JP2001116507A - 角度検出装置 - Google Patents

角度検出装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付段階での位置調整作業が容易で、ペダル
アーム等の被検出レバーの回転角度が高精度に検出でき
ると共に、ユニット化の必要がなく経済的な角度検出装
置を提供すること。 【解決手段】 フレーム３に固定された支軸４と、この
支軸４に回動可能に取り付けられた被検出レバー２と、
この被検出レバー２に係合して回転駆動される回動部５
ａを有し該被検出レバー２の回転角度を検出可能な角度
センサ５と、この角度センサ５を搭載して支軸４に回動
可能に取り付けられたブラケット７と、このブラケット
７の支軸４に対する取付姿勢を変更可能なねじ８，９等
の調整手段とを備えた構成とし、この調整手段により所
定の取付姿勢に設定されたブラケット７をフレーム３に
固定する。このようにすると、ブラケット７に搭載した
角度センサ５と支軸４との間隔を予め高精度に規定して
おくことができると共に、支軸４に対するブラケット７
の取付姿勢を調整することによって角度センサ５の回動
部５ａを所望の初期位置に配置させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は角度検出装置に係
り、特に、自動車のブレーキペダルやアクセルペダル等
のペダルアームの回転角度を検出するのに好適な角度検
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今の自動車には、ブレーキペダルやア
クセルペダル等のペダルアームの回転角度を常時検出
し、その検出データに基づいてきめ細かな制御を可能に
した機構が具備されるようになっている。例えば、ブレ
ーキペダルのペダルアームがどの程度踏み込まれたのか
を角度センサにて検出すれば、その検出結果の時間変化
を演算することにより、運転者が緊急停止したのか否か
が判定できるので、緊急停止時の制動性能を通常停止時
よりも高めることが可能なブレーキアシスト機構が採用
できる。
【０００３】このようにペダルアームの回転角度を検出
する角度検出装置として、従来、ペダルアームと、この
ペダルアームを回動可能に支持する支軸と、ペダルアー
ムに係合してその回転角度を検出可能な角度センサと、
これら各部材を支持する筐体とを、相対位置関係を高精
度に規定してユニット化するという技術が提案されてい
る。ここで、角度センサには、ペダルアームに係合して
回転駆動される回動部（センサレバー）が設けられてお
り、踏み込み操作時にペダルアームが回転すると、その
踏み込み量に応じて角度センサの回動部が回転駆動され
るようになっている。
【０００４】しかしながら、こうしてユニット化された
角度検出装置は、高い精度は期待できるものの、既設の
支軸やペダルアームが流用できないため、製造コストが
嵩んで不経済であるという問題点があった。
【０００５】そこで従来、自動車の機器本体の一部であ
るフレームに固定された支軸と、この支軸に回動可能に
取り付けられたペダルアームと、前記フレームに取り付
けられてペダルアームの回転角度を検出可能な角度セン
サとによって角度検出装置を構成するという技術が提案
されている。かかる従来提案は、既設の支軸やペダルア
ームを流用して角度センサだけを付設すれば良いため、
コスト面で極めて有利であり、また、角度センサとペダ
ルアームの相対位置関係を正しく設定しておけば、高い
検出精度を得ることも可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した後者の従来技
術は、確かにコスト面では極めて有利であるが、大寸法
の機器本体の一部である前記フレームには数ミリメート
ルの寸法誤差は避けがたいため、このフレームに取り付
けられる角度センサを支軸やペダルアームに対して所望
に位置に設定することが困難であった。すなわち、ペダ
ルアームの回転角度を高精度に検出するためには、ペダ
ルアームの回転中心である支軸と、角度センサの回動部
の回転中心との間隔を所定値に設定し、かつ、ペダルア
ームの回転角度が零の初期状態で角度センサの回動部を
所定位置に配置させる必要がある。しかるに、かかる従
来技術においては、角度センサの取付面となるフレーム
の寸法上のばらつきが大きいため、支軸やペダルアーム
に対して角度センサを所定位置に設定する位置調整作業
が煩雑になりやすく、フレームの寸法誤差が過大な場合
には、角度センサの位置調整を行っても所望の検出精度
が得られない可能性があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ペダルアーム
等の被検出レバーを回動可能に取り付けてフレームに固
定された支軸に、角度センサを搭載したブラケットを回
動可能に取り付けて、このブラケットの取付姿勢を調整
することで角度センサの位置調整が行えるようにした。
このようにすると、ブラケットに搭載した角度センサと
支軸との間隔を予め高精度に規定しておくことができる
と共に、支軸に対するブラケットの取付姿勢を調整する
ことによって角度センサの回動部を所望の初期位置に配
置させることができる。その結果、取付段階での位置調
整作業が容易で、被検出レバーの回転角度を高精度に検
出可能な優れた角度検出装置を提供することができる。
また、この角度検出装置は、既設の支軸や被検出レバー
を流用できてユニット化の必要がなく、角度センサやブ
ラケットを付設するだけで良いので、コスト面でも有利
となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の角度検出装置では、フレ
ームに固定された支軸と、この支軸に回動可能に取り付
けられた被検出レバーと、この被検出レバーに係合して
回転駆動される回動部を有し、該被検出レバーの回転角
度を検出可能な角度センサと、この角度センサを搭載し
て前記支軸に回動可能に取り付けられたブラケットと、
このブラケットの前記支軸に対する取付姿勢を変更可能
な調整手段とを備え、前記調整手段により所定の取付姿
勢に設定された前記ブラケットを前記フレームに固定す
るようにした。
【０００９】このように構成される角度検出装置は、角
度センサを搭載したブラケットが支軸に回動可能に取り
付けられるので、角度センサと支軸との間隔を高精度に
規定することができる。また、支軸に対するブラケット
の取付姿勢を調整することによって、前記間隔を保ちつ
つ、角度センサの回動部の回転中心を回転方向に沿って
適宜移動させることができるので、角度センサの回動部
を所望の初期位置に配置させる調整作業が簡単に行え
る。それゆえ、被検出レバーの回転角度を角度センサに
よって高精度に検出することができる。
【００１０】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明の一実施例に係る角度検出装置の側面図、
図２は該角度検出装置の正面図、図３は図２中のＡ部を
拡大した説明図である。
【００１１】図１，２に示す角度検出装置は、自動車の
ブレーキペダル１がどの程度踏み込まれたのかを検出す
るための装置である。この角度検出装置は、先端部にブ
レーキペダル１が取り付けられたペダルアーム２と、自
動車の機器本体の一部であるフレーム３に固定され、ペ
ダルアーム２の基端部が回動可能に取り付けられた支軸
４と、ペダルアーム２の駆動ピン２ａに係合して回転駆
動される蟹足形状のセンサレバー（回動部）５ａを有
し、ペダルアーム２の回転角度を検出可能なＢカーブの
出力特性を持つ可変抵抗器等の角度センサ５と、この角
度センサ５を取付ねじ６により締結固定して搭載し、貫
通せしめた支軸４に回動可能に取り付けられたブラケッ
ト７と、このブラケット７の上端部に螺合して該ブラケ
ット７をフレーム３に固定している連結調整ねじ８と、
フレーム３に螺合してブラケット７の上端面に当接して
いる押圧ねじ９とによって構成されている。
【００１２】なお、ペダルアーム２の駆動ピン２ａはセ
ンサレバー５ａの切欠き５ｂ内に挿入されており、ペダ
ルアーム２が回転すると、駆動ピン２ａが切欠き５ｂ内
を摺動しながらセンサレバー５ａを回転駆動するように
なっている。また、図３に示すように、連結調整ねじ８
を螺退させて押圧ねじ９を螺進させるとブラケット７の
上端部が押し下げられるため、ブラケット７は支軸４を
中心に図１の反時計回りに若干量回転する。これとは逆
に、連結調整ねじ８を螺進させて押圧ねじ９を螺退させ
るとブラケット７の上端部が引き上げられるため、支軸
４を中心にブラケット７は図１の時計回りに若干量回転
する。
【００１３】このように構成される角度検出装置は、運
転者がブレーキペダル１を踏み込むと、図１に示すよう
に、ペダルアーム２が支軸４を中心に例えば角度αだけ
回転する。これにより、ペダルアーム２は、図１に実線
で示す初期位置から鎖線で示す位置まで移動する。この
とき、ペダルアーム２と一体の駆動ピン２ａも支軸４を
中心に角度αだけ回転するので、角度センサ５のセンサ
レバー５ａが駆動ピン２ａに駆動されて、図１に示すよ
うに角度βだけ回転する。ただし、駆動ピン２ａにとっ
て、センサレバー５ａの回動中心までの距離は支軸４の
軸心までの距離Ｌ１よりも短いので、角度βは角度αよ
りも大きくなる。つまり、ペダルアーム２の回転角度に
対応して、センサレバー５ａがより大きな角度で回転す
るようになっているので、このセンサレバー５ａの回転
角度に基づき、角度センサ５は高い分解能でペダルアー
ム２の回転角度が検出できるようになっている。なお、
角度センサ５による回転角度の検出は出力電圧の変化と
して計測され、該出力電圧から回転角度を算出している
ので、この角度センサ５は、センサレバー５ａが図１に
実線で示す初期位置にあるときの出力電圧を所定値に設
定しておく必要がある。
【００１４】上述した角度検出装置は、角度センサ５を
搭載したブラケット７が支軸４に回動可能に取り付けて
あるため、センサレバー５ａの回動中心と支軸４の軸心
との間隔Ｌ２を予め高精度に規定しておくことができ
る。それゆえ、センサレバー５ａの回転角度からペダル
アーム２の回転角度を算出するうえで重要となるＬ１／
Ｌ２の値が高精度に規定されて維持できるので、取り付
けた際に所定の出力が得られるように調整しておけば、
角度センサ５のセンサレバー５ａの任意の回転角度にお
いても所定の出力を得ることが可能となり、ペダルアー
ム２の任意の角度一における検出精度を向上させやすく
なっている。また、この角度検出装置は、連結調整ねじ
８や押圧ねじ９を螺進退させることにより、支軸４に対
するブラケット７の取付姿勢を調整できるので、間隔Ｌ
２を保ちつつ、センサレバー５ａの回動中心を回転方向
に沿って適宜移動させることができる。それゆえ、フレ
ーム３の位置ずれなどの影響で、センサレバー５ａが初
期位置にあるときの角度センサ５の出力電圧が所定値に
設定されていないときには、ブラケット７の取付姿勢を
調整することで簡単にセンサレバー５ａの初期位置調整
を行うことができ、この点からも検出精度が向上させや
すくなっている。しかも、この角度検出装置は、既設の
支軸４やペダルアーム２を流用できてユニット化の必要
がなく、角度センサ５とブラケット７、ねじ８，９等を
付設するだけで良いので、コスト面でも有利である。そ
して、初期位置の調整を行った後にペダルアーム２を回
転させると、所定の出力特性に沿った電圧を出力するこ
ととなり、該電圧を測定することによってペダルアーム
２の回転角度を高精度に測定できる。
【００１５】なお、本実施例ではブレーキペダル１のペ
ダルアーム２の回転角度を検出する場合について例示し
ているが、アクセルペダル等のペダルアームや、ペダル
以外の操作体の回動レバーなどにおいても、その回転角
度を同様の機構で高精度に検出することができる。
【００１６】また、上述した実施例では、２本のねじ
８，９を用いてブラケット７の取付姿勢を調整する構成
を示しているが、図４に示すように、ウェーブワッシャ
ー１０を介して対向するフレーム３とブラケット７とに
螺合する１本の連結調整ねじ１１を用い、この連結調整
ねじ１１を螺進退させることによってブラケット７の取
付姿勢を調整する構成にしても良い。
【００１７】あるいはまた、図５に示すように、ブラケ
ット７にその回転方向に沿って延びる長孔７ａを設けて
おき、この長孔７ａに挿通した固定ねじ１２によってブ
ラケット７をフレーム３に固定する構成にしても良い。
この場合、ブラケット７は、固定ねじ１２を緩めた状態
で、支軸４に対する取付姿勢を調整し、調整完了後に固
定ねじ１２を締結すれば良い。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１９】ブラケットに搭載した角度センサと支軸と
の間隔を予め高精度に規定しておくことができると共
に、支軸に対するブラケットの取付姿勢を調整すること
によって角度センサの回動部を所望の初期位置に配置さ
せることができるので、取付段階での位置調整作業が簡
単に行え、ペダルアーム等の被検出レバーの回転角度を
高精度に検出可能な優れた角度検出装置を提供すること
ができる。また、この角度検出装置は、既設の支軸や被
検出レバーを流用できてユニット化の必要がなく、角度
センサやブラケットを付設するだけで良いので、コスト
面でも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る角度検出装置の側面図
である。
【図２】該角度検出装置の正面図である。
【図３】図２中のＡ部を拡大した説明図である。
【図４】本発明の他の実施例に係るブラケットの取付構
造を示す側面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例に係るブラケットの
取付構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル ２ ペダルアーム（被検出レバー） ２ａ 駆動ピン ３ フレーム ４ 支軸 ５ 角度センサ ５ａ センサレバー（回動部） ７ ブラケット ７ａ 長孔 ８ 連結調整ねじ ９ 押圧ねじ １０ ウェーブワッシャー １１ 連結調整ねじ １２ 固定ねじ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フレームに固定された支軸と、この支軸
    に回動可能に取り付けられた被検出レバーと、この被検
    出レバーに係合して回転駆動される回動部を有し、該被
    検出レバーの回転角度を検出可能な角度センサと、この
    角度センサを搭載して前記支軸に回動可能に取り付けら
    れたブラケットと、このブラケットの前記支軸に対する
    取付姿勢を変更可能な調整手段とを備え、 前記調整手段により所定の取付姿勢に設定された前記ブ
    ラケットを前記フレームに固定するようにしたことを特
    徴とする角度検出装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記フレーム
    に螺合して前記ブラケットに当接する押圧ねじと、前記
    ブラケットに螺合して前記フレームに係止される連結調
    整ねじとを設け、これらの押圧ねじおよび連結調整ねじ
    を螺進退させることにより前記ブラケットの取付姿勢を
    調整するようにしたことを特徴とする角度検出装置。
  3. 【請求項３】 請求項１の記載において、ワッシャーを
    介して対向する前記フレームと前記ブラケットとに螺合
    する連結調整ねじを設け、この連結調整ねじを螺進退さ
    せることにより前記ブラケットの取付姿勢を調整するよ
    うにしたことを特徴とする角度検出装置。
  4. 【請求項４】 請求項１の記載において、前記ブラケッ
    トにその回転方向に沿って延びる長孔を設けると共に、
    この長孔に挿通されて前記ブラケットを前記フレームに
    固定せしめる固定ねじを設けたことを特徴とする角度検
    出装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
    て、前記被検出レバーが、踏み込み操作されるペダルを
    先端部に取り付けられたペダルアームであることを特徴
    とする角度検出装置。
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