JPH05501446A - ディスクブレーキ - 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】 発明の名称 ディスクブレーキ 本発明は、２つのブレーキパッドと、少なくとも１つのフォースセンサとを含む ディスクブレーキに関する。上記２つのブレーキパッドは、両側からブレーキデ ィスクに押し当てられるようにされており、ブレーキパッドがブレーキディスク に押し当てられる際に生ずる力に関して、車両に固着された車両固着支持部によ り支持され、そして少なくとも１つのフォースセンサが、ブレーキトルクを測定 するためにブレーキパッドの１つと支持物との間の力の経路内に配置される。

このようなディクスブレーキは、ＥＰ　Ｏ２２１２９９Ａ２（特にその中で図４ 参照）から知られている。この図４において、摺動キャリパブレーキにおけるブ レーキライニングの支持プレート上に、トルクセンサが設けられる。当該トルク センサは、フ゛レーキディスクと摩擦ライニングと車両固着支持部との間のブレ ーキ摩擦によって発生する摩擦力（いわゆる外周力）の力の経路内に配置される 。

更に、本発明は、ＥＰ　Ｏ２２９６１８Ａ２から知られる先行技術に由来する。

この刊行物の開示内容は、特に、本出願の内容の一部とされる。その中に記述さ れている自動車両用の摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキは、車両固着 支持部に関して移動可能に取付けられる摺動キャリパと、両側からブレーキディ スクに作用すると共に、ブレーキディスクから離隔した側面にブレーキライニン グ用の支持プレートを有する２つのブレーキパッドと、その２つのブレーキパッ ドのうちの１つに直接的に作用し、そして他方のブレーキパッドには、摺動キャ リパを介して作用するところの、当該摺動キャリパ内の油圧ピストン・シリンダ 組立体と、上記支持部と摺動キャリパとの間の摺動ガイドとを有する。その特徴 となる点は、ライニング支持プレートの一方が、摺動キャリパにおいてのみ支持 されており、そしてもう一方の方は、ピストン・シリンダ組立体のピストンにお いてのみ支持されている点と、更に付は加えられた摺動ガイドがピストンまたは それに固着的に取付けられたコンポーネントと支持部との間に設けられている点 とである。しかしながら、この既知のディスクブレーキは、ブレーキトルクを決 定するためのいかなる測定装置も含まない。

漸進的なブレーキ操作において、摩擦によるブレーキ操作で実際に発生させられ るブレーキトルクを知ることは、極めて望ましい。

米国特許第２，１８３．７００号明細書は、ドラムブレーキ内のブレーキトルク の直接的測定法を開示している。そこでの測定のために、偏心ピンがブレーキパ ッドの間に配置されており、そしてブレーキ操作において発生させられる摩擦力 が当該ピンの回転を引き起こす。そのピンに作用する回転力は、実際に発生させ られるブレーキトルクに比例するが、ブレーキペダルによって加えられる操作力 からは独立している。ブレーキトルクの発生時に回転する該ピンは、ある手段を 備えている。当該手段は、その回転時に、当該回転、すなわちブレーキトルクに 比例する信号が出されるように、電気回路に作用する。

この先行技術は既に、「ブレーキ時に実際に発生させられるブレーキトルクは、 常にブレーキペダルによってブレーキシリンダ内に発生させられる油圧力の明確 な関数であるわけではまったくないという認識」に基づいている。このような明 確な関係の欠如の原因は、極めて多様であり、摩耗したブレーキライニングによ る欠陥ブレーキから、異なる温度に起因するブレーキディスク（又は、ブレーキ ドラム）とブレーキパッドとの間の摩擦係数の変化にまで及んでいる。

摩擦によって発生するブレーキトルクの実際の大きさの正確な知識は、種々の異 なった目的を満たすことができる。特に、ブレーキトルクは、ブレーキ系統を制 御したり、同系統を監視したり、路面粘着係数を決定したり、駆動エンジンを制 御したり、始動継手（上記ＥＰ　Ｏ２２１２９９Ａ２参照）を制御したり、車両 のトランスミッションの切り換え時期を制御したり、そして、駆動軸を結合また は分離させたりする上で、使用され得る。

ブレーキトルクの直接的な測定は、ブレーキの機能を監視するための信顛性のあ る手段として特に重要である。ブレーキトルクがなければ、ブレーキにおいて測 定可能な全てのパラメータは、測定の間、機能しているブレーキを不正確にシミ ュレートする可能性がある。これに対して、ブレーキトルクの測定は、ブレーキ の機能を監視する上での最も直接的な且つ最も信顛性のある方法である。特に、 発生させられたブレーキトルクの直接的な測定は、左右の車両車輪の比較を可能 にし、その際、後車輪のブレーキは特に重言である。

車両の左右の側の不均一なブレーキトルクは、車両の垂直軸回りの危険な偏揺れ モーメントに結びつく。

仮に、アンチロック装置を備えた車両において、ブレーキをかけられた車輪のブ レーキトルクが直接的に測定されるならば、そこから車両のタイヤと路面との粘 着係数に関する情報を引出すことが可能である。車両のタイヤのスリップに通じ 、ロックする傾向を示すブレーキトルク、即ち所定の閾値以上のブレーキトルク は、粘着係数の関数であり、従って逆に言えば、粘着係数は測定されるブレーキ トルクから引出され得る。

同じことは、一定のスリップとブレーキトルクとの間の関係にも当てはまる。

本発明は、簡単で且つ信鯨性のある手段でもってブレーキトルクの測定ができる ように、最初に記述されたタイプのディスクブレーキを、更に発展するという課 題に基づいている。

本発明に従った解決策は、請求の範囲に記述された実施例により特徴付けられる 。

ガイドピンにおける本発明に従った力センサの配置は、ガイドピンの二重の機能 を可能にする。即ち、第１には、車両に固着された車両固着ブレーキ支持部に関 するブレーキの可動部品をガイドすることであり、第２には、ブレーキトルクを 直接的に測定することである。

本発明に従ったガイドビンは、直接的に車両固着支持部に取付られて、摺動溝が その上に形成されているコンポーネントをガイドするための可動摺動溝内に係合 してもいいし、又は、摺動するコンポーネント（例えば、摺動キャリパ）に取付 けられて、車両固着ブレーキ支持部に固着的に結合されている溝内に摺動的に係 合しても良い、ブレーキ力はもっばら、ガイドピンを介してブレーキ支持部に導 かれる。即ち、ブレーキ力の方向とは反対の方向には、ブレーキ上に何らの余分 の支持部をも設けない。

本発明は、望ましくは、摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキによって実 施され得る。

望ましくは、ガイドビンは、凸状に丸められたヘッドを含む、当該ヘッドは、望 ましくは相補的に凹状に丸められた、溝の壁と係合する。このことが、極めて大 きな負荷の下でブレーキが曲げ現象を起こす時でさえも、ブレーキトルクの正確 な測定を可能にする。

力センサとして、箔ひずみ計を設けることが望ましい。当該箔ひずみ計は、ガイ ドピンに内蔵され得る別個のスリーブ上に配置される。望ましくは、このような 箔ひずみ計は、測定の誤差を補償するためのいわゆるブリッジ回路内において、 ガイドビンの軸線の方向と、それに対して垂直の方向の双方の方向に配置される 。このようなブリッジ回路は、このような箔ひずみ計において知られている。

以下、実施化の一例の助けを借りて、本発明の詳細な説明する０図面において、 図１は、摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキの平面図である； 図２は、図１の細部“Ｈ”を拡大したものを示す；図３は、図１の細部″Ｍ”を 拡大したものを示す；図４は、図２によるディスクブレーキの側方立面図である （ディスクブレーキの回転軸線の方向から見たもの）； 図５は、図４の細部′Ｕ″を拡大したものを示す；図６は、図５の細部“■”を 拡大したものを示す；図７は、力センサを有するガイドビンを通る軸線方向の断 面図である； 図８は、図７のＩ−Ｉｔ線に沿った断面図である；図９は、センサスリーブへの 箔ひずみ計の取付けを概略的に示す；そして 図１０は、ブリッジ回路内の箔ひずみ計の電気配線を示す。

図１乃至図６に示される摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキは、ブレー キディスクを含む、当該ブレーキディスクは、その位置を参照数字１０によって 示され、そして、車両の前進時に、図１に従った平面図において、矢印りの方向 に動く。

ブレーキは、通常の方法で、ブレーキ支持部１２上に支持される。当該ブレーキ 支持部１２は、車両に関して取付けられて固着される、即ち、車両に対して相対 的に不動である。摺動キャリパ１４は、ブレーキディスク１０をおおって係合す る（図４をも参照）。

２つのブレーキパッド１６．１８は、ブレーキディスク１０の両側に配置され、 そして各々、ブレーキパッドライニング２０及び２２を有する。当該ブレーキバ ッドライニング２０．２２は、ブレーキ操作のために、ブレーキディスク１０に 対して押圧されるようになっている。ブレーキディスク１０へのブレーキパッド ライニング２０．２２の押付けは、締付力を表わす矢印に、に’の方向に行なわ れる。このブレーキパッドライニング２０．２２とブレーキディスク１０との環 の締付は作用は、矢印ｓ、ｓ’で表わされる摩擦力を発生する。

通常の方法で、ブレーキパッドライニング２０．２２は、個々の支持プレート２ ４．２６上に取付られる。

図示の摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキ（それは、この程度、始めに 引用されたＥＰ　０　２２９６１８　Ａ２に対応する）においては、ブレーキ支 持部上の対応するガイド部に、支持プレー１−２４．　２６の直接的な支持が存 在しない、これに対して、以下に詳細に述べるガイドピンによって、支持が達成 される。

通常あるように、摺動キャリパブレーキは、シリンダ３０内にブレーキ圧が発生 した際にブレーキが作動させられるようにするために、シリンダ３０内で可動な ピストン２８を含む。

担持体３２は、ピストン２８に固着的に結合される。

ブレーキ操作時に発生させられる矢印ｓ、ｓ’方向の力は、もっばらガイドピン ３４．３６．３８．４０によって取り上げられる。即ち、ガイドピン３４，３６ は、ブレーキ操作時に前進方向に当該力を取り上げる一方、ガイドピン３８．４ ０は、車両が逆方向に走行している時にブレーキ操作が行なわれた際に、力にブ レーキ支持部１２内に取り入れる。普通の自動車両にとっては、当該車両が前方 に走行しているときのブレーキトルクを知ることだけが関心のあることになるの で、図示の実施化の例においては、前方に走行時のブレーキ操作に際して負荷を 受けるガイドピン３４゜３６のみが、力センサを備える。当該ガイドピン３４゜ ３６を、以下において詳細に説明する。

ガイドピン３４，３６．３８．４０は、溝４２゜４４．４６及び４８内に係合す る。これらの溝は、ブレーキディスク１０の回転軸線と平行に伸び、そして各々 、溝本体部内に形成される（図２に、このような溝本体部が１つだけ、ガイドピ ン３６に関して示される）。溝本体部５２は各々、ブレーキの可動部品上の保持 ピンに固定される。図１の上部の溝本体部は摺動キャリパ１４に対して固定され 、そして図１の底部の溝本体部は担持体３２上に固定される。ブレーキが作動さ せられると、溝本体部５２は、ガイドピン上を摺動する。

図２において、間隔は、「Ａ」で表示され、そしてブレーキパッドライニング２ ０の摩耗に対応する。

更に、図１において、ピストン軸線ＡＩ’が示されている。当該ピストン軸線Ａ Ｘ　’は、休止位置主軸線ＡＸに関して、いわゆる軸線移動量Ｘ（軸線オフセッ トとしても言及される）だけ移動され、そして当該ピストン軸線Ａｌｌ’上で、 ブレーキ操作時に、ブレーキのブレーキパッド１６．１８が作動される。同じ大 きさではあるが反対方向の締付は力に、に’が、ブレーキディスクの両側で、ブ レーキパッドに作用する。

上記量Ｘが実質的に一定の縮尺をもって図１に描かれる。摩擦力は、矢印ｓ、ｓ ’によって表示される。

ガイドピン３４．３６の中心軸線に関する当該力Ｓ。

Ｓ′のてこの腕は、それぞれＲとＲ′とによって示される。

ブレーキ操作時に、仮に軸線移動量Ｘと締付は力にの積が、摩擦力Ｓとてこの腕 Ｒの積に等しければ、図１に従った紙面の面内に発生する全てのトルクに関して 、ブレーキは平衡状態にある。軸線移動量Ｘとてこの腕Ｒは、当該ブレーキにお いて一定である。

図４は、図１の■−■線に沿った断面を示し、図５及び図６は、図４の細部Ｕ及 びＶを拡大したものを各々示す。

図５から特に明らかな通り、溝４４もまた丸められ、そして関連するガイドピン ３６の丸められたベッド５４に相補的にはめ合わされる。パツキン５６は、ガイ ドピン３６と、特にそのヘッド５４とを覆う。

ブレーキの作動に際して、溝本体部５２は、図２において、紙面の面内（即ち、 矢印Ａに対応する面内）で、ガイドピン３６に対して相対的に動く一方、図５に おいては、ブレーキの作動によって、溝本体部５２は、ガイドピン３６に対して 相対的に、紙面に対して垂直に動く。

図７及び図８は、−例として、ガイドピン３６を詳細に示す。

ガイドピン３６は、ねじスリーブ６２を含む、当該ねじスリーブ６２は、キー面 を備え得るヘッド６０を有する。更にその上、当該ガイドピンは、センサスリー ブ６４と、上記において既に言及されたヘッド部５４とから構成される。ねじス リーブ６２は、雌ねじを有する。当該雌ねじ内に、ヘッド部５４の、雄ねじを有 するボルト部７４がねじ込まれる。センサスリーブ６４は、ヘッド部５４とねじ スリーブ６２との間で締付けられる。センサスリーブ６４を、組立てられた状態 で、例えばヘッド部５４に溶接することも可能である。

溝６６．６６’　（図８をも参照）は、互いに直径方向に対峙して、ボルト部７ ４の雄ねじ内と、ねじスリーブ６２の雌ねじ内と、センサスリーブ６４内とに、 それぞれ形成され、当該溝を通ってケーブル６８゜６８′が伸びる。当該ケーブ ルは、箔ひずみ計Ｒ５゜Ｒｚ、Ｒｓ及びＲ４に接続される。

箔ひずみ計のアッセンブリのために、平面７０゜７２が、センサスリーブ６４の 外面に形成され、そして当該平面の各々からチャネル７６又は７６′が、それぞ れ、溝６６及び６６′に通じ、それによって、当該ケーブルを、箔ひずみ計Ｒ， ，Ｒ，に接続することができる。当該面７０．７２は、ポリッシュされる。

箔ひずみ計の配置は、図９において概略的に示される。箔ひずみ計Ｒ，，Ｒ，は 、平面７２及び７０上に、それぞれ、ガイドピンの中心軸線Ｚに対して平行に取 付けられる。一方、箔ひずみ計Ｒ，，Ｒ，は、当該軸線Ｚに関して垂直に整合さ せられる。それ自体が既知の図ＩＯにおけるブリッジ回路に従って、箔ひずみ計 Ｒ１は、Ｒ５と平行に接続される一方、Ｒ２は、Ｒ４と平行に接続される。ブリ ッジ回路は、特に温度変動や、曲げ及び／又は回しモーメントといった干渉量を 補償し、それによって、ガイドビン３６に作用する力Ｓのみが、測定信号として 測定される。外周力Ｓ。

Ｓ′は、ブレーキトルクに正比例する。

ガイドピン３６の組立に際して（図７）、最初にセンサスリーブ６４がヘッド部 ５４のボルト部７４上に押し込められる。チャンネル７６．７７’に通されたケ ーブル６８．６８’は、溝６６．６６’の底に埋込まれる。センサスリーブ６４ は、例えば、レーザビーム溶接によって、ヘッド部５４に固着的に結合され得る ０次いで、このユニットは、ボルト部７４全体にわたって、ねじスリーブ６２に 対してねじ込まれる。言及された溶接の代わりに、部品は、相互に関してフオー ム・ロッキングによっても位置決めされ得る。

パツキン５６（図２）は、箔ひずみ計を、泥、湿気などから守る。

その上に箔ひずみ計が配置されている上述のセンサスリーブ６４は、車両のその 他のブツシュまたは推力ロットに関しても、例えば、ブレーキの作動力を測定す るために使用され得る。

ＦＩ６．１ ＦＩＧ、１０ 要約書 両側からブレーキディスクに対して押圧されるようにされた２つのブレーキパッ ドを有するディスクブレーキは、ブレーキ操作時に生ずる摩擦力に関して、ブレ ーキ支持部（１０）上に、ガイドピン（３４，３６゜３８．４０）を介して支持 される。力センサは、ブレーキトルクを直接的に測定するために、ガイドピンの 上または中に配置される。

国際調査報告 Ｉ１１婦―鶴μ−一−ｈ、ＰＣＴ／ＥＰ９１１０１２２６国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブレーキディスク（１０）に対して両側から押圧されるようにされており、 かつ、ブレーキパッド（１６，１８）が該ブレーキディスク（１０）を押圧する 際に発生する力（Ｓ）に関して車両に固着された車両固着支持部（１２）上に支 持される２つの該パッド（１６，１８）と、ブレーキトルクを測定するために、 該ブレーキパッド（１６，１８）の１つと該支持部（１２）との間の該力（Ｓ） の経路内に配置される少なくとも１つの力センサ（６４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ ４）とを含むディスクブレーキにおいて、該力センサ（６４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ ，Ｒ４）が、ガイドピン（３４，３６）の上または中に配置され、当該ガイドピ ン（３４，３６）が該車両固着支持物（１２）に固着的に結合されて摺動溝（４ ２，４４）内に係合し、当該摺動溝（４２，４４）が該ブレーキパッド（１６， １８）に結合されたコンポーネント（５２）上に形成されて該ガイドピンに関し て移動可能であることを特徴とするディスクブレーキ。 ２．ブレーキディスク（１０）に対して両側から押圧されるようにされており、 かつ、ブレーキパッド（１６，１８）が該ブレーキディスク（１０）を押圧する 際に発生する力（Ｓ）に関して車両に固着された車両固着支持部（１２）上に支 持される２つの該パッド（１６，１８）と、ブレーキトルクを測定するために、 該ブレーキパッド（１６，１８）の１つと該支持部（１２）との間の、該力（Ｓ ）の経路内に配置される少なくとも１つの力センサ（６４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３， Ｒ４）とを含むディスクブレーキにおいて、該力センサがガイドピンの上または 中に配置され、当該ガイドピンが該ブレーキパッドの１つの上に、又は、それに 固着的に結合されたコンポーネントの上に取付けられて摺動溝内に係合し、当該 摺動溝が該車両固着支持部上か、又は、それに固着的に結合されたコンポーネン ト上に形成されることを特徴とするディスクブレーキ。 ３．該ディスクブレーキが摺動キャリパ・スポット型ディスクブレーキであるこ と、そして、該ガイドピン（３４，３６）が該力（Ｓ，Ｓ′）に関して、該ブレ ーキパッドの唯一の支持部であることを特徴とする請求項１または２に記載のデ ィスクブレーキ。 ４．該ガイドピン（３４，３６）が該溝（４２，４４）の壁と係合する丸められ たヘッド（５４）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記 載のディスクブレーキ。 ５．力センサとして、箔ひずみ計（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）が該ガイドピン上 に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のディスク ブレーキ。 ６．箔ひずみ計が該ガイドピン（３６）の軸線（Ｚ）の方向と、それに対して垂 直の双方の方向に配置されることを特徴とする請求項５に記載のディスクブレー キ。 ７．ブレーキ系統において力を伝えるためのプッシュロッドにおいて、 該プッシュロッドが２つの結合可能部（６２，５４）を含み、当該結合可能部（ ６２，５４）の間でセンサスリーブ（６４）が締付けられ、当該センサスリーブ （６４）が直径方向に対峙する平面（７０，７２）を有し、当該平面（７０，７ ２）上に箔ひずみ計（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）が配置されることを特徴とする プッシュロッド。