JP6948127B2 - アクセルペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御スロットル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、アクセルペダルの踏力にヒステリシスを発生させる機構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（スロットルバイワイヤシステムとも称す）に適用されるアクセルペダル装置としては、アクセルペダルを有するペダルアーム、ペダルアームを揺動自在に支持するハウジング、ペダルアームを休止位置に復帰させるべく揺動支軸の近傍に配置された第１の復帰バネ、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等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このアクセルペダル装置において、ヒステリシス発生機構は、ペダルアームの上端部が離脱可能に当接すると共にハウジングの内壁面を摺動する第１スライダと、ハウジングの内壁面を摺動すると共に第１スライダと協働して楔作用を生じる第２スライダと、第２スライダに当接し第１スライダを介してペダルアームを休止位置に復帰させる第２の復帰バネ等により構成されている。

ところで、上記アクセルペダル装置においては、第１の復帰バネは、揺動支軸の近傍に配置され、第２の復帰バネは、第１スライダ及び第２スライダが配置される領域に配置されている。
すなわち、第１の復帰バネと第２の復帰バネとは、ハウジングの壁部により仕切られた別々の領域に配置される構成であるため、部品を集約して配置することができない。その結果として、構造の複雑化、ハウジングの大型化、装置の大型化等を招く。

また、ヒステリシス発生機構として、それぞれ独立した二つのスライダを含むため、部品点数が多く、構造が複雑である。また、第１スライダ及び第２スライダは、ハウジング内において直線的に往復動するため、ハウジングの大型化、装置の大型化等を招く。

特開２００８−１８４１０８号公報

本発明は、部品の集約化による装置全体の小型化等を図りつつ、上記従来技術の問題点を解消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軸線回りに揺動自在に支持するハウジングと、ハウジングの内壁を摺動するスライダ、スライダに対し離脱可能に上記軸線に直交する平面に含まれると共に上記軸線を通る第１直線上で接触しつつ押圧力を及ぼすべくペダルアームに形成された接触部、アクセルペダルの踏込みに応じてスライダを内壁及び接触部に押圧する付勢力が増加するようにハウジングとスライダの間に配置された付勢バネを含み、踏力にヒステリシスを発生するヒステリシス発生機構と、ペダルアームを休止位置に戻すべくペダルアームに直接付勢力を及ぼす戻しバネを備え、付勢バネと戻しバネは、ハウジング内の同一の領域に配置され、スライダは、上記軸線よりも接触部に近い側で上記平面に含まれると共に第１直線と所定鋭角をなす第２直線上において付勢バネを受けるように形成され、ペダルアームは、上記軸線よりも接触部に近い側で上記平面に含まれると共に第１直線と上記所定鋭角をなす第３直線上において戻しバネを受けるように形成されている、構成となっている。

ここで、上記付勢バネ及び戻しバネは、圧縮型のコイルバネであり、同軸上において入れ子状に配置されていてもよい。
また、付勢バネ及び戻しバネは、それぞれの中心線が、休止位置において直線になりかつ休止位置と最大踏込み位置の間において軸線側に凸状に湾曲するように配置されていてもよい。

ここで、スライダは、付勢バネを受けるバネ受け部と、戻しバネを通す肉抜き領域を有し、ペダルアームは、接触部の近傍において、戻しバネを受けるバネ受け部を有していてもよい。
スライダは、軸線を中心とする所定の曲率に沿ってハウジングの内壁を摺動するように形成されていてもよい。

スライダは、ペダルアームの揺動方向に垂直な面での外輪郭が略矩形状をなす第１外輪郭部と、揺動方向に平行な面での外輪郭が鋭角な略扇状をなす第２外輪郭部を含んでいてもよい。
スライダは、付勢バネを受けるバネ受け部の内側領域において、付勢バネの内側に嵌め込まれる筒状規制部を備えていてもよい。

ペダルアームは、軸線を中心とする円筒部と、円筒部から上方に伸長する上側アームと、円筒部から下方に伸長する下側アームを含み、上側アームは、接触部及び戻しバネを受けるバネ受け部を有し、円筒部は、付勢バネを非接触にて配置する凹状逃げ部を有していてもよい。

上記構成をなすアクセルペダル装置によれば、従来技術の問題を解消して、部品の集約化による装置全体の小型化等を達成できる。

本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示すアクセルペダル装置に含まれるペダルアームとスライダを示す部分斜視図である。 図１に示すアクセルペダル装置に含まれるアクセルペダル及びペダルアームを示す斜視図である。 図１に示すアクセルペダル装置に含まれるスライダを示すものであり、（ａ）揺動方向（摺動方向）の付勢バネの側から視た正面図、（ｂ）は揺動方向に垂直な側面方向から視た側面図、（ｃ）は揺動方向の接触部の側から視た背面図である。 図１に示すアクセルペダル装置の内部を示す部分断面図である。 図１に示すアクセルペダル装置に含まれるペダルアームの接触部及びガイド部とスライダの関係を示す部分断面図である。 図１に示すアクセルペダル装置において、ペダルアームが休止位置に位置するときの付勢バネ及び戻しバネの状態を示す模式図である。 図１に示すアクセルペダル装置において、ペダルアームが最大踏込み位置に位置するときの付勢バネ及び戻しバネの状態を示す模式図である。 図１に示すアクセルペダル装置の踏力特性を示すグラフである。 図１に示すアクセルペダル装置において、ペダルアームが休止位置にある状態を示す断面図である。 図１に示すアクセルペダル装置において、ペダルアームが休止位置と最大踏込み位置との間の途中位置にある状態を示す断面図である。 図１に示すアクセルペダル装置において、ペダルアームが最大踏込み位置にある状態を示す断面図である。 図１に示すアクセルペダル装置において、スライダが途中で停止し、ペダルアームが休止位置に戻った状態を示す断面図である。 本発明に係るアクセルペダル装置の他の実施形態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面の図１ないし図１３を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るアクセルペダル装置は、自動車等の車体に固定されるハウジング１０、ペダルアーム２０、スライダ３０、付勢バネ４０、戻しバネ５０、ペダルアーム２０の回転角度位置を検出する位置センサ６０（アマチャ６１、永久磁石６２、ステータ６３、ホール素子６４）を備えている。
ここでは、ペダルアーム２０の一部をなす接触部２５、スライダ３０、付勢バネ４０により、アクセルペダル２４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が構成されている。

ハウジング１０は、樹脂材料により形成されており、互いに連結されて軸線Ｓを画定する第１ハウジング１１及び第２ハウジング１２により構成されている。
第１ハウジング１１は、軸線Ｓに略垂直な側壁部１１ａ、軸線Ｓの周りを囲む外周壁部１１ｂ、軸線Ｓを中心とする支軸１１ｃ、摺動面１１ｄ、バネ受け部１１ｅ，１１ｆ、休止ストッパ１１ｇ、全開ストッパ１１ｈ、第２ハウジング１２を連結する連結部１１ｉ、第２ハウジング１２を連結するネジＢを捩じ込むネジ穴１１ｊ、スナップフィット用の凸部１１ｋ、車体等に固定するボルトを通す貫通孔を有するフランジ部１１ｍを備えている。

支軸１１ｃは、ペダルアーム２０の円筒部２１を軸線Ｓ回りに揺動自在に支持するべく円柱状に形成されている。
摺動面１１ｄは、軸線Ｓ方向において所定幅をなす外周壁部１１ｂの内壁において、軸線Ｓを中心とする所定の半径Ｒ（曲率１／Ｒ）の円弧面として形成されている。
バネ受け部１１ｅは、外周壁部１１ｂの内壁において、付勢バネ４０の一端部４１を受ける環状座面として形成されている。
バネ受け部１１ｆは、外周壁部１１ｂの内壁において、バネ受け部１１ｅと同心上の内側に、戻しバネ５０の一端部５１を受ける環状座面として形成されている。

ここで、側壁部１１ａ及び外周壁部１１ｂは、ペダルアーム２０及びスライダ３０が組み込まれた状態で、付勢バネ４０及び戻しバネ５０を同軸上において入れ子状に配置する一つの凹部Ｃを画定するようになっている。
また、凹部Ｃは、第２ハウジング１２の側壁部１２ａにより閉塞されることにより、スライダ３０の摺動方向（揺動方向）Ｈに湾曲しかつ摺動方向Ｈに垂直な断面が略矩形状をなす一つの内部空間として形成され、スライダ４０を摺動自在に収容するようになっている。

第２ハウジング１２は、軸線Ｓに略垂直な側壁部１２ａ、軸線Ｓを中心とする嵌合凹部１２ｃ、第１ハウジング１１に連結される連結部１２ｉ、第１ハウジング１１に捩じ込むネジＢを通す孔１２ｊ、スナップフィット用の凹部１２ｋ、位置センサ６０の一部（ステータ６３、ホール素子６４）を埋設する円柱状の埋設部１２ｎ、回路基板ＣＢを収容する収容部１２ｐ、電気的接続を行うコネクタ１２ｑを備えている。

嵌合凹部１２ｃは、ペダルアーム２０の円筒部２１を軸線Ｓ回りに揺動自在に支持するべく円筒状に形成されている。
埋設部１２ｎは、第２ハウジング１２が第１ハウジング１１に連結された状態で、ペダルアーム２０の円筒部２１の内側に挿入されて、円筒部２１の内側に配置された位置センサ６０の一部（アマチャ６１及び永久磁石６２）と対向するように形成されている。

そして、第２ハウジング１２は、ペダルアーム２０、スライダ３０、付勢バネ４０、戻しバネ５０が第１ハウジング１１に装着された状態で、第１ハウジング１１と協働してペダルアーム２０の下方領域を除いた全体を覆うように、第１ハウジング１１にスナップフィット結合により連結され、ネジＢにより締結される。

ペダルアーム２０は、全体が樹脂材料により成形されており、円筒部２１、円筒部２１から上方に伸長する上側アーム２２、円筒部２１から下方に伸長する下側アーム２３、アクセルペダル２４、接触部２５、ガイド部２６、バネ受け部２７、凹状逃げ部２８を備えている。
ここで、上側及び下側とは、このアクセルペダル装置が車両等に搭載された状態において、鉛直方向の上側及び下側を示すものである。

円筒部２１は、ペダルアーム２０が軸線Ｓ回りに揺動自在に支持されるべく、第１ハウジング１１の支軸１１ｃに軸受ＲＢを介して嵌合される内周面２１ａ、第２ハウジング１２の嵌合凹部１２ｃに軸受ＲＢを介して嵌合される外周面２１ｂ、位置センサ６０のアマチャ６１及び永久磁石６２が配置される内周面２１ｃを備えている。

上側アーム２２は、休止位置において、休止ストッパ１１ｇに当接する当接部２２ａを有する。
下側アーム２３は、最大踏込み位置において、全開ストッパ１１ｈに当接する当接部２３ａを有する。

接触部２５は、上側アーム２２の摺動方向Ｈを向く領域でかつ軸線Ｓを通る第１直線Ｌ１上において、すなわち、軸線Ｓ及び軸線Ｓと直交する第１直線Ｌ１を含む平面上において、スライダ３０と接触する平坦面として形成されている。
そして、接触部２５は、揺動方向Ｈにおいてスライダ３０に対し離脱可能に接触しつつ押圧力を及ぼし、又、第１直線Ｌ１に沿う方向においてペダルアーム２０の揺動動作に応じスライダ３０に摺動可能に接触するようになっている。

ガイド部２６は、上側アーム２２の摺動方向Ｈを向く領域かつ接触部２５の近傍領域で軸線Ｓ方向に離隔した二箇所において、接触部２５から突出すると共に第１直線Ｌ１の方向に伸長する突条に形成されている。
そして、二つのガイド部２６は、スライダ３０の二つの内縁３５ａをガイドするように、すなわち、スライダ３０をハウジング１０の内壁（摺動面１１ｄ）に向かう第１直線Ｌ１の方向にガイドするようになっている。

バネ受け部２７は、上側アーム２２の摺動方向Ｈを向く領域かつ接触部２５の近傍領域において、環状座面を画定する二段円筒状に突出して形成されている。
バネ受け部２７の環状座面は、軸線Ｓよりも接触部２５に近い側で第１直線Ｌ１と所定鋭角θをなす第３直線Ｌ３上に位置している。
そして、バネ受け部２７は、スライダ３０の貫通孔３０ａに非接触にて通される戻しバネ５０の他端部５２を第３直線Ｌ３に垂直な方向から当接させて受けるようになっている。

凹状逃げ部２８は、円筒部２１の外周領域において、付勢バネ４０の伸縮方向に伸長する溝状に肉抜きして形成されている。
そして、凹状逃げ部２８は、ハウジング１０のバネ受け部１１ｅとスライダ３０のバネ受け部３３の間で圧縮される付勢バネ４０を、非接触にて配置できるように形成されている。
これによれば、付勢バネ４０を円筒部２１の近傍に配置できるため、ヒステリシス発生機構の機能を確保しつつ、軸線Ｓ周りにおいて部品を集約でき、装置の小型化を達成することができる。

スライダ３０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、揺動方向Ｈに垂直な面での外輪郭が略矩形状をなす第１外輪郭部ｆ１と、揺動方向Ｈに平行な面での外輪郭が鋭角な略扇状をなす第２外輪郭部ｆ２を含むように形成されている。
そして、スライダ３０は、揺動方向Ｈにおいて貫通する肉抜き領域としての貫通孔３０ａを画定するように形成され、第１接触面３１、第２接触面３２、バネ受け部３３、円形開口部３４、矩形開口部３５、筒状規制部３６、二つの側面３７を備えている。

第１接触部３１は、揺動方向（摺動方向）Ｈに垂直な面において略矩形環状をなす平坦面として形成されている。
そして、第１接触部３１は、第１直線Ｌ１上において接触部２５と摺動自在に接触しかつ揺動方向Ｈにおいて接触部２５と離脱可能になっている。

第２接触部３２は、軸線Ｓに垂直な面において所定の半径Ｒ（曲率１／Ｒ）をなす凸状に湾曲した円弧面として形成されている。
そして、第２接触部３２は、ハウジング１０の摺動面１１ｄに対して摺動方向Ｈに摺動するようになっている。

バネ受け部３３は、揺動方向（摺動方向）Ｈを向く平坦な環状座面として形成されている。
バネ受け部３３の環状座面は、スライダ３０が組付けられた状態で、軸線Ｓよりも接触部２５に近い側で第１直線Ｌ１と所定鋭角θをなす第２直線Ｌ２上に位置している。
そして、バネ受け部３３は、第２直線Ｌ２に垂直な方向から付勢バネ４０の他端部４２を当接させて受けるようになっている。

これによれば、付勢バネ４０の付勢力が第２直線Ｌ２に垂直な方向からスライダ３０をハウジング１０の摺動面１１ｄに押し付けるように作用する。したがって、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とがなす所定鋭角θを適宜選定することにより、摺動による摩擦力を調整することができる。
それ故に、アクセルペダル装置の仕様に応じて、所望されるヒステリシス特性を設定することができる。

円形開口部３４は、戻しバネ５０を非接触にて貫通孔３０ａ内に受け入れるように形成されている。
これにより、戻しバネ５０の他端部５２は、円形開口部３４及び貫通孔３０ａを通して、ペダルアーム２０のバネ受け部２７に当接するように配置される。

矩形開口部３５は、ペダルアーム２０のバネ受け部２７を非接触にて通すように、かつ、第１直線Ｌ１と平行に伸長する二つの内縁３５ａを画定するように形成されている。
そして、二つの内縁３５ａは、ペダルアーム２０の二つのガイド部２６に軸線Ｓ方向の両側から接触するようになっている。
したがって、スライダ３０は、ガイド部２６により、ハウジング１０の摺動面１１ｄに向かう第１直線Ｌ１の方向に往復動し得るようにガイドされる。

筒状規制部３６は、バネ受け部３３の内側領域でかつ円形開口部３４の縁領域において、円筒状に突出して形成されている。
そして、筒状規制部３６は、付勢バネ４０の他端部４２がバネ受け部３３に当接した状態で、付勢バネ４０の内側に嵌め込まれて、付勢バネ４０がバネ受け部３３から位置ずれするのを規制するようになっている。

二つの側面３７は、軸線Ｓに垂直な面に平行な略平坦面として形成されている。
また、二つの側面３７の軸線Ｓ方向における幅は、組み込まれた状態において、第１ハウジング１１の側壁部１１ａの内壁面及び第２ハウジング１２の側壁部１２ａの内壁面と非接触となる寸法に形成されている。尚、この幅は、接触しても摩擦抵抗が極力小さくなるような寸法であってもよい。

上記形態をなすスライダ３０によれば、第１外輪郭部ｆ１の一部領域でかつ第２輪郭部ｆ２の円弧領域がハウジング１０の内壁（摺動面１１ｄ）を摺動し、第２輪郭部ｆ２の揺動方向Ｈにおける一方側が接触部２５と接触しかつ他方側が付勢バネ４０を受けるように形成できる。したがって、スライダ３０を、簡素な形態をなす一つの部品として、軽量化を達成しつつ、樹脂材料等を用いて容易に成型することができる。

付勢バネ４０は、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイル状の伸縮バネであり、一端部４１が第１ハウジング１１のバネ受け部１１ｅに当接しかつ他端部４２がスライダ３０のバネ受け部３３に当接して、所定の圧縮代に圧縮された状態で揺動方向Ｈに伸縮自在に取り付けられている。
そして、付勢バネ４０は、スライダ３０を介して、ペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼすと共に、接触部２５と協働してスライダ３０を摺動面１１ｄに押圧する付勢力を及ぼすようになっている。

ここで、付勢バネ４０は、その中心線ＣＬが、休止位置において図７に示すように直線になり、かつ、休止位置と最大踏込み位置の間において図８に示すように軸線Ｓ側に凸状に湾曲するように配置されている。
これによれば、ヒステリシス発生機構により得られるヒステリシス特性において、踏込みストロークの小さい領域で所望の安定した踏力が得られる。
図９を参照しつつ説明すると、仮に、付勢バネ４０の中心線ＣＬが、休止位置において湾曲するように配置された場合は、図９中の点線で示す特性となり、踏込みストロークの小さい領域で屈曲した特性となり所望する踏力が得られない。
一方、付勢バネ４０の中心線ＣＬが、休止位置において直線となるように配置された場合、図９中の実線で示すように、踏込みストロークの小さい領域において所望の安定した踏力を得ることができる。

戻しバネ５０は、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイル状の伸縮バネであり、一端部５１が第１ハウジング１１のバネ受け部１１ｆに当接しかつ他端部５２がペダルアーム２０のバネ受け部２７に当接して、所定の圧縮代に圧縮された状態で揺動方向Ｈに伸縮自在に取り付けられている。
また、戻しバネ５０は、付勢バネ４０の内径寸法よりも小さい外径寸法に形成され、付勢バネ４０と非接触となるように、同軸上において付勢バネ４０の内側に入れ子状に配置されている。
そして、戻しバネ５０は、ペダルアーム２０を休止位置に戻すべく、ペダルアーム２０に直接付勢力を及ぼすようになっている。

ここで、戻しバネ５０は、その中心線ＣＬが、付勢バネ４０と同様に、休止位置において図７に示すように直線になり、かつ、休止位置と最大踏込み位置の間において図８に示すように軸線Ｓ側に凸状に湾曲するように配置されている。
これにより、伸縮動作時において、戻しバネ５０が付勢バネ４０と干渉するのを防止することができる。

ここで、戻しバネ５０の外周と付勢バネ４０の内周の間に、柔軟性のあるスポンジ、ゴム、樹脂等で円筒状に形成された介在部材ＳＭを介在させてもよい。
これによれば、付勢バネ４０と戻しバネ５０が伸縮動作を生じる際に、介在部材ＳＭが介在することで、相互の干渉をより確実に防止でき、又、それ故に、衝突音等が発生するのを防止することができる。

また、戻しバネ５０及び付勢バネ４０が、ハウジング１０内の同一の領域（凹部Ｃ）に配置されることにより、別々の領域に配置される場合に比べて、配置スペースを狭くできる。
したがって、部品の集約化による構造の簡素化、ハウジング１０の小型化、装置の小型化を達成しつつ、所望のヒステリシス特性を得ることができる。
特に、付勢バネ４０と戻しバネ５０とが、同軸上において入れ子状に配置されているため、配置領域としては実質的に付勢バネ４０が占有する領域を確保すれば十分であり、ハウジング１０の小型化、装置の小型化等に一層寄与することができる。

また、戻しバネ５０は、ペダルアーム２０のバネ受け部２７に直接係合してペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼすように形成されているため、スライダ３０がハウジング１０の摺動面１１ｄにスティックして停止したような作動不良の状態が生じても、ペダルアーム２０は、戻しバネ５０の付勢力により休止位置へ確実に戻され、安全性が保証される。

位置センサ６０は、ペダルアーム２０の軸線Ｓの周りの領域において、ペダルアーム２０の円筒部２１及び第２ハウジング１２の埋設部１２ｃに配置されている。
位置センサ６０は、例えば非接触式の磁気式センサであり、環状のアマチャ６１、一対の永久磁石６２、二つのステータ６３、二つのホール素子６４により構成されている。

アマチャ６１は、磁性材料により環状に形成されて、ペダルアーム２０の円筒部２１の内周面２１ｃに固着されている。
一対の永久磁石６２は、円弧状に形成され、アマチャ６１の内周面に結合されている。
二つのステータ６３は、磁性材料により形成され、第２ハウジング１２の埋設部１２ｃに埋設されている。
二つのホール素子６４は、二つのステータ６３の間に配置されつつ、第２ハウジング１２の埋設部１２ｃに埋設されている。

また、回路基板ＣＢが、第２ハウジング１２の収容部１２ｐに配置されて、シール部材Ｇにより封止されている。
回路基板ＣＢは、ホール素子６４を電気的に接続する回路を備えると共に、種々の電子部品を実装するものである。
そして、位置センサ６０は、ペダルアーム２０が回動することにより生じる磁束密度の変化をホール素子６４で検出して電圧信号として出力する。この出力信号は、コネクタ１２ｑに接続された検出器（不図示）により、ペダルアーム２０の角度位置の情報として検出されるようになっている。

上記のスライダ３０、接触部２５、付勢バネ４０により構成されるヒステリシス発生機構の動作について、図５及び図９、図１０〜図１２を参照しつつ以下に説明する。
先ず、ペダルアーム２０が、戻しバネ５０及び付勢バネ４０の付勢力に抗して、図１０に示す休止位置から、図１１に示す途中位置を経て、図１２に示す最大踏込み位置（全開位置）に向けて踏み込まれる場合、接触部２５が付勢バネ４０の付勢力に抗してスライダ３０を図５中の左向きに押圧する。

このとき、接触部２５がスライダ３０の第１接触面３１を押圧しつつ及ぼすくさび作用により、スライダ３０の第２接触面３２とハウジング１０の摺動面１１ｄの間に摩擦力（摺動抵抗）が生じる。この摩擦力は、スライダ３０の移動方向と逆向きに、すなわち踏込み動作に対抗する向きに作用する。
したがって、踏込み動作に応じて増加する付勢バネ４０の付勢力に、同方向に作用する摩擦力が加わり、踏込み量（ストローク）の増加に伴って、図９中のＨ１で示すように、踏力が直線的に増加する。

一方、ペダルアーム２０が、戻しバネ５０及び付勢バネ４０の付勢力に応じて休止位置に向けて戻される場合、スライダ３０は、付勢バネ４０の付勢力により接触部２５に追従して図５中の右向きに移動する。
この戻し動作のとき、接触部２５がスライダ３０の第１接触面３１を押圧しつつ及ぼすくさび作用により生じる摩擦力（摺動抵抗）は、スライダ３０の移動方向と逆向きに、すなわち踏込み動作の場合と逆向きに作用する。
したがって、戻し動作に応じて減少する付勢バネ４０の付勢力に、逆向きに作用する摩擦力が加わり、踏込み量（ストローク）の減少に伴って、図９中のＨ２で示すように、踏力が直線的に減少する。
ここで、戻り動作の際の踏力は、踏み込み動作の際の踏力よりも小さくなるため、図９に示すように、踏込み動作から戻し動作までの全体の踏力（ペダル荷重）にヒステリシス（Ｈ１，Ｈ２）を発生させることができる。

次に、アクセルペダル装置の動作について、図１０〜図１３を参照しつつ説明する。
先ず、運転者がアクセルペダル２４を踏み込まない休止位置にあるとき、戻しバネ５０及び付勢バネ４０の付勢力により、図１０に示すように、ペダルアーム２０の上側アーム２２の当接部２２ａが休止ストッパ１１ｇに当接して、ペダルアーム２０は休止位置に停止している。
このとき、ペダルアーム２０の接触部２５は、スライダ３０の第１接触面３１と第１直線Ｌ１上において離脱可能に接触した状態にある。
また、付勢バネ４０及び戻しバネ５０の中心線ＣＬは、図１０に示す休止位置において、バネ受け部１１ｅとバネ受け部３３が正面から対向し、かつ、バネ受け部１１ｆとバネ受け部２７が正面から対向することで、直線状態になる。

この状態から、運転者がアクセルペダル２４を踏み込むと、図１１に示すように、ペダルアーム２０は、戻しバネ５０及び付勢バネ４０の付勢力に抗して反時計回りに回転し、ヒステリシス発生機構が発生する抵抗荷重を増しながら（図９中のＨ１）、図１２に示す最大踏込み位置（全開位置）まで回転し、当接部２３ａが全開ストッパ１１ｈに当接して停止する。
また、付勢バネ４０及び戻しバネ５０の中心線ＣＬは、図１１〜図１２に示すように、軸線Ｓ側に凸状に湾曲する状態になる。

一方、運転者が踏力を緩めると、ペダルアーム２０は、踏み込み時の抵抗荷重（ペダル荷重）よりも小さい抵抗荷重（ペダル荷重）を運転者に及ぼしながら、戻しバネ５０及び付勢バネ４０の付勢力により休止位置に向けて回転し、ヒステリシス発生機構が発生する抵抗荷重を減らしながら（図９中のＨ２）、当接部２２ａが休止ストッパ１１ｇに当接して、図１０に示す休止位置に停止する。

尚、運転者がアクセルペダル２４を戻す際に、スライダ３０がスティック等によりハウジング１０の内壁に固着して戻らない場合であっても、戻しバネ５０の付勢力により、接触部２５がスライダ３０の第１接触面３１から離脱して、図１３に示すように、ペダルアーム２０は確実に休止位置に戻る。
したがって、位置センサ６０は、ペダルアーム２０が休止位置に戻ったことを検出するため、運転者の戻し動作と連動して所望の制御を行うことができる。

図１４は、本発明に係るアクセルペダル装置の他の実施形態を示すものである。この実施形態において、前述の同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態に係るアクセルペダル装置は、図１４に示すように、第１ハウジング１１´を含むハウジング１０´、ペダルアーム２０´、第１スライダ７０、第２スライダ８０、付勢バネ４０、戻しバネ５０、位置センサ６０（アマチャ６１、永久磁石６２、ステータ６３、ホール素子６４）を備えている。
ここでは、第１スライダ７０、第２スライダ８０、付勢バネ４０により、アクセルペダル２４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が構成されている。

第１ハウジング１１´は、前述の湾曲した摺動面１１ｄに替えて直線的に伸長する摺動面１１ｄ´を有する。
ペダルアーム２０´は、円筒部２１、上側アーム２２、下側アーム２３、アクセルペダル２４、第１スライダ７０に当接する当接部２５´、戻しバネ５０の他端部５２を受けるバネ受け部２７´等を備えている。

第１スライダ７０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、当接面７１、接触面７２、傾斜面７３、貫通孔７４を備えている。
当接面７１は、貫通孔７４の周りの領域において、ペダルアーム２０´の当接部２５´が離脱可能に当接するように形成されている。
接触面７２は、ハウジング１０´の摺動面１１ｄ´に接触して摺動する平坦面として形成されている。
傾斜面７３は、第２スライダ８０の傾斜面８３と接触するように形成されている。
貫通孔７４は、戻しバネ５０及びバネ受け部２７´を非接触にて通すように形成されている。

第２スライダ８０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、バネ受け部８１、接触面８２、傾斜面８３、貫通孔８４を備えている。
バネ受け部８１は、貫通孔８４の周りの領域において、付勢バネ４０の端部４２を受けるように形成されている。
接触面８２は、ハウジング１０´の摺動面１１ｄ´に接触して摺動する平坦面として形成されている。
傾斜面８３は、第１スライダ７０の傾斜面７３と接触するように形成されている。
貫通孔８４は、戻しバネ５０を非接触にて通すように形成されている。

この実施形態においても、付勢バネ４０及び戻しバネ５０は、前述実施形態と同様に、ハウジング１０´内の同一の領域（凹部Ｃ）に配置されているため、別々の領域に配置される構成に比べて、配置スペースを狭くできる。
したがって、ヒステリシス発生機構としては二つのスライダを採用しつつも、付勢バネ４０と戻しバネ５０の集約化による構造の簡素化、ハウジング１０´の小型化、装置の小型化を達成することができる。
特に、付勢バネ４０と戻しバネ５０とが、同軸上において入れ子状に配置されているため、配置領域としては実質的に付勢バネ４０が占有する領域を確保すれば十分であり、ハウジング１０´の小型化、装置の小型化等に一層寄与することができる。

上記実施形態においては、付勢バネ４０及び戻しバネ５０が、同軸上において入れ子状に配置される構成を示したが、ハウジング内の同一の領域に配置される限り、これに限定されるものではない。例えば、スライダ及びペダルアームのバネ受け部を適宜変更して、付勢バネとして二つのコイルバネを採用し、二つの付勢バネの間に一つのコイルバネからなる戻しバネを配置する構成、又は、一つの付勢バネと一つの戻しバネを並列に配置する構成、その他の構成を採用してもよい。

上記実施形態においては、戻しバネ５０がスライダの肉抜き領域に配置される構成として、貫通孔３０ａに通される構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、スライダに肉抜き領域として切り欠き部を設け、戻しバネ５０が切り欠き部に通される構成を採用いてもよい。

上記実施形態においては、スライダとして、揺動方向Ｈに垂直な面での外輪郭が略矩形状をなす第１外輪郭部ｆ１と、揺動方向Ｈに平行な面での外輪郭が鋭角な略扇状をなす第２外輪郭部ｆ２を含むスライダ３０を示したが、これに限定されるものではない。
ハウジングの内壁を摺動し、一方側で接触部に接触し、他方側で付勢バネを受ける形態でれば、その他の外輪郭をなすスライダを採用してもよい。

以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置は、部品の集約化による装置全体の小型化等を達成しつつ、アクセルペダルを戻す際に確実に休止位置に復帰させることができ、又、踏力における所望のヒステリシスを得ることができるため、自動車等に適用できるのは勿論のこと、二輪車、その他の車両等においても有用である。

Ｓ 軸線
Ｌ１ 第１直線
Ｌ２ 第２直線
Ｌ３ 第３直線
θ 所定鋭角
Ｈ 摺動方向、揺動方向
Ｃ 凹部（ハウジング内の同一の領域）
１０，１０´ ハウジング
１１ｄ，１１ｄ´ 摺動面（内壁）
２０，２０´ ペダルアーム
２１ 円筒部
２２ 上側アーム
２３ 下側アーム
２４ アクセルペダル
２５ 接触部（ヒステリシス発生機構）
２７，２７´ バネ受け部
２８ 凹状逃げ部
３０ スライダ（ヒステリシス発生機構）
３０ａ 貫通孔（肉抜き領域）
ｆ１ 第１外輪郭部
ｆ２ 第２外輪郭部
３３ バネ受け部
３４ 円形開口部
３５ 矩形開口部
３６ 筒状規制部
４０ 付勢バネ（ヒステリシス発生機構）
５０ 戻しバネ
７０ 第１スライダ（ヒステリシス発生機構）
８０ 第２スライダ（ヒステリシス発生機構）

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軸線回りに揺動自在に支持するハウジングと、
   前記ハウジングの内壁を摺動するスライダ、前記スライダに対し離脱可能に前記軸線に直交する平面に含まれると共に前記軸線を通る第１直線上で接触しつつ押圧力を及ぼすべく前記ペダルアームに形成された接触部、前記アクセルペダルの踏込みに応じて前記スライダを前記内壁及び前記接触部に押圧する付勢力が増加するように前記ハウジングと前記スライダの間に配置された付勢バネを含み、踏力にヒステリシスを発生するヒステリシス発生機構と、
   前記ペダルアームを前記休止位置に戻すべく前記ペダルアームに直接付勢力を及ぼす戻しバネを備え、
   前記付勢バネと前記戻しバネは、前記ハウジング内の同一の領域に配置され、
   前記スライダは、前記軸線よりも前記接触部に近い側で前記平面に含まれると共に前記第１直線と所定鋭角をなす第２直線上において、前記付勢バネを受けるように形成され、
   前記ペダルアームは、前記軸線よりも前記接触部に近い側で前記平面に含まれると共に前記第１直線と前記所定鋭角をなす第３直線上において、前記戻しバネを受けるように形成されている、
   ことを特徴とするアクセルペダル装置。
2. 前記付勢バネ及び戻しバネは、圧縮型のコイルバネであり、同軸上において入れ子状に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル装置。
3. 前記スライダは、前記付勢バネを受けるバネ受け部と、前記戻しバネを通す肉抜き領域を有し、
   前記ペダルアームは、前記接触部の近傍において、前記戻しバネを受けるバネ受け部を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のアクセルペダル装置。
4. 前記スライダは、前記軸線を中心とする所定の曲率に沿って前記ハウジングの内壁を摺動するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のアクセルペダル装置。
5. 前記付勢バネ及び前記戻しバネは、それぞれの中心線が、前記休止位置において直線になりかつ前記休止位置と前記最大踏込み位置の間において前記軸線側に凸状に湾曲するように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のアクセルペダル装置。
6. 前記スライダは、前記ペダルアームの揺動方向に垂直な面での外輪郭が略矩形状をなす第１外輪郭部と、前記揺動方向に平行な面での外輪郭が鋭角な略扇状をなす第２外輪郭部を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のアクセルペダル装置。
7. 前記スライダは、前記付勢バネを受けるバネ受け部の内側領域において、前記付勢バネの内側に嵌め込まれる筒状規制部を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のアクセルペダル装置。
8. 前記ペダルアームは、前記軸線を中心とする円筒部と、前記円筒部から上方に伸長する上側アームと、前記円筒部から下方に伸長する下側アームを含み、
   前記上側アームは、前記接触部及び前記戻しバネを受けるバネ受け部を有し、
   前記円筒部は、前記付勢バネを非接触にて配置する凹状逃げ部を有する、
   ことを特徴とする請求項３又は７に記載のアクセルペダル装置。

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