JPH04134232A - 制動トルク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ディスクブレーキによる制動トルクを検出す
るための制動トルク検出装置に関する。

【従来の技術】

この種の制動トルク検出装置は、特開昭６２−３８３３
４号公報にて提案されている。しかして、同公報にて提
案されている制動トルク検出装置は、ディスクブレーキ
における固定支持体の摩擦パッド支持係合部にロードセ
ルを設けたもの、または固定支持体の一部に歪ゲージを
設けたものである。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記した従来の装置においては、ロードセル
、歪ゲージに作用する荷重及び温度に対しては回答考慮
されておらず、耐荷重性及び耐熱性に問題がある。また
、摩擦パッドの消耗によって生じる摩擦バンドの位置変
化による力点の変化等も考慮されておらず、長期間にわ
たって制動トルクを正確に検出することはできない。 本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであ
り、耐荷重性及び耐熱性があり、しかも摩擦パッドの消
耗によって生じる位置変化による力点の変化に対応でき
る制動トルク検出装置を提供することを目的としている
。

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するために、本発明においては、当
該制動トルク検出装置を、 ディスクブレーキにおけるロータの両側に対向して配置
される摩擦パッドの裏金端部とロータ回転方向にて当接
する外方突出部及び前記裏金端部にロータ軸方向へ一体
移動可能に係合する係合部を外側に有し、かつ内側に内
方突起部を有して、前記外方突出部にて前記裏金端部か
ら受ける荷重により弾性変形する検出壁を一側に備え、
ディスクブレーキにおける固定支持体に前記裏金端部と
ともにロータ軸方向へ移動可能に支持されるケーシング
と、 このケーシング内にて前記検出壁に対抗して組付けられ
、前記検出壁の弾性変形時に前記内方突起部から荷重を
受ける検出素子を有して、同荷重に応じた検出信号を同
検出信号に基づいて制動トルクを表す信号に換算する演
算回路に出力する検出回路とを備える構成とした。 かかる構成において、前記裏金端部と前記ケーシングに
おける前記外方突出部及び係合部間に断熱材を介装する
こと、または前記ケーシングにシールド線を介して接続
されるコネクタ内に、前記検出回路に電気的に接続され
て前記検出信号を増幅する増幅回路を組み込むことが望
ましい。

【発明の作用・効果】

本発明による制動トルク検出装置においては、当該ディ
スクブレーキの制動時に摩擦パッドに作用する力がケー
シングにおける外方突出部から検出壁全体に作用して、
同検出壁が弾性変形し、これに伴って内方突起部が検出
素子に荷重を加える。 このため、検出回路が同荷重に応じた検出信号を同検出
信号に基づいて制動トルクを表す信号に換算する演算回
路に出力する。したがって、当該ディスクブレーキによ
る制動トルクを検出することができる。 ところで、本発明による制動トルク検出装置においては
、当該ディスクブレーキの制動時に摩擦パッドに作用す
る力がケーシングにおける外方突出部から検出壁全体に
作用して分散され、その−部が内方突起部から検出素子
に加えられ、また残りの全部がケーシングを介してディ
スクブレーキにおける固定支持体にて受承される。した
がって、検出素子に加わる荷重は、摩擦パッドに作用す
る力の何分の−かの小さい力に軽減され、当該制動トル
ク検出装置は高荷重にも耐えることができる。 また、本発明による制動トルク検出装置においては、当
該ディスクブレーキの制動時に生じる熱が摩擦パッドの
裏金端部からケーシングにおける外方突出部及び係合部
を介して検出壁に伝達されるものの、かかる熱も上述し
た力と同様に分散されて検出素子にはその何分の−しか
伝わらず、当該制動トルク検出装置は高熱にも耐えるこ
とができる。しかして、摩擦パッドの裏金端部とケーシ
ングにおける外方突出部及び係合部間に断熱材を介装す
れば、当該制動トルク検出装置の耐熱性を更に向上させ
ることができる。 更に、本発明による制動トルク検出装置においては、ケ
ーシングの検出壁に摩擦パッドの裏金端部とロータ軸方
向へ一体移動可能に係合する係合部を設けたため、ケー
シングの検出壁と摩擦パッドの裏金端部との係合当接位
置く力点の位置）は摩擦パッドの摩耗に拘らず変化せず
、長期間にわたって制動トルクを正確に検出することが
できる。 また、本発明の実施に際して、ケーシングにシールド線
を介して接続されるコネクタ内に、検出回路に電気的に
接続されて検出信号を増幅する増幅回路を組み込んだ場
合には、ノイズによる影響及び熱による増幅回路への影
響を無くして検出精度を損なうことなく当該制動トルク
検出装置の検出部を小型化することができ、当該ディス
クブレーキへの装着性を向上させることができる。

【実施例】

以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第１図及び第２図は本発明による制動トルク検出装置Ａ
の検出部２０を組付けてなる自動車用ディスクブレーキ
１０を示していて、このディスクブレーキ１０において
は、車輪（図示省略）と−体回転するディスクロータ１
１の両側に摩擦バ、ノド１２（インナ側の摩擦パッドは
図示省略）が配設されている。各摩擦パッド１２は、従
来公知のように、ディスクロータ１１のインナ側にて車
体の固定部材（図示省略）に固着されるマウンティング
１３の両アーム部１３ａ、ｉ３ｂに形成したトルク受溝
部１３ａ＋、　　１３ｂ＋に、その裏板１２ａの両端部
１２８ｉ＋　　１２８２にてロータ軸方向に摺動可能に
支持されていて、インナ側の摩擦パッドはその背部にて
ディスクロータ１１の回転方向に沿って配設した一対の
ピスト／（図示省略）によりディスクロータ１１に向け
て押圧されるように構成され、またアウタ側の摩擦パッ
ド１２は両ピストンをロータ軸方向へ摺動可能にそれぞ
れ収容する／リンダ穴（図示省略）を一体的に備えるキ
ャリパ１４のリアク／ヨン爪１４ａによりディスクロー
タＩＩに向けて押圧されるように構成されている。 しかして、本実施例においては、車両前進時におけるデ
ィスクロータ１１の回出側、すなわち第】図右側のトル
ク受溝部１３ａ１に本発明による制動トルク検出装置Ａ
の検出部２０が摩擦ノ′ノド１２における裏板１２ａの
一端部】２ａ１とともにロータ軸方向へ移動可能に組付
けられて支持されている。 制動トルク検出装置Ａは、第３図にて示したように、検
出部２０とコネクタ３０とこれら両者を接続するシール
ド線４０を備えてなるもので、検出部２０は第１図〜第
４図にて示したように円筒状に形成されたケーシング２
１とこのケーシング２１内に組付けた検出素子２２及び
回路基板２３等（これらの構成部品としては一り０℃〜
２００℃程度の温度に耐えるものが使用されている）に
よ−）で構成されている。 ケーシング２１は、その−側すなわち摩擦バゾド１２に
おける裏板１２ａの一端部１２ａ１に対向する側に裏板
１２ａの一端部１２ａＩから受ける荷重Ｆ＠（最大荷重
Ｆ　Ｉ！ｌａＫは約１００Ｑ１００Ｑによって弾性変形
する検出壁２１ａを備える有底筒状の本体２１Ａと、こ
の本体２１Ａの開口部に密封固着された蓋板２１Ｂから
なるもので、本体２１Ａの検出壁２１ａの外側には、裏
板１２８の一端部１２ｊｉ　１とロータ回転方向にて当
接する帯状の外方突出部２　’＋　９　、及び裏板１２
ａの一端部１２ａ１にロータ軸方向へ一体移動司能に係
合する係合部２１ａ２が一体的に形成され、また本体２
１Ａの検出壁２１ａの内側には、検出素子２２の中央背
面に当接する半球状の内方突起部２１ａ３が一体的に形
成されており、裏板１２ａの一端部１２ａ１と係合当接
する外方突出部２１ａ１及び係合部２１ａ２にはフ字状
の断熱材２４が固着されている。なお、ケンング２１は
摩擦パッド１２の裏金１２ａから受ける最大荷重Ｆ　Ｉ
ｌｍａｘの約３倍の力（約３０００Ｋｇｆ）に酬える構
造となっており、また本体２１Ａと蓋板２１Ｂは破壊強
度が高（かつ低熱膨張率で同等の膨張係数をもった金属
またはセラミ、クス材料にて構成されている。 検出素子２２は、第４図及び第５図に示したように、弾
性変形する円板（ダイヤフラムともいわれ、本体２１Ａ
、蓋板２１Ｂと同等の膨張係数をもった絶縁材料が使用
されている）２２Ａと、この円板２２Ａの一側面に形成
された厚み０１〜０５μの金属抵抗体（これは温度変化
に影響されないアモルファス等の材料が使用されている
）２２Ｂによって構成されていて、固定ねじ２５により
ケーシング本体２１Ａに固定されている。金属抵抗体２
２Ｂは所謂薄膜形歪計を成していて、その各端子２２ｂ
１〜２２ｂ４は各リード線２６を介して第６図に示した
ように回路基板２３の定電圧回路２３Ａと検出回路２３
Ｂ及び増幅回路２３Ｃに電気的に接続されており、増幅
回路２３Ｃでは検出回路２３Ｂからの出力が増幅されて
ノイズから区別されるようになっている。 回路基板２３は、第４図及び第６図に示したよウニ、ベ
ース２３Ｄとこれに組付けられて定電圧回路２３Ａと増
幅回路２３Ｃを構成する電子部品及び検出素子２２とに
より検出回路２３Ｂを構成する電子部品（各電子部品の
詳細は説明省略）からなるもので、固定ねじ２５により
ケーシング本体２１Ａに固定されており、各ピン２７及
びシールド線（３本のリード線からなる）４０を介して
コネクタ３０の各端子に電気的に接続される各端子と、
ケーシング１１を介してボディアースされる端子を有し
ている。なお、各ピン２７とシールド線４０の接続部位
すなわちケーシング本体２１Ａの開口端部にはケーシン
グ２１内を完全密封するために樹脂層２８が形成されて
いて、この樹脂層２８が回路基板２３と接触しないよう
に隔離板２９が設けられている。 また、本実施例においては、コネクタ３ｏ内に第６図に
て示したように回路基板２３の増幅回路２３Ｃから出力
される検出信号を増幅する増幅回路３０Ａが組み込まれ
ていて、この増幅回路３０Ａの出力端子３０ａは上記検
出信号に基づいて制動トルクＴ（これは、制動時に摩擦
パッド１２に作用する力Ｆとロータ回転中心から力Ｆが
作用している点までの距離ｒの積Ｔ＝Ｆ−ｒとして求め
られる）を表す信号に換算する演算回路５０に電気的に
接続されるようになっている。なお、コネクタ３０内に
は、出力端子３０ａの他に車載電源（バッテリ）のプラ
ス端子（図示省略）に接続される入力端子３０ｔ）とボ
ディアースされるグランド端子３０ｃが設けられている
。 上記のように構成した本実施例においては、当該ディス
クブレーキ１０の制動時に摩擦パッド１２に作用する力
Ｆがケーシング２１における外方突出部２１ａｌから検
出壁２１ａ全体に作用して、同検出壁２１ａが弾性変形
し、これに伴って内方突起部２１ａ３が検出素子２２に
荷重Ｆ＠を加える。 これにより、検出素子２２における円板２２Ａが弾性変
形して金属抵抗体２２Ｂを歪ませるため、この金属抵抗
体２２Ｂの抵抗値が変化し、検出回路２３Ｂが同荷重Ｆ
＠に応じた検出信号を増幅回路２３Ｃ及び３０Ａを介し
て演算回路５０に向けて出力する。したがって、当該デ
ィスクブレーキｌＯによる制動トルクＴを検出すること
ができる。 ところで、本実施例の制動トルク検出装置Ａにおいては
、当該ディスクブレーキｌＯの制動時に摩擦／ｆ　ノド
１２に作用する力Ｆがケーシング２１における外方突出
部２１ａ１から検出壁２１ａ全体に作用して分散され、
その一部Ｆ、が内方突起部２１ａ３から検出素子２２に
加えられ、また残りの全部（Ｆ−Ｆｓ）がケーシング２
１を介してディスクブレーキ１０におけるマウンティン
グ（固定支持体）１３にて受承される。したがって、検
出素子２２に加わる荷重Ｆ−は、摩擦パッド１２に作用
する力Ｆの何分の−かの小さい力（この値は、ケーシン
グ２１の構成によって決まるものである）に軽減され、
当該制動トルク検出装置Ａは高荷重にも耐えることがで
きる。 また、本実施例の制動トルク検出装置Ａにおいては、当
該ディスクブレーキ１０の制動時に生じる熱（ディスク
ロータ１１と摩擦パッド１２の摺動面に発生する熱は、
制動条件にもよるが、４００℃〜６００℃（らいに上昇
することがある）が摩擦パッド１２の裏金端部１２ａ１
からケーシング２１における外方突出部２１ａ１及び係
合部２１ａ２を介して検出壁２１ａに伝達されるものの
、かかる熱も上述した力と同様に分散されて検出素子２
２にはその何分の−しか伝わらず、当該制動トルク検出
装置Ａは高熱にも耐えることができる。しかも、本実施
例においては、摩擦パッド１２の裏金端部１２ａ＋とケ
ーシング２１における外方突出部２１ａ１及び係合部２
１ｍ２間に断熱材２４が介装されているため、当該制動
トルク検出装置Ａの耐熱性は更に向上している。なお、
ケーシング２１全体を断熱材で覆うことにより、耐熱性
を更に向上させることも可能である。 更に、本実施例の制動トルク検出装置Ａにおいては、ケ
ーシング２１の検出壁２１ａに摩擦バ。 ド１２の裏金端部１２ａ】とロータ軸方向へ一体移動可
能に係合する係合部２１ａ２を設けたため、ケーシング
２１の検出壁２１ａと摩擦ノス、ド１２の裏金端部１２
ａ１との係合当接位置（力点の位置）は摩擦パッド１２
の摩耗（ライニング摩耗）に拘らず変化せず、長期間に
わたって制動トルクＴを正確に検出することができる。 また、本実施例においては、ケーシング２１に７−ルド
線４０を介して接続されるコネクタ３０内に、検出部２
０にて得られた検出信号を増幅する増幅回路３０Ａが組
み込まれているため、ノイズによる影響及び熱による影
響を無くして検出精度を損なうことなく当該制動トルク
検出装置Ａの検出部２０を小型化する・−とができ、当
該ディスクブレ・−キ１０への装着性を向上させること
かでき　る。 上記実施例においては、検出素子として、弾性変形する
円板２２Ａと、この円板２２Ａの一側面に形成された金
属抵抗体２２Ｂによって構成された検出素子２２を採用
したが、第７図にて示したように磁歪体】２２Ａとこれ
の周囲に配設したコイル１２２Ｂからなり回路基板１２
３上に固定された検出素子１２２を採用して本発明を実
施することも可能である。この検出素子１２２において
は、磁歪体１２２Ａが内方突起部２１　ａ３（これは円
柱形状で磁歪体１２２Ａの上面に面接触する構成でも実
施可能である）により押されて変形することにより磁場
が変化し、これに伴って出力電流が変化する。なお、コ
イル１２２Ｂと回路基板Ｊ２３上の回路（図示省略）及
び同回路とコネクタ３０内の回路は第６図に示した回路
構成と同様に構成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制動トルク検出装置の検出部を含
むディスクブレーキの一例を示す外側面図、第２図は第
１図に示したディスクブレーキの摩擦パッドと制動トル
ク検出装置の検出部の関係を示す部分拡大図、第３図は
本発明による制動トルク検出装置を示す斜視図、第４図
は第１図〜第３図；ごホした本発明による制動トルク検
出装置の検出部の拡大縦断面図、第５図は第４図に示し
た検出素子単体の底面図、第６図は本発明による制動ト
ルク検出装置の電気回路図、第７図は本発明による制動
トルク検出装置の変形例を示す要部拡大断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 ＩＯ・・・ディスクブレーキ、１１　・・・ディスクロ
ータ、１２・・・摩擦ハツト、１２ａ１・・・裏金端部
、１３・・・マウンティング（固定支持体）、２０・・
・検出部、２１・・・ケーシング、２１ａ・・・検出壁
、２１ａＩ・・・外方突出部、２１ａ２・・・係合部、
２１ａ３・・・内方突起部、２２，１２２・・・検出素
子、２３・・・回路基板、２３Ｂ・・・検出回路、２４
・・・断熱材、３０・・・コネクタ、３０Ａ・・・増幅
回路、４０・・・シールド線、５０・・・演算回路、Ａ
・・・制動トルク検出装置。 出願人　　　アイシン精機株式会社 代理人　　　弁理士　長谷照−（外１名）第３図 ２０　　　検出部 ２１　　　ケーシング ２１ａ　　　　検出壁 ２１１１１　　　　　　鋼７ｊ　ズ出′部２１ａ２　　
　係合部 ２４・　　断熱材 ３０　　・コネク９ ４０／−ルト騨 Ａ・　　制動トルク検出ＳｉＭ 第１ 図 １ム 第２図 １１・　・・ディスクロータ １２・・・摩擦パッド １２ａ＋・・・裏金端部 １３・・・マウノティノク（固定支持体）２０・・・検
出部 ２１・・・ケー／ノグ ２１１１・　・検出壁 ２１８Ｉ　・・外方突出部 ２１ｍｇ・　　係合部 ２４・・・断熱材 ４０・　　・／−ルド線 図 図 ２０・・・検出部 ２１・・・ケーンング ２１ａ・・・検出壁 ２１ａ＋・・・外方突出部 ２１ａ２・・・係合部 ２１ａｉ・・・内方突起部 ２２・・・検出素子 ２３・・・回路基板 ２４・・・断熱材 ４０・・・／−ルド線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクブレーキにおけるロータの両側に対向し
   て配置される摩擦パッドの裏金端部とロータ回転方向に
   て当接する外方突出部及び前記裏金端部にロータ軸方向
   へ一体移動可能に係合する係合部を外側に有し、かつ内
   側に内方突起部を有して、前記外方突出部にて前記裏金
   端部から受ける荷重により弾性変形する検出壁を一側に
   備え、ディスクブレーキにおける固定支持体に前記裏金
   端部とともにロータ軸方向へ移動可能に支持されるケー
   シングと、 このケーシング内にて前記検出壁に対抗して組付けられ
   、前記検出壁の弾性変形時に前記内方突起部から荷重を
   受ける検出素子を有して、同荷重に応じた検出信号を同
   検出信号に基づいて制動トルクを表す信号に換算する演
   算回路に出力する検出回路とを備えてなる制動トルク検
   出装置。
2. （２）前記裏金端部と前記ケーシングにおける前記外方
   突出部及び係合部間に断熱材を介装したことを特徴とす
   る請求項（１）記載の制動トルク検出装置。
3. （３）前記ケーシングにシールド線を介して接続される
   コネクタ内に、前記検出回路に電気的に接続されて前記
   検出信号を増幅する増幅回路を組み込んだことを特徴と
   する請求項（１）または（２）記載の制動トルク検出装
   置。