| 【発明の名称】 |
スロットル開度制御機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】久米 明
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| 【要約】 |
【課題】アクセルペダルを作動させるアクチュエータをエンジンルーム外に配設する形式のスロットル開度制御機構において、配設スペースの自由度を高くするとともに、アクセルペダルの揺動角度を大きく取れるようにすること。
【解決手段】電力の供給により駆動する電気モータ１７を内蔵するアクチュエータ１１と、アクチュエータ１１の出力軸２７と一体的に回転するように取り付けられる回転ディスク３５と、一端が回転ディスク３５に、他端が揺動角度に応じてスロットル開度を調整するアクセルペダル１にそれぞれ係合するとともに、一端と他端との間を揺動中心として揺動可能に配設される出力アーム３２とを備えるスロットル開度制御機構１０。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電力の供給により駆動する電気モータを内蔵するアクチュエータと、該アクチュエータの出力軸と一体的に回転する第１出力部材と、一端が該第１出力部材に、他端が揺動角度に応じてスロットル開度を調整するアクセルペダルにそれぞれ係合するとともに、一端と他端との間を揺動中心として揺動可能に配設される第２出力部材と、を備えるスロットル開度制御機構。
【請求項２】 前記第１出力部材には前記アクチュエータの出力軸の軸心に対して偏心する偏心部材が形成され、前記第２出力部材の一端には、内周側で前記偏心部材を摺動可能に係合する長孔が形成されることを特徴とする、請求項１のスロットル開度制御機構。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より知られるスロットル開度制御機構として、特開平１０−４４８２５号公報に開示される技術が知られている。この技術は、エンジンルーム内にバキュームポンプ式のアクチュエータを備え、負圧によってアクセルペダルを駆動させることでスロットルバルブの開度を調整するものである。
【０００３】この技術は、アクチュエータがエンジンルーム内に配置されて負圧ホースまたはワイヤによりアクセルペダルを駆動させるものであるため、アクチュエータはエンジンルーム内での過酷な環境での性能を充たすべく構成部品の耐熱性や耐振性等を考慮する必要があり、アクチュエータ自体のコストアップに繋がる。更に、エンジンルーム内とコンピュータが配設される車室内とを電気的に接続するための配線が必要となるので、全体的にもコストが上昇してしまう、という問題がある。
【０００４】上記の問題を解決するための技術として、特開平１０−３１５７９８号公報には、電気モータと連結する作動部材である回転シューをアクセルペダルに係合させて、電気モータへの通電により回転シューを作動させ、アクセルペダルを揺動させることでスロットル開度を調整するアクチュエータが開示されている。この技術によると、エンジンルーム外のアクセルペダル近傍に電気モータを配設することで、エンジンルーム内に電気モータを配設する場合に比べて耐熱性や耐振性を厳しく設定する必要がなくなり、耐熱性や耐振性に優れた高性能なアクチュエータ（電気モータ）を採用する必要がなく、コストアップを抑えることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の技術では、電気モータの出力軸に取り付けられた回転シューによって直接アクセルペダルを動作する構成であるので、アクセルペダル近傍のスペースに余裕がない車両に対しては装着できないことがあり、汎用性の面で好ましくない。また、出力軸アームをアクセルペダルの近傍に直付けしているためにアクセルペダルの回動角度を大きく取ることができずに、スロットル開度の制御範囲を大きく取ることができない、という問題がある。
【０００６】そこで本発明は、上記の問題を解決すべくアクセルペダルを作動させるアクチュエータをエンジンルーム外に配設する形式のスロットル開度制御機構において、配設スペースの自由度を高くするとともに、アクセルペダルの揺動角度を大きく取れるようにすることを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するために請求項１の発明は、電力の供給により駆動する電気モータを内蔵するアクチュエータと、アクチュエータの出力軸と一体的に回転する第１出力部材と、一端が第１出力部材に、他端が揺動角度に応じてスロットル開度を調整するアクセルペダルにそれぞれ係合するとともに、一端と他端との間を揺動中心として揺動する第２出力部材と を備えるスロットル開度制御機構とした。
【０００８】請求項１の発明によると、電気モータに電力が供給されてアクチュエータの出力軸が回転駆動すると、出力軸の回転駆動に伴って第１出力部材が回動する。第１出力部材が回動すると第２出力部材が揺動することにより、第２出力部材と係合するアクセルペダルが揺動してスロットル開度が調整される。
【０００９】本発明のスロットル開度制御機構では第２出力部材を介して電気モータによる出力軸の回転駆動をアクセルペダルに伝達するように構成しているので、アクセルペダルに対するアクチュエータの配設位置の制約が少なくなる。即ち、アクセルペダルの直ぐ近傍にアクチュエータが配設できない状況であっても、第２出力部材を設けたことでアクチュエータを配設できるようにすることが可能になる。また、第２出力部材の揺動中心の設定により、第１出力部材の回動量に対する第２出力部材の他端の変位量、つまりアクセルペダルの揺動角度を任意に設定することができる。
【００１０】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態におけるスロットル開度制御機構１０の車両への搭載を示す概念図である。図１において、１はアクセルペダルであり、アクセルペダル１はアクセルケーブル３によってエンジンのスロットルバルブを開閉するスロットルアーム５に連結されている。
【００１１】スロットルアーム５には図示しないスロットルバルブがスロットルアーム５と一体回転可能に連結されており、運転者によってアクセルペダル１が揺動されることでスロットルバルブを作動させ、図示しないエンジンのスロットル開度を調整している。
【００１２】スロットル開度制御機構１０のアクチュエータ１１は、運転室内のアクセルペダル１の近傍に固定され、図示しないバッテリーに接続されて電力の供給により駆動する電気モータとしてのＤＣモータ１７を内蔵し、ＤＣモータ１７の作動によりアクセルペダル１を揺動させることができるよう後述する第１出力部材３５及び第２出力部材３２を介してアクセルペダル１に連結されている。
【００１３】アクチュエータ１１には、スロットルアーム５の作動を判別するための図示しないコントローラが内蔵されており、図示しないトランスミッションから送信される車速信号線７がコントローラに電気的に接続されている。尚、コントローラはアクチュエータ１１と別体に設けてもよい。
【００１４】図２はアクセルペダル１の非作動時におけるスロットル開度制御機構１０を、図３は第２出力部材３２の揺動によるアクセルペダル１の作動時におけるスロットル開度制御機構１０を示す図である。
【００１５】第１出力部材である回転ディスク３５はアクチュエータ１１の出力軸である回転シャフト２７の回転に伴って回転するように形成され、第２出力部材である出力アーム３２は一端が回転ディスク３５に、他端がアクセルペダル１にそれぞれ係合するとともに、一端と他端との間を揺動中心として揺動可能に配設される。尚、出力アーム３２の他端と係合するアクセルペダル１は、車室内とエンジンルームとを区画する壁であるダッシュ面４３に形成される支点１Ａを中心として揺動し、一端に運転者が操作する踏み部１ａを、他端に出力アーム３２と係合する係合部１ｂが形成される。
【００１６】アクチュエータ１１のハウジング１３はブラケット４１を介してダッシュ面４３に固定されている。ダッシュ面４３には、出力アーム３２の略中心の位置で出力アーム３２の揺動中心を形成する支点４５が設けられている。
【００１７】アクチュエータ１１の構成について説明する。図４は図２のアクチュエータ１１の構成を示す構成図、図５は図４のアクチュエータ１１のＡ−Ａ断面図である。アクチュエータ１１のハウジング１３内には、ＤＣモータ１７の出力軸であるウォームギヤ１９に噛合するように減速機を構成するホイールギヤ２１が設置されている。更に、ホイールギヤ２１と一体回転するように小型ギヤ２３が形成され、回転ギヤ２５の外周のギヤ部２５ａと噛合している。
【００１８】回転ギヤ２５は互いに相対回転可能に回転シャフト２７に支持されるとともに、回転ギヤ２５と一体回転可能なようにクラッチ入力部材２９が固着されている。
【００１９】図５にあるように、回転シャフト２７はハウジング１３を貫通するとともに、ハウジング１３に回転可能に支持されている。更に、回転シャフト２７と一体回転可能なようにクラッチ出力部材３１が固着されている。回転シャフト２７は、ハウジング１３に貫通することによって、ハウジング１３からその両端を突出させ、その一側に回転ディスク３５及び出力アーム３２を連結することによって、アクチュエータ１１の近傍に位置するアクセルペダル１を作動させることができる。
【００２０】クラッチ入力部材２９とクラッチ出力部材３１は、電磁ソレノイド３３の働きによって、電磁クラッチとして作用する。
【００２１】回転ディスク３５について更に説明する。図５における回転シャフト２７の下方には、図２に示した回転ディスク３５が固着されている。回転ディスク３５の背面には回転ディスク３５の軸心と偏心するシューピン３５ａが固着され、更に、シューピン３５ａの外周には樹脂或いはゴム等によって形成された回転シュー１５が固定されることで偏心部材が構成される。尚、３７及び３９はともに、回転ディスク３５の回転範囲を規制するために、回転ギヤ２５と当接可能なリミットスイッチである。
【００２２】次に、出力アーム３２について更に説明する。出力アーム３２の一端には長孔３２ａが形成されており、回転ディスク３５の回転に伴って回転シュー１５が長孔３２ａ内を摺動するように回転ディスク３５と出力アーム３２の一端とが係合されている。また、出力アーム３２の他端には、回転ディスク３５に形成されるシューピン３５ａ及び回転シュー１５と同様の構成のピン３２ｂが形成されている。このピン３２ｂは、スロットルバルブの開度を大きくすべく出力アーム３２が揺動した場合にのみアクセルペダル１を付勢するようにアクセルペダル１の他端側に形成されている。
【００２３】上述した構成のスロットル開度制御機構１０の作動について説明する。入力された車両の車速信号及びアクセルペダル１のストローク信号に基づいて、コントローラがエンジンのスロットルバルブの作動時と判断すると、コントローラからの作動信号に基づいて、ＤＣモータ１７に電力を供給してＤＣモータ１７を回転駆動させるとともに、電磁ソレノイド３３に通電し、クラッチ入力部材２９とクラッチ出力部材３１とを互いに吸着させる。ＤＣモータ１７の回転によって、ウォームギヤ１９を介して、減速機を構成するホイールギヤ２１及びホイールギヤ２１と一体回転する小型ギヤ２３が回転し、回転ギヤ２５を、図２において時計方向に回転させる。
【００２４】回転ギヤ２５の回転により、クラッチ入力部材２９を介してクラッチ出力部材３１が回転シャフト２７とともに図３において時計方向に回転し、回転ディスク３５が図２において時計方向に回転する。回転ディスクが時計方向に回転すると回転シュー１５が出力アーム３２の長孔３２ａ内を摺動しながら変位する。回転シュー１５が変位すると出力アーム３２が支点４５を中心として揺動し、出力アーム３２のピン３２ｂがアクセルペダル１の他端をスロットルバルブの開度が大きくなる方向（図２の右方向）に付勢して、図３の状態へと移行する。アクセルペダル１は、その他端に接続されたアクセルケーブル３が図２において右方に引張られ、エンジンのスロットルアーム５を回転させ、スロットルバルブの開度を所望な量に調整する。
【００２５】本実施の形態で示したように、スロットル開度制御機構１０は、アクチュエータ１１とアクセルペダル１との間に第２出力部材としての出力アーム３２を設けたことにより、アクセルペダル１に対するアクチュエータ１１の配設位置の自由度が向上するとともに、更に、出力アーム３２の揺動中心の位置を変化させることで回転シュー１５の変位量に対する出力アーム３２の他端の変位量、即ちスロットルバルブの開度量を任意に設定することが可能になる。
【００２６】以上、本発明の実施の形態を図面を参照して説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば第２出力部材の揺動中心となる支点をダッシュ面ではなくアクチュエータのハウジングに設けたものや、第１出力部材として円板状の回転ディスクではなく、アーム状を呈する部材を用いたものであってもよく、本発明の主旨に沿ったスロットル開度制御装置であればどのような形態であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によると、第２出力部材を介して電気モータによる出力軸の回転駆動をアクセルペダルに伝達するように構成しているので、アクセルペダルに対するアクチュエータの配設位置の制約が少なくなる。即ち、第２出力部材によってアクセルペダルとアクチュエータとの間の配設位置をある程度の範囲で任意に設定することが可能になる。また、第２出力部材の揺動中心の設定により、第１出力部材の回動量に対する第２出力部材の他端の変位量、つまりアクセルペダルを揺動角度を任意に設定することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００１１
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２４１３３５（Ｐ２００１−２４１３３５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５４２３９（Ｐ２０００−５４２３９） |
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