JPH094660A

JPH094660A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JPH094660A
Application number: JP15336395A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Uozumi; 庸浩魚住; Hironobu Saka; 寛延坂; Shiro Nakajima; 志郎中島
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスクに摺接させる摩擦部材の制動時の振
動を確実に、効果的に減衰させてその振動に起因して起
こるディスクブレーキの鳴きを完全に無くすることであ
る。【構成】パッド１のディスク接線方向への振動を振動
検出器６によって検出し、その検出信号を制御回路５に
入力する。また、トルクメンバ２には、油圧発生装置４
から油圧を供給するシリンダ９を設けてそのシリンダ９
に拘束用ピストン３を挿入しておく。そして、制御回路
５から油圧発生装置４に検出信号の振幅に応じた油圧を
発生するように信号を流し、振動の振幅に応じた力でパ
ッド１をピストン３によりディスク回出側のトルク受け
面２ａに押し当てる。このため、パッド１のディスク接
線方向振動が止まり、制動時の鳴きが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の制動に用いる
ディスクブレーキ、特に、ブレーキ振動を減じる制振装
置を付加して制動時の異音（いわゆる鳴き）の発生を防
止するタイプのディスクブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクブレーキにおいては、様々な原
因により、制動時にディスクロータ（本発明ではこれを
単にディスクと云う）とこれに摺接させる摩擦部材（パ
ッド）に振動が生じて鳴き現象を発生することがあり、
従って、この鳴きを止めるために様々な工夫がなされて
いる。

【０００３】例えば、実開平２−１３４３３１号公報に
は、パッドをディスク径方向に押圧して拘束する手段を
設け、制動時にその手段が非制動時よりも強い力、具体
的には、ブレーキピストンに作用させるブレーキ液圧に
比例した力でパッドを拘束するようにしてパッドの振動
を止める技術が示されている。

【０００４】また、特開平４−５４３２４号公報等に
は、圧電素子を用いてパッドの振動を検出し、その検出
信号に基づき、圧電素子でパッドをブレーキ振動が打ち
消される方向に加振して鳴きを抑える制振装置が示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】パッドの振動を振動検
出信号に基づく加振を行って減衰させる方法は、高精度
の振動検出と正確な加振を必要とし、思い通りの制御を
行うのが難しい。

【０００６】一方、パッドを拘束する方法は、パッドの
振動の動き代そのものを無くしてしまうので前者の方法
よりも制御がし易いが、実開平２−１３４３３１号公報
に示されるように、拘束力をブレーキ液圧に比例して高
める方法ではパッドの振動が確実に止まることが保証さ
れない。

【０００７】パッドの振動はブレーキ液圧に比例して大
きくなるものではなく、ブレーキ液圧が低くても大きな
振動が起こることがある。従って、この方法では、拘束
力がパッドを動かそうとする力に負けてパッドの振動が
起こることがあり、鳴きを完全に止めることができな
い。このほかにも様々な鳴き対策が考えられているが、
現在に至っても真に満足できるものはできていないのが
実状である。

【０００８】そこで、本発明は、パッド拘束の適切化を
図ってディスクブレーキの制動時の鳴きを完全に止める
ことを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明においては、ディスクに摺接させる摩擦部材
の振動を検出する装置と、摩擦部材を拘束する手段と、
その拘束手段の制御装置とを具備させ、前記制御装置に
よる制御で前記拘束手段による摩擦部材の拘束が、前記
振動検出装置による検出振動の振幅に応じた力で行われ
るものにしたのである。

【００１０】このディスクブレーキは、振動検出装置を
摩擦部材のディスク接線方向振動を検出する位置に設
け、前記拘束手段は摩擦部材のトルク伝達面をディスク
接線方向に加圧して拘束する構成にするとより望ましい
ものになる。

【００１１】また、ディスクを間にして対向配置される
対の摩擦部材の振動検出と拘束手段による拘束を、各摩
擦部材毎に独立して行う構成も好ましい。

【００１２】

【作用】ディスクブレーキの鳴きは、摩擦振動であるス
ティックスリップ振動が発端となって振動が始まり、そ
れが自励振動となって鳴き音が生じると考えられる。そ
の証拠に、鳴きが発生する直前には、摩擦部材（パッ
ド）にスティックスリップ振動と思われるディスク周方
向及びそれに連動したディスク軸方向の特徴的振動が生
じる。本発明では、この振動を検出装置で検出し、拘束
手段により検出振動に応じた力で摩擦部材を拘束するの
で、拘束力が摩擦部材を動かそうとする力に負けること
がなく、摩擦部材の振動が自励振動となる前に確実に押
え込まれて鳴きが発生しない。

【００１３】なお、ディスクブレーキでは、設置可能な
拘束手段の大きさ及び設置場所が制限される。これを考
えると摩擦部材をディスク軸方向に押圧して拘束する構
造では鳴きの抑制効果を充分に引き出すのが難しい。即
ち、鳴きの振動モードによって最適拘束点が変化し、ま
た、摩擦部材の全域の中で拘束を行える位置、面積は限
られており、鳴きのモードに応じて拘束点を移動させる
ことも困難なため、最も効果のある位置を拘束すること
ができず、制振効率が高まらない。

【００１４】これに対し、トルク伝達面をディスク接線
方向に加圧して摩擦部材を拘束する請求項２の構成であ
ればトルク伝達面の面積は狭く、その面の全域又はほぼ
全域を拘束できるため、鳴きのモードが変化しても制振
効率は変わらず、あらゆる周波数の鳴きに対処できる。

【００１５】また、ディスクの両側におかれる２つの摩
擦部材は、鳴きが生じて共振状態となる前には必ずしも
同調して振動するとは限らないが、振動検出と拘束を各
摩擦部材について個々に行う請求項３の構成であれば、
各摩擦部材の振幅が違っていても安定した制御が行われ
る。

【００１６】

【実施例】図１に、本発明を浮動型ディスクブレーキに
適用した例を示す。図１（ａ）は、ブレーキの全体をア
ウタ側からディスク軸方向に見た図であって、パッド
（摩擦部材）１は、ディスク接線方向両端の耳部をトル
クメンバ２に設けたガイド溝に緩く嵌合させてディスク
軸方向に摺動可能に支持されている。また、キャリパ７
は、スライドピン８（図１（ｂ）参照）をトルクメンバ
のピン穴（図示せず）に挿入してトルクメンバ２でディ
スク軸方向に摺動可能に支持しており、キャリパのイン
ナ側のシリンダに挿入したブレーキピストン（これも図
示せず）でインナ側のパッドをディスクに押し当て、そ
の際の反力でキャリパ７がインナ側にスライドしてキャ
リパのアウタ爪がアウタ側のパッドをディスクに押圧す
る構造になっている。

【００１７】このブレーキのトルクメンバ２のガイド溝
の部分に、パッド１のトルク伝達面に接する振動検出器
６が検出面をトルク受け面２ａから僅かに突出させて埋
め込まれている。この振動検出器６は制御回路５に接続
されている。また、制御回路５は油圧発生装置４に、そ
の油圧発生装置４はトルクメンバ２に設けたシリンダ９
に各々接続され、このシリンダ９にディスク接線方向に
進退する小型の拘束用ピストン３が挿入されている。

【００１８】振動検出器６及びピストン３は、アウタ側
だけでなく、図１（ｂ）に示すように、インナ側のパッ
ドにも対応させて設けられており、インナパッド、アウ
タパッドの拘束制御がここでは独立して行われるように
なっている。

【００１９】このように構成した例示のディスクブレー
キにおいては、制動が行われるとディスク正転時のディ
スク回出側トルク受け面部に設けられた振動検出器６が
パッド１のディスク接線方向への振動を検出し、その検
出情報が制御回路５に流れる。この制御回路５の中に
は、検出した振動が鳴きの抑制制御を必要とするものか
否かを振幅、周波数を調べて判断する回路が含まれてお
り、この回路から制御実行信号が出力されると制御回路
５から油圧発生装置４に制御信号（電流や電圧）が流れ
る。その制御信号は、油圧発生装置４から出力される油
圧を検出振動の振幅に応じて増大させるように調整され
ており、その信号に基づいて制御された油圧がピストン
３の一面に加えられる。そのためにピストン３がシリン
ダ９から突出してパッド１の正転時ディスク回入側のト
ルク伝達面を振動振幅に応じた力でディスク回出側に向
けて押圧し、その力でパッド１のディスク回出側トルク
伝達面が回出側のトルク受け面２ａに押し当てられてパ
ッド１が確実に拘束され、その拘束で優れた制振作用が
生じて鳴きが防止される。

【００２０】なお、例示のブレーキは、振動検出器６と
して圧電素子を用いたが、この検出器６としては、加速
度センサや歪ゲージなどを用いてもよい。また、パッド
の拘束は、ピストン３に代えて逆圧電効果を利用する圧
電素子を用い、この素子でパッドを押圧する方法でも実
現できる。

【００２１】さらに、各パッドの拘束制御を独立して行
う場合には、油圧発生装置４を２組設けてインナ、アウ
タの各シリンダ９に供給する油圧を個々に制御するが、
油圧発生装置４を１組とし、２つの検出器６、６の信号
のうち振幅が大きい方の信号に油圧を比例させる制御で
も目的を達成できる。この構成は油圧発生装置が１組で
足りるためコスト的に有利である。

【００２２】このほか、例示のブレーキは、コストを考
えてディスク正転時の鳴きにのみ対応する構成にしたが
（鳴きは一般に車両前進時に発生し易いのでこれでも充
分に用をなす）、振動検出器６の設置点をトルク受け面
以外の部分にずらしてピストン３とそれを挿入するシリ
ンダ９を左右のトルク受け部に設ければ、ディスク逆転
時の鳴きにも対応できる。

【００２３】以下に、例示のディスクブレーキを用いた
効果の確認試験結果について記す。試験は、例示のブレ
ーキを装着した車両を使ってダイナモ試験機にて行っ
た。本発明の構成が鳴き止めに有効かどうかは、鳴きが
安定して再現される制動条件の下で比較評価を行わなけ
れば正確な判断が下せないので、ここでは、ほぼ例外な
く鳴きが生じるタイヤ回転初速３０ｋｍ／ｈ、ブレーキ
液圧２ｋｇｆ／ｃｍ²、ディスク温度８０℃の条件を選
んだ。

【００２４】試験結果を図２に示す。ダイナモ試験機
は、タイヤが回転するタイプであるので、参考までにタ
イヤ空転時のノイズについても調べ、これを図２（ｃ）
に示した。

【００２５】鳴きの測定は、マイクで制動音を検出して
音圧を調べ、フーリエ変換（ＦＦＴ）で周波数表示を行
った。パッドの拘束を行わない非制動時には、図２
（ａ）のように、検出音の中に鳴きの共振周波数である
ピークがはっきりと現われている。これに対し、パッド
をその振動振幅に応じた力で拘束して制振を行った場合
には、図２（ｂ）のように、ブレーキノイズが少なくて
検出音がタイヤ空転時と同等レベルまで減衰しており、
聴感上での鳴きは全く認められなかった。

【００２６】また、制動条件を変えて振動モードの異な
る鳴きについても調べたところ、結果は上の試験と殆ど
変わらず、本発明の構成は、あらゆるモードの鳴きに対
して有効な策であることを確認した。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、拘束手段による摩擦部材の拘束が、摩擦部材の振動
振幅に応じた力で行われるようにしたので、鳴きを生じ
る前の特徴的振動を検出してこの振動を確実に減衰させ
ることができ、ディスクブレーキの鳴きの完全な防止が
可能になる。

【００２８】特に、摩擦部材のディスク接線方向振動を
検出し、トルク伝達面をディスク接線方向に押圧して摩
擦部材を拘束するものは、制振効果に優れ、あらゆる周
波数の鳴きに対しても優れた抑止効果を発揮する。

【００２９】また、各摩擦材の振動検出と拘束を独立し
て行うものや別々に検出した２つの振動信号のうち振幅
の大きいものを基準にして拘束制御を行うものは制御の
安定性が増し、鳴き止めの効果がよりよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）：実施例のブレーキのアウタ側の端面図（ｂ）：同上のブレーキをディスク外周側からディスク
中心側に向かって見た図

【図２】（ａ）：非制振時の音圧と周波数の関係の実測
データを示す図表（ｂ）：制振時の音圧と周波数の関係の実測データを示
す図表（ｃ）：タイヤ空転ノイズを示す図表

【符号の説明】

１パッド２トルクメンバ２ａトルク受け面３拘束用ピストン４油圧発生装置５制御回路６振動検出器７キャリパ８スライドピン９シリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】摩擦部材を押圧手段でディスクに押圧
し、摩擦部材からの制動トルクをトルク受け面で受け止
めて制動を行うディスクブレーキにおいて、前記摩擦部
材の振動を検出する装置と、摩擦部材を拘束する手段
と、その拘束手段の制御装置とを有し、前記制御装置に
よる制御で前記拘束手段による摩擦部材の拘束が、前記
振動検出装置による検出振動の振幅に応じた力で行われ
ることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】前記振動検出装置を摩擦部材のディスク
接線方向振動を検出する位置に設け、前記拘束手段は摩
擦部材のトルク伝達面をディスク接線方向に加圧して拘
束する構成にした請求項１記載のディスクブレーキ。
【請求項３】ディスクを間にして対向配置される対の
摩擦部材の振動検出と拘束手段による拘束を、各摩擦部
材毎に独立して行う構成にした請求項１又は２記載のデ
ィスクブレーキ。