JP2008082894A - ブレーキ力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 上下力や横方向の力の影響を受けにくく、検出出力の安定化を図ることが可能なブレーキ力検出装置を提供することである。
【解決手段】 キャリパブラケットの歪を検出するブレーキ力検出装置であって、キャリパブラケットのブレーキ荷重受け部の外側にブレーキディスクの半径方向に離間した壁部により画成された切欠きが形成されている。一方の壁部に永久磁石を固定し、他方の壁部に永久磁石に対向して磁気センサを固定する。
【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。

さらに、特許文献１記載の制動力測定装置では、車両の前進時と後退時とで、ブレーキ力による変形が逆方向に作用するため、歪も引張、圧縮の両方向に生じ、センサ出力のゼロ点補正が困難であるなど検出出力の安定化の課題がある。

よって、本発明の目的は、上下力や横方向の力に影響されにくく、検出出力の安定化が可能なブレーキ力検出装置を提供することである。

本発明によると、車輪を回転可能に支持するとともに、サスペンションによって車体に支持される車輪支持体と、車輪とともに回転するブレーキディスクと、該ブレーキディスクの両側に配置される一対の摩擦パッドと、前記摩擦パッドを前記ブレーキディスクに向けて押動する前記ブレーキディスクの軸線と平行な方向に進退する押動部材を内蔵するブレーキキャリパと、前記摩擦パッドの前記ブレーキディスクの円周方向の両側で前記摩擦パッドを支持するとともに、前記ブレーキキャリパを支持し、前記車輪支持体に固定されたキャリパブラケットと、を備えたブレーキ装置のブレーキ力検出装置であって、前記キャリパブラケットはブレーキ荷重を受けるブレーキ荷重受け部を有しており、前記ブレーキ荷重受け部の円周方向外側に形成された前記ブレーキディスクの半径方向に離間した二つの壁部により画成される切欠きと、該切欠きの一方の壁部に取り付けられた永久磁石と、該切欠きの他方の壁部に前記永久磁石に対向するように取り付けられた磁気センサと、を具備したことを特徴とするブレーキ力検出装置が提供される。

本発明によると、切欠きがブレーキ荷重受け部の円周方向外側に形成されているので、ブレーキがかけられると二つの壁部が近づくようにブレーキ荷重受け部が変形を受ける。よって、壁部間の距離を磁気センサで検出することにより、ブレーキ力を検出することができる。

永久磁石と磁気センサの組み合わせは、
キャリパブラケットに加わるブレーキ入力の方向と直交するように切欠きを画成する壁部に取り付けられているので、ブレーキ印加時の距離の変化を安定して検出することができる。

キャリパブラケットのブレーキ荷重受け部はブレーキ荷重を直接受けるためより大きな歪が発生するので、高い検出精度を期待できる。また、上下力や横方向の力に影響されにくく、検出出力の安定化を図ることができる。

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適用するのに適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（円周方向の両側）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。

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の長手方向に直交する方向に伸長する切欠き４２が形成されている。すなわち、切欠き４２はブレーキディスク２の半径方向に離間し、軸方向に伸長する一対の壁部４２ａ，４２ｂにより画成されている。

壁部４２ａには永久磁石４４が取り付けられており、壁部４２ｂには永久磁石４４に対向するようにホール素子４６が取り付けられている。

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。

切欠き４２は内側アーム部４０ａの円周方向外側に形成されているため、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、永久磁石４４とホール素子４６との間の距離が減少するように切欠き４２部分に圧縮歪が発生する。

この距離の変化はホール素子４６により検出され、ホール素子４６に接続された図示しないアンプでホール素子４６の出力を増幅することにより、ホール素子４６の出力に基づいて制動力が検出される。

永久磁石４４とホール素子４６との間の距離の変化は、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に伝達されたときのみ発生するため、上下力や横方向の力に影響されにくく、精度よくブレーキ力を検出可能である。

永久磁石４４とホール素子４６を結ぶ直線が、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ように永久磁石４４及びホール素子４６が取り付けられているため、ブレーキ印加時の距離の変化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ホール素子４６に代えて、他の磁気センサを壁部４２ｂに取り付けてもよく、壁部４２ａに磁気センサを取り付け、壁部４２ｂに永久磁石を取り付けるようにしてもよい。

また、切欠き４２、永久磁石４４及びホール素子４６の組み合わせをキャリパブラケット８の円周方向両外側にそれぞれ設ければ、前進時及び後退時の両方のブレーキ力を検出することができる。

本発明実施形態のブレーキ力検出装置を適用するのに適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。

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 ボルト
１８，２０ 摩擦パッド
４２ 切欠き
４４ 永久磁石
４６ ホール素子

Claims (1)

1. 車輪を回転可能に支持するとともに、サスペンションによって車体に支持される車輪支持体と、
   車輪とともに回転するブレーキディスクと、
   該ブレーキディスクの両側に配置される一対の摩擦パッドと、
   前記摩擦パッドを前記ブレーキディスクに向けて押動する前記ブレーキディスクの軸線と平行な方向に進退する押動部材を内蔵するブレーキキャリパと、
   前記摩擦パッドの前記ブレーキディスクの円周方向の両側で前記摩擦パッドを支持するとともに、前記ブレーキキャリパを支持し、前記車輪支持体に固定されたキャリパブラケットと、
   を備えたブレーキ装置のブレーキ力検出装置であって、
   前記キャリパブラケットはブレーキ荷重を受けるブレーキ荷重受け部を有しており、
   前記ブレーキ荷重受け部の円周方向外側に形成された前記ブレーキディスクの半径方向に離間した二つの壁部により画成される切欠きと、
   該切欠きの一方の壁部に取り付けられた永久磁石と、
   該切欠きの他方の壁部に前記永久磁石に対向するように取り付けられた磁気センサと、
   を具備したことを特徴とするブレーキ力検出装置。