反力發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對車輛的油門踏板等操作踏板產(chǎn)生反力的反力發(fā)生裝置。
本申請要求2013年10月8日遞交的日本發(fā)明專利申請?zhí)卦?013-211136號、2013年11月13日遞交的日本發(fā)明專利申請?zhí)卦?013-235128號以及2014年4月17日遞交的日本發(fā)明專利申請?zhí)卦?014-085443號的優(yōu)先權(quán)，在此引用其中的內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了在車輛起步時與行駛時抑制油門踏板被踩踏到必要程度以上，開發(fā)了一種根據(jù)踩踏狀態(tài)對油門踏板施加反力的油門踏板裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
專利文獻(xiàn)I所記載的油門踏板裝置為，在對踏板臂(操作踏板)的基端進(jìn)行樞支使其能夠轉(zhuǎn)動的殼體內(nèi)收裝有:復(fù)位彈簧，其用于使踏板臂返回初始位置;馬達(dá)，其用于生成反力；輸出柄，其用于將該馬達(dá)的轉(zhuǎn)動傳遞給踏板臂。另外，輸出柄被與踏板臂的復(fù)位彈簧不同的其他施力彈簧始終向初始轉(zhuǎn)動位置施力。
在該油門踏板裝置中，馬達(dá)被控制裝置控制，根據(jù)踏板的踩踏狀態(tài)輸出轉(zhuǎn)動力，其輸出的轉(zhuǎn)動力通過輸出柄施加給踏板臂。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本發(fā)明專利公開公報特開2010-111379號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的油門踏板裝置的結(jié)構(gòu)是，用于將反力輸出給踏板臂的傳動柄的軸與作為驅(qū)動源的馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸直接連接，因而，不僅在通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時(馬達(dá)通電時、馬達(dá)驅(qū)動時)，而且在并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時(馬達(dá)不通電時、馬達(dá)驅(qū)動停止時)，傳動柄的軸與馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸也聯(lián)動，隨著傳動柄的轉(zhuǎn)動，馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸也隨之轉(zhuǎn)動。并且，馬達(dá)在不通電狀態(tài)下(馬達(dá)驅(qū)動停止時)其轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的話，有時傳動柄的軸一側(cè)會受到馬達(dá)內(nèi)的磁體與鐵芯之間產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)等轉(zhuǎn)動阻力作用，給踩踏油門踏板的駕駛員造成異樣感。
[0005]本發(fā)明的一個目的在于，提供這樣一種反力發(fā)生裝置:在并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時，使反力輸出軸側(cè)不會受到馬達(dá)側(cè)的轉(zhuǎn)動阻力作用，不會對操作者造成異樣感。
[0006]另外，由于專利文獻(xiàn)I所記載的油門踏板裝置的結(jié)構(gòu)是，用于將反力輸出給踏板臂的輸出柄的軸與作為驅(qū)動源的馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸直接連接，因而，在油門踏板急速返回時，馬達(dá)側(cè)的轉(zhuǎn)動阻力形成阻礙輸出柄向返回方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動阻力，從而使輸出柄對油門踏板的追隨出現(xiàn)延遲。并且，在輸出柄對油門踏板的追隨延遲較大時，踏板臂與輸出柄之間會產(chǎn)生間隙，當(dāng)由該狀態(tài)再次踏下油門踏板時，有可能造成馬達(dá)反力輸出的延遲。
[0007]本發(fā)明的一個目的在于，提供這樣一種反力發(fā)生裝置:在操作踏板急速返回時，輸出柄向返回方向的轉(zhuǎn)動不會受到馬達(dá)側(cè)的轉(zhuǎn)動阻力的阻礙，能夠提高馬達(dá)的反力輸出的響應(yīng)性。
[0008]為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的反力發(fā)生裝置中，采用如下的結(jié)構(gòu)。
(I)本發(fā)明的一個方式為:反力發(fā)生裝置，其用于對操作部產(chǎn)生反力，其具有:馬達(dá)，其是用于生成反力的驅(qū)動源;反力傳遞部，其將反力傳遞給所述操作部;離合器機(jī)構(gòu)，其安裝在所述馬達(dá)與所述反力傳遞部之間，根據(jù)所述馬達(dá)的驅(qū)動狀態(tài)來切換所述馬達(dá)與所述反力傳遞部間的切斷狀態(tài)與連接狀態(tài)。
采用上述方式(I)，若為了進(jìn)行反力控制而使馬達(dá)驅(qū)動，則離合器機(jī)構(gòu)將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸與反力輸出軸連接。從而，馬達(dá)的扭矩通過離合器機(jī)構(gòu)與反力輸出軸而輸出至操作踏板。另夕卜，在馬達(dá)不驅(qū)動的情況下，離合器機(jī)構(gòu)使馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸與反力輸出軸處于斷開狀態(tài)。因而，在該狀態(tài)下反力輸出軸被執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作的話，反力輸出軸的轉(zhuǎn)動不會受到馬達(dá)側(cè)的齒槽轉(zhuǎn)矩等轉(zhuǎn)動阻力的影響。
[0009](2)在上述方式(I)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以在所馬達(dá)與所述反力傳遞部間還設(shè)有減速機(jī)構(gòu)，該減速機(jī)構(gòu)在由所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸向所述反力傳遞部傳遞驅(qū)動力的路徑中使轉(zhuǎn)動減速并增大扭矩。
采用上述方式(2)，能夠由減速機(jī)構(gòu)增大馬達(dá)的扭矩，形成反力，使操作踏板受到反力作用，因而，能夠使用小型的通用馬達(dá)。從而能夠?qū)崿F(xiàn)整個反力發(fā)生裝置的小型化、輕量化。
[0010](3)在上述方式(2)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在所述路徑中，所述減速機(jī)構(gòu)具有使轉(zhuǎn)動分級減速的多級減速傳動部，在所述路徑中，所述離合器機(jī)構(gòu)可以安裝在比最接近所述反力傳遞部的最終級減速傳動部更靠馬達(dá)側(cè)的位置。
采用上述方式(3)，由于離合器機(jī)構(gòu)在路徑中安裝于最終級減速傳動部的上游側(cè)(馬達(dá)側(cè))，因而能夠在最終減速前的比較快的轉(zhuǎn)動速度的情況下進(jìn)行離合器的通斷操作。因而，即便用通斷動作需要有較大的相對移動的簡單的離合器機(jī)構(gòu)，也能夠以較短的時間來進(jìn)行動力的通斷切換。
[0011](4)在上述方式(I)?(3)中任一項的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述離合器機(jī)構(gòu)可以具有:第I轉(zhuǎn)動體，其在所述路徑中連接在所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸側(cè);第2轉(zhuǎn)動體，其以與所述第I轉(zhuǎn)動體同軸且能夠相對轉(zhuǎn)動的方式配置，該第2轉(zhuǎn)動體在所述路徑中連接在所述反力傳遞部側(cè);支座體，其配置在所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體之間，與該第I轉(zhuǎn)動體以及第2轉(zhuǎn)動體同軸且能夠相對轉(zhuǎn)動，所述支座體保持離合器銷，該離合器銷能夠自由進(jìn)退，所述第2轉(zhuǎn)動體具有離合器卡合部，所述離合器卡合部能夠與所述離合器銷的從所支座體伸出的頂端部抵接而能夠進(jìn)行動力傳遞，所述離合器銷被復(fù)位彈簧向后退方向施力，并且在所述馬達(dá)使所述第I轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時所述離合器銷的基端部與所述第I轉(zhuǎn)動體抵接而使所述離合器銷向伸出方向被推壓。
采用上述方式(4)，在馬達(dá)處于不驅(qū)動的狀態(tài)時，支座體上的離合器銷受到復(fù)位彈簧的作用力而后退，離合器銷的頂端部離開第2轉(zhuǎn)動體的離合器卡合部。此時，第I轉(zhuǎn)動體與第2轉(zhuǎn)動體被維持在斷開狀態(tài)。另外，若在此狀態(tài)下馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動而使第I轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動，則第I轉(zhuǎn)動體與支座體上的離合器銷的基端部抵接，使離合器銷克服復(fù)位彈簧的作用力而從支座體伸出。從而，離合器銷的頂端部與第2轉(zhuǎn)動體的離合器卡合部抵接，第I轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動通過離合器銷傳遞給第2轉(zhuǎn)動體。
[0012](5)在上述方式(4)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述第2轉(zhuǎn)動體的離合器卡合部可以沿著以該第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動軸心為中心的圓周方向以相等間隔設(shè)有多個，所述支座體的離合器銷被該支座體保持且有多個，所述支座體上的其中一個離合器銷與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位、和所述支座體上的其他離合器銷與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位間可以設(shè)定有相位差。
采用上述方式(5)，若馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，則支座體上的一個離合器銷與其他離合器銷中的任一方先與第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接。因而，不必增加第2轉(zhuǎn)動體側(cè)設(shè)置的離合器卡合部的數(shù)量，即可迅速地使離合器接合。
[0013](6)在上述方式(5)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述支座體上的其中一個離合器銷與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位、和所述支座體上的其他離合器銷與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位間的相位差可以設(shè)定為，所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的相鄰的離合器卡合部之間的間距角的一半。
采用上述方式(6)，若支座體上的一個離合器銷與另一個離合器銷隨著馬達(dá)的驅(qū)動而被第I轉(zhuǎn)動體推壓、伸出支座體的話，至少在第I轉(zhuǎn)動體與第2轉(zhuǎn)動體相對轉(zhuǎn)動離合器卡合部的間距角的一半期間內(nèi)，一個離合器銷與另一個離合器銷中的任一方就會與離合器卡合部抵接。其結(jié)果是，能夠更加迅速地使離合器接合。
[0014](7)在上述方式(I)所述的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還具有行星齒輪機(jī)構(gòu)，其配置在所述馬達(dá)與所述反力傳遞部之間，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)具有:太陽輪，來自于所述馬達(dá)側(cè)的扭矩被輸入該太陽輪;齒圈，其與所述太陽輪同軸配置;行星齒輪，其與所述太陽輪相互嚙合且與所述齒圈相互嚙合;行星架，其對所述行星齒輪進(jìn)行支承使該行星齒輪能夠自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)，所述行星架向所述反力傳遞部側(cè)輸出反力，所述離合器機(jī)構(gòu)具有:突起部，其突出設(shè)置于所述齒圈；止擋部，其能夠與所述突起部抵接，在所述馬達(dá)轉(zhuǎn)動時，所述突起部與所述止擋部抵接，限制所述齒圈轉(zhuǎn)動，在所述馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動時，所述突起部離開所述止擋部，允許所述齒圈轉(zhuǎn)動。
采用上述方式(7)，在對操作部進(jìn)行操作時，若為了進(jìn)行反力控制而使馬達(dá)驅(qū)動，則馬達(dá)的驅(qū)動力使第I轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素轉(zhuǎn)動，并且離合器機(jī)構(gòu)的突起部與止擋部抵接而限制第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素的轉(zhuǎn)動。于是，第2轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素與第2轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素聯(lián)動而轉(zhuǎn)動，使得反力輸出給反力傳遞部。從而，通過反力傳遞部將反力傳遞給操作部。
另外，在馬達(dá)的驅(qū)動停止時，突起部與止擋部分開，使第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素的轉(zhuǎn)動被允許，因而，在此狀態(tài)下由對操作部的操作等使反力傳遞部動作時，第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素隨著第2轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。即，在第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素的轉(zhuǎn)動被允許時，使第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素轉(zhuǎn)動所需的扭矩小于使馬達(dá)轉(zhuǎn)動所需的扭矩，因而，能夠在抑制第I轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素轉(zhuǎn)動的基礎(chǔ)上優(yōu)先使第3轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)要素轉(zhuǎn)動。從而，在并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時，反力傳遞部的動作不會受到馬達(dá)側(cè)的轉(zhuǎn)動阻力的影響。其結(jié)果是，能夠提高并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時的操作感。
[0015](8)在上述方式(7)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以具有多個所述行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述離合器機(jī)構(gòu)在多個所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中位于最靠近所述反力傳遞部側(cè)的所述行星齒輪機(jī)構(gòu)與所述反力傳遞部之間切換反力向所述反力傳遞部側(cè)的傳遞狀態(tài)與切斷狀態(tài)。 采用上述方式(8)，由于行星齒輪機(jī)構(gòu)具有多個，因而能夠在實現(xiàn)馬達(dá)的小型化與低成本化的基礎(chǔ)上，向反力傳遞部輸出高扭矩。
另外，由于離合器機(jī)構(gòu)在位于最靠近反力傳遞部側(cè)的行星齒輪機(jī)構(gòu)與反力傳遞部之間切換反力向反力傳遞部側(cè)的傳遞狀態(tài)與切斷狀態(tài)，因而，在馬達(dá)的轉(zhuǎn)動停止時，如果由對操作部的操作等而使反力傳遞部動作時，能夠使反力傳遞部的動作不會受到各行星齒輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動阻力的影響。
[0016](9)在上述方式(I)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以還具有施力彈簧，其對所述反力傳遞部向使該反力傳遞部追隨所述操作部的返回動作的方向施力，所述離合器機(jī)構(gòu)具有:第I轉(zhuǎn)動體，其在由所述馬達(dá)向所述反力傳遞部傳遞驅(qū)動力的路徑中連接在所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸側(cè)；第2轉(zhuǎn)動體，其以與所述第I轉(zhuǎn)動體同軸且能夠相對轉(zhuǎn)動的方式配置，該第2轉(zhuǎn)動體在所述路徑中連接在所述反力傳遞部側(cè);支座體，在所述馬達(dá)使所述第I轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時，該支座體受到來自于第I轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動力而與該第I轉(zhuǎn)動體向相同方向轉(zhuǎn)動;離合器爪，其以能夠轉(zhuǎn)動的方式被所述支座體保持;離合器卡合部，其設(shè)于所述第2轉(zhuǎn)動體，能夠與所述離合器爪卡合;離合器彈簧，其對所述離合器爪向能夠與所述離合器卡合部卡合的轉(zhuǎn)動位置施力，所述離合器爪能夠在離合器接合位置與離合器斷開位置間轉(zhuǎn)動，在所離合器接合位置，所述離合器爪與所述離合器卡合部卡合，將所述支座體的轉(zhuǎn)動傳遞給所述第2轉(zhuǎn)動體，在所述離合器斷開位置，所述離合器爪與所述離合器卡合部不卡合，并且，在所述第2轉(zhuǎn)動體比所述支座體先行向所述施力彈簧的施力方向轉(zhuǎn)動時，所述離合器爪被所述離合器卡合部向離合器斷開方向推壓。
采用上述方式(9)，在初始狀態(tài)下，支座體上的離合器爪受到離合器彈簧的作用力而位于離合器接合位置。若在此狀態(tài)下踏下操作踏板，為了進(jìn)行反力控制，馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，于是，第I轉(zhuǎn)動體與支座體一起向反力輸出方向轉(zhuǎn)動。如此，若支座體向反力輸出方向轉(zhuǎn)動，則支座體上的離合器爪與離合器卡合部卡合，使第I轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動傳遞給第2轉(zhuǎn)動體側(cè)。其結(jié)果是，馬達(dá)的扭矩依次通過離合器機(jī)構(gòu)、反力輸出軸、輸出柄而輸出給操作踏板。
另外，若操作踏板由踏下狀態(tài)急速返回，則輸出柄受到施力彈簧的作用力而要追隨操作踏板的返回動作進(jìn)行轉(zhuǎn)動。從而，第2轉(zhuǎn)動體通過反力輸出軸向返回方向轉(zhuǎn)動。此時，在離合器機(jī)構(gòu)中，第2轉(zhuǎn)動體比支座體先行要向施力彈簧的施力方向轉(zhuǎn)動，因而，離合器爪被離合器卡合部向離合器斷開方向推壓。
因此，此時離合器機(jī)構(gòu)處于斷開狀態(tài)，輸出柄能夠迅速地追隨操作踏板的返回動作。
[0017](10)在上述方式(9)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述第2轉(zhuǎn)動體的離合器卡合部可以沿著以該第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動軸心為中心的圓周方向以相等間隔設(shè)有多個，所述離合器爪在所述第I轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動周向上設(shè)有多個，一個所述離合器爪與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部卡合時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位、和另外一個所述離合器爪與所述第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部卡合時所述第I轉(zhuǎn)動體與所述第2轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動相位間可以設(shè)定有相位差。
采用上述方式(10)，若馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，則支座體上的一個離合器爪與另外一個離合器爪中的任一方先與第2轉(zhuǎn)動體側(cè)的離合器卡合部抵接。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速地使離合器接入口 ο
【本發(fā)明的效果】
[0018]采用本發(fā)明的方式，由于在馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸與反力輸出軸之間安裝有離合器機(jī)構(gòu)，在馬達(dá)驅(qū)動時，離合器機(jī)構(gòu)使馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸與反力輸出軸處于連接狀態(tài)，在馬達(dá)不驅(qū)動時，離合器機(jī)構(gòu)使馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸與反力輸出軸處于切斷狀態(tài)，因而，能夠在并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時，限制反力輸出軸側(cè)受到馬達(dá)側(cè)的轉(zhuǎn)動阻力的作用。因而，能夠提高并未通過馬達(dá)進(jìn)行反力控制時的操作感。
[0019]另外，采用本發(fā)明的方式，在第2轉(zhuǎn)動體比支座體先行向施力彈簧的施力方向轉(zhuǎn)動時，被支座體保持的離合器爪被離合器卡合部向離合器斷開方向推壓，因而，在操作踏板急速返回時，第I轉(zhuǎn)動體與第2轉(zhuǎn)動