踏板冲程传感器的设置结构体的制作方法

本发明涉及检测对驾驶者的踏力的踏板的移动距离的踏板冲程传感器的设置结构体。

背景技术：

在车辆上必然安装有用于制动的制动系统，近年来为了获得更强力且稳定的制动力而提出了各种的系统。

通常，在以往的制动系统的情况下，当驾驶者踩下制动踏板时，利用机械地连接的助力器而向轮缸供给制动时所需的液压，而近年来通常使用如下的电子制动系统：当驾驶者踩下制动踏板时，踏板冲程传感器探测到制动踏板的移动而以电信号的方式接收驾驶者的制动意志而向轮缸供给制动时所需的液压。

这样的踏板冲程传感器设于制动踏板或与其连接的主缸侧而检测通过驾驶者的踏力而进行平移或旋转运动的制动踏板的位移，从而电气性地控制制动系统，但根据车辆的形态或结构而需要个别地调整设置位置或根据设置位置而制动踏板组件的大小变大，由此导致车辆的安装容易性下降。

另一方面，在踏板冲程传感器中，在检测制动踏板的角度的类型的传感器的情况下，设于以使踏板臂转动的方式设置的铰链轴附近，并通过由制动踏板的转动角度而产生的输出值的变化来检测制动踏板的进行程度。

但是，这样的角度式的踏板冲程传感器设于从制动模块隔开的制动踏板，从而在完成组装的状态下进行用于偏移(offset)校正的校准，因此存在校准校正及质量下降的问题。

另外，随着通过接触方式来检测旋转角度，从而不仅结构复杂，发生摩擦噪音，并且因耐久性变化而导致对检测准确性的可靠性下降。

现有技术文献

专利文献

(专利文献0001)韩国公开专利公报第10-2012-0039171号(2012.04.25.)

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具备单纯的结构和提高的机械精密度的踏板冲程传感器的设置结构体。进而，本发明要减小用于动力传递的齿轮之间的游隙。

根据本发明的一个侧面，提供一种踏板冲程传感器的设置结构体，其包括：第1轴，其在与通过制动踏板的启动而发生位移的活塞的移动方向对齐的方向上延长而形成，并具备齿条；第2轴，其在一侧具备探测旋转而检测上述制动踏板的位移的测量部，并在相对于上述第1轴正交的方向上延长而形成，且具备与上述齿条啮合的小齿轮；及安装部件，其使上述活塞与上述第1轴联接。

该设置结构体还包括啮合保持部，该啮合保持部设于上述第2轴，减少上述齿条与小齿轮之间的游隙。

上述啮合保持部利用一端被固定且另一端结合到小齿轮的扭力弹簧，保持上述小齿轮啮合到上述齿条的状态。

该设置结构体还包括支承部件，该支承部件可旋转地支承上述第2轴，上述扭力弹簧的一端固定到该支承部件上。

上述安装部件经由固定部件连接上述第1轴，上述固定部件由橡胶材料构成。

上述安装部件包括：联接孔，其以贯穿的方式形成在上述安装部件的一侧，上述活塞的外周面压入到内周面；联接槽，其以凹陷的方式形成于上述安装部件的另一侧，上述第1轴的外周面压入到内侧；及至少一个联接突起，它们突出形成于上述联接孔的内周面。

上述安装部件通过注塑成形而形成。

上述第1轴包括：结合部，其固定到上述联接槽的内侧；及一对支承台，它们在上述结合部的两端向外侧突出而形成，从而分别由上述安装部件的一面及另一面来支承。

上述安装部件还包括一对固定突起，它们突出形成而防止固定及联接到上述联接槽的第1轴脱离。

该设置结构体还包括加压部，该加压部将上述第1轴向上述第2轴侧加压。

上述齿条设于上述第2轴的相对面，上述第1轴在上述齿条的相反侧具备凹入部，上述加压部对上述凹入部加压而保持上述齿条和小齿轮的啮合状态。

上述加压部包括：外壳；加压口，其沿着上述外壳内的引导面而进行滚动进退运动；及弹性部件，其在上述外壳内对上述加压口提供朝向外部侧的弹性力，构成上述凹入部的弧的半径大于上述加压口的半径，上述加压口对上述凹入部加压而限制上述第1轴的左右移动。

上述加压部的上端部被固定，在下端部突出形成有上述加压口而对上述凹入部进行加压。

本发明的踏板冲程传感器的设置结构体在安装于电子制动系统(electronicbrakesystem)的内置型pts(pedaltravelsensor：踏板冲程传感器)中提高齿轮类型的机械精密度。

另外，通过啮合保持部，齿条与小齿轮结构的齿条与小齿轮齿形的一个方向始终抵接，由此利用简单的结构来减少踏板的移动与测量部之间产生的机械性游隙。

本发明的踏板冲程传感器的设置结构体中，由加压部同时执行使齿条与小齿轮结构的齿条与小齿轮齿形始终抵接的游隙补偿作用和限制第1轴的左右摇晃的作用，由此有效地减少机器之间产生的机械性游隙及过大的摩擦。

本实施例的踏板冲程传感器的设置结构体为单纯的结构，由此提高踏板冲程传感器的组装及设置的容易性。

本实施例的踏板冲程传感器的设置结构体减少投入到组装及设置中的劳动力及工序时间，减少制造成本。

本实施例的踏板冲程传感器的设置结构体实现制动踏板及主缸组件的小型化，提高车辆的安装容易性。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的设置结构体的侧面图。

图2是在本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的设置结构体中将外壳去除的状态的立体图。

图3是本发明的第1实施例的活塞和安装部件的主视图。

图4是本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的立体图。

图5是本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的侧面图。

图6是本发明的第1实施例的第1轴和第2轴的启动结构的放大图。

图7是表示将本第2实施例的踏板冲程传感器的设置结构体安装到块的状态的侧面图。

图8是表示本第2实施例的安装部件的立体图。

图9是表示通过本第2实施例的安装部件而将活塞和第1轴联接的状态的立体图。

图10是表示将本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体安装到块的状态的侧面图。

图11是本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体的立体图。

图12是本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体中的齿轮连接部的放大图。

图13是本发明的第3实施例的加压部的侧面截面图。

图14是本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的侧面图。

图15是本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的主视图。

(符号说明)

110：块110a：气缸

110b：联接孔120：输入杆

1100：活塞1101：弹性部件

1102：外壳1110：安装部件

1111：固定部件1120：第1轴

1120a：齿条1121：联接部件

1130：第2轴1130a：小齿轮

1131：第1支承部件1132：第2支承部件

1133：第3支承部件1140：测量部

1150：啮合保持部210：块

2110：第1轴2110a：齿条

2111：结合部2112：支承台

2120：第2轴2130：安装部件

2131：联接孔2132：联接槽

2133：联接突起2135：固定突起

3120：第1轴3120a：齿条

3120b：凹入部3130：第2轴

3130a：小齿轮3131：第1支承部件

3132：第2支承部件3140：测量部

3160：加压部3161：外壳

3161a：上端部3161b：引导面

3162：弹性部件3163：收纳部件

3164：固定环3165：加压口

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。下面的实施例是为了向本领域的技术人员充分地传达本发明的思想而例示的。本发明不限于在此所示的实施例，也可以其他的形态具体地实现。为了对本发明进行清楚的说明，在附图中对于与说明无关的部分省略了图示，并且为了便于说明，放大构成要件的宽度、长度、厚度等而进行了图示。在整个说明书中，相同的符号表示相同的构成要件。

图1是本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的设置结构体的侧面图，图2是去除了外壳的状态的立体图，图3是设有安装部件1110的活塞1100的主视图。

本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的设置结构体包括：活塞1100，其设于块110而通过踏板的启动而进行进退；安装部件1110，其设于活塞1100；第1轴1120，其联接到安装部件1110；第2轴1130，其具备与第1轴1120的齿条1120a啮合的小齿轮1130a；及测量部1140，其设于第2轴1130。

通过制动踏板(未图示)的踏力而联动的输入杆120以进退的方式设置在块110上。输入杆120与通过制动踏板的踏力而向水平方向移动的活塞1100连接。

在块110的外侧形成有供活塞1100进退的气缸110a和供后述的第1轴1120插入且将内部和外部贯穿的联接孔110b。此时，气缸110a和联接孔110b分别以长幅状在活塞1100和第1轴1120移动的方向上形成。

活塞1100作为在块110内的气缸110a进行往返运动的部分，在车辆制动系统中构成主缸。主缸包括：外壳1102，其包围活塞1100而联接到块110；活塞1100，其与踏板连接；气缸腔，其通过活塞1100而体积发生变化；及弹性部件1101，其向活塞1100提供后退力。这样的活塞1100在解除向踏板施加的踏力时通过弹性部件1101而被加压并后退。

安装部件1110在活塞1100的进退运动方向上垂直地延长而将第1轴1120的一端固定联接。此时，固定部件1111对第1轴1120与安装部件1110的连接发挥连接作用。图3表示在这样的固定部件1111中将第1轴1120去除的状态的活塞1100和连接部件1110。

固定部件1111由橡胶材料构成而限制第1轴1120的进退运动，但在横向上自由移动。由此，固定部件1111减少输入杆120或活塞1100上的横向运动传递到第1轴1120。输入杆120或活塞1100在通过踏板的移动而进行的进退过程中发生横向游动或振动，但由橡胶材料构成的固定部件1111因材料本身的的弹性而减少上述的振动传递到第1轴1120。

图4是本发明的第1实施例的踏板冲程传感器的立体图，图5是侧面图，图6作为第1轴1120和第2轴1130的启动结构的放大图，图示了啮合保持部1150向齿条1120a赋予旋转力而始终抵接到小齿轮1130a的方式。

第1轴1120垂直地联接到安装部件1110而在活塞1100的进退方向上与活塞1100一起运动，被安装部件1110和块110的联接孔110b进行轴支承。在这样的第1轴1120设有齿条1120a。此时，图1所示的联接部件1121作为用于将第1轴1120结合到安装部件1110的单元，贯穿安装部件1110而以螺栓方式联接到第1轴1120的端部。

第2轴1130在块110的内部在第1轴1120的进退方向上垂直地配置，并通过支承部件1131、1132、1133而被轴支承。在第2轴1130设有与齿条1120a啮合的小齿轮1130a，此时齿条1120a为齿条，小齿轮1130a为小齿轮，从而将第1轴1120的直线运动转换为第2轴1130的旋转运动。

第1支承部件1131、第2支承部件1132及第3支承部件1133在块110内将第2轴1130轴支承。第1至第3支承部件1131、1132、1133为衬套或轴承，从而在容易实现第2轴1130的轴方向的旋转的同时限制前后左右移动。

测量部1140设于第2轴1130的端部而读出第2轴1130的旋转信号来判断踏板的位置。作为一例，测量部1140作为内置有磁铁和ic的电子车速传感器，当通过第2轴1130而探测到输入杆120的位移时，将探测的信号输出到电子控制单元(未图示)来检测制动踏板的机械性的运动量，并基于检测的检测值而控制制动系统。

参照图6，啮合保持部1150设于第2轴1130，并减少齿条1120a与小齿轮1130a之间的游隙。换言之，啮合保持部1150利用一端被固定且另一端结合到小齿轮1130a的扭力弹簧(1torsionspring)，能够保持将小齿轮1130a啮合到齿条1120a的状态。

例如，啮合保持部1150的一端固定到固定于块110的第1支承部件1131，另一端向小齿轮1130a赋予旋转力，从而小齿轮1130a和齿条1120a始终保持啮合的状态。其原理如下：在未启动踏板的状态下，第1轴1120和设于该第1轴1120的齿条1120a也保持固定的状态，但由于小齿轮1130a通过啮合保持部1150而在轴向上旋转，由此齿条1120a及小齿轮1130a的突起保持彼此抵接的状态。

下面，对通过如上述的踏板冲程传感器而探测由输入杆120的移动变化产生的位移的方式进行说明。

当驾驶者为了制动而踩下制动踏板(未图示)时，通过制动踏板的启动而对与该制动踏板连接的输入杆120加压，由此活塞1100前进。此时，通过与活塞1100联接的第1轴1120的前进，齿条1120a使小齿轮1130a旋转，并通过与小齿轮1130a一起旋转的第2轴1130，测量部1140也一起旋转。由此，测量部1140随着探测设于该测量部1140的磁铁(magnet)的磁力强度的变化而探测输入杆120的移动位移。

通过齿条与小齿轮结构(rack&pinion)而将与主缸(mastercylinder)的活塞1100机械地连接的第1轴1120的进退移动转换为齿轮1130a的旋转运动，并利用安装于第2轴1130(pinionshaft：小齿轮轴)的末端的测量部1140来读出旋转信号，从而控制并判断踏板的位置。

此时，通过啮合保持部1150而使得齿条与小齿轮结构的齿条1120a与小齿轮1130a齿形的一个方向始终抵接。由此，减少机械性游隙，并减少踏板的移动与测量部1140所探测的移动位移值之间的误差。

图7是表示将本第2实施例的踏板冲程传感器的设置结构体2100安装于块210的状态的侧面图，图8是表示本第2实施例的安装部件2130的立体图，图9是表示通过本第2实施例的安装部件2130而将活塞230和第1轴2110联接的状态的立体图。

参照附图，本第2实施例的踏板冲程传感器的设置结构体2100包括：第1轴2110，其在与通过制动踏板(未图示)的启动而发生位移的活塞230的移动方向对齐的方向延长而形成；及第2轴2120，其在与第1轴2110正交的方向上延长而形成，并在一侧设有探测旋转的踏板冲程传感器；及安装部件2130，其将活塞230与第1轴2110联接。

块210作为形成主缸210a的部件要素，以可进退的方式设有与通过驾驶者的踏力而动作的制动踏板(未图示)联动的输入杆220。输入杆220的一端与制动踏板连接，另一端与气缸210a的活塞230连接。

在块210形成有以可进退的方式设有活塞230的气缸210a和贯穿内部和外部，以供后述的第1轴2110插入的安装孔。气缸210a和安装孔分别在与通过制动踏板的踏力而移动的活塞230和第1轴2110的移动方向对齐的方向上延长而形成。

活塞230在块210内的气缸210a上通过制动踏板的踏力及踏力的解除而分别进行进退。外壳211包围活塞230而联接到块210，气缸210a通过制动踏板的踏力而进行进退，从而体积发生变化。

活塞230的后方通过弹性部件240而被弹性支承。弹性部件240通过根据制动踏板的踏力而进行的活塞230的前进移动来被压缩，当解除制动踏板的踏力时，通过弹性部件240的弹性恢复力，活塞230返回到原位置。

第1轴2110在与根据由踏力而进行的制动踏板的启动来发生位移的活塞230的移动方向对齐的方向上延长而形成。第1轴2110插入块210的安装孔而以可进行轴向移动的方式被支承，并通过后述的安装部件2130而与活塞230联接，从而与活塞230一起进行进退。在第1轴2110的一侧设有用于与后述的安装部件2130稳定地联接的结合部2111及支承台2112，在第1轴2110的外周面设有与后述的第2轴2120的小齿轮啮合的齿条2110a。对此的详细说明将后述。

第2轴2120在与第1轴2110的平移方向正交的方向上延长而形成。在第2轴2120的一端设有在块210的内侧可旋转地支承第2轴2120的支承部件，并在另一端设有探测第2轴2120的旋转而检测制动踏板的位移的踏板冲程传感器。另外，在第2轴2120的中央部设有与第1轴2110的齿条2110a啮合的小齿轮，能够将通过活塞230的启动而进行的第1轴2110的平移运动变换为第2轴2120的旋转移动。

踏板冲程传感器设于第2轴2120的端部而探测第2轴2120的旋转程度，从而检测制动踏板的启动位置或位移。作为一例，踏板冲程传感器由内置有磁铁和ic的电子车速传感器构成，当从第2轴2120的旋转而检测到制动踏板的位移时，将检测的信号发送到电子控制单元(未图示)，电子控制单元基于此而控制车辆的制动系统。

安装部件2130使活塞230和第1轴2110彼此联接而限制两个部件要素的移动及动作。安装部件2130包括：联接孔2131，其贯穿形成于安装部件2130的一侧，将活塞230的外周面压入内周面；联接槽2132，其以凹陷的方式形成在安装部件2130的另一侧，将第1轴2110的外周面压入内侧；及至少一个联接突起2133，其突出形成于联接孔2131的内周面。

安装部件2130为了实现产品的轻量化并减少成本，并为了实现制造工序的单纯化，将塑料等合成树脂作为材质而通过注塑成形来制得。另外，为了提高产品的安装性及车辆的空间应用度，将安装部件2130形成为板形状。设有联接孔2131的一侧形成为与活塞230的外径大小对应的大小，设有联接槽2132的另一侧减少截面的间隔而构成为与第1轴2110的外径大小对应的大小。

联接孔2131在安装部件2130的一侧贯穿两面而形成，内径的大小与活塞230的外径大小一致。在联接孔2131的内周面设有多个突出形成而提高与活塞230的结合力的联接突起2133。附图中图示为将联接突起2133形成为6组，但关于其数量及形成位置不作限定。

联接槽2132以凹陷的方式形成于安装部件2130的另一侧，内侧的固定部位的内径大小与第1轴2110的结合部2111的外径大小一致。在联接槽2132设有一对固定突起2135，该固定突起2135向内侧突出而形成，以防止向内侧进入而固定及联接的第1轴2110脱离。

另一方面，第1轴2110包括：结合部2111，其为了实现与安装部件2130的联接槽2132的稳定且有效的联接而固定于联接槽2132的内侧；及一对支承台2112，它们在结合部2111的两端向外侧突出而形成，分别被安装部件2130的一面及另一面支承。第1轴2110的结合部2111的外径的大小小于联接槽2132的外径的大小，以容易地进入安装部件2130的联接槽2132而实现固定及联接。一对支承台2112在结合部2111的两端向外侧扩大而形成，由此紧贴到安装部件2130的一面及另一面，从而在第1轴2110平移运动时，防止从安装部件2130的联接槽2132滑落的现象。

一对固定突起2135突出形成在形成联接槽2132的安装部件2130的彼此相对的两面，并以缩小联接槽2132的间隔的形态形成，从而进入联接槽2132而固定及联接的第1轴2110被固定突起2135卡住而防止脱离到外侧。

下面，对第1轴2110和第2轴2120的启动进行说明。参照附图，设于第1轴2110的齿条2110a和设于第2轴2120的小齿轮彼此啮合而构成，以将通过安装部件2130而与活塞230联接的第1轴2110的平移运动转换为第2轴2120的旋转运动。

当驾驶者为了体现车辆的制动而向制动踏板施加踏力时，与制动踏板连接的输入杆220将活塞230加压而使其前进。此时，活塞230和被限制移动的第1轴2110通过安装部件2130而仍然一起前进，并通过设于第1轴2110的齿条2110a而产生小齿轮的旋转，从而第2轴2120进行旋转。

设于第2轴2120的一端的踏板冲程传感器通过第2轴2120的旋转而探测磁铁的磁力强度变化来检测制动踏板的位移。例如，第1轴2110的齿条和第2轴2120的小齿轮通过齿条与小齿轮(rack&pinion)结构而将第1轴2110的平移运动转换为第2轴2120的旋转运动，踏板冲程传感器探测第2轴2120的旋转而检测制动踏板的位移信息。

图10是表示将本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体安装到块的状态的侧面图。图11是本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体的立体图，图12是图11的‘a’部分的放大图，示出了齿轮连接部。

参照附图，本发明的第3实施例的踏板冲程传感器包括：第1轴3120，其根据踏板的移动而进退；第2轴3130，其具备与第1轴3120的齿条3120a啮合的小齿轮3130a；测量部3140，其设于第2轴3130；及加压部3160，其将第1轴3120向第2轴3130侧加压。这样的踏板冲程传感器设置在通过制动踏板的启动而调节油压的调节器块210。

在上述的块上以进退的方式设有通过制动踏板(未图示)的踏力而移动的输入杆220。输入杆通过制动踏板的踏力而向水平方向移动，第1轴3120与这样的输入杆一起进退，并移动与输入杆的移动距离相同程度的距离。

第1轴3120与踏板或输入杆的启动一起联动地进行前后进退运动，被块轴支承。在这样的第1轴3120设有齿条3120a，这样的齿条3120a设于第2轴3130的相对面，在齿条3120a的相反侧设有通过后述的加压部3160而加压的凹入部3120b。

第2轴3130垂直地配置在第1轴3120的进退方向上，在块内部被轴支承。在第2轴3130设有与齿条3120a啮合的小齿轮3130a。此时，齿条3120a为齿条(rackgear)，小齿轮3130a为小齿轮(piniongear)，因此能够将第1轴3120的直线运动转换为第2轴3130的旋转运动。

第1支承部件3131及第2支承部件2132在块内对第2轴3130进行轴支承。支承部件3131、2132作为衬套或轴承，容易进行第2轴3130的轴向旋转的同时限制前后左右移动。

测量部3140设于第2轴3130的端部而读出第2轴3130的旋转信号来判断踏板的位置。作为一例，测量部3140作为内置有磁铁和ic的电子车速传感器，当通过第2轴3130而探测到输入杆的位移时，将探测的信号输出到电子控制单元(未图示)，从而检测制动踏板的机械性的运动量，并基于检测的检测值而控制制动系统。

图13是本发明的第3实施例的加压部3160的侧面截面图。并且图14和图15是将本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的侧面图和主视图扩大图示的图。参照这些图，加压部3160将齿条3120a和小齿轮3130a啮合而限制第1轴3120的左右移动。

加压部3160包括外壳3161、沿着外壳3161内的引导面3161b而进退的加压口3165、在外壳3161内对加压口3165提供朝向外部侧的弹性力的弹性部件3162，加压口3165对凹入部3120b加压而限制第1轴3120的左右移动。

加压部3160的上端部3161a被固定，加压口3165突出到下端部而对凹入部3120b加压。此时，收纳部件3163沿着外壳3161的内部的引导面3161b而移动，弹性部件3162设于外壳3161的内面与收纳部件3163之间而将具备加压口3165的收纳部件3163向外部侧加压。

加压部3160利用加压口3165而对截面形成为弧的凹入部3120b加压，由此限制第1轴3120的左右移动，并对在前后的一个方向上的移动进行引导。其原理如下：加压口3165在外壳3161内通过弹性部件3162而向外部侧加压，因此第1轴3120沿着构成凹入部3120b的弧而滑落而移动。此时，构成凹入部3120b的弧的半径大于加压口3165的半径，由此加压口3165沿着凹入部3120b的斜面而移动。

固定环3164可旋转地支承加压口3165。固定环3164利用轴承等而可旋转地支承加压口3165，从而减少在加压口3165旋转时发生的摩擦阻力。

在第3实施例中，将包括与主缸(mastercylinder)的活塞机械地固定的齿条3120a的第1轴3120的进退移动通过齿条与小齿轮结构(rack&pinion)而转换为块(block)内部的小齿轮3130a的旋转运动。由此，利用安装于第2轴3130的末端的测量部3140而读出旋转信号来控制并判断踏板的位置。

另一方面，加压部3160将第1轴3120向第2轴3130侧加压，从而使得齿条3120a和小齿轮3130a齿形始终抵接。进而，加压部3160利用加压口3165对截面形成为弧的凹入部3120b加压，由此限制第1轴3120的左右移动，并引导前后的一个方向上的滚动移动。

由此，包括上述的要素的本发明的第3实施例的踏板冲程传感器的设置结构体能够提高安装于电子制动系统(electronicbrakesystem)的内置型pts(pedaltravelsensor)中的齿轮类型的机械精密度。

另外，加压部3160同时执行使齿条与小齿轮结构的齿条3120a与小齿轮3130a齿形始终抵接的游隙补偿作用和限制第1轴3120的左右摇晃的作用，由此有效地减少在机器之间发生的机械性游隙及过大的摩擦。

以上参照附图所示的一实施例而对本发明进行了说明，但是这仅为例示，本领域技术人员由此可实施各种变形及均等的其他实施例。因此，本发明的的真正的范围应根据所附的权利要求书的范围来定义。