CN111731096A - 汽车用加速踏板装置 - Google Patents

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CN111731096A CN202010202410.XA CN202010202410A CN111731096A CN 111731096 A CN111731096 A CN 111731096A CN 202010202410 A CN202010202410 A CN 202010202410A CN 111731096 A CN111731096 A CN 111731096A
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Abstract

本发明提供一种汽车用加速踏板装置，其即使在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下也使加速踏板的踏力稳定化。该汽车用加速踏板装置包括：加速臂，其在沿着轴向的一端部设有鼓部在沿着轴向的另一端部设有踏板部；摩擦垫，其以垫轴部为转动中心而以能够转动的方式安装于外壳；以及弹簧部件，其夹设在加速臂与摩擦垫之间，鼓部具有：臂转动轴，其将加速臂以能够转动的方式轴支承；以及凹部，其从外周部朝向臂转动轴凹陷，摩擦垫具有由弹簧部件的弹力向凹部按压的摩擦部，摩擦部具有面向凹部的侧面部形成为截面圆弧状的侧面部件，侧面部件具有与鼓部的凹部点接触的接触部。

Description

汽车用加速踏板装置
技术领域
本发明涉及对汽车的动力单元进行控制的汽车用加速踏板。
背景技术
例如，在汽车中通过向加速踏板输入的踏力而在摩擦垫与鼓之间产生摩擦力。在专利文献1中，采用通过加速踏板踏入时和加速踏板返回时的摩擦方向(摩擦力)的差异而对加速踏板的操作载荷特性赋予迟滞的迟滞构造。
通常，通过对加速踏板的操作载荷特性赋予迟滞，从而容易将加速踏板保持为任意的踏入位置并能够减轻操纵者的疲劳。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5789656号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，存在产生由各部件的制造误差引起的尺寸误差(个体偏差)、由制造时的组装误差等引起的安装误差(安装偏差)的情况。以往，摩擦垫与鼓接触的接触部位为面接触。在接触部位为面接触的情况下，存在摩擦垫与鼓接触的接触位置由于尺寸误差、安装误差而变化、加速踏板的踏力产生偏差的可能。
即，若由于各种误差(偏差)而摩擦垫与鼓接触的接触位置变化，则加速踏板的操作载荷特性变化，加速踏板的踏力不均匀而变得不稳定。
本发明是鉴于前述问题提出的，目的在于提供一种即使在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下也能够使加速踏板的踏力稳定化的汽车用加速踏板装置。
用于解决课题的方案
为了达成前述目的，本发明的特征在于，包括：外壳，其固定于车身；加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，所述摩擦部具有面向所述凹部的侧面部形成为截面圆弧状的侧面部件，所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部点接触的接触部。
另外，本发明的特征在于，包括：外壳，其固定于车身；加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，所述摩擦部具有形成有面向所述凹部的侧面部的侧面部件，所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部线接触的棱线部，所述棱线部从所述臂转动轴的轴向观察形成为以所述臂转动轴为中心的圆弧状。
此外，本发明的特征在于，包括：外壳，其固定于车身；加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，所述摩擦部具有形成有面向所述凹部的侧面部的侧面部件，所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部线接触的棱线部，所述棱线部配置为，在沿旋转轴向观察时，以所述臂转动轴为中心的半径(R)与从所述摩擦垫的旋转轴到所述棱线部的分离距离(A)的比(R/A)恒定。
发明效果
在本发明中，能够获得即使在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下也能够使加速踏板的踏力稳定化的汽车用加速踏板装置。
附图说明
图1是本发明实施方式的汽车用加速踏板装置的概略侧面构成图。
图2是剖切图1所示的外壳及摩擦垫的一部分得到的放大侧视图。
图3是摩擦垫的放大立体图。
图4是沿着图2的IV-IV线的纵剖视图，是示出侧面部件的接触部与鼓部的凹部内壁点接触的状态的图。
图5是图4所示的接触部的放大纵剖视图。
图6是侧面部件的放大俯视图。
图7是示出从臂转动轴的中心到接触部的半径R与从接触部到垫转动轴的分离距离A的关系的说明图。
图8是示出本实施方式的汽车用加速踏板装置的操作载荷特性的特性图。
图9是示出从臂转动轴的中心到接触部的分离距离B1与从臂转动轴到垫转动轴的分离距离B2的关系的说明图。
图10是示出针对摩擦垫的摩擦部设有减薄部的状态的放大剖视图。
图11是示出加速臂的位移量与摩擦力的关系的特性图。
图12是构成本发明其他实施方式的汽车用加速踏板装置的摩擦垫的放大立体图。
图13是示出图12所示的棱线部以圆弧状延伸的状态的放大侧视图。
图14是其他实施方式中与图4对应的纵剖视图。
图15是其他实施方式中与图5对应的放大纵剖视图。
图16是本发明申请人提出的对比例的摩擦垫的纵剖视图。
附图标记说明
10、100 汽车用加速踏板装置
12 外壳
14 加速臂
16 摩擦垫
18 弹簧部件
22 鼓部
24 臂转动轴(鼓转动轴)
28 踏板部
30、102 侧面部件
34 凹部
38 垫轴部
40 摩擦部
50、110 侧面部
52 接触部(点接触)
58 减薄部
104 棱线部(线接触)
O 中心
具体实施方式
接下来，参照适当附图详细说明本发明的实施方式。
图1是本发明实施方式的汽车用加速踏板装置的概略侧面构成图，图2是剖切图1所示的外壳及摩擦垫的一部分得到的放大侧视图，图3是摩擦垫的放大立体图。需要说明的是，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直上下方向)。
如图1所示，本发明实施方式的汽车用加速踏板装置10构成为包括外壳12、加速臂14、摩擦垫16及弹簧部件18。
外壳12具有基座部12a和与基座部12a的车辆后方连续设置的壳体部12b。基座部12a形成有未图示的多个螺栓安装孔。外壳12(基座部12a)借助安装于该螺栓安装孔的未图示的螺栓固定于车身(未图示)。在壳体部12b内设有用于收容后述的鼓部22(参照图1、图2)的空间部。
固定于鼓部22的臂转动轴24以贯通外壳12的左右侧壁部的方式配置在壳体部12b的空间部内。在外壳12的左右侧壁部分别设有对臂转动轴24进行轴支承的未图示的轴承孔。
如图1所示，在外壳12的车辆下方侧配置有加速臂14。该加速臂14在沿着轴向的一端部(车辆上方侧端部)设有鼓部22，在沿着轴向的另一端部(车辆下方侧端部)设有踏板部28。另外，加速臂14以能够以臂转动轴24为转动支点在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于外壳12。
鼓部22收容在壳体部12b的空间部内，呈壁厚相对较厚且直径相对较大的大致圆板状。鼓部22的中心部具有将加速臂14以能够转动的方式轴支承的臂转动轴24。需要说明的是，在各图中，点O表示臂转动轴24的中心。
图4是沿着图2的IV-IV线的纵剖视图，是示出侧面部件的接触部与鼓部的凹部内壁点接触的状态的图。
在鼓部22的车辆前方侧设有以从左右两侧横跨后述的侧面部件30的方式配置的二股圆弧状部32(参照后述的图4)。该二股圆弧状部32在侧面观察时以大致圆弧状延伸且分支为二股状并大致平行延伸。如图4所示，在该二股圆弧状部32的分支为二股的部位之间形成有从外周部朝向臂转动轴24凹陷的凹部34。该凹部34由形成为平坦面的两个凹部内壁36、36形成为截面倒V字状。
返回图1，在加速臂14的鼓部22与外壳12的基座部12a之间设有摩擦垫16。该摩擦垫16一体地形成有俯视观察时呈圆盘状的垫主体16a、垫轴部38及摩擦部40。
如图3所示，垫轴部38由配置在垫主体16a与摩擦部40之间并沿与摩擦垫16的轴线大致正交的方向突出的一对突起部构成。垫轴部38以能够转动的方式支承于在基座部12a设置的轴承部48。摩擦垫16以能够以垫轴部38为转动中心相对于外壳12转动的方式安装。
如图2所示，弹簧部件18夹设在加速臂14与摩擦垫16之间。该弹簧部件18由在外径侧配置的外径螺旋弹簧18a和在内径侧配置的内径螺旋弹簧18b构成。弹簧部件18的一端部卡定于在垫主体16a设置的弹簧承接座42。弹簧部件18的另一端部卡定于在加速臂14侧设置的弹簧承接座44。摩擦垫16的摩擦部40(参照图3)设置为由弹簧部件18的弹力向鼓部22的凹部34按压。
图5是图4所示的接触部的放大纵剖视图，图6是侧面部件的放大俯视图。
在摩擦部40的车辆后方侧设有具有面向凹部34的左右侧面部50、50的侧面部件30。如图4及图5所示，在该侧面部件30的左右侧面部50、50设有与由鼓部22的平坦面形成的凹部内壁36、36点接触的接触部(接触点)52。左右侧面部50、50分别与侧面部件30的车辆后方表面54的左右两侧连续设置。
各侧面部50形成有从车辆前方侧观察呈圆弧状的纵圆弧面56a(参照图6)和轴正交截面呈圆弧状的横圆弧面56b(参照图5)。在该纵圆弧面56a与横圆弧面56b交叉的部位设有与鼓部22的凹部内壁36、36的平坦面点接触的接触部52。
纵圆弧面56a的曲率半径与横圆弧面56b的曲率半径可以相同也可以不同。在纵圆弧面56a的曲率半径与横圆弧面56b的曲率半径相同的情况下成为球面。
需要说明的是，在本实施方式中，在摩擦垫16的摩擦部40侧设有进行点接触的接触部52，但并非限定于此，例如也可以将进行点接触的接触部52设置在鼓部22的凹部34侧。
本实施方式的汽车用加速踏板装置10基本上按照以上方式构成，以下说明其作用效果。
在操作者将踏板部28踏入的踏板踏入时加速臂14被赋予踏力。在该踏力的作用下，加速臂14以臂转动轴24为转动中心并以规定角度朝向未图示的车身侧转动。通过加速臂14的转动动作而弹簧部件18(18a、18b)被压缩，在其弹力(压缩力)的作用下，摩擦垫16以垫轴部38为转动中心转动。摩擦部40通过摩擦垫16的转动动作而被向鼓部22的凹部34按压。
摩擦部40被向鼓部22的凹部34按压，从而在摩擦部40的侧面部件30设置的接触部52与鼓部22的凹部34的由平坦面构成的凹部内壁36点接触。
在操作者停止踏入踏板部28的踏板返回时，解除针对加速臂14的踏力赋予。加速臂14在弹簧部件18的弹力(伸长力)的作用下，向摩擦垫16与以垫轴部38为转动中心而在摩擦部40的侧面部件30设置的接触部52与鼓部22的凹部34的凹部内壁36分离的方向转动。其结果，摩擦垫16及加速臂14顺利恢复至初始位置。
接下来，与本发明申请人提出的对比例进行对比说明本实施方式的作用效果。需要说明的是，在对比例中，对与本实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记。
图16是本发明申请人提出的对比例的汽车用加速踏板装置的放大纵剖视图。在图16所示的对比例中，未设置任何与接触部52对应的构造，鼓部22的凹部内壁36和侧面部件30的各侧面部50分别由平坦面形成并相互面接触，这一点与本实施方式不同。
在图16所示的对比例中，由于在摩擦部40设置的侧面部件30的各侧面部50a与鼓部22的凹部内壁36相互面接触，因此例如在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下存在接触位置变化的可能。由此，加速臂14的操作载荷特性变化、踏力产生偏差。
与此相对，在本实施方式中，在侧面部件30的各侧面部50设有与鼓部22的凹部34的凹部内壁36(平坦面)点接触的接触部52(参照图5)。由此，在本实施方式中，与鼓部22的凹部34的凹部内壁36接触的位置通过接触部52而始终恒定，能够避免接触位置变化。其结果，在本实施方式中，即使在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下也能够使加速臂14的踏力稳定化。
在本实施方式中，摩擦部40与凹部34接触的接触部52在沿旋转轴向观察时配置在以鼓旋转轴(臂转动轴24)为中心的半径R与从摩擦垫16的旋转轴到接触部52的分离距离A的比(R/A)恒定的位置。即，如图7所示，半径R是指从臂转动轴24的轴向观察时通过接触部52并以臂转动轴24(鼓转动轴)为中心的半径。分离距离A是指从臂转动轴24的轴向观察从摩擦垫16的垫轴部38到接触部52的分离距离。在本实施方式中，通过使半径R与分离距离A的比(R/A)恒定，从而即使考虑各种偏差也能够使针对踏板部28的摩擦力的贡献恒定、使踏力稳定化。需要说明的是，在图7中，虚线F示出将比(R/A)恒定的接触点(接触部52)连续绘制而成的线。
此外，在本实施方式中，摩擦垫16在关于垫轴部38与摩擦部40相反一侧具有承接弹簧部件18的一端的弹簧承接部，弹簧部件18兼具有使加速臂14返回怠速位置的作用和将摩擦垫16向凹部34按压的作用，通过弹簧部件18和摩擦垫16使踏力产生迟滞。即，如图2及图3所示，在本实施方式中，在关于垫轴部38沿着轴向位于与摩擦部40相反一侧的垫主体16a设有用于卡定弹簧部件18的弹簧承接座42。该弹簧部件18同时具有将摩擦垫16向鼓部22的凹部34按压的功能和使加速臂14返回怠速位置的功能。在踏板部28踏入时作用很大的按压力，而在踏板部28返回时作用比踏入时小的按压力。在弹簧部件18和摩擦垫16的作用下，踏力产生迟滞H(参照图8)。
图8是示出本实施方式的汽车用加速踏板装置的操作载荷特性的特性图。踏入操作载荷如图8的线a-b所示急剧上升。之后，加速臂14的操作载荷以图8的线b-c所示的梯度增加。进而加速臂14的返回操作载荷如图8的线c-d所示急剧减少，然后以图8的线d-e的梯度减少并恢复至初始位置(返回位置)。需要说明的是，在图8中，单点划线表示弹簧部件18的弹簧载荷。
在本实施方式中，通过产生图8所示的迟滞H，从而能够使由操作者产生的踏板部28的保持力相对降低、提高加速臂14的操作性。
如图9所示，此外，在本实施方式中，从臂转动轴24的轴向观察，从摩擦部40的接触部(接触点)52到臂转动轴24的分离距离B1与从臂转动轴24到垫轴部38的分离距离B2设定为大致相等(B1≒B2)。由此，在本实施方式中能够使鼓部22的凹部34与摩擦部40的接触部52间的接触面压的局部偏差减小以达成踏力的稳定化。
此外，在本实施方式中，摩擦部40使用与摩擦垫16的其他部分不同的树脂材料。即，在本实施方式中，摩擦部40的侧面部件30与摩擦垫16的其他部分对比使用不同的树脂材料。摩擦垫16的垫主体16a例如由包含玻璃纤维45％的聚邻苯二甲酰胺(PPA)树脂形成。另外，摩擦部40的侧面部件30例如由聚缩醛(POM)树脂形成。
在本实施方式中，通过仅将摩擦部40的侧面部件30变更为具有耐摩耗性的树脂材料，从而能够使摩擦垫16兼具有所需的刚性/强度和耐久性并协调。
此外，在本实施方式中，摩擦部40为截面呈大致M字状且沿与垫轴部38大致正交的方向延伸。即，如图4所示，在本实施方式中，摩擦部40的截面呈大致M字形状并沿与垫轴部38大致正交的方向延伸。在本实施方式中，通过使摩擦部40为截面大致M字状，从而能够防止与摩擦垫16的垫主体16a的位置偏移，有助于踏力的稳定化。
如图10所示，在本实施方式中还在摩擦部40的背面设有减薄部58。由此，在本实施方式中，通过使摩擦部40的刚性/强度适度降低，从而能够降低粘滑以有助于踏力的稳定化。
图11是示出加速臂的位移量与摩擦力的关系的特性图。在本实施方式中，通过使摩擦部40的刚性/强度适度降低，从而能够如图11所示减小虚线部分的摩擦力以降低粘滑。需要说明的是，在图11中，实线示出现有技术的特性曲线。
接下来说明本发明其他实施方式的汽车用加速踏板装置100。需要说明的是，对与图1～图6所示的前述实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略其详细说明。
图12是构成本发明其他实施方式的汽车用加速踏板装置的摩擦垫的放大立体图，图13是示出图12所示的棱线部以圆弧状延伸的状态的放大侧视图，图14是其他实施方式中与图4对应的纵剖视图，图15是其他实施方式中与图5对应的放大纵剖视图。
其他实施方式的汽车用加速踏板装置100与前述实施方式的区别在于，代替前述实施方式的侧面部件30的接触部52而在侧面部件102设有与鼓部22的凹部内壁36线接触的棱线部104。如图13所示，该棱线部104从臂转动轴24的轴向观察形成为以臂转动轴24为中心的圆弧状。
如图15所示，在摩擦部40的轴正交截面，以棱线部104为边界与棱线部104相比位于下侧的下侧部分106由具有规定的曲率半径的圆弧面120形成。另外，与棱线部104相比位于上侧的上侧部分108由与圆弧面120连续的平坦面130形成。像这样，侧面部件102的各侧面部110由圆弧面120和平坦面130的组合面形成。
如图14及图15所示，在其他实施方式中，通过设置棱线部104以与凹部内壁36线接触，从而鼓部22的与凹部34的凹部内壁36接触的位置通过棱线部104而始终恒定，能够避免接触位置变化。其结果，在其他实施方式中，即使在存在尺寸误差、组装误差等各种偏差的情况下也能够使加速臂14的踏力稳定化。
如图13所示，在其他实施方式中，通过从臂转动轴24的轴向观察将棱线部104设为圆弧状，从而能够将各截面上的接触点(棱线部104为将多个接触点相连而成)设定为相对于臂转动轴24等距离。由此，在其他实施方式中，能够增加鼓部22与凹部内壁36接触的接触点而不增加踏力的偏差，从而减小作为滑动接触部位的棱线部104的面压以提高耐久性。
需要说明的是，其他实施方式中，其他作用效果与前述实施方式相同或大致相同，省略其详细说明。

Claims (4)

1.一种汽车用加速踏板装置，其特征在于，包括：
外壳，其固定于车身；
加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；
摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及
弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，
所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，
所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，
所述摩擦部具有面向所述凹部的侧面部形成为截面圆弧状的侧面部件，
所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部点接触的接触部。
2.一种汽车用加速踏板装置，其特征在于，包括：
外壳，其固定于车身；
加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；
摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及
弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，
所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，
所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，
所述摩擦部具有形成有面向所述凹部的侧面部的侧面部件，
所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部线接触的棱线部，
所述棱线部从所述臂转动轴的轴向观察形成为以所述臂转动轴为中心的圆弧状。
3.一种汽车用加速踏板装置，其特征在于，包括：
外壳，其固定于车身；
加速臂，其以能够在怠速位置与节流阀全开位置之间转动的方式安装于所述外壳，在沿着轴向的一端部设有鼓部，在沿着轴向的另一端部设有踏板部；
摩擦垫，其具有垫轴部，以所述垫轴部为转动中心并以能够相对于所述外壳转动的方式安装；以及
弹簧部件，其夹设在所述加速臂与所述摩擦垫之间，
所述鼓部具有将所述加速臂以能够转动的方式轴支承的臂转动轴和从外周部朝向所述臂转动轴凹陷的凹部，
所述摩擦垫具有被所述弹簧部件的弹力向所述凹部按压的摩擦部，
所述摩擦部具有形成有面向所述凹部的侧面部的侧面部件，
所述侧面部件具有与所述鼓部的所述凹部线接触的棱线部，
所述棱线部配置为，在沿旋转轴向观察时，以所述臂转动轴为中心的半径(R)与从所述摩擦垫的旋转轴到所述棱线部的分离距离(A)的比(R/A)恒定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车用加速踏板装置，其特征在于，
在所述摩擦部的背面设有减薄部。
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