(57)【要約】【課題】フリクション要素とハウジングとの接触部におけるがたつきを防止して、スムーズな操作フィーリングを維持することができるアクセル装置を提供する。【解決手段】内側に軸部を有するハウジング（２）と、一端側に軸部（４）に枢動自在に軸支される軸受部を有し、他端側にペダルを有し、ペダルに踏力が印加されることで枢動するペダルレバー（１５）と、ハウジング（２）の壁部に固定され、枢動するペダルレバー（１５）と摺接して摩擦力を発生させるフリクション要素と、を備えたアクセル装置において、フリクション要素に突部（３３ａ）が設けられ、ハウジング（２）の周壁（５）に突部（３３ａ）が係合してフリクション要素の回転を阻止する鉤部（６）が設けられ、鉤部（６）と突部（３３ａ）との間に板ばね（３２）が設けられ、鉤部（６）と突部（３３ａ）とが相互に付勢された状態となる。【選択図】図４
2007283789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）に固定され、枢動するペダルレバー（１５）と摺接して摩擦力を発生し、前記ペダルレバー（１５）の踏力特性にヒステリシスを生じさせるフリクション要素（３３）を備えたアクセル装置において、
前記フリクション要素（３３）に係止部（３３ａ）が設けられ、前記ハウジング（２））に前記係止部（３３ａ）が係合して前記フリクション要素（３３）の回転を阻止する被係止部（６）が設けられ、前記被係止部（６）と前記係止部（３３ａ）との間に付勢部材（３２）が設けられ、該付勢部材（３２）により前記被係止部（６）と前記係止部（３３ａ）とが相互に付勢されていることを特徴とするアクセル装置。
【請求項２】
前記係止部（３３ａ）が前記フリクション要素（３３）の外周で半径方向外側に突出する突部であり、前記被係止部（６）が該突部を拘束する鉤部である請求項１記載のアクセル装置。
【請求項３】
前記付勢部材（３２）がばねである請求項１又は２記載のアクセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体としての車両に適用され、車両に搭載されるスロットル装置のスロットル操作を電子制御で行うアクセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動体としての車両のスロットル操作を行うアクセル装置として、スロットルとアクセルペダルを直接に連結してスロットルバルブの開閉を機械的に行う機械式アクセル装置と、スロットルとアクセルペダルを直接に連結せず、スロットルバルブを電子制御で開閉する電子式（アクセルバイワイヤ方式）アクセル装置とが知られている。電子式アクセル装置は、アクセル開度センサ信号をＥＣＵに送り、その時点のガソリン噴射量や、タイヤの摩擦量（トラクション）などの条件に基づき、モータでスロットルバルブを制御するものである。センサには、回転角を検出する磁気センサなどが用いられ、一端にペダルを有するペダルレバーの回転ストロークと出力電圧との関係から、スロットルバルブの開度が制御されるようになっている。
【０００３】
図６には、電子式アクセル装置が示されている。図示されるアクセル装置１００は、ハウジングと、ハウジングの開口端に取り付けられ、ハウジング内を覆うカバー１０１と、ハウジング内に収容されて枢動自在に軸支されたペダルレバー１０２と、ハウジングの外側に延出しているペダルレバー１０２の端部に設けられたペダル１０３とを備えている。
【０００４】
電子式アクセル装置は、良好な操作フィーリングを実現できるように種々の工夫がなされている。その一つには、ペダルレバーの動作に要する踏力にヒステリシスを発生させる機構（摩擦力発生機構）がある。図７には、ペダルレバーの回転ストロークと踏力との関係が示されている。図より明らかなように、ペダルの踏み込み時の曲線と踏み込み解除時の曲線とには、ヒステリシスａが形成されている。ヒステリシスａが形成されることで、スロットルバルブの開閉動作がスムーズに行われ、走行安定性が向上するようになっている。
【０００５】
摩擦力発生機構には種々の方法があり、その一例として、枢軸から偏倚した位置に揺動支点をもつようにペダルアームに揺動レバーを設け、この揺動レバーの一端部を圧縮コイルばねで付勢し、圧縮コイルばねのばね力によって揺動レバーの他端部を枢軸に摺接させて摩擦力を得るものがある（特許文献１）。しかし、この例は、部品点数が増えて、構造が複雑化するなどの問題があった。
【０００６】
部品点数が少なく、構造が比較的簡単な摩擦力発生機構の他の一例として、図８に示すように、ハウジング１１０の壁部に回転しないように取り付けられたフリクション要素１１３を用い、このフリクション要素１１３にペダルレバー１１４を摺接させることで摩擦力を発生させるものがある（特許文献２）。この摩擦力発生機構は、ペダルレバー１１４の枢軸側において、ペダルレバー１１４内にコイルばね１１６，１１７の付勢を受けるロータ１１５とフリクション要素１１３を接触可能に配置し、ペダルレバー１１４をハウジング１１０の内壁に突設された軸部１１１に枢動自在に係合させたものである。フリクション要素１１３の外周で半径方向外側に突出する突部１１３ａが、ハウジング１１０の内壁に設けられたＶ字状の鉤部１１２に圧入により拘束されることで、フリクション要素１１３の正転方向及び逆転方向の回転が阻止されるようになっている。鉤部１１２の内面には、突部１１３ａに接触する複数の小さい突起１１２ａが形成されていて、フリクション要素１１３ががたつかないようにされている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４８９６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、フリクション要素１１３を用いた摩擦力発生機構では、樹脂成形されたフリクション要素１１３及び／又はフリクション要素１１３の突部１１３ａが圧入される部分である鉤部１１２が高温下に長時間晒されると、突部１１３ａ及び／又は鉤部１１２に熱変形が生じ、隙間無く固定されている突部１１３ａと鉤部１１２との間に隙間が形成され、ペダルレバー１１４の枢動時にフリクション要素１１３にがたつきが発生し、図６の踏力特性曲線において点線で示されたような段差ｂが生じ、アクセル操作フィーリングが損なわれる心配があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した点に鑑み、ペダルレバーの枢動時に相手部材との相対動作によって摩擦力を生じるフリクション要素や、フリクション要素が取り付けられるハウジングが高温になって、フリクション要素とハウジングとの接触部が変形したり、フリクション要素とハウジングとの間に隙間が形成されたりしても、フリクション要素とハウジングとの接触部におけるがたつきを防止して、スムーズな操作フィーリングを維持することができるアクセル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ハウジングの壁部に固定され、枢動するペダルレバーと摺接して摩擦力を発生し、前記ペダルレバーの踏力特性にヒステリシスを生じさせるフリクション要素を備えたアクセル装置において、前記フリクション要素に係止部が設けられ、前記ハウジングの内壁に前記係止部が係合して前記フリクション要素の回転を阻止する被係止部が設けられ、前記被係止部と前記係止部との間に付勢部材が設けられ、該付勢部材（３２）により前記被係止部と前記係止部とが相互に付勢されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のアクセル装置において、前記係止部が前記フリクション要素の外周で半径方向外側に突出する突部であり、前記被係止部が該突部を拘束する鉤部である。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアクセル装置において前記付勢部材がばねである。
【発明の効果】
【００１２】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、ペダルレバーに摺接するフリクション要素が、外周に設けられた係止部をハウジングの内壁に設けられた被係止部に係合させることで、軸部の周りでペダルレバーと共にフリクション要素が回転することが阻止されて、ペダルレバーとフリクション要素との間で摩擦力を発生させることができる。係止部と被係止部とは、付勢部材により相互に付勢されているから、フリクション要素やハウジングが高温に長時間晒され、係止部と被係止部との間に変形などが生じても、両者の間には隙間が発生しなくなり、係止部と被係止部の常時接触した状態が保たれる。このため、ペダルレバーの他端側に踏力が印加されると、踏力に応じた連続した摩擦特性を得ることができる。したがって、ペダルレバーの枢動に伴うフリクション要素のがたつきを防止することができ、これにより、ペダルストロークと踏力との関係を示す踏力特性曲線を滑らかな曲線とすることができ、スムーズな操作フィーリングが維持されて車両の走行性能を向上することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、係止部が半径方向外側に突出する突部であり、被係止部が鉤部であるから、突部と鉤部との係合により、枢軸回りの正転方向及び逆転方向の両方向でペダルレバーの回転を確実に係止することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明によれば、付勢部材がばねであるから、ばねの材質やばねの寸法・形状によりばね定数を容易に調整することができ、設計変更等に柔軟に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るアクセル装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１には、本実施形態のアクセル装置の分解斜視図が示されている。本実施形態のアクセル装置１は、車両に搭載された図示しないスロットル装置のバルブ開度を電子制御するために適用されるものであり、内面に突設された軸部を有するハウジング２と、ハウジング２の開口端に取り付けられ、ハウジング２内を覆うカバー１０（図３、従来例の図６参照）と、ハウジング２内に収容されて軸部４に枢動自在に軸支される軸受部１９を一端側に有し、ハウジング２の外側に配置されるアクセルペダル２５を他端側に有し、一端側に設けられたピボット要素と共にアクセルペダル２５に印加された踏力によって枢動するペダルレバー１５と、ハウジング２の壁部に取り付けられ、枢動するペダルレバー１５に摺接してアクセル装置１の踏力特性にヒステリシスを生じさせるフリクション要素３３とから構成されている。ロータ２６とフリクション要素３３は、摩擦力発生機構の構成要素となっている。
【００１６】
ハウジング２は、ペダルレバー１５の一端側を枢動自在に保持する保持空間となっている。また、ハウジング２の内部空間には、ペダルレバー１５の一端側を付勢する圧縮コイルばね８，９が収容されている。
【００１７】
基壁３内面の中央には軸部４が突設され、この軸部４にペダルレバー１５の軸受部１９が軸支されることで、ペダルレバー１５は軸部４の周りを正転方向Ｐ及び逆転方向Ｑ（図４）に枢動自在に保持されるようになっている。また、基壁３に対して直交し、基壁３の周囲に沿って設けられた周壁(内壁）５の内面には、摩擦力発生機構の構成要素であるフリクション要素３３を軸周りで回転不能に係止するＶ字状の鉤部（被係止部）６が設けられている。なお、鉤部５の構成については後述する。
【００１８】
ハウジング２の周壁５外側部分には、貫通形成されたねじ穴７ａを有するブラケット７が一体に設けられている。このブラケット７を運転席前側の図示しない車体パネルに宛がい、ねじ穴７ａに螺合する図示しないボルトと車体パネルとの間でブラケット７を挟むことにより、ハウジング２（アクセル装置１）が車体パネルに固定されるようになっている。
【００１９】
図３に示すように、カバー１０は、従来例に示されているものと同様であり、樹脂成形により一体的に作られている。カバー１０とペダルレバー１５との間には摺動リング３６が介設され、両者が直接摺動しないようになっている。カバー１０の内面には、枢動するペダルレバー１５の回転角を検出する回転角センサとしてのホール素子１２が設けられている。ホール素子１２は、磁気量を電圧に変換する素子であり、ステータ１１付近に設けられていて、ステータ１１の周囲で回転対称の位置に配置された磁石２２がペダルレバー１５と共に回転することで、ペダルレバー１５のストロークに対応する回転角度を検出することができるようになっている。
【００２０】
また、カバー１０には、ホール素子１２の端子と電気的に相互接続する電気接触部を一端に有するターミナル１３がインサート成形されている。ターミナル１３の他端に形成された電気接触部は、カバー１０に埋設されたコネクタ部１４の端子に相互接続する。カバー１０のその他の説明については、従来例と同様であるため省略することとする。
【００２１】
ペダルレバー１５は、軸受部１９を有するアーム１６と、アーム１６と共に協働するロータ２６とから構成されている。アーム１６の先端側には、運転者が踏力を印加するためのペダル２５が形成されている。
【００２２】
ペダルレバー１５の基端側は、断面コ字状をなしている。基壁１７の両側に相対向して設けられた一対の側壁１８，２０のうち一側の側壁１８には、ハウジング２の軸部４に回転自在に係合して軸支される軸受部１９が設けられている。軸部４と軸受部１９との間には、摺動リング３５（図３参照）が介設されていて、軸部４と軸受部１９が摺接するようになっている。
【００２３】
アーム１６の基端部に、ロータ２６とフリクション要素３３とが接触可能な状態で収容されている（図２、３参照）。ペダルレバー１５を枢動した際に、ロータ２６とフリクション要素３３とアーム１６が接触することで摩擦力が生じるようになっている。
【００２４】
ロータ２６は、樹脂材料で一体形成されており、フリクション要素３３に当接する部分である円盤状の当接部２７と、コイルばね８，９のばね力を受ける付勢部３０（図１）とから構成されている。当接部２７の片面はフリクション要素３３の対向面と摺接する平坦な摩擦面２８ａとなっており、当接部２７の反対側の片面は、ペダルレバー１５の側壁内面に設けられたはす歯状の被係合面２３と係合するはす歯状の係合面２８ｂとなっている。
【００２５】
ペダルレバー１５が枢動（図９においてＶで示す方向に移動）して、ペダルレバー１５のはす歯状の被係合面２３にロータ２６のはす歯状の係合面２８ｂが係合することで、ロータ２６がペダルレバー１５の被係合面２３（側壁内面）から離れる方向、すなわちペダルレバー１５の回転する方向に直交する方向（図９においてＨで示す方向）から力を受けて、軸部４の軸方向に沿ってスライドし、ロータ２６の摩擦面２８ａがフリクション要素３３の対向面に所定の押圧力で当接する（図３，図９参照）。ロータ２６とフリクション要素３３とが両対向面で当接した状態で、ペダルレバー１５を枢動させることで、ロータ２６とフリクション要素３３の接触面に摩擦力を発生させることができる。この場合、ロータ２６とペダルレバー１５を一体的に枢動することとなるが、フリクション要素３３は動かないことが摩擦力を発生させるための条件となっている。
【００２６】
付勢部３０は、ハウジング２に圧縮状態で収容されたコイルばね８，９のばね力を受ける部分であり、ロータ２６の回転方向と略直交する径方向外側に突出して設けられている。付勢部３０の表面には、ボス３１が突設されていて、ボス３１の外側に直径の小さいコイルばね８が配置され、直径の小さいコイルばね８の外側に直径の大きいコイルばね９が配設されるようになっている。コイルばね８，９を二重にする構成は周知の構成であり、これによりアクセル装置１の信頼性が高められるようになっている。ペダルレバー１５に踏力を印加させない状態、すなわち、ペダルレバー１５が初期位置にある状態において、付勢部３０は一対のコイルばね８，９のばね力を受けた状態となっている。このため、ペダルレバー１５を枢動させるには、一対のコイルばね８，９のばね力よりも大きい力を印加する必要がある。
【００２７】
ロータ２６と協働して摩擦力を発生させるフリクション要素３３は、ロータ２６や摺動リング３５などと同様に、樹脂材料から一体形成されている。フリクション要素３３は、全体としてリング状をなしているが、外周に半径外側に突出する突部（係止部）３３ａが形成されている。この突部３３ａは、ハウジング２の基壁４に設けられたＶ字状の鉤部６に係合する部分である。
【００２８】
図４に示すように、突部３３ａとＶ字状の鉤部６は、相互に隙間なく係合する寸法・形状に形成されている。突部３３ａが鉤部６の奥側に深く押し込まれることで、突部３３ａと鉤部６とが２面で当接し、突部３３ａが鉤部６に拘束され、フリクション要素３３の正転方向Ｐ及び逆転方向Ｑでの回転が阻止される。すなわち、Ｖ字状の鉤部６の交差する２面は、フリクション要素３３に対する正転方向Ｐ及び逆転方向Ｑの回動を阻止する拘束面として機能している。なお、図示例では、突部３３ａと鉤部６との関係をわかり易くするために、突部３３ａと鉤部６との間に隙間が形成されるように図示されている。
【００２９】
さらに、鉤部６の内面でフリクション要素３３の正転方向Ｐの回転を阻止する面には、フリクション要素３３の突部３３ａの周側面を付勢する板ばね（付勢部材）３２が組み込まれている。板ばね３２は、肉厚の薄い金属板を波状に曲げたものである。図４に示された例で、板ばね３２の断面形状が示されている。板ばね３２は、鉤部６の内面に凹設された溝６ａに圧縮された状態で、かつ、溝６ａの開口端から外に一部が出っ張った状態で埋設されている。板ばね３２の出っ張った部分に突部３３ａの周側面が当接することで、突部３２と鉤部６との付勢状態が確実に保持されるようになっている。
【００３０】
このように、鉤部６に埋設された板ばね３２により鉤部６と突部３３ａを相互に付勢状態で係合させることにより、鉤部６及び／又は突部３３ａの熱変形などによって、両者の間に隙間が形成されることが防止される。このため、ペダルレバー１５が踏み込まれたり、ペダルレバー１５が戻されたりしたときのフリクション要素３３のがたつきが防止され、アクセル装置１の踏力特性曲線が滑らか曲線となり（図７の踏力特性曲線に段差ｂ部分が形成されなくなり）、アクセル操作フィーリングを高めることができる。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、フリクション要素３３の突部３３ａは、ハウジング２の鉤部６に板ばね３２により付勢された状態で隙間無く係合するから、樹脂成形されたフリクション要素３３やハウジング２が高温に長時間晒されたりしても、突部３３ａと鉤部６との接触状態が常時維持され、突部３３ａと鉤部６との間には隙間が形成されることが防止される。したがって、滑らかな踏力特性を得ることができ、スムーズな操作フィーリングを維持して、車両の走行性能を向上することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本実施形態では、フリクション要素３３の突部３３ａとハウジング２の鉤部６との係合状態を高めるために板ばね３２が設けられているが、板ばね３２に代えてコイルばね３２Ａ（図５）や他の弾性部材を設けることも可能である。また、板ばね３２を鉤部６の溝６ａに埋設する代わりに、突部３３ａに埋設することもできる。また、板ばね３２などの設ける位置や数は制限されるものではなく、図５のように、任意の位置に多数設けることも可能である。
【００３３】
また、本実施形態では、フリクション要素３３の外周に突部３３ａが形成され、ハウジング２の周壁５に突部３３ａに係合するＶ字状の鉤部６が形成されているが、これとは逆に、フリクション要素３３の外周に凹状部分を形成し、ハウジング２の周壁５に凹状部分に係合する凸状部分を形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のアクセル装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示すアクセル装置を組立図である。
【図３】同じくアクセル装置の内部構造を示す説明図である。
【図４】アクセル装置のフリクション要素がばねにより付勢された状態を示す側面図である。
【図５】アクセル装置の変形例を示す側面図である。
【図６】従来のアクセル装置の一例を示す側面図である。
【図７】ペダルストロークと踏力との関係を示す踏力特性曲線図である。
【図８】図６に示すアクセル装置のフリクション要素がハウジングに固定された状態を示す側面図である。
【図９】摩擦力発生機構を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    アクセル装置
２    ハウジング
３    基壁
４    軸部
５    周壁（内壁）
６    鉤部（被係止部）
１５    ペダルレバー
１９    軸受部
２５    ペダル
２６    ロータ
３２    板ばね（付勢部材）
３３    フリクション要素
３３ａ    突部（係止部）
【図１】
2007283789.tif 000003
【図２】
2007283789.tif 000004
【図３】
2007283789.tif 000005
【図４】
2007283789.tif 000006
【図５】
2007283789.tif 000007
【図６】
2007283789.tif 000008
【図７】
2007283789.tif 000009
【図８】
2007283789.tif 000010
【図９】
2007283789.tif 000011