JP6577186B2 - ディスクブレーキ装置のラトル音評価方法及びラトル音評価システム - Google Patents
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Description
尚、本明細書及び特許請求の範囲で、軸方向、周方向、径方向とは、特に断らない限り、ディスクブレーキ装置を車体に固定した状態での、ロータの軸方向、周方向、径方向を言う。
尚、前記ディスクブレーキ装置が、フローティング型のディスクブレーキ装置の場合には、サポートが前記パッド支持部材に相当し、前記ディスクブレーキ装置が、対向ピストン型のディスクブレーキ装置の場合には、キャリパが前記パッド支持部材に相当する。
或いは、例えば請求項3に記載した発明の様に、前記打撃具により、ロータの径方向に相当する向きの力の成分を含んだ加振力を付与する。
更には、前記打撃具により、ロータの軸方向に相当する向きの力の成分を含んだ加振力を付与する事もできる。
そして、ピンラトルを評価対象として、前記測定手段により、前記案内ピンと前記案内孔との衝突に基づく応答信号も測定する。
或いは、前記打撃具を、鋼球とする事もできる。
上述の様に、前記打撃具として、インパルスハンマを使用する場合には、このインパルスハンマにより出力される加振力信号に基づき、前記固定台に付与する加振力の大きさを知る事ができる。
これに対し、前記打撃具として、鋼球を使用する場合には、例えば、鋼球をガイド筒等の内側に配置して所定高さから自由落下させたり、又は、紐に固定した鋼球を所定高さから振り子の様に落下させる方法を採用する事ができ、何れの場合にも、鋼球の重量と落下高さに基づき、前記固定台に入力する加振力の大きさを知る(予め設定する)事ができる。
或いは、例えば請求項7に記載した発明の様に、前記測定手段を歪みゲージとし、前記応答信号を歪み量を表す信号とする。
或いは、例えば請求項8に記載した発明の様に、前記測定手段を変位計(例えばレーザ式変位計や画像測定器等の非接触式変位計)とし、前記応答信号を変位量(振動量)を表す信号とする。
或いは、例えば請求項9に記載した発明の様に、前記測定手段をマイクロフォンとし、前記応答信号を音圧レベルを表す信号とする。このマイクロフォンとしては、例えば音圧計や騒音計(例えば指向性を有するもの)を使用する事ができる。
又、前記測定手段としてマイクロフォンを使用する場合には、前記応答信号を、FFTアナライザにより周波数解析を行い、打撃に基づき発生する音に関する特定周波数帯での音圧レベルに基づいて、評価を行う事ができる。この様な構成を採用すれば、打撃具による打撃音や周囲の騒音による影響を低減乃至は排除できる。
尚、前記測定手段を、前記パッド又は前記パッド支持部材の一部(トルク受部の近傍、請求項4に記載した発明の場合にはロータパス部)に直接取り付ける場合には、貼着テープ(両面テープ)や、着脱可能な接着剤、ワックス膜(蝋、蜜蝋等)、マグネット、又はねじ止め等を利用して取り付ける事ができる。
これに対し、前記測定手段を、前記パッド及び前記パッド支持部材に直接取り付ける必要がない場合には、この測定手段を、評価対象となるディスクブレーキ装置から所定距離だけ離れた位置に設置する事ができる。
このうちの固定台は、車体とは異なる評価試験用のもので、組立状態の前記ディスクブレーキ装置のうちのパッド支持部材を、例えば前記車体に固定するのと同様の姿勢に固定する為のものである。
前記打撃具は、付与する加振力を計測可能又は設定可能な、例えばインパルスハンマや鋼球等であり、前記固定台を打撃により加振する為のものである。
前記測定手段は、例えば加速度センサや歪みゲージ、変位計、又はマイクロフォン等であり、前記固定台に付与される加振力に基づき発生する、前記パッド支持部材と前記パッドとの衝突に基づく応答信号を測定する為のものである。
本発明のラトル音評価システムは、前記測定手段により測定される前記応答信号に基づき、前記ディスクブレーキ装置のラトル音に関する評価を行う解析装置を更に備えることができる。前記解析装置は、前記測定手段による応答信号に基づき(必要に応じて打撃具による加振力信号を加えて)、前記ディスクブレーキ装置の使用状態でのラトル音に関する評価{ラトル音を発生させるか否か、発生させる場合には必要に応じてその大きさ(例えば大・中・小)に関する評価}を行うものである。
或いは、前記打撃具により付与する加振力の値が、所定の範囲内(例えば悪路走行時に懸架装置に入力される一般的な振動の範囲)に収まっている事を条件として、前記応答信号の最大値が、所定の閾値以上である場合にはラトル音を発生させると評価し、所定の閾値未満である場合にはラトル音を発生させないと評価する、評価手法を採用する事もできる。
又、前記閾値は、種々の観点から設定する事ができるが、例えば、実車試験にてラトル音を発生させると評価されたディスクブレーキ装置と、同じくラトル音を発生させないと評価されたディスクブレーキ装置とのそれぞれを対象として、本発明の評価方法と同様に、打撃具による加振に基づき発生する応答信号を測定し、これら2種類の応答信号を比較して、前記閾値を設定する事ができる。
尚、ディスクブレーキ装置の仕様(例えばパッドやパッドクリップの形状等の相違)や、固定台の材質、形状等の相違に基づき、前記応答信号は変化する為、精度の高い安定した評価を行うには、前記閾値は個別に設定する事が好ましい。
即ち、本発明の場合には、組立状態のディスクブレーキ装置を、懸架装置に相当する固定台に固定した状態で、この固定台に対し、打撃具による打撃により、車両走行時に車輪を介して懸架装置に入力される振動に対応した加振力を付与すると共に、測定手段により、前記打撃具による打撃に基づき生じる応答信号を測定する。この応答信号は、ラトル音の発生原因となる2つの部材間の衝突に起因して生じるもので、ラトル音と相関関係がある。この為、本発明の様に、前記応答信号を利用すれば、使用状態でディスクブレーキ装置がラトル音を発生させるか否か(発生させる場合にはその大きさ)を適切に評価する事ができる。従って、本発明によれば、従来方法の様に、ディスクブレーキ装置を実際に車体に固定しテスト道路を走行させなくても、研究室や工場内等の室内にて、精度の高い評価を容易に行う事が可能になる。又、本発明によれば、ラトル音の評価試験を簡易にしかも短時間で行える為、複数のディスクブレーキ装置を対象とした場合にも、試験に要する時間は短時間で済む。この為、製品化に至る迄の時間を短縮化できる。更に、パッドクリップのみを変更した場合や、パッドクリアランスを変更した場合の様な、仕様の異なるディスクブレーキ装置同士の間での相対評価も容易に行う事ができる。
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜3を参照しつつ説明する。本例では、前記図6〜7に示したフローティング型のディスクブレーキ装置1を対象に、ラトル音の評価試験を行う場合に就いて説明する。尚、図1には、ディスクブレーキ装置1を簡略化して描いている。このディスクブレーキ装置1の構成及び作用に就いては、前述した通りであるから、ここでの説明は省略し、以下、本例に使用するラトル音評価装置18、及び、このラトル音評価装置18を使用した評価方法(手順)に就いて説明する。
尚、本例では、後述する様に、何れか一方のパッド3a(3b)とサポート2との間で生じるパッドラトル音を評価する事を意図して、加速度センサを1つだけ使用しているが、両方のパッド3a、3bを同時に評価する場合には、加速度センサを2つ使用する事もできる。
先ず段取工程として、組立状態の前記ディスクブレーキ装置1のうちのサポート2を、前記固定台19に対し固定する。具体的には、このサポート2に支持された1対のパッド3a、3b同士の間部分に、前記ロータ相当部25を挿入した状態で、前記サポート2を、前記固定部本体24に対し、このロータ相当部25とは反対側から1対のボルト27、27により固定する。即ち、前記サポート2に形成された前記各取付孔6に、これら各ボルト27、27をそれぞれ挿通させた状態で、前記各ねじ孔26、26に螺合し更に締め付ける。
尚、本例の評価方法を実施する場合には、前記解析装置22の表示部に表示される測定値(ピーク値)又は測定波形に基づいて、作業者自身が所定の閾値との比較により、ラトル音の評価を行う事もできる。この場合には、前記解析装置22として、評価手段を備えないもの(表示部を備えた単なる記憶装置)を使用する事ができる。
即ち、本例の場合には、組立状態の前記ディスクブレーキ装置1を、懸架装置(ナックル)に相当する前記固定台19に固定した状態で、この固定台19に対し、前記インパルスハンマ20による打撃により、車両走行時に車輪を介して懸架装置に入力される振動に対応した加振力を付与すると共に、前記加速度センサ21により、前記インパルスハンマ20による打撃に基づき生じる加速度信号を測定する。この加速度信号は、ラトル音の発生原因となる、一方のパッド3a(3b)と前記サポート2との衝突に起因して生じるもので、ラトル音と相関関係がある。この為、本例の様に、この加速度信号を利用した評価を行えば、使用状態でラトル音を発生させるか否かを適切に評価する事ができる。又、前記加速度信号の値(最大値)から前記閾値を減じて得られる値等を利用して、発生させるラトル音の大きさを評価する事もできる(例えば大、中、小による評価を行ったり、数値を利用した定量的な評価を行う事ができる)。従って、本例の場合には、従来方法の様に、ディスクブレーキ装置を実際に車体に固定してテスト道路を走行させなくても、研究室や工場内等の室内にて、精度の高い評価を容易に行う事が可能になる。又、ラトル音の評価試験を簡易にしかも短時間で行える為、複数のディスクブレーキ装置を対象とした場合にも、試験に要する時間は短時間で済む。この為、製品化に至る迄の時間を短縮化できる。
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図4を参照しつつ説明する。本例の場合には、ディスクブレーキ装置1(図1、6、7参照)を固定する為の固定台19aとして、L字形の台座部23aを備えたものを使用する。この台座部23aは、水平方向に配置された基板部28と、この基板部28の幅方向片端部から上方に向けて直角に折れ曲がる状態で設けられた垂直板部29とを備えている。そして、この垂直板部29の他側面に、固定部本体24とロータ相当部25を設けている。
その他の構成及び作用効果に就いては、上述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第3例に就いて、図5を参照しつつ説明する。本例の場合には、ディスクブレーキ装置1(図1、6、7参照)を固定する為の固定台19bとして、水平方向に配置された基板部28aと、この基板部28aの幅方向中間部から斜め上方に向けて(傾斜角度θだけ傾斜して)伸長した斜板部30とを有する、台座部23bを備えたものを使用している。そして、この斜板部30の片側面に、固定部本体24とロータ相当部25を設けている。又、図示の構造の場合には、前記斜板部30の他側面側に、前記基板部28aと直交する仮想平面上に存在する、インパルスハンマ20による打撃面31cを設けている。
その他の構成及び効果に就いては、前記実施の形態の第1例及び第2例の場合と同様である。
又、インパルスハンマを利用する場合にも、作業者が腕力により打撃する以外に、インパルスハンマを基端部を中心に揺動させたり、所定の高さから落下させたりする等の所定の治具を組み合わせて使用する事で、一定の打撃力を得る方法を採用できる。
2 サポート
3a、3b パッド
4 キャリパ
5 ロータ
6 取付孔
7a、7b ライニング
8a、8b プレッシャプレート
9 係止突片
10 トルク受部
11 パッドクリップ
12 案内ピン
13 案内孔
14 ブーツ
15 シリンダ部
16 爪部
17 ピストン
18 ラトル音評価装置
19、19a、19b 固定台
20 インパルスハンマ
21 加速度センサ(加速度ピックアップ)
22 解析装置
23、23a、23b 台座部
24 固定部本体
25 ロータ相当部
26 ねじ孔
27 ボルト
28 基板部
29 垂直板部
30 斜板部
31、31a、31b、31c 打撃面
32a、32b ケーブル
Claims (12)
- 車体とは異なる評価試験用の固定台と、付与する加振力を計測可能又は設定可能な打撃具と、測定手段とを備えるラトル音評価装置において、前記固定台に対し、パッドをパッド支持部材に対し軸方向に移動可能に支持して成る組立状態のディスクブレーキ装置のうち、前記パッド支持部材を固定した状態で、前記打撃具から前記固定台に付与される加振力に基づき発生する、前記パッド支持部材と前記パッドとの衝突に基づく応答信号を、前記測定手段により測定するステップと、
前記ラトル音評価装置において、前記測定手段により測定された前記応答信号と所定の閾値とを比較して、前記ディスクブレーキ装置のラトル音に関する評価を行うステップと、
を備えている、ディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。 - 前記打撃具からロータの周方向に相当する向きの力の成分を含んだ加振力が付与される、請求項1に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記打撃具からロータの径方向に相当する向きの力の成分を含んだ加振力が付与される、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記ディスクブレーキ装置が、前記パッド支持部材であるサポート、及び、前記パッドに加え、このサポートに形成された案内孔に摺動可能に挿入された案内ピンにより、このサポートに対して軸方向に移動可能に支持されたキャリパを備えており、
前記測定手段により、前記案内ピンと前記案内孔との衝突に基づく応答信号も測定する、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。 - 前記打撃具が、インパルスハンマである、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記測定手段が加速度センサであり、前記応答信号が加速度信号である、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記測定手段が歪みゲージであり、前記応答信号が歪み量を表す信号である、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記測定手段が変位計であり、前記応答信号が変位量を表す信号である、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記測定手段がマイクロフォンであり、前記応答信号が音圧レベルを表す信号である、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- 前記パッド支持部材を、前記固定台に対し、前記車体に固定するのと同様の姿勢に固定する、請求項1〜9のうちの何れか1項に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価方法。
- パッド支持部材と、このパッド支持部材に対し軸方向に移動可能に支持されたパッドとを備えたディスクブレーキ装置を対象として、ラトル音に関する評価を行う為のディスクブレーキ装置のラトル音評価システムであって、
組立状態の前記ディスクブレーキ装置のうちの前記パッド支持部材を固定する為の、車体とは異なる評価試験用の固定台と、
この固定台に付与する加振力を計測可能又は設定可能な打撃具と、
前記固定台に付与される加振力に基づき発生する、前記パッド支持部材と前記パッドとの衝突に基づく応答信号を測定する為の測定手段と、
を備えるディスクブレーキ装置のラトル音評価システム。 - 前記測定手段により測定される前記応答信号に基づき、前記ディスクブレーキ装置のラトル音に関する評価を行う解析装置を更に備える、請求項11に記載したディスクブレーキ装置のラトル音評価システム。
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