JP5492360B2 - ペダル操作量検出装置 - Google Patents

Description

本発明はペダル操作量検出装置に係り、特に、揺動レバーおよびセンサロッドを有するペダル操作量検出装置の改良に関するものである。

(a) ペダル操作力を伝達する伝達部材と、(b) その伝達部材に揺動可能に配設された揺動レバーと、(c) 前記伝達部材と前記揺動レバーとに跨がって配設されたセンサロッドと、(d) 前記伝達部材に配設され、前記揺動レバーから前記ペダル操作力またはそのペダル操作力の反力が伝達されることにより歪を生じる起歪体と、を有し、(e) 前記起歪体の歪に基づいてペダル操作量を電気的に検出するペダル操作量検出装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、ペダル操作時に揺動レバーがセンサロッドに当接させられ、そのセンサロッドと起歪体との間に配設された弾性部材を弾性変形させつつセンサロッドを軸方向へ移動させるとともに起歪体に歪を生じさせるようになっている。また、特許文献２には、揺動レバーと操作ペダル（伝達部材）との間にスプリングを配設し、揺動レバーを検出子の当接部に当接させる技術が記載されている。

特開２００５−１３２２１６号公報 特開２００１−０１８７６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、ペダルの非操作時に起歪体に予荷重を付与することなく揺動レバーをセンサロッドに対して当接状態に保持することが難しく、がたつきや遊び（ロスストローク）が生じたり予荷重がばらついたりして検出精度が損なわれる可能性があった。ロスストロークが生じると、例えば踏込みストロークが長くなって操作性が悪くなる可能性がある。特許文献２のようにスプリングを用いて揺動レバーを付勢すれば上記ロスストロークを解消できるが、スプリングの付勢力による予荷重がばらついて検出精度が損なわれる可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ペダルの非操作時に起歪体に予荷重を付与することなく揺動レバーのがたつきやロスストロークを解消し、ペダルの踏込み初期からペダル操作量を高い精度で検出できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) ペダル操作力を伝達する伝達部材と、(b) その伝達部材に揺動可能に配設された揺動レバーと、(c) 前記伝達部材と前記揺動レバーとに跨がって配設されたセンサロッドと、(d) 前記伝達部材に配設され、前記揺動レバーから前記ペダル操作力またはそのペダル操作力の反力が伝達されることにより歪を生じる起歪体と、を有し、(e) 前記起歪体の歪に基づいてペダル操作量を電気的に検出するペダル操作量検出装置において、(f) 前記センサロッドは、前記揺動レバーおよび前記起歪体を共に貫通させられているとともに、(g) そのセンサロッドの前記起歪体から突き出す側の端部には第１係止部が設けられ、前記起歪体と前記揺動レバーとの間に位置する中間部には第２係止部が設けられている一方、(h) その第２係止部と前記起歪体との間に、ペダル非操作時において自然状態または圧縮状態で配設された第１弾性部材と、(i) 前記揺動レバーと前記センサロッドとに跨がって配設され、その揺動レバーを前記第２係止部に当接させるように付勢する第２弾性部材と、を有し、(j) ペダル操作時に前記揺動レバーから前記第２係止部に前記センサロッドを前記第１係止部側へ変位させる方向の荷重が加えられ、その第２係止部と前記起歪体との間で前記第１弾性部材を弾性変形させつつそのセンサロッドをその第１係止部側へ移動させるとともにその起歪体に歪を生じさせることを特徴とする。

第２発明は、第１発明のペダル操作量検出装置において、(a) 前記センサロッドは、前記揺動レバーから突き出す側の端部に第３係止部を備えており、(b) 前記第２弾性部材は、前記第３係止部と前記揺動レバーとの間に圧縮状態で前記センサロッドと同心に配設された圧縮コイルスプリングであることを特徴とする。

このようなペダル操作量検出装置においては、揺動レバーとセンサロッドとに跨がって第２弾性部材が配設され、その第２弾性部材の付勢力に従って揺動レバーが第２係止部に当接させられるようになっており、ペダル操作時には揺動レバーから第２係止部にペダル操作力または反力による荷重が加えられ、その第２係止部と起歪体との間で第１弾性部材を弾性変形させつつセンサロッドを第１係止部側へ移動させるとともに起歪体に歪を生じさせ、その歪に基づいてペダル操作量が電気的に検出される。その場合に、揺動レバーはペダル非操作時においても第２弾性部材の付勢力に従って第２係止部に当接させられており、且つ、その第２弾性部材はセンサロッドと揺動レバーとに跨がって配設されているため、その第２弾性部材の付勢力はセンサロッド自体で受け止められる。これにより、起歪体に予荷重を付与することなく揺動レバーのがたつきやロスストロークが解消し、操作ペダルの踏込み初期から第１弾性部材を介して起歪体に荷重が適切に伝達されるようになり、ペダル操作量を高い精度で検出できる。また、揺動レバーは第２弾性部材の付勢力に従って第２係止部に当接させられるため、揺動レバーの揺動に伴うセンサロッドとの相対変位を許容しつつ、揺動レバーと第２係止部との当接状態が良好に維持される。

第２発明は、上記センサロッドに第３係止部が設けられ、その第３係止部と前記揺動レバーとの間に、第２弾性部材として圧縮コイルスプリングが圧縮状態でセンサロッドと同心に配設されているため、構造が簡単でコンパクトに構成できるとともに、こじり等を生じることなく揺動レバーを第２係止部に対して確実に当接状態に保持できる。なお、この場合の同心は、圧縮コイルスプリングのコイルの内側をセンサロッドが挿通させられている程度の意味で、厳密に幾何学的に同心である必要はない。

本発明の一実施例であるペダル操作量検出装置が設けられた常用ブレーキ用の車両用操作ペダル装置の一例を示す正面図である。 図１におけるII−II矢視部分を拡大して示す断面図である。 図１の実施例のペダル操作量検出装置の要部の一部を切り欠いて拡大して示す正面図である。 図３のペダル操作量検出装置の起歪体に設けられた歪センサを示す図である。 図１の実施例において操作ペダルが所定のペダル操作力Ｎ１で踏込み操作された状態を示す正面図である。 図１の実施例において操作ペダルがＮ１よりも大きなペダル操作力Ｎ２で踏込み操作された状態を示す正面図である。 図６のように踏込み操作された場合のペダル操作量検出装置の要部を拡大して示す正面図である。 図１のペダル操作量検出装置の歪センサの検出特性をペダルストロークとの関係において模式的に示した図である。 第１圧縮コイルスプリングが略自然状態で配設されている他の実施例を説明する図で、図３に対応する正面図である。 図９の実施例のペダル操作量検出装置の歪センサの検出特性をペダルストロークとの関係において模式的に示した図である。 ペダル操作量検出装置の起歪体に設けられる歪センサの他の態様を示す図である。 ペダル操作量検出装置の起歪体に設けられる歪センサの更に別の態様を示す図である。

本発明のペダル操作量検出装置は、ブレーキペダルやアクセルペダルなどの車両用操作ペダルのペダル操作量、すなわちペダル操作力やペダルストローク（踏込みストローク）を検出する装置として好適に用いられるが、車両用以外の操作ペダルのペダル操作量検出装置にも適用され得る。車両用操作ペダルは、その操作ペダルの操作に従って機械的にホイールブレーキ等を作動させるように構成されても良いし、電気的に検出したペダル操作量に応じて電気的にホイールブレーキや車両駆動装置等を制御する電気式（バイワイヤ方式）の操作ペダル装置であっても良い。

伝達部材は、足踏み操作される操作ペダルそのものでも良いが、中間レバーや連結リンクを介してペダル操作力が伝達される場合、その中間レバーや連結リンクを伝達部材として用いることもできる。本発明は、例えば(a) 前記伝達部材は支持軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、前記揺動レバーは、該伝達部材に該支持軸心と平行な揺動軸心まわりに揺動可能に配設されている一方、(b) 前記伝達部材から前記揺動レバーを介して前記ペダル操作力が伝達されるとともに、該ペダル操作力に対応する反力を該揺動レバーに加える出力部材を備えて構成される（これを好適態様１とする）が、揺動レバーから伝達部材にペダル操作力が伝達される場合にも本発明は適用され得る。上記出力部材は、操作ペダルや中間レバーに回動可能に連結され、ペダル操作力が伝達されるとともに反力が加えられる部材で、例えばブレーキ反力が直接加えられるブレーキブースタのオペレーティングロッドやブレーキマスタシリンダのプッシュロッドなどである。操作ペダルに連結される連結リンクや、その連結リンクに連結される中間レバー等を出力部材として用いることもできる。バイワイヤ方式の操作ペダル装置の場合、ばね等の反力機構等によって出力部材に反力が加えられるようにすれば良い。

起歪体は、ペダル操作力や反力に応じて歪を生じるもので、例えばばね板材等の弾性変形可能な金属その他の材料にて構成される。この起歪体の歪（変形）を電気的に検出するために、歪ゲージ等の歪センサが用いられる。そして、この歪センサの検出値に基づいて、例えば予め定められた換算式やマップからペダル操作力やペダルストロークなどのペダル操作量が求められる。

揺動レバーおよび起歪体にはセンサロッドが挿通させられる貫通穴が設けられるが、揺動レバーの貫通穴は、揺動レバーの揺動が許容されるように所定の遊びを設けたり長穴としたりされる。貫通穴の代わりに、揺動レバーの先端に達するスリットが設けられても良い。起歪体の貫通穴は、センサロッドの第１係止部が通り抜けないようにその第１係止部よりも小さな寸法で設けられる。起歪体は、例えば撓み変形可能な長手状板材で、その長手状板材の長手方向の両端部において前記伝達部材に固定されるとともに、その長手状板材の長手方向の中央部分に貫通穴が設けられ、その貫通穴内を前記センサロッドが略垂直に挿通させられるように構成される。揺動レバーの揺動に伴って、起歪体がセンサロッドと共に伝達部材に対して所定の軸まわりに回動させられるように構成することも可能で、その場合は揺動レバーとセンサロッドとの間の上記遊びを小さくできる。

センサロッドの第２係止部には、揺動レバーが当接させられるとともに第１弾性部材が係止されるが、その揺動レバーが当接させられる部分と第１弾性部材が係止される部分とを、センサロッドの軸方向に離間して設けることも可能である。揺動レバーと第２係止部との当接部の少なくとも一方は、揺動レバーの揺動に拘らず当接状態が適切に維持されるように円弧形状或いは球面形状とすることが望ましい。

第２係止部と起歪体との間に配設される第１弾性部材は、圧縮コイルスプリングや皿ばねが適当で、センサロッドと同心に配設することが望ましいが、ねじりコイルスプリング等の他のばね部材やゴム等の他の弾性体を採用することも可能である。この場合の同心は、コイル等の内側をセンサロッドが挿通させられている程度の意味で、厳密に幾何学的に同心である必要はない。揺動レバーを第２係止部に当接させるように付勢する第２弾性部材についても、圧縮コイルスプリングや皿ばね、ねじりコイルスプリング等のばね部材、或いはゴム等の他の弾性体を採用することができる。第２発明では、第３係止部と揺動レバーとの間に第２弾性部材として圧縮コイルスプリングが配設されるが、第１発明の実施に際しては、例えば揺動レバーと第２係止部との間に引張コイルスプリングやねじりコイルスプリング等を配設し、揺動レバーを引っ張って第２係止部に当接させることも可能で、必ずしも第３係止部は必要ない。

前記好適態様１のように揺動レバーに反力を加える出力部材を備えている場合、例えば、(a) 前記ペダル操作力に応じて前記伝達部材が前記支持軸心まわりに回動させられた場合に、前記反力に応じて前記第１弾性部材を弾性変形させつつ前記揺動レバーが該伝達部材に対して揺動させられ、該揺動レバーから前記センサロッドおよび前記第１弾性部材を介して前記起歪体に前記反力が伝達される弾性伝達領域と、(b) 前記伝達部材の回動量が予め定められたストッパストロークを超えると、該伝達部材に設けられたストッパに前記揺動レバーが当接してそれ以上の揺動が阻止され、該揺動レバーから前記センサロッドに伝達される前記反力が一定に維持される伝達規制領域と、を有するように構成することができる。

このように弾性伝達領域と伝達規制領域とを有する場合、弾性伝達領域では揺動レバーの揺動により第１弾性部材を弾性変形させつつ起歪体に反力が伝達され、ペダルストロークに応じて起歪体を適切に変形させてペダル操作量を検出できる一方、伝達規制領域では揺動レバーの揺動が阻止されて第１弾性部材から起歪体に伝達される反力が一定に維持されるため、起歪体に過大な反力が作用することが防止され、その起歪体の小型化や薄型化が可能となる。但し、ストッパを設けることなく弾性伝達領域だけで構成することもできる。また、第１弾性部材を予め弾性変形させた状態で配設することにより、所定の反力（ペダル操作力）に達するまでは第１弾性部材の弾性変形を伴うことなく揺動レバーからセンサロッドおよび第１弾性部材を介して反力がそのまま起歪体に伝達される直接伝達領域が設けられても良い。初期状態で第１弾性部材が略自然状態である場合には、ペダル踏込み操作の初期から第１弾性部材が弾性変形させられ、直接伝達領域を経過することなく直ちに弾性伝達領域となる。

また、(a) 前記出力部材は、前記揺動軸心と平行な連結ピンを介して前記揺動レバーに連結されているとともに、(b) 前記揺動レバーにはカラーが配設されて、そのカラーの内部を前記連結ピンが挿通させられている一方、(c) 前記伝達部材には、前記揺動軸心まわりに所定の遊びを有する状態で前記カラーが挿通させられるストッパ穴が前記ストッパとして設けられ、その遊びによって前記揺動レバーの揺動が許容されるとともに、前記ストッパストロークに達するとそのカラーがそのストッパ穴の内壁面に当接してそれ以上の揺動が阻止されるように構成することができる。

この場合、揺動レバーに配設されたカラーがストッパ穴の内壁面に当接させられることにより、ストッパストロークが規定されて揺動レバーのそれ以上の揺動が阻止されるため、ストッパストロークのばらつきがカラーの外径寸法およびストッパ穴の内径寸法の２つの因子のみで定まり、そのストッパストロークを高い精度で管理できる一方、カラーは揺動レバーと出力部材とを連結する連結ピンが挿通させられるものであるため、構造が簡単で安価に構成できる。但し、出力部材と揺動レバーとを連結する連結ピンがそのままストッパ穴の内壁面に当接させられるようになっていても良いし、それ等のカラーや連結ピンとは別個に揺動レバーの揺動範囲を規制するストッパを伝達部材に設けることもできるなど、種々の態様が可能である。

揺動レバーに所定の入力部材からペダル操作力が伝達される場合には、例えば、(a) ペダル操作力に応じて前記伝達部材が前記支持軸心まわりに回動させられた場合に、そのペダル操作力に応じて前記第１弾性部材を弾性変形させつつ前記揺動レバーがその伝達部材に対して揺動させられ、前記センサロッドおよび前記第１弾性部材を介して前記起歪体にペダル操作力が伝達される弾性伝達領域と、(b) 前記伝達部材の回動量が予め定められたストッパストロークを超えると、その伝達部材に設けられたストッパに前記揺動レバーが当接してそれ以上の揺動が阻止され、その揺動レバーから前記起歪体に伝達される前記ペダル操作力が一定に維持される伝達規制領域と、を有するように構成できる。また、(a) 前記入力部材は、前記揺動軸心と平行な連結ピンを介して前記揺動レバーに連結されているとともに、(b) 前記揺動レバーにはカラーが配設されて、そのカラーの内部を前記連結ピンが挿通させられている一方、(c) 前記伝達部材には、前記揺動軸心まわりに所定の遊びを有する状態で前記カラーが挿通させられるストッパ穴が前記ストッパとして設けられ、その遊びによって前記揺動レバーの揺動が許容されるとともに、前記ストッパストロークに達するとそのカラーがそのストッパ穴の内壁面に当接してそれ以上の揺動が阻止されるように構成できる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるペダル操作量検出装置１０が設けられた車両の常用ブレーキ用の操作ペダル装置８を示す正面図（車両搭載状態では車両の左側から見た図）である。図２は、図１におけるII−II矢視部分を拡大して示す断面図で、図３は、図１のペダル操作量検出装置１０の要部の一部を切り欠いて拡大して示す正面図である。この操作ペダル装置８は、図示しないペダルサポートに略水平な支持軸１４の軸心まわりに回動可能に配設された操作ペダル１６を備えている。支持軸１４の軸心は支持軸心に相当する。操作ペダル１６は、制動要求に応じて運転者により足踏み操作されるもので、下端部には踏部（パッド）１８が設けられているとともに、中間部分には揺動レバー２０を介してブレーキブースタのオペレーティングロッド２２が連結されている。操作ペダル１６は、踏部１８にペダル操作力Ｎが加えられる入力部材で、且つそのペダル操作力Ｎをオペレーティングロッド２２側へ伝達する伝達部材に相当し、オペレーティングロッド２２は、操作ペダル１６から揺動レバー２０を介してペダル操作力Ｎが伝達されるとともに、そのペダル操作力Ｎに対応するブレーキ反力Ｒがブレーキブースタによって作用させられる出力部材に相当する。なお、電気的にホイールブレーキを制御するバイワイヤ方式の操作ペダル装置の場合には、反力機構等によって所定の反力が作用させられる反力部材がオペレーティングロッド２２の代りに連結される。

揺動レバー２０は、支持軸１４と平行な支持ピン３２の軸心まわりに揺動可能に操作ペダル１６に配設されている。この揺動レバー２０は、操作ペダル１６に沿って上方へ延びているとともに、図２に示されるように操作ペダル１６の両側に平行に配設される一対の側板部２０ａ、２０ｂを備えており、それ等の側板部２０ａ、２０ｂに跨がって支持ピン３２と平行に円筒形状のカラー３４が配設されている。操作ペダル１６には、カラー３４が所定の遊びを有する状態で挿通させられる円形のストッパ穴３６が設けられており、その遊びによって揺動レバー２０の揺動が許容されるとともに、カラー３４がストッパ穴３６の内壁面に当接させられることによって揺動範囲が規定される。支持ピン３２の軸心は揺動レバー２０の揺動軸心に相当し、ストッパ穴３６は、操作ペダル１６に対する揺動レバー２０の揺動を規制するストッパとして機能する。

前記オペレーティングロッド２２の端部には、ねじ結合等により二股状（Ｕ字形状）のクレビス２４が一体的に固設されているとともに、前記支持ピン３２と平行に断面円形の円柱形状のクレビスピン２６が配設されている。そして、このクレビスピン２６が前記カラー３４内を相対回転可能に挿通させられることにより、オペレーティングロッド２２が揺動レバー２０に対して相対回動可能に連結され、図５、図６に示すように操作ペダル１６が踏込み操作されると、ブレーキ反力Ｒ１、Ｒ２に応じて揺動レバー２０を支持ピン３２の右まわりに揺動させる力がオペレーティングロッド２２から揺動レバー２０に加えられる。カラー３４は、例えば揺動レバー２０の一対の側板部２０ａ、２０ｂに一体的に固設される。クレビスピン２６は連結ピンに相当する。図５および図６において一点鎖線で示す操作ペダル１６は、それぞれペダル非操作時の初期位置を表している。

上記オペレーティングロッド２２は、操作ペダル１６に沿って上方へ延び出す揺動レバー２０の基端側部分、すなわち支持ピン３２の近傍部分に連結されており、揺動レバー２０の先端は荷重検知部４０を介して操作ペダル１６に連結されている。前記ペダル操作量検出装置１０は、これ等の揺動レバー２０および荷重検知部４０を含んで構成されており、荷重検知部４０は、図３から明らかなようにブラケット４２を介して操作ペダル１６に一体的に固定される起歪体４４と、その起歪体４４および揺動レバー２０を共に貫通させられたセンサロッド４６と、そのセンサロッド４６と略同心に配設された一対の第１圧縮コイルスプリング４８および第２圧縮コイルスプリング５０とを備えている。この場合の同心は、第１圧縮コイルスプリング４８および第２圧縮コイルスプリング５０のコイルの内側をセンサロッド４６が挿通させられている程度の意味で、必ずしも厳密に幾何学的に同心である必要はない。起歪体４４および揺動レバー２０には、それぞれセンサロッド４６を軸方向の移動可能に挿通させる貫通穴４４ｈ、２０ｈが設けられている。第１圧縮コイルスプリング４８は第１弾性部材に相当し、第２圧縮コイルスプリング５０は第２弾性部材に相当する。

起歪体４４は、図４に示すように長方形の板材で、撓み変形が可能なばね板材等によって構成されており、長手方向が上下方向すなわち操作ペダル１６の回動方向に対して略直角な方向となり、且つ操作ペダル１６の回動平面に対して略垂直（図１の紙面に対して垂直）になる姿勢で、その長手方向の両端部（上下の両端部）がブラケット４２にリベット等により一体的に固定されている。起歪体４４の長手方向の両端部には、リベット等によりブラケット４２に固定するための一対の取付穴５２が設けられている。ブラケット４２には、略直角に折り曲げられた一対の縦壁部４２ｔが設けられており、起歪体４４はその縦壁部４２ｔに固定されている。そして、その起歪体４４の長手方向の中央に前記貫通穴４４ｈが設けられ、前記センサロッド４６が起歪体４４の板面に対して略垂直となる姿勢、言い換えれば前記オペレーティングロッド２２と略平行になる姿勢で、その貫通穴４４ｈ内を貫通させられるようになっている。

センサロッド４６は、円柱形状の長尺の軸部５４と、その軸部５４の前記起歪体４４の貫通穴４４ｈから突き出す側の端部に設けられた第１抜止め部５６と、軸部５４の前記揺動レバー２０の貫通穴２０ｈから突き出す側の端部に設けられた第２抜止め部５８と、起歪体４４と揺動レバー２０との間に位置する中間部に設けられた中間係止部６０とを備えている。第１抜止め部５６、第２抜止め部５８、中間係止部６０は、それぞれ必要に応じて軸部５４と別体に構成され、ねじや接着剤、溶接等の固設手段により軸部５４に一体的に固設される。それ等の取付位置を適宜変更できるようにしても良い。図３では、便宜的に第２抜止め部５８および中間係止部６０が軸部５４と一体に構成された断面で示されている。

中間係止部６０は、前記第１圧縮コイルスプリング４８の一端部が着座させられるばね受けフランジ６０ａを備えており、その第１圧縮コイルスプリング４８の他端部は、軸部５４の軸方向の移動可能に配設されたばね受け部材６２に着座させられている。ばね受け部材６２は、初期状態では軸部５４に一体的に設けられたストッパ６１に当接させられ、起歪体４４に略接する状態で保持されている。起歪体４４の反対側の面は第１抜止め部５６に略接しており、ばね受け部材６２と第１抜止め部５６との間で起歪体４４を挟んで位置決めするようにセンサロッド４６が配設されている。第１圧縮コイルスプリング４８は所定の圧縮状態で配設されている。第１抜止め部５６は第１係止部に相当し、中間係止部６０は第２係止部に相当する。

中間係止部６０はまた、前記第２抜止め部５８側へ向かって突き出す部分球面状（実施例は半球形状）の当接部６０ｂを備えており、操作ペダル１６が踏込み操作されたペダル操作時にブレーキ反力Ｒに従って揺動レバー２０がその当接部６０ｂに当接させられるようになっている。前記第２圧縮コイルスプリング５０は、第２抜止め部５８と揺動レバー２０との間に圧縮状態でセンサロッド４６と略同心に配設されており、ペダル非操作時においても、揺動レバー２０はその第２圧縮コイルスプリング５０の付勢力に従って当接部６０ｂに当接する当接状態に保持される。揺動レバー２０に設けられた前記貫通穴２０ｈは、ペダル操作時の揺動レバー２０の揺動に伴うセンサロッド４６と揺動レバー２０との相対変位を許容するように、そのセンサロッド４６の軸部５４との間に所定の遊びを有するように設けられている。これにより、ペダル操作時においても、センサロッド４６は起歪体４４に対して略垂直となる姿勢に保持される。また、当接部６０ｂは部分球面形状を成しているため、揺動レバー２０の揺動に伴う相対変位に拘らず当接部６０ｂと揺動レバー２０との当接状態が適切に維持される。揺動レバー２０が当接部６０ｂに当接させられる部分には、当接部６０ｂを受け入れる凹所が設けられている。上記第２抜止め部５８は第３係止部に相当する。

そして、このような操作ペダル装置８においては、ペダル操作力Ｎに応じて操作ペダル１６が図５、図６に示すように支持軸１４の右まわりに回動させられ、そのペダル操作力Ｎに対応するブレーキ反力Ｒがオペレーティングロッド２２からクレビスピン２６およびカラー３４を介して揺動レバー２０に加えられる。その場合に、本実施例では図１に示す初期状態（ペダル非操作時）において、第１圧縮コイルスプリング４８が所定の圧縮状態でセンサロッド４６の中間係止部６０とばね受け部材６２との間に介在させられているため、所定のブレーキ反力Ｒに達するまでは第１圧縮コイルスプリング４８が弾性変形しない。ペダル操作力Ｎ１が加えられた図５は、このように第１圧縮コイルスプリング４８を弾性変形させることなく、ブレーキ反力Ｒ１が揺動レバー２０からセンサロッド４６、第１圧縮コイルスプリング４８、およびばね受け部材６２を介してそのまま起歪体４４に伝達される状態である。Ｎ１よりも大きなペダル操作力Ｎ２が加えられた図６は、ブレーキ反力Ｒ２に応じて第１圧縮コイルスプリング４８が弾性変形（圧縮変形）させられるようになった場合で、揺動レバー２０から中間係止部６０にセンサロッド４６を第１抜止め部５６側へ変位させる方向の荷重が加えられ、その中間係止部６０と起歪体４４との間で第１圧縮コイルスプリング４８を弾性変形させつつ、センサロッド４６を第１抜止め部５６側へ移動させるとともに起歪体４４に歪を生じさせる。図７は、このようにブレーキ反力Ｒ２によって第１圧縮コイルスプリング４８が弾性変形させられた状態のペダル操作量検出装置１０の正面図で、センサロッド４６が起歪体４４に対して相対的に第１抜止め部５６側へ変位させられ、第１抜止め部５６が起歪体４４から離間させられている。

起歪体４４には、前記図４に示すように歪ゲージ等の歪センサ６４が例えばブリッジ回路を形成するように複数取り付けられており、起歪体４４の変形量に応じた検出信号が出力される。図４は、起歪体４４の長手方向に一直線に、且つ、貫通穴４４ｈに対して対称位置となるように計４つの歪センサ６４が取り付けられた場合である。この歪センサ６４の検出値は、操作ペダル１６のペダルストローク（踏込み操作量）に応じて変化するため、この検出値に基づいて、例えば予め定められた換算式やマップからペダル操作力Ｎやペダルストロークなどのペダル操作量が求められる。図８は、上記歪センサ６４の検出特性をペダルストロークとの関係において模式的に示した概略図で、ペダルストロークＳＴａは、操作ペダル１６の踏込み操作に伴ってブレーキ反力Ｒが上昇し、第１圧縮コイルスプリング４８が弾性変形し始める弾性開始ストロークで、この弾性開始ストロークＳＴａよりも前は、図５に示すように揺動レバー２０からブレーキ反力Ｒがセンサロッド４６や第１圧縮コイルスプリング４８を介して起歪体４４にそのまま伝達される直接伝達領域である。弾性開始ストロークＳＴａを超えると、図６に示すようにブレーキ反力Ｒに応じて第１圧縮コイルスプリング４８が弾性変形させられる弾性伝達領域となり、その弾性変形分だけペダルストロークに対する歪センサ６４の検出値の増加、言い換えればペダル操作力Ｎの増加が緩やかになる。

一方、ブレーキ反力Ｒの増加に伴って揺動させられる揺動レバー２０のカラー３４が、操作ペダル１６に設けられたストッパ穴３６の内壁面に当接させられると、揺動レバー２０のそれ以上の揺動が阻止され、揺動レバー２０からセンサロッド４６および第１圧縮コイルスプリング４８を介して起歪体４４に伝達されるブレーキ反力Ｒのそれ以上の増加が阻止される。すなわち、操作ペダル１６のペダルストロークが、カラー３４がストッパ穴３６に当接するストッパストロークＳＴｓを超えると、操作ペダル１６の更なる踏込み操作に伴ってブレーキ反力Ｒが増大しても、揺動レバー２０の操作ペダル１６に対する揺動が阻止されるため、その揺動レバー２０からセンサロッド４６および第１圧縮コイルスプリング４８を介して起歪体４４に加えられるブレーキ反力Ｒは一定に維持され、起歪体４４の過大な変形が防止される。このストッパストロークＳＴｓを超えたペダルストローク領域は、揺動レバー２０から起歪体４４に伝達されるブレーキ反力Ｒが一定に維持される伝達規制領域である。第１圧縮コイルスプリング４８は、操作ペダル１６の踏部１８に例えば２００Ｎ程度以上の大きな踏力が加えられた場合に、上記ストッパストロークＳＴｓに達するように配設される。

このように、本実施例のペダル操作量検出装置１０においては、センサロッド４６の第２抜止め部５８と揺動レバー２０との間に第２圧縮コイルスプリング５０が配設され、その第２圧縮コイルスプリング５０の付勢力に従って揺動レバー２０が中間係止部６０に当接させられるようになっており、ペダル非操作時においても揺動レバー２０は第２圧縮コイルスプリング５０の付勢力に従って中間係止部６０に当接させられている。その場合に、第２圧縮コイルスプリング５０は、センサロッド４６の第２抜止め部５８と揺動レバー２０との間に配設されており、揺動レバー２０はセンサロッド４６の中間係止部６０に当接させられるため、その第２圧縮コイルスプリング５０の付勢力はセンサロッド４６自体で受け止められる。これにより、起歪体４４に予荷重を付与することなく揺動レバー２０のがたつきやロスストロークが解消し、操作ペダル１６の踏込み初期から第１圧縮コイルスプリング４８を介して起歪体４４に荷重が適切に伝達されるようになり、ペダル操作量を高い精度で検出できる。また、揺動レバー２０は第２圧縮コイルスプリング５０の付勢力に従って中間係止部６０に当接させられるため、揺動レバー２０の揺動に伴うセンサロッド４６との相対変位を許容しつつ、揺動レバー２０と中間係止部６０との当接状態が良好に維持される。

また、本実施例では、センサロッド４６に第２抜止め部５８が設けられ、その第２抜止め部５８と揺動レバー２０との間に、第２弾性部材として第２圧縮コイルスプリング５０が圧縮状態でセンサロッド４６と略同心に配設されているため、構造が簡単でコンパクトに構成できるとともに、こじり等を生じることなく揺動レバー２０を中間係止部６０に対して確実に当接状態に保持できる。

また、本実施例では、ストッパ穴３６によって揺動レバー２０の揺動範囲が規制されることにより伝達規制領域が設けられているため、伝達領域では揺動レバー２０からセンサロッド４６および第１圧縮コイルスプリング４８を介して起歪体４４にブレーキ反力Ｒが伝達され、ペダルストロークに応じて起歪体４４を適切に変形させてペダル操作量を検出できる一方、伝達規制領域では揺動レバー２０の揺動が阻止されて起歪体４４に伝達されるブレーキ反力Ｒが一定に維持されるため、起歪体４４に過大なブレーキ反力Ｒが作用することが防止されて、その起歪体４４の小型化や薄型化が可能となる。

また、本実施例では、揺動レバー２０に配設されたカラー３４がストッパ穴３６の内壁面に当接させられることにより、ストッパストロークＳＴｓが規定されて揺動レバー２０のそれ以上の揺動が阻止されるため、ストッパストロークＳＴｓのばらつきがカラー３４の外径寸法およびストッパ穴３６の内径寸法の２つの因子のみで定まり、そのストッパストロークＳＴｓを高い精度で管理できる一方、カラー３４は揺動レバー２０とオペレーティングロッド２２とを連結するクレビスピン２６が挿通させられるものであるため、構造が簡単で安価に構成される。

また、本実施例では、起歪体４４が撓み変形可能な長手状板材で、その長手状板材の長手方向の両端部が操作ペダル１６に固定され、長手方向の中央部分にセンサロッド４６が起歪体４４の板面に対して略垂直となる姿勢で保持されるため、簡単且つ安価に構成しつつセンサロッド４６と略同心に配設された第１圧縮コイルスプリング４８により起歪体４４を適切に撓み変形させてペダル操作量を高い精度で検出することができる。

なお、上記実施例では、ペダル非操作時の初期状態において、第１圧縮コイルスプリング４８が圧縮状態で中間係止部６０と起歪体４４との間に配設されていたが、初期状態において第１圧縮コイルスプリング４８が略自然状態となるように配設することもできる。図９のペダル操作量検出装置７０はその一例で、センサロッド４６は前記ストッパ６１を備えておらず、初期状態においてばね受け部材６２が第１圧縮コイルスプリング４８と起歪体４４との間に丁度接するように保持されている。この場合は、操作ペダル１６の踏込み操作に伴ってブレーキ反力Ｒが揺動レバー２０に加えられると、そのブレーキ反力Ｒに応じて第１圧縮コイルスプリング４８が直ちに圧縮変形し始めるため、前記直接伝達領域が無くなり、図１０に示すようにストッパストロークＳＴｓまで略一定の特性で検出値が増加する。

また、前記実施例では、図４に例示したように４つの歪センサ６４が起歪体４４の長手方向に一直線で配設されていたが、図１１に示すように平行に計８つの歪センサ６４を設けることもできるし、図１２に示すように長手方向の半分の領域に歪センサ６４を一対設けるだけでも良いなど、種々の態様が可能である。起歪体４４の両面（図３における左右の両面）に歪センサ６４を設けることもできる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：操作ペダル装置 １０、７０：ペダル操作量検出装置 １６：操作ペダル（伝達部材） ２０：揺動レバー ４４：起歪体 ４６：センサロッド ４８：第１圧縮コイルスプリング（第１弾性部材） ５０：第２圧縮コイルスプリング（第２弾性部材） ５６：第１抜止め部（第１係止部） ５８：第２抜止め部（第３係止部） ６０：中間係止部（第２係止部） Ｎ１、Ｎ２：ペダル操作力 Ｒ１、Ｒ２：ブレーキ反力（反力）

Claims (2)

1. ペダル操作力を伝達する伝達部材と、
   該伝達部材に揺動可能に配設された揺動レバーと、
   前記伝達部材と前記揺動レバーとに跨がって配設されたセンサロッドと、
   前記伝達部材に配設され、前記揺動レバーから前記ペダル操作力または該ペダル操作力の反力が伝達されることにより歪を生じる起歪体と、
   を有し、前記起歪体の歪に基づいてペダル操作量を電気的に検出するペダル操作量検出装置において、
   前記センサロッドは、前記揺動レバーおよび前記起歪体を共に貫通させられているとともに、
   該センサロッドの前記起歪体から突き出す側の端部には第１係止部が設けられ、前記起歪体と前記揺動レバーとの間に位置する中間部には第２係止部が設けられている一方、
   該第２係止部と前記起歪体との間に、ペダル非操作時において自然状態または圧縮状態で配設された第１弾性部材と、
   前記揺動レバーと前記センサロッドとに跨がって配設され、該揺動レバーを前記第２係止部に当接させるように付勢する第２弾性部材と、
   を有し、ペダル操作時に前記揺動レバーから前記第２係止部に前記センサロッドを前記第１係止部側へ変位させる方向の荷重が加えられ、該第２係止部と前記起歪体との間で前記第１弾性部材を弾性変形させつつ該センサロッドを該第１係止部側へ移動させるとともに該起歪体に歪を生じさせる
   ことを特徴とするペダル操作量検出装置。
2. 前記センサロッドは、前記揺動レバーから突き出す側の端部に第３係止部を備えており、
   前記第２弾性部材は、前記第３係止部と前記揺動レバーとの間に圧縮状態で前記センサロッドと同心に配設された圧縮コイルスプリングである
   ことを特徴とする請求項１に記載のペダル操作量検出装置。

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