JP2018048907A - Brake pressure distribution measurement method and brake pressure distribution measurement device - Google Patents

Brake pressure distribution measurement method and brake pressure distribution measurement device Download PDF

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公一 羽鳥
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable pressure distribution in the same state as an environment where a brake is actually actuated to be easily measured for each of both side surfaces of a rotor.SOLUTION: A brake pressure distribution measurement method comprises installing a displacement sensor 25 for an outer pad and a displacement sensor 26 for an inner pad between an outer disc plate 21 and inner disc plate 22 of a disc rotor 20, and measuring displacement of each pad slide surface. The method comprises executing analysis with a computer, based on minute displacement of each pad slide surface obtained by the measurement, and calculating pressure distribution on each pad slide surface. The method comprises forming a hole on the outer disc plate 21 and the inner disc plate 22 to locally reduce rigidity, or devising a structure of the displacement sensor to change sensitivity for each surface of each displacement sensor.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば車両に搭載されるブレーキシステムの状況を解析するために利用可能なブレーキ圧力分布計測方法及びブレーキ圧力分布計測装置に関する。   The present invention relates to a brake pressure distribution measuring method and a brake pressure distribution measuring apparatus that can be used to analyze the state of a brake system mounted on a vehicle, for example.

車両等に搭載されるブレーキシステムを開発する場合には、例えばブレーキを構成するディスクロータの面と、摩擦材との間に働く力の分布状況を正しく把握することが重要である。   When developing a brake system mounted on a vehicle or the like, for example, it is important to correctly grasp the distribution of force acting between the disk rotor surface constituting the brake and the friction material.

例えば、車両において、搭載されたブレーキシステムの作動時に発生する音(ブレーキの鳴き)を防止又は抑制することが求められる場合があり、このような鳴きを解析する必要がある。   For example, in a vehicle, it may be required to prevent or suppress a sound (brake squeal) generated when an installed brake system is operated, and such squeal needs to be analyzed.

例えば、ブレーキのディスクロータと、摩擦材との接触面における圧力分布は、ブレーキの鳴き解析をはじめとする数値解析の境界条件として利用可能な有用な情報である。また、ディスクロータと、摩擦材との接触面における圧力分布は、摩擦材の摩耗挙動に関して興味深い知見を発掘する手がかりになることが予想できる。   For example, the pressure distribution on the contact surface between the disc rotor of the brake and the friction material is useful information that can be used as a boundary condition for numerical analysis including brake squeal analysis. In addition, the pressure distribution at the contact surface between the disk rotor and the friction material can be expected to provide a clue to discover interesting knowledge about the wear behavior of the friction material.

そこで、例えば特許文献1においては、実際にブレーキが作動する環境と同じ状態の圧力分布を容易に計測するための技術を提案している。すなわち、回転体(ディスクロータ20)上、または回転体の近傍に配置したセンサ(ストレインゲージ60)によって、回転体が回転運動している状態で、可動部(キャリパー30)の押圧方向に沿う回転体の形状の微小変位を計測し、計測により得られた回転体の形状の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により回転体への圧力分布を算出している。   Thus, for example, Patent Document 1 proposes a technique for easily measuring the pressure distribution in the same state as the environment where the brake is actually operated. That is, rotation along the pressing direction of the movable part (caliper 30) in a state in which the rotating body is rotating by a sensor (strain gauge 60) disposed on or near the rotating body (disk rotor 20). A minute displacement of the shape of the body is measured, and based on the minute displacement of the shape of the rotating body obtained by the measurement, a pressure distribution to the rotating body is calculated by computer analysis.

特開2016−98900号公報JP-A-2016-98900

一方、ディスクブレーキのシステムにおいては、車輪とともに回転するディスクロータを、ブレーキキャリパーに組み込まれたブレーキパッドで両側から押さえつけることで摩擦力を発生し、その摩擦力を熱エネルギーに変換して制動させる。   On the other hand, in a disc brake system, a disc rotor that rotates with a wheel is pressed from both sides with a brake pad incorporated in a brake caliper to generate a frictional force, and the frictional force is converted into thermal energy for braking.

したがって、ディスクロータの一方の面(インナー側)とブレーキパッドとの接触面における圧力分布と、ディスクロータの他方の面(アウター側)とブレーキパッドとの接触面における圧力分布との両方を正確に把握することが重要である。また、前者の圧力分布と後者の圧力分布とが必ずしも同等であるとは限らない。   Therefore, both the pressure distribution on the contact surface between the one surface (inner side) of the disc rotor and the brake pad and the pressure distribution on the contact surface between the other surface (outer side) of the disc rotor and the brake pad are accurately determined. It is important to understand. In addition, the former pressure distribution and the latter pressure distribution are not necessarily the same.

しかしながら、特許文献1に示されたような従来技術においては、ディスクローターの面とブレーキパッドとの接触面における圧力分布を推定可能であるが、インナー側接触面における圧力分布と、アウター側接触面における圧力分布とを個別に計測することはできなかった。   However, in the prior art as disclosed in Patent Document 1, it is possible to estimate the pressure distribution on the contact surface between the disk rotor surface and the brake pad, but the pressure distribution on the inner side contact surface and the outer side contact surface It was not possible to measure the pressure distribution in

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、実際にブレーキが作動する環境と同じ状態の圧力分布を容易に、且つ、回転体の両側面のそれぞれについて個別に圧力分布を計測することが可能なブレーキ圧力分布計測方法およびブレーキ圧力分布計測装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to facilitate the pressure distribution in the same state as the environment in which the brake is actually operated, and to individually apply pressure to each of both side surfaces of the rotating body. It is an object of the present invention to provide a brake pressure distribution measuring method and a brake pressure distribution measuring device capable of measuring the distribution.

前述した目的を達成するために、本発明に係るブレーキ圧力分布計測方法およびブレーキ圧力分布計測装置は、下記(1)〜(9)を特徴としている。   In order to achieve the above-described object, the brake pressure distribution measuring method and the brake pressure distribution measuring apparatus according to the present invention are characterized by the following (1) to (9).

(1) 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサを設置し、
前記回転体を、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態に形成し、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
(1) including a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring method for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
Installing a plurality of displacement sensors between the first side surface portion and the second side surface portion;
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the small displacement of the shape at
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculate the pressure distribution at the side part,
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.

(2) 前記計測によって得られた前記回転体の形状の微小変位に基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布を算出する、
ことを特徴とする上記(1)に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
(2) Based on the minute displacement of the shape of the rotating body obtained by the measurement, the pressure distribution to the rotating body is calculated by inverse analysis.
The brake pressure distribution measuring method according to (1) above, wherein

(3) 前記回転体に、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、開口または穴を1つ以上形成することにより前記剛性を下げる、
ことを特徴とする上記(1)または(2)に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
(3) An opening is provided in one of the first side surface portion and the second side surface portion facing the displacement sensor at each position where a plurality of the displacement sensors are installed in the rotating body. Or reduce the rigidity by forming one or more holes,
The brake pressure distribution measuring method according to (1) or (2) above, wherein

(4) 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサを設置し、
前記変位センサに前記第1の側面部と前記第2の側面部とにおける変位に対する感度を異ならせる構造を持たせ、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
(4) including a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring method for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
Installing a plurality of displacement sensors between the first side surface portion and the second side surface portion;
The displacement sensor has a structure that makes the sensitivity to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion different,
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the small displacement of the shape at
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculate the pressure distribution at the side part,
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.

(5) 前記変位センサは、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に対し、当該第1の側面部と当該第2の側面部とをそれぞれ同じ力で押圧した場合に変位量が互いに異なる部分に接する構造を有する、
ことを特徴とする上記(4)に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
(5) The displacement sensor has a displacement amount when the first side surface portion and the second side surface portion are pressed with the same force against the first side surface portion and the second side surface portion, respectively. Having a structure in contact with different parts,
The brake pressure distribution measuring method according to (4) above, wherein

(6) 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサと、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部と、を備え、
前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態で形成され、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
(6) including a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring device for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
A plurality of displacement sensors installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit to acquire based on the output of
A pressure distribution calculating unit that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.

(7) 前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、剛性を下げるための開口または穴が1つ以上形成されている、
ことを特徴とする上記(6)に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
(7) The rotating body is rigid at either one of the first side surface portion and the second side surface portion facing the displacement sensor at each position where the plurality of displacement sensors are installed. One or more openings or holes for lowering
The brake pressure distribution measuring device according to (6) above, wherein

(8) 前記複数の変位センサに含まれる第1の変位センサは、前記第1の側面部に固定されて検出面が前記第2の側面部と対向する位置に配置され、
前記複数の変位センサに含まれる第2の変位センサは、前記第2の側面部に固定されて検出面が前記第1の側面部と対向する位置に配置されている、
ことを特徴とする上記(6)または(7)に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
(8) The first displacement sensor included in the plurality of displacement sensors is fixed to the first side surface portion and disposed at a position where the detection surface faces the second side surface portion,
The second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors is fixed to the second side surface portion, and is disposed at a position where the detection surface faces the first side surface portion.
The brake pressure distribution measuring device according to (6) or (7) above, wherein

(9) 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサと、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部と、を備え、
前記変位センサは、前記第1の側面部と前記第2の側面部とにおける変位に対する感度を異ならせる構造を有し、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
(9) including a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring device for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
A plurality of displacement sensors installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit to acquire based on the output of
A pressure distribution calculating unit that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The displacement sensor has a structure that varies sensitivity to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion,
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.

上記(1)及び(2)の構成のブレーキ圧力分布計測方法によれば、変位センサが設置される位置ごとに、第1の側面部と第2の側面部との剛性が異なる状態であるため、複数の変位センサの各々について、第1の側面部における接触面の圧力に対する感受性と、第2の側面部における接触面の圧力に対する感受性とが違う状態になる。したがって、複数の変位センサに含まれる第1の変位センサが、第1の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することができるし、複数の変位センサに含まれる第2の変位センサが、第2の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することもできる。   According to the brake pressure distribution measuring method having the above configurations (1) and (2), the rigidity of the first side surface portion and the second side surface portion is different for each position where the displacement sensor is installed. For each of the plurality of displacement sensors, the sensitivity to the pressure of the contact surface in the first side surface portion is different from the sensitivity to the pressure of the contact surface in the second side surface portion. Therefore, the first displacement sensor included in the plurality of displacement sensors can be arranged so as to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the first side surface portion, and the second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors. A displacement sensor can also be arrange | positioned so that the pressure of the contact surface in a 2nd side part may be distinguished and detected.

上記(3)の構成のブレーキ圧力分布計測方法によれば、第1の側面部または第2の側面部に形成される前記開口または穴の影響により、第1の側面部または第2の側面部の剛性が他方の側面に比べて低下する。したがって、簡単な構成によって第1の側面部の剛性と第2の側面部の剛性との間に差異を生じさせ、第1の側面部の接触面の変位に対する変位センサの感受性と、第2の側面部の接触面の変位に対する変位センサの感受性との間に差異を生じさせることができる。   According to the brake pressure distribution measuring method having the above configuration (3), the first side surface portion or the second side surface portion is affected by the opening or the hole formed in the first side surface portion or the second side surface portion. The rigidity of the is lower than that of the other side surface. Therefore, the difference between the rigidity of the first side surface portion and the rigidity of the second side surface portion is caused by a simple configuration, the sensitivity of the displacement sensor to the displacement of the contact surface of the first side surface portion, and the second A difference can be made between the sensitivity of the displacement sensor to the displacement of the contact surface of the side part.

上記(4)および(5)の構成のブレーキ圧力分布計測方法によれば、変位センサの構成により、第1の側面部と第2の側面部とにおける変位に対する感度が異なる状態にするので、複数の変位センサに含まれる第1の変位センサが、第1の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することができるし、複数の変位センサに含まれる第2の変位センサが、第2の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することもできる。   According to the brake pressure distribution measuring method having the configurations of (4) and (5) above, the displacement sensor has different sensitivities to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion. The first displacement sensor included in the first displacement sensor can be arranged so as to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the first side surface portion, and the second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors includes The pressure on the contact surface in the second side surface portion can be distinguished and detected.

上記(6)の構成のブレーキ圧力分布計測装置によれば、変位センサが設置される位置ごとに、第1の側面部と第2の側面部との剛性が異なる状態であるため、複数の変位センサの各々について、第1の側面部における接触面の圧力に対する感受性と、第2の側面部における接触面の圧力に対する感受性とが違う状態になる。したがって、複数の変位センサに含まれる第1の変位センサが、第1の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することができるし、複数の変位センサに含まれる第2の変位センサが、第2の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することもできる。   According to the brake pressure distribution measuring device having the configuration of (6) above, the first side surface portion and the second side surface portion have different stiffnesses for each position where the displacement sensor is installed, so that a plurality of displacements For each of the sensors, the sensitivity to the pressure of the contact surface on the first side surface portion is different from the sensitivity to the pressure of the contact surface on the second side surface portion. Therefore, the first displacement sensor included in the plurality of displacement sensors can be arranged so as to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the first side surface portion, and the second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors. A displacement sensor can also be arrange | positioned so that the pressure of the contact surface in a 2nd side part may be distinguished and detected.

上記(7)の構成のブレーキ圧力分布計測装置によれば、第1の側面部または第2の側面部に形成される前記開口または穴の影響により、第1の側面部または第2の側面部の剛性が他方の側面に比べて低下する。したがって、簡単な構成により第1の側面部の剛性と第2の側面部の剛性との間に差異を生じさせ、第1の側面部の接触面の変位に対する変位センサの感受性と、第2の側面部の接触面の変位に対する変位センサの感受性との間に差異を生じさせることができる。   According to the brake pressure distribution measuring device having the configuration (7), the first side surface portion or the second side surface portion is affected by the opening or the hole formed in the first side surface portion or the second side surface portion. The rigidity of the is lower than that of the other side surface. Therefore, a simple configuration makes a difference between the rigidity of the first side surface portion and the rigidity of the second side surface portion, and the sensitivity of the displacement sensor to the displacement of the contact surface of the first side surface portion, A difference can be made between the sensitivity of the displacement sensor to the displacement of the contact surface of the side part.

上記(8)の構成のブレーキ圧力分布計測装置によれば、第1の変位センサおよび第2の変位センサの各々は、第1の側面部と第2の側面部との間の相対的な変位を検出することができる。また、第1の変位センサおよび第2の変位センサが、それぞれ相対的に剛性が大きく変位の小さい部位に固定されているので、固定した部位からのセンサの脱落が生じにくい。   According to the brake pressure distribution measuring apparatus having the above configuration (8), each of the first displacement sensor and the second displacement sensor has a relative displacement between the first side surface portion and the second side surface portion. Can be detected. In addition, since the first displacement sensor and the second displacement sensor are each fixed to a portion having relatively large rigidity and small displacement, the sensor is unlikely to drop off from the fixed portion.

上記(9)の構成のブレーキ圧力分布計測装置によれば、変位センサの構成により、第1の側面部と第2の側面部とにおける変位に対する感度が異なる状態にするので、複数の変位センサに含まれる第1の変位センサが、第1の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することができるし、複数の変位センサに含まれる第2の変位センサが、第2の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することもできる。   According to the brake pressure distribution measuring device having the above configuration (9), the displacement sensor has different sensitivity to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion. The first displacement sensor included can be arranged to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the first side surface portion, and the second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors is the second It can also arrange | position so that the pressure of the contact surface in a side part may be distinguished and detected.

本発明のブレーキ圧力分布計測方法およびブレーキ圧力分布計測装置によれば、変位センサが設置される位置ごとに、第1の側面部と第2の側面部との剛性が異なる状態であるため、複数の変位センサの各々について、第1の側面部における接触面の圧力に対する感受性と、第2の側面部における接触面の圧力に対する感受性とが違う状態になる。したがって、複数の変位センサに含まれる第1の変位センサが、第1の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することができ、また、複数の変位センサに含まれる第2の変位センサが、第2の側面部における接触面の圧力を区別して検出するように配置することもできる。
また、変位センサは回転体の形状の微小変位を検出するものであるため、回転体と可動部との接触面から離れた位置に配置することができる。したがって、計測時に可動部に配置される摩擦材の構造及び形状については、実際にブレーキが作動する環境と同じものを使うことができる。また、計測時の接触面の状態についても、実際にブレーキが作動する環境と同じ状態にすることができる。これにより高精度の圧力分布計測が可能になる。また、回転体が運動している状態で計測を行うので、運動方向の圧力分布を最低2個の変位センサだけで検出できる。
According to the brake pressure distribution measuring method and the brake pressure distribution measuring device of the present invention, the first side surface portion and the second side surface portion are in different states for each position where the displacement sensor is installed. For each of the displacement sensors, the sensitivity to the pressure of the contact surface in the first side surface portion is different from the sensitivity to the pressure of the contact surface in the second side surface portion. Therefore, the first displacement sensor included in the plurality of displacement sensors can be arranged to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the first side surface portion, and the second displacement sensor includes the second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors. The displacement sensor may be arranged so as to distinguish and detect the pressure of the contact surface in the second side surface portion.
Further, since the displacement sensor detects a minute displacement of the shape of the rotating body, it can be disposed at a position away from the contact surface between the rotating body and the movable part. Therefore, the structure and shape of the friction material arranged on the movable part at the time of measurement can be the same as the environment in which the brake actually operates. In addition, the state of the contact surface at the time of measurement can be set to the same state as the environment where the brake is actually operated. This makes it possible to measure pressure distribution with high accuracy. In addition, since the measurement is performed while the rotating body is moving, the pressure distribution in the moving direction can be detected by at least two displacement sensors.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。   The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .

図1は、本発明の実施形態のブレーキ圧力分布計測装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a brake pressure distribution measuring device according to an embodiment of the present invention. 図2は、複数の変位センサを装着したディスクロータの外観を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an appearance of a disk rotor equipped with a plurality of displacement sensors. 図3は、図2に示したディスクロータの一部分を拡大して示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view showing a part of the disk rotor shown in FIG. 2 in an enlarged manner. 図4は、複数の変位センサにより測定した点荷重応答関数の例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of a point load response function measured by a plurality of displacement sensors. 図5は、接触面圧を同定する処理の流れを示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a flow of processing for identifying the contact surface pressure. 図6は、図5に示した同定手法を用いて同定した値および正解値を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing values and correct values identified using the identification method shown in FIG. 図7は、本発明の実施形態のブレーキ圧力分布計測装置における代表的な処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a typical processing procedure in the brake pressure distribution measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. 図8(A)は変位拡大機構を示す縦断面図、図8(B)はストレインゲージを装着した状態の変位拡大機構を示す縦断面図である。FIG. 8A is a longitudinal sectional view showing the displacement magnifying mechanism, and FIG. 8B is a longitudinal sectional view showing the displacement magnifying mechanism with the strain gauge attached. 図9は、代表的な通常型のブレーキパッドの外観を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing an appearance of a typical normal brake pad. 図10は、通常型のブレーキパッドを用いた時の計測結果の具体例を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a specific example of a measurement result when a normal type brake pad is used. 図11は、点荷重応答計測用のブレーキパッドを用いた時の計測結果の具体例を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a specific example of a measurement result when a point pad response measurement brake pad is used. 図12は、計測結果に基づき算出されるL−curve特性の具体例を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a specific example of the L-curve characteristic calculated based on the measurement result. 図13は、計測結果に基づき算出される圧力分布特性の具体例を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing a specific example of the pressure distribution characteristic calculated based on the measurement result. 図14は、本発明の実施形態のブレーキ圧力分布計測装置における処理手順の変形例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a modification of the processing procedure in the brake pressure distribution measuring device according to the embodiment of the present invention. 図15(A)および図15(B)は、ディスクロータに設置された変形例のセンサ構造を示し、図15(A)および図15(B)はそれぞれ異なる変位状態を表す正面図である。FIGS. 15A and 15B show a sensor structure of a modified example installed on the disk rotor, and FIGS. 15A and 15B are front views showing different displacement states.

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。   Specific embodiments relating to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<システムの構成例>
本発明の実施形態におけるブレーキ圧力分布計測装置10の構成例を図1に示す。このブレーキ圧力分布計測装置10は、図1に示したような回転可能なディスクロータ20とキャリパー30とを含むディスクブレーキ装置を計測対象としている。勿論、例えばドラム式のブレーキ装置を計測対象とすることも可能である。
<System configuration example>
A configuration example of a brake pressure distribution measuring device 10 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The brake pressure distribution measuring apparatus 10 is a disk brake apparatus including a rotatable disk rotor 20 and a caliper 30 as shown in FIG. Of course, for example, a drum-type brake device can be set as a measurement target.

キャリパー30は、ディスクロータ20と対向する位置に配置されており、油圧制御により動く可動部(図示しないピストン)を備えている。すなわち、キャリパー30の可動部を動かすことにより、ブレーキパッド(図9に示す31A)をディスクロータ20の表面に押圧し、これらの接触面に生じる摩擦力により、ディスクロータ20の回転に制動をかけることができる。   The caliper 30 is disposed at a position facing the disc rotor 20 and includes a movable portion (a piston (not shown)) that moves by hydraulic control. That is, the brake pad (31A shown in FIG. 9) is pressed against the surface of the disk rotor 20 by moving the movable part of the caliper 30, and the rotation of the disk rotor 20 is braked by the frictional force generated on these contact surfaces. be able to.

このディスクブレーキ装置を車両に搭載する際には、ディスクロータ20の中央開口部20aの近傍で、車輪の回転軸と連結される。また、図1に示したブレーキ圧力分布計測装置10を用いて計測を行う場合にも、ディスクロータ20は、実際の車両の車輪の回転軸と連結されるか、或いは試験用の特別な回転軸と連結され、回転可能な状態で使用される。   When this disc brake device is mounted on a vehicle, the disc brake device is connected to the rotating shaft of the wheel in the vicinity of the central opening 20 a of the disc rotor 20. Also, when the measurement is performed using the brake pressure distribution measuring device 10 shown in FIG. 1, the disk rotor 20 is connected to the rotation shaft of an actual vehicle wheel or a special rotation shaft for testing. And used in a rotatable state.

図1に示したブレーキ圧力分布計測装置10は、ディスクロータ20、及びキャリパー30の他に、油圧ゲージ40、アウターパッド用変位センサ25、インナーパッド用変位センサ26、データロガー70、演算部80、増幅器90、及び光学エンコーダ95を備えている。   In addition to the disc rotor 20 and the caliper 30, the brake pressure distribution measuring apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a hydraulic gauge 40, an outer pad displacement sensor 25, an inner pad displacement sensor 26, a data logger 70, a calculation unit 80, An amplifier 90 and an optical encoder 95 are provided.

油圧ゲージ40は、キャリパー30の可動部のピストンに加わる油圧を検出するためのセンサである。尚、油圧ゲージ40は必要不可欠ではなく、油圧ゲージ40がなくてもブレーキ圧力分布を計測可能である。   The hydraulic gauge 40 is a sensor for detecting the hydraulic pressure applied to the piston of the movable part of the caliper 30. The hydraulic gauge 40 is not indispensable, and the brake pressure distribution can be measured without the hydraulic gauge 40.

アウターパッド用変位センサ25は、ディスクロータ20の外側のパッド接触面、すなわち押圧面における厚み方向の微小変位を検出するために備わっている。また、インナーパッド用変位センサ26は、ディスクロータ20の内側のパッド接触面、すなわち押圧面における厚み方向の微小変位を検出するために備わっている。   The outer pad displacement sensor 25 is provided to detect a minute displacement in the thickness direction of the pad contact surface on the outer side of the disk rotor 20, that is, the pressing surface. The inner pad displacement sensor 26 is provided to detect a minute displacement in the thickness direction on the pad contact surface inside the disk rotor 20, that is, the pressing surface.

また、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26の各々は、後述する変位拡大機構50と、ストレインゲージ60とを備えている。ストレインゲージ60は、ディスクロータ20の押圧面における厚み方向の微小変位を計測するために設けられた薄板状の歪みセンサであり、半導体(シリコン:Si)により構成されている。   Each of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 includes a displacement magnifying mechanism 50 and a strain gauge 60 which will be described later. The strain gauge 60 is a thin plate-shaped strain sensor provided to measure a minute displacement in the thickness direction on the pressing surface of the disk rotor 20, and is composed of a semiconductor (silicon: Si).

変位拡大機構50は、ディスクロータ20に発生する微小変位を拡大してストレインゲージ60に伝達する機能を有している。すなわち、キャリパー30の押圧によって生じるディスクロータ20の変位は極めて小さいので、この微小変位を高感度で検出できるように、ディスクロータ20とストレインゲージ60との間に変位拡大機構50を配置してある。この変位拡大機構50については後で詳細に説明する。   The displacement enlarging mechanism 50 has a function of enlarging a minute displacement generated in the disk rotor 20 and transmitting it to the strain gauge 60. That is, since the displacement of the disc rotor 20 caused by the pressing of the caliper 30 is extremely small, the displacement enlarging mechanism 50 is disposed between the disc rotor 20 and the strain gauge 60 so that this minute displacement can be detected with high sensitivity. . The displacement enlarging mechanism 50 will be described in detail later.

増幅器(Strain Amplifier)90は、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26の各ストレインゲージ60が出力する電気信号を増幅し、増幅後の信号を出力する。   The amplifier (strain amplifier) 90 amplifies the electrical signals output from the strain gauges 60 of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 and outputs the amplified signal.

光学エンコーダ95は、ディスクロータ20の外周と対向する位置に、光軸をディスクロータ20側に向けて固定された反射型の光学センサであり、ディスクロータ20の回転位置、すなわち回転角度に対応する電気信号を出力する。   The optical encoder 95 is a reflective optical sensor that is fixed at a position facing the outer periphery of the disk rotor 20 with the optical axis directed toward the disk rotor 20, and corresponds to the rotational position of the disk rotor 20, that is, the rotational angle. Outputs electrical signals.

データロガー70は、計測の際に得られたデータを自動的に記録する装置である。すなわち、図1の構成においては、油圧ゲージ40が出力する油圧のデータと、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26のストレインゲージ60の出力を増幅器90で増幅した出力のデータと、光学エンコーダ95が出力する回転位置(角度)のデータとを時系列データとして同時に記録する。   The data logger 70 is a device that automatically records data obtained at the time of measurement. That is, in the configuration of FIG. 1, hydraulic pressure data output from the hydraulic gauge 40, output data obtained by amplifying the outputs of the strain gauge 60 of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 by the amplifier 90, and The rotational position (angle) data output from the optical encoder 95 is simultaneously recorded as time series data.

演算部80は、データロガー70が記録したデータに基づいて所定の演算を行い、ディスクロータ20の円周方向に対する圧力の分布状態を表すデータを算出する。演算の具体的な内容については後で詳細に説明する。   The calculation unit 80 performs a predetermined calculation based on the data recorded by the data logger 70 and calculates data representing the pressure distribution state in the circumferential direction of the disk rotor 20. Specific contents of the calculation will be described later in detail.

<ディスクロータ20と変位センサ25、26との関係>
アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26を装着したディスクロータ20の外観を図2に示す。また、図2に示したディスクロータ20の一部分を拡大して図3に示す。
<Relationship Between Disc Rotor 20 and Displacement Sensors 25 and 26>
FIG. 2 shows the appearance of the disc rotor 20 on which the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 are mounted. 3 is an enlarged view of a part of the disk rotor 20 shown in FIG.

図2に示したディスクロータ20は、径が十分に大きい円形のアウターディスク板21及びインナーディスク板22を、空隙23が形成されるように厚み方向(Z軸方向)に一定の間隔を空けた状態で対向させて固定してある。アウターディスク板21とインナーディスク板22の間は支持部24で支持されている。アウターディスク板21とインナーディスク板22との間の空隙23は、制動時にディスクロータ20に発生する熱を効率よく放熱するために設けてある。   The disc rotor 20 shown in FIG. 2 has a circular outer disc plate 21 and an inner disc plate 22 with sufficiently large diameters spaced apart in the thickness direction (Z-axis direction) so that a gap 23 is formed. It is fixed in the opposite state. A support portion 24 supports the outer disk plate 21 and the inner disk plate 22. The gap 23 between the outer disk plate 21 and the inner disk plate 22 is provided to efficiently dissipate heat generated in the disk rotor 20 during braking.

図2及び図3に示すように、図1のブレーキ圧力分布計測装置10においては、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26の各々を、ディスクロータ20の外周近傍の空隙23の箇所に固定してある。また、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26は、ディスクロータ20の円周方向に互いに少しずれた位置に配置してある。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the brake pressure distribution measuring apparatus 10 of FIG. 1, each of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 is provided in the space 23 near the outer periphery of the disk rotor 20. It is fixed to. Further, the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 are arranged at positions slightly shifted from each other in the circumferential direction of the disk rotor 20.

アウターパッド用変位センサ25の基部はインナーディスク板22の変位センサ固定部22bに固定してあり、アウターパッド用変位センサ25の検出面は対向するアウターディスク板21の側壁と接触する状態で配置してある。一方、インナーパッド用変位センサ26の基部はアウターディスク板21の変位センサ固定部21bに固定してあり、インナーパッド用変位センサ26の検出面は対向するインナーディスク板22の側壁と接触する状態で配置してある。   The base portion of the outer pad displacement sensor 25 is fixed to the displacement sensor fixing portion 22b of the inner disk plate 22, and the detection surface of the outer pad displacement sensor 25 is arranged in contact with the opposite side wall of the outer disk plate 21. It is. On the other hand, the base portion of the inner pad displacement sensor 26 is fixed to the displacement sensor fixing portion 21b of the outer disk plate 21, and the detection surface of the inner pad displacement sensor 26 is in contact with the opposite side wall of the inner disk plate 22. It is arranged.

また、アウターディスク板21のアウターパッド用変位センサ25の検出面と対向する箇所には、剛性調整部21aが設けてある。この剛性調整部21aは、アウターディスク板21の剛性を局部的に下げるための構造である。具体的には、アウターディスク板21の周面から円の中心に向けて穿孔し形成した複数の穴(この例では2つ)を剛性調整部21aとして設けてある。   Further, a rigidity adjusting portion 21 a is provided at a location facing the detection surface of the outer pad displacement sensor 25 of the outer disk plate 21. The stiffness adjusting portion 21a is a structure for locally lowering the stiffness of the outer disk plate 21. Specifically, a plurality of holes (two in this example) formed by drilling from the peripheral surface of the outer disk plate 21 toward the center of the circle are provided as the rigidity adjusting portion 21a.

同様に、インナーディスク板22のインナーパッド用変位センサ26の検出面と対向する箇所には、剛性調整部22aが設けてある。この剛性調整部22aは、インナーディスク板22の剛性を局部的に下げるための構造である。具体的には、インナーディスク板22の周面から円の中心に向けて穿孔し形成した複数の穴(この例では2つ)を剛性調整部22aとして設けてある。   Similarly, a rigidity adjusting portion 22 a is provided at a location facing the detection surface of the inner pad displacement sensor 26 of the inner disk plate 22. The stiffness adjusting portion 22a is a structure for locally lowering the stiffness of the inner disk plate 22. Specifically, a plurality of holes (two in this example) formed by drilling from the peripheral surface of the inner disk plate 22 toward the center of the circle are provided as the stiffness adjusting portion 22a.

すなわち、アウターパッド用変位センサ25を設置した箇所においては、アウターディスク板21の剛性がインナーディスク板22に比べて小さくなるため、アウターディスク板21およびインナーディスク板22が同時にブレーキパッドで押圧されて変位する際に、アウターディスク板21の変位が相対的に大きくなる。これにより、アウターディスク板21の変位に対するアウターパッド用変位センサ25の感受性がインナーディスク板22の変位と比べて増大する。つまり、アウターパッド用変位センサ25は、インナーディスク板22の変位の影響を受けにくくなり、アウターディスク板21の変位をインナーディスク板22の変位と区別した状態で検出することが可能になる。   That is, at the place where the outer pad displacement sensor 25 is installed, the rigidity of the outer disk plate 21 is smaller than that of the inner disk plate 22, so that the outer disk plate 21 and the inner disk plate 22 are simultaneously pressed by the brake pad. At the time of displacement, the displacement of the outer disk plate 21 becomes relatively large. As a result, the sensitivity of the outer pad displacement sensor 25 to the displacement of the outer disk plate 21 is increased compared to the displacement of the inner disk plate 22. That is, the outer pad displacement sensor 25 is not easily affected by the displacement of the inner disk plate 22 and can detect the displacement of the outer disk plate 21 in a state in which it is distinguished from the displacement of the inner disk plate 22.

同様に、インナーパッド用変位センサ26を設置した箇所においては、インナーディスク板22の剛性がアウターディスク板21に比べて小さくなるため、アウターディスク板21およびインナーディスク板22が同時にブレーキパッドで押圧されて変位する際に、インナーディスク板22の変位が相対的に大きくなる。これにより、インナーディスク板22の変位に対するインナーパッド用変位センサ26の感受性がアウターディスク板21の変位と比べて増大する。つまり、インナーパッド用変位センサ26は、アウターディスク板21の変位の影響を受けにくくなり、インナーディスク板22の変位をアウターディスク板21の変位と区別した状態で検出することが可能になる。   Similarly, at the place where the inner pad displacement sensor 26 is installed, the rigidity of the inner disk plate 22 is smaller than that of the outer disk plate 21, so that the outer disk plate 21 and the inner disk plate 22 are simultaneously pressed by the brake pads. As a result, the displacement of the inner disk plate 22 becomes relatively large. As a result, the sensitivity of the inner pad displacement sensor 26 to the displacement of the inner disk plate 22 is increased compared to the displacement of the outer disk plate 21. That is, the inner pad displacement sensor 26 is less susceptible to the displacement of the outer disk plate 21 and can detect the displacement of the inner disk plate 22 in a state in which it is distinguished from the displacement of the outer disk plate 21.

<変位センサにより測定した点荷重応答関数の例>
ディスクロータ20に装着したアウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26を用いて測定した点荷重応答関数の例を図4に示す。
<Example of point load response function measured by displacement sensor>
FIG. 4 shows an example of a point load response function measured using the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 mounted on the disk rotor 20.

図4において、実線で示した信号SGoがアウターパッド用変位センサ25が出力する信号に相当し、点線で示した信号SGiがインナーパッド用変位センサ26が出力する信号に相当する。また、図4において、グラフの横軸は、ディスクロータ20の回転位置(Location)を角度[deg]で表し、グラフの縦軸は変位(Displacement)[m/Pa]を表す。   In FIG. 4, a signal SGo indicated by a solid line corresponds to a signal output from the outer pad displacement sensor 25, and a signal SGi indicated by a dotted line corresponds to a signal output from the inner pad displacement sensor 26. In FIG. 4, the horizontal axis of the graph represents the rotational position (Location) of the disk rotor 20 in angle [deg], and the vertical axis of the graph represents displacement [m / Pa].

図4においては、アウターディスク板21のアウタ摺動面に点状に荷重をかけた際の変位と、インナーディスク板22のインナ摺動面に点状に荷重をかけた際の変位とを信号SGo、SGiにより表している。   In FIG. 4, the displacement when a point load is applied to the outer sliding surface of the outer disk plate 21 and the displacement when a point load is applied to the inner sliding surface of the inner disk plate 22 are signaled. It is represented by SGo and SGi.

図4に示すように、2種類の信号SGo、SGiは同じ回転位置でそれぞれ異なる反応を示す。すなわち、「−15[deg]」付近の回転位置では、信号SGoの振幅が信号SGiに比べて十分に大きくなり、「+10[deg]」付近の回転位置では、信号SGiの振幅が信号SGoに比べて十分に大きくなっている。実際には、「−15[deg]」付近の回転位置で検出される変化が、加えた荷重の影響によるアウターディスク板21の変位に相当し、「+10[deg]」付近の回転位置で検出される変化が、加えた荷重の影響によるインナーディスク板22の変位に相当する。   As shown in FIG. 4, the two types of signals SGo and SGi show different reactions at the same rotational position. That is, at the rotation position near “−15 [deg]”, the amplitude of the signal SGo is sufficiently larger than the signal SGi, and at the rotation position near “+10 [deg]”, the amplitude of the signal SGi becomes the signal SGo. It is sufficiently large. Actually, the change detected at the rotational position near “−15 [deg]” corresponds to the displacement of the outer disk plate 21 due to the applied load, and is detected at the rotational position near “+10 [deg]”. This change corresponds to the displacement of the inner disk plate 22 due to the influence of the applied load.

したがって、アウターパッド用変位センサ25の信号SGoを利用することにより、インナーディスク板22の変位の影響を抑制した状態で、アウターディスク板21の変位を高感度で検知できる。また、インナーパッド用変位センサ26の信号SGiを利用することにより、アウターディスク板21の変位の影響を抑制した状態で、インナーディスク板22の変位を高感度で検知できる。つまり、アウターパッド用変位センサ25およびインナーパッド用変位センサ26を利用すれば、アウターディスク板21の変位とインナーディスク板22の変位とをそれぞれ個別に検出することができる。   Therefore, by using the signal SGo of the outer pad displacement sensor 25, the displacement of the outer disk plate 21 can be detected with high sensitivity while the influence of the displacement of the inner disk plate 22 is suppressed. Further, by using the signal SGi of the inner pad displacement sensor 26, the displacement of the inner disk plate 22 can be detected with high sensitivity while the influence of the displacement of the outer disk plate 21 is suppressed. That is, if the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 are used, the displacement of the outer disk plate 21 and the displacement of the inner disk plate 22 can be individually detected.

<圧力分布計測の原理説明>
ブレーキパッドの圧力によるディスクロータ20の変形は微小であるので、ディスクロータ20は弾性体として扱う。すなわち、ブレーキパッドの圧力とそれによるディスクロータ20の微小変形との関係を表す観測方程式を、以下に示すように線形関係でモデル化する。
<Principle explanation of pressure distribution measurement>
Since the deformation of the disk rotor 20 due to the pressure of the brake pad is minute, the disk rotor 20 is treated as an elastic body. That is, an observation equation representing the relationship between the brake pad pressure and the minute deformation of the disk rotor 20 is modeled in a linear relationship as shown below.

{y}=[H]{x} ・・・(1)
但し、
{y}:ロータ回転角に対して変位センサ(25、26)の出力を並べたベクトル
{x}:パッド面の圧力分布を離散化したベクトル
[H]:離散化した点荷重応答関数を行成分とするテプリッツ行列
{Y} = [H] {x} (1)
However,
{Y}: Vector in which outputs of the displacement sensors (25, 26) are arranged with respect to the rotor rotation angle {x}: Vector in which the pressure distribution on the pad surface is discretized [H]: A discretized point load response function is performed Toeplitz matrix as component

上記の点荷重応答関数については、予め制動時に集中荷重が加わるようにした特別なブレーキパッドを用いて計測を行うことにより、実験的に求めることができる。図1に示したブレーキ圧力分布計測装置10において、ブレーキ圧力分布を算出するための問題は、上記第(1)式において、既知の[H]及び{y}から、{x}を求める問題に帰着される。   The above point load response function can be obtained experimentally by measuring using a special brake pad to which a concentrated load is applied in advance during braking. In the brake pressure distribution measuring apparatus 10 shown in FIG. 1, the problem for calculating the brake pressure distribution is the problem of obtaining {x} from the known [H] and {y} in the above equation (1). It will be returned.

上記第(1)式の解を求める手順は、チコノフ(Tikhonov)の方法を適用すれば、以下に示す汎関数Jを最小にするベクトル{x}を求める問題となる。
J=|Hx−y|+α|x| ・・・(2)
すなわち、上記第(2)式の解は、次の第(3)式で表される。
{x}=([H][H]+α[I])−1[H]{y} ・・・(3)
但し、
t:転置行列
α:正則化パラメータ
[I]:単位行列
The procedure for obtaining the solution of the above equation (1) becomes a problem of obtaining a vector {x} that minimizes the functional J shown below if the Tikhonov method is applied.
J = | Hx−y | 2 + α | x | 2 (2)
That is, the solution of the above equation (2) is expressed by the following equation (3).
{X} = ([H] t [H] + α [I]) −1 [H] t {y} (3)
However,
t: transposed matrix α: regularization parameter [I]: unit matrix

つまり、上記第(3)式を用いてベクトル{x}を算出することにより、ディスクロータ20上のブレーキ圧力分布を得ることができる。   In other words, the brake pressure distribution on the disk rotor 20 can be obtained by calculating the vector {x} using the above expression (3).

<接触面圧を同定する基本的な処理の流れ>
接触面圧を同定する基本的な処理の流れを図5に示す。つまり、図5に示すように、既知の点荷重101と、各摺動面の未知の圧力分布102とをディスクロータ20上でそれぞれ計測し、このローター変位計測結果103を逆解析104により解析して各摺動面の未知の圧力分布102を同定する。逆解析104においては、図4に示したような点荷重応答関数と、上記第(1)式に示した観測方程式と、チコノフの正則化(regularization)を用いて解析を実施する。
<Basic processing flow for identifying contact surface pressure>
FIG. 5 shows a basic process flow for identifying the contact surface pressure. That is, as shown in FIG. 5, a known point load 101 and an unknown pressure distribution 102 of each sliding surface are measured on the disk rotor 20, and the rotor displacement measurement result 103 is analyzed by inverse analysis 104. Thus, the unknown pressure distribution 102 of each sliding surface is identified. In the inverse analysis 104, an analysis is performed using a point load response function as shown in FIG. 4, the observation equation shown in the above equation (1), and Tikhonov regularization.

<同定手法の妥当性の検討>
図5に示した同定手法を用いて同定した値および正解値の具体例を図6に示す。図6のグラフにおいて、横軸はディスクロータ20の回転位置[deg]を表し、縦軸は圧力[Pa]を表す。また、図5中に実線で示す特性V1iおよびV1oの値は、それぞれインナー側およびアウター側の圧力の正解値を表し、図5中に点線で示す特性V2iおよびV2oの値は、それぞれインナー側およびアウター側の圧力の同定値を表す。
<Examination of validity of identification method>
A specific example of values and correct values identified using the identification method shown in FIG. 5 is shown in FIG. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis represents the rotational position [deg] of the disk rotor 20, and the vertical axis represents the pressure [Pa]. Further, the values of the characteristics V1i and V1o indicated by solid lines in FIG. 5 represent correct values of the pressure on the inner side and the outer side, respectively, and the values of the characteristics V2i and V2o indicated by dotted lines in FIG. It represents the identification value of the pressure on the outer side.

図5に示したように、特性V1iの値と特性V2iの値の間に大きな差異はなく、特性V1oの値と特性V2oの値の間にも大きな差異はない。したがって、図5に示した同定手法を用いて同定した値は、計測値と同じように適切な値として利用できる。   As shown in FIG. 5, there is no significant difference between the value of the characteristic V1i and the value of the characteristic V2i, and there is no significant difference between the value of the characteristic V1o and the value of the characteristic V2o. Therefore, the value identified using the identification method shown in FIG. 5 can be used as an appropriate value in the same way as the measured value.

<実際の計測手順>
図1に示したブレーキ圧力分布計測装置10を使用して計測を実施する場合における代表的な処理手順を図7に示す。図7の処理手順について以下に説明する。
<Actual measurement procedure>
FIG. 7 shows a typical processing procedure when measurement is performed using the brake pressure distribution measuring apparatus 10 shown in FIG. The processing procedure of FIG. 7 will be described below.

ステップS11では、計測対象のブレーキシステムのキャリパー30に、「通常型のブレーキパッド」を手作業で装着する。「通常型のブレーキパッド」とは、ブレーキシステムを実際の車両上で使用する場合に用いる一般的なブレーキパッドのことであり、実際の車両における制動性能を重視して設計されている。通常型のブレーキパッド31Aの外観の具体例を図9に示す。尚、予め「通常型のブレーキパッド」が装着されている場合にはS11の作業は不要である。   In step S11, a “normal brake pad” is manually attached to the caliper 30 of the brake system to be measured. The “ordinary brake pad” is a general brake pad used when the brake system is used on an actual vehicle, and is designed with emphasis on the braking performance in the actual vehicle. A specific example of the appearance of the normal brake pad 31A is shown in FIG. Note that the operation of S11 is not necessary when the “normal type brake pad” is mounted in advance.

ステップS12では、キャリパー30内のピストンを駆動してブレーキパッドをディスクロータ20に押圧しながら、ディスクロータ20を一定速度(例えば6[rpm])で回転して計測を実施する。そして、油圧ゲージ40の出力する油圧と、アウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26の各々に内蔵されたストレインゲージ60の検出した変位(増幅器90の出力)SG01と、光学エンコーダ95の検出した回転角度とを、互いに関連付けて同時にデータロガー70で計測データログDB1上に記録する。   In step S12, the piston in the caliper 30 is driven to press the brake pad against the disc rotor 20, and the disc rotor 20 is rotated at a constant speed (for example, 6 [rpm]) to perform measurement. The hydraulic pressure output from the hydraulic gauge 40, the displacement SG01 detected by the strain gauge 60 incorporated in each of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 (output of the amplifier 90), and the optical encoder 95 And the rotation angle detected by the data logger 70 is simultaneously recorded on the measurement data log DB 1 by the data logger 70.

S12で記録される変位SG01のデータ群は、前記第(1)式に示したベクトル{y}に相当する。S12で記録されるデータの具体例を図10に示す。図10において、横軸は回転位置(location[角度(degree)])を表し、左側の縦軸は変位SG01(Strain Gauge Output [V])を表し、右側の縦軸は油圧ゲージ40の出力PO(Pressure Output [MPa])を表す。図10に示すように、回転位置が360度移動する毎に、ブレーキパッドの加圧に相当する同じ位置で変位SG01にピークが現れる状態が観測される。   The data group of the displacement SG01 recorded in S12 corresponds to the vector {y} shown in the above equation (1). A specific example of the data recorded in S12 is shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the rotational position (location [angle (degree)]), the left vertical axis represents the displacement SG01 (Strain Gauge Output [V]), and the right vertical axis represents the output PO of the hydraulic gauge 40. (Pressure Output [MPa]). As shown in FIG. 10, every time the rotational position moves 360 degrees, a state in which a peak appears in the displacement SG01 at the same position corresponding to the press of the brake pad is observed.

ステップS13では、計測対象のブレーキシステムのキャリパー30に、「通常型のブレーキパッド」の代わりに、「点荷重計測用パッド」を手作業で装着する。「点荷重計測用パッド」は、計測のために特別に用意したパッド(図示せず)であり、制動性能は考慮しておらず、単に、ピストンの押圧による荷重が1点に集中的に加わるような構造を有している。   In step S13, a “point load measuring pad” is manually attached to the caliper 30 of the brake system to be measured instead of the “normal brake pad”. The “point load measuring pad” is a pad (not shown) specially prepared for measurement, does not consider the braking performance, and simply applies the load due to the piston pressing to one point. It has such a structure.

ステップS14では、キャリパー30内のピストンを駆動してブレーキパッドをディスクロータ20に押圧しながら、ディスクロータ20を一定速度で回転し、計測を実施する。そして、油圧ゲージ40の出力する油圧と、各ストレインゲージ60の検出した変位(増幅器90の出力)SG02と、光学エンコーダ95の検出した回転角度とを、互いに関連付けて同時にデータロガー70で計測データログDB1上に記録する。   In step S14, while the piston in the caliper 30 is driven and the brake pad is pressed against the disk rotor 20, the disk rotor 20 is rotated at a constant speed to perform measurement. The data logger 70 simultaneously correlates the hydraulic pressure output from the hydraulic gauge 40, the displacement (output of the amplifier 90) SG02 detected by each strain gauge 60, and the rotation angle detected by the optical encoder 95 with the data logger 70. Record on DB1.

S14で記録される変位SG02のデータ群は、前記第(1)式に示したテプリッツ行列[H]に相当し、離散化した点荷重応答関数を行成分として含んでいる。S14で記録されるデータの具体例を図11に示す。図11において、横軸は回転位置(location[角度(degree)])を表し、縦軸は変位SG02(Strain Gauge Output [V])を表す。図11に示すように、点荷重を加えた回転位置で、変位SG02にきれいなピークが現れる分布状態が観測される。   The data group of the displacement SG02 recorded in S14 corresponds to the Toeplitz matrix [H] shown in the above equation (1), and includes a discretized point load response function as a row component. A specific example of the data recorded in S14 is shown in FIG. In FIG. 11, the horizontal axis represents the rotational position (location [angle (degree)]), and the vertical axis represents the displacement SG02 (Strain Gauge Output [V]). As shown in FIG. 11, a distribution state in which a clean peak appears in the displacement SG02 is observed at the rotational position to which the point load is applied.

尚、S13及びS14の処理を実施した後で、S11及びS12の処理を実施するように手順を変更しても良い。   Note that the procedure may be changed so that the processes of S11 and S12 are performed after the processes of S13 and S14 are performed.

ステップS15では、S12で得られたSG01の計測データ({y})と、S14で得られたSG02の計測データ([H])とに基づき、「L−curve法」を適用し、L−curve特性を表すデータを得る。「L−curve法」については、例えば「PC Hansen, Analysis of discrete ill-posed problems by means of the L-curve, SIAM review 34 (4).」に示されている。計測結果に基づきS15で算出されるL−curve特性の具体例を図12に示す。   In step S15, based on the measurement data ({y}) of SG01 obtained in S12 and the measurement data ([H]) of SG02 obtained in S14, the “L-curve method” is applied, and L− Data representing the curve characteristic is obtained. The “L-curve method” is described, for example, in “PC Hansen, Analysis of discrete ill-posed problems by means of the L-curve, SIAM review 34 (4)”. A specific example of the L-curve characteristic calculated in S15 based on the measurement result is shown in FIG.

ステップS16では、S15で取得したL−curve特性を表すデータに基づき、前記第(2)式及び第(3)式中の正則化パラメータαを決定する。例えば、図12に示したL−curve特性が得られた場合には、(α=50)程度に定めるのが望ましいと考えられる。尚、正則化パラメータαについては、ブレーキシステムの設計者がL−curve特性のデータを見ながら決めることが想定されるが、所定の条件を識別することにより、L−curve特性のデータから正則化パラメータαをプログラムなどで自動的に決定することも可能である。   In step S16, the regularization parameter α in the expressions (2) and (3) is determined based on the data representing the L-curve characteristic acquired in S15. For example, when the L-curve characteristic shown in FIG. 12 is obtained, it may be desirable to set it to about (α = 50). The regularization parameter α is assumed to be determined by the brake system designer while viewing the L-curve characteristic data. By identifying a predetermined condition, the regularization parameter α is regularized from the L-curve characteristic data. It is also possible to automatically determine the parameter α by a program or the like.

ステップS17では、計測により得られたSG01の計測データ({y})と、SG02の計測データ([H])と、正則化パラメータαとを用いて、チコノフの方法を適用することにより、ディスクロータ20上の圧力分布を算出する。つまり、前記第(3)式に、SG01の計測データに相当する{y}と、SG02の計測データに相当する[H]と、決定した正則化パラメータαとを代入し、前記第(3)式の計算を実施することにより、パッド面の圧力分布を離散化したベクトル{x}を求める。   In step S17, by applying the Tikonov method using SG01 measurement data ({y}) obtained by measurement, SG02 measurement data ([H]), and the regularization parameter α, the disc is recorded. The pressure distribution on the rotor 20 is calculated. That is, {y} corresponding to the measurement data of SG01, [H] corresponding to the measurement data of SG02, and the determined regularization parameter α are substituted into the equation (3), and the (3) By calculating the equation, a vector {x} obtained by discretizing the pressure distribution on the pad surface is obtained.

尚、ディスクロータ20のアウター側のパッド摺動面とインナー側のパッド摺動面とでは圧力分布が同じとは限らないので、アウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26のそれぞれの計測結果を用いて、アウター、インナーのそれぞれの面について個別に圧力分布を求める。   Since the pressure distribution is not always the same between the outer pad sliding surface and the inner pad sliding surface of the disk rotor 20, each of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 has the same pressure distribution. Using the measurement result, the pressure distribution is obtained individually for each of the outer and inner surfaces.

SG01、SG02の計測結果に基づき、S17で算出される圧力分布特性の具体例を図13に示す。図13に示す曲線中の2つのピークは、キャリパー30の2つのピストンの位置に対応し、圧力分布として妥当な結果が得られていると考えられる。   A specific example of the pressure distribution characteristic calculated in S17 based on the measurement results of SG01 and SG02 is shown in FIG. The two peaks in the curve shown in FIG. 13 correspond to the positions of the two pistons of the caliper 30, and it is considered that a reasonable result is obtained as the pressure distribution.

尚、図1に示したブレーキ圧力分布計測装置10において、演算部80は、図7中の各ステップS15、S16、S17の処理を実行する。実際の演算部80については、例えば一般的なコンピュータと、このコンピュータ上で実行可能なS15、S16、S17の処理を含むプログラムとで構成することができる。   In addition, in the brake pressure distribution measuring apparatus 10 shown in FIG. 1, the calculating part 80 performs the process of each step S15, S16, S17 in FIG. The actual computing unit 80 can be configured by, for example, a general computer and a program including the processes of S15, S16, and S17 that can be executed on this computer.

<変位拡大機構50及びストレインゲージ60の詳細な説明>
ブレーキパッドで押圧した時のディスクロータ20における変位はごく僅かである。したがって、これを検知するアウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26には高い検出性能が要求される。そこで、図1に示したアウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26の各々は、以下に説明する変位拡大機構50およびストレインゲージ60を備えている。
<Detailed Description of Displacement Enlargement Mechanism 50 and Strain Gauge 60>
The displacement of the disc rotor 20 when pressed by the brake pad is negligible. Therefore, high detection performance is required for the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 for detecting this. Therefore, each of the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 shown in FIG. 1 includes a displacement magnifying mechanism 50 and a strain gauge 60 described below.

<変位拡大機構50の構成例>
図1のブレーキ圧力分布計測装置10のアウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26に採用した変位拡大機構50の縦断面の構成を図8(A)に示す。尚、この変位拡大機構50は、コンプライアントメカニズム(材料自身の変形のみで機構が成立する)を形成している。
<Configuration Example of Displacement Enlargement Mechanism 50>
FIG. 8A shows the configuration of the longitudinal section of the displacement enlarging mechanism 50 employed in the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26 of the brake pressure distribution measuring apparatus 10 of FIG. The displacement enlarging mechanism 50 forms a compliant mechanism (the mechanism is established only by deformation of the material itself).

図8(A)に示すように、変位拡大機構50は、上側ベース部51、第1レバー52、第2レバー53、下側ベース部54、連結部55〜連結部58、及びセンサ装着部59を備えている。連結部55〜連結部58のそれぞれは、小さく形成された弾性ヒンジを構成しており、僅かに変形することが可能である。   As shown in FIG. 8A, the displacement magnifying mechanism 50 includes an upper base portion 51, a first lever 52, a second lever 53, a lower base portion 54, a connecting portion 55 to a connecting portion 58, and a sensor mounting portion 59. It has. Each of the connecting portion 55 to the connecting portion 58 constitutes a small elastic hinge and can be slightly deformed.

変位拡大機構50の第1レバー52は、図8(A)中の右端近傍が連結部55を介して上側ベース部51の下端と連結されている。また、第1レバー52の右端よりも少し左にずれた位置の下端が連結部56を介して下側ベース部54の上端と連結されている。更に、第1レバー52の左端近傍が、連結部57を介して第2レバー53の右端近傍と連結されている。   The first lever 52 of the displacement enlarging mechanism 50 is connected to the lower end of the upper base portion 51 via the connecting portion 55 in the vicinity of the right end in FIG. Further, the lower end of the position shifted slightly to the left from the right end of the first lever 52 is connected to the upper end of the lower base portion 54 via the connecting portion 56. Further, the vicinity of the left end of the first lever 52 is connected to the vicinity of the right end of the second lever 53 via a connecting portion 57.

また、第2レバー53は、図8(A)中の右端近傍が連結部57を介して第1レバー52と連結されている。また、第2レバー53の右端よりも少し左にずれた位置の上端が、連結部58を介して上側ベース部51の下端と連結されている。更に、第2レバー53の左端近傍がセンサ装着部59と連結されている。センサ装着部59は、薄板状の梁であり、上端が上側ベース部51と連結され、下端が第2レバー53と連結されている。   Further, the second lever 53 is connected to the first lever 52 through the connecting portion 57 in the vicinity of the right end in FIG. In addition, the upper end of the position shifted slightly to the left from the right end of the second lever 53 is connected to the lower end of the upper base portion 51 via the connecting portion 58. Furthermore, the vicinity of the left end of the second lever 53 is connected to the sensor mounting portion 59. The sensor mounting portion 59 is a thin plate-like beam, and has an upper end connected to the upper base portion 51 and a lower end connected to the second lever 53.

<変位拡大機構50の動作>
図8(A)の変位拡大機構50にストレインゲージ60を装着した状態を図8(B)に示す。
<Operation of displacement magnifying mechanism 50>
FIG. 8B shows a state in which the strain gauge 60 is attached to the displacement magnifying mechanism 50 in FIG.

図8(B)に示すように、変位拡大機構50の第1レバー52は、連結部55を力点55A、連結部56を第1支点56A、連結部57を作用点とするテコとして構成されている。また、変位拡大機構50の第2レバー53は、連結部57を力点、連結部58を第2支点58A、センサ装着部59との連結部を作用点とするテコとして構成されている。   As shown in FIG. 8B, the first lever 52 of the displacement magnifying mechanism 50 is configured as a lever having the connecting portion 55 as a force point 55A, the connecting portion 56 as a first fulcrum 56A, and the connecting portion 57 as an action point. Yes. The second lever 53 of the displacement magnifying mechanism 50 is configured as a lever having the connecting portion 57 as a power point, the connecting portion 58 as a second fulcrum 58A, and a connecting portion with the sensor mounting portion 59 as an action point.

ストレインゲージ60は、図8(B)のようにセンサ装着部59の表面に貼り付けて装着してある。   The strain gauge 60 is attached to the surface of the sensor mounting portion 59 as shown in FIG.

図1に示すブレーキ圧力分布計測装置10の構成においては、キャリパー30及びブレーキパッドによるディスクロータ20の面の加圧によってディスクロータ20に変位が生じると、図8(B)に示す変位51Aのように、上側ベース部51を上側から押し下げる方向の力が変位拡大機構50に加わる。   In the configuration of the brake pressure distribution measuring apparatus 10 shown in FIG. 1, when the disc rotor 20 is displaced by pressurization of the surface of the disc rotor 20 by the caliper 30 and the brake pad, a displacement 51A shown in FIG. In addition, a force in a direction of pushing down the upper base portion 51 from the upper side is applied to the displacement enlarging mechanism 50.

したがって、第1レバー52の力点55Aに下向きの力が加わり、第1レバー52に傾きが生じ、連結部57が持ち上げられる。ここで、第1支点56A−力点55Aの距離に比べて、第1支点56A−連結部(作用点)57の距離が大きいので、連結部57には増幅された大きな変位が発生する。   Accordingly, a downward force is applied to the force point 55A of the first lever 52, the first lever 52 is inclined, and the connecting portion 57 is lifted. Here, since the distance between the first fulcrum 56A and the force point 55A is larger than the distance between the first fulcrum 56A and the force point 55A, a large amplified displacement is generated in the connection part 57.

また、第2レバー53の力点である連結部57が持ち上がる方向に変位するので、第2レバー53にも傾きが生じ、第2レバー53の作用点である左端に連結されているセンサ装着部59の下端が引き下げられる。ここで、第2支点58A−連結部57の距離に比べて、第2支点58A−センサ装着部59の距離が大きいので、センサ装着部59には更に増幅された大きな変位が発生する。   Further, since the connecting portion 57 that is the power point of the second lever 53 is displaced in the lifting direction, the second lever 53 is also tilted, and the sensor mounting portion 59 that is connected to the left end that is the operating point of the second lever 53. The lower end of is pulled down. Here, since the distance between the second fulcrum 58A and the connecting portion 57 is larger than the distance between the second fulcrum 58A and the sensor mounting portion 59, a further amplified large displacement is generated in the sensor mounting portion 59.

つまり、ディスクロータ20で発生した変位51Aは、第1レバー52及び第2レバー53により2段階に増幅され、その出力によりセンサ装着部59の下端が変位するため、ストレインゲージ60に歪みが発生する。したがって、変位51Aをストレインゲージ60で検出することができる。   That is, the displacement 51A generated in the disk rotor 20 is amplified in two stages by the first lever 52 and the second lever 53, and the lower end of the sensor mounting portion 59 is displaced by the output, so that the strain gauge 60 is distorted. . Therefore, the displacement 51A can be detected by the strain gauge 60.

ディスクロータ20は剛性を有しているので、加圧によってディスクロータ20に発生する変位はごく微量である。しかし、変位拡大機構50で変位51Aを拡大してストレインゲージ60に伝達することにより、高感度で変位を検出することが可能になる。   Since the disk rotor 20 has rigidity, the displacement generated in the disk rotor 20 by pressurization is very small. However, it is possible to detect the displacement with high sensitivity by enlarging the displacement 51A by the displacement enlarging mechanism 50 and transmitting it to the strain gauge 60.

図8(A)、(B)に示した変位拡大機構50については、単純な有限要素法を用いた解析を行った結果、ストレインゲージ60で検出される歪みが、約60倍に拡大されると推定できる結果が得られた。   As for the displacement magnifying mechanism 50 shown in FIGS. 8A and 8B, as a result of analysis using a simple finite element method, the strain detected by the strain gauge 60 is magnified about 60 times. The result which can be estimated was obtained.

<ブレーキ圧力分布計測装置10の利点>
上述のブレーキ圧力分布計測装置10においては、ディスクロータ20に生じた変位から、逆解析によりブレーキパッドの接触面における圧力分布を正しく算出することができる。したがって、従来のようにブレーキパッドにセンサを内蔵したり、ブレーキパッドとディスクロータとの接触面にセンサを挟み込む必要はなくなり、実際にブレーキが作動する環境と同じ条件で計測を実施することができる。しかも、アウターパッド用変位センサ25、およびインナーパッド用変位センサ26を用いて計測を実施することにより、ディスクロータ20のアウター側とインナー側両方のパッド摺動面の各々について、個別に円周方向の圧力分布を計測できる。
<Advantages of the brake pressure distribution measuring apparatus 10>
In the brake pressure distribution measuring apparatus 10 described above, the pressure distribution on the contact surface of the brake pad can be correctly calculated from the displacement generated in the disk rotor 20 by inverse analysis. Therefore, there is no need to incorporate a sensor in the brake pad as in the past, or to sandwich the sensor in the contact surface between the brake pad and the disc rotor, and measurement can be performed under the same conditions as the actual brake operating environment. . Moreover, by performing measurement using the outer pad displacement sensor 25 and the inner pad displacement sensor 26, the circumferential direction of each of the outer and inner pad sliding surfaces of the disk rotor 20 is individually determined. The pressure distribution can be measured.

<変形例の説明>
<処理手順の変形例>
本発明の実施形態のブレーキ圧力分布計測装置10における処理手順の変形例を図14に示す。すなわち、図7に示した処理手順を変形した内容を図14に示してある。また、図14において図7と対応するステップは同じ番号を付けて示してある。
<Description of modification>
<Modification of processing procedure>
FIG. 14 shows a modification of the processing procedure in the brake pressure distribution measuring apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. That is, FIG. 14 shows a modification of the processing procedure shown in FIG. Further, in FIG. 14, the steps corresponding to those in FIG.

図14に示した変形例においては、図7のステップS13、S14により得られる変位SG02のデータを、事前に計測してデータベースDB2上に保存してある場合を想定している。したがって、図7のステップS13、S14は図14の手順では省略されている。そして、図14の各ステップS15、S17では、計測データログDB1上の変位SG01のデータと、データベースDB2上の変位SG02のデータとを用いて計算処理を行っている。   In the modification shown in FIG. 14, it is assumed that the displacement SG02 data obtained in steps S13 and S14 in FIG. 7 is measured in advance and stored on the database DB2. Accordingly, steps S13 and S14 of FIG. 7 are omitted in the procedure of FIG. And in each step S15 of FIG. 14, S17, the calculation process is performed using the data of displacement SG01 on measurement data log DB1, and the data of displacement SG02 on database DB2.

<剛性調整の変形例>
なお、図2に示したディスクロータ20においては、剛性調整部21aおよび22aとしてアウターディスク板21、インナーディスク板22の周面に穿孔した穴を用いているが、これについては様々な変形が考えられる。例えば、穿孔する穴の数や大きさを必要に応じて変更することができる。また、例えばアウターディスク板21において、アウターパッド用変位センサ25の検出面と対向する箇所の壁面に厚み方向の凹部を形成したり、インナーディスク板22において、インナーパッド用変位センサ26の検出面と対向する箇所の壁面に厚み方向の凹部を形成して剛性を下げることも考えられる。
<Modification of stiffness adjustment>
In the disk rotor 20 shown in FIG. 2, holes that are perforated on the outer surface of the outer disk plate 21 and the inner disk plate 22 are used as the rigidity adjusting portions 21a and 22a. It is done. For example, the number and size of holes to be drilled can be changed as necessary. Further, for example, in the outer disk plate 21, a concave portion in the thickness direction is formed on the wall surface at a location facing the detection surface of the outer pad displacement sensor 25, or the inner disk plate 22 has a detection surface of the inner pad displacement sensor 26. It is also conceivable to reduce the rigidity by forming a concave portion in the thickness direction on the wall surface of the opposite location.

<センサ構造の変形例>
変形例のセンサ構造を図15(A)および図15(B)に示す。図15(A)および図15(B)はそれぞれ異なる変位状態を表している。また、図15(A)および図15(B)におけるZ方向はディスクロータ20Bの厚み方向を表し、図中の上側がアウター側、下側がインナー側をそれぞれ示している。
<Modification of sensor structure>
The sensor structure of the modification is shown in FIGS. 15 (A) and 15 (B). FIG. 15A and FIG. 15B show different displacement states. Further, the Z direction in FIGS. 15A and 15B represents the thickness direction of the disk rotor 20B, and the upper side in the figure indicates the outer side, and the lower side indicates the inner side.

図15(A)および図15(B)に示したアウターパッド用変位センサ25Bは、断面形状が二等辺三角形に形成されており、二等辺三角形の3つの頂点の各位置が、検出部25Ba、支持部25Bbおよび25Bcとして割り当てられている。このアウターパッド用変位センサ25Bは、支持部25Bbおよび25Bcの位置に対する検出部25Baの位置の相対的な変位を検知することができる。   The outer pad displacement sensor 25B shown in FIGS. 15 (A) and 15 (B) has an isosceles triangle cross-sectional shape, and the positions of the three vertices of the isosceles triangle are detected by the detector 25Ba, Assigned as support portions 25Bb and 25Bc. The outer pad displacement sensor 25B can detect the relative displacement of the position of the detecting portion 25Ba with respect to the positions of the supporting portions 25Bb and 25Bc.

アウターパッド用変位センサ25Bは、ディスクロータ20Bに形成した円形のセンサ設置空間27の内部に配置されており、検出部25Baがアウター表面20Baと対向し、支持部25Bbおよび25Bcがインナー表面20Bbと対向する状態で固定されている。また、検出部25Baは微小変位部20Bcの最も厚みが小さい箇所と対向する状態で配置され、支持部25Bbおよび25Bcは微小変位部20Bdの最も厚みが小さい箇所から少し離れた位置と対向する状態で配置されている。   The outer pad displacement sensor 25B is disposed inside a circular sensor installation space 27 formed in the disk rotor 20B, the detection portion 25Ba faces the outer surface 20Ba, and the support portions 25Bb and 25Bc face the inner surface 20Bb. It is fixed in the state to do. In addition, the detection unit 25Ba is arranged in a state of being opposed to a portion having the smallest thickness of the minute displacement portion 20Bc, and the support portions 25Bb and 25Bc are in a state of being opposed to a position slightly away from the portion having the smallest thickness of the minute displacement portion 20Bd. Has been placed.

図15(A)に示すように、ディスクロータ20Bのアウター表面20Baに押圧力F1を上から下に向かう方向に加えると、微小変位部20Bcの厚みが最も小さい箇所で最も大きな変位が発生する。この箇所に検出部25Baが配置されているので、アウターパッド用変位センサ25Bはこの変位を高感度で検知できる。   As shown in FIG. 15A, when the pressing force F1 is applied to the outer surface 20Ba of the disk rotor 20B in the direction from the top to the bottom, the largest displacement occurs at the position where the thickness of the minute displacement portion 20Bc is the smallest. Since the detecting portion 25Ba is arranged at this location, the outer pad displacement sensor 25B can detect this displacement with high sensitivity.

一方、図15(B)に示すように、ディスクロータ20Bのインナー表面20Bbに押圧力F2を下から上に向かう方向に加えると、微小変位部20Bdの厚みが最も小さい箇所で最も大きな変位が発生する。しかし、支持部25Bb、25Bcは変位か大きい箇所からずれた位置に配置されているので、アウターパッド用変位センサ25Bがこの変位を検知する場合の感度はアウター側の変位と比べて相対的に小さい。   On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the pressing force F2 is applied to the inner surface 20Bb of the disk rotor 20B in the direction from the bottom to the top, the largest displacement occurs at the place where the thickness of the minute displacement portion 20Bd is the smallest. To do. However, since the support portions 25Bb and 25Bc are arranged at positions where the displacement is large, the sensitivity when the outer pad displacement sensor 25B detects this displacement is relatively smaller than the outer displacement. .

つまり、前述のようにディスクロータ20について剛性の調整を行わなくても、図15(A)および図15(B)に示したようにアウターパッド用変位センサ25Bが特別な構造を採用することにより、センサの検出感度が、アウター表面20Ba側の変位と、インナー表面20Bb側の変位とで異なる特性を得ることができる。   That is, even if the rigidity of the disk rotor 20 is not adjusted as described above, the outer pad displacement sensor 25B adopts a special structure as shown in FIGS. 15 (A) and 15 (B). The detection sensitivity of the sensor can obtain different characteristics between the displacement on the outer surface 20Ba side and the displacement on the inner surface 20Bb side.

また、例えば図15(A)および図15(B)に示したアウターパッド用変位センサ25Bの二等辺三角形の向きを反対にして配置すれば、アウター表面20Baの変位に対する検出感度が低下して、インナー表面20Bbの変位に対する検出感度が向上する。したがって、前述のインナーパッド用変位センサ26についても、図15(A)および図15(B)と同様のセンサ構造を採用できる。   Further, for example, if the outer pad displacement sensor 25B shown in FIGS. 15A and 15B is disposed with the isosceles triangles arranged in opposite directions, the detection sensitivity to the displacement of the outer surface 20Ba is reduced. The detection sensitivity with respect to the displacement of the inner surface 20Bb is improved. Therefore, a sensor structure similar to that shown in FIGS. 15A and 15B can be employed for the inner pad displacement sensor 26 described above.

ここで、上述した本発明に係るブレーキ圧力分布計測方法およびブレーキ圧力分布計測装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[9]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 第1の側面部(アウターディスク板21)及び第2の側面部(インナーディスク板22)を有する回転体(ディスクロータ20)と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部(キャリパー30)と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサ(アウターパッド用変位センサ25、インナーパッド用変位センサ26)を設置し、
前記回転体を、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態に形成し、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し(ステップS12、S14)、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する(ステップS17)、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
Here, the features of the above-described embodiment of the brake pressure distribution measuring method and the brake pressure distribution measuring apparatus according to the present invention will be summarized and listed in the following [1] to [9], respectively.
[1] A rotating body (disk rotor 20) having a first side surface portion (outer disk plate 21) and a second side surface portion (inner disk plate 22), the first side surface portion, and the second side surface portion. Brake pressure distribution for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part in a brake system to be measured, including a movable part (caliper 30) that can press the rotating body in contact with Measuring method,
A plurality of displacement sensors (outer pad displacement sensor 25, inner pad displacement sensor 26) are installed between the first side surface portion and the second side surface portion,
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the minute displacement of the shape at (Steps S12, S14),
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculating the pressure distribution in the side surface part (step S17),
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.

[2] 前記計測によって得られた前記回転体の形状の微小変位に基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布を算出する、
ことを特徴とする上記[1]に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
[2] Based on the minute displacement of the shape of the rotating body obtained by the measurement, the pressure distribution to the rotating body is calculated by inverse analysis.
The brake pressure distribution measuring method according to [1] above, wherein

[3] 前記回転体に、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、開口または穴(剛性調整部21a、22a)を1つ以上形成することにより、前記剛性を下げる、
ことを特徴とする上記[1]または[2]に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
[3] An opening is provided in one of the first side surface and the second side surface facing the displacement sensor at each position where the plurality of displacement sensors are installed on the rotating body. Alternatively, the rigidity is lowered by forming one or more holes (rigidity adjusting portions 21a, 22a).
The brake pressure distribution measuring method according to [1] or [2] above, wherein

[4] 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサを設置し、
前記変位センサに前記第1の側面部(アウター表面20Ba)と前記第2の側面部(インナー表面20Bb)とにおける変位に対する感度を異ならせる構造(図15(A)、図15(B)参照)を持たせ、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
[4] A rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring method for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
Installing a plurality of displacement sensors between the first side surface portion and the second side surface portion;
Structure in which the displacement sensor has different sensitivity to displacement between the first side surface portion (outer surface 20Ba) and the second side surface portion (inner surface 20Bb) (see FIGS. 15A and 15B) Hold
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the small displacement of the shape at
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculate the pressure distribution at the side part,
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.

[5] 前記変位センサ(アウターパッド用変位センサ25B)は、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に対し、当該第1の側面部と当該第2の側面部とをそれぞれ同じ力で押圧した場合に変位量が互いに異なる部分に接する構造を有する、
ことを特徴とする上記[4]に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
[5] The displacement sensor (outer pad displacement sensor 25B) applies the same force to the first side surface portion and the second side surface portion with respect to the first side surface portion and the second side surface portion. Having a structure in which the displacement amounts are different from each other when pressed with
The brake pressure distribution measuring method according to [4] above, wherein

[6] 第1の側面部(アウターディスク板21)及び第2の側面部(インナーディスク板22)を有する回転体(ディスクロータ20)と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部(キャリパー30)と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置(10)であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサ(アウターパッド用変位センサ25、インナーパッド用変位センサ26)と、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部(データロガー70)と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部(演算部80)と、を備え、
前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態で形成され、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
[6] A rotating body (disk rotor 20) having a first side surface (outer disk plate 21) and a second side surface (inner disk plate 22), the first side surface, and the second side surface. Brake pressure distribution for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part in a brake system to be measured, including a movable part (caliper 30) that can press the rotating body in contact with A measuring device (10),
A plurality of displacement sensors (outer pad displacement sensor 25, inner pad displacement sensor 26) installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit (data logger 70) to be acquired based on the output of
A pressure distribution calculating unit (calculating unit 80) that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.

[7] 前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、剛性を下げるための開口または穴(剛性調整部21a、22a)が1つ以上形成されている、
ことを特徴とする上記[6]に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
[7] The rotating body is rigid at either one of the first side surface portion and the second side surface portion facing the displacement sensor at each position where the plurality of displacement sensors are installed. One or more openings or holes (rigidity adjusting portions 21a, 22a) for lowering
The brake pressure distribution measuring apparatus according to [6] above, wherein

[8] 前記複数の変位センサに含まれる第1の変位センサ(アウターパッド用変位センサ25)は、前記第1の側面部(インナーディスク板22)に固定されて検出面が前記第2の側面部(アウターディスク板21)と対向する位置に配置され、
前記複数の変位センサに含まれる第2の変位センサ(インナーパッド用変位センサ26)は、前記第2の側面部(アウターディスク板21)に固定されて検出面が前記第1の側面部(インナーディスク板22)と対向する位置に配置されている、
ことを特徴とする上記[6]または[7]に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
[8] The first displacement sensor (outer pad displacement sensor 25) included in the plurality of displacement sensors is fixed to the first side surface portion (inner disk plate 22), and the detection surface is the second side surface. Is disposed at a position facing the portion (outer disk plate 21),
The second displacement sensor (inner pad displacement sensor 26) included in the plurality of displacement sensors is fixed to the second side surface portion (outer disk plate 21) and the detection surface is the first side surface portion (inner Disposed at a position facing the disk plate 22),
The brake pressure distribution measuring device according to [6] or [7] above, wherein

[9] 第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサと、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部と、を備え、
前記変位センサは、前記第1の側面部(アウター表面20Ba)と前記第2の側面部(インナー表面20Bb)とにおける変位に対する感度を異ならせる構造(図15(A)、図15(B)参照)を有し、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
[9] A rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion, and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion. In the brake system to be measured, a brake pressure distribution measuring device for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
A plurality of displacement sensors installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit to acquire based on the output of
A pressure distribution calculating unit that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The displacement sensor has a structure in which the first side surface portion (outer surface 20Ba) and the second side surface portion (inner surface 20Bb) have different sensitivity to displacement (see FIGS. 15A and 15B). )
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.

10 ブレーキ圧力分布計測装置
20,20B ディスクロータ
20a 中央開口部
20Ba アウター表面
20Bb インナー表面
20Bc,20Bd 微小変位部
21 アウターディスク板
22 インナーディスク板
21a,22a 剛性調整部
21b,22b 変位センサ固定部
23 空隙
24 支持部
25,25B アウターパッド用変位センサ
25Ba 検出部
25Bb,25Bc 支持部
26 インナーパッド用変位センサ
27 センサ設置空間
30 キャリパー
31A ブレーキパッド(通常型)
40 油圧ゲージ
50 変位拡大機構
51 上側ベース部
52 第1レバー
53 第2レバー
54 下側ベース部
55,56,57,58 連結部
59 センサ装着部
51A 変位
55A 力点
56A 第1支点
58A 第2支点
60 ストレインゲージ
70 データロガー
80 演算部
90 増幅器
95 光学エンコーダ
101 既知の点荷重
102 各摺動面の未知の圧力分布
103 ローター変位計測結果
104 逆解析
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Brake pressure distribution measuring device 20, 20B Disc rotor 20a Center opening part 20Ba Outer surface 20Bb Inner surface 20Bc, 20Bd Minute displacement part 21 Outer disk board 22 Inner disk board 21a, 22a Rigidity adjustment part 21b, 22b Displacement sensor fixing | fixed part 23 Gap 24 Support part 25, 25B Displacement sensor for outer pad 25Ba Detection part 25Bb, 25Bc Support part 26 Displacement sensor for inner pad 27 Sensor installation space 30 Caliper 31A Brake pad (normal type)
40 Hydraulic Gauge 50 Displacement Enlarging Mechanism 51 Upper Base 52 First Lever 53 Second Lever 54 Lower Base 55, 56, 57, 58 Connection 59 Sensor Mount 51A Displacement 55A Force 56A First Support 58A Second Support 60 Strain gauge 70 Data logger 80 Calculation unit 90 Amplifier 95 Optical encoder 101 Known point load 102 Unknown pressure distribution on each sliding surface 103 Rotor displacement measurement result 104 Inverse analysis

Claims (9)

第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサを設置し、
前記回転体を、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態に形成し、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
A measurement object including: a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion; and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion; A brake pressure distribution measuring method for measuring a pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
Installing a plurality of displacement sensors between the first side surface portion and the second side surface portion;
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the small displacement of the shape at
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculate the pressure distribution at the side part,
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.
前記計測によって得られた前記回転体の形状の微小変位に基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
Based on the minute displacement of the shape of the rotating body obtained by the measurement, to calculate the pressure distribution to the rotating body by inverse analysis,
The brake pressure distribution measuring method according to claim 1.
前記回転体に、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、開口または穴を1つ以上形成することにより前記剛性を下げる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
An opening or a hole is formed in one of the first side surface portion and the second side surface portion facing the displacement sensor at each position where the plurality of displacement sensors are installed in the rotating body. Reducing the rigidity by forming one or more,
The brake pressure distribution measuring method according to claim 1 or 2, characterized by the above.
第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測方法であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に複数の変位センサを設置し、
前記変位センサに前記第1の側面部と前記第2の側面部とにおける変位に対する感度を異ならせる構造を持たせ、
複数の前記変位センサを用いて、前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体上の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を計測し、
前記計測により得られた前記第1の側面部の形状の微小変位、及び前記第2の側面部の微小変位に基づき、コンピュータによる解析により前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測方法。
A measurement object including: a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion; and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion; A brake pressure distribution measuring method for measuring a pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
Installing a plurality of displacement sensors between the first side surface portion and the second side surface portion;
The displacement sensor has a structure that makes the sensitivity to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion different,
Using the plurality of displacement sensors, each of the first side surface portion and the second side surface portion on the rotating body along the pressing direction of the movable portion in a state where the rotating body is rotating. Measure the small displacement of the shape at
Based on the micro displacement of the shape of the first side surface portion obtained by the measurement and the micro displacement of the second side surface portion, the pressure distribution in the first side surface portion by the analysis by the computer, and the second Calculate the pressure distribution at the side part,
Brake pressure distribution measuring method characterized by the above.
前記変位センサは、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に対し、当該第1の側面部と当該第2の側面部とをそれぞれ同じ力で押圧した場合に変位量が互いに異なる部分に接する構造を有する、
ことを特徴とする請求項4に記載のブレーキ圧力分布計測方法。
The displacement sensor has different displacement amounts when the first side surface portion and the second side surface portion are pressed with the same force against the first side surface portion and the second side surface portion, respectively. Having a structure in contact with,
The brake pressure distribution measuring method according to claim 4, wherein:
第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサと、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部と、を備え、
前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置ごとに、前記第1の側面部と前記第2の側面部との剛性が異なる状態で形成され、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
A measurement object including: a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion; and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion; In the brake system, a brake pressure distribution measuring device for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
A plurality of displacement sensors installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit to acquire based on the output of
A pressure distribution calculating unit that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The rotating body is formed in a state in which the first side surface portion and the second side surface portion have different rigidity for each position where the plurality of displacement sensors are installed,
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.
前記回転体は、複数の前記変位センサが設置される位置の各々の箇所で、前記変位センサと対向する前記第1の側面部及び前記第2の側面部のいずれか一方において、前記剛性を下げるための開口または穴が1つ以上形成されている、
ことを特徴とする請求項6に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
The rotating body lowers the rigidity at one of the first side surface portion and the second side surface portion facing the displacement sensor at each position where the plurality of displacement sensors are installed. One or more openings or holes are formed,
The brake pressure distribution measuring device according to claim 6.
前記複数の変位センサに含まれる第1の変位センサは、前記第1の側面部に固定されて検出面が前記第2の側面部と対向する位置に配置され、
前記複数の変位センサに含まれる第2の変位センサは、前記第2の側面部に固定されて検出面が前記第1の側面部と対向する位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載のブレーキ圧力分布計測装置。
The first displacement sensor included in the plurality of displacement sensors is fixed to the first side surface portion and is arranged at a position where the detection surface faces the second side surface portion,
The second displacement sensor included in the plurality of displacement sensors is fixed to the second side surface portion, and is disposed at a position where the detection surface faces the first side surface portion.
The brake pressure distribution measuring device according to claim 6 or 7, characterized by the above.
第1の側面部及び第2の側面部を有する回転体と、前記第1の側面部及び前記第2の側面部に接触して前記回転体を押圧可能な可動部と、を含む計測対象となるブレーキシステムにおいて、前記可動部の押圧による前記回転体への圧力分布を計測するためのブレーキ圧力分布計測装置であって、
前記第1の側面部と前記第2の側面部との間に設置された複数の変位センサと、
前記回転体が回転運動をしている状態で、前記可動部の押圧方向に沿う前記回転体の前記第1の側面部及び前記第2の側面部の各々における形状の微小変位を、前記変位センサの出力に基づき取得するデータ計測部と、
前記データ計測部が取得した前記回転体の形状の微小変位を表すデータに基づき、逆解析により前記回転体への圧力分布のデータを算出する圧力分布算出部と、を備え、
前記変位センサは、前記第1の側面部と前記第2の側面部とにおける変位に対する感度を異ならせる構造を有し、
前記圧力分布算出部は、前記第1の側面部における圧力分布と、前記第2の側面部における圧力分布とをそれぞれ算出する、
ことを特徴とするブレーキ圧力分布計測装置。
A measurement object including: a rotating body having a first side surface portion and a second side surface portion; and a movable portion capable of pressing the rotating body in contact with the first side surface portion and the second side surface portion; In the brake system, a brake pressure distribution measuring device for measuring the pressure distribution to the rotating body due to the pressing of the movable part,
A plurality of displacement sensors installed between the first side surface portion and the second side surface portion;
In a state where the rotating body is in a rotational motion, a minute displacement of a shape in each of the first side surface portion and the second side surface portion of the rotating body along the pressing direction of the movable portion is detected by the displacement sensor. A data measurement unit to acquire based on the output of
A pressure distribution calculating unit that calculates data of pressure distribution to the rotating body by inverse analysis based on data representing a minute displacement of the shape of the rotating body acquired by the data measuring unit;
The displacement sensor has a structure that varies sensitivity to displacement in the first side surface portion and the second side surface portion,
The pressure distribution calculation unit calculates a pressure distribution in the first side surface portion and a pressure distribution in the second side surface portion, respectively.
Brake pressure distribution measuring device.
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