TW202117178A - 接收駕駛者之油門操作的油門握柄裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可抑制尺寸增大之油門握柄裝置。此油門握柄裝置包含油門握柄、轉動構件、回位彈簧、環狀構件、及C型彈簧。在該轉動構件隨著該油門握柄往正方向轉動之情況，該回位彈簧朝向初始位置彈壓該轉動構件。在該油門握柄往反方向轉動之情況，車輛停用定速控制功能。該環狀構件可隨著該油門握柄之往反方向的轉動而轉動。該環狀構件的轉動軸與該轉動構件的轉動軸在同一線上。該環狀構件的圓筒部同軸地收容該轉動構件的圓筒部。

Description

接收駕駛者之油門操作的油門握柄裝置
本發明係關於裝接到車輛(vehicle)的車把(handlebar)且接收駕駛者之油門操作的油門握柄裝置。
接收駕駛者之油門操作的油門握柄裝置係裝接到車輛的車把。油門握柄裝置包含油門握柄及殼體。油門握柄係配置成能以車把的中心軸為中心而轉動。殼體係包含後殼及前殼，且後殼及前殼將車把夾在中間。
殼體內係配置有隨著油門握柄的轉動而轉動之轉動構件、以及感測器基板，感測器基板上配置有例如霍爾元件(Hall element)之磁感測器。轉動構件係包含有磁鐵。磁感測器係量測磁鐵之會隨著轉動構件的轉動而變化之磁通密度，且將油門握柄的轉動角度以電子訊號的型態傳送到ECU(電子控制單元)等。
在油門握柄裝置中，在殼體內配置有與轉動構件卡接之由線圈形(coil-shaped)扭轉彈簧構成之回位彈簧。回位彈簧經由轉動構件將受到操作而朝開啟加速器(accelerator)的方向(以下稱為“正方向”(normal direction))轉動的油門握柄朝向初始位置彈壓。
近年來，定速控制功能(cruise control function)也加到了配備有車把之車輛。然而，在某些例子，也會對車輛賦予藉由將油門握柄朝與正方向相反的方向(以下簡稱為“反方向”)轉動之操作而使車輛解除定速控制功能之功能。此種車輛係設有另一個彈簧用來將受到操作而朝反方向轉動後的油門握柄朝向初始位置彈壓。就該另一個彈簧而言，有一種在車把的軸方向(以下簡稱為“軸方向”)與該回位彈簧相鄰接配置之由線圈形扭轉彈簧構成之另一個習知的回位彈簧(參照例如日本特開2009-13833號公報)。
然而，在配置有日本特開2009-13833號公報的該種另一個習知的回位彈簧之情況，兩個線圈形扭轉彈簧係在軸方向並排配置。此情況會有使油門握柄裝置之軸方向的尺寸增大之缺點。
本發明提供一種可抑制尺寸增大之油門握柄裝置。
因此，本發明的一個面向提供一種油門握柄裝置，包括：裝接到車輛的車把之殼體、從該殼體往該車把的軸方向延伸之油門握柄、第一連鎖構件(interlocking member)、以及第一彈壓構件(urging member)；其中，該油門握柄能以該車把的軸為中心而從初始位置往屬於正方向之一個方向轉動且能以該車把的軸為中心而從初始位置往屬於反方向之另一個方向轉動，該第一連鎖構件可隨著該油門握柄之往正方向的轉動及往反方向的轉動而轉動，在第一連鎖構件往正方向轉動之情況，第一彈壓構件朝向初始位置彈壓該第一連鎖構件，在該油門握柄往正方向轉動之情況，車輛啟用油門控制功能，在該油門握柄往反方向轉動之情況，車輛停用定速控制功能，該油門握柄裝置包括：可隨著該油門握柄之 往反方向的轉動而轉動之第二連鎖構件；以及在該第二連鎖構件往反方向轉動之情況，朝向初始位置彈壓該第二連鎖構件之第二彈壓構件，其中，該第一連鎖構件的轉動軸與該第二連鎖構件的轉動軸係在同一線上，且該第二連鎖構件收納該第一連鎖構件的一部分。
根據本發明，第一連鎖構件的轉動軸與第二連鎖構件的轉動軸配置在同一線上。然而，第二連鎖構件收納第一連鎖構件的一部分。此消除了要將第一連鎖構件與第二連鎖構件在同一線上並排配置之必要，可抑制油門握柄裝置之尺寸增大。
本發明的其他特點在經過以下的例示的實施型態的說明後將變得更加清楚明瞭(參照隨附圖式)。
10:油門握柄裝置
11:殼體
12:油門握柄
13:感測器支架
14:感測器基板
15:內殼
15a,16a,20a:卡止部
15b:內圓筒部
15c,15c’,15c”:擋止部
16:環狀構件
16b,16b’,16b”:突出部
17:C型彈簧
17a,17b,19a,19b:鉤部
17d:開口
18:基底墊片
19:回位彈簧
20:轉動構件
21:蓋板
23:車把
24:推壓力
25,25’,25”:反作用力
26:合力
C:中心
l,L:線
θ:範圍角度
圖1係顯示根據本發明的一個實施型態之油門握柄裝置的外觀之示意立體圖。
圖2係顯示沿著車把的軸方向展開之收容在圖1的殼體內的各元件的分解立體圖。
圖3係用來說明環狀構件、回位彈簧、及轉動構件的位置關係之立體圖。
圖4係用來說明環狀構件、C型彈簧、及轉動構件的位置關係之立體圖。
圖5係用來說明環狀構件、C型彈簧、回位彈簧、及轉動構件的位置關係之立體圖。
圖6係用來說明在油門握柄裝置內的轉動構件、環狀構件、C型彈簧、及內殼的配置狀態之斷面圖。
圖7A及圖7B係用來說明轉動油門握柄時之環狀構件與轉動構件的位置關係之圖。
圖8係用來說明轉動油門握柄時之操作感的產生之圖。
圖9A及圖9B係顯示根據本發明的一個實施型態之油門握柄裝置的變化例的構成之示意圖。
以下，參照圖式來詳細說明本發明的實施型態。
圖1係顯示根據本實施型態之油門握柄裝置10的外觀之示意立體圖。圖1中，油門握柄裝置10係包含裝接到車輛的車把23之殼體11、以及從殼體11往車把23的軸方向(圖中以鏈線表示)延伸之油門握柄12。殼體11係包含後殼及前殼，且後殼及前殼將車把23夾在中間。油門握柄12係配置成能以車把23的中心軸為中心(以下簡稱為“以中心軸為中心”)而轉動，可往正方向轉動，也可往反方向轉動，該正方向為從初始位置往駕駛者側轉動之方向(一方向)，該反方向為從初始位置往車輛的行進側轉動之方向(另一方向)。
油門握柄裝置10接收駕駛者的油門操作。當油門握柄12受到往正方向轉動之操作時，車輛啟用油門控制功能。當油門握柄12受到往反方向轉動之操作時，車輛停用定速控制功能。
圖2係顯示沿著車把23的軸方向展開之收容在圖1的殼體11內的各元件的分解立體圖。
圖2中，在殼體11內，從車輛的中央側沿著車把23的軸方向配置有感測器支架13、感測器基板14、內殼15、環狀構件16(第二連鎖構件)、C型彈簧17(第二彈壓構件)、基底墊片(base washer)18、回位彈簧19(第一彈壓構件)、轉動構件20(第一連鎖構件)、及蓋板21。當用複數個螺絲22將蓋板21裝接到內殼15時，環狀構件16至轉動構件20係被收容於內殼15內。感測器基板14係裝配在感測器支架13內，感測器支架13係裝接到內殼15。
環狀構件16及轉動構件20係以能以中心軸為中心而轉動的方式收容於內殼15內。環狀構件16會隨著油門握柄12之往反方向的轉動而往反方向轉動。轉動構件20會隨著油門握柄12之往正方向的轉動而往正方向轉動，也會隨著油門握柄12之往反方向的轉動而往反方向轉動。此處，轉動構件20的轉動軸與環狀構件16的轉動軸係配置在同一線上。請注意，環狀構件16也會隨著油門握柄12之往正方向的轉動而往正方向轉動到預定的位置。然而，到達該預定位置後，就算油門握柄12進一步往正方向轉動，環狀構件16也不會往正方向轉動。
轉動構件20將磁鐵(未圖示)保持成面向感測器基板14。感測器基板14的例如霍爾元件之磁感測器檢測轉動構件20的轉動所伴隨之磁通密度的變化，而檢測出轉動構件20的轉動角度(亦即油門握柄12的轉動角度)。檢測出的油門握柄12的轉動角度以電子訊號的型態傳送至車輛的ECU等，根據該電子訊號而啟用油門控制功能。
例如，當轉動構件20往反方向轉動時，感測器基板14的磁感測器檢測出往反方向轉動所伴隨之磁通密度的變化等，且將該變化等以電子訊號的型態傳送至車輛的ECU等。車輛根據該電子訊號而停用定速控制功能。
C型彈簧17係藉由將圓環形(annular)構件在一處切開而形成的具有開口17d之C形狀的彈簧，且包含從該開口17d的兩端往徑向突出之兩個鉤部17a及17b(卡接部)。請注意，鉤部17a及鉤部17b亦可往車把23的軸方向突出。回位彈簧19係由線圈形扭轉彈簧構成，且構成扭轉彈簧之線材的兩端往徑向突出而形成兩個鉤部19a及19b。另外，鉤部19a及鉤部19b亦可往車把23的軸方向突出。
圖3至圖5係用來說明圖2中的環狀構件16、C型彈簧17、回位彈簧19、及轉動構件20的位置關係之立體圖。請注意，各圖中為了便於構成之瞭解而適度地省略了某些元件。
圖3及圖4中，環狀構件16及轉動構件20各自由大致為圓筒形的構件製成。轉動構件20的圓筒部係構成為具有比環狀構件16的圓筒部的直徑還小之直徑。環狀構件16的圓筒部同軸地收容轉動構件20的圓筒部。另外，C型彈簧17及回位彈簧19各自以捲繞的方式裝接在環狀構件16的圓筒部。具有環狀形狀之基底墊片18係安裝在C型彈簧17與回位彈簧19之間以防止相互干涉。
如圖3所示，回位彈簧19的一個鉤部19a係卡接於環狀構件16的一個卡止部16a，此外，另一個鉤部19b係卡接於轉動構件20的一個卡止部20a。當油門握柄12往正方向轉動時，轉動構件20會往正方向轉動，但環狀構件16並不會從初始位置往正方向轉動。因此，當油門握柄12往正方向轉動時，卡接於環狀構件16的卡止部16a之回位彈簧19的鉤部19a並不會移動。因此，轉動構件20的卡止部20a會經由回位彈簧19的鉤部19b而扭轉回位彈簧19。 因而，會在回位彈簧19產生反作用力(reaction force)，且回位彈簧19會經由卡止部20a而朝向初始位置彈壓轉動構件20。
如圖4所示，C型彈簧17的鉤部17a係卡接於環狀構件16的卡止部16a。另一方面，C型彈簧17的鉤部17b係卡接於內殼15的卡止部15a。當油門握柄12往反方向轉動時，環狀構件16也會跟著往反方向轉動，但內殼15並不會移動。因此，C型彈簧17的鉤部17b並不會移動，只有鉤部17a會靠向鉤部17b而移動。結果，會使得開口17d以閉合的方式變形，而在C型彈簧17產生使開口17d打開之反作用力，且C型彈簧17會經由卡止部16a而朝向初始位置彈壓環狀構件16。請注意，如圖5所示，C型彈簧17的鉤部17a及回位彈簧19的鉤部19a都卡止於環狀構件16的卡止部16a。
根據油門握柄裝置10，轉動構件20的轉動軸與環狀構件16的轉動軸係在同一線上，但環狀構件16的圓筒部係同軸地收容轉動構件20的圓筒部。此消除了要將轉動構件20與環狀構件16在同一線上並排配置之必要，可抑制油門握柄裝置10之尺寸增大。
另外，根據油門握柄裝置10，當環狀構件16隨著油門握柄12之往反方向的轉動而往反方向轉動時朝向初始位置彈壓環狀構件16之C型彈簧17，係由藉由將圓環形構件在一處切開而形成的具有開口17d之C形狀的彈簧所構成。因此，將C型彈簧17與回位彈簧19在車把23的軸方向並排配置並不會佔太多空間，可抑制油門握柄裝置10之尺寸增大。另外，因為C型彈簧17可藉由將開口17d打開而容易地組裝到環狀構件16的圓筒部，所以可增進油門握柄裝置10的組裝性。
在根據本實施型態之油門握柄裝置10中，如上述，油門握柄12的轉動角度係由感測器基板14的霍爾元件加以檢測並以電子訊號的型態傳送至車輛的ECU等。此免除了將油門握柄的轉動傳送到油門閥之油門線。然而，當操作油門握柄時由油門線的摩擦等所造成的摩擦阻力會提供給駕駛者操作的回饋(操作感)，所以，單純地免除油門線並無法提供駕駛者操作感。為了解決此問題，在根據本實施型態之油門握柄裝置10中，係使用環狀構件16及轉動構件20產生滑動感來提供操作感給駕駛者。
圖6係用來說明在油門握柄裝置10內的轉動構件20、環狀構件16、C型彈簧17、及內殼15的配置狀態之斷面圖。圖6顯示的是沿著車把23的軸方向從車輛的外側觀看轉動構件20、環狀構件16、及C型彈簧17收容於內殼15內之情況。
圖6中，轉動構件20的圓筒部及環狀構件16的圓筒部係配置成與內殼15的內圓筒部15b同軸。轉動構件20的圓筒部收納內殼15的內圓筒部15b。環狀構件16的圓筒部收納轉動構件20的圓筒部。另外，C型彈簧17以捲繞的方式裝接在環狀構件16的圓筒部。C型彈簧17的鉤部17a卡接於環狀構件16的卡止部16a。另一方面，C型彈簧17的鉤部17b卡接於內殼15的卡止部15a。另外，環狀構件16具有在相對於圓筒部的中心而大致與卡止部16a相對稱的位置從該圓筒部向徑向突出之突出部16b。亦即，卡止部16a與突出部16b隔著環狀構件16的轉動軸而相向。請注意，突出部16b亦可往車把23的軸方向突出。另外，內殼15具有朝向環狀構件16及C型彈簧17突出之擋止部15c。
在油門握柄12未往正方向也未往反方向轉動之空檔狀態(neutral state)，環狀構件16的突出部16b抵接於內殼15的擋止部15c(圖7A)。因此，在 空檔狀態，環狀構件16並不會往正方向轉動。另外，當油門握柄12從空檔狀態往反方向轉動時，環狀構件16也會往反方向轉動，其卡止部16a會朝向內殼15的卡止部15a移動而試著要使C型彈簧17的開口17d閉合。然而，在此時，環狀構件16的突出部16b係會移動而離開內殼15的擋止部15c(圖7B)。
當將C型彈簧17裝接到環狀構件16的圓筒部時，作業員係用手指、輔助具(jig)等抓住鉤部17a及鉤部17b，使開口17d從自然狀態縮窄。在本實施型態中，係以使在空檔狀態中的C型彈簧17不會回復到自然狀態的方式，將C型彈簧17裝接到環狀構件16的圓筒部。因此，由於C型彈簧17即使在空檔狀態也會試著回復，所以C型彈簧17的鉤部17a會經由卡止部16a而持續往正方向彈壓環狀構件16。請注意，由於環狀構件16並不會從空檔狀態更進一步往正方向轉動，所以在油門握柄12往正方向轉動的期間，C型彈簧17會持續以一定的力(constant force)往正方向彈壓環狀構件16。
在此時，如圖8所示，會有推壓力24從鉤部17a朝向圖中的右下方作用於卡止部16a。此推壓力24會使環狀構件16產生圖中的逆時鐘方向之轉矩，此轉矩會使突出部16b朝向圖中的左上方推壓擋止部15c，且作為推壓力24的反作用而使反作用力25朝向圖中的右下方而作用於突出部16b。
此處，因為卡止部16a及突出部16b都是環狀構件16的一部分，所以環狀構件16會由於推壓力24及反作用力25而試著朝向圖中的右下方移動。結果，環狀構件16會抵接於轉動構件20。環狀構件16可視作為一個單樑(single beam)，所以，推壓力24與反作用力25的合力26會作用於環狀構件16的卡止部16a與突出部16b之間的中間部。亦即，合力26會將環狀構件16壓抵於轉動構件20。
在此時，若進一步將油門握柄12往正方向轉動，環狀構件16並不會往正方向轉動，但轉動構件20會往正方向轉動，因為突出部16b抵接於擋止部15c。亦即，受到環狀構件16壓抵之轉動構件20會相對於環狀構件16而滑動。因此，在環狀構件16與轉動構件20之間會產生摩擦力。
另外，由於合力26而受到環狀構件16壓抵之轉動構件20係壓抵在內殼15的內圓筒部15b，但內圓筒部15b並不會轉動。因此，在轉動構件20與內圓筒部15b之間也會產生摩擦力。然後，環狀構件16與轉動構件20之間的摩擦力及轉動構件20與內圓筒部15b之間的摩擦力會產生滑動感，此滑動感會提供給駕駛者操作感。
如上述，合力26作用於環狀構件16的卡止部16a與突出部16b之間的中間部。因此，藉由改變卡止部16a或突出部16b的位置，可改變合力26作用於環狀構件16的位置，且可改變摩擦力產生的位置。
另外，例如，如圖9A所示，在將卡止部16a(推壓力24作用的點)與突出部16b(反作用力25作用的點)配置於相對於環狀構件16的圓筒部的中心C而相對稱的位置，亦即配置於通過中心C的線L之情況，推壓力24及反作用力25會以不分離的方式重疊而成為合力26。因此，可使環狀構件16與轉動構件20之間的摩擦力及轉動構件20與內圓筒部15b之間的摩擦力成為最大。因而，從提供給駕駛者明確的操作感之觀點來說，較佳係將卡止部16a及突出部16b配置於相對於環狀構件16的圓筒部的中心C而相對稱的位置，亦即配置於隔著環狀構件16的轉動軸的大致相反的位置。
請注意，當合力26作用的位置改變時，合力26作用的方向也會改變。因此，提供給駕駛者的操作感也會改變。此處，擋止部15c與突出部16b 之間之接點的臨界位置係存在於線l，其中在該臨界位置係可由合力26有效地提供操作感，而該線l係在中心(環狀構件16的轉動軸)C與通過卡止部16a及中心C之線L正交，如圖9B所示。請注意，圖9B中，在接點存在於鉤部17b側之情況，擋止部15c與突出部16b之間之接點的臨界位置係標示成擋止部15c’、突出部16b’、及反作用力25’。另外，圖9B中，在接點存在於鉤部17a側之情況，擋止部15c與突出部16b之間之接點的臨界位置係標示成擋止部15c”、突出部16b”、及反作用力25”。亦即，考慮到合力26可有效地提供操作感，較佳係將突出部16b及擋止部15c相對於在中心(環狀構件16的轉動軸)C與通過卡止部16a及中心C之線L正交之線l配置在卡止部16a之相反側(在圖9B中之從突出部16b’朝順時鐘方向到突出部16b”之範圍角度θ內)。
根據上述的油門握柄裝置10，不用配備滑動構件或摩擦板就可提供給駕駛者操作感，可減少元件數目，且可同時達成減少重量、減小尺寸、及減少成本。另外，由於屬於轉動的構件之環狀構件16及轉動構件20係彼此推壓抵接，可抑制轉動操作時之咯嗒咯嗒聲的發生，且可提供給操作油門握柄12之駕駛者高品質的操作感。
本發明的較佳實施型態已說明如上，但本發明並不限定於上述的實施型態，還可在本發明的主旨的範圍內做各種修改及變化。
本申請案主張2019年8月30日在日本提出申請的特願2019-158463號申請案的優先權，在此將該申請案的所有內容併入作為參考。
14:感測器基板
15:內殼
15a,16a:卡止部
15b:內圓筒部
15c:擋止部
16:環狀構件
16b:突出部
17:C型彈簧
17a,17b:鉤部
17d:開口
20:轉動構件

Claims (9)

  1. 一種油門握柄裝置，其係具有：裝接到車輛的車把之殼體、從該殼體往車把的軸方向延伸之油門握柄、第一連鎖構件、以及第一彈壓構件；其中，該油門握柄能以該車把的軸為中心而從初始位置往屬於正方向之一個方向轉動且能以車把的軸為中心而從初始位置往屬於反方向之另一個方向轉動，該第一連鎖構件可隨著該油門握柄之往正方向的轉動及往反方向的轉動而轉動，在第一連鎖構件往正方向轉動之情況，該第一彈壓構件朝向初始位置彈壓該第一連鎖構件，在該油門握柄往正方向轉動之情況，車輛啟用油門控制功能，在該油門握柄往反方向轉動之情況，車輛停用定速控制功能，該油門握柄裝置包括：
    可隨著該油門握柄之往反方向的轉動而轉動之第二連鎖構件；以及
    在該第二連鎖構件往反方向轉動之情況，朝向初始位置彈壓該第二連鎖構件之第二彈壓構件，其中，
    該第一連鎖構件的轉動軸與該第二連鎖構件的轉動軸係在同一線上，且
    該第二連鎖構件收納該第一連鎖構件的一部分。
  2. 如請求項1所述之油門握柄裝置，其中，
    該第一彈壓構件係包含線圈形扭轉彈簧，且
    該第一彈壓構件與該第二彈壓構件係在該車把的軸方向並排配置。
  3. 如請求項1所述之油門握柄裝置，更包括：
    將第二連鎖構件收容於內部之另一殼體，其中，
    該另一殼體係包含朝向該內部突出之擋止部，
    該第二彈壓構件係往正方向彈壓該第二連鎖構件，
    該第二連鎖構件係包含與該第二彈壓構件相卡接之卡止部及抵接於該擋止部之突出部，且
    該突出部係相對於第一線配置在該卡止部之相反側，其中該第一線係與連接該卡止部及該第二彈壓構件的轉動軸之第二線正交且通過該轉動軸。
  4. 如請求項3所述之油門握柄裝置，其中，
    該卡止部及該突出部係隔著該第二連鎖構件的轉動軸而大致相向。
  5. 如請求項1所述之油門握柄裝置，其中，
    在該油門握柄往正方向轉動之情況，該第二連鎖構件並不轉動，且該第二彈壓構件在未變形之情形下持續往正方向彈壓該第二連鎖構件。
  6. 如請求項1所述之油門握柄裝置，其中，
    在油門握柄往反方向轉動之情況，該第一連鎖構件及該第二連鎖構件都可往反方向轉動。
  7. 如請求項1所述之油門握柄裝置，其中，
    該第二彈壓構件係包含C形狀的彈簧，該C形狀的彈簧係具有藉由切開一處而形成的開口。
  8. 如請求項7所述之油門握柄裝置，其中，
    在油門握柄往反方向轉動之情況，該C形狀的彈簧係變形而使該開口閉合。
  9. 如請求項7所述之油門握柄裝置，更包括：
    將第二連鎖構件收容於內部且具有朝向該內部突出的擋止部之另一殼體，其中，
    該C形狀的彈簧係包含從該開口的兩端向該C形狀的彈簧的徑向或該車把的軸方向突出之卡接部，且經由該卡接部而往正方向彈壓該第二連鎖構件，且
    該第二連鎖構件的突出部係向該第二連鎖構件的徑向或該車把的軸方向突出，且抵接於該擋止部而阻擋該第二連鎖構件之往正方向的轉動。
TW109127750A 2019-08-30 2020-08-14 接收駕駛者之油門操作的油門握柄裝置 TWI851788B (zh)

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