JP2010526707A - 乗物用アクセルペダル - Google Patents

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Abstract

ペダルハウジングと、ペダルハウジングに結合したペダルアームを有する乗物用のペダル装置。ハウジングに関連付けられた摩擦生成装置は、少なくとも、ペダルアームに係合するアクチュエータと、アクチュエータに係合されるブレーキパッドと、ブレーキパッドに係合するバネを有する。ブレーキパッド上のアームは、摩擦生成装置の内部中央壁又は内部周辺壁のどちらかと係合するように適合されている。１実施形態では、摩擦生成装置は、ペダルハウジングに規定されたキャビティに填め込まれる分離されたモジュールを規定する。ペダルアームには磁石が結合している。センサーがペダルハウジングに結合し、磁石の近傍に配置される。センサーは、磁石の動きに応答してアームの位置を示す電気信号を生成する。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、本願に開示されるすべての参照文献と同様に、本願に明示的に組み込まれる２００７年５月９日出願の米国仮出願番号６０／９２８，４３０及び２００８年２月２１日出願の米国仮出願番号６１／０６６，５５２の出願日及び開示の利益を主張する。
本発明はペダル機構に関する。当該ペダルは、特に乗物（vehicle）のアクセルペダルであり得る。
自動車のアクセルペダルは従来、一般にボーデンケーブルと呼ばれるケーブルにより、エンジンの燃料サブシステムに連結されていた。アクセルペダルの設計は変化するが、典型的な復帰バネとケーブルの摩擦が協働して、良く知られ、受け入れられている自動車のドライバーのための体感応答を生成する。例えば、ボーデンケーブルとその保護シースの間の摩擦が所与のスロットル位置を保持するためにドライバーに求められる足圧力を低減する。同様に、摩擦は、ドライバーが感じる道路の凹凸が直ちにスロットル位置に影響することを防止する。
この機械的なケーブル駆動のスロットルシステムをより完全に電子化されたセンサー駆動の手法に置換する努力が行われている。完全に電子化された手法では、アクセルペダルの位置は位置センサーで読み取られ、対応する位置信号がスロットル制御に用いられる。センサーに基づく手法は、アクセルペダルの位置がエンジン制御に使用される種々の変数の一つとなる電子制御システムに特に適合する。
米国特許第６３６０６３１号
このようなワイヤー駆動の構成は技術的には実用的であるが、ドライバーは一般に、従来のケーブル駆動のスロットルシステムにおける感覚、即ち体感応答を好む。このため設計者は、ケーブル駆動のアクセルペダルの体感応答を再現させるメカニズムをもって、この嗜好への取り組みを試みてきた。例えば、ウォルトマン等への米国特許第６３６０６３１号は、ヒステリシス効果を提供できるプランジャーサブシステムを備えるアクセルペダルに向けられている。
この点、従来技術のシステムは、余りに高価であるか、従来のアクセルペダルの体感応答を不適切に再現するものである。従って、低コストでケーブルベースのシステムの感覚を有する電子的なアクセルペダル装置の必要がなお存在している。
１実施形態では、本発明は、ペダルハウジングと、前記ペダルハウジングに回転可能に結合されたペダルアームと、前記ペダルアームの動きに応答して前記ペダルアームの位置を示す電気信号を提供するセンサーと、前記ハウジングに関連付けられた摩擦生成装置とを有するペダル装置に向けられる。
摩擦生成装置は、少なくとも１つのブレーキ表面を規定するブレーキハウジングと、前記ブレーキハウジングに関連付けられて少なくとも１つの接触表面を規定するブレーキパッドとを含む。前記ブレーキパッドは、前記ペダルアームの動きに応じて動くように動作可能であり、前記接触表面は前記ブレーキ表面に係合して摩擦を生成するように適合されている。前記摩擦生成装置は、更に、前記ブレーキハウジング内の少なくとも１つのバネと、前記ペダルアームと前記ブレーキパッドの間に位置し、前記ペダルが押下されたときに前記ブレーキパッドを押圧するように適合されたアクチュエータを有する。
いくつかの実施形態では、前記ペダルハウジングはキャビティを規定し、前記ブレーキハウジングは、前記キャビティに取り付けられるように適合された分離された（別体の）カートリッジ又はモジュールである。前記カートリッジ又はモジュールは、その中に取り付けられた少なくともアクチュエータ、ブレーキパッド及びバネを有する。前記ペダルアームは、前記アクチュエータに係合するように適合され、前記アクチュエータは、前記ブレーキパッドに係合するように適合され、前記ブレーキパッドは、前記バネ及び前記ブレーキハウジングの前記ブレーキ表面に係合するように適合されている。
１実施形態では、前記カートリッジ又はモジュールは、それぞれ対向するブレーキ表面を規定するそれぞれの対向する側部を含む中央内部壁を規定し、前記ブレーキパッドは、それぞれの接触表面を規定するそれぞれのアームを有し、前記アームは、前記カートリッジの前記中央壁の前記対向するブレーキ表面と接触して摩擦を生成するように前記アクチュエータにより内側に屈曲されるように適合されている。
他の実施形態では、前記カートリッジ又はモジュールは、周辺の内部壁を規定し、前記ブレーキパッドは、それぞれの接触表面を規定するそれぞれのアームを有し、前記アームは、前記カートリッジの前記周辺の内部壁と接触して摩擦を生成するように前記アクチュエータにより外側に屈曲されるように適合されている。
すべての実施形態において、前記ペダルアームに磁石が取り付けられており、前記センサーは、前記ペダルハウジングに取り付けられて、前記磁石の近傍に位置する。
これら、或いは、他の目的、特徴及び利点は、詳細な説明、図面及び特許請求の範囲により明らかとなる。
本発明の種々の特徴は、下記の添付図面についての後述の説明により最も良く理解できる。
図１は、本発明に従うアクセルペダル装置の組み立てられた全体斜視図。 図２は、図１のアクセルペダル装置の右側分解斜視図。 図３は、図１のアクセルペダル装置の左側分解斜視図。 図４は、図１のアクセルペダル装置の側部断面図。 図５は、摩擦生成装置を取り外した図１のアクセルペダル装置の底部側分解斜視図。 図６は、摩擦生成装置を取り付けた図１のアクセルペダル装置の底部側分解斜視図。 図７は、図１のアクセルペダル装置の摩擦生成装置の全体拡大斜視図。 図８は、図７の摩擦生成装置の分解斜視図。 図９は、図７の摩擦生成装置の水平断面図。 図１０は、図１のアクセルペダル装置の磁石装置の分解斜視図。 図１１は、図１のアクセルペダル装置のペダル移動距離に対するペダル力のグラフ。 図１２は、本発明に従う摩擦生成装置の代替実施形態の全体拡大斜視図。 図１３は、図１２の摩擦生成装置の分解斜視図。 図１４は、図１２の頂部水平断面図。 図１５は、本発明に従う摩擦生成装置の追加的な実施形態の全体拡大斜視図。 図１６は、図１５の摩擦生成装置の分解斜視図。 図１７は、図１５の摩擦生成装置の頂部水平断面図。
本発明は、多くの異なる態様の実施例を許容するものであるが、本明細書及び添付の図面は、本発明の例としていくつかの形態のみを開示している。しかし、本発明は、そのように開示される実施例に限定されるものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により特定される。
本発明に従う非接触アクセルペダル装置２０が図１〜６に示されている。ペダル装置２０は、ペダルハウジング１００と、ペダルハウジング１００に回転可能に取り付けられたペダルアーム５０を有する。ハウジング１００は、ペダル装置の部品を収容し、乗物のファイアーウォールやフロア（不図示）に取り付けられるように適合されている。ハウジング１００は、成型プラスチックから形成され得る。
＜ペダルハウジング＞
ペダルハウジング１００は、底部壁１０２、側壁１０３，１０４、頂部壁１０５及び正面壁１０６を有する。側壁１０３，１０４は、概略平行に対面し、底部壁１０２及び頂部壁１０５に垂直に指向する。幾つかの開口やキャビティがハウジング１００に規定されている。
ペダルハウジング１００は、センサーキャビティ１３０（図４）と摩擦生成装置キャビティ１４０（図５）を規定する。センサーキャビティ１３０は、側壁１０３，１０４と頂部壁１０５内に形成される。摩擦生成装置キャビティ１４０は、底部壁１０２，側壁１０３，１０４及び正面壁１０６内に形成される。センサーはセンサーキャビティ１３０に取り付けられるように適合されている。摩擦生成装置は摩擦生成装置キャビティ１４０に取り付けられるように適合されている。
ペダルハウジング１００は更に、側壁１０３，１０４，底部壁１０２及び頂部壁１０５の間にペダルアーム開口１０８を規定する。ペダルアーム５０は、ペダルアーム開口１０８の中に伸び込んでいる。
側壁１０３，１０４から外部に向けて円弧又は湾曲形状の肩部１０９，１１０が外方に向けてそれぞれ伸びている。円弧形状の肩部の端部は底部壁１０２に一体化する。シャフト穴１１２（図２，３）が、壁１０３，１０４に垂直で回転軸１１３に共直線の関係をもってハウジング１００を貫通するようにハウジング１１０に規定されている。穴壁１１１（図２，３）はシャフト穴１１２を取り囲むようにベアリング肩部１０９，１１０に規定されている。
３つの突起乃至アンカー１２０が底部壁１０２から外方に向けて壁１０３，１０４に垂直に伸びている。各突起１２０は開口１２２を規定する。金属製のインサート１２４が開口１２２に圧入されている。
ハウジング１００は、開口１２２に挿通させて締め付けられるボルトやネジなどの締め具を用いて乗物に固定され得る。本発明に従うペダル装置は、ハウジングのデザインにマイナーチェンジがされた位置調整可能な、又は不能なペダルボックスラックを用いてファイアーウォールやペダルラックに取り付けることが可能である。
ハウジング部分１０７（図２，３）が頂部壁１０５と正面壁１０６の間から外方に伸びている。部分１０７はセンサーキャビティ１３０に連続する開口１３２（図４）を規定する。円環状のステップ１３３が開口１３２に対向して部分１０７の内部に設けられている。
開口１４２（図５）が正面壁１０６に規定され、正面壁１０６に位置している。開口１４４（図５）が側壁１０３に規定されて側壁１０３に位置しており、開口１４６（図５）が側壁１０４に規定されて側壁１０４に位置している。開口１４２，１４４，１４６は摩擦装置キャビティ１４０と連続している。
楔形の突起１４８（図１，３）が底部壁１０２から上方にペダルアーム開口１０８内に伸び込んでいる。
＜ペダルアーム＞
細長いペダル乃至ペダルアーム５０はペダルアーム開口１０８から伸びる近位端部５４と遠位端部５２を有する。中央部５３は、端部５２，５４の間に位置する。中央部５３は底部側面６５を有する。フットパッド５５が遠位端部５２に向かって位置している。フットパッド５５は乗物の運転者の足によって押下されるように適合されている。フットパッドは、ペダルアーム５０と一体でも良く、別体で端部５２との接続部で回転可能でも良い。ペダルアーム５０は、射出成型プラスチックなどの種々の適切な材料により形成され得る。
近位端部５４は、湾曲した凸状の表面５７を呈する丸みを帯びたドラム５６において終端する（図５に最も良く示されている）。ドラム５６を貫通して伸びる穴５８（図３，４）がドラム５６に規定されている。穴５８は円形の穴壁６３により規定される。ペダルアーム５０がハウジング１００に取り付けられたときに、穴５８は穴１２２と連続し、回転軸１１３と同軸となる。
肩部乃至ストッパ６１がドラム５６の上部から延び、丸みを帯びたカムローブ６２がドラム５６の底部から延びている。カムローブ６２はドラム５６と底部側面６５の間に位置する。
ペダルアーム５０は、ドラム５６を通過する軸乃至シャフト接続１８０（図２，３）を介してペダルハウジング１００に保持され、ペダルハウジング１００の周りで回転する。軸乃至シャフト１８０は、円柱形状でそれぞれより小さい及びより大きい端部１８２，１８６を規定する。幾つかのリブ１８４が端部１８２の周りを取り囲むように位置し、幾つかのリブ１８８が端部１８６の周りを取り囲むように位置する。丸いベアリング面１９０が端部１８２，１８６の間の軸１８０上に位置する。端部１８６にはフランジが形成されている。
軸乃至シャフト１８０は穴５８及び１１２を通過する。端部１８２はリブ１８４が壁１０４の穴壁１１１に対して圧縮されるように穴壁１１１に圧入されている。同様に、端部１８６はリブ１８６が穴壁１１１に対して圧縮されるように穴壁１１１に圧入されている。リブ１８４，１８６が穴壁１１１に対して圧縮されることで軸１８０がハウジング１００に固定される。
ペダルアーム５０が回転すると、穴壁６３はベアリング壁１９０上で、乃至、ベアリング壁１９０に対して回転する。すなわち、穴壁６３が動いてもベアリング壁１９０は動かない。ペダルアーム５０は回転軸１１３の周りで回転可能である。
＜センサー＞
センサー３０（図２，３）はペダル装置２０に取り付けられており、ペダルアーム５０の位置を表示又は伝達可能な電気信号を生成するように適合されている。センサー３０は、ペダルアーム５０に取り付けられたバイポーラのテーパー型磁石装置乃至磁石と、ハウジング１００に結合した磁場センサー４４を有している。
ペダルアーム５０は、更にＣ字状のドラム５６から外方に伸びる１対のアーム乃至フック５９（図４に最も良く示されている）を有する。アーム５９の間に窪み６０が規定される。
図１０は、平行で対向した扇形状の磁石部３１Ａ，３１Ｂと、アーム５９によりペダルアーム５０に保持されるキノコ形状の基部４０とを有する磁石装置３２を示す。磁石部４０は、磁石装置３２を横断して伸びる窪み４１，４２を有する。磁石装置３２はアーム５９上で窪み６０内に滑り込む。組み立てた後は、アームは窪み４１，４２内に延び込んで保持され、基部４０は窪み６０に保持される。
センサー３０はバイポーラのテーパー型磁石装置３２と、好ましくは鋼鉄製で磁石３２の両側部に取り付けられる１対の磁束伝達体乃至極片４５，４６とを有する。磁束伝達体４５は磁石部３１Ａに取り付けられ、磁束伝達体４６は磁石部３１Ｂに取り付けられる。
磁石装置３２は、全体に３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの参照番号が付された４つの交番する（乃至は互い違いの）磁極：Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓを有する。各極３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは基部４０と一体に形成されエアギャップ３７で隔てられている。
磁極３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは磁石部間にダイヤモンド形状のエアギャップ３７が形成されるように傾斜している。傾斜した磁極は磁束密度が変化する磁場をエアギャップに形成する。磁石装置３２は成型フェライトで形成することができる。磁石装置３２の更に詳細な使用及び構成は「対向するテーパー型磁石を有する磁石位置センサー」と題され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号６，２１１，６６８号に見ることができる。
磁石装置３２内で磁束は対向する極間で流れる。ゼロガウス点は概ねエアギャップ３７に位置する。磁束伝達体４５，４６は磁石３２の外側にあって磁石の構造面、機械面双方での支持として機能し、機能的には磁石から出射する磁束の電磁境界として作用する。磁束伝達体４５，４６は磁石装置３２の１の極（例えば８２Ａ）から他の極（例えば８２Ｂ）への磁束の低インピーダンス経路を提供する。
磁石装置３２は、例えばホール効果センサーなどの磁界センサー４４（図２，４）により検知される変動磁界を生成する。磁石装置３２とセンサー４４は協働することによってペダル変位を示す電気信号を提供する。１実施形態では、磁界センサー４４は単一のホール効果部品又は装置であり得る。
他の実施形態では、磁界センサー４４は、ベルギー リーパーのメレキスコーポレーションから型番ＭＬＸ９０３１６集積回路で商業的に入手可能な３軸集積回路であり得る。ＭＬＸ９０３１６集積回路は集積回路表面に平行な２つの方向乃至ベクトルの磁界を測定し得る。ＭＬＸ９０３１６集積回路は１以上の内部ホール効果装置を含み得る。
図２，３，４に磁石３２と相互作用するようにハウジング１００に結合された磁界センサー乃至ホール効果センサー４４を示す。磁界センサー４４は磁石装置３２の近くに取り付けられている。より詳細には、ホール効果センサー４４はエアギャップ３７に取り付けられている。
ホール効果センサー４４はペダルアーム変位及び対応する磁石装置３２の動きにより誘導される磁束変化に応答する。センサー４４からの電気信号は、磁石装置３２の変位により示されるペダルアーム５０の変位を、参照により本願に明示的に組み込まれるキッカワらへの米国特許番号５，５２４，５８９及びマツモトらへの米国特許番号６，０７０，６１０に記述され、示されるような電子制御モジュールに通信される指令された速度／加速命令に変換する効果を有する。
ホール効果装置４４は印刷回路基板１６０（図２，３，４）に取り付けられる。印刷回路基板１６０は平面的な形状で対向する側面１６１，１６２を有する。ホール効果センサー４４は、半田付けなどにより側面１６１に搭載されるように適合されている。ホール効果センサー４４はドラム５６及び磁石装置３２の回転に対応するペダルアーム変位により誘起される磁束変化に応答する。より詳細には、ホール効果センサー４４は極３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの間に生成される磁束を測定する。
ホール効果センサー４４により生成される信号の信号処理を提供するためにアンプやフィルターなどの他の電子部品１６４もまた側面１６１に搭載される。
ホール効果センサー４４は、回路基板１６０を介して電極１６４（図４）に作動的に接続される。電極１６６は印刷回路基板１６０に半田付けされる。電極１６６は、対応する端部１６６Ａ，１６６Ｂを規定する。端部１６６Ｂは印刷回路基板１６０に半田付けされ、端部１６６Ａは接続キャビティ１７０内に延び込んでいる。電極端１６６ａは乗物のエンジンコントローラ又はコンピュータに接続され得る外部ワイヤーハーネスに接続され得る。
コネクタ装置１５８（図２）はハウジング１００に取り付けられるように適合されている。コネクタ装置１５８は、キャビティ１７２を規定する矩形形状の壁１７１（図３）を有する。電極端１６６Ａはキャビティ１７２内に延び込んでいる。壁１７１は壁１７１を囲繞して壁１７１から外方に延びる環状のフランジで終端する。フランジ１７３はコネクタをハウジングに保持するためにハウジング部１０７に超音波溶接され得る。
ネジやボルトなどの締め具が印刷回路基板１６０をフランジ１７３に固定するように適合される。フランジ１７３はフランジ１７３がステップ１３３上に載置され、印刷回路基板１６０がセンサーキャビティ１３０内に延び込むように開口１３２に取り付けられる。
ドラム５６は外方に延びる肩部又はストッパ６１（図４）を有する。ペダルアーム５０はアイドリング、復帰乃至休止位置ストッパ６１の形態の予め定められた回転限界を有する。ペダルアーム５０がリリースされると、ペダルアーム５０はストッパ６１がリッジ乃至リップ１２８に接触してペダルアーム５０の後方への動きを制限するまで回転する。
ペダルアーム５０は他の回転限界であるペダルアーム５０の底部側面６５が底部壁１０２の部位１５０に接触してペダルアーム５０の前方への動きが制限される開スロットル位置に至るまで押下することができる。
キャビティ６６（図４に最も良く示されている）はペダルアーム５０の中央部５３に位置し、底部側面６５に向けて開放している。キャビティ６６は壁６７により規定される。キックダウン装置３００はキャビティ６６に取り付けられるように適合されている。
キックダウン装置３００は、ボタン３１０、ハウジング３１２及びハウジング３１２内に位置するバネ３１４を有する。キックダウン装置３００はペダルアーム５０に取り付けられるように適合されている。キックダウン装置３００はキャビティ６６に圧入されており、ペダルアーム５０の壁６７に強く接触している。キックダウン装置３００はペダルアーム５０の押下の中間ポイントでペダルの押下に対する増大した抵抗を提供する。キックダウン装置３００の使用及び構成の詳細は「ペダルのキックダウン機構」と題され、その内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号６，４１８，８１３号に見ることができる。
＜摩擦生成装置＞
摩擦生成装置２００は図７〜９に示されており、摩擦生成装置キャビティ１４０（図５）に取り付けられるように適合されている。図示の実施形態では、摩擦生成装置２００は、少なくとも、バネ２５０，２５４、ブレーキパッド２６０及びアクチュエータ２８０を内部に有する分離された（別体の）ブレーキハウジング乃至カートリッジ乃至モジュール２０２を含む。
ブレーキハウジング２０２は、概略矩形形状であり、湾曲し、平行な対向する側壁２０５に連続する底部壁２０４を有する。ブレーキハウジング２０２は、対向する端部２０６，２０７を規定する。端部壁２０８は端部２０６に位置し、底部壁２０４に垂直である。上部壁２０９は上方に延びて、側壁２０５の部分から内側に湾曲し、端部壁２０８に接合する。上部壁２０９は側壁２０５から上方に向けて角度が付けられている。上部壁２０９の長さは側壁２０５のおよそ半分である。
ブレーキハウジング２０２は、射出成型プラスチック、より特定的には、高耐力（high yield strength）を有するプラスチックなどの任意の適切な材料から形成することができる。
壁２０４，２０５，２０８，２０９はキャビティ２１０を規定する。開口２１１が壁２０９と端部壁２０８の間に規定される。細長い１対のチャネル乃至溝２１２がキャビティ２１に面して底部壁の長さに渡って延在する。側壁２０５のそれぞれにスロット２１４が位置する。スロット２１４は平行で対向し、キャビティ２１０により分離され、側壁２０５の約半分の長さに渡って延在する。壁２０５はスロット２０４に延び込む頂部端２１３を規定する。
ブレーキハウジング２０２は、スロット乃至溝２１５を規定する１対の概してＣ形状の部分２１６を更に有する。部分２１６は、側壁２０５から端部２０７に向かって延び、キャビティ２１０によって分離され、平行であり、対向している。１対の固定タブ乃至フィンガー２１８，２１９が各部分２１６から外方に延び、他の固定タブ乃至フィンガー２２０（図５）が端部壁２０８から外方に延びている。
スロット２２２が上部壁２０９の間に規定されている。スロット２２２は開口２１１に連続し、端部壁２０８で終端する。１対の円錐形状のボス２２４が端部壁２０８からキャビティ２１０に向けて延びている。
リブ乃至ブレーキ壁２３０（図８，９）が、底部壁２０４から上方に向けて延びている。ブレーキ壁２３０は実質的にブレーキハウジング２０２の中央の近くに位置し、ハウジング２０２の長さに概略平行に延びており、底部壁２０４に垂直に指向している。
壁２３０は対向する２つの表面を有する。ブレーキ表面２３１は壁２３０の１側面上に位置し、ブレーキ表面２３２は壁２３０の他側面上に位置する。ブレーキ表面２３１，２３２は壁２３０と同じ材料でも良く、或いは、ブレーキ表面２３１，２３２は増大した摩擦係数を有する材料で形成されても良い。
図７，８，９を連続して参照すると、摩擦生成装置２００は、壁２３０及びブレーキ表面２３１，２３２と係合するように構成されたブレーキパッド２６０を更に有する。ブレーキパッド２６０は、側面２６２Ａ，２６２Ｂを有する中央ボディ２６２を有する。１対の細長い平行なアーム２６３，２６４が側面２６２Ａから外方に垂直に延びている。アーム２６３，２６４は、それぞれ外側表面を有し、これが組合わさってＶ字を形成し、このＶの足は、バネ２５０，２５４に向けてそれぞれ外方に分かれていく。アーム２６３，２６４は、スロット２６５により分離されている。アーム２６３は、内側に向いた接触表面２６７と外側に向いた斜めの表面（angled surface）２７０を有する。アーム２６４は、内側に向いた接触表面２６６と外側に向いた斜めの表面２６８を有する。接触表面２６６，２６７は、ブレーキハウジング２０２に組み立てられるまでは、スロット２６５に渡って互いに向き合って並置されている。ブレーキパッド２６０がブレーキハウジング２０２に取り付けられた後は、接触表面２６６はブレーキ表面２３２に近接してこれに係合し、接触表面２６７はブレーキ表面２３１に近接してこれに係合するように適合されている。
アーム２６３と２６４の間のアーム２６３，２６４がボディ２６０に接合するボディ２６０に隣接したところに開口２７２が規定される。開口２７２はスロット２６５に連続している。１対の樽形状のボス乃至突起２７３，２７４が側部２６２Ｂからアーム２６３，２６４の反対の方向に垂直に外方に向けて延びている。
ブレーキパッド２６０は、接触表面２６６，２６７に所望の摩擦係数を提供できる任意の材料から形成することができる。
キャビティ２１０内には１対のコイルバネ２５０，２５４が取り付けられている。バネ２５０，２５４は別々のチャネル２１２に載置される。バネ２５０は対向する端部２５１，２５２を規定する。バネ２５４は対向する端部２５５，２５６を規定する。バネ２５０，２５４は端部壁２０８とブレーキパッド２６０の間で圧縮される。バネ２５０，２５４はペダルアーム５０を休止乃至アイドリング位置に向けて外方に付勢する。バネ端部２５１，２５５はボス２２４を覆うように取り付けられてハウジング２００に保持される。ボス２２４はバネ２５０，２５４内に部分的に延び込んでいる。バネ端部２５２，２５６はボス乃至突起２７３，２７４を覆うように取り付けられてブレーキパッド２６０に保持される。突起５７３，５７４がバネ２５０，２５４内に部分的に延び込んでいる。
２つのバネは冗長性を理由に使用される。もし１つのバネが故障しても他方が動作可能である。この冗長性は、改良された信頼性の為に提供され、付勢機能を途絶させることなく１つのバネが故障乃至疲労することを許容する。冗長バネを有し、各バネがペダルアームをそのアイドリング位置に復帰させる能力を有することが有用である。例えば、板バネやトーションバネなどの他のタイプのバネを使用することもできる。
ブレーキパッド６６０は、アーム６６３，６６４に平行に中央ボディ６６２から垂直に延びる突起乃至柱７１０を更に有する。柱７１０はギャップ６６５を部分的に覆うように延びる。柱７１０はアーム６６３と６６４の間に位置し、アーム６６３，６６４より僅かに短い。１対のスロット７１２が柱７１０をアーム６６３，６６４から分離する。スロット７１０はアーム６６３，６６４に平行に延びる。アクチュエータ６８０がブレーキパッド６６０と接続された後は、柱７１０はアクチュエータの頂部表面６８３の一部の上を後方６８９に向けて延びる。柱７１０はアクチュエータ６８０がブレーキパッド６６０と整列状態を保ち、アクチュエータ６８０に力が掛かったときにアクチュエータ６８０が上方に回転することを防止することを助ける。柱７１０はまた、アクチュエータ６８０が動くにつれて頂部壁６０９に磨耗が生じることを防ぐ。
図７，８，９を続けて参照すると、アクチュエータ２８０は、ブレーキパッド２６０に隣接かつ接触して、キャビティ２１０に取り付けられる。アクチュエータ２８０は中央ボディ２８２を有する。ボディ２８２は、頂部２８３、底部２８４、側部２８６、側部２８７、正面２８８及び背部２８９を有する。
１対のアーム２９０，２９１が頂部２８３から背部２８９に向かって下方に延びる。Ｖ形状の窪み２９２がアーム２９０と２９１の間に規定される。三角形形状の開口２９３が頂部２８３を通って窪み２９２に延びる。開口２９３は窪み２９２と連続している。ボディ２８２の窪み２９２の端部にスロット２９４が規定される。
アーム２９０は楔面２９６を有し、アーム２９１は楔面２９５を有する（図９）。楔面２９５は斜めの表面２６８に隣接して接触し、楔面２９６は斜めの表面２７０に隣接して接触する。楔面２９５，２９６は、正反対に対向し、バネ２５０，２５４の方向に向けて相互から外方に離れていく。
側部２８６，２８７のある部分から１対の細長い矩形形状の案内レール２９７が外方に向けて延びている。案内レール２９７は背部２８９に向けて配置されている。レール２９７は頂部端２１３上に載置され、ハウジング２０２のスロット２１４に係合する。レール２９７は、アクチュエータ２８０が移動するにつれて、エッジ２１３上でスロット２１４内をスライドする。
側部２８６，２８７のある部分から１対の細長い矩形形状の案内レール２９８（図８）が外方に向けて延びている。レール２９８は正面２８８に向けて配置されている。レール２９８はハウジング２０２のチャネル２１５内でのスライド移動のために取り付けられている。レール２９８はアクチュエータ２８０が移動するにつれて、チャネル２１５内をスライドする。
レール２９７，２９８はアクチュエータ２８０をハウジング２０２に保持し、アクチュエータ２８０の動きを方向２７８，２７９に直線状に案内する。アクチュエータ２８０は方向２７９に向けて更にハウジング２０２の内側に移動することができ、方向２７８に向けてハウジング２０２から更に外方に移動することができる。
細長い平面的なカム表面２９９（図７）は、アクチュエータ２８０の正面２８８に沿って延びており、装置５００がハウジング１００に搭載された後（図４）にカムローブ６２により係合されるように適合されている。
開示の実施形態では、摩擦生成装置２００は、単一の分離されたモジュール又はモジュール式ユニットとして摩擦生成装置キャビティ１４０（図５）に取り付けられ、又は、填め込まれるように設計される。図５は、ハウジング１００の摩擦生成装置キャビティ１４０に挿入される前の摩擦生成装置２００を示す。摩擦生成装置２００は、摩擦生成キャビティ１４０に配置され、ハウジング２０２は、固定タブ２１８，２１９が側壁１０３，１０４に対してスライドし、固定タブ２００が正面壁１０６に対してスライドするように下方に押し込まれる。ハウジング２００が更に摩擦生成キャビティ１４０に押し込まれると、ハウジング２０２は、固定タブ２１９が開口１４６に填め込まれ、固定タブ２２０が開口１４２に填め込まれる停止位置に到達する。これにより、摩擦生成装置２００は、摩擦生成装置キャビティ１４０内でハウジング１００にしっかりと保持される。
摩擦生成装置２００の使用は多くの利点を有する。摩擦生成装置２００は、モジュール式で、自己充足型で、分離された摩擦生成ユニットであるため、多様なハウジング及びペダルアームの形状、サイズに使用することが可能である。例えば、異なる乗物では、乗物のフロア、乗物のファイアウォール、取付穴、ペダル位置及びコネクター取付位置の構成のためにハウジング及びペダルアームのデザインが異なっている。
摩擦生成装置２００は、モジュラー式で自己充足型の摩擦生成ユニットであるため、ハウジング１００及びペダルアーム５０の形状やサイズが必要に応じて各乗物への適用のためにカスタマイズされても、摩擦生成装置２００のデザインは一定のままであることが可能である。
＜動作＞
図４，９を参照すると、ペダルアーム５０は、使用者によって押下されて第１の方向７９（加速）に動くことができ、或いは、ペダルアーム５０は、リリースされて他の方向７２（減速）に動くことができる。ペダルアーム５０が押下されて方向７０に向けて動くにつれて、ペダルアーム５０は下方に回転し、カムローブ６２をカム表面２９９と係合し、又は、これを押すように付勢する。カムローブ６２及びカム表面２９９は、ペダルアーム５０の回転運動をアクチュエータ２８０の直線運動に変換する。ペダルアーム５０が更に押下されると、アクチュエータ２８０は方向２７９に向けて（すなわち、バネ２５０，２５４に向けて）動くことで、アクチュエータの楔面２９５，２９６をブレーキパッドの斜めの表面２６８，２７０と接触するように付勢し、アクチュエータ２３０及びアーム２６３，２６４により規定されるそれぞれのＶ形状によって、ブレーキパッドのアーム２６３，２６４を屈曲させて、相互に向けて内側に動くように付勢する。窪み２９２は制動パッド２６０のアーム２６３，２６４に押し付けられ、或いは、アーム２６３，２６４上に割り込まされる。
このアーム２６３，２６４の内側への移動がブレーキパッドの接触表面２６６，２６７を壁２３０のブレーキ表面２３１，２３２と更に咬み合わせるように付勢し、これにより、ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７と壁のブレーキ表面２３１，２３２の間の鉛直力、接触力、又は、摩擦力が増加する。アクチュエータ２８０が更に方向２７９に向けて動くと、ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７と壁のブレーキ表面２３１，２３２の間に生じる摩擦力は増大する。加えて、アクチュエータ２８０がハウジング２０２内に更に動くと、アクチュエータ２８０を動かす為に必要な力が増大する。
結果として生じるブレーキパッドの表面２６６，２６７と壁のブレーキ表面２３１，２３２の間の牽引力は、方向７０へのペダルアーム５０の動きに抵抗し、ペダルアーム５０を押下している人又は使用者が足で感じることができる。
ペダルアーム５０が第１の方向７０（加速）に動いたときに、圧縮バネ２５０，２５４内のバネ力Ｆｓは、バネ２５０，２５４がブレーキパッド２６０とハウジング２０２の間で圧縮されるにつれて増大する。増大した力Ｆｓは、ブレーキパッド２６０をアクチュエータ２８０の方向に付勢する。より特定的には、ブレーキパッドのアーム２６３，２６４が窪み２９２内に割り込んでいく。
ペダルアーム５０の押下の効果は、ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７がブレーキ表面２３１，２３２に対して発生させる垂直力の増大を生じさせる。ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７と壁のブレーキ表面２３１，２３２の間の摩擦力は、動摩擦係数と垂直力の積により定義される。ペダルアームにおける印加力の増大に伴って垂直力が増大するに従い、摩擦力はそれに応じて増大する。運転者は、ペダルアーム５０における彼の足でこの増大を感じる。摩擦力は、ペダルが押下されるときには印加力に抗い、ペダルがアイドリング位置に復帰していくときは、バネ力から差し引かれる。
ハウジング２０２内でのアクチュエータ２８０の動きはスロット２１４と係合するレール２９７及び溝２１５に係合するレール２９８により案内される。
ペダルアーム５０への力が減少し、或いは、ペダルアーム５０がリリースされて方向７２へ動くと、反対の効果が顕れる。ペダルアーム５０は上方に回転し、バネ２５０，２５４は伸長してブレーキパッド２６０がアクチュエータ２８０をハウジング２０２から外側に方向２７９に向けて（すなわち、バネ２５０，２５４から離れる方向に）移動させるように付勢する。バネ２５０，２５４はペダルアーム５０を休止又はアイドリング位置に復帰させる。
アクチュエータ２８０が方向２７８に動くにつれて、アーム２６４，２６４それぞれの接触表面２６６，２６７と壁２３０のブレーキ表面２３１，２３２の間の摩擦又は牽引力は減少する。アクチュエータ２８０が方向２７８に動くにつれて、アーム２６３，２６４は壁２３０への圧力を減少させる。壁２３０上の圧力は減少するが、ペダル５０が動く間に接触表面２６６，２６７とブレーキ表面２３１，２３２の間にいくらかの牽引又は摩擦力が生じるように、壁２３０上の圧力はゼロまでは落ちない。
ブレーキパッド２６０とアクチュエータ２８０が方向２７８に動くとき、ブレーキパッド２６０とアクチュエータ２８０のＶ形状の部分の間になおも僅かな楔効果が生じる。より詳細には、ブレーキパッド２６０の斜めの表面２６８，２７０（図８）は、アクチュエータ２８０のＶ形状の楔面２９５，２９６と接触するように押し込まれ、アーム２６３，２６４が折れ曲がって、相互に内側に向けて移動するように付勢する。この態様で、アクチュエータ２８０が方向２７８に動く間に、接触表面２６６，２６７とブレーキ表面２３１，２３２の間のそれぞれに小さい大きさの牽引力が生成される。
接触表面２６６，２６７とブレーキ表面２３１，２３２の間の結果としての牽引力は、方向７２への動きを減速させ、ペダルアーム５０に触れている人に感じられ得る。ペダルアーム５０への力の更なる減少は、ペダルアーム５０をアイドリングエンジン位置に移動させる。
アクチュエータ２８０のブレーキパッド２６０へのスライド運動は、段階的であり、ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７を壁のブレーキ表面２３１，２３２に向けて付勢する力を増大又は減少させる「楔」効果と表現することができる。この力は方向依存性であり、この力はヒステリシスを有する。
ペダルを押下するために必要とされる力は、ペダルを復帰させるために必要とされる力と等しくない。ブレーキパッドの接触表面２６６，２６７と壁のブレーキ表面２３１，２３２の間に生成される摩擦によって、ペダルを伸長させるよりも大きい力がペダルを押下するために必要とされる。ペダルを伸長するために必要とされる力は、バネ２５０，２５４の開放により供給される。ペダルアーム力のヒステリシスは、従来の機械リンク式のアクセルペダルの感覚に近い点で好ましい。
ペダルアームの圧縮の間は摩擦力がバネ力に加算され、ペダルがリリースされ、或いはそのアイドリング位置に向かって復帰するときは摩擦力がバネ力から差し引かれる。
ここで図４，１０を参照すると、ペダルアーム５０が方向７０に動くと、磁石装置３２がペダルアーム５０のドラム５６に接続されているために、磁石措置３２もまた動く。ペダルアーム５０の動きは磁石装置３２をセンサーキャビティ１３０内で円弧状の経路で移動させる。磁石装置３２の動きは、印刷回路基板１６０に位置的に固定された磁界センサー又はホール効果装置４４に相対的である。磁石装置３２の動きは、ホール効果装置４４に概略垂直に通過する磁束フィールドを強度、極性の面で変化させる。この磁束強度及び極性の変化はホール効果装置４４により検出される。ホール効果装置４４は、磁束強度及び極性に比例した電気信号を生じさせる。この電気信号は、磁束強度又は磁束の極性に少なくとも部分的に比例し得る。
この電気信号は、増幅され、印刷回路基板１６０上の信号調整電子部品１６４によって調整され、その後、外部ワイヤーハーネス（不図示）に向けて端子１６６に運ばれる。外部ワイヤーハーネスは、乗物のエンジンコントローラ又はコンピュータ（不図示）と通信状態となるように適合される。エンジンコントローラは、エンジンの動作パラメータの少なくとも１つを制御するためにこの電気信号を使用する。
１代替実施形態では、磁石装置３２（図２，３，４）は、所望であれば、ペダルアーム５０のドラム５６の変わりにアクチュエータ２８０に取り付けられ、又は、結合されても良い。アクチュエータ２８０が移動すると、磁石装置３２は磁界センサー４４に対して移動する。
ペダルアーム５０が更に方向７０に動くと、キックダウン装置３００のボタン３１２が実質的に楔形状の突起１４８に接触する。ペダルアーム５０の更なる押下は、ボタン３１２を押し込み、ハウジング３１０内のバネ３１４の圧縮を生じさせる。
ボタン３１０の動きは、ペダルを押下している人に、ペダルが押下されるときの更なる力又は抵抗の増大として感じられる。これは「キックダウン力」と呼ばれ、スロットル全開位置において生じるように、或いは、これを示すように設計される。
ペダルアーム５０は、ペダルアーム５０の底部側面６５が底部壁１０２の部位１５０に接触してペダルアーム５０の前方への動きを制限するスロットル全開位置において回転限界に達するまで、方向７０に更に押下されることができる。
本実施形態では、ペダルの位置を検知するために磁石及びホール効果センサーが使用されるが、直動又は回転式抵抗位置センサー、ＧＭＲセンサー、容量センサー及び誘導センサーなどの他のタイプのセンサーも使用可能である。
アクセルペダル装置２０のペダル移動距離に対するペダル力のグラフが図１１に示されており、これは、特に、本発明に従うアクセルペダル装置により提供される方向依存性の駆動−力ヒステリシスを示す力ダイアグラムである。Ｙ軸は、ペダルアーム５０を駆動するために必要なフットペダル力をニュートン（Ｎ）で示す。Ｘ軸は、ペダルアーム５０のフットパッド５５の変位量をミリメータ（ｍｍ）で示す。
経路４１０は、方向７０にペダルアーム５０の押下を開始するのに必要なペダル力を示す。経路４２０は、初期的な変位の後に、スロットル全開位置で機械的な移動限界４５０に向けてペダルアーム５０を動かし続けるのに必要な比較的より小さいペダル力の増加を示す。経路４３０は、ペダルアーム５０がアイドリング位置に向かう反対方向７２に移動を開始する前に許容されるフットペダル力の減少を示す。
経路４３０はドライバーがフットペダル力を減少させ、その間、なおもアクセルペダル位置を同じに保つことを許容する移動無しゾーンに対応する。力のレベルが減少するにつれて、ペダルアーム５０は、経路４４０に従って移動する。
図１１は、ペダル圧力がゼロのポイント、すなわち、アイドリング位置から完全に押下された位置に、そして、再度ペダル圧力の無いアイドリング位置に戻るまでの完全サイクルに渡る本発明に従うペダル動作を示している。しかし、この動作曲線の形状は、サイクルの中間でのアクセルペダルの開始、停止にも当てはまる。例えば、アクセルペダルが中間位置まで押下されたときでも、運転者は、ペダル力が減少するときの移動無しゾーン（経路４３０）の利益を受ける。
＜摩擦生成装置の第１の代替実施形態＞
摩擦生成装置又はカートリッジ又はモジュール５００の代替実施形態が図１２−１４に示されている。摩擦生成装置５００は摩擦生成装置キャビティ１４（図５）に取り付けられるように適合されている。摩擦生成装置５００は、少なくとも、バネ５５０，５５４、ブレーキパッド５６０及びアクチュエータ５８０が内部に取り付けられたブレーキハウジング又はカートリッジ又はモジュール５０２を含む。
摩擦生成装置５００は、ブレーキ表面が、装置２００のように内部壁ではなく、ハウジングの外部側壁上に位置する点を除いて摩擦生成装置２００に類似する。
ブレーキハウジング５０２は、概略矩形形状であり、平行で向かい合って離間する側壁５０５に接続する底部壁５０４を有する。頂部壁５０９は側壁５０５に接続する。頂部壁５０９は、底部壁５０４に対して平行で、対向し、離間している。ブレーキハウジング５０２は、対向する端部５０６，５０７を規定する。端部壁５０８は端部５０６に位置し、底部壁５０４及び頂部壁５０９に垂直である。頂部壁５０９は底部壁５０４より僅かに短い。
ブレーキハウジング５０２は、射出成型プラスチック、より特定的には、高耐力を有するプラスチックなどの任意の適切な材料から形成することができる。
壁５０４，５０５，５０８，５０９は内部チャンバ乃至キャビティ５１０を規定する。キャビティ５１０は端部５０７に開口し、又は、面している。アクチュエータ５８０は、キャビティ５１０の外側に位置する。バネ５５０，５５４及びブレーキパッド５６０がキャビティ５１０の内側に位置する。１対の浅く、細長い、離間した平行のチャネル乃至溝５１２がキャビティ５１０に向かって上向きに底部壁５０４の長さに渡って延びている。他の１対の浅く、細長いチャネル乃至溝５１７がキャビティ５１０に向かって下向きに頂部壁５０９の長さに渡って延びている（図１３）。
各外周壁５０５の内側表面がブレーキ表面５３１，５３２（図１４）を規定する。ブレーキ表面５３１，５３２は平行で相互に対向し、キャビティ５１０に面している。ブレーキ表面５３１，５３２は、壁５０５と同じ材料でも良く、増大した摩擦係数を有する材料で形成されても良い。
ブレーキハウジング５０２は、更に、内側の対向するスロット乃至溝５１５を規定する１対の概略Ｃ形状の部分５１６を有する。部分５１６は側壁５０５から端部５０７に向かって延び、キャビティ５１０により分離され、平行で対向している。１対の固定タブ乃至フィンガー５１８，５１９が部分５１６のそれぞれから外方に向けて延び、もう１つの固定タブ乃至フィンガー５２０が端部壁５０８から外方に延びている。１対の円錐形状のボス５２４が端部壁５０８からキャビティ５１０に延びている。
図１２−１４を続けて見ると、摩擦生成装置５００は、更に、ハウジングのブレーキ表面５３１，５３２に係合するように構成されたブレーキパッド５６０を有する。ブレーキパッド５６０は、概略Ｕ形状で、対向する表面５６２Ａ、５６２Ｂを有する中央ボディ５６２を有する。１対の細長く、平行で離間したアーム５６３，５６４が側部５６２Ａから垂直に外方に延びる。アーム５６３，５６４及びボディ５６２は協働して中央ギャップ乃至スロット５６５を規定する。アーム５６３は、狭い、又は、薄い端部５６３Ａと広い、又は、厚い端部５６３Ｂを有する。正反対のアーム５６４は、狭い、又は、薄い端部５６４Ａと広い、又は、厚い端部５６４Ｂを有する。狭い端部５６３Ａ，５６４Ａは、アーム５６３，５６４の長さに垂直な力が加えられたときにアーム５６３，５６４が僅かに曲がる（bend）又は屈曲（flex）することを許容する。案内柱５７６（図１３）が、側部５６２Ａの中央から垂直に外方に向けてアーム５６３，５６４に対して平行に離間した関係で延びている。
アーム５６３は、外向きの又は外側の平坦な接触表面５６７と、内向きの又は内側に面する斜めの表面５７０を有する。アーム５６４は、外向きの又は外側に面する平坦な接触表面５６６と、内向きの又は内側に面する斜めの表面５６８を有する。斜めの表面５６８，５７０はブレーキハウジング５０２に組み立てられる前は、相互に対向して並置されている。斜めの表面５６８，５７０は、ブレーキハウジングの端部５３２に向けて相互から外方に離れていく。
ブレーキパッド５６０がブレーキハウジング５０２に取り付けられた後は、ブレーキパッドの接触表面５６６は、ハウジングのブレーキ表面５３２に隣接して係合するように適合されており、ブレーキパッドの接触表面５６７は、壁のブレーキ表面５３１に隣接して係合することができる。
１対の樽形状のボス乃至突起５７３，５７４がブレーキパッド５６０の表面５６２Ｂからアーム５７３，５７４の方向と反対の方向で外方に向けて垂直に延びている。
ブレーキパッド５６０は、接触表面５６６，５６７に所望の摩擦係数を与えることができる任意の適切な材料で形成することができる。
１対のコイルバネ５５０，５５４がキャビティ５１０の内側に搭載される。バネ５５０，５５４は別々のチャネル５１２に載置される。バネ５５０は対向する端部５５１，５５２を規定する。バネ５５４は対向する端部５５５，５５６を規定する。バネ５５０，５５４は、端部壁５０８とブレーキパッド５６０の間で圧縮される。バネ５５０，５５４はペダルアーム５０を外方に向けて休止乃至アイドリング位置に付勢する。バネの端部５５１，５５５は、ボス５２４に覆い被さることでハウジング５０２に保持される。ボス５２４は部分的にバネ５５０，５５４内に延び込んでいる。バネの端部５５２，５５６は、ボス又は突起５７３，５７４に覆い被さることでブレーキパッド５６０に保持される。ボス５７３，５７４はバネ５５０，５５４内に部分的に延び込んでいる。
１対の案内リブ５７７がブレーキパッドのボディ５６２の頂部側から外方に延びている（図１３）。ブレーキパッド５６０をハウジング５０２に組み立てた後は、案内リブ５７７はハウジング５０２の頂部壁に規定されたチャネル５１７の中に在る。案内リブ５７７及びチャネル５１７は、ブレーキパッド５６０が動くときにブレーキパッド５６０が直線経路をたどり続けるように補助する。
２つのバネは冗長性を理由に使用される。もし１つのバネが故障しても他方が動作可能である。この冗長性は、改良された信頼性の為に提供され、付勢機能を途絶させることなく１つのバネが故障乃至疲労することを許容する。冗長バネを有し、各バネがペダルアームをそのアイドリング位置に復帰させる能力を有することが有用である。例えば、板バネやトーションバネなどの他のタイプのバネを使用することもできる。
図１２−１４を連続して見ると、アクチュエータ５８０は、ブレーキパッド５６０に隣接して接触した状態でブレーキハウジング５０２に搭載される。アクチュエータ５８０は中央ボディ５８２を規定する。ボディ５８２は頂部５８３、底部５８４、側部５８６、側部５８７、正面５８８及び背部５８９を規定する。
斜めの楔表面５９６は側部５８６に位置し、斜めの楔表面５９５は側部５８７に位置する。楔表面５９５はブレーキパッドのアーム５６３の斜めの表面５７０に実質的に平行で隣接し、押圧されてこれと接触し得る。楔表面５９６はブレーキパッドのアーム５６４の斜めの表面５６８と実質的に平行で隣接し、押圧されてこれて接触し得る。楔表面５９５，５９６は、バネ５５０，５５４の方向に向けて内側に集束する。
スロット５９４（図１４）が背部５８９に位置し、アクチュエータ５８０のボディ５８２内に部分的に延び込んでいる。ブレーキパッドの案内柱５７６は、アクチュエータのスロット５９４内に延び込んでいる。案内柱５７６及びスロット５９４は、アクチュエータ５８０及びブレーキパッド５６０の直線運動を更にガイドする。
１対の細長い矩形形状の案内レール５９８（図１３）が対向する側部５８６，５８７から外方に向けて延びている。レール５９８は正面５８８に向かって位置する。レール５９８はハウジング５０２のチャネル５１５内でスライド運動するように取り付けられる。レール５９８はアクチュエータ５８０が動くにつれてチャネル５１５内でスライドする。レール５９８はハウジング５０２内でアクチュエータ５８０を保持し、アクチュエータ５８０が方向５７８，５７９に動くときに直線的にアクチュエータ５８０の動きをガイドする。アクチュエータ５８０は、方向５７９に向けてハウジング５０２内に更に動くことができ、方向５７８に向けてハウジング５０２から外部に更に動くことができる。
細長い平坦なカム表面５９９がアクチュエータ５８０の正面５８８に沿って延在し、装置５００がハウジング１００に取り付けられた後（図４）に、ペダルアーム５０のカムローブ６２（図４）に係合するように適合されている。
摩擦生成装置５００は、ペダルハウジングに規定される摩擦生成装置キャビティ１４０（図５）に、単一の分離されたモジュール又はモジュールユニットとして取り付けられるように適合されており、更に、摩擦生成装置２００と交換できるように適合されている。図５の実施形態で交換されると、摩擦生成装置乃至カートリッジ乃至モジュール５００は、摩擦生成装置キャビティ１４０に配置され、カートリッジ乃至モジュール５０２は、固定タブ５１８，５１９が側壁１０３，１０４に対してスライドし、固定タブ５２０が正面壁１０６に対してスライドするように下方に押し込まれる。ハウジング５０２が更に摩擦生成装置キャビティ１４０に押し込まれると、固定タブ５１８が開口１４４に填め込まれ、固定タブ５１９が開口１４６に填め込まれ、固定タブ５２０が開口１４２に填め込まれる停止位置に到達する。摩擦生成装置５００はこれにより摩擦生成装置キャビティ１４０内でハウジング１００にしっかりと保持される。
摩擦生成装置５００の使用は多くの利点を有する。摩擦生成装置５００は、モジュール式の自己充足式の摩擦生成ユニットであるため、多様なハウジング１００及びペダルアーム５０の形状、サイズに使用することができる。例えば、異なる乗物では、乗物のフロア、乗物のファイアウォール、取付穴、ペダル位置及びコネクター取付位置の構成のために若干異なるハウジング及びペダルアームのデザインを必要とする。
摩擦生成装置５００は、モジュラー式で自己充足型の摩擦生成ユニットであるため、ハウジング１００及びペダルアーム５０の形状やサイズが必要に応じて各乗物への適用のためにカスタマイズされても、摩擦生成装置５００のデザインは一定のままであることが可能である。
＜摩擦生成装置の第１の代替実施形態の動作＞
ペダル装置２０は摩擦生成装置５００を用いて摩擦生成装置２００について上記したと類似の態様で動作することができる。摩擦生成装置５００は図４−６の摩擦生成装置２００と取り替えることができる。ここで、摩擦生成装置５００が図４−６の摩擦生成装置２００に取り替えられたものとして、摩擦生成装置５００の動作を説明する。
図４，１４を参照すると、ペダルアーム５０は、使用者によって押下されて第１の方向７９（加速）に動くことができ、或いは、ペダルアーム５０は、リリースされて他の方向７２（減速）に動くことができる。ペダルアーム５０が押下されて方向７０に向けて動くにつれて、ペダルアーム５０は下方に回転し、ペダルアームのカムローブ６２をアクチュエータのカム表面５９９と係合し、又は、これを押すように付勢する。カムローブ６２及びカム表面５９９は、ペダルアーム５０の回転運動をアクチュエータ５８０の直線運動に変換する。ペダルアーム５０が更に押下されると、アクチュエータ５８０は方向５７９に向けて（すなわち、バネ５５０，５５４に向けて）動くことで、アクチュエータの楔面５９５，５９６をブレーキパッドの斜めの表面５６８，５７０と接触するように付勢し、アーム５６３，５６４を曲げて、アーム５６３，５６４がアクチュエータ５８０の動きに概略垂直に、相互から離れる反対方向に横方向の外方に動くように付勢する。アクチュエータ５８０は、アーム５６３，５６４をブレーキハウジング５０２の外周壁５０５に対して付勢し、或いは、押し込む。
アーム５６３，５６４の外方への動きは、外側のアームの接触表面５６６，５６７がすべてのブレーキ表面５３１，５３２と更に係合するように付勢し、アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間の垂直接触乃至摩擦力を増大させる。接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間に生成される摩擦力は、アクチュエータ５８０が更に方向５７９に移動するにつれて増大する。アクチュエータ５８０が更に移動すると、アクチュエータ５８０がハウジング５０２内に更に移動するにつれて、アクチュエータ５８０を移動させるために要する力は増大する。
アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間の結果として生じる牽引力は、ペダルアーム５０の方向７０への移動に抵抗し、ペダルアーム５０を押下している人又は使用者が足で感じることができる。
ペダルアーム５０が方向７０に移動する（加速）と同時に、バネ５５０，５５４がブレーキパッド５５０とハウジング５０２の間で圧縮されるにつれて圧縮バネ５５０，５５４内のバネ力Ｆｓが増大する。この増大した力Ｆｓがアクチュエータ５８０に向けて、又はその中にブレーキパッド５６０を付勢する。より詳細には、ブレーキパッドのアーム５６３，５６４は、アクチュエータの楔表面５９５，５９６に対してそれぞれ押し込まれる。
ペダルアーム５０の圧縮の効果は、アームの接触表面５６６，５６７がハウジングのブレーキ表面５３１，５３２に対して作用させる垂直力の増大を生じさせる。アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間の摩擦力は、動摩擦係数と垂直力の積により定義される。ペダルアームに印加される力の増大とともに垂直力が増大するにつれて、摩擦力がそれに応じて増大する。運転者は、ペダルアーム５０における彼の足でこの増大を感じる。摩擦力は、ペダルが押下されるときには印加力に抗い、ペダルがアイドリング位置に復帰していくときは、バネ力から差し引かれる。
ハウジング５０２内でのアクチュエータ５８０の動きは、ハウジングのチャネル５１５に係合し、その中でスライドするアクチュエータのレール５９８によって、ハウジング５０２の長さに平行な軸に沿って直線的に案内される。
ペダルアーム５０への力が減少し、又は、ペダルアーム５０がリリースされて方向７２に動くと、反対の効果が顕れる。ペダルアーム５０は上方に回転し、バネ５５０，５５４は伸長してブレーキパッド５６０がアクチュエータ５８０をハウジング５０２から外側に方向５７８に向けて移動させるように付勢する。バネ５５０，５５４はペダルアーム５０を休止又はアイドリング位置に復帰させることができる。
アクチュエータ５８０が方向５７８に動くにつれて、アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間の摩擦又は牽引力は減少する。アクチュエータ５８０が方向５７８に動くにつれて、アーム５６３，５６４は壁５０５に印加される圧力を減少させる。壁５０５上の圧力は減少するが、ペダルアーム５０が動く間に接触表面５６６，５６７とブレーキ表面５３１，５３２の間にいくらかの牽引又は摩擦力が生じるように、壁５０５上の圧力はゼロまでは落ちない。
ブレーキパッド５６０とアクチュエータ５８０が方向５７８に動くとき、ブレーキパッド５６０とアクチュエータ５８０の間になおも僅かな楔効果が生じる。より詳細には、ブレーキパッド５６０のアームの斜めの表面５６８，５７０は、アクチュエータ５８０の楔面５９５，５９６と接触するように押し込まれ、アーム５６３，５６４が折れ曲がって、相互に外側に向けて移動するように付勢する。この態様で、アクチュエータ５８０が方向２７８に動く間に、接触表面５６６，５６７とブレーキ表面５３１，５３２の間のそれぞれに小さい大きさの牽引力が生成される。
アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間の結果としての牽引力は、ペダルアーム５０の方向７２への動きを減速させ、ペダルアーム５０に触れている人に感じられ得る。ペダルアーム５０への力の更なる減少は、ペダルアーム５０のアイドリングエンジン位置への移動を生じさせる。
アクチュエータ５８０のブレーキパッド５６０へのスライド運動は、段階的であり、アームの接触表面５６６，５６７をハウジングのブレーキ表面５３１，５３２に向けて付勢する力を増大又は減少させる「楔」効果と表現することができる。この力は方向依存性であり、この力はヒステリシスを有する。
ペダルを押下するために必要とされる力は、ペダルを復帰させるために必要とされる力と等しくない。アームの接触表面５６６，５６７とハウジングのブレーキ表面５３１，５３２の間に生成される摩擦によって、ペダルを伸長させるよりも大きい力がペダルを押下するために必要とされる。ペダルを伸長するために必要とされる力は、バネ５５０，５５４の開放により供給される。ペダルアーム力のヒステリシスは、従来の機械リンク式のアクセルペダルの感覚に近い点で好ましい。
ペダルアームの押下の間は摩擦力がバネ力に加算され、ペダルがリリースされ、或いはそのアイドリング位置に向かって復帰するときは摩擦力がバネ力から差し引かれる。
摩擦生成装置５００を有するペダル装置２０における磁石装置３２及びホール効果センサー４４の動作はペダル装置２０の動作について前記したのと同様であり得、従って、前記の説明はここに参照により組み込まれる。
図１２−１４の摩擦生成装置５００を用いた図１のアクセルペダル装置２０についてのペダル移動距離に対するペダル力のグラフは、図１１に示したものと同様であり得る。
＜摩擦生成装置の第２の代替実施形態＞
他の実施形態に係る摩擦生成装置又はカートリッジ又はモジュール６００が図１５−１７に示されている。摩擦生成装置６００は摩擦生成装置キャビティ１４（図５）に取り付けられるように適合されている。摩擦生成装置６００は、少なくとも、バネ６５０，６５０、ブレーキパッド６６０及びアクチュエータ６８０が内部に取り付けられたブレーキハウジング又はカートリッジ又はモジュール６０２を含む。摩擦生成装置６００は、摩擦生成装置５００に類似している。
ブレーキハウジング６０２は、概略矩形形状であり、平行で向かい合って離間する側壁６０５に接続する底部壁６０４を有する。頂部壁乃至横断部材６０９は側壁６０５の一部に接続し、側壁６０５の頂部を連結する。頂部壁６０９は、底部壁６０５に対して対向し、離間している。頂部壁６０９は側壁６０５に追加的な強度を付加する。ブレーキハウジング６０２は、対向する端部６０６，６０７を規定する。端部壁６０８は端部６０６に位置し、底部壁６０４及び側部壁６０５に垂直である。
ブレーキハウジング６０２は、射出成型プラスチック、より特定的には、高耐力を有するプラスチックなどの任意の適切な材料から形成することができる。
壁６０４，６０６，６０８，６０９は内部チャンバ乃至キャビティ６１０を規定する。キャビティ６１０は上方に開放している。壁６０４，６０５，６０９は、端部６０７に向かって面する開口６１２を規定する。１対のＵ形状のリブ６１７（図１６）が端部壁６０８からキャビティ６１０に部分的に延びている。１対の概略円形で離間し、平行なボス６２４（図１６，１７）が端部壁６０８から外方にキャビティ６１０内に部分的に延び込んでいる。中央リブ６１３がボス６２４の間でこれらから離間して、底部壁６０４から上方にキャビティ６１０内に延び込んでいる。
各側壁６０５の内側表面の一部が内側に延長乃至突起して、内側の対向した平坦なブレーキ表面６３１，６３２を規定している。ブレーキ表面６３１，６３２は平行で相互に対向し、開口６１２に連結している。ブレーキ表面６３１，６３２は、壁６０５と同じ材料でも良く、増大した摩擦係数を有する材料で形成されても良い。
ブレーキハウジング６０２は、更に、ハウジング６０２の対向する側部のスロット乃至溝６１５をそれぞれ規定する１対の対向する概略Ｃ形状の部分６１６（図１６）を有する。部分６１６は側壁６０５から端部６０７に向けて延び、平行で対向している。１対の固定タブ乃至フィンガー６１８，６１９（図１５−１７）が部分６１６のそれぞれから外方に向けて延び、もう１つの固定タブ乃至フィンガー６２０（図１７）が端部壁６０８から外方に延びている。１対の円錐形状のボス６２４が端部壁６０８からキャビティ６１０に延びている。
図１５−１７を続けて見ると、摩擦生成装置６００は、更に、ハウジングのブレーキ表面６３１，６３２に係合するように構成されたブレーキパッド６６０（図１６）を有する。ブレーキパッド６６０は、概略Ｕ形状で、対向する表面６６２Ａ、６６２Ｂを有する中央ボディ６６２を有する。１対の細長く、平行で離間したアーム６６３，６６４が側部６６２Ａから外方に垂直に延びる。アーム６６３，６６４は、中央ボディ６６２とともに、実質的にＵ形状の部材を規定する。アーム６６３，６６４はギャップ乃至スロット６６５によって分離されている。アーム６６３は、狭い、又は、薄い端部６６３Ａと広い、又は、厚い端部６６３Ｂを有する。正反対のアーム６６４は、狭い、又は、薄い端部６６４Ａと広い、又は、厚い端部６６４Ｂを有する。狭い端部６６３Ａ，６６４Ａは、アーム６６３，６６４の長さに垂直な力が加えられたときにアーム６６３，６６４が僅かに曲がる（bend）又は屈曲（flex）することを許容する。
アーム６６３は、平坦な斜めでない外方を向いた接触表面６６７と、内方を向いた平坦な斜めの表面６７０を有する。アーム６６４は、平坦な斜めでない外方を向いた接触表面６６６と、内方を向いた平坦な斜めの表面６６８を有する。斜めの表面６６８，６７０はブレーキハウジング６０２に組み立てられる前は、相互に向かい合って並置されている。表面６６８，６７０は、ハウジングの端部６０４に向けて相互から外方に離れていく。
ブレーキパッド６６０がブレーキハウジング６０２に取り付けられた後は、アームの接触表面６６６は、ハウジングのブレーキ表面６３２に隣接して係合するように適合されており、アームの接触表面６６７は、ハウジングのブレーキ表面６３１に隣接して係合することができる。
１対の離間した平行な樽形状のボス乃至突起６７３，６７４がブレーキパッドの表面６６２Ｂからアーム６６３，６６４の方向と反対の方向で外方に向けて垂直に延びている。
ブレーキパッド６６０は、接触表面６６６，６６７に所望の摩擦係数を与えることができる任意の適切な材料で形成することができる。
１対のコイルバネ６５０，６５４がキャビティ６１０の内側に搭載される。バネ６５０は対向する端部６５１，６５２を規定する。バネ６５４は対向する端部６５５，６５６を規定する。バネ６５０，６５４は、端部壁６０８とブレーキパッド６６０の間で圧縮される。バネ６５０，６５４はペダルアーム５０（図１）を外方に向けて休止乃至アイドリング位置に付勢する。バネの端部６５１，６５５は、Ｕ形状のリブ６１７上に載置され、ボス６２４に覆い被さることでハウジング６０２に保持される。ボス６２４は部分的にバネ６５０，６５４内に延び込んでいる。バネの端部６５２，６５６は、ボス又は突起６７３，６７４に覆い被さることでブレーキパッド６６０に保持される。ボス６７３，６７４はバネ６５０，６５４内に部分的に延び込んでいる。
２つのバネは冗長性を理由に使用される。もし１つのバネが故障しても他方が動作可能である。この冗長性は、改良された信頼性の為に提供され、付勢機能を途絶させることなく１つのバネが故障乃至疲労することを許容する。冗長バネを有し、各バネがペダルアームをそのアイドリング位置に復帰させる能力を有することが有用である。例えば、板バネやトーションバネなどの他のタイプのバネを使用することもできる。
図１５−１７を連続して見ると、アクチュエータ６８０は、ブレーキパッド６６０に隣接して接触した状態でブレーキハウジングの開口６１２に搭載される。アクチュエータ６８０は中央ボディ６８２を規定する。ボディ６８２は頂部６８３、底部６８４、側部６８６、側部６８７、正面６８８及び背部６８９を規定する。
楔表面６９６（図１６）は側部６８６に規定され、楔表面６９５はアクチュエータ６８０の反対の側部６８７に位置する。楔表面６９５はブレーキパッドの斜めの表面６７０に実質的に平行で隣接し、押圧されてこれと接触し得る。楔表面６９６はブレーキパッドの斜めの表面６７０と実質的に平行で隣接し、押圧されてこれて接触し得る。楔表面６９５，６９６は、アクチュエータの端部６８８の方向に向けて概略Ｖ形状の方向性で相互から外方に離間していく。
案内レール６９８が対向する側部６８６，６８７のそれぞれのある部分から外方に向けて延びている。レール６９８は正面６８８に向かって位置し、対向した平行の正反対の関係で指向している。レール６９８はハウジング６０２のチャネル６１５内でスライド運動するように取り付けられる。レール６９８はアクチュエータ６８０が動くにつれてチャネル６１５内でスライドする。レール６９８はハウジング６０２内でアクチュエータ６８０を保持し、アクチュエータ６８０が方向６７８，６７９に動くときに直線的にアクチュエータ６８０の動きをガイドする。アクチュエータ６８０は、方向６７９に向けてハウジング６０２内に更に動くことができ、方向６７８に向けてハウジング６０２から外部に更に動くことができる。
細長い平坦なカム表面６９９がアクチュエータ６８０の正面６８８に沿って延在し、装置６００がハウジング１００に取り付けられた後（図４）に、ペダルアーム５０のカムローブ６２（図４）に係合するように適合されている。
摩擦生成装置６００は、摩擦生成装置キャビティ１４０に、単一の分離されたモジュール又はモジュールユニットとして取り付けられるように適合されており、更に、摩擦生成装置２００と交換できるように適合されている。図５の実施形態で交換されると、摩擦生成装置６００は、摩擦生成装置キャビティ１４０に配置され、ハウジング６０２は、固定タブ６１８，６１９が側壁１０３，１０４に対してスライドし、固定タブ６２０が正面壁１０６に対してスライドするように下方に押し込まれる。ハウジング６０２が更に摩擦生成キャビティ１４０に押し込まれると、ハウジング６０２は、固定タブ６１８が開口１４４に填め込まれ、固定タブ６１９が開口１４６に填め込まれ、固定タブ６２０が開口１４２に填め込まれる停止位置に到達する。摩擦生成装置６００はこれにより摩擦生成装置キャビティ１４０内でハウジング１００にしっかりと保持される。
摩擦生成装置６００の使用は多くの利点を有する。摩擦生成装置６００は、モジュール式の自己充足式の摩擦生成ユニットであるため、多様なハウジング１００及びペダルアーム５０の形状、サイズに使用することができる。例えば、異なる乗物では、乗物のフロア、乗物のファイアウォール、取付穴、ペダル位置及びコネクター取付位置の構成のために若干異なるハウジング及びペダルアームのデザインを必要とする。
摩擦生成装置６００は、モジュラー式で自己充足型の摩擦生成ユニットであるため、ハウジング１００及びペダルアーム５０の形状やサイズが必要に応じて各乗物への適用のためにカスタマイズされても、摩擦生成装置６００のデザインは一定のままであることが可能である。
＜摩擦生成装置の第２の代替実施形態の動作＞
ペダル装置２０は摩擦生成装置６００を用いて摩擦生成装置２００について上記したと類似の態様で動作することができる。摩擦生成装置６００は図４−６の摩擦生成装置２００と取り替えることができる。ここで、摩擦生成装置６００が図４−６の摩擦生成装置２００に取り替えられたものとして、図４−６に関連して摩擦生成装置６００の動作を説明する。
図４，１７を参照すると、ペダルアーム５０は、使用者によって押下されて第１の方向７９（加速）に動くことができ、或いは、ペダルアーム５０は、リリースされて他の方向７２（減速）に動くことができる。ペダルアーム５０が押下されて方向７０に向けて動くにつれて、ペダルアーム５０は下方に回転し、ペダルアームのカムローブ６２がアクチュエータのカム表面６９９と係合し、又は、これを押すように付勢する。カムローブ６２及びカム表面６９９は、ペダルアーム５０の回転運動をアクチュエータ６８０の直線運動に変換する。ペダルアーム５０が更に押下されると、アクチュエータ６８０は方向６７９にバネ６５０，６５４の方向に向けて動くことで、アクチュエータの楔面６９５，６９６をブレーキパッドの斜めの表面６６８，６７０と接触するように付勢し、アーム６６３，６６４を曲げて、アーム６６３，６６４がアクチュエータ６８０の動きに概略垂直に、相互から離れる反対方向に外側に動くように付勢する。アクチュエータ６８０は、アーム６６３，６６４をブレーキハウジング６０２の外周壁６０５に対して付勢し、或いは、押し込む。
アーム６６３，６６４の外方への動きは、その接触表面６６６，６６７がハウジングのブレーキ表面６３１，６３２と更に係合するように付勢し、アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間の垂直接触乃至摩擦力を増大させる。ブレーキパッドの接触表面６６６，６６７とハウジングのブレーキ表面６３１，６３２の間に生成される摩擦力は、アクチュエータ６８０が更に方向６７９に移動するにつれて増大する。アクチュエータ６８０が更に移動すると、アクチュエータ６８０がハウジング６０２内に更に移動するにつれて、アクチュエータ６８０を移動させるために要する力は増大する。
アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間の結果として生じる牽引力は、ペダルアーム５０の方向７０への移動に抵抗し、ペダルアーム５０を押下している人又は使用者が足で感じることができる。
ペダルアーム５０が方向７０に移動する（加速）と同時に、バネ６５０，６５４がブレーキパッド６６０とハウジング６０２の間で圧縮されるにつれて圧縮バネ６５０，６５４内のバネ力Ｆｓが増大する。この増大した力Ｆｓがアクチュエータ６８０に向けて、又はその中にブレーキパッド６６０を付勢する。より詳細には、ブレーキパッドのアーム６６３，６６４は、アクチュエータの楔表面６９５，６９６に対してそれぞれ押し込まれる。
ペダルアーム５０の圧縮の効果は、アームの接触表面６６６，６６７がハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２に対して作用させる垂直力の増大を生じさせる。アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間の摩擦力は、動摩擦係数と垂直力の積により定義される。ペダルアームに印加される力の増大とともに垂直力が増大するにつれて、摩擦力がそれに応じて増大する。運転者は、ペダルアーム５０における彼の足でこの増大を感じる。摩擦力は、ペダルが押下されるときには印加力に抗い、ペダルがアイドリング位置に復帰していくときは、バネ力から差し引かれる。
ハウジング６０２内でのアクチュエータ６８０の動きは、ハウジングのチャネル６１５に係合し、その中でスライドするアクチュエータのレール６９８によって、ハウジング６０２の長さに平行な軸に沿って直線的に案内される。
ペダルアーム５０への力が減少し、又は、ペダルアーム５０がリリースされて方向７２に動くと、反対の効果が顕れる。ペダルアーム５０は上方に回転し、バネ６５０，６５４は伸長してブレーキパッド６６０がアクチュエータ６８０をハウジング６０２から外側に方向６７８に向けて移動させるように付勢する。バネ６５０，６５４はペダルアーム５０を休止又はアイドリング位置に復帰させることができる。
アクチュエータ６８０が方向６７８に動くにつれて、アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間の摩擦又は牽引力は減少する。アクチュエータ６８０が方向６７８に動くにつれて、アーム６６３，６６４は壁６０５に印加される圧力を減少させる。壁６０５上の圧力は減少するが、ペダルアーム５０が動く間に接触表面６６６，６６７とブレーキ表面６３１，６３２の間にいくらかの牽引又は摩擦力が生じるように、壁６０５上の圧力はゼロまでは落ちない。
ブレーキパッド６６０とアクチュエータ６８０が方向６７８に動くとき、ブレーキパッド６６０とアクチュエータ６８０の間になおも僅かな楔効果が生じる。より詳細には、ブレーキパッド６６０の斜めの表面６６８，６７０は、アクチュエータ６８０の楔面６９５，６９６と接触するように押し込まれ、アーム６６３，６６４が折れ曲がって、相互から外側に向けて移動するように付勢する。この態様で、アクチュエータ６８０が方向６７８に動く間に、アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間のそれぞれに小さい大きさの牽引力が生成される。
アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間の結果としての牽引力は、ペダルアーム５０の方向７２への動きを減速させ、ペダルアーム５０に触れている人に感じられ得る。ペダルアーム５０への力の更なる減少は、ペダルアーム５０のアイドリングエンジン位置への移動を生じさせる。
アクチュエータ６８０のブレーキパッド６６０へのスライド運動は、段階的であり、アームの接触表面６６６，６６７をハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２に向けて付勢する力を増大又は減少させる「楔」効果と表現することができる。この力は方向依存性であり、この力はヒステリシスを有する。
ペダルを押下するために必要とされる力は、ペダルを復帰させるために必要とされる力と等しくない。アームの接触表面６６６，６６７とハウジングの内側のブレーキ表面６３１，６３２の間に生成される摩擦によって、ペダルを伸長させるよりも大きい力がペダルを押下するために必要とされる。ペダルを伸長するために必要とされる力は、バネ６５０，６５４の開放により供給される。ペダルアーム力のヒステリシスは、従来の機械リンク式のアクセルペダルの感覚に近い点で好ましい。
ペダルアームの押下の間は摩擦力がバネ力に加算され、ペダルがリリースされ、或いは、そのアイドリング位置に向かって復帰するときは摩擦力がバネ力から差し引かれる。
摩擦生成装置６００を有するペダル装置２０における磁石装置３２及びホール効果センサー４４の動作はペダル装置２０の動作について前記したのと同様であり得る。
図１５−１７の摩擦生成装置６００を用いた図１のアクセルペダル装置２０についてのペダル移動距離に対するペダル力のグラフは、図１１に示したものと同様であり得る。
上記した実施例の数多くの変形例、改変例が本発明の新規な特徴の精神及び範囲を逸脱することなく実現される。本明細書に記述された特定のシステムについての限定は意図されておらず、また、推論されるべきでないことに留意されるべきである。勿論、全てのそのような改変例が、添付の特許請求の範囲により、添付の特許請求の範囲に包含されるものとしてカバーされることが意図されている。例えば、摩擦生成装置の要素が、ペダルハウジングに填め込まれるように適合された分離されたモジュール乃至カートリッジの部分を有するものとして説明されているが、本発明は、ペダルハウジングと一体乃至これと成型された摩擦生成装置の部分としてのそのような要素の使用も同様に包含する。

Claims (30)

  1. ペダルハウジングと、
    前記ペダルハウジングに結合したペダルアームと、
    前記ペダルハウジングに関連付けられたブレーキハウジングと、
    前記ブレーキハウジングに関連付けられたブレーキパッドであって、前記ペダルアームの動きが前記ブレーキパッドの動きを生じさせる、該ブレーキパッドと、
    前記ペダルアームに関連付けられた磁石と、
    前記ペダルハウジングに関連付けられ、前記磁石の近傍に配置されるセンサーとを備えるペダル装置であって、
    前記センサーが、前記磁石の動きに応答し、前記ペダルアームの位置を示す電気信号を生成することを特徴とするペダル装置。
  2. 前記ブレーキハウジングが、ブレーキ表面を規定し、前記ブレーキパッドが前記ブレーキ表面に実質的に相補的であり、前記ブレーキ表面に係合するように適合された接触表面を規定することを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
  3. 前記ペダルを休止位置に付勢するためにバネが前記ブレーキパッドに関連付けられていることを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
  4. 前記ペダルアームと前記ブレーキパッドの間にアクチュエータが結合されていることを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
  5. 前記ブレーキパッドが１対のアームを有することを特徴とする請求項２に記載のペダル装置。
  6. 前記アームの間にスロットが規定されていることを特徴とする請求項５に記載のペダル装置。
  7. 前記ブレーキハウジングから壁が延びていることを特徴とする請求項６に記載のペダル装置。
  8. 前記壁の対向する表面がそれぞれ対向するブレーキ表面を規定することを特徴とする請求項７に記載のペダル装置。
  9. 前記アームのそれぞれが前記壁の前記対向する表面と係合することを特徴とする請求項８に記載のペダル装置。
  10. キックダウン装置が前記ペダルアームに結合していることを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
  11. ハウジングと、
    前記ハウジングに結合したペダルアームと、
    前記ハウジングに結合した摩擦生成装置であって、
    前記ペダルアームに隣接して取り付けられ、前記ペダルアームが押下されるにつれて前記ペダルアームにより移動されるように適合されたアクチュエータと、
    少なくとも１つの接触表面を有し、前記アクチュエータにより移動されるように動作可能なブレーキパッドであって、前記接触表面とブレーキ表面との間に摩擦が生成されるように前記接触表面が前記ブレーキ表面と接触する、該ブレーキパッドと、
    前記ブレーキパッドと接触し、前記ペダルアームを付勢するバネとを有する摩擦生成装置と、
    前記ペダルアームの動きに応答し、前記ペダルアームの位置を示す電気信号を生成するセンサーとを有するペダル装置。
  12. 前記ハウジングがブレーキ表面を規定し、前記ブレーキパッドの前記接触表面が前記ブレーキ表面と係合するように適合されていることを特徴とする請求項１１に記載のペダル装置。
  13. バネが前記ブレーキパッドと前記ハウジングの間にセットされていることを特徴とする請求項１１に記載のペダル装置。
  14. 前記アクチュエータが前記ペダルアームと前記ブレーキパッドの間に結合されていることを特徴とする請求項１１に記載のペダル装置。
  15. 前記センサーが、前記ペダルアームに結合した磁石と、前記磁石の近傍に配置された磁気センサーとを有することを特徴とする請求項１１に記載のペダル装置。
  16. 前記ハウジングが壁を有し、前記ブレーキ表面が前記壁により規定されていることを特徴とする請求項１２に記載のペダル装置。
  17. 前記ブレーキパッドが１対のアームを有し、前記接触表面が前記アーム上に規定されていることを特徴とする請求項１６に記載のペダル装置。
  18. 前記壁が内部中央壁であり、前記壁の対向する側面がそれぞれ対向するブレーキ表面を規定し、前記アームのそれぞれが前記接触表面を規定する内側表面を規定し、前記アクチュエータが前記アームを内側に屈曲させて前記壁の前記対向するブレーキ表面に接触させるように適合されていることを特徴とする請求項１７に記載のペダル装置。
  19. 前記ハウジングの前記壁が内側壁により規定され、前記アームのそれぞれが外側の接触表面を規定し、前記アクチュエータが前記アーム及びそれらそれぞれの外側の接触表面を外方に屈曲させて前記ハウジングの前記壁に接触させるように適合されていることを特徴とする請求項１７に記載のペダル装置。
  20. キャビティを規定するハウジングと、
    前記ハウジングに回転可能に結合したペダルアームと、
    前記キャビティに取り付けられるように適合された別体の摩擦生成モジュールであって、
    前記摩擦生成モジュールのブレーキ表面に接触するように適合された接触表面を有するブレーキパッドと、
    前記ブレーキパッドに当接するように適合された少なくとも１つのバネと、
    前記ブレーキパッドに対して係合するように適合されたアクチュエータとを有する摩擦生成モジュールを備えるペダル装置であって、
    前記ペダルアームの動きによって前記アクチュエータが前記ブレーキ表面に接触するように前記ブレーキパッドを移動させることを特徴とするペダル装置。
  21. 前記ブレーキパッドが１対のアームを有し、前記接触表面が前記アーム上に規定されていることを特徴とする請求項２０に記載のペダル装置。
  22. 前記ブレーキ表面が前記摩擦生成モジュールの内側の中央壁に規定され、前記アクチュエータが前記壁の対向する側面に接触させるように前記ブレーキパッドの前記アームを内側に屈曲させるように適合されていることを特徴とする請求項２１に記載のペダル装置。
  23. 前記ブレーキ表面が前記摩擦生成モジュールの内側の周辺壁上に規定され、前記アクチュエータが前記壁により規定される前記ブレーキ表面と接触するように前記ブレーキパッドの前記アームを外側に屈曲させるように適合されていることを特徴とする請求項２０に記載のペダル装置。
  24. ペダルハウジングと、
    前記ペダルハウジングに回転可能に結合したペダルアームと、
    前記ペダルアームの動きに応答し、前記ペダルアームの位置を示す電気信号を提供するセンサーと、
    前記ペダルアームと関連付けられた摩擦生成装置であって、
    少なくとも１つのブレーキ表面を規定するブレーキハウジングと、
    前記ブレーキハウジングと関連付けられ、前記ブレーキ表面と係合して摩擦を生成する少なくとも１つの接触表面を規定し、前記ペダルアームの動きに応答して動くように動作可能なブレーキパッドであって、前記接触表面が前記ブレーキ表面と係合して摩擦を生成するように適合された、該ブレーキパッドと、
    前記ブレーキハウジング内の少なくとも１つのバネと、
    前記ペダルアームと前記ブレーキパッドの間に位置し、前記ペダルアームが押下されたときに前記ブレーキパッドを押圧するアクチュエータとを有する摩擦生成装置
    を備えることを特徴とするペダル装置。
  25. 前記ペダルハウジングがキャビティを規定し、前記ブレーキハウジングが前記キャビティに取り付けられるように適合された別体のカートリッジであることを特徴とする請求項２４に記載のペダル装置。
  26. 前記ブレーキハウジングが、前記ブレーキハウジングを前記ペダルハウジングの前記キャビティに保持することを可能にするための少なくとも１のタブを有することを特徴とする請求項２５に記載のペダル装置。
  27. 前記カートリッジが、その中に取り付けられた少なくとも前記アクチュエータ、ブレーキパッド及びバネを有することを特徴とする請求項２５に記載のペダル装置。
  28. 前記ペダルアームが前記アクチュエータと係合するように適合されており、前記アクチュエータが前記ブレーキパッドと係合するように適合されており、前記ブレーキパッドが前記バネと係合するように適合されていることを特徴とする請求項２７に記載のペダル装置。
  29. 前記カートリッジが対向するブレーキ表面のそれぞれを規定するそれぞれの対向する側面を含む中央内部壁を規定し、前記ブレーキパッドが接触表面のそれぞれを規定し、前記アクチュエータによって前記壁の前記対向するブレーキ表面と接触して摩擦を生成するように屈曲されるように適合されたそれぞれのアームを有することを特徴とする請求項２７に記載のペダル装置。
  30. 前記カートリッジが周辺の内部壁を規定し、前記ブレーキパッドが、接触表面のそれぞれを規定し、前記アクチュエータによって前記周辺の内部壁と接触して摩擦を生成するように外側に屈曲されるように適合されたそれぞれのアームを有することを特徴とする請求項２７に記載のペダル装置。
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