(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサユニット（２０）と信号発生ユニット（１０）とを備えたストロークセンサであって、前記信号発生ユニット（１０）は連行体（１４）を介してレバーの運動を検知し、これにより前記センサユニット（２０）はこの運動を検出し、前記信号発生ユニット（１０）と前記センサユニット（２０）とは互いに結合される別個のケーシング（１２，２２）を有している、ストロークセンサにおいて、
前記信号発生ユニット（１０）のケーシング（１２）と前記センサユニット（２０）のケーシング（２２）との間の結合が、少なくとも１つの中空リベット結合部材（３０）によって行われ、該中空リベット結合部材（３０）の中空室には、ストロークセンサ（１）を組み付けるための少なくとも１つの固定エレメントが案内されていることを特徴とする、ストロークセンサ。
【請求項２】
少なくとも１つの前記中空リベット結合部材（３０）は管状リベット（３０）として構成されている、請求項１記載のストロークセンサ。
【請求項３】
前記信号発生ユニット（１０）のケーシング（１２）及び／又は前記センサユニット（２２）のケーシング（２２）は、結合領域に飛沫保護部（１２．１）を有している、請求項１又は２記載のストロークセンサ。
【請求項４】
前記飛沫保護部（１２．１）は、隆起部及び／又は傾斜部及び／又は縁部及び／又はカラーとして構成されている、請求項３記載のストロークセンサ。
【請求項５】
前記信号発生ユニット（１０）のケーシング（１２）は、前記連行体（１４）を収容している、請求項１から４までのいずれか１項記載のストロークセンサ。
【請求項６】
前記連行体（１４）は軸（１８）に結合されていて、該軸（１８）を駆動しており、該軸（１８）は、信号発生ユニット（１０）の中空軸（１７）内に支承されていて、信号発生器（１８．１）を有しており、該信号発生器（１８．１）は前記軸（１８）に作用結合していて、前記信号発生器（１８．１）は、軸（１８）の運動と共に変化する物理的量を生ぜしめ、前記センサユニット（２０）は、可変的な前記物理的量を検出し、評価する、請求項１から５までのいずれか１項記載のストロークセンサ。
【請求項７】
前記信号発生ユニット（１０）の前記中空軸（１７）の周りに取り付けられているばねエレメント（１６）を有しており、該ばねエレメント（１６）は、前記連行体（１４）と前記軸（１８）との間の間隔及び／又は前記信号発生器（１８．１）と前記センサユニット（２４）との間の間隔を調整する、請求項１から６までのいずれか１項記載のストロークセンサ。
【請求項８】
前記ばねエレメント（１６）は、該ばねエレメント（１６）の予荷重によって、前記連行体（１４）を所定の初期位置へもたらすように取り付けられている、請求項７記載のストロークセンサ。
【請求項９】
ペダルレバーと、支承台と、前記ペダルレバーの距離を検出するストロークセンサ（１）とを備えたペダルユニットであって、
前記ストロークセンサ（１）は、請求項１から８までのいずれか１項記載のストロークセンサとして構成されていることを特徴とする、ペダルユニット。
【請求項１０】
前記ストロークセンサ（１）が、前記中空リベット結合部材（３０）の中空室を通って案内されている少なくとも１つの固定エレメントによって前記支承台に結合されている、請求項９記載のペダルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、独立請求項１の上位概念に記載のストロークセンサ及び独立請求項９の上位概念に記載のペダルユニットに関する。
【０００２】
通常、ストロークセンサを製造する際には、別個の構成群、特に、センサユニットと信号発生ユニットとが１つの共通の構成ユニットとなるようにまとめられ、予め構成される。この状態で、信号発生ユニットとセンサユニットとの間に所定の距離を必要とする少なくとも１つの電気的特性線がプログラミングされる。このために、両構成群を解離不能に予め組み付ける必要があり、このような前組み付けは例えば、接着及び／又はろう接及び／又は溶接及び／又は固定装置及び／又はねじ等によって行うことができる。そして最終的に組み立てられたストロークセンサは、検出したいレバーの支承台に取り付けられる。センサユニットと信号発生ユニットは通常、射出成形により埋め込まれたスチールブシュを有して形成されており、このスチールブシュは、センサユニットと信号発生ユニットとを互いに結合し、かつ／又は、最終的に組み付けられたストロークセンサを、ペダルユニット又はレバーユニットに結合する固定エレメントの予荷重を吸収する。例えば連行体を介してレバーに結合されているストロークセンサは、例えばフットペダル、特にペダル又はハンドル等として形成されている検出したいレバーの距離若しくは回転角度を測定する。
【０００３】
ＤＥ１０２００７０００６４９Ａ１号明細書には、センサユニットと信号発生ユニットを備えたストロークセンサのための組み付け構造が記載されている。信号発生ユニットは連行体を介してレバーの運動を検知し、これによりセンサユニットはこの運動を検出する。この場合、信号発生ユニットとセンサユニットとは互いに結合される別個のケーシングを有している。この場合、信号発生ユニットのケーシングとセンサユニットのケーシングとは互いにレーザー溶接によって溶接され、固定ねじによって、取り付けステーを介してペダルユニットに取り付けられている。
【０００４】
発明の開示
これに対して、独立請求項１の特徴を備えた本発明によるストロークセンサは、信号発生ユニットのケーシングとセンサユニットのケーシングとの間の結合が、少なくとも１つの中空リベット結合部材によって行われ、該中空リベット結合部材の中空室には少なくとも１つの固定エレメントを案内することができるという利点を有している。従って、本発明の構成によれば、信号発生ユニットとセンサユニットとの間に分離不能な結合が形成されると同時に、レバーユニットの支承台にストロークセンサを組み付けるために必要な、対応する固定エレメントのガイドも提供される。両構成群がこのような形式で結合されている場合、固定エレメントのためのガイドが既に設けられているので、有利には、完成したストロークセンサの組み付けが容易になる。さらに、本発明の構成によれば、両構成群の省スペースな結合が得られる。何故ならば、必要な全ての固定措置及び／又は結合措置が１つの領域で行われるからである。両構成群を結合するために、並びに固定エレメントを案内するために、１つの中空リベットを使用することはさらに、各固定エレメントのために射出成形によって埋め込まれたスチールブシュを必要としないので、材料節約的である。さらに、少なくとも１つの固定エレメントは、中空リベットが予荷重を吸収するので、強すぎる引き抜きによって両構成群のケーシングを損傷することがない。さらに、両構成群の組み付けのために溶接及び／又はろう接を行わないので、熱に敏感な構成部分を構成群において使用することもできる。
【０００５】
本発明の構成は、センサユニットと信号発生ユニットを備えたストロークセンサを提供する。信号発生ユニットは連行体を介して、レバーの運動を検知し、この運動はセンサユニットによって検出される。信号発生ユニットとセンサユニットとは、互いに結合されている別個のケーシングを有している。本発明によれば、前記信号発生ユニットのケーシングと前記センサユニットのケーシングとの間の結合は、少なくとも１つの中空リベット結合部材によって行われ、該中空リベット結合部材の中空室には少なくとも１つの固定エレメントを案内することができる。
【０００６】
信号発生ユニットとは、この場合、物理的量を生ぜしめるための信号発生器を含む構成ユニットであると理解されたい。生ぜしめられる物理的量は、レバーの運動によって、連行体を介して間接的に又は直接的に変化する。考えられる信号発生器は例えば永久磁石である。永久磁石に属している可変的な物理的量は磁界であり、磁界の磁力線の方向は、有利にはレバーの運動によって変化する。考えられる別の信号発生器としては、電磁波源及び／又は音波源を使用することができる。物理的量としては、レバーの運動によって変化する振幅及び／又は波長及び／又は波の周波数を使用することができる。信号発生器を外部の影響から保護するために、信号発生器をシール部材によって取り囲むことができる。
【０００７】
センサユニットとは、この場合、信号発生器によって生ぜしめられた物理的量の変化に応じてレバーの運動を検出する、信号発生器に対して定置の少なくとも１つのセンサを含む構成ユニットであると理解されたい。特に、物理的量の角度依存性を検出することができる。信号発生器の物理的な特性に応じて、センサユニットは、例えばホールセンサ及び／又は磁気抵抗センサ及び／又は誘導センサ及び／又は光学センサ及び／又は超音波センサ及び／又は高周波数センサ及び／又はレーダーセンサ若しくはその他の適したセンサを有している。さらにセンサユニットは、物理的量の変化を電気信号、好ましくは作動信号に変換する評価ユニットを含んでいる。例えば差込結合部として形成されているインターフェースは、生ぜしめられた作動信号をさらに処理するために制御ユニットに引き渡す。
【０００８】
従属請求項に記載された措置及び別の構成により、独立請求項１に記載されたストロークセンサの有利な構成及び独立請求項９に記載されたペダルユニットの有利な構成が得られる。
【０００９】
特に好ましくは、本発明によるストロークセンサの信号発生ユニットのケーシングとセンサユニットのケーシングとの間の結合部材は、少なくとも１つの管状リベットとして構成されている。管状リベットは有利には、種々様々な適当な構成の大量生産品として、大量に安価に供給可能である。
【００１０】
本発明によるストロークセンサの好ましい構成では、信号発生ユニットのケーシング及び／又はセンサユニットのケーシングが、両構成群の結合領域で飛沫保護部を有している。信号発生ユニットの信号発生器は、両構成群の間の結合領域に配置されている。信号発生器を外部からの影響、特に湿気から保護するために、信号発生ユニットのケーシングとセンサケーシングとの間にはシール部材が配置されている。さらに、両構成群の間の結合領域におけるこの飛沫保護部は、例えばクリーニング装置、特に高圧クリーナからの噴射水が直接シール部材に当たり、これを損傷させ、不能にさせることを防止している。さらに、上記飛沫保護部は好ましくは、信号発生ユニットの内部にかつ／又は信号発生ユニットとセンサユニットの間に粗い汚染物質が到り、これにより信号発生器の可動性をロックし、かつ／又は、信号発生ユニットを停滞させて、かつ／又は発生信号に誤差が生じることを阻止する。
【００１１】
本発明によるストロークセンサの別の好ましい構成では、飛沫保護部は、隆起部及び／又は傾斜部及び／又は縁部及び／又はカラーとして構成されている。これにより外側の条件に効果的に適合された、ストロークセンサの機能耐性を高める飛沫保護部が得られ、この場合、内側の構成部分が汚染物質及び／又は湿分によって早期に劣化かつ／又は損傷されることがない。
【００１２】
本発明によるストロークセンサの別の好ましい構成では、信号発生ユニットのケーシングが連行体も収容している。このようにして、湿分及び／又は汚染物質が連行体を介してストロークセンサの内部に到るのが阻止される。さらに、信号発生ユニットのケーシングは、例えば、寒さ及び／又は暑さ及び／又は湿分及び／又は連行体が連結されている検出したいレバーの運動に起因しない外的な力といった外的な影響から連行体を保護している。このようにして、レバーの検出したい運動だけが連行体を介して伝達され、不都合な外的な震動及び／又は振動は伝えられないことが保証される。さらに、信号発生ユニットのケーシングは、連行体を損傷から保護している。
【００１３】
本発明によるストロークセンサの別の好ましい構成では、前記連行体は軸に結合されていて、該軸を駆動しており、該軸は、信号発生ユニットの中空軸内に支承されていて、信号発生器を有しており、該信号発生器は前記軸に作用結合しており、前記信号発生器は、軸の運動と共に変化する物理的量を生ぜしめる。センサユニットは、前記可変の物理的量を検出し、これを評価する。従って連行体は一方の側でレバーに連結されていて、他方の側で軸に連結されている。レバーの運動の結果、軸は連行体を介して例えば回動される。信号発生器は例えば、ろう接及び／又は接着及び／又はねじ締結により軸に取り付けられている。このようにして信号発生器は軸と共に動く。信号発生器とセンサユニットのセンサとは、空隙によって互いに分離されている。これにより信号の摩擦のない伝達が可能である。さらに、センサユニットのケーシングが、信号発生器の物理的量を透過させることができる材料から成っているならば、センサを完全にセンサユニットのケーシング内に取り付けることができる。信号発生器が例えば永久磁石として構成されている場合、磁力線はケーシングを通過し、センサは例えば、信号発生器の回動運動により生じる磁界の変化を検出する。このようにして、センサをケーシングによって外部の影響から保護することができる。所定の運動を可変の物理的量に変換することができる信号発生器は多数考えられるので、検出すべき対応する運動に適合させることができる、距離変化及び／又は角度変化を検出する多数の可能性がある。
【００１４】
本発明によるストロークセンサの別の好ましい構成では、圧縮ばねとして形成されたばねエレメントが、信号発生ユニットの前記中空軸の周りに取り付けられており、該ばねエレメントは、前記連行体と前記軸との間の間隔及び／又は前記信号発生器と前記センサユニットとの間の間隔を調整する。これにより、軸に取り付けられた連行体は有利には常に一方の側へと押圧されている。これにより、中空軸において軸の必要な軸方向の遊びが設けられているにも関わらず、ばたつきノイズの発生は阻止され、これにより本発明によるストロークセンサは特に低ノイズで運転可能である。さらに、センサに対する信号発生器の間隔は常に同じ間隔に保持され、従って測定精度は高められる。
【００１５】
本発明によるストロークセンサの別の好ましい構成では、ばねエレメントは、該ばねエレメントの予荷重によって、連行体を所定の初期位置へもたらすように取り付けられている。この場合、ばねエレメントは好ましくは、信号発生ユニットのケーシング及び連行体に、フック留め、係止、接着等によって取り付けられる。ばねエレメントの戻し力は、連行体を初期位置に戻す。このようにして、検出したいレバーも初期位置に位置している操作されていない状態のために、一定の基本調整が得られる。連行体を初期位置に確実に戻すことにより、検出される特性線は変化しない。さらに、ばねエレメントの戻し力によって、検出したいレバーの弾性的な操作変形を補償し、このような不都合な変形を信号発生ユニットに伝えることのない許容誤差が生じる。
【００１６】
本発明によるストロークセンサの構成は、例えばペダルレバーと、ペダルレバーのペダル距離を算出するための支承台とを有しているペダルユニットにおいて使用することができる。この場合、ストロークセンサはペダルレバーの支承台に取り付けられていて、連行体を介してペダルレバーに連結されている。ストロークセンサは既に完成状態に組み立てられているので、迅速に、各任意のペダルユニットに結合することができる。
【００１７】
本発明によるペダルユニットの好ましい構成では、ストロークセンサが、管状リベットの中空室を貫通して案内されている少なくとも１つの固定エレメントによって、ペダルユニットの支承台に結合されている。これにより極めて迅速かつ安価にペダルユニットにストロークセンサを取り付けることができる。
【００１８】
本発明の実施例を図面に示し、以下に詳しく説明する。図面において、同じ符号は同じ若しくは同様の機能を有する構成部分若しくはエレメントを示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるストロークセンサの一実施例の分解図を上方から示した図である。
【図２】図１に示した本発明によるストロークセンサの実施例の分解図を下方から示した図である。
【図３】図１又は図２に示した本発明によるストロークセンサのための組み立てられた信号発生ユニットを概略的に示した斜視図である。
【図４】図１又は図２に示した本発明によるストロークセンサのための組み立てられた信号発生ユニットを概略的に示した別の斜視図である。
【図５】図１又は図２に示した本発明によるストロークセンサのための組み立てられたセンサユニットを概略的に示した斜視図である。
【図６】図１又は図２に示した本発明によるストロークセンサのための組み立てられたセンサユニットを概略的に示した別の斜視図である。
【図７】図１及び図２に示した本発明による組み立てられたストロークセンサを概略的に示した横断面図である。
【図８】図１及び図２に示した本発明によるストロークセンサを概略的に示した縦断面図である。
【００２０】
発明の実施の形態
図１〜図８に示されているように、本発明によるストロークセンサ１の図示の実施例は、センサユニット２０と信号発生ユニット１０とを有している。信号発生ユニット１０は連行体１４を介して、検出したいレバー（図示せず）の運動を検知し、この運動はセンサユニット２０によって検出される。図１〜図８にさらに示されているように、信号発生ユニット１０とセンサユニット２０は別個のケーシング１２，２２を有しており、これらのケーシング１２，２２は互いに結合されていて、図示した実施例ではプラスチックケーシングとして形成されている。信号発生ユニット１０のケーシング１２とセンサユニット２０のケーシング２２との間の結合は、少なくとも１つの中空リベット結合部材、特に、管状リベット３０によって行われ、この管状リベット３０の中空室には少なくとも１つの固定エレメント（図示せず）を案内することができる。
【００２１】
センサユニット２０を信号発生ユニット１０に結合するために、センサユニット２０は２つのセンタリングピン３６と、信号発生ユニット１０に設けられた対応する２つのセンタリング孔３４とを介して信号発生ユニット１０に正しい位置で配置される。両構成群１０，２０のケーシング１２，２２は、センサユニット２０が、信号発生ユニット１０の上方の開口領域を、センサユニット２０の下面と信号発生ユニット１０の上面との間の細い領域を除いて閉鎖するように成形されている。管状リベット３０は、センサユニット２０のケーシング２２と信号発生ユニット１０のケーシング１２に設けられた導入開口３２を通って案内され、導入後、適当な工具によって広げられリベット固定される。これによりセンサユニット２０のケーシング２２は、信号発生ユニット１０のケーシング１２に堅固に結合され、管状リベット３０は紛失不能に、形成されたこの構成ユニットに固定される。信号発生ユニット１０のケーシング１２とセンサユニット２０のケーシング２２との間には、信号発生ユニット１０内部を外部の影響、特に湿分及び汚染物質から保護するために、シール部材１８．２が配置されている。リベット結合部材３０によって、シール部材１８．２はセンサケーシング２２のケーシング底面２２．１に押し付けられ、これにより信号発生ユニット１０の良好なシールを得ることができる。
【００２２】
特に図３に示されているように、信号発生ユニット１０のケーシング１２は図示の実施例では、センサユニット２０と信号発生ユニット１０との間の結合領域を、例えば汚染物質のような外部の影響から保護するために飛沫保護部１２．１を有している。さらにこの飛沫保護部１２．１は、両構成群１０，２０の間の結合領域において、例えばクリーニング装置、特に高圧クリーナによる噴射水が直接シール部材１８．２に当たり、これを損傷させる、若しくは不能にさせることを防止している。選択的な実施例（図示せず）では、飛沫保護部１２．１をセンサケーシング２２のケーシング底面２２．１に、又はセンサケーシング２２及び信号発生ユニットケーシング１２に配置することができる。
【００２３】
特に図４に示されているように、信号発生ユニット１０のケーシング１２は連行体１４もほぼ完全に収容しており、これにより連行体１４も、好ましくない外部の影響から保護されている。連行体１４は、信号発生ユニット１０の中空軸１７内に支承されている軸１８に結合されており、この軸１８は連行体１４によって駆動される。この場合、軸１８は連行体１４の運動によって回転運動を行う。信号発生器１８．１は、図示の実施例では永久磁石として形成されており、軸１８に堅固に結合されているので、信号発生器１８．１は軸１８と一緒に運動する。軸１８の回転運動によって永久磁石１８．１の磁界が変化し、この磁界は、センサユニット２０によって、例えば、ホール素子として構成された少なくとも１つのセンサ２４を介して検出される。上記飛沫保護部１２．１は好ましくは、信号発生ユニット１０の内部にかつ／又は信号発生ユニット１０とセンサユニット２０との間に粗い汚染物質が到り、これにより信号発生器１８．１を備えた軸１８の可動性をロックし、かつ／又は、信号発生ユニット１０を停滞させて、かつ／又は発生信号に誤差が生じることを阻止する。信号発生器１８．１に対して定置のセンサ２４は、信号発生器１８．１の磁界の変化を検知する。図示の実施例では、ホール素子として形成されたセンサ２４は、空隙とケーシング底面２２．１とを介して、信号発生ユニット１０の信号発生器１８．１から分離されている。ホール素子として形成されたセンサ２４は、レバー及び／又は連行体１４の位置を作動信号に変換する。本発明の構成は、コネクタ受容部２６を備えたセンサユニット２０を有しており、このコネクタ受容部２６を介して、発生した作動信号を受信し評価する制御ユニットに電気的に接続することができる。
【００２４】
図１〜図８によりさらに明らかであるように、信号発生ユニット１０はばねエレメント１６を有しており、このばねエレメント１６は信号発生ユニット１０の中空軸１７に巻き付けられている。コイルばねとして形成されたばねエレメント１６は、まず第１に、連行体１４を戻すために働くが、同時に、圧縮ばねとしても形成されている。これにより、軸１８内に接着された永久磁石１８．１は常に一方の側へと押圧されている。これによりばねエレメント１６は、軸１８と、例えばフランジ軸受として形成されている対応する軸受との間の必要な軸方向の遊びＤ１を減じ、所要の軸方向の遊びＤ１が存在しているにも関わらず、軸１８がフランジ軸受においてばたつきノイズを発生させるのを阻止する。さらに、ホール素子として形成されたセンサ２４に対する永久磁石の間隔は常に同じ間隔に保持され、従って測定精度は高められる。ばねエレメント１６は従って、検出したいレバーが不確定の状態を有している場合には、ばねエレメント１６の予荷重が連行体１４を所定の初期位置にもたらすように取り付けられている。
【００２５】
本発明によるストロークセンサの構成は例えば、ペダルレバーと、ペダルレバーのペダル距離を検出するためのペダル台を有しているペダルユニット（図示せず）において使用することができる。特に図２及び図４により明らかであるように、信号発生ユニット１０のケーシング１２は、ペダルユニットのペダル台（図示せず）に、共通の構成ユニットを位置決めする、若しくは予め固定するためのピン１２．２を有している。
【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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