(57)【要約】【課題】パッドのトルク受け面に対する衝突速度に応じた適切な制御により打音発生を防止するディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。【解決手段】車輪と共に回転するディスクロータの両側面に押圧される一対の摩擦部材と、前記一対の摩擦部材を支持する裏板を押圧することにより前記一対の摩擦部材を前記ディスクロータの両側面に押圧する押圧手段を有するキャリパと、前記裏板の両端部を保持する保持部と、を備えたディスクブレーキ装置であって、前記ディスクロータの回転に伴う前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向を検知する変位検知部を有し、前記裏板は、当該裏板の両端部において異なる磁極を示す磁性部を有するように形成され、前記保持部は、前記変位検知部により検知された前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向に応じて、前記裏板の一端は当該保持部に吸着するように及び前記裏板の他端は当該保持部から離れるように磁力を発生させる磁力制御部を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転するディスクロータの両側面に押圧される一対の摩擦部材と、
前記一対の摩擦部材を支持する裏板を押圧することにより前記一対の摩擦部材を前記ディスクロータの両側面に押圧する押圧手段を有するキャリパと、
前記裏板の両端部を保持する保持部と、を備えたディスクブレーキ装置であって、
前記ディスクロータの回転に伴う前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向を検知する変位検知部を有し、
前記裏板は、当該裏板の両端部において異なる磁極を示す磁性部を有するように形成され、
前記保持部は、前記変位検知部により検知された前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向に応じて、前記裏板の一端は当該保持部に吸着するように及び前記裏板の他端は当該保持部から離れるように磁力を発生させる磁力制御部を有す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に利用されるディスクブレーキ装置の一つとして、車輪と共に回転するディスクを両側からキャリパに組み込まれた対のブレーキパッド（以下、単に「パッド」とする）により押さえつけることで発生する摩擦を利用して制動する装置が知られている。
【０００３】
このようなディスクブレーキ装置を備えた車両が例えば急停止直後の車両揺り返しを起こした場合、ディスクに押さえつけられたパッドがディスクの回転に伴って引きずられ、パッドの裏板がキャリパーブラケット等のシリンダトルク受け面に当たって打音が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
かかる打音の発生を防止する技術としては例えば以下の技術が知られている。
【０００５】
特許文献１には、パッドの裏板を磁化、キャリパ或いはキャリパーブラケット等のトルク受け面に磁石部を設け、裏板を磁石部で吸着することにより打音を低減する技術が開示されている。また、特許文献２には、スプリング部材でパッドを中立位置に保持することにより、パッドとキャリパの干渉を防止して打音の発生を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６―８３８８２号公報
【特許文献２】特開平１１―２０１１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は２に開示された技術では、打音の発生時にパッドがトルク受け面に対して衝突する際の衝突速度等について考慮されていなかった。そのため、その衝突速度が速い場合には打音の発生を防止できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みて、この問題を解消するために発明されたものであり、パッドのトルク受け面に対する衝突速度に応じた適切な制御により、打音発生を防止するディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明におけるディスクブレーキ装置は、車輪と共に回転するディスクロータの両側面に押圧される一対の摩擦部材と、前記一対の摩擦部材を支持する裏板を押圧することにより前記一対の摩擦部材を前記ディスクロータの両側面に押圧する押圧手段を有するキャリパと、前記裏板の両端部を保持する保持部と、を備えたディスクブレーキ装置であって、前記ディスクロータの回転に伴う前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向を検知する変位検知部を有し、前記裏板は、当該裏板の両端部において異なる磁極を示す磁性部を有するように形成され、前記保持部は、前記変位検知部により検知された前記一対の摩擦部材の変位量及び変位方向に応じて、前記裏板の一端は当該保持部に吸着するように及び前記裏板の他端は当該保持部から離れるように磁力を発生させる磁力制御部を有するように構成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パッドのトルク受け面に対する衝突速度に応じた適切な制御により、打音発生を防止するディスクブレーキ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
［実施の形態］
（装置の概略）
図１は、本実施形態におけるディスクブレーキ装置の断面図である。図２は、図１において、シリンダ１１を形成するシリンダハウジング１１ａを取り除いた状態の概略側面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態におけるディスクブレーキ装置１は、車輪と共に回転するディスクロータ３と、ディスクロータ３の両側面（両側の摺動面）に押圧される一対の摩擦部材としてのインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂとを備えている。このインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂは、それぞれパッド裏板６ａ、６ｂによって裏面側から支持されている。
【００１３】
キャリパ１０は、図１中左右方向に変位可能に、図示しない車体に後述するトルクプレート（キャリパーブラケット）を介して取り付けられている。キャリパ１０はシリンダ１１を有しており、シリンダ１１には有底の穴１２が穿設されており、この穴１２には、ピストン７が摺動可能に嵌挿されている。穴１２の底にはポート１３が設けられ、図示しないマスターシリンダに接続され、ブレーキペダルの操作によってブレーキ油がポート１３内に流入し、ピストン７を駆動するようになっている。
【００１４】
ブレーキ油がポート１３内に流入すると、ピストン７が図１に示す非動作状態から図１中左方向（Ｂ方向）に摺動し、パッド裏板６ａを介してインナ側パッド５ａをディスクロータ３の側面に押圧する。インナ側パッド５ａがディスクロータ３に押圧されると、ピストン７は摺動を停止する。ピストン７が摺動を停止した後も、ブレーキ油がポート１３内に流入すれば穴１２内の油圧が上昇する。その結果、停止したピストン７が逆に穴１２の内面を押圧し、シリンダ１１を構成するシリンダハウジング１１ａを図１中右方向（Ｃ方向）に押圧する。シリンダハウジング１１ａは図１中左右方向に変位可能とされているので、油圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１１ａが図１中右方向に変位することになる。
【００１５】
シリンダハウジング１１ａの非シリンダ形成側には爪１１ｂが形成されており、シリンダハウジング１１ａの右方向へ変位に伴って、爪１１ｂがパッド裏板６ｂを介してアウタ側パッド５ｂをディスクロータ３の側面に押圧する。したがって、ディスクロータ３を一対のインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂにより押圧挟持する状態となり、ディスクロータ３を効率的に制動させることが可能となる。つまり、キャリパ１０は、このようにインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂをディスクロータ３に押圧する押圧手段としての機能を有している。
【００１６】
前述のようにインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂは、それぞれパッド裏板６ａ、６ｂによって支持され、このパッド裏板６ａ，６ｂが図１に示すように、トルクプレート（キャリパーブラケット）１４に当接可能になっている。つまり、回転するディスクロータ３にインナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂを接触させると、当該インナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂはディスクロータ３に引き摺られる状態になり力を受ける。この力をパッド裏板６ａ、６ｂを介してトルクプレート１４で受けることになる。なお、図２においては、片側のパッド裏板６ａのみが図示されている。
【００１７】
例えば、車両の前進時のディスクロータ３の回転方向が矢印Ａ方向である場合、パッド裏板６ａは、右方向に力を受け、トルクプレート１４の先端側当接部１４ａに当接することになる。一方、車両の後退時にはディスクロータ３は反矢印Ａ方向に回転し、パッド裏板６ａは、左方向に力を受け、トルクプレート１４の後端側当接部１４ｂに当接することになる。つまり、トルクプレート１４は、その先端側当接部１４ａ及び後端側当接部１４ｂにおいてパッド裏板６ａの両端部を保持する保持手段としての機能を有している。
【００１８】
その結果、パッド裏板６ａとシリンダトルク受け面としてのトルクプレート１４の先端側当節部１４ａ（或いは後端側当接部１４ｂ）との間の当接により打音が発生してしまう。
【００１９】
そこで、本実施形態におけるディスクブレーキ装置１では、このような打音を効果的に抑止するために後述の図３に示すような構成にしている。
【００２０】
（装置の構成例）
図３は、本実施形態におけるディスクブレーキ装置の構成例を示す図である。図２に示すディスクブレーキ装置１は、ＥＣＵ１００、車速検知部１１０、パッド変位検知部１２０、磁力制御部１３０等を有する。
【００２１】
ＥＣＵ１００は、当該ディスクブレーキ装置１の行う上記打音の防止に係る制御を行うためのマイクロコントローラである。制御動作例については図４を用いて後述する。
【００２２】
車速検知部１１０は、当該ディスクブレーキ装置１を備えた自動車等の車両の車輪の回転速度を測定するためのいわゆる車速センサであり、車速をリアルタイムに検知する機能を有する機能部である。当該ディスクブレーキ装置１を備えた自動車等の車両が停止直前であるか否か等を判定するために用いられる。
【００２３】
パッド変位検知部１２０は、パッド裏板６ａ（或いはパッド裏板６ｂ）に近接して設置された変位計等を用いて、パッド裏板６ａがトルクプレート１４の先端側当接部１４ａ又は後端側当接部１４ｂに対して衝突する際の衝突速度（即ちパッド裏板６ａの変位及び変位方向）を計測する機能を有する機能部である。
【００２４】
磁力制御部１３０は、トルクプレート１４の先端側当接部１４ａ及び後端側当接部１４ｂに取り付けられ、磁力の向きと大きさを制御する機能を有する機能部である。例えばコイル等である。なお、発生させる磁力の向きと大きさを可変的に制御できるものであれば、コイルに限らないものとする。当該磁力制御部１３０において発生させる磁力の向きと大きさは、前述のＥＣＵ１００により制御されるものとする。
【００２５】
磁性部１４０は、パッド裏板６ａにおいて磁性を有する部分である。本実施形態におけるパッド裏板６ａは、磁化可能な例えば磁鉄鉱等を素材として用いるものとする。なお、磁性部１４０は、パッド裏板６ａの先端側当接部１４ａ側と後端側当接部１４ｂ側とで、異なる磁極を示すように形成されるものとする（例えば先端側当接部１４ａ側ではＳ極、後端側当接部１４ｂ側ではＮ極になるような磁石を用いる）。
【００２６】
以上の装置の構成により、本実施形態におけるディスクブレーキ装置１では、上記の打音を効果的に抑止する制御動作を行う。制御動作の一例について図４を用いて後述する。
【００２７】
（動作例）
図４は、本実施形態におけるディスクブレーキ装置の制御動作の一例を示す図である。ここでは、図４を用いて図３のディスクブレーキ装置１を備えた車両が例えば急停止直後の車両揺り返しを起こした場合の制御動作を例にとって説明を行う。
【００２８】
なお、本動作例の前提として、急停止直後の車両揺り返しを起こした場合の打音の発生について図５を参照して説明を行う。
【００２９】
図５は、車速と制動条件の時系列情報を示す図である。当該ディスクブレーキ装置１を備えた車両は、所定の制動開始時刻においてペダルブレーキの操作等により制動開始し、その後所定の車両停止時刻に車両停止するものとする（図５中車速の段参照）。
【００３０】
このとき、制動開始時刻から車両停止時刻に達するまでの間の時間が短い場合（即ち急停止の場合）には車両揺り返しが発生し、前述のようにパッド（インナ側パッド５ａ及びアウタ側パッド５ｂ）はディスクロータ３に引き摺られる状態になりトルクプレート１４に対して相対速度vpを有するようになる。この相対速度vpが極大値をとるとき、即ちパッドがトルクプレート１４に衝突するときに打音が発生する（図５中パッド相対速度vpの段、制御無し（細線）、打音発生点参照）。
【００３１】
本動作例では、このようにパッドがトルクプレート１４に対して有する相対速度vpを、磁力制御部１３０が発生する磁力の向きと大きさを制御することにより（図５中磁力制御の段参照）、小さくするようにしている（図５中パッド相対速度vpの段、制御有り（太線）参照）。つまり、パッドのトルク受け面に対する衝突速度に応じた適切な制御により、打音発生を防止することができるようにしている。
【００３２】
以下、図４を用いて制御動作の一例について説明する。
【００３３】
まず、車両は停止直前であるか否かを判定する（Ｓ１）。ここでは、ＥＣＵ１００は、車速検知部１１０により検知した車速に基づき、車速が予め設定された停止直前の速度（例えば１０km/h）未満であるか否かを判定することにより車両が停止直前であるか否かを判定する。
【００３４】
ステップＳ１においてＹＥＳの場合、即ち車両は停止直前である場合（Ｓ１、ＹＥＳ）、ステップＳ２へ移る。ステップＳ１においてＮＯの場合、即ち車両は停止直前でない場合（Ｓ１、ＮＯ）、ここでは処理を終了する。
【００３５】
続いてステップＳ２へ移って、揺り返し発生条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２）。ここでは、ＥＣＵ１００は、車速検知部１１０により検知した車速の落ち方（即ち加速度）が予め設定された加速度（例えば５km/h2）未満であるか否かを判定することにより揺り返しが発生する条件に該当するかどうかを判定する。
【００３６】
ステップＳ２においてＹＥＳの場合、即ち揺り返し発生条件を満たす場合（Ｓ２、ＹＥＳ）、ステップＳ３へ移る。ステップＳ２においてＮＯの場合、即ち揺り返し発生条件を満たさない場合（Ｓ２、ＮＯ）、ここでは処理を終了する。
【００３７】
続いてステップＳ３へ移って、パッド相対速度計測を行う（Ｓ３）。ここでは、パッド変位検知部１２０は、パッド裏板６ａ（或いはパッド裏板６ｂ）に近接して設置された変位計等を用いてパッド裏板６ａの相対速度vpを計測する。これにより、パッド裏板６ａがトルクプレート１４の先端側当接部１４ａ又は後端側当接部１４ｂのいずれに対して衝突しようとしているか及びその衝突速度を得ることができる。
【００３８】
続いてステップＳ４へ移って、磁力向き、大きさ計算を行う（Ｓ４）。ここでは、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３で計測したパッド相対速度vpに基づき、磁力制御部１３０が発生させる磁力の向き、大きさを算出する。図６及び図７を用いてより具体的に説明する。
【００３９】
図６は、ディスクブレーキ装置による制御を説明するための図（その１）である。図６ではパッド裏板６ａの磁性部１４０は先端側当接部１４ａ側ではＮ極、後端側当接部１４ｂ側ではＳ極であり、パッド裏板６ａがトルクプレート１４の先端側当接部１４ａに対して衝突しようとしている場合を示している。この場合、パッド裏板６ａの衝突を回避するために、磁力制御部１３０においてＮ極の磁力を発生させることにして磁力の向きを決定している。これにより、パッド裏板６ａの一端は後端側当接部１４ｂに吸着するように及びパッド裏板６ａの他端は先端側当接部１４ａから離れるようになりパッド裏板６ａとトルクプレート１４の衝突を回避するようにしている。なお、発生させる磁力の大きさは、パッド相対速度vpの大きさに応じて決定されるものとする。
【００４０】
図７は、ディスクブレーキ装置による制御を説明するための図（その２）である。図７に示すパッド裏板６ａの磁性部１４０は図６と同様に先端側当接部１４ａ側ではＮ極、後端側当接部１４ｂ側ではＳ極である。ここでは、パッド裏板６ａがトルクプレート１４の後端側当接部１４ｂに対して衝突しようとしている場合を示している。この場合、パッド裏板６ａの衝突を回避するために、磁力制御部１３０においてＳ極の磁力を発生させることにして磁力の向きを決定している。この結果、パッド裏板６ａの一端は先端側当接部１４ａに吸着するように及びパッド裏板６ａの他端は後端側当接部１４ｂから離れるようになりパッド裏板６ａとトルクプレート１４の衝突を回避するようにしている。なお、発生させる磁力の大きさは、パッド相対速度vpの大きさに応じて決定されるものとする。
【００４１】
続いてステップＳ５へ移って、磁力制御を開始する（Ｓ５）。ここでは、ＥＣＵ１００は、磁力制御部１３０に対してステップＳ４で算出した磁力の向き、大きさの磁力を発生させるように制御を開始する。これにより、パッド裏板６ａの衝突速度を抑える向きに力が働くように磁力をコントロールし、打音を低減することが可能になる。
【００４２】
続いてステップＳ６へ移って、パッド相対速度計測を行う（Ｓ６）。ここでは、ステップＳ３と同様に、パッド変位検知部１２０はパッド裏板６ａ（或いはパッド裏板６ｂ）に近接して設置された変位計等を用いてパッド裏板６ａの相対速度を計測する。
【００４３】
続いてステップＳ７へ移って、パッド相対速度がサチュレートしたか否かを判定する（Ｓ７）。ここでは、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６で計測したパッド相対速度vpに基づき、揺り返しがこれ以上発生しない速度まで落ちたかどうかを判定している。
【００４４】
ステップＳ７においてＹＥＳの場合、即ちパッド相対速度がサチュレートした場合（Ｓ７、ＹＥＳ）、ステップＳ８へ移って、磁力制御を終了する。ステップＳ７においてＮＯの場合、即ちパッド相対速度がサチュレートしていない場合（Ｓ７、ＮＯ）、再びステップＳ４へ戻って磁力制御を行う。
【００４５】
以上で示される処理により、本実施形態におけるディスクブレーキ装置では、ディスクブレーキ装置１を備えた車両が例えば急停止直後の車両揺り返しを起こした場合に打音を低減することができる。
【００４６】
なお、磁力制御部１３０が行う磁力の向きと大きさの制御については、ディスクブレーキ装置１がキャリブレーションする等して較正できるようにすることが望ましい。これにより、例えば当該ディスクブレーキ装置１の磁性部１４０の両端部における磁極が逆になってしまった場合においても適切に打音発生を防止する制御を行うことができる。
【００４７】
以上、実施の形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげたその他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態におけるディスクブレーキ装置の断面図である。
【図２】図１において、シリンダ１１を形成するシリンダハウジング１１ａを取り除いた状態の概略側面図である。
【図３】本実施形態におけるディスクブレーキ装置の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるディスクブレーキ装置の制御動作の一例を示す図である。
【図５】車速と制動条件の時系列情報を示す図である。
【図６】ディスクブレーキ装置による制御を説明するための図（その１）である。
【図７】ディスクブレーキ装置による制御を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
【００４９】
１           ディスクブレーキ装置
３           ディスクロータ
５ａ       インナ側パッド
５ｂ       アウタ側パッド
６ａ、６ｂ           パッド裏板
７           ピストン
１０       キャリパ
１１       シリンダ
１１ａ    シリンダハウジング
１１ｂ    爪
１４       トルクプレート
１４ａ    先端側当接部
１４ｂ    後端側当接部
１００    ＥＣＵ
１１０    車速検知部
１２０    パッド変位検知部
１３０    磁力制御部
１４０    磁性部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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