JPH10287147A - 電子アクセルペダル構造 - Google Patents

電子アクセルペダル構造

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Publication number
JPH10287147A
JPH10287147A JP9096199A JP9619997A JPH10287147A JP H10287147 A JPH10287147 A JP H10287147A JP 9096199 A JP9096199 A JP 9096199A JP 9619997 A JP9619997 A JP 9619997A JP H10287147 A JPH10287147 A JP H10287147A
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JP
Japan
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diameter spring
pedal
spring
small
collar
Prior art date
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JP9096199A
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English (en)
Inventor
Masao Inoue
雅央 井上
Sumio Ito
澄雄 伊藤
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Toyota Motor Corp
Ohashi Iron Works Co Ltd
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Ohashi Iron Works Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10287147A publication Critical patent/JPH10287147A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 復帰ばねによるカラーの変形を抑える。 【解決手段】 ペダル支持シャフト12の中間部に取り
付けられている回転軸16は、ペダルホルダ20の側板
34A、34Bの貫通孔36へ挿通されて軸支される。
側板の間に配置されるカラー42の外径部46内には、
小径ばね50が収容され、外径部の外方に大径ばねが配
置されている。小径ばねと大径ばねは、端部50A、5
2Aが回転軸を挟んで対称な位置でペダル支持シャフト
に係止され、端部50B、52Bは、側板34Bに回転
軸を挟んで対称に形成された係合孔56A、56Bに係
止される。これにより、小径ばねと大径ばねは、互いに
反対方向に反力が作用するため、カラーを大きく変形さ
せてしまうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に設けられて
いるアクセルペダルに係り、詳細にはスロットルバルブ
等を遠隔操作するための電子アクセルペダル構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両に設けられている内燃機関(エンジ
ン)のスロットルバルブは、アクセルペダルの踏み込み
操作によって開かれる。
【0003】従来、スロットルバルブは、スロットルケ
ーブルによってアクセルペダルに直接連結されており、
アクセルペダルの踏み込み操作によってスロットルケー
ブルが引かれてスロットルバルブが開かれる。
【0004】近年、アクセルペダルの踏み込み操作をセ
ンサによって検出して電気信号に変換し、この電気信号
に基いてスロットルバルブを制御する電子アクセルペダ
ルが用いられている。
【0005】ところで、電子アクセルペダルにおいて
は、踏み込み力を弱めることにより、踏み込んでいるア
クセルペダルが戻るようにする復帰ばねが設けられてい
る。この復帰ばねは、フェイルセイフ(Fail-Safe )の
目的で二重構造となっており、一方の復帰ばねが損傷し
ても、もう一方の復帰ばねによってアクセルペダルが確
実に戻るようにしている。
【0006】このような電子アクセルペダルに設けられ
ている復帰ばねの二重構造では、例えば、円筒状のカラ
ーの内面側に小径ばねを配置し、外面側に大径ばねを配
置し、それぞれの復帰ばねをアクセルペダルが設けられ
ているレバーの所定の位置に係合させている。
【0007】これによって、通常は、小径ばねと大径ば
ねが協同してアクセルペダルに付勢力を付与してアクセ
ルペダルに踏み込み方向と逆方向へ向けて付勢し、アク
セルペダルの踏み込み力が弱められたときに、この付勢
力によってアクセルペダルが戻されるようにしている。
また、例えば大径ばねに折れるなどの損傷が生じても、
踏み込まれているアクセルペダルを小径ばねの付勢力に
よって戻すことができ、踏み込まれたアクセルペダルが
戻らなくなってしまうのを確実に防止できるようにして
いる。
【0008】ところで、図7(A)に示されるように、
二重構造の復帰ばねは、回転軸70と同軸的に取り付け
ているカラー72の内方側に小径ばね74が配置され、
カラー72の外方側に大径ばね76が配置される。小径
ばね74及び大径ばね76のそれぞれは、端部が、略同
位置に係止されて保持されている。これによって、図示
しないアクセルペダルを踏み込んだときに、小径ばね7
4と大径ばね76に同一方向(例えば矢印Z方向)の引
き力が作用すると、小径ばね74及び大径ばね76がそ
れぞれ、この引き力と反対方向への付勢力を発生させ
る。
【0009】このように配置される小径ばね74及び大
径ばね76は、組付け時に図示しないアクセルペダルに
よる引き力方向と反対方向への付勢力を生じさせるよう
になっている。このために、図7(B)に示されるよう
に、小径ばね74及び大径ばね76は、反力によって組
付け時に初期歪みが生じ、小径ばね74がカラー72の
内面を上方(引き力を受ける方向、矢印Z方向)へ向け
て押し上げ、また、大径ばね76もカラー72の下側を
上方へ押し上げる。
【0010】カラー72は、軸線方向に沿った一端部が
回転軸70と同軸となっているため、小径ばね74と大
径ばね76の反力によって押されることによって、組付
け時に既に大きな変形が生じてしまうことがある。
【0011】また、小径ばね74と大径ばね76は、ア
クセルペダルが踏み込まれることにより受ける引き力に
よって大きな反力が生じると、小径ばね74及び大径ば
ね76が、反力によってさらにカラー72を上方へ押し
上げ、これによってカラー72にさらに大きな変形を生
じさせてしまうことがある。
【0012】カラー72は、小径ばね74と大径ばね7
6によって大きく変形されることにより耐久性が低下
し、破損し易くなるなどの問題が生じる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたものであり、二重に設けられた復帰ばねに
よって加えられる外力によるカラーの大きな変形を防止
し、変形によるカラーの耐久性の低下を抑えた電子アク
セルペダル構造を提案することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、ペダル支持シャフトの一端に設けられたペ
ダルパッドを踏み込んだときのペダル支持シャフトの回
動中心となる回転軸に略筒体状のカラーが同軸的に取り
付けられ、一方が該カラーの内方側に配置され、他方が
該カラーの外方側に配置されて前記ペダル支持シャフト
を前記回転軸回りの同一方向へ付勢する1組の復帰ばね
を備えた電子アクセルペダル構造であって、前記一方の
復帰ばねと前記他方の復帰ばねの前記ペダル支持シャフ
ト側の端部がそれぞれ前記回転軸を挟んで互いに対向す
るように前記ペダル支持シャフトに係止され、前記一方
の復帰ばねと前記他方の復帰ばねの前記ペダル支持シャ
フトと反対側の端部が、前記回転軸を支持する支持部材
に回転軸を挟んで対向するように係止されている、こと
を特徴とする。
【0015】この発明によれば、ペダルパッドを踏み込
むことによりペダル支持シャフトが回転軸回りに回動す
る。このとき、1組の復帰ばねのそれぞれの端部が回転
軸を挟んで対向して設けられているので、ペダル支持シ
ャフトが回動することにより、互いに反対方向へ引かれ
る。
【0016】このとき、復帰ばねに生じる反力によって
復帰ばねは、互いに対向する方向へ変形するため、カラ
ーは内方側の復帰ばねと外方側の復帰ばねによって挟ま
れることになり、復帰ばねの反力によって大きく変形し
てしまうことがない。
【0017】
【発明の実施の形態】図2及び図3には、本実施の形態
に適用した電子アクセルペダル(以下「アクセルペダル
10」と言う)が示されている。このアクセルペダル1
0は、ペダル支持シャフト12の下端部にペダルパッド
14が取り付けられている。ペダル支持シャフト12の
長手方向に沿った中間部は、回動中心となる回転軸16
に連結されている。
【0018】このため、乗員がペダルパッド14を踏み
込むことによりペダル支持シャフト12に踏力が加えら
れると、ペダル支持シャフト12がペダルパッド14と
一体で、回転軸16を中心に矢印A方向へ回動するよう
になっている。このペダル支持シャフト12の回動は、
乗員が踏力を解除することにより、後述する復帰ばねに
よって、踏み込み開始前の初期位置へ戻されるようにな
っている。
【0019】図2に示されるように、このアクセルペダ
ル10は、ペダルホルダ20に取り付けられて支持され
ている。ペダルホルダ20は、ペダル支持シャフト12
の上端部(図2の紙面上方側の端部)から回転軸16の
近傍に亘って、ペダル支持シャフト12に沿って配設さ
れている。ペダルホルダ20の上端部には、センサ22
が設けられている。このセンサ22からは、シャフト2
4が突設されており、シャフト42の先端部に、レバー
26の一端が取り付けられており、シャフト24がレバ
ー26と一体に回転するようになっている。
【0020】このレバー26のシャフト24と反対側の
端部には、ローラ28が軸支されており、図示しない付
勢手段の付勢力(例えば、センサ22内に設けられた付
勢手段の付勢力)によって、このローラ28がペダル支
持シャフト12に当接されている。
【0021】このレバー26は、ペダル支持シャフト1
2の回転軸16回りの回動に追従してシャフト24と一
体に回転するようになっており、センサ22はこのシャ
フト24の回転量に応じた電気信号を出力する。車両に
設けられたエンジンは、このセンサ22から出力される
電気信号に応じてスロットルバルブが開かれる。
【0022】また、ペダル支持シャフト12には、側面
形状が略コ状に形成されたブラケット30が取り付けら
れており、このブラケット30の一端にアイドルセンサ
18が対向されている。このブラケット30は、ペダル
支持シャフト12と一体に矢印A方向へ回動し、ペダル
支持シャフト12が所定位置まで回動することにより、
ペダルホルダ20に取り付けられているストッパ32へ
当接するようになっている。これによって、ペダル支持
シャフト12の回転軸16を中心にした回動範囲、すな
わちペダルパッド14の踏み込み量(ペダルストロー
ク)が決められている。
【0023】また、後述する復帰ばねによってペダル支
持シャフト12が初期位置へ戻されることにより、ブラ
ケット30が、アイドルセンサ18に当接する。これに
よって、アクセルペダル10が戻され、エンジンがアイ
ドル状態に保たれる。
【0024】図1乃至図3にに示されるように、ペダル
ホルダ20の下端部には、支持部材として側板34A、
34Bが対で立設されている(図2では一方の側板34
Aの図示を省略)。一対の側板34A、34Bのそれぞ
れには、貫通孔36が同軸的に形成されており、貫通孔
36へ挿入されたスリーブ38へ回転軸16が挿通され
て支持されている。これによって、ペダル支持シャフト
12が回転軸36を中心に回動可能にペダルホルダ20
へ取り付けられている。なお、回転軸16は、Oリング
等の抜け止め40が設けられている。
【0025】一対の側板34A、34Bの間には、略円
筒状のカラー42が配置されており、このカラー42に
前記した回転軸16が挿通されている。
【0026】図1及び図4に示されるように、カラー4
2は、円筒状の一方の端部がフランジ44によって閉塞
された外径部46と、外径部46内に同軸的に設けられ
た小径部48によって構成されている。小径部48は、
フランジ44から突設されて外径部46と一体に成形さ
れており、この小径部18に回転軸16が挿通されてい
る。なお、カラー42としては、従来から一般的に使用
される形状のものを用いることができる。
【0027】カラー42の内部、すなわち外径部46と
小径部48の間には、復帰ばねの一つとして小径ばね5
0が配置されている。また、カラー42には、外径部4
6の周囲にもう一つの復帰ばねとして大径ばね52が配
置されている。すなわち、カラー42の小径部48が小
径ばね50のばね部50Cに挿入され、カラー42の外
径部46が大径ばね52のばね部52Cに挿入されて配
置されている。小径ばね50及び大径ばね52は、捩り
コイルばねとなっている。
【0028】図1に示されるように、カラー42の外径
部46には、矩形孔54が穿設されており、この矩形孔
54から小径ばね50の一方の端部50Aが引出されて
いる。この小径ばね50の端部50Aは、ペダル支持シ
ャフト12の回転軸16よりペダルパッド14側に巻き
掛けられて係止されている。
【0029】また、ペダルホルダ20のペダル支持シャ
フト12と反対側の側板34Bには、貫通孔36を挟ん
で、係止孔56A、56Bが対で形成されている。貫通
孔36よりも下方側(ペダルパッド14側)の係止孔5
6Aには、カラー42から引出された小径ばね50の他
方の端部50Bが係止されている。
【0030】これによって、小径ばね50は、ペダル支
持シャフト12をペダルパッド14の踏み込み方向と反
対方向の矢印B方向(矢印B1 方向)へ付勢している。
【0031】一方、大径ばね52のペダル支持シャフト
12側の端部52Aは、回転軸16を挟んでペダルパッ
ド14と反対側、すなわち、小径ばね50の端部50A
が係止されている位置と反対側の位置でペダル支持シャ
フト12に係止されている。また、この大径ばね52の
他方の端部52Bは、小径ばね50の端部50Bが係止
されている係止孔56Aに対して、貫通孔36を挟む位
置に対向して側板34Bに設けられている係止孔56B
へ係止されて取り付けられている。
【0032】すなわち、小径ばね50と小径ばね52
は、端部50Aと端部52A及び端部50Bと端部52
Bがそれぞれ回転軸16を挟んで対称に係止されてい
る。
【0033】これによって、大径ばね50は、回転軸1
6を挟んで小径ばね52と反対側からペダル支持シャフ
ト12を、小径ばね48と同じように矢印B方向(矢印
2方向)へ付勢している。なお。図4に示されるよう
に、カラー42の外径部46には、外周面の軸線方向に
沿った両端に、大径ばね52の軸線方向に沿った移動を
規制する突起部46A、46Bが形成されている。ま
た、カラー42の外径部46には、フランジ44と反対
側の端部の内周面に、外径部46内からの小径ばね50
の抜け出しを防止する突起部46Cが形成されている。
【0034】次に本実施の形態の作用を説明する。二重
安全構造を形成する1組の復帰ばねとして小径ばね50
と大径ばね52が取り付けられたアクセルペダル10
は、乗員がペダルパッド14を踏み込むことにより、ペ
ダル支持シャフト12が小径ばね50と大径ばね52の
付勢力に抗して、回転軸16を中心に回動する。これに
よって、ペダル支持シャフト12にペダルパッド14と
反対側の端部に取り付けられているレバー26がシャフ
ト24と一体で回転し、この回転量がセンサ22によっ
て検出される。
【0035】一方、ペダルパッド14への踏力を弱める
か解除することにより、ペダル支持シャフト12は、小
径ばね50と大径ばね52の付勢力によって回転軸16
を中心に矢印B方向へ回動されて、踏み込み開始時の初
期位置へ戻される。このとき、小径ばね50と大径ばね
52のそれぞれが、ペダル支持シャフト12を矢印B方
向へ付勢しているため、小径ばね50又は大径ばね52
の何れか一方に折れなどの損傷が生じてしまっても、小
径ばね50又は大径ばね52の他方によって確実にペダ
ル支持シャフト12へ付勢力を付与することができる。
したがって、復帰ばねが損傷したために、ペダル支持シ
ャフト12が戻らずにレバー26が回動されたままの状
態となってしまうことがない。
【0036】ところで、アクセルペダル10へ小径ばね
50と大径ばね52を組付けるときには、小径ばね5
0、大径ばね52に付勢力が生じるようにしている。こ
のため、小径ばね50及び大径ばね52は、反力によっ
て中央のばね部50C、52Cがそれぞれ、回転軸16
の軸心に対して偏寄する。
【0037】図5(A)に示されるように、本来は、回
転軸16、カラー42の大径部46及び小径部48、小
径ばね50及び大径ばね52が互いに同軸的に配置され
ることになる。しかし、アクセルペダル10の組付け時
に、小径ばね50及び大径ばね52は、ペダル支持シャ
フト12を初期位置に戻す方向に付勢力が生じるように
取り付けられる。これによって、ペダル支持シャフト1
2側の端部では、小径ばね50及び大径ばね52の付勢
力が、それぞれが回転軸16を中心に矢印B方向へ作用
する。
【0038】一方、図4及び図5(B)に示されるよう
に、小径ばね50の端部50A側には、この付勢力によ
って矢印C1 方向への反力が生じる。また、大径ばね5
2の端部52A側には、矢印C1 方向と反対方向の矢印
2 方向への反力が生じる。小径ばね50の端部50A
側(ペダル支持シャフト12側)及び大径ばね52の端
部52A側(ペダル支持シャフト12側)は、それぞれ
反力によって矢印C1方向及び矢印C2 方向へ偏寄す
る。
【0039】また、図4及び図(C)に示されるよう
に、小径ばね50の端部50B側(ペダル支持シャフト
12と反対側)及び大径ばね52の端部52B側(ペダ
ル支持シャフト12と反対側)には、側板34Bに対し
て、それぞれ矢印B1 方向及び矢印B2 方向と反対方向
の矢印C1 方向及びC2 方向への付勢力が生じる。これ
によって、小径ばね50の端部50B側及び大径ばね5
2の端部52B側には、互いに反対方向となる矢印E1
方向及び矢印E2 方向への反力が作用し、それぞれの反
力の方向へ偏寄する。
【0040】このように、小径ばね50と大径ばね52
の間では、それぞれの発生する付勢力によって、互いに
反対方向へ反力が生じる。したがって、小径ばね50及
び大径ばね52の一方が、反力によって偏寄しカラー4
2の外径部46に当接して押圧しても、小径ばね50又
は大径ばね52の他方が、カラー42の変形を制限する
ことができる。
【0041】また、それぞれが反対方向に偏寄した小径
ばね50と大径ばね52のそれぞれが、カラー42の外
径部46に当接した場合、小径ばね50と大径ばね52
によってカラー42の外径部46を挟持するかたちとな
る。小径ばね50と大径ばね52は、カラー42を挟む
ことにより、互いの反力を打ち消し合うことになり、小
径ばね50と大径ばね52によって挟持されるカラー4
2には、大きな外力が加わらず、外力によって大きく変
形してしまうことがない。
【0042】一方、乗員がペダルパッド14を踏み込む
ことにより、ペダル支持シャフト12が回転軸16を中
心に矢印A方向へ回動する。このペダル支持シャフト1
2の矢印A方向の回動により、小径ばね50及び大径ば
ね52のそれぞれの端部50A、52Aに引き力が作用
する。この引き力によって、小径ばね50、大径ばね5
2の付勢力が大きくなり、付勢力に応じて反力も大きく
なる。
【0043】小径ばね50及び大径ばね52は、反力が
大きくなることにより、回転軸16に対する偏寄量も大
きくなる。これによって、小径ばね50と大径ばね52
は、互いに反対方向へ作用する反力によってカラー42
の外径部46の所定の位置を挟持することになる。この
ため、ペダルパッド14を踏み込むことによって、小径
ばね50及び大径ばね52の反力が大きくなっても、カ
ラー42に大きな変形を生じさせることがなく、変形に
よるカラー42の耐久性の低下が生じることもない。
【0044】このように、本発明を適用したアクセルペ
ダル10は、小径ばね50と大径ばね52に反力による
ずれが生じても、カラー42に大きな変形を生じさせる
ことがない。したがって、カラー42は、小径ばね50
ないし大径ばね52の反力を受けたときに変形を防止す
るために強固に形成する必要がなく、また、変形を受け
たときの耐久性の低下を抑える構造ないし材質の選択が
不要となる。
【0045】これから、小径ばね50と大径ばね52の
間に設けるカラーとしては、小径ばね50と大径ばね5
2の間を仕切り、かつ小径ばね50及び大径ばね52の
回転軸16の軸線方向に沿ったずれを防止できる程度の
簡単な構造とすることができる。図6(A)及び図6
(B)には、本発明を適用したアクセルペダル10にカ
ラー42に替えて用いることができるカラーの一例を示
している。
【0046】このカラー60は、フランジ44から小径
部48の軸線方向(回転軸16の軸線方向)に沿って延
設された舌片62A、62Bによって外径部64が形成
されている。一方の舌片62Aは、フランジ44と反対
側の端部で反力によって偏寄する小径ばね50と大径ば
ね52に挟まれる位置まで延設されている。また、他方
の舌片62Aの先端は、フランジ44側の端部近傍で小
径ばね50と大径ばね52に挟まれる位置を僅かに越え
た位置となっている。
【0047】このように形成されたカラー60において
も、小径ばね50と大径ばね52の間を確実に仕切るこ
とができる。また、外径部64が、所定幅でフランジ4
4から延設された舌片62A、62Bによって形成され
た簡単な形状であるため、成形するための材料の削減及
び重量の削減を図ることができ、形状が簡単であるた
め、カラーの製造コストの低減を図ることができる。ま
た、カラー60を用いた場合、小径ばね50及び大径ば
ね52のアクセルペダル10への組付けも極めて容易と
なり、アクセルペダル10の組付けコストの低減を図る
ことができる。
【0048】なお、以上説明した本実施の形態は、本発
明の一例を示すものであり、小径ばね50及び大径ばね
52の取り付け部分以外は、任意の形状とすることがで
き、種々の電子アクセルペダルに適用することができ
る。
【0049】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、1
組の復帰ばねの端部を回転軸を挟んで略対称となる位置
に係止することにより、復帰ばねの反力によってカラー
が大きく変形されてしまうのを防止することができる。
これによって、変形によるカラーの耐久性の低下を防止
することができるのみならず、カラーの構造の簡略化、
重量及びコストの低減を図ることができるという優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に適用したアクセルペダルへの小
径ばねと大径ばねの取り付けを示す概略斜視図である。
【図2】本実施の形態に適用したアクセルペダルを示す
概略側面図である。
【図3】本実施の形態に適用したアクセルペダルの踏み
込み方向に沿った要部平面図である。
【図4】回転軸の軸線方向に沿ったカラーの概略断面図
である。
【図5】(A)乃至(C)はカラー、小径ばね及び大径
ばねの配置を示す概略図であり、(A)は本来の理想的
配置を示し、(B)はペダル支持シャフト側に生じる反
力によって移動した状態を示し、(C)はペダル支持シ
ャフトと反対側に生じる反力によって移動した状態をペ
ダル支持シャフトと反対方向から見た状態を示してい
る。
【図6】(A)は本発明によって適用可能となるカラー
の一例を示す概略斜視図、(B)は図6(A)に示すカ
ラーを用いたときの回転軸の軸線方向に沿った概略断面
図である。
【図7】(A)及び(B)は従来構成を示すカラーの軸
線方向と直交する方向に沿った概略断面図であり、
(A)はカラーと小径ばね及び大径ばねの概略配置を示
し、(B)は反力によって小径ばねと大径ばねが回転軸
に対して偏寄した状態を示している。
【符号の説明】
10 アクセルペダル(電子アクセルペダル) 12 ペダル支持シャフト 14 ペダル 16 回転軸 20 ペダルホルダ(支持部材) 34A、34B 側板(支持部材) 42 カラー 46 外径部 48 小径部 50 小径ばね(復帰ばね) 50A、50B 端部 52 大径ばね(復帰ばね) 52A、52B 端部 56A、56B 係合孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペダル支持シャフトの一端に設けられた
    ペダルパッドを踏み込んだときのペダル支持シャフトの
    回動中心となる回転軸に略筒体状のカラーが同軸的に取
    り付けられ、一方が該カラーの内方側に配置され、他方
    が該カラーの外方側に配置されて前記ペダル支持シャフ
    トを前記回転軸回りの同一方向へ付勢する1組の復帰ば
    ねを備えた電子アクセルペダル構造であって、 前記一方の復帰ばねと前記他方の復帰ばねの前記ペダル
    支持シャフト側の端部がそれぞれ前記回転軸を挟んで互
    いに対向するように前記ペダル支持シャフトに係止さ
    れ、 前記一方の復帰ばねと前記他方の復帰ばねの前記ペダル
    支持シャフトと反対側の端部が、前記回転軸を支持する
    支持部材に回転軸を挟んで対向するように係止されてい
    る、 ことを特徴とする電子アクセルペダル構造。
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