JPH1018868A - 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減少させず、在来のものと
同じ感覚で操作させる。 【解決手段】 回転軸９に板部材３８を固定してその表
面にばね部材２７で押当て部材２９を常時弾性的に圧接
させ、その摩擦力でアクセルペダル踏み力の減少を補わ
せる。押当て部材２９は構造部分に突起３０と嵌入溝３
１との嵌合いにより軸線方向可動に支持させ、突起３０
と嵌入溝３１との周方向隙間による押当て部材２９と板
部材３８との共回りはばね部材４０でそれらの一側面を
互いに圧接状態とすることにより防止し、アクセルペダ
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
り弁を間接または直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、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ャを回転させること、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元に
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、
一部で実用化されている。

【０００４】アクセル操作を吸気絞り弁に電気的に伝達
する、という前記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ン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、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
ケーブルがきわめて短い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のようにワイヤケ
ーブルが大幅に短縮されると、アクセルペダル踏み込み
に対する抵抗が小さくなり、そのために機械的伝達シス
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、などの不都合を生じる原因と
なる。

【０００６】更に、アクセルペダルと吸気絞り弁とをア
クセルワイヤで連結した機械式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
が在来のものよりもアクセルペダルに接近した場所に配
置される場合のあることが予測され、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を作る。こ
のことは、ディーゼルエンジンにおいて噴射ポンプを調
整させるワイヤケーブルが短縮された場合にも発生し、
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。

【０００７】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摺動
子を取付けた回転軸または吸気絞り弁の弁軸である回転
軸或いは噴射ポンプのプランジャ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
在来の長大なワイヤケーブルが用いられているシステム
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を行うことができる手段を
提供しようとするものである。

【０００８】

【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器に
おいて、ワイヤケーブルが短い場合に生じる前記の不都
合を解消させるため、本発明は回転軸を回転させるアク
セル操作に抵抗力を加える手段として、回転軸に固定し
た板部材とその表面に抵抗発生用のばね部材により常時
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
るディスクブレーキ応用構造を採用した。

【０００９】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、ディスクブレーキは放熱が良
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、などの利点があ
るので、本発明ではこのディスクブレーキ応用構造を採
用することとしたものである。

【００１０】また、押当て部材は回転軸に固定されてい
る板部材にばね部材により弾性的に圧接させられて摩擦
抵抗を発生させるために、軸線方向可動であって回転不
可とすることが必要である。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
けもう一方に突設し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もできるが、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造を採用した。

【００１１】前記の嵌入溝と突起との間には、押当て部
材を軸線方向可動としたために隙間が必然的に存在して
おり、アクセル操作開始時に押当て部材が回転軸周方向
の隙間分だけ板部材と共回りしてしまい、その間アクセ
ルペダル踏み力が小さいために異和感を生じさせること
となる。その対策として、本発明では回転防止用のばね
部材により押当て部材に構造部分へ押し付ける方向の荷
重を作用させ、嵌入溝と突起とを互いの側面で圧接させ
ることにより押当て部材を構造部分に回転不可に固定さ
せたものである。

【００１２】以上により、ワイヤケーブルがきわめて短
い場合でも在来の長大なものと同程度のアクセルペダル
踏み力を必要とさせ、異和感のないアクセル操作を行わ
せる、という目的が達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】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形態を図面に基いて説明する。

【００１４】アクセルセンサ７は吸気絞り弁の開度セン
サと同様に、回転軸９に摺動子を放射方向へ取付けると
ともに、回転軸９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要の制御機器類に送
る、という実開昭５９−４１７０８号公報などでよく知
られている構成のものであり、摺動子および帯状抵抗体
はハウジング８に内蔵されている。

【００１５】ハウジング８は逆間形の基台４の一方の柱
部分５に設けられているとともに、これより突出した回
転軸９はもう一方の柱部分６を貫通してその軸端部に後
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。

【００１６】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を載せてボルト２によって固定され、アク
セルペダル１２の近く、例えば自動車室内に設置され
る。

【００１７】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
外側方に配置された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１２に係合しており、運転者がアクセルペダル１
２を踏み込むとアクセルレバー１４が回動してこれと一
体に回動する回転軸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。この電気信号や基準電圧はハウジング８に設け
た端子１１を経て出力或いは入力される。

【００１８】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ための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。

【００１９】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２０の底面に端筒壁２１が突出しており、その内部
から奥方向へ延びる軸受室２２にころがり軸受からなる
軸受２３を嵌装し、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って回転軸９を囲んでおり、その
入口側端面は短筒壁２１の先端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２
５を有している。

【００２０】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係合溝２５からくぼみ２０の内部へ
と突出している。また、くぼみ２０には円板状の押当て
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。

【００２１】ばね部材２７は押当て部材２９を後述する
板部材３８に常時弾性的に圧接させてアクセル操作の抵
抗として働く摩擦力を発生させるものであって、圧縮コ
イルばね、ばね座金、皿形ばね座金、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、が実用上好ましいこ
とから、図示の形態ではこれらを満足させることができ
る歯付座金を採用している。

【００２２】くぼみ２０の周側面の中心を挟んだ二つの
位置には開放端面から底面まで延びる角形の嵌入溝３１
が向かい合って設けられており、押当て部材２７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。押
当て部材２９は突起３０を嵌入溝３１に嵌込んでくぼみ
２０に装入され、回転軸９の軸線方向へ可動であるが回
転不可とされる。この突起３０と嵌入溝３１とは一組で
あってもよいが、二組以上を円周方向等間隔で設けるの
が力を均等に分散させるうえで有利である。

【００２３】押当て部材２９はまた、くぼみ２０の開放
端面へ向いた表面にフッ素系樹脂で作られた薄板状の摩
擦抵抗部材３２を接着により固着保持しており、その外
側周縁に近い部分には回転軸９とほぼ同心の円上に位置
させて接触面を形成する狭い幅のリング３３が突出形成
されている。

【００２４】回転軸９の軸端部はくぼみ２０から突出し
ており、周側面の一部を切落として形成した切欠き雄ね
じ部３５を有している。そして、押当て部材２９とほぼ
同径の円板からなる板部材３８が切欠き雄ねじ部３５に
嵌込まれ、ナット３７により回転軸９の段部３７に押付
けられた状態で締付け固定されている。

【００２５】板部材３８を段部３７とナット３６とに挟
み込んで回転軸９に固定したとき、そのくぼみ２０の内
部へ向いた表面の外側周縁近くがリング３３に接して押
当て部材２９を押し、ばね部材２７を圧縮状態とする。
このばね部材２７の圧縮程度は段部３６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３３を介して押当て部材２
９が板部材３８に押付けられる圧接力、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。

【００２６】前述のばね部材２７，押当て部材２９，板
部材３８は回転軸９の任意の個所に設置することができ
るが、図示の形態のように軸端部、殊に回転軸９を支持
している構造部分である柱部分６の外側に設置すると、
組付け、分解、調整、保守などの面で有利である。

【００２７】また、押当て部材２９は回転軸９と同心の
円上で全周に亘って板部材３８に圧接し片寄ったトルク
を発生させないことが好ましく、そのために全面で圧接
させてもよいが、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ので、図示のように狭い幅のリング
３３を接触させるのがよい。

【００２８】次に、押当て部材２９は組付け、分解のた
め、および圧接力調整のため、更に磨耗に伴う自動移動
のため軸線方向可動とされており、そのために突起３０
と柱部分６の嵌入溝３１との間に適度の隙間が設けられ
ている。

【００２９】このため、アクセル操作開始時に回転軸９
と板部材３８とが一体に回転を開始すると、押当て部材
２９は嵌入溝３１と突起３０との周方向隙間分だけ共回
りする。この共回りする間は抵抗が小さく、次に隙間が
なくなって押当て部材２９が固定されたときから急激に
抵抗が大きくなる。従って、抵抗の急変を運転者が感知
すると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くなるこ
とがある。という心配がある。

【００３０】抵抗の急変が感知される共回りの回転角度
は個人差があるが、敏感な人にも感知されないようにす
るためには共回りさせなければよい。

【００３１】そこで、本発明は嵌入溝３１と突起３０と
を常に互いの側面が圧接した状態とする回転防止用のば
ね部材を押当て部材２９に作用させ、アクセルペダル１
２の踏み込み時および緩め時のいずれにおいても押当て
部材２９が回転しないようにした。

【００３２】図１乃至図４に示されている形態におい
て、主に図４を参照して回転防止用のばね部材４０は環
部分４０ａとその両端の腕部分４０ｂとからなるワイヤ
スプリングが用いられており、短筒壁２１を囲んでくぼ
み２０に嵌込まれているとともに、二つの腕部分４０ｂ
がそれぞれ環部分４０ａに接近する方向へ曲げられて二
つの突起３０に係合させられ、これらの係合個所を結ぶ
線に直角であって回転軸９の中心を通る線上で環部分４
０ａがくぼみ２０の周側面に接している。

【００３３】二つの腕部分４０ｂは弾性復元力でそれぞ
れが係合している突起３０を、回転軸９の回転方向へ向
かって反対側の側面３０ａが嵌入溝３１の側面３１ａに
圧接させるように働き、その圧力はくぼみ２０の環部分
４０ａが接している個所２０ａが受ける。

【００３４】この形態によると、ばね部材４０は押当て
部材２９に回転軸９と直交する方向の荷重を作用させて
おり、押当て部材２９の突起３０の一つの側面３０ａを
構造部分である柱部分６の嵌入溝３１の一つの側面３１
ａに押し付けている。従って、この押しつけ力を押当て
部材２９と板部材３８との摩擦力よりも大きくするよう
にばね部材４０のばね力を設定することにより、板部材
３８がいずれの方向へ回転しても押当て部材２９は共回
りすることなく固定され、その結果アクセル操作開始時
に異和感を覚えさせることが完全になくなる。

【００３５】このような荷重を押当て部材２９に作用さ
せる手段は、ワイヤスプリングからなるばね部材４０に
限るものでなく、図５（Ａ）に示したようにくぼみ２０
の周側面に嵌込み孔２０ｂを設けて圧縮コイルばねから
なるばね部材４１を装入しその一端を押当て部材２９の
外側周面に押し付けたもの、図５（Ｂ）に示したように
くぼみ２０の周側面に嵌込み溝２０ｃを設けて板ばねか
らなるばね部材４２を両端を係止させて装入しその中央
部を押当て部材２９の外側周面に押し付けたものであっ
てもよい。これらのばね部材４１，４２はいずれも押当
て部材２９に回転軸９と直交する方向の荷重を作用させ
るように、二つの突起３０を結ぶ線に直角であって回転
軸９の中心を通る線上で押当て部材２９に接触し、回転
軸９の中心へ向かう力を与えている。

【００３６】次に、図６および図７に示されている形態
において、回転防止用のばね部材４５はコイル部分４５
ａとその両端の腕部分４５ｂ，４５ｃとからなるねじり
コイルばねが用いられており、短筒壁２１を囲んでくぼ
み２０に嵌込まれているとともに、コイル部分４５ａの
軸線方向へ延びる一方の腕部分４５ｂがくぼみ２０の底
面において柱部分６に係止され、コイル部分４５ａの接
線方向へ延びるもう一方の腕部分４５ｃがコイル部分４
５ａに接近する方向へ曲げられて一方の突起３０に係合
されている。

【００３７】これにより、コイル部分４５ａはねじられ
た状態となり、その戻り力が突起３０を引張って押当て
部材２９を回転させ、二つの突起３０を回転軸９の回転
方向へ向かって同一側の側面３０ｂが嵌入溝３１の側面
３１ｂに圧接させるように働く。

【００３８】この形態によると、ばね部材４５は押当て
部材２９に回転方向の荷重を作用させており、押当て部
材２９の突起３０の一つの側面３０ｂを構造部分である
柱部分６の嵌入溝３１の一つの側面３１ｂに押し付けて
いる。従って、この押し付け力を押当て部材２９と板部
材３８との摩擦力よりも大きくするようにばね部材４５
のばね力を設定することにより、板部材３８がいずれの
方向へ回転しても押当て部材２９は共回りすることなく
固定され、その結果アクセル操作開始時に異和感を覚え
させることが完全になくなる。

【００３９】このような荷重を押当て部材２９に作用さ
せる手段は、ねじりコイルばねからなるばね部材４５に
限るものではなく、図５（Ａ），（Ｂ）に示したのと同
様の圧縮コイルばねや板ばねを使用することができる
が、これらの押当て部材２９の外側周面への押し付け方
向は回転軸９の中心から外れていることが必要である。

【００４０】尚、ばね部材４０，４１，４２，４５を合
成樹脂やゴムのような弾性体，引張りコイルばねに代え
ても回転防止の目的を達成できることは勿論である。

【００４１】

【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支持させた押
当て部材を常時弾性的に圧接させる構成とした抵抗発生
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減少するアクセルペダル
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、という不都合を生じさせないものである。

【００４２】特に、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るが回転不可に支持させ、且
つ嵌入溝と突起とをばね部材によって互いの一側面で圧
接させ押当て部材を完全に固定したので、アクセル操作
開始時に嵌入溝と突起との周方向隙間分だけ押当て部材
が板部材と共回りするという現象がなくなり、従って運
転者が異和感を覚えることなく在来のものと全く同じ感
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】本発明の実施の形態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１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図５】図１の形態に用いた回転防止用のばね部材の異
なる形態を示す断面部分図。

【図６】本発明の別の実施の形態を示す縦断面部分図。

【図７】図６のＹ−Ｙ線に沿う断面図。

【符号の説明】

７アクセルセンサ，９回転軸，１２アクセルペダル，１
９アクセルワイヤ，２７抵抗発生用のばね部材，２９押
当て部材，３０突起，３１嵌入溝，３８板部材，４０，
４１，４２，４５回転防止用のばね部材

Claims (3)

【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ー
   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板部材と、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、前記押当て
   部材を前記板部材へ常時弾性的に圧接させた抵抗発生用
   のばね部材と、前記押当て部材を前記構造部分へ押し付
   ける方向の荷重を作用させた回転防止用のばね部材と；
   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とされている
   とともに、前記回転防止用のばね部材が前記嵌入溝と突
   起とを互いの側面で圧接することによって回転不可とさ
   れている；ことを特徴とするアクセル操作抵抗発生装
   置。
2. 【請求項２】 前記回転防止用のばね部材は前記押当て
   部材に前記回転軸と直交する方向の荷重を作用させて前
   記嵌入溝と突起とを互いの側面で圧接している請求項１
   に記載したアクセル操作抵抗発生装置。
3. 【請求項３】 前記回転防止用のばね部材は前記押当て
   部材に回転方向の荷重を作用させて前記嵌入溝と突起と
   を互いの側面で圧接している請求項１に記載したアクセ
   ル操作抵抗発生装置。