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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Last-Sensorvorrichtung. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Lenkvorrichtung
für ein Fahrzeug, welche die Last-Sensorvorrichtung enthält.
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Die
JP-A-2006-56374 und
die
JP-A-2007-145040 offenbaren
beispielsweise Verfahren zum Messen der Kraft, die auf ein gelenktes Rad
eines Fahrzeug aufgebracht wird. Gemäß der
JP-A-2006-56374 enthält
eine Fahrzeug-Lenkvorrichtung eine Hilfs-Lenkeinheit, eine Geradeausfahrt-Bestimmungseinheit,
eine Berechnungseinheit für die aufgebrachte Kraft und
eine Lenk-Steuereinheit. Die Hilfs-Lenkeinheit ist an jedem Ende
einer Lenksäule vorgesehen, die dazu verwendet wird, um unabhängig
das rechte und das linke gelenkte Rad eines Fahrzeugs zu manipulieren,
und zwar gemäß einer Betätigung einer
Lenkvorrichtung. Die Berechnungseinrichtung für die aufgebrachte
Kraft berechnet eine Differenz zwischen den Werten der Kraft, die in
Einklang mit einer Straßenoberfläche hervorgerufen
werden und die auf beide gelenkte Räder aufgebracht werden.
De Geradeausfahrt-Bestimmungseinheit bestimmt, ob das Fahrzeug in
einem Fahrzustand geradeaus fährt. Die Lenk-Steuereinheit
betätigt die Hilfs-Lenkeinheit, um den Lenkvorgang von wenigstens
einem der gelenkten Räder zu steuern, wenn die Geradeausfahrt-Bestimmungseinheit
bestimmt, dass das Fahrzeug geradeaus fährt, und dabei
ist die Differenz zwischen den Werten der Kraft, die auf das rechte
und das linke gelenkte Rad aufgebracht werden und durch die Berechnungseinheit
für die aufgebrachte Kraft berechnet werden, größer
als ein vorbestimmter Wert. Somit steuert die Fahrzeug-Lenkvorrichtung
den Lenkvorgang in Einklang mit der auf die gelenkten Räder
aufgebrachten Kraft. Die auf die gelenkten Räder aufgebrachte
Kraft wird dadurch erhalten, indem die Axialkraft detektiert wird, die
auf ein Teil aufgebracht wird, welches unabhängig von einer
Zahnstange, wie beispielsweise einem Zuglenker oder einem Hilfs-Zahnstangenmechanismus
bewegbar ist.
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Die
JP-A-2007-145040 offenbart
eine elektrische Lenkvorrichtung, die eine Last-Detektoreinheit und
eine Lenkleistungs-Steuereinheit enthält. Die Last-Detektoreinheit
enthält einen Lenkmechanismus, der mit dem rechten und
dem linken gelenkten Rad verbunden ist, um die gelenkten Räder
zu lenken, ein elektrisches Stellglied, welches Lenkenergie zu dem
Lenkmechanismus zuführt, einen rechten Lastsensor, der
die Last detektiert, die von dem rechten gelenkten Rad auf den Lenkmechanismus
in der Richtung der Last aufgebracht wird, einen linken Lastsensor,
der die Last detektiert, die von dem linken gelenkten Rad auf den
Lenkmechanismus in der Richtung der Last aufgebracht wird. Die Lenkleistungs-Steuereinheit
betätigt das elektrische Stellglied basierend auf wenigstens
einem Detektionssignal der zwei Sensoren gemäß dem
rechten und dem linken Lastsensor. Die elektrische Lenkvorrichtung
enthält ferner eine Sensor-Fehlfunktions-Detektoreinheit,
um zu bestimmen, ob die Last-Detektoreinheit eine Fehlfunktion verursacht,
und zwar durch Vergleichen des Detektionssignals des linken Lastsensors mit
dem Detektionssignal des rechten Lastsensors. Die elektrische Lenkvorrichtung
steuert die Lenkunterstützung in Einklang mit der Kraft,
die auf die gelenkten Räder aufgebracht wird. Die auf die
gelenkten Räder aufgebrachte Kraft wird dadurch erhalten, indem
die Axialkraft, die auf den Zuglenker aufgebracht wird, detektiert
wird.
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Gemäß der
JP-A-2006-56374 und
der
JP-A-2007-145040 wird
die auf die gelenkten Räder aufgebrachte Kraft dadurch
abgeleitet, indem die Kraft detektiert wird, die auf eine Vorrichtung
wie den Zuglenker und den Hilfs-Zahnstangenmechanismus in der axialen
Richtung aufgebracht wird. Die axiale Richtung der Vorrichtung wie
bei dem Zuglenker ändert sich entsprechend einem Lenkzustand
der gelenkten Räder.
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Hierbei
kann ein Eigen-Ausrichtdrehmoment (SAT), welches auf jedes gelenkte
Rad aufgebracht wird, detektiert werden, und dadurch einen Reibungskoeffizienten
einer Straßenoberfläche und ähnliches
abzuleiten. Spezifischer gesagt wird auf einen Reifen eine Kraft
(SAT) aufgebracht, und zwar in der Lenkrichtung gemäß einem
Schlupfwinkel und ähnlichem. Die SAT ändert sich
in Einklang mit dem Schlupfwinkel des Reifens, dem Reibungskoeffizienten
der Straßenoberfläche, dem Fahrzustand und ähnlichem.
Es kann daher der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche
erhalten werden, indem man den Schlupfwinkel, die SAT und ähnliches
detektiert. Jedoch kann bei dem herkömmlichen Verfahren,
bei welchem die auf die Vorrichtung, wie einer Zahnstange 93,
aufgebrachte Kraft in der axialen Richtung detektiert wird, die
SAT nicht mit ausreichender Genauigkeit erhalten werden.
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In
Hinblick auf die vorangegangenen und auch andere Probleme ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Last-Sensorvorrichtung
zu schaffen, die dafür ausgelegt ist, um die Kraft zu detektieren,
wie beispielsweise ein Selbstausricht-Drehmoment (SAT), welches
auf die gelenkten Räder aufgebracht wird, und zwar mit
einer ausreichenden Genauigkeit, wenn die Anwendung bei einer Lenkvorrichtung
erfolgt. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
eine Lenkvorrichtung zu schaffen.
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Wie
in 7 gezeigt ist, wird ein Selbstausricht-Drehmoment
(SAT) in einer Drehrichtung aufgebracht, in welcher ein Reifen 90 gelenkt
wird. Das SAT wird über einen Gelenkarm 94, den
Zuglenker 93 und ein Zahnstangenende 22 einer
Zahnstange 91 übertragen. Der Gelenkarm 94 ist
relativ zu einem Aufhängearm drehbar und das SAT wird als
ein Drehmoment um den Gelenkarm 94 herum hervorgerufen.
Das SAT wird durch eine Kraft hervorgerufen, die auf eine Verbindung
zwischen dem Gelenkarm 94 und dem Zuglenker 93 in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufgebracht wird. Es kann daher
das SAT mit ausreichender Genauigkeit abgeleitet werden, indem die
Kraft F2 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs detektiert wird. Bei
dem herkömmlichen Verfahren, bei welchem die Kraft auf
die Vorrichtung, wie den Zuglenker 93, in der axialen Richtung
aufgebracht wird und detektiert wird, kann das SAT nicht mit einer
ausreichenden Genauigkeit abgeleitet werden. Spezifischer gesagt
ist gemäß der Darstellung in 8 der
Zuglenker 93 um einen Neigungswinkel θ relativ
zu der Breitenrichtung des Fahrzeugs geneigt. Um das SAT mit ausreichender
Genauigkeit zu berechnen, wird die Kraft, die auf die Vorrichtung
in der axialen Richtung aufgebracht wird, korrigiert, und zwar entsprechend
dem Neigungswinkel θ. Jedoch ändert sich der Neigungswinkel θ sehr
ausgeprägt im Ansprechen auf oder abhängig von
dem Fahrzustand. Es ist daher schwierig, die Kraft zu korrigieren, und
zwar entsprechend dem Neigungswinkel θ. Bei einem herkömmlichen
Fahrzeug ist die Schwankung im Neigungswinkel θ durch die
Aufwärts- und Abwärtsbewegung sehr groß.
Zusätzlich ändert sich der Neigungswinkel θ des
Zuglenkers 93 in komplizierter Weise, und zwar in Abhängigkeit
von der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Fahrzeugs,
dem Lenkwinkel des Reifens 90 und ähnlichem. Es
ist daher schwierig oder kompliziert, den Neigungswinkel θ mit ausreichender
Genauigkeit zu berechnen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Last-Sensorvorrichtung für
eine Lenkvorrichtung geschaffen, um die Kraft zu detektieren, die
auf ein Rad eines Fahrzeugs aufgebracht wird, wobei die Lenkvorrichtung
ein Verbindungsglied enthält, welches ein radseitiges Ende
besitzt, welches mit dem Rad verbunden ist und sich frei relativ
zu dem Rad neigen kann, und mit einem säulen- oder wellenseitigen
Ende, welches im Wesentlichen in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs
zum Lenken des Rades bewegbar ist. Die Lenkvorrichtung enthält
ferner eine Lenksäule mit einem Lenkwellenkörper,
der im Wesentlichen eine Stab- oder Stangengestalt aufweist und
sich im Wesentlichen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt,
und mit einem Lenksäulenende, welches an einem Ende des Lenkwellenkörpers
befestigt ist und mit dem säulen- oder wellenseitigen Ende
des Verbindungsgliedes verbunden ist, wobei das Lenksäulenende
frei relativ zu dem säulenseitigen Ende neigbar ist und
wobei die Lenksäule im Wesentlichen in der Breitenrichtung gemäß einer
Betätigung einer Lenkvorrichtung bewegbar ist. Die Last-Sensorvorrichtung
umfasst einen Lastsensor, der zwischen dem Lenksäulenende und
dem Lenkwellenkörper zwischengefügt ist und so
konfiguriert ist, um die Last zu detektieren, die in einer axialen
Richtung auf die Lenksäule aufgebracht wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lenkvorrichtung
für ein Fahrzeug geschaffen, wobei die Lenkvorrichtung
ein Verbindungsglied umfasst mit einem radseitigen Ende, welches
mit einem Rad verbunden ist und frei relativ zu dem Rad neigbar
ist, und mit einem säulenseitigen Ende, welches im Wesentlichen
in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zum Lenken des Rades bewegbar
ist. Die Lenkvorrichtung umfasst ferner eine Lenksäule
mit einem Lenkwellenkörper, der im Wesentlichen eine Stab-
oder Stangengestalt hat und sich im Wesentlichen in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs erstreckt, mit einem Lenksäulenende, welches
an dem einen Ende des Lenkwellenkörpers befestigt ist und
mit dem säulenseitigen Ende des Verbin dungsgliedes verbunden
ist und sich frei relativ zu dem säulenseitigen Ende neigen
kann, wobei die Lenksäule im Wesentlichen in der Breitenrichtung
gemäß einem Betrieb einer Lenkvorrichtung bewegbar ist.
Die Lenkvorrichtung umfasst ferner einen Lastsensor, der zwischen
dem Lenksäulenende und dem Lenkwellenkörper zwischengefügt
ist und so konfiguriert ist, um eine Last zu detektieren, die in
einer axialen Richtung der Lenksäule aufgebracht wird,
um die Kraft zu detektieren, die auf das Rad des Fahrzeugs aufgebracht
wird.
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Die
oben angegebene Aufgabe und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer anhand der folgenden
detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Querschnittansicht, die einen Lastsensor veranschaulicht,
der in einem Fahrzeug verwendet wird, und zwar gesehen von einer
hinteren Seite des Fahrzeugs aus, gemäß einer
Ausführungsform;
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2 eine
schematische Querschnittansicht, die den Lastsensor darstellt, gesehen
von einer oberen Seite des Fahrzeugs aus, und zwar gemäß der
Ausführungsform;
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3 eine
vergrößerte Querschnittansicht, die den Lastsensor
gemäß der Ausführungsform wiedergibt;
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4A eine
Querschnittansicht, die den Lastsensor darstellt, auf den eine Kraft
und eine Vorspannlast aufgebracht werden;
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4B eine
vergrößerte Ansicht von 4A gemäß der
Ausführungsform;
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5 eine
vergrößerte Querschnittansicht, die einen Lastsensor
gemäß einer ersten modifizierten Ausführungsform
zeigt;
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6 eine
Querschnittansicht, die einen Lastsensor gemäß einer
zweiten Ausführungsform wiedergibt;
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7 eine
schematische Querschnittansicht, die einen Lastsensor darstellt,
der in einem Fahrzeug verwendet wird, und zwar gesehen von der hinteren
Seite des Fahrzeugs aus, gemäß einem Stand der
Technik; und
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8 eine
schematische Querschnittansicht, die den Lastsensor zeigt, gesehen
von der oberen Seite des Fahrzeugs aus, gemäß dem
Stand der Technik.
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(Ausführungsform)
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(Konstruktion)
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Im
Folgenden wird eine Konstruktion und ein Aufbau eines Lastsensors
gemäß der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben. Ein Lastsensor gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird für eine Lenkvorrichtung
eines Fahrzeugs verwendet. Der Lastsensor ist so konfiguriert, um
eine Änderung in der Last zu detektieren, die einer Kraft
entspricht, die auf ein gelenktes Rad in der Lenkvorrichtung aufgebracht
wird. Speziell wird der Lastsensor dafür verwendet, um
das Selbstausricht-Drehmoment (SAT) zu messen. Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform kann der Lastsensor für
irgendein Rad gemäß einem Frontrad und einem Heckrad
verwendet werden. Beispielsweise ist in einem Vierrad-Lenkfahrzeug
(4WS-Fahrzeug) eine Lenkvorrichtung für jedes Rad gemäß den
Fronträdern und den Heckrädern vorgesehen. Bei
einem solchen 4WS-Fahrzeug kann der vorliegende Lastsensor sowohl
für die Fronträder als auch die Heckräder
angewendet werden und kann auch für die Fronträder
oder die Heckräder angewendet werden.
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Wie
in den 1 bis 3 dargestellt ist, ist der Lastsensor 10 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform zwischen einer Zahnstange 21 (Lenkwellenkörper)
und einem Zahnstangenende (Lenkwellenende) 22 zwischengefügt.
Spezifischer gesagt ist der Lastsensor 10 zwischen einem
Ende 211 der Zahnstange 21 und dem einen Ende 221 des
Zahnstangenendes 22 zwischengefügt. Die Zahnstange 21 funktioniert
als eine Lenksäule. Gemäß der vorliegenden
Konstruktion wird die Last, die zwischen der Zahnstange 21 und
dem Zahnstangenende 22 aufgebracht wird, vollständig
auf den Lastsensor 10 übertragen. 1 veranschaulicht
lediglich Komponenten auf der rechten Seite des Fahrzeugs. In 1 sind
Komponenten des Fahrzeugs auf der linken Seite weggelassen. Die
Komponenten des Fahrzeugs auf der linken Seite sind im Wesentlichen äquivalent zu
den Komponenten auf der rechten Seite.
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Der
Lastsensor 10 besitzt einen Lastsensor-Körperabschnitt 12 und
ein Konstruktionsteil. Der Lastsensor-Körperabschnitt 12 besitzt
eine Öffnung 101 in Form eines Innenraumes, der
mit dem Last-Detektionselement 11 ausgestattet ist. Die Öffnung 101 erstreckt
sich in der vertikalen Richtung in 1 und in
einer senkrechten Richtung zur Blattoberfläche von 1.
Das heißt, die Öffnung 101 besitzt eine
Höhe und eine Weite oder Breite. Die inneren Umfänge,
welche die Öffnung 101 in dem Lastsensor-Körperabschnitt 12 dazwischen
definieren, fügen das Last-Detektorelement 11 dazwischen
ein. Das Last-Detektorelement 11 befindet sich in Kontakt mit
den inneren Umfängen der Öffnung 101 in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs. Gemäß der vorliegenden
Konstruktion ist eine Last, die auf das Last-Detektorelement 11 in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufgebracht wird, größer
als die Last, die auf das Last-Detektionselement 11 in
anderen Richtungen als der Breitenrichtung aufgebracht wird. Daher
ist die Empfindlichkeit hinsichtlich der Last, die in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs aufgebracht wird, höher als die Empfindlichkeit
hinsichtlich der Last, die in anderen Richtungen aufgebracht wird.
Insbesondere erstreckt sich die Öffnung 101 in
der Richtung senkrecht zur Breitenrichtung des Fahrzeugs und weist
die große Länge auf. Bei der vorliegenden Konstruktion
kann sich der Lastsensor-Körperabschnitt 12 einfach
verformen, wenn eine Last in der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufgebracht
wird, und zwar verglichen mit einem Fall, bei dem der Lastsensor-Körperabschnitt 12 mit
einer Last von anderen Richtungen als der Breitenrichtung des Fahrzeugs beaufschlagt
wird. Daher überträgt der Lastsensor-Körperabschnitt 12 in
effektiver Weise die Last, die in der Breitenrichtung des Last-Detektorelements 11 aufgebracht
wird.
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Das
Last-Detektorelement 11 ist mit einer Vorspannung oder
Vorspannlast beaufschlagt. Die Empfindlichkeit des Last-Detektorelements 11 in
der Scherrichtung ist im Wesentlichen vernachlässigbar, und
zwar relativ zu der Empfindlichkeit in der Kompressionsrichtung.
Daher kann das Last-Detektorelement regulär und empfindlich
die Last in der Kompressionsrichtung messen, solange ein Last-Aufbringabschnitt
nicht schwimmt oder auf der Oberfläche des Last-Detektorelements 11 gleitet.
Indem die Vorspannung oder Vorspannlast aufgebracht wird, kann ferner
das Last-Detektorelement 11 die Last in der Dehn- oder
Zugrichtung detektieren, und zwar zusätzlich zu der Last
in der Kompressionsrichtung. Es kann somit das SAT, welches auf
einen Reifen des gelenkten Rades auf jeder Seite gemäß der
rechten und der linken Seite aufgebracht wird, regulär
detektiert werden, da die Kraft in der Dehnrichtung oder Zugrichtung
auch durch das Aufbringen der Vorspannung oder Vorspannlast detektiert
werden kann. Daher kann der Reibungskoeffizient an der Berührungsfläche
von jedem Reifen regulär detektiert werden. Die Vorbelastung
kann in willkürlicher Weise auf das Last-Detektorelement 11 aufgebracht
sein. Beispielsweise kann die Vorspannlast durch Ausnutzen einer elastischen
Verformung aufgebracht sein, die in dem Lastsensor-Körperabschnitt 12 hervorgerufen
wird. Beispielsweise kann gemäß der Darstellung
in 3 der Lastsensor-Körperabschnitt 12 und
ein Montageteil 14 mit einem Loch vorgesehen sein, welches
sich in dem Montageteil 14 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs
erstreckt. Das Vorspannlast-Aufbringteil 15 wird gemäß einer
Presssitzverbindung oder einer Schraubverbindung in das Loch eingesetzt,
um dadurch das Last-Detektorelement 11 an dem spitzen Ende
zu drücken, wodurch auch die Vorbelastung oder Vorspannung
eingestellt werden kann. Auch ist ein Pufferteil 11a zwischen
dem Vorspannlast-Aufbringteil 15 und dem Last-Detektorelement 11 zwischengefügt.
Durch das Zwischenfügen des Pufferteiles 11a kann
eine Differenz in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen
den Materialien der Komponenten des Lastsensors 11 kompensiert werden,
und es kann dadurch die thermische Ausdehnung, die in den Komponenten
des Lastsensors 1 + 0 verursacht wird, absorbiert werden.
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Die
Vorbelastung kann in solcher Weise bestimmt werden, dass das Last-Detektorelement 11 und
der Innenumfang, der die Öffnung 101 definiert, sich
nicht voneinander trennen oder nicht relativ zueinander gleiten,
wenn die Last in der Dehn- oder Zugrichtung aufgebracht wird oder
in einer Richtung, in welcher das Last-Detektorelement 11 gebogen
ist. Es wird nun im Folgenden ein Beispiel hinsichtlich des Aufbringens
der Vorspannung oder Vorspannlast unter Hinweis auf die 4A, 4B beschrieben. In
den 4A, 4B wird eine Vorspannlast Fo
auf das Last-Detektorele ment 11 aufgebracht, welches die
Weite oder Breite b hat. Der Innenumfang des Lastsensor-Körperabschnitts 12,
der sich in Kontakt mit dem Last-Detektorelement 11 befindet,
und der Außenumfang des Lastsensor-Körperabschnitts 12 unterscheiden
sich voneinander durch die Dicke L. Eine externe Kraft Ft wird auf
den Lastsensor-Körperabschnitt 12 des Lastsensors 10 in
einer Richtung in einem Winkel θ in Bezug auf die axiale
Richtung aufgebracht. Eine Kraft f1 wird durch die externe Kraft
Ft an dem Ende des Last-Detektorelements 11 auf der linken
Seite in der Richtung der Breite oder Weite b in 4 hervorgerufen.
Eine Kraft f2 wird durch die externe Kraft Ft in dem Ende des Last-Detektorelements 11 auf
der rechten Seite in der Richtung der Weite oder Breite b in 4 hervorgerufen. Komponenten der Kraft
(f1 + f2) und (Fo – Ft·αy·cosθ)
werden zwischen dem Last-Detektorelement 11 und dem Innenumfang
der Öffnung 101 des Lastsensor-Körperabschnitts 12 in
der vertikalen Richtung X in 4A, 4B hervorgerufen.
Die Komponenten der Kraft μ(f1 + f2) und (Ft·αx·sinθ)
werden zwischen dem Last-Detektorelement 11 und dem Innenumfang der Öffnung 101 in
der lateralen Richtung Y in 4A, 4B bewirkt.
Zusätzlich werden Komponenten eines Moments (L·Ft·αx·sinθ +
b·f2) und (Fo – Ft·αy·cosθ)·b/2
erzeugt. Mit αx ist eine Elementlast-Zuordnungsrate in
der vertikalen Richtung X in 4A, 4B angegeben,
und mit αy ist eine Elementlast-Zuordnungsrate in der lateralen
Richtung Y in 4A, 4B angegeben.
Jede Elementlast-Zuordnungsrate liegt in einem Bereich von 0 bis 1.
Der Lastsensor 10 wird mit einer Last beaufschlagt, die
aus dem Produkt der Elementlast-Zuordnungsrate und der Last besteht,
die auf das Last-Detektorelement 11 aufgebracht wird. Gemäß der
vorliegenden Annahme trennen sich das Last-Detektorelement 11 und
der Innenumfang, der die Öffnung 101 definiert,
nicht voneinander, wenn die Vorbelastung oder Vorspannlast Fo auf
Fol eingestellt wird, die größer ist als (2L·αx·sinθ/b
+ αx·cosθ)·Ft. Das Last-Detektorelement 11 und
der Innenumfang, der die Öffnung 101 definiert,
gleiten nicht relativ zueinander, wenn die Vorspannlast Fo auf Fo2
eingestellt wird, die größer ist als (αx·sinθ/μ + αy·cosθ)·Ft.
Mit Berücksichtigung der vertikalen und horizontalen Neigung
wird die Vorspannlast Fo auf Fot eingestellt, die gleich ist mit
(Fo12 + Fo22)0,5. Wenn die Breite oder Weite b des Last-Detektorelements 11 groß wird,
wird die erforderliche Vorspannlast Fot allmählich oder
graduell klein. Daher wird die Weite oder Breite b des Last-Detektorelements 11 in
bevorzugter Weise groß gewählt.
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Das
Last-Detektorelement 11 enthält ein Paar von Element-Konstruktionsteilen 110 und
ein druckempfindliches Element 100. Jedes der Element-Konstruktionsteile 110 ist
aus einem isolierenden Material hergestellt. Das druckempfindliche
Element 100 hat im Wesentlichen eine Filmgestalt und ist
zwischen den Element-Konstruktionsteilen 110 zwischengefügt.
Die isolierenden Materialien der Elementteile bestehen in bevorzugter
Weise aus Keramikmaterialien, wie beispielsweise Tonerde (Al2O3) mit einer hohen
Steifigkeit. Die Elementteile 11, 12 können
wenigstens aus einem Material gemäß Zirkonerde
(ZrO2), MgAl2O4, SiO2, 3Al2O3·2SiO2, Y2O3, CeO2, La2O3,
Si3N4 und ähnlichem
Material bestehen. Alternativ können die Elementteile 11, 12 aus
einem Metallmaterial oder ähnlichem bestehen und sind mit wenigstens
einem der oben angegebenen isolierenden Materialien aus Zirkonerde
(ZrO2), MgAl2O4, SiO2, 3Al2O3·2SiO2, Y2O3,
CeO2, La2O3, Si3N4 und ähnlichem
Material, die elektrisch isolierend sind, beschichtet.
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Es
ist ausreichend, dass das druckempfindliche Element 100 aus
einem Material hergestellt ist, welches seine elektrische Eigenschaft
gemäß einer Last ändert, die von außen
her darauf aufgebracht wird. Beispielsweise kann das druckempfindliche Element 100 aus
einem zusammengesetzten Material gebildet sein, welches aus Glas
als Matrix und aus elektrisch leitenden Teilchen besteht, die in
der Matrix verteilt sind. Die Matrix des druckempfindlichen Elements 100 kann
aus Borsilikatglas bestehen, um ein Beispiel zu nennen. Die leitenden
Teilchen des druckempfindlichen Elements 100 können
aus Rutheniumoxid (RuO2), Bleiruthenat oder ähnlichem
gebildet sein. Die leitenden Teilchen können in bevorzugter Weise
aus Rutheniumoxid gebildet sein.
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Der äußere
Umfang des Lastsensors 10 legt Gewindenuten fest. Der Lastsensor 10 umfasst
Montageteile 13, 14, von denen sich jedes im Wesentlichen
in der axialen Richtung der Zahnstange 21 erstreckt. Die
Zahnstange 21 besitzt ein Ende 211, welches einen
Montageabschnitt 211a aufweist. Der Innenumfang des Montageabschnitts 211a legt
Gewindenuten fest, die mit dem Montageteil 13 verschraubt werden.
Das Zahnstangenende 22 besitzt ein Ende 221, welches
einen Montageabschnitt 221a aufweist. Der Innenumfang des
Montageabschnitts 221a legt Gewindenuten fest, die mit
dem Montageteil 14 verschraubt werden. Die Montageabschnitte 221a, 222a der Zahnstange 21 und
des Zahnstangenendes 22 werden jeweils mit den Montageteilen 13, 14 verschraubt,
so dass dadurch der Lastsensor 10 zwischen der Zahnstange 21 und
dem Zahnstangenende 22 befestigt und zwischengefügt
wird. Der Lastsensor 10 kann zwischen der Zahnstange 21 und dem
Zahnstangenende 22 durch Verschrauben, durch einen Presssitz,
durch Schweißen oder ähnliches befestigt werden.
Das Zahnstangenende 22 besitzt ein anderes Ende 222,
welches ein Kugelgelenk mit einem Ende (säulenseitiges
Ende) 232 eines Zuglenkers 23 bildet. Das andere
Ende 222 des Zahnstangenendes 22 weist darin ein
Kugellager 222b auf, welches beispielsweise aus Harz hergestellt
ist. Das andere Ende (lenkradseitiges Ende) 231 des Zuglenkers 23 ist
mit einem Gelenkarm 24 über eine Verbindungsstelle
oder ein Verbindungsgelenk (nicht gezeigt) verbunden.
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Die
Zahnstange 21 besitzt einen Zwischenabschnitt in der Breitenrichtung,
und der Zwischenabschnitt weist einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 26 auf,
der eine Bewegung der Zahnstange 21 in der Breitenrichtung
in eine Drehbewegung der Lenksäule 27 und umgekehrt
umwandelt. Ein Ende der Lenksäule 27 ist mit dem
Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 26 verbunden. Die Lenkvorrichtung 28 ist
an dem anderen Ende der Lenksäule 27 befestigt.
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Bei
der vorliegenden Konstruktion bewegt sich die Zahnstange 21 in
der Breitenrichtung gemäß einem Betrieb oder einer
Betätigung der Lenkvorrichtung 28. Die Drehung
der Lenkvorrichtung 28 wird auf die Lenkwelle 27 übertragen,
und es wird dadurch die Drehung in eine Bewegung der Zahnstange 21 in
der Breitenrichtung durch den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 26 umgewandelt.
Somit wird der Gelenkarm 24 über das Zahnstangenende 22 und
den Zuglenker 23 manipuliert, und es wird dadurch ein Reifen 25 (gelenktes
Rad) gelenkt.
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(Betriebseffekt)
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Im
Folgenden wird ein Betriebseffekt des vorliegenden Lastsensors 10 beschrieben.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Lastsensor 10 dafür
vorgesehen, um das SAT zu detektieren, welches auf den Reifen 25 aufgebracht
wird. Der Reifen 25 wird mit dem SAT aufgrund vielfältiger
Gründe beaufschlagt. Beispielsweise ändert sich
das SAT gemäß verschiedener Faktoren, wie beispielsweise
einem Schlupfwinkel des Reifens 25, dem Reibungskoeffizienten
einer Straßenoberfläche und dem Fahrzustand des
Fahrzeugs.
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Wie
in 2 gezeigt ist, wirkt das SAT gemäß einem
Lenken des Reifens 25, um den Reifen 25 in einer
geraden Richtung zu lenken. Der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche
kann detektiert werden, und zwar in Einklang mit dem SAT und auch
mit einer ausreichenden Genauigkeit in einem Bereich, in welchem
der Reifen 25 um die geradlinige Richtung herum gelenkt
wird. Das SAT, welches in dem Reifen 25 hervorgerufen wird,
kann in Einklang mit der Kraft F2 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs detektiert
werden. Die Kraft F2, die dem SAT entspricht, wird auf die Zahnstange 21 über
den Gelenkarm 24, den Zuglenker 23 und das Zahnstangenende 22 übertragen.
Der Lastsensor 10 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist zwischen der Zahnstange 21 und
dem Zahnstangenende 22 zwischengefügt. Daher kann
der Lastsensor 10 die übertragene Kraft detektieren.
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Gemäß der
vorliegenden Konstruktion besitzt der Lastsensor 10 eine
hohe Empfindlichkeit in der axialen Richtung der Zahnstange 21,
die im Wesentlichen parallel zur Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft.
Daher kann der Lastsensor 10 eine Komponente des Moments
detektieren, welches auf die Zahnstange 21 in der axialen
Richtung der Zahnstange 21 aufgebracht wird. Das SAT entspricht
der Last, die auf den Reifen 25 in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs aufgebracht wird. Beispielsweise tritt gemäß der
Darstellung in 1 die Kraft F2 entsprechend dem
SAT auf, und es wird daher auf den Zuglenker 23 die Kraft
F aufgebracht. Die Kraft F wird in Komponenten aufgeteilt, und zwar
in die Kraft F1 in der Breitenrichtung und in die Kraft Fs, die
senkrecht zu der Kraft F1 verläuft. Die Kraft F1 und die
Kraft F2 verlaufen in der gleichen Richtung.
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Die
von dem Gelenkarm 24 auf den Lastsensor 10 aufgebrachte
Kraft wird über den Zuglenker 23 übertragen.
Wie in 2 gezeigt ist, variiert die Neigung des Zuglenkers 23 ausgeprägt,
und zwar in der nach oben verlaufenden und nach unten verlaufenden
Richtung und in der Vorwärts- und Rückwärts-Richtung.
Die von dem Gelenkarm 24 auf das andere Ende 231 des
Zuglenkers 23 aufgebrachte Last besitzt eine Kraftkomponente
in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, die der Richtung des SAT entspricht.
Die Kraftkomponente in der Breitenrichtung wird auf das Zahnstangenende 22 in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufgebracht. Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform besitzt der Lastsensor 10 eine
hohe Empfindlichkeit in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, und es
kann daher die Last, die auf die Zahnstange 21 in der Breitenrichtung
aufgebracht wird, mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
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Gemäß den 4A, 4B besitzt
der Lastsensor 10 den Körperabschnitt 12,
der die Öffnung 101 definiert (3),
in welcher das Last-Detektorelement 11 vorgesehen ist.
Die Öffnung 101 besteht aus einem länglichen
Loch bzw. Langloch, welches sich senkrecht zur vertikalen Richtung
in den 4A, 4B erstreckt,
in welcher die Last auf das Last-Detektorelement 11 aufgebracht
wird. Die Öffnung 101 besitzt eine Weite in der
lateralen Richtung senkrecht zu der vertikalen Richtung, in welcher
die Last aufgebracht wird, und die Weite ist größer
als die Höhe der Öffnung 101 in der vertikalen
Richtung. Gemäß der vorliegenden Konstruktion
ist die Steifigkeit des Körperabschnitts 12 in
der vertikalen Richtung, in welcher die Last auf den Körperabschnitt 12 aufgebracht
wird, niedriger als die Steifigkeit des Körperabschnitts 12 in
den anderen Richtungen.
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Gemäß den 4A, 4B setzen
die obere Fläche des inneren Raumes des Körperabschnitts 12 und
die untere Fläche des inneren Raumes des Körperabschnitts 12 dazwischen
das Last-Detektorelement 11 in einer Zwischenpositionier-Richtung
fest. Bei der vorliegenden Konstruktion ist die Steifigkeit des
Körperabschnitts 12, der die Last auf das Last-Detektorelement 11 überträgt,
in der Zwischenfügungsrichtung kleiner als die Steifigkeit
des Körperabschnitts 12 in den anderen Richtungen,
also anders als der Zwischenfügungsrichtung. Bei der vorliegenden
Konstruktion kann der Einfluss auf den Detektionsvorgang des Lastsensors,
der durch die Last verursacht wird, die von anderen Richtungen her
aufgebracht wird, reduziert werden. Somit kann die Last, die in
der Zwischenfügungsrichtung aufgebracht wird, selektiv
und exakt detektiert werden.
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(Erste modifizierte Ausführungsform)
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Gemäß der
vorliegenden ersten modifizierten Ausführungsform besitzt
ein Last-Detektorelement 30 gemäß der
Darstellung in 5 eine Konstruktion ähnlich
der Konstruktion des Last-Detektorelements 11 bei der oben
erläuterten Ausführungsform. Das Last-Detektorelement 30 enthält
Elemente 31, 32, Pufferteile 33, 34 und
ein Brückenteil 35. Jedes der Elemente 31, 32 besitzt
eine im Wesentlichen rechteckförmige Gestalt, und zwar
im Querschnitt, und die axiale Richtung von jedem Element 31, 32 ist
zu der Öffnung 101 hin gerichtet. Jedes der Pufferteile 33, 34 besitzt
eine im Wesentlichen konvexe Gestalt, und zwar im Querschnitt, und
ist an einem entsprechenden einen der Elemente 31, 32 in der
Breitenrichtung des Fahrzeugs gestapelt. Jedes der Pufferteile 33, 34 besitzt
eine flache oder ebene Fläche, die sich in Kontakt mit
einem entsprechenden einen der Elemente 31, 32 befindet.
Das Brückenteil 35 ist im Querschnitt im Wesentlichen
konvex gestaltet und besitzt eine ebene oder flache Fläche.
Das Brückenteil 35 wird durch die konvexen Seiten
der Pufferteile 33, 34 über die lateralen
Enden der ebenen Fläche in der Breitenrichtung abgestützt
und gehaltert. Die konvexe Seite des Brückenteiles 35 befindet
sich in Kontakt mit dem eine Vorspannlast aufbringenden Teil 15.
Es kann daher eine Abmessungstoleranz der Komponenten in einfacher
Weise absorbiert werden, und es können die Kontaktierungsflächen
der Komponenten aneinander angepasst werden. Die konvexe Seite des
Brückenteiles 35 kann sich in Kontakt mit dem
Innenumfang der Öffnung 101 befinden. Die Pufferteile 33, 34 können
aus einem Material hergestellt sein, welches von den Materialien
der anderen Komponenten verschieden ist, und es kann dadurch ein
Unterschied in der thermischen Ausdehnung unter den Komponenten
kompensiert werden, und es kann auch die thermische Expansion, die
in den Komponenten hervorgerufen wird, absorbiert werden. Beispielsweise
kann die Oberfläche der Elemente 31, 32 aus
Tonerde hergestellt sein, der Lastsensor-Körperabschnitt 12 und das
Brückenteil 35 können aus Kohlenstoffstahl
hergestellt sein, und die Pufferteile 33, 34 können
aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Die linearen Ausdehnungskoeffizienten
von Tonerde, Kohlenstoffstahl (S35C, SCM435) und von rostfreiem
Stahl (SUS304, SUS305) betragen etwa 7,2 × 10–6/°C
bzw. 10,8 – 11,4 × 10–6/°C
bzw. 17,3 × 10–6/°C.
Die Summe des Produktes der Dicke und der linearen Ausdehnungskoeffizienten
der Elemente 31, 21 und des Lastsensor-Körperabschnitts 12 ist
in bevorzugter Weise die gleiche wie die Summe des Produktes der
Dicke und des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Pufferteile 33, 34 und
des Brückenteiles 35. Die thermische Ausdehnung,
die in den Pufferteilen 33, 34, dem Brückenteil 35 und
den Elementen 31, 32 hervorgerufen wird, und die
thermische Ausdehnung, die in dem Lastsensor-Körperabschnitt 12 hervorgerufen wird,
sind in bevorzugter Weise gleich. Dadurch kann die thermische Ausdehnung,
die in den Komponenten hervorgerufen wird, vernachlässigt
werden, und es kann dadurch der Einfluss, wie beispielsweise eine
Schwankung in der Last, die durch eine thermische Ausdehnung hervorgerufen
wird, auf ein Minimum reduziert werden. Ferner kann die Länge äquivalent
der Breite b des Last-Detektorelements 11 bei der oben
erläuterten Ausführungsform erhöht werden,
und es kann dadurch die aufzubringende Vorbelastung reduziert werden.
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(Zweite modifizierte Ausführungsform)
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Gemäß der
Darstellung in 6 enthält ein Lastsensor
gemäß der vorliegenden zweiten modifizierten Ausführungsform
das Last-Detektorelement 11, ein Konstruktionsteil (Körper),
ein Vorspannlast-Einstellteil 55 und ähnliches.
Das Konstruktionsteil enthält ein erstes Konstruktionsteil 40 und
ein zweites Konstruktionsteil 50. Bei der vorliegenden zweiten
modifizierten Ausführungsform ist das Konstruktionsteil,
welches das erste Konstruktionsteil 40 und das zweite Konstruktionsteil 50 enthält,
die aus zwei getrennten Komponenten bestehen, anstelle des Lastsensor-Körperabschnitts 12 des
Lastsensors 10 gemäß der oben beschriebenen
Ausführungsform vorgesehen. Bei dem Lastsensor, der in 6 gezeigt
ist, besitzt das zweite Konstruktionsteil 50 ein Loch,
welches gemäß einem Presssitz mit dem die Vorspannlast
einstellenden Teil 55 verbunden ist, so dass dadurch die
Vorspannlast oder Vorspannung, die auf das Last-Detektorelement 11 aufgebracht
wird, eingestellt wird. Das Pufferteil 11a ist zwischen
einem Spitzenende des Vorspannlast-Einstellteiles 55 und
dem Last-Detektorelement 11 zwischengefügt. Gemäß der
vorliegenden Konstruktion kann ein geschlossener Raum ausgebildet
werden, um das Last-Detektorelement 11 aufzunehmen, und zwar
in Abweichung zu dem offenen Raum bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
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(Dritte modifizierte Ausführungsform)
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Bei
der oben erläuterten Ausführungsform und den modifizierten
Ausführungsformen besitzt die Zahnstange 21 Zahnstangenenden 22 an
beiden Enden, um sowohl das rechte als auch das linke gelenkte Rad
zu lenken. Alternativ kann die Zahnstange 21 lediglich
ein Zahnstangenende 22 an lediglich einem Ende aufweisen,
um lediglich ein Rad gemäß dem rechten und dem
linken gelenkten Rad zu lenken. Beispielsweise werden bei einem
Mechanismus, bei dem die Lenkwinkel des rechten und des linken gelenkten
Rades unabhängig gesteuert werden, eine Komponente, die äquivalent
zu der Zahnstange 21 ist, für jedes gelenkte Rad
gemäß dem rechten und dem linken gelenkten Rad
vorgesehen, um das rechte und das linke gelenkte Rad in der Breitenrichtung unabhängig
zu manipulieren. In diesem Fall wird das SAT (Last), welches auf
eines der gelenkten Räder aufgebracht wird, ohne den Einfluss
detektiert, der durch die Last verursacht wird, die von dem anderen der
gelenkten Räder her verursacht wird, und zwar prinzipiell.
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Gemäß den
Ausführungsformen ist der Lastsensor 10 zwischen
dem Lenksäulenkörper 21 der Lenksäule 21, 22 und
dem Lenksäulenende 22 zwischengefügt
und kann dadurch die Kraft (SAT) detektieren, die auf das gelenkte
Rad aufgebracht wird, und zwar mit ausreichender Genauigkeit. Die
axiale Richtung der Lenksäule 21, 22 entspricht
im Wesentlichen gewöhnlich der Breitenrichtung des Fahrzeugs.
Der Lastsensor 10 ist in solcher Weise angeordnet, dass
die Last in der axialen Richtung der Lenksäule 21, 22 gemessen
werden kann. Bei der vorliegenden Konstruktion kann das SAT detektiert werden,
und zwar im Wesentlichen ungeachtet der Neigung des Verbindungsgliedes 23,
die durch die Lenkoperation verursacht wird, wie in 7 gezeigt ist.
Die Lenksäule oder Lenkwelle 21, 22 ist äquivalent
der Zahnstange 91 und dem Zahnstangenende 92 in 7.
Das Verbindungsglied 23 ist äquivalent dem Zuglenker
oder der Zugstange 23 in 7 und ähnlichem
und kann aus einer Vorrichtung bestehen, die dadurch konstruiert
ist, indem zwei oder mehrere Glieder verbunden werden. Die Neigung
des Verbindungsgliedes 23 ist äquivalent dem Neigungswinkel θ,
der durch die Aufwärts- und Abwärts-Bewegung des
Rades gemäß 8 verursacht
wird. Wie in 7 gezeigt ist, wird die Kraft
F2, die auf das SAT bezogen ist, als Komponente F2 der Kraft in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf das Zahnstangenende 22 über
den Zuglenker 93 übertragen. Es kann daher die
Kraft F2 mit ausreichender Genauigkeit bei der vorliegenden Konstruktion
detektiert werden, bei der der Lastsensor 10 zwischen dem
Zahnstangenende 22 und der Zahnstange 21 in der
axialen Richtung zwischengefügt ist. Der Lastsensor 10 ist
zwischen dem Lenksäulenende 22 und dem Lenkwellenkörper 21 zwischengefügt
und ist so konfiguriert, um die Last zu detektieren, die in der
axialen Richtung der Lenksäule 21, 22 aufgebracht
wird. Spezifischer gesagt, ist bei dem Lastsensor 10 die
Empfindlichkeit hinsichtlich der Last in der axialen Richtung ausreichend
höher als die Empfindlichkeit hinsichtlich der Last in
den anderen Richtungen. Alternativ kann der Lastsensor 10 auch
die Fähigkeit haben, unabhängig die Last zu detektieren,
die in der axialen Richtung aufgebracht wird. Beispielsweise kann
der Lastsensor 10 dafür ausgelegt sein, lediglich
die Last in der axialen Richtung zu detektieren, und nicht dafür
ausgelegt sein, die Last zu detektieren, die in anderen Richtungen
als der axialen Richtung aufgebracht wird.
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Gemäß den
Ausführungsformen kann der Lastsensor 10 das Konstruktionsteil
enthalten, welches die Vorbelastung oder Vorspannlast auf das Last-Detektorelement 11 aufbringt.
Somit ist der Lastsensor 10 im Stande, die Last in der
Zugrichtung zusätzlich zu der Last in der Kompressionsrichtung zu
detektieren. Somit besitzt der Lastsensor 10 die Fähigkeit,
die Last in entweder der Kompressionsrichtung oder der Zugrichtung
mit hoher Genauigkeit zu detektieren. Ferner können in
diesem Fall Probleme, wie beispielsweise das Abtrennen des Konstruktionsteiles
von dem Last-Detektorelement 11 und ein Verschieben zwischen
dem Konstruktionsteil und dem Last-Detektorelement 11 eingeschränkt
werden, und zwar durch Einstellen der Vorspannlast oder der Vorspannung
innerhalb eines Bereiches unter Berücksichtigung der Last,
die auf den Lastsensor 10 aufzubringen ist.
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Gemäß den
Ausführungsformen kann der Lastsensor 10 das Konstruktionsteil
enthalten, welches einen inneren Raum aufweist, in welchem das Last-Detektorelement 11 vorgesehen
ist. Bei der vorliegenden Konstruktion kann die Rate der Last, die auf
das Last-Detektorelement 11 aufgebracht wird, in Bezug
zu der Last, die auf den Lastsensor 10 aufgebracht wird,
willkürlich bestimmt werden. Spezifischer gesagt kann die
Rate (Lastzuordnungsrate) der Last, die auf das Last-Detektorelement 11 in
dem inneren Raum übertragen wird, willkürlich
bestimmt werden, und zwar durch Einstellen der Steifigkeit des Konstruktionsteiles.
Beispielsweise kann die Rate der Last, die von der Außenseite
her aufgebracht wird und auf das Last-Detektorelement 11 übertragen wird,
dadurch reduziert werden, indem die Steifigkeit des Konstruktionsteiles
in der axialen Richtung erhöht wird, um dadurch die Verformung
zu reduzieren, die in dem inneren Raum hervorgerufen wird. Alternativ
kann die Rate der Last, die von der Außenseite her aufgebracht
wird und auf das Last-Detektorelement 11 übertragen
wird, erhöht werden, und zwar durch Reduzieren der Steifigkeit
des Konstruktionsteiles in der axialen Richtung, um dadurch die
Verformung zu erhöhen, die in dem inneren Raum hervorgerufen
wird. Es kann daher die Rate der Last, die auf das Last-Detektorelement 11 übertragen
wird, gemäß dem Lastdetektionsbereich eingestellt
werden und auch gemäß dem Aufbringen der Last
auf das Last-Detektionselement 11.
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Gemäß den
Ausführungsformen können eine Vielzahl von Last-Detektorelementen 31, 32 Seite
an Seite in dem Lastsensor 10 vorgesehen sein, und es kann
dadurch die Last, die auf jedes Last-Detektorelement 31, 32 aufgebracht
wird, und zwar entsprechend der Aufbringungszuordnungsrate, reduziert
werden. Darüber hinaus kann die Länge eines Kontaktes
und des zwischengefügten Abschnitts des Last-Detektorelements 30, über
welches das Last-Detektorelement 30 in Kontakt mit der
Innenfläche des inneren Raumes des Körperabschnitts 12 steht
und relativ zu der Innenfläche zwischengefügt ist,
erhöht werden, und zwar durch das Vorsehen des Brückenteiles 35.
Es kann daher die Kraft, die auf den Kontakt bzw. Kontaktbereich
und den zwischengefügten Abschnitt in der Drehrichtung
aufgebracht wird, in welcher das Last-Detektorelement 30 gedreht
wird und schwimmt, absorbiert werden.
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Gemäß der
Ausführungsform kann die Länge des Innenraumes
in der axialen Richtung der Lenksäule 21, 22 kleiner
ausgebildet sein als die Länge des inneren Raumes in einer
Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Lenksäule 21, 22.
Somit hat der Körperabschnitt (das Konstruktionsteil) 12 eine
Steifigkeit in der Kompressionsrichtung, die kleiner ist als die
Steifigkeit in anderen Richtungen als der Kompressionsrichtung.
Somit kann die Verformung des Lastsensors 10 in der Kompressionsrichtung
erhöht werden, und zwar verglichen mit der Verformung in
der Scher-Richtung des Lastsensors 10. Daher wird die Kraft
in der axialen Richtung in signifikanter Weise auf den Lastsensor 10 aufgebracht, und
es wird die Kraft in anderen Richtungen als der axialen Richtung
kaum auf den Lastsensor 10 aufgebracht. Somit kann die
Kraft in der axialen Richtung selektiv detektiert werden. Die Kraft
in einer anderen als der Kompressionsrichtung wird kaum auf das Last-Detektorelement 11 aufgebracht,
und es braucht dadurch die Steifigkeit des Last-Detektorelements 11 in
einer anderen Richtung nicht erhöht zu werden, und es kann
dadurch auch eine Kostenreduzierung erreicht werden.
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Die
oben erläuterten Konstruktionen der Ausführungsformen
können in geeigneter Weise kombiniert werden. Auch können
vielfältige modifizierte Ausführungsformen und Änderungen
bei den oben erläuterten Ausführungsformen in
vielfältiger Form vorgenommen werden, ohne jedoch dadurch den
Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-56374
A [0002, 0002, 0004]
- - JP 2007-145040 A [0002, 0003, 0004]