DE102013219717B4 - Auslenkungserfassungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) zum Erfassen eines Änderungsbetrags relativer Positionen zweier Teile als einen Winkelauslenkungsbetrag, wobei die Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) aufweist:
einen Verbindungsmechanismus (110, 210, 310), der ausgelegt ist, die zwei Teile zu verbinden, wobei der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) zumindest einen Gelenkabschnitt aufweist; und
einen Drehwinkeldetektor (150), der mit einem Ende des Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) verbunden ist,
wobei eine Feder als der zumindest eine Gelenkabschnitt des Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) verwendet wird,
die Feder eine Torsionsschraubenfeder (112, 114) ist,
der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) zwei der Torsionsschraubenfedern (112, 114) aufweist,
der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) aufweist:
einen zwischenliegenden Verbindungsabschnitt, der ausgelegt ist, die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) zu verbinden,
einen Detektorverbindungsabschnitt, der sich von einer der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) erstreckt, und
einen Erfassungsobjektverbindungsabschnitt, der sich von der anderen der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) erstreckt, und
die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) durch Bearbeiten eines einzigen Metalldrahts ausgebildet sind.
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die hier diskutierten Ausführungsformen betreffen eine Auslenkungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der relativen Auslenkung zwischen zwei Teilen, die eine einzelne mechanische Vorrichtung, wie etwa ein Fahrzeug, ausmachen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Es gibt zum Beispiel Fälle, bei denen die Relativauslenkung zwischen zwei Teilen erfasst wird, die eine einzelne mechanische Vorrichtung, wie etwa ein Fahrzeug ausmachen, und Funktionen des Fahrzeugs basierend auf dem Erfassungswert gesteuert werden. Um zum Beispiel eine automatische Nivellierungsfunktion von Fahrzeugfrontscheinwerfern zu realisieren, ist eine Auslenkungserfassungsvorrichtung an dem Fahrzeugkörper angebracht. Im Speziellen wird die Auslenkung einer Hinterradachse in Bezug zu dem Teil des Fahrzeugkörpers erfasst, an dem die Frontscheinwerfer angebracht sind, und eine automatische Frontscheinwerfernivellierung wird basierend auf dem Auslenkungserfassungswert ausgeführt. Automatische Nivellierung ist eine Funktion des Einstellens der Lichtachsenrichtung von Frontscheinwerfern derart, dass die Lichtachse der Frontscheinwerfer nicht um mehr als einen vorgeschriebenen Bereich nach oben gerichtet ist, wenn die Hinterradachse in den Fahrzeugkörper eintritt.
- Als ein Beispiel für Funktionen, die an einem Fahrzeug, wie etwa einem Automobil, neben der oben erwähnten automatischen Nivellierungsfunktion angebracht sind, gibt es eine Funktion des Erfassens der Auslenkung eines Objekts mit einer Auslenkungserfassungsvorrichtung und des Kontrollierens der Auslenkung. Ein weiteres Beispiel ist es, den Hub (Auslenkung) des Bremspedals zu erfassen und den Erfassungswert dazu zu benutzen, die Bremsen zu steuern.
- Zum Beispiel beinhaltet eine Auslenkungserfassungsvorrichtung einen Verbindungsmechanismus, mit einem Erfassungsobjektteil, das an einem Objekt angebracht ist, dessen Auslenkung zu erfassen ist, und einem festen Teil, das an einem Teil der mechanischen Vorrichtung befestigt ist, und einen Winkeldetektor zum Erfassen der Auslenkung des Verbindungsmechanismus als Winkelauslenkung. Wenn das Erfassungsobjektteil des Verbindungsmechanismus bezüglich des festen Teils ausgelenkt wird, dreht sich das feste Teil an einem Ende des Verbindungsmechanismus entsprechend der Auslenkung. Indem dieser Drehwinkel mit einem Winkeldetektor erfasst wird, wird die Auslenkung des Erfassungsobjektteils, das an dem Auslenkungserfassungsobjekt befestigt ist, erfasst.
- Patentdokument 1:
JP 2006 306 177 A - In der obigen Auslenkungserfassungsvorrichtung wird häufig ein Kugelgelenk am Gelenkabschnitt zwischen den Hebeln des Verbindungsmechanismus verwendet. Durch Verwendung eines Kugelgelenks, das in drei axiale Richtungen drehbar ist, ist es möglich, Auslenkungen in Richtungen auszugleichen, die sich von den Richtungen parallel zur Ebene, welche die Drehrichtung des Hebels einschließt, unterscheiden.
- Allerdings ist ein Kugelgelenk ein relativ teureres Bauteil und durch Verwendung eines Kugelgelenks steigen die Herstellungskosten der Auslenkungserfassungsvorrichtung. Weiterhin ist ein Kugelgelenk unter Verwendung eines Befestigungsmechanismus, wie etwa einem Bolzen und einer Mutter, an dem Hebel angebracht. Daher steigen die Fertigungsarbeitsstunden für die Auslenkungserfassungsvorrichtung, was die Herstellungskosten der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend erhöht.
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DE 199 41 168 A1 beschreibt einen Rotationssensor mit einem Rotationsglied, zu dem Rotationsbewegung von außen übertragen wird, mit einem Gehäuse, an dem das Rotationsglied drehbar gehaltert ist, und mit einem Winkelerfassungselement zum Detektieren des Rotationswinkels des Rotationsglieds. Zwischen dem Rotationsglied und dem Gehäuse sind wenigstens zwei Torsionsschraubenfedern angeordnet, die das Rotationsglied konstant in einer Richtung zu dem Gehäuse hin drehen. -
JP 2010-100219 A -
US 5,669,602 A beschreibt eine Furnierhebevorrichtung. Die Furnierhebevorrichtung umfasst eine Stecheinheit mit einem scharfen Stechelement; ein Hebeglied zum vertikalen Bewegen der daran befestigten Stecheinheit; eine Vorrichtung zum Abstützen des Hebeglieds, wobei die Abstützvorrichtung einen Winkeleinstellmechanismus zum Einstellen eines Winkels zwischen der Stecheinheit und einem Deckfurnier aufweist, wenn das Stechglied das Deckfurnier berührt; und eine Steuerung zum Steuern der Bewegung des Hubelements. - DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es demgemäß ein Ziel, eine Auslenkungserfassungsvorrichtung zu entwickeln, in welcher der Verbindungsmechanismus durch Verwendung eines Gelenkabschnitts ausgebildet ist, der eine einfache Struktur aufweist, sodass die Herstellungskosten verringert werden.
- Gemäß einem Aspekt der Ausführungsformen wird eine Auslenkungserfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Änderungsbetrags relativer Positionen von zwei Teilen als ein Winkelauslenkungsbetrag, wie in Anspruch 1 definiert, bereitgestellt.
- Figurenliste
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform; -
2 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform, welche von einer Seite betrachtet wird, die der von1 gegenüberliegt; -
3 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform in einem Zustand, in dem ein Drehwinkeldetektor entfernt ist; -
4 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform; -
5 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform in einem Zustand, in dem ein Drehwinkeldetektor entfernt ist; -
6 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform; und -
7 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform in einem Zustand, in dem der Drehwinkeldetektor und eine Federführung entfernt sind. - BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Auslenkungserfassungsvorrichtung100 entsprechend einer ersten Ausführungsform.2 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung100 entsprechend der ersten Ausführungsform, die von einer Seite betrachtet wird, die der von1 gegenüberliegt. - Die Auslenkungserfassungsvorrichtung
100 entsprechend der ersten Ausführungsform weist einen Verbindungsmechanismus110 und einen Drehwinkeldetektor150 auf, der an einem Ende des Verbindungsmechanismus110 angebracht ist. - Der Verbindungsmechanismus
110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein zweigelenkiger Verbindungsmechanismus mit zwei Gelenkabschnitten. Jeder Gelenkabschnitt ist nur als eine einzelne Feder ausgebildet. Insbesondere sind die zwei Gelenkabschnitte jeweils als Torsionsschraubenfedern112 ,114 ausgebildet. Die zwei Torsionsschraubenfedern112 ,114 sind durch ein einzelnes Federelement ausgebildet, und die zwei Torsionsschraubenfedern112 ,114 sind durch das Federelement verbunden und bilden einen einzigen Körper. Als das Federelement kann zum Beispiel ein Metalldraht, wie etwa ein Karbonstahlfederelement und ein Edelstahlfederelement (SUS304WPB), verwendet werden. Die Querschnittsform des Metalldrahts kann ein Kreis oder ein Polygon, wie etwa ein Quadrat oder ein Hexagon sein. - Ein Ende der Torsionsschraubenfeder
112 ist als linearer Abschnitt116 ausgebildet, bei dem sich das Federelement in einer linearen Weise erstreckt. Das andere Ende der Torsionsschraubenfeder112 ist als ein zwischenliegender, linearer Abschnitt118 ausgebildet, bei dem sich das Federelement in einer linearen Weise erstreckt. Der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 ist mit der Torsionsschraubenfeder114 verbunden, und der Abschnitt zwischen den Torsionsschraubenfedern112 ,114 entspricht dem zwischenliegenden, linearen Abschnitt118 . Deshalb ist der zwischenliegende lineare Abschnitt118 ein Ende der Torsionsschraubenfeder114 . Das andere Ende der Torsionsschraubenfeder114 ist als ein linearer Abschnitt120 ausgebildet, bei dem sich das Federelement in einer linearen Weise erstreckt. - Wie oben beschrieben, sind der lineare Abschnitt
116 , die Torsionsschraubenfeder112 , der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 , die Torsionsschraubenfeder114 und der lineare Abschnitt120 als ein einziger Körper durch Bearbeiten eines einzelnen Federelements ausgebildet. Der lineare Abschnitt116 , der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 , und der lineare Abschnitt120 entsprechen dem Arm oder dem Hebel des Verbindungsmechanismus110 , die durch ein Verstärkungselement, wie unten beschrieben, derart verstärkt sind, dass sie starr werden. Die Torsionsschraubenfedern112 ,114 entsprechen den Gelenkabschnitten des Verbindungsmechanismus110 . Der lineare Abschnitt116 , der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 und der lineare Abschnitt120 können um die Torsionsschraubenfedern112 ,114 zentriert gedreht/ausgelenkt werden. - Der lineare Abschnitt
116 , der ein Ende der Torsionsschraubenfeder112 ist, ist an ein Hebelelement122 befestigt, das ein Erfassungsobjektverbindungsabschnitt ist. Das Hebelelement122 ist zum Beispiel aus einem festen Material, wie etwa einer Harzplatte und einer Metallplatte ausgebildet und hat die Aufgabe des Verstärkens des linearen Abschnitts116 derart, dass sich der lineare Abschnitt116 nicht deformiert. - Es gibt verschiedene Methoden des Befestigens des linearen Abschnitts
116 am Hebelelement122 . In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Stift140 mit einem Loch, durch welches das Federelement hindurchlaufen kann, verwendet. An einem Ende des Stifts140 ist ein Schraubenabschnitt ausgebildet und am führenden Ende des Stifts140 ist in einer Richtung senkrecht zur Achse des Stifts140 ein Loch ausgebildet, durch welches das Federelement hindurchlaufen kann. Das führende Ende des Stifts140 ist in ein Loch des Hebelelements122 von der Rückseite des Hebelelements derart eingeführt, dass das führende Ende des Stifts140 von der Vorderseite des Hebelelements122 heraussteht. In einem Zustand, in dem der lineare Abschnitt116 in das Loch des Stifts140 , der auf der Vorderseite des Hebelelements122 heraussteht, eingeführt ist, wird eine Mutter141 mit dem Schraubenabschnitt des Stifts140 in Eingriff gebracht, und die Mutter141 wird festgezogen. Entsprechend wird der Stift140 zur Rückseite des Hebelelements122 gezogen und der lineare Abschnitt116 wird gegen die Vorderseite des Hebelelements122 gedrückt und befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Stift140 an zwei Stellen vorgesehen. Allerdings kann der Stift140 an drei oder mehr Stellen entlang des linearen Abschnitts116 vorgesehen sein. - Darüber hinaus ist ein Durchgangsloch
122a in dem Hebelelement122 ausgebildet und das Hebelelement122 kann unter Verwendung des Durchgangslochs122a an dem Auslenkungserfassungsobjekt angeschraubt werden. Deshalb hat das Hebelelement122 auch die Aufgabe eines Verbindungsabschnitts zum Befestigen von einem Ende des Verbindungsmechanismus110 an das Auslenkungserfassungsobjekt. Deshalb entspricht das Hebelelement122 , an das der lineare Abschnitt116 befestigt ist, einem Erfassungsobjektverbindungsabschnitt, der ein Abschnitt ist, in dem der Verbindungsmechanismus110 mit dem Auslenkungserfassungsobjekt verbunden ist. - Unterdessen ist der zwischenliegende, lineare Abschnitt
118 , der sich zwischen der Torsionsschraubenfeder112 und der Torsionsschraubenfeder114 erstreckt an einem Hebelelement124 befestigt, das als Verstärkungsteil dient. Das Hebelelement124 ist zum Beispiel aus einem steifen Material, wie etwa einer Harzplatte und/oder einer Metallplatte ausgebildet, und hat die Aufgabe den zwischenliegenden, linearen Abschnitt118 derart zu verstärken, dass sich der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 nicht deformiert. - Der zwischenliegende, lineare Abschnitt
118 ist unter Verwendung von Stiften142 und Muttern143 durch dieselbe Befestigungsmethode wie die des linearen Abschnitts116 , an das Hebelelement124 befestigt. Das Hebelelement124 , an das der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 befestigt ist, entspricht einem zwischenliegenden Verbindungsabschnitt, welcher der Abschnitt ist, der die Torsionsschraubenfeder112 und die Torsionsschraubenfeder114 verbindet. - Darüber hinaus ist der lineare Abschnitt
120 , der dem einen Ende der Torsionsschraubenfeder114 entspricht, an ein Hebelelement126 befestigt, der als Detektorverbindungsabschnitt fungiert. Das Hebelelement126 ist zum Beispiel aus einem steifen Material, wie etwa einer Harzplatte und/oder einer Metallplatte ausgebildet und hat die Aufgabe den linearen Abschnitt120 derart zu verstärken, dass sich der lineare Abschnitt120 nicht deformiert. - Der lineare Abschnitt
120 ist an dem Hebelelement126 unter Verwendung von Stiften144 und Muttern145 unter Verwendung derselben Befestigungsmethode wie die des linearen Abschnitts116 verbunden. Das Hebelelement126 , an das der lineare Abschnitt120 befestigt ist, entspricht einem Detektorverbindungsabschnitt, welcher der Abschnitt ist, der ein Ende des Verbindungsmechanismus110 mit dem Drehwinkeldetektor150 verbindet. -
3 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung100 in einem Zustand, in dem das Hebelelement126 von dem Drehwinkeldetektor150 entfernt ist. An einem Ende des Hebelelements126 ist ein Durchgangsloch128a ausgebildet, das mehrere Rillen aufweist, die auf der Innenseite ausgebildet sind. Eine Drehwinkelerfassungswelle152 des Drehwinkeldetektors150 ist in das Durchgangsloch126a des Hebelelements128 eingeführt und befestigt. Auf der Außenumfangsseite der Drehwinkelerfassungswelle152 sind mehrere leistenförmige Vorsprünge ausgebildet, die den Rillen auf der Innenseite des Hebelelements126 entsprechen. Wenn die Vorsprünge der Drehwinkelerfassungswelle152 in die Rillen des Durchgangslochs126a eingepasst sind (sogenannte Kerbverzahnung), ist das Durchgangsloch126a des Hebelelements126 mit der Drehwinkelerfassungswelle152 ohne Schlupf in Eingriff. Entsprechend wird die Drehung/Auslenkung des Hebelelements126 zuverlässig auf die Drehwinkelerfassungswelle152 übertragen. - Der Drehwinkelerfassungsdetektor
150 ist zum Beispiel ein kompakter Drehgeber und kann jede Art von Geber, wie etwa ein magnetischer Geber oder ein optischer Geber sein. Wenn sich die Drehwinkelerfassungswelle152 des Drehwinkeldetektors150 dreht, wird ein elektrisches Signal, das dem Drehwinkel entspricht, von einem Anschlussteil154 ausgegeben. Die Auflösung und die Eigenschaften des Drehwinkeldetektors150 können derart festgelegt sein, dass sie dem Verwendungszweck der Auslenkungserfassungsvorrichtung100 angepasst sind. - Ein Hauptkörper
156 des Drehwinkeldetektors150 weist Befestigungslöcher156a auf. Der Drehwinkeldetektor150 ist an einem Befestigungsteil (ein Teil, das befestigt ist und nicht bezüglich des Auslenkungserfassungsobjekts ausgelenkt wird) unter Verwendung der Befestigungslöcher156 befestigt, indem es an das Befestigungsteil geschraubt wird. - Wie oben beschrieben, weist die Anordnung des Verbindungsmechanismus
110 eine einfache Struktur auf, in der die Hebelelemente122 ,124 und128 an linearen Abschnitten des die Torsionsschraubenfedern112 ,114 aufweisenden Federelements derart angebracht sind, dass sie die linearen Abschnitte verstärken, und kann daher zu geringen Kosten hergestellt werden. Jede der Torsionsschraubenfedern112 ,114 , die als Verbindungsteil fungieren, kann in der Schraubenwindungsrichtung deformiert werden und stellt daher eine Funktion als Verbindungsteil zur Verfügung, bei der beide Enden der Schraubenwindung um die Schraubenwindung gedreht/ausgelenkt werden können. Zusätzlich können beide Enden der Schraubenwindung in andere Richtungen ausgelenkt werden, und wenn die Enden der Schraubenwindung in eine andere Richtung als die Schraubenwindungsrichtung ausgelenkt werden, kann die Auslenkung ausgeglichen werden. Entsprechend stellen die Schraubenfedern112 ,114 eine Gelenkfunktion zur Verfügung, die ähnlich eines Gelenkabschnitts ist, der zum Beispiel ein Kugelgelenk verwendet. - Als ein Beispiel wird eine Beschreibung der Auslenkung der als Gelenkabschnitt fungierenden Torsionsschraubenfeder
112 und des linearen Abschnitts116 (Hebelelement122 ), das sich von einem Ende der Torsionsschraubenfeder112 erstreckt, gegeben. Der lineare Abschnitt116 ist in der Windungsrichtung der Torsionsschraubenfeder112 drehbar. Die Windungsrichtung der Torsionsschraubenfeder112 stimmt mit der Drehrichtung der Drehwinkelerfassungswelle152 des Drehwinkeldetektors150 überein. Wenn sich der lineare Abschnitt116 (Hebelelement122 ) in die Windungsrichtung (eine A-Richtung in1 ) der Torsionsschraubenfeder112 dreht, wird die Drehung deshalb zur Drehwinkelerfassungswelle152 des Drehwinkeldetektors150 über den Verbindungsmechanismus110 übertragen. Wenn sich der lineare Abschnitt116 (Hebelelement122 ) in die Windungsrichtung der Torsionsschraubenfeder112 dreht, verbiegt sich die Torsionsschraubenfeder112 allerdings leicht in die Windungsrichtung, und der Drehbetrag ist entsprechend der Verbiegung reduziert, und der reduzierte Drehbetrag wird zur Drehwinkelerfassungswelle152 übertragen. Deshalb ist unter Berücksichtigung des Verbiegebetrags der Torsionsschraubenfeder112 in der Windungsrichtung der Auslenkungsbetrag (Drehwinkel) des linearen Abschnitts116 (Hebelelement122 ) zu erfassen. - Die Auslenkungsrichtung des linearen Abschnitts
116 (Hebelelement122 ) ist nicht auf die A-Richtung begrenzt. Abhängig von der Auslenkung des Erfassungsobjekts kann der lineare Abschnitt116 (Hebelelement122 ) leicht in eine Richtung ausgelenkt werden, die nicht parallel zu einer Ebene ist, welche die A-Richtung enthält (zum Beispiel eine Biegerichtung senkrecht zur Ebene, welche die A-Richtung enthält), oder kann leicht in die Richtung ausgelenkt sein, in die sich der lineare Abschnitt116 erstreckt (C-Richtung). Allerdings deformiert sich selbst in diesen Fällen der Schraubenwindungsabschnitt der Torsionsschraubenfeder112 , und die Auslenkung in der Biegerichtung und der C-Richtung wird ausgeglichen, wodurch ein Verbindungsmechanismus110 realisiert wird, der Flexibilität in die Auslenkungsrichtung aufweist. - Der Windungsabschnitt (Abschnitt, in dem der Draht gewunden ist) des Schraubenwindungsabschnitts der Torsionsschraubenfeder
112 kann sich entsprechend der Auslenkung des linearen Abschnitts116 konstant deformieren. Deshalb ist der Schraubenwindungsabschnitt bevorzugt nicht in einer geschlossenen Weise gewunden; sondern der Schraubenwindungsabschnitt ist bevorzugt in einer leicht beabstandeten Weise gewunden (der Draht ist mit leichten Lücken dazwischen gewunden), so dass keine Reibung erzeugt wird. - Zum Beispiel ist die oben beschriebene Auslenkungserfassungsvorrichtung
100 an einem Teil eines Fahrzeugs angebracht, um eine automatische Nivellierungsfunktion für Frontscheinwerfer eines Fahrzeugs zu realisieren. In diesem Fall ist das Erfassungsobjekt, für das eine Auslenkung zu erfassen ist, die Hinterradachse des Fahrzeugs, und die Auslenkungserfassungsvorrichtung100 ist mit einem Teil verbunden und befestigt, bei dem sich das Hebelelement122 (Erfassungsobjektverbindungsabschnitt) zusammen mit der Bewegung der Hinterradachse bewegt, wie etwa einem Teil, bei dem die Lagerung der Hinterradachse eingerichtet ist. Unterdessen ist der Drehwinkeldetektor150 , der die feste Seite darstellt, mit einem Teil des Fahrzeugkörpers nahe der Hinterradachse verbunden und befestigt. Entsprechend kann die Auslenkungserfassungsvorrichtung100 zum Beispiel eine Auslenkung (Neigungswinkel) des Fahrzeugkörpers in einem Fall erfassen, bei dem die Hinterradachse in den Fahrzeugkörper eintritt, weil ein schweres Objekt im hinteren Teil des Fahrzeugs platziert ist. - Ein anderer Verwendungszweck beim Fahrzeug ist es, eine Steuerung basierend auf dem Betätigungsumfang des Bremspedals auszuführen. In diesem Fall ist das Erfassungsobjekt, für das eine Auslenkung zu erfassen ist, zum Beispiel die Kolbenstange des Bremszylinders, und das Hebelelement
122 , welches der Erfassungsobjektverbindungsabschnitt ist, ist mit die Kolbenstange des Bremszylinders verbunden und befestigt. Unterdessen ist der Drehwinkeldetektor150 , der die feste Seite darstellt, mit dem Teil des Fahrzeugkörpers nahe des Bremszylinders verbunden und befestigt. Entsprechend kann die Auslenkungserfassungsvorrichtung100 die Auslenkung der Kolbenstange des Bremszylinders entsprechend der Auslenkung des Bremspedals erfassen. - Als nächstes wird eine Beschreibung einer Auslenkungserfassungsvorrichtung
200 gemäß einer zweiten Ausführungsform in Bezugnahme auf4 und5 gegeben werden.4 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung200 gemäß der zweiten Ausführungsform.5 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung200 in einem Zustand, in dem der Drehwinkeldetektor150 entfernt ist. In4 und5 sind Elemente, die denen in1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und Beschreibungen davon werden weggelassen. - In der zweiten Ausführungsform sind anstelle des Verstärkens der linearen Abschnitte
116 ,118 ,120 des Federelements durch Anbringen von Hebelelementen122 ,124 ,126 wie in der ersten Ausführungsform, Harzgussteile222 ,224 ,226 jeweils an den linearen Abschnitten116 ,118 ,120 ausgebildet. Die Harzgussteile222 ,224 ,226 werden, durch Ausführen eines Einsatz-Spritzgussverfahrens (engl. insert-molding) am Federelement, zur gleichen Zeit ausgeformt, in der die Torsionsschraubenfedern112 ,114 ausgebildet werden. - Insbesondere ist das Harzspritzgussteil
222 entlang des linearen Abschnitts116 umspritzt (engl. insert-molded). In dem Harzspritzgussteil222 ist ein Durchgangsloch222a ausgebildet, das als ein Schraubendurchgangsloch zum Verbinden/Befestigen des Harzspritzgussteils222 an das Erfassungsobjekt verwendet wird. Darüber hinaus ist das Harzspritzgussteil224 entlang des zwischenliegenden, linearen Abschnitts118 umspritzt. Das Harzspritzgussteil224 ist an nichts befestigt und deshalb ist kein Durchgangsloch zum Befestigen ausgebildet. Darüber hinaus ist das Harzspritzgussteil126 entlang des linearen Abschnitts120 umspritzt. In dem Harzspritzgussteil126 ist ein Durchgangsloch226a ausgebildet, das mit der Drehwinkelerfassungswelle152 des Drehwinkeldetektors150 in Eingriff ist. - In den Harzspritzgussteilen
222 ,224 ,226 sind ausgenommene Abschnitte und Durchgangsabschnitte ausgebildet, um das Gewicht der Harzspritzgussteile zu reduzieren und die Spritzgusseigenschaften zu verbessern (verhindern von Ziehen des Harzes). Allerdings sind diese ausgenommenen Abschnitte und Durchgangsabschnitte ohne Bezug auf die Funktion der Auslenkungserfassungsvorrichtung200 . - Darüber hinaus können die in die Harzspritzgussteile
222 ,224 ,226 eingebetteten, linearen Abschnitte116 ,118 ,120 eine andere Form aufweisen als eine lineare Form. Aus der Blickrichtung des Spritzgießens sind die linearen Abschnitte116 ,118 ,120 in den Bereichen, in denen sie in die Harzspritzgussteile222 ,224 ,226 eingebettet sind, bevorzugt gekrümmt oder schlängeln sich. - Die Auslenkungserfassungsvorrichtung
200 gemäß der zweiten Ausführungsform stellt dieselben Effekte wie die Auslenkungserfassungsvorrichtung100 gemäß der ersten Ausführungsform zur Verfügung und kann für dieselben Zwecke wie die Auslenkungserfassungsvorrichtung100 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet werden. Darüber hinaus wird in der Auslenkungserfassungsvorrichtung200 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Umspritz-Prozess an dem Federelement ausgeführt und deshalb ist der gesamte Verbindungsmechanismus110 als ein einzelnes Teil ausgebildet. Entsprechend ist die Fertigungszeit für die Auslenkungserfassungsvorrichtung200 reduziert, und die Herstellungskosten sind verringert. - Als nächstes wird eine Beschreibung einer Auslenkungserfassungsvorrichtung
300 in Bezugnahme auf6 und7 gegeben. In6 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung300 gemäß der dritten Ausführungsform gezeigt. In7 ist eine perspektivische Ansicht der Auslenkungserfassungsvorrichtung300 in einem Zustand gezeigt, in dem der Drehwinkeldetektor150 und eine nachstehend beschriebene Federführung entfernt sind. In6 und7 sind Elemente, die denen in1 und5 entsprechen, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und Beschreibungen davon sind weggelassen. - In der dritten Ausführungsform ist eine Federführung
340 an einem Harzspritzgussteil324 , in das der zwischenliegende, lineare Abschnitt118 einzubetten ist, angebracht. Die Federführung340 weist Führungen auf, die senkrecht von beiden Enden der Federführung340 in der Längsrichtung vorstehen. Wenn die Federführung340 an das Harzspritzgussteil324 angebracht ist, sind die Führungen342 in die Schraubenwindungsabschnitte der Torsionsschraubenfedern112 ,114 eingeführt. Der äußere Durchmesser der Führung342 ist geringfügig kleiner als der innere Durchmesser der Schraubenwindungsabschnitte der Torsionsschraubenfedern112 ,114 . - Die Federführung
340 ist an dem Harzspritzgussteil324 durch Einführen von Gesenkvorsprüngen324a des Harzspritzgussteils324 in Durchgangslöcher344 der Federführung340 , und Wärme-Gesenkumformen des vordersten Endes jedes Gesenkvorsprungs324a befestigt. Die Gesenkvorsprünge324a können derart spritzgegossen sein, dass sie mit dem Harzspritzgussteil324 einen einzigen Körper ausbilden und daher kann die Federführung340 an das Harzspritzgussteil324 ohne Erhöhung der Anzahl an Teilen und zu niedrigen Kosten angebracht werden. - Durch Einpassen der Führungen
342 in die Torsionsschraubenfedern112 ,114 ist, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen den Torsionsschraubenfedern112 ,114 auf den Abstand zwischen den zwei Führungen342 festgelegt, und deshalb wird die relative Positionsbeziehung zwischen den Torsionsschraubenfedern112 ,114 auf einer festgelegten Beziehung gehalten. Darüber hinaus wird, wenn sich die Torsionsschraubenfedern112 ,114 deformieren, die Deformationsrichtung durch die Führungen342 begrenzt, und daher wird die Mittelachse des Schraubenwindungsabschnitts der Torsionsschraubenfedern112 ,114 daran gehindert, sich abzusenken oder sich zu krümmen. Entsprechend wird die Positionsbeziehung zwischen den Drehachsen der Torsionsschraubenfedern112 ,114 , die als Gelenkabschnitte wirken, in einer festen Beziehung gehalten, und sogar wenn eine Kraft auf die Gelenkabschnitte in einer anderen Richtung als die Drehrichtung ausgeübt wird, wird die Mittelachse der Gelenkabschnitte nicht abgelenkt, und daher ist die Auslenkung eines Verbindungsmechanismus310 zuverlässig. - Entsprechend eines Aspekts der Ausführungsformen wird eine Feder als der Gelenkabschnitt des Verbindungsmechanismus genutzt und deshalb ist die Struktur des Verbindungsmechanismus vereinfacht und eine Auslenkungserfassungsvorrichtung wird zu geringen Kosten bereitgestellt.
Claims (6)
- Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) zum Erfassen eines Änderungsbetrags relativer Positionen zweier Teile als einen Winkelauslenkungsbetrag, wobei die Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) aufweist: einen Verbindungsmechanismus (110, 210, 310), der ausgelegt ist, die zwei Teile zu verbinden, wobei der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) zumindest einen Gelenkabschnitt aufweist; und einen Drehwinkeldetektor (150), der mit einem Ende des Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) verbunden ist, wobei eine Feder als der zumindest eine Gelenkabschnitt des Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) verwendet wird, die Feder eine Torsionsschraubenfeder (112, 114) ist, der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) zwei der Torsionsschraubenfedern (112, 114) aufweist, der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) aufweist: einen zwischenliegenden Verbindungsabschnitt, der ausgelegt ist, die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) zu verbinden, einen Detektorverbindungsabschnitt, der sich von einer der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) erstreckt, und einen Erfassungsobjektverbindungsabschnitt, der sich von der anderen der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) erstreckt, und die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) durch Bearbeiten eines einzigen Metalldrahts ausgebildet sind.
- Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) nach
Anspruch 1 , bei der ein Drahtwindungsabschnitt jeder der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) in einer beabstandeten Weise gewunden ist. - Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) nach
Anspruch 1 , bei der der zwischenliegende Verbindungsabschnitt, der Detektorverbindungsabschnitt und der Erfassungsobjektverbindungsabschnitt, die in dem Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) enthalten sind, derart ausgebildet sind, dass sie in von Abschnitten des Metalldrahts, welche die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) ausbilden, verschiedenen Abschnitten durch ein Harzmaterial bedeckt sind. - Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) nach
Anspruch 3 , bei der der Verbindungsmechanismus (110, 210, 310) durch Umspritzen des Metalldrahts, in welchem die beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) ausgebildet sind, ausgebildet ist. - Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) nach
Anspruch 1 , die ferner aufweist: ein Federunterstützungselement, das sich entlang des zwischenliegenden Verbindungsabschnitts erstreckt, wobei das Federunterstützungselement Führungselemente (342) aufweist, die ausgelegt sind in Schraubenwindungsabschnitte der beiden Torsionsschraubenfedern (112, 114) zu passen. - Auslenkungserfassungsvorrichtung (100, 200, 300) nach
Anspruch 5 , bei der das Federunterstützungselement am zwischenliegenden Verbindungsabschnitt befestigt ist, eines der Führungselemente (342) von einem Ende des Federunterstützungselements in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung vorsteht, in der sich der zwischenliegende Verbindungsabschnitt erstreckt, und ein anderes der Führungselemente (342) von einem anderen Ende des Federunterstützungselements in einer gleichen Richtung wie die Richtung vorsteht, in der das eine der Führungselemente vorsteht.
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