JPH0367315A - Pedal unit with relative rotational angle sensor - Google Patents
Pedal unit with relative rotational angle sensorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自動車のブレーキペダル、クラッチペダル
、アクセルペダル等に使用されるペダルユニットに関し
、特に、車体側部材に固定される固定ハウジングに対す
るペダルの相対回転角度を電気信号として検出する相対
回転角度センサを内蔵した相対回転角度センサ付きペダ
ルユニットに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a pedal unit used for a brake pedal, a clutch pedal, an accelerator pedal, etc. of an automobile, and in particular, a pedal unit for a fixed housing fixed to a vehicle body side member. The present invention relates to a pedal unit with a relative rotation angle sensor that has a built-in relative rotation angle sensor that detects the relative rotation angle as an electrical signal.
従来の自動車のアクセルペダル、ブレーキペダルあるい
はクラッチペダル等のペダルは、ペダルの動きを機械的
に伝達して、スロットル弁の開閉、ブレーキの作動ある
いはクラッチの作動を行っている。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional pedals such as accelerator pedals, brake pedals, and clutch pedals in automobiles mechanically transmit pedal movements to open and close a throttle valve, operate a brake, or operate a clutch.
例えば、ブレーキペダルについては、ブレーキペダルを
踏むことにより、ブツシュロッドを押して、マスクシリ
ンダやブースタを作動させている。For example, when the brake pedal is depressed, a bushing rod is pushed and a mask cylinder or a booster is operated.
そして、通常、ブレーキペダルの踏み代が所定量になっ
たときにスイッチがオンしてブレーキランプが点燈する
ようになっている。Normally, when the brake pedal is depressed to a predetermined amount, the switch is turned on and the brake lamp lights up.
しかしながら、近年の自動車にあっては、エンジン、ブ
レーキあるいはクラッチの制御がより高度かつ複雑にな
り、各アクチュエータは電気信号により動かされるよう
になりつつあり、運転者の意思を電気信号で取り出すこ
とが望まれるという問題点があった。However, in recent automobiles, the control of the engine, brakes, or clutches has become more sophisticated and complex, and each actuator is being moved by electric signals, making it difficult to extract the driver's intentions using electric signals. There was a problem with being desired.
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ペダルを取り付ける車体側部材に対するペダ
ルの相対回転角度を電気信号として検出できるようにし
た相対回転角度センサ付きペダルユニットを提供するこ
とを目的とするものである。The present invention has been made in view of these conventional problems, and provides a pedal unit with a relative rotation angle sensor that can detect the relative rotation angle of the pedal with respect to the vehicle body side member to which the pedal is attached as an electrical signal. The purpose is to
そこで、この発明の相対回転角度センサ付きペダルユニ
ットは、車体側部材に対して固定される固定ハウジング
と、その固定ハウジングに対して相対回転可能に取り付
けられたペダルと、そのペダルの固定ハウジングに対す
る相対回転角度を検出する相対回転角度センサとを備え
たものであり、その相対回転角度センサとしては、例え
ばポテンショメータが使用される。そして、固定ハウジ
ングに固定されたポテンショメータの入力軸に歯車が固
定され、ペダルに形成された歯と噛み合っている。Therefore, the pedal unit with a relative rotation angle sensor of the present invention includes a fixed housing fixed to a vehicle body side member, a pedal attached to the fixed housing so as to be rotatable relative to the fixed housing, and a pedal unit with a relative rotation angle sensor attached to the fixed housing. It is equipped with a relative rotation angle sensor that detects a rotation angle, and a potentiometer is used as the relative rotation angle sensor, for example. A gear is fixed to the input shaft of a potentiometer fixed to the fixed housing, and meshes with teeth formed on the pedal.
また、相対回転角度センサにより検出された相対回転角
度の大きさに応じてオンオフするスイッチ回路を有して
もよく、さらに、相対回転角度の大きさを時間で微分し
て相対回転角速度を検出する微分回路を有してもよい。Further, it may include a switch circuit that turns on and off according to the magnitude of the relative rotation angle detected by the relative rotation angle sensor, and further differentiates the magnitude of the relative rotation angle with respect to time to detect the relative rotation angular velocity. It may also include a differentiation circuit.
また、ペダルの枢着ハウジング部と固定ハウジングとで
形成される空間部に、ペダルを固定ハウジングに対して
戻り方向に付勢する弾性体を備え、この弾性体は予め付
勢された状態で組み込まれる。Further, an elastic body is provided in the space formed by the pivot housing part of the pedal and the fixed housing to bias the pedal in the return direction with respect to the fixed housing, and this elastic body is assembled in a biased state in advance. It will be done.
この弾性体は、例えば、断面が長方形で半径方向の辺の
長さが軸方向の辺の長さより長い円筒コイルばねであり
、あるいはぜんまいばねである。This elastic body is, for example, a cylindrical coil spring with a rectangular cross section and a radial side length longer than an axial side length, or a spiral spring.
また、車体側部材と係合する保合部が固定ハウジングに
形成されている。Further, a retaining portion that engages with the vehicle body side member is formed on the fixed housing.
さらに、制御対象に制御力を機械的に伝達する連結部材
を結合するための結合部をペダルに形成したものである
。Furthermore, a connecting portion for connecting a connecting member for mechanically transmitting a control force to a controlled object is formed on the pedal.
車体側部材に固定される固定ハウジングに対するペダル
の相対回転角度を例えばポテンショメータ等の相対回転
角度センサにより電気信号として検出するので、この電
気信号を利用して、例えばエンジン、ブレーキ、クラッ
チ等の制御対象を電気的に制御することが可能である。The relative rotation angle of the pedal with respect to the fixed housing fixed to the vehicle body side member is detected as an electric signal by a relative rotation angle sensor such as a potentiometer, so this electric signal can be used to control objects to be controlled, such as the engine, brake, clutch, etc. can be controlled electrically.
また、ペダルの相対回転角度を歯車を介してポテンショ
メータにより検出するので感度がよい。Also, since the relative rotation angle of the pedals is detected by a potentiometer via a gear, the sensitivity is good.
また、相対回転角度値が所定値になったときにオンとな
るスイッチ回路を設ければ、ペダルの踏込み開始で例え
ばブレーキランプを点燈させる等の制御ができる。また
、相対回転角度値を時間で微分する微分回路を備えれば
、相対回転角度を表す信号に加えて、相対回転角速度を
表す信号を制御対象物の制御に利用することができる。Furthermore, if a switch circuit that is turned on when the relative rotation angle value reaches a predetermined value is provided, it is possible to control, for example, to turn on a brake lamp when the pedal is depressed. Furthermore, if a differentiation circuit that differentiates the relative rotation angle value with respect to time is provided, in addition to the signal representing the relative rotation angle, the signal representing the relative rotation angular velocity can be used for controlling the object to be controlled.
また、ペダルの枢着ハウジング部と固定ハウジングとで
形成される空間部に、ペダルを固定ハウジングに対して
戻り方向に付勢する弾性体を備え、その弾性体を予め予
圧を与えるように組み込んだので、例えば自動車の車体
の振動等によって、運転者がペダルを踏まないのに、運
転者の意思に反してペダルが運動してしまうことが防止
される。In addition, an elastic body is provided in the space formed by the pivot housing part of the pedal and the fixed housing to bias the pedal in the return direction with respect to the fixed housing, and the elastic body is incorporated in advance to give a preload. Therefore, the pedal is prevented from moving against the driver's will even though the driver does not press the pedal due to, for example, vibrations of the car body.
また、弾性体として円筒コイルばねを用いれば、固定ハ
ウジング及びペダルの枢着ハウジング部の幅は大きくな
るが径を小さくすることができ、弾性体としてぜんまい
ばねを用いれば、径が大きくなっても幅が小さくなり、
いずれかの選択の余地がある。そして、ペダルの踏み具
合が柔らかくなり、踏力が極端に大きくなることがない
。In addition, if a cylindrical coil spring is used as the elastic body, the width of the fixed housing and the pivot housing of the pedal will increase, but the diameter can be made smaller; if a mainspring spring is used as the elastic body, the diameter can be made smaller. The width becomes smaller,
There is room for choice. In addition, the pressure on the pedal becomes softer, and the pedaling force does not become extremely large.
また、車体側部材と係合する保合部が固定ハウジングに
形成されているので、ペダルユニットを車体側部材にワ
ンタッチで簡単に固定することができる。Further, since the fixing portion that engages with the vehicle body side member is formed on the fixed housing, the pedal unit can be easily fixed to the vehicle body side member with a single touch.
さらに、従来と同様に、制御対象に制御力を機械的に与
える連結部材を結合するための結合部をペダルに形成し
であるので、万一電気系統に故障が発生しても、フヱー
ルセイフの機能を果たすことができる。Furthermore, as in the past, the pedal has a connecting part for connecting the connecting member that mechanically applies control force to the controlled object, so even if a failure occurs in the electrical system, the fail-safe function will be maintained. can be fulfilled.
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず第１実施例の構成を説明する。First, the configuration of the first embodiment will be explained.
第１図及び第２図において、ペダルユニット１は固定ハ
ウジング２を含み、この固定ハウジング２は軸部２ａと
側部２ｂと外筒部２ｃとを有し、軸部２ａの中心部には
ボルト孔２ｄが形成される。1 and 2, the pedal unit 1 includes a fixed housing 2, which has a shaft portion 2a, a side portion 2b, and an outer cylindrical portion 2c, and a bolt is provided at the center of the shaft portion 2a. A hole 2d is formed.
そして、側部２ｂにはこのベダルユニッｌ−１を取り付
ける自動車の車体側部材の凹部に嵌合して回り止めする
係合部としての突起２ｅが形成される。A protrusion 2e is formed on the side portion 2b as an engaging portion that fits into a recess in a vehicle body side member of an automobile to which the pedal unit 1-1 is attached to prevent rotation.
また、ペダルユニット１はペダル３を含み、このペダル
３は、運転者が足で踏む足踏み部３ａとアーム部３ｂと
枢着ハウジング部３Ｃとを有し、足踏み部３ａには足の
滑り止めのためのゴム被覆４が被せられる。Further, the pedal unit 1 includes a pedal 3, and the pedal 3 has a foot pedal part 3a, an arm part 3b, and a pivot housing part 3C, which are stepped on by the driver. A rubber coating 4 for this purpose is applied.
また、枢着ハウジング部３ｃは、滑り軸受５を介して固
定ハウジング２の軸部２ａに嵌合する軸部３ｄを有し、
これにより、ペダル３は固定ハウジング２に対して相対
的に回転自在に取り付けられる。また、枢着ハウジング
部３ｃは、固定ハウジング２の外筒部２Ｃにほぼ向き合
う外筒部３ｅを有し、この固定ハウジング２の外筒部２
ｃと側部２ｂ及び枢着ハウジング部３ｃの軸部３ｄと外
筒部３ｅとで囲まれる空間部分に弾性体である円筒コイ
ルばね６が装入される。この円筒コイルばね６は、線材
の断面が長方形で半径方向の辺の長さが軸方向の辺の長
さよりも長く、ばねの巻数を多くして、ばね定数を小さ
くし、軟らかくすることが望ましい。そして、この円筒
コイルばね６の一端側を固定ハウジング２側に、他端側
を枢着ハウジング部３Ｃ側に固定し、ペダル３を固定ハ
ウジング２に対して常時戻り側に付勢させる。Further, the pivot housing portion 3c has a shaft portion 3d that fits into the shaft portion 2a of the fixed housing 2 via the sliding bearing 5,
Thereby, the pedal 3 is rotatably attached to the fixed housing 2. Further, the pivot housing part 3c has an outer cylinder part 3e that substantially faces the outer cylinder part 2C of the fixed housing 2.
A cylindrical coil spring 6, which is an elastic body, is inserted into a space surrounded by the side portion 2b, the shaft portion 3d of the pivot housing portion 3c, and the outer cylinder portion 3e. It is preferable that this cylindrical coil spring 6 has a rectangular cross-section of the wire, the length of the radial side is longer than the length of the axial side, and the number of turns of the spring is increased to reduce the spring constant and make it soft. . One end of this cylindrical coil spring 6 is fixed to the fixed housing 2 side, and the other end thereof is fixed to the pivot housing part 3C side, so that the pedal 3 is always urged toward the return side with respect to the fixed housing 2.
固定ハウジング２は、さらにフランジ部２ｆを有し、こ
のフランジ部２ｆに相対回転角度センサであるポテンシ
ョメータ７が取り付けられる。このポテンショメータ７
は人力軸７ａが回転することにより電気抵抗値が変化す
る。そして、この人力軸７ａには樹脂製の歯車８がキー
９により一体回転するように固定され、一方、枢着ハウ
ジング部３ｃの外筒部３ｅの外側に部分的に歯３ｇが形
成され、この歯３ｇが歯車８と噛み合っており、このた
め、固定ハウジング２に対して、ペダル３が相対回転す
ると、歯車８を介してポテンショメータ７の入力軸７ａ
が回転し、相対回転角度に応じてボテンショメータフの
電気抵抗が変化する。The fixed housing 2 further has a flange portion 2f, and a potentiometer 7, which is a relative rotation angle sensor, is attached to this flange portion 2f. This potentiometer 7
The electric resistance value changes as the human-powered shaft 7a rotates. A resin gear 8 is fixed to this human power shaft 7a so as to rotate integrally with a key 9, and teeth 3g are partially formed on the outside of the outer cylinder part 3e of the pivot housing part 3c. The teeth 3g mesh with the gear 8, so that when the pedal 3 rotates relative to the fixed housing 2, the input shaft 7a of the potentiometer 7 is connected via the gear 8.
rotates, and the electrical resistance of the potentiometer changes depending on the relative rotation angle.
この場合に歯車８は負荷が小さいので樹脂製として安価
に製造するとともに、また、ギヤ比を小さくすれば、ペ
ダル３の小さい回転角度に対してポテンショメータ７の
入力軸７ａは大きく回転し、感度がよくなる。In this case, since the gear 8 has a small load, it can be made of resin and manufactured at low cost. Also, if the gear ratio is made small, the input shaft 7a of the potentiometer 7 will rotate greatly for a small rotation angle of the pedal 3, and the sensitivity will be reduced. get well.
固定ハウジング２の軸部２ａの先端部分は、ぺダル３の
枢着ハウジング部３Ｃの側面から突出し、この突出部２
ｇは六角断面等の多角断面あるいはスプラインに形成さ
れる。そして、円筒コイルばね６を捩った状態で、その
突出部２ｇに六角孔等の多角孔あるいはスプラインを形
成した間座１０が嵌合されて、間座１０は固定ハウジン
グ２とは相対回転不能となる。さらに、突出部２ｇの先
端をカシメることにより、円筒コイルばね６及びポテン
ショメータ７と歯車８を装着した状態で、間座１０がス
ラスト滑り軸受の役目を果たして、ペダル３の枢着ハウ
ジング部３Ｃを固定ハウジング２に対して相対回転可能
としながら、抜は止めとする。The tip portion of the shaft portion 2a of the fixed housing 2 protrudes from the side surface of the pivot housing portion 3C of the pedal 3, and the protruding portion 2
g is formed into a polygonal cross section such as a hexagonal cross section or a spline. Then, in a twisted state of the cylindrical coil spring 6, a spacer 10 having a polygonal hole such as a hexagonal hole or a spline is fitted into the protrusion 2g, and the spacer 10 cannot rotate relative to the fixed housing 2. becomes. Furthermore, by caulking the tip of the protruding portion 2g, the spacer 10 functions as a thrust sliding bearing and the pivot housing portion 3C of the pedal 3 is moved with the cylindrical coil spring 6, potentiometer 7, and gear 8 attached. While being able to rotate relative to the fixed housing 2, it is prevented from being pulled out.
さらに、間座１０には半径方向外側に突出する突起１０
ａが形成されるとともに、枢着ノ＼ウジング部３ｃの側
部にも側方に突出する突起３ｈを形成し、この枢着ハウ
ジング部３Ｃの突起３ｈを間座１０の突起１０ａに当接
することにより、円筒コイルばね６によりある程度の負
荷を掛け、予圧を与えて、ペダル３の初期回転位置とす
る。このタメ、コノペダルユニット１を自動車に装着シ
ｒ、：。Further, the spacer 10 has a protrusion 10 projecting outward in the radial direction.
a is formed, and a protrusion 3h that protrudes laterally is also formed on the side of the pivot housing part 3c, and the protrusion 3h of the pivot housing part 3C is brought into contact with the protrusion 10a of the spacer 10. As a result, a certain amount of load is applied to the cylindrical coil spring 6, giving a preload, and the pedal 3 is brought to its initial rotational position. At this time, the pedal unit 1 is installed in the car.
場合に、運転者がペダル３の足踏み部３ａから足を離し
ている状態で所定の初期予圧が掛り、車両の振動等によ
って、運転者の意思に反してペダル３が運動してしまう
ことがないようにする。In this case, a predetermined initial preload is applied when the driver takes his/her foot off the foot 3a of the pedal 3, and the pedal 3 does not move against the driver's will due to vibrations of the vehicle, etc. do it like this.
さらに、滑り軸受５２円筒コイルばね６．ポテンショメ
ータ７及び歯車８の部分に泥水や塵埃が浸入しないよう
に、固定ハウジング２と枢着ハウジング部３Ｃとの間に
ゴムブーツ１１が被せられる。Further, a sliding bearing 52, a cylindrical coil spring 6. A rubber boot 11 is placed between the fixed housing 2 and the pivot housing portion 3C to prevent muddy water and dust from entering the potentiometer 7 and gear 8 portion.
また、ペダル３のアーム部３ｂには、例えば、ブレーキ
のマスクシリンダやブースタを作動させるブツシュロッ
ドを連結するための取付は孔３１が形成され、このペダ
ルユニット１を自動車に装着したときに、万一電気系統
が故障した場合でも、従来と同様に、ブレーキ装置等の
制御対象を機械的に作動させることを可能にしておく。Further, the arm portion 3b of the pedal 3 is formed with a hole 31 for connecting, for example, a brake mask cylinder or a bushing rod that operates a booster. Even if the electrical system fails, it is possible to mechanically operate the brake equipment and other controlled objects as in the past.
上述したような形状を有するペダル３は、例えば、アル
ミその他のグイキャストで安価に製造できる。The pedal 3 having the above-mentioned shape can be manufactured at low cost by, for example, aluminum or other metal cast.
上述したように、固定ハウジング２に対するペダル３の
相対回転角度を電気抵抗として検出するポテンショメー
タ７を装着させたが、さらに、この電気抵抗値に所定の
しきい値を設定し、電気抵抗値がそのしきい値を超えた
場合、すなわち、ペダル３がある程度踏み込まれたとき
にオン信号を送出するスイッチ回路（図示しない）を取
り付け、これにより、例えばブレーキランプを点燈させ
るようにしてもよい。As mentioned above, the potentiometer 7 is installed to detect the relative rotation angle of the pedal 3 with respect to the fixed housing 2 as electrical resistance. A switch circuit (not shown) may be installed that sends an on signal when the threshold value is exceeded, that is, when the pedal 3 is depressed to a certain extent, thereby turning on, for example, a brake lamp.
さらに、ボテンシタメータフの出力値を微分して、ペダ
ル３の踏込み速度を示す信号を出力する微分回路（図示
しない）を設け、ポテンショメータ７の出力値である、
ペダル３の相対回転角度を表す信号に加えて、ペダル３
の踏込み速度を表す信号を取り出して、制御対象の制御
に利用するようにしてもよい。Furthermore, a differentiation circuit (not shown) is provided which differentiates the output value of the potentiometer and outputs a signal indicating the depression speed of the pedal 3, which is the output value of the potentiometer 7.
In addition to the signal representing the relative rotation angle of pedal 3,
A signal representing the depression speed of the pedal may be extracted and used for controlling the controlled object.
次ぎに上記第１実施例の動作を説明する。Next, the operation of the first embodiment will be explained.
第１図及び第２図に示したペダルユニ・ント１は、第３
図に示すように、自動車の車体側部材であるダッシュパ
ネル１２に固定されたプラケ・シト１３にワッシャ１４
とともに取付はボルト１５により固定される。このとき
、固定ハウジング２の側部２ｂに形成された突起２ｅが
、ブラケット１３に形成した図示しない凹部に嵌合して
、固定ハウジング２をブラケット１３に対して回転不能
に取り付けられる。したがって、ペダルユニットｌはダ
ッシュパネル１２のブラケット１３にワンタッチで取り
付けられる。The pedal unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a third
As shown in the figure, a washer 14 is attached to a plaque seat 13 fixed to a dash panel 12, which is a member on the side of the automobile body.
At the same time, the attachment is fixed with bolts 15. At this time, the protrusion 2e formed on the side portion 2b of the fixed housing 2 fits into a recess (not shown) formed in the bracket 13, so that the fixed housing 2 is attached to the bracket 13 in a non-rotatable manner. Therefore, the pedal unit l can be attached to the bracket 13 of the dash panel 12 with one touch.
ペダル３は、枢着ハウジング部３ｃの軸部３ｄの部分で
固定ハウジング２の軸部２ａに対して相対回転可能であ
る。また、ペダル３は円筒コイルばね６の付勢力によ−
リ、常時戻り方向に付勢させており、固定ハウジング２
の軸部２ａの先端部分の突出部２ｇの例えば六角軸ある
いはスプラインと係合してこれと一体に固定されている
間座１０の突起１０ａが、枢着ハウジング部３ｃに形成
された突起３ｈに当接し、円筒コイルばね６によりある
程度の予圧を与えられながら、ペダル３の足踏み部３ａ
から足を離しているフリーの初期状態で停止している。The pedal 3 is rotatable relative to the shaft portion 2a of the fixed housing 2 at the shaft portion 3d of the pivot housing portion 3c. Further, the pedal 3 is operated by the biasing force of the cylindrical coil spring 6.
The fixed housing 2 is always biased in the return direction.
The protrusion 10a of the spacer 10 that engages with and is integrally fixed to, for example, a hexagonal shaft or spline of the protruding part 2g at the tip of the shaft part 2a, is connected to the protrusion 3h formed on the pivot housing part 3c. The foot part 3a of the pedal 3 is in contact with the
It is stopped in the initial free state where the foot is removed from the body.
このため、自動車においては、走行中の振動等によって
はペダル３が回転せず、運転者の意思に反してペダル３
が回転運動してしまうことがない。しかも、ペダル３の
初期位置を調整する必要がない。For this reason, in a car, the pedal 3 does not rotate due to vibrations while driving, and the pedal 3 does not rotate against the driver's will.
There is no rotational movement. Moreover, there is no need to adjust the initial position of the pedal 3.
足で足踏み部３ａを踏み込んで、ペダル３を固定ハウジ
ング２に対して相対的に回転していくと、枢着ハウジン
グ部３Ｃの回転に伴い、枢着ハウジング部３Ｃの外筒部
３ｅの外側に形成された歯３ｇにより歯車８が回転し、
この歯車８の回転により、固定ハウジングに固定された
ボテンショメータフの入力軸７ａが回転し、これにより
、ペダル３の相対回転角度値がボテンシゴメータフの電
気抵抗値の変化として検出される。この電気信号を用い
て、エンジン、ブレーキ、クラッチ等の制御対象を電気
的に制御できる。When the foot pedal 3a is depressed with the foot and the pedal 3 is rotated relative to the fixed housing 2, as the pivot housing section 3C rotates, the outer cylinder section 3e of the pivot housing section 3C moves outward. The gear 8 is rotated by the formed teeth 3g,
The rotation of the gear 8 rotates the input shaft 7a of the potentiometer tube fixed to the fixed housing, whereby the relative rotation angle value of the pedal 3 is detected as a change in the electrical resistance value of the potentiometer tube. . Using this electrical signal, control objects such as the engine, brakes, and clutches can be electrically controlled.
また、円筒コイルばね６を用いると、固定ハウジング２
及び枢着ハウジング部３ｃの幅は大きくなるが、径が小
さくなる。Moreover, when the cylindrical coil spring 6 is used, the fixed housing 2
The width of the pivot housing portion 3c becomes larger, but the diameter becomes smaller.
また、円筒コイルばね６を使用することにより、巻数を
多くして、ばね定数を小さくし、ペダル３の踏み込み具
合を柔らかくし、踏力が極端に大きくならないようにし
ている。Furthermore, by using the cylindrical coil spring 6, the number of turns is increased, the spring constant is reduced, the depression of the pedal 3 is softened, and the depression force is prevented from becoming extremely large.
また、歯車８は負荷が比較的小さいので、これを樹脂製
にしたこと、及び、ペダル３をアルミそノ他のグイキャ
ストで製造することとしたので、ペダルユニット１全体
を安価に製造できる。Furthermore, since the gear 8 has a relatively small load, it is made of resin, and the pedal 3 is made of aluminum or other solid cast material, so the entire pedal unit 1 can be manufactured at low cost.
また、ポテンショメータ７の出力である電気抵抗値にし
きい値を設定し、電気抵抗値がこのしきい値を超えたと
きにオン信号を出力するスイッチ回路を設けておけば、
ペダル３の踏込みが所定値を超えたときにスイッチ回路
からオン信号が出力され、この信号により例えばブレー
キランプを点燈させることができる。Also, if a threshold value is set for the electrical resistance value output from the potentiometer 7, and a switch circuit is provided that outputs an on signal when the electrical resistance value exceeds this threshold value,
When the depression of the pedal 3 exceeds a predetermined value, an on signal is output from the switch circuit, and this signal can be used to turn on, for example, a brake lamp.
さらに、ポテンショメータ７の出力である電気抵抗値を
時間で微分する微分回路を設けておけば、ペダル３の相
対回転角度に加えて、相対回転角速度を表す信号を送出
することかでき、制御対象であるエンジン、ブレーキ装
置あるいはクラッチ装置の精度のよい制御に利用できる
。Furthermore, by providing a differentiation circuit that differentiates the electrical resistance value output from the potentiometer 7 with respect to time, it is possible to send out a signal representing the relative rotational angular velocity in addition to the relative rotational angle of the pedal 3. It can be used for precise control of certain engines, brake devices, or clutch devices.
さらに、ペダル３のアーム部３ｂには取付は孔３１が形
成されており、この取付は孔３１を利用して、従来と同
様に制御対象を機械的に作動させるようにすれば、万一
電気系統に故障が発生しても、従来通り機械的に制御対
象を作動させることができ、フェールセイフ機能を果た
すことができる。Furthermore, a mounting hole 31 is formed in the arm portion 3b of the pedal 3, and if the mounting hole 31 is used to mechanically operate the controlled object as in the past, there is no need to worry about electricity. Even if a failure occurs in the system, the controlled objects can be operated mechanically as before, providing a fail-safe function.
次ぎに第２実施例の構成を説明する。Next, the configuration of the second embodiment will be explained.
第４図において、この第２実施例は、第１実施例で使用
されている弾性体としての円筒コイルばね６に代えてぜ
んまいばね１７を使用し、同様に、このぜんまいばね１
７の一端側を固定ハウジング２側にかつ他端側を枢着ハ
ウジング部３ｃ側に固定するものである。このぜんまい
ばね１７も、ばね定数を小さくし、ペダル３の踏み具合
を柔らかくするものである。In FIG. 4, this second embodiment uses a mainspring spring 17 instead of the cylindrical coil spring 6 as an elastic body used in the first embodiment, and similarly, this mainspring spring 1
7 is fixed to the fixed housing 2 side and the other end to the pivot housing part 3c side. This mainspring spring 17 also has a small spring constant and softens the degree of depression of the pedal 3.
上記第２実施例の動作は、前述した第１実施例とほぼ同
様であるが、第１実施例の円筒コイルばね６を使用した
ものは、幅が大きくなる反面径が小さくなるのに対して
、第２実施例のぜんまいばね１７を使用したものは、径
が大きくなる反面幅を小さくできるものである。The operation of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the one using the cylindrical coil spring 6 of the first embodiment has a larger width but a smaller diameter. In the case of using the mainspring spring 17 of the second embodiment, the diameter can be increased, but the width can be reduced.
また、上記第１実施例及び第２実施例においては、固定
ハウジング２をダッシュパネル１２のブラケット１３に
嵌合させる突起２ｅを固定ハウジング２の側部２ｂに形
成したものを示したが、第５図及び第６図に示すように
、固定ハウジング２の外筒部２Ｃの外側に突起２ｈを形
成したものでもよい。Furthermore, in the first and second embodiments described above, the protrusion 2e for fitting the fixed housing 2 to the bracket 13 of the dash panel 12 was formed on the side portion 2b of the fixed housing 2. As shown in the drawings and FIG. 6, a protrusion 2h may be formed on the outside of the outer cylindrical portion 2C of the fixed housing 2.
上述した実施例において、相対回転角度センサとして、
ポテンショメータを使用したものを説明したが、相対回
転角度センサとしてはポテンショメータには限定されず
、抵抗線ひずみ計を用いるもの、あるいは、静電容量や
インダクタンスの変化を利用したもの等が適用される。In the embodiment described above, as a relative rotation angle sensor,
Although a potentiometer has been described, the relative rotation angle sensor is not limited to a potentiometer, and a sensor using a resistance wire strain gauge, a sensor using a change in capacitance or inductance, etc. can be used.
また、弾性体として円筒コイルばね及びぜんまいばねを
使用したものを示したが、−船釣な円形断面の線材を用
いたコイルばねであってもよい。Furthermore, although a cylindrical coil spring and a clockwork spring are used as the elastic body, a coil spring using a wire rod having a circular cross section similar to that of a boat may also be used.
さらに、固定ハウジングを車体側部材に取り付ける際の
回り止めとしての突起は、固定ハウジング側に突起をか
つ車体側部材側に凹部を形成したものを示したが、逆に
、固定ハウジングに凹部をかつ車体側部材側に突起を形
成したものでもよい。Furthermore, the protrusion that serves as a rotation stopper when attaching the fixed housing to the vehicle body side member is shown as having a protrusion on the fixed housing side and a recess formed on the vehicle body side member side. A protrusion may be formed on the vehicle body side member side.
以上説明したように、この発明の相対回転角度センサ付
きペダルユニットによれば、自動車のダツシュボードに
固定される固定ハウジングに対するペダルの相対回転角
速度を例えばポテンショメータ等の相対回転角度センサ
により電気信号として検出するので、この電気信号を利
用して、例えば、エンジン、ブレーキ、クラッチ等の制
御対象を電気的に制御することができる。また、ペダル
の相対回転角度を歯車を介してポテンショメータにより
検出するので、感度がよい。As explained above, according to the pedal unit with a relative rotation angle sensor of the present invention, the relative rotation angular velocity of the pedal with respect to the fixed housing fixed to the dash board of an automobile is detected as an electrical signal by a relative rotation angle sensor such as a potentiometer. Therefore, by using this electrical signal, it is possible to electrically control objects to be controlled, such as the engine, brakes, clutches, etc. Furthermore, since the relative rotation angle of the pedals is detected by a potentiometer via a gear, the sensitivity is good.
また、相対回転角度値が所定値になったときにオンとな
るスイッチ回路を設ければ、ペダルの踏込み開始で例え
ばブレーキランプを点燈させる等の制御ができ、また、
相対回転角度値を時間で微分する微分回路を備えれば、
相対回転角度を表す信号に加えて相対回転角速度を表す
信号を制御対象の制御に利用することができる。In addition, if a switch circuit is provided that turns on when the relative rotation angle value reaches a predetermined value, it is possible to perform control such as turning on a brake lamp when the pedal starts being depressed.
If you have a differentiation circuit that differentiates the relative rotation angle value with respect to time,
In addition to the signal representing the relative rotation angle, a signal representing the relative rotation angular velocity can be used to control the controlled object.
また、ペダルを固定ハウジングに対して戻り方向に付勢
する弾性体を備え、その弾性体を予め予圧を与えるよう
に組み込んだので、例えば自動車の車体の振動等によっ
て、運転者がペダルを踏まないのに、運転者の意思に反
してペダルが運動してしまうことが防止される。In addition, the pedal is equipped with an elastic body that biases the pedal in the return direction relative to the fixed housing, and the elastic body is incorporated in such a manner as to give a preload in advance, so that the driver does not press the pedal due to, for example, vibrations of the car body. However, this prevents the pedal from moving against the driver's will.
また、弾性体として円筒コイルばねを用いれば、固定ハ
ウジング及びペダルの枢着ハウジング部の幅は大きくな
るが径を小さくすることができ、弾性体としてぜんまい
ばねを用いれば、径が大きくなっても幅が小さくなり、
いずれかの選択の余地ができる。In addition, if a cylindrical coil spring is used as the elastic body, the width of the fixed housing and the pivot housing of the pedal will increase, but the diameter can be made smaller; if a mainspring spring is used as the elastic body, the diameter can be made smaller. The width becomes smaller,
You have a choice between the two.
また、自動車の車体側部材と係合する保合部が固定ハウ
ジングに形成されているので、ペダルユニットを車体側
部材にワンタッチで簡単に固定することができる。Moreover, since the fixing portion that engages with the vehicle body side member of the automobile is formed on the fixed housing, the pedal unit can be easily fixed to the vehicle body side member with a single touch.
さらに、従来と同様に、制御対象に制御力を機械的に与
える連結部材を結合するための結合部をペダルに形成し
たので、万一電気系統に故障が発生しても、フェールセ
イフの機能を果たすことがきる等々の効果が得られる。Furthermore, as in the past, the pedal has a connecting part for connecting the connecting member that mechanically applies control force to the controlled object, so even if a failure occurs in the electrical system, the fail-safe function is maintained. You can achieve the following effects.
第１図はこの発明の相対回転角度センサ付きペダルユニ
ットの第１実施例を示す第２図の１−１線における断面
図、第２図は第１図の一部を断面した側面図、第３図は
第１図の相対回転角度センサ付きペダルユニットを車体
に装着した状態を示す側面図、第４図はこの発明の第２
実施例を示す第１図と同様の断面図、第５図は固定ハウ
ジングの別の突起を示す正面図、第６図は第５図のＶｌ
−■線における断面図である。
１・・・ペダルユニット、２・・・固定ハウジング、２
ａ・・・軸部、２ｃ・・・外筒部、２ｅ、２ｈ・・・突
起（係合部）、３・・・ペダル、３ａ・・・足踏み部、
３ｂ・・・アーム部、３ｃ・・・枢着ハウジング部、３
ｄ・・・軸部、３ｅ・・・外筒部、３ｇ・・・歯、３ｈ
・・・突起、３１・・・取付は孔（結合部）、６・・・
円筒コイルばね（弾性体）、７・・・ポテンショメータ
（相対回転角度センサ）、７ａ・・・入力軸、８・・・
歯車、１０・・・間座、１０ａ・・・突起、１２・・・
ダッシュパネル（車体側部材）、１７・・・ぜんまいば
ね（弾性体）。1 is a sectional view taken along the line 1-1 in FIG. 2 showing a first embodiment of a pedal unit with a relative rotation angle sensor according to the present invention; FIG. 2 is a partially sectional side view of FIG. 1; Figure 3 is a side view showing the pedal unit with the relative rotation angle sensor shown in Figure 1 attached to the vehicle body, and Figure 4 is the second pedal unit of this invention.
5 is a front view showing another protrusion of the fixed housing, and FIG. 6 is a sectional view similar to FIG.
It is a sectional view taken along the line -■. 1...Pedal unit, 2...Fixed housing, 2
a...Shaft part, 2c...Outer cylinder part, 2e, 2h...Protrusion (engaging part), 3...Pedal, 3a...Foot step part,
3b...Arm part, 3c...Pivot housing part, 3
d...shaft part, 3e...outer cylinder part, 3g...teeth, 3h
...Protrusion, 31... Mounting hole (joint part), 6...
Cylindrical coil spring (elastic body), 7... Potentiometer (relative rotation angle sensor), 7a... Input shaft, 8...
Gear, 10...Spacer, 10a...Protrusion, 12...
Dash panel (vehicle body side member), 17... mainspring (elastic body).
Claims (10)
、該固定ハウジングに対して相対回転可能に取り付けら
れたペダルと、該ペダルの前記固定ハウジングに対する
相対回転角度を検出する相対回転角度センサとを備えた
相対回転角度センサ付きペダルユニット。(1) A fixed housing fixed to a vehicle body side member, a pedal attached so as to be rotatable relative to the fixed housing, and a relative rotation angle sensor that detects the relative rotation angle of the pedal with respect to the fixed housing. Pedal unit with relative rotation angle sensor.
求項１記載の相対回転角度センサ付きペダルユニット。(2) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, wherein the relative rotation angle sensor is a potentiometer.
入力軸に歯車が固定され、ペダルに形成された歯と噛み
合っている請求項２記載の相対回転角度センサ付きペダ
ルユニット。(3) A pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 2, wherein a gear is fixed to the input shaft of a potentiometer fixed to the fixed housing and meshes with teeth formed on the pedal.
度の大きさに応じてオンオフするスイッチ回路を有する
請求項１記載の相対回転角度センサ付きペダルユニット
。(4) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, further comprising a switch circuit that turns on and off depending on the magnitude of the relative rotation angle detected by the relative rotation angle sensor.
度の大きさを時間で微分して相対回転角速度を検出する
微分回路を有する請求項１記載の相対回転角度センサ付
きペダルユニット。(5) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, further comprising a differentiation circuit that detects relative rotation angular velocity by differentiating the magnitude of the relative rotation angle detected by the relative rotation angle sensor with respect to time.
ングとで形成される空間部に弾性体が装入され、該弾性
体の一端が前記枢着ハウジング部にかつ他端が前記固定
ハウジングに固定されてペダルを固定ハウジングに対し
て戻り方向に付勢し、かつ、該弾性体が予め付勢された
状態で組み込まれている請求項１記載の相対回転角度セ
ンサ付きペダルユニット。(6) Furthermore, an elastic body is inserted into a space formed by the pivot housing part and the fixed housing of the pedal, and one end of the elastic body is fixed to the pivot housing part and the other end is fixed to the fixed housing. 2. A pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, wherein the pedal is biased in a return direction with respect to the fixed housing, and the elastic body is assembled in a biased state in advance.
軸方向の辺の長さより長い円筒コイルばねである請求項
６記載の相対回転角度センサ付きペダルユニット。(7) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 6, wherein the elastic body is a cylindrical coil spring having a rectangular cross section and a radial side length longer than an axial side length.
回転角度センサ付きペダルユニット。(8) A pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 6, wherein the elastic body is a spiral spring.
形成されている請求項１記載の相対回転角度センサ付き
ペダルユニット。(9) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, wherein the engaging portion that engages with the vehicle body side member is formed in the fixed housing.
を結合するための結合部をペダルに形成した請求項１記
載の相対回転角度センサ付きペダルユニット。(10) The pedal unit with a relative rotation angle sensor according to claim 1, wherein the pedal has a connecting portion for connecting a connecting member that mechanically transmits a control force to a controlled object.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20284589A JPH0367315A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Pedal unit with relative rotational angle sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20284589A JPH0367315A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Pedal unit with relative rotational angle sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367315A true JPH0367315A (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=16464147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20284589A Pending JPH0367315A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Pedal unit with relative rotational angle sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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