JP4927966B2 - Brake torque measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキロータ回転方向の両端部がキャリパのトルク受け部に支持されたパッド部材とブレーキロータ回転面と直交作動するアクチュエータと該アクチュエータによ
りパッド部材をブレーキロータに押し付けて制動を行うブレーキ装置に係り、特に、パッド部材におけるブレーキロータ回転方向の制動トルクを検出するブレーキトルク測定装置に関する。
The present invention relates to a pad member whose both ends in the rotation direction of the brake rotor are supported by a torque receiving portion of a caliper, an actuator that operates orthogonally to the rotation surface of the brake rotor, and a brake device that performs braking by pressing the pad member against the brake rotor by the actuator. In particular, the present invention relates to a brake torque measuring device that detects a braking torque of a pad member in a rotation direction of a brake rotor.
車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、近年では、きめ細かで正確なブレーキ制御のために実走行時のブレーキトルクを検出することが広く行われている。このような実走行時のブレーキトルクの検出は、例えば安全に短い距離で停止可能なABS制御等を行う際の制御データの取得に欠かせないものとなっている。そのため、パッド部材を受け入れるキャリパブラケットの受入部にロードセルを設けたり、あるいは歪みゲージを貼付してブレーキトルクを検出する測定装置が開発された。しかしながら、これらの測定装置では測定装置自体が大型で、ブレーキ装置の軸方向距離が大きくなりがちであった。そこで、装置の小型化とキャリパブラケットに不要な歪みが発生するのを防止できるブレーキ力検出装置が提案された(下記特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, in a disc brake device used in a vehicle, it is widely performed to detect a brake torque during actual traveling for fine and accurate brake control. Such detection of brake torque during actual traveling is indispensable for acquiring control data when performing ABS control or the like that can be stopped safely at a short distance, for example. Therefore, a measuring device has been developed that detects a brake torque by providing a load cell at a receiving portion of a caliper bracket that receives a pad member or attaching a strain gauge. However, in these measuring devices, the measuring device itself is large, and the axial distance of the brake device tends to be large. Therefore, a brake force detection device has been proposed that can reduce the size of the device and prevent the caliper bracket from generating unnecessary distortion (see
前記特許文献1に開示されたブレーキ力検出装置を図15を用いて説明すると、パッドバックプレート118の円周方向端部には、円周方向端部とキャリパブラケット108のブレーキ荷重受け部108a、108bの接触する部分が、ブレーキディスク(ロ−タ)102の回転中心を中心とするピストンの押圧中心124aを通る円弧170の該押圧中心を通る接線172よりもブレーキディスク102の半径方向外側になるように突起166、164が設けられたものである。このような構成によって、前進方向にブレーキトルクが発生した場合に、前記接線172よりもブレーキディスク102の半径方向内側を支点としてパッドバックプレート118の円周方向反対側が半径方向外側に向くモーメントの発生が防止される。
The brake force detection device disclosed in
その結果、そのモーメントによってキャリパブラケット108の回入側ブレーキ荷重受部108bを押すことで発生するキャリパブラケット108の歪み発生がなく、キャリパブラケット108の回出側ブレーキ荷重受け部108aの撓みで発生する歪みを検出できるため、リニアな歪み特性を得ることができて、ブレーキ力の検出精度を向上させることが可能となった。
As a result, there is no distortion of the
しかしながら、前記従来のブレーキ力検出装置では、キャリパブラケット108の回入側ブレーキ荷重受け部108bに歪みゲージ148を貼設しているため、走行中に制動力が発生している間は、アクチュエータであるピストン124とパッドとの間や接触している部分間で抵抗が発生しており、アクチュエータへの加圧/減圧時にヒステリシスが発生する問題点があった。また、歪みゲージ148をキャリパブラケット108の回入側ブレーキ荷重受け部108bに配設するため、別の車両評価やブレーキアッセンブリ交換等の場合には、キャリパブラケットへの歪みゲージの貼り直し等の大がかりな準備、時間、費用が発生してしまい、効率的ではなかった。
However, in the conventional braking force detection device, since the
そこで本発明では、前記従来のブレーキ力検出装置における諸課題を解決して、簡便にトルクセンサーを配設できて、低コストでコンパクトかつ組付け作業性にも優れ、センサー部温度の低減も可能で、検出入出力の安定化とヒステリシス低減も可能となり、別車両にても容易にブレーキ力の検出が可能なブレーキトルク測定装置を提供することを目的と
する。
Therefore, in the present invention, various problems in the conventional braking force detection device can be solved, and a torque sensor can be easily arranged, which is low-cost, compact and excellent in assembling workability, and can reduce the temperature of the sensor section. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a brake torque measuring device that can stabilize detection input / output and reduce hysteresis, and can easily detect a braking force even in another vehicle.
このため本発明は、ブレーキロータ回転方向の両端部がキャリパのトルク受け部に支持されたパッド部材とブレーキロータ回転面と直交作動するアクチュエータと該アクチュエータによりパッド部材をブレーキロータに押し付けて制動を行うブレーキ装置において、前記パッド部材におけるブレーキロータ回転方向の制動トルクを検出するトルクセンサーを前記パッド部材の少なくとも正転時の出口側となる端部に穿設した長孔内に配設したことを特徴とする。また本発明は、前記孔は、平坦面を含む長孔であることを特徴とする。また本発明は、前記長孔が、パッド部材におけるパッドとアクチュエータとの間に介設されるセンサープレートに穿設されたことを特徴とする。また本発明は、前記トルクセンサーは、前記長孔におけるキャリパのトルク受け部側の平坦面上に貼設されたことを特徴とする。また本発明は、前記キャリパのトルク受け部に対するパッド部材の端部を円弧状または球面状に形成したことを特徴とする。また本発明は、前記パッド部材とアクチュエータとの間にニードルベアリングまたはボールベアリングを介設してアクチュエータに押圧される作動プレートを配設するとともに、該作動プレートはブレーキロータ回転方向に復元可能にばね付勢されて構成されたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。 Therefore, the present invention performs braking by pressing the pad member against the brake rotor by the pad member whose both ends in the rotation direction of the brake rotor are supported by the torque receiving portion of the caliper, the actuator that operates orthogonally to the rotation surface of the brake rotor, and the actuator. In the brake device, a torque sensor for detecting a braking torque in the rotation direction of the brake rotor in the pad member is disposed in a long hole formed in an end portion which is at least an outlet side of the pad member at the time of forward rotation. And In the invention, it is preferable that the hole is a long hole including a flat surface. Further, the present invention is characterized in that the long hole is formed in a sensor plate interposed between a pad and an actuator in a pad member. In the invention, it is preferable that the torque sensor is attached on a flat surface of the long hole on the side of the torque receiving portion of the caliper. According to the present invention, the end of the pad member with respect to the torque receiving portion of the caliper is formed in an arc shape or a spherical shape. According to the present invention, an operation plate that is pressed against the actuator by disposing a needle bearing or a ball bearing between the pad member and the actuator is disposed, and the operation plate is a spring that can be restored in the rotation direction of the brake rotor. It is characterized by being configured to be energized, and these are used as means for solving the problem.
本発明によれば、ブレーキロータ回転方向の両端部がキャリパのトルク受け部に支持されたパッド部材とブレーキロータ回転面と直交作動するアクチュエータと該アクチュエータによりパッド部材をブレーキロータに押し付けて制動を行うブレーキ装置において、前記パッド部材におけるブレーキロータ回転方向の制動トルクを検出するトルクセンサーを前記パッド部材の少なくとも正転時の出口側となる端部に穿設した孔内に配設したことにより、簡便にトルクセンサーを配設できて、低コストでコンパクトかつ組付け作業性にも優れ、冷風を取り入れてセンサー部温度の低減も可能で、トルクセンサーの保持が安定し、ブレーキの解除時の抵抗を受けにくく検出入出力の安定化とヒステリシス低減も可能となり、パッド毎のブレーキトルクの測定が可能となる上に、パッド部材の交換のみにて別車両にても容易にブレーキ力の検出が可能となる。 According to the present invention, braking is performed by pressing the pad member against the brake rotor by the pad member whose both ends in the rotation direction of the brake rotor are supported by the torque receiving portion of the caliper, the actuator that operates orthogonally to the rotation surface of the brake rotor, and the actuator. In the brake device, a torque sensor that detects a braking torque of the pad member in the rotation direction of the brake rotor is disposed in a hole formed in an end portion that is at least an outlet side of the pad member during forward rotation. Torque sensor can be installed at low cost, and it is compact and excellent in assembly work. Cooling air can be used to reduce the temperature of the sensor part, the torque sensor is held stably, and the resistance when releasing the brake is reduced. This makes it possible to stabilize detection input / output and reduce hysteresis, making it possible to reduce brake torque for each pad. Of the upper is measurable, it is possible to be easily the braking force detected by another vehicle in replacement of the pad members only.
また、前記孔は、平坦面を含む長孔である場合は、さらなるトルクセンサーの保持の安定化と、検出入出力の安定化とヒステリシス低減が可能となる。さらに、前記長孔が、パッド部材におけるパッドとアクチュエータとの間に介設されるセンサープレートに穿設された場合は、パッドと別部材にて構成したセンサープレートにセンサー配設構造を施すことができ、より簡素な構造の汎用性の高いパッドと組み合わせて、さらに低コストなトルク測定装置が得られる。さらにまた、前記トルクセンサーは、前記長孔におけるキャリパのトルク受け部側の平坦面上に貼設された場合は、トルクセンサーの貼設が簡単・確実で接着位置が安定するとともに、リニアな変位量の測定を実現して検出精度が向上する。 Further, when the hole is a long hole including a flat surface, it is possible to further stabilize the holding of the torque sensor, further stabilize the detection input / output, and reduce hysteresis. Further, when the long hole is formed in a sensor plate interposed between the pad and the actuator in the pad member, a sensor arrangement structure may be applied to the sensor plate configured by a member separate from the pad. This can be combined with a more versatile pad having a simpler structure, and a torque measuring device with lower cost can be obtained. Furthermore, when the torque sensor is affixed to the flat surface of the caliper in the elongated hole on the side of the torque receiver, the torque sensor can be easily and reliably affixed, the bonding position is stable, and linear displacement is achieved. The measurement accuracy is improved by measuring the quantity.
また、前記キャリパのトルク受け部に対するパッド部材の端部を円弧状または球面状に形成した場合は、センサープレート等のパッド部材のキャリパのトルク受け部に対する接触を点接触として接触抵抗を低減できて、アクチュエータによるパッド部材への加圧/減圧でのヒステリシスを低減することが可能となる。さらに、前記パッド部材とアクチュエータとの間にニードルベアリングまたはボールベアリングを介設してアクチュエータに押圧される作動プレートを配設するとともに、該作動プレートはブレーキロータ回転方向に復元可能にばね付勢されて構成された場合は、アクチュエータと作動プレートとの間の接触面での抵抗が低減され、アクチュエータによるパッド部材への加圧/減圧でのヒステリシスをさらに低減することが可能となり、より高い精度でのブレーキトルクの検出が実現される。 Further, when the end portion of the pad member with respect to the torque receiving portion of the caliper is formed in an arc shape or a spherical shape, the contact resistance with respect to the torque receiving portion of the caliper of the pad member such as a sensor plate can be reduced to reduce the contact resistance. Thus, it is possible to reduce hysteresis due to pressurizing / depressurizing the pad member by the actuator. Furthermore, an operation plate that is pressed against the actuator is disposed between the pad member and the actuator via a needle bearing or a ball bearing, and the operation plate is spring-biased so as to be restored in the direction of rotation of the brake rotor. Configured, the resistance at the contact surface between the actuator and the actuating plate is reduced, and it is possible to further reduce hysteresis due to pressurization / decompression of the pad member by the actuator, with higher accuracy. The brake torque is detected.
以下、本発明のブレーキトルク測定装置を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。本発明のブレーキトルク測定装置は、図1に示すように、フローティング型ディスクブレーキにおけるブレーキロータB回転方向の両端部1A、1Bがサポート10の各トルク受け部10A、10Bに支持されたパッド部材1とブレーキロータB回転面と直交作動するアクチュエータ11と該アクチュエータ11によりパッド部材1をブレーキロータBに押し付けて制動を行うブレーキ装置において、前記パッド部材1におけるブレーキロータB回転方向の制動トルクを検出するトルクセンサー6を前記パッド部材1の少なくとも正転時の出口側となる端部1Aに穿設した長孔4内に配設したことを特徴とするものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for implementing a brake torque measuring device of the invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the brake torque measuring device according to the present invention has a
図1および図2は本発明のブレーキトルク測定装置の第1実施例を示すアクチュエータ
の脱着前後の要部斜視図およびそのパッド部材ならびにその要部拡大斜視図である。図1(A)において、パッド部材1はブレーキロータB回転方向の両端部1A、1Bがサポート10の各トルク受け部10A、10Bに支持されて装着されている。前記パッド部材1におけるブレーキロータB回転方向の制動トルクを検出するトルクセンサー6を前記パッド部材1の少なくとも正転時(矢印)の出口側となる端部1Aに穿設した長孔4内に配設される。符号7はトルクセンサー6にて検出された歪み量を電気的信号に変換されて取り出すセンサーケーブルを示す。トルクセンサー6は少なくとも正転時の出口側となる端部1A側に配設されるが、逆転時の出口側(正転時の入口側に相当)となる端部1B側にも配設されてよい。
FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view of main parts before and after attachment / detachment of an actuator showing a first embodiment of the brake torque measuring device of the present invention, a pad member thereof, and an enlarged perspective view of main parts thereof. In FIG. 1A, the
前記ブレーキロータB回転面と直交作動するアクチュエータ11(図1(B))が前記サポート10の両端に渡設されたピン27、キャリパ腕部26等により取り付けられる。アクチュエータ11は、油圧ピストンを好適とするが、電磁的に進退するピストンや空圧ピストン等も採用され得る。図1(A)のパッド部材1は、図2にて後述するが、パッド2とセンサープレート3とが一体にて成形される。したがって、パッド2と一体化されトルクセンサー6が配設されたセンサープレート3の板面上をアクチュエータであるピストン11が直交上に進退してブレーキ動作を行う。
An actuator 11 (FIG. 1B) that operates orthogonally to the rotation surface of the brake rotor B is attached by
図2(A)に示すように、トルクセンサー6が配設されたセンサープレート3はパッド2と一体成形される。本実施例ではパッド2と一体化されるセンサープレート3の長孔4内にトルクセンサー6が配設されるが、場合によっては、パッド2の対応位置に長孔を穿設して、該長孔内にトルクセンサー6を配設することを排除するものではない。図2(B)はパッド部材(センサープレート3を一体とした)1の正転時に出口側となるの要部拡大斜視図である.センサープレート3として説明すると、センサープレート3の正転時出口側端部1A近傍に(ブレーキロータBの)径方向に長孔4が穿設され、該長孔4のキャリパのトルク受け部側の平坦面4A上にトルクセンサー(歪みゲージ)6が貼設される。接着等により貼設してもよいし、溶接等により固着してもよい。トルクセンサー6としては、好適には熱の変化を受けにくい温度補正付きゲージが採用される。このようにして構成されたセンサープレート3が図2(A)に示すように、パッド2と一体に成形される。
As shown in FIG. 2A, the
前記長孔4のサポートトルク受け部側は平坦面4Aに形成されるが、その反対側は面状を問わない。平面でも円弧状等の曲面でもよい。前記長孔4のサポートトルク受け部側を平坦面4Aに形成する理由は後述する。長孔4内に貼設して配設されたトルクセンサー6からは、センサープレート3内に穿設された通孔内を通じてケーブル取出孔5から取り出されるセンサーケーブル7から歪みが電気信号として取り出される。そして取り出された電気信号は図8に示すようにアンプ23で増幅され、解析システム24にて解析されて、図示省略のブレーキ制御手段に各種入力信号として使用される。図2(B)にて理解されるように、センサープレート3のサポートトルク受け部10A、10B側端部は円弧状または球面状8に形成されるのを好適とする。
Although the support torque receiving portion side of the
図3は本発明のブレーキトルク測定装置の第2実施例を示すもので、図3(A)はパッド部材、図3(B)はセンサープレート、図3(C)はパッド部材の分解各斜視図である。この第2実施例では、図3(B)に示したようなトルクセンサーが長孔4内に配設されたセンサープレート3を、図3(C)に示したように、パッド2の側面に刻設した例えば3つの取付整合穴9を用いて位置決めされて別体として接合される。センサープレート3のパッド2側には図示省略の3つの取付整合突起が突設されており、前記パッド2における3つの取付整合穴9に整合される。
FIG. 3 shows a second embodiment of the brake torque measuring device according to the present invention. FIG. 3 (A) is a pad member, FIG. 3 (B) is a sensor plate, and FIG. 3 (C) is an exploded perspective view of the pad member. FIG. In the second embodiment, the
図4は本発明のブレーキトルク測定装置の検出部の原理構造の説明図である。図4(A
)に示すように、センサープレート3のサポートトルク受け部10A側端部は円弧状または球面状8に形成されるのを好適とする。そして、センサープレート3の端部近傍の長孔4におけるキャリパのトルク受け部側は平坦面4Aに形成される。ブレーキトルク(接線力)を精度よく検出するには、前記アクチュエータ11による加圧/減圧時の歪み量のヒステリシスを解消することが基本となる。センサープレート3の端部とサポートトルク受け部10Aとの間の接触は点Pによる点接触となる。図4(B)に歪み検出の原理を両持ち梁として分析すると、センサープレート3における長孔4周囲の各部分をA、B、Bとする。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the principle structure of the detection unit of the brake torque measuring device of the present invention. FIG.
), The support
トルクセンサー6は長孔4におけるサポートトルク受け部側の平坦面4A上に貼設されている。図4(B)に示した両持ち梁の両端支持部B、Bおよび梁への加圧部Aがそれぞれ、図4(A)のセンサープレート3における長孔4周囲のB、BおよびAに相当する。加圧制動時には接線力によるブレーキ力がトルクセンサー3の端部とサポートトルク受け部10Aとの間の荷重入力部Pを介して入力される。図4(B)の両持ち梁において、荷重入力部Aの点Pに荷重が掛かると、両端支持部B、Bにて支持された梁の底部が矢印方向に伸びて歪みによる最大の変位が検出される。つまり荷重入力部の反対側の平坦面にトルクセンサー6を配設することで、リニアに変位量を検出するとともに、両端支持部となるB、Bを一体構造として摩擦抵抗をなくし、荷重入力部を円弧または球面として接触抵抗を低減している。
The
このように、支持部と荷重入力部での機械的抵抗の低減により、加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスの低減が可能となる。図5は本発明のブレーキトルク測定装置と従来のものとの荷重−歪み量の関係比較図である。従来のものでは、加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスに大きな差が生じているのに対して、本願発明のものでは、加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスに殆ど差がないことが理解される。 Thus, the hysteresis of the input / output characteristics at the time of pressurization / depressurization can be reduced by reducing the mechanical resistance at the support portion and the load input portion. FIG. 5 is a comparison diagram of the load-strain relationship between the brake torque measuring device of the present invention and the conventional one. In the conventional one, there is a large difference in the hysteresis of the input / output characteristics at the time of pressurization / decompression, whereas in the present invention, there is almost no difference in the hysteresis of the input / output characteristics at the time of pressurization / depressurization. It is understood.
図6は本発明の対向型ディスクブレーキにおけるブレーキトルク測定装置の全体斜視図である。図面は図示省略のブレーキロータBの外周側から見た斜視図で、ブレーキロータBの両側に対向して一対が配設されたパッド部材1、1がキャリパ10内に収納された状態が理解される。図示の例では、後述する第3実施例等のセンサープレート3がパッド2内の収納凹部内に収容されるタイプのものが装着されている。
FIG. 6 is an overall perspective view of the brake torque measuring device in the opposed disc brake of the present invention. The drawing is a perspective view seen from the outer peripheral side of the brake rotor B (not shown), and it is understood that a pair of
図7は本発明のブレーキトルク測定装置の第3実施例を示すパッド部材の分解斜視図である。本実施例のものは、センサープレート3がパッド1における対応整合する収納凹部12内に装着され、かつ、センサープレート3に対してバネ付勢されるとともにニードルベアリングユニットを介して滑動自在な作動プレート15を装着して配設したものである。本実施例においてもセンサープレート3のパッド1への装着は、例えば3つの取付整合穴9と図示省略のセンサープレート3の背面側に突出形成された取付整合突起との位置決めによりなされる。
FIG. 7 is an exploded perspective view of a pad member showing a third embodiment of the brake torque measuring device of the present invention. In this embodiment, the
センサープレート3におけるリテーナ収納凹部13内に、多数のニードル16がニードル用孔20に収容されたリテーナ14が装着され、その表を作動プレート15にて覆う。このようにして、センサープレート3にニードルベアリングユニットと作動プレート15が装着された状態を示したものが図8である。センサープレート3における長孔4内に配設されたトルクセンサーにて検出されたブレーキトルクに応じた検出値は、センサーケーブル7から歪みが電気信号として取り出される。そして取り出された電気信号はアンプ23で増幅され、解析システム24にて解析されて、図示省略のブレーキ制御手段に各種入力信号として使用される。
A
図9から図12により第3実施例のものを詳細に説明する。図9に示したものは、センサープレート3のリテーナ収納凹部13に多数のニードル16がニードル用孔20に収容されたリテーナ14が装着された状態である。リテーナ14の略中央の孔からは、センサープレート3のリテーナ収納凹部13に設置されたスプリング受け17に一端部が支持されたスプリング18が覗いている。このような状態のリテーナ14の表側から作動プレート15が装着される。図10に示すように、作動プレート15の上下には各2つの装着突起22が突設され、これらの装着突起22は、図9に示すようなリテーナ収納凹部13の周囲の壁面に形成された上下各2つの鍵孔状の装着溝21・・を用いて装着される。
The third embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 9 shows a state in which a
作動プレート15における装着突起22をリテーナ収納凹部13の鍵孔状の装着溝21に装着した後に、ブレーキロータBの正転回転方向にずらすことにより抜け止めされるように構成されている。図10(C)に示したように、作動プレート15の裏面には、前記センサープレート3側に配設されたスプリング18の他端部を支持するスプリング受け19が突設されており、スプリング18のばね付勢により作動プレート15をブレーキロータBの正転回転方向側に付勢して、センサープレート3からの作動プレート15の脱落をも防止する。作動プレート15はスプリング18のばね力の範囲内にてセンサープレート3に対してブレーキロータBの回転方向に滑動自在に構成される。
After the mounting
図11はトルクセンサーが配設されたセンサープレートの端部近傍における長孔近傍の拡大斜視図である。長孔4のキャリパのトルク受け部側の平坦面4A上にトルクセンサー6が貼設される。図11(A)は接着等によりトルクセンサーとしての歪みゲージ6が貼設された例であり、図11(B)は歪みゲージ6が溶接等により固着されて貼設された例である。図11(C)は、前記図9(A)にて説明したリテーナ収納凹部13の周囲の壁面に形成された鍵孔状の装着溝21が明瞭に示される。
FIG. 11 is an enlarged perspective view of the vicinity of the long hole in the vicinity of the end of the sensor plate on which the torque sensor is provided. A
図12はパッド部材におけるセンサープレートの異なった装着例を示す各斜視図である。図12(A)に示したものは、センサープレート3がニードルベアリングユニットおよび作動プレート15とともにパッド1における対応整合する収納凹部12内に装着された例の組立後の斜視図であり、図12(B)に示したものは、センサープレート3がニードルベアリングユニットおよび作動プレート15とともにパッド1の側面に接合・装着された例の組立後の斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing different mounting examples of the sensor plate on the pad member. FIG. 12A is a perspective view after assembly of an example in which the
図13は本発明のブレーキトルク測定装置の第4実施例を示す作動プレートを取り外した状態の分解斜視図である。本実施例のものは、基本的に前記図7の第3実施例のものと同様の構造を採用しているが、前記第3実施例のものがニードル16を採用しているのに対して本第3実施例のものでは、ニードル16に代えてボール25を採用している点である。本実施例では、作動プレート15のブレーキロータBの回転方向の滑動を許容するのはもとより、作動プレート15のブレーキロータBの径方向の滑動も許容できる。これらにより、アクチュエータ11と作動プレート15との間の加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスをさらに低減させることが可能となる。
FIG. 13 is an exploded perspective view of the brake torque measuring device according to the fourth embodiment of the present invention with the operating plate removed. The structure of this embodiment basically adopts the same structure as that of the third embodiment of FIG. 7, but the structure of the third embodiment employs the
図14は本発明のブレーキトルク測定装置の第1、2実施例と第3、4実施例とのトルク−電圧によるヒステリシスの説明図で、前述したように、トルク−電圧特性において、かなり加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスが低減された前記第1、2実施例のものに対して、ベアリング構造を採用した第3、4実施例のものがさらに加圧/減圧時の入出力特性のヒステリシスが低減されていることがよく理解される。 FIG. 14 is an explanatory diagram of hysteresis due to torque-voltage in the first, second and third and fourth embodiments of the brake torque measuring device of the present invention. As described above, the torque-voltage characteristic is considerably increased in pressure. / In contrast to the first and second embodiments in which the hysteresis of the input / output characteristics during decompression is reduced, the third and fourth embodiments employing a bearing structure further provide the input / output characteristics during pressurization / decompression. It is well understood that the hysteresis is reduced.
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、パッド部材の両端部とキャリパのトルク受け部との支持形態(キャリパのトルク受け部に対するパッ
ド部材の端部を円弧状または球面状に形成するのを好適とするが、図4の両持ち梁形態が実現できるなら、パッド部材側を平坦面としてキャリパのトルク受け部側を円弧状または球面状に形成することもできる)、アクチュエータの形式(油圧ピストンを好適とするが、電磁的に進退するピストンや空圧ピストン等も採用され得る)、トルクセンサーの形状、形式(好適には温度の影響を受けにくい温度補正付きゲージが採用される)およびその長孔への貼設形態(接着あるいは溶接)、長孔の形状(少なくともキャリパのトルク受け部側は平坦面とされるが、反対側は必ずしも平坦面でなくてもよい。また穿設方向はブレーキロータの径方向とされる)およびその穿設部位(少なくともセンサープレートの正転時出口側となるキャリパのトルク受け部側の端部近傍に穿設されるが、入口側にも長孔を穿設してトルクセンサーを配設してもよい。また、パッド部材におけるパッドの対応部位に穿設してもよい)、パッドおよびセンサープレートの形状およびそれらの間の接合(一体成形)あるいは装着形態(取付整合孔と整合突起とを介したビス等による固定。センサープレートの形状およびこれを収納するパッドにおけるセンサープレート収納凹部の形状についても適宜の形状が採用され得る)、パッド部材とアクチュエータとの間に介設される作動プレートを介したベアリングユニット形態(ニードルベアリングあるいはボールベアリングもしくは作動プレートをセンサープレートに対して低摩擦材または低摩擦層を介してスライド自在に構成することもできる)、センサープレートに対する作動プレートの復元付勢形態(実施例のセンサープレートの略中央部に配設された圧縮コイルスプリングによる他、作動プレートにおけるブレーキロータの回転方向両側に板ばね等を設置してもよい)等については適宜選定できる。また、実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, within the scope of the present invention, the support form of the both ends of the pad member and the torque receiving portion of the caliper (the end of the pad member with respect to the torque receiving portion of the caliper is Although it is preferable to form in an arc shape or a spherical shape, if the double-supported beam configuration of FIG. 4 can be realized, the pad member side should be a flat surface and the caliper torque receiving portion side should be formed in an arc shape or a spherical shape. Actuator type (hydraulic pistons are preferred, but electromagnetically moving pistons and pneumatic pistons can also be used), torque sensor shape and type (preferably temperature resistant to temperature) Gage with compensation is used) and its mounting form (adhesion or welding) to the long hole, and the shape of the long hole (at least the torque receiver side of the caliper is a flat surface, but the opposite The drilling direction is the radial direction of the brake rotor, and the drilled part (at least the end of the caliper on the torque receiving part side that is the outlet side during normal rotation of the sensor plate) Although it is drilled in the vicinity, a long hole may be drilled on the inlet side, and a torque sensor may be provided. Plate shape and bonding (integral molding) between them or mounting form (fixing with screws etc. through mounting alignment holes and alignment projections. About the shape of the sensor plate and the concave shape of the sensor plate storage in the pad for storing it A suitable shape may be employed), a bearing unit form (needle) via an operating plate interposed between the pad member and the actuator The bearing or the ball bearing or the operating plate can be configured to be slidable with respect to the sensor plate via a low friction material or a low friction layer), and the restoring biasing form of the operating plate with respect to the sensor plate (of the sensor plate of the embodiment) In addition to the compression coil spring disposed in the substantially central portion, a leaf spring or the like may be installed on both sides of the working plate in the rotational direction of the brake rotor). In addition, the specifications described in the examples are merely examples in all respects and should not be interpreted in a limited manner.
本発明のブレーキトルク測定装置は、車両において使用されるディスクブレーキ装置、特にキャリパ型ディスクブレーキ装置に適用されるが、鉄道車両用のキャリパ型ディスクブレーキ、産業機械用のキャリパ型ディスクブレーキ等にも適用が可能である。 The brake torque measuring device of the present invention is applied to a disc brake device used in a vehicle, particularly a caliper disc brake device, but also to a caliper disc brake for a railway vehicle, a caliper disc brake for an industrial machine, etc. Applicable.
1 パッド部材
1A 正転時出口側端部
1B 逆転時出口側端部
3 センサープレート
4 孔(長孔)
6 トルクセンサー
7 センサーケーブル
10 (キャリパ内の)サポート(図1)、キャリパ(サポート、図6)
10A サポートトルク受け部(正転時出口側)
10B サポートトルク受け部(逆転時出口側)
11 アクチュエータ
26 キャリパ腕部
27 ピン(ボルト締め)
B ブレーキロータ
DESCRIPTION OF
6
10A Support torque receiving part (forward exit side)
10B Support torque receiver (reverse exit side)
11
B Brake rotor
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