用于車輛的加速器設備的制作方法
【專利摘要】加速器踏板（87）在加速器閉合方向上由遲滯彈簧（120）和復位彈簧（88，131，151）推壓。第一增大率（α）通過用在加速器踏板（87）的加速器完全打開位置中施加的遲滯彈簧（120）的推壓力除以在加速器踏板（87）的加速器完全閉合位置中施加的遲滯彈簧（120）的推壓力而獲得。第二增大率（β，β`，β``）通過用在加速器踏板（87）的加速器完全打開位置中施加的復位彈簧（88，131，151）的推壓力除以在加速器踏板（87）的加速器完全閉合位置中施加的復位彈簧（88，131，151）的推壓力而獲得。第二增大率（β，β`，β``）小于第一增大率（α）。
【專利說明】用于車輛的加速器設備
【技術領域】
[0001 ] 本公開涉及一種用于車輛的加速器設備。
【背景技術】
[0002]電子類型的加速器設備是已知的。在這種加速器設備中，加速器踏板的壓下量由傳感器感測，并且傳感器向電子控制裝置輸出電信號，電信號指示感測到的加速器踏板的壓下量。例如，JP2010-158992A的加速器設備包括踏板轉子和復位轉子。加速器踏板連接至踏板轉子，并且復位轉子可相對于踏板轉子旋轉。復位彈簧在加速器閉合方向上推壓復位轉子。另外，傘齒輪齒(bevel gear teeth) —體地形成于踏板轉子中以使得傘齒輪齒朝著復位轉子突出。另外，傘齒輪齒一體地形成于復位轉子中以使得傘齒輪齒朝著踏板轉子突出。在踏板轉子從加速器完全閉合位置在加速器打開方向上旋轉時，踏板轉子的傘齒輪齒與復位轉子的傘齒輪齒相嚙合以推壓踏板轉子和復位轉子彼此遠離。
[0003]在踏板轉子移離復位轉子時，踏板轉子通過與固定至支撐元件的第一摩擦元件的摩擦嚙合而接收旋轉阻力。在復位轉子移離踏板轉子時，復位轉子通過把固定至復位轉子的第二摩擦元件壓靠支撐元件而從第二摩擦元件接收旋轉阻力。這些旋轉阻力被施加以維持加速器踏板的旋轉并產生朝著地板壓下加速器踏板時的踏板力小于加速器踏板離開地板復位時的踏板力的效應。這個效應稱之為踏板力遲滯效應(pedal force hysteresisproperty)。踏板轉子、復位轉子和這兩組傘齒輪齒形成阻力施加裝置，其產生踏板力遲滯效應。
[0004]用“壓下加速器踏板時的踏板力和復位加速器踏板時的踏板力之間的踏板力差”除以“壓下加速器踏板時的踏板力”所獲得的數值將稱為遲滯率(hysteresis ratio)。本申請的發明人已經發現，在上述遲滯率從加速器踏板的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時刻)至加速器踏板的加速器完全打開位置(加速器完全打開時刻)增大時，加速器踏板的操縱性改進。
[0005]與這個發現相比，在JP2010-158992A的加速器設備中，由復位彈簧施加的推壓力由阻力施加裝置以恒定率增大或降低并且傳遞至踏板轂(boss)。因此，遲滯率在加速器踏板的整個旋轉范圍期間(從加速器踏板的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時刻)至加速器踏板的加速器完全打開位置(加速器完全打開時刻))恒定，這就需要改進加速器踏板的操縱性。
【發明內容】
[0006]本公開在考慮到上述情況后做出。因而，本公開的目標是提供一種加速器設備，其能提高加速器踏板的可操作性。根據本公開，提供了一種用于車輛的加速器設備，其包括支撐元件、加速器踏板、旋轉角度感測裝置、阻力施加裝置、第一推壓裝置和第二推壓裝置。支撐元件可安裝至車輛的本體。加速器踏板可由支撐元件支撐。在踏板力施加至加速器踏板時，加速器踏板可在加速器打開方向上旋轉。在施加至加速器踏板的踏板力減小時，加速器踏板可在與加速器打開方向相反的加速器閉合方向上旋轉。旋轉角度感測裝置感測加速器踏板相對于支撐元件的旋轉角度。阻力施加裝置將旋轉阻力施加至加速器踏板。從阻力施加裝置施加至加速器踏板的旋轉阻力響應于加速器踏板的旋轉角度從加速器踏板的加速器完全閉合位置在加速器打開方向上的增大而增大。第一推壓裝置施加推壓力，這個推壓力通過阻力施加裝置傳遞至加速器踏板以在加速器閉合方向上推壓加速器踏板。第二推壓裝置施加推壓力，這個推壓力以不經過阻力施加裝置的方式傳遞至加速器踏板以在加速器閉合方向上推壓加速器踏板。第一推壓裝置具有第一增大率，所述第一增大率通過用在加速器踏板的加速器完全打開位置中施加至加速器踏板的第一推壓裝置的推壓力除以在加速器踏板的加速器完全閉合位置中施加至加速器踏板的第一推壓裝置的推壓力而獲得。第二推壓裝置具有第二增大率，所述第二增大率通過用在加速器踏板的加速器完全打開位置中施加至加速器踏板的第二推壓裝置的推壓力除以在加速器踏板的加速器完全閉合位置中施加至加速器踏板的第二推壓裝置的推壓力而獲得。所述第二增大率小于所述第一增大率。
[0007]上面討論的第一推壓裝置的第一增大率和第二推壓裝置的第二增大率可如下變型。也就是，第一推壓裝置具有通過用在加速器踏板的第二旋轉位置中施加至加速器踏板的第一推壓裝置的推壓力除以在加速器踏板的第一旋轉位置中施加至加速器踏板的推壓力而獲得的第一增大率。加速器踏板的第二旋轉位置位于第一旋轉位置在加速器打開方向上的一側上。第二推壓裝置具有通過用由在加速器踏板的第二旋轉位置中施加至加速器踏板的第二推壓裝置的推壓力除以在加速器踏板的第一旋轉位置中施加至加速器踏板的第二推壓裝置的推壓力而獲得的第二增大率。所述第二增大率小于所述第一增大率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]這里描述的附圖僅用于圖示目的并且不是要以任何方式限制本公開的范圍。
[0009]圖1是示出根據本公開第一實施例的加速器設備的整體結構的示意性側視圖；
[0010]圖2是沿著圖1中的線I1-1I截取的橫截圖；
[0011]圖3是沿著圖2中的線II1-1II截取的橫截圖；
[0012]圖4是沿著圖2中的線IV-1V截取的橫截圖；
[0013]圖5是沿著圖2中的線V-V截取的放大橫截圖，示出加速器設備的突起之一、第一傘齒輪齒之一以及第二傘齒輪齒之一；
[0014]圖6是示出在操作圖1所示加速器踏板時施加至操作者的腳的第一反作用力與加速器踏板的旋轉角度之間的關系的特征圖；
[0015]圖7是示出在操作圖1所示加速器踏板時由加速器設備的復位彈簧所產生的施加至操作者的腳的推壓力(即第二反作用力)與加速器踏板的旋轉角度之間的關系的特征圖；
[0016]圖8是示出圖1的加速器設備的加速器踏板的踏板力與圖1所示的加速器踏板的旋轉角度之間的關系的圖表；
[0017]圖9是根據本公開第二實施例的加速器設備的橫截圖；
[0018]圖10是根據本公開第三實施例的加速器設備的橫截圖；
[0019]圖11是根據本公開第四實施例的加速器設備的橫截圖；
[0020]圖12是示出由圖11的加速器設備的遲滯彈簧的推壓力和阻力施加裝置所產生的旋轉阻力與加速器踏板的旋轉角度之間的關系的特征圖；并且
[0021]圖13是示出圖11的加速器設備的加速器踏板的踏板力與加速器踏板的旋轉角度之間的關系的圖表。
【具體實施方式】
[0022]本公開的各種實施例將參照附圖描述。在以下對實施例的討論中，類似部件將用相同參考標號指示并且為了簡潔起見不再重復描述。
[0023](第一實施例)
[0024]圖1示出根據本公開第一實施例的加速器設備。加速器設備10是輸入設備，其由車輛(例如，機動車)的駕駛員操縱以確定車輛(未示出)的內燃發動機的節流閥(例如蝶形閥)的閥門開度。加速器設備10是電子型，其把指示由車輛駕駛員的腳所壓下的加速器踏板87的壓下量的電信號傳送至電子控制裝置(未示出)。電子控制裝置基于踏板87的壓下量和其他信息驅動節流閥。
[0025]現在，加速器設備10的結構將參照圖1至5描述。圖1至4的加速器設備10示出為相對于車輛本體(未示出)處于其安裝位置。在以下討論中，圖1至4的上下方向將描述為加速器設備的上下方向。
[0026]加速器設備10包括殼體20、蓋40、軸50、操縱兀件60、復位彈簧88、旋轉位置傳感器90、阻力施加裝置(也稱為阻力施加器具)100、以及遲滯彈簧(hysteresis spring) 120。殼體20可用作本公開的支撐元件。復位彈簧(推壓元件)88形成第二推壓裝置(第二推壓器具)300。第二推壓裝置300 (更具體地，復位彈簧88)施加推壓力，這個推壓力不經過阻力施加裝置100而被傳遞至加速器踏板87以在加速器閉合方向上推壓加速器踏板87。旋轉位置傳感器90可用作本公開的旋轉傳感裝置(也稱為旋轉角度傳感器件)。遲滯彈簧(推壓元件)120形成第一推壓裝置(第一推壓器具)200。第一推壓裝置200 (更具體地，遲滯彈簧120)施加推壓力，這個推壓力經過阻力施加裝置100傳遞至加速器踏板87以在加速器閉合方向上推壓加速器踏板87。
[0027]殼體20構造為四角筒狀，其在上下方向上延伸。殼體20包括支承段22、支承段24、連接段26以及連接段28。支承段22和支承段24彼此相對，并且連接段26和連接段28彼此相對。連接段26具有安裝部30和打開方向止動件34，它們一體地形成于連接段26中。安裝部30能用例如螺栓固定至車輛本體(未示出)。操縱元件60可在彼此相反的加速器打開方向和加速器閉合方向(參見例如圖1)上旋轉。在操縱兀件60被由駕駛員的腳對操縱元件60施加的朝著車輛乘客廂的地板的踏板力壓下時，操縱元件60在加速器打開方向上旋轉。相反，在通過減少施加的踏板力而使操縱元件60遠離乘客廂地板復位時，操縱兀件60在加速器閉合方向上旋轉。另外，在操縱兀件60于加速器打開方向上旋轉的情況下當打開方向止動件34接觸操縱元件60時，打開方向止動件34限制操縱元件60在加速器打開方向上的旋轉。
[0028]蓋40包括覆蓋部42、固定部44以及連接部46。覆蓋部42閉合殼體20的上部開口。固定部44從覆蓋部42向下延伸并且固定至支承段24。連接部46從固定部44向上延伸。
[0029]軸50由殼體20的支承段22、24可旋轉地支撐。接收孔52形成于軸50的一個端部中，并且旋轉位置傳感器90的傳感裝置接收于接收孔2中。響應于在操縱元件60由駕駛員(操作者)進行壓下操作時從操縱元件60輸入的扭矩，軸50在預定角度范圍(可旋轉角度范圍)內旋轉。
[0030]操縱元件60包括踏板轂64、桿連接部76、蓋78、蓋80、閉合方向止動件82、桿84以及墊板86。踏板轂64構造為環狀形式并且位于殼體20中的支承段22與支承段24之間。踏板轂64通過例如壓配合固定至軸50。桿連接部76與踏板轂64—體地形成以使得桿連接部76從踏板轂64通過殼體20的下部開口向下延伸。蓋78與踏板轂64 —體地形成以使得蓋78從踏板轂64的支承段22側的端面的下緣部分朝著支承段22 —側延伸。蓋80與踏板轂64 —體地形成以使得蓋80從踏板轂64的支承段24側的端面的下緣部分朝著支承段24延伸。蓋78和蓋80的每個閉合所述殼體20與踏板轂64之間的相應間隙。
[0031]閉合方向止動件82與踏板轂64 —體地形成以使得閉合方向止動件82從踏板轂64向上延伸。在閉合方向止動件82接觸殼體20的連接段26時，閉合方向止動件82限制操縱元件60在加速器閉合方向上的旋轉。桿84的一個端部固定至桿連接部76，并且桿84的另一個端部向下延伸。墊板86固定至桿84的另一個端部。桿連接部76、桿84以及墊板86形成加速器踏板87。
[0032]復位彈簧88形成為壓縮盤簧。復位彈簧88的一個端部與閉合方向止動件82的突起83相嚙合，并且復位彈簧88的另一個端部與連接段28相嚙合。復位彈簧88施加推壓力，這個推壓力在不經過阻力施加裝置100情況下傳遞至操縱元件60以在加速器閉合方向上推壓操縱元件60。
[0033]旋轉位置傳感器90包括磁軛92、磁體94、磁體96以及霍爾(Hall)元件98。磁軛92由磁性材料制成并且構造為管狀形式。磁軛92固定至軸50的接收孔52的內壁。磁體94和磁體96相對于軸50的旋轉軸線彼此相對并且固定至磁軛92的內壁。霍爾元件98設置于軸50的旋轉軸線處并且固定至蓋40。旋轉位置傳感器90基于霍爾元件98的輸出電壓感測加速器踏板87相對于殼體20的旋轉角度，所述輸出電壓在磁體94、96連同軸50 —起旋轉時變化。
[0034]阻力施加裝置100包括第一轉子102、第二轉子104、第一傘齒輪齒108、第二傘齒輪齒112、第一摩擦元件116以及第二摩擦元件118。第一轉子102和第二轉子104可用作本公開的轉子。第一摩擦元件116和第二摩擦元件118可用作本公開的摩擦元件。
[0035]第一轉子102構造為環狀形式并且在踏板轂64與殼體20的支承段24之間的相應位置處裝配至軸50。第一轉子102具有多個突起106，每個突起構造為圓柱形式并且朝著殼體20的支承段22突出。每個突起106延伸穿過踏板轂64的多個通孔70中的相應一個并且可相對于相應通孔70的內周壁圓周地鄰接。第一轉子102可相對于軸50和踏板轂64旋轉。另外,第一轉子102可朝著和遠離殼體20的支承段22軸向地移動。
[0036]在每個突起106鄰接踏板64的相應通孔70的內周壁時，旋轉在踏板轂64與第一轉子102之間傳遞。具體地，踏板轂64在加速器打開方向上的旋轉通過每個通孔70的內周壁與相應突起106傳遞至第一轉子102。另外，第一轉子102在加速器閉合方向上的旋轉通過每個突起以及相應通孔70的內周壁傳遞至踏板轂64。踏板轂64和突起106用作旋轉傳遞裝置(結合器)，其以使得能在其間傳遞旋轉的方式結合在加速器踏板87與第一轉子102之間。[0037]第二轉子104構造為環狀形式并且在第一轉子102與殼體20的支承段24之間的相應位置處裝配至軸50。第二轉子104可相對于軸50和第一轉子102旋轉。另外，第二轉子104可朝著和遠離殼體20的支承段24軸向地移動。
[0038]第一傘齒輪齒108與第一轉子102的第二轉子104 —側的端部一體地形成以使得第一傘齒輪齒108在圓周方向上以大致相等的間距依次布置。每個第一傘齒輪齒108是傾斜的以使得每個第一傘齒輪齒108的傾斜表面的突出長度(軸向突出長度)在加速器閉合方向上逐漸地增大。
[0039]第二傘齒輪齒112與第二轉子104的第一轉子102 —側的端部一體地形成以使得第二傘齒輪齒112在圓周方向上以大致相等的間隔依次布置。每個第二傘齒輪齒112是傾斜的以使得每個第二傘齒輪齒112的傾斜表面的突出長度(軸向突出長度)在加速器打開方向上逐漸地增大。
[0040]第一傘齒輪齒108和第二傘齒輪齒112布置為通過第一傘齒輪齒108的傾斜表面與第二傘齒輪齒112的傾斜表面之間的接觸而在第一轉子102與第二轉子104之間傳遞旋轉。具體地，第一轉子102在加速器打開方向上的旋轉能通過第一傘齒輪齒108與第二傘齒輪齒112傳遞至第二轉子104。另外，第二轉子104在加速器閉合方向上的旋轉能通過第二傘齒輪齒112和第一傘齒輪齒108傳遞至第一轉子102。
[0041]當第一轉子102在加速器打開方向上旋轉時，第一傘齒輪齒108的傾斜表面接觸第二傘齒輪齒112的傾斜表面以推壓第一轉子102和第二轉子104在軸50的軸向上彼此遠離。此時，當第一轉子102在加速器打開方向上的旋轉角度增大時，在軸50的軸向上朝著殼體20的支承段22推壓第一轉子102的第一傘齒輪齒108的推壓力增大。另外，當第一轉子102在加速器打開方向上的旋轉角度增大時，在軸50的軸向上朝著殼體20的支承段24推壓第二轉子104的第二傘齒輪齒112的推壓力增大。
[0042]第一摩擦元件116軸向地設置于突起106與殼體20的支承段22之間并且固定至突起106。當第一轉子102在軸向上被推壓遠離第二轉子104時，第一摩擦元件116通過第一轉子102的突起106壓靠殼體20的支承段22。此時，第一摩擦元件116通過第一摩擦元件116與殼體20的支承段22之間的摩擦嚙合將旋轉阻力施加至第一轉子102。當從第一轉子102施加至第一摩擦元件116的推壓力增大時，這個旋轉阻力增大。
[0043]第二摩擦元件118軸向地設置于第二轉子104與殼體20的支承段24之間并且固定至第二轉子104。當第二轉子104在軸向上被推壓遠離第一轉子102時，第二摩擦元件118通過第二轉子104壓靠殼體20的支承段24。此時，第二摩擦元件118通過第二摩擦元件118與殼體20的支承段24之間的摩擦嚙合將旋轉阻力施加至第二轉子104。當從第二轉子104施加至第二摩擦元件118的推壓力增大時，這個旋轉阻力增大。
[0044]遲滯彈簧120形成為壓縮盤簧。遲滯彈簧120的一個端部與接收元件122相嚙合，接收元件122與第二轉子104的嚙合部105相嚙合。遲滯彈簧120的與遲滯彈簧的所述一個端部相反的另一個端部與殼體20的連接段28相卩齒合。遲滯彈簧120在加速器閉合方向上推壓第二轉子104。當第二轉子104在加速器打開方向上的旋轉角度增大時，遲滯彈簧120的推壓力增大。
[0045]遲滯彈簧120的推壓力通過阻力施加裝置100傳遞至踏板轂64。遲滯彈簧120的這個推壓力用作在壓下加速器踏板87時施加至操作者(車輛的駕駛員)的第一反作用力。第一反作用力在壓下加速器踏板87時(參見圖6中的實線)與釋放加速器踏板87時(參見圖6中的點劃線)不同。具體地，當通過加速器踏板87的壓下而在加速器打開方向上旋轉踏板轂64時，第一反作用力等于遲滯彈簧120的推壓力和阻力施加裝置100的旋轉阻力的總和(參見圖6中的虛線)。另外，當在加速器閉合方向上通過遠離車輛的乘客廂的地板復位加速器踏板87而旋轉踏板轂64時，第一反作用力等于通過從由遲滯彈簧120施加的推壓力減去由阻力施加裝置100施加的旋轉阻力而獲得的差。
[0046]如圖6所示，在本實施例中，加速器踏板87可相對于殼體20在O至18°的可旋轉角度范圍內旋轉。在圖6中，0°的旋轉角度是加速器踏板87的初始旋轉位置，也就是加速器踏板87的釋放位置。在加速器踏板87的釋放位置中，駕駛員的腳完全地從加速器踏板87移走，以使得沒有踏板力施加至加速器踏板87。另外，加速器踏板87的完全閉合位置(下文稱為加速器完全閉合位置)設置于2°的旋轉角度(或鄰近2°的旋轉角度)，并且加速器踏板87的加速器完全打開位置(下文稱為加速器完全打開位置)設置于12°的旋轉角度(或鄰近12°的旋轉角度)。另外，在壓下加速器踏板87時和復位加速器踏板87時加速器踏板87的旋轉角度與第一反作用力之間的關系是線性的。
[0047]下文中，遲滯彈簧120在加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)上施加至加速器踏板87的推壓力將標識為“Shl”，并且遲滯彈簧120在加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)上施加至加速器踏板87的推壓力將標識為“Sh2”。在此情況下，遲滯彈簧120的第一增大率將用以下等式(I)限定。也就是，第一增大率α是通過用推壓力Sh2除以推壓力Shl獲得的數值。
[0048]a =Sh2/Shl ….等式(I)
[0049]另外，通過用阻力施加裝置100的旋轉阻力除以遲滯彈簧120的推壓力獲得的數值將稱為遲滯轉換系數(hysteresis conversion factor)K。另外,在加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)壓下加速器踏板87時的第一反作用力與復位加速器踏板87時的第一反作用力之間的差將稱`為遲滯寬度H1。另外，在加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)壓下加速器踏板87時的第一反作用力與復位加速器踏板87時的第一反作用力之間的差將稱為遲滯寬度H2。在此情況下，遲滯寬度Hl通過以下等式(2)表示，并且遲滯寬度H2通過以下等式(3)表示。
[0050]Hl=2KXShl …等式(2)
[0051]H2=2KXSh2=2KX α XShl…等式(3)
[0052]復位彈簧88的推壓力通過閉合方向止動件82不經過阻力施加裝置100傳遞至踏板轂64，并且復位彈簧88的這個推壓力用作在由操作者的腳壓下加速器踏板87時施加至操作者的腳的第二反作用力。壓下加速器踏板87時的第二反作用力和復位加速器踏板87時的第二反作用力彼此相等并且響應于加速器踏板87的旋轉角度的增大或減小逐漸地改變，如圖7中所示。加速器踏板87的旋轉角度與第二反作用力之間的關系是線性關系。
[0053]復位彈簧88的在加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中施加至加速器踏板87的推壓力將標識為“Srl”，并且復位彈簧88的在加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中施加至加速器踏板87的推壓力將標識為“Sr2”。在此情況下，復位彈簧88的第二增大率β將通過以下等式(4)限定。也就是，第二增大率β是由用推壓力Sr2除以推壓力Srl獲得的數值。[0054]β =Sr2/Srl …等式(4)
[0055]如圖8中所示，操作者操縱加速器踏板87所需要的踏板力等于第一反作用力和第二反作用力的總和。此時，阻力施加裝置100的旋轉阻力用來在壓下加速器踏板87時和復位加速器踏板87時維持加速器踏板87的旋轉。因此，在壓下加速器踏板87時，踏板力大于遲滯彈簧120的推壓力和復位彈簧88的推壓力的總和。由此，在復位加速器踏板87時，踏板力小于上述總和。也就是，阻力施加裝置100提供復位加速器踏板87時的踏板力小于壓下加速器踏板87時的踏板力的特點。這個特點稱為踏板力遲滯。
[0056]在本實施例中，第一增大率α和第二增大率β設置為滿足以下等式(5)。也就是，第二增大率β小于第一增大率α。
[0057]β < α …等式(5)
[0058]這里，由用壓下加速器踏板87時的踏板力與復位加速器踏板87時的踏板力之間的踏板力差除以壓下加速器踏板87時的踏板力所獲得的數值將稱為遲滯率h。在此情況下，在滿足等式(5)時，加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率h2大于加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率hi。在本實施例中，第一增大率α設置為2(8卩，α=2)，并且第二增大率β設置為1.2(即，β=1.2)。另外，遲滯轉換系數K設置為0.5 (B卩，K=0.5)，并且推壓力Shl設置為12 (ΒΡ,Shl=12)。另外，推壓力Sh2設置為24 (即，Sh2=24)，并且推壓力Srl設置為5 (即，Srl=5)。另外，推壓力Sr2設置為6(即，Sr2=6)。因此，遲滯率hi在加速器踏板87的加速器完全閉合位置(即，加速器完全閉合時間)中為52.2%，并且遲滯率h2在加速器踏板87的加速器完全打開位置(即，加速器完全打開時間)中為57.1%。
[0059]以建立等式(5)條件的方式設置第一增大率α和第二增大率β對遲滯率h的影響將詳細描述。推壓力Srl和推壓力Shl之間的比率，即通過用推壓力Srl除以推壓力Shl獲得的數值之間的比率將標識為Y。由此，加速器踏板87的加速器完全閉合位置(B卩，加速器完全閉合時間)中的遲滯率hi將由以下等式(6)指示。
[0060]hl=Hl/(Shl+KXShl+Srl)
[0061]=(2KXShl)/(Shl+KXShl+y X Shl) =2K/(1+K+Y )…等式(6)
[0062]另一方面，加速器完全打開時間的遲滯率h2將由以下等式(7)指示。
[0063]h2=H2/(Sh2+KXSh2+Sr2)=
[0064](2KX a XShl)/(α XShl+KX α XShl+β X Y X Sh2) =2Κ/(1+Κ+( β / α ) X y)—等式(7)
[0065]在等式(6 )和等式(7 )彼此相比較時，理解到，使得在加速器踏板87的加速器完全打開位置中的遲滯率h2大于加速器踏板87的加速器完全閉合位置處的遲滯率hi的條件是滿足等式(5)。
[0066]如上所述，第一實施例的加速器設備10包括遲滯彈簧120和復位彈簧88。遲滯彈簧120將推壓力施加至阻力施加裝置100的第二轉子104以在加速器閉合方向上推壓第二轉子104。復位彈簧88施加不經過阻力施加裝置100被傳遞至踏板轂64的推壓力以在加速器閉合方向上推壓踏板轂64的推壓力。
[0067]在壓下加速器踏板87時，遲滯彈簧120的推壓力傳遞至踏板轂64以使得遲滯彈簧120的推 壓力由于由阻力施加裝置100的第一和第二摩擦元件116、118的摩擦而產生的旋轉阻力而增大。相反，在復位加速器踏板87時，遲滯彈簧120的推壓力傳遞至踏板轂64以使得遲滯彈簧120的推壓力與壓下加速器踏板87時相比減少。也就是，遲滯彈簧120的推壓力對于踏板力差(壓下加速器踏板87時的踏板力和復位加速器踏板87時的踏板力之間的差)有影響。
[0068]相反，復位彈簧88的推壓力直接傳遞至踏板轂64，而不管壓下加速器踏板87時和復位加速器踏板87時。也就是，從復位彈簧88施加的推壓力對于壓下加速器踏板87時的踏板力與復位加速器踏板87時的踏板力之間的踏板力差沒有影響，并且從復位彈簧88施加的這個推壓力施加為使得壓下加速器踏板87時的踏板力增大。
[0069]另外，根據第一實施例，遲滯彈簧120和復位彈簧88設置為使得第二增大率β小于第一增大率α。
[0070]因此，如從等式(6)與等式(7)之間的比較理解到的，加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時)中的遲滯率大于加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率。因而，加速器踏板87的可操作性能提高。
[0071]另外，根據第一實施例，復位彈簧88設置于與踏板轂64 —體地形成的閉合方向止動件82與殼體20之間。復位彈簧88施加推壓力，這個推壓力通過閉合方向止動件82傳遞至踏板轂64以在加速器閉合方向上推壓踏板轂64。因此，無需新提供與復位彈簧88嚙合的嚙合元件。因而，部件的數目能減少或最小化。
[0072](第二實施例)
[0073]根據本公開第二實施例的加速器設備將參照圖9描述。
[0074]如圖9中所示，第二實施例的加速器設備130的復位彈簧131形成第二推壓裝置300。復位彈簧131形成為扭簧。復位彈簧131的卷繞部132裝配至形成于殼體135的支承段136中的安裝突起137。另外，復位彈簧131的一個端部133與蓋40的覆蓋部42的內表面相哨合，并且復位彈簧131的與所述一個端部133相反的另一個端部134與閉合方向止動件82相嚙合。在閉合方向止動件82在加速器打開方向上旋轉時，閉合方向止動件82在復位彈簧131的松開方向上推壓復位彈簧131。復位彈簧131通過閉合方向止動件82在加速器閉合方向上將推壓力施加至踏板轂64以在加速器閉合方向上推壓踏板轂64。
[0075]能容易地使得形成為扭簧的復位彈簧131 (即，第二推壓裝置300)的第二增大率β '小于形成為壓縮盤簧的復位彈簧88的第二增大率β。在本實施例中，第二增大率β '設置為1.1 (即，β'=1.1)。因此，在加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率hi為52.4%，并且加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率h2為58.0%。因而，根據第二實施例，能使得加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率大于加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率。由此，加速器踏板87的可操作性能進一步提高。
[0076](第三實施例)
[0077]根據本公開第三實施例的加速器設備將參照圖10描述。
[0078]如圖10中所示，第三實施例的加速器設備150的復位彈簧151形成第二推壓裝置300。復位彈簧151形成為恒力彈簧。復位彈簧151的卷繞部152通過托架154固定至殼體20的連接段26。復位彈簧151的遠端部分固定至閉合方向止動件155。閉合方向止動件155在加速器打開方向上旋轉閉合方向止動件155時拉動復位彈簧151。復位彈簧151在加速器閉合方向上通過閉合方向止動件155將推壓力施加至踏板轂64以在加速器閉合方向上推壓踏板轂64。
[0079]形成為恒力彈簧的復位彈簧151 (即，第二推壓裝置)的第二增大率β ''設置為I(即，β''=1)。在本實施例中，第二增大率β''設置為I (即，β''=I)，以使得加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率hi為52.6%，并且加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率h2為58.8%。因而，根據第三實施例，加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率能從加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)中的遲滯率進一步增大。由此，力口速器踏板87的可操作性能進一步提高。
[0080](第四實施例)
[0081]本公開的第四實施例將參照圖11至13描述。
[0082]參照圖11，根據第四實施例，加速器設備140的第一摩擦元件141和第二摩擦元件142的每個具有在施加至摩擦元件141、142的表面壓力增大時摩擦元件141、142的摩擦系數增大的性質(下文中，該性質稱為摩擦系數的表面壓力依賴性)。由此，響應于加速器踏板87的旋轉角度增大，由阻力施加裝置143引起的旋轉阻力的增大率與第一實施例相比增大。如圖12中所示，第一反作用力在壓下加速器踏板87時從由圖12中的點-點-劃線(dot-dot-dash line)所指示的第一實施例的第一反作用力進一步增大。另外,第一反作用力在復位加速器踏板87時從圖12中的點-點-劃線所指示的第一實施例的反作用力進一步減小。
[0083]如圖13中所示，在本實施例中，第一增大率α設置為2 (B卩，α=2)，并且第二增大率β設置為1.2 (B卩，β=1.2)。遲滯轉換因數K在旋轉角度增大時增大。另外，遲滯寬度Hl'設置為12.2 (即，Hl'=12.2)，并且遲滯寬度Η2'設置為26 (即，Η2'=26)。因此，力口速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率hi為52.8%，并且加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率h2為60.5%。因而，根據第四實施例，加速器踏板87的加速器完全打開位置(加速器完全打開時間)中的遲滯率能從加速器踏板87的加速器完全閉合位置(加速器完全閉合時間)進一步增大。由此，加速器踏板87的可操作性能進一步提高。
[0084]現在，將描述上述實施例的變型。
[0085]在上述實施例的一個變型中，復位彈簧(即，第二推壓裝置)的第二增大率能設置為任何數值，只要復位彈簧的第二增大率小于遲滯彈簧(即，第一推壓裝置)的第一增大率。
[0086]另外，在上述實施例的另一個變型中，復位彈簧不限于壓縮盤簧。例如，復位彈簧可以是任何其他適合類型的推壓元件，比如片簧或扭簧。另外，作為提供單個復位彈簧的替代，可提供多個復位彈簧以形成第二推壓裝置(第二推壓器具)。在此情況下，可提供不同類型的復位彈簧以形成第二推壓裝置。例如，第一實施例的復位彈簧、第二實施例的復位彈簧以及第三實施例的復位彈簧中的任何兩個或更多個可組合在一起以形成第二推壓裝置。
[0087]在上述實施例的另一個變型中，復位彈簧可構造為直接推壓踏板轂。
[0088]在上述實施例的另一個變型中，復位彈簧可制成為扭簧，并且第一摩擦元件和第二摩擦元件可構造為具有表面壓力依賴性。
[0089]在上述實施例的另一個變型中，僅是第一摩擦元件和第二摩擦元件的一個可具有表面壓力依賴性。
[0090]另外，在上述實施例的另一個變型中，遲滯彈簧不限于壓縮盤簧或扭簧。例如，遲滯彈簧可制成為片簧、扭簧等。另外，作為提供單個遲滯彈簧的替代，可提供多個遲滯彈簧以形成第一推壓裝置(第一推壓器具)。在此情況下，可提供不同類型的遲滯彈簧以形成第一推壓裝置。
[0091]在上述實施例的另一個變型中，遲滯彈簧可構造為直接推壓第二轉子。
[0092]在上述實施例的另一個變型中，加速器踏板的旋轉角度不是必須在O至18°的范圍內并且可在任何其他適當范圍內變化。
[0093]在上述實施例的另一個變型中，可以省去踏板轂和第一轉子的突起。在此情況下，加速器踏板可直接連接或接合至第一轉子。另外，在此情況下，復位彈簧可變型為使得復位彈簧施加不經過第一傘齒輪齒和第二傘齒輪齒傳遞至加速器踏板以在加速器閉合方向上推壓加速器踏板的推壓力。例如，復位彈簧可構造為推壓第一轉子。
[0094]在上述實施例的另一個變型中，加速器踏板的加速器完全閉合位置可設置為除了2°的旋轉角度以外的任何其他適合位置，并且加速器踏板的加速器完全打開位置可設置為除了 2°的旋轉角度以外的任何其他適合位置。
[0095]加速器踏板的加速器完全閉合位置和加速器完全打開位置可設置為分別與節流閥(例如，蝶型閥)實際完全閉合位置和實際完全打開位置基本上相一致。替代地，加速器踏板的加速器完全閉合位置和加速器完全打開位置可分別基于節流閥(例如，蝶型閥)的實際完全閉合位置和實際完全打開位置設置。換言之，加速器踏板的加速器完全閉合位置和加速器完全打開位置可以不是必須分別與節流閥的實際完全閉合位置和實際完全打開位置相一致，只要加速器踏板的加速器完全閉合位置和加速器完全打開位置分別考慮到節流閥的實際完全閉合位置和實際完全打開位置而設置。例如，在上述實施例中，出于以下原因，加速器踏板的加速器完全閉合位置設置為2° (或鄰近2°的旋轉角度)的旋轉角度。
[0096]具體地，加速器踏板的加速器完全閉合位置設置為加速器踏板的旋轉位置，在首次從O。的旋轉角度(加速器踏板的釋放位置)的加速器打開方向上旋轉加速器踏板時，在此旋轉位置能穩定地測量從駕駛員的腳施加至加速器踏板的踏板力。這里，應當注意到，即使在踏板力從駕駛員的腳施加至加速器踏板時，由于踏板力在0°的旋轉角度處還沒有穩定地施加至加速器踏板，難以測量在加速器踏板的0°旋轉角度處施加的踏板力。相反，施加至加速器踏板的踏板力能在2°的旋轉角度處能穩定地測量。這是為何加速器踏板的加速器完全閉合位置設置與2°的旋轉角度(或鄰近2°的旋轉角度)的原因。因此，在一些情況下，加速器踏板的加速器完全閉合位置可根據所應用的設計原理設置為3°的旋轉角度(或鄰近3°的旋轉角度)。另外，加速器踏板的加速器完全閉合位置在考慮到上述實施例中的踏板力情況下設置為12°的旋轉角度。
[0097]另外，在上述實施例中，遲滯彈簧(第一推壓裝置)的第一增大率通過用在加速器踏板的加速器完全打開位置中施加至加速器踏板的遲滯彈簧的推壓力除以在加速器踏板的加速器完全閉合位置中施加至加速器踏板的遲滯彈簧的推壓力而獲得。另外，復位彈簧(第二推壓裝置)的第二增大率通過用在加速器踏板的加速器完全打開位置中施加至加速器踏板的復位彈簧的推壓力除以在加速器踏板的加速器完全閉合位置中施加至加速器踏板的復位彈簧的推壓力而獲得。然而，遲滯彈簧(第一推壓裝置)的第一增大率和復位彈簧(第二推壓裝置)的第二增大率能在加速器踏板的不同旋轉角度下獲得，這些旋轉角度不同于上面討論的加速器完全閉合位置和加速器完全打開位置。
[0098]例如，遲滯彈簧(第一推壓裝置)的第一增大率可通過用由在加速器踏板的第二旋轉位置中施加至加速器踏板的遲滯彈簧的推壓力除以在加速器踏板的第一旋轉位置中施加至加速器踏板的遲滯彈簧的推壓力而獲得。這里，第二旋轉位置位于在加速器打開方向上第一旋轉位置的一側上。第一旋轉位置和第二旋轉位置可分別設置于任何旋轉角度，只要在加速器打開方向上從加速器踏板的釋放位置測量的第二旋轉位置的旋轉角度大于在加速器打開方向上從加速器踏板的釋放位置測量的第一旋轉位置的旋轉角度。
[0099]例如，在加速器踏板的可旋轉角度范圍是O至18°的情況下(參見圖6的情況)，加速器踏板的第一旋轉位置可設置于從無踏板力施加至加速器踏板的加速器踏板釋放位置的加速器踏板可旋轉角度范圍的第一半部(O至9° )，并且加速器踏板的第二旋轉位置可設置為加速器踏板的可旋轉角度范圍的第二半部(10至18° )，第二半部在加速器打開方向上位于加速器踏板的可旋轉角度范圍的第一半部的一側上。即使在此情況下，第二增大率小于第一增大率。這是可能的，因為遲滯彈簧(第一推壓裝置)的彈簧常量設置為大于復位彈簧(第二推壓裝置)的彈簧常量。另外，加速器踏板的加速器完全閉合位置能設置于加速器踏板的可旋轉角度范圍的第一半部中的任何旋轉角度，并且加速器踏板的加速器完全打開位置可設置于加速器踏板的可旋轉角度范圍的第二半部中的任何旋轉角度，如果期望的話。在此情況下，加速器踏板的加速器完全閉合位置可視為上面討論的加速器踏板的第一旋轉位置，并且加速器踏板的加速器完全打開位置可視為上面討論的加速器踏板的第二旋轉位置。
[0100]第一轉子的突起的數量不限于四個。也就是，突起的數量可以是四以外的其他數量(即，可以大于四或小于四)。
[0101]另外，在上述實施例的另一個變型中，第一摩擦元件和第二摩擦元件可固定至殼體。
[0102]在上述實施例的另一個變型中，阻力施加裝置可以是除了傘輪齒輪型以外的任何其他適合類型。
[0103]另外，在上述實施例的另一個變型中，旋轉位置傳感器不是必須使用磁體和霍爾元件。只要旋轉位置傳感器能感測軸的旋轉位置，可使用任何其他適合類型的旋轉位置傳感器。
[0104]本公開不限于上述實施例及其變型。也就是，上述實施例及其變型可在不脫離本公開的原理之下以各種方式變型。
【權利要求】
1.一種用于車輛的加速器設備，包括: 支撐元件(20，135)，所述支撐元件能安裝至車輛的本體； 加速器踏板(87)，所述加速器踏板能由所述支撐元件(20，135)支撐，其中當踏板力施加至所述加速器踏板(87)時，所述加速器踏板(87)能在加速器打開方向上旋轉，并且當施加至所述加速器踏板(87)的踏板力減小時，所述加速器踏板(87)能在與所述加速器打開方向相反的加速器閉合方向上旋轉； 旋轉角度感測裝置(90)，所述旋轉角度感測裝置感測所述加速器踏板(87)相對于支撐元件(20，135)的旋轉角度； 阻力施加裝置(100，143)，所述阻力施加裝置將旋轉阻力施加至所述加速器踏板(87)，其中從所述阻力施加裝置(100，143)施加至所述加速器踏板(87)的旋轉阻力響應于所述加速器踏板(87)的從所述加速器踏板(87)的加速器完全閉合位置在所述加速器打開方向上的旋轉角度的增大而增大； 第一推壓裝置(200)，所述第一推壓裝置施加通過所述阻力施加裝置(100，143)傳遞至所述加速器踏板(87)以在所述加速器閉合方向上推壓所述加速器踏板(87)的推壓力；以及 第二推壓裝置(300)，所述第二推壓裝置施加不經過所述阻力施加裝置(100，143)被傳遞至所述加速器踏板(87)以在所述加速器閉合方向上推壓所述加速器踏板(87)的推壓力，其中: 所述第一推壓裝置(20 0)具有第一增大率(α )，通過用所述第一推壓裝置(200)在所述加速器踏板(87)的加速器完全打開位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力除以所述第一推壓裝置(200)在所述加速器踏板(87)的所述加速器完全閉合位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力獲得所述第一增大率； 所述第二推壓裝置(300)具有第二增大率(β，β'，β'')，通過用所述第二推壓裝置(300)在所述加速器踏板(87)的所述加速器完全打開位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力除以所述第二推壓裝置(300)在所述加速器踏板(87)的所述加速器完全閉合位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力獲得所述第二增大率；并且所述第二增大率(β，β'，β'')小于所述第一增大率(α )。
2.根據權利要求1的加速器設備，其中所述第二推壓裝置(300)包括恒力彈簧(151)。
3.根據權利要求1的加速器設備，其中所述第二推壓裝置(300)包括扭簧(131)。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的加速器設備，其中: 所述阻力施加裝置(143)包括: 轉子(102，104)，所述轉子被在所述加速器踏板(87)從所述加速器完全閉合位置的旋轉角度增大時而增大的力朝著所述支撐元件(20)推壓；以及 摩擦元件(141，142)，所述摩擦元件設置于所述轉子(102，104)與所述支撐元件(20)之間，其中當所述轉子(102，104)被朝著所述支撐元件(20)推壓時，所述摩擦元件(141，142)摩擦地嚙合所述轉子(102，104)和所述支撐元件(20)的其中之一以將旋轉阻力施加至所述轉子(102，104);并且 當施加至所述摩擦元件(141,142)的表面壓力增大時,所述摩擦元件(141,142)的摩擦系數增大。
5.根據權利要求1至3中任何一項所述的加速器設備，其中: 所述加速器踏板(87)具有閉合方向止動件(82，155)，當所述閉合方向止動件(82，155)接觸所述支撐元件(20，135)時，所述閉合方向止動件限制所述加速器踏板(87)在所述加速器閉合方向上的旋轉；并且 所述第二推壓裝置(300)設置于所述閉合方向止動件(82，155)與所述支撐元件(20，135)之間并且在所述加速器閉合方向上通過所述閉合方向止動件(82，155)推壓所述加速器踏板(87)。
6.一種用于車輛的加速器設備，包括: 支撐元件(20，135)，所述支撐元件能安裝至車輛的本體； 加速器踏板(87)，所述加速器踏板能由所述支撐元件(20，135)支撐，其中當踏板力施加至所述加速器踏板(87)時，所述加速器踏板(87)能在加速器打開方向上旋轉，并且當施加至所述加速器踏板(87)的踏板力減小時，所述加速器踏板(87)能在與所述加速器打開方向相反的加速器閉合方向上旋轉； 旋轉角度感測裝置(90)，所述旋轉角度感測裝置感測所述加速器踏板(87)相對于所述支撐元件(20，135)的旋轉角度； 阻力施加裝置(100，143)，所述阻力施加裝置將旋轉阻力施加至所述加速器踏板(87)，其中從所述阻力施加裝置(100，143)施加至所述加速器踏板(87)的旋轉阻力響應于所述加速器踏板(87)在所述加速器打開方向上的旋轉角度的增大而增大； 第一推壓裝置(200)，所述第一推壓裝置施加通過所述阻力施加裝置(100，143)傳遞至所述加速器踏板(87)以在所述加速器閉合方向上推壓所述加速器踏板(87)的推壓力；以及` 第二推壓裝置(300)，所述第二推壓裝置施加不經過所述阻力施加裝置(100，143)傳遞至所述加速器踏板(87)以在所述加速器閉合方向上推壓所述加速器踏板(87)的推壓力，其中: 所述第一推壓裝置(200)具有第一增大率(α )，通過用所述第一推壓裝置(200)在所述加速器踏板(87)的第二旋轉位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力除以所述第一推壓裝置(200)在所述加速器踏板(87)的第一旋轉位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力獲得所述第一增大率，其中所述加速器踏板(87)的第二旋轉位置位于所述第一旋轉位置在所述加速器打開方向上的一側上； 所述第二推壓裝置(300)具有第二增大率(β，β'，β'')，通過用所述第二推壓裝置(300)在所述加速器踏板(87)的第二旋轉位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力除以所述第二推壓裝置(300)在所述加速器踏板(87)的所述第一旋轉位置中施加至所述加速器踏板(87)的推壓力獲得所述第二增大率；并且 所述第二增大率(β，β'，β'')小于所述第一增大率(α )。
7.根據權利要求6的加速器設備，其中: 所述加速器踏板(87)的所述第一旋轉位置位于所述加速器踏板(87)的從無踏板力施加至所述加速器踏板(87)的所述加速器踏板(87)釋放位置開始的可旋轉角度范圍的第一半部中，并且 所述加速器踏板(87)的第二旋轉位置位于所述加速器踏板(87)的所述可旋轉角度范圍的 第二半部中，所述第二半部位于所述加速器踏板(87)的可旋轉角度范圍的第一半部在所述加速器打開方向上的一側上。
【文檔編號】B60K26/04GK103786580SQ201310532737
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2012年10月31日
【發明者】犬塚孝范, 牧野匡宏, 齊藤豪宏 申請人:株式會社電裝