WO2010109639A1

WO2010109639A1 - 操作量検出装置

Info

Publication number: WO2010109639A1
Application number: PCT/JP2009/056172
Authority: WO
Inventors: 宏磯野
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-09-30

Abstract

　操作量検出装置において、ブレーキペダル（１１）と操作ロッド（１５）をクレビス（１６）及び連結軸（１８）により連結すると共に、連結軸（１８）に対して操作ロッド（１５）の軸線方向に対して交差する方向に離間した位置で、ブレーキペダル（１１）と連結部材（２１）を弾性部（２９ｄ）を有する第２支持軸（２９）により連結し、弾性部（２９ｄ）にその弾性変形量を検出してブレーキ操作量として出力する歪センサ（３４）を設ける。

Description

操作量検出装置

　本発明は、ブレーキペダルなどの操作部材の回動動作を操作ロッドの直線動作に変換して操作対象部材に伝達する操作量を検出する操作量検出装置に関するものである。

　例えば、車両のブレーキ装置として、ブレーキペダルから入力された操作量（ペダルストロークや踏力など）に応じてブレーキ装置による制動力、つまり、このブレーキ装置を駆動するホイールシリンダへ供給する制動油圧を電気的に制御する電子制御式ブレーキ装置としてＥＣＢ（Electronically　Controlled　Brake）が知られている。

　このＥＣＢは、ポンプによって昇圧した油圧をアキュムレータに蓄えておき、運転者の制動要求に応じて調圧制御して制動油圧としてのホイールシリンダに供給するものである。即ち、運転者がブレーキペダルを踏み込むと、マスタシリンダがその操作量に応じた油圧を発生すると共に、作動油の一部がストロークシミュレータに流れ込み、ブレーキペダルの踏力に応じたブレーキペダルの操作量が調整される一方、ブレーキＥＣＵはペダルストロークに応じて車両の目標減速度を設定し、各車輪に付与する制動力分配を決定し、アキュムレータから各ホイールシリンダに対して所定の油圧を付与するようにしている。

　このような電子制御式ブレーキ装置では、ブレーキペダルから入力された操作量（ペダルストロークや踏力など）を高精度に検出する必要がある。従来のブレーキペダルの操作量検出装置としては、下記特許文献１、２に記載されたものがある。

　特許文献１に記載された操作力関連信号出力装置は、ブレーキ操作部材に、このブレーキ操作部材と入力ロッドとの相対移動により入力ロッドの軸線と直角な一軸線のまわりに回動する回動部材を取付け、弾性部材によりブレーキ操作部材と入力ロッドとをその入力ロッドの軸方向において互いに離間する向きに付勢し、ブレーキ操作部材と回動部材との間にそれらの相対移動により作動して操作力に関連した信号を出力する信号出力装置を設けたものである。また、特許文献２に記載されたブレーキ操作力検出装置は、装置本体に相対移動可能に検出子を保持し、その検出子と機械的に連携させられて検出子からの荷重を検出する荷重検出器とを設け、運転者により操作されるブレーキ操作部材のブレーキ操作力を検出するものであって、検出子の移動量に対する荷重検出器の出力の比を検出子の移動量が大きい状態において小さい状態より小さくする非線形特性付与装置を設けたものである。

特許第３４５３５０７号公報特開２００１－０１８７６８号公報

　上述した従来のブレーキペダルの操作量検出装置では、ブレーキ操作部材の操作力を検出子に伝達するための回動レバーが必要となり、また、この回動レバーに対して荷重制限機構などにより検出に必要な荷重のみを取り出す機構も必要となる。そのため、検出機構や荷重制限機構などの構造が複雑となり、製造コストが上昇してしまう。また、構造の複雑化によりメンテナンス性が低下してしまうという問題もある。

　本発明は、このような問題を解決するためのものであって、構造を簡素化して製造コストの低減を可能とする一方で荷重制限機能を構成可能とする操作量検出装置を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の操作量検出装置は、操作部材の回動動作を操作ロッドの直線動作に変換して操作対象部材に伝達される操作量を検出する操作量検出装置において、前記操作部材と前記操作ロッドを連結する連結軸と、一方側が前記連結軸に対して前記操作ロッドの軸線方向に対して交差する方向に延出されて他方側が前記連結軸に連結される連結部材と、弾性部を有して軸方向における一端部が前記操作部材に連結されて他端部が前記連結部材に連結される支持軸と、該支持軸の弾性部の弾性変形量を検出して操作量として出力する検出部と、を備えることを特徴とするものである。

　本発明の操作量検出装置では、前記連結部材は、前記操作部材の両側に位置するように二股形状をなして前記連結軸が貫通する前記他方側としての第１連結部と、前記操作部材の片側に位置して前記支持軸が貫通する前記一方側としての第２連結部とを有することを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記第２連結部は、Ｌ字断面形状をなすことを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記連結部材は、長手方向における中間部に前記第１連結部が設けられて前記連結軸に連結され、長手方向における一端部が前記操作部材に第１支持軸により連結され、長手方向における他端部に前記第２連結部が設けられて前記操作部材に第２支持軸により連結されることを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記支持軸は、前記操作部材と前記連結部材との間に位置する軸方向における中間位置に前記弾性部が設けられ、該弾性部の外周部に前記検出部としての歪センサが設けられることを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結されると共に、前記支持軸に対する前記連結部材の脱落を防止する脱落防止部材が設けられることを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記支持軸と前記操作部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結される一方、前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されることを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置では、前記支持軸と前記操作部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されると共に、前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されることを特徴としている。

　本発明の操作量検出装置によれば、操作部材と操作ロッドを連結する連結軸と、一方側が連結軸に対して操作ロッドの軸線方向に対して交差する方向に延出されて他方側が連結軸に連結される連結部材と、弾性部を有して軸方向における一端部が操作部材に連結されて他端部が連結部材に連結される支持軸と、支持軸の弾性部の弾性変形量を検出して操作量として出力する検出部とを設けている。従って、構造を簡素化して製造コストの低減を可能とすることができる一方で、荷重制限機能を構成可能とすることができる。

図１は、本発明の実施例１に係る操作量検出装置を表す一部を切り欠いた要部正面図である。図２は、実施例１の操作量検出装置を表す一部を切り欠いた要部側面図である。図３は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のIII－III断面図である。図４は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のIV－IV断面図である。図５は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のＶ－Ｖ断面図である。図６は、実施例１の操作量検出装置の全体構成を表す正面図である。図７は、本発明の実施例２に係る操作量検出装置における連結部の構造を表す断面図である。図８は、本発明の実施例３に係る操作量検出装置における連結部の構造を表す断面図である。

符号の説明

　１１　ブレーキペダル（操作部材）
　１３　回動軸
　１５　操作ロッド
　１６　クレビス
　１８　連結軸
　２０　操作量検出ユニット
　２１　連結部材
　２２　本体部
　２３ａ，２３ｂ　支持部（第１連結部）
　２３ｃ　支持部（第２連結部）
　２６　第１支持軸
　２９，４１，５１，　第２支持軸
　２９ｄ，４１ｄ，５１ｄ　弾性部
　３０　第１ナット
　３１　第２ナット（脱落防止部材）
　３４　歪センサ（検出部）

　以下に、本発明に係る操作量検出装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

　図１は、本発明の実施例１に係る操作量検出装置を表す一部を切り欠いた要部正面図、図２は、実施例１の操作量検出装置を表す一部を切り欠いた要部側面図、図３は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のIII－III断面図、図４は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のIV－IV断面図、図５は、実施例１の操作量検出装置における連結部の構造を表す図１のＶ－Ｖ断面図、図６は、実施例１の操作量検出装置の全体構成を表す正面図である。

　実施例１の操作量検出装置において、図６に示すように、操作部材としてのブレーキペダル１１は、上端部が図示しない車体に固定される取付ブラケット１２に回動軸１３により回動自在に吊り下げ支持されており、下端部に乗員が踏み込み可能なペダル１４が装着されている。一方、操作ロッド１５は、先端部がブレーキ装置（図示略）を作動制御する操作対象部材としての図示しないマスタシリンダ及びブレーキブースタに連結されている。

　また、操作ロッド１５は、基端部がクレビス１６に螺合し、ロックナット１７によりその弛緩が防止されている。このクレビス１６は、二股部１６ａ，１６ｂ（図２参照）を有しており、ブレーキペダル１１の中間部におけるその両側に、この二股部１６ａ，１６ｂが所定間隔をもって位置し、連結軸１８がブレーキペダル１１及び二股部１６ａ，１６ｂを貫通することで、互いに回動自在に連結されている。

　従って、乗員がブレーキペダル１１を踏み込むと、このブレーキペダル１１が回動軸１３を介して回動し、その操作量（操作力）が連結軸１８及びクレビス１６を介して操作ロッド１５に伝達されることで、この操作ロッド１５が軸方向に移動し、ブレーキブースタ及びマスタシリンダを作動させることができる。

　実施例１の操作量検出装置は、ブレーキペダル１１の回動動作を操作ロッド１５の直線動作に変換してマスタシリンダ及びブレーキブースタに伝達される操作量として、ブレーキペダルストローク（または、ブレーキペダル踏力）を検出するものである。そして、実施例１では、上述したブレーキペダル１１に対して、操作量検出ユニット２０が一つのモジュールとして装着可能となっている。

　ここで、この操作量検出ユニット２０について詳細に説明する。

　操作量検出ユニット２０において、図１乃至図４に示すように、操作ロッド１５が連結されるクレビス１６は、二股部１６ａ，１６ｂが、ブレーキペダル１１の中間部におけるその板厚方向の両側に所定間隔をもって配置され、この二股部１６ａ，１６ｂにそれぞれ連結孔１６ｃ，１６ｄが形成され、また、ブレーキペダル１１には、連結孔１１ａが形成されている。そして、頭部１８ａを有する連結軸１８が、二股部１６ａ，１６ｂの一方側から各連結孔１６ｃ，１６ｄ及び連結孔１１ａを貫通し、先端部にクリップ１８ｂが係止することで抜け止めが施されている。

　連結部材２１は、金属または合成樹脂などにより製造され、所定厚さを有すると共に、ブレーキペダル１１の長手方向に沿って所定長さを有して構成されている。この連結部材２１は、ブレーキペダル１１の前端側に、ブレーキペダル１１の長手方向に沿って延設される板形状をなす本体部２２と、この本体部２２における両側からブレーキペダル１１の各平面部に沿うようにほぼ直角に折曲される一対の支持部２３ａ，２３ｂとから構成され、Ｌ字断面形状をなしている。この場合、一方の支持部２３ａは、本体部２２における上部側のみに位置し、他方の支持部２３ｂは、本体部２２における全長にわたって位置すると共に、下端部がブレーキペダル１１から離間する側にオフセットした支持部２３ｃが一体に形成されている。この支持部２３ｃは、ブレーキペダル１１の片側のみに位置し、本体部２２と共にＬ字断面形状をなしている。

　連結部材２１における支持部２３ａ，２３ｂは、ブレーキペダル１１におけるその板厚方向の両側に所定間隔をもって位置している。そして、連結軸１８が、クレビス１６の二股部１６ａ，１６ｂとブレーキペダル１１の連結孔１１ａと共に、支持部２３ａ，２３ｂの支持孔２４ａ，２４ｂに装着されたブッシュ２５ａ，２５ｂを貫通することで、クレビス１６とブレーキペダル１１と連結部材２１が相対的に回動自在に連結される。

　また、連結部材２１の上端部にて、第１支持軸２６は、ブレーキペダル１１の第１支持孔１１ｂと連結部材２１の支持部２３ａ，２３ｂに形成された第１支持孔２７ａ，２７ｂを貫通し、先端部にカシメ２８が施されることで、ブレーキペダル１１と連結部材２１の支持部２３ａ，２３ｂが相対的に回動自在に連結される。

　更に、連結部材２１の下端部にて、第２支持軸２９は、ブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃと連結部材２１の支持部２３ｃに形成された第２支持孔２７ｃを貫通している。この第２支持軸２９は、軸方向の各端部に第１、第２ねじ部２９ａ，２９ｂが形成されると共に、第１、第２ねじ部２９ａ，２９ｂの間に、フランジ部２９ｃ、弾性部２９ｄ、貫通部２９ｅが一体に形成されている。

　即ち、第１ねじ部２９ａがブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃに貫通し、第１ナット３０が第１ねじ部２９ａに螺合する。そのため、ブレーキペダル１１が、フランジ部２９ｃと第１ナット３０に挟持された状態で一体に締結されることで、ブレーキペダル１１と第２支持軸２９が、この第２支持軸２９の軸方向及び周方向に対して相対移動不能に連結される。また、第２ねじ部２９ｂ及び貫通部２９ｅが支持部２３ｃの第２支持孔２７ｃに貫通し、第２ナット３１が貫通部２９ｅの端面に当接するまで第２ねじ部２９ｂに螺合する。そのため、連結部材２１が、弾性部２９ｄと第２ナット３１の間に遊嵌された状態で締結されることで、連結部材２１と第２支持軸２９が、この第２支持軸２９の軸方向及び周方向に対して相対移動可能に連結される。この場合、第２ナット３１が本発明の脱落防止部材として機能する。

　本実施例にて、連結部材２１は、下端部が本発明の一方側であり、上端部及び中間部が本発明の他方側であり、この中間部に連結軸１８が位置し、上端部に第１支持軸２６に位置し、下端部に第２支持軸２９が位置している。また、連結部材２１は、本体部２２と支持部２３ａ，２３ｂにより本発明の第１連結部が構成され、本体部２２と支持部２３ｃにより本発明の第２連結部が構成される。この場合、連結部材２１を、一つの板材料をプレス成形等により本体部２２と支持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃとが一体となるように構成したが、平板形状をなす本体部にコ字形状をなすレバー部をボルトや溶接により接合することで、別部材により弾性部材を構成してもよい。

　また、上述した第２支持軸２９は、その軸方向における中間部に弾性部２９ｄが設けられている。この弾性部２９ｄは、他の部分（第１、第２ねじ部２９ａ，２９ｂ、フランジ部２９ｃ、貫通部２９ｅ）に対してその硬度が低く設定されており、外部から作用する荷重に対して弾性変形可能となっている。一方で、弾性部２９ｄは、その硬度により弾性変形量が規定されており、本発明の規制部として機能することで、ブレーキペダル１１と連結部材２１、つまり、操作ロッド１５との相対移動量が規制される。

　この第２支持軸２９は、弾性部２９ｄの外周面に、複数（本実施例では４つ）の歪センサ（検出部）３３が装着されている。この歪センサ３４は、弾性部２９ｄの外周面に周方向に等間隔で配置されており、操作ロッド１５からの反力荷重により連結部材２１を介して第２支持軸２９の弾性部２９ｄが弾性変形するとき、その弾性変形量を検出してブレーキペダル１１の操作量として出力する。なお、取付ブラケット１２の上部には、コネクタ３２が取付けられており、各歪センサ３４は、このコネクタ３２まで配線３３がつながれている。

　従って、乗員がブレーキペダル１１を踏み込むと、このブレーキペダル１１が回動軸１３を介して回動し、その操作量（操作力）が連結軸１８及びクレビス１６を介して操作ロッド１５に伝達される。このとき、ブレーキブースタ及びマスタシリンダの反力が操作ロッド１５から連結軸１８及び連結部材２１を介して第２支持軸２９に入力し、この第２支持軸２９（弾性部２９ｄ）が、連結部材２１の連結部とブレーキペダル１１の連結部を支点として湾曲するように弾性変形する。すると、各歪センサ３４は、弾性部２９ｄが引張方向及び圧縮方向に歪むため、この歪み量（弾性変形量）をブレーキペダル１１の操作量として出力する。即ち、歪み量と弾性変形量とブレーキペダル１１の操作量は、互いに相関関係にあることから、予め設定されたマップを用いて歪み量をブレーキペダル１１の操作量に変換する。

　このように実施例１の操作量検出装置にあっては、ブレーキペダル１１と操作ロッド１５をクレビス１６及び連結軸１８により連結すると共に、連結軸１８に対して操作ロッド１５の軸線方向に対して交差する方向に離間した位置で、ブレーキペダル１１と連結部材２１を弾性部２９ｄを有する第２支持軸２９により連結し、弾性部２９ｄにその弾性変形量を検出してブレーキ操作量として出力する歪センサ３４を設けている。

　従って、ブレーキペダル１１の操作反力が操作ロッド１５を介して連結部材２１に入力すると、この第２支持軸２９の弾性部２９ｄが湾曲するように弾性変形し、各歪センサ３４は、弾性部２９ｄの弾性変形量を引張方向及び圧縮方向の歪み量荷重として検出し、これをブレーキペダル１１の操作量として出力することができる。即ち、操作量検出ユニット２０の構造を簡素化して製造コストの低減を可能とすることができる一方で、荷重制限機能を容易に構成可能とすることができる。

　また、実施例１の操作量検出装置では、連結部材２１を、ブレーキペダル１１の前端面側に位置する本体部２２と、ブレーキペダル１１の両側に位置するように二股形状をなして連結軸１８が貫通する支持部２３ａ，２３ｂと、ブレーキペダル１１の片側に位置して第２支持軸２９が貫通する支持部２３ｃにより構成し、本体部２２と支持部２３ｃとでＬ字断面形状をなしている。従って、ブレーキペダル１１と操作ロッド１５とを連結する連結部材２１を、本体部２２と各支持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより構成することで、ブレーキペダル１１の操作力を操作ロッド１５に適正に伝達することができると共に、操作ロッド１５からの操作反力を適正に受け止めることができる。

　また、実施例１の操作量検出装置では、連結部材２１は、長手方向における上部に支持部２３ａ，２３ｂが設けられ、長手方向の中間位置にて連結軸１８に連結されると共に、その上部にて第１支持軸２６により連結され、長手方向における下部に支持部２３ｃが設けられ、第２支持軸２９により連結されている。従って、操作ロッド１５からの操作反力を、連結部材２１の支持部２３ｃを介して第２支持軸２９に適正に伝達することができ、高精度な操作量の検出を行うことができる。

　また、実施例１の操作量検出装置では、第２支持軸２９にて、ブレーキペダル１１と連結部材２１との間に位置する軸方向における中間位置に弾性部２９ｄを設け、この弾性部２９ｄの外周部に歪センサ３４を設けている。従って、第２支持軸２９の弾性部２９ｄを弾性変形部としてコンパクトに構成することができ、モジュール化して低コスト化を可能とすることができる。

　また、実施例１の操作量検出装置では、第２支持軸２９と連結部材２１を、第２支持軸２９の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結すると共に、第２支持軸２９に対する連結部材２１の脱落を防止する脱落防止部材としての第２ナット３１を螺合している。従って、第２支持軸２９に対して、操作ロッド１５の軸線方向以外の荷重が作用したとき、連結部材２１と第２支持軸２９とが、軸方向及び周方向に相対移動することで、不要な荷重を逃がすことができ、耐久性を向上することができると共に、検出精度を保障することができる。

　更に、実施例１の操作量検出装置では、ブレーキペダル１１と操作ロッド１５と連結部材２１を連結軸１８により連結すると共に、連結軸１８に対して操作ロッド１５の軸線方向に対して交差する方向に離間した位置で、ブレーキペダル１１と連結部材２１の端部を第２支持軸２９により連結し、この第２支持軸２９の中間部に弾性部２９ｄを設け、この弾性部２９ｄに弾性変形量を検出して操作量として出力する歪センサ３４を設けている。

　従って、操作量検出ユニット２０としてモジュール化することができ、構造を簡素化及び製造コストの低減を可能とすることができる。

　図７は、本発明の実施例２に係る操作量検出装置における連結部の構造を表す断面図である。なお、本実施例の操作量検出装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

　実施例２の操作量検出装置において、図１及び図７に示すように、連結部材２１は、本体部２２と、この本体部２２における両側からブレーキペダル１１の各平面部に沿うようにほぼ直角に折曲される一対の支持部２３ａ，２３ｂと、支持部２３ｂから下方に延出される支持部２３ｃとから構成されている。そして、連結軸１８が、クレビス１６の二股部１６ａ，１６ｂとブレーキペダル１１と支持部２３ａ，２３ｂを貫通することで、クレビス１６とブレーキペダル１１と連結部材２１が相対的に回動自在に連結される。

　また、連結部材２１の上端部にて、第１支持軸２６は、ブレーキペダル１１と連結部材２１の支持部２３ａ，２３ｂを貫通することで、ブレーキペダル１１と連結部材２１が相対的に回動自在に連結される。

　更に、連結部材２１の下端部にて、第２支持軸４１は、ブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃと連結部材２１の支持部２３ｃに形成された第２支持孔２７ｃを貫通している。この第２支持軸４１は、軸方向の各端部に第１、第２ねじ部４１ａ，４１ｂが形成されると共に、第１、第２ねじ部４１ａ，４１ｂの間に、フランジ部４１ｃ、弾性部４１ｄ、貫通部４１ｅが一体に形成されている。

　即ち、第１ねじ部４１ａ及び貫通部４１ｅがブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃに貫通し、第１ナット３０が貫通部４１ｅの端面に当接するまで第１ねじ部４１ａに螺合する。そのため、ブレーキペダル１１が、第１ナット３０と弾性部４１ｄの間に遊嵌された状態で締結されることで、ブレーキペダル１１と第２連結軸４１が、この第２支持軸４１の軸方向及び周方向に対して相対移動可能に連結される。また、第２ねじ部４１ｂが支持部２３ｃの第２支持孔２７ｃに貫通し、第２ナット３１が第２ねじ部４１ｂに螺合する。そのため、連結部材２１が、フランジ部４１ｃと第２ナット３１に挟持された状態で一体に締結されることで、連結部材２１と第２支持軸４１が、この第２支持軸４１の軸方向及び周方向に対して相対移動不能に連結される。

　また、この第２支持軸４１は、弾性部４１ｄの外周面に、複数の歪センサ３４が装着されている。この歪センサ３４は、弾性部４１ｄの外周面に周方向に等間隔で配置されており、操作ロッド１５からの反力荷重により連結部材２１を介して第２支持軸４１の弾性部４１ｄが弾性変形するとき、その弾性変形量を検出してブレーキペダル１１の操作量として出力する。

　従って、乗員がブレーキペダル１１を踏み込むと、このブレーキペダル１１が回動軸１３を介して回動し、その操作量（操作力）が連結軸１８及びクレビス１６を介して操作ロッド１５に伝達される。このとき、ブレーキブースタ及びマスタシリンダの反力が操作ロッド１５から連結軸１８及び連結部材２１を介して第２支持軸４１に入力し、この第２支持軸４１（弾性部４１ｄ）が、連結部材２１の連結部とブレーキペダル１１の連結部を支点として湾曲するように弾性変形する。すると、各歪センサ３４は、弾性部４１ｄが引張方向及び圧縮方向に歪むため、この歪み量（弾性変形量）をブレーキペダル１１の操作量として出力する。即ち、歪み量と弾性変形量とブレーキペダル１１の操作量は、互いに相関関係にあることから、予め設定されたマップを用いて歪み量をブレーキペダル１１の操作量に変換する。

　このように実施例２の操作量検出装置にあっては、ブレーキペダル１１と操作ロッド１５をクレビス１６及び連結軸１８により連結すると共に、連結軸１８に対して操作ロッド１５の軸線方向に対して交差する方向に離間した位置で、ブレーキペダル１１と連結部材２１を弾性部４１ｄを有する第２支持軸４１により連結し、弾性部４１ｄにその弾性変形量を検出してブレーキ操作量として出力する歪センサ３４を設けている。

　従って、ブレーキペダル１１の操作反力が操作ロッド１５を介して連結部材２１に入力すると、この第２支持軸４１の弾性部４１ｄが湾曲するように弾性変形し、各歪センサ３４は、弾性部４１ｄの弾性変形量を引張方向及び圧縮方向の歪み量荷重として検出し、これをブレーキペダル１１の操作量として出力することができる。即ち、操作量検出ユニット２０の構造を簡素化して製造コストの低減を可能とすることができる一方で、回動レバーによる荷重制限機能を容易に構成可能とすることができる。

　また、実施例２の操作量検出装置では、第２支持軸４１とブレーキペダル１１を、第２支持軸４１の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結する一方、第２支持軸４１と連結部材２１を、第２支持軸４１の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結している。従って、第２支持軸４１に対して、操作ロッド１５の軸線方向以外の荷重が作用したとき、第２支持軸４１とブレーキペダル１１が、軸方向及び周方向に相対移動することで、不要な荷重を逃がすことができ、耐久性を向上することができると共に、検出精度を保障することができる。

　また、センサモジュールとして弾性部４１ｄが一体に固定されるため、操作量検出ユニット２０としてセンサモジュールを単品で検出精度の確認が可能となり、出荷時の品質を向上させることができる。

　図８は、本発明の実施例３に係る操作量検出装置における連結部の構造を表す断面図である。なお、本実施例の操作量検出装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

　実施例３の操作量検出装置において、図１及び図８に示すように、連結部材２１は、本体部２２と、この本体部２２における両側からブレーキペダル１１の各平面部に沿うようにほぼ直角に折曲される一対の支持部２３ａ，２３ｂと、支持部２３ｂから下方に延出される支持部２３ｃとから構成されている。そして、連結軸１８が、クレビス１６の二股部１６ａ，１６ｂとブレーキペダル１１と支持部２３ａ，２３ｂを貫通することで、クレビス１６とブレーキペダル１１と連結部材２１が相対的に回動自在に連結される。

　更に、連結部材２１の下端部にて、第２支持軸５１は、ブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃと連結部材２１の支持部２３ｃに形成された第２支持孔２７ｃを貫通している。この第２支持軸５１は、軸方向の各端部に第１、第２ねじ部５１ａ，５１ｂが形成されると共に、第１、第２ねじ部５１ａ，５１ｂの間に、フランジ部５１ｃ、弾性部５１ｄ、貫通部５１ｅが一体に形成されている。

　即ち、第１ねじ部５１ａ及び貫通部５１ｅがブレーキペダル１１の第２支持孔１１ｃに貫通し、第１ナット３０が第１ねじ部５１ａに螺合する。そのため、ブレーキペダル１１が、第１ナット３０と弾性部５１ｄに挟持された状態で締結されることで、ブレーキペダル１１と第２連結軸５１が、この第２支持軸５１の軸方向及び周方向に対して相対移動不能に連結される。また、第２ねじ部５１ｂが支持部２３ｃの第２支持孔２７ｃに貫通し、第２ナット３１が第２ねじ部５１ｂに螺合する。そのため、連結部材２１が、フランジ部５１ｃと第２ナット３１に挟持された状態で一体に締結されることで、連結部材２１と第２支持軸５１が、この第２支持軸５１の軸方向及び周方向に対して相対移動不能に連結される。

　また、この第２支持軸５１は、弾性部５１ｄの外周面に、複数の歪センサ３４が装着されている。この歪センサ３４は、弾性部５１ｄの外周面に周方向に等間隔で配置されており、操作ロッド１５からの反力荷重により連結部材２１を介して第２支持軸５１の弾性部５１ｄが弾性変形するとき、その弾性変形量を検出してブレーキペダル１１の操作量として出力する。

　従って、乗員がブレーキペダル１１を踏み込むと、このブレーキペダル１１が回動軸１３を介して回動し、その操作量（操作力）が連結軸１８及びクレビス１６を介して操作ロッド１５に伝達される。このとき、ブレーキブースタ及びマスタシリンダの反力が操作ロッド１５から連結軸１８及び連結部材２１を介して第２支持軸５１に入力し、この第２支持軸５１（弾性部５１ｄ）が、連結部材２１の連結部とブレーキペダル１１の連結部を支点として湾曲するように弾性変形する。すると、各歪センサ３４は、弾性部５１ｄが引張方向及び圧縮方向に歪むため、この歪み量（弾性変形量）をブレーキペダル１１の操作量として出力する。即ち、歪み量と弾性変形量とブレーキペダル１１の操作量は、互いに相関関係にあることから、予め設定されたマップを用いて歪み量をブレーキペダル１１の操作量に変換する。

　このように実施例３の操作量検出装置にあっては、ブレーキペダル１１と操作ロッド１５をクレビス１６及び連結軸１８により連結すると共に、連結軸１８に対して操作ロッド１５の軸線方向に対して交差する方向に離間した位置で、ブレーキペダル１１と連結部材２１を弾性部５１ｄを有する第２支持軸５１により連結し、弾性部５１ｄにその弾性変形量を検出してブレーキ操作量として出力する歪センサ３４を設けている。

　従って、ブレーキペダル１１の操作反力が操作ロッド１５を介して連結部材２１に入力すると、この第２支持軸５１の弾性部５１ｄが湾曲するように弾性変形し、各歪センサ３４は、弾性部５１ｄの弾性変形量を引張方向及び圧縮方向の歪み量荷重として検出し、これをブレーキペダル１１の操作量として出力することができる。即ち、操作量検出ユニット２０の構造を簡素化して製造コストの低減を可能とすることができる一方で、荷重制限機能を容易に構成可能とすることができる。

　また、実施例３の操作量検出装置では、第２支持軸５１とブレーキペダル１１を、第２支持軸５１の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結すると共に、第２支持軸５１と連結部材２１を、第２支持軸５１の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結している。従って、ブレーキペダル１１と連結部材２１とが第２支持軸５１により隙間なく連結されることで、操作ロッド１５の操作反力を連結部材２１から第２支持軸５１に適性に伝達することができ、検出精度を向上することができる。

　以上のように、本発明に係る操作量検出装置は、操作部材と操作ロッドと連結部材を連結軸により連結すると共に、連結軸から離間した位置で、操作部材と連結部材を支持軸により連結し、この第２支持軸の弾性部に弾性変形量を検出して操作量として出力する検出部を設けることで、構造を簡素化して製造コストの低減を可能とする一方で荷重制限機能を構成可能とするものであり、いずれの操作量検出装置にも有用である。

Claims

　操作部材の回動動作を操作ロッドの直線動作に変換して操作対象部材に伝達される操作量を検出する操作量検出装置において、
　前記操作部材と前記操作ロッドを連結する連結軸と、
　一方側が前記連結軸に対して前記操作ロッドの軸線方向に対して交差する方向に延出されて他方側が前記連結軸に連結される連結部材と、
　弾性部を有して軸方向における一端部が前記操作部材に連結されて他端部が前記連結部材に連結される支持軸と、
　該支持軸の弾性部の弾性変形量を検出して操作量として出力する検出部と、
　を備えることを特徴とする操作量検出装置。
　前記連結部材は、前記操作部材の両側に位置するように二股形状をなして前記連結軸が貫通する前記他方側としての第１連結部と、前記操作部材の片側に位置して前記支持軸が貫通する前記一方側としての第２連結部とを有することを特徴とする請求項１に記載の操作量検出装置。
　前記第２連結部は、Ｌ字断面形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の操作量検出装置。
　前記連結部材は、長手方向における中間部に前記第１連結部が設けられて前記連結軸に連結され、長手方向における一端部が前記操作部材に第１支持軸により連結され、長手方向における他端部に前記第２連結部が設けられて前記操作部材に第２支持軸により連結されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の操作量検出装置。
　前記支持軸は、前記操作部材と前記連結部材との間に位置する軸方向における中間位置に前記弾性部が設けられ、該弾性部の外周部に前記検出部としての歪センサが設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の操作量検出装置。
　前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結されると共に、前記支持軸に対する前記連結部材の脱落を防止する脱落防止部材が設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の操作量検出装置。
　前記支持軸と前記操作部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動可能に連結される一方、前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の操作量検出装置。
　前記支持軸と前記操作部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されると共に、前記支持軸と前記連結部材は、該支持軸の軸方向及び周方向に相対移動不能に連結されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の操作量検出装置。