JP2001303985A - 電子制御スロットル用アクセルペダルのヒステリシス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アクセルペダル踏込み時の操作感を機械式スロ
ットル方式のアクセルペダル特性と同等にする。 【解決手段】アクセルペダルを踏み込んで、ペダルレバ
ーを回動させると、ペダルレバーに対設するヒステリシ
ス発生装置７Ａのプッシュロッド８がリターンスプリン
グ１１の付勢力に抗して後退すると共にプッシュロッド
８に形成したテーパ溝部１２上を相対移動するボール１
３がスプリング１５の付勢力に抗して後退する。その結
果、プッシュロッド８にはリターンスプリング１１とボ
ール１３とを後退させるため、スラスト荷重が負荷とし
て加えられることになる。この負荷特性をテーパ溝部１
２の傾斜角、及びテーパ溝部１２の傾斜面を細分化して
段階的に傾斜させる等することで、機械式スロットル方
式のアクセルペダル特性と同等の操作感を得ることがで
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、アクセルペダルを
踏み込む際に負荷特性を付与して適度な操作感が得られ
るようにした電子制御スロットル用アクセルペダルのヒ
ステリシス発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スロットル弁をスロットルアクチ
ュエータにより電子的に制御する、いわゆる電子制御ス
ロットル方式のエンジンでは、アクセルペダルとスロッ
トル弁とが機械的に連設されておらず、アクセルペダル
開度は、アクセルペダルに連設するアクセルポジション
センサにより検出している。

【０００３】従って、電子制御スロットル方式で採用す
るアクセルペダルでは、機械式スロットル方式のような
スロットルケーブルにてスロットルリンクを作動させる
際に生じるケーブルフリクション、スロットルフリクシ
ョンによる操作感が無いため、運転者に違和感を与えて
しまうことがある。

【０００４】そのため、電子制御スロットル方式のアク
セルペダルの操作感を、機械式スロットル方式と同等の
フィーリングとするため、スロットルペダルの操作力に
所定のヒステリシス特性を付与するヒステリシス発生装
置が種々提案されている。

【０００５】例えば特開平９−２０７６０６号公報に
は、アクセルペダルとアクセルポジションセンサとをリ
ンク機構を介して連設すると共に、その中途にヒステリ
シス付加手段を介装し、このヒステリシス付加手段によ
り、アクセルペダル踏込み時に所定の操作感が得られる
ようにした技術が開示されている。

【０００６】又、特開平１１−１０５５７７号公報に
は、アクセルポジションセンサに捻りコイルばねと、ア
クセルペダルを踏み込んだ際に捻りコイルばねの捻りト
ルクの反力により摺動抵抗を発生する筒状樹脂部材とを
内蔵し、アクセルペダル踏込み時に捻りコイルばねの戻
りトルクの反力により筒状樹脂部材が本体側に押しつけ
られて摺動抵抗が発生し、この摺動抵抗により適度な操
作感を得ることができるようにした技術が開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平９−２
０７６０６号公報に開示されている技術では、アクセル
ペダルとスロットルポジションセンサとを連設するリン
ク機構にヒステリシス付加手段を介装するようにしてい
るため、構造が複雑で、大型化してしまう不都合があ
り、又アクセルペダル踏込み時の負荷特性を適宜選択す
ることができない。

【０００８】その点、特開平１１−１０５５７７号公報
に開示されている技術は、構成部品が少なく、構造が簡
単であるが、捻りコイルばねの捻りトルクによりヒステ
リシスを発生させるようにしているため、上述と同様、
アクセルペダル踏込み時の負荷特性を細かく設定するこ
とができない。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造
で、アクセルペダル踏込み時の負荷特性を細かく設定す
ることの可能な電子制御スロットル用アクセルペダルの
ヒステリシス発生装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による第１の電子制御スロットル用アクセルペダ
ルのヒステリシス発生装置は、ペダルレバーの踏込み方
向に連動して動作する動作部材を設けた本体部をレバー
固定部に着脱自在に固設したことを特徴とする。

【００１１】第２の電子制御スロットル用アクセルペダ
ルのヒステリシス発生装置は、第１の電子制御スロット
ル用アクセルペダルのヒステリシス発生装置において、
上記動作部材がプッシュロッドであり、上記プッシュロ
ッドが上記本体部に進退自在に支持されていると共に、
上記プッシュロッドの先端がペダルレバーの踏込み方向
に対設されており、上記プッシュロッドには、該プッシ
ュロッドの中途から先端に向かって所定仰角を有するテ
ーパ溝部が形成され、上記プッシュロッドの軸方向に略
直交する方向には上記テーパ溝部に接触する接触部材
が、その背面を付勢手段により付勢された状態で配設さ
れていることを特徴とする。

【００１２】第３の電子制御スロットル用アクセルペダ
ルのヒステリシス発生装置は、第１の電子制御スロット
ル用アクセルペダルのヒステリシス発生装置において、
上記テーパ溝部は、少なくとも１つの傾斜面と上記プッ
シュロッドの軸方向に略平行な面とで構成されているこ
とを特徴とする。

【００１３】第４の電子制御スロットル用アクセルペダ
ルのヒステリシス発生装置は、第１〜第３の何れかの電
子制御スロットル用アクセルペダルのヒステリシス発生
装置において、上記プッシュロッドが上記本体部に対
し、回転規制部を介して回転方向が規制された状態で進
退自在に保持されていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施
の形態を示す。ここで、図１は電子制御スロットル用ア
クセルペダルの側面図、図２はヒステリシス発生装置の
分解斜視図、図３は他の態様によるヒステリシス発生装
置の分解斜視図、図４はヒステリシス発生装置を状態別
に示す縦断面図である。尚、図７に本実施の形態による
ヒステリシス特性を実線で示す。

【００１５】同図の符号１は電子制御スロットル用アク
セルペダルユニットで、２はアクセルペダルユニット１
の、レバー固定部の一例である固定用ブラケットであ
り、その背面が図示しない車体のトーボードに固設され
る。この固定用ブラケット２に対し、Ｌ字形に曲げ形成
されたペダルレバー３の中途が、レバーピン４を介して
枢支されており、又このペダルレバー３の下端にアクセ
ルペダル３ａが固設されている。

【００１６】このペダルレバー３の上部に、図示しない
アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）が連設されてお
り、このＡＰＳで検出したアクセルペダル３ａの踏込み
量が、図示しない制御装置へ出力される。尚、本実施の
形態で採用するペダルレバー３は機械式スロットルに対
しても共用可能なように、その上端に、機械式スロット
ルのアクセルケーブル５の端部を掛止することの可能な
フック部が予め形成されている。

【００１７】又、固定用ブラケット２の、レバーピン４
を挟む上下に、ペダルレバー３の回動角を規制する解放
側ストッパ６ａと踏込み限界側ストッパ６ｂとが設けら
れており、通常は、図示しないアクセルリターンスプリ
ングの付勢力により、図１に実線で示すように、ペダル
レバー３が解放側ストッパ６ａに当接されている。

【００１８】又、ペダルレバー３上部の踏込み限界回動
方向（図１の反時計回り方向）に、ヒステリシス発生装
置７Ａに設けられている動作部材の一例であるプッシュ
ロッド８の先端が当接されている。プッシュロッド８
は、図２に示すように、ケース本体９に形成した挿通孔
９ａに保持された状態で進退自在に挿通されており、こ
のケース本体９が、その基端を固定用ブラケット２に固
設すると共に、ペダルレバー３の一側を横切って前方へ
延出するケースブラケット１０の先端に固設されてい
る。

【００１９】図４に示すように、ケース本体９内にはリ
ターンスプリング１１が収容されており、プッシュロッ
ド８は、その後端をリターンスプリング１１に押圧され
て、突出方向へ付勢されている。この場合、プッシュロ
ッド８の基部に形成されたフランジ８ａが、ケース本体
９内に形成された段部９ｂに掛止された位置が、突出限
界となる（図４(a)参照）。

【００２０】プッシュロッド８には、その中途にテーパ
溝部１２が形成されている。このテーパ溝部１２は、プ
ッシュロッド８の中途に形成された下部フラット面１２
ａと、この下部フラット面１２ａから先端方向へ所定の
仰角で傾斜されている傾斜面１２ｂとを有している。

【００２１】又、このテーパ溝部１２に、接触部材の一
例であるボール１３が当接されている。このボール１３
は、カップ１４を介して、ケース本体９に収容されてい
る付勢手段の一例であるスプリング１５の付勢力により
テーパ溝部１２に押接されている。

【００２２】プッシュロッド８が突出限界位置にあると
き、ボール１３は、図４（ａ）に示すように、テーパ溝
部１２のフラット面１２ａに横設されている。

【００２３】次に、上記構成による本実施の形態の作用
について説明する。先ず、アクセルペダル３ａを踏み込
むと、ペダルレバー３が、図１の反時計回り方向へ回動
し、このペダルレバー３の上部に、その先端を当接する
ヒステリシス発生装置７Ａのプッシュロッド８が、ペダ
ルレバー３に押圧されて後退する。

【００２４】プッシュロッド８が後退すると、このプッ
シュロッド８に形成されているテーパ溝部１２がボール
１３上を移動し、区間Ａのフラット面１２ａを通過し
て、区間Ｂの傾斜面１２ｂに差し掛かると、この傾斜面
１２ｂによりボール１３を上方へ押圧する。

【００２５】このボール１３はカップ１４に保持されて
径方向への移動のみが許容されているため、このボール
１３がスプリング１５の付勢力に抗して後退動作し、そ
のときのスプリング１５を圧縮する荷重が、プッシュロ
ッド８に対しスラスト荷重として作用し、このスラスト
荷重がペダルレバー３を介してアクセルペダル３ａに負
荷として伝達される。

【００２６】このときのプッシュロッド８のストローク
とアクセルペダル３ａに印加する踏力（＝負荷）との関
係を、図７の実線で示すヒステリシス特性図に基づいて
説明する。尚、アクセルリターンスプリングの付勢力は
無視するものとする。

【００２７】プッシュロッド８のストロークの区間Ａ
は、ボール１３がテーパ溝部１２の下部フラット面１２
ａを相対移動している区間であるため、リターンスプリ
ング１１の付勢力に対抗する比較的軽い踏力でアクセル
ペダル３ａが踏み込まれ、続いて区間Ｂ、すなわち、傾
斜面１２ｂ上をボール１３が通過する際には、踏力が、
二点鎖線で示すリターンスプリング１１の付勢力に、ボ
ール１３をスプリング１５の付勢力に抗して後退させる
に必要なスラスト荷重が加算される分だけ、重くなる。

【００２８】一方、アクセルペダル３ａの踏込みを止め
て、足を戻すと、リターンスプリング１１の弾撥力によ
り、プッシュロッド８を突出させてペダルレバー３を押
し戻そうとするが、プッシュロッド８とケース本体９の
挿通孔９ａとの間の摺動抵抗により、プッシュロッド８
の突出動作に一瞬遅れが生じ、これがヒステリシス幅ｈ
となる。

【００２９】このように、本実施の形態によるヒステリ
シス発生装置７Ａを用いることで、電子制御スロットル
用アクセルペダルユニット１に設けられているアクセル
ペダル３ａを踏み込む際に、このアクセルペダル３ａに
適度な負荷を付与することができるため、機械式スロッ
トル方式で使用されているアクセルペダルと同等の操作
感を得ることができる。

【００３０】このヒステリシス発生装置７Ａは電子制御
スロットル用アクセルペダルユニット１に外付けされて
いるため、簡単に取り外し、或いは交換することができ
るので、取扱性が良い。

【００３１】なお、この場合、図３に示すヒステリシス
発生装置７Ｂのように、プッシュロッド８をケース本体
９に穿設した挿通孔９ａに対し回転方向が規制された状
態で、進退自在に挿通するようにしても良い。

【００３２】すなわち、ケース本体９の挿通孔９ａに、
一対のガイド溝９ｃを互いに対抗させた状態で形成し、
プッシュロッド８の外周に、ガイド溝９ｃに挿通される
リブ８ｂを形成し、このガイド溝９ｃとリブ８ｂとで回
転規制部を構成し、これによりプッシュロッド８は、リ
ブ８ｂと、これをガイドするガイド溝９ｃとで、回動が
規制された状態で進退動作されることになる。

【００３３】その結果、回転方向の姿勢を安定させた状
態で進退動作させることができ、不要な引っかかり等が
発生し難くなり、耐久性が向上する。

【００３４】又、図５に本発明の第２実施の形態による
ヒステリシス発生装置の縦断面図を示す。本実施の形態
によるヒステリシス発生装置７Ｃでは、プッシュロッド
８に形成されているテーパ溝部１２の傾斜面１２ｂを、
実際の機械式スロットル方式のアクセルペダルの負荷特
性に合わせて形成するようにしたものである。

【００３５】具体的には、傾斜面１２ｂを、フラット面
１２ａに連続する区間Ｃを急斜面１２ｃと、この急斜面
１２ｃに連続する区間Ｄを緩斜面１２ｄとしたもので、
これにより、アクセルペダル３ａを踏み込んで、区間Ｃ
に達すると、図７に破線で示すように、急傾斜面１２ｃ
によりボール１３を後退動作させなければならない分、
プッシュロッド８に対するスラスト荷重が増加し、アク
セルペダル３ａの踏力が重くなる。

【００３６】そして、区間Ｄに達すると、ボール１３を
緩斜面１２ｄにより後退動作させるようになるため、プ
ッシュロッド８に対するスラスト荷重も減少するので、
その分、アクセルペダル３ａの踏力も軽くなる。

【００３７】このように、本実施の形態では傾斜面１２
ａの傾斜角を変化させることで、アクセルペダル３ａを
踏み込む際の操作感を、実際の機械式スロットル方式の
アクセルペダルの負荷特性により近づけることができ
る。

【００３８】又、テーパ溝部１２の各区間の傾斜角、及
び区間をより細分化することで、運転者の好みに合った
操作感を、簡単に設定することができる。

【００３９】又、図６に本発明の第３実施の形態による
プッシュロッドの要部断面図を示す。本実施の形態で
は、傾斜面１２ａの中途に突起部１２ｅを形成したもの
で、これにより、図７に示すハッチング領域のように、
ボール１３が突起部１２ｅを通過させる際のプッシュロ
ッド８に作用するスラスト荷重により、踏力が一瞬増加
するため、あたかもキックダウンスイッチをＯＮさせた
ようなクリック感を得ることができる。

【００４０】又、図８、図９に本発明の第４実施の形態
を示す。ここで、図８はヒステリシス発生装置の縦断面
図、図９は図８のIX-IX断面図である。

【００４１】本実施の形態によるヒステリシス発生装置
７Ｄでは、プッシュロッド８を挿通支持するケース本体
９の挿通孔９ａに、少なくとも内周面にフッ素樹脂をコ
ーティングした低摩擦係数部材からなるブッシュ１６を
嵌合させ、このブッシュ１６を介してプッシュロッド８
を挿通支持すると共に、このプッシュロッド８の先端に
ローラ１７を設け、このローラ１７を介してプッシュロ
ッド８をペダルレバー３に当接させたものである。

【００４２】本実施の形態によれば、ペダルレバー３か
らの押圧力がローラ１７を介してプッシュロッド８に伝
達され、更に、このプッシュロッド８が低摩擦係数部材
で形成したブッシュ１６に支持された状態で動作するた
め、プッシュロッド８の摺動抵抗が低減され、スムーズ
に動作させることができる。

【００４３】尚、本実施の形態によるヒステリシス発生
装置７Ｄにおいても、上述した各実施の形態に示されて
いるテーパ溝部をプッシュロッド８に形成し、更に、こ
のテーパ溝部上を相対摺動するボール、このボールを押
圧するスプリング等を、ケース本体９側に設けるように
しても良い。

【００４４】又、図１０、図１１に本発明の第５実施の
形態を示す。ここで、図１０はヒステリシス発生装置の
一部断面正面図、図１１は図１０のXI-XI断面図であ
る。

【００４５】本実施の形態によるヒステリシス発生装置
７Ｅでは、ケース本体２１をペダルレバー３の揺動方向
に沿った面に平行に配設した状態で、固定用ブラケット
２（図１参照）に固設したものである。

【００４６】このケース本体２１には、その表面に装着
されたカバー２２によりヒステリシス室２２ａが形成さ
れており、このヒステリシス室２２ａの下部に、ペダル
レバー３を支持するレバーピン４が挿通されている。

【００４７】ヒステリシス室２２ａには、動作部材の一
例である回動アーム２３が収容されており、この回動ア
ーム２３の下部がレバーピン４に枢支されている。図１
１に示すように、この回動アーム２３の両面の少なくと
も一方が、ケース本体２１の表面とカバー２２の内面と
の少なくとも一方に摺接されており、回動アーム２３が
ヒステリシス室２２ａ内を回動する際の摺動抵抗が、ヒ
ステリシス幅ｈ（図７参照）となる。

【００４８】又、この回動アーム２３の上部背面にピン
２４が突設されており、このピン２４が、ケース本体２
１に穿設された窓部２１ａを貫通して、ペダルレバー３
の前面に当接されている。この回動アーム２３はリター
ンスプリング２５により、図１０の時計回り方向へ常時
付勢されており、又、図１０に示す回動アーム２３の右
肩部分にテーパ溝部１２が形成されている。

【００４９】ペダルレバー３が一点鎖線で示す解放位置
にあるとき、回動アーム２３はリターンスプリング２５
の付勢力を受けて、ほぼ立設した状態にあり、このとき
テーパ溝部１２のフラット面１２ａにボール１３が当接
されている。このボール１３は、カップ１４を介して、
カバー２２に収容されているスプリング１５の付勢力に
よりテーパ溝部１２に押接されている。

【００５０】アクセルペダルを踏み込むとペダルレバー
３が、図１１の一点鎖線で示す解放位置から、二点鎖線
で示す踏込み限界位置方向へ回動し、ペダルレバー３の
上部に当接されているピン２４を介して、ケース本体９
に形成されたヒステリシス室２２ａに収納されている回
動アーム２３を同方向へ押圧し、この回動アーム２３が
リターンスプリング２５の付勢力に抗して回動する。

【００５１】回動アーム２３とペダルレバー３とはレバ
ーピン４を中心に回動するため、回動中心が同一とな
り、ペダルレバー３とピン２４との接触位置が移動する
ことが無く、この両者間の位置ずれによる異音が発生し
ない。又、位置ずれしないため、そのときの摺動抵抗も
発生せず、良好な操作感を得ることができる。

【００５２】そして、回動アーム２３が回動すると、ボ
ール１３がテーパ溝部１２上を相対移動し、第１実施の
形態と同様の負荷が、ペダルレバー３に印加される。

【００５３】又、アクセルペダルの踏込みを止めて、踏
力を弱めると、リターンスプリング２５の弾撥力によ
り、回動アーム２３を、図１１の時計回り方向へ回動さ
せて、ペダルレバー３を解放方向へ戻そうとするが、回
動アーム２３とケース本体２１の表面及びカバー２２の
内面との間の摺動抵抗により、回動アーム２３の動作に
一瞬遅れが生じ、これがヒステリシス幅ｈ（図７参照）
となる。

【００５４】このように、本実施の形態によれば、ヒス
テリシス発生装置７Ｅを、ペダルレバー３の揺動方向に
沿った面に平行に配設したので、上述した各実施の形態
のように、ヒステリシス発生装置が操作者のつま先側へ
突出することが無く、足元のスペースを確保することが
できる。

【００５５】又、回動アーム２３とペダルレバー３と
が、同一のレバーピン４に支持されているため、この両
者の回動中心が同一となり、ペダルレバー３に対して回
動アーム２３に突設されているピン２４の接触位置が固
定されるので、この接触位置の移動による異音、或いは
不自然な抵抗が発生せず、良好な操作感を得ることがで
きる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ペダルレ
バーの踏込み方向に連動して動作する動作部材を設けた
本体部をレバー固定部に着脱自在に固設したので、この
動作部材の摺動抵抗により、電子制御スロットル用アク
セルペダルに対してヒステリシスを発生させることがで
き、良好な操作フィーリングを得ることができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、上記動作部
材をプッシュロッドとし、このプッシュロッドを本体部
に進退自在に支持すると共に、このプッシュロッドの先
端をペダルレバーの踏込み方向に対設し、更に、このプ
ッシュロッドにテーパ溝部を形成し、このテーパ溝部
に、その背面を付勢手段により付勢された接触部材を当
接したので、この接触部材がテーパ溝部をプッシュロッ
ドの後退動作により相対摺動する際の負荷が、プッシュ
ロッドにスラスト荷重として作用するため、テーパ溝部
の傾斜角を任意に設定することで、機械スロットル方式
と同等の操作フィーリングを得ることができる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、テーパ溝部
を、少なくとも１つの傾斜面とプッシュロッドの軸方向
に略平行な面とで構成したので、ペダルレバーの踏込み
量に応じて、プッシュロッドから受けるスラスト荷重が
可変されるため、操作者の好みにあった操作感を得るこ
とができる。

【００５９】請求項４記載の発明によれば、プッシュロ
ッドを本体部に対し、回転規制部を介して回転方向が規
制された状態で進退自在に保持するようしたので、プッ
シュロッドは回転方向の姿勢が安定した状態で進退動作
されるため、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態による電子制御スロットル用ア
クセルペダルユニットの側面図

【図２】同、ヒステリシス発生装置の分解斜視図

【図３】同、他の態様によるヒステリシス発生装置の分
解斜視図

【図４】同、ヒステリシス発生装置を状態別に示す縦断
面図

【図５】第２実施の形態によるヒステリシス発生装置の
縦断面図

【図６】第３実施の形態によるプッシュロッドの要部断
面図

【図７】ヒステリシス特性の説明図

【図８】第４実施の形態によるヒステリシス発生装置の
縦断面図

【図９】同、図８のIX-IX断面図

【図１０】第５実施の形態によるヒステリシス発生装置
の一部断面正面図

【図１１】同、図１０のXI-XI断面図

【符号の説明】

２ 固定用ブラケット（レバー固定部） ３ ペダルレバー ７Ａ〜７Ｅ ヒステリシス発生装置 ８ プッシュロッド（動作部材） ９，２１ ケース本体（本体部） ８ｂ，９ｃ 回動規制部 １２ａ フラット面 １２ｂ 傾斜面 １３ ボール（接触部材） １５ スプリング（付勢手段） ２３ 回動アーム（動作部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペダルレバーの踏込み方向に連動して動作
   する動作部材を設けた本体部をレバー固定部に着脱自在
   に固設したことを特徴とする電子制御スロットル用アク
   セルペダルのヒステリシス発生装置。
2. 【請求項２】上記動作部材がプッシュロッドであり、上
   記プッシュロッドが上記本体部に進退自在に支持されて
   いると共に、上記プッシュロッドの先端がペダルレバー
   の踏込み方向に対設されており、 上記プッシュロッドには、該プッシュロッドの中途から
   先端に向かって所定仰角を有するテーパ溝部が形成さ
   れ、 上記プッシュロッドの軸方向に略直交する方向には上記
   テーパ溝部に接触する接触部材が、その背面を付勢手段
   により付勢された状態で配設されていることを特徴とす
   る請求項１記載の電子制御スロットル用アクセルペダル
   のヒステリシス発生装置。
3. 【請求項３】上記テーパ溝部は、少なくとも１つの傾斜
   面と上記プッシュロッドの軸方向に略平行な面とで構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の電子制御ス
   ロットル用アクセルペダルのヒステリシス発生装置。
4. 【請求項４】上記プッシュロッドが上記本体部に対し、
   回転規制部を介して回転方向が規制された状態で進退自
   在に保持されていることを特徴とする請求項１〜３の何
   れかに記載の電子制御スロットル用アクセルペダルのヒ
   ステリシス発生装置。