アクセル装置
【課題】 アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能なアクセル装置を提供する。
【解決手段】 付勢手段１８は、第１ロータ１４および第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング１８１および第２スプリング１８２とは別に、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１８３を有する。ペダルロータ１３は、アクセル閉方向への回動時、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回動位置に拘わらずそれらロータと干渉することなしに全閉位置まで回動可能である。よって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が回動不能になっても、アクセルペダル１１が第３スプリング１８３の付勢力で全閉位置へ戻る。そのため、第１ロータ１４および第２ロータ１５の位置に拘わらずアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に復帰可能である。
【解決手段】 付勢手段１８は、第１ロータ１４および第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング１８１および第２スプリング１８２とは別に、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１８３を有する。ペダルロータ１３は、アクセル閉方向への回動時、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回動位置に拘わらずそれらロータと干渉することなしに全閉位置まで回動可能である。よって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が回動不能になっても、アクセルペダル１１が第３スプリング１８３の付勢力で全閉位置へ戻る。そのため、第１ロータ１４および第２ロータ１５の位置に拘わらずアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に復帰可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンが吸入する空気の量は、吸入する空気の通路に設けられるスロットルバルブにより調整される。スロットルバルブは、アクセルペダルの踏込量に応じて作動する。アクセルペダルを備えるアクセル装置は、スロットルバルブのバルブ開度を決定するため操作者が操作する入力装置である。アクセルペダルは、車体に固定される支持部材により回動可能に支持され、例えばスプリング等の付勢手段によりアクセル全閉位置に向けて付勢される。
【０００３】
アクセル装置には、大きく分けて機械式と電子式とがある。機械式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込操作力すなわち踏力を例えばワイヤー等によりスロットルバルブに伝達する。これに対して電子式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込量をセンサにより検出し、その踏込量に関する情報を電気信号として電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づいてスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【０００４】
ところで、アクセルペダルの踏み込みを解除するときの踏力がアクセルペダルを踏み込むときの踏力よりも小さい所謂踏力ヒステリシス特性をもつアクセル装置が知られている。このアクセル装置では、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを戻すときに踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【０００５】
例えば特許文献１のアクセル装置では、アクセルペダルと共に回動するロータを設けている。アクセルペダルと支持部材との間には第１摩擦板が設けられている。この第１摩擦板はアクセルペダルに固定されている。また、ロータと支持部材との間には第２摩擦板が設けられている。アクセルペダルおよびロータは、アイドル状態からアクセル開方向へ回動するに従って互いに軸方向へ離間する。アクセルペダルと第１摩擦板との摩擦力、および、ロータと第２摩擦板との摩擦力は、アクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５８９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたアクセル装置では、支持部材と第１摩擦板との間またはロータと第２摩擦板との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化に起因して摩擦部材の摩擦力が増加すること等によって、第１摩擦板または第２摩擦板が支持部材に固着する場合、アクセル開度が０となる全閉位置にアクセルペダルが戻らなくなる。第１摩擦板が支持部材に固着する場合、アクセルペダルは全く動かなくなる。また、第２摩擦板が支持部材に固着する場合、ロータは全く動かなくなる。この場合、アクセルペダルは、ロータの爪とアクセルペダルの爪との周方向のクリアランスだけ回動可能である。しかし、ロータの回動停止位置に拘わらずアクセルペダルが全閉位置へ戻ることが可能となる構成は採用されていない。そのため、アクセルペダルの踏込解除時にアイドル状態に至らない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能なアクセル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によるアクセル装置は、支持部材、第１シャフト、アクセルペダル、回転角検出手段、ペダルロータ、ロータ、第１はす歯、第２はす歯、第１付勢手段および第２付勢手段を備える。支持部材は、車体に取付可能である。第１シャフトは、支持部材に回動可能に支持される。アクセルペダルは、踏込量に応じて第１シャフトを回動可能に第１シャフトに一体に設けられる。回転角検出手段は、支持部材に対する第１シャフトの相対回転角を検出する。
ペダルロータは、第１シャフトに一体に設けられる。ロータは、アクセルペダルの軸方向両側に設けられる。両ロータは、ペダルロータに対し相対回動可能に設けられる。ペダルロータは、アクセル閉方向へ向かうほど両ロータ側それぞれに突き出す第１はす歯を一体に形成する。
【００１０】
両ロータは、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ側に突き出す第２はす歯を一体に形成する。第２はす歯は、ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯と係合しロータを支持部材側に押し付ける。また、第２はす歯は、ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置にペダルロータが回動可能に形成される。
第１付勢手段は、両ロータをアクセル閉方向へ付勢する。第２付勢手段は、アクセルペダル、第１シャフトまたはペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する。
【００１１】
このように構成されるアクセル装置では、支持部材側へ押し付けられる両ロータは、支持部材と直接的または間接的に摩擦係合することで抵抗トルクを受ける。この抵抗トルクは、第２はす歯および第１はす歯を経由してペダルロータに伝達される。ペダルロータに伝達される抵抗トルクは、アクセルペダルの踏み込みを解除するときアクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【００１２】
また、環境変化などによりロータと支持部材との摩擦力が増加しロータに作用する抵抗トルクが増加する、或いは、ロータと支持部材と間に異物が噛み込む等によって、両ロータが固着し、第１付勢手段の付勢力がアクセルペダルに作用しなくなる場合であっても、第２付勢手段の付勢力はアクセルペダルに作用する。そのとき、ペダルロータは、両ロータの回動停止位置に拘わらず第２はす歯等に干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、第１付勢手段は、両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成される。この構成では、第１スプリング、第２スプリング、及び、第２付勢手段のうち二つが損傷した場合、残りの一つでアクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、ロータは、径外方向へ延び第１付勢手段に付勢されるばね係止部を形成する。アクセルペダルは、ロータのばね係止部に対しアクセル閉方向に位置するばね受け部を形成する。
この構成では、例えば第２付勢手段が機能しなくなり、且つ、ロータのばね係止部が折損した場合、第１付勢手段の付勢力は、折損したロータのばね係止部を経由してアクセルペダルに作用する。そのため、第２付勢手段が機能しなくなり、且つ、ロータのばね係止部が折損した場合、アクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、ペダルロータは、ボス、レバーおよびストッパを形成する。ボスは、第１シャフトの外壁に嵌合する。レバーは、ボスから径外方向へ延びる。ストッパは、レバーに一体に形成され、支持部材に当接することで第１シャフトのアクセル閉方向への回動を規制する。支持部材は、ストッパを収容するハウジング部を有する。
この構成では、ストッパが支持部材のハウジング部内に設けられるので、ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第１シャフトの一端は、支持部材のハウジング部外へ延びる。アクセルペダルは、支持部材のハウジング部外で第１シャフトの一端に連結される。
この構成では、第１シャフトとハウジング部の貫通孔との間に形成される隙間は、第１シャフトが回動するときに変化しない。よって、この隙間を可及的に小さくなるよう設定することができる。そのため、アクセルペダルの回動位置に拘わらず、ストッパ等を収容する支持部材のハウジング部内にハウジング部外の異物が入ることを抑制することができる。ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ストッパは、支持部材のハウジング部内上方に位置する。また、ストッパは、支持部材のハウジング部が形成する略鉛直な内壁に対向する。
この構成では、ハウジング部内の例えば摩耗粉などはハウジング部内の下方に集まるので、ハウジング部内上方に位置するストッパとハウジング部の内壁との間に前記摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。また、摩耗粉等がハウジング部内の上方に舞い上がっても、ストッパが当接するハウジング部の内壁に積もることなくハウジング部内の下方に落下する。したがって、ストッパと支持部材の内壁との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、ペダルロータのレバーは、第１シャフトに対しアクセルペダルとは反対側に延びる。第２付勢手段は、レバーのうちストッパと第１シャフトとの中間部を付勢する。
この構成では、アクセルペダルが踏み込まれていない場合およびアクセルペダルが踏み込まれる場合ともに、第１シャフトは、支持部材のハウジング部の嵌合孔の内壁面の同じ側に押し付けられる。言い換えれば、第１シャフトに作用する付勢力の方向は、アクセルペダルの踏み込み前後で変化しない。そのため、アクセルペダルの踏み込み前後においてハウジング部の嵌合孔内で第１シャフトが揺動する所謂軸ずれを防止することができる。したがって、軸ずれに起因して第１シャフトの回動角の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００１９】
ここで、従来、ロータの支持部材側への押付力によって、支持部材がロータから離間する方向へ変形するおそれがあった。この支持部材の変形により、アクセルペダルの踏力と回動角との関係すなわち踏力特性が変化するという問題があった。
これに対し、請求項８に記載の発明では、支持部材は、ロータの支持部材側への押付力の受け部に金属製の補強部材が埋め込まれた樹脂成形品である。この構成によれば、軽量化を実現しつつ、ロータの押付力により支持部材が変形することを抑制することができる。したがって、支持部材の変形に起因してアクセルペダルの踏力特性が変化することを抑制することができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明によるアクセル装置は、支持部材、第１シャフト、第２シャフト、アクセルペダル、回転角検出手段、ペダルロータ、ロータ、第１はす歯、第２はす歯、第１付勢手段および第２付勢手段を備える。
支持部材は、車体に取付可能である。第１シャフトは、支持部材に回動可能に支持される。第２シャフトは、第１シャフトと軸平行に設けられ、支持部材に回動可能に支持される。アクセルペダルは、第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて第２シャフトを回動可能に前記第２シャフトに連結される。回転角検出手段は、支持部材に対する第２シャフトの相対回転角を検出する。
ペダルロータは、第２シャフトに一体に設けられる。ロータは、ペダルロータの軸方向両側に設けられる。両ロータは、ペダルロータに対し相対回動可能である。第１はす歯は、アクセル閉方向側ほど両ロータ側に突き出すようにペダルロータに一体に設けられる。
【００２１】
両ロータは、アクセル開方向側ほどペダルロータ側に突き出す第２はす歯を一体に形成する。第２はす歯は、ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯と係合し両ロータを支持部材側に押し付ける。また、第２はす歯は、ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置にペダルロータが回動可能に形成される。
第１付勢手段は、両ロータをアクセル閉方向へ付勢する。第２付勢手段は、アクセルペダル、第１シャフト、第２シャフトまたはペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する。
【００２２】
このように構成されるアクセル装置では、支持部材側へ押し付けられる両ロータは、支持部材と直接的または間接的に摩擦係合することで抵抗トルクを受ける。この抵抗トルクは、第２はす歯および第１はす歯を経由してペダルロータに伝達される。ペダルロータに伝達される抵抗トルクは、アクセルペダルの踏み込みを解除するときアクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【００２３】
また、環境変化などによりロータと支持部材との摩擦力が増加しロータに作用する抵抗トルクが増加する、或いは、ロータと支持部材と間に異物が噛み込む等によって、両ロータが固着し、第１付勢手段の付勢力がアクセルペダルに作用しなくなる場合であっても、第２付勢手段の付勢力はアクセルペダルに作用する。このとき、ペダルロータは、両ロータの回動位置に拘わらず第２はす歯等に干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００２４】
請求項１０に記載の発明では、第１付勢手段は、両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成される。この構成では、第１スプリング、第２スプリング、及び、第２付勢手段のうち二つが損傷した場合、残りの一つでアクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００２５】
請求項１１に記載の発明では、第２シャフトに一体に設けられ、支持部材に当接することで第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパを備える。このストッパは、支持部材のハウジング部に収容される。そのため、ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００２６】
請求項１２に記載の発明では、第２シャフトの一端は、支持部材のハウジング部外へ延び出すように設けられる。アクセルペダルは、支持部材のハウジング外でリンク機構を介して第２シャフトの一端にトルク伝達可能に連結される。
この構成では、第２シャフトとハウジング部の貫通孔との間に形成される隙間は、第２シャフトが回動するときに変化しない。よって、この隙間を可及的に小さくなるよう設定することができる。そのため、アクセルペダルの回動位置に拘わらず、ストッパ等を収容する支持部材のハウジング部内にハウジング部外の異物が入ることを抑制することができる。ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明では、ストッパは、支持部材のハウジング部内上方に位置し、第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するとき、支持部材のハウジング部が形成する略鉛直な内壁に当接する。
この構成では、ハウジング部内の例えば摩耗粉などはハウジング部内の下方に集まるので、ハウジング部内上方に位置するストッパとハウジング部の内壁との間に前記摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。また、摩耗粉等がハウジング部内上方に舞い上がっても、ストッパが当接するハウジング部の内壁に積もることなくハウジング部内の下方に落下する。したがって、ストッパと支持部材の内壁との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００２８】
本明細書において、「アクセル全閉位置」とは、操作者によりアクセルペダルが踏み込まれていないとアクセル装置または電子制御装置が判断するアクセルペダルの回動位置である。「アクセル全閉位置」は、アクセルペダルがストッパに当接する回動位置に設定される場合や、アクセルペダルがストッパに当接する位置からアクセル開方向へ所定角度回動した回動位置に設定される場合がある。すなわち、「アクセル全閉位置」は、制御上の全閉位置である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態によるアクセル装置の全体図である。
【図２】図１のアクセル装置の上部を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１のアクセル装置の分解斜視図である。
【図６】図１のアクセル装置におけるアクセルペダルの踏力と回動角との関係を示す図である。
【図７】図１のアクセル装置のアクセルペダルの模式図であって、（ａ）アクセルペダルが踏み込まれていないときの図、（ｂ）アクセルペダルが踏み込まれているときの図である。
【図８】従来のアクセル装置におけるアクセルペダルの踏力と回動角との関係が経年変化することを示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【図２０】図１８のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。
【図２３】図２１のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図２５】図２４のアクセル装置をＸＸＶ矢印方向から見た図である。
【図２６】図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアクセル装置を図１〜図５に示す。アクセル装置１は、図示しない車両用エンジンの吸入空気量を調整する図示しないスロットルバルブのバルブ開度を決定するため車両の操作者が操作する入力装置である。このアクセル装置１は、電子式を採用する。電子式のアクセル装置１は、アクセルペダル１１の踏込量に関する情報を電気信号として図示しない電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づき図示しないスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【００３１】
アクセル装置１は、支持部材１０、シャフト１１１、アクセルペダル１１、回転位置センサ１２、ペダルロータ１３、第１踏力ヒステリシス機構１６、第２踏力ヒステリシス機構１７および付勢手段１８等を備える。図１〜図４のアクセル装置１は、図示しない車体に取り付ける位置関係で示す。以下では、図１〜図４の上を「上」、図１〜図４の下を「下」として説明する。
【００３２】
支持部材１０は、中空箱状のハウジング部１０１と取付部１０２とから構成される。
ハウジング部１０１は、車両前後方向で対向する前方部１０４および後方部１０５と、前方部１０４と後方部１０５とを接続する第１軸支持部１０６、第２軸支持部１０７および底部１０８と、上部開口を塞ぐカバー１１０とからなる。
取付部１０２は、前方部１０４から上下へ延びる。取付部１０２は、車室を区画形成する壁などに取り付け可能である。取付部１０２は、アクセル全開位置まで回動したアクセルペダル１１が当接可能な全開ストッパ部１０３を形成する。
アクセル全開位置は、操作者によるアクセルペダル１１の踏込度合い即ちアクセル開度が１００［％］となるように設定される位置である。
【００３３】
第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７は、互いに平行に配置される。第１軸支持部１０６は、後述の第１ロータ１４の押付力の受け部として機能する。また、第２軸支持部１０７は、後述の第２ロータ１５の押付力の受け部として機能する。支持部材１０は、前方部１０４、後方部１０５、第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７に金属製の補強部材１０９が埋め込まれた樹脂成形品である。支持部材１０は、例えばインサート成形により製作される。補強部材１０９は、上下に開口する筒状部材である。
【００３４】
「第１シャフト」としてのシャフト１１１は、中空円筒部１１２および中実円筒部１１３からなる。中空円筒部１１２は、両端部が第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７により回動可能に支持される。中空円筒部１１２の一端部は、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１に嵌合する。中空円筒部１１２の他端部は、第２軸支持部１０７の第２貫通孔１９２に嵌合する。中空円筒部１１２の他端部は、一端部と比べて大径に形成される。
【００３５】
中空円筒部１１２は、中実円筒部１１３に嵌合される。中実円筒部１１３の一端部１１８は、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１を挿通し、ハウジング部１０１の外部へ延びる。第１軸支持部１０６には、第１貫通孔１９１と中実円筒部１１３の一端部１１８との隙間を塞ぐ環状の蓋部材１９０が設けられる。
【００３６】
アクセルペダル１１は、ペダルロッド１１４、ペダルパッド１１７およびペダルロータ１３から構成される。
ペダルロッド１１４は、支持部材１０のハウジング部１０１外でシャフト１１１の中実円筒部１１３の一端部１１８に接続される固定端部１１５を有する。ペダルロッド１１４は、シャフト１１１の軸心まわりに揺動可能な自由端部１１６を有する。自由端部１１６には、ペダルパッド１１７が固定される。操作者は、ペダルパッド１１７を踏み込んでアクセルペダル１１を操作する。
【００３７】
ペダルロータ１３は、第１軸支持部１０６と第２軸支持部１０７との間に配置され、ハウジング部１０１に収容される。ペダルロータ１３は、ペダルボス部１３１、ペダルレバー部１３２、全閉ストッパ部１３３、ペダルばね係止部１３４、第１ばね受け部１３５および第２ばね受け部１３６から構成される。
「ボス」としてのペダルボス部１３１は、環状に形成され、シャフト１１１の中空円筒部１１２に嵌合し、シャフト１１１と一体に回動する。
「レバー」としてのペダルレバー部１３２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方に向けてペダルボス部１３１から径外方向へ突き出す。第１実施形態では、ペダルレバー部１３２は、シャフト１１１に対しペダルロッド１１４とは反対側に設けられる。
【００３８】
「ストッパ」としての全閉ストッパ部１３３は、ペダルレバー部１３２の先端に形成される。全閉ストッパ部１３３は、ハウジング部１０１の内部空間の上方に配置され、支持部材１０の前方部１０４が形成する鉛直な内壁１０４ａに対向する。アクセルペダル１１は、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３が内壁１０４ａに当接することでアクセル閉方向の回動が規制される。ペダルレバー部１３２は、全閉ストッパ部１３３と内壁１０４ａとの当接前後に直立状態となり、内壁１０４ａに並行に配置される。
第１実施形態では、全閉ストッパ部１３３が内壁１０４ａに当接するときのアクセルペダル１１の回動位置が制御上のアクセル全閉位置に設定される。制御上のアクセル全閉位置は、操作者によるアクセルペダル１１の踏込度合い即ちアクセル開度が０［％］となるように設定される位置である。以下、制御上のアクセル全閉位置を「アクセル全閉位置」として記載する。
【００３９】
ここで、「アクセル開方向」とは、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１の内壁１０４ａから離間する回動方向である。すなわち、アクセルペダル１１が踏み込まれるときアクセルペダル１１が回動する方向である。アクセルペダル１１がアクセル開方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル１１のアクセル開方向への回動角は大きくなり、この回動角に対応するアクセル開度も大きくなる。
【００４０】
また、「アクセル閉方向」とは、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１の内壁１０４ａに接近する回動方向である。すなわち、アクセルペダル１１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル１１が回動する方向である。アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するときアクセルペダル１１の回動角は小さくなり、アクセル開度も小さくなる。
【００４１】
ペダルばね係止部１３４は、ペダルロータ１３のペダルレバー部１３２のうちペダルボス部１３１と全閉ストッパ部１３３との中間部に形成される。
第１ばね受け部１３５は、後述の第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３に対しアクセル閉方向に位置し、ペダルレバー部１３２に一体に形成される。
第２ばね受け部１３６は、後述の第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３に対しアクセル閉方向に位置し、ペダルレバー部１３２に一体に形成される。
【００４２】
「回転角検出手段」としての回転位置センサ１２は、ヨーク１２１、磁石１２２、磁石１２３およびホール素子１２４等から構成される。
ヨーク１２１は、磁性体からなり、筒状に形成される。ヨーク１２１は、シャフト１１１の中空円筒部１１２の他端部の内壁に固定される。磁石１２２、１２３は、ヨーク１２１の内側でシャフト１１１の軸心を挟んで対向するように且つ互いに対向する内側の磁極が異なるように配置され、ヨーク１２１の内壁に固定される。ホール素子１２４は、磁石１２２と磁石１２３との間に配置され、ハウジング部１０１に固定される図示しない基板に取り付けられる。
【００４３】
電流が流れているホール素子１２４に磁界を加えると、このホール素子１２４に電圧が生じる。この現象は、ホール効果と呼ばれる。ホール素子１２４を貫く磁束密度は、シャフト１１１と共に磁石１２２、１２３がシャフト１１１の軸心まわりに回動することで変化する。前記電圧の大きさは、ホール素子１２４を貫く磁束密度にほぼ比例する。回転位置センサ１２は、前述のホール素子１２４に生じる電圧を検出することにより、ホール素子１２４と磁石１２２および１２３との相対回転角、すなわち支持部材１０に対するシャフト１１１の相対回動角を検出する。回転位置センサ１２は、検出した電圧を表す電気信号を電子制御装置へ出力する。
【００４４】
第１踏力ヒステリシス機構１６は、第１ロータ１４、第１はす歯１６１、第２はす歯１６３および第１摩擦部材１６５から構成される。
第１ロータ１４は、ペダルロータ１３とハウジング部１０１の第１軸支持部１０６との間に配置され、シャフト１１１に対し相対回動可能かつ第１軸支持部１０６に対し接近および離間可能に設けられる。第１ロータ１４は、第１ボス部１４１、第１レバー部１４２および第１ばね係止部１４３からなる。第１ボス部１４１は、環状に形成され、シャフト１１１と同心に配置される。第１レバー部１４２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方へ向けて第１ボス部１４１から径外方向へ延びる。第１ばね係止部１４３は、第１レバー部１４２の先端に形成される。
【００４５】
第１はす歯１６１は、アクセル閉方向へ向かうほどペダルロータ１３から第１ロータ１４側に突き出すようにペダルロータ１３に一体に形成される。第１はす歯１６１は周方向で等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。この第１はす歯１６１は、アクセル閉方向へ向かうほど第１ロータ１４に接近する第１係合斜面１６２を有する。
【００４６】
第２はす歯１６３は、アクセル開方向へ向かうほど第１ロータ１４からペダルロータ１３側に突き出すように第１ロータ１４に一体に形成される。第２はす歯１６３は周方向で等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯１６３は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ１３に接近する第１被係合斜面１６４を有する。第１被係合斜面１６４は、ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯１６１の第１係合斜面１６２と係合可能である。
【００４７】
第２はす歯１６３は、アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ１４の回動位置に拘わらず第１はす歯１６１と干渉することなしにアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯１６３がなす角度は、アクセルペダル１１のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯１６１と第２はす歯１６３との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ１３のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【００４８】
ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯１６１および第２はす歯１６３は、第１係合斜面１６２と第１被係合斜面１６４とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面１６４は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど第１ロータ１４がペダルロータ１３から離間するように第１係合斜面１６２に対し滑る。これにより、第２はす歯１６３は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど大きい力で第１ロータ１４を第１軸支持部１０６側に押し付ける。
【００４９】
第１摩擦部材１６５は、環状に形成され、第１ロータ１４の第１軸支持部１０６との対向面に形成される第１嵌合穴１４４に嵌合される。第１摩擦部材１６５は、第１軸支持部１０６に摩擦係合する。第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との摩擦力は、第１ロータ１４およびそれに連動するアクセルペダル１１の回転抵抗となる。第１摩擦部材１６５は、第２はす歯１６３から第１ロータ１４に作用する第１軸支持部１０６側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第１ロータ１４に与える。
【００５０】
第２踏力ヒステリシス機構１７は、第２ロータ１５、第１はす歯１７１、第２はす歯１７３および第２摩擦部材１７５から構成される。
第２ロータ１５は、ペダルロータ１３とハウジング部１０１の第２軸支持部１０７との間に配置され、シャフト１１１に対し相対回動可能かつ第２軸支持部１０７に対し接近および離間可能に設けられる。第２ロータ１５は、第２ボス部１５１、第２レバー部１５２および第２ばね係止部１５３からなる。第２ボス部１５１は、環状に形成され、シャフト１１１と同心に配置される。第２レバー部１５２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方へ向けて第２ボス部１５１から径外方向へ延びる。第２ばね係止部１５３は、第２レバー部１５２の先端に形成される。
【００５１】
第１はす歯１７１は、アクセル閉方向へ向かうほどペダルロータ１３から第２ロータ１５側に突き出すようにペダルロータ１３に一体に形成される。第１はす歯１７１は周方向において等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。この第１はす歯１７１は、アクセル閉方向へ向かうほど第２ロータ１５に接近する第２係合斜面１７２を有する。
【００５２】
第２はす歯１７３は、アクセル開方向へ向かうほど第２ロータ１５からペダルロータ１３側に突き出すように第２ロータ１５に一体に形成される。第２はす歯１７３は周方向において等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯１７３は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ１３に接近する第２被係合斜面１７４を有する。第２被係合斜面１７４は、ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯１７１の第２係合斜面１７２と係合可能である。
【００５３】
第２はす歯１７３は、アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するとき、第２ロータ１５の回動位置に拘わらず第１はす歯１７１と干渉することなしにアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯１７３がなす角度は、アクセルペダル１１のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯１７１と第２はす歯１７３との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ１３のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【００５４】
ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯１７１および第２はす歯１７３は、第２係合斜面１７２と第２被係合斜面１７４とが当接しつつ噛み合う。第２被係合斜面１７４は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど第２ロータ１５がペダルロータ１３から離間するように第２係合斜面１７２に対し滑る。これにより、第２はす歯１７３は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど大きい力で第２ロータ１５を第２軸支持部１０７側に押し付ける。
【００５５】
第２摩擦部材１７５は、環状に形成され、第２ロータ１５の第２軸支持部１０７との対向面に形成される第２嵌合穴１５４に嵌合される。第２摩擦部材１７５は、第２軸支持部１０７に摩擦係合する。第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との摩擦力は、第２ロータ１５およびそれに連動するアクセルペダル１１の回転抵抗となる。第２摩擦部材１７５は、第２はす歯１７３から第２ロータ１５に作用する第２軸支持部１０７側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第２ロータ１５に与える。
【００５６】
付勢手段１８は、「第１付勢手段」としての第１スプリング１８１および第２スプリング１８２と、「第２付勢手段」としての第３スプリング１８３とから構成される。
第１スプリング１８１は、第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３に係合する第１ばねホルダ１８５に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、第１ロータ１４をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第１スプリング１８１から第１ロータ１４に作用する付勢力は、第１ロータ１４の回動角が大きいほど増大する。また、第１スプリング１８１の付勢力は、第１ロータ１４等を経由してペダルロータ１３に作用する。
【００５７】
第２スプリング１８２は、第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３に係合する第２ばねホルダ１８６に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第２スプリング１８２から第２ロータ１５に作用する付勢力は、第２ロータ１５の回動角が大きいほど増大する。また、第２スプリング１８２の付勢力は、第２ロータ１５等を経由してペダルロータ１３に作用する。
【００５８】
第３スプリング１８３は、ペダルロータ１３のペダルばね係止部１３４に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第３スプリング１８３からペダルロータ１３に作用する付勢力は、ペダルロータ１３の回動角が大きいほど増大する。この付勢力は、ペダルロータ１３の回動位置に拘わらずペダルロータ１３およびそれに連動する第１シャフト１１１およびアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【００５９】
次に、アクセル装置１の作動について説明する。
アクセルペダル１１のペダルパッド１１７が踏み込まれると、アクセルペダル１１は、ペダルパッド１１７に加わる踏力に応じてシャフト１１１の軸心まわりにアクセル開方向へ回動する。このとき、シャフト１１１が回動するには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの和よりも大きいトルクを生み出す踏力が必要となる。
【００６０】
第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１が踏み込まれるときにはアクセルペダル１１のアクセル開方向への回動を抑制するように作用する。その結果、図６に実線Ｌ１で示すようにアクセルペダル１１の踏込時の踏力Ｆ４［Ｎ］と回動角θ［°］との関係は、後述の踏み込みを解除するときの一点鎖線Ｌ３と比べて、同じ回動角θの場合に踏力Ｆ４が大きくなる。
【００６１】
続いて、アクセルペダル１１の踏み込みを維持するには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも大きいトルクを生み出す踏力を加えればよい。すなわち、操作者は、アクセルペダル１１を所望の位置まで踏み込んだ後、アクセルペダル１１の踏み込みを維持しようとする場合、踏力をいくらか緩めてもよい。
【００６２】
例えば、図６に二点鎖線Ｌ２で示すように、回動角θ１まで踏み込んだアクセルペダル１１の踏み込みを維持しようとする場合、踏力Ｆ４（１）から踏力Ｆ４（２）まで緩めてもよい。これにより、アクセルペダル１１の踏み込みを維持することが容易となる。第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みを維持するときにはアクセルペダル１１のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。
【００６３】
続いて、アクセルペダル１１の踏み込みをアクセル全閉位置側に戻すには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも小さいトルクを生み出す踏力を加えることになる。ここで、アクセルペダル１１を素早くアクセル全閉位置に戻す場合はアクセルペダル１１の踏み込みを止めればよく、操作者に負担はかからない。これに対し、アクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻す場合は所定の踏力を加え続けることが必要となる。第１実施形態では、踏み込みを徐々に戻すときに必要な踏力が比較的小さい値となる。
【００６４】
例えば、図６に一点鎖線Ｌ３で示すように、回動角θ１まで踏み込んだアクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻そうとする場合、踏力Ｆ４（２）から０までの間で調整すればよい。踏力Ｆ４（２）は、踏力Ｆ４（１）と比べて小さい。そのため、アクセルペダル１１の踏み込みを戻すときに操作者にかかる負担が少ない。第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みを戻すときにはアクセルペダル１１のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。その結果、アクセルペダル１１の踏み戻し時における踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図６に一点鎖線Ｌ３で示すように、踏込時の実線Ｌ１と比べて、同じ回動角θの場合に踏力Ｆ４が小さくなる。
【００６５】
ここで、例えば第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との間または第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化などにより第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力が増加する等によって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が回動不能となる場合を考える。このような場合には、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力はペダルロータ１３に作用しなくなる。しかし、第３スプリング１８３の付勢力はペダルロータ１３に作用する。アクセルペダル１１は、第３スプリング１８３の付勢力でアクセル全閉位置まで戻ることが可能である。アクセルペダル１１は、第１ロータ１４および第２ロータ１５がアクセル全開位置で回動不能となっても、第１ロータ１４および第２ロータ１５と干渉せずに第３スプリング１８３の付勢力だけでアクセル全閉位置まで戻ることが可能である。このときのアクセルペダル１１の踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図６に破線Ｌ４で示すようになる。
【００６６】
次に、例えば第３スプリング１８３が折損するとともに第１ロータ１４の第１レバー部１４２が折損し、第１スプリング１８１の付勢力が第１ロータ１４に作用しなくなる場合を考える。このような場合であっても、ペダルロータ１３には、第１スプリング１８１の付勢力が、折損した第１ばね係止部１４３と係合する第１ばね受け部１３５を経由して作用する。
次に、例えば第３スプリング１８３が折損するとともに第２ロータ１５の第２レバー部１５２が折損し、第２スプリング１８２の付勢力が第２ロータ１５に作用しなくなる場合を考える。このような場合であっても、ペダルロータ１３には、第２スプリング１８２の付勢力が、折損した第２ばね係止部１５３と係合する第２ばね受け部１３６を経由して作用する。
【００６７】
次に、アクセルペダル１１の踏み込み前後にシャフト１１１に作用する付勢力の方向を考える。
図７（ａ）に示すようにアクセルペダル１１が踏み込まれていないとき、シャフト１１１は、アクセルペダル１１に作用する第１スプリング１８１の付勢力Ｆ１、第２スプリング１８２の付勢力Ｆ２、および、第３スプリング１８３の付勢力Ｆ３によって、図中に矢印Ａで示すようにハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の後方部１０４側に押し付けられる。
【００６８】
一方で、図７（ｂ）に示すようにアクセルペダル１１が踏み込まれるとき、シャフト１１１は、アクセルペダル１１に作用する付勢力Ｆ１’、付勢力Ｆ２’、付勢力Ｆ３’および踏力Ｆ４によって、図中に矢印Ｂで示すようにハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の後方部１０４側に押し付けられる。つまり、シャフト１１１に作用する付勢力の方向は、アクセルペダル１１の踏み込み前後で変化しない。
【００６９】
以上説明したように、第１実施形態のアクセル装置１では、第１ロータ１４および第２ロータ１５に与えられる摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル１１の回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダル１１の踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、操作者の労力が減る。
【００７０】
また、アクセル装置１では、付勢手段１８は、第１ロータ１４および第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング１８１および第２スプリング１８２とは別に、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１８３を有する。ペダルロータ１３は、アクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回動位置に拘わらず第１ロータ１４および第２ロータ１５と干渉することなしにアクセル全閉位置まで回動可能に構成される。
【００７１】
これにより、環境変化などにより第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力が増加し第１ロータ１４および第２ロータ１５に作用する摩擦抵抗トルクが増加する、或いは、第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との間や第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との間に異物が噛み込む等によって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が固着し、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力がペダルロータ１３に作用しなくなる場合であっても、第３スプリング１８３の付勢力はペダルロータ１３に作用する。このとき、アクセルペダル１１は、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回転位置に拘わらず第２はす歯１６３、１７３等と干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダル１１の踏込解除時に第１ロータ１４および第２ロータ１５の回転位置に拘わらずアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００７２】
また、第１実施形態では、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３のうち二つが折損した場合、残りの一つでアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に戻すことができる。
また、第１実施形態では、第３スプリング１８３は、アクセルペダル１１をアクセル全閉位置に戻す付勢力を発生するので、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力がペダルロータ１３に全く作用しない場合にアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に確実に戻すことができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、第３スプリング１８３が折損するとともに第１ロータ１４の第１レバー部１４２が折損し、第１スプリング１８１の付勢力が第１ロータ１４に作用しなくなる場合、第１スプリング１８１の付勢力は、折損した第１ばね係止部１４３と係合する第１ばね受け部１３５を経由してペダルロータ１３に作用する。
また、第３スプリング１８３が折損するとともに第２ロータ１５の第２レバー部１５２が折損し、第２スプリング１８２の付勢力が第２ロータ１５に作用しなくなる場合、第２スプリング１８２の付勢力は、折損した第２ばね係止部１５３と係合する第２ばね受け部１３６を経由してペダルロータ１３に作用する。
そのため、第３スプリング１８３および第１レバー部１４２が折損した場合にペダルロータ１３をアクセル全閉位置に戻すことができ、また、第３スプリング１８３および第２レバー部１５２が折損した場合にペダルロータ１３をアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、支持部材１０は、ペダルロータ１３を収容するハウジング部１０１を有する。ペダルロータ１３は、ハウジング部１０１の内壁１０４ａに当接してアクセルペダル１１のアクセル閉方向の回動を規制する全閉ストッパ部１３３を有する。
この構成では、全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１内部に設けられるので、全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００７５】
また、第１実施形態では、支持部材１０の第１軸支持部１０６は、シャフト１１１の一端部１１８が挿通する第１貫通孔１９１を有する。アクセルペダル１１のペダルロッド１１４は、ペダルロータ１３に対しシャフト１１１の軸方向へオフセットされ、支持部材１０外でシャフト１１１の一端部１１８に接続される。
この構成では、シャフト１１１と第１貫通孔１９１との間に形成される隙間は、シャフト１１１が回動するときに変化しない。よって、前記隙間を可及的に小さく設定可能である。そのため、アクセルペダル１１の回動位置に拘わらず、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部へ異物が入ることを抑制することができる。したがって、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１とシャフト１１１との隙間が蓋部材１９０により塞がれる。これにより、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部へ異物が入ることを一層抑制することができる。
また、第１実施形態では、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３は、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部空間の上方に配置される。第１摩擦部材１６５や第２摩擦部材１７５の摩耗粉等はハウジング部１０１内の下方に集まるので、ハウジング部１０１の内部空間の上方に位置するペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００７７】
さらに、第１実施形態では、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３は、支持部材１０のハウジング部１０１が形成する鉛直な内壁１０４ａに当接する。そのため、万が一、摩耗粉等がハウジング部１０１の内部空間の上方に舞い上がっても、全閉ストッパ部１３３が当接する内壁１０４ａに付着することなくハウジング部１０１内の下方へ落下する。したがって、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に摩耗粉等が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００７８】
また、第１実施形態では、ペダルロータ１３のペダルレバー部１３２は、ペダルボス部１３１に対しペダルロッド１１４とは反対側に設けられる。また、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３はペダルレバー部１３２の先端に形成され、ペダルロータ１３のペダルばね係止部１３４はペダルボス部１３１と全閉ストッパ部１３３との間に位置する。
この構成では、アクセルペダル１１が踏み込まれていない場合およびアクセルペダル１１が踏み込まれる場合ともに、シャフト１１１は、ハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の内壁面の同じ側に押し付けられる。言い換えれば、シャフト１１１に作用する付勢力の方向は、アクセルペダル１１の踏み込み前後で変化しない。そのため、アクセルペダル１１の踏み込み前後においてハウジング部１０１の第１貫通孔１９１内および第２貫通孔１９２内でシャフト１１１が揺動する所謂軸ずれを防止することができる。したがって、前記軸ずれに起因してシャフト１１１の回動角の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００７９】
ここで、従来、踏力ヒステリシス機構の一対の摩擦部材からの押付力によって、支持部材が摩擦部材から離間するよう外側に変形するという問題があった。この支持部材の変形により、アクセルペダルの踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図８に矢印Ｃおよび矢印Ｄで示すように変化するという問題があった。
これに対し、第１実施形態では、支持部材１０のハウジング部１０１は、第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７に金属製の補強部材１０９が埋め込まれた樹脂成形品である。これにより、軽量化を実現しつつ、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の押付力によりハウジング部１０１が変形することを抑制することができる。したがって、ハウジング部１０１の変形に起因してアクセルペダル１１の踏力特性が変化することを抑制することができる。
【００８０】
以下の実施形態の説明では、その説明で用いる各図の上を「上」、各図の下を「下」として説明する。
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例のアクセル装置を図９〜図１１に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第１実施形態と異なる。アクセル装置２０の第３スプリング２３は、板ばねから構成される。ペダルロータ２１のペダルばね係止部２２は、板ばねからなる第３スプリング２３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング２３の作用は、第１実施形態の第３スプリング１８３と同じである。また、第１実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第１実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置２０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８１】
（第２実施形態）
第２実施形態のアクセル装置を図１２〜図１４に示す。第２実施形態では、ハウジング部およびペダルロータの形状が第１実施形態と異なる。
図１２〜図１４に示すように、第２実施形態では、支持部材３１のハウジング部３２は、上部の上下方向の長さが第１実施形態のハウジング部１０１よりも長く形成される。
【００８２】
ペダルロータ３３のペダルレバー部３４は、長手方向の長さが第１実施形態のペダルレバー部１３２よりも長く形成される。全閉ストッパ部３６は、ペダルレバー部３４の先端に形成される。ペダルロータ３３のペダルばね係止部３５は、ペダルレバー部３４のうち第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３および第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３よりも上方に形成される。
このような構成のアクセル装置３０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８３】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例のアクセル装置を図１５〜図１７に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第２実施形態と異なる。アクセル装置４０の第３スプリング４３は、板ばねから構成される。ペダルロータ４１のペダルばね係止部４２は、板ばねからなる第３スプリング４３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング４３の作用は、第２実施形態の第３スプリング１８３と同じである。また、第２実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第２実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置４０においても、第２実施形態のアクセル装置３０と同様の効果が得られる。
【００８４】
（第３実施形態）
第３実施形態のアクセル装置を図１８〜図２０に示す。第３実施形態では、ハウジング部およびペダルロータの形状が第１実施形態と異なる。
図１８〜図２０に示すように、第３実施形態では、支持部材５１のハウジング部５２は、下部の上下方向の長さが第１実施形態のハウジング部１０１よりも長く形成される。
【００８５】
ペダルロータ５４のペダルばね係止部５５は、ペダルボス部１３１に対しペダルレバー部１３２とは反対側に突出する。第３スプリング５６は、ペダルばね係止部５５とハウジング５２の前方部５７との間に介在し、ペダルロータ５４をアクセル閉方向へ付勢する。第３スプリング５６からペダルロータ５４に作用する付勢力は、ペダルロータ５４のアクセル全閉位置からの回動角が大きいほど増大する。また、この付勢力は、アクセルペダル１１の回動位置に拘わらずアクセルペダル１１及びペダルロータ５４をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【００８６】
さらに、第３スプリング５６の付勢力は、第１スプリング１８１の付勢力および第２スプリング１８２の付勢力の和よりも小さくなるよう設定される。これにより、アクセルペダル１１の踏み込み前後でシャフト１１１に作用する付勢力の方向が変化せず、アクセルペダル１１の踏み込み前後の軸ずれを防止することができる。
このような構成のアクセル装置５０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８７】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態の変形例のアクセル装置を図２１〜図２３に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第３実施形態と異なる。アクセル装置６０の第３スプリング６３は、板ばねから構成される。ペダルロータ６１のペダルばね係止部６２は、板ばねからなる第３スプリング６３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング６３の作用は、第３実施形態の第３スプリング５６と同じである。また、第３実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第３実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置６０においても、第３実施形態のアクセル装置５０と同様の効果が得られる。
【００８８】
（第４実施形態）
第４実施形態のアクセル装置を図２４〜図２６に示す。第４実施形態のアクセル装置７０は、支持部材７１、第１シャフト７９、第２シャフト８０、アクセルペダル８１、回転位置センサ８３、ペダルロータ８５、第１踏力ヒステリシス機構８７、第２踏力ヒステリシス機構９２および付勢手段９７を備える。
【００８９】
支持部材７１は、ベース７２、第１ケース７３、第２ケース７４およびカバー７５から構成される。
ベース７２は、車室を区画形成する内壁等に取り付け可能な板状の取付部７２１と、取付部７２１に一体に形成される板状のマウント部７２２と、取付部７２１に一体に形成され、第１シャフト７９を回動可能に支持する一対の軸支持部７２３、７２４とからなる。
第１ケース７３は、マウント部７２２の板厚方向に延びる筒部７３１と、筒部７３１に一体に形成されマウント部７２２に固定される複数の固定部７３２と、筒部７３１に一体に形成されるコネクタ部７３３とからなる。
【００９０】
第２ケース７４は、第１ケース７３に対しマウント部７２２とは反対側で第１ケース７３の筒部７３１と同軸上に配置され、筒部７３１に固定される筒部７４１と、筒部７４１の第１ケース７３側の端部を塞ぐ底部７４２とを有するカップ状に形成される。第２ケース７４は、第１ケース７３に例えばビス止めで固定される。第２ケース７４の底部７４２は、第２シャフト８０が挿通する通孔７４３を有する。
カバー７５は、第２ケース７４の筒部７４１のうち底部７４２とは反対側の端部を塞ぐ円板状に形成される。カバー７５は、軸受７８２が嵌合する通孔７５１を有する。また、図２４および図２６に示すように、カバー７５は、第１摩擦部材９１に相対回転不能に係合する環状の係合部７５２と、全閉ストッパ８６が当接可能な全閉当接部７５３と、第２スプリング９９の端部が係止する係止部７５４とを形成する。
【００９１】
ベース７２の取付部７２１と第１ケース７３の筒部７３１と第２ケース７４の底部７４２とは、回転位置センサ８３を収容する第１収容室７６を区画形成する。第２ケース７４およびカバー７５は、第１踏力ヒステリシス機構８７および第２踏力ヒステリシス機構９２などを収容する第２収容室７７を区画形成する。
互いに組み付けられた第２ケース７４およびカバー７５は、全閉ストッパ８６を収容するハウジングとして機能し、特許請求の範囲の「ハウジング部」に相当する。
【００９２】
第１シャフト７９は、支持部材７１の一対の軸支持部７２３に回動可能に支持される。
第２シャフト８０は、第１シャフト７９に軸平行に設けられ、軸受７８２と第２ケース７４の底部７４２とに回動可能に支持される。第２シャフト８０の一端は、カバー７５に対し第２ケース７４とは反対側に即ち第２収容室７７外に延び出す。
アクセルペダル８１は、第１シャフト７９に一体に設けられるペダルロッド８１１と、ペダルロッド８１１の下端部に固定される図示しないペダルパッドとから構成される。操作者は、ペダルパッドを踏み込んでペダルロッド８１１を操作する。アクセルペダル８１は、リンク機構８２を介して第２シャフト８０の一端にトルク伝達可能に連結され、踏込量に応じて第２シャフト８０を回動可能である。
【００９３】
リンク機構８２は、レバー８２１、ローラ８２２および保持部材８２３から構成される。レバー８２１は、第２収容室７７外で第２シャフト８０の一端に接続される。ローラ８２２は、ペダルロッド８１１の上端部に対しアクセル開方向側に位置し、レバー８２１の先端からペダルロッド８１１側に突き出すように設けられる。保持部材８２３は、ペダルロッド８１１の上端部に例えば溶接等により固定され、ペダルロッド８１１との間でローラ８２２を保持する。
リンク機構８２は、アクセルペダル８１のアクセル開方向へのトルクおよびアクセル閉方向へのトルクを第２シャフト８０に伝達する。また、リンク機構８２は、第２シャフト８０のアクセル閉方向へのトルクをアクセルペダル８１に伝達する。
【００９４】
「アクセル開方向」とは、図２５に矢印Ｘで示すように、アクセルペダル８１が踏み込まれるときアクセルペダル８１や第２シャフト８０等が回動する方向である。
「アクセル閉方向」とは、図２５に矢印Ｙで示すように、アクセルペダル８１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル８１や第２シャフト８０等が回動する方向である。
【００９５】
「回転角検出手段」としての回転位置センサ８３は、ヨーク８３１、磁石８３２、磁石８３３およびホール素子８３４等から構成される。
ヨーク８３１は、磁性体からなり、第２シャフト８０と同心の筒状に形成され、第２シャフト８０に一体に設けられる。磁石８３２、８３３は、ヨーク８３１の内側で第２シャフト８０の軸心を挟んで対向するように且つ互いに対向する内側の磁極が異なるように配置され、ヨーク８３１の内壁に固定される。ホール素子８３４は、磁石８３２と磁石８３３との間に配置され、第１ケース７３に固定される基板８３５に取り付けられる。
【００９６】
基板８３５に対しホール素子８３４とは反対側には、金属製のカバー８４が設けられる。このカバー８４は、外乱による回転位置センサ８３の検出精度の低下を抑制する機能をもつ。
回転位置センサ８３の動作原理は第１実施形態の回転位置センサ１２と同じである。回転位置センサ８３は、ホール効果を利用することで支持部材７１に対する第２シャフト８０の相対回動角を検出し、検出した相対回動角を表す電気信号を電子制御装置に出力する。
【００９７】
ペダルロータ８５は、環状に形成され、第２ケース７４の底部７４２とカバー７５との間で第２シャフト８０に嵌合し、第２シャフト８０に一体に設けられる。
「ストッパ」としての全閉ストッパ８６は、第２シャフト８０に固定される環状部８６１と、環状部８６１から第２収容室７７内上方に向けて突き出す突起部８６２とからなり、第２収容室７７に収容される。突起部８６２は、カバー７５の全閉当接部７５３に当接することで第２シャフト８０のアクセル閉方向への回動を規制する。突起部８６２は、全閉当接部７５３が有する鉛直な壁に当接する。全閉ストッパ８６の突起部８６２がカバー７５の全閉当接部７５３に当接するときの第２シャフト８０の回動位置が制御上のアクセル全閉位置に設定される。
【００９８】
アクセルペダル８１がアクセル開方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル８１のアクセル開方向への回動角は大きくなり、この回動角に対応するアクセル開度も大きくなる。
また、アクセルペダル８１がアクセル閉方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル８１のアクセル開方向への回動角は小さくなり、アクセル開度も小さくなる。
【００９９】
第１踏力ヒステリシス機構８７は、第１ロータ８８、第１はす歯８９、第２はす歯９０および第１摩擦部材９１から構成される。
第１ロータ８８は、ペダルロータ８５とカバー７５との間で第２シャフト８０の外側に配置される筒部８８１と、筒部８８１のうちペダルロータ８５側の端部を塞ぐ底部８８２とを有するカップ状に形成される。第１ロータ８８は、第２シャフト８０およびペダルロータ８５に対し相対回動可能、且つ、第１摩擦部材９１に対し接近および離間可能に設けられる。
【０１００】
第１はす歯８９は、ペダルロータ８５のうち第１ロータ８８との対向壁に、アクセル閉方向側ほど第１ロータ８８側に突き出すようにペダルロータ８５に一体に形成される。第１はす歯８９は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第１はす歯８９は、アクセル閉方向へ向かうほど第１ロータ８８に接近する第１係合斜面８９１を有する。
【０１０１】
第２はす歯９０は、第１ロータ８８のうちペダルロータ８５との対向壁に、アクセル開方向側ほどペダルロータ８５側に突き出すように第１ロータ８８に一体に形成される。第２はす歯９０は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯９０は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ８５に接近する第１被係合斜面９０１を有する。第１被係合斜面９０１は、ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯８９の第１係合斜面８９１と係合する。
【０１０２】
第２はす歯９０は、ペダルロータ８５がアクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ８８の回動位置に拘わらず第１はす歯８９と干渉することなしにペダルロータ８５がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９０がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯８９と第２はす歯９０との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【０１０３】
ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯８９および第２はす歯９０は、第１係合斜面８９１と第１被係合斜面９０１とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面９０１は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど第１ロータ８８がペダルロータ８５から離間するように第１係合斜面８９１に対し滑る。これにより、第２はす歯９０は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど大きい力で第１ロータ８８をカバー７５側に押し付ける。
【０１０４】
第１摩擦部材９１は、第１ロータ８８の筒部８８１とカバー７５との間で環状に形成され、例えばカバー７５に対し相対回転不能に設けられる。第１摩擦部材９１は、第２はす歯９０により第１ロータ８８がカバー７５側に押し付けられるとき第１ロータ８８とカバー７５とに挟圧され、第１ロータ８８と摩擦係合する。このときの第１摩擦部材９１と第１ロータ８８との摩擦力は、第１ロータ８８の回転抵抗となる。この回転抵抗は、第１ロータ８８に係合するペダルロータ８５、および、ペダルロータ８５に連動する第２シャフト８０やアクセルペダル８１に伝達される。第１摩擦部材９１は、第２はす歯９０から第１ロータ８８に作用するカバー７５側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第１ロータ８８に与える。
【０１０５】
第２踏力ヒステリシス機構９２は、第２ロータ９３、第１はす歯９４、第２はす歯９５および第２摩擦部材９６から構成される。
第２ロータ９３は、ペダルロータ８５および第１ロータ８８の外側に配置される筒部９３１と、ペダルロータ８５と第２ケース７４の底部７４２との間に配置され、筒部９３１のうち底部７４２側の端部を塞ぐ底部９３２とを有するカップ状に形成される。第２ロータ９３は、第２シャフト８０およびペダルロータ８５に対し相対回動可能、且つ、第２摩擦部材９６に対し接近および離間可能に設けられる。
【０１０６】
第１はす歯９４は、ペダルロータ８５のうち第２ロータ９３との対向壁に、アクセル閉方向側ほど第２ロータ９３側に突き出すようにペダルロータ８５に一体に形成される。第１はす歯９４は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第１はす歯９４は、アクセル閉方向へ向かうほど第２ロータ９３に接近する第１係合斜面９４１を有する。
【０１０７】
第２はす歯９５は、第２ロータ９３のうちペダルロータ８５との対向壁に、アクセル開方向側ほどペダルロータ８５側に突き出すように第２ロータ９３に一体に形成される。第２はす歯９５は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯９５は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ８５に接近する第１被係合斜面９５１を有する。第１被係合斜面９５１は、ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯９４の第１係合斜面９４１と係合可能である。
【０１０８】
第２はす歯９５は、ペダルロータ８５がアクセル閉方向へ回動するとき、第２ロータ９３の回動位置に拘わらず第１はす歯９４と干渉することなしにペダルロータ８５がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９５がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯９４と第２はす歯９５との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【０１０９】
ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯９４および第２はす歯９５は、第１係合斜面９４１と第１被係合斜面９５１とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面９５１は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど第２ロータ９３がペダルロータ８５から離間するように第１係合斜面９４１に対し滑る。これにより、第２はす歯９５は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど大きい力で第２ロータ９３を第２ケース７４の底部９３２側に押し付ける。
【０１１０】
第２摩擦部材９６は、第２ロータ９３の筒部９３１と第２ケース７４の底部９３２との間で環状に形成され、例えば第２ケース７４に対し相対回転不能に設けられる。第２摩擦部材９６は、第２はす歯９５により第２ロータ９３が第２ケース７４の底部９３２側に押し付けられるとき第２ロータ９３と第２ケース７４とに挟圧され、第２ロータ９３と摩擦係合する。このときの第２摩擦部材９６と第２ロータ９３との摩擦力は、第２ロータ９３の回転抵抗となる。この回転抵抗は、第２ロータ９３に係合するペダルロータ８５、およびペダルロータ８５に連動する第２シャフト８０やアクセルペダル８１に伝達される。第２摩擦部材９６は、第２はす歯９５から第２ロータ９３に作用する第２ケース７４側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第２ロータ９３に与える。
【０１１１】
付勢手段９７は、「第１付勢手段」としての第１スプリング９８および第２スプリング９９と、「第２付勢手段」としての第３スプリング１００とから構成される。
第１スプリング９８は、第２シャフト８０の外側、及び、第１ロータ８８の筒部８８１の内側に配置されるねじりばねである。第１スプリング９８の一端は第１ロータ８８の底部８８２に係止され、第１スプリング９８の他端は第１摩擦部材９１に係止される。第１スプリング９８は、第１ロータ８８をアクセル閉方向へ付勢する。第１スプリング９８から第１ロータ８８に作用する付勢力は、第１ロータ８８の回動角が大きいほど増大する。また、第１スプリング９８から第１ロータ８８に作用する付勢力は、第１はす歯８９および第２はす歯９０を経由してペダルロータ８５に作用する。
【０１１２】
第２スプリング９９は、第１ロータ８８およびペダルロータ８５の外側、及び、第２ロータ９３の筒部９３１の内側に配置されるねじりばねである。第２スプリング９９の一端は第２ロータ９３の底部９３２に係止され、第２スプリング９９の他端はカバー７５に係止される。第２スプリング９９は、第２ロータ９３をアクセル閉方向へ付勢する。第２スプリング９９から第２ロータ９３に作用する付勢力は、第２ロータ９３の回動角が大きいほど増大する。また、第２スプリング９９から第２ロータ９３に作用する付勢力は、第１はす歯９４および第２はす歯９５を経由してペダルロータ８５に作用する。
【０１１３】
第３スプリング１００は、アクセルペダル８１のペダルロッド８１１と支持部材７１の軸支持部７２３との間で第１シャフト７９の外側に配置されるねじりばねである。第３スプリング１００の一端はペダルロッド８１１に係止され、第３スプリング１００の他端は軸支持部７２３に係止される。第３スプリング１００は、アクセルペダル８１をアクセル閉方向へ付勢する。第３スプリング１００からアクセルペダル８１に作用する付勢力は、アクセルペダル８１の回動角が大きいほど増大する。第３スプリング１００の付勢力は、アクセルペダル８１の回動位置に拘わらずアクセルペダル８１およびそれに連動する第２シャフト８０等の部材をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【０１１４】
次に、アクセル装置７０の作動について説明する。
アクセルペダル８１が踏み込まれると、第２シャフト８０は、アクセルペダル８１に加わる踏力に応じてアクセル開方向へ回動する。アクセルペダル８１の踏み込みを維持するには、第１スプリング９８、第２スプリング９９および第３スプリング１００の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも大きいトルクを生み出す踏力を加えればよい。第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル８１の踏み込みを維持するときにはペダルロータ８５および第２シャフト８０のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。アクセル装置７０は、第１実施形態のアクセル装置１と同様に図６に示すような踏力特性をもつ。
【０１１５】
ここで、例えば第１ロータ８８と第１摩擦部材９１との間または第２ロータ９３と第２摩擦部材９６との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化などにより第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力が増加する等によって、第１ロータ８８および第２ロータ９３が回動不能となる場合を考える。このような場合には、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力はペダルロータ８５に作用しない。しかし、第３スプリング１００の付勢力はペダルロータ８５に作用する。
【０１１６】
以上説明したように、第４実施形態のアクセル装置７０では、第１ロータ８８および第２ロータ９３に与えられる摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル８１の踏み込みが解除されるときペダルロータ８５の回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダル８１の踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダル８１の踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、操作者の労力が減る。
【０１１７】
また、アクセル装置７０では、付勢手段９７は、第１ロータ８８および第２ロータ９３をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング９８および第２スプリング９９とは別に、アクセルペダル８１をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１００を有する。ペダルロータ８５は、アクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ８８および第２ロータ９３の回動位置に拘わらず第１ロータ８８および第２ロータ９３と干渉することなしにアクセル全閉位置まで回動可能に構成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９０がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。また、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９５がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。
【０１１８】
これにより、環境変化などにより第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力が増加し第１ロータ８８および第２ロータ９３に作用する摩擦抵抗トルクが増加する、或いは、第１摩擦部材９１と第１ロータ８８との間や第２摩擦部材９６と第２ロータ９３との間に異物が噛み込む等によって、第１ロータ８８および第２ロータ９３が固着し、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力がペダルロータ８５に作用しなくなる場合であっても、アクセルペダル８１は、第３スプリング１００の付勢力を受けてアクセル全閉位置に復帰可能である。つまり、アクセルペダル８１は、踏込解除時に第１ロータ８８および第２ロータ９３の回転停止位置に拘わらずアクセル全閉位置に復帰可能である。
【０１１９】
また、第４実施形態では、第１スプリング９８、第２スプリング９９および第３スプリング１００のうち二つが折損した場合、残りの一つでアクセルペダル８１および第２シャフト８０をアクセル全閉位置に戻すことができる。
また、第４実施形態では、第３スプリング１００は、アクセルペダル８１およびそれに連動する第２シャフト８０等の部材をアクセル全閉位置に戻す付勢力を発生するので、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力がペダルロータ８５に全く作用しない場合にアクセルペダル８１をアクセル全閉位置に確実に戻すことができる。
【０１２０】
また、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、支持部材７１の第２収容室７７に収容される。そのため、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
また、第４実施形態では、アクセルペダル８１は、ペダルロータ８５に対し第２シャフト８０の軸方向へオフセットされ、第２収容室７７外で第２シャフト８０の一端にリンク機構８２を介して接続される。この構成では、カバー７５や第２ケース７４に開口部が形成されない。そのため、アクセルペダル８１の回動位置に拘わらず、ペダルロータ８５等を収容する第２収容室７７内に異物が入ることを抑制することができる。したがって、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【０１２１】
また、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、第２収容室７７内上方に配置される。第１摩擦部材９１や第２摩擦部材９６の摩耗粉などは第２収容室７７内の下方に集まるので、第２収容室７７内上方に位置する全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
さらに、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、カバー７５の全閉当接部７５３が有する鉛直な壁に当接する。そのため、万が一、摩耗粉等が第２収容室７７内上方に舞い上がっても全閉当接部７５３に付着することなく第２収容室７７内の下方に落下する。したがって、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に摩耗粉等が噛み込むことを一層抑制することができる。
【０１２２】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、全閉ストッパが支持部材に当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置までの間を、ペダル踏込を検出しない不感帯としてもよい。そして、全閉ストッパが支持部材に当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置を、制御上のアクセル全閉位置に設定してもよい。
【０１２３】
また、本発明の他の実施形態では、第１ロータと支持部材との間、および、第２ロータと支持部材との間に摩擦部材が設けられなくてもよい。これにより、第１ロータと支持部材とが直接摩擦係合してもよく、また、第２ロータと支持部材とが直接摩擦係合してもよい。
【０１２４】
また、本発明の他の実施形態では、第１付勢手段および第２付勢手段は、コイルばね、板ばね及びねじりばね以外の付勢部材から構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２付勢手段は、複数の付勢部材で構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２付勢手段は、第１シャフト、第２シャフト、または、アクセルペダルと第２シャフトとを連結するリンク機構の構成部材をアクセル閉方向へ付勢してもよい。
【０１２５】
また、本発明の他の実施形態では、回転位置センサは、必ずしも磁石およびホール素子を用いる必要はない。シャフトの回動位置を検出可能であれば、他の公知の回転位置センサを用いてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第４実施形態のリンク機構８２に代えて、他の公知のリンク機構を用いてもよい。
【０１２６】
以上、本発明は、上述した実施形態に何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。
【符号の説明】
【０１２７】
１、２０、３０、４０、５０、６０、７０・・・アクセル装置
１０、３１、５１、７１・・・支持部材
１１、８１・・・アクセルペダル
１２、８３・・・回転位置センサ（回転角検出手段）
１３、２１、３３、４１、５４、６１、８５・・・ペダルロータ
１４、８８・・・第１ロータ
１５、９３・・・第２ロータ
２３、４３、５６、６３、１００、１８３・・・第３スプリング（第２付勢手段）
７９、１１１・・・第１シャフト
８０・・・第２シャフト
８９、９４、１６１、１７１・・・第１はす歯
９０、９５、１６３、１７３・・・第２はす歯
９８、１８１・・・第１スプリング（第１付勢手段）
９９、１８２・・・第２スプリング（第１付勢手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンが吸入する空気の量は、吸入する空気の通路に設けられるスロットルバルブにより調整される。スロットルバルブは、アクセルペダルの踏込量に応じて作動する。アクセルペダルを備えるアクセル装置は、スロットルバルブのバルブ開度を決定するため操作者が操作する入力装置である。アクセルペダルは、車体に固定される支持部材により回動可能に支持され、例えばスプリング等の付勢手段によりアクセル全閉位置に向けて付勢される。
【０００３】
アクセル装置には、大きく分けて機械式と電子式とがある。機械式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込操作力すなわち踏力を例えばワイヤー等によりスロットルバルブに伝達する。これに対して電子式のアクセル装置は、アクセルペダルの踏込量をセンサにより検出し、その踏込量に関する情報を電気信号として電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づいてスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【０００４】
ところで、アクセルペダルの踏み込みを解除するときの踏力がアクセルペダルを踏み込むときの踏力よりも小さい所謂踏力ヒステリシス特性をもつアクセル装置が知られている。このアクセル装置では、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを戻すときに踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【０００５】
例えば特許文献１のアクセル装置では、アクセルペダルと共に回動するロータを設けている。アクセルペダルと支持部材との間には第１摩擦板が設けられている。この第１摩擦板はアクセルペダルに固定されている。また、ロータと支持部材との間には第２摩擦板が設けられている。アクセルペダルおよびロータは、アイドル状態からアクセル開方向へ回動するに従って互いに軸方向へ離間する。アクセルペダルと第１摩擦板との摩擦力、および、ロータと第２摩擦板との摩擦力は、アクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５８９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたアクセル装置では、支持部材と第１摩擦板との間またはロータと第２摩擦板との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化に起因して摩擦部材の摩擦力が増加すること等によって、第１摩擦板または第２摩擦板が支持部材に固着する場合、アクセル開度が０となる全閉位置にアクセルペダルが戻らなくなる。第１摩擦板が支持部材に固着する場合、アクセルペダルは全く動かなくなる。また、第２摩擦板が支持部材に固着する場合、ロータは全く動かなくなる。この場合、アクセルペダルは、ロータの爪とアクセルペダルの爪との周方向のクリアランスだけ回動可能である。しかし、ロータの回動停止位置に拘わらずアクセルペダルが全閉位置へ戻ることが可能となる構成は採用されていない。そのため、アクセルペダルの踏込解除時にアイドル状態に至らない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能なアクセル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によるアクセル装置は、支持部材、第１シャフト、アクセルペダル、回転角検出手段、ペダルロータ、ロータ、第１はす歯、第２はす歯、第１付勢手段および第２付勢手段を備える。支持部材は、車体に取付可能である。第１シャフトは、支持部材に回動可能に支持される。アクセルペダルは、踏込量に応じて第１シャフトを回動可能に第１シャフトに一体に設けられる。回転角検出手段は、支持部材に対する第１シャフトの相対回転角を検出する。
ペダルロータは、第１シャフトに一体に設けられる。ロータは、アクセルペダルの軸方向両側に設けられる。両ロータは、ペダルロータに対し相対回動可能に設けられる。ペダルロータは、アクセル閉方向へ向かうほど両ロータ側それぞれに突き出す第１はす歯を一体に形成する。
【００１０】
両ロータは、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ側に突き出す第２はす歯を一体に形成する。第２はす歯は、ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯と係合しロータを支持部材側に押し付ける。また、第２はす歯は、ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置にペダルロータが回動可能に形成される。
第１付勢手段は、両ロータをアクセル閉方向へ付勢する。第２付勢手段は、アクセルペダル、第１シャフトまたはペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する。
【００１１】
このように構成されるアクセル装置では、支持部材側へ押し付けられる両ロータは、支持部材と直接的または間接的に摩擦係合することで抵抗トルクを受ける。この抵抗トルクは、第２はす歯および第１はす歯を経由してペダルロータに伝達される。ペダルロータに伝達される抵抗トルクは、アクセルペダルの踏み込みを解除するときアクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【００１２】
また、環境変化などによりロータと支持部材との摩擦力が増加しロータに作用する抵抗トルクが増加する、或いは、ロータと支持部材と間に異物が噛み込む等によって、両ロータが固着し、第１付勢手段の付勢力がアクセルペダルに作用しなくなる場合であっても、第２付勢手段の付勢力はアクセルペダルに作用する。そのとき、ペダルロータは、両ロータの回動停止位置に拘わらず第２はす歯等に干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、第１付勢手段は、両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成される。この構成では、第１スプリング、第２スプリング、及び、第２付勢手段のうち二つが損傷した場合、残りの一つでアクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、ロータは、径外方向へ延び第１付勢手段に付勢されるばね係止部を形成する。アクセルペダルは、ロータのばね係止部に対しアクセル閉方向に位置するばね受け部を形成する。
この構成では、例えば第２付勢手段が機能しなくなり、且つ、ロータのばね係止部が折損した場合、第１付勢手段の付勢力は、折損したロータのばね係止部を経由してアクセルペダルに作用する。そのため、第２付勢手段が機能しなくなり、且つ、ロータのばね係止部が折損した場合、アクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、ペダルロータは、ボス、レバーおよびストッパを形成する。ボスは、第１シャフトの外壁に嵌合する。レバーは、ボスから径外方向へ延びる。ストッパは、レバーに一体に形成され、支持部材に当接することで第１シャフトのアクセル閉方向への回動を規制する。支持部材は、ストッパを収容するハウジング部を有する。
この構成では、ストッパが支持部材のハウジング部内に設けられるので、ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第１シャフトの一端は、支持部材のハウジング部外へ延びる。アクセルペダルは、支持部材のハウジング部外で第１シャフトの一端に連結される。
この構成では、第１シャフトとハウジング部の貫通孔との間に形成される隙間は、第１シャフトが回動するときに変化しない。よって、この隙間を可及的に小さくなるよう設定することができる。そのため、アクセルペダルの回動位置に拘わらず、ストッパ等を収容する支持部材のハウジング部内にハウジング部外の異物が入ることを抑制することができる。ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ストッパは、支持部材のハウジング部内上方に位置する。また、ストッパは、支持部材のハウジング部が形成する略鉛直な内壁に対向する。
この構成では、ハウジング部内の例えば摩耗粉などはハウジング部内の下方に集まるので、ハウジング部内上方に位置するストッパとハウジング部の内壁との間に前記摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。また、摩耗粉等がハウジング部内の上方に舞い上がっても、ストッパが当接するハウジング部の内壁に積もることなくハウジング部内の下方に落下する。したがって、ストッパと支持部材の内壁との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、ペダルロータのレバーは、第１シャフトに対しアクセルペダルとは反対側に延びる。第２付勢手段は、レバーのうちストッパと第１シャフトとの中間部を付勢する。
この構成では、アクセルペダルが踏み込まれていない場合およびアクセルペダルが踏み込まれる場合ともに、第１シャフトは、支持部材のハウジング部の嵌合孔の内壁面の同じ側に押し付けられる。言い換えれば、第１シャフトに作用する付勢力の方向は、アクセルペダルの踏み込み前後で変化しない。そのため、アクセルペダルの踏み込み前後においてハウジング部の嵌合孔内で第１シャフトが揺動する所謂軸ずれを防止することができる。したがって、軸ずれに起因して第１シャフトの回動角の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００１９】
ここで、従来、ロータの支持部材側への押付力によって、支持部材がロータから離間する方向へ変形するおそれがあった。この支持部材の変形により、アクセルペダルの踏力と回動角との関係すなわち踏力特性が変化するという問題があった。
これに対し、請求項８に記載の発明では、支持部材は、ロータの支持部材側への押付力の受け部に金属製の補強部材が埋め込まれた樹脂成形品である。この構成によれば、軽量化を実現しつつ、ロータの押付力により支持部材が変形することを抑制することができる。したがって、支持部材の変形に起因してアクセルペダルの踏力特性が変化することを抑制することができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明によるアクセル装置は、支持部材、第１シャフト、第２シャフト、アクセルペダル、回転角検出手段、ペダルロータ、ロータ、第１はす歯、第２はす歯、第１付勢手段および第２付勢手段を備える。
支持部材は、車体に取付可能である。第１シャフトは、支持部材に回動可能に支持される。第２シャフトは、第１シャフトと軸平行に設けられ、支持部材に回動可能に支持される。アクセルペダルは、第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて第２シャフトを回動可能に前記第２シャフトに連結される。回転角検出手段は、支持部材に対する第２シャフトの相対回転角を検出する。
ペダルロータは、第２シャフトに一体に設けられる。ロータは、ペダルロータの軸方向両側に設けられる。両ロータは、ペダルロータに対し相対回動可能である。第１はす歯は、アクセル閉方向側ほど両ロータ側に突き出すようにペダルロータに一体に設けられる。
【００２１】
両ロータは、アクセル開方向側ほどペダルロータ側に突き出す第２はす歯を一体に形成する。第２はす歯は、ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯と係合し両ロータを支持部材側に押し付ける。また、第２はす歯は、ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置にペダルロータが回動可能に形成される。
第１付勢手段は、両ロータをアクセル閉方向へ付勢する。第２付勢手段は、アクセルペダル、第１シャフト、第２シャフトまたはペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する。
【００２２】
このように構成されるアクセル装置では、支持部材側へ押し付けられる両ロータは、支持部材と直接的または間接的に摩擦係合することで抵抗トルクを受ける。この抵抗トルクは、第２はす歯および第１はす歯を経由してペダルロータに伝達される。ペダルロータに伝達される抵抗トルクは、アクセルペダルの踏み込みを解除するときアクセルペダルの回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダルの踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダルの踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、アクセルペダルを操作する操作者の労力が減る。
【００２３】
また、環境変化などによりロータと支持部材との摩擦力が増加しロータに作用する抵抗トルクが増加する、或いは、ロータと支持部材と間に異物が噛み込む等によって、両ロータが固着し、第１付勢手段の付勢力がアクセルペダルに作用しなくなる場合であっても、第２付勢手段の付勢力はアクセルペダルに作用する。このとき、ペダルロータは、両ロータの回動位置に拘わらず第２はす歯等に干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダルの踏込解除時にロータの回動位置に拘わらずアクセルペダルがアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００２４】
請求項１０に記載の発明では、第１付勢手段は、両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成される。この構成では、第１スプリング、第２スプリング、及び、第２付勢手段のうち二つが損傷した場合、残りの一つでアクセルペダルをアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００２５】
請求項１１に記載の発明では、第２シャフトに一体に設けられ、支持部材に当接することで第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパを備える。このストッパは、支持部材のハウジング部に収容される。そのため、ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００２６】
請求項１２に記載の発明では、第２シャフトの一端は、支持部材のハウジング部外へ延び出すように設けられる。アクセルペダルは、支持部材のハウジング外でリンク機構を介して第２シャフトの一端にトルク伝達可能に連結される。
この構成では、第２シャフトとハウジング部の貫通孔との間に形成される隙間は、第２シャフトが回動するときに変化しない。よって、この隙間を可及的に小さくなるよう設定することができる。そのため、アクセルペダルの回動位置に拘わらず、ストッパ等を収容する支持部材のハウジング部内にハウジング部外の異物が入ることを抑制することができる。ストッパと支持部材の内壁との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明では、ストッパは、支持部材のハウジング部内上方に位置し、第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するとき、支持部材のハウジング部が形成する略鉛直な内壁に当接する。
この構成では、ハウジング部内の例えば摩耗粉などはハウジング部内の下方に集まるので、ハウジング部内上方に位置するストッパとハウジング部の内壁との間に前記摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。また、摩耗粉等がハウジング部内上方に舞い上がっても、ストッパが当接するハウジング部の内壁に積もることなくハウジング部内の下方に落下する。したがって、ストッパと支持部材の内壁との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００２８】
本明細書において、「アクセル全閉位置」とは、操作者によりアクセルペダルが踏み込まれていないとアクセル装置または電子制御装置が判断するアクセルペダルの回動位置である。「アクセル全閉位置」は、アクセルペダルがストッパに当接する回動位置に設定される場合や、アクセルペダルがストッパに当接する位置からアクセル開方向へ所定角度回動した回動位置に設定される場合がある。すなわち、「アクセル全閉位置」は、制御上の全閉位置である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態によるアクセル装置の全体図である。
【図２】図１のアクセル装置の上部を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１のアクセル装置の分解斜視図である。
【図６】図１のアクセル装置におけるアクセルペダルの踏力と回動角との関係を示す図である。
【図７】図１のアクセル装置のアクセルペダルの模式図であって、（ａ）アクセルペダルが踏み込まれていないときの図、（ｂ）アクセルペダルが踏み込まれているときの図である。
【図８】従来のアクセル装置におけるアクセルペダルの踏力と回動角との関係が経年変化することを示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【図２０】図１８のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態の変形例によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。
【図２３】図２１のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態によるアクセル装置の上部の断面図である。
【図２５】図２４のアクセル装置をＸＸＶ矢印方向から見た図である。
【図２６】図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアクセル装置を図１〜図５に示す。アクセル装置１は、図示しない車両用エンジンの吸入空気量を調整する図示しないスロットルバルブのバルブ開度を決定するため車両の操作者が操作する入力装置である。このアクセル装置１は、電子式を採用する。電子式のアクセル装置１は、アクセルペダル１１の踏込量に関する情報を電気信号として図示しない電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、前記踏込量に関する情報や他の情報に基づき図示しないスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
【００３１】
アクセル装置１は、支持部材１０、シャフト１１１、アクセルペダル１１、回転位置センサ１２、ペダルロータ１３、第１踏力ヒステリシス機構１６、第２踏力ヒステリシス機構１７および付勢手段１８等を備える。図１〜図４のアクセル装置１は、図示しない車体に取り付ける位置関係で示す。以下では、図１〜図４の上を「上」、図１〜図４の下を「下」として説明する。
【００３２】
支持部材１０は、中空箱状のハウジング部１０１と取付部１０２とから構成される。
ハウジング部１０１は、車両前後方向で対向する前方部１０４および後方部１０５と、前方部１０４と後方部１０５とを接続する第１軸支持部１０６、第２軸支持部１０７および底部１０８と、上部開口を塞ぐカバー１１０とからなる。
取付部１０２は、前方部１０４から上下へ延びる。取付部１０２は、車室を区画形成する壁などに取り付け可能である。取付部１０２は、アクセル全開位置まで回動したアクセルペダル１１が当接可能な全開ストッパ部１０３を形成する。
アクセル全開位置は、操作者によるアクセルペダル１１の踏込度合い即ちアクセル開度が１００［％］となるように設定される位置である。
【００３３】
第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７は、互いに平行に配置される。第１軸支持部１０６は、後述の第１ロータ１４の押付力の受け部として機能する。また、第２軸支持部１０７は、後述の第２ロータ１５の押付力の受け部として機能する。支持部材１０は、前方部１０４、後方部１０５、第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７に金属製の補強部材１０９が埋め込まれた樹脂成形品である。支持部材１０は、例えばインサート成形により製作される。補強部材１０９は、上下に開口する筒状部材である。
【００３４】
「第１シャフト」としてのシャフト１１１は、中空円筒部１１２および中実円筒部１１３からなる。中空円筒部１１２は、両端部が第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７により回動可能に支持される。中空円筒部１１２の一端部は、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１に嵌合する。中空円筒部１１２の他端部は、第２軸支持部１０７の第２貫通孔１９２に嵌合する。中空円筒部１１２の他端部は、一端部と比べて大径に形成される。
【００３５】
中空円筒部１１２は、中実円筒部１１３に嵌合される。中実円筒部１１３の一端部１１８は、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１を挿通し、ハウジング部１０１の外部へ延びる。第１軸支持部１０６には、第１貫通孔１９１と中実円筒部１１３の一端部１１８との隙間を塞ぐ環状の蓋部材１９０が設けられる。
【００３６】
アクセルペダル１１は、ペダルロッド１１４、ペダルパッド１１７およびペダルロータ１３から構成される。
ペダルロッド１１４は、支持部材１０のハウジング部１０１外でシャフト１１１の中実円筒部１１３の一端部１１８に接続される固定端部１１５を有する。ペダルロッド１１４は、シャフト１１１の軸心まわりに揺動可能な自由端部１１６を有する。自由端部１１６には、ペダルパッド１１７が固定される。操作者は、ペダルパッド１１７を踏み込んでアクセルペダル１１を操作する。
【００３７】
ペダルロータ１３は、第１軸支持部１０６と第２軸支持部１０７との間に配置され、ハウジング部１０１に収容される。ペダルロータ１３は、ペダルボス部１３１、ペダルレバー部１３２、全閉ストッパ部１３３、ペダルばね係止部１３４、第１ばね受け部１３５および第２ばね受け部１３６から構成される。
「ボス」としてのペダルボス部１３１は、環状に形成され、シャフト１１１の中空円筒部１１２に嵌合し、シャフト１１１と一体に回動する。
「レバー」としてのペダルレバー部１３２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方に向けてペダルボス部１３１から径外方向へ突き出す。第１実施形態では、ペダルレバー部１３２は、シャフト１１１に対しペダルロッド１１４とは反対側に設けられる。
【００３８】
「ストッパ」としての全閉ストッパ部１３３は、ペダルレバー部１３２の先端に形成される。全閉ストッパ部１３３は、ハウジング部１０１の内部空間の上方に配置され、支持部材１０の前方部１０４が形成する鉛直な内壁１０４ａに対向する。アクセルペダル１１は、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３が内壁１０４ａに当接することでアクセル閉方向の回動が規制される。ペダルレバー部１３２は、全閉ストッパ部１３３と内壁１０４ａとの当接前後に直立状態となり、内壁１０４ａに並行に配置される。
第１実施形態では、全閉ストッパ部１３３が内壁１０４ａに当接するときのアクセルペダル１１の回動位置が制御上のアクセル全閉位置に設定される。制御上のアクセル全閉位置は、操作者によるアクセルペダル１１の踏込度合い即ちアクセル開度が０［％］となるように設定される位置である。以下、制御上のアクセル全閉位置を「アクセル全閉位置」として記載する。
【００３９】
ここで、「アクセル開方向」とは、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１の内壁１０４ａから離間する回動方向である。すなわち、アクセルペダル１１が踏み込まれるときアクセルペダル１１が回動する方向である。アクセルペダル１１がアクセル開方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル１１のアクセル開方向への回動角は大きくなり、この回動角に対応するアクセル開度も大きくなる。
【００４０】
また、「アクセル閉方向」とは、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１の内壁１０４ａに接近する回動方向である。すなわち、アクセルペダル１１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル１１が回動する方向である。アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するときアクセルペダル１１の回動角は小さくなり、アクセル開度も小さくなる。
【００４１】
ペダルばね係止部１３４は、ペダルロータ１３のペダルレバー部１３２のうちペダルボス部１３１と全閉ストッパ部１３３との中間部に形成される。
第１ばね受け部１３５は、後述の第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３に対しアクセル閉方向に位置し、ペダルレバー部１３２に一体に形成される。
第２ばね受け部１３６は、後述の第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３に対しアクセル閉方向に位置し、ペダルレバー部１３２に一体に形成される。
【００４２】
「回転角検出手段」としての回転位置センサ１２は、ヨーク１２１、磁石１２２、磁石１２３およびホール素子１２４等から構成される。
ヨーク１２１は、磁性体からなり、筒状に形成される。ヨーク１２１は、シャフト１１１の中空円筒部１１２の他端部の内壁に固定される。磁石１２２、１２３は、ヨーク１２１の内側でシャフト１１１の軸心を挟んで対向するように且つ互いに対向する内側の磁極が異なるように配置され、ヨーク１２１の内壁に固定される。ホール素子１２４は、磁石１２２と磁石１２３との間に配置され、ハウジング部１０１に固定される図示しない基板に取り付けられる。
【００４３】
電流が流れているホール素子１２４に磁界を加えると、このホール素子１２４に電圧が生じる。この現象は、ホール効果と呼ばれる。ホール素子１２４を貫く磁束密度は、シャフト１１１と共に磁石１２２、１２３がシャフト１１１の軸心まわりに回動することで変化する。前記電圧の大きさは、ホール素子１２４を貫く磁束密度にほぼ比例する。回転位置センサ１２は、前述のホール素子１２４に生じる電圧を検出することにより、ホール素子１２４と磁石１２２および１２３との相対回転角、すなわち支持部材１０に対するシャフト１１１の相対回動角を検出する。回転位置センサ１２は、検出した電圧を表す電気信号を電子制御装置へ出力する。
【００４４】
第１踏力ヒステリシス機構１６は、第１ロータ１４、第１はす歯１６１、第２はす歯１６３および第１摩擦部材１６５から構成される。
第１ロータ１４は、ペダルロータ１３とハウジング部１０１の第１軸支持部１０６との間に配置され、シャフト１１１に対し相対回動可能かつ第１軸支持部１０６に対し接近および離間可能に設けられる。第１ロータ１４は、第１ボス部１４１、第１レバー部１４２および第１ばね係止部１４３からなる。第１ボス部１４１は、環状に形成され、シャフト１１１と同心に配置される。第１レバー部１４２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方へ向けて第１ボス部１４１から径外方向へ延びる。第１ばね係止部１４３は、第１レバー部１４２の先端に形成される。
【００４５】
第１はす歯１６１は、アクセル閉方向へ向かうほどペダルロータ１３から第１ロータ１４側に突き出すようにペダルロータ１３に一体に形成される。第１はす歯１６１は周方向で等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。この第１はす歯１６１は、アクセル閉方向へ向かうほど第１ロータ１４に接近する第１係合斜面１６２を有する。
【００４６】
第２はす歯１６３は、アクセル開方向へ向かうほど第１ロータ１４からペダルロータ１３側に突き出すように第１ロータ１４に一体に形成される。第２はす歯１６３は周方向で等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯１６３は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ１３に接近する第１被係合斜面１６４を有する。第１被係合斜面１６４は、ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯１６１の第１係合斜面１６２と係合可能である。
【００４７】
第２はす歯１６３は、アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ１４の回動位置に拘わらず第１はす歯１６１と干渉することなしにアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯１６３がなす角度は、アクセルペダル１１のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯１６１と第２はす歯１６３との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ１３のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【００４８】
ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯１６１および第２はす歯１６３は、第１係合斜面１６２と第１被係合斜面１６４とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面１６４は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど第１ロータ１４がペダルロータ１３から離間するように第１係合斜面１６２に対し滑る。これにより、第２はす歯１６３は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど大きい力で第１ロータ１４を第１軸支持部１０６側に押し付ける。
【００４９】
第１摩擦部材１６５は、環状に形成され、第１ロータ１４の第１軸支持部１０６との対向面に形成される第１嵌合穴１４４に嵌合される。第１摩擦部材１６５は、第１軸支持部１０６に摩擦係合する。第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との摩擦力は、第１ロータ１４およびそれに連動するアクセルペダル１１の回転抵抗となる。第１摩擦部材１６５は、第２はす歯１６３から第１ロータ１４に作用する第１軸支持部１０６側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第１ロータ１４に与える。
【００５０】
第２踏力ヒステリシス機構１７は、第２ロータ１５、第１はす歯１７１、第２はす歯１７３および第２摩擦部材１７５から構成される。
第２ロータ１５は、ペダルロータ１３とハウジング部１０１の第２軸支持部１０７との間に配置され、シャフト１１１に対し相対回動可能かつ第２軸支持部１０７に対し接近および離間可能に設けられる。第２ロータ１５は、第２ボス部１５１、第２レバー部１５２および第２ばね係止部１５３からなる。第２ボス部１５１は、環状に形成され、シャフト１１１と同心に配置される。第２レバー部１５２は、ハウジング部１０１の内部空間の上方へ向けて第２ボス部１５１から径外方向へ延びる。第２ばね係止部１５３は、第２レバー部１５２の先端に形成される。
【００５１】
第１はす歯１７１は、アクセル閉方向へ向かうほどペダルロータ１３から第２ロータ１５側に突き出すようにペダルロータ１３に一体に形成される。第１はす歯１７１は周方向において等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。この第１はす歯１７１は、アクセル閉方向へ向かうほど第２ロータ１５に接近する第２係合斜面１７２を有する。
【００５２】
第２はす歯１７３は、アクセル開方向へ向かうほど第２ロータ１５からペダルロータ１３側に突き出すように第２ロータ１５に一体に形成される。第２はす歯１７３は周方向において等間隔に複数形成される。第１実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯１７３は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ１３に接近する第２被係合斜面１７４を有する。第２被係合斜面１７４は、ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯１７１の第２係合斜面１７２と係合可能である。
【００５３】
第２はす歯１７３は、アクセルペダル１１がアクセル閉方向へ回動するとき、第２ロータ１５の回動位置に拘わらず第１はす歯１７１と干渉することなしにアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯１７３がなす角度は、アクセルペダル１１のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯１７１と第２はす歯１７３との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ１３のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【００５４】
ペダルロータ１３がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯１７１および第２はす歯１７３は、第２係合斜面１７２と第２被係合斜面１７４とが当接しつつ噛み合う。第２被係合斜面１７４は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど第２ロータ１５がペダルロータ１３から離間するように第２係合斜面１７２に対し滑る。これにより、第２はす歯１７３は、ペダルロータ１３の回動角が増すほど大きい力で第２ロータ１５を第２軸支持部１０７側に押し付ける。
【００５５】
第２摩擦部材１７５は、環状に形成され、第２ロータ１５の第２軸支持部１０７との対向面に形成される第２嵌合穴１５４に嵌合される。第２摩擦部材１７５は、第２軸支持部１０７に摩擦係合する。第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との摩擦力は、第２ロータ１５およびそれに連動するアクセルペダル１１の回転抵抗となる。第２摩擦部材１７５は、第２はす歯１７３から第２ロータ１５に作用する第２軸支持部１０７側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第２ロータ１５に与える。
【００５６】
付勢手段１８は、「第１付勢手段」としての第１スプリング１８１および第２スプリング１８２と、「第２付勢手段」としての第３スプリング１８３とから構成される。
第１スプリング１８１は、第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３に係合する第１ばねホルダ１８５に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、第１ロータ１４をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第１スプリング１８１から第１ロータ１４に作用する付勢力は、第１ロータ１４の回動角が大きいほど増大する。また、第１スプリング１８１の付勢力は、第１ロータ１４等を経由してペダルロータ１３に作用する。
【００５７】
第２スプリング１８２は、第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３に係合する第２ばねホルダ１８６に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第２スプリング１８２から第２ロータ１５に作用する付勢力は、第２ロータ１５の回動角が大きいほど増大する。また、第２スプリング１８２の付勢力は、第２ロータ１５等を経由してペダルロータ１３に作用する。
【００５８】
第３スプリング１８３は、ペダルロータ１３のペダルばね係止部１３４に一端が係止され、ハウジング部１０１の後方部１０５に他端が係止され、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢するコイルばねである。第３スプリング１８３からペダルロータ１３に作用する付勢力は、ペダルロータ１３の回動角が大きいほど増大する。この付勢力は、ペダルロータ１３の回動位置に拘わらずペダルロータ１３およびそれに連動する第１シャフト１１１およびアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【００５９】
次に、アクセル装置１の作動について説明する。
アクセルペダル１１のペダルパッド１１７が踏み込まれると、アクセルペダル１１は、ペダルパッド１１７に加わる踏力に応じてシャフト１１１の軸心まわりにアクセル開方向へ回動する。このとき、シャフト１１１が回動するには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの和よりも大きいトルクを生み出す踏力が必要となる。
【００６０】
第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１が踏み込まれるときにはアクセルペダル１１のアクセル開方向への回動を抑制するように作用する。その結果、図６に実線Ｌ１で示すようにアクセルペダル１１の踏込時の踏力Ｆ４［Ｎ］と回動角θ［°］との関係は、後述の踏み込みを解除するときの一点鎖線Ｌ３と比べて、同じ回動角θの場合に踏力Ｆ４が大きくなる。
【００６１】
続いて、アクセルペダル１１の踏み込みを維持するには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも大きいトルクを生み出す踏力を加えればよい。すなわち、操作者は、アクセルペダル１１を所望の位置まで踏み込んだ後、アクセルペダル１１の踏み込みを維持しようとする場合、踏力をいくらか緩めてもよい。
【００６２】
例えば、図６に二点鎖線Ｌ２で示すように、回動角θ１まで踏み込んだアクセルペダル１１の踏み込みを維持しようとする場合、踏力Ｆ４（１）から踏力Ｆ４（２）まで緩めてもよい。これにより、アクセルペダル１１の踏み込みを維持することが容易となる。第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みを維持するときにはアクセルペダル１１のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。
【００６３】
続いて、アクセルペダル１１の踏み込みをアクセル全閉位置側に戻すには、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも小さいトルクを生み出す踏力を加えることになる。ここで、アクセルペダル１１を素早くアクセル全閉位置に戻す場合はアクセルペダル１１の踏み込みを止めればよく、操作者に負担はかからない。これに対し、アクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻す場合は所定の踏力を加え続けることが必要となる。第１実施形態では、踏み込みを徐々に戻すときに必要な踏力が比較的小さい値となる。
【００６４】
例えば、図６に一点鎖線Ｌ３で示すように、回動角θ１まで踏み込んだアクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻そうとする場合、踏力Ｆ４（２）から０までの間で調整すればよい。踏力Ｆ４（２）は、踏力Ｆ４（１）と比べて小さい。そのため、アクセルペダル１１の踏み込みを戻すときに操作者にかかる負担が少ない。第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みを戻すときにはアクセルペダル１１のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。その結果、アクセルペダル１１の踏み戻し時における踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図６に一点鎖線Ｌ３で示すように、踏込時の実線Ｌ１と比べて、同じ回動角θの場合に踏力Ｆ４が小さくなる。
【００６５】
ここで、例えば第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との間または第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化などにより第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力が増加する等によって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が回動不能となる場合を考える。このような場合には、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力はペダルロータ１３に作用しなくなる。しかし、第３スプリング１８３の付勢力はペダルロータ１３に作用する。アクセルペダル１１は、第３スプリング１８３の付勢力でアクセル全閉位置まで戻ることが可能である。アクセルペダル１１は、第１ロータ１４および第２ロータ１５がアクセル全開位置で回動不能となっても、第１ロータ１４および第２ロータ１５と干渉せずに第３スプリング１８３の付勢力だけでアクセル全閉位置まで戻ることが可能である。このときのアクセルペダル１１の踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図６に破線Ｌ４で示すようになる。
【００６６】
次に、例えば第３スプリング１８３が折損するとともに第１ロータ１４の第１レバー部１４２が折損し、第１スプリング１８１の付勢力が第１ロータ１４に作用しなくなる場合を考える。このような場合であっても、ペダルロータ１３には、第１スプリング１８１の付勢力が、折損した第１ばね係止部１４３と係合する第１ばね受け部１３５を経由して作用する。
次に、例えば第３スプリング１８３が折損するとともに第２ロータ１５の第２レバー部１５２が折損し、第２スプリング１８２の付勢力が第２ロータ１５に作用しなくなる場合を考える。このような場合であっても、ペダルロータ１３には、第２スプリング１８２の付勢力が、折損した第２ばね係止部１５３と係合する第２ばね受け部１３６を経由して作用する。
【００６７】
次に、アクセルペダル１１の踏み込み前後にシャフト１１１に作用する付勢力の方向を考える。
図７（ａ）に示すようにアクセルペダル１１が踏み込まれていないとき、シャフト１１１は、アクセルペダル１１に作用する第１スプリング１８１の付勢力Ｆ１、第２スプリング１８２の付勢力Ｆ２、および、第３スプリング１８３の付勢力Ｆ３によって、図中に矢印Ａで示すようにハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の後方部１０４側に押し付けられる。
【００６８】
一方で、図７（ｂ）に示すようにアクセルペダル１１が踏み込まれるとき、シャフト１１１は、アクセルペダル１１に作用する付勢力Ｆ１’、付勢力Ｆ２’、付勢力Ｆ３’および踏力Ｆ４によって、図中に矢印Ｂで示すようにハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の後方部１０４側に押し付けられる。つまり、シャフト１１１に作用する付勢力の方向は、アクセルペダル１１の踏み込み前後で変化しない。
【００６９】
以上説明したように、第１実施形態のアクセル装置１では、第１ロータ１４および第２ロータ１５に与えられる摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル１１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル１１の回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダル１１の踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダル１１の踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、操作者の労力が減る。
【００７０】
また、アクセル装置１では、付勢手段１８は、第１ロータ１４および第２ロータ１５をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング１８１および第２スプリング１８２とは別に、ペダルロータ１３をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１８３を有する。ペダルロータ１３は、アクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回動位置に拘わらず第１ロータ１４および第２ロータ１５と干渉することなしにアクセル全閉位置まで回動可能に構成される。
【００７１】
これにより、環境変化などにより第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の摩擦力が増加し第１ロータ１４および第２ロータ１５に作用する摩擦抵抗トルクが増加する、或いは、第１摩擦部材１６５と第１軸支持部１０６との間や第２摩擦部材１７５と第２軸支持部１０７との間に異物が噛み込む等によって、第１ロータ１４および第２ロータ１５が固着し、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力がペダルロータ１３に作用しなくなる場合であっても、第３スプリング１８３の付勢力はペダルロータ１３に作用する。このとき、アクセルペダル１１は、第１ロータ１４および第２ロータ１５の回転位置に拘わらず第２はす歯１６３、１７３等と干渉することなしにアクセル全閉位置に回動することができる。これにより、アクセルペダル１１の踏込解除時に第１ロータ１４および第２ロータ１５の回転位置に拘わらずアクセルペダル１１がアクセル全閉位置に復帰可能である。
【００７２】
また、第１実施形態では、第１スプリング１８１、第２スプリング１８２および第３スプリング１８３のうち二つが折損した場合、残りの一つでアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に戻すことができる。
また、第１実施形態では、第３スプリング１８３は、アクセルペダル１１をアクセル全閉位置に戻す付勢力を発生するので、第１スプリング１８１および第２スプリング１８２の付勢力がペダルロータ１３に全く作用しない場合にアクセルペダル１１をアクセル全閉位置に確実に戻すことができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、第３スプリング１８３が折損するとともに第１ロータ１４の第１レバー部１４２が折損し、第１スプリング１８１の付勢力が第１ロータ１４に作用しなくなる場合、第１スプリング１８１の付勢力は、折損した第１ばね係止部１４３と係合する第１ばね受け部１３５を経由してペダルロータ１３に作用する。
また、第３スプリング１８３が折損するとともに第２ロータ１５の第２レバー部１５２が折損し、第２スプリング１８２の付勢力が第２ロータ１５に作用しなくなる場合、第２スプリング１８２の付勢力は、折損した第２ばね係止部１５３と係合する第２ばね受け部１３６を経由してペダルロータ１３に作用する。
そのため、第３スプリング１８３および第１レバー部１４２が折損した場合にペダルロータ１３をアクセル全閉位置に戻すことができ、また、第３スプリング１８３および第２レバー部１５２が折損した場合にペダルロータ１３をアクセル全閉位置に戻すことができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、支持部材１０は、ペダルロータ１３を収容するハウジング部１０１を有する。ペダルロータ１３は、ハウジング部１０１の内壁１０４ａに当接してアクセルペダル１１のアクセル閉方向の回動を規制する全閉ストッパ部１３３を有する。
この構成では、全閉ストッパ部１３３がハウジング部１０１内部に設けられるので、全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
【００７５】
また、第１実施形態では、支持部材１０の第１軸支持部１０６は、シャフト１１１の一端部１１８が挿通する第１貫通孔１９１を有する。アクセルペダル１１のペダルロッド１１４は、ペダルロータ１３に対しシャフト１１１の軸方向へオフセットされ、支持部材１０外でシャフト１１１の一端部１１８に接続される。
この構成では、シャフト１１１と第１貫通孔１９１との間に形成される隙間は、シャフト１１１が回動するときに変化しない。よって、前記隙間を可及的に小さく設定可能である。そのため、アクセルペダル１１の回動位置に拘わらず、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部へ異物が入ることを抑制することができる。したがって、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、第１軸支持部１０６の第１貫通孔１９１とシャフト１１１との隙間が蓋部材１９０により塞がれる。これにより、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部へ異物が入ることを一層抑制することができる。
また、第１実施形態では、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３は、ペダルロータ１３等を収容するハウジング部１０１の内部空間の上方に配置される。第１摩擦部材１６５や第２摩擦部材１７５の摩耗粉等はハウジング部１０１内の下方に集まるので、ハウジング部１０１の内部空間の上方に位置するペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
【００７７】
さらに、第１実施形態では、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３は、支持部材１０のハウジング部１０１が形成する鉛直な内壁１０４ａに当接する。そのため、万が一、摩耗粉等がハウジング部１０１の内部空間の上方に舞い上がっても、全閉ストッパ部１３３が当接する内壁１０４ａに付着することなくハウジング部１０１内の下方へ落下する。したがって、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３とハウジング部１０１の内壁１０４ａとの間に摩耗粉等が噛み込むことを一層抑制することができる。
【００７８】
また、第１実施形態では、ペダルロータ１３のペダルレバー部１３２は、ペダルボス部１３１に対しペダルロッド１１４とは反対側に設けられる。また、ペダルロータ１３の全閉ストッパ部１３３はペダルレバー部１３２の先端に形成され、ペダルロータ１３のペダルばね係止部１３４はペダルボス部１３１と全閉ストッパ部１３３との間に位置する。
この構成では、アクセルペダル１１が踏み込まれていない場合およびアクセルペダル１１が踏み込まれる場合ともに、シャフト１１１は、ハウジング部１０１の第１貫通孔１９１および第２貫通孔１９２の内壁面の同じ側に押し付けられる。言い換えれば、シャフト１１１に作用する付勢力の方向は、アクセルペダル１１の踏み込み前後で変化しない。そのため、アクセルペダル１１の踏み込み前後においてハウジング部１０１の第１貫通孔１９１内および第２貫通孔１９２内でシャフト１１１が揺動する所謂軸ずれを防止することができる。したがって、前記軸ずれに起因してシャフト１１１の回動角の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００７９】
ここで、従来、踏力ヒステリシス機構の一対の摩擦部材からの押付力によって、支持部材が摩擦部材から離間するよう外側に変形するという問題があった。この支持部材の変形により、アクセルペダルの踏力Ｆ４と回動角θとの関係は、図８に矢印Ｃおよび矢印Ｄで示すように変化するという問題があった。
これに対し、第１実施形態では、支持部材１０のハウジング部１０１は、第１軸支持部１０６および第２軸支持部１０７に金属製の補強部材１０９が埋め込まれた樹脂成形品である。これにより、軽量化を実現しつつ、第１摩擦部材１６５および第２摩擦部材１７５の押付力によりハウジング部１０１が変形することを抑制することができる。したがって、ハウジング部１０１の変形に起因してアクセルペダル１１の踏力特性が変化することを抑制することができる。
【００８０】
以下の実施形態の説明では、その説明で用いる各図の上を「上」、各図の下を「下」として説明する。
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例のアクセル装置を図９〜図１１に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第１実施形態と異なる。アクセル装置２０の第３スプリング２３は、板ばねから構成される。ペダルロータ２１のペダルばね係止部２２は、板ばねからなる第３スプリング２３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング２３の作用は、第１実施形態の第３スプリング１８３と同じである。また、第１実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第１実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置２０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８１】
（第２実施形態）
第２実施形態のアクセル装置を図１２〜図１４に示す。第２実施形態では、ハウジング部およびペダルロータの形状が第１実施形態と異なる。
図１２〜図１４に示すように、第２実施形態では、支持部材３１のハウジング部３２は、上部の上下方向の長さが第１実施形態のハウジング部１０１よりも長く形成される。
【００８２】
ペダルロータ３３のペダルレバー部３４は、長手方向の長さが第１実施形態のペダルレバー部１３２よりも長く形成される。全閉ストッパ部３６は、ペダルレバー部３４の先端に形成される。ペダルロータ３３のペダルばね係止部３５は、ペダルレバー部３４のうち第１ロータ１４の第１ばね係止部１４３および第２ロータ１５の第２ばね係止部１５３よりも上方に形成される。
このような構成のアクセル装置３０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８３】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例のアクセル装置を図１５〜図１７に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第２実施形態と異なる。アクセル装置４０の第３スプリング４３は、板ばねから構成される。ペダルロータ４１のペダルばね係止部４２は、板ばねからなる第３スプリング４３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング４３の作用は、第２実施形態の第３スプリング１８３と同じである。また、第２実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第２実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置４０においても、第２実施形態のアクセル装置３０と同様の効果が得られる。
【００８４】
（第３実施形態）
第３実施形態のアクセル装置を図１８〜図２０に示す。第３実施形態では、ハウジング部およびペダルロータの形状が第１実施形態と異なる。
図１８〜図２０に示すように、第３実施形態では、支持部材５１のハウジング部５２は、下部の上下方向の長さが第１実施形態のハウジング部１０１よりも長く形成される。
【００８５】
ペダルロータ５４のペダルばね係止部５５は、ペダルボス部１３１に対しペダルレバー部１３２とは反対側に突出する。第３スプリング５６は、ペダルばね係止部５５とハウジング５２の前方部５７との間に介在し、ペダルロータ５４をアクセル閉方向へ付勢する。第３スプリング５６からペダルロータ５４に作用する付勢力は、ペダルロータ５４のアクセル全閉位置からの回動角が大きいほど増大する。また、この付勢力は、アクセルペダル１１の回動位置に拘わらずアクセルペダル１１及びペダルロータ５４をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【００８６】
さらに、第３スプリング５６の付勢力は、第１スプリング１８１の付勢力および第２スプリング１８２の付勢力の和よりも小さくなるよう設定される。これにより、アクセルペダル１１の踏み込み前後でシャフト１１１に作用する付勢力の方向が変化せず、アクセルペダル１１の踏み込み前後の軸ずれを防止することができる。
このような構成のアクセル装置５０においても、第１実施形態のアクセル装置１と同様の効果が得られる。
【００８７】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態の変形例のアクセル装置を図２１〜図２３に示す。この変形例では、ペダルロータのペダルばね係止部および第３スプリングの構成が第３実施形態と異なる。アクセル装置６０の第３スプリング６３は、板ばねから構成される。ペダルロータ６１のペダルばね係止部６２は、板ばねからなる第３スプリング６３の一端を係止可能な平面を有する。第３スプリング６３の作用は、第３実施形態の第３スプリング５６と同じである。また、第３実施形態の変形例では、上述した構成以外の構成は第３実施形態と同様である。このような構成のアクセル装置６０においても、第３実施形態のアクセル装置５０と同様の効果が得られる。
【００８８】
（第４実施形態）
第４実施形態のアクセル装置を図２４〜図２６に示す。第４実施形態のアクセル装置７０は、支持部材７１、第１シャフト７９、第２シャフト８０、アクセルペダル８１、回転位置センサ８３、ペダルロータ８５、第１踏力ヒステリシス機構８７、第２踏力ヒステリシス機構９２および付勢手段９７を備える。
【００８９】
支持部材７１は、ベース７２、第１ケース７３、第２ケース７４およびカバー７５から構成される。
ベース７２は、車室を区画形成する内壁等に取り付け可能な板状の取付部７２１と、取付部７２１に一体に形成される板状のマウント部７２２と、取付部７２１に一体に形成され、第１シャフト７９を回動可能に支持する一対の軸支持部７２３、７２４とからなる。
第１ケース７３は、マウント部７２２の板厚方向に延びる筒部７３１と、筒部７３１に一体に形成されマウント部７２２に固定される複数の固定部７３２と、筒部７３１に一体に形成されるコネクタ部７３３とからなる。
【００９０】
第２ケース７４は、第１ケース７３に対しマウント部７２２とは反対側で第１ケース７３の筒部７３１と同軸上に配置され、筒部７３１に固定される筒部７４１と、筒部７４１の第１ケース７３側の端部を塞ぐ底部７４２とを有するカップ状に形成される。第２ケース７４は、第１ケース７３に例えばビス止めで固定される。第２ケース７４の底部７４２は、第２シャフト８０が挿通する通孔７４３を有する。
カバー７５は、第２ケース７４の筒部７４１のうち底部７４２とは反対側の端部を塞ぐ円板状に形成される。カバー７５は、軸受７８２が嵌合する通孔７５１を有する。また、図２４および図２６に示すように、カバー７５は、第１摩擦部材９１に相対回転不能に係合する環状の係合部７５２と、全閉ストッパ８６が当接可能な全閉当接部７５３と、第２スプリング９９の端部が係止する係止部７５４とを形成する。
【００９１】
ベース７２の取付部７２１と第１ケース７３の筒部７３１と第２ケース７４の底部７４２とは、回転位置センサ８３を収容する第１収容室７６を区画形成する。第２ケース７４およびカバー７５は、第１踏力ヒステリシス機構８７および第２踏力ヒステリシス機構９２などを収容する第２収容室７７を区画形成する。
互いに組み付けられた第２ケース７４およびカバー７５は、全閉ストッパ８６を収容するハウジングとして機能し、特許請求の範囲の「ハウジング部」に相当する。
【００９２】
第１シャフト７９は、支持部材７１の一対の軸支持部７２３に回動可能に支持される。
第２シャフト８０は、第１シャフト７９に軸平行に設けられ、軸受７８２と第２ケース７４の底部７４２とに回動可能に支持される。第２シャフト８０の一端は、カバー７５に対し第２ケース７４とは反対側に即ち第２収容室７７外に延び出す。
アクセルペダル８１は、第１シャフト７９に一体に設けられるペダルロッド８１１と、ペダルロッド８１１の下端部に固定される図示しないペダルパッドとから構成される。操作者は、ペダルパッドを踏み込んでペダルロッド８１１を操作する。アクセルペダル８１は、リンク機構８２を介して第２シャフト８０の一端にトルク伝達可能に連結され、踏込量に応じて第２シャフト８０を回動可能である。
【００９３】
リンク機構８２は、レバー８２１、ローラ８２２および保持部材８２３から構成される。レバー８２１は、第２収容室７７外で第２シャフト８０の一端に接続される。ローラ８２２は、ペダルロッド８１１の上端部に対しアクセル開方向側に位置し、レバー８２１の先端からペダルロッド８１１側に突き出すように設けられる。保持部材８２３は、ペダルロッド８１１の上端部に例えば溶接等により固定され、ペダルロッド８１１との間でローラ８２２を保持する。
リンク機構８２は、アクセルペダル８１のアクセル開方向へのトルクおよびアクセル閉方向へのトルクを第２シャフト８０に伝達する。また、リンク機構８２は、第２シャフト８０のアクセル閉方向へのトルクをアクセルペダル８１に伝達する。
【００９４】
「アクセル開方向」とは、図２５に矢印Ｘで示すように、アクセルペダル８１が踏み込まれるときアクセルペダル８１や第２シャフト８０等が回動する方向である。
「アクセル閉方向」とは、図２５に矢印Ｙで示すように、アクセルペダル８１の踏み込みが解除されるときアクセルペダル８１や第２シャフト８０等が回動する方向である。
【００９５】
「回転角検出手段」としての回転位置センサ８３は、ヨーク８３１、磁石８３２、磁石８３３およびホール素子８３４等から構成される。
ヨーク８３１は、磁性体からなり、第２シャフト８０と同心の筒状に形成され、第２シャフト８０に一体に設けられる。磁石８３２、８３３は、ヨーク８３１の内側で第２シャフト８０の軸心を挟んで対向するように且つ互いに対向する内側の磁極が異なるように配置され、ヨーク８３１の内壁に固定される。ホール素子８３４は、磁石８３２と磁石８３３との間に配置され、第１ケース７３に固定される基板８３５に取り付けられる。
【００９６】
基板８３５に対しホール素子８３４とは反対側には、金属製のカバー８４が設けられる。このカバー８４は、外乱による回転位置センサ８３の検出精度の低下を抑制する機能をもつ。
回転位置センサ８３の動作原理は第１実施形態の回転位置センサ１２と同じである。回転位置センサ８３は、ホール効果を利用することで支持部材７１に対する第２シャフト８０の相対回動角を検出し、検出した相対回動角を表す電気信号を電子制御装置に出力する。
【００９７】
ペダルロータ８５は、環状に形成され、第２ケース７４の底部７４２とカバー７５との間で第２シャフト８０に嵌合し、第２シャフト８０に一体に設けられる。
「ストッパ」としての全閉ストッパ８６は、第２シャフト８０に固定される環状部８６１と、環状部８６１から第２収容室７７内上方に向けて突き出す突起部８６２とからなり、第２収容室７７に収容される。突起部８６２は、カバー７５の全閉当接部７５３に当接することで第２シャフト８０のアクセル閉方向への回動を規制する。突起部８６２は、全閉当接部７５３が有する鉛直な壁に当接する。全閉ストッパ８６の突起部８６２がカバー７５の全閉当接部７５３に当接するときの第２シャフト８０の回動位置が制御上のアクセル全閉位置に設定される。
【００９８】
アクセルペダル８１がアクセル開方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル８１のアクセル開方向への回動角は大きくなり、この回動角に対応するアクセル開度も大きくなる。
また、アクセルペダル８１がアクセル閉方向へ回動するとき、アクセル全閉位置を基点とするアクセルペダル８１のアクセル開方向への回動角は小さくなり、アクセル開度も小さくなる。
【００９９】
第１踏力ヒステリシス機構８７は、第１ロータ８８、第１はす歯８９、第２はす歯９０および第１摩擦部材９１から構成される。
第１ロータ８８は、ペダルロータ８５とカバー７５との間で第２シャフト８０の外側に配置される筒部８８１と、筒部８８１のうちペダルロータ８５側の端部を塞ぐ底部８８２とを有するカップ状に形成される。第１ロータ８８は、第２シャフト８０およびペダルロータ８５に対し相対回動可能、且つ、第１摩擦部材９１に対し接近および離間可能に設けられる。
【０１００】
第１はす歯８９は、ペダルロータ８５のうち第１ロータ８８との対向壁に、アクセル閉方向側ほど第１ロータ８８側に突き出すようにペダルロータ８５に一体に形成される。第１はす歯８９は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第１はす歯８９は、アクセル閉方向へ向かうほど第１ロータ８８に接近する第１係合斜面８９１を有する。
【０１０１】
第２はす歯９０は、第１ロータ８８のうちペダルロータ８５との対向壁に、アクセル開方向側ほどペダルロータ８５側に突き出すように第１ロータ８８に一体に形成される。第２はす歯９０は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯９０は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ８５に接近する第１被係合斜面９０１を有する。第１被係合斜面９０１は、ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯８９の第１係合斜面８９１と係合する。
【０１０２】
第２はす歯９０は、ペダルロータ８５がアクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ８８の回動位置に拘わらず第１はす歯８９と干渉することなしにペダルロータ８５がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９０がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯８９と第２はす歯９０との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【０１０３】
ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯８９および第２はす歯９０は、第１係合斜面８９１と第１被係合斜面９０１とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面９０１は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど第１ロータ８８がペダルロータ８５から離間するように第１係合斜面８９１に対し滑る。これにより、第２はす歯９０は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど大きい力で第１ロータ８８をカバー７５側に押し付ける。
【０１０４】
第１摩擦部材９１は、第１ロータ８８の筒部８８１とカバー７５との間で環状に形成され、例えばカバー７５に対し相対回転不能に設けられる。第１摩擦部材９１は、第２はす歯９０により第１ロータ８８がカバー７５側に押し付けられるとき第１ロータ８８とカバー７５とに挟圧され、第１ロータ８８と摩擦係合する。このときの第１摩擦部材９１と第１ロータ８８との摩擦力は、第１ロータ８８の回転抵抗となる。この回転抵抗は、第１ロータ８８に係合するペダルロータ８５、および、ペダルロータ８５に連動する第２シャフト８０やアクセルペダル８１に伝達される。第１摩擦部材９１は、第２はす歯９０から第１ロータ８８に作用するカバー７５側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第１ロータ８８に与える。
【０１０５】
第２踏力ヒステリシス機構９２は、第２ロータ９３、第１はす歯９４、第２はす歯９５および第２摩擦部材９６から構成される。
第２ロータ９３は、ペダルロータ８５および第１ロータ８８の外側に配置される筒部９３１と、ペダルロータ８５と第２ケース７４の底部７４２との間に配置され、筒部９３１のうち底部７４２側の端部を塞ぐ底部９３２とを有するカップ状に形成される。第２ロータ９３は、第２シャフト８０およびペダルロータ８５に対し相対回動可能、且つ、第２摩擦部材９６に対し接近および離間可能に設けられる。
【０１０６】
第１はす歯９４は、ペダルロータ８５のうち第２ロータ９３との対向壁に、アクセル閉方向側ほど第２ロータ９３側に突き出すようにペダルロータ８５に一体に形成される。第１はす歯９４は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第１はす歯９４は、アクセル閉方向へ向かうほど第２ロータ９３に接近する第１係合斜面９４１を有する。
【０１０７】
第２はす歯９５は、第２ロータ９３のうちペダルロータ８５との対向壁に、アクセル開方向側ほどペダルロータ８５側に突き出すように第２ロータ９３に一体に形成される。第２はす歯９５は周方向で等間隔に複数形成される。第４実施形態では例えば６個形成される。第２はす歯９５は、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ８５に接近する第１被係合斜面９５１を有する。第１被係合斜面９５１は、ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき第１はす歯９４の第１係合斜面９４１と係合可能である。
【０１０８】
第２はす歯９５は、ペダルロータ８５がアクセル閉方向へ回動するとき、第２ロータ９３の回動位置に拘わらず第１はす歯９４と干渉することなしにペダルロータ８５がアクセル全閉位置に回動可能に形成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９５がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。つまり、第１はす歯９４と第２はす歯９５との間に形成される周方向のクリアランスは、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動を許容する。
【０１０９】
ペダルロータ８５がアクセル開方向へ回動するとき、第１はす歯９４および第２はす歯９５は、第１係合斜面９４１と第１被係合斜面９５１とが当接しつつ噛み合う。第１被係合斜面９５１は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど第２ロータ９３がペダルロータ８５から離間するように第１係合斜面９４１に対し滑る。これにより、第２はす歯９５は、ペダルロータ８５の回動角が増すほど大きい力で第２ロータ９３を第２ケース７４の底部９３２側に押し付ける。
【０１１０】
第２摩擦部材９６は、第２ロータ９３の筒部９３１と第２ケース７４の底部９３２との間で環状に形成され、例えば第２ケース７４に対し相対回転不能に設けられる。第２摩擦部材９６は、第２はす歯９５により第２ロータ９３が第２ケース７４の底部９３２側に押し付けられるとき第２ロータ９３と第２ケース７４とに挟圧され、第２ロータ９３と摩擦係合する。このときの第２摩擦部材９６と第２ロータ９３との摩擦力は、第２ロータ９３の回転抵抗となる。この回転抵抗は、第２ロータ９３に係合するペダルロータ８５、およびペダルロータ８５に連動する第２シャフト８０やアクセルペダル８１に伝達される。第２摩擦部材９６は、第２はす歯９５から第２ロータ９３に作用する第２ケース７４側への押付力が大きいほど増大する摩擦抵抗トルクを第２ロータ９３に与える。
【０１１１】
付勢手段９７は、「第１付勢手段」としての第１スプリング９８および第２スプリング９９と、「第２付勢手段」としての第３スプリング１００とから構成される。
第１スプリング９８は、第２シャフト８０の外側、及び、第１ロータ８８の筒部８８１の内側に配置されるねじりばねである。第１スプリング９８の一端は第１ロータ８８の底部８８２に係止され、第１スプリング９８の他端は第１摩擦部材９１に係止される。第１スプリング９８は、第１ロータ８８をアクセル閉方向へ付勢する。第１スプリング９８から第１ロータ８８に作用する付勢力は、第１ロータ８８の回動角が大きいほど増大する。また、第１スプリング９８から第１ロータ８８に作用する付勢力は、第１はす歯８９および第２はす歯９０を経由してペダルロータ８５に作用する。
【０１１２】
第２スプリング９９は、第１ロータ８８およびペダルロータ８５の外側、及び、第２ロータ９３の筒部９３１の内側に配置されるねじりばねである。第２スプリング９９の一端は第２ロータ９３の底部９３２に係止され、第２スプリング９９の他端はカバー７５に係止される。第２スプリング９９は、第２ロータ９３をアクセル閉方向へ付勢する。第２スプリング９９から第２ロータ９３に作用する付勢力は、第２ロータ９３の回動角が大きいほど増大する。また、第２スプリング９９から第２ロータ９３に作用する付勢力は、第１はす歯９４および第２はす歯９５を経由してペダルロータ８５に作用する。
【０１１３】
第３スプリング１００は、アクセルペダル８１のペダルロッド８１１と支持部材７１の軸支持部７２３との間で第１シャフト７９の外側に配置されるねじりばねである。第３スプリング１００の一端はペダルロッド８１１に係止され、第３スプリング１００の他端は軸支持部７２３に係止される。第３スプリング１００は、アクセルペダル８１をアクセル閉方向へ付勢する。第３スプリング１００からアクセルペダル８１に作用する付勢力は、アクセルペダル８１の回動角が大きいほど増大する。第３スプリング１００の付勢力は、アクセルペダル８１の回動位置に拘わらずアクセルペダル８１およびそれに連動する第２シャフト８０等の部材をアクセル全閉位置に復帰可能に設定される。
【０１１４】
次に、アクセル装置７０の作動について説明する。
アクセルペダル８１が踏み込まれると、第２シャフト８０は、アクセルペダル８１に加わる踏力に応じてアクセル開方向へ回動する。アクセルペダル８１の踏み込みを維持するには、第１スプリング９８、第２スプリング９９および第３スプリング１００の付勢力によるトルクと、第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力による摩擦抵抗トルクとの差よりも大きいトルクを生み出す踏力を加えればよい。第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力による摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル８１の踏み込みを維持するときにはペダルロータ８５および第２シャフト８０のアクセル閉方向への回動を抑制するように作用する。アクセル装置７０は、第１実施形態のアクセル装置１と同様に図６に示すような踏力特性をもつ。
【０１１５】
ここで、例えば第１ロータ８８と第１摩擦部材９１との間または第２ロータ９３と第２摩擦部材９６との間に異物が噛み込む、或いは、環境変化などにより第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力が増加する等によって、第１ロータ８８および第２ロータ９３が回動不能となる場合を考える。このような場合には、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力はペダルロータ８５に作用しない。しかし、第３スプリング１００の付勢力はペダルロータ８５に作用する。
【０１１６】
以上説明したように、第４実施形態のアクセル装置７０では、第１ロータ８８および第２ロータ９３に与えられる摩擦抵抗トルクは、アクセルペダル８１の踏み込みが解除されるときペダルロータ８５の回動角に対応するアクセル開度を維持するように作用する。これにより、アクセルペダル８１の踏み込みを所望の位置で維持するときやアクセルペダル８１の踏み込みを徐々に戻すとき等に踏力が小さくて済む。そのため、操作者の労力が減る。
【０１１７】
また、アクセル装置７０では、付勢手段９７は、第１ロータ８８および第２ロータ９３をアクセル閉方向へ付勢する第１スプリング９８および第２スプリング９９とは別に、アクセルペダル８１をアクセル閉方向へ付勢する第３スプリング１００を有する。ペダルロータ８５は、アクセル閉方向へ回動するとき、第１ロータ８８および第２ロータ９３の回動位置に拘わらず第１ロータ８８および第２ロータ９３と干渉することなしにアクセル全閉位置まで回動可能に構成される。具体的には、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９０がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。また、周方向において隣り合う一対の第２はす歯９５がなす角度は、ペダルロータ８５のアクセル全閉位置からアクセル全開位置までの回動角度よりも大きく設定される。
【０１１８】
これにより、環境変化などにより第１摩擦部材９１および第２摩擦部材９６の摩擦力が増加し第１ロータ８８および第２ロータ９３に作用する摩擦抵抗トルクが増加する、或いは、第１摩擦部材９１と第１ロータ８８との間や第２摩擦部材９６と第２ロータ９３との間に異物が噛み込む等によって、第１ロータ８８および第２ロータ９３が固着し、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力がペダルロータ８５に作用しなくなる場合であっても、アクセルペダル８１は、第３スプリング１００の付勢力を受けてアクセル全閉位置に復帰可能である。つまり、アクセルペダル８１は、踏込解除時に第１ロータ８８および第２ロータ９３の回転停止位置に拘わらずアクセル全閉位置に復帰可能である。
【０１１９】
また、第４実施形態では、第１スプリング９８、第２スプリング９９および第３スプリング１００のうち二つが折損した場合、残りの一つでアクセルペダル８１および第２シャフト８０をアクセル全閉位置に戻すことができる。
また、第４実施形態では、第３スプリング１００は、アクセルペダル８１およびそれに連動する第２シャフト８０等の部材をアクセル全閉位置に戻す付勢力を発生するので、第１スプリング９８および第２スプリング９９の付勢力がペダルロータ８５に全く作用しない場合にアクセルペダル８１をアクセル全閉位置に確実に戻すことができる。
【０１２０】
また、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、支持部材７１の第２収容室７７に収容される。そのため、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に異物が噛み込むことを抑制することができる。
また、第４実施形態では、アクセルペダル８１は、ペダルロータ８５に対し第２シャフト８０の軸方向へオフセットされ、第２収容室７７外で第２シャフト８０の一端にリンク機構８２を介して接続される。この構成では、カバー７５や第２ケース７４に開口部が形成されない。そのため、アクセルペダル８１の回動位置に拘わらず、ペダルロータ８５等を収容する第２収容室７７内に異物が入ることを抑制することができる。したがって、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に異物が噛み込むことを一層抑制することができる。
【０１２１】
また、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、第２収容室７７内上方に配置される。第１摩擦部材９１や第２摩擦部材９６の摩耗粉などは第２収容室７７内の下方に集まるので、第２収容室７７内上方に位置する全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に摩耗粉等が噛み込むことを抑制することができる。
さらに、第４実施形態では、全閉ストッパ８６は、カバー７５の全閉当接部７５３が有する鉛直な壁に当接する。そのため、万が一、摩耗粉等が第２収容室７７内上方に舞い上がっても全閉当接部７５３に付着することなく第２収容室７７内の下方に落下する。したがって、全閉ストッパ８６とカバー７５の全閉当接部７５３との間に摩耗粉等が噛み込むことを一層抑制することができる。
【０１２２】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、全閉ストッパが支持部材に当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置までの間を、ペダル踏込を検出しない不感帯としてもよい。そして、全閉ストッパが支持部材に当接する回動位置からアクセルペダルがアクセル開方向へ所定角度回動する回動位置を、制御上のアクセル全閉位置に設定してもよい。
【０１２３】
また、本発明の他の実施形態では、第１ロータと支持部材との間、および、第２ロータと支持部材との間に摩擦部材が設けられなくてもよい。これにより、第１ロータと支持部材とが直接摩擦係合してもよく、また、第２ロータと支持部材とが直接摩擦係合してもよい。
【０１２４】
また、本発明の他の実施形態では、第１付勢手段および第２付勢手段は、コイルばね、板ばね及びねじりばね以外の付勢部材から構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２付勢手段は、複数の付勢部材で構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２付勢手段は、第１シャフト、第２シャフト、または、アクセルペダルと第２シャフトとを連結するリンク機構の構成部材をアクセル閉方向へ付勢してもよい。
【０１２５】
また、本発明の他の実施形態では、回転位置センサは、必ずしも磁石およびホール素子を用いる必要はない。シャフトの回動位置を検出可能であれば、他の公知の回転位置センサを用いてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第４実施形態のリンク機構８２に代えて、他の公知のリンク機構を用いてもよい。
【０１２６】
以上、本発明は、上述した実施形態に何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。
【符号の説明】
【０１２７】
１、２０、３０、４０、５０、６０、７０・・・アクセル装置
１０、３１、５１、７１・・・支持部材
１１、８１・・・アクセルペダル
１２、８３・・・回転位置センサ（回転角検出手段）
１３、２１、３３、４１、５４、６１、８５・・・ペダルロータ
１４、８８・・・第１ロータ
１５、９３・・・第２ロータ
２３、４３、５６、６３、１００、１８３・・・第３スプリング（第２付勢手段）
７９、１１１・・・第１シャフト
８０・・・第２シャフト
８９、９４、１６１、１７１・・・第１はす歯
９０、９５、１６３、１７３・・・第２はす歯
９８、１８１・・・第１スプリング（第１付勢手段）
９９、１８２・・・第２スプリング（第１付勢手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取付可能な支持部材と、
前記支持部材に回動可能に支持される第１シャフトと、
前記第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて前記第１シャフトを回動可能なアクセルペダルと、
前記支持部材に対する前記第１シャフトの相対回転角を検出する回転角検出手段と、
前記第１シャフトに一体に設けられるペダルロータと、
前記ペダルロータの軸方向両側に設けられ、前記ペダルロータに対し相対回動可能なロータと、
アクセル閉方向側ほど前記両ロータ側に突き出すように前記ペダルロータに一体に設けられる第１はす歯と、
アクセル開方向側ほど前記ペダルロータ側に突き出すように前記両ロータに一体に設けられ、前記ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき前記第１はす歯と係合し前記両ロータを前記支持部材側に押し付け、前記ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき前記第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置に前記ペダルロータが回動可能に形成される第２はす歯と、
前記両ロータをアクセル閉方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記アクセルペダル、前記第１シャフトまたは前記ペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する第２付勢手段と、
を備えることを特徴とするアクセル装置。
【請求項２】
前記第１付勢手段は、前記両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、前記両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のアクセル装置。
【請求項３】
前記ロータは、径外方向へ延び前記第１付勢手段に付勢されるばね係止部を形成し、
前記ペダルロータは、前記ロータの前記ばね係止部に対しアクセル閉方向に位置するばね受け部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
【請求項４】
前記ペダルロータは、前記第１シャフトの外壁に嵌合するボスと、前記ボスから径外方向へ延びるレバーと、前記レバーに一体に形成され、前記支持部材に当接することで前記第１シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパと、を形成し、
前記支持部材は、前記ストッパを収容するハウジング部を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載のアクセル装置。
【請求項５】
前記第１シャフトの一端は、前記支持部材の前記ハウジング部外へ延び、
前記アクセルペダルは、前記支持部材の前記ハウジング部外で前記第１シャフトの前記一端に連結されることを特徴とする請求項４に記載のアクセル装置。
【請求項６】
前記ストッパは、前記支持部材の前記ハウジング部内上方に位置し、前記支持部材の前記ハウジング部が形成する略鉛直な内壁に対向することを特徴とする請求項４または５に記載のアクセル装置。
【請求項７】
前記レバーは、前記第１シャフトに対し前記アクセルペダルとは反対側に延び、
前記第２付勢手段は、前記レバーのうち前記ストッパと前記第１シャフトとの中間部を付勢することを特徴とする請求項４、５または６に記載のアクセル装置。
【請求項８】
前記支持部材は、前記ロータの前記支持部材側への押付力の受け部に金属製の補強部材が埋め込まれた樹脂成形品であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアクセル装置。
【請求項９】
車体に取付可能な支持部材と、
前記支持部材に回動可能に支持される第１シャフトと、
前記第１シャフトと軸平行に設けられ、前記支持部材に回動可能に支持される第２シャフトと、
前記第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて前記第２シャフトを回動可能に前記第２シャフトに連結されるアクセルペダルと、
前記支持部材に対する前記第２シャフトの相対回転角を検出する回転角検出手段と、
前記第２シャフトに一体に設けられるペダルロータと、
前記ペダルロータの軸方向両側に設けられ、前記ペダルロータに対し相対回動可能なロータと、
アクセル閉方向側ほど前記両ロータ側に突き出すように前記ペダルロータに一体に設けられる第１はす歯と、
アクセル開方向側ほど前記ペダルロータ側に突き出すように前記両ロータに一体に設けられ、前記ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき前記第１はす歯と係合し前記両ロータを前記支持部材側に押し付け、前記ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき前記第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置に前記ペダルロータが回動可能に形成される第２はす歯と、
前記両ロータをアクセル閉方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記アクセルペダル、前記第１シャフト、前記第２シャフトまたは前記ペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する第２付勢手段と、
を備えることを特徴とするアクセル装置。
【請求項１０】
前記第１付勢手段は、前記両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、前記両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成されることを特徴とする請求項９に記載のアクセル装置。
【請求項１１】
前記第２シャフトに一体に設けられ、前記支持部材に当接することで前記第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパをさらに備え、
前記支持部材は、前記ストッパを収容するハウジング部を有することを特徴とする請求項９または１０に記載のアクセル装置。
【請求項１２】
前記第２シャフトの一端は、前記支持部材の前記ハウジング部外へ延び、
前記アクセルペダルは、前記支持部材の前記ハウジング外でリンク機構を介して前記第２シャフトの前記一端にトルク伝達可能に連結されることを特徴とする請求項１１に記載のアクセル装置。
【請求項１３】
前記ストッパは、前記支持部材の前記ハウジング部内上方に位置し、前記第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するとき、前記支持部材の前記ハウジング部が形成する略鉛直な内壁に当接することを特徴とする請求項１１または１２に記載のアクセル装置。
【請求項１】
車体に取付可能な支持部材と、
前記支持部材に回動可能に支持される第１シャフトと、
前記第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて前記第１シャフトを回動可能なアクセルペダルと、
前記支持部材に対する前記第１シャフトの相対回転角を検出する回転角検出手段と、
前記第１シャフトに一体に設けられるペダルロータと、
前記ペダルロータの軸方向両側に設けられ、前記ペダルロータに対し相対回動可能なロータと、
アクセル閉方向側ほど前記両ロータ側に突き出すように前記ペダルロータに一体に設けられる第１はす歯と、
アクセル開方向側ほど前記ペダルロータ側に突き出すように前記両ロータに一体に設けられ、前記ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき前記第１はす歯と係合し前記両ロータを前記支持部材側に押し付け、前記ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき前記第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置に前記ペダルロータが回動可能に形成される第２はす歯と、
前記両ロータをアクセル閉方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記アクセルペダル、前記第１シャフトまたは前記ペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する第２付勢手段と、
を備えることを特徴とするアクセル装置。
【請求項２】
前記第１付勢手段は、前記両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、前記両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のアクセル装置。
【請求項３】
前記ロータは、径外方向へ延び前記第１付勢手段に付勢されるばね係止部を形成し、
前記ペダルロータは、前記ロータの前記ばね係止部に対しアクセル閉方向に位置するばね受け部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
【請求項４】
前記ペダルロータは、前記第１シャフトの外壁に嵌合するボスと、前記ボスから径外方向へ延びるレバーと、前記レバーに一体に形成され、前記支持部材に当接することで前記第１シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパと、を形成し、
前記支持部材は、前記ストッパを収容するハウジング部を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載のアクセル装置。
【請求項５】
前記第１シャフトの一端は、前記支持部材の前記ハウジング部外へ延び、
前記アクセルペダルは、前記支持部材の前記ハウジング部外で前記第１シャフトの前記一端に連結されることを特徴とする請求項４に記載のアクセル装置。
【請求項６】
前記ストッパは、前記支持部材の前記ハウジング部内上方に位置し、前記支持部材の前記ハウジング部が形成する略鉛直な内壁に対向することを特徴とする請求項４または５に記載のアクセル装置。
【請求項７】
前記レバーは、前記第１シャフトに対し前記アクセルペダルとは反対側に延び、
前記第２付勢手段は、前記レバーのうち前記ストッパと前記第１シャフトとの中間部を付勢することを特徴とする請求項４、５または６に記載のアクセル装置。
【請求項８】
前記支持部材は、前記ロータの前記支持部材側への押付力の受け部に金属製の補強部材が埋め込まれた樹脂成形品であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアクセル装置。
【請求項９】
車体に取付可能な支持部材と、
前記支持部材に回動可能に支持される第１シャフトと、
前記第１シャフトと軸平行に設けられ、前記支持部材に回動可能に支持される第２シャフトと、
前記第１シャフトに一体に設けられ、踏込量に応じて前記第２シャフトを回動可能に前記第２シャフトに連結されるアクセルペダルと、
前記支持部材に対する前記第２シャフトの相対回転角を検出する回転角検出手段と、
前記第２シャフトに一体に設けられるペダルロータと、
前記ペダルロータの軸方向両側に設けられ、前記ペダルロータに対し相対回動可能なロータと、
アクセル閉方向側ほど前記両ロータ側に突き出すように前記ペダルロータに一体に設けられる第１はす歯と、
アクセル開方向側ほど前記ペダルロータ側に突き出すように前記両ロータに一体に設けられ、前記ペダルロータがアクセル開方向へ回動するとき前記第１はす歯と係合し前記両ロータを前記支持部材側に押し付け、前記ペダルロータがアクセル閉方向へ回動するとき前記第１はす歯と干渉することなしに、アクセル全閉位置に前記ペダルロータが回動可能に形成される第２はす歯と、
前記両ロータをアクセル閉方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記アクセルペダル、前記第１シャフト、前記第２シャフトまたは前記ペダルロータをアクセル閉方向へ付勢する第２付勢手段と、
を備えることを特徴とするアクセル装置。
【請求項１０】
前記第１付勢手段は、前記両ロータの一方を付勢する第１スプリングと、前記両ロータの他方を付勢する第２スプリングとから構成されることを特徴とする請求項９に記載のアクセル装置。
【請求項１１】
前記第２シャフトに一体に設けられ、前記支持部材に当接することで前記第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するストッパをさらに備え、
前記支持部材は、前記ストッパを収容するハウジング部を有することを特徴とする請求項９または１０に記載のアクセル装置。
【請求項１２】
前記第２シャフトの一端は、前記支持部材の前記ハウジング部外へ延び、
前記アクセルペダルは、前記支持部材の前記ハウジング外でリンク機構を介して前記第２シャフトの前記一端にトルク伝達可能に連結されることを特徴とする請求項１１に記載のアクセル装置。
【請求項１３】
前記ストッパは、前記支持部材の前記ハウジング部内上方に位置し、前記第２シャフトのアクセル閉方向への回動を規制するとき、前記支持部材の前記ハウジング部が形成する略鉛直な内壁に当接することを特徴とする請求項１１または１２に記載のアクセル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−６５７５（Ｐ２０１３−６５７５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３０８９（Ｐ２０１１−１６３０８９）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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