DE102010001670B4

DE102010001670B4 - Federdämpfer und Gaspedalvorrichtung hiermit

Info

Publication number: DE102010001670B4
Application number: DE102010001670.5A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Horie; Yoshinori Inuzuka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2030-02-09
Also published as: CN101799054B; CN101799054A; US20100199800A1; JP2010181008A; JP4831499B2; US8646356B2; DE102010001670A1

Abstract

Ein Federdämpfer (20) aus elastischem Material für eine Doppelschraubenfeder (4), aufweisend:einen zylindrischen Körper (21) zur Anordnung in einem Ringraum, der zwischen einer äußeren Schraubenfeder (41) und einer inneren Schraubenfeder (45) der Doppelschraubenfeder (4) gebildet ist, wobei eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers (21) eine polygonale Form ist, bevor der Federdämpfer (20) in den Ringraum zwischen äußerer Schraubenfeder (41) und innerer Schraubenfeder (45) eingebaut ist, und durch den zylindrischen Körper (21) Änderungen in dem Ringraum durch elastische Verformung des zylindrischen Körpers (21) aufnehmbar sind;eine Mehrzahl von konvexen Außenwandabschnitten (22), die an einer Außenwand des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers (21) von dessen einem Längsende zum anderen Längsende erstrecken, wobei die konvexen Außenwandabschnitte (22; 22) nach außen vorstehen, um in einer Richtung radial nach außen gegen die äußere Schraubenfeder (41) zu drücken, wobei die konvexen Außenwandabschnitte (22) an Kantenabschnitten der Polygonalform des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind; undeine Mehrzahl von konvexen Innenwandabschnitten (23), die an einer Innenwand des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers (21) von dessen einem Längsende zum anderen Längsende erstrecken, wobei die konvexen Innenwandabschnitte (23) nach innen vorstehen, um in einer Richtung radial nach innen gegen die innere Schraubenfeder (45) zu drücken, wobei die konvexen Innenwandabschnitte (23) an Zwischenabschnitten jeweiliger Seitenabschnitte der Polygonalform des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind; wobei der zylindrische Körper (21) elastisch so verformbar ist, dass ein Innenwinkel, der zwischen benachbarten Seitenabschnitten der Polygonalform gebildet ist, größer wird und jede Seite in Bogenform verformbar ist;wobei der zylindrische Körper (21) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Kantenabschnitte der Polygonalform in einer Richtung radial nach innen verformbar sind, während die Seitenabschnitte der Polygonalform in einer Richtung radial nach au-ßen verformbar sind, sodass durch den zylindrischen Körper (21) eine Rückstellkraft aufgrund der elastischen Verformung erzeugbar ist und die Querschnittsform des zylindrischen Körpers (21) zwischen der äußeren Schraubenfeder (41) und der inneren Schraubenfeder (45) eine mäandernde Form erhält;wobei der zylindrische Körper (21) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass durch die konvexen Außenwandabschnitte (22) die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers (21) auf die äußere Schraubenfeder (41) aufbringbar ist, während durch die konvexen Innenwandabschnitte (23) die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers (21) auf die innere Schraubenfeder (45) aufbringbar ist,wobei jeder der konvexen Außenwandabschnitte (22) sich verjüngende Abschnitte (24) an den Längsenden hat, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnittes (24) in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes allmählich abnimmt; undwobei jeder der konvexen Innenwandabschnitte (23) sich verjüngende Abschnitte (25) an den Längsenden hat, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnittes (25) in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes allmählich abnimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federdämpfer zur Dämpfung von Vibrationen einer Doppelschraubenfeder und betrifft auch eine Gaspedalvorrichtung für ein Fahrzeug, welche einen solchen Federdämpfer verwendet.
Eine Gaspedalvorrichtung ist bekannt, wobei die Gaspedalvorrichtung in ein Fahrzeug eingebaut ist, sodass ein Fahrzeugfahrzustand abhängig von einem Pedalhub gesteuert wird, der von einem Fahrzeugfahrer ausgeübt wird. Bei einer solchen herkömmlichen Gaspedalvorrichtung wird ein Gaspedal drehbar von einem Lagerteil gelagert, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Das Gaspedal wird durch eine Betätigung seitens des Fahrzeugfahrers in eine Richtung nach vorne gedreht und durch eine Rückstellkraft einer Doppelschraubenfeder in umgekehrte Richtung gedreht, wenn die Fußkraft des Fahrers vom Gaspedal weggenommen wird.
Bei einer Gaspedalvorrichtung, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2007- 113 525 A offenbart ist, ist ein Federdämpfer, der aus einem elastischen Material gefertigt und in einer Kreuzform ausgebildet ist, in einem Ringraum angeordnet, der zwischen einer äußeren Schraubenfeder und einer inneren Schraubenfeder einer Doppelschraubenfeder gebildet ist. Der Federdämpfer dämpft Vibrationen der äußeren und inneren Schraubenfedern, um die Erzeugung von anormalen Geräuschen aufgrund der Vibrationen zu unterdrücken.
Bei einem Federdämpfer dieser Art besteht jedoch die Gefahr, dass ein Vorderende des kreuzförmigen Federdämpfers leicht in einen Längsspalt von Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder gelangt und nach außen vorsteht, wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt wird. Wenn das Vorderende des Federdämpfers, welches über den Längsspalt nach außen von der äußeren Schraubenfeder vorsteht, zwischen den benachbarten Federwicklungen bei einer Zusammendrückung der Doppelschraubenfeder zusammengepresst wird, kann es für den Federdämpfer schwierig werden, Vibrationen der äußeren und inneren Schraubenfedern ausreichend zu dämpfen.
Die Doppelschraubenfeder hat die äußeren und inneren Schraubenfedern, deren Durchmesser abhängig von Charakteristika der Pedalniederdrückkraft für die Gaspedalvorrichtung zur Anordnung in verschiedenen Fahrzeugtypen unterschiedlich sind. Somit ändert sich der Ringraum zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern abhängig von einer Kombination der äußeren und inneren Schraubenfedern. Es ist schwierig für den kreuzförmigen Federdämpfer, mit Sicherheit sowohl gegen die äußere als auch innere Schraubenfeder zu drücken, um damit deren Vibrationen zu dämpfen, wenn ein Typ von kreuzförmigem Federdämpfer bei verschiedenen Arten von Doppelschraubenfedern angewendet wird, welche zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern unterschiedliche Ringräume haben.
Weiterer relevanter Stand der Technik ist bekannt aus der WO 2008/ 055 695 A1 , der DE 16 60 550 U und der JP 2007- 272 670 A .
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Federdämpfer zu schaffen, der mit Sicherheit Vibrationen einer Doppelschraubenfeder dämpfen kann. Fener ist es Aufgabe der Erfindung, eine Gaspedalvorrichtung zu schaffen, bei der der obige Federdämpfer anwendbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Federdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Gaspedalvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist ein Federdämpfer aus einem elastischen Material gemacht und bei einer Doppelschraubenfeder angewendet. Der Federdämpfer hat einen zylindrischen Körper zur Anordnung in einem Ringraum, der zwischen einer äußeren Schraubenfeder und einer inneren Schraubenfeder der Doppelschraubenfeder gebildet ist. Eine Mehrzahl von konvexen Außenwandabschnitten ist an einer Außenwand des zylindrischen Körpers gebildet und erstreckt sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers von dem einen Längsende zum anderen Längsende, wobei die konvexen Außenwandabschnitte nach außen vorstehen, um in einer radialen Richtung nach außen gegen die äußere Schraubenfeder zu drücken. Eine Mehrzahl von konvexen Innenwandabschnitten ist an einer Innenwand des zylindrischen Körpers ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers von dessen einem Längsende zum anderen Längsende, wobei die konvexen Innenwandabschnitte nach innen vorstehen, um in einer radial nach innen gerichteten Richtung gegen die innere Schraubenfeder zu drücken.
Gemäß diesem Merkmal gleiten die konvexen Außenwandabschnitte auf der äu-ßeren Schraubenfeder, wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt und/oder zusammengedrückt wird, sodass der Federdämpfer Vibrationen der äußeren Schraubenfeder dämpft. Auf ähnliche Weise gleiten die konvexen Innenwandabschnitte auf der inneren Schraubenfeder, wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt und/oder zusammengedrückt wird, sodass der Federdämpfer Vibrationen der inneren Schraubenfeder dämpft. Weiterhin unterdrücken die konvexen Außenwandabschnitte Kontakte zwischen äußeren Wandabschnitten des zylindrischen Körpers und der äußeren Schraubenfeder, wohingegen die konvexen Innenwandabschnitte Kontakte zwischen den Innenwandabschnitten des zylindrischen Körpers und der inneren Schraubenfeder unterdrücken. Im Ergebnis werden die Längsenden des zylindrischen Körpers daran gehindert, sich an Federwicklungen der äußeren oder inneren Schraubenfeder zu verfangen, wenn die Doppelschraubenfeder in ihrer Längsrichtung gedehnt oder zusammengedrückt wird, sodass Vibrationen der Doppelschraubenfeder mit Sicherheit gedämpft werden können.
Gemäß dem Merkmal der Erfindung kann eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers elastisch zwischen einer Kreisform und einer polygonalen Form geändert (verformt) werden, sodass ein effektiver Radius eines Kreises, der die konvexen Außenwandabschnitte umschreibt (der in Kontakt mit der äußeren Schraubenfeder ist) sowie ein effektiver Radius eines einbeschreibenden Kreises der konvexen Innenwandabschnitte (in Kontakt mit der inneren Schraubenfeder) geändert werden kann. Somit kann der Federdämpfer der Erfindung bei verschiedenen Arten von Doppelschraubenfedern angewendet werden, welche unterschiedliche Wicklungsdurchmesser der äußeren und inneren Schraubenfeder haben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers in eine polygonale Form gebracht, bevor der Federdämpfer in den Ringraum zwischen äußerer und innerer Schraubenfeder eingebaut wird und der zylindrische Körper absorbiert Schwankungen des Ringraums, der zwischen der äußeren Schraubenfeder und der inneren Schraubenfeder gebildet ist, durch elastische Verformung des zylindrischen Körpers, wenn dieser in den Ringraum eingebaut wird. Daher kann der Federdämpfer der Erfindung bei verschiedenen Arten von Doppelschraubenfedern angewendet werden, welche in den äußeren und inneren Schraubenfedern unterschiedliche Wicklungsdurchmesser haben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die konvexen Außenwandabschnitte an Kantenabschnitten des zylindrischen Körpers der Polygonalform ausgebildet, wohingegen die konvexen Innenwandabschnitte an Zwischenabschnitten jeweiliger Seitenabschnitte des zylindrischen Körpers in Polygonalform ausgebildet sind.
Gemäß diesem Merkmal kann der zylindrische Körper abhängig von einer Anzahl von Kombinationen äußerer und innerer Schraubenfedern verformt werden, deren Durchmesser unterschiedlich zueinander sind. Genauer gesagt, die Kantenabschnitte werden in einer Richtung radial nach innen verformt, während die Seitenabschnitte in einer Richtung radial nach außen verformt werden, sodass der zylindrische Körper mit Sicherheit eine Rückstellkraft aufgrund der elastischen Verformung erzeugt. Die konvexen Außenwandabschnitte bringen die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers auf die äußere Schraubenfeder auf, während die konvexen Innenwandabschnitte die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers auf die innere Schraubenfeder aufbringen. Im Ergebnis kann der Federdämpfer mit Sicherheit Vibrationen der Doppelschraubenfeder dämpfen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat jeder der konvexen Außenwandabschnitte an den Längsenden sich verjüngende Abschnitte, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnitts allmählich in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes allmählich verringert wird.
Die sich verjüngenden Abschnitte verhindern, dass die konvexen Außenwandabschnitte sich an Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder verhaken, wenn der Federdämpfer in den Raum eingebaut wird, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern gebildet ist und/oder wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt und zusammengedrückt wird, nachdem der Federdämpfer in die Doppelschraubenfeder eingebaut wurde. Im Ergebnis verhindern die sich verjüngenden Abschnitte, dass die in Längsrichtung vorderen Enden des Federdämpfers in Längsspalte zwischen benachbarten Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder eingesetzt werden.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung hat jeder der konvexen Innenwandabschnitte auf ähnliche Weise sich verjüngende Abschnitte an den Längsenden, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnitts sich allmählich in Richtung des vorderen Endes des jeweiligen Längsendes allmählich verringert. Die sich verjüngenden Abschnitte verhindern, dass sich die konvexen Innenwandabschnitte an Federwicklungen der inneren Schraubenfeder verhaken, wenn der Federdämpfer in den Raum eingebaut wird, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern gebildet ist und/oder wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt und zusammengedrückt wird, nachdem der Federdämpfer in die Doppelschraubenfeder eingebaut wurde. Im Ergebnis verhindern die sich verjüngenden Abschnitte, dass die in Längsrichtung vorderen Enden des Federdämpfers in Längsspalte zwischen benachbarten Federwicklungen der inneren Schraubenfeder eingesetzt werden.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte aus einer Radialrichtung des zylindrischen Körpers heraus geneigt, sodass die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte elastisch abhängig von dem Ringraum verformt werden, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern gebildet ist.
Gemäß diesem Merkmal kann der Federdämpfer gemeinsam bei unterschiedlichen Typen von Doppelschraubenfedern verwendet werden, wobei die Durchmesser der äußeren und inneren Schraubenfeder des einen Typs unterschiedlich zu denjenigen des anderen Typs sind.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte an solchen Positionen gebildet, die in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers nahe beieinander sind.
Gemäß diesem Merkmal verlieren die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte keine Rückstellkräfte der elastischen Verformung, auch in dem Fall, dass Seitenabschnitte des zylindrischen Körpers benachbart den konvexen Außen- und Innenwandabschnitten verformt werden. Im Ergebnis können die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte mit Sicherheit gegen die äußeren und inneren Schraubenfedern drücken, sodass der Federdämpfer mit Sicherheit Vibrationen der Doppelschraubenfeder dämpfen kann.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung hat eine Gaspedalvorrichtung für ein Fahrzeug ein Lagerteil, ein Gaspedal, welches drehbar von dem Lagerteil gelagert ist und von einem Fahrzeugfahrer betätigbar ist, eine Doppelschraubenfeder mit einer äußeren Schraubenfeder und inneren Schraubenfeder zum Vorspannen des Gaspedals in eine Richtung, die entgegengesetzt zu einer Richtung ist, in der das Gaspedal bewegt wird, wenn der Fahrzeugfahrer es drückt, und einen Federdämpfer, der in einem Ringraum angeordnet ist, der zwischen der äußeren und inneren Schraubenfeder gebildet ist. Der Federdämpfer hat das Merkmal bzw. die Merkmale, welche bereits erläutert wurden.
Gemäß diesem Merkmal sind die Längsenden des Federdämpfers daran gehindert, in einen Längsspalt eingesetzt zu werden, der zwischen benachbarten Federwicklungen gebildet wird, sodass der Federdämpfer daran gehindert wird, zwischen benachbarten Federwicklungen zusammengedrückt zu werden. Im Ergebnis kann der Federdämpfer mit Sicherheit Vibrationen der Doppelschraubenfeder dämpfen. Weiterhin kann der Federdämpfer gemeinsam bei einer Vielzahl von Doppelschraubenfedern verwendet werden, bei denen Durchmesser der äußeren und inneren Schraubenfeder einer Doppelschraubenfeder unterschiedlich zu denjenigen einer anderen Doppelschraubenfeder sind.
Die obigen und weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. In der Zeichnung ist:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer Gaspedalvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Schnittdarstellung entlang Linie II-II in 1;
3 eine schematische Schnittdarstellung, die einen Federdämpfer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
4 eine Seitenansicht auf den Federdämpfer gesehen in Richtung IV in 3;
5 eine schematische Schnittdarstellung entlang Linie V-V in 3;
6 eine schematische Schnittdarstellung entlang Linie VI-VI in 3;
7 eine erläuternde Darstellung eines anwendbaren Bereichs des Federdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
8 ebenfalls eine erläuternde Darstellung des anwendbaren Bereichs des Federdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
9 eine weitere erläuternde Darstellung des anwendbaren Bereichs des Federdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
10 eine weitere erläuternde Darstellung des anwendbaren Bereichs des Federdämpfers gemäß der ersten Ausführungsform;
11 eine erläuternde Darstellung, die eine Doppelschraubenfeder für die Gaspedalvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt, bei der der Federdämpfer der Erfindung verwendet wird;
12 eine vergrößerte Teilansicht eines konvexen Außenwandabschnitts und Federwicklungen, gesehen in Richtung XII in 11;
13 eine schematische Schnittdarstellung eines Federdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
14 eine schematische Darstellung einer Doppelschraubenfeder, bei der ein Federdämpfer eines Vergleichsbeispiels angewendet wird; und
15 eine ebenfalls schematische Darstellung einer Doppelschraubenfeder, bei der der Federdämpfer des Vergleichsbeispiels verwendet wird, wobei ein Vorderende des Federdämpfers in eine Längsspalt benachbarter Schraubenwicklungen einer äußeren Schraubenfeder eingesetzt ist.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, welche eine Anzahl von Ausführungsformen zeigt.
<Erste Ausführungsform>
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Federdämpfer bei einer Gaspedalvorrichtung zur Anordnung in einem Fahrzeug angewendet. Die Gaspedalvorrichtung steuert einen Betriebszustand des Fahrzeugs gemäß eines Pedalhubs eines Gaspedals, das von einem Fahrzeugfahrer betätigt wird. Die Gaspedalvorrichtung ist gebildet aus einer sogenannten Acceleration-by-Wire-Vorrichtung, wo eine Drosselklappe des Fahrzeugs nicht mechanisch mit dem Gaspedal verbunden ist. Anstelle hiervon wird bei der Gaspedalvorrichtung dieser Art ein Drehwinkel des Gaspedals elektrisch an eine Motorsteuereinheit (nachfolgend auch als ECU bezeichnet) übertragen und die ECU steuert die Drosselvorrichtung abhängig vom Drehwinkel.
Gemäß den 1 und 2 hat die Gaspedalvorrichtung ein Gehäuse 3 als ein Lagerteil, ein Gaspedal 2, eine Doppelschraubenfeder 4, einen Drehwinkelsensor 30, einen Federdämpfer 20 etc.
Das Gehäuse 3 ist aus einem Harz und in Kastenform, gebildet aus einer Bodenplatte 11, einer oberen Platte 12 gegenüber der Bodenplatte 11, einem Paar von Seitenplatten 13 und 14, die einander gegenüber liegen und sich zwischen und senkrecht zu der Bodenplatte 11 und der oberen Platte 12 erstrecken. Die Bodenplatte 11 kann an einer Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) beispielsweise mittels Bolzen befestigt sein.
Die Seitenplatte 13 hat eine Lageröffnung 131 und eine Sensorlageröffnung 132. Die Lageröffnung 131 und die Sensorlageröffnung 132 liegen einander benachbart, sodass eine Innenwandseite und eine Außenwandseite der Seitenplatte 13 miteinander in Verbindung stehen. Sowohl die Lageröffnung 131 als auch die Sensorlageröffnung 132 haben Zylinderform. Ein Innendurchmesser der Lageröffnung 131 ist kleiner als der der Sensorlageröffnung 132,sodass zwischen der Lageröffnung 131 und der Sensorlageröffnung 132 ein Stufenabschnitt 133 gebildet ist. Der Drehwinkelsensor 30 liegt zwischen dem Stufenabschnitt 133 und einer Gehäuseabdeckung 15 und ist in der Sensorlageröffnung 132 aufgenommen. An einer Außenwand der Seitenplatte 13 ist ein Verbinder 16 angeordnet, wobei elektrisch mit dem Drehwinkelsensor 30 verbundene Anschlüsse in dem Verbinder eingebettet sind.
Die andere Seitenplatte 14 hat eine zylindrische Lageröffnung 141. Eine Mittelachsenlinie der Lageröffnungen 131 und 141 fällt mit einer Drehachse „O“ des Gaspedals 2 zusammen.
Das Gaspedal 2 ist gebildet aus einem Pedalarm 50, einem Betätigungsabschnitt 40, einem Pedalrotor 60, einem Federrotor 70 und einem Schaftteil 80. Der Pedalarm 50 ist aus einem stabförmigen Metall. Der Betätigungsabschnitt 40, der durch einen Fuß des Fahrzeugfahrers betätigt wird, ist an einem Ende des Pedalarms 2 angebracht.
Der Pedalrotor 60 ist aus Harz und hat einen säulenförmigen Rotorabschnitt 601 und einen Lagerabschnitt 602, der von einer Außenwand des Rotorabschnitts 601 in radialer Richtung nach außen vorsteht. Das andere Ende des Pedalarms 50 ist annähernd rechtwinklig abgebogen und in eine Öffnung 62 kleinen Durchmessers bzw. Ausnehmung 63 eingeführt, die im Lagerabschnitt 602 gebildet sind. Der Rotorabschnitt 601 hat eine Öffnung 61 großen Durchmessers, die sich von einer Seite zur anderen Seite in Richtung der Drehachse „O“ erstreckt. Die Öffnung 61 großen Durchmessers hat Zylinderform.
Das Schaftteil 80 ist aus Harz und hat Säulenform. Das Schaftteil 80 ist in die Öffnung 61 großen Durchmessers des Rotorabschnitts 601 eingesetzt. Ein Ende 81 des Schaftteils 80 wird von einer Innenfläche der Lageröffnung 131 gelagert, während das andere Ende 82 des Schaftteils 80 von einer Innenfläche der Lageröffnung 141 gelagert wird. Eine Ausnehmung 83 ist in einer äußeren Umfangswand des Schaftteils 80 in Radialrichtung ausgebildet. Ein Vorsprung 64 ist an einer inneren Umfangsfläche der Öffnung 61 großen Durchmessers in Radialrichtung ausgebildet. Der Vorsprung 64 ist in Eingriff mit der Ausnehmung 83, sodass der Pedalrotor 60 um die Drehachse „O“ zusammen mit dem Schaftteil 80 gegenüber dem Gehäuse 3 gedreht wird.
Das eine Ende 81 des Schaftteils 80 ist in Zylinderform ausgebildet und öffnet sich zu einer Seite des Drehwinkelsensors 30. Ein Paar von Magneten 84 und 85 ist an einem Innenumfang des einen Endes 81 so angeordnet, dass die Magnete symmetrisch zueinander in Radialrichtung um die Drehachse „O“ sind. Die beiden Magnete sind miteinander über ein Joch (nicht gezeigt) verbunden. Eine Richtung des von dem Joch und den Magneten 84 und 85 gebildeten Magnetfelds ändert sich abhängig vom Drehwinkel des Schaftteils 80. Der Drehwinkelsensor 30 hat einen zylindrischen Abschnitt 31, der in das Schaftteil 80 vorsteht. Ein Hallelement, ein magnetoresistives Element oder dergleichen ist an einem vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts 31 angeordnet. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 31 (d.h. dem Hallelement oder dergleichen) und den Magneten 84 und 85 ist ein Spalt gebildet. Das Hallelement (oder dergleichen) erkennt das von den Magneten 84 und 85 gebildete Magnetfeld in berührungsfreier Weise mit dem Schaftteil 80. Der Drehwinkelsensor 30 gibt das erkannte Signal an die ECU aus, welche elektrisch über die Anschlüsse (nicht gezeigt) verbunden ist. Das erkannte Signal entspricht dem Drehwinkel des Schaftteils 80, d.h. dem Drehwinkel des Gaspedals 2.
Der Federrotor 70 ist gebildet aus einem sich drehenden Abschnitt 71 in Ringform und einem vorstehenden Abschnitt 74. Der sich drehende Abschnitt 71 und der vorstehende Abschnitt 74 sind einstückig aus Harz gebildet. Der sich drehende Abschnitt 71 hat eine Drehöffnung 72, die sich von einer Seite zur anderen Seite in Richtung der Drehachse „O“ erstreckt. Die Drehöffnung 72 und die Öffnung 61 großen Durchmessers sind koaxial zueinander angeordnet. Der Federrotor 70 ist in Kontakt mit dem Pedalrotor 60 in Richtung der Drehachse „O“. Das Schaftteil 80 ist in die Drehöffnung 72 des Federrotors 70 eingesetzt, sodass der Federrotor 70 um das Schaftteil 80 (Drehachse „O“) drehbar ist.
Eine Mehrfach-Stirnverzahnung 73 ist an einer Seitenfläche des sich drehenden Abschnitts 71 so ausgebildet, dass die Stirnverzahnung 73 in einer Richtung des Pedalrotors 60 vorsteht. Die Stirnverzahnung 73 ist in gleichmäßigen Abschnitten in Umfangsrichtung ausgebildet. Auf ähnliche Weise ist eine Stirnverzahnung 65 an einer Seitenfläche des Pedalrotors 60 (des Rotorabschnitts 601) so ausgebildet, dass die Stirnverzahnung 65 in Richtung des sich drehenden Abschnitts 71 vorsteht. Die Stirnverzahnung 65 ist in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet, sodass die Stirnverzahnung 65 und die Stirnverzahnung 73 aufeinander in Richtung der Drehachse „O“ zuweisen und in Eingriff miteinander sind. Im Ergebnis des Eingriffes zwischen den Stirnverzahnungen 65 und 73 drehen der Pedalrotor 60 und der Federrotor 70 miteinander. Eine Reibscheibe 32 ist zwischen dem sich drehenden Abschnitt 71 und der Seitenplatte 14 angeordnet, wobei die Reibscheibe 32 fest an der Seitenplatte 14 angebracht ist, um eine Reibkraft zwischen dem sich drehenden Abschnitt 71 und der Reibscheibe 32 zu erzeugen, wenn der sich drehende Abschnitt 71 auf der Reibscheibe 32 gleitet. Eine umlaufende Ausnehmung 66 ist an einer Seitenfläche des Rotorabschnitts 601 des Pedalrotors 60 zur Seitenplatte 13 weisend ausgebildet und ein umlaufender Reibring 67 ist im Presssitz in der Vertiefung 66 gehalten, sodass der Reibring 67 eine Reibkraft erzeugt, wenn der Reibring 67 auf der Seitenplatte 13 gleitet.
Der vorspringende Abschnitt 74 ist so ausgebildet, dass er von einer Außenfläche des sich drehenden Abschnitts 71 in Radialrichtung hiervon nach außen vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 74 hat eine gekrümmte konvexe Oberfläche 75 an einer Seite in Richtung der oberen Platte 12.
Ein Halter 90 ist aus Harz gefertigt und hat Scheibenform. Der Halter 90 hat eine gekrümmte konkave Oberfläche 91 auf einer Seite zum vorstehenden Abschnitt 74, wobei ein Krümmungsradius der konkaven Oberfläche 91 größer als derjenige der konvexen Oberfläche 75 ist. Die konvexe Oberfläche 75 und die konkave Oberfläche 91 sind derart miteinander in Kontakt, dass eine Relativbewegung zwischen ihnen ermöglicht ist.
Der Halter 90 hat einen halbkugelförmigen Vorsprung 92 an einer Seite zur oberen Platte 12 und umlaufende Federstopperabschnitte 94 und 95 sind auf der gleichen Seite des Halters 90 und an einem Außenumfang des halbkugelförmigen Vorsprungs 92 ausgebildet. Das Gehäuse 3 hat einen halbkugelförmigen Vorsprung 121 an einer Seite zum Halter 90 und umlaufende Federstopperabschnitte 123, 124 sind auf der gleichen Seite des Gehäuses 3 und an einem Außenumfang des halbkugelförmigen Vorsprungs 121 ausgebildet.
Die Doppelschraubenfeder 4 ist gebildet aus einer äußeren Schraubenfeder 41 und einer inneren Schraubenfeder 45. Die äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 sind Schraubendruckfedern. Ein Außendurchmesser der inneren Schraubenfeder 45 ist kleiner als ein Innendurchmesser der äußeren Schraubenfeder 41, sodass die innere Schraubenfeder 45 an einer Innenseite der äußeren Schraubenfeder 41 angeordnet ist. Jeder Durchmesser von äußerer und innerer Schraubenfeder 41 und 45 ist abhängig von einer Kraftcharakteristik des Pedals für die Gaspedalvorrichtung gestaltet.
Ein Ende (ein oberes Ende) der äußeren Schraubenfeder 41 ist an dem umlaufenden Federstopperabschnitt 123 der oberen Platte 12 gehalten, während das andere Ende (unteres Ende) hiervon an dem umlaufenden Federstopperabschnitt 94 gehalten ist. Auf ähnliche Weise ist ein Ende (ein oberes Ende) der inneren Schraubenfeder 45 an dem umlaufenden Federstopperabschnitt 124 der oberen Platte 12 gehalten, während das andere Ende (ein unteres Ende) hiervon an dem umlaufenden Federstopperabschnitt 93 gehalten ist.
Der Pedalarm 50, sowie der Federrotor 70 werden in Richtung „X“ in 1 gedreht, wenn der Fahrzeugfahrer den Betätigungsabschnitt 40 drückt. Die äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 spannen den Pedalarm 50 und den Federrotor 70 über den Halter 90 in Richtung „Y“ in 1 entgegengesetzt zur Richtung „X“ vor.
Wenn der Federrotor 70 um die Drehachse „O“ gedreht wird, kann sich die Doppelschraubenfeder 4 in linearer Richtung bewegen (kann zusammengedrückt und/oder gedehnt werden), da der Halter 90 und der Federrotor 70 derart miteinander in Kontakt sind, dass eine Relativbewegung zwischen ihnen ermöglicht ist.
Der Federdämpfer 20 ist beispielsweise aus einem Material wie Gummi, welches elastisch verformbar ist. Der Federdämpfer 20 ist in dem Ringraum angeordnet, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 gebildet ist. Der Federdämpfer 20 dämpft charakteristische Vibrationen der äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45, sodass die Erzeugung von Geräuschen aufgrund der charakteristischen Vibrationen unterdrückt wird.,
Eine Ausgestaltung des Federdämpfers 20 wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben.
Der Federdämpfer 20 hat einen zylindrischen Körper 21, eine Mehrzahl von konvexen Außenwandabschnitten 22 und eine Mehrzahl von konvexen Innenwandabschnitten 23. Eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers 21 hat hexagonale Form, bevor der Federdämpfer 20 mit der Doppelschraubenfeder 4 zusammengebaut wird. Jede Länge eines entsprechenden Seitenabschnitts der Hexagonalform ist zu den anderen gleich. Eine Längserstreckung des zylindrischen Körpers 21 ist kleiner als die Längserstreckung der Doppelschraubenfeder 4, wenn diese zusammengedrückt ist.
Jeder der konvexen Außenwandabschnitte 22 steht nach außen von einer Außenwand eines jeden Kantenabschnitts des zylindrischen Körpers 21 in Radialrichtung vor. Jeder der konvexen Außenwandabschnitte 22 erstreckt sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers 21 von dessen einen Ende zum anderen Ende. Eine Querschnittsform des konvexen Abschnitts 22 hat Sektorform. Jeder der konvexen Außenwandabschnitte 22 hat an seinen Längsenden sich verjüngende Abschnitte 24, sodass ein Vorstehbetrag des konvexen Abschnitts in Richtung Vorderende der jeweiligen Längsenden verringert wird.
Jeder der konvexen Innenwandabschnitte 23 steht von einem Zwischenabschnitt eines jeden Seitenabschnitts des zylindrischen Körpers 21 in Radialrichtung nach innen vor und erstreckt sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers 21 von dessen einen Ende zum anderen Ende. Eine Querschnittsform des konvexen Abschnitts 23 hat eine abgerundete Zackenform. Jeder der konvexen Innenwandabschnitte 23 hat an seinen Längsenden sich verjüngende Abschnitte 25, sodass ein Vorstehbetrag des konvexen Abschnitts in Richtung Vorderende der jeweiligen Längsenden verringert wird.
Ein anwendbarer Bereich des Federdämpfers 20, der für die Doppelschraubenfeder 4 verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf die 3 und 7 bis 10 beschrieben.
Die Konfiguration des Federdämpfers 20 vor dessen Einbau in die Doppelschraubenfeder 4 ist wie in 3. In 3 bezeichnen R1 bis R6 einen Abstand von einer axialen Mitte des Federdämpfers 20. Unter dieser Bedingung ist ein Außendurchmesser des Federdämpfers „R6 x 2“, während ein Innendurchmesser hiervon „R1 x 2“ ist.
7 zeigt den Federdämpfer 20, der bei einer Doppelschraubenfeder 4 angewendet ist, welche maximalen Raum zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 hat. In diesem Fall ist der Außendurchmesser des Federdämpfers „R5 x 2“, während der Innendurchmesser hiervon „R2 x 2“ ist. Im Vergleich zum Federdämpfer 20 vor dessen Einbau in die Doppelschraubenfeder ändert sich der Abstand des konvexen Außenwandabschnitts 22 von der axialen Mitte von „R6“ nach „R5“, während der Abstand des konvexen Innenwandabschnitts 23 von der axialen Mitte sich von „R1“ zu „R2“ ändert. Genauer gesagt, da der zylindrische Körper 21 elastisch so verformt wird, dass ein Innenwinkel, der zwischen benachbarten Seitenabschnitten der Hexagonalform gebildet ist, größer wird, wird jede Seite in Bogenform verformt. Im Ergebnis nimmt die Querschnittsform des zylindrischen Körpers 21 annähernd Kreisform an. 8 zeigt schematisch die Doppelschraubenfeder mit dem maximalen Raum, bei dem der Federdämpfer 20 angewendet wird. Die konvexen Außenwandabschnitte 22 schieben eine äußere Schraubenfeder 410 in eine radial nach außen gerichtete Richtung durch eine Rückstellkraft der elastischen Verformung des zylindrischen Körpers 21, während die konvexen Innenwandabschnitte 23 eine innere Schraubenfeder 450 durch die Rückstellkraft radial nach innen drücken.
9 zeigt den Federdämpfer 20, der bei einer Doppelschraubenfeder 4 mit minimalem Raum zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 angewendet wird. In diesem Fall beträgt der Außendurchmesser des Federdämpfers „R4 x 2“, während der Innendurchmesser hiervon „R3 x 2“ beträgt. Im Vergleich zum Federdämpfer 20 vor dessen Einbau in die Doppelschraubenfeder ändert sich der Abstand des konvexen Außenwandabschnittes 22 von der axialen Mitte von „R6“ nach „R4“, während der Abstand des konvexen Innenwandabschnitts 23 von der axialen Mitte sich von „R1“ nach „R3“ ändert.
Genauer gesagt, als Ergebnis, dass der zylindrische Körper 21 elastisch verformt wird, wird der Innenwinkel, der zwischen benachbarten Seitenabschnitten der Hexagonalform gebildet ist, größer als ein Winkel von 180 Grad und jeder Zwischenabschnitt des Seitenabschnitts wird verformt, um sich weiter in einer Richtung radial nach außen zu biegen. Wie oben sind in dem zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 gebildeten Raum die Kantenabschnitte einerseits in einer Richtung radial nach innen gebogen, während die Zwischenabschnitte der Seitenabschnitte andererseits in einer Richtung radial nach außen gebogen sind, sodass die Querschnittsform des zylindrischen Körpers 21 eine mäandernde Form erhält.
10 zeigt schematisch die Doppelschraubenfeder mit dem minimalen Raum, wo der Federdämpfer 20 angewendet wird. Die konvexen Außenwandabschnitte 22 drücken eine äußere Schraubenfeder 411 durch eine Rückstellkraft der elastischen Verformung des zylindrischen Körpers 21 radial nach außen, während die konvexen Innenwandabschnitte 23 eine innere Schraubenfeder 451 durch die Rückstellkraft in einer Richtung radial nach innen schieben. In dem minimalen Raum zwischen äußeren und inneren Schraubenfedern 411 und 451 hat der Federdämpfer 20 einen Freiraum C1 zwischen einer Außenwand des Zwischenabschnitts der entsprechenden Seitenabschnitte und einer Innenwand der äußeren Schraubenfeder 411. Auf ähnliche Weise hat der Federdämpfer 20 einen Freiraum C2 zwischen einer Innenwand des entsprechenden Kantenabschnitts und einer Außenwand der inneren Schraubenfeder 451. Daher wird der zylindrische Körper 21 (mit Ausnahme der konvexen Abschnitte 22 und 23) daran gehindert, in Kontakt mit der äußeren oder inneren Schraubenfeder 411 oder 451 zu gelangen.
Der Federdämpfer 20 wird mit der Doppelschraubenfeder 4 beispielsweise wie folgt zusammengebaut. Zunächst wird die innere Schraubenfeder 45 in das Innere des Federdämpfers 20 eingesetzt und dann wird die innere Schraube 45 zusammen mit dem Federdämpfer 20 in das Innere der äußeren Schraubenfeder 41 gesetzt. Der Federdämpfer kann einfach mit der Doppelschraubenfeder 4 zusammengebaut werden, da der Federdämpfer 20 die Hexagonalform hat und der Elastizitätsgrad des elastischen Materials für den Federdämpfer als ein geeigneter Wert gewählt wird.
Die Längsenden des zylindrischen Körpers 21 des Federdämpfers 20 werden durch die sich verjüngenden Abschnitte 24 und 25 daran gehindert, mit den Federwicklungen (Innenflächen der äußeren Schraubenfeder 41 und Außenflächen der inneren Schraubenfeder 45) in Kontakt zu gelangen, sodass die Funktion des Federdämpfers 20 nicht durch mögliche Kontakte zwischen den Längsenden und der äußeren oder inneren Schraubenfeder nachteilig beeinflusst wird.
Die Arbeitsweise der Gaspedalvorrichtung wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
Das Gaspedal 2 wird durch die Doppelschraubenfeder 4 in einer Richtung (Richtung Y) entgegengesetzt zu der Richtung (Richtung X) vorgespannt, in welche das Gaspedal 2 bewegt wird, wenn es vom Fahrzeugfahrer betätigt wird. In dieser Lage ist ein kontaktierender Abschnitt 68 des Pedalrotors 60 in Kontakt mit einem Stopper 125, der an der oberen Platte 12 ausgebildet ist.
Wenn der Fahrzeugfahrer ein Niederdrücken des Gaspedals 2 durchführt, wird das Gaspedal 2 in Richtung X gedreht. Da die Stirnverzahnungen 65 und 73 in Eingriff miteinander sind, wird der Federrotor 70 zusammen mit dem Pedalrotor 60 gedreht. Der Drehwinkelsensor 30 erkennt den Drehwinkel des Schaftteils 80, das zusammen mit dem Pedalrotor 60 gedreht wird, basierend auf dem Magnetfeld, das von den Magneten 84 und 85 gebildet wird. Das von dem Drehwinkelsensor 30 erkannte Erkennungssignal wird über den Verbinder 16 an die ECU übertragen.
Wenn das Gaspedal 2 vom Fahrzeugfahrer in Richtung X bewegt wird, wird die Doppelschraubenfeder 4 abhängig vom Drehwinkel des Gaspedals 2 zusammengedrückt. Eine Rückstellkraft „Fsp“, welche von der Doppelschraubenfeder 4 auf das Gaspedal 2 aufgebracht wird, nimmt daher zu. Somit nimmt eine Fußkraft „F“ (Druckkraft seitens des Fahrzeugfahrers) auf das Gaspedal 2 proportional zum Drehwinkel des Gaspedals 2 zu.
Von der Rückstellkraft „Fsp“ und der Fußkraft „F“ wird eine Schubkraft derart erzeugt, dass die Stirnverzahnung 65 des Pedalrotors 60 und die Stirnverzahnung 73 des Federrotors 70 voneinander in Richtung der Drehachse „O“ getrennt werden. Dann wird eine Reibkraft „f1“ zwischen dem Reibring 67 des Pedalrotors 60 und der Seitenplatte 13 durch die Schubkraft erzeugt. Auf ähnliche Weise wird eine Reibkraft „f2“ zwischen der Reibscheibe 32 und dem Federrotor 70 durch die Schubkraft erzeugt. Die Reibkräfte „f1“ und „f2“ nehmen zu, wenn der Drehwinkel des Gaspedals 2 größer wird. Da die Reibkräfte „f1“ und „f2“ als Widerstand für die Drehbewegung des Gaspedals 2 wirken, nimmt die Fußkraft „F“ vom Fahrzeugfahrer zu, wenn das Gaspedal 2 in Richtung X gedreht wird.
Wenn das Gaspedal 2 vom Fahrzeugfahrer weiter in Richtung X gedreht wird, gelangt ein kontaktierender Abschnitt 69 in Kontakt mit einem Stopper 111 an der Bodenplatte 11. Eine weitere Bewegung des Gaspedals 2 ist damit unterbunden.
Wenn das Gaspedal 2 in Richtung Y gedreht wird, nimmt die Fußkraft „F“ vom Fahrzeugfahrer ab, wobei die Reibkräfte „f1“ und „f2“ als ein Widerstand für die Drehbewegung des Gaspedals 2 wirken.
Bei der obigen Gaspedalvorrichtung 1 ändern sich die Reibkräfte „f1“ und „f2“ abhängig von der Drehposition des Gaspedals 2. Somit hat die Gaspedalvorrichtung 1 eine Hysterese, gemäß der die Fußkraft „F“ bei Bewegung des Gaspedals 2 in Richtung X unterschiedlich zur Fußkraft „F“ bei Bewegung des Gaspedals 2 in Richtung Y ist. Im Ergebnis kann die Gaspedalvorrichtung 1 dem Fahrzeugfahrer ein angenehmes Betätigungsgefühl vermitteln.
Eine Arbeitsweise der Doppelschraubenfeder 4 und des Federdämpfers 20 bei Drehung des Gaspedals 2 der Gaspedalvorrichtung 1 in Richtung X und in Richtung Y wird weiterhin unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben.
Der Federdämpfer 20 ist zwischen der äußeren Schraubenfeder 41 und der inneren Schraubenfeder 45 angeordnet, wie in 11 gezeigt. Der zylindrische Körper 21 wird abhängig von dem Ringraum deformiert, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 ausgebildet ist, sodass die hexagonale Querschnittsform verformt wird, um Variationen des Ringraums aufzunehmen. Wie bereits erläutert, drücken die konvexen Außenwandabschnitte 22 die äußere Schraubenfeder 41 in einer Richtung radial nach außen aufgrund der Rückstellkraft von der elastischen Verformung des zylindrischen Körpers 21 her, während die konvexen Innenwandabschnitte 23 gegen die innere Schraubenfeder 45 in einer Richtung radial nach innen aufgrund der Rückstellkraft drücken.
Wenn das Gaspedal 2 in Richtung X gedreht wird und damit die Doppelschraubenfeder 4 in axialer Richtung zusammengedrückt wird, gleiten die konvexen Außenwandabschnitte 22 und die äußere Schraubenfeder 41 aufeinander, während die konvexen Innenwandabschnitte 23 und die innere Schraubenfeder 45 aufeinander gleiten.
Während dieses Vorgangs verhindern die sich verjüngenden Abschnitte 24 und 25 der konvexen Außenwandabschnitte 22 und konvexen Innenwandabschnitte 23, dass die Längsenden des zylindrischen Körpers 21 in Kontakt mit den Federwicklungen der äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 gelangen. Im Ergebnis werden die Längsenden des zylindrischen Körpers 21 daran gehindert, sich an den Federwicklungen der äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 zu verfangen, sodass die Längsenden des Federdämpfers 20 daran gehindert sind, sich an den äußeren oder inneren Schraubenfedern 41 oder 45 zu verhaken.
Wenn das Gaspedal 2 in Richtung Y gedreht wird und damit die Doppelschraubenfeder 4 in ihrer Axialrichtung gedehnt wird, gleiten die konvexen Außenwandabschnitte 22 und die äußere Schraubenfeder 41 aufeinander, während die konvexen Innenwandabschnitte 23 und die innere Schraubfeder 45 aufeinander gleiten, wie in 12 gezeigt. Während dieses Vorgangs schieben die konvexen Außenwandabschnitte 22 die äußere Schraubenfeder 41 in einer Richtung radial nach außen aufgrund der Rückstellkraft durch die elastische Verformung des zylindrischen Körpers 21 und die konvexen Innenwandabschnitte 23 schieben die innere Schraubenfeder 45 in einer Richtung radial nach innen aufgrund der Rückstellkraft. Im Ergebnis verhindert der Federdämpfer 20 die Eigenvibrationen der äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45.
Die 14 und 15 zeigen einen Federdämpfer 201 gemäß eines Vergleichsbeispiels.
Der Federdämpfer 201 ist aufgebaut aus einem kreuzförmigen Plattenbauteil aus einem elastischen Material, das elastisch verformbar ist. Der Federdämpfer 201 wird wie folgt mit der Doppelschraubenfeder zusammengebaut. Zunächst wird ein mittiger Abschnitt 291 des Federdämpfers 201 in einen Längsspalt eingesetzt, der zwischen benachbarten Federwicklungen der inneren Schraubenfeder 452 gebildet ist. Dann werden der Federdämpfer 20 und die innere Schraubenfeder 452 in einem Innenraum der äußeren Schraubenfeder 412 eingesetzt.
Gemäß 15 besteht die Gefahr, dass ein vorderes Ende 281 des Federdämpfers 201 ohne Weiteres in einen Längsspalt von Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder 412 gelangt und nach außen vorsteht, wenn die Doppelschraubenfeder gedehnt wird. Wenn das Vorderende 281 des Federdämpfers 201, welches nach außen von der äußeren Schraubenfeder 412 durch den Längsspalt vorsteht, zwischen benachbarten Federwicklungen während des Zusammendrückens der Doppelschraubenfeder zusammengedrückt wird, kann es für den Federdämpfer 201 schwierig werden, auf geeignete Weise gegen die äußere Schraubenfeder 412 und die innere Schraubenfeder 452 zu drücken.
Demgegenüber ist bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Federdämpfer 20 gebildet aus dem zylindrischen Körper 21, den konvexen Außenwandabschnitten 22 und den konvexen Innenwandabschnitten 23. Gemäß diesem Aufbau sind die Längsenden des Federdämpfers 20 daran gehindert, zwischen benachbarte Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder 41 oder der inneren Schraubenfeder 45 zu gelangen, wenn die Doppelschraubenfeder 4 zusammengedrückt wird.
Zusätzlich ist die Querschnittsform des zylindrischen Körpers 21 als hexagonale Form ausgebildet. Selbst wenn der Federdämpfer 20 mit unterschiedlichen Typen von Doppelschraubenfedern zusammengebaut wird, von denen jede ihren eigenen unterschiedlichen Ringraum zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 hat, werden im Ergebnis die Kantenabschnitte verformt, um in einen Bereich von R5 bis R4 in einer radial nach innen gerichteten Richtung gekrümmt zu werden, während die Zwischenabschnitte.der jeweiligen Seitenabschnitte in einem Bereich von R2 bis R3 verformt werden, um in einer Richtung radial nach außen gekrümmt zu werden, sodass Schwankungen der Ringräume zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern aufgenommen werden. Somit kann der Federdämpfer 20 bei einer Vielzahl von Doppelschraubenfedern mit unterschiedlichen Wicklungsdurchmessern angewendet werden.
Zusätzlich sind die konvexen Außenwandabschnitte 22 an Kantenabschnitten des zylindrischen Körpers 21 (der hexagonalen Form) so ausgebildet, dass sie in einer Richtung radial nach außen vorstehen und die konvexen Innenwandabschnitte 23 sind an Zwischenabschnitten der jeweiligen Seitenabschnitte (der Hexagonalförm) so ausgebildet, dass sie radial nach innen vorstehen. Im Ergebnis können die Verschiebungsbeträge an den Kantenabschnitten und Zwischenabschnitten des Federdämpfers 20 größer gemacht werden. Daher kann der Federdämpfer 20 mit Sicherheit Rückstellkräfte durch die elastische Verformung des zylindrischen Körpers 21 erzeugen, um mit Sicherheit gegen die äußere Schraubenfeder 41 und die innere Schraubenfeder 45 zu drücken.
Weiterhin hat jeder der konvexen Außenwandabschnitte 22 und konvexen Innenwandabschnitte 23 den sich verjüngenden Abschnitt 24 und 25 an den beiden Längsenden. Wenn der Federdämpfer 20 und die äußeren und inneren Schraubenfedern 41 und 45 in Längsrichtung des Federdämpfers relativ zueinander bewegt werden, wenn die Doppelschabenfeder zusammengedrückt oder gedehnt wird, sind die Längsenden des Federdämpfers 20 daran gehindert, sich an den Federwicklungen der äußeren oder inneren Schraubenfeder 41 oder 45 zu verhacken. Im Ergebnis sind die Längsenden des Federdämpfers 20 daran gehindert, zwischen benachbarte Federwicklungen der äußeren Schraubenfeder 41 oder inneren Schraubenfeder 45 zu gelangen.
Wie erläutert kann der Federdämpfer 20 mit Sicherheit die charakteristischen Vibrationen der Doppelschraubenfeder dämpfen. Folglich kann in der Gaspedalvorrichtung mit dem Federdämpfer der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von anomalen Geräuschen aufgrund der charakteristischen Vibrationen der Doppelschraubenfeder unterdrückt werden.
<Zweite Ausführungsform>
Ein Federdämpfer 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in 13 gezeigt.
Der Federdämpfer 200 ist gebildet aus einem zylindrischen Körper 210, einer Mehrzahl von konvexen Außenwandabschnitten 220 und einer Mehrzahl von konvexen Innenwandabschnitten 230. Eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers 210 ist kreisförmig.
Jeder der konvexen Außenwandabschnitte 220 steht nach außen von einer Außenwand des zylindrischen Körpers 210 vor, wobei der konvexe Außenwandabschnitt 220 gegenüber einer Radialrichtung geneigt ist. Die konvexen Außenwandabschnitte 220, deren Anzahl in der Ausführungsform sechs beträgt, sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers 210 angeordnet. Jeder der konvexen Außenwandabschnitte 220 erstreckt sich in einer Längsrichtung des zylindrischen Körpers 210 von dessen einem Ende zum anderen Ende und hat sich verjüngende Abschnitte (nicht gezeigt) an den Längsenden derart, dass ein Vorstehbetrag des konvexen Abschnitts in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes verringert wird.
Jeder der konvexen Innenwandabschnitte 230 steht von einer Innenwand des zylindrischen Körpers 210 nach innen vor, wobei der konvexe Innenwandabschnitt 230 gegenüber einer Radialrichtung geneigt ist. Ein Neigungswinkel des konvexen Innenwandabschnittes 230 ist annähernd gleich demjenigen des konvexen Außenwandabschnitts 220. Die konvexen Innenwandabschnitte 230, deren Anzahl in der Ausführungsform sechs beträgt, sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers 210 angeordnet. Jeder der konvexen Innenwandabschnitte 220 erstreckt sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers 210 von dessen einem Ende zum anderen Ende und hat sich verjüngende Abschnitte (nicht gezeigt) an den Längsenden derart, dass ein Vorstehbetrag des konvexen Abschnitts in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes verringert wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Federdämpfer 200 - wie oben erläutert - gebildet aus dem zylindrischen Körper 210, den konvexen Außenwandabschnitten 220 und den konvexen Innenwandabschnitten 230. Die konvexen Außenwandabschnitte 220 schieben eine äußere Schraubenfeder (nicht gezeigt) in einer Richtung radial nach außen, wohingegen die konvexen Innenwandabschnitte 230 eine innere Schraubenfeder (nicht gezeigt) in einer Richtung radial nach innen schieben. Für den Fall, dass der Federdämpfer 200 bei der Doppelschraubenfeder (nicht gezeigt) verwendet wird, sind im Ergebnis die Längsenden des Federdämpfers 220 daran gehindert, zwischen benachbarte Federwicklungen der äußeren oder inneren Schraubenfeder zu gelangen.
Zusätzlich sind die konvexen Außenwand- und Innenwandabschnitte 220 und 230 so gebildet, dass sie gegenüber der Radialrichtung geneigt sind. Selbst wenn daher der Federdämpfer 200 mit unterschiedlichen Typen von Doppelschraubenfedern zusammengebaut wird, von denen jeder seinen eigenen unterschiedlichen Ringraum zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern hat, werden die konvexen Außenwandabschnitte 220 sowie ein Wandabschnitt des zylindrischen Körpers 210 benachbart den konvexen Außenwandabschnitten 220 verformt, um in einer Richtung radial nach innen gekrümmt zu werden, während die konvexen Innenwandabschnitte 230 sowie ein Wandabschnitt des zylindrischen Körpers 210 benachbart den konvexen Innenwandabschnitten 230 verformt werden, um in einer Richtung radial nach außen gekrümmt zu werden. Im Ergebnis können Schwankungen der Ringräume zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern aufgenommen werden. Daher kann der Federdämpfer 200 bei einer Vielzahl von Doppelschraubenfedern mit unterschiedlichen Schraubendurchmessern angewendet werden.
Weiterhin sind die konvexen Außenwandabschnitte 220 und die konvexen Innenwandabschnitte 230 an derartigen Positionen ausgebildet, die in Umfangsrichtung nahe beieinander liegen. Mit einem solchen Aufbau können die konvexen Außenwandabschnitte 220 und die konvexen Innenwandabschnitte 230 mit Sicherheit gegen die äu-ßeren und inneren Schraubenfedern durch die Rückstellkräfte aufgrund der elastischen Verformung drücken.
Wie oben kann der Federdämpfer 200 mit Sicherheit die Eigenvibrationen der Doppelschraubenfeder dämpfen und die Erzeugung anomaler Geräusche unterdrücken.
<Andere Ausführungsformen>
Bei der ersten Ausführungsform hat der Federdämpfer einen zylindrischen Körper, dessen Querschnittsform eine hexagonale Form ist. Die vorliegende Erfindung kann bei einem anderen Typ von Federdämpfer mit zylindrischem Körper angewendet werden, dessen Querschnittsform eine polygonale Form ist.
Gemäß den obigen Ausführungsformen sind die konvexen Außenwandabschnitte und die konvexen Innenwandabschnitte jeweils in einer Anzahl von sechs ausgebildet. Die vorliegende Erfindung soll nicht auf diese Anzahl von konvexen Abschnitten beschränkt sein.
Weiterhin ist bei den obigen Ausführungsform die Gaspedalvorrichtung erläutert, bei der der Federdämpfer der Erfindung angewendet wird. Der Federdämpfer der vorliegenden Erfindung kann auch bei anderen Typen von Vorrichtungen mit einer Doppelschraubenfeder angewendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf den Federdämpfer beschränkt, wie er in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, sondern kann auf verschiedene Arten abgewandelt werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.
Ein Federdämpfer (20) zum Absorbieren von Vibrationen einer Doppelschraubenfeder (4) ist aus einem elastischen Material und gebildet aus einem zylindrischen Körper (21), konvexen Außenwandabschnitten (22) und konvexen Innenwandabschnitten (23). Der Federdämpfer (20) ist in einem Ringraum angeordnet, der zwischen einer äu-ßeren Schraubenfeder (41) und einer inneren Schraubenfeder (45) der Doppelschraubenfeder (4) gebildet ist, so dass die konvexen Außenwandabschnitte (22) die äußere Schraubenfeder (41) in einer Richtung radial nach außen schieben und die konvexen Innenwandabschnitte (23) die innere Schraubenfeder (45) in einer Richtung radial nach innen schieben. Längsenden des zylindrischen Körpers (21) sind daran gehindert, sich an Federwicklungen der äußeren oder inneren Schraubenfeder (41, 45) zu verhacken, wenn die Doppelschraubenfeder (4) gedehnt oder zusammengedrückt wird.

Claims

Ein Federdämpfer (20) aus elastischem Material für eine Doppelschraubenfeder (4), aufweisend: einen zylindrischen Körper (21) zur Anordnung in einem Ringraum, der zwischen einer äußeren Schraubenfeder (41) und einer inneren Schraubenfeder (45) der Doppelschraubenfeder (4) gebildet ist, wobei eine Querschnittsform des zylindrischen Körpers (21) eine polygonale Form ist, bevor der Federdämpfer (20) in den Ringraum zwischen äußerer Schraubenfeder (41) und innerer Schraubenfeder (45) eingebaut ist, und durch den zylindrischen Körper (21) Änderungen in dem Ringraum durch elastische Verformung des zylindrischen Körpers (21) aufnehmbar sind; eine Mehrzahl von konvexen Außenwandabschnitten (22), die an einer Außenwand des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers (21) von dessen einem Längsende zum anderen Längsende erstrecken, wobei die konvexen Außenwandabschnitte (22; 22) nach außen vorstehen, um in einer Richtung radial nach außen gegen die äußere Schraubenfeder (41) zu drücken, wobei die konvexen Außenwandabschnitte (22) an Kantenabschnitten der Polygonalform des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind; und eine Mehrzahl von konvexen Innenwandabschnitten (23), die an einer Innenwand des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des zylindrischen Körpers (21) von dessen einem Längsende zum anderen Längsende erstrecken, wobei die konvexen Innenwandabschnitte (23) nach innen vorstehen, um in einer Richtung radial nach innen gegen die innere Schraubenfeder (45) zu drücken, wobei die konvexen Innenwandabschnitte (23) an Zwischenabschnitten jeweiliger Seitenabschnitte der Polygonalform des zylindrischen Körpers (21) ausgebildet sind; wobei der zylindrische Körper (21) elastisch so verformbar ist, dass ein Innenwinkel, der zwischen benachbarten Seitenabschnitten der Polygonalform gebildet ist, größer wird und jede Seite in Bogenform verformbar ist; wobei der zylindrische Körper (21) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Kantenabschnitte der Polygonalform in einer Richtung radial nach innen verformbar sind, während die Seitenabschnitte der Polygonalform in einer Richtung radial nach au-ßen verformbar sind, sodass durch den zylindrischen Körper (21) eine Rückstellkraft aufgrund der elastischen Verformung erzeugbar ist und die Querschnittsform des zylindrischen Körpers (21) zwischen der äußeren Schraubenfeder (41) und der inneren Schraubenfeder (45) eine mäandernde Form erhält; wobei der zylindrische Körper (21) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass durch die konvexen Außenwandabschnitte (22) die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers (21) auf die äußere Schraubenfeder (41) aufbringbar ist, während durch die konvexen Innenwandabschnitte (23) die Rückstellkraft des zylindrischen Körpers (21) auf die innere Schraubenfeder (45) aufbringbar ist, wobei jeder der konvexen Außenwandabschnitte (22) sich verjüngende Abschnitte (24) an den Längsenden hat, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnittes (24) in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes allmählich abnimmt; und wobei jeder der konvexen Innenwandabschnitte (23) sich verjüngende Abschnitte (25) an den Längsenden hat, wobei ein Vorstehbetrag des sich verjüngenden Abschnittes (25) in Richtung eines Vorderendes des jeweiligen Längsendes allmählich abnimmt.
Eine Gaspedalvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: ein Lagerteil (11, 12, 13, 14); ein Gaspedal (2), das drehbeweglich von dem Lagerteil (11, 12, 13, 14) gelagert ist und von einem Fahrzeugfahrer betätigbar ist; eine Doppelschraubenfeder (4) mit einer äußeren Schraubenfeder (41) und einer Innschraubenfeder (45) zur Vorspannung des Gaspedals (2) in einer Richtung, die entgegengesetzt zu einer Richtung ist, in welche das Gaspedal (2) bewegt wird, wenn der Fahrzeugfahrer es niederdrückt; und einen Federdämpfer (20) nach Anspruch 1, der in einem Ringraum angeordnet ist, der zwischen den äußeren und inneren Schraubenfedern (41, 45) gebildet ist.