(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付け可能なハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支持され、運転者により踏込操作されるペダルアームと、
前記ペダルアームを踏込方向と逆方向に付勢する付勢手段と、
前記ペダルアームが挿通する前記ハウジングの開口の縁部に当接可能な当接面を有し、前記ペダルアームの踏込方向と逆方向の回転を制限するストッパと、を備え、
前記ストッパは、前記車両に前記ハウジングが取り付けられ、かつ、前記縁部と前記当接面とが当接するとき前記当接面から重力方向下側へ傾斜する溝を有することを特徴とするペダル装置。
【請求項２】
前記ストッパの前記溝は、一方の側が前記当接面に開口し、他方の側が前記縁部と前記当接面とが当接するとき前記ストッパの外側になる外壁面に開口することを特徴とする請求項１に記載のペダル装置。
【請求項３】
前記ストッパの前記溝の底面は、前記車両に前記ハウジングが取り付けられ、かつ、前記縁部と前記当接面とが当接するとき前記当接面から前記外壁面へ向かい、重力方向下側へ傾斜することを特徴とする請求項２に記載のペダル装置。
【請求項４】
前記ストッパの前記溝の前記底面は、前記ペダルアームの外壁に沿って形成されることを特徴とする請求項３に記載のペダル装置。
【請求項５】
前記ペダルアームの回転軸方向において、前記溝の一方の側の前記ストッパの前記当接面の面積と、前記溝の他方の側の前記ストッパの前記当接面の面積とは略同じ大きさであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のペダル装置。
【請求項６】
前記ストッパは、前記当接面が前記ハウジングの前記開口の前記縁部側に凸状の曲面であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のペダル装置。
【請求項７】
前記ストッパの前記溝の底面は、前記ペダルアーム側に凹む曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のペダル装置。
【請求項８】
前記ストッパの前記溝は、前記当接面側よりも底面側が狭いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のアクセル操作等に用いられるペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載され、運転者がペダルアームを踏み込む力（以下、「踏力」という）に応じてエンジンの運転状態を制御するペダル装置が知られている（特許文献１参照）。ペダルアームは、ハウジングに回転可能に取り付けられ、運転者の踏力を受ける方向と反対方向へスプリングによって付勢されている。
運転者がペダルアームに与える踏力を大きくするとペダルアームは踏込方向へ回転する。一方、運転者がペダルアームに与える踏力を小さくするとペダルアームはスプリングの付勢力により逆方向に回転する。
【０００３】
ペダルアームの回転角度は、ペダルアームと非接触に設けられた回転角センサによって検出される。回転角センサは、ペダルアームに取り付けられた磁石が生じる磁界の向きにより変化する磁束密度を検出し、その信号を車両のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）へ伝送する。ＥＣＵは、その信号に応じたペダルアームの回転角度に基づき、燃料噴射量、吸気量などを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９９１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のペダル装置は、ペダルアームが挿通するハウジングの開口の縁部にペダルアームに設けられたストッパの当接面が当接することで、ペダルアームの全閉位置が設定されている。ストッパの当接面は、ペダルアームの回転軸を含む平面と略平行に形成されている。これにより、ハウジングの開口の縁部またはストッパの当接面の製造上の公差により、ペダルアームに取り付けられた磁石と回転角センサとが、ペダルアームの回転中心に対し径方向に位置ずれすることが抑制される。このため、ペダルアームが全閉の状態で回転角センサから出力される信号のばらつきが抑制される。また、ペダル装置は、ペダルアームが挿通するハウジングの開口に、ペダルアームが踏込方向又は逆方向に回転する空間が確保されている。このため、ペダル装置は、車両に取り付けられた状態で、ストッパの当接面が重力方向に対して略垂直に位置する。したがって、砂などの異物が当接面に堆積すると、ハウジングの開口の縁部と当接面との間に隙間が生じる。この結果、運転者がペダルアームに踏力を与えていない状態で、ペダルアームが予め設定された全閉位置に戻らないことが懸念される。
【０００６】
車両の制動時、ペダルアームが全閉位置に戻らないと、回転角センサから全閉位置を示す信号がＥＣＵに出力されないので、ＥＣＵは、ペダルアームの回転角度に応じ、エンジンを継続して運転する制御を行い、運転者の意図と異なる制御が行われるおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペダルアームの回転を制限するストッパに堆積する異物を排除することの可能なペダル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明によると、車両に取り付け可能なハウジングに回転可能に支持されるペダルアームは、運転者により踏込操作される。付勢手段は、そのペダルアームを踏込方向と逆方向に付勢する。ペダルアームが挿通するハウジングの開口の縁部に当接可能な当接面を有するストッパは、ペダルアームの踏込方向と逆方向の回転を制限する。ストッパは、車両にハウジングが取り付けられ、かつ、縁部と当接面とが当接するとき当接面から重力方向下側へ傾斜する溝を有する。
これにより、ストッパの当接面に付着した砂などの異物は、ストッパの当接面から溝に落下する。このため、ストッパの当接面とハウジングの開口の縁部との間に異物が挟まれ、隙間が生じることが抑制される。したがって、運転者がペダルアームに踏力を与えていない状態で、ペダルアームは付勢手段の付勢力によって予め設定された全閉位置に戻される。この結果、車両の制動時、回転角センサからＥＣＵに全閉位置を示す信号が出力されるので、ＥＣＵは、エンジンの運転状態を適切に制御し、車両を停止させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明によると、ストッパの溝は、一方の側が当接面に開口し、他方の側が縁部と当接面とが当接するときストッパの外側になる外壁面に開口している。これにより、当接面から溝に落下した異物は、外壁面側の溝の開口から排出される。このため、溝に異物が堆積することが抑制されるので、その異物によって溝が埋まることを抑制することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明によると、ストッパの溝の底面は、車両にハウジングが取り付けられ、かつ、縁部と当接面とが当接するとき当接面から外壁面へ向かい、重力方向下側へ傾斜する。これにより、ストッパの当接面から溝に落下した異物は、溝の底面に沿って重力方向下側へ移動し、ストッパの外側へ排出される。このため、溝の底面に異物が堆積することが抑制されるので、その異物によって溝が埋まることを抑制することができる。
【００１０】
請求項４に係る発明によると、ストッパの溝の底面は、ペダルアームの外壁に沿って形成される。これにより、ペダルアームに溝を設けることが無いので、ペダルアームの剛性を小さくすることなく、ストッパに溝を形成することができる。
【００１１】
請求項５に係る発明によると、ペダルアームの回転軸方向において、溝の一方の側のストッパの当接面の面積と、溝の他方の側のストッパの当接面の面積とは略同じ大きさである。これにより、ペダルアームが全閉状態のとき、溝の一方の側の当接面と、他方の側の当接面とに付勢手段の荷重が均等に印加される。このため、回転軸に対するペダルアームの傾きが抑制されるので、ペダルアームの全閉位置を維持することができる。
【００１２】
請求項６に係る発明によると、ストッパは、当接面がハウジングの縁部側に凸状の曲面である。これにより、当接面が平面の場合と比較して、ストッパの当接面に付着した異物が溝へ容易に落下する。このため、ストッパの当接面とハウジングの開口の縁部との間に異物が挟まれることを少なくすることができる。
【００１３】
請求項７に係る発明によると、ストッパの溝の底面は、ペダルアーム側に凹む曲面状に形成されている。これにより、溝の底面が平面状の場合と比較して、溝に落下した異物が、底面に沿って重力方向下側へ容易に移動する。このため、ストッパの外側へ異物が排出されやすくなる。
【００１４】
請求項８に係る発明によると、ストッパの溝は、当接面側よりも底面側が狭い。これにより、溝の当接面側の開口が大きくなるので、ストッパの当接面に付着した異物が溝へ容易に落下する。また、溝へ落下した異物は、底面に集まり、底面に沿って重力方向下側へ移動するので、ストッパの外側へ排出されやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態によるペダル装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の要部断面図である。
【図４】図２のＩＶ部分の拡大図である。
【図５】図１のＶ部分の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるペダル装置の要部拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態によるペダル装置の要部拡大図である。
【図８】本発明の第４実施形態によるペダル装置の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるペダル装置の構成を図１〜図５に示す。
ペダル装置１は、車両に搭載され、運転者によるペダルアーム２０の踏み込み量に応じてエンジンの運転状態を制御する。本実施形態のペダル装置１は、アクセルバイワイヤ方式を採用しており、ペダルアーム２０の回転角度を回転角センサ５０で電気信号に変換し、車両の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）に出力する。ＥＣＵは、回転角センサ５０からの信号、及び車両のスピード情報等に基づいてスロットル装置及びインジェクタの噴射量等、エンジンの各部を制御し、エンジンの運転状態を制御する。
【００１７】
図１〜図３に示すように、ペダル装置１は、車両に取り付け可能なハウジング１０と、ハウジング１０に回転可能に支持され、運転者に踏込み操作されるペダルアーム２０と、運転者の踏込方向と逆方向にペダルアーム２０を付勢する付勢手段としてのスプリング４０と、ペダルアーム２０の回転する範囲を制限するストッパ６０等を備えている。
以下、運転者の踏込方向をＸ方向といい、その逆方向をＹ方向という。
【００１８】
ハウジング１０は、皿状のベース部材１１、及びカバー１２から構成されている。ベース部材１１は、平板状の平板部１３と、この平板部１３の外縁に沿って設けられる周縁部１４を有する。カバー１２は、周縁部１４に設けられたボルト穴１５にボルト１６によって取り付けられ、周縁部１４の平板部１３と反対側を塞いでいる。
ベース部材１１及びカバー１２の内側に、ペダルアーム２０、スプリングロータ３０及びスプリング４０等を収容する収容空間が形成されている。周縁部１４に形成された開口１７からペダルアーム２０がハウジング１０の外側に突出している。
平板部１３の外側にはボルト孔１８を有するブラケット１９が設けられている。そのブラケット１９のボルト孔１８に図示しないボルトが差し込まれ、運転者の足元となる車体の内壁２にペダル装置１が取り付けられる。
【００１９】
ペダルアーム２０は、樹脂から形成される。ペダルアーム２０は、ハウジング１０の外側に運転者の踏力を受ける操作部２１を有している。また、ペダルアーム２０は、ハウジング１０の内側に略有底筒状の円筒部２２を有している。円筒部２２は、平板部１３の内壁からカバー１２側に突出する略円柱状の軸部２３に摺動リング２４を介して摺動可能に取り付けられている。これにより、ペダルアーム２０は、操作部２１に運転者の踏力を受け、回転軸Ｏを中心に回転可能である。
【００２０】
円筒部２２の径内側にスプリングロータ３０が設けられている。スプリングロータ３０は、その外壁から径方向外側に延びるスプリング受部３１を有している。スプリング受部３１は、円筒部２２の径方向に形成された図示しない開口からペダルアーム２０と反対側に突出している。スプリング受部３１とハウジング１０の周縁部１４の内壁との間にスプリング４０が設けられている。
スプリング４０は、外側圧縮コイルスプリング４１と、その内側に設けられる内側圧縮コイルスプリング４２とからなる二重コイルスプリングである。スプリング４０は、一端が周縁部１４の内壁に係止され、他端がスプリング受部３１に係止されている。
【００２１】
スプリングロータ３０の軸方向カバー１２側には、回転方向に連設される斜板３２が設けられている。一方、円筒部２２の底部２５の軸方向スプリングロータ３０側にも回転方向に連設される斜板２６が設けられている。スプリングロータ３０の斜板３２と円筒部２２の底部２５の斜板２６とが噛み合うことで、スプリングロータ３０とペダルアーム２０とが共に回転する。このため、ペダルアーム２０が運転者の踏力を受けてＸ方向又はＹ方向に回転すると、スプリング４０は、その回転量に応じた弾性力をスプリングロータ３０に印加する。
【００２２】
スプリングロータ３０の斜板３２と円筒部２２の底部２５の斜板２６とは、回転方向の力を受けると、スプリングロータ３０とペダルアーム２０とを軸方向に離す力を生じる。スプリングロータ３０の軸方向平板部１３側の外壁と、円筒部２２の内壁から径方向内側に延びる円環部２７との間には、環状の摩擦部材２８が設けられている。スプリングロータ３０と摩擦部材２８との間に生じる摩擦力、および円環部２７と摩擦部材２８との間に生じる摩擦力は、運転者の踏力及びスプリング４０の弾性力に応じて大きくなり、ペダルアーム２０の回転を妨げる方向に作用する。
【００２３】
円筒部２２のカバー１２側には径方向に向き合う一対の磁石２９及び図示しないヨークがインサート成形されている。一対の磁石２９及びヨークの径内側には、これらと非接触で回転角センサ５０が設けられている。ペダルアーム２０が回転すると、磁石２９の形成する磁界の向きが変わり、回転角センサ５０を構成するホール素子を所定方向に通過する磁束密度が変化する。回転角センサ５０は、磁束密度に応じた電圧信号を出力する。回転角センサ５０から出力された信号は、センサカバー５１の端部に設けられたコネクタ５２の端子から車両のＥＣＵに伝送される。
【００２４】
図４および図５に示すように、ペダルアーム２０のＹ方向側の外壁には、ストッパ６０が設けられている。ストッパ６０は、ペダルアーム２０の回転軸Ｏに対し垂直な断面が略三角形であり、ペダルアーム２０と一体に形成されている。ストッパ６０は、その当接面６１がハウジング１０の開口１７に設けられた開口縁部１７１に当接することで、ペダルアーム２０のＹ方向の回転を制限する。ストッパ６０の当接面６１と、ハウジング１０の開口縁部１７１との当接する位置がペダルアーム２０の全閉位置Ａとして設定される。
【００２５】
ストッパ６０は、ペダルアーム２０の回転軸Ｏに対し垂直に形成された３つのスリット状の溝６２を有している。これらの溝６２は、一方の側が当接面６１に開口し、他方の側がペダルアーム２０の全閉時にストッパ６０の外側になる外壁面６３に開口している。
図４の破線に示すように、溝６２の底面６４は、ペダルアーム２０のＹ方向側の外壁２０１に沿って形成されている。このため、車体の内壁２にハウジング１０が取り付けられ、ペダルアーム２０が全閉となっている図１〜図５の状態で、溝６２の底面６４は、当接面６１から外壁面６３へ向かい、重力方向下側へ傾斜するように形成される。したがって、ストッパ６０は、回転軸Ｏに対し垂直な断面が略三角形の４個の壁から構成されている。なお、溝６２及び壁の数に制限はなく、何個であっても良い。
【００２６】
本実施形態において、ストッパ６０には、３個の溝６２が形成されている。したがって、ストッパ６０の当接面６１は４個形成されている。３個の溝６２の間隔は略同じであり、４個のストッパ６０の当接面６１の面積も略同じである。つまり、ペダルアーム２０の回転軸方向において、溝６２の一方の側のストッパ６０の当接面６１の面積と、溝６２の他方の側のストッパ６０の当接面６１の面積とは略同じ大きさである。このため、ペダルアーム２０が全閉状態のとき、スプリング４０の荷重が４個の当接面６１に均等に印加される。
【００２７】
ペダル装置１の作動を説明する。
運転者がペダルアーム２０の操作部２１に与える踏力を大きくすると、ペダルアーム２０はＸ方向に回転する。このとき、ペダルアーム２０の回転角度が大きくなるに従い、スプリングロータ３０と摩擦部材２８との間の摩擦力、および円環部２７と摩擦部材２８との間の摩擦力が大きくなり、この摩擦力はスプリング４０の付勢力に加わるように作用する。したがって、ペダルアーム２０がＸ方向に回転するとき、運転者の踏力はスプリング４０の付勢力より大きいものとなる。
一方、運転者がペダルアーム２０の操作部２１に与える踏力を小さくすると、ペダルアーム２０はＹ方向に回転する。このとき、ペダルアーム２０の回転角度が小さくなるに従い、スプリングロータ３０と摩擦部材２８との間の摩擦力、および円環部２７と摩擦部材２８との間の摩擦力が小さくなり、この摩擦力はスプリング４０の付勢力を減らすように作用する。したがって、ペダルアーム２０がＹ方向に回転するとき、運転者の踏力はスプリング４０の付勢力より小さいものとなる。この結果、ペダルアーム２０の回転には、所定のヒステリシス特性が生じる。
回転角センサ５０は、ペダルアーム２０の回転角度に応じた信号をＥＣＵに出力する。
【００２８】
車両の制動時、運転者がペダルアーム２０に踏力を与えることなく、図示しないブレーキペダルに踏力を与えるとき、ペダルアーム２０は、スプリング４０の付勢力によって全閉の状態に戻る。このとき、仮にストッパ６０の当接面６１とハウジング１０の開口縁部１７１との間に砂などの異物が挟まると、ペダルアーム２０は、予め設定された全閉位置Ａとならない。この場合、回転角センサ５０は、ペダルアーム２０の全閉位置Ａを示す検出信号をＥＣＵに出力しないので、ＥＣＵは、ペダルアーム２０の回転角度に応じ、エンジンを継続して運転する制御を行うおそれがある。
【００２９】
これに対し、本実施形態では、ペダルアーム２０のＹ方向の回転を制限するストッパ６０は、ペダルアーム２０が全閉の状態において、当接面６１から重力方向下側へ傾斜する溝６２を有する。これにより、当接面６１に付着した異物は溝６２に落下し、溝６２の底面６４に沿って重力方向下側へ移動し、外壁面６３の溝６２の開口からストッパ６０の外部へ排出される。このため、溝６２に異物が堆積することなく、ストッパ６０の当接面６１とハウジング１０の開口縁部１７１との間に隙間が生じることが抑制される。したがって、運転者がペダルアーム２０に踏力を与えていない状態で、ペダルアーム２０は予め設定された全閉位置Ａに戻される。この結果、ペダルアーム２０の全閉位置Ａが維持され、回転角センサ５０からＥＣＵに全閉位置Ａを示す信号が確実に出力されるので、ＥＣＵは、燃料噴射量およびスロットルの開度等、エンジンの状態を適切に制御することができる。よって、車両の制動時、運転者の意図しない走行を防ぐことができる。
【００３０】
また、本実施形態では、４個のストッパ６０の当接面６１の面積が略同じに形成されているので、ペダルアーム２０が全閉状態のとき、スプリング４０の荷重が４個の当接面６１に均等に印加される。このため、回転軸Ｏに対するペダルアーム２０の傾きが抑制されるので、ペダルアーム２０の全閉位置Ａを確実に維持することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるペダル装置の要部拡大図を図６に示す。以下、複数の実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、４個のストッパ７０の当接面７１は、開口縁部１７１側に凸状の半円筒状の曲面に形成されている。これにより、当接面を平面状に形成した第１実施形態と比較して、ストッパ７０の当接面７１に付着した異物が溝７２へ容易に落下する。このため、ストッパ７０の当接面７１とハウジング１０の開口縁部１７１との間に異物が挟まれることが抑制される。したがって、運転者がペダルアーム２０に踏力を与えていない状態で、ペダルアーム２０は予め設定された全閉位置Ａに戻される。
【００３２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるペダル装置の要部拡大図を図７に示す。本実施形態では、ストッパ８０の溝８２の底面８４は、ペダルアーム２０側に凹む半円筒状の曲面に形成されている。これにより、溝の底面を平面状に形成した第１、第２実施形態の場合と比較して、溝８２の底面８４に落下した異物が、底面８４に沿って重力方向下側へ容易に移動するので、ストッパ８０の外側へ排出されやすくなる。このため、溝８２の底面８４に異物が堆積することが抑制され、その異物によって溝８２が埋まることを抑制することができる。
【００３３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるペダル装置の要部拡大図を図８に示す。本実施形態では、ストッパ９０の溝９２は、当接面９１側よりも底面９４側が狭く形成されている。これにより、溝９２の当接面９１側の開口が大きくなるので、ストッパ９０の当接面９１に付着した異物が溝９２へ容易に落下する。また、溝９２へ落下した異物は、溝９２の斜面に沿って重力方向下側へ移動するので、ストッパ９０の外側へ排出されやすくなる。このため、溝９２に異物が堆積することが抑制され、その異物によって溝９２が埋まることを抑制することができる。
【００３４】
（他の実施形態）
上述した複数の実施形態では、車両のアクセル操作に用いられるペダル装置１について説明した。これに対し、本発明は、車両のブレーキ操作に用いられるペダル装置に適用しても良い。
上述した複数の実施形態では、ストッパ６０、７０、８０、９０の断面形状を略三角形に形成した。これに対し、本発明は、ストッパを略直方体に形成しても良いし、円筒形に形成しても良い。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１                    ：ペダル装置
１０                  ：ハウジング
２０                  ：ペダルアーム
４０                  ：スプリング（付勢手段）
１７                  ：開口
１７１                ：開口縁部（縁部）
６０、７０、８０、９０：ストッパ
６１、７１、８１、９１：当接面
６２、７２、８２、９２：溝
６３、７３、８３、９３：外壁面
６４、７４、８４、９４：底面
【図１】
0005327155.tif 000002
【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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