(57)【要約】【課題】  発熱の少ない簡単な構造で、自動車の被操作部材の操作力の大きさを制御する。【解決手段】  上端を支軸１５で揺動自在に支持されたアクセルペダル１１のペダル本体１２の裏面に、回転軸１９ａに錘２１を固定したモータ１９を、回転軸１９ａがアクセルペダル１１の揺動に伴って傾くように取り付ける。モータ１９を駆動して錘２１を回転させると、ジャイロ効果によりアクセルペダル１１を所定の操作位置に保持する保持力が発生して該アクセルペダル１１の位置が変化し難くなることで、運転者がアクセルペダル１１を一定の位置に保持する負担を軽減することができる。またモータ１９の回転数を変化させることで前記保持力の大きさを任意に制御することが可能であるだけでなく、モータ１９は殆ど無負荷で回転するために発熱量を小さく抑えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作によって被操作部材（１１，２５）を支軸（１５）まわりに揺動させる車両用操作装置において、
回転軸（１９ａ）に錘（２１）を固定したモータ（１９）を、前記回転軸（１９ａ）が前記被操作部材（１１，２５）の揺動に伴って傾くよう該被操作部材（１１，２５）に取り付け、
前記モータ（１９）を駆動して前記錘（２１）を回転させることで、前記被操作部材（１１，２５）を所定の操作位置に保持する保持力を発生させることを特徴とする車両用操作装置。
【請求項２】
前記被操作部材はアクセルペダル（１１）であり、車速検出手段（Ｓｖ）で検出した車速に応じて前記モータ（１９）の回転数が増加することを特徴とする、請求項１に記載の車両用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操作によって被操作部材を支軸まわりに揺動させる車両用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアクセルペダルのペダル軸に電磁ブレーキおよび電動モータを接続し、電磁ブレーキおよび電動モータで運転者の操作と逆方向の荷重を発生させることで、アクセルペダルの操作フィーリングを変化させるものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００５−２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、電動モータで運転者の操作に抵抗する荷重を発生させる場合に、アクセルペダルの位置が停止した状態では、モータが回転せずにトルクを発生することで発熱するため、特別の冷却手段を設けないとモータが劣化する可能性がある。また電磁ブレーキで運転者の操作に抵抗する荷重を発生させる場合についても、電磁ブレーキが摩擦熱で発熱するために特別な冷却手段が必要となる問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、発熱の少ない簡単な構造で、自動車の被操作部材の操作力の大きさを制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者の操作によって被操作部材を支軸まわりに揺動させる車両用操作装置において、回転軸に錘を固定したモータを、前記回転軸が前記被操作部材の揺動に伴って傾くよう該被操作部材に取り付け、前記モータを駆動して前記錘を回転させることで、前記被操作部材を所定の操作位置に保持する保持力を発生させることを特徴とする車両用操作装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記被操作部材はアクセルペダルであり、車速検出手段で検出した車速に応じて前記モータの回転数が増加することを特徴とする車両用操作装置が提案される。
【０００７】
尚、実施の形態のアクセルペダル１１およびステアリングレバー２５は本発明の被操作部材に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、回転軸に錘を固定したモータを、回転軸が被操作部材の揺動に伴って傾くよう該被操作部材に取り付けたので、モータを駆動して錘を回転させると、ジャイロ効果により被操作部材を所定の操作位置に保持する保持力が発生して該被操作部材の位置が変化し難くなることで、運転者が被操作部材を一定の位置に保持する負担を軽減することができる。またモータの回転数を変化させることで前記保持力の大きさを任意に制御することが可能であるだけでなく、モータは殆ど無負荷で回転するために発熱量を小さく抑えることができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、被操作部材がアクセルペダルであり、車速検出手段で検出した車速に応じてモータの回転数を増加させるので、例えば車両が高速道路を所定値以上の車速でクルージングしているような場合に、アクセルペダルの位置を安定させて運転者の負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は自動車アクセルペダルの正面図（図２の１−１線矢視図）、図２は図１の２方向矢視図、図３はジャイロ効果の説明図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、自動車のアクセルペダル１１は、運転者の足裏で操作される板状のペダル本体１２と、ペダル本体１２の裏面に下端を固定され、上端がダッシュボードロア１３に設けたブラケット１４に車体左右方向に延びる支軸１５を介して前後揺動自在に枢支された支持アーム１６と、ブラケット１４に設けられて支軸１５の回転角（つまりアクセルペダル１１の踏込み量）を検出するポテンショメータ１７と、支持アーム１６を後方（運転者側）に向けて付勢するリターンスプリング１８とを備える。
【００１３】
ペダル本体１２の裏面にはモータ１９が４本のボルト２０…で固定されており、モータ１９の回転軸１９ａに円板状の錘２１が固定される。モータ１９および錘２１は、ペダル本体１２の裏面にボルト２２…で固定したカバー２３で覆われる。モータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１は、支軸１５の軸線Ｌ２と略直交しており、運転者の操作によりアクセルペダル１１のペダル本体１２が支軸１５まわりに揺動すると、モータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１の傾きが変化するようになっている。
【００１４】
電子制御ユニットＵは、車速を検出する車速検出手段Ｓｖからの信号を受け、モータ１９の回転数を制御する。具体的には、検出した車速が所定値以上の場合にモータ１９を回転させるとともに、その車速の増加に応じてモータ１９の回転数を増加させる。
【００１５】
図３はモータ１９および錘２１を示しており、錘は矢印Ａで示す方向に回転しているときには、いわゆるジャイロ効果が発生する。例えば、回転軸１９ａの軸線Ｌ１を外力によって矢印Ｂ方向に傾けようとすると、ジャイロ効果によって回転軸１９ａの軸線Ｌ１を元の状態に保とうとして外力に抵抗するとともに、前記矢印Ｂ方向と直交する矢印Ｂ′方向に回転軸１９ａを倒そうとする力が発生する。逆に、回転軸１９ａの軸線Ｌ１を外力によって矢印Ｃ方向に傾けようとすると、ジャイロ効果によって回転軸１９ａの軸線Ｌ１を元の状態に保とうとして外力に抵抗するとともに、前記矢印Ｃ方向と直交する矢印Ｃ′方向に回転軸１９ａを倒そうとする力が発生する。
【００１６】
従って、図２において、運転者がアクセルペダル１１を矢印方向に踏み込んだり、踏み戻したりすると、ペダル本体１２が支軸１５まわりに揺動することで、ペダル本体１２に設けたモータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１の傾きが変化する。このとき、モータ１９が駆動されて錘２１が回転していると、そのジャイロ効果によってモータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１の傾きを保持しようとする力が作用する。モータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１の傾きを保持するということは、ペダル本体１２の傾きを保持するということであるから、アクセルペダル１１は運転者の足の踏込みあるいは踏み戻しに対して移動し難くなり、その位置が安定する。
【００１７】
自動車が高速道路を所定値以上の速度でクルージングしていることを車速検出手段Ｓｖで検出すると、電子制御ユニットＵがモータ１９を駆動して錘２１を回転させるので、アクセルペダル１１の位置が安定して運転者の操作負担が軽減される。しかも車速が増加するのに応じてモータ１９の回転数が増加するので、高速走行時ほどアクセルペダル１１の位置を安定させることができる。
【００１８】
このように、本実施の形態によれば、モータ１９の回転数を変化させることで前記保持力の大きさを任意に制御することが可能であるだけでなく、錘２１を回転させるだけのモータ１９は殆ど無負荷であるため、その発熱量を小さく抑えることができる。
【００１９】
尚、モータ１９が駆動されているときに回転軸１９ａの軸線Ｌ１を傾けると、その傾けた方向に対して直交する方向に回転軸１９ａの軸線Ｌ１を倒そうとする力が発生するが（図３のＢ′およびＣ′参照）、その力は図２において紙面に垂直な方向の力であるために支軸１５およびブラケット１４を介してダッシュボードロア１３に支持され、アクセルペダル１１の操作力に影響を及ぼすことはない。
【００２０】
次に、図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００２１】
第２の実施の形態の被操作装置は、ステアバイワイヤ装置においてステアリングホイールの代わりに用いられるステアリングレバー２５に関する。センターコンソール２６の内部に車体前後方向に配置された支軸１５にステアリングレバー２５が枢支されており、運転者はステアリングレバー２５のグリップ２５ａを握って左右に倒すことで、ステアリング装置を左右に転舵する信号を出力する。ステアリングレバー２５がセンターコンソール２６を貫通する開口は、可撓性を有するブーツ２７で覆われる。
【００２２】
ステアリングレバー２５の内部には、回転軸２９ａに錘３１を固定したモータ１９が、その回転軸を上下方向に向けて収納される。この実施の形態においても、モータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１は、支軸１５の軸線Ｌ２に対して直交している。
【００２３】
しかして、この実施の形態によっても、モータ１９を駆動して錘２１を回転させることでジャイロ効果を発揮させ、ステアリングレバー２５を任意の位置で動きにくいように保持することができる。従って、直進走行中や高速走行中にモータ１９を駆動すれば、ステアリングレバー２５をニュートラル位置に保持して直線安定性を高めたり、ステアリングレバー２５の急激な操作を防止して車両挙動の乱れを防止したりすることができ、また定常旋回中にモータ１９を駆動すれば、ステアリングレバー２５を操作位置に保持して運転者の操作負担を軽減することができる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２５】
例えば、実施の形態では、モータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１が、アクセルペダル１１あるいはステアリングレバー３５の支軸１５の軸線Ｌ２に対して直交しているが、軸線Ｌ１は必ずしも軸線Ｌ２に対して直交している必要はなく、アクセルペダル１１あるいはステアリングレバー３５の操作に伴ってモータ１９の回転軸１９ａの軸線Ｌ１の傾きが変化するように配置されていれば良い。
【００２６】
また第１の実施の形態において、電子制御ユニットＵにナビゲーション装置を接続し、アクセルペダル１１を頻繁に操作する必要がある山岳路や渋滞路ではモータ１９を停止させてアクセルペダル１１を移動し易くし、逆に高速道路や交通量の少ない道路ではモータ１９を駆動してアクセルペダル１１を移動し難くしても良い。
【００２７】
また自車前方の障害物をレーダー装置等で検知し、検知した障害物との衝突を回避するためにアクセルペダル１１やステアリングレバー２５の急激な操作が必要になった場合に、モータ１９を停止させてアクセルペダル１１やステアリングレバー２５を移動し易くしても良い。
【００２８】
また本発明の被操作部材は実施の形態のアクセルペダル１１およびステアリングレバー２に限定されるものではない。一例として、第２の実施の形態のレバーを前後方向に揺動自在とし、スロットルレバーとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態に係る自動車アクセルペダルの正面図（図２の１−１線矢視図）
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】ジャイロ効果の説明図
【図４】第２の実施の形態に係る自動車のステアリングレバーの斜視図
【符号の説明】
【００３０】
１１      アクセルペダル（被操作部材）
１５      支軸
１９      モータ
１９ａ    回転軸
２１      錘
２５      ステアリングレバー（被操作部材）
Ｓｖ      車速検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010015388.tif 000005
【図４】
2010015388.tif 000006