(57)【要約】【課題】ヒステリシス機構を備えた自動車用のアクセルペダルユニットにおいて、組み付け性の向上により生産コストを抑えたアクセルペダルユニットを提供すること。【解決手段】アクセルペダルユニット１は、アクセルペダル１３を一体的に保持するアームブロック２と、回動軸１００を中心としてアクセルペダル１３が回動可能な状態でアームブロック２を支持するベースブロック７とを含むものである。アクセルペダルユニット１は、リターンスプリング４１の付勢力を受け止めて受け部２２に伝達すると共に、受け部２２からの反力を受けて回転し、その反力の大きさに応じた当接荷重をベースブロック７側に作用するように構成した略平板状のヒスブロック４を備えている。アクセルペダルユニット１における受け部２２は、ヒスブロック４を回転可能な状態で保持するための回転支持部２２１を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルを一体的に保持するアームブロックと、回動軸を中心として上記アクセルペダルが回動可能な状態で上記アームブロックを支持するベースブロックと、上記アクセルペダルを初期位置に向けて押し戻すための付勢力を作用するリターンスプリングとを含み、該リターンスプリングの付勢力が作用する受け部を上記回動軸から径方向に離して上記アームブロックに設けたアクセルペダルユニットにおいて、
上記リターンスプリングの付勢力を受け止めて上記受け部に伝達すると共に、該受け部からの反力により回転し、該反力の大きさに応じた当接荷重を上記ベースブロック側に作用するように構成したヒスブロックを備えており、
上記受け部は、上記ヒスブロックを回転可能な状態で保持するための回転支持部を有していることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項２】
請求項１において、上記ヒスブロックは、その回転中心に軸孔を有しており、上記回転支持部は、上記軸孔に内挿する軸状の係合ピンを有していることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記受け部は、上記反力に応じて上記ヒスブロックが回転する回転方向に向けて次第に突出量が縮小する傾斜状のアーム側カムを有しており、上記ヒスブロックは、上記回転方向に向けて次第に突出量が拡大する傾斜状のヒス側カムを有しており、
上記アーム側カム及び上記ヒス側カムは、上記反力に応じた回転トルクを上記ヒスブロックに作用するように構成してあることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項４】
請求項３において、上記アーム側カム及び上記ヒス側カムは、略同一円周上において略等間隔をなすように複数、設けてあることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記ベースブロックは、上記回動軸方向において上記ヒスブロックを挟んで相互に対面する側壁部を有しており、上記ヒスブロックは、上記反力に応じた回転により上記各側壁部に当接するように構成してあることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記ベースブロックは、上記回動軸を基準として上記ヒスブロックよりも径方向外側に位置する外周摺動面と径方向内側に位置する内周摺動面とを有しており、上記ヒスブロックは、上記反力に応じた回転により上記外周摺動面及び上記内周摺動面に当接するように構成してあることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記ヒスブロックは、平板略矩形状を呈しており、その角部分をなす外周面に、上記ベースブロック側と当接する摩擦面を有していることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車を運転するドライバーが足で操作する自動車用のアクセルペダルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのスロットル開度をコントロールするために運転者が足で操作するアクセルペダルを備えた自動車がある。アクセルペダルユニットとしては、スロットルリンクカムに連結されたアクセルワイヤを駆動する機械式のもののほか、アクセルペダルの踏み込み量に応じて電気信号を出力する電子式のものがある。
【０００３】
アクセルペダルの操作特性としては、発進時や加速時等において過大な踏み込みを未然に回避できるよう、アクセルペダルの踏み込みに適度な踏力が必要となることが好ましい。一方、運転する自動車が目標速度に到達した後でアクセルペダルの踏み込み量を略一定に維持できるよう、アクセルペダルから運転者の足に作用する反力をある程度、抑制してあることが好ましい。上記のような操作特性を両立すれば、操作感に優れ、かつ、安全性高く自動車の走行速度をコントロールし得るアクセルペダルユニットを実現することができる。
【０００４】
上記のようなアクセルペダルを踏み込む際の踏力の確保と、アクセルペダルの踏み込み量を一定に維持する際の反力の抑制という相互に背反する操作特性を両立するためには、アクセルペダルに作用する踏力と踏み込み量との間にヒステリシス特性を具備させる必要がある。特に、機械的な摩擦が少ない電子式のアクセルペダルユニットの中には、上記ヒステリシス特性の元となる摩擦力の発生源としてのヒステリシス機構を別途、設けたものもある。
【０００５】
このようなアクセルペダルユニットとしては、例えば、図１４及び図１５に示すごとく、アクセルペダル９３を一体的に保持すると共に他端にアーム基端部９２を設けたアクセルアーム９４と、アーム基端部９２を付勢するリターンスプリング９４１と、リターンスプリング９４１の付勢力をアーム基端部９２に伝達する摩擦片９５とを備えたアクセルペダルユニット９がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このアクセルペダルユニット９では、摩擦片９５とアーム基端部９２とが、相互に対面する傾斜面９２０、９５０を介して当接している。この傾斜面９２０、９５０同士の当接構造によれば、リターンスプリング９４１の付勢力を摩擦片９５及びアーム基端部９２を外側（図１５中の矢印方向。）に向けて付勢する力に変換することができる。
【０００７】
ここで、このアクセルペダルユニット９においては、筐体であるハウジングの両側壁９７がなす間隙に摩擦片９５等を収容してある。そのため、このアクセルペダルユニット９では、リターンスプリング９４１の付勢力に基づいて摩擦片９５等が側壁９７に押圧され、これにより摩擦力が発生する。上記のアクセルペダルユニット９では、このように発生する摩擦力を元にしてヒステリシス特性を実現している。
【０００８】
しかしながら、上記従来のヒステリシス機構を備えたアクセルペダルユニット９では、次のような問題がある。すなわち、傾斜面９２０、９５０を介してアーム基端部９２に当接する摩擦片９５を予め組み付けておくことが難しく、アクセルペダルユニット９の組み付け性を十分に向上できないおそれがあるという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２３９０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ヒステリシス機構を備えた自動車用のアクセルペダルユニットにおいて、組み付け性を向上して生産コストを抑えたアクセルペダルユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、アクセルペダルを一体的に保持するアームブロックと、回動軸を中心として上記アクセルペダルが回動可能な状態で上記アームブロックを支持するベースブロックと、上記アクセルペダルを初期位置に向けて押し戻すための付勢力を作用するリターンスプリングとを含み、該リターンスプリングの付勢力が作用する受け部を上記回動軸から径方向に離して上記アームブロックに設けたアクセルペダルユニットにおいて、
上記リターンスプリングの付勢力を受け止めて上記受け部に伝達すると共に、該受け部からの反力により回転し、該反力の大きさに応じた当接荷重を上記ベースブロック側に作用するように構成した略平板状のヒスブロックを備えており、
上記受け部は、上記ヒスブロックを回転な状態で保持するための回転支持部を有していることを特徴とする自動車用のアクセルペダルユニットにある（請求項１）。
【００１２】
本発明のアクセルペダルユニットは、上記受け部から上記反力を受けて回転する上記ヒスブロックを有している。該ヒスブロックは、その回転により上記ベースブロック側に当接し、上記当接荷重を作用するように構成してある。このヒスブロックを備えた上記アクセルペダルユニットによれば、上記ヒスブロックが上記ベースブロック側に作用する上記当接荷重に応じて摩擦力を発生させることができる。そして、この摩擦力によれば、上記アクセルペダルを踏み込むための踏力と踏み込み量との関係に好ましいヒステリシス特性を持たせることができる。
【００１３】
上記アクセルペダルユニットにおける上記アームブロックの上記受け部は、上記ヒスブロックを回転可能な状態で保持するための上記回転支持部を備えている。この回転支持部によれば、上記アームブロックに対して上記ヒスブロックを容易、かつ、確実性高く組み付けることが可能となる。それ故、上記ヒスブロックを組み付けした状態で上記アームブロックを取り扱うことができるようになる。したがって、上記アクセルペダルユニットは、予め上記ヒスブロックを組み付けた状態の上記アームブロックを上記ベースブロックに組み付けることで効率良く作製し得る生産性の高いものである。
【００１４】
以上のように、本発明のアクセルペダルユニットでは、上記アームブロックに対して上記ヒスブロックを予め組み付けしておくことができる。それ故、上記アクセルペダルユニットは、組み付け性を高くでき、その生産コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明において、上記ヒスブロックが上記ベースブロック側に当接荷重を作用する構造としては、上記ヒスブロックが上記ベースブロックに直接、当接する構造や、上記ベースブロックに保持された中間部材に上記ヒスブロックが当接して間接的に上記ベースブロックに当接荷重が作用する構造等、様々な構造を採用することができる。
【００１６】
また、上記アクセルペダルの上記アームブロックでは、上記回動軸から径方向に離して上記受け部を配設してある。このアームブロックを含む上記アクセルペダルユニットによれば、その幅方向、すなわち、上記回動軸の方向の寸法を抑制することができる。それ故、フロントタイヤを収容するタイヤハウスの車室内への張り出し部分等と、ブレーキペダルやクラッチペダル等との間に残された狭小なスペースへの配置が可能となり、上記アクセルペダルユニットは車両搭載性に優れたものとなる。
【００１７】
また、上記ヒスブロックは、その回転中心に軸孔を有しており、上記回転支持部は、上記軸孔に内挿する軸状の係合ピンを有していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記係合ピンを上記軸孔に内挿配置することで、上記ヒスブロックを上記受け部に確実性高く保持させることができる。そして、上記ヒスブロックを確実性高く組み付けた上記アームブロックを利用すれば一層、作業性良く上記アクセルペダルユニットを作製できるようになる。
【００１８】
また、上記受け部は、上記反力に応じて上記ヒスブロックが回転する回転方向に向けて次第に突出量が縮小する傾斜状のアーム側カムを有しており、上記ヒスブロックは、上記回転方向に向けて次第に突出量が拡大する傾斜状のヒス側カムを有しており、
上記アーム側カム及び上記ヒス側カムは、上記反力に応じた回転トルクを上記ヒスブロックに作用するように構成してあることが好ましい（請求項３）。
【００１９】
この場合には、上記アーム側カムと上記ヒス側カムとの組み合わせに基づいて、上記リターンスプリングから上記ヒスブロックに作用する付勢力に応じた上記回転トルクを発生させることができる。そしてそれ故、上記リターンスプリングから上記ヒスブロックに作用する付勢力に応じた大きさの当接荷重を、上記ヒスブロックから上記ベースブロック側に作用させることができる。
【００２０】
なお、上記回転支持部による上記ヒスブロックの支持構造としては、上記の係合ピンと上記軸孔との組み合わせによる支持構造に代えて、上記ヒス側カムを内周側から支持する構造や、上記ヒス側カムを外周側から支持する構造や、上記ヒス側カムを内周側及び外周側から支持する構造等を採用することができる。さらには、上記ヒス側カムを上記のように支持する構造と、上記係合ピンによる支持構造とを組み合わせた支持構造を採用することもできる。
【００２１】
また、上記アーム側カム及び上記ヒス側カムは、略同一円周上において略等間隔をなすように複数、設けてあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記各アーム側カムに作用する荷重をバランスさせることができる。
【００２２】
例えば、上記回転軸を介して対向する２カ所に上記アーム側カム及び上記ヒス側カムを設けた場合には、上記各アーム側カムに対して大きさが同じで逆向きの荷重を作用させることができる。さらに、例えば、上記回転軸の周りの９０度おきに上記アーム側カム及び上記ヒス側カムを設けた場合には、対向する２カ所の上記アーム側カムについて、それぞれ、大きさが同じで逆向きの荷重を作用させることができる。さらに、例えば、上記回転軸の周りの１２０度おきに上記アーム側カム及び上記ヒス側カムを設けた場合には、上記各アーム側カムに対して、大きさが同じで作用方向が１２０度ずつ異なる荷重をバランス良く作用させることができる。
【００２３】
このように上記各アーム側カムに対してバランス良く荷重を作用できれば、上記アームブロックに対してアンバランスな荷重が作用するおそれを抑制することができる。そして、上記アームブロックに作用するアンバランスな荷重を抑制することで、上記回動軸の周辺の部材に偏摩耗等のトラブルが生じるおそれを抑制できる。
【００２４】
また、上記ベースブロックは、上記回動軸方向において上記ヒスブロックを挟んで相互に対面する側壁部を有しており、上記ヒスブロックは、上記反力に応じた回転により上記各側壁部に当接するように構成してあることが好ましい（請求項５）。
【００２５】
この場合には、上記ヒスブロックから上記各側壁部に均等に当接荷重を作用でき、これにより、上記ベースブロック側から上記ヒスブロックに作用する反作用の荷重をバランスさせることができる。それ故、上記ヒスブロックから上記アームブロックにアンバランスな荷重が作用するおそれを未然に抑制でき、アンバランスな荷重に起因して発生し得る上記回動軸周辺の偏摩耗等を低減できる。したがって、上記アクセルペダルユニットは、その優れた特性を長期間に及ぶ使用期間に渡って維持し得る耐久性に優れたものとなる。
【００２６】
また、上記ベースブロックは、上記回動軸を基準として上記ヒスブロックよりも径方向外側に位置する外周摺動面と径方向内側に位置する内周摺動面とを有しており、上記ヒスブロックは、上記反力に応じた回転により上記外周摺動面及び上記内周摺動面に当接するように構成してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記ヒスブロックから上記外周摺動面及び上記内周摺動面に均等に当接荷重を作用することで、上記ベースブロック側から上記ヒスブロックに作用する反作用の荷重をバランスできる。それ故、上記ヒスブロックから上記アームブロックにアンバランスな荷重が作用するおそれを未然に抑制できる。
【００２７】
また、上記ヒスブロックは、平板略矩形状を呈しており、その角部分をなす外周面に、上記ベースブロック側と当接する摩擦面を有していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記平板略矩形状を呈する上記ヒスブロックの角部分に設けた上記摩擦面を介して上記ベースブロック側に上記当接荷重を作用することができる。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）
本例は、ヒステリシス機構１０を備えた自動車用のアクセルペダルユニット１に関する例である。この内容について、図１〜図１３を用いて説明する。
本例の自動車用のアクセルペダルユニット１（以下、単にアクセルペダルユニット１という。）は、図１〜図４に示すごとく、アクセルペダル１３を一体的に保持するアームブロック２と、回動軸１００を中心としてアクセルペダル１３が回動可能な状態でアームブロック２を支持するベースブロック７と、アクセルペダル１３を初期位置に向けて押し戻すための付勢力を作用するリターンスプリング４１とを含むものである。このアクセルペダルユニット１では、リターンスプリング４１の付勢力が作用する受け部２２を回動軸１００から径方向に離してアームブロック２に設けてある。
このアクセルペダルユニット１は、リターンスプリング４１の付勢力を受け止めて受け部２２に伝達すると共に、該受け部２２からの反力により回転し、その反力の大きさに応じた当接荷重をベースブロック７側に作用するように構成したヒスブロック４を備えている。
アクセルペダルユニット１における受け部２２は、ヒスブロック４を回転可能な状態で保持するための回転支持部２２１を有している。
以下、この内容について詳しく説明する。
【００２９】
アクセルペダルユニット１は、図１、図４及び図５に示すごとく、磁界計測素子６０を利用してアームブロック２の回転角度を非接触で計測する電子式のものである。このアクセルペダルユニット１では、中空構造を呈する支持シャフト３の中空部３３に磁界計測素子６０を配置すると共に、アームブロック２の内部に磁石体６９を配置してある。この磁石体６９は、アクセルペダル１３の操作に応じて磁界計測素子６０の外周を回動し得る。そして、アクセルペダルユニット１は、磁界計測素子６０を用いて磁石体６９の回動角度を計測することで、アクセルペダル１３の回動角度、すなわちその踏み込み量を検知するように構成したものである。
【００３０】
本例のアクセルペダルユニット１は、図１〜図４に示すごとく、ペダルロッド１２を介してアクセルペダル１３を一体的に保持するアームブロック２と、該アームブロック２を回転可能な状態で収容するベースブロック７と、アームブロック２を回転支持する支持シャフト３と、アームブロック２を初期位置である戻り位置に向けて付勢するリターンスプリング４１とを有している。特に、本例のアクセルペダルユニット１は、上記受け部２２と上記ヒスブロック４とを含むヒステリシス機構１０を備えている。
【００３１】
ここで、アクセルペダルユニット１のヒステリシス機構１０について簡単に解説する。このヒステリシス機構１０は、図１、図４、図６及び図７に示すごとく、平板略矩形状を呈するヒスブロック４と、ヒスブロック４を回転支持する受け部２２と、ヒスブロック４及び受け部２２を収容するベースブロック７と、受け部２２に付勢力を作用するリターンスプリング４１とを有している。なお、図６では、ベースブロック７を省略して図示してある。
【００３２】
このヒステリシス機構１０では、図１、図４、図６及び図７に示すごとく、相互に対面するベースブロック７の側壁７１３及び側壁７２３の間隙において、ヒスブロック４を回転支持した受け部２２が回動する。受け部２２が回動するとリターンスプリング４１の付勢力が大きくなり、これに応じてヒスブロック４に回転トルクが生じる。そして、平板略矩形状のヒスブロック４が回転すると、その角部分に設けた摩擦面４３１〜４３４が側壁７１３、７２３等に当接し、摩擦力が発生する。
【００３３】
本例のヒステリシス機構１０は、上記のように発生する摩擦力を元にしてヒステリシス特性を実現する機構である。なお、リターンスプリング４１の付勢力に応じてヒスブロック４に回転トルクを発生するための構造、あるいはヒスブロック４を収容するベースブロック７の内部構造等については後で詳しく説明する。
【００３４】
まず、アクセルペダル１３は、図１〜図３に示すごとく、自動車の運転者が足で操作するためのペダルである。アクセルペダル１３は、略平板状の表面側に、滑り止めのための凸凹を設けた樹脂面１３１を有している。また、アクセルペダル１３は、この樹脂面１３１の裏側に、ペダルロッド１２を固定するためのロッド固定部１３２を有している。
【００３５】
ペダルロッド１２は、鉄よりなる高剛性の棒状のものであり、全体として略Ｌ字状を呈するように折り曲げてある。ペダルロッド１２の一方の端部１２１は、アクセルペダル１３の裏面に沿うように形成され、ロッド固定部１３２に固定可能なように構成してある。そして、他方の端部１２２は、アームブロック２に固定可能なように構成してある。
【００３６】
上記アームブロック２は、図１、図４及び図５に示すごとく、支持シャフト３を貫通させるシャフト孔２３０を穿孔した軸受部２３と、該軸受部２３を挟んで配置したロッド固定部２４及び受け部２２とよりなる。ロッド固定部２４は、アクセルペダル１３から延設されたペダルロッド１２を固定するように構成した部分である。受け部２２は、リターンスプリング４１の付勢力が作用するように構成した部分である。なお、本例のアームブロック２は、非磁性材料であるナイロン樹脂を成形してなる。
【００３７】
ロッド固定部２４は、図１及び図４に示すごとく、軸受部２３から外周側に張り出すように形成した部分である。ロッド固定部２４は、回動軸１００方向の幅が軸受部２３の軸方向の幅に略一致している。そして、ロッド固定部２４は、軸方向の略中央に当たる位置に、ペダルロッド１２の端部１２２を収容して固定するための溝状のスリット２４１を有している。ロッド固定部２４では、アクセルペダル１３の踏み込み方向に当たる外周面が当たり面２４８を構成している。この当たり面２４８は、ベースブロック７との当接によりアクセルペダル１３の最大の踏み込み量を規制するための面である。
【００３８】
アームブロック２の軸受部２３は、図１及び図４に示すごとく、支持シャフト３を貫通させるシャフト孔２３０を穿孔した部分である。本例では、このシャフト孔２３０と支持シャフト３との挿入構造により回動軸１００を構成してある。特に、本例の軸受部２３は、シャフト孔２３０の外周側に磁石体６９をインサート成形してなる。
【００３９】
磁石体６９は、図４及び図５に示すごとく、ネオジウムよりなる略角柱状のものである。本例では、磁石体６９の分極方向（着磁方向）が回動軸１００を中心とした径方向に略一致するように磁石体６９を配置してある。なお、磁石体６９としては、本例のネオジウムに代えて、フェライト、アルニコ、サマリウムコバルト等を採用することもできる。
【００４０】
受け部２２は、図１、図４、図６及び図７に示すごとく、ヒスブロック４側の表面に、ヒスブロック４を回転軸支するための回転支持部２２１（本例では、係合ピン。以下、係合ピン２２１という。）と、ヒスブロック４の回転トルクを発生させるアーム側カム２２２とを有している。係合ピン２２１は、断面略円形状を呈する軸状をなす部分であって、受け部２２から突出するように設けてある。この係合ピン２２１は、ヒスブロック４の略中心部分に設けた軸孔４０に挿入可能なように構成してある。
【００４１】
アーム側カム２２２は、係合ピン２２１を中心として、略等間隔の４カ所に設けた同一仕様のカム山である。各アーム側カム２２２は、係合ピン２２１の先端側から付け根側に向かって時計回りに次第に突出量が拡大する傾斜状をなすカム山である。受け部２２の反力に応じたヒスブロック４の回転方向を基準にすれば、当該回転方向に次第に突出量が縮小する傾斜状をなすアーム側カム２２２と表現することもできる。各アーム側カム２２２は、ヒスブロック４に設けたヒス側カム４２２（後述する。）に対応している。
【００４２】
ベースブロック７は、図１〜図５に示すごとく、アームブロック２を収容するための空間を設けたケース７１と、該ケース７１に対する蓋状をなすカバー７２とよりなる。
ケース７１は、その底面をなす側壁７１３と、該側壁７１３の外周部から立設した外周壁７１９とを有している。側壁７１３には、支持シャフト３を貫通させるための貫通孔７１５を穿孔してある。ケース７１の内側には、ヒスブロック４の摩擦面４３４（後述する。）の回動軌跡に沿う湾曲凹状の外周摺動面７１４を設けてある。また、ケース７１の外周側には、アクセルペダルユニット１を車体側に取り付けるためのブラケット部７１１を設けてある。
【００４３】
外周壁７１９は、図１及び図４に示すごとく、その周方向の一部において途切れた欠落部７１８を有している。完成品であるアクセルペダルユニット１における欠落部７１８は、ペダルロッド１２等が回動するための回動空間を形成している。外周壁７１９のうち、欠落部７１８に隣接する一方の外周壁は、アームブロック２の当たり面２４８が当接する受け面７１２をなしている。また、外周壁７１９のうち、欠落部７１８に隣接する他方の外周壁の端部は、アクセルペダル１３の初期位置（戻り位置）を規制するストッパ部７１６をなしている。本例のアクセルペダルユニット１では、受け面７１２とストッパ部７１６とにより、アクセルペダル１３の踏み込みストロークが規制されている。
【００４４】
カバー７２は、図１〜図３に示すごとく、ケース７１に対する蓋面をなす側壁７２３を有している。この側壁７２３には、支持シャフト３を貫通させるための貫通孔７２５を穿孔してある。ケース７１とカバー７２とを組み合わせたベースブロック７では、ケース７１の貫通孔７１５及びカバー７２の貫通孔７２５が、側壁７１３及び側壁７２３に直交する略一直線上（法線方向。）に位置している。また、カバー７２の側壁７２３の表面のうち、アクセルペダルユニット１の外周側をなす表面には、素子ブロック６を固定するための固定部７２６を設けてある。
【００４５】
側壁７２３は、図１〜図３に示すごとく、回動軸１００方向の位置が異なる２面の側壁７２３Ａ、Ｂ、及び側壁７２３Ａと側壁７２３Ｂとを連結するために軸方向に沿って形成された立設壁７２３Ｃよりなる。立設壁７２３Ｃの表面のうち、アクセルペダルユニット１の内周側をなす表面には、ヒスブロック４の摩擦面４３２（後述する。）の回動軌跡に沿う湾曲凸状の内周摺動面７２４を設けてある。
【００４６】
ヒスブロック４は、図１、図４、図６及び図７に示すごとく、上記の受け部２２に設けた係合ピン２２１を貫通させるための軸孔４０を略中央に設けた平板略矩形状を呈する板状の部材である。ヒスブロック４は、軸孔４０を中心とした略同一円周上の略等間隔の４カ所に、上記アーム側カム２２２に当接するヒス側カム４２２を設けてなる。ヒス側カム４２２は、向かって時計回りに次第に突出量が拡大する傾斜状のカム山である。受け部２２の反力に応じたヒスブロック４の回転方向を基準にすれば、当該回転方向に次第に突出量が拡大する傾斜状のヒス側カム４２２と表現することもできる。
【００４７】
このヒス側カム４２２と上記アーム側カム２２２との当接構造は、ヒスブロック４と受け部２２との間に作用する荷重、すなわち受け部２２からヒスブロック４に作用する反力に応じて反時計回りの回転トルクを発生させる構造をなしている。そして、ヒスブロック４は、この当接構造に基づく回転トルクにより反時計回り（図７中の矢印で示す回転方向。）に回転する。
【００４８】
ヒスブロック４の外周をなす４面の外周面には、図１、図６及び図７に示すごとく、それぞれ、ベースブロック７の内周面と当接する摩擦面４３１〜４３４を設けてある。まず、アクセルペダル１３が回動する回動面に沿う２面の外周面には、ケース７１の側壁７１３あるいはカバー７２の側壁７２３に当接する略平面状の摩擦面４３１、４３３を設けある。
【００４９】
一方、回動軸１００を中心とした周方向に沿う２面の外周面のうちの軸受部２３側には、カバー７２の湾曲凸状の内周摺動面７２４に当接する湾曲凹状の摩擦面４３２を設けてある。また、他方の外周面には、ケース７１の湾曲凹状の外周摺動面７１４に当接する湾曲凸状の摩擦面４３４を設けてある。
【００５０】
アクセルペダルユニット１のヒステリシス機構１０では、ベースブロック７の側壁７１３、７２３に対してヒスブロック４の摩擦面４３１、４３３が当接すると共に、ケース７１の外周摺動面７１４に対してヒスブロック４の摩擦面４３４が当接し、カバー７２の内周摺動面７２４に対してヒスブロック４の摩擦面４３２が当接する。
【００５１】
支持シャフト３は、図１、図４及び図５に示すごとく、非磁性材料であるアルミニウムよりなる断面略円柱形状の軸状の部材である。支持シャフト３は、プッシュナット３４を係止する係止部３１をケース７１側の先端に有すると共に、ツバ状をなすフランジ部３２をカバー７２側の後端に有している。さらに、支持シャフト３は、フランジ部３２側の端面に、略円柱状の内周空間である中空部３３を穿孔してなる。
【００５２】
アクセルペダルユニット１における支持シャフト３は、図１、図４及び図５に示すごとく、先端の係止部３１に係合するプッシュナット３４及びワッシャ３５と、他端のツバ状のフランジ部３２とにより、ハウジング７全体を挟圧して固定している。本例の支持シャフト３は、ハウジング７を固定するための構造部材をなし、非回転の部材である。この支持シャフト３は、アームブロック２（軸受部２３。）のシャフト孔２３０を貫通し、アームブロック２を回転可能なように軸支している。本例では、上記のごとく、シャフト孔２３０と支持シャフト３との貫通支持構造により回動軸１００を構成してある。
【００５３】
アクセルペダルユニット１における支持シャフト３の中空部３３には、図１、図４、図５及び図８に示すごとく、磁界計測素子６０を実装した素子基板６１（センサブロック６の構成部品。詳しくは後述する。）を内挿してある。アクセルペダルユニット１では、中空部３３に素子基板６１を内挿する構造により、回動軸１００上への磁界計測素子６０の配置を実現している。なお、本例では、アクセルペダル１３が初期位置（図４に示す状態。）にあるとき、磁石体６９の磁界方向と、素子基板６１とが略平行をなすように素子基板６１を配置してある。
【００５４】
センサブロック６は、図１〜図３、図５及び図７に示すごとく、図示しない車体側コネクタを接続するためのコネクタソケット部６３と、磁界計測素子６０を実装した素子基板６１と、素子基板６１を取り付ける基板スロット６２１を設けた素子カバー部６２とを有している。センサブロック６は、導電部材であるターミナルピン６５をインサート成形した樹脂材料よりなるものである。ターミナルピン６５の一方の端部は、コネクタソケット部６３の内側に突出している。ターミナルピン６５の他端は、素子カバー部６２の内側に設けた基板スロット６２１内に突出する軸状の電極ピン６２２（図５参照。）として露出している。
【００５５】
素子基板６１は、図１、図５及び図８に示すごとく、全体として略Ｔ字状を呈するプリント基板である。この素子基板６１は、磁界計測素子６０を実装した実装部６１２と、貫通孔の内周面に導電箔を設けた電極孔６１４を設けた電極部６１３とよりなる。電極部６１３は、電極ピン６２２を電極孔６１４に差し込みした状態で基板スロット６２１に取り付け可能に構成してある。そして、センサブロック６では、素子カバー部６２から内側に向けて立設するように素子基板６１が突出している。
【００５６】
磁界計測素子６０は、図８に示すごとく、所定方向に作用する磁束密度を計測するリニアホールＩＣからなる。磁界計測素子６０は、素子表面の中心部に感磁面６０５を有している。この磁界計測素子６０は、感磁面６０５の法線方向の磁束密度に応じた大きさの信号電圧を出力するものである。なお、磁界計測素子６０としては、本例のリニアホールＩＣのほか、ホール効果ＩＣ、ホール素子、磁気抵抗素子等を採用することもできる。
【００５７】
本例の素子基板６１では、図８に示すごとく、実装部６１２の長手方向に沿って磁界計測素子６０を２個配置してある。本例のアクセルペダルユニット１では、磁石体６９（図４及び図５参照。）の磁界中心をなす対称軸Ｍに対して２個の磁界計測素子６０が等しくオフセット（Ｗ／２）されるよう、アームブロック２における磁石体６９のインサート位置、及び素子基板６１における磁界計測素子６０の実装位置を設定してある。また、素子基板６１では、各感磁面６０５が同一方向を向くように磁界計測素子６０を実装してある。
【００５８】
本例では、図８及び図９に示すごとく、共通電源に対して上記の２個の磁界計測素子６０を並列接続してある。また、上記のごとく、素子基板６１では、感磁面６０５が同一方向を向くように２個の磁界計測素子６０を実装してある。それ故、本例のアクセルペダルユニット１では、２個の磁界計測素子６０が、略同一の信号電圧を出力することになる（図１１参照。同図中、符号６０Ａ、６０Ｂで示す信号電圧。）。本例のアクセルペダルユニット１では、略同一の信号電圧を出力する磁界計測素子６０を２個配設することにより、磁界計測素子６０に発生するおそれがあるトラブルに対するフェールセーフ機能を確保している。
【００５９】
上記の各部品を組み付けして作製したアクセルペダルユニット１では、図１、図４及び図５に示すごとく、ハウジング７を貫通する支持シャフト３によりアームブロック２が回転支持されている。そして、アクセルペダルユニット１では、ハウジング７の外周に設けた欠落部７１８を介して、アクセルペダル１３とアームブロック２とを一体的に連結するペダルロッド１２が回動し得る。
【００６０】
次に、以上のように構成したアクセルペダルユニット１の電気的あるいは磁気的な動作について、図４及び図１０〜図１２を用いて簡単に説明する。
本例のアクセルペダルユニット１が出力する信号電圧は、図１１に示すごとく、アクセルペダル１３の踏み込み量に応じて変化する。なお、同図では、アームブロック２の回転角度θを横軸に表し、縦軸には磁界計測素子６０の信号電圧を表している。さらに、同図中のハッチングした角度範囲は、アームブロック２が回転し得る角度範囲（本例では、２５度に設定。）を示している。また、同図中、符号６０Ａ、６０Ｂは、各磁界計測素子６０が出力する信号電圧を示している。
【００６１】
例えば、図４、図１１及び図１２に示すごとく、アクセルペダル１３の変位がゼロであるとき、磁石体６９は、図１２中の符号Ｐ１に位置している。このとき、磁石体６９の磁界方向と感磁面６０５とが略平行をなし、感磁面６０５の法線方向の磁束密度が略ゼロとなる。それ故、磁界計測素子６０が出力する信号電圧が略ゼロとなる。一方、図１０〜図１２に示すごとく、アクセルペダル１３の変位に応じてアームブロック２が回転して磁石体６９が図１２中の符号Ｐ２に位置すると、磁界方向が回転して感磁面６０５の法線方向の磁束密度が変化する。磁石体６９が発生する磁束密度をＢとすれば、感磁面６０５の法線方向の磁束密度Ｂ１はＢ×ｓｉｎθとなる。
【００６２】
次に、以上のように構成したアクセルペダルユニット１の機械的動作について、図４、図６、図７、図１０及び図１３を用いて説明する。
まず、初期状態のアクセルペダルユニット１では、図４に示すごとくリターンスプリング４１の付勢力によりアクセルペダル１３が元の位置に戻されている。このとき、ロッド固定部２４とベースブロック７のストッパ部７１６との当接により、アクセルペダル１３の初期位置（戻り位置）が規制されている。
【００６３】
アクセルペダル１３に踏力が作用すると、図１０に示すごとくリターンスプリング４１の付勢力に対抗してアームブロック２が回転し、受け部２２が回動軸１００を中心として回動する。受け部２２が回動するとリターンスプリング４１が圧縮され、その付勢力が次第に大きくなる。そうすると、ヒスブロック４と受け部２２との間の当接加重が大きくなり、受け部２２からヒスブロック４に作用する反力が大きくなる。
【００６４】
本例のアクセルペダルユニット１では、受け部２２からヒスブロック４に作用する反力は、図６及び図７に示すごとく、ヒス側カム４２２とアーム側カム２２２との当接構造を介して回転トルクに変換される。この回転トルクによりヒスブロック４が図７中の矢印方向に回転すると、その角部分に設けた摩擦面４３１〜４３４がベースブロック７の側壁７１３、７２３あるいは摺動面７１４、７２４に当接し、ベースブロック７に当接荷重を作用する。
【００６５】
すなわち、上記の回転トルクは、ヒスブロック４を介してベースブロック７に作用する当接荷重に変換される。この当接荷重は、リターンスプリング４１の付勢力を源とするものであり、その大きさに略比例したものなり得る。それ故、本例のアクセルペダルユニット１では、アクセルペダル１３の踏み込み量に応じた大きさの上記当接荷重が発生することになる。そして、本例のヒステリシス機構１０は、この当接荷重に基づく摩擦力を利用するものである。
【００６６】
ここで、本例のヒステリシス機構１０において、ヒスブロック４とアームブロック２との間に作用する荷重を図１３を用いて説明する。なお、同図では、ベースブロック７を省略して図示してある。ヒスブロック４が反時計方向（図中、符号Ｒで示す回転方向。）に回転し、摩擦面４３１〜４３４からベースブロック７側に当接荷重ｆ１〜ｆ４が作用する状況を想定する。このとき、アームブロック２に対しては、反作用として各アーム側カム２２２に時計回りの荷重Ｆ１〜Ｆ４が作用する。
【００６７】
ここで、上記のごとくヒスブロック４の各摩擦面４３１〜４３４は、回転中心からの距離を等しく設定してある。それ故、上記の当接荷重ｆ１〜ｆ４は全て同じ大きさのものとなる。また、各アーム側カム２２２は、ヒスブロック４を回転支持する係合ピン２２１を中心とした略同一円周上に配置してある。それ故、各アーム側カム２２２に作用する荷重Ｆ１〜Ｆ４は全て同じ大きさのものとなる。荷重Ｆ１〜Ｆ４は、作用方向のみが９０度ずつ異なっている。
【００６８】
荷重Ｆ１と荷重Ｆ３とを比べると、作用方向が１８０度異なり、大きさが同じ逆向きの荷重である。また、荷重Ｆ２と荷重Ｆ４とを比べると、作用方向が１８０度異なり、大きさが同じ逆向きの荷重である。すなわち、各荷重Ｆ１〜Ｆ４は、アームブロック２に対してバランス良く作用している。
【００６９】
ここで、各荷重Ｆ１〜Ｆ４に起因して回動軸１００に作用するモーメントについて検討する。荷重Ｆ２は、回動軸１００から作用点までの距離がＫ１である。したがって、荷重Ｆ２に起因して、時計回りのモーメントＦ２×Ｋ１が回動軸１００に作用する。荷重Ｆ４は、回動軸１００から作用点までの距離がＫ２である。したがって、荷重Ｆ４に起因して、反時計回りのモーメントＦ４×Ｋ２が回動軸１００に作用する。荷重Ｆ１、Ｆ３は、係合ピン２２１から作用点までの距離がＤである。したがって、荷重Ｆ１、Ｆ３に起因して、時計回りのモーメントＦ１×Ｄ、Ｆ３×Ｄが回動軸１００に作用する。
【００７０】
そうすると、回動軸１００に作用する時計回りのモーメントは、Ｆ２×Ｋ１−Ｆ４×Ｋ２＋Ｆ１×Ｄ＋Ｆ３×Ｄとなる。ここで、Ｆ１＝Ｆ２＝Ｆ３＝Ｆ４であるからこれらの荷重を全てＦとすれば、モーメント＝Ｆ×（Ｋ１−Ｋ２）＋２×Ｆ×Ｄとなる。さらに、ここで、Ｋ１−Ｋ２＝２×Ｄであるから、モーメント＝４×Ｆ×Ｄとなる。
【００７１】
一方、図１４及び図１５に示すごとく従来のアクセルペダルユニットにおいて、荷重Ｆ１〜Ｆ４を合計した４×Ｆの荷重を回動軸から（Ｋ２＋Ｄ）離れた位置に作用しようとすると、回動軸１００に対して４×Ｆ×（Ｋ２＋Ｄ）＝４×Ｆ×Ｋ２＋４×Ｆ×Ｄのモーメントが作用することになる。つまり、本例のアクセルペダルユニット１によれば、同様のヒステリシス特性を実現しようとしたときに、回動軸１００に作用し、支持シャフト３踏の偏摩耗の原因となり得るモーメントを格段に抑制できる。それ故、回動軸１００を構成する部材に要求される強度を低減できると共に、回動軸１００を構成する部材に発生するおそれがある偏摩耗等を未然に抑制できる。
【００７２】
以上のように、本例のアクセルペダルユニット１は、ヒスブロック４を回転支持するための係合ピン２２１を備えている。この係合ピン２２１によれば、アームブロック２に対してヒスブロック４を容易、かつ、確実性高く組み付けることが可能となる。それ故、ヒスブロック４を組み付けした状態でアームブロック２を取り扱いでき、ベースブロック７への組み付け作業を効率よく実施し得る。
【００７３】
さらに、本例のアクセルペダルユニット１では、上記のごとく回動軸１００に作用するモーメントを格段に低減してある。それ故、回動軸１００を構成する部材に要求される強度を低減できると共に、回動軸１００を構成する部材に発生するおそれがある偏摩耗等を未然に抑制できる。これにより、本例のアクセルペダルユニット１は、回動軸１００周りの偏摩耗等に起因したトラブルを未然に回避でき、長期間の使用に渡って優れた操作感を提供し得る優れた特性を備えたものとなる。
【００７４】
また、本例のアクセルペダルユニット１では、回動軸１００から径方向に離して受け部２２を設けてある。これにより、アクセルペダルユニット１では、その幅方向、すなわち、回動軸１００の方向の寸法を小型化してある。このアクセルペダルユニット１は、フロントタイヤを収容するタイヤハウスの車室内への張り出し部分と、ブレーキペダルやクラッチペダル等との間に残された狭小なスペースへの配置が可能であり、車両搭載性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１における、アクセルペダルユニットの構成部品の組み付け構造を示す組み付け図。
【図２】実施例１における、アクセルペダルユニットを示す正面図。
【図３】実施例１における、アクセルペダルユニットを示す側面図。
【図４】実施例１における、アクセルペダルユニットの断面構造を示す断面図（図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図。）。
【図５】実施例１における、アクセルペダルユニットの断面構造を示す断面図（図３におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。）。
【図６】実施例１における、ヒスブロックと受け部との当接構造を説明する説明図。
【図７】実施例１における、ヒスブロック周辺の断面構造を示す断面図（図４におけるＣ−Ｃ線矢視断面図。）。
【図８】実施例１における、素子基板を示す斜視図。
【図９】実施例１における、磁界計測素子の周辺回路を示す回路図。
【図１０】実施例１における、アクセルペダルを踏み込みした際のアクセルペダルユニットの断面構造を示す断面図（図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図に相当。）。
【図１１】実施例１における、磁界計測素子が出力する信号電圧を示すグラフ。
【図１２】実施例１における、磁界計測素子が磁石体の回動角度を計測する原理を説明する説明図。
【図１３】実施例１における、受け部に作用する荷重を説明する説明図。
【図１４】従来のアクセルペダルユニットの断面構造を示す断面図。
【図１５】従来のアクセルペダルユニットのヒステリシス機構を示す断面図。
【符号の説明】
【００７６】
１  アクセルペダルユニット
１０  ヒステリシス機構
１００  回動軸
２  アームブロック
２２  受け部
２３  軸受部
２４  ロッド固定部
３  支持シャフト
３３  中空部
４  ヒスブロック
４０  軸孔
４１  リターンスプリング
７  ベースブロック
７１  ケース
７２  カバー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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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