(57)【要約】【課題】  低コストで製造でき、しかも検出時の信頼性を損なうことのない押圧力検出器の取付構造を提供する。【解決手段】  ハウジング部１０には、押圧力検出器Ｓ１が、ディスクパッド２０でディスクロータＲを押圧したときにハウジング部１０に発生する反力を受けることができる位置に設けられている。これにより、押圧力検出器Ｓ１をディスクパッド２０，２１から遠くに設置することができるので、制動時におけるディスクパッド２０，２１とディスクロータＲとの摩擦熱や振動による影響を低減でき、検出時のノイズを抑えることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧部材で被押圧部材を押圧したときの押圧力を検出する押圧力検出器の取付構造であって、
前記押圧部材を前記被押圧部材へ押圧するアクチュエータと、前記アクチュエータを支持するハウジング部とを備え、前記ハウジング部には、前記押圧力検出器が、前記押圧部材で前記被押圧部材を押圧したときに前記ハウジング部に作用する反力を受けることが可能な位置に設けられていることを特徴とする押圧力検出器の取付構造。
【請求項２】
前記被押圧部材は、車輪と一体に回転するディスクロータであり、前記押圧部材は、前記ディスクロータを押圧して制動力を与えるディスクパッドであることを特徴とする請求項１に記載の押圧力検出器の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧部材による押圧力を検出するための押圧力検出器の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用の制動装置において、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量などを検出し、この検出値に基づいてモータ（電動機）の回転を制御して所望の制動力を得る技術、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ技術の開発が行われている。この種の制動装置では、ディスクロータに対するディスクパッドの押圧力を正確に検出する必要がある。例えば、特許文献１では、一方のディスクパッドを固定するハウジングの爪部に押圧力を検出する押圧力検出器（荷重センサ）の取付構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１８３６９４号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した従来の押圧力検出器の取付構造では、押圧力検出器がディスクパッドに接するようにして設けられているため、制動時においてディスクパッドとディスクロータとの摩擦により発生する熱や振動の影響を受け易く、これらがノイズとなって検出時の信頼性が損なわれるおそれがある。また、熱や振動に優れた高価なセンサを設ける必要もある。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、検出時の信頼性を損なうことなく、しかも低コストで製造できる押圧力検出器の取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、押圧部材で被押圧部材を押圧したときの押圧力を検出する押圧力検出器の取付構造であって、前記押圧部材を前記被押圧部材へ押圧するアクチュエータと、前記アクチュエータを支持するハウジング部とを備え、前記ハウジング部には、前記押圧力検出器が、前記押圧部材で前記被押圧部材を押圧したときに前記ハウジング部に作用する反力を受けることが可能な位置に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
前記本発明によれば、押圧力検出器を被押圧部材から離れた位置に設置することができる。これにより、押圧部材と被押圧部材との間でノイズが発生するものにあっては、押圧力検出器に設けられる検出素子の耐環境条件を緩和させることが可能になる。
【０００７】
例えば、前記被押圧部材は、車輪と一体に回転するディスクロータであり、前記押圧部材は、前記ディスクロータを押圧して制動力を与えるディスクパッドである。このように車両用の制動装置として適用した場合に、制動時におけるディスクロータとディスクパッドとの摩擦熱や振動の影響を低減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両用の制動装置に好適に使用することができるものであって、低コストでかつ高精度な検出が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本実施形態の押圧力検出器の取付構造を示す断面図、図２は押圧力検出器の内部構造を示す断面図、図３は押圧力検出器のハウジング部への搭載例を示す断面図、図４は本実施形態の押圧力検出器の取付構造における作用図である。なお、以下の説明では、押圧力検出器の取付構造について、車両用の制動装置１を例に挙げて説明する。
【００１０】
図１に示すように、制動装置１は、いわゆるフローティングタイプの制動装置であり、ハウジング部１０と、一対のディスクパッド（押圧部材）２０，２１と、アクチュエータ４０と、押圧力検出器Ｓ１とを備えている。
【００１１】
前記ハウジング部１０は、本体部１１と、爪部１５とで構成されている。本体部１１は、有底筒状のケース１２と、両端が開放の筒状のケース１３とが、Ｏリング１４を介して嵌め合わされている。爪部１５は、断面がＬ字状に形成され、本体部１１のケース１２にねじ(図示せず)などを介して固定されている。また、爪部１５の先端部１５ａは、Ｘ方向に向く面を有し、その面が本体部１１と所定間隔離れている。なお、本実施形態のハウジング部１０は、３つの前記部材によって構成されているが、これに限定されず、ケース１２とケース１３とが一体に形成されたものや、本体部１１と爪部１５とが一体に形成されたものでもよい。
【００１２】
前記ディスクパッド２０，２１は、摩擦部材２０ａ，２１ａと、この摩擦部材２０ａ，２１ａが固定される固定板２０ｂ，２１ｂとで構成され、それぞれハウジング部１０側に支持されている。一方のディスクパッド２０が前記本体部１１側に設けられ、もう一方のディスクパッド２１が前記爪部１５の先端部１５ａに設けられている。これらディスクパッド２０，２１間に形成された隙間に、図示しない車輪側に固定された円盤状のディスクロータＲの外周面が位置している。なお、図示していないが、本実施形態のディスクパッド２０，２１は、Ｘ方向から見たときの形状がディスクロータＲの外周面に沿う方向に湾曲した細長形状である。
【００１３】
前記アクチュエータ４０は、いわゆるボールねじであり、円筒状の回転部材４２と、この回転部材４２に挿通される棒状の進退部材４３と、これらの回転部材４２と進退部材４３との間に設けた複数のボール４４とで構成されている。また、このアクチュエータ４０では、回転部材４２の内周面にらせん溝状の雌ねじ部４２ａが形成され、進退部材４３の外周面にらせん溝状の雄ねじ部４３ａが形成されて、雌ねじ部４２ａと雄ねじ部４３ａとの間に複数個のボール４４が循環する機構を有している。また、アクチュエータ４０は、進退部材４３の先端にピストン４１が固定されて構成されている。また、回転部材４２が、前記ハウジング部１０側に回動自在に支持されて、回転部材４２が回動することにより、進退部材４３がピストン４１とともにＸ方向に直線的に移動するようになっている。また、ピストン４１の周囲と前記本体部１１の一端が弾性部材３０で覆われて、本体部１１の内部が密閉されるようになっている。
【００１４】
また、前記アクチュエータ４０には、モータ（電動機）Ｍ、一対のかさ歯車５１，５２などで構成された動力伝達機構５０が連結されている。かさ歯車５１は、リング状に形成され、前記進退部材４３が挿通された状態で、前記回転部材４２の基端に固定されている。かさ歯車５２は、かさ歯車５１と噛合している。また、かさ歯車５２は、ハウジング部１０のケース１２に回転自在に支持された軸５３に固定され、この軸５３にモータＭの動力が伝達されるようになっている。モータＭの動力でかさ歯車５２が回転すると、かさ歯車５１が回転部材４２と一体に回動し、この回転部材４２が進退しないように支持されているので、進退部材４３がＸ方向に動作する。
【００１５】
図２に示すように、前記押圧力検出器Ｓ１は、ベース６０と、球体７０と、カバー８０と、歪み検出素子９０とで構成されている。ベース６０は、円柱状に形成され、その中心に図示上下方向に貫通する孔６１が形成されている。この孔６１には、その上縁部に球面状の受部６２が形成され、この受部６２に球体７０が支持されている。なお、ベース６０は、歪み変形可能な材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウムなどから選択される。また、球体７０は、ステンレス鋼、高炭素クロム鋼などで形成され、真球であることが好ましい。形状を真球にすることにより、荷重を良好に分散させることができる。また、ベース６０の上面には、前記球体７０の周囲に、歪み検出素子９０が９０度間隔ごとに配置されている（図２では２箇所しか図示していない）。歪み検出素子９０は、図示していないが、絶縁層、歪みゲージ、配線、コーティング層などが積層されて構成されている。なお、歪み検出素子９０の設置個数は、４箇所に限定されるものではなく、５箇所以上であってもよく、４箇所未満であってもよい。
【００１６】
また、前記押圧力検出器Ｓ１では、ベース６０を覆うカバー８０が設けられている。このカバー８０は、ステンレス鋼などで形成され、その上面の中心部に前記球体７０の直径ｒよりも小径の貫通孔８１が形成されている。これにより、カバー８０がベース６０に設置されたときに、貫通孔８１から球体７０の上部が突出し、かつ、貫通孔８１の高さ位置が球体７０の赤道線よりも上側に位置するようになっている。これにより、球体７０が受部６２に接しながら空転するだけで、ベース６０から脱落するのを確実に防止できる。
【００１７】
なお、前記した押圧力検出器Ｓ１は、本実施形態のものに限定されるものではなく、球体７０やカバー８０が設けられていないセンサであってもよい。また、押圧力検出器Ｓ１に搭載される歪みを検出する素子としては、ベース６０の歪みを検出できるものであれば特に限定されるものではなく、歪みゲージ式、静電容量式、圧電式、磁歪式、ジャイロ式などから選択することができる。
【００１８】
前記制動装置１では、押圧力検出器Ｓ１が図１において破線で示す位置に設けられている。すなわち、図３に示すように、ハウジング部１０のケース１３（本体部１１）に、押圧力検出器Ｓ１が固定される収納凹部１３ａが形成されている。本実施形態では、収納凹部１３ａのＸ２方向に向く面１３ａ１に押圧力検出器Ｓ１に設けられた入力部である球体７０が当接するように配置されている。なお、その他の押圧力検出器Ｓ１についてもハウジング部１０に対してＸ方向に直交する面内に同様にして配置されている。また、前記制動装置１は、非回転側である車体（例えば、ナックル）に固定されたブラケットＢＫ１に対してＸ（Ｘ１−Ｘ２）方向に移動可能に支持されている。
【００１９】
図１に示すように、前記制動装置１には制御部１００が設けられている。この制御部１００は、各押圧力検出器Ｓ１およびモータＭと接続され、各押圧力検出器Ｓ１からの検出信号を取得し、この検出信号に基づいてモータＭの回転方向や回転量が制御される。例えば、制御部１００には、車両のブレーキペダルのストロークに基づく信号などが伝達されて、押圧力検出器Ｓ１の検出信号を取得しながら、ピストン４１のディスクパッド２０に対する押圧力が制御される。
【００２０】
次に、本実施形態の取付構造における作用について図４を参照して説明する。
モータＭの動力によって、かさ歯車５１，５２を介してアクチュエータ４０の回転部材４２が所定方向に回動すると、進退部材４３がピストン４１とともにＸ１方向に移動する。ピストン４１のＸ１方向への移動力によって、ディスクパッド２０がディスクロータＲのＸ２側の面を押圧する。ピストン４１がディスクロータＲをＸ方向に向けて押圧力Ｆ１で押圧すると、アクチュエータ４０には押圧力Ｆ１と同じ力の反力Ｆ１がＸ２方向に作用することになる。アクチュエータ４０に反力Ｆ１が作用すると、アクチュエータ４０を支持しているハウジング部１０にもＸ２方向に対する反力Ｆ１が作用する。この反力Ｆ１によってディスクパッド２１がディスクロータＲのＸ１側の面に引き寄せられることにより、ディスクロータＲがディスクパッド２０とディスクパッド２１とで挟まされて、ディスクロータＲと各ディスクパッド２０，２１との摩擦力によって、ディスクロータＲに制動力が発生する。
【００２１】
また、前記のようにしてハウジング部１０が反力Ｆ１を受けると、ハウジング部１０に歪みが発生するので、この歪みに基づく力（網掛け矢印）が押圧力検出器Ｓ１に対して球体７０（図３参照）を介して入力される。このときの押圧力検出器Ｓ１で検出された検出値に基づいて、ディスクパッド２０がディスクロータＲを押圧したときの押圧力Ｆ１を検出できる。すなわち、反力Ｆ１によるハウジング部１０の歪みが大きく、押圧力検出器Ｓ１に入力される押圧力が大きい場合には、ディスクパッド２０がディスクロータＲを大きな押圧力で押圧していると判断でき、また、ハウジング部１０の歪みが小さく、押圧力検出器Ｓ１に入力される押圧力が小さい場合には、ディスクパッド２０がディスクロータＲを小さな押圧力で押圧していると判断できる。
【００２２】
また、本実施形態の取付構造では、押圧力検出器Ｓ１をハウジング部１０で覆うようにしてディスクパッド２０，２１から離れた位置に設けることができるので、制動時におけるディスクパッド２０，２１とディスクロータＲとの摩擦熱や振動の影響を低減でき、これら熱や振動によるノイズを低減して検出時の精度を高めることができる。
【００２３】
図５は、本実施形態の押圧力検出器の取付構造の変形例を示す断面図である。図５に示す制動装置１Ａは、前記した制動装置１において押圧力検出器Ｓ１をハウジング部１０の別の位置に設けたものである。それ以外の構成は、前記した制動装置１と同様であるのでその説明を省略する。このように、押圧力検出器Ｓ１をディスクパッド２０，２１からさらに遠い場所に配置した場合には、摩擦熱や振動の影響をさらに低減した状態で、前記反力Ｆ１（図４参照）によるハウジング部１０の歪みを押圧力検出器Ｓ１で検出することによりディスクパッド２０がディスクロータＲを押圧する際の押圧力を検出することが可能になる。
【００２４】
なお、本発明は、ディスクロータＲを押圧したときの反力を受けることができる位置であれば前記制動装置１，１Ａにおける取付構造に限定されるものではない。例えば、アクチュエータ４０の回転部材４２からの反力を直接に受ける位置に押圧力検出器Ｓ１を設けてもよく、あるいは、本体部１１のケース１２とケース１３との境界部に設けてもよい。
【００２５】
また、前記した制動装置１では、アクチュエータ４０の動力としてモータＭを利用したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、油圧や空気圧を利用したものでもよい。また、アクチュエータ４０の構成は、本実施形態に限定されるものではなく、回転部材４２をハウジング部１０に固定して、モータＭの動力を進退部材４３側に直接に伝達するようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明は、制動装置１，１Ａに限定されるものではなく、押圧部材で被押圧部材を押圧する各種の押圧機構に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態の押圧力検出器の取付構造を示す断面図である。
【図２】押圧力検出器の内部構造を示す断面図である。
【図３】押圧力検出器のハウジング部への搭載例を示す断面図である。
【図４】本実施形態の押圧力検出器の取付構造における作用図である。
【図５】本実施形態の押圧力検出器の取付構造の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１Ａ  制動装置
１０    ハウジング部
１１    本体部
１３ａ  収納凹部
１５    爪部
２０，２１  ディスクパッド（押圧部材）
４０    アクチュエータ
４１    ピストン
４２    回転部材
４３    進退部材
４４    ボール
６０    ベース
７０    球体
８０    カバー
９０    歪み検出素子
ＢＫ１  ブラケット
Ｒ      ディスクロータ（被押圧部材）
Ｓ１    押圧力検出器
【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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