JP2009040161A - Accelerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクセル装置に関する。 The present invention relates to an accelerator device.
〔従来の技術〕
従来、アクセル装置はワイヤ等によりスロットル装置と機械的に接続されており、アクセルペダルの踏込み操作によってワイヤが引かれ、ワイヤ等の有する操作抵抗力とそのヒステリシス特性によってスロットル開度を良好に調整していた。これに対して、近年、アクセルの操作量を回転角センサで電気的に検出し、アクセルの操作量に応じてスロットル開度を電気制御するアクセル装置(電気式アクセル装置)が用いられている。
[Conventional technology]
Conventionally, the accelerator device is mechanically connected to the throttle device by a wire or the like, and the wire is pulled by depressing the accelerator pedal, and the throttle opening is adjusted well by the operation resistance force of the wire and the hysteresis characteristic thereof. It was. On the other hand, in recent years, an accelerator device (electric accelerator device) that electrically detects the operation amount of the accelerator with a rotation angle sensor and electrically controls the throttle opening according to the operation amount of the accelerator has been used.
このような電気式アクセル装置においては、アクセルの操作量とアクセルの操作力との対応にヒステリシス特性を発生させるために、アクセル操作に応じて移動する移動部材を摺動部材に押し付けて摩擦力を発生させ、アクセルの操作量が大きくなると移動部材の摺動部材への押付力が増加し、アクセルの操作量が小さくなると押付力が減少して、摩擦力が増減するヒステリシス発生手段を備えるものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 In such an electric accelerator device, in order to generate a hysteresis characteristic in response to the accelerator operation amount and the accelerator operation force, a moving member that moves according to the accelerator operation is pressed against the sliding member to generate a frictional force. When the accelerator operation amount increases, the pressing force of the moving member against the sliding member increases, and when the accelerator operation amount decreases, the pressing force decreases and the hysteresis generating means increases or decreases the friction force. Known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ヒステリシス発生手段は、主に、アクセルペダルの踏込みによってペダルアームが回転し、この回転によりその回転軸方向に移動部材が移動し、摺動部材への押付力を増減させてアクセルの操作力にヒステリシス特性を発生させるもの(例えば、特許文献2参照)や、ペダルアームの回転によりその自由端部のストロークによって摺動部材への押付力を増減させてアクセルの操作力にヒステリシス特性を発生させるもの(例えば、特許文献1参照)が提案されている。それぞれのヒステリシス発生手段は一長一短があり、例えば、フェールセーフ機能については以下に述べるような問題点がある。 Hysteresis generating means mainly consists of the pedal arm rotating when the accelerator pedal is stepped on, and the moving member moves in the direction of the rotation axis by this rotation, and the pressing force on the sliding member is increased or decreased to hysteresis the accelerator operating force. Those that generate characteristics (for example, see Patent Document 2), and those that increase or decrease the pressing force on the sliding member by the stroke of the free end by the rotation of the pedal arm to generate hysteresis characteristics in the operating force of the accelerator ( For example, see Patent Document 1). Each hysteresis generating means has advantages and disadvantages. For example, the fail-safe function has the following problems.
まず、従来例1として、特許文献1に開示されるアクセル装置100は、図3に示すように、アクセルペダル101の踏力の増減により休止位置から最大踏込み位置まで移動可能なペダルアーム102と、ペダルアーム102を揺動自在に支持するペダル軸103と、ペダルアーム102を休止位置に向けて復帰させるべく付勢する復帰スプリング104と、ペダルアーム102の移動に伴って摩擦力を増減させ、ヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段110とを備えている。
First, as conventional example 1, an
そして、ヒステリシス発生手段110は、摩擦力を発生する摺動面を画定する摺動案内路111と、摺動案内路111内に配置され、かつ、ペダルアーム102の荷重により摺動案内路111内を移動するとともに、その移動方向に対して所定の角度をなす第1傾斜面112を有する第1可動摩擦部材113と、第1可動摩擦部材113と移動方向において対向して配置されて摺動案内路111内を移動するとともに、第1傾斜面112に当接する第2傾斜面114を有する第2可動摩擦部材115と、第1、第2可動摩擦部材113、115をペダルアーム102の荷重と拮抗する向きに付勢して操作抵抗力を発生させるとともに元の位置に戻す戻しスプリング116、117とを備えている。
The hysteresis generating means 110 is disposed in the
従来例1においては、その摩擦力の発生は、ペダルアーム102の自由端部に取付けられた当接部材121の移動に伴って、摺動案内路111内を往復動自在に取付けられた第1可動摩擦部材113および第2可動摩擦部材115の摺動面123、125にて発生する。踏込みの印加(踏力の増加)時には、第2可動摩擦部材115を元の位置へ戻すように付勢する戻しスプリング116、117の圧縮に伴う付勢力の増加による操作抵抗力の増加と、この操作抵抗力の増加に伴う第1傾斜面112と第2傾斜面114とのくさび作用の促進により、各摺動面123、125への押付力が増加して、摩擦力は増加する。そして、摩擦力は操作抵抗力と同じ向きに作用するため、踏力はこの摩擦力と操作抵抗力との合成抵抗力となって大きく増加することとなる。
In the first conventional example, the frictional force is generated by the first reciprocatingly attached in the
また、一方、踏込みの解消(踏力の減少)時には、摩擦力の減少は、上記の作動とは逆に、当接部材121の戻しに伴って、戻しスプリング116、117の操作抵抗力とは反対向きに作用するため、踏力はこの摩擦力と操作抵抗力との差となって合成抵抗力は減少する。これにより、踏込み量に対する踏力の変化特性は所謂ヒステリシス特性(図4参照)を呈して、アクセル操作の良好な操作フィーリングを確保することができる。
On the other hand, when the stepping is canceled (stepping force is reduced), the frictional force is opposite to the operation resistance force of the
つまり、従来例1のヒステリシス発生手段110は、操作抵抗力とヒステリシス特性の発生を戻しスプリング116、117と第1、第2可動摩擦部材113、115を構造的に一体構成により実現するものである。従って、戻しスプリング116、117による付勢力の増減が、くさび作用で押付力に変換され、押付力の増減で摺動案内路111の摺動面で摩擦力の増減となってヒステリシスを発生する構成となっており、摺動案内路111の摺動面でのスティックが起こりやすい構成である。
In other words, the hysteresis generating means 110 of the prior art example 1 realizes the operation resistance force and the generation of hysteresis characteristics, and realizes the
そして、仮に、第2可動摩擦部材115あるいは第1可動摩擦部材113が、ハウジング118内でスティックして戻らなくなった場合には、ペダルアーム102の自由端部に取付けられた当接部材121は、第1可動摩擦部材113に対して係合および離脱自在に構成されているため、戻しスプリング116、117とは別個にペダル軸103に取付けられた復帰スプリング104の付勢力により、ペダルアーム102は必ず休止位置に戻されることを特徴としている。
If the second
ここで、戻しスプリング116、117は、2つの圧縮コイルスプリングを内外2重に構成することで、付勢力を設定する際の自由度を増加し、また、小型化を図り、あわせてスプリングの折損等のフェールセーフの向上を図っている。また、遊び荷重用スプリング122も圧縮コイルスプリングにより構成され、第2可動摩擦部材115内に収容され、第1可動摩擦部材113と第2可動摩擦部材115とを互いに遠ざける向きに付勢力を発生して踏力の遊びを設けている。
Here, the
つづいて、従来例2として、特許文献2に開示されるアクセル装置200は、図5に示すように、アクセルペダル201の踏込み印加時は踏力の増大によりアクセルペダル201を正転方向Xに回転させる。踏込み解除時は踏力の減少によりアクセルペダル201をその係止部237に係止する戻しスプリング216、217の付勢力により逆転方向Yに回転させる。また、アクセルペダル201の踏込み印加時、ならびに踏込み解除時にアクセルペダル201に対して操作抵抗力を増減し、所定のヒステリシス特性を発生させてアクセルペダル201の良好な操作フィーリングを得るように別途ヒステリシス発生手段210が構成されている。
Subsequently, as a conventional example 2, the
即ち、このアクセル装置200のヒステリシス発生手段210は、戻しスプリング216、217による操作抵抗力発生手段230と構造的に別体構成に形成される。ヒステリシス発生手段210はペダルアーム202の回転軸220に配設され、ペダルアーム202の回転により回転軸方向に移動する移動部材233と摺動部材236から構成されている。従って、戻しスプリング216、217による付勢力の増減ではスティックが起こりにくい構成となっている。
That is, the hysteresis generating means 210 of the
そして、戻しスプリング216、217は少なくとも2個の圧縮コイルスプリングを内外2重に挿着することで、付勢力を設定する際の自由度を増加し、また、小型化を図り、あわせてスプリングの折損等のフェールセーフの向上を図っている。
The
従って、戻しスプリング216、217はその一端部がペダルアーム202の自由端部の係止部237に係合され、他端部がハウジング218の天板219に係合されて、ペダルアーム202の回転に伴い円弧状に伸縮し、別体構成をなしていることよりスティックすることもなく、アクセルペダル201およびペダルアーム202を逆転方向Yへ回転させて必ず休止位置に戻すことを特徴としている。
Accordingly, the
〔従来技術の不具合〕
ところで、従来例1のアクセル装置100では、第2可動摩擦部材115あるいは第1可動摩擦部材113が何らかの原因によってハウジング118内でスティックして戻らなくなった場合には、ペダルアーム102は復帰スプリング104の付勢力により必ず休止位置に戻されるようになっている。従って、図3(b)に示すように、ペダルアーム102の揺動変位をセンサ駆動ピン131を介して回転角度として検出する回転角度検知手段130において、ペダルアーム102が休止位置に戻れば、アクセルペダル101の踏込み量が零と検知され、スロットル開度は全閉となり安全側に設定できるようになっている。
[Problems with conventional technology]
By the way, in the
しかし、第1あるいは第2可動摩擦部材113、115が戻らない状態でアクセルペダル101を踏込むと、操作抵抗力と所定のヒステリシス特性の確保ができなくなって、アクセル操作が軽過ぎて不安定となり、アクセル操作の良好な操作フィーリングが得られない懸念がある。つまり、フェールセーフ機能としてアクセルペダルが必ず休止位置に戻るという必要条件は満たしているものの、その後踏込みを印加しても安定した踏込み操作を確保するという必要十分条件を満たしたものとなっていない。
However, if the
また、従来例2のアクセル装置200では、戻しスプリング216、217は円弧状に伸縮するので、ばね部材には曲げモーメントが付加されて、捩じり応力に加えて曲げ応力が増加して、ばね部材の許容応力を上回るか、上回らないまでも繰返し疲れ応力限界を著しく低下させる恐れがある。このために、予め曲げ応力を考慮して、しかも繰返し疲れ応力限界に十分な安全率を確保して設計することは不可能ではないが、容易なことでなく、戻しスプリング216、217の大型化とコストアップの懸念が生じる。
Further, in the
また、戻しスプリング216、217は円弧状に伸縮するので、常にばね着座部には円弧状の外側に向うサイドホースが発生して、このサイドホースによって戻しスプリング216、217が着座する係止部237から外れる懸念がある。
そこで、アクセル装置において、踏力の操作抵抗力を発生する操作抵抗力発生手段と操作抵抗力の増減に伴いヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段を構造的に分離して、摩擦力の増減はヒステリシス発生手段の摺動部材のみで実現し、操作抵抗力の増減とアクセルペダルを元の位置へ戻すのは操作抵抗力発生手段の付勢力によって実現し、操作抵抗力発生手段では摩擦力が生じないようにしてスティックが発生しない、もしくは発生しにくくする。 Therefore, in the accelerator device, the operation resistance force generating means for generating the operation resistance force of the treading force and the hysteresis generation means for generating the hysteresis with the increase or decrease of the operation resistance force are structurally separated, and the increase or decrease of the friction force is the hysteresis generation means. This is realized by only the sliding member, and the increase / decrease of the operation resistance force and the return of the accelerator pedal to the original position are realized by the urging force of the operation resistance force generation means so that the operation resistance force generation means does not generate friction force. The stick does not occur or is less likely to occur.
そして、操作抵抗力発生手段は、それぞれ独立して可動する可動部材を2個備え、各可動部材の可動により伸縮して付勢する各戻しスプリングをそれぞれ独立に配設し、各戻しスプリングは内外に2個組合せ構造のスプリング構成となし、各可動部材をそれぞれ独立に元の位置に戻るように付勢して、仮に、何らかの原因でいずれかの可動部材が戻らなくなった場合でも、戻しの付勢力がそれぞれ独立に作用していずれかの可動部材およびその可動部材を付勢する戻しスプリングの戻りによってペダルアームが必ず休止位置に戻り、その後踏込みの印加があっても元の位置に戻った戻しスプリングによる操作抵抗力とヒステリシスによって、適度に安定した操作フィーリングを得るようにフェールセーフ機能を向上させる。 The operation resistance generating means includes two movable members that can move independently, and each return spring that is expanded and contracted by the movement of each movable member is provided independently. The spring structure has a two-piece structure, and each movable member is urged independently to return to its original position. Even if any of the movable members does not return for some reason, the return is attached. The pedal arm always returns to the rest position due to the return of the return spring that urges any of the movable members and the movable members under the influence of each force, and then returns to the original position even if the pedal is applied. The fail-safe function is improved so as to obtain a moderately stable operation feeling by the operation resistance force and hysteresis by the spring.
さらに、戻しスプリングの着座部にはサイドホースが作用しないように直動式の戻しスプリングを採用して、設計・製作が容易で、小型化と耐久性が向上し、廉価なアクセル装置を実現することが課題となる。 In addition, a direct-acting return spring is used to prevent the side hose from acting on the seat of the return spring, making it easy to design and manufacture, improving size and durability, and realizing an inexpensive accelerator device. Is a problem.
よって、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、スティックが生じにくく、仮に生じた場合でも、ペダルアームは必ず休止位置に戻り、その後踏力を印加しても、安定した踏込み操作ができるアクセル装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem. Even when a stick is hardly generated, the pedal arm always returns to the rest position, and even if a pedaling force is applied thereafter, a stable depressing operation is performed. It is an object of the present invention to provide an accelerator device that can perform the following.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の手段によれば、アクセルペダルの踏力の増減により正転方向および逆転方向に移動可能なペダルアームと、ペダルアームを揺動自在に支持する軸部と、ペダルアームの移動に伴って操作抵抗力を発生する操作抵抗力発生手段と、操作抵抗力の増減に伴ってヒステリシスを発生するヒステリシス発生手段と、を備えるアクセル装置にあって、ヒステリシス発生手段は、ペダルアームの軸部に配設され、ペダルアームが正転方向および逆転方向に向けて移動する際に、軸部の軸方向に移動して押付力を発生する移動部材と、移動部材に摺接し、押付力に対応して摩擦力を増減する摺動部材と、を備えており、
操作抵抗力発生手段は、ペダルアームの他端側のレバー部に当接して配設され、可動面を画定する可動案内路と、可動案内路内に案内され、往復自在にそれぞれ独立して可動する第1可動部材と第2可動部材と、第1可動部材と第2可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢し、元の位置に押し戻す第1戻しスプリングと第2戻しスプリングと、をそれぞれ独立に備えて、ヒステリシス発生手段と別体構造をなしており、操作抵抗力発生手段の各可動部材には、常に押付力が発生しないことを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, the pedal arm that can move in the forward direction and the reverse direction by increasing / decreasing the depression force of the accelerator pedal, the shaft portion that supports the pedal arm so as to be swingable, and the movement of the pedal arm An accelerator device comprising: an operating resistance force generating means for generating an operating resistance force; and a hysteresis generating means for generating a hysteresis when the operating resistance force is increased or decreased, wherein the hysteresis generating means is a shaft portion of the pedal arm. When the pedal arm moves in the forward direction and the reverse direction, a moving member that moves in the axial direction of the shaft portion to generate a pressing force and a sliding member that contacts the moving member corresponds to the pressing force. And a sliding member that increases or decreases the frictional force,
The operating resistance generating means is disposed in contact with the lever portion on the other end side of the pedal arm, and is guided in the movable guide path that demarcates a movable surface, and is independently movable reciprocally. A first return spring and a second return spring that urge the first movable member, the second movable member, the first movable member, and the second movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm and pushes them back to their original positions. Are formed separately from the hysteresis generating means, and a pressing force is not always generated in each movable member of the operation resistance generating means.
これにより、踏力の印加によるペダルアームの回転を、ヒステリシス発生手段は、軸部の軸方向の移動量に変換して押付力を増減させる移動部材と摺動部材とによる摩擦力の増減と、操作抵抗力発生手段は、第1戻しスプリングと第2戻しスプリングを伸縮させて、伸縮することによってペダルアームの荷重に拮抗する操作抵抗力を生じるとともに第1可動部材と第2可動部材をそれぞれ独立に元の位置に押し戻す付勢力の増減となすように、操作抵抗力発生手段とヒステリシス発生手段とは別体構造としたので、ヒステリシスとなる摩擦力の増減はヒステリシス発生手段の摺動部材でのみ発生し、操作抵抗力発生手段では発生しない。操作抵抗力発生手段では単に戻しスプリングの伸縮による操作抵抗力の増減が生じ、押付力が生じないためにスティックは生じにくくなる。 Thereby, the rotation of the pedal arm due to the application of the pedaling force is converted into an axial movement amount of the shaft portion, and the hysteresis generating means increases or decreases the friction force by the moving member and the sliding member that increases or decreases the pressing force, and the operation. The resistance force generating means expands and contracts the first return spring and the second return spring to generate an operation resistance force that antagonizes the load of the pedal arm by expanding and contracting, and the first movable member and the second movable member are respectively independent of each other. Since the operating resistance force generating means and the hysteresis generating means are separated from each other so that the urging force is pushed back to the original position, the hysteresis friction force increase / decrease occurs only at the sliding member of the hysteresis generating means. However, it does not occur in the operation resistance generating means. In the operation resistance generating means, the operation resistance is simply increased or decreased due to the expansion and contraction of the return spring, and no sticking force is generated.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の手段によれば、操作抵抗力発生手段は、可動案内路内を往復自在に可動する第1可動部材と、第1可動部材の軸中心部に収容され、第1可動部材内を往復自在に可動する第2可動部材と、第1可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第1戻しスプリングと、第1戻しスプリングの内側に配設されて、第2可動部材をペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第2戻しスプリングと、をそれぞれ独立して備え、第1戻しスプリングに対する第1可動部材は可動案内路内を可動し、第2戻しスプリングに対する第2可動部材は第1可動部材内を可動し、第1可動部材と第2可動部材はそれぞれ独立に元の位置に戻ることを特徴としている。
[Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, the operation resistance generating means is accommodated in the first movable member that is reciprocally movable in the movable guide path, and the axial center portion of the first movable member, and the first movable member. A second movable member that is reciprocally movable in the interior, a first return spring that urges the first movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm, and an inner side of the first return spring, A second return spring that urges the movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm, and the first movable member relative to the first return spring is movable in the movable guide path, and the second return spring. The second movable member with respect to the spring moves in the first movable member, and the first movable member and the second movable member are each independently returned to the original position.
これにより、仮に、何らかの原因で第1可動部材が元の位置に戻らなくなった場合でも、第1、第2可動部材はそれぞれ独立して各戻しスプリングによって付勢されるため、第2可動部材は第2戻しスプリングによって元の位置に押し戻される。また、第2可動部材が元の位置に戻らなくなった場合でも、第1可動部材が第1戻しスプリングによって付勢されるので、第1可動部材の軸中心部に収容される第2可動部材はそのまま第1可動部材とともに元の位置まで押し戻され、ペダルアームは必ず休止位置に戻ることができる。 Thus, even if the first movable member does not return to the original position for some reason, the first and second movable members are independently urged by the return springs, so the second movable member is It is pushed back to its original position by the second return spring. Further, even when the second movable member does not return to the original position, the first movable member is biased by the first return spring, so the second movable member housed in the axial center portion of the first movable member is The pedal arm is pushed back to the original position together with the first movable member, and the pedal arm can always return to the rest position.
そして、休止位置に戻った後に、さらに踏込みが印加されても、少なくとも各戻しスプリングのいずれかの付勢力が踏込みの踏力に対し拮抗して発生するため、アクセル操作は不安定になることなく、適度に安定した操作フィーリングを得ることができる。 And even if further depression is applied after returning to the rest position, at least any urging force of each return spring is generated against the depression force of the depression, so that the accelerator operation does not become unstable, A moderately stable operation feeling can be obtained.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の手段によれば、操作抵抗力発生手段は、第1戻しスプリングと第2戻しスプリングが互いに内外に配設され、それぞれ独立に、かつ、直動して付勢する直動式スプリングであることを特徴としている。
[Means of claim 3]
According to a third aspect of the present invention, the operating resistance force generating means includes a first return spring and a second return spring which are arranged inside and outside of each other, and each of them is independent and linearly moves to urge it. It is a type spring.
これにより、各戻しスプリングをそれぞれ独立に、内外に2個組合せ構成としたので、各戻しスプリングの付勢力の大きさと要求される合成付勢力とに適合する各戻しスプリングの設計自由度が大きくなるとともに、各戻しスプリングの小型化の向上が可能となる。また、スプリング仕様は直動式であるので、各戻しスプリングの伸縮時にサイドホースの発生がなくなって、伸縮時に着座部からズレたり、脱落することが防止できる。つまり、戻しスプリングの設計・製作が容易であり、小型化とともに強度上耐久性の向上が可能で、コストダウンを図ることができる。 As a result, two return springs are independently combined inside and outside, so that the degree of freedom in designing each return spring that matches the magnitude of the biasing force of each return spring and the required composite biasing force increases. At the same time, the size of each return spring can be improved. Moreover, since the spring specification is a direct acting type, the generation of the side hose is eliminated when the return springs are expanded and contracted, and it is possible to prevent the seat springs from slipping out or falling off during expansion and contraction. That is, it is easy to design and manufacture the return spring, and it is possible to reduce the size and improve the durability in terms of strength and to reduce the cost.
この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。 The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
本実施例の本発明になるアクセル装置を図1および図2に示す。図1(a)はアクセル装置の要部を示す一部切り欠き正面図であり、(b)は(a)のA−A断面図である。図2(a)はアクセルペダルの最大踏込み位置での操作抵抗力発生手段の作動説明図であり、(b)はスティック等が生じた場合の操作抵抗力発生手段の作動説明図である。
[Configuration of Example 1]
An accelerator device according to the present invention of this embodiment is shown in FIGS. Fig.1 (a) is a partially cutaway front view which shows the principal part of an accelerator apparatus, (b) is AA sectional drawing of (a). FIG. 2A is an operation explanatory diagram of the operation resistance generating means at the maximum depression position of the accelerator pedal, and FIG. 2B is an operation explanatory diagram of the operation resistance generating means when a stick or the like is generated.
アクセル装置1は、車両に搭載され、運転者によるアクセルペダル2の踏込み操作に対応して車両の運転状態(スロットル開度)を制御するものである。本実施例のアクセル装置1は、アクセルペダル2の操作量を回転角センサ6で電気的に検出し、アクセルペダル2の操作量に対応してスロットル開度を電気制御する電気式アクセル装置に適用する。以下、図1、2に従って本実施例のアクセル装置1の構成を説明する。
The accelerator device 1 is mounted on a vehicle and controls the driving state (throttle opening) of the vehicle in response to a depression operation of the
アクセル装置1において、アクセルペダル2は、支持部材としてのハウジング5に軸部4を軸支され、軸部4の軸線Oを中心として正転方向Xおよび逆転方向Yに回転可能である。ハウジング5は、樹脂材製で、開口部51を有する箱形に形成され、底板52、天板53、側板54、55および繋板56からなる。ハウジング5の開口部51は、底板52の他端部と天板53の他端部との間、ならびに側板54、55の各他端部の間に形成されている。側板54、55は、底板52および天板53に垂直に接続され互いに対向している。天板53は底板52に対向して形成され、ペダルストッパ7が一体に設けられている。底板52はボルト等により車両に固定される。
In the accelerator apparatus 1, the
繋板56に隣接して筒状のスプリング収容部57が設けられ、スプリング収容部57の長手方向には一様に延伸する可動案内路15で内壁が筒状に画定され、長手方向の一方は開口して開口部60を形成し、他方はエンドプレート58によって閉塞されている。なお、筒状のスプリング収容部57は、好適には円筒形状が好ましく角筒形状であってもよい。エンドプレート58の内壁には段付きの凸部59、61が設けられて、後記する直動式の第1戻しスプリング11、第2戻しスプリング12と係合する着座部を構成している。また、繋板56の開口部60側には、後記するペダルアーム3のレバー部37の突出を許容するためのスリット状の切り欠きが、所定の長さに形成されている。
A cylindrical
図1(b)に示すように、一方の側板54は、ハウジング5の他の部位に着脱可能である。側板54の内壁面から軸受部17が円筒状に突出している。側板54は、軸受部17の内周側に配設された回転角センサ6を軸受部17の基端部側を閉塞する部分により支持している。側板54の外壁には、回転角センサ6に電気接続するコネクタ19が設けられている。
As shown in FIG. 1B, one
他方の側板55の内壁面から軸部50が円筒状に突出している。側板55の軸部50は軸線O方向に、軸心を一致させて突出しており、対向する側板54の軸受部17と同様に、ペダルアーム3と回動可能に係合している。
The
アクセルペダル2は、図1(a)および(b)に示すように、軸部4を有するペダルアーム3と、ロータ22とから構成されている。ペダルアーム3は樹脂材料または金属材料で形成され、鈍角のV字状またはコの字状に折れ曲がって延伸している。ペダルアーム3は、軸部4より一端側をハウジング5の開口部51より外部に突出させており、その突出部分の最終端に図示しない踏部を備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、ペダルアーム3の軸部4より他端側は、ハウジング5内に収容され、その収容部分に2つの側壁部24、25を備えている。側壁部24、25はペダルアーム3の軸部4の軸線Oの近傍に設けられ、軸線O方向において互いに平行に対向している。従って、側板54に正対する側壁部25に軸部4が配設され、側壁部24に正対する側板55に軸部50が配設されることとなる。
Further, the other end side of the
軸部4は、側壁部25の側板54側の壁面から軸線O方向に略円筒状に突出している。軸部4は側板54の軸受部17の内周側に挿入されて、軸受部17に回動自在に軸受されている。また、側壁部24には、軸線O方向に軸心を一致して軸部50と回動可能に係合される回動穴29が設けられている。
The
この回動穴29と軸部50との係合と、軸受部17による軸部4の軸受によって、ペダルアーム3は軸線O周りの正転方向Xおよび逆転方向Yに回転可能となっている。なお、運転者が踏部を踏込むとき、ペダルアーム3は正転方向Xに回転し、踏込みを解除するとき、ペダルアーム3は逆転方向Yに回転する。また、本実施例では、運転者が踏部を踏込むのが必ずしも正確な垂直方向でないために、軸部4の外周面と軸受部17の内周面との間、および回動穴29と軸部50との間に径方向の軸ガタを生じさせるクリアランスを設けており、そのクリアランスの範囲内で径方向変位、およびペダルアーム3の軸線O方向に対する傾きが許容されている。
The
軸部4において軸線Oを挟む周方向の2箇所には、互いに極性の異なる磁石部26、27が一体回動可能に埋設されている。側板54に支持される回転角センサ6は、ホール素子または磁気抵抗素子等を備え、その外周側に隙間をあけて配設された磁石部26、27の形成磁界を非接触で検出する。その回転角センサ6の出力する検出信号は軸部4の回転角度を表している。
ヒステリシス発生手段20は、移動部材であるロータ22と摺動部材である摩擦板36とからなっている。ロータ22は樹脂材で形成され、板状もしくは棒状に突出したレバー部37と円盤状の回動部33を有してハウジング5内に収容されている。円盤状の回動部33は、両側面をペダルアーム3の両側壁部24、25に挟まれている。回動部33において側壁部25側の側面には、複数のはす歯35が設けられている。複数のはす歯35は軸線Oの周りに等間隔に配列されている。ペダルアーム3の側壁部25において、回動部33側の壁面には、複数のはす歯34が設けられている。複数のはす歯34は軸線Oの周りに等間隔に配列され、軸線O方向で対向するはす歯35のいずれかに噛み合っている。この噛み合いにより、ペダルアーム3とロータ22とが軸線O周りに一緒に回動可能となっている。
The hysteresis generating means 20 comprises a
また、回動部33の側壁部24側の側面と側壁部24の回動部33側の壁面との間には摩擦板36が介装されている。この摩擦板36は摺動特性の良好な合成樹脂材製であり、軸部50に係合されるとともにハウジング5の固定部41に係合され、回動する回動部33に共ずれすることなく、回動部33および側壁部24の双方と摺接して摩擦力を生じる。摩擦力は、はす歯34、35の噛み合い作用により、ペダルアーム3の側壁部25と回動部33とを軸線O方向両側に離間させる力が増大し、回動部33の押付力が増大し、それとともに摩擦力が増大する。
A
ロータ22のレバー部37は、回動部33の外周縁部からその接線方向に板状もしくは棒状に突出している。レバー部37は、ペダルアーム3の側壁部24、25よりも他端側に形成され、筒状をなすスプリング収容部57の軸中心位置まで延伸している。板状もしくは棒状に突出した厚み方向の上下面がエンドプレート58と開口部60とにそれぞれ対向されている。レバー部37のエンドプレート58側の面は半球面を有しており、点当りして常に作用力が軸方向に作用するように形成されている。
The
次に、本発明になる操作抵抗力発生手段10の付勢部材としての第1および第2戻しスプリング11、12は、共に圧縮コイルスプリングで構成されている。第2戻しスプリング12は、そのコイル径を第1戻しスプリング11のコイル径よりも小さくして、第1戻しスプリング11の内周側に配設されて内外の2個組合せ構造となっている。
Next, the first and second return springs 11 and 12 as urging members of the operating resistance generating means 10 according to the present invention are both constituted by compression coil springs. The
各戻しスプリング11、12は、滑らかな可動案内路15を画定するスプリング収容部57内に配設され、ペダルアーム3の荷重によりスプリング収容部57内を移動させられる第1可動部材13と、第1可動部材13の内筒部16内に配設され、ペダルアーム3の荷重により内筒部16内を相対移動可能に支承される第2可動部材14にその一端部は係合され、その他端部はスプリング収容部57のエンドプレート58に形成された段付きの凸部59、61とに嵌入されて係合されている。
Each
そして、第1戻しスプリング11の付勢力は第1可動部材13を直接付勢し、第2戻しスプリング12の付勢力は第2可動部材14を直接付勢し、それぞれ独立して生じる付勢力が第1可動部材13内に相対移動可能に支承される第2可動部材14の合成付勢力として作用し、ペダルアーム3のレバー部37の荷重と拮抗し、または押し戻すように作用する直動式の戻しスプリング構造を構成する。
The biasing force of the
なお、第1可動部材13と第2可動部材14はそれぞれ筒状のスプリング収容部57内と第1可動部材13の内筒部16内を可動する可動部材であり、その可動面を形成する長手方向(可動方向)の長さを大きくして、可動方向の傾きを極力低減して、スティック等が発生しにくい構成となっており、また可動案内路15の内壁面と第2可動部材14の外壁面とのクリアランスも十分に保たれるようになっている。
The first
これにより、各戻しスプリング11、12は、付勢力を第1可動部材13と第2可動部材14にそれぞれ独立に作用させ、レバー部37と接続するペダルアーム3は、この各戻しスプリング11、12の合成付勢力によって逆転方向Yへ回転して戻ることができる。
Thus, the return springs 11 and 12 cause the first
これにより、ヒステリシス発生手段20と操作抵抗力発生手段10とをそれぞれ構造的に分離して、操作抵抗力発生手段10には直動式の内外2個の戻しスプリング11、12のそれぞれの付勢力を独立に内外の各可動部材13、14に付勢してペダルアーム3が必ず休止位置に戻るようにしたアクセル装置1が構成できる。
As a result, the hysteresis generating means 20 and the operating resistance generating means 10 are structurally separated from each other, and the operating resistance generating means 10 has the respective biasing forces of the two direct-acting return springs 11, 12. The accelerator device 1 can be configured such that the
以上説明したように本実施例では、操作抵抗力発生手段10とヒステリシス発生手段20とを構造的に分離して設け、操作抵抗力発生手段10は第1戻しスプリング11と第2戻しスプリング12の付勢力をそれぞれ独立に第1可動部材13および第2可動部材14に付勢して、それぞれ独立に元の位置まで押し戻す直動式の戻しスプリング構造を採用している。
As described above, in this embodiment, the operating resistance generating means 10 and the hysteresis generating means 20 are structurally separated, and the operating resistance generating means 10 includes the
また、発生した操作抵抗力に対応して摩擦力を増減してヒステリシスを発生させるヒステリシス発生手段20を、ペダルアーム3の回転軸部にロータ22と摩擦板36を挟装し、ロータ22の回動部33に設けたはす歯34、35の噛み合い作用によりペダルアーム3の側壁部25と回動部33とを軸線O方向両側に離間させ、回動部33の押付力を増減させる構造を採用している。
Further, the hysteresis generating means 20 for increasing and decreasing the frictional force corresponding to the generated operation resistance force to generate hysteresis is provided, and the
そして、運転者がアクセルペダル2の踏込み操作をするとき、踏力の印加時は、アクセルペダル2は正転方向Xに回転して踏力の増加と共に摩擦板36による摩擦力を増加させ、踏力の解消時は、アクセルペダル2は逆転方向Yに回転して踏力の減少と共に摩擦板36による摩擦力を減少させ、ヒステリシスを発生する構成となっている。
When the driver depresses the
〔実施例1の作用〕
以上、上記構成のアクセル装置1の作用について、図1、2を参照して説明する。
図2(a)に示すように、運転者がアクセルペダル2の踏部に踏力を印加すると、ペダルアーム3は休止位置から回転軸廻りを正転方向Xに回転する。ペダルアーム3が回転をすると、ペダルアーム3の他端側のレバー部37が同様に回転し、レバー部37の自由端部の半球面状の作用点は円弧状にストロークを生じる。
[Operation of Example 1]
The operation of the accelerator device 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2A, when the driver applies a pedaling force to the step portion of the
そして、このストロークに対し、レバー部37の半球面状の作用点に当接する第2可動部材14および第1可動部材13にそれぞれ係合される第2戻しスプリング12および第1戻しスプリング11は共に押されて圧縮し、圧縮することによって生じる付勢力がそれぞれ合成されて操作抵抗力として踏力と拮抗する。従って、操作抵抗力はストロークの増加に対応して増加し、これにより踏力も踏込みに対応して増加し踏み応えが生じるようになる。
The
また、ペダルアーム3が回転をすると、はす歯34、35同士が噛み合うペダルアーム3とロータ22とが摩擦板36に摺接しつつ回転する。このとき、回転角センサ6は、ペダルアーム3の軸部4の回転角度を磁石部26、27の形成磁界に基づいて検出する。
Further, when the
踏力を増加させるとき、ペダルアーム3およびロータ22は正転方向Xに回転する。正転方向Xへの回転に伴って、ペダルアーム3およびロータ22には、はす歯34、35の噛み合い作用により、ペダルアーム3の側壁部25とロータ22の回動部33とを軸線O方向両側に離間させる力が増大して、それとともに摩擦板36の押付力が増大して、摩擦板36の摩擦力が増大する。このとき、第1、第2戻しスプリング11、12の合成付勢力および摩擦板36との間の摩擦力が逆転方向Yに働き、これらの総和が踏込みの踏力となる。従って、さらに踏み応えが生じ、踏込みを止めて適度な踏力を維持することでアクセル開度を一定に保つことも安定して可能となる。
When the pedaling force is increased, the
一方、踏力を減少させると、ペダルアーム3およびロータ22は第1、第2戻しスプリング11、12の合成付勢力によって、逆転方向Yに回転する。逆転方向Yへの回転に伴って、ペダルアーム3およびロータ22には、摩擦板36との間の摩擦力が第1、第2戻しスプリング11、12の合成付勢力とは反対の正転方向Xに働く。このとき、ペダルアーム3の戻りによって伸張する第1、第2戻しスプリング11、12は合成付勢力を減少させる。また、このとき、はす歯34、35の噛み合い作用によりペダルアーム3の側壁部25とロータ22の回動部33とを軸線O方向両側に離間させる力がペダルアーム3の戻りに従って減少し、それとともに摩擦力が減少する。これにより、ペダル踏込み量に対する踏力特性は踏力の印加時と解除時とでヒステリシスが発生する。
On the other hand, when the pedaling force is decreased, the
また、第1可動部材13と第2可動部材14のいずれかが、仮に、何らかの原因で戻らなくなった場合、各戻しスプリング11、12は互いに独立に第1可動部材13と第2可動部材14とに係合されているので、いずれか一方の戻しスプリングの付勢力が作用して、例えば第2可動部材14が押し戻され(図2(b)参照)、従ってレバー部37も押し戻されて、ペダルアーム3を逆転方向Yへ回転させて戻ることができる。このとき、ペダルアーム3は必ず休止位置に戻ることとなる。
Further, if any one of the first
また、この状態にてアクセルペダル2に踏込みが印加されても、独立して戻ったいずれかの戻しスプリング11、12には踏力に対応して付勢力が発生するので、決して軽過ぎて不安定となることなく、少なくとも戻らなくなる前の付勢力の半分近くの付勢力(この付勢力の設定は内外の2個組合せ構造によって自由度が増加し、略任意の設定が可能である)が期待でき、これによりヒステリシス発生手段20に摩擦力が生じてヒステリシスも発生して、適度に安定した踏み応えのあるアクセルペダル操作が可能となる。
In addition, even if depression is applied to the
〔実施例1の効果〕
本実施例のアクセル装置1は、操作抵抗力発生手段10とヒステリシス発生手段20とを構造的に分離して設け、操作抵抗力発生手段10は第1戻しスプリング11と第2戻しスプリング12の付勢力をそれぞれ独立に第1可動部材13および第2可動部材14に付勢して、それぞれ独立して元の位置に押し戻す直動式の内外に2個組合せスプリング構造を構成している。
[Effect of Example 1]
The accelerator device 1 of the present embodiment is provided with the operating resistance generating means 10 and the hysteresis generating means 20 separated structurally, and the operating resistance generating means 10 is provided with a
また、発生した操作抵抗力に対応して摩擦力を増減してヒステリシスを発生させるヒステリシス発生手段20を、ペダルアーム3の軸部4の軸方向にロータ22と摩擦板36を挟装し、ロータ22の回動部33に設けたはす歯34、35の噛み合い作用によりペダルアーム3の側壁部25と回動部33とを軸線O方向両側に離間させ、回動部33の押付力を増減する構成としている。
Further, the hysteresis generating means 20 for generating hysteresis by increasing or decreasing the frictional force corresponding to the generated operation resistance force is sandwiched between the
これにより、ヒステリシスとなるヒステリシス発生手段20の摩擦板36での摩擦力の増減はヒステリシス発生手段20の摩擦板36でのみ発生し、操作抵抗力発生手段10では発生しない。操作抵抗力発生手段10では単に戻しスプリング11、12の伸縮による操作抵抗力の増減が生じ、押付力が生じないためにスティックは生じにくくなる。
As a result, the increase or decrease of the friction force on the
そして、仮に、何らかの原因で第1可動部材13が元の位置に戻らなくなった場合でも、第1、第2可動部材13、14はそれぞれ独立して各戻しスプリング11、12によって付勢されるため、第2可動部材14は第2戻しスプリング12によって元の位置に押し戻される。また、第2可動部材14が元の位置に戻らなくなった場合でも、第1可動部材13が第1戻しスプリング11によって付勢されるので、第1可動部材13の内筒部16に収容される第2可動部材14はそのまま第1可動部材13とともに元の位置まで押し戻され、ペダルアーム3は必ず休止位置に戻ることとなる。
Even if the first
そして、休止位置に戻った後に、さらに踏込みが印加されても、少なくとも各戻しスプリング11、12のいずれかの付勢力が踏込みの踏力に対し拮抗して発生するため、アクセル操作は不安定になることなく、適度に安定した操作フィーリングを得ることができる。 Even if further depression is applied after returning to the rest position, at least one of the urging forces of the return springs 11 and 12 is generated in an antagonistic manner with respect to the depression force of the depression, so that the accelerator operation becomes unstable. Therefore, a moderately stable operation feeling can be obtained.
また、内外に2個組合せ構造によって、各戻しスプリング11、12の付勢力の大きさと要求される合成付勢力とに適合するスプリングの設計自由度が大きくなるとともに、スプリングの小型化の向上が可能となる。
In addition, the combination structure of two inside and outside increases the degree of freedom in designing springs that match the magnitude of the urging force of each
さらに、直動式スプリング構造によって、スプリングの伸縮時にサイドホースの発生がなくなって、伸縮時に着座部からズレたり、脱落することが防止できる。つまり、戻しスプリング11、12の設計・製作が容易であり、小型化とともに強度上耐久性の向上が可能で、コストダウンを図ることができる。 Further, the direct-acting spring structure eliminates the occurrence of side hoses when the springs are expanded and contracted, and can prevent the seat portion from being displaced or dropped during expansion and contraction. That is, the return springs 11 and 12 can be easily designed and manufactured, the size can be reduced, the durability can be improved, and the cost can be reduced.
〔変形例〕
上記の実施例1では、ペダルアーム3とロータ22の2部材でアクセルペダル2を構成しているが、アクセルペダル2を1部材または3部材以上で構成してもよく、ペダルアーム3の断面形状も矩形、または円形であってもよい。
また、アクセルペダル2を逆転方向Yに付勢する付勢部材として圧縮コイルスプリングで構成される第1戻しスプリング11および第2戻しスプリング12を用いたが、これに限ることなく、トーションスプリングを用いてもよく、いずれの種類を選択する場合でも、上記の実施例1のように内外に2個組合せ構造のほか、第1戻しスプリング11および第2戻しスプリング12が独立して並列に配置される並列に2個組合せ構造であってもよい。
[Modification]
In the first embodiment, the
Moreover, although the
1 アクセル装置
2 アクセルペダル
3 ペダルアーム
4、50 軸部
10 操作抵抗力発生手段
11 第1戻しスプリング
12 第2戻しスプリング
13 第1可動部材
14 第2可動部材
15 可動案内路
16 内筒部(軸中心部)
20 ヒステリシス発生手段
33 回動部(移動部材)
36 摩擦板(摺動部材)
37 レバー部
X 正転方向
Y 逆転方向
1
DESCRIPTION OF
20 Hysteresis generating means 33 Rotating part (moving member)
36 Friction plate (sliding member)
37 Lever part X Forward direction Y Reverse direction
Claims (3)
前記ヒステリシス発生手段は、前記ペダルアームの前記軸部に配設され、
前記ペダルアームが前記正転方向および前記逆転方向に向けて移動する際に、前記軸部の軸方向に移動して押付力を発生する移動部材と、
前記移動部材に摺接し、前記押付力に対応して摩擦力を増減する摺動部材と、を備えており、
前記操作抵抗力発生手段は、前記ペダルアームの他端側のレバー部に当接して配設され、可動面を画定する可動案内路と、
前記可動案内路内に案内され、往復自在にそれぞれ独立して可動する第1可動部材と第2可動部材と、
前記第1可動部材と前記第2可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢し、元の位置に押し戻す第1戻しスプリングと第2戻しスプリングと、をそれぞれ独立に備えて、前記ヒステリシス発生手段と別体構造をなしており、
前記操作抵抗力発生手段の前記第1、第2可動部材には、常に前記押付力が発生しないことを特徴とするアクセル装置。 A pedal arm that can be moved in the forward and reverse directions by increasing / decreasing the pedaling force of the accelerator pedal, a shaft portion that swingably supports the pedal arm, and an operation that generates an operation resistance force as the pedal arm moves. In an accelerator device comprising resistance force generation means and hysteresis generation means for generating hysteresis in accordance with increase or decrease of the operation resistance force,
The hysteresis generating means is disposed on the shaft portion of the pedal arm,
A moving member that generates a pressing force by moving in the axial direction of the shaft portion when the pedal arm moves in the forward rotation direction and the reverse rotation direction;
A sliding member that slidably contacts the moving member and increases or decreases a frictional force in response to the pressing force;
The operation resistance generating means is disposed in contact with a lever portion on the other end side of the pedal arm, and a movable guide path defining a movable surface;
A first movable member and a second movable member which are guided in the movable guide path and independently move reciprocally;
A first return spring and a second return spring that independently bias the first movable member and the second movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm and push them back to their original positions, respectively, Has a separate structure from the hysteresis generation means,
The accelerator apparatus according to claim 1, wherein the pressing force is not always generated in the first and second movable members of the operation resistance generating means.
前記操作抵抗力発生手段は、前記可動案内路内を往復自在に可動する第1可動部材と、
前記第1可動部材の軸中心部に収容され、前記第1可動部材内を往復自在に可動する第2可動部材と、
前記第1可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第1戻しスプリングと、
前記第1戻しスプリングの内側に配設されて、前記第2可動部材を前記ペダルアームの荷重と拮抗する向きに付勢する第2戻しスプリングと、
をそれぞれ独立して備え、
前記第1戻しスプリングに対する前記第1可動部材は前記可動案内路内を可動し、
前記第2戻しスプリングに対する前記第2可動部材は前記第1可動部材内を可動し、
前記第1可動部材と前記第2可動部材はそれぞれ独立に元の位置に戻ることを特徴とするアクセル装置。 The accelerator apparatus according to claim 1,
The operating resistance generating means includes a first movable member that is reciprocally movable in the movable guide path;
A second movable member housed in the axial center of the first movable member and reciprocally movable within the first movable member;
A first return spring that urges the first movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm;
A second return spring disposed inside the first return spring and biasing the second movable member in a direction that antagonizes the load of the pedal arm;
Each independently
The first movable member with respect to the first return spring is movable in the movable guide path;
The second movable member relative to the second return spring is movable within the first movable member;
The accelerator apparatus according to claim 1, wherein the first movable member and the second movable member independently return to their original positions.
前記操作抵抗力発生手段は、前記第1戻しスプリングと前記第2戻しスプリングが互いに内外に配設され、それぞれ独立に、かつ、直動して付勢する直動式スプリングであることを特徴とするアクセル装置。 The accelerator apparatus according to claim 2,
The operation resistance generating means is a direct acting spring in which the first return spring and the second return spring are disposed inside and outside of each other, and independently and directly urged. Accelerator device.
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