专利名称：加速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加速器，尤其涉及一种具有可在节气门关闭时限制加速器踏板反转的抵靠部的加速器。
背景技术：
已知有各种传统的加速器，其可根据踩下踏板的动作来控制汽车的驱动状态。通常，在加速器中，其转轴由轴承部件来支撑的加速器踏板在下压力作用下正转，反之，该加速器踏板在弹簧推力作用下反转，以使加速器踏板抵靠着止动件，从而限制其反转。
在与此类似的加速器当中，有一种线传操控加速型加速器，其中，加速器不与汽车的节气门装置机械相连，例如欧洲专利申请公开号No.0748713A2中所述的那样。在该线传操控加速型加速器中，加速器踏板的转角可由例如日本专利文献JP-2003-185471A中所述的转角传感器来检测，且将表示传感器检测结果的信号输出到节气门的控制单元中。
图28示意性地示出了在传统的线传操控加速型加速器中加速器踏板抵靠止动件的状态，即加速器踏板完全关闭的状态。当加速器踏板完全关闭时，如图28A所示，加速器踏板101的受力部102一直受到弹簧103的推力FS。因此，当加速器处于高温环境中时，加速器踏板101的受力部102和转轴104，以及被这些件102和104施加负载的止动件105和支撑部106会产生塑性变形，如蠕变。尤其是当这些件102、104、105、106由树脂制成时，这种塑性变形会更大。在如图28B所示发生塑性变形时，加速器踏板101的受力部102会在推力FS作用的方向上发生位置偏移，而加速器踏板101的转轴104会在推力FS作用的相反方向上发生位置偏移。这样，受力部102和转轴104就在相反的方向上移动位置，这样，尽管加速器踏板未被压下，其也会转动。结果，转角传感器的输出信号表示的就是错误转角。
图29A和29B示出了在日本专利文献JP-2003-185471A中所述的转角传感器中加速器踏板完全关闭的状态。此时，在图29A和29B中，定义一个三维直角坐标系，其中，Z方向与加速器踏板转轴的轴向(与纸面垂直的方向)一致。当加速器踏板完全关闭时，如图29A所示，存在着在X方向并排布置的芯110的芯部112、113由于装配误差在Y方向上彼此之间位置偏移的情况。当芯部112、113彼此发生位置偏移时，芯部112靠近跨过芯110在Y方向彼此平行面对的磁轭120、121的平坦部122、123中的一个，而芯部123靠近平坦部122、123中的另一个。结果，磁通穿过在分别靠近平坦部122、123的芯部112、113之间形成的磁隙，使磁阻不平衡，因此，磁通就穿过夹在芯部112、113之间霍尔元件111。另外，在此状态下，当如图29B所示转轴在Y方向上由于上述塑性变形等而发生位置偏移时，固定到转轴上的磁轭120、121相对于固定到轴承部件上的芯110在Y方向发生相对位置偏移。结果平坦部122、123和与其靠近的芯部112、113之间的磁隙宽度分别发生变化，使芯110中的磁阻更不平衡，这导致更多的磁通穿过霍尔元件111。因此，尽管加速器踏板未转动，霍尔元件111的输出信号，即转角传感器的输出信号也会发生变化，因此，输出信号就表示出错误的转角。
发明内容
本发明的目的是提供一种能检测加速器踏板转角的加速器。
于是，当加速器处于高温环境中，且加速器踏板抵靠着止动件时，连续受到推动部件的推力(在以下简称推力)作用的加速器踏板的转轴(在以下简称转轴)和支撑转轴的轴承会产生塑性变形。但是，根据本发明的一方面，抵靠着加速器踏板的止动件还沿着推力作用的方向引导加速器踏板，转轴位置发生偏移的方向限制为推力作用的方向。另外，此时，加速器踏板中受到推力作用的部位在推力作用的方向上移动，因此加速器踏板的转角不会改变。以这种方式，可以防止加速器踏板的转角(以下简称转角)在加速器踏板未被压下时发生改变。因此，转角传感器可以检测到正确的转角，这增加了转角的检测精度。
根据本发明的另一方面，止动件与加速器踏板之间线接触，从而使止动件和加速器踏板间的接触面积变小。这样，可以防止止动件抵靠加速器踏板的位置因为止动件和/或加速器踏板的塑性变形而发生变化。
可选地，止动件与加速器踏板之间可以为面接触。
在此，定义一个三维直角坐标系，其中Z方向与转轴的轴向一致。
根据本发明的另一方面，当加速器踏板完全关闭时，即加速器踏板抵靠止动件时，在直角坐标系X方向上并排布置的磁力检测部件的两个磁体因为装配误差在直角坐标系Y方向上彼此发生位置偏移。因为磁场形成部件中在直角坐标系Y方向上跨过磁力检测部件彼此面对的两个第二磁体的各面对部平行于直角坐标系的X轴，当在两第一磁体彼此发生位置偏移的情况下加速器踏板完全关闭时，一个第一磁体和另一个第一磁体处于分别靠近一个面对部和另一个面对部的位置。结果，磁通穿过在各面对部和靠近它的第一磁体间形成的磁隙(以下简称磁隙)，从而磁通稍穿过夹在两个第一磁体间的电磁转换装置。但是，磁力检测部件和磁场形成部件分别固定到轴承部件和转轴的一个和另一个上，且直角坐标系的X轴沿着加速器踏板完全关闭时转轴发生位置偏移的方向。因此，即使当加速器踏板完全关闭情况下转轴发生位置偏移时，磁隙的宽度也基本不变。因此，穿过电磁转换装置的磁通也不会变化。以这种方式，可以防止穿过电磁转换装置的磁通在加速器踏板没有转动时发生改变。因此，可以基于电磁转换装置的输出信号检测到正确的转角，这增加了转角的检测精度。
在这一方面，对于电磁转换装置而言，可以使电磁转换装置构造成由霍尔元件或磁致电阻元件来检测磁力且输出表示其检测结果的信号。
根据本发明的又一方面，每个第一磁体制成相同形状，因此，可以很容易地制造第一磁体，且可得到与转动方向无关的恒定特性。
根据本发明的又另一方面，轴承部件和转轴中的至少一个由树脂制成，因此，可以减少重量，降低成本。同时，保证高检测精度与转轴的塑性变形和/或移动无关。
下面通过对构成本申请一部分的详细描述、权利要求、以及附图的研究，本发明的其他特征和优点以及相关部件的原理和操作方式将会很明显，在图中
图1为根据本发明第一实施例的加速器的侧视示意图；图2为图1中的加速器的侧视图；图3为沿图2中线III-III截取的图1中加速器的主剖视图；图4A为本发明的理想转角传感器位于第一位置时的侧剖视图；图4B为示出了穿过图4A转角传感器的磁通的侧视示意图；图5A为图4A中的转角传感器位于第二位置时的侧剖视图；图5B为示出了穿过图5A转角传感器的磁通的侧视示意图；图6A为本发明的非最理想状态下的转角传感器的剖视图；图6B为示出了穿过图6A转角传感器的磁通的侧视示意图；图6C为示出了穿过图6A转角传感器的磁通的侧视示意图；图7为根据本发明第二实施例的加速器的侧视示意图；图8为根据本发明第三实施例的加速器的侧视示意图；图9为根据本发明第四实施例的加速器的侧视示意图；图10为根据本发明第五实施例的加速器的侧视示意图；图11为根据本发明第六实施例的加速器的侧视示意图；图12为根据本发明第七实施例的加速器的侧视示意图；图13为根据本发明第八实施例的加速器的侧视示意图；图14为根据本发明第九实施例的加速器的侧视示意图；图15为本发明第八实施例加速器的第一变形例的侧视示意图；图16为本发明第九实施例加速器的第一变形例的侧视示意图；图17为本发明第八实施例加速器的第二变形例的侧视示意图；图18为本发明第九实施例加速器的第二变形例的侧视示意图；图19为本发明第八实施例加速器的第三变形例的侧视示意图；图20为本发明第九实施例加速器的第三变形例的侧视示意图；图21为本发明第八实施例加速器的第四变形例的侧视示意图；图22为本发明第九实施例加速器的第四变形例的侧视示意图；图23为本发明第八实施例加速器的第五变形例的侧视示意图；图24为本发明第九实施例加速器的第五变形例的侧视示意图；图25为本发明第八实施例的加速器的第六变形例的侧视示意图；图26为本发明第九实施例加速器的第六变形例的侧视示意图；图27为根据本发明第十实施例的加速器的侧视示意图；图28A为位于第一位置的传统加速器的侧视示意图；
图28B为位于第二位置的传统加速器的侧视示意图；图29A为传统加速器的转角传感器的剖视图；以及图29B为传统加速器的转角传感器的剖视图。
具体实施例方式
下面将基于附图描述本发明的多个优选实施例。
图2和图3示出了第一实施例的加速器1，该加速器1安装在汽车中且根据司机压下加速器踏板2的动作来控制汽车的驱动状态。加速器1采用线传操控加速型系统，其中加速器踏板2未机械连接到汽车的节气门装置上。而是，加速器1用转角传感器5来检测加速器踏板2的转角，并将表示转角传感器5检测结果的信号输出到汽车发动机的电子控制单元(ECU)。然后ECU基于源自转角传感器5输出信号的加速器踏板2转角来控制节气门装置。
支撑加速器踏板2的壳体10由树脂制成具有开口10a的盒状。壳体10具有底板11、顶板12、两个侧板13和14、以及连接板15。
底板11通过螺栓等固定到汽车上且与顶板12相面对。在顶板12中，止动件4与形成开口10a的边缘部分一体形成。顶板12的内壁上形成有固定孔16，其直径随着深度变大而变小。
侧板13、14竖直连到底板11和顶板12上且彼此面对。侧板13可拆卸地连接到壳体10上。圆柱形轴承3安装在侧板13的内壁上。用于使侧板13中轴承3的底端侧闭合的部位形成支撑部17，以将转角传感器5的磁力检测部件50支撑在轴承3的内周侧上。上述具有轴承3的侧板13在以下被称为“轴承部件”。用于对转角传感器5和ECU进行电连接的端子19嵌在与侧板13的外壁一体形成的连接器18内。
连接板15布置成使底板11的一端与顶板12的一端相连，且使侧板13的一端与侧板14的一端相连。壳体10的开口10a形成在底板11的另一端和顶板12的另一端之间以及侧板13的另一端和侧板14的另一端之间，且面对连接板15。
加速器踏板2具有由壳体10的轴承3支撑的转轴20，且可以绕转轴20的轴线C在正反两个方向自由旋转。在图2中，参考号X表示加速器踏板2的正转侧，Y表示加速器踏板2的反转侧。
更具体而言，加速器踏板2包括在正反两个方向都一体旋转的踏板臂21和踏板转动体22。
踏板臂21由树脂做成条形。踏板臂21具有两个端部21a、21b。一个端部21a具有转轴20且容纳在壳体10中，另一端部21b穿过开口10a延伸到壳体10外面。
踏板臂21的端部21b具有可由司机压下的下压部23，司机将下压力Ft施加给下压部23以使踏板臂21和踏板转动体22正转。上述受到下压力Ft作用的下压部23在下文中也被称为“第一受力部”。
踏板臂21在端部21a处具有两个侧壁24、25。侧壁24、25在转轴20的轴向上彼此平行面对。转轴20与正对侧板13的侧壁25一体形成。转轴20在其轴向上从侧壁25的侧板13侧上的壁面处呈圆柱状突伸。转轴20插入侧板13的轴承3的内周侧，且由轴承3可旋转地支撑。在此实施例中，在转轴20的外周面和轴承3的内周面间有很小的间隙，转轴20可以在该间隙中径向偏移。
踏板臂21在位于转轴20和下压部23之间的一个纵向位置处具有抵靠部28。抵靠部28在反转方向上从踏板臂21的主体26处突伸，以抵靠止动件4。当在下压部23上施加一个下压力Ft以使抵靠部28与止动件4分开时，踏板臂21和踏板转动体22可以在正反两方向旋转。与此相反，当反向旋转的踏板臂21的抵靠部28抵靠止动件4时，可禁止踏板臂21和踏板转动体22的进一步反转。换句话说，通过踏板臂21抵靠止动件4，来限制由踏板臂21和踏板转动体22构成的加速器踏板2的反转。此时，加速器踏板2被停止在完全关闭位置。在下面的描述中，在抵靠部28抵靠止动件4时所处的状态被称为“踏板完全关闭时”。
踏板转动体22由树脂制成，且容纳在壳体10中，踏板转动体22具有盘形旋转部36且旋转部36的两侧夹在踏板臂21的两侧壁24、25之间。在旋转部36的侧壁25侧的侧面上形成有多个螺旋齿35。这多个螺旋齿35以等间隔绕转轴20的轴线C形成。在踏板臂21的侧壁25的旋转部侧的壁面上形成有多个螺旋齿34。这多个螺旋齿34也以等间隔绕转轴20的轴线C形成，且与在转轴20轴向上与螺旋齿34面对的螺旋齿35中的任一个啮合。通过这种啮合，踏板臂21和踏板转动体22可在相同方向组合旋转。例如，当踏板臂21的下压部23受到下压力Ft作用时，踏板转动体22与踏板臂21一起旋转。
踏板转动体22具有板形夹持部37，该夹持部37在切线方向上从旋转部36的外周边缘部突伸。从夹持部37上面对顶板12侧的板面37a处突伸的突出部38做成带台阶圆柱形，其直径朝其突出梢端变小。在此实施例中，夹持部37可防止其面对底板11侧的板面37b在踏板转动体22的任意旋转位置与底板11接触。
在以下也被称为“推动部件”的双螺旋弹簧8由两个在轴向上具有几乎恒定直径的圆柱形螺旋压簧组合而成。在双螺旋弹簧8中，外螺旋弹簧8a的直径比内螺旋弹簧8b大，且同轴布置在内螺旋弹簧8b外面。外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b的端部固定到顶板12的固定孔16中。外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b的相反端固定到夹持部37的突出部38上。当外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b在顶板12和夹持部37间轴向压缩时，它们产生回复力。另外，在此实施例中，外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b弯离转轴。外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b的这种弯曲还产生另一回复力。因此，双螺旋弹簧8将由外螺旋弹簧8a和内螺旋弹簧8b产生的回复力的合力作为推力FS施加到夹持部37，如图2所示。此时，推力FS作用到夹持部37上以使踏板转动体22和踏板臂21反转。上述受到推力FS作用的夹持部37在下文中也被称为“第二受力部”。
接下来详细描述止动件4和踏板臂21的抵靠部28。
止动件4从顶板12的边缘部朝踏板臂21的抵靠部28突伸。起增强作用的金属芯部件40嵌在与顶板12用树脂一体形成的止动件4中。止动件4突伸侧上的末端面形成凸曲面42，其在垂直于转轴20的截面(在下文中被称为“垂直于轴线的截面”)上的轮廓为圆形。
抵靠部28具有面对止动件4的平表面29。抵靠部28与止动件4的凸曲面42在此平表面29上线接触。因为这种线接触减少了止动件4和抵靠部28之间的接触面积，可以防止这些件4、28产生塑性变形如蠕变，其能防止它们彼此抵靠处的位置变化。踏板完全关闭时，平表面29在垂直于轴线的截面中的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线重叠，因此，当踏板完全关闭时，抵靠部28可以相对于凸曲面42沿推力FS作用于夹持部37的方向滑动。换言之，当踏板完全关闭时，止动件4可以沿着推力FS作用于夹持部37的方向引导抵靠部28。
图1示意性地示出了踏板完全关闭时的状态，当如图1所示踏板完全关闭时，如果加速器1处于高温环境中，其夹持部37不断受到推力FS作用的加速器踏板2转轴20中和支撑转轴20的轴承3中可能发生塑性变形如蠕变。但是在此实施例中，止动件4在沿推力FS作用于夹持部37的方向上引导抵靠部28，从而转轴20相对于轴承3发生位置偏移的方向就被限制在推力FS作用的方向上。另外，此时，受到推力FS作用的夹持部37在推力FS作用的方向上移动，从而加速器踏板2的转角不会变化。因此，可以防止转角传感器5的输出信号由于转轴20和/或轴承3的塑性变形而在加速器踏板2未被压下时发生变化。
接下来详细描述转角传感器5。
在此，如图1和2所示，定义一个三维直角坐标系，其中Z方向与转轴20的轴向一致，X方向沿推力FS作用于夹持部37的方向。在此实施例中，假定此直角坐标系固定于转轴20上。即，如从图4A和5A所示的坐标轴上所清楚示出的，此直角坐标系与转轴20一起绕着与转轴20的轴线C一致的Z轴旋转。在下面的描述中，直角坐标系的X方向、Y方向和Z方向被简称为X向、Y向和Z向，直角坐标系的X轴线、Y轴线和Z轴线被简称为X轴、Y轴和Z轴。
如图3所示，转角传感器5具有磁力检测部件50和磁场形成部件60。
磁力检测部件50与轴承3同轴地固定到侧板13的支撑部17上。如图4A和4B所示，磁力检测部件50包括两个定子52、53和一个电磁转换装置54。定子52、53也被称为第一磁体，由磁性材料例如铁做成相同形状。在此实施例中，定子52、53做成从Z向看时为半圆板形。定子52、53布置成相对于Z轴旋转对称，且当踏板如图4A和4B所示完全关闭时它们在X向并排布置，且跨过磁力检测间隙Gd彼此面对。电磁转换装置54为公知霍尔元件和信号处理电路如放大器的组合，且布置在磁力检测间隙Gd中。电磁转换装置的磁力检测方向设在磁力检测间隙Gd的宽度方向上，即定子52、53并排布置的方向上。电磁转换装置54检测穿过它的磁通密度，更具体的说是磁力检测方向上的磁通密度，并将与所检测的磁通密度相应的电压信号输出到ECU。此信号变为转角传感器5的输出信号。
磁场形成部件60同轴固定到转轴20上，且可与转轴20一起在正反两方向上一体旋转。磁场形成部件60包括两个磁体62、63和两个磁轭64、65。磁体62、63为具有相同形状的永磁体。磁体62、63布置成相对于Y轴呈线对称且跨过磁力检测部件50在X向彼此面对。在下文中也被称为第二磁体的磁轭64、65由磁性材料如铁做成相同形状。此实施例中的磁轭64、65从Z向看时为U形。磁轭64、65布置成相对于X轴呈线对称且跨过磁力检测部件50彼此面对。磁轭64、65中在Y向上彼此面对的面对部66、67为平行于X轴且彼此平行的平表面。面对部66、67制成在转轴20的任意旋转位置处不与磁力检测部件50相接触。一个磁轭64与固定到其两端的磁体62、63的相同N磁极磁连接，另一个磁轭65与固定到其两端的磁体62、63的相同S磁极磁连接。
图5A和5B示出了加速器踏板2被压下以使抵靠部28与止动件4分开时的状态，此时定子2处于靠近面对部66的位置，以在面对部66和定子52之间形成磁隙G11，另外，定子53位于靠近面对部67的位置，以在面对部67和定子53之间形成磁隙G21。这样，在转角传感器5中就形成磁通α、β流动的主磁路，如图5B所示。这里，磁通α从磁体62流出并穿过磁轭64、磁隙G11、定子52、磁力检测间隙Gd、定子53、磁隙G21、磁轭65，然后返回到磁体62。另外，磁通β从磁体63流出并穿过磁轭64、磁隙G11、定子52、磁力检测间隙Gd、定子53、磁隙G21、磁轭65，然后返回到磁体63。当磁通α、β按此方式流动时，磁通穿过电磁转换装置54，电磁转换装置54的电压输出信号变为与转轴20的转角几乎成比例的一个值。
图4A和4B示出了当踏板被完全关闭时的理想状态，在踏板被完全关闭的此理想状态中，两个定子52、53都处于靠近各面对部66、67的位置，因此在面对部66和定子52、53间产生几乎相等的磁隙G12、G13，类似地，在面对部67和定子52、53间也产生几乎相等的磁隙G22、G23。因此，在转角传感器5中，如图4B所示，形成磁通α、β流动的主磁路。此处，磁通α从磁体62流出并穿过磁轭64、磁隙G12、定子52、磁力检测间隙G22、磁轭65，然后返回到磁体62。另外，磁通β从磁体63流出并穿过磁轭64、磁隙G13、定子53、磁力检测间隙G23、磁轭65，然后返回到磁体63。当磁通α、β按此方式流动时，磁通不穿过电磁转换装置54，因此，电磁转换装置54的电压输出信号变为最小值。
但是，在实际中，定子52、53由于装配误差容易在横向和竖直方向上发生位置偏移。在这种情况下，当踏板完全关闭时，如图6A所示，定子52、53处于在Y向彼此偏移的位置。因此，定子52、53中的一个处于靠近面对部66的位置(在图6中，定子52处于靠近面对部66的位置)，而定子52、53中的另一个处于靠近面对部67的位置(在图6中，定子53处于靠近面对部67的位置)。因此，在面对部66、67和靠近它们的定子52、53之间形成磁隙G14、G24，借此在转角传感器5中形成流过磁通α、β的主磁路，如图6B所示。此处，磁通α从磁体62流出并穿过磁轭64、磁隙G14、靠近面对部66的定子、磁力检测间隙Gd、靠近面对部67的定子、磁隙G24、磁轭65，然后返回到磁体62。另外，磁通β从磁体63流出并穿过磁轭64、磁隙G14、靠近面对部66的定子、磁力检测间隙Gd、靠近面对部67的定子、磁隙G24、磁轭65，然后返回到磁体63。当磁通α、β按此方式流动时，磁通稍微穿过电磁转换装置54，因此，电磁转换装置54的电压输出信号与上述理想状态中的电压不同。
在如图6A所示定子52、53彼此发生位置偏移的情况中，当踏板完全关闭时，如果转轴20发生位置偏移，由于上述原理，在推力FS作用的方向上，磁场形成部件60相对于磁力检测部件50在X向相对移动。这是因为X向被定义为沿转轴20位置偏移的方向，即推力FS作用的方向。在此实施例中，因为面对部66、67与X轴平行，即使当磁场形成部件60相对于磁力检测部件50在X向相对移动时，磁隙G14、G24的宽度基本不变。因此，穿过电磁转换装置54的磁通以及由此电磁转换装置54的电压输出信号也基本不变。因此，可以防止转角传感器5的输出信号由于转轴20的位置偏移而在加速器踏板2未旋转时发生改变。
如上所述，根据第一实施例，即使在转轴20和/或轴承3中发生塑性变形并偏移转轴20的位置时，也可以防止转角传感器5的输出信号变化。因此，ECU可以基于转角传感器5的输出信号，精确地确定出加速器踏板2的转角，因此，这也可以提高ECU对节气门的控制精度。
下面参考图7-12描述本发明第二到第七实施例的加速器。
在根据第二实施例的加速器中，如图7所示，止动件4的末端面形状为平表面70。当踏板完全关闭时，平表面70在垂直于轴线的截面上的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线L重叠。在这样的平表面70中，止动件4与抵靠部28的平表面29进行面接触，从而，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。
在根据第三实施例的加速器中，如图8所示，止动件4的形状为朝其突伸侧变细，且其末端面为平表面72，在踏板完全关闭时，平表面72在垂直于轴线的截面中的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线L重叠。在这样的平表面72中，止动件4与抵靠部28的平表面29进行面接触，从而，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。另外，在第三实施例中，具有平表面72的止动件4朝平表面72变细，从而止动件4和抵靠部28间的接触面积变得相对较小。
在根据第四实施例的加速器中，如图9所示，止动件4的形状为朝其突出侧变细，末梢74被削尖成在垂直于轴线的截面中的轮廓为尖角状。在此末端74中，止动件4与抵靠部28的平表面29进行面接触(线接触)，从而止动件4和抵靠部28间的接触面积变得相对较小。还是在第四实施例中，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。
在根据第五实施例的加速器中，如图10所示，止动件4的末端面形成为与第二实施例中相同的平表面70，另外，抵靠部28朝止动件4凸出，且具有凸曲面76，其在垂直于轴线的截面中的轮廓为圆形。在此凸曲面76中，抵靠部28与止动件4的平表面70线接触，从而，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。
在根据第六实施例的加速器中，如图11所示，止动件4的末端面形成为与第二实施例中的相同平表面70，另外，抵靠部28在其朝止动件4变细的部分78的末端面处具有平表面79。当踏板完全关闭时，平表面79在垂直于轴线的截面中的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线L重叠。在这样的平表面79中，抵靠部28与止动件4的平表面70进行面接触(线接触)，从而，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。另外，在第六实施例中，形成平表面79的部位78朝平表面79变细，从而止动件4和抵靠部28间的接触面积变得相对较小。
在根据第七实施例的加速器中，如图12所示，止动件4的末端面形成为与第二实施例中相同的平表面70，另外，抵靠部28中朝止动件4变细的部分80的末梢81处被削尖成在垂直于轴线的截面中的轮廓为尖角状。在此末端81中，止动件4的平表面70与抵靠部28进行面接触(线接触)，从而止动件4和抵靠部28间的接触面积变得相对较小。还是在第七实施例中，当踏板完全关闭时，止动件4沿推力FS作用的方向引导抵靠部28。
下面参考图13和14描述根据本发明第八和第九实施例的加速器。
在根据第八实施例的加速器中，如图13所示，止动件82与顶板12的内壁一体形成，且从此内壁中位于双螺旋弹簧8和开口10a间的一个部位朝底板11突伸。止动件82具有朝开口10a凸出的凸曲面83，其在垂直于轴线的截面上的轮廓为圆形。另外，在根据第八实施例的加速器中，抵靠部84与踏板臂21的侧壁24、25一体形成，且从这些侧壁24、25中的靠近转轴20的部位朝外周突伸。尤其是，在第八实施例中抵靠部84突伸的方向设为从侧壁24、25朝顶板12的方向。抵靠部84具有面对止动件82的平表面85。在此平表面85中，抵靠部84与止动件82的凸曲面83线接触，从而使止动件82和抵靠部84间的接触面积变小。在踏板完全关闭时，平表面85在垂直于轴线的截面中的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线L重叠。因此，当踏板完全关闭时，止动件82沿推力FS作用的方向引导抵靠部84。
在根据第九实施例的加速器中，如图14所示，止动件86与底板11的内壁一体形成，且从此内壁中位于连接板15和开口10a间的一个部位朝顶板12突伸。止动件86具有朝连接板15凸出的凸曲面87，其在垂直于轴线的截面上的轮廓为圆形。另外，在根据第九实施例的加速器中，抵靠部88与踏板臂21的侧壁24、25一体形成，且从这些侧壁24、25中靠近转轴20的部位朝外周突伸。但是，在第九实施例中抵靠部88突伸的方向设为从侧壁24、25朝底板11的方向。抵靠部88具有面对止动件86的平表面89。在此平表面89中，抵靠部88与止动件86的凸曲面87线接触，从而使止动件86和抵靠部88间的接触面积变小。在踏板完全关闭时，平表面89在垂直于轴线的截面中的轮廓与推力FS作用于夹持部37的方向上的虚直线L重叠。因此，当踏板完全关闭时，止动件86沿推力FS作用的方向引导抵靠部88。
在第八和第九实施例中，如图15和16所示，可形成与第二实施例中相同的平表面70来取代凸曲面83、87。或如图17和18所示，可形成与第三实施例中相同的变细末端面形状的平表面72来取代凸曲面83、87。此外，在第八和第九实施例中，如图19和图20所示，可形成与第四实施例中相同的尖角状末端74来取代凸曲面83、87。或如图21和22所示，可形成与第五实施例中相同的平表面70和凸曲面76来取代凸曲面83、87和平表面85、89。还是在第八和第九实施例中，如图23和24所示，可形成与第六实施例相同的平表面70和变细末端面形状的平表面79来取代凸曲面83、87和平表面85、89。或如图25和26所示，可形成与第七实施例相同的平表面70和尖角状末端81来取代凸曲面83、87和平表面85、89。
下面参考图27描述根据第十实施例的加速器。
在根据第十实施例的加速器中，设有止动件86，其具有与第九实施例中相同的凸曲面87。另外，在根据第十实施例的加速器中，抵靠部90与踏板转动体22的夹持部37一体形成，且从夹持部3 7的板表面37b朝底板11突伸，抵靠部90上具有面对止动件86的平表面91。在此平表面91中，抵靠部90与止动件86的凸曲面87线接触，从而止动件86和抵靠部90之间的接触面积变小。当踏板完全关闭时，平表面91在垂直于轴线的截面上的轮廓沿着推力FS作用于夹持部37的方向与虚直线L重叠。因此，当踏板完全关闭时，止动件86可以沿推力FS作用的方向引导抵靠部90。
在第十实施例中，可用与第二实施例中相同的平表面70、与第三实施例中相同的变细末端面形状的平表面72、与第四实施例中相同的尖角状末端74中的任一种来代替凸曲面87。另外，在第十实施例中，可以用与第五实施例中相同的平表面70和凸曲面76、与第六实施中相同的平表面70和变细末端面形状的平表面79、与第七实施例中相同的平表面70和尖角状末端81中的任一种来代替凸曲面87和平表面91。
至此，本发明已就多个优选实施例进行了描述，但是应该理解的是，本发明并不限于这些个实施例。
例如，在上述多个实施例中，具有转轴20的踏板臂21和具有轴承3的侧板13均由树脂制成，从而可减轻加速器重量，降低成本，同时，可保证高检测精度。与此相反，踏板臂21和轴承3中的至少一个也可由金属制成。另外，在上述多个实施例中由树脂制成的止动件4、82、86也可以由金属制成。
另外，在上述多个实施例中，加速器踏板2由踏板臂21和踏板转动体22两件构成，但是，加速器踏板2也可以由一件、三件、或更多件构成。
此外，在上述多个实施例中，由两个螺旋压簧做成的双螺旋弹簧8用作推动部件以对加速器踏板2施加推力。但是，例如，也可用适当数量的部件如螺旋拉簧和螺旋扭簧来作为推动部件。
另外，在上述多个实施例中，对于转角传感器5而言，磁力检测部件50固定到侧板13上，磁场形成部件60固定到转轴20上。但是，也可以建议，将磁力检测部件50固定到转轴20上，磁场形成部件60固定到侧板13上。在这种情况下，直角坐标系就被固定到侧板13上。
另外，在上述多个实施例中，用霍尔元件和信号处理电路如放大器的组合来作为转角传感器的电磁转换装置54。与此相反，也可用磁致电阻装置和信号处理电路的组合来作为电磁转换装置54，也可只用霍尔元件或磁致电阻装置来构成电磁转换装置54。
此外，在上述多个实施例中，使用了根据本发明的止动件4和转角传感器5。与此相反，也可建议使用例如专利文献1中所述的公知止动件来代替止动件4，还可建议转角传感器5这样使用，即，在踏板完全关闭时将直角坐标系的X向定义为沿此情况下转轴20位置偏移的方向。可选择的是，还可建议将本发明的止动件4与公知的转角传感器5组合使用。
权利要求
1.一种加速器(1)，包括轴承部件(3)；推动部件(8)；加速器踏板(2)，其具有由轴承部件(3)支撑的转轴(20)，且在受到下压力(Ft)作用时正转，在受到推动部件(8)的推力(FS)作用时反转；止动件(4)，其抵靠加速器踏板(2)，以限制加速器踏板(2)的反转，且基本上同时沿着与推力(FS)作用方向大致相同的方向引导加速器踏板(2)；以及转角传感器(5)，其检测加速器踏板(2)的转角。
2.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，加速器踏板(2)包括受到下压力(Ft)作用的第一受力部件(23)、跨过转轴(20)设在与第一受力部件(23)相反一侧上且受到推动部件(8)的推力(Fs)作用的第二受力部件(37)、以及设在转轴(20)和第一受力部件(23)之间且以预定的转角抵靠着止动件(4)的抵靠部(28)。
3.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，加速器踏板(2)包括受到下压力(Ft)作用的第一受力部件(23)、跨过转轴(20)设在与第一受力部件(23)相反一侧上且受到推动部件(8)的推力(FS)作用的第二受力部件(37)、以及从转轴(20)附近朝外周突伸且以预定转度抵靠着止动件(4)的抵靠部(28)。
4.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，所述止动件(4)与加速器踏板(2)线接触。
5.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，所述止动件(4)与加速器踏板(2)面接触。
6.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，当三维直角坐标系被定义为其Z向与转轴(20)的轴向一致时，转角检测传感器(5)具有磁力检测部件(50)，其具有夹在两个第一磁体(52、53)之间的电磁转换装置(54)，所述两个第一磁体在加速器踏板(2)完全关闭时、即在加速器踏板(2)抵靠止动件(4)时在直角坐标系X向上并排布置，且所述磁力检测部件固定到轴承部件和转轴(20)中的一个上；磁场形成部件(60)，其连接两个第二磁体(64、65)，每个磁场形成部件连接两个所述第二磁体的相同磁极，且磁场形成部件固定到轴承部件(3)和转轴(20)的另一个上，在直角坐标系Y向上跨过磁力检测部件(50)彼此面对的第二磁体(64、65)的面对部(66、67)沿着加速器踏板(2)完全关闭时转轴(20)发生位置偏移的方向平行于直角坐标系X轴而形成，以在第二磁体(64、65)的面对部(66、67)和靠近它的第一磁体(52、53)之间形成磁隙。
7.根据权利要求6所述的加速器(1)，其中，所述电磁转换装置(54)用霍尔元件检测磁力，并输出表示其检测结果的信号。
8.根据权利要求6所述的加速器(1)，其中，电磁转换装置(54)用磁致电阻元件检测磁力，并输出表示其检测结果的信号。
9.根据权利要求6所述的加速器(1)，其中，各第一磁体(52、53)做成相同形状。
10.根据权利要求6所述的加速器(1)，其中，轴承部件(3)和转轴(20)中的至少一个由树脂制成。
11.一种加速器(1)，包括轴承部件(3)；推动部件(8)；加速器踏板(2)，其具有由轴承部件(3)支撑的转轴(20)，且在受到下压力(Ft)作用时正转，在受到推动部件(8)的推力(FS)作用时反转；止动件(4)，其抵靠加速器踏板(2)，以限制加速器踏板(2)的反转，且基本上同时沿着与推力(FS)作用方向大致相同的方向引导加速器踏板(2)；以及转角传感器(5)，其检测加速器踏板(2)的转角；其中，当三维直角坐标系被定义为其Z向与转轴(20)的轴向一致时，转角检测传感器(5)具有磁力检测部件(50)，其具有夹在两个第一磁体(52、53)之间的电磁转换装置(54)，所述两个第一磁体在加速器踏板(2)完全关闭时、即在加速器踏板(2)抵靠止动件(4)时在直角坐标系X向上并排布置，且所述磁力检测部件固定到轴承部件和转轴(20)中的一个上；磁场形成部件(60)，其连接两个第二磁体(64、65)，每个磁场形成部件连接两个所述第二磁体的相同磁极，且磁场形成部件固定到轴承部件(3)和转轴(20)的另一个上；在直角坐标系Y向上跨过磁力检测部件(50)彼此面对的第二磁体(64、65)的面对部(66、67)沿着加速器踏板(2)完全关闭时转轴(20)发生位置偏移的方向平行于直角坐标系X轴而形成，以在第二磁体(64、65)的面对部(66、67)和靠近它们的第一磁体(52、53)之间形成磁隙。
12.根据权利要求11所述的加速器(1)，其中，所述电磁转换装置(54)用霍尔元件检测磁力，并输出表示其检测结果的信号。
13.根据权利要求11所述的加速器(1)，其中，所述电磁转换装置(54)用磁致电阻元件检测磁力，并输出表示其检测结果的信号。
14.根据权利要求11所述的加速器(1)，其中，各第一磁体(52、53)做成相同形状。
15.根据权利要求11所述的加速器(1)，其中，轴承(3)和转轴(20)中的至少一个由树脂形成。
16.根据权利要求1所述的加速器(1)，其中，加速器踏板(2)包括受到下压力(Ft)作用的第一受力部件(23)、跨过转轴(20)设在与第一受力部件(23)相反一侧上且受到推动部件(8)的推力(FS)作用的第二受力部件(37)、以及设在转轴(20)和第一受力部件(23)之间且以预定的转角抵靠着止动件(4)的抵靠部(28)。
全文摘要
本发明公开了一种能高精度检测转角的加速器(1)，包括轴承部件(3)、推动部件(8)、加速器踏板(2)、止动件(4)和转角传感器(5)，加速器踏板(2)其具有由轴承部件(3)支撑的转轴(20)，且在受到下压力(F
文档编号F02D11/02GK1654796SQ20051000813
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月8日 优先权日2004年2月13日
发明者齐藤豪宏, 内田公雄, 铃木治彦, 牧野匡宏, 长谷川茂, 竹山博司 申请人:株式会社电装