(57)【要約】【課題】  アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能なアクセル装置を提供する。【解決手段】  第２ロータ１２の軸方向への押付力を受ける第１ハウジング２１は、第１金具２２が埋め込まれた樹脂成形品である。第１ロータ１１の軸方向への押付力を受ける第２ハウジング２３は、第２金具２４が埋め込まれた樹脂成形品である。第１ハウジング２１および第２ハウジング２３は、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高いので各ロータの押付力を受けるとき変形しにくい。よって、第１ハウジング２１および第２ハウジング２３の変形に起因して第２ねじりばね１８のスプリングセット長が長くなり、第２ねじりばね１８から各ロータ等を経由してアクセルペダル４に作用する付勢力が小さくなることを抑制することができる。したがって、アクセルペダル４の回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。【選択図】図２
2012245894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な第１シャフトと、
前記第１シャフトに接続されるアクセルペダルと、
前記第１シャフトをアクセル閉方向へ付勢する第１戻しばねと、
前記第１シャフトの回転角を検出する回転角検出手段と、
回動可能かつ前記第１シャフトに軸平行な第２シャフトと、
前記第１シャフトと前記第２シャフトとをトルク伝達可能に連動させるリンク機構と、
前記第２シャフトにトルク伝達可能かつ軸方向へ相対移動可能に嵌合する第１ロータと、
前記第２シャフトおよび前記第１ロータに対し相対回動可能、かつ前記第１ロータに対し軸方向へ接近および離間可能な第２ロータと、
前記第２ロータをアクセル閉方向へ付勢する第２戻しばねと、
アクセル閉方向へ向かうほど前記第１ロータから前記第２ロータ側に突き出す第１はす歯と、
アクセル閉方向へ向かうほど前記第２ロータから前記第１ロータ側に突き出し、前記第２シャフトがアクセル開方向へ回動するとき前記第１はす歯と係合し前記第１はす歯と共同して前記第１ロータと前記第２ロータとを互いに離間するように軸方向へ押す第２はす歯と、
軸方向へ押された前記第１ロータと摩擦係合することで前記第１ロータに抵抗トルクを与える第１ロータ受け部材と、
軸方向へ押された前記第２ロータと摩擦係合することで前記第２ロータに抵抗トルクを与える第２ロータ受け部材と、
を備え、
前記第１ロータ受け部材および前記第２ロータ受け部材の一方または両方は、金属製、或いは、前記第１ロータまたは前記第２ロータの軸方向への押付力を受ける押付力受部の少なくとも一部に金属が埋め込まれた樹脂製であることを特徴とするアクセル装置。
【請求項２】
前記第１ロータ受け部材および前記第２ロータ受け部材は、金属が埋め込まれた樹脂製であり、金属埋込部同士が互いに連結されることを特徴とする請求項１に記載のアクセル装置。
【請求項３】
金属製、または金属が埋め込まれた樹脂製であり、前記リンク機構を構成する複数のリンク部材のいずれか１つに当接して前記第１シャフトのアクセル閉方向への回動を規制する全閉ストッパをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
【請求項４】
前記全閉ストッパの金属部は、前記第１ロータ受け部材の金属部または前記第２ロータ受け部材の金属部と一体に形成されることを特徴とする請求項３に記載のアクセル装置。
【請求項５】
金属製、または金属が埋め込まれた樹脂製であり、前記リンク機構を構成する複数のリンク部材のいずれか１つに当接して前記第１シャフトのアクセル開方向への回動を規制する全開ストッパをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアクセル装置。
【請求項６】
前記全開ストッパの金属部は、前記第１ロータ受け部材の金属部または前記第２ロータ受け部材の金属部と一体に形成されることを特徴とする請求項５に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、アクセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンが吸入する空気の量は、吸入する空気の通路に設けられるスロットルバルブにより調整される。スロットルバルブは、アクセルペダルの踏込量に応じて作動する。アクセルペダルを備えるアクセル装置は、スロットルバルブのバルブ開度を決定するため運転者が操作する入力装置である。アクセルペダルは、車体に固定される支持部材により回動可能に支持され、例えばスプリング等の付勢手段により全閉位置に向けて付勢される。
【０００３】
アクセル装置には、大きく分けて機械式と電子式とがある。機械式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込操作力すなわち踏力を例えばワイヤー等によりスロットルバルブに伝達する。これに対して電子式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込量をセンサにより検出し、その踏込量に関する情報を電気信号として電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づいてスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【０００４】
ところで、アクセルペダルの踏込を解除するときの踏力がアクセルペダルを踏み込むときの踏力よりも小さい所謂踏力ヒステリシス特性をもつアクセル装置が知られている。このアクセル装置では、アクセルペダルの踏込を所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏込を戻すときに踏力が小さくて済む。そのためアクセルペダルを操作する運転者の労力が減る。
例えば特許文献１のアクセル装置では、アクセルペダルと樹脂製のハウジングとの間にロータを設けている。ハウジングのロータとの対向壁には摩擦部材が設けられている。アクセルペダルがアクセル開方向へ回動すると、アクセルペダルは、ロータをハウジング側に向けて軸方向へ押し付ける。この押し付けにより発生するロータと摩擦部材との摩擦力は、ロータを経由してアクセルペダルに作用する抵抗トルクを生み出す。この抵抗トルクは、アクセルペダルの回転角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５３８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のハウジングは、樹脂製であるため剛性が低い。そのため、ハウジングは、ロータの押付力を受けるとロータから離れる方向へ変形するおそれがある。ハウジングがロータから離れる方向へ変形すると、ロータをアクセル閉方向へ付勢する戻しばねのスプリングセット長が長くなる。戻しばねのスプリングセット長が長くなると、戻しばねからロータを経由してアクセルペダルに作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなる。その結果、アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能なアクセル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によるアクセル装置は、第１シャフトと、アクセルペダルと、第１戻しばねと、回転角検出手段と、第２シャフトと、リンク機構と、第１ロータと、第２ロータと、第２戻しばねと、第１はす歯と、第２はす歯と、第１ロータ受け部材と、第２ロータ受け部材とを備える。第１シャフトは回転可能である。アクセルペダルは第１シャフトに接続される。第１戻しばねは、第１シャフトをアクセル閉方向へ付勢する。回転角検出手段は第１シャフトの回転角を検出する。第２シャフトは回動可能かつ第１シャフトに軸平行である。リンク機構は、第１シャフトと第２シャフトとをトルク伝達可能に連動させる。第１ロータは、第２シャフトにトルク伝達可能かつ軸方向へ相対移動可能に嵌合する。第２ロータは、第２シャフトおよび第１ロータに対し相対回動可能、かつ第１ロータに対し軸方向へ接近および離間可能である。第２戻しばねは、第２ロータをアクセル閉方向へ付勢する。
【０００９】
第１はす歯は、アクセル閉方向へ向かうほど第２シャフトからロータ側に突き出す。第２はす歯は、アクセル閉方向へ向かうほどロータから第２シャフト側に突き出す。これら第１はす歯および第２はす歯は、第２シャフトがアクセル開方向へ回動するとき互いに係合し共同して第１ロータと第２ロータとを互いに離間するように軸方向へ押す。第１ロータ受け部材は、軸方向へ押された第１ロータと摩擦係合することで第１ロータに抵抗トルクを与える。第２ロータ受け部材は、軸方向へ押された第２ロータと摩擦係合することで第２ロータに抵抗トルクを与える。第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材の一方または両方は、金属製、或いは、金属が埋め込まれた樹脂製である。金属が埋め込まれた樹脂製の場合、金属は、第１ロータまたは第２ロータの軸方向への押付力を受ける押付力受部の少なくとも一部に埋め込まれる。
【００１０】
このように構成されるアクセル装置によれば、第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材の一方または両方は、金属製、或いは金属が埋め込まれた樹脂製であるので、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高い。そのため、第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材の一方または両方は、各ロータの押付力を受けるとき変形しにくい。よって、第１ロータ受け部材または第２ロータ受け部材の変形に起因して第２戻しばねのスプリングセット長が長くなり、第２戻しばねから各ロータ、第２シャフト、リンク機構および第１シャフトを経由してアクセルペダルに作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなることを抑制することができる。したがって、アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材は、金属が埋め込まれた樹脂製であり、金属埋込部同士が互いに連結される。この構成では、第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材の剛性が高まる。そのため、第１ロータ受け部材および第２ロータ受け部材の変形を一層抑制することができる。したがって、第１ロータ受け部材または第２ロータ受け部材の変形に起因してアクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化することを一層抑制することができる。
【００１２】
ここで、従来、アクセルペダルのアクセル閉方向への回動を規制する全閉ストッパは、樹脂製であるため変形し易い。例えばアクセル装置が高温や高湿の環境にさらされた場合、アクセルペダルのアクセル閉方向への押付力を受ける樹脂製の全閉ストッパは、クリープ現象によってアクセル閉方向へ変形するおそれがある。全閉ストッパがアクセル閉方向へ変形すると、ロータをアクセル閉方向へ付勢する戻しばねのスプリングセット長が長くなる。戻しばねのスプリングセット長が長くなると、戻しばねからアクセルペダルに作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなる。その結果、アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化するという問題がある。
【００１３】
これに対し、請求項３に記載の発明では、リンク機構のリンク部材に当接して第１シャフトのアクセル開方向への回動を規制する全閉ストッパは、金属製、または金属が埋め込まれた樹脂製である。この構成では、全閉ストッパは、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高いので、リンク機構のリンク部材の押付力を受けるとき変形しにくい。よって、全閉ストッパの変形に起因して第１戻しばね及び第２戻しばねのスプリングセット長が長くなり、各戻しばねから第１シャフトに作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなることを抑制することができる。よって、アクセルペダルの回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、全閉ストッパの金属部は、第１ロータ受け部材の金属部または第２ロータ受け部材の金属部と一体に形成される。これにより、全閉ストッパの剛性がさらに高くなる。
【００１５】
ここで、従来、アクセルペダルのアクセル開方向への回動を規制する全開ストッパは、樹脂製であるため変形し易い。例えばアクセルペダルが全開ストッパに当接してなお踏力が増す場合、樹脂製の全開ストッパは変形するおそれがある。
これに対し、請求項５に記載の発明では、リンク機構のリンク部材に当接して第１シャフトのアクセル開方向への回動を規制する全開ストッパは、金属製、または金属が埋め込まれた樹脂製である。この構成では、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高いので、変形しにくい。そのため、全開ストッパの破損を回避可能である。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、全開ストッパの金属部は、第１ロータ受け部材の金属部または第２ロータ受け部材の金属部と一体に形成される。これにより、全開ストッパの剛性がさらに高くなる。
本明細書において「金属が埋め込まれた樹脂」とは、金属の全部が樹脂内部に設けられたものに限らず、金属の一部が樹脂外部に露出するものも含むこととする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態によるアクセル装置の全体図であって、一部を断面で示す図である。
【図２】図１のアクセル装置の上部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２のアクセル装置をＩＩＩ矢印方向から見た図である。
【図４】図３のアクセル装置のカバーおよびアクセルペダルを外して示す図であって、リンク機構の第１レバーが全閉ストッパに当接しているときの図である。
【図５】図３のアクセル装置のカバーおよびアクセルペダルを外して示す図であって、リンク機構の第１レバーが全開ストッパに当接しているときの図である。
【図６】図２のアクセル装置の第１ロータの第１はす歯と第２ロータの第２はす歯との噛み合いをＶＩ矢印方向から見た拡大図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図２のアクセル装置の第２ハウジングに埋め込まれる第２金具を示す図であって、（ａ）第２金具の正面図、（ｂ）第２金具をＩＸｂ矢印方向から見た図、（ｃ）第２金具をＩＸｃ矢印方向から見た図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図１のアクセル装置のアクセルペダルの踏力と回転角との関係を示す図である。（ａ）第２ねじりばねの付勢力および踏力ヒステリシス機構の摩擦力により第１シャフトに抵抗トルクが作用するときのアクセルペダルの踏力と回転角との関係を示す図である。（ｂ）第１ねじりばねの付勢力により第１シャフトに抵抗トルクが作用するときのアクセルペダルの踏力と回転角との関係を示す図である。（ｃ）第１ねじりばね及び第２ねじりばねの付勢力と踏力ヒステリシス機構の摩擦力とにより第１シャフトに抵抗トルクが作用するときのアクセルペダルの踏力と回転角との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明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実施形態によるアクセル装置を図１〜図８に示す。アクセル装置１は、図示しない車両用エンジンの吸入空気量を調整する図示しないスロットルバルブのバルブ開度を決定するために車両の運転者が操作する入力装置である。このアクセル装置１は、電子式を採用する。電子式のアクセル装置１は、アクセルペダル４の踏込量に関する情報を電気信号として図示しない電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づいて図示しないスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【００１９】
アクセル装置１は、支持部材２、第１シャフト３、アクセルペダル４、戻り機構５、回転位置センサ６、第２シャフト７、リンク機構８、カバー９および踏力ヒステリシス機構１０を備えている。図１〜図５、図７および図８のアクセル装置１は、図示しない車体に取り付ける位置関係で示している。以下では、図１〜図５、図７および図８の紙面上での上を「上」、紙面上での下を「下」として説明する。
【００２０】
支持部材２は、第１ハウジング２１と第２ハウジング２３と第３ハウジング２５とから構成される。
「第２ロータ受け部材」としての第１ハウジング２１は、図３に示すように例えば車室を区画形成する壁（車体）９００などに直立状態で取り付けられる取付部２１１と、取付部２１１と一体に形成される第１有底筒部２１２および第２有底筒部２１６とからなる。第１有底筒部２１２は、第２ハウジング２３側に開口部が位置する有底筒状に形成される。第１有底筒部２１２は、図７に示すように前記開口部から径外方向へ突き出す複数の第１締結部２１５を形成する。第１実施形態では、第１有底筒部２１２の第１締結部２１５は、例えば周方向において離れて３つ設けられる。
【００２１】
第２有底筒部２１６は、第１ハウジング２１側に開口部が位置する有底筒状に形成される。第２有底筒部２１６は、図７に示すように前記開口部から径外方向へ突き出す複数の第２締結部２１９を形成する。第１実施形態では、第２有底筒部２１６の第２締結部２１９は、例えば周方向において離れて２つ設けられる。
第１有底筒部２１２の底部と第２有底筒部２１６の底部とは、第１シャフト３および第２シャフト７を回動可能に支持する支持部材２の第１軸支持部２６を構成する。
【００２２】
「第１ロータ受け部材」としての第２ハウジング２３は、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２側に開口部が位置する有底筒状に形成される。第２ハウジング２３は、前記開口部から径外方向へ突き出す複数の第３締結部２３４を形成する。第１実施形態では、第２ハウジング２３の第３締結部２３４は、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の第１締結部２１５に対応する周方向位置に３つ設けられる。
第２ハウジング２３は、第２ハウジング２３の第３締結部２３４と第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の第１締結部２１５とがボルト１００およびナット１０１で締結されることによって第１ハウジング２１に固定される。
【００２３】
第３ハウジング２５は、第１ハウジング２１の第２有底筒部２１６側に開口部が位置する有底筒状に形成される。第３ハウジング２５は、前記開口部から径外方向へ突き出す複数の第４締結部２５４を形成する。第１実施形態では、第３ハウジング２５の第４締結部２５４は、第１ハウジング２１の第２有底筒部２１６の第２締結部２１９に対応する周方向位置に２つ設けられる。
第３ハウジング２５は、第３ハウジング２５の第４締結部２５４と第１ハウジング２１の第２有底筒部２１６の第２締結部２１９とがボルト１０２およびナット１０３で締結されることによって第１ハウジング２１に固定される。
【００２４】
第２ハウジング２３の底部と第３ハウジング２５の底部とは、第１シャフト３および第２シャフト７を回動可能に支持する支持部材２の第２軸支持部２７を構成する。第１軸支持部２６と第２軸支持部２７とは、踏力ヒステリシス機構１０および戻り機構５を挟んで対向するよう設けられる。
【００２５】
支持部材２は、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２と第２ハウジング２３とにより区画形成される第１収容室Ａ１と、第１ハウジング２１の第２有底筒部２１６と第３ハウジング２５とにより区画形成される第２収容室Ａ２とを有する。第１収容室Ａ１は、踏力ヒステリシス機構１０を収容する。第２収容室Ａ２は、戻り機構５および回転位置センサ６の検出部６１を踏力ヒステリシス機構１０から隔離しつつ収容する。第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２および第２有底筒部２１６と第２ハウジング２３と第３ハウジング２５とは、第１収容室Ａ１および第２収容室Ａ２を有するハウジング部２０を構成する。
【００２６】
第１シャフト３は、シャフト本体部３１とロッド連結部３６とから構成される。
シャフト本体部３１は、支持部材２の第１軸支持部２６と第２軸支持部２７とにより回動可能に支持される。シャフト本体部３１は、支持部材２の第２軸支持部２７により回動可能に支持される中実円筒部３２と、中実円筒部３２に一体的に形成され、支持部材２の第１軸支持部２６により回動可能に支持される中空円筒部３５とを形成する。
第１実施形態では、中実円筒部３２は例えば金属製であり、中空円筒部３５は例えば樹脂製である。中実円筒部３２は、中空円筒部３５側の外壁から径外方向へ突出し、後述の第１ねじりばね５１の端部を係止するばね係止突起３３を形成する。また、中実円筒部３２は、第３ハウジング２５側の端面から軸方向へ突き出す第１ねじ３４を一体に形成する。
【００２７】
ロッド連結部３６は、シャフト本体部３１と同軸上に配置される軸部材である。ロッド連結部３６は、第１シャフト３の一端部を構成し、支持部材２の第２軸支持部２７に対して第１軸支持部２６とは反対側に突き出すよう設けられる。第１シャフト３の一端部は、支持部材２外へ延びるように形成される。
ロッド連結部３６は、シャフト本体部３１側の端部に形成される第１雌ねじ３７と、シャフト本体部３１とは反対側の端部に形成される第２雌ねじ３８とを有する。ロッド連結部３６は、第１雌ねじ３７に中実円筒部３２の第１ねじ３４がねじ込まれることによってシャフト本体部３１にトルク伝達可能に連結される。
【００２８】
第１シャフト３は、運転者の踏込操作に伴って伝達されるトルクに応じて全閉位置から全開位置まで回動する。全閉位置は、運転者によるアクセルペダル４の踏込度合い即ちアクセル開度が０［％］となるように設定される位置である。また、全開位置は、アクセル開度が１００［％］となるように設定される位置である。以下、アクセルペダル４および第１シャフト３等が全閉位置から全開位置側に向かう回動方向を「アクセル開方向」として記載する。また、アクセルペダル４および第１シャフト３等が全開位置から全閉位置側に向かう回動方向を「アクセル閉方向」として記載する。
【００２９】
アクセルペダル４は、ペダルロッド４１とパッド４２とから構成される。
ペダルロッド４１は、カバー９に対してリンク機構８とは反対側に設けられる。ペダルロッド４１は、第１シャフト３のロッド連結部３６の外壁に嵌合される固定端部４１１を形成する。これにより、ペダルロッド４１は、第１シャフト３にトルク伝達可能に連結される。ペダルロッド４１は、第１シャフト３のロッド連結部３６の第２雌ねじ３８に螺合される第２ねじ４３によって、ロッド連結部３６からの抜け止めがなされている。
図１に示すように、パッド４２はペダルロッドの自由端部４１２に固定される。運転者は、パッド４２を踏み込んでアクセルペダルを操作する。アクセルペダル４は、運転者の踏力をトルクに変換して第１シャフト３に伝達する。
【００３０】
アクセルペダル４がアクセル開方向へ回動するとき、全閉位置を基点とするアクセルペダル４のアクセル開方向への回転角は増加し、この回転角に対応するアクセル開度も増加する。また、アクセルペダル４がアクセル閉方向へ回動するとき、アクセルペダル４の回転角は減少し、この回転角に対応するアクセル開度も減少する。
【００３１】
戻り機構５は、「第１戻しばね」としての第１ねじりばね５１を有する。第１ねじりばね５１は、一端が第３ハウジング２５のばね係止穴２５２に係止されるとともに他端が第１シャフト３のばね係止突起３３に係止される。この第１ねじりばね５１は、第１シャフト３をアクセル閉方向へ付勢する。第１ねじりばね５１から第１シャフト３に作用する付勢力は、第１シャフト３の回転角が大きいほど増大する。しかも、この付勢力は、アクセルペダル４の回動位置に拘わらず第１シャフト３、アクセルペダル４および後述のリンク機構８の第１レバー８１を全閉位置に復帰可能なように設定される。
【００３２】
「回転角検出手段」としての回転位置センサ６は、ヨーク６２、磁極の異なる一対の磁石６３および６４、並びにホール素子６５等から構成される検出部６１を有する。ヨーク６２は、磁性体からなり、筒状に形成される。このヨーク６２は、第１シャフト３のシャフト本体部３１の中空円筒部３５の内壁に固定される。磁石６３および６４は、ヨーク６２の内側において第１シャフト３の軸心を挟んで対向するよう配置され、ヨーク６２の内壁に固定される。ホール素子６５は、磁石６３と磁石６４との間に配置され、第１ハウジング２１に固定される図示しない基板に取り付けられる。
【００３３】
電流が流れているホール素子６５に磁界を加えると、このホール素子６５に電圧が生じる。この現象は、ホール効果と呼ばれる。ホール素子６５を貫く磁束密度は、第１シャフト３と共に磁石６３および６４が第１シャフト３の軸心まわりに回動することで変化する。前記電圧の大きさは、ホール素子６５を貫く磁束密度にほぼ比例する。回転位置センサ６は、前記ホール素子６５に生じる電圧を検出することにより、ホール素子６５と磁石６３および６４との相対回転角、すなわち支持部材２に対する第１シャフト３の相対回転角を検出する。回転位置センサ６は、検出した電圧を表す電気信号を電子制御装置へ供給する。
【００３４】
第２シャフト７は、第１シャフト３と軸平行になるように配置され、支持部材２の第１軸支持部２６と第２軸支持部２７とにより回動可能に支持される。第２シャフト７の一端部は、支持部材２の第２軸支持部２７に対して第１軸支持部２６とは反対側に突き出すように形成される。第２シャフト７の一端部は、支持部材２外へ延びるように形成される。
【００３５】
リンク機構８は、支持部材２外に延びる第１シャフト３の一端部と第２シャフト７の一端部との間に設けられる。リンク機構８は、第１レバー８１、第２レバー８２およびローラ８３から構成される。
第１レバー８１は、第１シャフト３の一端部から径外方向へ延びるように形成される。この第１レバー８１は、第１シャフト３と共に回動可能である第２レバー８２は、第１レバー８１に対して第２ハウジング２３側にずれた位置で第２シャフト７の一端部から径外方向へ延びるように形成される。この第２レバー８２は、第２シャフト７と共に回動可能である。
【００３６】
ローラ８３は、第２レバー８２の先端部から第１レバー８１側に突き出すよう設けられる。ローラ８３は、第１レバー８１に対しアクセル開方向へ設けられる。ローラ８３は、第１シャフト３がアクセル開方向へ回動するとき、第１レバー８１と係合することで第１シャフト３のトルクを第２シャフト７に伝達可能である。また、ローラ８３は、第２シャフト７がアクセル閉方向に対応する回動方向へ回動するとき、第１レバー８１と係合することで第２シャフト７のトルクを第１シャフト３に伝達可能である。また、ローラ８３は、第１シャフト３がアクセル閉方向へ回動するとき、第２レバー８２と干渉することなしに第１レバー８１が第１シャフト３と共に回動可能である。すなわち、第１シャフト３は、第２シャフト７と非連動でアクセル閉方向へ回動可能なように設けられる。
【００３７】
以下、第１シャフト３のアクセル閉方向に対応する第２シャフト７の回動方向を「閉方向」として記載する。この「閉方向」は、特許請求の範囲の「アクセル閉方向」に対応する。また、第１シャフト３のアクセル開方向に対応する第２シャフト７の回動方向を「開方向」として記載する。この「開方向」は、特許請求の範囲の「アクセル開方向」に対応する。
【００３８】
カバー９は、リンク機構８に対して支持部材２とは反対側に設けられるカバー底部９１と、このカバー底部９１から支持部材２側に延びるカバー筒部９３とから構成される。カバー底部９１は、第１シャフト３のロッド連結部３６が挿通する貫通孔９２を有する。カバー筒部９３は、支持部材２へ向けて突き出す複数の爪９４を形成する。カバー９は、カバー筒部９３の複数の爪９４が支持部材２の第２軸支持部２７の差込穴２７１に差し込まれることによって、支持部材２に着脱可能に固定される。
【００３９】
カバー９の内壁９９と支持部材２の第２軸支持部２７の外壁２７２とは、第３収容室Ａ３を区画形成する。この第３収容室Ａ３は、リンク機構８、全閉ストッパ２８および全開ストッパ２９を収容する。これにより、リンク機構８、全閉ストッパ２８および全開ストッパ２９は、戻り機構５および踏力ヒステリシス機構１０から隔離される。
【００４０】
踏力ヒステリシス機構１０は、第１ロータ１１、第２ロータ１２、第１はす歯１４、第２はす歯１５、第１摩擦部材１６、第２摩擦部材１７および第２ねじりばね１８から構成される。
第１ロータ１１は、支持部材２の第１軸支持部２６と第２軸支持部２７との間に配置される。第１ロータ１１は、環状に形成され、第２シャフト７の外壁にトルク伝達可能かつ軸心方向へ移動可能に嵌合される。
【００４１】
第２ロータ１２は、第１ロータ１１と支持部材２の第１軸支持部２６との間に配置される。第２ロータ１２は、環状に形成され、第２シャフト７および第１ロータ１１に対して相対回動可能に設けられる。また第２ロータ１２は、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の底部に対して接近および離間可能に設けられる。
第１はす歯１４は、第１ロータ１１の第２ロータ１２との対向面に一体に形成される。第１はす歯１４は、周方向において等間隔に複数形成される。第１はす歯１４は、図６に示すように開方向へ向かうほど第２ロータ１２から離間する第１係合斜面１４１を有する。
【００４２】
第２はす歯１５は、第２ロータ１２の第１ロータ１１との対向面に一体に形成される。第２はす歯１５は、周方向において等間隔に複数形成される。第２はす歯１５は、図６に示すように開方向へ向かうほど第１ロータ１１に接近する第２係合斜面１５１を形成する。
第２係合斜面１５１は、第１ロータ１１が開方向へ回動するとき第１はす歯１４の第１係合斜面１４１と係合可能である。また、第２係合斜面１５１は、第２ロータ１２が閉方向へ回動するとき第１はす歯１４の第１係合斜面１４１と係合可能である。
【００４３】
第２シャフト７が開方向へ回動すると、第１はす歯１４および第２はす歯１５は、第１係合斜面１４１と第２係合斜面１５１とが当接しつつ噛み合う。第１係合斜面１４１と第２係合斜面１５１とは、全閉位置に対応する第２シャフト７の回動位置を基点とする回転角が増すほど互いに軸方向へ離間するよう滑る。これにより、第１はす歯１４は、第２はす歯１５と共同して、第２シャフト７の回転角が増すほど大きい力で第１ロータ１１を支持部材２の第２軸支持部２７側に押し付ける。また、第２はす歯１５は、第１はす歯１４と共同して、第２シャフト７の回転角が増すほど大きい力で第２ロータ１２を支持部材２の第１軸支持部２６側に押し付ける。以下、第１シャフト３の全閉位置に対応する第２シャフト７の回動位置を「全閉回動位置」として記載する。
【００４４】
第１摩擦部材１６は、環状に形成され、第１ロータ１１の第２ハウジング２３との対向壁に固定される。第１摩擦部材１６は、第２ハウジング２３に摩擦係合可能である。第１摩擦部材１６と第２ハウジング２３との摩擦力は、第１ロータ１１の回転抵抗となる。第２ハウジング２３は、第１ロータ１１と共に軸方向へ押された第１摩擦部材１６と摩擦係合することで第１ロータ１１に摩擦抵抗トルクを与える。この摩擦抵抗トルクは、第１はす歯１４から第１ロータ１１に作用する第２ハウジング２３側への押付力が大きいほど増大する。
【００４５】
第２摩擦部材１７は、環状に形成され、第２ロータ１２の第１ハウジング２１との対向壁に固定される。第２摩擦部材１７は、第１ハウジング２１に摩擦係合可能である。第２摩擦部材１７と第１ハウジング２１との摩擦力は、第２ロータ１２の回転抵抗となる。第１ハウジング２１は、第２ロータ１２と共に軸方向へ押された第２摩擦部材１７と摩擦係合することで第２ロータ１２に摩擦抵抗トルクを与える。この摩擦抵抗トルクは、第２はす歯１５から第２ロータ１２に作用する第１ハウジング２１側への押付力が大きいほど増大する。
【００４６】
「第２戻しばね」としての第２ねじりばね１８は、一端が第２ハウジング２３のばね係止穴２３２に係止し、他端が第２ロータ１２のばね係止穴１２１に係止する。第２ねじりばね１８は、第２ロータ１２を閉方向へ付勢する。第２ねじりばね１８から第２ロータ１２に作用する付勢力は、全閉回動位置を基点とする第２ロータ１２の回転角が大きいほど増大する。第２ねじりばね１８から第２ロータ１２に作用する付勢力は、第２シャフト７を閉方向へ付勢する。
【００４７】
次に、第１ハウジング２１および第２ハウジング２３の構成を図２、図７〜図１０に基づいて詳しく説明する。
第１ハウジング２１は、第１金具２２が埋め込まれた樹脂成形品である。第１金具２２は、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の底部に埋め込まれる環状の第１スラスト受け部２２１と、第１有底筒部２１２の第１締結部２１５に埋め込まれる第１連結部２２２と、第１スラスト受け部２２１と第１連結部２２２とを接続する第１接続部２２３とを形成する。図２に二点鎖線で示す第１有底筒部２１２の押付力受部２１３は、第１ハウジング２１のうち第２摩擦部材１７が押し付けられる部分である。押付力受部２１３は、第１ハウジング２１のうち、軸方向にみて第２摩擦部材１７と重なる部分である。押付力受部２１３には、軸方向にみて第２摩擦部材１７と重なる部分の全てに第１金具２２の第１スラスト受け部２２１が埋め込まれる。第１ハウジング２１は、例えばインサート成形により作られる。
【００４８】
第２ハウジング２３は、第２金具２４が埋め込まれた樹脂成形品である。第２金具２４は、第２ハウジング２３の底部に埋め込まれる環状の第２スラスト受け部２４１と、第２ハウジング２３の第２締結部２１９に埋め込まれる第２連結部２４２と、第２スラスト受け部２４１と第２連結部２４２とを接続する第２接続部２４３とを形成する。図２に二点鎖線で示す第２ハウジング２３の押付力受部２３１は、第２ハウジング２３のうち第１摩擦部材１６が押し付けられる部分である。押付力受部２３１は、第２ハウジング２３のうち、軸方向にみて第１摩擦部材１６と重なる部分である。押付力受部２３１には、軸方向にみて第１摩擦部材１６と重なる部分の全てに第２金具２４の第２スラスト受け部２４１が埋め込まれる。第２ハウジング２３は、例えばインサート成形により作られる。
【００４９】
第１金具２２と第２金具２４とは、第１ハウジング２１と第２ハウジング２３とを締結する締結具、すなわちボルト１００およびナット１０１により軸方向への相対移動不能に連結される。
第２金具２４は、図８に示すように、第２スラスト受け部２４１から第３収容室Ａ３内へ突き出す全閉ストッパ部２４４を一体に形成する。全閉ストッパ部２４４は、この全閉ストッパ部２４４の外側を覆う第１被膜部２４５と共に全閉ストッパ２８を構成する。全閉ストッパ２８は、リンク機構８の第１レバー８１に当接して第１シャフト３のアクセル閉方向への回動を全閉位置で規制する。
【００５０】
第２金具２４は、図７に示すように、第２スラスト受け部２４１から第３収容室Ａ３内へ突き出す全開ストッパ部２４６を一体に形成する。全開ストッパ部２４６は、この全開ストッパ部２４６の外側を覆う第２被膜部２４７と共に全開ストッパ２９を構成する。全開ストッパ２９は、リンク機構８の第１レバー８１に当接して第１シャフト３のアクセル開方向への回動を全開位置で規制する。
【００５１】
次に、アクセル装置１の作動について説明する。
例えば運転者がアクセルペダル４のパッド４２を踏み込むと、アクセルペダル４は、パッド４２に加わる踏力に応じて第１シャフト３と共にアクセル開方向へ回動する。このとき、第１シャフト３が回動するには、第１ねじりばね５１からの付勢力によるトルクと、第２ねじりばね１８からの付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの和よりも大きいトルクを生み出す踏力が必要となる。第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル４が踏み込まれるときにはアクセルペダル４のアクセル開方向への回動を抑制するように作用する。その結果、アクセルペダル４の踏み込み時における踏力Ｆ［Ｎ］と回転角θ［度］との関係は、図１１（ｃ）に実線で示すように、後述の踏込を解除するときの一点鎖線と比べて同じ回転角θの場合、踏力Ｆが大きくなる。
【００５２】
続いて、アクセルペダル４の踏込を維持するには、第１ねじりばね５１および第２ねじりばね１８からの付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも大きいトルクを生み出す踏力を加えればよい。すなわち、運転者がアクセルペダル４の踏込を維持しようとする場合、運転者は、アクセルペダル４を所望の位置まで踏み込んだ後、踏力をいくらか緩めてもよい。例えば、図１１（ｃ）において回転角θ１まで踏み込んだアクセルペダル４の踏込を維持しようとする場合、踏力Ｆ（１）から踏力Ｆ（２）まで緩めてもよい。これにより、アクセルペダル４の踏込を一定に維持することが容易となる。第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル４の踏込を維持するときにはアクセルペダル４のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。
【００５３】
続いて、アクセルペダル４の踏込を全閉位置側に戻すには、第１ねじりばね５１および第２ねじりばね１８からの付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも小さいトルクを生み出す踏力を加えることになる。ここで、アクセルペダル４を素早く全閉位置へ戻す場合にはアクセルペダル４の踏込を止めればよく、運転者に負担はかからない。これに対し、アクセルペダル４の踏込を徐々に戻す場合には、所定の踏力が必要となる。しかし、第１実施形態では、必要な踏力は比較的小さい値となる。例えば、図１１（ｃ）において回転角θ１まで踏み込んだアクセルペダル４の踏込を徐々に戻そうとする場合、踏力Ｆ（１）と比べて小さい踏力Ｆ（２）から０までの間で調整すればよい。そのため、アクセルペダル４の踏込を戻すときに運転者にかかる負担が少ない。第１摩擦部材１６および第２摩擦部材１７の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル４の踏込を戻すときにはアクセルペダル４のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。その結果、アクセルペダル４の踏み戻し時における踏力Ｆと回転角θとの関係は、図１１（ｃ）に一点鎖線で示すように、踏み込み時の実線と比べて同じ回転角θの場合、踏力Ｆが小さくなる。
【００５４】
ここで、例えば第１摩擦部材１６と第１ハウジング２１の内底壁２１３との間または第２摩擦部材１７と第２ハウジング２３の内底壁２３１との間に異物が噛み込む等によって、第１ロータ１１および第２ロータ１２が回動不能となる場合を考える。このような場合には、第２ねじりばね１８の付勢力は第１シャフト３に作用しなくなる。しかし、第１ねじりばね５１の付勢力は第１シャフト３に作用する。第１シャフト３およびアクセルペダル４は、第１ねじりばね５１の付勢力によって全閉位置まで戻ることが可能である。このときのアクセルペダル４の踏力Ｆと回転角θとの関係は、図１１（ｂ）に示すようになる。
【００５５】
以上説明したように、第１実施形態のアクセル装置１では、第１ロータ１１および第２ロータ１２に与えられる摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル４の踏込が解除されるとき、アクセルペダル４の回転角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダル４の踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダル４の踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダル４を操作する運転者の労力が減る。
【００５６】
また、第１実施形態では、第２ロータ１２の軸方向への押付力を受ける第１ハウジング２１は、第１金具２２が埋め込まれた樹脂成形品であるので、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高い。そのため、第１ハウジング２１は、第２ロータ１２の軸方向への押付力を受けるとき変形しにくい。よって、第１ハウジング２１の変形に起因して第２ねじりばね１８のスプリングセット長が長くなり、第２ねじりばね１８から各ロータ等を経由してアクセルペダル４に作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなることを抑制することができる。したがって、アクセルペダル４の回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。
【００５７】
また、第１実施形態では、第１ロータ１１の軸方向への押付力を受ける第２ハウジング２３は、第２金具２４が埋め込まれた樹脂成形品であるので、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高い。そのため、第２ハウジング２３は、第１ロータ１１の軸方向への押付力を受けるとき変形しにくい。よって、第２ハウジング２３の変形に起因して第２ねじりばね１８のスプリングセット長が長くなり、第２ねじりばね１８から各ロータ等を経由してアクセルペダル４に作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなることを抑制することができる。したがって、アクセルペダル４の回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。
【００５８】
また、第１実施形態では、第１ハウジング２１の第１金具２２および第２ハウジング２３の第２金具２２は、ボルト１００およびナット１０１により相互に締結される。この構成では、第１金具２２および第２金具２２が一体化されるので、第１ハウジング２１および第２ハウジング２３の剛性が高まる。そのため、第１ハウジング２１および第２ハウジング２３の変形を一層抑制することができる。第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の底部および第２ハウジング２３の底部の変形を抑制するだけでなく、第１ハウジング２１の第１有底筒部２１２の筒部および第２ハウジング２３の筒部の変形も抑制することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、アクセルペダル４のアクセル閉方向への回動を規制する全閉ストッパ２８は、第２金具２４の第２スラスト受け部２４１が一体に形成する全閉ストッパ部２４４を有する。この構成では、全閉ストッパ２８は、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高い。そのため、全閉ストッパ２８は、リンク機構８の第１レバー８１の押付力を受けるとき変形しにくい。よって、全閉ストッパ２８の変形に起因して第１ねじりばね５１および第２ねじりばね１８のスプリングセット長が長くなり、各ねじりばね１８および５１からアクセルペダル４に作用するアクセル閉方向への付勢力が小さくなることを抑制可能である。したがって、アクセルペダル４の回転角と踏力との関係が変化することを抑制可能である。
【００６０】
また、第１実施形態では、アクセルペダル４のアクセル開方向への回動を規制する全開ストッパ２９は、第２金具２４の第２スラスト受け部２４１が一体に形成する全開ストッパ部２４６を有する。この構成では、全開ストッパ２９は、例えば樹脂のみから成るものと比べて剛性が高い。そのため、リンク機構８の第１レバー８１の押付力を受けるとき変形しにくい。よって、全開ストッパ２９が破損することを回避可能である。
【００６１】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、第１ハウジングの押付力受部には、軸方向にみて第２摩擦部材と一部が重なるように第１金具の第１スラスト受け部が埋め込まれてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２ハウジングの押付力受部には、軸方向にみて第１摩擦部材と一部が重なるように第２金具の第２スラスト受け部が埋め込まれてもよい。
【００６２】
また、本発明の他の実施形態では、第１金具および第２金具は、互いに連結されなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第１金具は、第１スラスト受け部だけを形成し、第１締結部および第１接続部を形成しなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２金具は、第２スラスト受け部だけを形成し、第２締結部および第２接続部を形成しなくてもよい。
【００６３】
また、本発明の他の実施形態では、第１ハウジングおよび第２ハウジングの一方だけに金具が埋め込まれてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第１金具および第２金具は、例えば第１スラスト受け部と第２スラスト受け部との間に金属カラーが設けられ、これら第１スラスト受け部、金属カラーおよび第２スラスト受け部を共締めすることで連結されてもよい。
【００６４】
また、本発明の他の実施形態では、リンク機構の第２レバーが全閉ストッパに当接することでアクセルペダルのアクセル閉方向への回動を規制することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リンク機構の第２レバーが全開ストッパに当接することでアクセルペダルのアクセル開方向への回動を規制することとしてもよい。
【００６５】
また、本発明の他の実施形態では、全閉ストッパは、全てが金属からなることとしてもよい。また、本発明の他の実施形態では、全開ストッパは、全てが金属からなることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リンク機構の第１レバーと第２レバーとの間には、必ずしもローラを設ける必要はない。第１レバーおよび第２レバーの一方から他方へ向けて突出し、一方が回動するとき他方と摺接することでトルクを伝達するよう構成してもよい。
【００６６】
また、本発明の他の実施形態では、第１摩擦部材および第２摩擦部材が設けられなくてもよい。また、本発明の他の実施形態では、第１摩擦部材は、第２ハウジングの第１ロータとの対向壁に固定されてもよい。また、本発明の他の実施形態では、第２摩擦部材は、第１ハウジングの第２ロータとの対向壁に固定されてもよい。
【００６７】
また、本発明の他の実施形態では、第１レバーが全閉ストッパに当接する位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動するまでの間、アクセルペダルは全閉位置であることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転位置センサは、必ずしもホール素子を用いる必要はない。シャフトの回動位置を検出可能であれば、他の公知の回転位置センサを用いてもよい。
【００６８】
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１    ・・・アクセル装置
２    ・・・支持部材
２１  ・・・第１ハウジング（第２ロータ受け部材）
２３  ・・・第２ハウジング（第１ロータ受け部材）
２８  ・・・全閉ストッパ
２９  ・・・全開ストッパ
３    ・・・第１シャフト
４    ・・・アクセルペダル
５１  ・・・第１ねじりばね（第１戻しばね）
６    ・・・回転位置センサ（回転角検出手段）
７    ・・・第２シャフト
８    ・・・リンク機構
１０  ・・・踏力ヒステリシス機構
１１  ・・・第１ロータ
１２  ・・・第２ロータ
１４  ・・・第１はす歯
１５  ・・・第２はす歯
１８  ・・・第２ねじりばね（第２戻しばね）
【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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