特開 2024-37702 車両のための誘導式線形変位センサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024037702

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】車両のための誘導式線形変位センサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/20 20060101AFI20240312BHJP

【ＦＩ】

G01D5/20 110X

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023144193

(22)【出願日】2023-09-06

(31)【優先権主張番号】10 2022 209 299.6

(32)【優先日】2022-09-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クラウス レアヒェンミュラー

(72)【発明者】

【氏名】ローター デーテルス

【テーマコード（参考）】

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F077AA41

2F077AA42

2F077AA46

2F077CC02

2F077JJ03

2F077JJ06

2F077VV01

2F077VV29

(57)【要約】      （修正有）

【課題】導電性の結合要素が含まれる、移動可能な本体に結合される移動可能な結合装置と、位置固定された回路支持体とを備える、車両のための誘導式線形変位センサ装置に関する。
【解決手段】回路支持体が有する励起構造体４及び受信構造体５は結合装置の移動経路に沿って延在し、評価・制御ユニット７は受信構造体において誘導された測定信号を評価し結合装置及び移動可能な本体の現在位置を特定するよう構成され、結合装置は滑動体２０を含み滑動体上に導電性の結合要素１２が配置され、滑動体は平行に延在する２ガイド要素１４上で結合装置の移動経路にわたって移動平面内で摺動可能に支持され、移動平面は回路支持体の受信構造体５に対し平行に設定可能な一定間隔ＬＳを置き延在し、２ガイド要素の一方は結合装置の滑動体を移動経路に沿って遊びなしにガイドし、他方は滑動ガイドとして使用され、結合装置の滑動体の傾倒及び／又は回動を阻止する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの導電性の結合要素（１２）が含まれる、移動可能な本体に結合される少なくとも１つの移動可能な結合装置（１０）と、位置固定された回路支持体（３）とを備える、車両のための誘導式線形変位センサ装置（１）であって、
前記回路支持体（３）は、少なくとも１つの励起構造体（４）及び少なくとも１つの受信構造体（５）を有し、前記少なくとも１つの励起構造体（４）及び前記少なくとも１つの受信構造体（５）は、前記少なくとも１つの結合装置（１０）の移動経路に沿って延在しており、
評価・制御ユニット（７）が、前記少なくとも１つの受信構造体（５）において誘導された少なくとも１つの測定信号を評価し、前記少なくとも１つの結合装置（１０）及び前記移動可能な本体の現在の位置を特定するように構成されており、
前記少なくとも１つの移動可能な結合装置（１０）は、滑動体（２０）を含み、前記滑動体（２０）上に、前記少なくとも１つの導電性の結合要素（１２）が配置されており、
前記滑動体（２０）は、平行に延在する２つのガイド要素（１４）上で前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記移動経路にわたって移動平面内で摺動可能に支持されており、前記移動平面は、前記回路支持体（３）の前記少なくとも１つの受信構造体（５）に対して平行に、設定可能な一定の間隔（ＬＳ）を置いて延在しており、
前記２つのガイド要素（１４）のうちの一方は、前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記滑動体（２０）を前記移動経路に沿って遊びなしにガイドし、前記２つのガイド要素（１４）のうちの他方は、滑動ガイドとして使用され、前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記滑動体（２０）の傾倒及び／又は回動を阻止する、
誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項2】

前記２つのガイド要素（１４）は、それぞれ円筒形のガイドピンとして形成されている、
請求項１に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項3】

前記ガイド要素（１４Ａ，１４Ｂ）は、プラスチックフレーム（１６）内で相互に平行に支持されており、
前記プラスチックフレーム（１６）は、前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記移動経路を画定し、前記回路支持体（３）を支持する、
請求項１又は２に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項4】

前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記滑動体（２０）は、２つのガイド装置（２２）を備えたプラスチック射出成形構成部品として形成されており、
前記２つのガイド装置（２２）は、前記ガイド要素（１４）のための滑動ゾーン（２８）を形成する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項5】

前記滑動体（２０）の第１のガイド装置（２２Ａ）は、ガイド開口部（２４）として形成されており、前記ガイド開口部（２４）を通って、前記２つのガイド要素（１４）のうちの一方が遊びなしに延在している、
請求項４に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項6】

前記滑動体（２０）の第２のガイド装置（２２Ｂ）は、ガイドフォーク（２６）として形成されており、前記ガイドフォーク（２６）を通って、前記２つのガイド要素（１４）のうちの他方が延在している、
請求項４又は５に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項7】

前記少なくとも１つの結合装置（１０）の前記滑動体（２０）は、少なくとも１つの連行体（１２．１）によって前記移動可能な本体に結合可能である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項8】

前記少なくとも１つの励起構造体（４）は、少なくとも１つの発振器回路に結合されており、前記少なくとも１つの発振器回路は、動作中、周期的な交番信号を前記少なくとも１つの励起構造体（４）に入力し、
前記少なくとも１つの移動可能な結合装置（１０）は、各々の現在の位置に依存して前記少なくとも１つの励起構造体（４）と前記少なくとも１つの受信構造体（５）との間の誘導結合に影響を及ぼす、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項9】

前記少なくとも１つの励起構造体（４）は、前記少なくとも１つの回路支持体（３）の縁部に環状に延在する少なくとも１つの励起コイルを有する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項10】

前記少なくとも１つの受信構造体（５）は、少なくとも１つの受信コイルを有する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項11】

前記少なくとも１つの受信コイルは、周期的に反復するループ構造を有し、
前記ループ構造は、前記少なくとも１つの位置固定された回路支持体（３）の複数の層に分配されている、
請求項１０に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項12】

２つの結合装置（１０）が、前記２つのガイド要素（１４）上で連続的に摺動可能に支持されており、
第１のガイド要素（１４Ａ）は、第１の結合装置（１０Ａ）の第１の滑動体（２０Ａ）を前記移動経路に沿って遊びなしにガイドし、第２のガイド要素（１４Ｂ）は、前記第１の滑動体（２０Ａ）のための滑動ガイドとして使用され、前記第１の滑動体（２０Ａ）の傾倒及び／又は回動を阻止し、
前記第２のガイド要素（１４Ｂ）は、第２の結合装置（１０Ｂ）の第２の滑動体（２０Ｂ）を前記移動経路に沿って遊びなしにガイドし、前記第１のガイド要素（１４Ａ）は、前記第２の滑動体（２０Ｂ）のための滑動ガイドとして使用され、前記第２の滑動体（２０Ｂ）の傾倒及び／又は回動を阻止する、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項13】

前記２つの結合装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ）の前記２つの滑動体（２０，２０Ａ，２０Ｂ）は、それぞれＬ字形のプラスチック射出成形構成部品として形成されており、相互に内外に入れ子式に配置されている、
請求項１２に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【請求項14】

前記少なくとも１つの導電性の結合要素（１２）は、打ち抜き曲げ部材（１２Ａ）として、又は、導電性のフィルムとして、又は、導電性のコーティングとして、又は、導電性の構造体として形成されている、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の誘導式線形変位センサ装置（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のための誘導式線形変位センサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術から、ブレーキペダル位置を検出するためのペダル変位センサが装備された車両のためのブレーキシステムが公知である。このために、例えば、磁気式又は誘導式の変位センサを使用することができる。誘導式のセンサの場合には、評価・制御ユニットの他に、少なくとも１つの励起構造体及び少なくとも１つの受信構造体を備えたプリント基板の大部分が、基本的に機能的に関連している。少なくとも１つの励起構造体及び少なくとも１つの受信構造体に対して所定の間隔を置いて位置決めされた、少なくとも１つの導電性の結合要素を備えた少なくとも１つの結合装置は、渦電流効果を介して、少なくとも１つの結合装置又は対応する移動可能な本体を正確に位置特定することを可能にする。比較的高精度が要求されている場合には、少なくとも１つの結合装置と、少なくとも１つの励起構造体と、少なくとも１つの受信構造体との間の空隙又は間隔の影響が支配的である。少なくとも１つの励起構造体及び少なくとも１つの受信構造体を備えたプリント基板に対する結合装置の直線形のガイド及び位置決めのための公知の解決手段は、多くの場合、円筒形のガイドロッドと、プラスチック製の支持構造体との組合せから構成されている。材料の組合せ及び誤差に起因して、要求範囲にわたって位置決め精度及び再現精度に関する欠点が生じる可能性がある。

【0003】

独国特許出願公開第１０２０１５２０６５００号明細書（ＤＥ１０２０１５２０６５００Ａ１）からは、誘導式の変位センサが公知であり、この誘導式の変位センサは、磁界を発生させるためのプレーナ型の一次コイルと、一次コイルの内側に配置された、ターゲットの位置を検知するための２つのプレーナ型の二次コイルとを備えたコイルシステムを含み、このターゲットは、二次コイルに沿って移動可能である。二次コイルは、それぞれ交差部を有する。この場合、２つの同一の二次コイルは、相互に空間的に分離されて配置されており、それぞれの二次コイルの交差部は、ターゲットの移動方向に対して平行に方向決めされている。

【0004】

独国特許第６０２００４００６１６８号明細書翻訳（ＤＥ６０２００４００６１６８Ｔ２）からは、誘導式の位置センサが公知であり、この誘導型の位置センサは、送信アンテナ及び受信アンテナが形成されている少なくとも１つの平坦な基板と、少なくとも１つの平坦な基板に対して相対的に、この平坦な基板に対して横方向である測定方向に沿って移動するように構成された、中間配置された結合要素とを含む。測定方向に沿った中間配置された結合要素の位置に応じて送信アンテナと受信アンテナとの間の電磁結合が変化し、少なくとも送信アンテナ又は受信アンテナは、第１の軸線を中心とする第１のコイルと、第１の軸線に対して横方向である第２の軸線を中心とする第２のコイルとを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１５２０６５００号明細書（ＤＥ１０２０１５２０６５００Ａ１）

【特許文献2】独国特許第６０２００４００６１６８号明細書翻訳（ＤＥ６０２００４００６１６８Ｔ２）

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

発明の開示
独立請求項１の特徴を有する車両のための誘導式線形変位センサ装置は、その構造的な構成により、少なくとも１つの結合装置と、位置固定された回路支持体上に配置された少なくとも１つの受信構造体との間の一定の正確な空隙が、誘導式線形変位センサ装置の寿命にわたって可能となるという利点を有する。本発明に係る誘導式線形変位センサ装置の実施形態は、好ましくは、ブレーキペダルの現在の位置を特定するためにブレーキペダルのペダル変位センサとして使用可能である。これにより、本発明に係る誘導式線形変位センサ装置の実施形態は、対応する新種のブレーキシステムにおける正確な制御のための性能だけでなく快適性も改善することができる。車両の寿命全体にわたって、運転者によって数百万回の制動プロセスが開始される。したがって、移動する部分、本明細書における特別なケースではペダル変位センサとしての誘導式線形変位センサ装置の移動する部分は、ロバストに構成されている。

【0007】

本発明の実施形態は、少なくとも１つの導電性の結合要素が含まれる、移動可能な本体に結合される少なくとも１つの移動可能な結合装置と、位置固定された回路支持体とを備えた、車両のための誘導式線形変位センサ装置を提供する。回路支持体は、少なくとも１つの励起構造体及び少なくとも１つの受信構造体を有し、少なくとも１つの励起構造体及び少なくとも１つの受信構造体は、少なくとも１つの結合装置の移動経路に沿って延在している。評価・制御ユニットが、少なくとも１つの受信構造体において誘導された少なくとも１つの測定信号を評価し、少なくとも１つの結合装置及び移動可能な本体の現在の位置を特定するように構成されている。少なくとも１つの移動可能な結合装置は、滑動体を含み、滑動体上に、少なくとも１つの導電性の結合要素が配置されている。この場合、滑動体は、平行に延在する２つのガイド要素上で少なくとも１つの結合装置の移動経路にわたって移動平面内で摺動可能に支持されており、移動平面は、回路支持体の少なくとも１つの受信構造体に対して平行に、設定可能な一定の間隔を置いて延在している。２つのガイド要素のうちの一方は、少なくとも１つの結合装置の滑動体を移動経路に沿って遊びなしにガイドし、２つのガイド要素のうちの他方は、滑動ガイドとして使用され、少なくとも１つの結合装置の滑動体の傾倒及び／又は回動を阻止する。

【0008】

本発明の実施形態においては、少なくとも１つの結合装置の滑動体は、移動経路全体にわたって自由に、かつ、ほぼ力のない状態で２つのガイド要素上を移動することができる。さらに、滑動体自体を、移動する本体に遊びなしに連結することができる。さらに、滑動体を、移動平面内で正確にガイドすることができる。実質的な設計上の特徴は、少なくとも１つの結合装置の滑動体のために２つのガイド要素を使用することであり、これにより、滑動体を、移動方向に対して横方向に安定させることができる。これにより、滑動体に取り付けられた少なくとも１つの結合要素の移動を、１次元でのみ実施することができる。なぜなら、例えば傾倒、回動、反転遊び等によって引き起こされ得る他の全ての移動方向を、滑動体のガイドと、相互に逆向きの支持とによって最小化することができるからである。すなわち、滑動体は、一方では、ガイド要素上での少なくとも１つの結合装置の正確な直線形のガイド及び位置決めのために使用され、他方では、回路支持体の少なくとも１つの受信構造体に面した、少なくとも１つの結合装置の少なくとも１つの導電性の結合要素を、機械的に正確かつ安定的に収容するために使用される。少なくとも１つの励起構造体に入力される周期的な交番信号と、少なくとも１つの結合装置の少なくとも１つの導電性の結合要素によって引き起こされる渦電流効果と、その結果として生じる、少なくとも１つの受信構造体において誘導された信号とに基づいて、少なくとも１つの結合装置の位置の正確な検出又は評価を保証することができる。

【0009】

本明細書における評価・制御ユニットとは、検出されたセンサ信号を処理又は加工又は評価する電気的なアセンブリ又は電気回路であると理解することができる。好ましくは、評価・制御ユニットを、ＡＳＩＣモジュール（ＡＳＩＣ：特定用途向け集積回路）として構成することができる。評価・制御ユニットは、ハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成することができる少なくとも１つのインタフェースを有し得る。ハードウェアによって構成されている場合には、インタフェースを、例えば、ＡＳＩＣモジュールの一部とすることができる。しかしながら、インタフェースを、別個の集積回路とすることも、又は、少なくとも部分的にディスクリート部品から構成することも可能である。ソフトウェアによって構成されている場合には、インタフェースを、例えば、その他のソフトウェアモジュールに隣接してマイクロコントローラ上に設けられたソフトウェアモジュールとすることができる。

【0010】

従属請求項に記載されている手段及び発展形態によって、独立請求項１に記載されている車両のための誘導式線形変位センサ装置を有利に改善することが可能である。

【0011】

特に有利には、２つのガイド要素は、それぞれ円筒形のガイドピンとして形成可能である。このような円筒形に成形されたガイドピンは、わずかな誤差と高い表面品質とをもって低コストに製造可能である。材料として、例えば、合金鋼、特殊鋼及び非鉄金属を使用することができる。円筒形のガイドピンは、「滑らかに」又は小さい粗面深さをもって高精度で製造可能であり、結合装置の移動経路全体にわたる正確なガイドを可能にする。

【0012】

誘導式線形変位センサ装置の有利な実施形態においては、ガイド要素は、プラスチックフレーム内で相互に平行に支持可能であり、プラスチックフレームは、少なくとも１つの結合装置の移動経路を画定し、回路支持体を支持することができる。ガイド要素は、プラスチックフレーム内に嵌め込み可能である。この場合、位置精度は、プラスチック射出成形部材として形成されたフレームの形状公差の範囲内にある。フレームは、追加的に、回路支持体を収容するために使用される。フレームは、射出成形技術によって１つのパーツから製造可能であるので、工具に関連して生じる誤差は、わずかである。フレームの、工具に関連する機械的な誤差は、０．０５ｍｍから０．１ｍｍまでの範囲内であり得る。したがって、移動する滑動体を不動の回路支持体に対して相応に正確に位置決めすることが可能となる。誤差が最小化された構造は、少なくとも１つの導電性の結合要素から回路支持体の少なくとも１つの受信構造体までの間隔が、移動経路全体にわたって一定になるという利点を有する。この構成によれば、その結果として生じる空隙も同様に、移動経路全体にわたって小さい誤差をもって非常に正確かつ一定となる。このことにより、公称の空隙を縮小することが可能となり、ひいては少なくとも１つの受信構造体において誘導された信号の信号振幅を改善することが可能となる。

【0013】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、少なくとも１つの結合装置の滑動体は、２つのガイド装置を備えたプラスチック射出成形構成部品として形成可能であり、２つのガイド装置は、ガイド要素のための滑動ゾーンを形成することができる。このことにより、工具に関連する幾何形状として形成され得る誤差がわずかである滑動体を、低コストに製造することが可能となる。構造長さを短縮するために、少なくとも１つの結合装置の滑動体をＬ字形に形成することができる。このことにより、ガイド要素上の複数の滑動体をコンパクトに「入れ子にする」ことが可能となる。

【0014】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、滑動体の第１のガイド装置は、ガイド開口部として形成可能であり、ガイド開口部を通って、２つのガイド要素のうちの一方が遊びなしに延在している。さらに、滑動体の第２のガイド装置は、ガイドフォークとして形成可能であり、ガイドフォークを通って、２つのガイド要素のうちの他方が延在している。この構造は、対応するガイド要素と、滑動体にガイド開口部として形成された対応する第１のガイド装置とを介して、走行遊びが低減されたガイドを製造することができるという利点を有する。他方のガイド要素は、ガイドフォークとして形成された第２のガイド装置を介して滑動体に係合する。ガイドフォークは、傾倒防止及び／又は回動防止として２つの平面平行の面を含み得る。さらに、ガイドフォークは、誤差補償として使用可能であり、例えば、フレーム内に固定された２つのガイド要素の間隔の誤差を補償することができる。滑動体の組み付けは、フレーム内のガイド要素に「挿通」し、次いで完全に押し入れることよって実施される。不動のガイド要素と、少なくとも１つの結合装置の滑動体との間の材料の組合せは、走行遊びが、例えば０．０５ｍｍ未満の値のようにわずかであっても、一方では滑動体の移動のために最小の力しか必要とされないように、他方ではガイド要素と滑動体との間の摩耗も最小化されるように形成可能である。材料の組合せとして、例えば、ＰＯＭポリマ（ＰＯＭ：ポリオキシメチレン）又はＰＥＥＫポリマ（ＰＥＥＫ：ポリエーテルエーテルケトン）を、研削又は研磨によって高い表面品質を有する合金鋼又は特殊鋼と組み合わせて使用することができる。ロバスト性を高めるために、ガイド装置は、滑動体内に圧入されたガイドスリーブを含み得るものであり、このガイドスリーブは、例えば、非鉄金属製のブシュ、又は、ＰＴＦＥ走行層を備えた金属製のブシュ等として形成されている。

【0015】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、少なくとも１つの結合装置の滑動体は、少なくとも１つの連行体によって移動可能な本体に結合可能である。少なくとも１つの連行体は、少なくとも１つの結合装置の滑動体と、例えば移動する機械式のエンコーダシステムとしてのブレーキペダルのペダルロッドのような、移動する本体との誤差のない接続を形成することができる。少なくとも１つの連行体は、例えば、射出成形技術によってプラスチックから実現可能であり、又は、金属によって簡単に組み付け可能なクランプの形態でも実現可能である。システムの寿命期間にわたって高い再現精度及び確実性を達成するために、例えば、ばね弾性のクリップ（「くちばし」）の形態の金属製の構成が有利である。このような実施形態においては、移動する本体との間の組み付け及び遊びのない結合は、電気的な差込システムにおける差込接続に類似している。

【0016】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、少なくとも１つの励起構造体は、少なくとも１つの発振器回路に結合可能であり、少なくとも１つの発振器回路は、動作中、周期的な交番信号を少なくとも１つの励起構造体に入力する。この場合、少なくとも１つの移動可能な結合装置は、各々の現在の位置に依存して少なくとも１つの励起構造体と少なくとも１つの受信構造体との間の誘導結合に影響を及ぼすことができる。少なくとも１つの励起構造体は、少なくとも１つの回路支持体の縁部に環状に延在することができる少なくとも１つの励起コイルを有し得る。少なくとも１つの受信構造体は、少なくとも１つの受信コイルを有し得る。少なくとも１つの受信コイルは、周期的に反復するループ構造を有し得るものであり、ループ構造は、少なくとも１つの位置固定された回路支持体の複数の層に分配可能である。少なくとも１つの回路支持体は、追加的な面を有し得るものであり、この追加的な面は、少なくとも１つの励起コイルと誘導式のセンサの少なくとも１つの受信コイルとによって覆われており、移動経路と少なくとも１つの結合装置の面とに対応する。

【0017】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、２つの結合装置を、２つのガイド要素上で連続的に摺動可能に支持することができる。この場合、第１のガイド要素は、第１の結合装置の第１の滑動体を移動経路に沿って遊びなしにガイドすることができ、第２のガイド要素は、第１の滑動体のための滑動ガイドとして使用され、第１の滑動体の傾倒及び／又は回動を阻止することができる。第２のガイド要素は、第２の結合装置の第２の滑動体を移動経路に沿って遊びなしにガイドすることができ、第１のガイド要素は、第２の滑動体のための滑動ガイドとして使用され、第２の滑動体の傾倒及び／又は回動を阻止することができる。移動可能な構造により、２つの滑動体の独立した移動がある程度の制限内で可能となり、この場合、２つの滑動体の取り付け姿勢が相互に１８０°回転させられていることにより、完全に自由な可動性がそれぞれ相互に逆向きの方向でのみ可能となる。しかしながら、この制約は、システム設計において考慮可能であり、連結された機構によって機能的な制約を示すわけではない。２つの結合装置を使用することによって、対応する移動する本体の現在の位置を差分によって検出又は特定することが可能となる。

【0018】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、２つの結合装置の２つの滑動体は、それぞれＬ字形のプラスチック射出成形構成部品として形成可能であり、相互に内外に入れ子式に配置可能である。

【0019】

誘導式線形変位センサ装置のさらなる有利な実施形態においては、少なくとも１つの導電性の結合要素は、打ち抜き曲げ部材として、又は、導電性のフィルムとして、又は、導電性のコーティングとして、又は、導電性の構造体として形成可能である。打ち抜き曲げ部材は、例えば、軽金属合金、非鉄金属合金、鋼合金、又は、特殊鋼合金から製造可能であり、スナップ接続若しくは熱かしめを介して滑動体に取り付け可能である。さらに、打ち抜き曲げ部材として形成された少なくとも１つの導電性の結合要素は、連続した幾何形状を介すると同時にばね弾性の結合幾何形状を介して、本体の移動を遊びなしに滑動体に機械的に連結することができる。これに代えて、導電性の構造体を備えた小さいプリント基板をエッチング技術によって製造することもできる。さらに、導電性のフィルムとしての金属フィルムを、少なくとも１つの結合装置の滑動体に接着させることができる。これに代えて、導電性のコーティングを、少なくとも１つの結合装置の滑動体に蒸着させることもできる。

【0020】

本発明の実施例を図面に示し、以下の記載において、より詳細に説明する。図面においては、同一又は類似の機能を実施するコンポーネント又は要素には、同一の参照符号が付されている。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】透過して図示された回路支持体を備えた、本発明に係る、車両のための誘導式線形変位センサ装置の１つの実施例の概略斜視図である。

【図2】プラスチックフレームを有していない、図１の本発明に係る誘導式線形変位センサ装置の概略断面図である。

【図3】図１及び図２の本発明に係る誘導式線形変位センサ装置の、２つのガイド要素に配置された２つの結合装置の概略斜視図である。

【図4】図３の結合装置の、２つのガイド要素に配置された２つの滑動体の概略斜視図である。

【図5】図４の滑動体の拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

発明の実施形態
図１乃至図５から見て取れるように、本発明に係る、車両のための誘導式線形変位センサ装置１の図示の実施例は、少なくとも１つの導電性の結合要素１２が含まれる、図示されていない移動可能な本体に結合される少なくとも１つの移動可能な結合装置１０と、位置固定された回路支持体３とを含む。回路支持体３は、少なくとも１つの励起構造体４及び少なくとも１つの受信構造体５を有し、少なくとも１つの励起構造体４及び少なくとも１つの受信構造体５は、少なくとも１つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの移動経路に沿って延在している。評価・制御ユニット７は、少なくとも１つの受信構造体５において誘導された少なくとも１つの測定信号を評価し、少なくとも１つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂ及び移動可能な本体の現在の位置を特定する。少なくとも１つの移動可能な結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂを含み、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂ上に、少なくとも１つの導電性の結合要素１２が配置されている。この場合、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂは、平行に延在する２つのガイド要素１４上で少なくとも１つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの移動経路にわたって移動平面内で摺動可能に支持されており、移動平面は、回路支持体３の少なくとも１つの受信構造体５に対して平行に、設定可能な一定の間隔ＬＳを置いて延在している。２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのうちの一方は、少なくとも１つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂを移動経路に沿って遊びなしにガイドし、２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのうちの他方は、滑動ガイドとして使用され、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの傾倒及び／又は回動を阻止する。

【0023】

図１乃至図４からさらに見て取れるように、誘導式線形変位センサ装置１の図示の実施例における２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ円筒形のガイドピンとして形成されている。円筒形のガイドピンとして形成されたガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂは、プラスチックフレーム１６内で相互に平行に支持されており、プラスチックフレーム１６は、少なくとも１つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの移動経路を画定し、回路支持体３を支持する。

【0024】

図１乃至図５からさらに見て取れるように、図示の実施例における誘導式線形変位センサ装置１は、２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂを有し、２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂ上で連続的に摺動可能に支持されている。この場合、第１のガイド要素１４Ａは、第１の結合装置１０Ａの第１の滑動体２０Ａを移動経路に沿って遊びなしにガイドし、第２のガイド要素１４Ｂは、第１の滑動体２０Ａのための滑動ガイドとして使用され、第１の滑動体２０Ａの傾倒及び／又は回動を阻止する。さらに、第２のガイド要素１４Ｂは、第２の結合装置１０Ｂの第２の滑動体２０Ｂを移動経路に沿って遊びなしにガイドし、第１のガイド要素１４Ａは、第２の滑動体２０Ｂのための滑動ガイドとして使用され、第２の滑動体２０Ｂの傾倒及び／又は回動を阻止する。２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ２つのガイド装置２２，２２Ａ，２２Ｂを備えたプラスチック射出成形構成部品として形成されており、これら２つのガイド装置２２，２２Ａ，２２Ｂは、ガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのための滑動ゾーン２８，２８Ａ，２８Ｂを形成する。図示の実施例においては、２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂは、それぞれＬ字形を有し、相互に内外に入れ子式に配置されている。２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂは、ガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂ上で相互に独立して移動することができる。

【0025】

特に図４及び図５からさらに見て取れるように、２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの第１のガイド装置２２Ａは、それぞれガイド開口部２４として形成されており、ガイド開口部２４を通って、２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのうちの一方が遊びなしに延在している。２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの第２のガイド装置２２Ｂは、それぞれガイドフォーク２６として形成されており、ガイドフォーク２６を通って、２つのガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのうちの他方が延在している。図示の実施例においては、第１のガイド要素１４Ａは、遊びなしに第１の滑動体２０Ａのガイド開口部２４と、第２の滑動体２０Ｂのガイドフォーク２６とを通って延在している。第２のガイド要素１４Ｂは、遊びなしに第２の滑動体２０Ｂのガイド開口部２４と、第１の滑動体２０Ａのガイドフォーク２６とを通って延在している。２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂのガイド開口部２４は、図示の実施例においては、射出成形技術によって複数のＵ字形の切欠部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃとして形成されており、これらのＵ字形の切欠部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、Ｌ字形の滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの第１の辺に連続して形成されている。この場合、隣り合うＵ字形の切欠部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ同士は、相互に１８０°回転させられて配置されており、したがって、Ｕ字形の切欠部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの開口部は、それぞれ逆向きの方向を向いている。Ｕ字形の切欠部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの辺同士を結んでいる接続領域は、第１の滑動ゾーン２８Ａとして形成されている。２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂのガイドフォーク２６は、図示の実施例においては、Ｌ字形の滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの第２の辺の端部領域に形成されている。この場合、２つのガイドフォーク２６は、それぞれ３つのウェブ２６．１，２６．２，２６．３を有し、これらのウェブ２６．１，２６．２，２６．３は、第２の滑動ゾーン２８．２として２つの平面平行の面を形成している。ガイドフォーク２６のウェブ２６．１，２６．２，２６．３は、Ｌ字形の滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの第２の辺の相互に反対に位置している側に交互に配置されている。これにより、ガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂと滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂとの間に小さい走行遊びが形成されることとなり、これにより、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの正確なガイドが可能となる。

【0026】

滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂ及びガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂの上述した実施形態により、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂに固定された導電性の結合要素１２の移動が、１次元でのみ実施されることとなる。例えば傾倒、回動、反転遊び等によって引き起こされる他の全ての移動方向を、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの二重のガイドと、相互に逆向きの支持とによって最小化することができる。移動可能な構造により、２つのＬ字形の滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの独立した移動がある程度の制限内で可能となり、この場合、２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの取り付け姿勢が相互に１８０°回転させられていることにより、完全に自由な可動性がそれぞれ相互に逆向きの方向でのみ可能となる。滑動体２０，２０Ａ，２０ＢのＬ字形の形状は、工具に関連する幾何形状として形成され得る誤差がわずかであることを鑑みても、プラスチック射出成形部材を低コストにデザインすることを可能にする。

【0027】

ガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂの機械的な固定は、プラスチック製のフレーム１６内で実施される。フレーム１６及び滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂのプラスチック材料は、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂ及びフレーム１６が所要の温度範囲にわたって熱的に同様に挙動するように選択されている。使用されるプラスチックを、その材料特性に関して適合させることができ、したがって、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの小さい走行遊び、ひいては正確なガイドを形成することができる。滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの上述した実施例は、コスト的に最適化されており、コスト的に最適化された簡単なプラスチック射出成形部材として製造されている。スライダ等が不要になるので、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂを、複数のキャビティを備えた工具において製造することができる。不動のガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂと、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂとの間の材料の組合せは、走行遊びがわずかであっても（例えば、０．０５ｍｍ未満）、一方では移動のために最小の力しか必要とされないように、他方ではピンと滑動体との間の摩耗も最小化にされるように構成されている。図示の実施例においては、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂ及びフレーム１６のための材料の組合せとして、ＰＯＭポリマ（ＰＯＭ：ポリオキシメチレン）又はＰＥＥＫポリマ（ＰＥＥＫ：ポリエーテルエーテルケトン）が、ガイド要素１４，１４Ａ，１４Ｂのための合金特殊鋼と組み合わせられて使用される。

【0028】

特に図２及び図３からさらに見て取れるように、少なくとも１つの導電性の結合要素１２は、打ち抜き曲げ部材１２Ａとして形成されており、熱かしめによって、対応する滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂに取り付けられている。もちろん、他の適当な取り付け技術を使用することもできる。図示の実施例においては、２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ２つの導電性の結合要素１２が相互に離間されて配置されている。それぞれの打ち抜き曲げ部材１２Ａは、図示されていない移動可能な本体に滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂを機械的に連結する連行体１２．１が、それぞれクリップとして成形されるように、ひいては機械式のエンコーダシステムとの遊びのない形状結合による接続部の機能を形成することができるように形成されている。この場合、金属の弾性特性が重要であり、クリップの形状又は寸法を決定する。連行体１２．１のこの実施形態は、機構、構成部材、取り付け及び温度に関する誤差を補償するために、機械式のエンコーダ又は移動可能な本体との接触面において一平面上で十分な遊び空間を提供する。この遊び空間は、滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの移動方向に対して垂直な２次元の面のみにおける可動性が可能となるように、構造的に構成されている。機械式のエンコーダ又は移動可能な本体は、例えば、ブレーキペダルのペダルロッドであり得る。

【0029】

図示されていない代替的な実施例においては、少なくとも１つの導電性の結合要素１２は、導電性のフィルムとして、又は、導電性のコーティングとして、又は、導電性の構造体として形成されており、対応する滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂに直接的に被着されている。

【0030】

図示の実施例においては、励起構造体４は、詳細には図示されていない発振器回路に結合されており、発振器回路は、動作中、周期的な交番信号を励起構造体４に入力する。図示の励起構造体４は、少なくとも１つの回路支持体３の縁部に環状に延在する励起コイルを有する。２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの２つの滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの導電性の結合要素１２は、各々の現在の位置に依存して励起構造体４と受信構造体５との間の誘導結合に影響を及ぼし、対応する移動する本体の２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの現在の位置を差分によって検出又は特定することを可能にする。図示の受信構造体５は、複数の受信コイルを含み、これらの受信コイルは、それぞれ周期的に反復するループ構造を有する。ループ構造は、位置固定された回路支持体３の複数の層に分配されており、これにより、重複を簡単に回避することができる。反復するループ構造のうちの、それぞれ異なる層に配置された区分同士は、スルーホールコンタクトを介して電気的に相互に接続されている。

【0031】

特に図１及び図２からさらに見て取れるように、回路支持体３は、フレーム１６の縁部に配置された、ＡＳＩＣモジュールとして構成された評価・制御ユニット７が配置された第１の区分と、側方に配置された第２の区分とを有し、第２の区分には、誘導式線形変位センサ装置１にコンタクトするための電気的なコンタクト点９が配置されている。さらに、回路支持体３は、フレーム１６内に嵌め込まれる第３の区分を含み、第３の区分には、励起構造体４の励起コイルと、受信構造体５の受信コイルとが配置されている。回路支持体３の第３の区分の面の広がりは、フレーム１６によって設定された滑動体２０，２０Ａ，２０Ｂの移動経路と、２つの結合装置１０，１０Ａ，１０Ｂの面とに合わせて適合させられている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】