JPS63254239A - 電気制御式流体ブレーキアクチュエータ - Google Patents

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】 本発明は、車両のブレーキ装置に用いるように設計され
た特にディスクブレーキ用の電気制御式流体ブレーキア
クヂュエー夕に関するものである。

フランス国特許第２，２１０，５３２号明細書には、ブ
レーキアクヂュエー夕の圧力の上昇が電気モータによっ
て駆動されるポンプにより制御されるように構成された
車両用ブレーキ装置が記載されている。この電気モータ
への供給電圧はブレーキペダルの位置に基づく。ポンプ
を作動させることの効果は、ブレーキ流体をブレーキ流
体リザーバからブレーキアクチュエータへ移送すること
にある。

車両が制動作動中に路面に対する１つ以上の車輪のスリ
ップを検出する検出装置を備えている場合には、このよ
うなブレーキ装置は特に有益である。事実、フランス国
特許第２，２１０，５３２号明細書に記載されているよ
うに、ポンプを駆動する電気一３ー モータの供給電圧は、路面？こ対する車輪の接地性に応
じて制動の強さを調整するように制御できる。

フランス国特許第２，２１０，５３２号明細書に記載さ
れたブレーキ装置では、電気モータ、ポンプ、リザーバ
及びアクチュエー夕は完全に別体であり、このことはブ
レーキ装置の全体寸法が大きいことを意味している。更
に、ポンプとアクヂュエー夕との間の相当長い距離のた
め応答時間が長くなる結果となり、制動中路面に対する
車輪のスリップに応じて電気モータの供給電圧を制御す
る際に悪影響がある。アクヂュエー夕を制御する流体回
路の多数の構成部品間の相当長い距離は、これら構成部
品を連結する配管の長さを増大させることとなり、従っ
てこの流体回路における漏洩の危険性が犬となる。

本発明の目的は、アクチュエー夕と、該アクチュエータ
及びポンプを駆動する電気モータを制御する流体回路の
多数の構成部品とを一体化したコンパクトな構造を有し
ていて、従来のものに比べ応答時間が非常に短く且つ漏
洩の危険性を大幅に少−４一 本発明によると、上記目的は、本体と、その軸線に平行
に本体内を摺動するブレーキピストンとを包含し、ブレ
ーキピストンが本体とで、電気モータの出力軸によって
駆動されるポンプに吐出ダクトを介して連通ずる主制御
室を画定し、上記ポンプが吸込ダクトを介してブレーキ
流体リザーバに連通し、再循環ダクトが主制御室をリザ
ーバに選択的に連通ずる電気制御式流体ブレーキアクヂ
ュエー夕において、リザーバは本体内に形成され、電気
モータはこの本体に締着され、ポンプは本体内に形成さ
れた可変容積のポンプ室と、本体内に収蔵され一端部に
おいてポンプ室を部分的に画定するプランジャピストン
と、プランジャピストンの他端部を電気モータの出力軸
に連結し該出力軸の回転を上記軸線に平行な方向へのプ
ランジャピストンの往復動に変換する機構とから成り、
吸込弁及び吐出弁が本体の内部で吸込ダクト及び吐出ダ
クト内にそれぞれ収蔵されていることを特徴とする電気
制御式流体ブレーキアクチュエータによって達成される
。

本発明の好適な実施例においては、再循環ダクトは本体
内に収蔵されたソレノイド弁によって制御される。この
特徴は、特に、１つ以上の車輪のスリップを検出できる
装置を備えた車両に、本発明によるアクチュエータを配
設することを可能にしており、この装置はソレノイド弁
を制御するのに用いられる制御信号を供給する。

主制御室に流通する圧力をブレーキペダルの位置に応じ
て調整できるようにするため、圧力ゲージが主制御室内
に配設されている。

アクチュエータの全体寸法を減少させるのに特に好まし
い構成においては、電気モータの出力軸の軸線はプラン
ジャピストンの軸線に対して直角であり、上記機構は上
記出力軸に連結されたクランク軸と、プランジャピスト
ンをクランク軸に常時当接状態に保つように本体に当接
する弾性装置とから成る。

好ましくは、アクチュエータの本体はブレーキピストン
に形成された円筒状凹所内へ該ブレーキピストンの軸線
に沿って突出する円筒状部分を含み、主制御室は本体の
円筒状部分の端部と凹所の底部との間に画定され、プラ
ンジャピストン、吸込弁及び吐出弁は上記円筒状部分に
収蔵され、ポンプ室は上記円筒状部分に形成されている
。

密封装置によって主制御室から隔離された副制御室は、
上記凹所を囲繞するブレーキピストンの管状部分と本体
に属するシリンダとの間に形成され、上記ブレーキピス
トンの管状部分は上記シリンダ内を摺動する。この副制
御室は電気モータを制御する回路とは完全に独立した流
体ブレーキ回路に連結でき、流体ブレーキ回路は非常ブ
レーキと駐車ブレーキとの機能を果たすことができる。

て、ブレーキ流体をブレーキピストンの軸線に１０って
主制御室へ給送することが可能となる。ブレーキ流体が
ブレーキピストンの軸線に対してオフセットして流入す
ることによりブレーキピストンが動かなくなる危険性を
防止できる。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図及び第２図は、総括的に符号１０で示すアクチュ
エータを備えたディスクブレーキを示している。このア
クチュエータ１０はブレーキキャリパ１４に固定された
本体１２を包含する。キャリパ１４は、車両の車輪に近
接してスタップアクスルのような非回転部分に締着され
た支持体１６上に装架される。

詳細には、キャリパ１４は支持体１６に締着された少な
くとも１つのコラム１８（第２図参照）によって摺動自
在に支持され、このコラムは、車両の車輪のような回転
部分に固着されたブレーキディスク２０の軸線に対して
平行に延びている。

周知のように、アクチュエータＩＯは、キャリパ１４に
摺動自在に支持された第１ブレーキブロツク２２を、デ
ィスク２０の第１面に向けてディスクの軸線に平行な方
向へ直接押圧することができる。キャリパ１４はまた第
２ブレーキブロツク２４を支持し、このブレーキブロッ
クは、アクチュエータ１０の作動時壬紐＝轟ブロック２
２がディスク２０の第１面に係合した後にキャリパ１４
がコラム１８に沿って摺動する結果として、ディスク２
０の反対側の面に係合することができる。

勿論、本発明によるアクチュエータ１０は他の型式のブ
レーキ、特に各ブロックが異なるアクチュエータによっ
てディスクの対応する面に別個に係合せしめられるディ
スクブレーキにも用いることができる。

第１図に明瞭に示されているように、アクチュエータの
本体１２は、ブレーキピストン２６が密封的に摺動する
シリンダ１２ａを包含する。シリンダ１２ａとピストン
２６との共通の軸線はディスク２０の軸線に平行である
。シリンダ１２ａとピストン２６の外面との間の密封は
Ｏリングガスケット２８によって確保される。シリンダ
１．２ａから突出したピストン２６の部分の保護につい
ては、変形可能なベロー３０によって確保される。

アクチュエータの本体１２はまた、ブロック２２から最
も離れたシリンダ１２ａの端部において該ンリンダに密
封的に固定された後方部分１２ｂを包含する。この後方
部分１２ｂは、シリンダ１２ａとピストン２６との軸線
に対して直角をなす軸線を有する全体的に円筒状の凹所
３２を具えている。図示の実施例では、この凹所の軸線
はディスク２０の軸線と交差する。凹所３２はその一方
の端部において開口して、直流式電気モータ３４を取付
は心出しできるようになっており、該モータの出力軸３
６は凹所３２内にその軸線に沿って入り込む。凹所３２
内では、電気モータ３４の出力軸３６がクランク軸３８
に固定され、該クランク軸はボールベアリング４０を介
してこの凹所の軸線に沿って回転可能に支持されている
。

最後に、アクチュエータの本体１２は、ピストン２６に
形成された円筒状凹所４２内へ該ピストンの軸線に沿っ
て突出する円筒状部分１２ｃを有し、凹所４２はブロッ
ク２２とは反対側に開口している。この円筒状部分１２
ｃはアクチュエータ本体の後方部分１２ｂに密封的に締
着される。従って、アクチュエータ本体の円筒状部分１
２ｃの端部とピストン２６に形成された円筒状凹所４２
の底部との間には主制御室４４が画定される。この制御
室４４の密封は、円筒状部分１２ｃの端部に近接してそ
の外面に形成された環状溝内に嵌合されている０リング
ガスケツト４６によって維持される。このガスケット４
６は凹所４２の円筒状内面に密封的に係合する。

ピストン２６とアクチュエータの本体１２との間に介装
されたガスケット２８と４６は正方形断面のガスケット
であることが好ましい。これらのガスケットは、ブレー
キ圧力が釈放された時にピストン２６を確実に後退させ
ることができる。

プランジャピストン５０が摺動自在に収容された孔４８
は、アクチュエータ本体の円筒状部分１２ｃとピストン
２６との共通の軸線に沿ってこの円筒状部分１．２ｃを
貫通する。このプランジャピストン５０のブロック２２
とは反対側の端部は孔４８から突出し、孔４８に対向し
てアクチュエータ本体の後方部分１２ｂに形成された穴
を介してこの後方部分内の凹所３２に入り込む。アクチ
ュエータ本体の円筒状部分１．２ｃに形成された肩部と
プランジャピストン５０の上記端部に形成された肩部と
に両端部がそれぞれ当接する圧縮スプリング５２は、ク
ランク軸３８の中央部分に支承されたリング５４に対し
て該プランジャピストンの端部を当接状態に保ち、リン
グ５４は電気モータ３４の出力軸３６の軸線に対してオ
フセット、されている。リング５４は、電気モータによ
ってクランク軸が回転駆動された時にリングが回転する
のを防止するニードルベアリング５６を介して、クラン
ク軸３８の中央部分に嵌装されている。この特徴は、プ
ランジャピストン５０とリング５４との間の無摩擦接触
を確保できるようにしている。

摩耗の問題を排除するため、プランジャピストン５０は
パッキンヤなしで作動する。このため、ブレーキ流体は
クランク軸の中央部分とリング５４とを収容する室内に
流入する。

孔４８は主制御室４４に最も接近する部分において、該
室４４に対向する肩部を形成するように拡大されている
。フラップ５８が圧縮スプリング６０によってこの肩部
に係合せしめられ、このスプリングは主制御室４４に開
口する孔４８の端部に形成されたリムに当接する。フラ
ップ５８と該フラップに最も接近するプランジャピスト
ン５０の端部との間に位置する孔４８の部分は、可変容
積のポンプ室６２を形成する。詳細において、ポンプ室
６２の容積は、電気モータ３４によって制御されるクラ
ンク軸３８の回転により生じるプランジャピストン５０
の往復動（第１図の矢印Ｆで示す）の作用のもとて周期
的に増減する。従って、クランク軸３８、プランジャピ
ストン５０及びポンプ室６２はポンプを構成する。

第２図に示されているように、アクチュエータ本体の後
方部分１２ｂはまたブレーキ流体リザーバ６４を収蔵す
るように働く。このリザーバ６４は円筒状凹所６６内に
形成され、該凹所は、電気モータ３４の出力軸３６の軸
線に対して直角で且つディスク２０の軸線に対し直角を
なす軸線を有する。この凹所６６は、カップ形カバー７
０によってアクチュエータ本体の後方部分］、２ｂに締
着された変形可能な密封ダイヤフラム６８を介して、外
部から隔離されている。カバー７０には、ダイヤフラム
６８の外面を大気圧にさらす少なくとも１つの穴７２が
ある。

ブレーキ流体リザーバ６４はアクチュエータ本体の部分
］、２ｂと１２ｃに形成された吸込ダクト７４を介して
ポンプ室６２に連通ずる。この吸込ダクト７４は円筒状
部分１２ｃにおいてフラップｔ６を収蔵する大径区域を
有し、フラップ７６は、吸込ダクト７４のこの大径区域
の反対側端部に当接するスプリング７８によって、ブレ
ーキブロック２２から最も離れた大径区域の端部に形成
されている肩部に係合する。

フラップ７６とスプリング７８とから成る組立体は、ブ
レーキ流体をリザーバ６４からポンプ室６２へ循環させ
ると同時に、該ブレーキ流体が反対方向へ循環するのを
防止する吸込弁を構成する。

同様に、フラップ５８とスプリング６０とから成る組立
体は、ブレーキ流体をポンプ室６２から主制御室４４へ
循環させると同時に、該ブレーキ流体が反対方向へ循環
するのを防止する吐出弁を構成する。

従って、この吐出弁を収容する孔４８の部分は、室６２
と４４を互いに連通させる吐出ダクトを形成する。

ブレーキ流体はアクチュエータ本体の部分１２ｂと１２
ｃを貫通ずる再循環ダクトを介して主制御室４４からリ
ザーバ６４へ戻され、再循環ダクトの一部体のみが第１
図において８０で示されている。

従って、アクチュエータの本体１２内にはリザーバ６４
、吸込弁（フラップ７６とスプリング７８とから成る）
によって制御される吸込ダクト７４、ポンプ室６２、吐
出弁（フラップ５８とスプリング６０とから成る）によ
って制御される吐出ダクト、主制御室４４及び再循環ダ
クト８０から成るとともに、ブレーキ流体で満たされた
閉流体回路が存在する。

第１図に示された実施例では、再循環ダクト８０を介す
る主制御室４４からリザーバ６４へのブレーキ流体の戻
りは、プランジャピストン５０とブレーキピストン２６
とに共通の軸線に平行な軸線に沿ってアクチュエータ本
体の円筒状部分１２ｃ内に配設されたソレノイド弁８２
によって制御される。このソレノイド弁８２は巻線８４
と、半球状端部９０を備えたブツシュロッド８６を制御
するコアとから成り、該ブツシュロッドは上記軸線に平
行に移動することができる。

ソレノイド弁８２が消磁されている時、スプリング８８
はブツシュロッド８６の半球状端部９０をその弁座から
離座したままに保つ。この状態では、ブレーキ流体が主
制御室４４からリザーバ６４へ循環することが可能であ
る。

これに対し、ソレノイド弁８２の巻線が励磁されると、
ブツシュロッド８６の半球状端部９０はスプリング８８
に抗して再循環ダクト８０に形成された弁座に着座する
。従って、主制御室４４とリザーバ６４との間でのブレ
ーキ流体の循環は両方向において阻止されることとなる
。

第２図に明瞭に示されているように、主制御室４４から
密封的に隔離された副制御室９２が、ピストン２６とア
クチュエータの本体１２との間に形成されている。この
制御室９２は、シリンダ１２ａ１円筒状部分１２ｃ及び
この円筒状部分Ｌ２ｃを囲繞するピストン２６の管状部
分間に画定された環状室である。

アクチュエータ本体の後方部分１２ｂに形成された通路
９４は、電気モータ３４の作動を制御する回路とは独立
して、この副制御室９２を普通の設計の流体ブレーキ回
路に連結することが可能である。第２図に概略的に示さ
れているように、この流体ブレーキ回路は周知のように
ブレーキペダル９８によって制御されるマスターシリン
ダ９６を包含し、該マスターシリンダはブレーキペダル
の行程開始時に電気モータ３４を駆動する。

通常作動状態において、この流体ブレーキ回路は低圧リ
ザーバの圧力下に置かれている。

第２図はまたアクチュエータ本体の円筒状部分１２ｃ内
に配設された圧力ゲージ１００を概略的に示しており、
圧力ゲージはこのアクチュエータの主制御室４４内に流
通する圧力を測定することができる。アクチュエータの
本体１２内に部分的に収蔵された電線は、圧力ゲージ１
００から供給された信号を外部回路（図示しない）へ伝
達することができ、外部回路は測定した圧力値を、ブレ
ーキペダル９８の位置に応じて測定され設定された理論
値と比較する。このように、ブレーキペダル９８の各位
置に対して主制御室４４内のブレーキ圧力を選定するこ
とにより、後述する方法で制動の強さを調整することが
できる。

運転者がブレーキペダル９８を駆動すると、電気回路（
図示しない）が直流式電気モータ３４への電力供給及び
ソレノイド弁８２の巻線の励磁を同時にトリガする。

、　　通電された電気モータ３４はクランク軸３８を一
定の速度で回転駆動して、プランジャピストン５０を孔
４８内で往復動させる結果となる。フラップ７６と５８
及びそれらの復帰スプリングで構成された吸込弁及び吐
出弁とポンプ室６２とを介し、リザーバ６４から主制御
室４４へのブレーキ流体のポンプ作用が得られる。

ソレノイド弁８２は、励磁されているため、主制御室４
４とリザーバ６４とを連通ずる再循環ダクト８０を閉じ
る。それから主制御室４４内の圧力が漸次上昇し、この
結果、ブレーキブロック２２がディスク２０の対応する
面に係合するまで、ブレーキピストン２６がアクチュエ
ータの本体１２内を移動する。反力のためキャリパ１４
がコラム１８上を摺動し、そしてブレーキブロック２４
がディスク２０の反対側の面に係合する。このようにし
て制動作用が得られる。

主制御室４４内に高圧力が存在するため、この制動作用
は非常に強い。

限定的ではない一例として、約３．００Ｏｒｐｍで回転
する電気モータ及び孔４８内でのプランジャピストン５
０の行程によって決定される約２４０ｍｍ３の単位ポン
プ容積を用いることにより、０．２秒で有効な制動を得
ることができる。

主制御室４４内の圧力がブレーキペダル９８の位置に応
じた値に達すると、電気モータ３４への電力供給が止む
。ブレーキペダル９８がこの位置に保たれ運転者がブレ
ーキペダル９８を解放すると、ソレノイド弁８２は消磁
されるので、主制御室４４内に収容されたブレーキ流体
はリザーバ６４に戻る。このようにして制動作用が終了
する。

このようなアクチュエータは、路面に対する１つ以上の
車輪のスリップを検出する検出装置を備えた車両にも有
効に用いることができる。この場合には、上記検出装置
と組合わされた電子回路から供給される信号に応答して
、アクチュエータのソレノイド弁８２は主制御室４４内
の圧力上昇及び圧力低下移送中に制動を制御するのに有
効に用いることができる。ソレノイド弁が異なる周波数
で作動される場合、ブレーキペダル９８の位置にかかわ
りなく、主制御室４４内の圧力変化の度合を望みどおり
に調整できる。

車輪のスリップを検出する検出装置（即ち速度たし得る
如何なる周知の装置で形成されていてよい。これらにつ
いては詳述しない。

電気モータ３４の電力供給回路が故障した場合、ブレー
キペダル９８の駆動中マスターシリンダ９６内に発生さ
れた圧力は副制御室９２に直接流入し、ブレーキの作動
が確保される。

マスターシリンダ９６を含む流体ブレーキ回路は車両の
駐車時にも制動を確保することができる。

この場合、ハンドブレーキレバー（図示しない）がブレ
ーキペダル９８と同様にマスターシリンダに作用するの
である。

上述した本発明の実施例は本発明の範囲を逸脱すること
なく幾多の変更をなし得ることは勿論である。単なる一
例として、プランジャピストン５０の往復動は電気モー
タの出力軸によって駆動されるクランク・コネクティン
グロッド機構を介して制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアクチュエータを備えたディスク
ブレーキの断面図、第２図は第１図のディスクブレーキ
を部分的に断面で示す概略平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　本体（１２）と、その軸線に平行に本体内を摺動す
   るブレーキピストン（２６）とを包含し、ブレーキピス
   トンが本体とで、電気モータ（３４）の出力軸（３６）
   によって駆動されるポンプ（３８、５０、６２）に吐出
   ダクトを介して連通する主制御室（４４）を画定し、上
   記ポンプが吸込ダクト（７４）を介してブレーキ流体リ
   ザーバ（６４）に連通し、再循環ダクト（８０）が主制
   御室（４４）をリザーバ（６４）に選択的に連通する電
   気制御式流体ブレーキアクチュエータにおいて、リザー
   バ（６４）は本体（１２）内に形成され、電気モータ（
   ３４）はこの本体（１２）に締着され、ポンプは本体（
   １２）内に形成された可変容積のポンプ室（６２）と、
   本体（１２）内に収蔵され一端部においてポンプ室を部
   分的に画定するプランジャピストン（５０）と、プラン
   ジャピストンの他端部を電気モータ（３４）の出力軸（
   ３６）に連結し該出力軸の回転を上記軸線に平行な方向
   へのプランジャピストン（５０）の往復動に変換する機
   構（３８、５２）とから成り、吸込弁（７６、７８）及
   び吐出弁（５８、６０）が本体（１２）の内部で吸込ダ
   クト及び吐出ダクト内にそれぞれ収蔵されていることを
   特徴とする電気制御式流体ブレーキアクチュエータ。 ２　再循環ダクト（８０）は本体（１２）内に収蔵され
   たソレノイド弁（８２）によって制御されることを特徴
   とする請求項１記載の流体ブレーキアクチュエータ。 ３　圧力ゲージ（１００）が主制御室内に配設されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の流体ブレーキアクチ
   ュエータ。 ４　電気モータ（３４）の出力軸（３６）の軸線はプラ
   ンジャピストン（５０）の軸線に対して直角であり、上
   記機構は上記出力軸に連結されたクランク軸（３８）と
   、プランジャピストン（５０）をクランク軸（３８）に
   常時当接状態に保つように本体（１２）に当接する弾性
   装置（５２）とから成ることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれか１項に記載の流体ブレーキアクチュエー
   タ。 ５　本体（１２）はブレーキピストン（２６）に形成さ
   れた円筒状凹所（４２）内へ該ブレーキピストンの軸線
   に沿って突出する円筒状部分（１２ｃ）を含み、主制御
   室（４４）は本体（１２）の円筒状部分の端部と凹所（
   ４２）の底部との間に画定され、プランジャピストン（
   ５０）、吸込弁（７６、７８）及び吐出弁（５８、６０
   ）は上記円筒状部分に収蔵され、ポンプ室（６２）は上
   記円筒状部分に形成されていることを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか１項に記載の流体ブレーキアクチ
   ュエータ。 ６　密封装置（４６）によって主制御室（４４）から隔
   離された副制御室（９２）は、上記凹所（４２）を囲繞
   するブレーキピストン（２６）の管状部分と本体に属す
   るシリンダ（１２ａ）との間に形成され、上記ブレーキ
   ピストンの管状部分は上記シリンダ内を摺動することを
   特徴とする請求項５記載の流体ブレーキアクチュエータ
   。 ７　プランジャピストン（５０）とブレーキピストン（
   ２６）との軸線は互いに一致していることを特徴とする
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の流体ブレーキ
   アクチュエータ。