WO2013018463A1 - ペダル操作量検出装置 - Google Patents

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WO2013018463A1
WO2013018463A1 PCT/JP2012/066072 JP2012066072W WO2013018463A1 WO 2013018463 A1 WO2013018463 A1 WO 2013018463A1 JP 2012066072 W JP2012066072 W JP 2012066072W WO 2013018463 A1 WO2013018463 A1 WO 2013018463A1
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WO
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swing lever
pedal
sensor rod
pedal operation
transmission member
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Application number
PCT/JP2012/066072
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤原　昇
Original Assignee
豊田鉄工株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/38—Controlling members actuated by foot comprising means to continuously detect pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/225—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to foot actuated controls, e.g. brake pedals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528—Foot operated

Definitions

  • the present invention relates to a pedal operation amount detection device, and more particularly to a pedal operation amount detection device that can be configured easily and inexpensively while ensuring a predetermined detection accuracy.
  • Patent Document 1 proposes a technique for electrically detecting deformation (strain) of a swing lever using the swing lever itself connected to an output member (push rod) as a strain generating body. Yes.
  • Patent Document 1 has a problem that the manufacturing cost is high because the structure is complicated and the number of parts is large. According to the apparatus described in Patent Document 2, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. However, since the distortion of the swing lever itself connected to the output member is detected, the detection accuracy is affected by the disturbance such as engine vibration. May be damaged.
  • the present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention relates to a pedal operation amount detection device that detects a pedal operation amount based on distortion of a strain generating body, and ensures a predetermined detection accuracy.
  • a pedal operation amount detection device that detects a pedal operation amount based on distortion of a strain generating body, and ensures a predetermined detection accuracy.
  • it is to be able to be configured easily and inexpensively.
  • the first invention comprises (a) a transmission member that transmits pedal operating force; (b) a swing lever that is swingably disposed on the transmission member; And a strain generating body that is interposed between the transmission member and the swing lever and generates a strain in response to the pedal operating force. (D) The pedal operation amount is determined based on the strain of the strain generating body.
  • the strain body is fixed to the transmission member, and a sensor rod is integrally provided on the strain body, and the sensor The rod and the swing lever are connected via an elastic member, and the pedal operating force or the reaction force of the pedal operating force is transmitted from the swing lever to the sensor rod via the elastic member.
  • the second invention includes (a) a transmission member that is rotatably disposed around the support shaft center and transmits a pedal operating force; and (b) a swing shaft center parallel to the support shaft to the transmission member. And (c) a pedal operating force is transmitted from the transmission member via the swing lever, and a reaction force corresponding to the pedal operating force is swung. An output member to be applied to the lever, and (d) a strain body interposed between the transmission member and the swing lever and generating strain in response to the reaction force, and (e) the strain generation In the pedal operation amount detection device that electrically detects a pedal operation amount based on body strain, (f) The strain body is fixed to the transmission member, and a sensor rod is integrated with the strain body. The sensor rod and the swing lever are connected via an elastic member. From the swing lever through the resilient member and the reaction force to the sensor rod, characterized in that it is transmitted.
  • the pedal operation amount detection device in the pedal operation amount detection device according to the second aspect of the invention, (a) when the transmission member is rotated around the support shaft according to the pedal operation force, An elastic transmission region in which the swing lever is swung relative to the transmission member while elastically deforming the elastic member, and a reaction force is transmitted from the swing lever to the sensor rod; and (b) the transmission member.
  • the amount of rotation exceeds a predetermined stopper stroke
  • the swing lever abuts against a stopper provided on the transmission member to prevent further swinging, and the swing lever transmits to the sensor rod.
  • a transmission restriction region in which the reaction force is maintained constant.
  • the output member is connected to the swing lever via a connecting pin parallel to the swing axis, and (b ) A collar is disposed on the swing lever, and the connecting pin is inserted through the collar, while (c) the transmission member has a predetermined play around the swing axis.
  • a stopper hole through which the collar is inserted is provided as the stopper, and the rocking lever is allowed to swing by the play, and when the stopper stroke is reached, the collar is formed on the inner wall surface of the stopper hole. The contact is prevented and further swinging is prevented.
  • a fifth aspect of the present invention is the pedal operation amount detection device according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the strain generating body is a longitudinal plate that can be flexibly deformed, and the transmission is performed at both ends in the longitudinal direction of the longitudinal plate.
  • the sensor rod is fixed to a member, and the sensor rod is erected vertically at a central portion in the longitudinal direction of the longitudinal plate member.
  • the swing lever is provided with a through hole, and the sensor rod is inserted with play in the through hole.
  • the swing lever is allowed to swing by the play.
  • the elastic member is a compression coil spring and is disposed concentrically with the sensor rod and interposed between the sensor rod and the swing lever. It is characterized by.
  • the elastic member is a tension coil spring that is disposed in parallel with the sensor rod and straddles the sensor rod and the swing lever. It is characterized by being stopped.
  • the sensor rod is integrally provided on the strain body fixed to the transmission member, and the sensor rod and the swing lever are connected via the elastic member. Therefore, the structure is simple and can be configured at low cost. Further, since the pedal operating force or reaction force is transmitted from the swing lever to the sensor rod through the elastic member, even when the output member is connected to the swing lever and the reaction force is transmitted, the swing lever is distorted. As compared with the case where the pedal operation amount is detected based on this, the input of disturbance such as engine vibration is suppressed, and a predetermined detection accuracy can be ensured. When the input member is connected to the swing lever and the pedal operation force is transmitted, the detection accuracy is unlikely to decrease due to disturbance such as engine vibration.
  • the second invention substantially corresponds to one embodiment of the first invention, and the same effects as the first invention can be obtained. That is, the sensor rod is integrally installed on the strain body fixed to the transmission member, and the sensor rod and the swing lever are connected via the elastic member, so that the structure can be simple and inexpensive. At the same time, since the reaction force is transmitted from the swing lever to the sensor rod through the elastic member, the disturbance input such as engine vibration is not input compared to the case where the pedal operation amount is detected based on the distortion of the swing lever. The predetermined detection accuracy can be secured by being suppressed.
  • the third invention has an elastic transmission region and a transmission restriction region.
  • the reaction force is transmitted to the sensor rod while elastically deforming the elastic member by the swing of the swing lever, and the strain is generated according to the pedal stroke. While the body can be deformed appropriately and the pedal operation amount can be detected, the swinging lever is prevented from swinging and the reaction force transmitted to the sensor rod is kept constant in the transmission restriction area. Therefore, it is possible to reduce the size and thickness of the strain generating body.
  • the stopper stroke is defined and further swing of the swing lever is prevented. Stroke variation is determined by only two factors, the outer diameter of the collar and the inner diameter of the stopper hole, and the stopper stroke can be managed with high accuracy, while the collar is inserted with a connecting pin that connects the swing lever and output member. Therefore, the structure is simple and can be configured at low cost.
  • the strain body is a longitudinal plate that can be bent and deformed, both ends in the longitudinal direction of the longitudinal plate are fixed to the transmission member, and the sensor rod is erected vertically at the central portion in the longitudinal direction. Therefore, it is possible to detect the pedal operation amount by appropriately bending and deforming the strain-generating body by the sensor rod while being configured simply and inexpensively.
  • the swing lever and the sensor rod are arranged in a common plane to be compact.
  • the reaction force can be appropriately transmitted from the swing lever to the sensor rod while suppressing twisting and the like.
  • the seventh invention is a case where a compression coil spring is used as an elastic member, and since it is disposed concentrically with the sensor rod and interposed between the sensor rod and the swing lever, the structure is simple and inexpensive. In addition, the reaction force is appropriately transmitted from the swing lever to the sensor rod via the compression coil spring, and twisting and the like are suppressed, and high accuracy can be stably obtained.
  • the eighth invention is a case where a tension coil spring is used as an elastic member, and is arranged in parallel with the sensor rod and hooked across the sensor rod and the swing lever, so that the structure is simple and inexpensive.
  • the reaction force is appropriately transmitted from the swing lever to the sensor rod via the tension coil spring, and twisting and the like are suppressed, and high accuracy can be stably obtained.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a state in which the operation pedal of FIG. 1 is depressed, in which FIG. 1A is a front view, and FIG. 2B is an enlarged view of a section IIB-IIB in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a detection value of a strain sensor and a pedal stroke in the operation pedal device of FIG.
  • (a) is when the compression coil spring is disposed in a natural state, It is a case where it is arrange
  • the pedal operation amount detection device of the present invention is preferably used as a device for detecting a pedal operation amount of a vehicle operation pedal such as a brake pedal or an accelerator pedal, that is, a pedal operation force or a pedal stroke (depression stroke).
  • the present invention can also be applied to a pedal operation amount detection device for other operation pedals.
  • the vehicle operation pedal may be configured to mechanically actuate a wheel brake or the like in accordance with an operation of the operation pedal, or the wheel brake or the vehicle drive device may be electrically operated in accordance with an electrically detected pedal operation amount. It may be an electric (by-wire type) operation pedal device that controls the above.
  • the transmission member may be an operation pedal itself that is stepped on, but when pedal operation force is transmitted via an intermediate lever or a connection link, the intermediate lever or connection link can also be used as the transmission member.
  • the output member is a member that is pivotally connected to the operation pedal and the intermediate lever, to which a pedal operation force is transmitted and a reaction force is applied, for example, an operating rod of a brake booster to which a brake reaction force is directly applied, It is a push rod for a brake master cylinder.
  • a connection link connected to the operation pedal, an intermediate lever connected to the connection link, or the like can also be used as the output member.
  • a reaction force may be applied to the output member by a reaction force mechanism such as a spring.
  • the strain body is distorted in response to pedal operation force or reaction force, and is made of elastically deformable metal or other material such as a spring plate material.
  • a strain sensor such as a strain gauge is used. Then, based on the detection value of the strain sensor, for example, a pedal operation amount such as a pedal operation force or a pedal stroke is obtained from a predetermined conversion formula or map.
  • a compression coil spring or a tension coil spring is preferably used, but other spring members such as a disc spring and a torsion coil spring can also be used. However, it is also possible to employ other elastic bodies such as rubber.
  • the elastic transmission region and the transmission restriction region are provided, but the elastic transmission region can be formed only without providing a stopper.
  • the reaction force can be applied from the swing lever through the sensor rod without the elastic deformation of the elastic member until a predetermined reaction force (pedal operating force) is reached.
  • a direct transmission region that is directly transmitted to the strain generating body may be provided.
  • the collar is arranged on the swing lever, and the collar is brought into contact with the inner wall surface of the stopper hole to define the stopper stroke, but the connecting pin for connecting the output member and the swing lever is provided. It may be configured to be brought into contact with the inner wall surface of the stopper hole as it is, or a stopper for regulating the swing range of the swing lever can be provided on the transmission member separately from the collar and the connecting pin. Various aspects are possible.
  • the third invention and the fourth invention relate to the second invention in which the reaction force is transmitted from the output member to the swing lever.
  • the pedal operation force is applied to the swing lever from the predetermined input member. Even when it is transmitted, it can be configured as in the third invention or the fourth invention.
  • the transmission member is rotated around the support axis in response to the pedal operating force
  • the swing lever is elastically deformed in response to the pedal operating force.
  • An elastic transmission region that is swung with respect to the transmission member, and the pedal operating force is transmitted from the swing lever to the sensor rod; and (b) when the amount of rotation of the transmission member exceeds a predetermined stopper stroke.
  • the swing lever abuts against a stopper provided on the transmission member to prevent further swing, and the pedal operation force transmitted from the swing lever to the sensor rod is maintained constant. And a restriction region.
  • (a) ⁇ ⁇ the input member is connected to the oscillating lever through a connecting pin parallel to the oscillating axis, and (b) ⁇ ⁇ ⁇ the oscillating lever is provided with a collar, While the connecting pin is inserted through the inside of the collar,
  • the transmission member has a stopper hole through which the collar is inserted with a predetermined play around the pivot axis. The rocking lever is allowed to swing due to the play, and when the stopper stroke is reached, the collar abuts against the inner wall surface of the stopper hole to prevent further swinging. Composed.
  • both ends in the longitudinal direction of the strain generating body made of the longitudinal plate material are fixed to the transmission member, and the sensor rod is erected vertically at the central portion in the longitudinal direction.
  • the sensor rod may be erected on the free end side by being fixed to the transmission member, or the sensor rod may be fixed in a posture inclined with respect to the strain generating body.
  • the sensor rod is inserted with play in the through hole provided in the swing lever, but a slit-shaped notch may be provided at the tip of the swing lever, Various modes are possible, for example, the swing lever may be swingable in an adjacent plane.
  • FIG. 1 is a view showing an operation pedal device 8 for a service brake of a vehicle provided with a pedal operation amount detection device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. View from the left
  • (b) is an enlarged view of the IB-IB cross section in (a).
  • 2A and 2B are views showing a state where the operation pedal 16 of the operation pedal device 8 is depressed, where FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is an enlarged view of a section IIB-IIB in FIG.
  • the operation pedal device 8 includes an operation pedal 16 that is disposed on a pedal support (not shown) so as to be rotatable about a shaft center of a substantially horizontal support shaft 14.
  • the axis of the support shaft 14 corresponds to the support axis.
  • the operation pedal 16 is stepped on by a driver in response to a braking request.
  • a step portion (pad) 18 is provided at a lower end portion, and a brake booster is provided at an intermediate portion via a swing lever 20.
  • Operating rods 22 are connected.
  • the operation pedal 16 is an input member that applies a pedal operation force F to the stepping portion 18 and corresponds to a transmission member that transmits the pedal operation force F to the operating rod 22 side.
  • the operating rod 22 is swung from the operation pedal 16.
  • the pedal operation force F is transmitted through the moving lever 20 and the brake reaction force R corresponding to the pedal operation force F corresponds to an output member that is acted on by the brake booster.
  • a reaction force member to which a predetermined reaction force is applied by a reaction force mechanism or the like is connected instead of the operating rod 22.
  • the swing lever 20 is disposed on the operation pedal 16 so as to be swingable around the axis of the support pin 32 parallel to the support shaft 14.
  • the swing lever 20 extends upward along the operation pedal 16, and includes a pair of side plate portions 20a and 20b disposed in parallel on both sides of the operation pedal 16, and these side plate portions 20a. 20b, a cylindrical collar 34 is disposed in parallel with the support pin 32.
  • the operation pedal 16 is provided with a circular stopper hole 36 through which the collar 34 is inserted in a state having a predetermined play. The play allows the swing lever 20 to swing, and the collar 34 has a stopper.
  • the swing range is defined by being brought into contact with the inner wall surface of the hole 36.
  • the axis of the support pin 32 corresponds to the pivot axis of the swing lever 20, and the stopper hole 36 functions as a stopper that restricts swing of the swing lever 20 with respect to the operation pedal 16.
  • a bifurcated (U-shaped) clevis 24 is integrally fixed to the end of the operating rod 22 by screw connection or the like, and a cylindrical clevis pin 26 having a circular cross section parallel to the support pin 32. Is arranged.
  • the clevis pin 26 is inserted into the collar 34 so as to be relatively rotatable, the operating rod 22 is connected to the swing lever 20 so as to be relatively rotatable.
  • a force that causes the swing lever 20 to swing clockwise around the support pin 32 according to the brake reaction force R is applied from the operating rod 22 to the swing lever 20.
  • the collar 34 is integrally fixed to the pair of side plate portions 20a and 20b of the swing lever 20, for example.
  • the clevis pin 26 corresponds to a connecting pin.
  • the operating rod 22 is connected to a base end side portion of the swing lever 20 extending upward along the operation pedal 16, that is, a portion in the vicinity of the support pin 32, and the tip of the swing lever 20 is the load detection unit 40. It is connected to the operation pedal 16 via
  • the pedal operation amount detection device 10 includes the swing lever 20 and the load detection unit 40, and the load detection unit 40 is a strain generating body attached to the operation pedal 16 via a bracket 42. 44, a sensor rod 46 erected integrally with the strain body 44, and a compression coil spring 48 interposed between the sensor rod 46 and the swing lever 20.
  • the compression coil spring 48 corresponds to an elastic member.
  • the strain body 44 is a longitudinal plate that can be bent and is formed of a spring plate or the like.
  • the longitudinal direction is a vertical direction, that is, a direction substantially perpendicular to the rotation direction of the operation pedal 16, and the operation pedal 16.
  • the both ends in the longitudinal direction (upper and lower ends) are integrally fixed to the bracket 42 by rivets or the like in a posture that is substantially perpendicular to the rotation plane (vertical to the paper surface of FIG. 1). .
  • the bracket 42 is provided with a pair of vertical wall portions 42t bent at substantially right angles, and the strain generating body 44 is fixed to the vertical wall portion 42t.
  • the sensor rod 46 is integrally fixed to the center of the strain generating body 44 in the longitudinal direction by screw fastening or the like in a posture substantially perpendicular to the plate surface of the strain generating body 44. Thereby, in the initial state shown in FIG. 1 before the operation pedal 16 is depressed, the sensor rod 46 is held in a posture substantially parallel to the operating rod 22.
  • a through hole (not shown) is provided at the tip of the swing lever 20, and the sensor rod 46 is inserted through the through hole with play, and swing of the swing lever 20 is allowed by the play.
  • the compression coil spring 48 is arranged concentrically with the sensor rod 46, that is, the sensor rod 46 is arranged so as to pass through the inside of the compression coil spring 48, and the spring receiver 50 provided on the sensor rod 46 is rocked. It is interposed between the front end of the moving lever 20.
  • the operation pedal 16 is rotated clockwise as shown in FIG. 2 according to the pedal operation force F, and the brake reaction force R corresponding to the pedal operation force F is applied from the operating rod 22 to the clevis pin 26.
  • the swing lever 20 swings the operating coil 16 while elastically deforming (compressing deformation) the compression coil spring 48 according to the brake reaction force R. It is done.
  • the brake reaction force R is transmitted from the swing lever 20 to the strain generating body 44 via the compression coil spring 48 and the sensor rod 46, and the strain generating body 44 is bent and deformed in accordance with the brake reaction force R. .
  • a plurality of strain sensors 52 such as strain gauges are attached to the strain body 44 so as to form a bridge circuit, for example, and a detection signal corresponding to the deformation amount of the strain body 44 is output. Since the detection value of the strain sensor 52 changes in accordance with the pedal stroke (depression operation amount) of the operation pedal 16, for example, the pedal operation force F or the pedal is determined from a predetermined conversion formula or map based on the detection value. The amount of pedal operation such as stroke is required.
  • FIG. 3A and 3B are schematic views showing the relationship between the detected value of the strain sensor 52 and the pedal stroke
  • FIG. 3A is a schematic view showing that the compression coil spring 48 is in a natural state in the initial state shown in FIG. (B) is the case where the compression coil spring 48 is disposed in a predetermined compression state. That is, when the compression coil spring 48 is disposed in the natural state in the initial state, when the brake reaction force R is applied to the swing lever 20 as the operation pedal 16 is depressed, the brake reaction force R is reduced to the brake reaction force R. Accordingly, since the compression coil spring 48 immediately starts to compress and deform, the detected value increases with a substantially constant characteristic up to the stopper stroke STs as shown in (a), and is maintained constant when the stopper stroke STs is exceeded.
  • the swing lever 20 in the pedal stroke area equal to or less than the stopper stroke STs, the swing lever 20 is swung with respect to the operation pedal 16 while elastically deforming the compression coil spring 48 according to the brake reaction force R.
  • This is an elastic transmission area where the brake reaction force R is transmitted to the strain body 44 via the sensor rod 46.
  • the swing lever 20 In the pedal stroke area exceeding the stopper stroke STs, the swing lever 20 abuts against the inner wall surface of the stopper hole 36. This is a transmission restriction region in which further swinging is prevented and the brake reaction force R transmitted from the swing lever 20 to the sensor rod 46 is kept constant.
  • the compression coil spring 48 In the initial state shown in FIG. 1, when the compression coil spring 48 is disposed in a predetermined compression state, the compression coil spring 48 is not elastically deformed until a predetermined brake reaction force R is reached.
  • a direct transmission region where the brake reaction force R is transmitted directly from 20 to the sensor rod 46 is present in front of the elastic transmission region. That is, in FIG. 3 (b), the elastic start stroke STa is a pedal stroke in which the brake reaction force R increases as the operation pedal 16 is depressed, and the compression coil spring 48 starts to be compressed and deformed.
  • the following pedal stroke area is the direct transmission area, and the pedal stroke area from the elastic start stroke STa to the stopper stroke STs is the elastic transmission area.
  • the detection value that is, the increase in the brake reaction force R is moderated by that amount compared to the direct transmission region.
  • a sensor rod 46 is integrally provided on a strain body 44 fixed to the operation pedal 16 via a bracket 42, and the sensor rod 46, the swing lever 20, Are coupled via the compression coil spring 48, so that the structure is simple and inexpensive, and the brake reaction force R is transmitted from the swing lever 20 to the sensor rod 46 via the compression coil spring 48.
  • the pedal operation amount is detected based on the distortion of the swing lever 20, the input of disturbance such as engine vibration is suppressed, and a predetermined detection accuracy can be ensured.
  • the elastic transmission region and the transmission restriction region are provided by restricting the swing range of the swing lever 20 by the stopper hole 36. Therefore, in the transmission region, the swing lever 20 swings. While the compression coil spring 48 is elastically deformed, the brake reaction force R is transmitted to the sensor rod 46, and the strain-generating body 44 can be appropriately deformed according to the pedal stroke to detect the pedal operation amount. Since the brake reaction force R transmitted to the sensor rod 46 is kept constant by preventing the lever 20 from swinging, it is possible to prevent an excessive brake reaction force R from acting on the strain generating body 44 and to The strain body 44 can be reduced in size and thickness.
  • the collar 34 disposed on the swing lever 20 is brought into contact with the inner wall surface of the stopper hole 36, whereby the stopper stroke STs is defined and the swing lever 20 is swung further. Therefore, the variation in the stopper stroke STs is determined by only two factors of the outer diameter dimension of the collar 34 and the inner diameter dimension of the stopper hole 36, and the stopper stroke STs can be managed with high accuracy, while the collar 34 swings. Since the clevis pin 26 that connects the lever 20 and the operating rod 22 is inserted, the structure is simple and inexpensive.
  • the strain body 44 is a longitudinal plate that can be bent and deformed. Both ends of the longitudinal plate are fixed to the operation pedal 16, and the sensor rod 46 is raised at the center in the longitudinal direction. Since it is erected perpendicular to the plate surface of the distorting body 44, the pedal operation amount can be detected by appropriately bending and deforming the distorting body 44 by the sensor rod 46 with a simple and inexpensive construction.
  • the sensor rod 46 is inserted with play in a through hole provided at the tip portion of the swing lever 20, so that the swing lever 20 and the sensor rod 46 are common.
  • the brake reaction force R can be appropriately transmitted from the swing lever 20 to the sensor rod 46 while suppressing twisting and the like while being arranged in a plane and being compact.
  • a compression coil spring 48 is used as an elastic member, and is arranged concentrically with the sensor rod 46 and interposed between the sensor rod 46 and the swing lever 20, so that the structure is simple.
  • the brake reaction force R is appropriately transmitted from the rocking lever 20 to the sensor rod 46 through the compression coil spring 48, and the high-precision is stably obtained by suppressing the twisting and the like.
  • the load detection unit 62 of the pedal operation amount detection device 60 is a tension coil instead of the compression coil spring 48.
  • FIG. The difference is that the spring 64 is used. That is, the sensor rod 46 is made longer than that of the above embodiment, a spring latching member 66 is provided at the tip, and a tension coil spring 64 disposed in parallel with the sensor rod 46 is a spring latching member 66. And the swinging lever 20 are hooked. Therefore, when the brake reaction force R is applied to the swing lever 20 as the operation pedal 16 is depressed, the swing lever 20 is supported by the support pin 32 while the tensile coil spring 64 is pulled and deformed according to the brake reaction force R. The brake reaction force R is transmitted to the sensor rod 46 via the tension coil spring 64.
  • the tension coil spring 64 is disposed in the natural state in the initial state of FIG. 4, the same characteristics as in FIG. 3 (a) can be obtained, and if it is disposed in the predetermined tension state, FIG. Similar characteristics are obtained.
  • the tension coil spring 64 is disposed in a predetermined tension state, it is necessary to hold the tension coil spring 64 in the tension state by providing a stopper on the sensor rod 46 or the like.

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Abstract

　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関し、所定の検出精度を確保しつつ簡単且つ安価に構成できるようにする。　ブラケット４２を介して操作ペダル１６に固定された起歪体４４にセンサロッド４６が一体的に立設され、そのセンサロッド４６と揺動レバー２０とが圧縮コイルスプリング４８を介して連結されているため、構造が簡単で安価に構成できる。また、揺動レバー２０から圧縮コイルスプリング４８を介してセンサロッド４６にブレーキ反力Ｒが伝達されるため、揺動レバー２０の歪に基づいてペダル操作量を検出する場合に比較して、エンジン振動等の外乱の入力が抑制されて所定の検出精度を確保できる。

Description

ペダル操作量検出装置
　本発明はペダル操作量検出装置に係り、特に、所定の検出精度を確保しつつ簡単且つ安価に構成できるペダル操作量検出装置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の間に介在させられ、前記ペダル操作力に応じて歪を生じる起歪体と、を有し、(d) 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、一対のスプリングリテーナの間に保持された弾性部材（圧縮コイルスプリング）を介して揺動レバーから起歪体に反力が伝達されるとともに、それ等のスプリングリテーナや弾性体、起歪体はケース内に収容されて伝達部材（操作ペダル）に配設されるようになっている。また、特許文献２には、出力部材（プッシュロッド）に連結された揺動レバーそのものを起歪体として用いて、その揺動レバーの変形（歪）を電気的に検出する技術が提案されている。
特開２００１－０１８７６８号公報 特開２００１－３３４９１９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の装置は構造が複雑で部品点数が多いため、製造コストが高くなるという問題があった。特許文献２に記載の装置によれば部品点数が節減されて製造コストを低減できるが、出力部材に連結された揺動レバーそのものの歪を検出するため、エンジン振動等の外乱の影響で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、起歪体の歪に基づいてペダル操作量を検出するペダル操作量検出装置に関し、所定の検出精度を確保しつつ簡単且つ安価に構成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の間に介在させられ、前記ペダル操作力に応じて歪を生じる起歪体と、を有し、(d) 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、(e) 前記起歪体は前記伝達部材に固定されているとともに、その起歪体にはセンサロッドが一体的に立設されており、そのセンサロッドと前記揺動レバーとが弾性部材を介して連結され、その揺動レバーからその弾性部材を介してそのセンサロッドに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を特徴とする。
　第２発明は、(a) 支持軸心まわりに回動可能に配設されてペダル操作力を伝達する伝達部材と、(b) その伝達部材に前記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た揺動レバーと、(c) 前記伝達部材から前記揺動レバーを介してペダル操作力が伝達されるとともに、そのペダル操作力に対応する反力をその揺動レバーに加える出力部材と、(d) 前記伝達部材と前記揺動レバーとの間に介在させられ、前記反力に応じて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) 前記起歪体は前記伝達部材に固定されているとともに、その起歪体にはセンサロッドが一体的に立設されており、そのセンサロッドと前記揺動レバーとが弾性部材を介して連結され、その揺動レバーからその弾性部材を介してそのセンサロッドに前記反力が伝達されることを特徴とする。
　第３発明は、第２発明のペダル操作量検出装置において、(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、その揺動レバーから前記センサロッドに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、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、を有することを特徴とする。
　第４発明は、第３発明のペダル操作量検出装置において、(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ことを特徴とする。
　第５発明は、第１発明～第４発明の何れかのペダル操作量検出装置において、前記起歪体は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ており、その長手状板材の長手方向の中央部分に前記センサロッドが垂直に立設されていることを特徴とする。
　第６発明は、第１発明～第５発明の何れかのペダル操作量検出装置において、前記揺動レバーには貫通穴が設けられ、その貫通穴内に前記センサロッドが遊びを持って挿通させられており、その遊びによってその揺動レバーの揺動が許容されることを特徴とする。
　第７発明は、第６発明のペダル操作量検出装置において、前記弾性部材は圧縮コイルスプリングで、前記センサロッドと同心に配設されてそのセンサロッドと前記揺動レバーとの間に介在させられていることを特徴とする。
　第８発明は、第６発明のペダル操作量検出装置において、前記弾性部材は引張コイルスプリングで、前記センサロッドと平行に配設されてそのセンサロッドと前記揺動レバーとに跨がって掛け止められていることを特徴とする。
　第１発明のペダル操作量検出装置においては、伝達部材に固定された起歪体にセンサロッドが一体的に立設され、そのセンサロッドと揺動レバーとが弾性部材を介して連結されているため、構造が簡単で安価に構成できる。また、揺動レバーから弾性部材を介してセンサロッドにペダル操作力または反力が伝達されるため、揺動レバーに出力部材が連結されて反力が伝達される場合でも、揺動レバーの歪に基づいてペダル操作量を検出する場合に比較して、エンジン振動等の外乱の入力が抑制されて所定の検出精度を確保できる。なお、揺動レバーに入力部材が連結されてペダル操作力が伝達される場合は、エンジン振動等の外乱で検出精度が低下する可能性は小さい。
　第２発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当するもので、第１発明と同様の作用効果が得られる。すなわち、伝達部材に固定された起歪体にセンサロッドが一体的に立設され、そのセンサロッドと揺動レバーとが弾性部材を介して連結されているため、構造が簡単で安価に構成できるとともに、揺動レバーから弾性部材を介してセンサロッドに反力が伝達されるため、揺動レバーの歪に基づいてペダル操作量を検出する場合に比較して、エンジン振動等の外乱の入力が抑制されて所定の検出精度を確保できる。
　第３発明は弾性伝達領域と伝達規制領域とを有し、弾性伝達領域では揺動レバーの揺動により弾性部材を弾性変形させつつセンサロッドに反力が伝達され、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センサロッド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。
　第４発明では、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。
　第５発明では、起歪体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伝達部材に固定され、長手方向の中央部分にセンサロッドが垂直に立設されているため、簡単且つ安価に構成しつつセンサロッドにより起歪体を適切に撓み変形させてペダル操作量を検出することができる。
　第６発明では、揺動レバーに設けられた貫通穴内にセンサロッドが遊びを持って挿通させられているため、それ等の揺動レバーおよびセンサロッドが共通の平面内に配設されてコンパクトに構成できるとともに、こじり等を抑制しつつ揺動レバーからセンサロッドに対して反力を適切に伝達できる。
　第７発明は、弾性部材として圧縮コイルスプリングが用いられる場合で、センサロッドと同心に配設されてそのセンサロッドと揺動レバーとの間に介在させられるため、構造が簡単で安価に構成されるとともに、揺動レバーから圧縮コイルスプリングを介してセンサロッドに反力が適切に伝達され、こじり等が抑制されて高い精度が安定して得られる。
　第８発明は、弾性部材として引張コイルスプリングが用いられる場合で、センサロッドと平行に配設されてそのセンサロッドと揺動レバーとに跨がって掛け止められるため、構造が簡単で安価に構成されるとともに、揺動レバーから引張コイルスプリングを介してセンサロッドに反力が適切に伝達され、こじり等が抑制されて高い精度が安定して得られる。
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説明する図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるIB－IB断面の拡大図である。 図１の操作ペダルが踏込み操作された状態を示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるIIB －IIB 断面の拡大図である。 図１の操作ペダル装置における歪センサの検出値とペダルストロークとの関係を示す図で、(a) は圧縮コイルスプリングが自然状態で配設されている場合、(b) は圧縮コイルスプリングが所定の圧縮状態で配設されている場合である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図１の(a) に相当する正面図である。 図４の操作ペダルが踏込み操作された状態を示す図で、図２の(a) に相当する正面図である。
　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。出力部材は、それ等の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。
　揺動レバーとセンサロッドとの間に配設される弾性部材としては、圧縮コイルスプリングや引張コイルスプリングが好適に用いられるが、皿ばねやねじりコイルスプリング等の他のばね部材を用いることもできるし、ゴム等の他の弾性体を採用することも可能である。揺動レバーのレバー比、すなわち揺動軸心から出力部材の連結位置までのモーメントアームと、揺動軸心から弾性部材の連結位置までのモーメントアームとの比を適当に設定することにより、起歪体に伝達される荷重を調整することができる。
　第３発明では弾性伝達領域と伝達規制領域とを有するが、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。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を介して反力が起歪体に直接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。
　第４発明では揺動レバーにカラーが配設され、その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るが、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。
　第３発明および第４発明は、揺動レバーに出力部材から反力が伝達される第２発明に関するものであるが、第１発明の実施に際して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でも、第３発明や第４発明のように構成することが可能である。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、その揺動レバーから前記センサロッド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センサロッド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される。
　第５発明では、長手状板材から成る起歪体の長手方向の両端部が伝達部材に固定され、長手方向の中央部分にセンサロッドが垂直に立設されるが、起歪体を片持ち状に伝達部材に固定して自由端側にセンサロッドを立設しても良いし、起歪体に対して傾斜する姿勢でセンサロッドを固定しても良いなど、種々の態様が可能である。
　第６発明では、揺動レバーに設けられた貫通穴内にセンサロッドが遊びを持って挿通させられているが、揺動レバーの先端にスリット状の切欠が設けられても良いし、センサロッドに隣接する平面内を揺動レバーが揺動させられるようになっていても良いなど、種々の態様が可能である。
　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を示す図で、(a) は正面図（車両搭載状態では車両の左側から見た図）、(b) は(a) におけるIB－IB断面の拡大図である。また、図２は、操作ペダル装置８の操作ペダル１６が踏込み操作された状態を示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるIIB －IIB 断面の拡大図である。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Ｆが加えられる入力部材で、且つそのペダル操作力Ｆ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Ｆが伝達されるとともに、そのペダル操作力Ｆ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、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２に示すように操作ペダル１６が踏込み操作されると、前記ブレーキ反力Ｒ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。
　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、ブラケット４２を介して操作ペダル１６に取り付けられた起歪体４４と、その起歪体４４に一体的に立設されているセンサロッド４６と、そのセンサロッド４６と揺動レバー２０との間に介在させられている圧縮コイルスプリング４８とを備えている。圧縮コイルスプリング４８は弾性部材に相当する。
　起歪体４４は、撓み変形が可能な長手状板材で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。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、前記センサロッド４６が起歪体４４の板面に対して略垂直になる姿勢でねじ締結等により一体的に固設されている。これにより、操作ペダル１６が踏込み操作される前の図１に示す初期状態において、センサロッド４６は前記オペレーティングロッド２２と略平行になる姿勢に保持される。
　前記揺動レバー２０の先端には図示しない貫通穴が設けられ、センサロッド４６はその貫通穴内を遊びを有して挿通させられており、その遊びによって揺動レバー２０の揺動が許容される。また、前記圧縮コイルスプリング４８はセンサロッド４６と同心に配設され、すなわちセンサロッド４６が圧縮コイルスプリング４８の内部を挿通するように配設され、そのセンサロッド４６に設けられたばね受け５０と揺動レバー２０の先端部との間に介在させられている。
　したがって、ペダル操作力Ｆに応じて操作ペダル１６が図２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Ｆ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に加えられると、その揺動レバー２０はブレーキ反力Ｒに応じて圧縮コイルスプリング４８を弾性変形（圧縮変形）させつつ操作ペダル１６に対して揺動させられる。これにより、その揺動レバー２０から圧縮コイルスプリング４８およびセンサロッド４６を介して起歪体４４にブレーキ反力Ｒが伝達され、そのブレーキ反力Ｒに応じて起歪体４４が撓み変形させられる。起歪体４４には歪ゲージ等の歪センサ５２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。この歪センサ５２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Ｆやペダルストロークなどのペダル操作量が求められる。
　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から圧縮コイルスプリング４８を介してセンサロッド４６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から圧縮コイルスプリング４８およびセンサロッド４６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。
　図３の(a) および(b) は、上記歪センサ５２の検出値とペダルストロークとの関係を示す概略図で、(a) は図１に示す初期状態において圧縮コイルスプリング４８が自然状態で配設されている場合で、(b) は圧縮コイルスプリング４８が所定の圧縮状態で配設されている場合である。すなわち、初期状態において圧縮コイルスプリング４８が自然状態で配設されている場合は、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、(a) 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し、ストッパストロークＳＴｓを超えると一定に維持される。この場合、ストッパストロークＳＴｓ以下のペダルストローク領域は、ブレーキ反力Ｒに応じて圧縮コイルスプリング４８を弾性変形させつつ揺動レバー２０が操作ペダル１６に対して揺動させられ、圧縮コイルスプリング４８からセンサロッド４６を介して起歪体４４にブレーキ反力Ｒが伝達される弾性伝達領域であり、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がストッパ穴３６の内壁面に当接して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。
　また、図１に示す初期状態において圧縮コイルスプリング４８が所定の圧縮状態で配設されている場合は、所定のブレーキ反力Ｒに達するまでは圧縮コイルスプリング４８が弾性変形しないため、揺動レバー２０からブレーキ反力Ｒが直接センサロッド４６に伝達される直接伝達領域が、前記弾性伝達領域の前に存在する。すなわち、図３の(b) において弾性開始ストローク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、圧縮コイルスプリング４８が圧縮変形し始めるペダルストロークで、この弾性開始ストロークＳＴａ以下のペダルストローク領域が直接伝達領域であり、弾性開始ストロークＳＴａからストッパストロークＳＴｓまでのペダルストローク領域が弾性伝達領域になる。弾性伝達領域では、圧縮コイルスプリング４８が圧縮変形させられるため、その分だけ直接伝達領域に比較して検出値の増加、言い換えればブレーキ反力Ｒの増加が緩やかになる。なお、このように圧縮コイルスプリング４８を所定の圧縮状態で揺動レバー２０とばね受け５０との間に配設する場合、センサロッド４６にストッパを設けるなどして圧縮コイルスプリング４８を圧縮状態に保持する必要がある。
　このようなペダル操作量検出装置１０においては、ブラケット４２を介して操作ペダル１６に固定された起歪体４４にセンサロッド４６が一体的に立設され、そのセンサロッド４６と揺動レバー２０とが圧縮コイルスプリング４８を介して連結されているため、構造が簡単で安価に構成できるとともに、揺動レバー２０から圧縮コイルスプリング４８を介してセンサロッド４６にブレーキ反力Ｒが伝達されるため、揺動レバー２０の歪に基づいてペダル操作量を検出する場合に比較して、エンジン振動等の外乱の入力が抑制されて所定の検出精度を確保できる。
　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弾性伝達領域および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の揺動により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センサロッド４６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の板面に対して垂直に立設されているため、簡単且つ安価に構成しつつセンサロッド４６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検出することができる。
　また、本実施例では、揺動レバー２０の先端部分に設けられた貫通穴内にセンサロッド４６が遊びを持って挿通させられているため、それ等の揺動レバー２０およびセンサロッド４６が共通の平面内に配設されてコンパクトに構成できるとともに、こじり等を抑制しつつ揺動レバー２０からセンサロッド４６に対してブレーキ反力Ｒを適切に伝達できる。
　また、本実施例では、弾性部材として圧縮コイルスプリング４８が用いられ、センサロッド４６と同心に配設されてそのセンサロッド４６と揺動レバー２０との間に介在させられるため、構造が簡単で安価に構成されるとともに、揺動レバー２０から圧縮コイルスプリング４８を介してセンサロッド４６にブレーキ反力Ｒが適切に伝達され、こじり等が抑制されて高い精度が安定して得られる。
　次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
　図４および図５は、それぞれ前記図１(a) および図２(a) に対応する図で、このペダル操作量検出装置６０の荷重検知部６２は、前記圧縮コイルスプリング４８の代わりに引張コイルスプリング６４が用いられている点が相違する。すなわち、前記センサロッド４６が前記実施例よりも長くされて、その先端にばね掛止部材６６が設けられ、センサロッド４６と平行に配設された引張コイルスプリング６４が、そのばね掛止部材６６と揺動レバー２０とに跨がって掛止されている。したがって、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に応じて引張コイルスプリング６４を引張変形させつつ揺動レバー２０が支持ピン３２の右まわりに揺動させられ、引張コイルスプリング６４を介してセンサロッド４６にブレーキ反力Ｒが伝達される。
　本実施例においても、前記実施例と同様の作用効果が得られる。また、図４の初期状態において引張コイルスプリング６４を自然状態で配設すれば図３の(a) と同様の特性が得られ、所定の引張状態で配設すれば図３の(b) と同様の特性が得られる。引張コイルスプリング６４を所定の引張状態で配設する場合、センサロッド４６にストッパを設けるなどして引張コイルスプリング６４を引張状態に保持する必要がある。
　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、６０：ペダル操作量検出装置　　１４：支持軸（支持軸心）　　１６：操作ペダル（伝達部材）　　２０：揺動レバー　　２２：オペレーティングロッド（出力部材）　　２６：クレビスピン（連結ピン）　　３２：支持ピン（揺動軸心）　　３４：カラー　　３６：ストッパ穴（ストッパ）　　４４：起歪体　　４６：センサロッド　　４８：圧縮コイルスプリング（弾性部材）　　６４：引張コイルスプリング（弾性部材）　　Ｆ：ペダル操作力　　Ｒ：ブレーキ反力（反力）　　ＳＴｓ：ストッパストローク

Claims (8)

  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の間に介在させられ、前記ペダル操作力に応じて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、
    　前記起歪体は前記伝達部材に固定されているとともに、該起歪体にはセンサロッドが一体的に立設されており、該センサロッドと前記揺動レバーとが弾性部材を介して連結され、該揺動レバーから該弾性部材を介して該センサロッドに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
    　ことを特徴とするペダル操作量検出装置。
  2. 　支持軸心まわりに回動可能に配設されてペダル操作力を伝達する伝達部材と、
    　該伝達部材に前記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た揺動レバーと、
    　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と、
    　前記伝達部材と前記揺動レバーとの間に介在させられ、前記反力に応じて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、
    　前記起歪体は前記伝達部材に固定されているとともに、該起歪体にはセンサロッドが一体的に立設されており、該センサロッドと前記揺動レバーとが弾性部材を介して連結され、該揺動レバーから該弾性部材を介して該センサロッドに前記反力が伝達される
    　ことを特徴とするペダル操作量検出装置。
  3. 　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に該反力が伝達される弾性伝達領域と、
    　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、
    　を有することを特徴とする請求項２に記載のペダル操作量検出装置。
  4. 　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、
    　前記揺動レバーにはカラーが配設されて、該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、
    　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、該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該カラーが該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
    　ことを特徴とする請求項３に記載のペダル操作量検出装置。
  5. 　前記起歪体は撓み変形可能な長手状板材で、該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ており、該長手状板材の長手方向の中央部分に前記センサロッドが垂直に立設されている
    　ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のペダル操作量検出装置。
  6. 　前記揺動レバーには貫通穴が設けられ、該貫通穴内に前記センサロッドが遊びを持って挿通させられており、該遊びによって該揺動レバーの揺動が許容される
    　ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のペダル操作量検出装置。
  7. 　前記弾性部材は圧縮コイルスプリングで、前記センサロッドと同心に配設されて該センサロッドと前記揺動レバーとの間に介在させられている
    　ことを特徴とする請求項６に記載のペダル操作量検出装置。
  8. 　前記弾性部材は引張コイルスプリングで、前記センサロッドと平行に配設されて該センサロッドと前記揺動レバーとに跨がって掛け止められている
    　ことを特徴とする請求項６に記載のペダル操作量検出装置。
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