(57)【要約】【課題】操作ペダルが急激に戻されたときに、モータ側の回転フリクションが出力レバーの戻り方向の回動を阻害しないようにして、モータによる反力出力の応答性を高めることのできる反力出力装置を提供する。【解決手段】モータ側の第１の回転体２２に、モータによる回転時に第１の回転体２２から回転力を受けて回転するホルダブロック３３を設ける。ホルダブロック３３にクラッチ爪３５を回動可能に保持させる。出力レバー側の第２の回転体２４に、クラッチ爪３５と係合可能なクラッチ係合部３７を設ける。クラッチ爪３５をクラッチ係合部３７と係合可能な回動位置に付勢するクラッチスプリング３６を設ける。クラッチ爪３５は、第２の回転体２４が付勢スプリングによる付勢方向にホルダブロック３３よりも先行して回転するとき、クラッチ係合部３７によってクラッチ解除方向に押し下げられる。【選択図】図９
2015207045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反力を操作ペダルに出力する反力出力装置において、
反力を作り出す駆動源であるモータと、
反力を前記操作ペダル側に出力する反力出力軸と、
前記反力出力軸に連結され、反力を前記操作ペダルに伝達する出力レバーと、
前記出力レバーを、前記操作ペダルの戻り作動に追従させる方向に付勢する付勢スプリングと、
前記モータの回転軸と前記反力出力軸の間で動力を断接するクラッチ機構と、を備え、
前記クラッチ機構は、
前記モータから前記反力出力軸に駆動力を伝達する経路中で前記モータの回転軸側に接続される第１の回転体と、
前記第１の回転体と同軸にかつ相対回転可能に配置され、前記経路中で前記反力出力軸側に接続される第２の回転体と、
前記第１の回転体の前記モータによる回転時に当該第１の回転体から回転力を受けて当該第１の回転体と同方向に回転するホルダブロックと、
前記ホルダブロックに回動可能に保持されるクラッチ爪と、
前記第２の回転体に設けられ、前記クラッチ爪と係合可能なクラッチ係合部と、
前記クラッチ爪を前記クラッチ係合部と係合可能な回動位置に付勢するクラッチスプリングと、を備え、
前記クラッチ爪は、前記クラッチ係合部と係合して前記ホルダブロックの回転を前記第２の回転体に伝達するクラッチ係合位置と、前記クラッチ係合部と非係合となるクラッチ解除位置との間で回動可能にされるとともに、
前記第２の回転体が前記付勢スプリングによる付勢方向に前記ホルダブロックよりも先行して回転するとき、前記クラッチ係合部によってクラッチ解除方向に押圧されることを特徴とする反力出力装置。
【請求項２】
前記第２の回転体のクラッチ係合部は、当該第２の回転体の回転軸心を中心とする円周方向に沿って等間隔に複数設けられ、
前記クラッチ爪は、前記第１の回転体の回転円周上に複数設けられ、
一の前記クラッチ爪と前記第２の回転体側のクラッチ係合部が係合するときの前記第１の回転体と前記第２の回転体の回動位相と、他の一の前記クラッチ爪と前記第２の回転体側のクラッチ係合部が係合するときの前記第１の回転体と前記第２の回転体の回転位相がずらして設定されていることを特徴とする請求項１に記載の反力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のアクセルペダル等の操作ペダルに反力を出力する反力出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の発進時や走行時に、必要以上にアクセルペダルが踏まれるのを抑制するために、踏み込み状態に応じた反力をアクセルペダルに付与するアクセルペダル装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載のアクセルペダル装置は、ペダルアーム（操作ペダル）の基端を回動可能に軸支するハウジングに、ペダルアームを初期位置に戻すためのリターンスプリングと、反力を作り出すためのモータと、そのモータの回転をペダルアームに伝達するための出力レバーが内蔵されている。なお、出力レバーは、ペダルアームのリターンスプリングとは別の付勢スプリングにより、常時に初期回動位置に向けて付勢されている。
このアクセルペダル装置では、モータが制御装置によってアクセルペダルの踏み込み状態に応じた出力に制御され、その出力が出力レバーを通してペダルアームに付与される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１１３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のアクセルペダル装置は、反力をペダルアームに出力するための出力レバーの軸と、駆動源であるモータの回転軸が直結された構造とされているため、アクセルペダルが急激に戻された場合に、モータ側の回転フリクションが出力レバーの戻り方向の回動抵抗となり、それによってアクセルペダルに対する出力レバーの追従が遅れることになる。そして、アクセルペダルに対する出力レバーの追従が大きく遅れると、ペダルアームと出力レバーの間にスペースができ、その状態からアクセルペダルが再度踏み込まれたときに、モータによる反力出力が遅れることが懸念される。
【０００５】
そこでこの発明は、操作ペダルが急激に戻されたときに、モータ側の回転フリクションが出力レバーの戻り方向の回動を阻害しないようにして、モータによる反力出力の応答性を高めることのできる反力出力装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る反力出力装置では、上記課題を解決するために、反力を操作ペダルに出力する反力出力装置において、反力を作り出す駆動源であるモータと、反力を前記操作ペダル側に出力する反力出力軸と、前記反力出力軸に連結され、反力を前記操作ペダルに伝達する出力レバーと、前記出力レバーを、前記操作ペダルの戻り作動に追従させる方向に付勢する付勢スプリングと、前記モータの回転軸と前記反力出力軸の間で動力を断接するクラッチ機構と、を備え、前記クラッチ機構は、前記モータから前記反力出力軸に駆動力を伝達する経路中で前記モータの回転軸側に接続される第１の回転体と、前記第１の回転体と同軸にかつ相対回転可能に配置され、前記経路中で前記反力出力軸側に接続される第２の回転体と、前記第１の回転体の前記モータによる回転時に当該第１の回転体から回転力を受けて当該第１の回転体と同方向に回転するホルダブロックと、前記ホルダブロックに回動可能に保持されるクラッチ爪と、前記第２の回転体に設けられ、前記クラッチ爪と係合可能なクラッチ係合部と、前記クラッチ爪を前記クラッチ係合部と係合可能な回動位置に付勢するクラッチスプリングと、を備え、前記クラッチ爪は、前記クラッチ係合部と係合して前記ホルダブロックの回転を前記第２の回転体に伝達するクラッチ係合位置と、前記クラッチ係合部と非係合となるクラッチ解除位置との間で回動可能にされるとともに、前記第２の回転体が前記付勢スプリングによる付勢方向に前記ホルダブロックよりも先行して回転するとき、前記クラッチ係合部によってクラッチ解除方向に押圧されるようにした。
【０００７】
これにより、初期状態では、ホルダブロック上のクラッチ爪は、クラッチスプリングの付勢力を受けてクラッチ係合位置に位置されている。この状態から操作ペダルが踏み込まれ、反力制御のためにモータが駆動されると、第１の回転体がホルダブロックとともに反力出力方向に回転する。こうしてホルダブロックが反力出力方向に回転すると、ホルダブロック上のクラッチ爪がクラッチ係合部と係合して、第１の回転体の回転が第２の回転体側に伝達される。この結果、モータのトルクは、クラッチ機構、反力出力軸、出力レバーを順次介して操作ペダルに出力される。
また、操作ペダルが踏み込み状態から急激に戻されると、出力レバーが付勢スプリングの付勢力を受けて操作ペダルの戻り作動に追従するように回動しようとする。これにより、第２の回転体が反力出力軸を介して戻り方向に回動する。このとき、クラッチ機構では、第２の回転体が付勢スプリングによる付勢方向にホルダブロックよりも先行して回転しようとするため、クラッチ爪はクラッチ係合部によってクラッチ解除方向に押圧される。したがって、このときクラッチ機構が解除状態とされ、出力レバーが操作ペダルの戻り作動に迅速に追従することになる。
【０００８】
前記第２の回転体のクラッチ係合部は、当該第２の回転体の回転軸心を中心とする円周方向に沿って等間隔に複数設けられ、前記クラッチ爪は、前記第１の回転体の回転円周上に複数設けられ、一の前記クラッチ爪と前記第２の回転体側のクラッチ係合部が係合するときの前記第１の回転体と前記第２の回転体の回動位相と、他の一の前記クラッチ爪と前記第２の回転体側のクラッチ係合部が係合するときの前記第１の回転体と前記第２の回転体の回転位相がずらして設定されるようにしても良い。
これにより、モータが駆動されると、ホルダブロック上の一のクラッチ爪と、他の一のクラッチ爪のいずれか一方が先に第２の回転体側のクラッチ係合部と当接するようになる。このため、迅速なクラッチ接続を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、第２の回転体が付勢スプリングによる付勢方向にホルダブロックよりも先行して回転するときに、ホルダブロックに保持されたクラッチ爪がクラッチ係合部によってクラッチ解除方向に押圧されるため、操作ペダルが急激に戻されたときに、第１の回転体と第２の回転体の間のクラッチ機構が解除状態とされ、モータ側の回転フリクションが出力レバーの戻り方向の回動を阻害することがなくなる。したがって、この発明によれば、操作ペダルが急激に戻されたときに、出力レバーが操作ペダルの戻り作動に迅速に追従し、その後に操作ペダルが再度踏み込まれる場合に、モータによる反力出力を迅速に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態の反力出力装置を用いたアクセルペダル装置の側面図である。
【図２】この発明の一実施形態の反力出力装置のハウジングカバーを取り去った正面図である。
【図３】この発明の一実施形態の反力出力装置の反力出力軸まわりの部材の分解斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態の反力出力装置のハウジング等の一部部品を取り去った正面図である。
【図５】この発明の一実施形態のホルダブロックを組み付けた第１の回転体の正面図である。
【図６】この発明の一実施形態の第２の回転体の底壁を破断した正面図である。
【図７】この発明の一実施形態の第１の回転体と第２の回転体の組付状態を示す部分破断正面図である。
【図８】この発明の一実施形態のアクセルペダルの踏み込み状態を示す模式的な側面図（Ａ）と、そのときのクラッチ機構の作動状態を示す部分破断正面図（Ｂ）を併せて記載した図である。
【図９】この発明の一実施形態のアクセルペダルの踏み戻し状態を示す模式的な側面図（Ａ）と、そのときのクラッチ機構の作動状態を示す部分破断正面図（Ｂ）を併せて記載した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施形態に係る反力出力装置１０を採用した車両のアクセルペダル装置１を示す図である。
アクセルペダル装置１は、運転席の足元前方に設置されるペダル本体ユニット２と、運転席の足元前方のペダル本体ユニット２の上方位置に設置される反力出力装置１０と、を備えている。
【００１２】
ペダル本体ユニット２は、車体に取り付けられる保持ベース３と、保持ベース３に設けられた支軸３ａに基端が回動可能に支持されるペダルアーム４と、ペダルアーム４の先端側の前面に設けられ、運転者によって踏力を付与されるペダル本体部５と、を備え、保持ベース３には、ペダルアーム４を初期位置に常時付勢する図示しないリターンスプリングが設けられている。ペダルアーム４には、ペダルアーム４の操作量（回動角度）に応じて内燃機関の図示しないスロットルバルブの開度を操作するための図示しないケーブルが接続されている。ただし、内燃機関が電子制御スロットルを採用する場合には、ペダル本体ユニット２にペダルアーム４の回動角度を検出するための回転センサを設け、その回転センサの検出信号を基にしてスロットルバルブの開度を制御するようにしても良い。また、ペダルアーム４の基端の近傍部には、ペダルアーム４の延出方向とほぼ相反する方向に延出する反力伝達レバー６が一体に連結されている。
なお、この実施形態においては、ペダルアーム４とペダル本体部５とが操作ペダルを構成している。
【００１３】
図２は、反力出力装置１０の内部の構造を示す図である。図２では、樹脂製のハウジング１１のハウジングカバーを取り去った状態を示している。
反力出力装置１０は、反力を作り出すための駆動源であるモータ１２と、ハウジング１１に回動可能に軸支される反力出力軸１３と、モータ１２の回転を減速しトルクを増大させて反力出力軸１３に伝達する減速機構１４と、を備えている。反力出力軸１３の軸方向の一端部は、ハウジング１１の側面から外側に突出し、その突出した端部に出力レバー１５が一体に連結されている。出力レバー１５の先端部は、図１に示すように、ペダル本体ユニット２の反力伝達レバー６に回動方向で当接可能とされている。出力レバー１５と反力伝達レバー６とは、ペダル本体部５が運転者によって踏み込まれたときに相互に当接する。なお、図２中符号１６は、モータ１２を駆動するための制御回路を実装した回路基板である。
【００１４】
図３は、反力出力装置１０の反力出力軸１３まわりの部材の分解斜視図であり、図４は、ハウジング１１等の一部部品を取り去り、内部の部品を点線で示した反力出力装置１０の正面図である。
図２，図４に示すように、減速機構１４は、モータ１２の回転軸１２ａに同軸に結合されたウォーム軸１７と、ウォーム軸１７と噛合するウォームホイール１８と、クラッチ機構１９（図４参照）を介してウォームホイール１８に一体回転可能に接続されるピニオンギヤ２０と、ピニオンギヤ２０と噛合するセクタギヤ２１と、を備え、セクタギヤ２１が反力出力軸１３に一体に結合されている。クラッチ機構１９は、後に詳述するようにモータ１２の作動時にウォームホイール１８とピニオンギヤ２０を接続する。
この実施形態の減速機構１４では、ウォーム軸１７とウォームホイール１８の間で第１段の減速ギヤ部が構成され、ピニオンギヤ２０とセクタギヤ２１の間で第２段の減速ギヤ部（最終段の減速ギヤ部）が構成されている。
【００１５】
ウォームホイール１８は、図２，図４に示すように、有底円筒状の第１の回転体２２の筒壁部２２ｂの外周面に形成されている。ピニオンギヤは２０は、第１の回転体２２の筒壁部２２ｂに同軸に、かつ相対回動可能に嵌入される有底円筒状の第２の回転体２４に取り付けられている。この実施形態の場合、ピニオンギヤ２０は、その基部側が第２の回転体２４の底壁部の外面に同軸に埋め込み固定されている。ピニオンギヤ２０と第２の回転体２４は、これらを貫通する支持ピン２５を介してハウジング１１に支持されている。
【００１６】
ここで、図３に示すように、反力出力軸１３の軸方向の他端側には上記のセクタギヤ２１が一体に取り付けられ、そのセクタギヤ２１には、セクタギヤ２１と反力出力軸１３を初期位置方向に回動付勢するコイルスプリング２７（付勢スプリング）の一端部が係止されている。コイルスプリング２７の他端部は、ハウジング１１に係止される略筒状のスプリングホルダ２８に係止されている。なお、図３中の符号２９Ａ，２９Ｂは、反力出力軸１３をハウジング１１に回転自在に支持させるためのベアリングであり、符号３０は、出力レバー１５を反力出力軸１３に締結固定するためのナット、符号３１，３２は、出力レバー１５とナット３０の間に介装されるカラーとワッシャである。
【００１７】
図５は、第１の回転体２２の内部構造を示す図であり、図６は、第２の回転体２４の底壁部を破断して示した図、図７は、第１の回転体２２と第２の回転体２４の組付状態を示す図である。
クラッチ機構１９は、図４〜図７に示すように、ウォーム軸１７（図２参照）とウォームホイール１８を介してモータ１２の回転軸１２ａに接続される第１の回転体２２と、ピニオンギヤ２０とセクタギヤ２１を介して反力出力軸１３（図２参照）に接続される第２の回転体２４と、第１の回転体２２の底壁部２２ａの第２の回転体２４と対向する側の面に回動可能に配置され、第１の回転体２２のモータ１２による回転時に第１の回転体２２から回転力を受けて第１の回転体２２と同方向に回転する正面視が略方形状のホルダブロック３３と、ホルダブロック３３の四隅部に回動可能に保持される４つのクラッチ爪３５を備えている。さらに、クラッチ機構１９は、第２の回転体２４の筒壁部の内周面に、円周方向に沿って等間隔に複数設けられた略三角形状のクラッチ係合部３７と、ホルダブロック３３上の各クラッチ爪３５を、クラッチ係合部３７と係合可能な回動位置に付勢するクラッチスプリング３６と、を備えている。この実施形態の場合、クラッチスプリング３６は、ねじりコイルばねによって構成されている。
【００１８】
第１の回転体２２の底壁部２２ａには、ホルダブロック３３を回転可能に支持する保持シャフト３８が突設されるとともに、保持シャフト３８を中心とした同心円上に４つの押圧ブロック３９…がほぼ等間隔に離間して突設されている。保持シャフト３８と押圧ブロック３９…は、底壁部２２ａの第２の回転体２４に臨む側の面に突設されている。
ホルダブロック３３は、その中心部が保持シャフト３８に回転可能に支持されており、保持シャフト３８は、第１の回転体２２の軸心位置に突設されている。保持シャフト３８の中心部には第１の回転体２２を軸方向に貫通する軸孔２３が設けられている。この軸孔２３には、ピニオンギヤ２０と第２の回転体２４を支持する上記の支持ピン２５が嵌入されている。第１の回転体２２は支持ピン２５を介してハウジング１１に回転可能に支持されている。
【００１９】
クラッチ爪３５は、ホルダブロック３３の外縁の四隅に設けられた支軸４０に回動可能に支持されている。ホルダブロック３３の支軸４０は、第１の回転体２２を回転可能に支持する支持ピン２５と平行に設けられている。クラッチ爪３５は、正面視が略円形状に形成された基部３５ａが支軸４０に回動可能に支持され、その基部３５ａから略台形状の爪片３５ｂが突設されている。
【００２０】
ここで、モータ１２の駆動時に第１の回転体２２の回転する方向（図４中で矢印が向いている方向）を正転方向と呼ぶものとすると、各クラッチ爪３５は、第１の回転体２２の正転方向の前方側から径方向外側に向かってクラッチスプリング３６によって付勢されている。各クラッチ爪３５は、爪片３５ｂの先端側を支軸４０を中心に第１の回転体２２の径方向外側に向けるクラッチ係合位置と、爪片３５ｂの先端側を支軸４０を中心に正転方向の前方側に向けるクラッチ解除位置との間で回動可能とされている。なお、クラッチ爪３５は、クラッチ係合位置にあるときには、爪片３５ｂの先端部が第２の回転体２４のクラッチ係合部３７の回転軌道上に位置され、クラッチ解除位置にあるときには、爪片３５ｂの先端部がクラッチ係合部３７の回転軌道の内側に位置される。クラッチ爪３５は、上述のようにクラッチスプリング３６によってクラッチ係合位置に向かって付勢されているため、初期状態ではクラッチ係合部３７と係合可能となっている。
【００２１】
また、各クラッチ爪３５の爪片３５ｂの先端側には、クラッチ爪３５がクラッチ係合位置にあるときに、第１の回転体２２の正転方向の前方を向く前端面と、正転方向の後方を向く後端面の間を後下がりの斜面で結ぶテーパ面３５ｃが設けられている。このテーパ面３５ｃは、クラッチ爪３５がクラッチ係合位置にあるときに、第２の回転体２４のクラッチ係合部３７がホルダブロック３３よりも先行して正転方向に回転したときに、クラッチ係合部３７と当接する。そして、このときテーパ面３５ｃに入力された荷重により、クラッチ爪３５をクラッチスプリング３６の力に抗して正転方向の前方側に回動させる。クラッチ機構１９は、これによりクラッチ解除状態とされる。
【００２２】
また、第１の回転体２２の底壁部２２ａに突設される４つの押圧ブロック３９は、ホルダブロック３３に支持された各クラッチ爪３５の基部３５ａの正転方向後方側に配置されている。各押圧ブロック３９の正転方向前方側には、各クラッチ爪３５の基部３５ａに正転方向後方側から当接する平坦な押圧面３９ａが設けられている。この押圧面３９ａは、クラッチ爪３５の基部３５ａに正転方向後方側から当接することにより、クラッチ爪３５の回動を規制する。したがって、この実施形態の場合、押圧面３９ａは、クラッチ爪３５の回動をクラッチ係合位置に規制する回動規制部を兼ねている。なお、回動規制部は、ホルダブロック３３に設けることも可能である。
【００２３】
一方、第２の回転体２４の各クラッチ係合部３７は、図６に示すように、正転方向後方側に第２の回転体２４の半径方向に略沿うように形成され、クラッチ接続時にクラッチ爪３５の前端面と当接する係合面３７ａと、正転方向前方側に第２の回転体２４の半径方向に対して傾斜して形成されたテーパ面３７ｂと、を有している。テーパ面３７ｂは、クラッチ爪３５がクラッチ係合位置にあるときに、第２の回転体２４のクラッチ係合部３７がホルダブロック３３よりも先行して正転方向に回転したときに、クラッチ爪３５のテーパ面３５ｃに当接する。
【００２４】
また、ホルダブロック３３上の対角位置にある一対のクラッチ爪３５，３５と、これらと９０°ずれた位置にある残余の一対のクラッチ爪３５，３５とは、第２の回転体２４のクラッチ係合部３７と係合するときの回転位相がずらして設定されている。したがって、第１の回転体２２と第２の回転体２４がクラッチ接続されるときには、一対のクラッチ爪３５，３５と残余の一対のクラッチ爪３５，３５のいずれか一方が先にクラッチ係合部３７と係合する。
【００２５】
図８は、操作ペダル（ペダル本体部５，ペダルアーム４）を踏み込んだときの反力出力装置１０の作動を示す図であり、図９は、操作ペダル（ペダル本体部５，ペダルアーム４）を急激に戻したときの反力出力装置１０の作動を示す図である。以下、これらの図面を適宜参照して反力出力装置１０の作動について説明する。
図１に示すペダル本体部５が運転者によって踏み込まれると、ペダルアーム４が支軸３ａを中心として図中半時計回りに回転し、その回転角に応じて内燃機関のスロットルバルブの開度が調整される。一方、ペダルアーム４が初期位置から半時計回りに回転すると、ペダルアーム４に固定された反力伝達レバー６が、ペダルアーム４とともに半時計回りに回転し、反力伝達レバー６の先端部に当接している反力出力装置１０の出力レバー１５が反力出力軸１３とともに図１中の時計回り方向に回転する。
【００２６】
このとき、ペダル本体部５の踏込速度や車両の運転状況に応じて反力出力装置１０のモータ１２が駆動されると、そのモータ１２の駆動力がウォーム軸１７とウォームホイール１８の噛み合い部を通して、第１の回転体２２を正転方向（図４，図８（Ｂ）中の矢印で示す方向）に回転させる。また、このときホルダブロック３３の各クラッチ爪３５は、クラッチスプリング３６の付勢力を受けてクラッチ係合位置に位置されている。
【００２７】
こうして、第１の回転体２２が正転方向に回転すると、第１の回転体２２に突設された押圧ブロック３９が、図８（Ｂ）に示すようにホルダブロック３３上のクラッチ爪３５の基部３５ａに当接する。この状態で第１の回転体２２の正転方向の回転が進むと、ホルダブロック３３が第１の回転体２２に押圧されて第１の回転体２２と一体に正転方向に回転しようとする。このとき、クラッチ爪３５は、クラッチスプリング３６の付勢力を受けてクラッチ係合位置に位置されているため、いずれかの対のクラッチ爪３５，３５が第２の回転体２４のいずれかのクラッチ係合部３７に当接する。こうしてクラッチ爪３５がクラッチ係合部３７に当接すると、クラッチ爪３５の爪片３５ｂの基端側の後端面が押圧ブロック３９に当接し、クラッチ爪３５の回動位置がクラッチ係合位置に保持される。この状態で第１の回転体２２が正転方向に回転すると、クラッチ爪３５とクラッチ係合部３７の当接部を通してその回転力が第２の回転体２４に伝達される。クラッチ機構１９はこのとき接続状態となる。
【００２８】
こうして、クラッチ機構１９が接続されると、図４に示すように、第２の回転体２４のピニオンギヤ２０が正転方向に回転し、ピニオンギヤ２０に噛合されているセクタギヤ２１を同図中時計回り方向に回転させる。この結果、セクタギヤ２１に一体に結合された反力出力軸１３と出力レバー１５が、図４中の矢印で示すようにコイルスプリング２７の付勢力に抗して同図中時計回り方向に回転し、図１中の矢印で示すように、出力レバー１５がペダル本体ユニット２の反力伝達レバー６を介してペダルアーム４に反力を伝達する。このとき、モータ１２からペダルアーム４にはペダル本体部５の踏込速度や車両の運転状況に応じたトルクが出力されるため、運転者には、ペダル本体部５を踏む足裏を通して、内燃機関の加速状態や「踏み込み過ぎ」等の情報が伝えられる。
【００２９】
また、操作ペダル（ペダル本体部５）が踏み込まれた状態から、図９（Ａ）に示すように操作ペダル（ペダル本体部５）に対する運転者の踏力が急激に解除されると、操作ペダルは図示しないリターンスプリングの力によって初期位置に戻ろうとし、反力出力装置１０の出力レバー１５はコイルスプリング２７の付勢力を受けて操作ペダルの戻り作動に追従しようとする。第２の回転体２４は、それにより反力出力軸１３を介して戻り方向に回動しようとする。
【００３０】
このとき、反力出力装置１０のクラッチ機構１９では、第２の回転体２４がコイルスプリング２７による付勢方向にホルダブロック３３よりも先行して回転しようとするため、ホルダブロック３３上の各クラッチ爪３５は第２の回転体２４のクラッチ係合部３７によってクラッチ解除方向に押し下げられる。この結果、クラッチ機構１９が解除状態とされ、第２の回転体２４の正転方向の自由な回転が許容される。したがって、出力レバー１５は、モータ１２の回転フリクションの影響を受けずに、操作ペダルの戻り作動に迅速に追従することになる。
【００３１】
以上のように、この実施形態に係る反力出力装置１０は、第２の回転体２４がコイルスプリング２７による付勢方向にホルダブロック３３よりも先行して回転するときに、ホルダブロック３３に保持されたクラッチ爪３５がクラッチ係合部３７によってクラッチ解除方向に押し下げられるため、操作ペダルが急激に戻されたときに、第１の回転体２２と第２の回転体２４の間のクラッチ機構１９を迅速に解除状態にし、モータ１２側の回転フリクションが出力レバー１５の戻り方向の回動を阻害するのを防止することができる。
したがって、この実施形態に係る反力出力装置１０の場合、操作ペダルが急激に戻されたときに、出力レバー１５を操作ペダルの戻り作動に迅速に追従させることができ、その直後に操作ペダルが再度踏み込まれる場合にも、モータ１２による反力出力を操作ペダルに迅速に作用させることができる。
【００３２】
また、この実施形態に係る反力出力装置１０は、第２の回転体２４のクラッチ係合部３７が、第２の回転体２４の回転軸心を中心とする円周方向に沿って等間隔に複数設けられるとともに、クラッチ爪３５が第１の回転体２２の回転円周上に複数設けられ、ホルダブロック３３上の一の対のクラッチ爪３５，３５がクラッチ係合部３７と係合するときの回転位相と、他の対のクラッチ爪３５，３５がクラッチ係合部３７と係合するときの回転位相をずらして設定されている。このため、この反力出力装置１０においては、第１の回転体２２と第２の回転体２４がクラッチ接続されるときに、一対のクラッチ爪３５，３５と残余の対のクラッチ爪３５，３５のいずれか一方の、クラッチ係合部３７に近い側を先にクラッチ係合部３７と係合させることができる。したがって、これにより迅速なクラッチ接続を実現することができる。
【００３３】
また、この実施形態の反力出力装置１０の場合、モータ１２の回転軸１２ａと反力出力軸１３の間に、モータ１２のトルクを増大させる減速機構１４が設けられているため、モータ１２が小トルクの小型の汎用モータであっても、ペダル本体ユニット２のペダルアーム４に充分な反力を作用させることができる。したがって、この反力出力装置１０では、小型の汎用モータを採用して反力出力装置１０の小型・軽量化を図ることができる。
【００３４】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、ホルダブロック３３を第１の回転体２２と別体に形成しているが、ホルダブロック３３は第１の回転体と一体に形成することも可能である。
また、上記の実施形態においては、反力出力装置を車両のアクセルペダルに用いているが、反力出力装置は、アクセルペダル以外の車両の操作ペダルや、シミュレーション機器の操作ペダル等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
４…ペダルアーム（操作ペダル）
５…ペダル本体部（操作ペダル）
１０…反力出力装置
１２…モータ
１３…反力出力軸
１５…出力レバー
１９…クラッチ機構
２２…第１の回転体
２４…第２の回転体
２７…コイルスプリング（付勢スプリング）
３３…ホルダブロック
３５…クラッチ爪
３６…クラッチスプリング
３７…クラッチ係合部
【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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