JPH048653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、圧電素子を歪量を利用して被制動部
材に摩擦部材を押し付けて制動力を得るブレーキ
装置に関する。

従来技術 従来、この種のブレーキ装置にあつては、電極
板間に圧電セラミツクスなどの圧電材料を挟んだ
圧電素子を複数積層した１つの圧電素子アレイを
用いて、各圧電素子に直流電圧を印加したとき生
ずる歪を積層方向に加算したトータル的な変位量
により摩擦部材を被制動部材に押し付けて制動力
を得るようにしている（特開昭60−81527号公報
参照）。

しかしこのようなブレーキ装置では、各圧電素
子に生ずる歪量が微少であるために、充分な制動
力を得るためには多くの圧電素子を積層しなけれ
ばならず、その圧電素子アレイが長くなつて占積
率が悪いものになつてしまうという問題がある。

また、従来では、比較的少ない積層数による圧
電素子アレイに生ずる歪量を有効に利用するべ
く、摩擦部材が被制動部材に当接するまでは主制
動側のモータ駆動によるアクチユエータによつて
摩擦部材を摺動させたのち、電圧素子アレイによ
る副制動に切り換えてその歪量によつて摩擦部材
を被制動部材に押圧させて所定の制動力を得るよ
うにしたブレーキ装置が開発されている（特開昭
60−139563号公報参照）。

しかしこのようなブレーキ装置では、主制動と
副制動との互いに異なる系統の制動部構造をとる
とともに、主制動部から副制動部に制動動作を順
次切り換えるための制御系を必要として全体の構
成が複雑になつている。

目 的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
圧電素子アレイを占積率良く装置内に組み込ん
で、圧電素子アレイのみによつて充分な制動力を
作用させることができるようにしたブレーキ装置
を提供するものである。

構 成 本発明はその目的達成のため、圧電素子アレイ
のトータル的な歪量により被制動部材に摩擦部材
を押し付けて制動力を得るようにする際、少なく
とも２つの圧電素子アレイを並列的に配設し、そ
のうちの一方の圧電素子アレイの一端を固定させ
るとともに、同じ側にある他方の圧電素子アレイ
の一端に摩擦部材を取り付け、各圧電素子アレイ
の他端間をリンクなどの変位伝達機構を介して連
絡させて、各圧電素子アレイの歪量による制動力
が摩擦部材を介して被制動部材に直列的に加わる
ようにしている。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。

本発明は、第１図に示すように、自動車の車輪
部分におけるデイスクロータ１の片面からブレー
キパツド２を押し付けて、そのブレーキパツド２
とキヤリパ４側に設けられたブレーキパツド３と
の間にデイスクロータ１を挟んでそれに制動力を
作用させるようにしたデイスク型のブレーキ装置
にあつて、キヤリパ４側にそれと一体に形成され
た部材４′を介して２つの圧電素子アレイ６１，
６２を並列的に配設し、一方の圧電素子アレイ６
１の一端をその保持部材８を介して前記部材４′
側に固定させるとともに、同じ側にある他方の圧
電素子アレイ６２の一端にその保持部材９を介し
てブレーキパツド２を取り付け、さらに各圧電素
子アレイ６１，６２の他端間をその各保持部材１
０，１１をそれぞれ介してリンク１２によつて連
絡させるようにしている。

各圧電素子アレイ６１，６２としては、第２図
に示すように、プラス電極板１３１とマイナス電
極板１３２との間に例えば圧電セラミツクスなど
の圧電材料１４を挟んだ圧電素子を絶縁板１４を
介して複数積層することによつて構成されてい
る。

圧電素子アレイ６１の他端側に設けられた保持
部材１０はキヤリパ４側の部材４′に対して自由
となつており、圧電素子アレイ６１の積層方向の
歪による変位によつてその保持部材１０がキヤリ
パ４側の部材４′をガイドとして図中Ａ方向に摺
動するようになつている。

また圧電素子アレイ６２の両端に設けられた各
保持部材９，１１は何れもキヤリパ４側の部材
４′に対して自由となつており、キヤリパ４と部
材４′とをガイドとして圧電素子アレイ６２とと
もに図中Ｂ，Ｃ方向に摺動できるようになつてい
る。

前記リンク１２は略くの字状に形成されてその
屈折部分を支点ａとしてシーソー状に回動できる
ように支持部材５と各圧電素子アレイ６１，６２
との間に挿入されており、圧電素子アレイ６１が
歪んでそれとともに保持部材１０がＡ方向に移動
したときにそのリンク１２の一端が押されてそれ
が回動し、そのリンク１２の他端により圧電素子
アレイ６２の保持部材１１をＣ方向に押すように
なつている。

また第１図中、１６はコントローラであり、ブ
レーキベダル１７の踏込み量をポテンシヨンメー
タ１８によつて検知した信号を読み込んで、その
踏込み量に応じた制動力が得られるように適宜制
御された直流電圧を各圧電素子アレイ６１，６２
にそれぞれ印加するようになつている。図中、１
９は電源装置である。

このように構成された本発明によるブレーキ装
置では、ブレーキペダル１７が踏み込まれると、
コントローラ１６の制御下においてその踏込み量
に応じた直流電圧が各圧電素子アレイ６１，６２
にそれぞれ印加され、それにより各圧電素子アレ
イ６１，６２にそれぞれ発生した所定の歪量がリ
ンク１２を介して直列的に加わつてブレーキパツ
ド２を図中Ｃ方向に押し付け、ブレーキパツド３
とあいまつてデイスクロータ１に所定の制動力が
作用することになる。

このように本発明にあつては、必要な制動力が
得られるように多数積層された圧電素子アレイを
少なくとも２つに分割して、それら各分割された
圧電素子アレイ６１，６２を並列的に配設させる
とともに、それら各圧電素子アレイ６１，６２に
それぞれ生じた歪量による制動力がリンク１２を
介して直列的にブレーキパツド２に加わるように
しているため、必要な制動力が得られるように多
数積層された圧電素子アレイを装置内に占積率良
く収めることができるようになる。

なおその際、略くの字状に形成されたリンク１
２における各片の長さを等しくすれば、そのリン
ク１２は圧電素子アレイ６１の歪量を単に圧電素
子アレイ６２に伝達するだけのものとなる。しか
し、そのリンク１２における圧電素子アレイ６２
に当接する側の一方の片が他方よりも長くなるよ
うにすれば、圧電素子アレイ６１の歪量を増幅し
て圧電素子アレイ６２に伝達することができる。

なお単に歪量を伝達するだけであれば、変位伝
達機構としてリンク１２を用いる代わりに、第３
図に示すようなボール伝達機構１２′やその他油
圧伝達機構などを用いることが可能である。

また第４図は本発明の他の実施例を示すもの
で、この場合は、リンク１２をその支点ａ部分で
アクチユエータ２０の伸縮する出力軸２１の先端
にシーソー状に回動できるようにボール継手２２
によつて取り付け、ブレーキパツド２，３および
デイスクロータ１の摩耗によつてその間の非制動
時におけるクリアランスが大きくなつたときにア
クチユエータ２０を駆動してその出力軸２１を伸
ばすことにより、並列的に配設された各圧電素子
アレイ６１，６２の相対的位置を変えてクリアラ
ンスが所定になるように調整することができるよ
うにしている。なおその際、アクチユエータ２０
の出力軸２１が伸ばされると、リンク１２を介し
て圧電素子アレイ６２のみがＣ方向に押されてブ
レーキパツド２がデイスクロータ１側に移動する
ことになる。アクチユエータ２０の非駆動時に
は、その出力軸２１が先の駆動位置に位置決め保
持されるようになつている。

アクチユエータ２０の駆動は、例えばブレーキ
作動時におけるブレーキパツド２とデイスクロー
タ１との間における実際の締付力をセンサ２３に
よつて検出し、それが所定の締付力となる位置か
らブレーキパツド２を所定量だけアクチユエータ
２０によつて後退させて所望のクリアランスに保
持させるような制御を行なわせるようにすればよ
い。また、実際のクリアランス状態をみて手動操
作によつてそのアクチユエータ２０の駆動を行な
わせるようにしてもよい。

このようなクリアランス調整手段をとることに
より、ブレーキパツド２，３やデイスクロータ１
が摩耗してもその間のクリアランスを常に最適な
状態に保持させることができ、ブレーキペダル１
７の踏込み量に応じた所定の制動力を確保するこ
とができるようになる。

なお本発明によるブレーキ装置は前記各実施例
の場合のように２つの圧電素子アレイを並列的に
配設したものに限定されず、例えば３つの圧電素
子アレイを並列的に配設し、それら各圧電素子ア
レイ間を２つのリンクなどの変位伝達機構を用い
て各圧電素子アレイの歪量が直列的に加わるよう
にそれぞれ連絡させるなど、２つ以上の複数の圧
電素子アレイを並列的に配設させるようにできる
ことはいうまでもない。

効 果 以上、本発明によるブレーキ装置にあつては、
圧電素子が複数積層された電圧の印加に応じて伸
長する圧電素子アレイの歪量により被制動部材に
摩擦部材を押し付けて制動力を得るブレーキ装置
において、圧電素子アレイを少なくとも２つ並列
的に配設し、そのうちの一方に圧電素子アレイの
一端を固定されるとともに、他方の圧電素子アレ
イの一端に前記摩擦部材を取り付け、各圧電素子
アレイの他端間に配置される変位伝達機構の入力
側を一方の圧電素子アレイの他端が押動し、その
変位伝達機構の出力側が他方の圧電素子アレイの
他端を押動するようにしたもので、積層数の多い
圧電素子アレイを占積率良く装置内に組み込むこ
とができるとともに、変位伝達機構を介して並設
された各圧電素子アレイの歪量を容易かつ確実に
伝達させて、その圧電素子アレイの歪量のみによ
つて充分な制動力を非制動部材に作用させること
ができるという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるブレーキ装置の一実施例
を示す正断面図、第２図は同実施例中に用いられ
ている圧電素子アレイの部分拡大図、第３図は変
位伝達機構の他の構成例を示す正断面図、第４図
は本発明の他の実施例を示す正断面図である。 １……デイスクロータ、２，３……ブレーキパ
ツド、４……キヤリパ、５……支持部材、６１，
６２……圧電素子アレイ、８，９，１０，１１…
…保持部材、１２……リンク、１６……コントロ
ーラ、１７……ブレーキペダル、１８……ポテン
シヨメータ、１９……電源装置、２０……アクチ
ユエータ、２３……締付力検出用センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電素子が複数積層された電圧の印加に応じ
   て伸長する圧電素子アレイの歪量により被制動部
   材に摩擦部材を押し付けて制動力を得るブレーキ
   装置において、圧電素子アレイを少なくとも２つ
   並列的に配設し、そのうちの一方に圧電素子アレ
   イの一端を固定させるとともに、他方の圧電素子
   アレイの一端に前記摩擦部材を取り付け、各圧電
   素子アレイの他端間に配置される変位伝達機構の
   入力側を一方の圧電素子アレイの他端が押動し、
   その変位伝達機構の出力側が他方の圧電素子アレ
   イの他端を押動するようにしたことを特徴とする
   ブレーキ装置。 ２ 変位伝達機構により、並列的に配設された各
   圧電素子アレイの相対的位置の調整を行わせるこ
   とができるようにしたことを特徴とする前記第１
   項に記載によるブレーキ装置。