JP2001109532A

JP2001109532A - ペダル式操作器

Info

Publication number: JP2001109532A
Application number: JP28750699A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Kunida; 靖彦国田; Akito Sugiura; 明人杉浦; Masami Wakita; 将見脇田
Original assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Current assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化、軽量化を図り、取付け作業を簡略化
する。【解決手段】アクセルペダル１０をフレーム２０の支
持片２２の揺動軸２１で揺動自在に支持する。アクセル
ペダル１０の裏側に突出させたコア３１を、コイル３２
を備えたボビン３３の中心穴内に挿入した電磁誘導型の
変位センサ３０を構成し、ボビン３３を回路基板３５に
直付けし、回路基板３５をフレーム３０に対して回動自
在に支持する。アクセルペダル１０が揺動すると、コア
３１のボビン３３内への挿入量が変化し、インダクタン
スが変化するため、揺動量が検出できる。変位センサ３
０がアクセルペダル１０とフレーム２０との間に設けら
れるため、小型軽量化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子式アクセルペ
ダル等のように、ペダルの踏み込み量をセンサにより検
出して操作を行うペダル式操作器に関し、特に、小型化
・軽量化のための改良に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペダル式操作器として、例えば、
特開平９−２９０６６３号の電子アクセルペダルでは、
アクセルペダルの裏面には、略中央部の軸部材を中心に
回転可能に支持されたアクセルロッドの一端が取り付け
られている。このアクセルロッドは、アクセルペダルの
踏み込み時の回転方向とは反対方向へ付勢されており、
車体に取り付けられたアクセルロッドストッパーにより
アクセルロッドの回転方向の回転が規制されている。ア
クセルロッドの他端側には、アクセルロッドの回転時に
当接する連接バーを備えたセンサロッドが取り付けら
れ、センサロッドの回転量を回転検出センサにより検出
している。

【０００３】上記構成の電子アクセルペダルは、アクセ
ルペダルを踏み込むと、アクセルロッドが回転し、その
回転に応じてセンサロッドが回転し、その回転量により
アクセルペダルの踏み込み量が検出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
電子アクセルペダルでは、アクセルペダルの踏み込み量
を検出するために、センサに至るまでにアクセルロッ
ド、センサロッドなどの部材がアクセルペダルとは別に
設けられ、これらの部材は、いずれもアクセルペダルの
揺動範囲外の別部位にそれぞれ配置されている。このた
め、従来の電子アクセルペダルでは、部品点数が多いた
め重量が大きくなるとともに、それらの部材をアクセル
ペダルの揺動範囲を越えた部位に配置しなけらばならな
いため、アクセルペダル装置全体の寸法が大きくなり、
搭載に大きな容積が必要となるとともに、リンク機構が
多いためがたつきが発生しやすく、高い精度が得られに
くいという問題があった。

【０００５】本発明は、アクセルペダル装置などの踏み
込み操作を行うペダル式操作器において、ペダルの踏み
込み量を精度良く検出するとともに、搭載容積の低減及
び装置の軽量化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１で
は、一方の端部近傍で揺動支持され踏み込み操作される
ペダルと、該ペダルを反踏み込み方向に付勢して揺動支
持するとともに、前記ペダルの揺動範囲を制限するフレ
ームと、前記ペダルと前記フレームとの間の前記ペダル
の揺動支持部の近傍に配置され、前記フレームに対する
前記ペダルの相対揺動変位量を精度よく検出する揺動量
検出手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】請求項２は、請求項１において、前記揺動
量検出手段は、可動磁性体と該可動磁性体の変位を検出
するコイルとが、前記ペダルの裏側と前記フレームの前
記ペダル側とに相対的に配置された電磁誘導型変位セン
サであることを特徴とする。

【０００８】請求項３は、請求項２において、前記可動
磁性体は、前記ペダルの裏側に突出し、前記ペダルに対
して少なくとも前記ペダルの揺動方向に回動自在に支持
されたことを特徴とする。請求項４は、請求項２、３に
おいて、前記コイルは、前記フレームに備えられた回路
基板に固定され、該回路基板は前記フレームに対して前
記ペダルの揺動方向に回動自在に支持されたことを特徴
とする。

【０００９】請求項５は、請求項２から４のいずれかに
おいて、前記可動磁性体及び前記コイルが、前記ペダル
又は前記フレームに対してそれぞれ回動自在に支持さ
れ、前記ペダルの揺動変位に応じて相互に整合するよう
に回動することを特徴とする。請求項６は、請求項２か
ら５のいずれかにおいて、前記可動磁性体と前記コイル
とが、前記ペダルの揺動変位方向に対して並列に２系統
設けられたことを特徴とする。請求項７は、請求項２か
ら６のいずれかにおいて、前記コイルが、前記可動磁性
体に対して同軸状に並列巻きされた一次コイル及び二次
コイルとからなることを特徴とする。

【００１０】

【発明の作用・効果】この発明では、ペダルとペダルを
揺動支持するフレームとの間に、ペダルの踏み込み量で
ある相対揺動変位量を検出する揺動量検出手段を設けて
いる。従って、ペダルの踏み込み状態を別の部位へ伝え
るためのロッド等の部品がなくなり、従来と比較して小
型化を図ることができる。また、ロッド等の部品がない
ため、重量が軽減され、軽量化を図ることができる。ま
た、ペダルはフレームによって揺動支持されていて、揺
動量検出手段とともに一体化されたペダル式操作器を構
成しているため、ペダル式操作器として設置或いは機器
に搭載する場合の取付け作業を簡略化することができ
る。請求項２では、ペダルの踏み込み量を、ペダルとフ
レームとの間に配置した電磁誘導型変位センサによって
検出することで、リンク機構等によるがたつきの影響を
無くすことができるため、ペダルの踏み込み量を精度良
く検出することができる。請求項４では、コイルが回路
基板に固定されていて、コイルと基板とが一体化されて
いるため、コイルと基板とを接続するハーネス等が不要
となり、外部雑音の影響を受けにくくすることができ、
ＥＣＭ特性が向上する。

【００１１】請求項５では、電磁誘導型変位センサの可
動磁性体とコイルとが、ペダルの揺動変位に応じて相互
に整合するように回動するため、センサ部にこじれが発
生しない。従って、長期間に亙って、安定した精度を確
保できる。請求項６では、可動磁性体とコイルとが、ペ
ダルの揺動変位方向に対して並列に２系統設けられてい
るため、精度が向上するとともに、安定した動作を確保
できる。また、アクセルペダル等においては、２系統の
出力を検出することで、全閉スイッチを省略することが
できる。さらに、一系統に故障が発生しても、他系統に
より操作が可能であり、フェールセーフを確保できる。
請求項７では、電磁誘導型変位センサのコイルが、可動
磁性体に対して同軸状に並列巻きされた一次コイル及び
二次コイルとからなるため、小型化を図ることができる
とともに、二次コイルの出力を大きくすることができる
ため、精度の向上を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１、図２は、本発明のペダル式
操作器としての電子アクセルペダル装置１を示す。図
１、図２において、１０は踏み込み操作されるアクセル
ペダル、２０はアクセルペダル１０を揺動支持するフレ
ーム、３０はアクセルペダル１０の揺動変位量を検出す
るための電磁誘導型の変位センサ、２、３はアクセルペ
ダル１０を反踏み込み方向に付勢するための大小２つの
リターンスプリングである。

【００１３】アクセルペダル１０は樹脂製で、アクセル
ペダル１０の揺動先端側の裏側には、リターンスプリン
グ２、３を固定するとともに、アクセルペダル１０の踏
み込み時にフレーム２０側と当接する金属製のペダル側
ストッパー１１が取り付けられている。ペダル側ストッ
パー１１には、アクセルペダル１０の踏み込み時にリタ
ーンスプリング２、３の外れを防止するためのガイドと
して、リターンスプリング２、３を固定するためのスプ
リング固定溝１１ａ、１１ｂが形成され、各リターンス
プリング２、３が嵌め込まれている。

【００１４】アクセルペダル１０の揺動中心側の近傍に
はコア用穴１２が形成され、コア用穴１２内には、変位
センサ３０のコア３１を回動自在に支持するためのコア
支持部材１３が設けられている。コア支持部材１３は、
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、コア用穴１２内に嵌
め込まれコア３１をアクセルペダル１０の裏面に貫通さ
せる貫通穴を有するケーシング部１４と、ケーシング部
１４の内側に形成されためねじに螺合するおねじを有す
るピボット軸受け１５と、コア３１をピボット軸受け１
５に対して押圧するための円錐コイルばね１６からな
り、コア３１をアクセルペダル１０の裏面へ向かって突
出させて、コア用穴１２の裏面開口１２ａの範囲内で回
動自在に支持する。ここで、コア３１は金属製である
が、図３（ｃ）に示すピボット軸受け１５は樹脂製であ
るため、コア３１の回動に伴う磨耗を極力少なくするこ
とができ、長期間に亙って精度良く変位量を検出するこ
とができる。

【００１５】フレーム２０は、アクセルペダル１０の揺
動支持のための水平部２０Ａと、アクセルペダル１０の
揺動制限及び変位センサ３０の固定部となる傾斜部２０
Ｂとが、断面が略へ字状に形成されたものである。水平
部２０Ａのアクセルペダル１０を挟む両側には、アクセ
ルペダル１０を揺動自在に支持する揺動軸２１を支持す
る支持片２２が水平部２０Ａから立ち上がるように形成
されており、各支持片２２の間には、揺動軸２１の近傍
でアクセルペダル１０の裏面を係止させることによって
アクセルペダル１０の反踏み込み方向への揺動を制限す
る２枚の揺動制限片２３が、同様に水平部２０Ａから立
ち上がるように形成されている。

【００１６】傾斜部２０Ｂには、水平部２０Ａの近傍
に、変位センサ３０を回動支持するための支持軸２４を
支持する軸支持片２５が立ち上がるようにして形成され
ている。さらに、傾斜部２０Ｂの先端部には、上述のペ
ダル側ストッパー１１の対向したフレーム側ストッパー
２６が取り付けられており、フレーム側ストッパー２６
には、リターンスプリング２、３を固定するためのスプ
リング固定溝２６ａ、２６ｂが形成され、各リターンス
プリング２、３が嵌め込まれている。

【００１７】変位センサ３０は、図４に示すように、上
述のアクセルペダル１０の裏面に突出して設けられたコ
ア３１が、一次コイル３２ａ及び二次コイル３２ｂを備
えたボビン３３の中心内にコア３１が挿入され、コア３
１の各コイル３２ａ、３２ｂに対する相対変位に伴うイ
ンダクタンスの変化を、二次コイル３２ｂによって検出
する電磁誘導型のもので、ここでは、ボビン３３には、
内側に二次コイル３２ｂが巻き付けられ、絶縁テープに
より形成された隙間を介してその外側に一次コイル３２
ａが巻き付けられている。また、精度の向上と動作安定
性のために、コア３１と一次コイル３２ａ及び二次コイ
ル３２ｂを２組備えている。

【００１８】コア３１は、球状の軸部３１ａと棒状のコ
ア本体３１ｂが一体に形成されたもので、軸部３１ａが
円錐コイルばね１６によってピボット軸受け１５に押し
つけられることによって、コア本体３１ｂをアクセルペ
ダル１０の裏面開口１２ａの範囲内に回動自在に支持さ
れており、アクセルペダル１０の踏み込み時には、ボビ
ン３３に対して相対変位しながら揺動する。ボビン３３
は、変位センサ３０の回路基板３４に直付けされて、ボ
ビン３３の先端のコア挿入穴を除いて樹脂ケーシング３
５によって覆われている。

【００１９】樹脂ケーシング３５の裏面には、軸支持片
２５間に掛け渡された支持軸２４を貫通させる貫通穴を
有する隆起部３６が備えられており、各コイル３２ａ、
３２ｂ、ボビン３３、回路基板３４を含む変位センサ３
０全体は、樹脂ケーシング３５によって支持軸２４に対
して回動自在に支持されている。コア３１及びボビン３
３を含む樹脂ケーシング３５の全体は、外部からの塵、
埃、水分等を防ぐためにブーツ３７によって覆われてお
り、アクセルペダル１０のコア用穴１２の裏側には、ブ
ーツ３７のアクセルペダル１０側の端部を外側に嵌め込
むための凸部１７が形成され、ブーツ３７の端部は、凸
部１７のリング溝１８に気密用リング３８によっては気
密に固定されている。

【００２０】尚、コア支持部材１３において、ケーシン
グ部１４に螺合されるピボット軸受け１５のねじ込み量
を調整することによって、変位センサ３０の各コア３１
及び各コイル３２ａ、３２ｂの相互の特性調整を行うこ
とができ、調整後には、ピボット軸受け１５を緩み止め
剤で固着して、緩みを防止する。

【００２１】以上の構成からなる電子アクセルペダル装
置１は、コア３１がボビン３３の中心穴内に挿入された
状態で、リターンスプリング２、３の付勢力に抗してア
クセルペダル１０が踏み込まれると、コア３１がボビン
３３の中心穴の奥へ向かって挿入される。このとき、ア
クセルペダル１０の踏み込みとともにコア３１を支持す
るコア支持部材１３もアクセルペダル１０の揺動ととも
に回動し、ボビン３３に対する相対位置が変化するが、
コア３１はアクセルペダル１０の裏側で回動自在に変位
できるとともに、ボビン３３を固定している樹脂ケーシ
ング３５もフレーム２０の傾斜部２０Ｂに対して回動自
在に支持されているため、コア３１の挿入時には、コア
３１とボビン３３とがこじれなくコア３１及び樹脂ケー
シング３５がともにコア３１の挿入が円滑に行われる方
向にそれぞれ回動する。この結果、アクセルペダル１０
の揺動角度に応じた分だけコア３１がボビン３３の中心
穴内へ進入し、その変位を二次コイル３２ｂによって検
出することができる。

【００２２】アクセルペダル１０の踏み込み力が弱られ
ると、リターンスプリング２、３の付勢力によってアク
セルペダル１０が反踏み込み方向へ戻され、その変位が
検出される。

【００２３】以上のとおり、本発明によれば、アクセル
ペダル１０とこれを揺動支持するフレーム２０との間の
揺動軸２１の近傍に変位センサ３０を設けたため、アク
セルペダル装置全体の寸法が小さくできるとともに、ま
た、アクセルペダル１０の動きを伝達するロッドなどの
部品が省略できたため、アクセルペダル装置の重量を低
減し、軽量化を図ることができる。また、アクセルペダ
ル１０、フレーム２０、変位センサ３０が一体になって
いるため、車両への搭載時の取付け作業を簡略に行うこ
とができる。また、上記実施例では、変位センサ３０と
して２組のコア３１及びコイル３２を用いているため、
変位検出に異常が発生した場合に、容易に検出すること
ができる。

【００２４】図５に変形例を示す。上記実施例では、コ
ア３１がアクセルペダル１０の裏側に向かってほぼ直角
方向に突出し、ボビン３３の中心穴がフレーム２０の傾
斜部Ｂに向かって配置されたものを示したが、図５
（ａ）では、コア３１をアクセルペダル１０を揺動させ
る揺動軸２１側へ大きく振れることによりフレーム２０
の水平部２０Ａ方向を指向し、ボビン３３の中心穴はほ
ぼ鉛直方向に向かって配置されている。この図５（ａ）
の変形例では、アクセルペダル１０が同じ量踏み込まれ
た場合に、コア３１の変位量が上記実施例のものより大
きくなり、変位センサ３０におけるインダクタンスの変
化量が大きくなるため、アクセルペダル１０の踏み込み
の変化をより厳密に検出できる。

【００２５】図５（ｂ）のものでは、変位センサ３０の
ボビン３３及び各コイル３２ａ、３２ｂがフレーム２０
の傾斜部２０Ｂに対して回動せず固定されている。この
ため、ボビン３３の中心穴とコア３１との隙間を大きく
設けてあるが、ねじりばね（図示なし）を設けてコア３
１をボビン３３の中心穴内で常に一方の側へ押しつける
ことで、安定したインダクタンスの検出を行う。図５
（ｃ）のものでは、コア３１がフレーム２０側で回動自
在に支持され、各コイル３２ａ、３２ｂ、ボビン３３等
は、アクセルペダル１０側に支持されており、変位セン
サ３０の各部材が上記図５（ｂ）のものとは逆に配置さ
れている。また、この図５（ｃ）場合に、各コイル３２
ａ、３２ｂ、ボビン３３等を、アクセルペダル１０側で
回動自在に支持してもよい。

【００２６】上記実施例では、各ストッパー１１、２６
の間にコイルばねからなるリターンスプリング２、３を
配したが、揺動軸２１にフレーム２０からアクセルペダ
ル１０を引き離すためのねじりばねを配してもよい。上
記実施例では、ヒステリシス機構を開示していないが、
揺動軸２１の近傍にヒステリシス機構を組み込んでもよ
い。この場合でも、従来のように寸法が大きくなること
がない。上記実施例では、電磁誘導型の変位センサを利
用したが、回転検出センサなど他のセンサを用いてもよ
い。上記実施例では、電子アクセルペダル装置を示した
が、踏み込み操作の踏み込み量に応じて操作を行うもの
であれば、ミシンなど他の用途にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す電子アクセルペダル装置
の側面図である。

【図２】本発明の実施例を示す電子アクセルペダル装置
の正面図である。

【図３】実施例の電子アクセルペダル装置におけるコア
支持部材を示す図で、（ａ）はアクセルペダルに取り付
けられたコア支持部材およびコアの断面図、（ｂ）はコ
ア支持部材の平面図、（ｃ）はコア支持部材のピボット
軸受けの側面図である。

【図４】実施例の電子アクセルペダル装置における変位
センサを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面
図である。

【図５】本発明の他の変形例を示す略図で、（ａ）は変
位センサにおけるコア及びボビンの方向を垂直方向に変
更したもの、（ｂ）はボビン及び回路基板をフレームに
固定したもの、（ｃ）はアクセルペダル側にコイル等を
設け、フレーム側にコアを設けたものである。

【符号の説明】

１電子アクセルペダル装置（ペダル式操作器）１０アクセルペダル２０フレーム３０変位センサ（揺動量検出手段）３１コア（可動磁性体）３２ａ一次コイル３２ｂ二次コイル３４回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者脇田将見名古屋市緑区鳴海町字上汐田68番地中央発條株式会社内Ｆターム(参考） 3D037 EA01 EB01 EB02 EB04 EB05 EB16 EB25 3G065 CA00 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3J070 AA32 BA71 BA81 CA47 CC71 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の端部近傍で揺動支持され踏み込み
操作されるペダルと、該ペダルを反踏み込み方向に付勢して揺動支持するとと
もに、前記ペダルの揺動範囲を制限するフレームと、前記ペダルと前記フレームとの間の前記ペダルの揺動支
持部の近傍に配置され、前記フレームに対する前記ペダ
ルの相対揺動変位量を検出する揺動量検出手段とを具備
することを特徴とするペダル式操作器。
【請求項２】前記揺動量検出手段は、可動磁性体と該可動磁性体の変位を検出するコイルと
が、前記ペダルの裏側と前記フレームの前記ペダル側と
に相対的に配置された電磁誘導型変位センサであること
を特徴とする請求項１記載のペダル式操作器。
【請求項３】前記可動磁性体は、前記ペダルの裏側に
突出し、前記ペダルに対して少なくとも前記ペダルの揺
動方向に回動自在に支持されたことを特徴とする請求項
２に記載のペダル式操作器。
【請求項４】前記コイルは、前記フレームに備えられ
た回路基板に固定され、該回路基板は前記フレームに対
して前記ペダルの揺動方向に回動自在に支持されたこと
を特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載のペダル
式操作器。
【請求項５】前記可動磁性体及び前記コイルが、前記
ペダル又は前記フレームに対してそれぞれ回動自在に支
持され、前記ペダルの揺動変位に応じて相互に整合する
ように回動することを特徴とする請求項２から４のいず
れかに記載のペダル式操作器。
【請求項６】前記可動磁性体と前記コイルとが、前記
ペダルの揺動変位方向に対して並列に２系統設けられた
ことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のペ
ダル式操作器。
【請求項７】前記コイルが、前記可動磁性体に対して
同軸状に並列巻きされた一次コイル及び二次コイルとか
らなることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記
載のペダル式操作器。