磁载荷传感器及电动制动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁载荷传感器及使用了该磁载荷传感器的电动制动装置。
【背景技术】
[0002]电动制动装置通常将电动机的旋转转换为摩擦垫的轴向移动，将该摩擦垫向制动盘推压，而产生制动力。该电动制动装置，为了将制动力控制在希望大小，而大多将载荷传感器组装于在摩擦垫按压制动盘时承受作用于摩擦垫的向轴向后方的反作用力的部分。
[0003]作为如此组装于电动制动装置的载荷传感器，例如，已知有下述专利文献I所述的装置。专利文献I的载荷传感器具有:产生磁场的磁靶、检测该磁靶所产生的磁场的强度的磁传感器以及在负载有轴向载荷时产生轴向变形的弹簧。磁靶安装于弹簧，磁传感器以在与轴向垂直的方向上与磁靶对置的方式固定配置。
[0004]如果该载荷传感器在弹簧负载有轴向载荷，则通过弹簧的变形而使磁靶与磁传感器在轴向上相对移位。此时，因为根据磁靶与磁传感器的相对位移而由磁传感器检测出的磁场的强度发生变化，所以能够根据磁传感器的输出信号检测轴向载荷的大小。
[0005]但是，对于该载荷传感器而言，由于载荷的负载方向(轴向)与负载载荷时的磁靶和磁传感器的相对位移方向(轴向)为相同方向，所以存在无法兼顾载荷传感器的轴向刚性与载荷传感器的检测精度的问题。
[0006]S卩，为了提高上述载荷传感器的轴向刚性而需要使用高刚性的弹簧，但是这样一来，负载有载荷时的磁靶与磁传感器的相对位移量会减小，因此载荷的分辨率粗化，产生载荷检测精度降低的问题。相反，为了提高载荷的检测精度，而需要使用低刚性的弹簧，增大负载载荷时的磁靶与磁传感器的相对位移量，以便细化载荷的分辨率，但是这样一来，产生载荷传感器的轴向刚性降低的问题。
[0007]特别是，在车辆用电动制动装置组装有载荷传感器的情况下，如果载荷传感器的轴向刚性低(即载荷传感器负载有轴向载荷时的载荷传感器的轴向变形量大)，则可能出现制动的响应性变差，电动制动的载荷反馈控制不稳定的情况，因此确保载荷传感器的轴向刚性成为重要课题，此外确保载荷的检测精度也很重要。
[0008]专利文献1:日本特开2004-301835号公报
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的课题在于，提供轴向刚性高的载荷传感器。
[0010]本申请的发明人着眼于，专利文献I的载荷传感器无法兼顾载荷传感器的轴向刚性与载荷传感器的检测精度的问题起因于载荷的负载方向(轴向)与负载有载荷时的磁靶和磁传感器的相对位移方向(轴向)为相同方向的情况。并基于该着眼点，在磁载荷传感器中采用了如下结构。
[0011]该磁载荷传感器具有:
[0012]磁靶，其产生磁场；
[0013]磁传感器，其检测上述磁靶所产生的磁场的强度；
[0014]一对平行板，它们在轴向上隔开间隔地行配置；以及
[0015]连结片，其将上述一对平行板彼此连结；
[0016]该连结片被设置为相对于轴向倾斜，以便在上述一对平行板负载有轴向载荷时，通过连结片的挠曲而使上述平行板彼此产生与轴向垂直的方向上的相对位移，
[0017]对于上述磁靶以及磁传感器而言，在上述一对平行板中的一方的平行板安装有磁靶，在另一方的平行板安装有磁传感器，以便通过上述平行板彼此在与轴向垂直的方向上的相对位移而使磁靶与磁传感器在与轴向垂直的方向上产生相对位移。
[0018]这样一来，在一对平行板负载有轴向载荷时，通过连结片的挠曲而使平行板彼此产生与轴向垂直的方向上的相对位移，与此相伴，安装于一方的平行板的磁靶与安装于另一方的平行板的磁传感器产生与轴向垂直的方向上的相对位移。此时，因为与磁靶与磁传感器的相对位移对应地由磁传感器检测的磁场的强度变化，所以能够基于磁传感器的输出信号检测轴向载荷的大小。此外，负载有轴向载荷时的平行板彼此的轴向位移量比此时的磁靶与磁传感器的相对位移量(平行板彼此在与轴向垂直的方向上的位移量)足够小，因此载荷传感器的轴向刚性高。
[0019]优选在上述一对平行板之间在周向上隔开间隔地设置有多个上述连结片，这些连结片被设置为全部向同一周向倾斜，以便在上述一对平行板负载有轴向载荷时，通过各连结片的挠曲而使平行板彼此以保持中心位置的状态在周向上相对移动。
[0020]这样一来，在平行板负载有轴向载荷时的平行板的移动方式形成为以保持中心位置的状态的周向移动，因此能够以推力轴承支承上述一对平行板的任一个。由此容易将载荷传感器组装于产生轴向载荷的装置(电动制动装置等)。
[0021]优选作为上述磁靶而采用在上述磁靶与磁传感器的相对位移方向上相邻地具有N极与S极的磁靶，其中，该N极与S极在与通过上述平行板彼此在与轴向垂直的方向上的相对位移而产生的磁靶与磁传感器的相对位移方向正交的方向上被磁化，在相邻的N极与S极的分界线的附近配置有上述磁传感器。
[0022]这样一来，在磁靶的N极与S极的分界线附近，产生在磁靶和磁传感器的相对位移方向上相邻的反向的高密度磁通，该磁通贯穿磁传感器。因此，磁传感器的输出信号能够与磁靶与磁传感器的微小的相对移动对应地急剧变化，高精度地检测平行板所负载的载荷的大小。此外，因为磁传感器的输出信号产生相对于通过平行板彼此在与轴向垂直的方向上的相对位移而产生的磁靶与磁传感器的相对位移而急剧变化，而相对于除此以外的磁靶与磁传感器的相对位移几乎不变化的指向性，因此磁传感器的输出信号不易受到外部振动的影响，能够以稳定的精度检测载荷的大小。
[0023]优选作为这种磁靶而采用以在与磁传感器对置的一侧存在N极与S极，在其相反的一侧存在S极与N极的方式实施了多极磁化的单一永久磁铁，但优选采用将两端具有N极与S极的两个永久磁铁反向粘接而成的磁靶。即，优选采用以另一方的永久磁铁的S极位于一方的永久磁铁的N极的旁边且上述另一方的永久磁铁的N极位于上述一方的永久磁铁的S极的旁边的方式以反向的状态粘接两个永久磁铁而成的磁靶。这样一来，能够有效提高在磁靶的N极与S极的分界线附近产生的反向的磁通的密度，能够极高精度地检测平行板所负载的载荷的大小。
[0024]但是，在通过各连结片的挠曲而使平行板彼此以保持中心位置的状态在周向上相对移动时，对于平行板彼此在周向上的相对位移的大小，外径侧大于内径侧。因此，优选上述磁靶以及磁传感器配置于上述一对平行板的对置面的外径侧部分。这样一来，能够高精度地检测载荷。
[0025]此外，在本发明中，作为使用了上述载荷传感器的电动制动装置，提供如下电动制动装置，其具有电动机以及将该电动机的旋转转换为摩擦垫的轴向移动的运动转换机构，将上述摩擦垫向制动盘推压而产生制动力，将上述载荷传感器组装于在将上述摩擦垫向制动盘推压时承受作用于摩擦垫的向轴向后方的反作用力的部分。
[0026]对于本发明的磁载荷传感器而言，负载有轴向载荷时的磁靶与磁传感器的相对位移方向为相对于载荷的负载方向正交的方向。因此，能够提高载荷传感器的轴向刚性。
【附图说明】
[0027]图1是表示本发明的实施方式的磁载荷传感器的剖视图。
[0028]图2是沿图1的I1-1I线的剖视图。
[0029]图3是沿图2的II1-1II线的放大剖视图。
[0030]图4是表示图3所示的在一对平行板负载有轴向载荷的状态的放大剖视图。
[0031]图5是表示图3所示的磁革El附近的磁通的示意图。
[0032]图6是表示由单一永久磁铁构成图5所示的磁革El的变形例的示意图。
[0033]图7是表示将图1所示的磁靶与磁传感器在径向上对置配置的变形例的剖视图。
[0034]图8是沿图7的VII1-VIII线的剖视图。
[0035]图9是表示组装有图1所示的载荷传感器的电动制动装置的剖视图。
[0036]图10是图9的直动致动器附近的放大剖视图。
[0037]图11是沿图10的X1-XI线的剖视图。
[0038]图12是表示在使用了滚珠丝杠机构的电动制动装置组装有图1所示的载荷传感器的例子的剖视图。
[0039]图13是表示在使用了滚珠坡道机构的电动制动装置组装有图1所示的载荷传感器的例子的剖视图。
[0040]图14是沿图13的XIV-XIV线的剖视图。
[0041]图15(a)是表示图14所示的滚珠与倾斜槽的关系的图，图15(b)是表示旋转盘与直动盘从图15(a)所示的状态相对旋转而两盘间隔扩大的状态的图。
【具体实施方式】
[0042]图1示出了本发明的实施方式的磁载荷传感器I。该载荷