(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部に対して操作方向とは逆向きである戻り方向の動力を出力する駆動源と、
前記操作部と前記駆動源との間に介在し、前記操作部への動力の伝達を断接するクラッチ機構と、を備え、
前記クラッチ機構は、
前記駆動源側に接続されるとともに、前記駆動源の動力が伝達される第１回転体と、
前記操作部側に接続されるとともに、前記第１回転体と同軸に配置され、前記第１回転体に対して相対回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体及び前記第２回転体の一方の回転体に回動可能に支持されたクラッチレバーと、
前記第１回転体及び前記第２回転体の他方の回転体に配設され、前記クラッチレバーに係合される係合部と、を備え、
前記クラッチレバーは、前記一方の回転体の軸線方向から見た平面視で径方向に交差する方向に延在するとともに、その先端面が前記係合部との係合面とされ、
前記係合部は、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記戻り方向に先行して回転するとき、及び前記第２回転体が前記第１回転体に対して前記操作方向に先行して回転するとき、前記係合面を介して前記クラッチレバーを延在方向に沿って押圧して前記クラッチレバーに係合し、前記第２回転体が前記第１回転体に対して前記戻り方向に先行して回転するとき、前記クラッチレバーを回動軸回りに押圧して前記係合部との係合を解除することを特徴とする反力出力装置。
【請求項２】
前記係合面は、前記クラッチレバーの延在方向の外側に向けて突の湾曲面とされていることを特徴とする請求項１記載の反力出力装置。
【請求項３】
周方向で隣り合う前記係合部同士が、湾曲部を介して接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反力出力装置。
【請求項４】
前記駆動源の駆動を制御する制御回路を備え、
前記制御回路は、前記駆動源の駆動が所定時間停止していると判断した場合に、前記駆動源を駆動させて前記第１回転体を回転させ、前記クラッチレバーの前記係合面を前記係合部に係合させることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の反力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反力出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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反力出力装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
特許文献１に記載のアクセルペダル装置は、アクセルペダルの基端部を回動可能に軸支するハウジングに、アクセルペダル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アクセルペダルに伝達するための伝達レバーと、が内蔵されている。このアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏み込み状態に応じた駆動力にモータが制御され、その駆動力が伝達レバーを通してアクセルペダルに付与される。
【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】
しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、反力をペダルアームに出力するための伝達レバーの軸と、駆動源であるモータの回転軸と、が直結されているため、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伝達レバーの戻り方向の回動抵抗となる。これにより、アクセルペダルに対する伝達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伝達レバーの追従が大きく遅れると、アクセルペダルと伝達レバーと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、本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、反力出力時の応答性を高め、操作フィーリングを向上させることができるとともに、クラッチレバーと係合部との係合時に発生する衝突音を小さくできる反力出力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る反力出力装置は、操作部に対して操作方向とは逆向きである戻り方向の動力を出力する駆動源と、前記操作部と前記駆動源との間に介在し、前記操作部への動力の伝達を断接するクラッチ機構と、を備え、前記クラッチ機構は、前記駆動源側に接続されるとともに、前記駆動源の動力が伝達される第１回転体と、前記操作部側に接続されるとともに、前記第１回転体と同軸に配置され、前記第１回転体に対して相対回転可能な第２回転体と、前記第１回転体及び前記第２回転体の一方の回転体に回動可能に支持されたクラッチレバーと、前記第１回転体及び前記第２回転体の他方の回転体に配設され、前記クラッチレバーに係合される係合部と、を備え、前記クラッチレバーは、前記一方の回転体の軸線方向から見た平面視で径方向に交差する方向に延在するとともに、その先端面が前記係合部との係合面とされ、前記係合部は、前記第１回転体が前記第２回転体に対して前記戻り方向に先行して回転するとき、及び前記第２回転体が前記第１回転体に対して前記操作方向に先行して回転するとき、前記係合面を介して前記クラッチレバーを延在方向に沿って押圧して前記クラッチレバーに係合し、前記第２回転体が前記第１回転体に対して前記戻り方向に先行して回転するとき、前記クラッチレバーを回動軸回りに押圧して前記係合部との係合を解除することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、他方の回転体が一方の回転体に対して先行して回転するときに、係合部が一方の回転体のクラッチレバーを回動軸回りに押圧して係合部との係合が解除される。この場合、例えば操作部が戻し方向（操作方向とは逆向き）に急激に戻されたときに、一方の回転体と他方の回転体との接続状態が解除される。そのため、駆動源側の回転フリクションによって操作部の戻し方向への移動が阻害されるのを抑制できる。したがって、操作部の戻り動作に迅速に追従させることができ、その直後に操作部が再度踏み込まれる場合にも、駆動源による反力出力を操作部に迅速に作用させることができる。
特に、一方の回転体が他方の回転体に対して戻し方向に先行して回転するとき、係合部がクラッチレバーを延在方向に押圧することで、クラッチレバーに係合するため、例えば係合部とクラッチレバーとがクラッチレバーの回動方向で係合する構成に比べて、係合部とクラッチレバーとが係合し易くなる。そのため、係合部における他方の回転体の径方向の高さを小さくし、周方向で隣り合う係合部間のピッチを狭くすることができる。よって、クラッチレバーと係合部とを迅速に係合させることができ、一方の回転体及び他方の回転体間での空転量を小さくできる。
その結果、反力出力装置の応答性を向上させ、操作フィーリングを向上させることができるとともに、クラッチレバーと係合部との係合時に発生する衝突音を小さくできる。
しかも、本発明の構成によれば、クラッチレバーが、一方の回転体の径方向に対して交差する方向に延在しているため、例えば一方の回転体の径方向に沿って延在する構成に比べてクラッチレバーの回動範囲を小さくできる。そのため、クラッチレバーと係合部との係合時に発生する衝突音を小さくできる。
【０００８】
また、本発明に係る反力出力装置は、前記係合面は、前記クラッチレバーの延在方向の外側に向けて突の湾曲面とされていてもよい。
この構成によれば、クラッチレバーの係合面が延在方向の外側に向けて突の湾曲面とされているため、係合面と係合部との当接部分において、係合面の曲率中心に向けてクラッチレバーが押圧されることになる。そのため、クラッチレバーを延在方向に沿って効果的に押圧でき、係合部とクラッチレバーとをより簡単に係合させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る反力出力装置は、周方向で隣り合う前記係合部同士が、前記他方の回転体の径方向に突の湾曲部を介して接続されていてもよい。
この構成によれば、周方向で隣り合う係合部同士が湾曲部を介して接続されているため、各係合部間が滑らかに連なる。そのため、係合部間のピッチを狭くすることができ、クラッチレバーと係合部とを迅速に係合させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る反力出力装置は、前記駆動源の駆動を制御する制御回路を備え、前記制御回路は、前記駆動源の駆動が所定時間停止していると判断した場合に、前記駆動源を駆動させて前記第１回転体を回転させ、前記クラッチレバーの前記係合面を前記係合部に係合させてもよい。
この構成によれば、駆動源の駆動が停止した場合に、クラッチレバー及び係合部間に周方向の空間が生じた場合であっても、その後踏み込み時や反力制御時までにその空間を詰めておくことができる。そのため、クラッチレバーの係合面と、係合部と、が接近する方向に第１回転体及び第２回転体が相対回転する際、第１回転体及び第２回転体の空転量を小さくし、クラッチレバーと係合部とが速やかに係合することになる。
その結果、反力出力装置の応答性を向上させ、操作フィーリングを向上させることができるとともに、クラッチレバーと係合部との係合時に発生する衝突音を小さくできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反力出力時の応答性を高め、操作フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態におけるアクセルペダル装置の側面図である。
【図２】反力出力装置の内部構造を示す図である。
【図３】クラッチ機構の分解斜視図である。
【図４】クラッチ機構の内部構造を説明するための断面図である。
【図５】図４のＶ部拡大図である。
【図６】操作ペダルの踏み込み時の作用を説明するための説明図であって、ハウジングを取り除いた状態の反力出力装置の平面図である。
【図７】操作ペダルの踏み込み時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
【図８】反力制御時の作用を説明するための説明図であって、図６に相当する図である。
【図９】反力制御時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
【図１０】反力制御時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
【図１１】操作ペダルのペダル戻り時の作用を説明するための説明図であって、図６に相当する図である。
【図１２】ペダル戻り時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
【図１３】空転抑制制御を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】空転抑制制御を説明するためのフローチャートである。
【図１５】空間詰め動作を説明するための説明図であって、クラッチレバーと係合部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、車両のアクセルペダル装置に本発明の反力出力装置を搭載した場合について説明する。
【００１４】
［アクセルペダル装置］
図１は、アクセルペダル装置１の側面図である。
図１に示すように、アクセルペダル装置１は、運転席の足元に設置されるペダルユニット２と、ペダルユニット２に連結された反力出力装置１０と、を備えている。
【００１５】
＜ペダルユニット＞
ペダルユニット２は、車体に取り付けられた保持ベース３と、保持ベース３に設けられた支軸３ａに回動可能に連結された操作ペダル（操作部）４と、を備えている。
保持ベース３と操作ペダル４との間には、操作ペダル４を初期位置に向けて付勢する図示しないリターンスプリングが介在している。
【００１６】
操作ペダル４は、基端部が上述した支軸３ａに片持ち状に支持されたペダルアーム５と、ペダルアーム５の先端部に設けられ、運転者によって踏み込まれるペダル部６と、ペダルアーム５の基端部に連結された反力伝達レバー７と、を備えている。
操作ペダル４には、ペダルアーム５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。但し、内燃機関が電子制御スロットルを採用する場合には、ペダルユニット２にペダルアーム５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よい。
【００１７】
反力伝達レバー７は、ペダルアーム５の延在方向とほぼ相反する方向に延在し、ペダルアーム５と一体で回動する。具体的に、反力伝達レバー７は、基端部がペダルアーム５の基端部に連結される一方、先端部が反力出力装置１０の後述する出力レバー４５に連結される。
【００１８】
＜反力出力装置＞
図２は、反力出力装置１０の内部構造を示す図である。
図２に示すように、反力出力装置１０は、モータ（駆動源）１２と、モータ１２の駆動力を操作ペダル４に向けて出力する出力軸１５を有する反力出力部１６と、操作ペダル４とモータ１２との間に介在し、操作ペダル４への駆動力の伝達を断接するクラッチ機構１７と、を備えている。そして、反力出力装置１０は、上述した各構成品がハウジング１１内に収納されて構成されている。なお、図２中の符号１８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。
【００１９】
モータ１２は、図示しない回転子及び固定子を収納するモータケース２１と、回転子に固定されるとともに、モータケース２１から突出する回転軸２２と、を備えている。回転軸２２のうち、モータケース２１から突出した部分には、クラッチ機構１７に接続されるウォーム２３が連結されている。なお、以下の説明では、モータ１２の回転軸２２に沿う方向を回転軸方向といい、出力軸１５に沿う方向を出力軸方向という場合がある。
【００２０】
モータ１２には、ホールＩＣ等の図示しない回転センサが取り付けられている。ホールＩＣは、モータ１２の回転に応じて変化する磁束密度を検出し、検出した磁束密度をパルス状の電圧として出力する。この出力電圧に基づいてモータ１２の回転量（例えば回転数）等を検出することができる。
【００２１】
また、モータ１２（回転子）の回転は、回路基板１８に実装された制御回路によって制御される。回路基板１８には、上位ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と制御回路とで信号を送受信するためのＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルが接続されている。また、回路基板１８とモータ１２とはケーブルを介して接続されており、回路基板１８から送られる制御信号に基づいて、モータ１２の回転が制御される。
【００２２】
クラッチ機構１７は、ハウジング１１から立設された支持ピン２４に回転可能に支持された第１回転体２５と、第１回転体２５と同軸、かつ第１回転体２５に対して回転可能に支持ピン２４に支持された第２回転体２６と、を有している。なお、支持ピン２４は、出力軸１５と平行に延在している。
【００２３】
図３はクラッチ機構１７の分解斜視図である。また、図４はクラッチ機構１７の内部構造を説明するための断面図である。
図３、図４に示すように、第１回転体２５は、支持ピン２４と同軸上に配置された有底筒状とされ、第２回転体２６側に向けて開放されている。第１回転体２５のうち、筒部の外周面には、上述したウォーム２３に噛合するウォームギヤ３１が形成されている。
第１回転体２５の底壁部には、第２回転体２６側に向けてボス部３２が突設されている。そして、ボス部３２に形成された軸孔３２ａ内に上述した支持ピン２４が挿通されている。第１回転体２５の底壁部のうち、ボス部３２に対して径方向の両側に位置する部分には、底壁部を出力軸方向に貫通する一対の貫通孔３３が形成されている。これら貫通孔３３内には、クラッチレバー３６（詳細は後述する）を回動可能に支持するクラッチシャフト３４が、第１回転体２５に対して第２回転体２６側とは反対側から各別に挿通されている。
【００２４】
クラッチシャフト３４のうち、第２回転体２６側に位置する端部には、第１回転体２５との間でクラッチレバー３６を出力軸方向で保持するクラッチプレート３５が固定されている。クラッチプレート３５は、第１回転体２５の径方向を長手方向とする帯状とされ、その中央部に上述したボス部３２が挿通される挿通孔３５ａ（図３参照）が形成されている。そして、クラッチプレート３５のうち、挿通孔３５ａに対して両側に位置する部分に、クラッチシャフト３４がカシメ固定されている。
【００２５】
第２回転体２６は、外径が第１回転体２５よりも小さい有底筒状とされ、その開放端側を第１回転体２５に向けた状態で、第１回転体２５内に収容されている。第２回転体２６の筒部には、径方向の内側に向けて突出する係合部４１が周方向に間隔をあけて形成されている。
【００２６】
図５は、図４のＶ部拡大図である。
図４、図５に示すように、係合部４１は、出力軸方向から見た平面視で、径方向の内側に向けて突の半円状とされている。具体的に、係合部４１は、モータ１２の駆動時における第１回転体２５の回転方向（図５に示す第１回転体２５の戻し方向Ｃ２）に対して手前側の面が、頂部に向かうに従い湾曲する湾曲面４１ａとされている。一方、係合部４１のうち、第１回転体２５の戻し方向Ｃ２に対して奥側の面が頂部に向かうに従い径方向の内側に向けて延びる傾斜面４１ｂとされている。また、周方向で隣り合う係合部４１同士は、径方向の外側に向けて突の湾曲部４２を介して接続されている。これにより、各係合部４１は、湾曲部４２を介して滑らかに連なっている。
【００２７】
図２、図３に示すように、第２回転体２６の底壁部には、クラッチ機構１７と反力出力部１６とを接続するピニオンギヤ４３が取り付けられている。ピニオンギヤ４３は、第２回転体２６と同軸上に配置されるとともに、その基端部が第２回転体２６の底壁部に埋め込み固定（スプライン嵌合）されている。
【００２８】
図２に示すように、反力出力部１６は、ハウジング１１に回転可能に支持された出力軸１５と、出力軸１５に固定されたセクタギヤ４４及び出力レバー４５と、を備えている。
出力軸１５は、ハウジング１１を貫通して設けられ、出力軸方向の一端部がハウジング１１から突出している。
【００２９】
セクタギヤ４４は、出力軸方向から見た平面視で扇状を呈し、その外周縁がピニオンギヤ４３に噛合されている。セクタギヤ４４は、ハウジング１１内に収容され、出力軸１５のうちハウジング１１内に位置する部分に固定されている。また、セクタギヤ４４とハウジング１１との間には、反力出力部１６を初期位置に向けて付勢するコイルスプリング４６が介在している。
【００３０】
出力レバー４５は、その基端部が出力軸１５における一端部（ハウジング１１から突出した部分）に固定され、セクタギヤ４４とともに回動可能とされている。出力レバー４５の先端部は、上述した操作ペダル４における反力伝達レバー７の先端部に回動方向で当接可能とされている。この場合、出力レバー４５と反力伝達レバー７とは、操作ペダル４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、出力レバー４５と反力伝達レバー７とが常時当接する構成としても構わない。
【００３１】
ここで、図４、図５に示すように、上述したクラッチレバー３６は、出力軸方向から見た平面視で径方向に交差する方向（図示の例では、径方向のうち、クラッチシャフト３４及び支持ピン２４の中心を通る一方向に直交する方向）に延在する平板状とされている。クラッチレバー３６は、クラッチシャフト３４の中心を回動中心として第２回転体２６の筒部に接近離間する方向（径方向）に回動する。具体的に、クラッチレバー３６は、係合部４１に係合する係合位置と、係合部４１との係合が解除された係合解除位置と、の間を回動する。また、クラッチレバー３６と、第１回転体２５と、の間には、クラッチレバー３６を係合位置に向けて付勢する付勢部材４７が介在している。
【００３２】
クラッチレバー３６は、延在方向の基端部に位置してクラッチシャフト３４が挿通されるベース部５１と、延在方向の先端部に位置して上述した係合部４１に係合される爪部５２と、を備えている。
爪部５２は、先端側に向かうに従い漸次拡幅されている。この場合、爪部５２の側面のうち、延在方向の先端面は、上述した係合部４１の湾曲面４１ａに対して第１回転体２５の戻し方向Ｃ２で対向し、係合部４１がクラッチレバー３６の延在方向で係合する係合面５２ａとして機能する。係合面５２ａは、延在方向の外側に向けて突の円弧状を呈している。本実施形態の係合面５２ａは、クラッチレバー３６の回動中心（クラッチシャフト３４の中心）を曲率中心とする円弧状を呈している。
【００３３】
また、爪部５２の側面のうち、係合面５２ａに対して径方向の外側に連なる面は、係合部４１の傾斜面４１ｂが摺動する摺動面５２ｂとして機能する。摺動面５２ｂは、クラッチレバー３６における延在方向の先端側に向かうに従い径方向の外側に向けて延在している。また、爪部５２のうち、係合面５２ａ及び摺動面５２ｂにより構成される角部は、径方向の外側に向けて先細る先鋭形状とされ、爪部５２が係合部４１に係合する係合位置において、係合部４１の回転軌跡上に位置している。一方、爪部５２の側面のうち、係合面５２ａに対して径方向の内側に連なる面、及び係合面５２ａにより構成される角部は、径方向の内側に向けて突の湾曲面を呈している。
【００３４】
［作用］
次に、上述したアクセルペダル装置１の作用について説明する。
＜ペダル踏み込み時＞
図６は、操作ペダル４の踏み込み時の作用を説明するための説明図であって、ハウジング１１を取り除いた状態の反力出力装置１０の平面図である。
図６に示すように、操作ペダル４が運転者によって踏み込まれると、操作ペダル４が初期位置から支軸３ａ回りの踏み込み方向Ａ１（図１中反時計回り）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。操作ペダル４が踏み込み方向Ａ１に向けて回転すると、反力伝達レバー７が反力出力部１６の出力レバー４５に当接し、反力出力部１６を出力軸１５回りの踏み込み方向Ｂ１（図６中反時計回り）に回動させる。
【００３５】
反力出力部１６が回動すると、その回動力が反力出力部１６のセクタギヤ４４を介してピニオンギヤ４３に伝達される。すると、第２回転体２６が第１回転体２５に対して先行して支持ピン２４回りの踏み込み方向Ｃ１に回転する。
【００３６】
図７は、操作ペダル４の踏み込み時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
ここで、図７に示すように、クラッチレバー３６は、付勢部材４７により係合位置に向けて付勢されているため、第２回転体２６が踏み込み方向Ｃ１に向けて回転すると、係合部４１の湾曲面４１ａがクラッチレバー３６の係合面５２ａに当接する。すると、クラッチレバー３６が係合面５２ａと、係合部４１の湾曲面４１ａと、の当接部分において、係合面５２ａの法線方向（クラッチレバー３６の延在方向）に向けてクラッチレバー３６が押圧される。この場合、係合面５２ａは、クラッチレバー３６の回動中心を中心とする円弧状とされているため、クラッチレバー３６の回動中心に向けて押圧力が作用する。そのため、クラッチレバー３６と係合部４１とがクラッチレバー３６の延在方向（クラッチレバー３６の回動方向に交差する方向）で係合する。これにより、第１回転体２５と第２回転体２６とが、クラッチレバー３６及び係合部４１を介して接続状態となり、第２回転体２６の回転力が第１回転体２５に伝達される。したがって、第１回転体２５が第２回転体２６とともに踏み込み方向Ｃ１に回転する。
そして、第１回転体２５の回転力がウォーム２３を介して回転軸２２に伝達されることで、ウォーム２３及び回転軸２２が踏み込み方向Ｄ１（モータ１２の回転方向とは逆方向）に回転する。
【００３７】
＜反力制御時＞
図８は、反力制御時の作用を説明するための説明図であって、図６に相当する図である。
上述した踏み込み時において、操作ペダル４の踏込速度や車両の運転状況に応じて踏み込み過ぎと判断されると、反力出力装置１０による反力制御を開始する。具体的には、図８に示すように、反力出力装置１０のモータ１２が駆動し、回転軸２２が戻し方向Ｄ２（モータ１２の回転方向）に回転する。すると、モータ１２の駆動力がウォーム２３を介して第１回転体２５に伝達されることで、第１回転体２５が第２回転体２６に対して先行して支持ピン２４回りの戻し方向Ｃ２に回転する。
【００３８】
図９、図１０は、反力制御時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
図９に示すように、第１回転体２５が戻し方向Ｃ２に向けて回転すると、クラッチレバー３６の係合面５２ａが係合部４１の湾曲面４１ａに当接する。このとき、クラッチレバー３６が係合面５２ａと、係合部４１の湾曲面４１ａと、の当接部分において、係合面５２ａの法線方向に向けてクラッチレバー３６が押圧されることで、クラッチレバー３６と係合部４１とがクラッチレバー３６の延在方向で係合する。これにより、第１回転体２５と第２回転体２６とが、クラッチレバー３６及び係合部４１を介して接続状態となり、第１回転体２５の回転力が第２回転体２６に伝達される。したがって、図１０に示すように、第２回転体２６が第１回転体２５とともに戻し方向Ｃ２に回転する。
【００３９】
そして、図８に示すように、第２回転体２６の回転力がセクタギヤ４４を介して反力出力部１６に伝達されることで、反力出力部１６が出力軸１５回りの戻し方向Ｂ２に回動する。反力出力部１６が戻し方向Ｂ２に回動すると、その回動力が出力レバー４５を介して操作ペダル４の反力伝達レバー７に伝達される。そして、反力伝達レバー７を介して操作ペダル４に戻し方向Ａ２への回動力が伝達される。このとき、操作ペダル４には踏込速度や車両の運転状況に応じた駆動力が、反力として反力出力装置１０から付与される。そのため、運転者は、ペダル部６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。
【００４０】
＜ペダル戻り時＞
図１１は、操作ペダル４のペダル戻り時の作用を説明するための説明図であって、図６に相当する図である。
図１１に示すように、操作ペダル４が踏み込まれた状態から、操作ペダル４（ペダル部６）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４は図示しないリターンスプリングの復元力によって初期位置（戻し方向Ａ２）に戻ろうとする。すると、反力出力部１６はコイルスプリング４６の付勢力を受けて操作ペダル４の戻り動作に追従することで、初期位置（戻し方向Ｂ２）に向けて回動する。反力出力部１６が戻し方向Ｂ２に向けて回動すると、この回動力がピニオンギヤ４３を介して第２回転体２６に伝達されることで、第２回転体２６が第１回転体２５に対して先行して戻し方向Ｃ２に回転する。
【００４１】
図１２は、ペダル戻り時の作用を説明するための説明図であって、図４に相当する図である。
ここで、図１２に示すように、第２回転体２６が戻し方向Ｃ２に回転すると、係合部４１の傾斜面４１ｂがクラッチレバー３６の摺動面５２ｂに当接する。この状態で、第２回転体２６が戻し方向Ｃ２に回転することで、摺動面５２ｂと傾斜面４１ｂとが摺動しながら、クラッチレバー３６がクラッチシャフト３４回りの係合解除位置（付勢部材４７の付勢力に抗する方向）に向けて押圧される。これにより、クラッチレバー３６と係合部４１との係合が解除されることで、第２回転体２６のみが第１回転体２５に対して戻り方向Ｃ２に回転する。なお、クラッチレバー３６は、付勢部材４７により係合位置に向けて付勢されているため、係合部４１がクラッチレバー３６を通過するたびに上述した動作が行われる。
したがって、反力出力部１６は、モータ１２の回転フリクションの影響を受けずに戻し方向Ｂ２に回動し、操作ペダル４の戻り動作に追従する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、第２回転体２６が第１回転体２５に対して戻し方向Ｃ２に先行して回転するときに、係合部４１が第１回転体２５のクラッチレバー３６を回動方向に沿う係合解除位置に向けて押圧する構成とした。
この構成によれば、操作ペダル４が急激に戻されたときに、第１回転体２５と第２回転体２６との接続が解除されるため、モータ１２側の回転フリクションによって出力レバー４５の戻し方向Ｂ２への回動が阻害されるのを抑制できる。したがって、出力レバー４５を操作ペダル４の戻り動作に迅速に追従させることができ、その直後に操作ペダル４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４に迅速に作用させることができる。
【００４３】
特に、本実施形態では、第１回転体２５が第２回転体２６に対して戻し方向Ｃ２に先行して回転するとき、係合部４１がクラッチレバー３６を延在方向に押圧することで、クラッチレバー３６に係合する構成とした。
この構成によれば、係合部４１とクラッチレバー３６とがクラッチレバー３６の延在方向で係合するため、例えば係合部４１とクラッチレバー３６とがクラッチレバー３６の回動方向で係合する構成に比べて、係合部４１とクラッチレバー３６とが係合し易くなる。そのため、係合部４１における径方向の高さを小さくし、周方向で隣り合う係合部４１間のピッチを狭くすることができる。よって、クラッチレバー３６と係合部４１とを迅速に係合させることができ、第１回転体２５及び第２回転体２６の空転量を小さくできる。
その結果、反力出力装置１０の応答性を向上させ、操作フィーリングを向上させることができるとともに、クラッチレバー３６と係合部４１との係合時に発生する衝突音を小さくできる。
【００４４】
また、本実施形態では、クラッチレバー３６が、第１回転体２５の径方向に対して交差する方向に延在しているため、例えば第１回転体２５の径方向に沿って延在する構成に比べてクラッチレバー３６の回動範囲を小さくできる。そのため、クラッチレバー３６と係合部４１との係合時に発生する衝突音を小さくできる。
【００４５】
しかも、クラッチレバー３６の係合面５２ａが延在方向の外側に向けて突の湾曲面とされているため、係合面５２ａと湾曲面４１ａとの当接部分において、係合面５２ａの曲率中心に向けてクラッチレバー３６が押圧されることになる。そのため、クラッチレバー３６を延在方向に沿って効果的に押圧でき、係合部４１とクラッチレバー３６とをより簡単に係合させることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、周方向で隣り合う係合部４１同士が径方向の外側に向けて突の湾曲部４２を介して接続されているため、係合部４１間のピッチを狭くすることができ、クラッチレバー３６と係合部４１とを迅速に係合させることができる。
【００４７】
なお、本実施形態において、モータ１２の回転が停止している場合に、モータ１２を駆動させ、クラッチレバー３６の係合面５２ａと、係合部４１の湾曲面４１ａと、の間の空間Ｋ（図１５参照）を詰める、いわゆる空転抑制制御を行っても構わない。
【００４８】
図１３は、空転抑制制御を説明するためのタイムチャートである。また、図１４は、空転抑制制御を説明するためのフローチャートである。なお、図１３中に示す「指示値」は、例えば操作ペダル４の操作量に応じて上位ＥＣＵにより制御されるスロットルバルブの開度指示値である。また、以下のルーチンは主に回路基板１８の制御回路により実行される。
【００４９】
まず、図１３、図１４に示すように、ステップＳ１において、ホールＩＣの検出結果に基づき、モータ１２の駆動が停止しているか否かを判断する。具体的には、ホールＩＣから出力される出力電圧が一定時間の間変化しない場合（ゼロである場合）に、モータ１２の回転が停止していると判断する（図１３中の時間ｔ１〜ｔ２）。
【００５０】
次に、ステップＳ１における判断結果が「ＹＥＳ」の場合（モータ１２の駆動が停止している場合）、ステップＳ２に進む。
一方、ステップＳ１における判断結果が「ＮＯ」の場合（モータ１２が駆動中の場合）には、上述した反力制御中であり、クラッチレバー３６と係合部４１とが係合していると判断し、本ルーチンを終了する。
【００５１】
ステップＳ２において、空間詰め動作を行う。具体的に、モータ１２を駆動し、正転方向に回転させる。すると、図１５に示すように、モータ１２の駆動力がウォーム２３を介して第１回転体２５に伝達され、第１回転体２５が支持ピン２４回りの戻し方向Ｃ２に回転することで、クラッチレバー３６の係合面５２ａが係合部４１の湾曲面４１ａに当接する。これにより、クラッチレバー３６の係合面５２ａと、係合部４１の湾曲面４１ａと、の間の空間Ｋが詰められる。なお、空間詰め動作において、モータ電流値は、モータ１２の駆動力が接続状態のクラッチ機構１７を回転させない程度（第１回転体２５のみを回転させる程度）に設定する。これにより、クラッチレバー３６の係合面５２ａが係合部４１の湾曲面４１ａに当接した状態で、第１回転体２５の戻し方向Ｃ２への回転が規制される。
【００５２】
次に、ステップＳ３において、クラッチレバー３６及び係合部４１間の空間が詰められたか否かを判断する。ステップＳ３では、例えば上述したステップＳ１と同様の方法により、ホールＩＣから出力される出力電圧が一定時間の間変化しない場合（図１３中の時間ｔ３以降）に、クラッチレバー３６及び係合部４１間に、空間が生じていないと判断する。すなわち、クラッチレバー３６及び係合部４１間の空間が詰められた状態では、モータ１２は回転しないため、ホールＩＣからの出力電圧はゼロとなる。
【００５３】
そして、ステップＳ３における判断結果が「ＹＥＳ」の場合、クラッチレバー３６及び係合部４１間の空間が詰められた状態であると判断し、本ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ３における判断結果が「ＮＯ」の場合、クラッチレバー３６及び係合部４１間に空間があり、モータ１２が未だ回転していると判断する。この場合には、ステップＳ３のルーチンを繰り返す。
以上により、空転抑制制御を終了する。
【００５４】
この構成によれば、上述したペダル戻り時において、モータ１２の駆動が停止した場合に、クラッチレバー３６及び係合部４１間に周方向の空間Ｋが生じた場合であっても、その後踏み込み時や反力制御時までにその空間Ｋを詰めておくことができる。そのため、クラッチレバー３６の係合面５２ａと、係合部４１の湾曲面４１ａと、が接近する方向に第１回転体２５及び第２回転体２６が相対回転する際、第１回転体２５及び第２回転体２６の空転量を小さくし、クラッチレバー３６と係合部４１とが速やかに係合することになる。
その結果、反力出力装置１０の応答性を向上させ、操作フィーリングを向上させることができるとともに、クラッチレバー３６と係合部４１との係合時に発生する衝突音を小さくできる。なお、上位ＥＣＵにより制御されるスロットルバルブの開度指示値に基づいて、操作ペダル４が初期位置にあると判断した場合に、上述した空間詰め動作を行っても構わない。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、反力出力装置１０は、急加速を抑制するためだけでなく、操作ペダル４とスロットルバルブとの連結を省略した、いわゆるドライブバイワイヤを採用した場合において、操作ペダル４の自然な踏み心地を運転者に与えるためにも使用することができる。
また、上述した実施形態では、本発明の反力出力装置１０をアクセルペダル装置１に採用した場合について説明したが、これに限らず、ブレーキペダルや、ステアリングホイール、ゲーム機の操作デバイス等に採用しても構わない。
【００５６】
また、上述した実施形態では、係合面５２ａの曲率中心がクラッチレバー３６の回動中心に一致する場合について説明したが、これに限られない。この場合、係合部４１が係合面５２ａを介してクラッチレバー３６を延在方向に沿って押圧する構成（クラッチレバー３６の回動方向に交差する方向に沿って押圧する構成）であれば構わない。すなわち、回動中心回りのモーメントによりクラッチレバー３６が係合解除位置に回動しない構成であれば構わない。
さらに、係合面５２ａは、円弧状に限らず、直線状（曲率半径が無限大）であっても構わない。
【００５７】
また、クラッチレバー３６は、その延在方向が径方向に交差する方向であれば構わない。
また、上述した実施形態では、第１回転体２５側にクラッチレバー３６を設け、第２回転体２６側に係合部４１を設ける構成について説明したが、これとは逆に、第１回転体２５側に係合部４１を設け、第２回転体２６側にクラッチレバー３６を設ける構成としても構わない。
【００５８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００５９】
４…操作ペダル（操作部）
１０…反力出力装置
１２…モータ（駆動源）
１７…クラッチ機構
２５…第１回転体（一方の回転体）
２６…第２回転体（他方の回転体）
３６…クラッチレバー
４１…係合部
４２…湾曲部
５２ａ…係合面
【図１】
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【図２】
0006361529.tif 000003
【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】
0006361529.tif 000008
【図８】
0006361529.tif 000009
【図９】
0006361529.tif 000010
【図１０】
0006361529.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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