JPS63266226A - ブレ−キ装置 - 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】 弦」し年歴一 本発明は、圧電素子の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。

灸来１１ 従来、この種のブレーキ装置にあっては、電極板間に圧
電セラミッ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　８１
５２７号公報参照）。

しかしてこのようなものを自動車の車輪のブレーキ装置
に採用して、急ブレーキ時などに車輪がロックされて車
両がスキッド状態になるのを防止するべく制動力のポン
ピングを行なわせるアンチロックブレーキ機能を発輝さ
せるようにする場合、コントローラにおいて１つの圧電
素子アレイに対する印加電圧のオン、オフをなす電圧制
御を行なわせる必要があるが、そのポンピング時におけ
る制動力の変動の幅が零から定常値までと大きくなって
制動力のポンピングが粗くなり、制動力の変動の幅が小
さい綿密な応答性の良いポンピングを行なわせることが
できないものとなっている。

また、制動力のポンピングを行なわせる際に、前述のよ
うに１つの圧電素子アレイに対する印加電圧のオン、オ
フを行なわせることなく、その印加電圧のレベルを低下
させた電圧値と定常値との間でパルス状に変化させるこ
とによって制動力の変動の幅が小さなポンピングを行な
わせるようにすることが考えられるが、その場合には圧
電素子アレイへの印加電圧を可変にする制御を行なわせ
る必要があり、単なるオン、オフ制御に比してその制御
手段が複雑になってしまうという問題がある。

Ｉ〕ケ 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アンチロックブレー
キ機能を発輝させるようにする場合、簡単な制御手段に
よって応答性の良い制動力のポンピングを行なわせるこ
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。

１腹 本発明はその目的達成のため、圧電素子アレイを複数配
設して、それら各圧電素子アレイに生ずる歪量が加算さ
れるように各圧電素子アレイを変位伝達機構によって連
絡させるようにするとともに、各圧電素子アレイの電圧
制御をそれぞれ独立して行なわせる手段をとるようにし
て、一部の圧電素子アレイにおける印加電圧のオン、オ
フ制御をなして制動力のポンピングを行なわせるように
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
けるディスクロータ１の片面からブレーキパッド２を押
し付けて、そのブレーキパッド２とキャリパ４側に設け
られたブレーキパッド３との間にディスクロータｌを挟
んでそれに制動力を作用させるようにしたディスク型の
ブレーキ装置にあって、キャリパ４側に取り付けられた
支持部材５によって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６１の一端をそ
の保持部材８を介して支持部材５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ッド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ｔｏ、ｔｔをそれぞれ介してリンク１２によって連
絡させるようにしている。

各圧電素子アレイ６１．ＥＥ２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ックスなどの圧電材料１４を挟
んだ圧電素子を絶縁板１５を介して複数積層することに
よって構成されている。

圧電素子アレイ６１の他端側に設けられた保持部材ｌＯ
は支持部材５に対して自由となっており、圧電素子アレ
イ６１の積層方向の歪による変位によってその保持部材
１０が支持部材５をガイドとして図中Ａ方向に摺動する
ようになっている。

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は何れも支持部材５に対して自由となっており
、キャリパ４と支持部材５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っている。

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が入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
なっている。

また、ディスクロータｌの回転数を検出する回転センサ
Ｓ１および車体速度を検出する速度センサＳ２・がそれ
ぞれ設けられており、コン１−ローラ１６がそれら各セ
ンサＳｌ、Ｓ２の出力信号Ｖｌ。

ｖ２を読み込んで、所定の演算式（Ｖ２−Ｖｌ）／Ｖ２
からスリップ率を求め、その求められたスリップ率が予
め設定されたしきい値以上に高いときに車体がスキッド
状態にあるものと判定するようにしている。

そのコントローラ１６は、ブレーキペダル１７の踏込み
量をポテンショメータ１８によっ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
適宜プログラム制御された直流電圧を各圧電素子アレイ
６１．６２にそれぞれ独立して印加するとともに、各セ
ンサＳ１．Ｓ２の出力信号にもとづく自動車のスキッド
状態検知時に一方の圧電素子アレイ６２の印加電圧のみ
をオン、オフさせるポンピング制御をなすようになって
いる。図中、１９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１
６の制御下において、回転センサＳ１および速度センサ
Ｓ２の各出力信号にもとづいて自動車がスキッド状態に
なっていないことが検知されていることを条件として、
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１
２を介して直列的に加わってブレーキパッド２を図中Ｃ
方向に押し付け、ブレーキパッド３とあいまってディス
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っては、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ッド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１２におけ
る各月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。

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。

また急ブレーキ操作時などに回転センサＳｌおよび速度
センサＳ２の各出力信号にもとづいてコントローラ１６
において自動車のスキッド状態が検知された場合、コン
トローラ１６は一方の圧電素子アレイ６１への印加電圧
はそのままの状態として、他方のポンピング用の圧電素
子アレイ６２に対する印加電圧のオン、オフをブレーキ
ペダル１７の踏込みによるブレーキ操作が解除されるま
でのあいだ高速でくり返し行なわせる。

第４図に、そのときの各部信号のタイムチャートを示し
ている。図中、ｔｌはブレーキ操作開始時、ｔｌはスキ
ッド状態検知時、ｔ３はブレーキ操作終了時をそれぞれ
示している。

したがってこのようなスキッド状態検知時における各圧
電素子アレイ６１．６２の電圧制御を行なわせることに
より、制動力の変動の幅が小さい綿密な応答性の良いポ
ンピングが行なわれる。またそのポンピング制御にあっ
ても、単にその一方の圧電素子アレイ６２における印加
電圧のオン。

オフを行なわせるだけでよく、その制御が簡単となる。

その際、例えば、各圧電素子アレイ６１．６２における
圧電素子の積層数を同一のものとし、ブレーキ操作時に
それら各圧電素子アレイ６１．６２に印加する電圧の大
きさが等しくなるようにすれば、ポンピング時には定常
の制動力からその１／２の制動力の変動幅となる。また
、圧電素子アレイ６１と圧電素子アレイ６２とにおける
各圧電素子の積層数を変えるとともに、それら各圧電素
子アレイ６１．６２に印加する電圧の大きさを適宜変え
てそれぞれ最適設定し、そのうちの一方の圧電素子アレ
イ６２における印加電圧のオン、オフを行なわせるよう
にすれば、より精度の良い制動力のポンピング制御を行
なわせ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て、そのうちの
一部の圧電素子アレイのみの印加電圧を独立的にオン、
オフさせるようにしてもよい。また本発明の実施に際し
て、複数の圧電素子アレイを並列的に配設させるのみな
らず、それらを直列的に配設して各圧電素子アレイ間を
直線的な変位伝達機構によって連絡させるようにしても
よいことはいうまでもない。

匁Ｕ」 以上、本発明によるブレーキ装置にあっては、複数の圧
電素子アレイを、それら各圧電素子アレイに生ずる歪量
が加算されるように変位伝達機構を介して互いに連絡さ
せて配設させるとともに。

それら各圧電素子アレイの電圧制御をそれぞれ独立して
行なわせる手段をとるようにしているため。

簡単な制御によって応答性のよいａ適な制動力のポンピ
ングを行なわ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図は同実施例における各部信号
のタイムチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電素子が複数積層された圧電素子アレイに直流電圧を
   印加することによって生ずる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
   、圧電素子アレイを複数配設して、それら各圧電素子ア
   レイに生ずる歪量が加算されるように各圧電素子アレイ
   を変位伝達機構によって連絡させるようにするとともに
   、各圧電素子アレイの電圧制御をそれぞれ独立して行な
   わせる手段をとるようにしたことを特徴とするブレーキ
   装置。