JP4877139B2 - アクセル装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクセル装置に関する。

〔従来の技術〕
従来、アクセル装置はワイヤ等によりスロットル装置と機械的に接続されており、アクセルペダルの踏込み操作によってワイヤが引かれ、ワイヤ等の有する操作抵抗力とそのヒステリシス特性によってスロットル開度を良好に調整していた。これに対して、近年、アクセルの操作量を回転角センサで電気的に検出し、アクセルの操作量に応じてスロットル開度を電気制御するアクセル装置（電気式アクセル装置）が用いられている。

このような電気式アクセル装置においては、アクセルの操作量とアクセルの操作力との対応にヒステリシス特性を発生させるために、アクセル操作に応じて移動する移動部材を摺動部材に押し付けて摩擦力を発生させ、アクセルの操作量が大きくなると移動部材の摺動部材への押付力が増加し、アクセルの操作量が小さくなると押付力が減少して、摩擦力が増減するヒステリシス発生手段を備えるものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

ヒステリシス発生手段は、主に、アクセルペダルの踏込みによってペダルアームが回転し、この回転によりその回転軸方向に移動部材が移動し、摺動部材への押付力を増減させてアクセルの操作力にヒステリシス特性を発生させるもの（例えば、特許文献２参照）や、ペダルアームの回転によりその自由端部のストロークによって摺動部材への押付力を増減させてアクセルの操作力にヒステリシス特性を発生させるもの（例えば、特許文献１参照）が提案されている。それぞれのヒステリシス発生手段は一長一短があり、例えば、フェールセーフ機能については以下に述べるような問題点がある。

まず、従来例１として、特許文献１に開示されるアクセル装置１００は、図３に示すように、アクセルペダル１０１の踏力の増減により休止位置から最大踏込み位置まで移動可能なペダルアーム１０２と、ペダルアーム１０２を揺動自在に支持するペダル軸１０３と、ペダルアーム１０２を休止位置に向けて復帰させるべく付勢する復帰スプリング１０４と、ペダルアーム１０２の移動に伴って摩擦力を増減させ、ヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段１１０とを備えている。

そして、ヒステリシス発生手段１１０は、摩擦力を発生する摺動面を画定する摺動案内路１１１と、摺動案内路１１１内に配置され、かつ、ペダルアーム１０２の荷重により摺動案内路１１１内を移動するとともに、その移動方向に対して所定の角度をなす第１傾斜面１１２を有する第１可動摩擦部材１１３と、第１可動摩擦部材１１３と移動方向において対向して配置されて摺動案内路１１１内を移動するとともに、第１傾斜面１１２に当接する第２傾斜面１１４を有する第２可動摩擦部材１１５と、第１、第２可動摩擦部材１１３、１１５をペダルアーム１０２の荷重と拮抗する向きに付勢して操作抵抗力を発生させるとともに元の位置に戻す戻しスプリング１１６、１１７とを備えている。

従来例１においては、その摩擦力の発生は、ペダルアーム１０２の自由端部に取付けられた当接部材１２１の移動に伴って、摺動案内路１１１内を往復動自在に取付けられた第１可動摩擦部材１１３および第２可動摩擦部材１１５の摺動面１２３、１２５にて発生する。踏込みの印加（踏力の増加）時には、第２可動摩擦部材１１５を元の位置へ戻すように付勢する戻しスプリング１１６、１１７の圧縮に伴う付勢力の増加による操作抵抗力の増加と、この操作抵抗力の増加に伴う第１傾斜面１１２と第２傾斜面１１４とのくさび作用の促進により、各摺動面１２３、１２５への押付力が増加して、摩擦力は増加する。そして、摩擦力は操作抵抗力と同じ向きに作用するため、踏力はこの摩擦力と操作抵抗力との合成抵抗力となって大きく増加することとなる。

また、一方、踏込みの解消（踏力の減少）時には、摩擦力の減少は、上記の作動とは逆に、当接部材１２１の戻しに伴って、戻しスプリング１１６、１１７の操作抵抗力とは反対向きに作用するため、踏力はこの摩擦力と操作抵抗力との差となって合成抵抗力は減少する。これにより、踏込み量に対する踏力の変化特性は所謂ヒステリシス特性（図４参照）を呈して、アクセル操作の良好な操作フィーリングを確保することができる。

つまり、従来例１のヒステリシス発生手段１１０は、操作抵抗力とヒステリシス特性の発生を戻しスプリング１１６、１１７と第１、第２可動摩擦部材１１３、１１５を構造的に一体構成により実現するものである。従って、戻しスプリング１１６、１１７による付勢力の増減が、くさび作用で押付力に変換され、押付力の増減で摺動案内路１１１の摺動面で摩擦力の増減となってヒステリシスを発生する構成となっており、摺動案内路１１１の摺動面でのスティックが起こりやすい構成である。

そして、仮に、第２可動摩擦部材１１５あるいは第１可動摩擦部材１１３が、ハウジング１１８内でスティックして戻らなくなった場合には、ペダルアーム１０２の自由端部に取付けられた当接部材１２１は、第１可動摩擦部材１１３に対して係合および離脱自在に構成されているため、戻しスプリング１１６、１１７とは別個にペダル軸１０３に取付けられた復帰スプリング１０４の付勢力により、ペダルアーム１０２は必ず休止位置に戻されることを特徴としている。

ここで、戻しスプリング１１６、１１７は、２つの圧縮コイルスプリングを内外２重に構成することで、付勢力を設定する際の自由度を増加し、また、小型化を図り、あわせてスプリングの折損等のフェールセーフの向上を図っている。また、遊び荷重用スプリング１２２も圧縮コイルスプリングにより構成され、第２可動摩擦部材１１５内に収容され、第１可動摩擦部材１１３と第２可動摩擦部材１１５とを互いに遠ざける向きに付勢力を発生して踏力の遊びを設けている。

つづいて、従来例２として、特許文献２に開示されるアクセル装置２００は、図５に示すように、アクセルペダル２０１の踏込み印加時は踏力の増大によりアクセルペダル２０１を正転方向Ｘに回転させる。踏込み解除時は踏力の減少によりアクセルペダル２０１をその係止部２３７に係止する戻しスプリング２１６、２１７の付勢力により逆転方向Ｙに回転させる。また、アクセルペダル２０１の踏込み印加時、ならびに踏込み解除時にアクセルペダル２０１に対して操作抵抗力を増減し、所定のヒステリシス特性を発生させてアクセルペダル２０１の良好な操作フィーリングを得るように別途ヒステリシス発生手段２１０が構成されている。

即ち、このアクセル装置２００のヒステリシス発生手段２１０は、戻しスプリング２１６、２１７による操作抵抗力発生手段２３０と構造的に別体構成に形成される。ヒステリシス発生手段２１０はペダルアーム２０２の回転軸２２０に配設され、ペダルアーム２０２の回転により回転軸方向に移動する移動部材２３３と摺動部材２３６から構成されている。従って、戻しスプリング２１６、２１７による付勢力の増減ではスティックが起こりにくい構成となっている。

そして、戻しスプリング２１６、２１７は少なくとも２個の圧縮コイルスプリングを内外２重に挿着することで、付勢力を設定する際の自由度を増加し、また、小型化を図り、あわせてスプリングの折損等のフェールセーフの向上を図っている。

従って、戻しスプリング２１６、２１７はその一端部がペダルアーム２０２の自由端部の係止部２３７に係合され、他端部がハウジング２１８の天板２１９に係合されて、ペダルアーム２０２の回転に伴い円弧状に伸縮し、別体構成をなしていることよりスティックすることもなく、アクセルペダル２０１およびペダルアーム２０２を逆転方向Ｙへ回転させて必ず休止位置に戻すことを特徴としている。

〔従来技術の不具合〕
ところで、従来例１のアクセル装置１００では、第２可動摩擦部材１１５あるいは第１可動摩擦部材１１３が何らかの原因によってハウジング１１８内でスティックして戻らなくなった場合には、ペダルアーム１０２は復帰スプリング１０４の付勢力により必ず休止位置に戻されるようになっている。従って、図３（ｂ）に示すように、ペダルアーム１０２の揺動変位をセンサ駆動ピン１３１を介して回転角度として検出する回転角度検知手段１３０において、ペダルアーム１０２が休止位置に戻れば、アクセルペダル１０１の踏込み量が零と検知され、スロットル開度は全閉となり安全側に設定できるようになっている。

しかし、第１あるいは第２可動摩擦部材１１３、１１５が戻らない状態でアクセルペダル１０１を踏込むと、操作抵抗力と所定のヒステリシス特性の確保ができなくなって、アクセル操作が軽過ぎて不安定となり、アクセル操作の良好な操作フィーリングが得られない懸念がある。つまり、フェールセーフ機能としてアクセルペダルが必ず休止位置に戻るという必要条件は満たしているものの、その後踏込みを印加しても安定した踏込み操作を確保するという必要十分条件を満たしたものとなっていない。

また、従来例２のアクセル装置２００では、戻しスプリング２１６、２１７は円弧状に伸縮するので、ばね部材には曲げモーメントが付加されて、捩じり応力に加えて曲げ応力が増加して、ばね部材の許容応力を上回るか、上回らないまでも繰返し疲れ応力限界を著しく低下させる恐れがある。このために、予め曲げ応力を考慮して、しかも繰返し疲れ応力限界に十分な安全率を確保して設計することは不可能ではないが、容易なことでなく、戻しスプリング２１６、２１７の大型化とコストアップの懸念が生じる。

また、戻しスプリング２１６、２１７は円弧状に伸縮するので、常にばね着座部には円弧状の外側に向うサイドホースが発生して、このサイドホースによって戻しスプリング２１６、２１７が着座する係止部２３７から外れる懸念がある。
国際公開第０１／０１９６３８号パンフレット 特開２００４−１０８２１４号公報

そこで、アクセル装置において、踏力の操作抵抗力を発生する操作抵抗力発生手段と操作抵抗力の増減に伴いヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段を構造的に分離して、摩擦力の増減はヒステリシス発生手段の摺動部材のみで実現し、操作抵抗力の増減とアクセルペダルを元の位置へ戻すのは操作抵抗力発生手段の付勢力によって実現し、操作抵抗力発生手段では摩擦力が生じないようにしてスティックが発生しない、もしくは発生しにくくする。

そして、操作抵抗力発生手段は、それぞれ独立して可動する可動部材を２個備え、各可動部材の可動により伸縮して付勢する各戻しスプリングをそれぞれ独立に配設し、各戻しスプリングは内外に２個組合せ構造のスプリング構成となし、各可動部材をそれぞれ独立に元の位置に戻るように付勢して、仮に、何らかの原因でいずれかの可動部材が戻らなくなった場合でも、戻しの付勢力がそれぞれ独立に作用していずれかの可動部材およびその可動部材を付勢する戻しスプリングの戻りによってペダルアームが必ず休止位置に戻り、その後踏込みの印加があっても元の位置に戻った戻しスプリングによる操作抵抗力とヒステリシスによって、適度に安定した操作フィーリングを得るようにフェールセーフ機能を向上させる。

さらに、戻しスプリングの着座部にはサイドホースが作用しないように直動式の戻しスプリングを採用して、設計・製作が容易で、小型化と耐久性が向上し、廉価なアクセル装置を実現することが課題となる。

よって、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、スティックが生じにくく、仮に生じた場合でも、ペダルアームは必ず休止位置に戻り、その後踏力を印加しても、安定した踏込み操作ができるアクセル装置を提供することを目的とする。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の手段によれば、アクセルペダルの踏力の増減により正転方向および逆転方向に移動可能なペダルアームと、ペダルアームを揺動自在に支持する軸部と、ペダルアームの移動に伴って操作抵抗力を発生する操作抵抗力発生手段と、操作抵抗力の増減に伴ってヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段と、を備えるアクセル装置にあって、ヒステリシス発生手段は、ペダルアームの軸部に配設され、ペダルアームが正転方向および逆転方向に向けて移動する際に、軸部の軸方向に移動して押付力を発生する移動部材と、移動部材に摺接し、押付力に対応して摩擦力を増減する摺動部材と、を備えており、
操作抵抗力発生手段は、ペダルアームの他端側のレバー部に当接して配設され、可動面を画定する可動案内路と、可動案内路内に案内され、往復自在にそれぞれ独立して可動する第１可動部材と第２可動部材と、第１可動部材と第２可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢し、元の位置に押し戻す第１戻しスプリングと第２戻しスプリングと、をそれぞれ独立に備えて、ヒステリシス発生手段と別体構造をなしており、操作抵抗力発生手段の各可動部材には、常に押付力が発生しないことを特徴としている。

これにより、踏力の印加によるペダルアームの回転を、ヒステリシス発生手段は、軸部の軸方向の移動量に変換して押付力を増減させる移動部材と摺動部材とによる摩擦力の増減と、操作抵抗力発生手段は、第１戻しスプリングと第２戻しスプリングを伸縮させて、伸縮することによってペダルアームの荷重に拮抗する操作抵抗力を生じるとともに第１可動部材と第２可動部材をそれぞれ独立に元の位置に押し戻す付勢力の増減となすように、操作抵抗力発生手段とヒステリシス発生手段とは別体構造としたので、ヒステリシスとなる摩擦力の増減はヒステリシス発生手段の摺動部材でのみ発生し、操作抵抗力発生手段では発生しない。操作抵抗力発生手段では単に戻しスプリングの伸縮による操作抵抗力の増減が生じ、押付力が生じないためにスティックは生じにくくなる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の手段によれば、操作抵抗力発生手段は、可動案内路内を往復自在に可動する第１可動部材と、第１可動部材の軸中心部に収容され、第１可動部材内を往復自在に可動する第２可動部材と、第１可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第１戻しスプリングと、第１戻しスプリングの内側に配設されて、第２可動部材をペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第２戻しスプリングと、をそれぞれ独立して備え、第１戻しスプリングに対する第１可動部材は可動案内路内を可動し、第２戻しスプリングに対する第２可動部材は第１可動部材内を可動し、第１可動部材と第２可動部材はそれぞれ独立に元の位置に戻ることを特徴としている。

これにより、仮に、何らかの原因で第１可動部材が元の位置に戻らなくなった場合でも、第１、第２可動部材はそれぞれ独立して各戻しスプリングによって付勢されるため、第２可動部材は第２戻しスプリングによって元の位置に押し戻される。また、第２可動部材が元の位置に戻らなくなった場合でも、第１可動部材が第１戻しスプリングによって付勢されるので、第１可動部材の軸中心部に収容される第２可動部材はそのまま第１可動部材とともに元の位置まで押し戻され、ペダルアームは必ず休止位置に戻ることができる。

そして、休止位置に戻った後に、さらに踏込みが印加されても、少なくとも各戻しスプリングのいずれかの付勢力が踏込みの踏力に対し拮抗して発生するため、アクセル操作は不安定になることなく、適度に安定した操作フィーリングを得ることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の手段によれば、操作抵抗力発生手段は、第１戻しスプリングと第２戻しスプリングが互いに内外に配設され、それぞれ独立に、かつ、直動して付勢する直動式スプリングであることを特徴としている。

これにより、各戻しスプリングをそれぞれ独立に、内外に２個組合せ構成としたので、各戻しスプリングの付勢力の大きさと要求される合成付勢力とに適合する各戻しスプリングの設計自由度が大きくなるとともに、各戻しスプリングの小型化の向上が可能となる。また、スプリング仕様は直動式であるので、各戻しスプリングの伸縮時にサイドホースの発生がなくなって、伸縮時に着座部からズレたり、脱落することが防止できる。つまり、戻しスプリングの設計・製作が容易であり、小型化とともに強度上耐久性の向上が可能で、コストダウンを図ることができる。

この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。

〔実施例１の構成〕
本実施例の本発明になるアクセル装置を図１および図２に示す。図１（ａ）はアクセル装置の要部を示す一部切り欠き正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）はアクセルペダルの最大踏込み位置での操作抵抗力発生手段の作動説明図であり、（ｂ）はスティック等が生じた場合の操作抵抗力発生手段の作動説明図である。

アクセル装置１は、車両に搭載され、運転者によるアクセルペダル２の踏込み操作に対応して車両の運転状態（スロットル開度）を制御するものである。本実施例のアクセル装置１は、アクセルペダル２の操作量を回転角センサ６で電気的に検出し、アクセルペダル２の操作量に対応してスロットル開度を電気制御する電気式アクセル装置に適用する。以下、図１、２に従って本実施例のアクセル装置１の構成を説明する。

アクセル装置１において、アクセルペダル２は、支持部材としてのハウジング５に軸部４を軸支され、軸部４の軸線Ｏを中心として正転方向Ｘおよび逆転方向Ｙに回転可能である。ハウジング５は、樹脂材製で、開口部５１を有する箱形に形成され、底板５２、天板５３、側板５４、５５および繋板５６からなる。ハウジング５の開口部５１は、底板５２の他端部と天板５３の他端部との間、ならびに側板５４、５５の各他端部の間に形成されている。側板５４、５５は、底板５２および天板５３に垂直に接続され互いに対向している。天板５３は底板５２に対向して形成され、ペダルストッパ７が一体に設けられている。底板５２はボルト等により車両に固定される。

繋板５６に隣接して筒状のスプリング収容部５７が設けられ、スプリング収容部５７の長手方向には一様に延伸する可動案内路１５で内壁が筒状に画定され、長手方向の一方は開口して開口部６０を形成し、他方はエンドプレート５８によって閉塞されている。なお、筒状のスプリング収容部５７は、好適には円筒形状が好ましく角筒形状であってもよい。エンドプレート５８の内壁には段付きの凸部５９、６１が設けられて、後記する直動式の第１戻しスプリング１１、第２戻しスプリング１２と係合する着座部を構成している。また、繋板５６の開口部６０側には、後記するペダルアーム３のレバー部３７の突出を許容するためのスリット状の切り欠きが、所定の長さに形成されている。

図１（ｂ）に示すように、一方の側板５４は、ハウジング５の他の部位に着脱可能である。側板５４の内壁面から軸受部１７が円筒状に突出している。側板５４は、軸受部１７の内周側に配設された回転角センサ６を軸受部１７の基端部側を閉塞する部分により支持している。側板５４の外壁には、回転角センサ６に電気接続するコネクタ１９が設けられている。

他方の側板５５の内壁面から軸部５０が円筒状に突出している。側板５５の軸部５０は軸線Ｏ方向に、軸心を一致させて突出しており、対向する側板５４の軸受部１７と同様に、ペダルアーム３と回動可能に係合している。

アクセルペダル２は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、軸部４を有するペダルアーム３と、ロータ２２とから構成されている。ペダルアーム３は樹脂材料または金属材料で形成され、鈍角のＶ字状またはコの字状に折れ曲がって延伸している。ペダルアーム３は、軸部４より一端側をハウジング５の開口部５１より外部に突出させており、その突出部分の最終端に図示しない踏部を備えている。

また、ペダルアーム３の軸部４より他端側は、ハウジング５内に収容され、その収容部分に２つの側壁部２４、２５を備えている。側壁部２４、２５はペダルアーム３の軸部４の軸線Ｏの近傍に設けられ、軸線Ｏ方向において互いに平行に対向している。従って、側板５４に正対する側壁部２５に軸部４が配設され、側壁部２４に正対する側板５５に軸部５０が配設されることとなる。

軸部４は、側壁部２５の側板５４側の壁面から軸線Ｏ方向に略円筒状に突出している。軸部４は側板５４の軸受部１７の内周側に挿入されて、軸受部１７に回動自在に軸受されている。また、側壁部２４には、軸線Ｏ方向に軸心を一致して軸部５０と回動可能に係合される回動穴２９が設けられている。

この回動穴２９と軸部５０との係合と、軸受部１７による軸部４の軸受によって、ペダルアーム３は軸線Ｏ周りの正転方向Ｘおよび逆転方向Ｙに回転可能となっている。なお、運転者が踏部を踏込むとき、ペダルアーム３は正転方向Ｘに回転し、踏込みを解除するとき、ペダルアーム３は逆転方向Ｙに回転する。また、本実施例では、運転者が踏部を踏込むのが必ずしも正確な垂直方向でないために、軸部４の外周面と軸受部１７の内周面との間、および回動穴２９と軸部５０との間に径方向の軸ガタを生じさせるクリアランスを設けており、そのクリアランスの範囲内で径方向変位、およびペダルアーム３の軸線Ｏ方向に対する傾きが許容されている。

軸部４において軸線Ｏを挟む周方向の２箇所には、互いに極性の異なる磁石部２６、２７が一体回動可能に埋設されている。側板５４に支持される回転角センサ６は、ホール素子または磁気抵抗素子等を備え、その外周側に隙間をあけて配設された磁石部２６、２７の形成磁界を非接触で検出する。その回転角センサ６の出力する検出信号は軸部４の回転角度を表している。

ヒステリシス発生手段２０は、移動部材であるロータ２２と摺動部材である摩擦板３６とからなっている。ロータ２２は樹脂材で形成され、板状もしくは棒状に突出したレバー部３７と円盤状の回動部３３を有してハウジング５内に収容されている。円盤状の回動部３３は、両側面をペダルアーム３の両側壁部２４、２５に挟まれている。回動部３３において側壁部２５側の側面には、複数のはす歯３５が設けられている。複数のはす歯３５は軸線Ｏの周りに等間隔に配列されている。ペダルアーム３の側壁部２５において、回動部３３側の壁面には、複数のはす歯３４が設けられている。複数のはす歯３４は軸線Ｏの周りに等間隔に配列され、軸線Ｏ方向で対向するはす歯３５のいずれかに噛み合っている。この噛み合いにより、ペダルアーム３とロータ２２とが軸線Ｏ周りに一緒に回動可能となっている。

また、回動部３３の側壁部２４側の側面と側壁部２４の回動部３３側の壁面との間には摩擦板３６が介装されている。この摩擦板３６は摺動特性の良好な合成樹脂材製であり、軸部５０に係合されるとともにハウジング５の固定部４１に係合され、回動する回動部３３に共ずれすることなく、回動部３３および側壁部２４の双方と摺接して摩擦力を生じる。摩擦力は、はす歯３４、３５の噛み合い作用により、ペダルアーム３の側壁部２５と回動部３３とを軸線Ｏ方向両側に離間させる力が増大し、回動部３３の押付力が増大し、それとともに摩擦力が増大する。

ロータ２２のレバー部３７は、回動部３３の外周縁部からその接線方向に板状もしくは棒状に突出している。レバー部３７は、ペダルアーム３の側壁部２４、２５よりも他端側に形成され、筒状をなすスプリング収容部５７の軸中心位置まで延伸している。板状もしくは棒状に突出した厚み方向の上下面がエンドプレート５８と開口部６０とにそれぞれ対向されている。レバー部３７のエンドプレート５８側の面は半球面を有しており、点当りして常に作用力が軸方向に作用するように形成されている。

次に、本発明になる操作抵抗力発生手段１０の付勢部材としての第１および第２戻しスプリング１１、１２は、共に圧縮コイルスプリングで構成されている。第２戻しスプリング１２は、そのコイル径を第１戻しスプリング１１のコイル径よりも小さくして、第１戻しスプリング１１の内周側に配設されて内外の２個組合せ構造となっている。

各戻しスプリング１１、１２は、滑らかな可動案内路１５を画定するスプリング収容部５７内に配設され、ペダルアーム３の荷重によりスプリング収容部５７内を移動させられる第１可動部材１３と、第１可動部材１３の内筒部１６内に配設され、ペダルアーム３の荷重により内筒部１６内を相対移動可能に支承される第２可動部材１４にその一端部は係合され、その他端部はスプリング収容部５７のエンドプレート５８に形成された段付きの凸部５９、６１とに嵌入されて係合されている。

そして、第１戻しスプリング１１の付勢力は第１可動部材１３を直接付勢し、第２戻しスプリング１２の付勢力は第２可動部材１４を直接付勢し、それぞれ独立して生じる付勢力が第１可動部材１３内に相対移動可能に支承される第２可動部材１４の合成付勢力として作用し、ペダルアーム３のレバー部３７の荷重と拮抗し、または押し戻すように作用する直動式の戻しスプリング構造を構成する。

なお、第１可動部材１３と第２可動部材１４はそれぞれ筒状のスプリング収容部５７内と第１可動部材１３の内筒部１６内を可動する可動部材であり、その可動面を形成する長手方向（可動方向）の長さを大きくして、可動方向の傾きを極力低減して、スティック等が発生しにくい構成となっており、また可動案内路１５の内壁面と第２可動部材１４の外壁面とのクリアランスも十分に保たれるようになっている。

これにより、各戻しスプリング１１、１２は、付勢力を第１可動部材１３と第２可動部材１４にそれぞれ独立に作用させ、レバー部３７と接続するペダルアーム３は、この各戻しスプリング１１、１２の合成付勢力によって逆転方向Ｙへ回転して戻ることができる。

これにより、ヒステリシス発生手段２０と操作抵抗力発生手段１０とをそれぞれ構造的に分離して、操作抵抗力発生手段１０には直動式の内外２個の戻しスプリング１１、１２のそれぞれの付勢力を独立に内外の各可動部材１３、１４に付勢してペダルアーム３が必ず休止位置に戻るようにしたアクセル装置１が構成できる。

以上説明したように本実施例では、操作抵抗力発生手段１０とヒステリシス発生手段２０とを構造的に分離して設け、操作抵抗力発生手段１０は第１戻しスプリング１１と第２戻しスプリング１２の付勢力をそれぞれ独立に第１可動部材１３および第２可動部材１４に付勢して、それぞれ独立に元の位置まで押し戻す直動式の戻しスプリング構造を採用している。

また、発生した操作抵抗力に対応して摩擦力を増減してヒステリシスを発生させるヒステリシス発生手段２０を、ペダルアーム３の回転軸部にロータ２２と摩擦板３６を挟装し、ロータ２２の回動部３３に設けたはす歯３４、３５の噛み合い作用によりペダルアーム３の側壁部２５と回動部３３とを軸線Ｏ方向両側に離間させ、回動部３３の押付力を増減させる構造を採用している。

そして、運転者がアクセルペダル２の踏込み操作をするとき、踏力の印加時は、アクセルペダル２は正転方向Ｘに回転して踏力の増加と共に摩擦板３６による摩擦力を増加させ、踏力の解消時は、アクセルペダル２は逆転方向Ｙに回転して踏力の減少と共に摩擦板３６による摩擦力を減少させ、ヒステリシスを発生する構成となっている。

〔実施例１の作用〕
以上、上記構成のアクセル装置１の作用について、図１、２を参照して説明する。
図２（ａ）に示すように、運転者がアクセルペダル２の踏部に踏力を印加すると、ペダルアーム３は休止位置から回転軸廻りを正転方向Ｘに回転する。ペダルアーム３が回転をすると、ペダルアーム３の他端側のレバー部３７が同様に回転し、レバー部３７の自由端部の半球面状の作用点は円弧状にストロークを生じる。

そして、このストロークに対し、レバー部３７の半球面状の作用点に当接する第２可動部材１４および第１可動部材１３にそれぞれ係合される第２戻しスプリング１２および第１戻しスプリング１１は共に押されて圧縮し、圧縮することによって生じる付勢力がそれぞれ合成されて操作抵抗力として踏力と拮抗する。従って、操作抵抗力はストロークの増加に対応して増加し、これにより踏力も踏込みに対応して増加し踏み応えが生じるようになる。

また、ペダルアーム３が回転をすると、はす歯３４、３５同士が噛み合うペダルアーム３とロータ２２とが摩擦板３６に摺接しつつ回転する。このとき、回転角センサ６は、ペダルアーム３の軸部４の回転角度を磁石部２６、２７の形成磁界に基づいて検出する。

踏力を増加させるとき、ペダルアーム３およびロータ２２は正転方向Ｘに回転する。正転方向Ｘへの回転に伴って、ペダルアーム３およびロータ２２には、はす歯３４、３５の噛み合い作用により、ペダルアーム３の側壁部２５とロータ２２の回動部３３とを軸線Ｏ方向両側に離間させる力が増大して、それとともに摩擦板３６の押付力が増大して、摩擦板３６の摩擦力が増大する。このとき、第１、第２戻しスプリング１１、１２の合成付勢力および摩擦板３６との間の摩擦力が逆転方向Ｙに働き、これらの総和が踏込みの踏力となる。従って、さらに踏み応えが生じ、踏込みを止めて適度な踏力を維持することでアクセル開度を一定に保つことも安定して可能となる。

一方、踏力を減少させると、ペダルアーム３およびロータ２２は第１、第２戻しスプリング１１、１２の合成付勢力によって、逆転方向Ｙに回転する。逆転方向Ｙへの回転に伴って、ペダルアーム３およびロータ２２には、摩擦板３６との間の摩擦力が第１、第２戻しスプリング１１、１２の合成付勢力とは反対の正転方向Ｘに働く。このとき、ペダルアーム３の戻りによって伸張する第１、第２戻しスプリング１１、１２は合成付勢力を減少させる。また、このとき、はす歯３４、３５の噛み合い作用によりペダルアーム３の側壁部２５とロータ２２の回動部３３とを軸線Ｏ方向両側に離間させる力がペダルアーム３の戻りに従って減少し、それとともに摩擦力が減少する。これにより、ペダル踏込み量に対する踏力特性は踏力の印加時と解除時とでヒステリシスが発生する。

また、第１可動部材１３と第２可動部材１４のいずれかが、仮に、何らかの原因で戻らなくなった場合、各戻しスプリング１１、１２は互いに独立に第１可動部材１３と第２可動部材１４とに係合されているので、いずれか一方の戻しスプリングの付勢力が作用して、例えば第２可動部材１４が押し戻され（図２（ｂ）参照）、従ってレバー部３７も押し戻されて、ペダルアーム３を逆転方向Ｙへ回転させて戻ることができる。このとき、ペダルアーム３は必ず休止位置に戻ることとなる。

また、この状態にてアクセルペダル２に踏込みが印加されても、独立して戻ったいずれかの戻しスプリング１１、１２には踏力に対応して付勢力が発生するので、決して軽過ぎて不安定となることなく、少なくとも戻らなくなる前の付勢力の半分近くの付勢力（この付勢力の設定は内外の２個組合せ構造によって自由度が増加し、略任意の設定が可能である）が期待でき、これによりヒステリシス発生手段２０に摩擦力が生じてヒステリシスも発生して、適度に安定した踏み応えのあるアクセルペダル操作が可能となる。

〔実施例１の効果〕
本実施例のアクセル装置１は、操作抵抗力発生手段１０とヒステリシス発生手段２０とを構造的に分離して設け、操作抵抗力発生手段１０は第１戻しスプリング１１と第２戻しスプリング１２の付勢力をそれぞれ独立に第１可動部材１３および第２可動部材１４に付勢して、それぞれ独立して元の位置に押し戻す直動式の内外に２個組合せスプリング構造を構成している。

また、発生した操作抵抗力に対応して摩擦力を増減してヒステリシスを発生させるヒステリシス発生手段２０を、ペダルアーム３の軸部４の軸方向にロータ２２と摩擦板３６を挟装し、ロータ２２の回動部３３に設けたはす歯３４、３５の噛み合い作用によりペダルアーム３の側壁部２５と回動部３３とを軸線Ｏ方向両側に離間させ、回動部３３の押付力を増減する構成としている。

これにより、ヒステリシスとなるヒステリシス発生手段２０の摩擦板３６での摩擦力の増減はヒステリシス発生手段２０の摩擦板３６でのみ発生し、操作抵抗力発生手段１０では発生しない。操作抵抗力発生手段１０では単に戻しスプリング１１、１２の伸縮による操作抵抗力の増減が生じ、押付力が生じないためにスティックは生じにくくなる。

そして、仮に、何らかの原因で第１可動部材１３が元の位置に戻らなくなった場合でも、第１、第２可動部材１３、１４はそれぞれ独立して各戻しスプリング１１、１２によって付勢されるため、第２可動部材１４は第２戻しスプリング１２によって元の位置に押し戻される。また、第２可動部材１４が元の位置に戻らなくなった場合でも、第１可動部材１３が第１戻しスプリング１１によって付勢されるので、第１可動部材１３の内筒部１６に収容される第２可動部材１４はそのまま第１可動部材１３とともに元の位置まで押し戻され、ペダルアーム３は必ず休止位置に戻ることとなる。

そして、休止位置に戻った後に、さらに踏込みが印加されても、少なくとも各戻しスプリング１１、１２のいずれかの付勢力が踏込みの踏力に対し拮抗して発生するため、アクセル操作は不安定になることなく、適度に安定した操作フィーリングを得ることができる。

また、内外に２個組合せ構造によって、各戻しスプリング１１、１２の付勢力の大きさと要求される合成付勢力とに適合するスプリングの設計自由度が大きくなるとともに、スプリングの小型化の向上が可能となる。

さらに、直動式スプリング構造によって、スプリングの伸縮時にサイドホースの発生がなくなって、伸縮時に着座部からズレたり、脱落することが防止できる。つまり、戻しスプリング１１、１２の設計・製作が容易であり、小型化とともに強度上耐久性の向上が可能で、コストダウンを図ることができる。

〔変形例〕
上記の実施例１では、ペダルアーム３とロータ２２の２部材でアクセルペダル２を構成しているが、アクセルペダル２を１部材または３部材以上で構成してもよく、ペダルアーム３の断面形状も矩形、または円形であってもよい。
また、アクセルペダル２を逆転方向Ｙに付勢する付勢部材として圧縮コイルスプリングで構成される第１戻しスプリング１１および第２戻しスプリング１２を用いたが、これに限ることなく、トーションスプリングを用いてもよく、いずれの種類を選択する場合でも、上記の実施例１のように内外に２個組合せ構造のほか、第１戻しスプリング１１および第２戻しスプリング１２が独立して並列に配置される並列に２個組合せ構造であってもよい。

（ａ）はアクセル装置の要部を示す一部切り欠き正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 （ａ）はアクセルペダルの最大踏込み位置での操作抵抗力発生手段の作動説明図であり、（ｂ）はスティック等が生じた場合の操作抵抗力発生手段の作動説明図である（実施例１）。 （ａ）はアクセル装置の要部を示す一部切り欠き正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ部の拡大断面図である（従来例１）。 ペダル踏込み量に対する踏力のヒステリシス特性図である（従来例１）。 （ａ）はアクセル装置の要部を示す一部切り欠き平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ断面図である（従来例２）。

符号の説明

１ アクセル装置
２ アクセルペダル
３ ペダルアーム
４、５０ 軸部
１０ 操作抵抗力発生手段
１１ 第１戻しスプリング
１２ 第２戻しスプリング
１３ 第１可動部材
１４ 第２可動部材
１５ 可動案内路
１６ 内筒部（軸中心部）
２０ ヒステリシス発生手段
３３ 回動部（移動部材）
３６ 摩擦板（摺動部材）
３７ レバー部
Ｘ 正転方向
Ｙ 逆転方向

Claims (3)

1. アクセルペダルの踏力の増減により正転方向および逆転方向に移動可能なペダルアームと、該ペダルアームを揺動自在に支持する軸部と、前記ペダルアームの移動に伴って操作抵抗力を発生する操作抵抗力発生手段と、前記操作抵抗力の増減に伴ってヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段と、を備えるアクセル装置にあって、
   前記ヒステリシス発生手段は、前記ペダルアームの前記軸部に配設され、
   前記ペダルアームが前記正転方向および前記逆転方向に向けて移動する際に、前記軸部の軸方向に移動して押付力を発生する移動部材と、
   前記移動部材に摺接し、前記押付力に対応して摩擦力を増減する摺動部材と、を備えており、
   前記操作抵抗力発生手段は、前記ペダルアームの他端側のレバー部に当接して配設され、可動面を画定する可動案内路と、
   前記可動案内路内に案内され、往復自在にそれぞれ独立して可動する第１可動部材と第２可動部材と、
   前記第１可動部材と前記第２可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢し、元の位置に押し戻す第１戻しスプリングと第２戻しスプリングと、をそれぞれ独立に備えて、前記ヒステリシス発生手段と別体構造をなしており、
   前記操作抵抗力発生手段の前記第１、第２可動部材には、常に前記押付力が発生しないことを特徴とするアクセル装置。
2. 請求項１に記載のアクセル装置において、
   前記操作抵抗力発生手段は、前記可動案内路内を往復自在に可動する第１可動部材と、
   前記第１可動部材の軸中心部に収容され、前記第１可動部材内を往復自在に可動する第２可動部材と、
   前記第１可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第１戻しスプリングと、
   前記第１戻しスプリングの内側に配設されて、前記第２可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第２戻しスプリングと、
   をそれぞれ独立して備え、
   前記第１戻しスプリングに対する前記第１可動部材は前記可動案内路内を可動し、
   前記第２戻しスプリングに対する前記第２可動部材は前記第１可動部材内を可動し、
   前記第１可動部材と前記第２可動部材はそれぞれ独立に元の位置に戻ることを特徴とするアクセル装置。
3. 請求項２に記載のアクセル装置において、
   前記操作抵抗力発生手段は、前記第１戻しスプリングと前記第２戻しスプリングが互いに内外に配設され、それぞれ独立に、かつ、直動して付勢する直動式スプリングであることを特徴とするアクセル装置。

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