JP2013112257A - Accelerator device - 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.
従来より、車両に搭載され、運転者がアクセルペダルを踏み込む力(以下「踏力」という)に応じて車速状態を制御するアクセル装置が知られている。
特許文献1に記載のアクセル装置は、運転者の踏力に対するアクセルペダルの反力を調節可能な電流力復帰装置を備えている。この電流力復帰装置は、コイル担体およびコイルからなる固定部と、操作突き棒、磁石および継鉄からなる可動部と、操作突き棒をアクセルペダル側へ付勢する機械的ばねとから構成されている。運転者の踏力によりアクセルペダルが回転するとき、操作突き棒は、機械的ばねの付勢力によってアクセルペダルに当接する。コイルに通電されると、コイルと磁石との間に磁気吸引力が発生し、固定部と可動部との相対移動が抑制されるので、運転者の踏力に対するアクセルペダルの反力が大きくなる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an accelerator device that is mounted on a vehicle and controls a vehicle speed state in accordance with a force by which a driver steps on an accelerator pedal (hereinafter referred to as “stepping force”).
The accelerator device described in Patent Literature 1 includes a current force return device that can adjust the reaction force of the accelerator pedal with respect to the driver's pedaling force. This current force return device is composed of a fixed portion composed of a coil carrier and a coil, a movable portion composed of an operating thrust bar, a magnet and a yoke, and a mechanical spring that biases the operating thrust bar toward the accelerator pedal. Yes. When the accelerator pedal is rotated by the driver's stepping force, the operation thrust bar comes into contact with the accelerator pedal by the urging force of the mechanical spring. When the coil is energized, a magnetic attraction force is generated between the coil and the magnet, and the relative movement between the fixed portion and the movable portion is suppressed, so that the reaction force of the accelerator pedal with respect to the pedaling force of the driver increases.
しかしながら、特許文献1では、アクセルペダルが全閉状態の時に電流力復帰装置が故障し、可動部と固定部とが固着した場合、アクセルペダルが回転不能になるおそれがある。
また、アクセルペダルが全開状態の時に電流力復帰装置が故障し、可動部と固定部とが固着した場合、電流力復帰装置の機械的ばねの力がアクセルペダルに作用しなくなるので、アクセルペダルが全閉位置に戻らなくなるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アクセルペダルの回転を維持するとともに、アクセルペダルを付勢する付勢手段の荷重を調節可能なアクセル装置を提供することを目的とする。
However, in Patent Document 1, if the current force return device breaks down when the accelerator pedal is in the fully closed state and the movable part and the fixed part are fixed, the accelerator pedal may be unable to rotate.
Also, if the current force return device breaks down when the accelerator pedal is fully open and the movable part and the fixed part are fixed, the force of the mechanical spring of the current force return device does not act on the accelerator pedal. There is a risk that it will not return to the fully closed position.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an accelerator device capable of maintaining the rotation of an accelerator pedal and adjusting the load of a biasing means that biases the accelerator pedal.
上記目的を達成するため、請求項1に記載のアクセル装置は、ハウジング、アクセルペダル、付勢手段、支持部材および駆動手段を備える。
ハウジングは車両に取り付け可能である。アクセルペダルはハウジングに回転可能に設けられ、運転者により踏込操作される。
付勢手段は、運転者の踏込方向と逆方向にアクセルペダルを付勢する。支持部材は、付勢手段のアクセルペダル側の端部または付勢手段のアクセルペダルと反対側の端部に設けられ、付勢手段を支持する。
駆動手段は、付勢手段の伸縮方向に支持部材を移動することで、付勢手段の荷重を調節可能である。
これにより、運転者が自らの好みに合わせ、付勢手段の荷重を任意に調節するアクティブ制御が可能になる。
また、アクセル装置は、運転者がアクセルペダルに与える踏力を急激に増加したとき、駆動手段によって付勢手段の荷重を大きくし、車両の急加速を抑制することができる。これにより、アクセル装置が搭載される車両の燃費を向上することができる。
さらに、アクセル装置は、駆動手段の機能と付勢手段の機能とを互いに独立して構成する。このため、アクセルペダルの回転は、付勢手段の復元力によって行われる。したがって、仮に駆動手段が故障して支持部材の移動が困難になった場合にも、付勢手段の復元力によってアクセルペダルを全閉位置に戻すことができる。
In order to achieve the above object, an accelerator apparatus according to claim 1 includes a housing, an accelerator pedal, a biasing means, a support member, and a driving means.
The housing can be attached to the vehicle. The accelerator pedal is rotatably provided in the housing and is depressed by the driver.
The urging means urges the accelerator pedal in a direction opposite to the stepping direction of the driver. The support member is provided at the end of the urging means on the accelerator pedal side or the end of the urging means opposite to the accelerator pedal, and supports the urging means.
The drive means can adjust the load of the urging means by moving the support member in the extending and contracting direction of the urging means.
As a result, it is possible to perform active control in which the driver arbitrarily adjusts the load of the urging means according to his / her preference.
Further, the accelerator device can suppress the sudden acceleration of the vehicle by increasing the load of the urging means by the driving means when the pedaling force applied to the accelerator pedal by the driver is abruptly increased. Thereby, the fuel consumption of the vehicle in which the accelerator device is mounted can be improved.
Furthermore, the accelerator device is configured such that the function of the driving means and the function of the urging means are independent of each other. For this reason, the rotation of the accelerator pedal is performed by the restoring force of the urging means. Therefore, even if the drive means fails and it becomes difficult to move the support member, the accelerator pedal can be returned to the fully closed position by the restoring force of the urging means.
請求項2に記載の発明によると、アクセル装置は、駆動手段から付勢手段の伸縮方向に延び、その方向に支持部材を案内するガイド部を備える。
これにより、支持部材の移動量と付勢手段の弾性力とが比例する。したがって、駆動手段は、付勢手段の荷重を正確に調節することができる。
According to a second aspect of the present invention, the accelerator device includes a guide portion that extends from the drive means in the expansion / contraction direction of the urging means and guides the support member in that direction.
Thereby, the moving amount of the support member is proportional to the elastic force of the biasing means. Therefore, the driving means can accurately adjust the load of the urging means.
請求項3に記載の発明によると、付勢手段は、圧縮コイルスプリングである。
駆動手段は、圧縮コイルスプリングの長さが圧縮コイルスプリングの自由長よりも短くなるように、支持部材を移動する。
これにより、駆動手段が付勢手段の荷重を最も小さくするように調整した場合にも、付勢手段の復元力によってアクセルペダルは全閉位置に確実に戻される。
According to the invention described in
The drive means moves the support member so that the length of the compression coil spring is shorter than the free length of the compression coil spring.
Thereby, even when the drive means adjusts the load of the urging means to be the smallest, the accelerator pedal is reliably returned to the fully closed position by the restoring force of the urging means.
請求項4に記載の発明によると、駆動手段は、ハウジングの外側に設けられる。
これにより、従来のハウジングおよびアクセルペダルなどの体格を変更することなく、駆動手段を取り付けることができる。
According to the invention described in
Thereby, a drive means can be attached, without changing physiques, such as a conventional housing and an accelerator pedal.
請求項5に記載の発明によると、駆動手段は、アクセルペダルと付勢手段との間に設けられる。
これにより、ハウジングの外側に駆動手段が突出することが防がれるので、ハウジングを車両に容易に取り付けることができる。
According to the invention described in claim 5, the driving means is provided between the accelerator pedal and the urging means.
This prevents the drive means from protruding outside the housing, so that the housing can be easily attached to the vehicle.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるアクセル装置を図1〜図5に示す。
アクセル装置1は、車両に搭載され、運転者によるペダルアーム20の踏み込み量に応じてエンジンの各部を制御する。本実施形態のアクセル装置1は、アクセルバイワイヤ方式を採用しており、ペダルアーム20の回転角度を回転角センサ3で電気信号に変換し、車両の電子制御装置(ECU)4に出力する。ECU4は、回転角センサ3からの信号及び車両のスピード情報等に基づいてスロットル装置及びインジェクタの噴射量等、エンジンの各部を制御し、エンジンの運転状態を制御する。
以下、運転者の踏込み操作に伴う踏力の増加によりペダルアーム20が回転する方向をアクセル開方向といい、その反対方向をアクセル閉方向という。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
An accelerator device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
The accelerator device 1 is mounted on a vehicle and controls each part of the engine according to the amount of depression of the
Hereinafter, the direction in which the
アクセル装置1は、図1および図2に示すように、ハウジング10、ペダルアーム20、ペダルロータ30、付勢手段としてのスプリング50、支持部材70、および駆動手段80などを備えている。なお、ペダルアーム20およびペダルロータ30は、特許請求の範囲に記載の「アクセルペダル」に相当する。
ハウジング10は、例えば樹脂から略箱状に形成されている。ハウジング10は、底板11、天板12、左右の側板13、14等を有している。底板11と天板12とは、互いに向き合うように形成されている。また、左右の側板13、14は、互いに略平行に形成され、底板11と天板12とを接続している。ハウジング10には、ペダルアーム20が挿通する開口15が設けられている。
底板11には、取付孔111、112が設けられている。この取付孔111、112にボルト等が取り付けられることで、ハウジング10は車体に取り付けられる。底板11には、底部カバー16が取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the accelerator apparatus 1 includes a
The
軸部材60は、略円柱状に形成され、一端が一方の側板13に形成された穴131に回転可能に支持され、他端が他方の側板14に形成された穴141に回転可能に支持されている。
軸部材60の軸方向の一端に設けられた凹部61の内側に2個の磁石62,63が固定されている。2個の磁石62,63の間をペダルアーム20の回転軸Oに直交して磁束が流れる。
回転角センサ3は、ハウジング10に固定され、軸部材60の凹部61の内側に突出するホールIC64を有する。ホールIC64は、軸部材60の回転によって変化する2個の磁石62,63の磁束の向きに応じた電圧信号を出力する。この電圧信号は、ハウジング10に取り付けられた図示しないコネクタから車両のECU4に伝送される。
The
Two
The
ペダルアーム20は、円筒部22および延伸部23を有する。軸部材60にペダルアーム20の円筒部22が固定されている。これにより、ペダルアーム20は、軸部材60の中心を回転軸Oとして、ハウジング10に対して回転可能である。ペダルアーム20は、円筒部22から径外方向に延びる延伸部23がハウジング10の開口15を挿通し、ハウジング10の外側に延びている。
ペダルアーム20の延伸部23には、図示しないペダルロッドおよびパッドが接続される。
The
A pedal rod and a pad (not shown) are connected to the extending
ペダルロータ30は、環状部31およびスプリング保持部33を有する。軸部材60にペダルロータ30の環状部31が挿通されている。ペダルロータ30は、環状部31がペダルアーム20の円筒部22と軸方向に向き合い、軸部材60の中心を回転軸Oとして、ペダルアーム20に対して相対回転可能である。ペダルロータ30のスプリング保持部33は、環状部31から径外方向に延びている。
スプリング保持部33の天板側には、略皿状のホルダ34が設けられている。ホルダ34は、スプリング保持部側の端面35がドーム状に凹んでいる。ホルダ34と天板12との間にスプリング50が設けられている。ホルダ34は、ペダルロータ30が回転軸Oを中心に回転するとき、スプリング50がその軸方向に伸縮するようにスプリング保持部33上で動作する。
The
A substantially dish-shaped
スプリング50は、外側コイルスプリング51及び内側コイルスプリング52から構成された二重コイルスプリングである。外側コイルスプリング51及び内側コイルスプリング52は、共に圧縮コイルスプリングである。スプリング50は、ホルダ34をペダルロータ30のスプリング保持部33側へ付勢している。これにより、ペダルロータ30は、スプリング50によりアクセル閉方向へ付勢される。
外側コイルスプリング51と内側コイルスプリング52との間には、ゴムなどから形成された筒状部材53が挿入され、スプリング50の振動を抑制している。
The
A
ペダルアーム20の円筒部22のペダルロータ側の外壁には、複数の第1はす歯21が回転方向に設けられている。ペダルロータ30の環状部31のペダルアーム側の外壁には、複数の第2はす歯32が回転方向に設けられている。第1はす歯21と第2はす歯32とは、当接可能である。
ハウジング10の側板14とペダルロータ30との間に略円盤状の第1摩擦板41が設けられている。第1摩擦板41は、ハウジング10の側壁に取り付けられている。
また、ハウジング10の側板13とペダルアーム20との間に環状の第2摩擦板42が設けられている。第2摩擦板42は、ペダルアーム20に取り付けられている。
A plurality of first
A substantially disc-shaped
An annular
運転者がペダルアーム20を踏込み操作し、ペダルアーム20に踏力が作用すると、第1はす歯21と第2はす歯32とが噛合い、ペダルアーム20とペダルロータ30とを互いに軸方向へ離すスラスト力が生じる。このため、第1摩擦板41とペダルロータ30との間に摩擦力が生じる。また、第2摩擦板42とハウジング10の側板13との間に摩擦力が生じる。
When the driver depresses the
ペダルアーム20の回転角に応じてスプリング50が圧縮されると、スプリング50の付勢力が大きくなる。このため、第1摩擦板41に生じる摩擦力と、第2摩擦板42に生じる摩擦力とがペダルアーム20の回転角に応じて大きくなる。このように、ペダルアーム20の回転角に応じた大きさの摩擦力がペダルアーム20とペダルロータ30に作用することで、ペダルアーム20のアクセル開方向およびアクセル閉方向の回転に所定のヒステリシス特性が与えられる。
When the
図1に示すように、スプリング50のホルダ34と反対側の端部には、支持部材70が設けられている。支持部材70は、軸部71、フランジ部72、筒部73および凸部74を有する。軸部71は、スプリング50の伸縮方向に延びている。フランジ部72は、軸部71から径外方向に円環状に延びている。筒部73は、フランジ部72の外縁からホルダ側へ筒状に延びている。凸部74は、フランジ部72の中央部分からホルダ側に突出している。スプリング50は、ホルダ34と反対側の端部が、筒部73と凸部74との間に位置するフランジ部72に当接している。これにより、スプリング50は、支持部材70に係止され、径方向の移動が制限される。
As shown in FIG. 1, a
支持部材70の軸部71は、駆動手段80の内側に延びている。
駆動手段80は、支持部材70のスプリング50と反対側で、ハウジング10の天板12に取り付けられている。駆動手段80は、リニアアクチュエータであり、その駆動方式として、例えばステッピングモータまたはサーボモータなどのモータが例示される。駆動手段80は、ECU4から供給される電流により図示しないモータを回転させる。駆動手段80は、モータの回転により、支持部材70の軸部71をスプリング50の伸縮方向へ移動可能に構成されている。
駆動手段80には、筒状のガイド部81が設けられている。ガイド部81は、スプリング50の伸縮方向に延びている。ガイド部81の内壁と、支持部材70の筒部73の外壁とは摺接している。これにより、支持部材70は、ガイド部81の内壁に案内される。
The
The driving means 80 is attached to the
The driving means 80 is provided with a
駆動手段80がスプリング荷重を大きくするように調整した状態を図3に示す。
ECU4から駆動手段80に電流が供給されると、駆動手段80のモータが回転し、支持部材70はガイド部81の内壁に案内されてホルダ側に移動する。これにより、スプリング50は圧縮され、セット長が短くなる。したがって、スプリング50からペダルアーム20に作用する弾性力が大きくなる。なお、セット長とは、ペダルアーム20の第1当接部27とハウジング10の第2当接部17とが当接したアクセル装置1の全閉状態におけるスプリング50の長さをいう。
FIG. 3 shows a state where the driving means 80 is adjusted to increase the spring load.
When an electric current is supplied from the
駆動手段80がスプリング荷重を小さくするように調整した状態を図4に示す。
ECU4から駆動手段80に電流が供給されると、駆動手段80のモータが逆回転し、支持部材70はガイド部81の内壁に案内されてホルダ34の反対側に移動する。これにより、スプリング50は伸縮方向に伸び、セット長が長くなる。したがって、スプリング50からペダルアーム20に作用する弾性力が小さくなる。
駆動手段80がスプリング荷重を最も小さく調整した状態で、スプリング50のセット長L1は、図5に示すスプリング50の自由長L2よりも短い。これにより、駆動手段80がスプリング荷重を最も小さく調整した場合にも、スプリング50の復元力によってペダルアーム20は全閉位置に確実に戻される。
FIG. 4 shows a state in which the driving means 80 is adjusted to reduce the spring load.
When an electric current is supplied from the
In a state where the drive means 80 adjusts the spring load to the minimum, the set length L1 of the
本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
(1)本実施形態では、ECU4から駆動手段80に電流が供給されると、駆動手段80が支持部材70を移動し、スプリング50の荷重を調節する。これにより、運転者は、ECU4に指令を与え、スプリング50の荷重を任意に調節することができる。
また、運転者がペダルアーム20に与える踏力を急激に増加したとき、ECU4から駆動手段80に電流を供給することでスプリング50の荷重を大きくし、車両の急加速を抑制することが可能である。これにより、アクセル装置1が搭載される車両の燃費を向上することができる。
(2)本実施形態では、駆動手段80の機能とスプリング50の機能とが互いに独立して構成されている。このため、ペダルロータ30およびペダルアーム20の回転は、スプリング50の復元力によって行われる。したがって、仮に駆動手段80が故障して支持部材70の移動が困難になった場合にも、スプリング50の復元力によってペダルアーム20を全閉位置に戻すことができる。
(3)本実施形態では、ガイド部81によって、スプリング50の伸縮方向に支持部材70が案内されている。このため、支持部材70の移動量と、スプリング50の弾性力とが比例する。したがって、駆動手段80は、スプリング50の荷重を正確に調節することができる。
(4)本実施形態では、駆動手段80は、スプリング50のセット長がスプリング50の自由長よりも短くなるように、スプリング50の荷重を調節する。このため、スプリング50の荷重が最も小さい場合にも、スプリング50の復元力が確保され、ペダルアーム20を全閉位置に戻すことができる。
(5)本実施形態では、従来のハウジングおよびペダルアーム20などの体格を変更することなく、簡素な構成で駆動手段80を取り付けることができる。
In the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) In this embodiment, when a current is supplied from the
Further, when the pedaling force applied to the
(2) In this embodiment, the function of the drive means 80 and the function of the
(3) In the present embodiment, the
(4) In this embodiment, the
(5) In the present embodiment, the driving means 80 can be attached with a simple configuration without changing the physique of the conventional housing and
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるアクセル装置を図6に示す。
第2実施形態では、ペダルロータ30のスプリング保持部33に駆動手段82が設けられている。駆動手段82の底板側の端面83は、ドーム状に凹んでいる。これにより、駆動手段82は、ペダルロータ30が回転軸Oを中心に回転するとき、スプリング50がその軸方向に伸縮するようにスプリング保持部33上で動作する。
(Second Embodiment)
An accelerator device according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the second embodiment, the drive means 82 is provided in the
支持部材70は、スプリング50のペダルロータ側の端部を支持している。支持部材70は、ガイド部81に案内され、スプリング50の伸縮方向に移動可能である。
第2実施形態においても、ECU4から駆動手段82のモータに電流が供給されると、そのモータの回転により、支持部材70がスプリング50の伸縮方向に移動する。これにより、スプリング50の荷重を調節することができる。
第2実施形態では、駆動手段82は、ハウジング10の内側に設けられている。このため、駆動手段82がハウジング10の外側に突出することが防がれるので、ハウジング10を車両に容易に取り付けることができる。
The
Also in the second embodiment, when a current is supplied from the
In the second embodiment, the driving means 82 is provided inside the
(他の実施形態)
上述した複数の実施形態では、駆動手段をリニアアクチュエータによって構成した。これに対し、本発明は、駆動手段をリニアモータまたはエアシリンダなどから構成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Other embodiments)
In the plurality of embodiments described above, the driving means is constituted by a linear actuator. On the other hand, in the present invention, the driving means may be constituted by a linear motor or an air cylinder.
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
1 ・・・アクセル装置
10・・・ハウジング
20・・・ペダルアーム(アクセルペダル)
30・・・ペダルロータ(アクセルペダル)
50・・・スプリング(付勢手段)
70・・・支持部材
80、82・・・駆動手段
81・・・ガイド部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
30 ... Pedal rotor (accelerator pedal)
50 ... Spring (biasing means)
70 ...
Claims (5)
前記ハウジングに回転可能に設けられ、運転者により踏込操作されるアクセルペダルと、
運転者の踏込方向と逆方向に前記アクセルペダルを付勢する付勢手段と、
前記付勢手段の前記アクセルペダル側の端部、または前記付勢手段の前記アクセルペダルと反対側の端部に設けられ、前記付勢手段を支持する支持部材と、
前記付勢手段の伸縮方向に前記支持部材を移動することで、前記付勢手段の荷重を調節可能な駆動手段と、を備えることを特徴とするアクセル装置。 A housing attachable to the vehicle;
An accelerator pedal that is rotatably provided in the housing and is depressed by a driver;
An urging means for urging the accelerator pedal in a direction opposite to the stepping direction of the driver;
A support member that is provided at an end of the urging means on the accelerator pedal side or an end of the urging means opposite to the accelerator pedal, and supports the urging means;
An accelerator device comprising: drive means capable of adjusting a load of the urging means by moving the support member in an expansion / contraction direction of the urging means.
前記駆動手段は、前記圧縮コイルスプリングの長さが前記圧縮コイルスプリングの自由長よりも短くなるように、前記支持部材を移動することを特徴とする請求項1または2に記載のアクセル装置。 The biasing means is a compression coil spring,
The accelerator device according to claim 1, wherein the driving unit moves the support member such that a length of the compression coil spring is shorter than a free length of the compression coil spring.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140207 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141216 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141218 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150528 |