特許 5809459 アクセルペダル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5809459

(24)【登録日】2015年9月18日

(45)【発行日】2015年11月11日

(54)【発明の名称】アクセルペダル装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 26/04 20060101AFI20151022BHJP

   G01B 7/30 20060101ALI20151022BHJP

【ＦＩ】

   B60K26/04

   G01B7/30 H

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-141368(P2011-141368)

(22)【出願日】2011年6月27日

(65)【公開番号】特開2013-6544(P2013-6544A)

(43)【公開日】2013年1月10日

【審査請求日】2014年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】100106312

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 敬敏

(72)【発明者】

【氏名】隈本 正人

(72)【発明者】

【氏名】大沢 健

【審査官】 田合 弘幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１１３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２４１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２６７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５９３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０１３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１８３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０２６６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８３９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ２６／０４

Ｇ０１Ｂ ７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクセルペダルに連動するペダルアームと、
前記ペダルアームを休止位置と最大踏込み位置の間で所定軸線回りに回動可能に支持するハウジング本体及び前記ハウジング本体に着脱自在に結合されるハウジングカバーを含むハウジングと、
前記ペダルアームを前記休止位置に復帰させる付勢力を及ぼす復帰バネと、
前記ペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサと、
所定条件下で前記ペダルアームを前記休止位置に向けて押し戻すように制御するべく，前記ペダルアームに当接して戻し力を及ぼす戻しレバー，前記戻しレバーを電磁力により回転駆動する駆動源，前記駆動源を駆動制御する制御回路基板を含むアクティブ制御機構と、を備えたアクセルペダル装置であって、
前記駆動源は、前記ハウジング本体の一方側に配置され、
前記制御回路基板は、前記位置センサの回路が設けられると共に前記ハウジング本体の他方側に配置され、
前記位置センサは、前記駆動源から隔離されるべく前記ハウジング本体の他方側に配置されている、
ことを特徴とするアクセルペダル装置。

【請求項2】

前記ハウジング本体は、前記ペダルアームを前記軸線方向の両側から挟み込むように形成された第１ハウジング本体及び第２ハウジング本体を含み、
前記ハウジングカバーは、前記第１ハウジング本体に着脱自在に結合される第１ハウジングカバーと、前記第２ハウジング本体に着脱自在に結合される第２ハウジングカバーを含み、
前記制御回路基板及び位置センサは、前記第１ハウジング本体と前記第１ハウジングカバーの間に配置されて保持され、
前記駆動源は、前記第２ハウジング本体と前記第２ハウジングカバーの間に配置されて保持されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル装置。

【請求項3】

前記位置センサは、前記ペダルアームに設けられた磁性材料からなる環状のアーマチュアと、前記アーマチュアの内周面に結合された円弧状の永久磁石と、前記第１ハウジング本体に設けられた磁性材料からなるステータと、前記第１ハウジング本体に配置されたホール素子を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のアクセルペダル装置。

【請求項4】

前記ペダルアームは、前記ハウジング本体により回動自在に支持される円筒部を有し、
前記第１ハウジング本体は、前記円筒部の内側に非接触にて配置される円柱部を有し、
前記アーマチュア及び永久磁石は、前記円筒部に保持され、
前記ステータ及びホール素子は、前記円柱部の内側に配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のアクセルペダル装置。

【請求項5】

前記駆動源は、永久磁石を一体的に有し電磁力により回転するロータと、励磁用のコイルと、磁路を形成するヨークを含み、
前記第１ハウジング本体には、前記コイルの温度を検出する温度センサが保持され、
前記制御回路基板には、前記温度センサの回路が設けられている、
ことを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載のアクセルペダル装置。

【請求項6】

前記ペダルアームに当接して前記アクセルペダルの踏力にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構を含み、
前記ハウジング本体は、筒状部を有し、
前記ヒステリシス発生機構は、前記筒状部内に摺動自在に配置されて前記ペダルアームの踏力により生じるくさび作用により前記筒状部の内壁面に対して押圧力を発生する一対のスライダと、前記一対のスライダの一方に当接して前記ペダルアームを前記休止位置に向けて付勢する付勢バネとを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のアクセルペダル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドライブバイワイヤシステムを採用した車両等に適用されるアクセルペダル装置に関し、特に危険回避あるいは危険告知等の際にペダルアームの踏力に対抗する反力（すなわち、押し戻し力）を発生するアクティブ制御機構を備えたアクセルペダル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のアクセルペダル装置としては、自動車等の車体に固定されるハウジング、アクセルペダルを一体的に有しハウジングに対して揺動自在に支持されたペダルアーム、ペダルアームを休止位置に戻す復帰バネ、ペダルアームを休止位置に戻す付勢力を及ぼすと共に踏力（ペダル荷重）にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構、ペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサ（ＡＰＳ）、位置センサ（ＡＰＳ）の電気的接続を行うセンサ回路基板、所定条件下においてペダルアームを休止位置に向けて押し戻す押し戻し力を生じさせるアクティブ制御機構（駆動源としてのモータ、戻しレバー、駆動源の回転角度を検出する位置センサ（ＭＰＳ））、アクティブ制御機構の駆動制御を行う制御回路基板（制御ユニット）等を備え、位置センサ（ＡＰＳ）によりアクセルペダル（ペダルアーム）の踏み込み量（角度位置）を検出し、その検出信号に基づいてエンジンの出力制御を行うと共に、所定条件下でアクティブ制御機構を作動させて運転者の踏力に対抗してペダルアームを押し戻すように制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、従来のアクセルペダル装置においては、ペダルアームの回転角度を検出する位置センサ（ＡＰＳ）の回路基板と、アクティブ制御機構の駆動制御を行う制御ユニットの制御回路基板とが別々に設けられていたため、配線が複雑であり、又、部品点数が多いため装置の大型化を招き、さらには、アクティブ制御機構に含まれるモータの磁場が位置センサ（ＡＰＳ）に影響を及ぼさないようにするために、磁力線を遮断する遮磁板等を設ける必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１１１３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、装置全体の小型化等を図りつつ、遮磁板等の特別な対策を施すことなくペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサ（ＡＰＳ）に対するアクティブ制御機構に含まれる駆動源の磁場の影響を低減ないし防止でき、応答性に優れたアクティブ制御が可能なアクセルペダル装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のアクセルペダル装置は、アクセルペダルに連動するペダルアームと、ペダルアームを休止位置と最大踏込み位置の間で所定軸線回りに回動可能に支持するハウジング本体及び前記ハウジング本体に着脱自在に結合されるハウジングカバーを含むハウジングと、ペダルアームを休止位置に復帰させる付勢力を及ぼす復帰バネと、ペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサと、所定条件下でペダルアームを休止位置に向けて押し戻すように制御するべく，ペダルアームに当接して戻し力を及ぼす戻しレバー，戻しレバーを電磁力により回転駆動する駆動源，駆動源を駆動制御する制御回路基板を含むアクティブ制御機構を備えたアクセルペダル装置であって、上記駆動源は、ハウジング本体の一方側に配置され、上記制御回路基板は、位置センサの回路が設けられると共にハウジング本体の他方側に配置され、上記位置センサは、駆動源から隔離されるべくハウジング本体の他方側に配置されている、構成となっている。
この構成によれば、運転者がアクセルペダルを操作して、ペダルアームを休止位置と最大踏み込み位置の間で回動させる際に、所定条件下で（例えば、車両の運転中に危険回避あるいは危険告知等が必要になった場合に）はアクティブ制御機構が作動して、運転者の踏力に対抗してペダルアームを押し戻すような押し戻し力を発生させることができる。
ここで、アクティブ制御機構の制御回路基板には、ペダルアームの角度位置を検出する位置センサの回路が設けられているため、従来のように位置センサのための専用の回路基板を設ける必要が無く、又、リード配線等を廃止してバスバー等により位置センサを連結することで、部品点数を削減して、組立工数の削減、低コスト化、装置の小型化等を達成することができる。
また、制御回路基板に一体的に設けられた位置センサの回路により、制御回路基板上の種々の制御回路を介して、直接的にペダルアームの角度位置（アクセル開度）が検出されるため、アクティブ制御機構の駆動源の回転角度を検出する専用の位置センサ（ＭＰＳ）等が不要であり、さらに構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化等を達成することができる。
特に、ペダルアームを支持するハウジング本体の一方側にアクティブ制御機構の駆動源を配置し、ハウジング本体の他方側に位置センサの回路を含む制御回路基板を配置し、ハウジング本体の側壁部を介して位置センサを駆動源から隔離した領域に配置するため、専用の遮磁板等を設けることなく、制御回路基板上に配置される種々の電子部品や制御回路基板上に回路が設けられる磁気式の位置センサ等に対する駆動源の磁場の影響を低減ないし防止することができる。

【0008】

上記構成において、ハウジング本体は、ペダルアームを軸線方向の両側から挟み込むように形成された第１ハウジング本体及び第２ハウジング本体を含み、ハウジングカバーは、第１ハウジング本体に着脱自在に結合される第１ハウジングカバーと、第２ハウジング本体に着脱自在に結合される第２ハウジングカバーを含み、制御回路基板及び位置センサは、第１ハウジング本体と第１ハウジングカバーの間に配置されて保持され、駆動源は、第２ハウジング本体と第２ハウジングカバーの間に配置されて保持されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ペダルアームは、第１ハウジング本体及び第２ハウジング本体により挟持されるように組み付けられることにより、所定の軸線回りに回動自在に支持され、さらに、第１ハウジング本体と第１ハウジングカバーの間に制御回路基板及び位置センサを配置し、第２ハウジング本体と第２ハウジングカバーの間に駆動源を配置して組み付けることで、種々の電子部品及び回路を備える制御回路基板及び位置センサと駆動源とを完全に分離することができ、駆動源の磁場の影響をより確実に低減ないし防止することができる。

【0009】

上記構成において、位置センサは、ペダルアームに設けられた磁性材料からなる環状のアーマチュアと、アーマチュアの内周面に結合された円弧状の永久磁石と、第１ハウジング本体に設けられた磁性材料からなるステータと、第１ハウジング本体に配置されたホール素子を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ペダルアームが回動することにより、アーマチュア及び永久磁石が、ステータ及びホール素子に対して相対的に回転し、この相対的な回転移動による磁束密度の変化をホール素子で検出して電圧信号として出力することで、ペダルアームの角度位置を検出することができる。

【0010】

上記構成において、ペダルアームは、ハウジング本体により回動自在に支持される円筒部を有し、第１ハウジング本体は、円筒部の内側に非接触にて配置される円柱部を有し、アーマチュア及び永久磁石は、ペダルアームの円筒部に保持され、ステータ及びホール素子は、第１ハウジング本体の円柱部の内側に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ペダルアームの円筒部に位置センサのアーマチュア及び永久磁石が保持され、第１ハウジング本体の円柱部の内側に位置センサのステータ及びホール素子が配置（埋設）されることで、検出のための磁気回路を効率良く形成することができると共に、ホール素子を第１ハウジング本体の壁部により駆動源から完全に遮断することができ、ホール素子に対する駆動源の磁場による影響をより確実に低減ないし防止することができる。

【0011】

上記構成において、駆動源は、永久磁石を一体的に有し電磁力により回転するロータと、励磁用のコイルと、磁路を形成するヨークを含み、第１ハウジング本体には、コイルの温度を検出する温度センサが保持され、制御回路基板には、温度センサの回路が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動源を、コイルへの通電を適宜制御することにより回転トルクを発生するトルクモータとして機能させることができ、又、温度センサによりコイルの温度を検出し、この検出温度に基づいてコイルへの通電のオン／オフを制御することで、過熱を防止してフェールセーフ機能を確保することができる。

【0012】

上記構成において、ペダルアームに当接してアクセルペダルの踏力にヒステリシスを発生させるヒステリシス発生機構を含み、ハウジング本体は、筒状部を有し、ヒステリシス発生機構は、筒状部内に摺動自在に配置されてペダルアームの踏力により生じるお互いのくさび作用により筒状部の内壁面に対して押圧力を発生する一対のスライダと、一対のスライダの一方に当接してペダルアームを休止位置に向けて付勢する付勢バネとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、運転者がアクセルペダルを操作して、ペダルアームを休止位置と最大踏み込み位置の間で回動させる際に、ヒステリシス発生機構によりヒステリシスを生じるような踏力が得られ、かつ、所定条件下で（例えば、車両の運転中に危険回避あるいは危険告知等が必要になった場合に）はアクティブ制御機構が作動して、運転者の踏力に対抗してペダルアームを押し戻すような押し戻し力を発生させることができる。

【発明の効果】

【0013】

上記構成をなすアクセルペダル装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、装置全体の小型化等を達成しつつ、遮磁板等の特別な対策を施すことなくペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサ（ＡＰＳ）に対するアクティブ制御機構に含まれる駆動源の磁場の影響を低減ないし防止でき、応答性に優れたアクティブ制御が可能なアクセルペダル装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す斜視図である。

【図2】本発明に係るアクセルペダル装置の一実施形態を示す斜視図である。

【図3】図１及び２に示すアクセルペダル装置の分解斜視図である。

【図4】図１及び２に示すアクセルペダル装置の分解斜視図である。

【図5】図１及び２に示すアクセルペダル装置の分解斜視図である。

【図6】図１及び図２に示すアクセルペダル装置に含まれるアクティブ制御機構の一部（駆動源、戻しレバー）を示す分解斜視図である。

【図7】図１及び２に示すアクセルペダル装置に含まれるヒステリシス発生機構を示す分解斜視図である。

【図8】図１及び２に示すアクセルペダル装置に含まれる位置センサの構造を示す部分断面図である。

【図9】図及び図２に示すアクセルペダル装置に含まれるヒステリシス発生機構を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
このアクセルペダル装置は、図１ないし図６に示すように、自動車等の車体に固定されるハウジング１０、アクセルペダル（不図示）に連動しハウジング１０により規定される所定の軸線Ｌを中心として回動自在に支持されたペダルアーム２０、ペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼす復帰バネ３０、ペダルアーム２０の回転角度位置を検出する位置センサ４０（環状のアーマチュア４１，円弧状の永久磁石４２，ステータ４３，ホール素子４４）、所定条件下においてペダルアーム２０を休止位置に向けて押し戻す押し戻し力を生じさせるためのアクティブ制御機構５０（駆動源５１（ロータ５１ａ，励磁用のコイル５１ｂ，ヨーク５１ｃ），戻しレバー５２，制御回路基板５３）、アクティブ制御機構５０を構成する部品（駆動源５１のコイル５１ｂ）の温度を検出する温度センサ６０、ペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼすと共に踏力（ペダル荷重）にヒステリシスを発生させるためのヒステリシス発生機構７０（一対のスライダ７１，７２，及び付勢バネ７３）、制御回路基板５３に電気的に接続されたコネクタ８０等を備えている。

【0016】

ハウジング１０は、図１ないし５に示すように、ハウジング本体をなす第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２、ハウジングカバーをなす第１ハウジングカバー１３及び第２ハウジングカバー１４により構成されている。
第１ハウジング本体１１は、樹脂材料により成形されており、図３ないし図５に示すように、側壁部１１ａ、側壁部１１ａの内側において軸線Ｌと同軸上に設けられた円筒状の軸受部１１ｂ、軸受部１１ｂの中央において軸線Ｌ方向の内側に向けて突出しかつ側壁部１１ａの外側に向けて凹状に形成された円柱部１１ｃ、第２ハウジング本体１２を連結するための複数の連結孔１１ｄ、側壁部１１ａの外側に形成されて制御回路基板５３を取り付けるために位置決めする複数の位置決めピン１１ｅ、側壁部１１ａの外側に形成されて第１ハウジングカバー１３を結合するための複数のネジ穴１１ｆ、駆動源５１に含まれる励磁用のコイル５１を制御回路基板５３に電気的に接続するべく側壁部１１ａに埋設された複数の端子１１ｇ、第２ハウジング本体１２を連結するための複数の連結片１１ｈ、ペダルアーム２０の最大踏込み位置を規定する全開ストッパ１１ｉ等を備えている。
円柱部１１ｃは、図８に示すように、軸受部１１ｂと同軸上すなわち軸線Ｌ上に中心をもつように形成されて、軸受部１１ｂがペダルアーム２０の円筒部２１に嵌め込まれた状態で、円筒部２１の内周面に固定された環状のアーマチュア４１及び円弧状の一対の永久磁石４２と非接触となるように形成されている。

【0017】

第２ハウジング本体１２は、樹脂材料により成形されており、図３ないし図６に示すように、側壁部１２ａ、側壁部１２ａの内側において軸線Ｌと同軸上に設けられた円柱状の軸受部１２ｂ、第１ハウジング本体１１を連結するための複数の嵌合突起１２ｄ、側壁部１２ａの外側に形成されて駆動源５１（ヨーク５１ｃ，コイル５１ｂ）を取り付けるための取付凹部１２ｅ、ヨーク５１ｃを取り付けるネジ孔１２ｆ、ロータ５１ａの回転軸５１ａ´を回動自在に支持する軸受孔１２ｇ、コイル５１ｂを通す開口部１２ｈ、復帰バネ３０の一端部を受ける受け部１２ｉ、ヒステリシス発生機構７０を配置する筒状部１２ｊ、第２ハウジングカバー１４を結合するためのネジ穴１２ｋ、第１ハウジング本体１１を連結するための複数の連結爪１２ｍ等を備えている。

【0018】

第１ハウジングカバー１３は、樹脂材料により成形されており、図３ないし図５に示すように、側壁部１３ａ、複数のネジ孔１３ｂ等を備え、第１ハウジング本体１１と協働して制御回路基板５３を挟み込んで覆った状態で保持するべく、第１ハウジング本体１１に対して着脱自在に結合されるように形成されている。

【0019】

第２ハウジングカバー１４は、放熱性を高めるために金属材料（例えば、アルミ）により成形されており、図３、図４、図６に示すように、側壁部１４ａ、複数のネジ孔１４ｂ、コイル５１ｂを収容するべく外側に膨らむ凹部１４ｃ、ロータ５１ａの端部（ナット５１ａ´´）側を回動自在に支持する軸受部１４ｄ等を備え、第２ハウジング本体１２と協働して駆動源５１を挟み込んで（一部を除いて）覆った状態で保持するべく、第２ハウジング本体１２及びヨーク５１ｃに対して着脱自在に結合されるように形成されている。

【0020】

ペダルアーム２０は、全体が樹脂材料により成形されており、図３ないし図５、図８及び図９に示すように、ハウジング１０（第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２）の軸受部１１ｂ，１２ｂにより回動自在に支持される円筒部２１、円筒部２１から下方に伸長して一体的に形成されてアクセルペダル（不図示）にリンク機構等を介して連動するように連結される下側アーム２２、円筒部２１から上方に伸長して一体的に形成された上側アーム２３、円筒部２１の下方近傍において下側アーム２２に形成されて復帰バネ３０の他端部を受ける受け部２４、受け部２４の下方近傍に形成されてヒステリシス発生機構７０のスライダ７１に当接するロッド状の当接部２５等を備えている。

【0021】

円筒部２１は、図８に示すように、第１ハウジング本体１１の軸受部１１ｂがその縮径部分の外側に嵌合され、かつ、第２ハウジング本体１２の軸受部１２ｂがその拡径部分の内側に嵌合されて、軸線Ｌ回りに回動自在に支持されている。
また、円筒部２１には、図５及び図８に示すように、その縮径部分の内周面において、磁性材料からなる環状のアーマチュア４１、アーマチュア４１の内周面に結合された一対の円弧状の永久磁石４２が設けられている。
上側アーム２３は、ペダルアーム２０が第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２により回動自在に挟持された状態において、復帰バネ３０の付勢力により、その縁部２３ａが戻しレバー５２の近傍に配置された嵌合突起１２ｄに当接してペダルアーム２０が休止位置に位置決めされ、又、その縁部２３ｂに対してペダルアーム２０を休止位置に向けて押し戻す戻しレバー５２が当接するように形成されている。
当接部２５は、図９に示すように、筒状部１２ｊ内に配置されたヒステリシス発生機構７０（一対のスライダ７１，７２、付勢バネ７３）のスライダ７１に離脱可能に当接して、一対のスライダ７１，７２を付勢バネ７３の付勢力に抗して押し込むように形成されている。

【0022】

復帰バネ３０は、図４及び図５に示すように、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイルバネであり、その一端部が第２ハウジング本体１２の受け部１２ｉに当接しかつその他端部がペダルアーム２０の受け部２４に当接して、所定の圧縮代に圧縮された状態で取り付けられて、ペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼすようになっている。

【0023】

位置センサ４０は、非接触式の磁気式センサであり、図５及び図８に示すように、軸線Ｌの周りの領域において、ペダルアーム２０の円筒部２１の内周面に配置（保持）された磁性材料からなる環状のアーマチュア４１、アーマチュア４１の内周面に結合された円弧状の一対の永久磁石４２、第１ハウジング本体１１の円柱部１１ｃの内側に埋設するようにして配置（保持）された磁性材料からなる二つのステータ４３、二つのステータ４３間に配置された２つのホール素子４４等により構成されている。

【0024】

ホール素子４４は、その電気的接続が端子等を介して第１ハウジング本体１１の外側に配置される制御回路基板５３上に形成された回路に接続されるようになっている。
ここで、位置センサ４０（アーマチュア４１、永久磁石４２、ステータ４３、ホール素子４４）は、第２ハウジング本体１２の側壁部１２ａ及び第１ハウジング本体１１の側壁部１１ａ（又は円柱部１１ｃの壁部）により、駆動源５０から隔離された領域に配置されている。
すなわち、この位置センサ４０によれば、ペダルアーム２０が回動することにより、アーマチュア４１及び永久磁石４２が、ステータ４３及びホール素子４４に対して相対的に回転し、この相対的な回転移動による磁束密度の変化をホール素子４４で検出して電圧信号として出力することで、ペダルアーム２０の角度位置が検出されるようになっている。

【0025】

アクティブ制御機構５０は、図３ないし図６に示すように、第２ハウジング本体１２と第２ハウジングカバー１４の間に配置されて保持され電磁力により回転駆動力を発生する駆動源５１、駆動源５１に直結されてペダルアーム２０の上側アーム２３に対して離脱可能に係合する戻しレバー５２、第１ハウジング本体１１と第１ハウジングカバー１３の間に配置されて保持され駆動源５１を駆動制御するための制御回路基板５３等により構成されている。

【0026】

駆動源５１は、図６に示すように、一対の永久磁石を一体的に有し電磁力により回転するロータ５１ａ、励磁用のコイル５１ｂ、磁路を形成するヨーク５１ｃにより構成されている。
ロータ５１ａは、図６に示すように、第２ハウジング本体１２の軸受孔１２ｇに通されて支持される回転軸５１ａ´及び締結用のナット５１ａ´´を有し、回転軸５１ａ´の端部において戻しレバー５２が一体的に回転するように固定されている。尚、ロータ５１ａは、ナット５１ａ´´側も第２ハウジングカバー１４の軸受部１４ｄにより回動自在に支持されるようになっている。
コイル５１ｂは、ボビンを介して図示しない励磁部材に巻回され、組付けの際にその接続端子が開口部１２ｈを通して第１ハウジング本体１１に埋設された端子１１ｇと接続されるようになっている。
ヨーク５１ｃは、第２ハウジング本体１２の取付凹部１２ｅに配置され、第２ハウジング本体１２の側壁部１２ａと第２ハウジングカバー１４により挟持されると共にその一部を除いて露出しないように覆われた状態で保持されるようになっている。
すなわち、駆動源５１は、軸線Ｌに平行な軸線Ｌ２を中心として所定の角度範囲を回動すると共に戻しレバー５２を直結するロータ５１ａを含むトルクモータである。
尚、ペダルアーム２０の踏力に抵抗して戻しレバー５２を回動させることができるものであれば、トルクモータに限らずその他の構成をなす電磁駆動源を適用してもよい。

【0027】

戻しレバー５２は、図５及び図６に示すように、軸線Ｌ２を中心に回動するロータ５１ａの回転軸５１ａ´に直結されると共にその先端部のローラ５２ａがペダルアーム２０の上側アーム２３の縁部２３ｂに離脱可能に係合するように形成されている。
そして、戻しレバー５２は、駆動源５１が駆動力（回転トルク）を及ぼさないとき、ペダルアーム２０の揺動に追従するように、すなわち、上側アーム２３の移動に対して抵抗力を及ぼすことなく追従するように自由に回動し、一方、駆動源５１が駆動力（回転トルク）を及ぼすとき、踏力に抵抗してペダルアーム２０を休止位置に向けて押し戻す押し戻し力を上側アーム２３に対して及ぼすようになっている。

【0028】

制御回路基板５３は、図３ないし図５、図８に示すように、第１ハウジング本体１１の位置決めピン１１ｅに嵌め込まれる複数の位置決め孔５３ａ、ネジが通される複数の孔５３ｂ、種々の電子部品（制御ユニット）を含む制御回路、位置センサ４０のホール素子４４から出力される信号を処理する回路、温度センサ６０から出力される信号を処理する回路、ホール素子４４を電気的に接続する端子（バスバー）、温度センサ６０を電気的に接続する端子（バスバー）等を備えている。
そして、制御回路基板５３は、第１ハウジング本体１１と第１ハウジングカバー１３との間に配置されて外部に露出しないように覆われた状態で保持されている。

【0029】

このように、制御回路基板５３には、ペダルアーム２０の角度位置を検出する位置センサ４０（ホール素子４４）の回路が設けられているため、従来のように位置センサのための専用の回路基板を設ける必要が無く、又、リード配線等を廃止してバスバー等により位置センサ（ホール素子４４）を連結することで、部品点数を削減して、組立工数の削減、低コスト化、装置の小型化等を達成することができる。
また、制御回路基板５３に一体的に設けられた位置センサ４０（ホール素子４４）の回路により、制御回路基板５３上の種々の制御回路を介して、直接的にペダルアーム２０の角度位置（アクセル開度）が検出されるため、アクティブ制御機構５０の駆動源５１の回転角度を検出する専用の位置センサ（ＭＰＳ）等が不要であり、さらに構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化等を達成することができる。
さらに、アクティブ制御機構５０は、駆動源５１（トルクモータ）と、駆動源５１により回転駆動されてペダルアーム２０の上側アーム２３に対して離脱可能に係合し得る戻しレバー５２、制御回路基板５３により構成されているため、アクティブ制御機構５０の簡素化及び装置の小型化等が達成され、所定条件下でアクティブ制御が必要になった場合の応答性を高めることができる。

【0030】

また、上記構成の配置関係においては、駆動源５１は、ハウジング本体（第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２）の一方側に配置され、制御回路基板５３は、ハウジング本体（第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２）の他方側に配置され、さらに、位置センサ４０は、ハウジング本体（第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２）の側壁部により、駆動源５１から隔離された領域に配置されている、すなわち、ペダルアーム２０を支持するハウジング本体の一方側にアクティブ制御機構５０の駆動源５１を配置し、ハウジング本体の他方側に制御回路基板５３を配置し、ハウジング本体の側壁部を介して位置センサ４０を駆動源５１から隔離した領域に配置するため、専用の遮磁板等を設けることなく、制御回路基板５３上に配置される種々の電子部品や制御回路基板５３上に回路が設けられる磁気式の位置センサ４０（ホール素子４４）等に対する駆動源５１の磁場の影響を低減ないし防止することができる。

【0031】

温度センサ６０は、第１ハウジング本体１１の側壁部１１ａの外側に保持されて、コイル５１ｂの温度を検出するものであり、温度センサ６０の信号を処理する回路は、制御回路基板５３に設けられており、その電気的接続が、端子等を介して第１ハウジング本体１１の外側に配置される制御回路基板５３上に形成された回路に接続されるようになっている。
この温度センサ６０により、コイル５１ｂの温度を検出され、この検出温度に基づいてコイル５１ｂへの通電のオン／オフが適宜制御されて、過熱を防止してフェールセーフ機能が確保されるようになっている。

【0032】

ヒステリシス発生機構７０は、図４、図５、図７、図９に示すように、第２ハウジング本体１２の筒状部１２ｊに収容された、スライダ７１、スライダ７２、付勢バネ７３により構成されており、ペダルアーム２０の当接部２５がスライダ７１に離脱可能に係合して踏力（ペダル荷重）にヒシテリシスを発生させるように形成されている。
スライダ４１は、樹脂材料（例えば、含油ポリアセタール等の高摺動性材料）により形成されており、図７及び図９に示すように、筒状部１２ｊの内壁面１２ｊ´に摺動自在に接触し、スライダ７２の傾斜面７２ａと接触する傾斜面７１ａ、ペダルアーム２０の当接部２５が離脱可能に係合し得る係合面７１ｂ等を備えている。
スライダ７２は、樹脂材料（例えば、含油ポリアセタール等の高摺動性材料）により形成されており、図７及び図９に示すように、筒状部１２ｊの内壁面１２ｊ´に摺動自在に接触し、スライダ７１の傾斜面７１ａと接触する傾斜面７２ａ、付勢バネ７３の一端部を受ける受け面７２ｂ等を備えている。
付勢バネ７３は、図７及び図９に示すように、バネ鋼等により形成された圧縮型のコイルバネであり、その一端部７３ａがスライダ７２の受け面７２ｂに係合し、その他端部７３ｂが第２ハウジング本体１２の筒状部１２ｊの底壁に係合して、所定の圧縮代に圧縮された状態で取り付けられて、スライダ７２の傾斜面７２ａをスライダ７１の傾斜面７１ａに押し付けて、スライダ７１及びスライダ７２を内壁面１２ｊ´に向けて押し付けるようなくさび作用を及ぼすと共に、一対のスライダ７１，７２を介して、ペダルアーム２０を休止位置に戻す付勢力を及ぼすようになっている。

【0033】

したがって、ペダルアーム２０が、復帰バネ３０（及び付勢バネ７３）の付勢力に抗して最大踏込み位置（全開位置）に向けて踏み込まれる場合は、当接部２５が付勢バネ７３の付勢力に抗してスライダ７１を図９中の左向きに押すことで、傾斜面７１ａ，７２ａのくさび作用により生じる摩擦力（摺動抵抗）が増加し、付勢バネ７３の付勢力の増加に伴って摩擦力が直線的に増加する。
一方、ペダルアーム２０が、復帰バネ３０（及び付勢バネ７３）の付勢力に応じて休止位置に向けて戻される場合は、傾斜面７１ａ，７２ａのくさび作用により生じる摩擦力（摺動抵抗）は小さくなり、付勢バネ７３の付勢力によりスライダ７１及びスライダ７２が元の位置に向けて図９中の右向きに移動するに連れて、付勢バネ７３の付勢力が減少することで摩擦力が直線的に減少する。ここで、戻り動作の際の摩擦力は、踏込み動作の際の摩擦力よりも小さくなるため、踏込み動作から戻し動作までの全体の踏力（ペダル荷重）にヒステリシスを発生させることができる。
尚、戻り動作の途中において、スライダ７１がスティックして停止したときは、復帰バネ３０の付勢力により、当接部２５がスライダ７１（の係合面７１ｂ）から離脱することで、ペダルアーム２０は所定の休止位置に戻るようになっている。

【0034】

上記構成をなすアクセルペダル装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、装置全体の小型化等を達成しつつ、遮磁板等の特別な対策を施すことなくペダルアーム２０の角度位置を検出する磁気式の位置センサ４０（ＡＰＳ）に対するアクティブ制御機構５０に含まれる駆動源５１の磁場の影響を低減ないし防止でき、応答性に優れたアクティブ制御が可能なアクセルペダル装置を得ることができる。

【0035】

次に、このアクセルペダル装置の動作について説明する。
先ず、運転者がアクセルペダルを踏み込まない休止位置にあるとき、復帰バネ３０の付勢力により、上側アーム２３が嵌合突起１２ｄに当接して、ペダルアーム２０は休止位置に停止している。このとき、ペダルアーム２０の当接部２５は、スライダ７１の係合面７１ｂと離脱可能に係合した状態にある。また、戻しレバー５２（のローラ５２ａ）は、上側アーム２３に戻し力を及ぼさない状態で係合した状態にある。

【0036】

この状態から、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、ペダルアーム２０は、復帰バネ３０の付勢力に抗して回転し、ヒステリシス発生機構７０が発生する抵抗荷重（押返し荷重）を増しながら、最大踏込み位置（全開位置）まで回転して、上側アーム２３（の縁部２３ｂ）がハウジング１０（第１ハウジング本体１１）の全開ストッパ１１ｉに当接して停止する。この踏込み動作において、戻しレバー５２は、何ら負荷（押し戻し力）を及ぼすことなく、上側アーム２３の移動に追従するようになっている。

【0037】

一方、運転者が踏力を緩めると、踏込み時の抵抗荷重（ペダル荷重）よりも小さい抵抗荷重（ペダル荷重）を操作者（運転者）に及ぼしながら、ペダルアーム２０は復帰バネ３０の付勢力により休止位置に向けて移動し、上側アーム２３（の縁部２３ａ）がハウジング１０（第２ハウジング本体１２）の嵌合突起１２ｄに当接して停止する。この戻し動作において、戻しレバー５２は、何ら負荷（押し戻し力）を及ぼすことなく、上側アーム２３の移動に追従するようになっている。

【0038】

一方、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態において、例えば、危険回避あるいは危険告知が必要と判断（この判断は別の車間距離検出システム等に判断される）された場合（所定条件下において）は、制御回路基板５３（上の制御ユニット）からの制御信号及び位置センサ４０からの出力信号等に基づいて、アクティブ制御機構５０の駆動源５１が起動し、戻しレバー５２が回転トルク（押し戻し力）を発生して、運転者の踏力に対抗してペダルアーム２０を休止位置に向けて押し戻すように駆動制御される。

【0039】

また、戻しレバー５２の押し戻し力をペダルアーム２０（の上側アーム２３）に直接作用させることで、ヒステリシス発生機構７０に影響を及ぼすのを防止でき、踏力において所望のヒステリシス特性を得ることができる。
また、アクティブ制御機構５０が仮に作動不良になっても、戻しレバー５２はペダルアーム２０の上側アーム２３に対して離脱可能であるため、ペダルアーム２０の安全側（休止位置）への戻りを確実に保証することができる。
さらに、ヒシテリシス発生機構７０及びアクティブ制御機構５０が作動不良になっても、復帰バネ３０が直接付勢力を及ぼしているため、ペダルアーム２０の安全側（休止位置）への戻りを確実に保証することができる。

【0040】

上記構成をなすアクセルペダル装置によれば、運転者がアクセルペダルを操作して、ペダルアーム２０を休止位置と最大踏み込み位置の間で回動させる際に、ヒステリシス発生機構７０によりヒステリシスを生じるような踏力が得られ、かつ、所定条件下で（例えば、車両の運転中に危険回避あるいは危険告知等が必要になった場合に）はアクティブ制御機構５０が作動して、運転者の踏力に対抗してペダルアーム２０を押し戻すような押し戻し力を発生させることができる。

【0041】

上記実施形態においては、ヒステリシス発生機構７０を備えた構成を示したが、これに限定されるものではなく、ヒステリシス発生機構を廃止した構成において、本発明を採用してもよい。
上記実施形態においては、戻しレバー５２とペダルアーム２０の回転方向を同一方向にするように配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、戻しレバーがペダルアーム２０の回転方向と逆向きの方向に回転して押し戻し力を及ぼすように構成してもよい。
上記実施形態においては、ペダルアーム２０が、アクセルペダルと別個に形成され、車両等の床面に揺動自在に支持されたアクセルペダルと連動する場合を示したが、アクセルペダルを一体的に備えたペダルアームを用いる構成において、本発明を採用してもよい。
上記実施形態においては、ハウジング１０のハウジング本体が、第１ハウジング本体１１及び第２ハウジング本体１２により構成され、ハウジング１０のハウジングカバーが、第１ハウジングカバー１３及び第２ハウジングカバー１４により構成される場合を示したが、これに限定されるものではなく、ハウジング本体が一体的に形成され、ハウジング本体を境にして、駆動源と制御回路基板とが隔離配置されるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

以上述べたように、本発明のアクセルペダル装置は、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、装置全体の小型化等を達成しつつ、遮磁板等の特別な対策を施すことなくペダルアームの角度位置を検出する磁気式の位置センサ（ＡＰＳ）に対するアクティブ制御機構に含まれる駆動源の磁場の影響を低減ないし防止でき、応答性に優れたアクティブ制御が可能なアクセルペダル装置を得ることができるため、自動車等に適用できるのは勿論のこと、二輪車、その他の車両等においても有用である。

【符号の説明】

【0043】

Ｌ 軸線
１０ ハウジング
１１ 第１ハウジング本体
１１ａ 側壁部
１１ｂ 軸受部
１１ｃ 円柱部
１１ｄ 連結孔
１１ｅ 位置決めピン
１１ｆ ネジ穴
１１ｇ 端子
１１ｈ 連結片
１１ｉ 全開ストッパ
１２ 第２ハウジング本体
１２ａ 側壁部
１２ｂ 軸受部
１２ｄ 嵌合突起
１２ｅ 取付凹部
１２ｆ ネジ孔
１２ｇ 軸受孔
１２ｈ 開口部
１２ｉ 受け部
１２ｊ 筒状部
１２ｊ´ 内壁面
１２ｋ ネジ穴
１２ｍ 連結爪
１３ 第１ハウジングカバー
１３ａ 側壁部
１３ｂ ネジ孔
１４ 第２ハウジングカバー
１４ａ 側壁部
１４ｂ ネジ孔
１４ｃ 凹部
１４ｄ 軸受部
２０ ペダルアーム
２１ 円筒部
２２ 下側アーム
２３ 上側アーム
２４ 受け部
２５ 当接部
３０ 復帰バネ
４０ 位置センサ
４１ 環状のアーマチュア
４２ 永久磁石
４３ ステータ
４４ ホール素子
５０ アクティブ制御機構
５１ 駆動源
５１ａ ロータ
５１ａ´ 回転軸
５１ｂ 励磁用のコイル
５１ｃ ヨーク
５２ 戻しレバー
５２ａ ローラ
５３ 制御回路基板
６０ 温度センサ
７０ ヒステリシス発生機構
７１ スライダ
７１ａ 傾斜面
７１ｂ 係合面
７２ スライダ
７２ａ 傾斜面
７２ｂ 受け面
７３ 付勢バネ
８０ コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】