JP2002114052A

JP2002114052A - リンクレスアクセル構造

Info

Publication number: JP2002114052A
Application number: JP2000308136A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Obiki; 一洋大引; Masami Ikegami; 正美池上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-16

Abstract

(57)【要約】【課題】一方の復帰力発生手段が破損した際のアクセ
ルペダルの戻り性能の低下を、復帰力発生手段の数を増
やすことなく防止する。【解決手段】二つのスプリングサポート３８、４０の
双方がそれぞれコイルばね３０、３２によって付勢され
ている場合のみヒステリシス発生ブロック４４がヒステ
リシスを発生するようになっており、一方のコイルばね
が破断した場合には、残ったコイルばねによって付勢さ
れた一方のスプリングサポートがペダル支持シャフト１
２を復帰方向へ付勢すると共に、ヒステリシス発生ブロ
ック４４が下方へ移動し、ヒステリシスを発生しなくな
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリンクレスアクセル
構造に係り、特に、自動車等の車両に搭載されるアクセ
ルペダルに適用されるリンクレスアクセル構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両に搭載されるリン
クレスアクセル構造においては、その一例が特開平１０
−２８７１４７号公報に記載されている。

【０００３】図７に示される如く、このリンクレスアク
セル構造では、ペダル支持シャフト７０の中間部に取り
付けられている回転軸７２は、ペダルケース７４の側板
７４Ａ、７４Ｂの貫通孔７６へ挿通されて軸支されてお
り、側板の間に配置されるカラー７８の外径部８０内に
は、復帰力発生手段としての小径復帰ばね８２が収容さ
れ、外径部８０の外方には、復帰力発生手段としての大
径復帰ばね８４が配置されている。また、小径復帰ばね
８２と大径復帰ばね８４は、端部８２Ａ、８４Ａが回転
軸を挟んで対称な位置でペダル支持シャフト１２に係止
されており、端部８２Ｂ、８４Ｂは、側板７４Ｂに回転
軸を挟んで対称に形成された係合孔８６、８８に係止さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリンクレスアクセル構造７０では、カラー７８と小
径復帰ばね８２又は大径復帰ばね８４とを干渉させるこ
とで、アクセルケーブルに代わるヒステリシスを発生さ
せ、アクセルペダルの操作性を向上させている。この結
果、カラー７８と干渉していない方の復帰ばねが切れた
場合には、ヒステリシスが残る。このため、残った一方
の復帰ばねではアクセルペダルの戻りが悪くなるという
不具合がある。また、これを改善するには、復帰ばねの
数を増やすことも考えられるがこの場合には、コスト及
び重量増加が発生する。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、一方の復帰力
発生手段が破損した際のアクセルペダルの戻り性能の低
下を、復帰力発生手段の数を増やすことなく防止するこ
とができるリンクレスアクセル構造を得ることが目的で
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
リンクレスアクセル構造は、アクセルペダルを復帰方向
へ付勢する二つの復帰力発生手段と、該二つの復帰力発
生手段の双方に付勢されることで、アクセルケーブルに
代わるヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段
と、を有し、前記二つの復帰力発生手段のうちの一つが
作用しなくなった場合に、前記二つの復帰力発生手段の
双方の付勢力が前記ヒステリシス発生手段に作用しなく
なることを特徴とする。

【０００７】従って、二つの復帰力発生手段のうちの一
つが作用しなくなった場合に、二つの復帰力発生手段の
双方の付勢力がヒステリシス発生手段に作用しなくな
る。この結果、ヒステリシス発生手段がヒステリシスを
発生しなくなるので、一方の復帰力発生手段でもアクセ
ルペダルの戻りが悪くなることがない。このため、一方
の復帰力発生手段が破損した際のアクセルペダルの戻り
性能の低下を、復帰力発生手段の数を増やすことなく防
止することができる。

【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
のリンクレスアクセル構造において、前記ヒステリシス
発生手段は、前記二つの復帰力発生手段にそれぞれ付勢
されるスプリングサポート部材と、該スプリングサポー
ト部材が前記二つの復帰力発生手段の双方に付勢された
場合のみヒステリシスを発生するヒステリシス発生部材
と、から成ることを特徴とする。

【０００９】従って、二つの復帰力発生手段のうちの一
つが作用しなくなった場合に、二つの復帰力発生手段の
うちの一方の付勢力がスプリングサポート部材に作用し
なくなる。この結果、ヒステリシス発生部材がヒステリ
シスを発生しなくなるので、一方の復帰力発生手段でも
アクセルペダルの戻りが悪くなることがない。このた
め、一方の復帰力発生手段が破損した際のアクセルペダ
ルの戻り性能の低下を、復帰力発生手段の数を増やすこ
となく防止することができる。

【００１０】請求項３記載の本発明は、請求項２に記載
のリンクレスアクセル構造において、前記スプリングサ
ポート部材は前記二つの復帰力発生手段にそれぞれ付勢
される二つのスプリングサポートから成り、該スプリン
グサポートとヒステリシス発生部材との当接面はテーパ
状となっており、前記二つの復帰力発生手段のうち一つ
が作用しなくなった場合には、前記当接面に沿って前記
スプリングサポートを移動させることで、前記ヒステリ
シス発生部材をヒステリシスを発生しない部位へ移動さ
せることを特徴とする。

【００１１】従って、二つの復帰力発生手段のうちの一
つが作用しなくなった場合に、二つの復帰力発生手段の
うちの一方の付勢力が一方のスプリングサポートに作用
しなくなる。この結果、スプリングサポートとヒステリ
シス発生部材とのテーパ状となった当接面に沿ってスプ
リングサポートが移動して、ヒステリシス発生部材をヒ
ステリシスを発生しない部位へ移動させる。このため、
ヒステリシスが発生しなくなるので、一方の復帰力発生
手段でもアクセルペダルの戻りが悪くなることがないの
で、一方の復帰力発生手段が破損した際のアクセルペダ
ルの戻り性能の低下を、復帰力発生手段の数を増やすこ
となく防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係るリンク
レスアクセル構造を図１〜図６に従って詳細に説明す
る。

【００１３】なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢
印ＵＰは車両上方方向を示す。

【００１４】図１に示される如く、本実施形態のリンク
レスアクセル構造を適用したリンクレスアクセルペダル
（以下「アクセルペダル」と言う）１０は、ペダル支持
シャフト１２の下端部にペダルパッド１４が取り付けら
れており、ペダル支持シャフト１２の長手方向に沿った
中間部は、回動中心となる回転軸１６に連結されてい
る。

【００１５】このため、乗員がペダルパッド１４を踏み
込むことによりペダル支持シャフト１２に踏力が加えら
れると、ペダル支持シャフト１２がペダルパッド１４と
一体で、回転軸１６を中心に図１の矢印Ａ方向へ回動す
るようになっている。このペダル支持シャフト１２の回
動は、乗員が踏力を解除することにより、後述するコイ
ルばねによって、踏み込み開始前の初期位置（図１の位
置）へ戻されるようになっている。なお、回転軸１６
は、ペダルケース２０の下部（図示省略）に取り付けら
れて支持されている。

【００１６】図２に示される如く、ペダルケース２０の
上部には、センサ２２が設けられており、このセンサ２
２からは、シャフト２４が突設されている。シャフト２
４の先端部には、レバー２６の一端が取り付けられてお
り、シャフト２４がレバー２６と一体に回転するように
なっている。

【００１７】レバー２６のシャフト２４と反対側の端部
には、ローラ２８が軸支されており、図示しない付勢手
段の付勢力（例えば、センサ２２内に設けられた付勢手
段の付勢力）によって、このローラ２８がペダル支持シ
ャフト１２から延設された延設部１２Ａに当接されてい
る。

【００１８】レバー２６は、ペダル支持シャフト１２の
回転軸１６回りの矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）の回動に
追従してシャフト２４と一体に回転するようになってお
り、センサ２２はこのシャフト２４の回転量に応じた電
気信号を出力するようになっている。また、車両に設け
られたエンジンでは、このセンサ２２から出力される電
気信号に応じてスロットルバルブが開かれる。

【００１９】ペダル支持シャフト１２の延設部１２Ａに
は、側面形状が上方に開口した略コ状に形成されたブラ
ケット２７が取り付けられており、このブラケット２７
の前端２７Ａにアイドルセンサ１８が対向されている。
このブラケット２７は、ペダル支持シャフト１２の延設
部１２Ａと一体に矢印Ａ方向へ回動し、ペダル支持シャ
フト１２の延設部１２Ａが所定位置まで回動することに
より、ペダルケース２０に取り付けられているストッパ
２９へ当接するようになっている。これによって、ペダ
ル支持シャフト１２の回転軸１６を中心にした回動範
囲、すなわちペダルパッド１４の踏み込み量（ペダルス
トローク）が決められている。

【００２０】また、後述する復帰ばねによってペダル支
持シャフト１２が初期位置へ戻されることにより、ブラ
ケット２７が、アイドルセンサ１８に当接する。これに
よって、アクセルペダル１０が戻され、エンジンがアイ
ドル状態に保たれる。

【００２１】図１に示される如く、ペダルケース２０の
紙面手前側部には、ペダル支持シャフト１２の上部１２
Ｂを復帰方向（矢印Ｂ方向）へ付勢する二つの復帰力発
生手段としてのコイルばね３０、３２が配設されてお
り、これらのコイルばね３０、３２の後方の端部３０
Ａ、３２Ａは、それぞれペダルケース２０の内側後部に
形成されたばね支持部３４、３６に支持されている。

【００２２】コイルばね３０、３２の前方の端部３０
Ｂ、３２Ｂは、ヒステリシス発生手段の一部を構成する
スプリングサポート部材としての二つのスプリングサポ
ート３８、４０にそれぞれ当接しており、これらのスプ
リングサポート３８、４０を前方（矢印Ｃ方向及び矢印
Ｄ方向）へ付勢している。

【００２３】図３に示される如く、スプリングサポート
３８、４０は上下に重ねて配置されている。また、上側
のスプリングサポート３８の前端上部は、前側下方から
後側上方へ向かう傾斜角θのテーパ面３８Ａとなってお
り、下側のスプリングサポート４０の前端下部は、前側
上方から後側下方へ向かう傾斜角θのテーパ面４０Ａと
なっている。

【００２４】一方、ペダル支持シャフト１２の上部１２
Ｂには、後方側から凹部４２が形成されている。この凹
部４２の大きさは、スプリングサポート３８、４０の一
方のみが入る大きさに設定されており、凹部４２の開口
部下側には、スプリングサポート４０のテーパ面４０Ａ
と摺動可能に当接するテーパ面４３が形成されている。

【００２５】ペダル支持シャフト１２の上部１２Ｂに
は、上方からヒステリシス発生手段を構成するヒステリ
シス発生部材としてのヒステリシス発生ブロック４４が
被されている。このヒステリシス発生ブロック４４は、
開口部を下方に向けたコ字状となっており、ペダル支持
シャフト１２の上部１２Ｂに対して上下方向（矢印Ｅ方
向及び矢印Ｇ方向）へ移動可能となっている。

【００２６】また、ヒステリシス発生ブロック４４の後
側下部には、スプリングサポート３８のテーパ面３８Ａ
と摺動可能に当接するテーパ面４５が形成されている。
従って、コイルばね３０、３２によって、スプリングサ
ポート３８、４０の双方がそれぞれ矢印Ｃ方向及び矢印
Ｄ方向へ付勢されている場合には、スプリングサポート
４０のテーパ面４０Ａとペダル支持シャフト１２のテー
パ面４３との当接部に反力Ｎ₁と摩擦力μＮ₁が発生する
と共に、スプリングサポート３８のテーパ面３８Ａとヒ
ステリシス発生ブロック４４のテーパ面４５との当接部
に反力Ｎ₁と摩擦力μＮ₁が発生するようになっている。

【００２７】このため、ヒステリシス発生ブロック４４
は上方（矢印Ｅ方向）へ移動し、図５（Ａ）に示される
如く、ヒステリシス発生ブロック４４の上面４４Ａが、
ペダルケース２０の上部内側に形成された摺動面４６に
当接するようになっている。

【００２８】また、発生ブロック４４の上面４４Ａと摺
動面４６とは、ペダル支持シャフト１２の回転半径に応
じた曲面に形成されており、ペダル支持シャフト１２が
回動すると、発生ブロック４４の上面４４Ａと摺動面４
６とが摺動しアクセルケーブルに代わるヒステリシスが
発生するようになっている。

【００２９】また、図５（Ｂ）に示される如く、一方の
コイルばね３０が破損した場合には、コイルばね３２に
付勢されたスプリングサポート４０がペダル支持シャフ
ト１２のテーパ面４３に沿って前方へ移動し、凹部４２
内に入り凹部４２の底部４２Ａに当接して、ペダル支持
シャフト１２を矢印Ｂ方向へ付勢すると共に、コイルば
ね３０に付勢されていたスプリングサポート３８がテー
パ面４５から外れ、ヒステリシス発生ブロック４４を上
方（矢印Ｅ方向）へ押圧しなくなるようになっている。
このため、ヒステリシス発生ブロック４４が下方（矢印
Ｇ方向）へ移動し、ヒステリシス発生ブロック４４の上
面４４Ａが、ペダルケース２０の上部内側に形成された
摺動面４６から離間するので、ヒステリシスは発生しな
くなる。

【００３０】また、図５（Ｃ）に示される如く、他方の
コイルばね３２が破断した場合には、コイルばね３０に
付勢されたスプリングサポート３８がヒステリシス発生
ブロック４４のテーパ面４５に沿って前方へ移動し、凹
部４２内に入り凹部４２の底部４２Ａに当接して、ペダ
ル支持シャフト１２を矢印Ｂ方向へ付勢すると共に、コ
イルばね３２に付勢されていたスプリングサポート４０
がテーパ面４３から外れ、ペダル支持シャフト１２のテ
ーパ面４３を押圧しなくなるようになっている。この結
果、スプリングサポート３８がヒステリシス発生ブロッ
ク４４を上方（矢印Ｅ方向）へ押圧しなくなるため、ヒ
ステリシス発生ブロック４４が下方（矢印Ｇ方向）へ移
動し、ヒステリシス発生ブロック４４の上面４４Ａが、
ペダルケース２０の上部内側に形成された摺動面４６か
ら離間するので、ヒステリシスは発生しなくなる。

【００３１】即ち、二つのスプリングサポート３８、４
０の双方がそれぞれコイルばね３０、３２によって付勢
されている場合のみヒステリシス発生ブロック４４がヒ
ステリシスを発生するようになっており、一方のコイル
ばねが破断した場合には、残ったコイルばねによって付
勢された一方のスプリングサポートがペダル支持シャフ
ト１２を復帰方向（矢印Ｂ方向）へ付勢すると共に、ヒ
ステリシス発生ブロック４４が下方（矢印Ｇ方向）へ移
動し、ヒステリシスを発生しなくなるようになってい
る。

【００３２】なお、ペダルケース２０の前方内側部に
は、ストッパ５０が突出形成されており、ペダル支持シ
ャフト１２が初期位置へ戻された時に、ペダル支持シャ
フト１２とストッパ５０とが当接するようになってい
る。

【００３３】次に本実施形態の作用を説明する。

【００３４】本実施形態では、図３に示される通常使用
状態、即ち、コイルばね３０、３２が２本存在する場合
には、二つのスプリングサポート３８、４０が当接面４
５、４３と接する角度をθ、コイルばね３０、３２の付
勢力をＦ、スプリングサポート３８、４０が当接面４
５、４３から受ける反力と摩擦力をＮ₁，μＮ₁とする
と、この時以下の力のつり合い式が成立する。

【００３５】

【数１】従って、ヒステリシス発生ブロック４４が、ペダルケー
ス２０の上部内側に形成された摺動面４６及びペダル支
持シャフト１２から受ける反力をＮ₂，Ｎ₃とすると

【数２】が成り立つ。

【００３６】また、現在理想的といわれているアクセル
ペダルの踏力線図は図６に示される線図となっており、
アクセルペダルの踏力がこの線図に乗るためには、前記
各パラメータを以下の値にすれば良い。

【００３７】２Ｆ＝１５ μＮ₂＝５式（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にこれらを代入してやれば、
Ｎ₁，Ｎ₃，θの連立方程式となるので、これを解けば、
上記線図を特性とするアクセルを設計できる。

【００３８】例えば、μ＝０．５の材質で設計する場合
には、式（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各式は、

【数３】であるから、これを解けば、θ＝１０．３°、Ｎ₁＝１
１．２Ｎ、Ｎ₃＝８．５Ｎとなる。

【００３９】一方、この逆で、ヒステリシスを１０Ｎ以
上発生させたい場合は、材質μと角度θを調整する事に
よりヒステリシスヒスを任意に設定できる。

【００４０】次に、図４に示される如く、コイルばね３
０、３２の１本が破損した場合（ここでは、コイルばね
３２が破断したとする）には、スプリングサポート３８
のテーパ面３８Ａとヒステリシス発生ブロック４４のテ
ーパ面４５との間ですべりが発生するので、垂直応力、
摩擦力をＮ₄，μＮ₄とする。また、スプリングサポート
３８、４０が当接面４５、４３から受ける反力をＮ₅，
Ｎ₆とすると、この時、スプリングサポート３８、４０
のそれぞれには前方（紙面左方）及び下方には以下の力
が加わっていることになる。

【００４１】

【数４】もし、この状態でつり合いがとれていると仮定すると、
式（Ｄ）＝（Ｅ）＝（Ｆ）＝（Ｇ）＝０であるが、これ
はあり得ない。

【００４２】従って、つり合いはとれておらず、図５
（Ｃ）に示される如く、スプリングサポート３８は前方
へ押し出され凹部４２内に入り、スプリングサポート４
０は後方へ押し出される。

【００４３】なぜなら、式（Ｄ）＝（Ｅ）＝（Ｆ）＝
（Ｇ）＝０とすると、式（Ｅ）＝（Ｇ）＝０より、Ｎ₅
＝Ｎ₆

【数５】式（Ｈ），（Ｉ），（Ｊ）をＦ，Ｎ₄、Ｎ₅について解く
と（θ≠０）Ｆ＝Ｎ₄＝Ｎ₅＝０となり、これはありえない。

【００４４】このように、コイルばね３０、３２のうち
の一本が破断した場合には、ヒステリシスが発生しなく
なる。この結果、残ったコイルばねの付勢力によって、
ペダル支持シャフト１２を確実に元の位置に戻すことが
できる。

【００４５】従って、本実施形態では、一方のコイルば
ねが破損した際のアクセルペダルの戻り性能の低下を、
コイルばねの数を増やすことなく防止することができ
る。

【００４６】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本実施形態では復帰力発生手段をコイル
ばね３０、３２で構成したが、復帰力発生手段はコイル
ばね３０、３２に限定されず、ゴム等の他の弾性体を使
用しても良い。また、本実施形態ではスプリングサポー
ト部材を二つの復帰力発生手段としてのスプリングサポ
ート３８、４０で構成したが、スプリングサポート部材
の構成は本実施形態に限定されず、例えばスプリングサ
ポートを一つにする等の他の構成としても良い。

【００４７】

【発明の効果】請求項１記載の本発明のリンクレスアク
セル構造は、アクセルペダルを復帰方向へ付勢する二つ
の復帰力発生手段と、二つの復帰力発生手段の双方に付
勢されることで、アクセルケーブルに代わるヒステリシ
スを発生するヒステリシス発生手段と、を有し、二つの
復帰力発生手段のうちの一つが作用しなくなった場合
に、二つの復帰力発生手段の双方の付勢力がヒステリシ
ス発生手段に作用しなくなるため、一方の復帰力発生手
段が破損した際のアクセルペダルの戻り性能の低下を、
復帰力発生手段の数を増やすことなく防止することがで
きるという優れた効果を有する。

【００４８】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
のリンクレスアクセル構造において、ヒステリシス発生
手段は、二つの復帰力発生手段にそれぞれ付勢されるス
プリングサポート部材と、スプリングサポート部材が二
つの復帰力発生手段の双方に付勢された場合のみヒステ
リシスを発生するヒステリシス発生部材と、から成るた
め、一方の復帰力発生手段が破損した際のアクセルペダ
ルの戻り性能の低下を、復帰力発生手段の数を増やすこ
となく防止することができるという優れた効果を有す
る。

【００４９】請求項３記載の本発明は、請求項２に記載
のリンクレスアクセル構造において、スプリングサポー
ト部材は二つの復帰力発生手段にそれぞれ付勢される二
つのスプリングサポートから成り、スプリングサポート
とヒステリシス発生部材との当接面はテーパ状となって
おり、二つの復帰力発生手段のうち一つが作用しなくな
った場合には、当接面に沿ってスプリングサポートを移
動させることで、ヒステリシス発生部材をヒステリシス
を発生しない部位へ移動させるため、一方の復帰力発生
手段が破損した際のアクセルペダルの戻り性能の低下
を、復帰力発生手段の数を増やすことなく防止すること
ができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るリンクレスアクセル
構造を示す一部を断面とした斜視図ある。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るリンクレスアクセル
構造の作用説明である。

【図４】本発明の一実施形態に係るリンクレスアクセル
構造の作用説明である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態に係るリ
ンクレスアクセル構造の作用説明である。

【図６】理想的といわれているアクセルペダルの踏力線
図である。

【図７】従来技術のリンクレスアクセル構造を示す分解
斜視図である。

【符号の説明】

１０リンクレスアクセルペダル１２ペダル支持シャフト１４ペダルパッド２０ペダルケース３０コイルばね（復帰力発生手段）３２コイルばね（復帰力発生手段）３８スプリングサポート（ヒステリシス発生手段、
スプリングサポート部材）３８Ａスプリングサポートのテーパ面４０スプリングサポート（ヒステリシス発生手段、
スプリングサポート部材）４０Ａスプリングサポートのテーパ面４２ペダル支持シャフトの凹部４３ペダル支持シャフトのテーパ面４４ヒステリシス発生ブロック（ヒステリシス発生
手段、ヒステリシス発生部材）４５ヒステリシス発生ブロックのテーパ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセルペダルを復帰方向へ付勢する二
つの復帰力発生手段と、該二つの復帰力発生手段の双方に付勢されることで、ア
クセルケーブルに代わるヒステリシスを発生するヒステ
リシス発生手段と、を有し、前記二つの復帰力発生手段のうちの一つが作用しなくな
った場合に、前記二つの復帰力発生手段の双方の付勢力
が前記ヒステリシス発生手段に作用しなくなることを特
徴とするリンクレスアクセル構造。
【請求項２】前記ヒステリシス発生手段は、前記二つ
の復帰力発生手段にそれぞれ付勢されるスプリングサポ
ート部材と、該スプリングサポート部材が前記二つの復
帰力発生手段の双方に付勢された場合のみヒステリシス
を発生するヒステリシス発生部材と、から成ることを特
徴とする請求項１に記載のリンクレスアクセル構造。
【請求項３】前記スプリングサポート部材は前記二つ
の復帰力発生手段にそれぞれ付勢される二つのスプリン
グサポートから成り、該スプリングサポートと前記ヒス
テリシス発生部材との当接面はテーパ状となっており、
前記二つの復帰力発生手段のうち一つが作用しなくなっ
た場合には、前記当接面に沿って前記スプリングサポー
トを移動させることで、前記ヒステリシス発生部材をヒ
ステリシスを発生しない部位へ移動させることを特徴と
する請求項２に記載のリンクレスアクセル構造。