JPH09280076A - アクセル操作抵抗発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気絞り弁などの出力制御用機器を間接また
は直接に駆動する回転軸をアクセルペダルにワイヤケー
ブルで連結したものにおいて、ワイヤケーブルが短い場
合にアクセルペダル踏み力を軽減させず、在来のものと
同じ感覚で操作させる。 【解決手段】 回転軸９に円板３８を固定しその表面に
ばね部材２７で押当て部材３５を常時弾性的に圧接させ
てその摩擦抵抗力でアクセルペダル踏み力の軽減を補わ
せる。押当て部材３５は構造部分に突起３０と嵌入溝３
１との嵌合いにより支持させ、それらの周方向隙間を円
板３８と共回りする回転角度を０．５度以下に制限する
大きさとし、アクセル操作開始時の異和感をなくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は運転者のアクセル操
作量に応じてエンジンの出力制御用機器、例えば吸気絞
り弁を直接または間接に駆動するシステムにおけるアク
セル操作抵抗発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンにおいては吸気絞り弁
を開閉することにより、またディーゼルエンジンにおい
ては噴射ポンプのプランジヤを回転させるなどにより、
エンジンの出力制御を行っていることはごく常識的な技
術である。そして、自動車においては、エンジンルーム
内に設置されたこれらの出力制御用機器は運転席の足先
に設置されたアクセルペダルとワイヤケーブルで連結さ
れ、運転者のアクセル操作量に応じて駆動される。ワイ
ヤケーブルはエンジンルーム内のエンジンや吸気管など
のレイアウトの都合上かなりの長さをもっており、所定
経路上で往復動するようにパイプなどの案内に沿って配
置されている。

【０００３】一方、ガソリンエンジン搭載の自動車にお
いて、アクセル操作を吸気絞り弁にワイヤケーブルのみ
を用いて機械的に伝達する代わりに、電気式または負圧
式のアクチュエータにより吸気絞り弁を開閉させるよう
にし、アクセル操作量を電気信号に変換してアクチュエ
ータを動作させる、という電気的伝達方式が開発されて
いる。

【０００４】前述のアクセル操作を吸気絞り弁に電気的
に伝達するシステムは、アクセル操作量に比例して電気
抵抗値を変えるポテンショメータを利用したアクセルセ
ンサをアクセルペダルの近くに設置してこれらをワイヤ
ケーブルで連結した構成とされる。

【０００５】そして、アクセルセンサは吸気絞り弁の開
度センサと同様に、回転軸に摺動子を放射方向へ取付け
るとともに、回転軸を中心とする円弧上に摺動子が摺接
する帯状抵抗体を配置し、帯状抵抗体の両端に一定の基
準電圧を加えて摺動子からその位置に対応した分割電圧
をとり出し、これに基く電気信号を所定の制御機器類に
送る、という実開昭５９−４１７０８号公報などでよく
知られている構成とされ、アクセルペダルから延びるワ
イヤケーブルは回転軸に固着したアクセルレバーに結合
され、アクセルペダルの踏み込み量に比例した回転角度
で回転軸を回転させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、アクセル
操作を吸気絞り弁などにアクセルセンサおよびアクチュ
エータを用いて電気的に伝達するシステムは、ワイヤケ
ーブルのみを用いて機械的に伝達するシステムに比べて
ワイヤケーブルが大幅に短く、アクセルペダル踏み込み
に対するワイヤケーブルの抵抗が著しく小さい。

【０００７】従って、機械的伝達システムに慣れ親しん
でいた運転者がこのような電気的伝達システムを搭載し
た自動車を運転した場合、アクセルペダルの踏み力が著
しく軽減されるため必要以上に踏み込んで思わぬ加速を
生じて事故を招いたり、踏み込みをためらって運転性を
損なう、などの不都合をもたらす原因となる。

【０００８】更に、アクセルペダルと吸気絞り弁の弁軸
とをアクセルワイヤで連結した機械的伝達システムにお
いても、エンジンルーム内のレイアウトによって吸気絞
り弁が従来よりもアクセルペダルに接近した場所に配置
されることが予測され、この場合もワイヤケーブルは短
いものとなってアクセルペダルの踏み力が軽減され前記
と同じ不都合をもたらす原因となる。このことは、噴射
ポンプを調整させるディーゼルエンジンにおいてワイヤ
ケーブルを短縮した場合にも発生し、燃料を必要以上に
増加させるなどの不都合をもたらすこととなる。

【０００９】そこで、本発明は運転者のアクセル操作を
短い長さのワイヤケーブルを経てアクセルセンサの回転
軸または吸気絞り弁の弁軸或いは噴射ポンプのプランジ
ヤである回転軸に伝達し、吸気絞り弁や噴射ポンプを間
接または直接に駆動させる場合に、アクセル操作に抵抗
力を加えることにより従来の長大なワイヤケーブルが用
いられるシステムと同程度のアクセルペダル踏み力を必
要とさせ、これにより異和感なくアクセル操作が行える
手段を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、エンジンの出力制
御用機器を間接または直接に駆動させる回転軸とアクセ
ルペダルとをワイヤケーブルで連結し、アクセル操作量
に応じて回転軸を回転させる出力制御用機器駆動機構に
おいて、ワイヤケーブルが短い場合に派生する前記の不
都合を解消させるため、本発明はアクセル操作に抵抗力
を加える手段を回転軸に固定した円板とその表面に常時
弾性的に接して摩擦抵抗を発生する押当て部材とからな
るデイスクブレーキ式とし、押当て部材は回転軸の軸線
方向へ可動とされアクセル操作抵抗として働く摩擦抵抗
力が可調整であるとともに、回転不可とされ操作抵抗力
がアクセル操作開始と同時に加えられるようにした。

【００１１】

【発明の実施の形態】アクセル操作に抵抗力を加える手
段としては、回転軸に適度の制動力を常時作用させるよ
うに働く制動機構を用いるのが適切である。制動機構と
しては帯ブレーキ、枕ブレーキ、遠心ブレーキ、ばねブ
レーキなどが広く知られているが、本発明では放熱が良
好でアクセルペダルの踏み込みと緩めとをほぼ連続して
反覆させても耐えることができる、広い場所を要しない
でコンパクトに設置することができる、などのすぐれた
点をもっているデイスクブレーキの構造を応用すること
とした。

【００１２】デイスクブレーキ式の抵抗発生手段は回転
軸の任意の個所に設置することができるが、アクセルセ
ンサ、吸気絞り弁などから延びる回転軸の軸端部に設置
するのが、組付け、分解、調整、保守などの面で有利で
ある。この場合、ブレーキデイスクに相当する円板は回
転軸の軸端に切欠き雄ねじ部を設けてそこへ嵌込み、ナ
ットにより締付けて固定すると前記の有利さを失わせる
ことなく回転軸に固定させることができる。

【００１３】押当て部材は、回転軸と同心の円上で全円
周に亘って円板の表面に圧接し片寄ったトルクを発生さ
せないことが好ましい。また、過度に大きな力を要しな
いで回転させることが要求されることから、狭い幅のリ
ング状の接触面をもった構造とするのが好適である。更
に、このような押当て部材の少なくとも接触面の部分は
高い耐磨耗性をもっているとともに劣化しにくい材料、
好ましくはフッ素系樹脂で作ること、押当て部材は回転
軸を囲んで配置した剛性の板状部材の表面に接着、ねじ
止めなどの適宜手段により接触面を形成する摩擦抵抗部
材を固着保持させた構成とすること、が実用面で有利で
ある。

【００１４】押当て部材を円板に弾性的に圧接させる手
段としてはばね部材が用いられる。ばね部材は圧縮コイ
ルばね、ばね座金、皿形ばね座金、歯付座金、ゴム板な
どが使用可能であるが、全円周に亘って均等な圧接力を
作用させること、狭い空間に設置可能とすること、同一
圧縮量に対する荷重ばらつきが少ないこと、が実用上好
適であることから、これらを満足させることができる歯
付座金を採用するのがよい。

【００１５】次に、押当て部材は回転軸の軸線方向へ可
動としアクセル操作抵抗力を可調整とするとともに、回
転不可としアクセル操作開始時に円板と共回りして異和
感を生じさせることがないようにする必要がある。

【００１６】そのために、回転軸を支持している構造部
分および押当て部材の一方にピン孔を設けもう一方に設
けたピンを差込んで軸線方向可動の回り止め手段とする
ことができるが、構造部分および押当て部材の一方にキ
イ溝に相当する嵌入溝を設けもう一方にキイに相当する
突起を設けて互いに嵌合わせた構成とすると部品点数を
増加させないとともに組付け、分解が簡単にできるとい
う利点があるので、本発明ではこのキイ結合構成を採用
することとした。この突起と嵌入溝とは一組設けるだけ
であってもよいが、二組以上を周方向等間隔で設けるの
が力を分散させるうえで有利である。

【００１７】嵌入溝と突起との回転軸周方向隙間は、前
記のようにアクセル操作開始時に円板と押当て部材とが
共回りして異和感を生じさせない程度の微小隙間とする
必要がある。そのための手段として、これらの回転軸周
方向寸法を成形時の寸法管理によって規制するという方
法がある。また、突起に放射方向へ長い長孔を設けてお
き、嵌入溝に突起を嵌込んでから長孔を短径方向へ拡幅
して突起の幅を拡げることによって隙間を小さくすると
いう方法がある。いずれの方法によっても、共回りする
回転角度を０．５度程度以下とすれば運転者が異和感を
覚えることなくアクセル操作を行うことができることが
試験により体験的に判った。

【００１８】

【実施例】本発明をガソリンエンジン搭載の自動車にお
ける吸気絞り弁開閉信号発生用のアクセルセンサの回転
軸に適用した実施例を図面に基いて説明すると、摺動子
および円弧形の帯状抵抗体を内蔵したアクセルセンサ７
のハウジング８を逆門形の基台４の一方の柱部分５に設
けるとともに、摺動子を取付けた回転軸９を延長しても
う一方の柱部分６を貫通させ、その軸端部に後述するア
クセル操作抵抗発生手段を設置してこれらを一体品のア
クセルセンサユニット３として取扱えるようになってい
る。

【００１９】このアクセルセンサユニット３は自動車の
床１に基台４を載せてねじ２によって固定され、アクセ
ルペダル２０の近く、例えば自動車室内に設置される。

【００２０】回転軸９のハウジング８と柱部分６との間
の部分は合成樹脂製のカラー１０に包まれており、その
一側面において扇状のアクセルレバー１４から延びる腕
部材１５が回転軸９に固着されているとともに、アクセ
ルレバー１４の回転軸９を中心とする円弧形誘導溝１６
にアクセルワイヤ１９が嵌込まれて先端で互いに結合し
ている。このアクセルワイヤ１９の基端はアクセルペダ
ル２０に係合しており、運転者がアクセルペダル２０を
踏み込んでアクセルレバー１４が回動してこれと一体に
回転する回転軸９に取付けた摺動子が帯状抵抗体上を摺
動してアクセル操作量に比例した出力電圧がとり出され
る。

【００２１】この電気信号や基準電圧はハウジング８に
設けた端子１２を経て出力或いは入力される。また、ア
クセルペダル２０を戻したときアクセルレバー１４およ
び回転軸９を戻し動作に追従して逆方向へ回転させるね
じりコイルばねからなる戻しばね１７がカラー１０を囲
んで設けられているとともに、吸気絞り弁をアイドル位
置および全開位置に正確に停止させるための位置決め部
材１８が腕部材１５に並べて回転軸９に固着されてい
る。

【００２２】次に、本発明に係るアクセル操作抵抗発生
手段は柱部分６の外側端面部分に設置されている。即
ち、柱部分６の外側端面に開放させて形成した円形のく
ぼみ２１の底奥にこれより延びる軸受室２２を設け、こ
ろがり軸受からなる軸受２３を嵌装してその内輪を回転
軸９に圧入固定することにより回転軸９を柱部分６に回
転自由に支持させるとともに、軸受室２２の入口部分に
リテーナ２４を圧入固定して軸受２３を定置させてい
る。リテーナ２４は正方形断面のリングであり、その入
口側端面はくぼみ２１の底面と同一面とされているとと
もに、入口側および中心側へ開放した浅い係合溝２５を
有している。

【００２３】係合溝２５には歯付座金からなるばね部材
２７が嵌込まれており、その円周方向一定間隔で形成さ
れているねじれ歯はくぼみ２１の内部に突出している。
また、くぼみ２１には円板形の板状部材２９が回転軸９
を隙間を与えて貫通させて嵌込まれている。

【００２４】くぼみ２１の外側周面の中心を挟んで二つ
の位置には開放端面から底面まで延びる角形の嵌入溝３
１が向かい合って設けられており、板状部材２９の外側
周面の中心を挟んだ二つの位置には放射方向へ突出させ
て角形の突起３０が一体成形により設けられている。板
状部材２９は突起３０を嵌入溝３１に嵌込んでくぼみ２
１に嵌込まれ、回転軸９の軸線方向へ可動であるが回転
不可とされる。

【００２５】板状部材２９のくぼみ２１開放端面へ向い
た表面にはフッ素系樹脂で作られた薄板状の摩擦抵抗部
材３３が接着により固着保持されて押当て部材３５を構
成している。この摩擦抵抗部材３３の外側周縁に近い部
分には、回転軸９と同心の円上に位置させて接触面を形
成する狭い幅のリング３４が突出形成されている。

【００２６】回転軸９の軸端部はくぼみ２１から突出し
ており、周側面の一部を切落して形成した切欠き雄ねじ
部３６を有している。板状部材２９とほぼ同径の円板３
８がこの切欠き雄ねじ部３６に嵌込まれ、ナット３９に
より回転軸９の段部３７に押付けられた状態に締付け固
定されている。

【００２７】円板３８を段部３７とナット３９とに挟み
込むことによって回転軸９に固定したとき、円板３８の
くぼみ２１内部へ向いた表面の外側周縁近くがリング３
４に接して押当て部材３５を押し、ばね部材２７を圧縮
した状態とする。

【００２８】このばね部材２７の圧縮の程度は回転軸９
の段部３７の位置、または軸受２３の内輪の回転軸９へ
の圧入固定位置を管理することによって調整され、リン
グ３４の円板３８への圧接力、即ちアクセル操作の抵抗
として働く摩擦力を適正な値とすることができる。尚、
本実施例でばね部材２７に用いた歯付座金をねじれ歯が
アクセルペダル２０の踏み込み時に円板３８に喰付くが
緩める時に円板３８の表面をすべるように配置すると、
アクセル戻し時の応答性が良好になる。

【００２９】押当て部材３５は組付けおよび分解の際は
突起３０が嵌入溝３１に嵌込まれて回転軸９の軸線方向
へ動くが、アクセル操作により回転軸９が回転するとき
は円板３８と共回りすることなく、回転軸９を支持して
いる構造部分である柱部分６に固定されていなければな
らない。

【００３０】そのために、図１乃至図４に示した実施例
においては、突起３０および嵌入溝３１の回転軸周方向
寸法即ち幅寸法ａおよびｂの差（ｂ−ａ）の値、即ち隙
間の大きさを成形時の寸法管理によって一定値以下に規
制するようにした。

【００３１】アクセル操作開始時に円板３８と押当て部
材３５とが突起３０と嵌入溝３１との周方向隙間分だけ
共回りするとその間は抵抗が小さく、次で隙間がなくな
って押当て部材３５が固定されたときから急激に抵抗が
大きくなる。従って、共回りする回転角度が抵抗の急変
を感知できる程度に大きいと、運転者は従来にない異和
感を覚え、そのために以後のアクセル操作に不安をもつ
など心理面によくない影響を与え、ひいてはエンジンの
安定した運転ができないことがある、という心配があ
る。

【００３２】一般に、運転者の感性やアクセルペダル２
０の踏み込み速度によっても異なるが、共回りする回転
角度が０．５度程度以下であれば運転者が異和感を覚え
るよりも早く押当て部材３５が固定され、不安を生じさ
せることなく適正な抵抗を受けた状態でアクセル操作を
行うことができることは先に述べた。この共回りする回
転角度は、回転軸９の中心から２５ｍｍの位置において
前記（ｂ−ａ）を０．２ｍｍ以下とすれば０．５度以下
に抑えられる。

【００３３】図５に示した実施例においては、突起３０
に放射方向へ長い長孔４１を設け、組付けたときだ円形
の治具４２を長孔４１に嵌込んで同図（Ｂ），（Ｃ）に
示すように回転させることにより長孔４１を短径方向へ
拡幅させ、突起３０の幅を嵌入溝３１の側面に接するま
で拡げて同図（Ａ）の状態としたものである。

【００３４】この実施例において、突起３０の長孔４１
の両側部分の幅寸法ｃおよび治具４２の長径方向長さ寸
法ｄについて、（２ｃ＋ｄ）を嵌入溝３１の幅寸法ｂよ
りも小さくない値となるように設定すれば、突起３０を
嵌入溝３１に接するまで拡げることができる。このと
き、突起３０は塑性変形により拡げられ、嵌入溝３１に
接したとき治具４２を抜去すると僅かに弾性変形分だけ
戻り微小隙間を作るが、この隙間が異和感を覚えさせな
い程度に小さいことは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、アクセルペダルとワイヤ
ケーブルで連結されて吸気絞り弁などの出力制御用機器
を間接または直接に駆動させる回転軸に固定した円板の
表面に回転軸を支持している構造部分に回転軸の軸線方
向へ可動であるが回転不可に支持させた押当て部材を常
時弾性的に圧接させる構成の抵抗発生手段を設けた本発
明によると、在来のものに比べてワイヤケーブルが短縮
された場合に軽減されるアクセルペダル踏み力を在来の
ものと同程度に増大させることができ、このため必要以
上に踏み込んで思わぬ加速を生じて事故を招いたり、反
対に踏み込みをためらって運転性を損なう、という不都
合を招くことなく在来のものと同じ感覚でアクセル操作
を行わせることができるものである。

【００３６】また、本発明では押当て部材を構造部分に
一方の嵌入溝にもう一方の突起を嵌込んだキイ結合構造
によって軸線方向可動であって回転不可に支持させ、且
つその周方向隙間を円板と押当て部材とが共回りする回
転角度を０．５度以下に制限する大きさとしたので、ア
クセル操作開始時に運転者が異和感を覚えることなく在
来のものと同じ感覚でアクセル操作を行うことができ、
出力制御用機器に運転者の意志を適切に伝達してエンジ
ンに所望の運転を安定よく行わせることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部切載した正面図。

【図２】図１の拡大部分図。

【図３】図１の左側面図。

【図４】図３の拡大部分図。

【図５】押当て部材の構造部分への指示手段の異なる実
施例およびその組付け手順を説明する図。

【符号の説明】

４基台，６柱部分，７アクセルセンサ，９回転軸，１４
アクセルレバー，１９アクセルワイヤ，２０アクセルペ
ダル，２１くぼみ，２４リテーナ，２７ばね部材，３０
突起，３１嵌入溝，３３摩擦抵抗部材，３５押当て部
材，３８円板，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの出力制御用機器を間接または
   直接に駆動させる回転軸とアクセルペダルとがワイヤケ
   ーブルで連結され、アクセル操作量に応じて前記回転軸
   が回転する出力制御用機器駆動機構の前記回転軸を回転
   させるアクセル操作に抵抗力を加える装置であって；前
   記回転軸に固定された円板と、前記回転軸を支持してい
   る構造部分に支持された押当て部材と、前記円板に前記
   押当て部材を常時弾性的に圧接させたばね部材とを具え
   ており；前記押当て部材は前記構造部分にそれらの一方
   に設けた嵌入溝にもう一方に設けた突起を嵌込むことに
   よって前記回転軸の軸線方向へ可動且つ回転不可とされ
   ているとともに、前記嵌入溝と突起との周方向隙間が前
   記円板と押当て部材とが共回りする回転角度を０．５度
   以下に制限する大きさとされている；ことを特徴とする
   アクセル操作抵抗発生装置。