JP5618885B2 - 車両のアクセル開度検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は,棒状の操向ハンドルに固定されるセンサケースと,前記操向ハンドルに回動可能に付設されるアクセルグリップに連結されて前記センサケースに隣接配置されるロータと,前記センサケース内に収容保持されて前記ロータの初期位置から回動角度を検出するアクセル開度センサと,前記センサケース及びロータ間に接続されて該ロータを初期位置へ付勢する戻しばねとを備える,車両のアクセル開度検出装置の改良に関する。
かゝる車両のアクセル開度検出装置は,下記特許文献1に開示されるように既に知られている。かゝる車両のアクセル開度検出装置において,アクセル開度センサは,アクセルグリップの開度を検出したとき,それに対応した検出信号を車両の電子制御ユニットに出力し,電子制御ユニットは,その信号に応じてエンジンの電動式スロットル弁を制御したり,燃料噴射弁の燃料噴射量や点火装置の点火時期を制御する。
特開2004−339945号公報
ところで,かゝる車両のアクセル開度検出装置には,アクセルグリップの開き操作時と閉じ操作時とで操作荷重に差を付けるヒステリシスを生じさせることが,アクセルグリップの操作フィーリングを良好にするために要求される。そこで,特許文献1記載のものでは,ロータをアクセルグリップの閉じ方向に付勢する戻しばねとして,ゼンマイばねを使用し,アクセルグリップを開き方向に回転してゼンマイばねを巻き込むとき,それに伴ないゼンマイばねの弾性帯板同士が摩擦接触し,その摩擦抵抗により上記のようなヒステリシスを発生させるようにしている。
こうしたものは,戻しばね自体がヒステリシス特性を持つことになるので,ヒステリシス発生手段を特別に設ける必要がなく,アクセル開度検出装置の構造の簡素化を図ることができるものゝ,アクセルグリップの全閉位置もしくはその近傍においては,ゼンマイばねは,その弾性帯板同士が非接触となる拡張状態に置かれため,所望のヒステリシスを得ることができない。したがってアクセルグリップの全操作領域に亙り良好なアクセル操作フィーリングを得ることは困難である。
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,特別なヒステリシス発生手段を設けずに,アクセルグリップの全操作領域に亙り良好なアクセル操作フィーリングを得ることを可能にした構造簡単な車両のアクセル開度検出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明は,棒状の操向ハンドルに固定されるセンサケースと,前記操向ハンドルに回動可能に付設されるアクセルグリップに連結されて前記センサケースに隣接配置されるロータと,前記センサケース内に収容保持されて前記ロータの初期位置から回動角度を検出するアクセル開度センサと,前記センサケース及びロータ間に接続されて該ロータを初期位置へ付勢する戻しばねとを備える,車両のアクセル開度検出装置において,前記センサケースに,前記操向ハンドルを囲む環状のばね収容溝を形成して,このばね収容溝に,弾性帯板を複数巻きしてなるゼンマイばねを収容し,このゼンマイばねで前記戻しばねを構成すべく,その外周端を前記センサケースに,またその内周端を前記ロータにそれぞれ係止し,前記ばね収容溝には,前記ゼンマイばねの弾性帯板同士を常に摺接可能な積層状態に保持する狭隘部を設けたことを第1の特徴とする。
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記アクセル開度センサを前記ゼンマイばねの半径方向内側に配置したことを第2の特徴とする。
さらに本発明は,棒状の操向ハンドルに固定されるセンサケースと,前記操向ハンドルに回動可能に付設されるアクセルグリップに連結されて前記センサケースに隣接配置されるロータと,前記センサケース内に収容保持されて前記ロータの初期位置から回動角度を検出するアクセル開度センサと,前記センサケース及びロータ間に接続されて該ロータを初期位置へ付勢する戻しばねとを備える,車両のアクセル開度検出装置において,前記センサケース内に,一方の端面を固定ばね座とする円弧状のばね収容溝を形成し,このばね収容溝内に突入して該ばね収容溝内を回動し得る可動ばね座を前記ロータに形成し,前記固定ばね座及び可動ばね座に両端を支承させて前記ばね収容溝内に縮設させる波形ばねもしくはコイルばねで前記戻しばねを構成し,この波形ばねもしくはコイルばねを前記ばね収容溝の内面に常時圧接させたことを第3の特徴とする。
さらにまた本発明は,第1〜第3の特徴の何れかに加えて前記ロータが,前記センサケースの開口端を閉鎖するフランジを有し,このフランジの外側面を押える押え壁と,この押え壁の外周端に連設されて前記センサケースの外周面に嵌合する外筒とでケースカバーを構成し,前記外筒及びセンサケースに,互いにスナップ係合して前記センサケース及びケースカバー間を連結する係止部を設けたことを第4の特徴とする。
さらにまた本発明は,第1〜第4の特徴の何れかに加えて,前記操向ハンドルに,前記アクセルグリップの内端側に隣接して前記操向ハンドルに嵌合されるスイッチケースを,操向ハンドルの半径方向に沿って一対のケース半体に分割し,この両ケース半体をボルト結合すると共に前記操向ハンドルに固着し,このスイッチケース内に前記センサケース及びロータを収容すると共に,前記スイッチケース及びセンサケースに,互いに係合して該センサケースの回転を阻止する位置決め及び位置決め突起をそれぞれ設けたことを第5の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば,センサケースに形成されるばね収容溝の狭隘部において,ゼンマイばねは,常に弾性帯板同士が摺接する積層状態に保持されるので,アクセルグリップの全閉位置から全開位置に亙る全操作領域において,狭隘部でゼンマイばねの摩擦抵抗が発生し,これよりアクセルグリップの開き操作時と閉じ操作時との操作荷重に差をもたらすヒステリシス特性が得られ,常にアクセルグリップの操作フィーリングを良好にすることができる。しかも,このように戻しばねを構成するゼンマイばね自体でヒステリシス特性を得ることができるので,ヒステリシス手段を特別に設ける必要がなく,アクセル開度検出装置の構造の簡素化を図ることができる。
本発明の第2の特徴によれば,アクセル開度センサをゼンマイばねの半径方向内側に配置したことで,センサケースのコンパクト化,延いてはアクセル開度検出装置のコンパクト化を図ることができる。
本発明の第3の特徴によれば,波形ばねもしくはコイルばねで構成される戻しばねは,センサケースの円弧状のばね収容溝の内面に常時圧接するので,アクセルグリップの開閉操作に伴ない波形ばねもしくはコイルばねが伸縮するとき,その波形ばねもしくはコイルばねと前記円弧状のばね収容溝の内面との間に摩擦抵抗が発生し,これよりアクセルグリップの開き操作時と閉じ操作時との操作荷重に差をもたらすヒステリシス特性が得られ,常にアクセルグリップの操作フィーリングを良好にすることができる。しかも戻しばねを構成する波形ばねもしくはコイルばね自体でヒステリシス特性を得ることができるので,特別にヒステリシス手段を設ける必要がなく,アクセル開度検出装置の構造の簡素化を図ることができる。
本発明第4の特徴によれば,センサケース及びケースカバー間の内側スペースにロータを回動可能に収容してなるアクセル開度検出装置を一つの組立体に構成することができ,したがって,このアクセル開度検出装置を操向ハンドルに一挙に取り付けることができる。
本発明の第5の特徴によれば,アクセル開度検出装置を,操向ハンドルに固着されるスイッチケース内に収容したことで,アクセル開度検出装置の他物との接触による損傷を防ぐことができる。しかもスイッチケースを,操向ハンドルの半径方向に沿って一対のケース半体に分割したことで,スイッチケースへのアクセル開度検出装置の収容を容易に行うことができ,その上,スイッチケース及びセンサケースに形成される位置決め及び位置決め突起の係合によりセンサケースの回転を阻止するようにしたので,センサケースの回り止めを簡単に行うことができる。
本発明の第1実施形態に係るアクセル開度検出装置の縦断面図(図3の1−1線断面図)。 図1の2−2線断面図。 図1の3−3線断面図。 本発明の第実施形態を示す,図3との対応図。
本発明の実施の形態を,添付図面に基づいて以下に説明する。
先ず,図1〜図3に示す本発明の第1実施形態の説明より始める。
図1において,自動二輪車の棒状の操向ハンドルHの右端部にアクセルグリップGと,このアクセルグリップGの内端に隣接するスイッチケース1とが取り付けられる。このスイッチケース1には,図示しないがスタータスイッチ,エンジンキルスイッチ等,各種スイッチが取り付けられる。アクセルグリップGは,操向ハンドルHに回転可能に嵌合されるグリップパイプ2と,このグリップパイプ2の外周に被着されるグリップラバー3とで構成され,操向ハンドルHの外端には,グリップパイプ2の操向ハンドルHからの抜け出しを阻止する栓体4が圧入される。
図1〜図3において,スイッチケース1は,操向ハンドルHの直径方向に分割された上部ケース半体1a及び下部ケース半体1bよりなっており,その両ケース半体1a,1bは,ボルト8,8で相互に結合して操向ハンドルHを挟持することで操向ハンドルHに固定される。このスイッチケース1内には,アクセルグリップGを,その全閉位置から全開位置に向かって回転するとき,その回転角度,即ちアクセル開度を検出するアクセル開度検出装置Dが配設される。
アクセル開度検出装置Dは,センサケース5と,グリップパイプ2に連結されてセンサケース5に回転可能に支持されるロータ6と,このロータ6の回転を可能にしながらセンサケース5及びロータ6間を連結するケースカバー7とを備える。これらセンサケース5,ロータ6及びケースカバー7は何れも合成樹脂製である。
センサケース5は,操向ハンドルHの外周面に内周面を嵌合する円筒状のハブ5aと,このハブ5aを同心状に囲繞する円筒状のケース筒5bと,これらハブ5a及びケース筒5bの一端部間を一体に連結する側壁5cとを一体成形してなるもので,側壁5cの外側面には位置決め突起10が一体に突設され,この位置決め突起10が,前記スイッチケース1に設けられる位置決め孔11に嵌合することで,センサケース5の操向ハンドルH上での回転が阻止される。
図3に示すように,ハブ5aと,これを囲繞するケース筒5bとの間に環状のばね収容溝12が画成される。そのハブ5aには,その略一半周側に厚肉部5a1が,略他半周側に厚肉部5a1より肉厚が小なる薄肉部5a2が形成される。しかもその厚肉部5a1は,その肉厚が厚肉部5a1の周方向中央部に向かって増加するように形成される。前記ばね収容溝12には,この厚肉部5a1の周方向中央部により溝幅が最も狭い狭隘部12aが設けられる。
厚肉部5a1の,ロータ6と反対側の端面にはセンサ取り付け凹部13が設けられ,また厚肉部5a1のロータ6側の端面には,操向ハンドルHと同心状で略180°に亙り延びるガイド溝14が設けられる。
図1に示すように,ロータ6は,操向ハンドルH及び前記ハブ5aの外周面に回転可能に嵌合する段付きの内周面を持ったハブ6aと,このハブ6aから半径方向に広がるフランジ6bとを一体成形してなるもので,フランジ6bの内側面には,前記ガイド溝14内を回動し得る円弧状の可動突起15が一体に突設される。フランジ6bは,前記ケース筒5bの開口端部に形成される環状の位置決め段部16に回転可能に係合してケース筒5bの開口端を閉鎖する。ハブ6aの外周には,前記グリップパイプ2の内端部がスプライン17を介して遊嵌される。したがって,アクセルグリップGの回転を適度な遊びをもってロータ6に伝達することができる。
アクセルグリップGの全閉位置から全位置までの回転角度を規定するロータ6の回転角度は,ロータ6の可動突起15がセンサケース5のガイド溝14の一方の内端面14aとの当接位置から,他方の内端面14bとの当接位置までの範囲に限定され,図示例では90°弱となっている。
ケースカバーは,前記フランジ6bの外側面に当接する押え壁7aと,この押え壁7aの外周端から円筒状に延びてセンサケース5の外周面に嵌合する外筒7bとを一体成形してなるもので,その外筒7bは,先端部に半径方向内向きに突出して周方向に並ぶ複数の係止爪18を有しており,これら係止爪18が,前記センサケース5の外周に形成された複数の係止凹部19にスナップ係合することにより,ケースカバー7はセンサケース5に固定される。その際,ケースカバー7の押え壁7aは,ロータ6のフランジ6bの回転を阻害しない。
前記環状のばね収容溝12には,弾性帯板を複数巻きしてなるゼンマイばね20が収容され,前記狭隘部12aにおいては,ゼンマイばね20は,その弾性帯板同士が摺接する積層状態に保持される。
またゼンマイばね20は,その外周端に固定フック20a,内周端に可動フック20bを有しており,固定フック20aは,センサケース5のケース筒5bに設けられる係止孔21に係合され,可動フック20bは,ロータ6のフランジ6b内側面に突設される係止突起22に係合される。その際,ゼンマイばね20は,ロータ6をアクセルグリップGの閉じ方向に付勢すべく拡張方向のセット荷重が付与され,戻しばねとして機能する。而して,アクセルグリップGを開き方向に回転すると,ゼンマイばね20は巻き込まれていくようになっている。
またロータ6の前記可動突起15にはマグネット24がインサート成形により埋設され,このロータ6と共に回転するマグネット24の回転角度をアクセルグリップGの開度として検出するアクセル開度センサ25がセンサケース5の前記センサ取り付け凹部13に収容されると共に,それを所定位置に固定する封止樹脂28がセンサ取り付け凹部13に充填される。アクセル開度センサ25は,ホール素子26,26と,これらホール素子26,26の出力電圧をアクセル開度信号に変換して自動二輪車の図示しない電子制御ユニットに出力するセンサ回路基板27とで構成される。こうして,アクセル開度センサ25及びマグネット24は,ゼンマイばね20の半径方向内側に配置される。
次に,この第1実施形態の作用について説明する。
アクセルグリップGを全閉位置から全開位置に向かって回転すると,そのアクセルグリップGと共にロータ6もマグネット24を伴なって回転し,センサケース5に設けられるアクセル開度センサ25のホール素子26,26の出力電圧が上記マグネット24の回転角度の変化に応じて変化し,その変化をセンサ回路基板27が信号に変換して図示しない電子制御ユニットに出力し,それを受けた電子制御ユニットは,従来同様に,エンジンの電動式スロットル弁や燃料噴射弁,点火装置等の作動を制御する。
またアクセルグリップGを全閉位置から全開位置に向かって回転する間にゼンマイばね20は巻き込まれながら反発力を増加させていくが,このゼンマイばね20は,これを収容するばね収容溝12の狭隘部12aにおいて,ゼンマイばね20の弾性帯板同士が常に摺接する積層状態に保持されるので,アクセルグリップGの全閉位置から全開位置に亙る全操作領域において,狭隘部12aでゼンマイばね20の摩擦抵抗が発生し,これよりアクセルグリップGの開き操作時と閉じ操作時との操作荷重に差をもたらすヒステリシス特性が得られ,アクセルグリップGの操作フィーリングを常に良好にすることができる。
しかも,このようにゼンマイばね20,即ち戻しばね自体でヒステリシス特性を得ることができるので,特別にヒステリシス手段を設ける必要がなく,アクセル開度検出装置Dの構造の簡素化を図ることができる。
またホール素子26,26及びセンサ回路基板27よりなるアクセル開度センサ25と,マグネット24とは,ゼンマイばね20の半径方向内側のデッドスペースに配置されるので,センサケース5内部のスペース効率がよく,センサケース5のコンパクト化,延いてはアクセル開度検出装置Dのコンパクト化を図ることができる。
アクセル開度検出装置Dの組み立てに当たっては,センサケース5内にゼンマイばね20を収容した後,その開口端をロータ6のフランジ6bで閉鎖し,次いでケースカバー7をセンサケース5の外周面に嵌合して,その押え壁7aでロータ6のフランジ6b外側面を押える。そのとき,ケースカバー7の係止爪18をセンサケース5の係止凹部19にスナップ係合することにより,センサケース5及びケースカバー7間の内側スペースにロータ6を回動可能に収容してなるアクセル開度検出装置Dを一つの組立体に構成することができる。したがって,このアクセル開度検出装置Dを操向ハンドルHに一挙に取り付けることができる。
またこのアクセル開度検出装置Dは,操向ハンドルHに固着されるスイッチケース1内に収容されるので,このアクセル開度検出装置Dの他物との接触による損傷を防ぐことができる。しかもスイッチケース1は,操向ハンドルHの半径方向に沿って一対のケース半体1a,1bに分割され,この両ケース半体1a,1bはボルト結合すると共に前記操向ハンドルHに固着されるので,スイッチケース1へのアクセル開度検出装置Dの収容を容易に行うことができる。
その上,スイッチケース1及びセンサケース5には,互いに係合してセンサケース5の回転を阻止する位置決め及び位置決め突起がそれぞれ設けられるので,センサケース5の回り止めを簡単に行うことができる。
またロータ6のハブ6aとグリップパイプ2とのスプライン17を介しての嵌合部には遊びが設けられるので,アクセル開度検出装置D及びアクセルグリップG間の多少の製作誤差や,操向ハンドルHの撓み等があっても,その誤差や撓みは上記遊びに吸収されることになり,アクセルグリップG及びロータ6間の回転伝達を常にスムーズに行うことができる。
次に,図4に示す本発明の第2実施形態について説明する。
この第2実施形態では,センサケース5のハブ5aとケース筒5bとの間に,それぞれ円弧状をなしてセンサケース5の一直径線を挟んで対向するガイド溝14及びばね収容溝30が画成され,それぞれ円弧状をなすこれらガイド溝14及びばね収容溝30が共有する一対の隔壁5d,5eにより,ハブ5a及びケース筒5b間を一体に連結される。ガイド溝14には,前実施形態と同様にロータ6の可動突起15が配設される。
ばね収容溝30の一方の端面は固定ばね座30aとされ,この固定ばね座30aに対向するように円弧状のばね収容溝30内に突入する突起状の可動ばね座33がロータ6に形成される。これら固定及び可動ばね座30a,33間に縮設される波形ばね32が戻しばねとして収められる。そのとき,波形ばね32は,円弧状のばね収容溝30によって円弧状に曲げられることで,その外周面が円弧状のばね収容溝30の外周側内側面に常時圧接することになる。またアクセル開度センサ25及びマグネット24は,センサケース5の中心を挟んで前記円弧状のばね収容溝30と反対側に配置される。
その他の構成は,前実施形態と同様であるので,図4中,前実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して,重複する説明を省略する。
この第2実施形態によれば,戻しばねを構成する波形ばね32は,円弧状のばね収容溝30の外周側内側面に常時圧接しているので,アクセルグリップGの開閉操作に伴ない波形ばね32が伸縮するとき,その波形ばね32と円弧状のばね収容溝30の外周側内側面との間に摩擦抵抗が発生し,これよりアクセルグリップGの開き操作時と閉じ操作時との操作荷重に差をもたらすヒステリシス特性が得られ,常にアクセルグリップGの操作フィーリングを良好にすることができる。しかも,この第2実施形態においても,波形ばね32,即ち戻しばね自体でヒステリシス特性を得ることができるので,ヒステリシス手段を特別に設ける必要がなく,アクセル開度検出装置Dの構造の簡素化を図ることができる。
この第2実施形態においては,波形ばね32に代えてコイルばねを用いても,同様の作用効果を得ることができる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,上記実施形態においては,アクセル開度センサ25の信頼性を高めるためにホール素子26を一対設けたが,これを一個とすることもできる。また本発明は,自動二輪車以外の車両にも,棒状の操向ハンドルを備えるものであれば,適用可能であり,勿論,電動車両にも適用可能である。
D・・・・・アクセル開度検出装置
H・・・・・操向ハンドル
1・・・・・スイッチケース
1a・・・・上部ケース半体
1b・・・・下部ケース半体
5・・・・・センサケース
5a・・・・ハブ
5b・・・・ケース筒
5c・・・・側壁
6・・・・・ロータ
6a・・・・ハブ
6b・・・・フランジ
7・・・・・ケースカバー
7a・・・・押え壁
7b・・・・外筒
10・・・・位置決め突起
11・・・・位置決め孔
12・・・・ばね収容溝
12a・・・狭隘部
18・・・・係止爪(係止部)
19・・・・係止凹部(係止部)
20・・・・ゼンマイばね
25・・・・アクセル開度センサ
30・・・・円弧状のばね収容溝
30a・・・固定ばね座
32・・・・波形ばね
33・・・・可動ばね座

Claims (5)

  1. 棒状の操向ハンドル(H)に固定されるセンサケース(5)と,前記操向ハンドル(H)に回動可能に付設されるアクセルグリップ(G)に連結されて前記センサケース(5)に隣接配置されるロータ(6)と,前記センサケース(5)内に収容保持されて前記ロータ(6)の初期位置から回動角度を検出するアクセル開度センサ(25)と,前記センサケース(5)及びロータ(6)間に接続されて該ロータ(6)を初期位置へ付勢する戻しばねとを備える,車両のアクセル開度検出装置において,
    前記センサケース(5)に,前記操向ハンドル(H)を囲む環状のばね収容溝(12)を形成して,このばね収容溝(12)に,弾性帯板を複数巻きしてなるゼンマイばね(20)を収容し,このゼンマイばね(20)で前記戻しばねを構成すべく,その外周端を前記センサケース(5)に,またその内周端を前記ロータ(6)にそれぞれ係止し,前記ばね収容溝(12)には,前記ゼンマイばね(20)の弾性帯板同士を常に摺接可能な積層状態に保持する狭隘部(12a)を設けたことを特徴とする,車両のアクセル開度検出装置。
  2. 請求項1記載の車両のアクセル開度検出装置において,
    前記アクセル開度センサ(25)を前記ゼンマイばね(20)の半径方向内側に配置したことを特徴とする,車両のアクセル開度検出装置。
  3. 棒状の操向ハンドル(H)に固定されるセンサケース(5)と,前記操向ハンドル(H)に回動可能に付設されるアクセルグリップ(G)に連結されて前記センサケース(5)に隣接配置されるロータ(6)と,前記センサケース(5)内に収容保持されて前記ロータ(6)の初期位置から回動角度を検出するアクセル開度センサ(25)と,前記センサケース(5)及びロータ(6)間に接続されて該ロータ(6)を初期位置へ付勢する戻しばねとを備える,車両のアクセル開度検出装置において,
    前記センサケース(5)内に,一方の端面を固定ばね座(30a)とする円弧状のばね収容溝(30)を形成し,このばね収容溝(30)内に突入して該ばね収容溝(30)内を回動し得る可動ばね座(33)を前記ロータ(6)に形成し,前記固定ばね座(30a)及び可動ばね座(33)に両端を支承させて前記ばね収容溝(30)内に縮設させる波形ばね(32)もしくはコイルばねで前記戻しばねを構成し,この波形ばね(32)もしくはコイルばねを前記ばね収容溝(30)の内面に常時圧接させたことを特徴とする,車両のアクセル開度検出装置。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の車両のアクセル開度検出装置において,
    前記ロータ(6)が,前記センサケース(5)の開口端を閉鎖するフランジ(6b)を有し,このフランジ(6b)の外側面を押える押え壁(7a)と,この押え壁(7a)の外周端に連設されて前記センサケース(5)の外周面に嵌合する外筒(7b)とでケースカバー(7)を構成し,前記外筒(7b)及びセンサケース(5)に,互いにスナップ係合して前記センサケース(5)及びケースカバー(7)間を連結する係止部(18,19)を設けたことを特徴とする,車両のアクセル開度検出装置。
  5. 請求項1〜4の何れかに記載の車両のアクセル開度検出装置において,
    前記操向ハンドル(H)に,前記アクセルグリップ(G)の内端側に隣接して前記操向ハンドル(H)に嵌合されるスイッチケース(1)を,操向ハンドル(H)の半径方向に沿って一対のケース半体(1a,1b)に分割し,この両ケース半体(1a,1b)をボルト結合すると共に前記操向ハンドル(H)に固着し,このスイッチケース(1)内に前記センサケース(5)及びロータ(6)を収容すると共に,前記スイッチケース(1)及びセンサケース(5)に,互いに係合して該センサケース(5)の回転を阻止する位置決め(1)及び位置決め突起(1)をそれぞれ設けたことを特徴とする,車両のアクセル開度検出装置。
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