JPH09329168A - ドラムブレーキ用制振装置 - Google Patents

ドラムブレーキ用制振装置

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JPH09329168A
JPH09329168A JP8145628A JP14562896A JPH09329168A JP H09329168 A JPH09329168 A JP H09329168A JP 8145628 A JP8145628 A JP 8145628A JP 14562896 A JP14562896 A JP 14562896A JP H09329168 A JPH09329168 A JP H09329168A
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幸男 西澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動検出と加振の手段を制振対象に対し、単
独に作動させ振動検出と加振手段を専従することでドラ
ムの振動を抑制し、鳴きの原因となるドラムの振動を直
接防止することを技術的課題とした。又、これらの制振
制御の手段を機械的に直接的な制御の他、これらを非接
触状態で制御し、耐久信頼性の高い制振装置を提供す
る。 【解決手段】 ドラム１の振動検出器として圧電素子
７、磁気センサ１９、加速度センサ２２等を応用して、
振動を電気信号として捕らえ、この位相と振幅を調整し
加振器として圧電素子７′、磁気アクチュエータ２８等
を介して加振力に変換して出力し、直接又は非接触状態
でドラム１の鳴き現象を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の制動装置の
制動中の鳴きを抑制する為に、ドラムブレーキ（以下単
にドラムと云う）の振動を能動的な方法で制御する制振
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディスク又はドラムブレーキの制動時の
鳴き現象を低減する手段は、摩擦パッド又はシューを弾
性体で拘束したり、押圧部位を移動したりする機械的な
制振手段が一般的であったが、近年、特開平４ー５４３
２５号公報に記載されるようなフィードバック制御を応
用した技術が紹介されている。
【０００３】前記の技術は図８に示すように、摩擦パッ
ド１１２の背後に摩擦パッドの振動を検出する振動セン
サ１１５とディスク１１０の振動を制限する加振アクチ
ュエータ１１６を平行に設置し、鳴き現象を低減するも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの手段では
振動発生源の１つである摩擦パッドの振動を検出し、制
振対象の摩擦パッドを加振しているが、実際の主要振動
発生源はディスクにあるため、制振効果の効率が低いと
言う問題があった。
【０００５】従来技術のように振動検出対象と加振対象
が同一の摩擦部材である場合、ディスクの振動を制振し
ようとしても検出した振動成分の中にはディスクの振動
だけでなく、加振手段が加振した為に発生した摩擦パッ
ドの振動も余分に含まれることになる。従って、この検
出信号をディスクの振動として捕らえると、余分に加わ
った振動が誤差成分となって検出精度が悪くなり、その
信号に基づいて加振がなされる為に、ディスク振動の抑
制効果が低下する。本発明では、前記の余分な振動成分
が除外され、適正な加振信号が伝達されるドラムブレー
キ用制振装置の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ドラムブレーキの鳴き
は、主にドラムの振動が原因である。本発明は、振動検
出と加振の手段を制振対象に対して個別に作動させ、振
動の検出と加振手段を専従することでドラムの振動を抑
制し、鳴きの原因となるドラムの振動を直接防止するこ
とを特徴としている。
【０００７】振動の検出と加振手段を専従させるため、
ブレーキドラムのホイールシリンダの一方のピストンで
ドラムに押圧されるブレーキシューとの間に振動検出の
圧電素子を介在さし、他方のピストンでドラムに押圧さ
れるブレーキシューとの間に加振器としての圧電素子を
介在させる。一方のブレーキシューがドラムに接触した
際のドラムの振動を検出器としての圧電素子から電気信
号に変換して制御回路に入力し、この電気信号の位相と
振幅を調整し、他方のブレーキシューに接している加振
器としての圧電素子にフィードバック制御し、前記ドラ
ムの鳴き現象を抑制する。
【０００８】加振器はブレーキシューに直接コンタクト
し振動の検出器をドラムに対し非接触とさせるため、ホ
イールシリンダの外筒に磁気センサを固定し、ドラムの
内輪と磁気センサのポールピース間の磁力インダクタン
スの変動を検出する。勿論ドラムの内輪と磁気センサの
ポールピース間のギャップは、車輪が回転する毎に変動
するが、鳴き現象時の振動周波数は１〜１０数ＫＨｚで
あり、ギャップ変動はノイズとして除去できる。磁気セ
ンサの検出したインダクタンス変動は電気信号に変換し
て制御回路に入力し、この電気信号の位相を増幅して反
転し、他方のブレーキシューに接している加振器として
の圧電素子にフィードバック制御し、前記ドラムの鳴き
現象を抑制する。
【０００９】振動の検出器として加速度センサをブレー
キシューに設置し、加振器としての磁気アクチュエータ
をアンカーの外筒に設置してドラムに非接触に作動させ
る。加速度センサの検出した加速度の変動は、電気信号
に変換して制御回路に入力し、この電気信号の位相と振
幅を調整し、他方のブレーキシューに接している加振器
としての圧電素子にフィードバック制御し、前記ドラム
の鳴き現象を抑制する。
【００１０】振動の検出器として磁気センサをアンカー
の外筒に固定して、振動発生源であるドラムに対し非接
触に作動し、加振器としての磁気アクチュエータをアン
カーの外筒に設置して非接触に作動させる。磁気センサ
の検出したインダクタンス変動は電気信号に変換して制
御回路に入力し、この電気信号の位相と振幅を調整し、
他方のブレーキシューに接している加振器としての圧電
素子にフィードバック制御し、前記ドラムの鳴き現象を
抑制する。
【００１１】磁気センサの好適例としては、併設される
磁気アクチュエータの磁界の影響を受ける第一次コイル
の他に、第二次コイルを直列に配置し双方の出力の差動
出力を検出する構造が好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した好適の
実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】（実施例１） 図１に本発明の第一の実施
例を示す。符号１は、車軸に固定されるドラムである。
該ドラム１の内輪に拡張して接する一方のブレーキシュ
ー２がシューリターンスプリング３とシューホールド４
に支持されながら拡張支点となるアンカー５とホイール
シリンダ６に結合されている。制動時のドラム１の振動
を検出する検出器としての積層型圧電素子７は、ホイー
ルシリンダ６内の第一ピストン８と第二ピストン９の中
間に配置されている。ここで符号１０はピストンスプリ
ングであり、符号１１、１１′はカップシールでマスタ
ーシリンダ（図示せず）からの制動液圧を液密にする。
第二ピストン９の他端は、一方のブレーキシュー２に接
している。
【００１４】又、加振器としての積層型圧電素子７′
は、第一ピストン８′と第二ピストン９′の中間に配置
され他方のブレーキシュー２′に接している。ドラム１
の振動は、検出器としての圧電素子７から電気信号に変
換して、フィードバック制御回路１２に入力する。符号
１３は、制御回路への入力リード線であり、符号１４
は、制御回路からの出力リード線である。
【００１５】尚、厳密に言えば、ブレーキシューを介し
てドラムの振動を検出しているので、振動検出手段が検
出した信号は［ドラム振動＋ブレーキシュー振動］であ
ると言える。しかし、本発明の振動検出ブレーキシュー
は加振していないブレーキシューであるので、［ブレー
キシュー振動は大略０］と考えることができ、ブレーキ
シュー振動による誤差成分の影響は小さい。尚、ここで
言うブレーキシュー振動とはドラムと一体になって発生
する振動ではなく、ブレーキシューに固有に発生する振
動のことを言う。
【００１６】さらに、制御回路１２の詳細を図２に示
す。比例回路１５に入力した電圧はＫｐ倍増幅され、積
分回路１６と微分回路１７を通過して出力する。ここ
で、Ｓはラプラス変数、Ｔｉ、Ｔｄは時定数である。出
力された電気信号は、加振器としての圧電素子７′で加
振力に変換され、他方のブレーキシュー２′に作用しＫ
ｐ、Ｔｉ、Ｔａの値を調整することでドラム１の振動を
低減する。制御回路１２の駆動電源は車両に搭載のバッ
テリー１８電源にて充分である。
【００１７】このように構成することにより、制振対象
であるドラム１の振動に対し一方の圧電素子７は検出器
として、他方の圧電素子７′は加振器として専従して作
動するから効率のよい制振効率がえられる。
【００１８】（実施例２） 図３に本発明の第二の実施
例を記す。検出器としての磁気センサ１９は、ホイール
シリンダ６の外筒にボルト２０にて固定される。この
時、磁気センサ１９のポールピース２１とドラム１の内
輪には適切なギャップが存在する。磁気センサ１９でキ
ャッチしたドラム１の振動による磁力インダクタンスの
変動は、電気信号に変換してフィードバック制御回路１
２に入力する。制御回路１２の詳細は図２と同一であ
る。制御回路１２から出力された電気信号は、第一ピス
トン８と第二ピストン９の中間に配置された圧電素子７
にて加振力に変換され、他方のブレーキシュー２′に作
用し、ドラム１の振動を低減する。
【００１９】ドラム１の内輪と磁気センサ１９のポール
ピース２１とのギャップは、厳密には振動が発生してい
なくとも車輪が回転する毎に変動するから磁力インダク
タンスも周期的に変動するが、鳴き現象時の振動周波数
は１〜１０数ＫＨｚであり、ギャップ変動の周波数ゾー
ンとは明らかに異なるのでフィルターを通して周期的な
変動分はノイズとして除去可能である。
【００２０】このように構成することにより、検出器と
しての磁気センサ１９はブレーキドラム１に非接触に作
用し、加振器としての圧電素子７は摩擦シュー２′に直
接的に個別に作動するから効率のよい制振装置が得られ
る。
【００２１】（実施例３） 図４に本発明の第三の実施
例を示す。検出器としての加速度センサ２２をブレーキ
シュー２にボルト２３にて固定し、ドラム１の振動を加
速度センサ２２の内臓する圧電体２４から電気信号に変
換して、フィードバック制御回路１２に入力する。な
お、加速度センサ２２の好ましい実施形態を図５に示
す。圧電体２４の上部には受振体２５が配置され、これ
らを取付けベースを有する筐体２６にて覆い出力リード
線２７が外部と連絡している。制御回路１２から出力さ
れた電気信号は、加振器としてのアンカー５の外筒に固
定された磁気アクチュエータ２８にて加振力に変換さ
れ、直接ドラム１の振動を低減すべく作動する。
【００２２】このように構成することにより、検出器と
しての加速度センサ２２はブレーキドラム１の振動を検
出し、加振器としての磁気アクチュエータ２８は磁気の
吸引反撥を利用して非接触にて加振力をドラム１に直接
伝えるから効率のよい制振効果と共に、耐久信頼性の高
い制振装置が得られる。
【００２３】（実施例４） 図６に本発明の第四の実施
例を示す。検出器としての磁気センサ１９をアンカー５
の外筒に固定するが、この時、磁気センサ１９の第一ポ
ールピース２９とドラム１の内輪には適切なギャップが
存在する。磁気センサ１９にて検出する振動モードは、
可能な限り近似点にて磁気アクチュエータ２８により加
振力として出力するのが好ましい。従って磁気センサ１
９の好ましい実施形態は若干複雑となる。これを図７に
示す。第一コイル３０にて励磁される第一ポールピース
２９は、併設されている磁気アクチュエータ２８より発
生する磁界の影響をキャンセルするため、磁石３１を介
して第二コイル３２にて励磁される第二ポールピース３
３との差動出力端子３４をフィードバック制御回路１２
に入力する。符号３５は非磁性体の筐体である。
【００２４】つまり、磁気センサ１９でキャッチした磁
力インダクタンスの差動出力変動は、電気信号に変換し
てフィードバック制御回路１２に入力する。制御回路１
２の詳細は図２と同一である。制御回路１２から出力さ
れた電気信号は、加振器としてのアンカー５の外筒に固
定された磁気アクチュエータ２８から磁気の吸引反撥を
利用して加振力に変換され、直接ドラム１の振動を低減
すべく作動する。
【００２５】このように構成することにより、検出器と
しての磁気センサ１９は、ドラム１の振動を非接触状態
で検出し、加振器としての磁気アクチュエータ２８も非
接触にて加振力をドラム１に直接伝えるから効率のよい
制振効果と共に、耐久信頼性の高い制振装置が得られ
る。
【００２６】
【発明の効果】上述の如く本発明は、鳴き現象の振動発
生源であるドラムの振動の検出を直接または間接的な手
段にて電気信号として検出し、この位相と振幅を調整し
加振力に変換して、ドラムの振動を低減することを目標
とし、検出対象と加振対象を単独に捕らえ、検出および
加振の精度を向上させた。又、それぞれの対象に対し、
直接あるいは非接触の形態で電気信号の検出や加振力の
変換を可能としたことから耐久信頼性の高い制振装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例である振動検出および加
振を異なる部材に単独に配置した圧電素子を応用した各
ユニットの配置図である。
【図２】本発明のフィードバック制御回路内のフローチ
ャートである。
【図３】本発明の第二の実施例であるドラムの振動を磁
気センサで非接触に検出し、加振に圧電素子を応用した
各ユニットの配置図である。
【図４】本発明の第三の実施例であるドラムの振動を加
速度センサで間接的に検出し、加振に磁気アクチュエー
タを応用した各ユニットの配置図である。
【図５】本発明の加速度センサの好ましい構造図であ
る。
【図６】本発明の第四の実施例であるドラムの振動を磁
気センサで非接触に検出し、加振に磁気アクチュエータ
を応用した各ユニットの配置図である。
【図７】本発明の磁気センサの好ましい構造図である。
【図８】従来の先行技術である振動検出および加振を共
通の部材に作動させた各ユニットの配置図である。
【符号の説明】
１：ドラム ２、２′：ブレーキシュー ５：アンカー ６：ホイールシリンダ ７、７′：圧電素子 ８、８′：第一ピストン ９、９′：第二ピストン １２：制御回路 １３：入力リード線 １４：出力リード線 １９：磁気センサ ２１：ポールピース ２２：加速度センサ ２８：磁気アクチュエータ ２９：第一ポールピース ３３：第二ポールピース ３４：作動出力端子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪と一体に回転するドラムにブレーキ
    シューを押圧手段により押圧して、前記車輪を制動する
    車両用制動装置において、前記ドラムの振動を検出する
    振動検出手段と、前記ドラムを加振する加振手段とが検
    出と加振手段を個別に分担し、且つ、加振手段の影響を
    受けない前記振動検出手段の出力に基づいて前記加振手
    段が前記ドラムの振動を打ち消すように作用する制御回
    路から構成されていることを特徴とするドラムブレーキ
    用制振装置。
  2. 【請求項２】 前記振動検出手段による前記ドラムの振
    動検出を一方のブレーキシューを介して行い、前記加振
    手段による前記ドラムの加振を、前記振動検出手段によ
    る振動検出を行なったブレーキシューと異なる他方のブ
    レーキシューを介して行なうことを特徴とする請求項１
    に記載のドラムブレーキ用制振装置。
  3. 【請求項３】 前記振動検出手段による前記ドラムの振
    動検出を前記ドラムに非接触にその振動を検出し、前記
    加振手段による前記ドラムの加振は、ブレーキシューを
    介して行なうことを特徴とする請求項１に記載のドラム
    ブレーキ用制振装置。
  4. 【請求項４】 前記振動検出手段による前記ドラムの振
    動検出をブレーキシューを介して行い、前記加振手段に
    よる前記ドラムの加振は、前記ドラムに非接触にて加振
    力を伝えることを特徴とする請求項１に記載のドラムブ
    レーキ用制振装置。
  5. 【請求項５】 前記振動検出手段による前記ドラムの振
    動検出を前記ドラムに非接触にその振動を検出し、前記
    加振手段による前記ドラムの加振も前記ドラムに非接触
    にて加振力を伝えることを特徴とする請求項１に記載の
    ドラムブレーキ用制振装置。
  6. 【請求項６】 前記ドラムの振動を非接触にて検出する
    手段として、磁石、コイル、ポールピースからなる磁気
    センサを用いる際、コイルを第一コイルと第二コイルか
    ら構成し、双方の差動出力からドラムの振動を検出する
    ことを特徴とする請求項３及び５記載のドラムブレーキ
    用制振装置。
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