BRPI0813806B1 - dispositivo de operação operado por pedal - Google Patents

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE OPERAÇÃO OPERADO POR PEDAL (73) Titular: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA, Sociedade Japonesa. Endereço: 1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi-ken 471-8571, JAPÃO(JP) (72) Inventor: KAZUO NOZU; NORIHIRO NISHIUMI; HIROYUKI HANAMURA; TOSHIO TANAHASHI.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 06/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 06/11/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE OPERAÇÃO OPERADO POR PEDAL.

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a um dispositivo de operação e, mais particularmente, a um dispositivo de operação operado por pedal.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico bem conhecido, que é um dispositivo de operação operado por pedal para uso em um veículo, tal como um automóvel, tem um pedal, que serve como um elemento de operação a ser operado com o pé; uma carcaça, que serve como meio de suporte para sustentar o pedal de uma maneira articulada móvel; uma mola de incitação de retorno para incitar o pedal em relação à carcaça em uma direção oposta à direção na qual a magnitude de operação do pedal é aumentada; um sensor para detectar a quantidade de deslocamento articulado do pedal em relação à carcaça; e uma porção deslizante para impor uma carga de histerese em um movimento articulado do pedal por meio de uma força de atrito. Tal dispositivo de pedal de acelerador é descrito, por exemplo, no pedido de patente japonês aberto À inspeção pública (kokai) número 2005-14896.

De acordo com um dispositivo de pedal de acelerador deste tipo, a porção deslizante gera uma força de atrito, e uma carga de histerese induzida pela força de atrito confere de maneira confiável a histerese à relação entre uma força de pisada imposta no pedal e a quantidade de deslocamento articulado do pedal. Desse modo, quando comparado a um dispositivo de pedal de acelerador cuja histerese é baixa, um motorista pode controlar mais facilmente uma força de acionamento veicular através de sua pisada em um pedal de acelerador.

Em um dispositivo de pedal de acelerador do tipo mencionado acima, quando uma carga de histerese é ajustada alta, de modo que um motorista possa manter prontamente a magnitude de pisada em um pedal de acelerador em um valor constante, uma força de pisada requerida para iniciar um movimento articulado do pedal de acelerador torna-se excessivamente

13/09/2018, pág. 5/14 alta; desse modo, o(a) motorista tem uma suposta sensação de pisar em uma parede quando ele/ela começa a pisar no pedal de acelerador. Também, uma vez que o pedal de acelerador não retorna, a menos que a força de pisada seja muito reduzida, quando o motorista diminui a pressão do pedal de acelerador, ele/ela tem uma sensação de retomo defeituoso do pedal de acelerador.

Em contrapartida, quando a carga de histerese é ajustada baixa, pode-se mitigar uma sensação de pisar em uma parede no momento do início da pisada no pedal de acelerador e uma sensação de retorno defeituoso do pedal de acelerador no momento de diminuir a pressão do pedal de acelerador. Entretanto, neste caso, por exemplo, mesmo quando a força de pisada varia ligeiramente em associação com a vibração, ou similar, de um veículo, o curso de pisada no pedal de acelerador varia; desse modo, o motorista encontra dificuldade para manter a magnitude de pisada no pedal de acelerador em um valor constante.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Um objetivo primário da presente invenção é proporcionar um dispositivo de operação operado por pedal que pode aperfeiçoar a facilidade de manter regularmente a magnitude de pisada em um elemento de operação operado com o pé, tal como um pedal de acelerador, enquanto mitiga uma sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no elemento de operação e uma sensação de retorno defeituoso do elemento de operação no momento de diminuir a pressão do elemento de operação, por meio da geração de histerese através de uma força de atrito e uma força de reação de deformação elástica associada ao deslocamento relativo do elemento de operação relativo ao meio de suporte.

A presente invenção proporciona um dispositivo de operação operado por pedal que compreende um elemento de operação a ser operado com o pé, o meio de suporte para sustentar o elemento de operação, de tal modo que o elemento de operação possa passar pelo deslocamento relativo em relação ao meio de suporte, um primeiro par de superfícies de atrito e um segundo par de superfícies de atrito, cada um que inclui superfícies de atrito emparelhadas para gerar uma força de resistência contrária ao deslocamento relativo do elemento de operação por meio de uma força de atrito gerada entre as superfícies de atrito emparelhadas e que diferem umas das outras no coeficiente de atrito estático, e um elemento de deslocamento que permite que o primeiro ou o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova junto com o elemento de operação em associação com o deslocamento relativo do mesmo. A presente invenção também proporciona um dispositivo de operação operado por pedal que compreende um elemento de operação a ser operado com o pé, o meio de suporte para sustentar o elemento de operação de tal modo que o elemento de operação possa passar pelo deslocamento relativo em relação ao meio de suporte, um primeiro par de superfícies de atrito e um segundo par de superfícies de atrito, cada um que inclui superfícies de atrito emparelhadas para gerar uma força de resistência contrária ao deslocamento relativo do elemento de operação por meio de uma força de atrito gerada entre as superfícies de atrito emparelhadas e que diferem umas das outras no coeficiente de atrito estático, e um corpo elástico que permite que o primeiro ou o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova junto com o elemento de operação em associação com o deslocamento relativo do mesmo.

De acordo com estas configurações, quando uma força de operação imposta ao elemento de operação aumenta até tal extensão em que uma força faz com que o deslocamento relativo entre as superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais baixo no coeficiente de atrito estático exceda as forças de atrito estática máximas entre as superfícies de atrito, o primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se move em associação com o deslocamento relativo do elemento de operação. Então, quando a força de operação imposta ao elemento de operação aumenta adicionalmente até tal extensão em que uma força faz com que o deslocamento relativo entre as superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático exceda as forças de atrito estática máximas entre as superfícies de atrito, as superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático passam pelo deslocamento relativo. Desse modo, em um processo de aumento ou redução na força de operação imposta ao elemento de operação, a relação entre a força de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação pode apresentar uma característica de flexão dupla.

Desse modo, quando comparado com um dispositivo de operação operado por pedal convencional que tem apenas uma região em que uma força de resistência é gerada através de uma força de atrito estática e uma região em que a força de resistência é gerada através de uma força de atrito dinâmica, o dispositivo de operação operado por pedal da presente invenção pode aperfeiçoar a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no elemento de operação, enquanto mitiga uma sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no elemento de operação e uma sensação perceptível no momento de diminuir a pressão do elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o corpo elástico define uma das superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático.

De acordo com esta configuração, uma das superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático é a superfície do corpo elástico. Desse modo, quando comparado com o caso em que o corpo elástico não define uma das superfícies de atrito do primeiro ou segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático, a estrutura do dispositivo de operação operado por pedal pode ser simplificada.

A presente invenção também proporciona um dispositivo de operação veicular em que uma razão do deslocamento relativo de um elemento de operação em uma entrada de operação para o elemento de operação varia em ao menos três valores e, em um processo de aumento na entrada de operação subsequente ao início do aumento, a razão é ajustada em um valor alto em um momento em que a entrada de operação tem grande magnitude quando comparado com um momento em que a entrada de operação tem pequena magnitude.

De acordo com esta configuração, a relação entre a entrada de operação do elemento de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação em um processo de aumento na entrada de operação subsequente ao início do aumento pode apresentar tal característica de flexão dupla que, em um processo em que a entrada de operação aumenta, a razão do deslocamento relativo do elemento de operação para a entrada de operação é mais alta em um momento em que a entrada de operação tem grande magnitude quando comparado com o momento em que a entrada de operação tem pequena magnitude.

A presente invenção também proporciona um dispositivo de operação veicular em que uma razão de deslocamento relativo de um elemento de operação em uma entrada de operação para o elemento de operação varia em ao menos três valores e, em um processo de redução na entrada de operação subsequente ao início da redução, a razão é ajustada em um valor baixo em um momento em que a entrada de operação tem grande magnitude quando comparado com um momento em que a entrada de operação tem pequena magnitude.

De acordo com esta configuração, a relação entre a entrada de operação do elemento de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação em um processo de redução na entrada de operação subsequente ao início da redução pode exibir tal característica de flexão dupla que, em um processo em que a entrada de operação diminui, a razão do deslocamento relativo do elemento de operação para a entrada de operação é menor em um momento em que a entrada de operação tem grande magnitude quando comparado com um momento em que a entrada de operação tem pequena magnitude.

A presente invenção também proporciona um dispositivo de operação operado por pedal que compreende um elemento de operação a ser operado com o pé, o meio de suporte para sustentar o elemento de operação de tal modo que o elemento de operação possa passar pelo desloca6 mento relativo em relação ao meio de suporte, o meio de incitação de retorno para incitar o elemento de operação em uma direção oposta à direção em que a magnitude de operação do elemento de operação é aumentada, o primeiro meio de geração de força de resistência para gerar, em um momento de deslocamento relativo do elemento de operação, uma primeira força de resistência contrária ao deslocamento relativo por meio de uma força de atrito de uma primeira porção de atrito deslizante e uma força de mola de uma primeira porção de deformação elástica, e o segundo meio de geração de força de resistência para gerar, em um momento de deslocamento relativo do elemento de operação, uma segunda força de resistência contrária ao deslocamento relativo por meio de uma força de atrito de uma segunda porção de atrito deslizante e uma força de mola de uma segunda porção de deformação elástica, sendo que uma força de atrito estática máxima da segunda porção de atrito deslizante é maior que a da primeira porção de atrito deslizante, e a segunda porção de deformação elástica tem uma região em que o módulo elástico da segunda porção de deformação elástica é menor que o da primeira porção de deformação elástica.

De acordo com esta configuração, a força de atrito estática máxima da segunda porção de atrito deslizante é maior que a da primeira porção de atrito deslizante, e a segunda porção de deformação elástica tem uma região em que o módulo elástico da segunda porção de deformação elástica é menor que o da primeira porção de deformação elástica. Desse modo, a quantidade de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica é maior que a da primeira porção de deformação elástica.

Desse modo, quando a força de incitação do meio de incitação de retorno é excluída da consideração, pode-se formar uma primeira região em que a força de resistência é gerada através das forças de atrito estáticas das primeira e segunda porções de atrito deslizantes, uma segunda região em que a força de resistência é gerada através de uma força de atrito dinâmica da primeira porção de atrito deslizante e uma força de reação de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica, e uma terceira região em que a força de resistência é gerada através das forças de atrito dinâmicas das primeira e segunda porções de atrito deslizantes.

Desse modo, na segunda região, a taxa de aumento do deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte em associação com o aumento na força de operação imposta ao elemento de operação pode se tornar mais alta que na primeira região; e na terceira região, a taxa de aumento de deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte em associação com o aumento na força de operação imposta ao elemento de operação pode se tornar mais alta que na segunda região. Consequentemente, quando comparado com um dispositivo de operação operado por pedal convencional que tem apenas uma região em que a força de resistência é gerada através de uma força de atrito estática e uma região em que a força de resistência é gerada através de uma força de atrito dinâmica, o dispositivo de operação operado por pedal da presente invenção pode aperfeiçoar a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no elemento de operação enquanto mitiga uma sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no elemento de operação e uma sensação estranha no momento de diminuir a pressão do elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: mesmo quando uma força de operação imposta ao elemento de operação varia em uma faixa não maior que uma força de operação que corresponde à força de atrito estática máxima da primeira porção de atrito deslizante, o elemento de operação não passa pelo deslocamento relativo a tal extensão para ser sensível por um operador.

De acordo com esta configuração, mesmo quando uma força de operação imposta ao elemento de operação varia em uma faixa não maior que uma força de operação que corresponde à força de atrito estática máxima da primeira porção de atrito deslizante, o elemento de operação não passa pelo deslocamento relativo em relação ao meio de suporte a tal extensão para ser sensível por um operador. Desse modo, quando uma força de operação imposta ao elemento de operação se encontra em uma faixa não maior que uma força de operação que corresponde à força de atrito estática máxima da primeira porção de atrito deslizante, pode-se restringir de maneira confiável um deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte em associação com flutuações na força de operação imposta ao elemento de operação. Portanto, a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no elemento de operação pode ser aperfeiçoada de maneira confiável. Também, uma largura de histerese suficientemente grande pode ser conferida de maneira confiável à histerese associada ao aumento e redução na força de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: a característica da relação entre uma força de operação imposta ao elemento de operação e um deslocamento relativo do elemento de operação é uma característica de flexão dupla que tem um primeiro ponto de flexão, e um segundo ponto de flexão em que uma força de operação imposta sobre o elemento de operação é maior que no primeiro ponto de flexão, e a força de operação no primeiro ponto de flexão é metade ou mais daquela no segundo ponto de flexão.

De acordo com esta configuração, a característica da relação entre uma força de operação imposta ao elemento de operação e um deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte é uma característica de dupla flexão, e a força de operação no primeiro ponto de flexão é metade ou mais daquela no segundo ponto de flexão. Desse modo, a faixa de força de operação na primeira região pode ser igual ou maior que aquela na segunda região. Consequentemente, quando comparado com o caso onde a força de operação no primeiro ponto de flexão é menor que metade daquela no segundo ponto de flexão, a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no elemento de operação pode ser aperfeiçoada.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o meio de detecção de magnitude de operação para detectar a magnitude de operação do elemento de operação é proporcionado por um operador; o meio de detecção de magnitude de operação detecta um deslocamento relativo do ele9 mento de operação igual ou maior que um valor de referência predefinido; e o valor de referência é ajustado em um deslocamento relativo no segundo ponto de flexão ou maior.

De acordo com esta configuração, uma região em que o meio de detecção de magnitude de operação detecta um deslocamento relativo pode ser limitada à terceira região, em que a força de operação imposta ao elemento de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte assume de maneira confiável uma relação linear. Desse modo, a magnitude de operação do elemento de operação pode ser detectada de maneira precisa.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: uma razão de uma quantidade de alteração no deslocamento relativo para uma quantidade de alteração na força de operação em uma região em que a força de operação imposta ao elemento de operação maior que a força de operação no segundo ponto de flexão é mais alta que uma razão de uma quantidade de alteração no deslocamento relativo para uma quantidade de alteração na força de operação em uma região em que a força de operação imposta ao elemento de operação é maior que a força de operação no primeiro ponto de flexão e igual ou menor que a força de operação no segundo ponto de flexão.

De acordo com esta configuração, a razão da quantidade de alteração no deslocamento relativo do elemento de operação para a quantidade de alteração na força de operação na terceira região é mais alta que aquela na segunda região. Consequentemente, em um processo de aumento na força de operação imposta ao elemento de operação subsequente ao início da pisada no elemento de operação, pode-se evitar de maneira confiável um aumento abrupto repentino no deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte e um aumento abrupto repentino associado em uma variável de controle a ser controlada pela operação de pisada no elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: à medida que a força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, pelo menos uma força de pressionamento entre elementos em contato deslizante uns com os outros da segunda porção de atrito deslizante aumenta.

De acordo com esta configuração, à medida que a força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, pelo menos uma força de pressionamento entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da segunda porção de atrito deslizante aumenta. Desse modo, quando comparada com uma configuração em que, mesmo quando a força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, uma força de pressionamento entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da segunda porção de atrito deslizante não aumenta, a configuração da presente invenção pode reduzir a razão da quantidade de alteração no deslocamento relativo do elemento de operação para a quantidade de alteração na força de operação no momento do aumento na força de operação na terceira região. Consequentemente, a largura de histerese entre a força de operação imposta ao elemento de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação pode ser aumentada com a força de operação imposta ao elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: a força de pressionamento aumenta com a força de operação imposta ao elemento de operação através da ação de uma força de incitação do meio de incitação de retorno entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da segunda porção de atrito deslizante.

De acordo com esta configuração, a força de pressionamento aumenta com a força de operação imposta ao elemento de operação através da ação de uma força de incitação do meio de incitação de retornos entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da segunda porção de atrito deslizante. Consequentemente, através da utilização efetiva da força de incitação do meio de incitação de retorno que aumenta com a força de operação imposta ao elemento de operação, a força de pressionamento pode ser aumentada de maneira confiável com a força de operação imposta ao elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com outro entre o elemento de operação e o meio de suporte formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante, e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com outro entre o elemento de operação e o meio de suporte formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante.

De acordo com esta configuração, o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com outro entre o elemento de operação e o meio de suporte formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante, e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com outro entre o elemento de operação e o meio de suporte formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante. Desse modo, as características elásticas das primeira e segunda porções de deformação elástica podem ser ajustadas de acordo com as forças de resistência requeridas e independentemente da característica elástica do meio de incitação de retomo. Portanto, quando comparada com a configuração em que os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com os meios de incitação de retorno, o ajuste inicial dos primeiro e segundo meios de geração de força de resistência; isto é, o ajuste dos primeiro e segundo meios de geração de força de resistência em um estado em que nenhuma força de operação é imposta ao elemento de operação, pode ser prontamente realizado.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o meio de incitação de retorno tem os primeiro e segundo meios de incitação de retorno; o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o primeiro meio de incitação de retorno formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante; e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o segundo meio de incitação de retornos formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante.

De acordo com esta configuração, o meio de incitação de retorno tem os primeiro e segundo meios de incitação de retomo; o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o primeiro meio de incitação de retorno formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante; e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o segundo meio de incitação de retornos formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante. Desse modo, quando comparada com a configuração mencionada acima que tem um único meio de incitação de retorno, a característica da relação entre a força de operação imposta ao elemento de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação em relação ao meio de suporte pode ter um grau mais alto de liberdade no ajuste do mesmo.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o meio de incitação de retorno formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante, e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o meio de incitação de retornos formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante.

De acordo com esta configuração, o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o meio de incitação de retorno formando, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante, e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e fica em contato deslizante com o meio de incitação de retornos formando, desse modo, a segunda porção de atrito deslizante. Desse modo, quando comparada com a configuração mencionada acima, o número de componentes requeridos pode ser reduzido, de modo que a estrutura do dispositivo de operação operado por pedal possa ser simplificada.

Quando comparada com a configuração mencionada acima, esta configuração pode reduzir o grau de propagação, para os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência, de um efeito adverso de uma força que atua entre o elemento de operação e o meio de suporte, de tal modo que tente deslocar o elemento de operação e o meio de suporte em uma direção diferente daquela em que o elemento de operação pode passar pelo deslocamento relativo em relação ao meio de suporte.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: quando uma força de atrito da primeira porção de atrito deslizante é igual ou menor do que a força de atrito estática máxima, o primeiro meio de geração de força de resistência evita que o meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da primeira porção de deformação elástica e, quando uma força de atrito da segunda porção de atrito deslizante é igual ou menor do que a força de atrito estática máxima, o segundo meio de geração de força de resistência evita que o meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica.

De acordo com esta configuração, quando uma força de atrito da primeira porção de atrito deslizante é igual ou menor que a força de atrito estática máxima, o primeiro meio de geração de força de resistência pode evitar que o meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da primeira porção de deformação elástica e, quando uma força de atrito da segunda porção de atrito deslizante é igual ou menor que as forças de atrito estática máximas, o segundo meio de geração de força de resistência pode evitar que o meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantida14 de de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica. Portanto, a configuração mencionada acima pode obter de maneira confiável uma característica de dupla flexão.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: quando uma força de atrito da primeira porção de atrito deslizante é igual ou menor que a força de atrito estática máxima, o primeiro meio de geração de força de resistência evita que o primeiro meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da primeira porção de deformação elástica e, quando uma força de atrito da segunda porção de atrito deslizante é igual ou menor que as forças de atrito estática máximas, o segundo meio de geração de força de resistência evita que o segundo meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica.

De acordo com esta configuração, quando uma força de atrito da primeira porção de atrito deslizante é igual ou menor que a força de atrito estático máxima, o primeiro meio de geração de força de resistência pode evitar que o primeiro meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da primeira porção de deformação elástica e, quando uma força de atrito da segunda porção de atrito deslizante é igual ou menor que a força de atrito estática máxima, o segundo meio de geração de força de resistência pode evitar que o segundo meio de incitação de retorno seja elasticamente deformado em excesso da quantidade de deformação elástica da segunda porção de deformação elástica. Portanto, a configuração mencionada acima pode obter de maneira confiável uma característica de dupla flexão.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o elemento de operação pode se mover de maneira articulada em torno de um eixo geométrico articulado, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico articulado.

De acordo com esta configuração, o elemento de operação pode se mover de maneira articulada em torno do eixo geométrico articulado, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico articulado do elemento de operação. Desse modo, as forças de atrito a serem geradas pelos primeiro e segundo meios de geração de força de resistência podem ser exercidas nas respectivas posições separadas umas das outras ao longo do eixo geométrico articulado, e as forças de reação de deformações elásticas podem ser exercidas nas respectivas posições separadas umas das outras ao longo do eixo geométrico articulado. Portanto, quando comparado com o caso em que os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência não são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico articulado do elemento de operação, a concentração de força de resistência pode ser reduzida.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o elemento de operação tem um pivô; o meio de suporte tem porções de mancai para sustentar de maneira giratória o pivô; o primeiro meio de geração de força de resistência tem um primeiro calço interposto entre uma superfície de extremidade do pivô e a porção de mancai correspondente; e o segundo meio de geração de força de resistência tem um segundo calço interposto entre a outra superfície de extremidade do pivô e a porção de mancai correspondente.

De acordo com esta configuração, as ações e efeitos das configurações mencionadas acima podem ser produzidas de maneira confiável por meio do ajuste adequado do coeficiente de atrito e a pressão da superfície de contato entre uma superfície de extremidade do pivô e o primeiro calço, o coeficiente de atrito e a pressão da superfície de contato entre a outra superfície de extremidade do pivô e o segundo calço, e o módulo elástico de pelo menos uma porção do primeiro ou segundo calço.

De acordo com a configuração mencionada acima, mesmo quando uma carga é imposta ao elemento de operação em uma direção ao longo do pivô, uma pressão da superfície de contato entre uma superfície de extremidade do pivô e o primeiro calço e a pressão da superfície de contato entre a outra superfície de extremidade do pivô e o segundo calço aumenta, porém, a outra pressão da superfície de contato diminui. Desse modo, quando comparada com uma estrutura em que, quando uma pressão da superfície de contato aumenta, a outra pressão da superfície de contato não diminui, pode-se reduzir de maneira confiável a magnitude de flutuação de uma força de atrito total exercida no elemento de operação, a flutuação resultante da carga que é imposta ao elemento de operação na direção ao longo do pivô.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o meio de ajuste de pressão de superfície é proporcionado para ajustar pelo menos uma entre uma pressão da superfície de contato do primeiro calço contra uma superfície de extremidade do pivô e uma pressão da superfície de contato do segundo calço contra a outra superfície de extremidade do pivô.

De acordo com esta configuração, o meio de ajuste de pressão de superfície é proporcionado para ajustar ao menos uma entre uma pressão da superfície de contato do primeiro calço contra uma superfície de extremidade do pivô e uma pressão da superfície de contato do segundo calço contra a outra superfície de extremidade do pivô. Desse modo, através do ajuste da pressão da superfície de contato através do meio de ajuste de pressão de superfície, a força de atrito entre o calço e a superfície de extremidade correspondente do pivô pode ser ajustada de maneira confiável.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o elemento de operação tem um pivô, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são proporcionados nas respectivas posições separadas do pivô em uma direção perpendicular a um eixo geométrico do pivô.

De acordo com esta configuração, o elemento de operação tem um pivô, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são proporcionados nas respectivas posições separadas do pivô em uma direção perpendicular ao eixo geométrico do pivô, desse modo, as forças de atrito e as forças de reação de deformações elásticas podem ser exercidas em associação com um movimento arqueado relativo do elemento de operação em torno do eixo geométrico do pivô.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: cada um dos primeiro e segundo meios de incitação de retorno tem uma porção de deformação elástica fácil e uma porção de menor facilidade de deformação elástica, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com as porções de deformação elástica menos fácil dos primeiro e segundo meios de incitação de retorno, respectivamente.

De acordo com esta configuração, cada um dos primeiro e segundo meios de incitação de retorno tem a porção de deformação elástica fácil e a porção de menor facilidade de deformação elástica, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com as porções de deformação elástica menos fácil dos primeiro e segundo meios de incitação de retorno, respectivamente. Desse modo, quando comparada com uma configuração em que os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com as porções de deformação elástica fácil dos primeiro e segundo meios de incitação de retomo, respectivamente, as forças de resistência podem ser geradas de maneira estável através das forças de atrito das primeira e segunda porções de atrito deslizantes. Consequentemente, o dispositivo de operação operado por pedal pode ser operado de maneira estável.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o meio de incitação de retorno tem uma porção de deformação elástica fácil e uma porção de menor facilidade de deformação elástica, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com a porção de menor facilidade de deformação elástica.

De acordo com esta configuração, o meio de incitação de retorno tem uma porção de deformação elástica fácil e uma porção de menor facilidade de deformação elástica, e os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com a porção de menor facilidade de deformação elástica. Desse modo, como no caso de uma configuração mencionada acima, quando comparada com uma configuração em que os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência ficam em contato deslizante com a porção de deformação elástica fácil do meio de incitação de retorno, as forças de resistência podem ser geradas de maneira estável através das forças de atrito das primeira e segunda porções de atrito deslizantes. Consequentemente, o dispositivo de operação operado por pedal pode ser operado de maneira estável.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: uma porção do meio de incitação de retorno fica em contato deslizante com outra porção do meio de incitação de retorno definindo, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante.

De acordo com esta configuração, uma porção do meio de incitação de retorno fica em contato deslizante com outra porção do meio de incitação de retorno definindo, desse modo, a primeira porção de atrito deslizante. Desse modo, a primeira porção de atrito deslizante não precisa ter um elemento independente em contato deslizante com o meio de incitação de retorno. Quando comparada com uma configuração em que um segundo elemento independente é proporcionado, o número de componentes requeridos pode ser reduzido.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o elemento de operação é um pedal articulado que é sustentado de maneira articulada pelo meio de suporte.

De acordo com esta configuração, o elemento de operação é um pedal articulado que é sustentado de maneira articulada pelo meio de suporte; desse modo, as ações e efeitos das configurações mencionadas acima podem ser obtidas em relação ao pedal articulado, tal como um pedal de acelerador de um automóvel.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: a segunda porção de deformação elástica é elasticamente deformada por uma das forças de atrito da segunda porção de atrito deslizante em um momento em que o elemento de operação passa pelo deslocamento relativo em relação ao meio de suporte.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o coeficiente de atrito estático da segunda porção de atrito deslizante é mais alto que o da primeira porção de atrito deslizante.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: mesmo quando uma força de operação imposta ao elemento de operação varia em uma faixa não maior que uma força de operação que corresponde à força de atrito estática máxima da primeira porção de atrito deslizante, a segunda porção de deformação elástica não passa substancialmente pela deformação elástica.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: à medida que uma força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, uma força de pressionamento entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da primeira porção de atrito deslizante aumenta.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: à medida que uma força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, a força de pressionamento entre os elementos em contato deslizante uns com os outros da primeira porção de atrito deslizante aumenta através da deformação elástica da primeira porção de deformação elástica.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: uma força de pressionamento entre os elementos em contato deslizante por atrito uns com os outros das primeira e segunda porções de atrito deslizantes é substancialmente constante, independente de uma força de operação imposta ao elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: uma força de operação no primeiro ponto de flexão tem a partir de metade a dois terços, inclusive, daquela no segundo ponto de flexão.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o meio de detecção de magnitude de operação detecta uma força de pisada que um operador aplica ao elemento de operação.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são dispostos em lados opostos, respectivamente, de um eixo geométrico central do pedal articulado perpendicular ao eixo geométrico articulado.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência têm uma primeira placa de atrito e uma segunda placa de atrito, respectivamente, que definem uma primeira porção de engate por atrito e uma segunda porção de engate por atrito, respectivamente, para o engate por atrito com o elemento de operação ou o meio de suporte, e as primeira e segunda placas de atrito são fixadas ao elemento de operação ou ao meio de suporte.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: à medida que uma força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, uma força de pressionamento entre o primeiro meio de contato de atrito e o primeiro meio de incitação de retorno e uma força de pressionamento entre o segundo meio de contato de atrito e o segundo meio de incitação de retorno aumentam.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: à medida que uma força de operação imposta ao elemento de operação aumenta, uma força de pressionamento entre o primeiro meio de contato de atrito e a primeira porção de deformação elástica e uma força de pressionamento entre o segundo meio de contato de atrito e a segunda porção de deformação elástica aumentam.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o dispositivo de operação operado por pedal é um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o dispositivo de operação operado por pedal é um dispositivo de pedal do freio do tipo frenagem eletrônica de um automóvel.

A configuração mencionada acima pode ser tal como: o elemento de operação é um pedal de movimento recíproco que é sustentado de uma maneira reciprocamente móvel pelo meio de suporte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista em corte horizontal que mostra uma primeira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 2 é uma vista lateral que mostra a primeira modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

A figura 3 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da primeira modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que um braço de pedal não é deslocado em relação a uma carcaça de suporte.

A figura 4 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da primeira modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é ligeiramente deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 5 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da primeira modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é relativamente muito deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 6 é um gráfico que mostra a relação na primeira modalidade entre uma força de pisada F imposta sobre uma porção de pedal do braço de pedal e um curso S da porção de pedal em torno de um eixo geométrico (curva de característica F-S).

A figura 7 é um gráfico que mostra a histerese da curva de característica F-S na primeira modalidade.

A figura 8 é uma vista explicativa que mostra um dispositivo de pedal de acelerador convencional que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo.

A figura 9 é um gráfico que mostra a curva de característica F-S do dispositivo de pedal de acelerador convencional no caso de um coeficiente de atrito alto, e a histerese da curva de característica F-S.

A figura 10 é um gráfico que mostra a curva de característica FS do dispositivo de pedal de acelerador convencional no caso de um coeficiente de atrito baixo, e a histerese da curva de característica F-S.

A figura 11 é uma vista em corte horizontal que mostra a segunda modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

Figura 12 é uma vista em corte horizontal que mostra a terceira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 13 é uma vista lateral que mostra a terceira modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

A figura 14 é uma vista em corte horizontal que mostra uma quarta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 15 é uma vista lateral que mostra a quarta modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

A figura 16 é uma vista em corte horizontal que mostra, de uma maneira simplificada, uma quinta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 17 é um gráfico que mostra a histerese da curva de característica F-S em uma modalidade modificada, que é modificada de modo que, à medida que o ângulo do movimento articulado do braço de pedal em relação à carcaça de suporte aumenta, a pressão das superfícies de contato das primeira e segunda porções de engate por atrito aumente gradualmente.

A figura 18 é uma vista lateral que mostra uma sexta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 19 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a sexta modalidade.

A figura 20 é uma vista inferior parcial ampliada que mostra a sexta modalidade.

A figura 21 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da sexta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal não é deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 22 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da sexta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é ligeiramente deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 23 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da sexta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é relativamente muito deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 24 é uma vista lateral que mostra uma sétima modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 25 é uma vista posterior que mostra a sétima modalidade.

A figura 26 é um gráfico que mostra a histerese da curva de característica F-S na sétima modalidade.

A figura 27 é uma vista lateral que mostra uma oitava modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 28 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a oitava modalidade.

A figura 29 é uma vista em planta que mostra um elemento de contato deslizante.

A figura 30 é uma vista de extremidade que mostra o elemento de contato deslizante.

A figura 31 é uma vista lateral que mostra uma nona modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 32 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a nona modalidade.

A figura 33 é uma vista lateral que mostra uma décima modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 34 é uma vista posterior que mostra a décima modalidade.

A figura 35 é um gráfico que mostra a histerese da curva de característica F-S na décima modalidade.

A figura 36 é uma vista lateral que mostra uma décima primeira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 37 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima primeira modalidade.

A figura 38 é uma vista anterior que mostra uma primeira barra de torção.

A figura 39 é uma vista anterior que mostra uma segunda barra de torção

A figura 40 é uma vista anterior que mostra um pinhão de um suporte de sustentação, quando observado a partir de uma direção de um eixo geométrico de um braço de pedal.

A figura 41 é uma vista anterior que mostra o outro pinhão do suporte de sustentação, quando observado a partir de uma direção do eixo geométrico do braço de pedal.

A figura 42 é uma vista lateral que mostra uma décima segunda modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 43 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima segunda modalidade.

A figura 44 é uma vista em corte transversal ampliada que mostra uma porção essencial da décima segunda modalidade.

A figura 45 é uma vista lateral que mostra uma décima terceira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 46 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima terceira modalidade.

A figura 47 é uma vista em corte parcial ampliada que mostra uma porção essencial da décima terceira modalidade.

A figura 48 é uma vista lateral que mostra uma décima quarta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 49 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima quarta modalidade.

A figura 50 é uma vista em planta que mostra um elemento de contato deslizante modificado.

A figura 51 é uma vista de extremidade que mostra o elemento de contato deslizante modificado.

A figura 52 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da décima quarta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal não é deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 53 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da décima quarta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é ligeiramente deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 54 é uma vista explicativa que mostra o dispositivo de pedal de acelerador da décima quarta modalidade que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, que mostra um estado em que o braço de pedal é relativamente muito deslocado em relação à carcaça de suporte.

A figura 55 é uma vista lateral que mostra a décima quinta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

A figura 56 é uma vista posterior que mostra a décima quinta modalidade.

A figura 57 é uma vista que mostra um modelo de uma modalidade modificada da sexta à décima terceira modalidades.

A figura 58 é uma vista que mostra um modelo de uma modalidade modificada da décima quarta e décima quinta modalidades.

MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO

As modalidades preferidas da presente invenção serão descritas a seguir com referência aos desenhos em anexo.

Primeira modalidade

A figura 1 é uma vista em corte horizontal que mostra uma primeira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de a27 cordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 2 é uma vista lateral que mostra a primeira modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

Nestes desenhos, a referência numérica 10 denota todo o dispositivo de pedal de acelerador. O dispositivo de pedal de acelerador 10 tem um braço de pedal 12, que serve como um elemento de operação a ser operado com o pé; uma carcaça de suporte 14, que serve como meio de suporte para sustentar o braço de pedal 12 de uma maneira articulada móvel; uma mola interna 16 e uma mola externa 18, que servem coletivamente como o meio de incitação de retorno para incitar de maneira articulada o braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 em uma direção inversa ao aumento na magnitude de operação do braço de pedal 12; e um sensor de abertura 20, que serve como meio para detectar a magnitude de operação do braço de pedal 12.

O braço de pedal 12 tem uma porção de eixo cilíndrica 12A que se estende ao longo de um eixo geométrico 22 do braço de pedal 12; uma primeira porção de braço 12B formada integralmente com a porção de eixo 12A, que tem um formato similar à letra J, e que se estende em uma direção que cruza o eixo geométrico 22; uma porção de pedal 12C formada integralmente com uma extremidade da primeira porção de braço 12B e na qual um pé do motorista impõe uma força de pisada, e uma segunda porção de braço 12D situada em um lado oposto à primeira porção de braço 12B em relação à porção de eixo 12A e que se estende em uma direção que cruza o eixo geométrico 22. Na primeira modalidade ilustrada, todo o braço de pedal 12 é formado de resina. Entretanto, uma porção do braço de pedal 12, tal como a porção de pedal 12C, pode ser formada de metal. Na figura 1, a referência numérica 12E denota a linha central da largura do braço de pedal 12.

A carcaça de suporte 14 inclui um elemento de carcaça principal 14A e um elemento de subcarcaça 14B. O elemento de carcaça principal 14A tem uma porção de parede lateral substancialmente triangular e uma porção de parede periférica formada integralmente com uma porção periféri28 ca externa da porção de parede lateral e que se estende perpendicularmente à porção de parede lateral. O elemento de subcarcaça 14B tem uma forma similar àquela da porção de parede lateral do elemento de carcaça principal 14A. Na primeira modalidade ilustrada, o elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B são formados de resina. Entretanto, estes elementos de carcaça podem ser formados, de maneira parcial ou total, de metal.

O elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B são fixados uns aos outros com parafusos e porcas não-ilustrados, de modo que uma porção periférica externa do elemento de subcarcaça 14B fique em contato com a superfície de extremidade da porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A. O elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B têm um flange de montagem 14AF e um flange de montagem 14BF, respectivamente. Os flanges de montagem 14AF e 14BF são conectados a um corpo de veículo não-ilustrado com parafusos não-ilustrados, por meio dos quais os elementos de carcaça são fixados ao corpo de veículo.

A mola interna 16 e a mola externa 18 são molas de compressão em espiral dispostas de maneira concêntrica em relação umas às outras. Estas molas são sustentadas em suas extremidades por um assento de mola 24 formado na porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A e são sustentadas em suas outras extremidades por um assento de mola 26 proporcionado na segunda porção de braço 12D do braço de pedal 12. Através desta disposição, a mola interna 16 e a mola externa 18 incitam o braço de pedal 12 no sentido anti-horário em torno do eixo geométrico 22, conforme observado na figura 2, de tal modo que a segunda porção de braço 12D entre em contato com um batente de fechamento total 28 formado na porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A. O meio de incitação de retorno não se limita a uma mola de compressão em espiral, porém, pode ser qualquer mola conhecida no campo da técnica, tal como uma mola de tensão em espiral, uma mola de plana ou uma mola de torção.

Também, um batente de abertura total 30 é formado na porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A em um lado oposto ao batente de fechamento total 28 em relação ao eixo geométrico 22. À medida que uma força de pisada imposta sobre a porção de pedal 12C aumenta, o braço de pedal 12 se move de maneira articulada em torno do eixo geométrico 22 contra as forças de incitação da mola interna 16 e da mola externa 18. Entretanto, mediante o contato com o batente de abertura total 30 da primeira porção de braço 12B, o batente de abertura total 30 evita o movimento articulado adicional do braço de pedal 12.

O sensor de abertura 20 é um sensor de ângulo de rotação para detectar a magnitude de operação do braço de pedal 12 por meio da detecção do ângulo de rotação relativo em tomo do eixo geométrico 22 do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. Na primeira modalidade ilustrada, o sensor de abertura 20 tem uma porção de detecção fixada ao elemento de carcaça principal 14A e que mantém um estado estacionário, e uma porção de rotação que gira unitariamente com a porção de eixo 12A do braço de pedal 12 para girar, desse modo, o eixo geométrico 22 em relação à porção de detecção. O sensor de abertura 20 pode ser qualquer sensor conhecido no campo da técnica, tal como um sensor de rotação do tipo hallIC, um sensor de rotação do tipo indução eletromagnética ou um potenciômetro giratório, desde que este possa detectar o ângulo de rotação relativo em torno do eixo geométrico 22 do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

O elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B têm uma porção de mancai 14AB e uma porção de mancai 14BB, respectivamente. As porções de mancai 14AB e 14BB têm as respectivas superfícies cilíndricas internas, sendo que cada uma tem um diâmetro ligeiramente maior que aquele da porção de eixo 12A do braço de pedal 12, e sustenta de maneira giratória as porções de extremidade correspondentes da porção de eixo 12A do braço de pedal 12. A porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e as porções de mancai 14AB e 14BB são engatadas umas nas outras nas superfícies cilíndricas, de tal modo que sejam giratórias em rela30 ção umas às outras. Estas porções podem ser engatadas umas nas outras em superfícies cônicas truncadas, de modo que sejam giratórias em relação umas às outras.

um primeiro calço 32A e um segundo calço 32B são dispostos entre as superfícies de extremidade opostas da porção de eixo 12A e as superfícies de parede correspondentes das porções de mancai 14AB e 14BB, respectivamente. O primeiro calço 32A e o segundo calço 32B têm uma primeira porção de engate por atrito e uma segunda porção de engate por atrito, respectivamente, para engate por atrito nas superfícies de extremidade correspondentes da porção de eixo 12A. O primeiro calço 32A e o segundo calço 32B funcionam em cooperação com as superfícies de extremidade correspondentes da porção de eixo 12A, como o primeiro meio de geração de força de resistência e o segundo meio de geração de força de resistência, respectivamente, para gerar uma primeira força de resistência e uma segunda força de resistência contrária ao deslocamento articulado relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. Desse modo, a primeira porção de engate por atrito do primeiro calço 32A e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A definem um primeiro par de superfícies de atrito para gerar a primeira força de resistência, e a segunda porção de engate por atrito do segundo calço 32B e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar a segunda força de resistência.

O primeiro calço 32A e o segundo calço 32B são formados da mesma resine e são engatados por atrito nas porções de parede lateral das porções de mancai 14AB e 14BB, respectivamente, de tal modo que não girem em relação umas às outras. Na primeira modalidade ilustrada, o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B assumem a forma de uma placa anular que tem um diâmetro interno maior que o diâmetro externo de protuberâncias cilíndricas que se projetam ao longo do eixo geométrico 22 a partir das superfícies de extremidade correspondentes da porção de eixo 12A e uma espessura maior que a altura de projeção das protuberâncias cilíndricas.

Quando as superfícies dos primeiro e segundo calços 32A e 32B que fazem face com as superfícies de extremidade da porção de eixo 12A são chamadas de superfícies anteriores, pelo menos a superfície anterior do primeiro calço 32A recebe o tratamento de superfície, tal como revestimento de Teflon (marca registrada). Embora não-ilustrada, a superfície anterior do segundo calço 32B tem irregularidades sob a forma de sulcos transversais formados na mesma, de modo que, quando as tensões de cisalhamento atuarem circunferencialmente nas superfícies de placa dos primeiro e segundo calços 32A e 32B, respectivamente, o segundo calço 32B é elasticamente deformado mais facilmente que o primeiro calço 32A.

Através do emprego do tratamento de superfície mencionado acima, o coeficiente de atrito estático entre o primeiro calço 32A e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A é ajustado como um primeiro coeficiente de atrito estático ps1, e o coeficiente de atrito estático entre o segundo calço 32B e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A é ajustado como um segundo coeficiente de atrito estático ps2 mais alto que o primeiro coeficiente de atrito estático ps1. De maneira similar, o coeficiente de atrito dinâmico entre o primeiro calço 32A e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A é ajustado como um primeiro coeficiente de atrito dinâmico pm1, e o coeficiente de atrito dinâmico entre o segundo calço 32B e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A é ajustado como um segundo coeficiente de atrito dinâmico pm2 mais alto que o primeiro coeficiente de atrito dinâmico pm1. O primeiro coeficiente de atrito estático ps1 é mais alto que o primeiro coeficiente de atrito dinâmico pm1, e o segundo coeficiente de atrito estático ps2 é mais alto que o segundo coeficiente de atrito dinâmico pm2.

Uma força de pressionamento exercida no primeiro calço 32A a partir da porção de eixo 12A e uma força de pressionamento exercida no segundo calço 32B a partir da porção de eixo 12A são substancialmente as mesmas. Desse modo, a força de atrito estática máxima entre o segundo calço 32B e a porção de eixo 12A são maiores que aquelas entre o primeiro calço 32A e a porção de eixo 12A.

Referindo-se aos módulos elásticos das deformações elásticas dos primeiro e segundo calços 32A e 321B que dependem da presença e ausência de irregularidades sob a forma dos sulcos mencionados acima; isto é, os módulos elásticos de deformações elásticas circunferenciais dos primeiro e segundo calços 32A e 32B causados por tensões de cisalhamento que atuam nas respectivas superfícies de placa dos primeiro e segundo calços 32A e 32B, os módulos elásticos dos primeiro e segundo calços 32A e 32B são ajustados como K1 e K2, respectivamente. O módulo elástico K2 do segundo calço 32B é menor que o módulo elástico K1 do primeiro calço 32A. A fim de que o segundo calço 32B seja elasticamente deformado mais facilmente do que o primeiro calço 32A quando as tensões de cisalhamento atuarem circunferencialmente nas superfícies de placa dos primeiro e segundo calços 32A e 32B, respectivamente, o módulo elástico mínimo K2min do segundo calço 32B pode ser ajustado mais baixo que o módulo elástico mínimo K1min do primeiro calço 32A. O meio para realizar esta relação entre os módulos elásticos mínimos K1min e K2min não se limita aos sulcos transversais, porém, podem ser sulcos paralelos ou sulcos radiais. De maneira alternativa, o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B podem ser formados de materiais de módulos elásticos diferentes. Conforme será entendido a partir da descrição acima, o dispositivo de pedal de acelerador 10 da primeira modalidade ilustrada pode ser modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, conforme mostrado nas figuras 3 a 5.

Quando uma força de acionamento relativa Fp do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 é igual ou menor que a força de atrito estática máxima Fslmax e Fs2max entre os primeiro e segundo calços 32A e 32B e as superfícies de extremidade correspondentes, respectivamente, da porção de eixo 12A, conforme mostrado na figura 3, o braço de pedal 12 não é deslocado em relação aos primeiro e segundo calços 32A e 32B. Quando o módulo elástico K1 do primeiro calço 32A é sufieientemente alto, a quantidade de deformação elástica do primeiro calço 32A é muito pequena; desse modo, o braço de pedal 12 dificilmente também é deslocado em relação à carcaça de suporte 14.

Em contrapartida, quando a força de acionamento relativa Fp é maior que as forças de atrito estática máxima Fslmax entre o primeiro calço 32A e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A e é igual ou menor que as forças de atrito estática máximas Fs2max entre o segundo calço 32B e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A, conforme mostrado na figura 4, o braço de pedal 12 é deslocado em relação ao primeiro calço 32A, porém, não é deslocado em relação à superfície anterior do segundo calço 32B. Entretanto, uma vez que o segundo calço 32B é elasticamente deformado, o braço de pedal 12 é deslocado em relação à carcaça de suporte 14. O deslocamento relativo aumenta em proporção ao aumento na força de acionamento relativa Fp. Desse modo, o segundo calço 32B também funciona como um elemento de deslocamento que permite que o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático que o primeiro par de superfícies de atrito se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. Neste caso, a direção de deformação elástica do elemento de deslocamento é uma direção de deformação elástica causada pela tensão que o elemento de deslocamento recebe em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12, que serve como um elemento de operação, enquanto o segundo par de superfícies de atrito é mantido em um estado de engate por atrito.

Além disso, quando a força de acionamento relativa Fp é maior que a força de atrito estática máxima Fs2max entre o segundo calço 32B e a superfície de extremidade correspondente da porção de eixo 12A, conforme mostrado na figura 5, o braço de pedal 12 é deslocado em relação tanto ao primeiro calço 32A como ao segundo calço 32B, sendo que o braço de pedal 12 é deslocado em relação à carcaça de suporte 14 em um grau relativamente baixo. Uma vez que o atrito entre o braço de pedal 12 e cada um dos primeiro e segundo calços 32A e 32B é o atrito dinâmico, a razão de um aumento no deslocamento relativo do braço de pedal 12 para um aumento na força de acionamento relativa Fp é mais alta que em um estado mostrado na figura 4.

Consequentemente, na primeira modalidade ilustrada, a relação entre uma força de pisada F imposta por um motorista na porção de pedal 12C do braço de pedal 12 e um curso S da porção de pedal 12C ao redor do eixo geométrico 22; isto é, uma característica F-S, é uma característica de dupla flexão em um processo de aumento na força de pisada F, conforme mostrado na figura 6. Mais especificamente, a curva de característica F-S da primeira modalidade tem da primeira à terceira regiões lineares de L1 a L3; um primeiro ponto de flexão P1 entre a primeira região linear L1 e a segunda região linear L2; e um segundo ponto de flexão P2 entre a segunda região linear L2 e a terceira região linear L3.

Uma força de pisada que corresponde a uma força de atrito estática máxima com base no primeiro coeficiente de atrito estático ps1 é tomada como uma primeira força de pisada de referência Fs1, e uma força de pisada que corresponde a uma força de atrito estática máxima com base no segundo coeficiente de atrito estático ps2 é tomada como uma segunda força de pisada de referência Fs2 (> Fs1). O primeiro ponto de flexão P1 corresponde a um caso em que a força de pisada F é substancialmente a primeira força de pisada de referência Fs1, e o segundo ponto de flexão P2 corresponde a um caso em que a força de pisada F é substancialmente a segunda força de pisada de referência Fs2. De preferência, a primeira força de pisada de referência Fs1 é de metade a dois terços, inclusive, da segunda força de pisada de referência Fs2.

A inclinação da curva de característica F-S na primeira região linear L1 é substancialmente infinita e, quando a força de pisada F é igual ou menor que a primeira força de pisada de referência Fs1, o curso S é substancialmente 0 independente do valor da força de pisada F. Em outras palavras, mesmo quando a força de pisada F varia em uma faixa não maior que a primeira força de pisada de referência Fs1, o braço de pedal 12 não se move de maneira articulada em relação à carcaça de suporte 14 até tal extensão a ser sensível através de um motorista. A inclinação da curva de característica F-S na terceira região linear L3 é menor que aquela na segunda região linear L2. Ou seja, a razão de uma quantidade de alteração AS no curso S para uma quantidade de alteração AF na força de pisada F, isto é, AS/AF, é mais alta na terceira região linear L3, em que a força de pisada F é maior que a segunda força de pisada de referência Fs2, que na segunda região linear L2, em que a força de pisada F é maior que a primeira força de pisada de referência Fs1 e menor que a segunda força de pisada de referência Fs2.

A razão AS/AF na primeira região linear L1 depende do módulo elástico K1 do primeiro calço 32A, de tal modo que se aproxime de 0, à medida que o módulo elástico K1 aumenta e aumente à medida que o módulo elástico K1 diminui. A razão AS/AF na primeira região linear L1 não é necessariamente 0, porém, pode ser metade ou menos, de preferência, um terço ou menos, da razão AS/AF na segunda região linear L2, e um quinto ou menos, de preferência, um oitavo ou menos, da razão AS/AF na terceira região linear L3. Também, a razão AS/AF na segunda região linear L2 é duas vezes ou mais, de preferência, três vezes ou mais, mais preferencialmente, cinco vezes ou mais, da AS/AF na terceira região linear L3.

Geralmente, uma vez que o coeficiente de atrito dinâmico é menor que o coeficiente de atrito estático, teoricamente, uma força de resistência cai momentaneamente na transição da primeira região linear L1 para a segunda região linear L2 e na transição da segunda região linear L2 para a terceira região linear L3. Entretanto, no caso em que os elementos engatados por atrito de resina ou similar receberam tratamento de superfície, tal como revestimento de Teflon (marca registrada), os elementos são engatados por atrito em uma pluralidade de regiões, quando localmente observadas, e a transição do atrito estático para o atrito dinâmico não ocorre de maneira completa e simultânea na pluralidade de regiões. Consequentemente, no caso em que a pressão da superfície de contato entre as porções de engate por atrito não é alta, uma força de resistência não cai momentaneamente de uma maneira marcada no momento de transição do atrito estático para o atrito dinâmico. Estas remarcações também são aplicáveis a outras modalidades a serem posteriormente descritas.

Conforme mostrado na figura 6, enquanto adota o curso S que é um valor de referência SO maior que um curso S2 no segundo ponto de flexão P2, à medida que um curso Smin que corresponde a um estado totalmente fechado de uma válvula borboleta, e que adota o curso S no momento em que a primeira porção de braço 12B do braço de pedal 12 fica em contato com o batente de abertura total 30, à medida que um curso Smax que corresponde a um estado totalmente aberto da válvula borboleta, o sensor de abertura 20 produz um sina indicativo do curso S que varia de Smin a Smax em um dispositivo de controle de motor não-ilustrado.

Na primeira modalidade ilustrada, quando o motorista pisa no braço de pedal 12 de tal modo que a força de pisada F seja aumentada, por exemplo, um valor na terceira região linear L3, então, é reduzido e é novamente aumentado, a curva de característica F-S segue uma curva de histerese, conforme mostrado na figura 7. Quanto maior a primeira força de pisada de referência Fs1, maior a largura de histerese desta curva de característica F-S. No caso em que, conforme mencionado acima, a primeira força de pisada de referência Fs1 tem de metade a dois terços, inclusive, da segunda força de pisada de referência Fs2, uma largura de histerese suficiente pode ser assegurada de maneira confiável quando comparada com o caso em que, por exemplo, a primeira força de pisada de referência Fs1 é menor que metade da segunda força de pisada de referência Fs2. Conforme mostrado na figura 7, mesmo em um processo de redução na força de pisada F, a curva de característica F-S mostra uma característica de dupla flexão; entretanto, a relação de magnitude de inclinação entre as primeira e terceira regiões lineares é reversa àquela em um processo de aumento na força de pisada F.

Quando a força de pisada F aumenta, a mola interna 16 e a mola externa 18 operam em uma direção de restrição do aumento no curso S. Quando a força de pisada F diminui, as molas interna e externa 16 e 18 operam em uma direção de aceleração da redução no curso S. Consequentemente, quanto maior a constante de mola da mola interna 16 ou da mola externa 18, maior a inclinação da curva de característica F-S no momento em que a força de pisada F aumenta na terceira região linear L3, assim co37 mo a inclinação da curva de característica F-S no momento em que o curso

S reduz linearmente como um resultado da redução na força de pisada F.

Geralmente, conforme mostrado na figura 7, a largura de histerese da curva de característica F-S é menor que a primeira força de pisada de referência Fs1 no momento em que a força de pisada F aumenta a partir de 0. De maneira concebível, isto ocorre devido ao fato de que: quando a força de pisada F é aumentada a partir de 0, a razão de braço do braço de pedal 12 altera; entretanto, uma vez que a razão de braço do braço de pedal 12 altera, mesmo quando a força de pisada F é subsequentemente aumentada ou reduzida, a razão de braço do braço de pedal 12 permanece inalterada.

De maneira específica, conforme previamente mencionado, uma vez que a porção de eixo 12A do braço de pedal 12 é sustentada pelas porções de mancai 14AA e 14AB, de tal modo que seja giratória em torno do eixo geométrico 22 relativo às porções de mancai, existe uma folga entre a superfície cilíndrica da porção de eixo 12A e as superfícies cilíndricas das porções de mancai 14AA e 14AB. Consequentemente, os pontos de contato entre a porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e as porções de mancai 14AA e 14AB alteram; desse modo, isso altera a razão de braço de uma alavanca que tem um ponto de aplicação na porção de pedal 12C, um fulcro no ponto de contato mencionado acima, e um ponto de ação da extremidade da segunda porção de braço 12. Entretanto, mesmo quando a força de pisada F é aumentada ou reduzida em uma faixa maior que um valor da força de pisada F em que a razão de braço altera, os pontos de contato entre a porção de eixo 12A e as porções de mancai 14AA e 14AB permanecem inalterados, de modo que a razão de braço permaneça inalterada.

A figura 8 é uma vista explicativa que mostra um dispositivo de operação operado por pedal convencional que é modelado como um dispositivo de movimento retilíneo. No dispositivo de operação operado por pedal convencional que tem apenas uma região em que uma força de resistência é gerada através de uma força de atrito estática e uma região em que a força de resistência é gerada através de uma força de atrito dinâmica, a relação entre a força de pisada F imposta na porção de pedal do braço de pedal 12 e o curso S da porção de pedal em torno do eixo geométrico articulado; isto é, a característica F-S é uma característica de uma flexão, conforme mostrado nas figuras 9 e 10.

Desse modo, no dispositivo de operação operado por pedal convencional, a fim de facilitar a manutenção da magnitude de pisada em um pedal de acelerador em um valor constante, o coeficiente de atrito entre o braço de pedal 12 e a carcaça de suporte 14 é ajustado alto, conforme mostrado na figura 9, uma força de pisada requerida para o início do movimento articulado do pedal de acelerador se torna excessivamente alto; como um resultado, um motorista sente uma autodenominada sensação de pisada em uma parede quando ele/ela começa a pisar no pedal de acelerador. Também, uma vez que o pedal de acelerador falha para retornar, a menos que a força de pisada seja muito reduzida, o motorista sente uma sensação estranha no momento de diminuir uma pressão do pedal de acelerador.

De modo contrário, quando o coeficiente de atrito é ajustado baixo, pode-se mitigar uma sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no pedal de acelerador e uma sensação estranha no momento de diminuir a pressão do pedal de acelerador. Entretanto, neste caso, conforme mostrado na figura 10, a largura de histerese torna-se pequena; como um resultado, por exemplo, mesmo quando a força de pisada F varia ligeiramente em associação com a vibração, ou similar, de um veículo, o curso S de pisada no pedal de acelerador varia. Portanto, o motorista encontra dificuldade para manter a magnitude de pisada no pedal de acelerador em um valor constante; isto é, a capacidade de manutenção de estabilidade é prejudicada.

Em contrapartida, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, conforme mostrado na figura 6, a característica F-S em um processo de aumento na força de pisada F é uma característica de dupla flexão que tem as primeira a terceira regiões lineares de L1 a L3, o primeiro ponto de flexão P1 entre a primeira região linear L1 e a segunda região linear L2, e o segundo ponto de flexão P2 entre a segunda região linear L2 e a terceira região linear L3. Também, conforme mostrado na figura 7, a característica F-S em um processo de redução na força de pisada F é uma característica de dupla flexão. Consequentemente, conforme comparado com o dispositivo de operação operado por pedal convencional, o dispositivo de operação operado por pedal da primeira modalidade pode aperfeiçoar a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no braço de pedal 12 enquanto mitiga uma sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no braço de pedal 12 e uma sensação estranha no momento de diminuir a pressão do braço de pedal 12.

Particularmente, uma vez que o pedal de acelerador é mais longo que o pedal do freio no momento durante o qual o pedal é mantido pisado, um motorista está apto a ser fatigado com a manutenção de um estado de pisada. Também, as flutuações na força de pisada associada ao ajuste de uma postura de acionamento e flutuações súbitas na força de pisada associadas ao espirro, ou similar, estão aptas a aumentar. No caso de acionamento em uma estrada acidentada, a força inercial de um pé, ou similar, pode causar flutuações na pressão de pisada aplicada ao pedal de acelerador. De acordo com a primeira modalidade da presente invenção, mesmo sob estas circunstâncias, as flutuações no curso do pedal de acelerador podem ser restringidas. De acordo com os resultados da pesquisa experimental conduzida pelo inventor da presente invenção, no caso em que a característica F-S é uma característica de dupla flexão, se a primeira força de pisada de referência Fs1 for menor que metade da segunda força de pisada de referência Fs2, a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no braço de pedal 12 irá falhar para ser suficientemente aperfeiçoada. Também, se a primeira força de pisada de referência Fs1 estiver em excesso de dois terços da segunda força de pisada de referência Fs2, a sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no braço de pedal 12 e uma sensação de retorno defeituoso do braço de pedal 12 no momento de diminuir a pressão do braço de pedal 12 irá falhar para ser suficientemente mitigada.

De acordo com a primeira modalidade, uma vez que a primeira força de pisada de referência Fs1 tem, de preferência metade ou mais da segunda força de pisada de referência Fs2, a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no braço de pedal 12 pode ser aperfeiçoada de maneira confiável e, uma vez que a primeira força de pisada de referência Fs1 tem, de preferência, dois terços ou menos da segunda força de pisada de referência Fs2, a sensação de pisada em uma parede no momento de início de pisada no braço de pedal 12 e uma sensação de retorno defeituoso do braço de pedal 12 no momento de diminuir a pressão do braço de pedal 12 pode ser mitigada.

Também, de acordo com a primeira modalidade, enquanto adota o curso S da porção de pedal 12C do braço de pedal 12 que é o valor de referência SO maior que o curso S2 no segundo ponto de flexão P2, como o curso Smin que corresponde a um estado totalmente fechado de uma válvula borboleta, o sensor de abertura 20 detecta o curso S igual ou maior que Smin. Consequentemente, uma região em que o sensor de abertura 20 detecta o curso S da porção de pedal 12C do braço de pedal 12 pode ser limitada de maneira confiável à terceira região linear L3, em que a força de pisada F e o curso S são proporcionais uns aos outros com uma constante fixa de proporcionalidade. Desse modo, quando comparado com o caso em que o curso Smin que corresponde a um estado totalmente fechado de uma válvula borboleta é menor que o curso S2 no segundo ponto de flexão P2, o sensor de abertura 20 pode detectar precisamente a magnitude de operação através de um motorista.

Também, de acordo com a primeira modalidade, a inclinação da curva de característica F-S na primeira região linear L1 é substancialmente infinita e, quando a força de pisada F é igual ou menor que a primeira força de pisada de referência Fs1, o curso S é substancialmente 0 independente do valor da força de pisada F. Consequentemente, mesmo quando a força de pisada F varia em uma faixa não maior que a primeira força de pisada de referência Fs1, o braço de pedal 12 não se move de maneira articulada em relação à carcaça de suporte 14 até tal extensão a ser sentida por um moto41 rista. Também, no caso em que a força de pisada F é aumentada até um valor maior que a segunda força de pisada de referência Fs2 e, então, é aumentada ou reduzida, pode-se ajustar de maneira adequada a magnitude de uma região em que, mesmo quando a força de pisada F aumenta ou diminui, o curso S permanece inalterado, isto é, a magnitude de uma região dA figura 7, em que apenas a força de pisada F aumenta ou diminui sem a variação do curso S.

Desse modo, mesmo quando a força de pisada F imposta ao braço de pedal 12 flutua contra uma vontade do motorista, pode-se restringir de maneira confiável um deslocamento articulado relativo desnecessário do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14, que pode ocorrer de outro modo em associação às flutuações da força de pisada. Portanto, a facilidade de manter prontamente a magnitude de pisada no braço de pedal 12 pode ser aperfeiçoada de maneira confiável, e um valor suficientemente grande pode ser conferido de maneira confiável à largura de histerese associada ao aumento e redução na força de operação.

De acordo com a primeira modalidade, a inclinação da curva de característica F-S na terceira região linear L3 é menor que na segunda região linear L2. Em outras palavras, a razão da quantidade de alteração AS no curso S para a quantidade de alteração AF na força de pisada F; isto é, AS/AF, é maior na terceira região linear L3, em que a força de pisada F é maior que a segunda força de pisada de referência Fs2, em comparação com a segunda região linear L2, em que a força de pisada F é maior que a primeira força de pisada de referência Fs1 e menor que a segunda força de pisada de referência Fs2. Consequentemente, em um processo de aumento na força de pisada subsequente ao início de pisada no braço de pedal 12 e em um processo de redução na magnitude de pisada no braço de pedal 12 subsequente ao início de redução na força de pisada, pode-se evitar de maneira confiável um aumento abrupto súbito no deslocamento articulado relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 e um aumento abrupto súbito associado a ma variável a ser controlada pela operação de pisada no braço de pedal 12.

De acordo com a primeira modalidade, a razão da quantidade de alteração no curso S para a quantidade de alteração na força de pisada F; isto é, AS/AF, é constante em qualquer uma entre a primeira região linear L1, a segunda região linear L2 e a terceira região linear L3. Desse modo, à medida que a força de pisada F altera, a razão AS/AF altera suavemente; consequentemente, quando comparado com o caso em que a característica F-S segue uma linha curva, o curso S pode ser prontamente ajustado através do ajuste da força de pisada.

De acordo com a primeira modalidade, o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico 22 e são dispostos nos respectivos lados opostos do eixo geométrico central 12E do braço de pedal 12 perpendicular ao eixo geométrico 22. Consequentemente, as forças de atrito entre os primeiro e segundo calços 32A e 32B e as superfícies de extremidade correspondentes da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e as forças de reação de deformações elásticas podem ser geradas nos lados opostos do eixo geométrico central 12E. Desse modo, por exemplo, quando comparado com o caso em que o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B não são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico 22 e no caso em que tanto o primeiro calço 32A como o segundo calço 32B são dispostos em um lado relativo ao eixo geométrico central 12E, a concentração das forças de atrito e das forças de reação de deformações elásticas pode ser reduzida de maneira confiável, e os momentos que atuam no braço de pedal 12 devido às forças de atrito e às forças de reação de deformações elásticas podem ser reduzidos de maneira confiável.

De acordo com a primeira modalidade, o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B são dispostos entre as superfícies de extremidade da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e as respectivas porções de mancai 14AB e 14BB da carcaça de suporte 14, e uma característica F-S desejada é realizada através das forças de atrito entre os calços e as superfícies de extremidade da porção de eixo 12A do braço de pedal 12, deformações elásticas, e forças de reação das deformações elásticas. Desse modo, quando comparado com uma estrutura em que o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B não são dispostos, e as superfícies de extremidades da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e as porções de mancai 14AB e 14BB da carcaça de suporte 14 ficam diretamente em contato por atrito umas com as outras, o coeficiente de atrito e o módulo elástico pode ser pronta e confiavelmente ajustados aos valores respectivamente adequados.

Quando uma carga é imposta ao braço de pedal 12 em a direção ao longo do eixo geométrico 22, uma pressão da superfície de contato entre uma superfície de extremidade da porção de eixo 12A e o primeiro calço 32A e uma pressão da superfície de contato entre a outra superfície de extremidade da porção de eixo 12A e o segundo calço 32B aumenta, considerando que a outra pressão da superfície de contato diminui. Desse modo, conforme comparado com uma estrutura em que, mesmo quando uma pressão da superfície de contato aumenta, a outra pressão da superfície de contato não diminui, pode-se reduzir de maneira confiável a magnitude de flutuação de uma força de atrito total exercida no braço de pedal 12, a flutuação resultante da carga que é imposta ao braço de pedal 12 em uma direção ao longo do eixo geométrico 22.

Particularmente, de acordo com a primeira modalidade, o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B são dispostos nos arredores do eixo geométrico 22 do braço de pedal 12. Desse modo, quando comparado com o caso em que os primeiro e segundo meios de geração de força de resistência são dispostos em posições muito separadas em uma direção radial a partir do eixo geométrico 22 (por exemplo, terceira e quarta modalidades a serem posteriormente descritas), quando uma ação de alavancagem é exercida no braço de pedal 12, pode-se reduzir de maneira confiável a magnitude de flutuação da pressão das superfícies de contato dos primeiro e segundo calços 32A e 32B, de modo que a magnitude de flutuação das forças de atrito possa ser reduzida de maneira confiável.

Segunda modalidade

A figura 11 é uma vista em corte horizontal que mostra uma segunda modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de a44 cordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. Na figura 11, os elementos similares àqueles que aparecem nas figuras 1 e 2 são denotados por referências numéricas similares nas figuras 1 e 2, e isso se aplica às outras modalidades a serem posteriormente descritas.

Nesta segunda modalidade, um parafuso 36 se estende ao longo do eixo geométrico 22 através do elemento de carcaça principal 14A, do elemento de subcarcaça 14B, da porção de eixo 12A do braço de pedal 12, do primeiro calço 32A e do segundo calço 32B. Uma porca 38 é engatada de maneira rosqueável a uma extremidade do parafuso 36 oposta a uma porção principal do parafuso 36. Embora não-ilustrado na figura 11, um sensor de abertura, na presente modalidade, detecta o ângulo de rotação relativa em torno do eixo geométrico 22 do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 em uma posição radialmente separada do eixo geométrico 22 que detecta, desse modo, a magnitude de operação do braço de pedal 12.

Outros recursos de configuração da segunda modalidade são similares aos da primeira modalidade. Consequentemente, a segunda modalidade opera de uma maneira similar à primeira modalidade. Desse modo, a segunda modalidade pode produzir ações e efeitos similares ao da primeira modalidade descrita acima.

Partieularmente, de acordo com a segunda modalidade, através do ajuste do torque de apertar o parafuso 36 e a porca 38 entre si, as forças de pressionamento exercidas nos primeiro e segundo calços 32A e 32B podem ser ajustadas através do elemento de carcaça principal 14A e do elemento de subcarcaça 14B. Desse modo, através do ajuste da pressão das superfícies de contato entre as superfícies de extremidade da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e dos primeiro e segundo calços 32A e 32B, as forças de atrito entre estes pode ser ajustada. Desse modo, em termos de força de pisada F, a magnitude da primeira região linear L1 e a magnitude da segunda região linear L2 pode ser ajustada.

Terceira modalidade

A figura 12 é uma vista em corte horizontal que mostra uma terceira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 13 é uma vista lateral que mostra a terceira modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

De acordo com a terceira modalidade, a fim de evitar o engate por atrito das superfícies de extremidade da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 com o elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B, no lugar do primeiro calço 32A e do segundo calço 32B, arruelas de antiatrito 33A e 33B são dispostas entre as superfícies de extremidade da porção de eixo 12A do braço de pedal 12 e o elemento de carcaça principal 14A e o elemento de subcarcaça 14B, respectivamente. Este recurso estrutural também é aplicado a uma quarta modalidade a ser posteriormente descrita.

Na terceira modalidade, a extremidade de protuberância da segunda porção de braço 12D do braço de pedal 12 se divide em uma primeira protuberância 40A e uma segunda protuberância 40B que são separadas umas das outras em uma direção ao longo do eixo geométrico 22. A porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A tem regiões parcialmente cilíndricas que são parcialmente cilíndricas em torno do eixo geométrico 22 e fazem face com a primeira protuberância 40A e a segunda protuberância 40B quando o braço de pedal 12 se move de maneira articulada em torno do eixo geométrico 22.

Uma primeira placa de atrito 42A e uma segunda placa de atrito 42B são fixadas nas superfícies internas das regiões parcialmente cilíndricas da porção de parede periférica do elemento de carcaça principal 14A por meio de fixação, tal como consolidação, de tal modo que se estendam de maneira precisa ao longo de uma direção circunferencial em tomo do eixo geométrico 22. A primeira placa de atrito 42A e a segunda placa de atrito 42B são separadas umas das outras em uma direção ao longo do eixo geo46 métrico 22 e ficam em contato com a primeira protuberância 40A e a segunda protuberância 40B, respectivamente.

A primeira placa de atrito 42A funciona como o primeiro meio de imposição de força de resistência para impor uma primeira força de resistência contra um movimento articulado do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. A segunda placa de atrito 42B funciona como o segundo meio de imposição de força de resistência para impor uma segunda força de resistência contra um movimento articulado do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

A primeira placa de atrito 42A e a segunda placa de atrito 42B são formadas da mesma resina. Entretanto, uma vez que a primeira placa de atrito 42A e a segunda placa de atrito 42B são estruturalmente similares ao primeiro calço 32A e ao segundo calço 32B na primeira modalidade descrita acima, a relação entre a primeira placa de atrito 42A e a segunda placa de atrito 42B é similar àquela entre o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B em relação ao coeficiente de atrito entre a primeira placa de atrito 42A e a primeira protuberância 40A e o coeficiente de atrito entre a segunda placa de atrito 42B e a segunda protuberância 40B e em relação ao módulo elástico de deformação elástica associada aos movimentos relativos destes elementos em torno do eixo geométrico 22.

Desse modo, uma superfície da primeira placa de atrito 42A e uma superfície da primeira protuberância 40A que são engatadas por atrito umas nas outras definem um primeiro par de superfícies de atrito para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da segunda placa de atrito 42B e uma superfície da segunda protuberância 40B que são engatas por atrito umas nas outras definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de atrito 42B também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

Desse modo, de acordo com a terceira modalidade ilustrada, uma primeira porção de engate por atrito definida pela primeira protuberância 40A e a primeira placa de atrito 42A e uma segunda porção de engate por atrito definida pela segunda protuberância 40B e a segunda placa de atrito 42B são radialmente separadas do eixo geométrico 22 em uma extensão maior que no caso da primeira modalidade descrita acima. Portanto, além da realização das ações e efeitos similares àqueles da primeira modalidade descrita acima, as primeira e segunda forças de resistência para a realização de uma característica F-S desejada podem ser asseguradas sem a necessidade de aumentar as forças de atrito das primeira e segunda porções de engate por atrito e uma força de reação de deformação elástica em tal extensão como no caso da primeira modalidade descrita acima.

Quarta modalidade

A figura 14 é uma vista em corte horizontal que mostra uma quarta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 15 é uma vista lateral que mostra a quarta modalidade com um elemento de subcarcaça removido.

Na quarta modalidade, enquanto a extremidade de protuberância da segunda porção de braço 12D do braço de pedal 12 é formada de uma maneira similar àquela da primeira modalidade descrita acima, uma primeira placa de atrito 44A e uma segunda placa de atrito 44B, ambas sob a forma de uma placa plana, são fixadas nas superfícies de parede interna do elemento de carcaça principal 14A e do elemento de subcarcaça 14B, respectivamente, por meio de meios de fixação, tal como consolidação, as superfícies de parede interna que fazem face com a primeira porção de braço 12B do braço de pedal 12. A primeira placa de atrito 44A e a segunda placa de atrito 44B são precisamente curvadas em torno do eixo geométrico 22 nas respectivas posições ligeiramente separadas em uma direção radial umas das outras a partir da circunferência externa da porção de eixo 12A do braço de pedal 12.

Similares aos primeiro e segundo calços 32A e 32B na primeira modalidade descrita acima e às primeira e segunda placas de atrito 42A e 42B na terceira modalidade descrita acima, as primeira e segunda placas de atrito 44A e 44B da quarta modalidade também funcionam como os primeiro e segundo meios de imposição de força de resistência, respectivamente, para impor as primeira e segunda forças de resistência contrária ao movimento articulado do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

Na quarta modalidade, a primeira placa de atrito 44A e a segunda placa de atrito 44B também são formadas da mesma resina. Entretanto, uma vez que a primeira placa de atrito 44A e a segunda placa de atrito 44B são estruturalmente similares ao primeiro calço 32A e ao segundo calço 32B na primeira modalidade descrita acima, a relação entre a primeira placa de atrito 44A e a segunda placa de atrito 44B é similar àquela entre o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B em relação ao coeficiente de atrito entre a primeira placa de atrito 44A e a primeira porção de braço 12B do braço de pedal 12 e ao coeficiente de atrito entre a segunda placa de atrito 44B e a primeira porção de braço 12B e em relação ao módulo elástico de deformação elástica associado aos movimentos relativos destes elementos em torno do eixo geométrico 22.

Consequentemente, uma superfície da primeira placa de atrito 44A e uma superfície da primeira porção de braço 12B que são engatadas por atrito umas nas outras definem um primeiro par de superfícies de atrito para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da segunda placa de atrito 44B e uma superfície da primeira porção de braço 12B que são engatadas por atrito umas nas outras definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de atrito 44B também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

Desse modo, de acordo com a quarta modalidade ilustrada, similar à terceira modalidade descrita acima, uma primeira porção de engate por atrito definida pela primeira porção de braço 12B do braço de pedal 12 e a primeira placa de atrito 44A e uma segunda porção de engate por atrito definida pela primeira porção de braço 12B do braço de pedal 12 e a segunda placa de atrito 44B são radialmente separadas do eixo geométrico 22, quando comparadas com o caso da primeira modalidade descrita acima. Portanto, além da realização das ações e efeitos similares àqueles da primeira modalidade descrita acima, as primeira e segunda forças de resistência para a realização de uma característica F-S desejada podem ser asseguradas sem a necessidade de aumentar as forças de atrito das primeira e segunda porções de engate por atrito e uma força de reação de deformação elástica em tal extensão como no caso da primeira modalidade descrita acima.

Quinta modalidade

A figura 16 é uma vista em corte horizontal que mostra, de uma maneira simplificada, uma quinta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel.

Na quinta modalidade, o braço de pedal 12 é sustentado pela carcaça de suporte 14 de tal modo que se movam de maneira recíproca ao longo do eixo geométrico central 12E. Uma primeira placa de atrito 46A e uma segunda placa de atrito 46B funcionam como o primeiro meio de imposição de força de resistência e o segundo meio de imposição de força de resistência, respectivamente, para impor uma primeira força de resistência e uma segunda força de resistência contra um movimento retilíneo relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. O sensor de abertura 20 é um sensor de deslocamento para detectar um deslocamento retilíneo relativo, em uma direção ao longo do eixo geométrico 22, do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 para detectar, desse modo, a magnitude de operação do braço de pedal 12. Outros recursos de configuração da quinta modalidade são similares àqueles da quarta modalidade descrita acima.

Consequentemente, uma superfície da primeira placa de atrito 46A e uma superfície do braço de pedal 12 que são engatadas por atrito umas nas outras definem um primeiro par de superfícies de atrito para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da segunda placa de atrito 46B e uma superfície do braço de pedal 12 que são engatadas por atrito umas nas outras definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de atrito 46B também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14.

Desse modo, de acordo com a quinta modalidade ilustrada, além da realização de ações e efeitos similares àqueles da primeira modalidade descrita acima, mesmo um dispositivo de operação recíproco operado por pedal pode realizar de maneira confiável uma característica F-S desejada.

Nas primeira a quinta modalidades descritas acima, as pressões de superfície de contato das primeira e segunda porções de engate por atrito são constantes, independente do ângulo de movimento articulado do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. Entretanto, a presente invenção pode ser modificada, de modo que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14 aumenta, as pressões da superfície de contato das primeira e segunda porções de engate por atrito aumentam gradualmente. Neste caso, à medida que o curso S da porção de pedal 12C do braço de pedal 12 aumenta, a força de atrito estática máxima da primeira porção de engate por atrito aumentam; desse modo, as larguras de histerese das primeira e segunda porções de engate por atrito aumenta gradualmente com o curso S, por exemplo, conforme mostrado na figura 17.

Nas primeira a quinta modalidades descritas acima, os elementos de atrito, tais como o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B não são deslocados em relação à carcaça de suporte 14, porém, são deslocados em relação ao braço de pedal 12 e são engatados por atrito no braço de pedal 12. Entretanto, esta configuração pode ser modificada da seguinte maneira: os elementos de atrito não são deslocados em relação ao braço de pedal 12, porém, são deslocados em relação à carcaça de suporte 14 e são engatados por atrito na carcaça de suporte 14.

Nas primeira a quinta modalidades descritas acima, os elementos de atrito, tais como o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B, são proporcionados separados do braço de pedal 12 e da carcaça de suporte 14. Entretanto, os elementos de atrito podem ser eliminados, e o tratamento de superfície e ajuste de módulo elástico similares àqueles conduzidos no primeiro calço 32A e no segundo calço 32B podem ser diretamente conduzidos em uma ou tanto em uma região do braço de pedal 12 como uma região da carcaça de suporte 14 que são engatadas por atrito umas nas outras.

Na segunda modalidade descrita acima, as forças de pressionamento exercidas no primeiro calço 32A e no segundo calço 32B podem ser simultaneamente ajustadas. Entretanto, esta configuração pode ser modificada da seguinte maneira: as pressões das superfícies de contato de dois elementos de atrito, tais como o primeiro calço 32A e o segundo calço 32B, podem ser ajustadas individualmente. Nas terceira a quinta modalidades descritas acima, o meio para ajustar as pressões da superfície de contato de elementos de atrito não é proporcionado: entretanto, esta configuração pode ser modificada para ser capaz de ajustar as pressões da superfície de contato dos elementos de atrito de maneira simultânea ou individual.

Sexta modalidade

A figura 18 é uma vista lateral que mostra uma sexta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal, de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. As

Figuras 19 e 20 são uma vista posterior parcial ampliada e uma vista inferior parcial ampliada, respectivamente, que mostram a sexta modalidade.

Nestes desenhos, a referência numérica 50 denota todo o dispositivo de pedal de acelerador. O dispositivo de pedal de acelerador 50 tem um braço de pedal 52, que serve como um elemento de operação a ser operado com o pé, e um suporte de sustentação 54, que serve como meio de suporte para sustentar o braço de pedal 52 de uma maneira articulada móvel. Também, o dispositivo de pedal de acelerador 50 tem uma primeira mola em espiral 56 e uma segunda mola em espiral 58, que servem como um primeiro meio de incitação de retorno e um segundo meio de incitação de retorno, respectivamente, para incitar de maneira articulada o braço de pedal 52 em relação ao suporte de sustentação 54 em uma direção inversa ao aumento da magnitude de operação do braço de pedal 52, e um sensor de abertura 60, que serve como um meio para detectar a magnitude de operação do braço de pedal 52.

Na sexta modalidade, o braço de pedal 52 tem uma porção de placa plana retangular 52A e uma porção de parede periférica 52B. A porção de parede periférica 52B se estende ao longo da periferia da porção de placa plana 52A e perpendicular à porção de placa plana 52A em um lado oposto à superfície de pisada (superfície superior quando observada nas figuras 18 e 19) da porção de placa plana 52A. A porção de parede periférica 52B define um par de porções articuladas 52C do braço de pedal 52 em uma porção do braço de pedal de extremidade inferior 52. O par de porções articuladas 52C se estende paralelo um ao outro. Na figura 20, a referência numérica 52D denota a linha central da largura do braço de pedal 52. A referência numérica 52E denota uma nervura de reforço proporcionada na superfície traseira da porção de placa plana 52A e que se estende ao longo da linha central 52D.

O suporte de sustentação 54 tem uma porção de base 54A sob a forma de uma placa plana retangular e fixada a um corpo de veículo nãoilustrado com parafusos ou similares, e um par de pinhões 54B formados integralmente com a porção de base 54A e que se estendem perpendicular53 mente a partir da porção de base 54A e paralelamente uns aos outros. O par de pinhões 54B é disposto respectivamente em lados distantes em relação ao par de porções articuladas 52C do braço de pedal 52. Uma superfície de cada porção articulada 52C e uma superfície de cada pinhão 54B que fazem face entre si são ajustadas no coeficiente de atrito baixo através da recepção de tratamento de superfície, tal como revestimento de Teflon (marca registrada).

Um elemento de eixo 62 se estende ao longo de um eixo geométrico 64 através do par de porções articuladas 52C e do par de pinhões 54B; desse modo, o braço de pedal 52 é sustentado pelo suporte de sustentação 54, de tal modo que seja móvel de maneira articulada em torno do eixo geométrico 64. A fim de evitar que o elemento de eixo 62 saia da porção articulada 52C e do pinhão 54B, embora não-ilustrado, o meio de prevenção de separação, tal como uma porca, um pino ou um anel em C, é conectado a uma porção de extremidade do elemento de eixo 62 oposto a uma porção principal do elemento de eixo 62.

Uma placa de fixação de mola 66 é integralmente formada com a porção de base 54A do suporte de sustentação 54. Uma primeira mola em espiral 56 tem porções não-elásticas 56B e 56C nas respectivas extremidades opostas de uma bobina 56A; é conectada na extremidade distai da porção não-elástica 56B à placa de fixação de mola 66; e é conectada na extremidade distai da porção não-elástica 56C à extremidade inferior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. De maneira similar, uma segunda mola em espiral 58 tem porções não-elásticas 58B e 58C nas respectivas extremidades opostas de uma bobina 58A; é conectada na extremidade distai da porção não-elástica 58B à placa de fixação de mola 66; e é conectada na extremidade distai da porção não-elástica 58C à extremidade inferior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. A primeira mola em espiral 56 e a segunda mola em espiral 58 são separadas umas das outras em uma direção ao longo do eixo geométrico 64 e se estendem em uma direção que cruza o eixo geométrico 64, conforme observado acima.

A primeira mola em espiral 56 e a segunda mola em espiral 58 são molas de tensão em espiral; desse modo, o braço de pedal 52' é incitado no sentido anti-horário em torno do eixo geométrico 64, conforme observado na figura 18. As superfícies externas das porções articuladas emparelhadas 52C do braço de pedal 52 têm respectivos batentes 68 integralmente formados nas mesmas. Em um estado em que uma força de pisada não é imposta ao braço de pedal 52, os batentes 68 ficam em contato com as porções periféricas dos respectivos pinhões 54B do suporte de sustentação 54 posicionando, desse modo, o braço de pedal 52 em sua posição inicial relativa ao suporte de sustentação 54.

Um primeiro elemento de contato deslizante 70A, que funciona como primeiro meio de geração de força de resistência, e um segundo elemento de contato deslizante 70B, que funciona como o segundo meio de geração de força de resistência, são fixados em uma porção de extremidade inferior do braço de pedal 52 em um lado oposto a uma superfície de pisada. Os elementos de contato deslizante 70A e 70B aumentam gradualmente a espessura em direção às suas extremidades inferiores e têm um primeiro sulco de contato deslizante 72 e um segundo sulco de contato deslizante 74, respectivamente, formados em suas porções de extremidade inferior. Os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 são separados uns dos outros em uma direção ao longo do eixo geométrico 64 e se estendem em uma direção que cruza o eixo geométrico 64, conforme observado de cima.

Os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 tem um corte transversal substancialmente semicircular ou em formato de U e recebem a bobina 56A da primeira mola em espiral 56 e a bobina 58A da segunda mola em espiral 58, respectivamente, em um estado que pressiona ligeiramente as bobinas 56A e 58A para baixo no desenho. Além disso, os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 têm um comprimento suficiente para receber a bobina 56A da primeira mola em espiral 56 e a bobina 58A da segunda mola em espiral 58 em um estado de contato ao longo de todo seu comprimento mesmo quando as primeira e segunda mo55

Ias em espiral 56 e 58 se expandem e contraem em associação com um movimento articulado do braço de pedal 52 em relação ao suporte de sustentação 54.

Os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 se estendem de uma forma substancialmente arqueada em torno do eixo geométrico 64; entretanto, a distância entre o eixo geométrico 64 e a parte inferior de cada um dos primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 aumenta gradualmente em direção à direita, conforme observado na figura 18. Consequentemente, à medida que o braço de pedal 52 se move de maneira articulada, a partir da posição inicial, no sentido horário em torno do eixo geométrico 64, conforme observado na figura 18, as forças com as quais os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 pressionam para baixo as primeira e segunda molas em espiral 56 e 58, respectivamente, aumentam gradualmente.

Conforme mostrado em detalhes na figura 20, a primeira mola em espiral 56 tem uma porção de bobina 56A e uma porção em linha reta 56B, 56C que são integrais umas às outras; é conectada na extremidade distai da porção em linha reta 56C à extremidade inferior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52; e é conectada na extremidade distai da porção em linha reta 56B, à placa de fixação de mola 66. As porções em linha reta 56B e 56C são substancialmente não deformadas de maneira elástica em uma direção de expansão-contração da mola. O primeiro sulco de contato deslizante 72 entra em contato com uma porção de extremidade da porção de bobina 56A da primeira mola em espiral 56 situada em um lado em direção à porção em linha reta 56B, independente da posição de movimento articulado do braço de pedal 52. A segunda mola em espiral 58 tem o mesmo recurso estrutural que a primeira mola em espiral 56.

Além disso, na presente modalidade, o braço de pedal 52, o suporte de sustentação 54 e os elementos de contato deslizante 70A e 70B podem ser formados de resina ou metal. Entretanto, de preferência, ao menos os elementos de contato deslizante 70A e 70B são formados de resina. De preferência, o módulo elástico K1 de uma resina usada para formar o elemento de contato deslizante 70A é relativamente alto, e o módulo elástico

K2 de uma resina usada para formar o elemento de contato deslizante 70B é mais baixo que o módulo elástico K1 da resina usada para formar o elemento de contato deslizante 70A.

Os primeiro e segundo sulcos de contato deslizante 72 e 74 dos elementos de contato deslizante 70A e 70B são ajustados no coeficiente de atrito baixo através da recepção de tratamento de superfície, tal como revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático do primeiro sulco de contato deslizante 72 contra a primeira mola em espiral 56 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado mais baixo que o coeficiente de atrito estático do segundo sulco de contato deslizante 74 contra a segunda mola em espiral 58 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de pressionamento com a qual a primeira mola em espiral 56 pressiona o primeiro sulco de contato deslizante 72 e uma força de pressionamento com a qual a segunda mola em espiral 58 pressiona o segundo sulco de contato deslizante 74 são substancialmente equivalentes umas às outras. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a segunda mola em espiral 58 e o segundo sulco de contato deslizante 74 é maior que as forças de atrito estática máxima entre a primeira mola em espiral 56 e o primeiro sulco de contato deslizante 72.

Desse modo, uma superfície do primeiro sulco de contato deslizante 72 do primeiro elemento de contato deslizante 70A e uma superfície da primeira mola em espiral 56 que são engatadas por atrito umas nas outras definem um primeiro par de superfícies de atrito para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície do segundo sulco de contato deslizante 74 do segundo elemento de contato deslizante 70B e uma superfície da segunda mola em espiral 58 que são engatadas por atrito umas nas outras definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. O segundo elemento de contato deslizante 70B também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito mais alto no coeficiente de atrito estático se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Conforme será entendido a partir da descrição acima, o dispositivo de pedal de acelerador 50 da sexta modalidade pode ser modelado como um dispositivo de movimento retilíneo, conforme mostrado nas figuras 21 a 23.

Na sexta modalidade, quando um motorista impõe uma força de pisada Fp sobre o braço de pedal 52, o braço de pedal 52 tenta se mover de maneira articulada, a partir da posição inicial, no sentido horário em tomo do eixo geométrico 64, conforme observado na figura 18, e tenta se mover à esquerda em relação ao suporte de sustentação 54, conforme observado nas figuras 21 a 23. Entretanto, o primeiro sulco de contato deslizante 72 é engatado por atrito em uma porção de extremidade da porção de bobina da primeira mola em espiral 56 situada em um lado em direção à porção em linha reta da primeira mola em espiral 56. Consequentemente, quando uma força exercida no primeiro sulco de contato deslizante 72 em relação à porção de bobina da primeira mola em espiral 56 é igual ou menor que uma força de atrito estática máxima entre estes, o braço de pedal 52 não se move substancialmente de maneira articulada, conforme observado na figura 18 e, conforme mostrado na figura 21, não se move em relação ao suporte de sustentação 54.

Quando uma força exercida no primeiro sulco de contato deslizante 72 em relação à porção de bobina da primeira mola em espiral 56 excede a força de atrito estática máxima entre estes, a porção de bobina 56A da primeira mola em espiral 56 é deslocada em relação ao primeiro sulco de contato deslizante 72. Consequentemente, o braço de pedal 52 se move de maneira articulada em torno do eixo geométrico 64, conforme observado na figura 18 e, conforme mostrado na figura 22, se move à esquerda em relação ao suporte de sustentação 54.

No entanto, uma vez que a segunda ranhura de contato deslizante 74 for engatada, por atrito, à porção em espiral 58A da segunda mola espiral 58, nesta porção de engate por atrito, a segunda mola espiral 58 não é deslocada em relação à segunda ranhura de contato deslizante 74, e a porção em espiral 58A da segunda mola espiral 58 se expande através da deformação elástica do membro de contato deslizante 70B. Desse modo, neste estado, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em uma força de mola da primeira mola espiral 56, em uma força de mola da segunda mola espiral 58, e em uma força de mola do membro de contato deslizante 70B.

Quando uma force exercida sobre a segunda ranhura de contato deslizante 74 em relação à porção em espiral da segunda mola espiral 58 exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, conforme mostrado na figura 23, a porção em espiral 58A da segunda mola espiral 58 é deslocada em relação à segunda ranhura de contato deslizante 74. Desse modo, neste estado, a porção em espiral 58A da segunda mola espiral 58 se expande sem o envolvimento da deformação elástica do membro de contato deslizante 70B, de tal modo que as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistam em uma força de mola da primeira mola espiral 56 e em uma força de mola da segunda mola espiral 58. Consequentemente, da mesma forma, na sexta modalidade, a relação entre a força de pisada F imposta ao braço de pedal 52 por um motorista em um processo de aumento na força de pisada F a partir de 0 e o curso S do centre da superfície de pisada da porção de placa plana 52A é similar àquela na primeira modalidade descrita anteriormente; isto é, a característica F-S consiste em uma característica de flexão dupla conforme mostrado na figura 6.

Na sexta modalidade, à medida que o curso S do braço de pedal 52 aumenta, as forças com as quais os membros de contato deslizante 70 pressionam a primeira mola espiral 56 e a segunda mola espiral 58, respectivamente, aumentam gradualmente, de tal modo que a força de atritos entre os membros de contato deslizante 70A e 70B e a primeira e segunda molas espirais 56 e 58 aumentem gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S em um processo de aumento e diminuição na força de pisada imposta ao braço de pedal 52 segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 17. Portanto, a sexta modalidade também pode produzir ações e efeitos similares àqueles da primeira a quinta modalidades descritas anteriormente. Adicionalmente, a largura de histerese da curva característica

F-S pode ser aumentada pelo curso S do braço de pedal 52.

Na sexta modalidade, as forças principais que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem, na segunda região linear L2 dA figura 6, em uma força de mola da primeira mola espiral 56, em uma força de mola da segunda mola espiral 58, e em uma força de mola do membro de contato deslizante 70B, e consistem, na terceira região linear L3 dA figura 6, em uma força de mola da primeira mola espiral 56 e em uma força de mola da segunda mola espiral 58. Portanto, a primeira mola espiral 56 e a segunda mola espiral 58 podem ter a mesma constante de mola ou constantes de mola diferentes.

Na sexta modalidade, o primeiro membro de contato deslizante 70A e o segundo membro de contato deslizante 70B de diferentes materiais são proporcionados como meios de geração de força de resistência em contato deslizante com a primeira mola espiral 56 e a segunda mola espiral 58, respectivamente. No entanto, esta configuração pode ser da seguinte forma: embora o primeiro membro de contato deslizante 70A e o segundo membro de contato deslizante 70B sejam formados a partir do mesmo material ou sejam formados integrais entre si, o módulo elástico K2 do membro de contato deslizante conforme medido nas adjacências da segunda ranhura de contato deslizante 74 é ajustado menor que o módulo elástico K1 do membro de contato deslizante conforme medido nas adjacências da primeira ranhura de contato deslizante 72 por meio de irregularidades, tais como fendas.

Sétima Modalidade

A figura 24 é uma vista lateral que mostra uma sétima modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 25 é uma vista posterior que mostra a sétima modalidade. Nas Figuras e 25, os membros similares aos que aparecem nas figuras 18 a 20 são denotados por referencias numéricas similares usadas nas figuras 18 a 20, e se aplica esta convenção a outras modalidades que serão descritas posteriormente.

Na sétima modalidade, o braço de pedal 52 e o suporte de sustentação 54 são configurados de modo semelhante àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade. No entanto, os pinhões 54B do suporte de sustentação 54 são dispostos, respectivamente, em lados próximos em relação às porções articuladas 52C do braço de pedal 52. Uma superfície de cada porção articulada 52C e uma superfície de cada pinhão 54B que ficam voltadas uma à outra têm seu coeficiente de atrito ajustado baixo através do recebimento de tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada).

Dispõe-se um membro de carne estacionário 76 entre os pinhões correlacionados 54B e fixado em suas extremidades opostas aos respectivos pinhões 54B. Desse modo, o membro de eixo 62 da presente modalidade se estende ao longo do eixo geométrico 64 através das porções articuladas correlacionadas 52C, dos pinhões correlacionados 54B, e do membro de came estacionário 76. O membro de carne estacionário 76 tem um formato de seção transversal que consiste em uma semielipse e um retângulo, que se estende a partir da semielipse e fica disposto de tal modo que o eixo geométrico principal da semielipse da seção transversal se estenda horizontalmente.

Formam-se duas ranhuras de came 78 e 80 sobre a superfície do membro de came estacionário 76, excluindo a superfície superior e as superfícies de extremidade de uma porção dotada de uma seção transversal retangular, de tal modo que fiquem espaçados entre si em uma direção ao longo do eixo geométrico 64. Cada uma das ranhuras de came 78 e 80 tem um formato semicircular ou seccional em U e se estende ao redor do eixo geométrico 64. Os fios 82 e 84 são enrolados e montados nas ranhuras de came 78 e 80, respectivamente. Os anéis batentes 86 e 88 são fixados em uma das extremidades dos fios 82 e 84, respectivamente. Os fios 82 e 84 são formados por um material que seja flexível, porém, não se expanda nem se contraia. Uma das extremidades dos fios 82 e 84 é fixada ao membro de carne estacionário 76 por meio de um batente 90, que é fixado à superfície inferior de uma porção tendo uma seção transversal retangular do membro de carne estacionário 76 dotado de roscas não-ilustradas.

Uma primeira mola espiral de tensão 92, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, e uma segunda mola espiral de tensão 94, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, são conectadas a porções intermediárias dos fios 82 e 84, respectivamente. As molas espirais de tensão 92 e 94 se estendem paralelamente entre si ao longo da direção longitudinal do braço de pedal 52. A outra extremidade dos fios 82 e 84 é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 por meio de membros de fixação 96 e 98, respectivamente.

Um membro de contato deslizante 100, que funciona como o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência, é fixado à porção de parede periférica 52B no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. O membro de contato deslizante 100 tem um formato semicilíndrico. Uma primeira ranhura de contato deslizante 102 e uma segunda ranhura de contato deslizante 104 são proporcionadas na superfície de crista do membro de contato deslizante 100 que fica voltada para a porção de placa plana 52A, de tal modo que se estendam ao longo da direção longitudinal do braço de pedal 52 e fiquem espaçadas entre si. Cada uma das ranhuras de contato deslizante 102 e 104 tem uma seção transversal semicircular ou em formato de U e recebe a primeira mola espiral de tensão 92 e a segunda mola espiral de tensão 94, respectivamente, de tal modo que as molas espirais de tensão 92 e 94 sejam reciprocamente móveis.

As superfícies de parede da ranhura de contato deslizante 104 do membro de contato deslizante 100 apresentam irregularidades, tais como uma pluralidade de fendas, formadas sobre as mesmas e estendendo-se ao longo da direção da ranhura. Em virtude deste recurso estrutural, em termos de deformação elástica na direção de expansão-contração das molas espi62 rais de tensão 92 e 94, o módulo elástico K2 de uma porção do membro de contato deslizante 100 nas adjacências das superfícies de parede da ranhura de contato deslizante 104 é ajustado menor que o módulo elástico K1 de uma porção do membro de contato deslizante 100 nas adjacências das superfícies de parede da ranhura de contato deslizante 102.

A primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104 têm um comprimento suficiente para receber a primeira mola espiral de tensão 92 e a segunda mola espiral de tensão 94 em um estado de contato acima de seu comprimento total mesmo quando a primeira e a segunda molas espirais de tensão 92 e 94 se expandirem e se contraírem em associação com um movimento articulado do braço de pedal 52 em relação ao suporte de sustentação 54.

O membro de eixo 62 se estende ao longo do eixo geométrico 64 através das porções articuladas correlacionadas 52C, dos pinhões correlacionados 54B, e do membro de carne estacionário 76. Em virtude deste recurso estrutural, o braço de pedal 52 é sustentado pelo suporte de sustentação 54 de tal modo que seja articuladamente móvel ao redor do eixo geométrico 64. No entanto, na presente modalidade, o membro de eixo 62 fica localizado em uma posição orientada a partir do centre de uma porção semielíptica do membro de carne estacionário 76 em direção a uma porção retangular do membro de carne estacionário 76.

Desse modo, conforme observado na figura 24, quando P1 e P2 representam um ponto de contato entre a ranhura de carne 78 e o fio 82 e um ponto de contato entre a ranhura de carne 80 e o fio 84, respectivamente, à medida que o curso do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a distância a partir dos pontos de contato P1 e P2 ao eixo geométrico 64 diminui gradualmente. Consequentemente, à medida que o curso do braço de pedal 52 aumentar, as forças com as quais os fios 82 e 84 pressionam a primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104, respectivamente, aumentam gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre os fios 82 e 84 e a primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104, respectivamente, aumentem gradualmente.

Além disso, da mesma forma, na presente modalidade, o braço de pedal 52, o membro de came estacionário 76, e o membro de contato deslizante 100 podem ser formados por resina ou por metal. No entanto, de preferência, ao menos o membro de contato deslizante 100 é formado por resina. A primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104 do membro de contato deslizante 100 têm seus coeficientes de atrito ajustados baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da primeira ranhura de contato deslizante 102 contrária ao fio 82 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da segunda ranhura de contato deslizante 104 contrária ao fio 84 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de preensão com a qual a primeira mola espiral de tensão 92 pressiona a primeira ranhura de contato deslizante 102 e uma força de preensão com a qual a segunda mola espiral de tensão 94 pressiona a segunda ranhura de contato deslizante 104 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a segunda mola espiral de tensão 94 e a segunda ranhura de contato deslizante 104 é maior que a força de atrito estática máxima entre a primeira mola espiral de tensão 92 e a primeira ranhura de contato deslizante 102.

De modo notável, com a finalidade de reduzir drasticamente o coeficiente de atrito entre as ranhuras de came 78 e 80 e os fios 82 e 84, aplica-se um lubrificante, tal como graxa, às ranhuras de came 78 e 80. Muito embora não-ilustrados, os membros de fixação 96 e 98 podem ser dotados de respectivos dispositivos de ajuste que servem para ajustar as forças de mola das molas espirais de tensão 92 e 94 quando o braço de pedal 52 estiver posicionado na posição inicial.

Desse modo, uma superfície da primeira ranhura de contato deslizante 102 do membro de contato deslizante 100 e uma superfície da primeira mola espiral de tensão 92 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da segunda ranhura de contato deslizante 104 do membro de contato deslizante 100 e uma superfície da segunda mola espiral de tensão 94 que são engatas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma porção do membro de contato deslizante 100 periférica à segunda ranhura de contato deslizante 104 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito tenha um coeficiente de atrito estático maior para se mover em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Outros recursos de configuração da sétima modalidade são similares aos recursos descritos anteriormente na sexta modalidade. Consequentemente, embora a primeira mola espiral de tensão 92 e a segunda mola espiral de tensão 94 sejam dispostas entre o braço de pedal 52 e o suporte de sustentação 54 através dos fios 82 e 84, respectivamente, a sétima modalidade opera de maneira similar à sexta modalidade descrita anteriormente. Portanto, a sétima modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade.

Particularmente, de acordo com a sétima modalidade, à medida que o curso do braço de pedal 52 aumenta, as forças com as quais os fios 82 e 84 pressionam a primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104, respectivamente, aumentam gradualmente; no entanto, à medida que o curso aumenta, a taxa de aumento nas forças de preensão diminui gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S na sétima modalidade segue uma curva de histerese representada por uma linha sólida na figura 26.

Entretanto, através da seleção de um formato relevante para o membro de carne estacionário 76, pode-se obter o seguinte recurso operacional: à medida que o curso do braço de pedal 52 aumenta, a taxa de aumento nas forças com as quais os fios 82 e 84 pressionam a primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 102 e 104, respectivamente, au65 menta gradualmente. Neste caso, a curva característica F-S sege uma curva de histerese representada por uma linha pontilhada na figura 26.

A sétima modalidade descrita anteriormente apresenta apenas um único membro de contato deslizante 100 que serve como um primeiro e um segundo meio de geração de força de resistência em contato deslizante com as molas espirais de tensão 92 e 94, respectivamente. No entanto, semelhante ao primeiro membro de contato deslizante 70A e ao segundo membro de contato deslizante 70B na sexta modalidade descrita anteriormente, podem-se proporcionar um primeiro membro de contato deslizante e um segundo membro de contato deslizante formados por diferentes materiais como o primeiro e o segundo meios de geração de força de resistência em contato deslizante com as molas espirais de tensão 92 e 94, respectivamente.

Oitava Modalidade

A figura 27 é uma vista lateral que mostra uma oitava modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 28 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a oitava modalidade.

Na oitava modalidade, uma primeira mola espiral 106, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, e uma segunda mola espiral 108, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, são dispostas ao redor do membro de eixo 62. As molas espirais 106 e 108 são molas espirais de torção; são alinhada com o eixo geométrico 64; e se estendem concentricamente entre si. Uma mola espiral 106 fica localizada na parte externa da mola espiral 108, e fica separada da mola espiral 108 na direção radial.

Um membro de contato deslizante 110, que é formado por resina e funciona como um primeiro meio de geração de força de resistência, é fixado sobre a superfície superior da porção de base 54A do suporte de sustentação 54. Conforme mostrado nas figuras 29 e 30, o membro de contato deslizante 110 tem uma ranhura de contato deslizante 112, formada sobre a superfície superior do membro de contato deslizante 110 e tem uma seção transversal arqueada. Um das extremidades das molas espirais 106 e 108 é fixada ao membro de contato deslizante 110 ou à porção de base 54A do suporte de sustentação 54, e a outra extremidade é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 por meio de um membro de fixação 114. Uma luva cilíndrica 116, que é formada por resina e funciona como um segundo meio de geração de força de resistência, é fixadamente encaixada sobre o membro de eixo 62. A luva 116 se estende entre as porções articuladas correlacionadas 52C e ao redor do membro de eixo 62.

As molas espirais 106 e 108 encontram-se em contato com a ranhura de contato deslizante 112 e com a luva 116, respectivamente, ao longo de substancialmente todo o comprimento entre uma extremidade e a outra extremidade de uma porção em espiral de cada uma das molas espirais 106 e 108, e pressionam ligeiramente a ranhura de contato deslizante 112 e a luva 116 radialmente para fora e para dentre, respectivamente. A mola espiral 106 é disposta de tal modo que, à medida que o ângulo do movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 106 seja elasticamente deformada em uma direção de desenrolamento em espiral para que, desse modo, seu diâmetro seja gradualmente aumentado. Em contrapartida, a mola espiral 108 é disposta de tal modo que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 108 seja elasticamente deformada em uma direção enrolamento em espiral para que, desse modo, seu diâmetro seja gradualmente diminuído.

Consequentemente, à medida que o ângulo do movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, as forças com as quais as molas espirais 106 e 108 pressionam a ranhura de contato deslizante 112 e a luva 116, respectivamente, aumentam gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre as molas espirais 106 e 108 e a ranhura de contato deslizante 112 ande a luva 116 aumentem gradualmente. As porções em linha reta das molas espirais 106 e 108 entre o membro de fixação 114 e as porções em espiral das molas espirais 106 e 108 podem ser reforçadas de modo que não sejam excessivamente dobradas.

Da mesma forma, na presente modalidade, o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar o membro de contato deslizante 110 é relativamente alto, e o módulo elástico K2 de uma resina utilizada para formar a luva 116 é ajustado menor que o módulo elástico K1 da resina utilizada para formar o membro de contato deslizante 110. A luva 116 fica situada mais próxima ao eixo geométrico 64 do que o membro de contato deslizante 110; desse modo, a quantidade de deformação elástica da luva 116 em uma direção circunferencial pode ser menor que a quantidade de deformação elástica do membro de contato deslizante 110 em uma direção circunferencial. Portanto, a diferença entre o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar o membro de contato deslizante 110 e o módulo elástico K2 de uma resina utilizada para formar a luva 116 pode ser menor que a diferença em módulo elástico entre os membros de contato deslizante 70A e 70B na sexta modalidade descrita anteriormente.

A ranhura de contato deslizante 112 e a superfície externa da luva 116 têm seus coeficientes de atrito ajustados baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da ranhura de contato deslizante 112 contra a mola espiral 106 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície externa da luva 116 contra a mola espiral 108 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de preensão com a qual a primeira mola espiral 106 pressiona a ranhura de contato deslizante 112 e uma força de preensão com a qual a segunda mola espiral 108 pressiona a superfície externa da luva 116 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a segunda mola espiral 108 e a superfície externa da luva 116 é maior que a força de atrito estática máxima entre a primeira mola espiral 106 e a ranhura de contato deslizante 112.

Desse modo, uma superfície da ranhura de contato deslizante 112 do membro de contato deslizante 110 e uma superfície da primeira mola espiral 106 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície externa da luva 116 e uma superfície da segunda mola espiral 108 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A luva 116 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Outros recursos de configuração da oitava modalidade são semelhantes aos recursos da sexta e da sétima modalidades descritas anteriormente. Consequentemente, a oitava modalidade opera de modo similar ao modo descrito anteriormente na sexta e na sétima modalidades, exceto pelo fato de que a direção de deslizamento da primeira mola espiral 106 contra a ranhura de contato deslizante 112 e a direção de deslizamento da segunda mola espiral 108 contra a superfície externa da luva 116 consistem em uma direção circunferencial ao redor do eixo geométrico 64 e onde a direção da deformação elástica da primeira mola espiral 106 na ranhura de contato deslizante 112 e a direção de deformação elástica da segunda mola espiral 108 na superfície externa da luva 116 consistem em uma direção circunferencial ao redor do eixo geométrico 64. Portanto, a oitava modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade.

Nona Modalidade

A figura 31 é uma vista lateral que mostra uma nona modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pe69 dal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 32 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a nona modalidade.

Na nona modalidade, proporciona-se a luva cilíndrica 116 de resina; no entanto, não se proporciona o membro de contato deslizante 110 na oitava modalidade. A luva 116 cerca o membro de eixo 62 em uma condição imprecisamente encaixada e é fixada, em suas extremidades opostas, à porção de parede periférica 52B do braço de pedal 52. A primeira mola espiral 106, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, é disposta na parte externa da luva 116. A segunda mola espiral 108, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, é disposta entre a luva 116 e o membro de eixo 62. Uma das extremidades das molas espirais 106 e 108 é fixada à superfície superior da porção de base 54A do suporte de sustentação 54 por meio de um membro de fixação 118, e a outra extremidade é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 por meio do membro de fixação 114.

As porções em linha reta das molas espirais 106 e 108 entre o membro de fixação 114 e as porções em espiral das molas espirais 106 e 108 podem ser reforçadas com a finalidade de que não sejam excessivamente dobradas. Muito embora não-ilustradas, as porções em linha reta da mola espiral 108 se estendem através de incisões proporcionados nas porções de extremidade da luva 116.

As molas espirais 106 e 108 encontram-se em contato com a superfície externa e com a superfície interna, respectivamente, da luva 116 substancialmente ao longo de todo o comprimento entre uma extremidade e a outra extremidade de uma porção em espiral de cada uma das molas espirais 106 e 108, e pressionam ligeiramente a luva 116 radialmente para dentre e para fora, respectivamente. Desse modo, a luva 116 funciona em seu lado de superfície externa como uma primeira porção de atrito deslizante de um primeiro meio de geração de força de resistência e como uma primeira porção de deformação elástica e funciona em seu lado de superfície interna como uma segunda porção de atrito deslizante de um segundo meio de ge70 ração de força de resistência e como uma segunda porção de deformação elástica.

A mola espiral 106 é disposta de tal modo que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 106 seja elasticamente deformada em uma direção de enrolamento em espiral para que, desse modo, o diâmetro aumente gradualmente. Em contrapartida, a mola espiral 108 é disposta de tal modo que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 108 seja elasticamente deformada em uma direção de desenrolamento em espiral para que, desse modo, o diâmetro aumente gradualmente. Consequentemente, à medida que o ângulo do movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, as forças com as quais as molas espirais 106 e 108 pressionam radialmente a luva 116 aumentam gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre a luva 116 e as molas espirais 106 e 108 aumentem gradualmente.

Na presente modalidade, o módulo elástico de uma resina utilizada para formar a luva 116 é relativamente alto, e o módulo elástico K2 da luva 116 no lado de superfície interna é ajustado menor que o módulo elástico K1 da luva 116 no lado de superfície externa através da provisão de uma pluralidade de fendas estendendo-se circunferencialmente ou similares na superfície interna da luva 116. A superfície interna da luva 116 fica situada mais próxima ao eixo geométrico 64 do que a superfície externa da luva 116; desse modo, a quantidade de deformação elástica da superfície interna da luva 116 em uma direção circunferencial pode ser menor que a quantidade de deformação elástica da superfície externa da luva 116 em uma direção circunferencial. Portanto, a diferença entre o módulo elástico K1 da luva 116 no lado de superfície externa e o módulo elástico K2 da luva 116 no lado de superfície interna pode ser menor que a diferença em módulo elástico entre os membros de contato deslizante 70A e 70B na sexta modalidade descrita anteriormente.

As superfícies externa e interna da luva 116 têm seus coeficientes de atrito ajustado como baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da superfície externa da luva 116 contra a mola espiral 106 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície interna da luva 116 contra a mola espiral 108 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de preensão com a qual a primeira mola espiral 106 pressiona a superfície externa da luva 116 e uma força de preensão na qual a segunda mola espiral 108 pressiona a superfície interna da luva 116 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a segunda mola espiral 108 e a superfície interna da luva 116 é maior que a força de atrito estática máxima entre a primeira mola espiral 106 e a superfície externa da luva 116.

Desse modo, a superfície externa da luva 116 e uma superfície da primeira mola espiral 106 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície interna da luva 116 e uma superfície da segunda mola espiral 108 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A luva 116 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Outros recursos de configuração da nona modalidade são similares aos recursos da sexta a oitava modalidades descritas anteriormente. Consequentemente, a nona modalidade opera de maneira similar àquela da oitava modalidade descrita anteriormente, exceto pelo fato de que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 106 reduz em diâmetro, e a mola espiral

108 aumenta em diâmetro. Portanto, a nona modalidade pode produzir ações e efeitos similares àquelas da sexta modalidade descrita anteriormente.

Décima Modalidade

A figura 33 é uma vista lateral que mostra uma décima modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 34 é uma vista posterior que mostra a décima modalidade.

Na décima modalidade, uma primeira mola de placa 118, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, e uma segunda mola de placa 120, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, são dispostas no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As molas de placa 118 e 120 são ligeiramente espaçadas entre si ao longo da direção de largura da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As molas de placa 118 e 120 cercam, em suas porções de articulação situadas em suas extremidades inferiores, o membro de eixo 62, desse modo, são sustentadas, de modo articulado, pelo membro de eixo 62. As molas de placa 118 e 120 são curvas em suas porções centrais em uma direção afastada da porção de placa plana 52A e estão, nas superfícies externas de suas porções centrais, em contato com uma porção inclinada de um corpo de veículo B.

A largura da primeira mola de placa 118 é maior que a largura da segunda mola de placa 120. A constante de mola da primeira mola de placa 118 é ajustada substancialmente igual ou menor que a constante de mola da segunda mola de placa 120. As porções de extremidade distai das molas de placa 118 e 120 também são ligeiramente curvas em uma direção afastada da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As larguras das molas de placa 118 e 120 são constantes ao longo de todo seu comprimento. No entanto, as porções de extremidade distai das molas de placa 118 e 120 podem ser ajustadas menores em largura do que as porções restantes.

Uma primeira placa de contato deslizante 122, que é formada por resina e serve como um primeiro meio de geração de força de resistência, e uma segunda placa de contato deslizante 124, que é formada por resina e serve como um segundo meio de geração de força de resistência, são fixadas na superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As porções de extremidade distai das molas de placa 118 e 120 encontram-se em contato com a primeira placa de contato deslizante 122 e com a segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, e pressionam ligeiramente as placas de contato deslizante correspondentes contra a porção de placa plana 52A.

Quando o braço de pedal 52 for pisado para, desse modo, se mover, de modo articulado, em relação ao suporte de sustentação 54, as molas de placa 118 e 120 aumentam as respectivas forças de incitação de retorno impostas sobre o braço de pedal 52, aumentando, assim, as respectivas forças de preensão exercidas sobre as placas de contato deslizante 122 e 124. Da mesma forma, as molas de placa 118 e 120 aplicam tais forças que servem para induzir, elasticamente, deformações de cisalhamento das placas de contato deslizante 122 e 124, respectivamente, ao longo da porção de placa plana 52A em uma direção afastada do membro de eixo 62.

Como resultado da direção de deformação de cisalhamento das placas de contato deslizante 122 e 124, o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 122 é relativamente alto, e o módulo elástico K2 de uma resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 124 é ajustado menor que o módulo elástico K1 da resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 122. O ajuste esses módulos elásticos pode ser obtido através do uso de diferentes resinas para formar as placas de contato deslizante 122 e 124 ou através da formação de irregularidades, tais como uma pluralidade de fendas que se estendem na direção longitudinal do braço de pedal 52.

As superfícies das placas de contato deslizante 122 e 124 têm seus coeficientes de atrito ajustados baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registra74 da). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da superfície externa da primeira placa de contato deslizante 122 contra a primeira mola de placa 118 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície interna da segunda placa de contato deslizante 124 contra a segunda mola de placa 120 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma vez que a primeira mola de placa 118 e a segunda mola de placa 120 forem ajustadas conforme mencionado anteriormente, uma força de preensão com a qual a segunda mola de placa 120 pressiona a segunda placa de contato deslizante 124 é substancialmente igual ou maior que uma força de preensão com a qual a primeira mola de placa 118 pressiona a primeira placa de contato deslizante 122. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a segunda mola de placa 120 e a segunda placa de contato deslizante 124 é maior que a força de atrito estática máxima entre a primeira mola de placa 118 e a primeira placa de contato deslizante 122.

Desse modo, uma superfície da primeira mola de placa 118 e uma superfície da primeira placa de contato deslizante 122 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da segunda mola de placa 120 e uma superfície da segunda placa de contato deslizante 124 que são engatas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de contato deslizante 124 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

As forças de mola da primeira mola de placa 118 e da segunda mola de placa 120 incitam o braço de pedal 52 em sentido anti-horário ao redor do membro de eixo 62 conforme observado na figura 33. Consequentemente, quando uma força de pisada não for imposta ao braço de pedal 52, o braço de pedal 52 é posicionado em sua posição inicial na qual os batentes 68 proporcionados na extremidade inferior da porção de parede periférica 52B encontram-se em contato com as porções periféricas dos respectivos pinhões 54B do suporte de sustentação 54.

À medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta como resultado do braço de pedal 52 sendo pisado, as forças de mola da primeira mola de placa 118 e da segunda mola de placa 120 aumentam gradualmente. Consequentemente, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, as forças com as quais a primeira mola de placa 118 e a segunda mola de placa 120 pressionam perpendicularmente a primeira placa de contato deslizante 122 e a segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, aumentam gradualmente; desse modo, uma força de atrito entre a primeira mola de placa 118 e a primeira placa de contato deslizante 122 e uma força de atrito entre a segunda mola de placa 120 e a segunda placa de contato deslizante 124 aumentam gradualmente. Da mesma forma, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, as forças com as quais a primeira mola de placa 118 e a segunda mola de placa 120 induzem deformações de cisalhamento da primeira placa de contato deslizante 122 e da segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, aumentam gradualmente.

Quando uma força relativamente exercida entre a primeira mola de placa 118 e a primeira placa de contato deslizante 122 ao longo de suas superfícies for igual ou menor que a força de atrito estática máxima entre as mesmas, uma força de atrito entre a segunda mola de placa 120 e a segunda placa de contato deslizante 124 também é igual ou menor que a força de atrito estática máxima entre as mesmas. Da mesma forma, as quantidades de deformações de cisalhamento da primeira placa de contato deslizante 122 e da segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, são modestas. Portanto, o braço de pedal 52 não se move de modo substancialmente articulado conforme observado na figura 33.

Quando uma força relativamente exercida entre a primeira mola de placa 118 e a primeira placa de contato deslizante 122 ao longo de suas superfícies exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, uma porção de extremidade distai da primeira mola de placa 118 é deslocada em relação à primeira placa de contato deslizante 122 ao longo da porção de placa plana 52A em uma direção afastada do membro de eixo 62. Quando uma força relativamente exercida entre a segunda mola de placa 120 e a segunda placa de contato deslizante 124 ao longo de suas superfícies for igual ou menor que a força de atrito estática máxima entre as mesmas, a segunda mola de placa 120 induz uma deformação de cisalhamento da segunda placa de contato deslizante 124, e uma força de mola associada à deformação de cisalhamento age em uma direção que serve para conter o movimento articulado do braço de pedal 52. Consequentemente, o braço de pedal 52 se move de modo ligeiramente articulador ao redor do eixo geométrico 64 conforme observado na figura 33.

Além disso, quando uma força relativamente exercida entre a segunda mola de placa 120 e a segunda placa de contato deslizante 124 ao longo de suas superfícies exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, uma porção de extremidade distai da segunda mola de placa 120 também é deslocada em relação à segunda placa de contato deslizante 124 ao longo da porção de placa plana 52A em uma direção afastada do membro de eixo 62. Portanto, as forças de mola que agem em tal direção quanto a retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem, substancialmente, em forças de mola da primeira mola de placa 118 e da segunda mola de placa 120.

Desse modo, a décima modalidade opera de maneira similar àquela descrita anteriormente na sexta modalidade, exceto pelo fato de que as forças de mola da primeira mola de placa 118 e da segunda mola de placa 120 são exercidas diretamente sobre a primeira placa de contato deslizante 122 e sobre a segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, e onde as porções de extremidade distai da primeira mola de placa 118 e da segunda mola de placa 120 induzem deformações de cisalhamento

Π da primeira placa de contato deslizante 122 e da segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente. Portanto, a décima modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade através do uso das molas de placa como o primeiro e segundo meio de incitação de retorno.

Particularmente, de acordo com a décima modalidade, a taxa de aumento em cada uma das forças com as quais a primeira mola de placa 118 e a segunda mola de placa 120 pressionam a primeira placa de contato deslizante 122 e a segunda placa de contato deslizante 124, respectivamente, em associação ao aumento no ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial é maior que a força descrita anteriormente a sexta e sétima modalidades. Portanto, a curva característica F-S da décima modalidade segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 35.

Décima Primeira Modalidade

A figura 36 é uma vista lateral que mostra uma décima primeira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 37 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima primeira modalidade. As Figuras 38 e 39 são vistas anteriores que mostram uma primeira barra de torção e uma segunda barra de torção, respectivamente. As Figuras 40 e 41 são vistas anteriores ampliadas que mostram um pinhão e outro pinhão de um suporte de sustentação conforme observado a partir de uma direção de um eixo geométrico de um braço de pedal.

Na décima primeira modalidade, uma primeira barra de torção 128, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, e uma segunda barra de torção 130, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, são dispostas no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As barras de torção 128 e 130 são formadas por uma barra dotada de uma seção transversal circular. O diâmetro da barra de torção 130 é maior que o diâmetro da barra de torção 128. Consequentemente, a constante de mola da barra de torção 130 é maior que a constante de mola da barra de torção 128. No entanto, essas barras de torção podem ter a mesma constante de mola, ou a relação de magnitude da constante de pode ser revertida à relação mencionada anteriormente.

Conforme mostrado na figura 38, a primeira barra de torção 128 tem uma porção de barra de torção 128A e uma porção de orientação 128B, que se estendem em paralelo com o eixo geométrico 64 e se alinham entre si; uma porção de braço articulado 128C, que se estende perpendicularmente a partir das extremidades mutuamente mais próximas da porção de barra de torção 128A e da porção de orientação 128B de tal modo que tenha um formato semelhante à letra U; e uma porção de braço estacionário 128D que se estende perpendicularmente a partir da outra extremidade da porção de barra de torção 128A.

De maneira similar, conforme mostrado na figura 39, a segunda barra de torção 130 tem uma porção de barra de torção 130A e uma porção de orientação 130B, que se estendem em paralelo com o eixo geométrico 64 e se alinham entre si; uma porção de braço articulado 130C, que se estende perpendicularmente a partir das extremidades mutuamente mais próximas da porção de barra de torção 130A e da porção de orientação 130B de tal modo que tenha um formato semelhante à letra U, e uma porção de braço estacionário 130D que se estende perpendicularmente a partir da outra extremidade da porção de barra de torção 130A.

Na décima primeira modalidade, os pinhões correlacionados 54B do suporte de sustentação 54 são ajustados com uma espessura maior que a espessura dos pinhões das outras modalidades descritas anteriormente. Conforme mostrado na figura 40, a porção de barra de torção 128A e a porção de braço estacionário 128D são encaixadas em uma ranhura proporciona em um pinhão 54B, enquanto que, conforme mostrado na figura 41, a porção de orientação 128B é encaixada em um orifício proporcionado no outro pinhão 54B. A extremidade distai da porção de braço estacionário 128D é dobrada perpendicularmente e encaixada em um orifício proporcio79 nado em um pinhão 54B, desse modo, a porção de braço estacionário 128D é fixada ao pinhão 54B.

De maneira similar, conforme mostrado na figura 41, a porção de barra de torção 130A e a porção de braço estacionário 130D são encaixadas em uma ranhura proporcionada no outro pinhão 54B, enquanto que, conforme mostrado na figura 40, a porção de orientação 130B é encaixada em um orifício proporcionado em um pinhão 54B. A extremidade distai da porção de braço estacionário 130D também é dobrada perpendicularmente e encaixada em um orifício proporcionado no outro pinhão 54B, desse modo, a porção de braço estacionário 130D é fixada ao pinhão 54B.

Proporciona-se um suporte de orientação semicilíndrico 132 entre os pinhões correlacionados 54B do suporte de sustentação 54 e unitariamente fixado sobre a superfície superior da porção de base 54A do suporte de sustentação 54. As porções de barra de torção 128A e 130A se estendem através dos respectivos orifícios proporcionados no suporte de orientação 132 e pode girar livremente em relação ao suporte de orientação 132. As porções de orientação 128B e 130B pode girar livremente em relação aos pinhões 54B correspondentes.

Uma primeira placa de contato deslizante 134, que é formada por resina e serve como um primeiro meio de geração de força de resistência, e uma segunda placa de contato deslizante 136, que é formada por resina e serve como um segundo meio de geração de força de resistência, são fixadas sobre a superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. As porções de extremidade distai da porção de braço articulados 128C e 130C encontram-se em contato com a primeira placa de contato deslizante 134 e a segunda placa de contato deslizante 136, respectivamente, e pressionam ligeiramente as placas de contato deslizante correspondentes contra a porção de placa plana 52A.

Quando o braço de pedal 52 for pisado para, desse modo, se mover, de modo articulado, em relação ao suporte de sustentação 54, as barras de torção 128 e 130 aumentam as respectivas forças de incitação de retorno impostas sobre o braço de pedal 52, aumentando, assim, as respec80 tivas forças de preensão exercidas sobre as placas de contato deslizante 134 e 136. Da mesma forma, as porções de braço articulado 128C e 130C das barras de torção 128 e 130 aplicam tais forças que servem para induzir, elasticamente, deformações de cisalhamento das placas de contato deslizante 134 e 136, respectivamente, ao longo da porção de placa plana 52A em uma direção afastada do membro de eixo 62.

Como resultado da direção de deformação de cisalhamento das placas de contato deslizante 134 e 136, o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 134 é relativamente alto, e o módulo elástico K2 de uma resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 136 é ajustado menor que o módulo elástico K1 da resina utilizada para formar a placa de contato deslizante 134. O ajuste desses módulos elásticos pode ser obtido através o uso de diferentes resinas para formar as placas de contato deslizante 134 e 136 ou através da formação de irregularidades, tais como uma pluralidade de fendas que se estendem ao longo da direção longitudinal do braço de pedal 52.

As superfícies das placas de contato deslizante 134 e 136 têm seus coeficientes de atrito ajustados baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da superfície da primeira placa de contato deslizante 134 contra a porção de braço articulado 128C (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície da segunda placa de contato deslizante 136 contra a porção de braço articulado 130C (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma vez que a constante de molas das barras de torção 128 e 130 for ajustada conforme mencionado anteriormente, uma força de preensão com a qual a porção de braço articulado 130C da barra de torção 130 pressiona a segunda placa de contato deslizante 136 é maior que uma força de preensão com a qual a porção de braço articulado 128C da barra de torção 128 pressiona a primeira placa de contato deslizante 134. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a porção de braço articulado

130C e a segunda placa de contato deslizante 136 é maior que a força de atrito estática máxima entre a porção de braço articulado 128C e a primeira placa de contato deslizante 134.

Desse modo, uma superfície da porção de braço articulado 128C e uma superfície da primeira placa de contato deslizante 134 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da porção de braço articulado 130C e uma superfície da segunda placa de contato deslizante 136 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de contato deslizante 136 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

A porção de barra de torção 128A da primeira barra de torção 128 e a porção de barra de torção 130A da segunda barra de torção 130 são espaçadas a partir do eixo geométrico 64 e se estendem em paralelo com o eixo geométrico 64. Consequentemente, quando o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64, e as extremidades distais da porção de braço articulados 128C e 130C tentam submeter o deslocamento em relação à primeira e à segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente, na direção longitudinal do braço de pedal 52.

No entanto, as extremidades distais da porção de braço articulados 128C e 130C são engatadas, por atrito, à primeira e à segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente. Consequentemente, quando as forças relativamente exercidas entre as extremidades distais das porções de braço articulado 128C e 130C e a primeira e a segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente, ao longo de suas superfícies forem iguais ou menores do que as respectivas forças de atrito estáticas máximas entre as mesmas, as extremidades distais da porção de braço arti82 culados 128C e 130C não são deslocadas em relação à primeira e à segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente. Portanto, o braço de pedal 52 não se move de modo articulado em relação ao suporte de sustentação 54.

Quando uma força relativamente exercida entre a extremidade distai da porção de braço articulado 128C e a primeira placa de contato deslizante 134 ao longo de suas superfícies exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, a extremidade distai da porção de braço articulado 128C é deslocada em relação à primeira placa de contato deslizante 134. Portanto, o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64 em relação ao suporte de sustentação 54.

No entanto, uma vez que a extremidade distai da porção de braço articulado 130C é engatada, por atrito, à segunda placa de contato deslizante 136, nesta porção de engate por atrito, a extremidade distai da porção de braço articulado 130C não é deslocada em relação à segunda placa de contato deslizante 136 e faz com que a segunda placa de contato deslizante 136 seja elasticamente deformada em uma direção de cisalhamento. Desse modo, neste estado, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em forças de mola das barras de torção 128 e 130 e uma força de mola associada à deformação elástica da segunda placa de contato deslizante 136.

Quando uma força relativamente exercida entre a extremidade distai da porção de braço articulado 130C e a segunda placa de contato deslizante 136 ao longo de suas superfícies exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, a extremidade distai da porção de braço articulado 130C também é deslocada em relação à segunda placa de contato deslizante 136. Desse modo, neste estado, a segunda placa de contato deslizante 136 não é elasticamente deformada na direção de cisalhamento pela extremidade distai da porção de braço articulado 130C. Portanto, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em forças de mola das barras de torção 128 e 130.

Consequentemente, da mesma forma, na décima primeira modalidade, a relação entre a força de pisada F imposta ao braço de pedal 52 por um motorista em um processo de aumento na força de pisada F a partir de 0 e o curso S do centre da superfície de pisada da porção de placa plana 52A é similar àquela descrita anteriormente na primeira modalidade; isto é, a característica F-S consiste em uma característica de flexão dupla conforme mostrado na figura 6. Da mesma forma, na décima primeira modalidade, à medida que o curso S do braço de pedal 52 aumentar, as forças com as quais as extremidades distais das porções de braço articulado 128C e 130C pressionam a primeira e a segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente, aumentam gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre as extremidades distais das porções de braço articulado 128C e 130C e a primeira e a segunda placa de contato deslizante 134 e 136, respectivamente, aumentam gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S em um processo de aumento e diminuição na força de pisada imposta ao braço de pedal 52 segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 35.

Desse modo, a décima primeira modalidade opera de modo similar ao modo da sexta modalidade descrita anteriormente, exceto pelo fato de que as forças de mola das barras de torção 128 e 130 são diretamente exercidas sobre a primeira placa de contato deslizante 134 e a segunda placa de contato deslizante 136, respectivamente, e que as porções de extremidade distai das porções de braço articulado 128C e 130C induzem as deformações de cisalhamento da primeira placa de contato deslizante 134 e da segunda placa de contato deslizante 136, respectivamente. Portanto, a décima primeira modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na décima modalidade através do uso das barras de torção como o primeiro e o segundo meio de incitação de retorno.

Décima Segunda Modalidade

A figura 42 é uma vista lateral que mostra uma décima segunda modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 43 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima segunda modalidade. A figura 44 é uma vista em corte transversal ampliada que mostra uma porção essencial da décima segunda modalidade.

Na décima segunda modalidade, uma primeira mola espiral de compressão 138, que serve como um primeiro meio de incitação de retorno, e uma segunda mola espiral de compressão 140, que serve como um segundo meio de incitação de retorno, são dispostas no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. Uma placa de fixação de mola 142 é formada integral com a porção de base 54A do suporte de sustentação 54. A primeira mola espiral de compressão 138 e a segunda mola espiral de compressão 140 são elasticamente dispostas entre a superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e da placa de fixação de mola 142. Conforme mostrado na figura 42, a porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e a placa de fixação de mola 142 são ajustadas de tal modo que sejam substancialmente paralelas entre si quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial.

As molas espirais de compressão 138 e 140 se estendem concêntricas entre si em alinhamento com um eixo geométrico 144 que se estende tangente a uma linha arqueada imaginária ao redor do eixo geométrico 64. O eixo geométrico 144 se estende substancialmente perpendicular à porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e à placa de fixação de mola 142 quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial. A mola espiral de compressão 138 fica situada na parte externa da mola espiral de compressão 140 e radialmente espaçada a partir da mola espiral de compressão 140. O diâmetro de um material de fio utilizado para formar a mola espiral de compressão 138 é maior que o diâmetro de um material de fio utilizado para formar a mola espiral de compressão 140. Consequentemente, a constante de mola da mola espiral de compressão 138 é maior que a constante de mola da mola espiral de compressão 140. No entanto, essas molas espirais de compressão podem ter a mesma constante de mola, ou a relação de magnitude da constante de mola pode ser revertida à relação mencionada anteriormente.

Uma extremidade de uma primeira placa de contato deslizante 146, que funciona como um primeiro meio de geração de força de resistência, é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52, enquanto que uma extremidade de uma segunda placa de contato deslizante 148, que funciona como um segundo meio de geração de força de resistência, é fixada à placa de fixação de mola 142. A primeira placa de contato deslizante 146 e a segunda placa de contato deslizante 148 são formadas por resina e assumem um formato substancialmente semicilíndrico que se estende ao longo do eixo geométrico 144.

Cada uma das placas de contato deslizante 146 e 148 tem um comprimento menor que uma distância L entre a porção de placa plana 52A e a placa de fixação de mola 142 quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial, e maior que um meio da distância L. Consequentemente, mesmo quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial, as placas de contato deslizante 146 e 148 se estendem enquanto se sobrepõem uma à outra. As placas de contato deslizante 146 e 148 ficam situadas em um lado em direção ao eixo geométrico 64 em relação às molas espirais de compressão 138 e 140 e encontram-se, em suas superfícies cilíndricas internas, em contato com as molas espirais de compressão 138 e 140, respectivamente, pressionando ligeiramente, assim, as molas espirais de compressão correspondentes.

O módulo elástico K1 da primeira placa de contato deslizante 146 conforme medido em sua superfície cilíndrica interna ao longo de sua direção longitudinal é relativamente alto, e o módulo elástico K2 da segunda placa de contato deslizante 148 conforme medido em sua superfície cilíndrica interna ao longo de sua direção longitudinal é ajustado menor que o módulo elástico K1 da primeira placa de contato deslizante 146 conforme medido em sua superfície cilíndrica interna ao longo de sua direção longitudinal. O ajuste desses módulos pode ser obtido através do uso de diferentes resinas para formar as placas de contato deslizante 146 e 148 ou através da formação de irregularidades, tal como uma pluralidade de fendas que se estendem ao longo da direção longitudinal das placas de contato deslizante.

As superfícies cilíndricas internas das placas de contato deslizante 146 e 148 têm seu coeficiente de atrito ajustado baixo através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da superfície cilíndrica interna da primeira placa de contato deslizante 146 contra a mola espiral de compressão 138 (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície cilíndrica interna da segunda placa de contato deslizante 148 contra a mola espiral de compressão 140 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de preensão com a qual a mola espiral de compressão 138 pressiona a primeira placa de contato deslizante 146 e uma força de preensão com a qual a mola espiral de compressão 140 pressiona a segunda placa de contato deslizante 148 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a mola espiral de compressão 140 e a segunda placa de contato deslizante 148 é maior que a força de atrito estática máxima entre a mola espiral de compressão 138 e a primeira placa de contato deslizante 146.

Desse modo, uma superfície da mola espiral de compressão 138 e uma superfície da primeira placa de contato deslizante 146 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da mola espiral de compressão 140 e uma superfície da segunda placa de contato deslizante 148 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda placa de contato deslizante 148 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

As molas espirais de compressão 138 e 140 e as placas de contato deslizante 146 e 148 se estendem ao longo do eixo geométrico 144 quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial, e as molas espirais de compressão 138 e 140 são elasticamente dispostas entre a porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e a placa de fixação de mola 142. Consequentemente, à medida que o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64, a distância L entre a porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e a placa de fixação de mola 142 se altera; desse modo, as molas espirais de compressão 138 e 140 tentam se submeter a um deslocamento em relação às placas de contato deslizante 146 e 148 ao longo do eixo geométrico 144.

No entanto, as placas de contato deslizante 146 e 148 encontram-se em contato com as molas espirais de compressão 138 e 140, respectivamente, e se estendem em uma condição sobreposta. Consequentemente, quando as forças relativamente exercidas entre as molas espirais de compressão 138 e 140 e as placas de contato deslizante 146 e 148, respectivamente, ao longo de sua direção longitudinal são iguais ou menores que as respectivas forças de atrito estáticas máximas entre as mesmas, e os espirais das molas espirais de compressão 138 e 140 não são deslocados em relação às placas de contato deslizante 146 e 148, respectivamente. Portanto, o braço de pedal 52 não se move de modo articulado em relação ao suporte de sustentação 54.

Quando uma força relativamente exercida entre a mola espiral de compressão 138 e a placa de contato deslizante 146 ao longo de sua direção longitudinal exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, os espirais da mola espiral de compressão 138 são deslocados em relação à placa de contato deslizante 146. Portanto, o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64 em relação ao suporte de sustentação 54.

No entanto, uma vez que a mola espiral de compressão 140 estiver engatada, por atrito, à placa de contato deslizante 148, nesta porção de engate por atrito, os espirais da mola espiral de compressão 140 não são deslocados em relação à placa de contato deslizante 148. Consequentemente, a mola espiral de compressão 140 é deformada de modo livremente compressivo em sua porção entre a porção de placa plana 52A e a extremidade de projeção da placa de contato deslizante 148; no entanto, uma porção da mola espiral de compressão 140 que é engatada, por atrito, à porção de contato deslizante 148 é deformada, de modo compressivo, enquanto se comprime uma porção de superfície interna semielídrica da placa de contato deslizante 148. Desse modo, neste estado, as forças de mola que tenta, retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em uma força de mola da mola espiral de compressão 138, uma força de mola da porção compressivamente deformada supramencionada da mola espiral de compressão 140, e uma força de mola associada à deformação compressiva da placa de contato deslizante 148.

Quando uma force relativamente exercida entre a mola espiral de compressão 140 e a placa de contato deslizante 148 ao longo de sua direção longitudinal exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, os espirais da mola espiral de compressão 140 também são deslocados em relação à placa de contato deslizante 148. Desse modo, neste estado, uma vez que a mola espiral de compressão 140 também for compressivamente deformada ao longo de todo seu comprimento, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em forças de mola das molas espirais de compressão 138 e 140. Portanto, diminuise a constante de mola de toda a mola para incitação de retorno do braço de pedal 52.

Consequentemente, da mesma forma, na décima segunda modalidade, a relação entre a força de pisada F imposta ao braço de pedal 52 por um motorista em um processo de aumento na força de pisada F a partir de 0 e o curso S do centre da superfície de pisada da porção de placa plana 52A é similar àquela força descrita anteriormente na primeira modalidade; isto é, a característica F-S consiste em uma característica de flexão dupla conforme mostrado na figura 6. Da mesma forma, na décima segunda modalidade, à medida que o curso S do braço de pedal 52 aumenta, as molas es89 pirais de compressão 138 e 140 são curvadas, de tal modo que suas porções centrais sejam deslocadas para baixo, e as forças com as quais as molas espirais de compressão 138 e 140 pressionam as placas de contato deslizante 146 e 148, respectivamente, aumentam gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre as mesmas aumentem gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S e um processo de aumento e diminuição na força de pisada imposta ao braço de pedal 52 segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 35.

Desse modo, a décima segunda modalidade opera de maneira similar àquela descrita anteriormente na sexta modalidade, exceto pelo fato de que as placas de contato deslizante 146 e 148 encontram-se em contato deslizante com as molas espirais de compressão 138 e 140, respectivamente, ao longo de sua direção longitudinal e são elasticamente deformadas ao longo de sua direção longitudinal. Portanto, a décima segunda modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade através do uso das molas espirais de compressão como o primeiro e o segundo meio de incitação de retorno.

Particularmente, de acordo com a décima segunda modalidade, quando o curso do braço de pedal 52 se tornar um valor determinado, as extremidades de projeção das placas de contato deslizante 146 e 148 entram em contato com a placa de fixação de mola 142 e com a porção de placa plana 52A do braço de pedal 52, respectivamente, contendo, assim, um movimento articulado adicional do braço de pedal 52. Portanto, o batente aberto completo pode ser eliminado ou ter seu tamanho reduzido.

Na modalidade ilustrada, uma extremidade da primeira placa de contato deslizante 146 é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52, e uma extremidade da segunda placa de contato deslizante 148 é fixada à placa de fixação de mola 142. No entanto, esta configuração pode ser modificada da seguinte forma: uma extremidade da primeira placa de contato deslizante 146 é fixado à placa de fixação de mola 142, e uma extremidade da segunda placa de contato deslizante 148 é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal

52.

Décima Terceira Modalidade

A figura 45 é uma vista lateral que mostra uma décima terceira modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 46 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima terceira modalidade. A figura 47 é uma vista seccional parcial ampliada que mostra uma porção essencial da décima terceira modalidade.

Na décima terceira modalidade, similar à décima segunda modalidade descrita anteriormente, a placa de fixação de mola 142 é formada integral com a porção de base 54A do suporte de sustentação 54, e uma primeira mola espiral de compressão 150 e uma segunda mola espiral de compressão 152 são elasticamente dispostas entre a superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e a placa de fixação de mola 142. A mola espiral de compressão 150 consiste em uma mola voluta formada enrolando-se uma tira de aço em um formato semelhante a um barril de cerveja, e espirais individuais são engatados, por atrito, entre si. Uma mola espiral de compressão 152 consiste em uma mola espiral de compressão ordinária formada enrolando-se um fio de aço em um formato cilíndrico. A mola espiral de compressão 150 pode ter um formato semelhante a um tronco de cone ou a uma ampulheta.

Semelhantes às molas espirais de compressão 138 e 140 da décima segunda modalidade descrita anteriormente, as molas espirais de compressão 150 e 152 se estendem concêntricas entre si em alinhamento com o eixo geométrico 144. A mola espiral de compressão 152 fica situada na parte externa da mola espiral de compressão 150 e radialmente espaçada a partir da mola espiral de compressão 150. As molas espirais de compressão 150 e 152 podem ter a mesma constante de mola ou constantes de mola diferentes.

Uma das extremidades das placas de contato deslizante semielídricas 154 e 156, que são formadas por resina e funcionam como um segundo meio de geração de força de resistência, é fixada à superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 e à placa de fixação de mola 142, respectivamente. A placa de contato deslizante 154 se encontra em contato com a mola espiral de compressão 152 em seu lado superior, e a placa de contato deslizante 156 se encontra em contato com a mola espiral de compressão 152 em seu lado inferior. As placas de contato deslizante 154 e 156 se estendem ao redor do eixo geométrico 144 em uma faixa menor que 180 graus ao redor do eixo geométrico 144. As forças com as quais as placas de contato deslizante 154 e 156 pressionam radialmente a mola espiral de compressão 152 são ajustadas equivalentes a uma força com a qual os espirais da mola espiral de compressão 150 pressionam radialmente um ao outro.

Semelhantes às placas de contato deslizante 146 e 148 da décima segunda modalidade descrita anteriormente, cada uma das placas de contato deslizante 154 e 156 tem um comprimento menor que a distância L entre a porção de placa plana 52A e a placa de fixação de mola 142 no momento em que o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial, e maior que um meio da distância L. Consequentemente, mesmo quando o braço de pedal 52 estiver posicionado em sua posição inicial, as placas de contato deslizante 154 e 156 se estendem enquanto se sobrepõem entre si. As placas de contato deslizante 154 e 156 podem ser espaçadas uma em relação à outra em uma direção diferente da direção perpendicular em relação ao eixo geométrico 144; por exemplo, em uma direção horizontal, enquanto as placas de contato deslizante 154 e 156 não interferem umas às outras mesmo quando a distância L entre a porção de placa plana 52A e a placa de fixação de mola 142 se tornar curta como resultado do movimento articulado do braço de pedal 52.

As superfícies em espiral da mola espiral de compressão 150 que são engatadas, por atrito, entre si, e as superfícies cilíndricas internas das placas de contato deslizante 154 e 156 têm seu coeficiente de atrito a92 justado baixo através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático das superfícies em espiral da mola espiral de compressão 150 que são engatadas, por atrito, entre si (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático das superfícies cilíndricas internas das placas de contato deslizante 154 e 156 contra a mola espiral de compressão 152 (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Conforme mencionado anteriormente, uma força de preensão com a qual a mola espiral de compressão 150 pressiona a primeira placa de contato deslizante 146 e uma força de preensão com a qual a mola espiral de compressão 152 pressiona as placas de contato deslizante 154 e 156 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a mola espiral de compressão 152 e as placas de contato deslizante 154 e 156 é maior que a força de atrito estática máxima entre os espirais da mola espiral de compressão 150. Os espirais individuais da mola espiral de compressão 150 funcionam como um primeiro meio de geração de força de resistência uns em relação aos outros.

Desse modo, as superfícies espiraladas da mola espiral de compressão 150 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da mola espiral de compressão 152 e as superfícies das placas de contato deslizante 154 e 156 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. As placas de contato deslizante 154 e 156 também funcionam como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Conforme mencionado anteriormente, os espirais da mola espiral de compressão 150 são engatados, por atrito, entre si, e as placas de contato deslizante 154 e 156 são, em suas superfícies cilíndricas internas, engatadas, por atrito, à mola espiral de compressão 152. Consequentemente, mesmo quando uma força de pisada for imposta ao braço de pedal 52, se uma força exercida ao longo do eixo geométrico 144 entre as superfícies espiraladas engatadas por atrito da mola espiral de compressão 150 e uma força relativamente exercida ao longo do eixo geométrico 144 entre as placas de contato deslizante 154 e 156 e a mola espiral de compressão 152 forem iguais ou menores que as respectivas forças de atrito estáticas máximas entre as mesmas, os espirais da mola espiral de compressão 150 não são deslocados uns em relação aos outros, e a mola espiral de compressão 152 não é deslocada em relação às placas de contato deslizante 154 e 156. Portanto, o braço de pedal 52 não se move de modo articulado em relação ao suporte de sustentação 54.

Quando uma força exercida ao longo do eixo geométrico 144 entre as superfícies espiraladas engatadas por atrito da mola espiral de compressão 150 exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, os espirais da mola espiral de compressão 150 são deslocados ao longo do eixo geométrico 144 uns em relação aos outros; desse modo, a mola espiral de compressão 150 é deformada de modo elasticamente compressivo. Portanto, o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64 em relação ao suporte de sustentação 54.

No entanto, uma vez que a mola espiral de compressão 152 for engatada, por atrito, às placas de contato deslizante 154 e 156, os espirais da mola espiral de compressão 152 não são deslocados em relação às placas de contato deslizante 154 e 156. Consequentemente, a mola espiral de compressão 152 é compressivamente deformada enquanto comprime as porções de superfície interna semielídrica das placas de contato deslizante 154 e 156. Desse modo, neste estado, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em forças de mola das molas espirais de compressão 150 e 152 e em forças de mola associadas às deformações de compressão das placas de contato deslizante 154 e 156.

Quando uma força relativamente exercida ao longo do eixo geométrico 144 entre as placas de contato deslizante 154 e 156 e a mola espiral de compressão 152 exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, os espirais da mola espiral de compressão 152 são deslocados em relação às placas de contato deslizante 154 e 156. Desse modo, neste estado, uma vez que a mola espiral de compressão 152 for deformada de modo substancialmente compressivo sem causar deformações elásticas das placas de contato deslizante 154 e 156, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em forças de mola das molas espirais de compressão 150 e 152. Portanto, diminui-se a constante de mola de toda a mola para incitação de retorno do braço de pedal 52.

Consequentemente, da mesma forma, na décima terceira modalidade, a relação entre a força de pisada F imposta ao braço de pedal 52 por um motorista em um processo de aumento na força de pisada F a partir de 0 e o curso S do centre da superfície de pisada da porção de placa plana 52A é similar à relação descrita anteriormente na primeira modalidade; isto é, a característica F-S consiste em uma característica de flexão dupla conforme mostrado na figura 6. Da mesma forma, na décima terceira modalidade, à medida que o curso S do braço de pedal 52 aumenta, a mola espiral de compressão 152 diminui em comprimento e aumenta em diâmetro, enquanto as placas de contato deslizante 154 e 156 impedem que a mola espiral de compressão 152 aumente em diâmetro. Consequentemente, a força com a qual a mola espiral de compressão 152 pressiona as placas de contato deslizante 154 e 156 aumenta gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S em um processo de aumento e diminuição na força de pisada imposta ao braço de pedal 52 segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 17.

Desse modo, a décima terceira modalidade também opera de maneira similar àquela descrita anteriormente na décima segunda modalidade. Portanto, de acordo com a décima terceira modalidade, mesmo quando uma mola espiral de compressão que serve como o primeiro meio de incitação de retorno for uma mola voluta dotada de espirais que são engatados, por atrito, entre si, podem-se produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade.

Particularmente, de acordo com a décima terceira modalidade, similar à décima segunda modalidade descrita anteriormente, quando o curso do braço de pedal 52 se tornar um determinado valor, as extremidades de projeção das placas de contato deslizante 154 e 156 entram em contato com a placa de fixação de mola 142 e a porção de placa plana 52A do braço de pedal 52, respectivamente, contendo, assim, um movimento articulado adicional do braço de pedal 52. Portanto, o batente aberto completo pode ser eliminado ou ter seu tamanho reduzido.

De acordo com a sexta à décima terceira modalidades descritas anteriormente, o meio de incitação de retorno tem um primeiro e um segundo meio de incitação de retorno, e um primeiro e um segundo meio de geração de força de resistência se encontram em contato deslizante com o primeiro e o segundo meio de incitação de retorno, respectivamente. Desse modo, comparando-se à primeira a quinta modalidades descritas anteriormente e com a décima quarta e décima quinta modalidades que serão descritas mais adiante nas quais se proporciona apenas um único meio de incitação de retorno, pode-se aperfeiçoar o grau de liberdade no ajuste de uma característica de uma força de operação imposta ao braço de pedal 52 versus um deslocamento relativo do braço de pedal 52 em relação ao suporte de sustentação 54.

De acordo com a sexta à décima terceira modalidades descritas anteriormente, não há necessidade de interpor um membro elástico, tal como um calço, em uma região onde o suporte de sustentação 54 sustenta de modo articulado o braço de pedal 52. Desse modo, conforme comparado com a primeira a quinta modalidades descritas anteriormente, o suporte de sustentação 54 pode sustentar de modo articulado o braço de pedal 52 em uma boa condição sem o envolvimento de ações, e podem haver flutuações mitigadas da característica F-S causadas por uma ação de alavancagem do braço de pedal 52 sobre o suporte de sustentação 54.

Décima Quarta Modalidade

A figura 48 é uma vista lateral que mostra uma décima quarta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 49 é uma vista posterior parcial ampliada que mostra a décima quarta modalidade.

Na décima quarta modalidade, uma única mola espiral de torção 160, que serve como um meio de incitação de retorno, é disposta no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. A mola espiral 160 se estende ao longo do eixo geométrico 64 de tal modo que cerque o membro de eixo 62. Um primeiro membro de contato deslizante 162, que é formado por resina e funciona como um primeiro meio de geração de força de resistência, e um segundo membro de contato deslizante 164, que é formado por resina e funciona como um segundo meio de geração de força de resistência, são dispostos sob a mola espiral 160. Os membros de contato deslizante 162 e 164 são fixados sobre a superfície superior da porção de base 54A do suporte de sustentação 54 em tal estado estendido ao longo do eixo geométrico 64 e espaçado uns em relação aos outros em uma direção perpendicular ao eixo geométrico 64.

Os membros de contato deslizante 162 e 164 assumem um formato similar àquele obtido dividindo-se longitudinalmente o membro de contato deslizante 110 da oitava modalidade descrita anteriormente e têm uma primeira ranhura de contato deslizante 166 e uma segunda ranhura de contato deslizante 168, respectivamente, formadas em suas superfícies superiores e cada uma tem uma seção de quadrante. A mola espiral 160 encontrase em contato com as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 dos membros de contato deslizante 162 e 164 ao longo de todo seu comprimento e pressiona ligeiramente as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 radialmente para fora.

Como resultado das deformações elásticas circunferenciais da primeira e da segunda ranhuras de contato deslizante 166 e 168, de prefe97 rência, o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar o primeiro membro de contato deslizante 162 é relativamente alto, e o módulo elástico

K2 de uma resina utilizada para formar o segundo membro de contato deslizante 164 é menor que o módulo elástico K1 da resina utilizada para formar o primeiro membro de contato deslizante 162.

A mola espiral 160 é disposta de tal modo que, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, a mola espiral 160 é elasticamente deformada em uma direção de desenrolamento em espiral. Consequentemente, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, uma força com a qual a mola espiral 160 pressiona as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 aumenta gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre a mola espiral 160 e as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 aumentem gradualmente.

As ranhuras de contato deslizante 166 e 168 têm seus coeficientes de atrito ajustados baixos através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da primeira ranhura de contato deslizante 166 contra a mola espiral 160 (primeiro coeficiente de atrito estático ys1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da segunda ranhura de contato deslizante 168 contra a mola espiral 160 (segundo coeficiente de atrito estático ys2).

Uma força de preensão com a qual a mola espiral 160 pressiona a primeira ranhura de contato deslizante 166 e uma força de preensão com a qual a mola espiral 160 pressiona a segunda ranhura de contato deslizante 168 são substancialmente equivalente entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre a mola espiral 160 e a segunda ranhura de contato deslizante 168 é maior que a força de atrito estática máxima entre a mola espiral 160 e a primeira ranhura de contato deslizante 166.

Desse modo, uma superfície da mola espiral 160 e uma superfície da primeira ranhura de contato deslizante 166 que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície da mola espiral 160 e uma superfície da segunda ranhura de contato deslizante 168 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. A segunda ranhura de contato deslizante 168 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito estático maior se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

Conforme será compreendido a partir da descrição anterior, o dispositivo de pedal de acelerador 50 da décima quarta modalidade pode ser modelado como um dispositivo de movimento retilíneo conforme mostrado nas figuras 52 a 54.

Na décima quarta modalidade, quando um motorista impuser uma força de pisada Fp sobre o braço de pedal 52, o braço de pedal 52 tenta mover de modo articulado, a partir da posição inicial, em sentido horário ao redor do eixo geométrico 64 conforme observado na figura 48, e tenta mover à esquerda em relação ao suporte de sustentação 54 conforme observado na figura 52. No entanto, a mola espiral 160 é engatada, por atrito, na primeira e a segunda ranhuras de contato deslizante 166 e 168. Consequentemente, quando uma força exercida ao redor do eixo geométrico 64 sobre uma porção em espiral da mola espiral 160 em relação às ranhuras de contato deslizante 166 e 168 for igual ou menor que a força de atrito estática máxima entre as mesmas, o braço de pedal 52 não se move de modo substancialmente articulado conforme observado na figura 48 e, conforme mostrado na figura 52, não se move em relação ao suporte de sustentação 54.

Quando uma força exercida ao redor do eixo geométrico 64 sobre a porção em espiral da mola espiral 160 em relação à primeira ranhura de contato deslizante 166 exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, a porção em espiral da mola espiral 160 é deslocada ao redor do eixo geométrico 64 em relação à primeira ranhura de contato deslizante 166.

Consequentemente, o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64 conforme observado na figura 48 e, conforme mostrado na figura 53, se move à esquerda em relação ao suporte de sustentação 54.

No entanto, uma vez que a segunda ranhura de contato deslizante 168 for engatada, por atrito, à mola espiral 160, nesta porção de engate por atrito, a mola espiral 160 faz com que uma porção do segundo membro de contato deslizante 164 nas adjacências da segunda ranhura de contato deslizante 168 seja elasticamente deformada ao redor do eixo geométrico 64. Desse modo, neste estado, as forças de mola que tentam retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consistem em uma força de mola da mola espiral 160 e em uma força de mola associada à deformação elástica do segundo membro de contato deslizante 164.

Quando uma força exercida ao redor do eixo geométrico 64 sobre a porção em espiral da mola espiral 160 em relação à segunda ranhura de contato deslizante 168 exceder a força de atrito estática máxima entre as mesmas, conforme mostrado na figura 54, a porção em espiral da mola espiral 160 é deslocada ao redor do eixo geométrico 64 em relação à segunda ranhura de contato deslizante 168. Consequentemente, o braço de pedal 52 se move de modo articulado ao redor do eixo geométrico 64 conforme observado na figura 48 e, conforme mostrado na figura 54, se move à esquerda em relação ao suporte de sustentação 54. Desse modo, neste estado, uma vez que a mola espiral 160 falhar substancialmente em induzir a deformação elástica do segundo membro de contato deslizante 164, a força de mola que tenta retornar o braço de pedal 52 à posição inicial consiste em uma força de mola da mola espiral 160. Portanto, diminui-se a constante de mola de toda a mola para incitação de retorno do braço de pedal 52.

Consequentemente, da mesma forma, na décima quarta modalidade, a relação entre a força de pisada F imposta ao braço de pedal 52 por um motorista em um processo de aumento na força de pisada F a partir de 0 e o curso S do centre da superfície de pisada da porção de placa plana 52A é similar à relação descrita anteriormente na primeira modalidade; isto é, a

100 característica F-S consiste em uma característica de flexão dupla conforme mostrado na figura 6. Da mesma forma, na décima quarta modalidade, à medida que o curso S do braço de pedal 52 aumentar, a força com a qual a mola espiral 160 pressiona as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 dos membros de contato deslizante 162 e 164, respectivamente, aumenta gradualmente, de tal modo que as forças de atrito entre a mola espiral 160 e as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 aumentem gradualmente. Desse modo, a curva característica F-S em um processo de aumento e diminuição na força de pisada imposta ao braço de pedal 52 segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 17.

Desse modo, a décima quarta modalidade opera de maneira similar àquela descrita anteriormente na sexta modalidade, exceto pelo fato de que os membros de contato deslizante 162 e 164 se encontram em contato deslizante com a mola espiral de compressão 160 para, desse modo, ser elasticamente deformados em uma direção circunferencial pela mola espiral de compressão 160. Portanto, a décima quarta modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na sexta modalidade através do uso de uma mola espiral de compressão como um único meio de incitação de retorno assim como os dois membros de contato deslizante em contato deslizante com a mola espiral de compressão.

De acordo com a presente modalidade descrita anteriormente, o primeiro membro de contato deslizante 162 e o segundo membro de contato deslizante 164 são membros mutuamente isolados formados por diferentes materiais. No entanto, conforme mostrado nas figuras 50 e 51, o primeiro membro de contato deslizante e o segundo membro de contato deslizante podem ser formados como um único membro de contato deslizante 170. O membro de contato deslizante 170 assume um formato similar àquele do membro de contato deslizante 110 da oitava modalidade descrita anteriormente; no entanto, as ranhuras de contato deslizante 166 e 168 são espaçadas umas em relação às outras por meio de uma ranhura de separação central 172. Da mesma forma, embora não-ilustrada, a ranhura de contato deslizante 168 tem irregularidades formadas sobre a mesma, tais como fen101 das que se estendem em uma direção circunferencial. Esta configuração permite uma redução no número de componentes conforme comparado com o caso da décima quarta modalidade descrita anteriormente.

Décima Quinta Modalidade

A figura 55 é uma vista lateral que mostra uma décima quinta modalidade de um dispositivo de operação operado por pedal de acordo com a presente invenção, sendo que o dispositivo é incorporado como um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico de um automóvel. A figura 56 é uma vista posterior que mostra a décima quinta modalidade.

Na décima quinta modalidade, uma mola de placa 178, que serve como um meio de incitação de retorno, é disposta no lado posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. A mola de placa 178 tem um membro primário de mola de placa 178A tendo um grande grau de curvatura e um membro secundário de mola de placa 178B tendo um pequeno grau de curvatura. O membro primário de mola de placa 178A fica situado em um lado em direção à porção de placa plana 52A do braço de pedal 52 em relação ao membro secundário de mola de placa 178B. A porção primária de mola de placa 178A e o membro secundário de mola de placa 178B são conectados entre si em suas extremidades inferiores e sustentados de modo articulado pelo membro de eixo 62. O membro primário de mola 178A e o membro secundário de mola de placa 178B são curvados em suas porções centrais em uma direção afastada da porção de placa plana 52A, e o membro secundário de mola de placa 178B se encontra em contato com uma porção inclinada de um corpo de veículo 13 de um veículo.

Um membro de contato deslizante 180, que é formado por resina e serve como um segundo meio de geração de força de resistência é fixado sobre a superfície posterior da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52. Uma porção de extremidade superior do membro primário de mola de placa 178A é engatada, por atrito, ao membro de contato deslizante 180. Uma porção de extremidade superior do membro secundário de mola de placa 178b é engatada, por atrito, a uma superfície externa do membro pri102 mário de mola de placa 178A nas adjacências da extremidade superior da porção primária de mola de placa 178A. Consequentemente, o membro secundário de mola de placa 178B funciona como um primeiro meio de geração de força de resistência.

Como resultado das deformações elásticas do membro secundário de mola de placa 178B e do membro de contato deslizante 180 ao longo da direção longitudinal da porção de placa plana 52A do braço de pedal 52, o módulo elástico K1 de um material usado para formar o membro secundário de mola de placa 178B é relativamente alto, e o módulo elástico K2 de uma resina utilizada para formar o membro de contato deslizante 180 é ajustado menor que o módulo elástico K1 de uma resina utilizada para formar o membro secundário de mola de placa 178B.

A superfície do membro de contato deslizante 180 que é engatada, por atrito, ao membro primário de mola de placa 178A e às superfícies das porções de extremidade superior dos membros primários e secundários de mola de placa 178A e 178B que são engatadas, por atrito, entre si têm seu coeficiente de atrito ajustado baixo através do recebimento de um tratamento superficial, tal como um revestimento de Teflon (marca registrada). Particularmente, o coeficiente de atrito estático da superfície do membro de contato deslizante 180 contra o membro primário de mola de placa 178A (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) é ajustado menor que o coeficiente de atrito estático da superfície do membro secundário de mola de placa 178B contra o membro primário de mola de placa 178A (segundo coeficiente de atrito estático ps2).

Uma força de preensão com a qual o membro secundário de mola de placa 178B pressiona o membro primário de mola de placa 178A e uma força de preensão com a qual o membro primário de mola de placa 178A pressiona o membro de contato deslizante 180 são substancialmente equivalentes entre si. Consequentemente, a força de atrito estática máxima entre o membro primário de mola de placa 178A e o membro de contato deslizante 180 é maior que a força de atrito estática máxima entre o membro

103 secundário de mola de placa 178B e o membro primário de mola de placa

178A.

Desse modo, uma superfície do membro secundário de mola de placa 178B e uma superfície do membro primário de mola de placa 178A que são engatadas, por atrito, entre si definem um primeiro par de superfícies de atrito que serve para gerar uma primeira força de resistência por meio de uma força de atrito. Uma superfície do membro primário de mola de placa 178A e uma superfície do membro de contato deslizante 180 que são engatadas, por atrito, entre si definem um segundo par de superfícies de atrito que serve para gerar uma segunda força de resistência por meio de uma força de atrito. O membro de contato deslizante 180 também funciona como um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito com coeficiente de atrito maior se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação ao suporte de sustentação 54.

À medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta como resultado do braço de pedal 52 sendo pisado, as forças de mola do membro primário de mola de placa 178A e do membro secundário de mola de placa 178B aumentam gradualmente. Consequentemente, à medida que o ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial aumenta, uma força com a qual o membro primário de mola de placa 178A pressiona o membro de contato deslizante 180 e uma força force com a qual o membro secundário de mola de placa 178B pressiona o membro primário de mola de placa 178A aumentam gradualmente; desse modo, uma força de atrito entre o membro primário de mola de placa 178A e o membro de contato deslizante 180 e uma força de atrito entre o membro secundário de mola de placa 178B e o membro primário de mola de placa 178A aumentam gradualmente.

Desse modo, a décima quinta modalidade opera de maneira similar àquela descrita anteriormente na décima quarta modalidade, exceto pelo fato de que a força de mola da mola de placa 178 é diretamente exercida sobre o membro de contato deslizante 180 e que a porção de extremida104 de distai do membro primário de mola de placa 178A induz a deformação de cisalhamento do membro de contato deslizante 180. Portanto, a décima quinta modalidade pode produzir ações e efeitos similares àqueles descritos anteriormente na décima quarta modalidade através do uso de uma mola de placa como o meio de incitação de retorno.

Particularmente, de acordo com a décima quinta modalidade, a taxa de aumento na força com a qual o membro secundário de mola de placa 178B pressiona o membro primário de mola de placa 178A e na força com a qual o membro primário de mola de placa 178A pressiona o membro de contato deslizante 180, em associação ao aumento no ângulo de movimento articulado do braço de pedal 52 a partir da posição inicial, é maior que a taxa descrita anteriormente na décima quarta modalidade. Portanto, a curva característica F-S da décima quinta modalidade segue uma curva de histerese conforme mostrado na figura 35.

De acordo com a décima quarta e a décima quinta modalidades, um único meio de incitação de retorno é suficiente. Desse modo, conforme comparado às configurações da primeira à décima terceira modalidades descritas anteriormente, o número de componentes necessários pode ser reduzido, de tal modo que a estrutura do dispositivo de operação operado por pedal possa ser simplificada.

De acordo com a décima quarta e a décima quinta modalidade, similares a sexta a décima terceira modalidades descritas anteriormente, não há necessidade de interpor um membro elástico, tal como um calço, em uma região onde o suporte de sustentação 54 sustenta de modo articulado o braço de pedal 52. Desse modo, conforme comparado à primeira a quinta modalidades descritas anteriormente, o suporte de sustentação 54 pode sustentar de modo articulado o braço de pedal 52 em uma condição boa sem o envolvimento de ações, e podem haver flutuações mitigadas da característica F-S induzidas por uma ação de alavancagem do braço de pedal 52 sobre o suporte de sustentação 54.

Muito embora a presente invenção tenha sido descrita em detalhes com referência à modalidade particular anterior, tornar-se-á aparente

105 aos indivíduos versados na técnica que a presente invenção não se limita a estas, porém, pode ser incorporada em várias outras formas sem que se divirja do escopo da invenção.

Por exemplo, na sexta à décima terceira modalidades descritas anteriormente, o meio de incitação de retorno tem um primeiro e um segundo meio de incitação de retorno, e o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência se encontram em contato deslizante com o primeiro e o segundo meio de incitação de retorno, respectivamente. No entanto, além do primeiro e do segundo meio de incitação de retorno, um meio de incitação de retorno auxiliar que não se encontra em contato deslizante com o primeiro e segundo meio de incitação de retorno pode ser proporcionado. De modo semelhante, na décima quarta e décima quinta modalidades descritas anteriormente, um meio de incitação de retorno auxiliar pode ser proporcionado além do meio de incitação de retorno em contato deslizante com o primeiro e segundo meios de geração de força de resistência.

Na primeira à décima quinta modalidades descritas anteriormente, à medida que uma força de operação imposta ao braço de pedal 12 ou 50 aumentar, uma força de preensão entre os membros em contato de atrito deslizante entre si da primeira e da segunda porções de atrito deslizantes aumenta. No entanto, à medida que uma força de operação imposta ao braço de pedal 12 ou 50 aumentar, apenas uma força de preensão entre os membros em contato de atrito deslizante entre si da segunda porção de atrito deslizante pode aumentar.

Na sexta à décima quinta modalidades descritas anteriormente, por meio do coeficiente de atrito estático do primeiro meio de geração de força de resistência contrária ao meio de incitação de retorno (primeiro coeficiente de atrito estático ps1) sendo ajustado menor que o coeficiente de atrito estático do segundo meio de geração de força de resistência contrária ao meio de incitação de retorno (segundo coeficiente de atrito estático ps2), a força de atrito estática máxima entre o meio de incitação de retorno e o primeiro meio de geração de força de resistência se torna maior que a força de atrito estática máxima entre o meio de incitação de retorno e o coeficiente

106 atrito estático do segundo meio de geração de força de resistência. No entanto, podem-se empregar quaisquer meios desde que a força de atrito estática máxima entre o meio de incitação de retorno e o primeiro meio de geração de força de resistência seja menor que a força de atrito estática máxima entre o meio de incitação de retorno e o coeficiente atrito estático do segundo meio de geração de força de resistência. Portanto, por exemplo, o primeiro coeficiente de atrito estático ps1 pode ser ajustado igual ou maior que o segundo coeficiente de atrito estático ps2, desse modo, uma força de preensão entre o meio de incitação de retorno e o primeiro meio de geração de força de resistência se torna menor que uma força de preensão entre o meio de incitação de retorno e o coeficiente de atrito estático do segundo meio de geração de força de resistência.

Na sexta a décima quinta modalidades descritas anteriormente, o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência se encontram em contato deslizante com o primeiro e o segundo meio de incitação de retorno, respectivamente. No entanto, essas modalidades podem ser modificadas conforme mostrado na figura 57 que mostra um exemplo de modificação do modelo mostrado nas figuras 21 a 23. De modo específico, essas modalidades podem ser modificadas da seguinte forma: o primeiro meio de incitação de retorno 56 e o segundo meio de incitação de retorno 58 são dotados de porções de deformação elástica menos fácil 56A e 58A, respectivamente, que não deformadas de modo substancialmente elástico em uma direção de incitação de retorno, e o primeiro meio de geração de força de resistência 70A e o segundo meio de geração de força de resistência 70B se encontram em contato deslizante com as porções de deformação elástica menos fácil 56A e 58A, respectivamente, sem que estejam em contato deslizante com as respectivas porções de deformação elástica fácil.

De modo semelhante, na décima quarta e décima quinta modalidades descritas anteriormente, o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência se encontram em contato deslizante com um único meio de incitação de retorno. No entanto, essas modalidades podem ser modificadas conforme mostrado na figura 58 que mostra um exemplo de modifica107 ção mostrado nas figuras 52 a 54. De modo específico, essas modalidades podem ser modificadas da seguinte forma: o meio de incitação de retorno 160 é dotado de uma porção de menor facilidade de deformação elástica 160A, que não é deformada de modo substancialmente elástico em uma direção de incitação de retorno, e o primeiro meio de geração de força de resistência 70A e o segundo meio de geração de força de resistência 70B se encontram em contato deslizante com as respectivas regiões diferentes da porção de menor facilidade de deformação elástica 160A sem que estejam em contato deslizante com as respectivas porções de deformação elástica fácil.

Nas modalidades descritas anteriormente, excluindo a décima terceira e a décima quinta modalidades, o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência têm estruturas de contato deslizante similares. No entanto, visto que o primeiro e o segundo meio de geração de força de resistência podem ter diferentes estruturas de contato deslizante, o primeiro meio de geração de força de resistência de uma determinada modalidade e o segundo meio de geração de força de resistência de outra modalidade podem ser combinados.

Nos dispositivos de operação operados por pedal das modalidades descritas anteriormente, uma característica de uma entrada de operação ao elemento de operação versus um deslocamento relativo do elemento de operação consiste em uma característica de flexão dupla. No entanto, o dispositivo de operação da presente invenção pode ter uma característica de três ou mais flexões dotadas de três ou mais pontos de flexão.

Nas modalidades descritas anteriormente, uma característica de flexão dupla em um processo de aumento no deslocamento relativo do braço de pedal 12 e uma característica de flexão dupla em um processo de redução no deslocamento relativo do braço de pedal 12 são iguais exceto pelo fato de que as inclinações da relação entre a entrada de operação e o deslocamento relativo do elemento de operação no processo de aumento e no processo de redução são invertidas entre si. No entanto, por exemplo, uma característica em um processo de aumento no deslocamento relativo e uma

108 característica em um processo de redução no deslocamento relativo podem ser ajustadas diferentes entre si por meio do fornecimento de anisotropia ao tratamento superficial de superfícies de atrito ou utilização de diferentes superfícies de atrito entre um processo de aumento no deslocamento relativo e um processo de redução no deslocamento relativo.

Nas modalidades descritas anteriormente, o deslocamento relativo do elemento de operação se encontra sob a forma de movimento articulado ou movimento retilíneo, porém, pode estar sob a forma de rotação. Pode-se proporcionar um batente para evitar outros deslocamentos relativos do elemento de operação quando uma entrada de operação ao elemento de operação se tornar um valor de referência ou superior.

Nas modalidades descritas anteriormente, o coeficiente de atrito entre duas superfícies de atrito se torna diferente entre os pares de superfícies de atrito através do emprego de diferentes tratamentos superficiais de calços ou similares. No entanto, os coeficientes de atrito entre duas superfícies de atrito podem se tornar diferentes entre os pares de superfícies de atrito através do emprego de diferentes cargas para materiais usados para formar as superfícies de atrito ou através do emprego de diferentes áreas de contato no caso onde os materiais de atrito recebem o mesmo tratamento superficial.

As modalidades descritas anteriormente obtêm a característica de flexão dupla supramencionada por meio do primeiro e do segundo par de superfícies de atrito assim como o elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito se mova em associação ao deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14. No entanto, o dispositivo operacional da presente invenção pode obter a característica de flexão dupla supramencionada através do uso de uma força controlável.

Por exemplo, uma força de preensão com a qual um membro de atrito de um par de superfícies de atrito pressiona o outro membro de atrito pode ser controlada através do uso de uma força eletromagnética, e uma força de resistência contrária ao deslocamento relativo do elemento de ope109 ração pode ser gerada através do isso de uma força eletromagnética sem a utilização dos pares de superfícies de atrito. Da mesma forma, ao menos um entre o primeiro e o segundo par de superfícies de atrito pode ser substituído por um dispositivo de geração de força de resistência que emprega um elemento piezoelétrico. Esses exemplos de modificação podem ser configurados da seguinte forma: detecta-se o deslocamento relativo do elemento de operação, e, com base no deslocamento relativo detectado, a força de preensão é controlada de modo que se obtenha a característica com múltiplas flexões descrita anteriormente.

Nas modalidades descritas anteriormente, um membro de atrito que forma uma superfície de atrito do segundo par de superfícies de atrito é integral com um elemento de deslocamento que permite, através de sua deformação elástica, que o segundo par de superfícies de atrito se mova em associação com o deslocamento relativo do braço de pedal 12 em relação à carcaça de suporte 14; isto é, o membro de atrito e o elemento de deslocamento são proporcionados como um membro único, tal como o segundo calço 32B. No entanto, o membro de atrito que forma uma superfície de atrito do segundo par de superfícies de atrito, e o elemento de deslocamento podem ser formados como membros separados. Na modalidade descrita anteriormente, o meio de incitação de retorno exerce uma força de incitação de retorno ao braço de pedal 12 por meio de uma força de mola. No entanto, a força de incitação de retorno pode ser exercida ao elemento de operação por meio de uma força magnética de um ímã permanente ou por uma força eletromagnética.

Nas modalidades descritas anteriormente, o dispositivo de operação operado por pedal consiste em um dispositivo de pedal de acelerador do tipo acelerador eletrônico. No entanto, o dispositivo de operação da presente invenção pode ser configurado como outros dispositivos de operação operados por pedal de um veículo, tal como um automóvel; por exemplo, um dispositivo de pedal de freio do tipo frenagem eletrônica, a dispositivo de pedal de acelerador operado por cabos, e um dispositivo de pedal de freio conectado a um cilindro mestre. Neste caso, o meio de detecção que serve

110 para detectar a magnitude da operação do motorista do elemento de operação pode ser eliminado. Uma configuração similar à configuração do dispositivo de operação operado por pedal de cada uma das modalidades descritas anteriormente pode ser aplicada a um dispositivo de operação manualmente operado em um veículo, tal como um automóvel. Particularmente, no caso onde o dispositivo de operação da presente invenção é aplicado a um dispositivo de pedal de freio, enquanto se assegura uma sensação de pisar no estágio inicial de pisada, pode-se evitar que uma força de frenagem seja desnecessariamente gerada, facilitando, assim, o controle de uma força de frenagem no momento quando a força de frenagem começa a se tornar eficaz. Da mesma forma, pode-se estabilizar uma força de frenagem no momento quando o pedal de freio for suavemente pisado. Em uma situação que exige uma força de frenagem forte, pode-se assegurar uma força de frenagem necessária por meio de uma pisada forte em um pedal de freio.

Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50) que compreende:

   um elemento de operação (15; 52) a ser operado com o pé, um meio de suporte (14; 54) que serve para sustentar o elemento de operação (15; 52) de tal modo que o elemento de operação (15; 52) possa ser submetido a um deslocamento relativo em relação ao meio de suporte (14; 54);

   um meio de incitação de retorno (16, 18; 56, 58; 160; 178) que serve para incitar o elemento de operação (15; 52) em uma direção oposta à direção na qual a magnitude de operação do elemento de operação (15; 52) aumenta, caracterizado por:

   um primeiro meio de geração de força de resistência (12A, 32A; 42A; 44A; 46A; 70A; 100; 110; 134; 146; 154; 166; 178B) que serve para gerar, em um momento do deslocamento relativo do elemento de operação (15; 52), uma primeira força de resistência contrária ao deslocamento relativo por meio de uma força de atrito de uma primeira porção de atrito deslizante e uma força de mola de uma primeira porção de deformação elástica; e um segundo meio de geração de força de resistência (12A, 32B; 42B; 44B; 46B; 70B; 100; 110; 136; 148; 156; 168; 180) que serve para gerar, em um momento do deslocamento relativo do elemento de operação, uma segunda força de resistência contrária ao deslocamento relativo por meio de uma força de atrito de uma segunda porção de atrito deslizante e uma força de mola de uma segunda porção de deformação elástica, em que uma força de atrito estática máxima da segunda porção de atrito deslizante é maior que a força de atrito da primeira porção de atrito deslizante, e a segunda porção de deformação elástica tem uma região em que o módulo elástico da segunda porção de deformação elástica é menor que o módulo da primeira porção de deformação elástica.
2. 2. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, mesmo quando uma força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) variar em

   13/09/2018, pág. 6/14 uma faixa não maior que uma força de operação que corresponde à força de atrito estática máxima da primeira porção de atrito deslizante, o elemento de operação não é submetido ao deslocamento em tal extensão para ser sensível por um operador.

   5
3. 3. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a característica da relação entre uma força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) e um deslocamento relativo do elemento de operação consiste em uma característica de flexão dupla tendo um primeiro ponto de flexão, e

   10 um segundo ponto de flexão no qual a força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) é maior que a força de operação no primeiro ponto de flexão, e a força de operação no primeiro ponto de flexão é igual à metade ou superior à força de operação no segundo ponto de flexão.
4. 4. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50) de acordo

   15 com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um meio de detecção de magnitude de operação (20; 68) que serve para detectar a magnitude de operação do elemento de operação (15; 52) através de um operador, em que o meio de detecção de magnitude de operação detecta um deslocamento relativo do elemento de ope20 ração (15; 52) igual ou maior que um valor de referência predefinido, e o valor de referência é ajustado a um deslocamento relativo no segundo ponto de flexão ou superior.
5. 5. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de

   25 que uma razão entre uma quantidade de alteração no deslocamento relativo e uma quantidade de alteração na força de operação, em uma região em que a força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) é maior que a força de operação no segundo ponto de flexão, é maior que uma razão entre uma quantidade de alteração no deslocamento relativo e uma

   30 quantidade de alteração na força de operação, em uma região em que a força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) é maior que a

   Petição 870180129899, de 13/09/2018, pág. 7/14 força de operação no primeiro ponto de flexão e igual ou menor que a força de operação no segundo ponto de flexão.
6. 6. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, à medida que a força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) aumenta, ao menos uma força de preensão entre os membros em contato deslizante entre si da segunda porção de atrito deslizante aumenta.
7. 7. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a força de preensão aumenta com a força de operação imposta ao elemento de operação (15; 52) através da ação de uma força de incitação do meio de incitação de retorno entre os membros em contato deslizante entre si da segunda porção de atrito deslizante.
8. 8. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação (15; 52) e o meio de suporte (14; 54) e se encontra em contato deslizante com o outro entre o elemento de operação (15; 52) e o meio de suporte (14; 54), formando, assim, a primeira porção de atrito deslizante, e o segundo meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação e o meio de suporte e se encontra em contato deslizante com o outro entre o elemento de operação e o meio de suporte (14; 54), formando, assim, a segunda porção de atrito deslizante.
9. 9. Dispositivo de operação operado por pedal (10; 50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o meio de incitação de retorno tem um primeiro e um segundo meio de incitação de retorno (92, 94; 106, 108; 118, 120; 128, 130; 138, 140; 150, 152); o primeiro meio de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação (15; 52) e o meio de suporte (14; 54) e se encontra em contato deslizante com o primeiro meio de incitação de retorno, formando, assim, a primeira porção de atrito deslizante; e o segundo meio
10. 13/09/2018, pág. 8/14 de geração de força de resistência é sustentado por um entre o elemento de operação (15; 52) e o meio de suporte e se encontra em contato deslizante com o segundo meio de incitação de retorno, formando, assim, a segunda porção de atrito deslizante.

    Petição 870180129899, de 13/09/2018, pág. 9/14

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