ブレーキ力検出装置
【課題】本発明の課題は、低温環境下で使用されて歪み検出手段の周囲に氷結物が形成される場合であっても、より正確にブレーキ力を検出することができるブレーキ力検出装置を提供することにある。
【解決手段】本発明のブレーキ力検出装置１は、摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動するキャリパボディ１０と、前記摩擦パッド４を前記ディスクロータ３の軸方向に移動可能に保持するキャリパブラケット２０と、前記キャリパボディ１０を前記キャリパブラケット２０に対して前記ディスクロータ３の軸方向に移動可能に支持するスライドピン３０，３１と、前記キャリパブラケット２０に固定された歪みセンサ４０と、を備えたブレーキ力検出装置１において、前記歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われていることを特徴とする。
【解決手段】本発明のブレーキ力検出装置１は、摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動するキャリパボディ１０と、前記摩擦パッド４を前記ディスクロータ３の軸方向に移動可能に保持するキャリパブラケット２０と、前記キャリパボディ１０を前記キャリパブラケット２０に対して前記ディスクロータ３の軸方向に移動可能に支持するスライドピン３０，３１と、前記キャリパブラケット２０に固定された歪みセンサ４０と、を備えたブレーキ力検出装置１において、前記歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動制御を行う場合には、ブレーキ力（制動力）が重要な情報の一つとなる。例えば、ブレーキをかけている時、実際にかかっているブレーキ力が検出できれば、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、例えばＡＢＳ制御（アンチロックブレーキシステム制御）をより正確に行うことができる。
【０００３】
従来、ディスクブレーキ用のブレーキ力検出装置としては、キャリパをナックル等の車輪支持部材に取り付けるためのブラケットに歪み検出手段（歪みセンサ）を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ところで、コレット式、リバースピン式等のピンスライド型のキャリパを使用したディスクブレーキは、キャリパがディスクロータの軸方向にスライド移動が可能なように、キャリパがスライドピンを介してブラケットに支持されている。そして、このディスクブレーキでは、キャリパがスライド移動する際に、車輪と共に回転するディスクロータに向けて摩擦パッドを押動可能なように前記したブラケットに摩擦パッドが保持されている。
【０００４】
このようなディスクブレーキでは、摩擦パッドがディスクロータに押し当てられてブレーキ力（制動力）を発揮する際に、摩擦パッドはブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重をブラケットに入力する。そして、この荷重が入力されたブラケットは、ブレーキ力の大きさに応じた大きさで歪むこととなる。
つまり、前記したブレーキ力検出装置は、ブレーキ力の大きさに応じて増減するブラケットの歪み量を歪み検出手段が検出することでブレーキ力を検出するようになっている。
【特許文献１】特開２００８−７６２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキ力検出装置（例えば、特許文献１参照）においては、寒冷地等の低温環境下に車両を放置した際に、歪み検出手段の周囲、特に歪み検出手段とブラケットとの隙間に入り込んだ水や泥等が氷結する。この際、氷結物は、氷結時の膨張によって歪み検出手段に荷重を負荷することで歪み検出手段自体に歪みを生起させる。この歪みは、氷結物が溶けた後も歪み検出手段に残留する場合がある。このような歪みが残留すると、歪み検出手段はゼロ点がずれることによってブラケットの歪み量を正確に検出することができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、低温環境下で使用されて歪み検出手段の周囲に氷結物が形成される場合であっても、より正確にブレーキ力を検出することができるブレーキ力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する本発明は、摩擦パッドをディスクロータに向けて押動するキャリパと、前記摩擦パッドを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に保持するブラケットと、 前記キャリパを前記ブラケットに対して前記ディスクロータの軸方向に移動可能に支持するスライドピンと、前記ブラケットに固定された歪み検出手段と、を備えたブレーキ力検出装置において、前記歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
このブレーキ力検出装置では、摩擦パッドがディスクロータに押し当てられてブレーキ力（制動力）を発揮する際に、ブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重が摩擦パッドを介してブラケットに入力される。ブラケットはブレーキ力の大きさに応じた大きさで歪みを生じる。そして、このブレーキ力検出装置は、歪みセンサがブラケットの歪み量を検出することでブレーキ力を検出する。
【０００９】
従来のブレーキ力検出装置においては、前記したように、歪み検出手段の周囲に形成された氷結物が膨張することで歪み検出手段に荷重が負荷されて歪みが生じるところ、本発明のブレーキ力検出装置においては、歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われているので、氷結物は弾性体と接触する。そして、膨張する氷結物が負荷する荷重は、弾性体が弾性変形することで吸収される。
したがって、本発明のブレーキ力検出装置では、従来のブレーキ力検出装置と異なって、歪み検出手段自体に歪みが残留することが防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のブレーキ力検出装置によれば、低温環境下で使用されて歪み検出手段の周囲に氷結物が形成される場合であっても、歪み検出手段自体に歪みが残留することが防止されるので、より正確にブレーキ力を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。参照する図１は、実施形態に係るブレーキ力検出装置が適用されるディスクブレーキの斜視図であって、四輪の車両の前輪（操舵輪）に配置されるディスクブレーキのうち、左に配置されるものをその右斜め前方の上から見下ろした様子を示している。図２は、本実施形態に係るブレーキ力検出装置の斜視図であって、図１のディスクブレーキを図１中の矢印II方向から見上げた図である。図３は、本実施形態に係るブレーキ力検出装置を図２の矢印III方向から見た図である。図４は、図２のIV−IV断面図である。なお、以下の説明において、前後左右上下の方向は車両の前後左右上下の方向に一致させた図１に示す各方向を基準とする。ここではディスクブレーキの概略を説明した後にブレーキ力検出装置について説明する。
【００１２】
図１に示すように、ディスクブレーキ２は、ナックル６の下部に配置されるアクスル（図示省略）に車輪Ｗと共に取り付けられてこの車輪Ｗと一体になって回転するディスクロータ３と、このディスクロータ３に向けて押動される摩擦パッド４とを備えている。このディスクブレーキ２では、ディスクロータ３に向けて押動された摩擦パッド４がディスクロータ３に押し当てられて生じる摺動トルクによって車両（車輪Ｗ）の制動が行われる。
【００１３】
本実施形態に係るブレーキ力検出装置１は、図２に示すように、前記したナックル６（図１参照）に固定されたキャリパブラケット２０と、このキャリパブラケット２０に支持されるキャリパボディ１０と、キャリパブラケット２０に固定された歪みセンサ４０とを備えている。なお、キャリパボディ１０は、特許請求の範囲にいう「キャリパ」に相当し、キャリパブラケット２０は、「ブラケット」に相当し、歪みセンサ４０は、「歪み検出手段」に相当する。
本実施形態に係るブレーキ力検出装置１は、後記するように、歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われていることを主な特徴としている。
【００１４】
本実施形態でのキャリパブラケット２０は、図１及び図２に示すように、第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂと、連結部２３とを備えている。
【００１５】
第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂは、ディスクロータ３の円周方向に相互に所定の距離を置いて配置されると共に、第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれは、ディスクロータ３の周縁をその厚さ方向に跨ぐように延びている。そして、第１の腕部２２ａは、車両が前進走行する際にディスクロータ３の回入側となり、第２の腕部２２ｂは、車両が前進走行する際にディスクロータ３の回出側となる。なお、以下の説明において、回入側及び回出側の用語は、車両が前進走行する際のディスクロータ３の回転方向（図１中の矢印Ｘ方向）を基準としたキャリパブラケット２０に対するディスクロータ３の出入の別を示すものである。
【００１６】
このようなキャリパブラケット２０においては、図２に示すように、第１の腕部２２ａには、後記するスライドピン３０が挿通されるピン孔２１ａが形成されており、第２の腕部２２ｂには、後記するスライドピン３１が挿通されるピン孔２１ｂが形成されている。
【００１７】
連結部２３は、図３に示すように、ディスクロータ３の盤面に沿って略Ｕ字状に延びてその二股側のそれぞれで第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれと接合されて、これらの第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂ同士を連結している。
そして、連結部２３の二股を形成する部分のうち、第２の腕部２２ｂ側に位置する部分には、回出側の端面に切り欠き２４が形成されている。この切り欠き２４は、前記した回出側の端面がディスクロータ３の軸方向（図３の紙面に垂直な方向）に切り欠かれて形成されている。
なお、図３は、ディスクロータ３の右側（図２に示す方向参照）の盤面上に配置された連結部２３の様子を示しているが、このディスクロータ３の左側（図３の紙面裏側）の盤面上にも略Ｕ字状の連結部（図示省略）が配置されており、この連結部の二股側のそれぞれは第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれと接合されている。
そして、図１に示すように、ディスクロータ３の右側の盤面上に配置された連結部２３は、前記したように、ナックル６にボルト７及びボルト８で締結されて固定されている。
【００１８】
このようなキャリパブラケット２０には、図２及び図３に示すように、歪みセンサ４０が取り付けられている。更に詳しく説明すると、この歪みセンサ４０は、連結部２３の二股を形成する部分のうち、第２の腕部２２ｂ側に位置する部分であって、回出側の端面に、切り欠き２４を跨ぐように配置されている。つまり、歪みセンサ４０は、切り欠き２４が形成された連結部２３を挟んで、次に説明する摩擦パッド４と向き合う位置に配置されることとなる。ちなみに、本実施形態での歪みセンサ４０は、図３に示すように、図示しない歪みゲージが搭載されたセンサプレート４０ａで構成されており、センサプレート４０ａが２つのボルト４１，４２で連結部２３に取り付けられている。
【００１９】
そして、歪みセンサ４０は、その周囲が弾性体９で覆われている。更に具体的には、図３に示すように、センサプレート４０ａの表面と、これを連結部２３に取り付けるボルト４１，４２の表面とを弾性体９が覆っている。
このような弾性体９としては、例えば、合成ゴム、天然ゴム等が挙げられ、中でもシリコーンゴムが望ましい。
このような弾性体９は、歪みセンサ４０等に弾性体９を含む組成物を塗布することで形成することができる。具体的には、例えばシリコーンゴムからなる弾性体９は、硬化性シリコーン組成物を歪みセンサ４０等に塗布すればよい。なお、本実施形態では、予め、少なくともセンサプレート４０ａのキャリパブラケット２０に対向する面を弾性体９で覆っておき、このセンサプレート４０ａを２つのボルト４１，４２で連結部２３に取り付けた後に、更にセンサプレート４０ａの露出面、及びボルト４１，４２の表面を弾性体９で覆う場合を想定している。
【００２０】
摩擦パッド４は、図３に示すように、キャリパブラケット２０の略Ｕ字状の連結部２３の内側に保持されている。そして、この摩擦パッド４は、ディスクロータ３の軸方向（図３の紙面に垂直な方向）に移動可能となっており、ディスクロータ３の軸方向に移動することでディスクロータ３の盤面を押圧可能となっている。
そして、摩擦パッド４は、図４に示すように、ディスクロータ３の表裏（図４中の左右）に配置された連結部２３，２３のそれぞれに前記したように保持されることで、ディスクロータ３を挟み込み可能なようになっている。
【００２１】
本実施形態でのキャリパボディ１０は、浮動型（フローティングタイプ）であって、図３に示すように、キャリパブラケット２０の第１の腕部２２ａと第２の腕部２２ｂとの間でキャリパブラケット２０に支持されると共に、図４に示すように、摩擦パッド４，４がディスクロータ３を挟み付けるように摩擦パッド４，４を押動するものである。
【００２２】
このキャリパボディ１０は、図４に示すように、摩擦パッド４，４をディスクロータ３の外周側から囲い込むケーシング１２と、一方（車両の内側）の摩擦パッド４に向き合う位置でこのケーシング１２に形成されたシリンダ部１３ａと、このシリンダ部１３ａに配置されて摩擦パッド４をディスクロータ３側に押圧するピストン１３ｂと、他方（車両の外側）の摩擦パッド４に向き合う位置でこのケーシング１２に形成された爪部１４とを備えている。なお、図４中、符号５は、摩擦パッド４の裏金であり、符号１５ａは、シリンダ部１３ａに対してブレーキオイルを出し入れするオイル孔であり、符号１５ｂは、マスタシリンダ側からブレーキオイルを輸送する図示しないパイプのパイプシートであり、符号１３ｃは、シール材であり、符号１３ｄは、ピストンダストブーツである。
【００２３】
そして、キャリパボディ１０は、図２に示すように、スライドピン３０及びスライドピン３１を取り付けるフランジ１１ａ及びフランジ１１ｂを備えている。
【００２４】
このフランジ１１ａには、スライドピンボルト３２でスライドピン３０の一端が固定されている。そして、このスライドピン３０は、フランジ１１ａから延びて前記したキャリパブラケット２０の第１の腕部２２ａ内で延びるように形成されたピン孔２１ａに挿通されている。
また、フランジ１１ｂには、スライドピンボルト３３でスライドピン３１の一端が固定されている。そして、このスライドピン３１は、フランジ１１ｂから延びて前記したキャリパブラケット２０の第２の腕部２２ｂ内で延びるように形成されたピン孔２１ｂに挿通されている。
【００２５】
次に、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１の動作について説明する。図５（ａ）は、実施形態に係るブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図、図５（ｂ）は、比較例としての従来のブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図である。図５（ａ）は、図３における歪みセンサ周りの様子を部分的に拡大した図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する図である。
【００２６】
このブレーキ力検出装置１（図２参照）では、車両の制動時に、図４に示すように、キャリパボディ１０のシリンダ部１３ａにブレーキオイルがオイル孔１５ａを介して供給されると、ピストン１３ｂが車両の内側（図４の左側）の摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動する（図４の矢印Ｐ参照）。このとき、キャリパボディ１０は、スライドピン３０及びスライドピン３１（図２参照）でディスクロータ３の軸方向に移動可能なようにキャリパブラケット２０に支持されているので、キャリパボディ１０は、前記した内側の摩擦パッド４がディスクロータ３を押圧した反力で、爪部１４をディスクロータ３側に引き寄せる（図４中、矢印Ｑ参照）。つまり、キャリパボディ１０の爪部１４が車両の外側（図４の右側）の摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動することで、前記した内側及び外側の摩擦パッド４，４は車輪Ｗ（図１参照）と共に回転するディスクロータ３を挟み込む。その結果、摩擦パッド４，４は、ディスクロータ３に対して生じた摺動トルクによってこのディスクロータ３と一体に回転する車輪Ｗ（図１参照）にブレーキ力を加える。
【００２７】
そして、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１では、摩擦パッド４がブレーキ力を加える際に、図３に示すように、摩擦パッド４は、ディスクロータ３の回転方向Ｘと同じ方向Ｒに移動しようとして歪みセンサ４０が取り付けられた連結部２３の一方の二股部分、つまり、切り欠き２４が形成された二股部分を、ディスクロータ３に加えたブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重で押圧する。その結果、ブレーキ力検出装置１は、歪みセンサ４０で検出した二股部分の歪みを検出することでブレーキ力の大きさを検出する。ちなみに、歪みセンサ４０で検出したキャリパブラケット２０の歪みに基づいてブレーキ力の大きさを検出する方法としては、例えば、歪みセンサ４０が検出した歪み検出信号を所定のアンプで増幅する工程と、この歪み検出信号とブレーキ力の大きさとの関係を予め実験的に対応付けたマップに基づいて所定の演算部（ＣＰＵ等）がブレーキ力を演算する工程とを備えるものが挙げられる。
【００２８】
そして、このようなブレーキ力検出装置１においては、寒冷地等の低温環境下に車両を放置した際に、歪み検出手段の周囲、特に歪み検出手段とブラケットとの隙間に入り込んだ水や泥等が氷結することがある。本実施形態に係るブレーキ力検出装置１においては、図５（ａ）に示すように、キャリパブラケット２０の連結部２３に形成された切り欠き２４内に、雪や泥等の氷結物５０が形成されることがある。
【００２９】
ところで、図５（ｂ）に示すように、従来のブレーキ力検出装置１００において、キャリパブラケット２０の連結部２３に形成された切り欠き２４内に氷結物５０が形成されると、氷結物５０は、氷結時の膨張によって歪みセンサ４０に荷重Ｆを負荷する。この際、従来のブレーキ力検出装置１００は、歪みセンサ４０自体に歪みを生起し、この歪みが残留することで歪みセンサ４０のゼロ点がずれることがある。その結果、従来のブレーキ力検出装置１００は、キャリパブラケット２０の歪み量を正確に検出することができない場合がある。
【００３０】
これに対して、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１（図５（ａ）参照）においては、歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われているので、氷結物５０は弾性体と接触する。そして、膨張する氷結物５０が負荷する荷重Ｆは、弾性体９が弾性変形することで吸収される。
したがって、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１では、従来のブレーキ力検出装置１００と異なって、歪みセンサ４０に歪みが残留することが防止される。
【００３１】
したがって、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１によれば、低温環境下で使用されて歪みセンサ４０の周囲に氷結物５０が形成される場合であっても、歪みセンサ４０自体に歪みが残留することが防止されるので、キャリパブラケット２０の歪み量を正確に検出することができ、より正確にブレーキ力を検出することができる。
【００３２】
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、弾性体９がセンサプレート４０ａ及びボルト４１，４２の表面を覆うことで、キャリパブラケット２０（連結部２３）上で、歪みセンサ４０の表面全体が露出しないようになっているが、本発明は弾性体９が歪みセンサ４０の一部を覆うものであってもよい。ここで参照する図６は、他の実施形態に係るブレーキ力検出装置における歪みセンサ付近の部分拡大図である。この図６は、前記実施形態での図５（ａ）に対応している。
【００３３】
図６に示すこのブレーキ力検出装置１においては、歪みセンサ４０は、センサプレート４０ａのキャリパブラケット２０に向き合う面のみが弾性体９で覆われている。言い換えれば、切り欠き２４と反対側のセンサプレート４０ａの面、及びセンサプレート４０ａの側面、並びにボルト４１，４２の表面は、弾性体９で覆われていない。
このような図６（ａ）に示すこのブレーキ力検出装置１は、ボルト４１，４２を外すことで歪みセンサ４０の交換を容易に行うことができる。
また、図示しないが、センサプレート４０ａの全表面を弾性体９で覆い、ボルト４１，４２の表面のみを覆わないものであってもよい。
また、図示しないが、切り欠き２４を埋めるように弾性体９が配置されることで、切り欠き２４に向き合うセンサプレート４０ａの表面のみが弾性体９で覆われているものであってもよい。
【００３４】
また、前記実施形態では、キャリパブラケット２０にスライドピン３０及びスライドピン３１が挿通されるピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂが形成されるコレット式のものについて説明したが、本発明はキャリパボディ１０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂが形成されるリバースピン式のものであってもよい。また、キャリパブラケット２０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂのいずれか一方が形成され、キャリパボディ１０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂのいずれか他方が形成されたものであってもよい。
【００３５】
また、前記実施形態では、前輪（操舵輪）のディスクブレーキ２に適用するブレーキ力検出装置１について説明したが、本発明は後輪のディスクブレーキに適用するブレーキ力検出装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係るブレーキ力検出装置が適用されるディスクブレーキの斜視図であって、四輪の車両の前輪（操舵輪）に配置されるディスクブレーキのうち、左に配置されるものをその右斜め前方の上から見下ろした様子を示している。
【図２】実施形態に係るブレーキ力検出装置の斜視図であって、図１のディスクブレーキを矢印II方向から見上げた図である。
【図３】実施形態に係るブレーキ力検出装置を図２の矢印III方向から見た図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、実施形態に係るブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図、（ｂ）は、比較例としての従来のブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】他の実施形態に係るブレーキ力検出装置における歪みセンサ付近の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ブレーキ力検出装置
２ ディスクブレーキ
３ ディスクロータ
４ 摩擦パッド
９ 弾性体
１０ キャリパボディ（キャリパ）
２０ キャリパブラケット（ブラケット）
２４ 切り欠き
４０ 歪みセンサ（歪み検出手段）
５０ 氷結物
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動制御を行う場合には、ブレーキ力（制動力）が重要な情報の一つとなる。例えば、ブレーキをかけている時、実際にかかっているブレーキ力が検出できれば、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、例えばＡＢＳ制御（アンチロックブレーキシステム制御）をより正確に行うことができる。
【０００３】
従来、ディスクブレーキ用のブレーキ力検出装置としては、キャリパをナックル等の車輪支持部材に取り付けるためのブラケットに歪み検出手段（歪みセンサ）を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ところで、コレット式、リバースピン式等のピンスライド型のキャリパを使用したディスクブレーキは、キャリパがディスクロータの軸方向にスライド移動が可能なように、キャリパがスライドピンを介してブラケットに支持されている。そして、このディスクブレーキでは、キャリパがスライド移動する際に、車輪と共に回転するディスクロータに向けて摩擦パッドを押動可能なように前記したブラケットに摩擦パッドが保持されている。
【０００４】
このようなディスクブレーキでは、摩擦パッドがディスクロータに押し当てられてブレーキ力（制動力）を発揮する際に、摩擦パッドはブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重をブラケットに入力する。そして、この荷重が入力されたブラケットは、ブレーキ力の大きさに応じた大きさで歪むこととなる。
つまり、前記したブレーキ力検出装置は、ブレーキ力の大きさに応じて増減するブラケットの歪み量を歪み検出手段が検出することでブレーキ力を検出するようになっている。
【特許文献１】特開２００８−７６２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキ力検出装置（例えば、特許文献１参照）においては、寒冷地等の低温環境下に車両を放置した際に、歪み検出手段の周囲、特に歪み検出手段とブラケットとの隙間に入り込んだ水や泥等が氷結する。この際、氷結物は、氷結時の膨張によって歪み検出手段に荷重を負荷することで歪み検出手段自体に歪みを生起させる。この歪みは、氷結物が溶けた後も歪み検出手段に残留する場合がある。このような歪みが残留すると、歪み検出手段はゼロ点がずれることによってブラケットの歪み量を正確に検出することができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、低温環境下で使用されて歪み検出手段の周囲に氷結物が形成される場合であっても、より正確にブレーキ力を検出することができるブレーキ力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する本発明は、摩擦パッドをディスクロータに向けて押動するキャリパと、前記摩擦パッドを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に保持するブラケットと、 前記キャリパを前記ブラケットに対して前記ディスクロータの軸方向に移動可能に支持するスライドピンと、前記ブラケットに固定された歪み検出手段と、を備えたブレーキ力検出装置において、前記歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
このブレーキ力検出装置では、摩擦パッドがディスクロータに押し当てられてブレーキ力（制動力）を発揮する際に、ブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重が摩擦パッドを介してブラケットに入力される。ブラケットはブレーキ力の大きさに応じた大きさで歪みを生じる。そして、このブレーキ力検出装置は、歪みセンサがブラケットの歪み量を検出することでブレーキ力を検出する。
【０００９】
従来のブレーキ力検出装置においては、前記したように、歪み検出手段の周囲に形成された氷結物が膨張することで歪み検出手段に荷重が負荷されて歪みが生じるところ、本発明のブレーキ力検出装置においては、歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われているので、氷結物は弾性体と接触する。そして、膨張する氷結物が負荷する荷重は、弾性体が弾性変形することで吸収される。
したがって、本発明のブレーキ力検出装置では、従来のブレーキ力検出装置と異なって、歪み検出手段自体に歪みが残留することが防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のブレーキ力検出装置によれば、低温環境下で使用されて歪み検出手段の周囲に氷結物が形成される場合であっても、歪み検出手段自体に歪みが残留することが防止されるので、より正確にブレーキ力を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。参照する図１は、実施形態に係るブレーキ力検出装置が適用されるディスクブレーキの斜視図であって、四輪の車両の前輪（操舵輪）に配置されるディスクブレーキのうち、左に配置されるものをその右斜め前方の上から見下ろした様子を示している。図２は、本実施形態に係るブレーキ力検出装置の斜視図であって、図１のディスクブレーキを図１中の矢印II方向から見上げた図である。図３は、本実施形態に係るブレーキ力検出装置を図２の矢印III方向から見た図である。図４は、図２のIV−IV断面図である。なお、以下の説明において、前後左右上下の方向は車両の前後左右上下の方向に一致させた図１に示す各方向を基準とする。ここではディスクブレーキの概略を説明した後にブレーキ力検出装置について説明する。
【００１２】
図１に示すように、ディスクブレーキ２は、ナックル６の下部に配置されるアクスル（図示省略）に車輪Ｗと共に取り付けられてこの車輪Ｗと一体になって回転するディスクロータ３と、このディスクロータ３に向けて押動される摩擦パッド４とを備えている。このディスクブレーキ２では、ディスクロータ３に向けて押動された摩擦パッド４がディスクロータ３に押し当てられて生じる摺動トルクによって車両（車輪Ｗ）の制動が行われる。
【００１３】
本実施形態に係るブレーキ力検出装置１は、図２に示すように、前記したナックル６（図１参照）に固定されたキャリパブラケット２０と、このキャリパブラケット２０に支持されるキャリパボディ１０と、キャリパブラケット２０に固定された歪みセンサ４０とを備えている。なお、キャリパボディ１０は、特許請求の範囲にいう「キャリパ」に相当し、キャリパブラケット２０は、「ブラケット」に相当し、歪みセンサ４０は、「歪み検出手段」に相当する。
本実施形態に係るブレーキ力検出装置１は、後記するように、歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われていることを主な特徴としている。
【００１４】
本実施形態でのキャリパブラケット２０は、図１及び図２に示すように、第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂと、連結部２３とを備えている。
【００１５】
第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂは、ディスクロータ３の円周方向に相互に所定の距離を置いて配置されると共に、第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれは、ディスクロータ３の周縁をその厚さ方向に跨ぐように延びている。そして、第１の腕部２２ａは、車両が前進走行する際にディスクロータ３の回入側となり、第２の腕部２２ｂは、車両が前進走行する際にディスクロータ３の回出側となる。なお、以下の説明において、回入側及び回出側の用語は、車両が前進走行する際のディスクロータ３の回転方向（図１中の矢印Ｘ方向）を基準としたキャリパブラケット２０に対するディスクロータ３の出入の別を示すものである。
【００１６】
このようなキャリパブラケット２０においては、図２に示すように、第１の腕部２２ａには、後記するスライドピン３０が挿通されるピン孔２１ａが形成されており、第２の腕部２２ｂには、後記するスライドピン３１が挿通されるピン孔２１ｂが形成されている。
【００１７】
連結部２３は、図３に示すように、ディスクロータ３の盤面に沿って略Ｕ字状に延びてその二股側のそれぞれで第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれと接合されて、これらの第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂ同士を連結している。
そして、連結部２３の二股を形成する部分のうち、第２の腕部２２ｂ側に位置する部分には、回出側の端面に切り欠き２４が形成されている。この切り欠き２４は、前記した回出側の端面がディスクロータ３の軸方向（図３の紙面に垂直な方向）に切り欠かれて形成されている。
なお、図３は、ディスクロータ３の右側（図２に示す方向参照）の盤面上に配置された連結部２３の様子を示しているが、このディスクロータ３の左側（図３の紙面裏側）の盤面上にも略Ｕ字状の連結部（図示省略）が配置されており、この連結部の二股側のそれぞれは第１の腕部２２ａ及び第２の腕部２２ｂのそれぞれと接合されている。
そして、図１に示すように、ディスクロータ３の右側の盤面上に配置された連結部２３は、前記したように、ナックル６にボルト７及びボルト８で締結されて固定されている。
【００１８】
このようなキャリパブラケット２０には、図２及び図３に示すように、歪みセンサ４０が取り付けられている。更に詳しく説明すると、この歪みセンサ４０は、連結部２３の二股を形成する部分のうち、第２の腕部２２ｂ側に位置する部分であって、回出側の端面に、切り欠き２４を跨ぐように配置されている。つまり、歪みセンサ４０は、切り欠き２４が形成された連結部２３を挟んで、次に説明する摩擦パッド４と向き合う位置に配置されることとなる。ちなみに、本実施形態での歪みセンサ４０は、図３に示すように、図示しない歪みゲージが搭載されたセンサプレート４０ａで構成されており、センサプレート４０ａが２つのボルト４１，４２で連結部２３に取り付けられている。
【００１９】
そして、歪みセンサ４０は、その周囲が弾性体９で覆われている。更に具体的には、図３に示すように、センサプレート４０ａの表面と、これを連結部２３に取り付けるボルト４１，４２の表面とを弾性体９が覆っている。
このような弾性体９としては、例えば、合成ゴム、天然ゴム等が挙げられ、中でもシリコーンゴムが望ましい。
このような弾性体９は、歪みセンサ４０等に弾性体９を含む組成物を塗布することで形成することができる。具体的には、例えばシリコーンゴムからなる弾性体９は、硬化性シリコーン組成物を歪みセンサ４０等に塗布すればよい。なお、本実施形態では、予め、少なくともセンサプレート４０ａのキャリパブラケット２０に対向する面を弾性体９で覆っておき、このセンサプレート４０ａを２つのボルト４１，４２で連結部２３に取り付けた後に、更にセンサプレート４０ａの露出面、及びボルト４１，４２の表面を弾性体９で覆う場合を想定している。
【００２０】
摩擦パッド４は、図３に示すように、キャリパブラケット２０の略Ｕ字状の連結部２３の内側に保持されている。そして、この摩擦パッド４は、ディスクロータ３の軸方向（図３の紙面に垂直な方向）に移動可能となっており、ディスクロータ３の軸方向に移動することでディスクロータ３の盤面を押圧可能となっている。
そして、摩擦パッド４は、図４に示すように、ディスクロータ３の表裏（図４中の左右）に配置された連結部２３，２３のそれぞれに前記したように保持されることで、ディスクロータ３を挟み込み可能なようになっている。
【００２１】
本実施形態でのキャリパボディ１０は、浮動型（フローティングタイプ）であって、図３に示すように、キャリパブラケット２０の第１の腕部２２ａと第２の腕部２２ｂとの間でキャリパブラケット２０に支持されると共に、図４に示すように、摩擦パッド４，４がディスクロータ３を挟み付けるように摩擦パッド４，４を押動するものである。
【００２２】
このキャリパボディ１０は、図４に示すように、摩擦パッド４，４をディスクロータ３の外周側から囲い込むケーシング１２と、一方（車両の内側）の摩擦パッド４に向き合う位置でこのケーシング１２に形成されたシリンダ部１３ａと、このシリンダ部１３ａに配置されて摩擦パッド４をディスクロータ３側に押圧するピストン１３ｂと、他方（車両の外側）の摩擦パッド４に向き合う位置でこのケーシング１２に形成された爪部１４とを備えている。なお、図４中、符号５は、摩擦パッド４の裏金であり、符号１５ａは、シリンダ部１３ａに対してブレーキオイルを出し入れするオイル孔であり、符号１５ｂは、マスタシリンダ側からブレーキオイルを輸送する図示しないパイプのパイプシートであり、符号１３ｃは、シール材であり、符号１３ｄは、ピストンダストブーツである。
【００２３】
そして、キャリパボディ１０は、図２に示すように、スライドピン３０及びスライドピン３１を取り付けるフランジ１１ａ及びフランジ１１ｂを備えている。
【００２４】
このフランジ１１ａには、スライドピンボルト３２でスライドピン３０の一端が固定されている。そして、このスライドピン３０は、フランジ１１ａから延びて前記したキャリパブラケット２０の第１の腕部２２ａ内で延びるように形成されたピン孔２１ａに挿通されている。
また、フランジ１１ｂには、スライドピンボルト３３でスライドピン３１の一端が固定されている。そして、このスライドピン３１は、フランジ１１ｂから延びて前記したキャリパブラケット２０の第２の腕部２２ｂ内で延びるように形成されたピン孔２１ｂに挿通されている。
【００２５】
次に、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１の動作について説明する。図５（ａ）は、実施形態に係るブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図、図５（ｂ）は、比較例としての従来のブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図である。図５（ａ）は、図３における歪みセンサ周りの様子を部分的に拡大した図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する図である。
【００２６】
このブレーキ力検出装置１（図２参照）では、車両の制動時に、図４に示すように、キャリパボディ１０のシリンダ部１３ａにブレーキオイルがオイル孔１５ａを介して供給されると、ピストン１３ｂが車両の内側（図４の左側）の摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動する（図４の矢印Ｐ参照）。このとき、キャリパボディ１０は、スライドピン３０及びスライドピン３１（図２参照）でディスクロータ３の軸方向に移動可能なようにキャリパブラケット２０に支持されているので、キャリパボディ１０は、前記した内側の摩擦パッド４がディスクロータ３を押圧した反力で、爪部１４をディスクロータ３側に引き寄せる（図４中、矢印Ｑ参照）。つまり、キャリパボディ１０の爪部１４が車両の外側（図４の右側）の摩擦パッド４をディスクロータ３に向けて押動することで、前記した内側及び外側の摩擦パッド４，４は車輪Ｗ（図１参照）と共に回転するディスクロータ３を挟み込む。その結果、摩擦パッド４，４は、ディスクロータ３に対して生じた摺動トルクによってこのディスクロータ３と一体に回転する車輪Ｗ（図１参照）にブレーキ力を加える。
【００２７】
そして、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１では、摩擦パッド４がブレーキ力を加える際に、図３に示すように、摩擦パッド４は、ディスクロータ３の回転方向Ｘと同じ方向Ｒに移動しようとして歪みセンサ４０が取り付けられた連結部２３の一方の二股部分、つまり、切り欠き２４が形成された二股部分を、ディスクロータ３に加えたブレーキ力の大きさに応じた大きさの荷重で押圧する。その結果、ブレーキ力検出装置１は、歪みセンサ４０で検出した二股部分の歪みを検出することでブレーキ力の大きさを検出する。ちなみに、歪みセンサ４０で検出したキャリパブラケット２０の歪みに基づいてブレーキ力の大きさを検出する方法としては、例えば、歪みセンサ４０が検出した歪み検出信号を所定のアンプで増幅する工程と、この歪み検出信号とブレーキ力の大きさとの関係を予め実験的に対応付けたマップに基づいて所定の演算部（ＣＰＵ等）がブレーキ力を演算する工程とを備えるものが挙げられる。
【００２８】
そして、このようなブレーキ力検出装置１においては、寒冷地等の低温環境下に車両を放置した際に、歪み検出手段の周囲、特に歪み検出手段とブラケットとの隙間に入り込んだ水や泥等が氷結することがある。本実施形態に係るブレーキ力検出装置１においては、図５（ａ）に示すように、キャリパブラケット２０の連結部２３に形成された切り欠き２４内に、雪や泥等の氷結物５０が形成されることがある。
【００２９】
ところで、図５（ｂ）に示すように、従来のブレーキ力検出装置１００において、キャリパブラケット２０の連結部２３に形成された切り欠き２４内に氷結物５０が形成されると、氷結物５０は、氷結時の膨張によって歪みセンサ４０に荷重Ｆを負荷する。この際、従来のブレーキ力検出装置１００は、歪みセンサ４０自体に歪みを生起し、この歪みが残留することで歪みセンサ４０のゼロ点がずれることがある。その結果、従来のブレーキ力検出装置１００は、キャリパブラケット２０の歪み量を正確に検出することができない場合がある。
【００３０】
これに対して、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１（図５（ａ）参照）においては、歪みセンサ４０の周囲が弾性体９で覆われているので、氷結物５０は弾性体と接触する。そして、膨張する氷結物５０が負荷する荷重Ｆは、弾性体９が弾性変形することで吸収される。
したがって、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１では、従来のブレーキ力検出装置１００と異なって、歪みセンサ４０に歪みが残留することが防止される。
【００３１】
したがって、本実施形態に係るブレーキ力検出装置１によれば、低温環境下で使用されて歪みセンサ４０の周囲に氷結物５０が形成される場合であっても、歪みセンサ４０自体に歪みが残留することが防止されるので、キャリパブラケット２０の歪み量を正確に検出することができ、より正確にブレーキ力を検出することができる。
【００３２】
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、弾性体９がセンサプレート４０ａ及びボルト４１，４２の表面を覆うことで、キャリパブラケット２０（連結部２３）上で、歪みセンサ４０の表面全体が露出しないようになっているが、本発明は弾性体９が歪みセンサ４０の一部を覆うものであってもよい。ここで参照する図６は、他の実施形態に係るブレーキ力検出装置における歪みセンサ付近の部分拡大図である。この図６は、前記実施形態での図５（ａ）に対応している。
【００３３】
図６に示すこのブレーキ力検出装置１においては、歪みセンサ４０は、センサプレート４０ａのキャリパブラケット２０に向き合う面のみが弾性体９で覆われている。言い換えれば、切り欠き２４と反対側のセンサプレート４０ａの面、及びセンサプレート４０ａの側面、並びにボルト４１，４２の表面は、弾性体９で覆われていない。
このような図６（ａ）に示すこのブレーキ力検出装置１は、ボルト４１，４２を外すことで歪みセンサ４０の交換を容易に行うことができる。
また、図示しないが、センサプレート４０ａの全表面を弾性体９で覆い、ボルト４１，４２の表面のみを覆わないものであってもよい。
また、図示しないが、切り欠き２４を埋めるように弾性体９が配置されることで、切り欠き２４に向き合うセンサプレート４０ａの表面のみが弾性体９で覆われているものであってもよい。
【００３４】
また、前記実施形態では、キャリパブラケット２０にスライドピン３０及びスライドピン３１が挿通されるピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂが形成されるコレット式のものについて説明したが、本発明はキャリパボディ１０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂが形成されるリバースピン式のものであってもよい。また、キャリパブラケット２０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂのいずれか一方が形成され、キャリパボディ１０にピン孔２１ａ及びピン孔２１ｂのいずれか他方が形成されたものであってもよい。
【００３５】
また、前記実施形態では、前輪（操舵輪）のディスクブレーキ２に適用するブレーキ力検出装置１について説明したが、本発明は後輪のディスクブレーキに適用するブレーキ力検出装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係るブレーキ力検出装置が適用されるディスクブレーキの斜視図であって、四輪の車両の前輪（操舵輪）に配置されるディスクブレーキのうち、左に配置されるものをその右斜め前方の上から見下ろした様子を示している。
【図２】実施形態に係るブレーキ力検出装置の斜視図であって、図１のディスクブレーキを矢印II方向から見上げた図である。
【図３】実施形態に係るブレーキ力検出装置を図２の矢印III方向から見た図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、実施形態に係るブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図、（ｂ）は、比較例としての従来のブレーキ力検出装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】他の実施形態に係るブレーキ力検出装置における歪みセンサ付近の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ブレーキ力検出装置
２ ディスクブレーキ
３ ディスクロータ
４ 摩擦パッド
９ 弾性体
１０ キャリパボディ（キャリパ）
２０ キャリパブラケット（ブラケット）
２４ 切り欠き
４０ 歪みセンサ（歪み検出手段）
５０ 氷結物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦パッドをディスクロータに向けて押動するキャリパと、
前記摩擦パッドを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に保持するブラケットと、
前記キャリパを前記ブラケットに対して前記ディスクロータの軸方向に移動可能に支持するスライドピンと、
前記ブラケットに固定された歪み検出手段と、
を備えたブレーキ力検出装置において、
前記歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われていることを特徴とするブレーキ力検出装置。
【請求項１】
摩擦パッドをディスクロータに向けて押動するキャリパと、
前記摩擦パッドを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に保持するブラケットと、
前記キャリパを前記ブラケットに対して前記ディスクロータの軸方向に移動可能に支持するスライドピンと、
前記ブラケットに固定された歪み検出手段と、
を備えたブレーキ力検出装置において、
前記歪み検出手段の周囲が弾性体で覆われていることを特徴とするブレーキ力検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−９１２７３（Ｐ２０１０−９１２７３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８２４８（Ｐ２００８−２５８２４８）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]