(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールに固定されてホイールと共に回転するブレーキロータと、このブレーキロータを挟むことが可能なブレーキパッドと、このブレーキパッドならびにピストンを支持するトルクメンバと、を備え、ブレーキ液圧によるホイールシリンダの作動時にブレーキパッドによりブレーキロータを挟んで制動力を発生させるディスクブレーキ装置において、
前記トルクメンバのアウタビームにマス部材を追加することによりトルクメンバの固有振動周波数を低下させ、トルクメンバの固有振動周波数とブレーキロータの固有振動周波数との離間周波数を大きく設定したことを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスクブレーキ装置において、
前記マス部材は、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおける車幅方向の振幅の大きい位置に追加した第１マス部材であることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置において、
前記マス部材は、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおけるブレーキロータ回転方向の振幅の大きい位置に追加した第２マス部材であることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制動装置として適用されるディスクブレーキ装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】
従来、ブレーキロータをその両側からブレーキパッドで強く挟んで制動力を発生させるディスクブレーキ装置は、周知である。
【０００３】
このようなディスクブレーキ装置において、製品品質の向上を図るために、制動時に発生する異音、すなわちブレーキ鳴きを抑制することが望まれている。
【０００４】
そこで、本願発明者がディスクブレーキ装置でブレーキ鳴きメカニズムの解析を行ったところ、ブレーキロータの固有振動周波数（共振周波数）と、トルクメンバの固有振動周波数（共振周波数）とが近接していると、制動時にブレーキロータとブレーキパッドとの摩擦係数によって連成し、自励振動となってブレーキ鳴きとなることが証明された。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、他の機能に影響を及ぼさないとともに簡便な構成により、低周波数域のブレーキ鳴きを有効に抑制するディスクブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段は、下記の通りである。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ホイールに固定されてホイールと共に回転するブレーキロータと、このブレーキロータを挟むことが可能なブレーキパッドと、このブレーキパッドならびにピストンを支持するトルクメンバと、を備え、ブレーキ液圧によるホイールシリンダの作動時にブレーキパッドによりブレーキロータを挟んで制動力を発生させるディスクブレーキ装置において、前記トルクメンバのアウタビームにマス部材を追加することによりトルクメンバの固有振動周波数を低下させ、トルクメンバの固有振動周波数とブレーキロータの固有振動周波数との離間周波数を大きく設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のディスクブレーキ装置において、前記マス部材は、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおける車幅方向の振幅の大きい位置に追加した第１マス部材であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置において、前記マス部材は、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおけるブレーキロータ回転方向の振幅の大きい位置に追加した第２マス部材であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、トルクメンバのアウタビームにマス部材を追加することによりトルクメンバの固有振動周波数を低下させることで、トルクメンバの固有振動周波数とブレーキロータの固有振動周波数との離間周波数を大きく設定することができる。
すなわち、固有振動周波数は、
固有振動周波数＝（剛性／質量）１／２
という特性を有しており、マス部材を追加することにより、トルクメンバの剛性を変えることなく質量が増加されて固有振動周波数が低下される。
【００１１】
よって、トルクメンバの固有振動周波数の低下によって、トルクメンバの固有振動周波数とブレーキロータの固有振動周波数との離間周波数が拡大されることになり、離間周波数が近接することによって連成することを原因とする低周波ブレーキ鳴きを有効に抑制することができる。また、このように連成を原因とするブレーキ鳴きを抑制するためのマス部材は、回転側のブレーキロータではなく固定側のトルクメンバのアウタビームに設けているため、偏心による振動やブレーキ機能などに悪影響を与えることがないとともに、マス部材を付加するだけであるので構成も簡単である。
【００１２】
請求項２記載の発明にあっては、トルクメンバに追加するマス部材を、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおける車幅方向の振幅の大きい位置に追加した第１マス部材とすることにより、トルクメンバの固有振動周波数を効果的に低減することができ、これにより効果的に離間周波数を大きく設定することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明にあっては、トルクメンバに追加するマス部材を、トルクメンバの固有振動周波数の振動モードにおけるブレーキロータ回転方向の振幅の大きい位置に追加した第２マス部材とすることにより、トルクメンバの固有振動周波数を効果的に低減することができ、これにより効果的に離間周波数を大きく設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１〜３に記載の発明に対応するディスクブレーキ装置である。まず、構成を説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１のディスクブレーキ装置を示す斜視図で、１はブレーキロータ、２はトルクメンバである。
【００１７】
前記ブレーキロータ１は、図外のホイールに固定され、ホイールおよび車輪と共に回転する部材である。
【００１８】
前記トルクメンバ２は、図２に示すようにアウタビーム２ｂとメインビーム２ａとを備え、これらアウタビーム２ｂとメインビーム２ａとの間に、図１に示すようにホイルシリンダ３が支持されている。なお、このホイルシリンダ３には、図示は省略するが、前記ブレーキロータ１を内外両側から挟むことが可能なブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するピストンが設けられている。
【００１９】
さらに、前記トルクメンバ２には、直方体形状の第１マス部材２１と第２マス部材２２が、別部材を溶接するかあるいは一体成型により設けられている。
【００２０】
次に、作用を説明する。
本実施の形態の作用を説明するにあたり、まず、トルクメンバ２に各マス部材２１，２２を設けていない構成の振動特性について説明する。
【００２１】
図５は、両マス部材２１，２２を設けていないトルクメンバの振動特性図である。この図に示すように、幾つかの周波数帯に固有振動数を有する。この図において、Ａはトルクメンバ２の固有振動周波数（＝２５４０Ｈｚ），Ｂはトルクメンバ２の固有振動周波数（＝２８１９Ｈｚ），ａはブレーキロータ１の固有振動周波数（＝２５５０Ｈｚ），ｂはブレーキロータ１の固有振動周波数（＝２８００Ｈｚ）である。この図に示すように、トルクメンバ２の固有振動周波数Ａとブレーキロータ１の固有振動周波数ａとの離間周波数、ならびにトルクメンバ２の固有振動周波数Ｂとブレーキロータ１の固有振動周波数ｂとの離間周波数が、前者が１０Ｈｚ、後者が約２０Ｈｚと狭くなっていることから、制動時に振動した場合に連成が生じ、図４に示すように、低周波数において、７５ｄＢ以上の鳴き発生率が高い。
【００２２】
ここで、トルクメンバ２の固有振動周波数Ａ，Ｂのモード図を、図６および図７に示しており、図においてＳＡ，ＳＢが振幅が大きい位置を示している。
【００２３】
そこで、本実施の形態にあっては、トルクメンバ２において、固有振動周波数による振動時の車幅方向の振幅が大きい点ＳＡ，同様にブレーキロータ１の回転方向の振幅が大きい点ＳＢにそれぞれ第１マス部材２１および第２マス部材２２を付加することにより、各固有振動周波数を低減させている。すなわち、固有振動周波数は、
固有振動周波数＝（剛性／質量）１／２
の関係にあり、質量を増加させることにより固有振動周波数を低減させることができる。この実施の形態の特性を図３に示している。この図に示すように、両マス部材２１，２２を追加したことにより、固有振動周波数が低減されているもので、この低減した固有振動周波数をＡ’，Ｂ’で示している。具体的には、Ａ’＝２３３６Ｈｚ，Ｂ’＝２７０８Ｈｚである。このように固有振動周波数Ａ’，Ｂ’が低下された結果、ブレーキロータ１の固有振動周波数ａ，ｂとの離間周波数が拡大されているもので、すなわち、従来は固有振動周波数Ａとａとの離間周波数が１０Ｈｚ程度であったのが、実施の形態の固有振動周波数Ａ’とａの離間周波数が２５０Ｈｚに広がるとともに、従来の固有振動周波数Ｂとｂとの離間周波数が２０Ｈｚ程度であったのが、実施の形態の固有振動周波数Ｂ’とｂとの離間周波数が１００Ｈｚ程度に広がっている。したがって、図４に示すように、両マス部材２１，２２を追加した本実施の形態では、両マス部材２１，２２が設けられていない構成に比べ、鳴きの発生率が低下している。
【００２４】
次に、効果を説明する。
(1)トルクメンバ２において固有振動周波数の振幅が大きい箇所に第１・第２マス部材２１，２２を追加することにより固有振動周波数を低下させ、ブレーキロータ１の固有振動周波数との離間周波数を大きく設定したため、２つの固有値の近接を原因とするブレーキ鳴きを有効に抑制することができる。
【００２５】
(2)上述のように、ブレーキ鳴きを抑制するにあたり、トルクメンバ２に各マス部２１，２２を追加するだけの簡単な構成であり、かつ、構成を非回転体に設けているため、製造時の加工は従来と比べて大きく変わるものではないし、回転アンバランスの問題も生じない。
【００２６】
(3)トルクメンバ２の固有振動周波数とブレーキロータ１の固有振動周波数の離間周波数を１００Ｈｚ以上に設定したため、高いブレーキ鳴き低減効果を得ることができる。
【００２７】
（その他の実施の形態）
実施の形態１では、マス部材として、第１マス部材２１と第２マス部材２２とを設けた例を示したが、これらマス部材の数や形状や位置は、固有振動モードに応じて任意に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のディスクブレーキ装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１のディスクブレーキ装置のトルクメンバを示す斜視図である。
【図３】実施の形態１のディスクブレーキ装置の制動時の振動周波数特性図である。
【図４】実施の形態１の効果確認実験の結果を示す図である。
【図５】マス部材無しの制動時の振動周波数特性図である。
【図６】マス部材無しのトルクメンバの固有振動モード図である。
【図７】マス部材無しのトルクメンバの固有振動モード図である。
【符号の説明】
１  ブレーキロータ
２  トルクメンバ
２ａ  メインビーム
２ｂ  アウタビーム
３  ホイルシリンダ
２１  第１マス部材
２２  第２マス部材
【図１】
0003940529.tif 000002
【図２】
0003940529.tif 000003
【図３】
0003940529.tif 000004
【図４】
0003940529.tif 000005
【図５】
0003940529.tif 000006
【図６】
0003940529.tif 000007
【図７】
0003940529.tif 000008