JP4078826B2

JP4078826B2 - ダンパ及びこのダンパを用いたアクセルペダル装置

Info

Publication number: JP4078826B2
Application number: JP2001334263A
Authority: JP
Inventors: 美照五十嵐; 正光小島; 勝利熊沢; 昇中川
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003136999A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車のアクセルペダル装置に好適なダンパ及びこのダンパを用いたアクセルペダル装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
自動車の低燃費化、二酸化炭素低減のために自動車エンジンの燃料噴射の木目細かな制御が必要とされ、これに伴ってアクセルペダルの踏み込みによるスロットルバルブ開度調整を電子的に行うことが実用化されている。
【０００３】
エンジンの燃料噴射を電子制御で行う自動車では、アクセルペダルアームとスロットルバルブとの間に配されるアクセルワイヤが通常省かれるが、このアクセルワイヤレスの自動車では、アクセルワイヤ付きの自動車と比較して、ペダル踏み込み力に対する反力が異なる上に、ペダル踏み込み量とペダル踏み込み力との関係におけるヒステリシス特性が実質的に狭いループ、換言すればペダル踏み込み量に対するペダル踏み込み力特性が直線的になるために、アクセルワイヤ付きの自動車に乗り慣れた一般の運転者がアクセルワイヤレスの自動車を運転すると、アクセルペダルを踏み込み過ぎて、燃料を今まで以上に消費してしまったり、一定のペダル踏み込み量でのアクセルペダルアームの回動位置を維持することが困難となる虞がある。
【０００４】
そこで、特開平１０−８３２２４号公報に開示のごときアクセルペダル装置が提案されているが、提案のアクセルペダル装置では、踏み込みによるアクセルロッドの回動をピストンロッドの直動に変換し、ピストンロッドの直動により摩擦発生部に摩擦抵抗を生じさせると共にコイルばねを圧縮させて、摩擦発生部の摩擦抵抗力及びコイルばねの圧縮に起因する反発弾性力によりアクセルロッドの回動に抗する抵抗力（反力）を当該アクセルロッドに与えるようになっているために、回動するアクセルロッドをもった機構と直動するピストンロッドをもった機構とを必要とするために、自動車の狭い足回りへのその設置が極めて困難となる。
【０００５】
また提案のアクセルペダル装置では、円弧運動から直線運動に変換しているために、アクセルペダルアームの回動に実質的に比例してピストンロッドからアクセルロッドへ徐々に増大する抵抗力が付与されるようにすることが困難である。
【０００６】
更にアクセルペダルアームの回動軸に摩擦抵抗を発生するダンパを取付けて摩擦抵抗に起因するヒステリシス特性をアクセルペダルアームの回動に付与する技術も提案されているが、斯かる技術では、何らかの原因で摩擦抵抗が極めて大きくなったり、ダンパ部品の折損等で回動軸が固定されたりすると、アクセルペダルアームの初期位置への回動ができなくなる虞がある。
【０００７】
以上の問題は、アクセルペダル装置に限って生ずるものではなく、回動する部材の一方の回動をピストンロッドの直動に変換して、この直動において摩擦抵抗を発生して回動する部材の回動にヒステリシス特性をもった抵抗を与えるようにしたダンパ及び初期位置に復帰しなければならないような回動する部材にヒステリシス特性をもった抵抗を与えるようにしたダンパ等においても生じ得るのである。
【０００８】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、回動する部材の周りにコンパクトに設置できる上に、回動する部材の回動に実質的に比例して徐々に増大する抵抗力を得ることができ、しかも、何らかの原因で摩擦抵抗が極めて大きくなったりしても回動する部材を初期位置に復帰させることができる特に自動車のアクセルペダル装置に好適なダンパ及びこのダンパを用いた自動車のアクセルペダル装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のダンパは、楔空間を規定する互いに対向した一対の傾斜面と、この一対の傾斜面の夫々に摺動自在に面接触する傾斜面を有していると共に互いに接近、離反自在となるように対向して楔空間に配された一対の摩擦部材と、一対の摩擦部材の傾斜面の夫々を楔空間を規定する対応の傾斜面に弾性的に押圧させるべく一対の摩擦部材の間に配された弾性部材と、初期回動位置からの回動により一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するように一対の摩擦部材に離反自在に当接した回動体と、この回動体を初期回動位置に復帰させる弾性復帰手段とを具備している。
【００１０】
第一の態様のダンパによれば、一対の摩擦部材の各傾斜面が楔空間を規定する対応の一対の傾斜面の夫々に摺動自在に面接触し、回動体の回動により一対の摩擦部材が楔空間の狭幅側に押送されるようになっているために、回動体の初期回動位置からの回動においては、一対の摩擦部材が弾性部材を圧縮しながら互いに接近される結果、回動体には、面接触と弾性部材の圧縮による反力とに起因する徐々に増大する摩擦抵抗が付与され、回動体の初期回動位置への回動においては、一対の摩擦部材が弾性部材の圧縮を解除しながら互いに離反される結果、面接触と弾性部材の圧縮解除による反力とに起因する徐々に減小する摩擦抵抗が付与され、而して回動体にヒステリシス特性をもった抵抗を与えることができ、加えて、回動体がその回動により一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するように一対の摩擦部材に離反自在に当接しているために、抵抗力を発生する一対の摩擦部材を回動体の周りにコンパクトに設置でき、しかも、回動体の円弧運動に比例して実質的に徐々に増大する抵抗力を得ることがでる上に、一対の摩擦部材の傾斜面が楔空間を規定する一対の傾斜面の夫々に固着しても、回動体のみを初期回動位置に復帰させることができ、フェールセーフなダンパとし得る。
【００１１】
本発明の第二の態様のダンパは、第一の態様のダンパにおいて、楔空間を規定する一対の傾斜面の傾斜角と弾性部材の弾性力とにより一対の摩擦部材に楔空間の広幅側へ向かう移動力を発生させるようになっている。
【００１２】
第二の態様のダンパによれば、楔空間を規定する傾斜面と弾性部材とにより一対の摩擦部材を介して回動体を初期回動位置に戻す力、即ち復帰力を発生できるために、弾性復帰手段が働かないようになっても、一応、回動体を初期回動位置に戻すことができる。
【００１３】
上記いずれかの態様のダンパにおいて、好ましくは本発明の第三の態様のダンパのように、楔空間は、楔空間を規定する一対の傾斜面に加えて、当該一対の傾斜面を橋絡する案内円弧凹面によっても規定されており、一対の摩擦部材の夫々は、案内円弧凹面に相補的な形状を有した円弧凸面を有しており、回動体の回動による楔空間の狭幅側への一対の摩擦部材の押送では、円弧凸面は案内円弧凹面により案内されるようになっている。
【００１４】
上記いずれかの態様のダンパにおいて、回動体は、好ましくは本発明の第四の態様のダンパのように、一対の摩擦部材が摺動自在に着座する着座部を有しており、この着座部を介して一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するようになっており、ここで、着座部は、本発明の第五の態様のダンパのように、一対の摩擦部材の平端面に摺動自在に当接する小アーム部と、一対の摩擦部材の円弧凸面に対向する当該一対の摩擦部材の円弧凹面に摺動自在に当接する円弧凸面を有した突起部とを具備しているとよい。
【００１５】
本発明における回動体は、アクセルペダルアームそれ自体であってもよいが、アクセルペダルアームと、アクセルペダルアームに固着連結された回動体本体とを具備したものであってもよく、要は、回動により一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するように一対の摩擦部材に当接していればよい。
【００１６】
本発明の上記のいずれの態様のダンパも、本発明の第六の態様のダンパのように、回動体を軸を介して回動自在に支持するブラケットを具備しており、楔空間及び楔空間を規定する一対の傾斜面はブラケットに形成されており、ここで、弾性復帰手段は、回動体とブラケットとの間に配されているとよい。
【００１７】
本発明において弾性復帰手段は、その第七の態様のダンパのように、コイルばねを具備していてもよいが、ここで、弾性復帰手段が同心に配された複数のコイルばねを具備していると、一個のコイルばねの折損でも、回動体を初期位置に復帰させることができ、フェールセーフなダンパとし得る。
【００１８】
本発明では、楔空間を規定する一対の傾斜面の交差角は、楔空間を規定する一対の傾斜面とこれに接触する一対の摩擦部材の傾斜面との間の摩擦係数との関連及び一対の摩擦部材と回動体との間の摩擦係数との関連で、回動体の回動で順次増大する抵抗が回動体に得られると共に回動体の初期回動位置への復帰に当たっては一対の摩擦部材も初期位置へ戻されるような適宜の値であればよい。
【００１９】
本発明の第一の態様のアクセルペダル装置は、上記のいずれかの態様のダンパを具備しており、ここで、回動体は、アクセルペダルアームを具備している。
【００２０】
第一の態様のアクセルペダル装置によれば、上記のダンパによる効果を得ることができる上に、しかも、ペダルの踏み込み過ぎをなくすことができて燃費の改善を図り得ると共に狭い足回りにコンパクトに設置できる。
【００２１】
本発明の第二の態様のアクセルペダル装置は、回動体の回動位置を検出する検出手段を具備している。
【００２２】
本発明のアクセルペダル装置の検出手段は、その第三の態様のアクセルペダル装置のように、その検出信号を自動車のエンジンの燃料噴射制御装置に供給するようになっている。検出手段を具備したアクセルペダル装置であると、特に別に検出器を設置する必要がなく、組立て工数を大幅に削減できる。検出手段としては、抵抗センサ（所謂ポテンショメータ）、磁気センサ、光センサ等の種々のセンサを用いることができる。
【００２３】
以下、本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１から図３において、本例のアクセルペダル装置１は、ダンパ２と、ダンパ２の回動体３の回動位置を検出する検出手段４とを具備している。
【００２５】
ダンパ２は、楔空間１１及び楔空間１１を規定する互いに対向した一対の傾斜面１２及び１３が形成されたブラケット１４と、一対の傾斜面１２及び１３の夫々に摺動自在に面接触する傾斜面１５及び１６を有していると共にＡ方向に関して互いに接近、離反自在となるように対向して楔空間１１に配された一対の摩擦部材１７及び１８と、一対の摩擦部材１７及び１８の傾斜面１５及び１６の夫々を楔空間１１を規定する対応の傾斜面１２及び１３に弾性的に押圧させるべく一対の摩擦部材１７及び１８の間に配されたコイルばねからなる弾性部材１９と、初期回動位置（図１に示す位置）からＲ１方向の回動により一対の摩擦部材１７及び１８を楔空間１１の狭幅側２０に押送するように一対の摩擦部材１７及び１８に離反自在に当接した回動体３と、回動体３を初期回動位置に復帰させる弾性復帰手段２１と、Ｒ１方向と逆の方向であるＲ２方向の回動体３の回動において、回動体３を初期回動位置に停止させるストッパ部材２２とを具備している。
【００２６】
回動体３を軸２３を介してＲ１及びＲ２方向に回動自在に支持するブラケット１４は、基部３１と、基部３１に一体的に立設されていると共に互いに対向して配された一対の側壁部３２及び３３と、一対の側壁部３２及び３３並びに基部３１に一体的に設けられていると共に内部に一対の摩擦部材１７及び１８を収容し且つ楔空間１１並びに一対の傾斜面１２及び１３が形成されたハウジング部３４とを具備している。
【００２７】
ブラケット１４は、基部３１に穿設された貫通孔３５に挿入されるボルト等により車体に取付けられるようになっており、軸２３は、側壁部３２及び３３にＲ１及びＲ２方向に回動自在に支持されている。
【００２８】
楔空間１１は、一対の傾斜面１２及び１３に加えて、当該一対の傾斜面１２及び１３を橋絡する案内円弧凹面４１によっても規定されており、案内円弧凹面４１は、一対の傾斜面１２及び１３と同様に、ブラケット１４のハウジング部３４に形成されている。
【００２９】
傾斜面１２及び１３の交差角θは、本例では実質的に１８゜である。
【００３０】
一対の摩擦部材１７及び１８の夫々は、案内円弧凹面４１に相補的な形状を有した円弧凸面４２と、円弧凸面４２に対向する円弧凹面４３と、互いに対向する平端面４４及び４５とを具備して扇形を有している。
【００３１】
一対の傾斜面１２及び１３の夫々の傾斜角（＝（１／２）・θ）と弾性部材１９の弾性力とは、一対の摩擦部材１７及び１８を楔空間１１の広幅側４６（図４参照）へ向かう移動力を発生させるようになっている。
【００３２】
回動体３は、軸２３に固着された回動体本体５１と、回動体本体５１に固着されていると共にペダル５２を有したアクセルペダルアーム５３とを具備しており、回動体本体５１は、一対の摩擦部材１７及び１８が離反自在であってＡ方向に摺動自在に着座する着座部５４を有しており、Ｒ１方向の回動においては着座部５４を介して一対の摩擦部材１７及び１８を楔空間１１の狭幅側２０に押送するようになっている。着座部５４は、一対の摩擦部材１７及び１８の平端面４５にＡ方向に摺動自在に当接する小アーム部５５と、一対の摩擦部材１７及び１８の円弧凹面４３にＡ方向に摺動自在に当接する円弧凸面５６を有した突起部５７とを具備している。
【００３３】
なお、回動体本体５１とアクセルペダルアーム５３とをもって回動体３を構成する代わりに、アクセルペダルアーム５３でもって回動体３を構成してもよい。
【００３４】
回動体３のＲ１方向の回動による楔空間１１の狭幅側２０への一対の摩擦部材１７及び１８の押送では、一対の摩擦部材１７及び１８の円弧凸面４２は案内円弧凹面４１により案内されるようになっている。
【００３５】
弾性復帰手段２１は、一端が基部３１に、他端が回動体本体５１に当接して配されたコイルばね６１を具備して、回動体３とブラケット１４との間に配されており、コイルばね６１は、その弾性力により回動体３をＲ２方向に常に付勢している。
【００３６】
検出手段４は、その検出信号を自動車のエンジンの燃料噴射制御装置に供給するようになっている。
【００３７】
アクセルペダル装置１では、図１に示す状態で、ペダル５２が踏み込まれてアクセルペダルアーム５３を介して回動体本体５１がコイルばね６１の弾性力に抗して軸２３を中心としてＲ１方向に回動されると、図４及び図５に示すように、着座部５４を介して一対の摩擦部材１７及び１８が楔空間１１の狭幅側２０に押送される。この押送において、一対の摩擦部材１７及び１８は、その円弧凸面４２で案内円弧凹面４１に案内されると共に、一対の傾斜面１２及び１３によりＡ方向に関するその互いの間隔を狭められ弾性部材１９を圧縮するようにして互いに接近させられる結果、一対の傾斜面１２及び１３と傾斜面１５及び１６との間の摩擦抵抗力及び平端面４５と小アーム部５５との間の摩擦抵抗力並びに徐々に圧縮される弾性部材１９の弾性力とに起因する抵抗力は、着座部５４を含む回動体本体５１及びアクセルペダルアーム５３を介してペダル５２に付与され、而して、ペダル５２の踏み込み過ぎを回避できて燃費を改善できる。
【００３８】
アクセルペダル装置１では、ペダル５２の踏み込みを解除すると、コイルばね６１の弾性力によりアクセルペダルアーム５３がＲ２方向に回動される結果、楔空間１１に配された着座部５４も楔空間１１の広幅側４６に移動される。着座部５４のこの移動で、一対の摩擦部材１７及び１８もまた広幅側４６に移動される。一対の摩擦部材１７及び１８の広幅側４６への移動は、弾性部材１９の弾性力と一対の傾斜面１２及び１３とに基づいて一対の摩擦部材１７及び１８自体に生じる復帰力によって行われる。着座部５４及び一対の摩擦部材１７及び１８の広幅側４６への移動後、最後に、回動体３及び一対の摩擦部材１７及び１８の夫々は、図１に示すように初期回動位置に復帰される。そしてアクセルペダル装置１では、任意のペダル踏み込み量でペダル５２の踏み込み力を多少弱めても、前記の摩擦抵抗力に起因するヒステリシス特性によりアクセルペダルアーム５３の回動位置を維持することができる。
【００３９】
またアクセルペダル装置１のダンパ２では、一対の摩擦部材１７及び１８の傾斜面１５及び１６の夫々が対応の一対の傾斜面１２及び１３の夫々に摺動自在に面接触し、回動体３のＲ１方向の回動により一対の摩擦部材１７及び１８が楔空間１１の狭幅側２０に押送されるようになっているために、回動体３の初期回動位置からのＲ１方向の回動においては、一対の摩擦部材１７及び１８が弾性部材１９を圧縮しながら互いに接近される結果、回動体３には、面接触と弾性部材１９の圧縮による反力とに起因する徐々に増大する摩擦抵抗が付与され、回動体３の初期回動位置へのＲ２方向の回動においては、一対の摩擦部材１７及び１８が弾性部材１９の圧縮を解除しながら互いに離反される結果、面接触と弾性部材１９の圧縮解除による反力とに起因する徐々に減小する摩擦抵抗が付与され、而して回動体３にヒステリシス特性をもった抵抗を与えることができる。
【００４０】
加えてアクセルペダル装置１のダンパ２では、回動体３がその回動により一対の摩擦部材１７及び１８を楔空間１１の狭幅側２０に押送するように一対の摩擦部材１７及び１８に離反自在に当接しているために、抵抗力を発生する一対の摩擦部材１７及び１８を回動体３の周りにコンパクトに設置でき、しかも、回動体３の円弧運動に比例して実質的に徐々に増大する抵抗力を得ることができる上に、一対の摩擦部材１７及び１８の傾斜面１５及び１６が楔空間１１を規定する一対の傾斜面１２及び１３の夫々に固着しても、回動体３のみを初期回動位置に復帰させることができ、フェールセーフなダンパとし得る。
【００４１】
またアクセルペダル装置１のダンパ２によれば、傾斜面１２及び１３並びに１５及び１６と弾性部材１９とにより一対の摩擦部材１７及び１８を介して回動体３を初期回動位置に戻す力、即ち復帰力を発生できるために、弾性復帰手段２１が働かないようになっても、一応、回動体３を初期回動位置に戻すことができる。
【００４２】
そしてダンパ２を具備したアクセルペダル装置１によれば、ペダル５２の踏み込み過ぎをなくすことができて燃費の改善を図り得ると共に狭い足回りにコンパクトに設置できる。また、検出手段４を具備したアクセルペダル装置１であるために、特に別に検出器を設置する必要がなく、組立て工数を大幅に削減できる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、回動する部材の周りにコンパクトに設置できる上に、回動する部材の回動に実質的に比例して徐々に増大する抵抗力を得ることができ、しかも、何らかの原因で摩擦抵抗が極めて大きくなったりしても回動する部材を初期位置に復帰させることができる特に自動車のアクセルペダル装置に好適なダンパ及びこのダンパを用いたアクセルペダル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の側面説明図である。
【図２】図１に示す例の正面説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図１に示す例の動作説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図であって、図３に相当する図である。
【符号の説明】
２ダンパ
３回動体
１１楔空間
１２、１３、１５、１６傾斜面
１７、１８摩擦部材
１９弾性部材
２１弾性復帰手段

Claims

楔空間を規定する互いに対向した一対の傾斜面と、この一対の傾斜面の夫々に摺動自在に面接触する傾斜面を有していると共に互いに接近、離反自在となるように対向して楔空間に配された一対の摩擦部材と、一対の摩擦部材の傾斜面の夫々を楔空間を規定する対応の傾斜面に弾性的に押圧させるべく一対の摩擦部材の間に配された弾性部材と、初期回動位置からの回動により一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するように一対の摩擦部材に離反自在に当接した回動体と、この回動体を初期回動位置に復帰させる弾性復帰手段とを具備しており、楔空間は、楔空間を規定する一対の傾斜面に加えて、当該一対の傾斜面を橋絡する案内円弧凹面によっても規定されており、一対の摩擦部材の夫々は、案内円弧凹面に相補的な形状を有した円弧凸面を有しており、回動体の回動による楔空間の狭幅側への一対の摩擦部材の押送では、円弧凸面は案内円弧凹面により案内されるようになっているアクセルペダル装置用のダンパ。
楔空間を規定する一対の傾斜面の傾斜角と弾性部材の弾性力とにより一対の摩擦部材に楔空間の広幅側へ向かう移動力を発生させるようになっている請求項１に記載のダンパ。
回動体は、一対の摩擦部材が摺動自在に着座する着座部を有しており、この着座部を介して一対の摩擦部材を楔空間の狭幅側に押送するようになっている請求項１又は２に記載のダンパ。
着座部は、一対の摩擦部材の平端面に摺動自在に当接する小アーム部と、一対の摩擦部材の円弧凸面に対向する当該一対の摩擦部材の円弧凹面に摺動自在に当接する円弧凸面を有した突起部とを具備している請求項３に記載のダンパ。
回動体を軸を介して回動自在に支持するブラケットを具備しており、楔空間及び楔空間を規定する一対の傾斜面はブラケットに形成されており、弾性復帰手段は、回動体とブラケットとの間に配されている請求項１から４のいずれか一項に記載のダンパ。
弾性復帰手段はコイルばねを具備している請求項１から５のいずれか一項に記載のダンパ。
請求項１から６のいずれか一項に記載のダンパを具備しており、回動体は、アクセルペダルアームを具備しているアクセルペダル装置。
回動体の回動位置を検出する検出手段を具備している請求項７に記載のアクセルペダル装置。
検出手段は、その検出信号を自動車のエンジンの燃料噴射制御装置に供給するようになっている請求項８に記載のアクセルペダル装置。