JP2014141147A - アクセル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルペダルの作動を妨げることなくスプリングの共振を抑制可能なアクセル装置を提供する。
【解決手段】アクセル装置１０は、リターンスプリング６０に接触する座部７１、および、リターンスプリング６０の内側に接触する突部７２を形成するスプリングシート７０を備える。スプリングシート７０は、合成ゴムから構成され、リターンスプリング６０の振動を吸収し、リターンスプリング６０の共振を抑制可能である。また、座部７１は、ハウジング２０とリターンスプリング６０との間に挟持されることによって動かないように固定されている。そのため、突部７２は、リターンスプリング６０内で動くことがなく、リターンスプリング６０の線間から外側にはみ出さない。したがって、リターンスプリング６０内の部材が外側にはみ出して他の部材に干渉することに起因してアクセルペダル４０の作動が妨げられることもない。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクセル装置に関する。

運転者により踏み込まれるアクセルペダルの操作量に応じて車両のエンジンの運転状態を制御するアクセル装置が知られている。例えば特許文献１に開示された電子式のアクセル装置は、アクセルペダルの操作量をセンサにより検出し、電気信号に変換して電子制御装置に伝送する。アクセルペダルは、圧縮コイルばねによりアクセル閉方向へ付勢されており、運転者に踏み込まれていないとき全閉位置に戻される。

欧州特許第１７７７０９５号明細書

ところで、特許文献１に開示されたアクセル装置では、圧縮コイルばねが車体から伝わる振動によって共振し、異音が発生するという問題がある。
上記問題を解決するために、圧縮コイルばね内にスポンジを設けることがある。しかしながら、スポンジは、圧縮コイルばね内で動き、圧縮コイルばねの線間から外側にはみ出す可能性がある。圧縮コイルばねの外側にはみ出したスポンジは、他の部材と干渉することによってアクセルペダルの作動を妨げるおそれがある。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクセルペダルの作動を妨げることなく圧縮コイルばねの共振を抑制可能なアクセル装置を提供することである。

本発明は、車体に取り付け可能な支持部材と、支持部材により回転可能に支持されているアクセルペダルと、支持部材とアクセルペダルとの間に設けられている圧縮コイルばねとを備えるアクセル装置であって、エラストマーから構成された座部および突部を備えることを特徴とする。座部は、支持部材およびアクセルペダルの一方と圧縮コイルばねの一端との間に挟持されている。突部は、圧縮コイルばね内で当該圧縮コイルばねの内側に接触し、座部と一体に形成されている。

エラストマーから構成された座部および突部は、圧縮コイルばねの一端と内側とに接触し、圧縮コイルばねの振動を吸収する。そのため、圧縮コイルばねの共振を抑制し、異音の発生を抑えることができる。
また、座部は、支持部材およびアクセルペダルの一方と圧縮コイルばねの一端との間に挟まれることによって動かないように固定されている。そのため、突部は、圧縮コイルばね内で動くことがなく、圧縮コイルばねの線間から外側にはみ出さない。したがって、圧縮コイルばね内の部材が外側にはみ出して他の部材に干渉することがなく、その干渉に起因してアクセルペダルの作動が妨げられることもない。
よって、本発明によれば、アクセルペダルの作動を妨げることなく圧縮コイルばねの共振を抑制可能である。

本明細書において「エラストマー」は、ゴム状の弾力体であり、熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとを含む。熱硬化性エラストマーには、例えば合成ゴムなどの加硫ゴムと、例えばウレタンゴム、シリコーンゴムおよびフッ素ゴムなどの熱硬化性樹脂系エラストマーとがある。熱可塑性エラストマーには、例えば塩ビ系、スチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系およびアミド系などがある。

本発明の第１実施形態によるアクセル装置の全体図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のアクセル装置のアクセルペダルの踏力と回動角との関係を示す特性図である。 図２のリターンスプリングおよびスプリングシートを拡大して示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるアクセル装置のスプリングシートを示す断面図である。 本発明の第３実施形態によるアクセル装置の要部を示す断面図である。 図６のリターンスプリングおよびスプリングシートを拡大して示す断面図である。 本発明の第４実施形態によりアクセル装置のスプリングシートを示す断面図である。 図８のスプリングシートの外観図である。 図９のスプリングシートを矢印Ｘ方向に見た図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 本発明の第５実施形態によるアクセル装置のスプリングシートを示す断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアクセル装置を図１に示す。アクセル装置１０は、図示しない車両用エンジンの運転状態を制御するために運転者が操作する入力装置である。このアクセル装置１０は、電子式であり、アクセルペダル４０の踏み込み量を表す電気信号を図示しない電子制御装置に伝送する。電子制御装置は、アクセル装置１０から伝送された電気信号などに基づきスロットルバルブを駆動する。

先ず、アクセル装置１０の概略構成を図１および図２に基づき説明する。図１および図２のアクセル装置１０は、車体９９に取り付ける位置関係で示されている。以下、車体９９に取り付けられたときの天地方向をアクセル装置１０の上下方向として説明する。
アクセル装置１０は、ハウジング２０、シャフト２５、回転角センサ３０、アクセルペダル４０、ロータ５０、リターンスプリング６０、第１摩擦板６６および第２摩擦板６７を備えている。ハウジング２０は、特許請求の範囲に記載の「支持部材」に相当する。

ハウジング２０は、上下方向に延びる筒状部材であり、取付部２１および開方向ストッパ２２を一体に形成している。取付部２１は、車体９９に例えばボルトなどにより固定可能である。開方向ストッパ２２は、アクセルペダル４０のアクセル開方向への回動を制限する。

シャフト２５は、ハウジング２０の両側部に跨るように設けられ、ハウジング２０により回転可能に支持されている。シャフト２５の一端部は、回転角センサ３０の検出部を収容するための収容穴２６を有する。
回転角センサ３０は、シャフト２５の軸心に設けられた磁気検出素子３１と、磁気検出素子３１を間に置いて対向する磁石３２および磁石３３とを有している。磁気検出素子３１を通過する磁束の密度は、シャフト２５の回転に伴って変化する。磁気検出素子３１は、通過する磁束の密度に応じた信号を出力する。

アクセルペダル４０は、ペダルロータ４１、レバー４３、パッド４４および閉方向ストッパ４５を有している。ペダルロータ４１は、シャフト２５に相対回転不能に嵌合している環状部材であり、アクセル閉方向へ向かうほどロータ５０側に突き出す複数の第１斜歯４２と、ハウジング２０外に向かって下方へ延びる連結部４３とを形成している。レバー４３は、一端部が連結部４３に固定され、他端部がハウジング２０外に延びている。パッド４４は、レバー４３の先端に固定されている。閉方向ストッパ４５は、ペダルロータ４１に一体に形成されており、ハウジング２０に当接することによってアクセルペダル４０のアクセル閉方向への回動を制限する。

ロータ５０は、シャフト２５に相対回転可能に嵌合している環状部材であり、アクセル開方向へ向かうほどペダルロータ４１側に突き出す複数の第２斜歯５１と、ハウジング２０の内部空間の上方へ延びるばね係止部５２とを形成している。
リターンスプリング６０は、特許請求の範囲に記載の「圧縮コイルばね」に相当し、ロータ５０のばね係止部５２の先端に係合するスプリングホルダ５３とハウジング２０との間に設けられ、ロータ５０をアクセル閉方向へ付勢している。
第１摩擦板６６は、ペダルロータ４１とハウジング２０との間に設けられている。第２摩擦板６７は、ロータ５０とハウジング２０との間に設けられている。

アクセルペダル４０の回転力は、第１斜歯４２および第２斜歯５１を順に介してロータ５０に伝達される。このとき、第１斜歯４２および第２斜歯５１は、アクセルペダル４０の回転角が増すほど大きい力で、ペダルロータ４１とロータ５０とを互いに軸方向へ離間するように押圧する。このとき、第１摩擦板６６および第２摩擦板６７は、ハウジング２０との摩擦係合によってペダルロータ４１およびロータ５０に回転抵抗力を付与する。この回転抵抗力は、リターンスプリングＺの付勢力とともにアクセルペダル４０に伝達され、図３に実線で示すようにアクセルペダル４０が踏み込まれるときには踏力が増加するように作用し、図３に一点鎖線で示すようにアクセルペダル４０が戻されるときには踏力が減少するように作用する。ペダルロータ４１、ロータ５０、リターンスプリングＺ、第１摩擦板６６および第２摩擦板６７は、ペダルロータ４１の回転角に応じてアクセルペダル４０に回転抵抗を付与する踏力ヒステリシス機構を構成している。

次に、アクセル装置１０の特徴構成を図２および図４に基づき説明する。
アクセル装置１０は、スプリングシート７０を備えている。スプリングシート７０は、リターンスプリング６０とハウジング２０との間に設けられている。

スプリングシート７０は、エラストマーのなかでも熱硬化性エラストマーである合成ゴムから構成されており、座部７１および突部７２を形成している。
座部７１は、円板状に形成され、厚み方向がリターンスプリング６０の伸縮方向と一致する状態で、ハウジング２０とリターンスプリング６０の一端との間に挟持されている。座部７１は、リターンスプリング６０の一端に接触している。

突部７２は、座部７１からリターンスプリング６０内に延びるように中実円筒状に形成され、リターンスプリング６０の内側に接触している。突部７２の外径は、リターンスプリング６０の内径よりも大きく設定されている。突部７２は、リターンスプリング６０内に挿入されるとき径方向内側に弾性変形し、挿入されたあとリターンスプリング６０を弾性力により径方向外側に付勢する。
スプリングシート７０は、車体からハウジング２０を介してリターンスプリング６０に伝わる振動を吸収する振動吸収体である。

以上説明したように、第１実施形態によるアクセル装置１０は、リターンスプリング６０の一端に接触する座部７１、および、リターンスプリング６０の内側に接触する突部７２を形成するスプリングシート７０を備えている。スプリングシート７０は、合成ゴムから構成されており、リターンスプリング６０の振動を吸収することができる。そのため、リターンスプリング６０の共振を抑制し、異音の発生を抑えることができる。

また、座部７１は、ハウジング２０とリターンスプリング６０との間に挟持されることによって動かないように固定されている。そのため、突部７２は、リターンスプリング６０内で動くことがなく、リターンスプリング６０の線間から外側にはみ出さない。したがって、リターンスプリング６０内の部材が外側にはみ出して他の部材に干渉することがなく、その干渉に起因してアクセルペダル４０の作動が妨げられることもない。
したがって、第１実施形態によれば、アクセルペダル４０の作動を妨げることなくリターンスプリング６０の共振を抑制可能である。

また、第１実施形態では、スプリングシート７０の突部７２は、リターンスプリング６０を弾性力により外側に付勢している。そのため、スプリングシート７０の突部７２は、リターンスプリング６０と面接触し、より大きい振動吸収効果を得ることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるアクセル装置を図５に基づき説明する。
スプリングシート７５の座部７６は、リターンスプリング６０の一端部６１を収容する円環状の溝７７を有している。溝７７の内壁は、リターンスプリング６０の一端部６１に対し３箇所に線接触または面接触している。上記３箇所とは、伸縮方向の一方側、径方向の内側、および、径方向の外側である。突部７８は中空円筒状である。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アクセルペダル４０の作動を妨げることなくリターンスプリング６０の共振を抑制可能である。さらに、第２実施形態によれば、第１実施形態と比べて、スプリングシート７５の座部７６とリターンスプリング６０との接触面積が大きいので、より大きい振動吸収効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるアクセル装置を図６および図７に基づき説明する。
第３実施形態では、リターンスプリング８０は、アクセルペダル４０の全閉状態において伸縮方向が弧状に曲がる。スプリングシート８１の突部８２は、アクセル全閉状態におけるリターンスプリング８０の内側に沿う曲面８３を有している。この曲面８３の曲率半径Ｒ１は、アクセル全閉状態におけるリターンスプリング６０の内側に沿う仮想曲線Ｌの曲率半径Ｒ２よりも小さく設定されている。

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アクセルペダル４０の作動を妨げることなくリターンスプリング８０の共振を抑制可能である。さらに、第３実施形態によれば、スプリングシート８１の突部８２が曲面８３を有しているため、リターンスプリング８０は、スプリングシート８１の突部８２に干渉することなく伸縮することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるアクセル装置を図８〜図１３に基づき説明する。
スプリングシート９０は、座部７１および突部９１と同様に合成ゴムから構成された複数の爪部９２を形成している。爪部９２は、リターンスプリング６０の線間に位置し、突部９１と一体に形成され、リターンスプリング６０の一端部６１を座部７１との間に挟んでいる。爪部９２と座部７１とがリターンスプリング６０の一端部６１を挟み込む力は、スプリングシート９０をリターンスプリング６０にセットするとき、スプリングシート９０をリターンスプリング６０に対しねじ込む量を変えることにより調節することができる。本実施形態では、爪部Ｚは３つ設けられており、各爪部Ｚはリターンスプリング６０の巻き方向に沿って等間隔に設けられている。

第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アクセルペダル４０の作動を妨げることなくリターンスプリング６０の共振を抑制可能である。さらに、第４実施形態によれば、第１実施形態と比べて、スプリングシート９０とリターンスプリング６０との接触面積が大きく、またリターンスプリング６０の一端部６１が伸縮方向において爪部９２と座部７１とに挟まれているので、より大きい振動吸収効果を得ることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるアクセル装置を図１４に基づき説明する。
スプリングシート９５は、座部７１および突部７２と同様に合成ゴムから構成された螺旋部９６を形成している。螺旋部９６は、リターンスプリング６０の線間に沿って螺旋状に延び、突部７２と一体に形成され、リターンスプリング６０の一端部６１を座部７１との間に挟んでいる。螺旋部９６と座部７１とがリターンスプリング６０の一端部６１を挟み込む力は、スプリングシート９５をリターンスプリング６０にセットするとき、スプリングシート９５をリターンスプリング６０に対しねじ込む量を変えることにより調節することができる。

第５実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アクセルペダル４０の作動を妨げることなくリターンスプリング６０の共振を抑制可能である。さらに、第５実施形態によれば、第１実施形態と比べて、スプリングシート９５とリターンスプリング６０との接触面積が大きく、またリターンスプリング６０の一端部６１が伸縮方向において螺旋部９６と座部７１とに挟まれているので、より大きい振動吸収効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、スプリングシートの突部は、リターンスプリングの外側に接触するように形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、スプリングシートは、合成ゴムに限らず、他のエラストマーから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、踏力ヒステリシス機構が設けられなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、踏力ヒステリシス機構は、斜歯式でなく、他の型式のものであってもよい。
本発明の他の実施形態では、アクセル装置は、電子式でなく、機械式であってもよい。
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０・・・アクセル装置
２０・・・支持部材
４０・・・アクセルペダル
６０、８０・・・リターンスプリング（圧縮コイルばね）
７１、７６・・・座部
７２、７８、８２、９１・・・突部

Claims (8)

1. 車体（９９）に取り付け可能な支持部材（２０）と、
   前記支持部材により回転可能に支持されているアクセルペダル（４０）と、
   前記支持部材と前記アクセルペダルとの間に設けられ、前記アクセルペダルをアクセル閉方向へ付勢している圧縮コイルばね（６０、８０）と、
   エラストマーから構成され、前記支持部材および前記アクセルペダルの一方と前記圧縮コイルばねの一端との間に挟持されている座部（７１、７６）と、
   エラストマーから構成され、前記圧縮コイルばねの内側または外側に接触し、前記座部と一体に形成されている突部（７２、７８、８２、９１）と、
   を備えることを特徴とするアクセル装置（１０）。
2. 前記座部は、前記圧縮コイルばねの一端部（６１）を収容し、当該一端部に対し面接触するか或いは２箇所以上に線接触する溝（７７）を有していることを特徴とする請求項１に記載のアクセル装置。
3. 前記突部は、前記圧縮コイルばね内に位置し、前記圧縮コイルばねを外側に付勢していることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
4. 前記アクセルペダルが全閉位置に位置している状態を全閉状態とすると、
   前記圧縮コイルばねは、全閉状態において伸縮方向が弧状に曲がり、
   前記突部（８２）は、全閉状態における前記圧縮コイルばねの内側に沿う曲面（８３）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
5. 前記突部の前記曲面の曲率半径（Ｒ１）は、全閉状態における前記圧縮コイルばねの内側に沿う仮想曲線（Ｌ）の曲率半径（Ｒ２）よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のアクセル装置。
6. 前記圧縮コイルばねの線間に位置し、前記突部と一体に形成され、前記圧縮コイルばねのうち伸縮方向の一部を前記座部との間に挟んでいる爪部（９２）をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。
7. 前記爪部は、前記圧縮コイルばねの巻き方向に沿って等間隔に複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載のアクセル装置。
8. 前記圧縮コイルばねの巻き方向に沿って螺旋状に延び、前記突部と一体に形成され、前記圧縮コイルばねのうち伸縮方向の一部を前記座部との間に挟んでいる螺旋部（９６）をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル装置。

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