JP6855892B2 - アクセル操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等のエンジンのアクセル操作を行うためのアクセル操作装置に関する。

従来の鞍乗型車両は、スロットルグリップとスロットルバルブとをワイヤケーブルで機械的に接続し、アクセル操作に応じてワイヤケーブルを引っ張ってスロットルバルブを開ける構成を備えている。このようにアクセル操作を機械的に伝達する構成では、アクセル操作に応じてワイヤケーブルの摺動抵抗がスロットルグリップに加わるので、スロットルグリップによるアクセル操作が重くなる。

一方、今日では、アクセル操作量に対応する電気信号をエンジン制御装置へ送り、当該電気信号に基づいてエンジン制御装置がスロットルバルブの開閉等を電子的に制御する構成を採用した鞍乗型車両が普及しつつある。このようにアクセル操作を電気的に伝達する構成では、アクセル操作に応じたワイヤケーブルの摺動抵抗がスロットルグリップに加わることがないので、スロットルグリップによるアクセル操作が軽くなる。

アクセル操作を電気的に伝達する構成の場合、スロットルグリップによるアクセル操作が軽くなりすぎ、運転者に違和感を与えるおそれがある。このような不都合を解消すべく、スロットルグリップと一体となって回転する摩擦板と、ハンドル側に固定された摩擦板とを接触させ、これら摩擦板間に生じる摩擦抵抗を利用してスロットルグリップに制動力を加え、スロットルグリップによるアクセル操作が重くなるようにした技術が知られている（下記の特許文献１を参照）。

特許第５４４８１４８号公報

ところで、アクセル操作を電気的に伝達する構成において、アクセル操作を機械的に伝達する構成におけるスロットルグリップの操作感の再現性を高めることが要請されている。この要請に応じるためには、アクセル操作の量等に応じ、スロットルグリップに加える制動力を複雑に変化させる制御を行うことが必要である。

上述した特許文献１に記載された従来技術のスロットルグリップ装置は、摩擦板の摩擦係数を部分的に異ならせることにより、スロットルグリップの回転角度が大きくなるのに伴って摩擦抵抗を増大させ、スロットルグリップに加える制動力を増大させる構成を備えている。しかしながら、摩擦板の摩擦係数を部分的に異ならせる方法では、スロットルグリップに加える制動力を複雑に変化させる制御を行うことは容易でない。

例えば、当該文献の図４には、摩擦板の一部分の摩擦係数を他の部分と異ならせることにより、スロットルグリップの回転角度に応じてスロットルグリップに加える制動力を２段階に変化させる例が示されている。このように、摩擦板の摩擦係数を部分的に異ならせる方法では、スロットルグリップの回転角度に応じてスロットルグリップに加える制動力を粗く段階的に変化させることはできると考えられるが、スロットルグリップの回転角度に応じてスロットルグリップに加える制動力を細かく複雑に変化させることは困難である。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、スロットルグリップに加える制動力を複雑に変化させる制御を容易に行うことができるアクセル操作装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のアクセル操作装置は、エンジンのアクセル操作を行うためのアクセル操作装置であって、基部と、前記基部に回転可能または移動可能に支持され、前記アクセル操作に応じて原位置から回転または移動する可動部と、前記アクセル操作がなくなったときに前記可動部を前記原位置へ戻す第１の付勢部と、前記可動部に接触して前記可動部に摩擦抵抗を与える接触部と、外部からの電圧の印加により変形し、前記接触部を前記可動部へ押し付ける力を変化させることにより、前記摩擦抵抗を変化させる圧電素子と、前記アクセル操作の有無を検出する操作有無検出部と、前記可動部の回転量または移動量を検出する移動量検出部と、前記圧電素子に対する電圧の印加を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記操作有無検出部により前記アクセル操作があることが検出されたときには、前記移動量検出部により検出された前記可動部の回転量または移動量に応じて前記圧電素子に対して電圧を印加し、前記操作有無検出部により前記アクセル操作がなくなったことが検出されたときには、前記可動部が前記原位置に戻る前に前記可動部の回転量または移動量に拘わらず前記圧電素子に対する電圧の印加を停止することを特徴とする。

本発明によれば、スロットルグリップに加える制動力を複雑に変化させる制御を容易に行うことができる。

本発明の実施例のアクセル操作装置におけるスロットルグリップ装置の構成を示す説明図である。 本発明の実施例のアクセル操作装置におけるスロットルグリップ装置の可動部の一端側を示す説明図である。 本発明の実施例のアクセル操作装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例のアクセル操作装置におけるスロットルグリップ装置の動作を示す説明図である。 本発明の実施例のアクセル操作装置の動作の一例を示す表である。

本発明の実施形態のアクセル操作装置は、基部と、基部に回転可能または移動可能に支持され、アクセル操作の量に応じて原位置から回転または移動する可動部と、アクセル操作がなくなったときに可動部を原位置へ戻す付勢部と、可動部に接触して可動部に摩擦抵抗を与える接触部と、外部からの電圧の印加により変形し、接触部を可動部へ押し付ける力を変化させることにより、上記摩擦抵抗を変化させる圧電素子とを備えている。

本発明の実施形態のアクセル操作装置では、圧電素子を変形させることにより、可動部へ与える摩擦抵抗を変化させる。圧電素子は、外部から当該圧電素子に印加する電圧に応じて変形する。したがって、圧電素子に印加する電圧を制御することにより、可動部へ与える摩擦抵抗を変化させることができる。印加電圧の制御は、それが印加電圧を複雑に変化させる制御である場合でも、例えばエンジン制御装置（ＥＣＭ：エンジンコントロールモジュール）により容易に行うことができる。したがって、例えばエンジン制御装置により印加電圧を制御することにより、可動部へ与える摩擦抵抗を複雑に変化させることができる。このように、本発明の実施形態のアクセル操作装置によれば、圧電素子の変形により可動部へ与える摩擦抵抗を変化させる構成としたから、可動部に加える制動力を複雑に変化させる制御を容易に行うことができる。

図１は、本発明の実施例のアクセル操作装置１におけるスロットルグリップ装置２の構成を示している。図２はスロットルグリップ装置２の可動部９の一端側を示している。図３はアクセル操作装置１の構成を示している。

図３において、アクセル操作装置１は、自動二輪車のエンジンのアクセル操作を行うための装置である。アクセル操作装置１は、スロットルグリップ装置２および制御装置３５を備えている。スロットルグリップ装置２は、自動二輪車のハンドルバーの右端側に取り付けられている。制御装置３５は、例えば自動二輪車のエンジンを制御するエンジン制御装置（ＥＣＭ：エンジンコントロールモジュール）であり、自動二輪車に設けられている。

スロットルグリップ装置２は、図１に示すように、ケーシング３、可動部９、メインスプリング２４、一対のパッド２５、一対の圧電素子２６、および回転センサ２７を備えている。

ケーシング３は、可動部９およびメインスプリング２４を支持する機能を有している。また、ケーシング３は、各パッド２５、各圧電素子２６、回転センサ２７を内部に収容して、これらを風雨等から保護する機能を有している。ケーシング３は、図示しない固定機構により、自動二輪車のハンドルバーの右端側に固定されている。また、ケーシング３は例えば樹脂または金属により箱状に形成されている。また、ケーシング３の右側の壁部および左側の壁部には、可動部９の可動部本体１０を挿入して支持するためのグリップ支持孔４、５がそれぞれ形成されている。また、ケーシング３の右側の壁部の下部には、回転センサ２７の柱部２９を支持するためのセンサ支持孔６が形成されている。

可動部９は、スロットルグリップ装置２において、自動二輪車の運転者によるアクセル操作に応じて回転する部分である。可動部９は、図１に示すように、可動部本体１０、グリップ部１３、サブスプリング２０、グリップスイッチ２１、および円板２３を備えている。

可動部本体１０は、例えば金属により、その外形が円柱状に形成され、具体的には円筒状に形成されている。可動部本体１０の左部は、ケーシング３のグリップ支持孔４、５に挿入され、可動部本体１０の軸線Ｘを中心にケーシング３に対して回転可能にケーシング３に支持されている。また、可動部本体１０の左部には、可動部本体１０がケーシング３に対して軸方向に移動することを防止するためのリング状の外側支持部１１および内側支持部１２が設けられている。外側支持部１１はケーシング３の外側（右側）に配置され、内側支持部１２はケーシング３内に配置され、両者はケーシング３の右側の壁部を挟んでいる。

ここで、図４（１）、（２）、（３）および（４）はスロットルグリップ装置２の動作を模式的に示している。図４（１）、（２）、（３）および（４）はそれぞれ、スロットルグリップ装置２をその右方から見た図である。図４（１）において、可動部本体１０とグリップ部１３とを明確に識別できるようにするために、可動部本体１０並びに可動部本体１０に設けられた伝達穴１９および接触子２１Ａを破線で示し、グリップ部１３並びにグリップ部１３に設けられた伝達突起１８および接触子２１Ｂを実線で示している。図４（２）、（３）および（４）においても同様である。図４（１）に示すように、可動部本体１０は、原位置ａから最大開度位置ｂまでの範囲を回転する。可動部本体１０の位置が原位置ａであるとき、アクセル開度は０度である。スロットルグリップ装置２を右方から見たときに、可動部本体１０が左回り方向（矢示ｅ方向）に回転することによりアクセル開度が増加し、可動部本体１０が右回り方向（矢示ｆ方向）に回転することによりアクセル開度が減少する。なお、図４（１）、（２）、（３）および（４）では、可動部本体１０が原位置ａから最大開度位置ｂまで最大９０度回転する場合を示しているが、これは一例にすぎず、可動部本体１０が回転可能な範囲は適宜設定することができる。

グリップ部１３は、アクセル操作を行う者、すなわち運転者が握る部分である。グリップ部１３は、図１に示すように、可動部本体１０の右部の外周側に設けられている。グリップ部１３はグリップ筒１４およびグリップ１７を備えている。

グリップ筒１４は、例えば金属により円筒状に形成されている。グリップ筒１４は可動部本体１０の右部の外周側に配置されている。すなわち、グリップ筒１４の内側には可動部本体１０の右部が挿入されている。グリップ筒１４の内径は、可動部本体１０の外径よりも僅かに大きい。グリップ筒１４は可動部本体１０に対して同軸に配置され、可動部本体１０に対して軸線Ｘを中心に回転することができる。また、グリップ筒１４の右端部には、グリップ筒１４の可動部本体１０に対する回転を許しつつ、グリップ筒１４が可動部本体１０に対して軸方向に移動することを防止するための支持機構１５が設けられている。また、グリップ筒１４の左端部には、その外周部がグリップ筒１４の他の部分よりも全周に亘って径方向外向きに突出した鍔部１６が形成されている。

グリップ１７は、グリップ部１３を握る運転者の手がグリップ部１３に対して滑り難くするための部材である。グリップ１７はグリップ筒１４の外周側に設けられ、グリップ筒１４に固定されている。グリップ１７は例えばゴムにより右端側が閉塞された有蓋筒状に形成されている。グリップ１７は、グリップ筒１４において、その鍔部１６の左面および周面を除く部分を覆っている。

また、グリップ筒１４の鍔部１６には伝達突起１８が設けられ、可動部本体１０の外側支持部１１には伝達穴１９が設けられている。伝達突起１８および伝達穴１９は、グリップ部１３が可動部本体１０に対して回転可能な量を所定の量に制限する機能を有している。この所定の量は、グリップスイッチ２１を確実にオン／オフ動作させることが可能な最小限の量であることが望ましく、例えば２度である。伝達突起１８および伝達穴１９は、軸線Ｘからの径方向における距離が互いに等しい。図２に示すように、伝達穴１９は外側支持部１１の右面に開口している。なお、伝達穴１９は、外側支持部１１を軸方向に貫通していてもよい。伝達穴１９は可動部本体１０の周方向に長い長穴である。また、可動部本体１０の周方向における伝達穴１９の長さは、グリップ部１３が軸線Ｘを中心に上記所定の量移動したときの伝達突起１８の周方向における移動距離に等しい。一方、伝達突起１８は円柱状に形成され、グリップ筒１４の鍔部１６の左面から左方へ突出している。すなわち、伝達突起１８の基端部（右端部）はグリップ筒１４の鍔部１６に固定されている。また、伝達突起１８の先端部（左端部）は伝達穴１９内に入り込んでいる。伝達突起１８は、伝達穴１９内において可動部本体１０の周方向に移動することができる。グリップ筒１４は伝達突起１８が伝達穴１９内で移動可能な角度だけ、可動部本体１０に対して回転することができる。

サブスプリング２０は、グリップ部１３を可動部本体１０に対し、アクセルを閉じる方向（図２または図４中の矢示ｆ方向）に付勢するばねである。サブスプリング２０は、アクセル操作がなくなったときに可動部本体１０をオフ位置ｃに戻す機能を有している。なお、図２および図４においてはサブスプリング２０の図示を省略している。サブスプリング２０は例えばねじりコイルばねである。サブスプリング２０は、グリップ筒１４の鍔部１６と可動部本体１０の外側支持部１１との間であって、可動部本体１０の外周側に配置されている。サブスプリング２０のコイルの一端部はグリップ筒１４に支持され、サブスプリング２０のコイルの他端部は可動部本体１０に支持されている。サブスプリング２０の付勢力はメインスプリング２４の付勢力と比較して小さい。

図４（１）および図４（２）に示すように、グリップ部１３は可動部本体１０に対してオフ位置ｃとオン位置ｄとの間を上記所定の量回転する。オフ位置ｃは、グリップ部１３が可動部本体１０に対して右回り方向（矢示ｆ方向）に最も回転した位置である。図４（１）はグリップ部１３が可動部本体１０に対してオフ位置ｃに位置している状態を示している。グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオフ位置ｃであるとき、伝達穴１９において右回り方向に位置する内壁に伝達突起１８が接触する。これにより、グリップ部１３はオフ位置ｃを超えて可動部本体１０に対して右回りに回転することはできない。一方、オン位置ｄは、グリップ部１３が可動部本体１０に対して左回り方向（矢示ｅ方向）に最も回転した位置である。図４（２）はグリップ部１３が可動部本体１０に対してオン位置ｄに位置している状態を示している。グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオン位置ｄであるとき、伝達穴１９において左回り方向に位置する内壁に伝達突起１８が接触する。これにより、グリップ部１３はオン位置ｄを超えて可動部本体１０に対して左回りに回転することはできない。

グリップスイッチ２１は、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置を検出することにより、アクセル操作の有無を検出する機能を有するスイッチである。グリップスイッチ２１は、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオフ位置ｃであるときにオフとなり、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオン位置ｄであるときにオンとなる。グリップスイッチ２１は一対の接触子２１Ａ、２１Ｂを備えている。図２に示すように、一方の接触子２１Ａは可動部本体１０の外側支持部１１の右面に設けられ、他方の接触子２１Ｂはグリップ部１３の鍔部１６の左面に設けられている。図４（１）に示すように、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオフ位置ｃであるとき、接触子２１Ａと接触子２１Ｂとは互いに離れている。一方、図４（２）に示すように、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオン位置ｄであるとき、接触子２１Ａと接触子２１Ｂとは互いに接触している。

図１において、円板２３は、各パッド２５と接触して可動部本体１０に制動力を加える機能、および可動部本体１０の回転を回転センサ２７のセンサ歯車２８に伝達する機能を有している。円板２３は可動部本体１０よりも大きい直径を有する円形の板であり、例えば金属または樹脂により形成されている。円板２３はケーシング３内に設けられている。また、円板２３は可動部本体１０と同軸となるように配置され、可動部本体１０の左部に固定されている。具体的には、円板２３の中心部には孔が形成されており、その孔に可動部本体１０が挿入されている。そして、円板２３と可動部本体１０とは例えばそれぞれに形成されたスプラインにより結合されている。円板２３は可動部本体１０と一体となって回転する。また、円板２３の左、右両側の面はそれぞれ平面である。これらの面はそれぞれ、パッド２５が接触する面（被接触面）である。また、円板２３の外周側には歯が切られている。円板２３はこれらの歯は回転センサ２７のセンサ歯車２８の歯と噛み合っている。なお、可動部本体１０と円板２３とを一体成形してもよい。

メインスプリング２４は、可動部本体１０をケーシング３に対し、アクセルを閉じる方向（図２または図４中の矢示ｆ方向）に付勢するばねである。メインスプリング２４は、アクセル操作がなくなったときに可動部本体１０を原位置ａに戻す機能を有している。メインスプリング２４は例えばねじりコイルばねである。メインスプリング２４は、ケーシング３内に設けられ、可動部本体１０の左端部の外周側に配置されている。メインスプリング２４のコイルの一端部は可動部本体１０に支持され、メインスプリング２４のコイルの他端部はケーシング３に支持されている。

一対のパッド２５は、円板２３と接触することにより可動部本体１０に制動力を加える機能を有している。各パッド２５はケーシング３内に設けられている。一方のパッド２５は円板２３の外周部の左部に配置され、他方のパッド２５は円板２３の外周部の右部に配置されている。各パッド２５は例えば樹脂により平板状に形成されている。左側のパッド２５の右面は円板２３の左面の外周部に接触し、左側のパッド２５の左面は左側の圧電素子２６の右面に固定されている。また、右側のパッド２５の左面は円板２３の右面の外周部に接触し、右側のパッド２５の右面は右側の圧電素子２６の左面に固定されている。

一対の圧電素子２６は可動部本体１０に加える制動力の大きさを変化させる機能を有している。各圧電素子２６はケーシング３内に設けられている。ケーシング３内には一対の圧電素子２６を固定するための一対の素子固定部７が設けられている。各素子固定部７はケーシング３に固定されている。一方の素子固定部７は円板２３の外周部の左方に配置され、他方の素子固定部７は円板２３の外周部の右方に配置されている。一方の圧電素子２６は、左側の素子固定部７と円板２３の外周部との間に配置され、他方の圧電素子２６は、右側の素子固定部７と円板２３の外周部との間に配置されている。左側の圧電素子２６の左面は左側の素子固定部７の右面に固定され、左側の圧電素子２６の右面には円板２３の左側に位置するパッド２５が固定されている。また、右側の圧電素子２６の右面は右側の素子固定部７の左面に固定され、右側の圧電素子２６の左面には円板２３の右側に位置するパッド２５が固定されている。

各圧電素子２６は、当該圧電素子２６に電圧を印加することにより、図１中の矢示ｇ方向に伸張し、当該圧電素子２６に印加する電圧を停止することにより収縮する。また、各圧電素子２６は、当該圧電素子２６に印加する電圧の大きさを増加させると、矢示ｇ方向における伸張の程度が大きくなり、当該圧電素子２６に印加する電圧の大きさを減少させると、矢示ｇ方向における伸張の程度が小さくなる。各圧電素子２６の伸張の程度が大きくなると、当該圧電素子２６が、当該圧電素子２６に固定されたパッド２５を円板２３に押し付ける力が大きくなる。各パッド２５が円板２３を押し付ける力が大きくなると、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が大きくなるので、可動部本体１０に加わる制動力が大きくなる。これとは逆に、各圧電素子２６の伸張の程度が小さくなると、当該圧電素子２６がパッド２５を円板２３に押し付ける力が小さくなり、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が小さくなり、それゆえ、可動部本体１０に加わる制動力が小さくなる。このように、各圧電素子２６へ印加する電圧の大きさを変化させることにより、可動部本体１０に加わる制動力が変化する。

回転センサ２７は可動部本体１０の回転量検出するセンサである。回転センサ２７はケーシング３内に設けられている。回転センサ２７は、センサ歯車２８、柱部２９、センサスプリング３０、磁石３１、およびホール素子３２を備えている。

センサ歯車２８は円板２３と噛合する歯車である。柱部２９はセンサ歯車２８をケーシング３に回転可能に支持する部材である。柱部２９の基端部（右端部）はケーシング３に形成されたセンサ支持孔６に回転可能に支持され、柱部２９の先端部（左端部）にはセンサ歯車２８の右面側の中心部が固定されている。センサスプリング３０は、スロットルグリップ装置２を右方から見たとき、左回り方向の付勢力を柱部２９に加えるばねである。センサスプリング３０は、可動部本体１０が原位置ａに戻ったとき、センサ歯車２８を当該センサ歯車の原位置に確実に戻す機能を有している。センサスプリング３０は柱部２９の外周側に設けられている。磁石３１はセンサ歯車２８の左面上に取り付けられている。磁石３１はセンサ歯車２８の周方向に異なる極性が交互に並ぶように配置されている。ホール素子３２は磁石３１により生成された磁界を検出する素子である。ホール素子３２は磁石３１に接近した位置に配置されている。

運転者がアクセル操作を行い、可動部本体１０と共に円板２３が回転すると、円板２３と噛合しているセンサ歯車２８が回転する。センサ歯車２８が回転すると、磁石３１が回転し、磁石３１によりホール素子３２の周囲に形成された磁界が変化する。ホール素子３２はこの磁界の変化を検出する。磁界の変化に基づいて、可動部本体１０の回転量を認識することができる。

図３において、アクセル操作装置１の制御装置３５は、アクセル操作の有無およびアクセル開度に基づいてスロットルグリップ装置２の可動部本体１０に加える制動力を制御する機能を有している。また、制御装置３５は、アクセル操作の有無およびアクセル開度に基づいて電子制御スロットル３７におけるスロットル開度を制御する機能をも有している。制御装置３５には、グリップスイッチ２１の接触子２１Ａ、２１Ｂ、回転センサ２７のホール素子３２、一対の圧電素子２６、および電子制御スロットル３７等が電気的に接続されている。

制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオンかオフかを認識し、これに基づいてアクセル操作の有無を認識することができる。また、制御装置３５は、ホール素子３２から出力される検出信号に基づいて、可動部本体１０の回転量を認識することができる。可動部本体１０の回転量はアクセル開度に等しい。また、制御装置３５は、アクセル操作の有無およびアクセル開度に基づいて各圧電素子２６に印加する電圧の大きさを決定することができる。また、制御装置３５は、上記決定した大きさの電圧を各圧電素子２６に印加し、各圧電素子２６の伸縮を制御することができる。上述したように、各圧電素子２６の伸縮により、可動部本体１０に加わる制動力が定まる。また、制御装置３５は、アクセル操作の有無およびアクセル開度に基づいてスロットル開度を決定することができる。また、制御装置３５は、電子制御スロットル３７においてスロットルバルブを駆動するモータに制御信号を出力し、スロットルバルブの開度を上記決定したスロットル開度に設定することができる。

図５はアクセル操作装置１の動作の一例を示している。また、図４（１）、（２）、（３）および（４）は、図５に示すアクセル操作装置１の動作の一例に一部対応している。以下、図４および図５を参照しながら、このアクセル操作装置１の動作の一例を述べる。

まず、図５の表中の状態１、すなわち、運転者によるアクセル操作がなく、アクセル操作量が０度のとき、図４（１）に示すように、サブスプリング２０の付勢力により、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置はオフ位置ｃである。このとき、グリップスイッチ２１はオフである。また、このとき、メインスプリング２４の付勢力により、可動部本体１０のケーシング３に対する位置は原位置ａである。すなわち、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）は０度である。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオフであり、かつアクセル開度が０度であるとき、各圧電素子２６へ電圧を印加しない。これにより、各圧電素子２６は収縮し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗は最小値または０となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力は最小値または０となる。

次に、図５の表中の状態２、すなわち、運転者によるアクセル操作が開始され、アクセル操作量が０度より大きく２度未満のとき、サブスプリング２０の付勢力に抗して、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置が図４（１）中の矢示ｅ方向に回転する。しかし、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置はまだオン位置ｄには達していない。このとき、グリップスイッチ２１はオフである。また、グリップ部１３を付勢するサブスプリング２０の付勢力は、可動部本体１０を付勢するメインスプリングの付勢力よりも小さいので、アクセル操作量が０度よりも大きく２度未満のときには、可動部本体１０はケーシング３に対して回転しない。したがって、このとき、可動部本体１０のケーシング３に対する位置は原位置ａである。すなわち、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）は０度である。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオフであり、かつアクセル開度が０度であるとき、各圧電素子２６へ電圧を印加しない。これにより、各圧電素子２６は収縮し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗は最小値または０となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力は最小値または０となる。このとき、運転者の手にはサブスプリング２０の付勢力のみが加わる。

次に、図５の表中の状態３、すなわち、アクセル操作量が２度になったとき、サブスプリング２０の付勢力に抗して、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオン位置ｄに達する。これにより、グリップスイッチ２１がオンになる。しかし、この瞬間では、可動部本体１０のケーシング３に対する位置は原位置ａである。すなわち、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）は０度である。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオンであり、かつアクセル開度が０度であるとき、各圧電素子２６へ「極小」の電圧を印加する。これにより、各圧電素子２６は僅かに伸張し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が「極小」となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力が「極小」となる。このとき、運転者の手にはサブスプリング２０の付勢力と「極小」の制動力が加わる。

次に、図５の表中の状態４、すなわち、アクセル操作量が３度になったとき、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置はオン位置ｄであり、グリップスイッチ２１はオンになっている。また、このとき、可動部本体１０はケーシング３に対して原位置ａから図４中の矢示ｅ方向に１度回転する。この結果、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）が１度になる。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオンであり、かつアクセル開度が１度であるとき、各圧電素子２６へ「小」の電圧を印加する。これにより、各圧電素子２６はさらに僅かに伸張し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が「小」となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力が「小」となる。このとき、運転者の手にはサブスプリング２０の付勢力、メインスプリング２４の付勢力、および「小」の制動力が加わる。

次に、図５の表中の状態５、すなわち、アクセル操作量が４０度になったとき、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置はオン位置ｄであり、グリップスイッチ２１がオンになっている。また、このとき、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）が３８度になる。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオンであり、かつアクセル開度が３８度であるとき、各圧電素子２６へ「中」の電圧を印加する。これにより、各圧電素子２６はさらに伸張し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が「中」となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力が「中」となる。このとき、運転者の手にはサブスプリング２０の付勢力、メインスプリング２４の付勢力、および「中」の制動力が加わる。

次に、図５の表中の状態６、すなわち、アクセル操作量が７０度になったとき、図４（３）に示すように、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置はオン位置ｄであり、グリップスイッチ２１がオンになっている。また、このとき、可動部本体１０のケーシング３に対する回転量（アクセル開度）が６８度になる。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオンであり、かつアクセル開度が６８度であるとき、各圧電素子２６へ「大」の電圧を印加する。これにより、各圧電素子２６はさらに伸張し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗が「大」となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力が「大」となる。このとき、運転者の手にはサブスプリング２０の付勢力、メインスプリング２４の付勢力、および「大」の制動力が加わる。

次に、図５の表中の状態７、すなわち、アクセル操作量が７０度であるときに、運転者によるアクセル操作がなくなった瞬間（運転者がグリップ部１３を矢示ｅ方向に回転させる力を止めた瞬間）、図４（４）に示すように、サブスプリング２０の付勢力により、グリップ部１３が可動部本体１０に対して矢示ｆ方向に回転し、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオフ位置ｃになる。この結果、グリップスイッチ２１がオフになる。制御装置３５は、グリップスイッチ２１がオフになったとき、各圧電素子２６への電圧の印加を停止する。これにより、各圧電素子２６は収縮し、各パッド２５と円板２３との間の摩擦抵抗は最小値または０となる。この結果、可動部本体１０に加わる制動力は最小値または０となる。可動部本体１０に加わる制動力が最小値または０になるので、その直後、メインスプリング２４の付勢力により、可動部本体１０がケーシング３に対して矢示ｆ方向に迅速に回転し、原位置ａに戻る。

制御装置３５には、アクセル操作の有無およびアクセル開度と、各圧電素子２６へ印加する電圧との複雑な関係を細かく定めたマップデータが記憶されている。このマップデータは、アクセル操作を機械的に伝達する構成におけるスロットルグリップの操作感を分析することにより作成されたものである。制御装置３５から各圧電素子２６へ印加する電圧の値の「極小」、「小」、「中」、「大」は、上記マップデータを用いて制御装置３５が決定したものである。図５に示す制御より、アクセル操作装置１のスロットルグリップ装置２において、アクセル操作を機械的に伝達する構成におけるスロットルグリップの操作感が忠実に再現される。

以上説明した通り、本発明の実施例のアクセル操作装置１によれば、可動部本体１０に加える制動力を各圧電素子２６の変形により変化させる構成としたから、制御装置３５により各圧電素子２６への印加電圧を制御することにより、可動部本体１０に加える制動力を複雑に変化させる制御を容易に行うことができる。

また、本発明の実施例のアクセル操作装置１によれば、アクセル操作がなくなったことをグリップスイッチ２１により検出する構成とし、アクセル操作がなくなったことが検出されたときには、各圧電素子２６への電圧の印加を停止し、各圧電素子２６を収縮させることとしたから、アクセル操作がなくなったときに、可動部本体１０に加わる制動力を除去し、または最小にすることができる。これにより、メインスプリング２４の付勢力を利用して可動部本体１０を原位置ａに迅速に戻すことができる。また、グリップ部１３を、アクセル操作に応じて可動部本体１０に対してオフ位置ｃとオン位置ｄとの間で回転可能となるように設け、かつ、グリップ部１３の可動部本体１０に対する位置がオフ位置ｃであるか、オン位置ｄであるかをグリップスイッチ２１により検出する構成としたから、アクセル操作がなくなったときに可動部本体１０を原位置ａに迅速に戻す制御を行う構成を、自動二輪車において容易に実現することができる。

また、本発明の実施例のアクセル操作装置１によれば、回転センサ２７により検出された可動部本体１０の回転量に基づいて各圧電素子２６に印加する電圧の大きさを変化させることにより、可動部本体１０の回転量に応じて可動部本体１０に加わる制動力を変化させることができる。これにより、例えば、アクセル操作装置１のスロットルグリップ装置２において、アクセル操作を機械的に伝達する構成におけるスロットルグリップの操作感の再現性を高めることができる。

また、本発明の実施例のアクセル操作装置１によれば、可動部９を、回転する円柱状の可動部本体１０と、可動部本体１０の右部に設けられたグリップ部１３と、可動部本体１０の左部に設けられた円板２３とを備える構成とし、かつ、円板２３に各パッド２５を接触させ、各パッド２５の円板２３に対する押付力を各圧電素子２６の変形により変化させる構成としたから、スロットルグリップに加える制動力を複雑に変化させる制御を自動二輪車において容易に実現することができる。

なお、上述した実施例では、アクセル操作装置１のスロットルグリップ装置２において、可動部本体１０へ加える制動力を変化させることにより、アクセル操作を機械的に伝達する構成におけるスロットルグリップの操作感を再現する場合を例にあげたが、さらに、上述した実施例のアクセル操作装置１によれば、可動部本体１０へ加える制動力を変化させることにより、車両の誤発進防止制御を実現することができる。例えば、制御装置３５が、回転センサ２７のホール素子３２からの検出信号に基づいて、可動部本体１０が極めて短い時間内に原位置ａから大きく回転したことを認識した場合には、各圧電素子２６に印加する電圧を迅速に大きくし、可動部本体１０に大きな制動力を加える。これにより、運転者が誤ってアクセルを急激に開ける動作を開始した直後、アクセルが極めて重くなるので、アクセルが急激に大きく開いて車両が運転者の意に反して急発進することを防止することができる。

また、上述した実施例では、アクセル操作の有無およびアクセル開度に基づいて各圧電素子２６へ印加する電圧を制御する場合を例にあげたが、これに代え、またはこれに加え、スロットル開度、燃料噴射量またはエンジン回転数等に基づいて各圧電素子２６へ印加する電圧を制御してもよい。これにより、車両やエンジンの状況に応じて可動部本体１０へ加える制動力を変化させることができる。

また、上述した実施例では、グリップスイッチ２１として、接触子２１Ａ、２１Ｂを有する接触型のスイッチを例にあげたが、グリップスイッチ２１を非接触型のスイッチまたは非接触型のセンサ等により構成してもよい。例えば、グリップスイッチ２１として光センサまたは近接センサ等を用いることができる。

また、本発明のアクセル操作装置は、自動二輪車ではなく、自動三輪車等の他の種類の鞍乗型車両にも適用することができる。また、本発明のアクセル操作装置は、自動二輪車のように、スロットルグリップを回転させてアクセル操作を行う車両だけでなく、雪上車やバギー車のように、アクセルレバーを握ることによりアクセル操作を行う車両にも適用することができ、さらに、自動四輪車のように、アクセルペダルを踏み込んでアクセル操作を行う車両にも適用することができる。

また、上述した実施例に記載した事項のうち、特許請求の範囲に記載した事項と対応するが表現が異なる主なものは、次の通りである。ケーシング３は基部の具体例である。グリップスイッチ２１は操作有無検出部または位置検出部の具体例である。メインスプリング２４は付勢部の具体例である。パッド２５は接触部の具体例である。回転センサ２７は移動量検出部の具体例である。オフ位置ｃは第１の位置の具体例であり、オン位置ｄは第２の位置の具体例である。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うアクセル操作装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ アクセル操作装置
２ スロットルグリップ装置
３ ケーシング（基部）
９ 可動部
１０ 可動部本体
１３ グリップ部
１４ グリップ筒
１６ 鍔部
１８ 伝達突起
１９ 伝達穴
２０ サブスプリング
２１ グリップスイッチ（操作有無検出部、位置検出部）
２３ 円板
２４ メインスプリング（付勢部）
２５ パッド（接触部）
２６ 圧電素子
２７ 回転センサ（移動量検出部）
３５ 制御装置
３７ 電子制御スロット

Claims (5)

1. エンジンのアクセル操作を行うためのアクセル操作装置であって、
   基部と、
   前記基部に回転可能または移動可能に支持され、前記アクセル操作に応じて原位置から回転または移動する可動部と、
   前記アクセル操作がなくなったときに前記可動部を前記原位置へ戻す第１の付勢部と、
   前記可動部に接触して前記可動部に摩擦抵抗を与える接触部と、
   外部からの電圧の印加により変形し、前記接触部を前記可動部へ押し付ける力を変化させることにより、前記摩擦抵抗を変化させる圧電素子と、
   前記アクセル操作の有無を検出する操作有無検出部と、
   前記可動部の回転量または移動量を検出する移動量検出部と、
   前記圧電素子に対する電圧の印加を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記操作有無検出部により前記アクセル操作があることが検出されたときには、前記移動量検出部により検出された前記可動部の回転量または移動量に応じて前記圧電素子に対して電圧を印加し、前記操作有無検出部により前記アクセル操作がなくなったことが検出されたときには、前記可動部が前記原位置に戻る前に前記可動部の回転量または移動量に拘わらず前記圧電素子に対する電圧の印加を停止することを特徴とするアクセル操作装置。
2. 前記制御部は、前記移動量検出部により検出された前記可動部の回転量または移動量の増加に応じて前記圧電素子に印加する電圧を増加させることを特徴とする請求項１に記載のアクセル操作装置。
3. 前記可動部は、
   外形が円柱であり、前記円柱の軸線を中心に回転する可動部本体と、
   筒状に形成され、前記可動部本体の一側部分の外周側に設けられ、前記アクセル操作があるときに前記可動部本体に対して第１の位置から第２の位置まで所定の角度回転するグリップ部と、
   前記アクセル操作がなくなったときに前記グリップ部を前記可動部本体に対して前記第２の位置から前記第１の位置へ戻す第２の付勢部と、
   前記可動部本体の他側部分に設けられ、前記接触部が接触する被接触面を有する円板とを備え、
   前記グリップ部を前記可動部本体に対して前記第２の位置から前記第１の位置へ戻すために前記第２の付勢部が前記グリップ部を付勢する付勢力は、前記可動部を前記原位置へ戻すために前記第１の付勢部が前記可動部を付勢する付勢力よりも小さく、
   前記操作有無検出部は、前記グリップ部の前記可動部本体に対する位置が前記第１の位置および前記第２の位置のうちのいずれの位置であるかを検出し、
   前記制御部は、前記操作有無検出部により前記グリップ部の前記可動部本体に対する位置が前記第２の位置であることが検出されたときには、前記移動量検出部により検出された前記可動部の回転量または移動量に応じて前記圧電素子に対して電圧を印加し、前記操作有無検出部により前記グリップ部の前記可動部本体に対する位置が前記第１の位置であることが検出されたときには、前記可動部が前記原位置に戻る前に前記可動部の回転量または移動量に拘わらず前記圧電素子に対する電圧の印加を停止することを特徴とする請求項１または２に記載のアクセル操作装置。
4. 前記操作有無検出部は、前記グリップ部の前記可動部本体に対する位置が前記第１の位置および前記第２の位置のうちの一方の位置であるときにオンとなり、前記グリップ部の前記可動部本体に対する位置が前記第１の位置および前記第２の位置のうちの他方の位置であるときにオフとなるスイッチを備えていることを特徴とする請求項３に記載のアクセル操作装置。
5. 前記可動部本体には当該可動部本体の周方向に長い長穴が設けられ、前記グリップ部には当該グリップ部から突出し、先端部が前記長穴内に入り込んだ突起が設けられ、前記突起の移動が前記長穴内に制限されることにより、前記グリップ部の前記可動部本体に対する回転が前記第１の位置と前記第２の位置との間に制限されることを特徴とする請求項３または４に記載のアクセル操作装置。

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