JP4580243B2 - Pressure detector mounting structure - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a mounting structure of a pressing force detector for detecting a pressing force by a pressing member.
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。
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。 However, in the above-described conventional pressing force detector mounting structure, since the pressing force detector is provided so as to contact the disk pad, heat and vibration generated due to friction between the disk pad and the disk rotor during braking. There is a risk that these may become noise and reliability during detection may be impaired. Moreover, it is necessary to provide an expensive sensor excellent in heat and vibration.
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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a pressing force detector mounting structure that can be manufactured at low cost without impairing reliability during detection.
本発明は、一対のディスクパッドでディスクロータを挟むことで前記ディスクロータに制動力を発生させる制動装置における押圧力検出器の取付構造であって、一方の前記ディスクパッドを押圧するピストンと、前記ピストンを軸方向に移動させるアクチュエータと、一方の前記ディスクパッドと前記ピストンとを前記アクチュエータを介して移動可能に支持する有底筒状の本体部および前記本体部に固定され他方の前記ディスクパッドを支持する断面L字状の爪部を有するハウジング部と、を備え、前記ハウジング部の本体部には、前記押圧力検出器のみが固定される収納凹部が形成され、前記押圧力検出器を前記本体部で覆うようにして前記収納凹部に当接するように配置し、前記押圧力検出器は、前記ピストンによる前記ディスクパッドの前記ディスクロータに対する押圧力により前記ハウジング部に作用する反力を前記ハウジング部の歪みに基づく力により間接的に検出するようにしたことを特徴とする。 The present invention is a mounting structure of a pressing force detector in a braking device that generates a braking force on the disk rotor by sandwiching the disk rotor between a pair of disk pads, the piston pressing one of the disk pads, An actuator for moving the piston in the axial direction, a bottomed cylindrical main body that movably supports the one disk pad and the piston via the actuator, and the other disk pad fixed to the main body. and a housing portion having a L-shaped section of the claw portion for supporting, the main body portion of the housing portion, said housing recess only pressing force detector is fixed is formed, the said pressing force detector so as to cover in the tool body and arranged to abut the housing recess, the pressing force detector, the disk package by the piston Wherein characterized in that the reaction force acting on the housing portion by the pressing force to the disk rotor and so as to indirectly detect the force based on the strain of the housing portion of the.
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。 According to the present invention, the pressing force detector can be installed at a position away from the pressed member. Thereby, in the case where noise is generated between the pressing member and the pressed member, it is possible to relax the environmental resistance condition of the detection element provided in the pressing force detector.
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。 When applied as a braking device for a vehicle as this, it is possible to reduce the influence of frictional heat and vibration between the disc rotor and the brake pad during braking.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can use suitably for the braking device for vehicles, Comprising: A low-cost and highly accurate detection is attained.
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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a pressing force detector according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure of the pressing force detector, and FIG. 3 shows an example of mounting the pressing force detector on a housing portion. Sectional drawing and FIG. 4 are operation | movement diagrams in the attachment structure of the pressing force detector of this embodiment. In the following description, the mounting structure of the pressing force detector will be described by taking the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 2, the pressing force detector S <b> 1 includes a
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。
In the pressing force detector S1, a
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。
The pressing force detector S1 described above is not limited to the one in this embodiment, and may be a sensor in which the
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。
In the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
Next, the effect | action in the attachment structure of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
When the rotating
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。
Further, when the
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。
Further, in the mounting structure of this embodiment, the pressing force detector S1 can be provided at a position away from the
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。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the mounting structure of the pressing force detector of the present embodiment. A
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。
The present invention is not limited to the mounting structure in the
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。
In the
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。
Further, the present invention is not limited to the
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
DESCRIPTION OF
40
S1 Pressure detector
Claims (1)
一方の前記ディスクパッドを押圧するピストンと、
前記ピストンを軸方向に移動させるアクチュエータと、
一方の前記ディスクパッドと前記ピストンとを前記アクチュエータを介して移動可能に支持する有底筒状の本体部および前記本体部に固定され他方の前記ディスクパッドを支持する断面L字状の爪部を有するハウジング部と、を備え、
前記ハウジング部の本体部には、前記押圧力検出器のみが固定される収納凹部が形成され、前記押圧力検出器を前記本体部で覆うようにして前記収納凹部に当接するように配置し、
前記押圧力検出器は、前記ピストンによる前記ディスクパッドの前記ディスクロータに対する押圧力により前記ハウジング部に作用する反力を前記ハウジング部の歪みに基づく力により間接的に検出するようにしたことを特徴とする押圧力検出器の取付構造。 A pressing force detector mounting structure in a braking device that generates a braking force on the disk rotor by sandwiching the disk rotor between a pair of disk pads,
A piston that presses one of the disk pads;
An actuator for moving the piston in an axial direction;
A bottomed cylindrical main body that supports one of the disk pads and the piston movably through the actuator, and an L-shaped claw section that is fixed to the main body and supports the other disk pad. a housing portion having a comprises,
In the main body of the housing part , a storage recess to which only the pressing force detector is fixed is formed, and the pressing force detector is arranged to be in contact with the storage recess so as to be covered by the main body ,
The pressing force detector indirectly detects a reaction force acting on the housing part by a pressing force of the disk pad against the disk rotor by the piston by a force based on distortion of the housing part. Mounting structure of the pressing force detector.
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