JP2008183963A - アクセルペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルペダル装置において、ペダルアームの位置ずれ等を防止する。
【解決手段】アクセルペダル３０ａを有するペダルアーム３０、ペダルアームを休止位置と最大踏込み位置の間で所定の揺動軸線Ｌ回りに揺動自在に支持するハウジング１０，２０、ペダルアームを休止位置に戻す付勢力を及ぼす復帰バネ４０を備え、ペダルアーム３０は、揺動軸線Ｌから離隔した離隔部（上端部３６）において、揺動軸線Ｌに略平行な方向への移動が規制されている。これによれば、揺動軸線の領域（軸受け領域）のみ規制される場合に生じるペダルアームの揺動軸線からの位置ずれあるいはガタツキが防止され、アクセルペダル（ペダルアーム）を休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度に揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。
【選択図】図３

Description

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、特にペダルアームの揺動軸周りにアクセル開度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。

自動車等に搭載のエンジンにおいて、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としては、アクセルペダルを一体的に有しハウジングに対して揺動自在に支持されたペダルアーム、ペダルアームを揺動自在に支持する揺動支軸、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリング、ペダル荷重にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構、ペダルアームを休止位置に停止させるべくペダルアームの上端部あるいは一部を当接させる休止ストッパ、揺動支軸の周りに又はペダルアームに連動するように配置されてペダルアームの角度位置を検出する位置センサ等を備え、位置センサによりアクセルペダル（ペダルアーム）の踏み込み量（角度位置）を検出し、その検出信号に基づいて、エンジンの出力制御を行なうようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
したがって、このアクセルペダル装置において、ペダルアーム及び揺動支軸の位置ずれは位置センサの出力信号に影響を及ぼすことになるため、アクセル開度を高精度に制御するためにも、ペダルアームを休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度に揺動させると共に所定の休止位置に高精度に位置決めすることが要求される。

ところで、このアクセルペダル装置においては、ペダルアームの上端部は、ヒステリシス発生機構に含まれる可動部材（スライダ又は可動プレート）に対して単に離脱自在に当接するように形成され、アクセルペダルが踏み込まれることにより、上端部が可動部材を押し込んで摩擦力を発生させ、一方、アクセルペダルが戻されるとき、ペダルアームの上端部あるいは一部が休止ストッパ（ハウジングの一部又は弾性パッド）に単に当接して、ペダルアームを休止位置に停止させるように形成されている。
また、揺動支軸は、金属材料により形成されているため、ペダルアームを軸支する部分を高精度に管理して、クリアランスをできるだけ小さくするように形成されている。

しかしながら、アクセルペダル（ペダルアーム）が休止位置と最大踏み込み位置の間を揺動する際のペダルアームの姿勢は、運転者（操作者）の加える踏力の大きさ及び方向によって異なり、ペダルアームがハウジングにより規定される所定（正規）の揺動軸線に対して傾くような踏力が及ぼされる場合がある。
このような操作においては、ペダルアームがハウジングで規定される揺動軸線から位置ずれを生じる（傾斜する）虞があり、又、ペダルアームの上端部が所定（正規）の休止位置から揺動軸線に平行な方向にずれた位置に停止する虞がある。

そして、ペダルアームの上端部の位置ずれ（すなわち、ペダルアームの傾斜）は、特に揺動支軸の周りに（特に非接触式の）位置センサが配置された場合、その位置センサによる出力の再現性が悪くなり、位置検出を高精度に行うことが困難になる虞がある。
また、装置の小型化、軽量化、低コスト化等を図るべく、ハウジング、ペダルアーム、揺動支軸等を全て樹脂材料により形成する場合、その成型時の寸法バラツキ、線膨張係数等を考慮したクリアランス設計等に鑑みれば、金属材料を用いる場合に比べて、その位置ずれ（ペダルアームの傾き及び上端部の位置ずれ）はさらに助長される傾向にある。

特開２００４−１５５３７５号公報 特開平１１−２３５９３６号公報

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、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化等を図りつつ、装置全体の樹脂化を図った場合であっても、アクセルペダル（ペダルアーム）を所定（正規）の揺動軸線回りに高精度に揺動させることができ、又、所定の休止位置に再現性よく停止させることができ、位置センサによる角度位置の検出を高精度に行うことができるアクセルペダル装置を提供することにある。

本発明のアクセルペダル装置は、アクセルペダルを有するペダルアームと、ペダルアームを休止位置と最大踏込み位置の間で所定の揺動軸線回りに揺動自在に支持するハウジングと、ペダルアームを休止位置に戻す付勢力を及ぼす復帰バネと、を備えたアクセルペダル装置であって、上記ペダルアームは、揺動軸線から離隔した離隔部において、揺動軸線に略平行な方向への移動が規制された構成となっている。
この構成によれば、操作者（運転者）がアクセルペダルを操作して、ペダルアームを休止位置と最大踏み込み位置の間で揺動させる際に、ペダルアームがハウジングにより規定される所定（正規）の揺動軸線に対して傾くような踏力を及ぼしても、ペダルアームは揺動軸線の領域（軸受け領域）と離隔部の二箇所において、揺動軸線に略平行な方向（スラスト方向）への移動が規制されるため、ペダルアームは傾斜することなくハウジングで規定される正規の揺動軸線に一致するように揺動し、又、二箇所で支持されるため軸受け領域に発生し得る応力が緩和される。
したがって、揺動軸線の領域（軸受け領域）のみ規制される場合に生じるペダルアームの揺動軸線からの位置ずれあるいはガタツキが防止され、アクセルペダル（ペダルアーム）を休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度に揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。

上記構成において、離隔部は、揺動軸線に対してアクセルペダルの反対側に位置するペダルアームの上端部である構成を採用することができる。
この構成によれば、揺動軸線を基準として、ペダルアームの下端部に力点としてのアクセルペダルを有する場合に、ペダルアームの上端部が揺動軸線に略平行な方向（スラスト方向）に移動するのを規制されるため、梃子の原理により、より小さい拘束力で位置ずれあるいはガタツキ等を防止することができる。

上記構成において、ハウジング内において、揺動軸線に垂直な面に沿って移動可能に支持されると共に上端部と離脱可能に係合し得るスライダを含み、上端部は、スライダと係合した状態で、揺動軸線に略平行な方向への移動が規制されるように形成されている構成を採用することができる。
この構成によれば、ペダルアームの上端部は、ハウジングに可動に設けられたスライダを介して揺動軸線に略平行な方向（スラスト方向）への移動が規制される。すなわち、上端部をハウジングの壁面等で直接規制することができないような場合に、スライダを介して上端部のスラスト方向への移動を規制することができる。

上記構成において、上端部及びスライダは、ペダルアームの揺動方向において、凹部と凸部が噛み合うように形成されている構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば、上端部に対して揺動方向に凹む凹部（又は揺動方向に突出する凸部）を設け、スライダに対して揺動方向に突出する凸部（又は揺動方向に凹む凹部）を設けて、凹凸係合を行わせることにより、上端部のスラスト方向への移動を、容易かつ簡素な構造にて規制することができる。

上記構成において、アクセルペダルの踏力にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構を含み、上記スライダはヒステリシス発生機構に含まれる構成を採用することができる。
この構成によれば、ヒステリシス発生機構に含まれるスライダを、ペダルアームの上端部を規制（スラスト方向への移動を規制）するスライダとして兼用することで、部品点数の増加を招くことなく、装置全体としての簡素化、小型化等を達成することができる。

上記構成において、ペダルアームは、揺動軸線を中心とする円筒部を有し、ハウジングは、円筒部を揺動軸線回りに摺動自在に嵌合させる嵌合部を有する構成を採用することができる。
この構成によれば、ペダルアームの円筒部がハウジングの嵌合部（例えば、円筒部の内周面に嵌合する凸状嵌合部、円筒部の外周面に嵌合する凹状嵌合部）により揺動自在に支持される構成において、離隔部（又は上端部）が上記のように規制される（二箇所で支持される）ことで、円筒部と嵌合部の領域において発生し得る応力が緩和され、アクセルペダル（ペダルアーム）を休止位置と最大踏み込み位置の間で、高精度にガタツキ無く揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。

上記構成において、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを含み、ハウジングは、円筒部の内側に非接触にて配置される突出部を有し、位置センサは、ペダルアームの円筒部及びハウジングの突出部に配置されている構成を採用することができる。
この構成によれば、位置センサの一部がペダルアームの円筒部に配置され、位置センサの一部がハウジングの突出部に配置される状態で、ペダルアームが回動（揺動）すると、その角度位置が位置センサにより非接触にて検出される。
ここで、離隔部（又は上端部）が上記のように規制される（二箇所で支持される）ことで、円筒部と嵌合部の領域において発生し得る応力が緩和され、位置センサが応力（外力）等の影響を受けるのを防止でき、アクセルペダル（ペダルアーム）は休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度にガタツキ無く揺動し、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に位置付けられるため、位置センサもペダルアームの角度位置を再現性よく高精度に検出（出力）することができる。

上記構成において、ハウジング及びペダルアームは、樹脂材料によりそれぞれ形成されている構成を採用してもよい。
この構成によれば、ペダルアーム及び揺動軸線を規定するハウジング（すなわち、ペダルアームの軸受け部を含むハウジング）が全て樹脂化された場合において、成型寸法等のバラツキ、線膨張係数等を考慮したクリアランス設計によるクリアランスの増加、揺動自在に支持する領域の磨耗，変形等によるクリアランスの増加等を招く場合でも、離隔部（又は上端部）が上記のように規制されることで、アクセルペダル（ペダルアーム）を休止位置と最大踏み込み位置の間で、高精度にガタツキ無く揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。

上記構成をなすアクセルペダル装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化等を達成しつつ、又、装置全体を樹脂化した場合であっても、アクセルペダル（ペダルアーム）を所定（正規）の揺動軸線回りに高精度に揺動させることができ、又、所定の休止位置に再現性よく停止させることができ、さらには位置センサを揺動軸線の周りに配置した場合でもその位置センサによる角度位置の検出を高精度に行うことができる。

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１１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り、図１は装置の側面図、図２は装置の正面図、図３は装置の内部を示す斜視断面図、図４は装置の内部を示す側面図、図５は装置の内部を示す断面図、図６及び図７は装置の一部をなすハウジング内を示す側面図、図８及び図９は装置の一部をなすペダルアームを示す部分図、図１０及び図１１は装置の一部をなすヒステリシス機構の部品図である。

このアクセルペダル装置は、図１ないし図５に示すように、自動車等の車体Ｍに固定されるハウジングとしてのハウジング本体１０及びハウジングカバー２０、アクセルペダル３０ａを有しハウジング（ハウジング本体１０及びハウジングカバー２０）により規定される所定の揺動軸線Ｌを中心として揺動自在に支持されたペダルアーム３０、ペダルアーム３０を休止位置に戻す復帰バネ４０、踏力（ペダル荷重）にヒステリシス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６０等を備えている。

ハウジング本体１０は、全体が樹脂材料により成形されており、図４ないし図６に示すように、後述するペダルアーム３０の第１円筒部３１に摺動自在に嵌合（内嵌）される凸状嵌合部１１、第１円筒部３１を揺動軸線Ｌ方向において支持するスラスト受部１２、復帰バネ４０を収容する凹部１３、ヒステリシス発生機構５０を収容する凹部１４、ペダルアーム３０を休止位置に停止させる休止ストッパ１５、ペダルアーム３０を全開位置（最大踏込み位置）に停止させる全開ストッパ１６、車体Ｍ等に固定するためのフランジ部１７、ハウジングカバー２０を結合するための結合部１８ａ及び掛止爪１８ｂ並びにネジ穴１８ｃ等を備えている。

凸状嵌合部１１は、図５及び図６に示すように、へダルアーム３０の揺動軸線Ｌを中心とする円柱状に形成され、その外周面１１ａが（ペダルアーム３０の）第１円筒部３１の内周面３１ａに対して、揺動軸線Ｌ回りに摺動自在に嵌合（内嵌）されるように形成されている。
スラスト受部１２は、図５及び図６に示すように、円環状の平坦面に形成され、第１円筒部３１の端面３１ｂを当接させてスラスト方向（揺動軸線Ｌ方向）の位置決めを行うように形成されている。
凹部１３は、図４に示すように、復帰バネ４０を所定の圧縮代に圧縮した状態で収容するように形成され、復帰バネ４０の一端４１を当接させて保持する座部１３ａを画定している。座部１３ａは、後述するペダルアーム３０の座部３７と協働して復帰バネ４０を所定の圧縮代に圧縮して嵌め込んだ状態で伸縮自在に保持するようになっている。

凹部１４は、図３ないし図６に示すように、後述するヒステリシス発生機構５０の第１スライダ５１，第２スライダ５２，及び復帰バネ５３を収容するように形成され、第１スライダ５１の下面５１ａを摺動自在にガイドする下部摺動面１４ａ、第２スライダ５２の上面５２ａを摺動自在にガイドする上部摺動面１４ｂ、第１スライダ５１及び第２スライダ５２の左側面５１ｂ，５２ｂを摺動自在にガイドする揺動軸線Ｌに垂直な面としての側部摺動面１４ｃ、復帰バネ５３の一端５３ａを当接させて保持する座部１４ｄ、ペダルアーム３０の揺動（休止位置から最大踏込み位置までの移動）を許容する切り欠き部１４ｅ等を画定している。

ハウジングカバー２０は、全体が樹脂材料により成形されており、図１、図２、図３、図５、図７に示すように、後述するペダルアーム３０の第２円筒部３２を摺動自在に嵌合（外嵌）させる凹状嵌合部２１、第２円筒部３２を揺動軸線Ｌ方向において支持するスラスト受部２１ｂ、凹状嵌合部２１の内側において同軸上に形成された突出部２３、後述するヒステリシス発生機構５０の第１スライダ５１及び第２スライダ５２の右側面５１ｃ、５２ｃを摺動自在にガイドする揺動軸線Ｌに垂直な面としての側部摺動面２４、復帰バネ４０が側方へずれるのを規制する規制突起２５、後述する復帰バネ５３が側方へずれるのを規制する規制突起２６、後述する位置センサ６０の配線を接続するためのコネクタ２７、ハウジング本体１０に結合するための結合部２８ａ及び掛止片２８ｂ並びにネジＢ（図１参照）を通す貫通孔２８ｃ等を備えている。

凹状嵌合部２１は、図５及び図７に示すように、へダルアーム３０の揺動軸線Ｌを中心とする円筒状に形成され、その内周面２１ａが（ペダルアーム３０の）第２円筒部３２の外周面３２ａに対して、揺動軸線Ｌ回りに摺動自在に嵌合（外嵌）されるように形成されている。また、凹状嵌合部２１は、図４及び図７に示すように、円環状の平坦面に形成されたその端面において、第２円筒部３２の付根周りの環状端面３２ｂを当接させてスラスト方向（揺動軸線Ｌ方向）の位置決めを行うスラスト受部２１ｂを画定するように形成されている。
突出部２３は、図５及び図７に示すように、へダルアーム３０の揺動軸線Ｌを中心とする円柱状に形成され、その内部に位置センサ６０の一部（後述するステータ６３，６４及びホール素子６５）が埋設されている。そして、突出部２３は、後述するペダルアーム３０の第２円筒部３２の内側領域に非接触にて配置されるようになっている。

上記ハウジング本体１０及びハウジングカバー２０が結合された状態において、ハウジング本体１０の側部摺動面１４ｃとハウジングカバー２０の側部摺動面２４は、互いに平行でかつ揺動軸線Ｌに垂直な平面を画定し、後述するヒステリシス発生機構５０の第１スライダ５１及び第２スライダ５２を、揺動軸線Ｌに垂直な面に沿って移動可能に支持すると共に揺動軸線Ｌに平行な方向（スラスト方向）への移動を規制するようになっている。

ペダルアーム３０は、全体が樹脂材料により成形されており、図１ないし図５、図８及び図９に示すように、ハウジング（１０，２０）に組み付けた状態で揺動軸線Ｌを中心とする円筒状に形成された第１円筒部３１及び第２円等部３２、円等部３１，３２から下方に伸長してアクセルペダル３０ａを画定する下側アーム３３、円筒部３１，３２から上方に伸長する上側アーム３４、上側アーム３４においてハウジング本体１０の休止ストッパ１５に離脱自在に当接する当接部３５、上側アーム３４において揺動軸線Ｌから所定距離離隔した位置に設けられて後述するヒステリシス発生機構５０の第１スライダ５１に離脱自在に係合する離隔部としての上端部３６、円筒部３１，３２の上側近傍（揺動軸線Ｌよりも上側）に形成されて復帰バネ４０の他端４２を当接させて保持する座部３７、下側アーム３３においてハウジング本体１０の全開ストッパ１６に離脱自在に当接する当接部３８等を備えている。

第１円筒部３１は、図５及び図９に示すように、その内周面３１ａがハウジング本体１０の凸状嵌合部１１（の外周面１１ａ）に対して揺動軸線Ｌ回りに摺動自在に嵌合（外嵌）されるように形成されている。
第２円筒部３２は、図５及び図９に示すように、その外周面３２ａがハウジングカバー２０の凹状嵌合部２１（内周面３２ａ）に対して揺動軸線Ｌ回りに摺動自在に嵌合（内嵌）されるように形成されている。
また、第２円筒部３２には、その内周面３２ｃにおいて、位置センサ６０の一部（アマチャ６１及び磁石６２）が固着されている。

当接部３５は、図８に示すように、凸状湾曲面をなすように形成されて、ハウジング本体１０の平坦面をなす休止ストッパ１５に対して離脱自在に当接するように形成されている。そして、当接部３５は、アクセルペダル３０ａが踏力から解放されて復帰バネ４０，５３の付勢力により休止位置に戻されたとき、休止ストッパ１５に当接し、アクセルペダル３０が踏み込まれて回転したとき休止ストッパ１５から離脱するようになっている。

上端部（離隔部）３６は、図３、図８及び図９に示すように、上下方向に平行に伸長する３つの突条係合部３６´、突条係合部３６´に挟まれた２つの長溝係合部３６´´により形成されている。すなわち、突条係合部３６´は、ペダルアーム３０の揺動方向において突出する凸部として形成され、長溝係合部３６´´は、ペダルアーム３０の揺動方向において凹む凹部として形成されている。
そして、突条係合部３６´及び長溝係合部３６´´は、後述する（ヒステリシス発生機構５０の）第１スライダ５１の長溝係合部５１ｅ´及び突条係合部５１ｅ´´に対して、ペダルアーム３０の揺動方向にそれぞれ離脱自在に凹凸係合する（噛み合う）ようになっている。

復帰バネ４０は、図３及び図５に示すように、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイルバネであり、その一端４１がハウジング本体１０の座部１３ａに当接され、その他端４２がペダルアーム３０の座部３７に当接され、所定の圧縮代に圧縮された状態で、ハウジング１０の凹部１３に嵌め込まれ（収容され）て、ペダルアーム３０を休止位置に戻す付勢力を発生する。
このように、復帰バネ４０は、揺動軸線Ｌよりも上方の領域において、後述するヒステリシス発生機構５０の復帰バネ５３と同じ向きに、ペダルアーム３０の上側アーム３４に対して付勢力を及ぼすようになっている。

ヒステリシス発生機構５０は、図３ないし図５、図１０、図１１に示すように、ハウジング１０の凹部１４に収容されており、第１スライダ５１、第２スライダ５２、復帰バネ５３により形成されている。
第１スライダ５１は、樹脂材料（例えば、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、図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、ハウジング本体１０（凹部１３）の下部摺動面１４ａに接触して摺動する下面５１ａ、ハウジング本体１０（凹部１３）の側部摺動面１４ｃに接触して摺動する左側面５１ｂ、ハウジングカバー２０の側部摺動面２４に接触して摺動する右側面５１ｃ、後述する第２スライダ５２の傾斜面５２ｄと接触する傾斜面５１ｄ、ペダルアーム３０の上端部３６と離脱可能に係合する係合部５１ｅ等を備えている。

係合部５１ｅは、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、上下方向に平行に伸長する３つの長溝係合部５１ｅ´、３つの長溝係合部５１ｅ´を画定する４つの突条係合部５１ｅ´´により形成されている。すなわち、長溝係合部５１ｅ´は、ペダルアーム３０の揺動方向において凹む凹部として形成され、突条係合部５１ｅ´´は、ペダルアーム３０の揺動方向において突出する凸部として形成されている。
そして、長溝係合部５１ｅ´及び突条係合部５１ｅ´´が、ペダルアーム３０の突条係合部３６´及び長溝係合部３６´´に対して、ペダルアーム３０の揺動方向にそれぞれ離脱自在に凹凸係合する（噛み合う）ようになっている。

第２スライダ５２は、樹脂材料（例えば、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、図１１（ａ）〜（ｅ）に示すように、ハウジング本体１０（凹部１３）の上部摺動面１４ｂに接触して摺動する上面５２ａ、ハウジング本体１０（凹部１３）の側部摺動面１４ｃに接触して摺動する左側面５２ｂ、ハウジングカバー２０の側部摺動面２４に接触して摺動する右側面５２ｃ、第１スライダ５１の傾斜面５１ｄと接触する傾斜面５２ｄ、復帰バネ５３の他端５３ｂを当接させて保持する環状の座部５２ｅ等を備えている。

復帰バネ５３は、図３ないし図５に示すように、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイルバネであり、その一端５３ａがハウジング本体１０（の凹部１４）の座部１４ｄに当接され、その他端５３ｂが第２スライダ５２の座部５２ｅに当接され、所定の圧縮代に圧縮された状態で嵌め込まれて、第２スライダ５３の傾斜面５２ｄを第１スライダ５１の傾斜面５１ｄに押し付けて、第１スライダ５１の下面５１ａを下部摺動面１４ａに押圧しかつ第２スライダ５２の上面５２ａを上部摺動面１４ｂに押圧するくさび作用を及ぼすと共に、上端部３６を介して、ペダルアーム３０を休止位置に戻す付勢力を発生する。このように、復帰バネ５３は、揺動軸線Ｌよりも上方の領域において、復帰バネ４０と同じ向きに、ペダルアーム３０の上側アーム３４に対して付勢力を及ぼすようになっている。

そして、第１スライダ５１及び第２スライダ５２は、復帰バネ５３により、図４中において凹部１４内の右側寄りに付勢され、かつ、ハウジング本体１０の側部摺動面１４ｃとハウジングカバー２０の側部摺動面２４に両側から摺動自在に挟み込まれて、揺動軸線Ｌに平行な方向への移動が規制されている。すなわち、第１スライダ５１及び第２スライダ５２は、ハウジング１０の側部摺動面１４ｃ及びハウジングカバー２０の側部摺動面２４（揺動軸線Ｌに垂直な平面）により、スラスト方向（揺動軸線Ｌに平行な方向）への移動が規制されつつ、側部摺動面１４ｃ、２４に沿ってペダルアーム３０の揺動方向に移動自在にガイドされるようになっている。

したがって、復帰バネ４０，５３の付勢力に抗して、ペダルアーム３０を最大踏込み位置（全開位置）に向けて踏み込む場合は、上端部３６が復帰バネ５３の付勢力に抗して第１スライダ５１を図４中の左向きに押し、傾斜面５１ｂ，５２ｄのくさび作用により、下面５１ａ及び上面５２ａがそれぞれ下部摺動面１４ａ及び上部摺動面１４ｂに押し付けられつつ移動し、復帰バネ５３の付勢力の増加に伴って直線的に増加する摩擦力を生じる。このとき、ペダルアーム３０の上端部３６は、第１スライダ５１（の係合部５１ｅ）との凹凸係合により、スラスト方向への移動が規制されつつ移動する。

一方、復帰バネ４０，５３の付勢力に応じて、ペダルアーム３０を休止位置に向けて戻す場合は、傾斜面５１ｂ，５２ｄのくさび作用により下面５１ａ及び上面５２ａがそれぞれ下部摺動面１４ａ及び上部摺動面１４ｂに押し付けられる力も弱くなりつつ、復帰バネ５３の付勢力により第１スライダ５１及び第２スライダ５２が、元の位置に向けて図４中の右向きに移動し、復帰バネ５３の付勢力の減少に伴って直線的に減少する摩擦力を生じる。このとき、ペダルアーム３０の上端部３６は、第１スライダ５１（の係合部５１ｅ）との凹凸係合により、スラスト方向への移動が規制されつつ移動する。
ここで、戻り動作の際の摩擦力は、踏込み動作の際の摩擦力よりも小さくなるため、踏込み動作から戻し動作までの全体の踏力（ペダル荷重）を、ヒステリシス荷重とすることができる。
尚、戻り動作の途中において、第１スライダ５１がスティックして停止したときは、復帰バネ４０の付勢力により、上端部３６が係合部５１ｅから離脱することで、ペダルアーム３０は所定の休止位置に戻るようになっている。

すなわち、操作者（運転者）がアクセルペダル３０ａを操作して、ペダルアーム３０を休止位置と最大踏み込み位置の間で揺動させる際に、ペダルアーム３０がハウジング（ハウジング本体１０及びハウジングカバー２０）により規定される所定（正規）の揺動軸線Ｌに対して傾くような踏力を及ぼしても、ペダルアーム３０の上端部３６は、揺動軸線Ｌに略平行な方向（スラスト方向）への移動が規制されるため、ペダルアーム３０は傾斜することなく正規の揺動軸線Ｌに一致するように揺動する。
したがって、上端部３６が規制されない場合に生じるペダルアーム３０の揺動軸線Ｌからの位置ずれあるいはガタツキが防止され、アクセルペダル３０ａ（ペダルアーム３０）を休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度に揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。
また、ペダルアーム３０の上端部３６が揺動軸線Ｌに略平行な方向（スラスト方向）に移動するのを規制するスライダとして、ヒステリシス発生機構５０に含まれる第１スライダ５１を兼用するため、部品点数の増加を招くことなく、装置全体としての簡素化、小型化等を達成することができる。

位置センサ６０は、非接触式の磁気式センサであり、図４、図５、図９に示すように、ペダルアーム３０の第２円筒部３２の内周面３２ｃに設けられた磁性材料からなる環状のアマチャ６１、アマチャ６１の内周面に結合された円弧状の一対の永久磁石６２、ハウジングカバー２０の突出部２３に埋設された磁性材料からなるステータ６３，６４、ステータ６３，６４の間に配置された２つのホール素子６５等により形成され、その他に関連する部品として、コネクタ２７内に露出する端子６６、ハウジングカバー２０内に埋設され種々の電子部品が実装された回路基板６７等が設けられている。
永久磁石片６２は、図５に示すように、突出部２３の外周面、すなわち、ステータ６３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。したがって、ペダルアーム６０（第２円筒部３２）すなわち永久磁石６２が回動することにより、ステータ６３とステータ６４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６５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ようになっている。

このように、位置センサ６０は、軸受け領域（第２円筒部３２、突出部２３）に非接触にて配置されているが、ペダルアーム３０が前述のように二箇所（揺動軸線Ｌの領域と上端部３６）で支持されているため、この領域に発生し得る応力等が緩和され、それ故に位置センサ６０（それぞれの構成部品）が応力等の影響を受けるのを防止でき、ペダルアーム３０の角度位置を高精度に検出することができる。

次に、このアクセルペダル装置の動作について説明する。
先ず、操作者（運転者）がアクセルペダル３０ａを踏み込まない休止位置にあるとき、復帰バネ４０，５３の付勢力により、当接部３５が休止ストッパ１５に当接して、ペダルアーム３０は図１中の実線で示す位置に停止している。このとき、ペダルアーム３０の上端部３６は、第１スライダ５１の係合部５１ｅと離脱可能に凹凸係合した状態にある。

この状態から、操作者（運転者）がアクセルペダル３０ａを踏み込むと、ペダルアーム３０は、復帰バネ４０，５３の付勢力に抗して図４中の反時計回りに回転し、ヒステリシス発生機構５０が発生する抵抗荷重（押返し荷重）を増しながら、図１中の二点差線にて示す最大踏込み位置（全開位置）まで回転して、その当接部３８がハウジング本体１０の全開ストッパ１６に当接して停止する。

一方、操作者（運転者）が踏力を緩めると、踏込み時の抵抗荷重（ペダル荷重）よりも小さい抵抗荷重（ペダル荷重）を操作者（運転者）に及ぼしながら、ペダルアーム３０は復帰バネ４０，５３の付勢力により休止位置に向けて移動し、そのペダルアーム３０の当接部３５がハウジング本体１０の休止ストッパ１５に当接して停止する。

上記のように、操作者（運転者）がアクセルペダル３０ａを操作して、ペダルアーム３０を休止位置と最大踏み込み位置の間で揺動させる際に、図２中の二点差線で示すように、ペダルアーム３０がハウジングにより規定される所定（正規）の揺動軸線Ｌに対して傾くような踏力を受けても、ペダルアーム３０の上端部３６は、揺動軸線Ｌに略平行な方向への移動が規制されるため、ペダルアーム３０は傾斜することなく正規の揺動軸線Ｌに一致するように揺動する。
これにより、ペダルアーム３０は位置ずれあるいはガタツキを生じることなく高精度に揺動し、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に位置付けられるため、位置センサ６０もペダルアーム３０の角度位置を再現性よく高精度に検出（出力）することができる。

特に、ペダルアーム３０及びハウジング（ハウジング本体１０、ハウジングカバー２０）並びにスライダ５１，５２等が全て樹脂化された場合において、成型寸法等のバラツキ、線膨張係数等を考慮したクリアランス設計によるクリアランスの増加、揺動自在に支持する領域の磨耗，変形等によるクリアランスの増加等を招く場合でも、アクセルペダル３０ａ（ペダルアーム３０）を休止位置と最大踏み込み位置の間で高精度にガタツキ無く揺動させることができ、又、休止する際にも再現性よく所定（正規）の休止位置に停止させることができる。

上記実施形態においては、揺動軸線Ｌに平行な方向への移動が規制される離隔部として、ペダルアーム３０の上端部３６を適用したが、これに限定されるものではなく、揺動軸線Ｌから離隔した位置にあればペダルアームのその他の部分を適用することができる。
上記実施形態においては、ペダルアームの上端部３６を規制するスライダとして、ヒステリシス発生機構５０に含まれる第１スライダ５１を兼用したが、これに限定されるものではなく、ペダルアームの上端部を係合させる専用のスライダを設けてもよく、又、ペダルアームの上端部をスライダに係合させるのではなく、ハウジングの側面等で直接規制してもよい。
上記実施形態においては、位置センサ６０として磁気式の非接触センサを示したが、これに限定されるものではなく、接触式の位置センサ、その他の位置センサを採用する構成において、本発明を適用してもよい。
上記実施形態においては、ハウジング１０，２０及びペダルアーム３０の全てが樹脂材料により形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、その他の材料により形成される場合においてペダルアームの位置ずれ等が問題になれば、本発明を適用することができる。

以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置は、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化等を達成しつつ、装置全体の樹脂化を図った場合であっても、アクセルペダル（ペダルアーム）を所定（正規）の揺動軸線回りに高精度に揺動させることができ、又、所定の休止位置に再現性よく停止させることができ、それ故に位置センサによる角度位置の検出を高精度に行うことができるため、自動車等に適用できるのは勿論のこと、アクセル操作を要する車両であれば、自動車に限らずその他の車両にも有用である。

本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す側面図である。 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。 アクセルペダル装置の内部構造を示す斜視断面図である。 アクセルペダル装置の内部構造を示す側面図である。 アクセルペダル装置の内部構造を示す断面図である。 アクセルペダル装置の一部をなすハウジング本体の内部を示す側面図である。 アクセルペダル装置の一部をなすハウジングカバーの内部を示す側面図である。 アクセルペダル装置の一部をなすペダルアームを示す部分側面図である。 アクセルペダル装置の一部をなすペダルアームを示す部分断面図である。 アクセルペダル装置に含まれるヒステリシス発生機構の一部をなす第１スライダを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は正面図である。 アクセルペダル装置に含まれるヒステリシス発生機構の一部をなす第２スライダを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は正面図である。

符号の説明

Ｌ 揺動軸線
１０ ハウジング本体（ハウジング）
１１ 凸状嵌合部
１２ スラスト受部
１３，１４ 凹部
１５ 休止ストッパ
１６ 全開ストッパ
１７ フランジ部
１８ａ 結合部
１８ｂ 掛止爪
１８ｃ ネジ穴
２０ ハウジングカバー（ハウジング）
２１ 凹状嵌合部
２３ 突出部
２７ コネクタ
２８ａ 結合部
２８ｂ 掛止片
２８ｃ 貫通孔
３０ ペダルアーム
３０ａ アクセルペダル
３１ 第１円筒部
３２ 第２円筒部
３４ 上側アーム
３５ 当接部
３６ 上端部（離隔部）
３６´ 突条係合部（凸部）
３６´´ 長溝係合部（凹部）
３８ 当接部
４０ 復帰バネ
５０ ヒステリシス発生機構
５１ 第１スライダ
５２ 第２スライダ
５２ｅ 係合部
５２ｅ´ 長溝係合部（凹部）
５２ｅ´´ 突条係合部（凸部）
５３ 復帰バネ
６０ 位置センサ
６１ アマチャ
６２ 永久磁石
６３，６４ ステータ
６５ ホール素子

Claims (8)

1. アクセルペダルを有するペダルアームと、前記ペダルアームを休止位置と最大踏込み位置の間で所定の揺動軸線回りに揺動自在に支持するハウジングと、前記ペダルアームを休止位置に戻す付勢力を及ぼす復帰バネと、を備えたアクセルペダル装置であって、
   前記ペダルアームは、前記揺動軸線から離隔した離隔部において、前記揺動軸線に略平行な方向への移動が規制されている、
   ことを特徴とするアクセルペダル装置。
2. 前記離隔部は、前記揺動軸線に対して前記アクセルペダルの反対側に位置する前記ペダルアームの上端部である、
   ことを特徴とする請求項１記載のアクセルペダル装置。
3. 前記ハウジング内において、前記揺動軸線に垂直な面に沿って移動可能に支持されると共に前記上端部と離脱可能に係合し得るスライダを含み、
   前記上端部は、前記スライダと係合した状態で、前記揺動軸線に略平行な方向への移動が規制されるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載のアクセルペダル装置。
4. 前記上端部及びスライダは、前記ペダルアームの揺動方向において、凹部と凸部が噛み合うように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のアクセルペダル装置。
5. 前記アクセルペダルの踏力にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構を含み、
   前記スライダは、前記ヒステリシス発生機構に含まれる、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のアクセルペダル装置。
6. 前記ペダルアームは、前記揺動軸線を中心とする円筒部を有し、
   前記ハウジングは、前記円筒部を前記揺動軸線回りに摺動自在に嵌合させる嵌合部を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のアクセルペダル装置。
7. 前記ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを含み、
   前記ハウジングは、前記円筒部の内側に非接触にて配置される突出部を有し、
   前記位置センサは、前記ペダルアームの円筒部及び前記ハウジングの突出部に配置されている、
   ことを特徴とする請求項６記載のアクセルペダル装置。
8. 前記ハウジング及び前記ペダルアームは、樹脂材料によりそれぞれ形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載のアクセルペダル装置。
   

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