JP5455851B2 - ペダル操作量検出装置 - Google Patents

Description

本発明はペダル操作量検出装置に係り、特に、高い検出精度が得られるペダル操作量検出装置に関するものである。

支持軸心まわりに回動可能に配設されて踏込み操作される操作ペダルのペダルアームを含む伝達部材と、その伝達部材から踏込み操作力が伝達されるとともにその踏込み操作力に対応する反力が加えられる出力部材とを有する操作ペダル装置において、その伝達部材の荷重伝達経路に配設されて前記踏込み操作力および前記反力によって変形させられるセンサ部材を有し、そのセンサ部材の変形を電気的に検出するペダル操作量検出装置が、例えば車両の常用ブレーキ用のブレーキペダル、パーキングブレーキ用のブレーキペダル、アクセルペダル、クラッチペダル等の踏込み操作力、或いは踏込みストロークを検出する装置として提案されている。特許文献１に記載の装置はその一例で、オペレーティングロッド２６が出力部材に相当し、クレビス２８が伝達部材に相当し、棒状部材４０がセンサ部材に相当する。

特開２０００−１０３３２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のペダル操作量検出装置は、同文献の図４に示されるように棒状部材４０（センサ部材）がピン４２により片持ち状に支持されているため、クレビス２８と棒状部材４０との連結位置によっては、そのクレビス２８から反力が加えられる反力作用部とピン４２から踏込み操作力が加えられる操作入力部とが、操作ペダルの支持軸心と平行な方向においてオフセット（位置ずれ）する場合がある。このようにオフセットが生じると偏荷重が発生し、各部の寸法誤差によるがたつきなどでセンサ部材の姿勢やセンサ部材そのものの変形形態が変化して検出精度が安定しない恐れがあるとともに、回転摺動部が偏摩耗する可能性があり、耐久性に改善の余地があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ペダルアームと出力部材との間に配設されたセンサ部材の変形に基づいて踏込み操作力や踏込みストロークを検出するペダル操作量検出装置の検出精度や耐久性を向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、支持軸心まわりに回動可能に配設されて踏込み操作される操作ペダルのペダルアームを含む伝達部材と、その伝達部材から踏込み操作力が伝達されるとともにその踏込み操作力に対応する反力が加えられる出力部材とを有する操作ペダル装置において、その伝達部材から前記支持軸心と平行な方向へオフセットした位置で荷重伝達経路に配設され、前記踏込み操作力および前記反力によって変形させられるセンサ部材を有し、そのセンサ部材の変形を電気的に検出するペダル操作量検出装置であって、(a) 前記センサ部材は、それぞれ前記支持軸心と平行な一対の支持ピンを介して前記伝達部材に配設されているとともに、そのセンサ部材には、その支持ピンと平行な軸心まわりに相対回転可能にそのセンサ部材を貫通するように連結ピンが配設されており、それ等の伝達部材および連結ピンの何れか一方から前記踏込み操作力が加えられ、他方から前記反力が加えられるようになっており、(b) 前記センサ部材に前記踏込み操作力が加えられる操作入力部と、そのセンサ部材に前記反力が加えられる反力作用部とが、前記支持軸心と略平行な方向において互いに重なる位置に定められていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明のペダル操作量検出装置において、(a) 前記伝達部材は、前記支持軸心に対して垂直な平坦部を有する板形状の部材で、その支持軸心またはその支持軸心と平行な軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、(b) 前記センサ部材は長手形状を成していて、前記伝達部材の前記平坦部の側面に平行に配設されている一方、(c) そのセンサ部材の長手方向の中間部分に、前記伝達部材に向かって垂直に突き出すように一体的に固設され、その伝達部材に設けられた貫通穴内に遊びを有して挿入されている円筒状部材と、(d) その円筒状部材の内側に同心に一体的に固設されるとともに、前記連結ピンが内周面に摺接する状態で相対回転可能に挿通させられるブッシュと、を有し、且つ、(e) 前記一対の支持ピンは、前記センサ部材の長手方向の両端部に、それぞれ前記円筒状部材と平行に前記伝達部材に向かって突き出すように設けられ、その伝達部材に設けられた一対の支持穴内に挿入されてそのセンサ部材を支持してい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) 前記一対の支持ピンは、それぞれ前記センサ部材に一体的に固設されているとともに、前記支持穴内に相対回転可能に挿入されている一方、(b) 前記ブッシュは、前記支持軸心と略平行な方向において前記支持穴と重なる位置で前記円筒状部材に固設されており、(c) 前記一対の支持ピンと前記支持穴との接触部分、および前記ブッシュと前記連結ピンとの接触部分の何れか一方が前記操作入力部として機能し、他方が前記反力作用部として機能することを特徴とする。

第４発明は、第２発明または第３発明のペダル操作量検出装置において、(a) 前記出力部材に一体的に固設された二股状のクレビスの内側に前記伝達部材および前記センサ部材が挿入された状態で、前記連結ピンとしてクレビスピンがそれ等のクレビス、伝達部材、およびセンサ部材を貫通して両側に突き出すように前記ブッシュ内を相対回転可能に挿通させられており、(b) 前記センサ部材には、前記クレビスピンから前記円筒状部材を介して前記反力が加えられるとともに、前記伝達部材から前記一対の支持ピンを介して前記踏込み操作力が加えられることを特徴とする。

第５発明は、第２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、(a) 前記伝達部材は前記ペダルアームで、(b) 前記センサ部材には、そのペダルアームから前記一対の支持ピンを介して前記踏込み操作力が加えられ、前記連結ピンから前記円筒状部材を介して前記反力が加えられることを特徴とする。

第６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、(a) 前記支持軸心と平行な軸心まわりに回動可能に配設されるとともに、連結リンクを介して前記ペダルアームに連結された中間レバーを備えており、(b) 前記伝達部材は該中間レバーであることを特徴とする。

このようなペダル操作量検出装置においては、伝達部材から支持軸心と平行な方向へオフセットした伝達部材の側面等にセンサ部材が配設されている場合に、踏込み操作力が加えられる操作入力部と反力が加えられる反力作用部とが、支持軸心と平行な方向において互いに重なる位置に定められているため、その支持軸心と平行な方向のオフセット（位置ずれ）による偏荷重が抑制される。これにより、センサ部材の姿勢や変形形態が安定するとともに回転摺動部の偏摩耗が抑制され、検出精度や耐久性が向上する。

第２発明では、長手形状のセンサ部材が伝達部材（ペダルアームや中間レバーなど）の側面に配設されるため、例えば前記特許文献１のように操作ペダルと出力部材（オペレーティングロッド）との間に直列に検出装置を設ける場合に比較して、操作ペダル装置の前後方向の寸法が従来と同程度に維持され、コンパクトに構成できる。また、センサ部材の長手方向の中間部分に円筒状部材が一体的に固設され、伝達部材に設けられた貫通穴内に挿入されているとともに、その円筒状部材内に固設されたブッシュを介して連結ピンが相対回転可能に挿通させられているため、その連結ピンの両端を支持して踏込み操作力または反力を加えることが可能で、連結ピンの姿勢が安定し、検出精度の向上に寄与する。また、円筒状部材に対するブッシュの取付位置を容易に変更することが可能で、連結ピンとの接触部分である操作入力部または反力作用部の位置を容易に調整できる。更に、センサ部材の長手方向の両端部が一対の支持ピンを介して伝達部材によって支持されるため、センサ部材の姿勢が安定し、この点でも検出精度が向上する。

第３発明では、一対の支持ピンがセンサ部材に一体的に固設されているとともに、支持穴内に相対回転可能に挿入されている一方、前記ブッシュは、前記支持軸心と平行な方向において上記支持穴と重なる位置で円筒状部材に固設されているため、伝達部材の板厚内に操作入力部および反力作用部が設けられることになる。したがって、例えば過大な踏込み操作力が加えられた際に、円筒状部材が貫通穴の内壁面に当接した場合でも、支持軸心と平行な方向にオフセットする偶力で偏荷重が加えられることはなく、その当接によってセンサ部材の過度の変形や損傷が適切に防止される。

第４発明では、出力部材と伝達部材との連結部分にセンサ部材が配設され、その出力部材に伝達されるペダル操作量が検出されるため、例えば出力部材を介して機械的に油圧ブレーキ等を作動させる場合のそのブレーキ力等を高い精度で検知できる。また、出力部材に一体的に固設された二股状のクレビスの内側に伝達部材およびセンサ部材が挿入された状態で、連結ピンとしてクレビスピンがそれ等のクレビス、伝達部材、およびセンサ部材を貫通して両側に突き出すように前記ブッシュ内を相対回転可能に挿通させられており、そのクレビスピンの両端がクレビスによって支持されるため、クレビスピンの姿勢が安定し、検出精度が向上する。

第５発明は、上記伝達部材がペダルアームの場合で、第６発明は中間レバーの場合であり、何れの場合も大きな設計変更を必要とすることなくそれ等の側面に前記センサ部材を配設することにより、簡単にペダル操作量（踏込み操作力や踏込みストローク）を電気的に検出できるようにすることができる。

本発明が適用さ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) は左側面図、(b) は一部を省略した右側面図、(c) は(b) におけるIC−IC断面の拡大図である。 図１の実施例のペダル操作量検出装置に加えられる踏込み操作力Ｆおよび反力Ｒを説明する図で、(a) は図１(b) に相当する右側面図、(b) は(a) におけるIIB −IIB 断面の拡大図である。 (a) は図１の実施例において過大な踏込み操作力が加えられた場合の図２(b) に相当する断面図で、(b) は図５の実施例において過大な踏込み操作力が加えられた場合の図２(b) に相当する断面図である。 図１の実施例の円筒状部材付近を拡大して示す断面図である。 本発明の他の実施例を説明する図で、(a) は図１(c) に相当する断面図、(b) は図２(b) に相当する断面図である。 図１、図５の実施例のブッシュとして好適に用いられる他の態様を説明する断面図である。 本発明が中間レバーを有する車両用操作ペダル装置に適用された場合の一例を説明する図で、図１(b) に相当する右側面図である。 操作入力部と反力作用部とが支持軸心と平行な方向においてオフセットしている比較例を説明する図で、(a) は図１(c) に相当する断面図、(b) は図２(b) に相当する断面図である。

本発明のペダル操作量検出装置は、常用ブレーキ用のブレーキペダル装置に好適に適用されるが、アクセル用やクラッチ用、パーキングブレーキ用などの他の車両用操作ペダル装置に適用することもできる。車両用以外の操作ペダル装置に適用することも可能である。ペダル操作量検出装置は、センサ部材の変形を電気的に検出するもので、センサ部材の変形は踏込み操作力に対応するが、一般に踏込み操作力に応じて操作ペダルの踏込みストロークも変化するため、ペダル操作量として踏込み操作力または踏込みストローク、或いはその両方を検出するように構成される。これ等の踏込み操作力や踏込みストロークは、センサ部材の変形量すなわち電気信号をパラメータとして定められたマップや演算式等から求めることができる。

センサ部材の変形を検出するために、そのセンサ部材の変形部分（引張変形や圧縮変形など）に歪ゲージ等が設けられるが、センサ部材の所定部分の変位例えば円筒状部材が設けられた部分の変位を変位センサ等によって検出するようにしても良いし、相対回転する部分の回転変位を検出するようにしても良いなど、種々の変形検出手段を採用できる。

出力部材は、例えば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、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るが、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）の操作ペダル装置に適用することも可能で、その場合は、ストロークシミュレータや反力機構等を出力部材に連結して所定の反力が加えられるようにすれば良い。

操作入力部および反力作用部は、支持軸心と平行な方向にそれぞれ所定の幅寸法を備えているのが普通で、少なくともその一部が重なっていれば良いが、操作入力部の中心と反力作用部の中心が略一致していることが望ましい。両者の幅寸法が異なる場合には、狭い方が広い方に完全に含まれるようにしても良い。

第２発明ではセンサ部材が長手形状を成しており、伝達部材の平坦部の側面に平行に配設されているが、第１発明の実施に際しては、ペダルアームや中間レバーの前端縁にセンサ部材を配設することもできるなど種々の態様が可能である。長手形状のセンサ部材は、例えば無負荷状態で略直線状のものが好適に用いられるが、凸形状或いは凹形状に湾曲していても良いなど種々の態様が可能である。円筒状部材や支持ピンはセンサ部材と別体に構成され、必要に応じて溶接等により一体的に接合されるが、可能であればそれ等の円筒状部材や支持ピンをセンサ部材と一体に構成しても良い。

上記長手形状のセンサ部材は、円筒状部材に入力される踏込み操作力或いは反力の入力方向に対して交差する姿勢、望ましくは略直角に交差する姿勢で配設される。操作ペダルの踏込み操作に伴ってセンサ部材は連結ピンまわりに相対回動させられるが、踏込みストロークの全域に亘って入力方向に対して交差する姿勢に保持されるように配設される。また、センサ部材が伝達部材に接触していると摺動抵抗によって変形が阻害される可能性があるため、支持ピンによって支持される両端部を除いて、伝達部材から浮き上がるように所定寸法だけ離間した状態で、その伝達部材の側面に配設することが望ましい。支持ピンによって支持される両端部には、伝達部材との間に摩擦が小さいワッシャ等を介在させても良い。

第３発明では、一対の支持ピンがセンサ部材に一体的に固設され、支持穴内に相対回転可能に挿入されているが、第２発明では逆に一対の支持ピンを伝達部材の支持穴に圧入等により一体的に固設し、センサ部材に設けられたピン穴等に相対回転可能に連結するようにしても良い。その場合は、円筒状部材に対するブッシュの固設位置を、支持軸心と平行な方向においてピン穴等と支持ピンとの接触部分と略同じ位置、すなわちセンサ部材の板厚内に設定すれば良い。

第４発明では、出力部材に一体的にクレビスが固設され、クレビスピンを介してセンサ部材の円筒状部材に相対回転可能に連結されているが、例えば連結リンクを介して操作ペダルに中間レバーが連結され、その中間レバーに出力部材がクレビス等により相対回転可能に連結されている場合、操作ペダルの連結リンクが連結された部分や、中間レバーの連結リンクが連結された部分にセンサ部材を配設し、連結リンクを円筒状部材に相対回転可能に連結するようにしても良いなど、センサ部材の配設箇所は適宜定められる。

第２発明では、伝達部材に設けられた貫通穴内に円筒状部材が遊びを持って挿通させられ、センサ部材の変形に伴う円筒状部材の変位が許容されるようになっているが、踏込み操作力が予め定められた常用域を超えると円筒状部材が貫通穴に当接し、それ以上の円筒状部材の変位すなわちセンサ部材の変形が阻止されるようにすることが望ましい。これにより、常用域内のペダル操作量を適切に検出できるとともに、過大な踏込み操作力が加えられた際のセンサ部材の過度の変形や損傷が適切に防止される。

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が設けられた常用ブレーキ用の車両用操作ペダル装置８を示す図で、(a) は車両搭載状態において車両の左側から見た左側面図、(b) は一部を省略した右側面図、(c) は(b) におけるIC−IC断面の拡大図である。車両に一体的に固設されるペダルサポート１２には、略水平な支持軸１４の軸心（支持軸心）Ｏまわりに回動可能に操作ペダル１６が配設されている。操作ペダル１６は、制動要求に応じて運転者により踏込み操作されるもので、支持軸心Ｏに対して垂直な平坦な板状のペダルアーム１８の下端部には踏部（パッド）２０が設けられているとともに、中間部分にはペダル操作量検出装置１０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、踏込み操作力Ｆが加えられる入力部材に相当し、オペレーティングロッド２２は、その操作ペダル１６からペダル操作量検出装置１０を介して踏込み操作力Ｆが伝達されるとともに、その踏込み操作力Ｆに対応する反力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。

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、前記支持軸１４と平行な断面円形の円柱形状のクレビスピン２６を介してペダル操作量検出装置１０に連結されている。ペダル操作量検出装置１０は、略直線状の長手形状のセンサ部材３０を有して構成されており、そのセンサ部材３０は、支持軸１４に対して垂直な平坦な板状のペダルアーム１８の側面、すなわち支持軸心Ｏと平行な方向へオフセットした位置に平行に配置され、長手方向の両端部に固設された一対の支持ピン３２、３４を介してペダルアーム１８に取り付けられている。支持ピン３２、３４は、それぞれペダルアーム１８に向かって垂直に突き出すように、すなわち支持軸心Ｏと平行に突き出すように、センサ部材３０に設けられたピン穴３６、３８内に圧入固定され、或いは溶接等によって一体的に固設されているとともに、ペダルアーム１８に設けられた支持穴４０、４２内を相対回転可能に挿通させられ、先端部がカシメ加工されることによって抜け出し不能とされている。ペダルアーム１８は伝達部材に相当し、全体が支持軸心Ｏに対して垂直な平坦部である。

センサ部材３０の長手方向の中央、すなわち上記一対の支持ピン３２と３４との間の中間位置にはカラー取付穴４４が設けられ、支持ピン３２、３４と平行にペダルアーム１８に向かって突き出すように円筒形状の円筒カラー４６が圧入固定或いは溶接等により一体的に固設されている。ペダルアーム１８には支持軸心Ｏと平行に貫通穴４８が設けられており、円筒カラー４６は、所定の遊びを持ってその貫通穴４８内を挿通させられている。また、円筒カラー４６の内周面であってペダルアーム１８の板厚方向の中央に位置する部分には、ブッシュ５０が圧入等により同心に一体的に固設されており、前記クレビスピン２６は、このブッシュ５０の内周面に摺接する状態で相対回転可能に挿通させられている。ペダルアーム１８およびセンサ部材３０は、二股状のクレビス２４の内側に挿入されており、円筒カラー４６を貫通して両側に突き出すクレビスピン２６の両端部がクレビス２４によって支持され、スナップリング等により抜け出し不能とされている。円筒カラー４６は円筒状部材に相当し、クレビスピン２６は連結ピンに相当する。

上記センサ部材３０は、ペダルアーム１８の上半分にペダルアーム１８に沿って上下方向に配設されており、車両の前方へ向かって略水平に配設されるとともにペダルアーム１８により前方へ押圧されるオペレーティングロッド２２に対して略直角となる姿勢で、クレビスピン２６を介して連結されている。したがって、図２に示すように操作ペダル１６が踏込み操作力Ｆで踏込み操作されると、センサ部材３０には一対の支持ピン３２、３４を介して踏込み操作力Ｆが加えられ、円筒カラー４６からブッシュ５０、クレビスピン２６を介してオペレーティングロッド２２に伝達される一方、反力Ｒがクレビスピン２６からブッシュ５０を介して円筒カラー４６に加えられる。このため、それ等の踏込み操作力Ｆおよび反力Ｒに応じてセンサ部材３０は、図２(a) において中央部分が相対的に左方向へ突き出すように湾曲するように撓み変形させられる。前記支持ピン３２、３４と支持穴４０、４２との間には、上記センサ部材３０の撓み変形を許容するように所定の遊びが設けられている。そして、例えばセンサ部材３０の側面に設けられた歪ゲージ等の変形検出手段５２によりセンサ部材３０の変形（圧縮変形や引張変形）を電気的に検出することにより、予め定められたマップや演算式などからペダル操作量として踏込み操作力Ｆが求められる。変形検出手段５２は例えばブリッジ回路を形成するように複数箇所に設けられる。図２の(b) は、(a) におけるIIB −IIB 断面の拡大図で、上下方向において略重なって位置する２箇所の断面を左右に分けて示した図である。

ここで、操作ペダル１６の踏込み操作に伴ってセンサ部材３０およびオペレーティングロッド２２はクレビスピン２６の軸心まわりに相対回動させられるが、踏込みストロークの全域に亘って反力Ｒの入力方向に対してセンサ部材３０が交差する姿勢に保持されるように、そのセンサ部材３０のペダルアーム１８に対する取付姿勢が設定されている。また、センサ部材３０がペダルアーム１８に接触していると摺動抵抗によって変形が不安定になるため、支持ピン３２、３４によって支持される両端部を除いてペダルアーム１８から浮き上がるように所定寸法だけ離間した状態で、そのペダルアーム１８の側面に平行に配設されており、踏込み操作力Ｆおよび反力Ｒに対して常に略一定の変形態様で変形させられるようになっている。なお、図２(b) に示す隙間ｄの変化量を磁気センサ等の変位センサにより検出して踏込み操作力Ｆを求めることもできる。踏込み操作力Ｆの代わりに、或いは踏込み操作力Ｆに加えて、操作ペダル１６の踏込みストロークをマップなどから求めることもできる。

その場合に、本実施例では支持ピン３２、３４がセンサ部材３０に一体的に固設されており、その支持ピン３２、３４と支持穴４０、４２との接触部分が、センサ部材３０に対して踏込み操作力Ｆが作用する操作入力部である。また、クレビスピン２６とブッシュ５０との接触部分が、センサ部材３０に対して反力Ｒが加えられる反力作用部であるが、ブッシュ５０は、ペダルアーム１８の板厚方向の中央に位置する部分で円筒カラー４６の内周面に一体的に固設されている。したがって、これ等の操作入力部および反力作用部は、支持軸心Ｏと平行な方向において略同じ位置になり、その支持軸心Ｏと平行な方向のオフセット（位置ずれ）による偏荷重が抑制されて、センサ部材３０の変形形態が安定するとともに、支持ピン３２、３４と支持穴４０、４２との相対回転部分や、クレビスピン２６とブッシュ５０との相対回転部分の偏摩耗などが抑制される。図１の(c) に示す踏込み操作力Ｆおよび反力Ｒは、支持軸心Ｏと平行な方向（図１(c) の左右方向）におけるそれ等の位置関係を表している。

このように、本実施例のペダル操作量検出装置１０においては、ペダルアーム１８から支持軸心Ｏと平行な方向へオフセットしたペダルアーム１８の側面にセンサ部材３０が配設されている場合に、踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部と反力Ｒが加えられる反力作用部とが、支持軸心Ｏと平行な方向において互いに重なる位置に定められているため、その支持軸心Ｏと平行な方向のオフセット（位置ずれ）による偏荷重が抑制され、センサ部材３０の姿勢や変形形態が安定するとともに回転摺動部の偏摩耗が抑制され、検出精度や耐久性が向上する。

これに対し、図８は、ブッシュ５０がセンサ部材３０と略同じ位置で円筒カラー４６の内周面に一体的に固設されている場合で、踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部と反力Ｒが加えられる反力作用部とが、支持軸心Ｏと平行な方向にずれて図８(b) に示すように偶力の関係になる。この偶力による偏荷重で、センサ部材３０の姿勢や変形形態が不安定になったり、支持ピン３２、３４と支持穴４０、４２との相対回転部分やクレビスピン２６とブッシュ５０との相対回転部分が偏摩耗したりして、検出精度や耐久性が低下する。図８の(a) は図１(c) に相当する断面図で、図８の(b) は図２の(b) に相当する断面図である。

また、本実施例では、長手形状のセンサ部材３０がペダルアーム１８の側面に配設されているため、例えば前記特許文献１のように操作ペダルと出力部材（オペレーティングロッド）との間に直列に検出装置を設ける場合に比較して、車両用操作ペダル装置８の前後方向の寸法が従来と同程度に維持され、コンパクトに構成できて車両への搭載性が向上する。特に、センサ部材３０がペダルアーム１８の側面に配設されるため、大きな設計変更が不要で、簡単に踏込み操作力Ｆを電気的に検出できるようにすることができる。

また、センサ部材３０の長手方向の中間部分に円筒カラー４６が一体的に固設され、ペダルアーム１８に設けられた貫通穴４８内に挿入されているとともに、その円筒カラー４６内に固設されたブッシュ５０を介してクレビスピン２６が相対回転可能に挿通させられ、そのクレビスピン２６の両端がクレビス２４により支持されて反力Ｒが加えられるため、クレビスピン２６の姿勢が安定し、検出精度の向上に寄与する。

また、円筒カラー４６の内周面に圧入等によってブッシュ５０が一体的に固設されるため、そのブッシュ５０の取付位置を容易に変更することが可能で、クレビスピン２６との接触部分である反力作用部の位置を容易に調整できる。

また、センサ部材３０の長手方向の両端部に一対の支持ピン３２、３４が一体的に固設され、それ等の支持ピン３２、３４を介してセンサ部材３０がペダルアーム１８の側面に配設されているため、そのセンサ部材３０の姿勢が安定し、この点でも検出精度が向上する。

また、出力部材であるオペレーティングロッド２２とペダルアーム１８との連結部分にセンサ部材３０が配設され、オペレーティングロッド２２に伝達される踏込み操作力Ｆが検出されるため、オペレーティングロッド２２を介して機械的に作動させられる油圧ブレーキのブレーキ力を高い精度で検知できる。

また、オペレーティングロッド２２に一体的に固設された二股状のクレビス２４の内側にペダルアーム１８およびセンサ部材３０が挿入された状態で、連結ピンとしてクレビスピン２６がそれ等のクレビス２４、ペダルアーム１８、およびセンサ部材３０を貫通して両側に突き出すようにブッシュ５０内を相対回転可能に挿通させられており、そのクレビスピン２６の両端がクレビス２４によって支持されるため、クレビスピン２６の姿勢が安定し、検出精度が向上する。

一方、前記貫通穴４８と円筒カラー４６との間の遊びは、踏込み操作力Ｆが予め定められた常用域を超えると円筒カラー４６が貫通穴４８に当接し、それ以上の円筒カラー４６の変位すなわちセンサ部材３０の変形が阻止される寸法に設定されている。これにより、常用域内の踏込み操作力Ｆを適切に検出できるとともに、過大な踏込み操作力Ｆが加えられた際のセンサ部材３０の過度の変形や損傷が適切に防止される。

過大な踏込み操作力Ｆに起因して円筒カラー４６が貫通穴４８に当接した場合、図３の(a) に示すように円筒カラー４６と貫通穴４８との当接位置、反力Ｒが加えられる反力作用部、および踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部が、支持軸心Ｏと平行な方向（図３(a) の上下方向）において何れもペダルアーム１８の板厚内に位置しているため、その場合でもセンサ部材３０に偶力による偏荷重が加えられることがなく、過大な負荷がペダルアーム１８によって適切に受け止められる。これにより、センサ部材３０に過大な荷重が加えられて過度に変形したり損傷したりすることが適切に防止される。図３の(b) は、一対の支持ピン３２、３４がペダルアーム１８の支持穴４０、４２に一体的に固設されるとともに、センサ部材３０のピン穴３６、３８に対して相対回転可能に連結されている一方、ブッシュ５０が支持軸心Ｏと平行な方向においてセンサ部材３０の板厚内に位置する部分に固設され、踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部および反力Ｒが加えられる反力作用部が何れもセンサ部材３０の板厚内に位置している場合で、過大な踏込み操作力Ｆに起因して円筒カラー４６が貫通穴４８に当接すると、ペダルアーム１８から反力Ｒｒが円筒カラー４６に加えられる。この反力Ｒｒは、反力Ｒに対して偶力の関係になり、モーメントＭが発生してセンサ部材３０に過大な荷重が加えられて損傷する可能性がある。図３の(a) 、(b) は、何れも図２の(b) に相当する断面図である。

また、ブッシュ５０の肉厚や幅寸法は、図４に示す寸法ａ、ｂが、クレビスピン２６からの反力Ｒの入力角度（最大値）θに対して、次式(1) の関係を満足するように設定することが望ましい。寸法ａは、図４に示すようにセンサ部材３０の長手方向から見た平面視において、支持穴４０、４２の内径位置とブッシュ５０の内径位置とのずれ量で、寸法ｂは、ブッシュ５０をペダルアーム１８の板厚中心に対して対称的に配置した場合のペダルアーム１８の側面からの引っ込み量である。(1) 式の関係を満たすように寸法ａ、ｂが定められることにより、各部のがたつきなどで反力Ｒの入力方向が角度θの範囲内で変化しても、図４の平面視において支持ピン３２、３４と支持穴４０、４２とが接触する操作入力部の範囲内になり、反力Ｒが伝達部材であるペダルアーム１８によって適切に受け止められ、センサ部材３０の姿勢が安定して検出精度が一層向上する。
tan θ≦ｂ／ａ ・・・(1)

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５のペダル操作量検出装置６０は、一対の支持ピン３２、３４がペダルアーム１８の支持穴４０、４２に一体的に固設され、センサ部材３０のピン穴３６、３８に対して相対回転可能とされている一方、ブッシュ５０が支持軸心Ｏと平行な方向においてセンサ部材３０の板厚内に位置する部分で円筒カラー４６の内周面に一体的に固設され、踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部および反力Ｒが加えられる反力作用部が何れもセンサ部材３０の板厚内に位置している場合である。図５の(a) は図１(c) に相当する断面図で、図５の(b) は図２の(b) に相当する断面図である。

本実施例においても、踏込み操作力Ｆが加えられる操作入力部と反力Ｒが加えられる反力作用部とが、支持軸心Ｏと平行な方向において互いに重なる位置（この実施例ではセンサ部材３０の板厚内）に定められているため、その支持軸心Ｏと平行な方向のオフセット（位置ずれ）による偏荷重が抑制され、センサ部材３０の姿勢や変形形態が安定するとともに回転摺動部の偏摩耗が抑制され、検出精度や耐久性が向上するなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。

但し、過大な踏込み操作力Ｆが加えられて円筒カラー４６が貫通穴４８に当接すると、前記図３の(b) に示すようにモーメントＭが発生することから、例えば過大な踏込み操作力Ｆが加えられても円筒カラー４６が貫通穴４８に当接しないように、それ等の間の遊びを大き目に設定するとともに、撓み変形に対する強度が高いセンサ部材３０を採用することが望ましい。或いは、センサ部材３０の中間部分に当接することにより、そのセンサ部材３０の過大な変形を規制するストッパを、ペダルアーム１８の側面に設けるようにしても良い。

図６の(a) 〜(e) は、円筒カラー４６の内周面の所定位置に圧入等により一体的に固設されるブッシュの別の態様を示す図で、(a) のブッシュ７０は、内周面が内側へ膨出するように軸方向において円弧状に湾曲させられている。(b) は、軸方向に僅かに離間して同一形状の一対ののブッシュ７２が配設されている場合で、それ等のブッシュ７２は、(a) と同様に内周面が内側へ膨出するように湾曲させられている。(c) のブッシュ７４は断面が台形の場合で、(d) のブッシュ７６は断面が三角形の場合である。また、(e) は、(d) のブッシュ７６を、軸方向に僅かに離間して一対設けた場合である。

図７の車両用操作ペダル装置９０は中間レバー９２を備えており、その中間レバー９２を介して操作ペダル１６からオペレーティングロッド２２に操作力が伝達される場合である。中間レバー９２は、前記支持軸１４と平行な支持ピン９４によって前記ペダルサポート１２に回動可能に配設されているとともに、連結リンク９６を介して操作ペダル１６に連結され、その操作ペダル１６の踏込み操作に連動して機械的に支持ピン９４まわりに回動させられる。連結リンク９６は、その両端部において支持軸１４と平行な一対の連結ピン９８、１００を介してそれぞれ操作ペダル１６、中間レバー９２に相対回動可能に連結されている。

そして、上記中間レバー９２に前記ペダル操作量検出装置１０が一対の支持ピン３２、３４を介して配設されており、円筒カラー４６に固設されたブッシュ５０内を相対回転可能に挿通させられるクレビスピン２６を介してオペレーティングロッド２２に連結されている。本実施例においても、実質的に前記図１の実施例と同様の作用効果が得られる。この実施例では、中間レバー９２が伝達部材に相当し、支持軸心Ｏに対して垂直な平坦な板状を成している。

なお、上記図７の実施例においても、ペダル操作量検出装置１０の代わりに図５のペダル操作量検出装置６０を採用することができる。また、連結リンク９６が連結ピン９８、１００を介してペダルアーム１８、中間レバー９２に相対回動可能に連結される連結部分に本発明のペダル操作量検出装置を設けることも可能である。すなわち、ペダルアーム１８の連結リンク９６が連結される部分に前記ペダル操作量検出装置１０または６０を配設し、円筒カラー４６内のブッシュ５０に相対回転可能に連結ピン９８を挿通させて連結しても良いし、中間レバー９２の連結リンク９６が連結される部分に前記ペダル操作量検出装置１０または６０を配設し、円筒カラー４６内のブッシュ５０に相対回転可能に連結ピン１００を挿通させて連結しても良い。

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、９０：車両用操作ペダル装置 １０、６０：ペダル操作量検出装置 １６：操作ペダル １８：ペダルアーム（伝達部材） 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） ３０：センサ部材 ３２、３４：支持ピン ４０、４２：支持穴 ４６：円筒カラー（円筒状部材） ４８：貫通穴 ５０、７０、７２、７４、７６：ブッシュ ９２：中間レバー（伝達部材） ９６：連結リンク Ｏ：支持軸心 Ｆ：踏込み操作力 Ｒ：反力

Claims (6)

1. 支持軸心まわりに回動可能に配設されて踏込み操作される操作ペダルのペダルアームを含む伝達部材と、該伝達部材から踏込み操作力が伝達されるとともに該踏込み操作力に対応する反力が加えられる出力部材とを有する操作ペダル装置において、該伝達部材から前記支持軸心と平行な方向へオフセットした位置で荷重伝達経路に配設され、前記踏込み操作力および前記反力によって変形させられるセンサ部材を有し、該センサ部材の変形を電気的に検出するペダル操作量検出装置であって、
   前記センサ部材は、それぞれ前記支持軸心と平行な一対の支持ピンを介して前記伝達部材に配設されているとともに、該センサ部材には、該支持ピンと平行な軸心まわりに相対回転可能に該センサ部材を貫通するように連結ピンが配設されており、該伝達部材および該連結ピンの何れか一方から前記踏込み操作力が加えられ、他方から前記反力が加えられるようになっており、
   前記センサ部材に前記踏込み操作力が加えられる操作入力部と、該センサ部材に前記反力が加えられる反力作用部とが、前記支持軸心と略平行な方向において互いに重なる位置に定められている
   ことを特徴とするペダル操作量検出装置。
2. 前記伝達部材は、前記支持軸心に対して垂直な平坦部を有する板形状の部材で、該支持軸心または該支持軸心と平行な軸心まわりに回動可能に配設されているとともに、
   前記センサ部材は長手形状を成していて、前記伝達部材の前記平坦部の側面に平行に配設されている一方、
   該センサ部材の長手方向の中間部分に、前記伝達部材に向かって垂直に突き出すように一体的に固設され、該伝達部材に設けられた貫通穴内に遊びを有して挿入されている円筒状部材と、
   該円筒状部材の内側に同心に一体的に固設されるとともに、前記連結ピンが内周面に摺接する状態で相対回転可能に挿通させられるブッシュと、
   を有し、且つ、前記一対の支持ピンは、前記センサ部材の長手方向の両端部に、それぞれ前記円筒状部材と平行に前記伝達部材に向かって突き出すように設けられ、該伝達部材に設けられた一対の支持穴内に挿入されて該センサ部材を支持している
   ことを特徴とする請求項１に記載のペダル操作量検出装置。
3. 前記一対の支持ピンは、それぞれ前記センサ部材に一体的に固設されているとともに、前記支持穴内に相対回転可能に挿入されている一方、
   前記ブッシュは、前記支持軸心と略平行な方向において前記支持穴と重なる位置で前記円筒状部材に固設されており、
   前記一対の支持ピンと前記支持穴との接触部分、および前記ブッシュと前記連結ピンとの接触部分の何れか一方が前記操作入力部として機能し、他方が前記反力作用部として機能する
   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. 前記出力部材に一体的に固設された二股状のクレビスの内側に前記伝達部材および前記センサ部材が挿入された状態で、前記連結ピンとしてクレビスピンが該クレビス、該伝達部材、および該センサ部材を貫通して両側に突き出すように前記ブッシュ内を相対回転可能に挿通させられており、
   前記センサ部材には、前記クレビスピンから前記円筒状部材を介して前記反力が加えられるとともに、前記伝達部材から前記一対の支持ピンを介して前記踏込み操作力が加えられる
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のペダル操作量検出装置。
5. 前記伝達部材は前記ペダルアームで、
   前記センサ部材には、該ペダルアームから前記一対の支持ピンを介して前記踏込み操作力が加えられ、前記連結ピンから前記円筒状部材を介して前記反力が加えられる
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のペダル操作量検出装置。
6. 前記支持軸心と平行な軸心まわりに回動可能に配設されるとともに、連結リンクを介して前記ペダルアームに連結された中間レバーを備えており、
   前記伝達部材は該中間レバーである
   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。

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