JP7460488B2 - accelerator pedal device - Google Patents
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Description
本発明は、車両等に適用されるアクセルペダル装置に関し、特に、アクセルペダルを休止位置に戻す複数の戻しバネを備えたアクセルペダル装置に関する。 The present invention relates to an accelerator pedal device for use in vehicles, and in particular to an accelerator pedal device equipped with multiple return springs that return the accelerator pedal to a rest position.
従来のアクセルペダル装置としては、アクセルペダルに連結され支点を中心として回動するアクセルアームと、支点からの離隔距離がそれぞれ異なる位置においてアクセルアームに掛止された引張り型の二つのコイルバネを備えたアクセル機構が知られている(例えば、特許文献1)。 A conventional accelerator pedal device is known to have an accelerator arm that is connected to the accelerator pedal and rotates around a fulcrum, and an accelerator mechanism that includes two tension-type coil springs that are attached to the accelerator arm at positions that are spaced apart from the fulcrum by different distances (for example, see Patent Document 1).
この装置において、アクセルペダルの踏込みが小さい領域では、一方のコイルバネの張力が主として作用し、アクセルペダルの踏込みが大きい領域では、両方のコイルバネの張力が作用するものである。すなわち、踏力特性としては、踏込みが小さい領域で踏力が小さく、踏込みが大きい領域で踏力が大きくなるものの、二つのコイルバネの合成付勢力が常に作用する一つの踏力特性が得られるものである。
したがって、非力な運転者にとっては、特に踏込み量が大きい領域において、アクセルペダルが重く、操作性が悪いと感じる虞がある。
In this device, the tension of one coil spring mainly acts in a region where the accelerator pedal is pressed lightly, and the tension of both coil springs acts in a region where the accelerator pedal is pressed heavily. That is, as for the pedal force characteristic, the pedal force is small in the area where the pedal is depressed, and the pedal force is large in the area where the pedal is large, but one pedal force characteristic is obtained in which the combined biasing force of the two coil springs always acts.
Therefore, a weak driver may feel that the accelerator pedal is heavy and has poor operability, especially in a region where the amount of depression is large.
また、他の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と、ペダルアームを軸部回りに回動自在に支持するハウジングと、ペダルアームの上端部に付勢力を及ぼすべく入れ子状に配置された圧縮型の二つのコイルバネを備えたアクセル装置が知られている(例えば、特許文献2)。 Another known accelerator pedal device is one that includes a pedal arm with an accelerator pedal, a housing that supports the pedal arm so that it can rotate freely around an axis, and two compression coil springs nested together to apply a biasing force to the upper end of the pedal arm (see, for example, Patent Document 2).
この装置においても、前述の従来例のように、二つのコイルバネの合成付勢力が常に作用する一つの踏力特性が得られるものである。
したがって、非力な運転者にとっては、特に踏込み量が大きい領域において、アクセルペダルが重く、操作性が悪いと感じる虞がある。
This device also provides one pedal force characteristic in which the combined biasing force of the two coil springs always acts, as in the prior art example described above.
Therefore, a weak driver may feel that the accelerator pedal is heavy and has poor operability, especially in a region where the amount of depression is large.
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、構造の簡素化、小型化等を図り、安価で、簡単な操作により軽重の二種類の踏力特性のいずれかに選択的に切り換えることのできるアクセルペダル装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the problems of the conventional technology as described above, and aims to provide an accelerator pedal device that is simple in structure, compact, inexpensive, and can be selectively switched between two types of depression force characteristics, light and heavy, with a simple operation.
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、ペダルアームを所定の軸線回りに回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べく配置された主戻しバネと、ペダルアームを休止位置に戻す付勢力を生じる副戻しバネと、副戻しバネがペダルアームに対して付勢力を及ぼす作用状態と付勢力を及ぼさない非作用状態とを選択的に切り換える切換ユニットとを備え、切換ユニットは、副戻しバネの第1端部が掛止されると共にペダルアームの回動に追従して移動し得る可動部材と、作用状態において可動部材の移動を規制しかつ非作用状態において可動部材の移動を許容するべく操作可能な操作部材を含む、構成となっている。 The accelerator pedal device of the present invention comprises a pedal arm having an accelerator pedal, a housing that supports the pedal arm so that it can rotate freely around a predetermined axis, a main return spring arranged to return the pedal arm to its rest position, a secondary return spring that generates a biasing force that returns the pedal arm to its rest position, and a switching unit that selectively switches between an active state in which the secondary return spring exerts a biasing force on the pedal arm and a non-active state in which the secondary return spring does not exert a biasing force, the switching unit including a movable member to which a first end of the secondary return spring is hooked and which can move in response to the rotation of the pedal arm, and an operating member that can be operated to restrict the movement of the movable member in the active state and to allow the movement of the movable member in the non-active state.
上記アクセルペダル装置において、ペダルアームは、作用状態において可動部材が離脱しかつ非作用状態において副戻しバネの付勢力により可動部材が当接する受け部を含む、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the pedal arm may be configured to include a receiving portion to which the movable member disengages in an actuated state and against which the movable member abuts due to the biasing force of the secondary return spring in a non-actuated state.
上記アクセルペダル装置において、主戻しバネは、伸縮コイルバネであり、副戻しバネは、捩りコイルバネであり、可動部材は、副戻しバネと同軸上において回動する回動部材である、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the main return spring may be an expansion coil spring, the auxiliary return spring may be a torsion coil spring, and the movable member may be a rotating member that rotates coaxially with the auxiliary return spring.
上記アクセルペダル装置において、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と共にアクセルペダルを有する下側アームを含み、副戻しバネは、軸線上において円筒部の領域に配置されると共に第2端部が円筒部の一部に掛止され、回動部材は、ハウジング内において軸線回りに回動自在に配置されると共に作用状態において移動が規制されるべく操作部材と係合する係合部を含む、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the pedal arm may include a cylindrical portion centered on the axis, an upper arm extending upward from the cylindrical portion, and a lower arm extending downward from the cylindrical portion and having the accelerator pedal, the secondary return spring is disposed in the area of the cylindrical portion on the axis and has a second end hooked to a part of the cylindrical portion, and the rotating member is disposed within the housing so as to be freely rotatable about the axis and includes an engaging portion that engages with the operating member so as to restrict movement in an actuated state.
上記アクセルペダル装置において、係合部は、ハウジングを通して外側に配置され、操作部材は、ハウジングの外側に往復動自在に保持され、係合部から離脱して回動部材の回動を許容し、係合部と係合して回動部材の回動を規制する規制部を含む、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the engaging portion may be disposed on the outside through the housing, the operating member may be held reciprocally on the outside of the housing, and may include a restricting portion that disengages from the engaging portion to allow the rotating member to rotate, and engages with the engaging portion to restrict the rotation of the rotating member.
上記アクセルペダル装置において、係合部は、ハウジング内に配置され、操作部材は、ハウジングの外側から内側に貫通して往復動自在に保持され、係合部から離脱して回動部材の回動を許容し、係合部と係合して回動部材の回動を規制する規制部を含む、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the engaging portion may be disposed within the housing, the operating member may pass through the housing from the outside to the inside and be held so as to be freely reciprocable, and may include a restricting portion that disengages from the engaging portion to allow the rotating member to rotate, and engages with the engaging portion to restrict the rotation of the rotating member.
上記アクセルペダル装置において、ペダルアームの回転角度位置を検出する位置センサをさらに含み、回動部材及び副戻しバネと位置センサは、軸線を中心とする同軸上に配置されている、構成を採用してもよい。 The accelerator pedal device may further include a position sensor that detects the rotational angle position of the pedal arm, and the rotating member, the auxiliary return spring, and the position sensor may be arranged coaxially with the axis line as the center.
上記アクセルペダル装置において、主戻しバネは、円筒部の近傍において上側アーム寄りに配置されている、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the main return spring may be arranged near the cylindrical portion and toward the upper arm.
上記アクセルペダル装置において、アクセルペダルの踏込み操作及び戻し操作における踏力にヒステリシスを発生するヒステリシス発生機構をさらに含む、構成を採用いてもよい。 The accelerator pedal device may be configured to further include a hysteresis generating mechanism that generates hysteresis in the pedal force when the accelerator pedal is depressed and released.
上記アクセルペダル装置において、ヒステリシス発生機構は、ハウジングの内壁を摺動するスライダと、スライダを押し戻しつつハウジングに押し付ける付勢力を及ぼす付勢バネを含み、スライダは、ペダルアームの上端部と係合するように配置されている、構成を採用してもよい。 In the above accelerator pedal device, the hysteresis generating mechanism may include a slider that slides on the inner wall of the housing and a biasing spring that exerts a biasing force that pushes the slider back against the housing, and the slider is positioned so as to engage with the upper end of the pedal arm.
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、小型化等を達成しつつ、安価で、簡単な操作により軽重の二種類の踏力特性のいずれかに選択的に切り換えることのできるアクセルペダル装置を得ることができる。 The accelerator pedal device configured as above can provide an accelerator pedal device that is inexpensive, has a simple structure, is compact, and can be selectively switched between two types of depression force characteristics, light and heavy, with a simple operation.
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。
一実施形態に係るアクセルペダル装置は、図1ないし図8に示すように、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、主戻しバネ30、副戻しバネ40、可動部材としての回動部材50、操作部材60、位置センサ70、ヒステリシス発生機構80を備えている。
ここでは、回動部材50及び操作部材60により、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して、付勢力を及ぼす作用状態と、付勢力を及ぼさない非作用状態と、を手動操作により選択的に切り換える切換ユニットUが構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in Figures 1 to 8, an accelerator pedal device according to one embodiment includes a
Here, the rotating
ハウジング10は、樹脂材料により二分割構造に形成されており、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、図4に示すように、軸線Sに垂直な側壁部11a、外周壁部11b、軸線Sを中心とする円筒部11c、開口部11d、摺動面11e,11f、バネ受け部11g,11h、休止ストッパ11i、全開ストッパ11j、第2ハウジング12を連結する連結部11k、第2ハウジング12を締結するネジBを捩じ込むネジ穴11m、スナップフィット用の凸部11n、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11p、操作部材60を往復動自在に保持する保持部11qを備えている。
The
As shown in FIG. 4, the
円筒部11cは、図8に示すように、その外周面に軸受RBを介して円筒部21を嵌合させてペダルアーム20を軸線S回りに回動自在に支持すると共に、内側において回動部材50を収容するように形成されている。
開口部11dは、軸線Sを中心とする円孔に形成され、回動部材50の係合部55を第1ハウジング11の外側に突出させる。
バネ受け部11gは、外周壁部11bの内側に形成され、ヒステリシス発生機構80に含まれる付勢バネ83の第1端部83aを受ける環状座面をなす。
バネ受け部11hは、図5に示すように、外周壁部11bの内側に形成され、主戻しバネ30の第1端部31を受ける環状座面をなす。
保持部11qは、図2、図4及び図9に示すように、開口部11dを覆う領域において第1ハウジング11の外壁に組み付けられて、操作部61を露出させると共に操作部材60を軸線Sに垂直な方向に往復動自在に保持するものであり、操作部材60を挿入する矩形開口11q1、操作部材60の位置決め溝63にスナップ係合する位置決め突起11q2を備えている。
As shown in FIG. 8, the
The opening 11 d is formed as a circular hole centered on the axis S, and allows the
The
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIGS. 2, 4 and 9, the
第2ハウジング12は、図3及び図8に示すように、軸線Sに垂直な側壁部12a、軸線Sを中心とする円筒部12c、第1ハウジング11に連結される連結部12k、第1ハウジング11に捩じ込むネジBを通す孔12m、スナップフィット用の凹部12n、位置センサ70の一部(ステータ73、ホール素子74)を埋設する円柱状の埋設部12q、回路基板CBを収容する収容部12r、電気的接続を行うコネクタ12sを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 8, the
円筒部12cは、その内周面に軸受RBを介して円筒部21を嵌合させて、ペダルアーム20を軸線S回りに回動自在に支持する。
埋設部12q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に形成された凹部26に挿入されて、凹部26において内周面26aに露出するように埋設された位置センサ70の一部(アマチャ71及び永久磁石72)と対向するように形成されている。
The
When the
そして、第2ハウジング12は、ペダルアーム20、主戻しバネ30、副戻しバネ40、回動部材50、ヒステリシス発生機構80が収容された状態で、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。
The
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、図3及び図6に示すように、円筒部21、環状溝22、掛止溝23、軸部材24、受け部25、凹部26、円筒部21から上方に伸長する上側アーム27、円筒部21から下方に伸長する下側アーム28、バネ受け部29を備えている。
ここで、上側及び下側とは、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。
The
Here, the upper side and lower side refer to the upper side and lower side in the vertical direction when the accelerator pedal device is mounted on a vehicle or the like.
円筒部21は、ペダルアーム20が軸線S回りに回動自在に支持されるべく、図3及び図8に示すように、第1ハウジング11の円筒部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の円筒部12cに軸受RBを介して嵌合される外周面21bを備えている。
環状溝22は、図6に示すように、円筒部21の内側において軸線Sを中心とする円環状に形成されて、副戻しバネ40のコイル部41を収容するように形成されている。
掛止溝23は、副戻しバネ40の第2端部43が掛止される円筒部21の一部として、円筒部21の内側において環状溝22から径方向に伸長するように形成されている。
The
As shown in FIG. 6, the
The
軸部材24は、円筒部21の内側において軸線S上に伸長する円柱状をなし、回動部材50を回動自在に支持する。
受け部25は、副戻しバネ40により回転付勢される回動部材50の当接部54を当接させて受けるように、円筒部21の内側に形成されている。
そして、受け部25は、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態において、副戻しバネ40の付勢力により付勢される回動部材50の当接部54を受けることで、回動部材50をペダルアーム20に追従させて一緒に回動させるようになっている。
凹部26は、第2ハウジング12の埋設部12qを非接触にて受け入れるべく、円筒部21の内側において軸線Sを中心とする円形の内周面26aを画定する。
そして、凹部26には、内周面26aに露出するように位置センサ70のアマチャ71及び永久磁石72が埋設されている。
The
The
The receiving
The
An
上側アーム27は、休止位置において、休止ストッパ11iに当接する当接部27a、ヒステリシス発生機構80の第1スライダ81と係合する上端部27bを備えている。
下側アーム28は、運転者が足を乗せるアクセルペダル28a、最大踏込み位置において全開ストッパ11jに当接する当接部28bを備えている。
バネ受け部29は、円筒部21の近傍でかつ上側アーム27寄りの領域において、主戻しバネ30の第2端部32を受ける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。
The
The
The
主戻しバネ30は、バネ鋼等により形成された伸縮コイルバネであり、第1端部31が第1ハウジング11のバネ受け部11hに当接しかつ第2端部32がペダルアーム20のバネ受け部29に当接するように所定の圧縮代に圧縮されて配置され、常にペダルアーム20を休止位置に戻す付勢力を及ぼす。
このように、主戻しバネ30は、ペダルアーム20に直接係合して常にペダルアーム20を休止位置に戻す付勢力を及ぼすため、ヒステリシス発生機構80がスティックして停止したような作動不良の状態が生じ又副戻しバネ40が非作用の状態であっても、ペダルアーム20は、主戻しバネ30の付勢力により休止位置へ確実に戻されて、安全性が保証される。
The
In this way, the
副戻しバネ40は、バネ鋼等により形成された捩りコイルバネであり、図3及び図6に示すように、コイル部41、第1端部42、第2端部43を備えている。
そして、副戻しバネ40は、コイル部41がペダルアーム20の環状溝22に嵌め込まれ、第1端部42が回動部材50の掛止部53に掛止され、第2端部43がペダルアーム20の円筒部21の一部としての掛止溝23に掛止されている。
そして、副戻しバネ40は、切換ユニットUにより作用状態が選択されると、ペダルアーム20を休止位置に戻す付勢力を及ぼし、切換ユニットUにより非作用状態が選択されると、ペダルアーム20を休止位置に戻す付勢力を及ぼさず、回動部材50をペダルアーム10の回動に追従させて回動させる。
The
The
The
回動部材50は、樹脂材料を用いて形成され、図6及び図7に示すように、円盤状の鍔部51、軸部24が嵌合される嵌合穴52、副戻しバネ40の第1端部42が掛止される掛止部53、当接部54、操作部材60の規制部62の係合により回動が規制される係合部55を備えている。
The rotating
鍔部51は、第1ハウジング11の開口部11dの周りの壁面とペダルアーム20の円筒部21の領域の壁面との間に挟まれように配置される。
当接部54は、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態においてペダルアーム20が踏み込まれると受け部25から離脱し、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態において受け部25に当接する。
係合部55は、略矩形断をなす所定幅の二面幅部として形成され、第1ハウジング11の開口部11dを通して外側に配置され、操作部材60の規制部62と係合すると、回動部材50の回動が規制され、操作部材60の規制部62から離脱すると、回動部材50の回動が許容されるべく機能する。
The
The
The engaging
そして、回動部材50は、ペダルアーム20の軸部24が嵌合穴52に嵌合されると共に環状溝22に収容された副戻しバネ40の第1端部42が掛止部53に掛止されて、係合部55が開口部11dを通して外部に突出するように、第1ハウジング11とペダルアーム20とに挟まれる領域に配置され、軸線S回りに回動自在に支持される。
Then, in the rotating
操作部材60は、樹脂材料等を用いて略矩形の板状に形成され、図9に示すように、操作部61、規制部62、位置決め溝63を備えている。
操作部61は、図2に示すように、車両の運転者等が指で掴めるように半円柱状に形成され、外部に露出して配置される。
規制部62は、略U字状の切欠きを画定し、回動部材50の係合部55の二面幅部が嵌合する切欠き幅に形成されている。
位置決め溝63は、V字状の断面をなすと共に軸線Sに平行な直線溝として形成され、操作部材60の往復動方向において離隔して配置された第1位置決め溝63a及び第2位置決め溝63bを備えている。
The operating
As shown in FIG. 2, the
The restricting
The
そして、図9に示すように、操作部材60は、第1位置決め溝63aが保持部11qの位置決め突起11q2と係合したとき、規制部62が係合部55に係合して、回動部材50の回動を規制する位置に位置決めされる。これにより、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態が設定される。
一方、操作部材60は、第2位置決め溝63bが保持部11qの位置決め突起11q2と係合したとき、規制部62が係合部55から離脱して、回動部材50の回動を許容する位置に位置決めされる。これにより、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態が設定される。
As shown in FIG. 9, when the
On the other hand, in the operating
上記構成をなす回動部材50及び操作部材60は、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態と、当該付勢力を及ぼさない非作用状態とを、手動操作により選択的に切り換える切換ユニットUを構成するものである。
すなわち、操作部材60が押し込まれると、規制部62が係合部55に係合して回動部材50の回動を規制し、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態となる。これにより、回動部材50は、図10及び図12に示すように、ペダルアーム20が休止位置から最大踏込み位置まで踏み込まれても、休止位置に対応する位置に停止する。それ故に、副戻しバネ40は踏込み量に応じた付勢力をペダルアーム20に及ぼす。
一方、操作部材60が引き出されると、規制部62が係合部55から離脱して回動部材50の回動を許容し、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態となる。これにより、回動部材50は、図10及び図11に示すように、ペダルアーム20が休止位置から最大踏込み位置まで踏み込まれると、ペダルアーム20に追従して回転する。それ故に、副戻しバネ40は回動部材50と一緒に回転して付勢力をペダルアーム20に及ぼさない。
The rotating
That is, when the operating
On the other hand, when the operating
位置センサ70は、図8に示すように、ペダルアーム20の軸線Sの周りの領域に配置された非接触式の磁気式センサであり、環状のアマチャ71、一対の永久磁石72、二つのステータ73、二つのホール素子74を備えている。
アマチャ71は、磁性材料により環状に形成されて、ペダルアーム20の凹部26に埋設されている。
一対の永久磁石72は、円弧状に形成され、凹部26の内周面26aに露出するように、アマチャ71の内周面に結合されている。
二つのステータ73は、磁性材料により形成され、第2ハウジング12の埋設部12qに埋設されている。
二つのホール素子74は、二つのステータ73の間に配置されて第2ハウジング12の埋設部12qに埋設されている。
As shown in FIG. 8, the
The
The pair of
The two
The two
また、回路基板CBが、第2ハウジング12の収容部12rに配置されて、封止樹脂材Gにより封止されている。
回路基板CBは、ホール素子74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70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74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12s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。
Furthermore, the circuit board CB is disposed in the receiving
The circuit board CB includes a circuit that electrically connects the
The
ヒステリシス発生機構80は、図3及び図5に示すように、含油ポリアセタール等の高摺動性樹脂材料により形成された第1スライダ81及び第2スライダ82、バネ鋼等により形成された付勢バネ83を備えている。
第1スライダ81は、第1ハウジング11の下側の摺動面11fに摺動自在に接触する接触面81a、第2スライダ82の傾斜面82bと接触する傾斜面81b、上側アーム部27の上端部27bが離脱可能に係合し得る係合面81cを有する。
第2スライダ82は、第1ハウジング11の上側の摺動面11eに摺動自在に接触する接触面82a、第1スライダ81の傾斜面81bと接触する傾斜面82b、付勢バネ83の第2端部83bを受ける受け面82cを有する。
付勢バネ83は、伸縮コイルバネであり、第1端部83aが第1ハウジング11のバネ受け部11gに当接しかつ第2端部83bが第2スライダ82の受け面82cに当接して圧縮された状態で配置される。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
The
The
The biasing
そして、付勢バネ83は、第2スライダ82の傾斜面82bを第1スライダ81の傾斜面81bに押し付けて、第1スライダ81及び第2スライダ82を摺動面11e,11fに向けて押し付けるようなくさび作用を及ぼし、又、第1スライダ81及び第2スライダ82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。
The biasing
ここで、ヒステリシス発生機構80が発生するヒステリシス特性について説明する。
先ず、ペダルアーム20が、休止位置から最大踏込み位置に向けて踏み込まれる場合は、上端部27bが付勢バネ83の付勢力に抗して第1スライダ81を図5中の左向きに押圧する。
この踏込み操作のとき、付勢バネ83が及ぼす付勢力により、第1スライダ81及び第2スライダ82が互いにくさび作用を及ぼし、ハウジング10に対して摩擦力(摺動抵抗)が生じる。踏込み操作時の摩擦力は、踏込み操作と対抗する向きに作用すると共に付勢バネ83の圧縮量の増加に伴って増加する。
したがって、踏込み操作時の摩擦力と踏込み操作に応じて増加する付勢バネ83の付勢力との合力により、踏込み時の踏力は、図13のヒステリシスをなす踏力線NLにおいて、上側の踏力線DNLとして示され、踏込み量(アクセルペダルの開度)の増加に伴って直線的に増加する。
Here, the hysteresis characteristic generated by the
First, when the
During this depression operation, the
Therefore, due to the combined force of the frictional force when the pedal is depressed and the biasing force of the biasing
一方、ペダルアーム20が、休止位置に向けて戻される場合は、第1スライダ81及び第2スライダ82は、付勢バネ83の付勢力により上側アーム部27に追従して図5中の右向きに移動する。
この戻し操作のときも、付勢バネ83が及ぼす付勢力により、第1スライダ81及び第2スライダ82が互いにくさび作用を及ぼし、ハウジング10に対して摩擦力(摺動抵抗)が生じる。戻し操作時の摩擦力は、踏込み操作の場合と逆向きに作用すると共に付勢バネ83の圧縮量の減少に伴って減少する。
したがって、逆向きに作用する戻し操作時の摩擦力と戻し操作に応じて減少する付勢バネ83の付勢力との合力により、戻し時の踏力は、図13のヒステリシスをなす踏力線NLにおいて、下側の踏力線RNLとして示され、踏込み量(アクセルペダルの開度)の減少に伴って直線的に減少する。
ここで、戻り動作の際の踏力は、踏込み操作の際の踏力よりも小さくなるため、図13中の踏力線DNL,RNLで示すように、踏込み操作から戻し操作までの全体において、踏力にヒステリシスが発生する。
On the other hand, when the
During this return operation, the
Therefore, due to the combined force of the frictional force acting in the opposite direction during the return operation and the biasing force of the biasing
Here, the pedal force during the return motion is smaller than the pedal force during the depressing operation, so as shown by the pedal force lines DNL and RNL in Figure 13, hysteresis occurs in the pedal force throughout the entire process from the depressing operation to the return operation.
次に、アクセルペダル装置及び切換ユニットUの動作を、図11ないし図13を参照しつつ説明する。
先ず、運転者は、運転に先立って、アクセルペダル28aを踏込み、アクセルペダル28aの反力が重いと感じれば「軽いモード」を選択し又は軽いと感じれば「重いモード」を選択するべく、切換ユニットUの操作部材60を手動により適宜操作する。
Next, the operation of the accelerator pedal device and the switching unit U will be described with reference to FIGS.
First, before driving, the driver depresses the
ここで、「重いモード」を選択する場合、操作部材60を押し込んで規制部62を回動部材50の係合部55に係合させる。これにより、回動部材50は回動が規制されて休止位置に対応する位置に保持される。これにより、副戻しバネ40は、ペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態に設定される。
Here, when selecting the "heavy mode", the operating
そして、運転者がアクセルペダル28aを休止位置から踏み込むと、図12に示すように、回動部材50の回動が規制された状態で、ペダルアーム20のみが、主戻しバネ30及び副戻しバネ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80が発生する抵抗荷重は増加しつつ、図13中の実線で示す上側の踏力線DNLに沿って踏力が増加する。そして、ペダルアーム20は、最大踏込み位置まで回転し、当接部28bが全開ストッパ11jに当接して停止する。
When the driver depresses the
一方、運転者が踏力を緩めると、アクセルペダル28aは、踏み込み時の抵抗荷重よりも小さい抵抗荷重を運転者に及ぼしながら、ペダルアーム20は、主戻しバネ30及び副戻しバネ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80が発生する抵抗荷重は減少しつつ、図13中の実線で示す上側の踏力線RNLに沿って踏力が減少する。そして、ペダルアーム20は、当接部27aが休止ストッパ11iに当接して休止位置に停止する。
On the other hand, when the driver loosens the pedal force, the
尚、運転者がアクセルペダル28aを戻す際に、ヒステリシス発生機構80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、主戻しバネ30及び副戻しバネ40の付勢力により、上端部27bが第1スライダ81から離脱して、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70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。
Note that even if the
Therefore, since the
一方、運転者が「軽いモード」を選択する場合、操作部材60を引き出して規制部62を回動部材50の係合部55から離脱させる。これにより、回動部材50は回動が許容された状態となる。これにより、副戻しバネ40は、ペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態に設定される。
On the other hand, when the driver selects the "light mode", the driver pulls out the operating
そして、運転者がアクセルペダル28aを休止位置から踏み込むと、図11に示すように、回動部材50はペダルアーム20の回転に追従して回転する状態となり、ペダルアーム20が、主戻しバネ30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80が発生する抵抗荷重は増加しつつ、図13中の一点鎖線で示す下側の踏力線DNLに沿って踏力が増加する。そして、ペダルアーム20は、最大踏込み位置まで回転し、当接部28bが全開ストッパ11jに当接して停止する。
Then, when the driver depresses the
一方、運転者が踏力を緩めると、アクセルペダル28aは、踏み込み時の抵抗荷重よりも小さい抵抗荷重を運転者に及ぼしながら、ペダルアーム20は、主戻しバネ30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80が発生する抵抗荷重が減少しつつ、図13中の一点鎖線で示す下側の踏力線RNLに沿って踏力が減少する。そして、ペダルアーム20は、当接部27aが休止ストッパ11iに当接して休止位置に停止する。
On the other hand, when the driver loosens the pedal force, the
尚、運転者がアクセルペダル28aを戻す際に、ヒステリシス発生機構80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、主戻しバネ30の付勢力により、上端部27bが第1スライダ81から離脱して、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70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。
上記のように、運転者は、車両を運転する前に、切換ユニットUを手動により操作して、アクセルペダル28aの反力を「重いモード」又は「軽いモード」のいずれかに選択的に切り換えることができる。
Note that even if the
Therefore, since the
As mentioned above, before driving the vehicle, the driver manually operates the switching unit U to selectively switch the reaction force of the
上記実施形態においては、切換ユニットUが、回動部材50及び操作部材60により構成されているため、構造の簡素化、小型化等を達成しつつ、安価で、簡単な手動操作により軽重の二種類の踏力特性のいずれかを選択できるアクセルペダル装置を得ることができる。
また、ペダルアーム20は、上記作用状態において回動部材50が離脱しかつ上記非作用状態において副戻しバネ40の付勢力により回動部材50が当接する受け部25を含むため、非作用状態において回動部材50をペダルアーム20の回動に確実に追従させて回動させることができ、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態を確実に設定することができる。
In the above embodiment, the switching unit U is composed of a rotating
In addition, since the
上記実施形態においては、主戻しバネ30が伸縮コイルバネであり、副戻しバネ40がペダルアーム20の円筒部21の領域に配置される捩りコイルバネであり、可動部材が副戻しバネ40と同軸(軸線S)上において回動する回動部材50であるため、部品の集約化、小型化等を達成することができる。
特に、回動部材50の係合部55がハウジング10を通して外側に配置され、操作部材60がハウジング10の外側に往復動自在に保持されて、回動部材50の回動を規制又は規制を解除できるように形成されているため、切換ユニットUを、簡単な構造で安価に提供することができる。
In the above embodiment, the
In particular, since the
上記実施形態においては、回動部材50、副戻しバネ40、及び位置センサ70が、軸線Sを中心とする同軸上に配置されて部品が集約されているため、装置の小型化に寄与する。また、主戻しバネ30が、ペダルアーム20の円筒部21の近傍において上側アーム27寄りに配置されているため、切換ユニットU(回動部材50、副戻しバネ40)及び位置センサ70と併せて部品の集約化がなされ、装置全体としての小型化が達成される。
In the embodiment described above, the rotating
図14及び図15は、本発明の他の実施形態に係る切換ユニットU2を示すものであり、前述の実施形態と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切換ユニットU2は、回動部材150及び操作部材160を備えている。また、ハウジング10は、保持部11qに替えて保持部111qを備えている。
14 and 15 show a switching unit U2 according to another embodiment of the present invention, and the same components as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
The switching unit U2 according to this embodiment includes a rotating
保持部111qは、図14及び図15に示すように、開口部111dを覆う領域において第1ハウジング11の外壁に組み付けられており、操作部材160を挿入する矩形開口111q1、操作部材160の位置決め溝163にスナップ係合する位置決め突起111q2を備えている。
そして、保持部111qは、操作部161を露出させると共に操作部材160をハウジング10の外側から内側に貫通して軸線S方向に往復動自在に保持する。
As shown in Figures 14 and 15, the retaining
The holding
回動部材150は、鍔部51、嵌合穴52、掛止部53、当接部54、係合部155を備えている。
係合部155は、ハウジング10内に配置されて、軸線S方向に開口する係合穴として形成されている。
The rotating
The engaging
操作部材160は、樹脂材料又は金属材料等を用いて略矩形の棒状に形成され、操作部161、規制部162、位置決め溝163を備えている。
操作部161は、車両の運転者等が指で掴めるように外部に露出して配置される。
規制部162は、係合部155の係合穴に嵌合するように形成されている。
位置決め溝163は、V字状の断面をなすと共に軸線Sに垂直な方向に伸長する直線溝として形成され、操作部材160の往復動方向において離隔して配置された第1位置決め溝163a及び第2位置決め溝163bを備えている。
The operating
The
The restricting
The
そして、図15に示すように、操作部材160は、第1位置決め溝63aが保持部111qの位置決め突起111q2と係合したとき、規制部162が係合部155に係合して、回動部材150の回動を規制する位置に位置決めされる。これにより、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態が設定される。
一方、操作部材160は、第2位置決め溝163bが保持部111qの位置決め突起111q2と係合したとき、規制部162が係合部155から離脱して、回動部材150の回動を許容する位置に位置決めされる。これにより、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼさない非作用状態が設定される。
As shown in FIG. 15, when the
On the other hand, in the operating
この実施形態においても、切換ユニットU2が、回動部材150及び操作部材160により構成されているため、構造の簡素化、小型化等を達成しつつ、安価で、簡単な手動操作により軽重の二種類の踏力特性のいずれかを選択できるアクセルペダル装置を得ることができる。
特に、回動部材150の係合部155がハウジング10の内側に配置され、操作部材160がハウジング10の外側から内側に貫通して往復動自在に保持されて、回動部材150の回動を規制又は規制を解除できるように形成されているため、切換ユニットU2を、簡単な構造で安価に提供することができる。
In this embodiment as well, the switching unit U2 is composed of a rotating
In particular, since the
上記実施形態においては、切換ユニットU,U2を構成する可動部材として、回動部材50,150を示し、副戻しバネとして捩りコイルバネをなす副戻しバネ40を示したが、これに限定されるものではなく、副戻しバネとして伸縮コイルバネを採用し、可動部材として直線的に往復移動するものを採用してもよい。
In the above embodiment, the rotating
上記実施形態においては、副戻しバネ40がペダルアーム20に対して付勢力を及ぼす作用状態と付勢力を及ぼさない非作用状態とを選択的に切り換える切換ユニットとして、手動操作により操作される操作部材60を採用した切換ユニットUを示したが、これに限定されるものではなく、操作部材60,160を移動させる電動の機構を設け、車両に搭載された切換スイッチ、例えばON/OFFボタンの簡単な操作により、二種類の踏力特性のいずれかに選択的に切り換える構成を採用してもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施形態においては、主戻しバネとして、伸縮コイルバネの形態をなす主戻しバネ30を採用したが、これに限定されるものではなく、主戻しバネとして捩りコイルバネを採用してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、アクセルペダルがペダルアーム20に一体的に形成されたアクセルペダル28aを示したが、これに限定されるものではなく、車両の床面に対して揺動自在に支持されたアクセルペダルを有するアクセルペダル装置において、本発明の切換ユニットを採用してもよい。
In the above embodiment, the
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、小型化等を達成しつつ、安価で、簡単な操作により軽重の二種類の踏力特性のいずれかに選択的に切り換え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、その他の車両等においても有用である。 As described above, the accelerator pedal device of the present invention has a simplified structure, miniaturization, etc., is inexpensive, and can selectively switch to one of two types of pedal force characteristics, light and heavy, with simple operation. Therefore, it can be applied not only to automobiles but also to other vehicles.
S 軸線
10 ハウジング
11e,11f 摺動面(内壁)
20 ペダルアーム
23 掛止溝(円筒部の一部)
25 受け部
21 円筒部
27 上側アーム
27b 上端部
28 下側アーム
28a アクセルペダル
30 主戻しバネ
40 副戻しバネ
42 第1端部
43 第2端部
U 切換ユニット
50 回動部材(可動部材、切換ユニット)
55 係合部
60 操作部材(切換ユニット)
62 規制部
70 位置センサ
80 ヒステリシス発生機構
81 第1スライダ
82 第2スライダ
83 付勢バネ
U2 切換ユニット
150 回動部材(可動部材、切換ユニット)
155 係合部
160 操作部材(切換ユニット)
162 規制部
20
25 Receiving
55
62
155
162 Regulatory Department
Claims (10)
前記ペダルアームを所定の軸線回りに回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べく配置された主戻しバネと、
前記ペダルアームを前記休止位置に戻す付勢力を生じる副戻しバネと、
前記副戻しバネが前記ペダルアームに対して付勢力を及ぼす作用状態と前記付勢力を及ぼさない非作用状態とを選択的に切り換える切換ユニットと、を備え、
前記切換ユニットは、前記副戻しバネの第1端部が掛止されると共に前記ペダルアームの回動に追従して移動し得る可動部材と、前記作用状態において前記可動部材の移動を規制しかつ前記非作用状態において前記可動部材の移動を許容するべく操作可能な操作部材と、を含む、
ことを特徴とするアクセルペダル装置。 a pedal arm having an accelerator pedal;
a housing that supports the pedal arm so as to be rotatable about a predetermined axis;
a primary return spring arranged to return the pedal arm to a rest position;
a secondary return spring that generates a biasing force to return the pedal arm to the rest position;
a switching unit that selectively switches between an operative state in which the secondary return spring exerts a biasing force on the pedal arm and a non-operative state in which the secondary return spring does not exert the biasing force,
The switching unit includes a movable member to which a first end of the auxiliary return spring is hooked and which can move in response to the rotation of the pedal arm, and an operating member which is operable to restrict the movement of the movable member in the active state and to allow the movement of the movable member in the inactive state.
An accelerator pedal device comprising:
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。 The pedal arm includes a receiving portion from which the movable member is disengaged in the activated state and abutted by the movable member due to the biasing force of the auxiliary return spring in the non-activated state.
The accelerator pedal device according to claim 1, characterized in that:
前記副戻しバネは、捩りコイルバネであり、
前記可動部材は、前記副戻しバネと同軸上において回動する回動部材である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアクセルペダル装置。 The main return spring is an expansion coil spring,
The secondary return spring is a torsion coil spring,
The movable member is a rotating member that rotates coaxially with the auxiliary return spring.
3. An accelerator pedal device according to claim 1 or 2.
前記副戻しバネは、前記軸線上において前記円筒部の領域に配置されると共に第2端部が前記円筒部の一部に掛止され、
前記回動部材は、前記ハウジング内において前記軸線回りに回動自在に配置されると共に前記作用状態において移動が規制されるべく前記操作部材と係合する係合部を含む、
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。 the pedal arm includes a cylindrical portion centered on the axis line, an upper arm extending upward from the cylindrical portion, and a lower arm extending downward from the cylindrical portion and having the accelerator pedal,
The secondary return spring is disposed in the region of the cylindrical portion on the axis line, and a second end portion is hooked onto a portion of the cylindrical portion,
the rotating member is disposed within the housing so as to be rotatable about the axis line, and includes an engaging portion that engages with the operating member so as to restrict movement of the operating member in the operative state;
4. The accelerator pedal device according to claim 3.
前記操作部材は、前記ハウジングの外側に往復動自在に保持され、前記係合部から離脱して前記回動部材の回動を許容し、前記係合部と係合して前記回動部材の回動を規制する規制部を含む、
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。 The engagement portion is disposed externally through the housing,
the operating member is held reciprocally outside the housing, and includes a restricting portion that disengages from the engaging portion to allow the rotating member to rotate and engages with the engaging portion to restrict the rotation of the rotating member,
5. The accelerator pedal device according to claim 4 .
前記操作部材は、前記ハウジングの外側から内側に貫通して往復動自在に保持され、前記係合部から離脱して前記回動部材の回動を許容し、前記係合部と係合して前記回動部材の回動を規制する規制部を含む、
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。 The engagement portion is disposed within the housing,
the operating member is held reciprocally through the housing from the outside to the inside, and includes a restricting portion that disengages from the engaging portion to allow the rotating member to rotate and engages with the engaging portion to restrict the rotation of the rotating member,
5. The accelerator pedal device according to claim 4 .
前記回動部材及び前記副戻しバネと前記位置センサは、前記軸線を中心とする同軸上に配置されている、
ことを特徴とする請求項4ないし6いずれか一つに記載のアクセルペダル装置。 further including a position sensor that detects a rotational angular position of the pedal arm,
The rotating member, the sub-return spring, and the position sensor are arranged coaxially about the axis,
The accelerator pedal device according to any one of claims 4 to 6.
ことを特徴とする請求項4ないし7いずれか一つに記載のアクセルペダル装置。 The main return spring is disposed near the cylindrical portion and toward the upper arm.
8. An accelerator pedal device according to claim 4 , wherein the accelerator pedal device is a brake.
ことを特徴とする請求項1ないし8いずれか一つに記載のアクセルペダル装置。 The accelerator pedal may further include a hysteresis generating mechanism for generating hysteresis in the depression force during depression and release of the accelerator pedal.
9. An accelerator pedal device according to claim 1, wherein the accelerator pedal device is a brake.
前記スライダは、前記ペダルアームの上端部と係合するように配置されている、
ことを特徴とする請求項9に記載のアクセルペダル装置。 The hysteresis generating mechanism includes a slider that slides on an inner wall of the housing, and a biasing spring that exerts a biasing force that pushes the slider back and presses it against the housing,
the slider is arranged to engage with an upper end of the pedal arm;
The accelerator pedal device according to claim 9, characterized in that:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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