して抗力の集中を低減することができる。
また上記構成に於いて、 操作子は枢軸を有し、 支持手段は枢軸を回転可能に支持する軸受 部を有し、第一の抗カ発生手段は枢軸の一端の端面と軸受部との間に介装された第一のシム を有し、第二の抗カ発生手段は枢軸の他端の端面と軸受部との間に介装された第二のシムを 有するようになっていてよい。
この構成によれば、 枢軸の一端の端面と第一のシムとの間の摩擦係数及び接触面圧、 枢軸 の他端の端面と第二のシムとの間の摩擦係数及び接触面圧、第一若しくは第二のシムの少な く とも一部の弾性係数を適宜に設定することにより、上述の各構成の作用効果を確実に達成 することができる。
また上記構成によれば、 操作子にその枢軸に沿う方向の荷重が作用しても、 枢軸の一端の 端面と第一のシムとの間及び枢軸の他端の端面と第二のシムとの間の一方の接触面圧は増 大するが、 他方の接触面圧は減少する。 従って一方の接触面圧が増大しても他方の接触面圧 が減少しない構造の場合に比して、操作子に作用する総摩擦力が操作子の枢軸に沿う方向の 荷重に起因して変動する量を確実に小さくすることができる。
また上記構成に於いて、枢軸の一端の端面に対する第一のシムの接触面圧及ぴ枢軸の他端 の端面に対する第二のシムの接触面圧の少なく とも一方を調節する面圧調節手段を有する ようになっていてよい。
この構成によれば、枢軸の一端の端面に対する第一のシムの接触面圧及ぴ枢軸の他端の端 面に対する第二のシムの接触面圧の少なく とも一方を調節する面圧調節手段を有するので、 面圧調節手段による接触面圧の調節によって対応するシムと枢軸の端面との間の摩擦力を 確実に調節することができる。
また上記構成に於いて、 操作子は枢軸を有し、 第一及び第二の抗カ発生手段は枢軸の軸線 に垂直な方向へ枢軸より隔置された位置に設けられていてよい。
この構成によれば、 操作子は枢軸を有し、 第一及び第二の抗カ発生手段は枢軸の軸線に垂 直な方向へ枢軸より隔置された位置に設けられているので、枢軸の軸線の周りの相対的円弧 運動について摩擦力や弾性変形の反力を作用させることができる。
また上記構成に於いて、第一及び第二の復帰付勢手段はそれぞれ弾性変形容易部と弾性変 形非容易部とを有し、第一及び第二の抗カ発生手段はそれぞれ第一及び第二の復帰付勢手段 の弾性変形非容易部に摺接していてよい。
この構成によれば、第一及び第二の復帰付勢手段はそれぞれ弾性変形容易部と弾性変形非 容易部とを有し、第一及び第二の摩擦当接手段はそれぞれ第一及び第二の復帰付勢手段の弾 性変形非容易部に摺接している。従って第一及び第二の摩擦当接手段がそれぞれ第一及び第 二の復帰付勢手段の弾性変形容易部に摺接している構成の場合に比して、第一及び第二の摺 動摩擦部の摩擦力による抗カを安定的に発生させることができ、 これにより足踏み式操作装 置を安定的に作動させることができる。
また上記構成に於いて、 復帰付勢手段は弾性変形容易部と弾性変形非容易部とを有し、 第 一及び第二の抗カ発生手段は弾性変形非容易部に摺接していてよい。
この構成によれば、 復帰付勢手段は弾性変形容易部と弾性変形非容易部とを有し、 第一及 び第二の摩擦当接手段は復帰付勢手段の弾性変形非容易部に摺接している。従って上述の構 成の場合と同様、第一及び第二の摩擦当接手段が復帰付勢手段の弾性変形容易部に摺接して いる構成の場合に比して、第一及び第二の摺動摩擦部の摩擦力による抗カを安定的に発生さ せることができ、 これにより足踏み式操作装置を安定的に作動させることができる。 また上記構成に於いて、第一の摺動摩擦部は復帰付勢手段の一部が復帰付勢手段の他の部分 に摺接することにより郭定されていてよい。
この構成によれば、第一の摺動摩擦部は復帰付勢手段の一部が復帰付勢手段の他の部分に 摺接することにより郭定されている。従って第一の摺動摩擦部に於いて復帰付勢手段に摺接 する独立の部材は不要であり、独立の第二の部材が設けられる構成の場合に比して必要な部 品点数を低減することができる。
また上記構成に於いて、 操作子は支持手段により枢支された枢動ペダルであってよい。 この構成によれば、 操作子は支持手段により枢支された枢動ペダルであるので、 自動車の アクセルペダルの如き枢動ペダルについて上述の各構成の作用効果を達成することができ る。
また上記構成に於いて、第二の弾性変形部は操作子が支持手段に対し相対変位する際に於 ける第二の摺動摩擦部の摩擦力により弾性変形せしめられるようになっていてよい。
また上記構成に於いて、第二の摺動摩擦部の静止摩擦係数は第一の摺動摩擦部の静止摩擦 係数よりも高くてよい。
また上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力が第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力 に対応する駆動操作力以下の範囲内にて変化しても、第二の弾性変形部は実質的に弾性変形 しないようになっていてよい。
また上記構成に於いて、 操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて、 第一の摺動摩擦 部の互いに摺接する部材の間の押圧力も増大するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、 操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて、 第一の弾性変形 部の弾性変形により第一の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間の押圧力が増大されるよ うになっていてよい。
また上記構成に於いて、 操作子に対する駆動操作力の如何に拘らず、 第一及び第二の摺動 摩擦部の互いに摩擦摺動する部材の間の押圧力は実質的に一定であってよい。
また上記構成に於いて、第一の折れ点に対応する駆動操作力は第二の折れ点に対応する駆 動操作力の 2分の 1以上であり且つ 3分の 2以下であってよい。
また上記構成に於いて、操作量検出手段は操作者により操作子に付与される踏力を検出す るようになっていてよい。
また上記構成に於いて、第一及ぴ第二の抗カ発生手段は枢軸線に垂直な枢動ペダルの中心 軸線の両側に配置されていてよい。
また上記構成に於いて、第一及び第二の抗カ発生手段はそれぞれ操作子若しくは支持手段 との第一及び第二の摩擦係合部を郭定する第一及ぴ第二の摩擦板を有し、第一及び第二の摩 擦板は操作子及ぴ支持手段の何れかに固定されていてよい。
また上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて第一の摩擦当接手 段と第一の復帰付勢手段との間の押圧力及ぴ第二の摩擦当接手段と第二の復帰付勢手段と の間の押圧力が増大するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて第一の摩擦当接手 段と第一の弾性変形部との間の押圧力及ぴ第二の摩擦当接手段と第二の弾性変形部との間 の押圧力が増大するようになっていてよい。
また上記構成に於いて、足踏み式操作装置は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルぺ ダル装置であってよい。
また上記構成に於いて、足踏み式操作装置は自動車のブレーキバイワイヤ式のブレーキぺ ダル装置であってよい。
また上記構成に於いて、操作子は支持手段により往復動可能に支持された往復動ペダルで あってよレヽ。 図面の簡単な説明
図 1は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明に よる足踏み式操作装置の第一の実施例を示す平断面図である。
図 2はサブハウジング部材が除去された状態にて第一の実施例を示す側面図である。 図 3は第一の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す説 明図であり、 ペダルアームが支持ハウジングに対し相対変位しない状況を示している。 図 4は第一の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す説 明図であり、 ペダルアームが支持ハウジングに対し僅かに相対変位する状況を示している。 図 5は第一の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す説 明図であり、ペダルアームが支持ハウジングに対し比較的大きく相対変位する状況を示して いる。
図 6は第一の実施例に於いてペダルアームのペダル部に与えられる踏力 Fと軸線の周り のペダル部のス トローク Sとの間の関係 (F— S特性曲線) を示すグラフである。 図 7は第一の実施例に於ける F _ S特性曲線のヒステリシスを示すグラフである。
図 8は従来のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す説明図であ る。
図 9は従来のアクセルペダル装置について摩擦係数が高い場合の F— S特性曲線及びそ のヒステリシスを示すグラフである。
図 1 0は従来のアクセルペダル装置について摩擦係数が低い場合の F— S特性曲線及び そのヒステリシスを示すグラフである。
図 1 1は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第二の実施例を示す平断面図である。
図 1 2は自動車のドライプバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第三の実施例を示す平断面図である。
図 1 3はサブハウジング部材が除去された状態にて第三の実施例を示す側面図である。 図 1 4は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第四の実施例を示す平断面図である。
図 1 5はサブハウジング部材が除去された状態にて第四の実施例を示す側面図である。 図 1 6は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第五の実施例を単純化して示す平断面図である。
図 1 7は支持ハウジングに対するペダルアームの枢動角度の増大につれて第一及び第二 の摩擦係合部の接触面圧が漸次増大するよう修正された修正例に於ける F— S特性曲線の ヒステリシスを示すグラフである。
図 1 8は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第六の実施例を示す側面図である。
図 1 9は第六の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 2 0は第六の実施例を示す拡大部分底面図である。
図 2 1は第六の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す 説明図であり、 ペダルアームが支持ハウジングに対し相対変位しない状況を示している。 図 2 2は第六の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す 説明図であり、ぺダルア一ムが支持ハウジングに対し僅かに相対変位する状況を示している。
2— 図 2 3は第六の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示す 説明図であり、ペダルアームが支持ハウジングに対し比較的大きく相対変位する状況を示し ている。
図 2 4は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第七の実施例を示す側面図である。
図 2 5は第七の実施例を示す背面図である。
図 2 6は第七の実施例に於ける F _ S特性曲線のヒステリシスを示すグラフである。 図 2 7は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第八の実施例を示す側面図である。
図 2 8は第八の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 2 9は摺接部材を示す平面図である。
図 3 0は摺接部材を示す端面図である。
図 3 1は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第九の実施例を示す側面図である。
図 3 2は第九の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 3 3は自動車のドライプバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十の実施例を示す縦断面図である。
図 3 4は第十の実施例を示す背面図である。
図 3 5は第十の実施例に於ける F— S特性曲線のヒステリシスを示すグラフである。 図 3 6は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第 H "—の実施例を示す側面図である。
図 3 7は第"! ^一の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 3 8は第一のトーションバーを示す正面図である。
図 3 9は第二のトーシヨンパーを示す正面図である。
図 4 0は支持プラケッ トの一方のトラニオンをペダルアームの軸線に沿ってみた状態に て示す正面図である。
図 4 1は支持ブラケッ トの他方のトラニオンをペダルアームの軸線に沿ってみた状態に て示す正面図である。
図 4 2は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十二の実施例を示す側面図である。
図 4 3は第十二の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 4 4は第十二の実施例の要部の拡大横断面図である。
図 4 5は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十三の実施例を示す側面図である。
図 4 6は第十三の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 4 7は第十三の実施例の要部を示す拡大部分断面図である。
図 4 8は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十四の実施例を示す側面図である。
図 4 9は第十四の実施例を示す拡大部分背面図である。
図 5 0は摺接部材の修正例を示す平面図である。
図 5 1は摺接部材の修正例を示す端面図である。
図 5 2は第十四の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示 す説明図であり、 ペダルアームが支持ハウジングに対し相対変位しない状況を示している。 図 5 3は第十四の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示 す説明図であり、ペダルアームが支持ハウジングに対し僅かに相対変位する状況を示してい る。
図 5 4は第十四の実施例のアクセルペダル装置を直線運動の装置としてモデル化して示 す説明図であり、ペダルアームが支持ハウジングに対し比較的大きく相対変位する状況を示 している。
図 5 5は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十五の実施例を示す側面図である。
図 5 6は第十五の実施例を示す背面図である。
図 5 7は第六乃至第十三の実施例の修正例をモデルとして示す図である。
図 5 8は第十四及び第十五の実施例の修正例をモデルとして示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に添付の図を参照しつつ、 本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。
第一の実施例 図 1は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明に よる足踏み式操作装置の第一の実施例を示す平断面図、図 2はサブハウジング部材が除去さ れた状態にて第一の実施例を示す側面図である。
これらの図に於いて、 符号 1 0はアクセルペダル装置を全体的に示しており、 アクセルぺ ダル装置 1 0は足踏みにより駆動操作される操作子としてのペダルアーム 1 2と、ぺダルア ーム 1 2を枢動可能に支持する支持手段としての支持ハウジング 1 4と、ペダルアーム 1 2 に対する駆動操作量の増大方向とは逆の方向へ支持ハウジング 1 4に対し相対的にペダル アーム 1 2を枢動付勢する復帰付勢手段としての内ばね 1 6及び外ばね 1 8と、ぺダルア一 ム 1 2に対する駆動操作量を検出する手段としての開度センサ 2 0とを有している。
ペダルアーム 1 2は軸線 2 2に沿って延在し円柱形をなす軸部 1 2 Aと、軸部 1 2 Aと一 体に形成され軸線 2 2を横切る方向に延在する実質的に J形の第一のアーム部 1 2 Bと、第 一のアーム部 1 2 Bの先端に一体に形成され運転者の足により踏力が付与されるペダル部 1 2 Cと、軸部 1 2 Aに対し第一のアーム部 1 2 Bとは反対の側にて軸線 2 2を横切る方向 に延在する第二のアーム部 1 2 Dとを有している。 図示の第一の実施例に於いては、 ペダル ァ一ム 1 2の全体が樹脂にて形成されているが、例えばペダル部 1 2 Cの如きペダルアーム 1 2の一部が金属にて形成されていてもよい。 尚図 1に於いて、 符号 1 2 Eはペダルアーム 1 2の幅方向の中心線を示している。
支持ハウジング 1 4はメインハウジング部材 1 4 Aとサブハウジング部材 1 4 Bとより なっている。 メインハウジング部材 1 4 Aは実質的に三角形をなす側壁部と、 側壁部の外周 部と一体に側壁部に垂直に延在する周壁部とを有し、サブハウジング部材 1 4 Bはメインハ ウジング部材 1 4 Aの側壁部と同様の形態をなしている。 図示の第一の実施例に於いては、 メインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bは樹脂にて形成されている力 これらのハウジング部材の一部又は全体が金属にて形成されていてもよい。
メインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bは、サブハウジング部材 1 4
Bの外周部がメインハウジング部材 1 4 Aの周壁部の端面に当接する状態にて図には示さ れていないビス及ぴナツ トにより互いに他に対し固定されている。またメインハウジング部 材 1 4 A及ぴサブハウジング部材 1 4 Bはそれぞれ取付けフランジ 1 4 A F及び 1 4 B F を有し、図には示されていないポルトによって取付けフランジ 1 4 A F及び 1 4 B Fが図に は示されていない車体に取り付けられることにより車体に固定されるようになっている。 内ばね 1 6及ぴ外ばね 1 8は互いに他に対し同心に配置された圧縮コイルばねである。 こ れらのばねは一端にてメインハウジング部材 1 4 Aの周壁部に形成されたばね座 2 4によ り支持され、他端にてペダルアーム 1 2の第二のアーム部 1 2 Dに設けられたばね座 2 6に より支持されている。 これにより内ばね 1 6及び外ばね 1 8は第二のアーム部 1 2 Dがメイ ンハウジング部材 1 4 Aの周壁部に形成された全閉ストッパ 2 8に当接するよう、ぺダルア ーム 1 2を軸線 2 2の周りに図 2で見て反時計回り方向へ付勢している。 尚復帰付勢手段は 圧縮コイルばねに限定されるものではなく、 引張りコイルばね、 板ばね、 捩りばねの如く当 技術分野に於いて公知の任意のばねであってよい。
またメインハウジング部材 1 4 Aの周壁部には軸線 2 2に対し全閉ストツパ 2 8とは反 対の側に全開ストッパ 3 0が形成されている。ペダル部 1 2 Cに付与される踏力が増大され ると、ペダルアーム 1 2は内ばね 1 6及び外ばね 1 8の付勢力に抗して軸線 2 2の周りに枢 動するが、第一のアーム部 1 2 Bが全開ストツノ、° 3 0に当接することによりそれ以上の枢動 が阻止される。
開度センサ 2 0は支持ハウジング 1 4に対する軸線 2 2の周りのペダルアーム 1 2の相 対回転角度を検出することによりペダルアーム 1 2に対する駆動操作量を検出する回転角 度センサである。図示の第一の実施例に於ける開度センサ 2 0はメインハウジング部材 1 4 Aに固定され静止状態を維持する検出部と、ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aと一体的に回転 することにより検出部に対し相対的に軸線 2 2の周りに回転する回転部とを有している。 尚 開度センサ 2 0は支持ハウジング 1 4に対する軸線 2 2の周りのペダルアーム 1 2の相対 回転角度を検出することができるものである限り、 ホール I C型の回転センサ、 電磁誘導式 回転センサ、回転型ポテンシォメータの如く当技術分野に於いて公知の任意のセンサであつ てよい。
メインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bはそれぞれ軸受部 1 4 A B 及び 1 4 B Bを有している。軸受部 A B及び 1 4 B Bはペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aより も僅かに大きい内径の円筒面を有し、ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの対応する端部を軸線
2 2の周りに回転可能に支持している。 尚ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 A及び軸受部 A B、
1 4 B Bは円筒面にて互いに相対回転可能に係合しているが、 これらは例えば軸線 2 2に整 合する切頭円錐面にて互いに相対回転可能に係合していてもよい。
軸部 1 2 Aの両端の端面とこれに対向する軸受部 A B及び 1 4 B Bの壁面との間にはそ れぞれ第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bが配置されている。第一のシム 3 2 A及び第 二の.シム 3 2 Bはそれぞれ軸部 1 2 Aの対応する端面と摩擦係合する第一及ぴ第二の摩擦 係合部を有し、軸部 1 2 Aの対応する端面と共働して支持ハウジング 1 4に対するぺダルア ーム 1 2の相対枢動変位に対しそれぞれ第一及び第二の抗カを発生する第一及び第二の抗 力発生手段として機能する。かく して第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの第一及び第 二の摩擦係合部及び軸部 1 2 Aの対応する端面は、それぞれ摩擦力にて第一及び第二の抗カ を発生する第一及ぴ第二の摩擦面対を郭定している。
第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bは同一の樹脂にて形成され、それぞれ軸受部 A B 及び 1 4 B Bの側壁部と相対回転しないよう摩擦係合している。図示の第一の実施例に於い ては、第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 8は軸部1 2 Aの対応する端面に形成され軸線 2 2に沿って突出する円筒状 ΰ部の外径よりも大きい内径及び円筒状凸部の突出高さより も大きい厚さを有する円環板状をなしている。
第一のシム 3 2 Α及ぴ第二のシム 3 2 Bの表面のうち軸部 1 2 Aの端面に対向する面を 正面とすると、 少なく とも第一のシム 3 2 Aの正面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面 処理が施されている。 また第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの板面に沿って周方向に 剪断応力が作用した場合に第二のシム 3 2 Bが第一のシム 3 2 Aよりも容易に弾性変形す るよう、図には示されていないが第二のシム 3 2 Bの正面には格子状の溝による凹凸が形成 されている。
上記表面処理により、第一のシム 3 2 Aと軸部 1 2 Aの対応する端面との間の静止摩擦係 数は第一の静止摩擦係数 μ si に設定され、 第二のシム 3 2 Bと軸部 1 2 Aの対応する端面 との間の静止摩擦係数は第一の静止摩擦係数 μ si よりも高い第二の静止摩擦係数/ x s2 に設 定されている。 これに対応して第一のシム 3 2 Aと軸部 1 2 Aの対応する端面との間の動摩 擦係数は第一の動摩擦係数 μ ml に設定され、 第二のシム 3 2 Bと軸部 1 2 Aの対応する端 面との間の動摩擦係数は第一の動摩擦係数 / ml よりも高い第二の動摩擦係数 μ πώ に設定さ れている。 第一の静止摩擦係数 si は第一の動摩擦係数/ ml よりも高く、 第二の静止摩擦 係数/ i s2は第二の動摩擦係数/ m2よりも高い。
また第一のシム 3 2 Aに対する軸部 1 2 Aの押圧力及ぴ第二のシム 3 2 Bに対する軸部
1 2 Aの押圧力は互いに実質的に同一である。 よって第二のシム 3 2 Bと軸部 1 2 Aとの間 の最大静止摩擦力は、第一のシム 3 2 Aと軸部 1 2 Aとの間の最大静止摩擦力よりも大きい。 また上記溝による凹凸の有無により、第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bの板面に沿 つて剪断応力が作用し周方向に弾性変形する場合の弾性係数をそれぞれ K 1及ぴ K2 とする と、 第二のシム 3 2 Bの弾性係数 K2は第一のシム 3 2 Aの弾性係数 K 1 よりも小さい。 尚 第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bの板面に沿って周方向に剪断応力が作用した場合 に第二のシム 3 2 Bが第一のシム 3 2 Aよりも容易に弾性変形し得るようにするためには、 第二のシム 3 2 Bの最小の弾性係数 K2minが第一のシム 3 2 Aの最小の弾性係数 K lmin よ りも小さければよく、そのための手段として格子状の溝以外に互いに平行な溝や放射状の溝 が採用されてもよく、また第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの構成材料自体が互いに 弾性係数の異なる材料に選定されてもよい。
以上の説明より解る如く、図示の第一の実施例のアクセルペダル装置 1 0を直線運動の装 置としてモデル化するならば、図 3乃至図 5に示されている如くモデル化することができる。 支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対駆動力 F pが第一のシム 3 2 A及び 第二のシム 3 2 Bと軸部 1 2 Aの対応する端面との間の最大静止摩擦力 F slmax、 F s2max 以下であるときには、 図 3に示されている如く、 ペダルアーム 1 2は第一のシム 3 2 A及び 第二のシム 3 2 Bに対し相対変位しない。 また第一のシム 3 2 Aの弾性係数 K 1が十分に大 きい場合には、 第一のシム 3 2 Aの弾性変形量も非常に小さいので、 ペダルアーム 1 2は支 持ハウジング 1 4に対しても殆ど相対変位しない。
これに対し相対駆動力 F pが第一のシム 3 2 Aと軸部 1 2 Aの対応する端面との間の最大 静止摩擦力 F slmaxよりも大きく、 第二のシム 3 2 Bと軸部 1 2 Aの対応する端面との間の 最大静止摩擦力 F s2max以下であるときには、 図 4に示されている如く、 ペダルアーム 1 2 は第一のシム 3 2 Aに対し相対変位するが、第二のシム 3 2 Bの正面に対し相対変位しない。 しかし第二のシム 3 2 Bが弾性変形するので、ペダルアーム 1 2は支持ハウジング 1 4に対 し相対変位し、 その相対変位量は相対駆動力 F pの増大に比例して増大する。 従って第二の シム 3 2 Bは、 第一及び第二の摩擦面対のうち静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支 持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形 によって許容する変位部材としても機能する。 この場合変位部材の弾性変形の方向は、 第二 の摩擦面対の摩擦係合状態を維持したまま操作子としてのペダルアーム 1 2の相対変位に 伴つて変位部材が受ける応力による弾性変形の方向である。
更に相対駆動力 F pが第二のシム 3 2 8と軸部1 2 Aの対応する端面との間の最大静止摩 擦力 Fs2maxよりも大きいときには、 図 5に示されている如く、 ペダルアーム 1 2は第一の シム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bの両者に対し相対変位し、 これにより支持ハウジング 14 に対し相対的に比較的大きく相対変位する。そしてペダルアーム 1 2と第一のシム 32 A及 ぴ第二のシム 32 Bとの間の摩擦は動摩擦になるので、 相対駆動力 Fpの増大量に対するぺ ダルアーム 1 2の相対変位量の増大量の比は図 4に示された状況の場合よりも大きい。
従って図示の第一の実施例に於いては、運転者によりペダルアーム 1 2のペダル部 1 2 C に与えられる踏力 Fと軸線 22の周りのペダル部 1 2 Cのストローク Sとの間の関係、即ち F— S特性は、踏力 Fの増大過程に於いては図 6に示されている如き二段折れの特性である。 より詳細には、 第一の実施例の F— S特性曲線は、 第一乃至第三の線形領域 L1〜L 3 と、 第一の線形領域 L1 と第二の線形領域 L 2との間の第一の折れ点 P1 と、 第二の線形領域 L 2 と第三の線形領域 L3との間の第二の折れ点 P2とを有している。
第一の静止摩擦係数 /Z si に基づく最大静止摩擦力に対応する踏力を第一の基準踏力 Fsl とし、 第二の静止摩擦係数 μ 32 に基づく最大静止摩擦力に対応する踏力を第二の基準踏力 Fs2 (>Fsl) とする。 第一の折れ点 PI は踏力 Fが実質的に第一の基準踏力 F s 1 である 場合に対応しており、 第二の折れ点 P2 は踏力 Fが実質的に第二の基準踏力 F s2である場 合に対応している。また第一の基準踏力 Fslは第二の基準踏力 F s2の 1/2以上であり且 つ 2/3以下であることが好ましい。
第一の線形領域 L 1に於ける F— S特性曲線の傾斜は実質的に無限大であり、 踏力 Fが第 一の基準踏力 Fsl 以下であるときには、 踏力 Fの値の如何に拘らずス トローク Sは実質的 に 0である。 換言すれば踏力 Fが第一の基準踏力 Fsl 以下の範囲内にて変化してもペダル アーム 1 2は運転者が感知し得るほど支持ハウジング 14に対し相対的に枢動しない。また 第三の線形領域 L3 に於ける F— S特性曲線の傾斜は第二の線形領域 L2 に於ける F— S特 性曲線の傾斜よりも小さい。即ち踏力 Fの変化量 Δ Fに対するス トローク Sの変化量 Δ Sの 比厶 S/Δ Fは、踏力 Fが第二の基準踏力 Fs2よりも大きい第三の線形領域 L3に於いては、 踏力 Fが第一の基準踏力 Fsl よりも大きく第二の基準踏力 Fs2以下である第二の線形領域 L2の場合よりも大きい。
尚第一の線形領域 L1 に於ける比 Δ S/Δ Fは第一のシム 32 Aの弾性係数 K1 に依存し、 弾性係数 K1 が高いほど 0に近くなり、 弾性係数 K1 が低いほど大きくなる。 また第一の線 形領域 L1に於ける比 Δ SZA Fは 0である必要はなく、 この比 Δ S/Δ Fが第二の線形領 域 L2に於ける比 Δ S/Δ Fの 1 2以下、 好ましくは 1 3以下であり、 第三の線形領域 L3に於ける比 Δ S/Δ Fの 1/5以下、 好ましくは 1 " 8以下であればよい。 また第二の 線形領域 L 2 に於ける比 Δ S/Δ Fは第三の線形領域 L3 に於ける比 Δ の 2倍以上、 特に 3倍以上、 更には 5倍以上であることが好ましい。
また一般に、 動摩擦係数は静止摩擦係数よりも低いので、 理論的には、 踏力が第一の線形 領域 L1 より第二の線形領域 L2へ移行する際及び第二の線形領域 L2 より第三の線形領域 L3へ移行する際に抗力が瞬間的に低下する。 しかし摩擦係合する部材がテフロン (登録商 標) 加工の如き表面処理が施された樹脂等である場合には、 極部的には複数の部位にて摩擦 係合し、 複数の部位に於いて完全に同時に静止摩擦より動摩擦へ移行する訳ではない。 従つ て摩擦係合部の接触面圧が高くない場合には、静止摩擦より動摩擦へ移行する際にも抗力が 瞬間的に顕著に低下することはない。 これらの点は後述の他の実施例についても同様である。 また図 6に示されている如く、 開度センサ 20はス トローク Sが第二の折れ点 P 2のス ト ローク S2 よりも大きい基準値 SOである場合の値をス口ットルバルブの全閉に対応するス トローク Sminとし、 ペダルアーム 1 2の第一のアーム部 1 2 Bが全開ストッパ 30に当接 するときのストローク Sがス口ットルバルブの全開に対応するストローク Smaxとして、 S min より Smax までのストローク Sを示す信号を図には示されていないエンジン制御装置へ 出力する。
また図示の第一の実施例に於いて、 踏力 Fが例えば第三の線形領域 L 3の値まで増大され た後に低減され、 しかる後再度増大されるよう運転者によるペダルアーム 1 2の踏み込み操 作が行われると、その場合の F— S特性曲線は図 7に示されている如きヒステリシス曲線を 描く。 この F_ S特性曲線のヒステリシス幅は第一の基準踏力 Fsl の大きさが大きいほど 大きい。 上述の如く、 第一の基準踏力 Fslが第二の基準踏力 F s 2の 1 / 2以上であり且つ 2 3以下である場合には、例えば第一の基準踏力 Fslが第二の基準踏力 F s2の 1/2未 満である場合に比して確実に十分なヒステリシス幅を確保することができる。図 7に示され ている如く、 踏力 Fの減少過程に於いても F— S特性曲線は二段折れの特性になるが、 第一 乃至第三の線形領域の傾斜の大小関係は踏力 Fの増大過程の場合とは逆である。
また内ばね 1 6及ぴ外ばね 1 8は踏力 Fが增大する際にはス トロ一ク Sの増大を抑制す る方向に作用し、 踏力 Fが減少する際にはストローク Sの減少を促進する方向に作用する。 従って踏力 Fが第三の線形領域 L3に於いて増大する際の F— S特性曲線の傾斜及び踏力 F が減少することによりス トローク Sが線形的に減少する際の F— S特性曲線の傾斜は内ば ね 1 6若しくは外ばね 1 8のばね定数が高いほど大きい。
尚一般に、 図 7に示されている如く、 F— S特性曲線のヒステリシス幅は踏力 Fが 0より 増大する際の第一の基準踏力 F sl の大きさよりも小さい。 これは踏力 Fが 0より増大され る際にペダルァ―ム 1 2のアーム比が変化するのに対し、ペダルアーム 1 2のアーム比が一 且変化すると、その後踏力 Fが増減されてもペダルアーム 1 2のアーム比が変化しないこと に起因するものと考えられる。
即ち前述の如くペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aは軸受部 1 4 R B及び 1 4 L Bにより軸 線 2 2の周りに相対回転可能に支持されているので、軸部 1 2 Aの円筒面と軸受部 1 4 R B 及び 1 4 L Bの円筒面との間にはクリアランスが存在する。従って踏力 Fが 0より増大され る際にペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aと軸受部 1 4 R B及び 1 4 L Bとの間の接点が変化 し、 そのためペダル部 1 2 Cを力点とし、 上記接点を支点とし、 第二のアーム部 1 2の先端 部を作用点とするテコのアーム比が変化する。 しかしアーム比が変化する値よりも大きい範 囲にて踏力 Fが増減されても、軸部 1 2 Aと軸受部 1 4 R B及ぴ 1 4 L Bとの間の接点は変 化せず、 アーム比は変化しない。
図 8は従来の足踏み式操作装置を直線運動の装置としてモデル化して示す説明図である。 静止摩擦力により抗力が発生される領域及び動摩擦力により抗力が発生される領域しか存 在しない従来の足踏み式操作装置の場合には、ペダルアーム 1 2のペダル部に与えられる踏 力 Fと枢軸線の周りのペダル部のストローク Sとの間の関係、即ち F— S特性は図 9及び図
1 0に示されている如き一段折れの特性である。
そのため従来の足踏み式操作装置に於いて、アクセルペダルに対する踏み込み操作量を一 定に維持し易いよう、ペダルアーム 1 2と支持ハウジング 1 4との間の摩擦係数が高い値に 設定されると、図 9に示されている如くアクセルペダルの枢動を開始させるために必要な踏 力が高くなり過ぎ、そのため運転者はアクセルペダルの踏み込み開始時に所謂壁踏み感を感 じてしまう。 また踏力を大きく低減しないとアクセルペダルが戻らなくなるため、 運転者は アクセルペダルの踏み戻し時に違和感を感じてしまう。
逆に摩擦係数が低い値に設定されると、アクセルペダルの踏み込み開始時に於ける壁踏み 感ゃアクセルペダルの踏み戻し時に於けるアクセルペダルの戻り不良感を低減することが できる。 しかしその場合には図 1 0に示されている如くヒステリシス幅が小さくなり、 例え ば車両の振動等に伴って踏力 Fが僅かに変化してもアクセルペダルの踏み込みス トロ一ク
Sが変化してしまうため、運転者がアクセルペダルに対する踏み込み操作量を一定に維持す ることが困難になり、 定常維持性が悪化してしまう。
これに対し本発明の第一の実施例によれば、踏力 Fの増大過程に於ける F— S特性は図 6 に示されている如く第一乃至第三の線形領域 L 1〜L 3と、第一の線形領域 L 1 と第二の線形 領域 L 2との間の第一の折れ点 P 1 と、第二の線形領域 L 2と第三の線形領域 L 3との間の第 二の折れ点 P 2 とを有する二段折れの特性であり、 踏力 Fの減少過程に於ける F— S特性も 図 7に示されている如く二段折れの特性である。従って従来の足踏み式操作装置の場合に比 して、ペダルアーム 1 2の踏み达み開始時に於ける壁踏み感ゃペダルアーム 1 2の踏み戻し 時に於けるぺ違和感を低減しつつ、ペダルアーム 1 2に対する踏み込み操作量の定常維持性 を向上させることができる。
特にアクセルペダルはプレーキペダルに比して踏み込み保持される時間が長いため、踏み 込み状態を維持することによる疲労が生じ易い。 また運転姿勢の調整に伴う踏力の変動や、 クシャミ等に伴う突発的な踏力の変動が生じ易い。 また路面に凹凸がある場合には、 足の慣 性力等によりアクセルペダルに対する踏圧が変動する場合がある。本発明の第一の実施例に よれば、 これらの状況に於いてもアクセルペダルのストロークが変動することを抑制するこ とができる。 本願発明者が行った実験的研究の結果によれば、 F— S特性が二段折れの特 性である場合に於いて、第一の基準踏力 F siが第二の基準踏力 F s 2の 1 2未満であると きには、ペダルアーム 1 2に対する踏み込み操作量の定常維持性を十分に向上させることが できず、 第一の基準踏力 F slが第二の基準踏力 F s 2の 2 / 3を越えるときには、 ぺダルア ーム 1 2の踏み込み開始時に於ける壁踏み感ゃペダルアーム 1 2の踏み戻し時に於けるぺ ダルアーム 1 2の戻り不良感を十分に低減することができない。
第一の実施例によれば、第一の基準踏力 F slは好ましくは第二の基準踏力 F s 2の 1 / 2 以上であるので、ペダルアーム 1 2に対する踏み込み操作量の定常維持性を確実に向上させ ることができ、また第一の基準踏力 F slは好ましくは第二の基準踏力 F s 2の 2 / 3以下で あるので、ペダルアーム 1 2の踏み込み開始時に於ける壁踏み感ゃペダルアーム 1 2の踏み 戻し時に於けるペダルアーム 1 2の戻り不良感を確実に低減することができる。
また第一の実施例によれば、開度センサ 2 0はペダルアーム 1 2のペダル部 1 2 Cのスト ローク Sが第二の折れ点 P 2 のストローク S 2 よりも大きい基準値 S O である場合の値をス 口ットルバルブの全閉に対応するストローク S min として、 S min以上のストローク Sを検 出する。従って開度センサ 2 0がペダルアーム 1 2のペダル部 1 2 Cのストローク Sを検出 する領域を踏力 F及ぴストローク Sが一定の比例係数の関係をなす第三の線形領域 L 3に確 実に限定することができ、 これによりスロットルバルブの全閉に対応するストローク S min が第二の折れ点 P 2 のストロ一ク S 2 よりも小さい場合に比して、 運転者による駆動操作量 を正確に検出することができる。
また第一の実施例によれば、 第一の線形領域 L 1に於ける F— S特性曲線の傾斜は実質的 に無限大であり、 踏力 Fが第一の基準踏力 F si 以下であるときには、 踏力 Fの値の如何に 拘らずス トローク Sは実質的に 0である。 従って踏力 Fが第一の基準踏力 F sl 以下の範囲 内にて変化してもペダルアーム 1 2は運転者が感知し得るほど支持ハウジング 1 4に対し 相対的に枢動しない。 またこれに対応して踏力 Fが第二の基準踏力 F s 2よりも大きい値ま で増大された後に増減される場合にも、踏力 Fが增減してもストローク Sが変化しない領域、 即ち図 7で見てストローク Sが変化することなく踏力 Fのみが増減する領域の大きさを適 度に設定することができる。
よってペダルアーム 1 2に対する踏力 Fが運転者の意思に反し変動しても、その踏力の変 動に伴ってペダルアーム 1 2が支持ハウジング 1 4に対し不必要に相対枢動変位すること を確実に抑制し、 これによりペダルアーム 1 2に対する踏み込み操作量の定常維持性を確実 に向上させることができ、また駆動操作力の増減に伴うヒステリシス幅を確実に十分な大き さにすることができる。
また第一の実施例によれば、 第三の線形領域 L 3に於ける F— S特性曲線の傾斜は第二の 線形領域 L 2に於ける F— S特性曲線の傾斜よりも小さい。 換言すれば踏力 Fの変化量 Δ F に対するス トローク Sの変化量 Δ Sの比 Δ S / Δ Fは、 踏力 Fが第二の基準踏力 F s2 より も大きい第三の線形領域 L 3に於いては、踏力 Fが第一の基準踏力 F slよりも大きく第二の 基準踏力 F s2以下である第二の線形領域 L 2の場合よりも小さレ、。従ってペダルアーム 1 2 に対する踏み込みが開始され踏力が増大される過程や踏力の低減が開始されペダルアーム 1 2の踏み込み量が低減される過程に於いて、支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対枢動変位量が突然に急激に増大すること及びこれに起因してペダルアーム 1 2の 踏み込み操作により制御されるべき制御量が突然に急激に増大することを確実に防止する ことができる。 また第一の実施例によれば、踏力 Fの変化量に対するストローク Sの変化量の比 Δ S / Δ
Fは、 第一の線形領域 L l、 第二の線形領域 L 2、 第三の線形領域 L 3の何れに於いても、 そ れぞれ一定であるので、 踏力 Fの変化に伴って比 Δ S / Δ Fがなだらかに変化し、 F— S特 性が曲線を描く場合に比して、踏力の調節によるストローク Sの調節を容易に行うことがで さる。
また第一の実施例によれば、第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bは軸線 2 2に沿う方 向に互いに隔置されると共に、ペダルアーム 1 2の軸線 2 2に垂直な方向の中心軸線 1 2 E の両側に配置されている。従って第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bとペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの対応する端面との間の摩擦力や弾性変形の反力を中心軸線 1 2 Eの両側 にて発生させることができる。 よって例えば第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bが軸線 2 2に沿う方向に互いに隔置されていない場合や、第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 B の両者が中心軸線 1 2 Eに対し一方の側に配置されている場合に比して、摩擦力や弾性変形 の反力の集中を確実に低減することができ、また摩擦力や弾性変形の反力に起因してペダル アーム 1 2に作用するモーメントを確実に低減することができる。
また第一の実施例によれば、ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの端面と支持ハウジング 1 4 の軸受部 A B及ぴ 1 4 B Bとの間に第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bが配設され、ぺ ダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの端面とシムとの間の摩擦力や弾性変形及びその反力により 所望の F— S特性が達成される。従って第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bが配設され ることなく、ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの端面と支持ハウジング 1 4の軸受部 A B及ぴ 1 4 B Bとが直接摩擦接触する構造の場合に比して、摩擦係数や弾性係数の設定を適正な値 に容易に且つ確実に設定することができる。
ペダルアーム 1 2にその軸線 2 2に沿う方向の荷重が作用すると、軸部 1 2 Aの一端の端 面と第一のシム 3 2 Aとの間及び軸部 1 2 Aの他端の端面と第二のシム 3 2 Bとの間の一 方の接触面圧は増大するが、 他方の接触面圧は減少する。 従って一方の接触面圧が増大して も他方の接触面圧が減少しない構造の場合に比して、ペダルアーム 1 2に作用する総摩擦力 が軸線 2 2に沿う方向の荷重に起因して変動する量を確実に小さくすることができる。 特に第一の実施例によれば、第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bはペダルアーム 1 2 の軸線 2 2に近接した位置に配置されており、第一及び第二の抗カ発生手段が軸線 2 2より 径方向に大きく隔置された位置に配設される場合(例えば後述の第三及び第四の実施例の場 合) に比して、 ペダルアーム 1 2にこじりが作用する場合の第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシ ム 3 2 Bの接触面圧の変動量を確実に小さくすることができ、 これにより摩擦力の変動量を 確実に小さくすることができる。
第二の実施例 図 1 1は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第二の実施例を示す平断面図である。 尚図 1 1に於いて図 1及び 図 2に示された部材と同一の部材には図 1及ぴ図 2に於いて付された符号と同一の符号が 付されており、 このことは後述の他の実施例についても同様である。
この第二の実施例に於いては、 ポルト 3 6がメインハウジング部材 1 4 A、 サブハウジン グ部材 1 4 B、 ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 A、 第一のシム 3 2 A、 第二のシム 3 2 Bを貫 通して軸線 2 2に沿って延在している。ボルト 3 6にはへッド部とは反対側の端部に於いて ナッ ト 3 8が螺合している。 尚図 1 1には示されていないが、 この実施例に於ける開度セン サは軸線 2 2より径方向に隔置された位置に於いて支持ハウジング 1 4に対する軸線 2 2 の周りのペダルアーム 1 2の相対回転角度を検出することによりペダルアーム 1 2に対す る駆動操作量を検出する。
尚第二の実施例の他の点は上述の第一の実施例と同様に構成されている。従って第二の実 施例は上述の第一の実施例と同様に作動し、 これにより第二の実施例によれば、 上述の第一 の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
特に第二の実施例によれば、ボルト 3 6及びナツト 3 8の締め付けトルクを調節すること によってメインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bを介して第一のシム
3 2 A及び第二のシム 3 2 Bに対し与えられる押圧力を調節することができる。従ってぺダ ルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの端面と第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bとの間の接触 面圧を調節し、 これらの間の摩擦力を調節することができ、 これにより踏力 Fについて見た 場合の第一の線形領域 L 1及び第二の線形領域 L 2の大きさを調節することができる。
第三の実施例 図 1 2は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第三の実施例を示す平断面図、図 1 3はサブハウジング部材が除 去された状態にて第三の実施例を示す側面図である。
この第三の実施例に於いては、ペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの端面はメインハウジング 部材 1 4 A及ぴサプハウジング部材 1 4 Bと摩擦係合しないよう、ペダルアーム 1 2の軸部
1 2 Aの端面とメインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bとの間には、第 —のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bに代えて減摩ヮッシャ 3 3 A及ぴ 3 3 Bが配置され ている。 尚この点は後述の第四の実施例についても同様である。
またこの第三の実施例に於いては、ペダルアーム 1 2の第二のアーム部 1 2 Dの先端は二 股状をなし、軸線 2 2に沿う方向に互いに隔置された第一の凸部 4 O A及ぴ第二の凸部 4 0 Bを有している。 メィンハウジング部材 1 4 Aの周壁部はペダルアーム 1 2が軸線 2 2の周 りに枢動する際に第一の凸部 4 O A及び第二の凸部 4 0 Bに対向する領域に於いて軸線 2 2を中心とする部分円筒状に延在している。
メィンハウジング部材 1 4 Aの周壁部の部分円筒状に延在する領域の内面には軸線 2 2 を中心とする周方向に沿って円弧状に延在するよう第一の摩擦板 4 2 A及び第二の摩擦板 4 2 Bが接着等の固定手段により固定されている。第一の摩擦板 4 2 A及び第二の摩擦板 4 2 Bは軸線 2 2に沿う方向に互いに隔置され、それぞれ第一の凸部 4 O A及ぴ第二の凸部 4 0 Bに当接している。
第一の摩擦板 4 2 Aは支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の枢動に対し第一 の抗カを付与する第一の抗カ付与手段として機能し、第二の摩擦板 4 2 Bは支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の枢動に対し第二の抗カを付与する第二の抗カ付与手段と して機能する。
また第一の摩擦板 4 2 A及び第二の摩擦板 4 2 Bは同一の樹脂にて形成されているが、上 述の第一の実施例に於ける第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの場合と同様の構造よ り、それぞれ第一の摩擦板 4 2 A及び第二の摩擦板 4 2 Bと第一の凸部 4 0 A及ぴ第二の凸 部 4 0 Bとの間の摩擦及びこれらの部材の軸線 2 2の周りの相対運動に伴う弾性変形につ いて見て、第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bの場合と同様の摩擦係数及び弾性係数の 関係が設定されている。
従って第一の摩擦板 4 2 Aと第一の凸部 4 O Aの互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第 一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、第二の摩擦板 4 2 Bと第二の凸部 4 0 Bの互 いに摩擦係合する面は、 摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また第二の摩擦板 4 2 Bは、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4 に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する 変位部材としても機能する。 かく して図示の第三の実施例によれば、 第一の凸部 4 0 A、 第一の摩擦板 4 2 Aにより郭定される第一の摩擦係合部及び第二の凸部 4 0 B、第二の摩擦 板 4 2 Bにより郭定される第二の摩擦係合部は、上述の第一の実施例の場合に比して軸線 2
2より径方向に大きく隔置されている。従って上述の第一の実施例と同様の作用効果を得る ことができると共に、第一及び第二の摩擦係合部の摩擦力や弾性変形の反力を上述の第一の 実施例の場合ほど高く しなくても、所望の F— S特性を達成するための第一及ぴ第二の抗カ を確保することができる。
第四の実施例 図 1 4は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本宪明 による足踏み式操作装置の第四の実施例を示す平断面図、図 1 5はサブハウジング部材が除 去された状態にて第四の実施例を示す側面図である。
この第四の実施例に於いては、ペダルアーム 1 2の第二のアーム部 1 2 Dの先端は上述の 第一の実施例の場合と同様に構成されているが、ペダルアーム 1 2の第一のアーム部 1 2 B に対向するメインハウジング部材 1 4 A及びサブハウジング部材 1 4 Bの内壁面には平板 状の第一の摩擦板 4 4 A及ぴ第二の摩擦板 4 4 Bが接着等の固定手段により固定されてい る。 この実施例の第一の摩擦板 4 4 A及ぴ第二の摩擦板 4 4 Bはペダルアーム 1 2の軸部 1 2 Aの外周より僅かに径方向外方へ隔置された位置に於いて軸線 2 2を中心とする円弧状 に湾曲して延在している。
この第四の実施例の第一の摩擦板 4 4 A及ぴ第二の摩擦板 4 2 Bも、それぞれ上述の第一 の実施例に於ける第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの場合や上述の第三の実施例に 於ける第一の摩擦板 4 2 A及び第二の摩擦板 4 2 Bの場合と同様、支持ハウジング 1 4に対 するペダルアーム 1 2の枢動に対しそれぞれ第一の抗カ及び第二の抗カを付与する第一及 び第二の抗カ付与手段として機能する。
またこの第四の実施例に於いても第一の摩擦板 4 4 A及ぴ第二の摩擦板 4 4 Bは同一の 樹脂にて形成されているが、上述の第一の実施例に於ける第一のシム 3 2 A及び第二のシム
3 2 Bの場合と同様の構造より、それぞれ第一の摩擦板 4 4 A及ぴ第二の摩擦板 4 4 Bとぺ ダルアーム 1 2の第一のアーム部 1 2 Bとの間の摩擦及ぴこれら'の部材の軸線 2 2の周り の相対運動に伴う弾性変形について見て、第一のシム 3 2 A及ぴ第二のシム 3 2 Bの場合と 同様の摩擦係数及ぴ弹性係数の関係が設定されている。 従って第一の摩擦板 4 4 Aと第一のアーム部 1 2 Bの互いに摩擦係合する面は、摩擦力に て第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、第二の摩擦板 4 4 Bと第一のアーム部 1
2 Bの互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定し ている。 また第二の摩擦板 4 4 Bは、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジ ング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって 許容する変位部材としても機能する。
かく して図示の第四の実施例によれば、 上述の第三の実施例の場合と同様、 ペダルアーム
1 2の第一のアーム部 1 2 Bと第一の摩擦板 4 4 A及び第二の摩擦板 4 4 Bとにより郭定 される第一及ぴ第二の摩擦係合部は上述の第一の実施例の場合に比して軸線 2 2より径方 向に隔置されている。従って上述の第一の実施例と同様の作用効果を得ることができると共 に、第一及び第二の摩擦係合部の摩擦力や弾性変形の反力を上述の第一の実施例の場合ほど 高く しなくても、所望の F— S特性を達成するための第一及び第二の抗カを確保することが できる。
第五の実施例 図 1 6は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第五の実施例を単純化して示す平断面図である。
この第五の実施例に於いては、ペダルアーム 1 2は支持ハウジング 1 4により中心軸線 1 2 Eに沿って往復動可能に支持されている。 また第一の摩擦板 4 6 A及び第二の摩擦板 4 6 Bは支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対直線運動に対しそれぞれ第一の 抗カ及び第二の抗カを付与する第一及び第二の抗カ付与手段として機能する。開度センサ 2 0は軸線 2 2に沿う方向の支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対直線変位 量を検出することによりペダルアーム 1 2に対する駆動操作量を検出する変位センサであ る。 この第五の実施例の他の点は上述の第四の実施例と同様に構成されている。
従って第一の摩擦板 4 6 Aとペダルアーム 1 2の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第 一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、第二の摩擦板 4 6 Bとペダルアーム 1 2の互 いに摩擦係合する面は、 摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また第二の摩擦板 4 6 Bは、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4 に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する 変位部材としても機能する。 かく して図示の第五の実施例によれば、上述の第一の実施例と同様の作用効果を得ること ができると共に、往復動型の足踏み式操作装置に於いても確実に所望の F— S特性を達成す ることができる。
尚上述の第一乃至第五の実施例に於いては、第一及び第二の摩擦係合部の接触面圧は支持 ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の枢動角度に関係なく一定であるが、支持ハウジ ング 1 4に対するペダルアーム 1 2の枢動角度の増大につれて第一及ぴ第二の摩擦係合部 の接触面圧が漸次増大するよう修正されてもよい。 この場合にはペダルアーム 1 2のペダル 部 1 2 Cのストローク Sが増大するにつれて第一の摩擦係合部の最大静止摩擦力が大きく なるので、第一及ぴ第二の摩擦係合部のヒステリシス幅は例えば図 1 7に示されている如く ストローク Sが大きくなるにつれて漸次大きくなる。
また上述の第一乃至第五の実施例に於いては、第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの 如き摩擦部材は支持ハウジング 1 4に対し相対変位せず、ペダルアーム 1 2に対し相対変位 しこれに摩擦係合するようになっているが、摩擦部材がペダルアーム 1 2に対し相対変位せ ず、 支持ハウジング 1 4に対し相対変位しこれに摩擦係合するよう構成されてもよい。 また上述の第一乃至第五の実施例に於いては、第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bの 如き摩擦部材がペダルアーム 1 2や支持ハウジング 1 4とは別の部材として設けられてい るが、 摩擦部材が省略され、 第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bに対する表面処理や弾 性係数の設定加工と同様の表面処理や加工がペダルアーム 1 2及ぴ支持ハウジング 1 4の 互いに摩擦係合する部位の一方又は両方に直接施されてもよい。
また上述の第二の実施例に於いては、第一のシム 3 2 A及び第二のシム 3 2 Bに対し与え られる押圧力を同時に調節することができるようになっているが、第一のシム 3 2 A及ぴ第 二のシム 3 2 Bの如き二つの摩擦部材の接触面圧を個別に調節し得るよう構成されてもよ い。 また上述の第三乃至第五の実施例に於いては、 摩擦部材の接触面圧を調節する手段は設 けられていないが、 これらの実施例に於いても各摩擦部材の接触面圧を同時に又は個別に調 節し得るよう構成されてもよい。
第六の実施例 図 1 8は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第六の実施例を示す側面図、図 1 9及び図 2 0はそれぞれ第六の 実施例を示す拡大部分背面図及び拡大部分底面図である。 これらの図に於いて、 符号 5 0はアクセルペダル装置を全体的に示しており、 アクセルぺ ダル装置 5 0は足踏みにより駆動操作される操作子としてのペダルアーム 5 2と、ぺダルア ーム 5 2を枢動可能に支持する支持手段としての支持ブラケット 5 4とを有している。 また アクセルペダル装置 5 0はペダルアーム 5 2に対する駆動操作量の増大方向とは逆の方向 へ支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的にペダルアーム 5 2を枢動付勢する第一の復帰付勢手 段としての第一のコイルばね 5 6及ぴ第二の復帰付勢手段としての第二のコイルばね 5 8 と、ペダルアーム 5 2に対する駆動操作量を検出する手段としての開度センサ 6 0とを有し ている。
この第六の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2は長方形の平板部 5 2 Aと周壁部 5 2 B とを有し、 周壁部 5 2 Bは平板部 5 2 Aの踏面 (図 1 8及び図 1 9で見て上面) とは反対の 側に於いて平板部 5 2 Aの外周に沿って平板部に垂直に延在している。周壁部 5 2 Bはぺダ ルアーム 5 2の下端部に於いてペダルアーム 5 2の一対の枢支部 5 2 Cを郭定しており、一 対の枢支部 5 2 Cは互いに平行に延在している。 尚図 2 0に於いて、 符号 5 2 Dはぺダルア ーム 5 2の幅方向の中心線を示し、符号 5 2 Eは平板部 5 2 Aの裏面に設けられ中心線 5 2 Dに沿って延在する強化リブを示している。
支持ブラケッ ト 5 4はボルト等により図には示されていない車体に固定される矩形平板 状のベース部 5 4 Aと、ベース部 5 4 Aと一体をなしベース部より垂直に且つ互いに平行に 延在する一対のトラニオン 5 4 Bとを有している。一対のトラニオン 5 4 Bはペダルアーム 5 2の一対の枢支部 5 2 Cに対し互いに遠い側に配置されている。枢支部 5 2 C及ぴトラニ オン 5 4 Bの互いに対向する面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係数 が低く設定されている。
シャフト部材 6 2がー对の枢支部 5 2 C及び一対のトラニオン 5 4 Bを貫通して軸線 6 4に沿って延在しており、 これによりペダルアーム 5 2は軸線 6 4の周りに枢動可能に支持 ブラケッ ト 5 4により支持されている。 シャフト部材 6 2が枢支部 5 2 C及びトラニオン 5
4 Bより抜け出すことないよう、図には示されていないがシャフト部材 6 2のへッド部とは 反対側の端部にはナツト又はピン又は Cリングの如き脱 防止手段が取り付けられている。 支持ブラケッ ト 5 4のベース部 5 4 Aにはばね取り付け板 6 6が一体に形成されている。 第一のコイルばね 5 6はコイル 5 6 Aの両端に非伸縮部 5 6 B及び 5 6 Cを有し、非伸縮部
5 6 Bの先端にてばね取り付け板 6 6に取り付けられ、非伸縮部 5 6 Cの先端にてぺダルア ーム 5 2の平板部 5 2 Aの下端に取り付けられている。同様に第二のコイルばね 5 8はコィ ル 5 8 Aの両端に非伸縮部 5 8 B及ぴ 5 8 Cを有し、非伸縮部 5 8 Bの先端にてばね取り付 け板 6 6に取り付けられ、非伸縮部 5 8 Cの先端にてペダルァ一ム 5 2の平板部 5 2 Aの下 端に取り付けられている。第一のコイルばね 5 6及ぴ第二のコイルばね 5 8は軸線 6 4に沿 う方向に互いに隔置され、 上方より見て軸線 6 4を横切る方向に延在している。
また第一のコイルばね 5 6及ぴ第二のコイルばね 5 8は引っ張りコイルばねであり、 これ によりペダルアーム 5 2は図 1 8で見て軸線 6 4の周りに反時計回り方向へ付勢されてい る。ペダルアーム 5 2の一対の枢支部 5 2 Cの外面にはストッパ 6 8がー体に形成されてい る。ス トツパ 6 8はペダルアーム 5 2に踏力が作用していない状況に於いては支持ブラケッ ト 5 4のトラニオン 5 4 Bの側縁部に当接し、 これにより支持ブラケッ ト 5 4に対しペダル アーム 5 2を初期位置に位置決めする。
ペダルアーム 5 2の下端部の踏面とは反対の側には第一の抗カ発生手段として機能する 第一の摺接部材 7 O A及び第二の抗カ発生手段として機能する第二の摺接部材 7 0 Bが固 定されている。摺接部材 7 O A及ぴ 7 0 Bは下端へ向かうにつれて厚さが漸次大きくなる形 態をなし、 下端部にそれぞれ第一の摺接溝 7 2及び第二の摺接溝 7 4を有している。 第一及 び第二の摺接溝 7 2及び 7 4は軸線 6 4に沿う方向に互いに隔置され、上方より見て軸線 6 4を横切る方向に延在している。
また第一及び第二の摺接溝 7 2及ぴ 7 4は実質的に半円形又は U形の断面形状を有し、そ れぞれ第一のコイルばね 5 6のコイル 5 6 A及び第二のコイルばね 5 8のコイル 5 8 Aを 図にて下方へ僅かに押圧する状態にて受け入れている。更に第一及び第二の摺接溝 7 2及び 7 4はペダルアーム 5 2が支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に枢動することにより第一の コイルばね 5 6及び第二のコイルばね 5 8が伸縮しても、それぞれ第一のコイルばね 5 6の コイル 5 6 A及び第二のコイルばね 5 8のコイル 5 8 Aをそれらの全長に亘り当接状態に て受け入れる長さを有している。
第一及ぴ第二の摺接溝 7 2及ぴ 7 4は軸線 6 4の周りに実質的に円弧状に延在している が、軸線 6 4と第一及び第二の摺接溝 7 2及び 7 4の溝底との間の距離は図 1 8及び図 1 9 で見て右方向へ向かうにつれて漸次増大している。従ってペダルアーム 5 2が軸線 6 4の周 りに初期位置より図 1 8で見て時計回り方向へ枢動するにつれて、第一及び第二の摺接溝 7
2及び 7 4が第一のコイルばね 5 6及び第二のコイルばね 5 8下方へ押圧する力が漸次増 大する。
図 1 9に詳細に示されている如く、第一のコイルばね 5 6は互いに一体をなすコイル部分 5 6 Aと直線部分 5 6 Bとを有し、 コイル部分 5 6 Aの先端にてペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの下端に取り付けられ、直線部分 5 6 Bの先端にてばね取り付け板 6 6に取り付けら れている。 直線部分 5 6 Bはばねの伸縮方向には実質的に弾性変形しない。 第一の摺接溝 7 2はペダルアーム 5 2の枢動位置に拘らず第一のコイルばね 5 6のコイル部 5 6 Aの直線 部分 5 6 Bの側の端部に当接するようになっている。
更にこの実施例に於けるペダルアーム 5 2、 支持ブラケット 5 4、 摺接部材 7 O A及ぴ 7 0 Bは樹脂及び金属の何れにより形成されていてもよいが、少なく とも摺接部材 7 O A及ぴ 7 0 Bは樹脂にて形成されていることが好ましい。また摺接部材 7 O Aを構成する樹脂の弾 性係数 K 1 は比較的高く、 摺接部材 7 0 Bを構成する樹脂の弾性係数 K2は摺接部材 7 0 A を構成する樹脂の弾性係数 K 1よりも小さいことが好ましい。
摺接部材 7 0 A及び 7 0 Bの第一及び第二の摺接溝 7 2及び 7 4はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係数が低く設定されている。特に第一のコイルばね 5 6に対 する第一の搢接溝 7 2の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) は第二のコイルばね 5 8 に対する第二の摺接溝 7 4の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 32) よりも低く設定され ている。
また第一の摺接溝 7 2に対する第一のコイルばね 5 6の押圧力及び第二の摺接溝 7 4に 対する第二のコイルばね 5 8の押圧力は互いに同程度である。 よって第二のコイルばね 5 8 と第二の摺接溝 7 4との間の最大静止摩擦力は、第一のコイルばね 5 6と第一の摺接溝 7 2 との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従って第一の摺接部材 7 O Aの第一の摺接溝 7 2と第一のコイルばね 5 6の互いに摩擦 係合する面は、 摩擦力にて第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、 第二の摺接部材 7 0 Bの第二の摺接溝 7 4と第二のコイルばね 5 8の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて 第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また第二の摺接部材 7 0 Bは、 静止 摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対 変位に伴って移動することを弾性変形によつて許容する変位部材としても機能する。
以上の説明より解る如く、第六の実施例のアクセルペダル装置 5 0を直線運動の装置とし てモデル化するならば、 図 2 1乃至図 2 3に示されている如くモデル化することができる。 この第六の実施例に於いて、 運転者によりペダルアーム 5 2に対し踏力 F pが付与される と、ペダルアーム 5 2は図 1 8で見て軸線 6 4の周りに初期位置より時計回り方向へ枢動し ようとし、図 2 1乃至図 2 3で見て支持ブラケット 5 4に対し相対的に左方へ移動しようと する。 しかし第一の摺接溝 7 2は第一のコイルばね 5 6のコイル の直線部分側の端部に摩 擦係合している。従って第一のコイルばね 5 6のコイル部に対し相対的に第一の摺接溝 7 2 に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、ペダルアーム 5 2は図 1 8で見て実質的に枢動せず、図 2 1に示されている如く支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に 移動しない。
第一のコイルばね 5 6のコイル部に対し相対的に第一の摺接溝 7 2に作用する力がそれ らの間の最大静止摩擦力を越えると、第一のコイルばね 5 6のコイル部 5 6 Aが第一の摺接 溝 7 2に対し相対的に変位する。従ってペダルアーム 5 2は図 1 8で見て軸線 6 4の周りに 枢動し、 図 2 2に示されている如く支持ブラケット 5 4に対し相対的に左方へ移動する。 しかし第二の摺接溝 7 4が第二のコイルばね 5 8のコイル部 5 8 Aに摩擦係合している ので、 この摩擦係合部に於いては第二のコイルばね 5 8は第二の摺接溝 7 4に対し相対的に 変位せず、第二のコイルばね 5 8のコイル部 5 8 Aは摺接部材 7 0 Bが弾性変形することに より伸張する。 よってこの状況に於いては、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするば ね力は、第一のコイルばね 5 6のばねカ及ぴ第二のコイルばね 5 8のばね力及ぴ摺接部材 7 0 Bのばね力である。
また第二のコイルばね 5 8のコイル部に対し相対的に第二の摺接溝 7 4に作用する力が それらの間の最大静止摩擦力を越えると、図 2 3に示されている如く第二のコイルばね 5 8 のコイル部 5 8 Aが第二の摺接溝 7 4に対し相対的に変位する。従ってこの状況に於いては、 第二のコイルばね 5 8のコイル部 5 8 Aは摺接部材 7 0 Bの弾性変形を要することなく伸 張するので、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、 第一のコイルばね 5 6 及ぴ第二のコイルばね 5 8の両者のばね力である。 従ってこの第六の実施例に於いても、 運 転者によりペダルアーム 5 2に付与される踏力が 0より増大される際の踏力 Fと平板部 5 2 Aの踏面中央のストローク Sとの間の関係は、 上述の第一の実施例の場合と同様であり、 F— S特性は図 6に示されている如き二段折れの特性である。
またこの第六の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2のストローク Sが増大するにつれて 摺接部材 7 0が第一のコイルばね 5 6及ぴ第二のコイルばね5 8を押圧する力が漸次増大 し、 これよりそれぞれ摺接部材 7 O A及び 7 0 Bと第一のコイルばね 5 6及ぴ第二のコイル ばね 5 8との間の摩擦力が漸次増大する。従ってペダルアーム 5 2に付与される踏力が増減 される際の F _ S特性曲線は図 1 7に示されている如きヒステリシス曲線を描く。 よってこ の第六の実施例に於いても、上述の第一乃至第五の実施例の場合と同様の作用効果を得るこ とができると共に、ペダルアーム 5 2のストロ一ク Sが大きレ、ほど F— S特性曲線のヒステ リシス幅を大きくすることができる。
尚この第六の実施例に於いて、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとする主要な力は、 図 6の第二の線形領域 L 2に於いては第一のコイルばね 5 6のばね力及び第二のコイルばね 5 8のばね力及び摺接部材 7 0 Bのばね力であり、 図 6の第三の線形領域 L 3に於いては第 一のコイルばね 5 6及び第二のコイルばね 5 8の両者のばね力である。 よって第一のコイル ばね 5 6及ぴ第二のコイルばね 5 8のばね定数は同一でもよく、 また一方が他方よりも高く てもよい。
また上述の第六の実施例に於いては、それぞれ第一のコイルばね 5 6及ぴ第二のコイルば ね 5 8に摺接する抗カ発生手段として互いに異なる材料よりなる第一の摺接部材 7 0 A及 ぴ第二の摺接部材 7 0 Bが設けられている。 しかし第一の摺接部材 7 O A及び第二の摺接部 材 7 0 Bが同一の材料にて形成され、或いは第一の摺接部材 7 0 A及び第二の摺接部材 7 0
Bがー体に形成され、 スリッ ト等の凹凸形状により、 第二の摺接溝 7 4の近傍に於ける摺接 部材の弾性係数 K2が第一の摺接溝 7 2の近傍に於ける搢接部材の弾性係数 K 1 よりも小さ く設定されてもよレ、。
第七の実施例 図 2 4は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第七の実施例を示す側面図、図 2 5は第七の実施例を示す背面図 である。 尚図 2 4及び図 2 5に於いて図 1 8乃至図 2 0に示された部材と同一の部材にはて 図 1 8乃至図 2 0に於いて付された符号と同一の符号が付されており、 このことは後述の他 の実施例についても同様である。
この第七の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2及ぴ支持ブラケット 5 4はそれぞれ上述 の第六の実施例のペダルアーム及び支持ブラケッ トと同様に構成されているが、支持ブラケ ッ ト 5 4のトラニオン 5 4 Bはペダルアーム 5 2の枢支部 5 2 Cに対し互いに近い側に配 置されている。 枢支部 5 2 C及ぴトラニオン 5 4 Bの互いに対向する面はテフロン (登録商 標) 加工の如き表面処理により摩擦係数が低く設定されている。
一対のトラニオン 5 4 Bの間には固定カム部材 7 6が配置され、両端にてトラニオン 5 4 Bに固定されている。 従ってこの実施例のシャフト部材 6 2は一対の枢支部 5 2 C、 一対の トラニオン 5 4 B及び固定カム部材 7 6を貫通して軸線 6 4に沿って延在している。固定力 ム部材 7 6は半楕円形とこれに連続する長方形とよりなる横断面形状を有し、横断面の半楕 円形の長軸が水平に延在するよう配置されている。
断面長方形の部分の上面及ぴ端面を除く固定カム部材 7 6の表面には、軸線 6 4に沿う方 向に互いに隔置された状態で二つのカム溝 7 8及ぴ 8 0が形成されている。カム溝 7 8及び 8 0は半円形又は U形の断面形状を有し、 軸線 6 4の周りに延在している。 カム溝 7 8及び 8 0にはそれぞれワイヤ 8 2及ぴ 8 4が卷き掛けられ、 ワイヤ 8 2及ぴ 8 4の一端にはそれ ぞれストツノ リング 8 6及び 8 8が固定されている。 ワイヤ 8 2及ぴ 8 4は可撓性を有する が伸縮しない材料にて形成されている。 ワイヤ 8 2及び 8 4の一端は図には示されていない ビスにより固定カム部材 7 6の断面長方形の部分の底面に固定されたス トッパ 9 0により 固定カム部材 7 6に固定されている。
ワイヤ 8 2及ぴ 8 4の途中にはそれぞれ第一の復帰付勢手段としての第一の引張りコィ ルばね 9 2及び第二の復帰付勢手段としての第二の引張りコイルばね 9 4が連結されてい る。引張りコイルばね 9 2及び 9 4はペダルアーム 5 2の長手方向に沿って互いに平行に延 在している。 ワイヤ 8 2及び 8 4の他端はそれぞれ固定部材 9 6及び 9 8によりべダルア一 ム 5 2の平板部 5 2 Aの裏面に固定されている。
またペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの裏面側に於いて周壁部 5 2 Bには第一及び第二 の抗カ発生手段として機能する摺接部材 1 0 0が固定されている。摺接部材 1 0 0は蒲鋅形 をなし、平板部 5 2 Aに対向する畝状の表面にはペダルアーム 5 2の長手方向に沿って延在 しペダルアーム 5 2の幅方向に沿って互いに隔置された第一及び第二の摺接溝 1 0 2及ぴ 1 0 4が設けられている。 摺接溝 1 0 2及ぴ 1 0 4は半円形又は U形の断面形状を有し、 そ れぞれ第一の引張りコイルばね 9 2及び第二の引張りコイルばね 9 4を往復動可能に受け 入れている。
摺接部材 1 0 0の摺接溝 1 0 4の壁面にはその溝の延在方向に沿って延在する複数のス リ ッ ト等の凹凸が設けられており、 これにより引張りコイルばね 9 2及び 9 4の伸縮方向に ついて見て摺接溝 1 0 4の壁面の近傍に於ける摺接部材 1 0 0の弾性係数 K2は摺接溝 1 0 2の壁面の近傍に於ける摺接部材 1 0 0の弾性係数 K 1よりも小さい値に設定されている。 尚第一及ぴ第二の摺接溝 1 0 2及ぴ 1 0 4はペダルアーム 5 2が支持ブラケッ ト 5 4に 対し相対的に枢動することにより第一の引張りコイルばね 9 2及び第二の引張りコイルば ね 9 4が伸縮しても、それぞれ第一の引張りコイルばね 9 2及ぴ第二の引張りコイルばね 9 4をそれらの全長に亘り当接状態にて受け入れる長さを有している。
シャフト部材 6 2は一対の枢支部 5 2 C、 一対のトラニオン 5 4 B、 固定カム部材 7 6を 貫通して軸線 6 4に沿って延在しており、 これによりペダルアーム 5 2は軸線 6 4の周りに 枢動可能に支持ブラケッ ト 5 4により支持されている。 しかしこの実施例に於いては、 シャ フト部材 6 2は固定カム部材 7 6の半楕円形の部分の楕円の中心よりも長方形の部分の側 に位置している。
従って図 2 4で見てカム溝 7 8及ぴ 8 0に対するワイヤ 8 2及ぴ 8 4の接点をそれぞれ P 1及び P 2とすると、ペダルアーム 5 2の初期位置よりのストロークが増大するにつれて、 接点 P 1及び P 2 と軸線 6 4との間の距離が漸次減少する。 よってペダルアーム 5 2のスト ロークが増大するにつれて、 ワイヤ 8 2及び 8 4がそれぞれ第一及び第二の摺接溝 1 0 2及 び 1 0 4を押圧する力が漸次増大し、 これによりそれぞれワイヤ 8 2及び 8 4と第一及び第 二の摺接溝 1 0 2及ぴ 1 0 4との間の摩擦力が漸次増大する。
更にこの実施例に於いてもペダルアーム 5 2、 固定カム部材 7 6、 摺接部材 1 0 0は榭脂 及び金属の何れにより形成されていてもよいが、少なく とも摺接部材 1 0 0は樹脂にて形成 されていることが好ましい。また摺接部材 1 0 0の第一及ぴ第二の摺接溝 1 0 2及び 1 0 4 はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係数が低く設定されている。 特にヮ ィャ 8 2に対する第一の摺接溝 1 0 2の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) はワイヤ 8 4に対する第二の摺接溝 1 0 4の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 μ 32) よりも低く設 定されている。
また第一の摺接溝 1 0 2に対する第一の引張りコイルばね 9 2の押圧力及び第二の摺接 溝 1 0 4に対する第二の引張りコイルばね 9 4の押圧力は互いに同程度である。 よって第二 の引張りコイルばね 9 4と第二の摺接溝 1 0 4との間の最大静止摩擦力は、第一の引張りコ ィルばね 9 2と第一の摺接溝 1 0 2との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
尚それぞれカム溝 7 8及ぴ 8 0とワイヤ 8 2及び 8 4との間の摩擦係数が非常に小さく なるよう、 カム溝 7 8及び 8 0にはグリースの如き潤滑剤が適用されている。 また図には示 されていないが、固定部材 9 6及び 9 8にはペダルアーム 5 2が初期位置にあるときの引張 りコイルばね 9 2及ぴ 9 4のばね力を調節するための調節装置がそれぞれ設けられていて もよい。
従って摺接部材 1 0 0の第一の摺接溝 1 0 2と第一の引張りコイルばね 9 2の互いに摩 擦係合する面は、 摩擦力にて第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、 摺接部材 1 0 0の第二の摺接溝 1 0 4と第二の引張りコイルばね 9 4の互いに摩擦係合する面は、摩擦力 にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また摺接部材 1 0 0の第二の摺 接溝 1 0 4の周辺部は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4に対 するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する変位 部材としても機能する。
尚第七の実施例の他の点は上述の第六の実施例と同様に構成されている。従って第一の引 張りコイルばね 9 2及び第二の引張りコイルばね 9 4がワイヤ 8 2及ぴ 8 4を介してぺダ ルアーム 5 2と支持ブラケッ ト 5 4との間に配設されているが、 この第七の実施例は上述の 第六の実施例と同様に作動する。 よって第七の実施例によれば、 上述の第六の実施例と同様 の作用効果を得ることができる。
特に第七の実施例によれば、 ペダルアーム 5 2のストロークが増大するにつれて、 ワイヤ 8 2及び 8 4がそれぞれ第一及び第二の摺接溝 1 0 2及び 1 0 4を押圧する力が漸次増大 するが、それらの押圧力の増大率はペダルアーム 5 2のストロークが増大するにつれて漸次 減少する。従ってこの第七の実施例に於ける F— S特性曲線は図 2 6に於いて実線にて示さ れている如きヒステリシス曲線を描く。
尚固定カム部材 7 6の形状の設定により、ペダルアーム 5 2のストロークが増大するにつ れて、 ワイヤ 8 2及び 8 4がそれぞれ第一及び第二の摺接溝 1 0 2及び 1 0 4を押圧する力 の増大率を漸次増大させることもできる。その場合に於ける F _ S特性曲線は図 2 6に於い て破線にて示されている如きヒステリシス曲線を描く。
また上述の第七の実施例に於いては、それぞれ引張りコイルばね 9 2及ぴ 9 4に摺接する 第一及ぴ第二の抗カ発生手段として一つの摺接部材 1 0 0しか設けられていない。 しかし上 述の第六の実施例に於ける第一の摺接部材 7 O A及び第二の摺接部材 7 0 Bと同様、引張り コイルばね 9 2及び 9 4に摺接する第一及び第二の抗カ発生手段として互いに異なる材料 よりなる第一の摺接部材及ぴ第二の摺接部材が設けられてもよい。 第八の実施例
図 2 7は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第八の実施例を示す側面図、図 2 8は第八の実施例を示す拡大部 分背面図である。
この第八の実施例に於いては、シャフト部材 6 2の周りに第一の復帰付勢手段としての第 一のコイルばね 1 0 6及び第二の復帰付勢手段としての第二のコイルばね 1 0 8が配設さ れている。 コイルばね 1 0 6及び 1 0 8は捩りコイルばねであり、 軸線 6 4に整合して互い に他に対し同心状に延在している。 コイルばね 1 0 6はコイルばね 1 0 8の外側に位置し、 コイルばね 1 0 8より径方向に隔置されている。
コイルばね 1 0 6は支持ブラケッ ト 5 4のベース部 5 4 Aの上面には第一の抗カ発生手 段として機能する樹脂製の摺接部材 1 1 0が固定されている。図 2 9及び図 3 0に示されて いる如く、 摺接部材 1 1 0は上面に断面円弧状の摺接溝 1 1 2を有している。 コイルばね 1 0 6及び 1 0 8の一端は摺接部材 1 1 0又は支持ブラケッ ト 5 4のべ一ス部 5 4 Aに固定 され、他端は固定部材 1 1 4によりペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの裏面に取り付けられ ている。 またシャフト部材 6 2には第二の抗カ発生手段として機能する樹脂製の円筒状のス リーブ 1 1 6が嵌合状態にて固定されており、スリープ 1 1 6はシャフト部材 6 2の周りに て一対の枢支部 5 2 Cの間に延在している。
コイルばね 1 0 6及び 1 0 8はそれぞれコイル部の一端から他端までの実質的に全領域 に亘り摺接溝 1 1 2及ぴスリーブ 1 1 6に当接し、それぞれ摺接溝 1 1 2及びスリーブ 1 1 6を僅かに径方向外方及ぴ径方向内方に押圧している。 コイルばね 1 0 6は、 ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルの巻き戻し方向に弾性変形され、 これにより漸次拡径するよぅ配設されている。 これに対しコイルばね 1 0 8は、 ぺダルア一 ム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルの卷き增し方向に弾性変形さ れ、 これにより漸次縮径するよう配設されている。
従ってペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルばね 1 0
6及び 1 0 8がそれぞれ摺接溝 1 1 2及びスリープ 1 1 6を押圧する力が漸次増大し、 これ に対応してそれぞれコイルばね 1 0 6及ぴ 1 0 8と摺接溝 1 1 2及ぴスリーブ 1 1 6との 間の摩擦力が漸次増大する。 尚コイルばね 1 0 6及び 1 0 8のコイル部分と固定部材 1 1 4 との間の直線部分は、 過剰に湾曲変形しないよう補強されていてもよい。 9 またこの実施例に於いても、摺接部材 1 1 0を構成する樹脂の弾性係数 K 1は比較的高く、 スリーブ 1 1 6を構成する樹脂の弾性係数 K2は摺接部材 1 1 0を構成する樹脂の弾性係数 K 1よりも小さいよう設定されている。 尚スリ一プ 1 1 6は摺接部材 1 1 0よりも軸線 6 4 に近く、従ってスリーブ 1 1 6の周方向の弾性変形量は摺接部材 1 1 0の周方向の弾性変形 量よりも少なくてよいので、 摺接部材 1 1 0を構成する樹脂の弾性係数 K 1 とスリープ 1 1 6を構成する樹脂の弾性係数 K2との差は、 上述の第六の実施例に於ける摺接部材 7 O A及 び 7 0 Bの弾性係数の差よりも小さくてよい。
摺接溝 1 1 2及ぴスリープ 1 1 6の外面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理によ り摩擦係数が低く設定されている。特にコイルばね 1 0 6に対する摺接溝 1 1 2の静止摩擦 係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) はコイルばね 1 0 8に対するスリーブ 1 1 6の外面の静止 摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 i s2) よりも低く設定されている。
また摺接溝 1 1 2に対する第一のコイルばね 1 0 6の押圧力及びスリーブ 1 1 6の外面 に対する第二のコイルばね 1 0 8の押圧力は互いに同程度である。 よって第二のコイルばね 1 0 8とスリープ 1 1 6の外面との間の最大静止摩擦力は、第一のコイルばね 1 0 6と摺接 溝 1 1 2との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従って摺接部材 1 1 0の摺接溝 1 1 2と第一のコイルばね 1 0 6の互いに摩擦係合する 面は、 摩擦力にて第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、 スリーブ 1 1 6の外面と 第二のコイルばね 1 0 8の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二 の摩擦面対を郭定している。 またスリーブ 1 1 6は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対 が、支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性 変形によって許容する変位部材としても機能する。
尚第八の実施例の他の点は上述の第六及び第七の実施例と同様に構成されている。従って 第八の実施例は、摺接溝 1 1 2に対する第一のコイルばね 1 0 6の摺動方向及びスリープ 1 1 6の外面に対する第二のコイルばね 1 0 8の摺動方向が軸線 6 4の周りの周方向であり、 摺接溝 1 1 2に於ける摺接部材 1 1 0の弾性変形の方向及ぴスリーブ 1 1 6の外面に於け る第二のコイルばね 1 0 8の弾性変形の方向も軸線 6 4の周りの周方向である点を除き、上 述の第六及び第七の実施例と同様に作動する。 従って第八の実施例によれば、 上述の第六の 実施例と同様の作用効果を得ることができる。
第九の実施例 図 3 1は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第九の実施例を示す側面図、図 3 2は第九の実施例を示す拡大部 分背面図である。
この第九の実施例に於いては、 樹脂製の円筒状のスリ一プ 1 1 6が設けられているが、 上 述の第八の実施例に於ける摺接部材 1 1 0は設けられていない。スリープ 1 1 6は遊嵌合状 態にてシャフト部材 6 2を囲繞し、両端にて支持ブラケッ ト 5 4の周壁部 5 2 Bに固定され ている。第一の復帰付勢手段としての第一のコイルばね 1 0 6はスリープ 1 1 6の外側に配 設され、第二の復帰付勢手段としての第二のコイルばね 1 0 8はスリーブ 1 1 6とシャフ ト 部材 6 2との間に配設されている。 コイルばね 1 0 6及び 1 0 8の一端は固定部材 1 1 8に より支持ブラケット 5 4のべ一ス部 5 4 Aの上面に固定され、他端は固定部材 1 1 4により ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの裏面に固定されている。
尚この実施例に於いても、 コイルばね 1 0 6及ぴ 1 0 8のコイル部分と固定部材 1 1 4と の間の直線部分は、 過剰に湾曲変形しないよう補強されていてもよい。 また図には示されて いないが、 コイルばね 1 0 8の直線部分はスリープ 1 1 6の端部に設けられた切欠きを貫通 して延在している。
コイルばね 1 0 6及ぴ 1 0 8はそれぞれコイル部の一端から他端までの実質的に全領域 に亘りスリープ 1 1 6の外面及ぴ内面に当接し、それぞれスリーブ 1 1 6を僅かに径方向内 方及び径方向外方へ押圧している。従ってスリーブ 1 1 6は外面側に於いて第一の抗カ発生 手段の第一の摺動摩擦部及び第一の弾性変形部として機能し、内面側に於いて第二の抗カ発 生手段の第二の搢動摩擦部及び第二の弾性変形部として機能する。
コイルばね 1 0 6は、 ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルの卷き増し方向に弾性変形され、 これにより漸次拡径するよう配設されている。 これ に対しコイルばね 1 0 8は、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれ て、 コイルの巻き戻し方向に弾性変形され、 これにより漸次拡径するよう配設されている。 従ってペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルばね 1 0 6 及び 1 0 8がスリーブ 1 1 6を径方向に押圧する力が漸次増大し、 よってコイルばね 1 0 6 及び 1 0 8とスリープ 1 1 6 との間の摩擦力が漸次増大する。
またこの実施例に於いては、 スリーブ 1 1 6を構成する樹脂の弾性係数は比較的高く、 ス リーブ 1 1 6の内面には周方向に延在する複数のスリッ ト等が設けられることにより、スリ ーブ 1 1 6の内面側の弾性係数 K2はスリープ 1 1 6の外面側の弾性係数 K 1 よりも小さい よう設定されている。 尚スリーブ 1 1 6の内面はその外面よりも軸線 6 4に近く、 従ってス リーブ 1 1 6の内面の周方向の弾性変形量はス リープ 1 1 6の外面の周方向の弾性変形量 よりも少なくてよいので、 スリープ 1 1 6の外面側の弾性係数 K 1 とスリーブ 1 1 6の内面 側の弾性係数 Κ2との差は、 上述の第六の実施例に於ける摺接部材 7 O A及ぴ 7 0 Bの弾性 係数の差よりも小さくてよい。
スリーブ 1 1 6の外面及び内面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係 数が低く設定されている。特にコイルばね 1 0 6に対するスリーブ 1 1 6の外面の静止摩擦 係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) はコイルばね 1 0 8に対するスリーブ 1 1 6の内面の静止 摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 /i s2) よりも低く設定されている。
またス リーブ 1 1 6の外面に対する第一のコイルばね 1 0 6の押圧力及びスリープ 1 1 6の内面に対する第二のコイルばね 1 0 8の押圧力は互いに同程度である。 よって第二のコ ィルばね 1 0 8とスリープ 1 1 6の内面との間の最大静止摩擦力は、第一のコイルばね 1 0 6とスリーブ 1 1 6の外面との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従ってスリーブ 1 1 6の外面と第一のコイルばね 1 0 6の互いに摩擦係合する面は、摩擦 力にて第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、スリープ 1 1 6の内面と第二のコィ ルばね 1 0 8の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対 を郭定している。 またスリーブ 1 1 6は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハ ウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によ つて許容する変位部材としても機能する。
尚第九の実施例の他の点は上述の第六乃至第八の実施例と同様に構成されている。従って ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルばね 1 0 6は縮径 し、 コイルばね 1 0 8は拡径する点を除き、 第九の実施例は上述の第八の実施例と同様に作 動する。 よって第九の実施例によれば、 上述の第六の実施例と同様の作用効果を得ることが できる。
第十の実施例 図 3 3は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十の実施例を示す縦断面図、図 3 4は第十の実施例を示す背面 図である。 この第十の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面側に第一の復帰付 勢手段としての第一の板ばね 1 1 8及ぴ第二の復帰付勢手段としての第二の板ばね 1 2 0 が配設されている。板ばね 1 1 8及び 1 2 0はペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの幅方向に 沿って僅かに互いに隔置されている。板ばね 1 1 8及ぴ 1 2 0は下端のヒンジ部にてシャフ ト部材 6 2を囲繞し、 シャフト部材 6 2により枢支されている。 また板ばね 1 1 8及び 1 2 0は中央部が平板部 5 2 Aより離れる方向へ湾曲し、 中央部の外面にて車輛の車体 Bの傾斜 部に当接している。
第一の板ばね 1 1 8の幅は第二の板ばね 1 2 0の幅よりも大きく、第一の板ばね 1 1 8の ばね定数は第二の板ばね 1 2 0のばね定数と実質的に同一又はそれよりも低い値に設定さ れている。板ばね 1 1 8及び 1 2 0の何れの先端部もペダルァ一ム 5 2の平板部 5 2 Aより 離れる方向へ僅かに湾曲している。板ばね 1 1 8及ぴ 1 2 0の幅はその全長に亘り一定であ るが、 先端部の幅が他の部分よりも小さく設定されてもよい。
ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面には第一の抗カ発生手段として機能する榭脂製 の第一の摺接板 1 2 2及び第二の抗カ発生手段として機能する樹脂製の第二の摺接板 1 2 4が固定されている。板ばね 1 1 8及び 1 2 0の先端部はそれぞれ第一の摺接板 1 2 2及ぴ 第二の摺接板 1 2 4に当接し、 対応する搢接板を平板部 5 2 Aに対し僅かに押圧している。 ペダルアーム 5 2が踏み込まれ、ペダルアーム 5 2が支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に 枢動すると、板ばね 1 1 8及ぴ 1 2◦はそれぞれペダルアーム 5 2に対する復帰付勢力を增 大し、 摺接板 1 2 2及び 1 2 4に対する押圧力を増大する。 また板ばね 1 1 8及ぴ 1 2 0は 平板部 5 2 Aに沿ってシャフト部材 6 2より離れる方向へそれぞれ摺接板 1 2 2及ぴ 1 2 4を弾性により剪断変形させる力を及ぼす。
従って摺接板 1 2 2及ぴ 1 2 4の剪断変形方向について見て、摺接板 1 2 2を構成する榭 脂の弾性係数 K 1 は比較的高く、 摺接板 1 2 4を構成する樹脂の弾性係数 K2は摺接板 1 2 2を構成する樹脂の弾性係数 K 1よりも小さく設定されている。 尚これらの弾性係数の設定 は摺接板 1 2 2及び 1 2 4を構成する樹脂を異ならせることにより達成されてもよく、 また ペダルアーム 5 2の長手方向に沿う複数のスリッ トの如き凹凸形状により達成されてもよ レ、。
摺接板 1 2 2及び 1 2 4の表面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係 数が低く設定されている。特に第一の板ばね 1 1 8に対する第一の摺接板 1 2 2の外面の静 止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) は第二の板ばね 1 2 0に対する第二の摺接板 1 2 4 の内面の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 S2) よりも低く設定されている。
また第一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0は上述の如く設定されているので、第二 の摺接板 1 2 4に対する第二の板ばね 1 2 0の押圧力は第一の摺接板 1 2 2に対する第一 の板ばね 1 1 8の押圧力と同程度又はこれによりも大きい。 よって第二の板ばね 1 2 0と第 二の摺接板 1 2 4との間の最大静止摩擦力は、第一の板ばね 1 1 8と第一の摺接板 1 2 2と の間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従って第一の板ばね 1 1 8と第一の摺接板 1 2 2の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて 第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、第二の板ばね 1 2 0と第二の摺接板 1 2 4 の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定してい る。 また第二の摺接板 1 2 4は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容 する変位部材としても機能する。
ペダルアーム 5 2は第一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0のばね力によりシャフ ト部材 6 2の周りに図 3 3で見て反時計回り方向へ付勢されている。従ってペダルアーム 5 2に踏力が作用していないときには、ペダルアーム 5 2はその平板部 5 2 Aの下端のストッ パ 5 2 Fが支持ブラケッ ト 5 4のベース部 5 4 Aの上面に当接する初期位置に位置決めさ れる。
ペダルアーム 5 2が踏み込まれ、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大する につれて、 第一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0のばね力が漸次増大する。 従ってべ ダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、第一の板ばね 1 1 8及ぴ第 二の板ばね 1 2 0がそれぞれ第一の摺接板 1 2 2及び第二の第一の摺接板 1 2 4を垂直に 押圧する力も漸次増大し、それぞれ第一の板ばね 1 1 8と第一の摺接板 1 2 2との間の摩擦 力及び第二の板ばね 1 2 0と第二の第一の摺接板 1 2 4との間の摩擦力が漸次増大する。ま たペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、第一の板ばね 1 1 8及 び第二の板ばね 1 2 0がそれぞれ第一の摺接板 1 2 2及び第二の第一の摺接板 1 2 4を剪 断変形させる力も漸次増大する。
第一の板ばね 1 1 8と第一の摺接板 1 2 2との間にその表面に沿って相対的に作用する 力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、第二の板ばね 1 2 0と第二の摺接板 PC漏 008/061179
1 2 4との間の摩擦力もそれらの間の最大静止摩擦力以下である。 また第一の摺接板 1 2 2 及ぴ第二の第一の摺接板 1 2 4の剪断変形量もそれほど大きくならない。 よってぺダルア一 ム 5 2は図 3 3で見て実質的に枢動しない。
第一の板ばね 1 1 8と第一の摺接板 1 2 2との間にその表面に沿って相対的に作用する 力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、第一の板ばね 1 1 8の先端部が平板部 5 2 A に沿ってシャフト部材 6 2より離れる方向へ第一の摺接板 1 2 2に対し相対的に変位する。 また第二の板ばね 1 2 0と第二の摺接板 1 2 4との間にその表面に沿って相対的に作用す る力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であれば、第二の摺接板 1 2 4は第二の板ばね 1 2 0によって剪断変形され、その剪断変形によるばね力はペダルアーム 5 2の枢動を抑制する 方向に作用する。従ってペダルアーム 5 2は図 1 8で見て軸線 6 4の周りに僅かに枢動する。 更に第二の板ばね 1 2 0と第二の摺接板 1 2 4との間にその表面に沿って相対的に作用 する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、第二の板ばね 1 2 0の先端部も平板部 5 2 Aに沿ってシャフト部材 6 2より離れる方向へ第二の摺接板 1 2 4に対し相対的に変位 する。 よってペダルアーム 5 2を初期位置へ復帰させる方向に作用するばね力は実質的に第 一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0のばね力となる。
従って第十の実施例は、第一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0のばね力がそれぞれ 第一の摺接板 1 2 2及び第二の摺接板 1 2 4に直接作用し、また第一の搐接板 1 2 2及び第 二の摺接板 1 2 4がそれぞれ第一の板ばね 1 1 8及ぴ第二の板ばね 1 2 0の先端部により 剪断変形される点を除き、 上述の第六の実施例と同様に作動する。 よって第十の実施例によ れば、第一及び第二の復帰付勢手段として板ばねを使用して上述の第六の実施例と同様の作 用効果を得ることができる。
特にこの第十の実施例によれば、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大する につれて第一の板ばね 1 1 8及び第二の板ばね 1 2 0がそれぞれ第一の摺接板 1 2 2及び 第二の第一の摺接板 1 2 4を押圧する力の増大率は、上述の第六乃至第七の実施例の場合よ りも大きい。従ってこの第十の実施例に於ける F— S特性曲線は図 3 5に示されている如き ヒステリシス曲線を描く。
第 ~1 ^一の実施例 図 3 6は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第" 1 "一の実施例を示す側面図、図 3 7は第 ^—の実施例を示す拡 大部分背面図、図 3 8及び図 3 9はそれぞれ第一のトーションバー及び第二のトーションバ 一を示す正面図である。また図 4 0及び図 4 1はそれぞれ支持ブラケットの一方のトラニォ ン及び他方のトラニオンをペダルアームの軸線に沿って見た状態にて示す拡大正面図であ る。
この第十一の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面側に第一の復帰 付勢手段としての第一のト一ションバー 1 2 8及ぴ第二の復帰付勢手段としての第二のト ーシヨンバー 1 3 0が配設されている。 トーションパー 1 2 8及び 1 3 0は断面円形の線材 にて形成されているが、 トーションパー 1 3 0の直径はトーションパー 1 2 8の直径よりも 大きい。従ってトーションバー 1 3 0のばね定数はト一ションバー 1 2 8のばね定数よりも 髙いが、 これらのトーシヨンバ一のばね定数は互いに同一であってもよく、 また大小関係が 上記関係とは逆のばね定数であってもよい。
図 3 8に示されている如く、第一のトーションバ一 1 2 8は軸線 6 4に平行に且つ互いに 整合して延在する トーションバ一部分 1 2 8 A及ぴガイ ド部 1 2 8 Bと、 トーションバ一部 分 1 2 8 A及びガイ ド部 1 2 8 Bの互いに近い側の一端より垂直に U字形をなすよぅ延在 する枢動アーム部 1 2 8 Cと、 トーションパ一部分 1 2 8 Aの他端より垂直に延在する固定 アーム部 1 2 8 Dとを有している。
同様に図 3 9に示されている如く、第二のトーションパー 1 3 0は軸線 6 4に平行に且つ 互いに整合して延在する トーションバ一部分 1 3 0 A及びガイ ド部 1 3 0 Bと、 トーション パー部分 1 3 0 A及びガイ ド部 1 3 0 Bの互いに近い側の一端より垂直に U字形をなすよ ぅ延在する枢動アーム部 1 3 0 Cと、 トーションバ一部分 1 3 O Aの他端より垂直に延在す る固定アーム部 1 3 0 Dとを有している。
またこの第 ^—の実施例に於いては、支持プラケット 5 4の一対のトラニオン 5 4 Bの厚 さは上述の他の実施例のトラニオンよりも大きく設定されている。図 4 0に示されている如 く、 トーションバ一部分 1 2 8 A及ぴ固定アーム部 1 2 8 Dは一方のトラニオン 5 4 Bに設 けられた溝に嵌入しており、 図 4 1に示されている如く、 ガイ ド部 1 2 8 Bは他方のトラニ オン 5 4 Bに設けられた孔に嵌入している。 固定アーム部 1 2 8 Dの先端は直角に折り曲げ られ、 その先端部は一方のトラニオン 5 4 Bに設けられた孔に嵌入し、 これによりそのトラ 二オン 5 4 Bに固定されている。
同様に図 4 1に示されている如く、 トーションパ一部分 1 3 O A及ぴ固定アーム部 1 3 0 Dは他方のトラニオン 5 4 Bに設けられた溝に嵌入しており、 図 4 0に示されている如く、 ガイ ド部 1 3 0 Bは一方のトラニオン 5 4 Bに設けられた孔に嵌入している。固定アーム部 1 3 O Dの先端も直角に折り曲げられ、その先端部は他方のトラニオン 5 4 Bに設けられた 孔に嵌入し、 これによりそのトラニオン 5 4 Bに固定されている。
支持ブラケッ ト 5 4の一対のトラニオン 5 4 Bの間には蒲鋅状のガイ ドプラケッ ト 1 3 2が設けられ、 支持ブラケット 5 4のベース部 5 4 Aの上面に一体的に固定されている。 ト ーションバ一部分 1 2 8 A及び 1 3 O Aはガイ ドブラケッ ト 1 3 2に設けられた孔を貫通 して延在しており、ガイ ドプラケット 1 3 2に対し自由に相対回転し得るようになつている。 ガイ ド部 1 2 8 B及ぴガイ ド部 1 3◦ Bもそれぞれ対応する トラニオン 5 4 Bに対し自由 に相対回転し得るようになっている。
ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面には第一の抗カ発生手段として機能する樹脂製 の第一の摺接板 1 3 4及び第二の抗カ発生手段として機能する樹脂製の第二の摺接板 1 3 6が固定されている。枢動アーム部 1 2 8 C及び 1 3 0 Cの先端部はそれぞれ第一の摺接板 1 3 4及び第二の摺接板 1 3 6に当接し、対応する摺接板を平板部 5 2 Aに対し僅かに押圧 している。
ペダルアーム 5 2が踏み込まれ、ペダルアーム 5 2が支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に 枢動すると、 トーションパー 1 2 8及び 1 3 0はそれぞれペダルアーム 5 2に対する復帰付 勢力を増大し、 摺接板 1 3 4及ぴ 1 3 6に対する押圧力を増大する。 またトーションパー 1 2 8及び 1 3 0の枢動アーム部 1 2 8 C及び 1 3 0 Cは平板部 5 2 Aに沿ってシャフ ト部 材 6 2より離れる方向へそれぞれ摺接板 1 3 4及び 1 3 6を弾性により剪断変形させる力 を及ぼす。
従って摺接板 1 3 4及ぴ 1 3 6の剪断変形方向について見て、摺接板 1 3 4を構成する樹 脂の弾性係数 K 1 は比較的高く、 摺接板 1 3 6を構成する樹脂の弾性係数 K2 は摺接板 1 3 4を構成する樹脂の弾性係数 K 1よりも小さく設定されている。 尚これらの弾性係数の設定 は摺接板 1 3 4及び 1 3 6を構成する樹脂を異ならせることにより達成されてもよく、また ペダルアーム 5 2の長手方向に沿う複数のスリ ッ トの如き凹凸形状により達成されてもよ い。
摺接板 1 3 4及ぴ 1 3 6の表面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係 数が低く設定されている。特に枢動アーム部 1 2 8 Cに対する第一の摺接板 1 3 4の表面の 静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数/ 1 si) は枢動アーム部 1 3 0 Cに対する第二の摺接板 1 3 6の表面の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 μ 32) よりも低く設定されている。
またトーションバー 1 2 8及び 1 3 0のばね定数は上述の如く設定されているので、第二 の摺接板 1 3 6に対する トーションパー 1 3 0の枢動アーム部 1 3 0 Cの押圧力は第一の 摺接板 1 3 4に対する トーションバー 1 2 8の枢動アーム部 1 2 8 Cの押圧力よりも大き い。 よって枢動アーム部 1 3 0 Cと第二の摺接板 1 3 6 との間の最大静止摩擦力は、 枢動ァ —ム部 1 2 8 Cと第一の摺接板 1 3 4との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従って枢動アーム部 1 2 8 Cと第一の摺接板 1 3 4の互いに摩擦係合する面は、摩擦力に て第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、枢動アーム部 1 3 0 Cと第二の摺接板 1 3 6の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定し ている。 また第二の摺接板 1 3 6は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジ ング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって 許容する変位部材としても機能する。
第一のトーションバー 1 2 8のトーションバ一部分 1 2 8 Α及び第二のトーションパー 1 3 0のトーションバ一部分 1 3 O Aは軸線 6 4より隔置された状態にてこれに平行に延 在している。 従ってペダルアーム 5 2が軸線 6 4の周りに枢動すると、 枢動アーム部 1 2 8 C及び 1 3 0 Cの先端はそれぞれ第一の摺接板 1 3 4及び第二の摺接板 1 3 6に対しぺダ ルアーム 5 2の長手方向に相対的に変位しようとする。
しかし枢動アーム部 1 2 8 C及ぴ 1 3 0 Cの先端はそれぞれ第一の摺接板 1 3 4及び第 二の摺接板 1 3 6に摩擦係合している。従って枢動アーム部 1 2 8 C及ぴ 1 3 0 Cの先端と それぞれ第一の摺接板 1 3 4及ぴ第二の摺接板 1 3 6との間にそれらの表面に沿って相対 的に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、枢動アーム部 1 2 8 C 及び 1 3 0 Cの先端はそれぞれ第一の摺接板 1 3 4及ぴ第二の摺接板 1 3 6に対し相対的 に変位しない。 よってペダルアーム 5 2は支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に枢動しない。 枢動ァ一ム部 1 2 8 Cの先端と第一の摺接板 1 3 4との間にその表面に沿って相対的に 作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、枢動アーム部 1 2 8 Cの先端が第一 の摺接板 1 3 4に対し相対的に変位する。従ってペダルアーム 5 2は支持ブラケッ ト 5 4に 対し相対的に軸線 6 4の周りに枢動する。
しかし枢動アーム部 1 3 0 Cの先端が第二の摺接板 1 3 6に摩擦係合しているので、 この 摩擦係合部に於いては枢動アーム部 1 3 0 Cの先端は第二の摺接板 1 3 6に対し相対的に 変位せず、第二の摺接板 1 3 6は枢動アーム部 1 3 0 Cの先端によって剪断方向に弾性変形 せしめられる。 よってこの状況に於いては、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするば ね力は、 トーシヨンバ一 1 2 8及ぴ 1 3 0のばね力及び第二の摺接板 1 3 6の弾性変形によ るばね力である。
また枢動アーム部 1 3 0 Cの先端と第二の摺接板 1 3 6との間にその表面に沿って相対 的に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、枢動アーム部 1 3 O Cの先端も 第二の摺接板 1 3 6に対し相対的に変位する。 従ってこの状況に於いては、 第二の摺接板 1 3 6は枢動アーム部 1 3 0 Cの先端によって剪断方向に弾性変形せしめられなくなるので、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、 トーションバー 1 2 8及び 1 3 0の ばね力である。
従ってこの第 -—の実施例に於いても、運転者によりペダルアーム 5 2に付与される踏力 が 0より増大される際の踏力 Fと平板部 5 2 Aの踏面中央のストローク Sとの間の関係は、 上述の第一の実施例の場合と同様であり、 F— S特性は図 6に示されている如き二段折れの 特性である。 またこの第 "一の実施例に於いても、 ペダルアーム 5 2のストローク Sが増大 するにつれて枢動アーム部 1 2 8 C及ぴ 1 3 0 Cの先端がそれぞれ第一の摺接板 1 3 4及 び第二の摺接板 1 3 6を押圧する力が漸次増大し、 これよりそれぞれ枢動アーム部 1 2 8 C 及び 1 3 0 Cの先端と第一の摺接板 1 3 4及び第二の摺接板 1 3 6との間の摩擦力が漸次 増大する。 よってペダルアーム 5 2に付与される踏力が増減される際の F— S特性曲線は図 3 5に示されている如きヒステリシス曲線を描く。
従って第十一の実施例は、 トーシヨンバー 1 2 8及び 1 3 0のばね力がそれぞれ第一の摺 接板 1 3 4及び第二の摺接板 1 3 6に直接作用し、また第一の摺接板 1 3 4及び第二の摺接 板 1 3 6がそれぞれ枢動アーム部 1 2 8 C及ぴ 1 3 0 Cの先端部により剪断変形される点 を除き、 上述の第六の実施例と同様に作動する。 よって第"! ^一の実施例によれば、 第一及び 第二の復帰付勢手段としてトーションパーを使用して上述の第十の実施例の場合と同様の 作用効果を得ることができる。
第十二の実施例 図 4 2は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十二の実施例を示す側面図、図 4 3は第十二の実施例を示す拡 大部分背面図、 図 4 4は第十二の実施例の要部を示す拡大横断面図である。
この第十二の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面側に第一の復帰 付勢手段としての第一の圧縮コイルばね 1 3 8及ぴ第二の復帰付勢手段としての第二の圧 縮コイルばね 1 4 0が配設されている。支持ブラケッ ト 5 4のベース部 5 4 Aにはばね取り 付け板 1 4 2がー体に形成されており、第一の圧縮コイルばね 1 3 8及び第二の圧縮コイル ばね 1 4 0はペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面とばね取り付け板 1 4 2との間に弹 装されている。 図 4 2に示されている如く、 ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 A及ぴばね取り 付け板 1 4 2はペダルァ一ム 5 2がその初期位置にあるときに実質的に互いに平行になる ように設定されている。
圧縮コイルばね 1 3 8及び 1 4 0は、軸線 6 4の周りの仮想の円弧線に対する接線方向に 延在する軸線 1 4 4に整合して互いに他に対し同心状に延在している。軸線 1 4 4はペダル アーム 5 2がその初期位置にあるときにはペダルアーム 5 2の平板部 5 2 A及ぴばね取り 付け板 1 4 2に対し実質的に垂直に延在する。圧縮コイルばね 1 3 8は圧縮コイルばね 1 4 0の外側に位置し、 圧縮コイルばね 1 4 0より径方向に隔置されている。 圧縮コイルばね 1
3 8を構成する線材の直径は圧縮コイルばね 1 4 0を構成する線材の直径よりも大きい。従 つて圧縮コイルばね 1 3 8のばね定数は圧縮コイルばね 1 4 0のばね定数よりも高いが、 こ れらの圧縮コイルばねのばね定数は互いに同一であってもよく、 また大小関係が上記関係と は逆のばね定数であってもよい。
ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面には第一の抗カ発生手段として機能する第一の 摺接板 1 4 6の一端が固定され、ばね取り付け板 1 4 2には第二の抗カ発生手段として機能 する第二の搢接板 1 4 8の一端が固定されている。第一の摺接板 1 4 6及び第二の摺接板 1
4 8は何れも樹脂にて形成され、軸線 1 4 4に沿って延在する実質的に半円筒形をなしてい る。
摺接板 1 4 6及び 1 4 8はペダルアーム 5 2がその初期位置にあるときの平板部 5 2 A とばね取り付け板 1 4 2との間の距離 Lよりも小さく且つ距離 Lの半分よりも大きい長さ を有している。 従ってペダルアーム 5 2がその初期位置にあるときにも、 摺接板 1 4 6及ぴ
1 4 8は互いにオーバーラップして延在している。摺接板 1 4 6及び 1 4 8はそれぞれ圧縮 コイルばね 1 3 8及ぴ 1 4 0に対し軸線 6 4の側に位置し、それぞれ内側円筒面にて圧縮コ ィルばね 1 3 8及び 1 4 0に当接し、 対応する圧縮コイルばねを僅かに押圧している。 第一の摺接板 1 4 6の内側円筒面に於ける長手方向の弾性係数 K 1は比較的高く、 第二の 摺接板 1 4 8の内側円筒面に於ける長手方向の弾性係数 K2は第一の摺接板 1 4 6の内側円 筒面に於ける長手方向の弾性係数 K 1よりも小さく設定されている。 尚これらの弾性係数の 設定は摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8を構成する樹脂を異ならせることにより達成されてもよく、 また摺接板の長手方向に沿う複数のスリットの如き DD凸形状により達成されてもよい。 摺接板 1 4 6及び 1 4 8の内側円筒面はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により 摩擦係数が低く設定されている。特に圧縮コイルばね 1 3 8に対する第一の摺接板 1 4 6の 内側円筒面の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数/ si) は圧縮コイルばね 1 4 0に対する第 二の摺接板 1 4 8の内側円筒面の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数/ i s2) よりも低く設定 されている。
また第一の摺接板 1 4 6に対する圧縮コイルばね 1 3 8の押圧力及び第二の摺接板 1 4 8に対する圧縮コイルばね 1 4 0の押圧力は互いに同程度である。 よって圧縮コイルばね 1 4 0と第二の摺接板 1 4 8との間の最大静止摩擦力は、圧縮コイルばね 1 3 8と第一の摺接 板 1 4 6との間の最大静止摩擦力よりも大きい。
従って圧縮コイルばね 1 3 8と第一の摺接板 1 4 6の互いに摩擦係合する面は、摩擦力に て第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、圧縮コイルばね 1 4 0と第二の摺接板 1 4 8の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定し ている。 また第二の摺接板 1 4 8は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジ ング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって 許容する変位部材としても機能する。
圧縮コイルばね 1 3 8、 1 4 0及び摺接板 1 4 6、 1 4 8はペダルアーム 5 2がその初期 位置にあるときには軸線 1 4 4に沿って延在し、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aとばね取 り付け板 1 4 2との間に弾装されている。従ってペダルアーム 5 2が軸線 6 4の周りに枢動 すると、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aとばね取り付け板 1 4 2との間の距離 Lが変化す るので、圧縮コイルばね 1 3 8及び 1 4 0はそれぞれ摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8に対し相対的 に軸線 1 4 4に沿って変位しようとする。
しかし摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8はそれぞれ圧縮コイルばね 1 3 8及び 1 4 0に当接し、互 いにォーパーラップして延在している。従って軸線 1 4 4に沿って圧縮コイルばね 1 3 8及 ぴ 1 4 0に対し相対的にそれぞれ摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8にそれらの長手方向に作用する 力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、圧縮コイルばね 1 3 8及ぴ 1 4 0の 卷回はそれぞれ摺接板 1 4 6及び 1 4 8に対し相対的に変位しない。 よってペダルアーム 5 2は支持ブラケット 5 4に対し相対的に枢動しない。
圧縮コイルばね 1 3 8に対し相対的に摺接板 1 4 6にその長手方向に作用する力がそれ らの間の最大静止摩擦力を越えると、圧縮コイルばね 1 3 8の卷回が摺接板 1 4 6に対し相 対的に変位する。従ってペダルアーム 5 2は支持ブラケッ ト 5 4に対し相対的に軸線 6 4の 周りに枢動する。
しかし圧縮コイルばね 1 4 0が摺接板 1 4 8に摩擦係合しているので、 この摩擦係合部に 於いては圧縮コイルばね 1 4 0の卷回は摺接板 1 4 8に対し相対的に変位しない。従って圧 縮コイルばね 1 4 0はペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aと摺接板 1 4 8の先端との間の部 分に於いては自由に圧縮変形するが、摺接板 1 4 8に摩擦係合する部分に於いては摺接板 1 4 8の半円筒状の内面側を長手方向に圧縮しつつ圧縮変形する。 よってこの状況に於いては、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、圧縮コイルばね 1 3 8のばね力及び 圧縮コイルばね 1 4 0の上記圧縮変形する部分のばね力及び摺接板 1 4 8の圧縮変形によ るばね力である。
また圧縮コイルばね 1 4 0に対し相対的に摺接板 1 4 8にその長手方向に作用する力が それらの間の最大静止摩擦力を越えると、圧縮コイルばね 1 4 0の卷回も摺接板 1 4 8に対 し相対的に変位する。 従ってこの状況に於いては、 圧縮コイルばね 1 4 0もその全体が圧縮 変形するので、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、 圧縮コイルばね 1 3 8及ぴ圧縮コイルばね 1 4 0のばね力であり、 よってペダルアーム 5 2を復帰付勢するばね 全体としてのばね定数は低下する。
従ってこの第十二の実施例に於いても、運転者によりペダルアーム 5 2に付与される踏力 が 0より增大される際の踏力 Fと平板部 5 2 Aの踏面中央のス トローク Sとの間の関係は、 上述の第一の実施例の場合と同様であり、 F— S特性は図 6に示されている如き二段折れの 特性である。 またこの第十二の実施例に於いても、 ペダルアーム 5 2のストローク Sが増大 するにつれて圧縮コイルばね 1 3 8及び 1 4 0は中央部が下方へ変位するよう湾曲し、圧縮 コイルばね 1 3 8及び 1 4 0がそれぞれ摺接板 1 4 6及び 1 4 8を押圧する力が漸次増大 し、 これよりこれらの間の摩擦力が漸次増大する。 よってペダルアーム 5 2に付与される踏 力が増減される際の F— S特性曲線は図 3 5に示されている如きヒステリシス曲線を描く。 従ってこの第十二の実施例は、摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8がそれらの長手方向に沿ってそれ ぞれ圧縮コイルばね 1 3 8及び 1 4 0に摺接し、それらの長手方向に沿って弾性変形する点 を除き、 上述の第六の実施例と同様に作動する。 よって第十二の実施例によれば、 第一及び 第二の復帰付勢手段として圧縮コイルばねを使用して上述の第六の実施例の場合と同様の 作用効果を得ることができる。
特にこの第十二の実施例によれば、 ペダルアーム 5 2のストロ一クがある値になると、 摺 接板 1 4 6及ぴ 1 4 8の先端がそれぞればね取り付け板 1 4 2及びペダルアーム 5 2の平 板部 5 2 Aに当接し、 ペダルアーム 5 2のそれ以上の枢動を抑制する。 従って全開ストッパ を省略又は小型化することができる。
尚図示の実施例に於いては、第一の摺接板 1 4 6の一端がペダルアーム 5 2の平板部 5 2
Aの背面に固定され、第二の摺接板 1 4 8の一端がばね取り付け板 1 4 2に固定されている。 しかし第一の摺接板 1 4 6の一端がばね取り付け板 1 4 2に固定され、第二の搢接板 1 4 8 の一端がペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面に固定されてもよい。
第十三の実施例 図 4 5は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十三の実施例を示す側面図、図 4 6は第十三の実施例を示す拡 大部分背面図、 図 4 7は第十三の実施例の要部を示す拡大部分断面図である。
この第十三の実施例に於いては、 上述の第十二の実施例の場合と同様、 支持ブラケッ ト 5 4のベース部 5 4 Aにはばね取り付け板 1 4 2が一体に形成されており、ペダルアーム 5 2 の平板部 5 2 Aの背面とばね取り付け板 1 4 2との間には第一の圧縮コイルばね 1 5 0及 び第二の圧縮コイルばね 1 5 2が弾装されている。圧縮コイルばね 1 5 0は帯状の鋼材がビ ャ樽形に卷回された渦巻きばねであり、 各卷回は互いに摩擦係合している。 これに対し圧縮 コイルばね 1 5 2は線状の鋼材が円筒形に卷回された通常の圧縮コイルばねである。尚圧縮 コイルばね 1 5 0は切頭円錐形又は鼓形をなしていてもよい。
上述の第十二の実施例の圧縮コイルばね 1 3 8及ぴ 1 4 0と同様、圧縮コイルばね 1 5 0 及び 1 5 2は軸線 1 4 4に整合して互いに他に対し同心状に延在している。圧縮コイルばね 1 5 2は圧縮コイルばね 1 5 0の外側に位置し、圧縮コイルばね 1 5 0より径方向に隔置さ れている。 圧縮コイルばね 1 5 0及び 1 5 2のばね定数は互いに同一であってもよく、 また —方が他方よりも高くてもよい。 ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面及ぴばね取り付け板 1 4 2にはそれぞれ第二の 抗カ発生手段として機能する樹脂製の半円筒形の摺接板 1 5 4及び 1 5 6の一端が固定さ れている。 摺接板 1 5 4は圧縮コイルばね 1 5 2の上側にてこれに当接し、 摺接板 1 5 6は 圧縮コイルばね 1 5 2の下側にてこれに当接している。摺接板 1 5 4及ぴ 1 5 6の軸線 1 4 4の周りの延在範囲は軸線 1 4 4の周りの 1 8 0度の範囲よりも小さい。 尚摺接板 1 5 4及 ぴ 1 5 6が圧縮コイルばね 1 5 2を径方向に押圧する力は、圧縮コイルばね 1 5 0の各卷回 が互いに径方向に押圧する力と同等に設定されている。
上述の第十二の実施例の摺接板 1 4 6及ぴ 1 4 8と同様、摺接板 1 5 4及び 1 5 6はぺダ ルアーム 5 2がその初期位置にあるときの平板部 5 2 Aとばね取り付け板 1 4 2との間の 距離しょりも小さく且つ距離 Lの半分よりも大きい長さを有している。従ってペダルアーム 5 2がその初期位置にあるときにも、摺接板 1 5 4及び 1 5 6は互いにオーバーラップして 延在している。 尚摺接板 1 5 4及び 1 5 6は、 ペダルアーム 5 2の枢動により平板部 5 2 A とばね取り付け板 1 4 2との間の距離 Lが小さくなつても、 互いに干渉しない限り、 軸線 1 4 4に対し上下方向以外の方向、 例えば水平方向に互いに隔置されていてもよい。
圧縮コイルばね 1 5 0の互いに摩擦係合する面及び摺接板 1 5 4、 1 5 6の内側円筒面は テフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係数が低く設定されている。 特に圧縮 コイルばね 1 6 2の互いに摩擦係合する面の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数/ i si) は圧 縮コイルばね 1 5 2に対する搢接板 1 5 4、 1 5 6の内側円筒面の静止摩擦係数 (第二の静 止摩擦係数 よりも低く設定されている。
また上述の如く第一の摺接板 1 4 6に対する圧縮コイルばね 1 3 8の押圧力及ぴ摺接板 1 5 4、 1 5 6に対する圧縮コイルばね 1 5 2の押圧力は互いに同程度である。 よって圧縮 コイルばね 1 5 2と摺接板 1 5 4、 1 5 6との間の最大静止摩擦力は、 圧縮コイルばね 1 5 0の卷回の間の最大静止摩擦力よりも大きく、圧縮コイルばね 1 5 0の各卷回は互いに他に 対し第一の抗カ発生手段として機能する。
従って圧縮コイルばね 1 5 0の卷回の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第一の抗カを 発生する第一の摩擦面対を郭定し、 圧縮コイルばね 1 5 2と摺接板 1 5 4、 1 5 6の互いに 摩擦係合する面は、 摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また 摺接板 1 5 4、 1 5 6は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4に 対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する変 位部材としても機能する。
上述の如く圧縮コイルばね 1 5 0の卷回は互いに摩擦係合し、摺接板 1 5 4及び 1 5 6は 内側円筒面にて圧縮コイルばね 1 5 2に摩擦係合している。従ってペダルアーム 5 2に踏力 が与えられても、軸線 1 4 4に沿って圧縮コイルばね 1 5 0の互いに摩擦係合する面の間に 作用するカ及ぴ軸線 1 4 4に沿って摺接板 1 5 4、 1 5 6に対し相対的に圧縮コイルばね 1 5 2に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、圧縮コイルばね 1 5 0の卷回は互いに他に対し相対的に変位せず、 また圧縮コイルばね 1 5 2は摺接板 1 5 4、 1 5 6に対し相対的に変位しない。 よってペダルアーム 5 2は支持ブラケッ ト 5 4に対し相 対的に枢動しない。
軸線 1 4 4に沿って圧縮コイルばね 1 5 0の互いに摩擦係合する面の間に作用する力が それらの間の最大静止摩擦力を越えると、圧縮コイルばね 1 5 0の卷回が軸線 1 4 4に沿つ て互いに他に対し相対的に変位し、 これにより圧縮コイルばね 1 5 0は弹性的に圧縮変形す る。従ってペダルアーム 5 2は支持ブラケット 5 4に対し相対的に軸線 6 4の周りに枢動す る。
しかし圧縮コイルばね 1 5 2は摺接板 1 5 4及び 1 5 6に摩擦係合しているので、圧縮コ ィルばね 1 5 2の卷回は摺接板 1 5 4及び 1 5 6に対し相対的に変位しない。従って圧縮コ ィルばね 1 5 2は搢接板 1 5 4及び 1 5 6の半円筒状の内面側を長手方向に圧縮しつつ圧 縮変形する。 よってこの状況に於いては、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね 力は、 圧縮コイルばね 1 5 0及び 1 5 2のばね力及び摺接板 1 5 4、 1 5 6の圧縮変形によ るばね力である。
また軸線 1 4 4に沿って摺接板 1 5 4、 1 5 6に対し相対的に圧縮コイルばね 1 5 2に作 用する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、圧縮コイルばね 1 5 2の卷回は摺接板 1 5 4、 1 5 6に対し相対的に変位する。 従ってこの状況に於いては、 圧縮コイルばね 1 5 2は実質的に摺接板 1 5 4及ぴ1 5 6を弾性変形させることなく圧縮変形するので、ペダル アーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、圧縮コイルばね 1 5 0及び 1 5 2のばね力 であり、 よってペダルアーム 5 2を復帰付勢するばね全体としてのばね定数は低下する。 従ってこの第十三の実施例に於いても、運転者によりペダルアーム 5 2に付与される踏力 が 0より増大される際の踏力 Fと平板部 5 2 Aの踏面中央のストローク Sとの間の関係は、 上述の第一の実施例の場合と同様であり、 F— S特性は図 6に示されている如き二段折れの 特性である。 またこの第十三の実施例に於いても、 ペダルアーム 5 2のストローク Sが増大 するにつれて圧縮コイルばね 1 5 2は長さが減少すると共に拡径する力 圧縮コイルばね 1 5 2は摺接板 1 5 4、 1 5 6により拡径が抑制される。 従って圧縮コイルばね 1 5 2が摺接 板 1 5 4、 1 5 6を押圧する力が漸次増大し、これよりこれらの間の摩擦力が漸次増大する。 よってペダルアーム 5 2に付与される踏力が増減される際の F— S特性曲線は図 1 7に示 されている如きヒステリシス曲線を描く。
従ってこの第十三の実施例も、 上述の第十二の実施例の場合と同様に作動する。 よって第 十二の実施例によれば、第一の復帰付勢手段としての圧縮コイルばねが互いに摩擦係合する 卷回を有する渦巻きばねである場合にも、上述の第六の実施例の場合と同様の作用効果を得 ることができる。
特にこの第十三の実施例によれば、 上述の第十二の実施例の場合と同様、 ペダルアーム 5 2のストロークがある値になると、摺接板 1 5 4及ぴ 1 5 6の先端がそれぞれ取り付け板 1 4 2及びペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aに当接し、ペダルアーム 5 2のそれ以上の枢動を 抑制する。 従って全開ストツパを省略又は小型化することができる。
また上述の第六乃至第十三の実施例によれば、復帰付勢手段は第一及ぴ第二の復帰付勢手 段を有し、第一及び第二の抗カ発生手段はそれぞれ第一及び第二の復帰付勢手段に摺接して いる。従って復帰付勢手段が一つである前述の第一乃至第五の実施例や後述の第十四及び第 十五の実施例の構成の場合に比して、ペダルアーム 5 2に対する駆動操作力と支持ブラケッ ト 5 4に対するペダルアーム 5 2の相対変位量との間の特性の設定の自由度を高くするこ とができる。
また上述の第六乃至第十三の実施例によれば、支持ブラケッ ト 5 4がペダルアーム 5 2を 枢支する部位にシムの如き弾性部材を介装する必要がない。従って上述の第一乃至第五の実 施例の構成に比して、支持ブラケッ ト 5 4はガタツキなく良好にペダルアーム 5 2を枢支す ることができ、また支持ブラケッ ト 5 4に対するペダルアーム 5 2のこじりに起因する F—
S特性の変動を低減することができる。
第十四の実施例 図 4 8は自動車のドライブパイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十四の実施例を示す側面図、図 4 9は第十四の実施例を示す拡 大部分背面図である。 この第十四の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面側に復帰付勢手 段としての一つの捩りコイルばね 1 6 0が配設されている。 コイルばね 1 6 0はシャフト部 材 6 2を囲繞するよう軸線 6 4に沿って延在している。 コイルばね 1 6 0の下方には第一の 抗カ発生手段として機能する樹脂製の第一の摺接部材 1 6 2及び第二の抗カ発生手段とし て機能する樹脂製の第二の摺接部材 1 6 4が配設されている。摺接部材 1 6 2及び 1 6 4は 軸線 6 4に沿って延在し且つ軸線 6 4に垂直な方向へ互いに隔置された状態にて、支持ブラ ケット 5 4のベース部 5 4 Aの上面に固定されている。
摺接部材 1 6 2及び 1 6 4は上述の第八の実施例の摺接部材 1 1 0が長手方向に沿って 二分割された形態と同様の形態をなし、それぞれ上面に断面 4分の 1円弧状の第一の摺接溝 1 6 6及ぴ第二の摺接溝 1 6 8を有している。 コイルばね 1 6 0は摺接部材 1 6 2及び 1 6 4の摺接溝 1 6 6及ぴ 1 6 8にそれらの全長に亘り当接し、摺接溝 1 6 6及ぴ 1 6 8を僅か に径方向外方へ押圧している。
更に第一の摺接溝 1 6 6及び第二の摺接溝 1 6 8の周方向の弾性変形について見て、第一 の摺接部材 1 6 2を構成する樹脂の弾性係数 K 1は比較的高く、 第二の摺接部材 1 6 4を構 成する樹脂の弾性係数 K2 は第一の摺接部材 1 6 2を構成する樹脂の弾性係数 K 1 よりも小 さいことが好ましい。
コイルばね 1 6 0は、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれてコ ィルの卷き戻し方向に弾性変形されるよう配設されている。従ってペダルアーム 5 2の初期 位置よりの枢動角度が増大するにつれて、 コイルばね 1 6 0が摺接溝 1 6 6及ぴ 1 6 8を押 圧する力が漸次増大し、 これに対応してそれぞれコイルばね 1 6 0と摺接溝 1 6 6及び 1 6 8との間の摩擦力が漸次増大する。
摺接溝 1 6 6及び 1 6 8はテフロン (登録商標) 加工の如き表面処理により摩擦係数が低 く設定されている。 特にコイルばね 1 6 0に対する第一の摺接溝 1 6 6の静止摩擦係数 (第 一の静止摩擦係数 μ si) はコイルばね 1 6 0に対する第二の摺接溝 1 6 8の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 S2) よりも低く設定されている。
また第一の摺接溝 1 6 6に対するコイルばね 1 6 0の押圧力及ぴ第二の摺接溝 1 6 8に 対するコイルばね 1 5 0の押圧力は互いに同程度である。 よってコイルばね 1 6 0と第二の 摺接溝 1 6 8との間の最大静止摩擦力は、 コイルばね 1 6 0と第一の摺接溝 1 6 6との間の 最大静止摩擦力よりも大きい。 従ってコイルばね 1 6 0と第一の摺接溝 1 6 6の互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて第 一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、 コイルばね 1 6 0と第二の摺接溝 1 6 8の互 いに摩擦係合する面は、 摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また第二の摺接溝 1 6 8は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4 に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する 変位部材としても機能する。
以上の説明より解る如く、第十四の実施例のアクセルペダル装置 5 0を直線運動の装置と してモデル化するならば、図 5 2乃至図 5 4に示されている如くモデル化することができる。 この第十四の実施例に於いて、 運転者によりペダルアーム 5 2に対し踏力 F pが付与され ると、ペダルアーム 5 2は図 4 8で見て軸線 6 4の周りに初期位置より時計回り方向へ枢動 しょうとし、 図 5 2で見て支持ブラケット 5 4に対し相対的に左方へ移動しようとする。 し かしコイルばね i 6 0は第一の摺接溝 1 6 6及び第二の摺接溝 1 6 8に摩擦係合している。 従って摺接溝 1 6 6及ぴ 1 6 8に対し相対的に軸線 6 4の周りにコイルばね 1 6 0のコィ ル部に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力以下であるときには、ペダルアーム 5 2は 図 4 8で見て実質的に枢動せず、図 5 2に示されている如く支持ブラケッ ト 5 4に対し相対 的に移動しない。
第一の摺接溝 1 6 6に対し相対的に軸線 6 4の周りにコイルばね 1 6 0のコイル部に作 用する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、 コイルばね 1 6 0のコイル部が第一の 摺接溝 1 6 6に対し相対的に軸線 6 4の周りに変位する。従ってペダルアーム 5 2は図 4 8 で見て軸線 6 4の周りに枢動し、図 5 3に示されている如く支持プラケット 5 4に対し相対 的に左方へ移動する。
しかし第二の摺接溝 1 6 8がコイルばね 1 6 0に摩擦係合しているので、 コイルばね 1 6 0はこの摩擦係合部に於いては第二の摺接溝 1 6 8の近傍に於いて第二の摺接部材 1 6 4 を軸線 6 4の周りに弾性変形させる。 よってこの状況に於いては、 ペダルアーム 5 2を初期 位置へ戻そうとするばね力は、 コイルばね 1 6 0のばね力及び第二の擅接部材 1 6 4の弾性 変形によるばね力である。
また第二の摺接溝 1 6 8に対し相対的に軸線 6 4の周りにコイルばね 1 6 0のコイル部 に作用する力がそれらの間の最大静止摩擦力を越えると、図 5 4に示されている如くコイル ばね 1 6 0のコイル部が第二の摺接溝 1 6 8に対し相対的に軸線 6 4の周りに変位する。従 つてこの状況に於いては、 コイルばね 1 6 0は第二の摺接部材 1 6 4を実質的に弾性変形さ せなくなるので、 ペダルアーム 5 2を初期位置へ戻そうとするばね力は、 コイルばね 1 5 0 のばね力である。 よってペダルアーム 5 2を復帰付勢するばね全体としてのばね定数は低下 する。
従ってこの第十四の実施例に於いても、運転者によりペダルアーム 5 2に付与される踏力 が 0より増大される際の踏力 Fと平板部 5 2 Aの踏面中央のストロ一ク Sとの間の関係は、 上述の第一の実施例の場合と同様であり、 F— S特性は図 6に示されている如き二段折れの 特性である。 またこの第十四の実施例に於いては、 ペダルアーム 5 2のストローク Sが増大 するにつれてコイルばね 1 6 0が摺接部材 1 6 2及ぴ 1 6 4の摺接溝 1 6 6及び 1 6 8を 押圧する力が漸次増大し、 これよりコイルばね 1 6 0と摺接溝 1 6 6及ぴ 1 6 8との間の摩 擦力が漸次増大する。従ってペダルアーム 5 2に付与される踏力が増減される際の F— S特 性曲線は図 1 7に示されている如きヒステリシス曲線を描く。
従ってこの第十四の実施例は、摺接部材 1 6 2及び 1 6 4がそれぞれ圧縮コイルばね 1 6 0に摺接し、 圧縮コイルばね 1 6 0により周方向に弾性変形される点を除き、 上述の第六の 実施例と同様に作動する。 よって第十四の実施例によれば、 一つの復帰付勢手段として圧縮 コイルばねを使用すると共に、 これに摺接する二つの摺接部材を使用して上述の第六の実施 例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
尚上述の実施例に於いては、第一の摺接部材 1 6 2及び第二の摺接部材 1 6 4は互いに異 なる樹脂にて形成された別の部材であるが、 例えば図 5 0及び図 5 1に示されている如く、 第一の摺接部材及ぴ第二の摺接部材がーつの摺接部材 1 7 0として形成されてもよい。摺接 部材 1 7 0は上述の第八の実施例の摺接部材 1 1 0と同様の形態をなしているが、中央の分 離溝 1 7 2により摺接溝 1 6 6及び 1 6 8が互いに隔置されている。 また図には示されてい ないが、 摺接溝 1 6 8には周方向のスリ ッ トの如き凹凸形状が付与されている。 この構成に よれば、 上述の第十四の実施例の場合に比して、 部品点数を低減することができる。
第十五の実施例 図 5 5は自動車のドライブバイワイヤ式のアクセルペダル装置として構成された本発明 による足踏み式操作装置の第十一の実施例を示す側面図、図 5 6は第十五の実施例を示す背 面図である。
この第十五の実施例に於いては、ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面側に復帰付勢手 段としての板ばね 1 7 8が配設されている。板ばね 1 7 8は湾極度合が小さい主板ばね部 1
7 8 Aと及び湾極度合が小さい副板ばね部 1 7 8 Bとを有し、主板ばね部 1 7 8 Aは副板ば ね部 1 7 8 Bに対しペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの側に位置している。主板ばね部 1 7 8 A及ぴ副板ばね部 1 7 8 Bは下端にて一体に接続されると共に、シャフト部材 6 2により 枢支されている。 また主板ばね部 1 7 8 A及び副板ばね部 1 7 8 Bは中央部が平板部 5 2 A より離れる方向へ湾曲し、 副板ばね部 1 7 8 Bは車輛の車体 Bの傾斜部に当接している。 ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの背面には第二の抗カ発生手段として機能する樹脂製 の摺接部材 1 8 0が固定されており、主板ばね部 1 7 8 Aの上端部は摺接部材 1 8 0に摩擦 係合している。 これに対し副板ばね部 1 7 8 Bの上端部は主板ばね部 1 7 8 Aの上端に近接 して主板ばね部 1 7 8 Aの外面に摩擦係合している。従って副板ばね部 1 7 8 Bは第一の抗 力発生手段としても機能する。
ペダルアーム 5 2の平板部 5 2 Aの長手方向に沿う副板ばね部 1 7 8 B及び摺接部材 1
8 0の弾性変形について見て、 副板ばね部 1 7 8 Bを構成する材料の弾性係数 K 1は比較的 高く、 摺接部材 1 8を構成する樹脂の弾性係数 K2は副板ばね部 1 7 8 Bを構成する樹脂の 弾性係数 K 1よりも小さい。
主板ばね部 1 7 8 Aに摩擦係合する摺接部材 1 8 0の表面及び互いに摩擦係合する主板 ばね部 1 7 8 A及ぴ副板ばね部 1 7 8 Bの上端部の表面はテフロン (登録商標) 加工の如き 表面処理により摩擦係数が低く設定されている。特に主板ばね部 1 7 8 Aに対する摺接部材 1 8 0の表面の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数 μ si) は主板ばね部 1 7 8 Aに対する副 板ばね部 1 7 8 Bの表面の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 S2) よりも低く設定されて いる。
また主板ばね部 1 7 8 Aに対する副板ばね部 1 7 8 Bの押圧力及ぴ摺接部材 1 8 0に対 する主板ばね部 1 7 8 Aの押圧力は互いに同程度である。 よって主板ばね部 1 7 8 Aと摺接 部材 1 8 0との間の最大静止摩擦力は、副板ばね部 1 7 8 Bと主板ばね部 1 7 8 Aとの間の 最大静止摩擦力よりも大きい。
従って副板ばね部 1 7 8 Bと主板ばね部 1 7 8 Aの互いに摩擦係合する面は、摩擦力にて 第一の抗カを発生する第一の摩擦面対を郭定し、主板ばね部 1 7 8 Aと摺接部材 1 8 0の互 いに摩擦係合する面は、 摩擦力にて第二の抗カを発生する第二の摩擦面対を郭定している。 また摺接部材 1 8 0は、 静止摩擦係数が大きい第二の摩擦面対が、 支持ハウジング 1 4に対 するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によって許容する変位 部材としても機能する。
ペダルアーム 5 2が踏み込まれ、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大する につれて、 主板ばね部 1 7 8 A及ぴ副板ばね部 1 7 8 Bのばね力が漸次増大する。 従ってべ ダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大するにつれて、主板ばね部 1 7 8 Aが摺接 部材 1 8◦を押圧する力及び副板ばね部 1 7 8 Bが主板ばね部 1 7 8 Aを押圧するカも漸 次増大し、主板ばね部 1 7 8 Aと摺接部材 1 8 0との間の摩擦力及ぴ副板ばね部 1 7 8 Bと 主板ばね部 1 7 8 Aとの間の摩擦力が漸次増大する。
従って板ばね 1 7 8のばね力が摺接部材 1 8 0に直接作用し、また摺接部材 1 8 0が主板 ばね部 1 7 8 Aの先端部により剪断変形される点を除き、上述の第十四の実施例と同様に作 動する。 よって第十五の実施例によれば、 復帰付勢手段として板ばねを使用して上述の第十 四の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
特にこの第十五の実施例によれば、ペダルアーム 5 2の初期位置よりの枢動角度が増大す るにつれて副板ばね部 1 7 8 Bが主板ばね部 1 7 8 Aを押圧する力及び主板ばね部 1 7 8 Aが摺接部材 1 8 0を押圧する力の増大率は、 上述の第十四の実施例場合よりも大きい。 従 つてこの第十五の実施例に於ける F— S特性曲線は図 3 5に示されている如きヒステリシ ス曲線を描く。
また第十四及ぴ第十五の実施例によれば、 復帰付勢手段は一つでよいので、 上述の第一乃 至第十三の実施例の構成の場合に比して、 必要な部品点数を低減し、 足踏み式操作装置の構 造を簡素化することができる。
また第十四及ぴ第十五の実施例によれば、 上述の第六乃至第十三の実施例の場合と同様、 支持ブラケッ ト 5 4がペダルアーム 5 2を枢支する部位にシムの如き弾性部材を介装する 必要がない。 従って上述の第一乃至第五の実施例の構成に比して、 支持ブラケット 5 4はガ タツキなく良好にペダルアーム 5 2を枢支することができ、また支持ブラケット 5 4に対す るペダルアーム 5 2のこじりに起因する F— S特性の変動を低減することができる。
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例 に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業 者にとって明らかであろう。 例えば上述の第六乃至第十三の実施例に於いては、復帰付勢手段は第一及び第二の復帰付 勢手段を有し、第一及び第二の抗カ発生手段はそれぞれ第一及び第二の復帰付勢手段に摺接 しているが、 第一及び第二の復帰付勢手段とは別の捕助復帰付勢手段であって、 第一及び第 二の復帰付勢手段に摺接していない捕助復帰付勢手段が設けられてもよい。同様に上述の第 十四及び第十五の実施例に於いても、第一及び第二の抗カ発生手段が摺接する復帰付勢手段 とは別の捕助復帰付勢手段が設けられてもよい。
また上述の第一乃至第十五の実施例に於いては、ペダルアーム 1 2又は 5 0に対する駆動 操作力の増大に伴い、第一及び第二の摺動摩擦部の互いに摩擦摺動する部材間の押圧力が増 大するようになっているが、ペダルアーム 1 2又は 5 0に対する駆動操作力の増大に伴って、 第二の摺動摩擦部の互いに摩擦摺動する部材間の押圧力のみが増大するよう修正されても よい。
また上述の第六乃至第十五の実施例に於いては、復帰付勢手段に対する第一の抗カ発生手 段の静止摩擦係数 (第一の静止摩擦係数 μ s i) が復帰付勢手段に対する第二の抗カ発生手段 の静止摩擦係数 (第二の静止摩擦係数 μ 32) よりも低く設定されることにより、 復帰付勢手 段と第一の抗カ発生手段との間の最大静止摩擦力は、復帰付勢手段と第二の抗カ発生手段の 静止摩擦係数との間の最大静止摩擦力よりも大きくされている。 しかし復帰付勢手段と第一 の抗カ発生手段との間の最大静止摩擦力が復帰付勢手段と第二の抗カ発生手段の静止摩擦 係数との間の最大静止摩擦力よりも大きければよい。従って例えば第一の静止摩擦係数 μ s i が第二の静止摩擦係数 s2 と同一又はこれよりも高い値に設定され、 復帰付勢手段と第一 の抗カ発生手段との間の押圧力が復帰付勢手段と第二の抗カ発生手段の静止摩擦係数との 間の押圧力よりも大きくされてもよレ、。
また上述の第六乃至第十三の実施例に於いては、第一及び第二の抗カ発生手段はそれぞれ 第一及び第二の復帰付勢手段に摺接しているが、 これらの実施例は図 2 1乃至図 2 3のモデ ルの修正例として図 5 7に示されている如く修正されてもよい。即ち第一復帰付勢手段 5 6 及び第二の復帰付勢手段 5 8に復帰付勢方向には実質的に弾性変形しない弾性変形非容易 部 5 6 A及び 5 8 Aが設けられ、第一の抗カ発生手段 7 0 A及び第二の抗カ発生手段 7 0 B が弾性変形容易部に摺接することなく、それぞれ弾性変形非容易部 5 6 A及び 5 8 Aに摺接 するよう修正されてもよい。
同様に上述の第十四及び第十五の実施例に於いては、第一及び第二の抗カ発生手段は一つ の復帰付勢手段に摺接しているが、 これらの実施例は図 5 2乃至図 5 4のモデルの修正例と して図 5 8に示されている如く修正されてもよい。即ち復帰付勢手段 1 6 0に復帰付勢方向 には実質的に弾性変形しない弹性変形非容易部 1 6 O Aが設けられ、第一の抗カ発生手段 7 0 A及び第二の抗カ発生手段 7 0 Bが弾性変形容易部に摺接することなく、弾性変形非容易 部 1 6 O Aの互いに異なる領域に摺接するよう修正されてもよい。
また上述の第十三及ぴ第十五実施例を除く各実施例に於いては、第一及び第二の抗カ発生 手段は互いに同様の摺接構造を有しているが、第一及び第二の抗カ発生手段の摺接構造は互 いに同様でなくてもよいので、何れかの実施例の第一の抗カ発生手段と他の実施例の第二の 抗カ発生手段とが組み合わされてもよい。
また上述の各実施例の足踏み式操作装置に於いては、操作子への操作入力と操作子の相対 変位量との間の特性は二段折れの特性であるが、本発明の操作装置は折れ点が三つ以上の三 段折れ以上の特性を有するよう構成されてもよい。
また上述の各実施例に於いては、ペダルアーム 1 2の相対変位が増大する過程に於ける二 段折れの特性及びペダルアーム 1 2の相対変位が減少する過程に於ける二段折れの特性は、 操作入力と操作子の相対変位量との関係の傾きが逆である点を除き互いに同一の特性であ るが、 例えば摩擦面の表面処理に異方性を与えたり、 相対変位が増大する過程と減少する過 程とでは摩擦面が異なるようにすることによって、相対変位が増大する過程及ぴ減少する過 程の特性が互いに異なるように設定されてもよい。
また上述の各実施例に於いては、 操作子の相対変位は枢動又は直線運動の変位であるが、 回転変位であつてもよい。 また操作子への操作入力が基準値以上になっても操作子の相対変 位が増大することを阻止するストッパが設けられてもよい。
また上述の各実施例に於いては、シム等の表面処理を異ならせることにより摩擦面対の二 つの摩擦面の摩擦係数が異なる値に設定されているが、摩擦面を郭定する材料の充填材を異 ならせたり、摩擦材に対する表面処理が同一であってもそれらの接触面積を異ならせること により、 二つの摩擦面の摩擦係数が異なる値に設定されてもよい。
また上述の各実施例に於いては、 第一及び第二の摩擦面対と、 第二の摩擦面対が支持ハウ ジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動することを弾性変形によつ て許容する変位部材とにより上記二段折れの特性が達成されるようになっているが、本発明 の操作装置は制御可能な力を使用して上記二段折れの特性を達成するよう構成されてもよ ' 例えば電磁力を使用して摩擦面対の他方の部材に対する摩擦部材の押圧力が制御されて もよく、また摩擦面対が使用されることなく操作子の相対変位に対する抗力が電磁力により 発生され制御されるよう構成されてもよい。 また第一及び第二の摩擦面対の少なく とも一方 がピエゾ素子による抗カ発生装置に置き換えられてもよい。 これらの修正例の場合には、 操 作子の相対変位量が検出され、特性が上記多段折れの特性の特性になるよう相対変位量に基 づいて押圧力が制御されてよい。
また上述の各実施例に於いては、 第二の摩擦面対の一方を構成する摩擦部材は、 第二の摩 擦面対が支持ハウジング 1 4に対するペダルアーム 1 2の相対変位に伴って移動すること を弾性変形によって許容する変位部材と一体であり、第二のシム 3 2 Bの如く一つの部材で あるが、第二の摩擦面対の一方を構成する摩擦部材と変位部材とが互いに別の部材として形 成されてもよい。 また上述の各実施例に於いては、 復帰付勢手段はばね力により復帰付勢 力をペダルアーム 1 2に付与するようになっているが、操作子に対する復帰付勢力は永久磁 石による磁力や電磁力により付与されてもよい。
更に上述の各実施例に於いては、足踏み式操作装置はドライブバイワイヤ式のアクセルぺ ダル装置であるが、本発明の操作装置は例えば自動車等の車両のブレーキバイワイャ式のプ レーキペダル装置、 ワイヤ式のアクセルペダル装置、 マスタシリンダ連結型のブレーキぺダ ル装置の如き他の足踏み式操作装置として構成されてもよく、その場合には操作者による操 作子に対する操作量を検出する検出手段は省略されてよい。また上述の各実施例の足踏み式 操作装置と同様の構成が自動車等の車両に於いて手動式に操作される操作装置に適用され てもよい。 特に本発明の操作装置がブレーキペダル装置に適用される場合には、 踏み込み 初期の踏み応えを確保して制動力が不要に発生することを抑制することができ、制動力の効 き始めの制御を容易に行うことができる。 またブレーキペダルを緩やかに踏み込む差異の制 動力を安定化させることができると共に、 高い制動力を必要とする状況に於いて、 ブレーキ ペダルを強く踏み込むことによって所望の制動力を確保することができる。
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Claims

請求の範囲
1 . 足踏みにより駆動操作される操作子と、 前記操作子を相対変位可能に支持する支持手 段と、 前記操作子の相対変位に対し、 摩擦力にて抗カを発生する摩擦面の対であって、 互い に静止摩擦係数が異なる第一及び第二の摩擦面対と、 前記第一及び第二の摩擦面対のうち、 静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の、前記操作子の相対変位に伴う移動を許容する変位部 材とを有することを特徴とする足踏み式操作装置。
2 . 足踏みにより駆動操作される操作子と、 前記操作子を相対変位可能に支持する支持手 段と、 前記操作子の相対変位に対し、 摩擦力にて抗カを発生する摩擦面の対であって、 互い に静止摩擦係数が異なる第一及び第二の摩擦面対と、 前記第一及び第二の摩擦面対のうち、 静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の、前記操作子の相対変位に伴う移動を許容する弾性体 とを有することを特徴とする足踏み式操作装置。
3 . 前記弾性体は静止摩擦係数が大きい方の摩擦面対の一方の摩擦面を郭定していることを 特徴とする請求項 2に記載の足踏み式操作装置。
4 . 操作子への操作入力に対する操作子の相対変位の比が少なくとも三つの値に変化する 車両用操作装置であって、 操作入力の増大過程に於いては、 操作入力が大きいときには操作 入力が小さいときに比して、 前記比が大きい値に設定されてなる車両用操作装置。
5 . 操作子への操作入力に対する操作子の相対変位の比が少なく とも三つの値に変化する 車両用操作装置であって、 操作入力の減少過程に於いては、 操作入力が大きいときには操作 入力が小さいときに比して、 前記比が小さい値に設定されてなる車両用操作装置。
6 . 足踏みにより駆動操作される操作子と、 前記操作子を相対変位可能に支持する支持手 段と、前記操作子に対する駆動操作量の増大方向とは逆の方向へ前記操作子を付勢する復帰 付勢手段と、前記操作子が相対変位する際に第一の摺動摩擦部の摩擦力及び第一の弾性変形 部のばね力により前記相対変位に対し第一の抗カを発生する第一の抗カ発生手段と、前記操 作子が相対変位する際に第二の摺動摩擦部の摩擦力及び第二の弾性変形部のばね力により 前記相対変位に対し第二の抗カを発生する第二の抗カ発生手段とを有し、前記第二の摺動摩 擦部の最大静止摩擦力は前記第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力よりも大きく、前記第二の 弾性変形部は前記第一の弾性変形部よりも弾性係数が小さい領域を有することを特徴とす る足踏み式操作装置。
7 . 前記操作子に対する駆動操作力が前記第一の摺動摩擦部の最大静止摩擦力に対応する 駆動操作力以下の範囲内にて変化しても前記操作子は操作者が感知し得るほど相対変位し ないことを特徴とする請求項 6に記載の足踏み式操作装置。
8 . 前記操作子に対する駆動操作力と前記操作子の相対変位量との間の特性は第一の折れ 点と、前記操作子に対する駆動操作力が前記第一の折れ点に対応する駆動操作力よりも大き い第二の折れ点とを有する二段折れの特性であり、前記第一の折れ点に対応する駆動操作力 は前記第二の折れ点に対応する駆動操作力の 2分の 1以上であることを特徴とする請求項 6又は 7に記載の足踏み式操作装置。
9 . 操作者による前記操作子に対する操作量を検出する操作量検出手段を有し、 前記操作 量検出手段は予め設定された基準値以上の前記操作子の相対変位量を検出し、前記基準値は 前記第二の折れ点に対応する前記相対変位量の値以上に設定されていることを特徴とする 請求項 6乃至 8の何れか一つに記載の足踏み式操作装置。
1 0 . 前記操作子に対する駆動操作力が前記第二の折れ点に対応する駆動操作力よりも大 きい領域に於ける駆動操作力の変化量に対する前記相対変位量の変化量の比は、前記操作子 に対する駆動操作力が前記第一の折れ点に対応する駆動操作力よりも大きく且つ前記第二 の折れ点に対応する駆動操作力以下である領域に於ける駆動操作力の変化量に対する前記 相対変位量の変化量の比よりも大きいことを特徴とする請求項 6乃至 9の何れか一つに記 載の足踏み式操作装置。
1 1 . 前記操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて、 少なく とも前記第二の摺動摩 擦部の互いに摺接する部材の間の押圧力が増大することを特徴とする請求項 6乃至 1 0の 何れか一つに記載の足踏み式操作装置
1 2 . 前記第二の摺動摩擦部の互いに摺接する部材の間に前記復帰付勢手段の付勢力が作 用することにより、前記操作子に対する駆動操作力が増大するにつれて前記押圧力が増大す ることを特徴とする請求項 1 1に記載の足踏み式操作装置。
1 3 . 前記第一の抗カ発生手段は前記操作子及び前記支持手段の一方により支持され且つ 前記操作子及び前記支持手段の他方に摺接することにより前記第一の摺動摩擦部を形成し、 前記第二の抗カ発生手段は前記操作子及び前記支持手段の一方により支持され且つ前記操 作子及び前記支持手段の他方に搢接することにより前記第二の摺動摩擦部を形成している ことを特徴とする請求項 6乃至 1 2の何れか一つに記載の足踏み式操作装置。
1 4 . 前記復帰付勢手段は第一及び第二の復帰付勢手段を有し、 前記第一の抗カ発生手段 は前記操作子及び前記支持手段の一方により支持され且つ前記第一の復帰付勢手段に摺接 することにより前記第一の摺動摩擦部を形成し、前記第二の抗カ発生手段は前記操作子及び 前記支持手段の一方により支持され且つ前記第二の復帰付勢手段に摺接することにより前 記第二の摺動摩擦部を形成していることを特徴とする請求項 6乃至 1 2の何れか一つに記 載の足踏み式操作装置。
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