JP2008298673A - Rotation angle detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクセルペダルの回転角を検出する回転角検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device that detects the rotation angle of an accelerator pedal.
従来から、エンジンの運転制御等に利用されるアクセル開度は、踏力により回転するアクセルペダル(以下、ペダルと略す)の回転角として検出されて電子制御装置(ECU)に出力されている。また、ペダルの回転角を検出する回転角検出装置は、ペダルとともに回転する永久磁石と、永久磁石の回転に伴う磁気変化を感知して電気信号に変換するホールIC等の出力発生手段とを備え、この電気信号がECUに入力されてエンジンの運転制御等に用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an accelerator opening used for engine operation control or the like is detected as a rotation angle of an accelerator pedal (hereinafter referred to as a pedal) that rotates by a pedaling force and is output to an electronic control unit (ECU). The rotation angle detecting device for detecting the rotation angle of the pedal includes a permanent magnet that rotates together with the pedal, and an output generating means such as a Hall IC that detects a magnetic change accompanying the rotation of the permanent magnet and converts it into an electric signal. The electric signal is input to the ECU and used for engine operation control and the like.
ところで、この回転角検出装置は、永久磁石および出力発生手段のようにペダルの回転角を検出する検出機能を担う要素とともに、ペダルの回転を軸受する軸受機能を担う要素を備えるように設けられている。 By the way, this rotation angle detection device is provided so as to include an element having a bearing function for bearing the rotation of the pedal together with an element having a detection function for detecting the rotation angle of the pedal, such as a permanent magnet and an output generating means. Yes.
例えば、特許文献1に記載の回転角検出装置によれば、永久磁石や出力発生手段を収容する樹脂製のハウジングに金属製の棒状の軸受部材(特許文献1ではロッド56として記載されている)が固定され、樹脂製のペダルがブッシュを介して軸受部材に軸受されている。なお、以下の説明では、軸受部材により軸受される部材を軸部材とする(つまり、軸部材は回転する部材であり、特許文献1ではペダル自体が軸部材に相当する)。 For example, according to the rotation angle detection device described in Patent Document 1, a metal rod-shaped bearing member (described as a rod 56 in Patent Document 1) in a resin-made housing that houses a permanent magnet and output generating means. Is fixed, and the resin pedal is supported by the bearing member via the bush. In the following description, a member supported by the bearing member is a shaft member (that is, the shaft member is a rotating member, and in Patent Document 1, the pedal itself corresponds to the shaft member).
しかし、金属を素材として軸受部材または軸部材の一方を設ける場合、防錆面から高価な素材を用いる必要がある。すなわち、鉄のような安価な金属素材を母材として採用し母材表面に防錆メッキ処理を施しても、軸受摺動の繰返しによりメッキがはがれて母材が錆び、軸受性能が低下してしまう虞がある。また、金属を素材として軸受部材または軸部材の一方を設ける場合、軸受性能を長期に維持するために別部材(例えば、特許文献1におけるブッシュ)を、軸受部材と軸部材との間に介在させる必要がある。さらに、金属を素材として用いること自体、近年の車両の軽量化推進の点から是正すべき課題とされている。 However, when one of the bearing member or the shaft member is provided using a metal as a material, it is necessary to use an expensive material from the rust-proof surface. That is, even if an inexpensive metal material such as iron is used as the base material and the anti-rust plating treatment is applied to the surface of the base material, the plating is peeled off due to repeated sliding of the bearing, and the base material rusts and the bearing performance decreases. There is a risk of it. Further, when one of the bearing member or the shaft member is provided using a metal as a raw material, another member (for example, a bush in Patent Document 1) is interposed between the bearing member and the shaft member in order to maintain the bearing performance for a long time. There is a need. Furthermore, the use of metal as a raw material itself is a problem that should be corrected in view of the recent promotion of weight reduction of vehicles.
これに対し、特許文献2に記載の回転角検出装置のように、軸受部材がハウジングと一体の棒状の樹脂製として設けられ、樹脂製のペダルが軸受部材に直接的に軸受されているものがある。しかし、軸受部材および軸部材を両方とも樹脂を素材として設ける場合、踏力その他の付勢力の負荷により軸受部材が変形しやすく強度的に不安定である。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、回転角検出装置において、ペダル回転の軸受機能を担う軸受部材や軸部材に関し、軸受部材および軸部材の両方の素材を樹脂とする場合の不具合、ならびに軸受部材または軸部材の一方の素材を金属とする場合の不具合を同時に低減することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is related to a bearing member and a shaft member having a bearing function of pedal rotation in a rotation angle detection device, and both the bearing member and the shaft member are provided. It is to simultaneously reduce the problem when the material is made of resin and the problem when one material of the bearing member or the shaft member is metal.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の回転角検出装置は、踏力により回転するアクセルペダルの回転角を検出するものであり、略円筒状に設けられアクセルペダルとともに回転する樹脂製の軸部材と、略円筒状に設けられるとともに軸部材の内周面に固着され軸部材と同軸的に回転するヨークと、ヨークの内周面に固着され軸部材およびヨークとともに回転する永久磁石と、永久磁石の回転に伴う磁気変化に応じた出力を発生する出力発生手段とを備える。そして、軸部材は、鈴木式摩耗試験による摩擦係数が0.20以下であり、ヨークは、少なくとも、軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分に固着している。
[Means of Claim 1]
The rotation angle detection device according to claim 1 detects a rotation angle of an accelerator pedal that rotates by a pedaling force, is provided in a substantially cylindrical shape and is made of a resin shaft member that rotates together with the accelerator pedal, and a substantially cylindrical shape. A yoke that is provided and is fixed to the inner peripheral surface of the shaft member and rotates coaxially with the shaft member, a permanent magnet that is fixed to the inner peripheral surface of the yoke and rotates together with the shaft member and the yoke, and a magnetic change accompanying the rotation of the permanent magnet Output generating means for generating an output in accordance with. The shaft member has a friction coefficient of 0.20 or less according to the Suzuki wear test, and the yoke is fixed to at least a half of the axial length of the shaft member within the inner peripheral surface of the shaft member. is doing.
これにより、回転角検出装置は、軸受性能に優れた樹脂製の軸部材を、樹脂製のハウジング等に直接的に軸受させることで軸受機能を構成する。すなわち、軸部材、および軸受部材としてのハウジング等は両方とも樹脂を素材に設けられるので、金属を素材として軸受部材または軸部材の一方を設ける場合の不具合(防錆効果を有する高価格素材の使用、軸受部材と軸部材との間への別部材の介挿、および金属素材の使用による高重量化等)を解消することができる。 Accordingly, the rotation angle detection device configures a bearing function by causing a resin-made shaft member having excellent bearing performance to be directly supported by a resin-made housing or the like. That is, since both the shaft member and the housing as the bearing member can be provided with resin as a material, there is a problem in using one of the bearing member or the shaft member with metal as a material (use of a high-priced material having an antirust effect). Further, the insertion of another member between the bearing member and the shaft member and the increase in weight due to the use of a metal material can be eliminated.
また、軸部材を略円筒状に設け、その内周面に、検出機能を担う要素の1つであり金属を素材とするヨークを固着することで、樹脂を素材として軸受部材および軸部材の両方を設ける場合の不具合(強度面の不安定等)を低減することができる。また、軸部材は、軸方向の両端で軸受部材に軸受されるので、少なくとも、軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分にヨークを固着させることで、軸受されない不安定な部分の強度を確実に上げることができる。 In addition, the shaft member is provided in a substantially cylindrical shape, and a yoke made of a metal, which is one of the elements responsible for the detection function, is fixed to the inner peripheral surface of the shaft member so that both the bearing member and the shaft member are made of resin. Inconvenience (such as instability of strength) can be reduced. Further, since the shaft member is supported by the bearing member at both ends in the axial direction, the yoke is fixed to at least a half of the axial length of the shaft member within the inner peripheral surface of the shaft member. The strength of unstable parts that are not bearings can be reliably increased.
以上により、回転角検出装置において、ペダル回転の軸受機能を担う軸受部材や軸部材に関し、両方の素材を樹脂とする場合の不具合、および一方の素材を金属とする場合の不具合を同時に低減することができる。
なお、ヨークは軸部材の内周面に固着され他の部材と摺接しないので、鉄等の安価な磁性金属を母材として採用し、その母材表面に防錆メッキ処理を施すことで、安価にヨークを設けることができる。
As described above, in the rotation angle detection device, regarding the bearing member and the shaft member that bear the bearing function of the pedal rotation, simultaneously reducing the problem when both materials are made of resin and the problem when one material is metal. Can do.
In addition, since the yoke is fixed to the inner peripheral surface of the shaft member and does not slide in contact with other members, an inexpensive magnetic metal such as iron is used as a base material, and the base material surface is subjected to a rust-proof plating treatment. A yoke can be provided at low cost.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の回転角検出装置によれば、永久磁石は、軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分を、ヨークを介して内周側から覆っている。
これにより、出力発生手段の端子を軸部材の軸方向両端のいずれからも引き出すことができる。このため、出力発生手段とECUとを接続するためのコネクタの配置に関して自由度を高めることができる。
[Means of claim 2]
According to the rotation angle detecting device of the second aspect, the permanent magnet has a portion of the inner circumferential surface of the shaft member that is ½ of the axial length of the shaft member from the inner circumferential side via the yoke. Covering.
Thereby, the terminal of an output generation means can be pulled out from both the axial direction both ends of a shaft member. For this reason, a freedom degree can be raised regarding arrangement | positioning of the connector for connecting an output generation means and ECU.
最良の形態1の回転角検出装置は、踏力により回転するアクセルペダルの回転角を検出するものであり、略円筒状に設けられアクセルペダルとともに回転する樹脂製の軸部材と、略円筒状に設けられるとともに軸部材の内周面に固着され軸部材と同軸的に回転するヨークと、ヨークの内周面に固着され軸部材およびヨークとともに回転する永久磁石と、永久磁石の回転に伴う磁気変化に応じた出力を発生する出力発生手段とを備える。そして、軸部材は、鈴木式摩耗試験による摩擦係数が0.20以下であり、ヨークは、少なくとも、軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分に固着している。
最良の形態2の回転角検出装置によれば、永久磁石は、軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分を、ヨークを介して内周側から覆っている。
The rotation angle detection device of the best mode 1 detects the rotation angle of an accelerator pedal that rotates by a pedaling force, and is provided in a substantially cylindrical shape and a resin shaft member that rotates together with the accelerator pedal. A yoke that is fixed to the inner peripheral surface of the shaft member and rotates coaxially with the shaft member, a permanent magnet that is fixed to the inner peripheral surface of the yoke and rotates together with the shaft member and the yoke, and a magnetic change caused by the rotation of the permanent magnet. Output generating means for generating a corresponding output. The shaft member has a friction coefficient of 0.20 or less according to the Suzuki wear test, and the yoke is fixed to at least a half of the axial length of the shaft member within the inner peripheral surface of the shaft member. is doing.
According to the rotation angle detecting device of the
〔実施例1の構成〕
実施例1の回転角検出装置1の構成を、図1および図2を用いて説明する。
回転角検出装置1は、踏力により回転するアクセルペダル(以下、ペダルと略す)2の回転角を検出するものであり、検出された回転角はアクセル開度として電子制御装置(ECU:図示せず)に把握され、エンジン(図示せず)の運転制御等に用いられる。
[Configuration of Example 1]
A configuration of the rotation angle detection device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The rotation angle detection device 1 detects a rotation angle of an accelerator pedal (hereinafter abbreviated as a pedal) 2 that rotates by a pedaling force, and the detected rotation angle is an electronic control unit (ECU: not shown) as an accelerator opening. ) And used for operation control of an engine (not shown).
回転角検出装置1は、図1および図2に示すように、略円筒状に設けられペダル2とともに回転し軸受部材により軸受される軸部材3と、略円筒状に設けられて軸部材3の内周面4に固着され軸部材3とともに回転するヨーク5と、ヨーク5の内周面に固着され軸部材3およびヨーク5とともに回転する永久磁石6と、永久磁石6の回転に伴う磁気変化に応じた出力を発生する出力発生手段7とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation angle detection device 1 includes a
すなわち、回転角検出装置1は、永久磁石6および出力発生手段7のようにペダル2の回転角を検出する検出機能を担う要素とともに、軸部材3のようにペダル2の回転を軸受する軸受機能を担う要素を備えるように設けられている。
That is, the rotation angle detection device 1 has a bearing function for bearing the rotation of the
ここで、ペダル2は、踏力を受けるアーム10と、アーム10と係合してアーム10と一体的に回転するロータ11とからなり、ロータ11は、スプリング12により踏力とは逆方向に回転付勢される。すなわち、スプリング12は、踏力に対する復元バネとして機能する。
また、アーム10とロータ11との係合部は樹脂製のハウジング13に収容されている。
Here, the
The engaging portion between the
軸部材3は、アーム10と一体的に回転するようにアーム10に固着され、軸部材3とアーム10との固着部は、ハウジング13に収容されている。そして、軸部材3は、軸方向両端の外周面がハウジング13に設けられた摺接面14に直接摺接することで、ハウジング13に軸受されている。つまり、ハウジング13が軸受部材をなし、ペダル2の回転は軸部材3を介してハウジング13により軸受され、ペダル2の回転軸は軸部材3の軸心に一致する。
The
また、軸部材3は、樹脂を素材として設けられており、この素材には、軸受性能を良好にするため鈴木式摩耗試験による摩擦係数が0.20以下となるもの、より好ましくは0.15以下となるものが採用される。そして、このような軸受性能が良好な樹脂の素材として、例えば、オイルを含有するポリプロピレンのようにポリオレフィンにオイルを含有させたものや、テフロン(登録商標)を含有するナイロン6のようにテフロン(登録商標)をポリアミドに含有させたものを挙げることができる。
Further, the
ヨーク5は、鉄等の安価な磁性金属を母材とし、この母材表面に防錆メッキ処理を施すことで設けられている。すなわち、ヨーク5は、内周面4に固着され他の部材と摺接しないので、このように安価に設けることができる。また、ヨーク5は、軸部材3と同軸的に内周面4に固着される。ここで、ヨーク5に固着される内周面4の面部分には、軸部材3の軸方向長さの1/2の部分(図中、センターラインと交差する部分として表示:以下、センター部位17とする)が含まれる。そして、ヨーク5は、センター部位17を含む図示左側に偏る面部分に固着されている。
The
永久磁石6は、2つの磁石から構成され、この2つの永久磁石6は、軸部材3の軸心に直交する方向に磁束が発生するように、対向してヨーク5の内周面に固着される。そして、ヨーク5が図示左側に偏って内周面4に固着されているため、永久磁石6も、軸部材3の内周側で図示左側に偏在する。
The
出力発生手段7は、例えば、永久磁石6の回転に伴う磁気変化を感知するホール素子19、およびホール素子19により感知された磁気変化を電気信号に変換する処理回路(図示せず)を有する周知のホールICであり、得られた電気信号をECUに出力する。そして、ECUは、この電気信号に基づいてアクセル開度の実値を把握するとともに、把握したアクセル開度の実値に応じてエンジンの運転制御等を実行する。
The output generation means 7 is, for example, a known
ここで、ホール素子19は、自身に交差する磁束密度がペダル2や軸部材3の回転角に応じて規則的に変化するように、軸部材3の軸心上かつ永久磁石6の軸方向長さの1/2の位置に配されている。このため、ホール素子19は、軸部材3の内周側で図示左側に偏在し、ホール素子19の端子20は軸部材3の左端から引き出されて処理回路が搭載された回路基板21に接続される。
Here, the
また、回路基板21は、電気信号をECUに出力するためのコネクタ端子22とともに樹脂モールドされて一体のセンサカバー23をなし、コネクタ24は、センサカバー23の一部として設けられる。なお、センサカバー23は、ハウジング13の左側(つまり、ホール素子19の端子20が引き出される側)に取り付けられる。
The
〔実施例1の効果〕
実施例1の回転角検出装置1は、略円筒状に設けられペダル2とともに回転する樹脂製の軸部材3と、軸部材3の内周面4に固着され軸部材3と同軸的に回転するヨーク5と、ヨーク5の内周面に固着され軸部材3およびヨーク5とともに回転する永久磁石6と、永久磁石6の回転に伴う磁気変化に応じた電気信号を発生する出力発生手段7とを備え、軸部材3は、鈴木式摩耗試験による摩擦係数が0.20以下であり、ヨーク5に固着される内周面4の面部分には、センター部位17が含まれる。
[Effect of Example 1]
A rotation angle detection device 1 according to the first embodiment is provided in a substantially cylindrical shape and rotates with a
これにより、回転角検出装置1は、軸受性能に優れた樹脂製の軸部材3を、樹脂製のハウジング13に直接的に軸受させることで軸受機能を構成する。すなわち、軸部材3、および軸受部材としてのハウジング13は両方とも樹脂を素材に設けられるので、金属を素材として軸受機能を担う要素を設ける場合の不具合(防錆効果を有する高価格素材の使用、軸受部材と軸部材3との間への別部材の介挿、および金属素材の使用による高重量化等)を解消することができる。
Thereby, the rotation angle detection apparatus 1 comprises a bearing function by directly bearing the
また、軸部材3を略円筒状に設け、その内周面4に金属を素材とするヨーク5を固着することで、樹脂を素材として軸受機能を担う要素を設ける場合の不具合(強度面の不安定等)を低減することができる。また、軸部材3は、軸方向の両端でハウジング13に軸受されるので、内周面4のセンター部位17を含む面部分にヨーク5を固着させることにより、軸受されない不安定な部分の強度を確実に上げることができる。
In addition, the
以上により、回転角検出装置1において、金属を素材として軸受機能を担う要素を設ける場合の不具合、および樹脂を素材として軸受機能を担う要素を設ける場合の不具合を同時に低減することができる。 As described above, in the rotation angle detection device 1, it is possible to simultaneously reduce a problem when providing an element that bears a bearing function using a metal as a material and a problem when providing an element that bears a bearing function using a resin as a material.
実施例2の回転角検出装置1によれば、永久磁石6が、図3または図4に示すように、ヨーク5を介してセンター部位17を内周側から覆うように、ヨーク5の内周面に固着される。
これにより、ホール素子19の端子20を軸部材3の図示左右両端のいずれからも引き出すことができる。このため、図3に示すようにセンサカバー23をハウジング13の左側に取り付けてもよく、図4に示すように右側に取り付けてもよいので、コネクタ24の配置に関して自由度を高めることができる。
According to the rotation angle detection device 1 of the second embodiment, the inner circumference of the
Thereby, the
〔変形例〕
実施例1の回転角検出装置1によれば、ヨーク5は、センター部位17を含む左側に偏る面部分に固着されていたが(図2参照)、図5に示すように、内周面4の全面にヨーク5を固着してもよい。つまり、ヨーク5を固着する面部分は、センター部位17を含む範囲で任意に設定してもよい。
[Modification]
According to the rotation angle detection device 1 of the first embodiment, the
1 回転角検出装置
2 ペダル(アクセルペダル)
3 軸部材
4 内周面(軸部材の内周面)
5 ヨーク
6 永久磁石
7 出力発生手段
17 センター部位(軸部材の内周面の内で軸部材の軸方向長さの1/2の部分)
1
3
5
Claims (2)
略円筒状に設けられ、前記アクセルペダルとともに回転する樹脂製の軸部材と、
略円筒状に設けられるとともに前記軸部材の内周面に固着され、前記軸部材と同軸的に回転するヨークと、
このヨークの内周面に固着され、前記軸部材および前記ヨークとともに回転する永久磁石と、
この永久磁石の回転に伴う磁気変化に応じた出力を発生する出力発生手段とを備え、
前記軸部材は、鈴木式摩耗試験による摩擦係数が0.20以下であり、
前記ヨークは、少なくとも、前記軸部材の内周面の内で前記軸部材の軸方向長さの1/2の部分に固着していることを特徴とする回転角検出装置。 In a rotation angle detection device that detects the rotation angle of an accelerator pedal that rotates by a pedaling force,
A resin shaft member provided in a substantially cylindrical shape and rotating together with the accelerator pedal;
A yoke that is provided in a substantially cylindrical shape and is fixed to the inner peripheral surface of the shaft member, and rotates coaxially with the shaft member;
A permanent magnet fixed to the inner peripheral surface of the yoke and rotating together with the shaft member and the yoke;
Output generating means for generating an output corresponding to the magnetic change accompanying the rotation of the permanent magnet,
The shaft member has a friction coefficient of 0.20 or less by a Suzuki-type wear test,
The rotation angle detecting device according to claim 1, wherein the yoke is fixed to at least a half of the axial length of the shaft member in the inner peripheral surface of the shaft member.
前記永久磁石は、前記軸部材の内周面の内で前記軸部材の軸方向長さの1/2の部分を、前記ヨークを介して内周側から覆っていることを特徴とする回転角検出装置。 The rotation angle detection device according to claim 1,
The permanent magnet covers a portion of the inner circumferential surface of the shaft member that is ½ of the axial length of the shaft member from the inner circumferential side through the yoke. Detection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007146771A JP2008298673A (en) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | Rotation angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007146771A JP2008298673A (en) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | Rotation angle detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015081023A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 株式会社デンソー | Accelerator device |
JP2017024720A (en) * | 2016-10-24 | 2017-02-02 | 株式会社デンソー | Accelerator device |
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2007
- 2007-06-01 JP JP2007146771A patent/JP2008298673A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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