JP2008082892A - 車両のばね下部材用歪検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型でコンパクトな車両のばね下部材用歪検出装置を提供することである。
【解決手段】 車両のサスペンションのばね下に位置するばね下部材の歪を検出する車両のばね下部材用歪検出装置であって、ばね下部材に固定された第１面及び該第１面と反対側の第２面を有するセンサプレートと、センサプレートの第１面に取り付けられた歪検出手段と、センサプレートの第２面に取り付けられた歪検出手段用回路部とを具備している。
【選択図】図４

Description

本発明は、ディスクブレーキによるブレーキ力（制動力）を検出するブレーキ力検出装置やサスペンションアームやナックルなどのサスペンション部品の歪を検出する歪検出装置等の車両のばね下部材用歪検出装置に関する。

車両の制動制御を行う場合には、制動力が重要な情報の一つである。例えば、ブレーキをかけている時、実際にかかっている制動力が検出できれば、容易に路面の状態を推測することができる。路面の状態が判れば、ＡＢＳ制御（アンチスキッドブレーキシステム制御）をより正確に行え、安全に短い距離で停止できるようになる。

また、車両旋回時又は低摩擦係数（μ）の路面等においてブレーキをかけた時、各車輪にかかる制動力を検出できれば、各車輪の制動力を個別に制御できるようになり、車両の走行制御をより安全に行うことができるようになる。

従来は、ディスクブレーキの摩擦パッドの固定支持体の支持係合部にロードセルを設けたり、或いは歪ゲージを貼付したりすることにより、ブレーキ力を検出するディスクブレーキが開発されている。

そこで、ブレーキキャリパとナックルアーム間に測定用の支持部材を設けた制動力測定装置が特開平６−１２３６６５号で提案されている。この公開公報に開示された制動力測定装置は、ブレーキキャリパとナックルアームの間に介装され、略垂直な一対の梁を有する支持部材と、梁の変位を検出する検出手段とを備えて構成される。
特開平６−１２３６６５号公報

上述した特許文献１記載の制動力測定装置によると、制動力測定装置の断面がＨ型であるため、キャリパブラケットとナックルとの間のブレーキディスク軸方向の距離が大きくなり、測定装置が大型化してしまうという問題がある。また、二つの梁の間に変位検出装置を配置するのも難しい。

よって、本発明の目的は小型でコンパクトな車両のばね下部材用歪検出装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、車両のサスペンションのばね下に位置するばね下部材の歪を検出する車両のばね下部材用歪検出装置であって、前記ばね下部材に固定された、第１面及び該第１面と反対側の第２面を有するセンサプレートと、該センサプレートの前記第１面に取り付けられた歪検出手段と、前記センサプレートの前記第２面に取り付けられた歪検出手段用回路部と、を具備したことを特徴とする車両のばね下部材用歪検出装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、サスペンションのばね下部材に固定されたセンサプレートの第１面に歪検出手段を取り付け、第１面と反対側の第２面に歪検出手段用回路部を取り付けたので、車両のばね下部材用歪検出装置を小型化することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１は本発明実施形態のブレーキ力検出装置を具備したディスクブレーキの外観斜視図である。図２は図１の左側面図である。

図１及び図２に示すように、ブレーキディスク（ディスクロータ）２は図示しない車輪に固定されており、車輪とともに回転する。４はナックル（車輪支持体）であり、車輪を回転可能に支持するとともに、図示しないサスペンションを介して車体に連結されている。

８はキャリパブラケットであり、ボルト１０，１２によりナックル４に取り付けられている。キャリパブラケット８は、ブレーキディスク２の回入側及び回出側の両側でブレーキディスク２の軸方向両側に配置される一対の摩擦パッド１８，２０を支持している。

キャリパブラケット８には、２本のボルト１４，１６によりブレーキキャリパ６に固定された２本のスライドピン１５，１７が摺動可能に嵌合されており、このブレーキキャリパ６は、図３に示すように、ブレーキディスク２の軸線と平行な方向に進退して摩擦パッド１８，２０をブレーキディスク２に向けて押し付けるピストン（押動部材）２４を内蔵している。

ブレーキキャリパ６はホイールシリンダ２２を一体的に有しており、ホイールシリンダ２２内にはピストン２４が嵌合されている。ピストン室２６には、液圧供給口２８を介してブレーキマスタシリンダからの液圧が供給される。

ブレーキディスク２はハブ３に連結されている。液圧供給口２８を介してブレーキマスタシリンダから液圧がピストン室２６内に供給されると、ピストン２４が図３で左方向に押し出されてパッド１８がブレーキディスク２に押し付けられる。

ピストン２４がパッド１８をブレーキディスク２に押し付けた反力でブレーキキャリパ６が右方向に移動し、反対側のパッド２０もブレーキディスク２に押し付けられ、ブレーキディスク２の回転を制動する。

ここでよく知られているように、ナックル４，ブレーキキャリパ６，キャリパブラケット８等はサスペンションのばね下部材を構成する。

図４を参照すると、本発明実施形態のブレーキ力検出装置の要部正面図が示されている。ブレーキディスク２、摩擦パッド１８，２０、ブレーキキャリパ６等は省略されている。図５は図４の右側面図、図６は図５の平面図である。

キャリパブラケット８は正面視概略Ｕ形状をしており、一対のブレーキ荷重受け部（ブレーキトルク受け部）８ａ，８ｂと、ブレーキ荷重受け部８ａ，８ｂをそれぞれ連結する内側連結部（インナーブリッジ部）８ｃと、外側連結部（アウターブリッジ部）８ｄとから構成される。

図４に最もよく示されるように、キャリパブラケット８はボルト１０，１２が螺合されるネジ穴３２，３４と、スライドピン１５，１７が嵌合される嵌合穴３６，３８を有している。キャリパブラケット８は、ブレーキディスク２の回転中心とピストン（押動部材）２４の中心を結ぶ線について略線対称の形状をしている。

図５を参照すると、ブレーキ荷重受け部８ｂは、内側連結部８ｃに連結される内側アーム部４０ａと、外側連結部８ｄに連結される外側アーム部４０ｂと、内側アーム部４０ａと外側アーム部４０ｂを連結する連結部４０ｃから構成される。

ブレーキ荷重受け部８ｂの内側アーム部４０ａには、内側アーム部４０ａの長手方向に伸長するセンサプレート４２が互いに離間した一対のボルト４４，４６により固定されている。

センサプレート４２の背面の内側アーム部４０ａには切欠き５２が形成されている。センサプレート４２の内側には歪ゲージ４８が貼付されており、外側には歪ゲージの回路部５０が搭載されている。回路部５０はアンプ、信号処理回路等を含んでいる。

歪ゲージ４８と回路部５０は配線等により電気的に接続されている。例えば、配線をセンサプレート４２の側面を回り込ませて歪ゲージ４８と回路部５０を接続するか、或いはセンサプレート４２にスルーホールを設けて歪ゲージ４８と回路部５０とを接続する。

図７は図４の要部拡大図である。しかし、本発明の歪ゲージ４８と回路部５０の搭載方法はこれに限定されるものではなく、図８の変形例に示すように、歪ゲージ４８をセンサプレート４２の外側に貼付し、回路部５０をセンサプレート４２の内側に搭載するようにしてもよい。

車両前進時にブレーキがかけられた場合には、パッド１８，２０がブレーキディスク２を圧接しながらブレーキディスクが回転するため、パッド１８，２０がブレーキディスク２に引き摺られてブレーキディスクの回転方向に移動し、キャリパブラケット８のブレーキ荷重受け部８ｂに圧接する。

センサプレート４２は内側アーム部４０ａの外側にボルト４４，４６で固定されているため、ブレーキ荷重受け部８ｂがブレーキ荷重（ブレーキトルク）を受けると、センサプレート４２には圧縮歪が発生する。

この圧縮歪は歪ゲージ４８により検出され、歪ゲージ４８に接続された図示しないアンプで歪ゲージ４８の出力を増幅することにより、センサプレート４２の歪量に基づいて制動力が検出される。

センサプレート４２の歪は、ブレーキトルクがキャリパブラケット８のブレーキ荷重受け部８ｂを介して伝達されたときにのみ発生するため、上下力や横方向の力に影響されにくく、精度良くブレーキ力を検出可能である。

更に本実施形態では、ボルト止めされたセンサプレート４２の背面のブレーキ荷重受け部８ｂには切欠き５２が形成されているため、センサプレート４２はブレーキ荷重を受けたとき切欠きがない場合に比較してより変形し易くなる。これによりセンサプレート４２により大きな歪が発生されるため、ブレーキ力の検出精度を向上することができる。

センサプレート４２はキャリパブラケット８のブレーキ荷重受け部８ｂに加わるブレーキ入力の方向と直交する方向に取り付けられているため、ブレーキ印加時の歪を安定して検出することができる。

尚、上述した実施形態の歪ゲージ４８に代えて、他の歪検出手段をセンサプレート４２に取り付けるようにしてもよい。上述した実施形態では、歪ゲージ４８と回路部５０をセンサプレート４２の反対面に搭載したので、ブレーキ力検出装置を小型化することができる。

上述した実施形態では、センサプレート４２をキャリパブラケット８のブレーキ荷重受け部８ｂに固定する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサプレートをサスペンションの他のばね下部材に装着するようにしてもよい。

本発明実施形態のブレーキ力検出装置を具備したディスクブレーキの外観斜視図である。 図１のディスクブレーキの左側面図である。 ディスクブレーキの概略断面図である。 本発明実施形態のブレーキ力検出装置の要部正面図である。 図４の右側面図である。 図４の平面図である。 図４の要部拡大図である。 図７の変形例を示す図である。

符号の説明

２ ブレーキディスク（ディスクロータ）
４ ナックル
６ ブレーキキャリパ
８ キャリパブラケット
８ａ，８ｂ ブレーキ荷重受け部（ブレーキトルク受け部）
８ｃ 内側連結部（インナーブリッジ部）
８ｄ 外側連結部（アウターブリッジ部）
１０，１２，１４，１６，４４，４６ ボルト
１８，２０ 摩擦パッド
４２ センサプレート
４８ 歪ゲージ
５０ 回路部
５２ 切欠き

Claims (1)

1. 車両のサスペンションのばね下に位置するばね下部材の歪を検出する車両のばね下部材用歪検出装置であって、
   前記ばね下部材に固定された、第１面及び該第１面と反対側の第２面を有するセンサプレートと、
   該センサプレートの前記第１面に取り付けられた歪検出手段と、
   前記センサプレートの前記第２面に取り付けられた歪検出手段用回路部と、
   を具備したことを特徴とする車両のばね下部材用歪検出装置。