WO2004045886A1

WO2004045886A1 - アクセルペダル装置

Info

Publication number: WO2004045886A1
Application number: PCT/JP2003/014695
Authority: WO
Inventors: Mitsuru Sekiya
Original assignee: Mikuni Corporation
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2004-06-03
Also published as: JP2004168239A

Abstract

本装置によれば、本体１０、本体に回動自在に支持されるロータ２０、ロータに連結して固定されると共に踏力を加えるアクセルペダル３１を保持するペダルアーム３０、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリング４０を備え、ロータ２０に軸受穴２１を形成し、本体１０に支軸１１を形成し、ロータ２０の凹部２３内に捩り式のリターンスプリング４０を収容した状態で、支軸１１に軸受穴２１を嵌合させてロータ２０を本体１０に回動自在に連結し、その後、本体１０の長穴１３を通してペダルアーム３０をロータ３０に連結し固定することで、ペダルアーム３０を介してロータ２０の抜け落ちが防止され、組み付けが完了する。これにより、アクセルペダル装置を簡略な構造にして、組み付けを容易にする。

Description

明細書アクセルペダル装置

技術分野

本発明は、ドライブバイワイヤシステムを採用した車両等に適用されるァクセルペダル装置に関する。背景技術

ドライブバイワイヤシステムに適用される従来のアクセルペダル装置としては、車体等に連結'される本体（支持部材）、本体に回動自在に支持される回動部材（アクセルロータ）、回動部材に固定されるペダルアーム、ペダルアームの上端と本体との間に張設されてペダルアームを休止位置に戻す引っ張り式のリターンスプリング、ペダルアームの揺動に伴なつて回動することで摩擦力を生じ踏力（ペダル荷重）にヒステリシスを発生させる軸受板、ペダルアームの角度位置を検出する接触式の位置センサ等を備えたものが知られている（例えば、特許文献 1参照）。

【特許文献 1】

特開 2 0 0 1— 1 8 0 3 2 6号公報

しかしながら、上記従来のアクセルペダル装置においては、回動部材 (アクセルロータ）は、単品として別個に形成されたシャフト及びナツトを用いて本体に回動自在に支持されており、ヒステリシスを発生させる軸受板等も別個の部品として形成されて本体に取り付けられおり、さらに、リターンスプリングも本体の外側に剥き出しの状態に張設されている。

したがって、装置の組み付けに際しては、複数の部品をそれぞれ組み付けるためのナット、ネジ等の締結部品が必要であり、又、それらの締結作業が必要となる。さらに、リターンスプリングが剥き出し状態に張設されるため、その張設作業が必要となるのは勿論のこと、張設スぺ一スを必要とするが故に装置の大型化を招き、さらに、剥き出し状態であるが故に他の部品と干渉しあるいはコイル間に異物を嚙み込む等の虞があった。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、部品点数を極力減らして、構造の簡略化、小型化を図りつつ、組み付けを容易に行なえるァクセルぺダル装置を提供することにある。発明の開示

本発明のアクセルペダル装置は、本体と、本体に回動自在に支持される回動部材と、回動部材に連結して固定されると共に踏力を加えるァクセルペダルを保持するペダルアームと、ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、を備えたアクセルペダル装置であって、上記回動部材には、本体に連結されるための支軸又は軸受穴の一方が形成され、上記本体には、支軸又は軸受穴の他方が形成され、かつ、回動部材へのペダルアームの連結及ぴ連結して固定されたペダルァームの揺動を許容すると共に支軸の軸線方向におけるペダルアームの移動を規制する規制部が形成されている、構成となっている。

この構成によれば、本体に、回動部材及びペダルアームを組み付けるに際して、先ず、本体に形成された支軸（又は軸受穴）に、回動部材に形成された軸受穴（又は支軸）を嵌め込むことで、回動部材が本体に回動自在に組み付けられ、さらに、本体に設けられた規制部を通して、ぺダルアームを回動部材に連結し固定することで、規制部がペダルアームを介して回動部材の抜け落ちを防止しつつ、ペダルアームは回動部材と一体的に所定範囲を回動し得るように組み付けられる。このように、従来のようなシャフト、ナット、ネジ等の締結部品等を用いることなく、単に部品同士を嵌め込んで連結することにより、装置を組み付けることができるため、部品点数の削減により構造を簡略化、装置を小型化でき、又、組み付け作業を容易に行なうことができる。

上記構成において、規制部は、揺動方向に伸長するように形成された長孔からなる、構成を採用できる。

この構成によれば、規制部を本体に形成した長孔とすることで、規制部の構造を簡略化でき、回動部材を本体に嵌め込んだ後に、この長孔を通してペダルアームを回動部材に連結して固定するだけで、組み付けが完了する。

上記構成において、回動部材は、本体側に向けて開口する凹部を画定するように形成され、リターンスプリングは、回動部材の凹部に収容され、かつ、その一端が本体に向けて係止されその他端が回動部材の一部に係止された捩りスプリングからなる、構成を採用できる。

この構成によれば、一端が本体に向けてかつ他端が回動部材の一部に係止するようにしてリターンスプリングを回動部材の凹部内に収容しつつ回動部材を嵌め込むだけで、リターンスプリング及ぴ回動部材を組み付けることができる。また、リターンスプリングとして捩りスプリングが採用されて、回動部材に囲繞されるように配置されるため、部品を集約化できそれ故に装置を小型化でき、又、リターンスプリングが他の部品等と干渉するのを防止できる。

上記構成において、ペダルアームの移動に伴なつて踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構を有し、このヒステリシス発生機構は、支軸と同軸に中心をもつように回動部材の凹部に形成された円弧状の摺動面と、摺動面よりも支軸寄りに揺動中心をもつように本体に着脱自在に支持され摺動面に接触するように配置される摩擦部材と、ペダルアームの踏み込みに伴なつて付勢力が増加するように形成されると共に摩擦部材を摺動面に押し付けるように付勢力を及ぼすべく凹部内に収容されかつその一端が摩擦部材の自由端側に係止されその他端が回動部材の一部に係止された捩りスプリングとを含む構成を採用できる。この構成によれば、本体に摩擦部材を取り付け、一端が摩擦部材の自 '由端側に係止し他端が回動部材の一部に係止するようにして捩りスプリングを回動部材の凹部内に収容しつつ回動部材を嵌め込むだけで、摩擦部材を回動部材の摺動面に押し付けた状態で、捩りスプリング及び回動部材を容易に組み付けることができる。また、ヒステリシス発生機構を、部品点数の少ない簡単な構造にて形成することができる。

上記構成において、ヒステリシス発生機構の捩りスプリングは、リターンスプリングを兼ねる、構成を採用できる。

この構成によれば、一つの捩りスプリングで、ペダルアームの戻し作用と、ヒステリシス荷重の発生作用とを得ることができるため、部品点数の削減により、装置の小型化、簡略化、コスト低減等が達成される。 . 上記構成において、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを有し、この位置センサは、本体及び回動部材にその構成要素が埋設された非接触式の磁気式センサからなる、構成を採用できる。

この構成によれば、位置センサの構成要素が予め、本体と回動部材とにそれぞれ埋設されているため、組み付けに際して高精度に位置決めすることなく、簡単に嵌め込むだけで組み付けを完了できるため、組み付け作業が容易になる。 ·

図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す側面図である。

第 2図は、第 1図に示すアクセルペダル装置の正面図である。

第 3図は、アクセルペダル装置の一部を示す断面図である。

第 4図は、ァクセルペダル装置の一部を示す断面図である。

第 5図は、位置センサの構造を示す断面図である。

第 6図は、本体及び摩擦部材を示す斜視分解図である。

第 7図は、ロータ、ペダルアーム等を示す斜視分解図である。発明を実施するための最良の形態以下、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。第 1図ないし第 7図は、本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示すものである。このアクセルペダル装置は、第 1図ないし第 3図に示すように、自動車等の車体に固定される本体 1 0、本体 1 0に設けられた支軸 1 1回りに回動自在に支持された回動部材としてのロータ 2 0、ロータ 2 0に保持されて踏力が及ぼされるアクセルペダル 3 1を一体的にもつペダルアーム 3 0、支軸 1 1の周りに配置された捩りスプリング 4 0、ペダルアーム 3 0の移動に伴なつて踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構の一部をなす摩擦部材 5 0、ァクセルペダル 3 1 (ペダルアーム 3 0 ) の踏み込み量（角度位置）を検出する位置センサ 6 0等を備えている。

本体 1 0は、樹脂材料により成形され、第 3図ないし第 5図に示すように、軸心（中心） S 1をもつ支軸 1 1、摩擦部材 5 0を揺動自在に支持する支持部 1 2、ペダルアーム 3 0をロータ 2 0に連結する際の連結作業を許容すると共にロータ 2 0に連結して固定されたペダルアーム 3 0の揺動を許容する揺動方向に伸長する規制部としての長孔 1 3等により形成され、又、上方領域にはペダルアーム 3 0を休止位置に停止させるストッパラバー 1 4が固定されている。

ロータ 2 0は、樹脂材料により成形され、第 1図ないし第 4図に示すように、本体 1 0に一体的に形成された支軸 1 1に回動自在に支持され (嵌め込まれ）るための軸受穴 2 1、軸受穴 2 1を画定する円筒部 2 2、円筒部 2 2の周りに形成され本体 1 0側に向けて開口する凹部 2 3、凹部 2 3の内壁面により画定される円弧状の摺動面 2 3 a、ペダルアーム 3 0を連結して固定するための連結孔 2 4及び連結溝 2 5等により形成されている。摺動面 2 3 aは、支軸 1 1の軸心 S 1と同軸に中心をもつ曲率半径 Rの円弧面（円筒面の一部）となるように形成されている。ここで、連結孔 2 4及ぴ連結溝 2 5は、ペダルアーム 3 0を軸心 S 1 回りに一体的に回転するようにかつ連結孔 2 4の軸線回りに回転しないように保持するものであり、又、ペダルアーム 3 0は圧入されるのではなく若干の隙間をもって嵌め込まれるようになっている。したがって、圧入のための装置等を用いることなく、手作業により容易にぺダルア一ム 3 0をロータ 2 0に対して着脱することができる。

ペダルアーム 3 0は、断面が略円形の金属棒を屈曲して成形され、第 1図ないし第 3図に示すように、ロータ 2 0の連結孔 2 4及ぴ連結溝 2 5に着脱自在に揷入されて保持される略 L字状の連結部 3 0 a、連結部 3 0 aから下方に屈曲して伸長し下端部にてアクセルペダル 3 1を保持する保持部 3 0 b等により形成されている。尚、ペダルアーム 3 0は、第 1図に示すように、ロータ 2 0に連結した後、先端側からプッシュナット 3 5を取り付けることにより、ロータ 2 0に堅固に固定される。捩りスプリング 4 0は、捩り変形により付勢力を発生するものであり、第 3図及ぴ第 4図に示すように、支軸 1 1の周りでかつロータ 2 0の凹部 2 3に配置され、その一端 4 1が摩擦部材 5 0の自由端側 5 2に係止され、その他端 4 2が凹部 2 3を画定するロータ 2 0の側壁（一部） 2 3 bに係止されている。

摩擦部材 5 0は、含油ポリァセタール等の高摺動性樹脂材料により、第 3図に示すように円弧状に成形されて、ロータ 2 0の凹部 2 3内に配置され、一端 5 1が支持部 1 2に着脱自在に挿入により連結されて揺動自在に支持され、自由端側 5 2が鉛直方向の略下方に位置するように配置され、この自由端側 5 2に捩りスプリング 4 0の一端 4 1が係止されている。

すなわち、摩擦部材 5 0の揺動中心 S 2は、摺動面 2 3 aよりも支軸 1 1寄りに配置されている。また、摩擦部材 5 0の外側面 5 0 aは、摺動面 2 3 aと同一の曲率半径 Rをなす円弧面に形成されている。尚、摩擦部材 5 0は、材料を適宜選択することにより、摺動面 2 3 aとの間での動摩擦係数を最適な値に設定することができる。

そして、捩りスプリング 4 0は、摩擦部材 5 0 (外側面 5 0 a ) を口ータ 2 0の摺動面 2 3 aに押し付けると同時に、ロータ 2 0を第 3図において時計回りに回転させるように付勢力を及ぼしている。また、捩りスプリング 4 0は、ロータ 2 0が第 3図において反時計回りに回転するとすなわちアクセルペダル 3 1 (ペダルアーム 3 0 )が踏み込まれると、その踏み込み量に伴なつて付勢力が増加するように形成されている。すなわち、捩りスプリング 4 0は、ペダルアーム 3 0を休止位置に戻すリターンスプリングの役割をなすと同時に、摩擦部材 5 0を摺動面 2 3 a に押し付ける役割をなしている。

すなわち、上記のロータ 2 0の摺動面 2 3 a、摺動面 2 3 aに接触する摩擦部材 5 0、摩擦部材 5 0を摺動面 2 3 aに押し付ける捩りスプリング 4 0により、ペダルアーム 3 0の移動（揺動）に伴なつて踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構が構成されている。上記のように、一つの捩りスプリング 4 0が、ヒステリシス発生機構の一部をなすだけでなく、リターンスプリングとしての役割を兼ねることにより、部品点数を削減でき、構造の簡略化、低コスト化を行なえる。また、捩りスプリング 4 0を支軸 1 1の周りに配置したことにより、部品を支軸 1 1周りに集約でき、装置を小型化することができる。さらに、一端 4 1及ぴ他端 4 2をロータ 2 0の凹部 2 3内において係止させ完全に覆うようにしたことにより、捩りスプリング 4 0が他の部品と干渉するのを防止できる。

位置センサ 6 0は、非接触式の磁気式位置センサであり、第 4図及び第 5図に示すように、構成要素として、円弧状の永久磁石 6 1、円弧状の第 1ステータ 6 2及び第 2ステータ 6 3、ホール素子 6 4、円弧状のアマチュア（ヨーク） 6 5、コネクタ 6 6等を備えており、.永久磁石片 6 1は回動部材 2 0の円筒部 2 2に埋設され、第 1ステータ 6 2及び第 2ステータ 6 3は永久磁石片 6 1の外側において対向するように本体 1 0に埋設され、ホール素子 6 4は第 1ステータ 6 2と第 2ステータ 6 3 との間において本体 1 0に埋設された、アマチュア（ヨーク） 6 5は永久磁石片 6 1の内側において対向するように本体 1 0の支軸 1 1周りに固定され（表面が露出するように埋設され）ている。

そして、ペダルアーム 3 0が踏み込みにより摇動させられると、ロータ 2 0と一体的に永久磁石片 6 1が回動して、第 1ステータ 6 2と第 2 ステータ 6 3との間を流れる磁束の変化がホール素子 6 4により検出され、電圧信号に変換されて、アクセルペダル 3 1 (ペダルアーム 3 0 ) の踏み込み量（角度位置）が検出される。

次に、この装置の組み付け手順について、第 6図及ぴ第 7図を参照しつつ説明する。先ず、位置センサ 6 0の構成要素の一部が埋設及び一体形成された本体 1 0に対して、第 6図に示すように、摩擦部材 5 0が組み込まれる。すなわち、一端 5 1が支持部 1 2に挿入（枢支）されることにより、摩擦部材 5 0は、本体 1 0 (支持部 1 2 ) に対して揺動自在に連結される。

続いて、ロータ 2 0の凹部 2 3内に捩りスプリング 4 0を収容し、その他端 4 2を側壁 2 3 bに係止させた状態で、摩擦部材 5 0の外側に摺動面 2 3 aが位置付けられるようにかつ一端 4 1が摩擦部材 5 0の自由端側 5 2に係止されるように、支軸 1 1に軸受孔 2 1を外嵌させる。これにより、捩りスプリング 4 0が付勢力を及ぼすようにセットされると同時に、第 7図に示すように、ロータ 2 0が本体 1 0の支軸 1 1回りに回動自在に支持（連結）される。

続いて、ロータ 2 0を時計回り（R 1方向）に回転させようとする捩りスプリング 4 0の付勢力に抗して、第 7図に示すように、ロータ 2 0 を反時計回り（R 2方向）に回転させて連結孔 2 4が長孔 1 3に向かう位置で戻らないように保持（拘束）する。

そして、この状態で、ペダルアーム 3 0の連結部 3 0 aを、本体 1 0 の長孔 1 3から通して、ロータ 2 0の連結孔 2 4及び連結溝 2 5に連結し、連結部 3 0 aの先端側からプッシュナツト 3 5を装着して、ペダルアーム 3 0が抜け落ちないように堅固に固定する。これにより、ペダルアーム 3 0がロータ 2 0に連結されかつ固定される。

その後、ロータ 2 0の保持（拘束）状態を解放すると、第 1図に示すように、捩りスプリング 4 0の付勢力によりロータ 2 0及ぴぺダルア一ム 3 0が時計回り（R 1方向）に回転して、ペダルアーム 3 0の先端がストッパラバー 1 4に当接して休止位置に停止する。これにより、装置の組み付けが完了する。

この状態において、ペダルアーム 3 0は、長孔 1 3により、支軸 1 1 の軸線方向（軸心 S 1の伸長方向）における移動が規制されており、それ故に、ロータ 2 0は、支軸 1 1から抜け落ちないように支持されることになる。

このように、支軸としての別個のシャフト、ナット、締結用のネジ等を用いることなく、部品同士を単に嵌め込むだけで、全ての部品を組み付けることができるため、組み付けを容易に行なえ、生産性が向上する。また、装置を構成する部品点数が従来に比べて少ないため、管理コスト、製造コスト等を低減できると共に、構造を簡略化でき、装置全体を小型ィ匕、軽量化できる。

また、捩りスプリング 4 0及び摩擦部材 5 0は、ロータ 2 0の凹部 2

3内に収容されて外部に露出しないように覆われているため、摺動面 2 3 aに異物が入り込むのを防止でき、又、捩りスプリング 4 0が他の部品等と干渉するのを防止できる。

上記実施形態においては、本体 1 0に支軸 1 1を形成し、ロータ 2 0 に軸受穴 2 1を形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に本体 1 0に軸受穴を形成し、ロータ 2 0に支軸を形成して、口ータ 2 0を本体 1 0に対して回動自在に連結する構成を採用してもよレ、。

上記実施形態においては、本体 1 0に設けた規制部として長孔 1 3を採用したが、これに限定されるものではなく、ペダルアーム 3 0の連結及ぴ揺動を許容しかつペダルアーム 3 0が支軸 1 1の軸線方向に移動するのを規制するものであれば、第 6図において長孔 1 3を画定する両壁部のうち右側の壁部だけからなる構成を採用してもよい。

上記実施形態においては、ペダルアーム 3 0として、断面が略円形の棒状のものを用いて連結部 3 0 aを略 L字状に屈曲させたものを示した、これに限定されるものではなく、ロータ 2 0に対して回転しないように連結して固定されるものであれば、全体が略直線状に形成されかつ連結部 3 0 aの断面が扁平な形状に形成されたペダルアームを採用し、その扁平な連結部をロータに形成された異形孔に揷入して連結する構成を採用してもよい。

上記実施形態においては、捩りスプリング 4 0にリターンスプリングの役割も兼ねさせる構成を採用した力 ^s、これに限定されるものではなく、捩りスプリング 4 0とは別個に、リターンスプリングとしての捩りスプリングを設けても良い。

上記実施形態においては、摩擦部材 5 0として円弧状に形成されたものを採用したが、これに限定されるものではなく、円弧状の摺動面 2 3 aの内側において揺動自在に配置され摺動面 2 3 aとの間において動摩擦力を生じるものであれば、その他の形状を採用してもよい。産業上の利用可能性

以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置によれば、本体、本体に回動自在に支持される回動部材、回動部材に連結して固定されるぺダルアーム、ペダルアームを休止位置に戻すリターンスプリングを備えた構成において、回動部材に支軸又は軸受穴の一方を形成し、本体に支軸又は軸受穴の他方を形成し、かつ、組み付けられた回動部材が抜け落ちるのを規制する規制部を設けたことにより、従来のようなシャフト、ナット、ネジ等の締結部品等を用いることなく、単に部品同士を嵌め込んで連結することにより、装置を組み付けることができるため、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化を達成でき、又、組み付け作業を容易に行なうことができ、生産性が向上する。

Claims

請求の範囲

1 . 本体と、前記本体に回動自在に支持される回動部材と、前記回動部材に連結して固定されると共に踏力を加えるァクセルぺダルを保持するペダルアームと、前記ペダルアームを休止位置に戻すように付勢するリターンスプリングと、を備えたアクセルペダル装置であって、前記回動部材には、前記本体に連結されるための支軸又は軸受穴の一方が形成され、

前記本体には、前記支軸又は軸受穴の他方が形成され、かつ、前記回動部材への前記べダルアームの連結及ぴ連結して固定された前記ペダルアームの揺動を許容すると共に前記支軸の軸線方向における前記ペダルアームの移動を規制する規制部が形成されている、

ことを特徴とするアクセルペダル装置。

2 . 前記規制部は、揺動方向に伸長するように形成された長孔からなる、

ことを特徴とする請求の範囲 1記載のアクセルペダル装置。

3 . 前記回動部材は、前記本体側に向けて開口する凹部を画定するように形成され、

前記リターンスプリングは、前記回動部材の凹部に収容され、かつ、その一端が前記本体に向けて係止されその他端が前記回動部材の一部に係止された捩りスプリングからなる、

ことを特徴とする請求の範囲 1又は 2に記載のァクセルペダル装置。

4 . 前記ペダルアームの移動に伴なつて踏力にヒステリシス荷重を生じさせるヒステリシス発生機構を有し、

前記ヒステリシス発生機構は、前記支軸と同軸に中心をもつように前記回動部材の凹部に形成された円弧状の摺動面と、前記摺動面よりも前記支軸寄りに揺動中心をもつように前記本体に着脱自在に支持され前記摺動面に接触するように配置される摩擦部材と、前記ペダルアームの踏み込みに伴なつて付勢力が増加するように形成されると共に前記摩擦部材を前記摺動面に押し付けるように付勢力を及ぼすべく前記凹部内に収容されかつその一端が前記摩擦部材の自由端側に係止されその他端が前記回動部材の一部に係止された捩りスプリングと、を含む、

ことを特徴とする請求の範囲 1又は 2に記載のアクセルペダル装置。

5 . 前記捩りスプリングは前記リターンスプリングを兼ねる、ことを特徴とする請求の範囲 4記載のァクセルペダル装置。

6 . 前記ペダルアームの角度位置を検出する位置センサを有し、前記位置センサは、前記本体及び回動部材にその構成要素が埋設された非接触式の磁気式センサからなる、

ことを特徴とする請求の範囲 1ないし 5いずれかに記載のアクセルぺダル装置。