JP2003216259A - 半径方向に互いに重なり合ったセンサとヒステリシスを備えたペダル組立体 - Google Patents

半径方向に互いに重なり合ったセンサとヒステリシスを備えたペダル組立体

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JP2003216259A
JP2003216259A JP2002295835A JP2002295835A JP2003216259A JP 2003216259 A JP2003216259 A JP 2003216259A JP 2002295835 A JP2002295835 A JP 2002295835A JP 2002295835 A JP2002295835 A JP 2002295835A JP 2003216259 A JP2003216259 A JP 2003216259A
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pedal
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assembly
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Brad C Menzies
シー メンジース ブラッド
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Teleflex Inc
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D11/02Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by hand, foot, or like operator controlled initiation means
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両を電子的に制御するコンパクトなペダル
組立体を提供する。 【解決手段】 ペダル組立体(10)は、互いに反対側の
側部を備えたハウジング(12)と、側部相互間に延びる
ペダル軸線の回りに回動運動自在にハウジングによって
支持されたペダルレバー(20)とを有する。センサアー
ム(46)が、ハウジングによって可動的に支持され、少
なくとも1つの検出バンド(50)が、ハウジングによっ
て支持されて、少なくとも1つのセンサ部材(58)が、
センサアームと一緒に運動すると共に検出バンドと協働
できるようセンサアームで支持されている。ブレーキ機
構が、ペダル軸線回りのペダルレバーの運動に抵抗をも
たらす。本発明のペダル組立体は、センサアームとブレ
ーキ機構が、互いに半径方向にオーバーラップした関係
をなした状態でペダル軸線に沿って軸方向に間隔を置い
て位置している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【関連出願】本願は、本願と同日に出願された同時係属
特許出願第65748−708号と同一のペダル組立体
の実施形態を開示しているが、この実施形態に関する別
の特許性のある特徴を請求の対象としている。
【0002】
【発明の分野】本発明は、車両又は乗り物システムを制
御する電気信号を生じさせるセンサ及びペダルの運動に
抵抗するヒステリシス機構を備えたペダル組立体に関す
る。
【0003】
【従来技術の説明】最近、自動車のスロットル、クラッ
チ及びブレーキシステムを制御するペダル組立体は、車
両システムを制御するためにペダルの動き(踏込み)の
度合いを表す電気信号を出力する電気式センサを備えた
機械的リンク機構に取って代わりつつある。電気式信号
発生器を用いる場合、これは、ペダルの運動に対する抵
抗を組み込むことが必要になり、かかる抵抗は、ヒステ
リシスと呼ばれている。コスト及び性能の判断基準の他
に、車両内のスペースが限られていて、種々の用途に必
要なので、組立体の占めるスペースが最小限であること
は、必要不可欠なことである。
【0004】カルシ氏に付与されていて、本願の譲受人
に譲渡された米国特許第6,220,222号明細書に
示された最新型の組立体では、ペダルレバーが、センサ
部材を支持するセンサアームを回転させ、円形センサバ
ンドが、ハウジングによって支持されていて、センサ部
材と協働して電気信号を生じさせるようになっている。
センサアームは、ペダルの回動軸線から半径方向に延
び、ヒステリシス機構は、センサアームの遠方側端部よ
りもペダルレバーの軸線から半径方向に更に遠くに設け
られている。その結果、ペダル組立体の構成部品は、半
径方向に次々に上に積み重ねられる。
【0005】
【発明の概要及び利点】本発明は、互いに反対側の側部
を備えたハウジングと、側部相互間に延びるペダル軸線
の回りに回動運動自在にハウジングによって支持された
ペダルレバーとを有する車両を電子的に制御するペダル
組立体を提供する。センサアームが、ハウジングによっ
て可動的に支持され、少なくとも1つの検出バンドが、
ハウジングによって支持されて、少なくとも1つのセン
サ部材が、センサアームと一緒に運動すると共に検出バ
ンドと協働できるようセンサアームで支持されている。
ブレーキ機構が、ペダル軸線回りのペダルレバーの運動
に抵抗をもたらす。本発明のペダル組立体は、センサア
ームとブレーキ機構が、互いに半径方向にオーバーラッ
プした関係をなした状態でペダル軸線に沿って軸方向に
間隔を置いて位置していることを特徴とする。
【0006】ブレーキ機構及びセンサアームが、半径方
向に積み重ねられるのではなく、同一の半径方向空間内
に半径方向に延びているので、ハウジングの半径方向の
広がりを最小限にすることができる。構成部品のこの連
携関係により、センサアームとブレーキ機構の両方を収
容するハウジングのための空間の使用分を最小限に抑え
ることができる。
【0007】本発明の他の利点は、添付の図面を参照し
て以下の詳細な説明を読むと一層よく理解されよう。
【0008】
【好ましい実施形態の詳細な説明】図面を参照すると
(図中、同一の符号は同一又は対応の部分を示してい
る)、車両を電子的に制御するペダル組立体が全体を符
号10で示されている。
【0009】組立体10は、互いに反対側の側部を有す
る全体が符号12で示されたハウジングを有している。
ハウジング12は、開口した第1の端部と第2の端部と
の間に延びる中央ドラム部分14を有している。センサ
カバー16が、ハウジング側部のうちの一方を構成する
よう第1の端部を閉じ、ブレーキカバー18が、ハウジ
ングの他方の側部を構成するよう第2の端部を閉じてい
る。
【0010】ペダルレバー20が、側部相互間、即ちカ
バー16,18相互間に延びるペダル軸線(A)の回り
に回動運動自在にハウジング12によって支持されてい
る。
【0011】ハウジング12の中央部分14は、中央仕
切り22を有し、シャフト24が、カバー16,18及
び仕切り22を貫通して延びている。シャフト24は、
ボルトとナット26を有し、このボルトとナットは、O
リングシール28,30及びブッシュ32を更に支持し
ている。変形例として、シャフトは、ナット26及びブ
ッシュ32に取って代わったスナップインブッシュ付き
の圧力嵌めピンであってもよい。ペダルレバー20は、
2つの舌状突起34を備えたフォーク状(二又)端部を
有し、ハウジング12のカバー16,18は、舌状突起
34がシャフト24及びブレーキカバー18と一緒に回
転するようこれらに固定された状態で、舌状突起34相
互間に配置されている。ブレーキカバー18は、ペダル
カバー20の一方の舌状突起に係合するストップ又は機
械的連結部を構成するリブ36を有し、従ってブレーキ
カバー18がハウジング12の残部の中央部分14に対
して回転するようになっている。
【0012】ハウジング12の中央部分14は、キャリ
ヤ部分38を有し、このキャリヤ部分は、脚の長さが異
なる車両オペレータ(運転手)に対応するようペダル組
立体10の動作位置を調節する案内ロッド40上に摺動
自在に支持されている。当該技術分野において周知であ
って、米国特許第5,964,125号明細書の開示に
よって例示されているように、ロッド40は、車両構造
体に取り付けられるようになったブラケット42により
支持され、案内部分38は、ねじ44により種々の調整
位置相互間で案内ロッド40に沿って直線的に動かされ
る。
【0013】ハウジング12のセンサカバー16は、セ
ンサアーム46を可動的に支持している。具体的に説明
すると、センサアーム46は、センサカバー16から一
体に延びるピン48により定められるセンサ軸線の回り
に回動できるようセンサカバー16によって回動自在に
支持されている。ピン48のセンサ軸線は、ペダル軸線
(A)から間隔を置いて位置すると共にペダル軸線
(A)の直径方向における一方の側に位置し、センサア
ーム46は、ペダル軸線(A)の直径方向における反対
側の側部まで延びている。
【0014】複数の検出又はセンサバンド50が、プレ
ート52を介してハウジング12のセンサカバー16上
に支持され、これらバンド50は、ピン48のセンサ軸
線から互いに異なる半径方向距離を置いたところに弧状
(円のセグメント)に配置されている。検出バンド50
は、電気的ピン54と電気的接触状態にあり、これら電
気的ピンは、車両システムに接続された電気コネクタ5
6と電気的に接続状態にある。複数のセンサ部材58
が、センサ軸線48から互いに異なる半径方向距離を置
いたところでセンサアーム46上に支持され、センサ部
材58は各々、検出バンド50の1つとそれぞれ対をな
している。
【0015】コイルばねが、付勢力をセンサアーム46
に及ぼしてセンサアーム46をピン48のセンサ軸線の
回りに回転させる付勢装置60を構成している。ばね6
0は、センサアーム46とセンサカバー16から延びる
当接ピン62との間で働く。また、付勢装置60によっ
て加えられた付勢力に応動してセンサ軸線48回りのセ
ンサアーム46の回転運動を停止させるストップ65が
設けられている。ペダル軸線(A)を通るセンサアーム
46及びセンサ部材58の半径方向運動を可能にするた
め、センサアーム46は、開口部66を有し、ペダル軸
線(A)は、開口部66内に位置している。したがっ
て、検出バンド50及びセンサ部材58は、センサ軸線
48から見てペダル軸線(A)の直径方向反対側に位置
している。
【0016】センサカバー16は、タブ68が中央部分
14に設けられたポケット70内にスナップ動作で嵌ま
ることにより、ハウジング12の中央部分14に対して
回転するのが阻止される。加うるに、センサカバー16
は、センサカバー16に対するペダルレバー20の回動
運動を許容する外部隆起条72を有している。
【0017】組立体10は、互いに対して動くことがで
き、ペダルレバー20とセンサアーム46を互いに連結
していて、センサアーム46をペダルレバー20の運動
に応答して動かす少なくとも2つの要素から成る機構を
有していることを特徴とする。具体的に説明すると、こ
れら要素のうちの一方は、1以上のギヤセクター又は扇
形ギヤ74であり、他方の要素は、シャフト24により
ペダル軸線(A)の回りにペダルレバー20によって回
転可能なペダルギヤ76である。センサギヤ74は、セ
ンサアーム46の開口部66内に収納されていて、ペダ
ルギヤ76と噛み合い状態にあり、それによりセンサギ
ヤ74は、ペダルギヤ76によって回転可能であって、
センサアーム46をセンサ軸線48の回りに回転させる
ようになっている。上記において示唆したように、ペダ
ル軸線(A)は、ペダル軸線(A)を通るセンサアーム
46及びセンサ部材58の半径方向運動を可能にするよ
うセンサアーム46の開口部66内に位置しており、即
ち、センサ部材58は、センサ軸線48から延びる半径
線上に位置し、この半径線は、ペダル軸線(A)の各側
で前後に円弧をなして動く。本発明によれば、ペダルギ
ヤは、弧状ではなく直線状にラックを駆動することがで
きる。いずれの場合においても、センサアームが弧状に
動こうと直線状に動こうといずれにせよ、ペダルレバー
20とセンサアーム46を互いに連結する2以上の要素
を採用することにより、ペダル軸線(A)と検出バンド
50との間の距離を最小限に抑えた状態でセンサ部材5
8の所要の運動の度合いを達成することができる。
【0018】組立体10は、ブレーキカバー18によっ
て支持されていて、ペダル軸線(A)回りのペダルレバ
ー20の運動に対する抵抗を生じさせるブレーキ機構を
更に有している。
【0019】組立体は又、センサアーム46及びブレー
キ機構がペダル軸線(A)に沿って互いに軸方向に間隔
を置いて位置すると共に互いに半径方向にオーバーラッ
プした関係をなして設けられていることを特徴とする。
かかる組合せによっても、コンパクトなペダル組立体1
0が得られる。
【0020】ハウジング12の中央部分14は、内側円
筒面78を有し、一対のブレーキシュー80が、ハウジ
ング12のブレーキカバー18によって可動的に支持さ
れていて、半径方向外方に動いて円筒面78に係合し、
ペダルレバー20の運動に抵抗を与えるようになってい
る。一対のポスト82が、ハウジング12のブレーキカ
バー18の内部から軸方向に延び、ブレーキシュー80
は各々、ポスト82のうちの一方によって回動自在に支
持された回動端部から遠方側の端部まで弧状に延びてい
る。各ブレーキシュー80とハウジング12を互いに連
結し、第1の方向におけるペダルレバー20の回動運動
に応答して、即ち、力がペダルレバー20の下端部上に
支持されたペダルパッド90に加えられると、ブレーキ
シュー80を動かしてこれを内側円筒面78に係合させ
る付勢コイルばね84を有するブレーキアクチュエータ
が設けられている。各コイルばね84は、ポスト82の
うちの1つの周りにぐるりと設けられた中央コイルを有
し、第1の端部86が、コイルから延びていて、このポ
スト82によって支持された隣のブレーキシュー80の
遠方側端部に係合し、第2の端部88が、コイルから延
びていて、ハウジング12の中央部分14の内側円筒面
78から延びる肩92に係合している。ブレーキシュー
80は各々、内側円筒面78に摩擦係合するブレーキパ
ッド94を有している。
【0021】上記において示唆したように、ペダルレバ
ー20がペダルパッド90に加えられたオペレータの力
に応答して回転し、シャフト24が回転してペダルギヤ
76を回転させると、ブレーキカバー18がハウジング
12の中央部分14に対してペダルレバー20と一緒に
回転できる。ペダルギヤ76は、センサギヤ74を回転
させ、それによりセンサアーム46をセンサ軸線48の
回りに回転又は回動させる。センサアーム46が円弧を
なして動くと、センサ部材58は、検出バンド50に沿
って動いて車両制御システムに伝送される電気信号を生
じさせる。それと同時に、リブ36がペダルレバー20
の一方の舌状突起34と協働することにより機械的駆動
連結関係が得られるので、ブレーキカバー18はペダル
レバー20と一緒に回転し、コイルばね84がハウジン
グ12の中央部分14の肩92に当たったときにコイル
ばね84を弛緩させる。ばね84の弛緩動作により、ブ
レーキシュー80はそれぞれのポスト82回りに半径方
向外方に回動し、ブレーキパッド95が中央部分14の
内面78に摩擦係合し、それによりペダルレバー20の
運動に対して抵抗又はヒステリシスをもたらすようにな
っている。
【0022】上述の教示に照らして本発明の多くの設計
変更例及び改造例を想到できることは明らかである。例
えば、検出バンド上におけるセンサ部材の所要の運動を
維持しながらスペースを減少させるためのセンサアーム
とペダルアームを互いに連結する機構をなした状態で少
なくとも2つの要素を用いるという特徴は、ブレーキ機
構をペダル軸線(A)に沿ってセンサアームから軸方向
に間隔を置いて設け、そしてブレーキ機構とセンサアー
ムを互いに半径方向にオーバーラップした関係に配置す
るという特徴とは無関係に利用できることは明らかであ
る。本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の範
囲内に具体的に記載された形態以外の形態で実施でき、
従来技術の構成は、「〜において」以下に記載された新
規事項の前に記載されている。新規性は、「〜におい
て」以下に具体的に且つ明確に記載されており、前文
は、本発明に関する従来及び周知技術の組合せを記載し
ている。かかる前文記載の技術的事項は、本発明の新規
性の有用性の及ぶ任意の組合せに適用されると解される
べきである。加うるに、特許請求の範囲の記載中の参照
符号は、便宜上のものであるに過ぎず、決して本発明を
限定するものとして解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】好ましい実施形態のブレーキカバー側から見た
分解斜視図である。
【図2】好ましい実施形態のハウジング及びセンサカバ
ーの分解斜視図である。
【図3】好ましい実施形態のハウジング及びブレーキカ
バーの分解斜視図である。
【図4】好ましい実施形態のセンサカバー側から見た分
解斜視図である。
【図5】好ましい実施形態のブレーキカバー側から見た
部分切除部分断面斜視図である。
【図6】好ましい実施形態の正面から見た部分切除部分
断面斜視図である。
【符号の説明】
10 ペダル組立体 12 ハウジング 14 中央部分 16 センサカバー 18 ブレーキカバー 20 ペダルレバー 22 仕切り 24 シャフト 26 ナット 28,30 Oリングシール 32 ブッシュ 34 舌状突起 36 リブ 38 キャリヤ部分 40 ロッド 42 ブラケット 44 ねじ 46 センサアーム 48 ピン 50 検出バンド 52 プレート 54 電気的ピン 56 電気コネクタ 58 センサ部材 60 付勢装置 62 当接ピン 64 ストップ 66 開口部 68 タブ 70 ポケット 72 隆起条 74 センサギヤ 76 ペダルギヤ 78 円筒面 80 ブレーキシュー 82 ポスト 84 コイルばね 86 第1の端部 88 第2の端部 90 ペダルパッド 92 肩 94 ブレーキパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J058 AA07 AA13 AA17 AA30 AA37 BA60 BA62 CC07 CC66 DB23 FA01 3J070 AA32 BA18 BA51 BA71 CA51 CA54 CB02 CB11 CB16 CB37 CC03 CC04 CC07 CC71 DA01

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両を電子的に制御するペダル組立体で
    あって、 互いに反対側の側部を備えたハウジングと、 前記側部相互間に延びるペダル軸線の回りに回動運動自
    在に前記ハウジングによって支持されたペダルレバー
    と、 前記ハウジングによって可動的に支持されたセンサアー
    ムと、 前記ハウジングによって支持された少なくとも1つの検
    出バンドと、 前記センサアームと一緒に運動すると共に前記検出バン
    ドと協働できるよう前記センサアームによって支持され
    た少なくとも1つのセンサ部材と、 前記ペダル軸線回りの前記ペダルレバーの運動に抵抗を
    もたらすブレーキ機構とを有する組立体において、 前記センサアームと前記ブレーキ機構が、互いに半径方
    向にオーバーラップした関係をなした状態で前記ペダル
    軸線に沿って軸方向に間隔を置いて位置していることを
    特徴とする組立体。
  2. 【請求項2】 前記センサアームは、前記ハウジングの
    側部のうちの一方によって支持され、前記ブレーキ機構
    は、前記ハウジングの他方の側部によって支持されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の組立体。
  3. 【請求項3】 前記ハウジングは、開口した第1の端部
    と開口した第2の端部との間に延びる中央部分と、前記
    ハウジングの側部のうちの一方を構成するよう前記第1
    の端部を閉じたセンサカバーと、前記ハウジングの他方
    の側部を構成するよう前記第2の端部を閉じたブレーキ
    カバーとを有することを特徴とする請求項2記載の組立
    体。
  4. 【請求項4】 前記センサカバーは、前記センサアーム
    を支持し、前記ブレーキカバーは、前記ブレーキ機構を
    支持していることを特徴とする請求項3記載の組立体。
  5. 【請求項5】 前記ハウジングの前記中央部分は、内側
    円筒面と、前記ハウジングによって可動的に支持されて
    いて、半径方向外方に動いて前記円筒面に係合し、前記
    ペダルレバーの運動に対する抵抗をもたらすようになっ
    た少なくとも1つのブレーキシューと、前記ブレーキシ
    ューと前記ハウジングを互いに連結していて、第1の方
    向における前記ペダルレバーの回動運動に応答して前記
    ブレーキシューを動かし、これを前記内側円筒面に係合
    させるブレーキアクチュエータとを有していることを特
    徴とする請求項4記載の組立体。
  6. 【請求項6】 前記ブレーキアクチュエータは、前記ハ
    ウジングと前記ブレーキシューとの間で働く付勢ばねを
    有していることを特徴とする請求項5記載の組立体。
  7. 【請求項7】 前記付勢ばねは、中央コイルを有するコ
    イルばねから成り、前記中央コイルは、前記コイルから
    延びていて前記ブレーキシューに係合する第1の端部及
    び前記コイルから延びていて前記ハウジングに係合する
    第2の端部を有していることを特徴とする請求項6記載
    の組立体。
  8. 【請求項8】 1対の前記ブレーキシューを有し、前記
    ブレーキシューは各々、前記ハウジングによって回動自
    在に支持された回動端部から遠方側端部まで弧状に延び
    ていることを特徴とする請求項7記載の組立体。
  9. 【請求項9】 前記ブレーキカバーは、前記ブレーキシ
    ューの前記回動端部の各々を支持するポストを有してい
    ることを特徴とする請求項8記載の組立体。
  10. 【請求項10】 前記ポストの各々のところにそれぞれ
    一つずつ設けられた前記付勢ばねを有し、各ばねの前記
    遠方側端部は、その隣のブレーキシューの前記遠方側端
    部に係合していることを特徴とする請求項9記載の組立
    体。
  11. 【請求項11】 前記ブレーキシューは各々、内側円筒
    面に摩擦係合するパッドを有していることを特徴とする
    請求項10記載の組立体。
  12. 【請求項12】 中央仕切りが、前記中央部分内に設け
    られ、前記ばねの前記第2の端部は、前記中央部分に係
    合し、シャフトが、前記カバー及び前記仕切りを貫通し
    て延び、前記ペダルレバーは、2つの舌状突起を備えた
    フォーク状端部を有し、前記ハウジングの前記カバー
    は、前記舌状突起相互間に位置し、前記舌状突起は、前
    記シャフトに固定されると共に前記ブレーキカバーに固
    定されていて、これらと一緒に回転するようになってい
    ることを特徴とする請求項10記載の組立体。
  13. 【請求項13】 前記センサ軸線から互いに異なる半径
    方向距離を置いて弧状に配置された複数の前記検出バン
    ドと、前記センサ軸線から前記互いに異なる半径方向距
    離を置いて前記センサアームに設けられた複数のセンサ
    部材とを有し、前記センサ部材は各々、前記検出バンド
    の1つとそれぞれ対をなしており、前記検出バンドは、
    前記センサカバーによって支持されていることを特徴と
    する請求項12記載の組立体。
  14. 【請求項14】 前記センサアームは、センサ軸線の回
    りに回動できるよう前記ハウジングによって回動自在に
    支持されていることを特徴とする請求項13記載の組立
    体。
  15. 【請求項15】 前記センサ軸線は、前記ペダル軸線か
    ら間隔を置いて位置していることを特徴とする請求項1
    4記載の組立体。
  16. 【請求項16】 前記センサ軸線は、前記ペダル軸線の
    直径方向における一方の側に位置し、前記検出バンド及
    びセンサ部材は、前記ペダル軸線の直径方向における反
    対側の側部に位置していることを特徴とする請求項15
    記載の組立体。
  17. 【請求項17】 前記センサアームと前記ペダルレバー
    を互いに連結していて、前記センサアームを前記ペダル
    レバーの運動に応答して動かす少なくとも2つの要素か
    ら成る機構を更に有していることを特徴とする請求項1
    6記載の組立体。
  18. 【請求項18】 前記要素のうち少なくとも1つは、ギ
    ヤセクターであることを特徴とする請求項17記載の組
    立体。
  19. 【請求項19】 前記要素は、前記ペダルレバーによっ
    て前記ペダル軸線の回りに回転自在なペダルギヤと、前
    記ペダルギヤによって回転自在であって、前記センサア
    ームを前記センサ軸線の回りに回転させるセンサギヤと
    から成ることを特徴とする請求項17記載の組立体。
  20. 【請求項20】 前記センサアームは、開口部を有し、
    前記ペダル軸線は、前記ペダル軸線を通る前記センサア
    ーム及び前記センサ部材の半径方向運動を許容するよう
    前記開口部内に位置し、前記センサギヤは、前記開口部
    内に設けられていることを特徴とする請求項19記載の
    組立体。
  21. 【請求項21】 前記センサ軸線から互いに異なる半径
    方向距離を置いて弧状に配置された複数の前記検出バン
    ドと、前記センサ軸線から前記互いに異なる半径方向距
    離を置いて前記センサアームに設けられた複数のセンサ
    部材とを有し、前記センサ部材は各々、前記検出バンド
    の1つとそれぞれ対をなしていることを特徴とする請求
    項20記載の組立体。
  22. 【請求項22】 付勢力を前記センサアームに加えて前
    記センサアームを前記センサ軸線の回りに回転させる付
    勢装置を更に有していることを特徴とする請求項21記
    載の組立体。
  23. 【請求項23】 前記付勢装置によって加えられた前記
    付勢力に応答して前記センサ軸線回りの前記センサアー
    ムの回転運動を制限するストップを更に有していること
    を特徴とする請求項22記載の組立体。
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