JP3750747B2 - 電気作動ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は電気作動ブレーキ装置に関するものであり、さらに詳細には、圧電素子と可逆ネジと2個のクラッチナットを組み合わせることによって構成した尺取虫に似た動きをする寸動機構を採用した小型軽量の電気作動ブレーキ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、油圧によるブレーキ作動回路とは別に、電気信号によってブレーキを作動させる電気作動ブレーキ装置(いわゆるバイワイヤ方式)の開発が進められている。電気作動ブレーキ装置はブレーキぺダルの踏力を電気信号に変換し、電子制御装置からの信号によってブレーキ装置を作動させるため、従来の油圧回路式のブレーキ装置に比較して、システム全体を軽量小型にできる点に特徴があり、さらにブレーキ装置の各種制御(アンチスキッド制御、トラクション制御、自動ブレーキ制御等々)を実行する上でシステムの構築が容易である等の利点がある。
【0003】
また、上述のような開発動向と相まってブレーキ装置として圧電素子を使用したブレーキ装置の開発も進められている。圧電素子を使用したブレーキ装置としては特開昭61−166759号公報に記載されたもの等が知られている。
前記公報に記載されたブレーキ装置は、圧電素子に対する印加電圧によってブレーキ力を変化させブレーキ制御を行うものであり、ブレーキ装置の構成の簡略化や小型軽量を進める点で効果が期待できる。しかしながら、前記圧電素子を使用したブレーキ装置では、圧電素子自身の変位量を大きくとることが困難なために、ブレーキピストンの移動量を大きくすることができる機構を設ける必要があり、製造コストも高価となる等々の問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、圧電素子を利用しながら、圧電素子と可逆ネジと2個のクラッチナットを組み合わせ、圧電素子の変位量を蓄積しながら全体として作動変位量を大きくすることができるブレーキ作動機構を提案し、この作動機構をブレーキキャリパに組込むことにより、応答性が良く、構成が簡略化され、装置の小型軽量化を図ることができる新規な電気作動ブレーキ装置を提案せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため本発明が採用した課題解決の手段は、ブレ−キ装置のキャリパ内に形成したシリンダに嵌め合わされたピストンと、前記ピストンの反ディスク側にあって、非回転可能な状態をとることができる回転可能な雄ネジ部材と、該雄ネジ部材に嵌め合わされると共に、圧電素子に押圧される押圧部材のディスク軸方向両側に各々バネを介して配置した雌ネジ部材を有する寸動機構を備えている電気作動ブレ−キ装置であって、前記雌ネジ部材は、摩擦係合により回転規制可能な第1クラッチナットおよび第2クラッチナットからなり、摩擦係合が解除された該クラッチナットの一方は前記バネにより押圧され前記雄ネジ部材に対し相対回転することを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、制動の初期は前記雄ネジ部材をモータによって回転駆動し、制動反力が駆動源を切り替えるべき所定値に達したときは圧電素子の駆動に切り替えることを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、前記制動反力は、ピストンとディスクパッドとの間に設けた押圧力センサまたはモータに加わる負荷によって検知するようにしたことを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、前記制動は、モータにより雄ネジ部材を回転することによって解除されることを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
【0006】
【作用】
運転者がブレーキぺダル1を踏むと、この時の踏力が踏力センサ2によって検知され、電子制御装置3に入力される。電子制御装置3では、入力信号に応じてモータ24を駆動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を介してピストン8を移動させ、ディスクパッド5をディスク6に押しつける。
そして、ディスクパッド5によるディスク6への押圧力が所定値になると、電子制御装置3は前記モータ24の作動を停止するとともに圧電素子18に印加電圧を供給する。これにより圧電素子18は膨張し、押圧部材14、第1クラッチナット12を介してスクリュウシャフト10とともにピストン8を左方に移動させ、ディスクパッド5の押圧力を高める。
【0007】
この時、第2クラッチナット13は押圧部材14の移動分だけ支持部材19から浮くことになるが、第2クラッチナット13が皿バネ20の付勢力によって回転しながらこの分だけ図中右方に移動し再び支持部材19の円錐状部19aと当接する。ついで、圧電素子への印加電圧の供給が停止すると、圧電素子18が初期状態に戻り押圧部材14が図中右方へ移動する。すると今度は、押圧部材14と第1クラッチナット12とが離れ、第1クラッチナット自身が皿バネ15の付勢力によって回転しながら、図中右方に移動し、再び押圧部材14に当接する。こうした作動を繰り返しながら、所定のブレーキ圧力を得る。
また、ブレーキを緩める場合には、モータ24を駆動してスクリュウシャフトを逆回転させ、ピストン8をディスクから離れる方向に移動する。
【0008】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
図1はキャリパ内に組込んだ本発明の実施例に係る電気作動ブレーキ装置の断面図である。
図において1はブレーキペダル、2は踏力センサ、3は電子制御装置(ECU)、4はブレーキキャリパ、5は2個のディスクパッド、6は前記ディスクパッド間に配置されたディスクであり、個々の構成は公知のものを使用しており、それらの詳細構成の説明は省略する。
【0009】
前記キャリパ4内にはシリンダ7が形成されており、このシリンダ7内にピストン8が摺動自在に配置されている。前記ピストン8は一端部が閉塞された円筒状に形成されており、前記一端部の外面にはディスクパッド5の一方が取り付けられ、さらに、このディスクパッド5と前記ピストン8との間には押圧力センサ9が設けられている。前記押圧力センサ9は後述する尺取虫に似た動きをする寸動機構を制御するためのセンサであり、この寸動機構は前記ピストン8の内部に配置され、後述の態様でブレーキ圧力を制御する。
【0010】
〔寸動機構〕
前記ピストン8に内蔵される寸動機構は次の構成から成る。
ピストン8内の中央にはピストン8の軸と一致して配置されたスクリュウシャフト10の一端が取り付けられている。このスクリュウシャフト10は後述する第1クラッチナット、第2クラッチナットに対する可逆ネジとして形成されており、図示のものは多条ネジで形成されている。前記スクリュウシャフト10の他端は、キャリパに回転自在に軸支された歯車11に対して回転不能かつ摺動自在に取り付けられている。スクリュウシャフト10には第1クラッチナット12および第2クラッチナット13が螺合しており、第1クラッチナット12、第2クラッチナット13はそれぞれ図中右方側に円錐状部12a、13aを有している。
【0011】
前記第1クラッチナット12の外周には押圧部材14が配置されており、この押圧部材14には前記第1クラッチナット12の円錐状部12aの部分に対応した円錐状部14aが形成されており、この円錐状部12a、14aによって所謂コーンクラッチが形成されている。また、前記第1クラッチナット12と押圧部材14との間には、皿バネ15、ワッシャ16、ベアリング17が配置されており、前記第1クラッチナットは皿バネ15によって前記円錐状部14aに向けて付勢されている。また、押圧部材14とキャリパ4との間には図示の如く圧電素子18が設けられており、圧電素子18に印加電圧が作用すると圧電素子が膨張して押圧部材14を介して第1クラッチナット12を図中左方に押すことができるようになっている。
【0012】
また、前記第2クラッチナット13に対応してキャリパ4との間に支持部材19が配置されており、この支持部材19に形成された円錐状部19aと第2クラッチナットの円錐状部13aとによって所謂コーンクラッチが形成されている。前記支持部材19は圧電素子18の内周側に配置されている。また、前記第2クラッチナット13と前記押圧部材14との間には、皿バネ20、ワッシャ21、ベアリング22が配置されており、前記第2クラッチナット13は皿バネ20によって前記円錐状部19aに押圧されている。
【0013】
一方、前述の歯車11はキャリパ4内に軸支されたウォーム23に嵌合し、さらに前記ウォーム23はモータ24の回転軸(不図示)に取り付けられている。モータ24は電子制御装置(ECU)3からの指令で制御駆動され、モータ24の回転はウォーム23、歯車11に伝達され、これによってスクリュウシャフト10が回転しながら図中左に移動して、ピストン8を図中左方に押し出し、ディスクパッド5をディスク6に押圧してブレーキをかけることができるようになっている。
また前記押圧力センサ9、圧電素子18、ブレーキぺダル踏力センサ2からの信号は電子制御装置3に伝達され、電子制御装置3ではこれらの信号に基づいてモータ24あるいは圧電素子18を制御する。
なお、図中、Sはシール部材を示す。
【0014】
上記構成に係わる電気作動ブレーキ装置の作動について説明する。
ブレーキ作動前には、電子制御装置3からの指令がないため、このブレーキ装置は図1の状態となっている。
運転者がブレーキぺダル1を踏むと、この時の踏力が踏力センサ2によって検知され、電子制御装置3に入力される。電子制御装置3では、入力信号に応じてモータ24を駆動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を回転させる。スクリュウシャフト10の回転により、スクリュウシャフト10自身が図中左方に移動し、これに伴ってピストン8も移動し、ディスクパッド5をディスク6に押しつけブレーキを掛ける。
【0015】
そして、ディスクパッド5によるディスク6への押圧力が駆動源を切り替えるべき所定値になるとこの値を押圧力センサ9が検知し、電子制御装置3に出力する。電子制御装置3では前記押圧力センサ9からの信号に基づいて前記モータ24の作動を停止するとともに圧電素子18に印加電圧を供給する。圧電素子18に印加電圧が作用すると圧電素子18は膨張し、押圧部材14を図中左方に移動させる。押圧部材の移動により、第1クラッチナット12も図中左方に移動し、さらにスクリュウシャフト10も左方に移動してピストン8が移動し、ディスクパッド5の押圧力を高めることができる。即ち、押圧部材14によって第1クラッチナットを押圧した状態では第1クラッチナットは押圧部材14との間の摩擦力によって回転することはできず、またスクリュウシャフト10も歯車、ウォームによって回転が阻止されているため、押圧部材14の移動によって第1クラッチナットおよびスクリュウシャフト10は左方に移動することになる。
【0016】
この時、第2クラッチナット13は押圧部材14の移動分だけ支持部材19の円錐状部19aから浮くことになるが、浮くと同時に第2クラッチナット13は皿バネ20の付勢力によって自身が回転しながらこの分だけ図中右方に移動し、再び支持部材19の円錐状部19aと当接する。ついで、圧電素子18への印加電圧の供給が停止すると、圧電素子18が初期状態に戻り押圧部材14が図中右方へ移動する。すると今度は、押圧部材14の円錐状部14aと第1クラッチナット12の円錐状部12aとが離れ、第1クラッチナット自身が皿バネ15の付勢力によって回転しながら、図中右方に移動し、再び押圧部材14の円錐状部14aに当接し初期状態に戻る。そして再び圧電素子に電圧が印加され上述の作動を繰り返す。こうして、ディスクパッド5の押圧力が踏力等の制御目標値に見合った所定値になるまでこの作動が繰り返され、所定のブレーキ圧力を得る。圧電素子による上記ブレーキ押圧力増加中は、スクリュウシャフト10はウォーム23と歯車11によって廻り止めがなされている。
なお、こうした作動は尺取虫の動きに良く似ており、本発明者はこれを寸動機構と名付けている。
【0017】
ブレーキを緩める時は、踏力信号によってモータ24が作動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を逆回転させ、ピストン8を図中右方に移動させる。この時には、第1クラッチナット、第2クラッチナットはそれぞれ押圧部材14、支持部材19に押圧されているため、回転することはなく、スクリュウシャフトのみが回転しながらピストン8と共に図中右方に移動し、ブレーキが緩められる。
【0018】
以上のように、本発明では、圧電素子を利用した寸動機構を採用したため、装置の簡略化、装置の小型軽量化を図ることができる。
また、本発明では、電子制御装置からの制御信号によりブレーキ力の加圧、保持、減圧をすることもできるため、アンチスキッド制御やトラクション制御を実行することもできる。
さらに、前記押圧力センサ9を使用せずにモータに掛かる負荷からディスクパッド5によるディスク6への押圧力を検知し、圧電素子18を上述の如く制御することもできる。また、寸動機構は必ずしも上記実施例に限定されることはなく、同様の機能を奏する寸動機構であればどのようなものでも適用できる。
【0019】
【発明の効果】
以上詳細に述べた如く本発明は、圧電素子の変位を蓄積しながら、全体として変位量を大きくすることができるブレーキ作動機構(寸動機構)を採用し、この寸動機構をブレーキ装置内に組込むことにより、装置の簡略化、装置の小型軽量化を図ることができ、さらに装置を小型、安価に制作することができる。とくに寸動機構を採用することによりブレーキ圧制御の応答性を良くできる。さらに電子制御装置による制御により、アンチスキッド制御、トラクション制御等も容易に実現することができる、等々の優れた作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例としての電気作動ブレーキ装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 ブレーキペダル
2 踏力センサ
3 電子制御装置
4 ディスクパッド
5 ディスク
7 シリンダ
8 ピストン
9 押圧力センサ
10 スクリュウシャフト
11 歯車
12 第1クラッチナット
13 第2クラッチナット
14 押圧部材
15、20 皿バネ
16、21 ワッシャ
17、22 ベアリング
23 ウォーム
24 モータ
【産業上の利用分野】
本発明は電気作動ブレーキ装置に関するものであり、さらに詳細には、圧電素子と可逆ネジと2個のクラッチナットを組み合わせることによって構成した尺取虫に似た動きをする寸動機構を採用した小型軽量の電気作動ブレーキ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、油圧によるブレーキ作動回路とは別に、電気信号によってブレーキを作動させる電気作動ブレーキ装置(いわゆるバイワイヤ方式)の開発が進められている。電気作動ブレーキ装置はブレーキぺダルの踏力を電気信号に変換し、電子制御装置からの信号によってブレーキ装置を作動させるため、従来の油圧回路式のブレーキ装置に比較して、システム全体を軽量小型にできる点に特徴があり、さらにブレーキ装置の各種制御(アンチスキッド制御、トラクション制御、自動ブレーキ制御等々)を実行する上でシステムの構築が容易である等の利点がある。
【0003】
また、上述のような開発動向と相まってブレーキ装置として圧電素子を使用したブレーキ装置の開発も進められている。圧電素子を使用したブレーキ装置としては特開昭61−166759号公報に記載されたもの等が知られている。
前記公報に記載されたブレーキ装置は、圧電素子に対する印加電圧によってブレーキ力を変化させブレーキ制御を行うものであり、ブレーキ装置の構成の簡略化や小型軽量を進める点で効果が期待できる。しかしながら、前記圧電素子を使用したブレーキ装置では、圧電素子自身の変位量を大きくとることが困難なために、ブレーキピストンの移動量を大きくすることができる機構を設ける必要があり、製造コストも高価となる等々の問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、圧電素子を利用しながら、圧電素子と可逆ネジと2個のクラッチナットを組み合わせ、圧電素子の変位量を蓄積しながら全体として作動変位量を大きくすることができるブレーキ作動機構を提案し、この作動機構をブレーキキャリパに組込むことにより、応答性が良く、構成が簡略化され、装置の小型軽量化を図ることができる新規な電気作動ブレーキ装置を提案せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため本発明が採用した課題解決の手段は、ブレ−キ装置のキャリパ内に形成したシリンダに嵌め合わされたピストンと、前記ピストンの反ディスク側にあって、非回転可能な状態をとることができる回転可能な雄ネジ部材と、該雄ネジ部材に嵌め合わされると共に、圧電素子に押圧される押圧部材のディスク軸方向両側に各々バネを介して配置した雌ネジ部材を有する寸動機構を備えている電気作動ブレ−キ装置であって、前記雌ネジ部材は、摩擦係合により回転規制可能な第1クラッチナットおよび第2クラッチナットからなり、摩擦係合が解除された該クラッチナットの一方は前記バネにより押圧され前記雄ネジ部材に対し相対回転することを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、制動の初期は前記雄ネジ部材をモータによって回転駆動し、制動反力が駆動源を切り替えるべき所定値に達したときは圧電素子の駆動に切り替えることを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、前記制動反力は、ピストンとディスクパッドとの間に設けた押圧力センサまたはモータに加わる負荷によって検知するようにしたことを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
また、前記制動は、モータにより雄ネジ部材を回転することによって解除されることを特徴とする電気作動ブレ−キ装置である。
【0006】
【作用】
運転者がブレーキぺダル1を踏むと、この時の踏力が踏力センサ2によって検知され、電子制御装置3に入力される。電子制御装置3では、入力信号に応じてモータ24を駆動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を介してピストン8を移動させ、ディスクパッド5をディスク6に押しつける。
そして、ディスクパッド5によるディスク6への押圧力が所定値になると、電子制御装置3は前記モータ24の作動を停止するとともに圧電素子18に印加電圧を供給する。これにより圧電素子18は膨張し、押圧部材14、第1クラッチナット12を介してスクリュウシャフト10とともにピストン8を左方に移動させ、ディスクパッド5の押圧力を高める。
【0007】
この時、第2クラッチナット13は押圧部材14の移動分だけ支持部材19から浮くことになるが、第2クラッチナット13が皿バネ20の付勢力によって回転しながらこの分だけ図中右方に移動し再び支持部材19の円錐状部19aと当接する。ついで、圧電素子への印加電圧の供給が停止すると、圧電素子18が初期状態に戻り押圧部材14が図中右方へ移動する。すると今度は、押圧部材14と第1クラッチナット12とが離れ、第1クラッチナット自身が皿バネ15の付勢力によって回転しながら、図中右方に移動し、再び押圧部材14に当接する。こうした作動を繰り返しながら、所定のブレーキ圧力を得る。
また、ブレーキを緩める場合には、モータ24を駆動してスクリュウシャフトを逆回転させ、ピストン8をディスクから離れる方向に移動する。
【0008】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
図1はキャリパ内に組込んだ本発明の実施例に係る電気作動ブレーキ装置の断面図である。
図において1はブレーキペダル、2は踏力センサ、3は電子制御装置(ECU)、4はブレーキキャリパ、5は2個のディスクパッド、6は前記ディスクパッド間に配置されたディスクであり、個々の構成は公知のものを使用しており、それらの詳細構成の説明は省略する。
【0009】
前記キャリパ4内にはシリンダ7が形成されており、このシリンダ7内にピストン8が摺動自在に配置されている。前記ピストン8は一端部が閉塞された円筒状に形成されており、前記一端部の外面にはディスクパッド5の一方が取り付けられ、さらに、このディスクパッド5と前記ピストン8との間には押圧力センサ9が設けられている。前記押圧力センサ9は後述する尺取虫に似た動きをする寸動機構を制御するためのセンサであり、この寸動機構は前記ピストン8の内部に配置され、後述の態様でブレーキ圧力を制御する。
【0010】
〔寸動機構〕
前記ピストン8に内蔵される寸動機構は次の構成から成る。
ピストン8内の中央にはピストン8の軸と一致して配置されたスクリュウシャフト10の一端が取り付けられている。このスクリュウシャフト10は後述する第1クラッチナット、第2クラッチナットに対する可逆ネジとして形成されており、図示のものは多条ネジで形成されている。前記スクリュウシャフト10の他端は、キャリパに回転自在に軸支された歯車11に対して回転不能かつ摺動自在に取り付けられている。スクリュウシャフト10には第1クラッチナット12および第2クラッチナット13が螺合しており、第1クラッチナット12、第2クラッチナット13はそれぞれ図中右方側に円錐状部12a、13aを有している。
【0011】
前記第1クラッチナット12の外周には押圧部材14が配置されており、この押圧部材14には前記第1クラッチナット12の円錐状部12aの部分に対応した円錐状部14aが形成されており、この円錐状部12a、14aによって所謂コーンクラッチが形成されている。また、前記第1クラッチナット12と押圧部材14との間には、皿バネ15、ワッシャ16、ベアリング17が配置されており、前記第1クラッチナットは皿バネ15によって前記円錐状部14aに向けて付勢されている。また、押圧部材14とキャリパ4との間には図示の如く圧電素子18が設けられており、圧電素子18に印加電圧が作用すると圧電素子が膨張して押圧部材14を介して第1クラッチナット12を図中左方に押すことができるようになっている。
【0012】
また、前記第2クラッチナット13に対応してキャリパ4との間に支持部材19が配置されており、この支持部材19に形成された円錐状部19aと第2クラッチナットの円錐状部13aとによって所謂コーンクラッチが形成されている。前記支持部材19は圧電素子18の内周側に配置されている。また、前記第2クラッチナット13と前記押圧部材14との間には、皿バネ20、ワッシャ21、ベアリング22が配置されており、前記第2クラッチナット13は皿バネ20によって前記円錐状部19aに押圧されている。
【0013】
一方、前述の歯車11はキャリパ4内に軸支されたウォーム23に嵌合し、さらに前記ウォーム23はモータ24の回転軸(不図示)に取り付けられている。モータ24は電子制御装置(ECU)3からの指令で制御駆動され、モータ24の回転はウォーム23、歯車11に伝達され、これによってスクリュウシャフト10が回転しながら図中左に移動して、ピストン8を図中左方に押し出し、ディスクパッド5をディスク6に押圧してブレーキをかけることができるようになっている。
また前記押圧力センサ9、圧電素子18、ブレーキぺダル踏力センサ2からの信号は電子制御装置3に伝達され、電子制御装置3ではこれらの信号に基づいてモータ24あるいは圧電素子18を制御する。
なお、図中、Sはシール部材を示す。
【0014】
上記構成に係わる電気作動ブレーキ装置の作動について説明する。
ブレーキ作動前には、電子制御装置3からの指令がないため、このブレーキ装置は図1の状態となっている。
運転者がブレーキぺダル1を踏むと、この時の踏力が踏力センサ2によって検知され、電子制御装置3に入力される。電子制御装置3では、入力信号に応じてモータ24を駆動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を回転させる。スクリュウシャフト10の回転により、スクリュウシャフト10自身が図中左方に移動し、これに伴ってピストン8も移動し、ディスクパッド5をディスク6に押しつけブレーキを掛ける。
【0015】
そして、ディスクパッド5によるディスク6への押圧力が駆動源を切り替えるべき所定値になるとこの値を押圧力センサ9が検知し、電子制御装置3に出力する。電子制御装置3では前記押圧力センサ9からの信号に基づいて前記モータ24の作動を停止するとともに圧電素子18に印加電圧を供給する。圧電素子18に印加電圧が作用すると圧電素子18は膨張し、押圧部材14を図中左方に移動させる。押圧部材の移動により、第1クラッチナット12も図中左方に移動し、さらにスクリュウシャフト10も左方に移動してピストン8が移動し、ディスクパッド5の押圧力を高めることができる。即ち、押圧部材14によって第1クラッチナットを押圧した状態では第1クラッチナットは押圧部材14との間の摩擦力によって回転することはできず、またスクリュウシャフト10も歯車、ウォームによって回転が阻止されているため、押圧部材14の移動によって第1クラッチナットおよびスクリュウシャフト10は左方に移動することになる。
【0016】
この時、第2クラッチナット13は押圧部材14の移動分だけ支持部材19の円錐状部19aから浮くことになるが、浮くと同時に第2クラッチナット13は皿バネ20の付勢力によって自身が回転しながらこの分だけ図中右方に移動し、再び支持部材19の円錐状部19aと当接する。ついで、圧電素子18への印加電圧の供給が停止すると、圧電素子18が初期状態に戻り押圧部材14が図中右方へ移動する。すると今度は、押圧部材14の円錐状部14aと第1クラッチナット12の円錐状部12aとが離れ、第1クラッチナット自身が皿バネ15の付勢力によって回転しながら、図中右方に移動し、再び押圧部材14の円錐状部14aに当接し初期状態に戻る。そして再び圧電素子に電圧が印加され上述の作動を繰り返す。こうして、ディスクパッド5の押圧力が踏力等の制御目標値に見合った所定値になるまでこの作動が繰り返され、所定のブレーキ圧力を得る。圧電素子による上記ブレーキ押圧力増加中は、スクリュウシャフト10はウォーム23と歯車11によって廻り止めがなされている。
なお、こうした作動は尺取虫の動きに良く似ており、本発明者はこれを寸動機構と名付けている。
【0017】
ブレーキを緩める時は、踏力信号によってモータ24が作動し、ウォーム23、歯車11、スクリュウシャフト10を逆回転させ、ピストン8を図中右方に移動させる。この時には、第1クラッチナット、第2クラッチナットはそれぞれ押圧部材14、支持部材19に押圧されているため、回転することはなく、スクリュウシャフトのみが回転しながらピストン8と共に図中右方に移動し、ブレーキが緩められる。
【0018】
以上のように、本発明では、圧電素子を利用した寸動機構を採用したため、装置の簡略化、装置の小型軽量化を図ることができる。
また、本発明では、電子制御装置からの制御信号によりブレーキ力の加圧、保持、減圧をすることもできるため、アンチスキッド制御やトラクション制御を実行することもできる。
さらに、前記押圧力センサ9を使用せずにモータに掛かる負荷からディスクパッド5によるディスク6への押圧力を検知し、圧電素子18を上述の如く制御することもできる。また、寸動機構は必ずしも上記実施例に限定されることはなく、同様の機能を奏する寸動機構であればどのようなものでも適用できる。
【0019】
【発明の効果】
以上詳細に述べた如く本発明は、圧電素子の変位を蓄積しながら、全体として変位量を大きくすることができるブレーキ作動機構(寸動機構)を採用し、この寸動機構をブレーキ装置内に組込むことにより、装置の簡略化、装置の小型軽量化を図ることができ、さらに装置を小型、安価に制作することができる。とくに寸動機構を採用することによりブレーキ圧制御の応答性を良くできる。さらに電子制御装置による制御により、アンチスキッド制御、トラクション制御等も容易に実現することができる、等々の優れた作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例としての電気作動ブレーキ装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 ブレーキペダル
2 踏力センサ
3 電子制御装置
4 ディスクパッド
5 ディスク
7 シリンダ
8 ピストン
9 押圧力センサ
10 スクリュウシャフト
11 歯車
12 第1クラッチナット
13 第2クラッチナット
14 押圧部材
15、20 皿バネ
16、21 ワッシャ
17、22 ベアリング
23 ウォーム
24 モータ
Claims (4)
- ブレ−キ装置のキャリパ内に形成したシリンダに嵌め合わされたピストンと、前記ピストンの反ディスク側にあって、非回転可能な状態をとることができる回転可能な雄ネジ部材と、該雄ネジ部材に嵌め合わされると共に、圧電素子に押圧される押圧部材のディスク軸方向両側に各々バネを介して配置した雌ネジ部材を有する寸動機構を備えている電気作動ブレ−キ装置であって、前記雌ネジ部材は、摩擦係合により回転規制可能な第1クラッチナットおよび第2クラッチナットからなり、摩擦係合が解除された該クラッチナットの一方は前記バネにより押圧され前記雄ネジ部材に対し相対回転することを特徴とする電気作動ブレ−キ装置。
- 制動の初期は前記雄ネジ部材をモータによって回転駆動し、制動反力が駆動源を切り替えるべき所定値に達したときは圧電素子の駆動に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の電気作動ブレ−キ装置。
- 前記制動反力は、ピストンとディスクパッドとの間に設けた押圧力センサまたはモータに加わる負荷によって検知するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の電気作動ブレ−キ装置。
- 前記制動は、モータにより雄ネジ部材を回転することによって解除されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電気作動ブレ−キ装置。
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