JP2013203165A - 電気自動車用アクセルペダルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバーが、アクセルペダルの踏み込み操作により電気自動車の低電費走行を促すシグナルを直感的に把握可能な電気自動車用アクセルペダルユニットを提供する。
【解決手段】電気自動車用アクセルペダルユニット１は、ペダルピボットピン４に連結された第一および第二のダンパ６、７を有しており、第一のダンパ６は、ペダルピボットピン４の回転開始とともにペダルピボットピン４の回転制動を開始し、第二のダンパ７は、電気自動車の電費が所定のレベルに低下する所定位置までアクセルペダル２１が踏み込まれたタイミングペダルでピボットピン４の回転制動を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車の低電費走行を促す触覚的なシグナルをドライバーに与える電気自動車用アクセルペダルユニットの構造に関する。

特許文献１には、一対のカムを含むダンパのヒステリシス特性を利用して、アクセルペダルの踏み込みに適度な負荷を与えてアクセルペダルの踏み込みすぎを防止するとともに、アクセルペダルをほぼ一定の位置に保持しているときのドライバーの足にかかる負担を低減するアクセルペダルユニットが記載されている。

このアクセルペダルユニットにおいては、アクセルペダルアームの回転が、リンク部材等からなる伝達機構を介してダンパの回転軸に伝達され、これにより、アクセルペダルアームの双方向の回転が制動される。具体的には、リンク部材の回転によりダンパの回転軸が回転するように、リンク部材の一端がダンパの回転軸に固定される。一方、アクセルペダルアームには、アクセルペダルアームの回転軸を挟んでアクセルペダルの反対側の端部に係合部材が固定され、この係合部材がリンク部材にスライド可能に保持される。これにより、アクセルペダルアームが回転すると、リンク部材を介して、アクセルペダルアームの回転方向に応じた回転方向にダンパの回転軸が回転し、ダンパのヒステリシス特性により、アクセルペダルの踏み込み時には適度な負荷が与えられ、アクセルペダルの復帰時には負荷が軽減する（段落００７１〜００８４、図１３〜図１９等）。

特開２００２−１２０５２号公報

ところで、電気自動車において、アクセルペダルを必要以上に踏み込むことは、バッテリーの消費電力を増大させ、走行距離が短くなる。そこで、ドライバーは、消費電力を抑えたいわゆるエコドライブを実践するため、電気自動車の走行中、インスツルパネル上のメータから得られる視覚情報によって電気自動車の走行状況を絶えず把握しながら、アクセルペダルの踏み込み具合を調整する必要がある。

しかし、インスツルパネル上のメータの表示情報を確認しなくても、電気自動車の低電費走行を促すシグナルをより直感的に把握することができれば、ドライバーの利便性が向上する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバーが、アクセルペダルの踏み込み操作により、電気自動車の低電費走行を促すシグナルを直感的に把握可能な電気自動車用アクセルペダルユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、電気自動車用アクセルペダルユニットにおいて、アクセルペダルアームを保持するペダルピボットピンに２つのダンパを連結し、これら２つのダンパのうち、一方のダンパは、ペダルピボットピンの回転とともにペダルピボットピンの回転制動を開始して、アクセルペダルの揺動に対する抵抗力を発生させ、他方のダンパは、一方のダンパよりも遅れて、電気自動車の電費が悪化するタイミングでペダルピボットピンの回転制動を開始して、アクセルペダルの揺動に対する抵抗力の更なる増大を図るようにした。

例えば、本発明は、
一方の端部にアクセルペダルが固定されたアクセルペダルアームと、
一方の端部に前記アクセルペダルアームが固定されたペダルピボットピンと、
電気自動車の車体に固定され、前記ペダルピボットピンを当該ペダルピボットピンの軸心周りに回転可能に保持するペダルブラケットと、
前記アクセルペダルの踏み込み操作に伴う前記ペダルピボットピンの前記軸心周りの所定方向の回転を制動する第一および第二のダンパと、
前記アクセルペダルアームおよび前記ペダルブラケットに両端部が固定され、前記アクセルペダルの踏み込み操作により前記ペダルピボットピンの前記軸心周りに回転した前記アクセルペダルアームを初期位置に復帰させるスプリングと、を備え、
前記第一および第二のダンパは、それぞれ、
前記軸心の周りに所定の角度間隔で配置された複数の傾斜カム面を有し、前記ペダルピボットピンが挿入され、前記ペダルピボットピンの回転に連動して前記軸心周りに回転する円筒状の回転カムと、
前記軸心の周りに所定の角度間隔で配置され、前記回転カムの前記軸心周りの回転によって当該回転カムの傾斜カム面とすべり接触する複数の傾斜カム面を有し、当該傾斜カム面と前記回転カムの傾斜カム面とのすべり接触によって、前記軸心に沿った方向にスライドするスライドカムと、
前記スライドカムの傾斜カム面を前記回転カムの傾斜カム面に押し当てる方向に、前記スライドカムを付勢するコイルスプリングと、
前記回転カム、前記スライドカムおよび前記コイルスプリングを収容し、前記ペダルブラケットに固定されたケースと、を備え、
前記ペダルピボットピンは、
前記第一のダンパの回転カム内に位置する平行な二面の平坦面が形成された第一のダンパ連結部と、前記第二のダンパの回転カム内に位置する平行な二面の平坦面が形成された第二のダンパ連結部と、を同心に有し、
前記第一のダンパの回転カムの内壁には、前記第一のダンパ連結部の各平坦面に対向するように所定の二面幅で対向し、前記所定方向への前記ペダルピボットピンの回転開始とともに前記第一のダンパ連結部の各平坦面に接触する二面の平坦面が形成されており、
前記第二のダンパの回転カムの内壁には、前記第二のダンパ連結部の各平坦面に向かって突き出し、前記電気自動車の電費が所定のレベルに低下する所定角度、前記ペダルピボットピンが前記所定方向に回転したタイミングで前記第二のダンパ連結部の各平坦面に接触する平坦面を有する凸部が形成されており、
前記第一のダンパの回転カムは、前記所定方向への前記ペダルピボットピンの回転開始とともに、前記ペダルピボットピンの回転に連動した前記軸周りの回転を開始して、当該第一のダンパのスライドカムとの間の前記傾斜カム面同士のすべり接触によって、前記ペダルピボットピンの回転を妨げるトルクを発生し、
前記第二のダンパの回転カムは、前記電気自動車の電費が所定のレベルに低下する所定角度、前記ペダルピボットピンが前記所定方向に回転したタイミングで、前記ペダルピボットピンの回転に連動した前記軸周りの回転を開始し、当該第二のダンパのスライドカムとの間の前記傾斜カム面同士のすべり接触によって、前記ペダルピボットピンの回転を妨げるトルクを発生する。

本発明によれば、電気自動車アクセルペダルアームの回転軸に連結された２つのダンパのうち、一方のダンパは、ペダルピボットピンの回転とともにペダルピボットピンの回転制動を開始し、他方のダンパは、一方のダンパよりも遅れて、電気自動車の電費が悪化するタイミングでペダルピボットピンの回転制動を開始するため、電気自動車の運転中、ドライバーは、アクセルペダルの踏み込み操作感の変化を、電気自動車の低電費走行を促すシグナルとして検知することができる。このため、ドライバーは、アクセルペダルの踏み込み操作により、電気自動車の低電費走行を促すシグナルを直感的に把握することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気自動車用アクセルペダルユニット１における、アクセルペダルアーム２の保持部分の概略構成を示した図である。 図２（Ａ）は、ペダルピボットピン４の外観図であり、図２（Ｂ）および（Ｃ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。 図３は、第一のダンパ６の部品展開図である。 図４（Ａ）および（Ｂ）は、初期状態（アクセルペダル２１の踏み込み無しの状態）における第一のダンパ６の左側面図および右側面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図５（Ａ）および（Ｂ）は、ケース６４の左側面図および右側面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図６（Ａ）および（Ｂ）は、カバー６５の正面図および背面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 図７（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、回転カム６１の正面図、左側面図および右側面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）のＦ−Ｆ断面図であり、図７（Ｅ）は、ピッチ円６１５上におけるカム面６１２の輪郭形状を模式的に示した図である。 図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、スライドカム６２の正面図、背面図および下面図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ａ）のＧ−Ｇ断面図であり、図８（Ｅ）は、ピッチ円６２５上におけるカム面６２２の輪郭形状を模式的に示した図である。 図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、第二のダンパ７の回転カム７１の正面図、左側面図および右側面図であり、図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）のＨ−Ｈ断面図である。 図１０（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、第一のダンパ６および第二のダンパ７の回転制動開始タイミングを説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る電気自動車用アクセルペダルユニット１における、アクセルペダルアーム２の保持部分の概略構成を示した図である。

本実施の形態に係る電気自動車用アクセルペダルユニット１は、ペダルピボットピン４と、一方の端部にアクセルペダル２１が固定され、ペダルピボットピン４の軸心Ｏと交差した状態でペダルピボットピン４の一方の端部側（ペダルアーム固定部４３）の外周面４３１に固定されたアクセルペダルアーム２と、アクセルペダル２１の操作（踏み込みおよび解放）によってアクセルペダルアーム２が双方向に揺動するようにペダルピボットピン４をその軸心Ｏ周りに双方向に回転可能に保持するとともに電気自動車の車体（不図示）に固定されるペダルブラケット５と、ペダルブラケット５からのペダルピボットピン４の脱落を防止するための止め輪１０と、アクセルペダル２１の踏み込みにより圧縮されるようにアクセルペダルアーム２およびペダルブラケット５に両端部が連結され、アクセルペダル２１の解放時に、アクセルペダル２１の踏み込みによってペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りに回転したアクセルペダルアーム２を反力によって初期位置に復帰させるスプリング３と、ペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りの回転角度を検出して外部に出力するポテンショメータ等を含む検出部（不図示）と、を備えている。

また、アクセルペダル２１の踏み込み中、ドライバーの足に適度な負荷を与えつつ、アクセルペダル２１が所定位置まで踏み込まれたタイミング（ペダルピボットピン４がその軸心Ｏ周りの所定方向αに所定角度回転したタイミング）で、ドライバーの足にかかる負荷が、触感により検知可能な程度の大きさで急激に重くなるように、この電気自動車用アクセルペダルユニット１は、さらに、ペダルピボットピン４にそれぞれ連結され、互いに異なる制動開始タイミングでペダルピボットピン４の回転制動を開始する２つのダンパ（第一のダンパ６、第二のダンパ７）と、これらのダンパ６、７をペダルブラケット５に固定するためのボルト８およびナット９と、を備えている。

以下、これらの構成部品２〜１０について説明する。ただし、アクセルペダルアーム２、スプリング３および検出部等、通常のアクセルペダルユニットと同様の部品についてはその詳細な説明を省略する。

図２（Ａ）は、ペダルピボットピン４の外観図であり、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。

図示するように、このペダルピボットピン４は、互いに外径の異なる三つの軸部４１〜４３が同心かつ一体的に形成された段付きピンである。具体的には、このペダルピボットピン４は、他方の端面４１２側から順に、第二のダンパ連結部４１、第二のダンパ連結部４１よりも大径の第一のダンパ連結部４２、第一のダンパ連結部４２よりも大径のペダルアーム固定部４３を連続的に有している。このペダルピボットピン４は、他方の端面４１２側からペダルブラケット５のピン支持側板５２のピン挿入穴内に挿入され、第一のダンパ連結部４２のピン支持領域４２５において、ペダルブラケット５のピン支持側板５２に回転可能に支持される。

ペダルアーム固定部４３の外周面４３１には、ペダルピボットピン４の軸心Ｏに交差する方向に配置されたアクセルペダルアーム２が固定される。これにより、ペダルブラケット５のピン支持側板５２に回転可能に支持されたペダルピボットピン４は、アクセルペダルアーム２の双方向の揺動に連動してペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りに双方向に回転する。

第一のダンパ連結部４２は、ペダルアーム固定部４３の端面４３２に一体的に形成されており、その外周４２１には、ペダルアーム固定部４３の端面４３２側に、ペダルブラケット５のピン支持側板５２により支持される支持領域４２５が設けられている。また、第一のダンパ連結部４２の外周４２１は、第二のダンパ連結部４１との外径差により生じる段差面（第一のダンパ連結部４２の端面）４２２から軸心Ｏ方向に沿って、第二のダンパ連結部４１の外径Ｒ２とほぼ同寸法の二面幅ｔ１で二面取りされている。これにより、第一のダンパ連結部４２の外周４２１には、ピン支持領域４２５以外の領域に、ピン支持領域４２５と半径が等しい、対向する二面の円弧面４２６と、これらの二面の円弧面４２６に挟まれ、第二のダンパ連結部４１の外径Ｒ２とほぼ同寸法の二面幅ｔ１で対向する二面の平坦面４２３と、が形成されている。これらの平坦面４２３が第一のダンパ６内に収容されるまで、ペダルピボットピン４は、その他方の端面４１２側から第一のダンパ６内に挿入される。第一のダンパ６内において、第一のダンパ連結部４２の各平坦面４２３は、後述する回転カム６内壁の平坦面６１８に対向しており、ペダルピボットピン４がその軸心Ｏ周り方向の回転を開始すると、これに連動してただちに回転カム６１を回転させる。これにより、アクセルペダル２１の踏み込み操作中、第一のダンパ６がペダルピボットピン４の軸心Ｏ周り方向の回転を制動するため、アクセルペダル２１を踏み込むドライバーの足に適度な負荷が与えられる。

第二のダンパ連結部４１は、第一のダンパ連結部４２の端面４２２に一体的に形成されており、その外周４１１には、ペダルアーム固定部４３と第一のダンパ連結部４２との外径差により形成される段差面（ペダルアーム固定部４３の端面）４３２から、ペダルブラケット５の２枚の側板（ピン支持用側板５２、第一のダンパ固定用側板５３）の間隔以上離れた位置に、止め輪１０をはめ込むための周方向の溝４１４が形成されている。また、第二のダンパ連結部４１の外周４１１は、その端面（ペダルピボットピン４の他方の端面４１２）から軸心Ｏ方向に沿って、所定の二面幅ｔ２で二面取りされている。これらの平坦面４１３が第二のダンパ７内に収容されるまで、ペダルピボットピン４は、その他方の端面４１２側から第二のダンパ７内に挿入される。第二のダンパ７内において、第二のダンパ連結部４１の各平坦面４１３は、ペダルピボットピン４がその軸心Ｏ周りに所定方向αに所定角度回転したタイミングで、後述する回転カム７１内壁の平坦面に接触する。このため、アクセルペダル２１が所定位置まで踏み込まれたタイミングで第二のダンパ７の後述する回転カム７１の回転が開始する。したがって、アクセルペダル２１が所定位置まで踏み込まれたタイミングで、第二のダンパ７がペダルピボットピン４の回転制動を開始するため、ドライバーの足にかかる負荷が、触感によりその変化を検知可能な程度の大きさまで急激に重くなる。

図１に示したように、ペダルブラケット５は、電気自動車の車体に固定される底板５１と、底板５１に立てられた３枚の側板（ピン支持用側板５２、第一のダンパ固定用側板５３、第二のダンパ固定用側板５４）と、を一体的に有している。なお、図示していないが、このペダルブラケット５には、ペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りに回転するアクセルペダルアーム２の他方の端部（アクセルペダル２１と反対側の端部）に所定の位置で接触するストッパがさらに設けられており、このストッパとアクセルペダルアーム２の他方の端部との接触によって、ペダルピボットピン４の所定角度以上の回転が阻止されるようになっている。

底板５１には、電気自動車の車体側のネジ穴に対応する複数の位置に貫通穴５１１が形成されている。これらの貫通穴５１１に挿入されたボルトを電気自動車の車体側のネジ穴に締結することによって、ペダルブラケット５は、電気自動車の車体において定められた取付け位置に固定される。

一方、３枚の側板５２〜５４のうち、ピン支持用側板５２には、ペダルピボットピン４のペダルアーム固定部４３よりも小径、かつ第一のダンパ連結部４２よりも大径のピン支持穴５２１が形成されている。ペダルピボットピン４は、その他方の端面４１２側から第一のダンパ連結部４２のピン支持領域４２５の位置までこのピン支持穴５２１に挿入される。これにより、ペダルピボットピン４は、第一のダンパ連結部４２のピン支持領域４２５において、ピン支持用側板５２のピン支持穴５２１に回転可能に支持される。

第一のダンパ固定用側板５３は、第一のダンパ６のケース長さ（ケース本体６４１の両端面６４１０Ａ、６４１０Ｂの間隔Ｌ１：図５（Ｃ）参照）よりも長い間隔Ｌ２（図１参照）をおいてピン支持用側板５２と対向するように、ピン支持用側板５２を挟んでアクセルペダルアーム２の位置と反対側の位置に配置されている。この第一のダンパ固定用側板５３には、ピン支持用側板５２のピン支持穴５２１と同心のピン挿入穴５３１と、ピン挿入穴５３１の両側に位置するボルト挿入穴（不図示）と、が形成されている。第一のダンパ６は、ピン支持用側板５２と第一のダンパ固定用側板５３との間に配置されており、ケース６４のフランジ部６４２の後述するボルト挿入穴６４２１と第一のダンパ固定用側板５３のボルト挿入穴とに挿入されたボルト８およびナット９の締結により第一のダンパ固定用側板５３に固定されている。ペダルピボットピン４は、ピン支持用側板５２のピン支持穴５２１に挿入されると、第一のダンパ６内を通過して第一のダンパ固定用側板５３のピン挿入穴５３１に挿入される。これによりピン支持用側板５２のピン支持穴５２１内に第一のダンパ連結部４２のピン支持領域４２５が位置付けられると、第二のダンパ連結部４１の溝４１４は、第一のダンパ固定用側板５３のピン挿入穴５３１を抜け、第一のダンパ固定用側板５３に対して第一のダンパ６の反対側に位置する。この状態において、第一のダンパ固定用側板５３のピン挿入穴５３１よりも外径が大きな止め輪１０が第二のダンパ連結部４１の溝４１４内にはめ込まれる。これにより、止め輪１０とペダルアーム固定部４３の端面４３２とにより、ペダルブラケット５からのペダルピボットピン４の抜け落ちが阻止される。

第二のダンパ固定用側板５４は、第二のダンパ７のケース長さ（ケース本体の両端面の間隔Ｌ３）よりも長い間隔Ｌ４をおいて第一のダンパ固定用側板５３と対向するように、第一のダンパ固定用側板５３を挟んでピン支持用側板５２の位置と反対側の位置に配置されている。第二のダンパ固定用側板５４には、ピン支持用側板５２のピン支持穴５２１に支持されたペダルピボットピン４の両側に位置するボルト挿入穴（不図示）が形成されている。第二のダンパ７は、第一のダンパ固定用側板５３と第二のダンパ固定用側板５４との間に配置されており、ケース７４のフランジ部７４２のボルト挿入穴と第二のダンパ固定用側板５４のボルト挿入穴とに挿入されたボルト８およびナット９の締結により第二のダンパ固定用側板５３に固定される。ピン支持用側板５２のピン支持穴５２１にピン支持領域４２５まで挿入されたペダルピボットピン４の第二のダンパ連結部４１は、第一のダンパ６の内部および第一のダンパ固定用側板５３のピン挿入穴５３１を通過して第二のダンパ７の内部に収容されている。

図３は、第一のダンパ６の部品展開図である。また、図４（Ａ）および（Ｂ）は、初期状態（アクセルペダル２１の踏み込み無しの状態）における第一のダンパ６の左側面図および右側面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

図示するように、第一のダンパ６は、相対的な回転により互いの傾斜カム面６１１、６２１同士をすべり接触させる一対のカム（回転カム６１、スライドカム６２）と、スライドカム６２の傾斜カム面６２１を回転カム６１の傾斜カム面６１１に押し当てる方向にスライドカム６２を付勢するコイルスプリング６３と、これらの部品６１〜６３を収容し、ペダルブラケット５の第一のダンパ固定用側板５３に固定されるケース６４と、ケース６４を封止する円板形のカバー６５と、を備えている。

カバー６５で封止されたケース６４内において、回転カム６１およびスライドカム６２は、共通の軸心Ｏ周りで互いの傾斜カム面６１１、６２１がかみ合うようにはめ合わされており、コイルスプリング６３は、スライドカム６２の傾斜カム面６２１を回転カム６１の傾斜カム面６１１に押し当てるように、スライドカム６２の裏面側（カム面６２２の反対側の面に形成された後述のスプリングガイド穴６２７１の底面６２７１１）とケース６４の底面６４１５との間に配置されている。第一のダンパ６の初期状態においては、コイルスプリング６３がプリロードされており、このコイルスプリング６３の付勢によって、スライドカム６２の傾斜カム面６２１は、回転カム６１の傾斜カム面６１１に対して所定の位置（初期位置）に配置されている。

このような構造において、ケース６４に対するスライドカム６２の軸心Ｏ周りの回転運動を拘束し、さらに、回転カム６１を軸心Ｏ周りの所定方向αに回転させると、スライドカム６２は、傾斜カム面６２１を回転カム６１の傾斜カム面６１１上でスライドさせながら、回転カム６１のカムガイド部６１３に沿って、回転カム６１から遠ざかる方向に移動する。この間、コイルスプリング６３はさらに圧縮され、スライドカム６２の傾斜カム面６２１が回転カム６１の傾斜カム面６１１により強く押し付けられて、両者６１１、６２１間等の摩擦抵抗が徐々に増大する。このため、スライドカム６２に対する回転カム６２の軸心Ｏ周りの回転角度の増加とともに、回転カム６１の軸心Ｏ周り方向のトルクが徐々に増大する。

ここで、回転カム６１の回転を一旦停止させると、スライドカム６２の傾斜カム面６２１が回転カム６１の傾斜カム面６１１上で静止する。このとき、コイルスプリング６３が伸長しようとするのを防ぐ方向に摩擦抵抗が生じて、回転カム６１の軸心Ｏ周りのトルクが急激に減少する。

さらに回転カム６１を逆方向βに回転させると、スライドカム６２は、傾斜カム面６２１を回転カム６１の傾斜カム面６１１上でスライドさせながら、回転カム６１のカムガイド部６１３に沿って、回転カム６１の傾斜カム面６１１に対する初期位置に向かって移動する。この間、コイルスプリング６３が、初期位置（ダンパ６の初期状態における位置）に向かって徐々に復帰（伸長）してゆき、スライドカム６２の傾斜カム面６２１と回転カム６１の傾斜カム面６１１との間等の摩擦抵抗が徐々に減少する。このため、スライドカム６２に対する回転カム６１の軸心Ｏ周りの回転角度の減少とともに、スライドカム６２の軸心Ｏ周り方向のトルクが徐々に減少する。

このような第一のダンパ６は、アクセルペダル２１の踏み込みに適度な負荷を与えるとともに、アクセルペダル２１を一定の位置に保持している間の負荷を低減するヒステリシス発生機構（ヒスユニット）としての利用に適したヒステリシス特性を有しており、電気自動車用アクセルペダルユニット１に取り付けた場合、自然なアクセル力を発生させつつ、自然なアクセルペダル操作感を実現することができる。このような機能を実現する第一のダンパ６の構成部品６１〜６５についてそれぞれ説明する。

図５（Ａ）および（Ｂ）は、ケース６４の左側面図および右側面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

図示するように、ケース６４は、底付き円筒形状のケース本体６４１と、ケース本体６４１の外周面６４１２から径方向に張り出した２つのフランジ部６４２と、を一体的に備えている。

ケース本体６４１の開口部６４１４にはカバー６５が装着される。この開口部６４１４の内周面には、カバー６５の外周面６５１のネジ部６５２が締結されるネジ部６４１６が形成されている。このネジ部６４１６とカバー６５の外周面６５１のネジ部６５２との締結により、カバー６５は、ケース本体６４１に収容されたコイルスプリング６３をプリロードしながら、ケース本体６４１の開口部６４１４にはめ込まれる。また、ケース本体６４１の縁部には、開口部６４１４に装着されたカバー６５を固定するための複数の溶着用凹部６４１１が、ケース本体６４１の軸心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で形成されている。

ケース本体６４１の底面６４１５の中央領域には、ケース本体６４１の軸心Ｏが通過する貫通穴６４１３と、この貫通穴６４１３の外周を囲む環状のスプリングガイド部６４１７と、が形成されている。スプリングガイド部６４１７は、ケース本体６４１内に挿入されたコイルスプリング６３内にはめ込まれ、コイルスプリング６３の一方の端部６３１の位置を固定する。

また、ケース本体６４１の内周面６４１８には、ケース本体６４１の軸心Ｏ方向に沿って３本の溝６４１９が、ケース本体６４１の軸心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で形成されている。これらの溝６４１９の一端はケース本体６４１の開口部側端面６４１０Ａに抜けており、スライドカム６２がケース本体６４１の開口部６４１４から挿入される際、これらの溝６４１９内にスライドカム６２の外周面６２４の凸部６２３がスライド可能に挿入される。これにより、ケース６４に対するスライドカム６２の回転運動、つまり、ペダルブラケット５に対するスライドカム６２の回転運動が拘束される。

なお、本実施の形態ではケース本体６４１の内周面６４１８に３本の溝６４１９が軸心Ｏ周りに等角度間隔で形成されているが、溝６４１９の本数およびレイアウトは、使用するスライドカム６２の凸部６２３の個数およびレイアウトに合わせて決定される。

一方、２つのフランジ部６４２は、ケース本体６４１の開口部側端面６４１０Ａの両側から外側に張り出すように、ケース本体６４１の外周面６４１２に一体的に形成されている。これらのフランジ部６４２には、ケース本体６４１の開口部６４１４にはめ込まれたカバー６５の中央領域に形成されている後述の貫通穴６５３をペダルブラケット５の第一のダンパ固定用側板５３のピン挿入穴５３１に位置合わせしたときにペダルブラケット５の第一のダンパ固定用側板５３側の各ボルト挿入穴に対応する位置に、ボルト８を挿入するためのボルト挿入穴６４２１が形成されている。

図６（Ａ）および（Ｂ）は、カバー６５の正面図および背面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

図示するように、カバー６５の外周面６５１には、ケース本体６４１の開口部６４１４に形成されたネジ部６４１６に締結されるネジ部６５２が形成されている。カバー６５の一方の面（ケース本体６４１の外側に向けられる表面）６５４には、ケース本体６４１に対してカバー６５を回転させる工具を挿入するための六角穴６５６が形成され、カバー６５の他方の面（ケース本体６４１の内側に向けられる裏面）６５５には、回転カム６１の底面６１７が接触する座面６５７が形成されている。カバー６５の表面６５４の六角穴６５６に挿入した工具を回転させることによって、カバー６５の外周面６５１に形成されているネジ部６５２を、ケース本体６４１の開口部６４１４に形成されたネジ部６４１６に締結することにより、回転カム６１の底面６１７がカバー６５の座面６５７によって押圧される。これにより、回転カム６１およびスライドカム６２がケース本体６４１内の初期位置まで押し込まれ、ケース本体６４１の底面６４１５とスライドカム６２のスプリングガイド穴６２７１の底面６２７１１との間でコイルスプリング６３がプリロードされる。

また、カバー６５の中央領域には、ペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の外径Ｒ１よりも大きな内径Ｒ２を有する貫通穴６５３が形成されている。組み立てられた第一のダンパ６において、ケース本体６４１の軸心Ｏは、この貫通穴６５３から、回転カム６１の内部を介して、ケース本体６４１の底面６４１５の貫通穴６４１３を通過する（図４（Ｃ）参照）。ペダルピボットピン４はその他方の端面４１２側から、この貫通穴６５３に挿入され、回転カム６１内部を通過してケース本体６４１の底面６４１５の貫通穴６４１３から突き出す。

図７（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、回転カム６１の正面図、左側面図および右側面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）のＦ−Ｆ断面図であり、図７（Ｅ）は、ピッチ円６１５上におけるカム面６１２の輪郭形状を模式的に示した図である。

図示するように、回転カム６１は、小径部のカムガイド部６１３と大径部のカム部６１０とが一体的に形成された段付き円筒形状を有している。カムガイド部６１３は、スライドカム６２の内径ガイドとしてスライドカム６２内に挿入される。カム部６１０は、スライドカム６２の傾斜カム面６２１がスライドする傾斜カム面６１１を有する。

回転カム６１の内部には、一方の端面６１６側から他方の端面（底面）６１７側に向けて、カバー６５の貫通穴６５３を通過したペダルピボットピン４が挿入される。回転カム６１の内壁面６１４には、ペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の二面幅ｔ１に応じた二面幅Ｔ１で対向する二面の平坦面６１８が形成されている。回転カム６１内部にペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２が挿入されると、平坦面６１８とペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の平坦面４２３との接触により、ペダルピボットピン４の回転力が回転カム６１に伝達される。このため、アクセルペダル２１の操作に伴うペダルピボットピン４の軸心Ｏ周り方向の回転に連動して、回転カム６１も、その傾斜カム面６１１とスライドカム６２の傾斜カム面６２１との間等で摩擦抵抗力を生じさせながら軸心Ｏ周り方向に回転する。

本実施の形態では、ペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の外周面４２１を二面取りし、回転カム６１の内壁面６１４に、対向する二面の平坦面６１８を形成しているが、必ずしも、このようにする必要はない。ペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の外周面４２１および回転カム６１の内壁面６１４に、互いに干渉する面が含まれていればよい。例えば、ペダルピボットピン４の第一のダンパ連結部４２の断面形状および回転カム６１の内壁の輪郭形状が、ともに多角形であってもよい。

カム部６１０のカム面６１２（カムガイド部６１３側の面）は、軸心Ｏ周りのピッチ円６１５上で、軸心Ｏ方向に凹凸を周期的に繰り返す。具体的には、このカム面６１２には、軸心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で、ピッチ円６１５に対して所定の角度θで傾斜した３か所の傾斜カム面６１１が形成されており、さらに、隣り合う傾斜カム面６１１の間に、それぞれ、スライドカム６２の傾斜カム面６２１の初期位置を定めるための段差面６１９が形成されている。

図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、スライドカム６２の正面図、背面図および側面図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ａ）のＧ−Ｇ断面図であり、図８（Ｅ）は、ピッチ円６２５上におけるカム面６２２の輪郭形状を模式的に示した図である。

スライドカム６２は、回転カム６１のカムガイド部６１３がスライド可能に挿入される円筒形のカム部６２０と、カム部６２０の軸心Ｏに沿ってカム部６２０の外周面６２４に形成された凸部６２３と、を備えている。

カム部６２０の内周には、カム部６２０の一方の端面（底面）６２６側に大径部のスプリングガイド穴６２７１を有する段付き穴６２７が形成されている。このスプリングガイド穴６２７１は、コイルスプリング６３の一方の端部６３１を受けるために用いられる。

カム部６２０のカム面（他方の端面）６２２は、軸心Ｏ周りのピッチ円６２５上で、軸心Ｏ方向に凹凸を周期的に繰り返す。具体的には、このカム面６２２には、軸心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で、ピッチ円６２５に対して所定の角度θで傾斜した３か所の傾斜カム面６２１が形成され、さらに、この傾斜カム面６２１毎に、傾斜カム面６２１に続く平坦面６２８と、回転カム６１のカム面６１２内の段差面６１９に接触する傾斜面６２９と、が形成されている。

カム部６２０のカム面６２２と回転カム６１のカム面６１２とを向かい合わせた状態でカム部６２０の内部に回転カム６１のカムガイド部６１３を挿入すると、回転カム６１のカムガイド部６１３の先端６１６がカム部６２０の底面６２６側から突き出す。カム部６２０の底面６２６側から突き出したカムガイド部６１３にコイルスプリング６３を挿入し、コイルスプリング６３の一方の端部６３１をカム部６２０のスプリングガイド穴６２７１に収容する。このようにして組み立てられたコイルスプリング６３、スライドカム６２および回転カム６１を、スライドカム６２の凸部６２３をケース本体６４１の溝６４１９に位置合わせしてから、コイルスプリング６３の他方の端部６３２からケース本体６４１の開口部６４１４に収容する。

コイルスプリング６３の自由長さＬ０は、ケース本体６４１の底面６４１５からスライドカム６２のスプリングガイド穴６２７１の底面６２７１１までの距離よりも長いため、この状態で、ケース本体６４１の開口部６４１４にカバー６５がねじ込まれると、ケース本体６４１の底面６４１５とスライドカム６２のスプリングガイド穴６２７１の底面６２７１１との間でコイルスプリング６３がプリロードされる。これにより、スライドカム６２の傾斜カム面６２１を回転カム６１の傾斜カム面６１１に押し当てる方向にスライドカム６２が付勢され、それに伴う回転カム６１の回転により、スライドカム６２のカム面６２２内の各傾斜面６２９と回転カム６１のカム面６１２内の段差面６１９とが接触する。この位置が、回転カム６１の傾斜カム面６１１に対する、スライドカム６２の傾斜カム面６２１の初期位置となる。

なお、ケース本体６４１内において、コイルスプリング６３の一方の端部６３１がスライドカム６２のスプリングガイド穴６２７１の底面６２７１１に接触し、他方の端部６３２ケース本体６４１の底面６４１５に接触するため（図４（Ｃ）参照）、コイルスプリング６３の両端部６３１、６３２を研磨加工済みのクローズドエンドとして、このときのコイルスプリング６３の両端部６３１、６３２の据わりをよくすることが好ましい。

第二のダンパ７は、回転カム７１の内壁構造が異なる以外、第一のダンパ６と同様な構成を有しているため、ここでは、回転カム７１についてのみ説明する。なお、第二のダンパ７の回転カム７１以外の構成については第一のダンパ６と同じ符号を付すこととする。

図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、回転カム７１の正面図、左側面図および右側面図であり、図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）のＨ−Ｈ断面図である。

図示するように、回転カム７１は、第一のダンパ６の回転カム６１と同様、小径部のカムガイド部７１３と大径部のカム部７１０とが一体的に形成された段付き円筒形状を有している。カムガイド部７１３は、スライドカム６２の内径ガイドとしてスライドカム６２内に挿入される。カム部７１０は、スライドカム６２の傾斜カム面６２１がスライドする傾斜カム面７１１を有する。

回転カム７１の内部には、一方の端面７１７側から他方の端面７１６側に向けて、ケース本体６４１の開口部６４１４にはめ込まれたカバー６５の貫通穴６５３を通過したペダルピボットピン４の第二のダンパ連結部４１が挿入される。回転カム７１の内壁面７１４は、軸心Ｏを挟んで対向する２つの凸部７１８を有している。これらの凸部７１８の表面には、それぞれ、軸心Ｏ方向に沿った平坦面７１８１が含まれており、これらの平坦面７１８１は、ペダルピボットピン４の第二のダンパ連結部４１の二面幅ｔ２に応じた間隔Ｔ２だけ離れている。ペダルピボットピン４の第二のダンパ連結部４１は、これらの凸部７１８の間に収容される。２つの凸部７１の平坦面７１８１は、それぞれ、ペダルピボットピン４がその軸心Ｏ周りに所定方向αに所定角度回転したタイミングで、ペダルピボットピン４の第二のダンパ連結部４１のいずれか一方の平坦面４１３に接触し、ペダルピボットピン４の回転力が回転カム７１に伝達される。これにより、回転カム７１も、へダルピボットポン４の回転に連動して軸心Ｏ周り方向の回転を開始する。

このような構成により、本実施の形態に係る電気自動車用アクセルペダルユニット１によれば、以下に示すように、アクセルペダル２１の踏み込み中、ドライバーの足に適度な負荷を与えつつ、アクセルペダル２１が所定位置まで踏み込まれたタイミング（ペダルピボットピン４がその軸心Ｏ周りに所定方向αに所定角度回転したタイミング）で、ドライバーの足にかかる負荷を、触感により検知可能な程度の大きさで、急激に大きくすることができる。

図１０（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、第一のダンパ６および第二のダンパ７の回転制動開始タイミングを説明するための図である。

図１０（Ａ）に示すように、アクセルペダル２１が初期位置（踏み込み無しの状態における位置）から踏み込まれると、ペダルピボットピン４は、アクセルペダルアーム２の揺動に連動して、軸心Ｏ周りの所定方向αへの回転を開始する。このとき、第一のダンパ６内においては、第一のダンパ連結部４２の各平坦面４２３が、回転カム６１の対向平坦面６１８と接触し、回転カム６１を軸心Ｏ周りの所定方向αへ回転させ始める。これにより、ペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りの回転が制動され、アクセルペダル２１を踏み込むドライバーの足に適度な負荷が与えられる。なお、このとき、第二のダンパ７においては、第二のダンパ連結部４１の平坦面４１３と回転カム７１の対向平坦面７１８１とは接触していない。

図１０（Ｂ）に示すように、電気自動車の電費悪化直前の所定の位置までアクセルペダル２１が踏み込まれると（つまり、ペダルピボットピン４が、図１０（Ａ）に示す初期位置から軸心周りの所定方向αに所定角度回転すると）、第二のダンパ７内においては、第二のダンパ連結部４１の各平坦面４１３が、回転カム７１の対向平坦面７１８１と接触し、回転カム７１を軸心Ｏ周りの所定方向αへ回転させ始める。これにより、第二のダンパ７がペダルピボットピン４の軸心Ｏ周りの所定方向αの回転を制動し始めるため、アクセルペダル２１を踏み込むドライバーの足にかかる負荷が、その分、急激に大きくなる。このため、ドライバーは、電気自動車の運転中、アクセルペダル２１の踏み込み操作感の変化を、電気自動車の低電費走行を促すシグナルとして検知することができる。

図１０（Ｃ）に示すように、さらにアクセルペダル２１が踏み込まれると、第二のダンパ７内においては、第二のダンパ連結部４１の各平坦面４１３と回転カム７１の対向平坦面７１８１との接触により、回転カム７１が、軸心Ｏ周りの所定方向αにさらに回転する。これにより、アクセルペダル２１を踏み込むドライバーの足にかかる負荷が、急激な増加後に、さらに徐々に大きくなる。このため、ドライバーは、インスツルパネル上のメータから得られる視覚情報の変化を絶えず気にしていなくても、アクセルペダル２１の踏み込み操作により、電気自動車の電費悪化を直感的に把握することができる。

以上説明したとおり、本実施の形態に係る電気自動車用アクセルペダルユニット１によれば、アクセルペダルアーム２１を保持するペダルピボットピン４に２つのダンパ６、７が連結され、これら２つのダンパ６、７のうち、一方のダンパ６は、ペダルピボットピン４の回転とともにペダルピボットピン４の回転制動を開始し、他方のダンパ７は、一方のダンパ６よりも遅れて、電気自動車の電費が悪化するタイミングでペダルピボットピン４の回転制動を開始する。このため、アクセルペダル２１の踏み込み中、ドライバーの足に適度な負荷を与えつつ、電気自動車の電費が悪化する所定の位置までアクセルペダル２１が踏み込まれたタイミングで、ドライバーの足にかかる負荷を、触感により検知可能な程度の大きさで急激に重くすることができる。したがって、電気自動車の運転中、ドライバーは、アクセルペダル２１の踏み込み操作感の急激な変化を、電気自動車の低電費走行を促すシグナルとして検知することができる。

１：電気自動車用アクセルペダルユニット、 ２：アクセルペダルアーム、 ３：スプリング、 ４：ペダルピボットピン、 ５：ペダルブラケット、 ６：第一のダンパ、 ７：第二のダンパ、 ８：ボルト、 ９：ナット、 １０：止め輪、 ２１：アクセルペダル、 ４１：第二のダンパ連結部、 ４２：第一のダンパ連結部、 ４３：ペダルアーム固定部、 ５１：底板、 ５２〜５４：側板、 ６１：回転カム、 ６２：スライドカム、 ６３：コイルスプリング、 ６４：ケース、 ６５：カバー、 ４１２：ペダルピボットピンの端面、 ４１３，４２３：平坦面、 ４１４：溝、 ４２２，４３２：ペダルピボットピンの段差面、 ５２１：ピン支持穴、 ５３１：ピン挿入穴、 ６１０：カム部、 ６１１：傾斜カム面、 ６１２：カム面、 ６１３：カムガイド部、 ６１４：回転カムの内壁面、 ６１５：ピッチ円、 ６１６，６１７：回転カムの端面、 ６１８：回転カム内壁の平坦面、 ６１９：段差面、 ６２０：カム部、 ６２１：傾斜カム面、 ６２２：カム面、 ６２３：凸部、 ６２４：カム部の外周面、 ６２５：ピッチ円、 ６２６：カム部の底面、 ６２７：段付き穴、 ６２８：平坦面、 ６２９：傾斜面、 ６３１，６３２：コイルスプリングの端部、 ６４１：ケース本体、 ６４２：フランジ部、 ６５１：カバーの外周面、 ６５２：ネジ部、 、６５３：貫通穴、 ６５４：カバーの表面、 ６５５：カバーの裏面、 ６５６：六角穴、 ６５７：回転カム用の座面、 ７１８：回転カム内壁の凸部、 ６４１０Ａ，６４１０Ｂ：ケース本体の両端面、 ６４１１：溶着用凹部、 ６４１２：ケース本体の外周面、 ６４１３：貫通穴、 ６４１４：ケース本体の開口部、 ６４１５：ケース本体の底面、 ６４１６：ネジ部、 ６４１７：スプリングガイド部、 ６４１８：ケース本体の内周面、 ６４１９：溝、 ６４２１：ボルト挿入穴、 ６２７１：スプリングガイド穴、 ７１８１：平坦面

Claims (1)

1. 一方の端部にアクセルペダルが固定されたアクセルペダルアームと、
   一方の端部に前記アクセルペダルアームが固定されたペダルピボットピンと、
   電気自動車の車体に固定され、前記ペダルピボットピンを当該ペダルピボットピンの軸心周りに回転可能に保持するペダルブラケットと、
   前記アクセルペダルアームおよび前記ペダルブラケットに両端部が固定され、前記ペダルピボットピンの軸心周りに回転した前記アクセルペダルアームを初期位置に復帰させるスプリングと、
   前記アクセルペダルの踏み込み操作に伴う前記ペダルピボットピンの前記軸心周りの所定方向の回転を制動する第一および第二のダンパと、を備え、
   前記第一および第二のダンパは、それぞれ、
   前記軸心の周りに所定の角度間隔で配置された複数の傾斜カム面を有し、前記ペダルピボットピンが挿入され、前記ペダルピボットピンの回転に連動して前記軸心周りに回転する円筒状の回転カムと、
   前記軸心の周りに所定の角度間隔で配置され、前記回転カムの前記軸心周りの回転によって当該回転カムの傾斜カム面とすべり接触する複数の傾斜カム面を有し、当該傾斜カム面と前記回転カムの傾斜カム面とのすべり接触によって、前記軸心に沿った方向にスライドするスライドカムと、
   前記スライドカムの傾斜カム面を前記回転カムの傾斜カム面に押し当てる方向に、前記スライドカムを付勢するコイルスプリングと、
   前記回転カム、前記スライドカムおよび前記コイルスプリングを収容し、前記ペダルブラケットに固定されたケースと、を備え、
   前記ペダルピボットピンは、
   前記第一のダンパの回転カム内に位置する平行な二面の平坦面が形成された第一のダンパ連結部と、前記第二のダンパの回転カム内に位置する平行な二面の平坦面が形成された第二のダンパ連結部と、を同心に有し、
   前記第一のダンパの回転カムの内壁には、前記第一のダンパ連結部の各平坦面に対向するように所定の二面幅で対向し、前記所定方向への前記ペダルピボットピンの回転開始とともに前記第一のダンパ連結部の各平坦面に接触する二面の平坦面が形成されており、
   前記第二のダンパの回転カムの内壁には、前記第二のダンパ連結部の各平坦面に向かって突き出し、前記電気自動車の電費が所定のレベルに低下する所定角度、前記ペダルピボットピンが前記所定方向に回転したタイミングで前記第二のダンパ連結部の各平坦面に接触する平坦面を有する凸部が形成されており、
   前記第一のダンパの回転カムは、前記所定方向への前記ペダルピボットピンの回転開始とともに、前記ペダルピボットピンの回転に連動した前記軸周りの回転を開始して、当該第一のダンパのスライドカムとの間の前記傾斜カム面同士のすべり接触によって、前記ペダルピボットピンの回転を妨げるトルクを発生し、
   前記第二のダンパの回転カムは、前記電気自動車の電費が所定のレベルに低下する所定角度、前記ペダルピボットピンが前記所定方向に回転したタイミングで、前記ペダルピボットピンの回転に連動した前記軸周りの回転を開始し、当該第二のダンパのスライドカムとの間の前記傾斜カム面同士のすべり接触によって、前記ペダルピボットピンの回転を妨げるトルクを発生する
   ことを特徴とする電気自動車用アクセルペダルユニット。

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