(57)【要約】【課題】アクセルペダル装置を簡略な構造にして、組み付けを容易にする。【解決手段】本体１０、本体に回動自在に支持されるロータ２０、ロータに連結して固定されると共に踏力を加えるアクセルペダル３１を保持するペダルアーム３０、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリング４０を備え、ロータ２０に軸受穴２１を形成し、本体１０に支軸１１を形成し、ロータ２０の凹部２３内に捩り式のリターンスプリング４０を収容した状態で、支軸１１に軸受穴２１を嵌合させてロータ２０を本体１０に回動自在に連結し、その後、本体１０の長穴１３を通してペダルアーム３０をロータ３０に連結し固定することで、ペダルアーム３０を介してロータ２０の抜け落ちが防止され、組み付けが完了する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体に回動自在に支持される回動部材と、前記回動部材に連結して固定されると共に踏力を加えるアクセルペダルを保持するペダルアームと、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、を備えたアクセルペダル装置であって、
前記回動部材には、前記本体に連結されるための支軸又は軸受穴の一方が形成され、
前記本体には、前記支軸又は軸受穴の他方が形成され、かつ、前記回動部材への前記ペダルアームの連結及び連結して固定された前記ペダルアームの揺動を許容すると共に前記支軸の軸線方向における前記ペダルアームの移動を規制する規制部が形成されている、
ことを特徴とするアクセルペダル装置。
【請求項２】
前記規制部は、揺動方向に伸長するように形成された長孔からなる、
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】
前記回動部材は、前記本体側に向けて開口する凹部を画定するように形成され、
前記リターンスプリングは、前記回動部材の凹部に収容され、かつ、その一端が前記本体に向けて係止されその他端が前記回動部材の一部に係止された捩りスプリングからなる、
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移動に伴なって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を有し、
前記ヒステリシス発生機構は、前記支軸と同軸に中心をもつように前記回動部材の凹部に形成された円弧状の摺動面と、前記摺動面よりも前記支軸寄りに揺動中心をもつように前記本体に着脱自在に支持され前記摺動面に接触するように配置される摩擦部材と、前記ペダルアームの踏み込みに伴なって付勢力が増加するように形成されると共に前記摩擦部材を前記摺動面に押し付けるように付勢力を及ぼすべく前記凹部内に収容されかつその一端が前記摩擦部材の自由端側に係止されその他端が前記回動部材の一部に係止された捩りスプリングと、を含む、
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５】
前記捩りスプリングは前記リターンスプリングを兼ねる、
ことを特徴とする請求項４記載のアクセルペダル装置。
【請求項６】
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、前記本体及び回動部材にその構成要素が埋設された非接触式の磁気式センサからなる、
ことを特徴とする請求項１ないし５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】
ドライブバイワイヤシステムに適用される従来のアクセルペダル装置としては、車体等に連結される本体（支持部材）、本体に回動自在に支持される回動部材（アクセルロータ）、回動部材に固定されるペダルアーム、ペダルアームの上端と本体との間に張設されてペダルアームを休止位置に戻す引っ張り式のリターンスプリング、ペダルアームの揺動に伴なって回動することで摩擦力を生じ踏力（ペダル荷重）にヒステリシスを発生させる軸受板、ペダルアームの角度位置を検出する接触式の位置センサ等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１８０３２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクセルペダル装置においては、回動部材（アクセルロータ）は、単品として別個に形成されたシャフト及びナットを用いて本体に回動自在に支持されており、ヒステリシスを発生させる軸受板等も別個の部品として形成されて本体に取り付けられおり、さらに、リターンスプリングも本体の外側に剥き出しの状態に張設されている。
【０００５】
したがって、装置の組み付けに際しては、複数の部品をそれぞれ組み付けるためのナット、ネジ等の締結部品が必要であり、又、それらの締結作業が必要となる。さらに、リターンスプリングが剥き出し状態に張設されるため、その張設作業が必要となるのは勿論のこと、張設スペースを必要とするが故に装置の大型化を招き、さらに、剥き出し状態であるが故に他の部品と干渉しあるいはコイル間に異物を噛み込む等の虞があった。
【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、部品点数を極力減らして、構造の簡略化、小型化を図りつつ、組み付けを容易に行なえ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、本体と、本体に回動自在に支持される回動部材と、回動部材に連結して固定されると共に踏力を加えるアクセルペダルを保持するペダルアームと、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、を備えたアクセルペダル装置であって、上記回動部材には、本体に連結されるための支軸又は軸受穴の一方が形成され、上記本体には、支軸又は軸受穴の他方が形成され、かつ、回動部材へのペダルアームの連結及び連結して固定されたペダルアームの揺動を許容すると共に支軸の軸線方向におけるペダルアームの移動を規制する規制部が形成されている、構成となっている。
この構成によれば、本体に、回動部材及びペダルアームを組み付けるに際して、先ず、本体に形成された支軸（又は軸受穴）に、回動部材に形成された軸受穴（又は支軸）を嵌め込むことで、回動部材が本体に回動自在に組み付けられ、さらに、本体に設けられた規制部を通して、ペダルアームを回動部材に連結し固定することで、規制部がペダルアームを介して回動部材の抜け落ちを防止しつつ、ペダルアームは回動部材と一体的に所定範囲を回動し得るように組み付けられる。このように、従来のようなシャフト、ナット、ネジ等の締結部品等を用いることなく、単に部品同士を嵌め込んで連結することにより、装置を組み付けることができるため、部品点数の削減により構造を簡略化、装置を小型化でき、又、組み付け作業を容易に行なうことができる。
【０００８】
上記構成において、規制部は、揺動方向に伸長するように形成された長孔からなる、構成を採用できる。
この構成によれば、規制部を本体に形成した長孔とすることで、規制部の構造を簡略化でき、回動部材を本体に嵌め込んだ後に、この長孔を通してペダルアームを回動部材に連結して固定するだけで、組み付けが完了する。
【０００９】
上記構成において、回動部材は、本体側に向けて開口する凹部を画定するように形成され、リターンスプリングは、回動部材の凹部に収容され、かつ、その一端が本体に向けて係止されその他端が回動部材の一部に係止された捩りスプリングからなる、構成を採用できる。
この構成によれば、一端が本体に向けてかつ他端が回動部材の一部に係止するようにしてリターンスプリングを回動部材の凹部内に収容しつつ回動部材を嵌め込むだけで、リターンスプリング及び回動部材を組み付けることができる。また、リターンスプリングとして捩りスプリングが採用されて、回動部材に囲繞されるように配置されるため、部品を集約化できそれ故に装置を小型化でき、又、リターンスプリングが他の部品等と干渉するのを防止できる。
【００１０】
上記構成において、ペダルアームの移動に伴なって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を有し、このヒステリシス発生機構は、支軸と同軸に中心をもつように回動部材の凹部に形成された円弧状の摺動面と、摺動面よりも支軸寄りに揺動中心をもつように本体に着脱自在に支持され摺動面に接触するように配置される摩擦部材と、ペダルアームの踏み込みに伴なって付勢力が増加するように形成されると共に摩擦部材を摺動面に押し付けるように付勢力を及ぼすべく凹部内に収容されかつその一端が摩擦部材の自由端側に係止されその他端が回動部材の一部に係止された捩りスプリングとを含む構成を採用できる。この構成によれば、本体に摩擦部材を取り付け、一端が摩擦部材の自由端側に係止し他端が回動部材の一部に係止するようにして捩りスプリングを回動部材の凹部内に収容しつつ回動部材を嵌め込むだけで、摩擦部材を回動部材の摺動面に押し付けた状態で、捩りスプリング及び回動部材を容易に組み付けることができる。また、ヒステリシス発生機構を、部品点数の少ない簡単な構造にて形成することができる。
【００１１】
上記構成において、ヒステリシス発生機構の捩りスプリングは、リターンスプリングを兼ねる、構成を採用できる。
この構成によれば、一つの捩りスプリングで、ペダルアームの戻し作用と、ヒステリシス荷重の発生作用とを得ることができるため、部品点数の削減により、装置の小型化、簡略化、コスト低減等が達成される。
【００１２】
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、本体及び回動部材にその構成要素が埋設された非接触式の磁気式センサからなる、構成を採用できる。
この構成によれば、位置センサの構成要素が予め、本体と回動部材とにそれぞれ埋設されているため、組み付けに際して高精度に位置決めすることなく、簡単に嵌め込むだけで組み付けを完了できるため、組み付け作業が容易になる。
【００１３】
【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７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１０、本体１０に設けられた支軸１１回りに回動自在に支持された回動部材としてのロータ２０、ロータ２０に保持されて踏力が及ぼされるアクセルペダル３１を一体的にもつペダルアーム３０、支軸１１の周りに配置された捩りスプリング４０、ペダルアーム３０の移動に伴なって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の一部をなす摩擦部材５０、アクセルペダル３１（ペダルアーム３０）の踏み込み量（角度位置）を検出する位置センサ６０等を備えている。
【００１４】
本体１０は、樹脂材料により成形され、図３ないし図５に示すように、軸心（中心）Ｓ１をもつ支軸１１、摩擦部材５０を揺動自在に支持する支持部１２、ペダルアーム３０をロータ２０に連結する際の連結作業を許容すると共にロータ２０に連結して固定されたペダルアーム３０の揺動を許容する揺動方向に伸長する規制部としての長孔１３等により形成され、又、上方領域にはペダルアーム３０を休止位置に停止させるストッパラバー１４が固定されている。
【００１５】
ロータ２０は、樹脂材料により成形され、図１ないし図４に示すように、本体１０に一体的に形成された支軸１１に回動自在に支持され（嵌め込まれ）るための軸受穴２１、軸受穴２１を画定する円筒部２２、円筒部２２の周りに形成され本体１０側に向けて開口する凹部２３、凹部２３の内壁面により画定される円弧状の摺動面２３ａ、ペダルアーム３０を連結して固定するための連結孔２４及び連結溝２５等により形成されている。摺動面２３ａは、支軸１１の軸心Ｓ１と同軸に中心をもつ曲率半径Ｒの円弧面（円筒面の一部）となるように形成されている。
【００１６】
ここで、連結孔２４及び連結溝２５は、ペダルアーム３０を軸心Ｓ１回りに一体的に回転するようにかつ連結孔２４の軸線回りに回転しないように保持するものであり、又、ペダルアーム３０は圧入されるのではなく若干の隙間をもって嵌め込まれるようになっている。したがって、圧入のための装置等を用いることなく、手作業により容易にペダルアーム３０をロータ２０に対して着脱することができる。
【００１７】
ペダルアーム３０は、断面が略円形の金属棒を屈曲して成形され、図１ないし図３に示すように、ロータ２０の連結孔２４及び連結溝２５に着脱自在に挿入されて保持される略Ｌ字状の連結部３０ａ、連結部３０ａから下方に屈曲して伸長し下端部にてアクセルペダル３１を保持する保持部３０ｂ等により形成されている。尚、ペダルアーム３０は、図１に示すように、ロータ２０に連結した後、先端側からプッシュナット３５を取り付けることにより、ロータ２０に堅固に固定される。
【００１８】
捩りスプリング４０は、捩り変形により付勢力を発生するものであり、図３及び図４に示すように、支軸１１の周りでかつロータ２０の凹部２３に配置され、その一端４１が摩擦部材５０の自由端側５２に係止され、その他端４２が凹部２３を画定するロータ２０の側壁（一部）２３ｂに係止されている。
【００１９】
摩擦部材５０は、含油ポリアセタール等の高摺動性樹脂材料により、図３に示すように円弧状に成形されて、ロータ２０の凹部２３内に配置され、一端５１が支持部１２に着脱自在に挿入により連結されて揺動自在に支持され、自由端側５２が鉛直方向の略下方に位置するように配置され、この自由端側５２に捩りスプリング４０の一端４１が係止されている。
すなわち、摩擦部材５０の揺動中心Ｓ２は、摺動面２３ａよりも支軸１１寄りに配置されている。また、摩擦部材５０の外側面５０ａは、摺動面２３ａと同一の曲率半径Ｒをなす円弧面に形成されている。尚、摩擦部材５０は、材料を適宜選択することにより、摺動面２３ａとの間での動摩擦係数を最適な値に設定することができる。
【００２０】
そして、捩りスプリング４０は、摩擦部材５０（外側面５０ａ）をロータ２０の摺動面２３ａに押し付けると同時に、ロータ２０を図３において時計回りに回転させるように付勢力を及ぼしている。また、捩りスプリング４０は、ロータ２０が図３において反時計回りに回転するとすなわちアクセルペダル３１（ペダルアーム３０）が踏み込まれると、その踏み込み量に伴なって付勢力が増加するように形成されている。すなわち、捩りスプリング４０は、ペダルアーム３０を休止位置に戻すリターンスプリングの役割をなすと同時に、摩擦部材５０を摺動面２３ａに押し付ける役割をなしている。
【００２１】
すなわち、上記のロータ２０の摺動面２３ａ、摺動面２３ａに接触する摩擦部材５０、摩擦部材５０を摺動面２３ａに押し付ける捩りスプリング４０により、ペダルアーム３０の移動（揺動）に伴なって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が構成されている。
【００２２】
上記のように、一つの捩りスプリング４０が、ヒステリシス発生機構の一部をなすだけでなく、リターンスプリングとしての役割を兼ねることにより、部品点数を削減でき、構造の簡略化、低コスト化を行なえる。また、捩りスプリング４０を支軸１１の周りに配置したことにより、部品を支軸１１周りに集約でき、装置を小型化することができる。さらに、一端４１及び他端４２をロータ２０の凹部２３内において係止させ完全に覆うようにしたことにより、捩りスプリング４０が他の部品と干渉するのを防止できる。
【００２３】
位置センサ６０は、非接触式の磁気式位置センサであり、図４及び図５に示すように、構成要素として、円弧状の永久磁石６１、円弧状の第１ステータ６２及び第２ステータ６３、ホール素子６４、円弧状のアマチュア（ヨーク）６５、コネクタ６６等を備えており、永久磁石片６１は回動部材２０の円筒部２２に埋設され、第１ステータ６２及び第２ステータ６３は永久磁石片６１の外側において対向するように本体１０に埋設され、ホール素子６４は第１ステータ６２と第２ステータ６３との間において本体１０に埋設された、アマチュア（ヨーク）６５は永久磁石片６１の内側において対向するように本体１０の支軸１１周りに固定され（表面が露出するように埋設され）ている。
【００２４】
そして、ペダルアーム３０が踏み込みにより揺動させられると、ロータ２０と一体的に永久磁石片６１が回動して、第１ステータ６２と第２ステータ６３との間を流れる磁束の変化がホール素子６４により検出され、電圧信号に変換されて、アクセルペダル３１（ペダルアーム３０）の踏み込み量（角度位置）が検出される。
【００２５】
次に、この装置の組み付け手順について、図６及び図７を参照しつつ説明する。先ず、位置センサ６０の構成要素の一部が埋設及び一体形成された本体１０に対して、図６に示すように、摩擦部材５０が組み込まれる。すなわち、一端５１が支持部１２に挿入（枢支）されることにより、摩擦部材５０は、本体１０（支持部１２）に対して揺動自在に連結される。
【００２６】
続いて、ロータ２０の凹部２３内に捩りスプリング４０を収容し、その他端４２を側壁２３ｂに係止させた状態で、摩擦部材５０の外側に摺動面２３ａが位置付けられるようにかつ一端４１が摩擦部材５０の自由端側５２に係止されるように、支軸１１に軸受孔２１を外嵌させる。これにより、捩りスプリング４０が付勢力を及ぼすようにセットされると同時に、図７に示すように、ロータ２０が本体１０の支軸１１回りに回動自在に支持（連結）される。
【００２７】
続いて、ロータ２０を時計回り（Ｒ１方向）に回転させようとする捩りスプリング４０の付勢力に抗して、図７に示すように、ロータ２０を反時計回り（Ｒ２方向）に回転させて連結孔２４が長孔１３に向かう位置で戻らないように保持（拘束）する。
そして、この状態で、ペダルアーム３０の連結部３０ａを、本体１０の長孔１３から通して、ロータ２０の連結孔２４及び連結溝２５に連結し、連結部３０ａの先端側からプッシュナット３５を装着して、ペダルアーム３０が抜け落ちないように堅固に固定する。これにより、ペダルアーム３０がロータ２０に連結されかつ固定される。
【００２８】
その後、ロータ２０の保持（拘束）状態を解放すると、図１に示すように、捩りスプリング４０の付勢力によりロータ２０及びペダルアーム３０が時計回り（Ｒ１方向）に回転して、ペダルアーム３０の先端がストッパラバー１４に当接して休止位置に停止する。これにより、装置の組み付けが完了する。
この状態において、ペダルアーム３０は、長孔１３により、支軸１１の軸線方向（軸心Ｓ１の伸長方向）における移動が規制されており、それ故に、ロータ２０は、支軸１１から抜け落ちないように支持されることになる。
【００２９】
このように、支軸としての別個のシャフト、ナット、締結用のネジ等を用いるこなく、部品同士を単に嵌め込むだけで、全ての部品を組み付けることができるため、組み付けを容易に行なえ、生産性が向上する。また、装置を構成する部品点数が従来に比べて少ないため、管理コスト、製造コスト等を低減できると共に、構造を簡略化でき、装置全体を小型化、軽量化できる。
また、捩りスプリング４０及び摩擦部材５０は、ロータ２０の凹部２３内に収容されて外部に露出しないように覆われているため、摺動面２３ａに異物が入り込むのを防止でき、又、捩りスプリング４０が他の部品等と干渉するのを防止できる。
【００３０】
上記実施形態においては、本体１０に支軸１１を形成し、ロータ２０に軸受穴２１を形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に本体１０に軸受穴を形成し、ロータ２０に支軸を形成して、ロータ２０を本体１０に対して回動自在に連結する構成を採用してもよい。
【００３１】
上記実施形態においては、本体１０に設けた規制部として長孔１３を採用したが、これに限定されるものではなく、ペダルアーム３０の連結及び揺動を許容しかつペダルアーム３０が支軸１１の軸線方向に移動するのを規制するものであれば、図６において長孔１３を画定する両壁部のうち右側の壁部だけからなる構成を採用してもよい。
【００３２】
上記実施形態においては、ペダルアーム３０として、断面が略円形の棒状のものを用いて連結部３０ａを略Ｌ字状に屈曲させたものを示したが、これに限定されるものではなく、ロータ２０に対して回転しないように連結して固定されるものであれば、全体が略直線状に形成されかつ連結部３０ａの断面が扁平な形状に形成されたペダルアームを採用し、その扁平な連結部をロータに形成された異形孔に挿入して連結する構成を採用してもよい。
【００３３】
上記実施形態においては、捩りスプリング４０にリターンスプリングの役割も兼ねさせる構成を採用したが、これに限定されるものではなく、捩りスプリング４０とは別個に、リターンスプリングとしての捩りスプリングを設けても良い。
【００３４】
上記実施形態においては、摩擦部材５０として円弧状に形成されたものを採用したが、これに限定されるものではなく、円弧状の摺動面２３ａの内側において揺動自在に配置され摺動面２３ａとの間において動摩擦力を生じるものであれば、その他の形状を採用してもよい。
【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、本体、本体に回動自在に支持される回動部材、回動部材に連結して固定されるペダルアーム、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリングを備えた構成において、回動部材に支軸又は軸受穴の一方を形成し、本体に支軸又は軸受穴の他方を形成し、かつ、組み付けられた回動部材が抜け落ちるのを規制する規制部を設けたことにより、従来のようなシャフト、ナット、ネジ等の締結部品等を用いることなく、単に部品同士を嵌め込んで連結することにより、装置を組み付けることができるため、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化を達成でき、又、組み付け作業を容易に行なうことができ、生産性が向上する。
【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側面図である。
【図２】図１に示すアクセルペダル装置の正面図である。
【図３】アクセルペダル装置の一部を示す断面図である。
【図４】アクセルペダル装置の一部を示す断面図である。
【図５】位置センサの構造を示す断面図である。
【図６】本体及び摩擦部材を示す斜視分解図である。
【図７】ロータ、ペダルアーム等を示す斜視分解図である。
【符号の説明】
１０  本体
１１  支軸
１２  支持部
１３  長孔（規制部）
１４  ストッパラバー
２０  ロータ（回動部材）
２１  軸受穴
２２  円筒部
２３  凹部
２３ａ  円弧状の摺動面（ヒステリシス発生機構）
２４  連結孔
２５  連結溝
３０  ペダルアーム
３１  アクセルペダル
４０  捩りスプリング（リターンスプリング、ヒステリシス発生機構）
４１  一端
４２  他端
５０  摩擦部材（ヒステリシス発生機構）
５１  一端
５２  自由端側
６０  位置センサ（非接触式の磁気式センサ）
６１  永久磁石片
６２  第１ステータ
６３  第２ステータ
６４  ホール素子
６５  アマチュア
【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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