JP5134524B2

JP5134524B2 - ロータ振れ調整治具

Info

Publication number: JP5134524B2
Application number: JP2008321720A
Authority: JP
Inventors: 修横山
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-12-18
Also published as: JP2010145188A

Description

本発明は、ディスクブレーキのロータ振れに基づく各種データを取得する引摺り試験装置に使用されるロータ振れ調整治具に関する。

車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、パッド部材により挟圧されて制動が行われるブレーキロータは、足廻りやロータ自身による精度の影響で、ロータは１回転する毎にインナやアウタに振れて元に戻るため、精度が悪いとその振れ量も大きくなる。さらに繰り返し制動によるロータの高温熱倒れや冷却後の復帰も相俟って、ロータ側面とパッドとの間の不均一な接触摺動によるジャダー等の引摺り現象が見られるようになる。その引摺り現象の分析・把握のために、回転軸に対してロータの側面が傾斜したロータの振れを実験的に作り出した引摺り試験（例えば下記非特許文献１参照）が行われている。従来の引摺り試験では、試験装置の回転軸に対するロータの振れを調整して設定するには、前記回転軸へのロータの取付面に適宜選定された厚みのシムを偏在させて挟持させ、またその挟持深さを調整することにより行っていた。
ＪＡＳＯ−Ｃ４４８−８９（自動車規格）引摺り試験

しかしながら、前記従来のような引摺り試験では、試験毎に異なったロータの振れ角度を調整して設定するには、適宜選定された異なった厚みのシムを試験装置の回転軸の取付面とロータの取付面との間に挟持して介在させる必要があり、その都度、ボルト等により取り付けられたロータを試験装置の回転軸から取り外さなければならず、振れの微妙な調整作業に多大の時間を要していた。また、シムでは振れのきれいなサインカーブをうまく作りづらく、自然にできるロータ振れを再現させることは困難であった。

そこで本発明は、前記従来の引摺り試験における課題を解決して、振れの微妙な調整作業が容易で、引摺り試験の試験時間も飛躍的に短縮できるロータ振れ調整治具を提供することを目的とする。

このため本発明が採用した課題解決手段は、
ディスクブレーキのロータ振れに基づく各種データを取得する引摺り試験装置に使用されるロータ振れ調整治具において、試験装置の回転軸に装着される起動側治具と、ロータに装着されるロータ側治具とを連結して構成し、かつ、前記互いの治具の連結部分を、起動側治具とロータ側治具のいずれか一方から突出形成した板状の連結突起部をいずれか他方に形成した連結溝部に係合させて板面連結部を構成するとともに、ロータ側治具を起動側治具に対して揺動可能に構成し、調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成したことを特徴とするロータ振れ調整治具である。
また、前記試験装置の回転軸心上でいずれか他方の治具の板面連結部に対して直交配置された支軸を中心としてロータ側治具を揺動可能に構成するとともに、１つまたは複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成したことを特徴とするロータ振れ調整治具である。
また、前記調整具は、前記板面連結部の板面内で直径上の両端部に、回転軸と平行に配設した一対の調整ボルトから構成したことを特徴とするロータ振れ調整治具である。
また、前記板状の連結突起部と連結溝部との係合部を円弧状に形成された揺動摺接面として構成したことを特徴とするロータ振れ調整治具である。
また、前記起動側治具と、前記ロータに装着されるロータ側治具とは、起動側治具に貫通配置される回転軸上の支持ボルトを中心として揺動可能に連結されていることを特徴とするロータ振れ調整治具である。
また、互いの連結面が近接付勢されかつ一方に対して他方が傾動可能に構成された起動側治具とロータ側治具とを、回転軸心上に配置した連結具を介して連結するように構成するとともに、複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるようにしたことを特徴とするロータ振れ調整治具である。

本発明によれば、ディスクブレーキのロータ振れに基づく各種データを取得する引摺り試験装置に使用されるロータ振れ調整治具において、試験装置の回転軸に装着される起動側治具に対して、ロータに装着されるロータ側治具を、互いの回転軸心の交差角度を調整可能に連結して構成したことにより、それぞれの治具を回転軸およびロータに装着したままで、互いの回転軸心の交差角度を調整できるので、調整作業が容易で、引摺り試験の試験時間も飛躍的に短縮できる。

また、前記互いの治具の連結部として、起動側治具とロータ側治具のいずれか一方から突出形成した板状の連結突起部をいずれか他方に形成した連結溝部に係合させて板面連結部を構成するとともに、ロータ側治具を揺動可能に構成して、調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成した場合は、ロータの傾動に必要最低限の板面連結部によりその面内にて円滑にガイドされて、精度よく互いの回転軸心の交差角度を調整できる上、回転軸とロータとの間の回転トルクが板面連結部を介して面圧低く高い強度で伝達することができる。さらに、前記試験装置の回転軸心上でいずれか他方の治具の板面連結部に対して直交配置された支軸を中心としてロータ側治具を揺動可能に構成するとともに、１つまたは複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成した場合は、それぞれの治具が、支軸を中心とした高い強度に裏打ちされて、板面連結部の面内でのガイドされた揺動を確実なものとすることができる。

さらにまた、前記調整具は、前記板面連結部の板面内で直径上の両端部に、回転軸と平行に配設した一対の調整ボルトから構成した場合は、互いの治具が揺動した際に、最も大きく隙間が変動する部位にて一対の調整ボルトがロータ振れを負担するので、ロータ振れの調整を効率良く行うことができる。また、前記板状の連結突起部と連結溝部との揺動摺接面が円弧状に形成された場合は、調整具による治具同士の揺動調整を円滑に行うことができる上、ロータに対して引摺りトルクから発生する軸方向の分力を円弧状の揺動摺接面にも分散させることができる。

さらに、互いの連結面が近接付勢されかつ一方に対して他方が傾動可能に構成された起動側治具とロータ側治具とを、回転軸上に配置した連結具を介して連結するように構成するとともに、複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるようにした場合は、互いの治具の連結面が平面状であっても、回転軸上に配置した連結具を支点として、複数の調整具により互いの回転軸心の交差角度を調整することができるので、治具の構造が簡素化される。

以下、本発明のロータ振れ調整治具を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のロータ振れ調整治具の第１実施例を示す要部断面図、図２は本発明のロータ振れ調整治具が使用される引摺り試験装置の全体概略図、図３は本発明のロータ振れ調整治具の第２実施例を示す要部断面図、図４は本発明のロータ振れ調整治具の第３実施例を示す要部分解斜視図、図５は本発明のロータ振れ調整治具の第４実施例を示す要部断面図である。本発明のロータ振れ調整治具の基本的な構成は、図１に示すように、ディスクブレーキのロータ振れに基づく各種データを取得する引摺り試験装置に使用されるロータ振れ調整治具において、試験装置の回転軸１０に装着される起動側治具２０に対して、ロータ１に装着されるロータ側治具３０を、互いの回転軸心の交差角度を調整可能に連結して構成したことを特徴とする。

図１は本発明のロータ振れ調整治具の第１実施例を示す要部断面図である。各部材の取付形態については後述する図４の第３実施例にて詳述する。本実施例のものは、起動側治具２０に貫通配設され回転軸上の支軸ボルト２を中心としてロータ側治具３０が揺動調整される。ロータ側治具３０から起動側治具２０に向けて突出形成される板状等の連結突起部３３が、起動側治具２０にその回転軸と同軸上に貫通穿設された嵌合孔２１に挿入されて支軸ボルト２にて支持されている。前記嵌合孔２１には、後述する試験装置の回転軸１０が整合して嵌合され、図示省略の後述する第３実施例のものと同様の固定ボルト４（図示省略）にて接続される。

本実施例では、板状等の連結突起部３３の板面内で直径上の両端部にて、回転軸と平行に配設した一対の調整ボルト５、５（下部の調整ボルト５は図示省略）を起動側治具２０内においてＬ字形のレンチ等により螺合進退させることにより、起動側治具２０とロータ側治具３０との間の互いの回転軸心の交差角度の調整、すなわちブレーキロータ（以下ロータという）１の振れ角度を調整することができる。この手法によって同一のロータを振れ量別に測定でき、データの比較において信頼性が高まるという効果が得られる。なお、本実施例では、起動側治具２０にその回転軸と同軸上に貫通穿設された嵌合孔２１については、試験装置の回転軸１０を受け入れる側は回転軸１０の嵌合突起１１と同様に円形断面とし、ロータ側治具３０の板状の連結突起部３３を受け入れる側は板状の連結突起部３３と整合する板状の溝としてもよいし、板状の溝を貫通させて、回転軸１０側の嵌合突起１１をそれに整合する板状体とすることもできる。

図２は本発明のロータ振れ調整治具が使用される引摺り試験装置の全体概略図である。。引摺り試験装置は、マスタシリンダ１１５、バキュームポンプ１１７、台座移動用モータ１１１等を収容・設置した台枠１０１の上面にディスクブレーキキャリパ１０８が設置された静止支柱１０２と、該静止支柱１０２に対してロータ１０７を回転かつ傾動可能に取り付けた回転軸１０５（図１および図４では符号１０）を軸支する可動支柱１０３を軸方向に移動可能に設置して構成される。マスタシリンダ１１５は、エアーサーボ制御により正圧管路１２０、管路１２２を通じてディスクブレーキキャリパ１０８に所定圧のエアーを供給する。バキュームポンプ１１７は、第１負圧管路１２１Ａを通じてバキュームタンク１１６からエアーを吸引し、該バキュームタンク１１６は、第２負圧管路１２１Ｂ、管路１２２を通じてディスクブレーキキャリパ１０８に負圧を掛けることができる。管路１２２と正圧管路１２０および第２負圧管路１２１Ｂとの間の分岐部には切換弁１２３が配設され、ディスクブレーキキャリパ１０８への正圧と負圧を供給して、加圧解除、ピストン戻しと解除がなされる。

静止支柱１０２は台枠１０１の上面の一方側に起立固定され、その上部に水平に支持軸１０４が支持固定される。該支持軸１０４の回転軸側の端部に取付板等を介してディスクブレーキキャリパ１０８が取り付けられる。支持軸１０４の外側端部には、ディスクブレーキキャリパ１０８がロータ１０７（図１〜図３では符号１）からの回転動作がなされた際にパッド等に接触して支持軸１０４に発生する引摺りトルクを検出するトルク検出アーム１１８と検出器であるロードセル１１９が配設される。前記静止支柱１０２に対して、可動支柱１０３が台枠１０１の上面の他方側に軸方向に移動可能に起立設置される。可動支柱１０３は、レール等（図示省略）を介して台枠１０１の上面に移動手段によりスライド自在に設置された可動台座１１４上に固定される。可動台座１１４は、台枠１０１内に収容された台座移動用モータ１１１からの動力を得て、適宜の伝達手段例えばプーリーベルト１１２等を介して螺子スピンドル１１３の回転に伴って螺子スピンドル１１３と螺合する手段を有して軸方向に移動できる。移動手段は、台座移動用モータ１１１、プーリーベルト１１２、螺子スピンドル１１３および可動台座１１４から構成される。

前記可動支柱１０３の上部には水平に回転軸１０５が軸支され、可動支柱１０３の上方に回転軸１０５に平行に設置された回転軸用サーボモータ１０９から動力を得て、可動支柱１０３の外側に配置された適宜の伝達手段例えばプーリーベルト１１０等を介して回転自在に構成される。回転軸１０５の内側にはロータ振れ調整治具１０６を介してロータ１０７が装着される。ロータ振れ調整治具１０６は、回転軸１０５に装着される起動側治具とロータ１０７に装着されるロータ側治具とから構成され、これら起動側治具とロータ側治具とは、支軸１０６Ａ（図１および図４では符号２）を介して揺動首振り自在でかつその揺動角度を調整して固定できるように構成されている。その揺動角度の調整は、起動側治具とロータ側治具との間の隙間を調整ボルト等の進退により行われる。それにより、試験開始前に、所望のロータ振れを容易に設定することができる。ここで符号１２４は、可動台座１１４等の可動部に設置されロータ１０７の側面の軸方向に配設されてロータの振れを計測するダイヤル変位計を示す。ロータ１０７の軸方向移動量も計測するなら、ダイヤル変位計１２４を台枠１０１等の静止部に設置してもよい。

図３は本発明のロータ振れ調整治具の第２実施例を示す要部断面図である。本実施例では、前記第１および後述するる第３実施例のもののように、ロータ側治具３０の揺動中心に配設される支軸ボルト２は廃止されている。したがって、ロータ側治具３０から突出形成される連結板状等の突起部３３は、回転軸１０の嵌合突起（図示省略）ための嵌合孔２１の出口近傍のガイド部に嵌合係止され、その上下の治具２０、３０の対向面間に形成された円弧状のＲ部からなる揺動保持部２５、３５との当接、および板状等の連結突起部３３の板面内で直径上の両端部に螺合配設された一対の調整ボルト５、５とによって、起動側治具２０とロータ側治具３０との互いの回転軸心の交差角度の調整、すなわちロータ１の振れ角度を調整することができる。好適には、起動側治具２０の円弧面２５のＲの方をロータ側治具３０の円弧面３５のｒの方より大きくして構成される。

図４は本発明のロータ振れ調整治具の第３実施例を示す要部分解斜視図である。本実施例のロータ振れ調整治具は、前記図２のディスクブレーキ引摺り試験装置の回転軸１０（１０５）にブレーキロータ１（１０７）を取り付けるのに使用されるもので、回転軸１０に装着される起動側治具２０とロータ１に装着されるロータ側治具３０とから構成される。回転軸１０と起動側治具２０とは、回転軸１０から回転軸と同心状に軸方向に突出形成された嵌合突起１１と、該嵌合突起１１と整合して起動側治具２０の対向端面に刻設された有底状の嵌合穴２１との嵌合により連結される。回転軸１０の起動側治具２０との接続端面において嵌合突起１１の周囲の円周上に例えば４個の有底状の螺合穴１２が形成され、これらの螺合穴１２に対応して、起動側治具２０を貫通して軸方向に４つのボルト孔２２が穿設される。これらのボルト孔２２に固定ボルト４が挿入・螺合され、かつ前記嵌合突起１１と嵌合穴２１とが整合嵌合されて、回転軸１０と起動側治具２０とが接続される。

ロータ１とロータ側治具３０とは、ロータ側治具３０から回転軸と同心上に軸方向に突出形成された嵌合突起３１と、該嵌合突起３１と整合してロータ１の対向端面に刻設された貫通状の嵌合孔６との嵌合により連結される。ロータ側治具３０のロータ１との接続端面において嵌合突起３１の周囲の円周上に例えば４個の有底状の螺合穴３２が形成され、これらの螺合穴３２に対応して、ロータ１を貫通して軸方向に４つのボルト孔（図示省略）が穿設され、これらのボルト孔に固定ボルト（図示省略）が挿入・螺合され、かつ前記嵌合突起３１と嵌合孔６とが整合嵌合されて、ロータ側治具３０とロータ１とが接続される。

前記起動側治具２０とロータ側治具３０とを接続して連結するには、本実施例では、互いの治具の連結部として、ロータ側治具３０から直径上で突出形成した板状の連結突起部３３を起動側治具２０の対向面に形成した連結溝部２３に係合させて板面連結部を構成するとともに、ロータ側治具３０を起動側治具２０に対して揺動可能に構成したものである。本実施例では、起動側治具２０とロータ側治具３０との間の互いの回転軸心の交差角度を調整するための構成として、前記試験装置の回転軸１０の軸心上でロータ側治具３０の板面連結部に対して直交配置され、起動側治具２０の連結溝部２３およびロータ側連結治具３０における連結突起部３３の支軸ボルト孔３４を直交状に貫通する支軸ボルト２からなる支軸を中心としてロータ側治具３０を揺動可能に構成したものである。支軸ボルト２の先端の螺子部には支軸ナット３が螺合されて抜止めされ、これらはロータ側治具３０の脱落を防ぐことができる。

前記板面連結部の板面内で直径上の両端部に、回転軸と平行に配設した一対の調整ボルト５、５を起動側治具２０内においてＬ字形のレンチ等により螺合進退させることにより、起動側治具２０とロータ側治具３０との間の互いの回転軸心の交差角度の調整、すなわちロータ１の振れ角度を調整することができる。一対の調整ボルト５、５は、板面連結部の板面内で直径上の両端部に配設されている。また、本実施例では、前記板状の連結突起部３３と連結溝部２３との揺動摺接面が円弧状に形成されているので、調整ボルト５、５等の調整具による治具２０、３０同士の揺動調整を円滑に行うことができる上、ロータ１に対して引摺りトルクから発生する軸方向の分力を円弧状の揺動摺接面にも分散させることができる。

かくして、本実施例では、それぞれの治具２０、３０が、支軸ボルト２を中心とした高い強度に裏打ちされて、板面連結部の面内でのガイドされた揺動を確実なものとすることができ、ロータ１の傾動に必要最低限の板面連結部によりその面内にて円滑にガイドされて、精度よく互いの回転軸心の交差角度、すなわちロータ振れを調整できる上、回転軸とロータ１との間の回転トルクが板面連結部を介して面圧低く高い強度で伝達することができる。なお、前記一対の調整ボルト５、５の組合せに代えて、例えば、上側部分のみに、長孔を設けた帯状の連結部材を起動側治具２０とロータ側治具３０に渡設し、それぞれの治具に螺合したビスと長孔との間で起動側治具２０とロータ側治具３０との間の隙間を調整することで、ロータ１の振れ角度を調整するようなことを排除するものではない。

図５は本発明のロータ振れ調整治具の第４実施例を示す要部断面図である。本実施例のものは、起動側治具２０あるいはロータ側治具３０に連結突起部３３等を形成せずに、それらの連結対向面が平面状に形成されている。つまり、互いの連結面がばねにより近接付勢されかつ一方に対して他方が傾動可能に構成された起動側治具２０とロータ側治具３０とを、回転軸の軸心上に配置した連結具４０を介して連結するように構成したものである。図示の例では、起動側治具２０の回転軸心上に形成された螺子孔あるいはスプライン孔（スプライン孔の場合は、軸方向への抜止め部材が設置される）４２に対して、連結具４１が螺合ないしスプライン嵌合される。連結具４１の軸部の外周には縦断面がＬ字形のリテーナ４３が螺合され、該リテーナ４３の大径フランジ４７とロータ側治具３０の小径フランジ４８との間に皿ばね４４等の付勢手段が介設される。

ロータ側治具３０の小径フランジ４８の内径側にはリテーナ４３の外周との間に隙間４５を設けて、ロータ側治具３０の起動側治具２０に対する揺動調整を可能にする。リテーナ４３の連結具４１の軸部の外周への螺合調整により、前記皿ばね４４のイニシャル付勢力を調整できる。連結対向面の両治具間に介設された剪断ピン７は、両治具間の伝達駆動力を受け持つ。このように構成したので、互いの治具２０、３０の連結面が平面状であっても、回転軸心上に配置した連結具４１を支点として複数の調整ボルト５等の調整具により起動側治具２０とロータ側治具３０との間の互いの回転軸心の交差角度、すなわちロータの振れ角度を調整できるので、各治具の構造が簡素化される。また、いずれの実施例の場合も、ロータ摺動面にダイヤル変位計１２４（図２）を軸方向にセットし、所望のロータ振れ量（例えば５０μｍ）にセットされたかどうかを、ダイヤル変位計１２４を見ながら調整ボルト５を調整する。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、試験装置の回転軸の形状、形態、起動側治具の回転軸へのおよびロータ側治具のロータへの装着形態（その断面形状を含む嵌合突起と嵌合穴あるいは嵌合孔との嵌合形態、いずれの側に嵌合突起を形成するか、螺合穴と固定ボルト等の螺合形態等）、起動側治具とロータ側治具との連結形態（円弧状の揺動摺接面を形成した板状連結面を介した連結突起部および連結溝部による連結形態や円弧状の揺動摺接面を廃した連結形態、板面連結部に対して直交配置された支軸を中心としたロータ側治具の揺動形態等の他、支軸を廃した円弧状の揺動摺接面による連結形態等）、調整具の形状、形式（回転軸と平行に配設螺合した調整ボルトの進退による両治具間の隙間調整他、隙間を調整する適宜の形態、例えば、起動側治具とロータ側治具に渡設し長孔を設けた帯状の連結部材と、各治具に螺合するビスの緊締による隙間調整形態等）、配設部位（板面連結部の板面内で直径上の両端部等、好適には起動側治具側に設置されるが、ロータ側治具側に設置することもできる。）、起動側治具とロータ側治具との連結対向面が平面状に形成された場合で、互いの連結面の近接付勢形態（皿ばねの他、圧縮コイルばね、波形ばね等）、連結具の形状、形式、連結形態、調整具の配列形態（各治具の連結面のこじり挙動が生じない調整ボルト等の配列等）等については適宜選定できる。また、本発明は、引摺り試験機に基づいて述べてきたが、他のベンチテスト試験機、ステアリング変形に伴う確認試験であるノックバック試験機、簡単な制動等の解析試験機、ロータ振れを説明するプレゼンテーション等での説明用の展示等に用いることができる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。

本発明のロータ振れ調整治具の第１実施例を示す要部断面図である。本発明のロータ振れ調整治具が使用される引摺り試験装置の全体概略図である。本発明のロータ振れ調整治具の第２実施例を示す要部断面図である。本発明のロータ振れ調整治具の第３実施例を示す要部分解斜視図である。本発明のロータ振れ調整治具の第４実施例を示す要部断面図である。

符号の説明

１ロータ
２支軸（ボルト）
３支軸ナット
４固定ボルト
５調整具（ボルト
６嵌合孔
１０（試験装置の）回転軸
１１嵌合突起
１２螺合穴
２０起動側治具
２１嵌合穴（孔）
２２ボルト孔
２３連結溝部
３０ロータ側治具
３１嵌合突起
３２ボルト孔
３３連結突起部
３４支軸ボルト孔

Claims

ディスクブレーキのロータ振れに基づく各種データを取得する引摺り試験装置に使用されるロータ振れ調整治具において、試験装置の回転軸に装着される起動側治具と、ロータに装着されるロータ側治具とを連結して構成し、かつ、前記互いの治具の連結部分を、起動側治具とロータ側治具のいずれか一方から突出形成した板状の連結突起部をいずれか他方に形成した連結溝部に係合させて板面連結部を構成するとともに、ロータ側治具を起動側治具に対して揺動可能に構成し、調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成したことを特徴とするロータ振れ調整治具。
前記試験装置の回転軸心上でいずれか他方の治具の板面連結部に対して直交配置された支軸を中心としてロータ側治具を揺動可能に構成するとともに、１つまたは複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータ振れ調整治具。
前記調整具は、前記板面連結部の板面内で直径上の両端部に、回転軸と平行に配設した一対の調整ボルトから構成したことを特徴とする請求項２に記載のロータ振れ調整治具。
前記板状の連結突起部と連結溝部との係合部を円弧状に形成された揺動摺接面として構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータ振れ調整治具。
前記起動側治具と、前記ロータに装着されるロータ側治具とは、起動側治具に貫通配置される回転軸上の支持ボルトを中心として揺動可能に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ振れ調整治具。
互いの連結面が近接付勢されかつ一方に対して他方が傾動可能に構成された起動側治具とロータ側治具とを、回転軸心上に配置した連結具を介して連結するように構成するとともに、複数の調整具により起動側治具とロータ側治具との間の互いの回転軸心の交差角度を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のロータ振れ調整治具。