JP2004155373A - アクセルペダル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクセルペダル装置に静電気が流れた場合に、位置センサ等の破損を防止できるようにする。
【解決手段】アクセルペダル35を有する導電性のペダルアーム30、ペダルアーム30を揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体10,20、ペダルアーム30を休止位置に戻すリターンスプリング40、ペダルアーム30の角度位置を検出する磁気式センサ60を備え、本体10には、外部から流れ込んできた電気を車体に導くべく、ペダルアーム30、リターンスプリング40、導電配線70等からなるアース経路を設けた。これにより、運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込むと、アース経路を伝わって車体に流れ、センサその他の電子部品等の破損を防止できる。
【選択図】 図2
【解決手段】アクセルペダル35を有する導電性のペダルアーム30、ペダルアーム30を揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体10,20、ペダルアーム30を休止位置に戻すリターンスプリング40、ペダルアーム30の角度位置を検出する磁気式センサ60を備え、本体10には、外部から流れ込んできた電気を車体に導くべく、ペダルアーム30、リターンスプリング40、導電配線70等からなるアース経路を設けた。これにより、運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込むと、アース経路を伝わって車体に流れ、センサその他の電子部品等の破損を防止できる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブバイワイヤシステムを採用した車両等に適用されるアクセルペダル装置に関し、特にアクセルペダルの踏み込み量を検出する位置センサを備えたアクセルペダル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等に搭載されるエンジンを制御する電子制御スロットルシステム(ドライブバイワイヤシステム)に適用されるアクセルペダル装置には、アクセルペダルの踏み込み量を検出する位置センサが一体的に設けられており、この位置センサが検出した信号に基づいて、エンジンの出力制御を行なうようになっている。
【0003】
例えば、従来のアクセルペダル装置における位置センサとしては、アクセルペダルの回転軸と同軸に回転するセンサロータ等を設け、このロータの角度位置に応じた電圧信号を出力する接触式の位置センサが採用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−326754号公報
【特許文献2】
特開2001−180326号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のアクセルペダル装置においては、運転者等に帯電した静電気が足元からアクセルペダルを通じて装置に流れ込んだ場合には、導電性部分を伝わって、例えば装置の本体が金属等により形成されている場合は本体を伝わって車体に流れ、又、位置センサも接触式であるが故に破損等も生じ難い。
一方、装置の本体が樹脂製の場合には、静電気等は車体に向けて容易に流れないため、本体に組み込まれたその他の電子部品、回路基板等を破損させる虞がある。
【0006】
また、位置センサとして非接触式の例えば磁気式センサ等が採用され、装置の本体も樹脂材料等の非導電性あるいは低導電性材料により形成される場合には、帯電した静電気がアクセルペダルを伝わって装置に流れ込んでくると、車体に導く経路がないため、非接触式の位置センサ(例えばホール素子等)あるいは回路基板に流れ込み、これらを破損させる虞がある。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ペダルアームの踏み込み量を検出する位置センサ等を備える構成において、静電気等が流れ込んでも、位置センサ、その他の電子部品等が破損するのを防止できるアクセルペダル装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクセルペダル装置は、踏力を加えるアクセルペダルを有する導電性のペダルアームと、ペダルアームを揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体と、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサと、を備えたアクセルペダル装置であって、上記本体は、ペダルアームと車体とを導通させるアース経路を有する、構成となっている。
この構成によれば、例えば、運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込んできた場合等の如く外部から本体に流れ込んできた電気等は、アース経路を伝わって車体に流れ出る。これにより、位置センサ、その他の電子部品等が保護され、それらの破損を防止できる。
【0009】
上記構成において、位置センサは非接触式の磁気式センサからなる、構成を採用できる。
この構成によれば、静電気等が本体に流れ込んできた場合、磁気式センサを通ることなく、アース経路を通じて車体に流れ出る。これにより、電気的衝撃に弱い磁気式センサの破損等を防止できる。
【0010】
上記構成において、リターンスプリングは導電性の材料により形成され、その一端がペダルアームの一部に掛止されその他端が本体の一部に掛止されており、アース経路は、このリターンスプリングを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、静電気が運転者の足元からペダルアームを伝わって流れ込むと、リターンスプリングを含むアース経路を伝わって車体に流れ出る。すなわち、アース経路の少なくとも一部をリターンスプリングで形成することにより、アース経路を簡略化でき、一つの部品に付勢作用と導電作用を兼ねさせることで、部品点数を削減でき装置全体を簡略化、小型化、低コスト化できる。
【0011】
上記構成において、本体は、車体に接合される接合面を画定するフランジ部を有し、アース経路は、リターンスプリングの他端からフランジ部の接合面まで伸長する導電配線を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、アース経路が、ペダルアーム、リターンスプリング、導電配線により形成されるため、専用の配線としては導電配線だけを設ければよく、アース経路を持たない既存の装置に対しても、アース経路を容易に設定することができる。
【0012】
上記構成において、フランジ部には、締結ネジ又はボルトを通す孔及び座面を画定する導電性のスリーブが設けられており、導電配線の端部は、スリーブに接触するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、導電配線の端部が導電性のスリーブに接触した状態で、締結ネジ又はボルトにより、本体が車体に固定されるため、ペダルアーム→リターンスプリング→導電配線→スリーブ→締結ネジ又はボルト→車体までの確実な導電路が形成される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図6は、本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示すものである。このアクセルペダル装置は、図1ないし図4に示すように、自動車等の車体Aに固定される本体としてのハウジング10及びカバー20、本体により回動自在に支持されたペダルアーム30、ペダルアーム30を休止位置に戻すリターンスプリング40、本体10に収容され踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構50、ペダルアーム30の回転角度位置を検出する位置センサとしての磁気式センサ60、本体に設けられたアース経路の一部をなす導電配線70等を備えている。
【0014】
ハウジング10は、樹脂材料により成形され、図1ないし図4に示すように、後述するペダル軸31を支持する軸受穴11、リターンスプリング40を収容する環状凹部12、ヒステリシス発生機構50を収容する凹部13、車体Aに接合して固定するための接合面をもつフランジ部14,15、カバー20との連結のための嵌合突起16及び爪17等を備えている。
【0015】
フランジ部14,15には、締結ボルトB(あるいは締結ネジ)を通す孔及び座面を画定する導電性の材料からなる(例えば、金属製の)スリーブ14a,15aが一体的にモールドされている。ここで、スリーブ14aは、図2に示すように、その一部が略直角に折り曲げられた屈曲片14a´を有する。屈曲片14a´には、後述する導電配線70の他端(端部)72が電気的に接続されている。
【0016】
カバー20は、樹脂材料により成形され、図1、図3、図5に示すように、ペダル軸31を支持する軸受穴21、軸受穴21を画定する円柱部22、円柱部22の周りに形成された環状凹部23、環状凹部23の周りにおいて同軸に形成された環状溝24、磁気式センサ60の配線を接続するためのコネクタ25、ハウジング10との連結のための嵌合溝26及び掛止片27等を備えている。
【0017】
ペダルアーム30は、図3及び図4に示すように、ハウジング10及びカバー20の軸受穴11,21に嵌合されて回動自在に支持されるペダル軸31、ペダル軸31に固着されたアームプレート32、アームプレート32の上端に固着され水平方向に突出するピン33、アームプレート32の下端に固着されたアームロッド34、アームロッド34に取り付けられたアクセルペダル35等により形成されている。
ここで、ペダル軸31、アームプレート32、ピン33、及びアームロッド34は、全て導電性の金属材料により形成されており、アクセルペダル35は樹脂材料により形成されている。
【0018】
また、ペダルアーム30(アームプレート32)は、図4に示すように、ハウジング10に対して所定の角度範囲を回動し得るように規制されている。すなわち、ハウジング10には、ペダルアーム30を休止位置に位置決めして停止させるストッパ18、ペダルアーム30を最大踏み込み位置に位置決めして停止させるストッパ19a,19bが設けられている。
【0019】
ストッパ18は、突起部18a及び平坦部18bを有するように樹脂材料により成形されて、凹部13の側壁に取り付けられている。突起部18aは、平坦部18bに比べて若干弾性変形可能で柔軟性を有し、衝撃力等を吸収すると共に所定位置に弾性復帰できるようになっている。ストッパ19a,19bは、ハウジング10に一体的に堅固に形成されかつペダル軸31に対して点対称の位置に位置付けられている。
【0020】
すなわち、ペダルアーム30が休止位置に停止する際に、戻りの衝撃力が小さい場合にはピン33が突起部18aに当接して停止する。一方、戻りの衝撃力が大きい場合はピン33が突起部18aに当接し続いて縁部32aが平坦部18bに当接し、その後、突起部18aが弾性復帰して縁部32aを平坦部18bから離脱させ停止する。
これにより、衝撃力が効率良く吸収される。ここで、ペダルアーム30が休止位置にあるとき、縁部32aと平坦部18bとの間には、初期設定の状態で、所定の隙間(例えば、0.5mm程度)が形成されるようになっている。
【0021】
一方、ペダルアーム30が最大踏み込み位置に停止する際において、踏力がそれ程大きくない場合には縁部32bがストッパ19aに当接して停止する。一方、踏力が所定レベルを超える場合には先ず縁部32bがストッパ19aに当接した後、縁部32cがストッパ19bに当接して停止する。ここで、縁部32cとストッパ19bとの間には、縁部19bがストッパ19aに当接した時点で、所定の隙間(例えば、0.5mm程度)が形成されるようになっている。
これにより、過度の踏力が加わっても、ペダルアーム30は、ペダル軸31に対して点対称の位置にあるストッパ19a,19bにより保持されるため、ストッパ19aを支点としてペダルアーム30が回転するのが防止され、ペダル軸31の位置ずれ、ペダル軸31周りに配置された部品のずれ等が防止される。
【0022】
リターンスプリング40は、図3、図4、図6に示すように、導電性のばね鋼(金属材料)により形成され捩り変形により付勢力を発生するコイルスプリングであり、ハウジング10の環状凹部12に収容され、その外側から取り付けられたスペーサリング45により所定位置に保持されている。
そして、組付け時に所定の付勢力を生じるように、その一端41がペダルアーム30(アームプレート32)の切り欠き部(一部)32dに掛止され、その他端42が環状凹部12を画定する円柱部に形成された掛止溝12aに掛止されて、ペダルアーム30を休止位置に戻すように付勢力を発生する。
【0023】
ヒステリシス発生機構50は、図3及び図4に示すように、ハウジング10の凹部13に収容されており、第1スライダ51、第2スライダ52、小径スプリング53、大径スプリング54等により形成されている。
第1スライダ51は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部13の壁面13aを摺動する摺動面51a、傾斜面51b、小径スプリング53を位置決めする突起51c、座面51d等を有する。
第2スライダ52は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部13の壁面13bを摺動する摺動面52a、傾斜面52b、大径スプリング54を位置決めする突起52c、座面52d等を有する。
小径スプリング53及び大径スプリング54は、それらの一端が第1スライダ51及び第2スライダ52の座面51d,52dに当接され、それらの他端が凹部13の壁面に形成された座面13c,13dに当接されている。
【0024】
すなわち、ペダルアーム30の踏み込み動作の場合には、小径スプリング53及び大径スプリング54の付勢力に抗して、ピン33が第1スライダ51を図4中の左向きに押すことで、傾斜面51b,52bのくさび作用により、摺動面51a,52aがそれぞれ壁面13a,13bに押し付けられつつ移動することで摩擦力を生じる。
また、ペダルアーム30の戻し動作の場合には、小径スプリング53及び大径スプリング54の付勢力により第1スライダ51及び第2スライダ52が元の位置に戻され、この際には踏み込み動作のときよりも小さい摩擦力を生じる。
これらの摩擦力が、リターンスプリング40の付勢力に対して加減されることにより、踏力にヒステリシス荷重を生じることになる。
【0025】
磁気式センサ60は、図3及び図4に示すように、ペダルアーム30と一体的に回動するロータ61、カバー20の円柱部22に埋設された第1ステータ62及び第2ステータ63、第1ステータ62と第2ステータ63との間に埋設されたホール素子64、コネクタ25内に露出する端子65、カバー20内に埋設され種々の電子部品が実装された回路基板(不図示)等により形成されている。
【0026】
ロータ61は、図3及び図4に示すように、アームプレート32に形成された扇状の開口部32eを通して第1ステータ62に対向するように形成され、円弧状のアーマチャ61a及び永久磁石片61bを保持している。
永久磁石片61bは、図3に示すように、第1ステータ62と所定の間隔をあけて非接触の状態で回動するように形成されている。第2ステータ63は、図3に示すように、ペダル軸31と所定の間隔をあけて非接触の状態に配置されている。
したがって、ロータ61(永久磁石片61b)が回動することにより、第1ステータ62と第2ステータ63との間を通過する磁束密度が変化し、この変化をホール素子64が検出して電圧信号として出力する。これにより、ペダルアーム30の角度位置が検出されることになる。
【0027】
外部から流れ込んできた電気を車体Aに導くアース経路は、図2、図5、図6に示すように、ハウジング10の外壁面に沿うように配置された導電配線70、ペダルアーム30、リターンスプリング40、スリーブ14等により形成されている。
【0028】
すなわち、導電配線70は、図6(a),(b)に示すように、その一端71がハウジング10の内部に導かれて、掛止溝12aの壁面に配設されており、この一端71に対してリターンスプリング40の他端42が電気的に接触した状態となっている。また、導電配線70は、ハウジング10の壁面に沿ってフランジ部14のスリーブ14aまで伸長し、その他端(端部)72がスリーブ14aの屈曲片14a´に接合されている。
【0029】
したがって、運転者等に帯電した静電気は、運転者の足元から装置に流れ込むと、ペダルアーム30(アームロッド34→アームプレート32→切り欠き部32d)→リターンスプリング40(一端41→他端42)→導電配線70(一端71→他端72)→スリーブ14a(屈曲片14a´→スリーブ14a)→締結ボルト(又は締結ネジ)Bという経路を辿って、車体Aに流れ出る。
【0030】
これにより、ペダル軸31の周りに配置された磁気式センサ60、特にホール素子64に対して電気的衝撃が加わるのが防止され、ホール素子64の破損、さらには回路基板(実装された種々の電子部品等)の破損等を防止できる。
また、運転者に帯電した静電気に限らず、その他の部位に帯電した静電気等が装置に流れ込む場合も、同様に前述のアース経路を経て車体Aに導かれるため、磁気式センサ60、電気的衝撃に弱いその他の部品が破損するのを防止できる。
また、このアース経路の構成によれば、アース経路を持たない従来の装置に対しても、接続部分を僅かに変更して導電配線を設けるだけで、容易に対応することができる。
【0031】
上記実施形態においては、アース経路の一部を形成する導電配線70は、ハウジング10の外壁面を沿うように設けたが、これに限定されるものではなく、ハウジング10に埋設した導電配線を採用してもよい。
また、上記実施形態においては、アース経路の一部なすリターンスプリング40としてコイルスプリングを示したが、一端がペダルアームに掛止され他端が本体に掛止された引っ張り式のスプリングであっても、その他端に導電配線を接続することで、このスプリングを含むアース経路を形成することができる。
【0032】
さらに、上記実施形態においては、位置センサとして非接触式の磁気式センサ60(ホール素子64)を備えた構成において、アース経路を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、接触式の位置センサあるいはその他の電子部品等を備えた構成においても、電気的衝撃に弱い部品を保護するために、本発明に係るアース経路を採用できるのは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置によれば、アクセルペダルを有する導電性のペダルアーム、ペダルアームを揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリング、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを備えた構成において、本体にペダルアームと車体とを導通させるアース経路を設けたことにより、例えば運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込んできた場合等の如く、外部から流れ込んできた電気はアース経路を伝わって車体に流れ出るため、位置センサ、その他の電子部品等が保護され、それらの破損を防止できる。
特に、位置センサが電気的衝撃に弱い非接触式の磁気式センサである場合には、静電気等による電気的衝撃から確実に保護することができる。
また、リターンスプリングをアース経路の一部として兼用することにより、部品点数を削減でき、装置の簡略化、小型化、低コスト化を達成できる。
さらに、アース経路の一部をリターンスプリングの他端からフランジ部の接合面まで伸長する導電配線で形成することにより、アース経路を持たない既存の装置に対しても、アース経路を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す正面図である。
【図2】アクセルペダル装置の側面図である。
【図3】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図4】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図5】アクセルペダル装置の背面図である。
【図6】(a)はアクセルペダル装置の一部をなすリターンスプリング及び導電配線を示す側面図、(b)は(a)中のE−E部における断面図である。
【符号の説明】
A 車体
B 締結ボルト
10 ハウジング(本体)
11 軸受穴
12 環状凹部
12a 掛止溝
14,15 フランジ部
14a 導電性のスリーブ(アース経路)
15a 導電性のスリーブ
14a´ 屈曲片(アース経路)
20 カバー(本体)
21 軸受穴
22 円柱部
25 コネクタ
30 ペダルアーム(アース経路)
31 ペダル軸
32 アームプレート(アース経路)
32d 切り欠き部
33 ピン
34 アームロッド(アース経路)
35 アクセルペダル
40 リターンスプリング(アース経路)
41 一端
42 他端
50 ヒステリシス発生機構
60 磁気式センサ(位置センサ)
61 ロータ
61a アーマチャ
61b 永久磁石片
62 第1ステータ
63 第2ステータ
64 ホール素子
65 端子
70 導電配線(アース経路)
71 一端
72 他端(端部)
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブバイワイヤシステムを採用した車両等に適用されるアクセルペダル装置に関し、特にアクセルペダルの踏み込み量を検出する位置センサを備えたアクセルペダル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等に搭載されるエンジンを制御する電子制御スロットルシステム(ドライブバイワイヤシステム)に適用されるアクセルペダル装置には、アクセルペダルの踏み込み量を検出する位置センサが一体的に設けられており、この位置センサが検出した信号に基づいて、エンジンの出力制御を行なうようになっている。
【0003】
例えば、従来のアクセルペダル装置における位置センサとしては、アクセルペダルの回転軸と同軸に回転するセンサロータ等を設け、このロータの角度位置に応じた電圧信号を出力する接触式の位置センサが採用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−326754号公報
【特許文献2】
特開2001−180326号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のアクセルペダル装置においては、運転者等に帯電した静電気が足元からアクセルペダルを通じて装置に流れ込んだ場合には、導電性部分を伝わって、例えば装置の本体が金属等により形成されている場合は本体を伝わって車体に流れ、又、位置センサも接触式であるが故に破損等も生じ難い。
一方、装置の本体が樹脂製の場合には、静電気等は車体に向けて容易に流れないため、本体に組み込まれたその他の電子部品、回路基板等を破損させる虞がある。
【0006】
また、位置センサとして非接触式の例えば磁気式センサ等が採用され、装置の本体も樹脂材料等の非導電性あるいは低導電性材料により形成される場合には、帯電した静電気がアクセルペダルを伝わって装置に流れ込んでくると、車体に導く経路がないため、非接触式の位置センサ(例えばホール素子等)あるいは回路基板に流れ込み、これらを破損させる虞がある。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ペダルアームの踏み込み量を検出する位置センサ等を備える構成において、静電気等が流れ込んでも、位置センサ、その他の電子部品等が破損するのを防止できるアクセルペダル装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクセルペダル装置は、踏力を加えるアクセルペダルを有する導電性のペダルアームと、ペダルアームを揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体と、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサと、を備えたアクセルペダル装置であって、上記本体は、ペダルアームと車体とを導通させるアース経路を有する、構成となっている。
この構成によれば、例えば、運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込んできた場合等の如く外部から本体に流れ込んできた電気等は、アース経路を伝わって車体に流れ出る。これにより、位置センサ、その他の電子部品等が保護され、それらの破損を防止できる。
【0009】
上記構成において、位置センサは非接触式の磁気式センサからなる、構成を採用できる。
この構成によれば、静電気等が本体に流れ込んできた場合、磁気式センサを通ることなく、アース経路を通じて車体に流れ出る。これにより、電気的衝撃に弱い磁気式センサの破損等を防止できる。
【0010】
上記構成において、リターンスプリングは導電性の材料により形成され、その一端がペダルアームの一部に掛止されその他端が本体の一部に掛止されており、アース経路は、このリターンスプリングを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、静電気が運転者の足元からペダルアームを伝わって流れ込むと、リターンスプリングを含むアース経路を伝わって車体に流れ出る。すなわち、アース経路の少なくとも一部をリターンスプリングで形成することにより、アース経路を簡略化でき、一つの部品に付勢作用と導電作用を兼ねさせることで、部品点数を削減でき装置全体を簡略化、小型化、低コスト化できる。
【0011】
上記構成において、本体は、車体に接合される接合面を画定するフランジ部を有し、アース経路は、リターンスプリングの他端からフランジ部の接合面まで伸長する導電配線を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、アース経路が、ペダルアーム、リターンスプリング、導電配線により形成されるため、専用の配線としては導電配線だけを設ければよく、アース経路を持たない既存の装置に対しても、アース経路を容易に設定することができる。
【0012】
上記構成において、フランジ部には、締結ネジ又はボルトを通す孔及び座面を画定する導電性のスリーブが設けられており、導電配線の端部は、スリーブに接触するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、導電配線の端部が導電性のスリーブに接触した状態で、締結ネジ又はボルトにより、本体が車体に固定されるため、ペダルアーム→リターンスプリング→導電配線→スリーブ→締結ネジ又はボルト→車体までの確実な導電路が形成される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図6は、本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示すものである。このアクセルペダル装置は、図1ないし図4に示すように、自動車等の車体Aに固定される本体としてのハウジング10及びカバー20、本体により回動自在に支持されたペダルアーム30、ペダルアーム30を休止位置に戻すリターンスプリング40、本体10に収容され踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構50、ペダルアーム30の回転角度位置を検出する位置センサとしての磁気式センサ60、本体に設けられたアース経路の一部をなす導電配線70等を備えている。
【0014】
ハウジング10は、樹脂材料により成形され、図1ないし図4に示すように、後述するペダル軸31を支持する軸受穴11、リターンスプリング40を収容する環状凹部12、ヒステリシス発生機構50を収容する凹部13、車体Aに接合して固定するための接合面をもつフランジ部14,15、カバー20との連結のための嵌合突起16及び爪17等を備えている。
【0015】
フランジ部14,15には、締結ボルトB(あるいは締結ネジ)を通す孔及び座面を画定する導電性の材料からなる(例えば、金属製の)スリーブ14a,15aが一体的にモールドされている。ここで、スリーブ14aは、図2に示すように、その一部が略直角に折り曲げられた屈曲片14a´を有する。屈曲片14a´には、後述する導電配線70の他端(端部)72が電気的に接続されている。
【0016】
カバー20は、樹脂材料により成形され、図1、図3、図5に示すように、ペダル軸31を支持する軸受穴21、軸受穴21を画定する円柱部22、円柱部22の周りに形成された環状凹部23、環状凹部23の周りにおいて同軸に形成された環状溝24、磁気式センサ60の配線を接続するためのコネクタ25、ハウジング10との連結のための嵌合溝26及び掛止片27等を備えている。
【0017】
ペダルアーム30は、図3及び図4に示すように、ハウジング10及びカバー20の軸受穴11,21に嵌合されて回動自在に支持されるペダル軸31、ペダル軸31に固着されたアームプレート32、アームプレート32の上端に固着され水平方向に突出するピン33、アームプレート32の下端に固着されたアームロッド34、アームロッド34に取り付けられたアクセルペダル35等により形成されている。
ここで、ペダル軸31、アームプレート32、ピン33、及びアームロッド34は、全て導電性の金属材料により形成されており、アクセルペダル35は樹脂材料により形成されている。
【0018】
また、ペダルアーム30(アームプレート32)は、図4に示すように、ハウジング10に対して所定の角度範囲を回動し得るように規制されている。すなわち、ハウジング10には、ペダルアーム30を休止位置に位置決めして停止させるストッパ18、ペダルアーム30を最大踏み込み位置に位置決めして停止させるストッパ19a,19bが設けられている。
【0019】
ストッパ18は、突起部18a及び平坦部18bを有するように樹脂材料により成形されて、凹部13の側壁に取り付けられている。突起部18aは、平坦部18bに比べて若干弾性変形可能で柔軟性を有し、衝撃力等を吸収すると共に所定位置に弾性復帰できるようになっている。ストッパ19a,19bは、ハウジング10に一体的に堅固に形成されかつペダル軸31に対して点対称の位置に位置付けられている。
【0020】
すなわち、ペダルアーム30が休止位置に停止する際に、戻りの衝撃力が小さい場合にはピン33が突起部18aに当接して停止する。一方、戻りの衝撃力が大きい場合はピン33が突起部18aに当接し続いて縁部32aが平坦部18bに当接し、その後、突起部18aが弾性復帰して縁部32aを平坦部18bから離脱させ停止する。
これにより、衝撃力が効率良く吸収される。ここで、ペダルアーム30が休止位置にあるとき、縁部32aと平坦部18bとの間には、初期設定の状態で、所定の隙間(例えば、0.5mm程度)が形成されるようになっている。
【0021】
一方、ペダルアーム30が最大踏み込み位置に停止する際において、踏力がそれ程大きくない場合には縁部32bがストッパ19aに当接して停止する。一方、踏力が所定レベルを超える場合には先ず縁部32bがストッパ19aに当接した後、縁部32cがストッパ19bに当接して停止する。ここで、縁部32cとストッパ19bとの間には、縁部19bがストッパ19aに当接した時点で、所定の隙間(例えば、0.5mm程度)が形成されるようになっている。
これにより、過度の踏力が加わっても、ペダルアーム30は、ペダル軸31に対して点対称の位置にあるストッパ19a,19bにより保持されるため、ストッパ19aを支点としてペダルアーム30が回転するのが防止され、ペダル軸31の位置ずれ、ペダル軸31周りに配置された部品のずれ等が防止される。
【0022】
リターンスプリング40は、図3、図4、図6に示すように、導電性のばね鋼(金属材料)により形成され捩り変形により付勢力を発生するコイルスプリングであり、ハウジング10の環状凹部12に収容され、その外側から取り付けられたスペーサリング45により所定位置に保持されている。
そして、組付け時に所定の付勢力を生じるように、その一端41がペダルアーム30(アームプレート32)の切り欠き部(一部)32dに掛止され、その他端42が環状凹部12を画定する円柱部に形成された掛止溝12aに掛止されて、ペダルアーム30を休止位置に戻すように付勢力を発生する。
【0023】
ヒステリシス発生機構50は、図3及び図4に示すように、ハウジング10の凹部13に収容されており、第1スライダ51、第2スライダ52、小径スプリング53、大径スプリング54等により形成されている。
第1スライダ51は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部13の壁面13aを摺動する摺動面51a、傾斜面51b、小径スプリング53を位置決めする突起51c、座面51d等を有する。
第2スライダ52は、含油ポリアセタール等の高摺動性材料により形成されており、凹部13の壁面13bを摺動する摺動面52a、傾斜面52b、大径スプリング54を位置決めする突起52c、座面52d等を有する。
小径スプリング53及び大径スプリング54は、それらの一端が第1スライダ51及び第2スライダ52の座面51d,52dに当接され、それらの他端が凹部13の壁面に形成された座面13c,13dに当接されている。
【0024】
すなわち、ペダルアーム30の踏み込み動作の場合には、小径スプリング53及び大径スプリング54の付勢力に抗して、ピン33が第1スライダ51を図4中の左向きに押すことで、傾斜面51b,52bのくさび作用により、摺動面51a,52aがそれぞれ壁面13a,13bに押し付けられつつ移動することで摩擦力を生じる。
また、ペダルアーム30の戻し動作の場合には、小径スプリング53及び大径スプリング54の付勢力により第1スライダ51及び第2スライダ52が元の位置に戻され、この際には踏み込み動作のときよりも小さい摩擦力を生じる。
これらの摩擦力が、リターンスプリング40の付勢力に対して加減されることにより、踏力にヒステリシス荷重を生じることになる。
【0025】
磁気式センサ60は、図3及び図4に示すように、ペダルアーム30と一体的に回動するロータ61、カバー20の円柱部22に埋設された第1ステータ62及び第2ステータ63、第1ステータ62と第2ステータ63との間に埋設されたホール素子64、コネクタ25内に露出する端子65、カバー20内に埋設され種々の電子部品が実装された回路基板(不図示)等により形成されている。
【0026】
ロータ61は、図3及び図4に示すように、アームプレート32に形成された扇状の開口部32eを通して第1ステータ62に対向するように形成され、円弧状のアーマチャ61a及び永久磁石片61bを保持している。
永久磁石片61bは、図3に示すように、第1ステータ62と所定の間隔をあけて非接触の状態で回動するように形成されている。第2ステータ63は、図3に示すように、ペダル軸31と所定の間隔をあけて非接触の状態に配置されている。
したがって、ロータ61(永久磁石片61b)が回動することにより、第1ステータ62と第2ステータ63との間を通過する磁束密度が変化し、この変化をホール素子64が検出して電圧信号として出力する。これにより、ペダルアーム30の角度位置が検出されることになる。
【0027】
外部から流れ込んできた電気を車体Aに導くアース経路は、図2、図5、図6に示すように、ハウジング10の外壁面に沿うように配置された導電配線70、ペダルアーム30、リターンスプリング40、スリーブ14等により形成されている。
【0028】
すなわち、導電配線70は、図6(a),(b)に示すように、その一端71がハウジング10の内部に導かれて、掛止溝12aの壁面に配設されており、この一端71に対してリターンスプリング40の他端42が電気的に接触した状態となっている。また、導電配線70は、ハウジング10の壁面に沿ってフランジ部14のスリーブ14aまで伸長し、その他端(端部)72がスリーブ14aの屈曲片14a´に接合されている。
【0029】
したがって、運転者等に帯電した静電気は、運転者の足元から装置に流れ込むと、ペダルアーム30(アームロッド34→アームプレート32→切り欠き部32d)→リターンスプリング40(一端41→他端42)→導電配線70(一端71→他端72)→スリーブ14a(屈曲片14a´→スリーブ14a)→締結ボルト(又は締結ネジ)Bという経路を辿って、車体Aに流れ出る。
【0030】
これにより、ペダル軸31の周りに配置された磁気式センサ60、特にホール素子64に対して電気的衝撃が加わるのが防止され、ホール素子64の破損、さらには回路基板(実装された種々の電子部品等)の破損等を防止できる。
また、運転者に帯電した静電気に限らず、その他の部位に帯電した静電気等が装置に流れ込む場合も、同様に前述のアース経路を経て車体Aに導かれるため、磁気式センサ60、電気的衝撃に弱いその他の部品が破損するのを防止できる。
また、このアース経路の構成によれば、アース経路を持たない従来の装置に対しても、接続部分を僅かに変更して導電配線を設けるだけで、容易に対応することができる。
【0031】
上記実施形態においては、アース経路の一部を形成する導電配線70は、ハウジング10の外壁面を沿うように設けたが、これに限定されるものではなく、ハウジング10に埋設した導電配線を採用してもよい。
また、上記実施形態においては、アース経路の一部なすリターンスプリング40としてコイルスプリングを示したが、一端がペダルアームに掛止され他端が本体に掛止された引っ張り式のスプリングであっても、その他端に導電配線を接続することで、このスプリングを含むアース経路を形成することができる。
【0032】
さらに、上記実施形態においては、位置センサとして非接触式の磁気式センサ60(ホール素子64)を備えた構成において、アース経路を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、接触式の位置センサあるいはその他の電子部品等を備えた構成においても、電気的衝撃に弱い部品を保護するために、本発明に係るアース経路を採用できるのは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置によれば、アクセルペダルを有する導電性のペダルアーム、ペダルアームを揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリング、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを備えた構成において、本体にペダルアームと車体とを導通させるアース経路を設けたことにより、例えば運転者等に帯電した静電気が足元からペダルアームを伝わって本体に流れ込んできた場合等の如く、外部から流れ込んできた電気はアース経路を伝わって車体に流れ出るため、位置センサ、その他の電子部品等が保護され、それらの破損を防止できる。
特に、位置センサが電気的衝撃に弱い非接触式の磁気式センサである場合には、静電気等による電気的衝撃から確実に保護することができる。
また、リターンスプリングをアース経路の一部として兼用することにより、部品点数を削減でき、装置の簡略化、小型化、低コスト化を達成できる。
さらに、アース経路の一部をリターンスプリングの他端からフランジ部の接合面まで伸長する導電配線で形成することにより、アース経路を持たない既存の装置に対しても、アース経路を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す正面図である。
【図2】アクセルペダル装置の側面図である。
【図3】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図4】アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。
【図5】アクセルペダル装置の背面図である。
【図6】(a)はアクセルペダル装置の一部をなすリターンスプリング及び導電配線を示す側面図、(b)は(a)中のE−E部における断面図である。
【符号の説明】
A 車体
B 締結ボルト
10 ハウジング(本体)
11 軸受穴
12 環状凹部
12a 掛止溝
14,15 フランジ部
14a 導電性のスリーブ(アース経路)
15a 導電性のスリーブ
14a´ 屈曲片(アース経路)
20 カバー(本体)
21 軸受穴
22 円柱部
25 コネクタ
30 ペダルアーム(アース経路)
31 ペダル軸
32 アームプレート(アース経路)
32d 切り欠き部
33 ピン
34 アームロッド(アース経路)
35 アクセルペダル
40 リターンスプリング(アース経路)
41 一端
42 他端
50 ヒステリシス発生機構
60 磁気式センサ(位置センサ)
61 ロータ
61a アーマチャ
61b 永久磁石片
62 第1ステータ
63 第2ステータ
64 ホール素子
65 端子
70 導電配線(アース経路)
71 一端
72 他端(端部)
Claims (5)
- 踏力を加えるアクセルペダルを有する導電性のペダルアームと、前記ペダルアームを揺動自在に支持すると共に導電性の車体に固定される樹脂製の本体と、前記ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、前記ペダルアームの角度位置を検出する位置センサと、を備えたアクセルペダル装置であって、
前記本体は、前記ペダルアームと前記車体とを導通させるアース経路を有する、
ことを特徴とするアクセルペダル装置。 - 前記位置センサは、非接触式の磁気式センサからなる、
ことを特徴とする請求項1記載のアクセルペダル装置。 - 前記リターンスプリングは、導電性の材料により形成され、その一端が前記ペダルアームの一部に掛止され、その他端が前記本体の一部に掛止されており、
前記アース経路は、前記リターンスプリングを含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアクセルペダル装置。 - 前記本体は、車体に接合される接合面を画定するフランジ部を有し、
前記アース経路は、前記リターンスプリングの他端から前記フランジ部の接合面まで伸長する導電配線を含む、
ことを特徴とする請求項3記載のアクセルペダル装置。 - 前記フランジ部には、締結ネジ又はボルトを通す孔及び座面を画定する導電性のスリーブが設けられており、
前記導電配線の端部は、前記スリーブに接触するように形成されている、
ことを特徴とする請求項4記載のアクセルペダル装置。
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-
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WO2018123364A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社ミクニ | ペダル装置 |
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