DE102011054128A1

DE102011054128A1 - Beschleunigungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011054128A1
Application number: DE102011054128A
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Watanabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-04-12
Also published as: JP2012081858A; US20120085196A1; CN102442212A

Abstract

Eine Reibplatte (50) ist zwischen einer Basis (10) und einem Rotor (30) gleitfähig festgeklemmt und in der Lage, eine Relativgleitbewegung in Bezug auf die Basis (10) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu beschreiben. Der Rotor (30) und die Reibplatte (50) bilden eine ersten Kontaktanordnung (101), an der der Rotor (30) und die Reibungsplatte (50) einander berühren. Die Basis (10) und die Reibplatte (50) bilden eine zweite Kontaktanordnung (102), an der die Basis (10) und die Reibplatte (50) einander berühren. Ein Reibungskoeffizient (μr) der ersten Kontaktanordnung (101) ist größer als ein Reibungskoeffizient (μb) der zweiten Kontaktanordnung (102).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschleunigungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
Eine bekannte Beschleunigungsvorrichtung steuert einen Beschleunigungszustand eines Fahrzeuges entsprechend der Größe des Niederdrückens eines Pedalelementes, das durch einen Fuß eines Fahrers des Fahrzeuges niedergedrückt wird. Eine solche Beschleunigungsvorrichtung hat einen Pedalkrafthysteresemechanismus, bei dem sich eine geforderte Pedalkraft zwischen der Zeit des Erhöhens der Größe des Niederdrückens des Pedalelementes und der Zeit des Verringerns der Größe des Niederdrückens des Pedalelementes unterscheidet. Beispielsweise sind in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2010-158992A Schrägflächen in einem Pedalrotor und Schrägflächen in einem Rückführrotor ausgebildet. Der Pedalrotor und der Rückführrotor sind miteinander über die Schrägflächen gekoppelt, so dass eine Schubkraft erzeugt wird, die in eine Richtung des Trennens des Pedalrotors und des Rückführrotors voneinander weg ausgeübt wird. Ferner befindet sich ein zweites Reibungselement zwischen dem Rückführrotor und der Basis zum Erhöhen einer Reibkraft. Auf diese Weise wird ein Pedalhysteresemechanismus umgesetzt.
In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2010-158992A sind ein Kontaktradius und eine Größe eines Kontaktflächenbereiches zwischen dem Rückführrotor und dem zweiten Reibelement größer als ein Kontaktradius und eine Größe eines Kontaktflächenbereiches zwischen der Basis und dem zweiten Reibelement. Daher sind die Reibdrehmomente des zweiten Reibelementes so eingestellt, dass das Reibdrehmoment des zweiten Reibelements an seiner Rotorseite größer als das Reibdrehmoment des zweiten Reibelementes an seiner Basisseite ist. Als ein Ergebnis wird beim Erlaubnisbitten in Bezug auf das bzw. beim Beginn von dem Niederdrücken des Pedals das zweite Reibelement synchron mit dem Rückführrotor bewegt. Somit wird ein Überschwingen in einer Pedalkraftwellenform nicht erzeugt, so dass ein Gleithub, aus dem sich eine plötzliche Änderung beim Pedalhub nach dem Überschwingen ergibt, begrenzt wird und dadurch eine schnelle Ausgabeänderung, die durch den Gleithub verursacht wird, ebenfalls beschränkt wird.
Jedoch kann in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2010-158992A aufgrund der Größenänderungen der Komponenten, wie zum Beispiel des zweiten Reibungselementes, und/oder einer Änderung bei den Reibungskoeffizienten, die durch Umweltfaktoren (zum Beispiel Temperatur und/oder Feuchtigkeit) verursacht wird, das Reibdrehmoment des zweiten Reibelementes an der Basisseite davon möglicherweise größer als das Reibdrehmoment des zweiten Reibelementes an der Rotorseite davon werden. Wenn das Reibdrehmoment des zweiten Reibelementes an der Basisseite davon größer als das Reibdrehmoment des zweiten Reibelementes an der Rotorseite davon wird, bewegen sich das zweite Reibelement und der Rückführrotor nicht synchron. Daher tritt bei der Pedalkraftwellenform ein Überschwingen auf, woraus ein Gleithub und die schnelle Ausgabeänderung verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung widmet sich den vorstehenden Nachteilen. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschleunigungsvorrichtung vorzusehen, die ein verbessertes Betätigungsgefühl beim Fahrer eines Fahrzeuges mit der Beschleunigungsvorrichtung vorsehen kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Beschleunigungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die ein Stützelement, ein Pedalelement, ein Spannelement, ein Rotor und ein Reibelement aufweist. Das Stützelement ist angepasst, um an einen Aufbau des Fahrzeuges installiert zu sein. Das Pedalelement wird durch das Stützelement drehbar gelagert und hat einen Belag, der sich an einem Endabschnitt des Pedalelementes befindet und angepasst ist, durch einen Fuß eines Fahrers des Fahrzeuges in eine Niederdrückrichtung niedergedrückt zu werden. Das Spannelement spannt das Pedalelement in eine entgegengesetzte Richtung, die zur Niederdrückrichtung entgegengesetzt ist. Der Rotor befindet sich an dem anderen Endabschnitt des Pedalelementes, der zu dem einen Endabschnitt des Pedalelementes entgegengesetzt ist. Der Rotor ist angepasst, um mit dem Pedalelement zusammen gedreht zu werden. Das Reibelement ist zwischen dem Stützelement und dem Rotor gleitfähig festgeklemmt und in der Lage, eine relative Gleitbewegung in Bezug auf das Stützelement innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu beschreiten. Der Rotor und das Reibelement bilden eine erste Kontaktanordnung, an der der Rotor und das Reibelement einander berühren. Das Stützelement und das Reibelement bilden eine zweite Kontaktanordnung, an der das Stützelement und das Reibelement einander berühren. Ein Reibungskoeffizient der ersten Kontaktanordnung ist größer als ein Reibungskoeffizient der zweiten Kontaktanordnung.
Die Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Vorteilen und Merkmalen von dieser am Besten aus der folgenden Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verständlich, in denen:
1 eine Seitenansicht einer Beschleunigungsvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 1 ist,
3 eine Seitenansicht eines Rotors der Pedalvorrichtung des Ausführungsbeispiels ist,
4 eine Ansicht in eine Richtung eines Pfeils IV in 1 ist,
5 eine schematische fragmentarische Ansicht zum Beschreiben von Pedalschrägplattenabschnitten und Rotorschrägplattenabschnitten des Ausführungsbeispiels ist,
6 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts von 5 ist, der durch VI in 5 gezeigt ist,
7 eine Seitenansicht einer Reibplatte der Pedalvorrichtung des Ausführungsbeispiels ist,
8 eine Ansicht in eine Richtung eines Pfeils VIII in 7 ist,
9 eine Ansicht in eine Richtung IX in 7 ist,
10 eine schematische Diagrammdarstellung zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einem Haltestift und einem Begrenzungsstift der Reibplatte und einem Halteloch und einem Begrenzungsloch einer Basis ist,
11 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts von 2 ist, der durch XI in 2 gezeigt ist,
12 eine Diagrammdarstellung ist, die eine Beziehung zwischen einer Oberflächenrauigkeit einer ersten Kontaktfläche eines Rotors und einem Reibungskoeffizienten entsprechend dem Ausführungsbeispiel zeigt,
13 eine Diagrammdarstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Pedalhub und einer Pedalkraft im Ausführungsbeispiel zeigt, und
14 eine Diagrammdarstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Pedalhub und einer Pedalkraft in einem Vergleichsbeispiel zeigt.
Eine Beschleunigungsvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Wie es in den 1, 2 und 4 gezeigt ist, weist die Beschleunigungsvorrichtung 1 eine Basis (die als ein Stützelement dient) 10, ein Pedalelement 20, einen Rotor 30, eine Doppelschraubenfeder (die als ein Spannelement dient) 39 und eine Reibplatte (die als ein Reibelement dient) 50 auf. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug (zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug) installiert und steuert einen Beschleunigungszustand des Fahrzeuges auf der Grundlage der Größe des Niederdrückens des Pedalelementes 20, das durch einen Fuß eines Fahrers des Fahrzeugs niedergedrückt wird. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist vom Typ Drive-by-wire und dadurch ist das Pedalelement 20 mit einer Drosselvorrichtung des Fahrzeugs nicht mechanisch verbunden. Die Beschleunigungsvorrichtung 1 gibt Informationen (elektrische Signale) einer Rotationsposition des Pedalelementes 20 zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 5 des Fahrzeuges aus und ECU 5 steuert die Drosselvorrichtung 1 auf der Grundlage der Information der Rotationsposition, die von der Beschleunigungsvorrichtung 1 aufgenommen wurde. Dadurch wird der Beschleunigungszustand des Fahrzeuges gesteuert.
Die Basis 10 weist eine Bodenplatte 11, eine obere Platte 12 und zwei Seitenplatten 13, 14 auf. Die Bodenplatte 11 und die obere Platte 12 sind im allgemeinen parallel zueinander angeordnet. Die Seitenplatte 13 und die Seitenplatte 14 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und die Bodenplatte 11 und die obere Platte 12 sind durch die Seitenplatten 13, 14 miteinander verbunden. Daher ist die Basis 10 in einer Kastenform konfiguriert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bodenplatte 11, die obere Platte 12 und die Seitenplatten 13, 14 aus einem Harzmaterial einstückig ausgebildet.
Die Bodenplatte 11 hat eine Vielzahl von Bolzenlöchern 111, die an einem Aufbau des Fahrzeuges mit Befestigungseinrichtungen, wie zum Beispiel Bolzen, befestigt sind. Ein Lagerloch 135 ist in der Seitenplatte 13 ausgebildet, die sich an einer Seite befindet, an der ein Rotationswinkelsensor 40, der später beschrieben wird, installiert ist. Ein Lagerloch 145 ist in der anderen Seitenplatte 14 ausgebildet. Das Lagerloch 135 und das Lagerloch 145 sind im Wesentlichen koaxial zueinander. Ein kreisförmiges Halteloch 141 ist in der Seitenplatte 14 an einem Ort ausgebildet, der sich radial auswärts vom Lagerloch 145 befindet. Ein Begrenzungsloch 142, das in einer Sektorenform konfiguriert ist, ist in der Seitenplatte 14 an einem Ort ausgebildet, der sich radial auswärts vom Lagerloch 145 an einer entgegengesetzten Seite des Lagerlochs 145 befindet, die zum Halteloch 141 diametral entgegengesetzt ist.
Die Abdeckung 15 ist in einer im Wesentlichen U-Form von einer Ansicht in einer oberen Seite von 1 konfiguriert. Die Abdeckung 15 ist an der Basis 10 von einer Seite (linke Seite in 1) installiert, wo sich die Bodenplatte 11 befindet, so dass die Abdeckung 15 die Seitenplatten 13, 14 festklemmt und ein Gehäuse im Zusammenwirken mit der Basis 10 bildet.
Das Pedalelement 20 ist beispielsweise aus einem Harzmaterial und ist in einem länglichen Körper konfiguriert. Das Pedalelement 20 weist einen Belag 21 an seinem einen Endabschnitt und einen Rotationswellenabschnitt 22 an seinem anderen Endabschnitt auf. Das Pedalelement 20 befindet sich drehbar zwischen einer Stoppeinrichtung 125 der oberen Platte 12 und einer Stoppeinrichtung 115 der Bodenplatte 11. Genauer gesagt berührt, wenn das Pedalelement 20 durch den Fahrer nicht niedergedrückt wird, eine Stoppfläche 201 des Pedalelementes 20 die Stoppeinrichtung 125 der oberen Platte 12. Wenn das Pedalelement 2 durch den Fuß des Fahrers niedergedrückt wird, kann das Pedalelement 20 gedreht werden, bis dass ein Kick-Down-Schalter 202 des Pedalelementes 20 die Stoppeinrichtung 115 der Bodenplatte 11 berührt.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist ein Loch 221 in dem drehbaren Wellenabschnitt 22 ausgebildet und ist ein Wellenelement 24 über das Loch 221 aufgenommen. Der drehbare Wellenabschnitt 22 hat einen Vorsprung (nicht gezeigt), der in das Loch 221 radial einwärts vorsteht, und ist in eine Nut (nicht gezeigt) gepasst, die im Wellenelement 24 ausgebildet ist. Auf diese Weise werden der drehbare Wellenabschnitt 22 und der Wellenabschnitt 24 einstückig gedreht. Ein Endabschnitt des Wellenelementes 24 ist im Lagerloch 135 der Seitenplatte 13 drehbar gelagert und der andere Endabschnitt des Wellenelementes 24 ist in dem Lagerloch 145 der Seitenplatte 14 drehbar gelagert. Auf diese Weise ist das Pedalelement 20 mit dem Wellenelement 24 um eine Mittelachse des Wellenelementes 24 einstückig drehbar. Dadurch wird das Pedalelement 20 durch die Basis 10 drehbar gelagert.
Ein Reibring 29 befindet sich zwischen dem drehbaren Wellenabschnitt 22 und der Seitenplatte 13 der Basis 10. Der Reibring 29 ist als ein zylindrischer rohrförmiger Körper konfiguriert und ist an einer ringförmigen Nut 222 befestigt, die in einer Seitenstirnfläche der Seitenplatte 13 des Rotationswellenabschnitts 22 ausgebildet ist. Eine Seitenstirnfläche der Seitenplatte 13 des Reibrings 29 berührt die Seitenplatte 13. Dadurch gleitet, wenn der Reibring 29 im Ansprechen auf eine Rotation des drehbaren Wellenabschnitts 22 des Pedalelementes 20 gedreht wird, der Reibring 29 an der Seitenplatte 13 und dadurch wird ein Reibdrehmoment erzeugt. Das Reibdrehmoment, das beim Gleiten des Reibrings 29 an der Seitenplatte 13 erzeugt wird, wird über einen gesamten drehbaren Bereich des Pedalelementes 20 erzeugt.
Ein Rotor 30 ist an einem entgegengesetzten Endabschnitt des Pedalelementes 20, der zum Belag 21 entgegengesetzt ist, vorgesehen, das heißt ist an der Seite des drehbaren Wellenabschnitts 22 des Pedalelementes 20 vorgesehen. Der Rotor 30 ist aus beispielsweise einem Harzmaterial und weist einen ringförmigen Abschnitt 31 und einen vorstehenden Abschnitt 32 auf. Der ringförmige Abschnitt 31 ist so konfiguriert, dass dieser eine im Wesentlichen ringförmige Form hat. Der hervorstehende Abschnitt 32 steht radial auswärts von dem ringförmigen Abschnitt 31 in eine entgegengesetzte Richtung vor, die zum Belag 21 des Pedalelementes 20 entgegengesetzt ist. Der ringförmige Abschnitt 31 ist im Wesentlichen koaxial zum drehbaren Wellenabschnitt 22 und der Wellenabschnitt 24 ist durch ein Loch 301 aufgenommen, das im Wesentlichen in einem Zentrum des ringförmigen Abschnitts 31 ist.
Nun wird der Rotor 30 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Seitenansicht des Rotors 30 bei Betrachtung von der Seite der Seitenplatte 14 des Rotors 30. Wie es in 3 gezeigt ist, ist eine Stufe 34 in der Seitenfläche der Seitenplatte 14 des Rotors 30 ausgebildet. Der Rotor 30 weist eine erste Kontaktfläche (oder auf die sich einfach als eine Kontaktfläche bezogen wird) 35 auf, die die Reibplatte 50 berührt und die sich radial auswärts von der Stufe 34 befindet. Die erste Kontaktfläche 35 wird über einen Oberflächenaufbauprozess erzeugt. Der Oberflächenaufbauprozess des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Oberflächentexturierungsprozess (auf den sich ebenfalls als ein Granulierprozess bezogen wird). Die erste Kontaktfläche 35 dient als eine Kontaktfläche des Rotors 30, die die Reibplatte (Reibelement 50) berührt.
Nun wird eine Beziehung zwischen dem Pedalelement 20 und dem Rotor 30 unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. 5 entspricht 4 und ist eine teilweise geschnittene Ansicht von 4. 6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt von 5 zeigt, der durch VI in 5 angezeigt ist. Wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Pedalschrägplattenabschnitten (oder auf die sich einfach als Pedalschrägabschnitte bezogen wird) 225 im drehbaren Wellenabschnitt 22 des Pedalelementes 20 ausgebildet und steht diese zum ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 vor. Die Pedalschrägplattenabschnitte 225 sind einer nach dem anderen in einer Umfangsrichtung in einer entgegengesetzten Fläche des drehbaren Wellenabschnitts 22 angeordnet, die zum ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 entgegengesetzt liegt. Jeder Pedalschrägplattenabschnitt 225 weist eine Pedalschrägfläche 226 auf. Ferner ist eine Vielzahl von Rotorschrägplattenabschnitten (auf die sich der Einfachheit halber als Rotorschrägabschnitte bezogen wird) 315 in dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 ausgebildet und steht diese zum drehbaren Wellenabschnitt 22 des Pedalelementes 20 vor. Die Rotorschrägplattenabschnitte 315 sind einer nach dem anderen in einer Umfangsrichtung in einer entgegengesetzten Fläche des ringförmigen Abschnitts 31 des Rotors 30 angeordnet, die zum drehbaren Welleabschnitt 22 des Pedalelementes 20 entgegengesetzt ist. Jeder Rotorschrägplattenabschnitt 315 hat eine Rotorschrägfläche 316, die mit einer entsprechenden der Pedalschrägflächen 226 in Eingriff bringbar ist. Wie es vorstehend beschrieben wurde, sind die Pedalschrägplattenabschnitte 225 einer nach der anderen in Umfangsrichtung des drehbaren Wellenabschnitts 22 angeordnet und sind die Rotorschrägplattenabschnitte 315 einer nach dem anderen in Umfangsrichtung des ringförmigen Abschnitts 31 angeordnet. In 5 werden die Pedalschrägplattenabschnitte 225 und die Rotorschrägplattenabschnitte 315 in einer planaren Form (das heißt zweidimensional) zum Zwecke der Beschreibung gezeichnet.
Eine gekrümmte konvexe Fläche 321 ist am vorstehenden Abschnitt 32 (siehe 2 und 3) des Rotors 30 an der Seite der oberen Platte 12 (siehe 3) ausgebildet und eine Halteeinrichtung 37 (siehe 2) befindet sich an der gekrümmten Konvexfläche 321 in einer Weise, die eine Relativbewegung dazwischen ermöglicht. Die Halteeinrichtung 37 hat eine gekrümmte Konkavfläche, die die gekrümmte Konvexfläche 321 berührt. Ein Krümmungsradius der gekrümmten Konkavfläche der Halteeinrichtung 37 ist größer als ein Krümmungsradius der gekrümmten Konvexfläche 321 des vorstehenden Abschnitts 32.
Ein kugelförmiger Vorsprung 371, der zur Seite der oberen Platte 12 vorsteht, ist in einem Mittelpunkt der Halteeinrichtung 37 ausgebildet. Eine innere Eingriffsfläche 372 und eine äußere Eingriffsfläche 373 sind an einer radial äußeren Seite des kugelförmigen Vorsprungs 371 ausgebildet.
Die Doppelschraubenfeder 39, die sich zwischen der Halteeinrichtung 37 und der oberen Platte 12 befindet, weist innere und äußere Schraubenfedern 391, 392 auf, die Druckschraubenfedern sind. Ein Endabschnitt der inneren Schraubenfeder 391 steht mit der oberen Platte 12 in Eingriff und der andere Endabschnitt der inneren Schraubenfeder 391 steht mit der inneren Eingriffsfläche 372 der Halteeinrichtung 37 in Eingriff. Ein Endabschnitt der äußeren Schraubenfeder 392 steht mit der oberen Platte 12 in Eingriff und der andere Endabschnitt der äußeren Schraubenfeder 392 steht mit der äußeren Eingriffsfläche 373 der Halteeinrichtung 37 in Eingriff.
Die Doppelschraubenfeder 39 spannt den Rotor 30 und das Pedalelement 20 in eine Richtung (Freigaberichtung) Y in 1 über die Halteeinrichtung 37. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Halteeinrichtung 37 an der gekrümmten Konvexfläche 321 des vorstehenden Abschnitts 32 des Rotors 30 in einer Weise, die die Relativbewegung dazwischen ermöglicht. Daher kann, wenn der Rotor 30 eine bogenförmige Bewegung aufgrund der Niederdrückkraft des Fahrers, die auf das Pedalelement 20 aufgebracht wird, und der Spannkraft der Doppelschraubenfeder 39 beschreibt, die Doppelschraubenfeder 39 linear sich ausdehnen und kontrahieren.
Der Rotationswinkelsensor 40 ist an der Seite der Seitenplatte 13 der Basis 10 vorgesehen. Der Rotationswinkelsensor 40 weist ein Sensorelement 41 auf. Das Sensorelement 41 kann beispielsweise ein Hall-Element oder ein magnetoresistives Element sein und befindet sich an einem Ort, der zum Seitenendabschnitt der Seitenplatte 13 des Wellenelementes 24 benachbart ist. Zwei Magnete 45, 46 und ein Magnetpfadelement 47 sind an dem Seitenendabschnitt der Seitenplatte 13 des Wellenelementes 24 befestigt. Wenn sich das Pedalelement 20 dreht, werden das Wellenelement 24 und die Magnete 45, 46 ebenfalls gedreht. Dadurch ändert sich das magnetische Feld an einem Ort um die Seitenendabschnitte der Seitenplatte 13 des Wellenelementes 24. Das Sensorelement 41 des Rotationswinkelsensors 40 misst diese Änderung im Magnetfeld und gibt ein Messsignal aus, das dem Rotationswinkel des Pedalelementes 20 entspricht. Dieses Messsignal wird zu ECU 5 über eine Verbindungseinrichtung 49 ausgegeben. Auf diese Weise kann die ECU 5 die Rotationsposition des Pedalelementes 20 messen.
Eine Reibplatte 50 befindet sich zwischen dem Rotor 30 und der Seitenplatte 14 der Basis 10. Die 7 bis 11 zeigen die Reibplatte 50. Genauer gesagt ist 7 eine Seitenansicht der Reibplatte 50 von 2 bei Betrachtung von einer vorderen Seite der Ebene von 2. 8 ist eine Ansicht in eine Richtung eines Pfeils XIII in 7. 9 ist eine Ansicht in eine Richtung eines Pfeils IX in 7. 10 ist eine schematische Ansicht der Reibplatte 50, die in 8 gezeigt ist, um eine Beziehung zwischen einem Halteloch 141 und einem Begrenzungsloch 142 der Basis 10 und der Reibplatte 50 zu beschreiben. In 10 sind das Halteloch 141 und das Begrenzungsloch 142 durch eine gepunktete Linie angezeigt. 11 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Kontaktes zwischen der Basis 10 und der Reibplatte 50 und eines Kontaktes zwischen dem Rotor 30 und der Reibplatte 50, wobei ein Abschnitt von 2 gezeigt ist, der durch XI in 2 angezeigt ist.
Die Reibplatte 50 ist beispielsweise aus einem Harzmaterial gefertigt und ist in einer im Wesentlichen ringförmigen Form konfiguriert. Das Wellenelement 24 ist über ein Loch 501 aufgenommen, das an einem Zentrum der Reibplatte 50 ausgebildet ist. Die Reibplatte 50 wird zwischen dem Rotor 30 und der Seitenplatte 14 gleitfähig festgeklemmt. Die Reibplatte 50 weist einen Haltestift 51 und einen Begrenzungsstift 52 auf, die zur Seitenplatte 14 hin vorstehen. Der Haltestift 51 und der Begrenzungsstift 52 sind um das Wellenelement 24 symmetrisch angeordnet.
Der Haltestift 51 ist in das Halteloch 141, das in der Seitenplatte 14 ausgebildet ist, eingeführt, und wird in diesem drehbar gehalten. Wenn der Haltestift 51 in das Halteloch 141 eingeführt ist, wird die Reibplatte 50 an der Seitenplatte 14 zeitweise befestigt. Auf diese Weise wird die Zusammenbauarbeit erleichtert.
Der Begrenzungsstift 52 ist in das Begrenzungsloch 142 eingeführt, das in der Seitenplatte 14 ausgebildet ist. Wie es in 10 gezeigt ist, ist das Begrenzungsloch 142 in Sektorform konfiguriert und ist ein vorbestimmter Zwischenraum CL zwischen einer Innenwand 143 des Begrenzungslochs 142 und dem Begrenzungsstift 52 in Umfangsrichtung ausgebildet. Die relative Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 ist nur innerhalb des Bereiches des Zwischenraumes CL möglich. Genauer gesagt ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 innerhalb eines Winkelbereiches ermöglicht, der bis zum Kontaktieren des Begrenzungsstiftes 52 mit der Innenwand 143 des Begrenzungslochs 142 beim Um-Erlaubnis-Bitten zum bzw. am Beginn von dem Niederdrücken des Pedalelementes 20 in Niederdrückrichtung (Richtung X in 1) geht, und ebenfalls innerhalb eines Winkelbereiches, der bis zum Kontaktieren des Begrenzungsstiftes 52 mit einer entgegengesetzten Innenwand 144 des Begrenzungslochs 142 zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 in Freigaberichtung (Richtung Y in 1), die zur Niederdrückrichtung (Richtung X in 1) entgegengesetzt ist, geht. Die Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und dem Rotor 30 ist über den gesamten Winkelbereich mit Ausnahme des Winkelbereiches möglich, in dem die Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 15 und der Seitenplatte 14 vorgenommen wird. Der gleitfähige Winkelbereich, in dem die relative Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 möglich ist, ist eingestellt, um ausreichend kleiner als der Gleitbereich zu sein, in dem die Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und dem Rotor 30 möglich ist.
Die Reibplatte 50 weist eine Basisseitengleitfläche 54 an der Seite der Seitenplatte 14 der Reibplatte 50 auf. Die Reibplatte 50 weist ferner eine Rotorseitengleitfläche 55 an der Seite des Rotors 30 der Reibplatte 50 auf. Die Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50 berührt eine zweite Berührungsfläche 140 der Seitenplatte 14. Die Rotorseitengleitfläche 55 der Reibplatte 50 berührt die erste Berührungsfläche 35 des Rotors 30. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die erste Kontaktfläche 35 und die Rotorseitengleitfläche 55 eine erste Kontaktanordnung 101 und bilden die zweite Kontaktfläche 140 und die Basisseitengleitfläche 54 eine zweite Kontaktanordnung 102. Gemäß Vorbeschreibung wird der Oberflächentexturierungsprozess auf die erste Kontaktfläche 35 des Rotors 30 angewendet. Jedoch wird der Oberflächenaufbauprozess (einschließlich des Oberflächentexturierungsprozesses) nicht auf die zweite Kontaktfläche 140 der Seitenplatte 14 angewendet. Daher ist ein Reibkoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101, das heißt der Reibkoeffizient μr zwischen der ersten Kontaktfläche 35 des Rotors 30 und der Rotorseitengleitfläche 55 der Reibplatte 50 größer als ein Reibungskoeffizient μb der zweiten Kontaktanordnung 102, das heißt der Reibungskoeffizient μb zwischen der zweiten Kontaktfläche 140 der Seitenplatte 14 und der Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50. Ferner können sich in einem Fall, in dem das Material des Rotors 30 vom Material der Basis 10 verschieden ist, die Umgebungseigenschaften des Reibkoeffizienten μr und des Reibkoeffizienten μb aufgrund der Umgebungsfaktoren, wie zum Beispiel Temperatur und/oder Feuchtigkeit ändern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Reibkoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101 und der Reibkoeffizient μb der zweiten Kontaktanordnung 102 im Hinblick auf die Umgebungseigenschaften eingestellt, so dass sich die Beziehung von μr > μb nicht ändert, selbst wenn die Umgebungsfaktoren (zum Beispiel die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit) geändert werden.
Die Reibplatte 50 weist eine Schrägfläche 57 auf, die sich an der Seite der Seitenplatte 14 der Reibplatte 50 befindet und schräg ist, das heißt radial einwärts geneigt ist. Dadurch ist ein Kontaktradius (einer Radialgröße eines Kontaktbereiches) zwischen der Reibplatte 50 und dem Rotor 30 größer als ein Kontaktradius (eine Radialgröße eines Kontaktbereiches) zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14. Ferner ist eine Größe eines Flächenbereiches der Rotorseitengleitfläche 55 größer als eine Größe eines Flächenbereiches der Basisseitengleitfläche 54. Dadurch ist eine Größe eines Kontaktflächenbereiches Sr der ersten Kontaktanordnung 101, in der die Reibplatte 50 und der Rotor 30 einander berühren, größer als eine Größe eines Kontaktflächenbereiches Sb einer zweiten Kontaktanordnung 102, bei der die Reibplatte 50 und die Seitenplatte 14 einander berühren.
Nun wird der Betrieb der Beschleunigungsvorrichtung 1 beschrieben.
Wenn das Pedalelement 20 durch den Fuß des Fahrers nicht niedergedrückt wird, wird das Pedalelement 20 durch die Doppelschraubenfeder 39 in die Richtung Y in 1 gespannt, so dass die Stoppeinrichtungsfläche 201 die Stoppeinrichtung 125 der oberen Platte 12 berührt.
Wenn das Pedalelement 20 durch den Fuß des Fahrers niedergedrückt wird, wird das Pedalelement 20 in die Richtung X in 1 gedreht. Wenn der drehbare Wellenabschnitt 22 des Pedalelementes 20 gedreht wird, tritt jeder der Pedalschrägplattenabschnitt 225 und der entsprechende der Rotorschrägplattenabschnitte 315 miteinander in Eingriff, so dass die Pedalschrägflächen 226 der Pedalschrägplattenabschnitte 225 einander berühren und jeweils mit den Rotorschrägflächen 316 der Rotorschrägplattenabschnitte 315 in Eingriff stehen. Dadurch wird das Pedalelement 20 zusammen mit dem Rotor 30 gedreht. Wenn das Pedalelement 20 in die Richtung X beim Aufbringen der Pedalkraft vom Fuß des Fahrers auf das Pedalelement 20 gedreht wird, wird die Doppelschraubenfeder 39 zusammengedrückt. Wenn die Doppelschraubenfeder 39 zusammengedrückt wird, erhöht sich die Spannkraft, die das Pedalelement 20 in die Richtung Y spannt. Daher erhöht sich, wenn die Größe der Rotation des Pedalelementes 20 erhöht wird, die Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Pedalelement 20 in die Richtung X zu drehen.
Ferner wird, wenn das Pedalelement 20 und der Rotor 30 zusammen beim Eingriff der Pedalschrägflächen 226 mit den Rotorschrägflächen 316 jeweils gedreht werden, eine Last (auf die sich nachfolgend als eine Schubkraft Fs bezogen wird), die das Pedalelement 20 und den Rotor 30 voneinander wegzieht, durch die Pedalkraft des Fahrers und die Spannkraft der Doppelschraubenfeder 39 erzeugt. Aufgrund der Erzeugung der Spannkraft Fs wird eine Reibkraft zwischen dem Reibring 29, der am drehbaren Wellenabschnitt 22 des Pedalelementes 20 vorgesehen ist, und der Seitenplatte 13 erzeugt und wird eine Reibkraft zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erzeugt. Wenn sich die Schubkraft Fs erhöht werden, die Reibkraft, die zwischen dem Reibring 29 und der Seitenplatte 13 erzeugt wird, und die Reibkraft, die zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erzeugt wird, erhöht. Ferner werden gemäß Vorbeschreibung, wenn die Größe der Rotation des Pedalelementes 20 in Richtung x erhöht wird, die Pedalkraft des Fahrers und die Spannkraft der Doppelschraubenfeder 39 erhöht. Dadurch wird im Ansprechen auf die Erhöhung der Größe der Rotation des Pedalelementes 20 in Richtung X die Schubkraft Fs erhöht. Das heißt, dass, wenn die Größe der Rotation des Pedalelementes 20 erhöht wird, die Reibkraft zwischen dem Reibring 29 und der Seitenplatte 13 und die Reibkraft zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erhöht werden. Diese Reibkräfte beeinflussen die Rotationsbewegung des Pedalelementes 20 und dadurch wird die geforderte Pedalkraft, die zum Drehen des Pedalelementes 20 erforderlich ist, erhöht. Das Pedalelement 20 kann in die Richtung X gedreht werden, bis das der Kick-Down-Schalter 202 die Stoppeinrichtung 115 der Bodenplatte 11 berührt.
Wie es in 11 gezeigt ist, ist die Reibplatte 50 konfiguriert, so dass sich eine Lastschwerpunktlinie LS, die sich über einen Lastpunkt Pf erstreckt und die eine Aufbringrichtung der Schubkraft Fs anzeigt, innerhalb der Ausdehnung der zweiten Kontaktanordnung 102 befindet, so dass sich ein Lastschwerpunkt der Schubkraft Fs, die vom Rotor 30 auf die Seitenplatte 14 der Basis 10 aufgebracht wird, innerhalb der Ausdehnung der zweiten Kontaktanordnung 102 befindet (das heißt innerhalb der Ausdehnung der Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50). Dadurch kann eine Torsionsverformung der Reibplatte 50 begrenzt werden.
Im Gegensatz dazu beeinflussen sich, wenn das Pedalelement 20 in die Richtung Y gedreht wird, die Reibkraft, die zwischen dem Reibring 29 der Seitenplatte 13 erzeugt wird, und die Reibkraft, die zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erzeugt wird, mit der Rotationsbewegung des Pedalelementes 20 und dadurch wird die geforderte Pedalkraft des Fahrers verringert.
Somit liegt zwischen der geforderten Pedalkraft zum Zeitpunkt des Drehens des Pedalelementes 20 in Richtung x und der geforderten Pedalkraft zum Zeitpunkt der Rotation des Pedalelementes 20 in die Richtung Y eine Differenz vor und dadurch wird ein Pedalkrafthysteresemechanismus implementiert (siehe 13). Auf diese Weise kann der Fahrer das verbesserte Betätigungsgefühl des Pedalelementes 20 erfahren.
Dadurch tragen gemäß vorstehender Beschreibung die Reibkraft, die zwischen dem Reibring 29 und der Seitenplatte 13 erzeugt wird, und die Reibkraft, die zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erzeugt wird, zur Implementierung des Pedalkrafthysteresemechanismus bei. Jedoch wird in der folgenden Beschreibung nur die Reibkraft, die zwischen dem ringförmigen Abschnitt 31 des Rotors 30 und der Reibplatte 50 erzeugt wird, hauptsächlich diskutiert.
Nun wird die Beziehung zwischen dem Pedalhub und der Pedalkraft beschrieben.
14 zeigt eine Beziehung zwischen einem Pedalhub und einer Pedalkraft in einem Vergleichsbeispiel. In dem Vergleichsbeispiel ist die Reibplatte 50 an der Seitenplatte 14 befestigt und dadurch liegt keine Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 über den gesamten Winkelbereich vor. Wie es in 14 gezeigt ist, beginnt, wenn das Pedalelement 20 auf einen Pedalhub PS1 beim Erlaubnisbitten bzw. beim Beginn des Niederdrückens des Pedalelementes 20 niedergedrückt wird, die Gleitbewegung zwischen dem Rotor 30 und Reibplatte 50. Wenn die Gleitbewegung zwischen dem Rotor 30 und der Reibplatte 50 beginnt, ändert sich die Reibkraft, die zwischen dem Rotor 30 und der Reibplatte 50 erzeugt wird, von einer statischen Reibkraft zu einer kinetischen Reibkraft, so dass eine geforderte Pedalkraft, die zum Rotieren des Pedalelementes 20 erforderlich ist, verringert wird. Anders ausgedrückt wird bei einer Pedalkraftwellenform, die in 14 gezeigt ist, wie es durch das Bezugszeichen 50 angezeigt ist, wenn das Pedalelement 20 auf den Pedalhub PS1 niedergedrückt wird, die Pedalkraft zeitweise erhöht, wobei dieses Phänomen als „Überschwingen” bekannt ist. Sobald das Überschwingen auftritt, kann ein Gleithub auftreten, so dass das Pedalelement 20 schnell und plötzlich zu einem Pedalhub PS2 verschoben wird, bei dem die Pedalkraft eine Pedalkraft FPc wird, die eine Spitzenpedalkraft zum Zeitpunkt des Auftretens des Überschwingens ist. Dadurch kann die Ausgabe möglicherweise plötzlich aufgrund des Auftretens des Gleithubes geändert werden. Ferner kann, wenn die Ausgabe aufgrund des Auftretens des Gleithubes plötzlich geändert wird, der Fahrer möglicherweise ein plötzliches Starten (eine plötzliche Beschleunigung) des Fahrzeuges empfinden.
In ähnlicher Weise kann zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 von einem Pedalhub PS3, wie es durch ein Bezugszeichen SU in 14 angezeigt ist, die Pedalkraft zeitweise verringert werden, wobei diese Erscheinung als „Unterschwingen” bekannt ist.
Nun werden die Reibdrehmomente der Reibplatte 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Reibdrehmomente der Reibplatte 50 sind durch die Reibkoeffizienten, die Größen der Kontaktflächenbereiche und die Schubkraft Fs (die Schubkraft Fs, die durch den Eingriff zwischen den Pedalschrägplattenabschnitten 225 und den Rotorschrägplattenabschnitten 315 erzeugt wird) begrenzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird für die gleiche Größe der Schubkraft Fs auf die Seite des Rotors 30 und die Seite der Seitenplatte 14 aufgebracht. Der Flächentexturierprozess wird auf die erste Kontaktfläche 35 des Rotors 30 angewandt, die die Rotorseitengleitfläche 55 der Reibplatte 50 berührt. Im Gegensatz dazu wird der Oberflächenaufrauprozess, wie der Oberflächentexturierprozess, nicht auf die zweite Kontaktfläche 140 angewandt, die die Kontaktfläche der Seitenplatte 14 ist, die die Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50 berührt. Daher ist der Reibungskoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101, die durch die erste Kontaktfläche 35 und die Rotorseitengleitfläche 55 gebildet wird, größer als der Reibungskoeffizient μb der zweiten Kontaktanordnung 102, die durch die zweite Kontaktfläche 140 und die Basisseitengleitfläche 54 gebildet ist. Ferner ist gemäß Vorbeschreibung der Kontaktflächenbereich Sr der ersten Kontaktanordnung 101, bei der die Reibplatte 50 und der Rotor 30 einander berühren, größer als der Kontaktflächenbereich Sb der zweiten Kontaktanordnung 102, bei der die Reibplatte 50 und die Seitenplatte 14 einander berühren. Daher ist ein Reibdrehmoment Tr der Seite des Rotors 30 der Reibplatte 50 größer als ein Reibdrehmoment Tb der Seite der Seitenplatte 14 der Reibplatte 50.
Wenn die Pedalkraft von dem Fuß des Fahrers auf das Pedalelement 20 aufgebracht wird, werden das Pedalelement 20 und der Rotor 30 aufgrund des Eingriffs zwischen den Pedalschrägplattenabschnitten 225 und den Rotorschrägplattenabschnitten 315 integral gedreht. Ferner wird die Schubkraft Fs, die die Spannkraft ist, die von der Seite des Rotors 30 auf die Seite der Seitenplatte 14 aufgebracht wird, auf den Lastpunkt Pf aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist gemäß Vorbeschreibung das Reibdrehmoment Tr der Seite des Rotors 30 der Reibplatte 50 größer als das Reibdrehmoment Tb der Seite der Seitenplatte 14 der Reibplatte 50. Daher tritt die Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 auf, um die synchrone Bewegung der Reibplatte 50 mit dem Rotor 30 innerhalb des Winkelbereiches zu bewirken, die bis zum Kontaktieren des Begrenzungsstiftes 52 mit der Innenwand 143 des Begrenzungslochs 142 erfolgt, das heißt innerhalb des Winkelbereiches des Zwischenraumes CL. Ferner tritt, sobald der Begrenzungsstift 52 in Umfangsrichtung zu dem Punkt bewegt wird, bei der Begrenzungsstift 52 die Innenwand 143 des Begrenzungsloches 142 berührt, die Relativgleitbewegung nicht länger zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 auf, und beginnt ein Auftreten der Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und dem Rotor 30.
Zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 in Freigaberichtung (Richtung Y in 1) ist das Reibdrehmoment Tr der Seite des Rotors 30 der Reibplatte 50 größer als das Reibdrehmoment Tb der Seite der Seitenplatte 14, so dass die Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und Seitenplatte 14 auftritt, damit die Synchronbewegung der Reibplatte 50 mit dem Rotor 30 innerhalb des Winkelbereiches bewirkt wird, die bis zum Berühren des Begrenzungsstiftes 52 mit der Innenwand 144 des Begrenzungsloches 142 vorgenommen wird, das heißt innerhalb des Winkelbereiches des Zwischenraumes CL. Ferner tritt, sobald der Begrenzungsstift 52 in Umfangsrichtung zu dem Punkt bewegt wird, wo der Begrenzungsstift 52 die Innenwand 144 des Begrenzungsloches 142 berührt, die Relativgleitbewegung nicht länger zwischen der Reibplatte 50 und der Seitenplatte 14 auf und beginnt ein Auftreten der Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und dem Rotor 30.
Dadurch wird, wie es in 13 gezeigt ist, die Pedalkraftwellenform zum Beginn des Niederdrückens des Pedalelementes 20 und ebenfalls zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 stumpf (gleichmäßiger), so dass das Überschwingen und das Unterschwingen nicht auftritt. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Gleithub und die schnelle Änderung bei Ausgabe, die durch den Gleithub erzeugt wird, zu begrenzen. Ferner ist es möglich, das Empfinden des Fahrers des plötzlichen Startens (plötzliche Beschleunigung) des Fahrzeuges zu begrenzen. Auch wird die Reibkraft, die dem Pedalhub entspricht, zwischen dem Rotor 30 und der Reibplatte 50 erzeugt und dadurch wird der Pedalkrafthysteresemechanismus implementiert, der das Überschwingen und das Unterschwingen in der Pedalkraftwellenform im Wesentlichen nicht erzeugt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Oberflächentexturierprozess auf die erste Kontaktfläche 35 des Rotors 30 angewendet, um den Reibungskoeffizienten μr der ersten Kontaktanordnung 101 zu erhöhen. Ferner wird, wie es in 12 gezeigt ist, wenn die Kontaktflächenrauigkeit, die die Oberflächenrauigkeit der ersten Kontaktfläche 35 ist, erhöht wird, der Reibungskoeffizient μr erhöht. Genauer gesagt ist der Reibungskoeffizient μr2 an der Kontaktflächenrauigkeit von R2 größer als der Reibungskoeffizient μr1 an der Kontaktflächenrauigkeit von R1. Wenn der Reibungskoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101 erhöht wird, wird die Pedalkrafthysterese, die die Differenz zwischen der geforderten Pedalkraft zum Zeitpunkt des Niederdrückens des Pedalelementes und der geforderten Pedalkraft zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 ist, erhöht. In 13 ist eine Pedalkraftwellenform, die an der Kontaktflächenrauigkeit von R1 erhalten wird, durch eine Volllinie angezeigt, und eine Pedalkraftwellenform, die an der Kontaktflächenrauigkeit von R2 erhalten wird, durch eine gestrichelte beziehungsweise gepunktete Linie angezeigt. Wie es in 13 gezeigt ist, ist in dem Fall, in dem die Struktur der Pedalvorrichtung im Unterschied zur Oberflächenrauigkeit der ersten Kontaktfläche 35 die gleiche gestaltet wird, die Pedalkrafthysterese H2 an der Kontaktflächenrauigkeit von R2 größer als die Pedalkrafthysterese H1 an der Kontaktflächenrauigkeit R1.
Ferner wird die Pedalkrafthysterese erhöht, wenn die Schubkraft Fs erhöht wird. Wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann in dem Fall, in dem es wünschenswert ist, den Reibungskoeffizienten μr zu erhöhen und die Pedalkrafthysterese zu verringern, die Schubkraft Fs, die von der Seite des Rotors 30 auf die Seite der Reibplatte 50 aufgebracht wird, verringert werden. Nun wird angenommen, dass der Schrägwinkel der Rotorschrägfläche 316, die in 6 gezeigt ist, θ ist und dass die Schubkraft Fs proportional zu 1/tanθ ist. Daher sollte, wenn es notwendig ist, die Schubkraft Fs zu verringern, der Schrägwinkel θ der Rotorschrägfläche 316 erhöht werden. Gemäß Vorbeschreibung kann, wenn der Schrägwinkel θ der Rotorschrägfläche 316 und der Reibungskoeffizient μr angemessen eingestellt sind, die gewünschte Pedalkrafthysterese erreicht werden.
Gemäß Vorbeschreibung weist die Beschleunigungsvorrichtung 1 die Basis 10 auf, die angepasst ist, um an dem Fahrzeugaufbau installiert zu werden, das Pedalelement 20, die Doppelschraubenfeder 39, den Rotor 30 und die Reibplatte 50. Das Pedalelement 20 wird durch die Basis 10 drehbar gelagert und hat den Belag 21 an einem Endabschnitt des Pedalelementes 20, um zu gestatten, dass der Fahrer das Pedalelement 20 mit seinem/ihrem Fuß niederdrückt. Die Doppelschraubenfeder 39 spannt das Pedalelement 20 in entgegengesetzte Richtung (Freigaberichtung) die zur Niederdrückrichtung entgegengesetzt ist. Der Rotor 30 ist an dem anderen Endabschnitt des Pedalelementes 20 vorgesehen, der zum Belag 21 entgegengesetzt ist. Der Rotor 30 dreht sich zusammen mit dem Pedalelement 20. Die Reibplatte 50 ist zwischen der Basis 10 und dem Rotor 30 gleitfähig geklemmt und die Relativgleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Basis 10 wird innerhalb des vorbestimmten Bereiches ermöglicht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Reibplatte 50 den Begrenzungsstift 52 auf, der im Begrenzungsloch 142 der Basis 10 aufgenommen ist, so dass der vorbestimmte Zwischenraum CL zwischen der Innenwand des Begrenzungslochs 142 und dem Begrenzungsstift 52 in Umfangsrichtung vorgesehen ist. Die Gleitbewegung zwischen der Basis 10 und der Reibplatte 50 wird nur innerhalb des beweglichen Bereiches des Begrenzungsstiftes 52 im Begrenzungsloch 142 gestattet.
Der Reibungskoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101, bei der der Rotor 30 und die Reibplatte 50 einander berühren, ist größer als der Reibungskoeffizient μb der zweiten Kontaktanordnung 102, bei der die Seitenplatte 14 der Basis 10 und die Reibplatte 50 einander berühren. Daher sind die Reibdrehmomente der Reibplatte 50 eingestellt, so dass das Reibdrehmoment der Reibplatte 50 an der Seite des Rotors 30 der Reibplatte 50 größer als das Reibdrehmoment der Reibplatte 50 an der Seite der Basis 10 der Reibplatte 50 ist. Die Reibplatte 50 und der Rotor 30 werden synchron bewegt, das heißt werden zusammen innerhalb des Winkelbereiches bewegt, in dem die Gleitbewegung zwischen der Reibplatte 50 und der Basis 10 gestattet ist. Auf diese Weise wird das Überschwingen SO in der Pedalkraftwellenform nicht erzeugt und es ist möglich, den Gleithub und die plötzliche Ausgabeänderung, die durch den Gleithub verursacht wird, zu begrenzen. Daher wird das Betätigungsempfinden des Fahrers verbessert. Ferner wird das Unterschwingen SU zum Zeitpunkt der Freigabe des Pedalelementes 20 nicht erzeugt und dadurch wird das Betätigungsempfinden des Fahrers verbessert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Oberflächenaufrauprozess auf die erste Kontaktfläche 35 angewendet, die die Kontaktfläche des Rotors 30 ist, die die Reibplatte 50 berührt. Daher ist der Reibungskoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101 größer als der Reibungskoeffizient μb der zweiten Kontaktanordnung 102, auf die der Oberflächenaufrauprozess nicht angewendet wird. Ferner ist der Oberflächenaufrauprozess des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Oberflächentexturierprozess. Dadurch kann der Oberflächenaufrauprozess der ersten Kontaktfläche 35 mit einem Werkzeug implementiert werden (Harzformverarbeitung der ersten Kontaktfläche 35 mit dem Werkzeug). Somit ist es nicht erforderlich, einen getrennten Schritt zum Implementieren des Oberflächenaufrauprozesses zu haben, und dadurch ist es möglich, ein Erhöhen bei den Kosten zu begrenzen.
Ferner ist die Größe der Rotorseitengleitfläche 55 der Reibplatte 50 größer als die Größe der Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50. Das heißt, dass die Größe des Kontaktflächenbereiches Sr der ersten Kontaktanordnung 101, bei der die erste Kontaktfläche 35 des Rotors 30 und die Rotorseitengleitfläche 55 der Reibplatte 50 einander berühren, größer als die Größe des Kontaktflächenbereiches Sb der zweiten Kontaktanordnung 102 ist, bei der die zweite Kontaktfläche 140 der Seitenplatte 14 und die Basisseitengleitfläche 54 der Reibplatte 50 einander berühren. Dadurch werden die Reibdrehmomente der Reibplatte 50 eingestellt, so dass das Reibdrehmoment der Reibplatte 50 an der Seite der Basis 10 davon, größer als das Reibdrehmoment der Reibplatte 50 an der Seite des Rotors 30 davon ist, so dass der Gleithub und die plötzliche Ausgabeänderung, die durch den Gleithub verursacht wird, begrenzt werden können.
Die entgegengesetzte Fläche des Pedalelementes 20, die zum Rotor 30 entgegengesetzt ist, hat die Pedalschrägplattenabschnitte 225, die jeweils die Pedalschrägflächen 226 haben. Auch hat die entgegengesetzte Fläche des Rotors 30, die zum Pedalelement 20 entgegengesetzt ist, die Rotorschrägplattenabschnitte 315, die die Rotorschrägflächen 316 jeweils haben, die mit den Pedalschrägflächen 226 jeweils in Eingriff stehen können. Die Pedalschrägflächen 226 der Pedalschrägplattenabschnitte 225 und die Rotorschrägflächen 316 der Rotorschrägplattenabschnitte 315 stehen miteinander in Eingriff. Dadurch werden das Pedalelement 20 und der Rotor 30 einstückig gedreht. Wenn das Pedalelement 20 und der Rotor 30 einstückig gedreht werden, wird die Schubkraft Fs erzeugt, die die Spannkraft ist, die von der Seite des Rotors 30 zur Seite der Reibplatte 50 aufgebracht wird. Die Schubkraft Fs ist proportional zu 1/anθ, wobei θ den Schrägwinkel von jeder Rotorschrägfläche 316 bezeichnet. Die Pedalkrafthysterese wird durch den Reibungskoeffizienten μr zwischen dem Rotor 30 und der Reibplatte 50 und die Schubkraft Fs definiert. Daher kann, wenn der Reibungskoeffizient μr der ersten Kontaktanordnung 101 und der Schrägwinkel θ der Rotorschrägfläche 316 eingestellt werden, die gewünschte Hysterese implementiert werden.
Die Lastschwerpunktlinie LS, die sich durch den Lastpunkt Pf der Schubkraft Fs erstreckt und die die aufgebrachte Richtung der Schubkraft Fs anzeigt, befindet sich innerhalb der Ausdehnung der zweiten Kontaktanordnung 102. Dadurch schwimmt der Lastpunkt Pf der Schubkraft Fs nicht (das heißt der Lastpunkt Pf wird effektiv zwischen der Seite des Rotors 30 und der Seite der Basis 10 festgeklemmt), so dass die Torsionsverformung der Reibplatte 50 begrenzt werden kann.
Nun werden Abwandlungen des vorstehenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Oberflächenaufbauprozess der ersten Kontaktfläche des Rotors durch den Oberflächentexturierprozess implementiert. In einer Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann der Oberflächenaufbauprozess der ersten Kontaktfläche des Rotors durch einen beliebigen anderen geeigneten Prozess implementiert werden, wie zum Beispiel Abstrahlen, der sich vom Oberflächentexturierprozess unterscheidet. Ferner kann die erste Kontaktfläche des Rotors über einen beliebigen anderen geeigneten Prozess verarbeitet werden, der sich vom Oberflächenaufrauprozess unterscheidet und der den Reibungskoeffizienten der ersten Kontaktfläche des Rotors erhöht. Beispielsweise kann ein Material, das einen hohen Reibungskoeffizienten hat, in der ersten Kontaktfläche vorgesehen sein, indem ein Formen mit Koinjektion oder Beschichten ausgeführt wird. Ferner kann die zweite Kontaktfläche der Seitenplatte verarbeitet werden, so dass diese einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat. Beispielsweise kann ein Material, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, in der zweiten Kontaktfläche durch Formen mit Koinjektion oder Beschichten vorgesehen werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel und die Modifikationen davon beschränkt. Das heißt, dass das vorstehende Ausführungsbeispiel und die Modifikationen davon auf unterschiedliche Weise modifiziert werden können, ohne dass vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
Eine Reibplatte (50) ist somit zwischen einer Basis (10) und einem Rotor (30) gleitfähig festgeklemmt und in der Lage, eine Relativgleitbewegung in Bezug auf die Basis (10) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu beschreiben. Der Rotor (30) und die Reibplatte (50) bilden eine ersten Kontaktanordnung (101), an der der Rotor (30) und die Reibungsplatte (50) einander berühren. Die Basis (10) und die Reibplatte (50) bilden eine zweite Kontaktanordnung (102), an der die Basis (10) und die Reibplatte (50) einander berühren. Ein Reibungskoeffizient (μr) der ersten Kontaktanordnung (101) ist größer als ein Reibungskoeffizient (μb) der zweiten Kontaktanordnung (102).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-158992 A [0002, 0003, 0004]

Claims

Eine Beschleunigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die aufweist: ein Stützelement (10), das geeignet ist, um an einem Aufbau des Fahrzeuges installiert zu sein, ein Pedalelement (20), das durch das Stützelement (10) drehbar gelagert ist, und das einen Belag (21) hat, der sich an einem Endabschnitt des Pedalelementes (20) befindet und angepasst ist, durch einen Fuß eines Fahrers des Fahrzeuges in eine Niederdrückrichtung niedergedrückt zu werden, ein Spannelement (39), das das Pedalelement (20) in eine entgegengesetzte Richtung spannt, die zur Niederdrückrichtung entgegengesetzt ist, einen Rotor (30), der sich an dem anderen Endabschnitt des Pedalelementes (20) befindet, der zu dem einen Endabschnitt des Pedalelementes (20) entgegengesetzt ist, wobei der Rotor (30) angepasst ist, zusammen mit dem Pedalelement (20) gedreht zu werden, und ein Reibelement (50), das zwischen dem Stützelement (10) und dem Rotor (30) gleitfähig festgeklemmt ist und in der Lage ist, eine Relativgleitbewegung in Bezug auf das Stützelement (10) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu beschreiben, wobei der Rotor (30) und das Reibelement (50) eine erste Kontaktanordnung (101) bilden, an der der Rotor (30) und das Reibelement (50) einander berühren, das Stützelement (10) und das Reibelement (50) eine zweite Kontaktanordnung (102) bilden, an der das Stützelement (10) und das Reibelement (50) einander berühren, und ein Reibungskoeffizient (μr) der ersten Kontaktanordnung (101) größer als ein Reibungskoeffizient (μb) der zweiten Kontaktanordnung (102) ist.
Die Beschleunigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Kontaktfläche (35) des Rotors (30), die das Reibungselement (50) berührt, durch einen Oberflächenaufrauprozess aufgeraut ist.
Die Beschleunigungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Oberflächenaufrauprozess ein Oberflächentexturierprozess ist.
Die Beschleunigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Größe eines Kontaktflächenbereiches der ersten Kontaktanordnung (101), an der der Rotor (30) und das Reibungselement (50) einander berühren, größer als eine Größe eine Kontaktflächenbereiches der zweiten Kontaktanordnung (102) ist, an der das Stützelement (10) und das Reibungselement (50) einander berühren.
Die Beschleunigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Pedalelement (20) zumindest einen Pedalschrägplattenabschnitt (225) aufweist, der eine Pedalschrägfläche (226) hat, der Rotor (30) zumindest einen Rotorschrägplattenabschnitt (315) aufweist, der eine Rotorschrägfläche (316) hat, die mit der Pedalschrägfläche (226) eines entsprechenden des zumindest einen Pedalschrägplattenabschnitts (225) berührbar ist, und der zumindest eine Pedalschrägplattenabschnitt (225) und der zumindest eine Rotorschrägplattenabschnitt (315) angepasst sind, miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Pedalschrägfläche (226) des zumindest einen Pedalschrägplattenabschnitts (225) mit der Rotorschrägfläche (316) des zumindest einen Rotorschrägplattenabschnitts (315) in Berührung steht und damit in Eingriff gebracht ist.
Die Beschleunigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich ein Lastmittelpunkt einer Schubkraft (Fs), die von dem Rotor (30) auf das Stützelement (10) aufgebracht wird, innerhalb einer Ausdehnung der zweiten Kontaktanordnung (102) befindet.