JP5358417B2 - アクセル操作装置 - Google Patents

Description

この発明は、パワーユニットの出力を操作子の操作量により電気的にコントロールするアクセル操作装置に関する。

従来、上記アクセル操作装置において、エンジン（内燃機関、パワーユニット）のスロットル弁を機械的に開閉するためのケーブルが削除されたことに伴い、該ケーブルを有するものに近い操作感覚を操作者に与えるために、例えばスロットルグリップ（操作子）の回動に応じてその軸方向に移動可能な移動部材をスロットルホルダ（ケース）内に設け、該移動部材がスロットルグリップの回動に軸方向に移動することで、スロットルホルダ内の弾性部材を圧縮してその押圧力による摩擦抵抗力を変化させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−１８２１７８号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、移動部材の移動機構及び移動代をスロットルホルダ内に設けなければならないので、構成が複雑になると共にコンパクト化が困難であり、かつスロットルグリップの回動量を検出するセンサーの配置についても検討が必要であった。

そこでこの発明は、パワーユニットの出力を操作子の操作量により電気的にコントロールするアクセル操作装置において、簡単な構成で摩擦抵抗力を発生可能としてコンパクト化を図ると共に、様々な車種にも容易に適用可能とすることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、パワーユニットの出力を操作子（例えば実施例のスロットルグリップ３）の操作量により電気的にコントロールするアクセル操作装置（例えば実施例のスロットル操作装置１）において、前記操作子の操作によって回動する回動部材（例えば実施例の延長部９）と、前記回動部材の回動量をセンシングするセンサー（例えば実施例のセンサー４）と、前記回動部材の回動時に該回動部材を戻し方向に付勢するリターンスプリング（例えば実施例の捻りコイルバネ５）と、前記回動部材の回動に摩擦抵抗力を付加するフリクション発生機構（例えば実施例のフリクション発生機構６）とを備え、前記フリクション発生機構は、前記回動部材に押圧力を付与するフリクションスプリング（例えば実施例の圧縮コイルバネ２１）を有し、前記フリクションスプリングとリターンスプリングとは、前記回動部材と同軸に配置されると共に、前記回動部材の軸方向で少なくとも一部が互いに重なり、前記回動部材は、前記センサーにセンシングされるセンサーロータ（例えば実施例のセンサーロータ１２）を含み、前記センサーロータは、前記回動部材と同軸で、かつ前記フリクションスプリング及びリターンスプリングとは軸方向にオフセットして配設されるとともに、当該アクセル操作装置はハンドルバー（例えば実施例のハンドルバー２）に設けられ、前記操作子は前記ハンドルバーに対して回動可能なグリップであり、前記回動部材、前記回動部材の回動量をセンシングするセンサー、前記センサーにセンシングされるセンサーロータ、リターンスプリング及びフリクション発生機構は、前記ハンドルバーに取り付けられたケース（例えば実施例のスロットルホルダ１１）内に収納されることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記フリクション発生機構が、前記フリクションスプリングに押圧されて前記回動部材に摺接するフリクション部材（例えば実施例のフリクション部材１９）を有し、前記フリクション部材と回動部材との間でフリクションを発生させることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記リターンスプリングが、前記フリクションスプリングよりも前記回動部材の径方向で内側に位置することを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記回動部材の径方向で前記リターンスプリングとフリクションスプリングとの間に、前記回動部材の一部（例えば実施例の外円環部１４）が位置することを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記リターンスプリング及びフリクションスプリングが、その一端を共通のガイド部材（例えば実施例のガイド部材１５）に支持されることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、前記リターンスプリング及びフリクションスプリングは、共に前記ハンドルバーを中心に巻かれたコイルスプリングであることを特徴とする。

請求項１，２に記載した発明によれば、回動部材の回動に応じてその軸方向で移動する移動部材を備える従来の構成と比べて、簡単な構成で回動部材の回動に摩擦抵抗力を付加することができると共に、各スプリングの少なくとも一部を回動部材の軸方向で互いに重ねることで、当該装置のコンパクト化を図り、かつ組み付けも容易にできる。
請求項１に記載した発明によれば、回動部材とパワーユニットとを連結するケーブル等が無くとも、回動部材の回動量に応じてパワーユニットの出力を電気的に制御できる。
請求項１に記載した発明によれば、回動部材がセンサーロータを兼ねることで、センシングのための歯車やセンサーロータ等を別途設けなくてもよく、部品点数の増加を抑えることができる。
請求項３に記載した発明によれば、各スプリングをコンパクトに配置できると共に、径方向外側のフリクションスプリングのみを変更することで、車種等に応じてフリクション特性を容易に変えることができる。
請求項４に記載した発明によれば、回動部材の径方向での各スプリングのズレを防止した上で、これらをコンパクトに配置することができる。
請求項５に記載した発明によれば、各スプリングの一端を支持するガイド部材を単一にして部品点数の増加を抑えることができる。
請求項６に記載した発明によれば、各スプリングをコンパクトに配置できる。

この発明の実施例におけるスロットル操作装置のスロットルグリップの軸方向に沿う断面図である。 上記スロットル操作装置の分解斜視図である。 上記スロットル操作装置の変形例を示す図１に相当する断面図である。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１，２は、この発明の一実施例としてのスロットル操作装置１を、例えば自動二輪車（鞍乗り型車両）の操向用バーハンドルの右ハンドルバー（以下、単にハンドルバーという）２に設けた態様を示す。なお、前記自動二輪車は、電子制御式の燃料噴射装置を備えたエンジン（内燃機関）を原動機として有する。

スロットル操作装置１は、直線円筒状のハンドルバー２を挿通することで該ハンドルバー２に回動可能に支持されるスロットルグリップ３と、該スロットルグリップ３の回動量を検出するセンサー４と、スロットルグリップ３の回動量に応じた戻しトルクをスロットルグリップ３に付与する捻りコイルバネ５と、スロットルグリップ３の回動時に摩擦抵抗力（フリクション）を発生させるフリクション発生機構６とを備える。なお、図中線Ｃはハンドルバー２及びスロットルグリップ３の中心軸線を、矢印ＬＨはハンドルバー２の軸方向の基端側（車体幅方向内側、左方）を、矢印ＲＨはハンドルバー２の軸方向の先端側（車体幅方向外側、右方）をそれぞれ示す。以下、前記矢印ＬＨ方向をハンドル基端側、矢印ＲＨ方向をハンドル先端側ということがある。

スロットルグリップ３は、その内層を構成する樹脂製のスリーブ７と、該スリーブ７の外周に一体的に装着されるゴム製のグリップ本体８とを有する。
スリーブ７のハンドル基端側には、グリップ本体８のハンドル基端側の末端からさらにハンドル基端側へ延出する延長部９が同軸に一体形成され、該延長部９がハンドルバー２に固定されたスロットルホルダ１１に回動可能に保持される。

スロットルホルダ１１は、前記グリップ本体８の末端よりもハンドル基端側にてハンドルバー２に取り付けられるもので、ハンドルバー２の軸方向及び径方向に平行な平面で上下半割り体１１ａ，１１ｂに分割され、これらがハンドルバー２を挟み込んだ状態でボルト締結等により一体に結合されることで、ハンドルバー２の外周に中空ケース状のスロットルホルダ１１が取り付けられる。

スロットルホルダ１１内には、前記延長部９、センサー４、捻りコイルバネ５及びフリクション発生機構６が収納される。
センサー４は非接触式の磁気センサーであり、スロットルホルダ１１内に固定されたセンシング部４ａ（センサー本体）及びこれに連なるＩＣ部４ｂからなる。スロットルホルダ１１内に臨む延長部９の外周には、センシング部４ａを径方向外側から臨ませるヨーク部１２ａを有するセンサーロータ１２が一体形成される。このセンサーロータ１２（ヨーク部１２ａ）の回動位置に応じた磁力をセンシング部４ａが検出し、これに応じた電気信号がＩＣ部４ｂからＥＣＵ（不図示）に出力される。

スリーブ７のハンドル基端側の外周（延長部９のハンドル先端側の外周）には、スロットルホルダ１１のハンドル先端側の側壁１１ｃ（外側壁）にハンドル先端側から隣接する外フランジ１３が一体形成される。一方、延長部９のスロットルホルダ１１内に臨む部位の外周には、スリーブ７に対して大径をなす前記センサーロータ１２が一体形成される。

センサーロータ１２は、スロットルホルダ１１の外側壁１１ｃにハンドル基端側（スロットルホルダ１１の内側）から隣接し、このセンサーロータ１２と外フランジ１３とで外側壁１１ｃを軸方向で挟むことで、スロットルホルダ１１（ハンドルバー２）に対するスロットルグリップ３の軸方向での位置決めがなされる。

延長部９のハンドル基端側の端部には、ハンドルバー２との間に径方向で所定の間隙を形成する外円環部１４が突設される。
一方、スロットルホルダ１１のハンドル基端側の側壁１１ｄ（内側壁）には、ハンドル先端側（スロットルホルダ１１の内側）から円環状のガイド部材１５が固定的に保持され、このガイド部材１５のハンドル先端側の端部には、ハンドルバー２との間に径方向で所定の間隙を形成する内円環部１６が、前記外円環部１４と軸方向で対向するように突設される。これら各円環部１４，１６の内周側には、前記捻りコイルバネ５がハンドルバー２を挿通するように配設される。

捻りコイルバネ５は、その一方のコイル端が外円環部１４に係止されると共に、他方のコイル端が内円環部１６に係止される。これにより、スロットルホルダ１１に対するスロットルグリップ３の回動時に捻りコイルバネ５に弾性変形が生じ、該スロットルグリップ３に前記回動の戻し方向への付勢力が付与される。

このようなスロットル操作装置１において、スロットルグリップ３には捻りコイルバネ５による戻し方向の付勢力が付与されるが、スロットルケーブルを介してスロットル弁を操作する場合の従来の操作感覚とは異なるため、この操作感覚を擬似的に再現するために、スロットルグリップ３が回動する際の機械的なフリクションを前記フリクション発生機構６が発生させる。

フリクション発生機構６は、延長部９の外周側に一体形成されるフリクションフランジ１７と、該フリクションフランジ１７と軸方向で対向するようにケースの内側に起立してフリクションフランジ１７にハンドル先端側から当接する位置決めフランジ１８と、前記ガイド部材１５及びセンサーロータ１２の各円環部１４，１６に跨ってこれらの外周にハンドル軸方向で移動可能に嵌合する円環状のフリクション部材１９と、該フリクション部材１９をハンドル先端側へ付勢する圧縮コイルバネ２１とを有する。

フリクション部材１９は、各円環部１４，１６の外周に嵌合する円筒状のカラー部１９ａと、該カラー部１９ａのハンドル先端側の端部外周に一体形成されるフランジ部１９ｂとを有する。フランジ部１９ｂは、フリクションフランジ１７にハンドル基端側から当接し、このフランジ部１９ｂが圧縮コイルバネ２１のバネ力によりハンドル先端側へ押圧されることで、フランジ部１９ｂと位置決めフランジ１８との間にフリクションフランジ１７が軸方向で挟み込まれる。

ガイド部材１５の外周には、スロットルホルダ１１の内側面に沿うガイドフランジ１５ａが一体形成され、該ガイドフランジ１５ａとフランジ部１９ｂとの間に前記圧縮コイルバネ２１が縮設される。ガイド部材１５の内円環部１６の内周側には、捻りコイルバネ５のハンドル基端側の端部が支持されることから、ガイド部材１５には、各コイルバネのハンドル基端側の端部が支持される。

位置決めフランジ１８、ガイドフランジ１５ａ（ガイド部材１５）及びフランジ部１９ｂ（フリクション部材１９）は、スロットルホルダ１１に対する軸中心の回動が不能とされており、したがってフランジ部１９ｂと位置決めフランジ１８との間にフリクションフランジ１７を挟み込んだ状態でスロットルグリップ３をスロットルホルダ１１に対して回動させると、フリクションフランジ１７とフランジ部１９ｂ及び位置決めフランジ１８との摺接による摩擦抵抗が生じて前記擬似的な操作感覚が再現される。

各コイルバネ５，２１は、ハンドルバー２を挿通してその周囲を間隙をもって巻回するように設けられる（ハンドルバー２を中心とするように巻かれる）。このような各コイルバネ５，２１は、軸線Ｃを共有するように互いに同軸に配置される。

そして、捻りコイルバネ５（リターンスプリング）と圧縮コイルバネ２１（フリクションスプリング）とは、その大部分が軸方向で互いに重なるように配置される。また、各円環部の内周側に位置する捻りコイルバネ５は、各円環部１４，１６の外周側に位置する圧縮コイルバネ２１よりも径方向で内周側に配置される。しかも、径方向で各コイルバネ５，２１の間には、スロットルグリップ３の延長部９の一部（外円環部１４）が位置している。

このような配置により、スロットルホルダ１１内に各コイルバネ５，２１がコンパクトに収納されると共に、各コイルバネ５，２１よりもハンドル先端側（各コイルバネ５，２１とハンドル軸方向でずれた位置）に前記センサー４及びセンサーロータ１２が配置されることで、これらが各コイルバネ５，２１を避けつつ効率的にスロットルホルダ１１内に収納される。

以上説明したように、上記実施例におけるスロットル操作装置１は、パワーユニットの出力をスロットルグリップ３の操作量により電気的にコントロールするものにおいて、前記スロットルグリップ３の操作によって回動する延長部９（回動部材）と、前記延長部９の回動時に該延長部９を戻し方向に付勢する捻りコイルバネ５（リターンスプリング）と、前記延長部９の回動に摩擦抵抗力を付加するフリクション発生機構６とを備え、前記フリクション発生機構６は、前記延長部９に押圧力を付与する圧縮コイルバネ２１（フリクションスプリング）と、前記圧縮コイルバネ２１に押圧されて前記延長部９に摺接するフリクション部材１９とを有し、前記フリクション部材１９と延長部９との間でフリクションを発生させると共に、前記捻りコイルバネ５及び圧縮コイルバネ２１は、共に前記延長部９と同軸に配置され、かつ前記延長部９の軸方向で少なくとも一部が互いに重なるものである。
この構成によれば、延長部９の回動に応じてその軸方向で移動する移動部材を備える従来の構成と比べて、簡単な構成で延長部９の回動に摩擦抵抗力を付加することができると共に、各コイルバネ５，２１を延長部９の軸方向で互いに重ねることで、当該装置１のコンパクト化を図ることができる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記延長部９の回動量をセンシングするセンサー４が設けられることで、延長部９とパワーユニットとを連結するケーブル等が無くとも、延長部９の回動量に応じてパワーユニットの出力を電気的に制御できる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記延長部９が、前記センサー４にセンシングされるセンサーロータ１２を含むことで、延長部９がセンサーロータ１２を兼ねることとなり、センシングのための歯車やセンサーロータ等を別途設けなくてもよく、部品点数の増加を抑えることができる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記捻りコイルバネ５が、前記圧縮コイルバネ２１よりも前記延長部９の径方向で内側に位置することで、各コイルバネ５，２１をコンパクトに配置できると共に、径方向外側の圧縮コイルバネ２１のみを変更することで、車種等に応じてフリクション特性を容易に変えることができる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記延長部９の径方向で前記捻りコイルバネ５と圧縮コイルバネ２１との間に、前記延長部９の一部（外円環部１４）が位置することで、延長部９の径方向での各コイルバネ５，２１のズレを防止した上で、これらをコンパクトに配置することができる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記捻りコイルバネ５及び圧縮コイルバネ２１が、その一端を共通のガイド部材１５に支持されることで、各コイルバネ５，２１の一端を支持するガイド部材１５を単一にして部品点数の増加を抑えることができる。

また、上記スロットル操作装置１は、自動二輪車のハンドルバー２に設けられ、前記スロットルグリップ３が前記ハンドルバー２に対して回動可能な操作子であり、前記延長部９、前記延長部９の回動量をセンシングするセンサー４、前記センサー４にセンシングされるセンサーロータ１２、捻りコイルバネ５及びフリクション発生機構６が、前記ハンドルバー２に取り付けられたスロットルホルダ１１内に収納されることで、当該装置１のコンパクト化を図り、かつ組み付けも容易にできる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記捻りコイルバネ５及び圧縮コイルバネ２１が、共に前記ハンドルバー２を中心に巻かれたコイルスプリングであることで、各コイルバネ５，２１をコンパクトに配置できる。

また、上記スロットル操作装置１は、前記センサーロータ１２が、前記フリクション発生機構６よりも車体幅方向外側に配置されることで、センサーロータ１２を含むセンシング部品がスロットルホルダ１１内に収納し易くなり、当該装置１のさらなるコンパクト化を図ることができる。

ここで、図３に示すように、各コイルバネ５，２１よりもハンドル基端側に前記センサー４及びセンサーロータ１２が配置される構成としてもよい。なお、図３では、前記センサー４等の配置の変更に伴いフリクション発生機構６の配置等を変更し、かつセンサーロータ１２をスロットルホルダ１１の内側壁１１ｄにスラストワッシャ１１ｅを介して当接させた（前記位置決めフランジ１８は無くした）。他、前記実施例の構成と対応する部分に同一符号を付してその説明は省略する。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、ハンドルバー以外の部位にパワーユニットの出力調整用の操作子を備えた構成でもよく、かつ操作子と回動部材との間に連係機構が介在する構成でもよい。
ここで、上記実施例では、捻りコイルバネ５（リターンスプリング）が径方向内側、圧縮コイルバネ２１（フリクションスプリング）が径方向外側に配置されるが、これらの内外を反対にした配置でもよい。この場合、捻りにより内径の小さくなる捻りコイルバネが径方向外側に配置されるため、内径の変化のない圧縮コイルバネが径方向内側に位置してハンドルバーに近接することとなり、該圧縮コイルバネとハンドルバーとの径方向のクリアランスが小さくなって、レイアウト自由度が向上する。
また、内燃機関のみを駆動源とする自動二輪車への適用に限らず、内燃機関及びモータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッド車両や電動車両にも適用可能であり、三輪又は四輪の車両さらには原動機付自転車にも適用可能であり、車両以外の船舶、航空機、スノーモービル等の輸送機器にも適用可能である。

１ スロットル操作装置（アクセル操作装置）
２ ハンドルバー
３ スロットルグリップ（操作子、グリップ）
４ センサー
９ 延長部（回動部材）
５ 捻りコイルバネ（リターンスプリング、コイルスプリング）
６ フリクション発生機構
１１ スロットルホルダ（ケース）
１２ センサーロータ
１４ 外円環部（回動部材の一部）
１５ ガイド部材
１９ フリクション部材
２１ 圧縮コイルバネ（フリクションスプリング、コイルスプリング）

Claims (6)

1. パワーユニットの出力を操作子（３）の操作量により電気的にコントロールするアクセル操作装置において、
   前記操作子（３）の操作によって回動する回動部材（９）と、前記回動部材（９）の回動量をセンシングするセンサー（４）と、前記回動部材（９）の回動時に該回動部材（９）を戻し方向に付勢するリターンスプリング（５）と、前記回動部材（９）の回動に摩擦抵抗力を付加するフリクション発生機構（６）とを備え、
   前記フリクション発生機構（６）は、前記回動部材（９）に押圧力を付与するフリクションスプリング（２１）を有し、
   前記フリクションスプリング（２１）とリターンスプリング（５）とは、前記回動部材（９）と同軸に配置されると共に、前記回動部材（９）の軸方向で少なくとも一部が互いに重なり、
   前記回動部材（９）は、前記センサー（４）にセンシングされるセンサーロータ（１２）を含み、
   前記センサーロータ（１２）は、前記回動部材（９）と同軸で、かつ前記フリクションスプリング（２１）及びリターンスプリング（５）とは軸方向にオフセットして配設されるとともに、
   当該アクセル操作装置はハンドルバー（２）に設けられ、
   前記操作子（３）は前記ハンドルバー（２）に対して回動可能なグリップであり、
   前記回動部材（９）、前記回動部材（９）の回動量をセンシングするセンサー（４）、前記センサー（４）にセンシングされるセンサーロータ（１２）、リターンスプリング（５）及びフリクション発生機構（６）は、前記ハンドルバー（２）に取り付けられたケース（１１）内に収納されることを特徴とするアクセル操作装置。
2. 前記フリクション発生機構（６）が、前記フリクションスプリング（２１）に押圧されて前記回動部材（９）に摺接するフリクション部材（１９）を有し、
   前記フリクション部材（１９）と回動部材（９）との間でフリクションを発生させることを特徴とする請求項１に記載のアクセル操作装置。
3. 前記リターンスプリング（５）が、前記フリクションスプリング（２１）よりも前記回動部材（９）の径方向で内側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセル操作装置。
4. 前記回動部材（９）の径方向で前記リターンスプリング（５）とフリクションスプリング（２１）との間に、前記回動部材（９）の一部が位置することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のアクセル操作装置。
5. 前記リターンスプリング（５）及びフリクションスプリング（２１）が、その一端を共通のガイド部材（１５）に支持されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアクセル操作装置。
6. 前記リターンスプリング（５）及びフリクションスプリング（２１）は、共に前記ハンドルバー（２）を中心に巻かれたコイルスプリングであることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のアクセル操作装置。

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