(57)【要約】【課題】磁場を用いて非接触式にペダルパッドの位置を検出できるセンサを備えるペダル装置を提供する。【解決手段】ペダル装置は、内部空間を備えるペダルハウジングと、前記ペダルハウジングに対して相対的に回転自在なペダルパッドと、前記ペダルパッドと直接又は間接的に連結されて前記ペダルパッドの回転角度に応じて回転自在であり、中空を有するペダルアームと、前記ペダルアームに設けられるマグネットと、前記マグネットで発生する磁気力を検出するためのホールセンサとを備え、少なくとも一部が前記中空に挿入される検出ボードとを含む。【選択図】図２
2018147483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を備えるペダルハウジングと、
前記ペダルハウジングに対して相対的に回転自在なペダルパッドと、
前記ペダルパッドと直接又は間接的に連結されて前記ペダルパッドの回転角度に応じて回転自在であり、中空を有するペダルアームと、
前記ペダルアームに設けられるマグネットと、
前記マグネットで発生する磁気力を検出するためのホールセンサを備え、少なくとも一部が前記中空に挿入される検出ボードと、
を含むペダル装置。
【請求項２】
前記ペダル装置は、前記ペダルハウジングの内部空間を遮蔽するためのカバー本体を備えるペダルカバーをさらに含み、
前記ペダルアームは、前記中空の両端部にそれぞれ配置される一対の結合リングをさらに含み、
前記一対の結合リングは、前記ペダルハウジングの内面に形成された第１回転ガイドリングと、前記カバー本体の内面に形成された第２回転ガイドリングにそれぞれ嵌合して前記ペダルアームが一定の回転軸を中心に回転するようにする、請求項１に記載のペダル装置。
【請求項３】
前記ホールセンサは前記回転軸上に位置する、請求項２に記載のペダル装置。
【請求項４】
前記カバー本体は、
前記中空に向かって陥没した形状のボード挿入空間と、
前記ボード挿入空間を前記ペダルハウジングの内部空間から遮蔽するためのボードボックスを含む、請求項２に記載のペダル装置。
【請求項５】
前記ペダルカバーは、前記検出ボードに電気的に接続されて前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するためのコネクタが締結されるコネクタ締結部をさらに含み、
前記ペダル装置は、前記コネクタと電気的に接続可能であり、前記コネクタ締結部の内部に位置し、前記検出ボードに垂直方向に設けられる複数の端子をさらに含む、請求項４に記載のペダル装置。
【請求項６】
前記コネクタ締結部は前記カバー本体と一体に形成される、請求項５に記載のペダル装置。
【請求項７】
前記検出ボードは、
前記ホールセンサが設けられるボードメイン部と、
前記複数の端子が締結される端子締結ホールが形成されるボード端部と、
を含み、
前記ボード端部の幅は、前記ボードメイン部の幅よりも広く形成され、前記検出ボードが前記ボード挿入空間に一定の長さ以上挿入されることを防止する、請求項６に記載のペダル装置。
【請求項８】
前記ペダルカバーは、前記ボード挿入空間の内面に形成され、前記複数の端子が前記ボード端部に締結されるとき前記ボード端部が押されることを防止するための保持リブをさらに含む、請求項７に記載のペダル装置。
【請求項９】
前記ペダルカバーは、前記ボード挿入空間を外部から遮蔽するためのカバーリッドをさらに含む、請求項６に記載のペダル装置。
【請求項１０】
前記ペダルパッド及び前記ペダルアームの一端を連結する連結リンクと、
一端が前記ペダルアームの一端の下側に保持され、他端が前記ペダルハウジングの上側内面と前記回転軸との間に備えられる加圧部材と、
前記加圧部材の中間部と前記ペダルハウジングの下側内面との間に配置される弾性部材と、
をさらに含む、請求項２に記載のペダル装置。
【請求項１１】
一端が前記ペダルアームの一端の上側に保持され、他端が前記ペダルハウジングの下側内面と前記回転軸との間に備えられる加圧部材と、
前記加圧部材の中間部と前記ペダルハウジングの上側内面との間に配置される弾性部材と、
をさらに含む、請求項２に記載のペダル装置。
【請求項１２】
前記マグネットは、前記ホールセンサを基準にして反対側に位置する一対のマグネットを含み、前記一対のマグネットが相互向かい合う面の磁性は反対である、請求項１に記載のペダル装置。
【請求項１３】
ペダルパッド、ペダルハウジング、前記ペダルハウジングの内部空間に設けられて前記ペダルパッドの動作により回転自在なペダルアーム、及び前記ペダルハウジングの内部空間を遮蔽するためのペダルカバーを含むペダル装置の製造方法において、
ホールセンサを備えた検出ボードを、外部から前記ペダルカバーの面に垂直方向に挿入させ、前記ホールセンサが前記ペダルアームの中空に位置するようにするステップと、
前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するための複数の端子を前記検出ボードに垂直方向に挿入して前記検出ボードに設置するステップと、
を含むペダル装置の製造方法。
【請求項１４】
前記複数の端子は、プレスフィット方式により前記検出ボードに設けられる、請求項１３に記載のペダル装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ペダルカバーは、
前記検出ボードに電気的に接続されて前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するためのコネクタが締結されるコネクタ締結部を含み、
前記複数の端子は、前記コネクタ締結部を介して挿入されて前記検出ボードに設けられる、請求項１３に記載のペダル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明はペダル装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペダル装置は車両などに設けられるものであって、その種類は、加速ペダル装置及びブレーキペダル装置などがある。一般的に、電子及び通信技術の発展に伴って既存の車両の機械的な連結をセンサ、電気モータ、及びフィールドバス（ｆｉｅｌｄ−ｂｕｓ）などに代替する研究が盛んに行われ、さらに、過去に使用された機械式スロットルシステムが電子式スロットルシステム（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＥＴＳ）に代替されている実状である。電子式スロットルシステムは、車両の加速を電子式に制御することにある。一般的な電子式スロットルシステムは、加速ペダル位置センサ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ  ｐｅｄａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ、ＡＰＳ）を加速ペダルに装着して加速ペダルの加圧状態と位置情報をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に伝達し、このＥＣＵは、加速ペダルの加圧状態と位置情報に基づいてエンジンに流入される空気の量を算出し、その結果によるスロットルバルブの開閉角をＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に送信し、運転者が要求している加速で車両の走行速度を制御する。
【０００３】
このような電子式スロットルシステムは、加速ペダル位置センサで測定される情報に基づいて車両の走行速度を制御するため、加速ペダル位置センサの精密度が何よりも重要である。
【０００４】
前述した背景技術は、発明者が本発明を導き出す過程で保有したり習得したものであって、必ず、本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術とは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一実施形態の目的は、磁場を用いて非接触式にペダルパッドの位置を検出できるセンサを備えるペダル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によると、ペダル装置は、内部空間を備えるペダルハウジングと、前記ペダルハウジングに対して相対的に回転自在なペダルパッドと、前記ペダルパッドと直接又は間接的に連結されて前記ペダルパッドの回転角度に応じて回転自在であり、中空を有するペダルアームと、前記ペダルアームに設けられるマグネットと、前記マグネットで発生する磁気力を検出するためのホールセンサを備え、少なくとも一部が前記中空に挿入される検出ボードとを含む。
【０００７】
前記ペダル装置は、前記ペダルハウジングの内部空間を遮蔽するためのカバー本体を備えるペダルカバーをさらに含み、前記ペダルアームは、前記中空の両端部にそれぞれ配置される一対の結合リングをさらに含み、前記一対の結合リングは、前記ペダルハウジングの内面に形成された第１回転ガイドリングと、前記カバー本体の内面に形成された第２回転ガイドリングにそれぞれ嵌合して前記ペダルアームが一定の回転軸を中心に回転するようにする。
【０００８】
前記ホールセンサは前記回転軸上に位置し得る。
【０００９】
前記カバー本体は、前記中空に向かって陥没した形状のボード挿入空間と、前記ボード挿入空間を前記ペダルハウジングの内部空間から遮蔽するためのボードボックスを含み得る。
【００１０】
前記ペダルカバーは、前記検出ボードに電気的に接続されて前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するためのコネクタが締結されるコネクタ締結部をさらに含み、前記ペダル装置は、前記コネクタと電気的に接続可能であり、前記コネクタ締結部の内部に位置し、前記検出ボードに垂直方向に設けられる複数の端子をさらに含み得る。
【００１１】
前記コネクタ締結部は前記カバー本体と一体に形成され得る。
【００１２】
前記検出ボードは、前記ホールセンサが設けられるボードメイン部と、前記複数の端子が締結される端子締結ホールが形成されるボード端部とを含み、前記ボード端部の幅は、前記ボードメイン部の幅よりも広く形成され、前記検出ボードが前記ボード挿入空間に一定の長さ以上挿入されることを防止し得る。
【００１３】
前記ペダルカバーは、前記ボード挿入空間の内面に形成され、前記複数の端子が前記ボード端部に締結されるとき前記ボード端部が押されることを防止するための保持リブをさらに含み得る。
【００１４】
前記ペダルカバーは、前記ボード挿入空間を外部から遮蔽するためのカバーリッドをさらに含み、前記検出ボードは、前記カバーリッドが設けられていない状態で、前記回転軸に平行な方向に前記ボード挿入空間に挿入及び設置され、前記複数の端子は、前記検出ボードが設けられた状態で、前記コネクタ締結部を介して前記回転軸に垂直な方向に挿入されて前記検出ボードに締結され得る。
【００１５】
前記ペダル装置は、前記ペダルパッド及び前記ペダルアームの一端を連結する連結リンクと、一端が前記ペダルアームの一端の下側に保持され、他端が前記ペダルハウジングの上側内面と前記回転軸との間に備えられる加圧部材と、前記加圧部材の中間部と前記ペダルハウジングの下側内面との間に配置される弾性部材とをさらに含み得る。
【００１６】
前記ペダル装置は、一端が前記ペダルアームの一端の上側に保持され、他端が前記ペダルハウジングの下側内面と前記回転軸との間に備えられる加圧部材と、前記加圧部材の中間部と前記ペダルハウジングの上側内面との間に配置される弾性部材とをさらに含み得る。
【００１７】
前記マグネットは、前記ホールセンサを基準にして反対側に位置する一対のマグネットを含み、前記一対のマグネットが相互向かい合う面の磁性は反対である。
【００１８】
一実施形態によると、ペダルパッド、ペダルハウジング、前記ペダルハウジングの内部空間に設けられて前記ペダルパッドの動作により回転自在なペダルアーム、及び前記ペダルハウジングの内部空間を遮蔽するためのペダルカバーを含むペダル装置の製造方法は、ホールセンサを備えた検出ボードを、外部から前記ペダルカバーの面に垂直方向に挿入させ、前記ホールセンサが前記ペダルアームの中空に位置するようにするステップと、前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するための複数の端子を前記検出ボードに垂直方向に挿入して前記検出ボードに設置するステップとを含む。
【００１９】
前記複数の端子は、プレスフィット方式により前記検出ボードに設けられる得る。
【００２０】
前記ペダルカバーは、前記検出ボードに電気的に接続されて前記ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するためのコネクタが締結されるコネクタ締結部を含み、前記複数の端子は、前記コネクタ締結部を介して挿入されて前記検出ボードに設けられ得る。
【発明の効果】
【００２１】
一実施形態によると、磁場を検出するためのホールセンサがペダルアームの中空の内部に位置し、外部からホールセンサまで十分な離隔距離を確保することができることから外乱に鈍感であり、その結果、ペダル位置の測定正確度を向上させることができる。
【００２２】
また、外乱の影響を防止するための別途のエアーギャップを形成する必要がないため、ペダル装置の全体体積を縮小して小型化することができる。
【００２３】
また、検出ボード及び端子を互いに垂直方向に設置することが可能であるため、検出ボードに端子を接続する工程及びコストを減らすことができ、検出ボード及び端子の固定力を別途の媒介体なしに構造的に向上させることができ、垂直方向及び水平方向の振動に対して強い構造を提供することができる。
【００２４】
また、コネクタ締結部をペダルカバーと一体に形成することができるため、全体部品数を減少させて製造コスト及び努力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態に係るペダル装置の斜視図である。
【図２】一実施形態に係るペダル装置の分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る検出ボード及びマグネットの関係を簡略に示す図である。
【図４】一実施形態に係るペダルアーム及びペダルハウジングの連結関係を示す分解斜視図である。
【図５】一実施形態に係るペダルアーム及びペダルカバーの連結関係を示す分解斜視図である。
【図６】一実施形態に係るペダルアーム及び加圧部材の連結関係を示す分解斜視図である。
【図７】一実施形態に係るペダルアームに対して加圧部材が回動される形状を示す同作図である。
【図８】一実施形態に係るペダル装置が動作する形状を示す断面図である。
【図９】一実施形態に係るペダル装置が動作する形状を示す断面図である。
【図１０】一実施形態に係るペダル装置の側面図である。
【図１１】図１０に示すペダル装置からペダルカバーを除去した形状を示す図である。
【図１２】一実施形態に係るペダル装置の断面図である。
【図１３Ａ】図１２に示すペダル装置が動作する過程で一対のマグネットによって形成される磁気力線の分布を示す図である。
【図１３Ｂ】図１２に示すペダル装置が動作する過程で一対のマグネットによって形成される磁気力線の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本特許出願は、２０１７年３月６日付け出願された特許出願第２０１７−００２８２５３号に基づいて優先権を主張したものであって、当該出願の全体内容が本特許出願に参照として含まれる。
【００２７】
本明細書に開示されている本発明の概念による実施形態に対して特定の構造的又は機能的な説明は、単に本発明の概念による実施形態を説明するための目的として例示されたものであり、本発明の概念による実施形態は様々な形態で実施され、本明細書に説明された実施形態に限定されることはない。
【００２８】
第１又は第２などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることができるが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素は第１構成要素にも命名することができる。
【００２９】
いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結されて」いると言及された場合、その次の構成要素に直接的に連結されてもよく、又は中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解されなければならない。一方いずれかの構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか「直接連結されて」いと言及される場合には、中間に他の構成要素が存在しないものとして理解されなければならない。構成要素間の関係を説明する表現、例えば「〜間に」と「すぐ〜の間に」、又は「〜に隣接する」と「〜に直接に隣接する」などのように解釈されなければならない。
【００３０】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【００３１】
異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【００３２】
図１は、一実施形態に係るペダル装置の斜視図であり、図２は、一実施形態に係るペダル装置の分解斜視図であり、図３は、一実施形態に係る検出ボード及びマグネットの関係を簡略に示す図である。
【００３３】
図４は、一実施形態に係るペダルアーム及びペダルハウジングの連結関係を示す分解斜視図であり、図５は、一実施形態に係るペダルアーム及びペダルカバーの連結関係を示す分解斜視図である。
【００３４】
図６は、一実施形態に係るペダルアーム及び加圧部材の連結関係を示す分解斜視図であり、図７は、一実施形態に係るペダルアームに対して加圧部材が回動される形状を示す同作図であり、図８及び図９は、一実施形態に係るペダル装置が動作する形状を示す断面図である。
【００３５】
図１〜図９を参照すると、一実施形態に係るペダル装置１は、車両などの乗りものに設けられてユーザのペダルパッド１２を踏む程度を検出し、これを制御部（図示せず）に伝達する。ペダル装置１では、加速ペダル装置及びブレーキペダル装置などがある。以下、加速ペダル装置について例示的に説明するが、本発明が必ず加速ペダル装置に制限されものではないことを明らかにする。また、図１〜図９は、ボックスタイプのペダル装置を例示的に図示しているが、ペダル装置１のタイプが必ずボックスタイプに制限されることはない。例えば、ペダル装置１は、後述する図１０及び図１１に示すように、ペンダントタイプのペダル装置であってもよく、その他の様々な異なる変形実施形態にも本発明の思想が適用される可能性があることを明らかにする。
【００３６】
ペダル装置１は、ペダルハウジング１１、ペダルパッド１２、ペダルカバー１３、連結リンク１４、ペダルアーム１５、マグネットＭ、弾性部材１６、検出ボード１７、複数の端子１８、及び加圧部材１９を含む。
【００３７】
ペダルハウジング１１は、内部にペダルアーム１５及び弾性部材１６などの各種部品を収容できる内部空間１１１、第１回転ガイドリング１１２、及び第１収容溝１１３を含む。ペダルハウジング１１は、上壁、下壁、及び側壁を含み、内部空間１１１は前記側壁の反対側に向かって開放されてもよい。
【００３８】
第１回転ガイドリング１１２は、ペダルアーム１５を回転自在に保持する。第１回転ガイドリング１１２は、ペダルハウジング１１の側壁の内面に設けられる。第１回転ガイドリング１１２は、例えば、ペダルハウジング１１の側壁から突出した形状の突起であるが、これとは異なって、ペダルハウジング１１の側壁から陥没した形状の溝であってもよい。
【００３９】
第１収容溝１１３は、弾性部材１６の一端を保持するためのものであり、ペダルハウジング１１の下側内面に設けられる。
【００４０】
ペダルパッド１２は、ペダルハウジング１１に対して相対的に回転できる。例えば、図１に示すように、ペダルパッド１２の一側はペダルハウジング１１に回転自在に連結されてもよい。
【００４１】
ペダルカバー１３は、ペダルハウジング１１に締結可能であり、カバー本体１３１、コネクタ締結部１３２、及びカバーリッド１３３を含む。
【００４２】
カバー本体１３１は、ペダルハウジング１１の内部空間１１１の開放された部分を遮蔽することにより、外部から異質物が内部空間１１１に流入することを防止する。カバー本体１３１は、ボード挿入空間１３１１、保持リブ１３１２、ボードボックス１３１３、及び第２回転ガイドリング１３１４を含む。
【００４３】
ボード挿入空間１３１１は検出ボード１７を収容するための空間であって、ペダルアーム１５の中空１５２に向かって陥没した形状を有する。ボード挿入空間１３１１は外部に露出し、このような露出空間によって検出ボード１７を容易に挿入することができる。
【００４４】
保持リブ１３１２は、ボード挿入空間１３１１の内面に形成され、複数の端子１８が検出ボード１７のボード端部１７ｂに締結されるとき、ボード端部１７ｂが押されることを防止する。保持リブ１３１２は複数に離隔形成され、ボード端部１７ｂを通過した端子１８の先の部分が保持リブ１３１２の間の間隔に引入されるようにすることで、端子１８の先の部分が他の部材と干渉される問題を防止する。
【００４５】
ボードボックス１３１３は、ボード挿入空間１３１１をペダルハウジング１１の内部空間１１１から遮蔽する。ボードボックス１３１３によると、ペダルハウジング１１の内部空間１１１でペダルアーム１５などが動作することによって摩擦により発生する微細粒子が検出ボード１７に流入して誤作動を引起こす問題を防止する。
【００４６】
第２回転ガイドリング１３１４は、ペダルアーム１５を回転自在に保持する。第２回転ガイドリング１３１４は、第１回転ガイドリング１１２の向かい側に位置し、第１回転ガイドリング１１２と共にペダルアーム１５の一対の結合リング１５１に嵌合される。このような構造によると、ペダルアーム１５を貫通する別途の軸構造物を採用しなくても、ペダルアーム１５をペダルハウジング１１の内部空間１１１に回転自在に設置できる。言い換えれば、ペダルアーム１５の中空１５２を通過する軸構造物が必要でないため、図示するように、中空１５２の内部に検出ボード１７を位置させることができる。
【００４７】
コネクタ締結部１３２は、検出ボード１７に電気的に接続可能な外部コネクタ（図示せず）が締結される部分である。外部コネクタはコネクタ締結部１３２に締結され、コネクタ締結部１３２の内部に位置する複数の端子１８と物理的及び電気的に接続され、検出ボード１７のホールセンサ１７１で検出された信号を外部に伝達する。
【００４８】
カバーリッド１３３は、カバー本体１３１に締結され、ボード挿入空間１３１１を外部から遮蔽することで、検出ボード１７へ異質物が流入する問題を防止できる。カバーリッド１３３は、例えば、レーザ溶接などの方式によりカバー本体１３１に固定されてもよい。
【００４９】
連結リンク１４は、ペダルパッド１２及びペダルアーム１５の一端を連結することで、ペダルパッド１２の角度変化に対応してペダルアーム１５の角度を変化させることができる。連結リンク１４は、ペダルパッド１２の底面に回転自在に連結される連結ボディ１４１と、連結ボディ１４１の端部に形成されてペダルアーム１５の一端に回転自在に連結される連結ヘッド１４２を含む。
【００５０】
連結ボディ１４１のうち、連結ヘッド１４２に連結される部分の厚さは、連結ヘッド１４２の厚さよりも小さくてもよい。このような構造によると、別途の軸構造物を利用しなくても、連結リンク１４をペダルアーム１５の連結溝１５３から離脱しないようにする。
【００５１】
ペダルアーム１５は、ペダルハウジング１１の内部空間１１１に配置し、ペダルパッド１２の回転角度に応じて回転する。例えば、図８に示すように、ペダルアーム１５は、連結リンク１４を媒介にペダルパッド１２に間接的に連結されてもよい。ペダルアーム１５は、一対の結合リング１５１、中空１５２、連結溝１５３、離脱防止条１５４、一対のガイドプレート１５５、及び第１保持部１５６を含む。
【００５２】
一対の結合リング１５１は、中空１５２の両端部にそれぞれ配置し、第１回転ガイドリング１１２及び第２回転ガイドリング１３１４にそれぞれ嵌合してペダルアーム１５が一定の仮想の回転軸を中心に回転するようにする。
【００５３】
中空１５２は、図示するようにペダルアーム１５を貫通する円筒状の孔であってもよい。一方、必ず円筒状を有しなくてもよく、他の形状の孔であってもよく、ペダルアーム１５の一面から陥没した形状の溝であってもよい。中空１５２は、検出ボード１７が位置する空間を提供する。ペダル装置１が組み立てられた状態で、中空１５２はペダルハウジング１１の中央側、言い換えれば、外部から十分に離隔した位置に配置するため、中空１５２に位置する検出ボード１７は外乱に鈍感であり、その結果、ペダルパッド１２の回転角度の測定正確度を向上させることができる。また、検出ボード１７は、通常、ペダル装置１の外壁に設けられるが、この場合、外部の電子部品による磁場が検出ボード１７に及ぼす影響を防止するため、検出ボード１７及び外部空間の間には十分なエアーギャップを形成することが一般的である。しかし、実施形態の構造によると、別途のエアーギャップを形成しなくても、ペダルハウジング１１の内部空間１１１そのもので十分なエアーギャップの機能を行うため、ペダル装置１の全体体積を縮小させて小型化することができる。
【００５４】
連結溝１５３は、連結ヘッド１４２が挿入される溝であって、ペダルアーム１５の一端に形成されてもよい。連結溝１５３は、連結ヘッド１４２に対応する大きさ及び直径の円筒状に形成されてもよい。連結溝１５３の上側は開放され、連結ヘッド１４２から延びる連結ボディ１４１が露出される。連結溝１５３の上側開放された部分のうち少なくとも一部には、離脱防止条１５４が備えられ、側方向に連結溝１５３へ挿入された連結ヘッド１４２が上側に離脱しないように連結ヘッド１４２の上側を保持する。
【００５５】
一対のガイドプレート１５５は、ペダルアーム１５の両側面を構成するものとして理解される。一対のガイドプレート１５５の間には、後述するように加圧部材１９が配置されてもよい。このような構造によると、加圧部材１９がペダルアーム１５から離脱することを防止できることはもちろん、加圧部材１９がペダルアーム１５に対して安定的に回転運動されるように案内する。
【００５６】
第１保持部１５６は、ペダルアーム１５の一端の下面に形成された曲面であって、加圧部材１９の一端を保持する。第１保持部１５６は、連結溝１５３の下面の一部として理解される。
【００５７】
弾性部材１６は、加圧部材１９の中間部とペダルハウジング１１の下側内面との間に配置されたものであって、加圧部材１９を上側に加圧する弾性力を提供する。結果的に、弾性部材１６は、ペダルパッド１２がペダルハウジング１１から遠い方向に回転するようにする弾性力を提供する。
【００５８】
マグネットＭは、ペダルアーム１５に設けられる。例えば、マグネットＭは、ペダルアーム１５を製造する過程でインサート射出方式を用いてペダルアーム１５に固定設置される。例えば、図示するように、マグネットＭは中空１５２に露出されるよう中空１５２を規定している内壁の表面に設けられる。この場合、マグネットＭが中空１５２に露出されないよう、ペダルアーム１５の内部へ実装されるよう設けられる場合と比較して、検出ボード１７にさらに近く位置するため、マグネットＭによって生成されて検出ボード１７で検出される磁場の大きさを増大させることができる。一方、図示するものと異なって、マグネットＭは、複数設けられてもよい。例えば、磁場の強度が高い磁石（例えば、希土類磁石、特に、ネオジム磁石）を用いることで、磁石のサイズ及び数量を減少させることができ、供給及び価格の安定性の高い磁石（例えば、フェライト磁石）を複数用いてもよい。このようにマグネットＭの種類及び個数は、様々に変形される可能性があることを明らかにする。
【００５９】
検出ボード１７は、ペダルパッド１２の回転角度に関する情報を端子１８によって外部に伝達する。検出ボード１７の少なくとも一部は中空１５２に挿入されてもよい。検出ボード１７は、マグネットＭで発生する磁気力を検出するためのホールセンサ１７１と、複数の端子１８が締結される端子締結ホール１７２を含む。
【００６０】
ホールセンサ１７１は、中空１５２の内部、例えば、ペダルアーム１５の回転軸上に位置する。ホールセンサ１７１は、マグネットＭから発生する磁場の変化を検出する。したがって、ホールセンサ１７１によると、マグネットＭが固定されたペダルアーム１５の回転量を検出する。
【００６１】
検出ボード１７は、ホールセンサ１７１が設けられるボードメイン部１７ａと、端子締結ホール１７２が形成されるボード端部１７ｂに区切られる。
【００６２】
ボード端部１７ｂの幅は、ボードメイン部１７ａの幅よりも広く形成され、検出ボード１７がボード挿入空間１３１１に一定の長さ以上挿入されることを防止する。
【００６３】
複数の端子１８は、コネクタ締結部１３２の内部に位置し、コネクタ締結部１３２に締結される外部のコネクタ（図示せず）と電気的に接続されて検出ボード１７の電気的信号を外部に伝達する。複数の端子１８は、図２及び図３に示すように検出ボード１７に垂直方向に設けられる。このような構造によると、複数の端子１８は、コネクタ締結部１３２によって挿入され、プレスフィット（ｐｒｅｓｓ−ｆｉｔ）工程により簡単な方式で検出ボード１７に設けられる。
【００６４】
一方、実施形態とは異なって、コネクタ締結部の端子及び検出ボードが互いに平行する構造を有する場合は、コネクタ締結部の端子及び検出ボードの間に接続を保証するための伝導性弾性体が求められ、コネクタ締結部を別途の部品に製造しなければならない。しかし、実施形態によると、コネクタ締結部１３２を検出ボード１７に対して垂直方向に配置させる構造が可能であり、したがって、プレスフィット方式端子により１８を検出ボード１７に確実に結合させ得ることから、その結果、コネクタ締結部１３２及びカバー本体１３１を一体に査出形成することができる。言い換えれば、実施形態のような構造により部品の個数を減らすことで、製造に所要する時間及びコストを節減できる。
【００６５】
また、検出ボード１７及び端子１８の固定力を別途の媒介体なしで構造的に向上させることができる。また、検出ボード１７に水平方向として作用する振動は端子１８を用いて減衰させ、端子１８に水平方向として作用する振動は検出ボード１７を用いて減衰させ得るため、結果的に、振動に対して強い構造を提供することができる。
【００６６】
加圧部材１９は、ユーザがペダルパッド１２を操作する過程でペダルハウジング１１の内壁を加圧する。加圧部材１９の一端はペダルアーム１５の一端下側に保持され、加圧部材１９の他端はペダルハウジング１１の上側内面とペダルアーム１５の中空１５２との間に位置する。
【００６７】
加圧部材１９は、ペダルアーム１５に対して回転自在な加圧レバー１９１と、加圧レバー１９１の一端に位置する第２保持部１９３と、加圧レバー１９１の他端に位置する摩擦パッド１９２と、加圧レバー１９１がペダルアーム１５から離脱しないようにペダルアーム１５の端部に係止する係止条１９４と、弾性部材１６の他端を保持するためのものとして加圧レバー１９１の下面に形成された第２収容溝１９５を含む。
【００６８】
摩擦パッド１９２は、ペダルハウジング１１の内壁に摩擦する部材であって、例えば、加圧レバー１９１より摩擦力が優れた素材に形成されてもよい。
【００６９】
第２保持部１９３は、加圧部材１９の一端の上面に形成された曲面として、ペダルアーム１５の第１保持部１５６の外周面の下端部を保持する。第２保持部１９３は、第１保持部１５６と同一又は類似の曲率に形成され、図７に示すように、加圧部材１９がペダルアーム１５に対して回転自在に保持する。第２保持部１９３は、係止条１９４を基準にして両側に一対配置されてもよい。
【００７０】
図８及び図９に示すように、まず、ユーザがペダルパッド１２を押し操作すると、ペダルアーム１５の一端が下部に回転しながら、弾性部材１６が圧縮されて弾性力が増大し、それと共に、加圧部材１９に加えられる反力も共に増大する。ここで、ペダルアーム１５と加圧部材１９は分離しているため、弾性部材１６による反力が加圧部材１９へ集中しながら、加圧部材１９の他端の摩擦パッド１９２がさらに増大した摩擦力によりペダルハウジング１１の内面に摩擦される。
【００７１】
したがって、加圧部材１９がペダルアーム１５と分離しているため、ペダルパッド１２の押し操作による荷重がペダルアーム１５を保持する一対の回転ガイドリング１１２，１３１４ではない摩擦パッド１９２に集中し、回転ガイドリング１１２，１３１４及び結合リング１５１の摩耗を最小化しながらも摩擦パッド１９２の摩擦力は増大され、また、ペダルアーム１５が回転ガイドリング１１２，１３１４から流動されることを防止して検出ボード１７の測定値を安定的に出力することができる。
【００７２】
次に、ユーザがペダルパッド１２の押し操作を解除すると、弾性部材１６の弾性力によってペダルアーム１５の一端が上部に復元回転しながら、弾性部材１６の圧縮が復元されて弾性力が次第に減少し、それと共に、加圧部材１９に加えられる反力も共に減少する。ここで、弾性部材１６が復元される弾性力がペダルアーム１５の上部移動に補助されながら、ペダルハウジング１１の内面に摩擦する摩擦力が減少することで、ペダルパッド１２の押し操作力と押し解除力との間のヒステリシスが発生する。
【００７３】
このように、ペダルアーム１５に対して相対的に回転自在な加圧部材１９がペダルハウジング１１の内面に摩擦して摩擦力を増大させる役割はもちろん、ヒステリシスを発生させる役割を果たすことにより、部品数を縮小して原価を節減することができる。
【００７４】
以下、一実施形態に係るペダル装置１の製造方法について説明することにする。
【００７５】
一実施形態に係るペダル装置１の製造方法は、カバー本体１３１及びコネクタ締結部１３２を一体に射出成形してペダルカバーを製造するステップと、ホールセンサを備えた検出ボードを、外部からペダルカバーの面に垂直方向に挿入させ、ホールセンサがペダルアームの中空に位置させるステップと、ホールセンサで検出された信号を外部に伝達するための複数の端子を検出ボードに垂直方向に挿入して検出ボードに設置するステップとを含む。
【００７６】
検出ボード１７は、カバーリッド１３３が設置されていない状態で、ペダルアーム１５の回転軸に平行な方向にボード挿入空間１３１１へ挿入及び設置する。また、複数の端子１８は、検出ボード１７が設置された状態で、コネクタ締結部１３２によってペダルアーム１５の回転軸に垂直方向に挿入されて検出ボード１７へ締結されてもよい。
【００７７】
一実施形態によると、磁場を検出するためのホールセンサがペダルアームの中空の内部に位置し、外部からホールセンサまで十分な離隔距離を確保するため、外乱に鈍感であり、その結果、ペダル位置の測定正確度を向上させ得る。また、外乱の影響を防止するための別途のエアーギャップを形成する必要がないため、ペダル装置の全体体積を縮小して小型化できる。また、検出ボード及び端子を互いに垂直方向に設置できるため、検出ボードに端子を接続する工程及びコストを減らすことができ、検出ボード及び端子の固定力を別途の媒介体なしに構造的に向上させることができ、垂直方向及び水平方向の振動に対して強い構造を提供することができる。また、コネクタ締結部をペダルカバーと一体に形成することができるため、全体の部品数を減少させて製造コスト及び努力を削減し得る。
【００７８】
図１０は、一実施形態に係るペダル装置の側面図であり、図１１は、図１０に示すペダル装置からペダルカバーを除去した形状を示す図である。
【００７９】
図１０及び図１１を参照すると、一実施形態に係るペダル装置２は、ペダルハウジング２１、ペダルパッド２２、ペダルカバー２３、ペダルアーム２５、マグネットＭ、弾性部材２６、検出ボード（図示せず）、複数の端子（図示せず）及び加圧部材２９を含む。
【００８０】
ペダルハウジング２１には、ペダルアーム２５が延びてペダルパッド２２と連結されるよう、ペダルアーム２５が通過する孔が形成される。ペダルハウジング２１は、内部空間２１１、第１回転ガイドリング（図示せず）、及び第１収容溝２１３を含む。
【００８１】
第１収容溝２１３は、弾性部材２６の上端部を保持するためのものであり、ペダルハウジング２１の上側内面に設けられる。
【００８２】
ペダルパッド２２は、例えば、別途の連結リンクなしにペダルアーム２５に直接連結され、ペダルアーム２５にユーザの踏力を伝達できる。
【００８３】
ペダルカバー２３は、カバー本体２３１、コネクタ締結部２３２、及びカバーリッド２３３を含む。カバー本体２３１は、先に説明した実施形態と同様に、ボード挿入空間（図示せず）、保持リブ（図示せず）、ボードボックス（図示せず）、及び第２回転ガイドリング（図示せず）を含む。
【００８４】
ペダルアーム２５は、一対の結合リング２５１、中空２５２、一対のガイドプレート２５５、及び第１保持部２５６を含む。第１保持部２５６は、ペダルアーム２５の一端の上面に形成された曲面であり、加圧部材２９の一端を保持する。
【００８５】
弾性部材２６は、加圧部材２９の中間部とペダルハウジング２１の上側内面との間に配置することで、加圧部材２９を下側に加圧する弾性力を提供する。結果的に、弾性部材２６は、ペダルパッド２２を上昇させる方向に弾性力を提供する。
【００８６】
検出ボード（図示せず）は、ホールセンサ及び端子締結ホールを含み、ホールセンサが設けられるボードメイン部及び端子締結ホールが形成されるボード端部に区切られる。
【００８７】
加圧部材２９は、加圧レバー２９１、第２保持部２９３、摩擦パッド２９２、及び第２収容溝２９５を含む。
【００８８】
第２保持部２９３は、加圧部材２９の一端の下面に形成された曲面として、ペダルアーム２５の第１保持部２５６の外周面の上端部を保持する。
【００８９】
第２収容溝２９５は、弾性部材２６の下端部を保持するためのものとして、加圧レバー２９１の上面に形成される。
【００９０】
図１２は一実施形態に係るペダル装置の断面図であり、図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１２に示すペダル装置が動作する過程で一対のマグネットによって形成される磁気力線の分布を示す図である。理解の便宜のために、図１２におけるボードボックスは省略して図示したことを明らかにする。
【００９１】
図１２〜図１３Ｂを参照すると、一実施形態に係るペダル装置３は、検出ボード１７のホールセンサ１７１を基準にして反対側に位置する一対のマグネットＭ１、Ｍ２を含む。一対のマグネットＭ１、Ｍ２は、相互向かい合う面の磁性が反対になるよう配置されてもよい。
【００９２】
このような構造によると、図１３Ａ及び図１３Ｂに図示したように、一対のマグネットＭ１、Ｍ２の間の空間では直線型態に近い磁気力線が形成されてもよい。したがって、ホールセンサ１７１は、磁気力線の方向の変化を検出することでペダルアーム１５の角度の変化を検出できる。
【００９３】
例えば、ペダル装置３の製造及び組立過程で発生する誤差により、ホールセンサ１７１は設定された位置から離れて位置する可能性が存在する。もし、マグネットが１個のみが存在する場合、１つのマグネットによって形成される磁場がペダルアーム１５の角度変化によりホールセンサ１７１に及ぼす影響は予め予想したものと差が存在する。言い換えれば、ペダルアーム１５の動作時に組立て公差などによって上／下／左／右方向に位置変化が発生する場合、ペダルアーム１５の角度変化に応じて、ホールセンサ１７１に及ぼす影響は予め予想したものと差が存在する。結果的に、このような差は、ペダルパッド１２の角度測定の正確度を低下させる。
【００９４】
しかし、図１２に示す実施形態によると、ホールセンサ１７１の位置が図１２を基準にして上／下／左／右方向に設定された位置から離れても、一対のマグネットＭ１、Ｍ２の間の空間で形成された磁気力線の方向はほぼ変化しない。その結果、図１２に示す実施形態によると、ペダル装置３の製造及び組立て過程で発生する誤差が存在しても、相対的に正確なペダルパッド１２の角度を測定することができる。
【００９５】
上述したように、実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、前記に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わせられたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えたり置換されても適切な結果を達成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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