反力发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对车辆的油门踏板等操作踏板产生反力的反力发生装置。
本申请要求2013年10月8日提交的日本国专利申请2013-211110号的优先权，并在此引用其内容。
【背景技术】
[0002]近年来，为了在车辆起步时及行驶时，抑制过度地踩下油门踏板的情况发生，开发出了一种油门踏板装置，该油门踏板装置对油门踏板施加与油门踏板的踩踏状态相对应的反力(例如，参照专利文献I)。
专利文献I所记载的油门踏板装置在其壳体内具有复位弹簧、马达和联动臂，其中，壳体支承踏板臂的基端且该基端能够转动，复位弹簧用于使踏板臂回到初始位置，马达用于产生反力，联动臂用于将马达的旋转传递给踏板臂。在该油门踏板装置中，由控制装置控制马达，以使其输出的力与油门踏板的踩踏状态相对应，其输出的力通过联动臂传递给踏板臂。
【背景技术】文献专利文献
[0003]专利文献1:日本发明专利公开公报特开2010-111379号
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0004]然而，由于专利文献I所记载的油门踏板装置采用马达的转轴与联动臂以始终处于能够联动的方式连接的结构，因而，由于某种原因有阻碍马达旋转的较大的力作用时，可能会由于踏板踩踏力输入到联动臂，而导致在联动臂与马达之间的扭矩传递机构部及马达中产生过大的内部应力。
[0005]因而，本发明所涉及的方案的目的在于，提供一种能够抑制在联动臂和马达之间的扭矩传递机构部及马达上，产生过大内部应力作用的反力发生装置。
解决技术问题的方案
[0006]为了解决上述问题，本发明所涉及的反力发生装置采用如下结构。
技术方案1: 一种反力发生装置，其对操作踏板输出反力，其具有:马达，其是产生反力的驱动源;反力输出轴，其与所述马达的输出轴联动而旋转;联动臂，其将输入到所述反力输出轴的、所述马达的输出扭矩传递给所述操作踏板;扭矩限制机构，其安装于所述反力输出轴和所述联动臂之间，限制所述反力输出轴和所述联动臂之间产生在规定值以上的扭矩的传递。
采用上述的技术方案I，在作用于反力输出轴和联动臂之间的扭矩不足规定值的通常动作时，扭矩限制机构不限制扭矩的传递，因而，反抗操作踏板的踩踏力的、电机的扭矩能够传递给联动臂。另外，在由于有某种阻碍马达旋转的较大的力作用，而使作用于反力输出轴和联动臂之间的扭矩在规定值以上时，扭矩限制机构限制扭矩的传递，从而抑制在联动臂15和马达12之间的减速机构14及马达12中产生过大的内部应力作用。
[0007]技术方案2:在技术方案I的基础上，所述联动臂具有:枢支部，其支承在所述反力输出轴上，能够转动;齿轮部，其设置在与所述枢支部分开的部位上，所述扭矩限制机构具有:动作传递杆，其通过所述反力输出轴与所述联动臂连接，能够相对于所述联动臂旋转；旋转齿轮，其通过支承轴与所述动作传递杆连接，能够相对于所述动作传递杆旋转，并且，始终与所述联动臂的所述齿轮部啮合;弹簧部件，其安装在所述动作传递杆和所述旋转齿轮之间，在通过所述齿轮部作用于所述旋转齿轮的扭矩在规定值以上时发生弹性变形，容许所述旋转齿轮的相对于所述动作传递杆的旋转。
采用上述的技术方案2，马达被驱动时，反力输出轴旋转，并且，动作传递杆和旋转齿轮欲以反力输出轴为中心回旋。此时，由于旋转齿轮与联动臂的齿轮部啮合，因而，对操作踏板的踩踏力通过联动臂作用于旋转齿轮。
另外，在通过齿轮部作用于旋转齿轮的旋转扭矩在不足规定值时，弹簧部件使旋转齿轮维持非旋转状态，齿轮部与旋转齿轮的啮合位置维持在恒定的位置。
因此，此时联动臂和反力输出轴一起旋转，联动臂和马达之间的扭矩的传递不受到限制，而保持原样地传递扭矩。另外，在通过齿轮部作用于旋转齿轮的旋转扭矩在规定值以上时，弹簧部件发生变形，伴随于此，旋转齿轮相对于动作传递杆旋转，齿轮部和旋转齿轮的啮合位置发生移动。此时，联动臂和反力输出轴相对转动，联动臂和马达之间的扭矩传递受到限制。因此，扭矩限制机构不仅结构紧凑、结构简单，而且能够抑制联动臂和马达之间传递过大的扭矩。
[0008]技术方案3:在技术方案2的基础上，所述弹簧部件由涡卷弹簧构成。
采用上述的技术方案3，涡卷弹簧与螺旋弹簧等相比，易于将弹簧常数设定的较小，因而易于在作用于旋转齿轮的旋转扭矩在规定值以上时，确保用于限制扭矩的、反力输出轴和联动臂的相对转动行程较大。
发明效果
[0009]采用本发明的方案，由于在反力输出轴和联动臂之间设有扭矩限制机构，该扭矩限制机构限制反力输出轴和联动臂之间的规定值以上的扭矩的传递，因而，能够抑制在联动臂15和马达12之间的减速机构14及马达12中产生过大的内部应力作用。
【附图说明】
[0010]图1是采用本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置的油门踏板装置的侧视图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置的侧视图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置的主要部分的放大侧视图。
图4是本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置的沿图3中IV-1V线的剖视图。
图5A是表示本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置在踩踏力施加初期的状态的侧视图。
图5B是表示本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置在踩踏力施加后期的状态的侧视图。 图6A是表示本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置在踩踏力施加初期的状态的侧视图。
图6B是表示本发明的一个实施方式所涉及的反力发生装置在踩踏力施加后期的状态的侧视图。
【具体实施方式】
[0011]下面，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示车辆的油门踏板装置I的图，该油门踏板装置I采用了本实施方式所涉及的反力发生装置10。
油门踏板装置I具有踏板主体单元2和反力发生装置10，其中，踏板主体单元2设置在驾驶席的脚下前方，反力发生装置10设置在位于驾驶席的脚下前方的踏板主体单元2的上方位置。
[0012]踏板主体单元2具有:保持基座3，其安装在车身上;踏板臂4，其支承在保持基座3的基端，且能够转动;踏板主体部5，其设置在踏板臂4的顶端侧的前表面上，驾驶员对其施加踩踏力。其中，在保持基座3上设有未图示的复位弹簧，该复位弹簧始终对踏板臂4施加使其位于初始位置的力。踏板臂4上连接有未图示的连接线，该连接线用于根据对踏板臂4的操作量(转动角度)来对内燃机的未图示的节气门的开度进行操作。但是，在内燃机采用电子控制式节气门时，也可以在踏板主体单元2上设置用于检测踏板臂4的转动角度的旋转传感器，基于该旋转传感器的检测信号来控制节气门的开度。另外，在踏板臂4的基端附近的部位，连接有与之形成一体的反力传递杆6，该反力传递杆6向与踏板臂4的延伸方向大致相反的方向延伸。
此外，在本实施方式中，踏板臂4和踏板主体部5构成操作踏板。
[0013]图2是表示整个反力发生装置10的图，图3是将反力发生装置10的主要部分扩大表示的图。
反力发生装置10具有:马达12，其为驱动源，用于产生反力;反力输出轴13，其支承在壳体11上，能够转动;减速机构14，其将马达12的转轴12a的旋转减速而使扭矩增大后传递给反力输出轴13。反力输出轴13的轴向上的一个端部从壳体11的侧表面向外侧突出，突出的该端部上连接着联动臂15，该联动臂15能够转动。联动臂15具有:枢支部15a，其支承在反力输出轴13的端部，能够转动;臂主体部15b，其从枢支部15a向反力输出轴13的径向外侧方向延伸;扭矩传递片15c，其从枢支部15a向与臂主体部15b相反的一侧延伸。如图1所示，臂主体部15b的顶端部能够在转动方向上与踏板主体单元2的反力传递杆6抵接。臂主体部15b和反力传递杆6在踏板主体部5被驾驶员踩下时相互抵接。另外，扭矩传递片15c的延伸端形成为以枢支部15a的旋转中心为中心的圆弧形，在该圆弧部分上形成有多个啮合用齿，该圆弧部分作为齿轮部17。此外，图1、图2中标记16表示安装有用于驱动马达12的控制电路的电路基板。
[0014]图4是反力发生装置10的沿图3中IV-1V线的剖视图。
如图3、图4所示，在反力输出轴13和联动臂15之间，安装有扭矩限制机构18，该扭矩限制机构18限制反力输出轴13和联动臂15之间传递规定值以上的扭矩。反力发生装置13和联动臂15通过扭矩限制机构18以能够传递扭矩的方式连接。在作用于反力输出轴13和联动臂15之间的扭矩达到规定值之前，扭矩限制机构18容许两者间的扭矩的传递，在作用于反力输出轴13和联动臂15之间的扭矩在规定值以上时，扭矩限制机构18限制两者间传递规定值以上的扭矩。
[0015]在反力输出轴13的轴向上的一个端部附近的部分，连接有与之形成一体的动作传递杆19，该动作传递杆19从反力输出轴13向径向外侧延伸。本实施方式的动作传递杆19由金属板形成，其基端部嵌合固定于反力输出轴13的外表面的平切部13a，并且，其顶端侧的缘部上形成有非圆形的销固定孔19a。动作传递杆19的顶端侧的缘部的面对联动臂15—侧的表面上，安装有有底圆筒形的旋转体20，该旋转体20的开口一侧朝向动作传递杆19 一侧，且该旋转体20能够转动。
在旋转体20的底壁的外表面上，安装有与该旋转体在同一轴线上的旋转齿轮21，该旋转齿轮21始终与联动臂15的齿轮部17啮合。旋转体20和旋转齿轮21被安装在动作传递杆19的顶端侧的缘部上的支承销(支承轴)支承，二者能够旋转。支承销22安装在动作传递杆19的销固定孔19a