直动致动器用的磁性负载传感器以及直动致动器

摘要

本发明提供直动致动器用的磁性负载传感器以及直动致动器。提供能够高精度地检测直动致动器的轴向负载的大小的磁性负载传感器。一种检测直动致动器(14)对摩擦垫(22)施加的轴向负载的大小的直动致动器用的磁性负载传感器(1)，该直动致动器用的磁性负载传感器(1)包括磁性靶(4)和磁性传感器(5)，上述磁性靶(4)产生磁场，上述磁性传感器(5)配置成该磁性传感器(5)相对于上述磁性靶(4)的相对位置根据上述轴向负载变化。

权利要求

1.一种直动致动器用的磁性负载传感器，

该直动致动器用的磁性负载传感器检测直动致动器(14)对对象物(22)施加的轴向负载的大小，所述直动致动器用的磁性负载传感器的特征在于，

所述直动致动器用的磁性负载传感器包括磁性靶(4)和磁性传感器(5)，所述磁性靶(4)产生磁场，所述磁性传感器(5)配置成该磁性传感器(5)相对于所述磁性靶(4)的相对位置根据所述轴向负载变化，设置凸缘部件(2)和环状的支承部件(3)，所述轴向负载输入至所述凸缘部件(2)从而所述凸缘部件(2)产生挠曲，所述支承部件(3)支承所述凸缘部件(2)的外径侧部分或者内径侧部分，将所述磁性靶(4)固定于所述凸缘部件(2)和支承部件(3)中的一方，将所述磁性传感器(5)固定于另一方。

2.根据权利要求1所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，所述磁性靶(4)是将以与所述磁性靶(4)和磁性传感器(5)的相对变位方向正交的方向作为磁化方向的多个永磁铁(11)以具有相反极性的磁极沿所述磁性靶(4)和磁性传感器(5)的相对变位方向排列的方式配置而成的部件，将所述磁性传感器(5)配置在相邻的磁极的边界附近。

3.根据权利要求2所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，将所述凸缘部件(2)和支承部件(3)形成为圆环板状，在所述凸缘部件(2)和支承部件(3)中的一方的部件设置具有与另一方的部件的内径面对置的外径面的筒部(6)，将所述磁性靶(4)固定于所述内径面和外径面中的一方，将所述磁性传感器(5)固定于另一方。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，在所述凸缘部件(2)和支承部件(3)的外周部设置对两个部件(2、3)的周方向的相对位置进行定位的定位单元(12、13)。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，作为所述磁性传感器(5)，使用霍尔IC。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，作为所述磁性传感器(5)，使用磁阻元件。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，作为所述磁性传感器(5)，使用磁感元件。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的直动致动器用的磁性负载传感器，其特征在于，所述磁性靶(4)使用钕磁铁。

9.一种直动致动器，

所述直动致动器具有旋转轴(23)和将该旋转轴(23)的旋转转换成直动部件(70)的轴向移动的直动机构(71)，并利用该直动机构(71)对对象物(72)施加轴向负载，电动马达(27)的旋转输入至所述旋转轴(23)，所述直动致动器的特征在于，

作为承受当对对象物(72)施加所述轴向负载时作用于直动机构(71)的反力的部件，组装有权利要求1所述的磁性负载传感器。

10.根据权利要求9所述的直动致动器，其特征在于，

使用所述磁性传感器(5)的输出信号对所述轴向负载进行反馈控制。

11.一种直动致动器，

所述直动致动器具有旋转轴(23)和将该旋转轴(23)的旋转转换成直动部件(70)的轴向移动的直动机构(71)，并利用该直动机构(71)的直动部件(70)对对象物(72)施加轴向负载，电动马达(27)的旋转输入至所述旋转轴(23)，所述直动致动器的特征在于，

在所述直动部件(70)与对象物(72)之间组装有权利要求1所述的磁性负载传感器。

12.根据权利要求11所述的直动致动器，其特征在于，

使用所述磁性传感器(5)的输出信号对所述轴向负载进行反馈控制。

说明书

直动致动器用的磁性负载传感器以及直动致动器

技术领域

[0001] 本发明涉及直动致动器用的磁性负载传感器以及组装有该磁性负载传感器的直动致动器。

背景技术

[0002] 作为车辆用制动装置，一直以来采用利用液压缸驱动摩擦垫从而按压制动盘的液压制动装置，然而，近年来，伴随着ABS(防抱死制动系统)等制动控制的导入，不使用液压回路的电动制动装置受到关注。

[0003] 电动制动装置通常具有直动致动器，该直动致动器具有旋转轴将将该旋转轴的旋转转换成直动部件的轴向移动的直动机构，电动马达的旋转输入至上述旋转轴，通过利用上述直动致动器对摩擦垫施加轴向负载而将摩擦垫按压于制动盘从而产生制动力。为了将该制动力控制成期望的大小，在直动致动器多组装有检测对对象物施加的轴向负载的大小的传感器。

[0004] 此处，作为具有检测轴向负载的大小的传感器的直动致动器，例如公知有专利文献1～3所记载的装置。

[0005] 在专利文献1所记载的直动致动器中，在当对摩擦垫施加轴向负载时承受反力的制动钳体安装应变计，通过计测该应变计的电阻的变化量来检测制动钳体的变形量，并根据该变形量检测直动致动器的轴向负载的大小。

[0006] 在专利文献2所记载的直动致动器中，利用当施加有压力时内部电阻发生变化的陶瓷压敏元件的烧结体形成对摩擦垫施加轴向负载的直动部件，在该直动部件的前端埋入一对电极，通过计测该电极之间的电阻的变化量来检测直动致动器的轴向负载的大小。

[0007] 在专利文献3所记载的直动致动器中，在对摩擦垫施加轴向负载的直动部件的内部设置液压室，在该液压室中插入活塞，致动器的轴向负载作用于该活塞，通过利用液压传感器计测液压室的压力来检测直动致动器的轴向负载的大小。

[0008] 专利文献1：日本特开2003-287063号公报

[0009] 专利文献2：日本特开2003-014018号公报

[0010] 专利文献3：日本特开2004-204990号公报

[0011] 然而，当像专利文献1的直动致动器那样利用安装于制动钳体的应变计检测轴向负载的情况下，并非计测制动钳体的变形量，而是计测制动钳体的局部的应变，因此容易受到因制动钳体的温度变化、温度分布的偏差而导致的影响，容易产生检测误差。

[0012] 当像专利文献2的直动致动器那样利用埋入直动部件的前端的一对电极检测轴向负载的情况下，同样并非计测直动部件的变形量，而是计测直动部件的局部的应变，因此容易受到因直动部件的温度变化、温度分布的偏差而导致的影响，容易产生检测误差。

[0013] 当像专利文献3的直动致动器那样通过利用液压传感器计测设置于直动部件的内部的液压室的压力来检测直动致动器的轴向负载的大小的情况下，当万一液压室的工作液泄漏的情况下，液压传感器的输出变得与致动器的轴向负载不对应，难以长期确保可靠性。并且，若欲以高可靠性确保液压室的液密状态，则存在成本变高的问题。

发明内容

[0014] 本发明所要解决的课题在于提供一种能够高精度地检测直动致动器的轴向负载的大小的磁性负载传感器。

[0015] 为了解决上述课题，作为检测直动致动器对对象物施加的轴向负载的大小的直动致动器用的磁性负载传感器，采用由磁性靶和磁性传感器构成的结构，上述磁性靶产生磁场，上述磁性传感器配置成相对于上述磁性靶的相对位置根据上述轴向负载而变化。

[0016] 这样，根据直动致动器对对象物施加的轴向负载而磁性靶和磁性传感器的相对位置变化，根据该相对位置的变化而磁性传感器的输出信号变化，因此能够基于磁性传感器的输出信号检测轴向负载的大小。此处，由于并非根据承受负载而变形的部件的局部的应变、而是根据该部件的变形量来检测轴向负载，因此难以受到因直动致动器的温度变化、温度分布的偏差而导致的影响，能够高精度地检测直动致动器的轴向负载的大小。

[0017] 能够形成为：设置凸缘部件和环状的支承部件，上述轴向负载输入至上述凸缘部件从而上述凸缘部件产生挠曲，上述支承部件支承上述凸缘部件的外径侧部分或者内径侧部分，将上述磁性靶固定于上述凸缘部件和支承部件中的一方，将上述磁性传感器固定于另一方。这样，通过使致动器的轴向负载作用于凸缘部件，该凸缘部件挠曲，磁性靶和磁性传感器的相对位置根据轴向负载变化。

[0018] 优选形成为：作为上述磁性靶，采用将以与上述磁性靶和磁性传感器的相对变位方向正交的方向作为磁化方向的多个永磁铁以具有相反极性的磁极沿上述磁性靶和磁性传感器的相对变位方向排列的方式配置而成的磁性靶，将上述磁性传感器配置在相邻的磁极的边界附近。

[0019] 这样，磁性传感器的输出信号呈现出相对于磁性靶和磁性传感器的沿轴向的相对变位急剧变化，另一方面，相对于轴向以外的方向的相对变位几乎不变的轴向的指向性。因此，磁性传感器的输出信号难以受到外部振动的影响，能够以稳定的精度检测致动器的轴向负载的大小。

[0020] 优选形成为：将上述凸缘部件和支承部件形成为圆环板状，在该凸缘部件和支承部件中的一方的部件设置具有与另一方的部件的内径面对置的外径面的筒部，将上述磁性靶固定于上述内径面和外径面中的一方，将上述磁性传感器固定于另一方。这样，能够容易地确保磁性靶和磁性传感器的固定位置精度。

[0021] 此外，若在上述凸缘部件和支承部件的外周部设置对两个部件的周方向的相对位置进行定位的定位单元，则能够容易地确保磁性靶和磁性传感器的周方向的相对位置精度。

[0022] 作为上述磁性传感器，能够使用磁阻元件、磁感元件，若使用霍尔IC则在成本方面是有利的，并且，由于市售有耐热性高的霍尔IC，因此适合用于电动制动器的用途。

[0023] 并且，在本发明中，提供如下的直动致动器：该直动致动器具有旋转轴和将该旋转轴的旋转转换成直动部件的轴向移动的直动机构，并利用该直动机构对对象物施加轴向负载，电动马达的旋转输入至上述旋转轴，其中，作为承受当对对象物施加上述轴向负载时作用于直动机构的反力的部件组装有上述的磁性负载传感器。并且，也可以将上述磁性负载传感器组装在上述直动部件与对象物之间。

[0024] 通过使用上述磁性传感器的输出信号对上述轴向负载进行反馈控制，能够进行更高精度的负载控制。

[0025] 本发明的直动致动器用的磁性负载传感器并非根据承受负载而变形的部件的局部的应变、而是根据部件的变形量来检测轴向负载，因此难以受到因直动致动器的温度变化、温度分布的偏差而导致的影响，能够高精度地检测直动致动器的轴向负载的大小。

附图说明

[0026] 图1是示出本发明的实施方式的磁性负载传感器的分解立体图。

[0027] 图2是图1所示的磁性负载传感器的剖视图。

[0028] 图3是图2的磁性靶和磁性传感器附近的放大剖视图。

[0029] 图4是图2的侧视图。

[0030] 图5是示出变更了图3所示的磁性靶和磁性传感器的配置后的例子的放大剖视图。

[0031] 图6是示出将图1所示的磁性负载传感器组装于电动制动装置的直动致动器后的状态的剖视图。

[0032] 图7是图6的直动致动器附近的放大剖视图。

[0033] 图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。

[0034] 图9是沿着图7的IX-IX线的剖视图。

[0035] 图10是示出作为直动机构采用了滚珠丝杠机构的例子的直动致动器的放大剖视图。

[0036] 图11是示出作为直动机构采用了滚珠坡道机构的例子的直动致动器的放大剖视图。

[0037] 图12是沿着图11的XII-XII线的剖视图。

[0038] 图13中，(a)是示出图11所示的滚珠与倾斜槽的关系的图，(b)是示出从(a)所示的状态起旋转盘和直动盘相对旋转从而两个盘的间隔扩大的状态的图。

[0039] 图14是示出本发明的实施方式的磁性负载传感器的配置例的示意图。

[0040] 图15是示出本发明的实施方式的磁性负载传感器的其他的配置例的示意图。

[0041] 图16是示出组装有本发明的实施方式的磁性负载传感器的直动致动器的其他例的示意图。

[0042] 图17中，(a)是示出使用本发明的实施方式的磁性负载传感器检测压缩/拉伸两个方向的轴向负载的例子的示意图，(b)是示出(a)中的轴向负载和磁性传感器的输出的关系的图。

[0043] 图18中，(a)是示出使用本发明的实施方式的磁性负载传感器检测压缩/拉伸两个方向的轴向负载的其他例的示意图，(b)是示出(a)中的轴向负载和磁性传感器的输出的关系的图。

[0044] 图19中，(a)是示出使用本发明的实施方式的磁性负载传感器检测压缩/拉伸两个方向的轴向负载的又一例的示意图，(b)是示出(a)中的轴向负载和磁性传感器的输出的关系的图。

[0045] 图20中，(a)是示出使用本发明的实施方式的磁性负载传感器检测压缩/拉伸两个方向的轴向负载的又一例的示意图，(b)是示出(a)中的轴向负载和磁性传感器的输出的关系的图。

[0046] 图21是示出根据磁性传感器的输出信号推定直动致动器所施加的轴向负载的大小的方法例的流程图。

具体实施方式

[0047] 图1～图4中示出本发明的实施方式的直动致动器用的磁性负载传感器1。该磁性负载传感器1具有在轴向隔开间隔对置的圆环板状的凸缘部件2以及支承部件3、产生磁场的磁性靶4、以及检测磁场的强度的磁性传感器5。

[0048] 凸缘部件2具有朝支承部件3突出的筒部6。筒部6的外径面与支承部件3的内径面在径向对置，磁性靶4固定于形成在筒部6的外径面的倒角部7，磁性传感器8固定于形成在支承部件3的内径面的槽8。凸缘部件2以及支承部件3由铁等金属形成。

[0049] 支承部件3在与凸缘部件2对置的对置面具有环状突起9，利用该环状突起9支承凸缘部件2的外径侧部分，保持凸缘部件2与支承部件3的间隔。

[0050] 磁性靶4由以在径向内端和径向外端具有磁极的方式沿半径方向磁化了的两个永磁铁11构成。两个永磁铁11以具有相反极性的磁极(即N极和S极)沿轴向排列的方式邻接配置。

[0051] 作为永磁铁11，例如若使用钕磁铁，则能够节省空间且能够产生强力的磁场，但是，也可以使用钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁等。若使用钐钴磁铁或铝镍钴磁铁，则能够抑制伴随着永磁铁11的温度上升的磁场的减少。并且，也能够使用镨磁铁、钐铁氮磁铁。

[0052] 磁性传感器5以与磁性靶4在轴正交方向(在图中为半径方向)对置的方式配置在两个永磁铁11的相邻磁极的边界附近。作为磁性传感器5能够使用磁阻元件(所谓的MR传感器)、磁感元件(所谓的MI传感器)，但若使用霍尔IC则在成本方面是有利的，并且市售有耐热性高的霍尔IC，因此适合用于电动制动器的用途。

[0053] 在凸缘部件2的外周和支承部件3的外周形成有截面圆弧状的定位槽12、13，通过在该定位槽12、13嵌入共通的键部件45(参照图7)，能够在周方向对凸缘部件2和支承部件3进行定位，以使得磁性靶4的周方向位置和磁性传感器5的周方向位置一致。

[0054] 对于该磁性负载传感器1，当在凸缘部件2作用有朝向支承部件3的方向的轴向负载时，根据该轴向负载，凸缘部件2以外周部为支点沿轴向挠曲，通过该挠曲，磁性靶4与磁性传感器5的相对位置变化，根据该相对位置的变化，磁性传感器5的输出信号变化。因此，通过预先掌握作用于凸缘部件2的轴向负载的大小与磁传感器5的输出信号之间的关系，能够基于磁传感器5的输出信号检测作用于凸缘部件2的轴向负载的大小。

[0055] 在图1～图4中，将磁性靶4固定于凸缘部件2，将磁性传感器5固定于支承部件3，但是，也可以使磁性靶4与磁性传感器5的关系相反。即，如图5所示，也可以将磁性传感器5固定在凸缘部件2的筒部6的外径面，将磁性靶4固定在支承部件3的内径面。

[0056] 图6～图9中示出将上述的磁性负载传感器1组装于电动制动装置的直动致动器14的实施方式。

[0057] 该电动制动装置由制动钳体19、直动致动器14、以及左右一对摩擦垫21、22构成，上述制动钳体19形成为利用桥18连结隔着与车轮一体旋转的制动盘15对置的对置片16、17的形状，上述直动致动器14组装于在对置片17的与制动盘15对置的对置面开口的收纳孔20。

[0058] 摩擦垫22设置在对置片17与制动盘15之间，且由安装于制动钳体19的摩擦垫销(省略图示)支承为能够沿制动盘15的轴向移动。另一方的摩擦垫21安装于相反侧的对置片16。制动钳体19被支承为能够沿制动盘15的轴向滑动。

[0059] 如图7所示，直动致动器14具有：旋转轴23；与旋转轴23的外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊24；以包围上述行星辊24的方式配置的外圈部件25；将行星辊24保持为能够自转且能够公转的行星架26；以及配置在外圈部件25的轴向后方的磁性负载传感器1。

[0060] 图6所示的电动马达27的旋转经由齿轮28输入至旋转轴23，从而旋转轴23被旋转驱动。旋转轴23以一端从沿轴向贯通对置片17而形成的收纳孔20的轴向后侧的开口突出的状态插入于收纳孔20，齿轮28与从收纳孔20突出的突出部分花键嵌合而被止转。齿轮28由利用螺栓29以覆盖收纳孔20的轴向后侧的开口的方式固定的盖30覆盖。在该
30组装有将旋转轴23支承为能够旋转的轴承31。

[0061] 如图8所示，行星辊24与旋转轴23的外周的圆筒面滚动接触，当旋转轴23旋转时，借助行星辊24与旋转轴23之间的摩擦，行星辊24也旋转。行星辊24在周方向隔开一定间隔设置有多个。

[0062] 如图7所示，外圈部件25被收纳在设置于制动钳体19的对制片17的收纳孔20内，且被支承为能够在该收纳孔20的内周沿轴向滑动。在外圈部件25的轴向前端形成有与形成在摩擦垫22的背面的卡合凸部32卡合的卡合凹部33，通过该卡合凸部32与卡合凹部33卡合，外圈部件25相对于制动钳体19被止转。

[0063] 在外圈部件25的内周设置有螺旋凸条34，在行星辊24的外周设置有与螺旋凸条34卡合的圆周槽35，当行星辊24旋转时，外圈部件25的螺旋凸条34被圆周槽35引导，从而外圈部件25沿轴向移动。在本实施方式中，在行星辊24的外周设置导程角为0度的圆周槽35，但代替圆周槽35也可以设置具有与螺旋凸条34的导程角不同的导程角的螺旋槽。

[0064] 行星架26由将行星辊24支承为能够旋转的行星架销26A、使各行星架销26A的轴向前端的周方向间隔保持恒定的环状的行星架板26C、以及使各行星架26A的轴向后端的周方向间隔保持恒定的环状的行星架主体26B构成。行星架板26C和行星架主体26B隔着行星辊24在轴向对置，且经由配置于在周方向相邻的行星辊24之间的连结杆36连结。

[0065] 行星架主体26B由旋转轴23经由滑动轴承37支承，能够相对于旋转轴23相对旋转。在行星辊24与行星架主体26B之间组装有推力轴承38，该推力轴承38隔断行星辊24的自转朝行星架主体26B的传递。

[0066] 各行星架销26A由以与在周方向隔开间隔配置的多个行星架销26A外接的方式装配的缩径环簧39朝径向内侧施力。借助该缩径环簧39的作用力，行星辊24的外周被按压于旋转轴23的外周，防止旋转轴23与行星辊24之间打滑。为了使缩径环簧39的作用力遍及行星辊24的轴向全长发挥作用，在行星架销26A的两端设置有缩径环簧39。

[0067] 磁性负载传感器1以支承部件3位于凸缘部件2的轴向后方的方式嵌入收纳孔20内。在行星架26与磁性负载传感器1之间组装有与行星架26一体地公转的隔离件40、和在隔离件40与磁性负载传感器1之间传递轴向负载的推力轴承41。在凸缘部件2的内周组装有将旋转轴23支承为能够旋转的滚动轴承42。

[0068] 磁性负载传感器1通过利用装配在收纳孔20的内周的挡圈43卡止支承部件3的外周缘来限制支承部件3朝轴向后方的移动。进而，该磁性负载传感器1经由隔离件40和推力轴承41在轴向支承行星架主体26B，由此来限制行星架26朝轴向后方的移动。并且，利用装配在旋转轴23的轴向前端的挡圈44限制旋转轴23朝轴向前方的移动。因而，行星架26朝轴向前方和轴向后方的移动均被限制，被保持于行星架26的行星辊24也成为轴向移动被限制的状态。

[0069] 卡止于收纳孔20的内周的键部件45嵌入凸缘部件2和支承部件3的外周的定位槽12、13，通过该键部件45的嵌合，凸缘部件2的周方向位置和支承部件3的周方向位置被相对定位。

[0070] 其次，对上述的直动致动器14的动作例进行说明。

[0071] 当使电动马达27工作时，旋转轴23旋转，行星辊24一边以行星架销26A为中心自转一边以旋转轴23为中心公转。此时，借助螺旋凸条34与圆周槽35的卡合，外圈部件25与行星辊24沿轴向相对移动，但是，由于行星辊24和行星架26的轴向移动均被限制，因此行星辊24并不沿轴向移动，外圈部件25沿轴向移动。这样，直动致动器14将由电动马达27驱动的旋转轴23的旋转转换成外圈部件25的轴向移动，通过利用该外圈部件25对摩擦垫22施加轴向负载而将摩擦垫22按压于制动盘15从而产生制动力。

[0072] 此处，当外圈部件25对摩擦垫22施加轴向负载时，在外圈部件25作用有朝向轴向后方的反力，该反力经由行星辊24、行星架26、隔离件40、推力轴承41而由磁性负载传感器1承受。进而，借助该反力，磁性负载传感器1的凸缘部件2朝轴向后方挠曲，磁性靶4与磁性传感器5的相对位置变化。此时，根据该相对位置的变化，磁性传感器5的输出信号变化，因此能够基于磁性传感器5的输出信号检测轴向负载的大小。并且，通过使用该磁性传感器5的输出信号对电动制动装置的制动力进行反馈控制，能够实现高精度的负载控制。

[0073] 上述磁性负载传感器1并非根据凸缘部件2的局部的应变、而是根据凸缘部件2的变形量检测轴向负载，因此难以受到因直动致动器14的温度变化、温度分布的偏差而造成的影响，能够高精度地检测直动致动器14的轴向负载的大小。

[0074] 当对摩擦垫22施加轴向负载时，在凸缘部件2主要作用有剪切负载，在支承部件3主要作用有压缩负载。进而，磁性靶4借助作用于凸缘部件2的剪切负载而变位，另一方面，磁性传感器5几乎不会因作用于支承部件3的压缩负载而变位，通过该磁性靶4与磁性传感器5的相对变位，能够检测轴向负载。

[0075] 直动致动器14对摩擦垫22施加轴向负载时的磁性靶4与磁性传感器5的相对位置的变化量极小。例如，当直动致动器14所施加的轴向负载的大小为30kN时，磁性靶4与磁性传感器5的相对位置的变化量极小，在轴向仅为0.1mm的程度，但是，对于上述磁性负载传感器1，由于将多个永磁铁11以相反的磁极沿着磁性靶4和磁性传感器5的相对变位方向排列的方式配置，并将磁性传感器5配置在相邻的磁极的边界附近，因此，磁性传感器5的输出信号相对于磁性靶4和磁性传感器5的相对位置的变化而急剧变化，能够高精度地检测磁性靶4和磁性传感器5的相对位置的变化量。

[0076] 例如，当代替上述磁性靶4和磁性传感器5使用利用了由单一线圈产生的磁阻变化的间隙传感器的情况下，由于传感器的分辨率不足，无法高精度地检测凸缘部件2的挠曲的大小。因此，考虑代替凸缘部件2而使用刚性低(即具有当作用有负载时大幅变形的性质)的部件，但是，若这样的话，会产生耐久性、响应速度降低的问题。为了解决该课题需要复杂的变位放大机构，将导致产生迟滞误差、制造成本增加。与此相对，在上述磁性负载传感器1中，由于磁性传感器5的输出信号相对于磁性靶4和磁性传感器5的相对位置的变化量急剧变化，因此能够高精度地检测磁性靶4和磁性传感器5的相对位置的变化量。

[0077] 若代替上述磁性靶4和磁性传感器5而使用电容式传感器，则为了应对高温或者低温条件需要复杂的放湿构造，因此制造成本变得昂贵。并且，为了除去因电动马达27引起的电噪声，需要复杂的绝缘构造、传感器驱动电路、或者截止频率低的低通滤波器，因此会产生成本增加、直动致动器14的驱动速度降低的问题。与此相对，在上述磁性负载传感器1中，不需要复杂的放湿构造，并且不需要用于除去电噪声的复杂的绝缘构造。

[0078] 虽然可以考虑代替上述磁性靶4和磁性传感器5而设置根据轴向负载而压力发生变化的液压室和计测该液压室的压力的液压传感器，但若这样的话，则万一液压室的工作液泄漏的情况下，液压传感器的输出变得与致动器14的轴向负载不对应，因此难以长期确保可靠性。并且，若欲以高可靠性确保液压室的液密状态，则存在与温度变化对应的密封构造昂贵的问题。并且，为了准确地把握液压室内的工作液的温度，需要复杂的构造。与此相对，在上述磁性负载传感器1中，容易长期确保可靠性，且不需要昂贵的密封构造。

[0079] 若代替上述磁性靶4和磁性传感器5而使用激光变位传感器，则需要针对油脂类等的密封构造，并且传感器的设置条件受限。与此相对，在上述磁性负载传感器1中，不需要针对油脂类等的密封构造。

[0080] 对于上述磁性负载传感器1，磁性传感器5的输出信号呈现出相对于磁性靶4和磁性传感器5的轴向的相对变位急剧变化、而相对于轴向以外的方向的相对变位几乎不变的轴向的指向性。因此，磁性传感器5的输出信号难以受到外部振动的影响，能够以稳定的精度检测直动致动器14的轴向负载的大小。

[0081] 作为检测直动致动器14的轴向负载的大小的方法，存在基于外圈部件25将摩擦垫22朝轴向前方按压时的外圈部件25的轴向变位推定相对于摩擦垫22的轴向负载的方法，但是，在该方法中，为了把握因摩擦垫22的磨损等导致的外圈部件25的原点位置的变动，需要另外的传感器，构造变得复杂。与此相对，在磁性负载传感器1中，由于根据因外圈部件25将摩擦垫22朝轴向前方按压时的反力而产生的凸缘部件2的挠曲的大小来检测相对于摩擦垫22的轴向负载，因此，即便因摩擦垫22的磨损等导致外圈部件25的原点位置变动，也不会对磁性负载传感器1检测到的轴向负载造成影响。因此，不需要用于把握外圈部件25的原点位置的传感器，构造可以比较简单。

[0082] 在上述实施方式中，作为将旋转轴23的旋转转换成直动部件(此处为外圈部件25)的轴向移动的直动机构，举出如下的行星辊机构为例进行了说明，该行星辊机构包括：
与旋转轴23外周的圆筒面滚动接触的多个行星辊24；将行星辊24保持为能够自转且能够公转、且轴向移动被限制的行星架26；以包围多个行星辊24的方式配置的外圈部件25；设置在外圈部件25的内周的螺旋凸条34；以及以与螺旋凸条34卡合的方式设置在各行星辊
24的外周的螺旋槽或者圆周槽35，但是，本发明同样能够应用于采用其他结构的直动机构的直动致动器。

[0083] 例如，图10中示出作为直动机构采用了滚珠丝杠机构的直动致动器的例子。以下，对与上述实施方式对应的部分标注相同标号并省略说明。

[0084] 图10中，直动致动器具有：旋转轴23；与旋转轴23设置成一体的丝杠轴50；以包围丝杠轴50的方式设置的螺母51；组装在形成于丝杠轴50的外周的螺纹槽52与形成在螺母51的内周的螺纹槽53之间的多个滚珠54；使滚珠54从螺母51的螺纹槽53的终点返回起点的未图示的返回管；以及配置在螺母51的轴向后方的磁性负载传感器1。

[0085] 螺母51以能够在相对于制动钳体19被止转的状态下沿轴向滑动的方式被收纳于设置在制动钳体19的对置片17的收纳孔20内。在丝杠轴50的轴向后端设置有与丝杠轴50一体旋转的隔离件40，该隔离件40经由推力轴承41由磁性负载传感器1支承。此处，磁性负载传感器1经由隔离件40、推力轴承41以及丝杠轴50在轴向支承螺母51，由此限制螺母51朝轴向后方的移动。

[0086] 对于该直动致动器，通过使旋转轴23旋转，使丝杠轴50和螺母51相对旋转，使螺母51朝轴向前方移动而对摩擦垫22施加轴向负载。此时，在丝杠轴50作用有朝向轴向后方的反力，该反力经由隔离件40、推力轴承41由磁性负载传感器1承受。进而，借助该反力，磁性负载传感器1的凸缘部件2朝轴向后方挠曲，磁性靶4和磁性传感器5的相对位置变化。因此，与上述实施方式同样，磁性传感器5的输出信号根据对摩擦垫22施加的轴向负载的大小变化，能够基于该磁性传感器5的输出信号检测摩擦垫22的按压力。

[0087] 并且，图11中示出作为直动机构应用采用了滚珠坡道机构的直动致动器的例子。

[0088] 在图11中，直动致动器具有：旋转轴23；设置在旋转轴23的外周且相对于旋转轴23被止转的旋转盘60；在旋转盘60的轴向前方与旋转盘60对置配置的直动盘61；夹在旋转盘60与直动盘61之间的多个滚珠62；以及配置在直动盘61的轴向后方的磁性负载传感器1。

[0089] 直动盘61以能够在相对于制动钳体19被止转的状态下沿轴向滑动的方式被收纳于设置在制动钳体19的对置片17的收纳孔20内。在旋转盘60的轴向后端设置有与旋转盘60一体地旋转的隔离件40，该隔离件40由磁性负载传感器1经由推力轴承41支承。此处，磁性负载传感器1经由隔离件40和推力轴承41在轴向支承旋转盘60，由此限制旋转盘60朝轴向后方的移动。

[0090] 如图11、图12所示，在旋转盘60的与直动盘61对置的对置面形成有沿着周方向的一个方向而深度逐渐变浅的倾斜槽63，在直动盘61的与旋转盘60对置的对置面61a形成有沿着周方向的另一方向而深度逐渐变浅的倾斜槽64。如图13的(a)所示，滚珠62组装在旋转盘60的倾斜槽63与直动盘61的倾斜槽64之间，如图13的(b)所示，当旋转盘60相对于直动盘61相对旋转时，滚珠62在倾斜槽63、64内滚动，旋转盘60与直动盘61之间的间隔扩大。

[0091] 对于该直动致动器，通过使旋转轴23旋转，使直动盘61与旋转盘60相对旋转，使直动盘61朝轴向前方移动而对摩擦垫22施加轴向负载。此时，在旋转盘60作用有朝向轴向后方的反力，该反力经由隔离件40、推力轴承41由磁性负载传感器1承受。进而，借助该反力，磁性负载传感器1的凸缘部件2朝轴向后方挠曲，磁性靶4和磁性传感器5的相对位置变化。因此，与上述实施方式同样，磁性传感器5的输出信号根据对摩擦垫22施加的轴向负载的大小变化，能够基于该磁性传感器5的输出信号检测摩擦垫22的按压力。

[0092] 并且，除了上述的各直动机构之外，也可以使用磁悬浮式的非接触致动器、音圈马达等。

[0093] 并且，如图14所示，在具有旋转轴23和将该旋转轴23的旋转转换成直动部件70的轴向移动的直动机构71、并利用该直动机构71的直动部件70对对象物72施加轴向负载的直动致动器中，也可以将上述磁性负载传感器1配置在上述直动部件70与对象物72之间，其中，电动马达27的旋转输入至上述旋转轴23。

[0094] 并且，如图15所示，在具有旋转轴23和将该旋转轴23的旋转转换成直动部件70的轴向移动的直动机构71、并利用该直动机构71的直动部件70对对象物72施加轴向负载的直动致动器中，也可以将上述磁性负载传感器1作为从后方支承直动机构71的部件进行配置，其中，电动马达27的旋转输入至上述旋转轴23。

[0095] 图16是使用代替电动马达27而采用压力产生装置73作为动力源沿轴向驱动直动部件70的直动机构71的示意图。从压力产生装置73传递动力的介质能够使用油、空气，通过配管74调整密闭室75的压力，由此，直动部件70沿轴向移动。在图16中，将磁性负载传感器1配置成从后方支承直动机构71的部件，但是，也可以与图14同样将磁性负载传感器1配置在直动部件70与对象物72之间。

[0096] 在上述实施方式中，对将磁性负载传感器1用作检测轴向的压缩负载的传感器的例子进行了说明，但也可以作为检测轴向的拉伸负载的传感器使用。并且，磁性传感器5的输出除了是电压输出之外，也可以是电流等其他的模拟输出，也可以是PWM占空比、串行/并行通信等基于规定的协议的数字输出。

[0097] 图17的(a)、(b)是当直动致动器为沿压缩/拉伸两个方向选择性地施加轴向负载的装置的情况下，使用单一的磁性传感器5检测轴向负载的大小的例子。在凸缘部件2的外周部和支承部件3的外周部均被固定的状态下，凸缘部件2和支承部件3由直动致动器的负载所作用的部件76从轴向的两侧约束，当直动致动器所施加的负载的方向反转时，磁性靶和磁性传感器5的相对位置的变化的方向不变。

[0098] 图18的(a)、(b)是当直动致动器为沿压缩/拉伸两个方向选择性地施加轴向负载的装置的情况下，使用单一的磁性传感器5检测轴向负载的大小以及负载的方向的例子。在凸缘部件2的外周部和支承部件3的外周部均被固定的状态下，凸缘部件2由直动致动器的负载所作用的部件76从轴向的两侧原属，当直动致动器所施加的负载反转时，磁性板4和磁性传感器5的相对位置的变化的方向改变。因此，除了能够检测轴向负载的大小之外，还能够检测负载的方向。

[0099] 在图18的(a)、(b)所示的例子中，当负载的方向反转时，相对于凸缘部件2的负载作用点切换，由此，存在负载和传感器输出的相关性产生非线性的可能性。因此，如图19所示，若将多个磁性靶4和磁性传感器5预先以抵消非线性的方式在压缩侧和拉伸侧配置一对，并根据负载的方向来切换所使用的传感器，则能够进行负载的线性推定。或者，也可以仅配置单一的传感器，并应用对负载的方向反转时的非线性进行补全的算法。

[0100] 图20是借助螺纹结合对凸缘部件2与支承部件3的外周部相互之间赋予恒定预压力从而消除间隙空间，由此来除去负载的方向反转时的非线性的例子。除此之外，对于螺纹结合的部分，可以通过压入、敛缝等消除间隙，也可以使用具有足够的硬度的弹性材料、也可以将上述部件一体化。

[0101] 图21中示出根据磁性传感器5的输出信号推定直动致动器所施加的负载的方法。当直动致动器施加负载F时，磁性靶4和磁性传感器5的相对位置变位，由此，磁性传感器
5的输出信号变化。并且，通过对磁性靶4相对于温度的磁性特性进行补偿，最终能够进行不依赖于温度条件的负载推定。作为温度补偿的方法，例如可以使用霍尔IC那样的预先具有温度补偿功能的磁性传感器5，并根据该磁性传感器5的输出推定直动致动器的负载。

[0102] 在上述实施方式中，为了高精度地检测磁性靶4与磁性传感器5的相对位置的变化量，以磁性靶4的磁化方向与磁性靶4和磁性传感器5的相对变位方向正交的方式配置磁铁，但是，也可以以磁性靶4的磁化方向与磁性靶4和磁性传感器5的相对变位方向平行的方式配置磁铁，并以在磁性靶4和磁性传感器5的相对变位方向上与磁铁的磁极对置的方式配置磁性传感器5。

[0103] 在上述实施方式中形成为：利用支承部件3支承凸缘部件2的外径侧部分、且该凸缘部件2的内径侧部分根据轴向负载而挠曲，但是，也可以形成为使内径侧与外径侧相反的结构。即，也可以形成为：利用支承部件3支承凸缘部件2的内径侧部分、且该凸缘部件2的外径侧部分根据轴向负载而挠曲。

[0104] 附图标记说明：

[0105] 1：磁性负载传感器；2：凸缘部件；3：支承部件；4：磁性靶；5：磁性传感器；6：筒部；9：环状突起；11：永磁铁；12、13：定位槽；14：直动致动器；22：摩擦垫；23：旋转轴；27：电动马达；70：直动部件；71：直动机构；72：对象物。