JPH033932A - 足踏みペダル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ東上旦皿厘上里 本発明は、ジーゼルエンジントラックの電気スロットル
制御用に使用される足踏みペダル、詳細には、従来の足
踏みペダルと同様の方式の、トラックの運転室の前壁に
取り付けられる足踏みペダルに関する。

炙米辺弦迷 ジーゼルエンジンにおけるシリンダに供給する燃料の割
合の制御は、通常はスロットル制御と称するが、燃料ポ
ンプの出力を調節することにより達成される。スロット
ル制御は、燃料ポンプに足踏みペダルを直接連結する機
械的リンクから、足踏みペダルとコンピュータとの間の
電子的リンクへつながり、次にコンピュータが燃料ポン
プを制御する。

電子的相互連結の前に、足踏みペダルは機械的に燃料ポ
ンプにリンクされ、足踏みペダルの作動が燃料ポンプに
よりポンプ送りされる燃料の出力を変更する０足踏みペ
ダルはばねによりホームあるいはアイドル位置に保持さ
れ、操作者は車に足踏みペダルを偏倚してポンプの燃料
出力を増加させて毎分回転数及び／又はエンジンの動力
の出力を増加させる０足踏みペダルのポンプに対するリ
ンクは比例的であり、足踏みペダルが偏倚されるほど、
燃料が多くシリンダへ供給される。燃料供給は純粋に操
作者の要求に基いている。

が　決しようとする間　点 ジーゼルエンジンの最近の趨勢は燃料ポンプ出力の電子
的制御である。燃料ポンプはコンピュータ制御であり、
足踏みペダルからの入力信号に反応する。電子あるいは
コンピュータ制御システムにおいては、操作者はなお足
踏みペダルを使用する。機械的にポンプにリンクする代
りに、ペダルの押圧がコンピュータにより監視される。

監視機能はポテンショメータの使用を通して達成される
。ポテンショメータはペダルの押圧により回転し、コン
ピュータに入力信号を供給する。

コンピュータ制御はポテンショメータからの入力データ
に基き燃料ポンプの出力を制御するが、温度、湿度、エ
ンジン荷重、などの他のデータをも要素とし、効率を増
加させる力が経済的作動を行い、大気への好ましくない
ものの放射を減少させる。

最初は、ポテンショメータは燃料ポンプの近くのエンジ
ンコンパートメントの近くに配置されていた。これは足
踏みペダルのポテンショメータへの連結に要求される複
雑な機械的リンクのため望ましくない構成であった。操
作環境も問題で、ポテンショメータは熱、オイル、及び
ほこりにさらされ、ポテンショメータの早期の故障の原
因になると信じられていた。ポテンショメータは次に、
ペダルの偏倚に反応してポテンショメータの回動を供給
する手段を含む、足踏みペダル組立体構造に連結された
。このペダル組立体は床に取り付けられ、設計構造及び
配置に制約があった。異るポテンショメータに適合させ
るために、異る回動を必要とすることで、大きな設計変
更がなされた。

時々、改良された設計構造によっては、操作者の便利さ
と妥協する必要があった。

間　点を解　するための手段 本発明は、従来技術におけるスロットル制御のように、
コンピュータ用に足踏みペダル偏倚を監視する回動ポテ
ンショメータを使用する。しかしながら、このユニーク
な構成要素とポテンショメータに回動を提供する方法は
垂下式ペダル構成を可能とし、これにより以前に使用し
ていたよりも操作者に便宜を提供する。

本発明の好ましい実施例においては、特別な構造の支持
構造が運転席の前壁に取り付けられている。前記前壁は
ここでは垂直あるいは垂直に近い壁で、運転者の足の前
にあることを前提としているため、足踏みペダル（ブレ
ーキ及びアクセルペダル）の前で運転者により操作され
る。本発明はアクセルペダルを目的とし、そのため以後
、用語「足踏みペダル」はアクセルペダルの呼称として
使用される。

前記支持構造は足踏みペダル用の枢動を提供し（床取付
は式足踏みペダルと異り、垂下式足踏みペダルと称する
）ポテンショメータに連結されているばね負荷スプール
用に枢動取付けを提供する０足踏みペダルの伸びたセグ
メントがレバーとして作用し、ケーブルを経て前記スプ
ールへ連結されている。前記ケーブルの前記スプール及
び足踏みペダルへの連結の方式は、前記スプールと足踏
みペダルとの間の相対的運動を確立し、それにより足踏
みペダルの運動の通常の範囲が前記スプールの要求され
た回動へ伝達され、その結果ポテンショメータが回動す
る０足踏みペダル、スプール、ボテンシ式メータ、及び
それらの様々な構成要素は集合的に「足踏みペダル構成
」と称されることがある。

前記支持構造は足踏みペダルの運動を制限するための掛
止部と、アイドルモード、つまり足踏みペダルが完全に
後退している（偏倚されていない）状態を確立するため
、前記スプールに係合する確認スイッチとを含む０本発
明は、以下の詳細な説明と図面とを参照して更に完全に
理解され衷−」Ｌ−倒 図面を参照すると、足踏みペダル構成１ｏは、ジーゼル
エンジン動カドラックの運転室内の前壁１１に堅固に取
り付けるような構造の取付はベース１２を有する。ベー
ス１２に固定されているのは板状の支持構造１４である
。支持構造１４はベース１２から外側に伸び、側面１６
（第４図を参照）に成形された溝１８を有する。溝１８
は半径方向の制限掛止部２゜及び２２を有する。　ｔｊ
Ｈ８の外側へ側面１６を越えて伸びているのは円筒形ハ
ブ２６で、その周辺に長手方向の溝２８を有する。側面
１６の反対側の側面（第３図参照）には構造上４と一体
となったバッド６４があり、これがハブ２６と整合する
位置にある。ハブ２６、構造１４、及びバッド６４は共
通の貫通ボア３ｏを有する。ハブ２６の外側端はベアリ
ング３２（第４図参照）を受は入れるためカウンタボア
となっており、バッド６４はベアリング６δを受は入れ
るためにカウンタボアとなっている。支持構造１４のこ
れらの特徴は後述のように、前記スプールとポテンショ
メータのための支持及び内部連結を提供している。

スタッド部分６７が溝１８から外側へ間隔を置いて側面
１６から伸びている。構造１４のスタッド部分６７へ入
る第２ボア６９はボア３０に平行である。枢動軸７０が
ボア６９内に支持されている。側面１６に沿って、溝１
８の上部で上方に伸びているのは、マイクロスイッチ８
４を調節可能に取り付けるためにスロットをつけられた
フランジ８８である。ベース１２の低縁部から突出して
いるのは、プレース部分１３で、これは足踏みペダルの
枢動を制限するための掛止部として機能する。上述した
のは前記支持構造である。支持構造上に支持されている
足踏みペダル、スプール、及びポテンショメータはこれ
から説明される。

スプール４０は開口端を有するほぼシリンダの形状で、
中央空洞を有し、前記スプールの閉鎖端でハブ５０に堅
固に取り付けられた一端を有する軸４２を備えている。

軸４２はスプール４０の空洞を通り、これを越えて伸び
ている。ハブ５０から半径方向外側に突出し、スプール
４０の閉鎖端に隣接しているのは、成形されたセグメン
ト５２で、セグメント５２の周辺縁には担持部４４があ
る。セグメント５２の担持部４４は平行な側面を有する
成形された溝であり、その溝の底部表面は湾曲し、前記
湾曲は軸４２と同軸の円弧となっている。前記平行な側
面の端５３はノツチ４６を有する。

スプール４０の周辺縁上の成形カム４８はスプール４０
の開口端の近くに形成されている。ローブ５４がスプー
ル４０の円筒形表面から外側に突出している。図にある
ように、ローブ５４はスプール４０の全長にわたり伸び
ている。ローブ５４は、前記スプールの前記空洞に対し
開き、一対のトルクばね５６の外部フランジ５８を受領
するように配置されているスロットを有している。スペ
ーサワッシャ５３がばねを相互に分離し、かつ溝１８の
内面から分離している。

足踏みペダルはボア７３を有する枢動アーム７２を含む
、ボア７３から半径方向に突出しているのは成形セグメ
ント７５で、セグメント７５の周辺縁上にあるのは担持
部７４である。担持部７４は担持部４４と類似しており
、平行な両側面を有する成形溝であって、その底部に湾
曲した溝があり、その湾曲はボア７３と同軸である。前
記平行な両側面の両＠７７はノツチ７６を有する ボア７３からセグメント７５の延長部に対し反対側に（
ねじ６５により取り付けられた）枢動アーム７２から伸
びているのはペダルアーム７８である。足踏みペダル８
０はアーム７８を通って突出しているビン８１によりア
ーム７８に取り付けられ、受領ラグ８２がペダル８０の
底部にある（第２図参照）。ばね８３がペダル８０をア
ーム７８上に角度をつけられた合せ面８５上に偏倚して
いる。

ケーブル９０の形態のアーム延長部が、その両端でそれ
ぞれ横に固定された「だぼ９２」を有する。

だぼ９２は担持部４４及び７４のノツチ４６及び７６に
係合し、前記ケーブルを前記担持部の前記溝に嵌め込み
、それによりスプール４０と足踏みペダルの構成要素（
７２，７８，８０）との間のリンクを提供する。

前述したように、スプール４０は、前記スプールの空洞
に挿入されている、らせん状に巻かれたばね５６とワッ
シャ５３とを有し、前記ばねの外側フランジ５８により
ローブ５４のスロットに係合する。ばね５６の内側フラ
ンジはハブ２６の溝２８に嵌っている。スプール軸４２
は回転可能にベアリング３２及び６δに取り付けられ、
リテーナ４３により軸方向に保持されている。軸４２は
、ファスナ６２によりバッドδ４に取り付けられている
ポテンショメータ６０の入力軸へと伸び、これと連結し
ている。

ばね５６は、制限掛止部２０に対してローブ５４が係合
することにより制限されている、スプール４０の回転に
従ってスプール４０に回転力をかける。このスプールの
回転位置及び従ってポテンショメータの回転位置（両者
は結合されているため）はホームポジションあるいはア
イドルポジションと称される。

ねじ付きファスナによりフランジ８８に調節可能に取り
付けられているのはマイクロスイッチ８４である。マイ
クロスイッチ操作レバー８６がスプール４０のカム４８
と係合しかつ整合している。スプール４０とポテンショ
メータ６０とがホームあるいはアイドル位置にある場合
、操作レバー８６はマイクロスイッチを作動させる力が
それにより連結ライン９４によりコンピュータにアイド
ルモード実行信号を供給する。

枢動アーム７２は回転可能にベアリング７１により、構
造１４のボア６９内に突出している枢動軸７０に取り付
けられている。枢動軸７０はリテーナ７９を有し、枢動
アーム７２を軸７０に固定している。

担持部４４及び７４は相互に整合し、ケーブル９０は、
担持部４４のノツチ４６及び７６に摺動可能に保合する
だぼ９２の付着した担持部４４の溝内に整合している。

作動中は足踏みペダル８０が偏倚され、枢動アーム７２
が枢動軸７０の周囲に枢動する。この枢動運動により、
担持部７４が動き、これがケーブル９０を経て担持部４
４に伝達され、スプール４００回動が生じ、次にスプー
ル４０がポテンショメータ６０を回動させる。溝１８内
の制限掛止部２２がスプール４０の回動を制限する。制
限掛止部２０及び２２の間の回動の程度は、出力の最低
値及び最大値の間でポテンショメータにより必要とされ
る回動により命令される。

足踏みペダルを完全に偏倚すると、前記スプールとポテ
ンショメータとが許された最大値まで回動し、その回動
は制限掛止部２２により制限される。この最犬回勅によ
り、最大のエンジン回転数用の信号が連結ライン９５を
経てコンピュータ９３に供給される。ペダルの偏倚はア
イドル回転から最大回転まで無段階調節可能である。エ
ンジンの回転数の割合はペダルの移動に比例する、つま
りコンピュータのスプール回動を監視するコンピュータ
の応答による。

好ましい実施例にある枢動アームは２７度の理想的角度
の移動である。これは操作者の使用に安全かつ快適な、
最良の構成であると考察される。

ポテンショメータ６０の回動要求がスプール４０の各回
転の量を決定する。好ましい実施例においては、前記ポ
テンショメータは５３度の回動を要求する。そのため、
制限掛止部２０及び２２は角度方向に５３度プラス、ロ
ーブ５４の幅を考察した補正角度だけ離れている。その
ため対応する担持部４４の湾曲表面の半径方向の距離に
対する担持部７４の湾曲した表面の半径方向の距離の割
合は、それぞれ２対１　（ｔｗｏ−ｔｏ−ｏｎｅ）であ
る、前記スプールに伝わる回転の追加的割合は、嵌合に
対して許容可能なゆとりのため、アーム延長部及び前記
担持部の連結部材の「運動損失」のせいである。

前述の半径の比率の調節可能性と制限掛止部の角度のず
れとは、異るポテンショメータに容易に適用可能な電子
的スロットル制御を提供する。

支持構造の形状は垂下式ペダルの設計を提供するが、そ
の形状に限定されない。

マイクロスイッチ８４は、ポテンショメータが故障した
場合の安全のため、アイドルモード実行信号を提供する
。ポテンショメータにより発生する信号に関係なく、足
踏みペダルがホームポジションにある限り、スイッチ８
４がコンピュータ９３に連結ラインを経て信号を送り、
ケーブル９４を所望のアイドルモードに置き、それによ
りポテンシヨメータを無視する。

二重げね５６が１つのばねが故障した時の安全のために
提供される。１つのばねによりかかるトルクが前記スプ
ールをホームあるいはアイドルポジションに戻すのに適
当な量である。

上述のｒＩＩＩ示からその他の構成が明白となる。従っ
て、本発明の範囲は図面及び説明に制限されず、添附の
請求により決定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従った足踏みペダル構成の見取図、 第２図は、第１図の足踏みペダルの側面図。 第３図は第１図及び第２図の足踏みペダル構成の上面図
、 第４図は、第１．２及び３図の足踏みペダル構成の様々
な構成要素を描いた分解見取図。 １０・・・足踏みペダル構造、１１−・・前壁、１２・
・・ベース。 １４・・・板状支持構造、１６・・・側面、１８・・・
成形溝、２０．２２・・・制限掛止部、２６・・・円筒
形ハブ、２８・・・長手方向の溝、　３０・・・ボア、
３２・・・ベアリング、４Ｑ・・・スプール、４２・・
・軸、４４・・・担持部、４６・・・ノツチ、５０・・
・ハブ、５２・・・成形セグメント、５３・・・平行側
面の端、５４・・・ローブ、５６・・・トルクばね、６
４・・・パッド、６６・・・ベアリング、６７・・・ス
タビ、７０・・・枢動軸、７２・・・枢動アーム、７３
・・・ボア、７４・・・担持部、７５・・・成形セグメ
ント、７６・・・ノツチ、７７・・・平行側面の端、７
８・・・ペダルアーム、８０・・・足踏みペダル、８１
・・・ピン、８３・・・ばね、８５・・・合せ面、８８
・・・フランジ、９２・・・だぼ、９３・・・コンピュ
ータ、９４・・・ラインケーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輌の内燃機関のスロットルを制御する足踏みペダ
   ル装置において、車輌の運転席の直立壁に取り付けるた
   めに適合するベースを有する成形された支持構造と、前
   記支持構造上に枢動可能に取り付けられた足踏みペダル
   と、スロットル制御コンピュータと、前記コンピュータ
   に連結され前記支持構造に取り付けられた監視手段と、
   前記監視手段と足踏みペダルとを連結する手段とを備え
   、それにより足踏みペダルの枢動が、エンジンスロット
   ルを制御するために、前記コンピュータに入力するため
   の監視手段により監視される、車輌の内燃機関のスロッ
   トルを制御する足踏みペダル装置。 ２、請求項１に記載の足踏みペダル装置において、前記
   監視手段がポテンショメータと、前記支持構造に回動可
   能に取り付けられたばね偏倚されたスプールとを含み、
   前記スプールが前記ポテンショメータに連結され、それ
   により前記スプールの回動がポテンショメータにより監
   視され、前記スプールが最低と最大の回動制限を有し、
   前記足踏みペダルが最低と最大の枢動位置を有し、前記
   足踏みペダルの動きは、最低と最大の位置の間において
   前記スプールの最低と最大の制限の間での回動よりも小
   さい所定の角度の範囲で枢動し、前記連結手段が、前記
   スプールの最低から最大までの動きに対応して、前記足
   踏みペダルの前記最低から最大までの動きを比例的に伝
   達する伝達手段を含むことを特徴とする装置。 ３、請求項２に記載の足踏みペダル装置において、前記
   伝達手段が、前記スプールと足踏みペダルとの間の可撓
   性リンクを備えてなり、前記可撓性リンクの前記スプー
   ルに対する連結が効率的になるように前記スプールの回
   動の軸からの第１の距離を決定し、前記可撓性リンクの
   前記足踏みペダルに対する前記効率的連結が前記足踏み
   ペダルの枢動の軸からの第２の距離を決定し、前記第１
   の決定された距離と第２の決定された距離とが、それぞ
   れ前記足踏みペダルと前記スプールに対する最低から最
   大までの角度移動の比率に対応する比率を有することを
   特徴とする装置。 ４、請求項３に記載の足踏みペダル装置において、前記
   可撓性リンクの効率的連結が各前記スプールと前記足踏
   みペダルとに備えられた湾曲した担持表面にあり、前記
   湾曲した表面が、それぞれ前記スプールと前記足踏みペ
   ダルとに対する、前記第１の決定された距離と前記第２
   の決定された距離とに対応する半径方向の距離として形
   成され、前記可撓性リンクが前記担持表面に乗り上げ、
   それにより前記可撓性リンクが、前記スプールと前記足
   踏みペダルとの最低から最大までの動き全体を通して、
   前記湾曲した担持表面のそれぞれに接点係合することを
   特徴とする装置。 ５、請求項４に記載の足踏みペダル装置において、前記
   スプールが前記足踏みペダルの前記枢動の前方にある前
   記支持構造上に回動可能に取り付けられ、前記足踏みペ
   ダルがペダル部分とアーム部分とを含み、前記枢動連結
   が前記アーム部分にあり、アームの延長部が前記枢動連
   結を越えて突出し、前記足踏みペダルの担持表面が前記
   アーム延長部に備えられ、それにより前記ペダル部分を
   前方へ枢動させる力が前記アーム延長部を後方へ枢動さ
   せ、前記可撓性リンクを引き、前記スプールを回動させ
   ることを特徴とする足踏みペダル装置。 ６、請求項２に記載の足踏みペダル装置において、前記
   ペダルの前記最低の位置、従って前記スプールの最低の
   制限がエンジンの所望のアイドルモードを形成し、前記
   支持構造に取り付けられた検知手段が前記スプールの最
   低回動位置を検知し、前記検知手段が直接コンピュータ
   に連結されて、前記ポテンショメータからの入力に関係
   なく所望のアイドルモードを表示することを特徴とする
   足踏みペダル装置。 ７、コンピュータにより直接制御される内燃機関のスロ
   ットルを間接的に制御する足踏みペダル装置において、 成形された支持構造が内燃機関により動力を得るトラッ
   クの直立壁に取り付けられたベースを含み、 板状の支持部が前記ベースから突出し、 スプールが前記板状の支持部に回動可能に取り付けられ
   て回動の軸を形成し、軸が前記スプールに固定され、前
   記板状支持部にあるボアを通って突出し、ポテンショメ
   ータが前記板状支持部の反対側の側面で前記スプール軸
   に連結され、前記支持構造上の掛止部が前記スプールの
   最低と最大の回動位置を形成し、ばね偏倚手段が前記ス
   プールを前記最低位置に偏倚し、 足踏みペダルアームが枢動可能に前記板状支持部に取り
   付けられて前記スプールの前記回動軸と平行にかつ間隔
   を置いた枢軸を形成し、前記アームが前記枢動部の下に
   伸びる低部と前記枢動部の上方に伸びる上部とを有し、
   足踏みペダルが前記低部に取り付けられ、 前記スプール上の第１湾曲した担持部分が、前記スプー
   ルの回動の前記軸線から伸びる半径により画成され、前
   記足踏みペダルアームの前記上部上の湾曲担持部分が前
   記アームの枢動軸線から伸びる半径により画成され、可
   撓性リンクが前記スプールと前記アームの上部とに取り
   付けられ、前記可撓性リンクが前記第１及び第２の湾曲
   担持部分を趙えて伸び、前記第１及び第２の湾曲担持部
   分が相対的に構成され、それにより前記可撓性リンクが
   、最低と最大の位置の間の前記スプールの回動全体にわ
   たり両方の湾曲部分に対する接線として突出し、そして
   、 コンピュータを備え、前記ポテンショメータが前記コン
   ピュータに連結され、前記ポテンショメータが、最低と
   最大の位置の間で前記スプールが回転することにより発
   生する前記スプール軸の回動位置を監視することを特徴
   とする足踏みペダル装置。 ８、請求項７に記載の足踏みペダル装置において、前記
   板状支持部上の検知装置が前記スプールの最低位置を検
   知し、前記検知装置が前記コンピュータに連結されて、
   前記ポテンショメータに関係なく前記スプールの最低位
   置を入力する足踏みペダル装置。