JP4339349B2 - 車両用操作ペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用操作ペダル装置に係り、特に、操作力を電気的に検出する荷重センサを備えている車両用操作ペダル装置をコンパクトで安価に構成する技術に関するものである。

(a) 車両に固設されるペダルサポートに支持軸心まわりに回動可能に配設され、運転者によって足踏み操作される操作ペダルと、(b) 連結ピンまわりに相対回動可能に連結する少なくとも１箇所の連結部を介して前記操作ペダルに連結され、その操作ペダルの操作力に応じた出力が伝達されるとともに、その出力に相当する反力が作用させられる反力部材と、を有する車両用操作ペダル装置、例えばブレーキペダル装置やアクセルペダル装置が多用されている。そして、このような車両用操作ペダル装置の一種に、荷重センサにより操作力を電気的に検出するようにしたものが知られている。

例えば特許文献１では、操作ペダルの側部に突設された連結ピンに対して、マスタシリンダから突き出すプッシュロッドを軸方向の相対移動可能に連結し、スプリングの付勢力に抗して連結ピンに対して変位するプッシュロッドの変位量をセンサによって検出するようになっている。また、特許文献２には、操作ペダルにクレビスピンを介して相対回動可能に連結されるクレビスとオペレーティングロッドとの間に、荷重センサとして圧電変換素子を介在させる技術が開示されている。
米国特許第５５６３３５５号公報 特開平１１−２３０８４１号公報

しかしながら、引用文献１に記載の装置では、プッシュロッドに長孔を設けて軸方向の相対移動可能に連結する必要があるため、通常のプッシュロッドをそのまま使用することができない。また、そのプッシュロッドは操作ペダルの踏込み操作に伴って連結ピンに対して相対回動するため、そのプッシュロッドを付勢するスプリングや変位量を検出するセンサも連結ピンに対して回動可能に配設する必要があり、構造が複雑になるとともに、これ等のプッシュロッドやスプリング、センサは操作ペダルの側方に配設されるため、特にブレーキペダル等では安定した作動状態を確保するために強固な構造とする必要があり、全体として装置が大掛かりで高価になる。

また、引用文献２では、クレビスとオペレーティングロッドとの間に圧電変換素子を配設するため、通常のオペレーティングロッドやクレビスを採用できず、装置が高価になる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、操作力を電気的に検出する荷重センサを備えている車両用操作ペダル装置において、従来ペダルに使用されているロッドやクレビスをそのまま使用できるとともに、コンパクトで安価に構成できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 車両に固設されるペダルサポートに支持軸心まわりに回動可能に配設され、運転者によって足踏み操作される操作ペダルと、(b) 連結ピンまわりに相対回動可能に連結する少なくとも１箇所の連結部を介して前記操作ペダルに連結され、その操作ペダルの操作力に応じた出力が伝達されるとともに、その出力に相当する反力が作用させられる反力部材と、(c) 前記操作力を電気的に検出する荷重センサと、を有する車両用操作ペダル装置において、(d) 前記連結ピンを介して相対回動可能に連結されている前記連結部の何れか一方の部材であって前記反力部材以外の部材には、その連結ピンとの連結位置にその連結ピンよりも大きいセンサ取付孔が設けられ、そのセンサ取付孔とその連結ピンとの間に前記荷重センサが配設されていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用操作ペダル装置において、(a) 前記連結ピンは、前記反力部材とペダル側部材とを連結する連結部に配設されたクレビスピンで、(b) そのペダル側部材に前記センサ取付孔が設けられ、そのセンサ取付孔と前記クレビスピンとの間に前記荷重センサが配設されている一方、(c) 前記クレビスピンの両端部は、前記反力部材に一体的に固設されたＵ字形状のクレビスによって保持されていることを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両用操作ペダル装置において、前記ペダル側部材は前記操作ペダルであることを特徴とする。

第４発明は、第２発明の車両用操作ペダル装置において、(a) 前記ペダルサポート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操作ペダルに連結された中間レバーを備えており、(b) 前記ペダル側部材はその中間レバーであることを特徴とする。

第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用操作ペダル装置において、前記荷重センサは、少なくとも前記操作力に基づいて荷重を受ける部分が円弧形状とされた検知部材を備えており、その操作力に応じてその検知部材に生じた歪を検出するものであることを特徴とする。

第６発明は、第５発明の車両用操作ペダル装置において、前記荷重センサは、(a) 円筒形状に構成された前記検知部材と、(b) その検知部材の外周側に配設され、その検知部材の軸方向の一端部を一体的に保持しているとともに、前記センサ取付孔に一体的に固設される環状の第１取付部材と、(c) 前記検知部材の内周側に配設され、その検知部材の軸方向の他端部を一体的に保持しているとともに、前記連結ピンが挿通させられる挿通孔を有する第２取付部材と、(d) 前記検知部材に固定された歪検知素子と、を有し、(e) 前記操作力に基づいて前記第１取付部材と前記第２取付部材とが相対変位させられることにより、前記検知部材に生じるせん断歪を前記歪検知素子によって検出するものであることを特徴とする。

第７発明は、第５発明の車両用操作ペダル装置において、前記荷重センサは、(a) 円筒形状に構成された前記検知部材と、(b) その検知部材の外周側に配設され、その検知部材の中心線まわりの一部を一体的に保持しているとともに、前記センサ取付孔に一体的に固設される環状取付部材と、(c) 前記検知部材に固定された歪検知素子と、を有し、(d) 前記検知部材の円筒形状の内部を挿通させられる前記連結ピンと前記環状取付部材とが前記操作力に基づいて相対変位させられることにより、前記検知部材に生じる引張歪を前記歪検知素子によって検出するものであることを特徴とする。

このような車両用操作ペダル装置においては、操作ペダルに加えられた操作力を反力部材に伝達する所定の連結部において、連結ピンを介して相対回動可能に連結されている何れか一方の部材であって反力部材以外の部材にセンサ取付孔が設けられ、そのセンサ取付孔と連結ピンとの間に荷重センサが配設されるため、こじり等を生じる恐れがなく、装置全体を簡単で且つコンパクトに構成できる。また、ロッドやクレビス等の周辺部材は従来のペダル装置と同じものを使用できるため、安価に構成することができる。

第２発明では、反力部材とペダル側部材とを連結する連結部に荷重センサが配設されており、反力部材に伝達される出力が操作力として荷重センサにより検出されるため、例えば反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することができる。また、荷重センサを挿通しているクレビスピンの両端部がクレビスによって保持されるため、荷重センサにねじれ等の回転モーメントが作用せず、高い精度で操作力を検出できるとともに、ペダル側部材と反力部材とがクレビスピンの軸方向へ相対変位しても、荷重センサの検出精度が良好に維持される。

第５発明の荷重センサは、少なくとも荷重を受ける部分が円弧形状とされた検知部材を備えているため、操作ペダルの踏込み操作に伴う連結部の相対回動角度範囲に応じて円弧形状の角度を設定することにより、連結部の相対回動に拘らず補正処理等を必要とすることなく高い精度で操作力を検出することができるとともに、相対回動に伴う荷重の作用位置や荷重方向の変化に従って荷重センサを回動させる必要がないため、装置を安価でコンパクトに構成することができる。第６発明、第７発明では、連結部の相対回動角度範囲に応じて歪検知素子の大きさや配設位置等を設定することにより、上記の効果を享受できる。

本発明の車両用操作ペダル装置は、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、アクセル用やパーキングブレーキ用の操作ペダル装置に適用することもできる。反力部材は、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、荷重センサによって検出した操作力に応じて電気的にホイールブレーキや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反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。

荷重センサが配設される連結部は、例えば第３発明や第４発明のように、操作ペダルと反力部材とを連結する連結部分や中間レバーと反力部材とを連結する連結部分が適当であるが、操作ペダルと連結リンクとの連結部分、中間レバーと連結リンクとの連結部分、或いは中間レバーがペダルサポートに回動可能に支持される連結部分などの他の連結部に荷重センサを配設することも可能である。

第５発明の荷重センサは、荷重を受ける部分が円弧形状とされた検知部材を備えているが、荷重を受ける部分とは荷重によって変形させられる部分で、必ずしも荷重が印加される部分ではない。例えば、円弧形状の検知部材の円弧の両端に引張荷重または圧縮荷重が印加されることにより、円弧形状部分が伸び変形或いは撓み変形させられる場合でも良い。なお、円弧形状の検知部材は、厳密には円筒形状を部分的に切り欠いた立体形状を成している。

上記検知部材は、例えば第６発明や第７発明のように円筒形状とされるが、第５発明の実施に際しては必ずしも円筒形状である必要はなく、操作ペダルの踏込み操作に伴う連結部の相対回動に拘らず操作力に応じて変形させられる角度範囲が、その連結部の相対回動中心点を中心とする円弧形状とされておれば良い。また、一対の円弧形状部と、その円弧形状部の両端を互いに連結する直線状の連結部とを有する、断面が太鼓形状の検知部材を採用することもできるなど、種々の態様が可能である。第１発明〜第４発明の実施に際しては、直線形状、曲線形状、多角形状であったり、それ等を組み合わせた形状であっても良い。

検知部材が円弧形状でない時には、必要に応じてベアリングにより荷重センサを回動可能に配設し、連結部の相対回動に伴う荷重の作用位置や荷重方向の変化に従って検知部材が回動させられるようにすれば良い。なお、検知部材が円弧形状或いは円筒形状の場合でも、連結部の相対回動部分にベアリングを配設することが可能である。

荷重センサは、例えば第６発明や第７発明のように歪検知素子を有して構成され、弾性変形させられる検知部材の歪を検知して荷重すなわち操作力に換算する。歪検知素子としては、薄膜型や厚膜型の半導体歪ゲージ、通常の歪ゲージ等の歪抵抗素子が好適に用いられるが、ピエゾ素子や圧電変換素子等を用いることも可能である。本発明では、操作ペダルの足踏み操作に伴って連結部が相対回動するため、その角度範囲で略一定の検知性能が得られるように、歪検知素子の大きさや配設位置等を設定することが望ましい。

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車両用の常用ブレーキ用の操作ペダル装置１０を示す正面図で、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足踏み操作されるもので、下端部には踏部（パッド）１８が設けられているとともに、中間部分には連結部２０を介してブレーキブースタのオペレーティングロッド２２が連結されている。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。

上記連結部２０は、オペレーティングロッド２２の端部にねじ結合等により一体的に固設されたＵ字形状のクレビス２４と、操作ペダル１６に前記支持軸１４と平行に配設されたクレビスピン２６とを備えており、そのクレビスピン２６の軸心まわりに相対回動可能にオペレーティングロッド２２と操作ペダル１６とを連結している。図２の(a) は、この連結部２０を示す断面図で、図２の(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図であり、クレビスピン２６は、両端部がそれぞれ操作ペダル１６の側方へ突き出しており、Ｕ字形状のクレビス２４にスナップリング等により抜出し不能に保持されている。オペレーティングロッド２２は反力部材に相当し、操作ペダル１６の操作力に応じた出力が連結部２０を介して伝達されるとともに、その出力に相当する反力がブレーキブースタによって作用させられる。また、上記クレビスピン２６は連結ピンに相当し、操作ペダル１６はペダル側部材に相当する。

図２から明らかなように、操作ペダル１６には、クレビスピン２６との連結位置にそのクレビスピン２６よりも大径のセンサ取付孔２８が設けられており、そのセンサ取付孔２８とクレビスピン２６との間の環状空間に荷重センサ３０が配設されている。荷重センサ３０は、円筒形状の検知部材３２を備えていて、その検知部材３２の径方向に加えられる荷重を検出するもので、検知部材３２の外周側に配設された環状の第１取付部材３４と、検知部材３２の内周側に配設された第２取付部材３６とを備えている。第１取付部材３４は、上記センサ取付孔２８に圧入やボルト、或いは板ばね等により一定の姿勢（位相）で一体的に組み付けられるとともに、検知部材３２の軸方向の一端部（図２(a) における上端部）を溶接等により一体的に保持している。また、第２取付部材３６は、検知部材３２の軸方向の他端部（図２(a) における下端部）を溶接等により一体的に保持しているとともに、軸心部分には挿通孔３８が設けられ、その挿通孔３８内を前記クレビスピン２６が挿通させられるようになっている。クレビスピン２６と挿通孔３８および前記クレビス２４との間は何れも相対回転可能で、操作ペダル１６の踏込み操作に伴って摩擦が小さい方で相対回転させられるが、摩擦を低減するために必要に応じてベアリングや軸受等を介在させることもできる。

このように第１取付部材３４および第２取付部材３６は、検知部材３２を介して互いに連結されており、外部から径方向すなわち軸心と直角方向に加えられる荷重が略０の時には、図２に示すように各部材３２、３４、３６がクレビスピン２６の軸心Ｓと略同心になる状態に保持される。軸心Ｓは、第２取付部材３６の軸心とも略一致する。一方、操作ペダル１６の足踏み操作に伴ってオペレーティングロッド２２の反力で第１取付部材３４と第２取付部材３６との間に径方向の荷重が加えられると、図３に示すように検知部材３２がせん断変形させられ、操作ペダル１６側の第１取付部材３４が第２取付部材３６に対して相対的にオペレーティングロッド２２に接近する図３の左方向へ変位させられる。第１取付部材３４と第２取付部材３６との間には、両者の径方向の相対変位や検知部材３２のせん断変形を許容するように環状空間が設けられているとともに、検知部材３２は、径方向から荷重を受けることにより弾性変形可能なフェライト系ステンレス鋼等の金属材料にて構成されており、操作ペダル１６の足踏み操作に伴って、その操作力に応じてせん断変形させられる。図３の(b) の中心点Ｏは、第１取付部材３４すなわち前記センサ取付孔２８の中心位置である。なお、検知部材３２の変形量は極僅かで、操作ペダル１６の足踏みストロークには殆ど影響しないが、図面では理解を容易とするために変形量を拡大して示してある。他の図面も同じである。

そして、上記検知部材３２のせん断歪を検出するために、図４に示すように、検知部材３２の外周面には歪検知素子として４個の歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄが取り付けられている。歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄとしては、例えば薄膜型や厚膜型の半導体歪ゲージ、通常の歪ゲージ等が好適に用いられる。図４の(a) は、図３(a) に対応する図で、検知部材３２がせん断変形させられた状態であり、(b) は(a) の上方から見た平面図、(c) は検知部材３２の外周面の展開図である。４個の歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄは、外部荷重によって検知部材３２がせん断歪を生じる軸心Ｏ（Ｓ）を挟んで対称的な２箇所に、それぞれそのせん断歪で軸方向において引張変形、圧縮変形させられる部分に１個ずつ離間して設けられている。そして、導電性回路パターン５０（図４(c) 参照）によって接続されることにより図５に示すブリッジ回路が形成され、その導電性回路パターン５０の電源電極４２とＧＮＤ（接地）電極４４との間に電源Ｅが接続されることにより、一対の出力電極４６と４８との間から歪に応じた電気信号が出力されるようになっている。電源電極４２に電源Ｅを接続したり、出力電極４６、４８から出力される電気信号を取り出したりするために、それ等の電極に接続されたワイヤハーネス５６（図１参照）が荷重センサ３０から延び出し、車両の制御回路部に接続されている。なお、荷重センサ３０の内部に制御回路部を設けることも可能である。また、本実施例ではフルブリッジ回路を用いているが、例えば操作ペダル１６のの操作力に基づく荷重を受ける部分のみが円弧形状とされた検知部材を用いる場合等には、ハーフブリッジ回路を用いることもできる。

一方、操作ペダル１６の踏込み操作に伴って、その操作ペダル１６が支持軸１４まわりに回動させられると、オペレーティングロッド２２および操作ペダル１６もクレビスピン２６の軸心まわりに相対回動させられるため、上記検知部材３２に加えられる荷重の作用位置、すなわち変形方向が変化する。その荷重の作用位置の変化に拘らず略一定の検知性能が得られるように、前記歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄの大きさや配設位置等が設定されており、検知部材３２の周方向において例えば９０°程度の角度範囲をカバーする長さ寸法を有している。なお、検知部材３２の外周面には、予めガラスペースト等の絶縁膜５２（図４(c) 参照）が設けられており、その上に銀等の導電体によって前記導電性回路パターン５０が形成されているとともに、更にその導電性回路パターン５０に一部が接触するように前記歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄが焼成等により一体的に設けられている。

このような車両用操作ペダル装置１０においては、操作ペダル１６に加えられた操作力をオペレーティングロッド２２に伝達する連結部２０において、クレビスピン２６を介してオペレーティングロッド２２に相対回動可能に連結される操作ペダル１６にセンサ取付孔２８が設けられ、そのセンサ取付孔２８とクレビスピン２６との間の環状空間に円筒形状の荷重センサ３０が配設されているため、こじり等を生じる恐れがなく、操作ペダル装置１０全体を簡単で且つコンパクトに構成でき、従来のペダル装置の搭載条件に何等影響を及ぼすことがない。

また、オペレーティングロッド２２やクレビス２４等の周辺部材は従来のペダル装置と同じものを使用できるため、安価に構成することができる。

また、本実施例ではオペレーティングロッド２２と操作ペダル１６とを連結する連結部２０に荷重センサ３０が配設され、オペレーティングロッド２２に伝達される出力が操作力として荷重センサ３０によって検出されるため、そのオペレーティングロッド２２の出力に応じて発生させられるブレーキ力を高い精度で検知することができる。

また、荷重センサ３０を挿通しているクレビスピン２６の両端部がクレビス２４によって保持されているため、荷重センサ３０にねじれ等の回転モーメントが作用せず、高い精度で操作力を検出できるとともに、例えば図６に示すように操作ペダル１６がクレビスピン２６の軸方向へ相対変位しても、荷重センサ３０の検出精度が良好に維持され、オペレーティングロッド２２に対しても損失なく操作力が伝達される。

また、本実施例では操作ペダル１６の踏込み操作に伴う連結部２０の相対回動を考慮し、円筒形状の検知部材３２の周方向に所定の角度範囲（実施例では約９０°）に亘って歪抵抗素子４０ａ〜４０ｄが設けられているため、その相対回動すなわち検知部材３２に加えられる荷重の作用位置の変化に拘らず略一定の検知性能が得られ、補正処理等を必要とすることなく高い精度で操作力を検出できるとともに、相対回動に伴う荷重の作用位置の変化に従って検知部材３２を含む荷重センサ３０を操作ペダル１６に対して相対回動させる必要がないため、操作ペダル装置１０を安価でコンパクトに構成することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施列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７の実施例は、前記荷重センサ３０の代りに荷重センサ６０が用いられた場合である。荷重センサ６０は、円筒形状の検知部材６２を備えていて、その検知部材６２の径方向に加えられる荷重を検出するもので、検知部材６２の外周側には環状取付部材６４が配設されている。環状取付部材６４は、前記センサ取付孔２８に圧入やボルト、或いは板ばね等により一定の姿勢（位相）で一体的に組み付けられるとともに、検知部材６２の中心線まわりの一部（図７(a) 、(b) における左側の側壁部分）を溶接等により一体的に保持している。そして、その検知部材６２の円筒形状の内部を前記クレビスピン２６が挿通させられることにより、そのクレビスピン２６と操作ペダル１６との間に介在させられるようになっている。

このような荷重センサ６０は、外部荷重が略０の時には、図７に示すように環状取付部材６４がクレビスピン２６の軸心Ｓと略同心になる状態に保持されるとともに、検知部材６２は、環状取付部材６４に固設された側と反対側、すなわち図７(a) 、(b) における右側の側壁部分の内周面がクレビスピン２６に略接するように、軸心Ｓに対して偏心した状態に保持される。これは、図示しないリターンスプリング等の作用でオペレーティングロッド２２が図７(a) の右方向へ押圧されるとともに、操作ペダル１６が図示しないストッパに当接して初期位置に位置決めされることによって規定され、この状態で検知部材６２は略真円の円筒形状である。一方、操作ペダル１６の足踏み操作に伴ってオペレーティングロッド２２の反力で環状取付部材６４とクレビスピン２６との間に径方向の荷重が加えられると、図８に示すように検知部材６２が楕円形に引張変形させられ、環状取付部材６４がクレビスピン２６に対して相対的にオペレーティングロッド２２に接近する図８の左方向へ変位させられる。環状取付部材６４は、クレビスピン２６との相対変位や検知部材６２の引張変形を許容するように、その環状の内部空間の大きさが定められているとともに、検知部材６２は、径方向から荷重を受けることにより弾性変形可能なフェライト系ステンレス鋼等の金属材料にて構成されており、操作ペダル１６の足踏み操作に伴って、その操作力に応じて引張変形させられる。図８の(b) の中心点Ｏは、環状取付部材６４すなわちセンサ取付孔２８の中心位置である。

上記検知部材６２の引張歪を検出するために、その検知部材６２の外周面であって、図８(b) において上下に位置する側壁部分、すなわち引張歪を生じる部分には、歪検知素子して前記実施例と同様な歪抵抗素子が固定されている。本実施例でも、操作ペダル１６の踏込み操作に伴って、検知部材６２に加えられる荷重の作用位置が変化し、引張方向が変化するため、その荷重の作用位置の変化に拘らず略一定の検知性能が得られるように、歪抵抗素子の大きさや配設位置等が設定されている。また、検知部材６２の外周面には、前記実施例と同様に予めガラスペースト等の絶縁膜が設けられ、その上に銀等の導電体によって導電性回路パターンが形成されるとともに、更にその導電性回路パターンに一部が接触するように歪抵抗素子が焼成等により一体的に設けられている。

本実施例においても、連結部２０に荷重センサ６０が配設されているため、装置全体を簡単で且つコンパクトに構成できるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。図９は、操作ペダル１６がクレビスピン２６の軸方向へ相対変位した場合で、前記図６に相当する図であり、クレビスピン２６の両端部がクレビス２４によって保持されていることから、このような相対変位に拘らず荷重センサ６０の検出精度が良好に維持される。

また、図１０の操作ペダル装置７０は中間レバー７２を備えており、その中間レバー７２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７２は、前記支持軸１４と平行な支持ピン７４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７６を介して操作ペダル１６に連結され、その操作ペダル１６の足踏み操作に連動して機械的に支持ピン７４まわりに回動させられる。連結リンク７６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７８、８０を介してそれぞれ操作ペダル１６、中間レバー７２に相対回動可能に連結されている。

また、中間レバー７２の先端部には、連結部８２を介してオペレーティングロッド２２が連結されている。連結部８２は、前記連結部２０と同様に構成されており、中間レバー７２にセンサ取付孔が設けられて、そのセンサ取付孔と前記クレビスピン２６との間の環状空間に前記荷重センサ３０或いは６０が組み付けられている。したがって、本実施例でも前記実施例と同様の作用効果が得られる。

なお、連結リンク７６が連結ピン７８、８０を介して操作ペダル１６、中間レバー７２に相対回動可能に連結される連結部分や、中間レバー７２が支持ピン７４を介してペダルサポート１２に回動可能に取り付けられる連結部分に本発明を適用することも可能である。すなわち、操作ペダル１６と連結リンク７６との連結部、連結リンク７６と中間レバー７２との連結部、或いは中間レバー７２とペダルサポート１２との連結部において、それ等の部材の何れか一方に前記連結部２０と同様にセンサ取付孔を設け、そのセンサ取付孔と連結ピン７８、８０、或いは支持ピン７４との間の環状空間に荷重センサを配設するのである。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

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示す正面図である。 (a) は図１の実施例の操作ペダルとオペレーティングロッドとの連結部を示す断面図で、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。 図２の状態から操作ペダルが足踏み操作され、オペレーティングロッドの反力で検知部材がせん断変形させられた状態を示す断面図である。 (a) は図３(a) における検知部材を拡大して示す断面図で、(b) は(a) の上方から見た平面図、(c) は検知部材の展開図で、外周面に設けられた歪抵抗素子を説明する図である。 図４(c) に示されている歪抵抗素子が導電性回路パターンで接続されることによって形成されたブリッジ回路を示す回路図である。 図２(a) において操作ペダルがクレビスピンの軸方向へ相対変位した状態を示す断面図である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図２に対応する図である。 図７の状態から操作ペダルが足踏み操作され、オペレーティングロッドの反力で検知部材が楕円形に引張変形させられた状態を示す断面図である。 図７(a) において操作ペダルがクレビスピンの軸方向へ相対変位した状態を示す断面図である。 本発明の他の実施例を示す図で、図１に対応する正面図である。

符号の説明

１０、７０：車両用操作ペダル装置 １６：操作ペダル ２０、８２：連結部 ２２：オペレーティングロッド（反力部材） ２６：クレビスピン（連結ピン） ２８：センサ取付孔 ３０、６０：荷重センサ ３２、６２：検知部材 ３４：第１取付部材 ３６：第２取付部材 ３８：挿通孔 ４０ａ〜４０ｄ：歪抵抗素子（歪検知素子） ６４：環状取付部材 ７２：中間レバー ７６：連結リンク

Claims (7)

1. 車両に固設されるペダルサポートに支持軸心まわりに回動可能に配設され、運転者によって足踏み操作される操作ペダルと、
   連結ピンまわりに相対回動可能に連結する少なくとも１箇所の連結部を介して前記操作ペダルに連結され、該操作ペダルの操作力に応じた出力が伝達されるとともに、該出力に相当する反力が作用させられる反力部材と、
   前記操作力を電気的に検出する荷重センサと、
   を有する車両用操作ペダル装置において、
   前記連結ピンを介して相対回動可能に連結されている前記連結部の何れか一方の部材であって前記反力部材以外の部材には、該連結ピンとの連結位置に該連結ピンよりも大きいセンサ取付孔が設けられ、該センサ取付孔と該連結ピンとの間に前記荷重センサが配設されている
   ことを特徴とする車両用操作ペダル装置。
2. 前記連結ピンは、前記反力部材とペダル側部材とを連結する連結部に配設されたクレビスピンで、
   該ペダル側部材に前記センサ取付孔が設けられ、該センサ取付孔と前記クレビスピンとの間に前記荷重センサが配設されている一方、
   前記クレビスピンの両端部は、前記反力部材に一体的に固設されたＵ字形状のクレビスによって保持されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作ペダル装置。
3. 前記ペダル側部材は前記操作ペダルである
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用操作ペダル装置。
4. 前記ペダルサポート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操作ペダルに連結された中間レバーを備えており、
   前記ペダル側部材は該中間レバーである
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用操作ペダル装置。
5. 前記荷重センサは、少なくとも前記操作力に基づいて荷重を受ける部分が円弧形状とされた検知部材を備えており、該操作力に応じて該検知部材に生じた歪を検出するものである
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用操作ペダル装置。
6. 前記荷重センサは、
   円筒形状に構成された前記検知部材と、
   該検知部材の外周側に配設され、該検知部材の軸方向の一端部を一体的に保持しているとともに、前記センサ取付孔に一体的に固設される環状の第１取付部材と、
   前記検知部材の内周側に配設され、該検知部材の軸方向の他端部を一体的に保持しているとともに、前記連結ピンが挿通させられる挿通孔を有する第２取付部材と、
   前記検知部材に固定された歪検知素子と、
   を有し、前記操作力に基づいて前記第１取付部材と前記第２取付部材とが相対変位させられることにより、前記検知部材に生じるせん断歪を前記歪検知素子によって検出するものである
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用操作ペダル装置。
7. 前記荷重センサは、
   円筒形状に構成された前記検知部材と、
   該検知部材の外周側に配設され、該検知部材の中心線まわりの一部を一体的に保持しているとともに、前記センサ取付孔に一体的に固設される環状取付部材と、
   前記検知部材に固定された歪検知素子と、
   を有し、前記検知部材の円筒形状の内部を挿通させられる前記連結ピンと前記環状取付部材とが前記操作力に基づいて相対変位させられることにより、前記検知部材に生じる引張歪を前記歪検知素子によって検出するものである
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用操作ペダル装置。

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