JP4831499B2 - スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置 - Google Patents

スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4831499B2
JP4831499B2 JP2009027342A JP2009027342A JP4831499B2 JP 4831499 B2 JP4831499 B2 JP 4831499B2 JP 2009027342 A JP2009027342 A JP 2009027342A JP 2009027342 A JP2009027342 A JP 2009027342A JP 4831499 B2 JP4831499 B2 JP 4831499B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil spring
spring
wall
spring damper
damper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009027342A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010181008A (ja
Inventor
一幸 堀江
孝範 犬塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2009027342A priority Critical patent/JP4831499B2/ja
Priority to DE102010001670.5A priority patent/DE102010001670B4/de
Priority to US12/702,513 priority patent/US8646356B2/en
Priority to CN2010101160442A priority patent/CN101799054B/zh
Publication of JP2010181008A publication Critical patent/JP2010181008A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4831499B2 publication Critical patent/JP4831499B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • G05G1/38Controlling members actuated by foot comprising means to continuously detect pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/12Attachments or mountings
    • F16F1/128Attachments or mountings with motion-limiting means, e.g. with a full-length guide element or ball joint connections; with protective outer cover
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
    • F16F3/06Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs of which some are placed around others in such a way that they damp each other by mutual friction
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528Foot operated
    • Y10T74/20534Accelerator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20888Pedals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Description

本発明は、2重コイルばねの振動を減衰するスプリングダンパ及びこのスプリングダンパを用いた車両用のアクセル装置に関する。
従来より、車両に搭載され、運転者によるアクセルペダルの踏込量に応じて車両の運転状態を制御するアクセル装置が公知である。アクセル装置は、車両に取り付けられる支持部材にアクセルペダルを回転可能に接続している。アクセルペダルは、運転者の踏力により正回転し、運転者が踏力を解除すると2重コイルばねの荷重により逆回転して元の位置に戻る。
特許文献1のアクセル装置では、2重コイルばねを構成する外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間に弾性変形可能な十字形スプリングダンパを備え、外側コイルばね及び内側コイルばねの振動を減衰し、この振動から生じる異音の発生を抑制している。
この種の十字形スプリングダンパでは、2重コイルばねの伸長時に外側コイルばねのばね線の隙間から十字形スプリングダンパの先端部がはみ出すことが懸念される。ばね線の隙間からはみ出した十字形スプリングダンパの先端部が2重コイルばねの収縮時にばね線間で圧縮されると、外側コイルばね及び内側コイルばねの振動を十分に減衰することができなくなる虞がある。
また、アクセル装置に適用される2重コイルばねは、アクセル装置の搭載される車両の踏力特性の違いから、コイル径の異なる外側コイルばね及び内側コイルばねのバリエーションにより、外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間が変わる。このため、一種類の十字形スプリングダンパでは、外側コイルばね及び内側コイルばねの双方を確実に押圧し、振動を減衰することが困難になることが懸念される。
特開2007−113525号公報
本発明の目的は、2重コイルばねの振動を確実に減衰するスプリングダンパ、及びこれを用いたアクセル装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明によると、スプリングダンパは、筒部、外壁凸条部、及び内壁凸条部を備える。筒部は、外径および内径が外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間に対応した筒状に形成され、横断面形状多角形状にかつ当該多角形状の頂部が径外方向に凸状に形成され、外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間に挿入され、その隙間の変動を多角形状の弾性変形により吸収する。外壁凸条部は、筒部の頂部の外壁から径外方向に突出し、筒部の軸方向に亘って設けられ、外側コイルばねを径外方向へ押圧する。内壁凸条部は、筒部の辺部の中央の内壁から径内方向に突出し、筒部の軸方向に亘って設けられ、内側コイルばねを径内方向へ押圧する。このため、2重コイルばねが軸方向に伸縮するとき、外壁凸条部は外側コイルばねと摺動し、外側コイルばねの振動を減衰する。また、内壁凸条部は内側コイルばねと摺動し、内側コイルばねの振動を減衰する。さらに、外壁凸条部は筒部の外壁と外側コイルばねとの接触を抑制し、内壁凸条部は筒部の内壁と内側コイルばねとの接触を抑制する。したがって、2重コイルばねが軸方向に伸縮するとき、スプリングダンパは、ばね線の間に挟まれて圧縮されることなく、2重コイルばねの振動を確実に減衰することができる。
さらに、筒部の横断面形状が円形から多角形との間で弾性的に形状変形することで、外壁凸条部と外側コイルばねとの外接円の実効半径、及び、内壁凸条部と内壁凸条部との内接円との実効半径が可変になる。これにより、この単一のスプリングダンパを使用すれば、コイル径が多様に異なる複数の外側コイルばね及び複数の内側コイルばねに共用することができる。
スプリングダンパは、コイル径が多様に異なる複数の外側コイルばね及び複数の内側コイルばねに共用することができる。
筒部は、コイル径の異なる外側コイルばね及び内側コイルばねのバリエーションに対応し、頂部が径内側に変形し、辺部が径外側に変形することで、弾性変形の反力を確実に発生する。筒部の反力により、外壁凸条部が外側コイルばねに弾性変形の反力を印加し、内側コイルばねが内側コイルばねに弾性変形の反力を印加する。これにより、スプリングダンパは、2重コイルばねの振動を確実に減衰することができる。
請求項に記載の発明によると、外壁凸条部は外壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部を有する。外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間にスプリングダンパを組付けるとき、及び、スプリングダンパの組付け後に2重コイルばねが伸縮するとき、外壁凸条部のテーパ部は、外壁凸条部と外側コイルばねのばね線との引っ掛かりを防止する。これにより、外壁凸条部のテーパ部は、筒部が径外側にめくれることを防止することができる。
請求項に記載の発明によると、内壁凸条部は、外壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部を有する。外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間にスプリングダンパを組付けるとき、及び、スプリングダンパの組付け後に2重コイルばねが伸縮するとき、内壁凸条部のテーパ部は、内壁凸条部と内側コイルばねのばね線との引っ掛かりを防止する。これにより、内壁凸条部のテーパ部は、筒部が径内側にめくれることを防止することができる。
請求項に記載の発明によると、アクセル装置は、支持部材、アクセルペダル、2重コイルばね、及び請求項1−のいずれか一項に記載のスプリングダンパを備える。2重コイルばねが軸方向に伸縮するとき、スプリングダンパは、ばね線の間に挟まれて圧縮されることなく、2重コイルばねの振動を確実に減衰することができる。さらに、この単一のスプリングダンパを使用すれば、コイル径が多様に異なる複数の外側コイルばね及び複数の内側コイルばねに共用することができる。
本発明の第1実施形態のアクセル装置の断面図。 図1のII−II線断面図。 本発明の第1実施形態のスプリングダンパの断面図。 図3のIV方向から見た側面図。 図3のV−V線断面図。 図3のVI−VI線断面図。 本発明の第1実施形態のスプリングダンパの適用範囲の説明図。 本発明の第1実施形態のスプリングダンパの適用範囲の説明図。 本発明の第1実施形態のスプリングダンパの適用範囲の説明図。 本発明の第1実施形態のスプリングダンパの適用範囲の説明図。 本発明の第1実施形態のアクセル装置の2重コイルばねにスプリングダンパを適用した説明図。 図11のXII方向から見た側面図。 本発明の第2実施形態のスプリングダンパの断面図。 比較例のスプリングダンパを2重コイルばねに適用した模式図。 比較例のスプリングダンパを2重コイルばねに適用した模式図。
以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態は、車両に搭載されるアクセル装置にスプリングダンパを適用したものである。このアクセル装置は、運転者によるアクセルペダルの踏込量に応じて車両の運転状態を制御する。アクセル装置はアクセルバイワイヤ方式を採用しており、アクセルペダルは車両のスロットル装置に機械的に連結されていない。その代わり、アクセル装置は、アクセルペダルの回転角度を車両のエンジン制御装置(ECU)に伝達し、その回転角度に基づいてECUがスロットル装置を制御する。
アクセル装置は、図1及び図2に示すように、支持部材としてのハウジング3、アクセルペダル2、2重コイルばね4、回転角センサ30、及びスプリングダンパ20等を備えている。
ハウジング3は樹脂で箱形に形成され、底板11、底板11に向き合う天板12、底板11及び天板12に対して垂直に互いに向き合う二つの側板13、14から構成されている。底板11はボルト等により車体に固定可能である。
一方の側板13は、軸受孔131及びセンサ支持孔132を有している。軸受孔131とセンサ支持孔132とは連通し、側板13の内壁と外壁とを通じている。軸受孔131及びセンサ支持孔132は、ともに略円筒状に形成されている。軸受孔131の内径は、センサ支持孔132の内径よりも小さい。これにより、軸受孔131とセンサ支持孔132との間には段差部133が設けられる。回転角センサ30は、段差部133とカバー15とに挟まれ、センサ支持孔132に収容されている。側板13の外壁には、回転角センサ30と電気接続する図示しないターミナルを埋設したコネクタ16が設けられている。
他方の側板14は、略円筒状の軸受孔141を有している。軸受孔141及び軸受孔131の中心軸線はアクセルペダル2の回転軸線Oと同一である。
アクセルペダル2は、ペダルアーム50、操作部40、ペダルロータ60、スプリングロータ70及び軸部材80から構成されている。ペダルアーム50は、棒状の金属から形成されている。ペダルアーム50の一方の端部には、運転者が足で踏込み操作する操作部40が取付けられている。
ペダルロータ60は、樹脂から形成され、円柱状のロータ部601と、このロータ部の外壁から径外方向へ突出する支持部602とを有している。ペダルアーム50は、他方の端部が略直角に曲げられ、支持部602に形成された小径孔62及び溝63にはめ込まれることでペダルロータ60に取り付けられている。ロータ部601は、回転軸線O方向の一端から他端に通じる大径孔61を有している。大径孔61は、略円筒状に形成されている。
軸部材80は、樹脂により略円柱状に形成され、ロータ部601の大径孔61に挿通されている。軸部材80は、一方の端部81が軸受孔131の内壁に、他方の端部82が軸受孔141の内壁に支持されている。軸部材80の径外方向の外壁には、溝83が設けられている。ロータ部601には、大径孔61の径内方向へ突出する突起64が設けられている。突起64が軸部材80の溝83に係合することにより、ペダルロータ60は、ハウジング3に対し回転軸線Oを中心として軸部材80とともに回転可能となる。
軸部材80の端部81は略円筒状に形成され、回転角センサ30側に開口している。磁石部84、85が、端部81の内周壁の回転軸線Oを挟んで周方向の二箇所に埋設され、図示しないヨークによって接続されている。磁石部84、85及びヨークが形成する磁界の向きは、軸部材80の回転角度に応じて変化する。回転角センサ30は、軸部材80側へ突出する円筒部31の先端にホール素子または磁気抵抗素子等を備え、その径外側に隙間を空けて配設された磁石部84、85の形成する磁界を軸部材80とは非接触で検出する。回転角センサ30は、図示しないターミナルを経由して電気的に接続されたECUへ検出信号を出力する。この検出信号は、軸部材80の回転角度すなわちアクセルペダル2の回転角度を表すものである。
スプリングロータ70は、円環状の回転部71と突出部74とから構成されている。回転部71と突出部74とは、樹脂により一体に形成されている。回転部71は、回転部71の回転軸線O方向の一端から他端へ通じる回転孔72を有している。回転部71は、回転孔72と大径孔61とを同軸にし、ペダルロータ60と回転軸方向で当接している。スプリングロータ70の回転孔72に軸部材80が挿通され、スプリングロータ70は、回転軸線Oの周りに回転可能となっている。
回転部71のペダルロータ60側の外壁には、複数のはす歯73が設けられている。複数のはす歯73は、周方向に等間隔に配列している。ペダルロータ60の回転部71側の壁面には、複数のはす歯65が設けられている。複数のはす歯65は周方向に等間隔に配列し、回転軸線O方向で向き合うはす歯73のいずれかと噛み合っている。この噛み合いにより、ペダルロータ60とスプリングロータ70とは一緒に回転する。回転部71と側板14との間にはフリクションワッシャ32が介装されている。フリクションワッシャ32は、側板14に回転不能に固定され、回転部71と摺接して摩擦力を発生する。また、ペダルロータ60の側板13側には、溝66が形成され、この溝66に円環状のフリクションリング67が圧入されている。フリクションリング67は、側板13と摺接して摩擦力を発生する。
突出部74は、回転部71の外壁から径外方向へ突出して設けられている。突出部74は、天板12側に曲面形状の凸状面75を有している。
ホルダ90は、樹脂により略円盤状に形成されている。ホルダ90は、突出部74側で凸状面75の曲率半径より大きい曲率半径で形成される曲面形状の凹状面91を形成する。凹状面91とスプリングロータ70の凸状面75とは、相対運動可能に当接する。
ホルダ90は、天板12側の面に天板12側へ球状に突出する球状突起92を有し、この球状突起92の外周側に環状の係止面94、95を形成している。ハウジング3は、天板12の内壁面にホルダ90側へ球状に突出する球状突起121を有し、この球状突起121の外周側に環状の係止面123、124を形成している。
2重コイルばね4は、外側コイルばね41及び内側コイルばね45から構成されている。外側コイルばね41及び内側コイルばね45は、圧縮コイルスプリングである。内側コイルばね45は、その外径を外側コイルばね41の内径よりも小さく形成され、外側コイルばね41の径内方向の空間に設けられている。外側コイルばね41及び内側コイルばね45の径の大きさは、アクセル装置の踏力特性により設定されている。
外側コイルばね41は、一端が天板12の係止面123に係止され、他端がホルダ90の係止面94に係止されている。内側コイルばね45は、一端が天板12の係止面124に係止され、他端がホルダ90の係止面95に係止されている。
外側コイルばね41及び内側コイルばね45は、運転者の踏力によりX方向に回転したペダルアーム50及びスプリングロータ70を、ホルダ90を介してX方向とは反対のY方向へ付勢している。
スプリングロータ70が、回転軸線Oを中心に円弧運動をするとき、ホルダ90がスプリングロータ70と相対運動可能に当接することで、2重コイルばね4は直線的な伸縮運動をすることができる。
スプリングダンパ20は、例えば、ゴムなど弾性変形可能な材料から形成され、
外側コイルばね41と内側コイルばね45との隙間に設けられている。スプリングダンパ20は、外側コイルばね41及び内側コイルばね45の固有振動を減衰し、この固有振動から生じる異音の発生を抑制する。
スプリングダンパ20の構成について、図3〜図6に基づき説明する。
スプリングダンパ20は、筒部21、外壁凸条部22、及び内壁凸条部23を備えている。筒部21は、2重コイルばねに取付け前の状態において、横断面が外側に凸状の略6角形状に形成されている。この略6角形状は各辺部の長さが均等に形成されている。筒部21の軸方向の長さは、2重コイルばね4が収縮したときの一端と他端との間の距離以下に形成されている。
外壁凸条部22は、筒部21の頂部の外壁から径外方向に突出し、筒部21の軸方向の一端から他端に亘って設けられる。外壁凸条部22の横断面は、略扇形状に形成されている。外壁凸条部22は、軸方向の両端に、筒部21の外壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部24を有している。
内壁凸条部23は、筒部21の辺部の中央の内壁から径内方向に突出し、筒部21の軸方向の一端から他端に亘って設けられている。内壁凸条部23の横断面は、起伏のなだらかな山形形状に形成されている。内壁凸条部23は、軸方向の両端に、筒部21の内壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部25を有している。
2重コイルばねに適用範囲されるスプリングダンパ20の適用範囲について、図3及び図7〜図10に基づき説明する。
2重コイルばねに取付けていない状態のスプリングダンパ20を図3に示す。R1〜R6は、スプリングダンパ20の軸中心からの距離を示している。このとき、スプリングダンパ20の外径は、R6×2であり、内径は、R1×2である。
次に、外側コイルばねと内側コイルばねとの形成する隙間がスプリングダンパ20の適用可能な最大の隙間のときのスプリングダンパ20の状態を図7に示す。このとき、スプリングダンパ20の外径は、R5×2であり、内径は、R2×2である。スプリングダンパ20は、2重コイルばねに取付け前の状態と比較して、外壁凸条部22と軸中心との間の距離がR6からR5へ変位している。また、内壁凸条部23と軸中心との間の距離がR1からR2へ変位している。このため、筒部21は、弾性変形することで、各辺部と辺部とのなす内角を大きくし、各辺部を略円弧形状にしている。これにより、筒部21の横断面形状は略円形に近似する形状となる。
スプリングダンパ20の適用可能な最大の隙間を形成する2重コイルばねを図8に模式的に示す。スプリングダンパ20は、筒部21の弾性変形の反力により、外壁凸条部22が径外方向へ外側コイルばね410を押圧し、内壁凸条部23が径内方向へ内側コイルばね450を押圧する。
次に、外側コイルばねと内側コイルばねとの形成する隙間がスプリングダンパ20の適用可能な最小の隙間のときのスプリングダンパ20の状態を図9に示す。このとき、スプリングダンパ20の外径は、R4×2であり、内径は、R3×2である。スプリングダンパ20は、2重コイルばねに取付け前の状態と比較して、外壁凸条部22と軸中心との間の距離がR6からR4へ変位している。また、内壁凸条部23と軸中心との間の距離が、R1からR3へ変位している。このため、筒部21は、弾性変形することで、各辺部と辺部とのなす径内側の角を180°以上にするとともに、辺部の中央をさらに径外方向に湾曲させている。これにより、筒部21は、外側コイルばねと内側コイルばねとの形成する隙間の中で、頂部が径内方向に撓み、辺部の中央が径外方向に撓んだ略蛇腹形状となる。
スプリングダンパ20の適用可能な最小の隙間を形成する2重コイルばねを図10に模式的に示す。スプリングダンパ20は、筒部21が弾性変形した反力により、外壁凸条部22が径外方向へ外側コイルばね411を押圧し、内壁凸条部23が径内方向へ内側コイルばね451を押圧する。また、スプリングダンパ20は、スプリングダンパ20の適用可能な最小の隙間のときであっても、辺部の中央の径外方向の外壁と、外側コイルばね411の径内方向の内壁との間にクリアランスC1を有する。頂部の径内方向の外壁と、内側コイルばね451の径外方向の内壁との間にクリアランスC2を有する。これにより、筒部21と、外側コイルばね411及び内側コイルばね451との接触が防止される。
スプリングダンパ20の2重コイルばね4への取付けは、一例として、先ず、スプリングダンパ20の径内側に内側コイルばね45を挿入する。その後、外側コイルばね41の内径に内側コイルばね45と一体となったスプリングダンパ20を挿入する。筒部の横断面が6角形状に形成されていること、及び、スプリングダンパを形成する弾性部材の弾性率を適切に設定することで容易に組付けが可能である。
また、テーパ部24、25は、外側コイルばね41及び内側コイルばね45のばね線と、筒部21の軸方向の両端部とが接触することを抑制し、スプリングダンパ20の軸方向の端部が径外側又は径内側に捲れることを防止することができる。
次にアクセル装置1の一般作動を図1及び図2を参照して説明する。
アクセルペダル2を運転者が踏込む前、アクセルペダル2は、2重コイルばね4によって踏込方向とは逆方向に付勢されている。このとき、ペダルロータ60の当接部68は、天板12に形成されたストッパ125に当接している。
運転者がアクセルペダル2に踏力を与え、アクセルペダルがX方向に回転を始めると、はす歯65とはす歯73とが噛み合うことでペダルロータ60とスプリングロータ70とが一緒に回転する。回転角センサ30は、ペダルロータ60と一体で回転する軸部材80の回転角度を磁石部84、85の形成磁界に基づいて検出する。回転角センサ30の検出した検出信号は、コネクタ16を経由してECUへ伝送される。
運転者がアクセルペダル2をX方向に回転させ、アクセルペダル2の回転角度が大きくなるに従って、コイルスプリング4は圧縮され、アクセルペダル2に与える荷重Fspを大きくする。このため、アクセルペダル2の回転角度に比例して、踏力Fは大きくなる。
踏力F及び荷重Fspによって、ペダルロータ60のはす歯65とスプリングロータ70のはす歯73との間で互いを回転軸線O方向へ引き離す方向のスラスト力が発生する。このスラスト力によって、ペダルロータ60のフリクションリング67と側板13との間に摩擦力f1が発生し、スプリングロータ70とフリクションワッシャ32との間に摩擦力f2が発生する。このため、アクセルペダル2の回転角度が大きくなるに従い、摩擦力f1、f2が大きくなる。この摩擦力f1、f2は、アクセルペダル2の回転運動の抵抗として働くので、アクセルペダル2がX方向に回転するとき、運転者の踏力Fを増加させる。
運転者がアクセルペダル2をX方向にさらに回転させると、当接部69と底板11に形成されたストッパ111とが当接する。これにより、アクセルペダル2の回転が制限される。
一方、アクセルペダル2がY方向に回転するとき、摩擦力f1、f2がアクセルペダル2の回転運動の抵抗として働くので、運転者の踏力Fを減少させる。
このように、アクセル装置1は、アクセルペダル2の回転角度で大きさを変える摩擦力f1、f2により、アクセルペダル2がX方向へ回転するときの運転者の踏力Fと、アクセルペダル2がY方向へ回転するときの運転者の踏力Fとの大きさを変える所定のヒステリシス特性を備える。これにより、アクセル装置1は、運転者に良好な操作フィーリングを与えることができる。
アクセル装置1のアクセルペダル2がX方向及びY方向へ回転するときの2重コイルばね4とスプリングダンパ20との作動を図11及び図12に基づき説明する。
スプリングダンパ20は、図11に示すように、外側コイルばね41と内側コイルばね45との間に挿入されている。筒部21は、外側コイルばね41と内側コイルばね45との隙間に適応して、横断面の6角形状を変形し、隙間の変動を吸収している。筒部21が弾性変形する反力によって、外壁凸条部22が外側コイルばね41を径外方向に押圧し、内壁凸条部23が内側コイルばね45を径内方向に押圧している。
アクセルペダルがX方向へ回転し、2重コイルばね4が軸方向に収縮するとき、外壁凸条部22と外側コイルばね41とが摺動し、内壁凸条部23と内側コイルばね45とが摺動する。このとき、外壁凸条部22及び内壁凸条部23のテーパ部24、25は、外側コイルばね41及び内側コイルばね45のばね線と、筒部21の軸方向の両端部とが接触することを抑制する。このため、筒部21の軸方向の両端部が外側コイルばね41又は内側コイルばね45のばね線に引っ掛かり、スプリングダンパ20の軸方向の端部が径外側又は径内側に捲れることを防止することができる。
アクセルペダルがY方向へ回転し、2重コイルばね4が軸方向に伸長するとき、図12に示すように、外壁凸条部22と外側コイルばね41とが摺動し、内壁凸条部23と内側コイルばね45とが摺動する。このとき、外壁凸条部22が外側コイルばね41を径外方向に押圧し、内壁凸条部23が内側コイルばね45を径内方向に押圧する。このため、スプリングダンパ20は、外側コイルばね41及び内側コイルばね45の固有振動を防止することができる。
比較例としてのスプリングダンパ201を図14及び図15に示す。
比較例のスプリングダンパ201は、弾性変形可能な十字形の板状部材から形成される。スプリングダンパ201は、内側コイルばね452のばね線の間に十字の中央部分291を挿入した後、スプリングダンパ201と一体になった内側コイルばね452の径外側に外側コイルばね412を嵌め込むことで組付けられる。しかし、この種の十字形のスプリングダンパ201は、図15に示すように、2重コイルばねの伸長時に外側コイルばね412のばね線の隙間からスプリングダンパ201の先端部281がはみ出すことが懸念される。ばね線の隙間からはみ出したスプリングダンパ201の先端部281が2重コイルばねの収縮時にばね線間で圧縮されると、スプリングダンパ201は、外側コイルばね412及び内側コイルばね452を適切に押圧することが困難になる。
これに対し、本実施形態では、スプリングダンパ20は、筒部21、外壁凸条部22、及び内壁凸条部23から構成されている。このため、2重コイルばね4が伸縮するとき、外側コイルばね41又は内側コイルばね45のばね線の間にスプリングダンパ20の軸方向の両端部が挟まれることを防止することができる。
また、筒部21は、横断面が略6角形状に形成されている。このため、外側コイルばね41と内側コイルばね45との形成する隙間の異なる各種の2重コイルばねにスプリングダンパを組付けるとき、頂部がR5〜R4の範囲で径内方向に撓み、辺部の中央部がR2〜R3の範囲で径外方向に撓むことで、外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間の変動を吸収する。このため、スプリングダンパ20は、コイル径の異なる各種の2重コイルばねに共用することができる。
さらに、外壁凸条部22は筒部21の頂部の径外方向外壁に設けられ、内壁凸条部23は辺部の中央部分の径内方向内壁に設けられている。このため、筒部21は、頂部及び辺部の中央部の変位量を大きくする。これにより、スプリングダンパ20は、筒部21の弾性変形による反力を確実に発生し、外側コイルばね41及び内側コイルばね45を確実に押圧することができる。
さらに、外壁凸条部22及び内壁凸条部23は、軸方向の両端部にテーパ部24、25を有する。このため、2重コイルばね4の伸縮作動時にスプリングダンパ20と外側コイルばね41及び内側コイルばね45とが軸方向に相対的に移動するとき、スプリングダンパ20の軸方向の両端部が外側コイルばね41又は内側コイルばね45のばね線の間に引っ掛かることを抑制する。このため、スプリングダンパ20の軸方向の端部が捲れることを防止することができる。
したがって、スプリングダンパは、2重コイルばねの固有振動を確実に減衰することができる。よって、このスプリングダンパを適用したアクセル装置は、2重コイルばねの固有振動による異音の発生を防止することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態のスプリングダンパ200を図13に示す。
スプリングダンパ200は、筒部210、外壁凸条部220、及び内壁凸条部230を備えている。筒部210は、横断面が略円形状に形成されている。
外壁凸条部220は、筒部210の径外方向の外壁から径外方向に突出し、径方向に対して傾斜するように設けられている。外壁凸条部220は、筒部210の円周上に6個、等間隔で配置されている。外壁凸条部220は、筒部210の軸方向の一端から他端に亘って設けられ、軸方向の両端に、筒部210の外壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなる図示しないテーパ部を有している。
内壁凸条部230は、筒部210の径内方向の内壁から径内方向に突出し、径方向に対して傾斜するように設けられている。内壁凸条部230の傾斜角と外壁凸条部220の傾斜角とは略同じである。内壁凸条部230は、筒部210の円周上に6個、等間隔で配置されている。内壁凸条部230は、筒部210の軸方向の一端から他端に亘って設けられ、軸方向の両端に、筒部210の内壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなる図示しないテーパ部を有している。
本実施形態では、スプリングダンパ200は、筒部210、外壁凸条部220、及び内壁凸条部230から構成されている。外壁凸条部220が図示しない外側コイルばねを径外方向に押圧し、内壁凸条部230が図示しない内側コイルばねを径内方向に押圧する。このため、スプリングダンパ200を2重コイルばねに適用したとき、スプリングダンパ220の軸方向の両端部が外側コイルばね又は内側コイルばねのばね線の間に挟まれることを防止することができる。
また、外壁凸条部220及び内壁凸条部230は、径方向に対して傾斜して設けられている。このため、外側コイルばねと内側コイルばねとの形成する隙間の異なる各種の2重コイルばねにスプリングダンパを組付けるとき、外壁凸条部220と筒部210の外壁凸条部220近傍部分が径内方向に撓み、また、内壁凸条部230と筒部210の内壁凸条部230近傍部分が径外方向に撓むことで、外側コイルばねと内側コイルばねとの隙間の変動を吸収する。このため、スプリングダンパ200は、コイル径の異なる各種の2重コイルばねに共用することができる。
さらに、外壁凸条部220と内壁凸条部230とは、周方向に隣接した位置に設けられている。このため、外壁凸条部220及び内壁凸条部230は、弾性変形の反力により、外側コイルばねと内側コイルばねを確実に押圧する。したがって、スプリングダンパ200は、2重コイルばねの振動を確実に減衰し、異音の発生を防止することができる。
(他の実施形態)
上述した第1実施形態では、筒部の横断面を6角形状に形成したスプリングダンパについて説明した。これに対し、本発明のスプリングダンパの筒部の横断面は、多角形状であればよい。
上述した複数の実施形態では、外側凸条部及び内側凸条部をそれぞれ6個づつ設けた。これに対し、本発明のスプリングダンパは、外側凸条部及び内側凸条部の個数に制限はない。
上述した複数の実施形態では、アクセル装置に適用したスプリングダンパについて説明した。これに対し、本発明のスプリングダンパは、2重コイルばねを用いる種々の装置に適用することができる。
このように、本発明のスプリングダンパは、上述した実施形態に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態が可能である。
1:アクセル装置、2:アクセルペダル、3:ハウジング(支持部材)、4:2重コイルばね、20:スプリングダンパ、21:筒部、22:外壁凸条部、23:内壁凸条部、41:外側コイルばね、45:内側コイルばね。

Claims (4)

  1. 外側コイルばねと、この外側コイルばねの径内方向の空間に設けられる内側コイルばねとを有する2重コイルばねの振動を減衰するスプリングダンパであって、
    外径及び内径が前記外側コイルばねと前記内側コイルばねとの隙間に対応した筒状に形成され、横断面形状が多角形状にかつ当該多角形状の頂部が径外方向に凸状に形成され、前記隙間に挿入されて前記隙間の変動を多角形状の弾性変形により吸収する筒部と、
    前記筒部の頂部の外壁から径外方向に突出し、前記筒部の軸方向に亘って設けられ、前記外側コイルばねを径外方向へ押圧する外壁凸条部と、
    前記筒部の辺部の中央の内壁から径内方向に突出し、前記筒部の軸方向に亘って設けられ、前記内側コイルばねを径内方向へ押圧する内壁凸条部と、を備えることを特徴とするスプリングダンパ。
  2. 前記外壁凸条部は、前記外壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部を有することを特徴とする請求項に記載のスプリングダンパ。
  3. 前記内壁凸条部は、前記内壁からの突出量が軸方向の先端に向かって小さくなるテーパ部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のスプリングダンパ。
  4. 支持部材と、
    前記支持部材に回転可能に支持され、運転者により踏込操作されるアクセルペダルと、
    外側コイルばね及び前記外側コイルばねの内側に設けられる内側コイルばねを有し、前記アクセルペダルの踏込方向とは逆方向に前記アクセルペダルを付勢する2重コイルばねと、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のスプリングダンパと、を備えることを特徴とするアクセル装置。
JP2009027342A 2009-02-09 2009-02-09 スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置 Active JP4831499B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009027342A JP4831499B2 (ja) 2009-02-09 2009-02-09 スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置
DE102010001670.5A DE102010001670B4 (de) 2009-02-09 2010-02-08 Federdämpfer und Gaspedalvorrichtung hiermit
US12/702,513 US8646356B2 (en) 2009-02-09 2010-02-09 Spring damper and acceleration device using the same
CN2010101160442A CN101799054B (zh) 2009-02-09 2010-02-09 弹簧缓冲器和利用该弹簧缓冲器的加速装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009027342A JP4831499B2 (ja) 2009-02-09 2009-02-09 スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010181008A JP2010181008A (ja) 2010-08-19
JP4831499B2 true JP4831499B2 (ja) 2011-12-07

Family

ID=42539267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009027342A Active JP4831499B2 (ja) 2009-02-09 2009-02-09 スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8646356B2 (ja)
JP (1) JP4831499B2 (ja)
CN (1) CN101799054B (ja)
DE (1) DE102010001670B4 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9944144B2 (en) 2010-02-23 2018-04-17 Renton Coil Spring Company Spring and damper systems for attenuating the transmission of energy
US9689451B2 (en) 2010-02-23 2017-06-27 Renton Coil Spring Co. Tension spring mount
US20110277583A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Ksr Technologies Co. Compact fly-by-wire pedal assembly
JP5290260B2 (ja) * 2010-10-29 2013-09-18 東海ゴム工業株式会社 タンク用ゴムクッション
JP5510753B2 (ja) * 2011-12-21 2014-06-04 株式会社デンソー アクセル装置
CN102966692A (zh) * 2012-06-14 2013-03-13 重庆市北碚区浔源弹簧厂 发动机缓柔减震托架弹簧体
WO2016154351A1 (en) * 2015-03-23 2016-09-29 Renton Coil Spring Company Spring and damper systems for attenuating the transmission of energy
JP6471617B2 (ja) 2015-06-05 2019-02-20 株式会社デンソー スプリングダンパ、及び、そのスプリングダンパを用いるアクセル装置
US10112587B2 (en) 2015-12-18 2018-10-30 Hyster-Yale Group, Inc. Electronic braking system
CN110296079A (zh) * 2018-03-21 2019-10-01 东莞市新清机械科技有限公司 双余弦线转子气体压缩机
JP7171465B2 (ja) * 2018-10-15 2022-11-15 愛三工業株式会社 伸縮連結構造
US11511825B2 (en) * 2020-01-29 2022-11-29 Christopher William Huber Suspension handlebar assembly and stem for bicycle

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1934579A (en) * 1932-06-28 1933-11-07 William E Wine Spring unit and assembly for railway cars
DE1660550U (de) 1953-02-11 1953-08-06 Conrad Bruesselbach Fa Schwingungsdaempfung fuer federungen.
US3166950A (en) * 1962-02-19 1965-01-26 Pomeranz Herbert Speed warning device
US3515417A (en) * 1969-03-27 1970-06-02 Us Industries Inc Self-centering bushing
US3665777A (en) * 1969-12-15 1972-05-30 Ford Motor Co Energy absorbing steering column
JPS5165149A (ja) * 1974-12-04 1976-06-05 Torishima Pump Mfg Co Ltd Fukugozairyo
JPS6015380B2 (ja) * 1982-08-30 1985-04-19 中央化工機株式会社 粉体の処理装置
IL73328A (en) * 1984-10-26 1990-02-09 Tzora Furniture Ind Ltd Rotatable joint with coaxially assembled parts
JPH0653503B2 (ja) * 1985-08-30 1994-07-20 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車のサイドスタンド装置
US5033871A (en) * 1988-10-25 1991-07-23 Ide Russell D Extrudable multi-rigidity hydrodynamic bearing and method of making the same
JP3606768B2 (ja) 1999-07-07 2005-01-05 セントラル硝子株式会社 透明導電膜の製造方法
US7784830B2 (en) * 2003-10-23 2010-08-31 Chrysler Group Llc Axially adjustable steering column assembly with flexible bearing sleeve
JP4370618B2 (ja) * 2004-02-20 2009-11-25 株式会社デンソー ペダルモジュール
JP4600867B2 (ja) 2005-10-21 2010-12-22 株式会社デンソー ペダルモジュール
KR100644796B1 (ko) * 2005-12-13 2006-11-15 (주) 동희산업 전자 오르간식 가속페달 장치
JP2007272670A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Denso Corp ペダル装置
DE102006053183A1 (de) 2006-11-09 2008-05-15 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug
JP2009068644A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Denso Corp スプリング装置およびアクセルペダル装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101799054A (zh) 2010-08-11
CN101799054B (zh) 2012-05-30
DE102010001670B4 (de) 2023-12-07
DE102010001670A1 (de) 2011-08-18
US8646356B2 (en) 2014-02-11
JP2010181008A (ja) 2010-08-19
US20100199800A1 (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4831499B2 (ja) スプリングダンパ及びこれを用いたアクセル装置
JP5819143B2 (ja) ダンパ
JP4618450B2 (ja) アクセル装置
JP2009068644A (ja) スプリング装置およびアクセルペダル装置
JP6471617B2 (ja) スプリングダンパ、及び、そのスプリングダンパを用いるアクセル装置
US20120006145A1 (en) Pedal apparatus
US9441548B2 (en) Acceleration device
JP2012082725A (ja) ペダル装置
JP2011105249A (ja) アクセル装置
CN111033077B (zh) 阻尼器和操作单元
JP2007299137A (ja) ペダル装置
JP2007333166A (ja) トルク変動吸収ダンパ
JP2007272670A (ja) ペダル装置
EP0943907A1 (en) Accelerator position sensor
JP5157605B2 (ja) アクセル装置
JP4498124B2 (ja) ボールジョイント
JP4882673B2 (ja) アクセルペダル装置及びこれに用いられるダンパ
JP2009248612A (ja) アクセル装置
JP6376040B2 (ja) 接合体、及び、その接合体を用いるアクセル装置
JP6204306B2 (ja) 伸縮アクチュエータ
JP2006518441A (ja) 回転デバイス
JP2014141147A (ja) アクセル装置
WO2023248764A1 (ja) 回転機器および検出装置
JP2018008569A (ja) 手動変速機用シフトレバー装置
JP6030037B2 (ja) 反力出力装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110826

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110908

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4831499

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250