JPH0457210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、車輌用ブレーキのジヤダー（後
述）に関する評価を、実車でなく定地試験により
迅速に試験して、ジヤダー対策を効果的に行ない
得させる装置として利用できるものである。

（従来の技術） 自動車において、制動したとき、特に低速時に
おいて、ブレーキ部にガタガタという車輪の回転
方向の振動、騒音を発生することがある。この現
象は、ジヤダー（またはチヤター）と呼ばれてい
る。

従来、このジヤダーを究明するには、実車を用
いてジヤダー発生時にその振動状況を測定した
り、車軸の共振点を測定したり、またブレーキ構
造変更によるジヤダー発生状況の変化等を検討し
たりされていた。

ブレーキ試験のためにダイナモメータを使用す
ることは、従来も行なわれていたが、これはブレ
ーキ性能を調べるためにブレーキを強固に取付け
ることを主眼として剛体設計により造られていた
もので、車軸のねじり弾性との関連でジヤダーを
調べることは考慮されてなく、従つてダイナモメ
ータによりジヤダーをシユミレーシヨン試験する
ことはできないものであつた。

実車試験によるジヤダー現象究明の結果、本発
明者等は、次のことを知つた。

(1) ドラムブレーキにおいて、円周方向の振動が
最も大きく、振動の位相はブレーキのどこでも
同一となる。

(2) 円周方向の振動の大きさは、第４図に示すよ
うにブレーキの外周ほど大きく、その大きさは
車軸の中心からの距離に比例している。

(3) 車軸のねじり共振周波数は、ジヤダーの周波
数と等しい。

この結果から、ジヤダーは、車軸のねじり共振
であることが知られた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ジヤダーについての試験におい
て、振動の方向、大きさ、周波数等を測定するに
は、従来は、実車を用いて行なわなければならな
かつたから、ブレーキシユーやドラムの交換等の
準備作業に多くの工数、時間を要し、また走行時
に測定を行なうため作業行動が不自由であり、ジ
ヤダー発生部位に近づくこともできないという不
便があつた。

ロ 発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は、実車によるジヤダー試験の不便を
なくすために、実車試験と同様にジヤダーを試験
し評価することのできるダイナモメータによるジ
ヤダー試験装置を得たものであつて、実車と等価
なねじり振動特性を持つ振動系（この明細書で
は、これをブレーキフランジと称する）をダイナ
モメータの一部に組込み、このブレーキフランジ
を介してブレーキをダイナモメータに取付けてジ
ヤダー試験を行なうようにしたものである。

実車における車輪、車軸の構造は、概略第１図
Ａのようになつている。１は車輪、２はタイヤ、
３はブレーキドラム、４はバツキングプレート、
５はバツキングプレート４に保持されるブレーキ
シユー、６はナツクル、７は車軸である。

この車輪部分を等価的な振動モデルに置換する
と、第１図Ｂのようになる。Ｉは、バツキングプ
レート４、ブレーキシユー５、ナツクル６等の慣
性モーメント、kxは車軸７のねじりばね力で、
ｋはねじりばね定数、ｘはねじり角度である。
μwはブレーキシユーとブレーキドラムとの摩擦
に基づく振動抑制力である。

そこでダイナモメータに組込まれるフランジと
して、ねばりばね定数ｋが実車の車軸のねじりば
ね定数と等しく、ブレーキシユー、ナツクル等の
付加重量を加えた慣性モーメントＩが実車の車輪
部の慣性モーメントと等しいブレーキフランジを
造り、これをダイナモメータに取付け、ブレーキ
を組付けて、モータによりブレーキドラムを回転
させ、ブレーキシユーをドラムに押付けるように
すれば、実車におけるブレーキ装置と同様に動作
させることができる訳である。

この発明は、以上のように造つたブレーキフラ
ンジをダイナモメータに組込み、ジヤダー試験を
行なえる試験装置を得たものである。

（作用） 車軸と等価なねじり振動特性を持つブレーキフ
ランジのため、ジヤダー発生は実車の場合と同様
であり、定位置で試験、測定ができ、ブレーキの
交換等も迅速に行なえる。従つてこの試験装置に
よりジヤダー発生状態を試験し、ジヤダー防止対
策を能率よく行なうことができる。

（実施例） 第２図は、この発明によるブレーキジヤダー試
験装置を示す一部を切断した側面図である。

８は、軸受９，１０に支持された回転軸１１を
駆動するモータである。回転軸１１には自動車に
相当する慣性モーメントを持つ回転体１２を取付
けてある。回転軸１１の端部には、ドラムフラン
ジ１３を介してブレーキドラム１４を固着する。
１５は軸受１６に回動自在に支持された測定軸
で、端部にトルクアーム１７を固着して、軸１５
の回動によりその下端でロードセル１８を押すよ
うにしている。測定軸１５の回転軸１１側の端部
には本発明によりねじりばね定数ｋ、慣性モーメ
ントＩを決められたブレーキフランジ１９を取付
け、これに通常のブレーキと同様にブレーキシユ
ー、ホイルシリンダを取付けたバツキングプレー
ト２０を取付ける。ブレーキシユーは、通常のブ
レーキと同じ状態でドラムフランジ１３に取付け
たブレーキドラム１４の内周面に対向させる。２
１はブレーキフランジ１９の慣性モーメントを変
えたり、ねじり振動を起し易くするためにこれに
着脱できる付加重量である。

ブレーキフランジ１９は、第３図のように構成
される。即ち測定軸１５にフランジ結合するため
の結合フランジ２２と、バツキングプレート２０
を取付けるための取付けフランジ２３とを軸部２
４の両端に設けたもので、取付けフランジ２３の
内方側面に４個の付加重量２１をボルト２５で取
付けるようにし、取付けフランジ２３には、ブレ
ーキシユー５、ホイルシリンダ（図示せず）を取
付け、送油管２６連結している。２７は取付けフ
ランジ２３に装着した振動加速度ピツクアツプで
ある。

ブレーキフランジ１９の軸部２４の径は、試験
時の最大ブレーキトルクによるせん断応力が許容
値を越えない大きさに決められる。

またブレーキフランジ１９の慣性モーメントＩ
は次のようにして決められる。

ｆ：ねじり共振周波数 ｋ：ねじりばね定数 Ｇ：横弾性係数 Ｊ：ねじり係数 Ｌ：軸部２４の長さ Ｄ：軸部２４の直径 とすると、 ｋ＝GJ／Ｌ (2) Ｊ＝πD⁴／32 (3) (2)(3)式を(1)式へ代入すると Ｉ＝GD⁴／128πf²・Ｌ (4) (4)式により、実車と同様に作用するブレーキフ
ランジの慣性モーメントを決めることができる。

このようにして造つたブレーキフランジ１９を
第２図のダイナモメータに取付け、ブレーキドラ
ム、バツキングプレート等を組付け、モータ８で
回転体１２を車速に対応する回転速度で回転さ
せ、次にモータ８への送電を停止し送油管２６か
らホイルシリンダに圧油を送つて、回転軸１１、
ドラムフランジ１３と共に回転するブレーキドラ
ム１４を制動すると、実車でジヤダーを起す状態
のブレーキの場合は、ジヤダーを起すことにな
り、そのときの振動を振動加速度ピツクアツプ２
７等で測定する。またトルク変動、回転速度等を
ロードセル１８その他の計測器で測定することも
できる。

このように構成した試験装置により試験した結
果、次のことが解つた。

(1) ライニングの性質によりジヤダー発生の状況
が変るが、実車でジヤダーの起き易いライニン
グの順位は、ダイナモメータの試験でも同順位
であつた。

(2) 前記のように、ジヤダーは車軸のねじり振動
によるものであるが、ダイナモメータによる試
験でも同じ結果が得られた。実車でのジヤダー
の周波数が車軸の共振周波数と同じ周波数であ
つたのと同様に、発生したジヤダーの周波数は
ブレーキフランジの共振周波数と同じであつ
た。

(3) 実車試験ではジヤダーが発生すると、必ずト
ルクビルドアツプが随伴したが、ダイナモメー
タ試験のときも同様であつた。

(4) ジヤダーの発生は、実車の場合も、ダイナモ
メータの場合も停止間際に起きる。

ハ 発明の効果 (1) ブレーキフランジ１９の軸部２４に、実車の
車軸と同等のねじり弾性を持たせたから、これ
をダイナモメータに組込むことにより、ダイナ
モメータによるシユミレーシヨン試験を行なう
ことができる。

(2) 実車によらないでダイナモメータによる定地
試験ができるので、試験作業が極めて容易にな
る。

(3) 例えば、ジヤダーを起すブレーキ、起さない
ブレーキ等種々のブレーキ（ブレーキドラム、
ブレーキシユー）を交換して試験するのに、実
車の場合は作業に多くの時間を要し、準備およ
び試験のために１週間もかかるように極めて能
率が悪かつたが、準備作業を著しく短時間に能
率よく行なえるようにできる。

(4) 付加重量２１を変更することにより、ジヤダ
ー発生の限界、防止手段の資料を得ることがで
き、また大きさの異なるブレーキを試験するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは自動車の車輪部分を示す縦断面図、
第１図Ｂはこれの等価的振動モデルを示す図、第
２図は本発明によるブレーキジヤダー試験装置の
一部を切断した側面図、第３図はブレーキフラン
ジの斜視図、第４図はジヤダー発生時のブレーキ
ドラムの振動状況を示す略斜視図である。 １：車輪、２：タイヤ、３：ブレーキドラム、
４：バツキングプレート、５：ブレーキシユー、
６：ナツクル、７：車軸、８：モータ、９，１
０：軸受、１１：回転軸、１２：回転体、１３：
ドラムフランジ、１４：ブレーキドラム、１５：
測定軸、１６：軸受、１７：トルクアーム、１
８：ロードセル、１９：ブレーキフランジ、２
０：バツキングプレート、２１：付加重量、２
２：結合フランジ、２３：取付けフランジ、２
４：軸部、２５：ボルト、２６：送油管、２７：
振動加速度ピツクアツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軸受９，１０に支持され、モータ８で駆動さ
   れる回転軸１１に、車輌に相当する慣性モーメン
   トを持つ回転体１２を取付け、回転軸１１の端部
   にブレーキドラム１４を取付け自在とし、軸受１
   ６に回動自在に支持され、一端にトルクアーム１
   ７を取付けてロードセル１８に対向させた測定軸
   １５の他端に、ブレーキシユー及びこれの駆動部
   を取付けたバツキングプレート２０を取付け自在
   としたダイナモメータにおいて、車軸７のねじり
   弾性と同等のねじり弾性を持つ軸部２４の両端
   に、結合フランジ２２、取付けフランジ２３を設
   けたブレーキフランジ１９を介してバツキングプ
   レート２０を測定軸１５に取付けるようにしたこ
   とを特徴とするブレーキジヤダー試験装置。