JPH09291951A - Brake device - Google Patents

Brake device

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Publication number
JPH09291951A
JPH09291951A JP8102774A JP10277496A JPH09291951A JP H09291951 A JPH09291951 A JP H09291951A JP 8102774 A JP8102774 A JP 8102774A JP 10277496 A JP10277496 A JP 10277496A JP H09291951 A JPH09291951 A JP H09291951A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
magnetostrictive element
giant magnetostrictive
brake
friction material
Prior art date
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Pending
Application number
JP8102774A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Yamada
一 山田
Yukio Murata
幸雄 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akebono Research and Development Centre Ltd
Original Assignee
Akebono Research and Development Centre Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Akebono Research and Development Centre Ltd filed Critical Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority to JP8102774A priority Critical patent/JPH09291951A/en
Priority to US08/789,267 priority patent/US5826683A/en
Priority to DE19703230A priority patent/DE19703230B4/en
Publication of JPH09291951A publication Critical patent/JPH09291951A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a brake function intelligent by imparting a bias magnetic field to a super magnetic distortion element during non-application of braking. SOLUTION: A super magnetic distortion brake 1 is provided as a disk brake and a braking force is produced by pressing a bad 3 to a brake disk 2 as a rotary body for braking. An actuator 4 for moving the pad 3 toward the brake disk 2 expands and transmits a produced displacing quantity to the pad 3, and the operation of the actuator 4 is controlled by a control unit 8 according to the operation state of a brake pedal 6. A bias magnetic field imparting means for imparting a bias magnetic field to a super magnetic distortion element 12 includes a cylindrical permanent magnet and a magnetic material 29 so as to surround the outer periphery of an electromagnetic coil 14, and a bias magnetic field is imparted to the super magnetic distortion element 12. Thus, a brake function is made intelligent, the responsiveness of the super magnetic distortion element is improved for the change of a magnetic field strength and power consumption is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の制動に使用
される電動式のブレーキ装置に関し、更に詳述すると、
摩擦材への押付力を付与する電動式のアクチュエータと
して超磁歪素子を利用した構成のブレーキ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake device used for braking a vehicle.
The present invention relates to a brake device having a configuration using a giant magnetostrictive element as an electric actuator that applies a pressing force to a friction material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、油圧を駆動源として車両に使
用されるブレーキ装置は、油圧配管装備や、油圧調整機
構のために、構成部品点数が増大して、構成が複雑化す
るという問題があった。また、最近は、アンチロックブ
レーキシステムの装備や、トラクションコントロールシ
ステムの装備など、ブレーキ機能のインテリジェント化
が活発に行われているが、このようなインテリジェント
化に際して、油圧駆動式の従来のブレーキ装置の場合、
車輪のロック状態やスリップ状態に応じて所定の電気信
号を油圧アクチュエータの機械的動作に変換する電気−
油圧制御回路を付加しなければならない。そのため、制
御系が複雑化した。
2. Description of the Related Art Conventionally, a brake device used in a vehicle using hydraulic pressure as a drive source has a problem that the number of constituent parts is increased and the structure is complicated due to a hydraulic pipe equipment and a hydraulic pressure adjusting mechanism. there were. Recently, intelligent brake functions such as anti-lock brake systems and traction control systems have been actively developed. If
An electric converter that converts a predetermined electric signal into a mechanical operation of a hydraulic actuator according to a locked state or a slip state of a wheel.
A hydraulic control circuit must be added. Therefore, the control system became complicated.

【0003】そこで、このような背景から、近年では、
前記駆動源としては回転モータを使用し、回転−直線変
換機構や減速機構等を介して摩擦材を制動用の回転体に
押し付けることによって所定の制動力を生じさせる電動
式のブレーキ装置(特開昭64−21229号公報参
照)や、駆動源として圧電セラミックスを利用する電動
式のブレーキ装置(特開昭60−136629号公報参
照)が提案されている。
[0003] Against this background, in recent years,
An electric brake device that generates a predetermined braking force by using a rotary motor as the drive source and pressing a frictional material against a rotary body for braking via a rotation-linear conversion mechanism, a speed reduction mechanism, and the like Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 64-21329) and an electric brake device using piezoelectric ceramics as a drive source (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-136629) have been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のように駆動源と
して回転モータや圧電セラミックスを利用する電動式の
ブレーキ装置では、アンチロックブレーキシステムの装
備やトラクションコントロールシステムの装備などのブ
レーキ機能のインテリジェント化が図り易くなる。
As described above, in the electric brake device utilizing the rotary motor and the piezoelectric ceramics as the drive source, the intelligent brake function such as the anti-lock brake system and the traction control system is provided. Is easier to plan.

【0005】しかし、駆動源として回転モータを利用す
るブレーキ装置では、回転−直線変換機構や減速機構等
の装備のために、ブレーキ装置が大型化になるという問
題があった。一方、駆動源として圧電セラミックスを利
用するブレーキ装置では、摩擦材の進退動作に必要な直
線運動を駆動源から直接得ることができ、回転−直線変
換機構や減速機構等を使用せずに済むためにブレーキ装
置を小型化することが可能であるが、圧電セラミックス
は大電圧を発生するための装置が必要となるという問題
があった。
However, in a brake device that uses a rotary motor as a drive source, there is a problem that the brake device becomes large due to the equipment such as a rotation-linear conversion mechanism and a speed reduction mechanism. On the other hand, in a brake device using piezoelectric ceramics as a drive source, the linear motion required for the advancing and retreating operation of the friction material can be directly obtained from the drive source, so that a rotation-linear conversion mechanism or a deceleration mechanism is not required. Although it is possible to reduce the size of the brake device, the piezoelectric ceramic has a problem that a device for generating a large voltage is required.

【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、アンチロックブレーキシステムの装備やトラクショ
ンコントロールシステムの装備などのブレーキ機能のイ
ンテリジェント化が図り易く、しかも、装置の小型化に
適し、かつ、消費電力の低減や応答性の点で優れたブレ
ーキ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and it is easy to make the brake function of an anti-lock brake system, a traction control system, etc. intelligent, and is suitable for downsizing of the device. It is an object of the present invention to provide a braking device that is excellent in terms of reduction of power consumption and responsiveness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るブレーキ装置は、回転体に摩擦材を押し
付けて制動力を得るため該摩擦材を前記回転体に向けて
進退移動させる電動式のアクチュエータと、ブレーキ操
作部の操作状態に応じて前記アクチュエータの動作を制
御するコントロール・ユニットとを具備すると共に、前
記アクチュエータは、磁界が加えられると磁歪によって
長さが変化する超磁歪素子と、入力電流に応じた磁界を
前記超磁歪素子に加える電磁コイルとを備え、また、前
記コントロール・ユニットは、前記電磁コイルの入力電
流を前記ブレーキ操作部の操作状態に応じて制御し、制
動に必要な前記摩擦材への押圧力を、前記超磁歪素子の
磁歪による伸長によって行うブレーキ装置であって、ブ
レーキの非操作時に前記超磁歪素子にバイアス磁界を付
与するバイアス磁界付与手段を装備したことを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, a brake device according to the present invention moves a friction material forward and backward toward the rotary body in order to press the friction material against the rotary body to obtain a braking force. The super-magnetostrictive element is provided with an electric actuator and a control unit that controls the operation of the actuator according to the operating state of the brake operating unit, and the actuator changes its length due to magnetostriction when a magnetic field is applied. And an electromagnetic coil that applies a magnetic field according to an input current to the giant magnetostrictive element, and the control unit controls the input current of the electromagnetic coil according to an operating state of the brake operating unit to perform braking. A braking device for applying a pressing force to the friction material necessary for the expansion of the giant magnetostrictive element due to magnetostriction, when the brake is not operated. Characterized by being equipped with a bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element.

【0008】また、上記目的は、上記構成のブレーキ装
置において、前記バイアス磁界付与手段を、前記超磁歪
素子の周囲に装備された永久磁石と該永久磁石に隣接し
て装備された磁性材料とによって構成することによって
も達成できる。
Further, the above-mentioned object is, in the brake device having the above-mentioned construction, the bias magnetic field applying means is constituted by a permanent magnet provided around the super-magnetostrictive element and a magnetic material provided adjacent to the permanent magnet. It can also be achieved by configuring.

【0009】さらに、上記目的は、上記構成のブレーキ
装置において、前記バイアス磁界付与手段を、前記超磁
歪素子の周囲に装備された永久磁石によって構成するこ
とによっても達成できる。
Further, the above object can be achieved also in the brake device having the above-mentioned structure, in which the bias magnetic field applying means is constituted by a permanent magnet provided around the giant magnetostrictive element.

【0010】さらにまた、上記目的は、上記構成のブレ
ーキ装置において、前記超磁歪素子に所定のプリストレ
スを付与するプリストレス付与手段がさらに設けられる
ことによっても達成できる。
Further, the above object can also be achieved by providing a prestressing means for applying a predetermined prestress to the giant magnetostrictive element in the brake device having the above construction.

【0011】あるいは、上記目的は、上記構成のブレー
キ装置において、前記ブレーキ装置が前記超磁歪素子と
前記摩擦材との間に、前記超磁歪素子の変位量を拡大し
て摩擦材に伝達する流体式の変位拡大機構を装備すると
ともに、前記アクチュエータの超磁歪素子がその一端が
前記摩擦材支持部材に係止されて磁界が加えられると前
記摩擦材の移動方向に沿って長さが変化する棒状に形成
され、前記変位拡大機構が、摩擦材支持部材上に形成さ
れて流体を封入したシリンダと、該シリンダの一方の壁
部を挿通すると共に前記超磁歪素子の他端に連結されて
前記超磁歪素子の変位をシリンダ内の流体に伝える大径
ピストンと、前記シリンダの他方の壁部を挿通すると共
に前記摩擦材に当接されて前記大径ピストンから流体に
伝えられた変位を摩擦材に伝える小径ピストンとを備
え、前記超磁歪素子の変位量の拡大率が前記大径ピスト
ン及び小径ピストンの面積比により設定される構成とす
ることによっても達成できる。
Alternatively, in the brake device having the above-mentioned configuration, the brake device expands the displacement amount of the super magnetostrictive element between the super magnetostrictive element and the friction material and transmits the fluid to the friction material. Equipped with a displacement-enhancing mechanism of the above-mentioned type, and the one end of the giant magnetostrictive element of the actuator is locked to the friction material supporting member and the length thereof changes along the moving direction of the friction material when a magnetic field is applied. And a displacement magnifying mechanism formed on the friction material support member and filled with a fluid, and a cylinder inserted through one wall of the cylinder and connected to the other end of the super magnetostrictive element. A large-diameter piston that transmits the displacement of the magnetostrictive element to the fluid in the cylinder, and the displacement transmitted to the fluid from the large-diameter piston by being inserted into the other wall portion of the cylinder and abutting against the friction material. And a small-diameter piston tell Kosuzai, the can also be achieved by a structure in which the displacement amount of magnification of the super magnetostrictive element is set by the area ratio of the large-diameter piston and the small-diameter piston.

【0012】[0012]

【作用】本発明の上記構成によれば、摩擦材を制動用の
回転体に向けて変動させるための駆動源として磁界強さ
によって伸長する超磁歪素子を使用したもので、例え
ば、棒状の超磁歪素子に磁界を加えて伸長させること
で、摩擦材の移動方向に沿って摩擦材への押圧力付与に
必要な直線運動を駆動源である超磁歪素子から直接得る
ことができる。
According to the above configuration of the present invention, a giant magnetostrictive element that expands according to the magnetic field strength is used as a drive source for varying the friction material toward the braking rotating body. By applying a magnetic field to the magnetostrictive element to make it expand, it is possible to directly obtain the linear motion required to apply a pressing force to the friction material along the moving direction of the friction material from the giant magnetostrictive element that is the drive source.

【0013】ブレーキの非操作時にバイアス磁界を超磁
歪素子に付与して、該超磁歪素子に規定量の初期歪を付
与した状態にしておくと、ブレーキ操作時に電磁コイル
が付与する磁界強さの変化に対して超磁歪素子が発生す
る歪量を大きくすることができ、また、磁界強さの変化
に対する超磁歪素子の応答性を向上させることができる
と共に、アクチュエータとして所定の変位量を得るのに
必要な応答性の向上を達成することができる。さらに、
ブレーキの非操作時にバイアス磁界を超磁歪素子に付与
して、該超磁歪素子に規定量の初期歪を付与した状態に
しておくと、ブレーキ操作時に超磁歪素子の一定量の歪
量を得るのに要する電力を少なくして、消費電力の低減
を図ることも可能になる。さらにまた、超磁歪素子に所
定のプリストレスを予め付与しておくと、同一の磁界強
さで発生する超磁歪素子の歪量をさらに大きく得ること
も可能になる。
When a bias magnetic field is applied to the giant magnetostrictive element when the brake is not operated and a predetermined amount of initial strain is applied to the giant magnetostrictive element, the strength of the magnetic field applied by the electromagnetic coil during braking is reduced. It is possible to increase the amount of strain generated by the giant magnetostrictive element with respect to changes, improve the responsiveness of the giant magnetostrictive element to changes in magnetic field strength, and obtain a predetermined amount of displacement as an actuator. It is possible to achieve the required improvement in responsiveness. further,
When a bias magnetic field is applied to the giant magnetostrictive element when the brake is not operated and a predetermined amount of initial strain is applied to the giant magnetostrictive element, a certain amount of strain of the giant magnetostrictive element is obtained when the brake is operated. It is also possible to reduce the power consumption by reducing the power consumption required. Furthermore, by applying a predetermined prestress to the giant magnetostrictive element in advance, it is possible to further increase the strain amount of the giant magnetostrictive element generated with the same magnetic field strength.

【0014】さらに、超磁歪素子の変位を流体式の変位
拡大機構で拡大して摩擦材に伝達する構成のため、摩擦
材を移動動作させるための変位量を超磁歪素子の変位量
以上に大きく設定することができる。
Further, since the displacement of the giant magnetostrictive element is magnified by the fluid type displacement magnifying mechanism and transmitted to the friction material, the displacement amount for moving the friction material is larger than the displacement amount of the giant magnetostrictive element. Can be set.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るブレーキ装置
の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るブレーキ装置の第1実施形態の要部
断面図である。この第1実施形態の超磁歪ブレーキ1
は、車両用のディスクブレーキとして設けられ、制動用
の回転体であるブレーキディスク(ロータ)2と、ブレ
ーキディスク2に押し付けることで制動力を発生させる
摩擦材であるパッド3と、パッド3をブレーキディスク
2に向けて移動させるための電動式のアクチュエータ4
と、アクチュエータ4が発生する変位量を拡大してパッ
ド3に伝達する流体式の変位拡大機構5と、ブレーキ操
作部であるブレーキペダル6の操作状態に応じてアクチ
ュエータ4の動作を制御するコントロール・ユニット
(ECU)8とを備えて構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a brake device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a first embodiment of a brake device according to the present invention. The giant magnetostrictive brake 1 according to the first embodiment
Is a brake disc (rotor) 2 that is provided as a disc brake for a vehicle, is a rotating body for braking, a pad 3 that is a friction material that generates a braking force by pressing the brake disc 2, and the pad 3 is a brake. Electric actuator 4 for moving toward the disc 2
And a fluid type displacement magnifying mechanism 5 that magnifies the amount of displacement generated by the actuator 4 and transmits it to the pad 3, and a control that controls the operation of the actuator 4 according to the operating state of the brake pedal 6 that is the brake operating unit. And a unit (ECU) 8.

【0016】パッド3は、ブレーキディスク2を挟むよ
うに一対装備されていて、摩擦材支持部材(図示せず)
によって、ブレーキディスク2の軸方向に移動自在に支
持されている。ブレーキキャリパ10は、周知のフロー
ティングキャリパ構造をとり、図示せぬスライドピンを
介して摩擦材支持部材に摺動自在に固定され、アクチュ
エータ4の駆動により図中左側のパッド3がブレーキデ
ィスク2の左側面を押圧すると、その反作用によりキャ
リパ爪部10aに取り付けられた図中右側のパッド3が
ブレーキディスク2の右側面を押圧するように構成され
ている。
A pair of pads 3 are provided so as to sandwich the brake disc 2, and a friction material support member (not shown) is provided.
Is supported so as to be movable in the axial direction of the brake disc 2. The brake caliper 10 has a well-known floating caliper structure, is slidably fixed to a friction material support member via a slide pin (not shown), and an actuator 4 drives the pad 3 on the left side in the figure to the left side of the brake disc 2. When the surface is pressed, the pad 3 on the right side in the figure attached to the caliper claw portion 10a is configured to press the right side surface of the brake disc 2 by its reaction.

【0017】アクチュエータ4は、棒状をなして一端
(図では、左端)がヨーク7aを介してブレーキキャリ
パ10に係止されると共に、他端がヨーク7を介して変
位拡大機構5の大径ピストン11に当接されて、磁界が
加えられると磁歪によって軸方向の長さが増大する超磁
歪素子12と、超磁歪素子12の外周を囲うようにブレ
ーキキャリパ10内に固定されて入力電流に応じた磁界
を超磁歪素子12に加える略円筒状の電磁コイル14
と、ヨーク7とブレーキキャリパ10との間に介在して
超磁歪素子12を圧縮方向に付勢して、通電時における
超磁歪素子12の歪量を増大するばね15とを備えて構
成される。
The actuator 4 is rod-shaped and has one end (the left end in the figure) locked to the brake caliper 10 via the yoke 7a and the other end via the yoke 7 to a large-diameter piston of the displacement magnifying mechanism 5. 11, which is fixed in the brake caliper 10 so as to surround the outer circumference of the super magnetostrictive element 12 and the super magnetostrictive element 12 that increases in axial length due to magnetostriction when a magnetic field is applied to the super calorimeter element 11 depending on the input current. Cylindrical magnetic coil 14 for applying a strong magnetic field to the giant magnetostrictive element 12
And a spring 15 that is interposed between the yoke 7 and the brake caliper 10 to urge the giant magnetostrictive element 12 in the compression direction to increase the strain amount of the giant magnetostrictive element 12 when energized. .

【0018】また、ブレーキペダル6は、運転者によっ
て踏下されると、そのとき踏下されたストロークまたは
踏力信号が公知のセンサ16によってコントロール・ユ
ニット8に入力される。
When the driver depresses the brake pedal 6, the stroke or pedaling force signal at that time is input to the control unit 8 by a known sensor 16.

【0019】流体式の変位拡大機構5は、ブレーキキャ
リパ10内に形成されて流体20を封入したシリンダ2
1と、シリンダ21の一方の壁部を挿通すると共に超磁
歪素子12の他端に当接されて超磁歪素子12の変位を
シリンダ21内の流体20に伝える大径ピストン11
と、シリンダ21の他方の壁部を挿通すると共にパッド
3に当接されて大径ピストン11から流体20に伝えら
れた変位をパッド3に伝える小径ピストン23とを備
え、シリンダ21内の流体20を押圧する大径ピストン
11及び小径ピストン23の面積比を適宜値に設計する
ことで変位量の拡大率を所望値に設定できる構成とされ
ている。
The fluid displacement magnifying mechanism 5 is a cylinder 2 formed in the brake caliper 10 and containing a fluid 20.
1 and a large-diameter piston 11 that is inserted through one wall of the cylinder 21 and is in contact with the other end of the giant magnetostrictive element 12 to transmit the displacement of the giant magnetostrictive element 12 to the fluid 20 in the cylinder 21.
And a small-diameter piston 23 that is inserted into the other wall of the cylinder 21 and is brought into contact with the pad 3 to transmit the displacement transmitted from the large-diameter piston 11 to the fluid 20 to the pad 3. The enlargement ratio of the displacement amount can be set to a desired value by designing the area ratio of the large-diameter piston 11 and the small-diameter piston 23 that press to an appropriate value.

【0020】シリンダ21内に封入される流体20は、
非圧縮性及び耐熱性を有する流体で、例えばブレーキオ
イル等が利用される。また、シリンダ21内のそれぞれ
のピストン11,23の摺動部分には、流体20の漏出
を防止するシール部材24が装備されている。さらに、
シリンダ21内には、大径ピストン11をヨーク7に向
かって付勢する大径ピストン戻しばね30が設けられて
いる。
The fluid 20 enclosed in the cylinder 21 is
A fluid having incompressibility and heat resistance, such as brake oil is used. A seal member 24 that prevents the fluid 20 from leaking is provided on the sliding portion of each of the pistons 11 and 23 in the cylinder 21. further,
A large-diameter piston return spring 30 that urges the large-diameter piston 11 toward the yoke 7 is provided in the cylinder 21.

【0021】コントロール・ユニット8は、センサ16
からの信号によって、運転者の制動指令を検知して、ア
クチュエータ4の動作を制御するもので、ブレーキ操作
時にセンサ16からの信号に応じて、電磁コイル14の
入力電流を制御する。
The control unit 8 includes a sensor 16
Is used to control the operation of the actuator 4 by detecting a braking command from the driver, and the input current of the electromagnetic coil 14 is controlled according to the signal from the sensor 16 during braking operation.

【0022】この第1実施形態において、ブレーキ非操
作時に超磁歪素子12にバイアス磁界を付与するための
バイアス磁界付与手段は、電磁コイル14の外周を囲む
ように、筒状の永久磁石28と、磁性材料29とを配備
し、これらの永久磁石28と磁性材料29とによって超
磁歪素子12にバイアス磁界HB を付与する構成とされ
ている。
In the first embodiment, the bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element 12 when the brake is not operated is a cylindrical permanent magnet 28 so as to surround the outer circumference of the electromagnetic coil 14, A magnetic material 29 is provided, and a bias magnetic field H B is applied to the giant magnetostrictive element 12 by the permanent magnet 28 and the magnetic material 29.

【0023】また、一般に、超磁歪素子に予め負荷(以
下、プリストレスと言う。)を付与すると、同一の磁界
強さで発生する超磁歪素子の歪量、所謂変位量が大きく
得られることが知られている。そこで、本願発明の実施
態様においては、ヨーク7とブレーキキャリパ10との
間に超磁歪素子12を圧縮方向に付勢するばね15を設
けている。
Further, in general, if a load (hereinafter referred to as prestress) is applied to the giant magnetostrictive element in advance, a large amount of strain of the giant magnetostrictive element generated under the same magnetic field strength, that is, a so-called displacement amount can be obtained. Are known. Therefore, in the embodiment of the present invention, the spring 15 for urging the giant magnetostrictive element 12 in the compression direction is provided between the yoke 7 and the brake caliper 10.

【0024】図3に示した曲線A,B,Cは、プリスト
レスP1,プレストレスP1の2倍の大きさのプレスト
レスP2及びプレストレスP1の3倍の大きさのプレス
トレスP3に対する磁界強さと推力との相関をそれぞれ
示したものである。超磁歪素子にプレストレスを付与す
ると同一の磁界強さで発生する変位量が大きく得られる
としても、図3に見られる如く、同一の磁界強さで発生
する超磁歪素子の推力は必ずしも効率が良いとは言えな
い。
The curves A, B, and C shown in FIG. 3 indicate the magnetic field strength for the prestress P1, the prestress P2 twice as large as the prestress P1, and the prestress P3 three times as large as the prestress P1. And the thrust force are shown respectively. Even if a large amount of displacement generated with the same magnetic field strength can be obtained by applying prestress to the giant magnetostrictive element, as shown in FIG. 3, the thrust force of the giant magnetostrictive element generated with the same magnetic field strength is not always efficient. Not good.

【0025】図3において、Hi は電流値Iによってコ
イルに発生する磁界強さ、HB はバイアス磁界強さ、F
i1はプリストレスP1におけるバイアス磁界なしでのH
i による推力、Fi2はプリストレスP2におけるバイア
ス磁界なしでのHi による推力、Fi3はプリストレスP
3におけるバイアス磁界なしでのHi による推力、F Bi
はプリストレスP1におけるバイアス磁界付加後のHi
による推力、FB2はプリストレスP2におけるバイアス
磁界付加後のHi による推力、FB3はプリストレスP3
におけるバイアス磁界付加後のHi による推力をそれぞ
れ示すものである。
In FIG. 3, HiDepending on the current value I
Strength of the magnetic field generated in the coil, HBIs the bias magnetic field strength, F
i1Is H without pre-stress P1
iThrust by Fi2Is via in prestress P2
H without magnetic fieldiThrust by Fi3Is prestress P
H without bias field in 3iThrust by F Bi
Is H after applying a bias magnetic field in prestress P1i
Thrust by FB2Is the bias in prestress P2
H after applying magnetic fieldiThrust by FB3Is prestress P3
After adding a bias magnetic field atiThrust by
It is shown.

【0026】図4に示した曲線Xは、超磁歪素子12に
付与される磁界強さHと、その磁界強さHによって超磁
歪素子12に発生する推力Fとの相関を示したものであ
る。この曲線Xは、図示のように、2つの変曲点a2
3 を有しており、磁界強さが下の変曲点a2 以下の範
囲では、磁界強さの増加率に対して発生する推力が小さ
いなだらかな傾きを示し、また2つの変曲点a2 ,a3
間の範囲では、磁界強さの増加率に対して発生する推力
が大きい急な傾きを示し、さらに、上の変曲点a3 以上
の範囲では、再び、磁界強さの増加率に対して発生する
推力が小さいなだらかな傾きに戻る。
The curve X shown in FIG. 4 shows the correlation between the magnetic field strength H applied to the giant magnetostrictive element 12 and the thrust F generated in the giant magnetostrictive element 12 by the magnetic field strength H. . This curve X has two inflection points a 2 and
has a 3, the inflection point a 2 or less in the range of lower magnetic field strength, shows a gentle slope thrust is small occurs for the rate of increase in field strength, also two inflection points a 2 , a 3
In the range between them, the thrust generated with respect to the increase rate of the magnetic field strength shows a steep slope, and in the range above the inflection point a 3 again, with respect to the increase rate of the magnetic field strength, again. The thrust generated is small and returns to a gentle slope.

【0027】従って、例えば、ブレーキ操作に応じてコ
ントロール・ユニット8が電磁コイル14に印加する電
流によって電磁コイル14が発生する通常の磁界強さを
ブレーキ時印加磁界Hi とし、また、変曲点a2 の位置
における磁界強さを、バイアス磁界HB として付与する
こととすると、バイアス磁界HB を付与しない場合に
は、ブレーキ操作時における超磁歪素子12の推力動作
が曲線X上のa1点をスタート点として始まるのに対
し、バイアス磁界HB を付与した場合には、ブレーキ操
作時における超磁歪素子12の歪動作が変曲点a2 をス
タート点として始まり、ブレーキ操作に応じて電磁コイ
ル14が付与する磁界強さが同一の場合、バイアス磁界
B を付与していた場合の方が、大きな推力を得られる
ようになる。
Therefore, for example, the normal magnetic field strength generated by the electromagnetic coil 14 by the current applied to the electromagnetic coil 14 by the control unit 8 in response to the brake operation is the applied magnetic field H i during braking, and the inflection point If the magnetic field strength at the position of a 2 is applied as the bias magnetic field H B , when the bias magnetic field H B is not applied, the thrust operation of the giant magnetostrictive element 12 during the brake operation is a 1 on the curve X. When the bias magnetic field H B is applied, the straining operation of the giant magnetostrictive element 12 at the time of braking operation starts from the inflection point a 2 as the starting point, and the electromagnetic field changes depending on the braking operation. When the magnetic field strengths applied by the coils 14 are the same, a larger thrust can be obtained when the bias magnetic field H B is applied.

【0028】なお、図4において、Hi は電流値Iによ
ってコイルに発生する磁界強さ、HBはバイアス磁界強
さ、Fi は磁界強さHが0より磁界強さHi 付加した時
の推力、及び、FBii は磁界強さHが0より磁界強さH
i 付加した時の推力をそれぞれ示すものである。
In FIG. 4, H i is the magnetic field strength generated in the coil due to the current value I, H B is the bias magnetic field strength, and F i is the magnetic field strength H when 0 is added to the magnetic field strength H i. thrust, and, F Bii magnetic field than the magnetic field strength H is 0 strength H
i shows the thrust when added.

【0029】図3及び図4に示した如く、推力Fの増加
量がバイアス磁界強さHB 以上の磁界強さHで略同等と
なるように、即ち推力Fとバイアス磁界強さHB 以上の
磁界強さHとが略比例関係になるように、バイアス磁界
強さHB とばね15のプリストレスとを適宜選択するこ
とにより、最も効率の良い変位、推力特性を共に得るこ
とが可能となる。
[0029] As shown in FIGS. 3 and 4, as the amount of increase in thrust F becomes substantially equal in the bias magnetic field strength H B more field strength H, i.e. the thrust F and the bias magnetic field strength H B above By appropriately selecting the bias magnetic field strength H B and the prestress of the spring 15 so that the magnetic field strength H of the above is substantially proportional, it is possible to obtain the most efficient displacement and thrust characteristics together. Become.

【0030】図5に示した曲線Yは、超磁歪素子12に
付与される磁界強さHと、その磁界強さHによって超磁
歪素子12に発生する磁気歪量ξとの相関を示したもの
である。この曲線Yは、図示のように、2つの変曲点b
2 ,b3 を有しており、磁界強さが下の変曲点b2 以下
の範囲では、磁界強さの増加率に対して発生する歪量が
小さいなだらかな傾きで応答速度が低いことを示し、ま
た2つの変曲点b2 ,b 3 間の範囲では、磁界強さの増
加率に対して発生する歪量が大きい急な傾きを示し、さ
らに、上の変曲点b3 以上の範囲では、再び、磁界強さ
の増加率に対して発生する歪量が小さいなだらかな傾き
に戻る。
The curve Y shown in FIG.
The applied magnetic field strength H and the magnetic field strength H
The one showing the correlation with the magnetostriction amount ξ generated in the strain element 12.
It is. This curve Y has two inflection points b as shown in the figure.
Two, BThreeAnd the magnetic field strength is below the inflection point b.TwoLess than
In the range of, the amount of strain generated with respect to the increase rate of magnetic field strength is
A small gentle slope indicates that the response speed is low,
Two inflection points bTwo, B ThreeIn the range between
It shows a steep slope where the amount of distortion that occurs with
In addition, the inflection point b aboveThreeIn the above range, the magnetic field strength is again
The amount of distortion generated is small with respect to the increase rate of
Return to

【0031】従って、例えば、ブレーキ操作に応じてコ
ントロール・ユニット8が電磁コイル14に印加する電
流によって電磁コイル14が発生する通常の磁界強さを
ブレーキ時印加磁界Hi とし、また、変曲点b2 の位置
における磁界強さを、バイアス磁界HB として付与する
こととすると、バイアス磁界HB を付与しない場合に
は、ブレーキ操作時における超磁歪素子12の歪動作が
曲線Y上のb1点をスタート点として始まるのに対し、
バイアス磁界HB を付与した場合には、ブレーキ操作時
における超磁歪素子12の歪動作が変曲点b2 をスター
ト点として始まり、ブレーキ操作に応じて電磁コイル1
4が付与する磁界強さが同一の場合、バイアス磁界HB
を付与していた場合の方が、大きな歪量を得られるよう
になる。
Therefore, for example, the normal magnetic field strength generated by the electromagnetic coil 14 by the current applied to the electromagnetic coil 14 by the control unit 8 in response to the brake operation is the applied magnetic field H i during braking, and the inflection point. Supposing that the magnetic field strength at the position of b 2 is applied as the bias magnetic field H B , when the bias magnetic field H B is not applied, the distortion operation of the giant magnetostrictive element 12 during the brake operation is b 1 on the curve Y. While starting from a point as a starting point,
When the bias magnetic field H B is applied, the straining operation of the giant magnetostrictive element 12 at the time of brake operation starts from the inflection point b 2 as a starting point, and the electromagnetic coil 1 moves in response to the brake operation.
When the magnetic field strengths given by 4 are the same, the bias magnetic field H B
A larger amount of strain can be obtained when the value is added.

【0032】図5において、Hi は電流値Iによってコ
イルに発生する磁界強さ、HB はバイアス磁界強さ、ξ
i は磁界強さHが0より磁界強さHi 付加した時の磁気
ひずみ、及び、ξBiはバイアス磁界強さHB 付与後に磁
界強さHi 付与した時の磁気ひずみをそれぞれ示すもの
である。
In FIG. 5, H i is the magnetic field strength generated in the coil by the current value I, H B is the bias magnetic field strength, and ξ
i is the magnetic field strength H is magnetostriction when added field strength H i from 0, and, xi] Bi not indicate bias magnetic field strength H after B applied to the magnetic field strength H i applied the time of magnetostriction, respectively is there.

【0033】そして、上記構成の超磁歪ブレーキ1は、
パッド3をブレーキディスク2に向けて押圧力を付与す
るための駆動源として磁歪によって伸縮する超磁歪素子
12を使用したもので、棒状の超磁歪素子12に磁界を
加えてパッド3の移動方向に伸長させる構成であれば、
パッド3への押圧力に必要な直線運動を駆動源である超
磁歪素子12から直接得ることができ、回転−直線変換
機構や減速機構等を使用せずに済むためにブレーキ装置
を小型化することができる。
Then, the giant magnetostrictive brake 1 having the above structure is
A magnetic field is applied to the rod-shaped giant magnetostrictive element 12 in the moving direction of the pad 3 by using a giant magnetostrictive element 12 that expands and contracts by magnetostriction as a drive source for applying a pressing force to the pad 3 toward the brake disc 2. If it is a configuration to extend,
Since the linear motion required for the pressing force to the pad 3 can be directly obtained from the giant magnetostrictive element 12 which is the drive source, and the rotation-linear conversion mechanism or the speed reduction mechanism is not used, the brake device is miniaturized. be able to.

【0034】また、超磁歪素子12の伸長は超磁歪素子
12の外周を囲う電磁コイル14への印加電流によって
制御するもので、電気的に直接動作を制御できるため、
アンチロックブレーキシステムの装備やトラクションコ
ントロールシステムの装備などのブレーキ機能のインテ
リジェント化も図り易い。
Further, the expansion of the giant magnetostrictive element 12 is controlled by the applied current to the electromagnetic coil 14 surrounding the outer circumference of the giant magnetostrictive element 12, and the direct operation can be controlled electrically.
It is easy to make the brake function intelligent such as the anti-lock brake system equipment and the traction control system equipment.

【0035】さらに、超磁歪素子12における伸長量
は、超磁歪素子12に加える電界を強めること、即ち、
電磁コイル14に印加する電流を高めることで容易に増
大させることができ、バイアス磁界HB の付与による消
費電力の低減効果との相乗によって、一段と消費電力を
低く抑えることが可能になる。
Further, the amount of expansion in the giant magnetostrictive element 12 is to strengthen the electric field applied to the giant magnetostrictive element 12, that is,
It can be easily increased by increasing the current applied to the electromagnetic coil 14, and synergistically with the effect of reducing the power consumption by applying the bias magnetic field H B , the power consumption can be further suppressed.

【0036】また、超磁歪素子12の変位を変位拡大機
構5で拡大してパッド3に伝達する構成のため、パッド
3への押圧力を付与するための変位量を超磁歪素子12
の変位量以上に大きくすることができる。さらに、変位
拡大機構5を使用することにより非常に脆い材料よりな
る超磁歪素子の欠損を防ぐことが可能となる。即ち、ブ
レーキ装置1においてパッド3の押圧力を得ようとする
とき、キャリパ爪部10aの変形が、ピストンストロー
クと並行にはならず、小径ピストン23に偏荷重が加わ
ることがあっても、本実施態様の変位拡大機構5におい
ては、大径ピストン11と小径ピストン23との間に流
体を介しているので、小径ピストン23が受ける偏荷重
が超磁歪素子29に伝わることがない。さらに、本実施
態様の変位拡大機構5においては、大径ピストン11を
シール部材24にて拘束していりため、超磁歪素子29
への変位方向に垂直な応力(ピストンのこじり等によ
る)は生じ難い。
Further, since the displacement of the giant magnetostrictive element 12 is magnified by the displacement magnifying mechanism 5 and transmitted to the pad 3, the amount of displacement for applying the pressing force to the pad 3 is determined.
Can be made larger than the displacement amount. Furthermore, by using the displacement magnifying mechanism 5, it is possible to prevent the loss of the giant magnetostrictive element made of a very brittle material. That is, when trying to obtain the pressing force of the pad 3 in the brake device 1, even if the deformation of the caliper claw portion 10a does not become parallel to the piston stroke and an unbalanced load may be applied to the small diameter piston 23, In the displacement magnifying mechanism 5 of the embodiment, since the fluid is interposed between the large-diameter piston 11 and the small-diameter piston 23, the unbalanced load received by the small-diameter piston 23 is not transmitted to the giant magnetostrictive element 29. Further, in the displacement magnifying mechanism 5 of the present embodiment, the large-diameter piston 11 is constrained by the seal member 24, and therefore the giant magnetostrictive element 29 is used.
The stress perpendicular to the displacement direction (due to the twisting of the piston) is unlikely to occur.

【0037】また、超磁歪素子12の変位量を拡大して
パッド3に伝える機構として、従来より知られている種
々の変位拡大機構を利用することが可能であるが、この
実施形態のように、流体20を押圧する大径ピストン1
1及び小径ピストン23の面積比から変位量の拡大率を
設定する流体式の変位拡大機構5を適用すれば、少ない
部品と簡単な構造で所望の性能を得ることができる。
As a mechanism for enlarging the amount of displacement of the giant magnetostrictive element 12 and transmitting it to the pad 3, various conventionally known displacement enlarging mechanisms can be used. , Large-diameter piston 1 for pressing fluid 20
If the fluid displacement magnifying mechanism 5 that sets the magnification ratio of the displacement amount from the area ratio of 1 and the small diameter piston 23 is applied, desired performance can be obtained with a small number of parts and a simple structure.

【0038】なお、前述の第1実施形態では、ブレーキ
非操作時に電磁コイル14に、所定の電流を付与してバ
イアス磁界HB を発生させるようにしたが、例えば、図
2に示すように、電磁コイル14の外周を囲むように、
筒状の永久磁石27を配備し、この永久磁石27によっ
て超磁歪素子12にバイアス磁界HB を付与する構成と
してもよい。
In the first embodiment described above, a predetermined current is applied to the electromagnetic coil 14 to generate the bias magnetic field H B when the brake is not operated. However, for example, as shown in FIG. To surround the outer circumference of the electromagnetic coil 14,
A cylindrical permanent magnet 27 may be provided, and the permanent magnet 27 may apply the bias magnetic field H B to the giant magnetostrictive element 12.

【0039】なお、上記の各実施形態では、超磁歪素子
12を棒状として長さ方向に磁歪を生じるようにした
が、例えば、径方向に磁歪を生じる超磁歪素子を利用す
ることも考えられる。
In each of the above-described embodiments, the giant magnetostrictive element 12 is rod-shaped so as to generate magnetostriction in the lengthwise direction. However, for example, it is conceivable to use a giant magnetostrictive element which causes magnetostriction in the radial direction.

【0040】また、本発明によるブレーキ装置は、前記
実施形態に示したディスクブレーキに限定されるもので
はなく、例えば、ドラムブレーキにも応用可能である。
Further, the brake device according to the present invention is not limited to the disc brake shown in the above embodiment, but can be applied to, for example, a drum brake.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上に記載した通り、本発明のブレーキ
装置によれば、磁歪によって伸長する超磁歪素子を、摩
擦材を制動用の回転体に向けて移動させるための駆動源
として使用したので、摩擦材への押圧力を駆動源である
超磁歪素子から直接得ることができ、回転−直線変換機
構や減速機構等を使用せずに済むためにブレーキ装置を
小型化することができる。また、超磁歪素子の伸長は超
磁歪素子の外周を囲む電磁コイルの印加電圧によって電
気的に直接制御できるため、アンチロックブレーキシス
テムの装備やトラクションコントロールシステムの装備
などのブレーキ機能のインテリジェント化も図り易い。
さらに、超磁歪素子における伸長量は、超磁歪素子に加
える電界を強めること、即ち、電磁コイルの印加電流を
高めることで容易に増大させることができ、圧電セラミ
ックスの場合と比較すると、摩擦材を進退動作させるた
めの変位量を大きくすることができて、摩擦材の摩耗許
容能力も高めることができる。さらにまた、ブレーキの
非操作時にバイアス磁界を超磁歪素子に付与して、超磁
歪素子に規定量の初期歪を付与した状態にしておくと、
ブレーキ操作時に電磁コイルが付与する磁界強さの変化
に対して超磁歪素子が発生する歪量をより大きくするこ
とができ、また、磁界強さの変化に対する超磁歪素子の
応答性を向上させることができと共に、アクチュエータ
として所定の変位量を得るのに必要な消費電力の低減、
応答性の向上を達成することができる。また、超磁歪素
子の変位を流体式の変位拡大機構で拡大して摩擦材に伝
達する構成のため、摩擦材への押圧力を付与するための
変位量を超磁歪素子の変位量以上に大きく設定すること
ができる。
As described above, according to the brake device of the present invention, the giant magnetostrictive element that expands due to magnetostriction is used as the drive source for moving the friction material toward the rotating body for braking. The pressing force to the friction material can be obtained directly from the giant magnetostrictive element that is the drive source, and the brake device can be downsized because it is not necessary to use a rotation-linear conversion mechanism or a reduction mechanism. In addition, since the expansion of the giant magnetostrictive element can be electrically controlled directly by the applied voltage of the electromagnetic coil that surrounds the outer circumference of the giant magnetostrictive element, the intelligent brake function such as the anti-lock brake system and the traction control system can be achieved. easy.
Furthermore, the amount of expansion in the giant magnetostrictive element can be easily increased by strengthening the electric field applied to the giant magnetostrictive element, that is, by increasing the applied current to the electromagnetic coil. The amount of displacement for advancing and retreating can be increased, and the wear tolerance of the friction material can also be increased. Furthermore, when a bias magnetic field is applied to the giant magnetostrictive element when the brake is not operated and a prescribed amount of initial strain is applied to the giant magnetostrictive element,
To increase the amount of strain generated by the giant magnetostrictive element in response to changes in the magnetic field strength applied by the electromagnetic coil during braking, and to improve the responsiveness of the giant magnetostrictive element to changes in the magnetic field strength. And at the same time reduce the power consumption required to obtain a predetermined displacement as an actuator,
An improvement in responsiveness can be achieved. In addition, because the displacement of the giant magnetostrictive element is expanded by the fluid displacement magnifying mechanism and transmitted to the friction material, the displacement amount for applying the pressing force to the friction material must be greater than the displacement amount of the giant magnetostrictive element. Can be set.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るブレーキ装置の第1実施形態の要
部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a first embodiment of a brake device according to the present invention.

【図2】本発明に係るブレーキ装置の第2実施形態の要
部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an essential part of a second embodiment of a brake device according to the present invention.

【図3】本発明に係るブレーキ装置において超磁歪素子
に付与されるプリストレスに対する磁界強さと超磁歪素
子の推力特性歪量との関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetic field strength with respect to the prestress applied to the giant magnetostrictive element and the thrust characteristic distortion amount of the giant magnetostrictive element in the brake device according to the present invention.

【図4】本発明に係るブレーキ装置において超磁歪素子
に付与されるプリストレスに対する磁界強さと超磁歪素
子に発生する歪量との関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetic field strength with respect to the prestress applied to the giant magnetostrictive element and the amount of strain generated in the giant magnetostrictive element in the brake device according to the present invention.

【図5】本発明に係るブレーキ装置において超磁歪素子
に付与される磁界強さと超磁歪素子に発生する歪量との
関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetic field strength applied to the giant magnetostrictive element and the amount of strain generated in the giant magnetostrictive element in the brake device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超磁歪ブレーキ 2 ブレーキディスク(制動用の回転体) 3 パッド(摩擦材) 4 アクチュエータ 5 流体式の変位拡大機構 6 ブレーキペダル 7、7a ヨーク 8 コントロール・ユニット(ECU) 10 ブレーキキャリパ 11 大径ピストン 12 超磁歪素子 14 電磁コイル 15 ばね 16 センサ 20 流体 21 シリンダ 23 小径ピストン 24 シール部材 27 永久磁石 28 永久磁石 29 磁性材料 30 大径ピストン戻しばね 1 super magnetostrictive brake 2 brake disc (rotating body for braking) 3 pad (friction material) 4 actuator 5 fluid displacement magnifying mechanism 6 brake pedal 7, 7a yoke 8 control unit (ECU) 10 brake caliper 11 large diameter piston 12 Giant Magnetostrictive Element 14 Electromagnetic Coil 15 Spring 16 Sensor 20 Fluid 21 Cylinder 23 Small Diameter Piston 24 Sealing Member 27 Permanent Magnet 28 Permanent Magnet 29 Magnetic Material 30 Large Diameter Piston Return Spring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転体に摩擦材を押し付けて制動力を得
るため該摩擦材を前記回転体に向けて進退移動させる電
動式のアクチュエータと、ブレーキ操作部の操作状態に
応じて前記アクチュエータの動作を制御するコントロー
ル・ユニットとを具備すると共に、 前記アクチュエータは、磁界が加えられると磁歪によっ
て長さが変化する超磁歪素子と、入力電流に応じた磁界
を前記超磁歪素子に加える電磁コイルとを備え、 また、前記コントロール・ユニットは、前記電磁コイル
の入力電流を前記ブレーキ操作部の操作状態に応じて制
御し、 制動に必要な前記摩擦材への押圧力を、前記超磁歪素子
の磁歪による伸長によって行うブレーキ装置であって、 ブレーキの非操作時に前記超磁歪素子にバイアス磁界を
付与するバイアス磁界付与手段を装備したことを特徴と
したブレーキ装置。
1. An electric actuator that pushes a friction material against a rotating body to obtain a braking force, and moves the friction material forward and backward toward the rotating body, and the operation of the actuator according to an operating state of a brake operating unit. And a control unit that controls the magnetic field, and the actuator includes a giant magnetostrictive element whose length is changed by magnetostriction when a magnetic field is applied, and an electromagnetic coil that applies a magnetic field according to an input current to the giant magnetostrictive element. The control unit controls the input current of the electromagnetic coil according to the operating state of the brake operating unit, and the pressing force on the friction material required for braking is determined by the magnetostriction of the giant magnetostrictive element. A braking device for extension, which comprises bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element when the brake is not operated. Brake system is characterized in that the.
【請求項2】 前記バイアス磁界付与手段は、前記超磁
歪素子の周囲に装備された永久磁石と、該永久磁石に隣
接して装備された磁性材料とによって構成されることを
特徴とした請求項1に記載のブレーキ装置。
2. The bias magnetic field applying means comprises a permanent magnet provided around the giant magnetostrictive element and a magnetic material provided adjacent to the permanent magnet. The braking device according to 1.
【請求項3】 前記バイアス磁界付与手段は、前記超磁
歪素子の周囲に装備された永久磁石によって構成される
ことを特徴とした請求項1に記載のブレーキ装置。
3. The brake device according to claim 1, wherein the bias magnetic field applying means is constituted by a permanent magnet provided around the giant magnetostrictive element.
【請求項4】 前記ブレーキ装置が、前記超磁歪素子に
所定のプリストレスを付与するプリストレス付与手段を
さらに具備していることを特徴とした請求項1に記載の
ブレーキ装置。
4. The brake device according to claim 1, wherein the brake device further comprises prestressing means for applying a predetermined prestress to the giant magnetostrictive element.
【請求項5】 前記ブレーキ装置が、前記超磁歪素子と
前記摩擦材との間に、前記超磁歪素子の変位量を拡大し
て摩擦材に伝達する流体式の変位拡大機構を装備すると
ともに、 前記アクチュエータの超磁歪素子が、その一端が前記摩
擦材支持部材に係止されて磁界が加えられると前記摩擦
材の移動方向に沿って長さが変化する棒状に形成され、 前記変位拡大機構が、摩擦材支持部材上に形成されて流
体を封入したシリンダと、該シリンダの一方の壁部を挿
通すると共に前記超磁歪素子の他端に連結されて前記超
磁歪素子の変位をシリンダ内の流体に伝える大径ピスト
ンと、前記シリンダの他方の壁部を挿通すると共に前記
摩擦材に当接されて前記大径ピストンから流体に伝えら
れた変位を摩擦材に伝える小径ピストンとを備え、 前記超磁歪素子の変位量の拡大率が、前記大径ピストン
及び小径ピストンの面積比により設定されることを特徴
とした請求項1乃至4のいずれかに記載のブレーキ装
置。
5. The brake device is equipped with a fluid type displacement magnifying mechanism for magnifying a displacement amount of the giant magnetostrictive element and transmitting the magnified displacement amount to the friction material between the giant magnetostrictive element and the friction material. The giant magnetostrictive element of the actuator is formed into a rod shape whose length changes along the moving direction of the friction material when one end thereof is locked to the friction material support member and a magnetic field is applied, and the displacement magnifying mechanism is , A cylinder formed on a friction material supporting member and containing a fluid, and a wall of the cylinder, which is inserted through one wall portion of the cylinder and is connected to the other end of the giant magnetostrictive element for displacement of the giant magnetostrictive element in the cylinder. A large-diameter piston that transmits to the friction member, and a small-diameter piston that is inserted into the other wall portion of the cylinder and is in contact with the friction material to transmit the displacement transmitted from the large-diameter piston to the fluid to the friction material. Magnetostrictive element The brake device according to any one of claims 1 to 4, wherein the enlargement ratio of the displacement amount of the child is set by the area ratio of the large diameter piston and the small diameter piston.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000062202A (en) * 1998-12-18 2000-10-25 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 Electromagnetic disc brake

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KR20000062202A (en) * 1998-12-18 2000-10-25 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 Electromagnetic disc brake

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