(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向において直線的に移動するシャフトの位置を検出することで前記シャフトに連結されたブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサ装置であって、
巻軸方向が前記第１の方向となるように配置される検出コイルと、
前記シャフトの変位に応じて前記第１の方向に進退自在に移動することで前記検出コイルのインダクタンスを変化させる導電性の検出体と、
前記検出体の変位に応じた前記検出コイルのインダクタンス変化に基づいて前記シャフトの変位に比例した位置信号を出力する信号出力手段と、
前記検出コイル、前記検出体及び前記信号出力手段が収納されるケースとを備え、
前記ケースは、前記シャフトとの対向部位に前記シャフトが収納される収納凹部を有し、前記第１の方向と交差する方向から前記収納凹部に前記シャフトを収納させた状態で前記シャフトに取り付けられることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記検出コイルが周面に巻回されて、中心軸方向が前記第１の方向となるように配置される円筒状のコイルボビンを備え、
前記検出体は、前記コイルボビンの筒内に進退自在に挿入される第１の円筒体、又は、前記コイルボビンが筒内に進退自在に挿入される第２の円筒体の何れか一方からなり、前記コイルボビンに対する前記第１の円筒体の挿入量、又は、前記第２の円筒体に対する前記コイルボビンの挿入量に応じて前記検出コイルのインダクタンスが決定されることを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記シャフトと前記検出体との間を連結する連結板と、
前記シャフトに取り付けられて、前記連結板とともに前記シャフトを保持するスリーブとを備え、
前記スリーブは、前記第１の方向において前記連結板との間に隙間を設けた状態で前記シャフトに取り付けられることを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記検出体は、前記ケースから外部に突出させた係合ピンを有し、
前記連結板は、前記係合ピンが挿通されるピン挿通孔が設けられた連結片を有し、
前記連結片の前記ピン挿通孔に前記係合ピンを挿通させることで前記検出体が前記シャフトに連結されることを特徴とする請求項３記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出コイル及び前記検出体をそれぞれ複数備え、
前記信号出力手段は、少なくとも何れか１つの前記検出コイルのインダクタンス変化に基づいて前記位置信号を出力することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記ケースは、前記収納凹部を構成するように前記収納凹部の両側に突設された一対の突出部と、前記一対の突出部の各々の基端部を連結する連結部とで一体に形成されており、
前記一対の突出部の各々には、それぞれ前記検出コイル及び前記検出体が収納され、前記連結部には、前記信号出力手段が収納されることを特徴とする請求項５記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記ケースは、前記検出体の移動時に前記検出体をガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記検出体に対して前記ブレーキペダルの踏み込み方向と反対方向に弾性力を加えるばね体を備えていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記信号出力手段を複数備えていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキペダルの位置を検出するためのセンサ装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。このセンサ装置は、ブレーキペダルの操作に連動してハウジング内を進退自在に移動するピストンに取り付けられたマグネットと、ハウジングの側面に取り付けられて、マグネットとの距離に応じた磁界の大きさを検出するとともに、その大きさに比例したアナログ信号を出力するホール素子と、ホール素子から出力されるアナログ信号に基づいてブレーキペダルの位置を算出する制御回路とを備える。
【０００３】
このセンサ装置によれば、ブレーキペダルが踏まれると、ブレーキペダルの操作量に応じてハウジング内をピストンが移動するとともに、ピストンに取り付けられたマグネットも移動する。マグネットが移動するとホール素子で検出される磁界の大きさが変化し、ホール素子からは検出した磁界の大きさに比例したアナログ信号が出力される。そして、アナログ信号を受け取った制御回路では、このアナログ信号に基づいてブレーキペダルの位置を算出するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２１９６０号公報（段落［００３０］−段落［００３８］、及び、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に示したセンサ装置は、ホール素子で検出される磁界の大きさに基づいてブレーキペダルの位置をリニアに検出できるものではあるが、マグネットがホール素子から離れるにつれてホール素子で検出される磁界が小さくなるため、検出精度を考慮すると検出範囲を広く設定できるものではなかった。そこで、複数のホール素子を用いることで検出範囲を広く設定することが考えられるが、この場合、複数のアナログ信号が制御回路に入力されることになり、これらのアナログ信号に基づいてブレーキペダルの位置を算出することになるため、回路構成が複雑になる虞があった。また、構造的に複数のホール素子を配置できない場合もあった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、簡単な回路構成で検出範囲の拡張が図れるセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセンサ装置は、第１の方向において直線的に移動するシャフトの位置を検出することでシャフトに連結されたブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサ装置であって、巻軸方向が第１の方向となるように配置される検出コイルと、シャフトの変位に応じて第１の方向に進退自在に移動することで検出コイルのインダクタンスを変化させる導電性の検出体と、検出体の変位に応じた検出コイルのインダクタンス変化に基づいてシャフトの変位に比例した位置信号を出力する信号出力手段と、検出コイル、検出体及び信号出力手段が収納されるケースとを備え、ケースは、シャフトとの対向部位にシャフトが収納される収納凹部を有し、第１の方向と交差する方向から収納凹部にシャフトを収納させた状態でシャフトに取り付けられることを特徴とする。
【０００８】
このセンサ装置において、検出コイルが周面に巻回されて、中心軸方向が第１の方向となるように配置される円筒状のコイルボビンを備え、検出体は、コイルボビンの筒内に進退自在に挿入される第１の円筒体、又は、コイルボビンが筒内に進退自在に挿入される第２の円筒体の何れか一方からなり、コイルボビンに対する第１の円筒体の挿入量、又は、第２の円筒体に対するコイルボビンの挿入量に応じて検出コイルのインダクタンスが決定されるのが好ましい。
【００１０】
さらに、このセンサ装置において、シャフトと検出体との間を連結する連結板と、シャフトに取り付けられて、連結板とともにシャフトを保持するスリーブとを備え、スリーブは、第１の方向において連結板との間に隙間を設けた状態でシャフトに取り付けられるのも好ましい。
【００１１】
また、このセンサ装置において、検出体は、ケースから外部に突出させた係合ピンを有し、連結板は、係合ピンが挿通されるピン挿通孔が設けられた連結片を有し、連結片のピン挿通孔に係合ピンを挿通させることで検出体がシャフトに連結されるのも好ましい。
【００１２】
さらに、このセンサ装置において、検出コイル及び検出体をそれぞれ複数備え、信号出力手段は、少なくとも何れか１つの検出コイルのインダクタンス変化に基づいて位置信号を出力するのも好ましい。
【００１３】
また、このセンサ装置において、ケースは、収納凹部を構成するように収納凹部の両側に突設された一対の突出部と、一対の突出部の各々の基端部を連結する連結部とで一体に形成されており、一対の突出部の各々には、それぞれ検出コイル及び検出体が収納され、連結部には、信号出力手段が収納されるのも好ましい。
【００１４】
さらに、このセンサ装置において、ケースは、検出体の移動時に当該検出体をガイドするガイド手段を備えているのも好ましい。
【００１５】
また、このセンサ装置において、検出体に対してブレーキペダルの踏み込み方向と反対方向に弾性力を加えるばね体を備えているのも好ましい。
【００１６】
さらに、このセンサ装置において、信号出力手段を複数備えているのも好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
簡単な回路構成で検出範囲の拡張が図れるセンサ装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１のセンサ装置の分解斜視図である。
【図２】同上を示し、（ａ）はカバーを取り外した状態の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図３】同上の断面図を示し、（ａ）はＡ１−Ａ１断面図、（ｂ）はＡ２−Ａ２断面図、（ｃ）はＡ３−Ａ３断面図である。
【図４】同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は外観斜視図である。
【図５】シャフトに取り付けられた同上を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ４−Ａ４断面図、（ｄ）は一部省略せる上面図である。
【図６】シャフトに取り付けられた同上を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ５−Ａ５断面図、（ｄ）は一部省略せる上面図である。
【図７】（ａ）は同上の要部詳細図、（ｂ）はその拡大図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は同上の適用例を示す外観斜視図である。
【図９】実施形態２のセンサ装置の分解斜視図である。
【図１０】同上に用いられるコイルブロックの分解斜視図である。
【図１１】同上に用いられるコイルブロックを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ１−Ｂ１断面図、（ｃ）は上面図である。
【図１２】シャフトに取り付けられた同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ２−Ｂ２断面図、（ｃ）は一部省略せる上面図である。
【図１３】シャフトに取り付けられた同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ３−Ｂ３断面図、（ｃ）は一部省略せる上面図である。
【図１４】シャフトに取り付けられた別のセンサ装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＢ４−Ｂ４断面図、（ｃ）は一部省略せる上面図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は同上の適用例を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係るセンサ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係るセンサ装置は、例えば自動車のブレーキペダルが連結されたシャフトに取り付けられ、当該シャフトの位置を検出することでブレーキペダルの踏み込み量を検出する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は本実施形態のセンサ装置１の分解斜視図であり、本センサ装置１は、一対のコイルブロック３，３と、各コイルブロック３，３にそれぞれ対応する形で設けられたパイプブロック４，４と、シャフト１０４の変位に比例した所定の位置信号を出力する制御回路（信号出力手段）５と、これらを収納するためのケース２とを主な構成要素として備える。なお、以下の説明では、図２（ａ）に示す向きにおいて上下左右の方向を規定するとともに、紙面に垂直な方向を前後方向と規定する。従って、図２（ｂ）中の右側が前面側となる。また、本実施形態では、図２（ａ）中の上下方向が、シャフト１０４が直線的に移動する第１の方向となっている。
【００２１】
ケース２は、前面（図１中の上面）が開口する矩形箱状に形成されたケース本体２０と、ケース本体２０の開口を閉塞するように当該ケース本体２０に被着されるカバー２１とで構成されている。
【００２２】
ケース本体２０は、例えば合成樹脂成形品であって、後面側（図３（ｂ）中の下側）に突出する一対の突出部２０ａ，２０ａと、これらの突出部２０ａ，２０ａの基端部（図３（ｂ）中の前端部）を連結する連結部２０ｂとで一体に形成されている。また、各突出部２０ａの下端部には、当該ケース本体２０を後述するシリンダーベース１０１に固定する際に用いられる取付ボス部２０ｃがそれぞれ一体に設けられており、各取付ボス部２０ｃには固定ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔２０ｅがそれぞれ設けられている（図１、図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｃ）参照）。
【００２３】
さらに、各突出部２０ａの後面には、図２（ｃ）に示すように、パイプブロック４の可動体４０に設けた後述の係合ピン４０ｃを移動自在に露出させる露出孔２０ｈが上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。また、ケース本体２０の内部には、制御回路５を構成するプリント基板５０を固定するための複数（図１では４個）の固定ピン２０ｆが前面側に突設されており、さらに各突出部２０ａの上下方向に沿う内壁には、パイプブロック４が移動する際に当該パイプブロック４をガイドするガイド突起２０ｇがそれぞれ設けられている（図１及び図３（ｂ）参照）。
【００２４】
ここに、ケース本体２０において両突出部２０ａ，２０ａの間はシャフト１０４が収納される収納凹部２０ｄとなっており、この収納凹部２０ｄにシャフト１０４を収納することによって、組立状態においてセンサ装置１がシリンダーベース１０１の面内に配置されることになる（図５（ｄ）及び図６（ｄ）参照）。その結果、シリンダーベース１０１及びシャフト１０４を含む全体的な外形寸法を小さくすることができる。
【００２５】
カバー２１は、ケース本体２０と同様に合成樹脂成型品であって、外形寸法がケース本体２０の開口寸法と同寸法に形成されており、接着あるいは超音波溶接などの方法でケース本体２０に取り付けられる。カバー２１の主面には、図１に示すように、端子ブロック６の各端子６０を前面側に露出させるための露出孔２１ａが上下方向に沿って設けられている。また、カバー２１の主面において露出孔２１ａの右側には、各端子６０にそれぞれ電気的に接続される複数の電線（図示せず）を保持するための複数（図１では６個）の保持溝２１ｄが形成された電線保持部２１ｃが設けられている。さらに、カバー２１の後面側（図３（ｂ）中の下側）には、ケース本体２０の各ガイド突起２０ｇとともに各パイプブロック４をガイドするガイド突起２１ｂ，２１ｂが設けられている。ここに、本実施形態では、ガイド突起２０ｇ，２１ｂによりパイプブロック４をガイドするガイド手段が構成されている。
【００２６】
コイルブロック３は、図１に示すように、直状の円筒体からなる合成樹脂製のコイルボビン３０と、コイルボビン３０の上側の約１／３に設けた巻胴部に巻回される検出コイル３２と、検出コイル３２の両端部と電気的に接続される一対のコイル端子３１ａ，３１ａを有し、コイルボビンの上端部に一体に設けられたコイル端子部３１と、コイルボビン３０の下端部を支持するためのコイルホルダー３３とで構成される。
【００２７】
コイル端子部３１には、パイプブロック４をガイドするためのガイドピン７の一端部を支持する支持孔３１ｂが設けられ、コイルホルダー３３には、ガイドピン７の他端部を支持する支持孔（図示せず）が設けられている。また、コイルホルダー３３には、コイルボビン３０の下端部に設けられた嵌合突起３０ａが嵌合する嵌合孔３３ａが設けられている。ここにおいて、各コイルボビン３０は、その長手方向がケース本体２０の上下方向（長手方向）に沿うようにして、ケース本体２０の左右方向（幅方向）における両側にそれぞれ配置され、コイル端子部３１及びコイルホルダー３３によってそれぞれケース本体２０に支持されている（図２（ａ）参照）。つまり、各コイルブロック３は、ケース本体２０の各突出部２０ａにそれぞれ収納されることになる。
【００２８】
パイプブロック４は、ケース本体２０に収納された上記のコイルブロック３に対して移動自在に配置される可動体４０と、可動体４０に支持される検出体４１とで構成される。
【００２９】
可動体４０は、例えば合成樹脂成型品であって、上下方向に長い直方体状に形成された可動体本体４０ａを有し、可動体本体４０ａの前面側（図３（ｂ）中の上側）には筒状の保持体４０ｂが一体に設けられている。また、可動体本体４０ａには、後面側（図３（ｂ）中の下側）に突出する係合ピン４０ｃが設けられるとともに、ガイドピン７及びばね体８が挿通されるピン挿通孔４０ｅが上下方向に貫通して設けられている。さらに、保持体４０ｂの前面側には、上記のガイド突起２１ｂに当接する被ガイド部４０ｄが設けられている。
【００３０】
なお、上記のピン挿通孔４０ｅの内径は、図３（ａ）に示すように、途中位置まではばね体８が挿入できる大きさに設定され、残りの部分はガイドピン７のみが挿入できる大きさに設定されている。したがって、組立状態では、パイプブロック４がばね体８によって上側（検出コイル３２側）に弾性力が加えられた状態にあり、その結果、パイプブロック４のがたつきを抑えることができて、がたつきによって生じる検出コイル３２の出力変動を抑えることができる。
【００３１】
検出体４１は、例えば厚みの薄いアルミニウム板から曲成された２つの半円筒体を界面接合することで円筒状に形成され、上記の保持体４０ｂを介して可動体４０に支持される。また、本実施形態では、可動体４０と検出体４１の位置精度を向上させるために両者を同時成形している。なお、検出体４１の内径は、当該検出体４１が検出コイル３２に対して移動する際に両者が干渉しない寸法に設定されている。ここに、各パイプブロック４は、それぞれ対応するコイルブロック３とともに各突出部２０ａに収納される。
【００３２】
制御回路（信号出力手段）５は、図１及び図２（ａ）に示すように、上下方向に長い矩形板状のプリント基板５０を有し、プリント基板５０において上記の固定ピン２０ｆに対応する部位には、当該固定ピン２０ｆが挿通されるピン挿通孔５０ａが設けられている。また、プリント基板５０には、端子ブロック６の各端子６０がそれぞれ接続される複数（図１では６個）のスルーホール５０ｂが設けられるとともに、各コイルブロック３のコイル端子３１ａ，３１ａがそれぞれ接続される複数（図１では４個）のスルーホール５０ｃが設けられている。
【００３３】
さらに、プリント基板５０には、マイクロコンピュータなどの電子部品も実装されており、このマイクロコンピュータでは、検出コイル３２のインダクタンス変化に基づいて上記のシャフト１０４の変位に比例した位置信号を作成し、作成した位置信号を端子６０から外部機器（図示せず）に出力する。なお、プリント基板５０の上下寸法（長手寸法）はケース本体２０の上下寸法と略同寸法に設定されており、図２（ａ）に示すようにコイルブロック３のコイルボビン３０及びパイプブロック４を露出させた状態でケース本体２０に取り付けられる。つまり、プリント基板５０は、ケース本体２０の連結部２０ｂに収納されることになる。
【００３４】
上述のように、コイルブロック３及びパイプブロック４を突出部２０ａに配置するとともに、プリント基板５０を連結部２０ｂに配置することによって、図５（ｄ）及び図６（ｂ）に示すように、シャフト１０４を取り囲むようにコイルブロック３、パイプブロック４及びプリント基板５０を配置することができ、その結果、センサ装置１をシリンダーベース１０１の面内に配置することができる。
【００３５】
次に、センサ装置１の組立手順について図１〜図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、各コイルボビン３０の巻胴部に検出コイル３２が予め巻回されるとともに、端子ブロック６がプリント基板５０に予め接続されているものとして説明する。
【００３６】
検出コイル３２が巻回された各コイルボビン３０を、それぞれ対応するパイプブロック４の可動体４０に挿通させた後、各コイルボビン３０の下端部にコイルホルダー３３を取り付ける。このとき同時に、ガイドピン７及びばね体８を可動体４０のピン挿通孔４０ｅに挿通させるとともに、ガイドピン７の上下方向両端部をコイル端子部３１の支持孔３１ｂ及びコイルホルダー３３の支持孔にそれぞれ支持させる。なお、上述のように組み付けた状態では、パイプブロック４がばね体８により上側（ブレーキペダル１０３の踏み込み方向と反対方向であり、検出コイル３２側）に弾性力が加えられた状態にある。
【００３７】
続けて、一体に組み付けられたコイルブロック３及びパイプブロック４を、各コイルブロック３の長手方向がそれぞれケース本体２０の長手方向に沿って配置されるようにケース本体２０に収納する。なおこのとき、各コイル端子部３１及び各コイルホルダー３３は、それぞれ接着あるいは超音波溶接などの方法でケース本体２０に固着される。さらに、制御回路５を構成するプリント基板５０を所定位置に配置した後、各コイル端子３１ａ，３１ａをそれぞれプリント基板５０に半田固定する。そして最後に、ケース本体２０の開口を閉塞するようにしてカバー２１をケース本体２０に被着すると、センサ装置１の組み立てが完了する（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００３８】
なお、この状態では、図３（ｂ）に示すように可動体本体４０ａがガイド突起２０ｇによりガイドされるとともに、被ガイド部４０ｄがガイド突起２１ｂによりガイドされている。そのため、振動などの外乱によるパイプブロック４のがたつきをガイド突起２０ｇ，２１ｂにより抑えることができて、がたつきによって生じる検出コイル３２の出力変動を抑えることができる。
【００３９】
上述の手順により組み立てられたセンサ装置１は、図５及び図６に示すように、ケース２が固定ねじ１０６を用いてシリンダーベース１０１の上面にねじ固定されるとともに、ケース２内に収納されたパイプブロック４がシャフト１０４に連結されるのであるが、以下にパイプブロック４をシャフト１０４に連結するための連結具９について説明する。
【００４０】
連結具９は、図５〜図７に示すように、シャフト１０４とパイプブロック４との間を連結する連結板９０と、シャフト１０４に取り付けられて、連結板９０とともにシャフト１０４を保持するスリーブ９１とで構成される。
【００４１】
連結板９０は、平板状の主片９０ａを有し、主片９０ａの中央にはシャフト１０４が挿通されるシャフト挿通孔９０ｃ（図７（ｂ）参照）が設けられている。また、主片９０ａにおいてシャフト挿通孔９０ｃの左右両側には、当該主片９０ａと直交する方向に延設された連結片９０ｂ，９０ｂが折曲形成されており、各連結片９０ｂにはそれぞれピン挿通孔９０ｄが設けられている。なお、上記のシャフト挿通孔９０ｃの径は、シャフト１０４の大径部１０４ａの径よりも小さく、且つ、小径部１０４ｂの径よりもわずかに大きく設定されており、シャフト１０４に取り付けた状態では当該シャフト１０４との間に隙間ａ２が形成されるようになっている（図７（ｂ）参照）。なお、この隙間ａ２は０．０５ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
【００４２】
スリーブ９１は、内径寸法がシャフト１０４の小径部１０４ｂの外径寸法と略同寸法に設定された円環状であり、小径部１０４ｂにスリーブ９１を挿通させた後、当該小径部１０４ｂとともにかしめることで小径部１０４ｂの所定位置にかしめ固定される（図７（ａ）参照）。ここにおいて、上記の所定位置は、図７（ｂ）に示すように連結板９０とスリーブ９１の間に隙間ａ１が形成される位置であり、このように隙間ａ１を設けた場合には、例えばシャフト１０４が揺動することでがたつきが生じても、隙間ａ１によりこのがたつきを吸収することができ、その結果、パイプブロック４への影響を抑えることができる。なお、この隙間ａ１は０．０５ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
【００４３】
次に、センサ装置１をシリンダーベース１０１及びシャフト１０４に取り付ける手順について説明する。連結板９０の主片９０ａに設けたシャフト挿通孔９０ｃにシャフト１０４を挿通して、大径部１０４ａの上面に主片９０ａを載置した後、スリーブ９１をシャフト１０４の小径部１０４ｂに挿通するともに、上記の所定位置で小径部１０４ｂとともにかしめ固定する。続けて、シャフト１０４の側方（第１の方向と交差する方向）からセンサ装置１を近づけ、ケース２の収納凹部２０ｄにシャフト１０４を収納させる。このとき同時に、各パイプブロック４の係合ピン４０ｃをそれぞれ対応する連結片９０ｂのピン挿通孔９０ｄに挿通させることで、シャフト１０４と各パイプブロック４との間が連結される。そして最後に、ケース２の取付ボス部２０ｃ，２０ｃに設けたねじ挿通孔２０ｅ，２０ｅにそれぞれ挿通させた固定ねじ１０６，１０６を用いて、シリンダーベース１０１の上面にケース２をねじ固定すると、取り付けが完了する。
【００４４】
さらに、シャフト１０４には、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すようにブレーキペダル１０３（図８参照）に連結するための連結部材１０２が取り付けられる。この連結部材１０２は、シャフト１０４に連結される軸部１０２ｂを有し、軸部１０２ｂの先端部分にはコ字型に形成された連結部１０２ａが設けられている。また、連結部１０２ａの各主片１０２ｄには、ブレーキペダル１０３に取り付けるための固定ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔１０２ｅがそれぞれ設けられている。さらに、軸部１０２ｂの基端側（連結部１０２ａと反対側）には、シャフト１０４に設けられた軸孔１０４ｃに軸支される軸突起１０２ｃが一体に設けられている。
【００４５】
また、センサ装置１は、シリンダーベース１０１に取り付けられた状態でゴム製のカバー１０５により覆われている（図５（ｂ）及び図６（ｂ）参照）。このカバー１０５は、円筒状のカバー本体１０５ａを有し、カバー本体１０５ａの先端部分には上下方向に伸縮するベローズ１０５ｂが一体に設けられている。また、ベローズ１０５ｂの先端面には、連結部材１０２の連結部１０２ａを前方に露出させるための露出孔１０５ｃが設けられている。なお、このカバー１０５は、シリンダーベース１０１の周面に形成された取付溝１０１ａにカバー本体１０５ａの後端縁を係止させることでシリンダーベース１０１に取り付けられる。
【００４６】
そして最後に、連結部材１０２の連結部１０２ａの両主片１０２ｄ，１０２ｄ間に、ブレーキペダル１０３に連結された脚部１０３ａを挿入した状態で図示しない固定ねじにより固定すると、すべての取り付けが完了する（図８参照）。
【００４７】
次に、センサ装置１の動作について図５、図６及び図８に基づいて説明する。図５はブレーキペダル１０３が踏み込まれていない状態、つまりシャフト１０４がマスターシリンダー１００側に押し込まれていない状態を示している。この状態では、シリンダーベース１０１の下面からのシャフト１０４の突出量が小さく、シリンダーベース１０１に連結されたマスターシリンダー１００の液圧は低い状態にあることから、ブレーキは作動していない。
【００４８】
この状態からブレーキペダル１０３が踏み込まれると、ブレーキペダル１０３に連結された脚部１０３ａによりシャフト１０４が押し込まれ、図６に示すようにシリンダーベース１０１の下面からのシャフト１０４の突出量が増加する。その結果、マスターシリンダー１００の液圧が高められてブレーキが作動する。
【００４９】
ここにおいて、上述のようにシャフト１０４が変位することによって、シャフト１０４に連結されたパイプブロック４も変位し、その結果、検出体４１の筒内への検出コイル３２の挿入量が変化する。そして、制御回路５では、筒内への挿入量に応じた検出コイル３２のインダクタンスの変化に基づいてシャフト１０４の変位量、つまりブレーキペダル１０３の押し込み量に比例した位置信号を出力するのである。
【００５０】
而して、本実施形態によれば、第１の方向における検出コイル３２及び検出体４１の長さ寸法を長くすることによって検出範囲を拡張することができる。また、本実施形態では検出コイル３２及び検出体４１をそれぞれ２つずつ設けているが、検出コイル３２及び検出体４１はそれぞれ１つずつあればよく、この場合、従来例に比べて簡単な回路構成で検出範囲を拡張することができる。
【００５１】
さらに、センサ装置１を第１の方向と交差する方向、すなわちシャフト１０４の側方からシャフト１０４に取り付けることができるので、例えばシャフト１０４を貫通させて取り付ける場合に比べて作業性が向上するという利点がある。また、パイプブロック４をシャフト１０４に連結する際には、パイプブロック４の係合ピン４０ｃを連結板９０のピン挿通孔９０ｄに挿通させるだけでよく、組立性が向上するという利点もある。
【００５２】
さらに、本実施形態のように、検出コイル３２と検出体４１とで構成される検出手段を複数備えている場合には、各検出手段の検出結果を比較することによって、その差が所定の基準範囲を超えている場合には何れかの検出手段が故障していると判断できるから、検出手段が故障したままで使用し続けるのを防止することができる。また、１つの検出手段の検出結果に基づいて位置検出を行う場合には、何れかの検出手段が故障した場合でも残りの検出手段により位置検出が可能であるから、誤検出を防止することができる。
【００５３】
さらに、収納凹部２０ｄを構成する一対の突出部２０ａ，２０ａにそれぞれ検出コイル３２及び検出体４１を収納しているので、検出コイル３２及び検出体４１の収納スペースを別に設けた場合に比べてケースの小型化が図れる。また、本実施形態では制御回路（信号出力手段）５は１つしか設けていないが、例えば制御回路５を複数設けた場合には、何れかの制御回路５が故障した場合でも残りの制御回路５により位置検出が可能であるから、誤検出を防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、スリーブ９１をシャフト１０４にかしめ固定しているが、固定方法は本実施形態に限定されるものではなく、例えばねじ固定であってもよい。
【００５５】
（実施形態２）
本発明に係るセンサ装置の実施形態２を図９〜図１５に基づいて説明する。なお、以下の説明において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明は省略する。また、以下の説明では、図１２（ａ）における上下方向を上下方向として規定し、本実施形態では、この方向が、シャフト１０４が直線的に移動する第１の方向となっている。
【００５６】
図９は本実施形態のセンサ装置１の分解斜視図であり、本センサ装置１は、コイルブロック１１と、検出体１２と、制御回路（信号出力手段）１３（図１０参照）とを主な構成要素として備える。
【００５７】
コイルブロック１１は、例えば合成樹脂成型品であって、図９及び図１０に示すように円筒状のコイルボビン１１０を有し、コイルボビン１１０の下端部には支持ベース１１１が一体に設けられている。コイルボビン１１０の筒内には、当該筒内に挿通されたシャフト１０４の外周面と当接する複数（図９では４個）の当接リブ１１０ａが突設されている。したがって、コイルボビン１１０の筒内に挿通されたシャフト１０４は、これらの当接リブ１１０ａによってその位置が規制され、その結果、シャフト１０４の軸ずれを抑えることができる。また、コイルボビン１１０の外周面（巻胴部）には検出コイル１１２が巻回されている。
【００５８】
一方、支持ベース１１１は円板状のベース本体１１１ａを有し、ベース本体１１１ａの上面には、制御回路１３を収納するための収納凹部１１１ｂが一体に設けられている。また、ベース本体１１１ａの外周縁には、コイルブロック１１をシリンダーベース１０１に取り付けるための複数（図９では４個）の取付ボス部１１１ｃが設けられており、各取付ボス部１１１ｃには、固定ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔１１１ｄがそれぞれ設けられている。さらに、ベース本体１１１ａの下面には、上記の収納凹部１１１ｂの開口を閉塞するようにカバー１１３が適宜の取付手段により取り付けられる。なお、カバー１１３の中央には、シャフト１０４が挿通されるシャフト挿通孔１１３ａが設けられている。
【００５９】
検出体１２は、例えば下面が開口するアルミニウム製の円筒体（第２の円筒体）からなり、当該円筒体の上面にはシャフト１０４が挿通されるシャフト挿通孔１２０が設けられている。この検出体１２の内径寸法は、上記のコイルボビン１１０の外径寸法よりも大きく設定されており、検出体１２を上下方向に移動させた際には当該検出体１２の筒内にコイルボビン１１０が挿通されるようになっている（図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）参照）。
【００６０】
制御回路（信号出力手段）１３は、図１０に示すように円板状のプリント基板１３０を有し、プリント基板１３０の中央にはシャフト１０４が挿通されるシャフト挿通孔１３０ａが設けられている。また、プリント基板１３０には、マイクロコンピュータなどの電子部品も実装されており、このマイクロコンピュータでは、検出コイル１１２のインダクタンス変化に基づいて上記のシャフト１０４の変位に比例した位置信号を作成し、作成した位置信号を出力端子１１１ｅ，１１１ｅ（図１１参照）から外部機器（図示せず）に出力する。なお、プリント基板１３０の外径寸法は、上記の収納凹部１１１ｂに収納できる大きさに設定されている。また、上記の出力端子１１１ｅ，１１１ｅは、例えば半田によりプリント基板１３０に接続される。
【００６１】
一方、検出体１２が取り付けられるシャフト１０４は、外径寸法が検出体１２のシャフト挿通孔１２０よりも大きく設定された大径部１０４ａと、外径寸法が上記のシャフト挿通孔１２０よりもわずかに小さく設定された小径部１０４ｂとで構成され、小径部１０４ｂの外周面にはねじ部１０４ｃが設けられている。したがって、検出体１２のシャフト挿通孔１２０にシャフト１０４を挿通させた場合には、検出体１２は大径部１０４ａと小径部１０４ｂの連設部位に配置され、ナット１０７によりねじ固定することでシャフト１０４に取り付けられる。
【００６２】
次に、コイルブロック１１の組立手順について図１０を参照しながら説明する。コイルボビン１１０の巻胴部（外周面）に検出コイル１１２を巻回した後、検出コイル１１２の両端部をプリント基板１３０に接続するとともに、プリント基板１３０を収納凹部１１１ｂに収納する。その後、出力端子１１１ｅ，１１１ｅをプリント基板１３０に半田接続するとともに、収納凹部１１１ｂの開口を閉塞するようにカバー１１３をベース本体１１１ａに取り付けると、コイルブロック１１の組み立てが完了する（図１１参照）。なおこのとき、コイルボビン１１０の筒内、シャフト挿通孔１３０ａ及びシャフト挿通孔１１３ａは上下方向において連通している。
【００６３】
続けて、上述の手順により組み立てたコイルブロック１１と検出体１２を、シリンダーベース１０１及びシャフト１０４に取り付ける手順について、図９を参照しながら説明する。コイルボビン１１０の筒内に下側からシャフト１０４を挿通させて、シリンダーベース１０１の上面にコイルブロック１１を載置させた後、各取付ボス部１１１ｃのねじ挿通孔１１１ｄに挿通させた固定ねじ（図示せず）を用いて、コイルブロック１１をシリンダーベース１０１にねじ固定する。その後、検出体１２の開口側を下側に向けた状態でシャフト挿通孔１２０にシャフト１０４の小径部１０４ｂを挿通させるとともに、ナット１０７を小径部１０４ｂのねじ部１０４ｃにねじ込むと、検出体１２がシャフト１０４に取り付けられ、コイルブロック１１及び検出体１２の取り付けが完了する。
【００６４】
さらに、上述の手順により検出体１２が取り付けられたシャフト１０４の先端部には、図１２及び図１３に示すようにブレーキペダル１０３（図１５参照）に連結するための連結部材１０２が取り付けられる。この連結部材１０２は、シャフト１０４に連結される軸部１０２ｂを有し、軸部１０２ｂの先端部分にはコ字型に形成された連結部１０２ａが設けられている。また、連結部１０２ａの各主片１０２ｄには、ブレーキペダル１０３に取り付けるための固定ねじ（図示せず）が挿通されるねじ挿通孔１０２ｅがそれぞれ設けられている。なお、この連結部材１０２は、適宜の取付手段によりシャフト１０４に取り付けられる。
【００６５】
また、センサ装置１（コイルブロック１１及び検出体１２）はゴム製のカバー１０５により覆われるが（図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）参照）、このカバー１０５は実施形態１と同様であるから、詳細な説明については省略する。
【００６６】
そして最後に、連結部材１０２の連結部１０２ａの両主片１０２ｄ，１０２ｄ間にブレーキペダル１０３に連結された脚部１０３ａを挿入した状態で、図示しない固定ねじにより固定すると、すべての取り付けが完了する（図１５参照）。
【００６７】
次に、センサ装置１の動作について図１２、図１３及び図１５に基づいて説明する。図１２はブレーキペダル１０３が踏み込まれていない状態、つまりシャフト１０４が押し込まれていない状態を示している。この状態では、シリンダーベース１０１の下面からシャフト１０４が突出しておらず、シリンダーベース１０１に連結されたマスターシリンダー（図示せず）の液圧は低い状態にあることから、ブレーキは作動していない。またこのとき、コイルブロック１１のコイルボビン１１０は、上下方向（第１の方向）において検出体１２の筒内にわずかに挿入された状態にある。
【００６８】
この状態からブレーキペダル１０３が踏み込まれると、ブレーキペダル１０３に連結された脚部１０３ａによりシャフト１０４が押し込まれ、図１３に示すようにシャフト１０４の先端部分がシリンダーベース１０１の下面から突出する。その結果、マスターシリンダーの液圧が高められてブレーキが作動する。このとき、検出体１２の筒内へのコイルボビン１１０の挿入量は、図１２の場合に比べて大きくなっており、制御回路１３では、コイルボビン１１０の挿入量の変化に伴う検出コイル１１２のインダクタンス変化を検出する。そして、この検出結果からシャフト１０４の変位量、つまりブレーキペダル１０３の押し込み量に比例した位置信号を出力するのである。
【００６９】
次に、図１４は本実施形態のセンサ装置１の他の例を示しており、図１２及び図１３で示したセンサ装置１と比較して、検出体１２’がコイルボビン１１０の筒内に挿入される点で異なっている。なお、それ以外の点は図１２及び図１３で示したセンサ装置１と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７０】
本例によれば、シャフト１０４の変位量に応じてコイルボビン１１０の筒内への検出体１２’の挿入量が変化し、この変化量に応じてコイルボビン１１０に巻回された検出コイル１１２のインダクタンスも変化する。そして、制御回路１３では、検出コイル１１２のインダクタンスの変化量からシャフト１０４の変位量、つまりブレーキペダル１０３の踏み込み量に比例した位置信号を出力するのである。ここに、上記の検出体１２’により第１の円筒体が構成されている。
【００７１】
而して、本実施形態によれば、上下方向（第１の方向）における検出コイル１１２及び検出体１２の長さ寸法を長くすることによって検出範囲を拡張することができ、しかも検出コイル１１２及び検出体１２がそれぞれ１つずつあればいいので、従来例に比べて簡単な回路構成で検出範囲を拡張することができる。また、図１２及び図１３で示したセンサ装置１のようにコイルボビン１１０が検出体１２の筒内を移動する場合には、図１４で示したセンサ装置１のように検出体１２’がコイルボビン１１０の筒内を移動する場合に比べて検出感度を高めることができる。さらに、本実施形態では制御回路（信号出力手段）１３は１つしか設けていないが、例えば制御回路１３を複数設けた場合には、何れかの制御回路１３が故障した場合でも残りの制御回路１３により位置検出が可能であるから、誤検出を防止することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  センサ装置
５  制御回路（信号出力手段）
３２  検出コイル
４１  検出体
１０３  ブレーキペダル
１０４  シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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