JP2014095614A

JP2014095614A - ストローク検出装置

Info

Publication number: JP2014095614A
Application number: JP2012247069A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Sasanouchi; 清孝笹之内; Toshiyuki Nozoe; 利幸野添; Yasuhiro Yamashita; 康弘山下; Takumi Obayashi; 巧大林; Seiho Yasui; 正峰安井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-22

Abstract

【課題】主に自動車のブレーキペダル等の操作量の検出に用いられるストローク検出装置に関し、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】ペダルに連動して移動する作動体１２外周に、略リング状の複数の磁石１３を所定の間隔で装着すると共に、この複数の磁石１３に磁気検出手段１６を所定の間隙を空けて対向配置することで、ブレーキペダル２２の踏み込み操作に応じて作動体１２と磁石１３を大きく移動させると共に、作動体１２外周に複数の磁石１３を所定の間隔で装着することによって、一つの磁気検出手段１６で長いストロークの範囲で磁気の検出が行えるため、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なストローク検出装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の操作量の検出に用いられるストローク検出装置に関するものである。

近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置やストローク検出装置等を用いて、ブレーキペダル等が踏み込まれた操作量を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。

このような、従来の回転角度検出装置について、図４を用いて説明する。

図４は従来のブレーキペダルの側面図であり、同図において、１は回転角度検出装置で、絶縁樹脂製のケース（図示せず）内に回転体（図示せず）が回転可能に収納されると共に、この回転体に複数の磁石２が装着されている。

そして、この回転角度検出装置１が自動車のブレーキペダル３の回動軸３Ａの近傍に取り付けられると共に、回動軸３Ａに回転体の中心が装着され、磁石２と所定の間隙を空けて対向配置された、ホールＩＣ等の磁気検出手段（図示せず）が、コネクタやリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、ブレーキペダル３を足で踏み込むと、アーム３Ｂの回動に伴って回転角度検出装置１の回転体が回転して、装着された磁石２も回転するため、磁石２から対向した磁気検出手段へ流れる磁界の方向が変化する。

そして、この磁気を磁気検出手段が検出して、所定の演算を行い、回転体の回転角度、すなわちブレーキペダル３が踏み込まれた操作量を算出して、これが自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。

つまり、ブレーキペダル３の踏み込み操作によって、回転角度検出装置１の回転体と磁石２を回転させ、磁気検出手段が検出した磁石２の磁気の変化から、回転体の回転角度、すなわちブレーキペダル３が踏み込まれた操作量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１０−２２３６５６号公報

しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、ブレーキペダル３が踏み込み操作される数１０度の回転角度の範囲で磁石２を回転させ、この磁気の変化を磁気検出手段が検出して、ブレーキペダル３の操作量を検出しているため、精度の高いブレーキペダル３の操作量の検出を行うことが困難であるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なストローク検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、ペダルに連動して移動する作動体外周に、略リング状の複数の磁石を所定の間隔で装着すると共に、この複数の磁石に磁気検出手段を所定の間隙を空けて対向配置して、ストローク検出装置を構成したものであり、ペダルの踏み込み操作に応じて作動体と磁石を大きく移動させると共に、作動体外周に複数の磁石を所定の間隔で装着することによって、一つの磁気検出手段で長いストロークの範囲で磁気の検出が行えるため、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なストローク検出装置を得ることができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なストローク検出装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態によるストローク検出装置の断面図同部分斜視図同波形図従来のブレーキペダルの側面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるストローク検出装置の断面図であり、同図において、１１は略箱型でポリブチレンテレフタレートやＡＢＳ等の絶縁樹脂製の筐体、１２は略円柱状でポリオキシメチレン等の絶縁樹脂またはアルミニウム等の非磁性体製の作動体で、筐体１１内に作動体１２が左右方向へ移動可能に収納されている。

また、１３は略リング状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、左右面がＮ極とＳ極に着磁されると共に、複数の磁石１３が作動体１２中間部外周に所定の間隔で装着されて、作動体１２の移動方向の左右方向に磁界が形成されている。

そして、１４は磁気検出ユニットで、上下面に銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成された、紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板１５の下面には、ホールＩＣ等の磁気検出手段１６が実装装着されると共に、配線基板１５上面には配線パターンを介して磁気検出手段１６に接続された、銅合金等の複数の端子１７が植設されている。

さらに、この配線基板１５や磁気検出手段１６が、略箱型でポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース１８内に収納されると共に、この磁気検出ユニット１４が筐体１１上面に装着されて、図２の部分斜視図に示すように、磁気検出手段１６が複数の磁石１３の中間部に、所定の間隙を空けて対向配置されている。

また、１９は絶縁樹脂または金属製の作動軸、２０は鋼または銅合金線がコイル状に巻回されたばねで、ばね２０がやや撓んだ状態で作動体１２右側面と筐体１１右内側面の間に装着されると共に、作動体１２左端に固着された作動軸１９が筐体１１から左外方に突出して、ストローク検出装置２１が構成されている。

そして、この筐体１１から突出した作動軸１９先端が、ブレーキペダル２２のアーム２２Ａに装着されて、ストローク検出装置２１が自動車に取り付けられると共に、磁気検出ユニット１４の磁気検出手段１６が複数の端子１７と、コネクタやリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、ブレーキペダル２２を足で踏み込むと、アーム２２Ａが回動軸２２Ｂを支点として回動すると共に、作動体１２が作動軸１９を介してアーム２２Ａに押圧されて右方向へ移動し、中間部外周に装着された複数の磁石１３も右方向へ移動する。

そして、この複数の磁石１３の磁気の方向を、磁気検出ユニット１４の磁気検出手段１６が検出して、所定の演算を行い、図３の波形図に示すような、磁石１３の４０〜５０ｍｍ前後の移動距離、すなわちストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ１が、磁気検出手段１６から車両の電子回路へ出力される。

そして、この電圧波形Ｌ１から、電子回路が磁石１３のストローク、すなわちブレーキペダル２２が踏み込まれた操作量を算出して、踏み込み量に応じたブレーキ装置の制御やストップランプの消点灯等の、車両の様々な制御が行われる。

つまり、ブレーキペダル２２の踏み込み操作によって、ストローク検出装置２１の作動体１２と複数の磁石１３を移動させ、磁気検出ユニット１４の磁気検出手段１６が検出した、ストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ１から、磁石１３のストローク、すなわちブレーキペダル２２が踏み込まれた操作量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されている。

そして、この時、本発明のストローク検出装置２１においては、ブレーキペダル２２に連動して移動する作動体１２外周に、複数の磁石１３を所定の間隔で装着すると共に、この複数の磁石１３に磁気検出手段１６を所定の間隙を空けて対向配置することによって、高精度で、確実なブレーキペダル２２の操作量の検出が行えるようになっている。

すなわち、ブレーキペダル２２が踏み込み操作され、アーム２２Ａが回動軸２２Ｂを支点として回動する角度は数１０度の範囲であるが、作動体１２と磁石１３が作動軸１９を介してアーム２２Ａに押圧されて、上記のように４０〜５０ｍｍ前後と大きく移動するため、この長いストロークの磁石１３の磁気を検出することによって、高精度なブレーキペダル２２の操作量の検出が可能なように構成されている。

また、ブレーキペダル２２に連動して移動する作動体１２外周に、複数の磁石１３を所定の間隔で装着することによって、一つの磁石１３と磁気検出手段１６でストロークの検出を行う場合に比べ、所定の間隔を設けた分だけ、長いストロークの範囲で、高精度な磁気の検出を行うことができる。

つまり、例えば作動体１２外周に一つの磁石１３を装着した場合、図３に示すように、電圧波形Ｌ２が出力されるストロークＳ２の範囲でしか、磁石１３の磁気を磁気検出手段１６が検出できないのに対し、複数の磁石１３を所定の間隔で設けた場合には、この間隔の分だけ複数の磁石１３によって形成される移動方向の磁界が大きくなるため、長いストロークＳ１の範囲で磁気検出手段１６が磁石１３の磁気を検出し、この長いストロークＳ１に応じて変化する電圧波形Ｌ１が出力されるようになっている。

さらに、このように略リング状の複数の磁石１３を、作動体１２外周に所定の間隔で装着することによって、各々の磁石１３を幅寸法の薄いもので形成できるため、幅寸法の厚い磁石を用いる場合に比べ、ストローク検出装置２１を安価に形成することができる。

なお、以上の説明では、磁気検出ユニット１４の磁気検出手段１６から、複数の端子１７等を介して、車両の電子回路に電圧波形を直接出力する構成について説明したが、配線基板１５下面にマイコン等の電子部品によって制御手段を設け、この制御手段がブレーキペダル２２の操作量の算出や故障等の検出を行う構成としても、本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、磁気検出ユニット１４やストローク検出装置２１によって、ブレーキペダル２２の踏み込み操作量を検出する構成について説明したが、ブレーキペダル以外の、例えばアクセルペダルの操作量の検出や、排ガス再循環装置のバルブの上下動のストローク検出、ヘッドランプの上下左右動のストローク検出等に用いることも可能である。

このように本実施の形態によれば、ペダルに連動して移動する作動体１２外周に、略リング状の複数の磁石１３を所定の間隔で装着すると共に、この複数の磁石１３に磁気検出手段１６を所定の間隙を空けて対向配置することで、ブレーキペダル２２の踏み込み操作に応じて作動体１２と磁石１３を大きく移動させると共に、作動体１２外周に複数の磁石１３を所定の間隔で装着することによって、一つの磁気検出手段１６で長いストロークの範囲で磁気の検出が行えるため、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なストローク検出装置を得ることができるものである。

本発明によるストローク検出装置は、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。

１１筐体
１２作動体
１３磁石
１４磁気検出ユニット
１５配線基板
１６磁気検出手段
１７端子
１８ケース
１９作動軸
２０ばね
２１ストローク検出装置
２２ブレーキペダル
２２Ａアーム
２２Ｂ回動軸

Claims

ペダルに連動して移動する作動体と、この作動体に装着された磁石と、この磁石と所定の間隙を空けて対向配置された磁気検出手段からなり、上記磁石を略リング状に形成すると共に、複数の磁石を上記作動体外周に所定の間隔で装着したストローク検出装置。