车辆用操作踏板装置的制作方法

专利名称：车辆用操作踏板装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用操作踏板装置，更具体地涉及以紧凑的结构和 低成本形成所述车辆用操作踏板装置的技术，所述车辆用操作踏板装置具 有用于电检测操作力的载荷传感器。
背景技术：
车辆用操作踏板装置如制动踏板装置和加速踏板装置已得到广泛应 用。其包括(a)操作踏板，该操作踏板安^踏板支架上，以便可绕支 架轴的轴线枢转并经受驾驶员的下压操作，所述踏板支架固定地紧固在车 辆上；和(b)经由至少一个连接部连接到操作踏板的反作用部件，所述连
取决于操作踏板的操作力的比率/量值(rate)被传递到所述反作用部件， 并且所述反作用部件被施加以与所述输出相对应的反作用力。已知一种这 样的车辆用操作踏板装置具有电检测操作力的载荷传感器。
对于例如在专利文献l中公开的装置，从主缸伸出的推杆连接到从操 作踏板的侧壁伸出的连接销，以便可沿轴向相对运动，从而一传感器可检 测抵抗弹簧的偏压力而相对于连接销移位的推杆的位移值。此外，专利文 献2公开了这样的技术，其中一压电变换器元件作为载荷传感器置于U形 夹/马蹄钩(clevis )和操作杆之间，所述U形夹通过U形夹销(clevis pin) 可相对枢转地连接到操作踏板。
专利文献1: U.S.专利No. 5563355专利文献2:日本专利申请特开No. 11-230841
但是对于在专利文献l中公开的装置，由于推杆需要具有与沿轴向的 相对运动相关联的槽孔，所以无法完好地使用常用的推杆。另外，由于操 作踏板的下压操作使推杆相对于连接销枢转，所以偏压推杆的弹簧和检测 位移值的传感器需要相对于连接销可枢转地安装，从而导致复杂的结构。 此外，由于推杆、弹簧和传感器位于操作踏板的侧面区域内，所以需要提 供强固的结构，尤其是对于制动踏板等而言，以确保稳定的操作状态。这 导致装置整体上构造得很大，引起成本增加。
另外，对于专利文献2的装置，压电变换器元件需要^L置在U形夹和 操作杆之间，几乎无法采用常用的操作杆和U形夹，导致装置成本增加。
本发明是在具有上述问题的背景下设想完成的，其目的是提供一种具 有用于电检测操作力的载荷传感器的车辆用操作踏板装置，该车辆用操作 i^板装置可完好地使用在传统i^板中所采用的杆和U形夹，同时能以低成 本提供紧凑的结构。

发明内容
为了实现上述目的，第一项发明的特征在于，(a)操作踏板，该操作 踏板安装在踏板支架上，以便可在有限角度内绕支架轴的轴线枢转并被驾 ^J下压而工作，所述踏板支架固定地紧固在车辆上；(b)经由至少一个 连接部连接到所述操作踏板的反作用部件，所述连接部允许所述操作踏板 和所述反作用部件之间绕连接销的相对枢转运动， 一输出以取决于所述操 作踏板的操作力的比率/量值被传递到所述反作用部件，并且所述反作用部 件被施加以与所述输出相对应的反作用力；和(c)电检测所述操作力的载 荷传感器；(d)其中一经由所述连接销可枢转地连接的部件形成有传感器 安装孔，该传感器安装孔允许所述连接销插入并在与所述连接销的连接位 置处大于所述连接销，以允许所述载荷传感器安装在所述传感器安装孔和 所述连接销之间。
第二项发明的特征在于，在第一项发明的车辆用操作踏板装置中，U)
所述连接销是设置在所述连接部中的u形夹销，该u形夹销平行于所述支
架轴的轴线，并且所述反作用部件和一踏板侧部件通过所述U形夹销相连； (b)所述i^板侧部件形成有所述传感器安装孔，以允许所述载荷传感器安 装在所述传感器安装孔的内周和所述U形夹销之间的间隙中；(c)所述U 形夹销具有由成一体地固定在所述反作用部件上的U形夹保持的两个端 部；以及(d)所述踏板侧部件的一部分从所述U形夹的开口端进入所述 U形夹的中空部。
第三项发明的特征在于，在第二项发明的车辆用操作踏板装置中，所 述踏板侧部件是所述操作踏板，该操作踏板的一端由所述支架轴支承，另 一端具有下压部，并且该操作踏板的中间部连接到所述连接销。第四项发 明的特征在于，在第二项发明的车辆用操作踏板装置中，(a)还包括可枢 转地安装在所述踏板支架上并经由连接联动件连接到所述操作踏板的中间 杠杆，(b )所述踏板侧部件是所述中间杠杆。
第五项发明的特征在于，在第一项发明的车辆用操作踏板装置中，所 述载荷传感器包括检测部件，该检测部件具有至少一个形成为圆弧形构型 并被施加以取决于所述操作力的载荷的部分，用于检测根据所述操作力而 在所述检测部件上产生的应变。
第六项发明的特征在于，在第五项发明的车辆用操作踏板装置中，所 述载荷传感器包括U)形成为筒状的检测部件；(b)环形的第一安装部 件，该第一安装部件设置在所述检测部件的外周缘上，成一体地保持所述 检测部件的一个轴向端部，并成一体地安装在所述传感器安装孔内；(c) 第二安装部件，该第二安装部件设置在所述检测部件的内周缘上，成一体 保持所述检测部件的另一个轴向端部，并具有供所述连接销插入的插入孑L; 以及(d)固定在所述检测部件上的应变检测元件；(e)其中，所述第一 安装部件和第二安装部件根据所述操作力而相对彼此移位，以允许所述应 变检测元件检测在所述检测部件中产生的剪切应变。
第七项发明的特征在于，在第五项发明的车辆用操作踏板装置中，所 述载荷传感器包括(a)形成为筒状构型的检测部件；(b)环形安装部件，
该环形安装部件设置在所述检测部件的外周缘上，在围绕其中心线的 一 区 域内成一体地保持所述检测部件的一部分，并成一体地安装在所述传感器
安装孔内；(c)固定地紧固在所述检测部件上的应变检测元件；(d)其 中，插入穿过所述检测部件的筒形内部的所述连接销和所述环形安装部件 根据所述操作力而相对地移位，以允许所述应变检测元件检测在所述检测 部件中产生的拉伸应变。
第八项发明的特征在于，在第四项发明中，所述中间杠杆在其一端经 由平行于所述支架轴的枢转部相对于所述i 务板支架枢转，在其另一端经由 所述连接部连接到所述反作用部件，并在其中间部经由所述连接联动件连 接到所述操作踏板。
第九项发明的特征在于，在第六项发明中，所述载荷传感器整体具有 环状构型或弓形构型，并设置成沿其直径或半径方向接受产生剪切应变的 力。
对于这种车辆用操作踏板装置，传感器安装孔在给定的连接部处一一 施加在操作踏板上的操作力通过该连接部传递到反作用部件一一形成在经 由连接销可枢转地连接的部件中，以允许载荷传感器安装在传感器安装孔 和连接销之间。这使得装置整体上可具有简单和紧凑的结构而不用担心会 产生载荷传感器的扭曲等。此外，可采用与传统的踏板装置相同的外围/ 辅助组成部件，例如杆和U形夹等，使得能以低成本提供整个装置。
对于第二项发明，载荷传感器设置在使反作用部件和踏板側部件相互 连接的连接部中，以检测作为操作力传递到反作用部件的输出。这样，例 如在经由反作用部件机械地致动液压制动器等的情况下，可通过载荷传感 器以高精度检测制动力等。此外，插入穿过载荷传感器的U形夹销的两端 由u形夹保持。因此，不受到枢转动量例如扭曲等的作用的载荷传感器能
以高精度检测操作力。此外，即使踏板侧部件和反作用部件沿u形夹销的
轴向发生相对移位，也能确保载荷传感器具有有利的检测精度。
第五项发明的载荷传感器包括具有至少一个形成为圆弧构型并在其上 施加有载荷的区域的检测部件。这允许所述圆孤构型根据连接部的由操作
踏板的下压操作导致的可相对枢转的角度范围而具有角度设定。这样，可 与连接部的相对枢转运动无关地以高精度检测操作力而无需执行校正操作 等。此外，即使是在由于相对枢转运动而使载荷作用位置发生变化以及载 荷施加方向发生变化时，载荷传感器也无需枢转。这样，装置能以低成本 和紧凑的结构形成。第六和第七项发明在应变检测元件根据连接部的可相 对枢转的角度范围而具有尺寸和安设位置设定的情况下也可具有上述优 点。
本发明的车辆用操作踏板装置不仅可优选地应用于常用制动器用的制 动踏板装置，而且可应用于加速器或驻车制动器用的操作踏板装置。尽管 反作用部件可例如由机械地致动车轮制动器等的制动助力器操作杆或制动
主缸的推杆形成，但其也可应用于电子类型(线控(by-wire)类型)，其 中根据由载荷传感器检测的操作力对车轮制动器或传动单元进行电控。在 这种应用中，可在反作用部件上接合行程模拟器或反作用机构等，以向其 施加给定的反作用力。
如在第三和第四项发明中所述，设有载荷传感器的连接部可优选地为 使操作踏板和反作用部件相连的连接部，或使中间杠杆和反作用部件相连 的连接部。但是，载荷传感器也可设置在其它连接部上，例如操作踏板和 连接联动件之间的连接部、中间杠杆和连接联动件之间的连接部，或其中 中间杠杆由P务板支架可枢转地支承的连接部。
第五项发明的载荷传感器包括具有成圆弧构型并在其上施加有载荷的 区域的检测部件。此处应注意，"其上施加有载荷的区域"这一表述是指 在施加以载荷时经受变形的区域，而并非一定包括载荷实际施加的区域。 这种区域可包括这样的状态，其中，例如，向圆弧形检测部件的圓弧两端 施加拉伸载荷或压缩载荷引起圆弧形部分经受拉伸变形或弯曲变形。确切 地说，圆弧形检测部件也具有由局部切除的筒状体制成的实体构型。
例如像在第六和第七项发明中那样具有筒状构型的检测部件在实施第 五项发明时并非一定要具有筒状构型。在这种情况下，检测部件与由操作 踏板的下压操作导致的连接部的相对枢转运动无关地具有根据操作力而发
生变形的角度范围就足够了，该角度范围形成为圆弧形状，其中心位于连 接部的相对转动中心点。此外，本发明能以不同的方式实施，其中检测部 件具有鼓形截面并包括一对圆弧形部和用于使圆弧形部的两端互连的直线 形部。在实施第一至第四项发明时，检测部件可形成为直线形状、曲线形 状、多边形状或这些形状的组合。
在检测部件不形成为圆弧构型的情况下，载荷传感器根据需要用轴承 可枢转地支承就足够了 ，以允许检测部件根据由连接部的相对枢转运动导 致的载荷作用位置的变化或载荷施加方向的变化而枢转。此外，即使是在 检测部件具有圆弧形状或筒状的另 一种情况下，也可在连接部的相对枢转 部中安装轴承。
像笫六和第七项发明那样，载荷传感器可包括应变检测元件并检测在 经受弹性变形的检测部件中产生的应变以将其转换成载荷，即操作力。尽 管应变检测元件的例子可包括应变电阻元件，例如薄膜类型或厚膜类型的 半导体应变片和常用的应变片，但也可使用压电元件或压电变换器元件等。 对于本发明，由于连接部在操作踏板的下压操作下相对地枢转，所以应变 检测元件的尺寸和安设位置可优选地设定成在相关的角度范围内获得基本 恒定的检测性能。


图l是示出应用了本发明的用于行车制动器的车辆用操作踏板装置的 一个示例的主视图。
图2A是示出图1所示实施例的位于操作踏板和操作杆之间的连接部 的剖视图，图2B是沿图2A的线B-B截取的剖视图。
图3是示出操作踏板从图2所示的状态被下压以使检测部件由于操作 杆的反作用力而经受剪切变形的状态的剖视图。
图4A是以^t大的比例示出图3A的检测部件的剖视图；图4B是在图 4A中从上方看去时检测部件的俯视图；而图4C是检测部件的展开图，表 明了设在其外周面上的应变电阻元件。
图5是示出形成有图4C所示的连接成导电电路图案的应变电阻元件 的桥接电路的电路图。
图6是示出在图2A中操作踏板沿U形夹销的轴向发生相对移位的状 态的剖视图。
图7是示出根据本发明的另一个实施例并对应于图2的视图。
图8是示出操作踏板从图7所示的状态被下压以使检测部件由于操作
杆的反作用力而经受拉伸变形成为椭圆形的状态的剖视图。
图9是示出在图7A中操作踏板沿U形夹销的轴向发生相对移位的状
态的剖视图。
图IO是示出根据本发明的又一个实施例并对应于图1的视图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的各个不同实施例加以说明。 图1是示出根据本发明的一个实施例的用于行车制动器的操作踏板装 置10的主视图。踏板支架12以成一体的方式固定地安装在车辆上，操作 踏板16在其上部17a安装在基本水平的支架轴14上，以便可绕支架轴14 的轴心枢转。在有制动要求时由驾驶员下压的操作踏板16具有设有踏板垫 18的下端17b以及中间部17c，制动助力器的操作杆22经由连接部20连 接到中间部17c。同样，在其形式为用于对车轮制动器进行电控的线控系 统的操作踏板装置中，操作踏板16连接到取代操作杆22的反作用部件上， 由于反作用机构等在所述反作用部件上作用有给定的反作用力。
连接部20包括U形夹24和U形夹销26， U形夹24通过螺旋接合件 等接合到操作杆22的一端，U形夹销26与支架轴14平行地安装在操作踏 板16上。这样，操作杆22和操作踏板16相互连接成可绕U形夹销26的 轴心作相对枢转运动。图2A是示出连接部20的剖视图，图2B是沿图2A 的线B-B截取的剖视图。U形夹销26具有从操作踏板16的两侧伸出的两 端，并通过卡环等不脱落地(non-drop-off)由U形夹24保持。操纵踏板 16的一部分17d从U形夹24的开口端进入U形夹24的中空部25a。操作
ii16的两侧伸出的两 端，并通过卡环等不脱落地(non-drop-off)由U形夹24保持。操纵踏板 16的一部分17d从U形夹24的开口端进入U形夹24的中空部25a。操作
杆22对应于所要求的反作用部件，并被施加以取决于操作踏板16的操作 力X的输出Y，以及源自制动助力器的作用的与该输出相当/相等的反作用 力Y，。此外，U形夹销26对应于所要求的连接销，操作踏板16对应于所 要求的踏板侧部件。
如从图2可见，操作踏板16具有传感器安装孔28,该传感器安装孔 形成为在与U形夹销26的连接位置处直径大于U形夹销26的直径，U形 夹销26插入在该传感器安装孔内。在传感器安装孔28 (更确切地是其内 周)和U形夹销26之间限定有环形空间以在其中容纳载荷传感器30。载 荷传感器30具有用于检测沿径向施加在其上的载荷的筒状检测部件32， 并包括置于检测部件32的外周侧上的第一环形安装部件34和置于检测部 件32的内周侧上的第二环形安装部件36。
第一环形安装部件34通过压配合或借助于螺栓、板簧等以预定姿态 (状态)成一体地装配在传感器安装孔28内，并通过焊接等成一体地保持 检测部件32的一个轴向端部(在图2A中的上末端)33a。此外，第二安 装部件36通过焊接等成一体地保持检测部件32的另 一个轴向端部(在图 2A中的下末端)33b，并具有形成有供U形夹销26插入的插入孔38的轴 心部。U形夹销26可相对于插入孔38和U形夹24枢转。在这些组成部 件之中，承受较小摩擦的部件在操作踏板16的足踏操作下相对于彼此枢 转，并且可根据需要插入轴承等以减小摩擦。
这样，第一安装部件34和第二安装部件36经由检测部件32相互接合。 在检测部件32从外部沿径向即垂直于轴线的方向被施加以几乎为零的载 荷的情况下，如图2所示，部件32、 34、 36保持基本上与U形夹销26的 轴线S同心。轴线S基本与第二安装部件36的轴线重合。
相反地，在第一安装部件34和第二安装部件36由于由操作踏板16的 足踏操作所导致的操作杆22的反作用力而沿径向被施加以载荷的情况下， 如图3所示，检测部件32经受剪切变形。当发生这种情况时，如从图3 看去，与操作踏板16相关联的第一安装部件34相对于第二安装部件36 向左移位而相对靠近操作杆22。在第一安装部件34和第二安装部件36之
间设有环形空间以允许这两个部件相对于彼此沿径向移位，并使检测部件
32承受剪切变形。此外，检测部件32由金属材料如铁素体类不锈钢制成， 从而可响应于沿径向作用的栽荷而承受弹性变形。这样，在操作踏板16 工作时被下压的情况下，检测部件32响应于该操作力而经受剪切变形。
图3B中的中心点0表示第一安装部件34的中心位置，也就是传感器 安装孔28的中心位置。另外，尽管检测部件32的实际位移量非常小而对 操作踏板16的踏板下压行程几乎没有不利影响，但为了易于理解，有关的 图中都以扩大的比例放大地示出了位移值。类似地，其它的图也是如此。
为了检测出检测部件32的剪切应变，如图4所示，检测部件32具有 设有四个作为所要求的应变检测元件的应变电阻元件40a至40d的外周缘。 对于应变电阻元件40a至40d,可优选地釆用常用的应变片，例如薄膜类 型或厚膜类型的半导体应变片。图4A是对应于图3A的视图，表示检测部 件32经受剪切变形的状态；图4B是在图4A中从上方看去时检测部件的 俯视图；图4C是检测部件32的外周缘的展开图。四个应变电阻元件40a 至40d如此设置在夹有轴线O ( S )的两个对称位置处一一检测部件32由 于外加载荷而在所述对称位置经受剪切变形，使得应变电阻元件逐个分开 地设置在由于沿轴向引起的相应剪切变形而经受拉伸变形和压缩变形的区 域内。
如图5所示，以导电电路图案50 (见图4C)连接应变电阻元件而形 成桥接电路。导电电路图案50具有电源电极42和GND (接地)电极44， 在这两个电极之间连接有电源E以允许成对的两个输出电极46、 48根据 应变输出电信号。为了将电源E连接到电源电极42或从输出电极46、 48 获取电信号，连接到这些电极的线束56(见图1)从载荷传感器30伸出并 连接到车辆的控制电路部分。载荷传感器30也可内置有控制电路部分。此 外，尽管本实施例采用了全桥电路，但在载荷传感器仅在受到取决于操作 踏板16的致动力的载荷的区域内采用例如形成为圆弧形状的检测部件的 情况下也可采用半桥电路。
此刻，当操作踏板16在其下压操作下绕支架轴14枢转时，操作杆22
和操作踏板16两者绕U形夹销26的轴线相对彼此枢转。这导致施加在检 测部件32上的载荷的作用位置发生改变，即变形方向发生改变。为了与载 荷作用位置的变化无关地获得基本固定的检测性能，设定应变电阻元件 40a至40d的尺寸和安设位置，并且检测部件32具有这样的长度尺寸，该 长度绕检测部件32沿其周向覆盖例如大约为卯。的角度范围。此外，检测 部件32具有预先设有绝缘膜52 (见图4C)如玻璃糊浆等的外周缘，在所 述绝缘膜52上用导电材料如银等形成有导电电路图案50。另外，应变电 阻元件40a至40d通过烧成/烧制(firing)而成一体地形成并与导电电路 图案50局部接触。
对于这种车辆操作i^板装置io，与可经由U形夹销26相对其枢转的 操作杆22相连的操作踏板16在连接部20处形成有传感器安装孔28，连 接部20可操作以将施加到操作踏板16上的致动力传递至操作杆22。此外， 筒状的载荷传感器30 ^L置在形成于传感器安装孔28和U形夹销26之间 的环形空间内。这样，不用担心载荷传感器30会发生扭曲等，并且操作踏 板装置10整体能以简单和紧凑的结构形成而不会对传统踏板装置的安装 条件产生不利影响。
此外，操作踏板装置10可采用与传统踏板装置相同的外围组成部件， 例如操作杆22和U形夹销24等，使得可提供低成本的结构。
另外，对于本实施例而言，载荷传感器30在操作杆22和操作踏板16 之间安装在连接部20中，以用于检测作为操作力传递到操作杆22的输出。 因此，能以高精度检测根据操作杆22的输出产生的制动力。
此外，由于插入穿过载荷传感器30的U形夹销26的两端由U形夹24 保持，所以能以高精度检测操作力而不会使载荷传感器30受到任何转动动 量如扭曲等。此外，即使例如如图6所示操作踏板16相对于U形夹销26 沿其轴向移位，载荷传感器30的检测精度也有利地得以维持，同时允许操 作力传递到操作杆22而不引起任何损失。
另外，对于本实施例而言，考虑到在操作踏板16的下压操作下连接部 20的相对枢转运动，应变电阻元件40a至40d沿筒状检测部件32的周向
在预定角度范围(大约为90。)内设置在筒状检测部件32上。因此，可与 相对枢转运动的变化即载荷施加在检测部件32上的作用位置的变化无关 地获得基本固定的检测性能，使得能以高精度检测操作力而无需执行校正 操作。此外，包括检测部件32的载荷传感器30即使是在伴随着相对枢转 运动而使载荷作用位置发生变化时也无需相对于操作踏板16枢转，从而使 得能以低成本以紧凑的结构形成操作踏板装置10。
接下来对本发明的另一个实施例进行说明。同样，与上述实施例基本
相同的组成部件在本实施例中具有类似的附图标记，并且在此省略对相同 部分的详细说明。
如图7所示，本实施例表示这样的情形，其中采用载荷传感器60替代 上述载荷传感器30。载荷传感器60包括筒状检测部件62，以检测沿径向 施加在其上的载荷。在检测部件62的外周缘上设有环形安装部件64。环 形安装部件64通过压配合、螺栓、板簧等以固定姿态(状态)成一体地装 配到传感器安装孔28内，并在其围绕中心线的局部区域(图7A、 7B所示 的左侧壁)63a内通过焊接成一体地连接到检测部件62以用于整体支承。 此夕卜，U形夹销26插入穿过检测部件62的筒状内部以使检测部件62介于 U形夹销26和操作踏板16之间。
对于这种载荷传感器60，当外部载荷保持几乎为零时，如图7所示， 环形安装部件64相对于U形夹销26的轴线S保持基本同心。在该状态下， 检测部件62以如此方式保持为与U形夹销26的轴线S偏心的状态，即在 与环形安装部件64被固定地紧固在其上的区域相对的区域一一也就是从 图7A、 7B看去检测部件62在其右侧壁部分上的内周壁_—与U形夹销 26几乎保持接触。这是由于操作杆22在未示出的复位弹簧等的作用下在 图7A中被向右偏压，并且操作踏板16被定位和限制在与一未示出的止挡 件抵靠接触的初始位置，在该初始位置下检测部件62具有近乎为圓形的筒 状构型。
此刻，当由于在操作踏板16的下压操作下由操作杆22施加的反作用 力而在环形安装部件64和U形夹销26之间施加以载荷时，如图8所示，
检测部件62经受拉伸变形而成为椭圆形状，并从图8看去向左移位而使环 形安装部件64靠近U形夹销26。环形安装部件64形成有环形内空间，该 环形内空间的尺寸确定为允许相对于U形夹销26的相对移位以及检测部 件62的拉伸变形。此外，检测部件62由在受到沿径向施加的载荷时可弹 性变形的金属材料如铁素体类不锈钢等制成。这样，在操作踏板16工作时 被下压的情况下，检测部件62根据所产生的操作力而经受拉伸变形。图 8B中的中心点"O"表示环形安装部件64的中心位置，即传感器安装孔 28的中心位置。
为了检测出检测部件62上的拉伸应变，在检测部件62的外周缘的侧 壁部分上在从图8B看去的上、下位置处即产生拉伸应变的区域内固定地 附接与上述实施例相同的作为应变检测元件的应变电阻元件。同样，在本 实施例中，由于在操作踏板16的下压操作下施加在检测部件62上的载荷 的作用位置改变，并导致拉伸方向的变化，所以将应变电阻元件的尺寸和 安设位置设定成与所产生的载荷的作用位置的变化无关地获得基本恒定的 检测性能。此外，检测部件62的外周缘以与上述实施例相同的方式预先形 成有绝缘膜如玻璃糊浆等。在所述绝缘膜上使用导电材料如银等形成有导 电电路图案，通过烧成使应变电阻元件成一体地形成为与导电电路图案局 部接触。
同样，在本实施例中，由于载荷传感器60安装在连接部20上，所以 可获得与上述实施例相同的有利效果，包括以简化和紧凑的结构形成整体 结构的效果。图9是对应于图6的视图，示出操作踏板16相对于U形夹 销26沿轴向移位的状态。即使在这种情况下，(由于)U形夹销26的两 端由U形夹24保持，故而载荷传感器60也能与这种相对移位无关地维持 高的检测精度。
此外，如图10所示，操作踏板装置70包括中间杠杆72，操作力从操 作踏板16通过该中间杠杆72传递到操作杆22。中间杠杆72在其下部73a 通过平行于支架轴14延伸的支承销74可枢转地安装在踏板支架12上，并 在其中间部73b经由连接联动件76连接到操作踏板16,以便随着操作踏板16的下压操作绕支承销74机械地枢转。上部73c经由连接部82连接到 连接杆22。连接联动件76具有通过一对平行于支架轴14延伸的连接销78、 80以可相对枢转的方式分别与操作踏板16和中间杠杆72互连的两端。
此外，中间杠杆72具有通过连接部82与操作杆22相连的末端。连接 部82具有与上述连接部20相同的结构，并且中间杠杆72形成有传感器安 装孔。载荷传感器30或60装配在设于传感器安装孔和U形夹销26之间 的环形空间内。因此，本实施例也具有与上述实施例相同的有利效果。
此外，本发明可应用于其中连接联动件76连接到可通过连接销78、 80相对枢转的操作踏板16和中间杠杆72的连接部，以及其中中间杠杆72 经由支承销74可枢转地安装在踏板支架12上的连接部。也就是说，传感 器安装孔能以与上述连接部20相同的方式设在操作踏板16和连接联动件 76之间的连接部、连接联动件76和中间杠杆72之间的连接部或中间杠杆 72和i l"板支架12之间的连接部的组成部件的任一者中，以允许载荷传感 器安装在形成于传感器安装孔和连接销78、 80或支承销74之间的环形空 间内。
对于上述内容，尽管已参照附图所示的实施例对本发明进行了说明， 但所公开的特定实施例仅仅是例示性的，根据本领域技术人员的知识，本 发明能以各种变型和改进加以实施。
权利要求
1、一种车辆用操作踏板装置(10)，包括(a)操作踏板，该操作踏板安装在踏板支架上，以便可绕支架轴的轴线枢转并被驾驶员下压而工作，所述踏板支架固定地紧固在车辆上；(b)经由至少一个连接部连接到所述操作踏板的反作用部件(22)，所述连接部允许所述操作踏板和所述反作用部件之间绕连接销的相对枢转运动，一输出以取决于所述操作踏板的操作力的比率被传递到所述反作用部件，并且所述反作用部件被施加以与所述输出相对应的反作用力；和(c)电检测所述操作力的载荷传感器(30；60)；其特征在于一经由所述连接销可枢转地连接的部件形成有传感器安装孔(28)，该传感器安装孔允许所述连接销插入并在与所述连接销的连接位置处大于所述连接销，以允许所述载荷传感器安装在所述传感器安装孔和所述连接销之间。
2、 根据权利要求l所述的车辆用操作踏板装置，其中， 所述连接销是设置在所述连接部中的U形夹销，该U形夹销平行于所述支架轴的轴线，并且所述反作用部件和一踏板侧部件通过所述U形夹销相连；所述踏板侧部件形成有所述传感器安装孔，以允许所述载荷传感器安装在形成于所述传感器安装孔的内周和所述U形夹销之间的间隙(29 )中； 所迷U形夹销具有由成一体地固定在所述反作用部件上的U形夹保持的两个端部；并且所述踏板侧部件的一部分(17d)从所述U形夹的开口側进入所述U形夹的中空部。
3、 根据权利要求2所述的车辆用操作踏板装置，其中，所迷踏板侧部 件是所述操作踏板，所述操作踏板的一端(17a)由所述支架轴支承，所述 操作踏板的另一端(17b)具有下压部，并且所述操作踏板的中间部(17c) 连接到所述连接销。
4、 根据权利要求2所述的车辆用操作踏板装置，还包括可枢转地安装 在所述踏板支架上并经由连接联动件连接到所述操作踏板的中间杠杆(72),所述踏板侧部件是所述中间杠杆。
5、 根据权利要求l所述的车辆用操作踏板装置，其中，所述载荷传感 器包括检测部件(32; 62)，所述检测部件具有至少一个形成为圆弧形构 型并被施加以取决于所述操作力的载荷的部分，用于检测根据所述操作力 而在所述检测部件上产生的应变。
6、 根据权利要求5所述的车辆用操作踏板装置，其中，所述载荷传感 器(30 )包括形成为筒状的检测部件(32);环形的第一安装部件(34)，该第一安装部件设置在所述检测部件的 外周缘上，成一体地保持所述检测部件的一个轴向端部(33a)，并成一体 地安装在所述传感器安装孔内；第二安装部件(36),该第二安装部件设置在所述检测部件的内周缘 上，成一体保持所述检测部件的另一个轴向端部(33b),并具有供所述连 接销插入的插入孔(38);以及固定在所述检测部件上的应变检测元件(40a至40d);其中，所述第一安装部件和第二安装部件根据所述操作力而相对彼此
7、根据权利要、求5;斤述的车:用操作踏^装-置，其中，所述载;传感 器(60 )包括形成为筒状构型的检测部件(62);环形安装部件(64)，该环形安装部件设置在所述检测部件的外周缘 上，在围绕其中心线的一区域内成一体地保持所述检测部件的一部分 (63a)，并成一体地安装在所述传感器安装孔内；以及固定地紧固在所述检测部件上的应变检测元件(40a至40d);其中，插入穿过所述检测部件的筒形内部的所述连接销和所述环形安 装部件根据所述操作力而相对地移位，以允许所述应变检测元件检测在所述检测部件中产生的拉伸应变。
8、 根据权利要求4所述的车辆用操作踏板装置，其中，所述中间杠杆 在其一端经由平行于所述支架轴的枢转部(74 )相对于所述踏板支架枢转, 在其另 一端经由所述连接部连接到所述反作用部件，并在其中间部经由所 述连接联动件连接到所述操作踏板。
9、 根据权利要求6所述的车辆用操作踏板装置，其中，所述载荷传感 器整体具有环状构型或弓形构型，并设置成沿其直径或半径方向接受产生 剪切应变的力。
全文摘要
本发明涉及一种车辆用操作踏板装置(10)，包括安装在固定地紧固于车辆的踏板支架上以便可绕支架轴(14)的轴线枢转并被驾驶员下压而工作的操作踏板(16)；经由至少一个连接部(20)连接到操作踏板的反作用部件(22)，所述连接部允许操作踏板和反作用部件之间绕连接销的相对枢转运动，一输出(Y)以取决于操作踏板的操作力(X)的比率被传递到反作用部件，并且反作用部件被施加以与所述输出对应的反作用力(Y’)；电检测操作力的载荷传感器(30；60)。一经由连接销可枢转地连接的部件形成有允许连接销插入并在与连接销的连接位置处大于连接销的传感器安装孔(28)，以允许载荷传感器安装在传感器安装孔和连接销之间。
文档编号B60R16/02GK101186195SQ20071017023
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者藤原升 申请人:丰田铁工株式会社