特許 7035065 車両用ブレーキペダルの位置センサ・力センサ組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-04

(45)【発行日】2022-03-14

(54)【発明の名称】車両用ブレーキペダルの位置センサ・力センサ組立体

(51)【国際特許分類】

   G05G 1/30 20080401AFI20220307BHJP

   G05G 25/00 20060101ALI20220307BHJP

【ＦＩ】

G05G1/30 E

G05G25/00 C

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2019539775

(86)(22)【出願日】2018-01-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-20

(86)【国際出願番号】 US2018014717

(87)【国際公開番号】W WO2018140359

(87)【国際公開日】2018-08-02

【審査請求日】2021-01-15

(31)【優先権主張番号】62/449,927

(32)【優先日】2017-01-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/449,918

(32)【優先日】2017-01-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/876,772

(32)【優先日】2018-01-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516220468

【氏名又は名称】シーティーエス・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＣＴＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】４９２５ Ｉｎｄｉａｎａ Ａｖｅ． Ｌｉｓｌｅ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ ６０５３２ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105131

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 満

(74)【代理人】

【識別番号】100105795

【弁理士】

【氏名又は名称】名塚 聡

(72)【発明者】

【氏名】ストリート，スティーブン ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】スミス，マイク

【審査官】岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－００３９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５９１７１０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｇ １／３０

Ｇ０５Ｇ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペダル基部と、前記ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、
非接触式ペダル位置センサを有するアームと接触式ペダル力センサを有する基部とを含む、前記車両ブレーキペダルの前記基部上に位置するセンサハウジングであって、前記センサハウジングの前記アームは前記センサハウジングの前記基部に対して概略垂直な関係で延びる、前記センサハウジング、
前記ペダルアームから延びる基部と、前記ペダル位置センサを有する前記センサハウジングの前記アームと概略水平の横並びで対向及び離間した関係で配置された磁石とを有する磁石組立体であって、前記ペダル位置センサが、前記ペダルアームの位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の変化に応じて前記磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知するように適合されている、前記磁石組立体、及び
前記ペダルアームから延びるペダル力適用部材であって、前記ペダルアームの前記位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の前記変化に応答して前記ペダル力センサに対して接触による力を及ぼすように適合された前記ペダル力適用部材を含み、
前記磁石組立体と前記ペダル力適用部材は、相互に対して概略垂直の上下方向に離間した関係で相互から分離されて配置されている、車両ペダルセンサ組立体。

【請求項2】

前記ペダル位置センサがホール効果センサである、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項3】

前記ペダル力センサが、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージである、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項4】

前記センサハウジングと前記力センサとがそれぞれ貫通孔を画定し、前記力適用部材が頭部と細長いシャフトとを含み、前記頭部が前記力センサに対して力を作用させ、前記力適用部材と前記力センサが、前記センサハウジングに画定された収容部に設けられ、前記力適用部材の前記シャフトが、前記力センサに画定された前記貫通孔に亘って延び、前記車両ペダルセンサ組立体は、前記センサハウジングに前記力センサを固定して前記力センサに予荷重を加えるために前記シャフトの端部に連結されたナットをさらに含む、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項5】

ペダル基部と、前記ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、
ペダル位置センサを有するアームを含み、ペダル力センサ用の内部収容部を画定し、前記車両ブレーキペダルの前記ペダル基部上に位置するセンサハウジングであって、前記センサハウジングの前記アームは前記センサハウジングの前記基部に対して概略垂直な関係で延びる、前記センサハウジング、
前記ペダルアームから延びる基部と、前記ペダル位置センサを有する前記センサハウジングの前記アームと概略水平の横並びで対向及び離間した関係で配置された磁石とを有する磁石組立体であって、前記ペダル位置センサが、前記ペダルアームの位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の変化に応じて前記磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知する、前記磁石組立体、及び
前記ペダルアームから延びるペダル力適用部材であって、前記センサハウジングの前記収容部内に延び、前記ペダル力センサと当接するよう接触し、前記ペダルアームの前記位置を判定するために、前記ペダルアームの前記位置の前記変化に応答して前記ペダル力センサに対して力を及ぼすように適合された頭部を含む、前記ペダル力適用部材を含み、
前記磁石組立体と前記ペダル力適用部材は、相互に対して概略垂直の上下方向に離間した関係で相互から分離されて配置されている、前記車両ペダルセンサ組立体。

【請求項6】

前記ペダル力センサが、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージの形態である、請求項５に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項7】

前記ペダル力センサが貫通孔を画定し、前記ペダル力適用部材が前記ペダル力センサに画定された前記貫通孔を通って延びるシャフトを含み、前記車両ペダルセンサ組立体は、前記ペダル力センサを前記センサハウジングに固定し、前記ペダル力センサに予荷重を加えるために、前記シャフトの端部に固定されたナットをさらに含む、請求項５に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項8】

前記車両ブレーキペダルの前記基部が貫通孔を画定し、前記センサハウジングが前記車両ブレーキペダルの前記基部の裏側に配置され、前記ペダル力適用部材が前記車両ブレーキペダルの前記基部に画定される前記貫通孔に延在する、請求項６に記載の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項9】

車両ペダルとの関連で使用するための車両ペダルセンサであって、
車両ペダル力センサを有する基部と前記車両ペダルの位置の変化を感知するための車両ペダル位置センサを有するアームとを含む、前記センサハウジングと、
前記車両ペダルに動作可能に連結され、前記車両ペダルの位置の変化に応答して前記車両ペダル力センサに対して力を及ぼすように適合されたペダル力適用部材を含み、
前記センサハウジングと前記車両ペダル力センサとがそれぞれ貫通孔を画定し、前記ペダル力適用部材が頭部と細長いシャフトとを含み、前記頭部が前記車両ペダル力センサに対して力を作用させ、前記ペダル力適用部材と前記車両ペダル力センサが、前記センサハウジングに画定された収容部に設けられ、前記ペダル力適用部材の前記シャフトが、前記車両ペダル力センサに画定された前記貫通孔に亘って延び、前記車両ペダルセンサは、前記センサハウジングに前記車両ペダル力センサを固定して前記車両ペダル力センサに予荷重を加えるために前記シャフトの端部に連結されたナットをさらに含む、前記車両ペダルセンサ。

【請求項10】

前記車両ペダル位置センサは、前記センサハウジングの前記アーム上のホール効果センサを有する回路と、前記センサハウジングの前記アームの前記ホール効果センサと対向及び離間した関係で配置された前記ペダルアーム上の磁石を含み、前記ホール効果センサは前記車両ペダルの位置の変化に応じて前記磁石により生じた磁界の変化を感知する、請求項９に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項11】

前記車両ペダル力センサは、前記センサハウジング内に配置されたひずみゲージ、ロードセル、または圧電素子を有する、請求項９に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項12】

前記車両ペダル力適用部材は、前記車両ペダルから前記センサハウジング内に延び、前記車両ペダルの位置の変化に応じた動きに適応している、請求項９に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項13】

前記車両ペダルが車両ブレーキペダルである、請求項９に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項14】

車両ブレーキペダルとの関連で使用するための車両ペダルセンサであって、
車両ブレーキペダル位置センサを有するアームと車両ブレーキペダル力センサを有する基部とを有するセンサハウジングと、
前記車両ブレーキペダル位置センサを有する前記センサハウジングの前記アームと対向及び離間した関係で配置された前記車両ブレーキペダル上の磁石であって、前記車両ブレーキペダル位置センサは前記車両ブレーキペダルの位置の変化に応じて前記磁石により生じた磁界の変化を感知する、前記磁石と、
前記車両ブレーキペダルに動作可能に連結され、前記車両ブレーキペダルの位置の変化に応じて前記車両ブレーキペダル力センサに対して力を及ぼすように適合されたペダル力適用部材を含み、
前記車両ブレーキペダル力センサが貫通孔を画定し、前記ペダル力適用部材が前記車両ブレーキペダル力センサに画定された前記貫通孔を通って延びるシャフトを含み、
前記車両ペダルセンサは、前記車両ブレーキペダル力センサを前記センサハウジングに固定し、前記車両ブレーキペダル力センサに予荷重を加えるために、前記シャフトの端部に固定されたナットをさらに含む、前記車両ペダルセンサ。

【請求項15】

前記車両ブレーキペダル力センサは、前記センサハウジング内に位置するひずみゲージ、ロードセル、または圧電素子を有する、請求項１４に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項16】

前記ペダル力適用部材は、前記センサハウジング内に延び、前記車両ブレーキペダルの位置の変化に応じた動きに適応している、請求項１４に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項17】

前記車両ブレーキペダル位置センサは、前記車両ブレーキペダルの位置の変化に応じて前記車両ブレーキペダル上の前記磁石により生じた磁界の変化を感知する、前記センサハウジングの前記アーム上のホール効果センサを有する回路を含む、請求項１４に記載の車両ペダルセンサ。

【請求項18】

前記センサハウジングの前記アームは前記センサハウジングの前記基部と一体であり、前記センサハウジングは前記センサハウジングの前記アーム及び前記基部と一体の、電子コネクタを有する他のアームを有する、請求項１の車両ペダルセンサ組立体。

【請求項19】

前記センサハウジングの前記アームは前記センサハウジングの前記基部と一体であり、前記センサハウジングは前記センサハウジングの前記アーム及び前記基部と一体の、電子コネクタを有する他のアームを有する、請求項９の車両ペダルセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１７年１月２４日に出願された米国仮特許出願係属番号第６２／４４９，９１８号及び２０１７年１月２４日に出願された米国仮特許出願係属番号第６２／４４９，９２７号の出願日の優先権及び利益を主張する。これらの開示及び内容は、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。

【0002】

【0003】

本発明は車両ブレーキペダルの位置センサ・力センサ組立体に関する。

【0004】

【背景技術】

【0005】

ブレーキバイワイヤ式車両用ペダルは、車両のブレーキをかけたり解放したりする目的でペダルの位置を判定することを可能にするセンサを使用する。

【0006】

本発明は、新規のセンサ組立体、より詳細には、ブレーキバイワイヤ式車両用ブレーキペダルに使用するための新規の位置及び力センサ組立体を対象とする。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、概して、基部と、ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、非接触式ペダル位置センサと接触式ペダル力センサとを含むセンサハウジングであって、車両ブレーキペダルの基部に装着されるセンサハウジング、ペダル位置センサと反対側で離間した関係でペダルアームに装着された磁石であって、ペダル位置センサが、ペダルアームの位置を判定するためのペダルアームの位置の変化に応じて磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知するように適合されている磁石、及び ペダルアームに動作可能に連結され、ペダルアームの位置を判定するために、ペダルアームの位置の変化に応答してペダル力センサに対して接触による力を及ぼすように適合されたペダル力適用部材を含む車両ペダルセンサ組立体を対象とする。

【0008】

一実施形態では、ペダル位置センサがホール効果センサである。

【0009】

一実施形態では、力センサは、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージを含む。

【0010】

一実施形態では、センサハウジングと力センサとがそれぞれ貫通孔を画定し、力適用部材が頭部と細長いシャフトとを含み、頭部が力センサに対して力を作用させ、力適用部材と力センサが、センサハウジングに画定された収容部に設けられ、力適用部材のシャフトが、力センサに画定された貫通孔に亘って延び、車両ペダルセンサ組立体は、センサハウジングに力センサを固定して力センサに予荷重を加えるためにシャフトの端部に連結されたナットをさらに含む。

【0011】

本発明はまた、基部と、ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、ペダル位置センサを含み、ペダル力センサ用の内部収容部を画定し、車両ブレーキペダルの基部に装着されるセンサハウジング、ペダル位置センサと反対側で離間した関係でペダルアームに装着された磁石であって、ペダル位置センサが、ペダルアームの位置を判定するためのペダルアームの位置の変化に応じて磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知する磁石、及びペダルアームに動作可能に連結されたペダル力適用部材であって、センサハウジングの収容部内に延び、ペダル力センサと当接するよう接触し、ペダルアームの位置を判定するために、ペダルアームの位置の変化に応答してペダル力センサに対して力を及ぼすように適合された頭部を含む、ペダル力適用部材を含む車両ペダルセンサ組立体を対象とする。

【0012】

一実施形態では、ペダル力センサは、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージの形態である。

【0013】

一実施形態では、ペダル力センサが貫通孔を画定し、ペダル力適用部材がペダル力センサに画定された貫通孔を通って延びるシャフトを含み、車両ペダルセンサ組立体は、ペダル力センサをセンサハウジングに固定し、ペダル力センサに予荷重を加えるために、シャフトの端部に固定されたナットをさらに含む。

【0014】

一実施形態では、車両ブレーキペダルの基部が貫通孔を画定し、センサハウジングが車両ブレーキペダルの基部の裏側に配置され、ペダル力適用部材が車両ブレーキペダルの前記基部に画定される貫通孔に延在する。

【0015】

本発明はまた、基部と、基部に対する移動のために枢着されたペダルアームと、ペダルアームと車両ブレーキペダルの基部との間に延在するばねとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、車両ブレーキペダルの基部のペダル力センサを含み、ばねに作動可能に連結され、ペダル力センサと当接関係にあるペダル力適用部材であって、ばねは、ペダルアームの移動に応答してペダル力適用部材に対して直接的または間接的に力を加えるように適合され、ペダル力適用部材が、ペダルアームの位置を判定するためにペダルアームの位置の変化に応答してペダル力センサに対して力を加えるように適合されているペダル力適用部材を対象とする。

【0016】

一実施形態では、車両ブレーキペダルの基部が貫通開口部を画定し、車両ブレーキペダルの基部の裏側に配置され、ペダル力センサ用に内部収容部を画定するペダル力センサハウジングをさらに備え、ペダル力適用部材は、車両ブレーキペダルの基部に画定された貫通孔に延在し、内部収容部がペダル力センサハウジングに画定される。

【0017】

一実施形態では、ばねがばねハウジング内に配置され、ばねハウジングがペダル力適用部材に動作可能に連結されている。

【0018】

一実施形態では、ピンがばねハウジングをペダル力適用部材に連結する。

【0019】

一実施形態では、力センサは、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージを含む。

【0020】

一実施形態では、センサは、センサハウジングと、ペダル力センサと、センサハウジングに延在するペダル力適用部材とをさらに備える。

【0021】

一実施形態では、センサハウジングのホール効果位置センサと、ペダルアームに連結された磁石とを含む非接触式位置センサ組立体をさらに備え、ホール効果位置センサは、ペダルアームの位置を判定するためのペダルアームの位置の変化に応じて磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知する。

【0022】

本発明の他の利点及び特徴は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明、付随の図面、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。

【0023】

本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、以下のような添付の図の説明によって最良に理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明による位置力センサ組立体を組み込んだブレーキバイワイヤ式車両ブレーキペダルの正面斜視図である。

【図2】図１に示すブレーキペダルの後方斜視図である。

【図3】図１に示すブレーキペダルの分解斜視図である。

【図4】本発明の位置センサ・力センサ組立体の拡大した斜視図である。

【図5】図４に示す位置センサ・力センサ組立体のハウジングの一部縦断面部分側面図である。

【図6】図４に示す位置センサ・力センサ組立体のハウジングの拡大分解斜視図である。

【図7】解除位置または静止位置にある、図１に示すブレーキペダルの一部縦断面部分側面図である。

【図8】係合位置または制動位置にある、図８に示すブレーキペダルの一部縦断面一部側面図である。

【図9】本発明によるロードセル力センサの実施形態の拡大垂直断面図である。

【図10】本発明によるひずみゲージ力センサの実施形態の分解斜視図である。

【図11】図１０に示すひずみゲージ力センサの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１～図８は、本発明による位置センサ・力センサ組立体１００を組み込んだ車両ブレーキペダル１０を示す。

【0026】

車両ブレーキペダル１０は、少なくとも一対の貫通開口部または孔１３ａ及び１３ｂを画定する略垂直に延びる基部１２と、ペダル基部１２に対して時計回り及び反時計回りに、また接する方向及び離れる方向に回転するように枢動可能に接続される細長いブレーキペダルアーム１４と、ペダル基部１２及びペダルアーム１４との間に延在する、略垂直な関係である一組の細長いつる巻きばね１７とを含む。

【0027】

ばね１７は、一対の伸縮自在で可動な対向するばね収容部材１６ａ及び１６ｂの内部によって画定されたキャビティまたは収容部に収容されている。各ばね１７の第１の遠位端は、ばね収容部材１６ｂの後壁２１ｂの内面に当接している。各ばね１７の第２の反対側の遠位端は、ばね収容部材１６ａの後壁２１ａの内面に当接している。

【0028】

ばね収容部材１６ａ及び１６ｂは、そのそれぞれの後壁２１ａ及び２１ｂの外面に形成され、そこから外向きに突出するそれぞれの細長いピンスリーブ２３ａ及び２３ｂを含む。ばね収容部材１６ｂはさらに、後壁２１ｂに亘って延び、スリーブ２３ｂを横切るスロット２５ｂを画定する。

【0029】

それぞれの細長いピン２７ａ及び２７ｂがそれぞれのスリーブ２３ａ及び２３ｂと嵌合して延びている。

【0030】

ブレーキペダルアーム１４はさらに、ばね収容部材１６ｂの後壁２１ｂに画定されたスロット２５ｂに亘って延びるブラケット１４ａを画定する。ピン２７ｂはブラケット１４ａに亘って延びている。

【0031】

以上のようにして、図７及び図８に示すように、ピン２７ｂはブレーキペダルアーム１４をばね収容部材１６ｂに連結し、ひいてはそれは、ブレーキペダルアーム１４の前後の動きに応じてばね収容部材１６ｂを前後に動かすように連結する。

【0032】

本発明の位置センサ・力センサ組立体１００は、センサハウジング１１０に配置された接触式力センサ組立体１６０と、センサハウジング１１０に配置されたホール効果センサ１２２を含む非接触式位置センサ組立体との両方、及びブレーキペダルアーム１４に装着される磁石組立体１５０を含む。

【0033】

センサハウジング１１０は、内部貫通開口部または孔１１４を画定する基部１１２と、基部１１２と一体であり、基部１１２に対して略垂直な関係で延びる第１の細長いアーム１１６と、基部１１２と第１のアーム１１６の両方と一体となり第１のアーム１１６に対して略垂直な関係で延びている第２のアーム１１８とを含む。

【0034】

図５及び図６の実施形態では、基部１１２及び第１のアーム１１６は一緒になって略Ｌ字型のセンサハウジング１１０を画定する。

【0035】

電気コネクタ１２０は、第２のアーム１１８の遠位端から突出して一体に外向きに延びる。

【0036】

ホール効果などの位置センサ１２２が、他の適切な関連電子回路（図示せず）と共に、センサハウジング１１０のアーム１１６の内部に収容されている。

【0037】

センサハウジング１１０の基部１１２は、力センサ組立体１６０を収容し、それは、平らで略リング状のプレート１６４の形態の頭部を含む力適用部材またはピストンまたはプランジャまたは要素１６２、プレート１６４の外面から略外向きに突出して貫通孔１６６ａを画定するブラケット１６６、及びブラケット１６６を含む外面と反対側のプレート１６４の外面から突出して略直角に外向きに延びる細長いねじ付きシャフトまたはボルト１６８を含む。

【0038】

力センサ組立体１６０はまた、力センサ１７０と、中央貫通孔１７７を画定する力センサジャケットまたは収容部またはホルダ１７５とを備える。図示の実施形態では、力センサ１７０は略リング形状であり、中央貫通開口部１７２を画定する。一実施形態では、力センサ１７０は、セラミックなどの圧電材料から構成されるリング形状の圧電素子の形態をとることができる。

【0039】

特に図５及び図６を参照すると、力センサ１７０はホルダ１７５に装着され、力センサ１７０を付したホルダ１７５はセンサハウジング１１０の基部１１２の内部に画定された収容部またはキャビティ１１４内に配置され装着される。

【0040】

力適用部材１６２は、力センサ１７０の外面と直接当接しているプレートまたは頭部１６４の外面と関係して、センサハウジング１１０の基部１１２の内部キャビティ１１４内に配置され、その中に延在する。力適用部材１６２のシャフトまたはボルト１６８は、力センサ１７０及びホルダ１７５にそれぞれ画定されたそれぞれの貫通孔１７２及び１７７を通って延びる。力センサ１７０をセンサハウジング１１０の基部１１２の内部に固定して保持し、力センサ１７０に前負荷の力を加えるために、力適用部材１６２のシャフト１６８の遠位端にナット１８０が固定されている。

【0041】

本明細書では詳細には説明せず、また図面には示さないが、センサハウジング組立体１１０の内部は、コネクタ１２０を通ってセンサハウジング１１０の内部に延びる電気端子に連結するのに適した力センサと位置センサの回路の両方を含み、収容する。

【0042】

図２、図３、図７、図８を参照すると、センサハウジング１１０は、ブレーキペダル１０の基部１２の後部外面に当接するセンサハウジング１１０と関係してブレーキペダル１０の基部１２に連結され、力適用部材１６２のブラケット１６６がブレーキペダル１０の基部１２に画成された貫通開口部または孔１３ａに亘って延び、第１のアーム１１６がブレーキペダル１０の基部１２に画定された貫通開口部または孔１３ｂを亘って延び、ピン２７ａは、力適用部材１６２のブラケット１６６に画定される貫通開口部１６６ａと、ばね収容部材１６ａのスリーブ２３ａとを通って延びて、力適用部材１６２をばね収容部材１６ａに連結し、ひいては力適用部材１６２をばね１７とブレーキペダルアーム１４とに連結し、ブレーキペダルアーム１４の移動に応答して移動させる。

【0043】

上述のように、位置センサ・力センサ組立体１００はまた、例えば図３、図４、図７及び図８に示される磁石組立体１５０を備える。磁石組立体１５０は、基部１５２と、基部１５２から外側に延びる細長い棒状の磁石１５４とを含む。磁石組立体１５０、より具体的にはその基部１５２は、ブレーキペダル１０の基部１２の方向に、力位置センサ組立体１１０のアーム１１６と概ね対向しており、間隔をあけて接触していない関係及び位置にあるブレーキペダルアーム１４から略垂直に外側に延びる棒状の磁石１５４と関係する、ブレーキペダルパッド１４ｃを含む下端と反対側のブレーキペダルアーム１４の上端１４ｂに装着させる。

【0044】

次に、ブレーキペダル１０の動作、より具体的には本発明の力位置センサ組立体１００の動作について、図７及び図８を参照しながら説明する。

【0045】

図７は、ブレーキペダル１０、より詳細にはそのブレーキペダル１４を示しており、ブレーキペダル１４にブレーキの力が加えられていない、解除位置または休止位置にある。

【0046】

図８は、ブレーキペダル１０、より詳細にはそのブレーキペダル１４を示しており、ペダルフットパッド１４ｃに対するフットの力の適用に応じてブレーキペダル１０の基部１２に向かう方向に、ブレーキペダル１４の枢動の時計方向への回動に続いて、係合し、押し下げられるブレーキの位置にある。

【0047】

より具体的には、図８に示すように、連結ピン２７ｂを介してブレーキペダルアーム１４をばね収容部材１６ｂに連結した結果として、ブレーキペダル１０の押し下げまたは係合、及びその結果の時計方向への回転は、ブレーキペダル１０の基部１２の方向にばね収容部材１６ｂの内方への移動を引き起こす。

【0048】

ばね収容部材１６ｂの内方への移動は、ひいては中に収容されているばね１６ａの圧縮をもたらし、それがひいてはばね１６ａの遠位端に、ばね収容部材１６ａの後壁２１ａに対し力を作用させ、ひいては、ばね収容部材１６ａが内方に移動するに至る。

【0049】

その後、本発明によれば、ピン２７ａを介してばね収容部材１６ａを力適用部材１６２のブラケット１６６に連結することによって、ばね収容部材１６ａが内方へ移動する、より具体的には、その後壁２１ａがブレーキペダル１０の基部１２の方向に内方に動くと、力適用部材１６２が内方に動き、それによって力適用部材１６２のプレート１６４がセンサ１７０に対して力を及ぼし、それにより、センサ１７０の変形または湾曲または圧縮が生じる。

【0050】

センサ１７０の変形または湾曲または圧縮、すなわちセンサ１７０の形状または厚さの変化は、センサ１７０の電気的特性の１つまたは複数に変化を生じさせ、この変化は、センサ１７０に関連するセンサハウジング１１０の内部に収容された電子回路によって感知され、ブレーキペダルアーム１４の位置の判定及び測定を可能にし、例えば車両の制動や車両のブレーキライトの作動などの応答を開始する。

【0051】

また、図８に示すように、ブレーキペダル１０の基部１２の方向へブレーキペダルアーム１４が移動することはまた、位置センサアーム１１６に対する磁石部材１５０の移動、より詳細にはその磁石１５４の移動、さらにより詳細にはセンサハウジング１１０のアーム１１６の内部に配置されたホール効果センサ１２２に対する磁石１５４の移動を引き起こし、それはひいては、磁石１５４により生じる磁界の大きさ及び／または方向の変化をもたらし、この変化は、ホール効果センサ１２２によって感知され、電気信号を生成するために使用され、それは関連するセンサハウジング１１０のアーム１１６の内部に収容された適切な電子回路を介して、またブレーキペダルアーム１４の位置を判定及び測定できるようにし、例えば車両の制動や車両のブレーキライトの作動などの応答を開始する。

【0052】

本発明によれば、ブレーキペダル１０に接触式力センサ組立体１６０と非接触式位置センサ組立体１２２、１５０の両方を組み込むことにより、ブレーキペダルアーム１４の位置の多くの位置測定が可能になる、より具体的には力センサ組立体１６０または位置センサ組立体１２２、１５０が動作不能になっても、ブレーキペダルアーム１４の位置の測定、これにより車両の制動が可能になる。

【0053】

さらに、ブレーキペダル１０における接触式力センサ組立体１６０及び非接触式位置センサ組立体１２２、１５０の両方を使用することで、特定の用途または必要性に応じて異なる大きさのブレーキペダル位置を検出及び測定することが可能になる。

【0054】

例えば、力センサ１７０は、ばねハウジング１６ａ及び１６ｂを介してブレーキペダルアーム１４と直接接触することによって、またさらに力適用部材１６２と直接接触することによって、別段には非接触式位置センサ組立体１２２、１５０によって検出されない可能性があるブレーキペダルアーム１４の位置における変化の検出及び測定を可能にする。

【0055】

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、上述したような本発明のブレーキペダルセンサ組立体１００の多数の変形及び修正を行うことができる。本明細書に示された特定のブレーキペダルセンサ組立体１００に関する制限は意図されておらず、また推測されるべきではないことを理解されたい。当然のことながら、全ての係る修正形態は、特許請求の範囲内に入るように、添付の特許請求の範囲によって網羅されることが意図される。

【0056】

例えば、力センサ組立体１６０、特にその力センサ１７０は、例えば力センサ組立体の実施形態２６０及び図１１に示すＩビーム型ロードセルの実施形態２７０及び図１０及び図１１に示すひずみゲージの実施形態３７０を含む特定の用途に応じて、いくつかの異なる実施形態のうちの１つであり得ることが理解される。

【0057】

図１１を参照すると、力センサ組立体２６０は、平らな略リング状のプレート２６４の形態の頭部を含む力適用部材またはプランジャまたはピストンまたは要素２６２と、プレート２６４の外面から略外側に延び、貫通孔２６６ａを画定するブラケット２６６と、ブラケット２６６を含むプレート２６４の外面とは反対側のプレート２６４の外面から突出して略垂直に外向きに延びる細長いねじ付きシャフトまたはボルト２６８とを含む。

【0058】

力センサ組立体２６０はまた、実施形態では中央貫通孔または開口部２７３を画定するＩ字型ロードセルの形態である力センサ２７０を備える。

【0059】

Ｉ字型ロードセル２７０は、センサハウジング１１０の基部１１２の内部に画定された収容部またはキャビティ１１４内に装着されている。

【0060】

力適用部材２６２は、Ｉ字型ビームロードセル２７０の外面に当接した頭部２６４の外面と、ロードセル２７０及び基部２１２にそれぞれ画定されたそれぞれの貫通孔２７２及び１１４を通って延び、センサハウジング２１０の基部２１２から外向きに延びる端部で終わるシャフトまたはボルト２６８と関係してセンサハウジング１１０の基部１１２に連結及び装着させる。ナット２８０は、ロードセル２７０をセンサハウジング基部１１２に固定し、ロードセル２７０に予荷重の力を加えるために、力部材２６２のシャフト２６８の遠位端に固定する。

【0061】

図１０及び図１１は、リング形状のホルダ３７２の内部に装着され、続いて力センサ１７０に対して上述のようにセンサハウジング１１０の基部１１２の内部に装着されるように適合されているディスク形態のひずみゲージ力センサの実施形態３７０を示す。その説明は参照により本明細書に組み込まれる。

【0062】

この実施形態によれば、ひずみゲージ３７０は、対向する外面３７０ａ及び３７０ｂを含み、外面３７０ｂは力適用部材１６６の頭部１６４と直接当接するように接触すべく適合され、対向する外面３７０ａは、力適用要素１６６により直接的な接触による力を加えるのに応答して、ひずみゲージ３７０のひずみの大きさ及び／または位置を感知及び測定するよう適合された電子回路３８０を含む。

【0063】

なおさらに、本発明は、用途に応じて、ブレーキペダルの位置を測定するための接触式力センサ組立体のみを含む実施形態を含むことが理解される。
下記は、本願の出願当初に記載の発明である。
＜請求項１＞
基部と、前記ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、
非接触式ペダル位置センサと接触式ペダル力センサとを含むセンサハウジングであって、前記車両ブレーキペダルの前記基部に装着される前記センサハウジング、
前記ペダル位置センサと反対側で離間した関係で前記ペダルアームに装着された磁石であって、前記ペダル位置センサが、前記ペダルアームの位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の変化に応じて前記磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知するように適合されている、前記磁石、及び
前記ペダルアームに動作可能に連結され、前記ペダルアームの前記位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の前記変化に応答して前記ペダル力センサに対して接触による力を及ぼすように適合されたペダル力適用部材を含む前記車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項２＞
前記ペダル位置センサがホール効果センサである、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項３＞
前記ペダル力センサが、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージである、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項４＞
前記センサハウジングと前記力センサとがそれぞれ貫通孔を画定し、前記力適用部材が頭部と細長いシャフトとを含み、前記頭部が前記力センサに対して力を作用させ、前記力適用部材と前記力センサが、前記センサハウジングに画定された収容部に設けられ、前記力適用部材の前記シャフトが、前記力センサに画定された前記貫通孔に亘って延び、前記車両ペダルセンサ組立体は、前記センサハウジングに前記力センサを固定して前記力センサに予荷重を加えるために前記シャフトの端部に連結されたナットをさらに含む、請求項１に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項５＞
基部と、前記ペダル基部に枢着されたペダルアームとを含む車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、
ペダル位置センサを含み、ペダル力センサ用の内部収容部を画定し、前記車両ブレーキペダルの前記基部に装着されるセンサハウジング、
前記ペダル位置センサと反対側で離間した関係で前記ペダルアームに装着された磁石であって、前記ペダル位置センサが、前記ペダルアームの位置を判定するために、前記ペダルアームの位置の変化に応じて前記磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知する、前記磁石、及び
前記ペダルアームに動作可能に連結されたペダル力適用部材であって、前記センサハウジングの前記収容部内に延び、前記ペダル力センサと当接するよう接触し、前記ペダルアームの前記位置を判定するために、前記ペダルアームの前記位置の前記変化に応答して前記ペダル力センサに対して力を及ぼすように適合された頭部を含む、前記ペダル力適用部材を含む、前記車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項６＞
前記ペダル力センサが、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージの形態である、請求項５に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項７＞
前記ペダル力センサが貫通孔を画定し、前記ペダル力適用部材が前記ペダル力センサに画定された前記貫通孔を通って延びるシャフトを含み、前記車両ペダルセンサ組立体は、前記ペダル力センサを前記センサハウジングに固定し、前記ペダル力センサに予荷重を加えるために、前記シャフトの端部に固定されたナットをさらに含む、請求項５に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項８＞
前記車両ブレーキペダルの前記基部が貫通孔を画定し、前記センサハウジングが前記車両ブレーキペダルの前記基部の裏側に配置され、前記ペダル力適用部材が前記車両ブレーキペダルの前記基部に画定される前記貫通孔に延在する、請求項６に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項９＞
基部と、前記基部に対する移動のために枢着されたペダルアームと、前記ペダルアームと車両ブレーキペダルの前記基部との間に延在するばねとを含む前記車両ブレーキペダルに使用するための車両ペダルセンサ組立体であって、
前記車両ブレーキペダルの前記基部上のペダル力センサ、
前記ばねに作動可能に連結され、前記ペダル力センサと当接関係にあるペダル力適用部材であって、前記ばねは、前記ペダルアームの移動に応答して前記ペダル力適用部材に対して直接的または間接的に力を加えるように適合され、前記ペダル力適用部材が、前記ペダルアームの前記位置を判定するために前記ペダルアームの前記位置の変化に応答して前記ペダル力センサに対して力を加えるように適合されている、前記ペダル力適用部材を含む前記車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項１０＞
前記車両ブレーキペダルの前記基部が貫通開口部を画定し、前記車両ブレーキペダルの前記基部の裏側に配置され、前記ペダル力センサ用に内部収容部を画定するペダル力センサハウジングをさらに備え、前記ペダル力適用部材は、前記車両ブレーキペダルの前記基部に画定された前記貫通開口部に延在し、前記内部収容部が前記ペダル力センサハウジングに画定される、請求項９に記載の車両ペダルセンサ組立体。
＜請求項１１＞
前記ばねがばねハウジング内に配置され、前記ばねハウジングが前記ペダル力適用部材に動作可能に連結されている、請求項９に記載の車両ペダル組立体。
＜請求項１２＞
ピンが前記ばねハウジングを前記ペダル力適用部材に連結する、請求項１１に記載の車両ペダル組立体。
＜請求項１３＞
前記ペダル力センサは、圧電素子、ロードセル、またはひずみゲージを含む、請求項９に記載の車両ペダル組立体。
＜請求項１４＞
センサハウジングと、前記ペダル力センサと、前記センサハウジングに延在する前記ペダル力適用部材とをさらに備える、請求項９に記載の車両ペダル組立体。
＜請求項１５＞
前記センサハウジングにおけるホール効果位置センサと、前記ペダルアームに連結された磁石とを含む非接触式位置センサ組立体をさらに備え、前記ホール効果位置センサは、前記ペダルアームの前記位置を判定するために、前記ペダルアームの前記位置の変化に応じて前記磁石によって発生される磁界の大きさ及び／または方向の変化を感知する、請求項１４に記載の車両ペダル組立体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】