DE102005006379A1

DE102005006379A1 - Beschleunigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005006379A1
Application number: DE200510006379
Authority: DE
Inventors: Takehiro Kariya Saito; Kimio Kariya Uchida; Haruhiko Kariya Suzuki; Masahiro Kariya Makino; Shigeru Kariya Hasegawa; Hiroshi Kariya Takeyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2025-02-12
Also published as: DE102005006379B4; US20050178234A1; JP2005225381A; CN100520014C; US8001870B2; JP4640692B2; CN1654796A

Abstract

Eine Beschleunigungsvorrichtung (1), die in der Lage ist, einen Drehwinkel mit hoher Genauigkeit zu erfassen, umfasst einen Lagerungsteil (3), einen Vorspannteil (8), ein Beschleunigungsvorrichtungspedal (2), einen Anschlag (4) und einen Drehwinkelsensor (5). Das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) weist eine Drehachse (20) auf, die durch das Lagerungsteil (3) gehalten wird, und wird nach vorne gedreht, wenn eine Niederdrückkraft (Ft) daran angelegt wird, und wird rückwärts gedreht, wenn die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) daran angelegt wird. Der Anschlag (4) stößt an das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) an, um die Rückwärtsdrehung des Beschleunigungsvorrichtungspedals (2) zu begrenzen, und führt im Wesentlichen gleichzeitig das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) in eine Richtung, die äquivalent zu der ist, bei der die Vorspannkraft (Fs) angelegt wird. Der Drehwinkelsensor (5) erfasst den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschleunigungsvorrichtung und insbesondere eine Beschleunigungsvorrichtung mit einem Anstoßteil zur Begrenzung einer Rückwärtsdrehung eines Beschleunigungsvorrichtungspedals beim Schließen einer Drosselklappe.

Es ist eine Beschleunigungsvorrichtung zur Steuerung des Fahrzustands eines Fahrzeugs in Reaktion auf ein Niederdrücken eines Beschleunigungsvorrichtungspedals bekannt. In der Beschleunigungsvorrichtung wird im Allgemeinen ein Beschleunigungsvorrichtungspedal, dessen umlaufende Achse oder Drehachse durch ein Lagerungsteil gehalten wird, durch eine Niederdrückkraft in eine Vorwärtsrichtung gedreht, wohingegen das Beschleunigungsvorrichtungspedal in eine Rückwärtsrichtung durch eine Vorspannkraft bzw. Drückkraft einer Feder gedreht wird, um zu erreichen, dass das Beschleunigungsvorrichtungspedal an einen Anschlag anstößt, um eine zugehörige Rückwärtsdrehung zu begrenzen.

Unter den Beschleunigungsvorrichtungen wie dieser gibt es eine Beschleunigungsvorrichtung des elektrischen Beschleunigungstyps (acceleration-by-wire), bei dem eine Beschleunigungsvorrichtung mit der Drosselklappenvorrichtung eines Fahrzeugs nicht mechanisch gekoppelt ist, wie es bspw. in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 748 713 A2 offenbart ist. Bei der Beschleunigungsvorrichtung des elektrischen Beschleunigungstyps wird der Drehwinkel eines Beschleunigungsvorrichtungspedals durch einen Drehwinkelsensor erfasst, wie es bspw. in der japanischen Patentdruckschrift JP-2003-185471A offenbart ist, wobei ein Signal, das das Erfassungsergebnis des Sensors angibt, zu der Steuerungseinheit der Drosselklappe ausgegeben wird.

In 28 ist schematisch ein Zustand gezeigt, bei dem ein Beschleunigungsvorrichtungspedal an einen Anschlag anstößt, d.h., ein Beschleunigungsvorrichtungspedal ist bei einer Beschleunigungsvorrichtung des herkömmlichen elektrischen Beschleunigungstyps vollständig geschlossen. Wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal vollständig geschlossen ist, wie es in 28A gezeigt ist, nimmt ein Kraftaufnahmeteil 102 eines Beschleunigungsvorrichtungspedals 101 kontinuierlich die Vorspannkraft F_s einer Feder 103 auf. Aus diesem Grund werden, wenn die Beschleunigungsvorrichtung in Umgebungen mit hoher Temperatur gelassen wird, der Kraftaufnahmeteil 102 und eine Drehachse 104 des Beschleunigungsvorrichtungspedals 101 sowie ein Anschlag 105 und ein Lagerungsteil 106, auf die Lasten durch diese Elemente 102 und 104 angelegt werden, einer plastischen Verformung, wie bspw. einer allmählichen Verformung bzw. einer Kriechdehnung ausgesetzt. Diese plastische Verformung wird insbesondere groß, wenn diese Elemente 102, 104, 105 und 106 aus einem Harz hergestellt sind. Wenn diese plastische Verformung auftritt, wird, wie es in 28B gezeigt ist, der Kraftaufnahmeteil 102 des Beschleunigungsvorrichtungspedals 101 in der Position in eine Richtung verschoben, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird, woraufhin die Drehachse 104 des Beschleunigungsvorrichtungspedals 101 in der Position in eine Richtung verschoben wird, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird. Auf diese Weise werden der Kraftaufnahmeteil 102 und die Drehachse 104 in der Position in entgegengesetzte Richtungen verschoben, wodurch das Beschleunigungsvorrichtungspedal gedreht wird, obwohl das Beschleunigungsvorrichtungspedal nicht niedergedrückt wird. Somit gibt als Ergebnis das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors einen fehlerhaften Drehwinkel an.

In 29A und 29B ist ein Zustand gezeigt, bei dem das Beschleunigungsvorrichtungspedal bei dem Drehwinkelsensor, der in der Japanischen Patentdruckschrift JP-2003-185471A offenbart ist, vollständig geschlossen ist. Hierbei ist in den 29A und 29B ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem definiert, bei dem eine Z-Richtung nach der axialen Richtung einer Drehachse eines Beschleunigungsvorrichtungspedals (eine Richtung, die vertikal zu der Oberfläche des Papiers ist) ausgerichtet ist. Wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal vollständig geschlossen ist, wie es in 29A gezeigt ist, gibt es einen Fall, bei dem Kernteile 112, 113, die Seite an Seite in einer X-Richtung angeordnet sind, eines Kerns 110 in der Position zueinander in eine Y-Richtung auf Grund von Montagetoleranzen verschoben werden. Wenn die Kernteile 112, 113 in der Position voneinander verschoben werden, ist der Kernteil 112 am nächsten zu einem von ebenen Abschnitten 122, 123 von Jochen 120, 121, die einander in der Y-Richtung über dem Kern 110 gegenüberliegen, und der Kernteil 123 ist am nächsten zu dem anderen der ebenen Abschnitte 122, 123. Als Ergebnis geht ein magnetischer Fluss durch einen Magnetspalt, der zwischen den Kernteilen 112, 113, die jeweils am nächsten zu den ebenen Abschnitten 122, 123 sind, hindurch, um einen magnetischen Widerstand in ein Ungleichgewicht zu bringen, wodurch ein magnetischer Fluss durch eine Hall-Vorrichtung 111 fließt, die zwischen die Kernteile 112, 113 gebracht ist. Ferner werden, wenn die Drehachse in der Position in die Y-Richtung in diesem Zustand durch die vorstehend beschriebene plastische Verformung und dergleichen verschoben wird, wie es in 29B gezeigt ist, die Joche 120, 121, die bei der Drehachse befestigt sind, in der Position in die Y-Richtung in Bezug auf den Kern 110 verschoben, der bei dem Lagerungsteil befestigt ist. Als Ergebnis werden die magnetischen Spalte zwischen den ebenen Teilen 122, 123 und dem Kernteil 112, 113, der am nächsten hierzu ist, jeweils in der Breite verändert, um einen magnetischen Widerstand in dem Kern 110 in ein großes Ungleichgewicht zu bringen, was einen Durchgang eines größeren magnetischen Flusses durch die Hall-Vorrichtung 111 zur Folge hat. Somit variiert, obwohl das Beschleunigungsvorrichtungspedal nicht gedreht wird, das Ausgangssignal der Hall-Vorrichtung 111, d.h. das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors, wobei somit das Ausgangssignal einen fehlerhaften Drehwinkel angibt.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschleunigungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den Drehwinkel eines Beschleunigungsvorrichtungspedals zu erfassen.

Diese Aufgabe wird durch eine Beschleunigungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 oder 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Dementsprechend besteht, wenn eine Beschleunigungsvorrichtung in Umgebungen mit hoher Temperatur in einem Zustand gelassen wird, bei dem ein Beschleunigungsvorrichtungspedal an einen Anschlag anstößt, eine Möglichkeit, dass die Drehachse eines Beschleunigungsvorrichtungspedals (nachstehend vereinfacht als Drehachse bezeichnet), die kontinuierlich die Vorspannkraft eines vorspannenden Teils (nachstehend vereinfacht als Vorspannkraft bezeichnet) aufnimmt, und ein Lager, das die Drehachse hält, eine plastische Verformung entwickeln. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung führt jedoch der Anschlag, der an das Beschleunigungsvorrichtungspedal anstößt, das Beschleunigungsvorrichtungspedal entlang einer Richtung, in der die Vorspannkraft angelegt wird, wobei die Richtung, in der die Drehachse in der Position verschoben wird, auf die Richtung begrenzt ist, in der die Vorspannkraft angelegt ist. Zusätzlich wird zu dieser Zeit ein Abschnitt, der die Vorspannkraft in dem Beschleunigungsvorrichtungspedal aufnimmt, in die Richtung versetzt, in die die Vorspannkraft angelegt wird, so dass der Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals nicht variiert wird. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass der Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals (nachstehend vereinfacht als Drehwinkel bezeichnet) trotz der Tatsache, dass das Beschleunigungsvorrichtungspedal nicht niedergedrückt wird, variiert wird. Somit kann der Drehwinkelsensor einen korrekten Drehwinkel erfassen, was eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels zur Folge hat.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der Anschlag in einen Linienkontakt mit dem Beschleunigungsvorrichtungspedal gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag und dem Beschleunigungsvorrichtungspedal klein wird. Hierdurch ist es möglich zu verhindern, dass eine Position, bei der der Anschlag an das Beschleunigungsvorrichtungspedal anstößt, durch die plastische Verformung des Anschlags und/oder des Beschleunigungsvorrichtungspedals verändert wird.

Alternativ hierzu kann der Anschlag in einen Oberflächenkontakt mit dem Beschleunigungsvorrichtungspedal gesetzt werden.

Hierbei wird ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem definiert, bei dem eine Z-Richtung nach der axialen Richtung der Drehachse ausgerichtet ist.

Gemäß anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem vollständigem Schließen des Beschleunigungsvorrichtungspedals, d.h., wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal an den Anschlag anstößt, zwei erste magnetische Körper eines Magnetismuserfassungsteils, die Seite an Seite in der X-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems angeordnet sind, in der Position voneinander in die Y-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems auf Grund von Montagetoleranzen verschoben werden. Da die jeweiligen gegenüberliegenden Abschnitte von zwei zweiten magnetischen Körpern, die einander über dem Magnetismuserfassungsteil in der Y-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems in einem Magnetfelderzeugungsteil gegenüberliegen, parallel zu der X-Achse des rechtwinkligen Koordinatensystems sind, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal in dem Fall, bei dem die zwei ersten magnetischen Körper in der Position voneinander verschoben sind, vollständig geschlossen ist, werden ein erster magnetischer Körper und der andere erste magnetische Körper zu Positionen gebracht, die am nächsten zu einem gegenüberliegenden Abschnitt bzw. dem anderen gegenüberliegendem Abschnitt sind. Als Ergebnis geht ein magnetischer Fluss durch die magnetischen Spalte (nachstehend vereinfacht als magnetischer Spalt bezeichnet), die zwischen den jeweiligen gegenüberliegenden Abschnitten und den nächsten ersten magnetischen Körpern ausgebildet sind, hindurch, wodurch ein magnetischer Fluss leicht durch eine elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung fließt, die zwischen den zwei ersten magnetischen Körpern eingebracht ist. Der Magnetismuserfassungsteil und der Magnetfelderzeugungsteil sind jedoch bei einem des Lagerungsteils und der Drehachse bzw. dem jeweils anderen hiervon befestigt, wobei die X-Achse des rechtwinkligen Koordinatensystems entlang der Richtung liegt, in der die Drehachse in der Position verschoben wird, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal vollständig geschlossen ist. Somit wird, auch wenn die Drehachse in der Position verschoben wird, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal vollständig geschlossen wird, die Breite des magnetischen Spalts nicht wesentlich verändert. Aus diesem Grund wird der magnetische Fluss, der durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung fließt, ebenso nicht verändert. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass der magnetische Fluss, der durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung hindurchgeht, trotz der Tatsache, dass das Beschleunigungsvorrichtungspedal nicht gedreht wird, variiert wird. Folglich kann ein korrekter Drehwinkel auf der Grundlage des Ausgangssignals der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung erfasst werden, was eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels zur Folge hat.

Diesbezüglich ist es in Bezug auf die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung möglich, die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung auf eine derartige Weise aufzubauen, dass ein Magnetismus durch eine Hall-Vorrichtung oder durch eine Magnetwiderstandsvorrichtung erfasst wird, um ein Signal auszugeben, das ein zugehöriges Erfassungsergebnis angibt.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird jeder der ersten magnetischen Körper in der gleichen Form ausgebildet. Somit ist es möglich, die ersten magnetischen Körper einfach auszubilden und konstante Eigenschaften unabhängig von der Drehrichtung zu erhalten.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zumindest einer des Lagerungsteils und/oder der Drehachse aus einem Harz ausgebildet. Somit ist es möglich, Gewicht und Kosten zu verringern und gleichzeitig eine hohe Erfassungsgenauigkeit unabhängig von der plastischen Verformung und/oder des Versatzes der Drehachse sicherzustellen.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie Betriebsverfahren und die Funktion der betreffenden Teile werden aus einem Studium der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Patentansprüche und der Zeichnung ersichtlich, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden. Es zeigen:
1 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
2 eine Seitendarstellung der Beschleunigungsvorrichtung gemäß 1,
3 eine Querschnittsvorderansicht der Beschleunigungsvorrichtung gemäß 1, die über eine Linie III-III in 2 entnommen ist,
4A eine Querschnittsseitenansicht eines idealen Drehwinkelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Position,
4B eine schematische Seitendarstellung, die einen magnetischen Fluss veranschaulicht, der durch den Drehwinkelsensor gemäß 4A fließt,
5A eine Querschnittsseitenansicht des Drehwinkelsensors gemäß 4A in einer zweiten Position,
5B eine schematische Seitendarstellung, die einen magnetischen Fluss veranschaulicht, der durch den Drehwinkelsensor gemäß 5A fließt,
6A eine Querschnittsansicht eines nicht-idealen Drehwinkelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung,
6B eine schematische Seitendarstellung, die einen magnetischen Fluss veranschaulicht, der durch den Drehwinkelsensor gemäß 6A fließt,
6C eine schematische Seitendarstellung, die einen magnetischen Fluss veranschaulicht, der durch den Drehwinkelsensor gemäß 6A fließt,
7 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
10 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
11 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
12 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
13 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
14 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
15 eine schematische Seitendarstellung einer ersten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
16 eine schematische Seitendarstellung einer ersten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
17 eine schematische Seitendarstellung einer zweiten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
18 eine schematische Seitendarstellung einer zweiten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
19 eine schematische Seitendarstellung einer dritten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
20 eine schematische Seitendarstellung einer dritten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
21 eine schematische Seitendarstellung einer vierten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
22 eine schematische Seitendarstellung einer vierten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
23 eine schematische Seitendarstellung einer fünften modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
24 eine schematische Seitendarstellung einer fünften modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung des neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
25 eine schematische Seitendarstellung einer sechsten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
26 eine schematische Seitendarstellung einer sechsten modifizierten Version der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
27 eine schematische Seitendarstellung einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
28A eine schematische Seitendarstellung einer herkömmlichen Beschleunigungsvorrichtung in einer ersten Position,
28B eine schematische Seitendarstellung einer herkömmlichen Beschleunigungsvorrichtung in einer zweiten Position,
29A eine Querschnittsansicht eines Drehwinkelsensors einer herkömmlichen Beschleunigungsvorrichtung und
29B eine Querschnittsdarstellung eines Drehwinkelsensors einer herkömmlichen Beschleunigungsvorrichtung.
Eine Vielzahl von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist nachstehend auf der Grundlage der Zeichnung beschrieben.
Eine Beschleunigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in 2 und 3 gezeigt. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug eingebaut und steuert den Fahrzustand des Fahrzeugs in Reaktion auf ein Niederdrücken eines Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 durch einen Fahrer. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 wendet ein elektrisches Beschleunigungssystem (acceleration-by-wire) an, bei dem das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 mit einer Drosselklappenvorrichtung des Fahrzeugs nicht mechanisch gekoppelt ist. Stattdessen erfasst die Beschleunigungsvorrichtung 1 den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 mit einem Drehwinkelsensor 5 und gibt ein Signal, das das Erfassungsergebnis des Drehwinkelsensors 5 angibt, an eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) eines Fahrzeugmotors aus. Die ECU steuert dann die Drosselklappenvorrichtung auf der Grundlage des Drehwinkels des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2, der von dem Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 5 hergeleitet wird.
Ein Gehäuse 10 zum Halten des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 ist aus einem Harz in der Form eines Kastens, der eine Öffnung 10a definiert, ausgebildet. Das Gehäuse 10 weist eine Bodenplatte 11, eine Oberplatte 12, zwei Seitenplatten 13, 14 und eine Kopplungsplatte 15 auf.
Die Bodenplatte 11 ist bei dem Fahrzeug durch Bolzen oder dergleichen befestigt und liegt der Oberplatte 12 gegenüber. In der Oberplatte 12 ist ein Anschlag 4 integral bzw. einstückig mit einem Randabschnitt ausgebildet, der die Öffnung 10a bildet. In der Innenwand der Oberplatte 12 ist ein Befestigungsloch 16 ausgebildet, dessen Durchmesser mit zunehmender Tiefe kleiner wird.
Die Seitenplatten 13, 14 sind vertikal mit der Bodenplatte 11 und der Oberplatte 12 gekoppelt und liegen einander gegenüber. Eine Seitenplatte 13 ist entfernbar bei dem Gehäuse 10 angebracht. Ein zylindrisches Lager 3 ist bei der Innenwand der Seitenplatte 13 angebracht. Ein Abschnitt zum Schließen einer Basisendseite des Lagers 3 in der Seitenplatte 13 bildet einen Halteabschnitt 17 zum Halten eines Magnetismuserfassungsteils 50 des Drehwinkelsensors 5 bei der Innenumfangsseite des Lagers 3. Die vorstehend beschriebene Seitenplatte 13, die das Lager 3 aufweist, kann nachstehend ebenso als ein "Lagerungsteil" bezeichnet werden. Ein Anschluss 19 zur elektrischen Verbindung des Drehwinkelsensors 5 und der ECU ist in einer Verbindungseinrichtung 18 eingebettet, die integral mit der Außenwand der Seitenplatte 13 ausgebildet ist.
Die Kopplungsplatte 15 ist auf eine derartige Weise angeordnet, dass sie ein Ende der Bodenplatte 11 mit einem Ende der Oberplatte 12 koppelt, und auf eine derartige Weise angeordnet, dass sie ein Ende der Seitenplatte 13 mit einem Ende der Seitenplatte 14 koppelt. Die Öffnung 10a des Gehäuses 10 ist zwischen dem anderen Ende der Bodenplatte 11 und dem anderen Ende der Oberplatte 12 sowie zwischen dem anderen Ende der Seitenplatte 13 und dem anderen Ende der Seitenplatte 14 ausgebildet und liegt der Kopplungsplatte 15 gegenüber.
Das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 weist eine Drehachse 20 auf, die durch das Lager 3 des Gehäuses 10 gehalten wird, und kann sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtungen um die Achse C der Drehachse 20 frei gedreht werden. In 2 bezeichnet ein Bezugszeichen X die Vorwärtsdrehseite des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 und Y bezeichnet die Rückwärtsdrehseite des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2.
Genauer gesagt ist das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 aus einem Pedalarm 21 und einem Pedalrotor 22 aufgebaut, die integral bzw. einstückig sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtungen gedreht werden.
Der Pedalarm 21 ist aus einem Harz in der Form einer Profilstange ausgebildet. Der Pedalarm 21 umfasst zwei Endabschnitte 21a, 21b. Der eine Endabschnitt 21a weist die Drehachse 20 auf und ist in dem Gehäuse 10 aufgenommen. Der andere Endabschnitt 21b erstreckt sich durch die Öffnung 10a nach außen von dem Gehäuse 10.
Der Endabschnitt 21b des Pedalarms 21 weist einen Niederdrückabschnitt 23 auf, der durch einen Fahrer niederzudrücken ist. Der Fahrer wendet eine Niederdrückkraft F_t auf den Niederdrückabschnitt 23 an, um den Pedalarm 21 und den Pedalrotor 22 in eine Vorwärtsrichtung zu drehen. Der vorstehend beschriebene Niederdrückabschnitt 23, der die Niederdrückkraft F_t aufnimmt, kann nachstehend ebenso als ein "erster Kraftaufnahmeteil" bezeichnet werden.
Der Pedalarm 21 weist zwei Seitenwände 24, 25 bei dem Endabschnitt 21a auf. Die Seitenwände 24, 25 liegen einander parallel in der axialen Richtung der Drehachse 20 gegenüber. Die Drehachse 20 ist integral mit der Seitenwand 25 direkt gegenüberliegend zu der Seitenplatte 13 ausgebildet. Die Drehachse 20 ragt zylindrisch in der axialen Richtung der Drehachse 20 von der Wandoberfläche bei der Seitenplattenseite 13 der Seitenwand 25 heraus. Die Drehachse 20 ist in eine Innenumfangsseite des Lagers 3 der Seitenplatte 13 eingefügt und wird durch das Lager 3 drehbar gehalten. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein kleiner Freiraum zwischen der Außenumfangsfläche der Drehachse 20 und der Innenumfangsfläche des Lagers 3 vorhanden. Die Drehachse 20 kann in einer radialen Richtung innerhalb des Freiraums verschoben werden.
Der Pedalarm 21 weist einen Anstoßabschnitt 28 bei einer Position zwischen der Drehachse 20 und dem Niederdrückabschnitt 23 in der longitudinalen Richtung auf. Der Anstoßabschnitt 28 ragt in einer Rückwärtsdrehrichtung von einem Hauptkörper 26 des Pedalarms 21 heraus, um an den Anschlag 4 anzustoßen. Wenn die Niederdrückkraft F_t bei dem Niederdrückabschnitt 23 angelegt wird, um den Anstoßabschnitt 28 von dem Anschlag 4 zu trennen, können der Pedalarm 21 und der Pedalrotor 22 sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtungen gedreht werden. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Anstoßabschnitt 28 des Pedalarms 21, der in die Rückwärtsrichtung dreht, an den Anschlag 4 anstößt, verhindert, dass der Pedalarm 21 und der Pedalrotor 22 weiter in die Rückwärtsrichtung gedreht werden. Anders ausgedrückt wird das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2, das aus dem Pedalarm 21 und dem Pedalrotor 22 aufgebaut ist, in einer Rückwärtsdrehung durch den Pedalarm 21, der an den Anschlag 4 anstößt, begrenzt. Zu dieser Zeit wird das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 bei einer vollständig geschlossenen Position gestoppt. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Situation, die auftritt, wenn der Anstoßabschnitt 28 an den Anschlag 4 anstößt, als "wenn das Pedal vollständig geschlossen ist" bezeichnet.
Der Pedalrotor ist aus einem Harz ausgebildet und wird in dem Gehäuse 10 aufgenommen. Der Pedalrotor 22 weist einen scheibenförmigen Drehabschnitt 36 auf, wobei beide Seiten des Drehabschnitts 36 zwischen beiden Seitenwänden 24, 25, des Pedalarms 21 zwischengebracht sind. Eine Vielzahl von Spiralverzahnungen 35 ist bei der Seitenoberfläche der Seitenwandseite 25 des Drehabschnitts 36 ausgebildet. Die Vielzahl von Spiralverzahnungen 35 ist in gleichmäßigen Intervallen um die Achse C der Drehachse 20 ausgebildet. Eine Vielzahl von Spiralverzahnungen 34 ist bei einer Wandoberfläche der Drehabschnittsseite der Seitenwand 25 des Pedalarms 21 ausgebildet. Die Vielzahl von Spiralverzahnungen 34 ist ebenso in gleichmäßigen Intervallen um die Achse C der Drehwelle 20 ausgebildet und ist in Eingriff mit entsprechenden der Spiralverzahnungen 35, die der Spiralverzahnung 34 in der axialen Richtung der Drehachse 20 gegenüberliegen. Mit diesem Eingriff können sich der Pedalarm 21 und der Pedalrotor 22 zusammen in dieselbe Richtung drehen. Bspw. dreht sich, wenn der Niederdrückabschnitt 23 des Pedalarms 21 die Niederdrückkraft F_t aufnimmt, der Pedalrotor 22 zusammen mit dem Pedalarm 21.
Der Pedalrotor 22 weist einen plattenförmigen Halteabschnitt 37 auf. Der Halteabschnitt 37 ragt in einer tangentialen Richtung von einem Außenumfangsrandabschnitt des Drehabschnitts 36 heraus. Ein herausragender Abschnitt 38, der von einer Seite einer Plattenoberfläche 37a, die der Oberplatte 12 gegenüberliegt, des Halteabschnitts 37 herausragt, ist in der Form einer abgestuften kreisförmigen Säule ausgebildet, deren Durchmesser zu dem herausragendem Oberende kleiner wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Halteabschnitt 37 ausgelegt zu verhindern, dass eine Seite einer Plattenoberfläche 37b, die der Bodenplatte 11 gegenüberliegt, des Halteabschnitts 37 in Kontakt mit der Bodenplatte 11 bei einer beliebigen Drehposition des Pedalrotors 22 gebracht wird.
Eine Doppelspiralfeder 8, auf die nachstehend auch als ein "Vorspannelement" Bezug genommen wird, ist aus einer Kombination von zwei zylindrischen Druckspiralfedern aufgebaut, die nahezu konstante Durchmesser in der axialen Richtung aufweisen. In der Doppelspiralfeder 8 wird eine äußere Spirale 8a aus einem größeren Durchmesser als eine innere Spirale 8b ausgebildet und ist koaxial außerhalb der inneren Spirale 8b angeordnet. Enden der äußeren Spirale 8a und der inneren Spirale 8b sind bei dem Befestigungsloch 16 der Oberplatte 12 befestigt. Entgegengesetzte Enden der äußeren Spirale 8a und der inneren Spirale 8b sind bei dem herausragendem Abschnitt 38 des Halteabschnitts 37 befestigt. Wenn die äußere Spirale 8a und die innere Spirale 8b in der axialen Richtung zwischen der Oberplatte 12 und dem Halteabschnitt 37 zusammengepresst werden, erzeugen sie Rückstellkräfte. Ferner werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die äußere Spirale 8a und die innere Spirale 8b von der Drehachse weggebogen. Dieses Biegen der äußeren Spirale 8a und der inneren Spirale 8b erzeugt ebenso eine weitere Rückstellkraft. Somit legt die Doppelspiralfeder 8 die sich ergebende Kraft der Rückstellkräfte, die durch die äußere Spirale 8a und die innere Spirale 8b erzeugt werden, als eine Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 an, wie es in 2 gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 auf eine derartige Weise angelegt, dass der Pedalrotor 22 und der Pedalarm 21 in die Rückwärtsrichtung gedreht werden. Der vorstehend beschriebene Halteabschnitt 37 zum Aufnehmen der Vorspannkraft F_s kann nachstehend ebenso als ein "zweiter Kraftaufnahmeabschnitt" bezeichnet werden.
Als nächstes werden der Anschlag 4 und der Anstoßabschnitt 28 des Pedalarms 21 ausführlich beschrieben.
Der Anschlag 4 ragt von dem Randabschnitt der Oberplatte 12 zu dem Anstoßabschnitt 28 des Pedalarms 21 heraus. Ein Metallkernteil 40 zur Verstärkung ist in dem Anschlag 4 eingebettet, der aus einem Harz einstückig mit der Oberplatte 12 ausgebildet ist. Eine Spitzenoberfläche bei der herausragenden Seite des Anschlags 4 bildet eine gekrümmte konvexe Oberfläche 42, deren Umriss in einem Abschnitt, der vertikal zu der Drehachse 20 ist (der nachstehend als ein "zu der Achse vertikaler Abschnitt" bezeichnet wird), kreisförmig ist.
Der Anstoßabschnitt 28 weist eine flache Oberfläche 29 auf, die dem Anschlag 4 gegenüberliegt. Der Anstoßabschnitt 28 ist in einem Linienkontakt mit der gekrümmten konvexen Oberfläche 42 des Anschlags 40 bei dieser flachen Oberfläche 29. Da dieser Linienkontakt die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 4 und dem Anstoßabschnitt 28 verkleinert, ist es möglich zu verhindern, dass diese Elemente 4, 28 eine plastische Verformung, wie bspw. eine allmähliche Verformung bzw. eine Kriechdehnung, entwickeln, was eine Änderung in einer Position verhindern kann, bei der sie aneinander anstoßen. Der Umriss in einem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 29 überlappt, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, eine imaginäre gerade Linie entlang einer Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. Aus diesem Grund kann, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anstoßabschnitt 28 in Bezug auf die gekrümmte konvexe Oberfläche 42 entlang der Richtung gleiten, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt ist. Anders ausgedrückt kann, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird.
In 1 ist schematisch der Zustand der Beschleunigungsvorrichtung 1 gezeigt, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist. Wenn die Beschleunigungsvorrichtung 1 in Umgebungen mit hoher Temperatur gelassen wird, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, wie es in 1 gezeigt ist, besteht eine Möglichkeit, dass sich eine plastische Verformung, wie bspw. eine allmähliche Verformung, in der Drehachse 20 des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2, dessen Halteabschnitt 37 kontinuierlich die Vorspannkraft F_s aufnimmt, und sich in dem Lager 3 zum Halten der Drehachse 20 entwickeln kann. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch der Anstoßabschnitt 28 durch den Anschlag 4 entlang der Richtung geführt, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird, so dass die Richtung, in der die Drehachse 20 in der Position in Bezug auf das Lager 3 verschoben wird, auf die Richtung begrenzt ist, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird. Ferner wird zu dieser Zeit der Halteabschnitt 37 zum Aufnehmen der Vorspannkraft F_s in die Richtung versetzt, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird, so dass der Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 nicht verändert wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 5 durch eine plastische Verformung der Drehachse 20 und/oder des Lagers 3 verändert wird, unabhängig davon, dass das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 nicht niedergedrückt wird.
Als nächstes ist der Drehwinkelsensor 5 ausführlich beschrieben.
Hierbei wird, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem definiert, in dem eine Z-Richtung nach der axialen Richtung der Drehachse 20 ausgerichtet ist, wobei eine X-Richtung entlang der Richtung liegt, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass dieses rechtwinklige Koordinatensystem bei der Drehachse 20 befestigt ist. Das heißt, wie es aus den in den 4A und 5A gezeigten Koordinatenachsen ersichtlich ist, dieses rechtwinklige Koordinatensystem dreht sich mit der Drehachse 20 um die Z-Achse, die nach der Achse C der Drehachse 20 ausgerichtet ist. In der nachstehenden Beschreibung werden die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems zur Vereinfachung als X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung bezeichnet und die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse des rechtwinkligen Koordinatensystems werden zur Vereinfachung als X-Achse, Y-Achse und Z-Achse bezeichnet.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Drehwinkelsensor 5 einen Magnetismuserfassungsteil 50 und einen Magnetfelderzeugungsteil 60 auf.
Der Magnetismuserfassungsteil 50 ist bei dem Halteteil 17 der Seitenplatte 13 koaxial zu dem Lager 3 befestigt. Wie es in den 4A und 4B gezeigt ist, ist der Magnetismuserfassungsteil 50 aus zwei Ständern bzw. Statoren 52, 53 und einer elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 aufgebaut. Die Statoren 52, 53, die auch als die ersten magnetischen Körper bezeichnet werden, sind aus einem magnetischen Material, wie bspw. Eisen, in der gleichen Form ausgebildet. Die Statoren 52, 53 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind in der Form einer halbkreisförmigen Platte ausgebildet, wenn sie von der Z-Richtung betrachtet werden. Die Statoren 52, 53 sind auf eine derartige Weise angeordnet, dass sie rotationssymetrisch in Bezug auf die Z-Achse sind und dass sie Seite an Seite in der X-Richtung angeordnet sind, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist, und über einen Magnetismuserfassungsspalt G_d einander gegenüberliegen. Die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 ist eine Kombination aus einer allgemein bekannten Hall-Vorrichtung und einer Signalverarbeitungsschaltung, wie bspw. einem Verstärker, und ist in dem Magnetismuserfassungsspalt G_d angeordnet. Die Richtung einer Magnetismuserfassung der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 ist in die Richtung einer Breite des Magnetismuserfassungsspalts G_d eingestellt, d.h. in die Richtung, in der die Statoren 52, 53 Seite an Seite angeordnet sind. Die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 erfasst eine Magnetflussdichte, die durch sie hindurchgeht, genauer gesagt eine Magnetflussdichte in der Richtung einer Magnetismuserfassung, und gibt ein Spannungssignal in Reaktion auf die erfasste Magnetflussdichte an die ECU aus. Dieses Signal wird das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 5.
Der Magnetfelderzeugungsteil 60 ist koaxial bei der Drehachse 20 befestigt und kann einstückig mit der Drehachse 20 sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtungen gedreht werden. Der Magnetfelderzeugungsteil 60 ist aus zwei Magneten 62, 63 und zwei Jochen 64, 65 aufgebaut. Die Magnete 62, 63 sind Dauermagnete der gleichen Form. Die Magnete 62, 63 sind auf eine derartige Weise angeordnet, dass sie eine Liniensymetrie in Bezug auf die Y-Achse aufweisen und einander in der X-Richtung über dem Magnetismuserfassungsteil 50 gegenüberliegen. Die Joche 64, 65, die nachstehend ebenso als die zweiten magnetischen Körper bezeichnet werden, sind aus einem magnetischen Material, wie bspw. Eisen, in der gleichen Form ausgebildet. Die Joche 64, 65 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind U-förmig, wenn sie von der Z-Richtung betrachtet werden. Die Joche 64, 65 sind auf eine derartige Weise angeordnet, dass sie eine Liniensymetrie in Bezug auf die X-Achse aufweisen und einander über dem Magnetismuserfassungsteil 50 gegenüberliegen. Die gegenüberliegenden Abschnitte 66, 67, die einander in der Y-Richtung in den Jochen 64, 65 gegenüberliegen, sind in flache Oberflächen parallel zu der X-Achse und parallel zueinander geformt. Die gegenüberliegenden Abschnitte 66, 67 sind auf eine derartige Weise ausgebildet, dass sie nicht in Kontakt mit dem Magnetismuserfassungsteil 50 bei einer beliebigen Drehposition der Drehachse 20 gebracht werden. Ein Joch 64 koppelt die gleichen N-Magnetpole der Magnete 62, 63, die bei zugehörigen beiden Enden befestigt sind, magnetisch. Das andere Joch 65 koppelt die gleichen S-Magnetpole der Magnete 62, 63, die bei beiden zugehörigen Enden befestigt sind, magnetisch.
In den 5A und 5B ist ein Zustand gezeigt, bei dem das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 niedergedrückt ist, um den Anstoßabschnitt 28 von dem Anschlag 4 zu trennen. Zu dieser Zeit wird der Stator 52 zu einer Position gebracht, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 ist, um einen magnetischen Spalt G₁₁ zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 und dem Stator 52 zu bilden. Ferner wird der Stator 53 in eine Position gebracht, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 ist, um einen magnetischen Spalt G₂₁ zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 und dem Stator 53 zu bilden. Hiermit wird ein Hauptmagnetschaltkreis zum Fließen von magnetischen Flüssen α, β in dem Drehwinkelsensor 5 gebildet, wie es schematisch in 5B gezeigt ist. Hierbei fließt der magnetische Fluss α von dem Magnet 62 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₁, den Stator 52, den Magnetismuserfassungsspalt G_d, den Stator 53, den magnetischen Spalt G₂₁, das Joch 65 hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 62 zurück. Ferner fließt der magnetische Fluss β von dem Magnet 63 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₁, den Stator 52, den Magnetismuserfassungsspalt G_d, den Stator 53, den magnetischen Spalt G₂₁, das Joch 65 hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 63 zurück. Wenn die magnetischen Flüsse α, β auf diese Weise fließen, fließt ein magnetischer Fluss durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 und die Spannung des Ausgangssignals der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 wird zu einem Wert, der nahezu proportional zu dem Drehwinkel der Drehachse 20 ist.
In den 4A und 4B ist ein idealer Zustand gezeigt, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist. In diesem idealen Zustand werden, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, beide Statoren 52, 53 in die Positionen gebracht, die am nächsten zu den jeweiligen gegenüberliegenden Abschnitten 66, 67 sind, wodurch nahezu glich große magnetische Spalte G₁₂, G₁₃ zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 und den Statoren 52, 53 gebildet werden, wobei auf ähnliche Weise nahezu gleiche magnetische Spalte G₂₂, G₂₃ ebenso zwischen dem gegenüberliegendem Abschnitt 67 und den Statoren 52, 53 gebildet werden. Hiermit wird in dem Drehwinkelsensor 5, wie es schematisch in 48 gezeigt ist, der Hauptmagnetschaltkreis, in dem magnetische Flüsse α, β fließen, gebildet. Hierbei fließt der magnetische Fluss α von dem Magnet 62 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₂, den Stator 52, den Magnetismuserfassungsspalt G₂₂ und das Joch 65 der Reihe nach hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 62 zurück. Ferner fließt der magnetische Fluss β von dem Magnet 63 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₃, den Stator 53, den magnetischen Spalt G₂₃ und das Joch 65 der Reihe nach hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 63 zurück. Wenn die magnetischen Flüsse α, β auf diese Weise fließen, fließt kein magnetischer Fluss durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 und somit wird die Spannung des Ausgangssignals der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 ein minimaler Wert.
In Wirklichkeit neigen die Statoren 52, 53 jedoch dazu, in der Position in eine laterale Richtung und in eine vertikale Richtung auf Grund der Montagetoleranzen verschoben zu werden. In diesem Fall werden, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, wie es in 6A gezeigt ist, die Statoren 52, 53 in Positionen gebracht, die zueinander in der Y-Richtung verschoben sind. Aus diesem Grund wird einer der Statoren 52, 53 zu einer Position gebracht, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 ist (in 6 wird der Stator 52 zu einer Position gebracht, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 ist), wohingegen der andere der Statoren 52, 53 zu einer Position gebracht wird, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 ist (in 6 wird der Stator 53 zu einer Position gebracht, die am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 ist). Hiermit werden die magnetischen Spalte G₁₄, G₂₄ zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt 66, 67 und den Statoren 52, 53, die am nächsten hierzu sind, gebildet, wodurch der Hauptmagnetschaltkreis, in dem die Flüsse α, β fließen, in dem Drehwinkelsensor 5 gebildet wird, wie es schematisch in 6B gezeigt ist. Hierbei fließt der magnetische Fluss α von dem Magnet 62 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₄, den Stator, der am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 ist, den Magnetismuserfassungsspalt G_d und den Stator, der am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 ist, den magnetischen Spalt G₂₄ und das Joch 65 der Reihe nach hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 62 zurück. Ferner fließt der magnetische Fluss β von dem Magnet 63 und geht durch das Joch 64, den magnetischen Spalt G₁₄, den Stator, der am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 66 ist, den Magnetismuserfassungsspalt G_d und den Stator, der am nächsten zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 67 ist, den magnetischen Spalt G₂₄ und das Joch 65 der Reihe nach hindurch und kehrt dann zu dem Magnet 63 zurück. Wenn die magnetischen Flüsse α, β auf diese Weise fließen, fließt ein magnetischer Fluss leicht durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54, wobei folglich die Spannung des Ausgangssignals der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 zu der Spannung in dem vorstehend beschriebenen idealen Fall variiert.
In dem Fall, bei dem die Statoren 52, 53 in der Position zueinander verschoben werden, wie es in 6A gezeigt ist, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, wenn die Drehachse 20 in der Position auf Grund des vorstehend beschriebenen Prinzips in die Richtung verschoben wird, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird, wird der Magnetfelderzeugungsteil 60 in die X-Richtung in Bezug auf den Magnetismuserfassungsteil 50 relativ bewegt. Dies ist deshalb der Fall, da die X-Richtung entlang der Richtung definiert ist, in der die Drehachse 20 in der Position verschoben wird, d.h. die Vorspannkraft F_s angelegt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel variieren, da die gegenüberliegenden Abschnitte 66, 67 parallel zu der X-Achse sind, auch wenn der Magnetfelderzeugungsteil 60 in der X-Richtung in Bezug auf den Magnetismuserfassungsteil 50 relativ bewegt wird, die Breiten der magnetischen Spalte G₁₄, G₂₄ nicht wesentlich. Aus diesem Grund variieren auch der magnetische Fluss, der durch die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 und in Erweiterung die Spannung des Ausgangssignals der elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung 54 nicht wesentlich. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 5 durch die Positionsverschiebung der Drehachse 20 unabhängig davon, dass das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 nicht gedreht wird, verändert wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, auch wenn die plastische Verformung sich in der Drehachse 20 und/oder dem Lager 3 entwickelt, um die Position der Drehachse 20 zu verschieben, möglich zu verhindern, dass das Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 5 verändert wird. Somit kann die ECU den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedals 2 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Drehwinkelsensors 5 exakt bestimmen.
Folglich kann dies ebenso die Steuerungsgenauigkeit der Drosselklappe durch die ECU verbessern.
Beschleunigungsvorrichtungen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bis zu dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf 7 bis 12 beschrieben.
In einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in 7 gezeigt ist, ist die Spitzenoberfläche des Anschlags 4 in der Form einer flachen Oberfläche 70 ausgebildet. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 70 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. In der flachen Oberfläche 70 wie dieser wird der Anschlag 4 in einen Oberflächenkontakt mit der flachen Oberfläche 79 des Anstoßabschnittes 28 gebracht, so dass, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen kann, in der die Vorspannkraft F_s angelegt ist.
In einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 8 gezeigt ist, der Anschlag 4 in einer Form ausgebildet, die zu einer zugehörigen herausragenden Seite spitz zuläuft, wobei eine zugehörige Spitzenoberfläche in der Form einer flachen Oberfläche 72 ausgebildet ist. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 72 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt ist. Bei der flachen Oberfläche 72 wie dieser wird der Anschlag 4 in einen Oberflächenkontakt mit der flachen Oberfläche 29 des Anstoßabschnitts 28 gebracht, so dass, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen kann, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird. Ferner ist in dem dritten Ausführungsbeispiel der Anschlag 4, der die flache Oberfläche 72 bildet, zu der flachen Oberfläche 72 zugespitzt, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 4 und dem Anstoßabschnitt 28 vergleichsweise klein wird.
In einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 9 gezeigt ist, der Anschlag 4 in einer Form ausgebildet, die zu einer zugehörigen herausragenden Seite zugespitzt ist. Eine Spitze 74 ist auf eine derartige Weise zugespitzt, dass ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt in einer Winkelform ausgebildet ist. Bei dieser zugespitzten Spitze 74 wird der Anschlag 4 in einen Oberflächenkontakt mit der flachen Oberfläche 29 des Anstoßabschnitts 28 gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 4 und dem Anstoßabschnitt 28 klein wird. Ebenso kann in dem vierten Ausführungsbeispiel wie diesem, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Bei einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird, wie es in 10 gezeigt ist, die Spitzenoberfläche des Anschlags 4 in der Form der gleichen flachen Oberfläche 70 wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Ferner wird der Anstoßabschnitt 28 konvex zu dem Anschlag 4 ausgebildet und weist eine gekrümmte konvexe Oberfläche 76 auf, deren Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt kreisförmig ist. Bei dieser gekrümmten konvexen Oberfläche 76 wird der Anstoßabschnitt 28 in einen Linienkontakt mit der flachen Oberfläche 70 des Anschlags 4 gebracht, so dass, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen kann, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Bei einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 11 gezeigt ist, die Spitzenoberfläche des Anschlags 4 in der Form der gleichen flachen Oberfläche 70 ausgebildet, wie sie in dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Ferner weist der Anstoßabschnitt 28 eine flache Oberfläche 79 bei der Spitzenoberfläche eines Abschnitts 78 auf, der zu dem Anschlag 4 zugespitzt ist. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 79 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt ist. In der flachen Oberfläche 79 wie dieser wird der Anstoßabschnitt 28 in einen Oberflächenkontakt mit der flachen Oberfläche 70 des Anschlags 4 gebracht, so dass, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen kann, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird. Ferner ist in dem sechsten Ausführungsbeispiel der Abschnitt 78, der die flache Oberfläche 79 bildet, zu der flachen Oberfläche 79 hin zugespitzt, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 4 und dem Anstoßabschnitt 28 vergleichsweise klein wird.
Bei einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 12 gezeigt ist, die Spitzenoberfläche des Anschlags 4 in der Form der gleichen flachen Oberfläche 70 ausgebildet, wie es in dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Ferner ist in dem Anstoßabschnitt 28 die Spitze 81 eines Abschnitts 80, der zu dem Anschlag 4 hin zugespitzt ist, auf eine derartige Weise zugespitzt, dass ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt in einer Winkelform ausgebildet ist. Bei dieser zugespitzten Spitze 81 wird der Anschlag 4 in einen Oberflächenkontakt mit der flachen Oberfläche 70 des Anstoßabschnitts 28 gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 4 und dem Anstoßabschnitt 28 klein wird. Ebenso kann in dem siebten Ausführungsbeispiel wie diesem, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 4 den Anstoßabschnitt 28 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Beschleunigungsvorrichtungen gemäß den achten und neunten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf 13 und 14 beschrieben.
In der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 13 gezeigt ist, ein Anschlag 82 integral mit der Innenwand der Oberplatte 12 ausgebildet und zu der Bodenplatte 11 von einem Abschnitt zwischen der Doppelspiralfeder 8 und der Öffnung 10a in dieser Innenwand herausgeführt. Dieser Anschlag 82 weist eine gekrümmte konvexe Oberfläche 83 auf, die zu der Öffnung 10a konvex ist und deren Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt kreisförmig ist. Ferner ist bei der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ein Anstoßabschnitt 84 integral mit den Seitenwänden 24, 25 des Pedalarms 21 ausgebildet und wird zu dem Außenumfang von einem Abschnitt, der nahe bei der Drehachse 20 ist, in diesen Seitenwänden 24, 25 herausgeführt. Insbesondere wird die Richtung, in der der Anstoßabschnitt 84 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel herausgeführt wird, auf eine Richtung zu der Oberplatte 12 von den Seitenwänden 24, 25 eingestellt. Der Anstoßabschnitt 84 weist eine flache Oberfläche 85 auf, die dem Anschlag 82 gegenüberliegt. Bei dieser flachen Oberfläche 85 wird der Anstoßabschnitt 84 in einen Linienkontakt mit der gekrümmten konvexen Oberfläche 83 des Anschlags 82 gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 82 und dem Anstoßabschnitt 28 klein wird. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt ein Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 85 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. Somit kann, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 82 den Anstoßabschnitt 84 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Bei einer Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel wird, wie es in 14 gezeigt ist, ein Anschlag 86 integral mit der Innenwand der Bodenplatte 11 ausgebildet und wird zu der Oberplatte 12 von einem Abschnitt zwischen der Kopplungsplatte 15 und der Öffnung 10a bei dieser Innenwand herausgeführt. Dieser Anschlag 86 weist eine gekrümmte konvexe Oberfläche 87 auf, die zu der Kopplungsplatte 15 hin konvex ist und deren Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt kreisförmig ist. Ferner wird bei der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ein Anstoßabschnitt 88 integral mit den Seitenwänden 24, 25 des Pedalarms 21 ausgebildet und wird zu dem Außenumfang von einem Abschnitt nahe bei der Drehachse 20 bei diesen Seitenwänden 24, 25 herausgeführt. Die Richtung, in der der Anstoßabschnitt 88 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel herausgeführt wird, wird jedoch auf die Richtung zu der Bodenplatte 11 zu den Seitenwänden 24, 25 eingestellt. Der Anstoßabschnitt 88 weist eine flache Oberfläche 89 auf, die dem Anschlag 86 gegenüberliegt. Bei dieser flachen Oberfläche 89 wird der Anstoßabschnitt 88 in einen Linienkontakt mit der gekrümmten konvexen Oberfläche 87 des Anschlags 86 gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 86 und dem Anstoßabschnitt 28 klein wird. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt ein Umriss in dem zu der Achse vertikalem Abschnitt der flachen Oberfläche 89 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. Somit kann, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 86 den Anstoßabschnitt 88 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Gemäß den achten und neunten Ausführungsbeispielen kann, wie es in 15 und 16 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 die gleiche flache Oberfläche 70 wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden, oder es kann, wie es in 17 und 18 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 die gleiche flache Oberfläche 72, die aus einer zugespitzten Spitzenoberfläche wie in dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, ausgebildet werden. Ferner kann gemäß den achten und neunten Ausführungsbeispielen, wie es in 19 und 20 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 die gleiche zugespitzte Spitze 74, die in einer Winkelform wie in dem vierten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, ausgebildet werden, oder es kann, wie es in 21 und 22 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 und der flachen Oberflächen 85, 89 die gleiche flache Oberfläche 70 und gekrümmte konvexe Oberfläche 76 wie in dem fünften Ausführungsbeispiel ausgebildet werden. Weiterhin können gemäß den achten und neunten Ausführungsbeispielen, wie es in 23 und 24 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 und der flachen Oberflächen 85, 89 die gleiche flache Oberfläche 70 und flache Oberfläche 79, die aus einer zugespitzten Spitzenoberfläche wie in dem sechsten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden, ausgebildet werden, oder es können, wie es in 25 und 26 gezeigt ist, anstelle der gekrümmten konvexen Oberflächen 83, 87 und der flachen Oberfläche 85, 89 die flache Oberfläche 70 und eine zugespitzte Spitze 81, die in einer Winkelform wie in dem siebten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, ausgebildet werden.
Eine Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 27 beschrieben.
In der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 86, der die gleiche gekrümmte konvexe Oberfläche 87 wie in dem neunten Ausführungsbeispiel aufweist, bereitgestellt. Ferner ist bei der Beschleunigungsvorrichtung gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Anstoßabschnitt 90 integral mit dem Halteabschnitt 37 des Pedalrotors 22 ausgebildet und zu der Bodenplatte 11 hin von der Plattenoberfläche 37b des Halteabschnitts 37 herausgeführt. Der Anstoßabschnitt 90 weist eine daran ausgebildete, flache Oberfläche 91 auf, die dem Anschlag 86 gegenüberliegt. Bei dieser flachen Oberfläche 91 wird der Anstoßabschnitt 90 in einen Oberflächenkontakt mit der gekrümmten konvexen Oberfläche 87 des Anschlags 86 gebracht, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 86 und dem Anstoßabschnitt 90 klein wird. Wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, überlappt der Umriss in dem zu der Achse vertikalen Abschnitt der flachen Oberfläche 91 eine imaginäre gerade Linie L entlang der Richtung, in der die Vorspannkraft F_s an den Halteabschnitt 37 angelegt wird. Somit kann, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, der Anschlag 86 den Anstoßabschnitt 90 entlang der Richtung führen, in der die Vorspannkraft F_s angelegt wird.
Gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel kann anstelle der gekrümmten konvexen Oberfläche 87 eine beliebige der gleichen flachen Oberfläche 70 wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, der gleichen flachen Oberfläche 72 mit einer zugespitzten Spitzenoberfläche wie in dem dritten Ausführungsbeispiel und der gleichen zugespitzten Spitze 74, die in einer Winkelform ausgebildet ist, wie in dem vierten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden. Ferner können gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel anstelle der gekrümmten konvexen Oberfläche 87 und der flachen Oberfläche 91 irgendeine der gleichen flachen Oberfläche 70 und der gekrümmten konvexen Oberfläche 76 wie in dem fünften Ausführungsbeispiel, der flachen Oberfläche 70 und der flachen Oberfläche 79 mit einer zugespitzten spitzen Oberfläche wie in dem sechsten Ausführungsbeispiel und der flachen Oberfläche 70 und der zugespitzten Spitze 81, die in der Winkelform ausgebildet ist, wie in dem siebten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Bis zu diesem Punkt ist die Erfindung bzgl. einer zugehörigen Vielzahl von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden, aber es ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die Vielzahl von Ausführungsbeispielen begrenzt ist.
Bspw. sind gemäß der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, der Pedalarm 21 mit der Drehachse 20 und die Seitenplatte 13 mit dem Lager 3 aus einem Harz ausgebildet, wodurch das Gewicht und Kosten der Beschleunigungsvorrichtung verringert werden, wobei zur gleichen Zeit eine hohe Erfassungsgenauigkeit sichergestellt ist. Im Gegensatz dazu kann der Pedalarm 21 und/oder das Lager 3 aus einem Metall ausgebildet werden. Ferner können die Anschläge 4, 82, 86, die gemäß der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, aus einem Harz ausgebildet sind, aus Metall ausgebildet werden.
Ferner ist gemäß der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 aus zwei Teilen des Pedalarms 21 und des Pedalrotors 22 aufgebaut, wobei aber das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 aus einem Teil oder drei oder mehr Teilen aufgebaut sein kann.
Weiterhin wird in der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, die Doppelspiralfeder 8, die aus zwei Druckspiralfedern hergestellt ist, als der Vorspannteil zum Anlegen einer Vorspannkraft an das Beschleunigungsvorrichtungspedal 2 verwendet, aber es kann bspw. eine geeignete Anzahl von Teilen, wie bspw. eine Zugspiralfeder und eine Torsionsspiralfeder, als die Vorspannteile verwendet werden.
Weiterhin wird in der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, in Bezug auf den Drehwinkelsensor 5 der Magnetismuserfassungsteil 50 bei der Seitenplatte 13 befestigt und der Magnetfelderzeugungsteil 60 wird bei der Drehachse 20 befestigt, aber es wird ebenso vorgeschlagen, dass der Magnetismuserfassungsteil 50 bei der Drehachse 20 befestigt wird und dass der Magnetfelderzeugungsteil 60 bei der Seitenplatte 13 befestigt wird. In diesem Fall ist das rechtwinklige Koordinatensystem ein System, das bei der Seitenplatte 13 befestigt ist.
Weiterhin wird in der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, eine Kombination einer Hall-Vorrichtung und einer Signalverarbeitungsschaltung, wie bspw. eines Verstärkers, als die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 des Drehwinkelsensors 5 verwendet. Im Gegensatz dazu kann eine Kombination einer Magnetwiderstandsvorrichtung und einer Signalverarbeitungsschaltung als die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 verwendet werden, und es kann eine elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung 54 verwendet werden, die lediglich aus einer Hall-Vorrichtung oder einer Magnetwiderstandsvorrichtung aufgebaut ist.
Zusätzlich werden in der Vielzahl von Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, der Anschlag 4 und der Drehwinkelsensor 5 erfindungsgemäß verwendet. Im Gegensatz dazu wird vorgeschlagen, dass anstelle des Anschlags 4 bspw. ein allgemein bekannter Anschlag, der in Patentdruckschrift 1 offenbart ist, verwendet wird und dass ein Drehwinkelsensor 5 verwendet wird, bei dem die X-Richtung eines rechtwinkligen Koordinatensystems, wenn das Pedal vollständig geschlossen ist, entlang der Richtung definiert ist, in der die Drehachse 20 in der Position in diesem Fall verschoben wird. Alternativ hierzu wird es ebenso vorgeschlagen, dass der erfindungsgemäß Anschlag 4 und ein allgemein bekannter Drehwinkelsensor 5 zusammen verwendet werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, umfasst eine Beschleunigungsvorrichtung (1), die in der Lage ist, einen Drehwinkel mit hoher Genauigkeit zu erfassen, einen Lagerungsteil (3), einen Vorspannteil (8), ein Beschleunigungsvorrichtungspedal (2), einen Anschlag (4) und einen Drehwinkelsensor (5). Das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) weist eine Drehachse (20) auf, die durch das Lagerungsteil (3) gehalten wird, und wird nach vorne gedreht, wenn eine Niederdrückkraft (Ft) daran angelegt wird, und wird rückwärts gedreht, wenn die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) daran angelegt wird. Der Anschlag (4) stößt an das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) an, um die Rückwärtsdrehung des Beschleunigungsvorrichtungspedals (2) zu begrenzen, und führt im Wesentlichen gleichzeitig das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) in eine Richtung, die äquivalent zu der ist, bei der die Vorspannkraft (Fs) angelegt wird. Der Drehwinkelsensor (5) erfasst den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedal (2).

Claims

Beschleunigungsvorrichtung (1) mit: einem Lagerungsteil (3), einem Vorspannteil (8), einem Beschleunigungsvorrichtungspedal (2), das eine Drehachse (20) aufweist, die durch das Lagerungsteil (3) gehalten wird, und nach vorne gedreht wird, wenn eine Niederdrückkraft (Ft) daran angelegt wird, und rückwärts gedreht wird, wenn die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) daran angelegt wird, einem Anschlag (4), der an das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) anstößt, um die Rückwärtsdrehung des Beschleunigungsvorrichtungspedals (2) zu begrenzen, und im Wesentlichen gleichzeitig das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) in eine Richtung führt, die äquivalent zu der ist, bei der die Vorspannkraft (Fs) angelegt wird, und einem Drehwinkelsensor (5), der den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) erfasst.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) einen ersten Kraftaufnahmeteil (23) umfasst, der die Niederdrückkraft (Ft) aufnimmt, einen zweiten Kraftaufnahmeteil (37), der bei einer Seite, die entgegengesetzt zu dem ersten Kraftaufnahmeteil (23) ist, über die Drehachse (20) bereitgestellt ist und die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) aufnimmt, und einen Anstoßteil (28) umfasst, der zwischen der Drehachse (20) und dem ersten Kraftaufnahmeteil (23) bereitgestellt ist und an den Anschlag (4) bei einem vorbestimmten Drehwinkel anstößt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) einen ersten Kraftaufnahmeteil (23), der die Niederdrückkraft (Ft) aufnimmt, einen zweiten Kraftaufnahmeteil (37), der bei einer Seite, die entgegengesetzt zu dem ersten Kraftaufnahmeteil (23) ist, über der Drehachse (20) bereitgestellt ist und eine Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) aufnimmt, und einen Anstoßteil (4) umfasst, der zu einem Außenumfang in der Nähe der Drehachse (20) herausragt und an den Anschlag (4) bei einem vorbestimmten Drehwinkel anstößt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (4) in einen Linienkontakt mit dem Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) gebracht wird.
Beschleunigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (4) in einen Oberflächenkontakt mit dem Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) gebracht wird.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem definiert ist, bei dem eine Z-Richtung nach einer axialen Richtung der Drehachse (20) ausgerichtet ist, der Drehwinkelerfassungssensor (5) aufweist: einen Magnetismuserfassungsteil (50), der mit einer elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung (54) versehen ist, die zwischen zwei ersten magnetische Körper (52, 53) zwischengebracht ist, die Seite an Seite in einer X-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems angeordnet sind, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) vollständig geschlossen ist, d.h., wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) an den Anschlag (4) anstößt, und bei einem des Lagerungsteils und der Drehachse (20) befestigt ist, und einen Magnetfelderzeugungsteil (60), der zwei zweite magnetische Körper (64, 65) koppelt, wobei jeder hiervon gleiche Magnetpole von zwei Magneten koppelt und bei dem anderen des Lagerungsteils (3) und der Drehachse (20) befestigt ist, wobei gegenüberliegende Abschnitte (66, 67) der zweiten magnetischen Körper (64, 65), die einander über dem Magnetismuserfassungsteil (50) in einer Y-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems gegenüberliegen, parallel zu einer X-Achse des rechtwinkligen Koordinatensystems entlang einer Richtung ausgebildet sind, in der die Drehachse (20) in der Position verschoben wird, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) vollständig geschlossen ist, um magnetische Spalte zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten (66, 67) der zweiten magnetischen Körper (64, 65) und dem ersten magnetischen Körper (52, 53), der am nächsten hierzu ist, zu bilden.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung (54) einen Magnetismus mit einer Hall-Vorrichtung erfasst und ein Signal ausgibt, das ein zugehöriges Erfassungsergebnis angibt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung (54) einen Magnetismus durch eine Magnetwiderstandsvorrichtung erfasst und ein Signal ausgibt, das ein zugehöriges Erfassungsergebnis angibt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die jeweiligen ersten magnetischen Körper (52, 53) in einer gleichen Form ausgebildet sind.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei zumindest einer des Lagerungsteils (3) und der Drehachse (20) aus einem Harz ausgebildet ist.
Beschleunigungsvorrichtung (1) mit: einem Lagerungsteil (3), einem Vorspannteil (8), einem Beschleunigungsvorrichtungspedal (2), das eine Drehachse (20) aufweist, die durch das Lagerungsteil (3) gehalten wird, und nach vorne gedreht wird, wenn eine Niederdrückkraft (Ft) daran angelegt wird, und rückwärts gedreht wird, wenn die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) daran angelegt wird, einem Anschlag (4), der an das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) anstößt, um die Rückwärtsdrehung des Beschleunigungsvorrichtungspedals (2) zu begrenzen, und im Wesentlichen gleichzeitig das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) in eine Richtung führt, die äquivalent zu der ist, bei der die Vorspannkraft (Fs) angelegt wird, und einem Drehwinkelsensor (5), der den Drehwinkel des Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) erfasst, wobei, wenn ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem definiert ist, bei dem eine Z-Richtung nach einer axialen Richtung der Drehachse (20) ausgerichtet ist, der Drehwinkelerfassungssensor (5) aufweist: einen Magnetismuserfassungsteil (50), der mit einer elektromagnetischen Umwandlungsvorrichtung (54) versehen ist, die zwischen zwei ersten magnetische Körper (52, 53) zwischengebracht ist, die Seite an Seite in einer X-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems angeordnet sind, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) vollständig geschlossen ist, d.h., wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) an den Anschlag (4) anstößt, und bei einem des Lagerungsteils und der Drehachse (20) befestigt ist, und einen Magnetfelderzeugungsteil (60), der zwei zweite magnetische Körper (64, 65) koppelt, wobei jeder hiervon gleiche Magnetpole von zwei Magneten koppelt und bei dem anderen des Lagerungsteils (3) und der Drehachse (20) befestigt ist, wobei gegenüberliegende Abschnitte (66, 67) der zweiten magnetischen Körper (64, 65), die einander über dem Magnetismuserfassungsteil (50) in einer Y-Richtung des rechtwinkligen Koordinatensystems gegenüberliegen, parallel zu einer X-Achse des rechtwinkligen Koordinatensystems entlang einer Richtung ausgebildet sind, in der die Drehachse (20) in der Position verschoben wird, wenn das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) vollständig geschlossen ist, um magnetische Spalte zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten (66, 67) der zweiten magnetischen Körper (64, 65) und dem ersten magnetischen Körper (52, 53), der am nächsten hierzu ist, zu bilden.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung (54) einen Magnetismus mit einer Hall-Vorrichtung erfasst und ein Signal ausgibt, das ein zugehöriges Erfassungsergebnis angibt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die elektromagnetische Umwandlungsvorrichtung (54) einen Magnetismus durch eine Magnetwiderstandsvorrichtung erfasst und ein Signal ausgibt, das ein zugehöriges Erfassungsergebnis angibt.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die jeweiligen ersten magnetischen Körper (52, 53) in einer gleichen Form ausgebildet sind.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei zumindest einer des Lagerungsteils (3) und der Drehachse (20) aus einem Harz ausgebildet ist.
Beschleunigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei das Beschleunigungsvorrichtungspedal (2) einen ersten Kraftaufnahmeteil (23) umfasst, der die Niederdrückkraft (Ft) aufnimmt, einen zweiten Kraftaufnahmeteil (37), der bei einer Seite, die entgegengesetzt zu dem ersten Kraftaufnahmeteil (23) ist, über die Drehachse (20) bereitgestellt ist und die Vorspannkraft (Fs) des Vorspannteils (8) aufnimmt, und einen Anstoßteil (28) umfasst, der zwischen der Drehachse (20) und dem zweiten Kraftaufnahmeteil (37) bereitgestellt ist und an den Anschlag (4) bei einem vorbestimmten Drehwinkel anstößt.