JP4933902B2 - ペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ペダル操作に踏込み感を与えるペダル装置に関する。

一般に、機械装置の操作において、操作に応じてその操作量に関する情報を操作者にフィードバックして、操作者が正確に操作量を認知できるようにするものが知られている。例えば、自動車などのアクセルペダルにおいて、操作者がペダルをどの程度踏み込んだか分かるように、踏込み量に合わせてペダルの反力を増大させるものが知られている。また、踏込み量をより正確に認識できるように、所定のペダル位置においてペダルにクリック感を与え、操作者に正確なペダル位置を知らせるものが提案されている（特許文献１）。
特開２００６−１７６００１号公報（請求項１）

しかし、常用するアクセルペダルの踏込み位置、例えば、巡航速度でのアクセルペダルの踏み込み量に略対応するペダル位置でクリック感が発生するように設定されている場合、その巡航速度の前後の速度に車速を変更するためにペダルの踏み込み量を微調整すると、ペダル位置は、クリック感の発生が設定された位置を前後するため、アクセルペダルの踏み込み位置を微調整する度に、クリック感を与えることになり、操作者に煩わしさを感じさせ、使用感を低下させることになる。

そこで、本発明は、ペダル装置において、踏込み感を与えることにより操作者にペダルの操作位置を正確に認識させながらも、不要な踏込み感の発生を防止することを課題としている。

本発明の請求項１に記載のペダル装置は、踏込み操作により変位するペダルと、前記ペダルの変位に連動して変位する変位部材と、前記ペダルの踏込み操作によって前記変位部材が所定の位置に変位したときに踏込み感を発生する踏込み感発生機構とを備え、前記ペダルと前記変位部材との連動に対して前記踏込み感の不感帯を有するよう構成されたペダル装置であって、前記ペダルは、回動軸に回動可能に軸支された軸支部と、前記軸支部から前記回動軸の径方向に延出された被駆動部とを有し、前記変位部材は、前記回動軸に遊嵌された軸受部と、前記軸受部から前記回動軸の径方向に延出された回動部とを有し、前記ペダルの前記被駆動部は、外縁端面に設けられたペダル側摺接部と、前記ペダル側摺接部に穿設されたペダル側凹部とを有し、前記変位部材の前記回動部は、外縁端面に設けられたガイド側摺接部と、前記ガイド側摺接部に穿設されたガイド側凹部とを備え、前記被駆動部及び前記回動部のいずれか一方は、前記被駆動部及び前記回動部のいずれか他方に向けて側面に突設されたガイドピンを有し、前記被駆動部及び前記回動部のいずれか他方は、前記ガイドピンが遊嵌され、両端に前記ガイドピンが係合する前係合部と後係合部を有するガイド溝を有し、前記踏込み感発生機構が、前記ペダル側凹部と、前記ガイド側凹部と、前記ペダル側凹部と前記ガイド側凹部に嵌入する凸部材とで構成された、ことを特徴とする。

このペダル装置では、ペダル側凹部と、ガイド側凹部と、前記のペダル側凹部と前記ガイド側凹部に嵌入する先端を有する凸部材とで構成される踏込み感発生機構において、ペダルの踏み込み操作に応じて、前記変位部材が、ペダルの動きに連動して前記摺接部が前記凸部材と摺接しながら変位し、前記変位部材が所定の位置まで変位すると、前記凸部材の先端が前記ペダル側凹部と前記ガイド側凹部の両方に嵌入して踏み込み感が発生することによって、ペダル操作において、所定の踏込み角でクリック感（踏込み感）を与えて操作者にペダルの操作位置を正確に認識させることができる。さらに、ペダルの踏込み操作に応じて、前記ガイドピンが前記前係合部および前記後係合部のいずれにも係合せずに、前記ガイド溝の前係合部と後係合部の間を遊動する状態では、前記変位部材は、前記ペダルの回動に連動せず、前記凸部材の先端が前記ガイド側摺接部および前記ペダル側摺接部のいずれかに当接して、前記ペダル側凹部と前記ガイド側凹部の両方に嵌入しない不感帯が形成されることによって、クリック感（踏込み感）が生じるペダルの踏み込み位置の前後でペダル位置を微調整する際に不要なクリック感（踏込み感）の発生を防止することができる。そして、クリック感を踏込み時にのみ発生させることができるので、踏込み過ぎを抑制する観点でのインフォメーションの重要度の高い踏込み時にのみ踏込み感を与えることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、ペダル装置において、踏込み感を与えることにより操作者にペダルの操作位置を正確に認識させながらも、不要な踏込み感の発生を防止することができ、使用感を向上させることができる。

以下、本発明の参考例及び実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の参考例であるペダル装置の構造を示す模式的な側面図である。

図１に示す参考例のペダル装置１０は、車両に搭載されるアクセルペダル装置であり、ペダル１１と、シャフト１２と、変位部材１３と、シャフト１２および変位部材１３を内部に収容するケーシング１４とを備え、ペダル１１の踏込み量に対応してアクセル開度が調整されるものである。

ペダル１１は、一端の軸支部１１Ｃがシャフト（回動軸）１２に軸支されたペダルアーム１１Ａと、そのペダルアーム１１Ａの他端に設けられたペダル踏面１１Ｂとを備える。ペダルアーム１１Ａは、軸支部１１Ｃから変位部材１３に設けられた後記の前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄとの間を通って、ケーシング１４の開口部１４Ａからケーシング１４の外部へと延出されている。このペダル１１は、図示しない付勢手段（例えば、シャフト１２周りに設けられるリターンスプリング）によりシャフト（回動軸）１２を軸中心として常に矢印Ａと反対の向きに付勢されている。ペダル１１のペダル踏面１１Ｂが踏み込まれると、ペダル１１は、付勢力に抗してシャフト１２を軸として回動され、図１の矢印Ａで示される方向へ押し下げられる。また、ペダル１１は、ペダル踏面１１Ｂから踏み込みが解除されると図示しない付勢手段の付勢力によって初期位置に復帰する。すなわち、ペダル１１はシャフト１２を回動軸としてペダル踏面１１Ｂの操作に連動して回動する。なお、ペダル１１の踏込み量は、例えば、ペダル１１やシャフト１２の変位を検知するセンサ（図示せず）により検知され、そのセンサからの信号に基づいてアクセル開度が制御される。

変位部材１３は、シャフト１２の径方向に拡がった略扇形の部材であり、一端がペダル１１の軸支部１１Ｃに遊嵌・軸支されている。この変位部材１３は、その外縁の端面に、円弧状の摺接部１３Ａと、その摺接部１３Ａに設けられた凹部（被係合部）１３Ｂとを有する。凹部１３Ｂは、例えば、Ｖ字形の断面形状を有する溝、切欠き、あるいは窪部からなる。この変位部材１３は、シャフト１２を軸中心として、ケーシング１４内でペダル１１の操作に連動して回動される。

また、変位部材１３は、シャフト１２を軸中心として回動するペダル１１のペダルアーム１１Ａの回動方向に沿って間隔Ｌだけ離隔して対面配置され、回動するペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃおよび後側面１１Ｄのそれぞれと係合する前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄとを有する。

前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄの間の間隔Ｌは、ペダルアーム１１Ａの幅よりも広く、すなわち、前側面１１Ｃおよび後側面１１Ｄの間の距離Ｈよりも大きく設定され、ペダルアーム１１Ａは前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄの間を動く。ここで、ペダル１１が踏み込まれるとペダルアーム１１Ａがシャフト１２の周りに回動して矢印Ａの方向に変位し、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃが前係合部１３Ｃに係合すると、ペダルアーム１１Ａの矢印Ａの方向への回動が変位部材１３に伝達され、変位部材１３はシャフト１２を軸中心として矢印Ｂの方向に回動される。また、ペダル１１の踏み込みが解除または踏み込み量が軽減されると、ペダルアーム１１Ａは、矢印Ａと逆の方向に動き、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃは前係合部１３Ｃから後係合部１３Ｄに向かって離接する。ペダルアーム１１Ａが変位してペダルアーム１１の後側面１１Ｄが変位部材１３の後係合部１３Ｄに係合すると、ペダルアーム１１Ａの矢印Ａと逆の方向への回動が変位部材１３に伝達され、変位部材１３はシャフト１２を軸中心として矢印Ｂと逆の方向に回動される。一方、ペダルアーム１１Ａが、変位部材１３の前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄのいずれにも係合せずに、前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄとの間にある状態では、変位部材１３は、ペダルアーム１１Ａの回動に連動せず、変位しない。

ケーシング１４は、車体に固定され、変位部材１３の摺接部１３Ａに対面する内面に、例えば、砲弾形や球状の部材からなる凸部材（係合部材）１５Ａが取り付けられ、この凸部材１５Ａは、バネや弾性体などの付勢部材１５Ｂにより変位部材１３の摺接部１３Ａに向けて付勢され、摺接部１３Ａに押圧・当接される。また、開口部１４Ａは、ペダル操作によるペダルアーム１１Ａの動きを阻害しない開口径および形状に形成される。

参考例において、前記変位部材１３の摺接部１３Ａおよび凹部（被係合部）１３Ｂと、ケーシング１４の凸部材（係合部材）１５Ａとが、本発明の踏み込み感発生機構を構成する。この踏み込み感発生機構を有するペダル装置１０において、変位部材１３が、ペダル１１の動きに連動して変位すると、変位部材１３の摺接部１３Ａは、ケーシング１４に設けられた凸部材１５Ａと摺接する。そして、変位部材１３がペダル操作に連動してシャフト１２の周りに回動されると、変位部材１３は、摺接部１３Ａと凸部材１５Ａとの接触を維持しながら変位する。ペダル１１が踏み込まれて変位部材１３が所定の位置まで変位すると、凸部材１５Ａの先端が凹部１３Ｂに嵌入し、さらに、変位部材１３がこの位置から移動されると、凸部材１５Ａの先端が凹部１３Ｂから脱嵌される。その凸部材１５Ａの先端の凹部１３Ｂへの嵌入、脱嵌によって発生する衝撃がペダル１１にクリック感として伝達され、操作者に踏込み感を与える。この踏込み感によって、操作者は、ペダル１１の操作位置を正確に認識することができる。

ここで、変位部材１３の摺接部１３Ａに凹部１３Ｂを設ける位置を、常用のペダル１１の踏み込み量、すなわち、ペダル１１の初期位置から踏み込まれて、常用の踏み込み位置に至るまでのペダル１１のシャフト１２を軸中心とする回動角度（踏み込み角度）に対応する位置とすることによって、ペダル１１が常用の踏み込み量に達したときに、操作者にクリック感を伝達して、操作者に踏み込み感を与えることができる。これによって、操作者は、常用の踏み込み量、例えば、車両の巡航速度に対応するアクセルペダルの踏み込み位置を正確に認識して、車両の速度制御を容易かつ正確に行うことができる。

さらに、参考例のペダル装置１０においては、変位部材１３は、凸部材１５Ａの先端の凹部１３Ｂへの嵌入、脱嵌によって衝撃（クリック感）が発生した後、ペダル操作、すなわちペダル１１の変位に連動して変位するが、ペダル１１が、その踏み込み感を発生した踏み込み位置の近傍で変位する場合、変位部材１３がペダル１１の変位に連動しない不感帯が設けられている。この不感帯は、変位部材１３に設けられた前係合部１３Ｃおよび後係合部１３Ｄによって形成される。すなわち、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃおよび後側面１１Ｄが変位部材１３の前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄのいずれにも係合せずに、前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄとの間にある状態では、変位部材１３は、ペダルアーム１１Ａの回動に連動せず、変位しない。このペダルアーム１１Ａが前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄの間を移動して前側面１１Ｃまたは後側面１１Ｄが変位部材１３の前係合部１３Ｃと後係合部１３Ｄのいずれにも係合しない間、ペダル１１と変位部材１３の間の連動に遊びが設けられ、ペダル１１の踏み込みに対して、ペダル１１から変位部材１３に運動が伝達されることがなく、この遊びが不感帯に対応する。図１では、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃおよび後側面１１Ｄが前係合部１３Ｃおよび後係合部１３Ｄのそれぞれと係合する間に設けられた遊びが、遊び角Δθ１として表される。また、図１においては、ペダル１１が矢印Ａの方向に踏み込まれ、それに連動して変位部材１３がＢ方向に変位するときの様子が示され、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃは前係合部１３Ｃに係合されている。そして、ペダルアーム１１Ａが前係合部１３Ｃおよび後係合部１３Ｄの何れとも係合していないとき、変位部材１３は摺接部１３Ａと凸部材１５Ａの間の摩擦力によりその位置が保持される。

次に、図２〜図４を参照して参考例のペダル装置１０の作用について説明する。図２および図３は、ペダル操作におけるペダルの踏込み量の時系列的な変化の一例を示すグラフであり、横軸は時間（ｔ）、縦軸はペダルの踏込み角を示す。図２は、クリック機構を備えた従来のペダル装置を用いた場合のクリック感の発生箇所を示し、図３は参考例のペダル装置１０を用いた場合のクリック感の発生箇所を示す。また、図４は、ペダル１１の踏込み角と変位部材１３の角度との関係を示すグラフであり、横軸はペダル踏込み角θ、縦軸は変位部材の角度φである。

参考例において、ペダル１１の踏込み時に変位部材１３に設けられた凹部１３Ｂが凸部材１５Ａと嵌入してクリック感が与えられる踏込み角度（クリック点）は、例えば、巡航速度におけるペダル１１の踏み込み位置に対応する踏み込み角度に設定されており、操作者に巡航速度に対応した踏込み量に至ったことを知らせる。クリック点が巡航速度におけるアクセルペダルの踏み込み位置に対応する踏み込み角度に設定されている場合、図２、図３に示されるように、車両の走行時、ペダルの踏み込み角度は主にクリック点の前後を往復して微調整される。そのため、ペダル踏込み角の経時変化を示す曲線Ｓは、頻繁にクリック点を跨いで変動する。

これに対して、従来のペダル装置では、ペダルが所定の踏み込み位置（クリック点）に到達する度に、すなわち、図２に示される曲線Ｓがクリック点を通過する度（点Ｐ１〜Ｐ６）に頻繁にクリック感が発生することとなる。

一方、参考例のペダル装置１０では、一旦クリック点を超えてペダル１１が踏込まれると、設定されたクリック点からペダル１１が遊び角Δθ１分戻されペダルアーム１１Ａの後側面１１Ｄが後係合部１３Ｄに係合するまで、変位部材１３は変位せず、再び変位部材１３に設けられた凹部１３Ｂが凸部材１５Ａと嵌入することはない。したがって、図３に示されるように、曲線Ｓが図２のＰ２〜Ｐ６に対応するクリック点に至っても、ペダル１１がクリック点から更に遊び角Δθ１分戻されることがなければ、クリック感が発生することはない。図３の例においては、ペダル１１の踏込みが開始され、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃが変位部材１１の前係合部１１Ｃに係合して変位部材１１がペダル１１と連動して矢印Ｂの方向に変位して、変位部材１３の摺接部１３Ａを摺接していた凸部材１５Ａの先端が凹部１３に嵌入し、さらに脱嵌するとき、すなわち、曲線Ｓが初めてクリック点を通過する点Ｐ１と、ペダル１１の踏み込み力が軽減されてペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃが変位部材１３の前係合部１３Ｃを離接してペダルアーム１１Ａが矢印Ａと逆の方向に戻り、ペダルアーム１１Ａの後側面１１Ｄが後係合部１３Ｄに係合して、変位部材１１が変位するとき、すなわち、曲線Ｓがクリック点を越えて遊び角Δθ１分戻った点Ｐ７でのみクリック感が発生する。なお、一旦、クリック点から遊び角Δθ１分ペダル踏込み角が小さくなれば、さらに、ペダルが踏み込まれて、再びクリック点に達したときにクリック感が発生する。

このとき、図４に示されるように、変位部材１３の角度は、ペダル操作によるペダル踏込み角θの変化に対して、例えば、平行四辺形Ｃ１に沿った経路を矢印方向を辿って推移する。ペダル１１が初期位置（θ＝０）から踏込まれるとき、ペダル１１が遊び角Δθ１分踏込まれるまで、ペダル踏込み角θと変位部材１３の角度φの関係は、水平線Ｈ１に沿って推移し変位部材１３の角度はφ＝０と一定値に維持される。

踏込み角がθ＝Δθ１に達すると、ペダルアーム１１Ａの前側面１１Ｃが前係合部１３Ｃに係合するため、変位部材１３はペダル１１と連動して回動され、変位部材１３の角度は直線Ｌ１に沿って踏込み角θとともに増大する。また、ペダル操作が反転され、踏込み角が小さくなるとき、ペダルアーム１１Ａの後側面１１Ｄが後係合部１３Ｄに係合するまで、すなわち、ペダル１１が遊び角Δθ１分戻されるまで、ペダル踏込み角θと変位部材１３の角度φとの関係は、例えば水平線Ｈ２に沿って推移し、角度φは一定値に保たれる。

ペダル１１が遊び角Δθ１以上戻されると、ペダルアーム１１Ａの後側面１１Ｄが後係合部１３Ｄに係合し、変位部材１３はペダル１１と連動して回動され、ペダル踏込み角θが小さくなるとともに変位部材１３の角度φは直線Ｌ２に沿って小さくなる。

したがって、直線Ｌ１に沿って変位部材１３の角度φが増大するときには、クリック点が設定された踏込み角θ１においてクリック感が発生し、直線Ｌ２に沿ってペダル踏込み角が減少するときには、変位部材１３の角度がφ＝θ１となる位置、すなわちペダル踏込み角θがθ１より遊び角Δθ１分小さいθ＝θ０（＝θ１−Δθ１）のときにクリック感が発生する。なお遊び角Δθ１、すなわち不感帯は、ペダル操作の微調整においてペダル踏込み角がクリック点から戻される角度よりも大きく設定されることが好ましい。

以上のように、本発明の参考例によれば、ペダル操作において、所定の踏込み角でクリック感（踏込み感）を与えて操作者にペダルの操作位置を正確に認識させるとともに、ペダル位置を微調整する際に不要なクリック感（踏込み感）の発生を防止することができる。これにより、ペダルの過剰な踏込みを防止するとともに、使用感の向上も図ることができる。

なお、参考例では、ペダルと変位部材との間のリンク機構に遊びを設けることによりペダルの変位に対して変位部材が変位しない不感帯を設けたが、ペダルの変位が反転される際、変位部材がペダルの変位に対して応答しない不感帯が存在する構成であればよく、参考例の構成に限定されるものではない。例えば、変位部材に所定の長さの円弧状のガイド溝を設けるとともに、ペダルにガイド溝と嵌合するピンを設け、これによりペダルの運動を変位部材に伝達する構成とすることも可能である。

また、参考例では、凹部を備える摺接部が変位部材に設けられ、凸部材がケーシングに設けられた構成を示したが、変位部材に凸部材を設けケーシングに摺接部を設けてもよい。また、参考例では凸部材が摺接部に向けて押圧付勢される構成を示したが、凹部が設けられた摺接部全体を凸部に向けて押圧する構成としてもよい。
さらに、参考例では、車両の巡航速度時のアクセルペダルの踏み込み位置に対応して凸部材１５Ａの先端が嵌入する凹部１３Ｂの位置を設ける踏み込み感発生機構について説明したが、本発明における踏み込み感発生機構は、これに限定されず、ペダル装置１０が装備される装置の性格、操作目的等に応じて適宜決定することができる。例えば、巡航速度ではなく、駆動機関（エンジン）の駆動特性に応じて、最大加速力が得られるアクセルペダル位置にクリック感が発生するように、摺接部における凹部の位置を選択することもできる。

次に、図５〜図８を参照して、本発明の実施形態について説明する。図５は、実施形態のペダル装置の斜視図である。なお、図５においては、ケーシングを省略している。

実施形態のペダル装置２０も、参考例と同様に車輌のアクセルペダルを例としたものであり、不図示のケーシングを除くと、主にペダル２１、シャフト２２、およびガイド部材（変位部材）２３から構成される。

ペダル２１は、ペダルアーム２１Ａ、ペダル踏面２１Ｂ、軸支部２１Ｃ、および被駆動部２１Ｄを備える。ペダル２１は、軸支部２１Ｃにおいてシャフト（回動軸）２２に回動可能に軸支され、ペダルアーム２１Ａおよび被駆動部２１Ｄは、互いに略反対向きに軸支部２１Ｃからシャフト２２の径方向に向けて延出する。ペダル踏面２１Ｂは、ペダルアーム２１Ａの先端に設けられ、被駆動部２１Ｄは、本実施形態においては略扇形状をなす。なお、参考例と同様に、ペダル２１は、図示しない付勢手段によりシャフト２２を軸中心として矢印Ｃと逆の方向に常に付勢されている。そして、ペダル２１のペダル踏面２１Ｂが踏み込まれると、ペダル２１は、付勢力に抗してシャフト２２を軸として回動され、図５の矢印Ｃで示される方向へ押し下げられる。また、ペダル２１は、ペダル踏面２１Ｂの踏み込みが解除されると図示しない付勢手段の付勢力によって初期位置に復帰する。すなわち、ペダル２１はシャフト２２を回動軸としてペダル踏面２１Ｂの操作に連動して回動する。なお、ペダル２１の踏込み量は、例えば、ペダル２１やシャフト２２の変位を検知するセンサ（図示せず）により検知され、そのセンサからの信号に基づいてアクセル開度が制御される。

ペダル２１の被駆動部２１Ｄは、シャフト２２を軸中心として径方向に拡がった扇形の部材であり、その最外縁の端面に円弧状のペダル側摺接部２１Ｅと、そのペダル側摺接部２１Ｅに設けられたペダル側凹部２１Ｆとを有する。ペダル側凹部２１Ｆは、例えば、Ｖ字形の断面形状を有する溝、切欠き、あるいは窪部からなり、ケーシング（図示せず）に設けられる凸部材２４Ａが嵌入する。凸部材２４Ａは、付勢部材２４Ｂによりペダル側摺接部２１Ｅに向けて付勢され、その先端はペダル側摺接部２１Ｅに当接・押圧される。この被駆動部２１Ｄは、シャフト２２を軸中心としてペダル２１の操作に連動してシャフト２２周りに回動され、ペダル側摺接部２１Ｅが凸部材２４Ａの先端と摺接しながら変位する。また、被駆動部２１Ｄのガイド部材２３に対面する側面には、シャフト２２の軸方向に沿ってガイドピン２１Ｇが突設されている。

一方、ガイド部材２３は、軸受部２３Ａと回動部２３Ｂとを有し、軸受部２３Ａがシャフト２２に回動可能に遊嵌され、ガイド部材２３がシャフト２２に軸支されている。

ガイド部材２３の回動部２３Ｂは軸受部２３Ａからシャフト２２の径方向に延出する扇形の部材であり、その径方向の最外縁の端面に、ペダル２１のペダル側摺接部２１Ｅと同一面をなすガイド側摺接部２３Ｃを備える。本実施形態においては、回動部２３Ｂは被駆動部２１Ｄと同形状とされる。また、回動部２３Ｂのガイド側摺接部２３Ｃには、ペダル側摺接部２１Ｅと同様に、凸部材２４Ａが嵌入する溝、切欠き、窪部などからなるガイド側凹部２３Ｄが所定の位置に形成されている。凸部材２４Ａは、付勢部材２４Ｂによりガイド側摺接部２３Ｃに向けて付勢され、その先端はガイド側摺接部２３Ｃに当接・押圧される。

回動部２３Ｂのガイド側摺接部２３Ｃに設けられるガイド側凹部２３Ｄの位置はペダル側凹部２１Ｆと同じ位置に設けられ、回動部２３Ｂと被駆動部２１Ｄをずれがないように重ねるとガイド側凹部２３Ｄ、２１Ｆは同じ位置で重なり合うように設けられる。本実施形態において、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄは、例えば、Ｖ字断面形状を有する溝（切欠き）として構成され、ペダル側凹部２１Ｆとガイド側凹部２３Ｄの位置が一致すると、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄは、ペダル２１の被駆動部２１Ｄとガイド部材２３の回動部２３Ｂとの間を隔てて連続する１つのＶ字断面の溝を形成する。なお、凸部材２４Ａは例えばシャフト２２の軸に垂直な断面が砲弾型のシャフト軸方向に幅広な部材であり、その幅は両ペダル側摺接部２１Ｅ、２３Ｃに渡って凸部材２４Ａの先端が当接するのに十分な大きさである。したがって、凸部材２４Ａはペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置が一致して連続する１つの溝を形成するときのみ、これらの溝に嵌入し、回動部２３Ｂの位置が被駆動部２１Ｄからずれ、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置が一致しない場合には、凸部材２４Ａは何れのペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄにも嵌入することはない。

また、回動部２３Ｂには、シャフト２２の軸を中心とする円弧状のガイド溝２３Ｅが設けられる。回動部２３Ｂは、ペダル２１の被駆動部２１Ｄに隣接して配置され、被駆動部２１Ｄの側面に突設されたガイドピン２１Ｇが、ガイド溝２３Ｅに遊動可能に嵌入されている。ガイドピン２１Ｇは、被駆動部２１Ｄの変位にともなって、ガイド溝２３Ｅ内において溝に沿って遊動し、ガイド溝２３Ｅの両端の前係合部２５Ａおよび後係合部２５Ｂにおいて、回動部２３Ｂに係合する。

本実施形態において、前記ペダル２１の被駆動部２１Ｄにおけるペダル側摺接部２１Ｅおよびペダル側凹部（被係合部）２１Ｆと、ガイド部材２３の回動部２３Ｂにおけるガイド側摺接部２３Ｃおよびガイド側凹部２３Ｄと、ケーシング（図示せず）に突設された凸部材（係合部材）２４Ａとが、本発明の踏み込み感発生機構を構成する。この踏み込み感発生機構を有するペダル装置２０において、操作者がペダル２１を踏み込むと、ペダル２１の動きに連動して被駆動部２１Ｄがシャフト２２を軸中心として回動し、ガイドピン２１Ｇがガイド部材２３のガイド溝２３Ｅ内を遊動してガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａに係合して、ガイド部材２３は、被駆動部２１Ｄと連動して変位する。このとき、被駆動部２１Ｄのペダル側摺接部２１Ｅおよびガイド部材２３のガイド側摺接部２３Ｃが、ケーシング（図示せず）から突設された凸部材２４Ａと摺接する。そして、ペダル２１が、さらに踏み込まれると、被駆動部２１Ｄとガイド部材２３の回動部２３Ｂは、そのペダル２１の踏み込みに連動してシャフト２２周りに回動されるに伴って、ペダル側摺接部２１Ｅおよびガイド側摺接部２３Ｃと、凸部材２４Ａとの接触を維持しながら変位する。ペダル２１が踏み込まれて被駆動部２１Ｄが所定の位置まで変位すると、凸部材２４Ａの先端が被駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆおよび回動部２３Ｂのガイド側凹部２３Ｄに嵌入し、さらに、被駆動部２１Ｄがこの位置から移動されると、凸部材２４Ａの先端がペダル側凹部２１Ｆおよびガイド側凹部２３Ｄから脱嵌される。この凸部材２４Ａの先端のペダル側凹部２１Ｆおよびガイド側凹部２３Ｄへの嵌入、脱嵌によって発生する衝撃がペダル２１にクリック感として伝達され、操作者に踏込み感を与える。この踏込み感によって、操作者は、ペダル２１の操作位置を正確に認識することができる。

ここで、ペダル２１の被駆動部２１Ｄのペダル側摺接部２１Ｅにペダル側凹部２１Ｆを設ける位置を、ペダル２１の常用の踏み込み量、すなわち、ペダル２１の初期位置から踏み込まれて、常用の踏み込み位置に至るまでのペダル２１のシャフト２２を軸中心とする回動角度（踏み込み角度）に対応する位置とすることによって、ペダル２１が常用の踏み込み量に達したときに、操作者にクリック感を伝達して、操作者に踏み込み感を与えることができる。これによって、操作者は、常用の踏み込み量、例えば、車両の巡航速度に対応するアクセルペダルの踏み込み位置を正確に認識して、車両の速度制御を容易かつ正確に行うことができる。

さらに、実施形態のペダル装置２０においては、ガイドピン２１Ｇは、ペダル２１の踏み込みによる被駆動部２１Ｄの変位にともなって、ガイド溝２３Ｅ内において溝に沿って遊動し、ガイド溝２３Ｅの両端（前係合部２５Ａ、後係合部２５Ｂ）において、回動部２３Ｂに係合する。すなわち、ペダル２１が踏み込まれると、ピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅ内を遊動し、さらにペダル２１を踏み込むと、ピン２１Ｇがガイド溝２３の前係合部２５Ａに係合する。このとき、ペダル側凹部２１Ｆとガイド側凹部２３Ｄとは、側面からみて同一線状に並ぶ。更に、ペダル２１を踏み込むと、ピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅに係合した状態で、ガイド部材２３は、被駆動部２１Ｄとともに一体的に変位（回動）する。このとき、被駆動部２１Ｄとガイド部材２３の回動部２３Ｂは、そのペダル２１の踏み込みに連動してシャフト２２周りに回動されるに伴って、ペダル側摺接部２１Ｅおよびガイド側摺接部２３Ｃと、凸部材２４Ａとの接触を維持しながら変位する。そして、ペダル２１が踏み込まれて被駆動部２１Ｄが所定の位置まで変位すると、凸部材２４Ａの先端がペダル側凹部２１Ｆおよびガイド側凹部２３Ｄに嵌入、脱嵌することによってクリック感が発生し、ペダル２１にクリック感として伝達され、操作者に踏込み感を与える。次に、凸部材２４Ａの先端がペダル側凹部２１Ｆおよびガイド側凹部２３Ｄから脱嵌した後、ペダル２１への踏み込みが解除または軽減されると、ペダル２１の被駆動部２１Ｄは、矢印Ｄと逆の方向に回動し、これとともに、ガイドピン２１Ｇは、ガイド部材２３の回動部２３Ｂのガイド溝２３Ｅ内を後係合部２５Ｂに向けて遊動する。そして、ピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの後係合部２５Ｂに係合するまで、ガイド部材２３は、ペダル２１の被駆動部２１Ｄの動きに連動せず、被駆動部２１Ｄのみが変位し、ガイド部材２３は変位しない。このとき、凸部材２４Ａの先端は、ガイド部材２３のガイド側摺接部２３Ｃと摺接するため、ペダル２１の矢印Ｃと逆方向に変位する被駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆの位置を通過しても、そのペダル側凹部２１Ｆに嵌入しない。そのため、クリック感が発生しない。すなわち、ガイドピン２１Ｇが、ガイド溝２３Ｅ内を一端の前係合部２５Ａから他端の後係合部２５Ｂの間を遊動する間、ペダル２１の変位に連動しない不感帯が形成される。

なお、ペダル２１に踏み込み感（クリック感）が発生してから、ガイドピン２１Ｇが、ガイド溝２３Ｅ内を一端の前係合部２５Ａから他端の後係合部２５Ｂの間を遊動して、ペダル２１の変位に連動しない不感帯が生じる踏み込み角度の範囲、すなわち、不感帯の幅は、ガイド溝２３Ｅの長さとガイドピン２１Ｇの大きさ（例えば、外径）との関係によって規定され、例えば、ガイドピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの各端部（前係合部２５Ａ、後係合部２５Ｂ）に係合するときの両位置におけるガイドピン２１Ｇの中心間の距離に対応する回転角度Δθ２（図６参照）に対応する。

次に図６〜図８を参照して実施形態のペダル装置２０の作用について説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、被駆動部２１Ｄと回動部２３Ｂの変位と、ペダル側凹部２１Ｆ、ガイド側凹部２３Ｄ、および凸部材２４Ａとの位置関係を模式的に示すものである。また、図７はペダル操作におけるペダルの踏込み量の時系列的な変化の一例を示すグラフであり、実施形態のペダル装置２０を用いて、図２、図３と同様の踏込みを行ったときのクリック感の発生箇所が示される。また、図８はペダル２１の踏込み角θとガイド部材（変位部材）２３の角度φとの関係を示すグラフである。

図６（ａ）〜図６（ｄ）において、被駆動部２１Ｄおよび回動部２３Ｂは、模式的に扇形に描かれており、扇の要である点Ｏは、シャフト２２の回転軸に対応する。また、被駆動部２１Ｄは実線、回動部２３Ｂは破線で示す。

図６（ａ）は、ペダル２１の初期位置から踏込みが開始されて、被駆動部２１Ｄに設けられたガイドピン２１Ｇが、回動部２３Ｂに設けられたガイド溝２３Ｅの踏込み方向側（図６において右側）の端部（前係合部２５Ａ）に初めて係合した状態に対応する（図８の点ａ）。このときペダル側凹部２１Ｆとガイド側凹部２３Ｄは完全に重なり合い１つの溝を形成する。また、凸部材２４Ａは、ペダル側摺接部２１Ｅ、およびガイド側摺接部２３Ｃ上において、踏込み方向側の扇の辺（第１辺）とペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄとの間であって、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄに隣接する位置にある。

図６（ａ）の状態から更にペダル２１が踏込まれると、被駆動部２１Ｄが図６において時計回りに回転される（図６（ａ）実線矢印）。このときガイドピン２１Ｇとガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａとの係合により、回動部２３Ｂが被駆動部２１Ｄと一体的（ずれることなく）に変位し（図６（ａ）破線矢印）、ペダル２１の踏込み角θがクリック点にまで達すると、凸部材２４Ａがペダル側凹部２１Ｆとガイド側凹部２３Ｄの両方に嵌入し、クリック感が発生する（図７、図８の点Ｐ１に対応）。なお、本実施形態においてクリック点は、例えば最大踏込み角の約１／４の角度に設定され、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄは、ペダル側摺接部２１Ｅ、２３Ｃにおいて、第１辺から円弧の略１／４の位置に設けられる。

クリック点Ｐ１から更にペダル２１が踏み込まれ、被駆動部２１Ｄおよび回動部２３Ｂが時計回りに回動されると、凸部材２４Ａはペダル側凹部２１Ｆ、ガイド側凹部２３Ｄから脱離し、図６（ｂ）の状態となる（図８の点ｂ）。

図６（ｂ）の位置からペダル２１が戻され（開放され）、被駆動部２１Ｄの回動方向が反転されると、ガイドピン２１Ｇはガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａから離接し被駆動部２１Ｄの移動とともにガイド溝２３Ｅ内を遊動する。ガイドピン２１Ｇは、ガイド溝２３Ｅにおいて、前係合部２５Ａとは反対側の端部である後係合部２５Ｂに係合するまで、回動部２３Ｂに力を伝達しない。すなわち、この間はペダル踏込み角θの変化に対しガイド部材（変位部材）２３の角度φは変化しない。また、このとき回動部２３Ｂは凸部材２４Ａとの接触による摩擦力により、図６（ｂ）の位置に維持され、被駆動部２１Ｄのみが反時計回りに回動（図６（ｂ）実線矢印）されて被駆動部２１Ｄと回動部２３Ｂの位置にずれが生じる。これにより、被駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆと回動部２３Ｂのガイド側凹部２３Ｄは重ならなくなる。

図６（ｃ）にガイドピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの後係合部２５Ｂにまで達し、ペダル側凹部２１Ｆとガイド側凹部２３Ｄの位置が全く重ならない状態が示される（図８の点ｃ）。なお、図６（ｃ）の状態は、ペダル２１がクリック点を超えて戻された状態に対応する。また、被駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆが、図６（ｂ）の位置から図６（ｃ）の位置に戻るまでの間にペダル２１はクリック点を通過するが、回動部２３Ｂのガイド側凹部２３Ｄの位置は、ピン２１Ｇが前係合部２５Ａから後係合部２５Ｂへと移動した分（角度Δθ２）、駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆからずれているため、凸部材２４Ａの先端はガイド部材２３の回動部２３Ｂに設けられたガイド側摺接部２３Ｃの円弧面によりその位置が保持され、被駆動部２１Ｄのペダル側凹部２１Ｆに凸部材２４Ａの先端が嵌入することはない。すなわち、ペダル踏込み角θがクリック点に達してもクリック感が発生せず、不感帯を形成する。

また、ペダル２１が図６（ｃ）の位置から再び踏込まれても、回動部２３Ｂのガイド側凹部２３Ｄはクリック点を超えた位置に維持されているので、ペダル２１がクリック点を通過しても、凸部材２４Ａがペダル側凹部２１Ｆに嵌入されることはなく、クリック点においてクリック感を発生することはない。このような状態はガイド部材２３が変位して回動部２３Ｂのガイド側凹部２３Ｄが凸部材２４Ａの位置に合致するまで維持されるので、一旦、ペダル踏込み位置がクリック点を通過すると、ペダルが略初期位置まで戻されるまで、再度クリック感が発生せず、不感帯が形成される。

図６（ｄ）には、図６（ｃ）の状態からペダル２１が初期位置まで戻された状態が示される（図８の点ｄ）。ペダル２１が初期位置に向けて回動される間、被駆動部２１Ｄのガイドピン２１Ｇはガイド溝２３Ｅの後係合部２５Ｂに係合し、これにより回動部２３Ｂは、被駆動部２１Ｄとともに被駆動部２１Ｄに対して角度Δθ２だけずれた状態で反時計周りに回転される（図６（ｃ）実線矢印および破線矢印）。なお、初期位置において、回動部２３Ｂは、図６（ａ）における回動部２３Ｂの位置と同じ位置にある。すなわち、凸部材２４Ａは回動部材２３Ｂの第１辺とガイド側凹部２３Ｄとの間であって、ガイド側凹部２３Ｄに隣接する位置にあり、被駆動部２１Ｄは、その第１辺が凸部材２４Ａの先端に位置する。

したがって、図７の曲線Ｓに沿ってペダル２１が踏込まれるとき、クリック感は点Ｐ１でのみ発生し、それ以後、ペダル２１が初期位置に復帰するまでクリック感を発生することはない。なお、図６（図８）に示された例では、厳密にはペダル２１が初期位置の直前まで戻された後、再度ペダル２１がクリック点まで踏込まれたときには、クリック感が発生することとなるが、実質上はペダル２１が略初期位置に復帰しなければクリック感が発生しない。

次に、図８に示されるペダル２１の踏込み角θとガイド部材（変位部材）２３あるいは回動部材２３Ｂの角度φとの関係を示すグラフを参照して上記作用を説明する。ペダル操作に対してガイド部材２３の角度φは、例えば、平行四辺形Ｃ２に沿った経路を矢印方向に辿って推移する。ペダル２１が初期位置θ＝０（図６（ｄ））から踏込まれると、ペダル２１がガイド溝２３Ｅによって規定される角度Δθ２分踏み込まれるまで、ペダル踏込み角θとガイド部材２３の角度φとの関係は、水平線Ｈ３に沿って推移し、ガイド部材２３の角度はφ＝０に維持される。

踏込み角がθ＝Δθ２に達すると、ガイドピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａに係合する。すなわち、踏込み時における不感帯の終端部においてガイドピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａに係合する。また、このときペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置が一致する。ペダル２１が更に踏込まれ踏込み角θが増大すると、ガイド部材２３はガイドピン２１Ｇとガイド溝２３Ｅの前係合部２５Ａとの係合により被駆動部２１Ｄとともに回動されるので、ガイド部材２３の角度φは直線Ｌ３に沿って増大する。

ペダル操作が反転され、すなわち、ペダル２１の踏み込みが解除または踏み込み力が軽減され、踏込み角θが小さくなるときには、ペダル２１がガイド溝２３Ｅによって規定される角度Δθ２分戻され、ガイドピン２１Ｇがガイド溝２３Ｅの後係合部２５Ｂに係合するまで、ペダル踏込み角θとガイド部材２３の角度φとの関係は、例えば水平線Ｈ４に沿って推移し、角度φは一定値に維持される（図６（ｂ）、（ｃ））。その後、更にペダル２１が戻されると、ガイド部材２３はガイドピン２１Ｇとガイド溝２３Ｅの後係合部２５Ｂとの係合により被駆動部２１Ｄから角度Δθ２ずれた状態で被駆動部２１Ｄとともに回転されるので、ガイド部材２３の角度φはペダル踏込み角θの減少とともに、直線Ｌ４に沿って減少する。

本実施形態において、凸部材２４Ａは、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置が一致しているときのみペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄに嵌入できるので、クリック感はペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置が一致している直線Ｌ３に沿ってガイド部材２３の角度φが増大するときのみ、クリック点が設定された踏込み角θ＝θ３において発生する。したがって直線Ｌ４に沿ってペダル踏込み角θが減少するときなど、ペダル側凹部２１Ｆ、２３Ｄの位置がずれているときにはクリック感は発生しない。

また、本実施形態では不感帯に対応する角度Δθ２がクリック点に対応する踏込み角θ３に略一致するように設定されているので、ペダル踏込み角θが略初期位置θ＝０まで戻らなければ、再びペダル２１が踏込まれてもクリック感が発生することはない。なお、Δθ２＝θ３のときには、ペダル２１が一度完全に初期位置に復帰した後でなければ、踏込み時においてもクリック感が発生することはない。

以上のように、実施形態によれば、ペダル操作において、所定の踏込み角でクリック感（踏込み感）を与えて操作者にペダルの操作位置を正確に認識させるとともに、ペダル位置を微調整する際に不要なクリック感（踏込み感）の発生を防止することができる。そして、クリック感を踏込み時にのみ発生させることができるので、踏込み過ぎを抑制する観点でのインフォメーションの重要度の高い踏込み時にのみ踏込み感を与えることが可能となる。

なお、実施形態では、回動部の形状は被駆動部の形状と同一としたが、回動部の摺接部が上記不感帯（Δθ２）をもって被駆動部の運動に連動される構成であれば、いかなる形状であってもよい。また、実施形態では、ペダルに設けたガイドピンとガイド部材に設けたガイド溝とによって不感帯を形成したが、ペダルの変位が反転される際の不感帯の幅が、踏込み感が与えられる踏込み角度に対応していればよく、その構成は本実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、参考例に類似の構成を用いることも可能である。また、被駆動部にガイド溝を設け、回動部にピンを設ける構成としてもよい。

また、参考例および実施形態では、摺接部に凹部を１つのみ設けたが、凹部を複数設けることも可能である。この場合、複数の凹部の間隔は不感帯の幅以上の大きさに設けられる。例えば、実施形態において、クリック点はペダル最大踏込み角度の１／４に設定されたが、この場合には、凹部を、例えば、最大踏込み角度の１／４毎に３つ摺接部に設けることが考えられる。

参考例のペダル装置の構成を示す側面図である。 従来例のペダル装置においてクリック感が発生する点を例示するグラフである。 参考例のペダル装置においてクリック感が発生する点を例示するグラフである。 参考例のペダル装置における、ペダル踏込み角と変位部材の角度との関係を示すグラフである。 実施形態のペダル装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる踏込み角における被駆動部と回動部との位置関係を示す模式図である。 実施形態のペダル装置においてクリック感が発生する点を例示するグラフである。 実施形態のペダル装置における、ペダル踏込み角とガイド部材の角度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０、２０ ペダル装置
１１、２１ ペダル
１３ 変位部材
１２、２２ シャフト（回動軸）
１３Ａ 摺接部
１３Ｂ 凹部
１３Ｃ 前係合部
１３Ｄ 後係合部
１５Ａ、２４Ａ 凸部材
２１Ｅ ペダル側摺接部
２１Ｆ ペダル側凹部
２１Ｇ ピン
２３ ガイド部材（変位部材）
２３Ｃ ガイド側摺接部
２３Ｄ ガイド側凹部
２３Ｅ ガイド溝
２５Ａ 前係合部
２５Ｂ 後係合部

Claims (1)

1. 踏込み操作により変位するペダルと、
   前記ペダルの変位に連動して変位する変位部材と、
   前記ペダルの踏込み操作によって前記変位部材が所定の位置に変位したときに踏込み感を発生する踏込み感発生機構とを備え、
   前記ペダルと前記変位部材との連動に対して前記踏込み感の不感帯を有するよう構成されたペダル装置であって、
   前記ペダルは、回動軸に回動可能に軸支された軸支部と、前記軸支部から前記回動軸の径方向に延出された被駆動部とを有し、
   前記変位部材は、前記回動軸に遊嵌された軸受部と、前記軸受部から前記回動軸の径方向に延出された回動部とを有し、
   前記ペダルの前記被駆動部は、外縁端面に設けられたペダル側摺接部と、前記ペダル側摺接部に穿設されたペダル側凹部とを有し、
   前記変位部材の前記回動部は、外縁端面に設けられたガイド側摺接部と、前記ガイド側摺接部に穿設されたガイド側凹部とを備え、
   前記被駆動部及び前記回動部のいずれか一方は、前記被駆動部及び前記回動部のいずれか他方に向けて側面に突設されたガイドピンを有し、
   前記被駆動部及び前記回動部のいずれか他方は、前記ガイドピンが遊嵌され、両端に前記ガイドピンが係合する前係合部と後係合部を有するガイド溝を有し、
   前記踏込み感発生機構が、前記ペダル側凹部と、前記ガイド側凹部と、前記ペダル側凹部と前記ガイド側凹部に嵌入する凸部材とで構成された、
   ことを特徴とするペダル装置。

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