JPH11151948A - アクセルペダル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のアクセルケーブル付きのアクセルペダル
装置と同様に、踏み込み当初に遊びがあり、操作性に違
和感の生じないケーブルレスのアクセルペダル装置を提
供する。 【解決手段】このケーブルレスのアクセルペダル装置
は、支軸４の周囲に配設され、ペダルアーム２を反踏み
込み方向に付勢する戻しばねと、ブラケット３上に取り
付けられ、ペダルアームの回動に応じて回転するロータ
２８を内蔵し、ロータの回転に伴うブラシ２５と抵抗体
パターン２３の摺動に応じて、アクセル開度を示す信号
を発生するアクセル開度センサ２０と、を備える。戻し
ばねは第１戻しばね１０と第２戻しばね１１からなり、
第１戻しばね１０は、アクセルペダルの踏み込み当初か
らペダルアームを付勢して配設され、第２戻しばね１１
は、踏み込み当初から遊びに対応した区間後にペダルア
ームを付勢するように配設され、アクセル開度センサ２
０には、抵抗体パターン２３上に、アクセルペダルの踏
み込み当初から遊びに対応した区間だけブラシが摺動す
るゼロ抵抗部２３ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のアクセ
ルペダル装置に関し、特に、アクセルの開度を検出する
アクセル開度センサを設けたケーブルレスのアクセルペ
ダル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクセルペダルの開度を、アクセルケー
ブルを介さずに、電気的にスロットルバルブに伝達する
ケーブルレスのアクセルペダル装置として、従来、アク
セルベダルの支軸にアクセル開度センサを取り付け、ペ
ダルの踏み込み量に応じてアクセル開度センサを回動さ
せる構造のアクセルペダル装置が知られている（例え
ば、特開平７−１６０３４８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の従来のアクセ
ルペダル装置は、アクセルペダルのアームがブラケット
上に支軸を介して回動可能に支持され、その支軸にアク
セル開度センサが直結され、アクセルの踏み込み量に応
じてアクセル開度センサのロータが回転し、アクセル開
度センサからアクセル開度を示す信号を出力する構造で
ある。

【０００４】ところで、従来一般の自動車に採用されて
いるケーブルを介してスロットル装置と連結される通常
のアクセルペダル装置、或はアクセルペダルとアクセル
開度センサとをアクセルケーブルで接続した電子制御式
のアクセルペダル装置においては、アクセルペダルとア
クセルケーブルの接続部との間に遊びが設けてある。

【０００５】このため、例えば上記電子制御式のアクセ
ルペダル装置の場合、図６（ａ）に示すように、アクセ
ルペダルの踏み始めの遊びの間は、アクセル開度センサ
の出力電圧は一定であり、遊びを過ぎてから、上昇して
いく。この時、アクセルペダルの踏み込みトルクは、図
６（ｂ）示す如く、ペダルの踏み込み初めにおいてアク
セルペダルの戻しばねのみによるトルクが発生し、更に
踏み込むと、スロットルレバーの戻しばねのトルクが加
わり、踏み込みトルクは二段階の傾きで上昇する。

【０００６】しかし、前述のケーブルレスのアクセルペ
ダル装置では、アクセルペダルの踏み込み初めに遊びが
ないため、アクセル開度センサの出力電圧が踏み込み当
初から上昇し、また、アクセルペダルの踏み込みトルク
も、踏み込み当初から一定の傾きで上昇してしまう。こ
のため、従来のケーブルレスのアクセルペダル装置は、
アクセルケーブルを介して接続する従来の一般的なアク
セルペダル装置と比較した場合、操作に違和感があって
操作性が悪いという問題があった。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、従来のアクセルケーブル付きのアクセルペダル装置
と同様に、踏み込み当初に遊びがあり、操作性に違和感
の生じないケーブルレスのアクセルペダル装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアクセルペダル装置は、ブラケットに支軸
を介して回動可能に支持され、末端にアクセルペダルを
固定したペダルアームと、支軸の周囲に配設され、ペダ
ルアームを反踏み込み方向に付勢する戻しばねと、ブラ
ケット上に取り付けられ、ペダルアームの回動に応じて
回転するロータを内蔵し、ロータの回転に伴うブラシと
抵抗体パターンの摺動に応じて、アクセル開度を示す信
号を発生するアクセル開度センサと、を備えたケーブル
レスのアクセルペダル装置において、戻しばねは第１戻
しばねと第２戻しばねからなり、第１戻しばねは、アク
セルペダルの踏み込み当初からペダルアームを付勢して
配設され、第２戻しばねは、踏み込み当初から遊びに対
応した区間後にペダルアームを付勢するように配設さ
れ、アクセル開度センサには、抵抗体パターン上に、ア
クセルペダルの踏み込み当初から遊びに対応した区間だ
けブラシが摺動するゼロ抵抗部を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】ここで、第２戻しばねは、遊びに対応した
隙間をペダルアームと第２戻しばねの端部との間に作る
ように、ばねストッパによりそのばねの端部を押さえる
ことにより、踏み込み当初から遊びに対応した区間後に
ペダルアームを付勢するように構成することができる。

【００１０】

【発明の作用・効果】上記構成のアクセルペダル装置
は、アクセルペダルの非操作時、つまりアクセルペダル
の全閉時に、アクセル開度センサは全閉状態に対応した
出力電圧を出力し、アクセルペダルのペダルアームは第
１戻しばねのみにより付勢された状態にある。

【００１１】アクセルペダルを少し踏み込むと、ペダル
アームが支軸を支点に、先ず第１戻しばねのみの付勢力
に抗して回動する。アクセルペダルの踏み込み当初、少
なくともペダルアームが第２戻しばねに接触するまでの
間、アクセル開度センサは、ブラシがゼロ抵抗部を摺動
するため、センサ出力電圧は上昇せず一定となり、その
間に遊びが形成される。

【００１２】また、この間のアクセルペダル支軸の回動
トルクは、第１戻しばねのみの付勢力に抗する回動力で
あり、ペダル支軸の回動トルクの上昇率は少なく、従来
のケーブル付きのアクセルペダルと同様、踏み込み当初
に軽トルクの遊びが生じて、違和感なくペダル操作が行
われる。

【００１３】更にアクセルペダルを踏み込むと、ペダル
アームが第１戻しばねと共に第２戻しばねを押し下げる
ように回動し、アクセルペダルには第１戻しばねと第２
戻しばねのばね荷重がかかるようになる。このため、踏
み込み当初の遊びの区間とは異なった踏みごたえのある
操作感覚が得られ、従来のケーブル付きのアクセルペダ
ルと同様の違和感のない操作性を生じさせることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はアクセルペダル装置の正面
図を示し、図２はその左側面図を示し、図３はアクセル
開度センサ２０の内部拡大断面図を示している。このア
クセルペダル装置は、基本的に、ブラケット３と、ブラ
ケット３に支軸４を介して支持されたペダルアーム２
と、ペダルアーム２に固定されたアクセルペダル１と、
ブラケット３上に取り付けられたアクセル開度センサ２
０とから構成される。

【００１５】ペダルアーム２の中間部に直角に固定され
た支軸４は、先端におねじを形成し、アーム２側の中間
部にセレーション部４ａを形成し、セレーション４ａの
端部にフランジ４ｂを設けて形成される。そのセレーシ
ョン部４ａにプラスチック製のブッシュ６が圧入によっ
てその端部がフランジ４ｂに当接する状態で外嵌され
る。

【００１６】ブラケット３は両側を手前に垂直に曲折し
て側壁部とした断面コ字状に形成され、その両側壁部に
支軸４を通すための孔がブッシュ６の小径部より少し大
径の孔として穿設される。支軸４は、その孔に外側から
挿入され、ブッシュ６の小径部がブラケット３の孔に進
入する。その際、ブラケット３内に、プラスチック製の
軸筒５が同軸上に位置し、支軸４はこの軸筒５内に挿通
され、支軸４先端のおねじ部分がブラケット３の右側の
側壁の孔から突出する。

【００１７】軸筒５の外周には、コイルばねからなる第
１戻しばね１０と第２戻しばね１１が同様に巻回して外
装される。第１戻しばね１０と第２戻しばね１１の右端
はブラケット３上に当接して停止する。一方、非操作
時、第１戻しばね１０の左端はペダルアーム２の裏側に
当接するが、第２戻しばね１１の左端はブラケット３の
下部に設けられたばねストッパ１３の裏側に当接する。

【００１８】このばねストッパ１３は、非操作状態にあ
るアクセルペダルのペダルアーム２の裏面と第２戻しば
ね１１の端部との間に、所定幅の隙間ＣＬを形成するよ
うに第２戻しばね１１を止めるために設けられる（図
２）。この第２戻しばね１１の端部とペダルアーム２間
の隙間ＣＬが、アクセル踏み込み当初の遊びに対応した
軽トルク部分を形成する。従って、ペダルの非操作時、
アクセルペダル１は第１戻しばね１０のみにより戻り方
向に付勢され、踏み込み操作により、遊びに対応した軽
トルク部分を過ぎると、第２戻しばね１１の端部もペダ
ルアーム２の裏面に当接し、以後は第１、第２戻しばね
１０、１１の両付勢力に抗してアクセル操作が行われ
る。

【００１９】軸筒５は支軸４を挿通させる孔（ブッシュ
６の内径とほぼ同じ内径）を軸方向に有し、左側の端部
にブッシュ６の小径部を嵌入する部分と、右端に後述の
ばね座金９とスリーブ７を挿入するための大径孔部を形
成している。支軸４のセレーション部４ａはブッシュ６
と同様に軸筒５内にも圧入される。

【００２０】ばね座金９が支軸４に外嵌されて軸筒５の
大径孔部内に配設される。さらに、支軸４の先端側から
スリーブ７が挿入され、支軸の先端にナット８が螺合さ
れ、このナット８によりスリーブ７とばね座金９を介し
て軸筒５とブッシュ６がブラケット３の側壁を挟み付け
るように取り付けられる。

【００２１】このナット８の締め付け量によりブッシュ
と軸筒を含む支軸４の回動抵抗を調整することができ、
このナット８による回動抵抗の調整によって、アクセル
ペダルの踏み込み速度或は戻り速度が適正となるように
調整される。支軸４の先端側はブラケット３の側壁にス
リーブ７を介して回動可能に支持される。

【００２２】アクセル開度センサ２０はブラケット３の
上部の左側壁に固定される。このアクセル開度センサ２
０の固定は、固定ねじ２７をブラケット側に設けた長孔
に通して締付・固定され、センサの取付け角度は固定ね
じ２７を緩めて調整可能である。

【００２３】アクセル開度センサ２０は、中央部にロー
タ２８を回動可能に配設し、そのロータ２８の内側端部
にブラシ支持部２６を介して２個のブラシ２５が固定さ
れる。ブラシ２５に対向した内壁には、抵抗体パターン
２３を有する基板２１が取着され、ブラシ２５がそこに
接触する。ロータ２８には、それを全閉検出位置側に付
勢する戻しコイルばね２９が外嵌される。

【００２４】基板２１上の抵抗体パターン２３は、図３
に示すように、半円弧状に形成され、そこには、所定の
電気抵抗を有する抵抗部２３ａ，電気抵抗が略ゼロに近
いゼロ抵抗部２３ｂ，そして抵抗部２３ｃが順に形成さ
れる。この抵抗体パターン２３の上端はグランド端子に
接続され、その下端は定電圧端子Ｖ_CCに接続される。ま
た、基板２１上には出力端子Ｔ_O に接続された導電パタ
ーン２２が取着される。

【００２５】このセンサ２０の回路構成は、図４に示す
如くであり、定電圧端子Ｖ_CCとグランドとの間に、抵抗
部２３ａ，ゼロ抵抗部２３ｂ、抵抗部２３ｃからなる抵
抗体パターン２３が接続され、検出用の出力端子Ｔ_O が
その抵抗体パターン２３上を摺動する。アクセルペダル
１が非操作状態で全閉の時、ブラシ２５はゼロ抵抗部２
３ｂの末端Ａ点に位置し、アクセルペダル１の踏み込み
操作に応じてブラシ２５はゼロ抵抗部２３ｂのＢ点を通
り抵抗部２３ｃのＣ点の方向に摺動する。この時、ブラ
シ２５には定電圧Ｖ_CCのブラシ位置に応じた分圧、つま
りその上の抵抗値とその下の抵抗値の割合で分割された
分圧がかかり、その電圧が検出信号として出力端子Ｔ_O
から出力される。

【００２６】ロータ２８の左端部はブラケット３の側壁
に設けた孔からペダルアーム側に突出し、その左端部に
ロータ２８をクランク軸とするクランク機構が設けられ
る。つまり、クランクアーム１６がロータ２８の端部に
その軸と直角に固定され、クランクアーム１６の先端に
クランクピン１７がロータ軸と並行に取り付けられ、ク
ランクピン１７を図１の前後に動かすことによりロータ
２８は回動される。

【００２７】一方、ペダルアーム２の先端部に係合部が
設けられ、この係合部が上記クランクピン１７に係合さ
れる。係合部は、ペダルアーム２の先端に帯板１４を固
定し、アーム２先端と帯板１４との間に形成された長孔
状の空間にクランクピン７が隙間をもって挿入保持され
るように形成される。

【００２８】このクランク機構により、ペダルアーム２
の傾動時、アクセル開度センサ２０のロータ２８は、そ
のペダルアーム２の踏み込み量に応じて回動する。係合
部の背後のブラケット３上には、合成樹脂製のストッパ
１５が取り付けられ、非操作時のペダルアーム２先端が
このストッパ１５に当接して停止する。

【００２９】このような構成のアクセルペダル装置は、
通常の自動車と同様に、室内の運転席下部にブラケット
３を固定ねじ等で固定することによって取り付けられ、
アクセル開度センサ２０の端子Ｖ_CCは定電圧電源に、出
力端子Ｔ_O はスロットルバルブの制御処理回路に接続さ
れ、制御処理回路の出力側に、スロットルバルブ駆動装
置が接続される。組付時のアクセル開度センサ２０の位
置調整は、以下の二通りの方法により行うことができ
る。

【００３０】第一の方法では、先ず、アクセルペダル１
を少し踏み込み、ペダルアーム２が第２戻しばね１１に
接触する位置、つまり図５（ｂ）のＢ点位置にアクセル
ベダル１を保持する。次に、アクセル開度センサ２０の
固定ねじ２７を緩め、アクセル開度センサ２０を多少左
右に回動させながら、センサの出力電圧をチェックし、
その電圧値が図５（ａ）のＢ点となるように調整し、固
定ねじ２７を締付・固定する。

【００３１】他の調整方法としては、先ず、ばねストッ
パ１３の側部にひずみゲージ３０を取り付ける。次に、
アクセルペダル１を少し踏み込み、アクセルペダル１の
ペダルアーム２が第２戻しばね１１に接触する位置にす
る。この時、ペダルアーム２が第２戻しばね１１の付勢
力を受け、ばねストツパ１３にかかる第２戻しばね１１
のばね力が減少し、ばねストッパ１３に生じていたひず
みが減少し、ひずみゲージ３０の出力信号が変化する。
これが、図５（ｂ）のＢ点位置であり、このＢ点位置で
アクセルベダル１を保持する。以下、上記と同様に、ア
クセル開度センサ２０の固定ねじ２７を緩め、アクセル
開度センサ２０を多少回動させながら、センサの出力電
圧をチェックし、その電圧値が図５（ａ）のＢ点となる
ように調整し、固定ねじ２７を締付・固定する。

【００３２】次に、上記構成のアクセルペダル装置の動
作を説明すると、アクセルペダル１の非操作時、つまり
アクセルペダルの全閉時には、アクセル開度センサ２０
は、図４のＡ点にあり、センサの出力電圧は図５（ａ）
のＡ点位置であり、アクセルペダル支軸のトルクは図５
（ｂ）のＡ点位置にある。

【００３３】運転者がアクセルペダル１を少し踏み込む
と、ペダルアーム２が支軸４を支点に、当初、第１戻し
ばね１０のみのの付勢力に抗して回動する。この時、ペ
ダルアーム２の先端がベダルの踏み込む方向と反対方向
につまり図１の手前方向に傾動し、その先端の係合部に
係合したクランクピン１７、クランクアーム１６の作用
によって、クランク軸をなすロータ２８、つまりブラシ
２５が図３の反時計方向に回動する。

【００３４】ペダルの踏み込み当初、ペダルアーム２が
第２戻しばね１１に接触するまでの回動が遊びであり、
この遊びの区間におけるアクセル開度センサ２０の出力
電圧は、図５（ａ）のグラフのＡ点からＢ点である。つ
まり、この間は、センサのブラシ２５がゼロ抵抗部２３
ａを摺動するため、センサ出力電圧は上昇せず一定であ
る。

【００３５】また、この区間のアクセルペダル支軸の回
動トルクは、第１戻しばね１０のみの付勢力によるもの
であり、図５（ｂ）のグラフのＡ点からＢ点であるから
トルクの上昇率は少なく、従来のケーブル付きのアクセ
ルペダルと同様の遊びが生じて、違和感なく操作するこ
とができる。

【００３６】更にアクセルペダル１を踏み込むと、ペダ
ルアーム２が第１戻しばね１０と共に第２戻しばね１１
を押し下げるように回動し、アクセルペダル１には第１
戻しばね１０と第２戻しばね１１のばね荷重がかかるよ
うになる。このため、踏み込み当初の遊びの区間とは異
なった踏みごたえのある操作感触が得られ、従来のケー
ブル付きのアクセルペダル同様の違和感のない操作性を
生じさせることができる。

【００３７】そして、アクセル開度センサ２０のロータ
２８はアクセルペダル１の踏み込み量に応じた角度だけ
回動し、ロータ２８に装着したブラシ２５が抵抗部２３
ｃ上を摺動することにより、その踏み込み量に応じた電
圧信号が出力端子Ｔ_O から出力され、そのセンサ出力信
号がスロットルバルブの駆動制御に使用される。

【００３８】なお、上記実施例では、ペダル支軸の回動
トルクの軽トルクの区間つまり遊び区間（図５ｂのＡ点
からＢ点）と、センサの出力電圧の遊び区間（図５ａの
Ａ点からＢ点）を同じとしたが、センサの出力電圧の遊
び区間を、トルクの遊び区間より長くしてもよい。

【００３９】このように、ペダルの踏み込み当初は、第
１戻しばね１０のみのばね力に抗してペダルが操作さ
れ、その後、第１戻しばね１０と第２戻しばね１１のば
ね力に抗してペダルが操作されて、二段階で増大する踏
み込みトルクが生じるため、従来のケーブル付きのアク
セルペダル装置と同様に、踏みごたえのある違和感のな
い良好な操作性を実現することができる。

【００４０】また、ペダルの踏み込み当初から軽トルク
が続く踏み込み初期の区間に、センサ出力電圧の増加し
ない定電圧出力区間を設け、その区間をペダル操作の遊
び区間としたから、従来のケーブル付きのアクセルペダ
ル装置と同様の遊びを作ることができ、これによって、
違和感のないアクセルペダル操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すアクセルベダル装置
の正面図である。

【図２】同アクセルペダル装置の左側面図である。

【図３】アクセル開度センサの内部拡大断面図である。

【図４】アクセル開度センサの回路図である。

【図５】（ａ）はアクセル開度とセンサ出力電圧の関係
を示すグラフ図、（ｂ）はアクセル開度とペダル支軸の
回動トルクの関係を示すグラフ図である。

【図６】（ａ）は従来のアクセルケーブル付きの装置に
おけるアクセル開度とセンサ出力電圧の関係を示すグラ
フ図、（ｂ）はそのアクセル開度とペダル支軸の回動ト
ルクの関係を示すグラフ図、（ｃ）は従来のアクセルケ
ーブルレスの装置におけるアクセル開度とセンサ出力電
圧の関係を示すグラフ図、（ｄ）そのアクセル開度とペ
ダル支軸の回動トルクの関係を示すグラフ図、である。

【符号の説明】

１−アクセルペダル ２−ペダルアーム ４−支軸 １０−第１戻しばね １１−第２戻しばね １３−ばねストッパ ２０−アクセル開度センサ ２１−基板 ２３−抵抗体パターン ２３ａ、２３ｃ−抵抗部 ２３ｂ−ゼロ抵抗部 ２５−ブラシ ２８−ロータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラケットに支軸を介して回動可能に支
   持され、末端にアクセルペダルを固定したペダルアーム
   と、 該支軸の周囲に配設され、該ペダルアームを反踏み込み
   方向に付勢する戻しばねと、 該ブラケット上に取り付けられ、該ペダルアームの回動
   に応じて回転するロータを内蔵し、該ロータの回転に伴
   うブラシと抵抗体パターンの摺動に応じて、アクセル開
   度を示す信号を発生するアクセル開度センサと、 を備えたケーブルレスのアクセルペダル装置において、 前記戻しばねは第１戻しばねと第２戻しばねからなり、
   該第１戻しばねは、アクセルペダルの踏み込み当初から
   ペダルアームを付勢して配設され、該第２戻しばねは、
   踏み込み当初から遊びに対応した区間後にペダルアーム
   を付勢するように配設され、前記アクセル開度センサに
   は、前記抵抗体パターン上に、アクセルペダルの踏み込
   み当初から遊びに対応した区間だけブラシが摺動するゼ
   ロ抵抗部を設けたことを特徴とするアクセルペダル装
   置。
2. 【請求項２】 前記遊びに対応した隙間を前記ペダルア
   ームと前記第２戻しばねの端部との間に作るように、ば
   ねストッパが該第２戻しばねの端部を押さえて配設され
   た請求項１記載のアクセルペダル装置。