本發(fā)明涉及一種反力輸出裝置(reactionforceoutputdevice)。

本申請要求2015年3月4日提交的日本發(fā)明專利申請2015-042296號的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)：

已知一種反力輸出裝置，為了抑制在車輛起步時(shí)或行駛時(shí)加速踏板被踩踏需要量以上，該反力輸出裝置對加速踏板施加與踩踏狀態(tài)相對應(yīng)的反力(例如，參照如下所述的專利文獻(xiàn)1)

專利文獻(xiàn)1所記載的加速踏板裝置在殼體內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧(returnspring)、馬達(dá)和傳遞桿，其中，所述殼體對加速踏板的基端部以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行軸支承，所述復(fù)位彈簧用于使加速踏板返回到初始位置，所述馬達(dá)用于生產(chǎn)反力，所述傳遞桿用于將上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)傳遞給加速踏板。在該加速踏板裝置中，馬達(dá)被控制成：其驅(qū)動(dòng)力與加速踏板的踩踏狀態(tài)相對應(yīng)，該驅(qū)動(dòng)力通過傳遞桿被施加給加速踏板。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

專利文獻(xiàn)1：日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2010-111379號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，在上述專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，用于將反力輸出給踏板臂的傳遞桿的軸和作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸直接連接，因此，在加速踏板急劇返回的情況下，馬達(dá)側(cè)的旋轉(zhuǎn)摩擦力成為傳遞桿的返回方向的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。據(jù)此，傳遞桿對于加速踏板的追隨變遲。而且，當(dāng)傳遞桿對于加速踏板的追隨大幅度變遲時(shí)，會在加速踏板與傳遞桿之間產(chǎn)生空間，從該狀態(tài)再次踩踏加速踏板時(shí)，存在通過馬達(dá)進(jìn)行的反力輸出變遲的擔(dān)憂。

本發(fā)明所涉及的方式是考慮上述情況而完成的，其目的在于提供一種反力輸出裝置，該反力輸出裝置能夠使反力輸出時(shí)的響應(yīng)性提高，使操作感覺提高，并且，能夠使在離合器桿(clutchlever)和卡合部(engagementportion:嚙合部)卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

解決問題的方案

為解決上述技術(shù)問題，達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下方式。

(1)本發(fā)明所涉及的一方式的反力輸出裝置具有驅(qū)動(dòng)源和離合機(jī)構(gòu)，其中，所述驅(qū)動(dòng)源向操作部輸出方向與操作方向相反的動(dòng)力；所述離合機(jī)構(gòu)介于所述操作部與所述驅(qū)動(dòng)源之間，用于連接和斷開向所述操作部的動(dòng)力傳遞，所述離合機(jī)構(gòu)具有第1旋轉(zhuǎn)體、第2旋轉(zhuǎn)體、離合器桿和卡合部，其中，所述第1旋轉(zhuǎn)體被連接于所述驅(qū)動(dòng)源側(cè)，并且所述驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)力被傳遞給該第1旋轉(zhuǎn)體；所述第2旋轉(zhuǎn)體被連接于所述操作部側(cè)，并且與所述第1旋轉(zhuǎn)體同軸配置，且能夠相對于所述第1旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述離合器桿以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承于所述第1旋轉(zhuǎn)體和所述第2旋轉(zhuǎn)體中的一方的旋轉(zhuǎn)體；所述卡合部在所述第1旋轉(zhuǎn)體和所述第2旋轉(zhuǎn)體中的另一方的旋轉(zhuǎn)體上沿著該另一方的旋轉(zhuǎn)體的周向配置有多個(gè)，且所述卡合部與所述離合器桿卡合，所述離合器桿通過與所述一方的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸不同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述離合器桿在從所述一方的旋轉(zhuǎn)體的軸線方向俯視觀察時(shí)沿著與徑向交叉的方向延伸，并且，其頂端面被作為與所述卡合部的卡合面，在所述一方的旋轉(zhuǎn)體先于所述另一方的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述卡合部通過所述卡合面來沿著所述離合器桿的延伸方向推壓所述離合器桿，從而與所述離合器桿卡合；在所述另一方的旋轉(zhuǎn)體先于所述一方的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述卡合部沿著所述離合器桿的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周向推壓所述離合器桿來解除與所述離合器桿的卡合。

根據(jù)上述(1)的方式，在另一方的旋轉(zhuǎn)體先于一方的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周向推壓一方的旋轉(zhuǎn)體的離合器桿，從而使離合器桿與卡合部的卡合解除。在該情況下，例如在操作部急劇地向返回方向(與操作方向相反的方向)返回時(shí)，一方的旋轉(zhuǎn)體和另一方的旋轉(zhuǎn)體的連接狀態(tài)被解除。因此，能夠抑制驅(qū)動(dòng)源側(cè)的旋轉(zhuǎn)摩擦力對操作部向返回方向的移動(dòng)造成阻礙。因此，能夠迅速地追隨操作部的返回動(dòng)作，即使在此后操作部馬上被再次踩踏的情況下，也能夠使由驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行的反力輸出迅速地作用于操作部。

尤其是，在一方的旋轉(zhuǎn)體先于另一方的旋轉(zhuǎn)體向返回方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部向延伸方向推壓離合器桿，據(jù)此與離合器桿卡合，因此，例如與卡合部和離合器桿在離合器桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上卡合的結(jié)構(gòu)相比，卡合部和離合器桿易于卡合。因此，能夠?qū)⒘硪环降男D(zhuǎn)體在卡合部的徑向上的高度設(shè)定得小，將在周向上相鄰的卡合部間的間隔設(shè)定得窄。因此，能夠使離合器桿和卡合部迅速卡合，從而能夠使在一方的旋轉(zhuǎn)體和另一方的旋轉(zhuǎn)體間的空轉(zhuǎn)量小。

其結(jié)果，能夠使反力輸出裝置的響應(yīng)性提高，使操作感覺提高，并且，能夠使在離合器桿和卡合部卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

并且，根據(jù)上述(1)的方式，離合器桿沿著與一方的旋轉(zhuǎn)體的徑向交叉的方向延伸，因此，例如與沿著一方的旋轉(zhuǎn)體的徑向延伸的結(jié)構(gòu)相比，能夠使離合器桿的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍小。因此，能夠使在離合器桿和卡合部卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

(2)在上述(1)的方式的基礎(chǔ)上，也可以為：所述卡合面為向所述離合器桿的所述延伸方向上的外側(cè)突出的彎曲面。

在上述(2)的方式的情況下，由于離合器桿的卡合面呈向延伸方向的外側(cè)突出的彎曲面，因此，在卡合面和卡合部的抵接部分，離合器桿被向卡合面的曲率中心推壓。因此，能夠有效地沿著延伸方向推壓離合器桿，從而能夠更簡單地使卡合部和離合器桿卡合。

(3)在上述方式(1)或(2)的方式的基礎(chǔ)上，也可以為：在所述周向上相鄰的所述卡合部彼此通過彎曲部相連接。

在上述(3)的方式的情況下，在周向上相鄰的卡合部彼此通過彎曲部相連接，因此，各卡合部間平滑地相連。因此，能夠?qū)⒖ê喜块g的間隔設(shè)定得窄，從而能夠使離合器桿和卡合部迅速卡合。

(4)在上述方式(1)～(3)中任一方式的基礎(chǔ)上，也可以為：還具有用于控制所述驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)的控制電路，在判斷為所述驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)在規(guī)定時(shí)間處于停止?fàn)顟B(tài)的情況下，所述控制電路使所述驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使所述離合器桿的所述卡合面與所述卡合部卡合。

在上述(4)的方式的情況下，在驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)停止的情況下，即使在離合器桿與卡合部之間產(chǎn)生周向上的空間時(shí)，也能夠在此后的踩踏時(shí)或反力控制時(shí)之前預(yù)先填充該空間。因此，在第1旋轉(zhuǎn)體和第2旋轉(zhuǎn)體向離合器桿的卡合面和卡合部接近的方向相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，第1旋轉(zhuǎn)體和第2旋轉(zhuǎn)體的空轉(zhuǎn)量小，離合器桿和卡合部迅速卡合。

其結(jié)果，能夠使反力輸出裝置的響應(yīng)性提高，使操作感覺提高，并且，能夠使在離合器桿和卡合部卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

【發(fā)明效果】

根據(jù)本發(fā)明所涉及的方式，能夠提高反力輸出時(shí)的響應(yīng)性，且使操作感覺提高。

附圖說明

圖1是一實(shí)施方式的加速踏板裝置的側(cè)視圖。

圖2是表示本發(fā)明所涉及的反力輸出裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是離合機(jī)構(gòu)的立體分解圖。

圖4是用于說明離合機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5是圖4的v部的放大圖。

圖6是用于說明踩踏操作踏板時(shí)的作用的說明圖，是拆下殼體的狀態(tài)的反力輸出裝置的俯視圖。

圖7是用于說明踩踏操作踏板時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

圖8是用于說明反力控制時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖6的圖。

圖9是用于說明反力控制時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

圖10是用于說明反力控制時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

圖11是用于說明操作踏板的踏板返回時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖6的圖。

圖12是用于說明踏板返回時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

圖13是用于說明空轉(zhuǎn)抑制控制的時(shí)序圖(timingchart)。

圖14是用于說明空轉(zhuǎn)抑制控制的流程圖。

圖15是用于說明空間填充(space-filling)動(dòng)作的說明圖，是離合器桿和卡合部的放大圖。

具體實(shí)施方式

接著，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，對將本發(fā)明的反力輸出裝置搭載于車輛的加速踏板裝置的情況進(jìn)行說明。

[加速踏板裝置]

圖1是加速踏板裝置1的側(cè)視圖。

如圖1所示，加速踏板裝置1具有被設(shè)置于駕駛座的腳下的踏板單元2和與踏板單元2連接的反力輸出裝置10。

＜踏板單元＞

踏板單元2具有：保持基座3，其被安裝于車身；和操作踏板(操作部)4，其以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與被設(shè)置于保持基座3的支軸3a相連接。

在保持基座3和操作踏板4之間，設(shè)置有對操作踏板4向初始位置進(jìn)行施力的未圖示的復(fù)位彈簧。

操作踏板4具有：踏板臂5，其基端部呈懸臂狀支承于上述支軸3a；踏板部6，其被設(shè)置于踏板臂5的頂端部，供駕駛員踩踏；和反力傳遞桿7，其與踏板臂5的基端部相連接。

在踏板臂4上連接有未圖示的拉索(cable)，該拉索用于按照踏板臂5的操作量(轉(zhuǎn)動(dòng)角度)來操作內(nèi)燃機(jī)的未圖示的節(jié)氣門的開度。但是，在內(nèi)燃機(jī)采用電子控制節(jié)氣門的情況下，也可以在踏板單元2上設(shè)置用于檢測踏板臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的旋轉(zhuǎn)傳感器，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測信號來控制節(jié)氣門的開度。

反力傳遞桿7向與踏板臂5的延伸方向大致相反的方向延伸，且與踏板臂5一體轉(zhuǎn)動(dòng)。具體而言，反力傳遞桿7的基端部與踏板臂5的基端部相連接，另一方面，反力傳遞桿7的頂端部與反力輸出裝置10的后述的輸出桿45相連接。

＜反力輸出裝置＞

圖2是表示反力輸出裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。

如圖2所示，反力輸出裝置10具有：馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)源)12；反力輸出部16，其具有將馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力向操作踏板4輸出的輸出軸15；和離合機(jī)構(gòu)17，其介于操作踏板4與馬達(dá)12之間，用于連接和斷開驅(qū)動(dòng)力向操作踏板4的傳遞。而且，反力輸出裝置10構(gòu)成為：上述各結(jié)構(gòu)零件被收裝于殼體11內(nèi)。此外，圖2中的標(biāo)記18為安裝有用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12的控制電路的電路板。

馬達(dá)12具有馬達(dá)殼體21和旋轉(zhuǎn)軸22，其中，所述馬達(dá)殼體21用于收裝未圖示的轉(zhuǎn)子和定子；所述旋轉(zhuǎn)軸22被固定在轉(zhuǎn)子上，并且從馬達(dá)殼體21突出。在旋轉(zhuǎn)軸22中的從馬達(dá)殼體21突出的部分上連接有蝸桿(worm)23，該蝸桿23與離合機(jī)構(gòu)17相連接。此外，在以下的說明中，有時(shí)將沿著馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)軸22的方向稱為旋轉(zhuǎn)軸方向，將沿著輸出軸15的方向稱為輸出軸方向。

在馬達(dá)12上安裝有霍爾ic等未圖示的旋轉(zhuǎn)傳感器?；魻杋c檢測相應(yīng)于馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化的磁束密度，且將檢測出的磁束密度作為脈沖狀的電壓輸出。能夠根據(jù)該輸出電壓來檢測馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)量(例如轉(zhuǎn)速)等。

另外，馬達(dá)12(轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)通過被安裝在電路板18上的控制電路來進(jìn)行控制。在電路板18上連接有can(controllerareanetwork)電纜，該can電纜用于在上位ecu(electroniccontrolunit)和控制電路之間進(jìn)行信號收發(fā)。另外，電路板18和馬達(dá)12通過電纜相連接，根據(jù)從電路板18發(fā)送的控制信號來控制馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)。

離合機(jī)構(gòu)17具有：第1旋轉(zhuǎn)體25，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于從殼體11豎立設(shè)置的支承銷24；和第2旋轉(zhuǎn)體26，其與第1旋轉(zhuǎn)體25同軸，且以能夠相對于第1旋轉(zhuǎn)體25旋轉(zhuǎn)的方式支承于支承銷24。此外，支承銷24與輸出軸15平行地延伸。

圖3是離合機(jī)構(gòu)17的立體分解圖。另外，圖4是用于說明離合機(jī)構(gòu)17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。

如圖3、圖4所示，第1旋轉(zhuǎn)體25呈與支承銷24同軸配置的有底筒狀，且向第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)敞開。在第1旋轉(zhuǎn)體25中的筒部的外周面上形成有蝸輪(wormwheel)31，該渦輪31與上述蝸桿23相嚙合。

在第1旋轉(zhuǎn)體25的底壁部向第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)突出設(shè)置有凸起部32。而且，在形成于凸起部32的軸孔32a內(nèi)穿插有上述支承銷24。在第1旋轉(zhuǎn)體25的底壁部中的位于凸起部32的徑向兩側(cè)的部分，形成有沿輸出軸方向貫通底壁部的一對通孔33。在上述通孔33內(nèi)分別相對于第1旋轉(zhuǎn)體25而從與第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)相反的一側(cè)穿插有離合器軸(clutchshaft)34，該離合器軸34以使離合器桿(clutchlever)36(詳細(xì)情況后述)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式來支承離合器桿36。

在離合器軸34中的位于第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)的端部固定有離合器板(clutchplate)35，該離合器板35將離合器桿36在輸出軸方向上保持在其與第1旋轉(zhuǎn)體25之間。離合器板35呈以第1旋轉(zhuǎn)體25的徑向?yàn)殚L度方向的帶狀，在其中央部形成有用于穿插上述凸起部32的穿插孔35a(參照圖3)。而且，在離合器板35中的位于穿插孔35a兩側(cè)的部分捻縫(caulking)固定有離合器軸34。

第2旋轉(zhuǎn)體26呈外徑比第1旋轉(zhuǎn)體25小的有底筒狀，第2旋轉(zhuǎn)體26以使其敞開端側(cè)朝向第1旋轉(zhuǎn)體25的狀態(tài)被收裝在第1旋轉(zhuǎn)體25內(nèi)。在第2旋轉(zhuǎn)體26的筒部，在周向上隔開間隔形成有多個(gè)向徑向內(nèi)側(cè)突出的卡合部41。

圖5是圖4的v部的放大圖。

如圖4、圖5所示，卡合部41在從輸出軸方向俯視觀察時(shí)，呈向徑向內(nèi)側(cè)突出的半圓狀。具體而言，卡合部41構(gòu)成為:相對于馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)時(shí)的第1旋轉(zhuǎn)體25的旋轉(zhuǎn)方向(圖5所示的第1旋轉(zhuǎn)體25的返回方向c2)，位于近前側(cè)的表面為越靠向頂部越彎曲的彎曲面41a。另一方面，卡合部41中的相對于第1旋轉(zhuǎn)體25的返回方向c2，位于遠(yuǎn)方側(cè)的表面為越靠向頂部越向徑向內(nèi)側(cè)延伸的傾斜面41b。另外，在周向上相鄰的卡合部41彼此間通過向徑向外側(cè)突出的彎曲部42相連接。據(jù)此，各卡合部41通過彎曲部42平滑地相連。

如圖2、圖3所示，在第2旋轉(zhuǎn)體26的底壁部安裝有小齒輪43，該小齒輪43連接離合機(jī)構(gòu)17和反力輸出部16。小齒輪43與第2旋轉(zhuǎn)體26同軸配置，并且，其基端部被埋入固定(花鍵嵌合)于第2旋轉(zhuǎn)體26的底壁部。

如圖2所示，反力輸出部16具有以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體11的輸出軸15、和被固定在輸出軸15上的扇形齒輪44及輸出桿45。

輸出軸15貫穿殼體11而設(shè)置，且其輸出軸方向的一端部從殼體11突出。

扇形齒輪44在從輸出軸方向俯視觀察時(shí)呈扇狀，且其外周緣與小齒輪43嚙合。扇形齒輪44被收裝于殼體11內(nèi)，且被固定在輸出軸15中的位于殼體11內(nèi)的部分。另外，在扇形齒輪44與殼體11之間，設(shè)有對反力輸出部16向初始位置進(jìn)行施力的螺旋彈簧46。

輸出桿45的基端部被固定于輸出軸15的一端部(從殼體11突出的部分)，且輸出桿45能夠與扇形齒輪44一起轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出桿45的頂端部能夠與上述操作踏板4上的反力傳遞桿7的頂端部在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上抵接。在該情況下，輸出桿45和反力傳遞桿7在操作踏板4被駕駛員踩踏時(shí)相互抵接。此外，也可以采用輸出桿45和反力傳遞桿7始終抵接的結(jié)構(gòu)。

在此，如圖4、圖5所示，上述離合器桿36在從輸出軸方向俯視觀察時(shí)，呈沿與徑向交叉的方向(在圖示的例子中，與徑向中通過離合器軸34和支承銷24的中心的一方向垂直的方向)延伸的平板狀。離合器桿36以與第1旋轉(zhuǎn)體25的旋轉(zhuǎn)軸22不同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(離合器軸)34為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，且從轉(zhuǎn)動(dòng)軸34向與第1旋轉(zhuǎn)體25的徑向交叉的方向延伸。

離合器桿36以離合器軸34的中心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心而向接近與離開第2旋轉(zhuǎn)體26的筒部的方向(徑向)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體而言，離合器桿36在卡合位置與卡合解除位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，所述卡合位置是離合器桿36與卡合部41卡合的位置，所述卡合解除位置是離合器桿36與卡合部41解除卡合的位置。另外，在離合器桿36與第1旋轉(zhuǎn)體25之間，設(shè)有對離合器桿36向卡合位置進(jìn)行施力的施力部件(biasingmember)47。

離合器桿36具有：基座部51，其位于延伸方向的基端部，穿插有離合器軸34；和爪部52，其位于延伸方向的頂端部，與上述卡合部41卡合。

爪部52的寬度隨著靠向頂端側(cè)而逐漸增加。在該情況下，爪部52的側(cè)表面中的延伸方向上的頂端面在第1旋轉(zhuǎn)體25的返回方向c2上與上述卡合部41的彎曲面41a相向，且作為卡合面52a來發(fā)揮功能，其中卡合部41在離合器桿36的延伸方向上與該卡合面52a卡合。卡合面52a呈向延伸方向的外側(cè)突出的圓弧狀。本實(shí)施方式的卡合面52a呈以離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(離合器軸34的中心)為曲率中心的圓弧狀。

另外，爪部52的側(cè)表面中的在徑向外側(cè)與卡合面52a相連的面作為滑動(dòng)面52b來發(fā)揮功能，其中卡合部41的傾斜面41b在該滑動(dòng)面52b上滑動(dòng)?；瑒?dòng)面52b越靠向離合器桿36上的延伸方向上的頂端側(cè)越向徑向外側(cè)延伸。另外，爪部52中的由卡合面52a和滑動(dòng)面52b構(gòu)成的角部呈頂端向徑向外側(cè)變細(xì)的頂端尖銳形狀，且其在爪部52與卡合部41卡合的卡合位置位于卡合部41的旋轉(zhuǎn)軌跡上。另一方面，由爪部52的側(cè)表面中的在徑向內(nèi)側(cè)與卡合面52a相連的面和卡合面52a構(gòu)成的角部呈向徑向內(nèi)側(cè)突出的彎曲面。

[作用]

接著，對上述加速踏板裝置1的作用進(jìn)行說明。

＜踩踏踏板時(shí)＞

圖6是用于說明踩踏操作踏板4時(shí)的作用的說明圖，是拆下殼體11的狀態(tài)的反力輸出裝置10的俯視圖。

如圖6所示，當(dāng)操作踏板4被駕駛員踩踏時(shí)，操作踏板4從初始位置向以支軸3a為中心的踩踏方向a1(圖1中逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機(jī)的節(jié)氣門的開度根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角而被進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)操作踏板4向踩踏方向a1旋轉(zhuǎn)時(shí)，反力傳遞桿7與反力輸出部16的輸出桿45抵接，而使反力輸出部16向以輸出軸15為中心的踩踏方向b1(圖6中逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)反力輸出部16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力通過反力輸出部16的扇形齒輪44傳遞給小齒輪43。于是，第2旋轉(zhuǎn)體26先于第1旋轉(zhuǎn)體25而向以支承銷24為中心的踩踏方向c1旋轉(zhuǎn)。

圖7是用于說明踩踏操作踏板4時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

在此，如圖7所示，由于離合器桿36處于被施力部件47向卡合位置施力的狀態(tài)，因此，當(dāng)?shù)?旋轉(zhuǎn)體26向踩踏方向c1旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部41的彎曲面41a與離合器桿36的卡合面52a抵接。于是，在離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a的抵接部分，離合器桿36被向卡合面52a的法線方向(離合器桿36的延伸方向)推壓。在該情況下，由于卡合面52a呈以離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的圓弧狀，因此，朝向離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)中心作用有推壓力。因此，離合器桿36和卡合部41在離合器桿36的延伸方向(與離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)方向交叉的方向)上卡合。據(jù)此，第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26通過離合器桿36和卡合部41成為連接狀態(tài)，第2旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)力被傳遞給第1旋轉(zhuǎn)體25。因此，第1旋轉(zhuǎn)體25與第2旋轉(zhuǎn)體26一起向踩踏方向c1旋轉(zhuǎn)。

而且，第1旋轉(zhuǎn)體25的旋轉(zhuǎn)力通過蝸桿23被傳遞給旋轉(zhuǎn)軸22，據(jù)此，蝸桿23和旋轉(zhuǎn)軸22向踩踏方向d1(與馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向)旋轉(zhuǎn)。

＜反力控制時(shí)＞

圖8是用于說明反力控制時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖6的圖。

在上述踩踏時(shí)，當(dāng)根據(jù)操作踏板4的踩踏速度和車輛的駕駛狀況而判斷為過度踩踏時(shí)，開始由反力輸出裝置10進(jìn)行的反力控制。具體而言，如圖8所示，反力輸出裝置10的馬達(dá)12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸22向返回方向d2(馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。于是，馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力通過蝸桿23被傳遞給第1旋轉(zhuǎn)體25，據(jù)此，第1旋轉(zhuǎn)體25先于第2旋轉(zhuǎn)體26而向以支承銷24為中心的返回方向c2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

圖9、10是用于說明反力控制時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

如圖9所示，當(dāng)?shù)?旋轉(zhuǎn)體25向返回方向c2旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a抵接。此時(shí)，離合器桿36在卡合面52a和卡合部41的彎曲面41a的抵接部分，離合器桿36被向卡合面52a的法線方向推壓，據(jù)此，離合器桿36和卡合部41在離合器桿36的延伸方向上卡合。據(jù)此，第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26通過離合器桿36和卡合部41成為連接狀態(tài)，第1旋轉(zhuǎn)體25的旋轉(zhuǎn)力被傳遞給第2旋轉(zhuǎn)體26。因此，如圖10所示，第2旋轉(zhuǎn)體26與第1旋轉(zhuǎn)體25一起向返回方向c2旋轉(zhuǎn)。

而且，如圖8所示，第2旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)力通過扇形齒輪44被傳遞給反力輸出部16，據(jù)此，反力輸出部16向以輸出軸15為中心的返回方向b2轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)反力輸出部16向返回方向b2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力通過輸出桿45傳遞給操作踏板4的反力傳遞桿7。而且，通過反力傳遞桿7將向返回方向a2的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給操作踏板4。此時(shí)，從反力輸出裝置10作為反力而對操作踏板4施加與踩踏速度和車輛的駕駛狀況對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。因此，內(nèi)燃機(jī)的加速狀態(tài)和“過度踩踏”等信息通過踩踏踏板部6的(駕駛員的)足底被傳遞給駕駛員。

＜踏板返回時(shí)＞

圖11是用于說明操作踏板4的踏板返回時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖6的圖。

如圖11所示，當(dāng)從操作踏板4被踩踏的狀態(tài)，駕駛員對操作踏板4(踏板部6)的踏力急劇地解除時(shí)，操作踏板4通過未圖示的復(fù)位彈簧的復(fù)原力而欲返回到初始位置(返回方向a2)。于是，反力輸出部16受到螺旋彈簧46的作用力而追隨操作踏板4的返回動(dòng)作，據(jù)此，反力輸出部16向初始位置(返回方向b2)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)反力輸出部16向返回方向b2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力通過小齒輪43傳遞給第2旋轉(zhuǎn)體26，據(jù)此，第2旋轉(zhuǎn)體26先于第1旋轉(zhuǎn)體25而向返回方向c2旋轉(zhuǎn)。

圖12是用于說明踏板返回時(shí)的作用的說明圖，是相當(dāng)于圖4的圖。

在此，如圖12所示，當(dāng)?shù)?旋轉(zhuǎn)體26向返回方向c2旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部41的傾斜面41b與離合器桿36的滑動(dòng)面52b抵接。在該狀態(tài)下，第2旋轉(zhuǎn)體26向返回方向c2旋轉(zhuǎn)，據(jù)此，滑動(dòng)面52b和傾斜面41b滑動(dòng)，同時(shí)離合器桿36被向沿著離合器軸34周向的卡合解除位置(抵抗施力部件47的作用力的方向)推壓。據(jù)此，離合器桿36和卡合部41的卡合被解除，從而僅第2旋轉(zhuǎn)體26相對于第1旋轉(zhuǎn)體25向返回方向c2旋轉(zhuǎn)。此外，由于離合器桿36處于被施力部件47向卡合位置施力的狀態(tài)，因此，每當(dāng)卡合部41經(jīng)過離合器桿36時(shí)，進(jìn)行上述動(dòng)作。

因此，反力輸出部16在不會受到馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)摩擦力的影響的情況下向返回方向b2轉(zhuǎn)動(dòng)，而追隨操作踏板4的返回動(dòng)作。

這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，構(gòu)成為：在第2旋轉(zhuǎn)體26先于第1旋轉(zhuǎn)體25向返回方向c2旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部41向沿著轉(zhuǎn)動(dòng)方向的卡合解除位置推壓第1旋轉(zhuǎn)體25的離合器桿36。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在操作踏板4急劇地返回時(shí)，第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26的連接被解除，因此，能夠抑制馬達(dá)12側(cè)的旋轉(zhuǎn)摩擦力對輸出桿45向返回方向b2的轉(zhuǎn)動(dòng)造成阻礙。因此，能夠使輸出桿45迅速地追隨操作踏板4的返回動(dòng)作，從而，即使在此后操作踏板4馬上被再次踩踏的情況下，也能夠使由馬達(dá)12進(jìn)行的反力輸出迅速地作用于操作踏板4。

尤其是，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為：在第1旋轉(zhuǎn)體25先于第2旋轉(zhuǎn)體26向返回方向c2旋轉(zhuǎn)時(shí)，卡合部41向延伸方向推壓離合器桿36，從而與離合器桿36卡合。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，卡合部41和離合器桿36在離合器桿36的延伸方向上卡合，因此，例如與卡合部41和離合器桿36在離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上卡合的結(jié)構(gòu)相比，卡合部41和離合器桿36易于卡合。

因此，能夠?qū)⒃诳ê喜?1的徑向上的高度設(shè)定得小，將在周向上相鄰的卡合部41間的間隔設(shè)定得窄。因此，能夠使離合器桿36和卡合部41迅速卡合，從而能夠使第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26的空轉(zhuǎn)量小。

其結(jié)果，能夠使反力輸出裝置10的響應(yīng)性提高，使操作感覺提高，并且，能夠使在離合器桿36和卡合部41卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

另外，在本實(shí)施方式中，離合器桿36沿著與第1旋轉(zhuǎn)體25的徑向交叉的方向延伸，因此，例如與沿著第1旋轉(zhuǎn)體25的徑向延伸的結(jié)構(gòu)相比，能夠使離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍小。因此，能夠使在離合器桿36和卡合部41卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。

并且，由于離合器桿36的卡合面52a呈向延伸方向的外側(cè)突出的彎曲面，因此，在卡合面52a和彎曲面41a的抵接部分，離合器桿36被向卡合面52a的曲率中心推壓。因此，能夠有效地沿著延伸方向推壓離合器桿36，從而能夠更簡單地使卡合部41和離合器桿36卡合。

并且，在本實(shí)施方式中，在周向上相鄰的卡合部41彼此間通過向徑向的外側(cè)突出的彎曲部42相連接，因此，能夠?qū)⒖ê喜?1間的間隔設(shè)定得窄，從而能夠使離合器桿36和卡合部41迅速卡合。

此外，在本實(shí)施方式中，在馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)處于停止?fàn)顟B(tài)的情況下，也可以使馬達(dá)12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來填充離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a之間的空間k(參照圖15)、即進(jìn)行空轉(zhuǎn)抑制控制。

圖13是用于說明空轉(zhuǎn)抑制控制的時(shí)序圖。另外，圖14是用于說明空轉(zhuǎn)抑制控制的流程圖。此外，圖13中所示的“指示值”例如為由上位ecu按照操作踏板4的操作量進(jìn)行控制的節(jié)氣門的開度指示值。另外，以下的例行程序(routine)主要由電路板18的控制電路來執(zhí)行。

首先，如圖13、圖14所示，在步驟s1中，根據(jù)霍爾ic的檢測結(jié)果，來判斷馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)是否處于停止?fàn)顟B(tài)。具體而言，在從霍爾ic輸出的輸出電壓在一定時(shí)間的期間內(nèi)沒有發(fā)生變化的情況下(為零的情況下)，判斷為馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)處于停止?fàn)顟B(tài)(圖13中的時(shí)間t1～t2)。

接著，在步驟s1中的判斷結(jié)果為“是”的情況下(馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)處于停止?fàn)顟B(tài)的情況下)，進(jìn)入步驟s2。

另一方面，在步驟s1中的判斷結(jié)果為“否”的情況下(馬達(dá)12處于正在驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)的情況下)，判斷為處于正在進(jìn)行上述反力控制的狀態(tài)，離合器桿36和卡合部41處于卡合狀態(tài)，繼而結(jié)束本例行程序。

在步驟s2中，進(jìn)行空間填充動(dòng)作。具體而言，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12，使其向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。于是，如圖15所示，馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力通過蝸桿23傳遞給第1旋轉(zhuǎn)體25，第1旋轉(zhuǎn)體25向以支承銷24為中心的返回方向c2旋轉(zhuǎn)，據(jù)此，離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a抵接。據(jù)此，離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a之間的空間k被填充。此外，在空間填充動(dòng)作中，馬達(dá)電流值被設(shè)定為馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)力不會使連接狀態(tài)的離合機(jī)構(gòu)17旋轉(zhuǎn)的程度(僅使第1旋轉(zhuǎn)體25旋轉(zhuǎn)的程度)。據(jù)此，限制在離合器桿36的卡合面52a與卡合部41的彎曲面41a抵接的狀態(tài)下，第1旋轉(zhuǎn)體25向返回方向c2的旋轉(zhuǎn)。

接著，在步驟s3中，判斷離合器桿36與卡合部41之間的空間是否已被填充。在步驟s3中，例如通過與上述步驟s1同樣的方法，在從霍爾ic輸出的輸出電壓在一定時(shí)間的期間內(nèi)沒有發(fā)生變化的情況下(圖13中的時(shí)間t3以后)，判斷為離合器桿36與卡合部41之間沒有產(chǎn)生空間。即，在離合器桿36與卡合部41之間的空間已被填充的狀態(tài)下，馬達(dá)12不旋轉(zhuǎn)，因此，從霍爾ic輸出的輸出電壓變?yōu)榱恪?/p>

而且，在步驟s3中的判斷結(jié)果為“是”的情況下，判斷為處于離合器桿36與卡合部41之間的空間已被填充的狀態(tài)，繼而結(jié)束本例行程序。

另一方面，在步驟s3中的判斷結(jié)果為“否”的情況下，判斷為離合器桿36與卡合部41之間存在空間，馬達(dá)12還處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在該情況下，反復(fù)進(jìn)行步驟s3的例行程序。

據(jù)此，結(jié)束空轉(zhuǎn)抑制控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在上述踏板返回時(shí)馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)停止的情況下，即使在離合器桿36與卡合部41之間產(chǎn)生周向上的空間k時(shí)，也能夠在此后的踩踏時(shí)或反力控制時(shí)之前預(yù)先填充該空間k。因此，在第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26向離合器桿36的卡合面52a和卡合部41的彎曲面41a接近的方向相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，第1旋轉(zhuǎn)體25和第2旋轉(zhuǎn)體26的空轉(zhuǎn)量小，離合器桿36和卡合部41迅速卡合。

其結(jié)果，能夠使反力輸出裝置10的響應(yīng)性提高，使操作感覺提高，并且，能夠使在離合器桿36和卡合部41卡合時(shí)產(chǎn)生的碰撞聲變小。此外，也可以在根據(jù)由上位ecu控制的節(jié)氣門的開度指示值，而判斷為操作踏板4處于初始位置的情況下，進(jìn)行上述空間填充動(dòng)作。

以上參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是，本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)并不局限于該實(shí)施方式，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更等。

例如，反力輸出裝置10不僅可以用于抑制急加速，還可以在采用省略操作踏板4和節(jié)氣門的連接的、所謂線控驅(qū)動(dòng)的情況下，用于給予駕駛員對操作踏板4的自然踩踏舒適感。

另外，在上述實(shí)施方式中，對在加速踏板裝置1中采用本發(fā)明的反力輸出裝置10的情況進(jìn)行了說明，但不局限于此，也可以在制動(dòng)踏板、方向盤、游戲機(jī)的操作設(shè)備等中采用。

另外，在上述實(shí)施方式中，對卡合面52a的曲率中心與離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一致的情況進(jìn)行了說明，但不局限于此。在該情況下，只要是卡合部41通過卡合面52a沿著延伸方向推壓離合器桿36的結(jié)構(gòu)(沿著與離合器桿36的轉(zhuǎn)動(dòng)方向交叉的方向推壓的結(jié)構(gòu))即可。即，只要是通過以轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的力矩使離合器桿36不會向卡合解除位置轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)即可。

并且，卡合面52a不局限于圓弧狀，也可以是直線狀(曲率半徑無限大)。

另外，離合器桿36的延伸方向只要是與徑向交叉的方向即可。

另外，在上述實(shí)施方式中，對將離合器桿36設(shè)置于第1旋轉(zhuǎn)體25側(cè)，將卡合部41設(shè)置于第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但也可以是與此相反地將卡合部41設(shè)置于第1旋轉(zhuǎn)體25側(cè)，將離合器桿36設(shè)置于第2旋轉(zhuǎn)體26側(cè)的結(jié)構(gòu)。

此外，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)⑸鲜鰧?shí)施方式中的結(jié)構(gòu)要素替換成眾所周知的結(jié)構(gòu)要素。

附圖標(biāo)記說明

4：操作踏板(操作部)；10：反力輸出裝置；12：馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)源)；17：離合機(jī)構(gòu)；25：第1旋轉(zhuǎn)體(一方的旋轉(zhuǎn)體)；26：第2旋轉(zhuǎn)體(另一方的旋轉(zhuǎn)體)；36：離合器桿；41：卡合部；42：彎曲部；52a：卡合面。