(57)【要約】【課題】ペダルプレートとアクチュエータとの係わり構造が単純で軽量な、警報機能を有する車両用の操作ペダルを提供することを目的とする。【解決手段】ペダル１は、車体に回動可能に支持されたペダルアーム３と、ペダルアーム３の先端部に取り付けられた運転者に操作されるペダルプレート２とからなる。ペダルプレート２を介して運転者に振動を伝えるための振動を発生させる振動アクチュエータ４がペダルアーム３の先端部３ａの曲げ端部３ｂ部分に内蔵され、曲げ端部３ｂの開口がゴムシール８で防水、防塵シールされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に回動可能に支持されたアーム部材と、
該アーム部材の先端部に取り付けられた運転者に操作されるペダルプレートと、
前記ペダルプレートを介して運転者に振動を伝えるための振動を発生させるアクチュエータと、
を備える車両用の操作ペダルにおいて、
前記アーム部材は中空とし、
前記アーム部材の内部に、前記アクチュエータを配置することを特徴とする車両用の操作ペダル。
【請求項２】
前記アーム部材の先端部の開口をシール部材によって塞ぎ、前記アーム部材の先端からの水の浸入を防止することを特徴とする請求項１に記載の車両用の操作ペダル。
【請求項３】
前記アクチュエータを動作させる制御手段と、
前記アーム部材の内部に配した水分センサと、を更に備え、
前記制御手段は、該水分センサが水の浸入を検知したとき、前記アクチュエータの動作をさせないことを特徴とする請求項２に記載の車両用の操作ペダル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダル等の車両の操作ペダルを振動させることによって何らかの情報を運転者に伝達する警報機能を有する車両用の操作ペダルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両のアクセルペダルのペダルプレートを、ペダルプレートの背面（踏み面の反対側）で、車体に回動可能に支持されたアーム部材とピンによって所定の範囲回動自在に取り付けられ、更に背面に電動モータが設けられ、この電動モータによりペダルプレートが前記ピンを中心に振動的に回動する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２０４０１２号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、操作ペダルは運転者の足で操作するので、その踏み面をカバーするパッドが磨り減ったり汚れたりし易い。また、操作ペダルは強い力で踏み込まれるので、パッドやペダルプレートの本体（金属プレート）が変形したり、破損したりし易い。
前記した特許文献１に記載された従来技術では、例えば、パッドの交換に際し、ペダルプレートの背面の前記電動モータ等のペダルプレートを振動させるアクチュエータを取り外したり、又はペダルプレート及びアーム部材を含むセットで取り外したり等の煩雑な作業が多い。更には、ペダルプレートの本体（金属プレート）が変形したり、破損の場合には、ペダルプレート及びアーム部材を含むセットで交換したりする必要が出てきたりする場合もある。
【０００４】
また、ペダルプレート部分に、質量の大きな電動モータを設けるため、操作ペダルの慣性モーメントが増加し、操作ペダルの軽快な操作感が得られない。
更に、前記電動モータ等のペダルプレートを振動させるアクチュエータを通常の車両の使用環境で使用できるようにするためには、ペダルプレートからアーム部材の接続部全体に亘り防水処理をする必要があり、防水処理のコストが高くつくという問題があった。
本発明は以上の問題に鑑みなされたものであり、ペダルプレートとアクチュエータとの係わり構造が単純で軽量な、警報機能を有する車両用の操作ペダル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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、車体に回動可能に支持されたアーム部材と、アーム部材の先端部に取り付けられた運転者に操作されるペダルプレートと、ペダルプレートを介して運転者に振動を伝えるための振動を発生させるアクチュエータと、を備える車両用の操作ペダルにおいて、アーム部材は中空（一部又は全部を中空）とし、アーム部材の内部に、アクチュエータを配置することを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、アーム部材の中空の内部に振動を発生させるアクチュエータを配置しているので、特許文献１に記載された従来技術におけるようなアクチュエータとペダルプレートとが直接機械的に係わり合うような構成ではない。従って、ペダルプレートとアーム部材の接続が単純な構成で可能となり、容易にアーム部材からペダルプレートの取り外しができる。
また、アーム部材の内部に納まるような小型のアクチュエータとしているので、操作ペダルの慣性モーメントの増加は小さく、操作ペダルの軽快な操作感を確保することができる。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、更に、アーム部材の先端部の開口をシール部材によって塞ぎ、アーム部材の先端からの水の浸入を防止することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、容易にペダルプレート側の水の浸入を受け易い部分に配置された、アクチュエータを含む電気配線部分の防水処理がシール部材で容易にでき、コストも掛からない防水処理である。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、アクチュエータを動作させる制御手段と、アーム部材の内部に配した水分センサと、を更に備え、制御手段は、水分センサが水の浸入を検知したとき、アクチュエータの動作をさせないことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、万一、アーム部材の内部に水が浸入した際に、制御手段はアクチュエータを動作させないので、短絡や漏電のトラブルを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ペダルプレートとアクチュエータとの係わり構造が単純で軽量な、警報機能を有する車両用の操作ペダルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明に係わる実施形態の車両用の操舵ペダルを説明する。図１の（ａ）は本実施形態に係わる車両用の操舵ペダルにおけるペダルプレート及びペダルアームの外形斜視図であり、（ｂ）はペダルプレート背面側の部分斜視図である。図２の（ａ）は振動アクチュエータの配置構造を説明するペダルアームの部分断面図であり、（ｂ）は振動アクチュエータの配置部分の部分拡大断面図である。
【００１３】
図１の（ａ）に示すようにペダル（操作ペダル）１は、ペダルプレート２と金属製の中空管であるペダルアーム（アーム部材）３と、から構成され、ペダル１の接続部３ｃが車体側に設けられた回動可能な図示しないペダル支持機構に取り付けられる。ペダルプレート２は図１の（ｂ）に示すように本体部分が金属プレート１１で構成され、足踏み操作される踏み面２ａは、例えば、合成ゴム製のパッド１２で覆われ、その縁部が背面２ｂ側の周縁部にまで掛かっている。
【００１４】
図１の（ｂ）に示すように、ペダルアーム３のペダルプレート２が取り付けられる先端部３ａは、ペダルプレート２が回転しないように車室横方向に屈曲された曲げ端部３ｂを有している。ペダルプレート２の背面２ｂの先端側には、中央が凸形に背面２ｂから離れるように屈曲された固定金具１３が、例えば、ポイント溶接１３ｂ，１３ｂで、金属プレート１１に固定され、固定金具１３の屈曲部１３ａに前記曲げ端部３ｂが挿入され、止めネジ１６により曲げ端部３ｂが抜けないように固定されている。そしてペダルプレート２の背面２ｂの根元側にでは、中央が凸形に背面２ｂから離れるように屈曲された固定金具１４を、屈曲部１４ａにおいてペダルアーム３を抱く形で固定ネジ１５，１５により金属プレート１１に固定する。そして、止めネジ１６によりペダルアーム３が軸方向にずれないように固定されている。
【００１５】
なお、止めネジ１６，１６はペダルアーム３の管壁外周面に食い込むだけであり、管壁を貫通はしないようになっている。
曲げ端部３ｂが車室横方向に屈曲していることで、ペダルプレート２が、固定金具１４の屈曲部１４ａにおいて、ペダルアーム３の管軸周りに回ることが強固に阻止される構造となっている。
【００１６】
図２の（ａ），（ｂ）において、ケーブルコネクタ７を取り付ける前のケーブル６の先端を、曲げ端部３ｂの先端開口部からから先に通してから、ケース５に格納された振動アクチュエータ４と、ゴムシール（シール部材）８を、この順に押し込むことによって、振動アクチュエータ４をペダルアーム３の先端側に設置する。そして、ケーブル６の先端にケーブルコネクタ７を接続する。
なお、この程度の長さの屈曲した中空管にケーブル６を通すことは、先導部材、例えば、軟銅製の細い銅線又は被覆された他芯線の先に引っ掛け具、例えば、小型のクリップ等を取り付け可能な輪部分を設けたものを、接続部３ｃ側の開口から曲げ端部３ｂ側の開口まで通し、その輪部分にケーブル６の先端を掴んだ前記引っ掛け具を掛け、接続部３ｃ側の開口から出ている前記先導部材の根元側を引くことによって、容易にできる。
【００１７】
振動アクチュエータ４は、ここでは、小型の直流モータであるモータ４ａとその回転軸４ｂに固定された偏心子４ｃから構成されており、モータ４ａが回転したときに偏心子４ｃが回ることにより振動を発生させるものである。モータ４ａに電力を供給するケーブル６は、ペダルアーム３の内部を根元側に延びて、接続部３ｃの開口から出て車体側の配線と接続するケーブルコネクタ７につながっている。
【００１８】
ちなみに、このケーブルコネクタ７を介しての振動アクチュエータ４への通電は、例えば、本実施形態における車両用の操作ペダルがアクセルペダル１Ａである場合は、後記するエンジンＥＣＵ２０のアクセルペダル警報部（制御手段）２０ａ（図３参照）によって制御される。
【００１９】
モータ４ａは、例えば、硬質のプラスチック製の外径が略ペダルアーム３の内径である略筒形状のケース５の中に格納されており、ケース５は縦方向に半分に分割した状態でモータ４ａを格納してから閉じて、ペダルアーム３の内部に挿入される。
ゴムシール８は、防塵、防湿の目的で曲げ端部３ｂの先端の開口を塞ぐ。
本実施形態では、振動アクチュエータ４がペダルアーム３の内部で振動によってケース５ごと移動することの無いようにゴムシール８とケース５が嵌め合い構造で結合している。
【００２０】
なお、振動アクチュエータ４が振動でケース５ごとペダルアーム３の内部で移動したとしても、根元側方向に対しては曲げ端部３ｂの屈曲部でそれ以上の移動は阻止され、先端側方向に対してはゴムシール８でそれ以上の移動は阻止される。
ちなみに、ペダルアーム３の中空部の内径は、例えば、４ｍｍであり、振動アクチュエータ４とゴムシール８を合わせた長さは、例えば、１３ｍｍであり、特許文献１に記載の電動モータに比して極めて小型軽量な構成である。
【００２１】
次に図３、図４を参照しながら、本実施形態における車両用の操作ペダルがアクセルペダルの場合の作用を説明する。
図３は、警報機能を有するアクセルペダルの機構ブロック図であり、図４は、警報機能の作動を制御するフローチャートである。このアクセルペダル１Ａでは、車速が所定値、例えば、１００ｋｍ／ｈｒ以上の場合に、運転者がアクセルペダル１Ａを踏み込んでいる場合には、振動アクチュエータ４を作動させて、ペダルプレート２を振動させて、運転手に速度超過を警報するものである。
【００２２】
アクセルペダル１Ａは、例えば、燃料噴射装置のアクチュエータ（図３ではＦＩアクチュエータと表示）２５のインジェクタ２５ａやサーキットオープニングリレー２５ｂや、その外エンジンの点火時期制御等を行なうエンジンＥＣＵ２０の有する機能の一部であるアクセルペダル警報部２０ａと、アクセルペダル１Ａとから構成されている。
エンジンＥＣＵ２０は、エンジンを制御するために各種センサ群２３からの信号を受け取る。例えば、アクセルペダル１Ａで制御されるスロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ２３ａ、車両の速度を車輪速から検出する車速センサ２３ｂ、その他、バッテリ電圧センサ、吸気温センサ、水温センサ、Ｏ２センサ、イグニッション・スイッチ等からの信号を受け取る。
【００２３】
本アクセルペダル１Ａは、前記したペダル１と同じ構成であるが、振動アクチュエータ４の他に、センサ内に水が浸入したとき電極間が短絡して通電信号を出力する短絡検出センサ（水分センサ）２７、温度センサ２８、ペダルプレート２を踏み込んでいるか否かを検出する踏み込み検出センサ２９をペダルアーム３内に内蔵している。
ここで、短絡検出センサ２７とは別の原理による、他の水の浸入を検出する水分センサでも良い。また、踏み込み検出センサ２９としては、ペダルアーム３に踏み込む力が加わって撓んでいるか否かを検出するピエゾ素子、カンチレバー型圧力センサ等が考えられる。
なお、踏み込み検出センサ２９をペダルアーム３内に内蔵する代わりに、車体側に設けられた回動可能な図示しないペダル支持機構に取り付けても良い。
【００２４】
そして、エンジンＥＣＵ２０は、イグニッションキーがエンジンスタート位置になると起動して、アクセルペダル警報部２０ａにおいて図４のフローチャートに示す制御を一定の周期で行なう。
車速センサ２３ｂ、短絡検出センサ２７、温度センサ２８、踏み込み検出センサ２９のパラメータ（車速、水の浸入による短絡の有無、温度、ペダルの踏み込みの有無等）を読み込む（ステップＳ０１）。
【００２５】
そして、ステップＳ０２では、短絡検出センサ２７が水没を検出したか否かをチェックする。水没を検出、つまり、短絡して通電信号を出力した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０６へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０３へ進む。ステップＳ０３では、アクセルペダル１Ａの温度が所定値より高いか否か（異常温度か否か）をチェックする。所定値よりも高い場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０６へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０４へ進む。
【００２６】
ステップＳ０４では、アクセルペダル１Ａを踏み込み中か否かをチェックする。踏み込み中の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０５へ進み、そうでない場合(ＮＯ)はステップＳ０５へ進む。
ステップＳ０５では、車速が設定速度以上、例えば、１００ｋｍ／ｈｒ以上か否かをチェックする。車速が設定速度以上の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０７へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０６へ進む。
【００２７】
ステップＳ０６では、振動アクチュエータ４を作動している場合は、オフ状態とし、オフ状態の場合はそのままオフ状態とする（振動アクチュエータオフ）。その後ステップＳ０１に戻り、一連の制御を繰り返す。
特に、ステップＳ０２からステップＳ０６へ直接進んだ場合は、ペダルアーム３の先端部から中空内部に水が浸入した場合であり、振動アクチュエータ４を動作させるとショートして振動アクチュエータ４が故障したり、バッテリ電流が漏電したりするので、それを防止できる。
このようなことは、例えば、豪雨にあって、車室内の床上まで水が入ってくるような状態でも走行せざるを得ないような場合に、起こり得る。
【００２８】
また、ステップＳ０３からステップＳ０６へ進んだ場合は、ペダルアーム３内が高温であり、振動アクチュエータ４を動作させると振動アクチュエータ４が焼き付いたりして故障するので、それを防止できる。
ステップＳ０４からステップＳ０６へ進んだ場合は、運転者がアクセルペダル１Ａの踏み込みを止めたと判断される。
従って、振動アクチュエータ４が動作を開始しても、運転者が踏み込み操作を止めて、踏み込み検出センサ２９が踏み込みを検出しなくなると、振動アクチュエータ４はオフ状態になる。
【００２９】
ステップＳ０７では、振動アクチュエータ４が作動していない場合は、オン状態とし、既にオン状態の場合はそのままオン状態とする（振動アクチュエータオン）。その後ステップＳ０１に戻り、一連の制御を繰り返す。
ステップＳ０５からステップＳ０７に進んだ場合は、車両が、例えば、時速１００ｋｍ／ｈｒ以上で走行時に、運転者がアクセルペダル１Ａを踏み込んでいると、アクセルペダル警報部２０ａが、振動アクチュエータ４を動作させることにより、アクセルペダル１Ａのペダルプレート２を振動させて、運転者に速度超過を注意喚起できる。
【００３０】
本実施形態によれば、ペダルプレート２と振動アクチュエータ４との係わり構造が、ペダルアーム３を構成する金属管内に振動アクチュエータ４に格納し、ペダルアーム３の金属管外周部を固定金具１３，１４で金属プレート１１に固定するという単純な固定構造なので、パッド１２を交換する場合や、ペダルプレート２を交換する場合に、固定ネジ１５、止めネジ１６を外すだけで簡単に、容易に低コストに行なえる。
また、ペダル１の先端部からの浸水による振動アクチュエータ４の故障を防止するために防水処理する場合も、先端部３ａの開口をゴムシール８で塞ぐだけで済み、塵埃の侵入防止も兼ねることができる。
【００３１】
更に、振動アクチュエータ４はペダルアーム３内に格納するぐらいの小型軽量なので、ペダル１の慣性モーメントも小さく、操作時にペダルの軽快な操作感が得られる。
【００３２】
なお、ペダルアーム３のペダルプレート２への取り付け方法は、本実施形態における図１の（ｂ）に示したものに限定されることは無く、屈曲した曲げ端部３ｂが無い先端部３ａが真直ぐなものでも良い。その場合、例えば、先端部３ａに固定金具１３，１４を溶接して、その固定金具１３，１４を金属プレート１１にネジ固定すれば良い。
また、ペダルアーム３の中空部はペダルアーム３の全長にわたっている必要は無く、ペダルアーム３の途中から外にケーブル６が引き出されていても良い。
ちなみに、ペダルアーム３は金属製に限らず炭素繊維強化樹脂等の中空管でも良いし、金属プレート１１の代わりに炭素繊維強化樹脂等でも良い。
【００３３】
更に、振動アクチュエータ４は、偏心子４ｃをモータ４ａで回転させるものに限定されることは無く、ボイスコイルモータで、錘を加振するものでも良い。
【００３４】
また、本実施の形態の車両用の操作ペダルはアクセルペダルに限定されず、警報機能を有するブレーキペダルにも適用できる。
例えば、ブレーキのＡＢＳ（Anti Skid Brake System）制御等を行なうブレーキＥＣＵにおいて、ブレーキペダル警報機能としてＡＢＳ動作をしている状態で運転者がブレーキペダルを強く踏み続ける場合に、ペダルプレートに振動を与えて警報することにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両用の操作ペダルにおけるペダルプレート及びペダルアームの外形斜視図であり、（ｂ）はペダルプレート背面側の部分斜視図である。
【図２】（ａ）は振動アクチュエータの配置構造を説明するペダルアームの部分断面図であり、（ｂ）は振動アクチュエータの配置部分の部分拡大断面図である。
【図３】警報機能を有するアクセルペダルの機構ブロック図である。
【図４】警報機能の作動を制御するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１      ペダル（操作ペダル）
１Ａ    アクセルペダル（操作ペダル）
２      ペダルプレート
２ａ    踏み面
２ｂ    背面
３      ペダルアーム（アーム部材）
３ａ    先端部
３ｂ    曲げ端部
３ｃ    接続部
４      振動アクチュエータ（アクチュエータ）
４ａ    モータ
４ｂ    回転軸
４ｃ    偏心子
５      ケース
８      ゴムシール（シール部材）
１１    金属プレート
１２    パッド
１３，１４  固定金具
１３ａ，１４ａ  屈曲部
２０    エンジンＥＣＵ
２０ａ  アクセルペダル警報部
２７    短絡検出センサ（水分センサ）
２８    温度センサ
２９    踏み込み検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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