JP2024513189A

JP2024513189A - リニアペダル抵抗を有する車両ブレーキペダル及び回転ダンパ／位置センサーアセンブリ

Info

Publication number: JP2024513189A
Application number: JP2023559773A
Authority: JP
Inventors: アンドリューワグナー，ライアン
Original assignee: CTS Corp
Current assignee: CTS Corp
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2024-03-22
Also published as: EP4314983A1; WO2022213117A1; US20220314939A1; CN117043707A

Abstract

ベースと、ベースに結合され、ベースに対して回転可能なペダルアームとを含む車両ブレーキペダル。リニアペダル抵抗アセンブリはベースとペダルアームとの間に延在し、ペダルアームの回転に応答してペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合される。回転ペダルダンパアセンブリは、ベースに関連付けられ、ペダルアームの回転に応答してペダルアームに対して減衰力を及ぼすように適合される。回転ペダル位置センサーアセンブリは、ベースに関連付けられ、ペダルアームの回転に応答してペダルアームの位置を感知するように適合される。一実施形態では、リニアペダル抵抗アセンブリがペダルアームの回転に応答して圧縮され、ペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合された複数のバネを有するハウジングを含む。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は２０２１年４月２日に出願された米国仮特許出願第６３／１６９，９７６号の出願日の優先権及び利益を主張し、その開示及び内容は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。

本発明は、リニアペダル抵抗アセンブリを備えた車両ブレーキペダル、回転（又は、ロータリー）ダンパ（又は、ダンプナー／緩衝部材／dampener）アセンブリ、及び回転位置センサーアセンブリに関する。

ブレーキ・バイ・ワイヤ車両ブレーキペダルは、ブレーキのために従来の真空又は油圧システムを利用しない。

ブレーキ・バイ・ワイヤ車両ブレーキペダルにおける従来の真空又は油圧ブレーキシステムの感触（feel）を再現又はエミュレートすることが望まれている。

本発明は、従来の真空又は油圧ブレーキシステムの抵抗及びダンパフィール（dampener feel）を共に再現又はエミュレートする、リニアペダル抵抗アセンブリ及び回転ダンパアセンブリを含むブレーキ・バイ・ワイヤ車両ブレーキペダルに関する。

本発明はまた、ペダル力センサーを組み込んだリニアペダル抵抗アセンブリ、及び回転ペダル位置センサーアセンブリを対象とする。

本発明は概して、ベースと、ベースに結合され、ベースに対して回転可能なペダルアームと、ベースとペダルアームとの間に延在し、ペダルアームの回転に応答してペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合されたリニアペダル抵抗アセンブリと、ベースに関連付けられ、ペダルアームの回転に応答してペダルアームに対して減衰力を及ぼすように適合された回転ペダルダンパアセンブリと、ベースに関連付けられ、ペダルアームの回転に応答してペダルアームの位置を感知するように適合された回転ペダル位置センサーアセンブリと、を備える車両ブレーキペダルに関する。

一実施形態では、リニアペダル抵抗アセンブリがペダルアームの回転に応答して圧縮され、ペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合された複数のバネを有するハウジングを含む。

一実施形態では、リニアペダル抵抗アセンブリがペダル力センサーを含む。

一実施形態では車両ブレーキペダルがベース上にシャフトをさらに備え、ペダルアームはシャフトに結合され、シャフトに対して回転可能であり、回転ペダルダンパアセンブリ及び回転ペダル位置センサーはシャフトと共線性（又は、コリニア／共直線性／同一直線性／co-linear）のに位置付けられる。

本発明の他の利点及び特徴は、本発明の実施形態の以下の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲からより容易に明らかになるであろう。

本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、以下のように、添付の図の説明によって最もよく理解し得る。
図１は本発明によるリニアペダル抵抗、回転ダンパ、及び回転位置センサーアセンブリを組み込んだ車両ブレーキペダルの斜視図である。図２は、図１に示す車両ブレーキペダルの垂直断面図である。

図１は、本発明によるリニアペダル抵抗アセンブリ又はモジュール又は部材又はエミュレータ１００、回転ペダル抵抗／ダンパアセンブリ２００、及び回転ブレーキペダル位置センサーアセンブリ３００を組み込んだ車両ブレーキペダルアセンブリ１０を示す。

車両ブレーキペダルアセンブリ１０はベース／ブラケット１２と、一端が、ベース／ブラケット１２上の離間したベース／ブラケットアーム１２Ａ及び１２Ｂの間に延びるシャフト１５に枢動可能に接続された細長いブレーキペダルアーム１４とを含み、ペダルベース／ブラケット１２に対するペダルアーム１４の反時計回り／係合／制動及び時計回り／非係合／非制動回転と移動を可能にする。シャフト１５は、ペダルアーム１４のための回転ピボット点及び軸を画定する。

リニアペダル抵抗アセンブリ１００はベース／ブラケット１２上のアーム１７とペダルアーム１４の下側との間に延在する関係でブレーキペダルアセンブリ１０に動作可能に結合され、さらに、ペダルアーム１４の下側に動作可能に結合された第一エンドブラケット又はボールスタッド１２２と、ペダルベース／ブラケット１２上のアーム１７に結合された図２に示す対向する第二エンドブラケット又は調整可能なアイレット１２３との関係で動作可能に結合される。

リニアペダル抵抗アセンブリ１００は概して、第一の、中央のほぼ円筒形の細長い中空内部シリンダ又は管状ハウジング又はスリーブ１３０を含む細長い中空シリンダ又はハウジング又は管の形態及び形状であり、内部の中空の細長い円筒形又は管状のレセプタクル又はキャビティ又はチャンバ１３４を画定し、形成する外部円周壁１３２を含む。

第一封止キャップ又はカートリッジ又はグランド又はリテーナ（又は、保持具）１１２はスリーブ１３０の一端を覆い、封止する。エンドブラケット（又は、端部ブラケット）１２３はスリーブ１３０の内側ねじ山に固定するための外側ねじ山を含み、スリーブ１３０の対向する端部を覆って封止する。

ペダル抵抗アセンブリ１００は、スリーブ１３０及びペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸とほぼ共線性の関係で、スリーブ１３０のチャンバ１３４の内部を通ってほぼ中央に延びる細長いシャフト又はロッド１４０をさらに備える。

シャフト又はロッド１４０は、エンドブラケット１２３からスリーブ１３０内のチャンバ１３４の内部に内向きに延びる円周スリーブブラケット又はカラー１４１の内部を通って延び、その内部に固定される第一端部を含む。シャフト又はロッド１４０の対向する端部は、封止キャップ又はグランド又はリテーナ１１２を通ってスリーブ１３０のチャンバ１３４の内部へと延びる第二円筒形スリーブ１５０の内部に延びる。

ペダルダンパピストン１４６はスリーブ１３０のチャンバ１３４内にあり、第二スリーブ１５０の端部に固定され、その端部を取り囲む。ペダルダンパピストン１４６は、キャビティ１３４の内部で、スリーブ１３０、及び、ペダル抵抗及びダンパアセンブリ１００の両方の長手方向軸に沿って直線的に移動可能である。

一対の抵抗又は螺旋バネ１５４及び１５５も、スリーブ１３０のチャンバ１３４内に位置する。抵抗バネ１５４はスリーブブラケット又はカラー１４１を取り囲み、エンドブラケット１２３に当接する第一端部を含む。抵抗バネ１５５は抵抗バネ１５４及びスリーブブラケット又はカラー１４１を囲み、それらから間隔を空けて配置され、エンドブラケット１２３に当接する一端と、ペダルダンパピストン１４６に当接する対向端とを含む。

ペダル抵抗アセンブリ１００はさらに、内部チャンバ１６３を画定し、ペダル抵抗アセンブリ又はモジュール１００のスリーブ１３０の壁１３２を囲む第一開放端を含む、円周方向に延在する外壁１６２と、閉鎖された対向端を画定する対向する半径方向端壁とを含む、円周方向に延在するほぼ管状のシュラウド１６１を含む。

第二スリーブ１５０は、ペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸と共線性の関係で、シュラウド１６１の内部チャンバ１６３を通って、スリーブ１３０の内部チャンバ１３４内に延びる。

抵抗螺旋バネ１６７は第二スリーブ１５０の内部にあり、ペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸と共線性の関係で第二スリーブ１５０を通って長手方向に延在する。螺旋バネ１６７の第一端部は、シャフト又はロッド１４０の端部を取り囲む。

抵抗螺旋バネ１６８はシュラウド１６１のチャンバ１６３の内部に配置され、ペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸と共線性の関係で、さらに、スリーブ１５０を取り囲むリテーナ１１２に当接する第一端部と、シュラウド１６１の閉鎖端壁１６２Ｂに当接する対向端部とを伴って、第二スリーブ１５０を取り囲み、それから離間する関係で、シュラウド１６１のチャンバ１６３の内部を通って長手方向に延在する。

ペダル抵抗アセンブリ１００はさらに、互いに当接する力センサープレート１７２及び力センサー基板１７４のためのハウジング１７１を備えるペダル力感知モジュール又は部材又はアセンブリ１７０を備える。ハウジング１７１、したがってペダル力感知モジュール１７０は、ブラケット１２２とシュラウド１６１との間に配置される。

一実施形態では、力センサー基板１７４が、当技術分野で知られているように、その上に取り付けられたホイートストンブリッジ歪みゲージ要素（図示せず）を有する歪みゲージ基板の実施形態であり、これは車両ペダルアーム１４の押し下げに応答して、力センサープレート１７２及びボールスタッド１２２によるその上への圧縮力の印加に応答して、基板の変形に応じて電気信号を生成するように適合される。

ペダル力感知モジュール又は部材１７０は、力センサープレート１７２の外面に当接するカラー１２２Ｂと、力センサープレート１７２及びハウジング１７１の中心を通って延びるシャフト１２２Ａとを含むボールスタッド又はブラケット１２２をさらに備える。ボールスタッド１２２、カラー１２２Ｂ、及びねじ付きシャフト１２２Ａは、すべて、リニアペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸と共線性の関係に位置付けられる。

図示の実施形態では、ステージ１外側ペダル力抵抗バネ１５５、ステージ１内側ペダル力抵抗バネ１６７、ステージ２ペダル力抵抗螺旋バネ１６８、及びステージ３ペダル力抵抗バネ１５４は全て、ペダル抵抗アセンブリ１００の長手方向軸線と相互に共線性の関係で位置決めされ、方向付けられる。

さらに、図示の実施形態ではステージ１抵抗外側バネ１５５がステージ３抵抗バネ１５４を囲み、それから間隔を空けて配置され、両者はエンドブラケット１２３の内側部分とペダル抵抗アセンブリ１００のピストン１４６との間のペダル抵抗アセンブリ１００の一端に配置され、一方、ステージ２抵抗バネ１６８はステージ１内ペダル力抵抗バネ１６７を囲み、それから間隔を空けて配置され、両者は端壁１６２Ｂと抵抗モジュール１６０のグランド１１２との間のペダル抵抗アセンブリ１００の対向端に配置され、位置づけられる。

したがって、図示の実施形態では、ペダル抵抗アセンブリ１００がペダル抵抗アセンブリ１００の一端に位置する２つの抵抗バネ１５４及び１５５と、リニアペダル抵抗アセンブリ１００の対向端に位置する他の２つの抵抗バネ１６７及び１６８とを有する合計４つのペダル力抵抗バネを含み、ペダルダンパピストン１４６は抵抗バネ１５４及び１５５と抵抗バネ１６７及び１６８との間に位置し、配置され、抵抗バネ１５４及び１５５を抵抗バネ１６７及び１６８から分離する。

また、図示の実施形態では、ペダル力感知モジュール１７０がペダル抵抗アセンブリ１００の一端に配置される。

ペダル抵抗アセンブリ１００は、ブレーキ・バイ・ワイヤシステムを用いた車両の動作中のペダルアーム１４の移動又は動作又はストロークに応答して、ペダルアーム１４に線形抵抗力及び減衰力を生成及び発生させるように適合され、従来の真空又は液圧ブレーキシステムを用いた車両の抵抗及び減衰感触をエミュレートする。

さらに、車両ペダルアーム１４の押し下げは、ボールスタッド１２２によるペダル力感知モジュール１７０の力センサープレート１７２に対する線形圧縮力の作用をもたらし、その結果、力センサー基板１７４が変形し、その結果、電子制御ユニット（図示せず）に伝達される電気信号が生成されることが理解される。電子制御ユニットは、ペダル力感知モジュール１７０に結合されて、車両ペダルアーム１４の感知され測定された力を受け取る。

回転ペダル抵抗／ダンパアセンブリ２００は、ベース／ブラケットアーム１２Ａの外面に結合され、外面から外向きに延在する、図１に示されるような外側中空シリンダ又はハウジング又はチューブ又はハウジング２０２から構成される。

図には示されていないが、回転ペダル抵抗／ダンパアセンブリ２００の内部はペダルアーム１４の回転に応答して、シャフト１５を介してペダルアーム１４に対して抵抗力又は減衰力を生成及び印加するための適切なバネなどの構造を組み込んでいることが理解される。

回転ブレーキペダル位置センサーアセンブリ３００は回転ペダル抵抗／ダンパアセンブリ２００と共線上に、かつそこから離間した関係で、他方のベース／ブラケットアーム１２Ｂの外面から外向きに延在する。

アセンブリ２００及び３００は、シャフト１５と共線性の関係に配置される。

図には示されていないが、回転ペダル位置センサーアセンブリ３００はペダルベース／ブラケット１２に対するペダルアーム１４の回転に応答してペダルアーム１４の位置が決定されることを可能にするための適切な接触又は非接触構造を組み込み、この構造は例えば、シャフト１５の半径方向端面上の磁石と、ホール効果センサー集積回路（ＩＣ）などのホール効果センサーとを含む非接触ホール効果センサー構造を、回転ペダル位置センサーアセンブリ３００のハウジングの内部に含み、シャフト１５の回転位置を感知及び測定し、したがって、ペダルアーム１４の位置を感知及び測定するために、シャフト１５に結合された磁石によって生成される磁場の大きさ及び／又は方向の変化を感知するように適合される。

本発明の新規な特徴の精神及び範囲から逸脱することなく、上述のような本発明の車両ブレーキペダルの実施形態の多数の変形及び修正を行うことができる。本明細書に示される実施形態に関する限定は意図されないか、又は推測されるべきではないことを理解されたい。もちろん、添付の特許請求の範囲によって、特許請求の範囲内に入るような全てのそのような修正を包含することが意図される。

Claims

ベースと、
前記ベースに結合され、前記ベースに対して回転可能なペダルアームと、
前記ベースと前記ペダルアームとの間に延在し、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合されたリニアペダル抵抗アセンブリと、
前記ベースに関連付けられ、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームに対して減衰力を及ぼすように適合された回転ペダルダンパアセンブリと、
前記ベースに関連付けられ、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームの位置を感知するように適合された回転ペダル位置センサーアセンブリと、を含む、車両ブレーキペダル。
前記リニアペダル抵抗アセンブリは、前記ペダルアームの回転に応答して圧縮され、前記ペダルアームに対して前記抵抗力を及ぼすように適合された複数のバネを有するハウジングを含む、請求項１に記載の車両ブレーキペダル。
前記リニアペダル抵抗アセンブリは、ペダル力センサーを含む、請求項１に記載の車両ブレーキペダル。
前記ベース上にシャフトをさらに備え、前記ペダルアームは前記シャフトに結合され、前記シャフトに対して回転可能であり、前記回転ペダルダンパアセンブリ及び前記回転ペダル位置センサーアセンブリは、前記シャフトと共線性の関係に位置付けられる、請求項１に記載の車両ブレーキペダル。
ベースと、
前記ベースに連結され、前記ベースに対して回転可能なペダルアームと、
前記ベースと前記ペダルアームとの間に延在し、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合されたリニアペダル抵抗アセンブリと、を備え、前記リニアペダル抵抗アセンブリは、
ハウジングと、
前記ペダルアームの下側に動作可能に結合された第一エンドブラケットと、
前記ベースに結合された対抗する第二エンドブラケットと、
前記ペダルアームの回転に応答して圧縮され、前記ペダルアームに対して前記抵抗力を及ぼすように適合された複数のバネと、を備える、車両ブレーキペダル。
前記第一エンドブラケットがボールスタッドを含み、前記第二エンドブラケットが調整可能なアイレットを含む、請求項５に記載の車両ブレーキペダル。
前記リニアペダル抵抗アセンブリは、前記ハウジングの内部の外周壁によって画定される細長い中空シリンダの形状の可動スリーブを含む、請求項５に記載の車両ブレーキペダル。
前記リニアペダル抵抗アセンブリは、前記スリーブの一端を覆って封止する封止キャップを含む、請求項７に記載の車両ブレーキペダル。
前記リニアペダル抵抗アセンブリは、前記スリーブ及び前記リニアペダル抵抗アセンブリの前記長手方向軸と概ね共線性の関係で、前記細長い中空シリンダを通って概ね中央を通って延びるシャフトを含む、請求項７に記載の車両ブレーキペダル。
前記ペダルアームの回転に応答して圧縮され、前記ペダルアームに対して抵抗力を及ぼすように適合された前記複数のバネは、
前記ハウジングの一端にある第一及び第二バネであって、前記ハウジングの内部における前記スリーブの摺動運動に応答して圧縮可能である、該第一及び第二バネと、
前記ハウジングの対向端にある第三及び第四バネであって、前記ハウジングの内部空洞における前記スリーブの摺動運動に応答して圧縮可能である、該第三及び第四バネと、を含む、請求項７に記載の車両ブレーキペダル。
前記ベースに関連し、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームに対して減衰力を及ぼすように適合された回転ペダルダンパアセンブリを含む、請求項５に記載の車両ブレーキペダル。
前記ベースに関連付けられ、前記ペダルアームの回転に応答して前記ペダルアームの位置を感知するように適合された回転ペダル位置センサーアセンブリを含む、請求項１１に記載の車両ブレーキペダル。