JP2002221243A - 自動車のブレ−キ装置 - Google Patents

自動車のブレ−キ装置

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JP2002221243A
JP2002221243A JP2001376522A JP2001376522A JP2002221243A JP 2002221243 A JP2002221243 A JP 2002221243A JP 2001376522 A JP2001376522 A JP 2001376522A JP 2001376522 A JP2001376522 A JP 2001376522A JP 2002221243 A JP2002221243 A JP 2002221243A
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brake
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magnetic
magnetic force
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JP2001376522A
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Il-Rae Park
一 來 朴
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Hyundai Motor Co
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Hyundai Motor Co
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/28Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/002Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders comprising a medium with electrically or magnetically controlled internal friction, e.g. electrorheological fluid, magnetic powder

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  • Braking Arrangements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気流変流体を利用して、運転者のブレ−キ
操作力が、電気的な信号によって、即座にホイールに伝
達されて、速い応答速度を具現しながらも、油圧装置を
利用しないことから、簡単な部品の構成によって、円滑
な制動力が得られるようにする自動車のブレーキ装置を
提供する。 【解決手段】 上記の課題を達成するために、ブレーキ
ディスク、ブレーキペダルと該ブレーキペダルの操作量
に相応する磁力を発生させる磁力発生手段、およびその
磁力発生手段から供給される磁力とそれ自体の粘性が変
化して、剪断力を発生させ、前記ブレーキディスクに制
動力を加える磁気流変流体を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のブレ−
キ装置に係り、より詳しくは、磁気流変流体(MR流
体)を利用してブレ−キが作動されるようにする装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車のブレーキは、自動車の
速度を低下させるか、停車状態を安定的に保つために使
われるものであって、一般に走行中の運転者が隨時操作
しつつ自動車の速度調整とか臨時停車状態を保つため
に、ペダルで操作するようになっている。
【0003】油圧式ブレーキの一般の仕組みを見てみる
と、運転者のブレーキ操作を受けるブレーキペダルと、
該ブレーキペダルの操作力を増幅するブレーキブースタ
ーによって作動されて高圧のブレーキ油圧を発生させる
マスターシリンダーと、該マスターシリンダーから提供
される油圧でホイールのブレーキディスクをとって制動
力を発生させるキャリパとからなる。
【0004】ここで、前記ホイ−ルのブレーキディスク
に制動力を発生させるメカニズムを図1を参考に見てみ
ると、ホイール100と一体に連結されたブレーキディ
スク102はナックル104側に固定されたキャリパ1
06によって両側にブレーキパッド108が密着される
ように設けられており、該ブレ−キパッド108は前記
キャリパ106に設けられたシリンダー110で作動さ
れるピストン112の動作によってブレーキディスク1
02に密着される状態が変化されるようになっているこ
とから、前記キャリパ106のシリンダー110に提供
される油圧の程度によって前記ブレーキパッド108が
ブレーキディスク102を圧着する圧力を変化されるよ
うにして望む制動力が得られるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき仕組みを
もつブレーキ装置は、運転者のブレーキ操作を油圧で変
換して再びキャリパ106のピストン112が機械的に
動作することによって制動力が得られるようにすること
から、油圧の発生および供給に向けて多くの部品が必要
とされることになり、それに伴って部品を設ける空間の
確保が問題となり、ブレ−キパッド108とブレーキデ
ィスク102間の摩擦によって発生される粉塵は環境汚
染の原因となり、これから発生される熱の放出をたやす
くするための別途の仕組みが必要となり、運転者の操作
力がホイール100に伝達されるまで、かなり多くの時
間を要するなど、色々な問題点がある。
【0006】この発明は、上記種々の問題点を解決する
ためになされたものであって、この発明の目的は、磁気
流変流体を利用して運転者のブレーキ操作力が電気的な
信号により、即座にホイールに伝達されて速い応答速度
を具現しながらも油圧を利用しないことから、簡単な部
品の構成によって円滑な制動力を実現できるようにする
自動車のブレーキ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされたこの発明による自動車のブレーキ装
置は、ブレーキディスクと、ブレーキペダルと、該ブレ
ーキペダルの操作量に相応する磁力を発生させる磁力発
生手段、およびその磁力発生手段から磁力が供給される
と、それ自体の粘性が変化して、剪断力を発生させて前
記ブレーキディスクに制動力を加える磁気流変流体を備
えたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明による一実施例について
添付図に沿つて詳述する。図において、従来の構成と同
一部分に対しては、同一名称および符号を付して、それ
についての詳述は省くことにする。
【0009】図2は、この発明の自動車のブレーキ装置
の一実施例を示すものであって、運転者のブレーキ操作
を受けるブレーキペダル1にはその操作状態が検出され
るよう、踏力検出センサ3を設けられて運転者の操作状
態が電気的な信号に変換されるようにして、その信号を
コントローラ5に伝達される。
【0010】一方で、ホイ−ル100側ではホイール1
00に一体に固定されたブレーキディスク102の周囲
全体を囲繞してナックル104に固定されたハウジング
7を設け、これにコイル9を巻線して、前記コントロー
ラ5によって制御されるようにし、前記ハウジング7の
内部とブレーキディスク102との間に形成される空間
には磁気流変流体11が充たされている。前記コイル9
は、磁力を発生させて前記ハウジング7内とブレーキデ
ィスク102との間に形成された空間に充填されている
磁気流変流体11に供給すべきであることから、その発
生された磁力線が最大限に前記磁気流変流体11を通過
できるように設けられるべきであり、前記ハウジング7
内とブレーキディスク102との間に充たされた磁気流
変流体11の漏れを防止すべく前記ハウジング7の内壁
にはシーリング13を設けたことはいうまでもない。
【0011】前記磁気流変流体(Magneto−rh
eological Fluid:MR流体 ;11)
は、シリコーンオイルあるいはミネラルオイルなどの非
導電性溶媒中に、ミクロン大きさの磁性をもつ粒子を分
散させた非コロイド溶液にして、磁場の負荷によって力
学的な特性が変化される流体であって、基本的に透磁率
の低い溶媒に常磁性(paramagnetic)の粒
子を分散させた溶液である。
【0012】かかる磁気流変流体は、磁場が負荷されて
いない無負荷時には、ランダム仕組みをもつニュートニ
アン流体(Newtonian fluid)の性質を
帯びるが、一応磁場が負荷されると、磁性をもつ分散粒
子が分極化を起こしつつ、負荷された磁場と平行な方向
へチエイン状のごとき纎維質の組織を形成させて剪断力
なり流変に対する抵抗力、つまり、剪断変形率ないし
は、一定の降伏剪断応力をもつビンガム流体(Bing
ham fluid)に変化する流体である。
【0013】更に、前記磁気流変流体は、磁場の無負荷
時には、流体中に分散された粒子が、自由運動をして等
方性(isotropic)の特性を示すが、磁場を磁
気感応型流体に加えると、流体中に分散された粒子が誘
導分極を起こして電極を臨む複数の纎維状の組織を形成
することによって、異方性(anisotropic)
の挙動をもつようになって、流体の流変なり外部から加
わる荷重による力に対して抵抗を示す特性をもつ仮制御
性流体の一種の電気流変流体(Electro−rhe
ological Fluid)の速い応答速度の長所
は、そのまま持っていながら低い降伏応力と、狭い使用
温度範囲、とりわけ、不純物に対する敏感性などの短所
を克服した流体である。
【0014】本発明は、かかる磁気流変流体の特性を活
用したものであって、前記のごときこの発明の実施例の
作用について述べる。
【0015】車両の走行中、運転者が前記ブレ−キペダ
ル1を踏み込んで制動を行うと、前記ブレ−キペダル1
の踏み込まれた度合は、前記踏力検出センサ3によって
検出されて前記コントロ−ラ5に提供されるが、前記コ
ントロ−ラ5は、その信号に応じて運転者の制動操作状
態を把握して、その制動操作の度合に応じて、前記ハウ
ジング7に設けられたコイル9に電流を供給する。
【0016】したがって、前記コイル9は、供給される
電流量による磁力を発生させて前記ハウジング7内に充
填された磁気流変流体11に提供することから、該磁気
流変流体11はその粘性が変化されて剪断力を発生させ
る状態に転換されて前記ブレ−キディスク102の回転
が抑制されるようになって、望む制動力が得られる。
【0017】上記のごとき制動力の大きさは、前記運転
者のブレ−キペダル1の操作状態をそのまま反映して、
前記コントロ−ラ5は、前記コイル9に供給される電流
量を調整することで、コイル9から発生する磁力を変化
させ、再び前記磁気流変流体11の剪断力の変化をもた
らして、直接的にブレ−キディスク102の回転運動を
抑制する力となることから,きわめて容易に制御するこ
とができる。
【0018】一方で、上記のごとき制動力を必要としな
い通常の走行状態では、ブレ−キペダル1は操作されな
いことから、前記コントロ−ラ5は、前記コイル9に電
流を供給しないため、前記磁気流変流体11は、あたか
も潤滑油のごとくブレ−キディスク102の回転を円滑
にならしめることから、車両は正常な走行状態が確保さ
れることになる。
【0019】以上のごとく開示されたこの発明は、AB
S装置にも適用できるが、前記コントロ−ラ5が別途に
設けられる車速センサなどを利用して、車輪の速度とシ
リップ率を割出して前記コイル9に供給される電流量を
時間に応じて適切に調整すれば、車輪のスリップを能動
的に調整してABSの作動をいとも簡単な構成として容
易に実現することができる。
【0020】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、磁気
流変流体を利用して、運転者のブレ−キペダル操作力
が、電気的な信号によって即座にホイ−ル側に伝達され
て、速い応答速度を具現しながらも、油圧を利用しない
ことから、ブレーキブースターなり、油圧管路およびキ
ャリパのシリンダ−などが不要であるため、簡単な部品
の構成で円滑な制動力の発生状態を実現できるととも
に、油圧式ブレ−キ装置のベイパーロック現象などが生
じるおそれがないうえ、ブレ−キパッドを使用しないこ
とから、フエード現象なり、粉塵による環境汚染のおそ
れも、取り除かれ得る利点を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般の自動車のブレ−キ装置を示す仕組み図で
ある。
【図2】この発明に従う自動車のブレ−キ装置を示す仕
組み図である。
【図3】図2のハウジング部分の拡大詳細図である。
【符号の説明】
1 ブレーキペダル 3 踏力検出センサ 5 コントローラ 7 ハウジング 9 コイル 11 磁気流変流体 13 シーリング 100 ホイール 102 ブレ−キディスク 104 ナックル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーキディスクと、ブレーキペダル
    と、該ブレーキペダルの操作量に相応する磁力を発生さ
    せる磁力発生手段、およびその磁力発生手段から磁力が
    供給されるとそれ自体の粘性が変化されて剪断力を発生
    させて前記ブレーキディスクに制動力を加える磁気流変
    流体を備えたことを特徴とする自動車のブレーキ装置。
  2. 【請求項2】 前記ブレーキペダルの操作量を検出する
    踏力検出センサと、その踏力検出センサの検出信号を入
    力されて前記操作量に相応する制御電流を前記磁力発生
    手段に印加させるコントローラを更に備えたことを特徴
    とする自動車のブレーキ装置。
  3. 【請求項3】 前記ブレーキディスクの周囲を囲繞し、
    前記ブレーキディスクとの間には所定大きさの空間が形
    成されるようにハウジングがナックルに固定されるよう
    に設けられ、前記磁気流変流体が前記空間に充填された
    ことを特徴とする請求項1に記載の自動車のブレーキ装
    置。
  4. 【請求項4】 前記磁力発生手段は、前記ハウジングの
    外部に巻線されたコイルからなることを特徴とする請求
    項3に記載の自動車のブレーキ装置。
JP2001376522A 2000-12-14 2001-12-10 自動車のブレ−キ装置 Pending JP2002221243A (ja)

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