JP2013181937A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主に自動車のブレーキペダル等の回転角度の検出に用いられる回転角度検出装置に関し、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】略箱型のケース２１内に回転可能に収納され、回転軸２２Ａがケース２１上面から突出した回転体２２の下面中央に磁石２４を装着すると共に、この磁石２４に間隙を空けて磁気検出素子２６を対向配置することによって、レバー等の部品を用いず、回転軸２２Ａ先端を直接ブレーキペダル３５の回動軸３５Ａに装着して、回転体２２の回転角度の検出を行うことができるため、ブレーキペダル等への装着も容易に行え、使用部品数が少なく簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の回転角度の検出に用いられる回転角度検出装置に関するものである。

近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置やスイッチ等を用いてブレーキペダル等の踏み込み量や回転角度を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。

このような、従来の回転角度検出装置について、図４及び図５を用いて説明する。

図４は従来の回転角度検出装置の断面図であり、同図において、１は下面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケース、２は絶縁樹脂製の回転体で、回転体２にインサート成形等によって固着された金属製の回転軸２Ａが、略円筒状のスペーサ３に挿通され、このスペーサ３を介して回転体２がケース１内に回転可能に収納されている。

そして、回転軸２Ａ上端がケース１上面から突出すると共に、この回転軸２Ａ上端には金属製のレバー４の一端がかしめ等によって固着され、レバー４の他端はケース１上方へ延出している。

また、５はコイル状に巻回された鋼線製のばねで、やや捩られた状態のばね５の下端が回転体２に、上端がケース１内上面に各々係止され、このばね５によって回転体２が所定角度に付勢されて、レバー４が所定の位置に保持されている。

さらに、６は磁石、７は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、磁石６が回転体２下面中央に絶縁樹脂製のホルダー８によって装着されると共に、配線基板７上面には磁石６と所定の間隙を空けて対向配置された、ホール素子等の磁気検出素子９が実装されている。

また、配線基板７にはマイコン等の電子部品によって制御手段１０が形成されると共に、この制御手段１０に磁気検出素子９が配線パターンを介して電気的に接続されている。

そして、１１は略Ｌ字状の端子で、ケース１にインサート成形等によって植設されると共に、複数の端子１１の一端に配線パターンを介して制御手段１０が接続され、端子１１の他端が略角筒状のコネクタ部１Ａ内に延出している。

さらに、１２は絶縁樹脂製のカバーで、ケース１の下面開口部を覆うと共に、このカバー１２がケース１下面に固着されて、回転角度検出装置１３が構成されている。

そして、このように構成された回転角度検出装置１３が、図５の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル１５の回動軸１５Ａの近傍に取り付けられ、アーム１５Ｂにレバー４が装着されると共に、制御手段１０が複数の端子１１やリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、ブレーキペダル１５を足で踏み込むと、アーム１５Ｂの回動に伴ってレバー４が揺動し、ばね５を撓めながら回転体２が回転して、この下面に装着された磁石６も回転するため、磁石６から対向した磁気検出素子９へ流れる磁界の方向が変化する。

そして、この磁気を磁気検出素子９が検出し、この磁気検出素子９が検出した磁気の強弱から、制御手段１０が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル１５の踏み込み量を算出して、これが自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。

つまり、ブレーキペダル１５の踏み込み操作によって、レバー４を揺動させて回転体２と磁石６を回転させ、磁気検出素子９が検出した磁気の変化から、制御手段１０が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル１５の踏み込み量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１０−２７１２９８号公報

しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、ブレーキペダル１５の踏み込み操作によって、アーム１５Ｂに装着されたレバー４を揺動させ、回転体２と磁石６を回転させて、回転体２の回転角度の検出を行っているため、使用部品数が多く構成も複雑になると共に、ブレーキペダル１５への取り付けにも手間がかかってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブレーキペダル等への装着が容易に行え、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、略箱型のケース内に回転可能に収納され、回転軸がケース上面から突出した回転体の下面中央に磁石を装着すると共に、この磁石に間隙を空けて磁気検出素子を対向配置して回転角度検出装置を構成したものであり、レバー等の部品を用いず、回転軸先端を直接ブレーキペダルの回動軸に装着して、回転体の回転角度の検出を行うことができるため、ブレーキペダル等への装着も容易に行え、使用部品数が少なく簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図 同分解斜視図 同斜視図 従来の回転角度検出装置の断面図 同側面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、２１は下面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース、２２は略円柱状でポリオキシメチレン等の絶縁樹脂製の回転体で、回転体２２がケース２１内に回転可能に収納されると共に、略角柱状の回転軸２２Ａがケース２１上面の開口孔２１Ａから上方へ突出している。

また、２３は銅合金や鋼鈑等の薄板金属製の保持体で、下方へ折曲された前後及び左右の側面には、複数の弾性爪２３Ａが突出形成されると共に、この保持体２３が回転軸２２Ａ先端に弾接して装着されている。

そして、２４は略直方体状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、この磁石２４が回転体２２の下面中央に、インサート成形や接着等によって装着されている。

さらに、２５は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、配線基板２５上面には磁石２４と所定の間隙を空けて対向配置された、ホール素子等の磁気検出素子２６が、半田付け等によって配線パターンに実装されている。

そして、配線基板２５にはマイコン等の電子部品によって制御手段２７が形成されると共に、この制御手段２７に配線パターンを介して磁気検出素子２６が電気的に接続されている。

また、２８は略Ｌ字状で銅合金等の端子で、ケース２１にインサート成形等によって植設されると共に、複数の端子２８の一端に配線パターンを介して制御手段２７が接続され、端子２８の他端が略角筒状のコネクタ部２１Ｂ内に延出している。

さらに、２９はポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のカバーで、ケース２１の下面開口部を覆うと共に、このカバー２９が複数のねじ３０によってケース２１下面に固着されて、回転角度検出装置３１が構成されている。

そして、このように構成された回転角度検出装置３１が、図３の斜視図に示すように、自動車のブレーキペダル３５の回動軸３５Ａの近傍に、先端に保持体２３を装着した回転軸２２Ａ先端が、回動軸３５Ａの角孔３５Ｂに挿入され、ねじ部３５Ｃやナット３６によって取り付けられて装着されると共に、制御手段２７が複数の端子２８やリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に接続される。

なお、この時、回転軸２２Ａ先端に装着された保持体２３側面の、複数の弾性爪２３Ａが弾性変形し、回動軸３５Ａの角孔３５Ｂ内周に弾接して、回転軸２２Ａ先端と角孔３５Ｂの間にがたつきのない状態で、回転軸２２Ａが回動軸３５Ａに装着される。

以上の構成において、ブレーキペダル３５を足で踏み込むと、アーム３５Ｄが回動軸３５Ａを支点として回動すると共に、回転軸２２Ａが角孔３５Ｂに挿入された回転体２２が回転し、この下面に装着された磁石２４も回転するため、磁石２４から対向した磁気検出素子２６へ流れる磁界の方向が変化する。

そして、この磁気を磁気検出素子２６が検出し、この磁気検出素子２６が検出した磁気の強弱から、制御手段２７が回転体２２の回転角度、すなわちブレーキペダル３５の踏み込み量を算出して、これが自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じたブレーキ装置の制御やストップランプの消点灯等の、車両の様々な制御が行われる。

つまり、ブレーキペダル３５の踏み込み操作によって、回転体２２と磁石２４を回転させ、磁気検出素子２６が検出した磁気の変化から、制御手段２７が回転体２２の回転角度、すなわちブレーキペダル３５の踏み込み量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されている。

そして、この時、本発明の回転角度検出装置３１においては、レバー等の部品を用いず、下面中央に磁石２４が装着された回転体２２の回転軸２２Ａ先端を、直接ブレーキペダル３５の回動軸３５Ａに装着するようになっているため、確実な回転角度の検出が行えると共に、ブレーキペダル３５への装着も容易に行え、使用部品数が少なく簡易な構成に形成できるようになっている。

すなわち、ケース２１内に回転可能に収納された回転体２２の下面中央に磁石２４を装着すると共に、回転軸２２Ａ先端を直接ブレーキペダル３５の回動軸３５Ａに装着することによって、回転角度検出装置３１を簡易な構成に形成できると共に、レバー等の使用部品の寸法ばらつきによる誤差等が少なくなり、確実な回転角度の検出を行えるように構成されている。

さらに、回転軸２２Ａ先端には、側面に複数の弾性爪２３Ａが突出形成された保持体２３が装着され、回動軸３５Ａに取り付けた際には、複数の弾性爪２３Ａが弾性変形し、回動軸３５Ａの角孔３５Ｂ内周に弾接することによって、回転軸２２Ａ先端と角孔３５Ｂの間にがたつきのない状態で、回転軸２２Ａが回動軸３５Ａに装着されるため、より誤差が少なく高精度な回転角度の検出が行えるようになっている。

なお、以上の説明では、ケース２１に収納された配線基板２５に、マイコン等の電子部品によって制御手段２７を設け、磁気検出素子２６が検出した磁気の強弱から、制御手段２７が回転体２２の回転角度を算出する構成について説明したが、配線基板２５には磁気検出素子２６のみを設け、制御手段２７は車両の電子回路側に設けた構成としても、本発明の実施は可能である。

このように本実施の形態によれば、略箱型のケース２１内に回転可能に収納され、回転軸２２Ａがケース２１上面から突出した回転体２２の下面中央に磁石２４を装着すると共に、この磁石２４に間隙を空けて磁気検出素子２６を対向配置することによって、レバー等の部品を用いず、回転軸２２Ａ先端を直接ブレーキペダル３５の回動軸３５Ａに装着して、回転体２２の回転角度の検出を行うことができるため、ブレーキペダル等への装着も容易に行え、使用部品数が少なく簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。

また、回転軸２２Ａ先端に、側面に弾性爪２３Ａが突出した保持体２３を装着することによって、回転軸２２Ａ先端を回動軸３５Ａに装着した際、弾性爪２３Ａが弾性変形して回動軸３５Ａの角孔３５Ｂ内周に弾接し、回転軸２２Ａ先端と角孔３５Ｂの間にがたつきのない状態で、回転軸２２Ａが回動軸３５Ａに装着されるため、より誤差が少なく高精度な回転角度の検出を行うことができる。

本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。

２１ ケース
２１Ａ 開口孔
２１Ｂ コネクタ部
２２ 回転体
２２Ａ 回転軸
２３ 保持体
２３Ａ 弾性爪
２４ 磁石
２５ 配線基板
２６ 磁気検出素子
２７ 制御手段
２８ 端子
２９ カバー
３０ ねじ
３１ 回転角度検出装置
３５ ブレーキペダル
３５Ａ 回動軸
３５Ｂ 角孔
３５Ｃ ねじ部
３５Ｄ アーム
３６ ナット

Claims (2)

1. 略箱型のケース内に回転可能に収納され、回転軸が上記ケース上面から突出した回転体の下面中央に磁石を装着すると共に、この磁石に間隙を空けて磁気検出素子を対向配置した回転角度検出装置。
2. 回転軸先端に、側面に弾性爪が突出した保持体を装着した請求項１記載の回転角度検出装置。

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