CN104024970A - 踏板操作量检测装置 - Google Patents
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Abstract
在踏板的非操作时不对应变产生体施加预载荷地消除摆动杆的不稳和/或损失行程,能够从踏板的踩下初始开始以较高的精度检测踏板操作量。在传感器杆(46)的第2防脱部(58)与摆动杆(20)之间配设有第2压缩螺旋弹簧(50),摆动杆(20)受该第2压缩螺旋弹簧(50)的作用力而抵接于中间卡定部(60),在踏板非操作时,摆动杆(20)也受第2压缩螺旋弹簧(50)的作用力而抵接于中间卡定部(60)。由此,不对应变产生体(44)施加预载荷地消除摆动杆(20)的不稳和/或损失行程,变为从操作踏板(16)的踩下初始开始经由第1压缩螺旋弹簧(48)将载荷适当地传递到应变产生体(44),能够以较高的精度检测踏板操作量。
Description
技术领域
本发明涉及踏板操作量检测装置,特别涉及具有摆动杆以及传感器杆的踏板操作量检测装置的改良。
背景技术
已知一种踏板操作量检测装置,其包括:(a)传递踏板操作力的传递构件;(b)能够摆动地配设于该传递构件的摆动杆;(c)跨所述传递构件与所述摆动杆地配设的传感器杆;以及(d)配设于所述传递构件、通过从所述摆动杆传递所述踏板操作力或者该踏板操作力的反作用力而产生应变的应变产生体;(e)基于所述应变产生体的应变来电气检测踏板操作量。专利文献1所记载的装置是其一例,在踏板操作时使摆动杆抵接于传感器杆,一边使配设于该传感器杆与应变产生体之间的弹性构件弹性变形一边使传感器杆沿轴向移动并且在应变产生体产生应变。另外,在专利文献2中,记载了在摆动杆与操作踏板(传递构件)之间配设弹簧、使摆动杆抵接于检测端子的抵接部的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-132216号公报
专利文献2:日本特开2001-018768号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的装置中,在踏板的非操作时,难以不对应变产生体施加预载荷地将摆动杆相对于传感器杆保持为抵接状态,存在产生不稳和/或游隙(损失行程)或者预载荷不均匀而有损检测精度的可能性。如果产生损失行程,则存在例如踩下行程变长而操作性变差的可能性。如专利文献2所示如果使用弹簧来对摆动杆施力则能够消除上述损失行程,但存在由弹簧的作用力产生的预载荷不均匀而有损检测精度的可能性。
本发明是以以上的情况为背景而完成的,其目的在于,在踏板的非操作时不对应变产生体施加预载荷地消除摆动杆的不稳和/或损失行程,能够从踏板的踩下初始开始以较高的精度检测踏板操作量。
用于解决课题的技术方案
为了达成该目的,第1发明,是一种踏板操作量检测装置,其中,包括:(a)传递踏板操作力的传递构件;(b)能够摆动地配设于该传递构件的摆动杆;(c)跨所述传递构件与所述摆动杆而配设的传感器杆;和(d)配设于所述传递构件、通过从所述摆动杆传递所述踏板操作力或者该踏板操作力的反作用力而产生应变的应变产生体;(e)基于所述应变产生体的应变以电的方式检测踏板操作量;该踏板操作量检测装置的特征在于:(f)所述传感器杆将所述摆动杆以及所述应变产生体一起贯通;(g)并且在该传感器杆的从所述应变产生体突出的一侧的端部设有第1卡定部,在位于所述应变产生体与所述摆动杆之间的中间部设有第2卡定部;(h)另一方面,该踏板操作量检测装置具有:在该第2卡定部与所述应变产生体之间,在踏板非操作时以自然状态或者压缩状态配设的第1弹性构件;以及(i)跨所述摆动杆与所述传感器杆地配设、对该摆动杆施力以使其抵接于所述第2卡定部的第2弹性构件;(j)在踏板操作时从所述摆动杆向所述第2卡定部施加使所述传感器杆向所述第1卡定部侧移位的方向的载荷,在该第2卡定部与所述应变产生体之间使所述第1弹性构件弹性变形的同时使该传感器杆向该第1卡定部侧移动并且在该应变产生体产生应变。
第2发明,在第1发明的踏板操作量检测装置中,其特征在于:(a)所述传感器杆在从所述摆动杆突出的一侧的端部具备第3卡定部;(b)所述第2弹性构件为以压缩状态与所述传感器杆同心地配设于所述第3卡定部与所述摆动杆之间的压缩螺旋弹簧。
发明的效果
在这样的踏板操作量检测装置中,跨摆动杆与传感器杆地配设有第2弹性构件,摆动杆受该第2弹性构件的作用力而抵接于第2卡定部,在踏板操作时从摆动杆对第2卡定部施加由踏板操作力或者反作用力产生的载荷,在该第2卡定部与应变产生体之间使第1弹性构件弹性变形的同时使传感器杆向第1卡定部侧移动并且在应变产生体产生应变,基于该应变来电气检测踏板操作量。在该情况下,摆动杆在踏板非操作时也受第2弹性构件的作用力而抵接于第2卡定部,并且,该第2弹性构件跨传感器杆与摆动杆地配设,所以该第2弹性构件的作用力由传感器杆自身承受。由此,不对应变产生体施加预载荷地消除摆动杆的不稳和/或损失行程,从操作踏板的踩下初始开始经由第1弹性构件向应变产生体适当地传递载荷,能够以较高的精度检测踏板操作量。另外,摆动杆受第2弹性构件的作用力而抵接于第2卡定部,所以允许伴随着摆动杆的摆动的与传感器杆的相对移位,同时可良好地维持摆动杆与第2卡定部的抵接状态。
第2发明,在上述传感器杆上设有第3卡定部,在该第3卡定部与所述摆动杆之间,以压缩状态与传感器杆同心地配设有压缩螺旋弹簧作为第2弹性构件,所以构造简单且能够紧凑地构成,并且能够不发生卡别等地将摆动杆相对于第2卡定部可靠地保持为抵接状态。另外,该情况下的同心是将传感器杆插通于压缩螺旋弹簧的线圈的内侧的程度的意义,不需要是严格的几何学上的同心。
附图说明
图1是表示设有作为本发明的一个实施例的踏板操作量检测装置的常用制动器用的车辆用操作踏板装置的一例的主视图。
图2是放大表示图1中的II-II向视部分的剖视图。
图3是将图1的实施例的踏板操作量检测装置的主要部分的一部分切下而放大表示的正视图。
图4是表示设置于图3的踏板操作量检测装置的应变产生体上的应变传感器的图。
图5是表示在图1的实施例中以预定的踏板操作力N1踩下操作操作踏板的状态的主视图。
图6是表示在图1的实施例中以比N1大的踏板操作力N2踩下操作操作踏板的状态的主视图。
图7是放大表示如图6那样被踩下操作的情况下的踏板操作量检测装置的主要部分的主视图。
图8是在与踏板行程的关系中示意性表示图1的踏板操作量检测装置的应变传感器的检测特性的图。
图9是对以大致自然状态配设有第1压缩螺旋弹簧的其他的实施例进行说明的图,是与图3相对应的主视图。
图10在与踏板行程的关系中示意性表示图9的实施例的踏板操作量检测装置的应变传感器的检测特性的图。
图11是表示设置于踏板操作量检测装置的应变产生体上的应变传感器的其他方式的图。
图12是表示设置于踏板操作量检测装置的应变产生体上的应变传感器的另外的其他方式的图。
具体实施方式
本发明的踏板操作量检测装置,优选作为检测制动器踏板和/或油门踏板等车辆用操作踏板的踏板操作量、即踏板操作力和/或踏板行程(踩下行程)的装置使用,但也可以应用于车辆用以外的操作踏板的踏板操作量检测装置。车辆用操作踏板可以构成为根据该操作踏板的操作机械性使车轮制动器等工作,也可以是根据电气检测的踏板操作量而电气控制车轮制动器和/或车辆驱动装置等的电气式(线控方式)的操作踏板装置。
传递构件为脚踩操作的操作踏板本身即可,但在经由中间杠杆和/或连杆传递踏板操作力的情况下,也能够将该中间杠杆和/或连杆作为传递构件而使用。本发明构成为例如(a)所述传递构件配设为能够围绕支撑轴心转动,并且所述摆动杆以能够围绕与该支撑轴心平行的摆动轴心摆动的方式配设于该传递构件;另一方面,(b)具备输出构件,其从所述传递构件经由所述摆动杆被传递所述踏板操作力,并且对该摆动杆施加与该踏板操作力相对应的反作用力(将其设为优选方式1),但在从摆动杆向传递构件传递踏板操作力的情况下,也可应用本发明。上述输出构件是以能够转动的方式连结于操作踏板和/或中间杠杆、被传递踏板操作力并且被施加反作用力的构件,为例如被直接施加制动器反作用力的制动助力器的操作杆和/或制动器主缸的推杆等。也能够将连结于操作踏板的连杆和/或、连结于该连杆的中间杠杆等用作输出构件。在线控方式的操作踏板装置的情况下,通过弹簧等反作用力机构等对输出构件施加反作用力即可。
应变产生体是与踏板操作力和/或反作用力相应地产生应变的构件,由例如弹簧板材等能够弹性变形的金属、金属以外的材料构成。为了电气性检测该应变产生体的应变(变形),使用应变规等应变传感器。而且,基于该应变传感器的检测值,从例如预先设定的换算式和/或映射求出踏板操作力和/或踏板行程等踏板操作量。
在摆动杆以及应变产生体上设有供传感器杆插通的贯通孔,摆动杆的贯通孔为了允许摆动杆的摆动而设有预定的游隙或者设为长孔。也可以代替贯通孔,而设置到达摆动杆的顶端的槽。应变产生体的贯通孔为了防止传感器杆的第1卡定部穿过而设定为比该第1卡定部小的尺寸。应变产生体为例如能够挠曲变形的长条状板材,构成为:该长条状板材的长度方向的两端部固定于所述传递构件,并且在该长条状板材的长度方向的中央部分设有贯通孔,所述传感器杆大致垂直地插通于该贯通孔内。也能够构成为,伴随着摆动杆的摆动,应变产生体与传感器杆一起相对于传递构件围绕预定的轴转动,在该情况下能够减小摆动杆与传感器杆之间的上述游隙。
在传感器杆的第2卡定部,抵接摆动杆并且卡定第1弹性构件,但也能够将抵接该摆动杆的部分与卡定第1弹性构件的部分设置成在传感器杆的轴方向上分离。摆动杆与第2卡定部的抵接部的至少一方优选为圆弧形状或者球面形状,以不受摆动杆的摆动限制地适当维持抵接状态。
对于配设于第2卡定部与应变产生体之间的第1弹性构件而言,压缩螺旋弹簧和/或盘簧比较合适,优选与传感器杆同心地配设,但也可以采用扭转螺旋弹簧等其他的弹簧构件和/或橡胶等其他的弹性体。该情况下的同心为传感器杆插通于线圈等的内侧的程度的意义,不必是严格的几何学上的同心。对于以使摆动杆抵接于第2卡定部的方式施力的第2弹性构件,也能够采用压缩螺旋弹簧和/或盘簧、扭转螺旋弹簧等弹簧构件、或者橡胶等其他的弹性体。在第2发明中,在第3卡定部与摆动杆之间配设有压缩螺旋弹簧作为第2弹性构件,但在第1发明的实施时,也能够例如在摆动杆与第2卡定部之间配设拉伸螺旋弹簧和/或扭转螺旋弹簧等,拉拽摆动杆而使其抵接于第2卡定部,无需第3卡定部。
在如所述优选方式1那样具备对摆动杆施加反作用力的输出构件的情况下,例如能够构成为具有:(a)弹性传递区域,在所述传递构件与所述踏板操作力相应地围绕所述支撑轴心转动的情况下,所述第1弹性构件与所述反作用力相应地弹性变形的同时所述摆动杆相对于该传递构件摆动,从该摆动杆经由所述传感器杆以及所述第1弹性构件将所述反作用力传递到所述应变产生体;和(b)传递限制区域,在所述传递构件的转动量超过预先设定的限动行程时,所述摆动杆抵接于设置在该传递构件的限动件而被阻止进一步的摆动,从该摆动杆传递到所述传感器杆的所述反作用力被维持为恒定。
在像这样具有弹性传递区域与传递限制区域的情况下,在弹性传递区域通过摆动杆的摆动使第1弹性构件弹性变形的同时将反作用力传递到应变产生体,能够与踏板行程相应地使应变产生体适当变形而检测踏板操作量,另一方面,在传递限制区域阻止摆动杆的摆动而将从第1弹性构件传递到应变产生体的反作用力维持为恒定,所以能够防止对应变产生体作用过大的反作用力,能够实现该应变产生体的小型化和/或薄型化。但是,也可以不设置限动件而仅由弹性传递区域构成。另外,也可以通过以预先弹性变形的状态配设第1弹性构件,而设置直接传递区域,该直接传递区域是,在到达预定的反作用力(踏板操作力)之前,不伴随第1弹性构件的弹性变形地从摆动杆经由传感器杆以及第1弹性构件将反作用力按原样地传递到应变产生体。在初始状态下在第1弹性构件为大致自然状态的情况下,从踏板踩下操作的初始开始使第1弹性构件弹性变形,不经过直接传递区域而直接变成弹性传递区域。
另外,也可以构成为:(a)所述输出构件经由与所述摆动轴心平行的连结销而连结于所述摆动杆,并且(b)在所述摆动杆上配设有轴套,所述连结销插通于该轴套的内部,另一方面,(c)在所述传递构件上,作为所述限动件设有供所述轴套以在所述摆动轴心周围具有预定的游隙的状态插通的限动孔,通过该游隙允许所述摆动杆的摆动,并且在到达所述限动行程时,该轴套抵接于该限动孔的内壁面而被阻止进一步的摆动。
在该情况下,通过使配设于摆动杆的轴套抵接于限动孔的内壁面,规定限动行程而阻止摆动杆的进一步摆动,所以限动行程的偏差仅由轴套的外径尺寸以及限动孔的内径尺寸这2个因素确定,能够以较高的精度管理该限动行程,另一方面,轴套供连结摆动杆与输出构件的连结销插通的构件,所以构造简单且能够廉价地构成。但是,连结输出构件与摆动杆的连结销可以直接抵接于限动孔的内壁面,也可以与这些轴套和/或连结销相独立地将限制摆动杆的摆动范围的限动件设置于传递构件,可以是各种方式。
在踏板操作力从预定的输入构件传递至摆动杆的情况下,例如能够构成为具有:(a)弹性传递区域,在所述传递构件与踏板操作力相应地围绕所述支撑轴心转动的情况下,所述第1弹性构件与该踏板操作力相应地弹性变形的同时所述摆动杆相对于该传递构件摆动,经由所述传感器杆以及所述第1弹性构件将踏板操作力传递到所述应变产生体;和(b)传递限制区域,在所述传递构件的转动量超过预先设定的限动行程时,所述摆动杆抵接于设置在该传递构件的限动件而被阻止进一步的摆动,将从该摆动杆传递到所述应变产生体的所述踏板操作力维持为恒定。另外,能够构成为:(a)所述输入构件经由与所述摆动轴心平行的连结销连结于所述摆动杆,并且(b)在所述摆动杆配设有轴套,所述连结销插通于该轴套的内部,另一方面,(c)在所述传递构件,作为所述限动件而设有供所述轴套以在所述摆动轴心的周围具有预定的游隙的状态插通的限动孔,通过该游隙允许所述摆动杆的摆动,并且在到达所述限动行程时,该轴套抵接于该限动孔的内壁面而被阻止进一步的摆动。
实施例
以下,一边参照附图一边详细说明本发明的实施例。
图1是表示设有作为本发明的一个实施例的踏板操作量检测装置10的车辆的常用制动器用的操作踏板装置8的主视图(在搭载于车辆的状态下从车辆的左侧观察的图)。图2是放大表示图1中的II-II向视部分的剖视图,图3是将图1的踏板操作量检测装置10的主要部分的一部分切开而放大表示的主视图。该操作踏板装置8具备以能够围绕大致水平的支撑轴14的轴心转动的方式配设于未图示的踏板支撑部的操作踏板16。支撑轴14的轴心相当于支撑轴心。操作踏板16,根据制动要求而由驾驶者脚踩操作,所以在下端部设有踩踏部(垫)18,并且在中间部分经由摆动杆20连结有制动助力器(brake booster)的操作杆22。操作踏板16是对踩踏部18施加踏板操作力N的输入构件,并且相当于将该踏板操作力N向操作杆22侧传递的传递构件,操作杆22相当于从操作踏板16经由摆动杆20被传递踏板操作力N并且通过制动助力器被作用与该踏板操作力N相对应的制动器反作用力R的输出构件。另外,在电气控制车轮制动器的线控方式的操作踏板装置的情况下,代替操作杆22而连结有通过反作用力机构等作用预定的反作用力的反作用力构件。
摆动杆20以能够围绕与支撑轴14平行的支撑销32的轴心摆动的方式配设于操作踏板16。该摆动杆20沿着操作踏板16向上方延伸,并且如图2所示具有平行地配设于操作踏板16的两侧的一对侧板部20a、20b,跨这些侧板部20a、20b地与支撑销32平行地配设有圆筒形状的轴套34。在操作踏板16上,设有供轴套34以具有预定的游隙的状态插通的圆形的限动孔36,通过该游隙允许摆动杆20的摆动,并且通过使轴套34抵接于限动孔36的内壁面而规定摆动范围。支撑销32的轴心相当于摆动杆20的摆动轴心,限动孔36作为限制摆动杆20的相对于操作踏板16的摆动的限动件而起作用。
在所述操作杆22的端部,通过螺纹结合等一体固设有二股状(U字形状)的U形夹24,并且与所述支撑销32平行地配设有截面圆形的圆柱形状的U形夹销26。而且,通过该U形夹销26能够相对旋转地插通所述轴套34内,将操作杆22以能够相对于摆动杆20相对转动的方式连结,在如图5、图6所示对操作踏板16进行踩下操作时,与制动器反作用力R1、R2相应地从操作杆22对摆动杆20施加使摆动杆20围绕支撑销32顺时针摆动的力。轴套34例如被一体固设于摆动杆20的一对侧板部20a、20b。U形夹销26相当于连结销。在图5以及图6中通过单点划线表示的操作踏板16分别表示踏板非操作时的初始位置。
上述操作杆22连结于沿着操作踏板16向上方延伸的摆动杆20的基端侧部分、即支撑销32的附近部分,摆动杆20的顶端经由载荷感知部40而连结于操作踏板16。所述踏板操作量检测装置10包含这些摆动杆20以及载荷感知部40而构成,如从图3可知,载荷感知部40具备:经由托架42一体固定于操作踏板16的应变产生体44;将该应变产生体44以及摆动杆20一起贯通的传感器杆46;以及与该传感器杆46大致同心地配设的一对第1压缩螺旋弹簧48和第2压缩螺旋弹簧50。该情况下的同心是传感器杆46插通于第1压缩螺旋弹簧48以及第2压缩螺旋弹簧50的线圈的内侧的程度的意义,不需要严格的几何学上的同心。在应变产生体44以及摆动杆20上,分别设有供传感器杆46以能够在轴方向上移动的方式插通的贯通孔44h、20h。第1压缩螺旋弹簧48相当于第1弹性构件,第2压缩螺旋弹簧50相当于第2弹性构件。
应变产生体44如图4所示为长方形的板材,由能够挠曲变形的弹簧板材等构成,以长度方向成为上下方向即相对于操作踏板16的转动方向大致成直角的方向、并且相对于操作踏板16的转动平面大致垂直(相对于图1的纸面垂直)的姿势,该长度方向的两端部(上下的两端部)通过铆钉等一体地固定于托架42。在应变产生体44的长度方向的两端部,设有用于通过铆钉等固定于托架42的一对安装孔52。在托架42上,设有被弯折为大致直角的一对纵壁部42t,应变产生体44被固定于该纵壁部42t。而且,在该应变产生体44的长度方向的中央设有所述贯通孔44h,所述传感器杆46以相对于应变产生体44的板面大致垂直的姿势、换言之与所述操作杆22大致平行的姿势,贯通于该贯通孔44h内。
传感器杆46具备:圆柱形状的长条的轴部54;设置于该轴部54的从所述应变产生体44的贯通孔44h突出的一侧的端部的第1防脱部56;设置于轴部54的从所述摆动杆20的贯通孔20h突出的一侧的端部的第2防脱部58;和设置于位于应变产生体44与摆动杆20之间的中间部的中间卡定部60。第1防脱部56、第2防脱部58、中间卡定部60分别根据需要而与轴部54分体地构成,通过螺纹件和/或粘接剂、焊接等固设手段一体地固设于轴部54。也可以适当变更它们的安装位置。在图3中,为了方便利用第2防脱部58以及中间卡定部60与轴部54构成为一体的截面进行表示。
中间卡定部60具备供所述第1压缩螺旋弹簧48的一端部放置的弹簧座凸缘60a,该第1压缩螺旋弹簧48的另一端部放置于能够在轴部54的轴方向上移动地配设的弹簧座构件62。弹簧座构件62在初始状态下抵接于一体地设置于轴部54的限动件61,被保持为与应变产生体44略微接触的状态。应变产生体44的相反侧的面与第1防脱部56略微接触,以在弹簧座构件62与第1防脱部56之间夹着应变产生体44进行定位的方式配设有传感器杆46。第1压缩螺旋弹簧48在预定的压缩状态下进行配设。第1防脱部56相当于第1卡定部,中间卡定部60相当于第2卡定部。
中间卡定部60还具备向所述第2防脱部58侧突出的部分球面状(实施例为半球形状)的抵接部60b,在对操作踏板16进行踩下操作的踏板操作时摆动杆20受制动器反作用力R而抵接于该抵接部60b。所述第2压缩螺旋弹簧50以压缩状态与传感器杆46大致同心地配设于第2防脱部58与摆动杆20之间,在踏板非操作时,摆动杆20也被保持为受该第2压缩螺旋弹簧50的作用力而抵接于抵接部60b的抵接状态。设置于摆动杆20的所述贯通孔20h被设置成与该传感器杆46的轴部54之间具有预定的游隙,以允许伴随着踏板操作时的摆动杆20的摆动的传感器杆46与摆动杆20的相对移位。由此,在踏板操作时,传感器杆46也被保持为相对于应变产生体44大致垂直的姿势。另外,抵接部60b形成为部分球面形状,所以可不受伴随着摆动杆20的摆动的相对移位限制地适当地维持抵接部60b与摆动杆20的抵接状态。在摆动杆20抵接于抵接部60b的部分,设有承接抵接部60b的凹陷处。上述第2防脱部58相当于第3卡定部。
然后,在这样的操作踏板装置8,如图5、图6所示那样操作踏板16受踏板操作力N而围绕支撑轴14顺时针转动,从操作杆22经由U形夹销26以及轴套34对摆动杆20施加与该踏板操作力N相对应的制动器反作用力R。在该情况下,在本实施例中在图1所示的初始状态(踏板非操作时)下,第1压缩螺旋弹簧48以预定的压缩状态存在于传感器杆46的中间卡定部60与弹簧座构件62之间,所以在到达预定的制动器反作用力R之前第1压缩螺旋弹簧48不发生弹性变形。施加有踏板操作力N1的图5是如此不使第1压缩螺旋弹簧48弹性变形、制动器反作用力R1从摆动杆20经由传感器杆46、第1压缩螺旋弹簧48以及弹簧座构件62原样传递到应变产生体44的状态。施加有比N1大的踏板操作力N2的图6是与制动器反作用力R2相应地第1压缩螺旋弹簧48弹性变形(压缩变形)的情况,从摆动杆20对中间卡定部60施加使传感器杆46向第1防脱部56侧移位的方向的载荷,在该中间卡定部60与应变产生体44之间使第1压缩螺旋弹簧48弹性变形,同时使传感器杆46向第1防脱部56侧移动并且在应变产生体44产生应变。图7是如此与制动器反作用力R2相应地第1压缩螺旋弹簧48弹性变形的状态的踏板操作量检测装置10的主视图,传感器杆46相对于应变产生体44相对地向第1防脱部56侧移位,第1防脱部56从应变产生体44分离。
在应变产生体44上,如所述图4所示安装有多个应变规等应变传感器64以形成例如桥接电路,输出与应变产生体44的变形量相应的检测信号。图4是以在应变产生体44的长度方向上成为一条直线且位于相对于贯通孔44h对称位置的方式安装有合计4个应变传感器64的情况。该应变传感器64的检测值根据操作踏板16的踏板行程(踩下操作量)而变化,所以基于该检测值,能够从例如预先设定的换算式和/或映射求出踏板操作力N和/或踏板行程等踏板操作量。图8是在与踏板行程的关系中示意性地表示上述应变传感器64的检测特性的概略图,踏板行程STa是制动器反作用力R伴随着操作踏板16的踩下操作而上升、第1压缩螺旋弹簧48开始弹性变形的弹性开始行程,在该弹性开始行程STa之前,是如图5所示制动器反作用力R从摆动杆20经由传感器杆46和/或第1压缩螺旋弹簧48原样传递到应变产生体44的直接传递区域。在超过弹性开始行程STa时,是如图6所示与制动器反作用力R相应地第1压缩螺旋弹簧48弹性变形的弹性传递区域,与踏板行程相对的应变传感器64的检测值的增加、换言之踏板操作力N的增加减缓相当于该弹性变形的量。
另一方面,伴随着制动器反作用力R的增加而摆动的摆动杆20的轴套34,在抵接于设置在操作踏板16的限动孔36的内壁面时,阻止了摆动杆20的进一步的摆动,阻止了从摆动杆20经由传感器杆46以及第1压缩螺旋弹簧48而传递到应变产生体44的制动器反作用力R的进一步的增加。即,当操作踏板16的踏板行程超过轴套34抵接于限动孔36的限动行程STs时,即使制动器反作用力R伴随着操作踏板16的进一步的踩下操作而增大,由于摆动杆20的与操作踏板16相对的摆动被阻止,从该摆动杆20经由传感器杆46以及第1压缩螺旋弹簧48对应变产生体44施加的制动器反作用力R被维持为恒定,防止了应变产生体44的过大的变形。超过该限动行程STs的踏板行程区域是将从摆动杆20传递到应变产生体44的制动器反作用力R维持为恒定的传递限制区域。第1压缩螺旋弹簧48被配设为,在对操作踏板16的踩踏部18施加有例如200N程度以上的较大的踏力的情况下,达到上述限动行程STs。
如此,在本实施例的踏板操作量检测装置10上,在传感器杆46的第2防脱部58与摆动杆20之间配设有第2压缩螺旋弹簧50,摆动杆20受该第2压缩螺旋弹簧50的作用力而抵接于中间卡定部60,在踏板非操作时,摆动杆20也受第2压缩螺旋弹簧50的作用力而抵接于中间卡定部60。在该情况下,第2压缩螺旋弹簧50配设于传感器杆46的第2防脱部58与摆动杆20之间,摆动杆20抵接于传感器杆46的中间卡定部60,所以该第2压缩螺旋弹簧50的作用力由传感器杆46自身承受。由此,不对应变产生体44施加预载荷地消除摆动杆20的不稳和/或损失行程,从操作踏板16的踩下初始开始经由第1压缩螺旋弹簧48适当地将载荷传递到应变产生体44,能够以较高的精度检测踏板操作量。另外,摆动杆20受第2压缩螺旋弹簧50的作用力而抵接于中间卡定部60,所以允许伴随着摆动杆20的摆动的与传感器杆46的相对移位,同时良好地维持摆动杆20与中间卡定部60的抵接状态。
另外,在本实施例中,在传感器杆46设置第2防脱部58,在该第2防脱部58与摆动杆20之间,以压缩状态与传感器杆46大致同心地配设有第2压缩螺旋弹簧50作为第2弹性构件,所以构造简单且能够紧凑地构成,并且能够不发生卡别等地将摆动杆20相对于中间卡定部60可靠地保持为抵接状态。
另外,在本实施例中,通过由限动孔36限制摆动杆20的摆动范围而设有传递限制区域,所以在传递区域,制动器反作用力R从摆动杆20经由传感器杆46以及第1压缩螺旋弹簧48传递到应变产生体44,能够根据踏板行程使应变产生体44适当地变形而检测踏板操作量,另一方面,在传递限制区域,阻止摆动杆20的摆动而将传递到应变产生体44的制动器反作用力R维持为恒定,所以防止了对应变产生体44作用过大的制动器反作用力R,能够实现该应变产生体44的小型化和/或薄型化。
另外,在本实施例中,通过配设在摆动杆20的轴套34抵接于限动孔36的内壁面,规定限动行程STs而阻止摆动杆20的进一步的摆动,所以限动行程STs的偏差仅由轴套34的外径尺寸以及限动孔36的内径尺寸这2个因素确定,能够以较高的精度管理该限动行程STs,另一方面,轴套34供连结摆动杆20与操作杆22的U形夹销26插通,所以构成为构造简单且廉价。
另外,在本实施例中,应变产生体44为能够挠曲变形的长条状板材,该长条状板材的长度方向的两端部固定于操作踏板16,在长度方向的中央部分以相对于应变产生体44的板面大致垂直的姿势保持传感器杆46,所以在能够构成为简单且廉价的同时通过与传感器杆46大致同心地配设的第1压缩螺旋弹簧48使应变产生体44适当地挠曲变形而以较高的精度检测踏板操作量。
另外,在上述实施例中,在踏板非操作时的初始状态下,第1压缩螺旋弹簧48以压缩状态配设于中间卡定部60与应变产生体44之间,但在初始状态下第1压缩螺旋弹簧48也能够配设为处于大致自然状态。图9的踏板操作量检测装置70是其一例,传感器杆46不具备所述限动件61,在初始状态下弹簧座构件62以正好相接触的方式被保持于第1压缩螺旋弹簧48与应变产生体44之间。在该情况下,当伴随着操作踏板16的踩下操作而对摆动杆20施加制动器反作用力R时,第1压缩螺旋弹簧48与该制动器反作用力R相应地立即开始压缩变形,所以所述直接传递区域消失,如图10所示检测值以大致恒定的特性增加到限动行程STs为止。
另外,在所述实施例中,如图4所例示那样4个应变传感器64成为一条直线地配设在应变产生体44的长度方向,但也能够如图11所示平行地设置合计8个应变传感器64,也可以如图12所示仅在长度方向的一半的区域设置一对应变传感器64等,各种方式都可以。也能够在应变产生体44的两面(图3中的左右的两面)设置应变传感器64。
以上,基于附图对本发明的实施例进行了详细说明,但这些只不过是一个实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识而施加了各种变更、改良的方式实施。
附图标记说明
8:操作踏板装置,10、70:踏板操作量检测装置,16:操作踏板(传递构件),20:摆动杆,44:应变产生体,46:传感器杆,48:第1压缩螺旋弹簧(第1弹性构件),50:第2压缩螺旋弹簧(第2弹性构件),56:第1防脱部(第1卡定部),58:第2防脱部(第3卡定部),60:中间卡定部(第2卡定部),N1、N2:踏板操作力,R1、R2:制动器反作用力(反作用力)
Claims (2)
1.一种踏板操作量检测装置,具有:
传递踏板操作力的传递构件;
能够摆动地配设于该传递构件的摆动杆;
跨所述传递构件与所述摆动杆地配设的传感器杆;以及
配设于所述传递构件、通过从所述摆动杆被传递所述踏板操作力或者该踏板操作力的反作用力而产生应变的应变产生体;
基于所述应变产生体的应变而以电的方式检测踏板操作量,
所述踏板操作量检测装置的特征在于:
所述传感器杆将所述摆动杆以及所述应变产生体一起贯通;并且,
在该传感器杆的从所述应变产生体突出的一侧的端部设有第1卡定部,在位于所述应变产生体与所述摆动杆之间的中间部设有第2卡定部;
另一方面,该踏板操作量检测装置具有:
在该第2卡定部与所述变形产生体之间,在踏板非操作时被配设为自然状态或者压缩状态的第1弹性构件;和
跨所述摆动杆与所述传感器杆地配设、对该摆动杆施力以使其抵接于所述第2卡定部的第2弹性构件;
在踏板操作时从所述摆动杆对所述第2卡定部施加使所述传感器杆向所述第1卡定部侧移位的方向的载荷,在该第2卡定部与所述应变产生体之间使所述第1弹性构件弹性变形的同时使该传感器杆向该第1卡定部侧移动并且在该应变产生体产生应变。
2.如权利要求1所记载的踏板操作量检测装置,其特征在于:
所述传感器杆在从所述摆动杆突出的一侧的端部具备第3卡定部,
所述第2弹性构件为以压缩状态与所述传感器杆同心地配设于所述第3卡定部与所述摆动杆之间的压缩螺旋弹簧。
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