WO2011027724A1

WO2011027724A1 - ペダル装置

Info

Publication number: WO2011027724A1
Application number: PCT/JP2010/064658
Authority: WO
Inventors: 卓宏近藤; 幸司大竹; 和隆稲満; 雄介松下; 郁人石末; 康洋太田; 敦作田; 俊廣森
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2011-03-10
Also published as: DE112010003535T5; US20120152053A1; JP2011073666A

Abstract

　ペダル装置は、車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備える。アクセルペダルの動きに応じて踏み応えである踏力は、緩衝器によって決定される。従って、ペダル装置は、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれない。このため、ペダル装置のメンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。

Description

ペダル装置

　本発明は、ペダル装置の改良に関するものである。

　従来のペダル装置は、たとえば、車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、アクセルペダルと車両との間に介装されてアクセルペダルを戻り位置に附勢するリターンスプリングと、アクセルペダルの踏力（踏み応え）を変更する踏力変更手段とを備える。
　詳しくは、踏力変更手段は、アクセルペダルの回転シャフトに設けた摩擦部材と、車両側に取付けたアクチュエータによって摩擦部材に離接可能な摩擦部材とを備える。踏力変更手段は、アクセルペダルの踏力を大きくする場合には、摩擦部材同士を強く接触させ、反対に小さくする場合には摩擦部材同士を離すか接触面圧を小さくする。
　このようなペダル装置は、アクセルペダルの踏み込み側の踏力と戻り側の踏力にヒステリシスを生じさせる。これにより、ペダル装置は、運転者のペダルワークに伴う疲労を軽減したり、エンジンの回転数や車速に応じて踏力を調節することによって運転特性の変化を運転者に容易に理解させる（たとえば、ＪＰ２００５−１３２２２５Ａ、ＪＰ２００４−３１４８７１Ａ参照）。
　また、特に、ＪＰ２００５−１３２２２５Ａに開示されたペダル装置は、アクセルペダルのストローク量が燃料消費が大となるストローク量に達すると、踏力を大きくして運転者に燃費の悪化を知らせる。ペダル装置は、アクセルペダルが戻り位置（すなわち、アクセルオフの状態の位置）からのストローク量とエンジン回転数との関係から、燃料消費量が非常に大きくなるストローク量を予め把握する。

　しかしながら、従来のペダル装置は、踏力の調節に摩擦部材を使用しているので、摩擦部材の磨耗によって踏力の特性が変化する可能性がある。また、従来のペダル装置は、磨耗を前提としているので摩擦部材の定期的な交換を余儀なくされて頻繁にメンテナンスを実施する必要があり、手間と経費がかかる問題がある。
　そこで、本発明は、メンテナンスの機会と経費の削減を可能とするペダル装置を提供することを目的とする。
　上記した目的を達成するために、本発明におけるペダル装置は、車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、アクセルペダルと車両との間に介装される緩衝器とを備える。
　本発明のペダル装置によれば、運転者がアクセルペダルの位置を変更しようとアクセルペダルを踏み込む踏力を変化させる場合に、アクセルペダルの移動に応じて緩衝器が減衰力を発生する。従って、アクセルペダルの急峻な移動が抑制される。
　このように、緩衝器が、アクセルペダルの動きに応じて踏み応えである踏力を調整するため、ペダル装置は、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いない。このため、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくともペダル装置の機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
　また、緩衝器が、アクセルペダルの動きを抑制する減衰力を発生するため、アクセルペダルの動きが緩慢となる。従って、エンジンにおける回転数の急激な増減が回避され、エンジンにおける燃料消費量を低減することができる。
　この発明の詳細は、他の特徴及び利点と同様に、明細書の以降の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。

図１は、第一実施形態におけるペダル装置の概略図である。
図２は、第一実施形態のペダル装置における緩衝器の断面図である。
図３は、第一実施形態の一変形例におけるペダル装置の概略図である。
図４は、第一実施形態の他の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
図５は、第一実施形態のさらに他の変形例におけるペダル装置の緩衝器の断面図である。
図６は、第二実施形態におけるペダル装置の概略図である。
図７は、第二実施形態のペダル装置における緩衝器の断面図である。
図８は、第二実施形態のペダル装置の一変形例における緩衝器の断面図である。
図９は、第二実施形態のペダル装置の他の変形例における緩衝器の断面図である。

　以下、第一実施形態におけるペダル装置を図に基づいて説明する。ペダル装置１は、図１に示すように、車両２に揺動可能に取付けられるアクセルペダル３と、アクセルペダル３と車両２との間に介装される緩衝器４とを備える。
　以下、各部について詳細に説明する。アクセルペダル３は、運転者が実際に踏み込むためのペダルプレート３ａと、ペダルプレート３ａに取付けられたペダルロッド３ｂと、ペダルロッド３ｂの先端に取付けたシャフト３ｃとを備える。車両２は、シャフト３ｃを軸支するとともにブラケット５を有する。ペダルロッド３ｂとブラケット５との間には、ペダルプレート３ａを附勢してペダルプレート３ａをアクセルオフの位置へ戻すリターンスプリング６が介装されている。
　したがって、アクセルペダル３は、シャフト３ｃを回転軸として図１中の矢印方向に車両２に対して揺動することができる。運転者の踏み込みが無いと、アクセルペダル３は、リターンスプリング６の附勢力によって、図１に示したアクセルオフの位置に戻る。踏み込み方向は、アクセルペダル３の回転方向のうち、運転者によって踏み込まれてアクセルペダル３が回転する方向である。反対に、戻り方向は、アクセルペダル３がアクセルオフの位置に戻る方向である。
　たとえば、アクセルペダル３の位置は、シャフト３ｃの回転位置をセンシングすることで検知される。検知されたアクセルペダル３の位置から、図示しない制御装置が、車両２に設けられた図示しないエンジンのスロットル開度を制御する。
　緩衝器４は、車両２とペダルロッド３ｂとの間に介装されており、詳しくは、車両２とペダルロッド３に対して回転可能に連結される。緩衝器４は、アクセルペダル３の揺動に応じて、車両２とペダルロッド３に対して姿勢を変えながら伸縮できる。
　また、緩衝器４は、図２に示すように、片ロッド型であり、シリンダ７と、シリンダ７内に摺動可能に挿入１されてシリンダ７内に二つの作動室Ｒ１，Ｒ２を隔成するピストン８と、シリンダ７内に移動可能に挿入されて一端がピストン８に連結されるピストンロッド９とを備える。作動室Ｒ１，Ｒ２内には流体として気体が充填されている。なお、ピストンロッド９の外周は、シリンダ７に設けたシール１０によって密にシールされ、流体の外部流出が防止される。
　さらに、第一実施形態では、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、ピストン８が、シリンダ７に対して採りうる最も上方に位置して、伸びきり状態となる。これは、ストロークの無駄を省いて伸縮型の緩衝器４の全長を極力短くして、狭い搭載スペースへの搭載を容易にする。なお、図２では、説明の都合上、ピストン８がシリンダ７の中間に位置している状態にある緩衝器４を示している。
　そして、ピストン８には、作動室Ｒ１，Ｒ２同士を連通する通路８ａが設けられていて、通路８ａは、通過する気体の流れに抵抗を与える。したがって、緩衝器４は、シリンダ７に対してピストン８が移動する際に、圧縮側の作動室Ｒ１（Ｒ２）から膨張側の作動室Ｒ２（Ｒ１）へ通路８ａを介して気体が移動する。通路８ａは、この気体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じさせる。作動室Ｒ１と作動室Ｒ２の圧力に差が生じ、ピストン８の移動を妨げる減衰力が生じる。
　緩衝器４では、詳細には、図１に示すように、シリンダ７の端部に設けた円環状のブラケット７ａが、車両２に設けた軸２ａに回転可能に連結され、ピストンロッド９の先端に設けた円環状のブラケット９ａが、ペダルロッド３ｂに設けた軸３ｄに回転可能に連結される。これにより、緩衝器４の伸縮方向は、アクセルペダル３の揺動方向に一致する。緩衝器４とアクセルペダル３の連結に関して、ピストンロッド９は、アクセルペダル３のペダルロッド３ｂ以外の部位に連結されてもよい。例えば、シリンダ７がアクセルペダル３へ連結し、ピストンロッド９が車両２に連結してよい。また、アクセルペダル３の移動を妨げることが無い方向に回転することができるように、緩衝器４と、車両２およびアクセルペダル３とを回転自在に連結される。ブラケット７ａ，９ａと軸２ａ，３ｄとの連結以外にも、回転を許容しつつ緩衝器４と、車両２およびアクセルペダル３とを連結することが可能な継手を使用することができる。このような継手は、たとえば、ボールジョイント、トラニオン、クレビスである。
　それゆえ、運転者がアクセルペダル３の位置を変更しようとアクセルペダル３を踏み込む踏力を変化させる場合に、アクセルペダル３の移動に応じて緩衝器４が減衰力を生じる。このため、アクセルペダル３の急峻な移動が抑制される。アクセルペダル３の動きを抑制するために緩衝器４が発生する減衰力に対応して、アクセルペダル３の動きが緩慢となる。従って、エンジンの回転数の急激な増減が回避され、エンジンの燃料消費量を低減することができる。
　アクセルペダル３の踏み応えである踏力は、アクセルペダル３の動きに応じて緩衝器４によって調整される。このため、ペダル装置は、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれないので、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
　第一実施形態では、緩衝器４の作動室Ｒ１，Ｒ２内には、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されている。緩衝器４の伸長方向は、アクセルペダル３の戻り方向に一致する。
　アクセルペダル３がアクセルオフの位置にある状態において、作動室Ｒ１，Ｒ２内の圧力が大気圧以上となるように気体が封入されていることに加えて、緩衝器４が、作動室Ｒ１内のみにピストンロッド９が挿入される片ロッド型である。従って、作動室Ｒ１内の圧力と作動室Ｒ２内の圧力を受けるピストン８の受圧面積が作動室Ｒ１側より作動室Ｒ２側の方が大きいため、緩衝器４のピストン８には常に伸長しようとする力が作用している。それゆえ、緩衝器４は、アクセルペダル３がアクセルオフの位置へ戻る際に、途中でアクセルペダル３の戻りを停止させてしまうようなことが無い。
　さらに、緩衝器４の作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される流体は気体であるので、万が一、シリンダ７外へ流体が流出するようなことがあっても、車両２における車内は汚れない。また、気体を用いることで、流体を液体とした場合に必要となるリザーバや気室を設けずともよい。これにより、緩衝器４を小型化することができ、車両への搭載性が向上する。
　一方、緩衝器４に使用する流体が、液体である場合には、シリンダ７から出没するピストンロッド９の体積に相当するシリンダ内容積変化を補償する図示しないリザーバあるいはエア室が設けられてよい。
　また、上述したように、緩衝器４のピストン８には常に伸長しようとする力が作用して、緩衝器４は伸長する推力を常時発生する。従って、緩衝器４は、リターンスプリング６として機能するため、リターンスプリング６を省略することができる。このことは、緩衝器４に使用する流体が気体であっても液体であっても当てはまる。
　なお、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、たとえば、図３に示すように、緩衝器４の圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させてもよい。このように、圧縮方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させる場合、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にあるときに緩衝器４が最圧縮状態となる。これにより、緩衝器４の全長を短くすることができ、車両２への緩衝器４の搭載性が向上する。
　また、リターンスプリング６の機能を緩衝器４に集約しない場合、緩衝器４は、ピストンロッド９が両方の作動室Ｒ１，Ｒ２内に挿入される、いわゆる両ロッド型の緩衝器でもよい。この場合、緩衝器４は無負荷状態において伸長側にも圧縮側にも推力を生じないので、伸長側と圧縮側のどちらでもアクセルペダル３の戻り方向に一致させてもよい。ここで、緩衝器４の伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させるとは、緩衝器４が伸長するとアクセルペダル３が戻り方向へ移動することを意味している。実際の緩衝器４の伸長方向の軸線とアクセルペダル３の戻り方向の軸線とを完全に一致させる必要はない。緩衝器４とアクセルペダル３との間、及び、緩衝器４と車両２との間に、リンクやその他の機器が設けられてもよい。例えば、その他の機器は、緩衝器４の運動を減速や増速してアクセルペダル３へ伝達する機器である。
　上述したように、アクセルペダル３が上方からペダルロッド３ｂにて吊り下げられる、いわゆる吊り下げ式が採用されている。しかし、ペダルロッド３ｂを廃して、ペダルプレート３ａの下端が車両２に揺動可能に取付けられるいわゆるオルガン式の揚合には、ペダルプレート３ａと車両２との間に緩衝器４が介装される。緩衝器４と同じ伸縮型の緩衝器を使用したペダル装置の後述する各実施形態においても同様である。
　第一実施形態のペダル装置の変形例として、図４に示すように、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対しては減衰力を発揮しない片効きの緩衝器１１を用いてよい。
　緩衝器４と異なり、緩衝器１１は、図４に示すように、二つの通路１２ａ，１２ｂを設けたピストン１２を有する。一方の通路１２ａの出口端には、減衰弁１３が設けられ、他方の通路１２ｂの出口端には逆止弁１４が設けられる。また、緩衝器４と異なり、緩衝器１１は、シリンダ７内に摺動自在に挿入されたフリーピストン１５を有する。シリンダ７内にフリーピストン１５により画成された気室Ｇに気体が充填され、作動室Ｒ１，Ｒ２内に流体として液体が充填される。なお、緩衝器１１における他の各部の構成は、緩衝器４の構成と同様である。緩衝器４と同様の構成については説明が重複するので、同じ符号を付するのみとして詳細な説明を省略する。
　緩衝器１１では、通路１２ａが、減衰弁１３によって一方通行になり、作動室Ｒ２からピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する。減衰弁１３が、通過する液体の流れに抵抗を与える。他方、通路１２ｂは、逆止弁１４によって一方通行になり、ピストンロッド９が挿入されている作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する。逆止弁１４は、通過する液体の流れに殆ど抵抗を与えない。
　緩衝器１１において、シリンダ７内にピストンロッド９が出入りすることにともなって生じる作動室Ｒ１，Ｒ２の合算容積の増減は、フリーピストン１５のシリンダ７に対する変位によって気室Ｇを拡大又は縮小させることで補償される。
　緩衝器１１は、この場合、緩衝器４と同様に、伸長方向をアクセルペダル３の戻り方向に一致させて、アクセルペダル３と車両２との間に介装される。
　したがって、気室Ｇ内の圧力で作動室Ｒ１，Ｒ２内を加圧しておくことにより、緩衝器１１でアクセルペダル３を戻り方向に附勢することができる。故に、この変形例にあっても、リターンスプリング６を省略することも可能である。
　作動室Ｒ１，Ｒ２内に充填される液体として、たとえば、油のほか、水や水溶液といった各種の液体を使用することができる。
　緩衝器１１では、作動室Ｒ２から作動室Ｒ１へ向かう液体の流れに対して、逆止弁１４が開かずに通路１２ａのみが開いて、減衰弁１３で抵抗が与えられる。一方、作動室Ｒ１から作動室Ｒ２へ向かう液体の流れに対して、逆止弁１４が通路１２ｂが開いて、この流れを殆ど抵抗無く許容する。故に、緩衝器１１は、圧縮作動時には減衰力を生じるが、伸長作動時には減衰力を殆ど生じない。
　したがって、アクセルペダル３の踏み込み方向への動きに対して、緩衝器１１が発生する減衰力によって踏み応えが重くなり、反対に、アクセルペダル３の戻り方向への動きに対して、緩衝器１１が減衰力を発揮しないので踏み応えが軽くなる。
　それゆえ、燃料消費量が増大する方向へのアクセルペダル３の操作に対しては踏力を大きくすることができる。また、アクセルペダル３の戻りを妨げないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。
　そして、緩衝器１１は、アクセルペダル３の動きに応じて、踏み応えである踏力を調整する。このため、緩衝器１１は、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いておらず、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも機能が損なわれない。従って、上述の緩衝器４と同様に、緩衝器１１のメンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
　なお、上述したように、緩衝器１１は、圧縮作動時には減衰力を発生し伸長作動時には減衰力を殆ど発生しない。しかし、反対に、減衰弁１３と逆止弁１４の向きが逆となる場合、緩衝器１１は、伸長作動時には減衰力を発生し、圧縮作動時には減衰力を殆ど発生しない。この場合、アクセルペダル３の戻り方向と緩衝器の圧縮方向が、一致する。
　減衰弁１３が、オリフィスである場合、ピストン速度の自乗に比例して減衰力が発生する。この場合、緩衝器１１の急激な圧縮に対しては非常に大きな減衰力が発生し、他方、緩衝器１１の緩慢な圧縮に対しては非常に小さな減衰力が発生する。故に、アクセルペダル３の急峻な踏み込み方向への移動に対して、踏力を大きくし、アクセルペダル３の緩慢な踏み込み方向への移動に対して、踏力を小さくすることができる。従って、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを踏力の増加をもって知らせることができる。さらに、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作量が、燃料消費量が少なくなるように矯正できる。
　減衰弁１３をオリフィスのみから構成した場合、オリフィスロ径に依存して、アクセルペダル３の急峻な踏み込みに対して緩衝器１１の減衰力が過剰となる虞がある。この場合には、オリフィスと並列してリリーフ弁が設けられてよい。詳細には、リリーフ弁は、減衰弁１３を通路１２ａの出口端を開閉するリーフバルブでよく、リーフバルブの外周やピストン１２にオリフィスが設けられてよい。また、上述した緩衝器４の通路８ａにオリフィスを設けることが可能であることは当然である。
　通路に設けられる減衰弁は、可変減衰弁でよい。詳細には、たとえば、図５に示したように、緩衝器１６における作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する通路１７の途中に可変減衰弁１８が設けられる。
　緩衝器１６は、シリンダ２１と、ピストン２２と、ピストンロッド２３と、外筒２４と、仕切部材２５と、ロッドガイド２６と、通路１７と、一方通行通路２７と、一方通行通路２８と、を備える。ピストン２２は、シリンダ２１内に摺動自在に挿入されてシリンダ２１内にピストンロッド２３が挿入される作動室Ｒ３とピストンロッド２３の挿入されない作動室Ｒ４を隔成する。ピストンロッド２３は、シリンダ２１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２２に連結される。外筒２４は、シリンダ２１の外周を覆うとともにシリンダ２１との間にリザーバＲを形成する。仕切部材２５は、シリンダ２１と外筒２４との間に介装されて、リザーバＲと作動室Ｒ４とを仕切る。ロッドガイド２６は、環状であってシリンダ２１と外筒２４の一端を閉塞するとともにピストンロッド２３を摺動自在に軸支する。通路１７は、ロッドガイド２６に設けられて作動室Ｒ３とリザーバＲとを連通する。一方通行通路２７は、仕切部材２５に設けられてリザーバＲから作動室Ｒ４へ向かう流体の流れのみを許容する。一方通行通路２８は、ピストン２２に設けられて作動室Ｒ４から作動室Ｒ３へ向かう流体の流れのみを許容する。
　緩衝器１６が伸長される場合、作動室Ｒ３内の流体が通路１７を介してリザーバＲへ移動するとともに、拡大する作動室Ｒ４内には一方通行通路２７を介してリザーバＲから流体が供給される。反対に、緩衝器１６が圧縮される場合、圧縮される作動室Ｒ４内の流体は、一方通行通路２７がリザーバＲへの流体の移動を妨げるので、全てが一方通行通路２８を介して作動室Ｒ３へ流入する。ピストンロッド２３がシリンダ２１内に侵入する体積に相当する量の流体が、作動室Ｒ３で過剰となって通路１７を介してリザーバＲへ移動する。
　緩衝器１６は、流体が圧力室Ｒ３、圧力室Ｒ４およびリザーバＲを順に一方通行で循環するユニフロー型である。緩衝器１６は、伸縮時に通路１７を通過する流体の流れに可変減衰弁１８で抵抗を与えて減衰力を発生する。なお、ピストンロッド２３の断面積がピストン２２の断面積の２分の１に設定される場合、緩衝器１６の伸長時と圧縮時に通路１７を通過する流体の流量が等しくなる。この場合、伸長時と圧縮時において可変減衰弁１８における抵抗を同じくすれば、緩衝器１６が発生する減衰力を伸長時と圧縮時で略等しくすることができる。
　このように緩衝器は緩衝器１６のようなユニフロー型でよく、上述の緩衝器４，１１においてもユニフロー型の構成を採用することができる。また、緩衝器１６においても緩衝器４，１１のような構成を採用して作動室Ｒ１，Ｒ２を連通する通路８ａ，１２ａに可変減衰弁１８を設けてよい。なお、ユニフロー型の緩衝器１６内での流体の移動方向は一方向となるので、応答性よく緩衝器１６の減衰力が発生し、運転者は違和感を感じない。
　可変減衰弁１８は、たとえば、詳しくは図示しないが、ソレノイドと、ソレノイドによって駆動される弁体と、通路１７の途中に設けた弁座とを備える。ソレノイドは発生する推力を弁体に作用させて、流路面積を可変とし又は開弁圧を変更することによって、可変減衰弁１８を通過する流体の流れに与える抵抗を調節することができる。
　可変減衰弁１８の構成については、任意であり、弁体の駆動についてもソレノイド以外にも、モータを利用して送り螺子機構を介して弁体を駆動してもよい。また、可変減衰弁１８がロータリバルブである場合、弁体をステッピングモータで駆動するとしてもよい。ロータリバルブは、筒状であって側部に貫通孔を備えた弁体と、弁体を収容するとともに弁体の貫通孔に対向可能な孔を備えたハウジング（多くの場合、中空のピストンロッドである）とを備え、弁孔の貫通孔とハウジングの孔との重なり度合によって流路面積が調整される。このように、弁体の構造に適した駆動源が採用できる。
　可変減衰弁１８は、たとえば、図示しない制御装置の制御下におかれる。制御装置が、アクセルペダル操作に応じて緩衝器１６に発生させるべき減衰力を求めて、求めた減衰力の通りに緩衝器１６に減衰力を発生させて、アクセルペダル３の踏み応えである踏力を調節する。また、制御装置が、アクセルペダル操作のほか、エンジン回転数や車速といった運転状況に基づいて、アクセルペダル３の踏み応えを調節してもよい。
　緩衝器１６が可変減衰弁１８を備えて、減衰力を調節することができる。従って、アクセルペダル３の踏力をアクセルペダル操作に応じて、あるいは運転状況に応じて変更することができる。このため、燃料消費量が増加するようなアクセルペダル操作や運転状況となる場合に、アクセルペダル３の踏力を大きくすることによって、運転者に対して燃料消費量の増加する運転であることを知らせることができる。さらに、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。
　なお、少なくとも、アクセルペダル３の戻り方向への回転に対して、可変減衰弁１８が流路面積を最大として、緩衝器１６が減衰力を最低とする場合には、アクセルペダル３の戻りが妨げられないので、より効果的に燃料消費を低減することができる。さらに、燃料消費量の増加を招かないアクセルペダル操作や運転状況となる場合には、アクセルペダル３の踏み込み方向および戻り方向の両方にてアクセルペダル３の踏力が小さくされてよい。この場合、運転者のアクセルペダル操作が邪魔をされずに、燃料消費量の低減効果を得ることができる。
　また、車両が一定速度で走行しており、アクセルペダル３が一定の位置に維持されるような場合には、可変減衰弁１８で通路１７の流路面積が小さくされてよい。この場合、緩衝器１６が伸縮し難くなり、運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力を軽減することもできる。
　さらには、可変減衰弁１８にて、通路１７を完全に閉塞することができる場合には、緩衝器１６の伸縮を阻止して運転者がアクセルペダル３の位置を一定に維持するために踏みつける力をより一層軽減することができる。車両の盗難を検知する検知手段が設けられる場合には、盗難を検知すると、緩衝器１６が伸縮不能な状態とされる。これにより、アクセルペダル３がアクセルオフの位置にロックされて、アクセルペダル操作が不能となり、盗難が防止できる。
　緩衝器１６が、アクセルペダル３の動きに応じて踏み応えである踏力を調整するので、ペダル装置において、磨耗を引き起こす摩擦部材は用いられていない。従って、長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくともペダル装置の機能が損なわれないので、上述の緩衝器４と同様に、メンテナンスの機会と経費の削減が可能となる。
　上述したように、減衰弁が可変減衰弁であるため、緩衝器の減衰力が調節される。流体が電気粘性流体である場合には、各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁が設けられる代わりに、大きさを変更可能な電圧が通路に作用されてもよい。また、流体が磁気粘性流体である場合には、各緩衝器４，１１，１６の通路に可変減衰弁を設ける代わりに、大きさを変更可能な磁界を通路に作用させて減衰力が調節されてもよい。
　さらに、第二実施形態におけるペダル装置３０について説明する。図６および図７に示すように、ペダル装置３０は、車両２に揺動自在に連結されたアクセルペダル３１と、車両２とアクセルペダル３１とに連結される緩衝器３２と備える。
　以下、各部について詳細に説明する。アクセルペダル３１は、運転者が実際に踏み込むためのペダルプレート３１ａと、ペダルプレート３１ａに取付けられたペダルロッド３１ｂと、ペダルロッド３１ｂの先端に取付けたシャフト３１ｃとを備える。車両２は、シャフト３１ｃを回転自在に軸支するブラケット４０を有する。ペダルロッド３１ｂとブラケット４０との間にはペダルプレート３１ａを附勢してペダルプレート３１ａをアクセルオフの位置へ戻すリターンスプリング４１が介装されている。
　緩衝器３２は、緩衝器４，１１，１６と同様に、車両２とアクセルペダル３１に連結されて、アクセルペダル３１の移動に適した減衰力を発生して、アクセルペダル３１の踏み応えを調節できる。
　緩衝器３２は、容器３３と、回転軸３４と、ベ一ン３５と、通路３６と、減衰弁３７とを備える。容器３３は、車両２に取付けられる。回転軸３４は、シャフト３１ｃに連結されるとともに容器３３内に回転自在に挿入される。ベ一ン３５は、回転軸３４に取付けられて容器３３内に回転自在に挿入され、容器３３内に流体が封入される二つの作動室Ｒ５，Ｒ６を隔成する。通路３６は、作動室Ｒ５と作動室Ｒ６とを連通する。減衰弁３７は、通路３６の途中に設けられる。なお、容器３３は、この場合、車両２に固定したブラケット４０を介して車両２に取付けられている。
　緩衝器３２において、回転軸３４が回転して、ベ一ン３５が一方の作動室Ｒ５（Ｒ６）を圧縮し他方の作動室Ｒ６（Ｒ５）を拡大する。この際に、通路３６を通過する流体の流れに減衰弁３７が抵抗を与えて、作動室Ｒ５，Ｒ６に差圧が生じて、回転軸３４の回転を抑制する減衰力が発生する。なお、図示はしないが、流体の温度変化による体積変化を補償するアキュムレータが、作動室Ｒ５，Ｒ６或いは通路３６に設置される。
　回転軸３４は、シャフト３１ｃが連結されており、シャフト３１ｃの回転も減衰力によって抑制される。それゆえ、運転者がアクセルペダル３１の位置を変更しようとアクセルペダル３１を踏み込む踏力を変化させる場合に、アクセルペダル３１の移動に応じて緩衝器３２が減衰力を発生するので、アクセルペダル３１の急峻な移動が抑制される。すると、アクセルペダル３１の動きを抑制するために緩衝器３２が発生する減衰力に対応して、アクセルペダル３１の動きが緩慢となる。従って、エンジン回転数の急激な増減が回避され、エンジンの燃料消費量を低減することができる。
　そして、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の動きに応じて踏み応えである踏力を調整するため、磨耗を引き起こす摩擦部材を用いていない。長期間に亘って交換やメンテナンスを実施しなくとも緩衝器３２の機能が損なわれないので、ペダル装置のメンテナンスの機会と経費の削減ができる。
　緩衝器３２は、いわゆるロータリ型であり、直接アクセルペダル３１の回転軸であるシャフト３１ｃに取付けることが出来るので、ペダル装置全体を小型化することができる。なお、第二実施形態にあっては、回転軸３４をシャフト３１ｃに連結しているが、容器３３がシャフト３１ｃに連結され、回転軸３４が車両２に連結されてもよいし、また、それらはリンク等を介して連結されてもよい。
　また、緩衝器３２は、通路を複数有し、一方の通路のみに減衰弁を備え、他方の通路に逆止弁を備える片効きの緩衝器でよい。この場合、緩衝器３２は、緩衝器１１と同様に、踏み込み側のアクセルペダル操作に対してのみ急峻な動きを抑制するので、効果的にエンジンの燃料消費量の低減を図ることができる。
　詳細には、図８に示すように、緩衝器３２における作動室Ｒ５と作動室Ｒ６とを連通する通路３８，３９が設けられる。緩衝器３２は、通路３８に作動室Ｒ５から作動室Ｒ６へ向かう流体の流れのみを許容する逆止弁４２を備えるとともに、通路３９に減衰弁４３を備える。緩衝器３２は、アクセルペダル３１の戻り側への回転の際に作動室Ｒ５が圧縮されて作動室Ｒ６が膨張し、アクセルペダル３１の踏み込み側への回転の際に作動室Ｒ６が圧縮されて作動室Ｒ５が膨張するように取り付けられる。これにより、アクセルペダル３１が踏み込まれる場合、圧縮側の作動室Ｒ６から膨張側の作動室Ｒ５へ流体が移動するが、通路３８の逆止弁４２が閉じたままとなるので、流体は減衰弁４３を通過して移動する。この場合、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の踏み込みに対して減衰力を発生する。これに対して、アクセルペダル３１が戻り方向へ回転する場合、圧縮側の作動室Ｒ５から膨張側の作動室Ｒ６へ流体が移動するが、通路３８の逆止弁４２が開くので、流体は通路３８を通過して移動する。この場合、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の戻りに対して殆ど減衰力を発生しない。それゆえ、踏み込み側のアクセルペダル操作に対してのみ急峻な動きを抑制することで効果的にエンジンの燃料消費量を低減できる。
　なお、減衰弁４３が、図８に示すように、ソレノイド４３ａで、駆動される電磁弁である場合、流体の流れに与える抵抗を調節することができる。従って、この場合、アクセルペダル３１の操作に対して踏力を調節して、運転者に燃料消費量の多いアクセルペダル操作であることを知覚させて、運転者のアクセルペダル操作量を燃料消費量が少なくなるように矯正することができる。
　また、図９に示すように、緩衝器３２は、ベーン３５に作動室Ｒ５と作動室Ｒ６とを連通して上記通路３８として機能する貫通孔４４を備え、ベーン３５の作動室Ｒ６側の面に積層されて貫通孔４４を開閉する可撓性であって舌状の逆止弁４５を備えてもよい。この逆止弁４５は、基端がベーン３５に固定されており先端が自由端とされていている。逆止弁４５は、ベーン３５の作動室Ｒ６側の面に当接した状態では貫通孔４４を閉塞し、先端が撓んでベーン３５の作動室Ｒ６側面から離れると貫通孔４４を開放するようになっている。そして、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の戻り方向への回転の際に、作動室Ｒ５が圧縮されて作動室Ｒ６が膨張するように取付けられている。アクセルペダル３１の踏み込み側への回転の際に作動室Ｒ６が圧縮されて作動室Ｒ５が膨張するように取付けられている。
　すなわち、逆止弁４５は、アクセルペダル３１の戻り方向への回転の際に膨張する作動室Ｒ６に臨む面に積層されている。アクセルペダル３１が戻り方向へ回転する場合、逆止弁４５が撓んで貫通孔４４を開放して、圧縮側の作動室Ｒ５から膨張側の作動室Ｒ６へ流体が移動することができる。この場合、流体は減衰弁４３のある通路３９に優先して貫通孔４４を通過して移動することになるので、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の戻りに対して殆ど減衰力を発揮することが無い。反対に、アクセルペダル３１が踏み込まれる場合、圧縮側の作動室Ｒ６から膨張側の作動室Ｒ５へ流体が移動し、作動室Ｒ６からの圧力を受けて逆止弁４５がベーン３５に押し付けられて貫通孔４４を閉塞する。この場合、流体は減衰弁４３を通過して移動し、緩衝器３２は、アクセルペダル３１の踏み込みに対して減衰力を発揮する。
　このように貫通孔４４をベ一ン３５に設けて、逆止弁４５を上記のように構成することにより、緩衝器３２が小型化されて、車両への搭載性が向上する。また、逆止弁４５は、舌状の弁をベーン３５に設置するといった簡素な構成を有し、交換が簡単であるので、緩衝器３２の特性の変更も容易となる。
　さらに、緩衝器３２内での流体の移動方向は一方向となるので、応答性よく緩衝器３２の減衰力が発生し、運転者は違和感を感じない。
　流体が電気粘性流体や磁気粘性流体などであり発生される減衰力が調節できる場合に、緩衝器３２は、緩衝器１６を備えたペダル装置と同様の作用効果を有する。
　なお、上述した各緩衝器において、通路の設置位置は、ピストンやベーン、ピストンロッド以外にもシリンダあるいは容器の外部であってよい。、伸縮型の緩衝器は、片ロッド型および両ロッド型以外にも、シリンダ外にリザーバを設けておけばラム型であってよい。
　以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
　２００９年９月２日に出願された日本国特許出願２００９−２０２３６２、及び、２０１０年４月２８日に出願された日本国特許出願２０１０−１０３２１４の全内容は引用により本明細書に組み込まれる。

　本発明はペダル装置に利用可能である。

Claims

　車両に揺動可能に取付けられるアクセルペダルと、前記アクセルペダルと前記車両との間に介装される緩衝器とを備えたペダル装置。
　前記緩衝器は、前記アクセルペダルの揺動時に減衰力を発生し、前記発生する減衰力を調節可能である、請求項１に記載のペダル装置。
　前記アクセルペダルの戻り方向への回転に対して、前記緩衝器の減衰力が最低である、請求項２に記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、前記アクセルペダルの戻り方向への回転に対して減衰力を発生しない片効きの緩衝器である、請求項１に記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、
　前記車両と前記アクセルペダルの一方に回転可能に連結されるシリンダと、
　前記シリンダ内に摺動可能に挿入されて前記シリンダ内に流体が封入される二つの作動室を隔成するピストンと、
　前記シリンダ内に移動可能に挿入されて一端が前記ピストンに連結されるとともに他端が前記車両と前記アクセルペダルの他方に回転可能に連結されるピストンロッドと、
　を備えた、請求項１に記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、いずれか一つの作動室内のみにピストンロッドが挿通される片ロッド型緩衝器であるとともに、
　伸長方向を前記アクセルペダルの戻り方向とし、少なくとも前記アクセルペダルがアクセルオフ状態の位置にあるときに作動室内の圧力が大気圧以上に設定される、請求項５に記載のペダル装置。
　前記アクセルペダルは前記車両に回転自在に軸支されるシャフトを介して前記車両に取付けられるとともに、
　前記緩衝器は、前記車両と前記シャフトの一方に連結される容器と、前記容器内に回転自在に挿入されて前記容器内に流体が封入される二つの作動室を隔成するとともに前記車両と前記シャフトの他方に連結されるベ一ンと備えた、請求項１に記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、各作動室同士を連通するオリフィスを備えている、請求項５または７に記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、電気粘性流体が充填される作動室と、各作動室同士を連通するとともに通過する電気粘性流体に電圧を作用させることが可能な通路とを備えた、請求項５から７のいずれかに記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、磁気粘性流体が充填される作動室と、各作動室同士を連通するとともに通過する磁気粘性流体に磁界を作用させることが可能な通路とを備えた、請求項５から７のいずれかに記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、流体を気体として作動室内に充填してなる、請求項５から７のいずれかに記載のペダル装置。
　前記緩衝器は、前記アクセルペダルの戻り方向への回転の際に圧縮される作動室から拡大される作動室への流体の流れのみを許容する第一の通路と、前記アクセルペダルの踏み込み方向への回転の際に圧縮される作動室から拡大される作動室への流体の流れのみを許容する第二の通路とを備え、
　上記通路のうち前記アクセルペダルの踏み込み方向への回転の際に流体が流れる前記第二の通路のみに減衰弁を設けた、請求項５から７のいずれかに記載のペダル装置。
　前記緩衝器が、
　前記ベーンに設けられて作動室同士を連通する貫通孔と、
　前記貫通孔を開閉してアクセルペダルの戻り方向への回転の際に圧縮側の作動室から膨張側の作動室へ向かう流体の流れのみを許容する逆止弁と、
　作動室同士を連通する通路と、
　前記通路の途中に設けられて前記アクセルペダルの踏み込み方向への回転の際に圧縮側の作動室から膨張側の作動室へ向かう流体の流れのみを許容する減衰弁と、
　を備えた、請求項７に記載のベダル装置。
　前記逆止弁は、可撓性であって舌状であり、前記ベーンにおける前記アクセルペダルの戻り方向への回転の際に膨張する作動室に臨む面に積層されて前記貫通孔を開閉する、請求項１３に記載のペダル装置。
　前記減衰弁は、流体の流れに与える抵抗を調節可能である、請求項１２に記載のペダル装置。
　前記減衰弁は、流体の流れに与える抵抗を調節可能である、請求項１３または１４に記載のペダル装置。