JP2013071609A - Pedal device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedal device with favorable operability which generates a reaction force allowing easy step-on even if a drive source fails or such a failure as to continue an output occurs.SOLUTION: An accelerator pedal device 1 includes an accelerator pedal 2, a pedal side arm 11 rotatably connecting one end to the accelerator pedal 2 and the other end to an energizing force generater 10 around a first rotation axis line A1, an electric motor 26 applying a motor energizing force which becomes a step-on reaction force against the accelerator pedal 2, and a drive side arm 21 which is rotatably supported around a second rotation axis line A2 and detachably brought into contact with the pedal side arm 11 to transmit motor torque generated by the electric motor 26 to the pedal side arm 11 where the drive side arm 21 is disposed so that a contact position P with the pedal side arm 11 comes close to the first rotation axis line A1 as a step-on amount of the accelerator pedal 2 increases.

Description

本発明は、車両に設けられるペダルに踏込反力を付与するペダル装置に関する。   The present invention relates to a pedal device that applies a stepping reaction force to a pedal provided in a vehicle.

近年、アクセルペダルの踏み込みに抵抗する踏込反力を所望に変化させることができるアクセルペダル反力装置が種々開発されている。例えば、特許文献1のアクセルペダル反力装置では、ペダル側アームを第1回動軸線回りに回動自在に設けるとともに、ペダル側アームに隣接して回動部材を配置し、駆動源により回動部材を回動駆動して回動部材の遊端をペダル側アームに接触させることにより、ペダル側アームに休止位置(原位置)へ押し戻す踏込反力を付加するようにしている。   In recent years, various accelerator pedal reaction force devices have been developed that can change the depression reaction force that resists depression of the accelerator pedal as desired. For example, in the accelerator pedal reaction force device disclosed in Patent Document 1, the pedal side arm is provided so as to be rotatable about the first rotation axis, and a rotation member is disposed adjacent to the pedal side arm, and is rotated by a drive source. By rotating the member and bringing the free end of the rotating member into contact with the pedal side arm, a stepping reaction force that pushes the pedal side arm back to the rest position (original position) is applied.

特開2011−68175号公報JP 2011-68175 A

ところで、自動車にペダル反力装置を搭載する場合、駆動源が失陥した場合や、出力を継続するような故障を起こした場合であっても、可能な限り踏み込みやすいペダル構成とすることが望まれる。   By the way, when a pedal reaction force device is mounted on an automobile, it is desirable to have a pedal configuration that is easy to depress as much as possible even when a drive source fails or a failure that continues output occurs. It is.

しかしながら、特許文献1の発明では、ペダル側アームが休止位置から最大踏込位置に向けて回動するときに、回動部材とペダル側アームとの接触位置が第1回動軸線から遠ざかるように変位し、ペダル側アームが休止位置に向けて回動するときには、接触位置が第1回動軸線に近づくように変位する構成となっている。そのため、アクセルペダルを踏み込んでいくほど、第1回動軸線と接触位置との距離が増加してモーメント長が長くなる。したがって、回動部材が同じ力で付勢されている場合、アクセルペダルを踏み込んでいくほど大きな反力が生じることになる。   However, in the invention of Patent Document 1, when the pedal-side arm rotates from the rest position toward the maximum depression position, the contact position between the rotation member and the pedal-side arm is displaced so as to move away from the first rotation axis. When the pedal-side arm rotates toward the rest position, the contact position is displaced so as to approach the first rotation axis. Therefore, as the accelerator pedal is depressed, the distance between the first rotation axis and the contact position increases and the moment length becomes longer. Therefore, when the rotating member is urged with the same force, a larger reaction force is generated as the accelerator pedal is depressed.

つまり、駆動源が失陥した場合や、出力を継続するような故障を起こした場合に、アクセルペダルが非常に踏み込みづらい反力を発生し、運転者に操作の違和感を与える虞がある。   In other words, when the drive source fails or a failure that continues output occurs, the accelerator pedal generates a reaction force that is very difficult to depress, which may cause the driver to feel uncomfortable.

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、駆動源が失陥した場合や、出力を継続するような故障を起こした場合であっても、踏み込みやすい反力を発生する操作性のよいペダル装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and has an operability that generates a reaction force that is easy to step even when a drive source fails or when a failure that continues output occurs. The object is to provide a good pedal device.

上記課題を解決するために本発明は、ペダル装置(1)であって、運転者の踏込操作に供されるペダル(2)と、前記ペダルに一端が連結され、他端が車体側部材(10)に第1回動軸線(A1)回りに回動可能に連結されたペダル側アーム(11)と、前記ペダルに対して運転者の踏込操作方向と相反する方向の反力(Fm)を付与するための駆動源(26)と、第2回動軸線(A2)回りに回動自在に支持されるとともに、前記ペダル側アームに離脱可能に接触し、前記駆動源が発生する駆動力(Tm)を前記ペダル側アームに伝達する駆動側アーム(21)とを備え、前記駆動側アームは、前記ペダルの踏込量(θa)が大きくなるにつれて前記ペダル側アームとの接触位置(P)が前記第1回動軸線に近づくように設けられた構成とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a pedal device (1), a pedal (2) used for a driver's stepping operation, one end connected to the pedal, and the other end to a vehicle body side member ( 10) a pedal side arm (11) connected to be rotatable about the first rotation axis (A1), and a reaction force (Fm) in a direction opposite to the stepping operation direction of the driver with respect to the pedal. A driving source (26) for applying, and a driving force (a driving force generated by the driving source) that is rotatably supported around the second rotation axis (A2) and removably contacts the pedal arm. (Tm) is transmitted to the pedal side arm, and the driving side arm has a contact position (P) with the pedal side arm as the pedal depression amount (θa) increases. A configuration provided to approach the first rotation axis; That.

このような構成とすることにより、ペダル部材が踏み込まれる方向に操作されると、ペダル側アームと駆動側アームとの接触位置は第1回動軸線に近づくことになる。つまり、ペダルストロークが大きな領域では、第1回動軸線に近い位置で駆動側アームがペダル側アームに駆動力を伝達することになり、仮に駆動源が出力を一定値に維持していたとしても、ペダルストロークが小さな領域に比べて駆動原が発生する反力が小さくなる。したがって、ペダルを踏み込む意志がある運転者が踏込反力の増大に対して煩わしさを覚えることを軽減できるとともに、駆動源が失陥して出力が発揮されない状況や、故障により所定の駆動力が発揮され続ける状況下においても、ペダルを深く踏み込みやすくなり、操作性の低下を抑制できる。   With such a configuration, when the pedal member is operated in the direction in which the pedal member is depressed, the contact position between the pedal side arm and the driving side arm approaches the first rotation axis. In other words, in a region where the pedal stroke is large, even if the driving arm transmits driving force to the pedal arm at a position close to the first rotation axis, even if the driving source maintains the output at a constant value. The reaction force generated by the drive source is smaller than that in the region where the pedal stroke is small. Therefore, the driver who is willing to depress the pedal can be less annoyed by the increase in the depressing reaction force. Even under a situation where it continues to be exerted, it becomes easy to step on the pedal deeply, and a decrease in operability can be suppressed.

また、本発明の一側面によれば、前記ペダルが踏み込まれていない状態において、前記接触位置から前記第2回動軸線までの距離(L2)が前記接触位置から前記第1回動軸線までの距離(L1)よりも短い構成とすることができる。   According to an aspect of the present invention, in a state where the pedal is not depressed, a distance (L2) from the contact position to the second rotation axis is from the contact position to the first rotation axis. The configuration can be shorter than the distance (L1).

このような構成とすることにより、駆動側アームのアーム長が短くなり、装置を小型化できるとともに、必要な駆動トルクの低減に伴って駆動源を小型化できる。また、ペダルが踏み込まれる方向に操作されたときに、ペダル側アームと駆動側アームとの接触位置が第1回動軸線に近づくような構成とする際に、駆動側アームの第2回動軸線の位置をある程度自由に設定でき、設計自由度を高めるとともに装置をコンパクト化することができる。   With such a configuration, the arm length of the drive side arm is shortened, the apparatus can be miniaturized, and the drive source can be miniaturized as the required drive torque is reduced. Further, when the contact position between the pedal-side arm and the drive-side arm approaches the first rotation axis when operated in the direction in which the pedal is depressed, the second rotation axis of the drive-side arm is used. Can be freely set to some extent, so that the degree of freedom in design can be increased and the apparatus can be made compact.

また、本発明の一側面によれば、前記ペダル側アームにおける前記駆動側アームとの接触面(11a)に凹凸(11b)が設けられた構成とすることができる。   Further, according to one aspect of the present invention, the pedal side arm can be configured such that the contact surface (11a) with the driving side arm is provided with irregularities (11b).

このような構成とすることにより、駆動側アームから一定の力がペダル側アームに加わっていたとしても、ペダル側アームに接触する駆動側アームの位置に応じて反力を変化させることができる。そのため、例えば、接触面に所定間隔に凸部または凹部を複数設け、ペダルの操作量を感覚的に運転者に認識させることができる。   With such a configuration, even if a constant force is applied to the pedal side arm from the driving side arm, the reaction force can be changed according to the position of the driving side arm that contacts the pedal side arm. For this reason, for example, a plurality of convex portions or concave portions are provided at predetermined intervals on the contact surface, and the amount of operation of the pedal can be sensibly recognized by the driver.

このように本発明によれば、駆動源が失陥した場合や、出力を継続するような故障を起こした場合であっても、踏み込みやすい反力を発生する操作性のよいペダル装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a pedal device with good operability that generates a reaction force that is easy to be depressed even when a drive source fails or when a failure that continues output occurs. be able to.

本発明に係るアクセルペダル装置の側面図Side view of accelerator pedal device according to the present invention 図1に示すアクセルペダル装置の概略構成図Schematic block diagram of the accelerator pedal device shown in FIG. 踏込量と第1付勢力との関係を示すグラフGraph showing the relationship between the amount of depression and the first biasing force 踏込量と第2付勢力との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the amount of depression and the second biasing force 図1に示すアクセルペダル装置の動作説明図Operation explanatory diagram of the accelerator pedal device shown in FIG. 平常時における踏込量と合計付勢力との関係を示すグラフGraph showing the relationship between the amount of depression and the total urging force in normal times 故障時における踏込量と合計付勢力との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the amount of depression and total urging force at the time of failure 第1変形実施例によるアクセルペダル装置の動作説明図Operation explanatory diagram of the accelerator pedal device according to the first modified embodiment 第2変形実施例によるアクセルペダル装置の動作説明図Operation explanatory diagram of the accelerator pedal device according to the second modified embodiment

以下、本発明に係るペダル装置を自動車のアクセルペダル2に適用した実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a pedal device according to the present invention is applied to an accelerator pedal 2 of an automobile will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、アクセルペダル装置1は、自動車に設けられたアクセルペダル2に対して踏み力に抵抗する踏込反力を付与するものであり、運転者の踏込操作に供されるオルガン式のアクセルペダル2と、ペダル側アーム11を介してアクセルペダル2に付与する付勢力を発生する付勢力発生装置10と、駆動側アーム21を介してアクセルペダル2に付与する駆動力を発生する動力発生装置20とを備えている。   As shown in FIG. 1, an accelerator pedal device 1 applies a stepping reaction force resisting a stepping force to an accelerator pedal 2 provided in an automobile, and is an organ type used for a driver's stepping operation. The accelerator pedal 2, the urging force generator 10 that generates the urging force applied to the accelerator pedal 2 via the pedal side arm 11, and the power that generates the driving force applied to the accelerator pedal 2 via the drive side arm 21. Generator 20.

アクセルペダル2は、下端が車体30に回動自在に連結されるとともに、その上部にはリンク部材3を介してペダル側アーム11が連結されており、このペダル側アーム11によって常時原位置側(起立側)へ付勢されている。なお、図1は、アクセルペダル2が原位置にある状態を示している。   The accelerator pedal 2 has a lower end rotatably connected to the vehicle body 30, and a pedal side arm 11 is connected to an upper portion of the accelerator pedal 2 via a link member 3. It is energized to the standing side. FIG. 1 shows a state where the accelerator pedal 2 is in the original position.

付勢力発生装置10は、車体30に固定されるとともに、ペダル側アーム11を第1回動軸線A1回りに回動自在に支持している。付勢力発生装置10は、踏み込まれたアクセルペダル2を原位置へ戻す付勢力(以下、第1付勢力Fs1と記す)を機械的な構成により発生し、ペダル側アーム11を介して第1付勢力Fs1をアクセルペダル2に付与する。付勢力発生装置10は、図2に示すように、リターンスプリング12と、ヒステリシス特性生成部13と、操作量センサ14とを備えている。   The urging force generation device 10 is fixed to the vehicle body 30 and supports the pedal side arm 11 so as to be rotatable about the first rotation axis A1. The urging force generator 10 generates a urging force (hereinafter referred to as a first urging force Fs1) that returns the depressed accelerator pedal 2 to its original position by a mechanical configuration, and the first urging force is generated via the pedal side arm 11. The force Fs1 is applied to the accelerator pedal 2. As shown in FIG. 2, the urging force generation device 10 includes a return spring 12, a hysteresis characteristic generation unit 13, and an operation amount sensor 14.

ヒステリシス特性生成部13は、リターンスプリング12が発生させるトルクにヒステリシス特性を付与し、アクセルペダル2に付与する第1付勢力Fs1を図3に示す特性とする。つまり、アクセルペダル2は第1付勢力Fs1により、踏み込まれるときに比較的大きな踏込反力を発生し、戻されるときに比較的小さな踏込反力を発生する。なお、リターンスプリング12およびヒステリシス特性生成部13には、例えば、国際公開第01/19638号に記載される構成などの公知の構成を採用することができる。   The hysteresis characteristic generation unit 13 gives a hysteresis characteristic to the torque generated by the return spring 12 and uses the first urging force Fs1 applied to the accelerator pedal 2 as a characteristic shown in FIG. That is, the accelerator pedal 2 generates a relatively large stepping reaction force when depressed by the first urging force Fs1, and a relatively small stepping reaction force when returned. For the return spring 12 and the hysteresis characteristic generation unit 13, a known configuration such as the configuration described in International Publication No. 01/19638 can be employed, for example.

操作量センサ14は、ペダル側アーム11の変位に応じてアクセルペダル2の原位置からの踏込量θa(操作量)を検出し、電子制御ユニット(Electronic Control Unit、以下、ECU4と記す。図2参照)に出力する。   The operation amount sensor 14 detects a depression amount θa (operation amount) from the original position of the accelerator pedal 2 in accordance with the displacement of the pedal side arm 11, and is referred to as an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU 4). Output).

動力発生装置20は、付勢力発生装置10に固定されるとともに、駆動側アーム21を第2回動軸線A2回りに回動自在に支持している。駆動側アーム21は側面視において略L字形状を呈しており、第2回動軸線A2から下方へ突出する下向アーム部22と、第2回動軸線A2から後方(図1右方のアクセルペダル2の原位置方向)へ突出する後向アーム部23とを有している。   The power generation device 20 is fixed to the urging force generation device 10 and supports the drive side arm 21 so as to be rotatable around the second rotation axis A2. The drive-side arm 21 is substantially L-shaped in a side view, and has a downward arm portion 22 projecting downward from the second rotation axis A2 and a rear side of the second rotation axis A2 (the right accelerator in FIG. 1). And a rear arm portion 23 projecting in the original position direction of the pedal 2.

駆動側アーム21の一端(下向アーム部22の遊端)には側方へ突出するピン24が設けられ、駆動側アーム21の他端(後向アーム部23の遊端)には引っ張りコイルばねからなる追従スプリング25の下端が連結されている。追従スプリング25の上端は動力発生装置20のハウジングに連結されており、追従スプリング25が後向アーム部23の遊端を上方へ付勢することにより、駆動側アーム21は、ピン24をペダル側アーム11の動きに追従させてペダル側アーム11に常時当接させるとともに、図4に示すようなトルク(以下、追従トルクTfと称する)をペダル側アーム11に発生させ、踏み込まれたアクセルペダル2を原位置へ戻す付勢力(以下、第2付勢力Fs2と記す)をアクセルペダル2に付与する。   One end of the driving side arm 21 (the free end of the downward arm portion 22) is provided with a pin 24 protruding sideways, and the other end of the driving side arm 21 (the free end of the rearward arm portion 23) is a tension coil. The lower end of the follower spring 25 made of a spring is connected. The upper end of the follower spring 25 is connected to the housing of the power generation device 20, and the follower spring 25 biases the free end of the rear arm 23 upward so that the drive side arm 21 causes the pin 24 to move to the pedal side. The accelerator pedal 2 that has been depressed by causing the pedal-side arm 11 to generate a torque as shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as a follow-up torque Tf) while constantly contacting the pedal-side arm 11 by following the movement of the arm 11. Is applied to the accelerator pedal 2 (hereinafter referred to as a second urging force Fs2).

図2に示すように、動力発生装置20は、ECU4により制御される電動モータ26と、電動モータ26と駆動側アーム21との間に介装された減速機27とを有している。電動モータ26は、ECU4からの制御信号Smに応じたトルク(以下、モータトルクTmと称する)を、減速機27を介して駆動側アーム21に発生させ、このモータトルクTmをペダル側アーム11に作用させて、アクセルペダル2に対して原位置方向への動力(以下、モータ付勢力Fmと記す)を付与する。これにより、駆動側アーム21は、追従スプリング25からの第2付勢力Fs2および電動モータ26からのモータ付勢力Fmをアクセルペダル2に付与する。以下の説明では、追従トルクTfとモータトルクTmとの合計を駆動側トルクTdと称し、第2付勢力Fs2とモータ付勢力Fmとの合計を駆動側付勢力Fdと称し、駆動側付勢力Fdと第1付勢力Fs1との合計を合計付勢力Ftと称する。   As shown in FIG. 2, the power generation device 20 includes an electric motor 26 controlled by the ECU 4 and a speed reducer 27 interposed between the electric motor 26 and the drive side arm 21. The electric motor 26 generates torque (hereinafter referred to as motor torque Tm) corresponding to the control signal Sm from the ECU 4 to the drive side arm 21 via the speed reducer 27, and this motor torque Tm is generated in the pedal side arm 11. By acting, power in the original position direction (hereinafter referred to as motor biasing force Fm) is applied to the accelerator pedal 2. As a result, the drive side arm 21 applies the second urging force Fs2 from the follower spring 25 and the motor urging force Fm from the electric motor 26 to the accelerator pedal 2. In the following description, the sum of the follow-up torque Tf and the motor torque Tm is referred to as a drive side torque Td, and the sum of the second urging force Fs2 and the motor urging force Fm is referred to as a driving side urging force Fd. And the first urging force Fs1 is referred to as a total urging force Ft.

なお、ECU4は、操作量センサ14が検出した踏込量θaや、車速、選択されているトランスミッションのギヤ段などに応じて、駆動側アーム21に発生させるモータトルクTmを設定して電動モータ26を駆動制御するとともに、自動車の駆動系、すなわちエンジン或いはモータやトランスミッションなどを制御する。   The ECU 4 sets the motor torque Tm to be generated by the drive side arm 21 according to the depression amount θa detected by the operation amount sensor 14, the vehicle speed, the gear stage of the selected transmission, etc. In addition to driving control, it controls the driving system of an automobile, that is, an engine, a motor, a transmission, or the like.

図1に示すように、ペダル側アーム11の前面、すなわち駆動側アーム21のピン24が接触する接触面11aには、所定間隔ごとに凸部11bが設けられている。   As shown in FIG. 1, convex portions 11 b are provided at predetermined intervals on the front surface of the pedal-side arm 11, that is, on the contact surface 11 a that contacts the pin 24 of the driving-side arm 21.

また、図1に示すアクセルペダル2が原位置にある状態において、駆動側アーム21の第2回動軸線A2は、駆動側アーム21とペダル側アーム11との接触位置Pとペダル側アーム11の第1回動軸線A1とを結んだ直線lに対し、後方(アクセルペダル2の原位置方向)側の近い位置に配置されている。また、接触位置Pから駆動側アーム21の第2回動軸線A2までの距離L2は、接触位置Pからペダル側アーム11の第1回動軸線A1までの距離L1よりも小さくなっている。   In the state where the accelerator pedal 2 shown in FIG. 1 is in the original position, the second rotation axis A2 of the driving side arm 21 is in contact with the contact position P between the driving side arm 21 and the pedal side arm 11 and the pedal side arm 11. It is arranged at a position close to the rear side (the original position direction of the accelerator pedal 2) with respect to the straight line l connecting the first rotation axis A1. Further, the distance L2 from the contact position P to the second rotation axis A2 of the drive side arm 21 is smaller than the distance L1 from the contact position P to the first rotation axis A1 of the pedal side arm 11.

このリンクの関係を模式的に示すと図5(A)のようになる。つまり、駆動側アーム21は、ペダル側アーム11に対して第1回動軸線A1から距離L1だけ離れた接触位置Pにおいて角度θの向きに駆動側トルクTdを作用させる。   This link relationship is schematically shown in FIG. That is, the driving side arm 21 applies the driving side torque Td in the direction of the angle θ at the contact position P that is separated from the first rotation axis A1 by the distance L1 with respect to the pedal side arm 11.

一方、アクセルペダル2が踏み込まれると、ペダル側アーム11の回動に伴って、駆動側アーム21もペダル側アーム11との接触位置Pを第1回動軸線A1方向へ変位させながら前方(アクセルペダル2の踏込方向)へ回動し、図5(B)のような状態となる。このとき、駆動側アーム21は、ペダル側アーム11に対して第1回動軸線A1から距離L1’だけ離れた接触位置Pにおいて角度θ’の向きに駆動側トルクTdを作用させる。そして、踏込時の距離L1’は原位置での距離L1よりも小さく、踏込時の角度θ’は原位置での角度θよりも小さくなっている。したがって、原位置におけるアクセルペダル2に付加される駆動側付勢力Fdに対し、アクセルペダル2が踏み込まれたときに付加される駆動側付勢力FdをFd’とすると、駆動側トルクTdが一定の値であるときの踏込時の駆動側付勢力Fd’は下式(1)のように表わされ、原位置での駆動側付勢力Fdよりも小さくなる。
Fd’=Fd・(L1’/L1)・(sinθ’/sinθ) ・・・(1)
On the other hand, when the accelerator pedal 2 is depressed, as the pedal arm 11 rotates, the driving arm 21 also moves forward (accelerator while displacing the contact position P with the pedal arm 11 in the direction of the first rotation axis A1. The pedal 2 is rotated in the direction in which the pedal 2 is depressed, and the state shown in FIG. At this time, the driving side arm 21 causes the driving side torque Td to act on the pedal side arm 11 in the direction of the angle θ ′ at the contact position P that is separated from the first rotation axis A1 by the distance L1 ′. The distance L1 ′ at the time of depression is smaller than the distance L1 at the original position, and the angle θ ′ at the time of depression is smaller than the angle θ at the original position. Therefore, if the driving side biasing force Fd applied when the accelerator pedal 2 is depressed is Fd ′ with respect to the driving side biasing force Fd applied to the accelerator pedal 2 in the original position, the driving side torque Td is constant. The driving side urging force Fd ′ at the time of depressing when it is a value is expressed by the following equation (1), and is smaller than the driving side urging force Fd at the original position.
Fd ′ = Fd · (L1 ′ / L1) · (sin θ ′ / sin θ) (1)

追従スプリング25による追従トルクTfが図4のように変化するため、その結果、モータトルクTmが0である場合、すなわちモータ付勢力Fmが0である場合には、第1付勢力Fs1に第2付勢力Fs2が付加された合計付勢力Ftは、図6に示すようになる。なお、図6中の想像線は、図4の追従トルクTfがそのまま第2付勢力となった場合の仮想合計付勢力を示している。つまり、アクセルペダル2の踏込量θaが大きな領域における踏込反力の増大率(傾き)は、アクセルペダル2の踏込量θaが小さな領域における踏込反力の増大率よりも小さくなる。したがって、ペダルを踏み込む意志がある運転者が踏込反力の増大に対して煩わしさを覚えることが軽減される。   Since the follow-up torque Tf by the follow-up spring 25 changes as shown in FIG. 4, as a result, when the motor torque Tm is 0, that is, when the motor energizing force Fm is 0, the second energizing force Fs1 is set to the second energizing force Fs1. The total urging force Ft to which the urging force Fs2 is added is as shown in FIG. In addition, the imaginary line in FIG. 6 has shown the virtual total urging | biasing force when the follow-up torque Tf of FIG. 4 becomes the 2nd urging | biasing force as it is. That is, the increase rate (inclination) of the stepping reaction force in the region where the depression amount θa of the accelerator pedal 2 is large is smaller than the increase rate of the stepping reaction force in the region where the depression amount θa of the accelerator pedal 2 is small. Therefore, it is reduced that the driver who intends to depress the pedal feels bothered by an increase in the depressing reaction force.

また、電動モータ26がモータトルクTmを出力し続けるような故障を起こした場合、一定のモータトルクTmに応じたモータ付勢力Fmが図6の合計付勢力Ftに加わることとなる。このような場合、アクセルペダル2が踏み込まれるほど駆動側アーム21のペダル側アーム11への接触位置Pが第1回動軸線A1から遠ざかる従来のアクセルペダル2では、原位置での駆動側付勢力Fdよりも踏込位置での駆動側付勢力Fd’が大きくなるため、図7に想像線で示すように、アクセルペダル2が非常に踏み込みづらい特性の反力を発生し、運転者に操作の違和感を与えることになる。これに対し、本実施形態に係るアクセルペダル装置1によれば、アクセルペダル2が図7に実線で示すような反力を発生するため、アクセルペダル2を深く踏み込みやすくなり、操作性の低下を抑制できる。   Further, when a failure occurs in which the electric motor 26 continues to output the motor torque Tm, the motor urging force Fm corresponding to the constant motor torque Tm is added to the total urging force Ft in FIG. In such a case, in the conventional accelerator pedal 2 in which the contact position P of the drive side arm 21 with the pedal side arm 11 becomes farther from the first rotation axis A1 as the accelerator pedal 2 is depressed, the drive side biasing force at the original position is provided. Since the driving-side urging force Fd ′ at the depressed position becomes larger than Fd, as shown by an imaginary line in FIG. 7, the reaction force of the characteristic that the accelerator pedal 2 is very difficult to depress is generated, and the driver feels strange in operation. Will give. On the other hand, according to the accelerator pedal device 1 according to the present embodiment, the accelerator pedal 2 generates a reaction force as shown by a solid line in FIG. 7, so that it becomes easy to step on the accelerator pedal 2 and the operability is reduced. Can be suppressed.

本実施形態においては、上記したように、アクセルペダル2が踏み込まれていない図1の状態において、接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離L2が接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離L1よりも短い構成となっている。そのため、駆動側アーム21のアーム長(距離L2)が短くなり、アクセルペダル装置1を小型化できるとともに、所望のモータ付勢力Fmを発揮するのに必要なモータトルクTmが小さくて済むため、電動モータ26を小型化することができる。   In the present embodiment, as described above, in the state of FIG. 1 where the accelerator pedal 2 is not depressed, the distance L2 from the contact position P to the second rotation axis A2 is equal to the contact position P to the first rotation axis A1. Is shorter than the distance L1. Therefore, the arm length (distance L2) of the drive side arm 21 is shortened, the accelerator pedal device 1 can be reduced in size, and the motor torque Tm necessary to exert the desired motor biasing force Fm can be reduced. The motor 26 can be reduced in size.

また、ペダル側アーム11の接触面11aに所定間隔の凸部11bが設けられたことにより、アクセルペダル2が踏み込まれて駆動側アーム21がペダル側アーム11との接触位置Pを第1回動軸線A1方向へ変位させる際に、ピン24がこれら凸部11bを乗り越えて摺動するため、アクセルペダル2の反力にクリック感(節度感)が生じることになる。これにより、運転者がペダルの踏込量θaを感覚的に認識できるようにすることができる。   Further, since the contact surface 11a of the pedal side arm 11 is provided with the convex portions 11b with a predetermined interval, the accelerator pedal 2 is depressed and the driving side arm 21 first rotates the contact position P with the pedal side arm 11. When the pin 24 is displaced in the direction of the axis A1, the pin 24 slides over the convex portions 11b, so that a click feeling (moderation feeling) is generated in the reaction force of the accelerator pedal 2. As a result, the driver can recognize the pedal depression amount θa sensuously.

<第1変形例>
次に、本発明の第1変形例について、図5に対応するリンクの関係を模式的に示した図8の動作説明図を参照して説明する。なお、アクセルペダル装置1の基本的構成は上記実施形態と同様であるため、説明は省略する。第2変形例についても同様である。
<First Modification>
Next, a first modification of the present invention will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. 8 schematically showing the relationship of links corresponding to FIG. Since the basic configuration of the accelerator pedal device 1 is the same as that of the above embodiment, the description thereof is omitted. The same applies to the second modification.

本変形例では、駆動側アーム21の長さ、すなわち駆動側アーム21のペダル側アーム11との接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離L2および、図8(A)に示すアクセルペダル2が踏み込まれていない状態における、駆動側アーム21とペダル側アーム11との接触位置Pからペダル側アーム11の第1回動軸線A1までの距離L1は、上記実施形態と同一である。つまり上記実施形態と同様に、接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離L2が接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離L1よりも短い構成となっている。一方、駆動側アーム21の第2回動軸線A2は、接触位置Pと第1回動軸線A1とを結んだ直線lに対し、前方(アクセルペダル2の踏込方向)側の近い位置に配置されている。   In this modification, the length of the drive side arm 21, that is, the distance L2 from the contact position P of the drive side arm 21 with the pedal side arm 11 to the second rotation axis A2, and the accelerator pedal shown in FIG. The distance L1 from the contact position P between the drive side arm 21 and the pedal side arm 11 to the first rotation axis A1 of the pedal side arm 11 when 2 is not depressed is the same as in the above embodiment. That is, as in the above embodiment, the distance L2 from the contact position P to the second rotation axis A2 is shorter than the distance L1 from the contact position P to the first rotation axis A1. On the other hand, the second rotation axis A2 of the drive side arm 21 is arranged at a position closer to the front side (the depression direction of the accelerator pedal 2) than the straight line l connecting the contact position P and the first rotation axis A1. ing.

駆動側アーム21をこのように配置しても、アクセルペダル2が踏み込まれると、図8(B)に示すように、駆動側アーム21のペダル側アーム11への接触位置Pが第1回動軸線A1方向へ変位し、接触位置Pからペダル側アーム11の第1回動軸線A1までの距離L1’は、原位置(図8(A))での距離L1よりも短くなる。また、踏込時における駆動側アーム21がペダル側アーム11に作用させる駆動側トルクTdの角度θ’は、原位置での角度θに比べて小さくなっている。そのため、駆動側トルクTdが一定の値である場合、踏込時の駆動側付勢力Fd’は、原位置での駆動側付勢力Fdよりも小さくなり、上記実施形態(図6および図7)と同様の踏込反力をアクセルペダル2に発揮させることができる。   Even if the driving side arm 21 is arranged in this way, when the accelerator pedal 2 is depressed, the contact position P of the driving side arm 21 with respect to the pedal side arm 11 is first rotated as shown in FIG. The distance L1 ′ from the contact position P to the first rotation axis A1 of the pedal arm 11 is shorter than the distance L1 at the original position (FIG. 8A). Further, the angle θ ′ of the drive side torque Td that the drive side arm 21 acts on the pedal side arm 11 when the pedal is depressed is smaller than the angle θ at the original position. Therefore, when the drive side torque Td is a constant value, the drive side biasing force Fd ′ at the time of stepping becomes smaller than the drive side biasing force Fd at the original position, which is the same as that in the above-described embodiment (FIGS. 6 and 7). A similar stepping reaction force can be exerted on the accelerator pedal 2.

また、接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離L2が接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離L1よりも短い構成となっているため、アクセルペダル2が踏み込まれる方向に操作されるに連れて接触位置Pが第1回動軸線A1に近づくような構成とする場合に、駆動側アーム21の第2回動軸線A2の位置をある程度自由に(接触位置Pと第1回動軸線A1とを結んだ直線lよりも前方にも)設定でき、装置の設計自由度を高めるとともに装置をコンパクト化することができる。   Further, since the distance L2 from the contact position P to the second rotation axis A2 is shorter than the distance L1 from the contact position P to the first rotation axis A1, the operation is performed in the direction in which the accelerator pedal 2 is depressed. Accordingly, when the contact position P approaches the first rotation axis A1, the position of the second rotation axis A2 of the drive side arm 21 can be freely set to some extent (the contact position P and the first time). This can be set in front of the straight line l connecting the dynamic axis A1, so that the degree of freedom in designing the apparatus can be increased and the apparatus can be made compact.

<第2変形例>
次に、図9を参照して、本発明の第2変形例について説明する。本変形例においては、図9(A)に示すように、駆動側アーム21のペダル側アーム11との接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離L2が、接触位置Pからペダル側アーム11の第1回動軸線A1までの距離L1よりも大きくなっている。他方、駆動側アーム21の第2回動軸線A2は、アクセルペダル2が踏み込まれていない状態において接触位置Pと第1回動軸線A1とを結んだ直線lに対し、上記実施形態よりも前方へ有意に離れた位置に配置されている。
<Second Modification>
Next, a second modification of the present invention will be described with reference to FIG. In this modification, as shown in FIG. 9A, the distance L2 from the contact position P of the drive side arm 21 to the pedal side arm 11 to the second rotation axis A2 is from the contact position P to the pedal side arm. 11 is greater than the distance L1 to the first rotation axis A1. On the other hand, the second rotation axis A2 of the drive side arm 21 is forward of the straight line l connecting the contact position P and the first rotation axis A1 when the accelerator pedal 2 is not depressed. It is arranged at a position far away from.

駆動側アーム21をこのように配置しても、アクセルペダル2が踏み込まれると、図9(B)に示すように、駆動側アーム21のペダル側アーム11への接触位置Pが第1回動軸線A1方向へ変位し、接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離L1’は、原位置における距離L1よりも短くなる。そのため、駆動側トルクTdが一定の値であるときの踏込時の駆動側付勢力Fd’は、原位置での駆動側付勢力Fdよりも小さくなり、上記実施形態の踏込反力(図6および図7)と同様の踏込反力をアクセルペダル2に発揮させることができる。   Even if the drive side arm 21 is arranged in this way, when the accelerator pedal 2 is depressed, the contact position P of the drive side arm 21 to the pedal side arm 11 is first rotated as shown in FIG. 9B. The distance L1 ′ from the contact position P to the first rotation axis A1 is shorter than the distance L1 at the original position. Therefore, the drive side biasing force Fd ′ at the time of stepping when the drive side torque Td is a constant value becomes smaller than the drive side biasing force Fd at the original position, and the stepping reaction force (FIG. The stepping reaction force similar to that shown in FIG. 7) can be exerted on the accelerator pedal 2.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各部材の具体的形状や配置などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係るペダル装置をアクセルペダル2に適用した例を示したが、アクセルペダル2に限らず、ブレーキペダルやクラッチペダルに適用することも可能である。また、上記実施形態では、駆動側アーム21をペダル側アーム11に常時当接させておくための追従スプリング25として引っ張りコイルばねを用いているが、電動モータ26のロータにねじりコイルばねを組み付けた形態や、ばねを用いずに、電動モータ26が常にモータトルクTmを出力することで駆動側アーム21をペダル側アーム11に追従させる形態とすることも可能である。   This is the end of the description of the specific embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the specific shape and arrangement of each member can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. is there. For example, although the example which applied the pedal apparatus which concerns on this invention to the accelerator pedal 2 was shown in the said embodiment, it is also possible to apply not only to the accelerator pedal 2, but a brake pedal and a clutch pedal. In the above embodiment, a tension coil spring is used as the follow-up spring 25 for keeping the drive side arm 21 in contact with the pedal side arm 11, but a torsion coil spring is assembled to the rotor of the electric motor 26. It is also possible to make the drive side arm 21 follow the pedal side arm 11 by always outputting the motor torque Tm without using the form or the spring.

一方、上記実施形態に示した本発明に係るペダル装置は、必ずしも全ての要素を必須とするものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。   On the other hand, the pedal device according to the present invention shown in the above embodiment does not necessarily require all elements, and can be appropriately selected without departing from the spirit of the present invention.

1 アクセルペダル装置
2 アクセルペダル
10 付勢力発生装置(車体側部材)
11 ペダル側アーム
11a 接触面
11b 凸部
20 動力発生装置
21 駆動側アーム
26 電動モータ(駆動源)
A1 第1回動軸線
A2 第2回動軸線
L1 接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離(原位置)
L1’ 接触位置Pから第1回動軸線A1までの距離(踏込時)
L2 接触位置Pから第2回動軸線A2までの距離
P 接触位置
Fs1 第1付勢力
Fs2 第2付勢力
Fm モータ付勢力(反力)
Fd 駆動側付勢力(Fs2+Fm)(アクセルペダルが原位置にある時)
Fd’ 駆動側付勢力(アクセルペダルが踏み込こまれた時)
Ft 合計付勢力(Fs1+Fd(Fs2+Fm))
Tf 追従トルク
Tm モータトルク(駆動力)
Td 駆動側トルク(Tf+Tm)
θa 踏込量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Accelerator pedal apparatus 2 Accelerator pedal 10 Energizing force generator (vehicle body side member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pedal side arm 11a Contact surface 11b Convex part 20 Power generator 21 Drive side arm 26 Electric motor (drive source)
A1 First rotation axis A2 Second rotation axis L1 Distance from the contact position P to the first rotation axis A1 (original position)
L1 ′ Distance from contact position P to first rotation axis A1 (when depressed)
L2 Distance from contact position P to second rotation axis A2 P contact position Fs1 first biasing force Fs2 second biasing force Fm motor biasing force (reaction force)
Fd Driving side biasing force (Fs2 + Fm) (when the accelerator pedal is in its original position)
Fd 'Drive side biasing force (when the accelerator pedal is depressed)
Ft total biasing force (Fs1 + Fd (Fs2 + Fm))
Tf Tracking torque Tm Motor torque (driving force)
Td Driving torque (Tf + Tm)
θa Depression amount

Claims (3)

運転者の踏込操作に供されるペダルと、
前記ペダルに一端が連結され、他端が車体側部材に第1回動軸線回りに回動可能に連結されたペダル側アームと、
前記ペダルに対して運転者の踏込操作方向と相反する方向の反力を付与するための駆動源と、
第2回動軸線回りに回動自在に支持されるとともに、前記ペダル側アームに離脱可能に接触し、前記駆動源が発生する駆動力を前記ペダル側アームに伝達する駆動側アームとを備え、
前記駆動側アームは、前記ペダルの踏込量が大きくなるにつれて前記ペダル側アームとの接触位置が前記第1回動軸線に近づくように設けられたことを特徴とするペダル装置。
A pedal used for a driver's stepping operation;
A pedal side arm having one end coupled to the pedal and the other end coupled to the vehicle body side member so as to be rotatable about a first rotation axis;
A driving source for applying a reaction force in a direction opposite to the driver's stepping operation direction to the pedal;
A drive-side arm that is rotatably supported about a second rotation axis, removably contacts the pedal-side arm, and transmits a driving force generated by the drive source to the pedal-side arm;
The pedal device according to claim 1, wherein the drive side arm is provided such that a contact position with the pedal side arm approaches the first rotation axis as the pedal depression amount increases.
前記ペダルが踏み込まれていない状態において、前記接触位置から前記第2回動軸線までの距離が前記接触位置から前記第1回動軸線までの距離よりも短いことを特徴とする、請求項1に記載のペダル装置。   The distance from the contact position to the second rotation axis is shorter than the distance from the contact position to the first rotation axis in a state where the pedal is not depressed. The pedal device described. 前記ペダル側アームにおける前記駆動側アームとの接触面に凹凸が設けられたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のペダル装置。   3. The pedal device according to claim 1, wherein an unevenness is provided on a contact surface of the pedal side arm with the driving side arm.
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