TWI420020B - 油門操作裝置 - Google Patents

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TWI420020B
TWI420020B TW099138618A TW99138618A TWI420020B TW I420020 B TWI420020 B TW I420020B TW 099138618 A TW099138618 A TW 099138618A TW 99138618 A TW99138618 A TW 99138618A TW I420020 B TWI420020 B TW I420020B
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Masatoshi Sato
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Honda Motor Co Ltd
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Description

油門操作裝置
本發明係關於一種根據操作件之操作量而對動力單元之輸出進行電性控制之油門(加速器accelerator)操作裝置。
習知，於上述油門操作裝置中，隨著用以機械性地開閉引擎(內燃機，動力單元)之節流閥之纜線被刪除，為了對操作者賦予近似具有該纜線時之操作感覺而存在有一種如下形態者：例如於節流閥座(外殼)內設置有根據節流把手(操作件)之轉動而於其軸方向可移動之移動構件，使該移動構件隨節流把手轉動於軸方向移動，藉此可壓縮節流閥座內之彈性構件而使由該按壓力所引起之摩擦阻力發生變化(例如，參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-182178號公報
然而，於上述之習知技術中，必須於節流閥座內設置移動構件之移動機構及移動量，因此構成將變得複雜，並且難以精簡化，且亦必須對用於檢測節流把手之轉動量之感測器配置進行研究。
因此，本發明係一種可根據操作件之操作量來對動力單元之輸出進行電性控制之油門操作裝置，其目的在於可以簡單之構成來產生摩擦阻力並實現精簡化，同時亦可適用於各種車型。
作為上述課題之解決手段，第1發明係根據操作件(例如實施例之節流把手3)之操作量來對動力單元之輸出進行電性控制之油門操作裝置(例如實施例之節流操作裝置1)；其特徵在於，其具備有：藉由上述操作件之操作而進行轉動之轉動構件(例如實施例之延長部9)；於上述轉動構件轉動時賦予該轉動構件朝回位方向勢能之復位彈簧(例如實施例之扭轉螺旋彈簧5)；及對上述轉動構件之轉動附加摩擦阻力之摩擦產生機構(例如實施例之摩擦產生機構6)；而上述摩擦產生機構係具有對上述轉動構件賦予按壓力之摩擦彈簧(例如實施例之壓縮螺旋彈簧21)，上述摩擦彈簧與復位彈簧之至少一部分係上述轉動構件之軸方向相互重疊。
第2發明中，上述摩擦產生機構具有受到上述摩擦彈簧按壓而與上述轉動構件滑動接觸之摩擦構件(例如實施例之摩擦構件19)，於上述摩擦構件與轉動構件之間產生摩擦。
第3或4發明中，設置有感測上述轉動構件之轉動量之感測器(例如實施例之感測器4)。
第5或6發明中，上述轉動構件包含由上述感測器所感測之感測器轉子(例如實施例之感測器轉子12)。
第7至12發明中，上述復位彈簧係位於較上述摩擦彈簧而更靠近上述轉動構件之直徑方向內側處。
第13發明中，上述轉動構件之一部分(例如實施例之外圓環部14)係位於上述轉動構件直徑方向之上述復位彈簧與摩擦彈簧之間。
第14或15發明中，上述復位彈簧及摩擦彈簧之一端由共用之導引構件(例如實施例之導引構件15)所支持。
第16至19發明中，該油門操作裝置被設置於手柄桿(例如實施例之手柄桿2)，上述操作件係相對於上述手柄桿而可進行轉動之把手，上述轉動構件、感測上述轉動構件之轉動量之感測器、由上述感測器所感測之感測器轉子、復位彈簧及摩擦產生機構係收納於安裝在上述手柄桿之外殼(例如實施例之節流閥座11)內。
第20至23發明中，上述復位彈簧及摩擦彈簧均係以上述手柄桿為中心而進行捲繞之螺旋彈簧。
根據第1、2發明，與具備根據轉動構件之轉動而於其軸方向移動之移動構件之習知構成相比，可以簡單之構成對轉動構件之轉動附加摩擦阻力，同時使各彈簧之至少一部分於轉動構件之軸方向相互重疊，由此可實現該裝置之精簡化。
根據第3或4發明，即便不存在連結轉動構件與動力單元之纜線等，亦可根據轉動構件之轉動量而對動力單元之輸出進行電性控制。
根據第5或6發明，轉動構件兼作感測器轉子，因此亦可不另行設置用以感測之齒輪或感測器轉子等，從而可抑制零件件數之增加。
根據第7至12發明，可精簡地配置各彈簧，同時經由僅變更直徑方向外側之摩擦彈簧，而可根據車型等容易地改變摩擦特性。
根據第13發明，可防止各彈簧於轉動構件於直徑方向之偏移，並可將該等彈簧予以精簡地配置。
根據第14或15發明，可使支持各彈簧一端之導引構件成為單一構件而可抑制零件件數之增加。
根據第16至19發明，可實現該裝置之精簡化，且亦可容易地進行裝配。
根據第20至23發明，可精簡地配置各彈簧。
以下，參照圖式對本發明之實施例進行說明。
圖1、2係表示將作為本發明一實施例之節流操作裝置1設置於例如二輪機車(跨座型車輛)之轉向用操作手柄之右手柄桿(以下僅稱為手柄桿)2之態樣。再者，上述二輪機車係具有具備電子控制式燃料噴射裝置之引擎(內燃機)作為原動機。
節流操作裝置1係具備有：藉由插通直線圓筒狀之手柄桿2而可轉動地支持於該手柄桿2之節流把手3；檢測該節流把手3之轉動量之感測器4；對節流把手3賦予與節流把手3之轉動量對應之回位轉矩之扭轉螺旋彈簧5；及於節流把手3轉動時可產生摩擦阻力(摩擦)之摩擦產生機構6。再者，圖中線C表示手柄桿2及節流把手3之中心軸線，箭形符號LH表示手柄桿2之軸方向之基端側(車體寬度方向內側，左方)，箭形符號RH表示手柄桿2之軸方向之前端側(車體寬度方向外側，右方)。以下，將上述箭形符號LH方向稱為手柄基端側，將箭形符號RH方向稱為手柄前端側。
節流把手3係具有：構成其內層之樹脂製套管7；及一體安裝於該套管7外周之橡膠製把手本體8。
於套管7之手柄基端側，同軸地一體形成有自把手本體8之手柄基端側之末端進而向手柄基端側延伸之延長部9，該延長部9可轉動地保持於固定在手柄桿2之節流閥座11。
節流閥座11係安裝於較上述把手本體8之末端而更靠近手柄基端側之手柄桿2者，其於與手柄桿2之軸方向及直徑方向平行之平面內被分割為上下二等分體11a、11b，並於夾入手柄桿2之狀態下經螺栓緊固等而使該等上下二等分體結合為一體，由此，於手柄桿2之外周安裝有中空殼狀之節流閥座11。
於節流閥座11內，收納有上述延長部9、感測器4、扭轉螺旋彈簧5以及摩擦產生機構6。
感測器4係非接觸式之磁感測器，其包含固定於節流閥座11內之感測部4a(感測器本體)、及與該感測部4a相連之積體電路(Integrated Circuit,IC)部4b。於面向節流閥座11內之延長部9之外周，一體形成有具有自直徑方向外側面向感測部4a之磁軛部12a之感測器轉子12。感測部4a檢測出與該感測器轉子12(磁軛部12a)之轉動位置對應之磁力，並將與其對應之電氣信號自IC部4b輸出至引擎控制單元(Engine Control Unit,ECU)(未圖示)。
於套管7之手柄基端側外周(延長部9之手柄前端側之外周)，一體形成有自手柄前端側鄰接於節流閥座11之手柄前端側側壁11c(外側壁)之外凸緣13。另一方面，於面向延長部9之節流閥座11內之部位外周，一體形成有相對於套管7而成大直徑之上述感測器轉子12。
感測器轉子12係自手柄基端側(節流閥座11之內側)鄰接於節流閥座11之外側壁11c，利用該感測器轉子12與外凸緣13於軸方向夾持外側壁11c，由此進行節流把手3相對於節流閥座11(手柄桿2)在軸方向之定位。
於延長部9之手柄基端側之端部，突設有與手柄桿2之間於直徑方向形成有既定間隙之外圓環部14。
另一方面，於節流閥座11之手柄基端側之側壁11d(內側壁)，自手柄前端側(節流閥座11之內側)固定地保持有圓環狀之導引構件15，於該導引構件15之手柄前端側端部，以與上述外圓環部14於軸方向相對向之方式突設有與手柄桿2之間於直徑方向形成有既定之間隙之內圓環部16。於該等各圓環部14、16之內周側，以插通手柄桿2之方式配設有上述扭轉螺旋彈簧5。
扭轉螺旋彈簧5之一螺旋端係卡止於外圓環部14，同時另一螺旋端則卡止於內圓環部16。由此，於節流把手3相對於節流閥座11轉動時扭轉螺旋彈簧5會產生彈性變形，對該節流把手3賦予向上述轉動之回位方向之賦勢力。
此種節流操作裝置1中，係對節流把手3賦予由扭轉螺旋彈簧5產生之回位方向之賦勢力，但此與經由節流纜線而操作節流閥之情形下之習知操作感覺不同，因此為了類似性地再現該操作感覺，而使上述摩擦產生機構6產生節流把手3轉動時之機械摩擦。
摩擦產生機構6具有：一體形成於延長部9外周側之摩擦凸緣17；以與該摩擦凸緣17於軸方向對向之方式於外殼之內側立起，並自手柄前端側抵接於摩擦凸緣17之定位凸緣18；橫跨上述導引構件15及感測器轉子12之各圓環部14、16，並於手柄軸方向可移動地嵌合於該等各圓環部外周之圓環狀摩擦構件19；及賦予該摩擦構件19向手柄前端側勢能之壓縮螺旋彈簧21。
摩擦構件19係具有：嵌合於各圓環部14、16外周之圓筒狀軸環部19a；及一體形成於該軸環部19a之手柄前端側之端部外周之凸緣部19b。凸緣部19b係自手柄基端側抵接於摩擦凸緣17，該凸緣部19b藉由壓縮螺旋彈簧21之彈力而被按壓向手柄前端側，藉此可使摩擦凸緣17於軸方向夾入至凸緣部19b與定位凸緣18之間。
於導引構件15之外周，一體形成有沿節流閥座11之內側面之導引凸緣15a，於該導引凸緣15a與凸緣部19b之間縮設有上述壓縮螺旋彈簧21。於導引構件15之內圓環部16之內周側，支持有扭轉螺旋彈簧5之手柄基端側之端部，因此可於導引構件15支持各螺旋彈簧之手柄基端側之端部。
定位凸緣18、導引凸緣15a(導引構件15)及凸緣部19b(摩擦構件19)係被設為無法相對於節流閥座11進行軸中心之轉動，因此若於凸緣部19b與定位凸緣18之間夾入有摩擦凸緣17之狀態下使節流把手3相對於節流閥座11轉動，則將可由摩擦凸緣17與凸緣部19b及定位凸緣18之滑動接觸而產生摩擦阻力，從而可類似性地再現上述操作感覺。
各螺旋彈簧5、21係被設置成插通手柄桿2並與其周圍具有間隙而予以捲繞(以手柄桿2為中心而進行捲繞)。上述各螺旋彈簧5、21係共有軸線C而相互配置為同軸。
而且，扭轉螺旋彈簧5(復位彈簧)與壓縮螺旋彈簧21(摩擦彈簧)係配置為大部分於軸方向相互重疊。又，位於各圓環部14、16之內周側之塗裝螺旋彈簧5，係配置於較位於各圓環部14、16之外周側之壓縮螺旋彈簧21而更靠近直徑方向之內周側。而且，於直徑方向之各螺旋彈簧5、21之間，設置有節流把手3之延長部9之一部分(外圓環部14)。
藉由上述配置而將各螺旋彈簧5、21精簡地收納於節流閥座11內，同時於較各螺旋彈簧5、21而更靠近手柄前端側(與各螺旋彈簧5、21於手柄軸方向偏移之位置)配置有上述感測器4及感測器轉子12，因此既可避開各螺旋彈簧5、21又可將予以有效地收納於節流閥座11內。
如以上所說明，上述實施例之節流操作裝置1係根據節流把手3之操作量來對動力單元之輸出進行電性控制者，其具備有：藉由上述節流把手3之操作而轉動之延長部9(轉動構件)；於上述延長部9轉動時賦予該延長部9向回位方向勢能之扭轉螺旋彈簧5(復位彈簧)；及對上述延長部9之轉動附加摩擦阻力之摩擦產生機構6；上述摩擦產生機構6係具有：賦予上述延長部9按壓力之壓縮螺旋彈簧21(摩擦彈簧)；及受到上述壓縮螺旋彈簧21按壓而與上述延長部9滑動接觸之摩擦構件19；而於上述摩擦構件19與延長部9之間產生摩擦，同時上述扭轉螺旋彈簧5及壓縮螺旋彈簧21均配置為與上述延長部9同軸，且至少一部分於上述延長部9之軸方向相互重疊。
根據該構成，與具備根據延長部9之轉動而於其軸方向移動之移動構件之習知構成相比，可以簡單之構成對延長部9之轉動附加摩擦阻力，同時使各螺旋彈簧5、21於延長部9之軸方向相互重疊，由此可實現該裝置1之精簡化。
又，上述節流操作裝置1中，因設置有感測上述延長部9之轉動量之感測器4，因此即便不存在用於連結延長部9與動力單元之纜線等，亦可根據延長部9之轉動量而對動力單元之輸出進行電性控制。
又，上述節流操作裝置1中，上述延長部9包含有由上述感測器4所感測之感測器轉子12，因此延長部9可兼作感測器轉子12，故亦可不另行設置用以感測之齒輪或感測器轉子等，從而可抑制零件件數之增加。
又，上述節流操作裝置1中，上述扭轉螺旋彈簧5係位於較上述壓縮螺旋彈簧21而更靠近上述延長部9之直徑方向之內側，因此可精簡地配置各螺旋彈簧5、21，同時經由僅變更直徑方向外側之壓縮螺旋彈簧21，而可根據車型等容易地改變摩擦特性。
又，上述節流操作裝置1中，於上述延長部9直徑方向之上述扭轉螺旋彈簧5與壓縮螺旋彈簧21之間，係設置有上述延長部9之一部分(外圓環部14)，因此可防止各螺旋彈簧5、21於延長部9直徑方向之偏移，且可將該等螺旋彈簧5、21精簡地予以配置。
又，上述節流操作裝置1中，上述扭轉螺旋彈簧5及壓縮螺旋彈簧21之一端由共用之導引構件15所支持，因此可使支持各螺旋彈簧5、21一端之導引構件15成為單一構件而可抑制零件件數之增加。
又，上述節流操作裝置1係設置於二輪機車之手柄桿2，上述節流把手3係相對於上述手柄桿2而可轉動之操作件，將上述延長部9、感測上述延長部9之轉動量之感測器4、由上述感測器4所感測之感測器轉子12、扭轉螺旋彈簧5及摩擦產生機構6收納於安裝在上述手柄桿2之節流閥座11內，因此可實現該裝置1之精簡化，且亦可容易地進行裝配。
又，上述節流操作裝置1中，上述扭轉螺旋彈簧5及壓縮螺旋彈簧21均係以上述手柄桿2為中心而進行捲繞之螺旋彈簧，因此可精簡地將各螺旋彈簧5、21予以配置。
又，上述節流操作裝置1中，係將上述感測器轉子12配置於較上述摩擦產生機構6而更靠近車體寬度方向外側，因此可容易將包含感測器轉子12之感測零件收納於節流閥座11內，從而可實現該裝置1之進一步精簡化。
此處，如圖3所示，亦可構成為於較各螺旋彈簧5、21更靠近手柄基端側配置有上述感測器4及感測器轉子12。再者，圖3中，隨著上述感測器4等之配置變更而變更摩擦產生機構6之配置等，且將感測器轉子12經由止推墊圈11e而抵接於節流閥座11之內側壁11d(不存在上述定位凸緣18)。另外，對與上述實施例之構成對應之部分附以相同元件符號並省略其說明。
再者，本發明並不受限於上述實施例，當然可於不脫離本發明要旨之範圍內進行各種變更。例如，可構成為於手柄桿以外之部位具備動力單元之輸出調整用操作件，且可構成為於操作件與轉動構件之間***有連接機構。
此處，上述實施例中，係將扭轉螺旋彈簧5(復位彈簧)配置於直徑方向內側，且將壓縮螺旋彈簧21(摩擦彈簧)配置於直徑方向外側，但亦可配置為使該等內外側相反。該情況下，由於係將因扭轉而內徑變小之扭轉螺旋彈簧配置於直徑方向外側，因此內徑無變化之壓縮螺旋彈簧將位於直徑方向內側而接近手柄桿，該壓縮螺旋彈簧與手柄桿之直徑方向間隙會變小，從而使佈局自由度提高。
又，本發明不僅適用於僅以內燃機作為驅動源之二輪機車，亦可適用於以內燃機及馬達之至少一者作為驅動源之混合動力車輛或電動車輛，亦可適用於三輪或四輪車輛，此外亦可適用於具有原動機之自行車，且亦可適用於車輛以外之船舶、航空器、雪上摩托車等運輸機器。
1．．．節流操作裝置(油門操作裝置)
2．．．手柄桿
3．．．節流把手(操作件、把手)
4．．．感測器
4a．．．感測部
4b．．．IC部
5．．．扭轉螺旋彈簧(復位彈簧、螺旋彈簧)
6．．．摩擦產生機構
7．．．套管
8．．．把手本體
9．．．延長部(轉動構件)
11．．．節流閥座(外殼)
11a、11b．．．上下二等分體
11c．．．外側壁
11d．．．內側壁
11e．．．止推墊圈
12．．．感測器轉子
12a．．．磁軛部
13．．．外凸蓚
14．．．外圓環部(轉動構件之一部分)
15．．．導引構件
15a．．．導引凸緣
16．．．內圓環部
17．．．節流閥座
18．．．定位凸緣
19．．．摩擦構件
19a．．．軸環部
19b．．．凸緣部
21．．．壓縮螺旋彈簧(摩擦彈簧、螺旋彈簧)
C．．．軸線
RH、LH．．．箭形符號
圖1係沿本發明實施例之節流操作裝置之節流把手之軸方向剖視圖。
圖2係上述節流操作裝置之分解立體圖。
圖3係表示上述節流操作裝置之變形例而與圖1相當之剖視圖。
1．．．節流操作裝置(油門操作裝置)
2．．．手柄桿
3．．．節流把手(操作件、把手)
4．．．感測器
4a．．．感測部
4b．．．IC部
5．．．扭轉螺旋彈簧(復位彈簧、螺旋彈簧)
6．．．摩擦產生機構
7．．．套管
8．．．把手本體
9．．．延長部(轉動構件)
11．．．節流閥座(外殼)
11c．．．外側壁
11d．．．內側壁
12．．．感測器轉子
12a．．．磁軛部
13．．．外凸緣
14．．．外圓環部(轉動構件之一部分)
15．．．導引構件
15a．．．導引凸緣
16．．．內圓環部
17．．．節流閥座
18．．．定位凸緣
19．．．摩擦構件
19a．．．軸環部
19b．．．凸緣部
21．．．壓縮螺旋彈簧(摩擦彈簧、螺旋彈簧)
C．．．軸線
RH、LH．．．箭形符號

Claims (11)

  1. 一種油門操作裝置，係根據操作件之操作量來對動力單元之輸出進行電性控制者，其具備有：藉由上述操作件之操作而進行轉動之轉動構件；於上述轉動構件轉動時賦予該轉動構件向回位方向勢能之復位彈簧；及對上述轉動構件之轉動附加摩擦阻力之摩擦產生機構，其中，上述摩擦產生機構係具有對上述轉動構件賦予按壓力之摩擦彈簧，上述摩擦彈簧與復位彈簧之至少一部分於上述轉動構件之軸方向相互重疊，該油門操作裝置被設置於手柄桿，上述操作件係相對於上述手柄桿而可進行轉動之把手，上述轉動構件、感測上述轉動構件之轉動量之感測器、由上述感測器所感測之感測器轉子、復位彈簧及摩擦產生機構被收納於安裝在上述手柄桿之外殼內；及上述復位彈簧係以上述手柄桿為中心而進行捲繞之螺旋彈簧，其特徵在於：上述摩擦彈簧係以上述手柄桿為中心而進行捲繞之螺旋 彈簧。
  2. 如申請專利範圍第1項之油門操作裝置，其中，上述摩擦產生機構具有受到上述摩擦彈簧按壓而與上述轉動構件滑動接觸之摩擦構件，且於上述摩擦構件與轉動構件之間產生摩擦。
  3. 如申請專利範圍第1項之油門操作裝置，其中，上述轉動構件包含由上述感測器所感測之感測器轉子。
  4. 如申請專利範圍第2項之油門操作裝置，其中，上述轉動構件包含由上述感測器所感測之感測器轉子。
  5. 如申請專利範圍第1項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧係位於較上述摩擦彈簧而更靠近上述轉動構件之直徑方向內側處。
  6. 如申請專利範圍第2項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧係位於較上述摩擦彈簧而更靠近上述轉動構件之直徑方向內側處。
  7. 如申請專利範圍第3項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧係位於較上述摩擦彈簧而更靠近上述轉動構件之直徑方向內側處。
  8. 如申請專利範圍第4項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧係位於較上述摩擦彈簧而更靠近上述轉動構件之直徑方向內側處。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之油門操作裝置， 其中，上述轉動構件之一部分係位於上述轉動構件直徑方向之上述復位彈簧與摩擦彈簧之間。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧及摩擦彈簧之一端由共用之導引構件所支持。
  11. 如申請專利範圍第9項之油門操作裝置，其中，上述復位彈簧及摩擦彈簧之一端由共用之導引構件所支持。
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