JP2016161492A - 荷重検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】組み付けが容易な荷重検出装置を提供する。【解決手段】荷重Ｆが入力される入力部材１と、入力部材１に入力された荷重Ｆにより歪が生じる起歪部２を備えた筒状体３と、起歪部２のうち入力部材１に当接する面とは反対の面２ｃに固定され、起歪部２に生じた歪を検出する歪検出素子と、歪検出素子に筒状体３の筒軸芯方向で対向する状態に配置され、歪検出素子による検出情報が入力される回路基板４と、歪検出素子に電気的に接続される第１接続部６ａ及び回路基板４に電気的に接続される第２接続部６ｂを備えた接続部材６とを有し、歪検出素子５における第１接続部６ａへの取付部が回路基板４に対向する状態に設けてあり、回路基板４における第２接続部６ｂへの取付部が、回路基板４のうち第１接続部６ａに向く面とは反対の面に設けてある。【選択図】図１
Description
本発明は、例えば車両などに装備される各種装置に由来する荷重を検出する荷重検出装置に関する。
特許文献１には、車両制動用のブレーキディスクに加えられる押圧力を荷重として検出する従来の荷重検出装置が記載されている。
この荷重検出装置は、荷重が入力される入力部材と、入力部材に入力された荷重により歪が生じる起歪部を備えた筒状体と、起歪部に生じた歪を検出する歪検出素子と、歪検出素子による検出情報が入力される回路基板と、歪検出素子に電気的に接続される第１接続部、及び、回路基板に電気的に接続される第２接続部を備えた接続部材とを有している。
歪検出素子は起歪部のうち入力部材に当接する面とは反対の面に固定されている。回路基板は歪検出素子に筒状体の筒軸芯方向（筒軸芯に沿う方向）で対向する状態に配置されている。歪検出素子における第１接続部への取付部は回路基板に対向する状態に設けてある。歪検出素子、接続部材及び回路基板は、筒軸芯方向に沿って記載順に配置して、筒状体の内側に組み付けてある。
この荷重検出装置は、荷重が入力される入力部材と、入力部材に入力された荷重により歪が生じる起歪部を備えた筒状体と、起歪部に生じた歪を検出する歪検出素子と、歪検出素子による検出情報が入力される回路基板と、歪検出素子に電気的に接続される第１接続部、及び、回路基板に電気的に接続される第２接続部を備えた接続部材とを有している。
歪検出素子は起歪部のうち入力部材に当接する面とは反対の面に固定されている。回路基板は歪検出素子に筒状体の筒軸芯方向（筒軸芯に沿う方向）で対向する状態に配置されている。歪検出素子における第１接続部への取付部は回路基板に対向する状態に設けてある。歪検出素子、接続部材及び回路基板は、筒軸芯方向に沿って記載順に配置して、筒状体の内側に組み付けてある。
特許文献１記載の荷重検出装置は、歪検出素子における第１接続部への取付部を回路基板に対向する状態に設けてある。これにより、歪検出素子を組み付け済みの筒状体に接続部材を組み付けた後、その接続部材の第１接続部を歪検出素子の取付部に接続することは可能である。
しかしながら、回路基板における第２接続部への取付部を回路基板のうち第１接続部に向く面に設けてある。これにより、接続部材を組み付け済みの筒状部に回路基板を組み付けると、その回路基板の取付部を第２接続部に接続することができない。
しかしながら、回路基板における第２接続部への取付部を回路基板のうち第１接続部に向く面に設けてある。これにより、接続部材を組み付け済みの筒状部に回路基板を組み付けると、その回路基板の取付部を第２接続部に接続することができない。
このため、歪検出素子と回路基板とを接続部材を介して予め電気的に接続しておき、その接続済みの歪検出素子と回路基板とを筒状体に組み付ける必要があり、組み付け作業が煩雑化する。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、組み付けが容易な荷重検出装置を提供することを目的とする。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、組み付けが容易な荷重検出装置を提供することを目的とする。
本発明による荷重検出装置の特徴構成は、荷重が入力される入力部材と、前記入力部材に入力された荷重により歪が生じる起歪部を備えた筒状体と、前記起歪部のうち前記入力部材に当接する面とは反対の面に固定され、前記起歪部に生じた歪を検出する歪検出素子と、前記歪検出素子に前記筒状体の筒軸芯方向で対向する状態に配置され、前記歪検出素子による検出情報が入力される回路基板と、前記歪検出素子に電気的に接続される第１接続部、及び、前記回路基板に電気的に接続される第２接続部を備えた接続部材とを有し、前記歪検出素子における前記第１接続部への取付部が前記回路基板に対向する状態に設けてあり、前記回路基板における前記第２接続部への取付部が、前記回路基板のうち前記第１接続部に向く面とは反対の面に設けてある点にある。
本構成の荷重検出装置は、歪検出素子における第１接続部への取付部を筒軸芯方向で回路基板に対向する状態に設けてあるだけでなく、回路基板における第２接続部への取付部を、回路基板のうち第１接続部に向く面とは反対の面に設けてある。
このため、接続部材を組み付け済みの筒状部に回路基板を組み付けても、回路基板の取付部に接続部材の第２接続部を接続することができる。
これにより、歪検出素子を組み付け済みの筒状体に接続部材を組み付けたときは、第１接続部を歪検出素子の取付部に接続することができるだけでなく、接続部材を組み付け済みの筒状体に回路基板を組み付けたときは、回路基板の取付部を第２接続部に接続することができる。
これにより、歪検出素子を組み付け済みの筒状体に接続部材を組み付けたときは、第１接続部を歪検出素子の取付部に接続することができるだけでなく、接続部材を組み付け済みの筒状体に回路基板を組み付けたときは、回路基板の取付部を第２接続部に接続することができる。
したがって、本構成の荷重検出装置は、歪検出素子と回路基板とを接続部材を介して予め電気的に接続しておくことなく、歪検出素子と接続部材と回路基板とを各別に組み付けながら、或いは、歪検出素子に接続済みの接続部材と回路基板とを各別に組み付けながら、歪検出素子と回路基板とを接続部材を介して電気的に接続することができる。
よって、本構成の荷重検出装置であれば、接続部材と回路基板の組み付け作業が単純化され、組み付けが容易となる。
よって、本構成の荷重検出装置であれば、接続部材と回路基板の組み付け作業が単純化され、組み付けが容易となる。
本発明の他の特徴構成は、前記接続部材が可撓性材料で形成され、前記回路基板の縁部を迂回して設けられている点にある。
本構成であれば、第１接続部と第２接続部とを回路基板を挟んで互いに離れた位置に配置できるので、起歪部の変形に伴う歪検出素子に接続された第１接続部の変位が第２接続部に伝わり難い。このため、第２接続部と回路基板との接続部分の材料疲労や緩みなどによる強度低下が生じ難い。よって、荷重検出装置の耐久性を高めて高い検出精度を長期に亘って維持できる。
本発明の他の特徴構成は、前記起歪部と前記回路基板との間に、当該回路基板が固定された固定部材を有し、前記固定部材が弾性材を介して前記筒状体に支持されている点にある。
本構成であれば、筒状体に生じた振動を弾性材で減衰させて、固定部材を介した回路基板への振動の伝搬を防止することができるので、第２接続部と回路基板との接続部分の強度低下が一層生じ難い。よって、耐久性を一層高めて高い検出精度を一層長期に亘って維持できる。
本発明の他の特徴構成は、前記弾性材が前記起歪部と前記固定部材との間に配置され、前記弾性材の反力受部が前記筒状体に設けられている点にある。
本構成であれば、弾性材が反力受部によって起歪部と固定部材との間に配置されることとなり、固定部材が歪検出素子や第１接続部に干渉するのを防止することができる。
本発明の他の特徴構成は、前記反力受部が前記筒状体の内周部から筒軸芯に向けて片持ち状に設けられている点にある。
本構成のごとく、反力受部を筒状体の内周部から片持ち状に構成することで、起歪部の形状に影響を及ぼすことなく反力受部を形成することができる。そのため、弾性材や固定部材が起歪部の歪み発生領域には干渉せず、起歪部の歪み発生領域が筒状体の内周部から筒軸芯に向けて張り出す長さをできるだけ長く確保することができる。この結果、起歪部に生じる歪みが大きなものとなり、荷重の検出精度を高めることができる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１３は、例えば車両制動用のブレーキディスクに加えられる押圧力などを荷重Ｆとして検出する本実施形態の荷重検出装置を示す。
図１〜図１３は、例えば車両制動用のブレーキディスクに加えられる押圧力などを荷重Ｆとして検出する本実施形態の荷重検出装置を示す。
図１，図２に示すように、荷重検出装置は、検出対象の荷重Ｆが入力される入力部材１と円筒状の筒状体３とを有する。
筒状体３の内周側には、入力部材１に入力された荷重Ｆにより歪が生じる円環状の起歪部２を一体に備えている。
筒状体３の内周側には、入力部材１に入力された荷重Ｆにより歪が生じる円環状の起歪部２を一体に備えている。
起歪部２と筒状体３は例えばステンレス鋼で互いに一体形成され、起歪部２の外周部における変形を筒状体３によって規制することができる。
筒状体３は、起歪部２を筒軸芯Ｘに沿う方向（以下、筒軸芯方向という。）から挟む両側に向けて延設され、入力部材１の側に延設された第１筒状体３ａと、回路基板４の側に向けて延設された第２筒状体３ｂとを同じ外径で一体に備えている。
筒状体３は、起歪部２を筒軸芯Ｘに沿う方向（以下、筒軸芯方向という。）から挟む両側に向けて延設され、入力部材１の側に延設された第１筒状体３ａと、回路基板４の側に向けて延設された第２筒状体３ｂとを同じ外径で一体に備えている。
入力部材１は、球体を球中心から離れた箇所において扁平な切断面で切断した形状を備え、内周面が球中心を通る線分周りで円筒状の貫通孔１ａを形成してある。
入力部材１は、貫通孔１ａの中心線が筒軸芯Ｘと同芯の姿勢で第１筒状体３ａの内側に収容してある。
入力部材１は、貫通孔１ａの中心線が筒軸芯Ｘと同芯の姿勢で第１筒状体３ａの内側に収容してある。
入力部材１の第１筒状体３ａからの抜け出しを阻止するＣ字状の抜け止めリング１ｂを第１筒状体３ａの内側に装着してある。
抜け止めリング１ｂは第１筒状体３ａの内周面に形成した周溝３ｃに嵌合してある。
抜け止めリング１ｂは第１筒状体３ａの内周面に形成した周溝３ｃに嵌合してある。
入力部材１の貫通孔１ａの周りで円環状に形成された扁平面が、荷重Ｆが入力される入力面１ｃを構成する。
入力部材１の入力面１ｃが形成された面とは反対の面である円環状に形成された球面部分が、入力された荷重Ｆを起歪部２に伝達する出力面１ｄを構成する。
入力部材１の入力面１ｃが形成された面とは反対の面である円環状に形成された球面部分が、入力された荷重Ｆを起歪部２に伝達する出力面１ｄを構成する。
起歪部２は内周面が筒軸芯Ｘと同芯の円筒状の貫通孔２ａを備えた円環状に形成され、入力部材１の出力面１ｄが接触する円環状の接触面２ｂと円環状の歪検出面２ｃとを筒軸芯方向の前後に有している。
接触面２ｂは筒軸芯Ｘに近いほど歪検出面２ｃの側に近接する円錐面形状に形成され、入力部材１の出力面１ｄが接触面２ｂに円環状に線接触する状態で荷重Ｆが起歪部２に伝達される。
起歪部２のうち入力部材１に当接する接触面２ｂとは反対の面には、筒軸芯Ｘに直交する方向に沿って扁平な歪検出面２ｃを形成してある。この歪検出面２ｃには、起歪部２に生じた歪を検出する複数（本実施形態では四つ）の歪検出素子（歪ゲージ）５を接着固定してある。
歪検出素子５は、伝達された荷重Ｆの大きさに応じて歪検出面２ｃに生じた歪みを検出することができる。
歪検出素子５は、伝達された荷重Ｆの大きさに応じて歪検出面２ｃに生じた歪みを検出することができる。
第２筒状体３ｂの内側には、歪検出素子５による検出情報が入力される信号処理用の回路基板４と、歪検出素子５と回路基板４とを電気的に接続する接続部材６と、回路基板４が固定された固定部材（基板ホルダ）７と、固定部材７を筒状体３に弾性支持する弾性材８と、回路基板４と制御部（図示せず）とに亘って信号を伝達するための三つの出力端子（ターミナル）９とを組み付けてある。
接続部材６は柔軟な可撓性材料で扁平な板状に形成され、歪検出素子５に半田付けにより電気的に接続される円環板状の第１接続部６ａと、回路基板４に半田付けにより電気的に接続される平板状の第２接続部６ｂと、第１接続部６ａと第２接続部６ｂとを電気的に接続している帯板状の第３接続部６ｃとを一連に備えている。
筒状体３へ組み付ける前の接続部材６は、第１接続部６ａと第２接続部６ｂと第３接続部６ｃとが一連の扁平形状に形成されており、筒状体３への組み付け時に、第１接続部６ａと第３接続部６ｃとの境界及び第３接続部６ｃと第２接続部６ｂとの境界に沿って順に屈曲されて、最終的にＵ字状に屈曲された状態で組み付けられる。
歪検出素子５における第１接続部６ａへの取付部であるリード部５ａを、接続部材６及び固定部材７を挟んで回路基板４に対向する状態に設けてある。
第１接続部６ａは、第２筒状体３ｂの開口側から歪検出素子５に対して筒軸芯方向から重ねたときにリード部５ａが露出する第１貫通孔６ｄを周方向に離れた四箇所に備えている。
第１接続部６ａは第１貫通孔６ｄを通してリード部５ａに半田付けされている。
第１接続部６ａは、第２筒状体３ｂの開口側から歪検出素子５に対して筒軸芯方向から重ねたときにリード部５ａが露出する第１貫通孔６ｄを周方向に離れた四箇所に備えている。
第１接続部６ａは第１貫通孔６ｄを通してリード部５ａに半田付けされている。
回路基板４における第２接続部６ｂへの取付部である信号入力部４ａ（図９，図１０参照）が、回路基板４のうち第１接続部６ａに向く面とは反対の面、つまり、筒軸芯方向で第２筒状体３ｂの外方に向く面に設けてある。
第２接続部６ｂは、第２筒状体３ｂの開口側から回路基板４に対して筒軸芯方向から重ねたときに信号入力部４ａが露出する第２貫通孔６ｅを有している。
第２接続部６ｂは、第２筒状体３ｂの開口側から回路基板４に対して筒軸芯方向から重ねたときに信号入力部４ａが露出する第２貫通孔６ｅを有している。
第２接続部６ｂは第２貫通孔６ｅを通して信号入力部４ａに半田付けされている。
第３接続部６ｃは固定部材７及び回路基板４の第２筒状体３ｂの内周面に対向する縁部を迂回して設けられている。
第３接続部６ｃは固定部材７及び回路基板４の第２筒状体３ｂの内周面に対向する縁部を迂回して設けられている。
回路基板４は、歪検出素子５による検出情報に基づいて荷重の大きさを検出するための検出回路（図示せず）を備え、固定部材７及び接続部材６を挟んで歪検出素子５に対して筒軸芯方向で対向する状態に配置されている。
検出回路は、複数の歪検出素子５を接続して構成されるホイートストンブリッジ回路を有する。
ホイートストンブリッジ回路は、歪検出素子５に引張力が作用した場合や圧縮力が作用した場合の抵抗値の変化を電圧又は電流の変化により求めて荷重Ｆを検出する。このような歪検出素子５及びホイートストンブリッジ回路については、公知であるので説明は省略する。
ホイートストンブリッジ回路は、歪検出素子５に引張力が作用した場合や圧縮力が作用した場合の抵抗値の変化を電圧又は電流の変化により求めて荷重Ｆを検出する。このような歪検出素子５及びホイートストンブリッジ回路については、公知であるので説明は省略する。
固定部材７は、熱可塑性樹脂材料で円筒状の貫通孔７ａを備えた環状に形成され、貫通孔７ａの中心線が筒軸芯Ｘと同芯になる姿勢で起歪部２と回路基板４との間に組み付けられている。
固定部材７は、図３，図４〜図７に示すように、回路基板４をカシメ固定する基板固定面７ｂと、弾性材８を嵌合固定する弾性材固定面７ｃと、第２筒状体３ｂの内周側に係合させる複数のスナップフィット式の係合爪７ｄと、第２筒状体３ｂの内周側との係合により筒状体３に対する筒軸芯周りでの相対位置を位置決めする凸部７ｅとを有する。
固定部材７は、図３，図４〜図７に示すように、回路基板４をカシメ固定する基板固定面７ｂと、弾性材８を嵌合固定する弾性材固定面７ｃと、第２筒状体３ｂの内周側に係合させる複数のスナップフィット式の係合爪７ｄと、第２筒状体３ｂの内周側との係合により筒状体３に対する筒軸芯周りでの相対位置を位置決めする凸部７ｅとを有する。
基板固定面７ｂには、回路基板４の筒軸芯周りでの姿勢を位置決めする複数（本実施形態では三つ）の位置決めピン７ｆを突設してある。
固定部材７は、第２筒状体３ｂの開口部に形成した鍔３ｄに対する係合爪７ｄの係合により、第２筒状体３ｂの内側に抜け出し不能に保持される。
固定部材７は、第２筒状体３ｂの開口部に形成した鍔３ｄに対する係合爪７ｄの係合により、第２筒状体３ｂの内側に抜け出し不能に保持される。
基板固定面７ｂは固定部材７の筒軸芯方向一端側に有し、弾性材固定面７ｃは固定部材７の筒軸芯方向他端側に有し、複数の係合爪７ｄは固定部材７の外周部に周方向に等間隔を隔てて有する。
弾性材８は板バネ材で形成してあり、起歪部２と固定部材７との間に配置してある。弾性材８は、図３に示すように、円環状の扁平な本体板部８ａと、筒状体３の内周側に支持される複数（本実施形態では四つ）の支持片８ｂと、固定部材７に係止する複数（本実施形態では二つ）の係止片８ｃとを一体に有する。
支持片８ｂは本体板部８ａの外周縁から筒軸芯Ｘに直交する方向に向けて帯状に延設され、図８に示すように、先端部が第２筒状体３ｂの内周部から中心方向に突出する状態に形成された反力受部３ｅに受け止められる。このように、弾性材８が反力受部３ｅによって起歪部２と固定部材７との間に配置されることとなり、固定部材７が歪検出素子５や第１接続部６ａに干渉するのを防止することができる。
係止片８ｃは、筒軸芯Ｘと平行な姿勢で本体板部８ａの内周縁から一体に延設され、係止孔８ｄを形成してある。固定部材７の筒軸芯Ｘを挟んで互いに対向する位置には二つの長孔７ｇを筒軸芯Ｘと平行に形成してあり、その内部に係止爪７ｈを突設してある。
そして、二つの係止片８ｃを各長孔７ｇに押し込むことにより、係止爪７ｈを乗り越えるように係止片８ｃが弾性変形する。
これにより、図４に示すように係止爪７ｈが係止孔８ｄに入り込んで、弾性材８が固定部材７に抜け止め状態で固定される。
そして、二つの係止片８ｃを各長孔７ｇに押し込むことにより、係止爪７ｈを乗り越えるように係止片８ｃが弾性変形する。
これにより、図４に示すように係止爪７ｈが係止孔８ｄに入り込んで、弾性材８が固定部材７に抜け止め状態で固定される。
弾性材８は、先端部が反力受部３ｅに受け止められた支持片８ｂの弾性変形により、固定部材７を第２筒状体３ｂに対して筒軸芯方向に弾性変位自在に支持する。
反力受部３ｅは第２筒状体３ｂの内周部に周方向に沿った一連の環状鍔３ｆを筒軸芯Ｘに向けて片持ち状に延設することにより設けられている。
反力受部３ｅは第２筒状体３ｂの内周部に周方向に沿った一連の環状鍔３ｆを筒軸芯Ｘに向けて片持ち状に延設することにより設けられている。
このように反力受部３ｅを片持ち状に延設することにより、弾性材８や固定部材７が起歪部２の歪み発生領域に干渉するのを阻止しつつ、起歪部２の歪み発生領域が第２筒状体３ｂの内周部から筒軸芯Ｘに向けて張り出す長さをできるだけ長く確保することができる。このため、起歪部２に生じる歪みが大きなものとなり、荷重の検出精度を高めることができる。
尚、反力受部３ｅの形状は上記の如く片持ち状に限定されるものではなく、第２筒状体３ｂの内周部から筒軸芯Ｘに向けて単に段差状に張り出すだけのものであってもよい。この構成であれば、起歪部２の歪み発生領域がやや小さくなるものの、反力受部３ｅの構造を簡略化することができる。
出力端子９は基板固定面７ｂに固定され、図５に示すように、固定部材７に対して固定される断面形状が矩形の固定軸部９ａと、回路基板４に対して半田付けされる断面形状が矩形の接続軸部９ｂとが端子本体９ｃから延設された板状に形成されている。
固定軸部９ａは鋸歯状の抜け止め用突起９ｄを板幅方向の両側に一体に備えている。
接続軸部９ｂは側面視でＵ字状に形成してあり、先端部分が回路基板４に半田付けされる。
固定軸部９ａは鋸歯状の抜け止め用突起９ｄを板幅方向の両側に一体に備えている。
接続軸部９ｂは側面視でＵ字状に形成してあり、先端部分が回路基板４に半田付けされる。
図６に示すように、固定部材７には、固定軸部９ａを圧入する圧入孔７ｊと、接続軸部９ｂを圧入する圧入溝７ｋとを形成してある。
圧入孔７ｊ及び圧入溝７ｋは基板固定面７ｂに開口し、固定軸部９ａ及び接続軸部９ｂを板厚方向から挟む寸法が板厚よりも狭い。
これにより、圧入孔７ｊに圧入した固定軸部９ａ及び圧入溝７ｋに圧入した接続軸部９ｂが板厚方向から強く挟み込まれ、長期に亘って緩みが生じない。
圧入孔７ｊ及び圧入溝７ｋは基板固定面７ｂに開口し、固定軸部９ａ及び接続軸部９ｂを板厚方向から挟む寸法が板厚よりも狭い。
これにより、圧入孔７ｊに圧入した固定軸部９ａ及び圧入溝７ｋに圧入した接続軸部９ｂが板厚方向から強く挟み込まれ、長期に亘って緩みが生じない。
また、圧入孔７ｊは固定軸部９ａの板幅よりも幅狭に形成してある。
これにより、固定軸部９ａは、抜け止め用突起９ｄで孔幅を押し拡げながら圧入孔７ｊに圧入され、抜け止め用突起９ｄの固定部材７への食い込みによって、長期に亘って緩むことなく抜け止めされる。
接続軸部９ｂは、半田付け用の先端部分が基板固定面７ｂから突出するように固定される。
これにより、固定軸部９ａは、抜け止め用突起９ｄで孔幅を押し拡げながら圧入孔７ｊに圧入され、抜け止め用突起９ｄの固定部材７への食い込みによって、長期に亘って緩むことなく抜け止めされる。
接続軸部９ｂは、半田付け用の先端部分が基板固定面７ｂから突出するように固定される。
上記荷重検出装置の組み立て手順を説明する。
図３に示すように、係止片８ｃを長孔７ｇに押し込んで弾性材８を固定部材７に固定しておく。
また、図５に示すように、固定軸部９ａを圧入孔７ｊに圧入し、接続軸部９ｂを圧入溝７ｋに圧入して出力端子９を固定部材７に固定しておく。
さらに、歪検出素子５を第１貫通孔６ｄを通して第１接続部６ａに半田付けしておく。
図３に示すように、係止片８ｃを長孔７ｇに押し込んで弾性材８を固定部材７に固定しておく。
また、図５に示すように、固定軸部９ａを圧入孔７ｊに圧入し、接続軸部９ｂを圧入溝７ｋに圧入して出力端子９を固定部材７に固定しておく。
さらに、歪検出素子５を第１貫通孔６ｄを通して第１接続部６ａに半田付けしておく。
そして、図７に示すように、第３接続部６ｃを第１接続部６ａとの境界に沿って屈曲させた接続部材６を第２筒状体３ｂの内側に組み付け、歪検出素子５を歪検出面２ｃに接着固定すると共に、第３接続部６ｃを第２筒状体３ｂの内周側に沿わせた姿勢に保持する。
次に、固定部材７を、弾性材８を第１接続部６ａに向けた姿勢で第２筒状体３ｂの内部に筒軸芯方向から押し込む。
これにより、図８に示すように、係合爪７ｄが鍔３ｄに係合し、第３接続部６ｃが弾性材８及び固定部材７の縁部を迂回する状態で、弾性材８と固定部材７とが第２筒状体３ｂに組み込まれ、弾性材８の支持片８ｂを介して環状鍔３ｆに支持される。
これにより、図８に示すように、係合爪７ｄが鍔３ｄに係合し、第３接続部６ｃが弾性材８及び固定部材７の縁部を迂回する状態で、弾性材８と固定部材７とが第２筒状体３ｂに組み込まれ、弾性材８の支持片８ｂを介して環状鍔３ｆに支持される。
次に、図９，図１０に示すように回路基板４を基板固定面７ｂに所定姿勢で配置する。
回路基板４は、回路基板４に形成した三つの位置決め孔４ｂの夫々に位置決めピン７ｆを挿通すると共に、回路基板４に形成した三つの接続孔４ｃの夫々に出力端子９における接続軸部９ｂの先端部分を挿通することにより、所定姿勢で配置する。
回路基板４は、回路基板４に形成した三つの位置決め孔４ｂの夫々に位置決めピン７ｆを挿通すると共に、回路基板４に形成した三つの接続孔４ｃの夫々に出力端子９における接続軸部９ｂの先端部分を挿通することにより、所定姿勢で配置する。
次に、図１１，図１２に示すように、第２接続部６ｂと第３接続部６ｃとの境界を折り曲げて、第２接続部６ｂに形成した二つの位置決め孔６ｆの夫々に位置決めピン７ｆを挿通する。
そして、図１３に示すように、回路基板４にのみ挿通した一つの位置決めピン７ｍ（７ｆ）及び回路基板４と第２接続部６ｂとに亘って挿通した一つの位置決めピン７ｍ（７ｆ）を赤外線により熱カシメする。
さらに、出力端子９における接続軸部９ｂの先端部分と回路基板４とを半田付けにより互いに電気的に接続すると共に、第２接続部６ｂと回路基板４とを半田付けにより互いに電気的に接続する。
さらに、出力端子９における接続軸部９ｂの先端部分と回路基板４とを半田付けにより互いに電気的に接続すると共に、第２接続部６ｂと回路基板４とを半田付けにより互いに電気的に接続する。
この後、図１に示したように、第１筒状体３ａの内側に入力部材１を組み付け、抜け止めリング１ｂで抜け止めすることにより、荷重検出装置の組立が完了する。
尚、第１筒状体３ａの内側に入力部材１及び抜け止めリング１ｂなどの部品や部材を組み付けてから、第２筒状体３ｂに残りの部品や部材を組み付けてもよい。
尚、第１筒状体３ａの内側に入力部材１及び抜け止めリング１ｂなどの部品や部材を組み付けてから、第２筒状体３ｂに残りの部品や部材を組み付けてもよい。
〔その他の実施形態〕
１．本発明は、歪検出素子と回路基板とを筒軸芯方向からの圧接により電気的に接続する接続部材を有していてもよい。本構成であれば、はんだ付け作業が省略され、接続部材の敷設作業がより容易となる。
２．本発明は、回路基板における第２接続部に対する取付部の一部が、第２接続部を貫通して回路基板とは反対側に突出する状態に設けてあってもよい。本構成によれば、取付部と第２接続部とをはんだ付けする際に、はんだが周囲に広がり難くなり、はんだ付け作業の信頼性が高まる。
３．本発明は、回路基板における第２接続部への取付部を、第２接続部に形成した開口から外方に臨ませる状態で設けてあってもよい。
４．固定部材を省略し、回路基板が歪検出素子に対して直接に対向する状態に設けられていてもよい。
５．歪検出素子と回路基板との間に固定部材は設けるものの、歪検出素子における第１接続部への取付部が、回路基板に対して直接に対向するように固定部材を構成してもよい。本構成であれば、接続部材を歪検出素子と回路基板とに亘って敷設する作業がより容易になる。
１．本発明は、歪検出素子と回路基板とを筒軸芯方向からの圧接により電気的に接続する接続部材を有していてもよい。本構成であれば、はんだ付け作業が省略され、接続部材の敷設作業がより容易となる。
２．本発明は、回路基板における第２接続部に対する取付部の一部が、第２接続部を貫通して回路基板とは反対側に突出する状態に設けてあってもよい。本構成によれば、取付部と第２接続部とをはんだ付けする際に、はんだが周囲に広がり難くなり、はんだ付け作業の信頼性が高まる。
３．本発明は、回路基板における第２接続部への取付部を、第２接続部に形成した開口から外方に臨ませる状態で設けてあってもよい。
４．固定部材を省略し、回路基板が歪検出素子に対して直接に対向する状態に設けられていてもよい。
５．歪検出素子と回路基板との間に固定部材は設けるものの、歪検出素子における第１接続部への取付部が、回路基板に対して直接に対向するように固定部材を構成してもよい。本構成であれば、接続部材を歪検出素子と回路基板とに亘って敷設する作業がより容易になる。
本発明は、車両制動用のブレーキディスクに作用する押圧力の他、各種の荷重を検出する荷重検出装置に利用することができる。
１ 入力部材
２ 起歪部
２ｃ 起歪部のうち入力部材に当接する面とは反対の面（歪検出面）
３ 筒状体
３ｅ 反力受部
４ 回路基板
４ａ 取付部
５ 歪検出素子
５ａ 取付部
６ 接続部材
６ａ 第１接続部
６ｂ 第２接続部
７ 固定部材
８ 弾性材
Ｆ 荷重
Ｘ 筒軸芯
２ 起歪部
２ｃ 起歪部のうち入力部材に当接する面とは反対の面（歪検出面）
３ 筒状体
３ｅ 反力受部
４ 回路基板
４ａ 取付部
５ 歪検出素子
５ａ 取付部
６ 接続部材
６ａ 第１接続部
６ｂ 第２接続部
７ 固定部材
８ 弾性材
Ｆ 荷重
Ｘ 筒軸芯
Claims (5)
- 荷重が入力される入力部材と、
前記入力部材に入力された荷重により歪が生じる起歪部を備えた筒状体と、
前記起歪部のうち前記入力部材に当接する面とは反対の面に固定され、前記起歪部に生じた歪を検出する歪検出素子と、
前記歪検出素子に前記筒状体の筒軸芯方向で対向する状態に配置され、前記歪検出素子による検出情報が入力される回路基板と、
前記歪検出素子に電気的に接続される第１接続部、及び、前記回路基板に電気的に接続される第２接続部を備えた接続部材とを有し、
前記歪検出素子における前記第１接続部への取付部が前記回路基板に対向する状態に設けてあり、
前記回路基板における前記第２接続部への取付部が、前記回路基板のうち前記第１接続部に向く面とは反対の面に設けてある荷重検出装置。 - 前記接続部材が可撓性材料で形成され、前記回路基板の縁部を迂回して設けられている請求項１記載の荷重検出装置。
- 前記起歪部と前記回路基板との間に、当該回路基板が固定された固定部材を有し、
前記固定部材が弾性材を介して前記筒状体に支持されている請求項２記載の荷重検出装置。 - 前記弾性材が前記起歪部と前記固定部材との間に配置され、
前記弾性材の反力受部が前記筒状体に設けられている請求項３記載の荷重検出装置。 - 前記反力受部が前記筒状体の内周部から筒軸芯に向けて片持ち状に設けられている請求項４記載の荷重検出装置。
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