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技術 車両自動運転装置のペダルアクチュエータ

出願人 株式会社明電舎
発明者 兒玉安紀彦岡崎伸夫
出願日 2019年3月25日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-057018
公開日 2020年10月1日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-159757
状態 未査定
技術分野 車両の試験
主要キーワード ロッドエンドベアリング 上下昇降機構 位置決めタブ 固定フィンガー 係合ディスク 頂角付近 グリップハンド ストローク限界
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

精度良くペダル踏力を検出可能な車両自動運転装置ペダルアクチュエータを提供する。

解決手段

車両自動運転装置1のペダルアクチュエータ41は、アクチュエータハウジング78と、ラック軸80と、プッシュロッド195と、ロードセル192と、を有する。アクチュエータハウジング78は、車両の運転席に支持されるフレーム前端部に支持されている。ラック軸80は、アクチュエータハウジング78の先端側から突出し、かつアクチュエータハウジング78の長手方向に沿って進退する。プッシュロッド195は、ラック軸80の先端側にラック軸80の長手方向に沿って配置される。ロードセル192は、ラック軸80の先端とプッシュロッド195の基端との間に挟み込まれている。

概要

背景

シャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行うに際しては、一般に、車両のペダル操作シフトレバー操作運転者に代わって行う車両自動運転装置が用いられる。

この種の車両自動運転装置においては、例えば特許文献1、2に開示があるように、操作されるペダル踏力踏力センサを用いて検出可能である。

特許文献1のペダルアクチュエータは、ペダルを押圧するアームの先端に踏力を検出可能な踏力センサを設けられている。

特許文献2のペダルアクチュエータは、支持架台先端部材支軸として先端部が上下動揺動)できるように支持されているとともに、先端部に踏力を検出可能な踏力センサを設けられている。

概要

精度良くペダル踏力を検出可能な車両自動運転装置のペダルアクチュエータを提供する。車両自動運転装置1のペダルアクチュエータ41は、アクチュエータハウジング78と、ラック軸80と、プッシュロッド195と、ロードセル192と、を有する。アクチュエータハウジング78は、車両の運転席に支持されるフレーム前端部に支持されている。ラック軸80は、アクチュエータハウジング78の先端側から突出し、かつアクチュエータハウジング78の長手方向に沿って進退する。プッシュロッド195は、ラック軸80の先端側にラック軸80の長手方向に沿って配置される。ロードセル192は、ラック軸80の先端とプッシュロッド195の基端との間に挟み込まれている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の運転席に支持されるフレーム前端部に支持されたアクチュエータハウジングと、上記アクチュエータハウジングの先端側から突出し、かつ当該アクチュエータハウジングの長手方向に沿って進退するアクチュエータロッドと、上記アクチュエータロッドの先端側に当該アクチュエータロッドの長手方向に沿って配置されてペダル押圧するペダル側ロッドと、上記アクチュエータロッドの先端と上記ペダル側ロッドの基端との間に挟み込まれたロードセルと、を有する車両自動運転装置ペダルアクチュエータ

請求項2

上記ロードセルは、上記アクチュエータロッドの内部を通して上記フレーム側へ延びるケーブルを有する請求項1に記載の車両自動運転装置のペダルアクチュエータ。

請求項3

上記ペダル側ロッドは、その中心軸線が上記アクチュエータロッドの中心軸線と一致するよう配置され、上記ロードセルは、圧縮荷重を検出する検出部を有し、上記検出部の中心位置が上記アクチュエータロッドの中心軸線および上記ペダル側ロッドの中心軸線と一致するよう配置されている請求項1または2に記載の車両自動運転装置のペダルアクチュエータ。

請求項4

上記アクチュエータロッドと上記ペダル側ロッドとの境界部分の外周を囲み上記ロードセルを収容した筒状のスリーブを有し、上記スリーブは、上記アクチュエータロッドの長手方向に沿ってスライド可能な状態で上記アクチュエータロッドの先端に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両自動運転装置のペダルアクチュエータ。

技術分野

0001

本発明は、車両自動運転装置ペダルアクチュエータに関する。

背景技術

0002

シャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行うに際しては、一般に、車両のペダル操作シフトレバー操作運転者に代わって行う車両自動運転装置が用いられる。

0003

この種の車両自動運転装置においては、例えば特許文献1、2に開示があるように、操作されるペダル踏力踏力センサを用いて検出可能である。

0004

特許文献1のペダルアクチュエータは、ペダルを押圧するアームの先端に踏力を検出可能な踏力センサを設けられている。

0005

特許文献2のペダルアクチュエータは、支持架台先端部材支軸として先端部が上下動揺動)できるように支持されているとともに、先端部に踏力を検出可能な踏力センサを設けられている。

先行技術

0006

特開平3−144340号公報
特開平8−43266号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、これら特許文献1、2においては、ペダルがペダルアクチュエータで押圧されてペダルの位置が変化した際に、踏力センサのペダルに接触する部分や、接触する範囲等の接触条件接触状態)が変化する虞がある。

0008

このように、特許文献1、2においては、踏力センサがペダル踏力を検出する際に、常に一定の条件(状態)で踏力センサに荷重が入力されるような配慮がなされていない。そのため、特許文献1、2の構成では、押圧されたペダルの位置によっては、踏力センサがペダル踏力を精度良く検出できなくなる虞がある。

0009

つまり、車両自動運転装置は、押圧されたペダルの位置によらず安定して精度良くペダル踏力を検出するために、更なる改善の余地がある。

課題を解決するための手段

0010

本発明に係る車両自動運転装置のペダルアクチュエータは、車両の運転席に支持されるフレーム前端部に支持されたアクチュエータハウジングと、上記アクチュエータハウジングの先端側から突出し、かつ当該アクチュエータハウジングの長手方向に沿って進退するアクチュエータロッドと、上記アクチュエータロッドの先端側に当該アクチュエータロッドの長手方向に沿って配置されてペダルを押圧するペダル側ロッドと、上記アクチュエータロッドの先端と上記ペダル側ロッドの基端との間に挟み込まれたロードセルと、を有する。

0011

これによって、上記ロードセルは、押圧されたペダルの位置によらず、常に上記アクチュエータロッドの先端と上記ペダル側ロッドの基端との間に挟みこまれた状態に維持される。そのため、上記ロードセルには、ペダルに作用する踏力を検出する際、押圧されたペダルの位置によらず、常に一定の条件(状態)で荷重が入力される。

0012

また、上記ロードセルは、上記アクチュエータロッドの内部を通して上記フレーム側へ延びるケーブルを有してもよい。

0013

好ましい一つの態様では、上記ペダル側ロッドは、その中心軸線が上記アクチュエータロッドの中心軸線と一致するよう配置され、上記ロードセルは、圧縮荷重を検出する検出部を有し、上記検出部の中心位置が上記アクチュエータロッドの中心軸線および上記ペダル側ロッドの中心軸線と一致するよう配置されている。

0014

また、好ましい一つの態様では、上記アクチュエータロッドと上記ペダル側ロッドとの境界部分の外周を囲み上記ロードセルを収容した筒状のスリーブを有し、上記スリーブは、上記アクチュエータロッドの長手方向に沿ってスライド可能な状態で上記アクチュエータロッドの先端に取り付けられている。これにより、ペダル側ロッドに作用する荷重(踏力)は、ペダル側ロッドの基端と対向するロードセルのみで受けることが可能となる。

発明の効果

0015

本発明においては、ロードセルがペダルに作用する踏力を検出する際、押圧されたペダルの位置によらず、常に一定の条件(状態)でロードセルに荷重が入力される。そのため、本発明においては、押圧されたペダルの位置によらず、常に安定して精度良くペダルに作用する踏力を検出することができる。

図面の簡単な説明

0016

この発明に係る車両自動運転装置を運転席に搭載した状態で示す斜視図。
車両自動運転装置を運転席に搭載した状態で示す平面図。
車両自動運転装置を運転席に搭載した状態で示す側面図。
車両自動運転装置を運転席に搭載した状態で下方から見た斜視図。
車両自動運転装置の斜視図。
車両自動運転装置の平面図。
フレームおよび脚部の斜視図。
フレームおよび脚部を下方から見た斜視図。
フレームを運転席に搭載した状態で示す斜視図。
フレームを運転席に搭載した状態で示す側面図。
フレームに接続ボックスユニットを組み付けた状態の斜視図。
接続ボックスユニットを単体状態で示す斜視図。
接続ボックスユニットを下方から見た斜視図。
接続ボックスユニットを高い位置としたときの車両自動運転装置の斜視図。
接続ボックスユニットからトランスミッションアクチュエータユニットを分解した分解斜視図。
図15とは異なる方向から見た分解斜視図。
トランスミッションアクチュエータユニットおよび接続ボックスユニットの断面図。
図17のA部の拡大断面図。
トランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。
図19とは異なる方向から見た斜視図。
下方から見たトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。
セレクトアクチュエータからシフトアクチュエータを分解した分解斜視図。
下方から見た分解斜視図。
左ハンドル車用の態様とした車両自動運転装置の斜視図。
左ハンドル車用の態様とした車両自動運転装置の平面図。
左ハンドル車用の態様としたトランスミッションアクチュエータユニットの下方から見た斜視図。
図26とは異なる方向から見たトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。
シフトアクチュエータの縦断面図。
右ハンドル車用の態様の変形例を示す平面図。
フレームの前端部の構成を示す斜視図。
ペダルアクチュエータサポートおよびペダルアクチュエータの分解側面図。
ペダルアクチュエータサポートおよびペダルアクチュエータの分解斜視図。
図32とは異なる方向から見た分解斜視図。
ペダルアクチュエータの斜視図。
車両自動運転装置を裏返して示した斜視図。
図35のB部の拡大図。
図35のC部の拡大図。
クラッチペダルアクチュエータの斜視図。
クラッチペダルアクチュエータの側面図。
最大限ストロークした状態におけるクラッチペダルアクチュエータの側面図。
自動変速機型の車両に適用した態様の車両自動運転装置の斜視図。
ペダルアクチュエータのロードセルジョイント部分の断面図。

実施例

0017

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

0018

[車両自動運転装置1の全体構成]
図1図4は、この発明に係る車両自動運転装置1を車両の運転席2に搭載した状態で示している。図5図6は、車両から取り外した状態で車両自動運転装置1の全体を示している。この車両自動運転装置1は、図示しないシャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行う際に用いられるもので、車両外部に配置される制御装置からの信号によりアクセルペダル等のペダル操作と変速機のシフトレバー操作を行う。

0019

ここで、本実施例の車両自動運転装置1は、後述するように、クラッチペダルを有する手動変速機型の車両であってもクラッチペダルを具備しない自動変速機型の車両であっても使用が可能であり、さらに、運転席が車両右側にあり左手でシフトレバー操作を行ういわゆる右ハンドル車と、運転席が車両左側にあり右手でシフトレバー操作を行ういわゆる左ハンドル車と、の双方に適用が可能である。図1図6に示した実施例は、特に、アクセルペダル45とブレーキペダル46とクラッチペダル47とを備えた手動変速機型の車両で、かつ右ハンドル車に適用される態様とした構成例の車両自動運転装置1を示している。

0020

運転席2は、車両の車体フロア6(図3参照)の上に、図示しない前後スライド機構上下昇降機構を介して支持されており、運転者が座る座面を構成するシートクッション3と、運転者の背中を支持するシートバック4と、運転者の頭部を支持するヘッドレスト5と、を備えている。なお、一般にシートバック4はシートクッション3に対する傾斜角度を調整可能ないわゆるリクライニング機構を備えている。

0021

車両自動運転装置1は、シートバック4の上端付近から車両前方へ向けて斜め下方へ延びるフレーム11と、フレーム11前端においてシートクッション3前端に沿うように下方へ延びた一対の脚部12と、フレーム11前端から車両前方へ延びて3つのペダル45,46,47をそれぞれ操作する3つのペダルアクチュエータ41と、フレーム11の中間部においてシートクッション3ならびにシートバック4から浮き上がった状態に支持された接続ボックスユニット101と、接続ボックスユニット101の上面に搭載されたトランスミッションアクチュエータユニット131と、から概略構成されている。

0022

ペダルアクチュエータ41としては、詳しくは、アクセルペダル45を操作するアクセルペダルアクチュエータ41Aと、ブレーキペダル46を操作するブレーキペダルアクチュエータ41Bと、クラッチペダル47を操作するクラッチペダルアクチュエータ41Cと、を含んでいる(図2図4参照)。これら3つのペダルアクチュエータ41は、完全に同一の構成であってもよいが、本実施例では、クラッチペダル47が弧を描くように動作し、かつストローク(踏込操作量)が比較的大きいことを考慮して、クラッチペダルアクチュエータ41Cが細部において他の2つのペダルアクチュエータ41A,41Bとは異なる構成となっている。アクセルペダルアクチュエータ41Aとブレーキペダルアクチュエータ41Bは、実質的に同一の構成を有している。なお、基本的な構成は、3つのペダルアクチュエータ41に共通であるので、特に区別する必要のないときは、ペダルアクチュエータ41と総称する。

0023

接続ボックスユニット101は、車両自動運転装置1が具備する種々のアクチュエータ類センサ類と車両外部の制御装置から車両内に引き込まれるケーブル(電源系統信号系統とを含む)との接続部を構成している。さらに、この接続ボックスユニット101は、トランスミッションアクチュエータユニット131の支持台としても機能している。

0024

トランスミッションアクチュエータユニット131は、図示例では運転席2の左手側に位置するシフトレバーを操作するものであり、シフトレバーを車両幅方向に沿って操作(いわゆるセレクト操作)するセレクト用アクチュエータ133と、シフトレバーを車両前後方向に沿って操作(いわゆるシフト操作)するシフト用アクチュエータ134と、を組み合わせた構成となっている。詳しくは、トランスミッションアクチュエータユニット131は、図示しないシフトレバー頭部の例えば略球形状をなすノブないしグリップ把持するグリップハンド168を備えており、このグリップハンド168がシフト用アクチュエータ134の動作によって前後進するとともに、シフト用アクチュエータ134全体がセレクト用アクチュエータ133の動作によって車両幅方向に沿って移動することで、セレクト操作およびシフト操作の双方を実現する。

0025

車両の運転席2に搭載された車両自動運転装置1は、運転席2の左右両側でベルト25を介して後方斜め下方へ引っ張ることにより車両に固定される。詳しくは、運転席2を傷等から保護するために、剛性を有するシートサポート27がシートクッション3後端に配置されており、左右に細長い形状をなすリング部29の両端にベルト25が掛けられている。シートサポート27は、シートクッション3後端からシートバック4下端に亘って略L字形に延びるプレート部28を備えており、運転席2の後方(つまり車両の後席側)から運転席2の下面に沿ってプレート部28を挿入するようにして取り付けられる(図4参照)。なお、ベルト25は、図示しない汎用のベルト締付器(いわゆる荷締め器)を介して左右のそれぞれでループ状に構成されており、このベルト締付器によって締付操作がなされる。後述するように、ベルト25を介して締付・固定した状態において、脚部12の下端が車体フロア6に当接し、フレーム11の上端がシートバック4上部に当接する。

0026

次に、車両自動運転装置1を構成する各部をより詳細に説明する。

0027

[フレーム11・脚部12の構成]
図7図10は、フレーム11および脚部12の構成を示している。フレーム11は、例えば炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いて中空管状に構成したものであり、メインフレーム15と、サブフレーム16と、ベルト連係ビーム17と、一対のリブ23と、を備えており、これらが各部一体に構成されている。詳しくは、いくつかの部分に区分して成形したものを互いに接合して一体化してある。

0028

メインフレーム15は、平面視(図6のように車両上方から見た状態をいう)において略U字形をなす。つまり、メインフレーム15は、互いに平行に位置する一対の直線状をなすメインビーム15aと、これら一対のメインビーム15aの上端を互いに連結する水平方向に沿った横ビーム15bと、を有する。車両搭載状態では、横ビーム15bがシートバック4の上部に当接し、ここからメインビーム15aがシートクッション3前端へ向かって斜め下方へ直線的に延びた姿勢となる。

0029

サブフレーム16は、平面視において同様に略U字形をなし、互いに平行に位置する一対の直線状をなすサブビーム16aと、これら一対のサブビーム16aの上端を互いに連結する水平方向に沿った横ビーム16bと、を有する。サブフレーム16は、メインフレーム15の上半部において該メインフレーム15から斜め上方へ延びるように形成されている。換言すれば、サブビーム16aは、メインビーム15aから斜め上方へ分岐している。サブフレーム16の横ビーム16bは、メインフレーム15の横ビーム15bの上方(詳しくは横ビーム15bよりも僅かに後方となる位置)に位置し、互いに平行をなしている。そして、これら2つの横ビーム15b,16bが、上下方向に延びる一対の柱状のリブ23によって互いに連結されている。一対のリブ23は、互いに平行に配置されている。

0030

これらの横ビーム15b,16bおよび一対のリブ23は、車両搭載状態においてシートバック4の上端部付近に当接するシートバック当接部22を構成している。つまり、矩形の四辺に沿うように位置する横ビーム15b,16bおよび一対のリブ23によって、一つの平面が規定され、この平面の周囲の四辺がシートバック4に広く当接する。ここで、横ビーム15b,16bおよび一対のリブ23が規定する平面は、車両におけるシートバック4の基本的な傾斜角に対応するように斜めに傾斜している。

0031

また、シートバック4は、一般に、内部の材質(ひいては硬度)が互いに異なる上部パッド部4aと下部パッド部4bとを有しているが、両者の境界となる表皮縫い目4cに沿ってメインフレーム15の横ビーム15bが位置するように、メインフレーム15の各部の基本的な寸法が設定されている(図9参照)。シートバック4の具体的な構成は、勿論車種によって異なるが、多くの場合、上部パッド部4aと下部パッド部4bとの境界の位置は概ね一定である。縫い目4cは相対的に窪んでいるので、この縫い目4cの位置にメインフレーム15の横ビーム15bを合わせて車両に搭載することで、車両自動運転装置1の位置決めが容易になるとともに、フレーム11の姿勢が安定する。なお、車種によっては、このような縫い目4cの位置と無関係に車両自動運転装置1を搭載することも勿論可能である。

0032

ベルト連係ビーム17は、前述した固定用のベルト25を係止するためのものであり、側面視(図3のように車両側方から見た状態をいう)において頂角鈍角三角形状をなすように曲がっており、メインビーム15aの中間部において下方へ張り出すようにメインビーム15aと一体に形成されている。ベルト25は、図3図10等に示すように、ベルト連係ビーム17とメインビーム15aとの間に生じる開口部を通してベルト連係ビーム17に巻き付けられる。ベルト25が接するベルト連係ビーム17の頂角部分は、緩い湾曲形状をなすように曲げられている。

0033

サブフレーム16のサブビーム16aおよびベルト連係ビーム17は、平面視において、メインビーム15aと上下に重なり合う(図6参照)。つまり上下方向に延びる平面上にメインビーム15aとサブビーム16aとベルト連係ビーム17の三者が配置されている。また、メインフレーム15とサブフレーム16とベルト連係ビーム17の各々は、いずれも四角形コーナ部分を斜めに面取りしたような形の8角形中空断面形状を有している。メインフレーム15の断面の大きさは、サブフレーム16およびベルト連係ビーム17の断面の大きさよりも大きい。つまり、メインフレーム15は、サブフレーム16およびベルト連係ビーム17よりも太い中空管状をなす。

0034

図7図8に示すように、一対のメインビーム15aの互いに内側となる側面には、後述するように接続ボックスユニット101をスライド可能に案内するためのガイドレール20およびガイドスリット21が設けられている。チャンネル状をなすガイドレール20は、メインビーム15aの下半部に亘って該メインビーム15aに沿って延びるように取り付けられている。ガイドスリット21は、ガイドレール20の上端付近からサブビーム16aとの接続部付近に亘って、ガイドレール20と一直線上に並ぶように形成されている。

0035

U字の開放端側となるメインフレーム15の下端(前端)においては、中空管からなるメインビーム15aが丸く閉じた形状に成形されており、このメインビーム15aの下端部に脚部用ブラケット32を介して円筒状の脚部12がそれぞれ取り付けられている。脚部用ブラケット32は、平面視において略U字形をなすように構成された一種クランプであり、一対のメインビーム15aのそれぞれ外側となる位置に配置されている。メインビーム15aの内側には、脚部用ブラケット32を締め付けるためのロック機構34のロックレバー35が配置されている。ロック機構34のロックピン36は、メインビーム15aを貫通して脚部用ブラケット32に係合しており、ロック機構34を締め付けることで、円筒状の脚部12が脚部用ブラケット32に対して固定されるとともに、脚部用ブラケット32がメインビーム15aに対して固定されている。換言すれば、ロック機構34を緩めた状態では、メインビーム15aに対する脚部12の角度(ロックピン36を中心とした角度)を調整可能であり、かつ、脚部用ブラケット32に対する脚部12の上下取付位置の調整が可能である。基本的には、円筒状の脚部12の上端が脚部用ブラケット32の上面から上方に僅かに突出した状態に組み立てられる。

0036

図示した実施例では、脚部12の下端に高さ調整ネジ13を備えており、車両に搭載した状態で車体フロア6に脚部12が確実に当接するように微調整が可能である。

0037

一対の脚部用ブラケット32は、車両幅方向に延びるペダルアクチュエータ支持用スライドレール31によって互いに連結されている。このスライドレール31は、細長い長方形の板状をなし、車両前方を向くように脚部用ブラケット32の前面に取り付けられている。換言すれば、車両幅方向に延びた板状をなすスライドレール31の両端部背面に脚部用ブラケット32がそれぞれ固定されている。スライドレール31は、十分な剛性を有するように金属材料から形成されている。略U字形をなすメインフレーム15の開放端は、このスライドレール31によって閉じられた形となる。つまり、図6に示すように、フレーム11とスライドレール31とによって平面視で閉じた四角形が構成される。

0038

スライドレール31は、前面側の上縁および下縁に、断面V字形に窪んだガイド面31aを備えており、このガイド面31aに噛み合うペダルアクチュエータサポート51をスライド可能に支持している。図7図10の例では、3つのペダルアクチュエータ41(アクセルペダルアクチュエータ41A、ブレーキペダルアクチュエータ41B、クラッチペダルアクチュエータ41C)に対応して3つのペダルアクチュエータサポート51を備えている。ペダルアクチュエータサポート51の詳細は後述する。スライドレール31は、ペダルアクチュエータサポート51の背面側から引き出されるケーブル(図示せず)を通すためのスリット33を備えている。

0039

図9および図10は、フレーム11を運転席2に搭載した状態を示している。前述したように、運転席2の背部に設けられるシートサポート27との間にベルト25が架け渡され、このベルト25を図示しない締付器で締め付けることによってフレーム11が運転席2上で固定されている。このような搭載状態において、フレーム11は、シートバック4の上端部からシートクッション3の前端へと斜め下方へ延びた姿勢となる。詳しくは、メインフレーム15がシートバック4の縫い目4c付近からシートクッション3の前端へ向かって斜めに直線状に延び、メインフレーム15とサブフレーム16とで構成されるフレーム11上端(後端)のシートバック当接部22がシートバック4の上端部に当接する。

0040

脚部12は、フレーム11の前端からシートクッション3前端に沿うようにして下方へ延びており、高さ調整ネジ13を具備した下端が車体フロア6に当接している。脚部12は、基本的に、車体フロア6上で垂直となる姿勢に配置される。

0041

図10の矢印F1,F2,F3は、ベルト25の締付により支持点に生じる荷重を示している。フレーム11のベルト連係ビーム17に係止されたベルト25の締付によって、フレーム11は、矢印F1で示すように、斜め下方へ引っ張られる。この引張力により、脚部12は矢印F2で示すように車体フロア6に圧接する。また、フレーム11上端(後端)のシートバック当接部22が矢印F3で示すようにシートバック4上端部に圧接する。メインフレーム15やベルト連係ビーム17を含むフレーム11は、シートクッション3には支持されていない。つまり、フレーム11は、脚部12とシートバック当接部22の2点と、これら2点の中間部におけるベルト25の張力作用点(ベルト連係ビーム17の頂角付近)と、の計3点によって固定される。

0042

図10から明らかなように、車両に対する固定点である脚部12下端とシートバック当接部22とを結ぶ線分仮想の直線)のほぼ中央付近にベルト25の張力作用点(ベルト連係ビーム17の頂角)が位置し、しかも上記線分に対して概ね直交する方向にベルト25の引張力が作用するので、フレーム11が効率的にかつ堅固に固定・支持される。

0043

一般にシートクッション3が乗り心地確保のために柔軟に構成されるのに比較してシートバック4は衝突時の耐荷重性確保のために堅固に構成されている。従って、ベルト25を十分に締め付けて大きな引張荷重を与えることが可能であるとともに、シートクッション3上に載置されている場合に比較してフレーム11の支持が堅固となる。

0044

図3に示すように、トランスミッションアクチュエータユニット131やペダルアクチュエータ41等を含む車両自動運転装置1全体の荷重は、やはり、脚部12とシートバック当接部22の2箇所に作用し、シートクッション3には作用しない。換言すれば、車両の車体フロア6とシートバック4との2箇所で車両自動運転装置1の荷重を支持する形となる。上述したようにシートバック4は堅固に構成されているので、車両自動運転装置1の支持が確実となり、試験中の車両振動による車両自動運転装置1の振動や種々のアクチュエータの作動時の反力による車両自動運転装置1の位置ズレなどが抑制される。例えば、図3から理解できるように、ペダルアクチュエータ41の作動時の反力は、斜め上方に作用するが、その反力作用線上に概ね沿ってシートバック当接部22が位置するので、堅固なシートバック4によって反力が確実に支承される。

0045

[接続ボックスユニット101の構成およびスライド構造
図11は、フレーム11に接続ボックスユニット101を組み付けた状態を示し、図12および図13は、接続ボックスユニット101を単体状態で示している。

0046

図11に示すように、接続ボックスユニット101は、フレーム11の中に位置し、詳しくは、平行な直線状をなす一対のメインビーム15aの間に位置している。

0047

接続ボックスユニット101は、図12図13に示すように、一対のメインビーム15aによって支持される接続ボックスフレーム102と、この接続ボックスフレーム102の上端に位置する剛性を有するアクチュエータ支持プレート105と、接続ボックスフレーム102とアクチュエータ支持プレート105とで構成される矩形の空間内に収容された接続ボックス106と、を備えている。

0048

接続ボックスフレーム102は、フレーム11と同様に例えば炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いて全体が一体に構成されたものであって、接続ボックスフレーム102の側面を構成する左右一対サイドフレーム103と、これら2つのサイドフレーム103の前端部同士を互いに連結するように車両幅方向に棒状に延びたグリップ部104と、からなる。サイドフレーム103は、側面視において頂角が鈍角となった略三角形をなしている。つまり、車両搭載状態において基本的に水平となる一辺と、この辺の前端から斜め下方へ延びる一辺と、メインビーム15aに沿って傾斜する底辺と、を有する略三角形状をなしている。そして、この三角形と相似形をなす三角形の窓部103aが開口形成されている。グリップ部104は、作業者が握って接続ボックスユニット101を持ち運びできるように適宜な太さに形成されている。従って、接続ボックスフレーム102は、平面視においては、平行に位置する一対のサイドフレーム103の端部をグリップ部104が連結した略U字形をなしている。

0049

また、図13に示すように、接続ボックスフレーム102は、サイドフレーム103やグリップ部104の各部が断面略U字形をなすように成形されている。換言すれば、接続ボックスフレーム102の各部は、下面(裏面)側が開放された中空状をなしている。

0050

一対のサイドフレーム103の外側面には、上述した三角形の底辺に沿って直線状に延びたスライダ110がそれぞれ取り付けられている。このスライダ110は、前述したメインビーム15a内側面のガイドレール20とスライド可能に組み合わせられる断面形状を有している。

0051

さらに、この棒状のスライダ110の上端(後端)に隣接して、一対のサイドフレーム103の後端部にそれぞれローラ111が配置されている。このローラ111は、前述したメインビーム15a内側面のガイドスリット21に組み合わせられるものであり、軸方向の中間部の溝111aがガイドスリット21に嵌合する。そして、このローラ111は、回転軸を兼ねるロックピン114とロックレバー115とからなるロック機構113を備えている。このロック機構113をロック状態とすると、ローラ111の溝111aの間隔が狭まり、ガイドスリット21を有するメインビーム15aの側壁を溝111a両側のローラ部分が軸方向に締め付けることで、ガイドスリット21に対するローラ111の移動ならびに回転が阻止される。従って、接続ボックスフレーム102ひいては接続ボックスユニット101のフレーム11に対する位置が固定される。一方、ロック機構113のロック解除すると、ローラ111は自由に回転しつつガイドスリット21に沿って移動可能となり、スライダ110がガイドレール20に案内されることと相俟って、接続ボックスユニット101を上下(つまり前後)にスライドさせることができる。ロック機構113のロックレバー115は、一対のサイドフレーム103の互いに対向する内側にあるが、接続ボックスフレーム102の後端部でかつ上方に位置するので、外部から作業者が容易にアクセスすることができる。

0052

金属板からなるアクチュエータ支持プレート105は、平面視において長方形状をなしており、三角形をなすサイドフレーム103の水平となる一辺に沿って配置されている。このアクチュエータ支持プレート105は、サイドフレーム103の上面に取り付けられており、平行に位置する一対のサイドフレーム103を互いに連結している。

0053

アクチュエータ支持プレート105の上面には、後述するようにトランスミッションアクチュエータユニット131が着脱可能に取り付けられる。このトランスミッションアクチュエータユニット131の取付のために、長方形状をなすアクチュエータ支持プレート105の四隅に、ロック孔121aを備えたグロメット121がそれぞれ埋設されている。グロメット121は、一対の前側グロメット121A1,121A2と、一対の後側グロメット121B1,121B2と、を含んでいる。これらはいずれも同一の構成であるので、個々に区別する必要がない場合には、グロメット121と総称する。

0054

同様に、アクチュエータ支持プレート105には、トランスミッションアクチュエータユニット131との間で電気的接続を行うためのトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123が設けられている。トランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123は、第1コネクタ123A1および第2コネクタ123A2を組み合わせてなる前側コネクタ123A1,123A2と、第1コネクタ123B1および第2コネクタ123B2を組み合わせてなる後側コネクタ123B1,123B2と、を含んでいる。前側コネクタ123A1,123A2は、アクチュエータ支持プレート105の前側に位置し、一対の前側グロメット121A1,121A2の間に配置されている。後側コネクタ123B1,123B2は、アクチュエータ支持プレート105の後側に位置し、一対の後側グロメット121B1,121B2の間に配置されている。これらはいずれも同一の構成であるので、個々に区別する必要がない場合には、トランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123と総称する。これらのトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123としては、アクチュエータ支持プレート105の上面(つまりトランスミッションアクチュエータユニット131の取付面)から上方へ端子片が突出し、かつ相手側との間で多少の位置ズレを許容し得るように端子片が浮動状態に構成された形式のコネクタが用いられている。

0055

アクチュエータ支持プレート105の前側に位置する前側グロメット121A1,121A2および前側コネクタ123A1,123A2と、アクチュエータ支持プレート105の後側に位置する後側グロメット121B1,121B2および後側コネクタ123B1,123B2と、は、長方形状をなすアクチュエータ支持プレート105の中心を対称点とした点対称の関係にある。つまり、180°回転させたときに互いに重なる配置・構成となっている。

0056

接続ボックス106は、上述したように種々のアクチュエータ類やセンサ類と車両外部の制御装置から車両内に引き込まれるケーブル(電源系統と信号系統とを含む)との接続部を構成するものであって、前面部分が階段状をなすように、アクチュエータ支持プレート105の直下に位置する上部ボックス106aと、この上部ボックス106aから前方へ張り出した下部ボックス106bと、を備えている。なお、図13に示すように、接続ボックス106全体は、一つの箱状の筐体となっている。つまり、接続ボックス106は、天井壁106cと、一対の側壁106dと、底壁106eと、上部ボックス106aの背部に相当する後壁106fと、下部ボックス106bの背部に相当する傾斜壁106gと、を備えており、天井壁106cがアクチュエータ支持プレート105に結合されることで接続ボックスフレーム102に支持されている。従って、天井壁106cおよび底壁106eは、基本的に水平面に沿った配置となる。

0057

上部ボックス106aの前面には、外部の制御装置から車両内に引き込まれたケーブルの先端の比較的大型の集中コネクタ図1等に符号116でもって示す)が接続されるメインコネクタ107が配置されている。下部ボックス106bの前面には、ペダルアクチュエータ41へ至るケーブル(図示せず)が接続されるペダル用コネクタ108等の複数の比較的小型のコネクタ類が配置されている。図13に示すように、接続ボックス106の背面にもいくつかのコネクタ類が配置されている。なお、接続ボックス106に接続されるケーブル類干渉することがないように、グリップ部104は、接続ボックス106の底壁106eよりも相対的に下方に位置している。

0058

図14は、接続ボックスユニット101の上面にトランスミッションアクチュエータユニット131が取り付けられた状態を示しているが、特に、接続ボックスユニット101のフレーム11に対する位置調整を説明するための図である。前述したように、接続ボックスユニット101は、フレーム11のメインビーム15aに沿って上下に(つまり前後に)スライドさせることができる。図14は、接続ボックスユニット101を比較的高い位置に設定した状態を示しており、図1図15は、接続ボックスユニット101を比較的低い位置に設定した状態を示している。このような接続ボックスユニット101の位置調整によって、トランスミッションアクチュエータユニット131の高さ位置ひいてはグリップハンド168の基本的な高さ位置が変化し、車種によって高さないし長さが異なるシフトレバーに広く対応することが可能となる。

0059

ここで、図14のように接続ボックスユニット101の位置を高くすると、トランスミッションアクチュエータユニット131が相対的に後退し、図1等のように接続ボックスユニット101の位置を低くすると、トランスミッションアクチュエータユニット131が相対的に前進した位置となるが、このような前後方向の変化は、前後方向に動作するシフト用アクチュエータ134の初期位置の設定によって吸収可能である。例えば、仮に図14の場合と図1の場合とで車両におけるシフトレバーの前後位置が同一であると仮定すると、図14のように接続ボックスユニット101の位置を高くすると相対的にシフトレバーまでの距離が長くなることになるが、この場合にはグリップハンド168が比較的長く突出した位置を制御の基準位置とすることで、容易に対応できる。

0060

なお、後述するように、図示の実施例では、シフト用アクチュエータ134は、セレクト用アクチュエータ133に対して上下に揺動可能である。従って、この上下揺動によっても、シフトレバー頭部の高さ位置の多少の差異に対応することができる。

0061

上記のような接続ボックスユニット101(ひいてはトランスミッションアクチュエータユニット131)の上下・前後の位置調整は、車両自動運転装置1を図1等のように運転席2上に搭載した状態のまま行うことができる。従って、試行錯誤的な作業が不要であり、車両自動運転装置1を車両内に組み付けた後に、シフトレバーとの位置関係が最適となるように容易に調整が可能である。

0062

[トランスミッションアクチュエータユニット131の構成および着脱構造
トランスミッションアクチュエータユニット131は、接続ボックスユニット101に対して簡単に着脱できる構成を有する。そして、接続ボックスユニット101に対する取付姿勢(前後の向き)を180°反転させることで、いわゆる右ハンドル車用の態様と左ハンドル車用の態様とに容易に変更することができる。

0063

図15図16は、接続ボックスユニット101からトランスミッションアクチュエータユニット131を取り外した状態を示している。図19図21は、取り外したトランスミッションアクチュエータユニット131を単体で示している。

0064

前述したように、トランスミッションアクチュエータユニット131は、車両幅方向に沿ったセレクト操作を行うセレクト用アクチュエータ133と、車両前後方向に沿ったシフト操作を行うシフト用アクチュエータ134と、を組み合わせて構成されている。

0065

トランスミッションアクチュエータユニット131は、比較的厚く剛性の高いベースプレート132を備え、このベースプレート132の上にセレクト用アクチュエータ133が構成されている。セレクト用アクチュエータ133は、車両幅方向に沿って細長い箱状をなすアクチュエータハウジング135を有し、このアクチュエータハウジング135がベースプレート132上に固定されている。また、アクチュエータハウジング135の長手方向中央部に隣接して、一方の側に箱状のコネクタカバー137を備え、他方の側に箱状のモータカバー138を備えている。ベースプレート132は、平坦な板状をなし、図21等に示すように、これらのアクチュエータハウジング135とコネクタカバー137とモータカバー138の三者の外側の輪郭に概ね沿った外形を有している。すなわち、ベースプレート132は、長手方向の両端部では幅(車両前後方向の寸法)が狭く、中央部では幅が広くなった形状を有している。なお、モータカバー138の中には、図示しない電動モータ歯車式減速機とが収容されているが、図21に示すように、電動モータの下面に相当する部分ではベースプレート132が切り欠かれており、多数の通気孔を有するメッシュ状に構成されたモータカバー138の底面が露出している。モータカバー138の上面においても、多数の通気孔が開口形成されている。

0066

セレクト用アクチュエータ133は、上記の電動モータおよび減速機の作用によりアクチュエータロッドとなるラック軸141が車両幅方向に移動するピニオン・ラック形式の直線運動型アクチュエータである。ラック軸141は、後退状態においてはそのほぼ全体がアクチュエータハウジング135の中に収容されており、アクチュエータハウジング135の一方の端部(コネクタカバー137を前方へ向けたときに左手側となる端部)からラック軸141の先端部のみが突出している。このラック軸141の先端部に、後述するように、シフト用アクチュエータ134が支持されている。図1等に示したいわゆる右ハンドル車用の構成では、運転席2上に位置するフレーム11や接続ボックスユニット101に対して左手側にシフト用アクチュエータ134が位置する。なお、ラック軸141は、シフト用アクチュエータ134の荷重を支承しつつ精度よく直線運動し得るように、アクチュエータハウジング135の内部の図示しないガイド機構によって案内されている。

0067

図19図21に示すように、コネクタカバー137の両側(車両幅方向に沿った両側)においては、ベースプレート132がアクチュエータハウジング135およびコネクタカバー137の輪郭から張り出しており、一対の延長部132aとして形成されている。そして、この一対の延長部132aの各々に、前述した接続ボックスユニット101側のアクチュエータ支持プレート105のグロメット121とともにロック機構143を構成するロックピン144が配設されている。ロックピン144は、下端部がベースプレート132の面から下方へ突出し、かつ、手指にて回転操作するための摘み部145を上端部に備えている。このロック機構143は、グロメット121のロック孔121aに挿入したロックピン144を一定角度(例えば90°ないし180°)回転させることで軸方向の締付を伴うロックが行われる汎用のスクリュー形式のものである(図17図18参照)。

0068

一対のロックピン144は、図15図16等に示すように、いわゆる右ハンドル車用の態様では、アクチュエータ支持プレート105の前側に位置する前側グロメット121A1,121A2に係合する。一対のロック機構143をロック状態とすることで、ベースプレート132はアクチュエータ支持プレート105に対して締め付けられ、堅固に固定される。

0069

また、図21に示すように、一対のロックピン144の間には、第1コネクタ171aと第2コネクタ171bとを組み合わせてなるコネクタ171が配置されている。この第1,第2コネクタ171a,171bは、アクチュエータ支持プレート105におけるトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123詳しくは前側コネクタ123A1,123A2にそれぞれ接続される。前述したように、アクチュエータ支持プレート105側のトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123は端子片が浮動状態に構成されているので、アクチュエータ支持プレート105の上にトランスミッションアクチュエータユニット131を載せ、かつロック機構143によりベースプレート132とアクチュエータ支持プレート105とを互いに締め付けるだけで、両コネクタ171,123の接続が完了する。

0070

なお、ベースプレート132の上面側では、このコネクタ171の部分をコネクタカバー137が覆っている。コネクタ171に至る図示しないケーブルも、コネクタカバー137やアクチュエータハウジング135の内部を通して配線されており、外部には露出していない。

0071

さらに、図21に示すように、トランスミッションアクチュエータユニット131の底面において上記コネクタ171(例えば第1コネクタ171a)と点対称となる位置に、位置決めタブ172が設けられている。この位置決めタブ172は、ベースプレート132の下面から下方へ舌片状に突出しており、前述したようにいわゆる右ハンドル車用の態様でトランスミッションアクチュエータユニット131が取り付けられたときに、アクチュエータ支持プレート105の後側コネクタ123B1,123B2(例えば第1コネクタ123B1)の内側に係合する。この位置決めタブ172と後側コネクタ123B1との係合によって、トランスミッションアクチュエータユニット131の取付作業時の位置決めがより容易になるとともに、取り付けられた状態での位置ズレ等が抑制される。なお、図示例では、メッシュ状に構成されたモータカバー138の下面部に位置決めタブ172が形成されている。

0072

図5図6等に示すように、アクチュエータ支持プレート105の上にトランスミッションアクチュエータユニット131が取り付けられた状態では、ベースプレート132の延長部132aを含む前縁(コネクタカバー137側の縁部)の外形状がアクチュエータ支持プレート105の前縁形状にほぼ対応している。アクチュエータ支持プレート105の後縁側では、右ハンドル車用の態様では使用されていない後側コネクタ123B1,123B2がモータカバー138部分のベースプレート132によって覆われている。つまり、使用されていない後側コネクタ123B1,123B2が露出することがない。

0073

また、車両幅方向にフレーム11から突出するアクチュエータハウジング135の左右両端部は、その下面に位置するベースプレート132を含めて、フレーム11のメインビーム15aよりも上方にある(図1図3等参照)。従って、アクチュエータハウジング135とメインビーム15aとが干渉することなく前述した接続ボックスユニット101およびトランスミッションアクチュエータユニット131の上下・前後スライドが可能である。なお、接続ボックスユニット101を最大限に後退させた位置においても、アクチュエータハウジング135とサブビーム16aとが干渉しない関係に各部が設定されている。

0074

アクチュエータハウジング135の上面135aには、取り外したトランスミッションアクチュエータユニット131を作業者が持ち運びできるように、作業者によって把持可能な略U字形のハンドル136が取り付けられている。このハンドル136は、シフト用アクチュエータ134を含むトランスミッションアクチュエータユニット131全体の重心位置に対応した位置に配置されている。従って、ハンドル136を介して持ち上げたときにトランスミッションアクチュエータユニット131が大きく傾くことがなく、搬送作業が容易になることに加えて、接続ボックスユニット101に対する脱着作業が容易となる。

0075

上記のように、トランスミッションアクチュエータユニット131は、一対のロック機構143を緩めるだけで接続ボックスユニット101から取り外すことが可能である。そして、逆に、接続ボックスユニット101の上にトランスミッションアクチュエータユニット131を載せ、一対のロックピン144を手指で回転させてロック機構143をロック状態とすることで、接続ボックスユニット101に取り付けることができる。取付と同時にコネクタ123,171による電気的接続がなされ、外部でのケーブルの接続等は不要である。

0076

従って、車両自動運転装置1を車両に搭載するに際して、フレーム11(接続ボックスユニット101)からトランスミッションアクチュエータユニット131を取り外した状態としておき、フレーム11を運転席2上に固定・支持した後に車内でトランスミッションアクチュエータユニット131を接続ボックスユニット101に取り付けることができる。逆に車両自動運転装置1を車両から取り外す際にも、先にトランスミッションアクチュエータユニット131を取り外すことが容易である。これにより、ドア開口部を通した車内への車両自動運転装置1の搬入搬出が容易となる。

0077

一方、接続ボックスユニット101から取り外したトランスミッションアクチュエータユニット131は、前後を180°反転させて接続ボックスユニット101に取り付けることが可能である。これにより、シフトレバーが運転席2の右側に位置する車両つまりいわゆる左ハンドル車に容易に対応することができる。

0078

右ハンドル車用におけるトランスミッションアクチュエータユニット131の取付姿勢に対してトランスミッションアクチュエータユニット131の取付姿勢を180°反転させた左ハンドル車用の態様では、図24図25に示すように、モータカバー138が前側に、コネクタカバー137が後側に、それぞれ位置する。トランスミッションアクチュエータユニット131における一対のロックピン144は、アクチュエータ支持プレート105の後側に配置された後側グロメット121B1,121B2と組み合わせられ、摘み部145による回転操作によってロックおよびロック解除がなされる。また、トランスミッションアクチュエータユニット131側のコネクタ171(第1コネクタ171aおよび第2コネクタ171b)は、それぞれアクチュエータ支持プレート105の後側コネクタ123B1,123B2と接続される。さらに、ベースプレート132から下方へ突出した位置決めタブ172が、使用されていない前側コネクタ123A1,123A2(例えば第1コネクタ123A1)に係合する。この使用されていない前側コネクタ123A1,123A2は、モータカバー138部分のベースプレート132によって覆われ、外部に露出することがない。

0079

なお、左ハンドル車用の取付姿勢としたトランスミッションアクチュエータユニット131のロック機構143を誤って前側グロメット121A1,121A2に取り付けようとしても、両者のコネクタ123、171の位置が合致せず互いに干渉するので、誤って取り付けられることはない。

0080

また、右ハンドル車用の取付姿勢では一対のロックピン144の後方にセレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135(ラック軸141)が位置し(図6参照)、左ハンドル車用の取付姿勢では一対のロックピン144の前方にセレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135(ラック軸141)が位置する(図25参照)。いずれの取付姿勢でも、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141の中心は、等しい位置にあり、互いに変化しない。

0081

[シフト用アクチュエータ134の構成および着脱構造]
前述したようにシフト用アクチュエータ134は、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141の先端部に支持されているが、このシフト用アクチュエータ134はラック軸141の先端部から簡単に着脱できる。さらに、セレクト用アクチュエータ133に対するシフト用アクチュエータ134の取付姿勢を前後反転可能なように構成されている。すなわち、上述した右ハンドル車用の態様と左ハンドル車用の態様との間での変更に伴ってトランスミッションアクチュエータユニット131の取付姿勢を180°反転させた場合に、多くの車種では、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141よりもシフトレバーの位置が前側にあるので、シフト用アクチュエータ134の向き(つまりグリップハンド168が前後のどちら側にあるか)を変更する必要が生じる。本実施例では、シフト用アクチュエータ134の前後方向が容易に反転する。

0082

図22および図23は、セレクト用アクチュエータ133からシフト用アクチュエータ134を取り外した状態を示している。なお、これらの図におけるシフト用アクチュエータ134の向き(セレクト用アクチュエータ133に対する姿勢)は、図1等のいわゆる右ハンドル車用の態様に相当する。

0083

セレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135から進退するラック軸141は、角柱状をなしており、その先端部に、回転自在なジョイント152を介してL字型ブラケット151が取り付けられている。ジョイント152は、ラック軸141の長手方向と平行な回転中心軸を有し、L字型ブラケット151は、この回転中心軸を中心として揺動可能に支持されている。L字型ブラケット151は、ジョイント152の回転中心軸と平行な平面をなす長方形の取付面151aを有し、この取付面151aの両側に、該取付面151aから垂直に立ち上がった第1ガイド面151bおよび第2ガイド面151cを備えている。

0084

ジョイント152の回転中心軸は、ラック軸141の下方にあり、かつ取付面151aは、ジョイント152の回転中心軸よりも下方にオフセットしている。従って、取付面151aは、ラック軸141の延長線上よりも下方に位置している。また、第1ガイド面151bおよび第2ガイド面151cは、ジョイント152の回転中心軸と直交する方向(換言すればラック軸141と直交する方向)に延びており、互いに平行である。

0085

L字型ブラケット151の取付面151aの中心部には、ロック機構154を構成するロックピン155が配置されている。このロック機構154は、トランスミッションアクチュエータユニット131を固定するための前述したロック機構143と実質的に同一の汎用のスクリュー形式のロック機構であって、ロックピン155の下端には手指で回転操作するための摘み部156を備えている。

0086

シフト用アクチュエータ134は、長方形の底面を有する箱状のアクチュエータハウジング161と、このアクチュエータハウジング161の内部に収容された減速機163と、この減速機163に接続された電動モータ165と、アクチュエータハウジング161の端部から先端部が突出したアクチュエータロッドとしてのラック軸166と、を備えている。ラック軸166は、歯部を除く基本形状として断面円形の棒状をなしている。アクチュエータハウジング161は、電動モータ165の下方を通って直線的に延びた円筒部161aを備えており、ラック軸166が後退位置にあるときはラック軸166の大部分がこの円筒部161aの中に収容されている。また、箱状をなすアクチュエータハウジング161の電動モータ165とは反対側となるコーナ部分は、傾斜面をなしている。

0087

ラック軸166の先端に、前述したグリップハンド168が取り付けられている。このグリップハンド168は、二股状をなす固定フィンガー168aと、この固定フィンガー168aに対して開閉動作可能な可動フィンガー168bと、固定フィンガー168aに対する可動フィンガー168bの開閉動作ならびに締付固定を行う固定ネジ169と、を備えている。グリップハンド168は、図示しないシフトレバー頭部のノブないしグリップを把持するものであるが、固定ネジ169を介したフィンガー168a,168bの開閉調整によって、形状や大きさが異なる種々のノブないしグリップの把持が可能である。

0088

アクチュエータハウジング161の底面は、剛性の高い比較的に厚肉底部プレート161bによって構成されており、この底部プレート161bは、図23に示すように、ラック軸166の長手方向が長辺となる長方形をなしている。また、底部プレート161bの短辺側の幅は、上述したL字型ブラケット151の取付面151aの幅つまり第1ガイド面151bと第2ガイド面151cとの間の間隔に実質的に等しい。つまり、底部プレート161bは、L字型ブラケット151の第1,第2ガイド面151b,151cに挟まれた取付面151aに比較的密に嵌合し得る寸法を有している。そして、底部プレート161bの中心部には、ロックピン155が係合するロック孔162aを備えたグロメット162が取り付けられている。このグロメット162は、前述したアクチュエータ支持プレート105におけるグロメット121と同様のものであり、ロックピン155とともにロック機構154を構成している。

0089

従って、アクチュエータハウジング161をL字型ブラケット151の上に載せ、ロックピン155を摘み部156を介して手指でロック方向に回転操作することにより、底部プレート161bがL字型ブラケット151の取付面151a上に締め付けられる。これにより、シフト用アクチュエータ134がL字型ブラケット151上に固定される。この取付状態では、底部プレート161bの左右側縁がL字型ブラケット151の第1,第2ガイド面151b,151cに係合するので、シフト用アクチュエータ134が左右に傾くようなことはない。つまり、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141とシフト用アクチュエータ134のラック軸166は、常に正しく直交状態を維持する。なお、ラック軸166中心軸線は、L字型ブラケット151の揺動中心つまりジョイント152の回転中心軸と交差する。従って、先端にグリップハンド168を備えたラック軸166は、該ラック軸166の中心軸線上にある揺動中心を中心として上下に揺動可能である。

0090

また、L字型ブラケット151下面にある摘み部156をロック解除方向に回転操作すれば、ロック機構154のロックが解除され、図22図23に示すようにシフト用アクチュエータ134をL字型ブラケット151から取り外すことができる。そして、取り外したシフト用アクチュエータ134を前後に180°反転させてL字型ブラケット151に再度取り付けることで、図26図27に示すような逆向きの取付姿勢でもってセレクト用アクチュエータ133と組み合わせることができる。

0091

グロメット162のロック孔162aは、アクチュエータハウジング161下面の底部プレート161bの中心、少なくとも底部プレート161bの短辺方向に沿った幅の中心に位置している。従って、シフト用アクチュエータ134を180°反転させた取付姿勢においても、底部プレート161bはL字型ブラケット151の第1,第2ガイド面151b,151c間の取付面151aに比較的密に嵌合し、かつロックピン155がロック孔162aに合致する。

0092

なお、図19図20等に示すように、セレクト用アクチュエータ133とシフト用アクチュエータ134とは、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141先端部からシフト用アクチュエータ134の電動モータ165へ至る2本のケーブル167によって接続されている。このケーブル167は、L字型ブラケット151からシフト用アクチュエータ134を取り外して姿勢を反転させるに必要な最小限の長さを備えている。従って、基本的にケーブル167を取り外すことなくシフト用アクチュエータ134の姿勢の反転作業が可能である。図23図24では、図示の都合上、ケーブル167が切断されたかのように描かれているに過ぎない。必要であれば、ケーブル167をシフト用アクチュエータ134から取り外すことも可能である。

0093

図22に示すように、ケーブル167は、セレクト用アクチュエータ133のラック軸141の内部を通して延びており、最終的に、ベースプレート132下面のコネクタ171に接続されている。従って、外部に露出しているケーブル167の長さは最小限のものとなっている。

0094

図28は、ラック軸166の中心軸に沿った断面におけるシフト用アクチュエータ134の断面図である。詳しくは、L字型ブラケット151上にロック機構154を介して固定支持されている状態の断面を示している。シフト用アクチュエータ134は、電動モータ165および減速機163の作用によりアクチュエータロッドとなるラック軸166が車両前後方向に移動するピニオン・ラック形式の直線運動型アクチュエータである。図示するように、箱状をなすアクチュエータハウジング161の内側には、複数の歯車164を組み合わせた減速歯車列からなる減速機163が収容されており、電動モータ165の回転を減速している。ラック軸166には、歯車列最終段のピニオンと噛み合うラック166aが形成されている。

0095

上記のように、実施例の車両自動運転装置1にあっては、トランスミッションアクチュエータユニット131全体を2つの取付姿勢の中のいずれかで選択的に接続ボックスユニット101上に取り付けるとともに、このトランスミッションアクチュエータユニット131の取付姿勢に対応してセレクト用アクチュエータ133に対するシフト用アクチュエータ134の取付姿勢を変更することで、運転席2に対してシフトレバーが左側に位置するいわゆる右ハンドル車用の態様と、運転席2に対してシフトレバーが右側に位置するいわゆる左ハンドル車用の態様と、に容易に変更することができる。

0096

図5図6は、右ハンドル車用の態様を示しており、フレーム11の左側にグリップハンド168が位置する。グリップハンド168は、セレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135よりも前方に位置する。トランスミッションアクチュエータユニット131のセレクト用アクチュエータ133とシフト用アクチュエータ134とは、図19図20に示すような態様で組み合わせられている。

0097

これに対し、図24図25は、左ハンドル車用の態様を示しており、フレーム11の右側にグリップハンド168が位置する。グリップハンド168は、やはりセレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135よりも前方に位置する。トランスミッションアクチュエータユニット131のセレクト用アクチュエータ133とシフト用アクチュエータ134とは、図26図27に示すような態様で組み合わせられている。

0098

さらに、図29に示すように、グリップハンド168がセレクト用アクチュエータ133のアクチュエータハウジング135よりも後方に位置するようにシフト用アクチュエータ134の取付姿勢を選択することも可能である。図29の例は、運転席2の左側にシフトレバーが位置する右ハンドル車用の例であり、シフトレバーが運転席2に対して比較的に後方寄りに位置する場合に適用される。つまり、図6に示す右ハンドル車用の態様に比較して、シフト用アクチュエータ134が前後反転した形でセレクト用アクチュエータ133に組み合わせられており、グリップハンド168が相対的に後方位置となる。

0099

このような構成は、左ハンドル車用の態様においても同様であり、例えば図25の左ハンドル車用の態様においてシフト用アクチュエータ134を前後反転した形で組み合わせることが可能である。

0100

前述したようにセレクト用アクチュエータ133の高さ位置ないし前後位置は接続ボックスユニット101のフレーム11に対するスライド位置によって変更可能であるので、シフト用アクチュエータ134の前後の向きの変更と組み合わせることで、多様なシフトレバー位置に対応が可能である。

0101

また、シフトレバーの頭部の高さ位置は、一般にシフト操作に伴って上下に変位するが、シフト用アクチュエータ134がジョイント152の回転中心軸を中心として上下に揺動可能であるので、シフトレバーの頭部の高さ位置の変化が許容される。従って、円滑なシフト操作が可能である。

0102

[ペダルアクチュエータ41の構成および着脱構造]
前述したように、実施例の車両自動運転装置1は、3つのペダルアクチュエータ41、すなわち、アクセルペダルアクチュエータ41Aと、ブレーキペダルアクチュエータ41Bと、クラッチペダルアクチュエータ41Cと、を備えている。そして、これらのペダルアクチュエータ41は、フレーム11の前端に取り付けられたペダルアクチュエータ支持用スライドレール31に、ペダルアクチュエータサポート51を介して支持されている。

0103

図30は、フレーム11の前端に配置されたペダルアクチュエータ支持用スライドレール31とペダルアクチュエータサポート51の詳細を示している。また、図31図34は、ペダルアクチュエータ41の代表的な構成として、アクセルペダルアクチュエータ41Aないしブレーキペダルアクチュエータ41Bの詳細を示している。アクセルペダルアクチュエータ41Aとブレーキペダルアクチュエータ41Bは、本実施例では同一の構成である。

0104

ペダルアクチュエータ支持用スライドレール31は車両幅方向に細長く延びた帯状をなしており、比較的厚く剛性を有する金属板からなる。ペダルアクチュエータサポート51は、正面視(車両前方から見た状態をいう)において、スライドレール31の上下に亘る寸法を有する縦長の長方形状をなしている。ペダルアクチュエータサポート51は、スライドレール31の前面に重なるプレート部51aを主体とし、その上縁および下縁が車両後方へと延びているとともに、図31に示すように、車両後方へと延びた上縁および下縁の内側に、傾斜したガイド面51bがそれぞれ形成されている。これら一対のガイド面51bは、スライドレール31の上縁および下縁のガイド面31aに噛み合っている。このガイド面51b,31a同士の係合によって、ペダルアクチュエータサポート51は、車両幅方向に沿ってスライド可能な形で、スライドレール31に支持されている。ペダルアクチュエータサポート51は、スライドレール31の両端からガイド面51b,31aを噛み合わせながら該スライドレール31の長手方向(車両幅方向)に沿って挿入可能である。

0105

ペダルアクチュエータサポート51の下部には、車両幅方向に沿って適当な位置に調整したペダルアクチュエータサポート51をスライドレール31に固定するための固定ネジ55が設けられている。この固定ネジ55は、ペダルアクチュエータサポート51の下部を貫通してネジ先端がスライドレール31に達しており、締付によってペダルアクチュエータサポート51が固定される。図30に示すように、固定ネジ55は、頭部にL字形のレバー部分を備えており、手指にて締付操作が可能である。従って、アクセルペダルアクチュエータ41A、ブレーキペダルアクチュエータ41B、クラッチペダルアクチュエータ41Cの各々を、車種毎に異なる各ペダル45,46,47の位置に対応するように、車室内において、車両幅方向に容易に位置調整することができる。

0106

ペダルアクチュエータサポート51のプレート部51aには、角筒状に前方へ向かって突出した筒状部52が一体に形成されており、この筒状部52の内側に、サポート側コネクタ53が配置されている。筒状部52は、プレート部51aの前面から車両前方へ垂直に起立している。なお、サポート側コネクタ53は、接続ボックスユニット101におけるトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ123と同じく、相手側との間で多少の位置ズレを許容し得るように端子片が浮動状態に構成された形式のコネクタが用いられている。また、サポート側コネクタ53から後方へ図示しないケーブルが引き出されており、このケーブルは、スライドレール31のスリット33を通って接続ボックス106へと延びている。

0107

プレート部51aの上部つまり筒状部52よりも上方位置には、ペダルアクチュエータ41用の後述するロック機構65の一部となるグロメット54が取り付けられている。このグロメット54は、前述したアクチュエータ支持プレート105におけるグロメット121やシフト用アクチュエータ134におけるグロメット162と同様のものであり、前方へ向かってロック孔54aが開口している。

0108

ペダルアクチュエータ41は、やはりピニオン・ラック形式の直線運動型アクチュエータであり、アクチュエータロッドとなるラック軸80をスライド可能に支持しかつ収容した細長いアクチュエータハウジング78と、このアクチュエータハウジング78の下面側に取り付けられた減速機82および電動モータ81と、を主体としている。なお、セレクト用アクチュエータ133やシフト用アクチュエータ134では電動モータの回転軸がラック軸と平行に配置されているのに対し、ペダルアクチュエータ41においては、ラック軸80の中心軸線と電動モータ81の回転軸とが90°異なる方向となっている。減速機82と電動モータ81とは直列に並んで配置されている。従って、減速機82および電動モータ81は、アクチュエータハウジング78の先端部寄りの位置において下方へ比較的大きく突出しており、該アクチュエータハウジング78とともに略L字形をなすように配置されている。

0109

シートクッション3の高さに比べてペダル45,46,47は相対的に下方に位置しているので、アクチュエータハウジング78(換言すればラック軸80)は、ペダル45,46,47へ向かう先端側がフレーム11寄りの基端側よりも低い位置となるように傾斜している。ラック軸80は、断面円形の棒状をなしており、アクチュエータハウジング78から突出する先端部がペダル45,46,47を押圧する。

0110

図31図34に示すアクセルペダルアクチュエータ41Aないしブレーキペダルアクチュエータ41Bにあっては、後述するロードセルジョイント85を介してラック軸80の先端にローラ86が取り付けられており、このローラ86がペダル45,46を押圧している。ローラ86は、車両幅方向に沿った回転中心軸を有しており、ペダル45,46の揺動に伴うペダル面角度変化を許容しつつペダル45,46を押圧することができる。

0111

図31に示すように、アクチュエータハウジング78は、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61と、リンクアーム68と、スライドブラケット69と、を介してペダルアクチュエータサポート51に支持されている。

0112

スライドブラケット69は、アクチュエータハウジング78を該アクチュエータハウジング78の下面側において前後にスライド可能に支持するものである。すなわち、アクチュエータハウジング78は、図33に示すように四角形(ほぼ正方形)の断面形状を有し、かつ下部両側縁凹溝状のスライド溝78aを備えている。スライドブラケット69は、この一対のスライド溝78aに両側から係合する断面形状を有しており、これによりスライドブラケット69とアクチュエータハウジング78とが相対的にスライド可能となっている。そして、スライドブラケット69は、スライドさせて位置調整したアクチュエータハウジング78をスライドブラケット69に対して固定するための固定ネジ79を備えている。固定ネジ79は、ペダルアクチュエータサポート51における固定ネジ55と同様に頭部にL字形のレバー部分を備えており、手指にて締付操作が可能である。従って、車両におけるペダル45,46,47の位置に応じてアクチュエータハウジング78の前後位置を簡単に調整することができる。

0113

ペダルアクチュエータ支持ブラケット61は、リンクアーム68を介してスライドブラケット69に組み付けられている。ペダルアクチュエータ支持ブラケット61は、ペダルアクチュエータサポート51に対して着脱可能に取り付けられ、これによって、ペダルアクチュエータ41がスライドレール31に支持される(図5等参照)。

0114

ペダルアクチュエータ支持ブラケット61は、図33に示すように、厚肉の板状部材の一方の面つまりペダルアクチュエータサポート51との接合面61aに、ペダルアクチュエータサポート51の筒状部52に嵌合する凹部62を備えており、この凹部62よりも上方位置に、ロック機構65となるロックピン67が配置されている。凹部62は、角筒状をなす筒状部52と相補な形状をなしており、該凹部62の内側に、上記サポート側コネクタ53に対応したブラケット側コネクタ63を備えている。従って、凹部62を筒状部52に合致させながらペダルアクチュエータ支持ブラケット61をペダルアクチュエータサポート51に垂直に押し込むことで、凹部62と筒状部52とが比較的密に嵌合し、かつ接合面61aがペダルアクチュエータサポート51のプレート部51aに接する。そして、コネクタ53,63同士が電気的に接続される。

0115

また、ロックピン67は、ペダルアクチュエータサポート51のグロメット54のロック孔54aに対応した位置にあり、手指にて回転操作可能なように頭部に摘み部66を備えている。このロックピン67とグロメット54とから構成されるロック機構65は、前述したトランスミッションアクチュエータユニット131固定用のロック機構143(ロックピン144、グロメット121)やシフト用アクチュエータ134固定用のロック機構154(ロックピン155、グロメット162)と実質的に同一の構成である。このロック機構65の締結によって、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61はペダルアクチュエータサポート51に確実に固定される。換言すれば、ペダルアクチュエータ41全体がペダルアクチュエータサポート51に固定・支持される。特に、ロック機構65が筒状部52および凹部62よりも上方に位置するので、筒状部52と凹部62との嵌合部を支点として下方へ作用するモーメントをロック機構65が確実に支承する。また嵌合部となる筒状部52が閉断面構造をなしているので、高い結合強度が得られる。

0116

ペダルアクチュエータ支持ブラケット61は、接合面61aとは反対側の面に、水平方向へ延びたアーム部64を備えている。細長いプレート状をなすリンクアーム68の一端部は、回転軸となる固定ネジ72を介してアーム部64に連結されている。リンクアーム68の他端部は、回転軸となる固定ネジ73を介してスライドブラケット69に連結されている。固定ネジ72,73は、それぞれ、手指にて回転操作可能なように略十字形をなすグリップ部72a,73aを頭部に備えている。

0117

図36は、図35におけるC部の拡大斜視図であり、固定ネジ72によって互いに連結されたアーム部64とリンクアーム68一端部の詳細を示している。アーム部64はペダルアクチュエータ支持ブラケット61の車両幅方向の一方の側に片寄って形成されており、固定ネジ72のグリップ部72aとアーム部64との間にリンクアーム68が挟まれている。アーム部64とリンクアーム68とは、固定ネジ72を中心として揺動可能である一方で、アーム部64の内側面(リンクアーム68との対向面)にブラケット側係合ディスク部70が形成され、かつリンクアーム68にはブラケット側係合ディスク部70に対向するリンク側係合ディスク部71が形成されていて、これら係合ディスク部70,71の係合によって互いの回転が阻止される構成となっている。つまり、互いに対向する係合ディスク部70,71の対向面は、それぞれ放射状に延びる係合溝(あるいは放射状に延びる係合突起)を備えた凹凸面となっており、アーム部64側に螺合する固定ネジ72を締め付けることで、凹凸面同士が圧接し、アーム部64に対してリンクアーム68が堅固に固定される。固定ネジ72を緩めれば、凹凸面同士の係合が緩み、固定ネジ72を中心としてリンクアーム68をアーム部64に対して揺動させ、角度調整を行うことが可能となる。

0118

リンクアーム68の他端部とスライドブラケット69との関係も図36に示すアーム部64側の構成と同一であり、互いに対向する放射状の凹凸面を備えている。従って、固定ネジ73を緩めた状態でリンクアーム68に対してスライドブラケット69の角度(換言すればアクチュエータハウジング78の角度)を調整した上で、固定ネジ73を締め付けることで、リンクアーム68に対してスライドブラケット69つまりアクチュエータハウジング78を固定することができる。

0119

固定ネジ72,73の中心軸は、車両幅方向に沿って延びており、従って、車両幅方向と直交する面に沿って、ペダルアクチュエータ41の取付姿勢を調整することができる。特に、これらのリンクアーム68両端部での角度調整とスライドブラケット69を介した前後方向の調整とを組み合わせることによって、車種によって異なるペダル位置やペダルの傾きに対応することが可能となる。

0120

ペダルアクチュエータ41は、リンクアーム68やペダルアクチュエータ支持ブラケット61と組み合わせた状態のままペダルアクチュエータサポート51に対して着脱が可能である。上述したように、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61の凹部62をペダルアクチュエータサポート51の筒状部52に嵌合させ、かつロックピン67を所定角度回転操作することで、ペダルアクチュエータ41全体がペダルアクチュエータサポート51に取り付けられる。逆に、ロックピン67を開放位置へ回転操作し、かつペダルアクチュエータ支持ブラケット61を前方へ引き抜けば、ペダルアクチュエータ41をスライドレール31(換言すればフレーム11)から取り外すことができる。

0121

図示は省略しているが、ペダルアクチュエータ41の電動モータ81に至るケーブルは、アクチュエータハウジング78の内部を通して配置されており、その端部は、アクチュエータハウジング78のリンクアーム68側の端部から外部へ引き出された上で、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61内部を通してブラケット側コネクタ63に接続されている。

0122

従って、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61をペダルアクチュエータサポート51に対して取り付けることで、同時に、コネクタ53,63を介した電気的接続がなされる。そのため、ペダルアクチュエータサポート51とペダルアクチュエータ41との間に外部のケーブルやコネクタ類は存在しない。

0123

このようにペダルアクチュエータ41の着脱が容易であるので、車両自動運転装置1を車両に搭載するに際しては、フレーム11(スライドレール31)からペダルアクチュエータ41を取り外した状態としておき、フレーム11を運転席2上に固定・支持した後に車内でペダルアクチュエータ41を取り付けることができる。逆に車両自動運転装置1を車両から取り外す際にも、先にペダルアクチュエータ41を取り外してからフレーム11を車外へ出すことができる。これにより、ドア開口部を通した車内への車両自動運転装置1の搬入ならびに車外への搬出が容易となる。また、各ペダル45,46,47に対するペダルアクチュエータ41の位置調整は、フレーム11にペダルアクチュエータ41を取り付けた後に車内で容易に行うことができる。

0124

[クラッチペダルアクチュエータ41Cの構成]
手動変速機を備えた車両においては、一般に、クラッチペダル47は弧を描くように動作し、そのストローク(踏込操作量)も比較的大きい。本実施例では、このようなクラッチペダル47の特性を考慮して、クラッチペダルアクチュエータ41Cが細部において他の2つのペダルアクチュエータ41A,41Bとは異なっている。

0125

図37図40は、クラッチペダルアクチュエータ41Cを示している。図37は、図35のB部の拡大斜視図である。

0126

相違点の1つは、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61およびリンクアーム68の連結部の構成である。説明の便宜のために、図35に示すように、アクセルペダルアクチュエータ41A用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61およびブレーキペダルアクチュエータ41B用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61をそれぞれ符号61A,61Bで示し、クラッチペダルアクチュエータ41C用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61を符号61Cで示す。

0127

前述したように、アクセルペダル45用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61Aおよびブレーキペダル46用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61Bは、互いに同一の構成である。これらのペダルアクチュエータ支持ブラケット61A,61Bにおいては、単一のアーム部64とリンクアーム68とが角度調整後に固定ネジ72により互いに固定される(図36参照)。

0128

これに対し、クラッチペダル47用のペダルアクチュエータ支持ブラケット61Cは、図37に示すように、一対のアーム部64a,64bを有し、両者間にリンクアーム68が挟まれている。そして、このクラッチペダル用のリンクアーム68は、一端に円筒状の軸受部75を有し、一対のアーム部64a,64bに両端が固定された回転軸76を介して、軸受部75が回転自在に支持されている。つまり、クラッチペダルアクチュエータ41Cにあっては、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61Cとリンクアーム68とが揺動自在に連結されている。

0129

リンクアーム68とスライドブラケット69との間の連結部は、アクセルペダルアクチュエータ41Aやブレーキペダルアクチュエータ41Bのものと変わりがない。つまり、角度調整後に固定ネジ73を締め付けることで、リンクアーム68に対してスライドブラケット69が固定される。

0130

第2の相違点は、クラッチペダルアクチュエータ41Cでは、ラック軸80の先端に、前述したローラ86に代えて揺動プレート87を備えている点である。すなわち、図38図39に示すように、ラック軸80の先端にロードセルジョイント85を介して揺動プレート87が揺動可能に取り付けられている。この揺動プレート87は、クラッチペダル47のペダル部183に重ねて配置され、図示しない適当な治具ないし固定具によってペダル部183に固定されている。揺動プレート87は、ローラ86と同様に車両幅方向に沿った回転中心軸を有するようにピン87aによって揺動可能に支持されている。

0131

図39および図40は、クラッチペダルアクチュエータ41Cの伸縮動作を説明するものである。クラッチペダル47は、一般に、レバー181の上端がレバーピン182を介して車両に揺動可能に支持されており、ペダル部183がレバー181の下端に固定的に設けられている。従って、ペダル面183aの傾きは、クラッチペダル47のストローク(踏込)に伴って変化する。具体的には、図39に示すように、踏み込まれていない状態では、ペダル面183aが斜め上方を指向しており、クラッチペダル47が踏み込まれていくと、図40に示すように、ほぼ垂直となり、さらに極端な場合には逆に斜め下向きとなる。

0132

仮にアクセルペダルアクチュエータ41Aやブレーキペダルアクチュエータ41Bのようにローラ86がペダル面183aに接しているとすると、ペダル面183aの角度変化に伴ってローラ86がペダル面183aから脱落する懸念があり、かつ正確なストロークが得られない。

0133

これに対し、上記実施例のクラッチペダルアクチュエータ41Cにあっては、先端の揺動プレート87がペダル部183に固定されるため、ペダル面183aの角度変化に拘わらずクラッチペダルアクチュエータ41Cが確実にペダル部183を押圧操作することができる。

0134

また、クラッチペダル47のレバーピン182を中心とした揺動に伴い、ペダル部183の高さ位置の変化が生じるが、この変化は、リンクアーム68とペダルアクチュエータ支持ブラケット61Cとの間が揺動自在であることによって吸収される。図39および図40の例では、図39のようにクラッチペダル47がストロークしていないときのアクチュエータハウジング78の水平面に対する傾斜が相対的に急であるのに対し、図40のようにクラッチペダル47のストロークが最大限となったときのアクチュエータハウジング78の水平面に対する傾斜が相対的に緩やかとなる。このようなアクチュエータハウジング78の角度変化が許容されることで、ラック軸80がペダル部183をストローク限界まで確実に押圧することができる。

0135

換言すれば、アクセルペダルアクチュエータ41Aおよびブレーキペダルアクチュエータ41Bが直線運動としてアクセルペダル45やブレーキペダル46を押圧するのに対し、クラッチペダルアクチュエータ41Cは、揺動しながらクラッチペダル47を押圧する。

0136

上記実施例では、アクチュエータハウジング78がスライドブラケット69およびリンクアーム68を介してペダルアクチュエータ支持ブラケット61に下側から支持されており、ラック軸80の延長線Lがペダルアクチュエータ支持ブラケット61の上方を通過する。従って、揺動するペダル部183に対する荷重作用方向が適切なものになるとともに、アクチュエータハウジング78から下方へ突出する電動モータ81部分がストローク中に過度に下がらず、車体フロア6との干渉が生じにくい。

0137

また同時に、ペダルアクチュエータ41を支持するスライドレール31の高さ位置を低くすることが可能となり、図3等に示すように、シートクッション3の前端付近の高さ位置にスライドレール31を配置することが可能となる。この点は、アクセルペダルアクチュエータ41Aやブレーキペダルアクチュエータ41Bにおいても同様である。

0138

なお、クラッチペダル47のストロークが小さい場合やクラッチペダル47の構造等によってローラ86を介したペダル部183の押圧が可能な場合には、3つのペダルアクチュエータ41を同じ構成とすることもできる。

0139

逆に、アクセルペダルアクチュエータ41Aあるいはブレーキペダルアクチュエータ41Bとして、上記実施例のクラッチペダルアクチュエータ41Cのような構成を適用することも可能である。

0140

[自動変速機型の車両への適用]
前述したように、ペダルアクチュエータ41は、フレーム11を車室内に搬入した後に、車室内においてフレーム11に取り付けることができる。例えば、クラッチペダル47を具備しない自動変速機型の車両に適用する場合には、クラッチペダルアクチュエータ41Cを除いて、アクセルペダルアクチュエータ41Aおよびブレーキペダルアクチュエータ41のみを取り付ければよい。

0141

これにより、図41に示すように、自動変速機型の車両に用いられる車両自動運転装置1の態様とすることができる。

0142

前述したようにペダルアクチュエータ41の着脱は簡単に行うことができるので、シャシダイナモメータにおける被試験車両が手動変速機型の車両から自動変速機型の車両へ変更されたような場合でも、対応は容易である。

0143

[ペダルアクチュエータ41における踏力検出構造
実施例のペダルアクチュエータ41は、いずれもラック軸80に作用する荷重を検出するロードセル192を備えており、ペダル45,46,47に作用する踏力(換言すればペダル反力)の検出が可能である。

0144

ラック軸80は、車両の運転席に支持されるフレーム11の前端部に支持されたアクチュエータハウジング78の長手方向に沿って進退するものである。

0145

図42は、ラック軸80の先端部に設けられるロードセルジョイント85の断面図である。図示するように、ロードセルジョイント85は、ラック軸80の先端に嵌合する円筒状のスリーブ191を有している。スリーブ191の内径は、ラック軸80の外径よりも大径となっている。

0146

スリーブ191は、取付ネジ197によってラック軸80の先端に、ラック軸80の長手方向(換言すれば軸方向)に沿ってスライド可能な状態で取り付けられている。取付ネジ197は、ラック軸80の先端外周面に形成された溝部80aに先端が係合している。溝部80aは、取付ネジ197が挿入可能な凹部であって、例えばラック軸80の長手方向(換言すれば軸方向)に沿った長円形状を呈している。

0147

従って、スリーブ191は、当該スリーブ191を貫通した取付ネジ197の先端を溝部80aに挿入することで、ラック軸80の長手方向に沿った溝部80aの長さに応じたスライドが許容された状態でラック軸80の先端に取り付けられる。また、スリーブ191は、当該スリーブ191を貫通した取付ネジ197の先端を溝部80aに挿入することで、ラック軸80周りの回転が規制される。取付ネジ197は、緩みを防止するためのナット198を備えている。

0148

スリーブ191は、ラック軸80とプッシュロッド195との境界部分の外周を囲み、後述するロードセル192を収容している。スリーブ191の先端は、キャップ状の保持部材196によって封止されており、かつこの保持部材196の中心を貫通してペダル側ロッドとしてのプッシュロッド195が配置されている。

0149

プッシュロッド195は、例えばいわゆるロッドエンドベアリングであって、基端側となる棒状のロッド部195aと、先端側となる円筒状のベアリング部195bと、を有している。ロッド部195aは、ラック軸80側に位置している。ベアリング部195bは、ローラ86側もしくは揺動プレート87側(図では揺動プレート87側)に位置している。ロッド部195aは、保持部材196に螺合している。ベアリング部195bは、揺動プレート87のピン87aを回転可能に支持している。

0150

プッシュロッド195は、ナット199によって緩み止めされている。なお、ナット199は、プッシュロッド195の位置決め機能も有している。プッシュロッド195は、ラック軸80の先端側にラック軸80の長手方向に沿って配置されている。つまり、プッシュロッド195は、ロッド部195aの中心軸線M1がラック軸80の中心軸線M2と一致するように配置される。中心軸線M1は、ベアリング部195bの中心軸線と直交している。スリーブ191から突出したプッシュロッド195のベアリング部195bには、前述したローラ86もしくは揺動プレート87が取り付けられている(図では揺動プレート87が取り付けられている)。

0151

そして、スリーブ191の内部において、ラック軸80の先端面(先端)とプッシュロッド195の基端面(基端)との間には、ロードセル192が挟み込まれている。そのため、ラック軸80の押圧力は、ロードセル192を介してプッシュロッド195に伝達される。

0152

従って、ラック軸80が伸長してペダル45,46,47を押圧したときに、ローラ86もしくは揺動プレート87がペダル45,46,47から受ける荷重がプッシュロッド195を介してロードセル192に作用し、ペダル反力として検出される。なお、スライド可能なスリーブ191は圧縮荷重を負担しない。

0153

ロードセル192は、ラック軸80およびプッシュロッド195に対して、これらの部材の長手方向に沿って一列に並んで配置されている。

0154

ロードセル192は、円盤形をなし、圧縮荷重を検出する検出部192aを中心部に有している。ロードセル192は、検出部192aの中心位置がプッシュロッド195の中心軸線M1およびラック軸80の中心軸線M2と一致するように配置されている。

0155

つまり、ペダルアクチュエータ41は、検出部192aの中心位置と、プッシュロッド195の中心軸線M1と、ラック軸80の中心軸線M2とが同一直線上に位置するよう形成されている。

0156

ロードセル192は、ロードセル保持部材200を介してラック軸80の先端に保持されている。ロードセル保持部材200は、ボルト(図示せず)によってラック軸80の先端面に固定されている。ロードセル保持部材200は、ロードセル192の一側面の外周縁保持可能な凹部200aを有している。

0157

ロードセル192は、ロードセル保持部材200の凹部200aの内周に係合することで、スリーブ191の開口部191aからの脱落が防止されている。

0158

なお、スリーブ191がラック軸80の長手方向に沿ってスライド可能に取り付けられているため、ラック軸80が動作していない状態では、ロードセル192の検出部192aとプッシュロッド195の基端との間に微小な隙間が存在する。

0159

ロードセル192のケーブル193は、図示するように、ラック軸80の内部に該ラック軸80の長手方向に沿って形成された中空部194を通して配線されている。つまり、ケーブル193は、ラック軸80の内部を通してフレーム11側へ延びる。ケーブル193は電源系統と信号系統を含むものである。

0160

詳述すると、ロードセル192のケーブル193は、スリーブ191の開口部191aを利用してスリーブ191の半径方向に引き出され、当該スリーブ191を貫通している。そして、ロードセル192のケーブル193は、スリーブ191の開口部191aを利用してロードセル保持部材200を迂回し、ロードセル保持部材200の背面側からラック軸80の中空部194に配線されている。このケーブル193は、前述したペダルアクチュエータ41の電動モータ81用のケーブル(図示せず)とともに、ペダルアクチュエータ支持ブラケット61のブラケット側コネクタ63に接続されている。

0161

[作用・効果]
以上のように、上記実施例における車両自動運転装置1のペダルアクチュエータ41は、ロードセル192がラック軸80の先端とプッシュロッド195の基端との間に挟みこまれている。つまり、ロードセル192は、押圧されたペダル45,46,47の位置によらず、常にラック軸80の先端とプッシュロッド195の基端との間に挟みこまれた状態に維持される。従って、ロードセル192には、ペダル45,46,47に作用する踏力を検出する際、押圧されたペダル45,46,47の位置によらず、常に一定の条件(状態)で荷重が入力される。

0162

そのため、ペダルアクチュエータ41においては、押圧されたペダル45,46,47の位置によらず、常に安定して精度良くペダル45,46,47に作用する踏力を検出することができる。

0163

そして、ペダルアクチュエータ41は、ロードセル192を有することによるラック軸80の径方向の寸法増加を抑制にすることができる。

0164

また、ペダルアクチュエータ41は、ロードセル192を有していてもラック軸80の径方向の寸法増加を抑制できるため、運転席の足下空間内での作業性を向上させることができる。

0165

さらに、車両自動運転装置1は、車両に設置する際に、ペダル45,46,47のペダル踏力を検出するためにペダルアクチュエータ41とペダル45,46,47との間にロードセルを挟み込む作業を別途行うことなくペダル踏力を検出することができる。そのため、ペダルアクチュエータ41は、車両への設置作業性を向上させることができる。

0166

ロードセル192は、ラック軸80内部の中空部194を通してフレーム11側へ延びるケーブル193を有している。

0167

そのため、ペダルアクチュエータ41は、ロードセル192のケーブル193が運転席の足下空間内に露出せず、運転席の足下空間内での作業性を一層向上させることができる。

0168

ペダルアクチュエータ41は、ロードセル192の検出部192aの中心位置がプッシュロッド195の中心軸線M1およびラック軸80の中心軸線M2と一致するように配置されている。そのため、ロードセル192は、精度良くペダル踏力を検出することができる。

0169

スリーブ191は、ラック軸80の長手方向に沿ってスライド可能な状態でラック軸80の先端に取り付けられている。これにより、プッシュロッド195に作用する荷重(踏力)は、プッシュロッド195の基端と対向するロードセル192のみで受けることが可能となる。従って、ロードセル192は、精度良くペダル踏力を検出することができる。

0170

45…アクセルペダル
46…ブレーキペダル
47…クラッチペダル
80…ラック軸(アクチュエータロッド)
191…スリーブ
192…ロードセル
192a…検出部
193…ケーブル
194…中空部
195…プッシュロッド(ペダル側ロッド)
196…保持部材

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