(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の加減速を操作するためのアクセルペダルを操作者が踏み込むのに必要とする踏力を変更可能なアクセルペダル操作装置であって、
前記アクセルペダルを遥動自在に支持しているペダルロッドと、
前記ペダルロッドと一体的に移動自在に設けられている押圧部と、
前記アクセルペダルが踏み込まれて前記ペダルロッドが加速側に移動した際に、前記押圧部に押されて移動する可動部材と、
前記可動部材を前記押圧部の押圧方向の略反対方向に付勢する付勢手段と、
前記可動部材の移動範囲内で常に前記可動部材に接触可能に配置される固定部材と、
前記固定部材に隣接して設けられている電磁石とを備え、
前記固定部材および前記可動部材が磁性材料を含み、前記電磁石に通電することにより、前記可動部材の移動範囲内のいずれの個所でも前記固定部材と前記可動部材とが吸着可能であり、
前記可動部材は磁性材料からなる磁性部材と磁性材料以外の材料からなる非磁性部材とから構成され、前記固定部材と摺接する面には耐久性の高い摩擦部材を備えていることを特徴とするアクセルペダル操作装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記可動部材の移動方向に沿って延在するとともに、互いに離れた第１固定部および第２固定部を備え、前記電磁石により第１固定部と第２固定部とがそれぞれ異なる極に磁化可能とされ、前記電磁石に通電した際に、前記可動部材が第１固定部と第２固定部とにそれぞれ接触した状態で移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル操作装置。
【請求項３】
前記電磁石は通電される電流量に基づいて前記可動部材の移動時に前記固定部材と前記可動部材との間に生じる摩擦力を変更可能になっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクセルペダル操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダルの踏み込み抵抗を変化させることにより操作者に適切なアクセルペダルの踏み込み量（ストローク）を指示可能なアクセルペダル操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等車両のアクセルペダル操作装置は、そのストローク（踏み込み量としての操作量）を測定して測定されたストロークを信号として出力し、当該信号に基づいてスロットル弁の開度の制御や燃料噴射装置における燃料の噴射量の制御が行われ、さらに前記信号が自動変速機の制御に用いられている。なお、アクセルペダルのストロークはたとえば、アクセルペダルを揺動自在に支持するペダルロッドの回転角度としてアクセルペダル操作装置に設けられたアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）により測定され、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）等の制御装置に出力される。
【０００３】
アクセルペダル操作装置は、操作者がアクセルペダルへの踏力（踏み込み力）を調整しながらストロークを変更することによって操作される。基本的にアクセルペダルのストロークが増加すると、そのストロークまでアクセルペダルを移動する際や、そのストロークでアクセルペダルを維持する際に必要とされる踏力が大きくなる。
【０００４】
近年、たとえば、車両に設けられたセンサやカメラ等により前方の車両との車間距離が短くなったことが計測された場合や、前方に障害物が近づいた場合にトルクモータ等のアクチュエータでアクセルペダルに踏力に対する反力を発生させ、操作者に速度を落とすように指示するものが提案されている。（たとえば、特許文献１参照）
【０００５】
また、車両の燃費は運転方法により変化し、たとえば、急発進や急加速を頻繁に行うと燃費が悪くなる。そこで、運転者に対して燃費を向上させるようなアクセルペダルの踏み込み量を指示する（エコドライブ）ための反力を発生することが提案されている。現在、環境問題としてエコドライブは重要な取り組みであり、多くの車両に必要とされている。
【０００６】
特許文献１に記載のアクセルペダル操作装置のように、踏み込み力に対してアクセルペダルを押し戻すような反力を与えるアクセルペダル操作装置では、大きな反力を与える駆動源が必要となるため、どうしてもコスト増になり低価格な車両への設置が困難になる。また、踏み込み力に勝る反力を必要とするため、駆動源が大型化しやすく、アクセルペダル操作装置の小型化が困難になる。
【０００７】
エコドライブでは、運転者に対してアクセルの踏み込み量を少なくさせて燃費の向上を図ることが目的であるため、急激に速度を落とす等の指示の必要がなく、必ずしも踏み込み力に対してアクセルペダルを押し戻すような踏み込み方向と反対方向の反力を発生させる必要がなく、たとえば、アクセルペダルを踏み込む際の踏み込み抵抗を大きくするだけでもよい。
【０００８】
そこで、上述のようにアクセルペダルを踏み込む際の踏み込み抵抗を変化させることが考えられる。燃費向上のためではなく不正路面で車両が揺れることにより、アクセルペダルの踏み込み量が変化してしまい、運転者が望まない加減速操作が生じるのを防止するためのものであるが、アクセルペダルの踏み込み抵抗を電磁石の磁力を用いて変化させることが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１１１３７９号公報
【特許文献２】特開２００８−２８４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２においては、不正路面において運転者が望まない加減速操作を防止するためなので、アクセルペダルの踏み込み量が所定の位置でアクセルペダルの移動に際して摩擦抵抗が大きくなるようになっている。ここで、電磁石の磁力はアクセルペダルに連動する直動部材と一体に移動可能な摩擦部材を直動部材に対して接触圧力を大きくする固定部材側に吸引するようになっている。アクセルペダルが踏み込まれることにより、直動部材と摩擦部材との接触圧力が大きくなることよって移動する直動部材に大きな摩擦力が作用することになる。
【００１１】
固定部材と摩擦部材は互いに当接するテーパ面を有しており、アクセルペダルを踏み込んだ際の直動部材とともに移動する摩擦部材は摩擦力の発生開始位置近傍に保持されることとなる。すなわち、電磁石の磁力により摩擦部材が固定部材に当接するのはアクセルペダルが所定の位置に踏み込まれている状態である。固定部材と摩擦部材の摩擦力により踏み込み抵抗を発生させるため、踏み込み抵抗は踏み込み力に対応することとなる。
【００１２】
上述の燃費向上（エコドライブ）のために、運転者に最適な踏み込み量を指示するためにはアクセルペダルの可動範囲の全域において踏み込み抵抗を可変にできるようになっていることが必要である。特許文献２の構成においては、所定のアクセルペダル踏み込み位置において踏み込み抵抗を発生することはできるが、アクセルペダルの可動範囲全域で踏み込み抵抗を可変にすることができない。
【００１３】
また、燃費向上（エコドライブ）のためのアクセルペダルでは、アクセルペダルに踏み込み抵抗を与えても、運転状況から運転者が、加速が必要だと思った際には、そのままアクセルペダルをさらに踏み込むことができる必要がある。そのため、特許文献２に記載のアクセルペダル装置をエコドライブのために踏み込み抵抗を与えるアクセルペダル装置にそのまま適用することはできない。
【００１４】
本発明は前記事情に鑑みて為されたものであり、小型で安価なアクセルペダル操作装置を提供するものであって、アクセルペダルの踏み込み抵抗をアクセルペダルの踏み込み量に係らずいつでも可変とすることができるアクセルペダル操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のアクセルペダル操作装置は、車両の加減速を操作するためのアクセルペダルを操作者が踏み込むのに必要とする踏力を変更可能なアクセルペダル操作装置であって、
前記アクセルペダルを遥動自在に支持しているペダルロッドと、
前記ペダルロッドと一体的に移動自在に設けられている押圧部と、
前記アクセルペダルが踏み込まれて前記ペダルロッドが加速側に移動した際に、前記押圧部に押されて移動する可動部材と、
前記可動部材を前記押圧部の押圧方向の略反対方向に付勢する付勢手段と、
前記可動部材の移動範囲内で常に前記可動部材に接触可能に配置される固定部材と、
前記固定部材に隣接して設けられている電磁石とを備え、
前記固定部材および前記可動部材が磁性材料を含み、前記電磁石に通電することにより、前記可動部材の移動範囲内のいずれの個所でも前記固定部材と前記可動部材とが吸着可能であり、
前記可動部材は磁性材料からなる磁性部材と磁性材料以外の材料からなる非磁性部材とから構成され、前記固定部材と摺接する面には耐久性の高い摩擦部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の発明においては、アクセルペダルは、揺動自在にペダルロッドに支持され、アクセルペダルを踏み込む操作を行った際にペダルロッドが加速側に移動する。この際に、ペダルロッドに一体的に設けられた押圧部が可動部材を押圧して移動させる。可動部材は、押圧部の押圧方向と反対方向に付勢手段により付勢されており、押圧部の押圧力が解除されると減速側に移動して原点位置に戻る。
可動部材は固定部材に沿って移動するが、電磁石をオフにした状態では、可動部材と固定部材とには、互いに接触する方向に相対的に大きな力が作用しておらず、固定部材に対して可動部材が移動しても、少しだけ摩擦が生じる程度になっている。
【００１７】
ここで、電磁石をオンにすると、固定部材および可動部材が磁性材料を含むことにより固定部材と可動部材とが吸着することになり、固定部材と可動部材との間に互いに接触する方向への引力が作用する。すなわち、相対的に固定部材に可動部材が引き寄せられた状態になり、固定部材と可動部材との間に磁力による吸着力が発生する。その吸着力に対して可動部材にアクセルペダルの押圧力が作用すると磁力に対応する大きな摩擦力が発生する。
【００１８】
また、可動部材の移動範囲に渡って電磁石の磁力が作用するようになっていれば、可動部材がいずれの位置にあっても、電磁石をオンとすることによって、固定部材に対する可動部材の摩擦抵抗を大きくすることができる。これにより、アクセルペダルの踏み込みによる可動部材の移動範囲内のいずれにおいても踏み込み抵抗を通常の場合より大きくすることが可能である。
【００１９】
また、踏み込み抵抗を大きくした後にいつでも通常の踏み込み抵抗に戻すことができる。この踏み込み抵抗の変化を用いて、運転者に運転状況に応じて燃費の向上に最適な踏み込み量を指示することができる。
また、トルクモータを用いた場合と比較して、小型化とコストの低減を図ることができるとともに、機構を単純なものとして、さらなるコストの低減と、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、可動部材全体を磁性材料からなる磁性部材で構成した場合のように、磁性部材としての材質の特性の影響を大きく受けてしまうのを防止することができる。特に、固定部材と接触する部分を磁性材料で構成した場合に、磨耗や熱が生じることから、耐久性が問題になる。しかし、固定部材に接触する部分に磨耗や熱等に対して耐久性の高い材料を磁性材料以外から選択することが可能になるので、可動部材を容易に耐久性の高いものにできる。また、摩擦部材を非磁性体とすることで磁性部材の残留磁化の影響を低減することもでき、可動部材を円滑に摺動することができる。
【００２２】
請求項２に記載のアクセルペダル操作装置は、請求項１に記載の発明において、前記固定部材は、前記可動部材の移動方向に沿って延在するとともに、互いに離れた第１固定部および第２固定部を備え、前記電磁石により第１固定部と第２固定部とがそれぞれ異なる極に磁化可能とされ、前記電磁石に通電した際に、前記可動部材が第１固定部と第２固定部とにそれぞれ接触した状態で移動可能とされていることを特徴とする。
【００２３】
請求項２に記載の発明においては、固定部が第１固定部と第２固定部とに分けられて、これら第１固定部と第２固定部とが離れている。それに対して可動部材が第１固定部と、第２固定部とに跨って両方に接触した状態になっている。また、第１固定部と第２固定部とが電磁石により、それぞれ異なる極に磁化される。これにより、磁性材料を有する可動部材が第１固定部と、第２固定部との間で磁力線が流れ易くなる磁路を構成する。
なお、可動部材が移動した際に、可動部材の移動範囲の全体に渡って、可動部材が互いに離れて配置される第１固定部と第２固定部とに接触する。
【００２４】
このような構成とすることによって、可動部材がその移動範囲のいずれの位置にいても、可動部材と固定部材との間に作用する吸着力（磁力）があまり変化せず、かつ、効率的に吸着力を作用させることができる。すなわち、電磁石をオンとした場合の、可動部材の固定部材側への吸着力は、可動部材の位置によって大きく変化することがない。したがって、可動部材の移動範囲全体のいずれの位置に可動部材が存在しても、一定の大きさだけ踏み込み抵抗を大きくすることができる。
これにより、運転者に違和感を与えることなく、適切なアクセルペダルの踏み込み抵抗を与えることができるので運転者に前記指示を適切に認識してもらうことが可能になる。
【００２５】
請求項３に記載のアクセルペダル操作装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記電磁石は通電される電流量に基づいて前記可動部材の移動時に前記固定部材と前記可動部材との間に生じる摩擦力を変更可能になっていることを特徴とする。
【００２６】
請求項３に記載の発明においては、電磁石に通電される電流量を調整することによって、吸着力が変わり、それによって固定部材と可動部材との摩擦抵抗が変化し、アクセルペダルの踏み込み抵抗が変化する。したがって、電磁石に通電される電流量を調整することにより、運転者に指示するのに最適な踏み込み抵抗を決定することができる。
【００２７】
また、電磁石に通電する電流量で踏み込み抵抗を変更することが可能なので、アクセルペダルの踏み込み抵抗を大きくしているのにもかかわらず運転者が現状のアクセルペダルの踏み込み量を維持したり、さらに踏み込んだりした場合にさらに電磁石の通電量を増加して踏み込み抵抗を大きくすることにより運転者に踏み込み抵抗の変化をより認識し易くすることができる。また、踏み込み量が大きくなるほど通常の場合の踏み込み抵抗との差をより大きくするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、アクセルペダル装置におけるアクセルペダルの踏み込みによる移動範囲の略全てにおいて、踏み込み抵抗を増減させて、運転者にアクセルペダルの踏み込み量に関する指示を出すことができる。さらに、簡易な構造で踏み込み抵抗を発生させているため、小型で安価なアクセルペダル装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第1実施形態に係るアクセルペダル操作装置を示す概略図である。
【図２】前記アクセルペダル操作装置を示す概略図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は前記アクセルペダル操作装置の固定部材と可動部材を示す概略図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は前記アクセルペダル操作装置におけるアクセルペダルのストロークと踏力との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るアクセルペダル操作装置を示す概略図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は第２実施形態に係るアクセルペダル操作装置の固定部材と可動部材を示す概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るアクセルペダル操作装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１から図３に示すように、アクセルペダル操作装置はアクセルモジュール１として製造され自動車等の車両に設置される。
【００３１】
アクセルモジュール１は、車両に備えられるケーシング１１を備え、ケーシング１１内にはこのケーシング１１に固定され、後述のペダルロッド２を回転自在（揺動自在）に支持する支持軸部３と、ペダルロッド２を介して、ペダルロッド２に固定されているアクセルペダル４の踏み込み抵抗を変化させる摩擦抵抗増加装置５とを備えている。
【００３２】
ペダルロッド２は、下端部にアクセルペダル４が固定される下部２１と、上端部に後述の押圧部６が一体に設けられている上部２２とからなる。ペダルロッド２の下部２１と上部２２との境界部分が支持軸部３に回転自在に支持されている。また、下部２１と上部２２との境界部でペダルロッド２が曲げられた状態になっている。本実施形態では、ペダルロッド２にアクセルペダル４が直接的に固定されているが、リンク部材等を使って間接的に連結されていても良い。
【００３３】
支持軸部３は、ケーシング１１に固定されてペダルロッド２を回転自在に支持するとともに、図示しない規制部材によりペダルロッド２の回転範囲を予め設定された範囲内に規制している。また、支持軸部３内には図示しないＡＰＳが配置されており、ペダルロッド２（アクセルペダル４）のストローク（踏み込み量：回転角度）を計測するようになっている。なお、ＡＰＳの測定結果はエンジン制御に用いられるとともに、このアクセルペダル操作装置の制御に用いられる。
【００３４】
すなわち、摩擦抵抗増加装置５の後述の電磁石５３への電流のオン・オフおよびオンの場合の電流値の変更等の際にアクセルペダル４のストローク値が用いられる。アクセルペダル操作装置の図示しない制御装置は、予め設定されたアルゴリズムにより走行状況に対応して燃費が向上するように、アクセルペダル４の燃費に最適な踏み込み量を常時求め、ＡＰＳに測定されたアクセルペダルの踏み込み量が上述の燃費に最適な踏み込み量を超える際に、踏み込み抵抗が大きくなるように制御される。
【００３５】
ペダルロッド２の上部２２とケーシング１１との間には付勢手段として引張ばね７が設けられ、ペダルロッド２を図中時計周りに回転する方向に付勢するようになっている。
この引張ばね７の付勢力により、アクセルペダル４を踏み込む操作を行った場合に、付勢力に抗する踏力を必要とすることになる。また、アクセルペダル４の踏み込み操作を解除した場合に、引張ばね７の付勢力によりペダルロッド２に固定されたアクセルペダル４を原点位置（アイドリング位置）に復帰させる。
【００３６】
前記押圧部６は、ペダルロッド２の上部の上端部に設けられ、アクセルペダル４が踏み込まれた際のペダルロッド２の回転方向（図中反時計回り方向）側に向って移動するように設けられている。また、ペダルロッド２の押圧部６の下側には、ペダルロッド２が、アクセルペダル４が踏み込まれる側に回転した際に、摩擦抵抗増加装置５の後述のガイド部材５１の先端部と干渉するのを防止する凹部２３が設けられている。
【００３７】
前記摩擦抵抗増加装置５は、アクセルモジュール１のケーシング１１に固定的に設けられたガイド部材５１と、ガイド部材５１に設けられた固定部材５２と、固定部材５２に設けられた電磁石５３と、押圧部６に押されるとともにガイド部材５１に案内された状態で固定部材５２に沿って移動する可動部材（スライダ）５４と、可動部材５４を押圧部６の押圧方向と反対方向に付勢する付勢手段としての圧縮ばね５５とを備える。
【００３８】
前記ガイド部材５１は、前記可動部材５４の移動方向を一軸方向に規制するように案内するもので、可動部材５４の上下左右への移動を規制して、一軸方向（前後方向）に案内している。
このガイド部材５１には、可動部材５４が摺動する固定部材５２が配置されている。固定部材５２は、図３（a）に示すように、磁性材料からなる磁性体であり、長尺な矩形板状に形成された二枚の固定板（第１固定部、第２固定部）５２ａ、５２ｂからなっている。
なお、図３（ａ）は図３（ｂ）に示す摩擦抵抗増加装置５の固定部材５２をガイド部材５１の方向から見た上面図である。
【００３９】
これら固定板５２ａ、５２ｂの長手方向は、可動部材５４の移動方向としての一軸方向と平行になっている。また、２枚の固定板５２ａ、５２ｂは、互いに接触せずに間隔をあけて配置されている。また、左右の固定板５２ａ、５２ｂは、上述の一軸方向に沿った位置が少しだけ異なっている。一方の固定板５２ａは、電磁石５３の後述のコア部５３ａのたとえば、Ｎ極側の端部だけに接触し、他方の固定板５２ｂは、コア部５３ａのたとえば、Ｓ極側の端部だけに接触している。
【００４０】
電磁石５３は、可動部材５４が摺動する側面であるガイド部材５１の反対側の側面である固定部材５２に隣接する位置に設けられている。また、この実施形態では、固定部材５２がガイド部材５１の上部に配置されているので、電磁石５３は、ガイド部材５１の上側に配置されている。
【００４１】
この電磁石５３は、磁性材料からなるコア部５３ａと、コア部５３ａの周囲に巻かれたコイル５３ｂとを備える。コア部５３ａは、その長手方向が、上述の可動部材５４の移動方向である一軸方向に対して平行にされている。
また、コア部５３ａは、その両端部が本体部分に対してガイド部材５１（固定部材５２）側になる下側に向けて曲げられている。この曲げられたコア部５３ａの両端部に、それぞれ、二つの固定板５２ａ、５２ｂのうちのいずれか一方が接触させられている。
【００４２】
可動部材５４は、ガイド部材５１に案内された状態で、固定部材５２に対して前記一軸方向にそって摺動するようになっている。なお、可動部材５４はガイド部材５１に対しても摺動する状態になっている。また、可動部材５４は鉄等の磁性材料からなる磁性部５４ａと、樹脂等の非磁性材料からなる非磁性部５４ｂ，５４ｃと、固定部材５２と摺動する側面に設けられた摩擦部材５４ｄとガイド部材５１と摺動する側面に設けられた摩擦部材５４ｅとを備える。
【００４３】
可動部材５４の磁性材料からなる磁性部５４ａは、摩擦部材５４ｄを介して固定部材５２に近接した状態になっている。そして、磁性部５４ａは２つの固定板５２ａ，５２ｂに跨った状態に配置される。なお、可動部材５４は摩擦部材５４ｄの部分で常時２つの固定板５２ａ，５２ｂに接触した状態であり、可動部材５４が移動することによって、２つの固定板５２ａ，５２ｂの両方に摺動した状態になる。
【００４４】
この可動部材５４の二つの固定板５２ａ，５２ｂに近接する磁性部５４ａと上述のように電磁石５３の互いに異なる極に接続された２つの固定板５２ａ，５２ｂとにより磁路を形成する。これにより、可動部材５４の移動範囲内で可動部材５４がどの位置にあっても、電磁石５３（コイル５３ｂ）に通電される電流量が同じならば、ほぼ同程度の吸着力が可動部材５４と固定部材５２（固定板５２ａ，５２ｂ）との間に作用する。
【００４５】
非磁性部５４ｂ、５４ｃは、磁性部５４ａをガイド部材５１に案内される形状としている。すなわち、上述のように磁性部５４ａが２つの固定板５２ａ、５２ｂ間に磁路を形成する状態を保持した状態で、可動部材５４がガイド部材５１に案内されて一軸方向に移動自在になる形状としている。
【００４６】
摩擦部材５４ｄ、５４ｅは、可動部材５４のガイド部材５１および磁性体からなる固定部材５２との間で生じる摩擦に対して磁性部５４ａの磁性体より耐久性のある部材から構成される。基本的に摩擦部材５４ｄ、５４ｅも非磁性材料から構成さている。
摩擦部材５４ｄ、５４ｅは、磁性部５４ａより摩擦に対して耐久性のある材料からなっていればよく、例えば、レジンモールド系の摩擦部材や焼結金属系の摩擦部材などの樹脂、金属等からなる部材を用いることができる。また、摩擦部材５４ｄ、５４ｅに非磁性材料を用いることで、残留磁化による磁性部５４ａの固定板５２ａ、５２ｂへの吸引を防止することができる。
【００４７】
可動部材５４は、上述の原点位置にあるペダルロッド２の上端部の押圧部６側に向かって圧縮ばね５５に付勢され、押圧部６の先端面に当接した状態になっている。この状態でアクセルペダル４の踏み込みに対応して支持軸部３を中心に回転移動する押圧部６の回転移動に対して可動部材５４が直進移動（直動）するようになっている。
【００４８】
すなわち、アクセルペダル４の踏み込み量の増加に対応して、アクセルペダル４とペダルロッド２を介して一体に回転移動する押圧部６に押されることによって、可動部材５４は、図中左に移動する。また、アクセルペダル４を戻した際には、可動部材５４は、圧縮ばね５５に付勢されて押圧部６に当接した状態で、押圧部６に追随するように図中右方向に移動する。
【００４９】
このようなアクセルペダル操作装置においては、アクセルペダル４を踏み込むことにより、図１に示す状態から図２に示すように、ペダルロッド２の押圧部６が摩擦抵抗増加装置５の可動部材５４を押してガイド部材５１に案内される可動部材５４を一軸方向に移動させることになる。
【００５０】
この際に、可動部材５４には圧縮ばね５５の付勢力と可動部材５４とガイド部材５１および固定部材５２との間で摩擦力が作用する。すなわち、可動部材５４を押圧部６で押して移動させた際には摩擦抵抗が作用し、この摩擦抵抗によりアクセルペダル４を踏み込む際の踏力が大きくなる。
【００５１】
さらに、電磁石５３に通電するとコア部５３ａに磁界が発生し、固定板５２ａ、５２ｂは磁化される。すると、図３（ａ）の二点鎖線で示すような磁路が形成される。これにより、固定部材５２に可動部材５４（磁性部５４ａ）が吸着された状態になり、固定部材５２と可動部材５４との間に互いに吸着力が作用する。したがって、可動部材５４を移動させる場合、固定部材５２と可動部材５４との間に作用する摩擦抵抗（摩擦力）が増大する。この摩擦抵抗の増大により、アクセルペダル４を踏み込む際に必要とされる踏力が大きくなる。このアクセルペダル４を踏み込む際に必要とされる踏力が大きくなることによって、運転者はアクセルペダル４の操作が重くなったと感じる。運転者はアクセルペダル４の操作が重くなったことに基づいて、アクセルペダル４を踏み込むのを中止し、アクセルペダル４を少し戻すことになる。これにより、低燃費を維持するのに最適なアクセルペダル４の踏み込み量に調整することが可能になる。
【００５２】
図４は、アクセルペダル４のストローク（踏み込み量）と、アクセルペダル４を踏み込む際の踏力との関係を示したグラフである。図４（ａ）には、電磁石５３に通電していない状態でアクセルペダル４を踏み込んだ場合のストロークと踏力との関係を示す線分ａと、アクセルペダル４を踏み込んでいるストロークの途中で電磁石５３に一定の電流を通電した場合のストロークと踏力との関係を示す線分ｃと、アクセルペダル４をアクセルペダル４を踏みながら戻す場合のストロークと踏力との関係を示す線分ｂとが描かれている。
【００５３】
図４（ａ）を参照して、アクセルペダル４のストローク（踏み込み量）と踏力との関係を説明する。電磁石５３に通電していない状態での踏力特性を示す線分aのストロークｄの位置において、電磁石５３に通電すると可動部材５４が固定部材５２へ吸着する。この時点で、運転者がアクセルペダル４をさらに踏み込むと可動部材５４と固定部材５２の間に摩擦抵抗が生じ、これが運転者へは踏み込み抵抗として感じることとなる。したがって、電磁石５３に通電されたストロークｄの地点で、運転者がさらにアクセルペダル４を踏み込むと踏力特性は線分ａから線分ｃへ移り、アクセルペダル４を踏み込むには線分aの踏力特性と比較して大きな踏力が必要となる。また、アクセルペダル４の戻りを検出して通電を解除した場合の踏力特性は、線分ａ又は線分ｃから線分ｂへ移行し、支障なく円滑にアクセルペダル４は戻ることとなる。
【００５４】
また、図４（ｂ）では、ストローク全体の中で２回に分けて電磁石５３に電流を通電するとともに、１回目の通電より２回目の通電の場合に電流値を大きくしている。この場合には、１回目の電磁石５３への通電により、摩擦抵抗の増大によりストロークを大きくするのに必要な踏力が大きくなり、電磁石５３への通電を解除すれば、ストロークを大きくするのに必要な踏力が通常時の踏力に戻されることになる。この場合、踏力特性は電磁石５３への通電時には線分ａから線分ｃ１に移行し、さらに電磁石５３への通電解除時には線分ｃ１から線分ａに移行する。
【００５５】
さらに、２回目の通電では電磁石５３に流す電流量が１回目より大きくなっていることによって、踏力が１回目より２回目の方が大きくなっている。２回目の通電時の踏力特性は、電磁石５３への通電時には線分ａから線分ｃ２に移行し、さらに電磁石５３への通電解除時には線分ｃ２から線分ａに移行する。すなわち、電磁石５３に通電する電流量によって、摩擦抵抗を変更し、アクセルペダル４を踏み込むのに必要な踏力を変更することが可能である。さらに、アクセルペダル４の踏み込みをやめアクセルペダル４を戻すと、電磁石５３への通電が解除され、踏力特性は線分ａ又は線分ｃ１、ｃ２から線分ｂに移行してアクセルペダル４は円滑に支障なく戻る。
【００５６】
このようなアクセルペダル操作装置においては、アクセルペダル４のストロークの全範囲に渡って、アクセルペダル４を踏み込むのに必要な踏力を通常時より大きくすることが可能である。したがって、燃費を向上させるエコドライブとしてのアクセルの踏み込み量をアクセルペダル４の踏み込み時に必要な踏力の変化で指示することを容易に行うこができる。
また、電磁石５３に通電する電流量によって、アクセルペダル４を踏み込むのに必要な踏力を変更することが可能なので、状況に応じて運転者に異なる指示を行うことが可能になる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図５、図６（a）、（ｂ）に示すように、第１実施形態の摩擦抵抗増加装置５では可動部材５４の上側に配置されていた電磁石５３を、第２実施形態の摩擦抵抗増加装置５ａでは、可動部材５６の下側に配置するとともに、それに対応して第１実施形態では可動部材５４の上部に配置されていた固定部材５２を可動部材５６の下部に配置したものである。また、第２実施形態においては、可動部材５６の構成が第１実施形態の可動部材５４とは異なるものとしている。摩擦抵抗増加装置５ａ以外の構成は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の構成要素には、同様の符号を付して図示し、その説明を省略する。
【００５８】
摩擦抵抗増加装置５ａにおいては、上述のように電磁石５３が可動部材５６の下側に設けられ、それに対応して固定部材５２が可動部材５６の下部に設けられている。この摩擦抵抗増加装置５ａの基本構造は、第１実施形態の摩擦抵抗増加装置５を上下逆にしたものである。
【００５９】
また、固定部材５２は、基本的に、第１実施形態と同様のものであるが、固定部材５２を構成する固定板（第１固定部、第２固定部）５２ｃ、５２ｄの形状が少し異なるものになっている。図６（ａ）に示すように、第１実施形態と同様、これら固定板５２ｃ、５２ｄの長手方向は、可動部材５６の移動方向としての上述の一軸方向と平行になっている。また、２枚の固定板５２ｃ、５２ｄは、互いに接触せずに間隔をあけて配置されている。また、左右の固定板５２ｃ、５２ｄは、上述の一軸方向に沿った位置が少しだけ異なっており、一方の固定板５２ｃは、電磁石５３のコア部５３ａの一方（たとえば、Ｎ極側）と連なって構成され、他方の固定板５２ｄは、コア部５３ａの他方（たとえば、Ｓ極側）と連なっている。つまり、固定板５２ｃ、５２ｄは電磁石５３のコア部５３ａと一体に構成されている。なお、図６（ａ）は、図６（ｂ）の図において摩擦抵抗増加装置５ａの固定部材５２をガイド部材５１側から見た下面図である。
【００６０】
可動部材５６は、下部に配置された磁性部５６ａと、一軸方向に沿う断面が門形状とされた非磁性部５６ｂとから構成されている。非磁性部５６ｂは、可動部材５６をガイド部材５１に案内可能な構造とするものである。また、断面が門形状の非磁性部５６ｂの下端部同士の間に、磁性部５６ａが挟まれた状態に保持されている。
【００６１】
磁性部５６ａは、２つの固定板５２ｃ，５２ｄに両方に跨って接触した状態で可動部材５６の一部として一軸方向に移動可能になっている。これにより、２つの固定板５２ｃ、５２ｄと磁性部５６ａとの間に図６（ａ）の二点鎖線で示すような磁路を形成する。電磁石５３に通電すると、二点鎖線のような磁路が形成されるため、磁性部５６ａは固定板５２ｃ、５２ｄに吸着される。したがって、通電時にアクセルペダル４を更に踏み込もうとすると、磁性部５６ａは固定板５２ｃ、５２ｄとの間に摩擦が生じることとなり、これが踏み込み抵抗として作用する。この第２実施形態のアクセルペダル操作装置においても、第１実施形態のアクセルペダル操作装置と同様の優れた作用効果を奏することができる。なお、第２実施形態においても、可動部材５６のガイド部材５１および固定部材５２と摺動する部分に、摩擦に対して耐久性の高い摩擦部材を設けるものとしてもよい。
【００６２】
次に、第３実施形態のアクセルペダル操作装置を図７を参照して説明する。
第３実施形態においては、アクセルモジュール１に第１実施形態と同様のケーシング１１およびアクセルペダル４が固定されるとともに支持軸部３に回転自在に支持されたペダルロッド２を備える。また、第１実施形態と同様に、ペダルロッド２には復帰用の引張ばね７が接続されている。
ただし、ペダルロッド２の上部２４は、第１実施形態の押圧部６を備えておらず、その代わりに後述の可動部材５７と接続されるばね５８が上端部に接続されている。このばね５８は、アクセルペダル４が踏み込まれた際に、ペダルロッド２を介して可動部材５７を押す押圧部として機能する。
【００６３】
この第３実施形態において摩擦抵抗増加装置５ｂは、支持軸部３に回転不可に固定された固定腕部５９と、固定腕部５９に固定された電磁石６１とを備える。
また、可動部材５７は支持軸部３に回転自在に支持された回転腕部６２に固定されており、可動部材５７は電磁石６１に対して支持軸部３を回転中心として回転移動（円弧移動）するようになっている。電磁石６１には隣接して図示しない固定部材が設けられている。
【００６４】
このような第３実施形態のアクセルペダル操作装置においては、アクセルペダル４を踏み込むとペダルロッド２が支持軸部３を中心に図中反時計方向に回転し、ばね５８を介して可動部材５７を押すことになる。可動部材５７は、回転腕部６２により支持軸部３を中心に図中反時計周りに回転移動する。
この際に可動部材５７は、固定腕部５９を介して支持軸部３に固定された電磁石６１に隣接する図示しない固定部材に対して摺動した状態になる。
【００６５】
また、電磁石６１に通電することにより、第１実施形態と同様に、電磁石６１に隣接する固定部材に可動部材５７が吸着した状態になり、摩擦抵抗を増大させることができる。これにより、第１実施形態のアクセルペダル操作装置と同様の作用効果を奏することができる。
なお、第３実施形態においては、可動部材５７を支持する回転腕部６２がペダルロッド２と同様に支持軸部３に回転自在に支持されていることから、可動部材５７の回転位置を、ＡＰＳと同様のセンサを設けることにより測定可能になる。これにより、可動部材５７と、ペダルロッド２の角度差を測定可能であり、この角度差によって、アクセルペダル４を踏み込んだ場合の踏力が測定可能になる。
【００６６】
踏力を直接測定することによりペダルの踏力―ストローク（踏み込み量）特性が経時変化しても、踏力測定値から補正することが可能になる。また、生産ラインの調整工程で踏力―ストローク特性の補正が可能となり、生産性を高めることができる。また、運転モードによって踏力―ストローク特性のヒステリシスを自由に変更できる。また、２個のセンサ（ＡＰＳ）の測定値は、ペダルロッドの角度測定において、２重系のセンサとして使用できる。したがって、たとえば、ペダルロッド２を測定するＡＰＳを２重系として、２つ用いる場合に、１つを回転腕部６２用に振り分けるようにすれば、ＡＰＳの数を増やす必要がなく、コストの増加を抑制できる。
【符号の説明】
【００６７】
２        ペダルロッド
４        アクセルペダル
６        押圧部
５２      固定部材
５２ａ    固定板（第１固定部）
５２ｂ    固定板（第２固定部）
５２ｃ    固定板（第１固定部）
５２ｄ    固定板（第２固定部）
５３      電磁石
５４      可動部材
５４ａ    磁性部（磁性部材）
５４ｂ    非磁性部（非磁性部材）
５４ｄ    摩擦部材
５５      圧縮ばね（付勢手段）
５６      可動部材
５６ａ    磁性部（磁性部材）
５６ｂ    非磁性部（非磁性部材）
５７      可動部材
５８      ばね（押圧部）
６１      電磁石
【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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