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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Gaspedalmechanismus für ein Fahrzeug,
bei dem dem Gaspedal eine Reibungskraft auferlegt wird, wenn der
Fahrer des Fahrzeugs auf das Gaspedal tritt, während die gleiche Kraft verringert
wird, wenn das Pedal zurückbewegt
wird.
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Stand der
Technik
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Wenn
ein Automobil oder dergleichen bei konstanter Geschwindigkeit fahren
soll, muss der Fahrer des Automobils das Gaspedal in einer bestimmten
Position halten, was bislang eine Ermüdung des Fahrers verursacht
hat. Insbesondere in dem Fall, bei dem ein Gaspedalpositionssensor
direkt an einem Gaspedalmechanismus angebracht ist, wird ein Gaszug
weggelassen, und daher wird die auf den Fahrer ausgeübte Reibungskraft
sehr klein, was besonders zu Erschöpfung des Fahrers beiträgt. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, d. h. um die Erschöpfung des Fahrers beim Fahrzeugbetrieb
zu beseitigen, wurde ein Mechanismus vorgeschlagen, bei dem eine
Reibscheibe auf einer Drehwelle des Gaspedals montiert ist, um dem
Gaspedal eine Reibungskraft zu verleihen, wenn der Fahrer des jeweiligen
Fahrzeugs auf das Pedal tritt.
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Beim
herkömmlichen
Mechanismus jedoch, bei dem eine Reibungskraft nur dann auf das
Gaspedal ausgeübt
wird, wenn es betätigt
wird, kann die Reibungskraft eine unzureichende Rückstellung
des Gaspedals bewirken, wenn das Pedal losgelassen und rückgestellt
wird.
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Ein
Mechanismus zum Beseitigen der Angst vor dem Auftreten einer derartigen
ungenügenden Rückstellung
des Gaspedals ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 168337/91
vorgeschlagen. Der dort offenbarte Mechanismus ist mit einer Hauptwelle
(einer Pedaldrehwelle) versehen, die sich entsprechend der Betätigung des
Gaspedals dreht, und die mittels einer Rückstellfeder derart beaufschlagt wird,
dass sie einen Drehwinkel in die ursprüngliche Position zurückstellt.
Ferner ist bei diesem Mechanismus eine Reibungserzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen von Reibung, die der Drehung der Hauptwelle bei Betätigung des
Gaspedals entgegenwirkt, mittels einer Einkopplungs/Auskopplungseinrichtung
an die Hauptwelle angeschlossen. Die Einkopplungs/Auskopplungseinrichtung
verbindet die Hauptwelle und die Reibungserzeugungsvorrichtung miteinander,
wenn das Gaspedal betätigt
wird, und löst die
Verbindung zwischen den beiden, wenn das Pedal losgelassen wird.
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Gemäß diesem
Aufbau werden bei Betätigung
des Gaspedals die Reibungserzeugungsvorrichtung und die Hauptwelle
mittels der Einkopplungs/Auskopplungseinrichtung in Verbindung miteinander
gebracht, um eine Reibungskraft auf das Gaspedal auszuüben. Andererseits
wird die Verbindung zwischen der Reibungserzeugungsvorrichtung und
der Hauptwelle beim Loslassen des Gaspedals durch die Einkopplungs/Auskopplungseinrichtung gelöst, um die
auf das Gaspedal wirkende Reibungskraft zu verringern. Wenn das
Gaspedal in seine ursprüngliche
Position zurückgestellt
wird, wird folglich die durch die Reibungskrafterzeugungsvorrichtung erzeugte
Reibungskraft verringert, damit nicht eine unzureichende Rückstellung
des Gaspedals auftritt.
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Bei
dem obigen herkömmlichen
Mechanismus sind die Hauptwelle, die dazu ausgelegt ist, sich bei
Betätigung
des Gaspedals zu drehen, und die Reibungserzeugungsvorrichtung,
die eine Reibungskraft auf das Gaspedal ausübt, koaxial zueinander angeordnet.
Daher müssen
die Reibfläche
und der Reibungskoeffizient zwischen der Reibungserzeugungsvorrichtung
und der Hauptwelle relativ groß gewählt werden.
Aus diesem Grund musste bislang die Haltbarkeit der betroffenen
Komponenten an ihren Reibungsoberflächen gesteigert werden.
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Ausserdem
ist es beim Rückstellen
des Gaspedals möglich,
die durch die Reibungserzeugungsvorrichtung erzeugte Reibungskraft
zu verringern, doch um die Rückstellung
des Gaspedals sicherzustellen, muss die Beaufschlagungskraft der
Rückstellfeder
zum Rückstellen
der Hauptwelle groß gewählt werden.
Dies führt
zu dem Nachteil, dass in der Gaspedaltretrichtung eine größere Kraft
(Tretkraft) erforderlich ist.
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Die
JP 57135239 mit dem Titel "Throttle Opening
Transmission Mechanism" (Drosselklappenöffnungs-Transmissionmechanismus)
offenbart einen Dämpfer
entlang eines Drosselklappenzugs.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten Probleme
gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Gaspedalmechanismus
für ein
Fahrzeug anzugeben, der eine benötigte
Leistungsfähigkeit
bei Verwendung einer kleinen Reibungskraft bieten kann, wodurch
die Reibungskraft an Reibungsflächen
im Vergleich mit dem Stand der Technik verringert wird, und der
ferner die Beaufschlagungskraft einer Rückstellfeder klein machen kann,
und der einfach im Aufbau und kostengünstig ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 definiert.
Die bevorzugten Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Offenbarung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird zum
Erreichen der oben genannten Aufgabe in Kombination mit einem Gaspedalmechanismus
für ein
Fahrzeug, umfassend ein Gaspedal, eine mit dem Gaspedal verbundene Pedalstange,
sowie eine Pedalwelle, die die Pedalstange drehbar trägt, ein
Gaspedalmechanismus für ein
Fahrzeug vorgeschlagen, ferner umfassend ein an einem Fahrzeug befestigtes
festes Reibungselement, ein bewegliches Reibungselement, das sich
in Kontakt mit dem festen Reibungselement bewegen kann, und eine
Reibungselement-Rückstellfeder
zum Beaufschlagen des beweglichen Reibungselements in einer vorbestimmten
Richtung, und wobei die Pedalstange ein freies Ende an der dem Gaspedal
gegenüberliegenden
Seite mit der Pedalwelle als Mitte aufweist, und wenn sich die Pedalstange
bei Betätigung
des Gaspedals bewegt, bringt sie das bewegliche Reibungselement
dazu, sich gegen die Reibungselement-Rückstellfeder zu bewegen, während es
dem beweglichen Reibungselement gleichzeitig ermöglicht wird, in Kontakt mit
dem festen Reibungselement zu sein.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht, die einen Gaspedalmechanismus für ein Fahrzeug gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Seitenansicht davon;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie A-A in 2;
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 3;
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie C-C in 3;
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6 ist
eine Ansicht entsprechend 3, die einen
Gaspedalmechanismus für
ein Fahrzeug gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D in 6;
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8 ist
eine Draufsicht, die einen Gaspedalmechanismus für ein Fahrzeug gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
vergrößerte Querschnittsansicht
einer Reibungserzeugungsvorrichtung, die in 8 gezeigt
ist; und
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10 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E in 9.
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Bester Modus
zum Ausführen
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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1 ist
eine Draufsicht, die einen Gaspedalmechanismus für ein Fahrzeug gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt, 2 ist eine Seitenansicht davon, 3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie A-A in 2, und 4 ist eine
Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 3.
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Ein
Gaspedal 10 ist an einem Ende einer Pedalstange 12 befestigt,
deren gegenüberliegendes Ende
ein freies Ende ist. Eine Klammer 14 ist an einem (nicht
gezeigten) Fahrzeugkörper
befestigt, und eine Pedalwelle 16 wird von der Klammer 14 getragen.
Die Pedalstange 12 ist an einer Zwischenposition ihrer
Länge um
die Pedalwelle 16 drehbar gelagert. Somit liegen das Gaspedal 10 und
das freie Ende der Pedalstange 12 bezüglich der Pedalwelle 16 an
gegenüberliegenden
Seiten.
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Eine
Pedalrückstellfeder 18 ist
an der Pedalwelle 16 montiert, und ein Ende derselben ist
an der Pedalstange 12 eingehakt. Mittels der Pedalrückstellfeder 18 wird
die Pedalstange 12 in eine Richtung beaufschlagt, in der
das Gaspedal 10 in seine ursprüngliche Position zurückkehrt
(die Position vor der Betätigung).
An der Position des freien Endes der Pedalstange 12 ist
eine Reibungserzeugungsvorrichtung 20 angeordnet, die an
der Klammer 14 befestigt ist.
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An
der Klammer 14 angebracht ist ein Gaspedalpositionssensor 24 mit
einem Arm 22, der dazu ausgelegt ist, sich selbst zu verlagern,
um eine Kippbewegung der Pedalstange 12 in eine Drehung
umzuwandeln. Der Gaspedalpositionssensor 24 erfasst den
Betrag der Betätigung
des Gaspedals 10 entsprechend der Verlagerung des Arms 22.
Eine detaillierte Beschreibung des Positionssensors 24 mit
dem Arm 22 wird hier nicht gegeben, da deren Aufbau bekannt
ist.
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In 2 sind
die Positionen des Gaspedals 10 und der Pedalstange 12,
wenn das Gaspedal 10 nicht betätigt ist, mit durchgezogener
Linie gezeichnet, während
die mit gepunkteter Linie gezeichneten Positionen die Betätigung des
Gaspedals 10 zeigen.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt, hat die Reibungserzeugungsvorrichtung 20 ein
zylindrisches Gehäuse 26,
das als ein festes Reibungselement dient, welches an der Klammer 14 befestigt
ist, ein bewegliches Reibungselement 28, das innerhalb
des Gehäuses 26 vorgesehen
und in Kontakt mit dem Gehäuse 26 bewegbar
ist, sowie eine Reibungselement-Rückstellfeder 30 zum
Beaufschlagen des beweglichen Reibungselements 28 in einer
vorbestimmten Richtung innerhalb des Gehäuses 26. Wünschenswerterweise
sollte das Gehäuse 26 unter Verwendung
eines Materials hergestellt werden, das eine hohe Stabilität und Rostvermeidungseigenschaft
aufweist, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Ein Loch oder eine
Ausschneidung 32 ist axial in einer Außenwand des Gehäuses 26 gebildet.
Das freie Ende der Pedalstange 12 ist durch die Ausschneidung 32 hindurch
in das Gehäuse 26 eingesetzt.
Das Gehäuse 26 und
die Klammer 14 sind mittels Nieten 34 aneinander
befestigt, jedoch sind die Mittel zum Befestigen des Gehäuses und
der Klammer hierauf nicht beschränkt.
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Wie
in den 3 und 5 gezeigt ist, weist das bewegliche
Reibungselement 28 eine zweigeteilte Form auf, die erhalten
wird durch Auseinanderschneiden eines im Allgemeinen säulenförmigen Elements
entlang seiner Achse in zwei Teile, und als Material desselben wird
ein Ölharz
verwendet, beispielsweise Polyacetalharz. Zwischen die zwei Hälften des beweglichen
Reibungselements 28 ist eine Feder 36 montiert,
die sie in radialen Richtungen voneinander weg drückt. Mittels
der Feder 36 wird die halbsäulenförmige Außenwandfläche jeder beweglichen Elementenhälfte 28 in
Kontakt mit der Innenwandfläche des
Gehäuses 26 gehalten.
An den beiden Seiten der zwei beweglichen Reibungselementhälften 28 sind eine
der Feder 36 gegenüberliegende
erste Platte 38 bzw. eine zweite Platte 40 an
der der Feder 36 gegenüberliegenden
Seite angeordnet. Es ist optional, ob die erste und die zweite Platte 38, 40 miteinander verbunden
werden oder nicht.
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In
den 3 und 4 ist mit durchgezogenen Linien
die Position der Pedalstange 12 eingezeichnet, wenn das
Gaspedal 10 nicht betätigt
ist. Das heißt,
in beiden Figuren bewegt sich die Pedalstange 12 nicht
weiter nach rechts. In 4 wird die Pedalstange 12 bei
Betätigung
des Gaspedals 10 ausgehend von ihrer mit durchgezogenen
Linien gezeichneten Position nach links bewegt.
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Ein
Anschlagelement 42 zum Kontakt mit der zweiten Platte 40 des
beweglichen Reibungselements 28 ist am freien Ende der
Pedalstange 12 befestigt, die in das Gehäuse 26 eingesetzt
ist. Da das bewegliche Reibungselement 28 mittels. der
Reibungselement-Rückstellfeder 30 zum
Gaspedal 10 hin gedrückt
wird, gerät
die zweite Platte 40, die an einer Seitenfläche des
beweglichen Reibungselements 28 liegt, in Kontakt mit dem
Anschlagelement 42.
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In
der wie oben aufgebauten Erfindung wirkt das freie Ende der Pedalstange 12,
das bezüglich
der Pedalwelle 16 an der dem Gaspedal 10 gegenüberliegenden
Seite positioniert ist, auf die Reibungserzeugungsvorrichtung 20,
wenn das Gaspedal betätigt
wird. Genauer gesagt dreht sich die Pedalstange 12 bei
Betätigung
des Gaspedals 10, und ihr freies Ende drückt sowohl
das bewegliche Reibungselement 28 als auch die Reibungselement-Rückstellfeder 30.
In diesem Fall bewegt das bewegliche Reibungselement 28,
während
seine Außenwandfläche mittels
der Feder 36 in Kontakt mit der Innenwandfläche des
Gehäuses 26 als
festes Reibungselement gehalten wird, so dass der Kontaktbereich
zum Zeitpunkt der Betätigung
des Gaspedals 10 als Reibungskraft dient.
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Somit
wird erfindungsgemäß durch
das bewegliche Reibungselement 28 bei Betätigung der Gaspedals 10 eine
Reibungskraft erzeugt.
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Als
nächstes
bewegt sich beim Loslassen des Gaspedals 10, wie in den 1 und 2 gezeigt,
die Pedalstange 12 in einer Drehbewegung unter der Wirkung
der Pedalrückstellfeder 18 zur
entgegengesetzten Seite, wodurch das Gaspedal 10 in seinen
Zustand vor der Betätigung
zurückgebracht
wird. Das heißt,
in den 3 und 4 wird die Pedalstange 12 (Anschlagelement 42)
von ihrer mit gepunkteten Linien gezeichneten Position in ihre mit durchgezogenen
Linien gezeichnete Position zurückgestellt.
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Folglich
wird in der Reibungserzeugungsvorrichtung 20 der gestauchte
Zustand der Reibungselement-Rückstellfeder 30 aufgrund
der Betätigung
der Pedalstange 12 gelöst,
so dass das bewegliche Reibungselement 28 mittels der Reibungselement-Rückstellfeder 30 in
die Position vor der Betätigung
des Gaspedals 10 zurückgebracht
wird. Das heißt,
das bewegliche Reibungselement 28 wird von seiner mit gepunkteten
Linien gezeichneten Position in seine mit durchgezogenen Linien
gezeichnete Position in den 3 und 4 zurückgestellt.
Diese Kraft der Reibungselement-Rückstellfeder 30, die
in Richtung einer Rückstellung
des beweglichen Reibungselements 28 wirkt, wirkt ergänzend als
eine Kraft zum Zurückstellen
der Pedalstange 12 von ihrer mit gepunkteten Linien gezeichneten
Position in ihre mit durchgezogenen Linien gezeichnete Position.
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Somit
kann in der vorliegenden Erfindung beim Loslassen des Gaspedals 10 das
Gaspedal 10 durch zwei Kräfte sicher in seine ursprüngliche
Position zurückgestellt
werden, nämlich
die Kraft der Pedalrückstellfeder 18 und
die Kraft der Reibungselement-Rückstellfeder 30.
Es ist völlig
unwahrscheinlich, dass eine unzureichende Rückstellung des Gaspedals auftritt.
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Somit
wird in der vorliegenden Erfindung die Reibungserzeugungsvorrichtung 20 durch
das freie Ende der Pedalstange 12 betätigt, das an der Seite positioniert
ist, welche dem Gaspedal 10 bezogen auf die Pedalwelle 16 gegenüberliegt.
Außerdem
weist die Reibungserzeugungsvorrichtung 20 einen einfachen
Aufbau auf, bei dem das bewegliche Reibungselement 28 und
die Reibungselement-Rückstellfeder 30 einfach
durch das freie Ende der Pedalstange 12 gedrückt werden,
wenn dieselbe Stange eine Drehbewegung durchführt. Somit kann durch Verwendung eines
an der Pedalwelle 16 zentrierten Hebelverhältnisses
ein benötigtes
Verhalten mit einer kleinen Reibungskraft erzielt werden. Die Tatsache,
dass eine kleine Reibungskraft genügt, ist vorteilhaft, um die Dauerhaftigkeit
und Zuverlässigkeit
der Reibungserzeugungsvorrichtung 20 zu gewährleisten.
Außerdem
erlaubt der einfache Aufbau der Reibungserzeugungsvorrichtung 20 die
kostengünstigere
Herstellung dieser Vorrichtung.
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Da
außerdem
das Gaspedal 10 mit zwei Kräften in seine ursprüngliche
Position zurückgestellt wird,
nämlich
der Kraft der Pedalrückstellfeder 18 und
der Kraft der Reibungselement-Rückstellfeder 30,
bleibt die Rückstellbewegung
des Gaspedals 10 selbst dann unbeeinträchtigt, wenn die Reibungserzeugungsvorrichtung 20 nicht
in zufrieden stellendem Maße
funktioniert.
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Nun
wird mit Bezug zu den 6 und 7 eine Reibungserzeugungsvorrichtung
gemäß einer weiteren
erfindungsgemäßen Ausführungsform
erläutert,
wobei die gleichen Bezugszeichen wie in der in den 3 und 4 erläuterten
Ausführungsform die
gleichen Teile wie in der vorhergehenden Ausführungsform darstellen. Eine
Platte 44, die an einer Seite einer Pedalstange 12 angeordnet
ist, ist seitlich von einem beweglichen Reibungselement 28 vorgesehen.
Die Platte 44 weist eine äußere Form auf, die im Wesentlichen
der Innenwandfläche
eines Gehäuses 26 entspricht.
Die Platte 44 weist eine Aussparung 46 mit einer
Form auf, die das Einpassen eines freien Endes der Pedalstange 12 darin
ermöglicht. Dieser
Aufbau erlaubt es der Pedalstange 12, ohne seitliche Verbiegung
auf die Mitte des beweglichen Reibungselements 28 einzuwirken.
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Auch
in dieser in den 6 und 7 erläuterten
Ausführungsform
werden das bewegliche Reibungselement 28 und eine Reibungselement-Rückstellfeder 30 durch
das freie Ende der Pedalstange 12 gedrückt, so dass die gleiche Wirkung
wie in der in den 3 und 4 erläuterten
vorgehenden Ausführungsform
erzielt werden kann.
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In
den 8 bis 10 ist eine Reibungserzeugungsvorrichtung
gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
erläutert.
Diese Reibungserzeugungsvorrichtung 50 hat ein Gehäuse 52,
ein Paar von beweglichen Reibungselementen 54, die sich
frei innerhalb eines Gehäuses 52 bewegen
können,
sowie eine Reibungselement-Rückstellfeder 56 zum
Beaufschlagen des Paars von beweglichen Reibungselementen 54 in
einer vorbestimmten Richtung. Beispielsweise weist das Gehäuse 52 einen
rechteckigen Querschnitt auf, und insgesamt zwei Reibplatten 58 aus
rostfreiem Stahl sind an gegenüberliegenden
Innenflächen
des Gehäuses 52 befestigt.
Das Paar von beweglichen Reibungselementen 54 ist unter
Verwendung eines Ölharzes
wie zum Beispiel eines Polyacetalharzes hergestellt. Die beweglichen
Reibungselemente 54 werden durch einen Körper 60 gehalten
und mittels einer Feder 62 in Richtungen voneinander weg
gedrückt,
um in Kontakt mit den am Gehäuse 52 befestigten
festen Reibplatten 58 gehalten zu werden, unabhängig davon,
in welche Position sich die beweglichen Reibungselemente 54 bewegen.
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Seitlich
des Körpers 60,
der das bewegliche Reibungselement 54 hält, sind eine Federführung 64, die
an der Seite der Reibungselement-Rückstellfeder 56 gebildet
ist, sowie eine Platte 66 vorgesehen, die an der der Federführung 64 gegenüberliegenden Seite
gebildet ist. In der Platte 66 ist eine Aussparung 68 mit
einer Form gebildet, die das Einpassen eines freien Endes einer
Pedalstange 12 darin erlaubt.
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Auch
gemäß dem Aufbau
dieser Ausführungsform
werden das bewegliche Reibungselement 54 und die Reibungselement-Rückstellfeder 56 durch das
freie Ende der Pedalstange 12 gedrückt, und es kann die gleiche
Wirkung wie in der in den 3 und 4 gezeigten
Ausführungsform
erzielt werden.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Wie
oben erläutert,
weist der Gaspedalmechanismus für
ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung einen einfachen Aufbau derart auf, dass das bewegliche
Reibungselement und die Reibungselement-Rückstellfeder durch das freie
Ende der Pedalstange gedrückt
werden, das an der dem Gaspedal gegenüberliegenden Seite mit der
Pedalwelle als Mitte liegt. Daher genügt im Vergleich zum herkömmlichen
Aufbau, bei dem eine Welle durch ein Gaspedal gedreht wird, eine
kleine Reibungskraft, um ein benötigtes
Verhalten zu liefern. Die Tatsache, dass eine kleine Reibungskraft
ausreichend ist, ist vorteilhaft, da sie eine hohe Dauerhaftigkeit
und Zuverlässigkeit
der Reibungserzeugungsvorrichtung sicherstellt. Außerdem kann
die Reibungserzeugungsvorrichtung wegen ihres einfachen Aufbaus
kostengünstiger
hergestellt werden.
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Ferner
kann durch Ersetzen des beweglichen Reibungselements und der Reibungselement-Rückstellfeder
verschiedenen Anforderungen entsprochen werden. Selbst in dem Fall,
dass die Rückstellfunktion
des beweglichen Reibungselements und der Reibungselement-Rückstellfeder
fehlerhaft wird, wird außerdem
kein Einfluss ausgeübt auf
die durch die Pedalrückstellfeder
bewirkte Rückkehrbewegung
des Gaspedals.