JPS62832A - ブレ−キジヤダ−試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、車輌用ブレーキのシャダー（後述）に関す
る評価を、実車でなく定地試験により迅速に試験して、
シャダ一対策を効果的に行ない得させる装置として利用
できるものである。

（従来の技術） 自動車において、制動したとき、特に低速時において、
ブレーキ部にガタガタという車輪の回転方向の振動、騒
音を発生することがある。この現象は、シャダー（また
はチャタ−）と呼ばれている。

従来、このシャダーを究明するには、実車を用いてシャ
ダー発生時にその振動状況を測定したり、車軸の共振点
を測定したり、またブレーキ構造変更によるシャダー発
生状況の変化等を検討したりされていた。

ブレーキ試験のためにダイナモメータを使用することは
、従来も行°なわれていたが、これはブ―６−＋謔Ｍ＋
屯慣λ１４広１ψイ吻、−七屯蹄田１１勤鼾けることを
主眼として剛体設計により造られていたもので、車軸の
ねじり弾性との関連でシャダーを調べることは考慮され
てなく、従ってダイナモメータによりシャダーをシュミ
レーション試験することはできないものであった。

笑事試験によるシャダー現象究明の結果１本発明者等は
、次のことを知った。

（１）　　ドラムブレーキにおいて、円周方向の振動が
最も大きく、振動の位相はブレーキのどこでも同一とな
る。

（２）円周方向の振動の大きさは、第４図に示すように
ブレーキの外周はど大きく、その大きさは車軸の中心か
らの距離に比例している。

（３）車軸のねじり共振波数は、ジャグ−の周波数と等
しい。

この結果から、シャダーは、車軸のねじり共振であるこ
とが知られた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ジ←グーについての試験において、振動
の方向、大きさ、周波数等を測定するには、従来は、実
車を用いて行なわなければならなかったから、ブレーキ
シューやドラムの交換等の準備作業に多くの工数、時間
を要し、また走行時に測定を行なうため作業行動が不自
由であり、シャダー発生部位に近づくこともできないと
いう不便があった。

口　発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は、実車によるシャダー試験の不便をなくすた
めに、笑事試験と同様にシャダーを試験し評価すること
のできるダイナモメータによるシャダー試験装置を得た
ものであって、実車と等価なねじり振動特性を持つ振動
系（この明細書では、これをブレーキフランジと称する
）をダイナモメータの一部に組込み、このブレーキフラ
ンジを介してブレーキをダイナモメータに取付けてシャ
ダー試験を行なうようにしたものである。

実車における車輪、車軸の構造は、概略第１図Ａのよう
になっている。工は車輪、２はタイヤ、３はブレーキド
ラム、４はバッキングプレート、５はバッキングプレー
ト４に保持されるブレーキシュー、６はナックル、７は
車軸である。

この車輪部分を等測的な振動モデルに置換すると、Ｓ１
図Ｂのようになる。■は、バッキングプレート４、ブレ
ーキシュー５、ナックル６等の慣性モーメント、ｋｘは
車軸７のねじりばね力で、ｋはねじりばね定数、Ｘはね
じり角度である。ルＷはブレーキシューとブレーキドラ
ムとの摩擦に基づく振動抑制力である。

そこでダイナモメータに組込まれるフランジとして、ね
じりばね定数ｋが実車の車軸のねじりばね定数と等しく
、ブレーキシュー、ナックル等ノ付加重量を加えた慣性
モーメン）Ｉが実車の車輪部の慣性モーメントと等しい
ブレーキフランジを造り、これをダイナモメータに取付
け、ブレーキを組付けて、モータによりブレーキドラム
を回転させ、ブレーキシューをドラムに押付けるように
すれば、実車におけるブレーキ装置と同様に動作させる
ことができる訳である。

この発明は、以上のように浩ったブレーキフランジをダ
イナモメータに組込み、シャダー試験を行なえる試験装
置を得たものである。

（作　　　用） 車軸と等価なねじり振動特性を持つブレーキフランジの
ため、シャダー発生は実車の場合と同様であり、定位置
で試験、測定ができ、ブレーキの交換等も迅速に行なえ
る。従ってこの試験装置によりシャダー発生状態を試験
し、シャダー防止対策を能率よく行なうことができる。

（実　施　例） 第２図は、この発明によるブレーキジャダー試験装置を
示す一部を切断した側面図である。

８は、軸受９．１０に支持された回転軸１１を駆動する
モータである０回転軸１１には自動車に相当する慣性モ
ーメントを持つ回転体１２を取付けである０回転軸１１
の端部には、ドラムフランジ１３を介してブレーキドラ
ム１４を固着する。

１５は軸受１６に回動自在に支持された測定軸で、端部
にトルクアーム１７を固着して、軸１５の回動によりそ
の下端でロードセル１８を押すようにしている、測定軸
１５の回転軸１１側の端部には本発明によりねじりばね
定数ｋ、慣性モーメントＩを決められたブレーキフラン
ジ１９を取付け、これに通常のブレーキと同様にブレー
キシュー、ホイルシリンダを取付けたバッキングプレー
ト２０を取付ける。ブレーキシューは、通常のブレーキ
と同じ状態でブレーキドラム１３に取付けたブレーキド
ラム１４の内周面に対向させる。２１はブレーキフラン
ジ１９の慣性モーメントを変えたり、ねじり振動を起し
易くするためにこれに着脱できる付加重量である。

ブレーキフランジ１９は、第３図のように構成される。

即ち測定軸１５にフランジ結合するための結合フランジ
２２と、バッキングプレート２０を取付けるための取付
はフランジ２３とを軸部２４の両端に設けたもので、取
付はフランジ２３の内方側面に４個の付加重量２１をボ
ルト２５で取付けるようにし、取付はフランジ２３には
、ブレーキシュー５、ホイルシリンダ（図示せず）を取
付け、送油管２６を連結している。２７は取付はフラン
ジ２３に装着した振動加速度ピックアップである。

ブレーキフランジ１９の軸部２４の径は、試験時の最大
ブレーキトルクによるせん断心力が許容値を越えない大
きさに決められる。

またブレーキフランジ１９の慣性モーメント■は次のよ
うにして決められる。

ｆ：ねじり共振周波数 に：ねじりばね定数 Ｇ：横弾性係数 Ｊ：ねじり係数 Ｌ：軸部２４の長さ Ｄ：軸部２４の直径 （２）（３）式を（１）式へ代入すると（４）式により
、実車と同様に作用するブレーキフランジの慣性モーメ
ントを決めることができる。

このようにして造ったブレーキフランジ１９を第２図の
ダイナモメータに取付け、ブレーキドラム、バッキング
プレート等を組付け、モータ８で回転体１２を車速に対
応する回転速で回転させ、次にモータ８への送電を停止
し送油管２６からホイルシリンダに圧油を送って、回転
軸１１、ドラムフランジ１３と共に回転するブレーキド
ラム１４を制動すると、実車でシャダーを起す状態のブ
レーキの場合は、シャダーを起すことになり、そのとき
の振動を振動加速度ピックアップ２７等で測定する。ま
たトルク変動、回転速度等をロードセル１８その他の計
測器で測定することもできる。

このように構成した試験装置により試験した結果、次の
ことが解った。

ｌ）　ライニングの性質によりシャダー発生の状況が変
るが、実車でシャダーの起き易いライニングの順位は、
ダイナモメータの試験でも同順位であった・ ２）前記のように、シャダーは車軸のねじり振動による
ものであるが、ダイナモメータによる試験でも同じ結果
が得られた。実車でのジャグ−の周波数が車軸の共振周
波数と同じ周波数であったのと同様に、発生したシャダ
ーの周波数はブレーキフランジの共振周波数と同じであ
った。

３）実車試験ではシャダーが発生すると、必ずトルクビ
ルドアップが随伴したが、ダイナモメータ試験のときも
同様であった。

４）　シャダーの発生は、実車の場合も、ダイナモメー
タの場合も停止間際に起きる。

ハ　発明の効果 （１）ブレーキフランジ１９の軸部２４に、実車の車軸
と同等のねじり弾性を持たせたから、これをダイナモメ
ータに組込むことにより、グイナモメータによるシュミ
レーション試験を行なうことができる。

（２）実車によらないでダイナモメータによる定地試験
ができるので、試験作業が極めて容易になる。

（３）例えば、シャダーを起すブレーキ、起さないブレ
ーキ等種々のブレーキ（ブレーキドラム、ブレーキシュ
ー）を交換して試験するのに、実車の場合は作業に多く
の時間を要し、準備および試験のために１週間もかかる
ように極めて能率が悪かったが、準備作業を著しく短時
間に能率よく行なえるようにできる。

（４）付加重量２１を変更することにより、シャダー発
生の限界、防止手段の資料を得ることができ、また大き
さの異なるブレーキを試験することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは自動車の車輪部分を示す縦断面図。 第１図Ｂはこれの等測的振動モデルを示す図、第２図は
本発明によるブレーキジャダー試験装置の一部を切断し
た側面図、第３図はブレーキフランジの斜視図、第４図
はシャダー発生時のブレーキドラムの振動状況を示す略
斜視図である。 １：車輪、２：タイヤ、３ニブレーキドラム、４：パッ
キングプレート、５ニブレーキシユー、６：ナックル、
７：車軸、８：モータ、９．１゜：軸受、ｌｌ：回転軸
、１２二回転体、１３ニドラム７ランジ、１４ニブレー
キドラム、１５：測定軸、１６：軸受、１７：トルクア
ーム、１８：ロードセル、１９ニブレーキフランジ、２
ｏ：バッキングプレート、２１：付加重量、２２：結合
フランジ、２３：取付け７ランジ、２４：軸部、２５：
ボルト、２６：送油管、２７：振動加速度ピックアップ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸受（９）（１０）に支持され、モータ（８）で駆動さ
   れる回転軸（１１）に、車輌に相当する慣性モーメント
   を持つ回転体（１２）を取付け、回転軸（１１）の端部
   にブレーキドラム（１４）を取付け自在とし、軸受（１
   ６）に回動自在に支持され、一端にトルクアーム（１７
   ）を取付けてロードセル（１８）に対向させた測定軸（
   １５）の他端に、ブレーキシュー及びこれの駆動部を取
   付けたバッキングプレート（２０）を取付け自在とした
   ダイナモメータにおいて、車軸（７）のねじり弾性と同
   等のねじり弾性を持つ軸部（２４）の両端に、結合フラ
   ンジ（２２）、取付けフランジ（２３）を設けたブレー
   キフランジ（１９）を介してバッキングプレート（２０
   ）を測定軸（１５）に取付けるようにしたことを特徴と
   するブレーキジャダー試験装置。