(57)【要約】【課題】  高い加工精度を必要とせず、また、部品点数も比較的少なくて安価に製造可能な回転抵抗装置を提供すること。【解決手段】  回転抵抗装置１０が、所定の軸線Ｏを中心とした中空部１２ａを有する円筒状のハウジング１２、１２ｂと、軸線Ｏに沿って延び同軸線Ｏを中心として回転自在にハウジングに支持された軸体１４と、ハウジング１２、１２ｂ内に軸体１４と共に軸線を中心として両方向に回転自在に配設された回転子２０と、ハウジング１２、１２ｂの内周面に接触可能に回転子２０の外周面に取付けられたバネ部材２２とを具備し、軸線Ｏに関するハウジング１２、１２ｂの内周面の半径は、回転子２０の回転方向の何れか一方に次第に小さくなるように形成されている。【選択図】      図１
2006183799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線を中心とした中空部を有する円筒状のハウジングと、
前記軸線に沿って延び同軸線を中心として回転自在に前記ハウジングに支持された軸体と、
前記ハウジング内に前記軸体と共に前記軸線を中心として両方向に回転自在に配設された回転子と、
前記ハウジングの内周面に接触可能に前記回転子の外周面に取付けられたバネ部材とを具備し、
前記軸線に関する前記ハウジングの内周面の半径は、前記回転子の回転方向の何れか一方に次第に小さくなるように形成されている回転抵抗装置。
【請求項２】
車体に固定されたブラケットを介して回転自在に支持されたペダルアームと、
前記ペダルアームの一端に取着され使用者の足により踏み込まれるパッドと、
前記ペダルアームの他端に係合する感知レバーを有し前記ペダルアームの回転位置または踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサと、
ペダルアームを休止位置へ復帰させるリターンスプリングと、
請求項１に記載の回転抵抗装置とを具備し、
前記ペダルアームが前記軸体に連結されて成るアクセルペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のアクセルペダル等に用いる回転抵抗装置であって、特に回転方向によって抵抗にヒステリシスを生じるようにした回転抵抗装置および該回転抵抗装置を備えたペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアクセルペダル装置は、車体等に固定されるケース、ケース内に回転自在に配設される回転子、回転子に連結されるペダルアーム、ペダルアームとケースとの間に配設ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリング、ペダルアームの回転位置を検出するアクセルポジションセンサ等が設けられている。また、アクセルペダル装置では、運転者の操作性等を考慮して、アクセルペダルを踏み込むときと、戻すときとでアクセルペダルの動作に要する踏力を異なる経路に従って発生させるヒステリシスを生じさせ回転抵抗装置が設けられている。特許文献１には、こうしたアクセルペダル装置の一例が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたペダル装置では、ペダルアームに連結された回転体の傾斜面と、ケース内で前記回転体に向けて軸方向にコイルバネにより付勢され前記回転体の傾斜面に接触する傾斜面を有した移動体とを具備して、前記ペダルアームを操作することにより、前記回転体が回転したときに、前記移動体を前記コイルバネの付勢力に抗して軸方向に移動させるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５１７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたペダル装置では、互いに相対動作する２つの傾斜面に作用する摩擦力によって踏力にヒステリシスを持たせるようにしているが、傾斜面が互いに接触しながら摺動するがカム面として作用するために、傾斜面には高い加工精度が要求され、また、部品点数も多くなっている。
【０００６】
そこで、本発明はこうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、高い加工精度を必要とせず、また、部品点数も比較的少なくて安価に製造可能な回転抵抗装置を提供することを目的としている。
更に、本発明は、該回転抵抗装置を備えたペダル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、所定の軸線を中心とした中空部を有する円筒状のハウジングと、前記軸線に沿って延び同軸線を中心として回転自在に前記ハウジングに支持された軸体と、前記ハウジング内に前記軸体と共に前記軸線を中心として両方向に回転自在に配設された回転子と、前記ハウジングの内周面に接触可能に前記回転子の外周面に取付けられたバネ部材とを具備し、前記軸線に関する前記ハウジングの内周面の半径は、前記回転子の回転方向の何れか一方に次第に小さくなるように形成されている回転抵抗装置を要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、車体に固定されたブラケットを介して回転自在に支持されたペダルアームと、前記ペダルアームの一端に取着され使用者の足により踏み込まれるパッドと、前記ペダルアームの他端に係合する感知レバーを有し前記ペダルアームの回転位置または踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサと、ペダルアームを休止位置へ復帰させるリターンスプリングと、請求項１に記載の回転抵抗装置とを具備し、前記ペダルアームが前記軸体に連結されて成るアクセルペダル装置を要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、回転子が第１の方向へ回転するときは、前記ハウジングの内周面が前記回転子の第１の方向に向かって次第に半径が小さくなるように形成されているので、バネ部材は、次第に圧縮されハウジングの内周面により半径方向内側へ付勢される。従って、前記バネ部材を半径方向内側へ付勢するための負荷、および、バネ部材とハウジングの内周面との間に作用する摩擦力に基づく負荷が、回転子の第１の方向への回転量に概ね比例して増加し、従って回転抵抗もまた増加する。反対に回転子が第２の方向に回転するときは、バネ部材が拡がろうとする力は、回転子を第２の方向に回転するように作用するために、回転抵抗が小さくなる。
【００１０】
バネ部材は、回転子が第１の方向に回転するときに、ハウジングの内周面との接触を通じて圧縮され、回転子の第１の方向への回転に抵抗する。反対に、回転子が第２の方向に回転するときには、ハウジングの内周面に対して回転子を第２の方向に付勢する。このように本発明によれば、回転子が第１の方向に回転するときと第２の方向に回転するときとで、回転子の回転方向に対するバネ部材が発生する力の方向が逆向きになることを利用して、回転子に作用する抵抗を変えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図５を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
先ず、図１、２を参照すると、本発明の回転抵抗装置を適用するペダル装置として、アクセルペダル装置１００が図示されている。アクセルペダル装置１００は、車体に固定されるブラケット１０２、ペダルアーム１０４、ペダルアーム１０４の一端に取着されたパッド１０６、ペダルアーム１０４の他端に係合する感知レバー１０８ａを有しペダルアーム１０４の回転位置または踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサ１０８、ペダルアーム１０４を休止位置へ復帰させるリターンスプリング１１０、および、回転抵抗装置１０を具備している。
【００１２】
回転抵抗装置１０は軸線Ｏを中心とした円筒有底状のケース１２と、ケース１２の開口部を閉鎖する蓋体１２ｂとを具備している。ケース１２および蓋体１２ｂは、後述する回転子２０およびバネ部材２２を収納する中空部１２ａを画成するハウジングを形成する。ハウジング１２、１２ｂは、軸線Ｏに沿って延びる軸体またはシャフト１４を、ブッシュ１６、１８を介して軸線Ｏを中心として回転自在に支持する。
【００１３】
回転子２０は、ハウジング１２、１２ｂ内にシャフト１４と共に矢印Ｒで示すように両方向に、つまり第１と第２の方向に回転自在に配設されており、該回転子２０の外周面には、バネ部材２２（図３、４参照）が配設されている。本実施形態において、回転子２０は、所定半径の円弧状の外周面を有し半径方向に突出した複数の突起部２０ａを有して全体的にスプライン状に形成されている。ここで、本明細書では、前記所定半径を基準半径と定義する。
【００１４】
バネ部材２２は、バネ鋼より成る薄板をプレス加工して形成することができ、本体部２２ａと、該本体部２２ａから外側に突き出した複数の舌部２２ｂと、本体部２２ａの周方向両端を屈曲して形成した係合部２２ｃと有している。本体部２２ａは、その内周面が前記基準半径に従う円弧に沿って湾曲するように概ね円筒形状に形成されている。舌部２２ｂは、その基端部２２ｄを残して、本体部２２ａの側壁の一部を切り欠いて形成することができ、その先端部２２ｅが本体部２２ａの円筒外周面から半径方向に膨出している。
【００１５】
ケース１２の内周面には、前記基準半径にバネ部材２２の板厚を加えた長さに等しい最小半径を有した最小半径部１２ｂと、最小半径部１２ｂに隣接する最大半径部１２ｃとが設けられており、ケース１２の内周面は、ペダルアーム１０４を踏み込んだときの回転子２０の回転方向に、最大半径部１２ｃから最小半径部１２ｂへ向かって次第に半径が小さくなるように形成されている。最小半径部１２ｂと最大半径部１２ｃは、バネ部材２２の舌部２２ａの数に応じて設けられており、従って、本実施形態では、１２０°ごとに３つの最小半径部１２ｂと最大半径部１２ｃが設けられている。
【００１６】
以下、図５に示す休止位置から開始して、図６に示す最大踏み込み位置を経て、再び休止位置へ戻る過程に沿って、本実施形態の作用を説明する。
図５において、ペダルアーム１０４には操作力が作用しておらず、ペダルアーム１０４はリターンスプリング１１０によって休止位置へ付勢されている。使用者が、その足１１２によりペダルアーム１０４の一端に取付けたペダルパッド１０６を踏み込むと、ペダルアーム１０４は、休止位置から図５、６において時計回りの方向に揺動する。これにより、シャフト１４を介してペダルアーム１０４に連結されている回転子２０もまた図５、６において時計回りの方向に回転する。
【００１７】
ペダルアーム１０４が休止位置にあるとき、バネ部材２２の舌部２２ａは、ケース１２の内周面に沿って最大半径部１２ｃと最小半径部１２ｂとの間に配置されている。使用者がペダルパッド１０６を踏み込み、回転子２０が回転すると、バネ部材２２の舌部２２ａは、ケース１２の内周面に沿って最小半径部１２ｂへ向けて移動する。これにより、舌部２２ａは、ケース１２の内周面により半径方向内側へ付勢される。従って、ペダルアーム１０４に作用するリターンスプリング１１０による負荷、バネ部材２２の舌部２２ａを半径方向内側へ付勢するための負荷（図６において矢印Ａで示す）、および、舌部２２ａの外周面とケース１２の内周面との間に作用する摩擦力に基づく負荷は、ペダルアーム１０４の踏み込み量に概ね比例して増加する。従って、ペダルアーム１０４を踏み込むために必要な踏力は、図７において参照符号Ｆ1で示すように、踏み込み量に比例して増加する。
【００１８】
休止位置へ復帰する場合には、図５において矢印Ａ′で示すように、圧縮されていたバネ部材２２の舌部２２ａが拡がろうとする力が作用するために、図７において参照符号Ｆ2で示すように、ペダルアーム１０４を踏み込むときよりも、つまり、最大踏み込み位置へ移動するときよりも踏力は小さくなる。こうして、踏力Ｆは、踏み込み時と復帰時において異なる経路に沿って変化し、踏力Ｆにヒステリシスを持たせることができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明がこれに限定されず種々の変更と修正が可能であることは当業者の当然とするところである。
例えば、既述した実施形態では３つの舌部２２ａが周方向に等角度間隔で配設されているが、舌部２２ａの個数は、回転子２２の回転角度範囲を勘案して適当に選択することができる。
【００２０】
また、既述した実施形態では、本願発明の回転抵抗装置をアクセルペダル装置に適用した例を説明したが、本願発明はこれに限定されず、例えば、自動車のコンソールボックスやグローブボックスのドアのヒンジ部分に本願発明の回転抵抗装置を組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい回転抵抗装置の図２において矢視線II-IIに沿う断面図である。
【図２】本発明の好ましい回転抵抗装置の図１において矢視線I-Iに沿う断面図である。
【図３】本発明の好ましい回転抵抗装置のバネ部材の端面図である。
【図４】本発明の好ましい回転抵抗装置のバネ部材と回転子を示す斜視図である。
【図５】本発明の好ましい回転抵抗装置を備えたアクセルペダル装置の概略側面図であり、休止位置を示す図である。
【図６】本発明の好ましい回転抵抗装置を備えたアクセルペダル装置の概略側面図であり、最大踏み込み位置を示す図である。
【図７】本発明の好ましい回転抵抗装置を備えたアクセルペダル装置の踏力の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１０    回転抵抗装置
１２    ケース
１４    シャフト
１６    ブッシュ
１８    ブッシュ
２０    回転子
２２    バネ部材
１００    アクセルペダル装置
１０２    ブラケット
１０４    ペダルアーム
１０６    パッド
１０８    アクセルポジションセンサ
１１０    リターンスプリング
【図１】
2006183799.tif 000003
【図２】
2006183799.tif 000004
【図３】
2006183799.tif 000005
【図４】
2006183799.tif 000006
【図５】
2006183799.tif 000007
【図６】
2006183799.tif 000008
【図７】
2006183799.tif 000009