JPS60139563A - ブレ−キ装置 - Google Patents

ブレ−キ装置

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JPS60139563A
JPS60139563A JP58245537A JP24553783A JPS60139563A JP S60139563 A JPS60139563 A JP S60139563A JP 58245537 A JP58245537 A JP 58245537A JP 24553783 A JP24553783 A JP 24553783A JP S60139563 A JPS60139563 A JP S60139563A
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JP
Japan
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motor
force
braking force
lever
friction pad
Prior art date
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JP58245537A
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English (en)
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Ryuji Oota
太田　隆二
Michio Kobayashi
道夫 小林
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Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、制動力を得るための作動機構として圧電セラ
ミックスによるアクチュエータを巧みに利用してなるブ
レーキ装置に関する。
〔従来技術〕
自動車の速度制御および停止動作を得るための制動装置
としてのいわゆるブレーキ装置において、その出力部形
式から最も一般的なものとして、ドラムブレーキとディ
スクブレーキとが知られている。そして、後者のディス
クブレーキは、被制動部材としての円板状ディスクに対
し側方から摩擦パッド材を圧接させることによシ制動力
を得るもので、制動力が安定し、またそのばらつきの少
ない安定した力配分を得ることができ、さらに耐熱性等
に優れ、摩擦パッド材の摩耗に対する自動調整装置の取
付けが容易で、ノイズ等の発生も少なく、その対応も容
易であるなどといったドラムブレーキでは期待できない
効果を奏するもので、近年その普及が著しいものである
。
ところで、上述したブレーキ装置において、その入力側
となる作動機構としては、油圧（あるいは空気圧）など
といった流体圧を力伝達手段として用いてなる液圧式シ
リンダ方式が一般に採用され、ブレーキペダルの踏込み
操作に応じて摩擦パッド材をディスク等に対し進退動作
させ得るように構成されている。そして、このような液
圧式の作動機構において、ペダルの踏力のみでは得られ
る制動力に限界があるため、マスクシリンダとサーボユ
互ットなどによる倍力装置が用いられることが多い。
しかしながら、上述した液圧式の作動機構を用いてなる
ブレーキ装置によれば、マスクシリンダを始め、ブース
タ、ホイールシリンダ、およびその液圧用配管等が必要
となシ、その構造が複雑で、各部の成形加工や組立てな
どが面倒で、コスト高を招くばかシでなく、自動車への
取付けにあたってその配設スペース上の自由度が小さく
なるといった問題を１じている。特に、この種の装置で
は、安全性の観点から複数の独立したブレーキ系を並設
することが多く、上述した問題は大きいものであった。
さらに、近年では、この種のブレーキ装置において、ア
ンチスキッド装置を始めとして、ブレーキ制御の多様化
がめられておシ、これに応えるためには上述しだ液圧式
のものでは制約が大きいものであった。
このだめ、上述したブレーキ装置における作動機構とし
て、電動モータやスラリークラッチ等を用いたものが特
開昭５６−３１５３２号公報によシ、また電磁ブレーキ
を使用したものが特表昭５８−５０１５８５号公報によ
シ既に提案されておシ、従来の機械式のものに比べ電気
的に作動することからその迅速かつ適切な制動力を得る
とともにその制御にあたって多様化を図れるといった利
点を奏するものである。
しかしながら、上述した電気的な作動機構を用いたブレ
ーキ装置によれば、ブレーキペダルからの配線等は簡略
化されるも、ディスク等に対向する作動機構の本体部分
が大型化し、またその構成も複雑化するもので、コスト
高を招くばかシでなく、その消費電力も大きく、しかも
微細な制動力の制御を適切に行なえるとは言えず、まだ
まだ改善の余地が残されている。
〔発明の概要〕
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ア
クチュエータとして近年注目を集めている圧電セラミッ
クスを、モータによる作動機構と組合わせて巧みに利用
するどとによシ、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、
適正かつ確実な制動力を得ることができ、また複雑でし
かも多様化が望まれるブレーキ制御を簡単かつ適切に行
なうことが可能で、さらに全体の小型かつ軽量化を図る
ことができるブレーキ装置を提供するものである。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。
第１図は本発明に係るブレーキ装置をディスクブレーキ
においてシングルシリンダ形のものに適用した一実施例
を示すものである。同図において、まず、全体の概略構
成を簡単に説明すると、符号１は図示しない車輪と共に
回転する被制動部材としてのディスク、２，３はその両
側面に選択的に圧接されてこれを挾持することによシ制
動力を与える摩擦部材としての摩擦パッド材、さらに２
＆。
３ａはその外側面に付設されたパッドプレートである。
そして、その一方の摩擦パッド材２の外側には、このパ
ッド材２をディスク１に対して圧接する方向に進退自在
な作動機構１０がキャリパボディ４の一端側に配設され
るとともに、このキャリパボディ４の他端側は上述した
ディスク１の上方をまたいで他方の摩擦パッド材３の外
側面側に臨み、その先端部に設けられた爪部４ｍ　、　
４ｂ　（一方は図示せず）にてそのパッド材３をディス
ク１への圧接方向に前記作動機構１０によ）進退動作さ
せ得るように構成されている。なお、前記キャリパボデ
ィ４は、ディスク１をまたぐように略Ｕ形状に形成され
固定部となるサポートブラケット５にて摺動自在に支持
された、いわゆるフローティングタイプであシ、またそ
れ以外の構成は周知の通シでその説明は省略する。
さて、本発明によれば、上述したディスクブレーキにお
いて、その制動力を得るための作動機構１０を、モータ
１１による主作動部１２と、これに並設された圧電セラ
ミック１３による副作動部１４とによって構成するよう
にしたところに特徴を有している。
これを詳述すると、図中符号１５で示すものは前記固定
部としてのサポートブラケット５側に設けられた支持片
１６上に回動可能に支持されてなる逆り字状を呈する押
圧子としての抑圧レバーで、その一端が摩擦パッド材２
背面のパッドプレート２ｊＬに当接し、これを押圧し得
るように構成されている。そして、この抑圧レバー１５
は、その背面側でキャリパ４の一部に突設された突出部
１Ｔに螺合されてなるねじ部材１８によシ摩擦パッド材
２をディスク１に対し進退させ得るように構成され、か
つとのねじ部材１８は前記モータ１１の回転によシその
出力軸１１ａとのセレーション結合等を介して回転され
るものである。
一方、前記押圧レバー１５の他端側には、固定部となる
サポートブラケット５との間に介装されその伸び方向の
変位によシレバー１５をディスク１への圧接方向に圧接
させる前記圧電セラミックス１３が設けられている。こ
の圧電セラミックス１３は、電圧を印加することによシ
その長さ方向に伸縮してアクチュエータとして機能し得
るもので、たとえばマグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸
鉛の二成分固溶体セラミック材による多層積層体として
形成され、その長さが２０顛１面積３００ｍ”で、２０
０■の電圧を印加すると、推力は５００ユ、変位は０．
０１ｍ程度（正負電圧を印加するとそれぞれ２倍となる
）のものが得られることが確認されている。
さらに、上述した圧電セラミックス１３の固定側端部に
は、この圧電セラミックス１３に押圧レバー１５を介し
て加わる力すなわちモータ１１によシレパー１５が押圧
されてディスク１と摩擦パッド材２との間隔がなくなつ
九状態において生じる荷重を検出するための力センサ１
９が設けられている。そして、との力センサ１９は上述
したモータ１１の駆動系と圧電セラミックス１３の駆動
系とを切換え制御する制御信号をコントローラ２０に送
出する役割を果たす。
ここで、本実施例では、上述した力センサ１９を、圧電
板を多数枚積層して一体化することによって形成されて
いる圧電セラミックス１３の固定側の端部に一体的に設
けた場合を示している。これは上述した圧電セラミック
ス１３は電圧を印加すると変位や力を発生させるアクチ
ュエータとして機能する一方、力を加えると電圧を発生
させるセンサとして機能する特性を備えていることから
容易に理解されよう。そして、このような一体構成とす
れば、部品点数や成形加工性、さらに組立性の面で有利
である。しかしながら、本発明は必ずしもこのような構
造に限定されず、との力センサ１Ｂを圧電セラミックス
１３に対しレバー１５にて加わる力を検出する位置に別
個に設けてもよいものでｓｂ、たとえば力センサ１９を
レバー１５側の端部側に設ける等の種々の変形例が考え
られる。
なお、前記抑圧レバー１５の枢支軸１Ｓａは、突出片１
Ｂに穿設された長孔１ｅａ内に係入され、モータ１１に
よる押圧動作によシその軸１５ｍ位置が摩擦パッド材２
の進退方向に移動し得るように構成されている。これは
、モータ１１によるレバー１５の押圧動作によシ摩擦パ
ッド材２をディスク１側に移動させるとともに、このレ
バー１５の変位が圧電セラミックス１３に対し無用な力
を加えないようにするためのものである。
また、図中２１はブレーキペダル２２の踏込み操作に応
じてその踏力またはストロークを検出するための踏込み
センサで、その出力信号がコントローラ２０に送られ、
モータ１１を駆動するように構成されている。
そして、上述したコントローラ２０による制御回路は第
２図に示す通シである。これを簡単に説明すると、コン
トローラ２０には、前記踏込みセンサ２１および力セン
サ１９からの信号がコント四−ラ２０に入力信号として
与えられる。そのうち、踏込みセンサ２１からの信号は
増幅器２３にて増幅されて主、副作動部１２．１４の切
換スイッチ２４に送られ、この切換スイッチ２４はそれ
ぞれ駆動回路２５．２６を介してモータ１１または圧電
セラミックス１３に出力信号を送出するように構成され
ている。一方、力センサ１９からの入力信号は比較器２
Ｔを介して切換スイッチ２４に送られるように構成され
、前記力センサ１９での検出荷重が規定値以上になると
モータ１１側から圧電セラミックス１３側へと駆動系の
切換えを行なうようになっている。
なお、上述した圧電セラミックス１３の駆動回路２６に
対し、踏込みセンサ２１と力センサ１９での検出信号を
比較する演算比較器を設け、この演算比較器からの信号
を送シ込み、これによシ圧電セラミックス１３による制
動力をよシ適切に得られるように構成してもよいもので
ある。
したがって、上述した構成による作動機構１０によれば
、ブレーキペダル２２の踏込み操作によって、その踏力
またはストロークに応じて主作動部１２側のモータ１１
が回転駆動され、抑圧レバー１５にて摩擦パッド材２を
ディスク１側に押圧してパッド間隙を埋める。次で、力
センサ１９にて検出される荷重が規定値以上になると、
モータ１１を止め、同時に前記踏込みセンサ２１による
検出信号に応じた制動力を得るように圧電セラミックス
１３に電圧を印加し、その推力によってレバー１５を介
ｌ−てパッド材２をディスク１に圧接させる。なお、モ
ータ１１の停止は力センサ１９にて決定されるため、パ
ッドの摩耗が生じていたとしてもこれを自動的に調節で
きるものである。
また、ペダル２２の解放後は、ディスク１とパッド材２
との間には適正な間隙を設ける必要があるが、これは力
センサ１９による荷重が規定値になってからモータ１１
を何回転戻すかを設定することによって容易に行なえる
ものである。
したがって、上述したようにモータ１１と圧電セラミッ
クス１３を用いて制動力を得る作動機構１０によれば、
簡単かつ安価な構成で、全体の小型かつ軽量化等を図れ
るにもかかわらず、ブレーキペダルの踏込み操作によシ
迅速かつ適切な制動力を得ることができ、またコントロ
ーラ２０による制御信号を調節することによシアンチス
キツドやポンピングブレーキング等といった各種のブレ
ーキ制御を容易に行なえるものである。そして、上述し
た圧電セラミックスはその消費電力が小さく、発熱や騒
音等も少ないといった利点がある。
さらに、このような作動機構１０を採用するととによっ
て、従来の液圧式のものに比べ配設スペースや製造、ア
スト上の問題が小さいといった効果もある。
なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を適宜変形、変更することは自由である
。
たとえば本発明に係る電気系を用いてなる作動機構１０
を従来の液圧シリンダタイプに併用して用い、その安全
性を高めるとともに、同時に作動させることによってよ
シ大きな制動力を簡単に行なえるようにしてもよいもの
である。
さらに、上述した実施例では、本発明装置を、シングル
シリンダタイプのディスクブレーキに適用した場合を説
明しだが、本発明はこれに限定されず、たとえば前述し
た作動機構１０をディスク１０両側に配設することによ
って得られるオボーズドシリンダタイプのディスクブレ
ーキを始めとして各種のブレーキ装置に適用できること
は容易に理解されよう。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係るブレーキ装置によれ
ば、押圧子を介して摩擦部材を被制動部材側に進退動作
させるモータを有する主作動機構と、これに並設され前
記押圧子を摩擦部材側に押圧して制動力を得る圧電セラ
ミックスによる副作動機構とを巧みに組合わせるように
したので、簡単な構成にもかかわらず、ペダル操作に応
じて迅速かつ適切な制動力を得てその性能を発揮させ得
るとともに、アンチスキッドなどといった各種のブレー
キ制御を簡単かつ適切に行ない、種々の要請に応えるこ
とができ、また装置全体の簡素化と小型かつ軽量化、さ
らにコスト低減化を図れる等といった種々優れた効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係るブレーキ装置の一実施例を示すもので
あシ、第１図は全体の概略構成図、第２図はその制御回
路図である。 １・・・・ディスク（被制動部材）、２．３・・・・摩
擦パッド材（摩擦部材）、１０・・・・作動機構、１１
・・・・モータ、１２・・・・主作動部、１３・−拳・
圧電セラミックス１．１４−・・・副作動部、１５φ・
・・押圧レバー（押圧子）、１９・・ｅ・力センサ、２
ｏＩＩ・・・コントローラ、２１＠＠−・踏込みセンサ
。 特許出願人　自動車機器株式会社 代理人　山川政樹（ほか１名）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被制動部材に摩擦部材を圧接させて制動力を得る作動機
    構を備え、この作動機構は、前記摩擦部材を被制動部材
    側に接する位置まで押圧子を介して押圧するモータを有
    する主作動部と、この主作動部の動作後において前記押
    圧子を摩擦部材に圧接させて制動力を生じさせる圧電セ
    ラミックスによる副作動部とから構成されていることを
    特徴とするブレーキ装置。
JP58245537A 1983-12-28 1983-12-28 ブレ−キ装置 Pending JPS60139563A (ja)

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