JP2007269084A - アクセル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な負荷が付勢部材に対してその伸縮方向以外の方向に掛かることによって付勢部材が折損するのを防止する。
【解決手段】アクセル装置が、軸受部（１７）を備えたハウジング（３）と、一端部側から他端部側に向かって順に踏部（２３）と軸部（２０）とアーム（２１）とを有するアクセルペダル（２）であって、軸部が軸受部に軸受けされることにより正転方向および逆転方向へ回転可能にハウジングに支持されるアクセルペダルと、ハウジングの内面とアクセルペダルの係止部との間に係止されていて逆転方向の付勢力を係止部に及ぼす付勢部材とを具備する。さらにアクセル装置は、付勢部材の両端における縁部全体にわたって摺動可能に係合する曲面を備えていて係止部およびハウジング内面に固定された半球型の隆起部材（６１、６２）を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アクセル装置に関する。

従来、運転者によるアクセルペダルの踏込操作に応じて車両の運転状態を制御するアクセル装置が知られている。このアクセル装置では、車両に固定される支持部材の軸受部でアクセルペダルの軸部を軸受けすることにより、アクセルペダルを軸部の軸線周りに回動可能にしている。そしてアクセル装置では、踏込操作によりアクセルペダルの踏部に印加される踏力Ｆｔが増大するときアクセルペダルを正転方向に回転させ、踏力Ｆｔが減少するときアクセルペダルをその係止部が係止するバネの付勢力Ｆｓにより逆転方向に回転させる。

また近年、アクセル装置の一種として、アクセルペダルを車両のスロットル装置と機械的に連結しないアクセルバイワイヤ方式の装置が開発されている。このアクセルバイワイヤ方式の装置では、回転角センサによりアクセルペダルの回転角度を検出し、その検出結果をスロットル装置の制御装置に出力する。

ところで、図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ特許文献１に開示されるような従来技術におけるアクセル装置の全閉時および全開時における破断側面図である。従来技術のアクセル装置１００においてはアクセルペダル１０２の軸部１２０が軸受部１１７を介してハウジング１０３に回転可能に取付けられている。さらに、バネ１０５がハウジング１０３に設けられた係止孔１１６とアクセルペダル１０２のアーム１２１に設けられた係止部１３７との間に配置されている。

図４（ａ）に示されるように、アクセル装置の全閉時においては、バネ１０５はアーム１２１の軸部１２０回りにおける回動経路に沿って円弧状に延びている。そして、図４（ｂ）に示されるようにバネ１０５の最大圧縮時においてはバネの両端面がバネの伸縮方向に対して垂直になる。つまり、バネ１０５は概ね直線状になる。バネ１０５がこのように配置されている場合には、バネ１０５の内側部位と外側部位とのそれぞれにおける変形量が互いに異なるので、バネ圧縮時のバネ全体におけるねじり応力が不均一になる。このため、バネ１０５を長期間にわたって使用すると、バネの内側部位が外側部位よりも疲労して折損する場合がある。

このような問題を解決するために、特許文献２に開示されるアクセル装置においては、ケーシング内面およびアクセルペダルの係止部のそれぞれのバネ受け部にバネ受け座を設けるようにしている。バネの両端に取付けられるこれらバネ受け座は、例えば半円柱型であって、バネの伸長方向に突出している。これらバネ受け座は対応するバネ受け部に揺動可能に受容されているので、アクセルペダルの踏込み時にバネを直線状に維持したまま伸縮させられる。つまり、特許文献２のアクセル装置においてはバネ圧縮時のバネ全体におけるねじり応力が均一になる。従って、特許文献１の場合のようなバネの内側部位と外側部位との間の変形量の差に基づいてバネが折損するのを回避できる。
特開２００４−１０８２１４号公報 特開２００４−１１４８８４号公報

しかしながら、アクセル装置内のバネはアーム１２１の軸部１２０回りにおける回動方向に単に伸縮するだけでなく、ハウジング内に存在するあそびのためにバネはアームの回動方向以外の方向、例えば図面の紙面に交わる方向にもわずかながら湾曲しうる。このようなアームの回動方向以外の方向への湾曲が頻繁に起こる場合には、本来の伸縮方向以外の方向において望ましくない負荷がバネに掛かることになる。従って、長期間にわたってバネを使用すれば、このような負荷によってバネは折損する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、望ましくない負荷がバネに対して本来の伸縮方向とは異なる方向に掛かることによってバネが折損するのを防止することのできるアクセル装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、軸受部を備えたハウジングと、一端部側から他端部側に向かって順に踏部と軸部とアームとを有していて、前記軸部が前記軸受部に軸受けされることにより正転方向および逆転方向へ回転可能に前記ハウジングに支持されるアクセルペダルと、前記ハウジングの内面と前記アクセルペダルの前記アームとの間に係止されていて前記逆転方向の付勢力を前記アームに及ぼす付勢部材と、前記付勢部材の一端における縁部全体にわたって摺動可能に係合する曲面を備えていて前記アームから延びる第一の隆起部材と、前記付勢部材の他端における縁部全体にわたって摺動可能に係合する曲面を備えていて前記ハウジングの内面から延びる第二の隆起部材とのうちの少なくとも一方を具備するアクセル装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、付勢部材の端部における縁部全体が隆起部材の曲面に係合しているので、隆起部材上における付勢部材の係合位置はアクセル装置の動作に対応して変化する。従って、１番目の発明においては、付勢部材の本来の伸縮方向とは異なる方向に付勢部材が湾曲した場合であっても、付勢部材の湾曲作用を吸収することが可能となる。このため、望ましくない負荷が付勢部材に対して本来の伸縮方向とは異なる方向に掛かることによって付勢部材が折損するのを防止できる。なお、付勢部材は筒状の部材、例えばバネであるのが好ましい。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記隆起部材が半球型である。
すなわち２番目の発明においては、隆起部材の形状が最適となるので、付勢部材の折損防止を効果的に行うことができる。

３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記隆起部材が円錐型または円錐台型である。
すなわち３番目の発明においては、比較的簡易な構成によって、付勢部材の折損を防止することができる。

４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記付勢部材が筒状であり、前記隆起部材は前記付勢部材の端部から前記付勢部材の内部に部分的に進入している。
すなわち４番目の発明においては、隆起部材の先端付近が付勢部材の内部に位置することになるので、アクセル装置全体を小型化できる。さらに、隆起部材をハウジングの内面および／またはアームと一体化させることによって、アクセル装置において使用される部品点数が増すことも回避できる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくアクセル装置の側面図である。さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）はそれぞれ本発明の第一の実施形態に基づくアクセル装置の全閉時および全開時における破断側面図である。アクセル装置１は車両に搭載され、運転者によるアクセルペダル２の踏込操作に応じて車両の運転状態を制御する。本実施例のアクセル装置１はアクセルバイワイヤ方式を採用しており、アクセルペダル２は車両のスロットル装置に機械的に連結されていない。その代わりに、アクセル装置１はアクセルペダル２の回転角度を車両のエンジン制御装置（ＥＣＵ）に伝達し、その回転角度に基づいてＥＣＵがスロットル装置を制御する。

アクセル装置１においてアクセルペダル２の軸部２０はハウジング３の軸受部１７に回動可能に取付けられている。従って、アクセルペダル２は軸部２０の軸線Ｏを中心として正転方向Ｘ及び逆転方向Ｙに回転可能である。また、樹脂製のハウジング３は箱形であって、図示されるように開口１０が形成されている。

ハウジング３の底板１１はボルト等により車両に固定される。底板１１に向き合うハウジング３の天板１２には、後述するペダルストッパ７が一体に設けられている。さらに、ハウジング３には円筒状の軸受部１７が設けられている。

アクセルペダル２は踏部２３と軸部２０とアーム２１とを主に有している。図示されるように、軸受部１７に回転可能に軸受けされる軸部２０から一方側に延びる踏部２３はハウジング３の外部に突出しており、軸部２０から他方側に延びるアーム２１は軸部２０と共にハウジング３内部に位置している。踏部２３は、運転者の足により図２の上側から踏込操作されることによって正転方向Ｘの踏力Ｆｔを印加される。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、軸部２０において軸線Ｏを挟む周方向の二箇所には、互いに極性の異なる磁石部２６、２７が一体回動可能に埋設されている。二つの磁石部２６、２７が形成する磁界の向きは、軸部２０の回転角度に応じて変化する。

図示しない回転角センサはホール素子又は磁気抵抗素子等を備え、その外周側に隙間をあけて配設された磁石部２６、２７の形成磁界を軸部２０に非接触で検出する。回転角センサは、軸部２０の回転角度を表す検出信号をＥＣＵに出力する。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すようにペダルストッパ７は、開口１０を囲むハウジング３の縁部からアクセルペダル２の当接部２８に当接するように形成されている。ペダルストッパ７は天板１２との一体樹脂成形により形成され、金属芯材としての金属製インサートナット（図示しない）が埋設されている。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、本発明のアクセルペダル２のアーム２１上面には、隆起部材６１が設けられている。隆起部材６１はその先端がアーム２１から隆起するように設けられた略半球状の部材である。隆起部材６１はアクセルペダル２のアーム２１と一体的に形成されていてもよく、また隆起部材６１がアーム２１と別部材であってもよい。また、図示しない実施形態においては、隆起部材６１が公知のロータを介してアーム２１に取付けられていても良い。

さらに、図示されるように、アクセルペダル２のアーム２１に対向した位置に在るハウジング３の天板１２には、ハウジング３の内側に向かって隆起する他の隆起部材６２が設けられている。隆起部材６２は隆起部材６１と同一形状であり、その先端が天板１２の内面から隆起するように設けられている。この隆起部材６２も天板１２と一体的に形成されていてもよく、隆起部材６２が天板１２と別部材であってもよい。

図２（ａ）および図２（ｂ）から分かるように、これら隆起部材６１、６２は、アクセル装置の全開時（図２（ｂ））にそれぞれの先端がほぼ同一直線上に位置するように、およびアクセル装置の全閉時（図２（ａ））に隆起部材６１、６２の各先端が軸部２０から離間する方向を向くように、配置されている。

逆転方向の付勢力をアーム２１に及ぼすために、これら隆起部材６１、６２の間にはスプリング５が嵌挿されている。圧縮コイルバネであるスプリング５は付勢部材としての役目を果たす。図面から分かるように、隆起部材６１、６２は、それらの直径がスプリング５の直径よりもわずかながら大きいように寸法決めされている。図示される実施形態においては、スプリング５は各隆起部材６１、６２の概ね中間位置付近で係合している。従って、スプリング５を隆起部材６１、６２の間に配置すると、スプリング５の各端部が隆起部材６１、６２の各曲面上に摺動可能に係合するようになる。

図示されるように隆起部材６１、６２が半球状である場合には、スプリング５の各端部における円形の縁部全体がそれぞれの隆起部材６１、６２の表面に接触する。このため、スプリング５を隆起部材６１、６２の間に嵌挿すると、スプリング５は図２（ａ）に示されるように概ね直線状になる。

本発明のアクセル装置１においてアクセルペダル２の踏部２３（図１参照）を踏込んでスプリング５が圧縮されると、隆起部材６１、６２に対するスプリング５の各端部における円形縁部の接触位置は、踏込み量に応じて徐々に変化する。すなわち、スプリング５の各端部における円形縁部は踏込み量に応じて隆起部材６１、６２の曲面上を摺動するようになる。このため、スプリング５の圧縮時においても、スプリング５の直線性は維持され、スプリング５が本来の伸縮方向以外の方向に曲がることはほとんどない。本発明においては、スプリング５の両端部を隆起部材６１、６２に係合させているので、スプリング５が望ましくない方向に曲がることがほとんどなく、スプリング５の直線性をアクセル装置の全閉時（図２（ａ））から全開時（図２（ｂ））まで維持することが可能である。

また、スプリング５が収容されている空間にはスプリング５のためのあそびが設けられているので、スプリング５は図２（ａ）および図２（ｂ）の紙面に交わるような望ましくない方向にもわずかながら湾曲する場合がある。しかしながら、本発明においては、略半球形の隆起部材６１、６２を使用しているので、スプリング５の各端部における円形縁部の接触位置は紙面に交わる方向にも摺動できる。従って、本発明においては、このような望ましくない方向にスプリング５が湾曲するような場合においても、このような方向への湾曲作用を吸収し、スプリング５の直線性を維持できる。このため、本発明においては、望ましくない方向への運動によって生じる負荷がスプリング５に掛かることはなく、このような負荷によってスプリング５が折損することも防止できる。

さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）から分かるように、スプリング５が隆起部材６１、６２の概ね中間位置付近に係合している状態においては、隆起部材６１、６２の各先端はスプリング５の端部からその内部空間に進入している。言い換えれば、隆起部材６１、６２はスプリング５内に部分的に進入している。このため、引用文献２に記載のアクセル装置と比較すると、スプリング５内に進入した隆起部材６１、６２の部分だけハウジング３内のスペースが少なくて済み、その結果、アクセル装置１の小型化を図ることが可能である。

さらに、前述したように本発明においては、隆起部材６１、６２をハウジング３の内面またはアーム２１と一体的に形成してもよい。このような場合には、隆起部材６１、６２のための追加の部品が必要とならず、アクセル装置１で使用される部品点数が増すことも回避される。

図２（ａ）および図２（ｂ）においては、半球状の隆起部材６１、６２について説明したが、隆起部材６１、６２はスプリング５の端部における縁部全体が摺動可能に係合できる曲面を備えた他の形状であってもよい。例えば隆起部材６１、６２は円錐状または円錐台状であってもよく、このような場合にも前述したのと同様な効果が得られるのは明らかであろう。

さらに、スプリング５の端部における縁部全体が摺動可能に係合できる限りにおいては、隆起部材６１、６２が互いに異なる形状であってもよい。つまり、例えば、一方の隆起部材６１が半球状であり、他の隆起部材６２が円錐台状であってもよく、また隆起部材６１、６２は直径が互いに異なる半球状であっても良い。

さらに、スプリング５に加えて、スプリング５よりも直径の小さい他のスプリング（図示しない）をスプリング５と同心円状に配置し、当該他のスプリングの端部を隆起部材６１、６２に同様に係合させてもよい。また、スプリング５の代わりに、ゴム等の弾性材料からなる筒型部材を使用する場合も本発明の範囲に含まれるのは明らかであろう。

図３（ａ）および図３（ａ）はそれぞれ本発明の第二の実施形態に基づくアクセル装置の全閉時および全開時における破断側面図である。第二の実施形態においては、ハウジング３の内面に配置された隆起部材６２が排除されている。従って、スプリング５の一端はハウジング３の内面の所定の位置に設けられた係止孔１６に挿入され、その位置で固定されている。つまり、本実施形態においては、ハウジング３の天板１２側のスプリング５の一端は固定されていて、アーム２１側のスプリング５の他端は隆起部材６１に摺動可能に係合している。

このような場合においても、アクセルペダル２の踏部２３の踏込み時に、スプリング５の隆起部材６１側の端部は隆起部材６１の曲面上で摺動するので、前述したのと同様な効果を得ることができる。なお、図面には示さないものの、隆起部材６１が排除されていて隆起部材６２のみを備えているアクセル装置１が本発明の範囲に含まれるのは明らかであろう。

本発明に基づくアクセル装置の側面図である。 （ａ）本発明の第一の実施形態に基づくアクセル装置の全閉時における破断側面図である。（ｂ）図２（ａ）に示されるアクセル装置の全開時における破断側面図である。 （ａ）本発明の第二の実施形態に基づくアクセル装置の全閉時における破断側面図である。（ｂ）図３（ａ）に示されるアクセル装置の全開時における破断側面図である。 （ａ）従来技術のアクセル装置の全閉時における破断側面図である。（ｂ）図４（ａ）に示される従来技術のアクセル装置の全開時における破断側面図である。

符号の説明

１ アクセル装置
２ アクセルペダル
３ ハウジング
５ スプリング
７ ペダルストッパ
１０ 開口
１１ 底板
１２ 天板
１６ 係止孔
１７ 軸受部
２０ 軸部
２１ アーム
２３ 踏部
２６、２７ 磁石部
２８ 当接部
６１、６２ 隆起部材

Claims (4)

1. 軸受部（１７）を備えたハウジング（３）と、
   一端部側から他端部側に向かって順に踏部（２３）と軸部（２０）とアーム（２１）とを有していて、前記軸部（２０）が前記軸受部（１７）に軸受けされることにより正転方向および逆転方向へ回転可能に前記ハウジング（３）に支持されるアクセルペダル（２）と、
   前記ハウジング（３）の内面と前記アクセルペダル（２）の前記アーム（２１）との間に係止されていて前記逆転方向の付勢力を前記アーム（２１）に及ぼす付勢部材（５）と、
   前記付勢部材（５）の一端における縁部全体にわたって摺動可能に係合する曲面を備えていて前記アーム（２１）から延びる第一の隆起部材（６１）と、前記付勢部材（５）の他端における縁部全体にわたって摺動可能に係合する曲面を備えていて前記ハウジング（３）の内面から延びる第二の隆起部材（６２）とのうちの少なくとも一方を具備するアクセル装置。
2. 前記隆起部材（６１、６２）が半球型である請求項１に記載のアクセル装置。
3. 前記隆起部材（６１、６２）が円錐型または円錐台型である請求項１に記載のアクセル装置。
4. 前記付勢部材（５）が筒状であり、前記隆起部材（６１、６２）は前記付勢部材（５）の端部から前記付勢部材（５）の内部に部分的に進入している請求項１から３のいずれか一項に記載のアクセル装置。

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