(57)【要約】【課題】アクセルペダル装置において、ペダルアームを全開位置に停止させる際に、過度の踏力が加わってもペダル軸のずれ等を生じないようにする。【解決手段】アクセルペダル３５を有するペダルアーム３０、ペダルアームを揺動自在に支持する本体１０，２０、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリング４０、ペダルアームを最大に踏み込んだ全開位置に停止させる全開ストッパを備え、全開ストッパとして、本体に設けられて、ペダルアームの一部３２ｂが当接する第１ストッパ１９ａと、ペダルアームの揺動中心に対して第１ストッパ１９ａと略点対称の位置に配置されペダルアームの他部３２ｃが当接し得る第２ストッパ１９ｂとを採用する。これにより、過度の踏力が加えられた場合でも、ペダル軸３１の位置ずれ等を防止できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏力を加えるアクセルペダルを有するペダルアームと、前記ペダルアームを揺動自在に支持する本体と、前記ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、前記ペダルアームを最大に踏み込んだ全開位置に停止させる全開ストッパと、を備えたアクセルペダル装置であって、
前記全開ストッパは、前記本体に設けられ、かつ、前記ペダルアームの一部が当接する第１ストッパと、前記ペダルアームの揺動中心に対して前記第１ストッパと略点対称の位置に配置され前記ペダルアームの他部が当接し得る第２ストッパと、を含む、
ことを特徴とするアクセルペダル装置。
【請求項２】
前記ペダルアームは、前記アクセルペダルを保持する棒状のアームロッドと、前記アームロッドに結合され揺動方向に平坦な板状のアームプレートと、を含み、
前記全開ストッパは、前記アームプレートの揺動方向の両側に位置する縁部と当接するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のアクセルペダル装置。
【請求項３】
前記第１ストッパ及び第２ストッパは、所定レベル以下の踏力が加えられたとき両者の一方のみが前記ペダルアームと当接し、所定レベルを超える踏力が加えられたとき両方が前記ペダルアームと当接するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセルペダル装置。
【請求項４】
前記ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを有し、
前記位置センサは、前記ペダルアームの揺動中心周りに配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のアクセルペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブバイワイヤシステムを採用した車両等に適用されるアクセルペダル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載のエンジンを制御する電子制御スロットルシステム（ドライブバイワイヤシステム）に適用されるアクセルペダル装置には、アクセルペダル（ペダルアーム）の踏み込み量を検出する位置センサが一体的に設けられており、この位置センサが検出した信号に基づいて、エンジンの出力制御を行なうようになっている。
【０００３】
また、位置センサはアクセルペダル（ペダルアーム）の揺動中心周りに配置されており、休止位置と最大に踏み込まれた全開位置との間で、アクセルペダル（ペダルアーム）の角度位置に応じた信号を出力するようになっている。
また、アクセルペダル（ペダルアーム）を休止位置に停止させる一つの休止ストッパが装置の本体に設けられており、又、アクセルペダル（ペダルアーム）を全開位置に停止させる一つの全開ストッパが車体側あるいは装置の本体に設けられている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２６７５４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８０３２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−２８３８７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の装置において、車体側に全開ストッパを設ける構成では、装置の取り付け位置のバラツキ等により全開位置の位置決めが容易ではなく、モジュール化の観点からも、装置と一体的に全開ストッパを設けることが望まれる。
しかしながら、装置に一つの全開ストッパを設けた構成では、アクセルペダル（ペダルアーム）に過度の踏力が加えられた場合、その全開ストッパを支点としてアクセルペダル（ペダルアーム）の揺動中心であるペダル軸あるいは軸受穴に荷重が加わり、ペダル軸の位置ずれ、軸受穴の変形、あるいは、ペダル軸周りに設けられた位置センサの位置ずれによる検出不良、さらには変形、破損等を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、アクセルペダル（ペダルアーム）を所定の全開位置に確実に停止させることができ、過度の踏力が加わってもアクセルペダル（ペダルアーム）の軸受周りに無理な力が加わらないようにして軸ずれ等を防止でき、又、位置センサの破損等を防止できるアクセルペダル装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクセルペダル装置は、踏力を加えるアクセルペダルを有するペダルアームと、ペダルアームを揺動自在に支持する本体と、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、ペダルアームを最大に踏み込んだ全開位置に停止させる全開ストッパと、を備えたアクセルペダル装置であって、上記全開ストッパは、本体に設けられ、かつ、ペダルアームの一部が当接する第１ストッパと、ペダルアームの揺動中心に対して第１ストッパと略点対称の位置に配置されペダルアームの他部が当接し得る第２ストッパと、を含む構成となっている。
【０００８】
この構成によれば、ペダルアームが、特に過度の踏力にて踏み込まれて全開位置に至ると、揺動中心に対して点対称に配置された第１ストッパと第２ストッパとが当接してペダルアームを停止させる。このとき、第１ストッパにおける反力と第２ストッパにおける反力とはお互いに打ち消し合う向きに作用するため、揺動中心にあるペダル軸には無理な力が加わらず、ペダル軸の位置ずれ、軸受穴の変形等が防止される。それ故に、過度の踏力が加えられた場合でも、ペダルアームは所定の全開位置に停止して位置決めされる。
【０００９】
上記構成において、ペダルアームは、アクセルペダルを保持する棒状のアームロッドと、アームロッドに結合され揺動方向に平坦な板状のアームプレートと、を含み、全開ストッパは、アームプレートの揺動方向の両側に位置する縁部と当接するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、板状のアームプレートは揺動方向において断面二次モーメント（断面係数）が大きく過度の荷重に対しても変形し難く、一方、アームロッドはアームプレートに比べれば断面二次モーメント（断面係数）が小さいため変形し易い構造となっている。
したがって、過度の踏力が加えられた場合には、アームロッドが弾性変形してその荷重を吸収し、一方、アームプレートは全開位置においても堅固に初期の形状を維持しつつ第１ストッパ及び第２ストッパに当接して位置決めされる。
【００１０】
上記構成において、第１ストッパ及び第２ストッパは、所定レベル以下の踏力が加えられたとき両者の一方のみがペダルアームと当接し、所定レベルを超える踏力が加えられたとき両方がペダルアームと当接するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、初期設定において、第１ストッパ又は第２ストッパの一方のみがペダルアームと当接するように組み込めるため、加工精度、組付け精度がそれ程要求されず、管理コスト、製造コストを低減できる。その一方で、所定レベルを超える過度の踏力が加わった場合には、第１ストッパと第２ストッパとが共に当接してお互いの反力が打ち消されるため、前述同様にペダルアームは所定の全開位置に確実に停止して位置決めされる。
【００１１】
上記構成において、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを有し、この位置センサは、ペダルアームの揺動中心周りに配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、ペダルアームの揺動中心に位置するペダル軸の軸ずれ等が防止されるため、その周りに配置された位置センサのずれ、変形、破損等も防止され、ペダルアームの角度位置が高精度に検出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図６は、本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示すものである。このアクセルペダル装置は、図１ないし図３に示すように、自動車等の車体に固定される本体としてのハウジング１０及びカバー２０、本体により回動自在に支持されたペダルアーム３０、ペダルアーム３０を休止位置に戻すリターンスプリング４０、本体１０に収容され踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構５０、ペダルアーム３０の回転角度位置を検出する位置センサとしての磁気式センサ６０等を備えている。
【００１３】
ハウジング１０は、樹脂材料により成形され、図１ないし図３に示すように、後述するペダル軸３１を支持する軸受穴１１、リターンスプリング４０を収容する環状凹部１２、ヒステリシス発生機構５０を収容する凹部１３、車体に接合して固定するための接合面をもつフランジ部１４，１５、カバー２０との連結のための嵌合突起１６及び爪１７等を備えている。
【００１４】
フランジ部１４，１５には、締結ボルト（あるいは締結ネジ）を通す孔及び座面を画定する金属製のスリーブ１４ａ，１５ａが一体的にモールドされている。ここで、スリーブ１４ａは、図２に示すように、その一部が略直角に折り曲げられた屈曲片１４ａ´を有する。屈曲片１４ａ´には、一端７１がリターンスプリング４０（後述する他端４２）に接触させられた導電配線７０の他端７２が電気的に接続されている。
【００１５】
カバー２０は、樹脂材料により成形され、図１及び図２に示すように、ペダル軸３１を支持する軸受穴２１、軸受穴２１を画定する円柱部２２、円柱部２２の周りに形成された環状凹部２３、環状凹部２３の周りにおいて同軸に形成された環状溝２４、磁気式センサ６０の配線を接続するためのコネクタ２５、ハウジング１０との連結のための嵌合溝２６及び掛止片２７等を備えている。
【００１６】
ペダルアーム３０は、図１ないし図４に示すように、ハウジング１０及びカバー２０の軸受穴１１，２１に嵌合されて回動自在に支持されるペダル軸３１、ペダル軸３１に固着された平板状のアームプレート３２、アームプレート３２の上端に固着され水平方向に突出するピン３３、アームプレート３２の下端に固着されたアームロッド３４、アームロッド３４に取り付けられたアクセルペダル３５等により形成されている。
【００１７】
ここで、アームプレート３２は、図２及び図３に示すように、その揺動方向に平坦な板状に形成されている。したがって、揺動方向における断面二次モーメント（断面係数）は大きく、弾性変形し難い形状となっている。
一方、アームロッド３４は、断面が比較的小径の円形に形成されているため、揺動方向における断面二次モーメント（断面係数）が小さく、アームプレート３２に比べれば弾性変形し易い形状となっている。
【００１８】
すなわち、ペダルアーム３０に過度の踏力が加えられた場合、アームプレート３２は初期の形状を維持する一方で、アームロッド３４が弾性変形してその踏力を吸収し、踏力が解放されると、アームロッド３４は弾性復帰により元の形状に戻るようになっている。
尚、ペダル軸３１、アームプレート３２、ピン３３、及びアームロッド３４は、全て導電性及び磁性を有する金属材料により形成されており、アクセルペダル３５は樹脂材料により形成されている。
【００１９】
リターンスプリング４０は、図２、図３、図４に示すように、導電性のばね鋼（金属材料）により形成され捩り変形により付勢力を発生するコイルスプリングであり、ハウジング１０の環状凹部１２に収容され、その外側から取り付けられたスペーサリング４５により所定位置に保持されている。
そして、組付け時に所定の付勢力を生じるように、その一端４１がペダルアーム３０（アームプレート３２）の切り欠き部（一部）３２ｄに掛止され、その他端４２が環状凹部１２を画定する円柱部に形成された掛止溝１２ａに掛止されて、ペダルアーム３０を休止位置に戻すように付勢力を発生する。
【００２０】
上記リターンスプリング４０により付勢されるペダルアーム３０（アームプレート３２）は、図３に示すように、ハウジング１０に対して所定の角度範囲を回動し得るように規制されている。すなわち、ハウジング１０には、ペダルアーム３０を休止位置に位置決めして停止させる休止ストッパ１８、ペダルアーム３０を最大踏み込み位置（全開位置）に位置決めして停止させる全開ストッパ１９ａ，１９ｂが設けられている。
【００２１】
休止ストッパ１８は、図３及び図４に示すように、ストッパ１８ａ及びストッパ１８ｂを有するように、樹脂材料により一体的に成形されている。ここで、樹脂材料としては、衝撃吸収特性等を考慮して適宜選択される。
そして、休止ストッパ１８は、図３に示すように、ハウジング１０の凹部１３内において、側壁に形成された嵌合凸部１３ｅにその嵌合凹部１８ｃが嵌合されて固定されている。
【００２２】
また、ペダルアーム３０がリターンスプリング４０により付勢されて休止位置に戻され、ピン３３がストッパ１８ａに当接し外部から何ら力が加わっていない状態において、図３に示すように、ペダルアーム３０（アームプレート３２）の縁部３２ａは、ストッパ１８ｂと所定の間隔をあけて非接触の状態に保持されるようになっている。ここで、所定の間隔としては、ペダルアーム３０が停止する際に休止位置として許容される角度範囲内で停止するように、例えば、０．５ｍｍ程度が設定される。
【００２３】
全開ストッパ１９ａ，１９ｂは、図３に示すように、ハウジング１０に一体的に堅固に形成されかつペダル軸３１の軸心Ｃ（ペダルアーム３０の揺動中心）に対して点対称の位置に配置された第１ストッパ１９ａと第２ストッパ１９ｂとにより形成されている。
第１ストッパ１９ａ及び第２ストッパ１９ｂは、踏力が所定レベル以下の場合において、図３及び図５に示すように、第１ストッパ１９ａ（一方）のみがペダルアーム３０（アームプレート３２の一部としての縁部３２ｂ）と当接し、第２ストッパ１９ｂはペダルアーム３０（アームプレート３２の他部としての縁部３２ｃ）と所定の間隔を隔てた非接触の状態にあり、踏力が所定レベルを超える場合において、図６に示すように、第１ストッパ１９ａ及び第２ストッパ１９ｂの両方がペダルアーム３０（アームプレート３２の縁部３２ｂ及び縁部３２ｃ）と当接するように、形成されている。
ここで、第２ストッパ１９ｂが非接触の状態にあるときの縁部３２ｃと第２ストッパ１９ｂとの間隔は、初期設定の状態で例えば、０．５ｍｍ程度となるように形成されている。
【００２４】
すなわち、ペダルアーム３０が最大に踏み込まれて全開位置に停止する際において、踏力が所定レベル以下でそれ程大きくない場合には、図５に示すように、アームプレート３２の縁部３２ｂが第１ストッパ１９ａに当接して停止する。
一方、踏力が所定レベルを超える場合には、先ず図５に示すようにアームプレート３２の縁部３２ｂが第１ストッパ１９ａに当接し、その後、若干過移動してアームプレート３２の縁部３２ｃが第２ストッパ１９ｂに当接して停止する。
【００２５】
この状態において、図６に示すように、第１ストッパ１９ａの反力Ｆと第２ストッパ１９ｂの反力Ｆとは、お互いに逆向きでかつ軸心Ｃから等距離Ｌの位置にてアームプレート３２に作用する。すなわち、第１ストッパ１９ａと第２ストッパ１９ｂとが及ぼす反力Ｆは、軸心Ｃ回りにおいてお互いに打ち消し合い、その結果、ペダル軸３１、軸受穴１１，２１には、一方のストッパを支点として変形荷重が作用することはない。
【００２６】
さらに、アームプレート３２は弾性変形し難く、アームロッド３４は弾性変形し易く形成されているため、過度の踏力が加わった場合には、アームロッド３４が弾性変形してその荷重を吸収し、アームプレート３２が堅固に初期の形状を維持してペダル軸３１も初期の位置に保持される。
このように、所定レベルを超える過度の踏力が加わっても、ペダル軸３１には無理な力が加わることなく、ペダルアーム３０は所定の全開位置に停止して位置決めされるため、ペダル軸３１の位置ずれ、軸受穴１１，２１の変形等を防止でき、ペダル軸３１周りに配置された部品、特に磁気式センサ６０の位置ずれ（アラインメントのずれ）等を防止できる。
【００２７】
ヒステリシス発生機構５０は、図２及び図３に示すように、ハウジング１０の凹部１３に収容されており、第１スライダ５１、第２スライダ５２、小径スプリング５３、大径スプリング５４等により形成されている。
第１スライダ５１は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部１３の壁面１３ａを摺動する摺動面５１ａ、傾斜面５１ｂ、小径スプリング５３を位置決めする突起５１ｃ、座面５１ｄ等を有する。
第２スライダ５２は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部１３の壁面１３ｂを摺動する摺動面５２ａ、傾斜面５２ｂ、大径スプリング５４を位置決めする突起５２ｃ、座面５２ｄ等を有する。
小径スプリング５３及び大径スプリング５４は、それらの一端が第１スライダ５１及び第２スライダ５２の座面５１ｄ，５２ｄに当接され、それらの他端が凹部１３の壁面に形成された座面１３ｃ，１３ｄに当接されている。
【００２８】
すなわち、ペダルアーム３０の踏み込み動作の場合には、小径スプリング５３及び大径スプリング５４の付勢力に抗して、ピン３３が第１スライダ５１を図３中の左向きに押すことで、傾斜面５１ｂ，５２ｂのくさび作用により、摺動面５１ａ，５２ａがそれぞれ壁面１３ａ，１３ｂに押し付けられつつ移動することで摩擦力を生じる。
また、ペダルアーム３０の戻し動作の場合には、小径スプリング５３及び大径スプリング５４の付勢力により第１スライダ５１及び第２スライダ５２が元の位置に戻され、この際には踏み込み動作のときよりも小さい摩擦力を生じる。
これらの摩擦力が、リターンスプリング４０の付勢力に対して加減されることにより、踏力にヒステリシス荷重を生じることになる。
【００２９】
磁気式センサ６０は、図２及び図３に示すように、ペダルアーム３０と一体的に回動するロータ６１、カバー２０の円柱部２２に埋設された第１ステータ６２及び第２ステータ６３、第１ステータ６２と第２ステータ６３との間に埋設されたホール素子６４等により形成され、その他に関連する部品として、コネクタ２５内に露出する端子６５、カバー２０内に埋設され種々の電子部品が実装された回路基板（不図示）等が設けられている。
【００３０】
ロータ６１は、図２及び図３に示すように、アームプレート３２に形成された扇状の開口部３２ｅを通して第１ステータ６２に対向するように形成され、円弧状のアーマチャ６１ａ及び永久磁石片６１ｂを保持している。
永久磁石片６１ｂは、図２に示すように、第１ステータ６２と所定の間隔をあけて非接触の状態で回動するように形成されている。第２ステータ６３は、図２に示すように、ペダル軸３１と所定の間隔をあけて非接触の状態に配置されている。したがって、ロータ６１（永久磁石片６１ｂ）が回動することにより、第１ステータ６２と第２ステータ６３との間を通過する磁束密度が変化し、この変化をホール素子６４が検出して電圧信号として出力する。これにより、ペダルアーム３０の角度位置が検出されることになる。
【００３１】
また、図２に示すように、カバー２０の表面には外側遮磁板８１が固定され、カバー２０の内部に形成された環状溝２４には筒状遮磁板８２が嵌合により固定されている。このように、磁気式センサ６０の外周領域を囲繞するように外側遮磁板８１、筒状遮磁板８２が設けられているため、外部から侵入する外乱磁界を遮断することができる。さらに、ペダルアーム３０のアームプレート３２も磁性材料により形成されているため、図２中の左側から侵入する外乱磁界を遮断することができる。
【００３２】
上記実施形態においては、全開ストッパとしての第１ストッパ１９ａ及び第２ストッパ１９ｂは、ハウジング１０に一体的に形成されたものを示したが、これに限定されるものではなく、別個に形成されたものをハウジング１０に後付けしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態においては、第１ストッパ１９ａ及び第２ストッパ１９ｂのうち、所定レベル以下の踏力の場合には第１ストッパ１９ａのみが当接する構成を示したが、逆に第２ストッパ１９ｂのみが当接する構成を採用してもよい。さらに、上記実施形態においては、所定レベル以下の踏力の場合には、第１ストッパ１９ａ及び第２ストッパ１９ｂの一方のみが当接する構成を示したが、これに限定されるものではなく、組付け精度、加工精度の管理工数等が許す限りにおいて、第１ストッパ１９ａと第２ストッパ１９ｂとが同時に当接する構成を採用してもよい。
【００３４】
さらに、上記実施形態においては、ペダルアーム３０としては、アクセルペダル３５を保持するアームロッド３４と、アームロッド３４に結合された揺動方向に平坦な板状のアームプレート３２とを含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、ペダルアームを平坦な板状のアームプレートのみで一体的に形成してもよく、その材質として金属や樹脂材料を採用してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置によれば、ペダルアームを最大に踏み込んだ全開位置に停止させる全開ストッパとして、本体に設けられて、ペダルアームの一部が当接する第１ストッパ、ペダルアームの揺動中心に対して第１ストッパと略点対称の位置に配置されペダルアームの他部が当接し得る第２ストッパを採用したことにより、特に過度の踏力にて踏み込まれた場合に、揺動中心にあるペダル軸に無理な力が加わるのを防止でき、ペダル軸の位置ずれ、軸受穴の変形等を防止できる。それ故に、その周りに配置された位置センサ等の位置ずれ、変形、破損等も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】ペダルアーム及びリターンスプリングを示す側面図である。
【図５】ペダルアームが全開位置において第１ストッパに当接した状態を示す側面図である。
【図６】ペダルアームが全開位置において第１ストッパ及び第２ストッパに当接した状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング（本体）
１１  軸受穴
１８  休止ストッパ
１９ａ  第１ストッパ（全開ストッパ）
１９ｂ  第２ストッパ（全開ストッパ）
２０  カバー（本体）
２１  軸受穴
３０  ペダルアーム
３１  ペダル軸
Ｃ  軸心（揺動中心）
３２  アームプレート
３２ｂ  縁部（ペダルアームの一部）
３２ｃ  縁部（ペダルアームの他部）
３３  ピン
３４  アームロッド
３５  アクセルペダル
４０  リターンスプリング
５０  ヒステリシス発生機構
６０  磁気式センサ
６１  ロータ
６２  第１ステータ
６３  第２ステータ
６４  ホール素子
【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】
2004155377.tif 000007
【図６】
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