CN108622052A - 踏板踩踏力检测器 - Google Patents

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CN108622052A CN201810231562.5A CN201810231562A CN108622052A CN 108622052 A CN108622052 A CN 108622052A CN 201810231562 A CN201810231562 A CN 201810231562A CN 108622052 A CN108622052 A CN 108622052A
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Abstract

一种踏板踩踏力检测器(100)，其包括杆(3)、壳体(C)、变形体(21)、操作体(22)和弹性构件(26)，壳体具有有底筒形并且沿着杆(3)的纵向方向延伸，变形体(21)被容纳在壳体(C)的底部中，操作体(22)被容纳在壳体(C)中，从而操作体(22)与变形体(21)接触，弹性构件(26)与杆(3)的操作关联地被压缩，因而使得偏置力作用在操作体(22)上。

Description

踏板踩踏力检测器
技术领域
本发明涉及一种踏板踩踏力检测器，其将作用在踏板上的踩踏力检测为电信号。
背景技术
在日本未经审查的专利申请公报No.2011-11659(JP2011-11659A)中描述了一种检测从被制动踏板操作的输入轴作用的踩踏力的技术。利用此技术，踩踏力检测器(文献中的载荷检测装置)包括具有磁致伸缩膜的磁致伸缩传感器和产生磁力的线圈，并且基于与踏板操作关联的磁力变化检测踩踏力。
在JP2011-11659A中，设置有一种结构。在此结构中，输入轴由于制动踏板的踩踏力而推进和回退，并且主缸通过与输入轴连接的输出轴操作，由此将制动油供给到每个制动机构。同时，马达的小齿轮与形成在输出轴中的齿条齿接合，并且马达基于源于踩踏力检测器的检测而被驱动。因而，马达的辅助力操作主缸。
发明内容
例如，在诸如汽车的车辆中，考虑了一种设置有传感器的结构，该传感器电检测制动踏板被踩踏时的踩踏力，并且基于源于传感器的检测而控制制动。在此结构中，虽然需要电线以及使制动力作用在每个轮子上的电动致动器，但是用于制动油的管道是不必要的。由于可以调整每个电动致动器，所以易于调整当制动踏板被踩踏时作用在四个轮子上的制动力。
然而，如JP2011-11659A中所描述的，利用变形感传器等等被用于检测作用在直接操作主缸的杆形输入轴上的力的结构，当制动被操作的同时杆倾斜时，可以想到，通过变形感传器对踩踏力的检测不准确，会含有误差。
然而，如JP2011-11659A中所描述的，利用变形感传器等等被用来检测作用在直接操作主缸的杆形输入轴上的力的结构，当制动被操作的同时杆倾斜时，可以想到，通过变形感传器对踩踏力的检测不准确，会含有误差。
同样，利用制动基于源于检测制动踏板被踩踏时的踩踏力的传感器的检测通过电动控制而被操作的结构，从操作感觉的观点出发，对于制动踏板需要适当的踩踏量，并且希望所获取的制动力随着踩踏量增加而连续增加。
由于这些原因，希求一种高准确性地检测踏板踩踏力并且提供踏板的自然操作感觉的踏板踩踏力检测器。
根据本发明的一个方面的踏板踩踏力检测器包括杆、壳体、变形体、操作体和弹性构件。杆通过来自踏板的踩踏力沿着纵向方向而被操作。壳体具有有底筒形并且沿着杆的纵向方向延伸。变形体被容纳在壳体的底部中，并且包括检测变形体的变形的变形检测元件。操作体被容纳在壳体中，从而操作体与变形体接触。随着杆通过来自踏板的踩踏力而被操作，弹性构件被压缩，因而使得偏置力作用在操作体上。
根据以上方面，当踏板被踩踏并且杆在纵向方向上操作时，弹性构件与该操作关联地被压缩，因而吸收踏板的冲击。同时，弹性构件压缩引起的偏置力经由操作体而作用在变形体上。利用此结构，当踏板被踩踏时，在产生给定冲击的同时，弹性构件的偏置力作用在变形体上。因而，实现了通过变形检测元件对变形体的变形的检测。进一步，利用此结构，变形体被布置在有底筒形壳体的底部中，并且操作体沿着壳体的内表面被操作。因此，即使当杆的位置随着踏板被踩踏而改变时，变形体和操作体之间的位置关系也仍未被改变，由此使含有在检测到的踩踏力中的误差最小化。相应地，构成一种高准确性地检测踏板踩踏力并且提供踏板的中立操作感觉的踏板踩踏力检测器。
在上述方面中，操作体可以包括球形接触表面，并且变形体可以包括斗形压力接收表面，斗形压力接收表面以壳体的轴中心为中心，以使球形接触表面被适配到斗形压力接收表面。
根据此方面，即使当操作体的位置在壳体内部改变时，操作体的球形接触表面也与变形体的斗形压力接收表面的指定区域接触。因此，压力在沿着轴中心的方向上作用在变形体上，由此抑制检测误差。
在上述方面中，可以进一步设置载荷限制机构。载荷限制机构限制操作体的操作，并且当杆被操作预定量时将力从杆传递到壳体。
根据此方面，当踏板被踩踏并且杆被操作预定量时，载荷限制机构限制操作体的操作，并且将力从杆传递到壳体。因此，可以使操作者根据踏板的操作感觉而意识到达到极限，并且也使得由踏板的踩踏操作引起的操作力经由弹性构件而持续作用在操作体上，从而变形检测元件能够检测踏板的踩踏力。
在上述方面中，操作体可以具有筒形部，并且弹性构件可以被容纳在筒形部中。
根据此方面，来自踏板的踩踏力经由弹性构件作用在操作体上，并且因为弹性构件压缩引起的偏置力的作用，使得操作体与变形体压力接触。在此结构中，由于弹性构件被布置在操作体内部，所以可以确定操作体相对于壳体的初始位置，并且使得初始偏置力作用在操作体上。
在上述结构中，可以进一步设置载荷施加部。载荷施加部使得初始负载作用在操作体上以使操作体与变形体接触，并且被设置在操作体和壳体之间。同样，载荷施加部可以是盘簧。
利用此结构，即使在踏板未被踩踏的情形下，从载荷施加部作用的初始载荷也允许操作体与变形体接触。在此状态下，由于操作体和变形体之间没有间隙(游隙)，所以，当踏板被踩踏时，在踩踏操作开始时压力作用在变形体上，并且因而实现了准确检测。
在上述方面中，操作体可以被容纳在壳体内部，从而操作体能够移动，并且弹性构件可以被容纳在壳体内部、操作体的与变形体相对的侧上。
根据此方面，来自踏板的踩踏力经由弹性构件作用在操作体上，因而使得操作体与变形体压力接触。利用此结构，可以将操作体和弹性构件彼此邻近地布置在壳体内部，由此使结构简单。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示范性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中类似的标号表示类似的元件，其中：
图1是示出踏板踩踏力检测器和制动装置的系统图；
图2是在踏板未被踩踏的情形下踏板踩踏力检测器的截面图；
图3是在踏板踩踏的早期状态下踏板踩踏力检测器的截面图；
图4是在踏板进一步被踩踏的情形下踏板踩踏力检测器的截面图；
图5是在踏板被踩踏到极限的情形下踏板踩踏力检测器的截面图；
图6是示出踏板被踩踏时的载荷和冲击量之间的关系的图表；
图7是根据另一实施例a的踏板踩踏力检测器的截面图；以及
图8是根据另一实施例b的踏板踩踏力检测器的截面图。
具体实施方式
下文中，基于附图描述了本发明的实施例。
基本结构
如图1所示，踏板踩踏力检测器100包括推动杆3、有底筒形壳体C和检测单元S。推动杆3在纵向方向上通过来自被设置在踏板臂1中的脚踏板2的踩踏力而被操作。有底筒形壳体C处于沿着推动杆3的纵向方向的适当位置。检测单元S被容纳在壳体C中。
附图示出被设置在诸如汽车的车辆中的制动系统。在制动系统中，踏板踩踏力检测器100的检测单元S电检测作为制动踏板的脚踏板2上的踩踏操作力，控制单元12经由检测线11获取检测到的踩踏力信号，并且控制单元12经由输出线13控制制动装置B的致动器Ba。因而，实现了利用根据踩踏操作力的制动力而制动。
由于制动系统具有电动控制被用于控制制动装置B的结构，所以，不像使用制动油的系统，不需要管道和制动油，并且对于制动装置B，可以容易地设定制动时间和制动力。
如图1所示，支撑板7通过螺栓6被支撑在车身框架5上，并且踏板臂1经由摇动支撑轴8而被支撑在支撑板7上，摇动支撑轴8相对于支撑板7处于横向位置，从而踏板臂1能够摇动。推动杆3经由形夹4的形夹销4a与踏板臂1的中间部分连接。进一步，壳体C的凸缘部15c连同支撑板7一起经由螺栓6被支撑在车身框架5上。
如图2所示，推动杆3的基端部(图1中的右侧)的外螺纹部被螺合到形夹4的内螺纹部，并且通过固定螺母4b固定。因而，推动杆3被固定到形夹4。同样，在推动杆3的远端(图1中的左侧)中，一体地形成球状部3a。
特别地，在踏板踩踏力检测器100中，当脚踏板2通过踩踏而被操作时，操作引起的力经由检测单元S的弹性构件26而被传递到操作体22，并且进一步到变形体21。因此，弹性构件26的弹性变形引起的反作用力作用在脚踏板2上。稍后给出检测单元S的细节。
壳体
如图1到图5所示，壳体C与轴中心X同轴地布置，并且通过将在开口侧第一筒形部15和在底壁侧的第二筒形部16彼此螺合并且通过锁紧螺母18将它们彼此固定而构成。这意味着壳体C包括第一筒形部15和第二筒形部16。
在第一筒形部15中，环形端部壁15a形成在正交于轴中心X的位置，并且与轴中心X同轴的开口15b形成在端部壁15a中。在开口15b外部，形成有正交于轴中心X的凸缘部15c。进一步，在第一筒形部15的与开口15b相对的侧的第一筒形部15的外周中，形成有以轴中心X为中心的外螺纹部15s。
在第二筒形部16中，一体地形成有正交于轴中心X的底壁17，并且在底壁17中，形成有轴形接触部17a。接触部17a与轴中心X同轴，并且突出到推动杆侧。进一步，在在第二筒形部16的与底壁17相对的侧的第二筒形部16的内周中，形成有以轴中心为中心的内螺纹部16s。
在踏板踩踏力检测器100中，接触部17a和稍后描述的突出部23b构成载荷限制机构，当中间构件23达到操作极限时(当中间构件23被操作预定量时)，载荷限制机构限制中间构件23的操作，并且将力从推动杆3传递到壳体C。
利用以上结构，第一筒形部15的外螺纹部15s和第二筒形部16的内螺纹部16s彼此螺合，并且绕着轴中心X相对旋转。因而，可以在沿着轴中心X的方向上调整壳体C的长度，并且，通过操作锁紧螺母18从而使得锁紧螺母18与第二筒形部16的开口边缘压力接触，确定第一筒形部15和第二筒形部16的相对位置。
检测单元
检测单元S包括变形体21、操作体22、中间构件23、引导体24、中间杆25和弹性构件26。弹性构件26由作为螺旋压缩型弹簧的第一弹簧26a和第二弹簧26b制成。
如图2所示，变形体21被适配到壳体C的底部(第二筒形部16的底壁17的区域)中。变形体21包括环形部21a和变形部21b。环形部21a的直径稍微小于第二筒形部16的内径。变形部21b一体地形成在环形部21a的内周中。在变形部21b中，形成有以轴中心X为中心的斗形压力接收表面21s，从而操作体22的接触表面22s被适配到压力接收表面21s。
变形体21由诸如不锈钢材料和铝材料的金属形成，并且开口空间形成在变形部21b的中心中。底壁17的接触部17a被插入到开口空间中。
变形体21包括以变形检测元件27被粘附到在与压力接收表面21s相对的侧的变形体21的表面的形式的多个变形检测元件27。在第二筒形部16中，容纳有检测电路28。检测电路28在底壁17从变形部21b的一侧具有基板。然后，上述检测线11从底壁17被拉出外部，从而检测信号从检测电路28被取出。
在此实施例中，假定其中电阻根据变形而改变的四个变形检测元件27与惠斯通电桥连接。进一步，可以使用由半导体制成的变形检测元件。
操作体22由诸如不锈钢材料和铝材料的金属形成，并且具有直径稍微小于壳体C的内周表面(第一筒形部15的内周表面)的直径的外周表面。同样，在操作体22中，形成有沿着轴中心X贯穿的通孔22a，并且形成有与变形体21的压力接收表面21s接触的球形接触表面22s。
在中间构件23中，一体地形成有正交于轴中心X的主板23a、轴形突出部23b和弹簧接收部23c。轴形突出部23b从主板23a在与操作体22的轴中心X同轴地穿过通孔22a的方向上延伸。弹簧接收部23c形成于主板23a的与突出部23b相对的侧的主板23a的区域中，并且直径大于主板23a的直径。
中间构件23由硬树脂材料或者金属制成，并且弹簧接收部23c形成在从主板23a的推动杆侧(图2中的右侧)。
在中间构件23中，具有筒形的筒形橡胶体23r被设置在包围突出部23b的基端位置的区域中。中间构件23在沿着轴中心X的方向上往复运动，并且在往复运动的同时，突出部23b的外周表面与操作体22的通孔22a的内周表面滑动接触。因此，突出部23b作用为引导件，并且抑制操作体22的位置变化。进一步，当中间构件23在朝向操作体22的方向上被操作时，筒形橡胶体23r与操作体22接触，因而抑制撞击。
引导体24通过一体地形成大直径筒形部24a、小直径筒形部24b和中间壁24c而构成。大直径筒形部24a被适配到壳体C(第一筒形部15的内周表面)中。小直径筒形部24b穿过壳体C的开口15b，从而小直径筒形部24b被布置在从内部通向外部的位置。中间壁24c形成为在大直径筒形部24a和小直径筒形部24b之间的边界位置正交于轴中心X。
中间杆25包括主部25a、接触轴部25b和衬套25c。在主部25a与引导体24的小直径筒形部24b的内周表面接触的状态下，主部25a能够沿着轴中心X移动。接触轴部25b的直径小于主部25a的直径，并且从主部25a的内端(图2中的在左侧的端部)突出。为了接收来自推动杆3的操作力，衬套25c被适配到外端侧(图2中的右侧)的主部25a。
在中间杆25中，推动杆3的球状部3a被适配在衬套25c中。同样，轴形橡胶体25r被设置在接触轴部25b的内端中。当中间杆25在朝向中间构件23的方向上被操作时，轴形橡胶体25r与中间构件的主板23a接触，从而抑制撞击。
第一弹簧26a是螺旋压缩型弹簧，被布置在中间杆25的接触轴部25b的外周中，并且致使偏置力作用在中间杆25和中间构件23的主板23a之间。第二弹簧26b是螺旋压缩型弹簧，并且致使偏置力作用在中间构件23的弹簧接收部23c和操作体22之间。
在踏板踩踏力检测器100中，第一弹簧26a和第二弹簧26b形成弹性构件26。特别地，第一弹簧26a的弹簧常数被设定成小于第二弹簧26b的弹簧常数。
进一步，在引导体24的中间壁24c和第一筒形部15的端部壁15a之间，设置有多个盘簧29。盘簧29确定引导体24在沿着轴中心X的方向上的位置，并且施加初始载荷。
这意味着，由于从盘簧29作用的初始载荷，即使当脚踏板2未被踩踏时，引导体24的内端(图2中的左端)也与操作体22接触。因而，操作体22的接触表面22s被维持成与变形体21的压力接收表面21s接触(没有游隙的状态)。因而，当脚踏板2被踩踏时，从踩踏操作开始时压力作用在变形体21上，并且实现了没有延时的准确检测。
检测构造
图6示出当脚踏板2被踩踏时作用在推动杆3上的载荷(作用在杆上的载荷)和中间杆25的操作量(冲击量)之间的关系。
在踏板踩踏力检测器100中，当脚踏板2被踩踏时，推动杆3的球状部3a的区域容许推动杆3位置改变，并且，由于推动杆3在纵向方向上操作，所以，中间杆25沿着纵向方向(轴中心X)操作。
根据此操作，用作弹性构件26的第一弹簧26a和第二弹簧26b被压缩，因而吸收脚踏板2的踩踏操作的冲击。同时，由于第一弹簧26a和第二弹簧26b压缩引起的偏置力作用在操作体22上，操作体22的接触表面22s与变形体21的压力接收表面21s接触，因而将压力施加于其。然后，变形体21稍微地弹性变形，并且弹性变形通过变形检测元件27被检测。
特别地，如图2所示，在脚踏板2的踩踏操作的早期阶段，第一弹簧26a和第二弹簧26b同时被压缩。然而，由于第一弹簧26a的弹簧常数小于第二弹簧26b的弹簧常数，所以，如图6中的特性L1所示，第一弹簧26a主要被压缩，直到中间杆25的轴形橡胶体25r与中间构件23的主板23a接触，并且作用在推动杆3上的载荷的变化对于推动杆3的冲击量较小。
如上所述，主要因为第一弹簧26a的特性，在踩踏操作的早期阶段中，可以利用相对轻的踩踏力大大踩踏踏板(特性L1)，并且作用在脚踏板2上的载荷相对较小。然后，如图3所示，在中间杆25的轴形橡胶体25r与中间构件23的主板23a接触之后，轴形橡胶体25r被压缩。因此，如图6中的第一缓冲特性R1所示，作用在推动杆3上的载荷和中间杆25的操作量之间的关系改变。
此后，如图4所示，由于中间杆25的接触轴部25b和中间构件23一体地操作，所以，当脚踏板2的操作继续时，第二弹簧26b的压缩引起的偏置力作用在操作体22上。因此，如图6中的特性L2所示，作用在推动杆3上的载荷的变化对于推动杆3的冲击量变得较大，并且作用在脚踏板2上的载荷增加。
然后，在筒形橡胶体23r与操作体22接触之后，筒形橡胶体23r被压缩。因此，如图6中的第二缓冲特性R2所示，作用在推动杆3上的载荷和中间杆25的操作量之间的关系平缓地改变。
如早先所描述的，接触部17a和突出部23b构成载荷限制机构。因此，最终，如图5所示，随着中间构件23的突出部23b与底壁17的接触部17a接触，中间构件23的操作被限制，并且脚踏板2的踩踏量达到极限。因而，达到了这样一种状态：力从推动杆3被传递到壳体C，并且即使当脚踏板2的踩踏力增加时，操作体22也不移位(特性L3)。进一步，在达到极限的此状态下，第一弹簧26a、第二弹簧26b、轴形橡胶体25r和筒形橡胶体23r的压缩引起的偏置力持续作用在操作体22上，并且通过检测单元S的检测继续。
实施例的作用效果
检测单元S包括被布置在壳体C的底部中的变形体21，与变形体21接触的操作体22，和弹性构件26。因此，即使当脚踏板2被踩踏的同时推动杆3的位置改变时，也可以利用理想的位置关系使变形体21和操作体22在壳体C内部彼此接触，并且减少被检测到的踩踏力的误差。
另外，为了将推动杆3的操作力传递到操作体22，设置有由螺旋压缩型弹簧制成的弹性构件26。因此，当脚踏板2被踩踏时，脚踏板2的踩踏冲击被吸收并且产生了必要的冲击，因而可以致使弹性构件26的偏置力持续作用在变形体21上。
在检测单元S中，设置有中间构件23，弹性构件26由第一弹簧26a和第二弹簧26b制成，并且第一弹簧26a和第二弹簧26b的弹簧常数被适当地设定。因而，区分开了操作期间的冲击和踩踏操作时的操作反作用力，因而实现脚踏板2的良好操作感觉。
而且，中间杆25和中间构件23经由轴形橡胶体25r彼此接触，中间构件23和操作体22经由筒形橡胶体23r彼此接触。因此，在操作脚踏板2的过程中，顺利地完成了从特性L1到特性L2的过渡，因而使得脚踏板2的操作感觉自然。
在检测单元S中，变形体21包括斗形压力接收表面21s，操作体22包括球形接触表面22s。当斗形压力接收表面21s和球形接触表面22s彼此接触时，即使当操作体22的位置略微改变时，操作体22的球形接触表面22s也与变形体21的斗形压力接收表面21s的指定区域接触。结果，压力在沿着轴中心X的方向上作用在变形体21上，由此实现高准确性的检测。
其他实施例
除上述实施例之外，本发明可以被如下构造(与本实施例具有相同功能的组件与本实施例中描述的组件共享相同的附图标记和符号)。
另一实施例a
如图7所示，变形体21被容纳在有底筒形壳体C的底部中，有底筒形操作体22被容纳在壳体C中，从而有底筒形操作体22能够相对于壳体C沿着轴中心X滑动。弹性构件26和与推动杆3一体地形成的柱塞部3p被容纳在操作体22内部。因而，构成踏板踩踏力检测器100。利用此结构，作为致使初始载荷作用在操作体22上的载荷施加部，多个盘簧29被布置在操作体22的端部和壳体C之间。
在上述另一实施例a中，弹性构件26被构成为螺旋压缩型弹簧，踏板2的踩踏力经由弹性构件26作用在操作体22上，踩踏力从操作体22的接触表面22s作用在变形体21上。进一步，利用此结构，盘簧29的偏置力作用在操作体22上。因此，可以确定操作体22相对于壳体C的初始位置，并且使得初始载荷作用在操作体22上。
进一步，在另一实施例a中，设置有用作载荷施加部的盘簧29。因此，即使当脚踏板2未被踩踏时，从盘簧29作用的初始载荷使得操作体22与变形体21接触。在此状态下，操作体22和变形体21之间没有间隙(游隙)。因此，当脚踏板2被踩踏时，从踩踏操作开始时压力作用在变形体21上，因而实现没有延时的准确检测。
另一实施例b
如图8所示，变形体21被容纳在有底筒形壳体C的底部中，块形操作体22被容纳在壳体C中，从而操作体22能够相对于壳体C沿着轴中心X滑动。弹性构件26和柱塞部3p被容纳在壳体C中。弹性构件26处于操作体22的与变形体21相对的侧。柱塞部3p与推动杆3一体地形成。因而，构成踏板踩踏力检测器100。
在上述另一实施例b中，弹性构件26被构成为螺旋压缩型弹簧，并且踏板2的踩踏力经由弹性构件26作用在操作体22上，并且踩踏力从操作体22的接触表面22s被施加于变形体21。利用此结构，当脚踏板2被踩踏时，操作力的检测被实现。
另一实施例c
对于弹性构件26，可以使用进行柔性弹性变形的橡胶和树脂，并且也可以使用平板弹簧。
另一实施例d
弹性构件26可以是单个构件。替换性地，可以使用三个以上的弹性构件26。在使用三个以上的弹性构件26的结构中，可以想到，除中间构件23之外，使用辅助的中间构件之类，并且弹性构件26被分别布置在操作体22和中间构件之间，中间构件和辅助的中间构件之间，以及辅助的中间构件和中间杆25之间。
另一实施例e
作为使用三个以上的弹性构件26的结构，可以想到，例如，具有不同的线直径和自由长度的两个螺旋弹簧被布置在操作体22和中间构件23之间，从而在螺旋弹簧中的一个被压缩给定量之后，另一螺旋弹簧被压缩。如上所述，通过使用包括螺旋弹簧的三个以上的弹性构件26，可以任意设定脚踏板2的踩踏操作的感觉。
特别地，在使用三个以上的弹性构件26的结构中，可以想到，使用两个以上的中间构件23，并且中间构件23彼此独立地操作。利用此结构，实现了踩踏脚踏板2时良好的操作感觉。
另一实施例f
在包括中间构件23的结构中，载荷限制机构可以构成为，例如，使得中间构件23与从壳体C的内壁突出的突起接触。
本发明可以被用于将作用在踏板上的踩踏力检测为电信号的踏板踩踏力检测器。
本发明的特征在于包括：杆，杆通过来自踏板的踩踏力而沿着纵向方向被操作；有底筒形壳体，有底筒形壳体沿着杆的纵向方向延伸；变形体，变形体被容纳在壳体的底部中；操作体，操作体被容纳在壳体中，从而操作体与变形体接触，变形体包括检测变形体的变形的变形检测元件；和弹性构件，随着杆通过来自踏板的踩踏力而被操作，弹性构件被压缩，因而使得偏置力作用在操作体上。
利用以上特性结构，当踏板被踩踏并且杆在纵向方向上操作时，弹性构件与该操作关联地被压缩，因而吸收踏板的冲击。同时，弹性构件压缩引起的偏置力经由操作体而作用在变形体上。利用此结构，当踏板被踩踏时，在产生给定冲击的同时，弹性构件的偏置力作用在变形体上。因而，实现了通过变形检测元件对变形体的变形的检测。进一步，利用此结构，变形体被布置在有底筒形壳体的底部中，并且操作体沿着壳体的内表面被操作。因此，即使当杆的位置随着踏板被踩踏而改变时，变形体和操作体之间的位置关系也仍未被改变，由此使含有在检测到的踩踏力中的误差最小化。相应地，构成一种高准确性地检测踏板的踩踏力并且提供踏板的中立操作感觉的踏板踩踏力检测器。
作为另一结构，球形接触表面可以形成在操作体中，并且以壳体的轴中心为中心的斗形压力接收表面可以形成在变形体中，以使球形接触表面被适配到斗形压力接收表面。
利用此结构，即使当操作体的位置在壳体内部改变时，操作体的球形接触表面也与变形体的斗形压力接收表面的指定区域接触。因此，压力在沿着轴中心的方向上作用在变形体上，由此抑制检测误差。
作为另一结构，可以进一步设置载荷限制机构。载荷限制机构限制操作体的操作，并且当杆被操作预定量时将力从杆传递到壳体。
利用此结构，当踏板被踩踏并且杆被操作预定量时，载荷限制机构限制操作体的操作，并且将力从杆传递到壳体。因此，可以使操作者由踏板的操作感觉而意识到达到限制，并且也使得由踏板的踩踏操作而引起的操作力经由弹性构件而持续作用到操作体上，从而变形检测元件能够检测踏板的踩踏力。
作为另一结构，操作体可以具有筒形部，并且弹性构件可以被容纳在筒形部中。
利用此结构，来自踏板的踩踏力经由弹性构件作用在操作体上，并且，因为弹性构件压缩引起的偏置力的作用，使得操作体与变形体压力接触。在此结构中，由于弹性构件被布置在操作体内部，所以可以确定操作体相对于壳体的初始位置，并且致使初始偏置力作用在操作体上。
作为另一结构，载荷施加部可以进一步被设置在操作体和壳体之间。载荷施加部使得初始载荷作用在操作体上，从而操作体与变形体接触。
利用此结构，即使在踏板不被踩踏的情形下，从载荷施加部作用的初始载荷也允许操作体与变形体接触。在此状态下，由于操作体和变形体之间没有间隙(游隙)，所以，当踏板被踩踏时，在踩踏操作开始时压力作用在变形体上，并且因而实现了准确检测。
作为另一结构，操作体可以被容纳在壳体内部，从而操作体能够移动，并且弹性构件可以被容纳在壳体内部、在操作体的与变形体相对的侧上。
根据上述内容，来自踏板的踩踏力经由弹性构件作用在操作体上，因而使得操作体与变形体压力接触。利用此结构，可以将操作体和弹性构件彼此邻近地布置在壳体内部，由此使结构简单。

Claims (7)

1.一种踏板踩踏力检测器，其特征在于，包含：
杆(3)，所述杆(3)通过来自踏板(2)的踩踏力沿着纵向方向被操作；
壳体(C)，所述壳体(C)具有有底筒形，并且沿着所述杆(3)的所述纵向方向延伸；
变形体(21)，所述变形体(21)被容纳在所述壳体(C)的底部中，并且包括检测所述变形体(21)的变形的变形检测元件(27)；
操作体(22)，所述操作体(22)被容纳在所述壳体(C)中，从而所述操作体(22)与所述变形体(21)接触；和
弹性构件(26)，随着所述杆(3)通过来自所述踏板(2)的踩踏力而被操作，所述弹性构件被压缩，从而使得偏置力作用在所述操作体(22)上。
2.如权利要求1所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，其中：
所述操作体(22)包括球形接触表面(22s)；并且
所述变形体(21)包括漏斗形压力接收表面(21s)，所述漏斗形压力接收表面(21s)以所述壳体(C)的轴中心为中心，以使所述球形接触表面(22s)与所述斗形压力接收表面(21s)适配。
3.如权利要求1或2所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，进一步包含载荷限制机构，当所述杆(3)被操作预定量时，所述载荷限制机构限制所述操作体(22)的操作，并且将来自所述杆(3)的力传递到所述壳体(C)。
4.如权利要求1或2所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，其中：
所述操作体(22)具有筒形部；并且
所述弹性构件(26)被容纳在所述筒形部中。
5.如权利要求4所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，进一步包含载荷施加部，所述载荷施加部使得初始载荷作用在所述操作体(22)上，从而所述操作体(22)与所述变形体(21)接触，所述载荷施加部被设置在所述操作体(22)和所述壳体(C)之间。
6.如权利要求5所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，其中，所述载荷施加部是盘簧(29)。
7.如权利要求1或2所述的踏板踩踏力检测器，其特征在于，其中：
所述操作体(22)被容纳在所述壳体(C)内部，从而所述操作体(22)能够移动；并且
所述弹性构件(26)被容纳在所述壳体(C)内部、所述操作体(22)的与所述变形体(21)相对的侧上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113494975A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 群光电子股份有限公司 物件按压性能量测系统
US11680878B2 (en) 2020-03-25 2023-06-20 Chicony Electronics Co., Ltd. Object press performance measuring system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017104278A1 (de) * 2017-03-01 2018-09-06 HELLA GmbH & Co. KGaA Pedalemulator für ein Kraftfahrzeug
DE102019114199A1 (de) * 2019-05-27 2020-12-03 Methode Electronics Malta Ltd. Vorrichtung für einen Kraft-Weg-Emulator eines Bremspedals mit einem Kraft- und Wegsensor und entsprechendes Verfahren
JP2022175963A (ja) * 2021-05-14 2022-11-25 株式会社デンソー ペダル装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003908A (ja) * 2002-06-03 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 荷重センサ
DE10335598A1 (de) * 2003-08-04 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Pedal-Vorrichtung für Kraftfahrzeuge
CN1847065A (zh) * 2005-04-12 2006-10-18 丰田铁工株式会社 制动踏板装置
CN101479135A (zh) * 2006-11-15 2009-07-08 丰田自动车株式会社 踏板操作量检测设备
CN101722942A (zh) * 2009-12-08 2010-06-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种电子制动踏板及其制动方法
WO2017043659A1 (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 株式会社アドヴィックス ペダル操作検出装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5563355A (en) * 1993-05-24 1996-10-08 Cj Design & Engineering, Inc. Force sensor
JP3531154B2 (ja) * 1998-09-29 2004-05-24 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ操作力検出装置
JP5319432B2 (ja) 2009-07-02 2013-10-16 本田技研工業株式会社 ブレーキ装置
US8661811B2 (en) * 2009-07-21 2014-03-04 Nissin Kogyo Co., Ltd. Vehicle brake device
DE102011076952A1 (de) * 2010-06-10 2011-12-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Regelschaltung zur Regelung eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge
JP5317069B2 (ja) * 2010-09-24 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 マスタシリンダ装置
DE102012205432A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Bremsbetätigungs-Sensorvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Montieren einer Bremsbetätigungs-Sensorvorrichtung an einem Bremssystem eines Fahrzeugs
JP6011270B2 (ja) 2012-11-20 2016-10-19 アイシン精機株式会社 荷重検出装置
JP5904017B2 (ja) 2012-05-31 2016-04-13 アイシン精機株式会社 荷重検出装置
JP6296387B2 (ja) * 2014-03-25 2018-03-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
JP6314876B2 (ja) 2015-03-04 2018-04-25 アイシン精機株式会社 荷重検出装置
JP6624094B2 (ja) * 2017-01-27 2019-12-25 トヨタ自動車株式会社 制動装置
JP2019132754A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 アイシン精機株式会社 センサユニット

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003908A (ja) * 2002-06-03 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 荷重センサ
DE10335598A1 (de) * 2003-08-04 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Pedal-Vorrichtung für Kraftfahrzeuge
CN1847065A (zh) * 2005-04-12 2006-10-18 丰田铁工株式会社 制动踏板装置
CN101479135A (zh) * 2006-11-15 2009-07-08 丰田自动车株式会社 踏板操作量检测设备
CN101722942A (zh) * 2009-12-08 2010-06-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种电子制动踏板及其制动方法
WO2017043659A1 (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 株式会社アドヴィックス ペダル操作検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11680878B2 (en) 2020-03-25 2023-06-20 Chicony Electronics Co., Ltd. Object press performance measuring system
CN113494975A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 群光电子股份有限公司 物件按压性能量测系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20180274998A1 (en) 2018-09-27
US10488283B2 (en) 2019-11-26
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JP6595527B2 (ja) 2019-10-23

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