CN102442212A - 用于车辆的加速器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于车辆的加速器装置。摩擦板(50)可滑动地夹在基座(10)与转子体(30)之间,其能相对于基座(10)在预定的范围内产生相对滑动。转子体(30)与摩擦板(50)构成了第一接触结构(101),转子体(30)与摩擦板(50)在第一接触结构处相互接触。基座(10)与摩擦板(50)构成了第二接触结构(102),基座(10)与摩擦板(50)在第二接触结构处相互接触。第一接触结构(101)的摩擦系数(μr)大于第二摩擦结构(102)的摩擦系数(μb)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的加速器装置。
背景技术
已有的加速器装置按照踏板构件的踩踏量对车辆的加速状态进行控制,其中的踏板构件由车辆驾驶员的脚进行踩压。一种这样的加速器装置具有踏板力滞后机构,在这样的机构中,在增大踏板构件踩踏量时所需的踏板力与减小踏板构件踩踏量时所需的踏板力是不同的。例如在未审定的日本专利公开文件2010-158992A中,在踏板的转子体上制有斜面,并在复位转子体上制有斜面。踏板转子体与复位转子体通过这些斜面相互接合,从而能产生出推力,该推力的作用方向是使踏板转子体与复位转子体相互分离开。此外,在复位转子体与基座之间设置有第二摩擦构件,以增大摩擦力。按照这样的方式,就形成了踏板滞后机构。
在未审定的日本专利公开文件2010-158992A中,复位转子体与第二摩擦构件之间的接触半径及接触面积尺寸大于基座与第二摩擦构件之间的接触半径和接触面积尺寸。因而,第二摩擦构件的摩擦力矩被设定为这样:使得第二摩擦构件在转子体一侧的摩擦力矩大于其在基座一侧的摩擦力矩。结果就是,在请求踩压踏板时,第二摩擦构件与复位转子体同步地移动。因而,踏板力的波形上不会产生超调(overshooting),从而能对滑移行程(slip stroke)进行限制,进而也限制了由该滑移行程造成的输出量急速改变,其中,滑移行程会导致踏板的行程在发生超调之后出现快速的变化。
但是,在未审定的日本专利公开文件2010-158992A中,由于零部件一例如第二摩擦构件的尺寸存在差异和/或环境因素(例如温度和/或湿度)造成摩擦系数的改变,第二摩擦构件在其基座一侧的摩擦力矩可能会变得大于该构件在其转子体一侧的摩擦力矩。如果第二摩擦构件在其基座一侧的摩擦力矩大于在其转子体一侧的摩擦力矩,第二摩擦构件与复位转子体就不能同步地移动。因而,在踏板力波形上会发生超调,从而造成滑移行程,导致输出量快速变化。
发明内容
本发明克服了上述缺陷。因而,本发明的一个目的是提供一种加速器装置,其使得驾驶具有该加速器装置的车辆的驾驶员具有改善的操作感受。
根据本发明提供了一种用于车辆的加速器装置,其包括支撑构件、踏板构件、促动构件、转子体以及摩擦构件。支撑构件适于被安装到车辆的车体上。踏板构件由支撑构件可转动地支撑着,并具有垫板,该垫板位于踏板构件的一个端部上,且适于由车辆驾驶员的脚在踩踏方向上进行踩压。促动构件在相反的方向上对踏板构件施加促动作用,其中的相反方向是与踩踏方向相反的方向。转子体位于踏板构件的另一端部上,该另一端部是与踏板构件所在的那一端部相反的端部。转子体适于与踏板构件一起转动。摩擦构件被可滑动地夹置在支撑构件与转子体之间,且能相对于支撑构件在预定的范围内产生相对滑动。转子体与摩擦构件构成了第一接触结构,转子体与摩擦构件在第一接触结构上相互接触。支撑构件与摩擦构件构成了第二接触结构,支撑构件与摩擦构件在第二接触结构上相互接触。第一接触结构的摩擦系数大于第二摩擦结构的摩擦系数。
附图说明
从下文的说明书、后附的权利要求书以及附图,可最为清楚地理解本发明及其另外的目的、特征和优点,在附图中:
图1是根据本发明实施方式的加速器装置的侧视图;
图2是沿图1中的II-II线所作的剖面图;
图3是该实施方式中踏板装置的转子体的侧视图;
图4是沿图1中箭头IV方向所作的视图;
图5中的示意性局部破开图用于表示该实施方式中的踏板斜板部分和转子体斜板部分;
图6是对图5中由VI指代的部分所作的局部放大图;
图7是该实施方式中踏板装置的摩擦板的侧视图;
图8是沿图7中箭头VIII的方向所作的视图;
图9是沿图7中箭头IX的方向所作的视图;
图10中的示意图用于表示摩擦板上保持销和限位销与基座上保持孔和限位孔之间的关系;
图11是对图2中由XI指代的部分所作的局部放大图;
图12中的图线表示了根据该实施方式的、转子体第一接触面的表面粗糙度与摩擦系数之间的关系;
图13中的图线表示了该实施方式中踏板行程与踏板力之间的关系;以及
图14中的图线表示了对比实例中踏板行程与踏板力之间的关系。
具体实施方式
下文将参照附图对根据本发明实施方式的加速器装置进行描述。
如图1、2和图4所示,该加速器装置1包括基座(作为支撑构件)10、踏板构件20、转子体30、双圈弹簧(作为促动构件)39、以及摩擦板(作为摩擦构件)50。该加速器装置1被安装在车辆(例如汽车)中,其根据踏板构件20的踩踏量对车辆的加速状态进行控制,踏板构件由车辆驾驶员的脚进行踩压。该实施方式中的加速器装置1属于线控操控(drive-by-wire)类型,因此,踏板构件20与车辆的节气阀装置并非是机械连接的。加速器装置1将踏板构件20转动位置的信息(电信号)输出给车辆的电子控制单元(ECU)5,ECU5基于从加速器装置1接收到的转动位置信息对节气阀装置1进行控制。由此,对车辆的加速状态进行控制。
基座10包括底板11、顶板12、以及两侧板13和14。底板11与顶板12被布置为基本上相互平行。侧板13与侧板14被布置为基本上相互平行,且底板11和顶板12由侧板13、14连接到一起。因而,基座10被设计为箱形结构。在该实施方式中,底板11、顶板12、以及侧板13和14是由树脂材料一体地制成的。
底板11具有多个螺栓孔111,利用螺栓等紧固件将这些螺栓孔固定到车辆的车体上。在侧板13上制有轴承孔135,其位于安装有转角传感器40的那一侧。在另一侧板14上制有轴承孔145。轴承孔135与轴承孔145基本上是相互同轴的。在侧板14上制有圆形的保持孔141,其位于轴承孔145径向外侧的位置处。在侧板14上制有限位孔142,其被设计为扇形形状,该限位孔位于轴承孔145的径向外侧,并处于轴承孔145相反的一侧,该相反一侧是指与保持孔141在直径方向上处于相反侧。
在从图1所示状态上方观察所作的视图中,罩壳15被设计为基本上为U形。罩壳15被从底板11所在的那一侧(图1中的左侧)安装到基座10上,使得罩壳15包夹着侧壁13、14,从而与基座10相配合而形成壳体。
踏板构件20例如是由树脂材料制成的,其被设计为纵长体结构。踏板构件20包括位于其一个端部的垫板21和位于其另一端部的可转动杆轴部分22。踏板构件20可转动地布置在顶板12的止挡125与底板11的止挡115之间。具体而言,当踏板构件20未被驾驶员踩踏时,踏板构件20的止挡表面201与顶板12的止挡125相接触。当踏板构件2被驾驶员的脚踩踏时,踏板构件20可发生转动,直至踏板构件20上的降挡加速(kick-down)开关202与底板上的止挡115接触为止。
如图2所示,在可转动杆轴部分22上制有孔洞221,杆轴构件24贯穿地容纳在该孔洞221中。可转动杆轴部分22上具有凸起(图中未示出),其向径向内侧突伸而突入到孔洞221中,且被配合到杆轴构件24上制出的沟槽(图中未示出)中。按照这样的方式,可转动杆轴部分22和杆轴构件24一体地转动。杆轴构件24的一个端部可转动地支撑在侧板13的轴承孔135中,杆轴构件24的另一端部可转动地支撑在侧板14的轴承孔145中。按照这样的方式,踏板构件20与杆轴构件24围绕着杆轴构件24的中心轴线一体地转动。由此,踏板构件20由基座10可转动地支撑着。
在可转动杆轴部分22与基座10侧板13之间设置有摩擦环29。摩擦环29被设计成圆筒形管状体,且被固定到环形沟槽222中,环形沟槽22被制在可转动杆轴部分22位于侧板13一侧的端面上。摩擦环29上位于侧板13一侧的端面与侧板13相接触。由此,当摩擦环29响应于踏板构件20的可转动杆轴部分22的转动而转动时,摩擦环29将在侧板13上滑动,从而产生了摩擦力矩。在踏板构件20的整个转动范围内,都能产生摩擦力矩,当摩擦环29在侧板13上滑动时即可产生该摩擦力矩。
转子体30被设置在踏板构件20的相反端部,该端部是与垫板21相反的端部,也就是说,转子体设置在踏板构件20上的可转动杆轴部分22的一侧。转子体30例如是由树脂材料制成的,其包括环形部分31和突伸部分32。环形部分31被设计成基本上为环形构造。突伸部分32从环形部分31沿径向在相反的方向上向外突伸,其中的相反方向是指与踏板构件20的垫板21相反的方向。环形部分31与可转动杆轴部分22基本上是同轴的,杆轴构件24贯穿地容纳在孔洞301中,孔洞301基本上被制在环形部分31的中心处。
下面将参照图3对转子体30进行描述。图3是从转子体30的侧板14一侧对转子体30所作的侧视图。如图3所示,在转子体30位于侧板14一侧的侧面上制有台阶34。转子体30具有第一接触面(或被简称为接触面)35,其与摩擦板50相接触,并位于台阶34的径向外侧。第一接触面35经过了表面粗糙化处理。本实施方式中的表面粗糙化处理是表面纹路化处理(也被称为滚花处理)。第一接触面35用作转子体30的接触面,其与摩擦板(摩擦构件)50接触。
下面将参照图5和图6对踏板构件20与转子体30之间的关系进行说明。图5对应于图4,且是图4的局部破开图。图6中的局部放大图表示了图5中由VI指代的部分。如图5和图6所示,在踏板构件20可转动杆轴部分22上制有多个踏板斜板部分(或简称为踏板斜部分)225,这些部分突伸向转子体30的环形部分31。在可转动杆轴部分22的相对表面上,这些踏板斜板部分225在圆周方向上依次布置,其中的相对表面是指与转子体30的环形部分31相对的表面。每个踏板斜板部分225都具有踏板斜面226。此外,在转子体30的环形部分31上制有多个转子体斜板部分(或简称为转子体斜部分)315,这些部分突伸向踏板构件20的可转动杆轴部分22。在转子体30的环形部分31的相对表面上,转子体斜板部分315在圆周方向上依次布置,其中该相对表面是指与踏板构件20的可转动杆轴部分22相对的表面。每个转子体斜板部分315都具有转子体斜面316,其与对应的一个踏板斜面226相接合。如上文讨论的那样,踏板斜板部分225被布置成在可转动杆轴部分22的圆周方向上依次排列,且转子体斜板部分315被布置成在环形部分31的圆周方向上依次排列。在图5中,为了便于描述,将踏板斜板部分225与转子体斜板部分315绘制为平面构造(即二维构造)。
在转子体30的突伸部分32(参见图2和图3)上制有外凸曲面321,其位于顶板12一侧(见图3)。在外凸曲面321上布置有保持器37(参见图2),以使得它们之间能产生相对运动。保持器37具有内凹的曲面,该曲面与外凸曲面321相接触。保持器37上内凹曲面的曲率半径大于突伸部分32上外凸曲面的曲率半径。
在保持器37的中心处制有球形凸起371,其突伸向顶板12一侧。在球形凸起371的径向外侧上制有内接合面372和外接合面373。
在保持器37和顶板12之间设置有双圈弹簧39,该弹簧包括内圈弹簧391和外圈弹簧392,这些弹簧都是压缩螺旋弹簧。内圈弹簧391的一个端部与顶板12接合,内圈弹簧391的另一端部与保持器37的内接合面372接合。外圈弹簧392的一个端部与顶板12接合,外圈弹簧392的另一端部与保持器37的外接合面373接合。
双圈弹簧39通过保持器37在图1中Y方向(释放方向)上对转子体30和踏板构件20施加促动作用。在该实施方式中,保持器37被按照这样的方式布置在转子体30突伸部分32的外凸曲面321上:使得它们之间能相对运动。因而,当转子体30受驾驶员施加到踏板构件20上的踩压力以及双圈弹簧39的促动力而弧形运动时,双圈弹簧39将线性地膨胀和收缩。
在基座10的侧板13一侧设置有转角传感器40。转角传感器40包括传感器元件41。传感器元件41例如可以是霍尔元件或磁阻元件,且被布置在这样的位置上:该位置靠近杆轴构件24上位于侧板13一侧的端部。在杆轴构件24的侧板13一侧端部上固定有两个磁体45、46和磁路构件47。当踏板构件20转动时,杆轴构件24与磁体45、46也转动。因此,在围绕着杆轴构件24的侧板13侧端部的位置处,磁场发生变化。转角传感器40的传感器元件41感测到磁场的这一变化,并输出测量信号,该信号对应于踏板构件20的转角。该测量信号通过连接器49输出给ECU5。按照这样的方式,ECU5就能感测到踏板构件20的转动位置。
在转子体30与基座10的侧板14之间设置有摩擦板50。图7到图11表示出了摩擦板50。具体而言,图7是从图2所在平面的前方对摩擦板50进行观察所得的侧视图。图8是沿图7中箭头XIII方向所作的视图。图9是从图7中箭头IX方向观察所作的视图。图10是图8所示摩擦板50的示意图,用于描述基座10上保持孔141及限位孔142与摩擦板50的关系。在图10中,保持孔141与限位孔142由双点划线来表示。图11中的示意图用于表示基座10与摩擦板50之间的接触、以及转子体30与摩擦板50之间的接触,表示出了图2中由XI指代的部分。
摩擦板50例如是由树脂材料制成的,且被设计成总体上为环形构造。杆轴构件24贯穿地容纳在摩擦板50中心处制出的孔洞501中。摩擦板50可滑动地夹在转子体30与侧板14之间。摩擦板50具有保持销51和限位销52,这些销体突伸向侧板14。保持销51与限位销52围绕着杆轴构件24对称地布置。
保持销51被插入到制在侧板14的保持孔141中,并可转动地保持在该保持孔中。当保持销51被插入到保持孔141中时,摩擦板50被临时地固定到侧板14上。按照这样的方式,容易完成组装工作。
限位销52被插入到制在侧板14上的限位孔142中。如图10所示,限位孔142被设计为扇形形状,且在限位孔142的内壁143与限位销52之间形成了预定的周向间隙CL。摩擦板50与侧板14之间的相对滑动只能在间隙CL的范围内发生。具体而言,在该实施方式中,当在踩踏方向(图1中的X方向)上请求踩压踏板构件20时,摩擦板50与侧板14可在一定的转角范围内发生相对滑动——直到限位销52与限位孔142的内壁143相接触为止,当在释放方向(图1中的Y方向)上释放踏板构件20时,摩擦板与侧板也能在一定的转角范围内发生相对滑动——直到限位销52与限位孔142的相反内壁144接触为止,其中的释放方向与踩踏方向(图1中的X方向)相反。除了摩擦板50与侧板14之间产生滑动运动的转角范围之外,摩擦板50与转子体30之间在所有的转角范围内都能发生相对转动。摩擦板50与侧板14之间能产生相对滑动的可滑动转角范围被设定为远小于摩擦板50与转子体30之间能产生相对滑动的可滑动范围。
摩擦板50包括位于侧板14一侧的基座侧滑动面54。摩擦板50还包括位于转子体30一侧的转子体侧滑动面55。摩擦板50的基座侧滑动面54与侧板14的第二接触面140接触。摩擦板50的转子体侧滑动面55与转子体30的第一接触面35接触。在该实施方式中,第一接触面35与转子体侧滑动面55构成了第一接触结构101,且第二接触面140与基座侧滑动面54构成了第二接触结构102。如上文讨论的那样,对转子体30的第一接触面35实施了表面纹路化处理。但是,未对侧板14的第二接触面140实施表面粗糙化处理(包括表面纹路化处理)。因而,第一接触结构101的摩擦系数μr—即转子体30第一接触面35与摩擦板50转子体侧滑动面55之间的摩擦系数μr大于第二接触结构102的摩擦系数μb—即侧板14第二接触面140与摩擦板50基座侧滑动面54之间的摩擦系数μb。此外,在转子体30的材料与基座10材料不同的情况下,摩擦系数μr与μb的环境特性可能会由于环境因素—例如温度和/或湿度的影响而发生变化。在该实施方式中,对第一接触结构101摩擦系数μr和第二接触结构102摩擦系数μb的设定考虑到了环境特性,以使得μr>μb的关系即时在环境因素(例如温度和/或湿度)改变时也不会变化。
摩擦板50包括斜面57,其位于摩擦板50的侧板14一侧,且是偏斜的—即向径向内侧倾斜。因此,摩擦板50与转子体30之间的接触半径(接触面积的径向尺寸)大于摩擦板50与侧板14之间的接触半径(接触面积的径向尺寸)。此外,转子体侧滑动面55的表面积尺寸大于基座侧滑动面54的表面积尺寸。从而,摩擦板50与转子体30相互接触的第一接触结构101的接触面积尺寸Sr大于摩擦板50与侧板14相互接触的第二接触结构102的接触面积尺寸Sb。
下面对该加速器装置1的工作过程进行描述。
当踏板构件20未被驾驶员的脚踩下时,踏板构件20在图1中Y方向上受到双圈弹簧39的促动作用,使得止挡表面201与顶板12的止挡125相接触。
当踏板构件20被驾驶员的脚踩下时,踏板构件20将在图1中的X方向上转动。当踏板构件20的可转动杆轴部分22转动时,每个踏板斜板部分225都与对应的转子体斜板部分315相互啮合,使得踏板斜板部分225上的踏板斜面226分别与转子体斜板部分315上的转子体斜面316相接触,并接合到一起。从而,踏板构件20将与转子体30一起转动。当踏板构件20由于驾驶员脚压在踏板构件20上施加踏板力而转动时,双圈弹簧39被压缩。当双圈弹簧39被压缩时,促使踏板构件在Y方向上移动的促动力就增大了。因而,当踏板构件20的转动量增大时,使踏板构件20在X方向上转动所需的踏板力将增大。
另外,在踏板斜面226与转子体斜面316分别接合的情况下,当踏板构件20与转子体30一起转动时,在驾驶员踏板力和双圈弹簧39促动力的作用下,产生了将踏板构件20与转子体30相互拉离开的负载(下文称为推力Fs)。由于产生了推力Fs,就在设置于踏板构件20可转动杆轴部分22上的摩擦环29与侧板13之间产生了摩擦力,且在转子体30的环形部分31与摩擦板50之间产生了摩擦力。当推力Fs增大时,摩擦环29与侧板13之间产生的摩擦力、以及转子体30环形部分31与摩擦板50之间产生的摩擦力将增大。此外,如上所述,当踏板构件20在X方向上的转动量增大时,驾驶员的踏板力与双圈弹簧39的促动力将增大。因而,响应于踏板构件20在X方向上转动量的增大,推力Fs将增大。也就是说,当踏板构件20的转动量增大时,摩擦环29与侧板13之间的摩擦力、以及转子体30的环形部分31与摩擦板50之间的摩擦力将增大。这些摩擦力阻碍着踏板构件20的转动运动,因而,转动踏板构件20所需的踏板力将增大。踏板构件20可在X方向上一直转动,直至降档加速开关202接触到底板11上的止挡115为止。
如图11所示,摩擦板50被设计成这样:使得负荷中心线LS位于第二接触结构102的范围内,从而使得从转子体30施加到基座10侧板14上的推力Fs的负荷中心位于第二接触结构102的范围内(即在摩擦板50的基座侧滑动面54的范围内),其中的负荷中心线LS穿过负荷加载点Pf,并指向推力Fs的施加方向。因而,可限制摩擦板50的扭曲变形。
与此相反,当踏板构件20在Y方向上转动时,摩擦环29与侧板13之间产生的摩擦力、以及转子体30环形部分31与摩擦板50之间产生的摩擦力将阻碍踏板构件的转动,从而减小了所需的驾驶员踏板力。
因而,在使踏板构件20在X方向上转动时所需的踏板力与在使踏板构件20在Y方向上转动时所需的踏板力之间存在差值,由此实现了踏板力滞后机制(见图13)。按照这样的方式,驾驶员对踏板构件20体会到的操作感受将得以改善。
如上所述,摩擦环29与侧板13之间产生的摩擦力、以及转子体30环形部分31与摩擦板50之间产生的摩擦力有助于实现踏板力的滞后机构。但是,在下文的描述中,将主要讨论转子体30的环形部分31与摩擦板50之间所产生的摩擦力。
下面将对踏板行程与踏板力之间的关系进行描述。
图14表示了对比实例中踏板行程与踏板力之间的关系。在该对比实例中,摩擦板50被固定到侧板14上,因而,在整个转角范围内,摩擦板50与侧板14之间都不会产生任何相对滑动。如图14所示,在开始踩压踏板构件20时,当踏板构件20被踩下到踏板行程PS1时,转子体30与摩擦板50之间开始滑动。当转子体30与摩擦板50之间开始滑动时,转子体30与摩擦板50之间产生的摩擦力将从静摩擦力变为动摩擦力,从而,转动踏板构件20所需的踏板力将下降。换言之,在图14所示的踏板力波形图中,如标记符号S0所指,当踏板构件20被踩下到踏板行程PS1时,踏板力会临时性地增加,这一现象被称为“超调”。一旦发生了超调现象,就会出现滑移行程,使得踏板构件20快速而突然地移位到踏板行程PS2,在该行程处,踏板力变为等于发生超调现象时的峰值踏板力FPc。因而,由于发生了滑移行程,输出量可能会突然地变化。此外,当由于出现滑移行程而使输出量剧烈变化时,驾驶员可能会感到车辆出现急剧起动(急剧加速)。
类似地,在从踏板行程PS3处释放踏板构件20时,如图14中的标记符号SU所指,踏板力可能会临时性地降低,这种现象被称为“欠调”。
下面对本实施方式中摩擦板50的摩擦力矩进行描述。摩擦板50的摩擦力矩受到摩擦系数、接触面积尺寸、以及推力Fs(该推力Fs是由踏板斜板部分225与转子体斜板部分315的接合而产生的)的限制。在该实施方式中,在转子体30与侧板14一侧上施加了同样大小的推力Fs。对与摩擦板50的转子体侧滑动面55接触的转子体30的第一接触面35实施了表面纹路化处理。与此相反,未对侧板14上与摩擦板50的基座侧滑动面54接触的第二接触面140实施诸如表面纹路化处理等表面粗糙化处理。因而,由第一接触面35和转子体侧滑动面55构成的第一接触结构101的摩擦系数μr大于由第二接触面140和基座侧滑动面54构成的第二接触结构102的摩擦系数μb。此外,如上所述,摩擦板50与转子体30相互接触处的第一接触结构101的接触面积Sr大于摩擦板50与侧板14相互接触处的第二接触结构102的接触面积Sb。因而,摩擦板50在转子体30一侧的摩擦力矩T r大于摩擦板50在侧板14一侧的摩擦力矩Tb。
当驾驶员的脚向踏板构件20施加踏板力时,由于踏板斜板部分224与转子体斜板部分315相互啮合,踏板构件20与转子体30将一体地转动。此外,向负荷施加点Pf施加了推力Fs,其是从转子体30一侧向侧板14一侧施加的促动力。此时,如上所述,摩擦板50在转子体30一侧的摩擦力矩Tr大于其在侧板14一侧的摩擦力矩Tb。因而,摩擦板50与侧板14之间发生的滑动运动造成摩擦板50与转子体30在一定的转角范围内同步运动,该转角范围直至限位销52与限位孔142的内壁143接触时为止—即该范围是在间隙CL的转角范围内。另外,一旦限位销52在周向上移动到这样的位置:在该位置上,限位销52接触到限位孔142的内壁143,摩擦板50与侧壁14之间就不再产生相对滑动了,而摩擦板50与转子体30之间开始产生相对滑动。
类似地,当在释放方向(图1中的Y方向)上释放踏板构件20时,摩擦板50位于转子体30一侧的摩擦力矩Tr大于在侧板14一侧的摩擦力矩Tb,从而,摩擦板50与侧板14之间的相对滑动造成摩擦板50与转子体30在一定的转角范围内同步运动,该转角范围直至限位销52与限位孔142的内壁144接触时为止—即该范围是在间隙CL的转角范围内。此外,一旦限位销52在周向上移动到这样的位置:在该位置上,限位销52接触到限位孔142的内壁144,摩擦板50与侧壁14之间就不再产生相对滑动了,而摩擦板50与转子体30之间开始产生相对滑动。
因此,如图13所示,在开始踩下踏板构件20的时刻、以及开始释放踏板构件20的时刻,踏板力的波形变得粗钝(更平滑)了,因而不会出现超调与欠调。结果就是,能限制滑移行程以及由滑移行程造成的输出量剧变。另外,能限制驾驶员感受到的车辆急剧起动(急剧加速)。此外,在转子体30与摩擦板50之间产生了摩擦力,该摩擦力与踏板的行程相对应,从而形成了踏板力的滞后机制,其基本上不会在踏板力的波形上造成超调和欠调。
在该实施方式中,对转子体20的第一接触面35实施了表面纹路化处理,以增大第一接触结构101的摩擦系数μr。如图12所示,如果第一接触面35的接触表面粗糙度增大,摩擦系数μ就增大。具体而言,接触表面粗糙度为R2的摩擦系数μr2大于接触表面粗糙度为R1的摩擦系数μr1。当第一接触结构101的摩擦系数μr增大时,踏板力的滞后将增大,其中的滞后是指踩下踏板构件20时所需的踏板力与释放踏板构件20时所需踏板力的差值。在图13中,用实线表示接触面粗糙度为R1时所得的踏板力波形线,并用虚线表示接触面粗糙度为R2时所得的踏板力波形线。如图13所示,在除第一接触面35的表面粗糙度不同之外踏板装置的结构完全相同的情况下,接触面粗糙度为R2的踏板力滞后H2大于接触面粗糙度为R1的踏板力滞后H1。
此外,当推力Fs增大时,踏板力的滞后增大。对于在该实施方式中的情况,在希望增大摩擦系数μr并减小踏板力滞后的情况下,可减小从转子体30一侧施加到摩擦板50一侧的推力Fs。下面,假定图6所示转子体斜面316的斜角为θ,推力Fs与1/tanθ成比例。因而,在需要减小推力Fs时,应当增大转子体斜面316的斜角θ。如上所述,如果对转子体斜面316的斜角θ和摩擦系数μr进行适当地设定,就能实现理想的踏板力滞后。
如上所述,加速器装置1包括适于被安装到车体上的基座10、踏板构件20、双圈弹簧39、转子体30、以及摩擦板50。踏板构件20由基座30可转动地支撑着,且踏板构件20的一个端部上具有垫板21,以允许驾驶员用其脚来踩压踏板构件20。双圈弹簧39在相反的方向(释放方向)上对踏板构件20施加促动作用,其中的相反方向与踩压方向相反。转子体30被设置在与垫板21相反的踏板构件20另一端部上。转子体30可与踏板构件20一起转动。摩擦板50可滑动地夹在基座10与转子体30之间,摩擦板50与基座10可在预定的范围内产生相对滑动。在该实施方式中,摩擦板50具有限位销52,其被接纳在基座10的限位孔142中,从而在限位孔142的内壁与限位销52之间形成了预定的周向间隙CL。基座10与摩擦板50之间的滑动只能在一定范围内发生,该范围是限位销52在限位孔142中的可动范围。
转子体30与摩擦板50相互接触的第一接触结构101的摩擦系数μr大于侧板14与摩擦板相互接触的第二接触结构102的摩擦系数μb。因而,摩擦板50的摩擦力矩被设置为这样:摩擦板50在转子体30一侧的摩擦力矩大于摩擦板50在基座10一侧的摩擦力矩。摩擦板50与转子体30在一定的转角范围内同步地移动—即它们一起移动,在该转角范围内,摩擦板50与基座10之间允许产生滑动。按照这样的方式,在踏板力的波形图上就不会产生超调SO,从而能抑制滑移行程和由滑移行程造成的输出量急剧改变。因而,能改善驾驶员的操作感受。此外,在释放踏板构件20时不会出现欠调SU,由此能改善驾驶员的操作感受。
在该实施方式中,对第一接触面35实施了表面粗糙化处理,第一接触面是转子体30上与摩擦板50接触的接触面。因而,第一接触结构101的摩擦系数μr大于未实施表面粗糙化处理的第二接触结构102的摩擦系数μb。此外,该实施方式中的表面粗糙化处理是表面纹路化处理。因此,可利用模具对第一接触面35实施表面粗糙化处理(利用模具对第一接触面35实施树脂成型加工)。因而,无需设置单独的步骤来实施表面粗糙化处理,从而能防止成本的增加。
此外,摩擦板50的转子体侧滑动面55的面积大于摩擦板50的基座侧滑动面54的面积。也就是说,转子体30第一接触面35与摩擦板50转子体侧滑动面55相互接触的第一接触结构101的接触面积尺寸Sr大于侧板14第二接触面140与摩擦板50基座侧滑动面54相互接触的第二接触结构102的接触面积尺寸Sb。因此,摩擦板50的摩擦力矩被设定为这样:使得摩擦板50在基座10侧的摩擦力矩大于摩擦板50在转子体30侧的摩擦力矩,从而能限制滑移行程和由滑移行程造成的输出量急剧改变。
踏板构件20上与转子体30相对的相对表面具有踏板斜板部分225,其分别具有各个踏板斜面226。同样,转子体30上与踏板构件20相对的相对表面具有转子体斜板部分315,其具有各个转子体斜面316,这些斜面与踏板的斜面226对应地接合。踏板斜板部分225上的踏板斜面与转子体斜板部分315的转子体斜面316相互接合。因此,踏板构件20与转子体30一体地转动。但踏板构件20与转子体30一体地转动时,产生出从转子体30一侧向摩擦板50一侧施加的促动推力Fs。该推力Fs与1/tanθ成比例,其中的θ代表每个转子体斜面316的斜角。踏板力的滞后是由转子体30与摩擦板50之间的摩擦系数μr与推力Fs限定的。因而,如果对第一接触结构101的摩擦系数μr和转子体斜面316的斜角θ进行调节,就能实现理想的滞后效果。
延伸穿过负荷加载点Pf、并指示推力Fs作用方向的负荷中心线LS位于第二接触结构102的范围内。因此,推力Fs的负荷点Pf不会漂移(即负荷点Pf被有效地夹在转子体30侧与基座10侧之间),从而可限制摩擦板50的扭曲变形。
下面介绍上述实施方式的改型。
在上述的实施方式中,对转子体第一接触面的表面粗糙化处理是由表面纹路化加工来完成的。在上述实施方式的改型中,可利用不同于表面纹路化处理的任何其它合适的处理工艺—例如喷丸处理来对转子体第一接触面实施表面粗糙化处理。此外,可利用不同于表面粗糙化处理的任何其它合适的处理工艺对转子体的第一接触面进行处理,以增大转子体第一接触面的摩擦系数。例如,可利用共注成型或涂覆工艺在第一接触面上设置具有高摩擦系数的材料。此外,可将侧板的第二接触面处理为具有低的摩擦系数。例如,可利用共注成型或涂覆工艺在第二接触面上设置具有低摩擦系数的材料。
本发明并不限于上述的实施方式及其改型形式。也就是说,在不悖离本发明思想及保护范围的前提下,可通过多种方式对上述实施方式及其改型进行改动。
Claims (6)
1.一种用于车辆的加速器装置,包括:
支撑构件(10),该支撑构件适于被安装到车辆的车体上;
踏板构件(20),其由支撑构件(10)可转动地支撑着,并具有垫板(21),该垫板位于踏板构件(20)的一个端部上且适于由车辆驾驶员的脚在踩踏方向上进行踩压;
促动构件(39),促动构件在相反的方向上对踏板构件(20)施加促动作用,其中的相反方向是与踩踏方向相反的方向;
转子体(30),转子体位于踏板构件(20)的另一端部上,该另一端部是与踏板构件(20)所在的一个端部相反的端部,其中,该转子体(30)适于与踏板构件(20)一起转动;以及
摩擦构件(50),该摩擦构件被可滑动地夹置在支撑构件(10)与转子体(30)之间,且能相对于支撑构件(10)在预定的范围内产生相对滑动,其中:
转子体(30)与摩擦构件(50)构成了第一接触结构(101),转子体(30)与摩擦构件(50)在第一接触结构处相互接触;
支撑构件(10)与摩擦构件(50)构成了第二接触结构(102),支撑构件(10)与摩擦构件(50)在第二接触结构处相互接触;以及
第一接触结构(101)的摩擦系数(μr)大于第二摩擦结构(102)的摩擦系数(μb)。
2.根据权利要求1所述的加速器装置,其特征在于:转子体(30)的与摩擦构件(50)接触的接触面(35)经表面粗糙化处理而成为粗糙面。
3.根据权利要求2所述的加速器装置,其特征在于:所述表面粗糙化处理是表面纹路化处理。
4.根据权利要求1到3之一所述的加速器装置,其特征在于:转子体(30)与摩擦构件(50)相互接触处的第一接触结构(101)的接触面积尺寸大于支撑构件(10)与摩擦构件(50)相互接触处的第二接触结构(102)的接触面积尺寸。
5.根据权利要求1到3之一所述的加速器装置,其特征在于:
踏板构件(20)包括至少一个踏板斜板部分(225),该部分具有踏板斜面(226);
转子体(30)包括至少一个转子体斜板部分(315),该部分具有转子体斜面(316),该转子体斜面可与至少一个踏板斜板部分(225)中对应一个的踏板斜面(226)进行接触;以及
至少一个踏板斜板部分(225)与至少一个转子体斜板部分(315)适于相互接合,以使得至少一个踏板斜板部分(225)的踏板斜面(226)与至少一个转子体斜板部分(315)的踏板斜面(316)相接触并相互接合。
6.根据权利要求1到3之一所述的加速器装置,其特征在于:从转子体(30)施加到支撑构件(10)上的推力(Fs)的负荷中心位于第二接触结构(102)的范围内。
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