JP6123757B2 - 自動車のペダルストロークセンサ取付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動車のペダルストロークセンサ取付け構造に関し、詳しくは、運転席の前方にペダルがペダル回転軸を介して前後揺動可能に配設され、上記ペダル回転軸とオフセットしてストロークセンサが配設され、上記ペダルとストロークセンサとを連結するリンク機構を備えたような自動車のペダルストロークセンサ取付け構造に関する。

一般に、ペダルの揺動ストロークを検出するための検出子を有するペダルストロークセンサが上記ペダルに設けられる場合がある。
この場合、上記ストロークセンサをペダル回転軸と同軸に取付ける構造があるが、このようにストロークセンサをペダル回転軸と同軸に取付けると、ペダルを前後揺動可能に支持するペダルブラケットをボルト、ナット等の取付け部材を用いて車体に取付ける部分と、上記ストロークセンサとが車両前後方向にオーバラップして、ストロークセンサの取付けが困難となることが懸念されるので、ペダルの車体取付け部への工具の差込み性を考慮して、車体取付け部の組付け作業スペースとペダル回転軸を干渉しないように設計する必要があり、設計の自由度が低いうえ、ブレーキペダルとアクセルペダルとを車幅方向に隣接させる際には、ストロークセンサの配置が困難となる問題点があった。

このような問題点を解決するため、従来、ペダル回転軸とストロークセンサとをオフセットして配置し、両者をリンク機構で連結した構造が既に発明されている。つまり、ストロークセンサをペダル回転軸に対して上方または前方にオフセット配置し、ペダル回転軸とストロークセンサとをリンク機構で連結したものである。

しかしながら、この場合には、ペダルストロークとセンサのストロークとが同期しない場合がある。すなわち、ペダルストローク角度とセンサ角度との間にずれが発生する問題点があり、同軸用のストロークセンサと制御プログラムをそのまま用いることができなくなるので改善の余地があった。

ところで、特許文献１には、車両衝突時にペダルをペダルブラケットから離脱させる離脱機構を備えたものにおいて、ペダル回転軸と同軸にストロークセンサを配置した構成が開示されている。

この特許文献１に開示された従来構造においては、ストロークセンサの配設位置が限定されるうえ、ペダルおよびストロークセンサの組付け性が悪く、上述同様に設計の自由度が低い問題点があった。

また、特許文献２には、ペダル回転軸の上方にオフセットした位置にストロークセンサを設け、ペダル回転軸とストロークセンサ入力軸とを、リンクアーム、リンク杆、センサアームで連結したものが開示されている。

しかしながら、この特許文献２に開示された従来構造においては、上述のリンクアーム、リンク杆、センサアームがそれぞれ軸で連結されているため、ペダル振れ角に対するセンサ振れ角が非線形となり非同期の程度が大きいうえ、ストロークセンサが平面視コの字のペダルブラケット内に位置している関係上、該ストロークセンサのサービス性が悪いという問題点があった。

さらに、特許文献３には、ペダル回転軸から前方に延びた腕部と、ストロークセンサから後方に延びた回転子とを連結する際、腕部の自由端にピンを設ける一方で、回転子にはＵ字溝を形成した構成が開示されている。

しかしながら、この特許文献３に開示された従来構造においては、ストロークセンサが平面視コの字状のペダルブラケットの内部に配置されている関係上、該ストロークセンサのサービス性が悪い問題点があった。加えて、ペダルが踏込まれていない状態下において、センサ側の回転子とペダル側の腕部とが、ペダル回転軸とセンサ回転中心とを通る線に沿って直線的に設定されているので、ペダルストロークとストロークセンサ回転の非同期の程度、いわゆる両者のずれが大となる問題点があった。

特開２０１３−３２１１５号公報 特開２０１１−２８８５号公報 特開平９−１６４９２５号公報

そこで、この発明は、ペダルとストロークセンサとをリンク機構で連結することによるストロークセンサのオフセット配置の自由度向上と、ペダルとストロークセンサの同期率向上とを両立させることができる自動車のペダルストロークセンサ取付け構造の提供を目的とする。

この発明による自動車のペダルストロークセンサ取付け構造は、運転席の前方にペダルがペダル回転軸を介して前後揺動可能に配設され、上記ペダル回転軸とオフセットしてストロークセンサが配設され、上記ペダルとストロークセンサとを連結するリンク機構を備えた自動車のペダルストロークセンサ取付け構造であって、上記リンク機構は、上記ストロークセンサと同軸のリンクアーム回転軸を有し、該ストロークセンサと同期回転するよう連動されたリンクアームを備え、該リンクアームの自由端にペダルの係合部と直交する方向にスライド可能に連結される被係合部が設けられ、上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離は、上記ペダル回転軸と係合部との間の距離に対して短く設定されたものである。

上記構成によれば、リンクアーム回転軸と係合部との間の距離が、ペダル回転軸と係合部との間の距離よりも短いため、ペダルストロークに対しリンクアームが追従して、その回転が増加する作用により、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸とペダル側の係合部との距離が長くなる幾何学特性により、リンクアームの回転の増加量が減少する作用が相殺されることで、リンクアームと同期回転するストロークセンサとペダルの回転との同期率が向上する。
さらに、同期式のストロークセンサをペダル回転軸に対してオフセット配置することができ、設計自由度が向上する。要するに、ストロークセンサのオフセット配置の自由度向上と、ペダルとストロークセンサの同期率向上とを両立させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記係合部の位置は、上記ペダルが踏込まれていない状態で、上記ペダル回転軸とリンクアーム回転軸とを通る線よりも踏込みによる回転方向に対し、ペダルストロークの半分以下の範囲で手前側に設定されたものである。

上記構成によれば、リンクアーム回転軸と係合部との間の距離が、ペダル回転軸と係合部との間の距離よりも短いことによるペダルストロークに対してリンクアームの回転が増加される作用が大きく、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸とペダル側の係合部との距離が長くなる幾何学特性により、リンクアームの回転の増加量が減少する作用が小さい領域を幅広く利用することで、同期率向上と増加率向上とを両立することができる。

また、係合部を手前側に設定する位置がペダルストロークよりも短い程、使用頻度の高い踏込み初期の回転検出精度を優先的に向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記係合部の位置は、ペダルストロークの３５〜４５％の範囲で手前側に設定されたものである。

上記構成によれば、ペダルストローク全体におけるストロークセンサの同期率と、踏込み初期の同期率とを高次元でバランスさせることができる。

この発明の一実施態様においては、上記ペダル回転軸と上記係合部との間の距離に対する上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離の比率は、９１．６〜９９％に設定されたものである。

上記構成によれば、リンクアーム回転軸と係合部との間の距離の、ペダル回転軸と係合部との間の距離に対する比率を、９１．６（つまり９１強）〜９９％に設定したので、ペダルストローク前半において、誤差を増加側に１％程度に抑え、最大ペダルストローク（例えば、約２０°）においても、等長のもの（リンクアーム回転軸と係合部との間の距離が、ペダル回転軸と係合部との間の距離に等しいもの）よりも誤差を抑えることができる。

この発明の一実施態様においては、上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離が、上記リンクアーム回転軸とリンクアームがストロークセンサに連結されるセンサ連結部との間の距離、またはリンクアーム回転軸と該連結部周辺のストロークセンサの輪郭との間の距離よりも短いものである。

上記構成によれば、リンクアームがストロークセンサと別体であることを利用して、ストロークセンサの寸法に関係なく、リンクアーム回転軸と係合部との間の距離を短く設定し、増加率を高くすることができる。

この発明の一実施態様においては、上記ストロークセンサは軸直方向に嵌合するコネクタを有すると共に、該コネクタに対しリンクアームとのセンサ連結部の位置と回転範囲が所定範囲に設定されており、上記リンクアームは、リンクアーム回転軸に対する被係合部の向きとセンサ連結部の向きの成す角度が、上記ストロークセンサのコネクタを車両後方乃至下方に向けるべく所定角傾斜しているものである。

上記構成によれば、上述の角度設定によりストロークセンサのコネクタを車両後方乃至下方に向けるように構成したので、コネクタの差込み性とストロークセンサのオフセット配置とを両立することができる。

この発明の一実施態様においては、上記ストロークセンサは軸直方向に嵌合するコネクタを有すると共に、該コネクタに対しリンクアームとのセンサ連結部の位置と回転範囲が所定範囲に設定されており、上記リンクアームは、リンクアーム回転軸に対する被係合部の向きとセンサ連結部の向きの成す角度が、上記ストロークセンサのコネクタをハーネスの幹線の方向へ向けるべく所定角傾斜しているものである。

上記構成によれば、上述の角度設定によりストロークセンサのコネクタをハーネスの幹線の方向へ向けるように構成したので、ハーネスの短縮とストロークセンサのオフセット配置とを両立することができる。

この発明の一実施態様においては、上記ストロークセンサをペダルブラケットに取付けるセンサ取付けブラケットを設け、上記リンクアームは、該センサ取付けブラケットのペダル側に軸支され、上記ストロークセンサは、該センサ取付けブラケットのペダルと反対側に取付けられ、上記ストロークセンサに回動可能に軸支された検出端子がペダル反対側から上記リンクアームに係合されたものである。

上記構成によれば、センサ取付けブラケットに対するストロークセンサの着脱が容易で、該ストロークセンサの組付け自由度およびサービス性の向上を図ることができる。

この発明によれば、ペダルとストロークセンサとをリンク機構で連結することによるストロークセンサのオフセット配置の自由度向上と、ペダルとストロークセンサの同期率向上とを両立させることができる効果がある。

本発明の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造を備えたペダル装置を車両後方から見た状態で示す正面図 ペダル装置を車両前方から見た状態で示す背面図 ペダル装置の左側面図 ペダル装置の右側面図 ペダル装置の平面図 ペダル装置の底面図 ペダルストロークセンサ取付け構造を示す左側面図 ペダルストロークセンサ取付け構造を示す右側面図 センサ取付けブラケット、リンクアーム、ストロークセンサの組付け構造を示す斜視図 センサ取付けブラケット、リンクアーム、ストロークセンサの分解斜視図 （ａ）はリンクアームとリンクアーム回転軸の構造を示す右側面図、（ｂ）は図１１の（ａ）を車両前方から見た状態で示す正面図 ペダルストローク角度とリンクアーム回転角との関連を示す説明図 ペダルストローク角度に対するセンサ角度の変化を示す特性図

ペダルとストロークセンサとをリンク機構で連結することによるストロークセンサのオフセット配置の自由度向上と、ペダルとストロークセンサの同期率向上とを両立させるという目的を、運転席の前方にペダルがペダル回転軸を介して前後揺動可能に配設され、上記ペダル回転軸とオフセットしてストロークセンサが配設され、上記ペダルとストロークセンサとを連結するリンク機構を備えた自動車のペダルストロークセンサ取付け構造において、上記リンク機構は、上記ストロークセンサと同軸のリンクアーム回転軸を有し、該ストロークセンサと同期回転するよう連動されたリンクアームを備え、該リンクアームの自由端にペダルの係合部と直交する方向にスライド可能に連結される被係合部が設けられ、上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離は、上記ペダル回転軸と係合部との間の距離に対して短く設定される比率が小さく設定されるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車のペダルストロークセンサ取付け構造を示し、図１は当該ペダルストロークセンサ取付け構造を備えたペダル装置を車両後方から見た状態で示す正面図、図２はペダル装置を車両前方から見た状態で示す背面図、図３はペダル装置の左側面図、図４はペダル装置の右側面図、図５はペダル装置の平面図、図６はペダル装置の底面図である。

また、以下の実施例においては、ペダル装置としてブレーキペダル装置を例示する。なお、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＬＥは車幅方向の左方を示し、矢印ＲＩは車幅方向の右方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

図１〜図６に示すように、運転席（ドライバーズシート）前方のダッシュロアパネルなどの車体にはペダル装置１０が設けられている。
このペダル装置１０は車体に取付けられたベースブラケット１１および左右のペダルブラケット１２，１３と、該ペダルブラケット１２，１３にペダル回転軸２０を介して支持された吊下げ式のブレーキペダル２１とを備えている。
上述の左右のペダルブラケット１２，１３は車幅方向に離間配置されており、ベースブラケット１１は左右のペダルブラケット１２，１３の前端下部を連結するように設けられている。

図２，図５に示すように、ベースブラケット１１はブラケット本体１１ａの中央部に開口１１ｂを有すると共に、開口１１ｂの周縁部に複数の取付け部１１ｃを形成したもので、上述の開口１１ｂには、バルブオペレーティングロッドを含む制動倍力装置の後部が配設されるようになっている。

図３，図５，図６に示すように、左側のペダルブラケット１２はベースブラケット１１から上方かつ後方に延びるように形成されており、該ペダルブラケット１２はブラケット本体１２ａの前部に車幅方向の左側に向けて屈曲形成された上部取付け片１２ｂと下部取付け片１２ｃとを一体形成すると共に、ブラケット本体１２ａの前後方向中間部には、上述のペダル回転軸２０を脱落可能に支持するために、下方が開放された支持部を形成している。

図４，図５，図６に示すように、右側のペダルブラケット１３はベースブラケット１１から上方かつ後方に延びるように形成されており、該ペダルブラケット１３はブラケット本体１３ａの前部上側に車幅方向の右側に向けて屈曲形成された上部取付け片１３ｂと、前部下側に車幅方向の左側に向けて屈曲形成された下部取付け片１３ｃとを一体形成すると共に、ブラケット本体１３ａの前後方向中間部には、上述のペダル回転軸２０を脱落可能に支持するために、下方が開放された支持部１３ｄ（図７参照）を形成している。

図１，図３，図４に示すように、左右の各ペダルブラケット１２，１３のブラケット本体１２ａ，１３ａの後端部相互間を連結する平面視コの字のブラケット連結部材１４を設け、該ブラケット連結部材１４で左右のペダルブラケット１２，１３の後部を車幅方向に連結することで、ペダル支持剛性の向上を図っている。

図３，図４に示すように、車両前突時にブレーキペダル２１が乗員側へ後退するような衝突荷重が上述の車体（ダッシュロアパネル参照）に加わった時、ペダル回転軸２０をその支持部１３ｄ（図７参照）から下方へ脱落させる脱落手段としての回動レバー１５を備えている。

上述の回動レバー１５は、図３，図４に示すように側面視で略Ｔ字状に形成され、かつ図１に示すように正面視で門形状に形成されている。
そして、回動レバー１５の下端部１５ａはレバー軸１６で枢支されており、回動レバー１５の前端部１５ｂは通常時（非衝突時）において当該回動レバー１５の動きを規制すべくストッパ１７で保持されている。

この回動レバー１５は左右のペダルブラケット１２，１３間に配設されている。また、上述のレバー軸１６は、ブラケット連結部材１４の前方折曲げ部に形成された貫通孔１６ａ（図７参照）を介して左右のペダルブラケット１２，１３間に横架されている。さらに、上述のストッパ１７は左右の各ペダルブラケット１２，１３のブラケット本体１２ａ，１３ａに開口形成された非円形（この実施例では瓢箪形）のストッパ支持孔部１８，１８の後部相互間に横架されている。

上述の脱落手段である回動レバー１５は、ブレーキペダル２１が乗員側へ後退するような衝突荷重が車体に入力された時、その後端部１５ｃがインパネメンバ（詳しくは、インストルメントパネル・レインフォースメント）から前方に突出して設けられた当接部材（図示せず）に当接し、これにより衝撃力でストッパ１７による回転レバー１５前端部１５ｂの規制が解除され、レバー軸１６を支点として回動レバー１５が下方回動することで、ペダル回転軸２０をその支持部１３ｄ（図７参照）から下方へ脱落させるように構成したものである。

図１〜図６に示すように、上述のブレーキペダル２１はペダル回転軸２０を支点として前後方向に揺動可能に配設されている。
このブレーキペダル２１は、２部材２２，２３を接合固定して内部中空形状で軽量高剛性に構成したペダルアーム２４と、このペダルアーム２４の下端後部に取付けられた踏面部２５と、を備えている。図３，図４に示すように、上述のペダルアーム２４の上下方向中間部には、バルブオペレーティングロッドの後端部を連結する連結孔２６が形成されている。

図４，図５，図６に示すように、右側のペダルブラケット１３に設けられて上述のブレーキペダル２１の踏込みストロークを検出するストロークセンサ３０を備えている。このストロークセンサ３０は、図４に示すように、ペダル回転軸２０よりも下方かつ後方にオフセットして配設されている。

図７はペダルストロークセンサ取付け構造を示す左側面図、図８はペダルストロークセンサ取付け構造を示す右側面図、図９はセンサ取付けブラケット、リンクアーム、ストロークセンサの取付け構造を示す斜視図、図１０はセンサ取付けブラケット、リンクアーム、ストロークセンサの分解斜視図、図１１の（ａ）はリンクアームとリンクアーム回転軸の構造を示す右側面図、図１１の（ｂ）は図１１の（ａ）の構造を車両前方から見た状態で示す正面図である。

図９，図１０に示すように、ストロークセンサ３０はセンサハウジング３１の内部にポテンショメータまたはホール素子を備えると共に、センサ軸３２（図８参照）には検出端子３３の回動中心部を取付けており、この検出端子３３の自由端部（図示の下端部）には、リンク係合突部３４を一体または一体的に車幅方向の左側に向けて突設形成している。また、ストロークセンサ３０は軸直方向に嵌合するコネクタ３５を有する。

図９，図１０に示すように、ストロークセンサ３０を右側のペダルブラケット１３に取付けるセンサ取付けブラケット３６を設け、図５，図６に示すように、該ストロークセンサ３０をセンサ取付けブラケット３６を介して右側のペダルブラケット１３に取付けている。上述のセンサ取付けブラケット３６は前片３６ａと後片３６ｂとを備えている。

図７，図８に示すように、ブレーキペダル２１とストロークセンサ３０とを連結するリンク機構４０を設けている。このリンク機構４０は、ストロークセンサ３０のセンサ軸３２と同軸のリンクアーム回転軸４１を有し、ストロークセンサ３０と同期回転するよう連動された上下のリンクアーム４２，４３を備えている。

ここで、図９，図１０に示すように、上側のリンクアーム４２はリンクアーム回転軸４１から上方に延びるように設けられており、下側のリンクアーム４３はリンクアーム回転軸４１から下方に延びるように設けられている。

また、図９，図１０に示すように、各リンクアーム４２，４３は上述のセンサ取付けブラケット３６のブレーキペダル２１側（つまり車幅方向左側）に軸支されており、ストロークセンサ３０は該センサ取付けブラケット３６のブレーキペダル２１と反対側（つまり車幅方向右側）に取付けられており、ストロークセンサ３０に回動可能に設けられた検出端子３３自由端のリンク係合突部３４が、ブレーキペダル２１と反対側（車幅方向右側）から下側のリンクアーム４３のボス部４３ａに係合されている。
上述のリンク係合突部３４を下側のリンクアーム４３のボス部４３ａに係合することで、リンクアーム４２，４３がストロークセンサ３０に連結されるセンサ連結部４４を形成している。また、図１１の（ａ）に示すように、このセンサ連結部４４は上下方向に長い長孔形状部を備えている。

図４に示すように、ブレーキペダル２１の動きを上側のリンクアーム４２に伝達するために、当該ブレーキペダル２１のペダルアーム２４を形成する右側の部材２３において、ペダル回転軸２０の下方で、かつ、リンクアーム回転軸４１の上方には、当該部材２３から車幅方向右方に突出する係合部としての係合ピン１９を取付けている。

図４，図７，図８に示すように、上側のリンクアーム４２の自由端には、上述の係合ピン１９の軸芯方向と直交する方向にスライド可能に連結される被係合部としての係合溝４２ａが設けられている。
上述の係合ピン１９が上側のリンクアーム４２の係合溝４２ａにスライド可能に係合されることで、ブレーキペダル２１の踏込み時には、係合ピン１９により上側のリンクアーム４２がリンクアーム回転軸４１を中心として回動し、リンクアーム回動軸４１に一体的に設けられた下側のリンクアーム４３は当該リンクアーム回転軸４１を中心として回動するので、センサ連結部４４およびリンク係合突部３４を介してリンクアーム４２，４３の動きが検出端子３３に伝達され、この検出端子３３でセンサ軸３２を回動することにより、ストロークセンサ３０はブレーキペダル２１の踏込みストロークを検出する。

しかも、図８に示すように、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２は、ペダル回転軸２０の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ１に対して短くなるよう設定されている。

上述の如く、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２が、ペダル回転軸２０の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ１よりも短く（Ｌ２＜Ｌ１）、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比率が１よりも小さく設定しており、ペダルストロークに対しリンクアーム４２が追従して、その回転が増加（比率をｒａとする時、回転の増加は１／ｒａとなる）する作用により、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸４１とペダル２１側の係合ピン１９との距離が長くなる幾何学特性（図１２参照）により、リンクアーム４２の回転の増加量が減少する作用が相殺されることで（但し、比率Ｌ１：Ｌ２が１：１の場合にはリンクアーム４２の回転の増加量が減少し、θ＞Φとなる）、リンクアーム４２と同期回転するストロークセンサ３０とブレーキペダル２１の回転との同期率を向上すべく構成したものである。

図３，図４，図８において実線はブレーキペダル２１が踏込まれていないノーマル状態（非制動状態）を示し、図３，図４，図８において仮想線はブレーキペダル２１が踏込まれた制動状態を示している。

そして、図８に示すように、係合ピン１９の中心位置は、ブレーキペダル２１が踏込まれていないノーマル状態で、ペダル回転軸２０の中心とリンクアーム回転軸４１の中心とを通る線Ｘよりも踏込みによる回転方向に対し、ペダルストロークの半分以下の範囲で手前側（図８の角度θ１参照）に設定されている。

上述の如く、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２が、ペダル回転軸２０の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）ことによるペダルストロークに対してリンクアーム４２の回転が増加される作用が大きく、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸４１の中心とペダル側の係合ピン１９の中心との距離が長くなる幾何学特性により、リンクアーム４２の回転の増加量が減少する作用が小さい領域を幅広く利用して、同期率向上と増加率向上とを両立するように構成したものである。

また、係合ピン１９を手前側（図８の角度θ１参照）に設定する位置がペダルストロークの半分以下で、当該ペダルストロークよりも短いので、使用頻度の高い踏込み初期の回転検出精度を優先的に向上させるように構成したものである。

ここで、上述の係合ピン１９の中心位置は、ペダルストローク（最大ストロークは、例えば２０°）の３５〜４５％の範囲、好ましくは４０％にて手前側（図８の角度θ１参照）に設定されており、これによりペダルストローク全体におけるストロークセンサ３０の同期率と、踏込み初期の同期率とを高次元でバランスさせるように構成している。

また、上記距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率は、９１．６（９１強）〜９９％に設定されており、ペダルストローク前半において、ペダルストローク角度θとリンクアーム角度Φ（図１２参照）の誤差を増加側に１％程度に抑え、最大ペダルストローク（例えば、約２０°）においても、等長のもの（Ｌ１：Ｌ２が１：１のもの）よりも誤差を抑えるように構成している。

上述の距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率は、９１．６〜９９％の範囲内において、９４．１（９４強）〜９９％の範囲が好ましい。比率＝９４．１〜９９％とすることで、ペダルストローク前半においてペダルストローク角度θとリンクアーム角度Φ（図１２参照）の誤差が増加側となり、また等長（Ｌ１：Ｌ２が１：１）のものの誤差に対し、誤差が全体的に小さく、かつ誤差を増加側にすることができる。

また、係合ピン１９の中心位置を線Ｘに対して手前側（角度θ１参照）８°に配置した場合、距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率は、９１．６〜９９％の範囲内において、９４．１（９４強）〜９５．６％の範囲が好ましい。比率＝９４．１〜９５．６％とすることで、ペダルストローク全体でストロークに対しセンサ回転量が１倍以上に増加（増幅）され、また等長（Ｌ２：Ｌ１が１：１）のものの誤差に対して、誤差をストローク全体で小さくすることができる。

なお、上述の距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率は、少なくともペダルストローク前半において、ストロークセンサ３０の分解能が１度に対して２以上になるように設定し、高精度でペダルストロークを検出するよう構成することが好ましい。また、上述の距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率は、ペダルストローク範囲がストロークセンサ３０の回転範囲と略等しくなるように設定（例えば、ストロークセンサ３０の回転範囲が５０〜６０°とする時、ペダルストローク範囲をその５０％となるように設定）し、ストロークセンサ３０の回転範囲を有効利用して、ペダルストロークを最大の分解能で高精度に検出するよう構成することが好ましい。

さらに、図８に示すように、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２が、リンクアーム回転軸４１の中心と下側のリンクアーム４３がストロークセンサ３０の検出端子３３に連結されるセンサ連結部４４の中心との間の距離Ｌ３よりも短く設定している（Ｌ２＜Ｌ３）。

Ｌ２＜Ｌ３に設定することで、リンクアーム４２，４３がストロークセンサ３０と別体であることを利用して、該ストロークセンサ３０の寸法に関係なく、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２を短く設定して、増加率を高くするように構成したものである。

なお、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２を、リンクアーム回転軸４１の中心とセンサ連結部４４の中心との間の距離Ｌ３よりも短く設定する構成（Ｌ２＜Ｌ３）に代えて、リンクアーム回転軸４１の中心と係合ピン１９の中心との間の距離Ｌ２を、リンクアーム回転軸４１の中心とセンサ連結部４４周辺のストロークセンサ３０の輪郭との間の距離よりも短く設定してもよい。

ところで、図９，図１０で示したように、ストロークセンサ３０は上述のコネクタ３５を有しており、このコネクタ３５に対して下側のリンクアーム４３とのセンサ連結部４４の位置と回転範囲αが所定範囲に設定されており、リンクアーム４２，４３は、リンクアーム回転軸４１中心に対する係合溝４２ａの向きとセンサ連結部４４の向きの成す角度β（図１１の（ａ）参照）が、上述のストロークセンサ３０のコネクタ３５を車両後方乃至下方に向けるよう所定角傾斜している。

すなわち、上述の角度βの設定によりストロークセンサ３０のコネクタ３５を、車両後方乃至下方に向けるように成して、コネクタ３５の差込み性とストロークセンサ３０の下方へのオフセット配置とを両立すべく構成したものである。
さらに、リンクアーム４２，４３は、リンクアーム回転軸４１中心に対する係合溝４２ａの向きとセンサ連結部４４の向きの成す角度β（図１１の（ａ）参照）が、ストロークセンサ３０のコネクタ３５をハーネスの幹線の方向へ向けるべく所定角傾斜させて、ハーネスの短縮とストロークセンサ３０の下方へのオフセット配置とを両立させるように構成している。

一方で、上述のリンクアーム４２，４３のうち上側のリンクアーム４２の係合溝４２ａは、図７に示すように、ブレーキペダル２１側に設けられた係合ピン１９に対して下方から上下スライド可能に係合しており、この係合溝４２ａは、ブレーキペダル２１が脱落可能となるように上述の係合ピン１９の下方変位を許容する長さに形成されている。

つまり、図７に示すように、上述のペダル回転軸２０がペダルブラケット１２，１３の支持部１３ｄから完全に外れるペダル回転軸脱落ストロークをＳＴ１とする時、係合溝４２ａに係合された係合ピンの底部と係合溝４２ａの溝底部までのストロークＳＴ２は、脱落ストロークＳＴ１と等しいか、それ以上（ＳＴ２≧ＳＴ１）に設定されており、車両衝突時における円滑なブレーキペダル２１の脱落を図るように構成している。

また、図９に示すように、リンクアーム４２，４３はストロークセンサ３０に対して車幅方向左側にオフセットして配設されており、図１に示すように、ストロークセンサ３０はペダル回転軸２０の車幅方向右側の端部に対して車幅方向右側に離間して配置されており、図７に示すように、係合溝４２ａは側面視でストロークセンサ３０と重なる位置まで下方に延設形成されており、車両衝突時において脱落手段としての回動レバー１５によりブレーキペダル２１が脱落する時、ブレーキペダル２１、特に、そのペダル回転軸２０がストロークセンサ３０と干渉しないように構成している。

換言すれば、リンクアーム４２の係合溝４２ａの溝深さ、並びに、リンクアーム４２のストロークセンサ３０に対するオフセット構造、ストロークセンサ３０のペダル回転軸２０端部に対するオフセット構造により、リンクアーム４２およびストロークセンサ３０がブレーキペダル２１（特に、ペダル回転軸２０）の脱落を阻害しないように構成したものである。

さらに、図７に仮想線で示すように、リンクアーム４２はブレーキペダル２１が踏込まれた状態において、上述の係合溝４２ａがペダル回転軸２０に対して傾き、当該リンクアーム４２が前側下方へ回動可能に形成されており、ブレーキペダル２１の踏込み時のリンクアーム４２の下方回動によってもブレーキペダル２１の脱落を許容し、車両衝突時におけるより一層円滑なブレーキペダル２１の脱落を達成するように構成している。
加えて、上記ペダルはブレーキペダル２１であって、リンクアーム４２の係合溝４２ａが前側下方に傾く方向が当該ブレーキペダル２１の踏込み方向である。これにより、ブレーキペダル２１が脱落すると、ブレーキペダルストロークの異常増加がストロークセンサ３０により検出され、ブレーキペダル２１が脱落したことを判別できるように構成している。

図１３は横軸にセンサ角度をとり、縦軸にペダルストローク角度をとって、図８で示した距離Ｌ１と距離Ｌ２とのリンク比（Ｌ１：Ｌ２）、並びに、図８で示した線Ｘ（ペダルが踏込まれていない状態で、ペダル回転軸２０の中心とリンクアーム回転軸４１の中心とを通る線）に対する角度θ（リンクセット角）をそれぞれ異ならせてストロークセンサ特性を実測した特性図である。

特性（ａ）は、リンクセット角θ１を０°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を１：１（等長）にした特性である。

特性（ｂ）は、リンクセット角θ１を０°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を３２：３１（つまり１：０．９６８７５）にした特性である。

特性（ｃ）は、リンクセット角θ１を８°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を１：１（等長）にした特性である。

特性（ｄ）は、リンクセット角θ１を８°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を３２：３１（つまり１：０．９６８７５）にした特性である。

特性（ｅ）は、リンクセット角θ１を０°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を２：１（つまり１：０．５）にした特性である。

特性（ｆ）は、リンクセット角θ１を８°とし、リンク比Ｌ１：Ｌ２を２：１（つまり１：０．５）にした特性である。

ここに、特性（ｂ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）が実施例の特性であり、特性（ａ）（ｃ）が比較例の特性である。但し、特性（ｅ）（ｆ）は距離Ｌ２の距離Ｌ１に対する比率が過小であるため、ブレーキペダル２１の踏込み初期の制度は高いものの踏込み後期の制度が低くなることが判明した。
また、特性（ｂ）（ｄ）は、比較例（ａ）（ｃ）に対して良好なストロークセンサ特性を示すことが判明し、特に、特性（ｄ）が理想線図に最も近似したベストモードとなることが判明した。

このように、上記実施例の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造は、運転席の前方にペダル（ブレーキペダル２１参照）がペダル回転軸２０を介して前後揺動可能に配設され、上記ペダル回転軸２０とオフセットしてストロークセンサ３０が配設され、上記ペダル２１とストロークセンサ３０とを連結するリンク機構４０を備えた自動車のペダルストロークセンサ取付け構造であって、上記リンク機構４０は、上記ストロークセンサ３０と同軸のリンクアーム回転軸４１を有し、該ストロークセンサ３０と同期回転するよう連動されたリンクアーム４２，４３を備え、該リンクアーム４２の自由端にペダル２１の係合部（係合ピン１９参照）と直交する方向にスライド可能に連結される被係合部（係合溝４２ａ）が設けられ、上記リンクアーム回転軸４１と上記係合部（係合ピン１９参照）との間の距離Ｌ２は、上記ペダル回転軸２０と係合部（係合ピン１９参照）との間の距離Ｌ１に対して短く設定されたものである（図４，図８参照）。

この構成によれば、リンクアーム回転軸４１と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ２が、ペダル回転軸２０と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ１よりも短いため（Ｌ２＜Ｌ１）、ペダルストロークに対し、リンクアーム４２，４３が追従して、その回転が増加する作用により、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸４１とペダル側の係合部（係合ピン１９）との距離Ｌ２が長くなる幾何学特性（図１２参照）により、リンクアーム４２，４３の回転の増加量が減少する作用が相殺されることで、リンクアーム４２，４３と同期回転するストロークセンサ３０とペダル２１の回転との同期率が向上する。
さらに、同期式のストロークセンサ３０をペダル回転軸２０に対してオフセット配置することができ、設計自由度が向上する。要するに、ストロークセンサ３０のオフセット配置の自由度向上と、ペダル２１とストロークセンサ３０の同期率向上とを両立させることができる。

この発明の一実施形態においては、上記係合部（係合ピン１９）の位置は、上記ペダル２１が踏込まれていない状態で、上記ペダル回転軸２０とリンクアーム回転軸４１とを通る線Ｘよりも踏込みによる回転方向に対し、ペダルストロークの半分以下の範囲で手前側（リンクセット角θ１参照）に設定されたものである（図８参照）。

この構成によれば、リンクアーム回転軸４１と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ１が、ペダル回転軸２０と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）ことによるペダルストロークに対してリンクアーム４２，４３の回転が増加される作用が大きく、ペダルストロークが増すにつれてリンクアーム回転軸４１とペダル側の係合部（係合ピン１９）との距離が長くなる幾何学特性（図１２参照）により、リンクアーム４２，４３の回転の増加量が減少する作用が小さい領域を幅広く利用することで、同期率向上と増加率向上とを両立することができる。

また、係合部（係合ピン１９）を手前側（リンクセット角θ１参照）に設定する位置がペダルストロークよりも短い程、使用頻度の高い踏込み初期の回転検出精度を優先的に向上させることができる。

この発明の一実施形態においては、上記係合部（係合ピン１９）の位置は、ペダルストロークの３５〜４５％の範囲で手前側に設定されたものである（図８参照）。

この構成によれば、ペダルストローク全体におけるストロークセンサ３０の同期率と、踏込み初期の同期率とを高次元でバランスさせることができる。

この発明の一実施形態においては、上記比率は、９１．６〜９９％に設定されたものである（図８参照）。

この構成によれば、リンクアーム回転軸４１と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ２の、ペダル回転軸２０と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ１に対する比率を、９１．６（つまり９１強）〜９９％に設定したので、ペダルストローク前半において、誤差を増加側に１％程度に抑え、最大ペダルストローク（例えば、約２０°）においても、等長のもの（リンクアーム回転軸４１と係合ピン１９との間の距離Ｌ２が、ペダル回転軸２０と係合ピン１９との間の距離Ｌ１に等しいもの）よりも誤差を抑えることができる。

この発明の一実施形態においては、上記リンクアーム回転軸４１と上記係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ２が、上記リンクアーム回転軸４１とリンクアーム４３がストロークセンサ３０に連結されるセンサ連結部４４との間の距離Ｌ３、またはリンクアーム回転軸４１と該連結部４４周辺のストロークセンサ３０の輪郭との間の距離よりも短い（Ｌ２＜Ｌ３）ものである（図８参照）。

この構成によれば、リンクアーム４２，４３がストロークセンサ３０と別体であることを利用して、ストロークセンサ３０の寸法に関係なく、リンクアーム回転軸４１と係合部（係合ピン１９）との間の距離Ｌ２を短く設定し、増加率を高くすることができる。

この発明の一実施形態においては、上記ストロークセンサ３０は軸直方向に嵌合するコネクタ３５を有すると共に、該コネクタ３５に対しリンクアーム４３とのセンサ連結部４４の位置と回転範囲αが所定範囲に設定されており、上記リンクアーム４２，４３は、リンクアーム回転軸４１に対する被係合部（係合溝４２ａ）の向きとセンサ連結部４４の向きの成す角度βが、上記ストロークセンサ３０のコネクタ３５を車両後方乃至下方に向けるべく所定角傾斜しているものである（図９，図１１の（ａ）参照）。

この構成によれば、上述の角度設定によりストロークセンサ３０のコネクタ３５を車両後方乃至下方に向けるように構成したので、コネクタ３５の差込み性とストロークセンサ３０のオフセット配置とを両立することができる。

この発明の一実施形態においては、上記ストロークセンサ３０は軸直方向に嵌合するコネクタ３５を有すると共に、該コネクタ３５に対しリンクアーム４３とのセンサ連結部４４の位置と回転範囲αが所定範囲に設定されており、上記リンクアーム４２，４３は、リンクアーム回転軸４１に対する被係合部（係合溝４２ａ）の向きとセンサ連結部４４の向きの成す角度βが、上記ストロークセンサ３０のコネクタ３５をハーネスの幹線の方向へ向けるべく所定角傾斜しているものである（図９，図１１の（ａ）参照）。

この構成によれば、上述の角度設定によりストロークセンサ３０のコネクタ３５をハーネスの幹線の方向へ向けるように構成したので、ハーネスの短縮とストロークセンサ３０のオフセット配置とを両立することができる。

この発明の一実施形態においては、上記ストロークセンサ３０をペダルブラケット１３に取付けるセンサ取付けブラケット３６を設け、上記リンクアーム４２，４３は、該センサ取付けブラケット３６のペダル側に軸支され、上記ストロークセンサ３０は、該センサ取付けブラケット３６のペダル２１と反対側に取付けられ、上記ストロークセンサ３０に回動可能に軸支された検出端子３３（特に、そのリンク係合突部３４参照）がペダル反対側から上記リンクアーム４３に係合されたものである（図６，図９，図１０参照）。

この構成によれば、センサ取付けブラケット３６に対するストロークセンサ３０の着脱が容易で、該ストロークセンサ３０の組付け自由度およびサービス性の向上を図ることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のペダルは、実施例のブレーキペダル２１に対応し、
以下同様に、
係合部は、係合ピン１９に対応し、
被係合部は、係合溝４２ａに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記ペダルはブレーキペダル２１に代えて、アクセルペダルであってもよく、係合部と被係合部の組合せは、係合ピンと長孔との組合せであってもよい。

以上説明したように、本発明は、運転席の前方にペダルがペダル回転軸を介して前後揺動可能に配設され、上記ペダル回転軸とオフセットしてストロークセンサが配設され、上記ペダルとストロークセンサとを連結するリンク機構を備えた自動車のペダルストロークセンサ取付け構造について有用である。

１３…ペダルブラケット
１９…係合ピン（係合部）
２０…ペダル回転軸
２１…ブレーキペダル（ペダル）
３０…ストロークセンサ
３５…コネクタ
３６…センサ取付けブラケット
４０…リンク機構
４１…リンクアーム回転軸
４２，４３…リンクアーム
４２ａ…係合溝（被係合部）
４４…センサ連結部

Claims (8)

1. 運転席の前方にペダルがペダル回転軸を介して前後揺動可能に配設され、
   上記ペダル回転軸とオフセットしてストロークセンサが配設され、
   上記ペダルとストロークセンサとを連結するリンク機構を備えた自動車のペダルストロークセンサ取付け構造であって、
   上記リンク機構は、上記ストロークセンサと同軸のリンクアーム回転軸を有し、該ストロークセンサと同期回転するよう連動されたリンクアームを備え、
   該リンクアームの自由端にペダルの係合部と直交する方向にスライド可能に連結される被係合部が設けられ、
   上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離は、上記ペダル回転軸と係合部との間の距離に対して短く設定された
   自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
2. 上記係合部の位置は、上記ペダルが踏込まれていない状態で、上記ペダル回転軸とリンクアーム回転軸とを通る線よりも踏込みによる回転方向に対し、ペダルストロークの半分以下の範囲で手前側に設定された
   請求項１記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
3. 上記係合部の位置は、ペダルストロークの３５〜４５％の範囲で手前側に設定された
   請求項２記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
4. 上記ペダル回転軸と上記係合部との間の距離に対する上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離の比率は、９１．６〜９９％に設定された
   請求項１〜３の何れか１項に記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
5. 上記リンクアーム回転軸と上記係合部との間の距離が、上記リンクアーム回転軸とリンクアームがストロークセンサに連結されるセンサ連結部との間の距離、またはリンクアーム回転軸と該連結部周辺のストロークセンサの輪郭との間の距離よりも短い
   請求項１〜４の何れか１項に記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
6. 上記ストロークセンサは軸直方向に嵌合するコネクタを有すると共に、
   該コネクタに対しリンクアームとのセンサ連結部の位置と回転範囲が所定範囲に設定されており、
   上記リンクアームは、リンクアーム回転軸に対する被係合部の向きとセンサ連結部の向きの成す角度が、
   上記ストロークセンサのコネクタを車両後方乃至下方に向けるべく所定角傾斜している
   請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
7. 上記ストロークセンサは軸直方向に嵌合するコネクタを有すると共に、
   該コネクタに対しリンクアームとのセンサ連結部の位置と回転範囲が所定範囲に設定されており、
   上記リンクアームは、リンクアーム回転軸に対する被係合部の向きとセンサ連結部の向きの成す角度が、
   上記ストロークセンサのコネクタをハーネスの幹線の方向へ向けるべく所定角傾斜している
   請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。
8. 上記ストロークセンサをペダルブラケットに取付けるセンサ取付けブラケットを設け、
   上記リンクアームは、該センサ取付けブラケットのペダル側に軸支され、
   上記ストロークセンサは、該センサ取付けブラケットのペダルと反対側に取付けられ、
   上記ストロークセンサに回動可能に軸支された検出端子がペダル反対側から上記リンクアームに係合された
   請求項１〜７の何れか１項に記載の自動車のペダルストロークセンサ取付け構造。

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