JPS61290242A

JPS61290242A - デイスクブレ−キ装置

Info

Publication number: JPS61290242A
Application number: JP13145985A
Authority: JP
Inventors: Junzo Ueda; 順三植田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1986-12-20

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】（産業上の利用分野）本発明はロック状態の発生を完全く防止し得ることに特
徴を有する自動車等のディスクブレーキ装置に関するも
のである。

（従来の技術）自動車等のブレーキ装置としては、運転者のブレーキ操
作に応じて、油圧シリンダまたはエアシリンダに油圧ま
たは空気圧を伝送し、車輪あるいはそれに直結し九回転
体にブレーキライニングを押圧して、車輪の回転を減速
させ、停　・止させるものが多く使われている。しかし
ながら高速から急ブレーキがかけられたような場合には
、車輪の回転が停止してロック状態となることがしばし
ば起って車両の姿勢が不安定となり、またタイヤが路面
を滑走して危険な状態が発生する。このような車輪のロ
ックを防止する方法としては、従来種々の方式のアンチ
スキッドシステムが開発されているが、これらは車速セ
ンサー、アクチェエータ、マイクロコンビエータ等を用
いるものが大部分で、高度の技術によって複雑なシステ
ムを用いなければならないものであった。また簡単な装
置を用いるものもあるが、これはブレーキのオン、オフ
を行うだけのもので、円滑な制御ができるものではなか
った。またこれらのアンチスキッド装置は、一時的忙で
はあるがブレーキ力を弱める働きをするものであるため
、故障をしたとき危険側に作用する恐れがあるので、き
わめて信頼度の高い装置でなければならないという点か
らも、コストアップが避けられない装置であった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来から用いられているアンチスキッドシス
テムは、多くの問題点を有するので、アンチスキッドシ
ステムによらず、原理的に車輪のロック状態が発生しな
いような方式によりて、円滑なブレーキ力を得ることが
できる装置を提供するのが、本発明の目的である。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するための手段として、車軸
を中心として回転しているディスクブレーキ装置の回転
部分を、車輪と共に回転する車輪側部材と、制動力をう
けるディスク部とに分離する。ディスク部も当然車軸を
中心として回転するよう、車軸に対し回動自在に軸着せ
しめる。車輪側部材とディスク部には、車軸を中心とし
て回転する積層円板が１枚あるいは複数枚づつそれぞれ
固着されており、車輪側部材に固着された積層円板と、
ディスク部に固着された積層円板は、交互にその板面が
狭い間隔を保持して相対するように配設される。さらに
ディスク部の外周をケーシングで覆い、こうして出来た
積層円板間の空間に磁性流体を充填し、ケーシングと車
輪側部材のボスとの間をシールする。それと共に積層円
板が相対する空間に磁場を発生させるため、鉄心と磁力
発生用コイルを設けこれに所要の電流を流す装置を設け
たものである。

（作　　用）本発明の装置は上記のような構成を有するものであるか
ら、自動車の走行中にブレーキが掛けられると、回転し
ている前記のブレーキ装置のディスク部は、従来のディ
スクブレーキの場合と同様にブレーキバットを押しつけ
ることによりて、減速し停止する。車輪と共に回転する
車輪側部材は、ディスク部とは分離してい゛るので回転
をつづけるが、車輪側部材とディスク部にそれぞれ固定
された積層円板が、狭い間隔で相対しており、その間に
磁性流体が入っているので、相対している円板の間には
、両者の速度、差に基〈剪断力が発生し、車輪側部材の
回転（車輪の回転）を停止させようとする力（ブレーキ
力）が慟〈。このブレーキ力は、相対する円板の相対速
度が大きいほど大であり、また磁場の強さが強いほど大
きくなる。よりて高速では磁場を弱くシ、低速になるに
従ってコイルに流す電流を増大せしめて磁場を強くし、
制動力を増加して、常に適切なブレーキ力が与えられる
ようにすることができる。しかしながら、前記の相対速
度が零になれば、磁場が極端に強い場合以外はブレーキ
力は零となるので、前記の車輪側部材すなわち基８輪が
停止に軍ることはなく、車輪のロックは原理的に回避さ
れる。しかしながらこのようなブレーキ装置を用いると
きは、車両を長時間停止させる場合には、従来のブレー
キ装置と併用する必要がある。

（実　施　例）次に本発明の実施例を図によりて説明する。

第１図は本発明のディスクブレーキ装置の断面図で、第
２図はその側面図を示すが、この場合は軍勢が車輪と共
に回転する場合の実施例である。車軸１には車輪側部材
２がキー３によって　　　　□固定され、ディスク部４
は図示しない軸受によりて、車軸１に回転自在に軸着さ
れている。車輪側部材２にはボス５に積層円板６，６・
・・が固　　　　着され、ディスク部４にはブレーキデ
ィスク７に積層円板８，８・・・が固着しているが、円
板６．　　　　□ ６・・・と円板８，８・・・は父互に配設され、これら
　　　　１はすべて小さい間隔りを保持するようになっ
ている。また、ディスク側円板８の最外側の２枚の円板
はその外側かケーシング９を形成し、ケーシング９と車
輪側部材のボス５０間にはシー　　　　ｊル１０があり
、ケーシング９内の積層同第６゜８の間の空間には磁性
流体１１が満たされてい　　　　゛る０さらに積層円板
が相対し、そこに磁性流体が充満している空間には、そ
の部分に強力な磁場を発生しうるように、鉄心１４が図
のように円形に配設され、これを磁化するため、下方に
延びた鉄心の部分１５に対して、磁石用コイル１６が巻
かれている。コイル１６には電流コントローラ１７から
所要の電流が供給されるようになっている。ディスク部
４のブレーキディスク７には、その両側にブレーキパッ
ド１２があり、ブレーキバッド１２はプランジャ１３に
よって、ブレーキディスク７を押し付けるようになって
いる。

次に作用を説明する。車軸１は自動車の走行中回転して
おり、車輪側部材２も当然回転しているが、ディスク部
４もその積層円板８，８・・・が、車輪側部材の積層円
板６．６・・・と、狭い間隔りを保って相対しており、
間に磁性流体が満たされているので、車輪側部材と共に
車軸１と等しい回転数で回転している。たソし車両が急
発進をする場合は、車輪側部材２に対しディスク部４が
や＼後れて回転をはじめることはありうる。車両を制動
せしめる時は、プランジャ１５によりブレーキバッド１
２がブレーキディスク７に押し付けられる。これによつ
てブレーキディスク７は減速をはじめるが、ブレーキデ
ィスク７、積層円板８，８・・・、ケーシング９から成
るディスク部４の回転慣性モーメントはあまり大きくな
いので、ディスク部４は、一般には短時間で減速する。

しかし車軸１とそれに固定されている車輪側部材のボス
５と積層円板６゜６・・・とけ、車両と共に回転してい
るから、積層円板６，６・・・と８，８・・・の間には
大きな相対速度が発生する。第３図に示すように、ある
平面ａと、これに平行な移動する面すがｈなる距離で相
対しており、移動する面すが平面ａＫ対してＵなる速度
で移動しており、その空間がμなる粘性係数をもつ磁性
流体で満たされているときは、座標として図のように、
面に平行な方向にＸ座標、面に垂直な方向にｙ座標をと
り、比例定数をｋとすれば、この場合の面すの単位面積
当りの剪断応力τは μ　　　ｄｕ τ＝に一□・・・・・・・・・・・・・・・（１）　　
ｄｙで表される。さらに移動する面の全面積について求めた
剪断力ＦはＦ＝　τｄＡ・・・・・・・・・・・・・・・（２）と
なる。そこで、ｈなる間隔で相対している積層円板が、
ある半径ｒのところでＵなる相対速度で回転している場
合について考えると、積層円板全部についての粘性にも
とづく剪断力は、前記（２）式のＦとなる。一方磁場の
中における磁性流体の粘性係数μは、磁束密度Ｂの増大
と共に増大し、第４図のような特性をもつので、剪断力
Ｆは磁束密度Ｂの増減によって増減する。

従ってコイル１６に流れる電流を制御することＫよつて
剪断力Ｆは制御されることになる。すなわち剪断力Ｆが
、車軸１に与えられるブレーキ力となり、これは積層円
板６．８の間隔りが小さく、相対する面積が大で相対速
度が大きいほど大きいが、コイル１６に流れる電流を電
流コントローラ１７によって制御してブレーキ力を制御
できる。一般には速度によって剪断力すなわちブレーキ
力が変化するのを補償するために１磁束密度が制御され
、これによって所要のブレーキ力を発生させることがで
きる。

このようにしてブレーキ力が車輪と共に回転している車
輪側部材２に与えられるが、磁束密度Ｂはある速度に於
ては一定になるように制御されると考えてよいから、ブ
レーキパッド１２がディスク７に押しつけられて、ディ
スク部４が停止している場合でも、車輪側部材、すなわ
ち車輪が急に減速して停止に近づいたときは、積層円板
の相対運動によって発生する剪断力は極めて小さくなり
、従ってブレーキ力も減少する。よって本装置を用いる
場合は、車輪のロックを発生することはなく、それに伴
って生ずるトラブルは全く起らないから、アンチスキッ
ド装置も不必要となる。

ブレーキによって車両が減速したときは電流コントロー
ラ１７によってコイル１６に、流れる電流を強めて鉄心
１４のまわりの磁束密度Ｂを増加させて、常に一定のブ
レーキ力が与えられるように制御しながら車両は減速す
る。

こうして車輪のロックが発生するおそれが全くない安定
した状態で車両は一定の減速度を保持しながら減速し、
しかも停止直前にはブレーキ力がきわめて弱くなった状
態で停止するという、ブレーキ装置として理想的な状態
を実現しながら減速させることができる。しかし、電力
の消費を少くするため実際には超低速に違したとき一般
の摩擦ブレーキに切りかえ、停止中も摩擦プレーヤで駐
停車するようにする。

なお本実施例では車軸が車輪と共に回転する場合につい
て説明したが、車軸が静止し、それに回転自在に軸着し
た車輪のみが回転する車両の場合も、車輪側部材が車輪
の回転部に固定され、車軸を中心に回転するものであれ
ば、本実施例と同様な作用効果を有することは言うまで
もない。

（発明の効果）本発明は以上説明したような構成と作用を有するもので
あるから、自動車等に応用した場合、これに急制動を与
えたときも、車輪がロックすることがなく、急制動時の
車両の不安定性を取除くことができる。また本装置は構
造が簡単で故障も少く高度なアンチスキッドシステムと
同等な、車輪のロックを起さないシステムを提供するこ
とができるという効果を有する。また限界制動時に制動
力を連続的に制御でき、高速から低速まで等しい加速度
を得ることができる等、ブレーキ力を安定に制御するこ
とが可能であるという効果も持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディスクブレーキ装置の断面を示す説
明図、第２図は側面から見た説明図である、第３図は磁
性流体の粘性にもとづく剪断応力発生の説明図、第４図
は磁性流体の粘性係数が磁束密度によって変化する状態
を示す説明図である。１・・・車軸　　　　　？・・・ケーシング２・・・津
１一杯羽′　　　１１・・・磁性流体５・・・幸−１１
ｗボス　　　　１４・・・鉄心６・・・　ｌ　積層円板
　　１６・・・磁石用コイル４・・・ディスク部　　　
　　１７・・・電流コントローラ８・・・　ｌ　積層円
板７・・・ブレーキディスク特　許　出　願　人　　鈴木自動車工業株式会社第３図
　　　　　２４図朋凍ｌｔ８手続補正書昭和６０年７月２４日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディスクブレーキ装置の回転部材を、車輪側部材
とディスク部とに分離し、それぞれに積層円板を固着し
、該円板を対向せしめて、その外側を覆い、前記対向さ
せた円板の間に磁性流体を充填すると共に、前記対向し
た円板間の空間に、磁場を発生させる装置を設けたこと
を特徴とするディスクブレーキ装置。
（２）対向した円板間の空間に磁場を発生させる装置を
、対向した円板間の空間全体を包囲するような鉄心を設
け、該鉄心にコイルを装着して形成したことを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項記載のディスクブレーキ装置
。