JP2005233687A

JP2005233687A - 変位センサ装置

Info

Publication number: JP2005233687A
Application number: JP2004040360A
Authority: JP
Inventors: Koji Akashi; 耕司明石; Yuji Hiraiwa; 祐治平岩
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: JP4525101B2

Abstract

【課題】
一通りの取付け方法によって取付けることが可能であり、取付け作業者の取付け作業性を向上させることが可能な変位センサ装置を提供する。
【解決手段】
プレート部材１４又はシャフト部材１２のいずれか一方に、他方の動きを制限する爪部１５が形成されており、爪部１５によってシャフト部材１２の変位する範囲にリミットが設定され、シャフト部材１２の変位する範囲に伴ってプレート部材１４が回転することにより、抵抗体式変位センサ１６内に生じる電圧が設定範囲内で変化可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は車両に取付け可能な変位センサ装置に関する。

従来の変位センサ装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。その変位センサ装置では、図３に示すように、両端に第１、２ボールジョイント部９２ａ、ｂが形成されたシャフト部材９２を備えており、シャフト部材９２の第１ボールジョイント部９２ａが可動側（車輪側）に係合している。シャフト部材９２の第２ボールジョイント部９２ｂは、回転部材９４の一端に係合しており、回転部材９４の他端がセンサ９６の回転軸９６ａに回転可能に連結されている。センサ９６はブラケット部材９８に保持され、ブラケット部材９８は非可動側（車体側）に固定されている。このようなシャフト部材９２は非可動側と可動側との相対距離に伴って変位可能であり、回転部材９４はシャフト部材９２の変位に伴って回転可能である。こうして、センサ９６は回転する回転部材９４の回転角の変位を検知することができるようになっている。

このような変位センサ装置では、非可動側に対して可動側が相対的に変位することによって、第１ボールジョイント部９２ａを介してシャフト部材９２が変位することとなる。そして、シャフト部材９２の変位に伴って回転部材９４が回転することとなり、センサ９６が回転部材９４の回転角の変位を検知することとなる。

このため、変位センサ装置で検知された回転部材９４の回転角の変位によって、非可動側と可動側との相対位置を検知することができ、検知された相対位置によって車高等を調節することができる。
特開２０００−７９８１７号公報

しかし、上記記載の変位センサ装置では、取付け作業者によって非可動側と可動側との間に取付けられる際、誤って取付けられる場合が生じている。

通常、図３に示すように、非可動側にブラケット部材９８を固定し、第２ボールジョイント部９２ｂを介してシャフト部材９２を可動側に係合する際、回転部材９４とシャフト部材９２とは所定の係合関係が保たれることとなる。その係合関係とは、センサ９６内に生じる電圧が設定範囲内で変化するように、回転部材９４の回転可能な範囲に第２ボールジョイント部９４ａを位置させながらシャフト部材９２が変位することである。つまり、例えば、センサ９６の基準中心軸ｘとその基準中心軸ｘに対して垂直にセンサ９６の回転軸９６ａを通る垂線ｙとを座標軸として構成された第３象現内において、第２ボールジョイント部９２ｂが位置しながら回転部材９４の回転可能な範囲となることにより、センサ９６内に生じる電圧が設定範囲内で変化するようになっている。

この点、取付け作業者が誤って取付けた場合、その係合関係では、図４に示すように、センサ９６内に生じる電圧が設定範囲外で変化してしまう状態で、回転部材９４の回転可能な範囲に第２ボールジョイント部材９４ｂを位置させながらシャフト部材９２が変位することとなる。つまり、センサ９６の基準中心軸ｘとその基準中心軸ｘに対して垂直にセンサ９６の回転軸９６ａを通る垂線ｙとを座標軸として構成された第４象現内において、第２ボールジョイント部９２ｂが位置しながら回転部材９４の回転可能な範囲となることにより、センサ９６内に生じる電圧が設定範囲外で変化したり全く変化しなくなったりしてしまう。

このため、上記従来の変位センサ装置では、二通りの取付け方法が可能であり、取付け作業者の取付け作業性を低下させてしまう要因になっている。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、一通りの取付け方法によって取付けることが可能であり、取付け作業者の取付け作業性を向上させることが可能な変位センサ装置を提供することを解決すべき課題としている。

発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究した結果、センサ内に生じる電圧が設定範囲内で変化するように回転部材の回転範囲に第２ボールジョイント部が位置する状態であれば、可動側に係合されるシャフト部材が所定の範囲内で変位する点に着目し、本発明を完成するに至った。

すなわち、上記課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、両端に第１、２ボールジョイント部１２ａ、ｂが形成され、第１ボールジョイント部１２ａが可動側に係合するシャフト部材１２と、該シャフト部材１２の第２ボールジョイント部１２ｂを介して一端が係合し、他端がセンサ１６の回転軸１６ａに回転可能に連結される回転部材１４と、前記センサ１６を保持し、非可動側に固定されるブラケット部材１８とを有し、前記シャフト部材１２は、前記非可動側と前記可動側との相対距離に伴って変位可能であり、前記回転部材１４は、前記シャフト部材１２の変位に伴って回転可能であり、前記センサ１６は、回転する前記回転部材１４の回転角の変位を検知可能である変位センサ装置において、前記回転部材１４又は前記シャフト部材１２のいずれか一方に、他方の動きを制限する爪部１５が形成されており、該爪部１５によって前記シャフト部材１２の変位する範囲にリミットが設定され、該シャフト部材１２の変位する範囲に伴って前記回転部材１４が回転することにより、前記センサ１６内に生じる電圧が設定範囲内で変化可能であることを特徴としている。

ここで、可動側としては、例えば、車両の車軸、そのアッパーアーム、そのロアアーム、そのスタビライザ、そのブレーキペダル等を挙げることができる。また、非可動側としては、例えば、車両の室外側ボデー、サスペンション部材、車両の室内側ボデー等を挙げることができる。さらに、回転部材１４としては、例えば、ロッド部材やプレート部材等を用いることができる、また、センサ１６としては、例えば、抵抗体式変位センサや半導体式変位センサ等を用いることができる。

請求項１に記載の発明によれば、回転部材又はシャフト部材のいずれか一方に形成された爪部によって、シャフト部材の変位する範囲にリミットが設定されることとなるため、取付け作業者によってリミットを越えた範囲に変位するシャフト部材を可動側に係合させることが回避できる。こうして、取付け作業者が変位センサ装置を非可動側と可動側との間に取付ければ、センサ内に生じる電圧が設定範囲内で変化するようになり、回転部材の回転可能な範囲に第２ボールジョイント部を位置させながらシャフト部材を変位させることができる。こうして、爪部によって、一通りの取付け方法で変位センサ装置を取付けることができるため、誤って取付けられることを未然に防ぐことができ、取付け作業性を向上させることができる。

したがって、本発明の変位センサ装置は、一通りの取付け方法によって取付けることが可能であり、誤って取付けられることを未然に防ぎ、取付け作業者の取付け作業性を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施形態を参照しつつ図面を基に説明する。

（実施形態）
実施形態の変位センサ装置は、図１に示すように、図示しない可動側として車軸側に係合されるシャフト部材１２と、シャフト部材１２に係合する回転部材としてのプレート部材１４とを備えている。そして、プレート部材１４を回転可能に回転軸１６ａに連結するセンサとしての抵抗体式変位センサ１６と、抵抗体式変位センサ１６を保持し、図示しない非可動側としての車体側に固定されるブラケット部材１８とを備えている。

シャフト部材１２の両端には第１、２ボールジョイント部１２ａ、ｂが形成されている。第１ボールジョイント部１２ａは図示しない車軸側に係合されており、第２ボールジョイント部１２ｂはプレート部材１４の一端に固定されたボルト１４ａ（ボールジョイント用）に係合されている。プレート部材１４の他端はブラケット部材１８に延在している。そして、車軸側が揺動することにより、フレキシブルに可動する第１ボールジョイント部１２ａを介してシャフト部材１２が変位できるようになっている。シャフト部材１２が変位することによって、フレキシブルに可動する第２ボールジョイント部１２ｂを介してプレート部材１４が回転できるようになっている。

ブラケット部材１８は車体側に固定される上面１８ｂと上面１８ｂから垂直下方に延在する垂直面１８ａとによって構成されており、垂直面１８ａの一面に抵抗体式変位センサ１６が固定されている。垂直面１８ａには貫通孔１８ｃが形成されており、貫通孔１８ｃに抵抗体式変位センサ１６の回転軸１６ａが挿通されている。そして、垂直面１８ａの他面において、その回転軸１６ａにプレート部材１４の他端が回転可能に連結されている。ブラケット部材１８に固定される抵抗体式変位センサ１６には制御回路接続口１６ｂが設けられており、制御回路接続口１６ｂには図示しない制御回路が接続可能になっている。

特に、実施形態の変位センサ装置では、プレート部材１４の一端であって、シャフト部材１２の第２ボールジョイント部１２ｂの位置よりもプレート部材１４の先端に爪部１５が形成されている。その際、爪部１５は、抵抗体式変位センサ１６の制御回路接続口１６ｂの開口方向に対して反対方向（図１の左側）に寄った状態であって、プレート部材１４の一端に位置している。図２に示すように、爪部１５は、プレート部材１４に対して垂直方向に延在している。そして、図１に示すように、爪部１５にシャフト部材１２が係止された場合であって、シャフト部材１２の変位する範囲を規制するリミットとして設定している。こうして、実施形態では、プレート部材１４に対してシャフト部材１２を同一直線上に位置するまで変位させることができるようになっている。

なお、爪部１５は、抵抗体式変位センサ１６の制御回路接続口１６ｂの開口方向に対して反対方向（図１の左側）に寄った状態であって、プレート部材１４の一端ではなく、シャフト部材１２の他端（第２ボールジョイント部１２ｂの位置する側）に形成されていてもよい。

例えば、実施形態の変位センサ装置では、抵抗体式変位センサ１６の長手方向であり制御回路接続口１６ｂを通る基準中心軸ｘ１とその基準中心軸ｘ１に対して垂直に回転軸１６ａを通る垂線ｙ１とを座標軸として構成された第３象現内において、第２ボールジョイント部１２ｂが位置するようにプレート部材１４が回転する場合、抵抗体式変位センサ１６内に生じる電圧が設定範囲内で変化するようになっている。設定範囲とは、例えば、０．５〜４．０（Ｖ）の範囲で電圧が変化するようになっている。

以上のような構成からなる変位センサ装置では、取付け作業者が以下のようにして取付け作業を行うことができる。

先ず、非可動側にブラケット部材１８の上面１８ｂを固定し、車軸側にシャフト部材１２の第１ボールジョイント部１２ａを係合させる。その際、抵抗体式変位センサ１６の回転軸１６ａと第１ボールジョイント部１２ａの位置は自ずと決定されることとなる。

特に、シャフト部材１２は、爪部１５によって、プレート部材１４に対して同一直線上に位置するまでしか変位することができないようになっている。このため、シャフト部材１２の第２ボールジョイント部１２ｂが第３象現内に位置することとなり、プレート部材１４の回転範囲が第３象現内に収まることとなる。

つまり、シャフト部材１２の第２ボールジョイント部１２ｂが第４象現内に位置してしまい、プレート部材１４の回転範囲が第４象現内に収まってしまうような変位センサ装置の取付けを防止することができる。こうして、プレート部材１４の回転範囲が第４象現内に収まらなくなれば、抵抗体式変位センサ１６内の電圧が変化しなくなってしまうことを防止することができる。つまり、設定範囲外における抵抗体式変位センサ１６の電圧の変化を防止することができる。

こうして、取付けられる変位センサ装置では、爪部１５によって、シャフト部材１２の変位する範囲にリミットが設定されることとなるため、取付け作業者によってリミットを越えた範囲に変位するシャフト部材１２を可動側に係合させることが回避できる。このため、抵抗体式変位センサ１６内に生じる電圧が設定範囲内で変化するように、一通りの取付け方法によって変位センサ装置を取付けることができる。このため、誤って取付けられることを未然に防ぐことができるため、取付け作業者の取付け作業性を向上させることができる。

したがって、実施形態の変位センサ装置では、一通りの取付け方法によって取付けることが可能であり、誤って取付けられることを未然に防ぎ、取付け作業者の取付け作業性を向上させることができる。

なお、その変位センサ装置は、非可動側と可動側との相対位置を検知することによって、車高の調節に用いることができるだけでなく、ヘッドライト位置の調節等に用いることもできる。また、その変位センサ装置は、非可動側を車両の室内側ボデーとし可動側をブレーキペダルとすることにより、ブレーキペダルの踏み込み量を検知するブレーキ制御装置として用いることができる。

実施形態に係り、変位センサ装置の全体側面図である。実施形態に係り、変位センサ装置の全体上面図である。従来の変位センサ装置の全体側面である。従来の変位センサ装置の他の全体側面である。

符号の説明

１２ａ…第１ボールジョイント部
１２ｂ…第２ボールジョイント部
１２…シャフト部材
１６…センサ（抵抗体式変位センサ）
１６ａ…回転軸
１４…回転部材（プレート部材）
１８…ブラケット部材
１５…爪部

Claims

両端に第１、２ボールジョイント部が形成され、第１ボールジョイント部が可動側に係合するシャフト部材と、該シャフト部材の第２ボールジョイント部を介して一端が係合し、他端が変位センサの回転軸に回転可能に連結される回転部材と、前記センサを保持し、非可動側に固定されるブラケット部材とを有し、前記シャフト部材は、前記非可動側と前記可動側との相対距離に伴って変位可能であり、前記回転部材は、前記シャフト部材の変位に伴って回転可能であり、前記センサは、回転する前記回転部材の回転角の変位を検知可能である変位センサ装置において、
前記回転部材又は前記シャフト部材のいずれか一方に、他方の動きを制限する爪部が形成されており、該爪部によって前記シャフト部材の変位する範囲にリミットが設定され、該シャフト部材の変位する範囲に伴って前記回転部材が回転することにより、前記センサ内に生じる電圧が設定範囲内で変化可能であることを特徴とする変位センサ装置。