JP2004183694A - Disk brake - Google Patents

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JP2004183694A
JP2004183694A JP2002348426A JP2002348426A JP2004183694A JP 2004183694 A JP2004183694 A JP 2004183694A JP 2002348426 A JP2002348426 A JP 2002348426A JP 2002348426 A JP2002348426 A JP 2002348426A JP 2004183694 A JP2004183694 A JP 2004183694A
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JP2002348426A
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Japanese (ja)
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Takayasu Sakashita
貴康 坂下
Yukio Otani
行雄 大谷
Hirotaka Oikawa
浩隆 及川
Shoichi Tsuchiya
昭一 土屋
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Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disc break with a pressing force detection sensor in which space restriction for wiring is eliminated. <P>SOLUTION: A ball lamp mechanism 12 is driven by reducing rotation speed of a rotor 17 of an electric motor 9 by a differential speed reducing mechanism 10. A break pad 5 on one side is pressed onto a disk rotor 2 by moving a piston 11 forward. By using reaction force the break pad 6 on the other side is pressed onto the disk rotor 2 through the medium of a claw 4. By so doing, breaking force is generated. A sensor unit 38 is mounted on the claw 4 to act the reaction force from the disk rotor 2 on a straining plate 41 through the medium of a piston member 40. Bending deformation generated in the straining plate 41 is detected by a strain gage 42 to obtain pressing force of the disk rotor 2. Therefore, space on the side of the claw 4 is effectively utilized. Since a sensor unit 38 does not move against a caliper, wiring to the strain gage 42 can be easily carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブレーキパッドの押圧力を検出するセンサを備えたディスクブレーキに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動モータのロータの回転運動をボールねじ機構、ボールランプ機構等の回転−直線運動変換機構を用いてピストンの直線運動に変換し、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装置が知られている。電動ディスクブレーキは、運転者のブレーキペダル踏力(または変位量)をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出値に基づいて電動モータの回転を制御することより、所望の制動力を得ることができる。
【0003】
上記のような電動ディスクブレーキにおいては、従来、例えば特許文献1に記載されているように、ピストンの内部にピストンの推力(ブレーキパッドの押圧力)を検出するセンサを備えたものがある。このようなセンサを内蔵した電動ディスクブレーキによれば、センサからの信号によって、ピストンの推力を直接制御系にフィードバックすることができ、運転者からの制動力の要求(ブレーキペダル踏力)に応じて適切なピストン推力を得ることができる。
【0004】
【特許文献1】
特表平11−513336号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のピストンの内部にセンサを設けた電動ディスクブレーキでは、次のような問題がある。一般的に、電動ディスクブレーキのピストンは、ブレーキパッドの摩耗に追従するため、最大20mm程度のストロークを有している。このため、ピストンに内蔵されるセンサに接続される配線には、このストロークを許容する長さだけ余裕を持たせる必要があるが、電動ディスクブレーキのピストン部には、殆ど余剰スペースがないため、配線が非常に困難であり、配線用のスペースがキャリパ小型化の障害となる。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、配線用スペースの制約を解消することができる押圧力検出センサを備えたディスクブレーキを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、ディスクロータの両側に配置されたブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記ブレーキパッドの他方に対向する爪部とを備えたキャリパをキャリヤによって移動可能に支持したキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの押圧力を検出するための検出手段が前記爪部に設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、爪部側のスペースの有効利用が可能となり、また、キャリパに対して検出手段が移動しないので、検出手段への配線が容易になる。
請求項2の発明に係るディスクブレーキは、上記請求項1の構成において、前記検出手段は、前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの押圧力の反力を受けて変形する起歪部材と、該起歪部材の歪みを検出する歪検出手段とを備えていることを特徴とする。
このように構成したことにより、歪検出手段によって検出した起歪部材の歪みに基づいて、ブレーキパッドのディスクロータへの押圧力を得ることができる。請求項3の発明に係るディスクブレーキは、上記請求項2の構成において、前記起歪部材は、前記ブレーキパッドと前記爪部との間に設けられて、前記ブレーキパッドからの反力によって曲げ変形を生じる起歪プレートであり、前記歪検出手段は、前記起歪プレートに装着された歪ゲージであることを特徴とする。
このように構成したことにより、歪ゲージによって検出した起歪プレートの曲げ変形に基づいて、ブレーキパッドのディスクロータへの押圧力を得ることができる。
また、請求項4の発明に係るディスクブレーキは、上記請求項3の構成において、前記起歪プレートは、前記ブレーキパッドからの反力を2点で受け、前記起歪プレートの前記ブレーキパッドからの反力を受ける2点間に前記歪ゲージが装着されていることを特徴とする。
このように構成したことにより、ブレーキパッドからの反力によって起歪プレートに生じる曲げモーメントは、ブレーキパッドからの反力を受ける2点間において一様となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第1実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。図1及び図2に示すように、電動ディスクブレーキ1は、車輪(図示せず)とともに回転するディスクロータ2の一側(通常は車体に対して内側)にキャリパ本体3が配置されており、キャリパ本体3には、略C字形に形成されてディスクロータ2を跨いで反対側へ延びる爪部4がボルト(図示せず)によって一体的に結合されている。ディスクロータ2の両側、すなわち、ディスクロータ2とキャリパ本体3との間およびディスクロータ2と爪部4の先端部との間に、それぞれブレーキパッド5,6が設けられている。ブレーキパッド5,6は、車体側に固定されるキャリヤ7によってディスクロータ2の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリヤ7で受けるようになっており、また、キャリパ本体3は、キャリパ本体3に取付けられ、キャリヤ7に摺動可能に設けられたスライドピン8によってディスクロータ2の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【0009】
キャリパ本体3には、電動モータ9と、電動モータ9の回転を減速する差動減速機構10と、差動減速機構10によって減速された電動モータ9の回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッド5に当接するピストン11を進退動させるボールランプ機構12と、ブレーキパッド5,6の磨耗に応じてピストン11の位置を調整するパッド磨耗補償機構13とが設けられている。
【0010】
電動モータ9は、キャリパ本体3に固定されたステータ14と、キャリパ本体3に軸受15,16によって回転可能に支持された中空のロータ17とを備え、コネクタ18を介して接続されたコントローラ(図示せず)からの駆動電圧によって回転し、ロータ17に装着されたレゾルバ19によって、その回転位置が検出され、所望の角度だけ回転させることができる。
【0011】
差動減速機構10は、電動モータ9のロータ17に、中空の偏心軸20が一体に形成され、偏心軸20の外周に、円筒状の外歯車部材21が軸受22を介して回転可能に取付けられている。外歯車部材21には、軸方向両側に入力側外歯23および出力側外歯24が形成されている。キャリパ本体3には、外歯車部材21の入力側外歯23に噛合う内歯を有する固定リングギヤ25がボルト26によって固定されている。また、出力側外歯24は、ボールランプ機構12の回転ディスク27に一体に形成されたリングギヤ28の内歯に噛合わされている。
【0012】
ここで、外歯車部材21の入力側外歯23の歯数Z1、固定リングギヤ25の内歯の歯数Z2、出力側外歯24の歯数Z3、リングギヤ28の内歯の歯数Z4として、本実施形態では、入力側外歯23の歯数Z1と固定リングギヤ25の歯数Z2とを等しくして(Z1=Z2)、偏心軸20の回転によって入力側外歯23が自転せずに公転するようになっている。
【0013】
ボールランプ機構12は、キャリパ本体3に軸受29(アキシャル軸受)によって回転可能に支持されて軸方向に固定された回転ディスク27および軸方向に移動可能に支持された直動ディスク30に互いに対向するようにボール溝31,32(傾斜溝)をそれぞれ形成し、これらのボール溝31,32間に転動体であるボール33を装入したものである。そして、回転ディスク27が回転すると、ボール33が傾斜したボール溝31,32内を転動することにより、回転ディスク27の回転角度に応じて直動ディスク30が軸方向に移動する。
【0014】
パッド摩耗補償機構13は、電動モータ9のロータ17と直動ディスク30とをこれらの相対回転を一定量に規制するリミッタ34およびこのリミッタ34と直動ディスク30の円筒部30aと一体に結合されたスプリングホルダ35との間を弾性的に結合するコイルばね36によって連結したものである。これにより、ロータ17の回転力を直動ディスク30に伝達し、ブレーキパッド5,6が磨耗してピストン11との間に隙間が生じたとき、直動ディスク30を回転させ、直動ディスク30とピストン11との間の調整ねじ37によってピストン11を前進させて、ブレーキパッド5,6の磨耗により生じるパッドクリアランスの変化を調整する。
【0015】
爪部4の先端部には、センサユニット38(検出手段)が取付けられている。センサユニット38は、有底円筒状のケース39と、ケース39内に摺動可能に嵌装されたピストン部材40と、ケース39内に設けられた起歪プレート41(起歪部材)と、起歪プレート41に装着された歪ゲージ42(歪検出手段)とから構成されている。
【0016】
ケース39は、二股状に形成された爪部4の先端部に嵌合され、ケース39の開口端の外側に突出されたフランジ部43が爪部4側に形成された段部44に当接にして、軸方向に支持されており、ピストン部材40が嵌装されるシリンダボア45がキャリパ本体側のピストン11と同心上に配置されている。シリンダボア45に嵌装されたピストン部材40の一端部は、爪部4の内面から突出してブレーキパッド6の裏金に当接しており、爪部4がピストン部材40を介してブレーキパッド6を押圧するようになっている。ピストン部材40の他端部は、球面状に形成され、その先端が起歪プレート41の中央部に当接している。ピストン部材40とシリンダボア45との間は、Oリング46によってシールされており、ケース39内への異物の侵入を防止している。
【0017】
起歪プレート41は、ケース39内の底部の両側に形成された支持部47(段部)に当接して軸方向に支持されており、ピストン部材40に押圧されたとき、その押圧力によって一定の曲げ変形を生じる。起歪プレート41のピストン部材40の当接部とは反対側の面には、歪ゲージ42が装着されており、歪ゲージ42によって起歪プレート41の曲げ変形を検出するようになっている。歪ゲージ42に接続された信号線48は、爪部4の表面に形成された溝に沿って配線されて、コネクタ18まで延ばされており、コネクタ18を介して、コントローラに接続される。
【0018】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
制動時には、コントローラは、運転者のブレーキペダル踏力(または変位量)をブレーキぺダルセンサによって検出し、この検出値に基づいて、ドライバ回路によって各車輪の電動ディスクブレーキ1の電動モータ9に駆動電圧を出力して、ロータ17を所定のトルクで所定の回転角だけ回転させる。ロータ17の回転は、差動減速機構10によって所定の減速比で減速され、ボールランプ機構12によって直線運動に変換されて、ピストン11を前進させる。ピストン11によって、一方のブレーキパッド5がディスクロータ2に押圧され、その反力によってキャリパ本体3がキャリヤ7のスライドピン8に沿って移動して、爪部4がピストン部材40を介して他方のブレーキパッド6をディスクロータ2に押圧する。
【0019】
このとき、ピストン部材40がブレーキパッド6を押圧する反力によって、起歪プレート41に曲げ変形が生じる。この曲げ変形を歪ゲージ42によって検出し、歪ゲージ42の出力信号をコントローラにフィードバックすることにより、運転者からの制動力の要求(ブレーキペダル踏力)に応じて適切なピストン推力を得ることができ、制動力を正確に制御することができる。
【0020】
制動解除時には、電動モータ9を逆回転させて、ピストン11を後退させ、ブレーキパッド5,6をディスクロータ2から離間させて制動解除する。
【0021】
コントローラは、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出し、これらの検出に基づいて電動モータ9の回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御および車両安定化制御等を実行することができる。
【0022】
センサユニット38をキャリパ本体側よりもスペースを確保しやすい爪部4側に配置したことにより、各部のレイアウトの自由度を高めることができる。起歪プレート41の曲げ変形は僅かであり、また、爪部4には、歪ゲージ42からコネクタ18までの間に可動部がないので、信号線48を殆ど撓ませる必要がなく、配線スペースが小さくてすみ、容易に配線を行うことができる。センサユニット38を爪部4側に配置したことにより、スライドピン8の摺動不良による爪部4側のブレーキパッド6の引きずりを検出することができ、スライドピンのメンテナンス時期を知ることができる。
【0023】
なお、上記第1実施形態では、ピストン部材40とシリンダボア45との間をOリング46によってシールして、ケース39内への異物の侵入を防止しているが、ケース39内の空間に弾性を有する合成樹脂、グリス等を充填して異物の侵入を防止することもできる。
【0024】
また、上記第1実施形態では、起歪プレート41の曲げ変形を歪ゲージ42によって検出しているが、起歪プレート41をケース39の底部に当接させ、歪ゲージ42を起歪プレート41の軸方向側面部に装着して、ブレーキパッド6からの反力による起歪プレート41の軸方向の圧縮変形を歪ゲージ42によって検出するようにしてもよい。
【0025】
次に、本発明の第2実施形態について、図3及び図4を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【0026】
図3に示すように、第2実施形態では、センサユニット49は、起歪プレート50の両端部を爪部4の段部によって、ケース51を介して直接支持し、ブレーキパッド6の裏金に所定の間隔をもって2つの凸部52を形成し、ピストン部材を省略して、ブレーキパッド6の裏金の2つの凸部52によって起歪プレート50を直接押圧するようになっている。
【0027】
このように構成したことにより、上記第1実施形態と同様、ブレーキパッド6の押圧力の反力によって、起歪部材50に生じた曲げ変形を歪ゲージ42によって検出することができる。このとき、図4(A)に示すように、起歪プレート50を単純梁とし、凸部52による荷重(集中荷重)をW1,W2、爪部4の段部44の支点反力をR1,R2とすると、BMD(曲げモーメントダイヤグラム)は、図4(B)に示すようになり、起歪プレート50の2つの荷重W1,W2が作用する部分の間に生じる曲げモーメントが一様であることが分かる。したがって、起歪プレート50における2つの凸部52の当接部間に生じる曲げ変形は一様となるので、歪ゲージ42は、起歪プレート50における2つの凸部52の当接部間のどの位置に装着してもよいことになり、歪ゲージ42の位置決めを容易に行うことができる。
【0028】
次に、本発明の第3実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第2実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【0029】
図5に示すように、本実施形態では、ブレーキパッド6の2つの凸部52の高さが大きくなっており、起歪プレート50の2つの凸部52の当接部間に、歪増幅プレート53が取付けられている。歪増幅プレート53は、図6に示すように、板材を凸状に折曲したものであり、起歪プレート50に結合される2つの脚部54の剛性がこれらの脚部54間を連結する頂部55の剛性よりも高くなっており、頂部55の中央部に歪ゲージ42が装着されている。
【0030】
このように構成したことにより、上記第2実施形態と同様、ブレーキパッド6からの反力によって起歪プレート50に曲げ変形が生じると、歪増幅プレート53の頂部55に曲げ変形が生じるので、頂部55の曲げ変形を歪ゲージ42によって検出することより、ブレーキパッド6の反力を得ることができる。
【0031】
このとき、図6に示すように、起歪プレート50に曲げ変形が生じると、歪増幅プレート53の脚部54が角度θだけ傾斜し、脚部54の長さaによって頂部55が距離2a・sinθだけ圧縮されて、頂部55に曲げ変形が生じることになり、起歪プレート50の曲げ変形に対して、歪ゲージ42によって検出される歪みが増幅されることになる。これにより、曲げ変形の検出精度を高めることができる。上記第2実施形態の場合と同様の理由から、起歪プレート50における2つの凸部52の当接部間に作用する曲げモーメントは一様となるので、歪増幅プレート53の取付位置は、2つの凸部52の当接部間であればどこでもよい。
【0032】
なお、上記第1乃至第3実施形態では、一例として本発明を電動ディスクブレーキに適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、ブレーキパッドを爪部を介して押圧するキャリパ浮動型のディスクブレーキであれば、油圧式ディスクブレーキにも同様に適用することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1の発明に係るディスクブレーキによれば、爪部側に設けた検出手段によってブレーキパッドのディスクロータへの押圧力を検出することができ、爪部側のスペースの有効利用が可能となり、また、キャリパに対して検出手段が移動しないので、検出手段への配線が容易になる。
請求項2の発明に係るディスクブレーキによれば、歪検出手段によって検出した起歪部材の歪みに基づいて、ブレーキパッドのディスクロータへの押圧力を得ることができる。
請求項3の発明に係るディスクブレーキによれば、歪ゲージによって検出した起歪プレートの曲げ変形に基づいて、ブレーキパッドのディスクロータへの押圧力を得ることができる。
また、請求項4の発明に係るディスクブレーキによれば、ブレーキパッドからの反力によって起歪プレートに生じる曲げモーメントは、ブレーキパッドからの反力を受ける2点間において一様となるので、歪ゲージの位置決めを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るディスクブレーキの縦断面図である。
【図2】図1に示すディスクブレーキの横断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るディスクブレーキの要部を示す横断面図である。
【図4】図3に示すディスクブレーキの起歪プレートに生じる曲げモーメントを示す図である。
【図5】本発明の第3実施形態に係るディスクブレーキの要部を示す横断面図である。
【図6】図5に示す装置の歪増幅プレートが変形した状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 電動ディスクブレーキ
2 ディスクロータ
4 爪部
5,6 ブレーキパッド
7 キャリヤ
11 ピストン
38 センサユニット(検出手段)
41,50 起歪プレート(起歪部材)
42 歪ゲージ(歪検出手段)
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a disc brake including a sensor for detecting a pressing force of a brake pad.
[0002]
[Prior art]
The rotational movement of the rotor of the electric motor is converted into linear movement of the piston using a rotation-linear movement conversion mechanism such as a ball screw mechanism or a ball ramp mechanism, and the brake pad is pressed against the disk rotor by the piston to reduce the braking force. 2. Description of the Related Art There is known an electric disc brake device that generates the electric power. The electric disc brake detects a driver's brake pedal depressing force (or displacement amount) by a sensor, and controls the rotation of the electric motor based on the detected value by a controller, thereby obtaining a desired braking force. .
[0003]
Some of the above-mentioned electric disc brakes include a sensor provided inside the piston for detecting the thrust of the piston (the pressing force of the brake pad), as described in Patent Document 1, for example. According to the electric disk brake incorporating such a sensor, the thrust of the piston can be directly fed back to the control system by a signal from the sensor, and the thrust of the piston can be directly fed back to the control system in response to a braking force request from the driver (brake pedal depression force). Appropriate piston thrust can be obtained.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-513336
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electric disk brake having a sensor provided inside the piston has the following problems. Generally, the piston of the electric disc brake has a stroke of up to about 20 mm in order to follow the wear of the brake pad. For this reason, the wiring connected to the sensor built in the piston needs to have a margin by a length that allows this stroke, but since the piston portion of the electric disc brake has almost no extra space, Wiring is very difficult, and the space for the wiring is an obstacle to reducing the caliper size.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a disc brake including a pressing force detection sensor capable of eliminating a restriction on a wiring space.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a piston facing one of brake pads arranged on both sides of a disk rotor, and a claw straddling the disk rotor and facing the other of the brake pads. In a caliper floating type disc brake in which a caliper provided with a part is movably supported by a carrier,
Detection means for detecting a pressing force of the brake pad against the disk rotor is provided on the claw portion.
With this configuration, it is possible to effectively use the space on the claw portion side, and since the detection means does not move with respect to the caliper, wiring to the detection means is facilitated.
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the detecting means includes a strain generating member that deforms by receiving a reaction force of a pressing force of the brake pad against the disk rotor; And a distortion detecting means for detecting distortion of the distortion member.
With this configuration, it is possible to obtain the pressing force of the brake pad against the disk rotor based on the strain of the strain generating member detected by the strain detecting unit. In the disk brake according to the third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the strain generating member is provided between the brake pad and the claw portion, and is bent and deformed by a reaction force from the brake pad. Wherein the strain detecting means is a strain gauge mounted on the strain generating plate.
With this configuration, it is possible to obtain the pressing force of the brake pad against the disk rotor based on the bending deformation of the strain plate detected by the strain gauge.
Also, in the disk brake according to the fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the strain plate receives a reaction force from the brake pad at two points, and the strain plate receives the reaction force from the brake pad. The strain gauge is mounted between two points receiving a reaction force.
With this configuration, the bending moment generated in the strain plate by the reaction force from the brake pad becomes uniform between two points receiving the reaction force from the brake pad.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the electric disc brake 1 has a caliper body 3 disposed on one side (usually inside the vehicle body) of a disc rotor 2 that rotates with wheels (not shown). A claw portion 4 formed in a substantially C shape and extending to the opposite side across the disk rotor 2 is integrally connected to the caliper body 3 by a bolt (not shown). Brake pads 5 and 6 are provided on both sides of the disk rotor 2, that is, between the disk rotor 2 and the caliper body 3 and between the disk rotor 2 and the tip of the claw portion 4, respectively. The brake pads 5 and 6 are supported by a carrier 7 fixed to the vehicle body so as to be movable in the axial direction of the disk rotor 2, so that the braking torque is received by the carrier 7. Are mounted on the caliper body 3 and are slidably guided along the axial direction of the disk rotor 2 by slide pins 8 slidably provided on the carrier 7.
[0009]
The caliper body 3 includes an electric motor 9, a differential reduction mechanism 10 for reducing the rotation of the electric motor 9, and a rotational motion of the electric motor 9 reduced by the differential A ball ramp mechanism 12 for moving the piston 11 in contact with the pad 5 is provided, and a pad wear compensation mechanism 13 for adjusting the position of the piston 11 according to wear of the brake pads 5 and 6 is provided.
[0010]
The electric motor 9 includes a stator 14 fixed to the caliper main body 3 and a hollow rotor 17 rotatably supported by the caliper main body 3 by bearings 15 and 16, and is connected to a controller (FIG. (Not shown), the rotation position is detected by a resolver 19 mounted on the rotor 17, and the rotor 17 can be rotated by a desired angle.
[0011]
In the differential reduction mechanism 10, a hollow eccentric shaft 20 is formed integrally with a rotor 17 of the electric motor 9, and a cylindrical external gear member 21 is rotatably mounted on the outer periphery of the eccentric shaft 20 via a bearing 22. Have been. The external gear member 21 has input-side external teeth 23 and output-side external teeth 24 formed on both axial sides. A fixed ring gear 25 having internal teeth that mesh with the input-side external teeth 23 of the external gear member 21 is fixed to the caliper body 3 by bolts 26. The output-side external teeth 24 are meshed with the internal teeth of a ring gear 28 formed integrally with the rotating disk 27 of the ball ramp mechanism 12.
[0012]
Here, as the number of teeth Z1 of the input-side external teeth 23 of the external gear member 21, the number of teeth Z2 of the internal teeth of the fixed ring gear 25, the number of teeth Z3 of the output-side external teeth 24, and the number of teeth Z4 of the internal gear of the ring gear 28, In the present embodiment, the number of teeth Z1 of the input-side external teeth 23 is made equal to the number of teeth Z2 of the fixed ring gear 25 (Z1 = Z2), and the rotation of the eccentric shaft 20 causes the input-side external teeth 23 to revolve without rotating. It is supposed to.
[0013]
The ball ramp mechanism 12 is opposed to a rotating disk 27 rotatably supported by the caliper body 3 by a bearing 29 (axial bearing) and fixed in the axial direction, and a linear disk 30 movably supported in the axial direction. The ball grooves 31 and 32 (inclined grooves) are formed as described above, and a ball 33 as a rolling element is inserted between the ball grooves 31 and 32. When the rotating disk 27 rotates, the balls 33 roll in the inclined ball grooves 31 and 32, so that the linear motion disk 30 moves in the axial direction according to the rotation angle of the rotating disk 27.
[0014]
The pad wear compensation mechanism 13 is integrally connected to a limiter 34 for restricting the relative rotation of the rotor 17 of the electric motor 9 and the translation disk 30 to a fixed amount, and the limiter 34 and the cylindrical portion 30a of the translation disk 30. The spring holder 35 is connected to a spring holder 35 by a coil spring 36 which is elastically connected to the spring holder 35. Thereby, the rotational force of the rotor 17 is transmitted to the linear motion disk 30, and when the brake pads 5 and 6 are worn and a gap is formed between the piston 11 and the brake pad 5, 6, the linear motion disk 30 is rotated. The piston 11 is advanced by the adjusting screw 37 between the brake pad 5 and the piston 11 to adjust the change in the pad clearance caused by the wear of the brake pads 5 and 6.
[0015]
A sensor unit 38 (detection means) is attached to the tip of the claw 4. The sensor unit 38 includes a bottomed cylindrical case 39, a piston member 40 slidably fitted in the case 39, a strain plate 41 (strain member) provided in the case 39, And a strain gauge 42 (strain detecting means) mounted on the strain plate 41.
[0016]
The case 39 is fitted to the tip of the claw 4 formed in a forked shape, and the flange 43 protruding outside the open end of the case 39 abuts on a step 44 formed on the claw 4 side. The cylinder bore 45, which is supported in the axial direction and in which the piston member 40 is fitted, is arranged concentrically with the piston 11 on the caliper body side. One end of the piston member 40 fitted in the cylinder bore 45 projects from the inner surface of the claw portion 4 and abuts against the back metal of the brake pad 6, and the claw portion 4 presses the brake pad 6 via the piston member 40. It has become. The other end of the piston member 40 is formed in a spherical shape, and its tip abuts on the center of the strain plate 41. The space between the piston member 40 and the cylinder bore 45 is sealed by an O-ring 46 to prevent foreign matter from entering the case 39.
[0017]
The strain-flexing plate 41 is supported in the axial direction by abutting on support portions 47 (step portions) formed on both sides of the bottom in the case 39, and when pressed by the piston member 40, is kept constant by the pressing force. Bending deformation. A strain gauge 42 is mounted on the surface of the strain generating plate 41 opposite to the contact portion of the piston member 40, and the strain gauge 42 detects bending deformation of the strain generating plate 41. The signal line 48 connected to the strain gauge 42 is wired along a groove formed on the surface of the claw portion 4, extends to the connector 18, and is connected to the controller via the connector 18.
[0018]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
At the time of braking, the controller detects the driver's brake pedal depression force (or displacement amount) by a brake pedal sensor, and based on the detected value, applies a drive voltage to the electric motor 9 of the electric disc brake 1 of each wheel by a driver circuit. Output, and rotates the rotor 17 by a predetermined rotation angle with a predetermined torque. The rotation of the rotor 17 is reduced at a predetermined reduction ratio by the differential reduction mechanism 10, converted into linear motion by the ball ramp mechanism 12, and advances the piston 11. One of the brake pads 5 is pressed by the disk rotor 2 by the piston 11, and the caliper main body 3 is moved along the slide pin 8 of the carrier 7 by the reaction force of the brake pad 5. The brake pad 6 is pressed against the disk rotor 2.
[0019]
At this time, a bending force is generated in the strain plate 41 due to the reaction force of the piston member 40 pressing the brake pad 6. By detecting the bending deformation by the strain gauge 42 and feeding back the output signal of the strain gauge 42 to the controller, an appropriate piston thrust can be obtained in accordance with a braking force request (brake pedal depression force) from the driver. The braking force can be controlled accurately.
[0020]
At the time of braking release, the electric motor 9 is rotated in the reverse direction to retract the piston 11, and the brake pads 5 and 6 are separated from the disk rotor 2 to release the braking.
[0021]
The controller uses various sensors to detect vehicle conditions such as the rotational speed of each wheel, vehicle speed, vehicle acceleration, steering angle, vehicle lateral acceleration, and the like, and controls the rotation of the electric motor 9 based on these detections. Accordingly, boost control, antilock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be executed.
[0022]
By arranging the sensor unit 38 on the side of the claw portion 4 where a space is more easily secured than on the side of the caliper main body, the degree of freedom in the layout of each portion can be increased. Since the bending deformation of the strain generating plate 41 is slight and the claw portion 4 has no movable portion between the strain gauge 42 and the connector 18, it is not necessary to bend the signal line 48 almost and the wiring space is reduced. It is small and can be easily wired. By arranging the sensor unit 38 on the claw 4 side, it is possible to detect the drag of the brake pad 6 on the claw 4 side due to the poor sliding of the slide pin 8, and it is possible to know the maintenance time of the slide pin.
[0023]
In the first embodiment, the space between the piston member 40 and the cylinder bore 45 is sealed by the O-ring 46 to prevent foreign matter from entering the case 39. It can also be filled with synthetic resin, grease or the like to prevent foreign matter from entering.
[0024]
In the first embodiment, the bending deformation of the strain plate 41 is detected by the strain gauge 42. However, the strain plate 41 is brought into contact with the bottom of the case 39, and the strain gauge 42 is The strain gauge 42 may be attached to the side surface in the axial direction, and the strain gauge 42 may detect the compressive deformation of the strain generating plate 41 in the axial direction due to the reaction force from the brake pad 6.
[0025]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described in detail.
[0026]
As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the sensor unit 49 directly supports both ends of the strain plate 50 by the steps of the claws 4 via the case 51, and attaches the predetermined portions to the back metal of the brake pad 6. The two convex portions 52 are formed with an interval of, the piston member is omitted, and the strain plate 50 is directly pressed by the two convex portions 52 of the back metal of the brake pad 6.
[0027]
With this configuration, similarly to the first embodiment, the strain gauge 42 can detect the bending deformation generated in the strain generating member 50 by the reaction force of the pressing force of the brake pad 6. At this time, as shown in FIG. 4A, the strain generating plate 50 is a simple beam, the load (concentrated load) by the convex portion 52 is W1, W2, the fulcrum reaction force of the step portion 44 of the claw portion 4 is R1, Assuming that R2, the BMD (bending moment diagram) is as shown in FIG. 4B, and the bending moment generated between the portions of the strain-causing plate 50 where the two loads W1, W2 act is uniform. I understand. Therefore, the bending deformation generated between the contact portions of the two convex portions 52 in the strain plate 50 becomes uniform, and the strain gauge 42 determines the distance between the contact portions of the two convex portions 52 in the strain plate 50. The strain gauge 42 may be mounted at the position, and the strain gauge 42 can be easily positioned.
[0028]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described in detail.
[0029]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the height of the two convex portions 52 of the brake pad 6 is large, and the strain amplifying plate 50 is provided between the contact portions of the two convex portions 52 of the strain generating plate 50. 53 are attached. As shown in FIG. 6, the strain amplification plate 53 is formed by bending a plate material into a convex shape, and the rigidity of the two legs 54 connected to the strain generating plate 50 connects the legs 54 to each other. The rigidity of the top 55 is higher than that of the top 55, and the strain gauge 42 is attached to the center of the top 55.
[0030]
With this configuration, similarly to the second embodiment, when bending occurs in the strain generating plate 50 due to the reaction force from the brake pad 6, bending occurs in the top 55 of the strain amplifying plate 53. By detecting the bending deformation of 55 by the strain gauge 42, the reaction force of the brake pad 6 can be obtained.
[0031]
At this time, as shown in FIG. 6, when bending deformation occurs in the strain generating plate 50, the leg 54 of the strain amplification plate 53 is inclined by an angle θ, and the length a of the leg 54 causes the apex 55 to have a distance 2a · As a result of the compression by sin θ, bending deformation occurs at the top 55, and the strain detected by the strain gauge 42 is amplified with respect to the bending deformation of the strain generating plate 50. Thereby, it is possible to improve the detection accuracy of the bending deformation. For the same reason as in the second embodiment, the bending moment acting between the abutting portions of the two convex portions 52 of the strain plate 50 becomes uniform. Any location between the contact portions of the two convex portions 52 may be used.
[0032]
In the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to an electric disc brake is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the brake pad is pressed via a claw. If it is a caliper floating type disc brake, it can be similarly applied to a hydraulic disc brake.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the disk brake of the first aspect of the present invention, the pressing force of the brake pad against the disk rotor can be detected by the detecting means provided on the claw side, and the space on the claw side can be detected. Can be effectively used, and since the detecting means does not move with respect to the caliper, wiring to the detecting means is facilitated.
According to the disk brake of the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the pressing force of the brake pad against the disk rotor based on the distortion of the strain generating member detected by the distortion detecting means.
According to the disk brake of the third aspect of the present invention, it is possible to obtain the pressing force of the brake pad against the disk rotor based on the bending deformation of the strain plate detected by the strain gauge.
According to the disk brake of the fourth aspect of the present invention, since the bending moment generated in the strain plate by the reaction force from the brake pad becomes uniform between two points receiving the reaction force from the brake pad, the strain is increased. The gauge can be easily positioned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a disc brake according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the disc brake shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a disc brake according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a bending moment generated in a strain plate of the disc brake shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of a disc brake according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view showing a state where the strain amplification plate of the device shown in FIG. 5 is deformed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric disc brake 2 Disc rotor 4 Claw part 5, 6 Brake pad 7 Carrier 11 Piston 38 Sensor unit (detection means)
41,50 strain plate (strain member)
42 Strain gauge (strain detecting means)

Claims (4)

ディスクロータの両側に配置されたブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記ディスクロータを跨いで前記ブレーキパッドの他方に対向する爪部とを備えたキャリパをキャリヤによって移動可能に支持したキャリパ浮動型ディスクブレーキにおいて、
前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの押圧力を検出するための検出手段が前記爪部に設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。
A caliper floating type having a caliper having a piston opposed to one of brake pads arranged on both sides of a disc rotor and a claw straddling the disc rotor and facing the other of the brake pads movably supported by a carrier. In the disc brake,
A disc brake, wherein a detecting means for detecting a pressing force of the brake pad against the disc rotor is provided on the claw portion.
前記検出手段は、前記ブレーキパッドの前記ディスクロータへの押圧力の反力を受けて変形する起歪部材と、該起歪部材の歪みを検出する歪検出手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のディスクブレーキ。The detecting means includes a strain generating member that deforms by receiving a reaction force of a pressing force of the brake pad against the disk rotor, and a strain detecting means that detects a strain of the strain generating member. The disc brake according to claim 1, wherein 前記起歪部材は、前記ブレーキパッドと前記爪部との間に設けられて、前記ブレーキパッドからの反力によって曲げ変形を生じる起歪プレートであり、前記歪検出手段は、前記起歪プレートに装着された歪ゲージであることを特徴とする請求項2に記載のディスクブレーキ。The strain generating member is a strain generating plate that is provided between the brake pad and the claw portion and generates bending deformation by a reaction force from the brake pad. 3. The disc brake according to claim 2, wherein the disc brake is a strain gauge mounted. 前記起歪プレートは、前記ブレーキパッドからの反力を2点で受け、前記起歪プレートの前記ブレーキパッドからの反力を受ける2点間に前記歪ゲージが装着されていることを特徴とする請求項3に記載のディスクブレーキ。The strain generating plate receives a reaction force from the brake pad at two points, and the strain gauge is mounted between two points of the strain generating plate receiving the reaction force from the brake pad. The disc brake according to claim 3.
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