WO2023210806A1 - コントロールペダル装置 - Google Patents
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Abstract
車両用のコントロールペダル装置は、操作を受けるペダル(11)と、前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b)と、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b)と、を備える。
Description
本出願は、2022年4月29日に出願された日本特許出願番号2022-075559号と、2022年4月29日に出願された日本特許出願番号2022-075558号と、2022年12月7日に出願された国際出願番号PCT/JP2022/045140号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、コントロールペダル装置に関する。
特許文献1には、ペダルの変位を検出する2つの変位センサが設けられたコントロールペダル装置が記載されている。具体的には、ブレーキペダルの支点部に設けられた第1ストロークセンサと、ストロークシミュレータに設けられた第2ストロークセンサが記載されている。第2ストロークセンサは、ストロークシミュレータ、オペレーションロッドなど複数部品を介してペダルアームに接続される。
本願発明者の検討によれば、特許文献1の第2ストロークセンサは、複数の部品を介してペダルアームに接続されるストロークシミュレータにてペダルの変位を検出しているので、変位の検出精度が不十分な場合がある。すなわち、第2ストロークセンサの出力信号が、運転者が踏み込み操作した実際のペダルパッドの操作量からずれた値となる場合がある。これら複数の部品の寸法ばらつきおよび組み付けばらつきの影響を受けるからである。本開示は、コントロールペダル装置において、複数の部品の寸法ばらつきおよび組み付けばらつきによってペダルの変位の検出精度が低下する可能性を低減することを目的とする。
本開示の1つの観点によれば、車両用のコントロールペダル装置は、
操作を受けるペダルと、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアームと、
前記ペダルアームに固定された回転軸と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構と、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲットと、
前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子と、を備える。
操作を受けるペダルと、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアームと、
前記ペダルアームに固定された回転軸と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構と、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲットと、
前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子と、を備える。
このように、複数のターゲットが回転軸に取り付けられて回転軸と共に回転し、複数のセンサ素子がそれらターゲットの回転を検出する。このように、回転軸の回転を直接的に反映する複数のターゲットを利用した検出が行われているので、複数の部品の寸法ばらつき、組み付けばらつきといった要因が、回転軸の回転の検出過程に介在する可能性が低減される。したがって、ペダルの変位の検出精度が低下する可能性が低減される。
本開示の他の観点によれば、車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダルと、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアームと、
前記ペダルアームに固定された回転軸と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構と、を備え、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲットと、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子と、を有する部材が取り付け可能な構造が形成されている。
操作を受けるペダルと、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアームと、
前記ペダルアームに固定された回転軸と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構と、を備え、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲットと、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子と、を有する部材が取り付け可能な構造が形成されている。
このように、回転軸に取り付けられて回転軸と共に回転する複数のターゲット、およびそれらターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子について、それらを取り付け可能な構造が形成されている。したがって、これらが取り付けられた後のコントロールペダル装置においては、複数の部品の寸法ばらつき、組み付けばらつきといった要因が、回転軸の回転の検出過程に介在する可能性が低減される。したがって、ペダルの変位の検出精度が低下する可能性が低減される。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
以下、本開示の実施形態について説明する。以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態について説明する。図1~図4に、本実施形態に係る車両用のペンダント式のブレーキペダル装置1を示す。車両は、車輪で走行する乗り物である。車両としては、例えば乗用車、商用車、農建機、小型モビリティ等がある。このブレーキペダル装置1は、車両に搭載され、当該車両の運転手による車両を制動するためのブレーキ操作(例えば足による踏み込み操作、踏み戻し操作)を受ける。そしてブレーキペダル装置1は、受けたブレーキ操作の量に応じた操作量信号を不図示のブレーキ制御回路に出力する。ブレーキ制御回路は、この操作量信号に応じて不図示のブレーキアクチュエータ(例えば液圧ブレーキ回路において液圧を調整する電動ポンプ)を制御する。このように、ブレーキペダル装置1は、ブレーキバイワイヤを実現するための装置である。
まず、第1実施形態について説明する。図1~図4に、本実施形態に係る車両用のペンダント式のブレーキペダル装置1を示す。車両は、車輪で走行する乗り物である。車両としては、例えば乗用車、商用車、農建機、小型モビリティ等がある。このブレーキペダル装置1は、車両に搭載され、当該車両の運転手による車両を制動するためのブレーキ操作(例えば足による踏み込み操作、踏み戻し操作)を受ける。そしてブレーキペダル装置1は、受けたブレーキ操作の量に応じた操作量信号を不図示のブレーキ制御回路に出力する。ブレーキ制御回路は、この操作量信号に応じて不図示のブレーキアクチュエータ(例えば液圧ブレーキ回路において液圧を調整する電動ポンプ)を制御する。このように、ブレーキペダル装置1は、ブレーキバイワイヤを実現するための装置である。
図1~図4に示すように、ブレーキペダル装置1は、ハウジング10、ペダル11、ペダルアーム12、回転軸13、反力発生機構15、第1センシング部20、第2センシング部30を有している。
ハウジング10は、回転軸13、反力発生機構15を収容するケーシングである。ハウジング10が不図示のボルト等の締結部材により車両の車室外と車室内とを区切る隔壁であるダッシュパネル等に固定されることで、ブレーキペダル装置1が車両に設置される。ブレーキペダル装置1が車両に設置された際の車両天地方向DR1、車両前後方向DR2、車両幅方向DR3は、図1、図2に示す通りである。また、ハウジング10には、回転軸13を回転可能に取り囲む環囲部10a、10bが形成されている。環囲部10a、10bは、回転軸13を回転可能に軸支する。したがって、環囲部10a、10bは、軸受部である。
ペダル11は、車両の運転者のブレーキ操作を受ける板形状の部材である。ペダル11は、ペダルアーム12に固定されている。ペダルアーム12は、剛性の高い樹脂等の部材で構成されており、長手方向の一端でペダル11に固定され、他端で回転軸13に固定される。なお、ペダル11とペダルアーム12は別体に形成された後に互いに対して固定されてもよいし、一体に形成されていてもよい。
回転軸13は、軸線CLに沿って伸びる棒状の部材であり、その長手方向の両端においてハウジング10の環囲部10a、10bに軸支されることで、ハウジング10に対して、軸線CLを中心として回転可能となる。軸線CLは、車両幅方向DR3に概ね沿って伸びる。
このような構造により、ペダル11に対して運転者が踏み込み、踏み戻し等のブレーキ操作を行うと、ペダル11、ペダルアーム12、回転軸13が軸線CLを中心として、ブレーキ操作の内容に応じて、一体的に揺動する。
反力発生機構15は、ペダル11に対する踏み込みのブレーキ操作に抗する力(すなわち反力)を発生する機構である。上述の通り、ブレーキペダル装置1は、ブレーキバイワイヤに用いられるので、ペダル11はブレーキ液圧回路のマスタシリンダから反力を受けることがない。マスタシリンダからの反力の代わりとなる反力が、この反力発生機構15によって発生する。反力発生機構15は、一端がハウジング10の底壁に取り付けられ、他端がペダルアーム12に取り付けられ、ハウジング10の底壁とペダルアーム12の間に配置され、圧縮されることで反力を発生する。反力発生機構15は、反力を発生するための金属製の弾性部材(例えばコイルバネ等のバネ)を備えていてもよい。あるいは、反力発生機構15は、反力を発生するためのゴム製の弾性部材を備えていてもよい。あるいは、反力発生機構15は、反力を発生すると流体ダンパを備えていてもよい。流体ダンパは、粘性流体が充填されたシリンダと、粘性流体の圧力を受けつつシリンダに対して摺動するピストンと、ピストンとペダルアーム12に連結された棒状のロッドとを有する。あるいは、反力発生機構15は、反力が発生する際に互いに摺動して摩擦ヒステリシスを実現する複数の部材、すなわち、摩擦ヒステリシス機構を有していてもよい。反力発生機構15が反力を発生する際、反力発生機構15において摺動が発生する。例えば、金属製の弾性部材の一部が当該弾性部材の他の部分に対して摺動する。また例えば、流体ダンパや摩擦ヒステリシス機構においても、上記のように摺動が発生する。このような摺動により、金属製の摩耗粉、ゴム製の摩耗粉等の、異物が発生する場合がある。このように、反力発生機構15は、反力を発生すると共に摺動を発生する機構である。
第1センシング部20は、インダクティブセンサを構成するユニットである。第1センシング部20は、ハウジング10に対して回転するターゲット21と、ハウジング10に対して固定される固定部材22とを、有している。固定部材22は、ターゲット21を基準として環囲部10aの反対側に配置される。
ターゲット21は、板状の部材であり、金属等の導電体によって形成されている。ターゲット21は、回転軸13の長手方向の一方側端部に対して、ターゲット21の板面が軸線CLに対して交差(例えば直交)するよう、固定されている。これにより、ターゲット21は、回転軸13と共に回転可能となっている。
ターゲット21の外縁は、軸線CLを対称軸として非軸対称になっている。例えば、ターゲット21の外縁は、軸線CLを中心とする径方向外側に突出する複数の凸部と、径方向内側に凹む複数の凹部とが、軸線CLを中心とする周方向に1つずつ交互に並ぶ形状となっていてもよい。
固定部材22は、ハウジング10に固定された部材であり、ベース部22aと、センサ素子22bと、不図示の受発信回路を有している。
ベース部22aは、板形状の部材である。ベース部22aは、例えば樹脂から構成される。ベース部22aのうちターゲット21に近い側の板面である対向面は、ターゲット21に対向配置されている。
センサ素子22bは、軸線CLに沿った方向の磁気変動を検出するためのコイルである。具体的には、センサ素子22bは、ベース部22aの内部または対向面に固定される平面コイルである。センサ素子22bは、ターゲット21に対向配置される。例えば、センサ素子22bは、軸線CLを取り巻くように、正弦波を示す形状で、軸線CLを中心とする周方向に、伸びている。
受発信回路は、センサ素子22bに接続される電子回路(例えば集積回路)である。受発信回路は、ベース部22aに固定されていてもよいし、ベース部22aとは離れた位置に配置されてワイヤーハーネスを介してセンサ素子22bに接続されていてもよい。受発信回路は、センサ素子22bに交流電流を印加した状態で、センサ素子22bのインダクタンス変化を検出し、その変化に応じた信号を出力する。
このような構成の第1センシング部20では、回転軸13の回転位置の変化に伴ってターゲット21の回転位置も変化する。このターゲット21の回転位置の変化によって、センサ素子22bとターゲット21の相互誘導により、センサ素子22bのインダクタンスが変化する。受発信回路は、この変化に応じた信号を第1センシング部20の外部に出力する。そして、この出力された信号に基づいて、回転軸13の回転位置が特定される。
第2センシング部30は、ホールセンサを構成するユニットである。第2センシング部30は、ハウジング10に対して回転する回転部材31とハウジング10に対して固定される固定部材32とを有している。固定部材32は、回転部材31を基準として環囲部10bの反対側に配置される。回転部材31は、ベース部31aと、ターゲット31bとを有している。
ベース部31aは、板状(例えば円板状)の部材であり、樹脂等から構成されている。ベース部31aは、回転軸13の長手方向の他方側端部に対して、ベース部31aの板面が軸線CLに対して交差(例えば直交)するよう、固定されている。これにより、ベース部31aは、回転軸13と共に回転可能となっている。
ターゲット31bは、ベース部31aの内部または表面に固定され、ベース部31aと一体に回転する。ターゲット31bは、周囲に磁場を形成する永久磁石等から構成される。この磁場は、軸線CLを中心とするターゲット31bの回転に伴って変動する。
固定部材32は、ハウジング10に固定された部材であり、ベース部32aと、センサ素子32bとを有している。なお、本明細書でいう「固定」とは、変位が規制されるよう取り付けられているものの少しのガタが残っているような状態も含むものである。
ベース部32aは、板形状の部材である。ベース部32aは、例えば樹脂から構成される。ベース部32aのうちターゲット31bに近い側の板面である対向面は、ターゲット31bに対向配置されている。
センサ素子32bは、ホール素子であり、ベース部31aの内部または表面に配置される。このとき、ターゲット31bによって形成された磁場がセンサ素子32bの感磁面を貫くよう、センサ素子32bの位置および向きが決められている。ターゲット31bが回転すると、センサ素子32bの感磁面を貫く磁束が変化する。センサ素子32bには、電圧または電流が入力として印可されており、その状態でセンサ素子32bの感磁面を貫く磁束が変化すると、センサ素子32bにて出力として発生する起電力が変化する。この出力の変化に基づいて、回転軸13の回転位置が特定される。
このような構成のブレーキペダル装置1において、運転者がペダル11に対して踏み込み、踏み戻し等のブレーキ操作を行うと、ペダル11の変位と共に回転軸13が軸線CLを中心として回転する。そして、回転軸13の回転に応じた信号が第1センシング部20のセンサ素子22bおよび第2センシング部30のセンサ素子32bから出力される。出力された信号は、不図示のブレーキECUに入力され、ブレーキECUは、入力された信号に基づいて、回転軸13の回転位置に応じた制動力を車両の車輪に及ぼすよう、ブレーキアクチュエータを制御する。
ブレーキペダル装置1に対してブレーキ操作が行われると、反力発生機構15は伸縮する。具体的には、踏み込み操作があると縮んでより強い反力を発生し、踏み戻し操作があると伸びて反力を低減させる。このような反力発生機構15の動きにより、反力発生機構15において上述の通り摺動が発生することにより、異物が発生する場合がある。金属製の異物が上述のセンサ素子22b、32bおよびターゲット21、31bの近傍に多く届くと、回転軸13の回転位置の検出精度が悪化する恐れがある。特に、センサ素子22bとターゲット21の間の空隙、センサ素子32bとターゲット31bの間の空隙に金属製の異物が多く届くと、回転軸13の回転位置の検出精度が大きく悪化する恐れがある。また、金属製でなく、反力発生機構15から出るゴム製、樹脂製の微細な異物であっても、センサ素子22bとターゲット21に対して悪影響を及ぼす可能性がある。また、後述するハウジング10の開口を通ってハウジング10の内部に入ってくる異物(例えば、金属、水、塩、砂等の微粒子)も、センサ素子22bとターゲット21に対して悪影響を及ぼす可能性がある。
そこで、以下説明する通り、ブレーキペダル装置1は、反力発生機構15の動きにより発生する異物がセンサ素子22bとターゲット21の間の空隙、センサ素子32bとターゲット31bの間の空隙に届く量を低減させるように構成されている。
ここで、ハウジング10内の各部の配置について説明する。図2~図4に示すように、ハウジング10内には、第1センサ室R1、第2センサ室R2、機構室R3が形成されている。つまり、ハウジング10により、第1センサ室R1、第2センサ室R2、機構室R3が互いに対して仕切られている。
第1センサ室R1には、第1センシング部20および回転軸13の第1センシング部20側の端部が配置される。なお、第1センシング部20の全部が第1センサ室R1に収容されていてもよいし、一部のみがセンサ室R1に配置されていてもよい。第1センサ室R1においては、固定部材22のベース部22aが蓋となることで、第1センサ室R1内の空隙とハウジング10の外部との間が仕切られている。
ベース部22aは、ハウジング10に対して、ボルト等の締結部材により固定されていてもよいし、圧入により固定されていてもよい。後者の場合、ベース部22aは、第1センサ室R1内の空隙とハウジング10の外部とを気密に仕切ってもよい。気密に仕切られた場合、ハウジング10の外部の異物(例えば、金属、水等の液体、塩、砂等の微粒子)が第1センサ室R1内に侵入する可能性が低減される。
第2センサ室R2には、第2センシング部30および回転軸13の第2センシング部30側の端部が配置される。なお、第2センシング部30の全部が第2センサ室R2に収容されていてもよいし、一部のみがセンサ室R2に配置されていてもよい。第2センサ室R2においては、固定部材32のベース部32aが蓋となることで、第2センサ室R2内の空隙とハウジング10の外部との間が仕切られている。
ベース部32aは、ハウジング10に対して、ボルト等の締結部材により固定されていてもよいし、圧入により固定されていてもよい。後者の場合、ベース部32aは、第2センサ室R2内の空隙とハウジング10の外部とを気密に仕切ってもよい。気密に仕切られた場合、ハウジング10の外部の異物が第2センサ室R2内に侵入する可能性が低減される。
機構室R3には、回転軸13、ペダルアーム12、反力発生機構15が配置される。回転軸13については、環囲部10aと環囲部10bの間に位置する部分が、機構室R3に配置される。ペダルアーム12については、回転軸13側の端部を含む部分が機構室R3に配置され、ペダル11側の端部を含む部分が機構室R3の外に配置される。機構室R3はハウジング10の外部に開口している。ペダルアーム12は、機構室R3の内側からこの開口を通って外側に突き出た状態で、軸線CLを中心として回転する。したがって、ハウジング10の上記開口は、ペダルアーム12の回転による変位を許容する程度の広さで開口している。反力発生機構15は、その全体が機構室R3に配置されるが、他の例として、一部のみが機構室R3に配置されてもよい。
第1センサ室R1と、第2センサ室R2は、それぞれ、機構室R3に対して車両幅方向DR3の一方側と他方側に配置される。
そして、第1センサ室R1と機構室R3は、環囲部10aを挟んで位置的に互いに隔てられている。同様に、第2センサ室R2と機構室R3は、環囲部10bを挟んで位置的に互いに隔てられている。
また、第1センサ室R1の内部の空隙と機構室R3の内部の空隙は、環囲部10aと回転軸13の間にできる空隙を介して連通している。具体的には、ターゲット21とセンサ素子22bの間にあってターゲット21とセンサ素子22bを互いに隔てる空隙が、環囲部10aと回転軸13の間にできる空隙を介して、機構室R3と連通する。
同様に、第2センサ室R2の内部の空隙と機構室R3の内部の空隙は、環囲部10bと回転軸13の間にできる空隙を介して連通している。具体的には、ターゲット31bとセンサ素子32bの間にあってターゲット31bとセンサ素子32bを互いに隔てる空隙が、環囲部10bと回転軸13の間にできる空隙を介して、機構室R3と連通する。
このように、第1センシング部20、第2センシング部30は、回転軸13に取り付けられているので、センサ室R1、R2がそれぞれ環囲部10a、10bを介して機構室R3に連通することになる。
しかし、第1センサ室R1の環囲部10a側の端部における空隙断面積は、環囲部10aにおける最大の空隙断面積よりも、遥かに(例えば10倍以上)大きい。また、機構室R3の環囲部10a側の端部における空隙断面積は、環囲部10aにおける最大の空隙断面積よりも、遥かに(例えば10倍以上)大きい。ここで、空隙断面積とは、軸線CLに直交する断面における空隙の面積(すなわち、空隙の通路断面積)をいう。このようになっていることで、環囲部10aは、機構室R3と第1センサ室R1の間で、機構室R3と第1センサ室R1に対して、空隙を絞っている。
同様に、第2センサ室R2の環囲部10b側の端部における空隙断面積は、環囲部10bにおける最大の空隙断面積よりも、遥かに(例えば10倍以上)大きい。また、機構室R3の環囲部10b側の端部における空隙断面積は、環囲部10bにおける最大の空隙断面積よりも、遥かに(例えば10倍以上)大きい。このようになっていることで、環囲部10bは、機構室R3と第2センサ室R2の間で、機構室R3と第2センサ室R2に対して、空隙を絞っている。
このように、環囲部10a、10bの空隙が隣接する室の空隙よりも十分狭くなっていることで、センサ室R1、R2の各々は、略閉空間となっている。したがって、反力発生機構15で発生した異物が第1センサ室R1、第2センサ室R2に届きにくくなる。より具体的には、反力発生機構15で発生した異物が、ターゲット21とセンサ素子22bを互いに隔てる空隙にも、ターゲット31bとセンサ素子32bを互いに隔てる空隙にも、届きにくくなる。
以上説明した通り、本実施形態のブレーキペダル装置1は、回転軸13に取り付けられて回転軸13と共に回転するターゲット21、31bの変位をそれぞれ検出する複数のセンサ素子22b、32bを備える。
このように、複数のターゲット21、31bが回転軸13に取り付けられて回転軸13と共に回転し、複数のセンサ素子22b、32bがそれぞれターゲット21、31bの回転を検出する。このように、回転軸13の回転を直接的に反映する複数のターゲット21、31bを利用した検出が行われているので、複数の部品の寸法ばらつき、組み付けばらつきといった要因が、回転軸13の回転の検出過程に介在する可能性が低減される。したがって、ペダル11の変位の検出精度が低下する可能性が低減される。
(2)また、図2、図3に示すように、ブレーキペダル装置1が車両に取り付けられた状態で、ターゲット21、31bおよびセンサ素子22b、32bは、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所よりも車両天地方向上方に位置する。また、環囲部10a、10bも、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所よりも車両天地方向上方に位置する。このようになっていることで、反力発生機構15で発生した異物がターゲット21、31bおよびセンサ素子22b、32bに届きにくくなる。
(3)また、機構室R3とセンサ室R1、R2は、環囲部10a、10bを介して隔てられ、機構室R3の内部の空隙とセンサ室R1、R2の内部の空隙は、それぞれ環囲部10a、10bと回転軸13の間の空隙を介して連通している。
環囲部10a、10bと回転軸13との間の空隙は、その空隙に隣接する室の空隙よりも小さく設定されることが多い。実際、本実施形態でもそうなっている。すなわち、環囲部10aと回転軸13の間の空隙は、機構室R3の空隙および第1センサ室R1の空隙に対して、絞られている。また、環囲部10bと回転軸13の間の空隙は、機構室R3の空隙および第2センサ室R2の空隙に対して、絞られている。このようになっていることで、反力発生機構15で発生した異物がセンサ室R1、R2に届きにくくなる。
(4)また、センサ素子22b、32bは、ホールセンサにおけるセンサ素子32bとインダクティブセンサにおけるセンサ素子22bを含む。このように、2つのセンサ素子22b、32bが、ホール効果という物理現象を利用した検出原理、相互誘導という物理現象を利用した検出原理という、互いに異なる検出原理でそれぞれターゲット21、31bの回転を検出している。これにより、第1センシング部20と第2センシング部30が共通原因で故障する可能性を低減することができる。
(第2実施形態)
次に第2実施形態について、図5を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対し、Oリング71a、71bおよびダストシール72a、72bが追加されている。それ以外の構成は第1実施形態と同じである。
次に第2実施形態について、図5を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対し、Oリング71a、71bおよびダストシール72a、72bが追加されている。それ以外の構成は第1実施形態と同じである。
Oリング71aは、第1センシング部20のベース部22aとハウジング10に挟まれる位置に配置され、ベース部22aとハウジング10の隙間を気密にシールする環状のシール部材である。Oリング71bは、第2センシング部30のベース部32aとハウジング10に挟まれる位置に配置され、ベース部32aとハウジング10の隙間を気密にシールする環状のシール部材である。
Oリング71a、71bは、例えばゴム製、樹脂製、シリコン製等の部材である。Oリング71a、71bにより、ハウジング10の外部からそれぞれセンサ室R1、R2に異物が侵入する可能性が低減される。
ダストシール72aは、環囲部10aと回転軸13の間の空間を気密にシールする環状のシール部材である。ダストシール72aは、図5に示すように、環囲部10aの第1センシング部20側の端部において環囲部10aと回転軸13の間の空間をシールしてもよいが、環囲部10aの長手方向の他の位置で環囲部10aと回転軸13の間の空間をシールしてもよい。
ダストシール72bは、環囲部10bと回転軸13の間の空間を気密にシールする環状のシール部材である。ダストシール72bは、図5に示すように、環囲部10bの第2センシング部30側の端部において環囲部10bと回転軸13の間の空間をシールしてもよいが、環囲部10bの長手方向の他の位置で環囲部10bと回転軸13の間の空間をシールしてもよい。
ダストシール72a、72bは、例えばゴム製、樹脂製、シリコン製等の部材である。ダストシール72a、72bにより、機構室R3からそれぞれセンサ室R1、R2に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。このようなOリング71a、71b、ダストシール72a、72bにより、第1センサ室R1、第2センサ室R2の各々が閉空間となる。
(1)以上の通り、環囲部10a、10bと回転軸13の間がシールされている。これにより、機構室R3からセンサ室R1、R2に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度が悪化する可能性を低減することができる。また、ハウジング10の外部とセンサ室R1、R2との間の隙間(すなわち、ベース部22a、32aとハウジング10の間の隙間)がシールされている。これにより、ハウジング10の外部からセンサ室R1、R2に異物が侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度が悪化する可能性を低減することができる。また、本実施形態のうち第1実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第3実施形態)
次に第3実施形態について、図6を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、更にラビリンス突起13x、22x、32xが追加されている。
次に第3実施形態について、図6を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、更にラビリンス突起13x、22x、32xが追加されている。
ラビリンス突起13xは、回転軸13のうち、環囲部10bに軸支される部分において、回転軸13の側面から、軸線CLより遠ざかる向きに、突出している。そしてラビリンス突起13xは、軸線CLを環状に囲むフランジ形状を有している。また、環囲部10bのうち、ラビリンス突起13xに対向する箇所は、ラビリンス突起13xを受け入れるように凹んだ形状になっている。
このように、ラビリンス突起13xと、環囲部10bのうち当該ラビリンス突起13xに対向する箇所により、ラビリンス構造が形成される。機構室R3から第2センサ室R2まで回転軸13と環囲部10bの間の空隙を通る経路は、このラビリンス構造を越えるために3回以上(具体的には4回)屈曲する。このようになっていることで、機構室R3から第2センサ室R2に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。
ラビリンス突起22xは、ベース部22aの回転軸13側の面において、当該面から突出している。そしてラビリンス突起22xは、第1センサ室R1を環状に取り囲むカラー形状を有している。また、ハウジング10のうち、ラビリンス突起22xに対向する箇所は、ラビリンス突起22xを受け入れるように凹んだ形状になっている。
このように、ラビリンス突起22xと、ハウジング10のうち当該ラビリンス突起22xに対向する箇所により、ラビリンス構造が形成される。ハウジング10の外部から第1センサ室R1までベース部22aとハウジング10の間の空隙を通る経路は、このラビリンス構造を越えるために3回以上(具体的には4回)屈曲する。このようになっていることで、ハウジング10の外部から第1センサ室R1に異物が侵入する可能性が低減される。
ラビリンス突起32xは、ベース部32aの回転軸13側の面において、当該面から突出している。そしてラビリンス突起32xは、第2センサ室R2を環状に取り囲むカラー形状を有している。また、ハウジング10のうち、ラビリンス突起32xに対向する箇所は、ラビリンス突起32xを受け入れるように凹んだ形状になっている。
このように、ラビリンス突起32xと、ハウジング10のうち当該ラビリンス突起32xに対向する箇所により、ラビリンス構造が形成される。ハウジング10の外部から第2センサ室R2までベース部32aとハウジング10の間の空隙を通る経路は、このラビリンス構造を越えるために3回以上(具体的には5回)屈曲する。このようになっていることで、ハウジング10の外部から第1センサ室R1に異物が侵入する可能性が低減される。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
(1)以上のように、機構室R3から第2センサ室R2へ回転軸13と環囲部10bの間の空隙を通る経路において、回転軸13と環囲部10bによって、ラビリンス構造が形成されている。これにより、機構室R3から第2センサ室R2に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。ひいては、第2センシング部30の検出精度が悪化する可能性を低減することができる。また、ハウジング10の外部から第1センサ室R1、第2センサ室R2までの空隙において、ラビリンス構造が形成されている。これにより、ハウジング10の外部から第1センサ室R1、第2センサ室R2にハウジング10外部の異物が侵入する可能性が低減される。
なお、ラビリンス突起13xと同様の構造の突起は、回転軸13のうち環囲部10aによって軸支される箇所にも形成されていてもよい。その場合、環囲部10aのうち当該突起に対向する部分は、当該突起を受け入れるように凹んでいてもよい。これにより、回転軸13と環囲部10aによって、ラビリンス構造が形成される。したがってこの場合、機構室R3から第1センサ室R1に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20の検出精度が悪化する可能性を低減することができる。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1、第2実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第4実施形態)
次に第4実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、ハウジング10の構成が異なっている。具体的には、本実施形態のハウジング10は、本体部10fと、本体部10fとは別体のカバー部10gとを有している。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
次に第4実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、ハウジング10の構成が異なっている。具体的には、本実施形態のハウジング10は、本体部10fと、本体部10fとは別体のカバー部10gとを有している。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
本体部10fには、第2センサ室R2、機構室R3が形成され、カバー部10gには、第1センサ室R1が形成される。本体部10fとカバー部10gとは、ボルト等の締結部材により組付けられていてもよいし、他の形態で組付けられていてもよい。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2、第3実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第3実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第5実施形態)
次に第5実施形態について図8を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、カラー14a、14bが設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
次に第5実施形態について図8を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、カラー14a、14bが設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
カラー14aは、筒状の部材であり、ハウジング10の環囲部10a内に収容される。カラー14bは、筒状の部材であり、ハウジング10の環囲部10b内に収容される。カラー14a、14bは、ハウジング10に接着、圧入等で固定されている。カラー14aは、樹脂製でも金属製でもよい。カラー14a、14bの内周面によって形成される貫通孔には、回転軸13が貫通する。これにより、カラー14a、14bは、回転軸13の周囲(例えば全周、略全周)を環状に囲むと共に回転軸13を回転可能に軸支する。したがって、本実施形態では、環囲部10a、10bの代わりにカラー14a、14bが軸受部に相当する。なお、割りブッシュのような環状に伸びる方向において一部が欠けた構造の部材も、筒状の部材に該当する。
機構室R3と第1センサ室R1の間は、カラー14aと回転軸13の間の空隙によって連通している。機構室R3と第2センサ室R2の間は、カラー14bと回転軸13の間の空隙によって連通している。このようなカラー14a、14bが設けられることで、環囲部10aにおける回転軸13の周りの空隙をより狭く調整することが容易である。ひいては、機構室R3からセンサ室R1、R2に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第4実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第4実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第6実施形態)
次に第6実施形態について図9を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、第2センシング部30の位置が異なる。すなわち、第2センサ室R2が廃され、第1センサ室R1に第1センシング部20と第2センシング部30の両方が配置される。このため第1センサ室R1は第1実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
次に第6実施形態について図9を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、第2センシング部30の位置が異なる。すなわち、第2センサ室R2が廃され、第1センサ室R1に第1センシング部20と第2センシング部30の両方が配置される。このため第1センサ室R1は第1実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
本実施形態では、第2センシング部30は、ペダルアーム12に対して軸線CLに沿った方向の第1センシング部20と同じ側に配置されている。そして、第2センシング部30は、第1センシング部20を基準として、環囲部10aの反対側に位置する。
第2センシング部30の回転部材31は、第1センサ室R1内の、固定部材22を基準として環囲部10aの反対側に配置されて回転軸13に固定される。第2センシング部30の固定部材32は、回転部材31を基準として環囲部10aの反対側に配置されてハウジング10に固定(例えば、圧入、ボルト締結)される。
このような構成を実現するため、本実施形態のベース部22aには、中央に貫通孔が形成され、この貫通孔を回転軸13が貫通することで、ベース部31aと回転軸13とが接続される。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第5実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第5実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第7実施形態)
次に第7実施形態について図10を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、第3センシング部50が追加されている。この第3センシング部50は、第1センシング部20と共に第1センサ室R1に配置される。このため、第1センサ室R1は第1実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
次に第7実施形態について図10を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、第3センシング部50が追加されている。この第3センシング部50は、第1センシング部20と共に第1センサ室R1に配置される。このため、第1センサ室R1は第1実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
第3センシング部50は、第2センシング部30と同様、ホールセンサを構成するユニットであり、ハウジング10に対して回転する回転部材51とハウジング10に対して固定される固定部材52とを有している。
回転部材51は、第1センサ室R1内の、固定部材22を基準として環囲部10aの反対側に配置されて回転軸13に固定され、ベース部51aとターゲット51bを有する。固定部材52は、回転部材51を基準として環囲部10aの反対側に配置されてハウジング10に固定(例えば、圧入、ボルト締結)され、ベース部52aとセンサ素子52bを有する。
ベース部51a、ターゲット51b、ベース部52a、センサ素子52bは、それぞれ、第2センシング部30のベース部31a、ターゲット31b、ベース部32a、センサ素子32bと同様の形状、構造、相対配置、機能を有している。
このような構成を実現するため、本実施形態のベース部22aには、中央に貫通孔が形成され、この貫通孔を回転軸13が貫通することで、ベース部51aと回転軸13とが接続される。
このように、本実施形態のブレーキペダル装置1は、回転軸13と共に回転する3つのターゲット21、31b、51bの回転をそれぞれ検出する3つのセンサ素子22b、32b、52bを有している。そして、センサ素子32b、52bは同じ検出原理、すなわち、ホール効果という物理現象を利用した検出原理でターゲット31b、51bの回転を検出している。しかし、センサ素子22bは、相互誘導という物理現象を利用した検出原理でターゲット21の回転を検出している。すなわち、3つのセンサ素子22b、32b、52bのうちいずれか2つ(例えば、センサ素子22bとセンサ素子32b)が、互いに異なる検出原理でターゲットの回転を検出している。このようにすることで、すべてのセンシング部が共通原因で故障する可能性を低減することができる。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第5実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第5実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第8実施形態)
次に第8実施形態について図11を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第7実施形態のブレーキペダル装置1に対して、追加センシング部40が追加されている。この追加センシング部40は、第2センシング部30と共に第2センサ室R2に配置される。このため、第2センサ室R2は第7実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第7実施形態と同じである。
次に第8実施形態について図11を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第7実施形態のブレーキペダル装置1に対して、追加センシング部40が追加されている。この追加センシング部40は、第2センシング部30と共に第2センサ室R2に配置される。このため、第2センサ室R2は第7実施形態よりも大きくなっている。それ以外の構成は、第7実施形態と同じである。
追加センシング部40は、第1センシング部20と同様、インダクティブセンサを構成するユニットであり、ハウジング10に対して回転するターゲット41とハウジング10に対して固定される固定部材42とを有している。
ターゲット41は、第2センサ室R2内の、回転部材31を基準として環囲部10bと同じ側に配置されて回転軸13に固定される。固定部材42は、回転部材31とターゲット41の間に配置されてハウジング10に固定され、ベース部42aとセンサ素子42bを有する。
ターゲット41、ベース部42a、センサ素子42bは、それぞれ、第1センシング部20のターゲット21、ベース部22a、センサ素子22bと同様の形状、構造、相対配置、機能を有している。ただし、本実施形態のベース部42aには、中央に貫通孔が形成され、この貫通孔を回転軸13が貫通することで、回転部材31と回転軸13とが接続される。
このように、本実施形態のブレーキペダル装置1は、回転軸13と共に回転する4つのターゲット21、31b、41、51bの回転をそれぞれ検出する4つのセンサ素子22b、32b、42b、52bを有している。そして、センサ素子32b、52bは同じ検出原理、すなわち、ホール効果という物理現象を利用した検出原理でターゲット31b、51bの回転を検出している。また、センサ素子22b、42bは同じ検出原理、すなわち、相互誘導という物理現象を利用した検出原理でターゲット21、41の回転を検出している。すなわち、4つのセンサ素子22b、32b、42b、52bのうちいずれか2つ(例えば、センサ素子22bとセンサ素子32b)が、互いに異なる検出原理でターゲットの回転を検出している。このようにすることで、すべてのセンシング部が共通原因で故障する可能性を低減することができる。なお、本実施形態のうち第7実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第9実施形態)
次に第9実施形態について図12、図13を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、仕切壁10xおよびロッド16が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に第9実施形態について図12、図13を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、仕切壁10xおよびロッド16が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
仕切壁10xは、機構室R3内においてハウジング10からペダルアーム12に向かって突出するように設けられた平板形状の部材である。仕切壁10xは、ハウジング10と一体に形成されていてもよいし、別体に形成された後にハウジング10に固定されてもよい。
仕切壁10xは、機構室R3における反力発生機構15と環囲部10a、10bとの間に形成されている。すなわち、仕切壁10xは反力発生機構15と環囲部10a、10bとを仕切る仕切部材である。
仕切壁10xは、ペダル11の踏み込み量が最大の場合でもペダルアーム12から離れた位置に配置される。したがって、仕切壁10xとペダルアーム12の間には常に空隙が存在する。
ロッド16は、非金属製の例えば樹脂製の部材であり、一端でペダルアーム12に接続し、他端で反力発生機構15に接続する。これにより、ロッド16は、反力発生機構15とペダルアーム12の間に配置される。そして、反力発生機構15で発生した反力は、ロッド16を介してペダルアーム12に伝達される。また、運転者によるブレーキ操作の力がロッド16を介してペダルアーム12から反力発生機構15に伝達される。
また、ペダル11の踏み込み量が最大のとき、反力発生機構15のペダルアーム12側端部から環囲部10aまでの最短距離を成す仮想的な直線は、仕切壁10x内部を通過してもよい。すなわち、仕切壁10xによって環囲部10aが反力発生機構15のペダルアーム12側端部から隠されていてもよい。また、ペダル11の踏み込み量が最大のとき、仕切壁10xによって環囲部10bが反力発生機構15のペダルアーム12側端部から隠されていてもよい。これらのことについては、ペダル11の踏み込み量が最大のときのみならず、ペダル11の踏み込み量がゼロのときに成り立っていてもよい。
(1)以上のように、仕切壁10xが機構室R3において反力発生機構15と環囲部10a、10bとの間に形成されている。これにより、反力発生機構15で発生した金属粉等の異物が仕切壁10xに遮られるので、反力発生機構15由来の異物が環囲部10a、10bを介してセンサ室R1、R2に侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度の低下を抑えることができる。
(2)また、ロッド16は、反力発生機構15とペダルアーム12の間に配置され、反力発生機構15で発生した反力をペダルアーム12に伝達する。このロッド16の存在により、反力発生機構15が仕切壁10xとペダルアーム12の間にある空隙から遠くなる。したがって、反力発生機構15由来の異物が、仕切壁10xとペダルアーム12の間にある空隙を通って環囲部10a、10bを介してセンサ室R1、R2に侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度の低下を抑えることができる。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第8実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第8実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第10実施形態)
次に第10実施形態について、図14を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、カバー17が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に第10実施形態について、図14を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、カバー17が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
カバー17は、機構室R3内においてハウジング10からペダルアーム12まで筒状に伸びると共に、反力発生機構15の周囲(例えば全周)を環状に囲む部材である。カバー17は、一端がハウジング10に接続され、他端がペダルアーム12に接続される。
したがって、カバー17の一部は、機構室R3における反力発生機構15と環囲部10a、10bとの間に形成されている。すなわち、カバー17は反力発生機構15と環囲部10a、10bとを仕切る仕切部材である。
また、カバー17は、ペダルアーム12の変位に応じて伸縮する部材であり、弾性部材(例えばゴム部材)であってもよいし、あるいは蛇腹状の部材(例えば樹脂部材)であってよい。このようになっていることで、カバー17は、ペダルアーム12がどの位置にあっても、反力発生機構15の全体を環囲部10a、10bから覆い隠す。
これにより、反力発生機構15で発生した金属粉等の異物がカバー17に遮られるので、反力発生機構15由来の異物が環囲部10a、10bを介してセンサ室R1、R2に侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度の低下を抑えることができる。
(1)このように、カバー17は、機構室R3内においてハウジング10からペダルアーム12まで伸びると共に、ペダルアーム12の変位に応じて伸縮する。このようになっていることで、ペダルアーム12がどの位置にあっても、ハウジング10からペダルアーム12までの全長に亘って、反力発生機構15由来の異物を遮ることができる。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第8実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第8実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第11実施形態)
次に第11実施形態について、図15を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、囲み壁18およびロッド16が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に第11実施形態について、図15を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、第1実施形態のブレーキペダル装置1に対して、囲み壁18およびロッド16が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。
囲み壁18は、機構室R3内においてハウジング10からペダルアーム12に向かって突出するように設けられると共に、反力発生機構15の周囲(例えば全周)を環状に囲む筒形状の剛体カバーである。囲み壁18は、ハウジング10と一体に形成されていてもよいし、別体に形成された後にハウジング10に固定されてもよい。
したがって、囲み壁18の一部は、機構室R3における反力発生機構15と環囲部10a、10bとの間に形成されている。すなわち、囲み壁18は反力発生機構15と環囲部10a、10bとを仕切る仕切部材である。
囲み壁18は、ペダル11の踏み込み量が最大の場合でもペダルアーム12から離れた位置に配置される。したがって、囲み壁18とペダルアーム12の間には常に空隙が存在する。
ロッド16は、非金属製の例えば樹脂製の部材であり、一端でペダルアーム12に摺動可能に接触し、他端で反力発生機構15に接続する。なお、本実施形態では、反力発生機構15とロッド16により1つの反力発生機構が構成されると捉えることもできる。これにより、ロッド16は、反力発生機構15とペダルアーム12の間に配置される。そして、反力発生機構15で発生した反力は、ロッド16を介してペダルアーム12に伝達される。また、運転者によるブレーキ操作の力がロッド16を介してペダルアーム12から反力発生機構15に伝達される。そして、ペダル11に対してブレーキ操作がされている場合、ロッド16とペダルアーム12が摺動すると共に、囲み壁18と反力発生機構15が摺動する。したがって、ロッド16とペダルアーム12の間の摺動箇所、囲み壁18と反力発生機構15の摺動箇所は、反力発生機構のうち摺動が発生する箇所と捉えることができる。これらは、環囲部10a、10bよりも、第1センシング部20よりも、第2センシング部30よりも、車両天地方向DR1の下方にある。
また、ペダル11の踏み込み量が最大のとき、反力発生機構15のペダルアーム12側端部から環囲部10aまでの最短距離を成す仮想的な直線は、囲み壁18の内部を通過してもよい。すなわち、囲み壁18によって環囲部10aが反力発生機構15のペダルアーム12側端部から隠されていてもよい。また、ペダル11の踏み込み量が最大のとき、囲み壁18によって環囲部10bが反力発生機構15のペダルアーム12側端部から隠されていてもよい。これらのことについては、ペダル11の踏み込み量が最大のときのみならず、ペダル11の踏み込み量がゼロのときに成り立っていてもよい。
また、ペダル11の踏み込み量が最大のとき、ロッド16の先端部は、囲み壁18によって囲まれた空間内に入り込んでいる。すなわち、囲み壁18のペダルアーム12側の環状の端部のうちいずれか2か所を繋ぐ線分が、ロッド16を通過する。このようになっていることで、反力発生機構15由来の異物が囲み壁18の外に出にくい。このことについては、ペダル11の踏み込み量が最大のときのみならず、ペダル11の踏み込み量がゼロのときに成り立っていてもよい。
以上のように、囲み壁18が機構室R3において反力発生機構15と環囲部10a、10bとの間に形成されている。これにより、反力発生機構15で発生した金属粉等の異物が囲み壁18に遮られるので、反力発生機構15由来の異物が環囲部10a、10bを介してセンサ室R1、R2に侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度の低下を抑えることができる。
また、ロッド16は、反力発生機構15とペダルアーム12の間に配置され、反力発生機構15で発生した反力をペダルアーム12に伝達する。このロッド16の存在により、反力発生機構15が仕切壁10xとペダルアーム12の間にある空隙から遠くなる。したがって、反力発生機構15由来の異物が、囲み壁18とペダルアーム12の間にある空隙を通って環囲部10a、10bを介してセンサ室R1、R2に侵入する可能性が低減される。ひいては、第1センシング部20、第2センシング部30の検出精度の低下を抑えることができる。また、囲み壁18は、反力発生機構15を環状に囲んでいるので、反力発生機構15由来の異物が囲み壁18の外に出にくい。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第8実施形態に対しても適用可能である。また、本実施形態のうち第1~第8実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第12実施形態)
次に第12実施形態について、図16、図17を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、車両用のオルガン式のブレーキペダル装置1である。ブレーキペダル装置1は、車両のフロア等に取り付けられる。このブレーキペダル装置1は、第1実施形態と同様、ブレーキバイワイヤを実現するための装置である。
次に第12実施形態について、図16、図17を用いて説明する。本実施形態のブレーキペダル装置1は、車両用のオルガン式のブレーキペダル装置1である。ブレーキペダル装置1は、車両のフロア等に取り付けられる。このブレーキペダル装置1は、第1実施形態と同様、ブレーキバイワイヤを実現するための装置である。
ブレーキペダル装置1は、第1実施形態と同様、ハウジング10、ペダル11、ペダルアーム12、回転軸13、反力発生機構15、第1センシング部20、第2センシング部30を有している。これらブレーキペダル装置1の構成部材の構造、機能、相互接続形態は、基本的に第1実施形態と同じである。
ただし、第1実施形態では、ペダル11を踏む足のつま先側に回転軸13が配置されるのに対し、本実施形態では、ペダル11を踏む足の踵側に回転軸13が配置される。また、本実施形態のブレーキペダル装置1は、ロッド16を有している。ロッド16は、一端でペダルアーム12に接続し、他端で反力発生機構15に接続する棒状の部材である。これにより、ロッド16は、反力発生機構15とペダルアーム12の間に配置される。そして、反力発生機構15で発生した反力は、ロッド16を介してペダルアーム12に伝達される。また、運転者によるブレーキ操作の力がロッド16を介してペダルアーム12から反力発生機構15に伝達される。
したがって、本実施形態においても、ペダル11が踏み込み、踏み戻し等の運転者のブレーキ操作を受けると、ペダル11とペダルアーム12が回転軸13と共に軸線CLを中心として回転する。その際、回転軸13はハウジング10の環囲部10a、10bに軸支されて回転する。また、ペダル11に対する踏み込み操作に抗する反力を反力発生機構15がロッド16を介してペダルアーム12に及ぼす。
また、インダクティブセンサを構成する第1センシング部20、ホールセンサを構成する第2センシング部30の構成、配置も、第1実施形態と同様である。したがって、ターゲット21、31bは、回転軸13に取り付けられて回転軸13と共に回転する。そして、センサ素子22b、32bがそれぞれターゲット21、31bの回転を検出することで、ペダル11の変位量を検出することができる。
なお、第1センシング部20、第2センシング部30が、反力発生機構15よりも車両天地方向下方に位置する点は、第1実施形態と異なる。
そして、本実施形態においても、ハウジング10内には、第1センサ室R1、第2センサ室R2、機構室R3が形成されている。第1センサ室R1、第2センサ室R2、機構室R3への各部品の配置の形態も、第1実施形態と同じである。
したがって、第1センサ室R1には、第1センシング部20および回転軸13の第1センシング部20側端部が配置される。第2センサ室R2には、第2センシング部30および回転軸13の第2センシング部30側端部が配置される。機構室R3には、回転軸13、ペダルアーム12、反力発生機構15が配置される。ただし、機構室R3には、ロッド16も配置される。
そして、第1センサ室R1と、第2センサ室R2は、それぞれ、機構室R3に対して車両幅方向DR3の一方側と他方側に配置される。また、第1センサ室R1と機構室R3は、環囲部10aを介して位置的に互いに隔てられている。同様に、第2センサ室R2と機構室R3は、環囲部10bを介して位置的に互いに隔てられている。
また、第1センサ室R1の内部の空隙と機構室R3の内部の空隙は、環囲部10aと回転軸13の間にできる空隙を介して連通している。同様に、第2センサ室R2の内部の空隙と機構室R3の内部の空隙は、環囲部10bと回転軸13の間にできる空隙を介して連通している。第1センサ室R1、第2センサ室R2、機構室R3、環囲部10a、10b間の空隙断面積の関係も、第1実施形態と同じである。
なお、第1実施形態に対する第2~第11実施形態のような変更を、本実施形態に適用することも可能である。このようになっていることで、本実施形態のブレーキペダル装置1においては、第1~第11実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第13実施形態)
次に第13実施形態について、図18を用いて説明する。本実施形態は、第3実施形態に対して、更にラビリンス突起31xが追加されている。
次に第13実施形態について、図18を用いて説明する。本実施形態は、第3実施形態に対して、更にラビリンス突起31xが追加されている。
ラビリンス突起31xは、ベース部31aの環囲部10b側の板面から突出すると共に回転軸13を環状に囲むカラー部材である。ラビリンス突起31xは、回転軸13の全周を囲んでもよいし、略全周を囲んでもよい。
ラビリンス突起31xは、ベース部31aに固定され、ベース部31aと一体に回転する。ラビリンス突起31xは、ベース部31aと一体に形成されてもよいし、ベース部31aとは別体に形成された後にベース部31a取り付けられてもよい。また、ハウジング10のうち、ラビリンス突起31xに対向する箇所は、ラビリンス突起31xを受け入れるように凹んだ形状になっている。
このように、ラビリンス突起31xと、ハウジング10のうち当該ラビリンス突起31xに対向する箇所により、ラビリンス構造が形成される。これにより、環囲部10bから第2センサ室R2に入った後、ターゲット31bとセンサ素子32bの間にあってターゲット31bとセンサ素子32bを互いに隔てる空隙に至る経路は、このラビリンス構造を越えるために3回以上(具体的には4回)屈曲する。このようになっていることで、ターゲット31bとセンサ素子32bの間にあってターゲット31bとセンサ素子32bを互いに隔てる空隙に反力発生機構15由来の異物が侵入する可能性が低減される。
その他の構成は、第1実施形態と同じである。なお、ラビリンス突起31xおよびそれに対応するハウジング10の凹みから構成されるラビリンス構造は、ターゲット21の環囲部10a側の面に形成されていてもよい。また、本実施形態と第3実施形態で同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第14実施形態)
次に第14実施形態について、図19を用いて説明する。本実施形態は、第5実施形態に対して、カラー14bの構造が異なっている。具体的には、カラー14bは、カラー14ba、カラー14bbを有する。
次に第14実施形態について、図19を用いて説明する。本実施形態は、第5実施形態に対して、カラー14bの構造が異なっている。具体的には、カラー14bは、カラー14ba、カラー14bbを有する。
カラー14ba、14bbは、それぞれ筒状の部材であり、ハウジング10の環囲部10b内に収容される。カラー14ba、14bbは、環囲部10bに接着、圧入等で固定されている。カラー14ba、14bbは、樹脂製でも金属製でもよい。カラー14ba、14bbの内周面によって形成される貫通孔には、回転軸13が貫通する。これにより、カラー14ba、14bbは、回転軸13の周囲(例えば全周、略全周)を環状に囲むと共に回転軸13を回転可能に軸支する。したがって、本実施形態では、カラー14ba、14bbも軸受部に相当する。
このように、カラー14ba、14bbは、環囲部10bと回転軸13の間に介在して回転軸13を回転可能に軸支する。カラー14baが第1サブ軸受部に対応し、カラー14bbが第2サブ軸受部に対応する。
また、カラー14baとカラー14bbとは、互いに空隙を隔てて回転軸13の軸線CLに沿って並んで配置されている。すなわち、カラー14baとカラー14bbの間には、カラー14ba、14bbと回転軸13との間の空隙よりも広い空隙が形成される。カラー14baの方が、カラー14bbと比べて、より機構室R3に近い位置にある。
(1)このように、カラー14baとカラー14bbの間に比較的広い空隙が形成されることで、機構室R3から回転軸13とカラー14baの間の空隙を通ってきた異物が、カラー14baとカラー14bbの間の空隙に溜まりやすくなる。したがって、異物が回転軸13とカラー14bbの間の空隙に入ってさらに第2センサ室R2に入る可能性が低減される。
なお、カラー14aも、カラー14bと同様に、2つの互いに離れたカラーによって構成されていてもよい。その他の構成は、第5実施形態と同じである。なお、本実施形態と第5実施形態で同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第15実施形態)
次に、第15実施形態について、図20を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センサ室R1内における回転軸13、ターゲット21、ベース部22aの形状が変化し、更に軸受部91が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
次に、第15実施形態について、図20を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センサ室R1内における回転軸13、ターゲット21、ベース部22aの形状が変化し、更に軸受部91が追加されている。それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。
ターゲット21には、中央部に貫通穴が形成されており、その貫通穴を回転軸13が貫通している。なお、貫通穴を介して、ターゲット21と回転軸13は互いに対して、例えば圧入等により、固定されている。これにより、ターゲット21は回転軸13と一体に回転する。
また、ベース部22aには、中央部に穴が形成されており、ターゲット21を貫通した回転軸13がその穴に挿入されている。その穴において、回転軸13とベース部22aの間には、軸受部91が介在している。軸受部91は、ベース部22aの上記穴においてベース部22aに取り付けられ、回転軸13を取り囲んで回転可能に軸支する。本実施形態において、環囲部10a、10bは、軸受として機能してもよいし、しなくてもよい。
また、ハウジング10において、環囲部10aと回転軸13の間の空隙は、第1実施形態と同様、機構室R3の空隙および第1センサ室R1の空隙に対して、絞られている。このようになっていることで、反力発生機構15で発生した異物が第1センサ室R1に届きにくくなる。
なお、第1センサ室R1において回転軸13、ターゲット21、ベース部22aに対して行った変更と同様の変更を、第2センサ室R2において、それぞれ回転軸13、ベース部31a、ベース部32aに対して行ってもよい。その場合、ベース部32aに形成した穴と回転軸13の間には、軸受部91と同様の軸受部が設けられる。また、センサ素子32bの位置は、ベース部32aに形成した穴を避けた位置に移動される。
また、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第14実施形態に対して行うことができる。また、本実施形態において第1~第14実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第16実施形態)
次に、第16実施形態について、図21を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、回転軸13、ターゲット21、ベース部22aの形状が変化し、更にカバー92、軸受部93が追加されている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
次に、第16実施形態について、図21を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、回転軸13、ターゲット21、ベース部22aの形状が変化し、更にカバー92、軸受部93が追加されている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
ターゲット21には、中央部に貫通穴が形成されており、その貫通穴を回転軸13が貫通している。なお、貫通穴を介して、ターゲット21と回転軸13は互いに対して、例えば圧入等により、固定されている。これにより、ターゲット21は回転軸13と一体に回転する。
また、ベース部22aには、中央部に貫通穴が形成されており、ターゲット21を貫通した回転軸13がその貫通穴を貫通している。その貫通穴において、回転軸13とベース部22aの間には、空隙が存在している。したがって、ハウジング10に固定されたベース部22aに対して回転軸13が回転自在となっている。
また、ベース部22aを基準としてターゲット21の反対側には、カバー92が設けられている。カバー92は、本体部92aと蓋部92bを有する。本体部92aは、板形状の部材である。本体部92aは、そのハウジング10側の板面がハウジング10に接するよう、ハウジング10に、ボルトによる締結、接着等により、固定されている。
本体部92aには、貫通穴が形成されており、その貫通穴には、ベース部22aを貫通した回転軸13が挿入されている。本体部92aの貫通穴において、回転軸13と本体部92aの間には、軸受部93が介在している。軸受部93は、本体部92aの上記貫通穴において本体部92aに取り付けられ、回転軸13を取り囲んで回転可能に軸支する。本実施形態において、環囲部10a、10bは、軸受として機能してもよいし、しなくてもよい。
また、本体部92aの貫通穴は、本体部92aの第1センサ室R1側とは反対側の端部において、蓋部92bによって塞がれている。蓋部92bは、本体部92aの貫通穴に挿入され、圧入、接着等により、本体部92aに固定されている。このようになっていることで、カバー92は第1センサ室R1を覆う。
また、ハウジング10において、環囲部10aと回転軸13の間の空隙は、第1実施形態と同様、機構室R3の空隙および第1センサ室R1の空隙に対して、絞られている。このようになっていることで、反力発生機構15で発生した異物が第1センサ室R1に届きにくくなる。
なお、第1センサ室R1側において回転軸13、ターゲット21、ベース部22aに対して行った変更と同様の変更を、第2センサ室R2側において、それぞれ回転軸13、ベース部31a、ベース部32aに対して行ってもよい。その場合、本体部92a、蓋部92bと同様の構成の部材が、第2センサ室R2を覆うように配置される。また、本体部92aと同様の構成の部材に形成した貫通穴と回転軸13の間には、軸受部93と同様の軸受部が設けられる。また、センサ素子32bの位置は、ベース部32aに形成した穴を避けた位置に移動される。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第14実施形態に対して行うことができる。また、本実施形態において第1~第14実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。また、本実施形態において、蓋部92bは本体部92aと一体に形成されていてもよい。すなわち、カバー92は単一の部品であってもよい。
(第17実施形態)
次に、第16実施形態について、図22を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センシング部20の固定部材22におけるベース部22aが廃され、センサ素子22bの配置が異なり、更にカバー94が設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
次に、第16実施形態について、図22を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センシング部20の固定部材22におけるベース部22aが廃され、センサ素子22bの配置が異なり、更にカバー94が設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
センサ素子22bは、本実施形態においては、ハウジング10の内部に埋め込まれている。これは、インサート成型等の種々の方法によって実現されてもよい。より具体的には、センサ素子22bは、環囲部10aを軸線CLを中心とする周方向に取り巻く位置に、ターゲット21に対向して、配置されている。このようにすることでも、センサ素子22bはターゲット21の回転を検出できる。また、第1センサ室R1の蓋となっていたベース部22aの代わりに、板形状のカバー94が、第1センサ室R1を覆うように、ハウジング10に固定されている。
この場合、第1センサ室R1内には、ターゲット21、センサ素子22bのうちターゲット21のみが配置されることになる。ただし、ターゲット21、センサ素子22bを隔てる空隙は、第1センサ室R1内に形成されている。このような場合でも、第1センサ室R1内に異物が侵入することを防ぐことで、第1センシング部20の誤検出の可能性を低減することができる。
他の例として、第2センサ室R2においても、ターゲット31b、センサ素子32bのうち、ターゲット31bのみが第1センサ室R1内に配置されてセンサ素子32bがハウジング10内に埋め込まれていてもよい。
また、他の例として、ターゲット21、センサ素子22bがハウジング10内で異なる室に配置されていてもよい。同様に、ターゲット31b、センサ素子32bがハウジング10内で異なる室に配置されていてもよい。すなわち、センサ素子22bのみが配置された室があってもよいし、センサ素子32bが配置された室があってもよい。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第16実施形態に対して行うことができる。また、本実施形態において第1~第16実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第18実施形態)
次に、第17実施形態について、図23を用いて説明する。本実施形態は、第17実施形態に対して、追加センシング部40と軸受部95が設けられ、ハウジング10には追加センサ室R4が形成されている。他の構成は第1実施形態と同じである。
次に、第17実施形態について、図23を用いて説明する。本実施形態は、第17実施形態に対して、追加センシング部40と軸受部95が設けられ、ハウジング10には追加センサ室R4が形成されている。他の構成は第1実施形態と同じである。
追加センシング部40は、第1センシング部20と同様、インダクティブセンサを構成するユニットであり、ハウジング10に対して回転するターゲット41とハウジング10に対して固定されるセンサ素子42bとを有している。
ターゲット41は、追加センサ室R4内に配置されて回転軸13に固定される。追加センサ室R4は、回転軸13が貫通する室であり、軸線CLに沿った方向において機構室R3と第1センサ室R1との間に配置される。機構室R3と追加センサ室R4の間は、環囲部10aと回転軸13の間の空隙によって連通している。
追加センサ室R4と第1センサ室R1の間において、環囲部10aと回転軸13の間には、軸受部95が介在している。軸受部95は、環囲部10aに取り付けられ、回転軸13を取り囲んで回転可能に軸支する。本実施形態において、環囲部10a、10bは、軸受として機能してもよいし、しなくてもよい。追加センサ室R4と第1センサ室R1の間は、軸受部95と回転軸13の間の空隙によって連通している。
センサ素子42bは、ターゲット41とセンサ素子22bの間において、センサ素子22bと同様に、ハウジング10内に埋め込まれて配置されている。センサ素子22b、42bは、軸線CLを中心とする周方向に軸受部95を取り囲んでいる。
また、機構室R3と追加センサ室R4の間において、環囲部10aと回転軸13の間の空隙は、機構室R3の空隙および追加センサ室R4の空隙に対して、絞られている。このようになっていることで、反力発生機構15で発生した異物が追加センサ室R4に届きにくくなる。また、追加センサ室R4と第1センサ室R1の間において、軸受部95が形成されているので、反力発生機構15で発生した異物が第1センサ室R1に届きにくくなる。また、変形例として、図24に示すように、環囲部10aのうち図23における機構室R3と追加センサ室R4の間の部分を廃して、追加センサ室R4を機構室R3に統合してもよい。この場合、ターゲット41は機構室R3内に配置された状態になる。この場合においても、機構室R3と第1センサ室R1の間において、環囲部10aと回転軸13の間の空隙は、機構室R3の空隙および第1センサ室R1の空隙に対して、絞られている。また、機構室R3と第1センサ室R1の間において、軸受部95が形成されているので、反力発生機構15で発生した異物が第1センサ室R1に届きにくくなる。なお、本実施形態において第17実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
(第19実施形態)
次に、第19実施形態について、図25、図26を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センシング部20、第2センシング部30の構造と、それら第1センシング部20、第2センシング部30を取り付け可能にするハウジング10、回転軸13の構造が、異なる。その他の構成は第1実施形態と同じである。
次に、第19実施形態について、図25、図26を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1センシング部20、第2センシング部30の構造と、それら第1センシング部20、第2センシング部30を取り付け可能にするハウジング10、回転軸13の構造が、異なる。その他の構成は第1実施形態と同じである。
第1センシング部20は、1つのサブユニットから構成される。具体的には、第1センシング部20は、ターゲット21と、固定部材22と、取付軸25とを備えている。また、固定部材22はベース部22aとセンサ素子22bとを有している。
ベース部22aは、樹脂等の部材から構成され、サブユニットの外殻となるケーシングである。ベース部22aは、ハウジング10に対して固定される。ベース部22aによって囲まれる内部空間に、ターゲット21および取付軸25が収容される。この内部空間が第1センサ室R1である。ベース部22aのうち回転軸13側の壁には、回転軸13に対して開口する貫通穴が形成されている。
センサ素子22bの形状、材質、機能は、第1実施形態と同じである。センサ素子22bは、ターゲット21に対向して、ベース部22aの内部またはベース部22aのターゲット21側の面に取り付けられている。
ターゲット21の形状、材質、機能は、第1実施形態と同じである。ターゲット21は、ベース部22aの内部空間において、軸線CLに対して交差(例えば直交)して配置され、軸線CLを中心としてベース部22aに対して回転可能に、配置されている。例えば、ターゲット21は、ベース部22aの内面に取り付けられた不図示の軸受部(例えば、スラスト軸受、ラジアル軸受)に対して回転可能に軸支されていてもよい。
取付軸25は、軸線CLに沿って伸びる棒状の部材であり、一端がターゲット21に固定され、ベース部22aに形成された上述の貫通穴を貫通し、他端が回転軸の第1センシング部20側の端部に取り付けられる。これにより、取付軸25およびターゲット21が回転軸13と共に回転可能となる。
第2センシング部30は、1つのサブユニットから構成される。具体的には、第2センシング部30は、回転部材31と、固定部材32と、取付軸35とを備えている。また、回転部材31はベース部31aとターゲット31bとを有している。また、固定部材32はベース部32aとセンサ素子32bとを有している。
ベース部32aは、樹脂等の部材から構成され、サブユニットの外殻となるケーシングである。ベース部32aは、ハウジング10に対して固定される。ベース部32aによって囲まれる内部空間に、回転部材31および取付軸35が収容される。この内部空間が第2センサ室R2である。ベース部32aのうち回転軸13側の壁には、回転軸13に対して開口する貫通穴が形成されている。
センサ素子32bの形状、材質、機能は、第1実施形態と同じである。センサ素子32bは、感磁面が回転部材31に対向するように、ベース部32aの内部またはベース部32aの回転部材31側の面に取り付けられている。
ベース部31a、ターゲット31bの形状、材質、機能、互いに対する相対的配置は、第1実施形態と同じである。ベース部31aは、ベース部32aの内部空間において、軸線CLに対して交差(例えば直交)して配置され、軸線CLを中心としてベース部32aに対して回転可能に、配置されている。例えば、ベース部31aは、ベース部32aの内面に取り付けられた不図示の軸受部(例えば、スラスト軸受、ラジアル軸受)に対して回転可能に軸支されていてもよい。
取付軸35は、軸線CLに沿って伸びる棒状の部材であり、一端がベース部31aに固定され、ベース部32aに形成された上述の貫通穴を貫通し、他端が回転軸の第2センシング部30側の端部に取り付けられる。これにより、取付軸35および回転部材31が回転軸13と共に回転可能となる。
回転軸13は、両端の第1センシング部20、第2センシング部30と接続する箇所の構造のみが、第1実施形態と異なり、他は第1実施形態と同じである。回転軸13の第1センシング部20側の端部は、取付軸25が取付可能な構造が形成されている。例えば、図26に示すように、回転軸13の当該端部に、取付軸25を圧入可能な受入孔13aが形成されていてもよいし、その他取付軸25が取付可能な他の種々の構造が形成されていてもよい。
回転軸13の第2センシング部30側の端部は、取付軸35が取付可能な構造が形成されている。例えば、図26に示すように、回転軸13の当該端部に、取付軸35を圧入可能な受入孔13bが形成されていてもよいし、その他取付軸35が取付可能な他の種々の構造が形成されていてもよい。
本実施形態のブレーキペダル装置1は、まず、第1センシング部20、第2センシング部30以外の部材が組み上げられて、図26に示すようなブレーキペダル装置1ができる。この状態において、ハウジング10には、第1センシング部20を受け入れる形状の窪み部70と、第2センシング部30を受け入れる形状の窪み部80とが、形成されている。
窪み部70は、第1センシング部20を取り付け可能な構造となっている。例えば、窪み部70は、第1センシング部20のベース部22aが圧入可能なサイズとなっていてもよいし、ベース部22aがボルトにて締結可能なようにボルト孔が形成されていてもよい。
窪み部80は、第2センシング部30を取り付け可能な構造となっている。例えば、窪み部80は、第2センシング部30のベース部32aが圧入可能なサイズとなっていてもよいし、ベース部32aがボルトにて締結可能なようにボルト孔が形成されていてもよい。
窪み部70に第1センシング部20が取り付けられ、窪み部80に第2センシング部30が取り付けられることで、図24に示したようなブレーキペダル装置1ができる。このように、ブレーキペダル装置1には、サブユニットとしての第1センシング部20、第2センシング部30が取り付け可能な構造として、窪み部70、80、受入孔13a、13b等が形成されている。
また、図25に示すように、第1センシング部20は、取付軸25と回転軸13の間のガタつきを低減するための部材として、Oリング26を有していてもよい。Oリング26は、取付軸25の回転軸13側の端部に取り付けられ、取付軸25を軸線CLを中心とした周方向に取り囲んでいる。取付軸25とOリング26が回転軸13の受入孔13aに挿入されることで、取付軸25と回転軸13の間にOリング26が介在する。これにより、取付軸25と回転軸13の間のガタが低減される。そして、回転軸13と取付軸25との間の軸ずれが低減され、両者がほぼ同軸に保たれる。また、受入孔13aは、Oリング26を受け入れることが容易なように、ターゲット21に近づくにつれて広がるテーパ形状となっていてもよい。また、受入孔13aのターゲット21側の端部が丸まった形状になっていてもよい。なお、他の例として、このようなOリングは、第2センシング部30側に取り付けられていてもよい。また、取付軸25と回転軸13の間のガタつきの低減は、例えば、取付軸25が回転軸13の受入孔13aに圧入されていることでも、実現可能である。また、取付軸25と回転軸13の間のガタつきの低減は、例えば、取付軸25、受入孔13aの軸線CLに直交する断面の形状が、非円形(例えば多角形)となっていることでも、実現可能である。
また、第2センシング部30は、ベース部32aとベース部31aの間のガタつき低減するための部材として、コイルばね38を有していてもよい。コイルばね38は、センサ室R2内において、軸線CLの周りを巻回するように、ベース部32aとベース部31aの間に、配置されている。コイルばね38の一端はベース部32aに係合され、他端はベース部31aに係合される。これにより、コイルばね38のトーション方向(すなわち軸線CLを中心とする周方向)等の弾性力が、ベース部32aとベース部31aの間のガタつきを抑制し、ベース部32aに対してベース部31aの位置決めがされる。そしてこれらにより、回転軸13と取付軸35との間の軸ずれが低減され、両者がほぼ同軸に保たれる。なお、他の例として、このようなコイルばねは、第1センシング部20側に取り付けられていてもよい。
また、第1センシング部20のベース部22aには、ラビリンス突起22yが形成されていてもよい。ラビリンス突起22yは、ハウジング10の機構室R3に対向する表面において、当該表面から突出している。当該表面は、ベース部22aの軸線CLと交差(例えば直交)している。ラビリンス突起22yは、第1センサ室R1を環状に取り囲むカラー形状を有している。また、ハウジング10のうち、ラビリンス突起22yに対向する箇所は、ラビリンス突起22yを受け入れるように凹んだ形状になっている。
このように、ラビリンス突起22yと、ハウジング10のうち当該ラビリンス突起22yに対向する箇所により、ラビリンス構造が形成される。ハウジング10の外部から第1センサ室R1までベース部22aとハウジング10の間の空隙を通る経路は、このラビリンス構造を越えるために3回以上(具体的には4回)屈曲する。このようになっていることで、ハウジング10の外部から第1センサ室R1に異物が侵入する可能性が低減される。なお、他の例として、このようなラビリンス構造は、第2センシング部30側に取り付けられていてもよい。
また、第2センシング部30のベース部32aの機構室R3に対向する表面とハウジング10の間には、Oリング37が挟まれていてもよい。Oリング37は、ベース部32aとハウジング10の隙間を気密にシールする、環状のシール部材である。これにより、ハウジング10の外部から第2センサ室R2に異物が侵入する可能性が低減される。なお、他の例として、このようなOリングは、第1センシング部20側に取り付けられていてもよい。
なお、上記のように、取付軸25、取付軸35は、それぞれ第1センシング部20、第2センシング部30を構成する部品であってもよい。あるいは他の例として、取付軸25、取付軸35は、それぞれ、第1センシング部20、第2センシング部30が取り付けられる前のブレーキペダル装置1を構成する部品であってもよい。例えば、取付軸25および取付軸35は、回転軸13と一体に形成され、それぞれ、後にターゲット21およびベース部31aに形成された穴に圧入等で固定されてもよい。
以上説明した通り、回転軸13に取り付けられて回転軸13と共に回転するターゲット21、31b、およびそれらの回転を検出する複数のセンサ素子22b、32bが取り付け可能な構造が、ブレーキペダル装置1に形成されている。したがって、これらが取り付けられた後のブレーキペダル装置1においては、複数の部品の寸法ばらつき、組み付けばらつきといった要因が、回転軸13の回転の検出過程に介在する可能性が低減される。したがって、ペダル11の変位の検出精度が低下する可能性が低減される。
なお、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第18実施形態に対して適用することも可能である。また、本実施形態で第1~第18実施形態と同様の構成からは同様の効果を得ることができる。もちろん、第1~第18実施形態ののブレーキペダル装置1には、第1センシング部20、第2センシング部30が取り付けられている。したがって、第1~第18実施形態のブレーキペダル装置1も、第1センシング部20、第2センシング部30が取り付け可能な構造を自ずと有している。
(第20実施形態)
次に、第20実施形態について、図27~図31を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態においてインダクティブセンサを構成する第1センシング部20の構成を変更するものである。本実施形態のブレーキペダル装置p2は、ハウジングp6、回転軸p7、ブレーキペダルp8、反力発生機構p9、インダクティブセンサp1などを備えている。ハウジングp6は、不図示のボルト等により車体に直接固定されるか、又は、不図示のベース部材などを介して車体に間接的に固定される。具体的には、ハウジング6は、車室内のダッシュパネルまたは床に固定される。ハウジングp6は、固定体の一例に相当するものである。ハウジングp6の内側には、回転軸7を回転可能に支持するための軸受p61が設けられている。
次に、第20実施形態について、図27~図31を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態においてインダクティブセンサを構成する第1センシング部20の構成を変更するものである。本実施形態のブレーキペダル装置p2は、ハウジングp6、回転軸p7、ブレーキペダルp8、反力発生機構p9、インダクティブセンサp1などを備えている。ハウジングp6は、不図示のボルト等により車体に直接固定されるか、又は、不図示のベース部材などを介して車体に間接的に固定される。具体的には、ハウジング6は、車室内のダッシュパネルまたは床に固定される。ハウジングp6は、固定体の一例に相当するものである。ハウジングp6の内側には、回転軸7を回転可能に支持するための軸受p61が設けられている。
なお、ブレーキペダル装置p2、ハウジングp6、回転軸p7、反力発生機構p9、軸受p61は、それぞれ、第1実施形態のブレーキペダル装置1、ハウジング10、回転軸13、反力発生機構15、環囲部10bと同じ部材である。またブレーキペダルp8は、第1実施形態のペダル11およびペダルアーム12から成る部材と同じ部材である。すなわち、ペダルパッドp82とペダルアームp81は、それぞれ、第1実施形態のペダル11およびペダルアーム12と同じ部材である。
本実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、第1実施形態の第1センシング部20を構成するものがインダクティブセンサp1であり、かつ、第1センシング部20を構成するインダクティブセンサp1の位置と第2センシング部30の位置が入れ替わっている。
次に、インダクティブセンサp1について説明する。インダクティブセンサ1は、相互誘導の原理を利用したセンサである。詳細には、インダクティブセンサ1は、送信コイルに導電体を有するターゲットが近づくと送信コイルの磁場がキャンセルされ、受信コイルを貫く磁束の量が変化することから、この変化を出力(即ち、検出対象における軸線CLまわりの角度位置に相当する検出値)として読み取る仕組みである。なお、送信コイルは、励磁コイルとも呼ばれる。
図27~図29に示すように、本実施形態のインダクティブセンサp1は、回路基板p10と複数のターゲットp20を備えている。
回路基板p10は固定体としてのハウジングp6に固定されている。回路基板p10には、不図示の送信コイル、不図示の受信コイル、および、不図示の受発信回路などが実装されている。以下の説明では、送信コイルと受信コイルを纏めて「送受信コイルp30」という。図27では、回路基板p10に送受信コイルp30が実装される領域を示している。受発信回路は、例えばASIC等の集積回路により構成されている。受発信回路は、送信コイルに高周波を供給し、受信コイルのインダクタンスの変化に応じた信号を出力する。
複数のターゲットp20は、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を有している。なお、第20実施形態以降では、複数のターゲットp20のうち回路基板p10側に配置されたものを第1ターゲットp21と呼び、その第1ターゲットp21を挟んで回路基板p10とは反対側に配置されたものを第2ターゲットp22と呼ぶこととする。なお、インダクティブセンサp1は、2個のターゲットp20(即ち、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22)に限らず、3個以上のターゲットp20を有していてもよい。このことは後述する各実施形態でも同じである。
複数のターゲットp20は、いずれも導電体を含んで構成されている。ターゲットp20は、全部が導電体で構成されていてもよく、又は、一部に導電体を含んでいてもよい。複数のターゲットp20は、検出対象としての回転軸p7に対してそれぞれ独立して固定されている。そのため、複数のターゲットp20は、回転軸p7と同期して動く。なお、ターゲットp20と回転軸p7との固定方法は、例えば、圧入、スナップフィット、かしめ、溶着・溶接のいずれか一つまたは複数の方法を採用できる。
図29に示すように、第1ターゲットp21は、回転軸p7の径方向外側の外壁を囲う筒部p211と、その筒部p211から径方向外側に延びる複数の羽根部p212を有している。本実施形態では、第1ターゲットp21は4枚の羽根部p212を有している。第2ターゲットp22も、回転軸p7の径方向外側の外壁を囲う筒部p221と、その筒部p221から径方向外側に延びる複数の羽根部p222を有している。第2ターゲットp22も4枚の羽根部p222を有している。第1ターゲットp21と第2ターゲットp22がそれぞれ有する4枚の羽根部p212、p222は、筒部p211、p221の周方向において全周の領域に所定の間隔を空けて設けられている。4枚の羽根部p212、p222を、筒部p211、p221の周方向において全周の領域に設けることで、インダクティブセンサp1の出力を大きくすることが可能である。
図28に示すように第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は板厚方向に重なるように配置されている。第1ターゲットp21と送受信コイルp30との距離(即ち、検出ギャップ)pD1は、相互誘導が発生する距離に設定されている。また、第2ターゲットp22と送受信コイルp30との距離(即ち、検出ギャップ)pD2も、相互誘導が発生する距離に設定されている。なお、図28では、ターゲットp20と送受信コイルp30との間の検出ギャップに相互誘導が発生することを矢印pM1、pM2により模式的に示している。
なお、回転軸p7の軸線CLが延びる方向(以下、「軸線方向」という)から視て、第1ターゲットp21の形状と第2ターゲットp22の形状とは、重なっていても、重なっていなくてもよい。図29では、軸線方向から視て、第1ターゲットp21の形状と第2ターゲットp22の形状とが、軸線まわりに僅かにずれて配置された状態(すなわち、一部が重なっていない状態)を示している。
ところで、車両に搭載されるブレーキペダル装置2pは、車両走行中に車両からの振動が伝わることがある。また、ブレーキペダル装置p2は、高温または低温、高湿度環境下で使用されることもある。そのため、ブレーキペダル装置p2に取り付けられるターゲットp20は何らかの原因(例えば、車両振動、錆による固定力失陥など)で脱落する恐れがある。
図30は、第1実施形態のインダクティブセンサ1において、何らかの原因で回転軸p7から第1ターゲットp21が脱落した状態を示している。図30に示したように、第1実施形態のインダクティブセンサp1は、第1ターゲットp21が脱落した場合でも、第2ターゲットp22を使用して、回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置を検出することが可能である。
ここで、本実施形態のインダクティブセンサp1と比較するため、比較例のインダクティブセンサp100について説明する。図31に示すように、比較例のインダクティブセンサp100は、1個のターゲットp20と、送受信コイルp30などが実装された回路基板10とを備えるものである。
この比較例のインダクティブセンサp100において、何らかの原因で回転軸p7からターゲットp20が脱落した場合、出力異常となる。また、仮に、比較例のインダクティブセンサp100が回路基板p10から複数の検出値を出力可能な構成であっても、ターゲットp20が脱落した場合、そのすべてが出力異常となる。
そのような比較例に対し、本実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
(1)インダクティブセンサp1は、検出対象(例えば、回転軸p7またはブレーキペダルp8)の運動に同期して動くように検出対象に対してそれぞれ独立して固定された複数のターゲットp20を備えている。
これによれば、複数のターゲットp20のうち1個のターゲットp20が脱落または変形等した場合でも、別のターゲットp20と送受信コイルp30により、検出対象の位置を正しく検出することが可能である。したがって、インダクティブセンサp1は、ターゲット20の脱落または変形等に対し、検出対象の位置検出の冗長性を確保することができる。
(2)ブレーキペダル装置p2は、複数のターゲットp20を備えたインダクティブセンサp1により、検出対象としての回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置(具体的には、回転角)を検出する。これによれば、ブレーキバイワイヤシステムでは、ブレーキペダル装置p2の回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置検出を行うインダクティブセンサp1が機能失陥すると、車両の制動に支障が出る恐れがある。それに対し、本実施形態のブレーキペダル装置p2は、インダクティブセンサp1が複数のターゲットp20を備えているので、ターゲットp20の脱落または変形等に対して、回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置検出の冗長性を確保することが可能である。したがって、このブレーキペダル装置p2は、ブレーキバイワイヤシステムによる車両制動の安全性を高めることができる。
なお、本実施形態においては、送受信コイルp30がセンサ素子22bに相当し、複数のターゲットp20がターゲット31に相当する。また、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第19実施形態の各インダクティブセンサに対しても、同様に適用することができる。
(第21実施形態)
第21実施形態について説明する。第21実施形態は、第20実施形態に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態と同様であるため、第20実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第21実施形態について説明する。第21実施形態は、第20実施形態に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態と同様であるため、第20実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図32および図33に示すように、第21実施形態では、インダクティブセンサp1は、1個の回路基板p10に複数の送受信コイルp30を実装しており、複数の検出値を出力することの可能な構成である。複数の送受信コイルp30のうち第1送受信コイルp31は、回路基板p10の一方の面に実装されている。複数の送受信コイルp30のうち第2送受信コイルp32は、回路基板p10の他方の面に実装されている。1個の回路基板p10とそこに実装された複数の送受信コイルp30は、センサ筐体p40に格納され、固定体としてのハウジングp6に固定されている。なお、複数の送受信コイルp30は、具体的には、第1送受信コイルp31および第2送受信コイルp32である。
複数のターゲットp20は、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を有している。第1ターゲットp21は、回路基板p10の板厚方向の一方側に配置され、第2ターゲットp22は、回路基板p10の板厚方向の他方側に配置されている。第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は、検出対象としての回転軸p7に対してそれぞれ独立して固定されている。そのため、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は、回転軸p7と同期して動く。
図示は省略するが、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は、第20実施形態で図29に示したものと同様に、回転軸7の径方向外側の外壁を囲う筒部p211、p221と、その筒部p211、p221から径方向外側に延びる複数の羽根部p212、p222を有している。第1ターゲットp21と第2ターゲットp22がそれぞれ有する複数の羽根部p212、p222は、筒部p211、p221の周方向において全周の範囲に所定の間隔を空けて設けられている。複数の羽根部p212、p222を、筒部p211、p221の周方向において全周の範囲に設けることで、インダクティブセンサp1の出力を大きくすることが可能である。
図33に示すように、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3は、相互誘導が発生する距離に設定されている。したがって、第1送受信コイルp31は、第1ターゲットp21の位置に応じた信号を出力することが可能である。また、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32と距離pD4も、相互誘導が発生する距離に設定されている。したがって、第2送受信コイルp32は、第2ターゲットp22の位置に応じた信号を出力することが可能である。
ここで、第21実施形態では、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32との距離pD4とが同一となっている。なお、本明細書において「距離pD3と距離pD4とが同一である」とは、それらの距離が完全に一致していることに加え、製造公差により僅かにずれた状態も含んでいる。pD3とpD4とを同一にすることで、第1送受信コイルp31から出力される検出値と、第2送受信コイルp32から出力される検出値について、ECUにおいて信号後処理を無しにするか又は簡素なものとして、その2つの検出値を容易に比較することが可能となる。
以上説明した第21実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態で説明した作用効果に加えて、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
(1)複数のターゲットp20は、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22とを少なくとも有している。送受信コイルp30は、第1ターゲットp21の位置に応じた検出値を出力する第1送受信コイルp31と、第2ターゲットp22の位置に応じた検出値を出力する第2送受信コイルp32とを少なくとも有している。
これによれば、インダクティブセンサp1は、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31により構成される第1サブセンサ部と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32により構成される第2サブセンサ部とを備えるものとなる。そのため、第1サブセンサ部および第2サブセンサ部の一方のサブセンサ部が機能失陥または脱落した場合でも、他方のサブセンサ部により検出対象の位置を正しく検出することが可能である。したがって、インダクティブセンサ1は、ターゲットp20の脱落または変形等に対して、検出対象の位置検出の冗長性を確保することができる。
(2)第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32との距離pD4とは同一である。これによれば、検出対象の位置検出に関し、第1サブセンサ部の検出値と第2サブセンサ部の検出値とを実質的に同一にすることが可能である。そのため、インダクティブセンサp1の検出値が伝送されるECUにおいて、第1サブセンサ部の検出値と第2サブセンサ部の検出値の信号後処理を無しにするか又は簡素なものとして、その2つの検出値を容易に比較することが可能となる。
さらに、何らかの原因で回転軸p7から第1ターゲットp21または第2ターゲットp22のいずれか一方のターゲットp20が脱落し、他方のターゲットp20により検出対象の位置を検出する場合でも、センサ出力の信号振幅が小さくなることが無い。信号振幅が大きければ、SN比(即ち、信号対雑音比)が大きくなり、伝送におけるノイズの影響が小さくなるので、検出対象の位置を高精度に検出できる。
(3)1個の回路基板p10の一方の面に第1送受信コイルp31が実装され、他方の面に第2送受信コイルp32が実装される。また、回路基板p10の板厚方向の一方側に第1ターゲットp21が配置され、回路基板p10の板厚方向の他方側に第2ターゲットp22が配置される。このような構成により、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32との距離pD4とを同一にすることが可能である。
(第22実施形態)
第22実施形態について説明する。第22実施形態は、第20実施形態等に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態等と同様であるため、第20実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
第22実施形態について説明する。第22実施形態は、第20実施形態等に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態等と同様であるため、第20実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
図34~図36に示すように、第22実施形態でも、インダクティブセンサp1は、回路基板p10と複数のターゲットp20を備えている。
図34および図35に示すように、複数のターゲットp20は、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を有している。図35に示すように、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22はそれぞれ、回転軸p7の径方向外側の外壁を囲う筒部p211、p221と、その筒部p211、p221から径方向外側に延びる複数の羽根部p212、p222を有している。図34に示すように、第1ターゲットp21の有する筒部p211と第2ターゲットp22の有する筒部p221はそれぞれ独立して回転軸p7に固定されている。
図35に示すように、第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212と、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222とは、周方向にずれた位置に、言い換えれば、軸線方向に重ならない位置に、配置されている。そして、図34に示すように、第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212のうち第1送受信コイルp31を向く面p210と、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222のうち第2送受信コイルp32を向く面p220とは、第1の仮想平面pVS1上に配置されている。
また、図36に示すように、第22実施形態のインダクティブセンサp1は1個の回路基板p10に複数の送受信コイルp30を実装しており、複数の検出値を出力することの可能な構成である。複数の送受信コイルp30のうち第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、電気的に独立した状態で実装されている。第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、回路基板p10の一方の面に重ね合わせた状態で実装されている。
なお、図36では、回路基板p10に第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32が実装される領域に、断面ではないが破線のハッチングを付して示している。また、送受信コイルp30を構成する各コイルの形状は種々の形状(例えば、正弦波状)を採用できる。図34に示すように、複数の送受信コイルp30および受発信回路p35が実装された回路基板p10は、固定体としてのハウジングp6に固定されている。
図34に示すように、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、回路基板p10に第1の仮想平面pVS1と平行な第2の仮想平面pVS2上に配置されている。なお、本明細書において、「第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とが第p2の仮想平面上に配置されている」とは、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32と第2の仮想平面とが正確に一致している状態に加えて、例えばコイル線の厚み分および回路基板p10のレイヤーの厚み分僅かにずれた状態も含んでいる。
以上説明した第22実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加えて、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第22実施形態では、第1ターゲットp21のうち第1送受信コイルp31を向く面p210と、第2ターゲットp22のうち第2送受信コイルp32を向く面p220とは、第1の仮想平面pVS1上に配置される。また、第1送受信コイルp31のうち第1ターゲットp21を向く面p310と、第2送受信コイルp32のうち第2ターゲットp22を向く面p320とは、第1の仮想平面pVS1と平行な第2の仮想平面pVS2上に配置される。
このような配置により、第22実施形態でも、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32との距離pD4とを同一にすることが可能である。そのため、第1ターゲットp21または第2ターゲットp22のいずれか一方のターゲットp20が回転軸p7から何らかの原因で脱落し、他方のターゲットp20により検出対象の位置を検出する場合でも、センサ出力の信号振幅が小さくなることが無い。信号振幅が大きければ、SN比(即ち、信号対雑音比)が大きくなり、伝送におけるノイズの影響が小さくなるので、検出対象の位置を高精度に検出できる。
さらに、第22実施形態の構成によれば、複数のターゲットp20と送受信コイルp30との検出ギャップが1箇所となるので、第2、第3実施形態に比べて、回転軸p7の軸線方向におけるインダクティブセンサp1の体格を小型化することができる。
また、本実施形態においては、第1送受信コイルp31、第2送受信コイルp32のいずれも、回転軸p7の軸線CLを中心とする周方向の全周に配置されている。仮にハウジングp6の軸受p61、軸受p62(すなわち環囲部10a)と回転軸p7との間のクリアランスに起因するガタツキにより、回転軸p7に軸ずれが発生したとする。この際、羽根部p212、p222の位置がずれてしまうが、第1送受信コイルp31、第2送受信コイルp32が軸線CLの周囲360°という広い角度範囲に配置されているので、羽根部p212、p222の位置ずれに対する第1送受信コイルp31、第2送受信コイルp32の感度が低くなり、ひいては、検出対象の位置を高精度に検出することができる。
更には、2つの羽根部p212が、軸線CLを基準として反対方向の位置に配置されている。具体的には、軸線CLを含む不図示の仮想平面が、2つの羽根部p212の両方を通ることができる。そして、第1送受信コイルp31が、軸線CLの周囲360°に配置されているので、2つの羽根部p212を同時に検出することができる。このようになっていることで、回転軸p7に上述のような軸ずれが発生したとしても、2つの羽根部p212の軸線CLを中心とする周方向の位置ずれの向きが反対になる。したがって、2つの羽根部p212の位置ずれの影響が第1送受信コイルp31で互いに打ち消しあう。その結果、検出対象の位置を更に高精度に検出することができる。同じことが、2つの羽根部p222と第2送受信コイルp32との間でも言える。
(第23実施形態)
第23実施形態について説明する。第23実施形態も、第20実施形態等に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態等と同様であるため、第20実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
第23実施形態について説明する。第23実施形態も、第20実施形態等に対してインダクティブセンサp1の構成を変更したものであり、その他については第20実施形態等と同様であるため、第20実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
図37~図39に示すように、第23実施形態でも、インダクティブセンサp1は、回路基板p10と複数のターゲットp20を備えている。複数のターゲットp20は、第22実施形態で説明したものと同一である。すなわち、図37に示すように、第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212のうち第1送受信コイルp31を向く面p210と、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222のうち第2送受信コイルp32を向く面p220とは、第1の仮想平面pVS1上に配置されている。
図39に示すように、第23実施形態のインダクティブセンサ1も、1個の回路基板p10に複数の送受信コイルp30を実装しており、複数の検出値を出力することの可能な構成である。複数の送受信コイルp30のうち第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、電気的に独立した状態で実装されている。図39では、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される領域に、断面ではないが一点鎖線のハッチングを付して示している。また、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される領域に、断面ではないが破線のハッチングを付して示している。
第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、回路基板p10の一方の面において、それぞれ異なる領域に実装されている。第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32をそれぞれ異なる領域に実装することで、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とが相互に磁場の影響を受けることを抑制することが可能である。そのため、何らかの原因で第1送受信コイルp31または第2送受信コイルp32のいずれか一方の送受信コイルp30が失陥し、他方の送受信コイルp30により検出対象の位置を検出する場合でも、センサの出力信号に影響が生じることが防がれる。
なお、送受信コイルp30を構成する各コイルの形状は種々の形状(例えば、正弦波状)を採用できる。図37に示すように、複数の送受信コイルp30および受発信回路p35が実装された回路基板p10は、固定体としてのハウジングp6に固定されている。なお、第23実施形態でも、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、回路基板p10に第1の仮想平面pVS1と平行な第2の仮想平面pVS2上に配置されている。したがって、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31との距離pD3と、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32との距離pD4とは同一である。
以上説明した第23実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加えて、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第23実施形態では、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とは、回路基板p10の一方の面において、それぞれ異なる領域に実装されている。そのため、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とが相互に磁場の影響を受けることを抑制することが可能である。したがって、何らかの原因で第1送受信コイルp31または第2送受信コイルp32のいずれか一方の送受信コイルp30が失陥し、他方の送受信コイルp30により検出対象の位置を検出する場合でも、センサ出力の信号に影響が生じることを防ぐことができる。
また、第23実施形態でも、複数のターゲットp20と送受信コイルp30との検出ギャップが1箇所となるので、第21、第22実施形態に比べて、回転軸p7の軸線方向において、インダクティブセンサp1の体格を小型化することができる。
また本実施形態では、第1送受信コイルp31は、軸線CLを中心とする周方向に離れた2か所に配置されている。より具体的には、第1送受信コイルp31は、軸線CLを基準として反対方向の2か所に配置されている。すなわち、軸線CLを含む不図示の仮想平面が、第1送受信コイルp31が配置された2か所のどちらも通っている。第2送受信コイルp32も同様である。このように、第1送受信コイルp31、第2送受信コイルp32が軸線CLの周囲の広い角度範囲に配置されているので、羽根部p212、p222の位置ずれに対する第1送受信コイルp31、第2送受信コイルp32の感度が低くなり、ひいては、検出対象の位置を高精度に検出することができる。
更には、2つの羽根部p212が、軸線CLを基準として反対方向の位置に配置されている。具体的には、軸線CLを含む不図示の仮想平面が、2つの羽根部p212の両方を通ることができる。そして、第1送受信コイルp31が、2つの羽根部p212を同時に検出することができる2つの位置に配置されている。このようになっていることで、回転軸p7に上述のような軸ずれが発生したとしても、2つの羽根部p212の軸線CLを中心とする周方向の位置ずれの向きが反対になる。したがって、2つの羽根部p212の位置ずれの影響が第1送受信コイルp31で互いに打ち消しあう。その結果、検出対象の位置を更に高精度に検出することができる。同じことが、2つの羽根部p222と第2送受信コイルp32との間でも言える。
(第24実施形態)
第24実施形態について説明する。第24実施形態も、第20実施形態等に対して、複数のターゲットp20の固定方法の一例を説明するものである。
第24実施形態について説明する。第24実施形態も、第20実施形態等に対して、複数のターゲットp20の固定方法の一例を説明するものである。
図40~図42に示すように、第24実施形態では、複数のターゲットp20は、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を有している。第1ターゲットp21と第2ターゲットp22はそれぞれ、筒部p211、p221と、腕部p213、p223と、複数の羽根部p212、p222を有している。筒部p211、p221は、回転軸p7の径方向外側の外壁を囲う部位である。腕部p213、p223は、その筒部p211、p221の外縁部から軸線方向回路基板p10側へ延びる部位である。複数の羽根部p212、p222は、その腕部p213、p223のうち回路基板p10側の部位から径方向外側に延びる部位である。
図41に示すように、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は共に、回転体としての回転軸p7に対し、同じボルトp75で固定されている。具体的には、回転軸p7の軸線方向の端部p71は、第1ターゲットp21の有する第1孔p214と、第2ターゲットp22の有する第2孔p224に挿入されている。また、回転軸p7の端部p71には、ねじ穴p72が軸線方向に延びるように設けられている。そして、回転軸p7のねじ穴p72には、ボルトp75が螺合する。第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は、そのボルトp75の軸力により、回転軸p7に設けられた段差p74に押圧された状態で固定されている。
図42に示すように、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22はいずれも、回り止め構造によって、回転軸p7との相対回転が規制されている。具体的には、回り止め構造は、第2ターゲットp22が有する第2孔p224の内壁に形成された2つの第2ターゲット側平面部p225、p226と、回転軸p7の外壁に設けられた2つの回転軸側平面部p77、p78により構成されている。これにより、回り止め構造は、第2ターゲットp22と回転軸p7との相対回転を規制している。
また、図示は省略するが、回り止め構造は、第1ターゲットp21が有する第1孔p214の内壁に形成された2つの第1ターゲット側平面部と、回転軸p7の外壁に設けられた2つの回転軸側平面部p77、p78によっても構成されている。これにより、回り止め構造は、第1ターゲットp21と回転軸p7との相対回転を規制している。したがって、仮にボルトp75が緩んだ場合でも、回り止め構造により、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22と回転軸p7とが相対回転することを防ぐことができる。
第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212と、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222とは、周方向にずれた位置、言い換えれば、軸線方向に重ならない位置に配置されている。そして、図40に示すように、第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212のうち第1送受信コイルp31を向く面p210は、第1の仮想平面pVS1上に配置されている。そして、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222のうち第2送受信コイルp32を向く面p220も、第1の仮想平面pVS1上に配置されている。
一方、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32は、回路基板p10において、第1の仮想平面pVS1と平行な第2の仮想平面pVS2上に配置されている。なお、本明細書において、「第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32とが第2の仮想平面上に配置されている」とは、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32と第2の仮想平面とが正確に一致している状態に加えて、僅かにずれた状態も含んでいる。その僅かにずれた状態には、例えば、第1送受信コイルp31と第2送受信コイルp32と第2の仮想平面とが、コイル線の厚み分および回路基板p10のレイヤーの厚み分僅かにずれた状態が例示される。
以上説明した第24実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加えて、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第24実施形態では、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は共に、同じボルトにより、回転体としての回転軸p7に固定されている。これによれば、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を回転軸p7に対し、特別な設備を必要とせずに容易に固定できる。
第24実施形態では、インダクティブセンサp1は、第1ターゲットp21と回転軸p7との相対回転を規制し、第2ターゲットp22と回転軸p7との相対回転を規制する回り止め構造を備えている。
これによれば、仮にボルトp75が緩んだ場合でも、第1ターゲットp21および第2ターゲットp22と回転軸p7とが相対回転してしまうことが無い。そのため、インダクティブセンサp1は、検出対象としての回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置を引き続き正しく検出でき、検出対象の位置検出の冗長性を確保できる。
これによれば、仮にボルトp75が緩んだ場合でも、第1ターゲットp21および第2ターゲットp22と回転軸p7とが相対回転してしまうことが無い。そのため、インダクティブセンサp1は、検出対象としての回転軸p7およびブレーキペダルp8の位置を引き続き正しく検出でき、検出対象の位置検出の冗長性を確保できる。
(第25実施形態)
第25実施形態について説明する。第25実施形態は、第24実施形態に対して、回り止め構造の別の具体例を説明するものである。
第25実施形態について説明する。第25実施形態は、第24実施形態に対して、回り止め構造の別の具体例を説明するものである。
図43に示すように、第25実施形態においても、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22はいずれも、回転軸p7との相対回転が回り止め構造によって規制されている。具体的には、回り止め構造は、第2ターゲットp22が有する第2孔p224の内壁に形成された1つの第2ターゲット側平面部p225と、回転軸p7の外壁に設けられた1つの回転軸側平面部p77により構成されている。これにより、回り止め構造は、第2ターゲットp22と回転軸p7との相対回転を規制している。また、図示は省略するが、回り止め構造は、第1ターゲットp21が有する第1孔p214の内壁に形成された1つの第1ターゲット側平面部と、回転軸p7の外壁に設けられた1つの回転軸側平面部p77によっても構成されている。これにより、回り止め構造は、第1ターゲットp21と回転軸p7との相対回転を規制している。したがって、第25実施形態も、第24実施形態と同じく、仮にボルトp75が緩んだ場合でも、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22と回転軸p7とが相対回転することを防ぐことができる。
(第26実施形態)
第26実施形態について説明する。第26実施形態も、第24実施形態に対して、回り止め構造の別の具体例を説明するものである。
第26実施形態について説明する。第26実施形態も、第24実施形態に対して、回り止め構造の別の具体例を説明するものである。
図44に示すように、第26実施形態においても、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22はいずれも、回転軸p7との相対回転が回り止め構造によって規制されている。具体的には、回り止め構造は、第2ターゲットp22が有する第2孔p224の内壁から径方向内側に突出する突起部p227と、回転軸p7の外壁に設けられた凹部p79により構成されている。第2ターゲットp22の突起部p227は、シャフトp7の凹部p79に嵌合している。これにより、回り止め構造は、第2ターゲットp22と回転軸p7との相対回転を規制している。
また、図示は省略するが、回り止め構造は、第1ターゲットp21が有する第1孔p214の内壁から径方向内側に突出する突起部と、回転軸p7の外壁に設けられた凹部p79によっても構成されている。第1ターゲットp21の突起部は、シャフトp7の凹部p79に嵌合している。これにより、回り止め構造は、第1ターゲットp21と回転軸p7との相対回転を規制している。したがって、第26実施形態も、第24および第25実施形態と同じく、仮にボルトp75が緩んだ場合でも、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22と回転軸p7とが相対回転することを防ぐことができる。
(第27実施形態)
第27実施形態について説明する。第27実施形態は、第24~第26実施形態に対し、複数のターゲットp20の固定方法を変更したものである。
第27実施形態について説明する。第27実施形態は、第24~第26実施形態に対し、複数のターゲットp20の固定方法を変更したものである。
図45に示すように、第27実施形態では、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22は共に、回転体としての回転軸p7に対し、かしめp701により固定されている。具体的には、回転軸p7の軸線方向の端部p71は、かしめ加工がされる前の状態で、破線p702で示した形状である。その破線p702で示した部位が、第1ターゲットp21の有する第1孔p214と、第2ターゲットp22の有する第2孔p224に挿入される。そして、その破線p702で示した部位が、軸方向から加圧され、押し潰されることで、かしめ加工がされる。これにより、回転軸p7の軸線方向の端部p71は、かしめp701により、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を固定することが可能である。
なお、第27実施形態においても、第24~第26実施形態で説明した回り止め構造を備えてもよい。
以上説明した第27実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加えて、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第27実施形態では、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22とは共に、かしめp701により回転軸7に固定されている。これによれば、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22を回転軸p7に対しボルトp75で固定する構成と比べて、ボルトp75の部品コストを低減できる。また、一般に、かしめp701の頭の高さは、ボルトp75の頭の高さよりも低いので、図40で示した第1の仮想平面pVS1上にターゲットp20の検出面を配置するために必要なターゲットp20の曲げ量(即ち、腕部p223、p223の長さ)を小さくできる。したがって、インダクティブセンサp1の軸線方向の体格を小型化できる。なお、ターゲットp20の検出面とは、第1ターゲットp21の有する複数の羽根部p212のうち第1送受信コイルp31を向く面p210、および、第2ターゲットp22の有する複数の羽根部p222のうち第2送受信コイルp32を向く面p220である。
(第28実施形態)
第28実施形態について説明する。第28実施形態は、第23~第27実施形態に対し、送受信コイルp30の大きさについて変更したものである。
第28実施形態について説明する。第28実施形態は、第23~第27実施形態に対し、送受信コイルp30の大きさについて変更したものである。
図46は、ハウジングp6の軸受p61、p62の中心と回転軸p7の軸線CLとが同じ位置にあり、且つ、ブレーキペダルp8に運転者の踏力が印加されていない状態、即ち、ブレーキペダルp8が初期位置にあるときのインダクティブセンサp1の状態を示している。この状態において、回路基板p10に対するターゲットp20の角度を、例えば0°とする。
一方、図47は、ハウジングp6の軸受p61、p62の中心と回転軸p7の軸線CLとが同じ位置にあり、且つ、ブレーキペダルp8が最も踏み込まれた状態、即ち、ブレーキペダルp8が最大踏込位置にあるときのインダクティブセンサp1の状態を示している。この状態において、回路基板p10に対するターゲットp20の角度を、例えばX°とする。したがって、ブレーキペダルp8が初期位置から最大踏込位置に回転するとき、ターゲットp20は、0°からX°の範囲で回転する。
なお、以下の説明では、ブレーキペダルp8に対する運転者の踏力が増加する際、ブレーキペダルp8の踏込動作と共に、回路基板p10に対してターゲットp20が回転する方向を「回転方向一方側」という。一方、ブレーキペダルp8に対する運転者の踏力が減少または解除された際、ブレーキペダルp8の戻り動作と共に、回路基板p10に対してターゲット20が回転する方向を「回転方向他方側」という。
図46および図47では、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される領域に、断面ではないが一点鎖線のハッチングを付して示しており、第2送受信コイルp32が実装される領域に、断面ではないが破線のハッチングを付して示している。なお、一点鎖線と破線のハッチングは、送受信コイルp30とターゲットp20が軸線方向に重なる箇所には付していない。このことは、後述する第29実施形態および第2比較例および第3比較例でも同じである。
図46および図47に示すように、第28実施形態では、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される範囲は、第1ターゲットp21の回転範囲(即ち、0°~X°)よりも第1ターゲットp21の回転方向一方側および回転方向他方側に大きい。また、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される範囲も、第2ターゲット22の回転範囲(即ち、0°~X°)よりも第2ターゲット22の回転方向一方側および回転方向他方側に大きい。
具体的には、図47に示すように、第1ターゲットp21が0°にあるとき、第1ターゲットp21のうち回転方向他方側の端部p218と、第1送受信コイルp31のうち回転方向他方側の端部p315との距離pAは、所定の距離pD1より大きい。その所定の距離pD1とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第1ターゲットp21が移動する可能性のある距離である。また、第2ターゲットp22が0°にあるとき、第2ターゲットp22のうち回転方向他方側の端部p228と、第2送受信コイルp32のうち回転方向他方側の端部p325との距離pBは、所定の距離pD2より大きい。その所定の距離pD2とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第2ターゲットp22が移動する可能性のある距離である。
また、図47に示すように、第1ターゲットp21がX°にあるとき、第1ターゲットp21のうち回転方向一方側の端部p219と、第1送受信コイルp31のうち回転方向一方側の端部p316との距離pCは、所定の距離pD3より大きい。その所定の距離pD3とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第1ターゲットp21が移動する可能性のある距離である。また、第2ターゲットp22がX°にあるとき、第2ターゲットp22のうち回転方向一方側の端部p229と、第2送受信コイルp32のうち回転方向一方側の端部p326との距離pDは、所定の距離pD4より大きい。その所定の距離pD4とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第2ターゲットp22が移動する可能性のある距離である。
ここで、第28実施形態で説明した構成と比較するため、第2比較例のインダクティブセンサおよびブレーキペダル装置について説明する。
図48は、ハウジングp6の軸受p61、p62の中心と回転軸p7の軸線CLとが同じ位置にあり、且つ、ブレーキペダルp8が初期位置にあるときのインダクティブセンサの状態を示している。図48に示すように、第2比較例では、第1ターゲットp21が0°にあるとき、第1ターゲットp21のうち回転方向他方側の端部p218と、第1送受信コイルp31のうち回転方向他方側の端部p315とは、軸線方向から視て重なる位置にある。また、第2ターゲットp22が0°にあるとき、第2ターゲットp22のうち回転方向他方側の端部p228と、第2送受信コイルp32のうち回転方向他方側の端部p325とは、軸線方向から視て重なる位置にある。
なお、第2比較例において、ハウジング6の軸受61、62の中心とシャフト7の軸心CLとが同じ位置にあり、且つ、第1ターゲット21と第2ターゲット22がX°にある場合の図示は省略する。その場合、第2比較例では、第1ターゲットp21のうち回転方向一方側の端部p219と、第1送受信コイルp31のうち回転方向一方側の端部p316とは、軸線方向から視て重なる位置にある。また、その場合、第2比較例では、第2ターゲットp22のうち回転方向一方側の端部p229と、第2送受信コイルp32のうち回転方向一方側の端部p326とは、軸線方向から視て重なる位置にある。
図49は、第2比較例において、ブレーキペダルp8が初期位置にあるとき、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより回転軸p7が偏心し、回路基板p10に対しターゲットp20が矢印pEで示す方向へ移動した状態を示している。第2比較例では、第1ターゲットp21のうち図49の左上の部位pPが第1送受信コイルp31の実装範囲から外れてしまっている。また、第2ターゲットp22のうち図49の右上の部位pQも第2送受信コイルp32の実装範囲から外れてしまっている。
そのため、第2比較例では、ブレーキペダルp8が初期位置にあるときに回転軸p7が偏心した場合、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31とが軸線方向に重なる面積が大きく変わる。また、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32とが軸線方向に重なる面積も大きく変わる。したがって、インダクティブセンサから出力される信号の振幅が大きく変わってしまう。
なお、図示は省略するが、第2比較例では、ブレーキペダルp8が最大踏込位置にあるときに回転軸p7が偏心した場合も、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31とが軸線方向に重なる面積が大きく変わる。また、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32とが軸線方向に重なる面積も大きく変わる。したがって、インダクティブセンサから出力される信号の振幅が大きく変わってしまう。
上記第2比較例と比較して、第28実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加え、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第28実施形態では、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される範囲は、第1ターゲットp21の可動範囲よりも第1ターゲットp21の回転方向一方側および回転方向他方側に大きい。また、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される範囲は、第2ターゲットp22の可動範囲よりも第2ターゲットp22の回転方向一方側および回転方向他方側に大きい。
これによれば、例えばハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのがたつきにより、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22が回路基板p10に対して偏心した場合でも、第1送受信コイルp31の範囲内に第1ターゲットp21が常に位置する。また、第2送受信コイルp32の範囲内に第2ターゲットp22が常に位置する。そのため、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22の偏心により第1送受信コイルp31と第1ターゲットp21とが軸線方向に重なる面積は大きく変わらない。第2送受信コイルp32と第2ターゲットp22とが軸線方向に重なる面積は大きく変わらない。したがって、インダクティブセンサp1から出力される信号の振幅が大きく変わることが無い。
(第29実施形態)
第29実施形態について説明する。第29実施形態は、第23~第28実施形態に対し、ターゲットp20の大きさについて変更したものである。
第29実施形態について説明する。第29実施形態は、第23~第28実施形態に対し、ターゲットp20の大きさについて変更したものである。
図50は、ハウジングp6の軸受p61、p62の中心と回転軸p7の軸線CLとが同じ位置にあり、且つ、ブレーキペダルp8が初期位置にあるときのインダクティブセンサp1の状態を示している。図50に示すように、第29実施形態では、第1ターゲットp21は、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される範囲よりも、径方向外側に大きい。また、第2ターゲットp22は、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される範囲よりも径方向外側に大きい。
具体的には、第1ターゲットp21のうち径方向外側の端部p21aと、第1送受信コイルp31のうち径方向外側の端部p31aとの距離pFは、所定の距離pD7より大きい。その所定の距離pD7とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第1ターゲットp21が移動する可能性のある距離である。また、第2ターゲットp22のうち径方向外側の端部p22aと、第2送受信コイルp32のうち径方向外側の端部p32aとの距離pGは、所定の距離より大きい。その所定の距離とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第2ターゲットp22が移動する可能性のある距離である。
さらに、図51に示したように、第29実施形態では、第1ターゲットp21の羽根部p212は、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される範囲よりも、径方向内側に大きい。また、第2ターゲットの羽根部p222は、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される範囲よりも径方向内側に大きい。
具体的には、第1ターゲットp21の羽根部p212のうち径方向内側の端部p21bと、第1送受信コイルp31のうち径方向内側の端部p31bとの距離pHは、所定の距離pD8より大きい。その所定の距離pD8とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第1ターゲットp21が移動する可能性のある距離である。また、第2ターゲットp22の羽根部p222のうち径方向内側の端部p22bと、第2送受信コイルp32のうち径方向内側の端部p32bとの距離pIは、所定の距離pD9より大きい。その所定の距離pD9とは、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより、回路基板p10に対し第2ターゲットp22が移動する可能性のある距離である。
ここで、上記第29実施形態で説明した構成と比較するため、第3比較例のインダクティブセンサおよびブレーキペダル装置について説明する。
図52は、ハウジングp6の軸受p61、p62の中心と回転軸p7の軸線CLとが同じ位置にあり、且つ、ブレーキペダルp8が初期位置にあるときのインダクティブセンサの状態を示している。図52に示すように、第3比較例では、第1ターゲットp21のうち径方向外側の端部p21aと、第1送受信コイルp31のうち径方向外側の端部p31aとは、軸線方向から視て重なる位置にある。また、第2ターゲットp22のうち径方向外側の端部p22aと、第2送受信コイルp32のうち径方向外側の端部p32aとは、軸線方向から視て重なる位置にある。
図53は、ハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのガタツキにより回転軸p7が偏心し、回路基板p10に対しターゲットp20が矢印pJで示す方向へ移動した状態を示している。第3比較例では、第1ターゲットp21のうち図53の左上の部位pRが第1送受信コイルp31の実装範囲から外れてしまっている。また、第2ターゲットp22のうち図53の左下の部位pSも第2送受信コイルp32の実装範囲から外れてしまっている。そのため、第3比較例では、回転軸p7が偏心した場合、第1ターゲットp21と第1送受信コイルp31とが軸線方向に重なる面積が大きく変わる。また、第2ターゲットp22と第2送受信コイルp32とが軸線方向に重なる面積も大きく変わる。したがって、インダクティブセンサから出力される信号の振幅が大きく変わってしまう。
上記第3比較例と比較して、第29実施形態のインダクティブセンサp1およびブレーキペダル装置p2は、第20実施形態等で説明した作用効果に加え、次の構成及びそれによる作用効果を奏するものである。
第29実施形態では、第1ターゲットp21は、回路基板p10に第1送受信コイルp31が実装される範囲よりも、径方向外側および径方向内側に大きい。また、第2ターゲットp22は、回路基板p10に第2送受信コイルp32が実装される範囲よりも、径方向外側および径方向内側に大きい。
これによれば、例えばハウジングp6の軸受p61、p62と回転軸p7とのがたつきにより、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22が回路基板p10に対して偏心した場合でも、第1送受信コイルp31の範囲内に第1ターゲットp21が常に位置する。また、第2送受信コイルp32の範囲内に第2ターゲットp22が常に位置する。そのため、第1ターゲットp21と第2ターゲットp22の偏心により第1送受信コイルp31と第1ターゲットp21とが軸線方向に重なる面積は大きく変わらない。また、第2送受信コイルp32と第2ターゲットp22とが軸線方向に重なる面積は大きく変わらない。したがって、インダクティブセンサp1から出力される信号の振幅が大きく変わることが無い。
(第30実施形態)
次に、第30実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態においてホールセンサに相当する第2センシング部30の構成を変更するものである。図54および図55に示すように、1個の磁気センサq40は、ペダルアーム12と共に動作する回転軸13の端部に固定される磁気回路部q401と、その磁気回路部q401で発生する磁界の変化を検出する磁気検出部q402とを有している。磁気センサq40も、ハウジング10に対するペダルアーム12の回転角を検出するものである。上述したように、ペダルアーム12ブの回転角は、ペダル操作量に含まれる。なお、図54は、図3に対して紙面に垂直な軸の周りに90°傾いた図である。
次に、第30実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態においてホールセンサに相当する第2センシング部30の構成を変更するものである。図54および図55に示すように、1個の磁気センサq40は、ペダルアーム12と共に動作する回転軸13の端部に固定される磁気回路部q401と、その磁気回路部q401で発生する磁界の変化を検出する磁気検出部q402とを有している。磁気センサq40も、ハウジング10に対するペダルアーム12の回転角を検出するものである。上述したように、ペダルアーム12ブの回転角は、ペダル操作量に含まれる。なお、図54は、図3に対して紙面に垂直な軸の周りに90°傾いた図である。
具体的には、磁気回路部q401は、2個の永久磁石q401a、q401bと2個の円弧状のヨークq401c、q401dにより筒状に形成され、回転軸13の軸線CLまわりに設けられている。磁気回路部q401は、閉磁気回路を構成している。なお、閉磁気回路とは、永久磁石q401a、q401bとヨークq401c、q401dとが接触しており、磁束の流れるループが閉じている回路である。
2個の永久磁石q401a、q401bは、軸線CLを挟んで径方向の一方と他方に配置されている。以下の説明では、2個の永久磁石q401a、q401bのうち軸線CLを挟んで径方向の一方に配置される磁石を第1磁石q401aと呼び、径方向の他方に配置される磁石を第2磁石q401bと呼ぶ。また、2個のヨークq401c、q401dのうち一方のヨークを第1ヨークq401cと呼び、他方のヨークを第2ヨークq401dと呼ぶ。
第1ヨークq401cは、周方向の一方の端部が第1磁石q401aのN極に接続され、周方向の他方の端部が第2磁石q401bのN極に接続されている。第2ヨークq401dは、周方向の一方の端部が第1磁石q401aのS極に接続され、周方向の他方の端部が第2磁石q401bのS極に接続されている。そのため、図55の破線の矢印qMに示すように、磁気回路部q401の径方向内側の領域には、第1ヨークq401cから第2ヨークq401dに向かって軸線CLに交差する方向に磁束が飛ぶ磁界が形成される。
磁気回路部q401は、樹脂部q403の内側にインサート成形されている。その樹脂部q403は、ボルトq404などにより、回転軸13の一端に固定されている。その状態で、磁気回路部q401の中心と軸線CLとが一致する。そして、磁気回路部q401は、回転軸13と共に、軸線CLまわりに回転する。回転軸13と共に磁気回路部q401が軸線CLまわりに回転すると、磁気回路部q401の径方向内側の領域に形成される磁界の向きが変化する。その磁気回路部q401の径方向内側の領域に、磁気検出部q402が設けられている。
磁気検出部q402は、センサ保持部q405を構成する樹脂にインサート成形により一体に設けられている。センサ保持部q405は、ハウジング10に固定されている。なお、センサ保持部q405とハウジング10との位置決めは、センサ保持部q405の外周縁に設けられた突起q406が、ハウジング10に設けられた開口の内壁面q407に嵌合することで行われる。その状態で、センサ保持部q405に設けられた磁気検出部q402と軸線CLとの位置ずれを防ぐことができる。
磁気検出部q402は、磁気回路部q401の磁界に応じた信号を出力する磁気抵抗素子(すなわち、MR素子)またはホール素子などで構成されている。なお、MR素子は、感磁面に対して水平方向の磁界の角度に応じて電気抵抗値が変化する素子である。ホール素子は、感磁面に対して垂直方向の磁界の強さに応じたホール電圧を出力する素子である。
運転者がペダル11を踏み込み操作すると、ペダル11、ペダルアーム12、回転軸13、および磁気回路部q401は、いずれも、軸線CLまわりに回転する。磁気検出部q402は、磁気回路部q401の回転角に応じた信号を出力する。磁気回路部q401の回転角は、ペダルアーム12の揺動角と同一である。したがって、磁気センサq40は、ペダルアーム12の操作量として、ハウジング10に対するペダルアーム12の回転角に応じた信号を出力する。
なお、本実施形態においては、磁気検出部q402がセンサ素子32bに相当し、磁気回路部q401がターゲット31bに相当する。また、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第19実施形態の各ホールセンサに対しても、同様に適用することができる。
(第31実施形態)
次に、第31実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態においてホールセンサに相当する第2センシング部30の構成を変更するものである。図56および図57に示すように、本実施形態において第2センシング部30を構成する位置検出装置r20は、回転軸13の端部に固定される筒状の磁気回路部r60と、その筒状の磁気回路部r60の径方向内側に設けられる磁気検出部r70を有する磁石型回転角センサとして構成されている。なお、図56は、図3に対して紙面に垂直な軸の周りに90°傾いた図である。
次に、第31実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態においてホールセンサに相当する第2センシング部30の構成を変更するものである。図56および図57に示すように、本実施形態において第2センシング部30を構成する位置検出装置r20は、回転軸13の端部に固定される筒状の磁気回路部r60と、その筒状の磁気回路部r60の径方向内側に設けられる磁気検出部r70を有する磁石型回転角センサとして構成されている。なお、図56は、図3に対して紙面に垂直な軸の周りに90°傾いた図である。
磁気回路部r60は、2個の永久磁石r61、r62と2個の円弧状のヨークr63、r64により筒状に形成され、回転軸13の軸線CL周りに設けられている。磁気回路部r60は、閉磁気回路を構成している。なお、閉磁気回路とは、永久磁石r61、r62とヨークr63、r64とが接触しており、磁束の流れるループが閉じている回路である。
2個の永久磁石r61、r62は、軸線CLを挟んで径方向の一方と他方に配置されている。以下の説明では、2個の永久磁石r61、r62のうち軸線CLを挟んで径方向の一方に配置される磁石を第1磁石r61と呼び、径方向の他方に配置される磁石を第2磁石r62と呼ぶ。また、2個のヨークr63、r64のうち一方のヨークを第1ヨークr63と呼び、他方のヨークを第2ヨークr64と呼ぶ。
第1ヨークr63は、周方向の一方の端部が第1磁石r61のN極に接続され、周方向の他方の端部が第2磁石r62のN極に接続されている。第2ヨークr64は、周方向の一方の端部が第1磁石r61のS極に接続され、周方向の他方の端部が第2磁石r62のS極に接続されている。そのため、図57の破線の矢印rMに示すように、磁気回路部r60の径方向内側の領域には、第1ヨークr63から第2ヨークr64に向かって軸線CLに交差する方向に磁束が飛ぶ磁界が形成される。
磁気回路部r60は、樹脂部r65の内側にインサート成形されている。その樹脂部r65は、ボルトr66などにより、回転軸13の一端に固定されている。その状態で、磁気回路部r60の中心と軸線CLとが一致する。そして、磁気回路部r60は、回転軸13と共に、軸線CL周りに回転する。回転軸13と共に磁気回路部r60が軸線CL周りに回転すると、磁気回路部r60の径方向内側の領域に形成される磁界の向きが変化する。その磁気回路部r60の径方向内側の領域に、磁気検出部r70が設けられている。
磁気検出部r70は、第1~第4センサr21~r24により構成されており、センサ保持部r71を構成する樹脂にインサート成形により一体に設けられている。センサ保持部r71は、ハウジング10に固定されている。したがって、センサ保持部r71は、車両に固定される固定体の一例に相当する。センサ保持部r71とハウジング10との位置決めは、センサ保持部r71の外周縁に設けられた突起r72が、ハウジング10に設けられた開口の内壁面r113に嵌合することで行われる。その状態で、センサ保持部r71に設けられた磁気検出部r70と軸線CLとの位置ずれを防ぐことができる。
磁気検出部r70を構成する第1~第4センサr21~r24はいずれも、磁気回路部r60の磁界に応じた信号を出力する磁気抵抗素子(すなわち、MR素子)またはホール素子などを有する4個の回転角センサである。なお、MR素子は、感磁面に対して水平方向の磁界の角度に応じて電気抵抗値が変化する素子である。ホール素子は、感磁面に対して垂直方向の磁界の強さに応じたホール電圧を出力する素子である。
運転者がペダル11を踏み込み操作すると、ペダル11、ペダルアーム12、回転軸13、磁気回路部r60は、いずれも、軸線CL周りに回転する。磁気検出部r70を構成する第1~第4センサr21~r24は、磁気回路部r60の揺動角に応じた信号を出力する。磁気回路部r60の回転角は、ペダルアーム12および回転軸13の回転角と同一である。したがって、第1~第4センサr21~r24はそれぞれ、ペダル11の操作量として、ペダルアーム12および回転軸13が所定の軸線CLの周りに回転する角度に応じた信号を出力する。
4個のセンサr21~r24の出力信号は、第1~第4信号線を経由して第1ECUと第2ECUに入力される。このように、本実施形態ではECUに代えて第1ECUと第2ECUが用いられてもよい。第1センサr21と第1ECUとが第1信号線により電気的に接続され、第2センサr22と第1ECUとが第2信号線により電気的に接続されている。そのため、第1ECUには、第1センサr21と第2センサr22の出力信号がそれぞれ区別可能に入力される。
また、第3センサr23と第2ECUとが第3信号線により電気的に接続され、第4センサr24と第2ECUとが第4信号線により電気的に接続されている。そのため、第2ECUには、第3センサr23と第4センサr24の出力信号がそれぞれ区別可能に入力される。なお、第1~第4信号線は、例えば、ワイヤーハーネスまたは所定の車内LAN(Local Area Network)により構成されている。
第1ECUと第2ECUはいずれも、制御処理や演算処理を行うプロセッサ、プログラムやデータ等を記憶するROM、RAM等の記憶部を含むマイクロコンピュータ、およびその周辺回路で構成されている。記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。第1ECUと第2ECUはそれぞれ、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各種制御処理および演算処理を行い、出力ポートに接続された各機器の作動を制御する。具体的には、第1ECUと第2ECUは、第1~第4センサr21~r24の出力信号に基づきペダル操作量を検出し、回転軸13の回転位置に応じた制動力を車両の車輪に及ぼすよう、ブレーキアクチュエータを制御する。
第1ECUと第2ECUとは、信号伝達部として、例えばCAN(Controller Area Network)通信などによる車内LANを通じて接続され、互いに情報伝達が行えるようになっている。そのため、第1ECUに入力された第1センサr21と第2センサr22の出力信号は、信号伝達部を経由して第2ECUへ区別可能に伝送される。また、第2ECUに入力された第3センサr23と第4センサr24の出力信号は、信号伝達部を経由して第1ECUへ区別可能に伝送される。したがって、第1ECUと第2ECUはいずれも、第1~第4センサr21~r24の出力信号を区別可能に取得することが可能である。
第1ECUおよび第2ECUは、第1~第4センサr21~r24の故障、または第1~第4信号線の断線、短絡などに対応可能に構成されている。具体的に、第1ECUおよび第2ECUは、第1~第4センサr21~r24の出力信号の中に異常値を示す出力信号がある場合、第1~第4センサr21~r24の出力信号を比較することで、異常値を示す出力信号を特定することが可能である。例えば、第1ECUおよび第2ECUは、第1~第4センサr21~r24の出力信号同士の差を算出し、その差(すなわち検査値)が0または所定の閾値より大きければ異常を示す出力信号とする。そして、第1ECUおよび第2ECUは、その異常値を示す出力信号を除く正常な複数の出力信号に基づいてペダル操作量を検出し、回転軸13の回転位置に応じた制動力を車両の車輪に及ぼすよう、ブレーキアクチュエータを制御する。
第1~第4センサr21~r24の複数出力に基づいて異常値を特定する方法については、種々の方法が考えられる。例えば、第1~第4センサr21~r24の2出力差を比較した値を算出し、閾値を基準に判定することで正常、異常を検出可能である。これにより外乱でセンサ信号が変動しても正しいセンサ信号判定可能である。そして、正しいセンサ信号を用いてブレーキ制御可能である。
なお、第1~第4センサr21~r24について、第1、第2センサr21、r22以外の2個のセンサの2出力差を比較した値を算出する場合も、上記と同様の考え方で行う。
或いは、別の方法として、第1ECUおよび第2ECUが設けられ、これらには、上述したように、第1~第4センサr21~r24の出力信号と、ペダル11の操作量(すなわちペダル操作量)との関係が記憶されている。その情報に基づいて、第1ECUおよび第2ECUは、第1~第4センサr21~r24の出力信号それぞれに対応する4つのペダル操作量を導き出す。そして、その4つのペダル操作量のうち、最も多く導き出された同一の操作量とは異なる操作量を示す出力信号を、異常値を示す出力信号として特定する。これにより、4個のセンサr21~r24信号に対し、多数決により2個の異常値まで特定可能である。
以上説明した第1実施形態のブレーキペダル装置1は、次の作用効果を奏するものである。
(1)位置検出装置r20が有する第1~第4センサr21~r24はいずれも、ペダル11の操作量としてペダルアーム12が軸線CLの周りに回転する角度に応じた信号を出力する回転角センサである。これによれば、ペダルアーム12の回転の軸線CL周りに4個の回転角センサを設けることで、構成を簡素なものとして、部品点数、組み付け工数、コストを低減できる。
(2)位置検出装置r20は、磁界を形成する1個の磁気回路部r60と、その磁気回路部r60の磁界を検出する4個の回転角センサとしての磁気検出部r70とを有する磁石型回転角センサである。
これによれば、磁気検出部r70(例えば、ホール素子またはMR素子)が検出する磁界を発生させる磁気回路部r60を共通のもの(すなわち、1個の磁気回路部r60)とすることが可能である。そのため、4個の回転角センサを有する磁石型回転角センサの体格を小型化できると共に、部品点数、組み付け工数、コストを低減できる。
なお、本実施形態においては、磁気検出部r70がセンサ素子32bに相当し、磁気回路部r60がターゲット31bに相当する。また、第1実施形態に対する本実施形態のような変更は、第2~第19実施形態の各ホールセンサに対しても、同様に適用することができる。
(他の実施形態)
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本開示は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本開示は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。
(変形例1)
上記実施形態では、回転軸の回転を検出する複数のセンサとしてインダクティブセンサおよびホールセンサが用いられている。しかし、回転軸の回転を検出する複数のセンサとして他の組み合わせが用いられてもよい。例えば、複数のインダクティブセンサのみが用いられてもよいし、複数のホールセンサのみが用いられてもよい。また例えば、複数のセンサのうち1つがロータリーエンコーダであってもよい。また、回転軸の回転を検出するセンサが3つ以上ある場合は、それら3つ以上のすべてのセンサ素子が、互いに異なる検出原理でターゲットの回転を検出してもよい。
上記実施形態では、回転軸の回転を検出する複数のセンサとしてインダクティブセンサおよびホールセンサが用いられている。しかし、回転軸の回転を検出する複数のセンサとして他の組み合わせが用いられてもよい。例えば、複数のインダクティブセンサのみが用いられてもよいし、複数のホールセンサのみが用いられてもよい。また例えば、複数のセンサのうち1つがロータリーエンコーダであってもよい。また、回転軸の回転を検出するセンサが3つ以上ある場合は、それら3つ以上のすべてのセンサ素子が、互いに異なる検出原理でターゲットの回転を検出してもよい。
(変形例2)
上記実施形態では、コントロールペダル装置の一例としてブレーキペダル装置1を示したが、コントロールペダル装置は、ブレーキペダル装置以外の車両の挙動をコントロールするための操作を受けるペダル装置であってもよい。例えば、車両を加速するための操作を受けるアクセルペダル装置が、上記各実施形態のような特徴を有していてもよい。
上記実施形態では、コントロールペダル装置の一例としてブレーキペダル装置1を示したが、コントロールペダル装置は、ブレーキペダル装置以外の車両の挙動をコントロールするための操作を受けるペダル装置であってもよい。例えば、車両を加速するための操作を受けるアクセルペダル装置が、上記各実施形態のような特徴を有していてもよい。
(変形例3)
上記実施形態では、センサ素子22b、32b、42b、52bは、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の上方に位置している。しかし、センサ素子22b、32b、42b、52bは、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の同等の位置にあっても、概ね同等の効果を得ることができる。なお、センサ素子が、摺動が発生する箇所に対して、車両天地方向の同等の位置にあるとは、例えば、センサ素子の範囲が、摺動が発生する箇所の範囲と、部分的に重なっている場合も、完全に一致している場合も、該当する。
上記実施形態では、センサ素子22b、32b、42b、52bは、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の上方に位置している。しかし、センサ素子22b、32b、42b、52bは、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の同等の位置にあっても、概ね同等の効果を得ることができる。なお、センサ素子が、摺動が発生する箇所に対して、車両天地方向の同等の位置にあるとは、例えば、センサ素子の範囲が、摺動が発生する箇所の範囲と、部分的に重なっている場合も、完全に一致している場合も、該当する。
(変形例4)
上記実施形態では、回転軸13と環囲部10a、10bの間の空隙は、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の上方に位置している。しかし、当該空隙は、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の同等の位置にあっても、概ね同等の効果を得ることができる。なお、当該空隙が、摺動が発生する箇所に対して、車両天地方向の同等の位置にあるとは、例えば、当該空隙の範囲が、摺動が発生する箇所の範囲と、部分的に重なっている場合も、完全に一致している場合も、該当する。
上記実施形態では、回転軸13と環囲部10a、10bの間の空隙は、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の上方に位置している。しかし、当該空隙は、反力発生機構15のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向の同等の位置にあっても、概ね同等の効果を得ることができる。なお、当該空隙が、摺動が発生する箇所に対して、車両天地方向の同等の位置にあるとは、例えば、当該空隙の範囲が、摺動が発生する箇所の範囲と、部分的に重なっている場合も、完全に一致している場合も、該当する。
(各種観点)
[観点1]
車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b、41、51b)と、
前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b、42b、52b)と、を備えたコントロールペダル装置。
[観点2]
当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記複数のターゲットおよび前記複数のセンサ素子は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、観点1に記載のコントロールペダル装置。[観点3]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(10a、10b、14a、14b、14ba、14bb)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記軸受部と前記回転軸の間の空隙を介して連通している、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点4]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2、R4)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記環囲部と前記回転軸の間の空隙を介して連通し、
前記環囲部と前記回転軸の間の空隙は、前記機構室の空隙および前記センサ室の空隙に対して、絞られている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点5]
前記環囲部は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部である、観点4に記載のコントロールペダル装置。
[観点6]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記環囲部と前記回転軸の間がシールされている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点7]
前記機構室から前記センサ室へ前記回転軸と前記環囲部の間の空隙を通る経路において、前記回転軸と前記環囲部によりラビリンス構造が形成されている、観点4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点8]
前記機構室において前記反力発生機構と前記環囲部の間に設けられた仕切部材(10x、17、18)を有する、観点4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点9]
前記反力発生機構と前記ペダルアームの間に配置され、前記反力発生機構で発生した反力を前記ペダルアームに伝達するロッド(16)を有する、観点8に記載のコントロールペダル装置。
[観点10]
前記仕切部材は、前記機構室内において前記ハウジングから前記ペダルアームまで伸びると共に、前記ペダルアームの変位に応じて伸縮するカバー(17)である、観点8に記載のコントロールペダル装置。
[観点11]
当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記回転軸と前記環囲部の間の空隙は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、観点4ないし10のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点12]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも2つは、互いに異なる検出原理で前記複数のターゲットの回転を検出する、観点1ないし11のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点13]
前記複数のセンサ素子は、ホールセンサにおけるセンサ素子(32b)とインダクティブセンサにおけるセンサ素子(22b)を含む、観点1ないし12のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点14]
前記ペダルが受ける前記操作は、前記車両を制動するためのブレーキ操作である、観点1ないし13のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点15]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部と前記センサ室との間の隙間がシールされている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点16]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部から前記センサ室までの空隙においてラビリンス構造が形成されている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点17]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)と、
前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(14b)と、を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記軸受部は、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第1サブ軸受部(14ba)と、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第2サブ軸受部(14bb)と、有し、
前記第1サブ軸受部と前記第2サブ軸受部とは、互いに空隙を隔てて前記回転軸の軸線(CL)に沿って並んで配置されている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点18]
前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子および前記複数のターゲットのうち一部のターゲットは、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)および前記インダクティブセンサにおけるターゲット(p21、p22)であり、
前記インダクティブセンサにおけるターゲットは、前記回転軸の軸線(CL)を基準として互いに反対方向の位置に配置される複数の羽根部(p212、p222)を有し、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記軸線(CL)を基準として互いに反対方向となる位置のどちらにも配置され、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記複数の羽根部を検出できる、観点1ないし17のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点19]
前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子は、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)であり、前記センサ素子は、前記回転軸の軸線(CL)を中心とする周方向の全周に配置されている、観点1ないし18のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点20]
車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、を備え、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b)と、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b)と、を有する部材(20、30)が取り付け可能な構造(13a、13b、70、80)が形成されている、コントロールペダル装置。
[観点1]
車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b、41、51b)と、
前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b、42b、52b)と、を備えたコントロールペダル装置。
[観点2]
当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記複数のターゲットおよび前記複数のセンサ素子は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、観点1に記載のコントロールペダル装置。[観点3]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(10a、10b、14a、14b、14ba、14bb)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記軸受部と前記回転軸の間の空隙を介して連通している、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点4]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2、R4)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記環囲部と前記回転軸の間の空隙を介して連通し、
前記環囲部と前記回転軸の間の空隙は、前記機構室の空隙および前記センサ室の空隙に対して、絞られている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点5]
前記環囲部は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部である、観点4に記載のコントロールペダル装置。
[観点6]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記環囲部と前記回転軸の間がシールされている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点7]
前記機構室から前記センサ室へ前記回転軸と前記環囲部の間の空隙を通る経路において、前記回転軸と前記環囲部によりラビリンス構造が形成されている、観点4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点8]
前記機構室において前記反力発生機構と前記環囲部の間に設けられた仕切部材(10x、17、18)を有する、観点4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点9]
前記反力発生機構と前記ペダルアームの間に配置され、前記反力発生機構で発生した反力を前記ペダルアームに伝達するロッド(16)を有する、観点8に記載のコントロールペダル装置。
[観点10]
前記仕切部材は、前記機構室内において前記ハウジングから前記ペダルアームまで伸びると共に、前記ペダルアームの変位に応じて伸縮するカバー(17)である、観点8に記載のコントロールペダル装置。
[観点11]
当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記回転軸と前記環囲部の間の空隙は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、観点4ないし10のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点12]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも2つは、互いに異なる検出原理で前記複数のターゲットの回転を検出する、観点1ないし11のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点13]
前記複数のセンサ素子は、ホールセンサにおけるセンサ素子(32b)とインダクティブセンサにおけるセンサ素子(22b)を含む、観点1ないし12のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点14]
前記ペダルが受ける前記操作は、前記車両を制動するためのブレーキ操作である、観点1ないし13のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点15]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部と前記センサ室との間の隙間がシールされている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点16]
前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部から前記センサ室までの空隙においてラビリンス構造が形成されている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点17]
前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)と、
前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(14b)と、を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記軸受部は、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第1サブ軸受部(14ba)と、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第2サブ軸受部(14bb)と、有し、
前記第1サブ軸受部と前記第2サブ軸受部とは、互いに空隙を隔てて前記回転軸の軸線(CL)に沿って並んで配置されている、観点1または2に記載のコントロールペダル装置。
[観点18]
前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子および前記複数のターゲットのうち一部のターゲットは、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)および前記インダクティブセンサにおけるターゲット(p21、p22)であり、
前記インダクティブセンサにおけるターゲットは、前記回転軸の軸線(CL)を基準として互いに反対方向の位置に配置される複数の羽根部(p212、p222)を有し、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記軸線(CL)を基準として互いに反対方向となる位置のどちらにも配置され、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記複数の羽根部を検出できる、観点1ないし17のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点19]
前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子は、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)であり、前記センサ素子は、前記回転軸の軸線(CL)を中心とする周方向の全周に配置されている、観点1ないし18のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
[観点20]
車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、を備え、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b)と、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b)と、を有する部材(20、30)が取り付け可能な構造(13a、13b、70、80)が形成されている、コントロールペダル装置。
Claims (20)
- 車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b、41、51b)と、
前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b、42b、52b)と、を備えたコントロールペダル装置。 - 当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記複数のターゲットおよび前記複数のセンサ素子は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、請求項1に記載のコントロールペダル装置。
- 前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(10a、10b、14a、14b、14ba、14bb)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記軸受部と前記回転軸の間の空隙を介して連通している、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2、R4)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記機構室の内部の空隙と前記センサ室の内部の空隙は、前記環囲部と前記回転軸の間の空隙を介して連通し、
前記環囲部と前記回転軸の間の空隙は、前記機構室の空隙および前記センサ室の空隙に対して、絞られている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記環囲部は、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部である、請求項4に記載のコントロールペダル装置。
- 前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記環囲部と前記回転軸の間がシールされている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記機構室から前記センサ室へ前記回転軸と前記環囲部の間の空隙を通る経路において、前記回転軸と前記環囲部によりラビリンス構造が形成されている、請求項4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
- 前記機構室において前記反力発生機構と前記環囲部の間に設けられた仕切部材(10x、17、18)を有する、請求項4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
- 前記反力発生機構と前記ペダルアームの間に配置され、前記反力発生機構で発生した反力を前記ペダルアームに伝達するロッド(16)を有する、請求項8に記載のコントロールペダル装置。
- 前記仕切部材は、前記機構室内において前記ハウジングから前記ペダルアームまで伸びると共に、前記ペダルアームの変位に応じて伸縮するカバー(17)である、請求項8に記載のコントロールペダル装置。
- 当該コントロールペダル装置が前記車両に取り付けられた状態で、前記回転軸と前記環囲部の間の空隙は、前記反力発生機構のうち摺動が発生する箇所に対して車両天地方向上方または同等の位置にある、請求項4ないし6のいずれか1つに記載のコントロールペダル装置。
- 前記複数のセンサ素子のうち少なくとも2つは、互いに異なる検出原理で前記複数のターゲットの回転を検出する、請求項1に記載のコントロールペダル装置。
- 前記複数のセンサ素子は、ホールセンサにおけるセンサ素子(32b)とインダクティブセンサにおけるセンサ素子(22b)を含む、請求項1に記載のコントロールペダル装置。
- 前記ペダルが受ける前記操作は、前記車両を制動するためのブレーキ操作である、請求項1に記載のコントロールペダル装置。
- 前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部と前記センサ室との間の隙間がシールされている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)を備え、
前記ハウジングの外部から前記センサ室までの空隙においてラビリンス構造が形成されている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記反力発生機構が配置される機構室(R3)を形成すると共に、前記複数のセンサ素子のうち少なくとも1つまたは前記複数のターゲットのうち少なくとも1つが配置されるセンサ室(R1、R2)を形成するハウジング(10)と、
前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部(14b)と、を備え、
前記機構室と前記センサ室は、前記回転軸を回転可能に囲む環囲部(10a、10b)を挟んで互いに隔てられ、
前記軸受部は、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第1サブ軸受部(14ba)と、前記環囲部と前記回転軸との間に介在して前記回転軸を回転可能に軸支する第2サブ軸受部(14bb)と、有し、
前記第1サブ軸受部と前記第2サブ軸受部とは、互いに空隙を隔てて前記回転軸の軸線(CL)に沿って並んで配置されている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子および前記複数のターゲットのうち一部のターゲットは、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)および前記インダクティブセンサにおけるターゲット(p21、p22)であり、
前記インダクティブセンサにおけるターゲットは、前記回転軸の軸線(CL)を基準として互いに反対方向の位置に配置される複数の羽根部(p212、p222)を有し、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記軸線(CL)を基準として互いに反対方向となる位置のどちらにも配置され、
前記インダクティブセンサにおけるセンサ素子は、前記複数の羽根部を検出できる、請求項1に記載のコントロールペダル装置。 - 前記複数のセンサ素子のうち一部のセンサ素子は、インダクティブセンサ(p1)におけるセンサ素子(p31、p32)であり、前記センサ素子は、前記回転軸の軸線(CL)を中心とする周方向の全周に配置されている、請求項1に記載のコントロールペダル装置。
- 車両用のコントロールペダル装置であって、
操作を受けるペダル(11)と、
前記ペダルに取り付けられて前記ペダルと共に動くペダルアーム(12)と、
前記ペダルアームに固定された回転軸(13)と、
前記ペダルに対する前記操作に抗する反力を及ぼす反力発生機構(15)と、を備え、
前記回転軸に取り付けられて前記回転軸と共に回転する複数のターゲット(21、31b)と、前記複数のターゲットの回転を検出する複数のセンサ素子(22b、32b)と、を有する部材(20、30)が取り付け可能な構造(13a、13b、70、80)が形成されている、コントロールペダル装置。
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- 2023-04-28 WO PCT/JP2023/016857 patent/WO2023210806A1/ja active Application Filing
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