WO2021182559A1 - アクセル装置 - Google Patents

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WO2021182559A1
WO2021182559A1 PCT/JP2021/009723 JP2021009723W WO2021182559A1 WO 2021182559 A1 WO2021182559 A1 WO 2021182559A1 JP 2021009723 W JP2021009723 W JP 2021009723W WO 2021182559 A1 WO2021182559 A1 WO 2021182559A1
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pedal lever
lock
drive source
accelerator device
gear
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PCT/JP2021/009723
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French (fr)
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卓人 北
針生 鉄男
木村 純
齊藤 豪宏
秀之 森
惣一 木野内
優介 吉田
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Definitions

  • This disclosure relates to an accelerator device.
  • an accelerator pedal module equipped with an actuator is known.
  • an actuator driven by a solenoid engages with a rotating member and applies a force in the return direction.
  • Patent Document 1 has no function other than applying a force in the return direction.
  • An object of the present disclosure is to provide an accelerator device capable of being multifunctional by an actuator.
  • the accelerator device of the first aspect includes at least one drive source, a pedal lever, and a power transmission mechanism.
  • the pedal lever operates in response to a stepping operation.
  • the power transmission mechanism can transmit a bidirectional force in the closing direction and the opening direction of the pedal lever to the pedal lever by driving the drive source. This makes it possible to make the accelerator device multifunctional by using an actuator.
  • the accelerator devices of the second and third aspects include a drive source, a pedal lever, a power transmission mechanism, a lock mechanism, and a control unit.
  • the pedal lever operates in response to a stepping operation.
  • the power transmission mechanism can transmit the driving force of the driving source to the pedal lever.
  • the lock mechanism drives the lock member to the lock position by the drive source and locks the pedal lever.
  • control unit includes a drive control unit that controls the drive of the drive source, and a pedal error determination unit that determines a pedal lever depression error.
  • drive control unit drives the drive source and locks the pedal lever.
  • control unit includes a drive control unit that controls the drive of the drive source and a range determination unit that determines the shift range.
  • the drive control unit determines that the shift lever is reverse, the drive control unit drives the drive source and locks the pedal lever.
  • a drive source a pedal lever, a power transmission mechanism, and a control unit are provided.
  • the pedal lever operates in response to a stepping operation.
  • the power transmission mechanism can transmit the force in the closing direction of the pedal lever to the pedal lever by driving the drive source.
  • control unit includes a drive control unit that controls the drive of the drive source, and a pedal error determination unit that determines a pedal lever depression error.
  • drive control unit drives the drive source and applies a reaction force in the return direction of the pedal lever.
  • control unit has a drive control unit that controls the drive of the drive source.
  • the drive control unit controls the drive of the drive source so as to provide at least one pulsed reaction force perceptible to the driver.
  • a constant reaction force is applied in the return direction of the pedal lever for a predetermined time or longer.
  • FIG. 1 is a side view showing an accelerator device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing a fully open state of the accelerator device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the power transmission mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a modified example of the gear.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the operation of the power transmission mechanism in the state where the motor is not driven in the first embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the stepping direction by driving the motor in the first embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the return direction by driving the motor in the first embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the operation of the lock mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the operation of unlocking according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic view showing the power transmission mechanism according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the stepping direction by driving the motor in the second embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory view showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the return direction by driving the motor in the second embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating the operation of the lock mechanism according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a side view showing the accelerator device according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a motor case according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line XVIII-XVIII of FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX of FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX of FIG.
  • FIG. 21 is a plan view showing the link side cam, the connection pin, and the tension holding mechanism according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a side view showing the link side cam and the connection pin according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line XXIII-XXIII of FIG.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line XXIV-XXIV of FIG.
  • FIG. 25 is a plan view showing the link side cam according to the third embodiment.
  • FIG. 26A is an explanatory view illustrating the hole portion of the link side cam according to the third embodiment.
  • FIG. 26B is an explanatory view illustrating the hole portion of the link side cam according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating a motor-side cam according to the third embodiment.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram for simply explaining the link mechanism according to the third embodiment.
  • FIG. 29 is an explanatory view showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the stepping direction by driving the motor in the third embodiment.
  • FIG. 30 is an explanatory view showing the operation of the power transmission mechanism when the pedal lever is actively driven in the return direction by driving the motor in the third embodiment.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram illustrating the locking mechanism according to the third embodiment.
  • FIG. 32 is an explanatory diagram illustrating unlocking according to the third embodiment.
  • FIG. 33 is an explanatory diagram illustrating unlocking according to the third embodiment.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing the power transmission mechanism according to the fourth embodiment.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view taken along the line XXXV-XXXV of FIG. 34.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view taken along the line XXXVI-XXXVI of FIG. 34.
  • FIG. 37 is a sectional view taken along line XXXVII-XXXVII of FIG. 34.
  • FIG. 38A is a schematic view showing a locked state according to the fourth embodiment.
  • FIG. 38B is a schematic view showing an unlocked state according to the fourth embodiment.
  • FIG. 39 is a side view showing the accelerator device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 40 is a perspective view of the accelerator device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 41 is a side view of the accelerator device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 42 is a plan view showing an accelerator device in a state where the pad is removed according to the sixth embodiment.
  • FIG. 43 is a plan view illustrating the arrangement of the reduction gears in the accelerator device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view taken along the line XLIV-XLIV of FIG. 43.
  • FIG. 45 is a cross-sectional view taken along the line XLV-XLV of FIG. 43.
  • FIG. 46 is a cross-sectional view showing a state in which the pedal lever is fully opened in the accelerator device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view illustrating an operation of applying a force in the stepping direction to the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view illustrating an operation of applying a force in the stepping direction to the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 49 is a cross-sectional view illustrating an operation of applying a force in the return direction to the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 50 is a cross-sectional view illustrating an operation of applying a force in the return direction to the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view illustrating a locked state of the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 52 is a cross-sectional view illustrating a locked state of the pedal lever in the sixth embodiment.
  • FIG. 53 is a perspective view of the accelerator device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 54 is a side view of the accelerator device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 55 is a sectional view taken along line LV-LV of FIG. 54.
  • FIG. 56 is an arrow view in the LVI direction of FIG. 54.
  • FIG. 57 is a sectional view taken along line LVII-LVII of FIG. 56.
  • FIG. 58 is a sectional view taken along line LVIII-LVIII of FIG. 56.
  • FIG. 59 is a perspective view showing the second spur tooth gear, the third spur tooth gear, and the torsion spring according to the seventh embodiment.
  • FIG. 60 is a perspective view showing a second spur tooth gear, a third spur tooth gear, and a torsion spring according to the seventh embodiment.
  • FIG. 61 is an exploded perspective view showing the lock member according to the seventh embodiment.
  • FIG. 62 is a side view showing a state in which the pedal lever according to the seventh embodiment is fully closed.
  • FIG. 63 is a side view showing a state in which the pedal lever according to the seventh embodiment is fully open.
  • FIG. 64 is a side view showing a state in which the pedal lever according to the seventh embodiment is in the intermediate position.
  • FIG. 65 is a cross-sectional view taken along the line LXV-LXV of FIG. 62.
  • FIG. 66 is a cross-sectional view showing a state in the middle of locking according to the seventh embodiment.
  • FIG. 67 is a side view showing a pedal locked state according to the seventh embodiment.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view taken along the line LXVIII-LXVIII of FIG. FIG.
  • FIG. 70A is a diagram for explaining the locking mechanism according to the seventh embodiment, and is a schematic diagram showing a state before locking.
  • FIG. 70B is a diagram for explaining the locking mechanism according to the seventh embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 71A is a diagram for explaining the locking mechanism according to the ninth embodiment, and is a schematic diagram showing a state before locking.
  • FIG. 71B is a diagram for explaining the locking mechanism according to the ninth embodiment, and is a schematic diagram showing a state during locking.
  • FIG. 70A is a diagram for explaining the locking mechanism according to the seventh embodiment, and is a schematic diagram showing a state before locking.
  • FIG. 70B is a diagram for explaining the locking mechanism according to the ninth embodiment, and is a schematic diagram showing a state during locking.
  • FIG. 70A is a diagram for explaining the locking mechanism according to the seventh embodiment, and is a schematic diagram showing a state before locking.
  • FIG. 70B is a diagram showing a state before locking.
  • FIG. 71C is a diagram illustrating a locking mechanism according to a ninth embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 72A is a diagram for explaining the locking mechanism according to the tenth embodiment, and is a schematic view showing a state before locking.
  • FIG. 72B is a diagram for explaining the locking mechanism according to the tenth embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 72C is a diagram for explaining the locking mechanism according to the tenth embodiment, and is a schematic diagram for explaining unlocking.
  • FIG. 73A is a diagram showing a locking mechanism according to the eleventh embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 73B is a diagram showing a locking mechanism according to the eleventh embodiment, and is a schematic diagram illustrating unlocking.
  • FIG. 74A is a diagram showing a locking mechanism according to the twelfth embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 74B is a diagram showing a locking mechanism according to the twelfth embodiment, and is a schematic diagram illustrating unlocking.
  • FIG. 75A is a diagram showing a locking mechanism according to the thirteenth embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 75B is a diagram showing a locking mechanism according to the thirteenth embodiment, and is a schematic diagram illustrating unlocking.
  • FIG. 74A is a diagram showing a locking mechanism according to the thirteenth embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 75B is a diagram showing a locking mechanism according to the thirteenth embodiment, and is a schematic diagram illustrating unlocking.
  • FIG. 76A is a diagram showing a locking mechanism according to the 14th embodiment, and is a schematic diagram showing a locked state.
  • FIG. 76B is a diagram showing a locking mechanism according to the 14th embodiment, and is a schematic diagram illustrating unlocking.
  • FIG. 77 is a schematic view showing the locking mechanism according to the fifteenth embodiment.
  • FIG. 78 is an explanatory diagram showing a control configuration of the accelerator device according to the 16th embodiment.
  • FIG. 79 is a time chart showing a pulsed reaction force according to the 16th embodiment.
  • FIG. 80 is a time chart showing a constant reaction force according to the 16th embodiment.
  • FIG. 81A is a schematic view illustrating driving of the pedal lever in the return direction.
  • FIG. 81B is a schematic view illustrating driving of the pedal lever in the stepping direction.
  • FIG. 82A is a schematic view illustrating driving of the pedal lever in the return direction.
  • FIG. 82B is a schematic view illustrating driving of the pedal lever in the stepping direction.
  • FIG. 83A is a schematic view illustrating a locking mechanism that locks the pedal lever when the pedal lever is fully closed.
  • FIG. 83B is an explanatory diagram illustrating the force applied when the pedal is locked.
  • FIG. 84 is a schematic view illustrating a locking mechanism that locks the pedal lever when it is fully closed.
  • FIG. 85A is a schematic view illustrating a locking mechanism that locks the pedal lever at full throttle.
  • FIG. 85B is an explanatory diagram illustrating the force applied when the pedal is locked.
  • FIG. 86 is a schematic view illustrating a locking mechanism that locks the pedal lever at full throttle.
  • the first embodiment is shown in FIGS. 1 to 11.
  • the accelerator device 1 is configured to be mountable on a floor panel (not shown) that constitutes a part of the vehicle body of the vehicle.
  • the accelerator device 1 includes a case 10, a pedal lever 20, a motor 40 as a drive source (see FIG. 4 and the like), a power transmission mechanism 50 and the like.
  • the case 10 can be attached to the vehicle body and houses an internal movable mechanism such as a pedal 35 inside.
  • FIG. 1 and the like show a state in which a cover (not shown) provided on the front side of the paper surface of the case 10 is removed. Also in the embodiment described later, the cover and the like are removed as appropriate.
  • FIG. 1 shows a fully closed state of the accelerator when the pedal lever 20 is not depressed
  • FIG. 2 shows a fully open state of the accelerator when the pedal lever 20 is depressed to the limit.
  • the pedal lever 20 has a pad 21, an arm 31, and a pedal 35, and is integrally driven by a driver's stepping operation or the like.
  • the pad 21 is provided so that it can be stepped on by a driver.
  • the pad 21 is rotatably supported by the case 10 by a fulcrum member 23 provided on the case 10.
  • the pedal lever 20 of the present embodiment is a so-called "floor-standing type" in which the pad 21 is provided so as to extend in a direction along one surface of the case 10.
  • the wall portion of the case 10 facing the pad 21 is referred to as the top wall portion 11, and the wall portion facing the top wall portion 11 is referred to as the bottom wall portion 12.
  • the side guard 24 is a member that guards the gap between the pad 21 and the case 10 so that the driver's foot is not sandwiched between the pad 21 and the case 10.
  • the arm 31 connects the pad 21 and the pedal 35.
  • An opening through which the arm 31 is inserted is formed in the top wall portion 11 of the case 10.
  • the opening through which the arm 31 is inserted is formed so as not to interfere with the arm 31 in the entire range of pedal operation.
  • the pedal 35 is housed in the internal space of the case 10 and has a shaft portion 351 and a connecting portion 352.
  • the shaft portion 351 is rotatably supported by the case 10.
  • the connecting portion 352 is formed so as to extend substantially along the top wall portion 11 from the shaft portion 351.
  • the end of the connecting portion 352 opposite to the shaft portion 351 engages with the arm 31.
  • the pedal urging member 37 is a compression coil spring, one end of which is fixed to the pedal 35 and the other end of which is fixed to the bottom wall portion 12 to urge the pedal 35 in the closing direction.
  • the accelerator opening sensor 39 generates an accelerator opening signal according to the rotation angle of the shaft portion 351.
  • the accelerator opening sensor 39 has, for example, a detection circuit including a Hall element that detects the direction of a permanent magnet embedded in the shaft portion 351.
  • the accelerator opening sensor 39 may be any other than a Hall element as long as it can detect the accelerator opening.
  • the accelerator opening signal is output to an ECU 90 (see FIG. 40) such as an engine ECU via a connector (not shown).
  • the motor 40 (see FIG. 4) is, for example, a DC motor, and is provided on the tip side of the pad 21 with respect to the arm 31.
  • the driving force of the motor 40 is transmitted to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism 50.
  • the pedal lever 20 is driven by the driving force of the motor 40.
  • the pedal lever 20 is moved in the accelerator closing direction (hereinafter, appropriately “returning direction”) and the accelerator opening direction (hereinafter, appropriately) by the driving force of the motor 40. It is configured to be actively driveable in both directions (“stepping direction”).
  • the bidirectional drive of the pedal lever 20 by the actuator will be conceptually explained.
  • a series of configurations for transmitting power from the drive source to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism is referred to as an "actuator".
  • the power transmission mechanism 50 is composed of a linear motion member such as a rack gear and a compression spring, the linear motion member is driven by the drive of the motor 40 to drive the pedal lever 20 in the accelerator closing direction. It is possible.
  • the linear motion member moves by driving the motor 40, so that the pedal lever 20 can be driven in the accelerator opening direction.
  • the linear motion member may directly drive the pedal lever 20 without using a spring. Thereby, the reaction force can be adjusted.
  • the mechanism in which the power transmission mechanism 50 is directly driven by the motor 40 has been described here as an example, it may be configured by a rotating mechanism.
  • the pad 21 can be fixed during automatic operation to form a footrest.
  • the load LD applied to the motor 40 side can be maintained in a state smaller than the detent torque Td when the energization of the motor 40 is cut, the locked state can be maintained even if the energization of the motor 40 is turned off. The same applies to the lock in the fully open state.
  • the driver pedal force may not be applied to the motor 40 side when the pedal is locked.
  • the pedal lever 20 may be locked in the fully open state by the lock member 55.
  • the system cuts the vehicle control according to the accelerator opening, for example, stopping the output of the accelerator opening signal.
  • the urging force of the pedal urging member 37 may not be applied to the motor 40 side when the pedal is locked.
  • FIGS. 81A to 86 explain the outline of the power transmission mechanism in the present specification, and include those for explaining the concept of the embodiment described later, all of which correspond to the present embodiment. However, for convenience, numbers corresponding to the present embodiment have been assigned.
  • the motor 40 which is the drive source, actively drives the pedal lever 20 in the return direction. It is put out and the stepping on the pad 21 by the driver is suppressed. As a result, fuel efficiency can be improved. Further, by pulse-driving the pedal lever 20 in the return direction, it can be utilized as information transmission such as a notification of switching from automatic operation to manual operation.
  • the pedal tread position can be adjusted from the fully closed locked state to the pedal position corresponding to the movement of the vehicle at the time of transition from automatic driving to manual driving. Furthermore, comfort can be ensured by locking the pedal lever 20 and using the pad 21 as a footrest during automatic driving or the like.
  • the accelerator device 1 has three functions of "active operation in the return direction", “active operation in the stepping direction", and "pedal lock". Here, if the structures for realizing these functions are individually provided, the physique becomes large and complicated. Therefore, in the accelerator device 1, the above three functions are realized by one motor 40 and the power transmission mechanism 50.
  • the power transmission mechanism 50 is a spur tooth gear and includes a linear motion member 52, a connection pin 53, a reaction force adjusting urging member 54, a lock member 55, and the like.
  • the gear 51 has a first gear portion 511 and a second gear portion 512, and is rotationally driven by a motor 40.
  • the first gear portion 511 is configured to be meshable with the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52.
  • the second gear portion 512 is formed so as to project radially outward from the first gear portion 511 in a part in the circumferential direction.
  • the second gear portion 512 is configured to be meshable with the locking rack gear portion 551 of the lock member 55.
  • the first gear portion 511 and the second gear portion 512 may be formed by one spur tooth gear, or as shown in FIG. 6, the first gear portion 571 and the second gear portion 571 and the second gear portion.
  • the gear 57 may be formed by forming the gear portion 572 as a separate member and superimposing the gear portion 572 on the gear portion 572.
  • the linear motion member 52 has a drive rack gear portion 521, an engagement hole portion 522, an accommodation chamber 523, and a spring receiving portion 524, and is formed in a tubular shape, for example.
  • the drive rack gear portion 521 is formed on a side surface facing the gear 51, and is formed so as to be meshable with the first gear portion 511 of the gear 51.
  • the engaging hole portion 522 is formed so as to be engageable with the engaging portion 552 of the lock member 55 when the pedal lever 20 is locked.
  • connection pin 53 is accommodated in the accommodation chamber 523.
  • the accommodation chamber 523 is formed so as not to interfere with the driving of the connecting pin 53 in the entire range from the fully closed to the fully opened of the pedal lever 20.
  • the spring receiving portion 524 is provided on the end surface of the linear motion member 52 on the side facing the pad 21, and one end of the reaction force adjusting urging member 54 is abutted and fixed.
  • connection pin 53 is housed in the storage chamber 523 of the linear motion member 52, and the other end is fixed to the pad 21 by crevice fitting.
  • the end of the linear motion member 52 on the pad 21 side is formed with an opening through which the connection pin 53 is inserted.
  • the reaction force adjusting urging member 54 is a compression coil spring provided on the radial outer side of the shaft portion of the connection pin 53, one end of which is locked to the spring receiving portion 524 of the linear motion member 52, and the other end of which is a pad. It is abutted and fixed to 21. Further, a position sensor 59 for detecting the position of the linear motion member 52 is provided.
  • the lock member 55 has a lock rack gear portion 551 and an engaging portion 552.
  • the lock rack gear portion 551 is formed so as to be meshable with the second gear portion 512 of the gear 51.
  • the engaging portion 552 is formed so that the tip side has a reduced diameter, and when the pedal lever 20 is locked, the engaging portion 552 fits into the engaging hole portion 522 of the linear motion member 52.
  • the lock member 55 and the engaging hole portion 522 are provided on the stepping direction side with respect to the gear 51. In other words, the operation surface of the pad 21, the gear 51, and the lock member 55 are arranged in this order.
  • the rotation direction is described as clockwise or counterclockwise with respect to the paper surface, but it is sufficient that the member can be driven in the corresponding direction, and the rotation direction is limited to clockwise or counterclockwise. It should be added that it is not something to do.
  • the moving direction of the pedal lever 20 and the linear motion member 52, the rotation direction of the gear 51, and the moving direction of the member such as the linear motion member 52 are indicated by the arrows of the alternate long and short dash line. The same applies to the embodiments described later.
  • FIG. 7 shows normal operation in a state where the motor 40 is not driven.
  • the left side of the paper surface shows the accelerator fully closed state
  • the center shows the intermediate opening degree
  • the right side of the paper surface shows the accelerator fully open state.
  • the first gear portion 511 of the gear 51 and the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52 are in mesh with each other.
  • the linear motion member 52 moves in the stepping direction of the driver (that is, downward on the paper surface) due to the pulling force of the reaction force adjusting urging member 54, so that the gear 51 rotates and the motor 40 Will be in a state of being accompanied.
  • the gear 51 and the lock member 55 are separated from each other. That is, in the normal operating range, the gears are geared so that the first gear portion 511 and the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52 do not mesh with each other, and the second gear portion 512 and the lock rack gear portion 551 of the lock member 55 do not mesh with each other.
  • a 51, a linear motion member 52, and a lock member 55 are configured. As a result, the lock member 55 does not restrict the movement of the linear motion member 52 in the normal operating range.
  • FIG. 8 shows a state in which the pedal lever 20 is actively driven in the stepping direction by driving the motor 40.
  • the fully closed state of the accelerator shown on the left side of the paper
  • the first gear portion 511 of the gear 51 and the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52 are in mesh with each other.
  • the pedal lever 20 is moved in the stepping direction by the connection pin 53. Be pulled.
  • the pedal lever 20 can be driven in the stepping direction by driving the motor 40.
  • the pedal lever 20 can be driven in the stepping direction by doing the same at the intermediate opening degree.
  • FIG. 9 shows a state in which the pedal lever 20 is actively driven in the return direction by driving the motor 40.
  • the first gear portion 511 of the gear 51 and the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52 are in mesh with each other.
  • the reaction force adjusting urging member 54 is compressed. So, the reaction force can be increased. That is, in the present embodiment, the reaction force is indirectly applied to the pedal lever 20 via the reaction force adjusting urging member 54, and the pedal lever 20 is directly pulled in the stepping direction by the connecting pin 53.
  • the position and reaction force of the pedal lever 20 can be appropriately controlled.
  • the description of the position sensor 59 is omitted except for FIG. 1, including the embodiment described later.
  • the accelerator device 1 of the present embodiment is provided with a lock mechanism 451.
  • a footrest can be provided.
  • the locking operation of this embodiment is shown in FIG.
  • the first gear portion 511 of the gear 51 and the drive rack gear portion 521 of the linear motion member 52 are engaged with each other, and the second gear portion 512 and the lock member are engaged. It is separated from the locking rack gear portion 551 of 55.
  • the engaging portion 552 is formed in a tapered shape whose tip side is reduced in diameter.
  • the engaging portion 552 has a slope with respect to the direction in which the driver pedaling force is applied.
  • the driver stepping force is applied to the engaging portion 552.
  • the shape such as the taper angle of the engaging portion 552 so that the load LD applied to the motor 40 side becomes smaller than the detent torque Td when the energization of the motor 40 is cut, the energization of the motor 40 is turned off. However, the locked state can be maintained. As a result, power consumption and heat generation can be reduced as compared with the case where the power is constantly supplied during locking.
  • Figure 11 shows the operation when the lock is released.
  • the engaging portion 552 and the spring receiving portion 524 are formed of an elastic material such as rubber.
  • the engaging portion 552 is elastically deformed and the engaging portion 552 is engaged. It comes out from the hole 522.
  • the spring receiving portion 524 is elastically deformed so that the linear motion member 52 and the pad 21 are separated from each other, so that the lock can be released.
  • the accelerator device 1 of the present embodiment includes at least one motor 40, a pedal lever 20, and a power transmission mechanism 50.
  • the pedal lever 20 operates in response to a stepping operation.
  • the pedal lever 20 includes a pad 21 that can be stepped on, a pedal 35 that is rotatably supported by the case 10, and an arm 31 that connects the pad 21 and the pedal 35.
  • the power transmission mechanism 50 can transmit a bidirectional force in the closing direction and the opening direction of the pedal lever 20 to the pedal lever 20 by driving the motor 40.
  • the movable range of the pedal lever 20 is within the range from fully closed to fully open, and the force can be supplied in both the return direction and the stepping direction within the range. ..
  • the pedal lever 20 is not driven to a position beyond the range from fully closed to fully open.
  • the accelerator device 1 can be made multifunctional by the motor 40.
  • one motor 40 actively applies a bidirectional force to the pedal lever 20.
  • “actively applying a bidirectional force” is to apply a force to push up or lower the pedal lever 20 by driving the motor 40, and for example, a member in contact with the pedal lever 20 is provided. It is a different concept from the passive application of force by gravity or external urging force by separating them.
  • a reaction force can be applied to the driver, and a push-back function and a notification function by the reaction force can be realized. This makes it possible to improve fuel efficiency, notify dangers, and notify various information related to, for example, automatic driving.
  • the pedal lever 20 by applying a force in the accelerator opening direction to the pedal lever 20 by the motor 40, the pedal lever is automatically adjusted to the accelerator opening according to the acceleration of the vehicle and the electronic throttle opening when switching from the automatic operation to the manual operation. Can be moved. This makes it possible to improve comfort when switching between operations.
  • the accelerator device 1 includes a lock mechanism 451 that can regulate the operation of the pedal lever 20.
  • the operation of the pedal lever can be regulated means that the movement amount of the pedal lever 20 is set to zero in the pedal lever 20 or the power transmission mechanism 50, or the movement amount is smaller than that in the unlocked state. It is a concept that includes doing.
  • the lock mechanism 451 drives the lock member 55 to the lock position by the motor 40 and locks the pedal lever 20.
  • the linear motion member 52 and the lock member 55 form the lock mechanism 451. Further, the position where the lock member 55 fits into the engaging hole portion 522 of the linear motion member 52 corresponds to the “lock position”.
  • the lock mechanism 451 can be unlocked when a force equal to or greater than a predetermined force is applied to the pedal lever 20.
  • the "force equal to or higher than a predetermined value” is a force sufficiently larger than the pedaling force applied to the pedal lever 20 by the driver in a normal stepping operation. As a result, even if the motor 40 fails in the pedal locked state, the lock can be released by depressing the pedal lever 20 with a force equal to or higher than a predetermined force, and the evacuation running becomes possible.
  • the power transmission mechanism 50 has a gear 51 driven by a motor 40, and a linear motion member 52 having a drive rack gear portion 521 that meshes with the gear 51. Further, the power transmission mechanism 50 has a connection pin 53 and a reaction force adjusting urging member 54. One end of the connection pin 53 is fixed to the pedal lever 20, and the other end is movably housed in a storage chamber 523 formed in the linear motion member 52 according to the drive of the pedal lever 20. The reaction force adjusting urging member 54 is provided between the linear motion member 52 and the pedal lever 20.
  • the motor 40 applies a force in the opening direction to the pedal lever 20 via the connecting pin 53. Further, the motor 40 applies a force in the closing direction to the pedal lever 20 via the reaction force adjusting urging member 54. Thereby, the bidirectional force in the stepping direction and the returning direction can be actively applied by the motor 40.
  • the lock mechanism 451 has a lock member 55 that fits into an engagement hole 522 formed in the linear motion member 52.
  • the lock member 55 constituting the lock mechanism 451 is driven via the gear 51 by the motor 40, which is a drive source used for adjusting the reaction force on the pedal lever 20.
  • the motor 40 which is a drive source used for adjusting the reaction force on the pedal lever 20.
  • the lock member 55 and the linear motion member 52 are locked by fitting, and the load LD applied from the pedal lever 20 to the motor 40 side is configured to be smaller than the detent torque Td, so that the energization to the motor 40 is turned off. It is possible to keep the locked state in the locked state. As a result, heat generation can be suppressed and power consumption can be reduced as compared with the case where the locked state is maintained by constantly energizing.
  • the gear 51 has a first gear portion 511 that meshes with the drive rack gear portion 521 and a second gear portion 512 that meshes with the lock rack gear portion 551 formed on the lock member 65.
  • the meshing range between the lock rack gear section 551 and the second gear section 512 is smaller than the meshing range between the drive rack gear section 521 and the first gear section 511. As a result, the range of movement of the lock member 65 is limited, so that the physique can be reduced.
  • the lock mechanism 451 locks the pedal lever 20 in the fully closed state.
  • the engaging hole portion 522 is provided on the side farther from the pedal lever 20 than the driving rack gear portion 521, and locks the pedal lever 20 in the fully closed state.
  • the positional relationship between the engaging hole portion 522 and the drive rack gear portion 521 can be reversed by inserting a gear in between. The same applies to the second embodiment.
  • the engaging portion 552 of the lock member 55 and the spring receiving portion 524 of the linear motion member 52 are made of a flexible member so that they can be elastically deformed when the lock is released. As a result, the locked state can be properly released. If one of the engaging portion 552 and the spring receiving portion 524 can be elastically deformed, the lock can be released. Therefore, the other portion may be formed so as not to have elasticity and elastically deform.
  • the second embodiment is shown in FIGS. 12 to 15.
  • the power transmission mechanism is different from the above-described embodiment, and this point will be mainly described.
  • the power transmission mechanism 60 includes a gear 61, a linear motion member 62, a reaction force adjusting urging member 64, a lock member 65, and the like.
  • the power transmission mechanism 60 of the present embodiment is not provided with a connection pin.
  • the reaction force adjusting urging member 64 is a tension spring.
  • the engaging hole portion 622 of the linear motion member 62 is provided on the pad 21 side of the driving rack gear portion 621.
  • the lock member 65 is provided on the pad 21 side of the gear 61.
  • the range in which the drive rack gear portion 621 and the first gear 611 of the gear 61 mesh with each other is ⁇ 2
  • the range in which the lock rack gear portion 651 of the lock member 65 and the second gear portion 612 of the gear 61 mesh with each other. Is ⁇ 2, and ⁇ 2> ⁇ 2 is set.
  • the engaging portion 652 is formed in a tapered shape as in the above embodiment, the load on the motor 40 side when the driver pedaling force is applied in the locked state is reduced. Further, by designing the shape such as the taper angle of the engaging portion 652 so that the load applied to the motor 40 side becomes smaller than the spring force of the pedal urging member 37, even if the energization to the motor 40 is turned off. , The locked state can be maintained. As a result, power consumption and heat generation can be reduced as compared with the case where the power is constantly supplied during locking.
  • the power transmission mechanism 60 has a reaction force adjusting urging member 64 provided between the linear motion member 62 and the pedal lever 20.
  • the motor 40 applies a force in the opening direction to the pedal lever 20 via the reaction force adjusting urging member 64. Further, the motor 40 applies a force in the closing direction to the pedal lever 20 via the linear motion member 62. As a result, bidirectional force can be actively applied by the motor 40.
  • the lock mechanism 452 locks the pedal lever 20 at the fully open position.
  • the engaging hole portion 622 is provided on the pedal lever 20 side with respect to the driving rack gear portion 621, and locks the pedal lever 20 in the fully opened state.
  • the linear motion member 62 and the lock member 65 constitute the lock mechanism 452. If an abnormality occurs in the motor 40 in the locked state, the system controls the engine so that it does not blow up. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the third embodiment is shown in FIGS. 16 to 33.
  • the power transmission mechanism 70 of the present embodiment includes a link 71, a link side cam 72, a motor side cam 73, a tension holding mechanism 74, a connection pin 75, and the like.
  • the link-side cam 72 is formed in a substantially fan shape in a plan view, and a hole 721 is formed.
  • the connection pin 75 penetrates through the hole 721.
  • the link-side cam 72 is rotatably supported by the motor housing 41 connected to the case 10. Further, when the accelerator is fully closed, the link-side cam 72 comes into contact with the stopper surface 411 formed on the motor housing 41, so that the rotation region is limited. Further, when the accelerator is fully opened, the link side cam 72 is provided so as not to come into contact with the motor housing 41.
  • the motor housing 41 does not limit the movement of the link-side cam 72 in the range from the accelerator fully closed to the fully open.
  • the link-side cam 72 may be composed of two plates at the center line of the side view shown in FIG. 22, or may be composed of one plate.
  • the connecting pin 75 in contact with the return side wall portion 726 is shown by a solid line
  • the connecting pin 75 in a state of being in contact with the stepping side wall portion 727 is shown by a alternate long and short dash line.
  • a regulation wall 723 is provided to restrict movement to the stepping side wall 727 with the connection pin 75 in contact with the return side wall 726.
  • the height h1 of the regulation wall 723 is formed to be at least half the outer diameter of the connecting pin 75.
  • the regulation wall 723 may be erected on the inner peripheral side of the hole portion 721 as shown in FIG. 26 (a), or may be connected to the return side wall portion 726 side as shown in FIG. 26 (b). It may be configured by forming a recess 728 capable of accommodating the pin 75.
  • the radial size of the hole portion 721 is set so that the connection pin 75 can move beyond the regulation wall 723 to the stepping side wall portion 727.
  • the radial size h2 of the hole 721 is formed to be larger than the height h1 of the regulation wall 723 + the diameter R of the connection pin 75. That is, h2> (h1 + R).
  • the minimum distance to the inner peripheral side of the hole 721 is the minimum diameter L1
  • the length to the apex of the regulation wall 723 is the apex diameter L2
  • the maximum distance to the side is the maximum diameter L3.
  • the diameters L1 to L3 are the lengths of the portions according to the shape of the hole portion 721. For example, if the inner peripheral side of the hole portion 721 is formed linearly, the straight line connecting the center of rotation and the inner peripheral wall becomes vertical. The length at the location is the minimum diameter L1, and so on.
  • the motor side cam 73 is formed in a substantially fan shape in a plan view, and is provided so as to be in contact with the connection pin 75 on both sides.
  • the motor-side cam 73 is rotatably supported by the motor housing 41 and is rotationally driven by the motor 40.
  • the motor-side cam 73 has a rotation center coincident with that of the link-side cam 72, and is provided in the motor housing 41 so as to be rotatable 360 ° without being restricted in rotation.
  • the lock side contact portion 731 is formed so as to extend in the radial direction from the center of rotation so that the length is larger than the maximum diameter L3 of the link side cam 72.
  • the radial outer side is cut out, and the release slope 733 and the contact wall portion 734 at the time of tension are formed.
  • the release slope 733 is formed so as to be inclined with respect to the radiation direction (that is, the radial direction) from the center of rotation.
  • the distance from the center of rotation of the open side end of the release slope 733 is closer to the center of rotation than the minimum diameter L1, and the end of the contact wall portion 734 during tension is closer to the center of rotation than the apex diameter L2. It is the outside.
  • the release slope 733 is provided so that the length is such that the connection pin 75 can be pushed up by rotation.
  • the tension contact wall portion 734 is formed on the lock side contact portion 731 side of the release slope 733 in the radial direction from the center of rotation.
  • the tension holding mechanism 74 is a tension spring, one end of which is in contact with the connection pin 75 and the other end of which is fixed to the link side cam 72 by the tension spring mounting rod 741. NS.
  • the tension holding mechanism 74 is embedded in the link-side cam 72, for example, and is located at the center of the cam so that the force related to the connection pin 75 is not tilted. Further, the tension holding mechanism 74 may be provided at any position that does not hinder the movement of the motor side cam 73, such as being installed on the surface of the link side cam 72 opposite to the motor side cam 73.
  • the pedal lever 20 By driving the motor 40, the pedal lever 20 can be actively driven in the stepping direction and the returning direction via the cams 72, 73 and the link 71.
  • a state in which the pedal lever 20 is driven in the stepping direction by driving the motor 40 will be described with reference to FIG. 29.
  • the tension holding mechanism 74 is shown by a broken line for the sake of explanation.
  • connection pin 75 comes into contact with the contact wall portion 734 during tension. At this time, the connection pin 75 abuts on the stepping side wall portion 727 on the radial side in the hole portion 721 of the link side cam 72 (see FIG. 26). From this state, by driving the motor 40 so that the motor side cam 73 rotates counterclockwise, the pedal lever 20 can be pulled from the motor side cam 73 via the connection pin 75 and the link 71 in the stepping direction. can.
  • connection pin 75 and the lock-side contact portion 731 come into contact with each other. From this state, when the motor 40 is driven so that the motor side cam 73 rotates clockwise, the connection pin 75 is driven by the lock side contact portion 731 and moves in the hole portion 721 of the link side cam 72. When it gets over the regulation wall 723 via the guide portion 724, it comes into contact with the return side wall portion 726.
  • FIG. 32 is a view seen from the link side cam 72 side, and is shown by a solid line before unlocking and a two-dot chain line after unlocking.
  • the tension holding mechanism 74 after unlocking is omitted in order to avoid complication.
  • FIG. 33 is a view seen from the motor side cam 73 side.
  • connection pin 75 becomes the release side end portion 732 when the locked state is released, the release slope 733 and the connection pin 75 come into contact with each other.
  • the motor 40 is driven so as to rotate the motor side cam 73 in the direction of pressing the connection pin 75 from this state, the connection pin 75 is pushed up by the release slope 733, and when the regulation wall 723 is overcome, the pulling force of the tension holding mechanism 74 is obtained.
  • the lock state is released by pulling the connection pin 75 toward the stepping side wall portion 727 side.
  • the power transmission mechanism 70 has a motor-side cam 73 as a cam rotated by the motor 40, and a link 71 having one end connected to the pedal lever 20 and the other end engaging with the motor-side cam 73. ..
  • the motor 40 can actively apply a bidirectional force to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism 70.
  • the power transmission mechanism 70 has a motor side cam 73 as a drive source side cam, a link side cam 72, and a connection pin 75.
  • the link-side cam 72 is provided on the link 71 side of the motor-side cam 73, and a hole 721 is formed.
  • the connection pin 75 is movably inserted through the hole 721, one end thereof is connected to the link 71, and the other end side can come into contact with the motor side cam 73 and the link side cam 72.
  • the lock mechanism 453 includes a link side cam 72.
  • the pedal lever 20 is locked by the contact between the link-side cam 72 and the stopper surface 411 as a lock portion provided on the motor housing 41 as a housing. As a result, the pedal lever 20 can be properly locked.
  • the link side cam 72 and the motor housing 41 constitute the lock mechanism 453. Further, the position where the link-side cam 72 comes into contact with the stopper surface 411 corresponds to the "lock position".
  • the hole 721 is moved from the return side wall portion 726 as the lock side wall portion, which is the wall portion with which the connection pin 75 is in contact with the pedal lever 20 locked, to the side where the connection pin is separated.
  • a regulatory wall 723 is formed to regulate. As a result, even if the motor 40 is turned off, the locked state can be properly maintained.
  • the power transmission mechanism 70 has a tension holding mechanism 74 that pulls the connection pin 75 in a direction in which the connection pin 75 separates from the return side wall portion 726.
  • the motor-side cam 73 is formed with a release slope 733 that can push up the connection pin 75 from the opposite side of the regulation wall 723. As a result, the locked state can be appropriately released by driving the motor 40. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • FIGS. 34 to 38B The fourth embodiment is shown in FIGS. 34 to 38B.
  • This embodiment is a modification of the third embodiment
  • FIG. 34 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 18 of the third embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line XXXIV-XXXIV in FIG. 35.
  • the motor housing 41 is formed with a housing recess 413 for accommodating the lock stopper 76 and the stopper urging member 77.
  • the lock stopper 76 has a base portion 761 located in the accommodating recess 413 and a protruding portion 762 that normally protrudes from the accommodating recess 413, and is slidably provided in the accommodating recess 413.
  • an inclined surface 763 is formed on the side of the protruding portion 762 facing the link side cam 72.
  • the link-side cam 72 is formed with an inclined surface 729 that can come into contact with the inclined surface 763 of the lock stopper 76.
  • the operation is the same as that of the above embodiment except that the link side cam 72 abuts on the lock stopper 76 instead of the stopper surface 411 of the motor housing 41 when locked.
  • the lock stopper 76 is movable to form a fail-safe mechanism that can be unlocked by pedaling force.
  • the pedal lever 20 is locked when the inclined surface 729 of the link side cam 72 and the inclined surface 763 of the lock stopper 76 come into contact with each other when locked.
  • FIG. 38B when an excessive pedaling force is applied and the component force of the pedaling force in the direction of pushing the lock stopper 76 into the accommodating recess 413 overcomes the urging force of the stopper urging member 77, the lock stopper 76 is released. By being pushed into the accommodating recess 413, the link-side cam 72 is allowed to rotate and the locked state is released.
  • the link-side cam 72 can rotate within a range until it comes into contact with the stopper surface 414 at the time of failure, and the pedal lever 20 can be depressed with a small opening ⁇ . It is possible (see FIG. 36). As a result, even if an abnormality occurs in the motor 40, the evacuation running can be performed.
  • the pedal lever 20 is locked when the link side cam 72 and the lock stopper 76 come into contact with each other.
  • the lock stopper 76 is housed in a housing recess 413 provided in the motor housing 41.
  • the lock stopper 76 is accommodated in the accommodating recess 413 against the urging force of the stopper urging member 77 that urges the lock stopper 76 to the link side cam 72 side. , Can be unlocked.
  • the locked state can be properly released.
  • the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the link-side cam 72 and the lock stopper 76 form the lock mechanism 454, the lock stopper 76 corresponds to the "lock portion", and the position where the link-side cam 72 abuts on the lock stopper 76 corresponds to the "lock position”. ..
  • FIG. 39 is a diagram corresponding to FIG.
  • the power transmission mechanism 80 of the present embodiment is different in that the link side cam 82 and the motor side cam 83 are reversed from those of the third embodiment and the fourth embodiment, and the pedal lever 20 is pressed in the accelerator fully open state.
  • Lock FIG. 39 shows a locked state, and the link-side cam 82 is in contact with the lock stopper 76. Further, the connection pin 75 inserted into the hole portion 821 of the link side cam 82 is located on the stepping side wall portion 827 side, and the movement to the return side wall portion 826 side is restricted by the regulation wall 823.
  • the locked state the urging force of the pedal urging member 37 is received by the lock stopper 76, so that no load is applied to the motor 40 side.
  • the pedal lever 20 is locked by bringing the link side cam 82 and the lock stopper 76 into contact with each other as in the fourth embodiment.
  • the link side cam 82 and the lock stopper 76 form the lock mechanism 455.
  • the link-side cam 82 may be locked by being brought into contact with the stopper surface 411 (not shown in FIG. 39) of the motor housing 41.
  • connection pin 75 is separated from the stepping side wall portion 827, which is the lock side wall portion, which is the wall portion with which the connection pin 75 is in contact with the hole portion 821 in the locked state.
  • a regulatory wall 823 is formed to regulate movement in the direction. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the motor side cam 83 corresponds to the "cam”
  • the link side cam 82 corresponds to the "lock member”
  • the stepping side wall portion 827 corresponds to the "lock side wall portion”.
  • the sixth embodiment is shown in FIGS. 40 to 52.
  • the accelerator device 2 includes a case 110, a pedal lever 120, a motor 40, a power transmission mechanism 150, and the like.
  • the case 110 can be attached to a vehicle body and houses a pedal 35, a motor 40, a power transmission mechanism 150, and the like inside.
  • the case 110 is formed with a rack case accommodating chamber 111 accommodating a rack case 160, which will be described later, and a lock accommodating chamber 112 accommodating a lock pin urging member 195.
  • the pedal 35 is provided on the fulcrum member 23 side with respect to the arm 31, whereas in the pedal lever 120 of the present embodiment, the pedal 35 is attached to the arm 31. On the other hand, it is provided on the opposite side of the fulcrum member 23.
  • the pedal lever 120 has the same functions as the pedal lever 20 of the first embodiment except that the arrangement of the pedal 35 and the pedal urging member 37 and the like are different. Omit.
  • the motor 40, the power transmission mechanism 150, and the like are arranged on the fulcrum member 23 side of the arm 31.
  • the power transmission mechanism 150 includes reduction gears 151 to 153, a rack case 160, a spring case 170, a holder 180, a reaction force adjusting urging member 185, and the like.
  • the reduction gears 151 to 153 have a large diameter portion and a small diameter portion, respectively, and are rotatably supported on the side surface of the case 110.
  • a gear cover 115 for accommodating gears 151 to 153 is attached to the case 110. 41 and 43 show a state in which the gear cover 115 is removed.
  • the reduction gears 151 to 153 are composed of three gears, but can be appropriately set according to the required reduction ratio.
  • the large-diameter portion of the first-stage gear 151 meshes with the motor gear 49 that rotates integrally with the output shaft of the motor 40.
  • the position sensor 155 detects the rotational position of the final gear 153.
  • the position sensor 155 of the present embodiment is an encoder, but a sensor other than the encoder may be used.
  • the ECU 90 controls the drive of the motor 40 based on the detected value of the position sensor 155 and the like.
  • the rack case 160 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the case 110 is formed with a rack case accommodating chamber 111 that opens on the pad 21 side, and the rack case 160 is accommodated in the rack case accommodating chamber 111.
  • the pad 21 side of the rack case 160 is referred to as the top wall 161 and the surface opposite to the pad 21 is referred to as the bottom wall 162.
  • the rack gear portion 165 is formed so as to project outward from the peripheral wall surface 163 and extend in the axial direction.
  • the rack gear portion 165 meshes with the small diameter portion of the gear 153.
  • a guide portion 167 is formed so as to extend in the axial direction on the peripheral wall surface 163 on the opposite side of the rack gear portion 165 and the axis line.
  • the guide portion 167 is slidably fitted in the guide groove 113 formed in the case 110. Further, on the fulcrum member 23 side of the peripheral wall surface 163, a lock locking portion 168 protruding outward in the radial direction is formed.
  • the rack case 160 moves in the axial direction.
  • the gear 153 rotates counterclockwise to move the rack case 160 closer to the pad 21, and the gear 153 rotates clockwise to move the rack case 160 away from the pad 21. Move to.
  • the movement of the rack case 160 in the direction approaching the pad 21 is referred to as an increase, and the movement of the rack case 160 in a direction away from the pad 21 is referred to as a decrease.
  • a protrusion 166 extending in the axial direction is formed inside the rack case 160.
  • the top wall 161 is opened on the radial outer side of the protrusion 166, and the spring case 170 is inserted so as to be movable in the axial direction.
  • the spring case 170 is formed in a substantially tubular shape.
  • the spring case 170 is arranged on the outer side in the radial direction of the protrusion 166, and is provided so as to be movable relative to the rack case 160 in the axial direction.
  • a locking hole 171 is formed at the end of the spring case 170 on the pad 21 side.
  • a connection pin 22 provided in the pad 21 is inserted into the locking hole 171.
  • the pad 21 and the spring case 170 are connected.
  • a locking wall 173 extending radially inward and outward from the tubular portion is formed. The contact of the locking wall 173 with the top wall 161 or the bottom wall 162 limits the range of movement of the spring case 170 with respect to the rack case 160.
  • the holder 180 is formed in a substantially bottomed tubular shape that opens on the opposite side of the pad 21, and is provided so as to be inside the spring case 170 in the radial direction and outward in the radial direction of the protrusion 166 of the rack case 160.
  • a locking portion 181 extending radially outward is formed on the opening side of the holder 180.
  • the reaction force adjusting urging member 185 is a compression coil spring and is arranged between the spring case 170 and the holder 180. The end of the reaction force adjusting urging member 185 on the pad 21 side is locked to the spring case 170, and the end on the side opposite to the pad 21 is locked to the locking portion 181 of the holder 180.
  • the lock portion 190 has a lock pin 191 and a lock pin urging member 195.
  • a communication portion 116 that communicates the rack case accommodating chamber 111 and the lock accommodating chamber 112 is formed at a position facing the lock locking portion 168.
  • One end of the lock pin 191 protrudes from the communication portion 116 and is provided so as to come into contact with the lock locking portion 168, and the other end is accommodated in the lock accommodating chamber 112.
  • the lock pin 191 is provided so as to be movable in a direction different from the moving direction of the rack case 160.
  • the lock pin 191 is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the moving direction of the rack case 160.
  • the moving direction of the lock pin 191 does not have to be orthogonal as long as it is different from the moving direction of the rack case 160.
  • the lock pin urging member 195 is housed in the lock storage chamber 112. One end of the lock pin urging member 195 is locked to the case 110, and the other end is locked to the lock pin 191.
  • the lock pin urging member 195 urges the lock pin 191 in a direction closer to the rack case 160.
  • FIGS. 44 to 52 44, 46, 47, 59 and 51 are views corresponding to the XLIV-XLIV cross sections in FIG. 43, and FIGS. 45, 48, 50 and 52 are XLV-in FIG. 43. It is a figure corresponding to the XLV cross section.
  • FIGS. 44 to 46 show a state in which the motor 40 is not energized and the force is not applied to the pedal lever 120 in the return direction or the stepping direction via the power transmission mechanism 150.
  • the spring case 170 is in a state of being pulled up by the pedal lever 120.
  • the spring case 170 is in a state of being pushed down by the pedal lever 120.
  • the locking wall 173 is separated from the pad-side surface of the bottom wall 162.
  • the motor 40 When the motor 40 is in a non-energized state, the influence of cogging torque can be avoided by swinging the spring case 170 in the rack case 160 within the range Rm in the entire area from the fully closed to the fully opened pedal lever 120. be. As a result, the pedaling force feeling of the driver can be adjusted by designing the pedal body. Further, when the motor 40 is in a non-energized state, the surface of the bottom wall 162 of the rack case 160 opposite to the pad 21 is separated from the case 110.
  • the lock locking portion 168 of the rack case 160 and the lock pin 191 come into contact with each other.
  • the lock locking portion 168 moves along the inclined surface of the lock pin 191 and pushes the lock pin 191.
  • the pedal lever 120 is locked.
  • the contact surface between the lock locking portion 168 and the lock pin 191 has an inclination angle or the like so that the locked state can be maintained even if the pedal lever 120 is depressed with a force smaller than the predetermined unlocking pedal force. Is set. The same applies to the contact surfaces of the lock pin 261 and the lock locking portion 229 of the seventh embodiment.
  • the lock portion 190 is provided at the fully closed lock position, but the lock portion 190 and the lock locking portion are located at an intermediate position between the fully closed position and the fully open position of the pedal lever 120.
  • 168 may be provided to restrict the operation of the pedal lever 120 in the opening direction of the pedal lever 120 at an intermediate position. In this case, the operation of the pedal lever 120 in the closing direction is not regulated. As a result, it is possible to leave a stepping allowance at the time of fail-safe.
  • the power transmission mechanism 150 includes gears 151 to 153 driven by the motor 40, a rack case 160 having a rack gear portion 165, a spring case 170 driven integrally with the pedal lever 120, a reaction force adjusting urging member 185, and a reaction force adjusting urging member 185. It has a holder 180. One end of the reaction force adjusting urging member 185 is locked to the spring case 179, and the other end is locked to the holder 180.
  • the holder 180 is provided by the rack case 160 so as to be movable relative to the spring case 170. Thereby, the bidirectional force in the stepping direction and the returning direction can be actively applied by the motor 40.
  • the lock mechanism 456 has a lock locking portion 168 provided in the power transmission path from the motor 40 to the pedal lever 120, and a lock pin 191 that can be moved or deformed by elastic force.
  • the lock mechanism 456 regulates the operation of the pedal lever 120 by the lock locking portion 168 getting over the lock pin 191 and being locked to the lock pin 191.
  • the lock mechanism 456 can move in a direction different from the moving direction of the spring case 170, and the pedal lever 120 can be regulated by locking the lock locking portion 168 formed in the rack case 160. Has a lock pin 191. Thereby, the operation of the pedal lever 120 can be appropriately regulated. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the rack case 160 corresponds to the "linear motion member”
  • the spring case 170 corresponds to the "case member”
  • the lock pin 191 corresponds to the "lock member”
  • the elastic force of the lock pin urging member 195 corresponds to the "elastic force”.
  • the lock locking portion 168 is provided integrally with the rack case 160 constituting the power transmission mechanism 150, and can be regarded as "provided in the power transmission path”.
  • the power transmission mechanism 200 of the accelerator device 3 includes a motor gear 204, an umbrella tooth gear 205, a first spur tooth gear 210, a second spur tooth gear 220, a third spur tooth gear 230, a torsion spring 245, a cam 250, and a lock portion. It has 260 and the like.
  • the motor 201 is, for example, a DC motor that generates a rotational force and is housed in the motor case 202.
  • the motor 201 is provided so that a rotation shaft (not shown) is substantially parallel to the top wall portion 11 of the case 10.
  • the motor gear 204 rotates integrally with the shaft of the motor 201.
  • the umbrella tooth gear 205 meshes with the motor gear 204 and is connected to the first spur tooth gear 210 by the shaft 211.
  • the shaft 211 is rotatably supported by the connector case 203 and the gear cover 206.
  • the gear cover 206 is provided on the side surface of the motor 201 and the connector case 203, and accommodates the spur tooth gears 210, 220, 230, the cam 250, and the like.
  • the gear cover 206 is fixed to the connector case 203 and the motor case 202 by a fixing member 207 such as tapping.
  • the gear cover 206 is provided with a rotation angle sensor (not shown) that detects the rotation of the second spur gear 220.
  • the second spur tooth gear 220 has an inner cylinder portion 221 that opens on the opposite side of the motor case 202, an outer cylinder portion 224 that opens on the motor case 202 side, and the like. However, it is integrally formed of resin or the like.
  • the shaft 240 is press-fitted into the bottom portion 222 of the inner cylinder portion 221.
  • a sensor holding portion 208 provided with a rotation angle sensor is inserted into the inner peripheral side of the inner cylinder portion 221.
  • the inner cylinder portion 221 is provided with a magnet 209 at a position that can be detected by the rotation angle sensor.
  • a gear portion 225 that meshes with the first spur tooth gear 210 is formed on the opening side of the outer cylinder portion 224.
  • a storage chamber 226 in which the torsion spring 245 is housed is formed between the inner cylinder portion 221 and the outer cylinder portion 224.
  • a pin 227 that locks one end of the torsion spring 245 is formed so as to project.
  • a locking wall 228 formed in a substantially L-shape in a plan view is formed on the inner wall of the outer cylinder portion 224.
  • the locking walls 228 are formed at two locations with the axis line interposed therebetween.
  • a lock locking portion 229 is formed so as to project outward from the outer cylinder portion 224 in the radial direction.
  • the third spur tooth gear 230 has a base portion 231 and a gear portion 232, an insertion portion 233, a locking convex portion 236, a pin 237, and the like, and is integrally formed of resin or the like.
  • the gear portion 232 is formed so as to project from the base portion 231 to the side opposite to the second spur tooth gear 220.
  • the insertion portion 233 is formed so as to project toward the second spur tooth gear 220 of the base portion 231 and is inserted inside the outer cylinder portion 224 in the radial direction.
  • An insertion hole 234 through which the shaft 240 is inserted is formed in the gear portion 232 and the insertion portion 233.
  • the locking convex portions 236 are formed so as to project toward the second spur tooth gear 220 at two locations on the outer peripheral side of the base portion 231 and are inserted into the space between the locking wall 228 and the outer cylinder portion 224.
  • the pin 237 is formed so as to project toward the second spur tooth gear 220 of the base portion 231.
  • the torsion spring 245 is housed in the accommodation chamber 226 of the second spur gear 220, one end of which is locked to the pin 227 of the second spur gear 220, and the other end of which is locked to the pin 237 of the third spur gear 230. Will be done.
  • the second spur tooth gear 220 is rotated by the drive of the motor 201, the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230 rotate integrally up to the set load of the torsion spring 245, which exceeds the set load.
  • the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230 are separated from each other, and even if the second spur tooth gear 220 rotates, the third spur tooth gear 230 does not rotate.
  • the cam 250 has a main body portion 251 and a gear portion 252, and a cam lever 253.
  • the main body 251 is formed in a substantially circular shape in a plan view, and is rotatably supported by a motor case 202 and a gear cover 206.
  • the gear portion 252 is formed so as to project radially outward from the main body portion 251 and meshes with the gear portion 232 of the third spur tooth gear 230.
  • the cam lever 253 is formed on the outer side in the radial direction of the main body portion 251 and extends substantially opposite to the gear portion 232 with respect to the rotation axis of the main body portion 251.
  • a hole 254 is provided on the tip end side of the cam lever 253.
  • a connection pin 32 provided in the arm 31 is inserted through the hole 254.
  • the lock portion 260 has a lock pin 261, an elastic member 263, a lock pin case 265, and the like.
  • the lock pin 261 is provided so as to project from one surface of the flat plate portion 262.
  • the elastic member 263 is a compression coil spring, and is provided on the surface side of the flat plate portion 262 opposite to the lock pin 261 provided.
  • the lock pin case 265 is formed in a substantially cylindrical shape, and a hole 266 for taking out the lock pin 261 is formed at the bottom thereof.
  • a fixing portion 257 is formed on the radial outer side of the tubular portion of the lock pin case 265.
  • the lock portion 260 is fixed to the connector case 203 by fixing the fixing portion 267 to the connector case 203 by snap-fitting or the like in a state where the elastic member 263 can be compressed by the flat plate portion 262.
  • the rotation direction of the motor 201 when the cam 250 is rotated in the clockwise direction in FIG. 62 and the like is positive, and the rotation direction of the motor 201 when the cam 250 is rotated counterclockwise is negative.
  • FIGS. 62 and 63 show a state in which the motor 201 is not energized and the force is not returned to the pedal lever 20 or applied in the stepping direction via the power transmission mechanism 200.
  • the cam lever 253 is in the state of being pulled up by the pad 21.
  • FIG. 63 shows the fully open state of the pedal lever 20.
  • the cam 250 rotates with the pedal lever 20. At this time, cogging torque is generated by the motor 40.
  • FIG. 64 shows a state in which the pedal lever 20 is in an intermediate position between fully closed and fully open.
  • the pedal lever 20 By rotating the motor 201 in the negative direction and rotating the cam 250 in the counterclockwise direction, the pedal lever 20 can be driven in the stepping direction. Further, by rotating the motor 201 in the forward direction and rotating the cam 250 in the clockwise direction, a reaction force in the return direction can be applied to the pedal lever 20. At this time, the lock locking portion 229 of the second spur tooth gear 220 and the lock pin 261 are separated from each other, and the rotation of the gear is not regulated.
  • the pedal lever 20 is locked. With the pedal lever 20 locked, the pedal lever 20 is depressed with a force equal to or greater than the predetermined unlocking force, or the motor 201 is driven in the negative direction to apply a component force in the direction of pushing the lock pin 261.
  • the lock portion 260 and the second spur tooth gear 220 constitute the lock mechanism 457. Further, the lock mechanism 457 is a plunger type.
  • the power transmission mechanism 200 has a cam 250 driven by a motor 201 and connected to the pedal lever 20. Gears 210, 220, and 230 forming a reduction mechanism are provided between the motor 201 and the cam 250. As a result, the motor 40 can actively apply a bidirectional force to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism 70.
  • the reduction mechanism includes a second spur tooth gear 220 which is a drive source side gear arranged coaxially and a third spur tooth gear 230 which is a cam side gear, and the second spur tooth gear 220 and the third flat tooth gear 220.
  • a torsion spring 245 as an inter-gear urging member is provided between the tooth gear 230 and the tooth gear 230.
  • the lock mechanism 457 is locked in a region where the lock locking portion 229 that rotates integrally with the second spur gear 220 and the third spur gear 230 do not rotate and the second spur gear 220 rotates. It has a lock pin 261 capable of locking the portion 229. Thereby, the operation of the pedal lever 20 can be appropriately regulated. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the motor 201 is the "drive source”
  • the second spur tooth gear 220 is the “drive source side gear”
  • the third spur tooth gear 230 is the “cam side gear”
  • the torsion spring 245 is the "gear-to-gear urging member”.
  • the lock pin 261 corresponds to the “lock member”
  • the elastic force of the elastic member 263 corresponds to the “elastic force”.
  • the lock locking portion 229 is provided integrally with the second spur tooth gear 220 constituting the power transmission mechanism 200, and can be regarded as "provided in the power transmission path”.
  • FIG. 8 An eighth embodiment is shown in FIG.
  • a torsion spring 245 is provided between the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230.
  • a compression coil spring 248 as an inter-gear urging member is provided between the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230.
  • Locking walls 288 and 289 are formed on the inner wall of the outer cylinder portion 224 of the second spur tooth gear 220 instead of the locking wall 228 and the pin 227.
  • the third spur tooth gear 230 is provided with a locking convex portion 239 instead of the locking convex portion 236 and the pin 237.
  • the locking convex portion 239 is provided so as to be between the two locking walls 288 and 289 of the second spur tooth gear 220.
  • the compression coil spring 248 is provided between the locking wall 289 and the locking convex portion 239, and urges the third spur tooth gear 330 in the accelerator closing direction.
  • the locking convex portion 239 is provided so as to come into contact with the locking wall 288 by the urging force of the compression coil spring 248.
  • the locking wall 288, 289 and the locking protrusion 239 are provided according to the set length of the compression coil spring 248.
  • the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230 rotate integrally up to the set load of the compression coil spring 248, and when the set load is exceeded, the second spur tooth gear 220 and the third spur tooth gear 230 rotate together.
  • the 3 spur tooth gear 230 does not rotate, but the 2nd spur tooth gear 220 rotates. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • at least one of the above is an inclined surface.
  • at least one of the contact surfaces of the lock locking portion 229 and the lock pin 261 that come into contact with each other when the lock locking portion 229 is moved in the unlocking direction is an inclined surface.
  • the tilt angle and the like can be arbitrarily set according to the torque required for locking and unlocking.
  • the inclined surface is not limited to a flat surface, and may be a curved surface such that the tip surface of the lock pin 261 is formed in a dome shape. The same applies to the ninth embodiment.
  • the lock pin 268 is formed of a flexible material such as rubber. As shown by the arrow in FIG. 71B, the lock locking portion 229 moves and bends the lock pin 268, so that the lock locking portion 229 gets over the lock pin 268 and the pedal lever 20 is locked (see FIG. 71C). Even with such a configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the lock pin 268 corresponds to the "lock member", and the elastic force of the lock pin 268 itself corresponds to the "elastic force”.
  • the locking mechanism 459 includes a magnetic body 301, a magnet 302, and an elastic member 303.
  • the magnetic material 301 is provided on the pad 21.
  • the magnet 302 is provided at a position facing the magnetic body 301 of the case 10.
  • the elastic member 303 is housed in a storage chamber 304 provided in the case 10, one end of which is locked to the inner wall of the storage chamber 304, and the other end of which is connected to the magnet 302.
  • the pad 21 side may be the magnet 302, and the case 10 side may be the magnetic material 301.
  • the pad 21 can be locked in the fully open state by attracting the magnetic body 301 and the magnet 302. Further, the locked state can be released by further stepping on the pad 21 from the locked state and compressing the elastic member 303 to separate the magnetic body 301 and the magnet 302 by the reaction force of the elastic member 303. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the case 10 corresponds to the "housing".
  • FIGS. 73A and 73B The eleventh embodiment is shown in FIGS. 73A and 73B, the twelfth embodiment is shown in FIGS. 74A and 74B, the thirteenth embodiment is shown in FIGS. 75A and 75B, and the fourteenth embodiment is shown in FIGS. 76A and 76B.
  • a fitting portion 33 is formed on the arm 31, and the pedal lever 20 is locked by fitting the lock pins 311 and 312.
  • the pedal lever 20 can be locked stepwise at an intermediate position from fully closed to fully open.
  • the lock pins 311 and 312 constitute the lock mechanism 460.
  • the lock pin 311 having a convex tip is driven by a motor 315 which is a drive source for locking.
  • the lock pin 312 having a concave tip is driven by a motor 315.
  • the lock pin 311 having a convex tip is driven by a solenoid 316 which is a drive source for locking.
  • the lock pin 312 having a concave tip is driven by a solenoid 316.
  • a drive source for locking is provided separately from the motor 40 which is a drive source for applying a reaction force. This increases the degree of freedom of the locking mechanism.
  • the drive source for locking may be a motor 315 as in the eleventh and twelfth embodiments, or a solenoid 316 as in the thirteenth and fourteenth embodiments.
  • the lock mechanism 460 has lock pins 311 and 312 that can regulate the operation of the pedal lever 20 by fitting with the fitting portion 33 formed on the pedal lever 20. Thereby, the operation of the pedal lever can be appropriately regulated.
  • the fitting portion 33 and the lock pins 311 and 312 may have different shapes and the like from those in FIGS. 73A to 76B as long as the pedal lever 20 can be locked by fitting them. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the lock pins 311 and 312 correspond to the "lock member".
  • FIG. 77 A fifteenth embodiment is shown in FIG. 77.
  • the locking mechanism 461 has an umbrella tooth gear 323, a feed screw 324 and a locking pad 325.
  • the lock pad 325 is driven by the rotation of the motor 321 which is the drive source for the lock via the motor gear 322, the lever tooth gear 323 and the feed screw 324, and the arm 31 is sandwiched by the lock pad 325 to obtain a frictional force. Locks the pedal lever 20.
  • the lock mechanism 461 has a lock pad 325 provided so as to be able to sandwich the pedal lever 20, and the lock pad 325 sandwiches the pedal lever 20 to regulate the operation of the pedal lever 20.
  • the operation of the pedal lever 20 can be regulated at an arbitrary position from fully closed to fully open.
  • the pedal lever 20 can be sandwiched by the pad driven by the drive source, the sandwiching position, the gear configuration, and the like may be different. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the sixteenth embodiment is shown in FIGS. 78 to 80.
  • the control of the accelerator device will be mainly described.
  • FIG. 78 illustrates the power transmission mechanism 50 of the first embodiment, the configuration of the second and subsequent embodiments may be applied.
  • the accelerator device 100 includes a case 10, a pedal lever 20, a motor 40, a power transmission mechanism 50, and the like, as well as an ECU 90 as a control unit.
  • the ECU 90 may be composed of an existing ECU such as an engine ECU or a brake ECU, or may be separately provided for controlling the motor 40. Further, the functional blocks related to the control configuration may be configured by different ECUs, and information may be shared by communication or the like.
  • the ECU 90 is mainly composed of a microcomputer and the like, and has a CPU, ROM, RAM, I / O, and a bus line connecting these configurations, which are not shown in the inside.
  • Each process in the ECU 90 may be a software process by executing a program stored in advance in a physical memory device such as a ROM (that is, a readable non-temporary tangible recording medium) on the CPU, or a dedicated process. It may be hardware processing by an electronic circuit.
  • the ECU 90 has a drive control unit 91, a stepping error determination unit 92, a range determination unit 93, and the like as functional blocks.
  • the drive control unit 91 controls the drive of the motor 40 based on the detected values of the accelerator opening sensor 39 and the position sensor 59.
  • the stepping error determination unit 92 determines whether or not the driver can consider that the pedal lever 20 is depressed incorrectly. In the present embodiment, when an obstacle is detected by the peripheral detection sensor 96 and the pedal lever 20 is depressed, it is determined that the pedal lever 20 is depressed.
  • the peripheral detection sensor 96 is, for example, an infrared sensor, sonar, or the like.
  • the depression speed of the pedal lever 20 is equal to or greater than the depression error determination value, it is determined that the pedal lever 20 is depressed.
  • the stepping error determination value is set to an arbitrary value larger than the stepping speed assumed by normal pedal lever operation.
  • the range determination unit 93 determines the shift range based on the signal from the shift lever 95. Instead of directly acquiring the signal from the shift lever 95, the shift switch, or the like, the information related to the shift range may be acquired from another ECU such as a higher-level ECU.
  • the unlock switch 97 is provided at a place where the driver can manually operate, such as around the handle.
  • the drive control unit 91 drives the motor 40 and locks the pedal lever 20. Further, when it is determined that the pedal lever 20 is depressed incorrectly, the motor 40 may be controlled so as to drive the pedal lever 20 in the return direction instead of locking the pedal lever 20. As a result, the driver is made to recognize that the pedal lever 20 is depressed incorrectly, and is guided to, for example, to switch to the brake pedal.
  • the drive control unit 91 drives the motor 40 and locks the pedal lever 20.
  • the shift range is reversed, that is, when the vehicle is reversing, the pedal lever 20 is prevented from being stepped on, and the operation is performed by creep to eliminate the stepping error itself.
  • the lock release switch 97 for instructing the release of the lock state is provided at the user's will, the creep operation can be released as needed.
  • the motor 40 by actively controlling the motor 40, information can be transmitted to the driver via the pedal lever 20.
  • the motor 40 is controlled so that at least one pulsed pedaling force is applied to the pedal lever 20.
  • the driver can perceive a single pulse as a pulse signal and a continuous pulse as a vibration.
  • a constant reaction force may be applied to the pedal lever 20 for a predetermined time or longer.
  • a predetermined condition is satisfied at the time x41.
  • the predetermined condition is that, for example, when it is determined that the fuel consumption is deteriorated, the pedal lever 20 becomes heavier by continuously applying a constant reaction force to the pedal lever 20, and the pedal lever 20 is suppressed from being depressed. can.
  • the accelerator device 100 includes a motor 40, a pedal lever 20, a power transmission mechanism 50, and an ECU 90.
  • the ECU 90 determines the drive control unit 91 that controls the drive of the motor 40 and the pedal lever depression error.
  • the drive control unit 91 drives the motor 40 and locks the pedal lever 20.
  • the ECU 90 has a drive control unit 91 and a range determination unit 93 for determining a shift range.
  • the drive control unit 91 determines that the shift range is reverse, the drive control unit 91 drives the motor 40 and locks the pedal lever 20. By locking the pedal lever 20 when the vehicle is reversing, it is possible to prevent an erroneous start to the rear of the vehicle, which improves safety.
  • the accelerator device 100 includes an unlock switch 97 that can manually unlock the pedal lever 20 when the vehicle is reversing. As a result, the pedal lock can be released at the will of the driver, which improves convenience.
  • the direction of the force transmitted to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism 50 does not matter as long as the lock function can be realized.
  • the drive control unit 91 drives the motor 40 and applies a reaction force in the return direction of the pedal lever 20. Even with such a configuration, it is possible to prevent a sudden start due to an erroneous stepping on the pedal lever 20, so that safety is improved.
  • the drive control unit 91 controls the drive of the motor 40 so as to apply a pulse-like reaction force that can be detected by the driver at least once. As a result, various information can be transmitted to the driver via the pedal lever 20.
  • the drive control unit 91 controls the motor 40 so that a constant reaction force is applied in the return direction of the pedal lever 20 for a predetermined time or longer. Thereby, for example, fuel efficiency can be improved. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the power transmission mechanism 50 when a reaction force is applied for misstepping, information transmission, fuel efficiency improvement, etc., the power transmission mechanism 50 only needs to be able to transmit the force in the closing direction of the pedal lever 20, and the force in the opening direction is applied. It may be configured so that it is not transmitted.
  • the configuration related to the reaction force application may be different from the configuration of the above embodiment.
  • the drive source is a DC motor.
  • the drive source may be a motor of a type other than the DC motor, or a motor other than the motor such as a solenoid may be used as the drive source.
  • there may be a plurality of drive sources to which a reaction force can be applied.
  • the accelerator device has been described as a floor-standing type (so-called "organ type”). In other embodiments, the accelerator device may be of the so-called hanging type (so-called “pendant type”). Further, the power transmission mechanism and the lock mechanism may be configured differently from the above-described embodiment.
  • the actuator and the accelerator pedal may not be connected to each other and may be of a separate type connected to each floor.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present embodiment.

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Abstract

アクセル装置(1~3)は、少なくとも1つの駆動源(40、201)と、ペダルレバー(20、120)と、動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、を備える。ペダルレバー(20、120)は、踏み込み操作に応じて動作する。動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)は、駆動源(40、201)の駆動により、ペダルレバー(20、120)の閉方向および開方向の双方向の力をペダルレバー(20、120)に伝達可能である。

Description

アクセル装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2020年3月13日に出願された特許出願番号2020-044241号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、アクセル装置に関する。
 従来、アクチュエータを備えるアクセルペダルモジュールが知られている。例えば特許文献1では、ソレノイドにより駆動されるアクチュエータが回転部材に係合し、戻し方向に力を加える。
独国特許出願公開第102014118573号明細書
 しかしながら、特許文献1のアクチュエータでは、戻し方向へ力を加える以外の機能を有していない。本開示の目的は、アクチュエータによる多機能化が可能なアクセル装置を提供することにある。
 第1態様のアクセル装置は、少なくとも1つの駆動源と、ペダルレバーと、動力伝達機構と、を備える。ペダルレバーは、踏み込み操作に応じて動作する。動力伝達機構は、駆動源の駆動により、ペダルレバーの閉方向および開方向の双方向の力をペダルレバーに伝達可能である。これにより、アクチュエータによるアクセル装置の多機能化が可能である。
 第2態様および第3態様のアクセル装置は、駆動源と、ペダルレバーと、動力伝達機構と、ロック機構と、制御部と、を備える。ペダルレバーは、踏込操作に応じて動作する。動力伝達機構は、駆動源の駆動力をペダルレバーに伝達可能である。ロック機構は、駆動源によりロック部材をロック位置まで駆動し、ペダルレバーをロックする。
 第2態様では、制御部は、駆動源の駆動を制御する駆動制御部、および、ペダルレバーの踏み間違いを判定する踏み間違い判定部を有する。駆動制御部は、ペダルレバーの踏み間違いと判定された場合、駆動源を駆動し、ペダルレバーをロックする。
 第3態様では、制御部は、駆動源の駆動を制御する駆動制御部、および、シフトレンジを判定するレンジ判定部を有する。駆動制御部は、シフトレバーがリバースであると判定された場合、駆動源を駆動し、ペダルレバーをロックする。
 第4態様~第6態様では、駆動源と、ペダルレバーと、動力伝達機構と、制御部と、を備える。ペダルレバーは、踏込操作に応じて動作する。動力伝達機構は、駆動源の駆動により、ペダルレバーの閉方向の力をペダルレバーに伝達可能である。
 第4態様では、制御部は、駆動源の駆動を制御する駆動制御部、および、ペダルレバーの踏み間違いを判定する踏み間違い判定部を有する。駆動制御部は、ペダルレバーの踏み間違いと判定された場合、駆動源を駆動し、ペダルレバーの戻し方向に反力を加える。
 第5態様および第6態様では、制御部は、駆動源の駆動を制御する駆動制御部を有する。第5態様では、駆動制御部は、ドライバが感知可能な少なくとも1回のパルス状の反力を与えるように、駆動源の駆動を制御する。第6態様では、ペダルレバーの戻し方向に一定の反力を所定時間以上加える。
 本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態によるアクセル装置を示す側面図であり、 図2は、第1実施形態によるアクセル装置の全開状態を示す側面図であり、 図3は、図1のIII-III線断面図であり、 図4は、図1のIV-IV線断面図であり、 図5は、第1実施形態による動力伝達機構を示す模式図であり、 図6は、ギアの変形例を示す模式図であり、 図7は、第1実施形態において、モータを駆動しない状態での動力伝達機構の作動を説明する説明図であり、 図8は、第1実施形態において、モータの駆動により能動的にペダルレバーを踏込方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図9は、第1実施形態において、モータの駆動により能動的にペダルレバーを戻し方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図10は、第1実施形態によるロック機構の作動を説明する説明図であり、 図11は、第1実施形態によるロック解除の作動を説明する説明図であり、 図12は、第2実施形態による動力伝達機構を示す模式図であり、 図13は、第2実施形態おいて、モータの駆動により能動的にペダルレバーを踏込方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図14は、第2実施形態において、モータの駆動により能動的にペダルレバーを戻し方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図15は、第2実施形態によるロック機構の作動を説明する説明図であり、 図16は、第3実施形態によるアクセル装置を示す側面図であり、 図17は、第3実施形態によるモータケースを示す模式的な断面図であり、 図18は、図17のXVIII-XVIII線断面図であり、 図19は、図16のXIX-XIX線断面図であり、 図20は、図19のXX-XX線断面図であり、 図21は、第3実施形態によるリンク側カム、接続ピンおよび引張保持機構を示す平面図であり、 図22は、第3実施形態によるリンク側カムおよび接続ピンを示す側面図であり、 図23は、図21のXXIII-XXIII線断面図であり、 図24は、図21のXXIV-XXIV線断面図であり、 図25は、第3実施形態によるリンク側カムを示す平面図であり、 図26Aは、第3実施形態によるリンク側カムの孔部を説明する説明図であり、 図26Bは、第3実施形態によるリンク側カムの孔部を説明する説明図であり、 図27は、第3実施形態によるモータ側カムを説明する説明図であり、 図28は、第3実施形態におけるリンク機構を簡易的に説明する説明図であり、 図29は、第3実施形態において、モータの駆動により能動的にペダルレバーを踏込方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図30は、第3実施形態において、モータの駆動により能動的にペダルレバーを戻し方向に駆動するときの動力伝達機構の作動を示す説明図であり、 図31は、第3実施形態によるロック機構を説明する説明図であり、 図32は、第3実施形態によるロック解除を説明する説明図であり、 図33は、第3実施形態によるロック解除を説明する説明図であり、 図34は、第4実施形態による動力伝達機構を示す断面図であり、 図35は、図34のXXXV-XXXV線断面図であり、 図36は、図34のXXXVI-XXXVI線断面図であり、 図37は、図34のXXXVII-XXXVII線断面図であり、 図38Aは、第4実施形態によるロック状態を示す模式図であり、 図38Bは、第4実施形態によるロック解除状態を示す模式図であり、 図39は、第5実施形態によるアクセル装置を示す側面図であり、 図40は、第6実施形態によるアクセル装置の斜視図であり、 図41は、第6実施形態によるアクセル装置の側面図であり、 図42は、第6実施形態によるパッドを外した状態のアクセル装置を示す平面図であり、 図43は、第6実施形態によるアクセル装置において、減速ギアの配置を説明する平面図であり、 図44は、図43のXLIV-XLIV線断面図であり、 図45は、図43のXLV-XLV線断面図であり、 図46は、第6実施形態によるアクセル装置において、ペダルレバーが全開である状態を示す断面図であり、 図47は、第6実施形態において、ペダルレバーに踏込方向の力を加える作動を説明する断面図であり、 図48は、第6実施形態において、ペダルレバーに踏込方向の力を加える作動を説明する断面図であり、 図49は、第6実施形態において、ペダルレバーに戻し方向の力を加える作動を説明する断面図であり、 図50は、第6実施形態において、ペダルレバーに戻し方向の力を加える作動を説明する断面図であり、 図51は、第6実施形態において、ペダルレバーのロック状態を説明する断面図であり、 図52は、第6実施形態において、ペダルレバーのロック状態を説明する断面図であり、 図53は、第7実施形態によるアクセル装置の斜視図であり、 図54は、第7実施形態によるアクセル装置の側面図であり、 図55は、図54のLV-LV線断面図であり、 図56は、図54のLVI方向矢視図であり、 図57は、図56のLVII-LVII線断面図であり、 図58は、図56のLVIII-LVIII線断面図であり、 図59は、第7実施形態による第2平歯ギア、第3平歯ギアおよびトーションスプリングを示す斜視図であり、 図60は、第7実施形態による第2平歯ギア、第3平歯ギアおよびトーションスプリングを示す斜視図であり、 図61は、第7実施形態によるロック部材を示す分解斜視図であり、 図62は、第7実施形態によるペダルレバーが全閉である状態を示す側面図であり、 図63は、第7実施形態によるペダルレバーが全開である状態を示す側面図であり、 図64は、第7実施形態によるペダルレバーが中間位置にある状態を示す側面図であり、 図65は、図62のLXV-LXV線断面図であり、 図66は、第7実施形態によるロック途中の状態を示す断面図であり、 図67は、第7実施形態によるペダルロック状態を示す側面図であり、 図68は、図67のLXVIII-LXVIII線断面図であり、 図67は、第8実施形態による第2平歯ギア、第3平歯ギアおよび圧縮コイルばねを示す模式図であり、 図70Aは、第7実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック前の状態を示す模式図であり、 図70Bは、第7実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図71Aは、第9実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック前の状態を示す模式図であり、 図71Bは、第9実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック途中の状態を示す模式図であり、 図71Cは、第9実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図72Aは、第10実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック前の状態を示す模式図であり、 図72Bは、第10実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図72Cは、第10実施形態によるロック機構を説明する図であって、ロック解除を説明する模式図であり、 図73Aは、第11実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図73Bは、第11実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック解除を説明する模式図であり、 図74Aは、第12実施形態によるロック機構を示す図であって、がロック状態を示す模式図であり、 図74Bは、第12実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック解除を説明する模式図であり、 図75Aは、第13実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図75Bは、第13実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック解除を説明する模式図であり、 図76Aは、第14実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック状態を示す模式図であり、 図76Bは、第14実施形態によるロック機構を示す図であって、ロック解除を説明する模式図であり、 図77は、第15実施形態によるロック機構を示す模式図であり、 図78は、第16実施形態によるアクセル装置の制御構成を示す説明図であり、 図79は、第16実施形態によるパルス状の反力を示すタイムチャートであり、 図80は、第16実施形態による一定の反力を示すタイムチャートであり、 図81Aは、ペダルレバーの戻し方向への駆動を説明する模式図であり、 図81Bは、ペダルレバーの踏込方向への駆動を説明する模式図であり、 図82Aは、ペダルレバーの戻し方向への駆動を説明する模式図であり、 図82Bは、ペダルレバーの踏込方向への駆動を説明する模式図であり、 図83Aは、ペダルレバーを全閉でロックするロック機構を説明する模式図であり、 図83Bは、ペダルロック時にかかる力を説明する説明図であり、 図84は、ペダルレバーを全閉でロックするロック機構を説明する模式図であり、 図85Aは、ペダルレバーを全開でロックするロック機構を説明する模式図であり、 図85Bは、ペダルロック時にかかる力を説明する説明図であり、 図86は、ペダルレバーを全開でロックするロック機構を説明する模式図である。
 以下、本開示によるアクセル装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
   (第1実施形態)
 第1実施形態を図1~図11に示す。アクセル装置1は、車両の車体の一部を構成する図示しないフロアパネルに取付可能に構成されている。図1および図2に示すように、アクセル装置1は、ケース10、ペダルレバー20、駆動源としてのモータ40(図4等参照)、および、動力伝達機構50等を備える。
 ケース10は、車体に取付可能であって、内部にペダル35等の内部可動機構を収容する。図1等で、ケース10の紙面手前側に設けられる図示しないカバーを外した状態を示す。後述の実施形態についても、適宜、カバー等は外した図とした。図1はペダルレバー20が踏み込まれていないアクセル全閉状態、図2はペダルレバー20が限界まで踏み込まれたアクセル全開状態を示している。
 ペダルレバー20は、パッド21、アーム31、および、ペダル35を有し、ドライバの踏込操作等により、一体に駆動される。パッド21は、ドライバにより踏込操作可能に設けられる。パッド21は、ケース10に設けられる支点部材23によりケース10に回動可能に支持される。本実施形態のペダルレバー20は、パッド21がケース10の一面に沿う方向に延びて設けられる、いわゆる「床置きタイプ」である。ケース10のパッド21に対向する側の壁部を頂壁部11、頂壁部11と対向する壁部を底壁部12とする。側面ガード24は、ドライバの足がパッド21とケース10との間に挟み込まれないように、パッド21とケース10との間の隙間をガードする部材である。
 アーム31は、パッド21とペダル35とを連結する。ケース10の頂壁部11には、アーム31が挿通される開口が形成される。アーム31が挿通される開口は、ペダル操作の全範囲において、アーム31と干渉しないように形成される。
 ペダル35は、ケース10の内部空間に収容され、シャフト部351および連結部352を有する。シャフト部351は、ケース10に回転可能に支持される。連結部352は、シャフト部351から頂壁部11に概ね沿うように延びて形成される。連結部352のシャフト部351と反対側の端部は、アーム31と係合する。これにより、ドライバによるパッド21の操作により、パッド21、アーム31およびペダル35が一体となって駆動される。
 ペダル付勢部材37は、圧縮コイルばねであって、一端がペダル35に固定され、他端が底壁部12に固定され、ペダル35を閉方向に付勢する。パッド21がドライバにより踏み込まれていないとき、アーム31は、頂壁部11の内側に形成される全閉ストッパ17と当接する。また、パッド21を踏み込むと、パッド21は、頂壁部11の外側に形成される全開ストッパ18と当接する。以下、アーム31が全閉ストッパ17に当接している状態を「アクセル全閉状態」、パッド21が全開ストッパ18に当接している状態を「アクセル全開状態」とする。
 アクセル開度センサ39は、シャフト部351の回転角度に応じたアクセル開度信号を生成する。アクセル開度センサ39は、例えば、シャフト部351に埋め込まれた永久磁石の向きを検出するホール素子を含む検出回路を有する。アクセル開度センサ39は、アクセル開度を検出可能であればよく、ホール素子以外のものを用いてもよい。アクセル開度信号は、図示しないコネクタを経由して、エンジンECU等であるECU90(図40参照)に出力される。
 モータ40(図4参照)は、例えばDCモータであって、アーム31よりもパッド21の先端側に設けられる。モータ40の駆動力は、動力伝達機構50を介して、ペダルレバー20に伝達される。これにより、ペダルレバー20は、モータ40の駆動力により駆動される。本実施形態のアクセル装置1は、動力伝達機構50を設けることで、モータ40の駆動力により、ペダルレバー20を、アクセル閉方向(以下適宜「戻し方向」)、および、アクセル開方向(以下適宜「踏込方向」)の双方向に能動的に駆動可能に構成されている。
 ここで、動力伝達機構50の詳細説明に先立ち、アクチュエータによるペダルレバー20の双方向駆動を概念的に説明する。ここで、駆動源から動力伝達機構を介してペダルレバー20に動力を伝達する一連の構成を「アクチュエータ」とする。図81Aに示すように、動力伝達機構50を、ラックギア等の直動部材および圧縮ばねで構成すれば、モータ40の駆動により、直動部材が動くことで、ペダルレバー20をアクセル閉方向に駆動可能である。
 また、図81Bに示すように、動力伝達機構50を、直動部材および引張ばねで構成すれば、モータ40の駆動により、直動部材が動くことで、ペダルレバー20をアクセル開方向に駆動可能である。また、図82Aおよび図82Bに示すように、ばねを介さず、直動部材が直接的にペダルレバー20を駆動するようにしてもよい。これにより、反力を調整可能である。なお、ここでは、動力伝達機構50がモータ40により直動する機構を例に説明したが、回動する機構にて構成してもよい。
 また、図83Aおよび図84に示すように、ペダルレバー20を全閉状態でロックするロック部材55を設けることで、例えば自動運転時にパッド21を固定することで、フットレスト化することができる。このとき、図83Aおよび図83Bに示すように、ペダルロック時において、斜面によりドライバ踏力を分力することで、モータ40側にかかる負荷を低減するように構成することが望ましい。ここで、モータ40側にかかる負荷LDが、モータ40の通電カット時のディテントトルクTdよりも小さい状態を維持できれば、モータ40の通電をオフにしても、ロック状態を維持することができる。全開状態でのロックも同様である。また、図84に示すように、ペダルロック時において、ドライバ踏力がモータ40側にかからないように構成してもよい。
 さらにまた、図85A、図85Bおよび図86に示すように、ロック部材55により、ペダルレバー20を全開状態にてロックするようにしてもよい。この場合、例えばアクセル開度信号の出力を停止する等、アクセル開度に応じた車両制御をシステム側でカットする。図85Aおよび図85Bに示すように、ペダルロック時において、斜面によりペダル付勢部材37の付勢力を分力することで、モータ40側にかかる負荷を低減するように構成することが望ましい。また、図86に示すように、ペダルロック時において、モータ40側にペダル付勢部材37の付勢力がモータ40側にかからないように構成してもよい。
 なお、図81A~図86は、本明細書における動力伝達機構の概要を説明するものであって、後述の実施形態の概念を説明するものも含んでおり、全てが本実施形態に対応しているものではないが、便宜上、本実施形態に対応する番号を付番した。
 駆動源であるモータ40により、ペダルレバー20を能動的に戻し方向に駆動することで、例えば運転状況を基にパッド21を踏み込むと燃費悪化を判断するポイントで反力を与えることで壁感を出し、ドライバによるパッド21の踏み込みを抑制する。これにより、燃費を向上させることができる。また、ペダルレバー20を戻し方向にパルス駆動することで、自動運転から手動運転への切替通知等の情報伝達として活用可能である。
 また、ペダルレバー20を踏込方向に駆動することで、自動運転から手動運転への移行時に、例えば全閉ロック状態から、車両の動きに対応するペダル位置までペダル踏面位置を調整することができる。さらにまた、自動運転時等において、ペダルレバー20をロックし、パッド21をフットレスト化することで、快適性を確保することができる。アクセル装置1では、「戻し方向の能動作動」、「踏込方向への能動作動」および「ペダルロック」の3つの機能を併せ持っている、といえる。ここで、これらの機能を実現するための構造を個別に設けると、体格が大型化、複雑化してしまう。そこでアクセル装置1では、上記3つの機能を、1つのモータ40および動力伝達機構50にて実現している。
 図1~図5に戻り、本実施形態の動力伝達機構50の詳細を説明する。図1等では、煩雑になることを避けるため、後述のばね受部524の内部の接続ピン53および反力調整用付勢部材54に係る隠れ線を省略した。動力伝達機構50は、平歯ギアであって、直動部材52、接続ピン53、反力調整用付勢部材54、および、ロック部材55等を有する。ギア51は、第1ギア部511、および、第2ギア部512を有し、モータ40により回転駆動される。第1ギア部511は、直動部材52の駆動用ラックギア部521と噛み合い可能に構成される。第2ギア部512は、周方向の一部において、第1ギア部511よりも径方向外側に突出して形成される。第2ギア部512は、ロック部材55のロック用ラックギア部551と噛み合い可能に構成される。
 図1等に示すように、第1ギア部511と第2ギア部512とを1つの平歯ギアにて形成してもよいし、図6に示すように、第1ギア部571と第2ギア部572とを別部材として形成して重ね合わせることでギア57を構成してもよい。
 直動部材52は、駆動用ラックギア部521、係合孔部522、収容室523、および、ばね受部524を有し、例えば筒状に形成される。駆動用ラックギア部521は、ギア51に対向する側面に形成され、ギア51の第1ギア部511と噛み合い可能に形成される。係合孔部522は、ペダルレバー20をロックするとき、ロック部材55の係合部552と係合可能に形成される。
 収容室523には、接続ピン53の一端側が収容される。収容室523は、ペダルレバー20の全閉から全開の全範囲において、接続ピン53の駆動を阻害しないように形成される。ばね受部524は、直動部材52のパッド21に対向する側の端面に設けられ、反力調整用付勢部材54の一端を当接固定する。
 接続ピン53は、一端側が直動部材52の収容室523に収容され、他端がパッド21にすきま嵌めにより固定される。直動部材52のパッド21側の端部は、接続ピン53が挿通される開口が形成されている。反力調整用付勢部材54は、接続ピン53の軸部の径方向外側に設けられる圧縮コイルばねであって、一端が直動部材52のばね受部524に係止され、他端がパッド21に当接固定される。また、直動部材52の位置を検出する位置センサ59が設けられている。
 ロック部材55は、ロック用ラックギア部551、および、係合部552を有する。ロック用ラックギア部551は、ギア51の第2ギア部512と噛み合い可能に形成される。係合部552は、先端側が縮径するように形成され、ペダルレバー20をロックするとき、直動部材52の係合孔部522に嵌まり合う。本実施形態では、ロック部材55および係合孔部522は、ギア51よりも踏込方向側に設けられる。換言すると、パッド21の操作面、ギア51、ロック部材55の順で配列されている。
 アクセル装置1の作動を図7~図9に基づいて説明する。本明細書において、説明を簡略化するため、回転方向を紙面に対する時計方向あるいは反時計方向と記載しているが、部材を該当方向に駆動できればよく、回転方向を時計方向または反時計方向に限定するものではないことを補足しておく。図中、ペダルレバー20および直動部材52の移動方向や、ギア51の回転方向や直動部材52等の部材の移動方向を一点鎖線の矢印で示す。後述の実施形態も同様である。
 図7は、モータ40を駆動しない状態での通常作動を示す。図7では、紙面左側がアクセル全閉状態、真ん中が中間開度、紙面右側がアクセル全開状態を示す。アクセル全開状態において、ギア51の第1ギア部511と直動部材52の駆動用ラックギア部521とが噛み合っている。パッド21がドライバにより踏み込まれると、反力調整用付勢部材54の引っ張り力により直動部材52がドライバの踏込方向(すなわち紙面下方向)に移動することで、ギア51が回転し、モータ40は連れ回りの状態となる。また、アクセル全開状態まで直動部材52が紙面下方向に移動しても、ギア51とロック部材55とは離間している。すなわち、通常動作範囲において、第1ギア部511と直動部材52の駆動用ラックギア部521とが噛み合い、第2ギア部512とロック部材55のロック用ラックギア部551とが噛み合わないように、ギア51、直動部材52およびロック部材55が構成されている。これにより、通常動作範囲において、ロック部材55は直動部材52の移動を規制しない。
 モータ40の駆動により能動的にペダルレバー20を踏込方向に駆動する状態を図8に示す。紙面左側に示すアクセル全閉状態において、ギア51の第1ギア部511と直動部材52の駆動用ラックギア部521とが噛み合っている。紙面右側に示すように、ギア51を介して直動部材52を踏込方向に引っ張る方向(図8では紙面反時計方向)にモータ40を駆動すると、接続ピン53により、ペダルレバー20が踏込方向に引っ張られる。これにより、モータ40の駆動により、ペダルレバー20を踏込方向に駆動可能である。図8では、アクセル全閉状態からの駆動を説明したが、中間開度でも同様にすることで、ペダルレバー20を踏込方向に駆動可能である。
 モータ40の駆動により能動的にペダルレバー20を戻し方向に駆動する状態を図9に示す。紙面左側に示す中間開度において、ギア51の第1ギア部511と直動部材52の駆動用ラックギア部521とが噛み合っている。紙面右側に示すように、ギア51を介して直動部材52を戻し方向に押し上げる方向(図9では紙面時計方向)にモータ40を駆動すると、反力調整用付勢部材54が押し縮められることで、反力を高めることができる。すなわち本実施形態では、反力調整用付勢部材54を介して間接的にペダルレバー20に反力を与え、接続ピン53によりペダルレバー20を直接的に踏込方向に引っ張っている。また、位置センサ59の検出値に基づいてモータ40の駆動を制御することで、ペダルレバー20の位置や反力を適切に制御することができる。後述の実施形態を含め、図1以外では位置センサ59の記載を省略した。
 本実施形態のアクセル装置1は、ロック機構451を備えており、例えば自動運転時にペダルレバー20をロックすることで、フットレスト化が可能である。本実施形態のロック作動を図10に示す。図10の紙面左側に示す通常作動でのアクセル全閉状態において、ギア51の第1ギア部511と直動部材52の駆動用ラックギア部521とが噛み合っており、第2ギア部512とロック部材55のロック用ラックギア部551とは離間している。
 図10の紙面右側に示すように、紙面時計方向にモータ40を駆動すると、直動部材52がパッド21側に押し上げられ、直動部材52とパッド21とが当接することで、パッド21が固定される。直動部材52とパッド21とが当接した状態にて、さらにモータ40を同方向に回転させると、ギア51の第2ギア部512とロック部材55のロック用ラックギア部551とが噛み合い、モータ40の回転により、ロック部材55が直動部材52に向かう側に駆動され、係合部552が係合孔部522に嵌まり合う。これにより、ペダルレバー20がロックされる。
 直動部材52の駆動用ラックギア部521と第1ギア部511とが噛み合う範囲をα1、ロック部材55のロック用ラックギア部551と第2ギア部512とが噛み合う範囲をβ1とすると、α1>β1に設定される。ロック用ラックギア部551と第2ギア部512との噛み合い範囲を、ロック位置を含む所定範囲に限定することで、省スペース化が可能となる。
 係合部552は、先端側が縮径するテーパ状に形成されている。換言すると、係合部552は、ドライバ踏力がかかる方向に対する斜面を有している。ここで、ペダルロック状態にて、ドライバによりパッド21が踏み込まれると、係合部552にドライバ踏力がかかる。係合部552をテーパ状に形成し、斜面にてドライバ踏力を受けることで、ドライバ踏力が分力され、モータ40側への負荷LDを低減することができる(図83B参照)。モータ40側へかかる負荷LDが、モータ40の通電カット時のディテントトルクTdより小さくなるように、係合部552のテーパ角等の形状を設計することで、モータ40への通電をオフにしても、ロック状態を維持することができる。これにより、ロック中に常時通電を行う場合と比較し、消費電力および発熱を低減可能である。
 ロック解除時の作動を図11に示す。本実施形態では、係合部552およびばね受部524は、ゴム等の弾性材にて形成されている。係合部552が係合孔部522に嵌まり合っている状態にて、モータ40をロック時と反対方向に駆動すると、係合部552が弾性変形することで、係合部552が係合孔部522から抜ける。また、ばね受部524が弾性変形することで、直動部材52とパッド21とが離間することで、ロック解除可能となる。
 また、ドライバがペダルレバー20に比較的大きな荷重をかけ、モータ40側へかかる負荷LDが、モータ40の通電カット時のディテントトルクTdに打ち勝つと、係合部552が係合孔部522から抜け、ロック状態が解除される。これにより、ロック状態にてモータ40が駆動できなくなった場合であっても、ロック解除が可能であって、待避走行可能となる。
 以上説明したように、本実施形態のアクセル装置1は、少なくとも1つのモータ40と、ペダルレバー20と、動力伝達機構50と、を備える。ペダルレバー20は、踏み込み操作に応じて動作する。詳細には、ペダルレバー20は、踏み込み操作可能なパッド21、ケース10に回動可能に支持されるペダル35、および、パッド21とペダル35とを接続するアーム31を有する。動力伝達機構50は、モータ40の駆動により、ペダルレバー20の閉方向および開方向の双方向の力をペダルレバー20に伝達可能である。特に本実施形態では、ペダルレバー20の可動範囲は、全閉から全開の範囲内であって、当該範囲内にて、戻し方向および踏込方向の双方向への力を供給可能に構成されている。換言すると、ペダルレバー20は、全閉から全開の範囲を超えた位置まで駆動されない。これにより、モータ40によるアクセル装置1の多機能化が可能である。
 本実施形態では、1つのモータ40により、ペダルレバー20に双方向の力を能動的に与えている。ここで、「双方向の力を能動的に与える」とは、モータ40の駆動により、ペダルレバー20を押し上げる、または、引き下げる力を与えることであって、例えば、ペダルレバー20と当接する部材を離間させることで、重力や外部の付勢力により、受動的に力が加わることとは、異なる概念である。
 詳細には、モータ40によりアクセル閉方向への力をペダルレバー20に与えることで、ドライバに対して反力を与えることができ、押し戻し機能や反力による通知機能を実現可能である。これにより、燃費改善、危険通知、および、例えば自動運転に係る各種情報通知が可能となる。
 また、モータ40によりアクセル開方向への力をペダルレバー20に与えることで、自動運転から手動運転への切り替え時に、車両の加速度や電子スロットル開度に応じたアクセル開度にペダルレバーを自動で動かすことができる。これにより、運転切替時の快適性を向上可能である。
 アクセル装置1は、ペダルレバー20の動作を規制可能なロック機構451を備える。ここで、「ペダルレバーの動作を規制可能」とは、ペダルレバー20または動力伝達機構50において、ペダルレバー20の移動量をゼロにする、または、非ロック時よりも移動量が小さくなるようにすることを含む概念である。
 ロック機構451は、モータ40によりロック部材55をロック位置まで駆動し、ペダルレバー20をロックする。本実施形態では、直動部材52およびロック部材55がロック機構451を構成する。また、ロック部材55が直動部材52の係合孔部522に嵌まり合う位置が「ロック位置」に対応する。ペダルレバー20をロックすることで、自動運転中のフットレスト化が可能である。また、踏み間違い防止のために、ペダルレバー20を踏めないようにすることができる。
 ロック機構451は、ペダルレバー20に所定以上の力が加わると、ロック解除可能である。ここで、「所定以上の力」とは、ドライバにより通常の踏込動作にてペダルレバー20に加わる踏力よりも、十分に大きい力である。これにより、ペダルロック状態にてモータ40が故障した場合であっても、ペダルレバー20を所定以上の力で踏み込むことでロック解除が可能であって、退避走行が可能となる。
 動力伝達機構50は、モータ40により駆動されるギア51、および、ギア51と噛み合う駆動用ラックギア部521を有する直動部材52を有する。また、動力伝達機構50は、接続ピン53および反力調整用付勢部材54を有する。接続ピン53は、一端がペダルレバー20に固定され、他端が直動部材52に形成される収容室523に、ペダルレバー20の駆動に応じて移動可能に収容される。反力調整用付勢部材54は、直動部材52とペダルレバー20との間に設けられる。
 モータ40により、接続ピン53を介して開方向の力がペダルレバー20に与えられる。また、モータ40により、反力調整用付勢部材54を介して閉方向の力がペダルレバー20に与えられる。これにより、踏込方向および戻し方向の双方向の力をモータ40により能動的に与えることができる。
 ロック機構451は、直動部材52に形成される係合孔部522に嵌まり合うロック部材55を有する。ロック機構451を構成するロック部材55は、ペダルレバー20への反力調整に用いられる駆動源であるモータ40により、ギア51を介して駆動される。これにより、直動部材52の移動が規制され、ペダルレバー20を適切にロックすることができる。また、ロック部材55と直動部材52とを嵌め合いによりロックし、ペダルレバー20からモータ40側にかかる負荷LDがディテントトルクTdより小さくなるように構成することで、モータ40への通電をオフした状態にてロック状態を保持可能である。これにより、常時通電にてロック状態を保持する場合と比較し、発熱を抑制することができるとともに、消費電力を低減することができる。
 ギア51は、駆動用ラックギア部521と噛み合う第1ギア部511、および、ロック部材65に形成されるロック用ラックギア部551と噛み合う第2ギア部512を有する。これにより、ギア51により、直動部材52およびロック部材55を適切に駆動することができる。
 ロック用ラックギア部551と第2ギア部512との噛み合い範囲は、駆動用ラックギア部521と第1ギア部511との噛み合い範囲より小さい。これにより、ロック部材65の動く範囲が限定されるので、体格を小型化することができる。
 ロック機構451は、全閉状態にてペダルレバー20をロックする。詳細には、係合孔部522は、駆動用ラックギア部521よりもペダルレバー20から遠い側に設けられ、全閉状態にてペダルレバー20をロックする。これにより、ロック状態にてモータ40に異常が生じた場合であっても、アクセル全閉状態で保持されるため、安全性を確保可能である。なお、係合孔部522と駆動用ラックギア部521の位置関係は、ギアを間に入れることで反転可能である。第2実施形態についても同様である。
 ロック状態において、直動部材52とペダルレバー20との当接箇所、および、直動部材52とロック部材55との当接箇所の少なくとも一方は、ロック解除時に弾性変形可能に形成されている。本実施形態では、ロック部材55の係合部552、および、直動部材52のばね受部524を可撓性部材で構成することで、ロック解除時に弾性変形可能としている。これにより、適切にロック状態を解除することができる。なお、係合部552またはばね受部524の一方が弾性変形可能であれば、ロック解除可能であるので、他方は可撓性を有さず、弾性変形しないように形成してもよい。
   (第2実施形態)
 第2実施形態を図12~図15に示す。第2実施形態~第5実施形態では、動力伝達機構が上記実施形態と異なるので、この点を中心に説明する。動力伝達機構60は、ギア61、直動部材62、反力調整用付勢部材64、および、ロック部材65等を有する。本実施形態の動力伝達機構60では、接続ピンが設けられていない。また、反力調整用付勢部材64は、引っ張りばねである。
 本実施形態では、直動部材62の係合孔部622は、駆動用ラックギア部621よりもパッド21側に設けられる。また、ロック部材65は、ギア61よりもパッド21側に設けられる。また、上記実施形態と同様、駆動用ラックギア部621とギア61の第1ギア611とが噛み合う範囲をα2、ロック部材65のロック用ラックギア部651とギア61の第2ギア部612とが噛み合う範囲をβ2とすると、α2>β2に設定される。
 図13に示すように、本実施形態では、モータ40が直動部材62を引き下げる方向に回転し、反力調整用付勢部材64の引っ張り力がペダル付勢部材37の付勢力に打ち勝つと、反力調整用付勢部材64によりペダルレバー20が踏込方向に引っ張られる。これにより、モータ40の駆動により、ペダルレバー20を踏込方向に駆動可能である。
 図14に示すように、モータ40が直動部材62を押し上げる方向に回転すると、直動部材62のばね受部624がパッド21に当接し、直動部材62によりパッド21が直接的に押し上げられる。すなわち本実施形態では、反力調整用付勢部材64を介して間接的にペダルレバー20を踏込方向に引っ張り、直動部材62によりペダルレバー20に直接的に反力を与えている。
 本実施形態では、図15に示すように、紙面反時計方向にギア51が回転するようにモータ40を駆動すると、パッド21が全開ストッパ18に当接する。この状態からさらにモータ40を同方向に駆動させると、ギア61の第2ギア部612とロック部材65のロック用ラックギア部651とが噛み合い、モータ40の回転により、ロック部材65が直動部材62に向かう側に駆動され、ロック部材65の係合部652が直動部材62の係合孔部622に嵌まり合う。これにより、ペダルレバー20がロックされる。なお、本実施形態では、アクセル全開状態にてロックされるので、アクセル開度信号に基づく制御がなされないように、システム側にて制御カット等の処理を行っておく。第5実施形態も同様である。
 ここで、係合部652は、上記実施形態と同様、テーパ状に形成されているので、ロック状態にてドライバ踏力がかかったときのモータ40側への負荷が低減される。また、モータ40側へかかる負荷が、ペダル付勢部材37のばね力より小さくなるように、係合部652のテーパ角等の形状を設計することで、モータ40への通電をオフにしても、ロック状態を維持することができる。これにより、ロック中に常時通電を行う場合と比較し、消費電力および発熱を低減可能である。
 本実施形態では、動力伝達機構60は、直動部材62とペダルレバー20との間に設けられる反力調整用付勢部材64を有する。モータ40により、反力調整用付勢部材64を介して開方向の力がペダルレバー20に与えられる。また、モータ40により、直動部材62を介して閉方向の力がペダルレバー20に与えられる。これにより、モータ40により双方向の力を能動的に与えることができる。
 ロック機構452は、全開位置にてペダルレバー20をロックする。詳細には、係合孔部622は、駆動用ラックギア部621よりもペダルレバー20側に設けられ、全開状態にてペダルレバー20をロックする。これにより、ロック時において、ペダルレバー20の上側のスペースを大きく確保可能であるので、フットレスト化した際の快適性が向上する。本実施形態では、直動部材62およびロック部材65がロック機構452を構成する。なお、ロック状態にてモータ40に異常が生じた場合は、システム側にて、エンジンが吹き上がらないように制御する。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
   (第3実施形態)
 第3実施形態を図16~図33に示す。本実施形態の動力伝達機構70は、リンク71、リンク側カム72、モータ側カム73、引張保持機構74、および、接続ピン75等を有する。
 リンク71は、一端がパッド21に隙間嵌めにより固定され、他端が接続ピン75に固定される。リンク71および接続ピン75の少なくとも一方は、可撓性を有する。リンク側カム72は、平面視略扇形形状に形成され、孔部721が形成される。孔部721には、接続ピン75が貫通する。リンク側カム72は、ケース10に接続されるモータハウジング41に回転可能に支持される。また、リンク側カム72は、アクセル全閉時、モータハウジング41に形成されるストッパ面411に当接することで、回転領域が制限される。また、アクセル全開状態では、リンク側カム72がモータハウジング41に当接しないように設けられる。換言すると、アクセル全閉から全開の範囲において、モータハウジング41はリンク側カム72の動きを制限しない。リンク側カム72は、図22に示す側面図中心線にて2枚のプレートにて構成してもよいし、1枚で構成してもよい。
 孔部721の詳細を図26に基づいて説明する。図26では、戻し側壁部726に当接している状態の接続ピン75を実線、踏込側壁部727に当接している状態の接続ピン75を一点鎖線で示した。
 孔部721の内周側には、接続ピン75が戻し側壁部726に当接した状態にて、踏込側壁部727への移動を規制する規制壁723が設けられる。規制壁723の高さh1は、接続ピン75の外径の半分以上に形成される。規制壁723は、図26(a)に示すように、孔部721の内周側に立設させるようにしてもよいし、図26(b)に示すように、戻し側壁部726側に接続ピン75を収容可能な凹部728を形成することで構成してもよい。
 また、接続ピン75が規制壁723を超えて踏込側壁部727まで移動可能なように、孔部721の径方向の大きさを設定する。具体的には、また、孔部721の径方向大きさh2は、規制壁723の高さh1+接続ピン75の直径Rより大きく形成される。すなわち、h2>(h1+R)である。
 以下、規制壁723が図26(a)のように立ち上がって形成される例について説明する。また、図25に示すように、リンク側カム72において、孔部721の内周側までの最小距離を最小径L1、規制壁723の頂点までの長さを頂点径L2、孔部721の外周側までの最大距離を最大径L3とする。径L1~L3は、孔部721の形状に応じた箇所の長さとなり、例えば孔部721の内周側が直線的に形成されていれば、回転中心と内周壁とを結ぶ直線が垂直になる箇所での長さが最小径L1となる、といった具合である。
 図27等に示すように、モータ側カム73は、平面視略扇形形状に形成され、両側にて、接続ピン75と当接可能に設けられる。モータ側カム73は、モータハウジング41に回転可能に支持され、モータ40により回転駆動される。モータ側カム73は、リンク側カム72と回転中心が一致しており、モータハウジング41に回転が制限されることなく360°回転可能に設けられる。
 ロック側当接部731は、回転中心から、長さがリンク側カム72の最大径L3より大きくなるように、径方向に延びて形成される。解除側端部732側は、径方向外側が切り欠かれ、解除斜面733および引張時当接壁部734が形成される。
 解除斜面733は、回転中心からの放射線方向(すなわち径方向)に対して傾斜して形成される。解除斜面733の開放側端部は、回転中心からの距離が最小径L1より回転中心側であり、引張時当接壁部734側の端部は、回転中心からの距離が頂点径L2よりも外側である。解除斜面733は、長さが、回転により接続ピン75を押し上げ可能な長さとなるように設けられる。引張時当接壁部734は、解除斜面733のロック側当接部731側にて、回転中心から放射線方向に形成される。
 図21、図23および図24に示すように、引張保持機構74は、引張ばねであって、一端が接続ピン75と当接し、他端が引張ばね取付棒741によりリンク側カム72に固定される。引張保持機構74は、例えばリンク側カム72に埋め込まれ、カムの中心に位置するようにすることで、接続ピン75に係る力が傾かないようにする。また、引張保持機構74は、リンク側カム72のモータ側カム73と反対側の表面に設置する等、モータ側カム73の動きを阻害しないいずれの箇所に設けてもよい
 本実施形態では、図28に模式的に示すように。モータ40の駆動により、カム72、73およびリンク71を介して、ペダルレバー20を踏込方向および戻し方向に能動的に駆動可能である。モータ40の駆動によりペダルレバー20を踏込方向に駆動する状態を図29に基づいて説明する。図29~図32および後述の実施形態に係る図39では、説明のため、引張保持機構74を破線で示した。
 ペダルレバー20を踏込方向に駆動する場合、モータ側カム73が紙面反時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、接続ピン75は引張時当接壁部734とが当接する。このとき、接続ピン75は、リンク側カム72の孔部721内にて、踏込側壁部727と径方向外側にて当接する(図26参照)。この状態より、モータ側カム73が反時計方向に回転するようにモータ40を駆動することで、モータ側カム73から接続ピン75およびリンク71を介して、ペダルレバー20を踏込方向に引っ張ることができる。
 モータ40の駆動によりペダルレバー20を戻し方向に駆動する状態を図30に基づいて説明する。モータ側カム73が紙面時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、接続ピン75とロック側当接部731とが当接する。この状態より、モータ側カム73が時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、接続ピン75は、ロック側当接部731により駆動されてリンク側カム72の孔部721内を移動し、ガイド部724を経由して規制壁723を乗り越えると、戻し側壁部726に当接する。また、接続ピン75が戻し側壁部726に当接している状態にて、モータ側カム73が時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、モータ側カム73から接続ピン75およびリンク71を介して、ペダルレバー20に反力を与えることができる。
 また、図31に示すように、接続ピン75がロック側当接部731に当接している状態にて、さらにモータ側カム73が反時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、リンク側カム72がストッパ面411(図17参照)に当接する。これにより、ペダルレバー20は、全閉状態にてロックされる。また、ロック状態にて、モータ40の通電をオフにすると、引張保持機構74により、接続ピン75が反時計方向に引っ張られるが、規制壁723により移動が規制される。これにより、モータ40をオフにしても、ロック状態を維持することができる。また、ロック状態にて踏力がかかると、リンク側カム72に時計方向のトルクがかかるが、このトルクはストッパ面411にかかるため、モータ40側には負荷がかからない。すなわち、ロック状態にて踏力がかかっても、モータ40側へは無負荷状態を維持することができる。
 ロック解除を図32および図33に基づいて説明する。図32は、リンク側カム72側から見た図であって、ロック解除前を実線、ロック解除後を二点鎖線で示した。煩雑になることを避けるため、ロック解除後の引張保持機構74は省略した。図33は、モータ側カム73側から見た図である。
 ロック状態を解除するとき、接続ピン75が解除側端部732となるように、モータ側カム73を回転させると、解除斜面733と接続ピン75とが当接する。この状態からモータ側カム73を接続ピン75を押しつける方向に回転するようにモータ40を駆動すると、解除斜面733により接続ピン75が押し上げられ、規制壁723を乗り越えると、引張保持機構74の引っ張り力にて接続ピン75が踏込側壁部727側に引っ張られることで、ロック状態が解除される。
 本実施形態では、動力伝達機構70は、モータ40により回転するカムとしてのモータ側カム73、および、一端がペダルレバー20と接続し、他端がモータ側カム73と係合するリンク71を有する。これにより、モータ40は、動力伝達機構70を介して、ペダルレバー20に双方向の力を能動的に与えることができる。
 動力伝達機構70は、駆動源側カムとしてのモータ側カム73、リンク側カム72、および、接続ピン75を有する。リンク側カム72は、モータ側カム73のリンク71側に設けられ、孔部721が形成される。接続ピン75は、孔部721にて移動可能に挿通され、一端がリンク71に接続され、他端側にてモータ側カム73およびリンク側カム72に当接可能である。
 モータ側カム73により接続ピンを孔部721の一方の壁部である戻し側壁部726側に押し付けることでペダルレバー20の閉方向に力を加え、他方の壁部である踏込側壁部727側に押し付けることでペダルレバー20に開方向の力を与える。これにより、モータ40により双方向の力を能動的に与えることができる。
 ロック機構453は、リンク側カム72を含む。リンク側カム72と、ハウジングとしてのモータハウジング41に設けられるロック部としてのストッパ面411とが当接することで、ペダルレバー20をロックする。これにより、ペダルレバー20を適切にロックすることができる。本実施形態では、リンク側カム72およびモータハウジング41がロック機構453を構成する。また、リンク側カム72がストッパ面411と当接する位置が「ロック位置」に対応する。
 孔部721には、ペダルレバー20がロックされている状態にて接続ピン75が当接している壁部であるロック側壁部としての戻し側壁部726から、接続ピンが離間する側への移動を規制する規制壁723が形成される。これにより、モータ40をオフにしても、ロック状態を適切に維持することができる。
 動力伝達機構70は、接続ピン75が戻し側壁部726から離れる方向に接続ピン75を引っ張る引張保持機構74を有する。モータ側カム73には、規制壁723の反対側から接続ピン75を押し上げ可能な解除斜面733が形成されている。これにより、モータ40の駆動により、ロック状態を適切に解除することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
   (第4実施形態)
 第4実施形態を図34~図38Bに示す。本実施形態は第3実施形態の変形例であって、図34は第3実施形態の図18に対応する模式的な断面図であって、図35中のXXXIV-XXXIV線断面図である。本実施形態では、モータハウジング41には、ロックストッパ76およびストッパ付勢部材77を収容する収容凹部413が形成されている。ロックストッパ76は、収容凹部413内に位置する基部761、および、通常時、収容凹部413から突出する突出部762を有し、収容凹部413内を摺動可能に設けられる。図38に示すように、突出部762のリンク側カム72と対向する側には、傾斜面763が形成される。また、リンク側カム72には、ロックストッパ76の傾斜面763と当接可能な傾斜面729が形成される。
 本実施形態では、ロック時、リンク側カム72が、モータハウジング41のストッパ面411に変えて、ロックストッパ76と当接する点を除き、作動は上記実施形態と同様である。本実施形態では、ロックストッパ76を可動とすることで、踏力によりロック解除可能なフェイルセーフ機構を構成している。
 図38Aに示すように、ロック時において、リンク側カム72の傾斜面729とロックストッパ76の傾斜面763とが当接することで、ペダルレバー20がロックされている。また、図38Bに示すように、過大な踏力を加えることで、ロックストッパ76を収容凹部413に押し込む方向の踏力の分力が、ストッパ付勢部材77の付勢力に打ち勝つと、ロックストッパ76が収容凹部413に押し込まれることで、リンク側カム72の回転が許容され、ロック状態が解除される。ロックストッパ76が収容凹部413に収容されると、リンク側カム72は、フェイル時ストッパ面414に当接するまでの範囲にて回転可能であって、ペダルレバー20を微小開度αでの踏み込みが可能となる(図36参照)。これにより、モータ40に異常が生じた場合であっても、退避走行が可能となる。
 本実施形態では、リンク側カム72とロックストッパ76とが当接することで、ペダルレバー20をロックする。ロックストッパ76は、モータハウジング41に設けられる収容凹部413に収容される。ペダルレバー20に所定以上の力が加わると、ロックストッパ76をリンク側カム72側に付勢するストッパ付勢部材77の付勢力に抗してロックストッパ76が収容凹部413に収容されることで、ロック解除可能である。これにより、適切にロック状態を解除することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
 本実施形態では、リンク側カム72およびロックストッパ76がロック機構454を構成し、ロックストッパ76が「ロック部」、リンク側カム72がロックストッパ76に当接する位置が「ロック位置」に対応する。
   (第5実施形態)
 第5実施形態を図39に示す。図39は、図16と対応する図である。本実施形態の動力伝達機構80では、リンク側カム82およびモータ側カム83が、第3実施形態および第4実施形態と反転している点が異なっており、アクセル全開状態にてペダルレバー20をロックする。図39は、ロック状態を示しており、リンク側カム82はロックストッパ76に当接している。また、リンク側カム82の孔部821に挿入される接続ピン75は、踏込側壁部827側に位置しており、規制壁823により、戻し側壁部826側への移動が規制される。ロック状態にて、ペダル付勢部材37の付勢力を、ロックストッパ76にて受けるため、モータ40側には負荷がかからない。
 本実施形態では、モータ側カム83が図39の紙面反時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、モータ側カム73から接続ピン75およびリンク71を介してペダルレバー20を踏込方向に引っ張ることができる。また、モータ側カム83を紙面時計方向に回転するようにモータ40を駆動すると、モータ側カム73から接続ピン75およびリンク71を介してペダルレバー20に反力を与えることができる。
 ロック機構の作動およびロック解除動作は、第3実施形態とは回転方向を反対とすれば同様であるので、説明を省略する。図39では、第4実施形態のようにリンク側カム82とロックストッパ76とを当接させることでペダルレバー20をロックする。本実施形態では、リンク側カム82およびロックストッパ76がロック機構455を構成する。また、第3実施形態のように、リンク側カム82をモータハウジング41のストッパ面411(図39では不図示)に当接させることで、ロックするようにしてもよい。
 本実施形態では、孔部821には、ペダルレバー20がロックされている状態にて接続ピン75が当接している壁部であるロック側壁部である踏込側壁部827から接続ピン75が離間する方向への移動を規制する規制壁823が形成される。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。本実施形態では、モータ側カム83が「カム」、リンク側カム82が「ロック部材」、踏込側壁部827が「ロック側壁部」に対応する。
   (第6実施形態)
 第6実施形態を図40~図52に示す。アクセル装置2は、ケース110、ペダルレバー120、モータ40、および、動力伝達機構150等を備える。ケース110は、車体に取付可能であって、内部にペダル35、モータ40および動力伝達機構150等を収容する。ケース110には、後述するラックケース160を収容するラックケース収容室111、および、ロックピン付勢部材195を収容するロック収容室112が形成されている。
 第1実施形態のアクセル装置1におけるペダルレバー20は、ペダル35がアーム31に対して支点部材23側に設けられているのに対し、本実施形態のペダルレバー120は、ペダル35がアーム31に対して支点部材23の反対側に設けられている。ペダルレバー120は、ペダル35およびペダル付勢部材37等の配置が異なっている点を除き、機能等は第1実施形態のペダルレバー20と同様であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態では、アーム31の支点部材23側には、モータ40および動力伝達機構150等が配置されている。
 動力伝達機構150は、減速ギア151~153、ラックケース160、スプリングケース170、ホルダ180、および、反力調整用付勢部材185等を有する。減速ギア151~153は、それぞれ大径部および小径部を有し、ケース110の側面に回転可能に支持されている。ケース110には、ギア151~153を収容するギアカバー115が取り付けられている。図41および図43は、ギアカバー115を外した状態を示している。本実施形態では、減速ギア151~153は、3つのギアで構成されているが、要求される減速比に応じ、適宜設定可能である。1段目のギア151の大径部は、モータ40の出力軸と一体に回転するモータギア49と噛み合う。
 位置センサ155は、最終段のギア153の回転位置を検出する。本実施形態の位置センサ155は、エンコーダであるが、エンコーダ以外のものを用いてもよい。ECU90(図1参照)は、位置センサ155の検出値等に基づき、モータ40の駆動を制御する。
 図43~図45に示すように、ラックケース160は、略円筒状に形成される。ケース110には、パッド21側に開口するラックケース収容室111が形成されており、ラックケース160はラックケース収容室111に収容される。以下、ラックケース160のパッド21側を頂壁161、パッド21と反対側の面を底壁162とする。ラックギア部165は、周壁面163の外側に突出し、軸方向に延びて形成されている。ラックギア部165は、ギア153の小径部と噛み合う。
 ラックギア部165と軸線を挟んで反対側の周壁面163には、ガイド部167が軸方向に延びて形成されている。ガイド部167は、ケース110に形成されるガイド溝113に摺動可能に嵌まり合う。また、周壁面163の支点部材23側には、径方向外側に突出するロック係止部168が形成される。
 モータ40の回転により、減速ギア151~153が回転すると、ラックケース160が軸方向に移動する。本実施形態では、ギア153が反時計回りに回転することで、ラックケース160がパッド21に近付く側に移動し、ギア153が時計回りに回転することで、ラックケース160がパッド21から離れる方向に移動する。以下、ラックケース160がパッド21に近づく方向への移動を上昇、パッド21から離れる方向への移動を下降とする。
 ラックケース160の内部には、軸方向に延びる突起166が形成されている。頂壁161には、突起166の径方向外側にて開口しており、スプリングケース170が軸方向に移動可能に挿通されている。
 スプリングケース170は、略筒状に形成される。スプリングケース170は、突起166の径方向外側に配置され、ラックケース160に対し、軸方向に相対移動可能に設けられている。スプリングケース170のパッド21側の端部には、係止穴171が形成される。係止穴171には、パッド21に設けられる接続ピン22が挿入される。これにより、パッド21とスプリングケース170とが接続される。スプリングケース170のパッド21と反対側の端部には、筒部から径方向内側および外側に延びる係止壁173が形成されている。係止壁173が頂壁161または底壁162と当接することで、ラックケース160に対するスプリングケース170の移動範囲が規制される。
 ホルダ180は、パッド21と反対側に開口する略有底筒状に形成され、スプリングケース170の径方向内側、かつ、ラックケース160の突起166の径方向外側となるように設けられている。ホルダ180の開口側には、径方向外側に延びる係止部181が形成されている。
 反力調整用付勢部材185は、圧縮コイルばねであって、スプリングケース170とホルダ180との間に配置されている。反力調整用付勢部材185は、パッド21側の端部がスプリングケース170に係止され、パッド21と反対側の端部がホルダ180の係止部181に係止される。
 ロック部190は、ロックピン191、および、ロックピン付勢部材195を有する。ケース110には、ロック係止部168と対向する箇所に、ラックケース収容室111とロック収容室112とを連通する連通部116が形成される。ロックピン191は、一端が連通部116から突出してロック係止部168と当接可能に設けられ、他端がロック収容室112に収容される。ロックピン191は、ラックケース160の移動方向とは異なる方向に移動可能に設けられている。本実施形態では、ロックピン191は、ラックケース160の移動方向に直交する方向に移動可能に設けられている。ロックピン191の移動方向は、ラックケース160の移動方向と異なっていれば、直交方向でなくてもよい。
 ロックピン付勢部材195は、ロック収容室112に収容されている。ロックピン付勢部材195は、一端がケース110に係止され、他端がロックピン191に係止されている。ロックピン付勢部材195は、ロックピン191をラックケース160に近づける方向に付勢している。
 アクセル装置2の作動を図44~図52に基づいて説明する。図44、図46、図47、図59および図51は、図43中のXLIV-XLIV断面に対応する図であり、図45、図48、図50および図52は、図43中のXLV-XLV断面に対応する図である。
 図44~図46は、モータ40への通電を行わず、動力伝達機構150を介してのペダルレバー120への戻し方向または踏込方向への力の付与を行っていない状態を示している。図44および図45に示すように、ペダルレバー120が全閉のとき、スプリングケース170は、ペダルレバー120により引き上げられた状態となる。図46に示すように、ペダルレバー120が全開状態のとき、スプリングケース170はペダルレバー120により押し下げられた状態となる。このとき、係止壁173は、底壁162のパッド側の面と離間している。
 モータ40が無通電状態のとき、ペダルレバー120の全閉から全開の全領域にて、範囲Rmにて、スプリングケース170をラックケース160内で空振りさせることで、コギングトルクの影響を回避可能である。これにより、ドライバの踏力フィーリングは、ペダル本体の設計にて調整可能である。また、モータ40が無通電状態のとき、ラックケース160の底壁162のパッド21と反対側の面は、ケース110と離間している。
 図47および図48に示すように、ペダルレバー120を踏込方向に駆動する場合、ギア153を時計方向に回転させると、ラックケース160が下降し、頂壁161とスプリングケース170の係止壁173とが当接する。頂壁161と係止壁173とが当接した状態にて、ラックケース160をさらに下降させると、スプリングケース170を介してパッド21がアクセル開方向に引き込まれる。
 図49および図50に示すように、ペダルレバー120を戻し方向に駆動する場合、ギア153を反時計方向に回転させると、ラックケース160が上昇し、ラックケース160の突起166の先端とホルダ180とが当接する。この状態から、ラックケース160をさらに上昇させると、突起166によりホルダ180が押し上げられることで反力調整用付勢部材185が圧縮され、反力調整用付勢部材185の付勢力にて、ペダルレバー120に反力を付与する。
 図51および図52に示すように、ラックケース160を上昇させていくと、ラックケース160のロック係止部168とロックピン191とが当接する。ラックケース160をさらに上昇させると、ロック係止部168がロックピン191の傾斜面に沿って移動し、ロックピン191を押し込む。ロック係止部168がロックピン191を乗り越えると、ペダルレバー120はロックされる。このとき、ロック係止部168とロックピン191との当接面は、所定のロック解除踏力よりも小さい力でペダルレバー120が踏み込まれたとしてもロック状態を保持可能なように、傾斜角等が設定されている。第7実施形態のロックピン261およびロック係止部229の当接面についても同様である。
 ペダルレバー120がロックされている状態にて、ペダルレバー120を所定のロック解除踏力以上の力で踏み込む、または、ギア153を時計方向に回転させることで、ロックピン191を押し込む方向にかかる分力がロックピン付勢部材195の付勢力を超えると、ロック係止部168の傾斜面に沿ってロックピン191を押し込みながら、ラックケース160が下降する。再度、ロック係止部168がロックピン191を乗り越えると、ペダルレバー120のロックは解除される。本実施形態では、ラックケース160およびロック部190がロック機構456を構成する。
 本実施形態では、ロック部190が全閉ロック位置に設けられているが、ペダルレバー120の全閉位置から全開位置の間の中間位置にてロック可能な箇所にロック部190およびロック係止部168を設け、中間位置にてペダルレバー120の開方向へのペダルレバー120の動作を規制するようにしてもよい。この場合、ペダルレバー120の閉方向への動作は規制されない。これにより、フェイルセーフ時の踏み代を残すことができる。
 動力伝達機構150は、モータ40により駆動されるギア151~153、ラックギア部165を有するラックケース160、ペダルレバー120と一体に駆動されるスプリングケース170、反力調整用付勢部材185、および、ホルダ180を有する。反力調整用付勢部材185は、一端がスプリングケース179に係止され、他端がホルダ180に係止される。ホルダ180は、ラックケース160によりスプリングケース170に対して相対移動可能に設けられる。これにより、踏込方向および戻し方向の双方向の力をモータ40により能動的に与えることができる。
 ロック機構456は、モータ40からペダルレバー120に至る動力伝達経路に設けられるロック係止部168、および、弾性力による移動または変形可能なロックピン191を有する。ロック機構456は、ロック係止部168がロックピン191を乗り越え、ロックピン191に係止されることでペダルレバー120の動作を規制する。
 詳細には、ロック機構456は、スプリングケース170の移動方向と異なる方向に移動可能であって、ラックケース160に形成されるロック係止部168を係止することで、ペダルレバー120を規制可能なロックピン191を有する。これにより、ペダルレバー120の動作を適切に規制することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
 本実施形態では、ラックケース160が「直動部材」、スプリングケース170が「ケース部材」、ロックピン191が「ロック部材」、ロックピン付勢部材195の弾性力が「弾性力」に対応する。また、ロック係止部168は、動力伝達機構150を構成するラックケース160と一体に設けられており、「動力伝達経路に設けられている」と捉えることができる。
   (第7実施形態)
 第7実施形態を図53~図68に示す。アクセル装置3の動力伝達機構200は、モータギア204、傘歯ギア205、第1平歯ギア210、第2平歯ギア220、第3平歯ギア230、トーションスプリング245、カム250、および、ロック部260等を有する。
 モータ201は、例えばDCモータであって、回転力を発生するものであって、モータケース202に収容されている。モータ201は、図示しない回転軸がケース10の頂壁部11と略平行になるように設けられている。
 モータギア204は、モータ201のシャフトと一体に回転する。傘歯ギア205は、モータギア204と噛み合い、シャフト211により第1平歯ギア210と接続される。シャフト211は、コネクタケース203およびギアカバー206に回転可能に支持される。
 ギアカバー206は、モータ201およびコネクタケース203の側面に設けられ、平歯ギア210、220、230およびカム250等を収容する。ギアカバー206は、タッピング等である固定部材207により、コネクタケース203およびモータケース202に固定されている。ギアカバー206には、第2平歯ギア220の回転を検出する図示しない回転角センサが設けられる。
 図55、図59および図60等に示すように、第2平歯ギア220は、モータケース202と反対側に開口する内筒部221、モータケース202側に開口する外筒部224等を有し、樹脂等にて一体に形成される。内筒部221の底部222には、シャフト240が圧入される。内筒部221の内周側には、回転角センサが設けられるセンサ保持部208が挿入される。内筒部221には、回転角センサにより検出可能な箇所に、マグネット209が設けられる。
 外筒部224の開口側には、第1平歯ギア210と噛み合うギア部225が形成される。内筒部221と外筒部224との間には、トーションスプリング245が収容される収容室226が形成される。収容室226には、トーションスプリング245の一端を係止するピン227が突出して形成される。
 外筒部224の内壁には、平面視略L字形状に形成される係止壁228が形成される。本実施形態では、係止壁228は、軸線を挟んで2箇所に形成されている。また、外筒部224の径方向外側には、ロック係止部229が突出して形成されている。
 第3平歯ギア230は、基部231、ギア部232、挿入部233、係止凸部236、ピン237等を有し、樹脂等により一体に形成される。ギア部232は、基部231の第2平歯ギア220と反対側に突出して形成される。挿入部233は、基部231の第2平歯ギア220側に突出して形成され、外筒部224の径方向内側に挿入される。ギア部232および挿入部233には、シャフト240が挿通される挿通孔234が形成される。
 係止凸部236は、基部231の外周側の2箇所にて、第2平歯ギア220側に突出して形成され、係止壁228と外筒部224との間の空間に挿入される、ピン237は、基部231の第2平歯ギア220側に突出して形成される。
 トーションスプリング245は、第2平歯ギア220の収容室226に収容され、一端が第2平歯ギア220のピン227に係止され、他端が第3平歯ギア230のピン237に係止される。モータ201の駆動により第2平歯ギア220が回転するとき、トーションスプリング245のセット荷重までは、第2平歯ギア220および第3平歯ギア230が一体となって回転し、セット荷重を超えると、第2平歯ギア220と第3平歯ギア230とが離間し、第2平歯ギア220が回転しても、第3平歯ギア230は回転しない。
 図57等に示すように、カム250は、本体部251、ギア部252、および、カムレバー253を有する。本体部251は、平面視略円形に形成され、モータケース202およびギアカバー206に回転可能に支持されている。ギア部252は、本体部251から径方向外側に突出して形成されており、第3平歯ギア230のギア部232と噛み合う。
 カムレバー253は、本体部251の径方向外側であって、本体部251の回転軸に対してギア部232と略反対側に延びて形成されている。カムレバー253の先端側には、孔部254が設けられる。孔部254には、アーム31に設けられる接続ピン32が挿通される。
 図61に示すように、ロック部260は、ロックピン261、弾性部材263、および、ロックピンケース265等を有する。ロックピン261は、平板部262の一方の面に突出して設けられている。弾性部材263は、圧縮コイルばねであって、平板部262のロックピン261が設けられるのと反対の面側に設けられている。ロックピンケース265は、略円筒形状に形成され、底部にロックピン261を取り出す孔部266が形成されている。ロックピンケース265の筒部の径方向外側には、固定部257が形成されている。弾性部材263を平板部262にて圧縮可能な状態にて、スナップフィット等により固定部267をコネクタケース203に固定することで、ロック部260がコネクタケース203に固定される。
 ここで、動力伝達機構200の作動を説明する。以下、カム250を図62等における時計回り方向に回転させるときのモータ201の回転方向を正、反時計回りに回転させるときのモータ201の回転方向を負とする。
 図62および図63は、モータ201への通電を行わず、動力伝達機構200を介してのペダルレバー20への戻しまたは踏込方向への力の付与を行っていない状態を示している。図62に示すように、ペダルレバー20が全閉状態のとき、カムレバー253は、パッド21により引き上げられた状態となっている。図63は、ペダルレバー20の全開状態を示している。パッド21が踏み込まれると、カム250はペダルレバー20と供回りする。このとき、モータ40にてコギングトルクが発生する。
 図64は、ペダルレバー20が全閉と全開の中間位置にある状態を示している。モータ201を負方向に回転させ、カム250を反時計方向に回転させることで、ペダルレバー20を踏込方向に駆動可能である。また、モータ201を正方向に回転させ、カム250を時計方向に回転させることで、ペダルレバー20に戻し方向の反力を与えることができる。このとき、第2平歯ギア220のロック係止部229とロックピン261とは離間しており、ギアの回転は規制されていない。
 図62および図65に示すように、アーム31が全閉ストッパ17に当接すると、カム250の時計方向への回転が規制される。この状態にてモータ201を正方向に回転させ、トーションスプリング245のセット荷重を超えて第1平歯ギア210を回転させると、トーションスプリング245が捩れるため、第2平歯ギア220が反時計方向に回転する。これにより、図65に示すように、ロック係止部229がスラスト力にてロックピン261を押し込み、弾性部材263を押し縮める。
 図67および図68に示すように、ロック係止部229がロックピン261を乗り越えると、ペダルレバー20がロックされる。ペダルレバー20がロックされている状態にて、ペダルレバー20を所定のロック解除踏力以上の力で踏み込む、または、モータ201を負方向に駆動することで、ロックピン261を押し込む方向にかかる分力により弾性部材263が押し縮められると、再度ロック係止部229がロックピン261を乗り越えると、ペダルレバー20にロックが解除される。本実施形態では、ロック部260および第2平歯ギア220がロック機構457を構成する。また、ロック機構457は、プランジャ方式である。
 動力伝達機構200は、モータ201によりにより駆動され、ペダルレバー20に接続されるカム250を有する。モータ201とカム250との間には、減速機構を構成するギア210、220、230が設けられる。これにより、モータ40は、動力伝達機構70を介して、ペダルレバー20に双方向の力を能動的に与えることができる。
 減速機構には、同軸に配置される駆動源側ギアである第2平歯ギア220、および、カム側ギアである第3平歯ギア230が含まれ、第2平歯ギア220と第3平歯ギア230との間には、ギア間付勢部材としてのトーションスプリング245が設けられている。第2平歯ギア220を反力付与方向に回転させるとき、第3平歯ギア230は、トーションスプリング245のセット荷重までは第2平歯ギア220と一体に回転し、トーションスプリング245のセット荷重を超えると回転しない。
 ロック機構457は、第2平歯ギア220と一体に回転するロック係止部229、および、第3平歯ギア230が回転せず、第2平歯ギア220が回転する領域にてロック係止部229を係止可能なロックピン261を有する。これにより、ペダルレバー20の動作を適切に規制することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
 本実施形態では、モータ201が「駆動源」、第2平歯ギア220が「駆動源側ギア」、第3平歯ギア230が「カム側ギア」、トーションスプリング245が「ギア間付勢部材」、ロックピン261が「ロック部材」、弾性部材263の弾性力が「弾性力」に対応する。また、ロック係止部229は、動力伝達機構200を構成する第2平歯ギア220と一体に設けられており、「動力伝達経路に設けられている」と捉えることができる。
   (第8実施形態)
 第8実施形態を図69に示す。第8実施形態では、第2平歯ギア220と第3平歯ギア230との間には、トーションスプリング245が設けられている。第8実施形態では、第2平歯ギア220と第3平歯ギア230との間には、ギア間付勢部材としての圧縮コイルばね248が設けられている。第2平歯ギア220の外筒部224の内壁には、係止壁228およびピン227に変えて、係止壁288、289が形成されている。また、第3平歯ギア230には、係止凸部236およびピン237に替えて、係止凸部239が設けられている。
 係止凸部239は、第2平歯ギア220の2つの係止壁288、289の間となるように設けられる。圧縮コイルばね248は、係止壁289と係止凸部239との間に設けられ、第3平歯ギア330をアクセル閉方向に付勢する。係止凸部239は、圧縮コイルばね248の付勢力により、係止壁288に当接可能に設けられる。係止壁288、289および係止凸部239は、圧縮コイルばね248のセット長に応じて設けられる。本実施形態では、第7実施形態と同様、圧縮コイルばね248のセット荷重までは第2平歯ギア220と第3平歯ギア230とが一体となって回転し、セット荷重を超えると、第3平歯ギア230は回転せず、第2平歯ギア220が回転する。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
   (第9実施形態)
 第9実施形態~第15実施形態は、ロック機構が上記実施形態と異なっているので、この点を中心に説明する。ここで説明するロック機構は、どの実施形態の動力伝達機構と組み合わせてもよい。図70Aおよび図70Bは、第7実施形態のロック機構457を模式的に示しており、第2平歯ギア220(図70Aおよび図70B中では不図示)の回転によりロック係止部229がロックピン261をスラスト力により押し込むことで、ロック係止部229がロックピン261を乗り越えることで、ペダルレバー20がロックされる。
 ロック係止部229によりロックピン261に対してスラスト力を発生可能なように、ロック係止部229をロック方向に移動させるときに当接するロック係止部229とロックピン261との当接面の少なくとも一方は、傾斜面になっていることが望ましい。同様に、ロック係止部229をロック解除方向に移動させるときに当接するロック係止部229とロックピン261との当接面の少なくとも一方は、傾斜面になっていることが望ましい。傾斜角度等は、ロックやロック解除に要するトルク等に応じ、任意に設定可能である。なお、傾斜面は、平面に限らず、例えばロックピン261の先端面をドーム状に形成する、といった具合に曲面であってもよい。第9実施形態についても同様である。
 図71A、図71Bおよび図71Cに示す第9実施形態のロック機構458では、ロックピン268をゴム等の可撓性を有する材料で形成する。図71Bに矢印で示すようにロック係止部229が移動してロックピン268を曲げることで、ロック係止部229がロックピン268を乗り越え、ペダルレバー20がロックされる(図71C参照)。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。本実施形態では、ロックピン268が「ロック部材」に対応し、ロックピン268自体の弾性力が「弾性力」に対応する。
   (第10実施形態)
 第10実施形態を図72A、図72Bおよび図72Cに示す。本実施形態では、ロック機構459として、磁性体301、マグネット302、および、弾性部材303を有する。磁性体301は、パッド21に設けられる。マグネット302は、ケース10の磁性体301と対向する箇所に設けられる。弾性部材303は、ケース10に設けられる収容室304に収容され、一端が収容室304の内壁に係止され、他端がマグネット302と接続されている。なお、パッド21側をマグネット302とし、ケース10側を磁性体301としてもよい。
 本実施形態では、磁性体301とマグネット302とが引き合うことで、パッド21を全開状態でロック可能である。また、ロック状態よりさらにパッド21を踏み込み、弾性部材303を圧縮することで、弾性部材303の反力により磁性体301とマグネット302とを引き離すことで、ロック状態を解除可能である。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。本実施形態では、ケース10が「ハウジング」に対応する。
   (第11実施形態~第14実施形態)
 第11実施形態を図73Aおよび図73B、第12実施形態を図74Aおよび図74B、第13実施形態を図75Aおよび図75B、第14実施形態を図76Aおよび図76Bに示す。図73A~図76Bに示すように、アーム31には、嵌合部33が形成されており、ロックピン311、312が嵌まり合うことで、ペダルレバー20をロックする。ロックピン311と嵌まり合う箇所が複数段となるように嵌合部33を形成することで、全閉から全開の中間位置にて、段階的にペダルレバー20をロックすることができる。図73A~図76Bでは、ロックピン311、312がロック機構460を構成する。
 図73Aおよび図73Bに示す第11実施形態では、先端が凸状に形成されるロックピン311は、ロック用の駆動源であるモータ315により駆動される。図74Aおよび図74Bに示す第12実施形態では、先端が凹状に形成されるロックピン312は、モータ315により駆動される。
 図75Aおよび図75Bに示す第13実施形態では、先端が凸状に形成されるロックピン311は、ロック用の駆動源であるソレノイド316により駆動される。図76Aおよび図76Bに示す第14実施形態では、先端が凹状に形成されるロックピン312は、ソレノイド316により駆動される。
 本実施形態では、反力付与のための駆動源であるモータ40とは別途に、ロック用の駆動源が設けられている。これにより、ロック機構の自由度が高まる。ロック用の駆動源は、第11実施形態および第12実施形態のように、モータ315であってもよいし、第13実施形態および第14実施形態のように、ソレノイド316であってもよい。
 ロック機構460は、ペダルレバー20に形成される嵌合部33と嵌まり合うことでペダルレバー20の動作を規制可能なロックピン311、312を有する。これにより、ペダルレバーの動作を適切に規制することができる。嵌合部33およびロックピン311、312は、嵌まり合うことでペダルレバー20をロック可能であれば、図73A~図76Bと形状等が異なっていてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。第11実施形態~第14実施形態では、ロックピン311、312が「ロック部材」に対応する。
   (第15実施形態)
 第15実施形態を図77に示す。本実施形態では、ロック機構461は、傘歯ギア323、送りねじ324およびロック用パッド325を有する。ロック用パッド325は、ロック用の駆動源であるモータ321の回転により、モータギア322、傘歯ギア323および送りねじ324を介して駆動され、ロック用パッド325によりアーム31を挟み込むことで、摩擦力によりペダルレバー20をロックする。
 本実施形態では、ロック機構461は、ペダルレバー20を挟み込み可能に設けられるロック用パッド325を有し、ロック用パッド325がペダルレバー20を挟み込むことで、ペダルレバー20の動作を規制する。これにより、全閉から全開の任意の位置にて、ペダルレバー20の動作を規制することができる。駆動源により駆動されるパッドによりペダルレバー20を挟み込み可能であれば、挟み込み位置やギアの構成等は異なっていてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
   (第16実施形態)
 第16実施形態を図78~図80に示す。第16実施形態では、アクセル装置の制御を主に説明する。図78では、第1実施形態の動力伝達機構50を例示しているが、第2実施形態以降の実施形態の構成を適用してもよい。アクセル装置100は、ケース10、ペダルレバー20、モータ40、および、動力伝達機構50等に加え、制御部としてのECU90を備える。ECU90は、例えばエンジンECUやブレーキECU等、既存のECUにて構成してもよいし、モータ40の制御用に別途に設けられたものであってもよい。また、制御構成に係る機能ブロックが異なるECUにて構成され、通信等にて情報を共有するようにしてもよい。
 ECU90は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないCPU、ROM、RAM、I/O、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ECU90における各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置(すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体)に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
 ECU90は、機能ブロックとして、駆動制御部91、踏み間違い判定部92、および、レンジ判定部93等を有する。駆動制御部91は、アクセル開度センサ39および位置センサ59の検出値等に基づき、モータ40の駆動を制御する。
 踏み間違い判定部92は、ドライバがペダルレバー20を踏み間違えているとみなせるか否か判定する。本実施形態では、周辺検知センサ96により、障害物が検出されており、かつ、ペダルレバー20が踏み込まれた場合、踏み間違いと判定する。周辺検知センサ96は、例えば赤外線センサやソナー等である。
 また、アクセル開度センサ39の検出値に基づき、ペダルレバー20の踏み込み速度が、踏み間違い判定値以上の場合、踏み間違いと判定する。ここでは、パニックブレーキを想定し、急激にペダルレバー20が踏み込まれた場合、踏み間違いと判定する。踏み間違い判定値は、通常のペダルレバー操作にて想定される踏み込み速度より大きい任意の値に設定される。
 レンジ判定部93は、シフトレバー95からの信号に基づき、シフトレンジを判定する。なお、シフトレバー95やシフトスイッチ等からの信号を直接的に取得することに替えて、上位ECU等、他のECUからシフトレンジに係る情報を取得するように構成してもよい。ロック解除スイッチ97は、例えばハンドル周辺等、ドライバが手で操作可能な箇所に設けられる。
 本実施形態では、ペダルレバー20の踏み間違いであると判断された場合、駆動制御部91は、モータ40を駆動し、ペダルレバー20をロックする。また、ペダルレバー20の踏み間違いであると判定された場合、ペダルレバー20のロックに替えて、ペダルレバー20を戻し方向に駆動するようにモータ40を制御してもよい。これにより、ドライバにペダルレバー20を踏み間違えていることを認識させ、例えばブレーキペダルへの踏み替えを誘導する。
 また本実施形態では、シフトレンジがリバース(R)のとき、駆動制御部91は、モータ40を駆動し、ペダルレバー20をロックする。シフトレンジがリバース時、すなわち車両後退時には、ペダルレバー20を踏めないようにし、クリープでの運転とすることで、踏み間違い自体をなくす。また、ユーザの意思でロック状態の解除を指示するロック解除スイッチ97が設けられているので、必要に応じ、クリープでの運転を解除することができる。
 本実施形態では、モータ40を能動的に制御することで、ペダルレバー20を介して、ドライバへの情報伝達が可能である。例えば、図79に示すように、少なくとも1回のパルス状の踏力がペダルレバー20に加わるようにモータ40を制御する。ドライバは、単発パルスであればパルス信号として感知可能であり、連続パルスであれば振動として感知可能である。
 また、図80に示すように、所定の条件が成立した場合、一定の反力が所定時間以上に亘ってペダルレバー20に与えられるようにしてもよい。図78では、時刻x41にて所定の条件が成立したものとする。所定の条件とは、例えば、燃費悪化状態であると判定された場合、一定の反力をペダルレバー20に与え続けることで、ペダルレバー20が重くなり、ペダルレバー20の踏み込みを抑制することができる。
 本実施形態では、アクセル装置100は、モータ40と、ペダルレバー20と、動力伝達機構50と、ECU90と、を備える。ECU90は、モータ40の駆動を制御する駆動制御部91、および、ペダルレバーの踏み間違いを判定する。駆動制御部91は、ペダルレバー20の踏み間違いと判定された場合、モータ40を駆動し、ペダルレバー20をロックする。これにより、ペダルレバー20の踏み間違いによる誤発進を防ぐことができ、安全性が向上する。
 また、ECU90は、駆動制御部91、および、シフトレンジを判定するレンジ判定部93を有する。駆動制御部91は、シフトレンジがリバースであると判定された場合、モータ40を駆動し、ペダルレバー20をロックする。車両後退時は、ペダルレバー20をロックすることで、車両後方への誤発進を防ぐことができるので安全性が向上する。
 車両後退時に、アクセル装置100は、ペダルレバー20のロックを手動で解除可能なロック解除スイッチ97を備える。これにより、ドライバの意思によりペダルロックを解除可能であるので、利便性が向上する。
 ここで、踏み間違い判定やシフトレンジに応じてペダルレバー20をロックする場合、ロック機能が実現できればよいので、動力伝達機構50を介してペダルレバー20に伝達される力の方向は問わない。
 駆動制御部91は、ペダルレバー20の踏み間違いと判定された場合、モータ40を駆動し、ペダルレバー20の戻し方向に反力を与える。このように構成しても、ペダルレバー20の踏み間違いによる急発進を防ぐことができるので、安全性が向上する。
 駆動制御部91は、ドライバが感知可能な少なくとも1回のパルス状の反力を与えるように、モータ40の駆動を制御する。これにより、ペダルレバー20を介したドライバへの各種情報伝達を行うことができる。
 駆動制御部91は、ペダルレバー20の戻し方向に一定の反力を所定時間以上加えるように、モータ40を制御する。これにより、例えば燃費を向上可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
 ここで、踏み間違いや情報伝達、或いは、燃費向上等のための反力付与を行う場合、動力伝達機構50は、ペダルレバー20の閉方向への力を伝達できればよく、開方向への力が伝達されないように構成されていてもよい。反力付与に係る構成は、上記実施形態の構成とは異なっていてもよい。
   (他の実施形態)
 上記実施形態では、駆動源はDCモータである。他の実施形態では、駆動源は、DCモータ以外の種類のモータであってもよいし、例えばソレノイド等のモータ以外のものを駆動源として用いてもよい。また、反力付与可能な駆動源が複数であってもよい。
 上記実施形態では、アクセル装置は、床置き型(いわゆる「オルガン型」)のものについて説明した。他の実施形態では、アクセル装置は、いわゆるつり下げ型(いわゆる「ペンダント型」)であってもよい。また、動力伝達機構やロック機構は、上記実施形態とは異なるように構成してもよい。
 上記実施形態では、アクチュエータとアクセルペダルとが接続されている一体型のものについて説明した。他の実施形態では、アクチュエータとアクセルペダルとが接続されておらず、フロアにそれぞれ接続されている別体型のものであってもよい。
 本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
 本開示は、実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (37)

  1.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動により、前記ペダルレバーの閉方向および開方向の双方向の力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     備えるアクセル装置。
  2.  前記ペダルレバーの動作を規制可能なロック機構(451~461)をさらに備える請求項1に記載のアクセル装置。
  3.  前記ロック機構は、前記ペダルレバーに所定以上の力が加わると、ロック解除可能である請求項2に記載のアクセル装置。
  4.  前記ロック機構(451、453、454、456、457)は、前記ペダルレバーの全閉位置にて前記ペダルレバーの動作を規制可能である請求項2または3に記載のアクセル装置。
  5.  前記ロック機構(452、455)は、前記ペダルレバーの全開位置にて前記ペダルレバーの動作を規制可能である請求項2または3に記載のアクセル装置。
  6.  前記ロック機構(460、461)は、前記ペダルレバーの全閉位置と全開位置との間である中間位置にて、少なくとも踏込方向への前記ペダルレバーの動作を規制可能である請求項2または3に記載のアクセル装置。
  7.  前記ロック機構(451~459)は、前記ペダルレバーへの反力調整に用いられる前記駆動源により駆動される請求項2~6のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  8.  前記ロック機構(460、461)を駆動するロック用駆動源(315、316、321)が、前記ペダルレバーへの反力調整に用いられる前記駆動源とは別途に設けられている請求項2~6のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  9.  前記ロック機構は、前記駆動源から前記ペダルレバーに至る動力伝達経路に設けられるロック係止部(168、229)、および、弾性力による移動または変形可能なロック部材(191、261、268)を有し、
     前記ロック係止部が前記ロック部材に係止されることで前記ペダルレバーの動作を規制する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  10.  前記ロック機構は、前記ペダルレバーまたはハウジング(10)の一方に設けられるマグネット(302)、および、前記ペダルレバーまたは前記ハウジングの他方に設けられる磁性体(301)を有し、
     前記マグネットと前記磁性体とが引き合うことで、前記ペダルレバーの動作を規制する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  11.  前記ロック機構は、前記ペダルレバーに形成される嵌合部(33)と嵌まり合うことで前記ペダルレバーの動作を規制可能なロック部材(311、312)を有する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  12.  前記ロック機構は、前記ペダルレバーを挟み込み可能に設けられるロック用パッド(335)を有し、前記ロック用パッドが前記ペダルレバーを挟み込むことで、前記ペダルレバーの動作を規制する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  13.  前記動力伝達機構は、前記駆動源により駆動されるギア(51、57、61、151~153)、および、前記ギアと噛み合う駆動用ラックギア部(521、621、165)を有する直動部材(52、62、160)を有する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  14.  前記動力伝達機構(50、60)は、前記直動部材と前記ペダルレバーとの間に設けられる反力調整用付勢部材(54、64)を有する請求項13に記載のアクセル装置。
  15.  前記動力伝達機構(50)は、一端が前記ペダルレバーに固定され、他端が前記直動部材に形成される収容室(523)に前記ペダルレバーの駆動に応じて移動可能に収容される接続ピン(53)をさらに有する請求項14に記載のアクセル装置。
  16.  前記ロック機構(451、452)は、前記直動部材に形成される係合孔部(522、622)に嵌まり合うことで前記ペダルレバーの動作を規制するロック部材(55、65)を有する請求項13~15のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  17.  前記ギアは、前記駆動用ラックギア部と噛み合う第1ギア部(511、571、611)、および、前記ロック部材に形成されるロック用ラックギア部(551、651)と噛み合う第2ギア部(512、572、612)を有する請求項16に記載のアクセル装置。
  18.  前記ロック用ラックギア部と前記第2ギア部との噛み合い範囲は、前記駆動用ラックギア部と前記第1ギア部との噛み合い範囲より小さい請求項17に記載のアクセル装置。
  19.  ロック状態において、前記直動部材と前記ペダルレバーとの当接箇所、および、前記直動部材と前記ロック部材との当接箇所の少なくとも一方は、ロック解除時に弾性変形可能に形成されている請求項16~18のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  20.  前記動力伝達機構(150)は、前記ペダルレバーと一体に駆動されるケース部材(170)、前記ケース部材の内部にて前記直動部材(160)により移動可能に設けられるホルダ(180)、一端が前記ケース部材に係止され、他端が前記ホルダにより係止される反力調整用付勢部材(185)を有する請求項13に記載のアクセル装置。
  21.  前記ロック機構(456)は、前記ケース部材の移動方向と異なる方向に移動可能であって、前記直動部材に形成されるロック係止部(168)を係止することで前記ペダルレバーの動作を規制可能なロック部材(191)を有する請求項20に記載のアクセル装置。
  22.  前記動力伝達機構(70)は、前記駆動源により回転するカム(73)、および、一端が前記ペダルレバーと接続し他端が前記カムと係合するリンク(71)を有する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  23.  前記カムは、駆動源側カムであって、
     前記動力伝達機構は、前記駆動源側カムの前記リンク側に設けられ孔部(721、821)が形成されるリンク側カム(72、82)、および、前記孔部内にて移動可能に挿通され、一端が前記リンクに接続され、他端側にて前記駆動源側カムおよび前記リンク側カムに当接可能である接続ピン(75)を有する請求項22に記載のアクセル装置。
  24.  前記ロック機構(453)は、前記リンク側カムを含み、
     前記リンク側カムと、ハウジング(41)に設けられるロック部(76、411)とが当接することで、前記ペダルレバーの動作を規制する請求項23に記載のアクセル装置。
  25.  前記孔部には、前記ペダルレバーがロックされている状態にて前記接続ピンが当接している壁部であるロック側壁部(726、827)から、前記接続ピンが離間する方向への移動を規制する規制壁(723、823)が形成される請求項24に記載のアクセル装置。
  26.  前記動力伝達機構は、前記接続ピンが前記ロック側壁部から離れる方向に前記接続ピンを引っ張る引張保持機構(74)を有し、
     前記駆動源側カムには、前記規制壁の反対側から前記接続ピンを押し上げ可能な解除斜面(733)が形成されている請求項25に記載のアクセル装置。
  27.  前記ロック部は、前記ハウジングに設けられる収容凹部(413)に収容されるロックストッパ(76)であって、
     前記ペダルレバーに所定以上の力が加わると、前記ロックストッパを前記リンク側カム側に付勢するストッパ付勢部材(77)の付勢力に抗して前記ロックストッパが前記収容凹部に収容されることで、ロック解除可能である請求項24~26のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  28.  前記動力伝達機構は、前記駆動源により駆動され、前記ペダルレバーに接続されるカム(250)を有する請求項2~8のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  29.  前記駆動源と前記カムとの間には、減速機構を構成するギア(210、220、230)が設けられる請求項28に記載のアクセル装置。
  30.  前記減速機構には、同軸に配置される駆動源側ギア(220)およびカム側ギア(230)が含まれ、
     前記駆動源側ギアと前記カム側ギアとの間には、ギア間付勢部材(245、248)が設けられており、
     前記駆動源側ギアを反力付与方向に回転させるとき、
     前記カム側ギアは、前記ギア間付勢部材のセット荷重までは前記駆動源側ギアと一体に回転し、前記ギア間付勢部材のセット荷重を超えると回転しない請求項29に記載のアクセル装置。
  31.  前記ロック機構は、前記駆動源側ギアと一体に回転するロック係止部(229)、および、前記カム側ギアが回転せず、前記駆動源側ギアが回転する領域にて前記ロック係止部を係止可能なロック部材(261)を有する請求項30に記載のアクセル装置。
  32.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     前記ペダルレバーの動作を規制可能なロック機構(451~461)と、
     前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部(91)、および、前記ペダルレバーの踏み間違いを判定する踏み間違い判定部(92)を有する制御部(90)と、
     を備え、
     前記駆動制御部は、前記ペダルレバーの踏み間違いと判定された場合、前記駆動源を駆動し、前記ペダルレバーをロックするアクセル装置。
  33.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     前記ペダルレバーの動作を規制可能なロックするロック機構(451~461)と、
     前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部(91)、および、シフトレンジを判定するレンジ判定部(93)を有する制御部(90)と、
     を備え、
     前記駆動制御部は、シフトレンジがリバースであると判定された場合、前記ペダルレバーをロックするアクセル装置。
  34.  車両後退時に、前記ペダルレバーのロックを解除可能なロック解除スイッチ(97)を備える請求項33に記載のアクセル装置。
  35.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動により、前記ペダルレバーの閉方向の力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部(91)、および、前記ペダルレバーの踏み間違いを判定する踏み間違い判定部(92)を有する制御部(90)と、
     を備え、
     前記駆動制御部は、前記ペダルレバーの踏み間違いと判定された場合、前記駆動源を駆動し、前記ペダルレバーの戻し方向に反力を加えるアクセル装置。
  36.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動により、前記ペダルレバーの閉方向の力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部(91)を有する制御部(90)と、
     を備え、
     前記駆動制御部は、ドライバが感知可能な少なくとも1回のパルス状の反力を与えるように、前記駆動源の駆動を制御するアクセル装置。
  37.  少なくとも1つの駆動源(40、201)と、
     踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20、120)と、
     前記駆動源の駆動により、前記ペダルレバーの閉方向の力を前記ペダルレバーに伝達可能である動力伝達機構(50、60、70、80、150、200)と、
     前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部(91)を有する制御部(90)と、
     を備え、
     前記駆動制御部は、前記ペダルレバーの戻し方向に一定の反力を所定時間以上加えるように前記駆動源を制御するアクセル装置。
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