JP4424234B2 - Disc brake device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disk brake device capable of securing sufficient braking force also when thrust force of a brake pad with respect to a disk rotor is periodically fluctuated. <P>SOLUTION: When the thrust force of the brake pad 5 with respect to the disk rotor 2 is periodically fluctuated, applied pressure by piezoelectric elements 6A, 6B is set in accordance with braking requirement amount, and the brake pad 5 is pressurized at multiple points of which radial distances from a rotational center of the disk rotor 2 vary with each other. Therefore, sufficient braking force corresponding to the braking requirement amount is secured. At that time, applied force of the piezoelectric element arranged in the position of which radial distance from the the rotational center of the disk rotor 2 is long is set larger than that of the piezoelectric element arranged in the position of which radial distance is short, and is set much larger when the periodic fluctuation amount of the thrust force of the brake pad 5 is large, compared to the case where the periodic fluctuation amount is small. As a result, braking vibration can be securely suppressed, and sufficient braking force of which effective braking radius is large can be securely acquired. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、例えば車両に制動装置として装備されるディスクブレーキ装置に関するものである。   The present invention relates to a disc brake device equipped as a braking device in a vehicle, for example.

ディスクロータの外周部側面にブレーキパッドを押圧して両者の摩擦接触により制動力を得るディスクブレーキ装置においては、ディスクロータの熱変形などに伴なう外周部側面の面振れやブレーキパッドの偏摩耗に起因して、いわゆるブレーキ振動やブレーキ鳴き現象が発生することがある。   In a disc brake device that obtains braking force by frictional contact between the brake pads against the outer peripheral side surface of the disc rotor, surface runout on the outer peripheral side surface due to thermal deformation of the disc rotor or uneven wear of the brake pad As a result, a so-called brake vibration or brake squeal phenomenon may occur.

そこで、このような問題を解決するため、ブレーキパッドの偏摩耗を防止するように、ブレーキパッドを複数のパッドピースで構成し、各パッドピースを独立変位自在に構成してディスクロータの外周側面に均一に押圧されるようにしたディスクブレーキ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、ブレーキ振動を低減するため、ディスクロータの外周部の厚さの変動に応じてブレーキパッドの押圧力を制御する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。
実開昭６２−１１４２２６号公報 特開２００１−８８６６９号公報 Therefore, in order to solve such problems, the brake pad is composed of a plurality of pad pieces and each pad piece can be independently displaced so as to prevent uneven wear of the brake pads. A disc brake device that is uniformly pressed has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In order to reduce brake vibration, a technique for controlling the pressing force of the brake pad in accordance with the variation in the thickness of the outer peripheral portion of the disc rotor has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Utility Model Publication No. 62-114226 JP 2001-88669 A

ところで、特許文献１に記載された従来技術においては、ブレーキパッドを構成する複数のパッドピースが単に独立変位自在に構成されているに過ぎないため、ディスクロータの外周部側面に面振れがあると、各パッドピースの押圧力が周期的に変動してブレーキ振動が発生する虞がある。   By the way, in the prior art described in patent document 1, since the several pad piece which comprises a brake pad is only comprised so that independent displacement is possible, when there exists a surface runout in the outer peripheral part side surface of a disc rotor. The pressing force of each pad piece may periodically fluctuate and brake vibration may occur.

そこで、本発明は、ディスクロータに対するブレーキパッドの押圧力が周期的に変動する際にもブレーキ振動を抑制しつつ充分な制動力を確保することができるディスクブレーキ装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a disc brake device capable of ensuring a sufficient braking force while suppressing brake vibration even when the pressing force of the brake pad against the disc rotor periodically varies. .

第１の発明に係るディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドをディスクロータに向けて押圧するキャリパの押圧部とブレーキパッドとの間に付設され、ブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧可能な複数の加圧手段と、ディスクロータの面振れによるブレーキパッドの押圧力の周期的変動量を検出する押圧力変動量検出手段と、この押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量に基づき、制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力を設定する加圧力設定手段とを備え、加圧力設定手段は、押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量の増大に応じて、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力を大きく設定するように構成されていることを特徴とする。
The disc brake device according to the first aspect of the invention is provided between the caliper pressing portion that presses the brake pad toward the disc rotor and the brake pad, and the brake pad has a different radial distance from the rotation center of the disc rotor. A plurality of pressurizing means capable of pressurizing at a point position, a pressing force fluctuation amount detecting means for detecting a periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad due to the surface vibration of the disk rotor, and the pressing force fluctuation amount detecting means. A pressing force setting means for setting the pressing force of the plurality of pressurizing means according to the braking request amount based on the detected cyclic fluctuation amount of the pressing force, and the pressing force setting means includes the pressing force fluctuation amount detecting means. In accordance with the increase in the amount of periodic fluctuation of the pressing force detected by the step, the pressing force of the pressing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long is set to be large. Characterized in that it is configured.

第１の発明に係るディスクブレーキ装置では、ディスクロータの面振れによってブレーキパッドの押圧力が周期的に変動すると、その周期的変動量に基づき制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力が設定され、複数の加圧手段がブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧するため、制動要求量に応じた充分な制動力が確保される。その際、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力は、ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量の増大に応じて大きく設定されるため、ブレーキ振動が抑制され、制動有効半径の大きい充分な制動力が確保される。
In the disc brake device according to the first aspect of the present invention, when the pressing force of the brake pad periodically fluctuates due to the surface vibration of the disc rotor , the pressurizing forces of the plurality of pressurizing means are determined according to the braking request amount based on the cyclic variation amount. Is set, and the plurality of pressurizing units pressurize the brake pads at multiple points at different radial distances from the rotation center of the disk rotor, so that a sufficient braking force according to the required braking amount is ensured. At that time, the pressurizing force of the pressurizing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long is set to increase according to the increase in the periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad. And a sufficient braking force with a large effective braking radius is ensured.

また、第２の発明に係るディスクブレーキ装置は、ブレーキパッドをディスクロータに向けて押圧するキャリパの押圧部とブレーキパッドとの間に付設され、ブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧可能な複数の加圧手段（圧電素子）と、ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量を検出する押圧力変動量検出手段と、この押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量に基づき、制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力を設定する加圧力設定手段とを備え、この加圧力設定手段は、押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量が所定値を超えたとき、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力をディスクロータの回転中心からの半径距離が短い位置に配置された加圧手段の加圧力に較べてより大きく設定するように構成されていることを特徴とする。 Further, the disc brake device according to the second invention is provided between the caliper pressing portion that presses the brake pad toward the disc rotor and the brake pad, and the brake pad has a radial distance from the rotation center of the disc rotor. A plurality of pressurizing means (piezoelectric elements) capable of pressurizing at different multipoint positions, a pressing force fluctuation amount detecting means for detecting a periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad, and the pressing force fluctuation amount detecting means A pressing force setting means for setting the pressing force of a plurality of pressurizing means according to the braking request amount based on the detected cyclic fluctuation amount of the pressing force, and the pressing force setting means detects the pressing force fluctuation amount. When the periodic fluctuation amount of the pressing force detected by the means exceeds a predetermined value, the pressure of the pressurizing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long is applied to the rotation of the disk rotor. Wherein the radial distance from the center is configured to set larger in comparison with the pressure of the deployed pressurizing means a short position.

第２の発明に係るディスクブレーキ装置では、ディスクロータの面振れによってブレーキパッドの押圧力が周期的に変動すると、その周期的変動量に基づき制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力が設定され、複数の加圧手段がブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧するため、制動要求量に応じた充分な制動力が確保される。そして、ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量が所定値を超えると、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力がディスクロータの回転中心からの半径距離が短い位置に配置された加圧手段の加圧力に較べてより大きく設定されるため、ブレーキ振動が確実に抑制され、制動有効半径の大きい充分な制動力が確実に確保される。
In the disc brake device according to the second aspect of the present invention, when the pressing force of the brake pad periodically fluctuates due to the surface vibration of the disc rotor , the pressurizing forces of the plurality of pressurizing means are determined according to the braking request amount based on the cyclic variation amount. Is set, and the plurality of pressurizing units pressurize the brake pads at multiple points at different radial distances from the rotation center of the disk rotor, so that a sufficient braking force according to the required braking amount is ensured. When the periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad exceeds a predetermined value, the applied pressure of the pressurizing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long becomes the radius from the rotation center of the disk rotor. Since the distance is set larger than the pressing force of the pressurizing means arranged at a short position, the brake vibration is reliably suppressed, and a sufficient braking force with a large braking effective radius is surely ensured.

第１の発明に係るディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータの面振れによってブレーキパッドの押圧力が周期的に変動すると、その周期的変動量に基づき制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力が設定され、複数の加圧手段がブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧するため、制動要求量に応じた充分な制動力を確保することができる。その際、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力は、ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量の増大に応じて大きく設定されるため、ブレーキ振動を抑制しつつ、制動有効半径の大きい充分な制動力を確保することができる。
According to the disc brake device according to the first aspect of the present invention, when the pressing force of the brake pad periodically fluctuates due to the surface vibration of the disc rotor , a plurality of pressurizing means are provided according to the braking request amount based on the cyclic variation amount. A pressing force is set, and a plurality of pressurizing means pressurize the brake pad at multiple points with different radial distances from the center of rotation of the disc rotor, so that a sufficient braking force according to the required braking amount can be secured. it can. At that time, the pressurizing force of the pressurizing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long is set to increase according to the increase in the periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad. while suppressing, it is possible to secure a large enough braking force of the brake effective radius.

また、第２の発明に係るディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータの面振れよってブレーキパッドの押圧力が周期的に変動すると、その周期的変動量に基づき制動要求量に応じて複数の加圧手段の加圧力が設定され、複数の加圧手段がブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧するため、制動要求量に応じた充分な制動力を確保することができる。そして、ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量が所定値を超えると、ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力がディスクロータの回転中心からの半径距離が短い位置に配置された加圧手段の加圧力に較べてより大きく設定されるため、ブレーキ振動を確実に抑制しつつ、制動有効半径の大きい充分な制動力を確実に確保することができる。 In the disc brake device according to the second aspect of the present invention, when the pressing force of the brake pad fluctuates periodically due to the surface vibration of the disc rotor , a plurality of pressurizations are performed according to the braking request amount based on the cyclic variation amount. The pressurizing force of the means is set, and a plurality of pressurizing means pressurize the brake pad at multiple points with different radial distances from the rotation center of the disk rotor, so that sufficient braking force according to the required braking amount is secured. be able to. When the periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad exceeds a predetermined value, the applied pressure of the pressurizing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long becomes the radius from the rotation center of the disk rotor. Since the distance is set larger than the pressing force of the pressurizing means arranged at a short position, it is possible to reliably secure a sufficient braking force with a large braking effective radius while reliably suppressing the brake vibration. .

以下、図面を参照して本発明に係るディスクブレーキ装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構造を示す斜視図、図２は図１に示したディスクブレーキ装置のキャリパ部分の断面構造を模式的に示す部分断面図、図３は図１に示したディスクブレーキ装置を模式的に示す側面図である。   Embodiments of a disc brake device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a disc brake device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a portion schematically showing a cross-sectional structure of a caliper portion of the disc brake device shown in FIG. FIG. 3 is a side view schematically showing the disc brake device shown in FIG.

一実施形態に係るディスクブレーキ装置は車両用に構成されており、例えば図１に示すように、車軸のハブ１に固定されて一体に回転するディスクロータ２と、車体のサスペンションパーツ等（図示省略）に支持されてディスクロータ２の外周部を跨ぐように配置されたトルクメンバ（マウンティング）３と、このトルクメンバ３に対しディスクロータ２の軸方向に移動自在に装着されてディスクロータ２の外周部を跨ぐように配置された浮動式のキャリパ４とを備えている。そして、図２に示すように、キャリパ４の内側には、ディスクロータ２の外周縁部の内外両面に対向して一対のブレーキパッド５，５が配置されている。   A disc brake device according to an embodiment is configured for a vehicle. For example, as shown in FIG. 1, a disc rotor 2 fixed to an axle hub 1 and integrally rotated, a suspension part of a vehicle body, and the like (not shown) ) And a torque member (mounting) 3 arranged so as to straddle the outer periphery of the disk rotor 2, and the outer periphery of the disk rotor 2 is mounted on the torque member 3 so as to be movable in the axial direction of the disk rotor 2. And a floating caliper 4 arranged so as to straddle the section. As shown in FIG. 2, a pair of brake pads 5 and 5 are arranged inside the caliper 4 so as to face both the inner and outer surfaces of the outer peripheral edge of the disc rotor 2.

図２に示すように、キャリパ４は、ディスクロータ２の内面側に臨むシリンダ部４Ａと、ディスクロータ２の外面側に臨む一対の爪部４Ｂ，４Ｂとを有し、シリンダ部４Ａにはピストン４Ｃが嵌挿されている。このピストン４Ｃは、図示しない車両のブレーキ配管を介してシリンダ部４Ａに供給されるブレーキ油圧に応じ、ディスクロータ２の内面に直交する方向に進退するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the caliper 4 has a cylinder portion 4A facing the inner surface side of the disk rotor 2 and a pair of claw portions 4B and 4B facing the outer surface side of the disk rotor 2, and the cylinder portion 4A has a piston. 4C is inserted. The piston 4C is configured to advance and retreat in a direction orthogonal to the inner surface of the disc rotor 2 in accordance with brake hydraulic pressure supplied to the cylinder portion 4A via a brake pipe of a vehicle (not shown).

各ブレーキパッド５は、パット部材５Ａが裏金５Ｂに接合された構造を有し、一方のブレーキパッド５は、パット部材５Ａがディスクロータ２の外周縁部の外面に対面し、裏金５Ｂがキャリパ４の爪部４Ｂに対面している。また、他方のブレーキパッド５は、パット部材５Ａがディスクロータ２の外周縁部の内面に対面し、裏金５Ｂがキャリパ４のシリンダ部４Ａに嵌挿されたピストン４Ｃに対面している。   Each brake pad 5 has a structure in which a pad member 5A is joined to a back metal 5B. In one brake pad 5, the pad member 5A faces the outer surface of the outer peripheral edge of the disk rotor 2, and the back metal 5B is a caliper 4. It faces the claw part 4B. In the other brake pad 5, the pad member 5 </ b> A faces the inner surface of the outer peripheral edge portion of the disk rotor 2, and the back metal 5 </ b> B faces the piston 4 </ b> C fitted into the cylinder portion 4 </ b> A of the caliper 4.

図３に示すように、各ブレーキパッド５の裏金５Ｂの両端部には係合突部５Ｃ，５Ｃが形成されている。これに対応してトルクメンバ３の両端部のアーム部３Ａ，３Ａには、各ブレーキパッド５の裏金５Ｂの係合突部５Ｃ，５Ｃをそれぞれ嵌合させて受け止める一対の係止溝３Ｂ，３Ｂが形成されている。これら一対の係止溝３Ｂ，３Ｂは、各ブレーキパッド５の裏金５Ｂの係合突部５Ｃ，５Ｃをそれぞれディスクロータ２の軸方向に移動できるように所定のクリアランスを開けて嵌合させている。   As shown in FIG. 3, engagement protrusions 5C and 5C are formed at both ends of the back metal 5B of each brake pad 5. Correspondingly, a pair of locking grooves 3B, 3B for receiving and engaging the engaging protrusions 5C, 5C of the back metal 5B of each brake pad 5 with the arm portions 3A, 3A at both ends of the torque member 3, respectively. Is formed. The pair of locking grooves 3B and 3B are fitted with a predetermined clearance so that the engaging protrusions 5C and 5C of the back metal 5B of each brake pad 5 can be moved in the axial direction of the disc rotor 2, respectively. .

このようなディスクブレーキ装置は、車両のブレーキペダルの踏み込み操作に応じたブレーキ油圧により図２に示したキャリパ４のピストン４Ｃが進出して他方のブレーキパッド５の裏金５Ｂを押動すると、その反力によりキャリパ４の爪部４Ｂ，４Ｂが一方のブレーキパッド５の裏金５Ｂを押動するのであり、一対のブレーキパッド５，５のパット部材５Ａ，５Ａがディスクロータ１の外周縁部の内外両面に摩擦接触することでブレーキ力が発生する。   When such a disc brake device advances the piston 4C of the caliper 4 shown in FIG. 2 and pushes the back metal 5B of the other brake pad 5 by the brake hydraulic pressure corresponding to the depression operation of the brake pedal of the vehicle, The claws 4B and 4B of the caliper 4 push the back metal 5B of one brake pad 5 by force, and the pad members 5A and 5A of the pair of brake pads 5 and 5 are both inner and outer surfaces of the outer peripheral edge of the disc rotor 1. Brake force is generated by frictional contact with

ここで、図２に示すように、ブレーキパッド５，５をディスクロータ２に向けて押圧するキャリパ４の押圧部、すなわち、ピストン４Ｃの先端面および爪部４Ｂの内面には、ディスクロータ２の回転中心からの半径距離が異なる多点位置にてブレーキパッド５，５を加圧可能な複数の圧電素子群６Ａ，６Ｂが加圧手段として植設されている。   Here, as shown in FIG. 2, the pressing portion of the caliper 4 that presses the brake pads 5, 5 toward the disc rotor 2, that is, the tip surface of the piston 4 </ b> C and the inner surface of the claw portion 4 </ b> B, A plurality of piezoelectric element groups 6A and 6B that can pressurize the brake pads 5 and 5 at multipoint positions with different radial distances from the rotation center are implanted as pressurizing means.

圧電素子群６Ａは、図４に示すように、ピストン４Ｃの先端面の円周方向に沿って配列された例えば８個の圧電素子６Ａ１〜６Ａ８で構成されている。ここで、圧電素子６Ａ１〜６Ａ３はディスクロータ２の回転中心からの半径距離が長い位置に配置されており、圧電素子６Ａ５〜６Ａ７はディスクロータ２の回転中心からの半径距離が短い位置に配置されている。そして、圧電素子６Ａ４，６Ａ８はディスクロータ２の回転中心からの半径距離が中位の位置に配置されている。   As shown in FIG. 4, the piezoelectric element group 6 </ b> A includes, for example, eight piezoelectric elements 6 </ b> A <b> 1 to 6 </ b> A <b> 8 arranged along the circumferential direction of the tip surface of the piston 4 </ b> C. Here, the piezoelectric elements 6A1 to 6A3 are arranged at positions where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is long, and the piezoelectric elements 6A5 to 6A7 are arranged at positions where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is short. ing. The piezoelectric elements 6A4 and 6A8 are arranged at positions where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is medium.

一方、圧電素子群６Ｂは、図５に示すように、キャリパ４の各爪部４Ｂの内面に例えば４個づつ配置された圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ８で構成されている。ここで、圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ４はディスクロータ２の回転中心からの半径距離が長い位置に略一列に配置されており、圧電素子６Ｂ５〜６Ｂ８はディスクロータ２の回転中心からの半径距離が短い位置に略一列に配置されている。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the piezoelectric element group 6 </ b> B includes, for example, four piezoelectric elements 6 </ b> B <b> 1 to 6 </ b> B <b> 8 arranged on the inner surface of each claw portion 4 </ b> B of the caliper 4. Here, the piezoelectric elements 6B1 to 6B4 are arranged in a line at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is long, and the piezoelectric elements 6B5 to 6B8 are positions where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is short. Are arranged in approximately one row.

加圧手段としての圧電素子群６Ａ，６Ｂは、例えば図６に示す制御手段７によって駆動が制御される。この制御手段７は、車両に搭載されている図示しないＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されており、入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Read OnlyMemory）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムを実行するＣＰＵ（CentralProcessing Unit）等をハードウェアとして備えている。   The driving of the piezoelectric element groups 6A and 6B as the pressurizing means is controlled by, for example, the control means 7 shown in FIG. The control means 7 is configured by using microcomputer hardware and software such as an ECU (Electric Control Unit) (not shown) mounted on the vehicle, and includes an input / output interface I / O, an A / D converter, A ROM (Read Only Memory) that stores programs and data, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores input data, and a CPU (Central Processing Unit) that executes programs are provided as hardware.

ここで、制御手段７には、押圧力変動量検出手段としての押圧力変動量検出部７Ａと、加圧力設定手段としての圧電素子駆動信号設定部７Ｂとがソフトウェアとして構成され、圧電素子駆動回路７Ｃがハードウェアとして構成されている。押圧力変動量検出部７Ａにはブレーキ油圧センサ８およびロータ回転センサ９からの検出信号がそれぞれ入力され、圧電素子駆動信号設定部７Ｂにはストロークセンサ１０からの検出信号が入力されるようになっている。そして、圧電素子駆動回路７Ｃから圧電素子群６Ａ，６Ｂに所定の駆動電圧が供給されるようになっている。   Here, in the control means 7, a pressing force fluctuation amount detecting unit 7A as a pressing force fluctuation amount detecting means and a piezoelectric element driving signal setting unit 7B as a pressing force setting means are configured as software, and the piezoelectric element driving circuit. 7C is configured as hardware. Detection signals from the brake hydraulic pressure sensor 8 and the rotor rotation sensor 9 are input to the pressing force fluctuation amount detection unit 7A, and detection signals from the stroke sensor 10 are input to the piezoelectric element drive signal setting unit 7B. ing. A predetermined drive voltage is supplied from the piezoelectric element drive circuit 7C to the piezoelectric element groups 6A and 6B.

ブレーキ油圧センサ８は、図示しない車両のブレーキ配管を介してキャリパ４のシリンダ部４Ａに供給されるブレーキ油圧を検出してその検出信号を押圧力変動量検出部７Ａに出力する。また、ロータ回転センサ９は、図１に示したディスクロータ２の回転を検出してその検出信号を押圧力変動量検出部７Ａに出力する。そして、ストロークセンサ１０は、図示しない車両のブレーキペダルの踏込ストロークを制動要求量として検出し、その検出信号を圧電素子駆動信号設定部７Ｂに出力する。   The brake hydraulic pressure sensor 8 detects a brake hydraulic pressure supplied to the cylinder portion 4A of the caliper 4 via a brake pipe of a vehicle (not shown), and outputs a detection signal to the pressing force fluctuation amount detection portion 7A. Further, the rotor rotation sensor 9 detects the rotation of the disk rotor 2 shown in FIG. 1 and outputs a detection signal to the pressing force variation detecting unit 7A. Then, the stroke sensor 10 detects a depression stroke of a brake pedal of a vehicle (not shown) as a braking request amount, and outputs the detection signal to the piezoelectric element drive signal setting unit 7B.

押圧力変動量検出手段としての押圧力変動量検出部７Ａは、ブレーキ油圧センサ８およびロータ回転センサ９からそれぞれ入力される検出信号に基づき、ディスクロータ２の１回転中のブレーキ油圧の変動量をブレーキパッド５の押圧力の周期的変動量として検出し、その検出信号を圧電素子駆動信号設定部７Ｂに出力するように構成されている。   The pressing force fluctuation amount detecting unit 7A as the pressing force fluctuation amount detecting means calculates the fluctuation amount of the brake hydraulic pressure during one rotation of the disc rotor 2 based on the detection signals respectively input from the brake hydraulic pressure sensor 8 and the rotor rotation sensor 9. This is detected as a periodic variation amount of the pressing force of the brake pad 5, and the detection signal is output to the piezoelectric element drive signal setting unit 7B.

加圧力設定手段としての圧電素子駆動信号設定部７Ｂは、押圧力変動量検出部７Ａおよびストロークセンサ１０からそれぞれ入力される検出信号に基づき、制動要求量を満足する加圧力として、圧電素子群６Ａ，６Ｂを構成する各圧電素子の駆動信号をそれぞれ設定するように構成されている。また、圧電素子駆動回路７Ｃは、圧電素子駆動信号設定部７Ｂから駆動信号が入力されると、その駆動信号のレベルに応じた駆動電圧を圧電素子群６Ａ，６Ｂを構成する各圧電素子に供給してこれらを膨張させるように構成されている。   The piezoelectric element drive signal setting unit 7B as the pressure setting means is a piezoelectric element group 6A as a pressure satisfying the required braking amount based on detection signals respectively input from the pressing force fluctuation amount detection unit 7A and the stroke sensor 10. , 6B are configured to set drive signals for the respective piezoelectric elements. In addition, when a drive signal is input from the piezoelectric element drive signal setting unit 7B, the piezoelectric element drive circuit 7C supplies a drive voltage corresponding to the level of the drive signal to each piezoelectric element constituting the piezoelectric element groups 6A and 6B. And these are inflated.

ここで、圧電素子駆動信号設定部７Ｂは、押圧力変動量検出部７Ａにより検出されたブレーキ油圧の周期的変動量（ブレーキパッド５の押圧力の周期的変動量）が所定値（例えば０．１ＭＰａ）を超えると、ディスクロータ２の回転中心からの半径距離が長い位置に配置された各圧電素子（図４に示した圧電素子６Ａ１〜６Ａ３および図５に示した圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ４）の駆動信号をディスクロータ２の回転中心からの半径距離が短い位置に配置された各圧電素子（図４に示した圧電素子６Ａ５〜６Ａ７および図５に示した圧電素子６Ｂ５〜６Ｂ８）の駆動信号に較べてより大きく設定するように構成されている。   Here, in the piezoelectric element drive signal setting unit 7B, the periodic fluctuation amount of the brake hydraulic pressure (periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad 5) detected by the pressing force fluctuation amount detection unit 7A is a predetermined value (for example, 0. 1 MPa), the piezoelectric elements (piezoelectric elements 6A1 to 6A3 shown in FIG. 4 and the piezoelectric elements 6B1 to 6B4 shown in FIG. 5) disposed at positions where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is long. The drive signal is used as a drive signal for each piezoelectric element (piezoelectric elements 6A5 to 6A7 shown in FIG. 4 and piezoelectric elements 6B5 to 6B8 shown in FIG. 5) disposed at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is short. It is configured to be set larger than that.

その際、圧電素子駆動信号設定部７Ｂは、押圧力変動量検出部７Ａにより検出されたブレーキ油圧の周期的変動量（ブレーキパッド５の押圧力の周期的変動量）が小さいときよりも大きいとき、ディスクロータ２の回転中心からの半径距離が長い位置に配置された各圧電素子（図４に示した圧電素子６Ａ１〜６Ａ３および図５に示した圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ４）の駆動信号を一層大きく設定するように構成されている。   At that time, when the piezoelectric element drive signal setting unit 7B is larger than when the periodic variation amount of the brake hydraulic pressure (periodic variation amount of the pressing force of the brake pad 5) detected by the pressing force variation detection unit 7A is small. Further, the drive signal of each piezoelectric element (piezoelectric elements 6A1 to 6A3 shown in FIG. 4 and piezoelectric elements 6B1 to 6B4 shown in FIG. 5) arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2 is long is further increased. Configured to set.

以上のように構成された一実施形態のディスクブレーキ装置においては、車両の走行中に図示しないブレーキペダルが踏み込まれて制動されると、図６に示したブレーキ油圧センサ８およびロータ回転センサ９からそれぞれ入力される検出信号に基づき、押圧力変動量検出部７Ａがディスクロータ２の１回転中のブレーキ油圧の変動量をブレーキパッド５の押圧力の周期的変動量として検出する。   In the disc brake device of the embodiment configured as described above, when a brake pedal (not shown) is depressed and braked while the vehicle is running, the brake hydraulic sensor 8 and the rotor rotation sensor 9 shown in FIG. Based on the input detection signals, the pressing force fluctuation amount detector 7 </ b> A detects the fluctuation amount of the brake hydraulic pressure during one rotation of the disc rotor 2 as the periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad 5.

ここで、車軸のハブ１と共に回転するディスクロータ２の外周部側面に熱変形などに伴なう面振れがあると、ブレーキパッド５の押圧力が周期的に変動し、これに伴ないブレーキ油圧センサ８が検出するブレーキ油圧が周期的に変動することにより、その周期的変動量が押圧力変動量検出部７Ａにより検出される。   Here, if there is a runout due to thermal deformation or the like on the side surface of the outer periphery of the disc rotor 2 that rotates together with the hub 1 of the axle, the pressing force of the brake pad 5 periodically fluctuates. When the brake hydraulic pressure detected by the sensor 8 periodically varies, the amount of periodic variation is detected by the pressing force variation detection unit 7A.

すると、押圧力変動量検出部７Ａおよびストロークセンサ１０からそれぞれ入力された検出信号に基づき、圧電素子駆動信号設定部７Ｂが制動要求量を満足する値となるように圧電素子群６Ａ，６Ｂを構成する各圧電素子の駆動信号をそれぞれ設定する。そして、この駆動信号が入力された圧電素子駆動回路７Ｃが駆動信号のレベルに応じた駆動電圧を圧電素子群６Ａ，６Ｂを構成する各圧電素子に供給してこれらを膨張させる。   Then, the piezoelectric element groups 6A and 6B are configured so that the piezoelectric element drive signal setting unit 7B has a value satisfying the required braking amount based on the detection signals respectively input from the pressing force fluctuation amount detection unit 7A and the stroke sensor 10. A drive signal for each piezoelectric element is set. Then, the piezoelectric element drive circuit 7C to which the drive signal is input supplies a drive voltage corresponding to the level of the drive signal to each piezoelectric element constituting the piezoelectric element groups 6A and 6B to expand them.

その結果、図２に示したピストン４Ｃの先端面に植設された圧電素子群６Ａおよび爪部４Ｂの内面に植設された圧電素子群６Ｂが各ブレーキパッド５の裏金５Ｂをディスクロータ２の回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧するようになり、こうして制動要求量に応じた充分な制動力が確保される。   As a result, the piezoelectric element group 6A implanted on the tip surface of the piston 4C shown in FIG. 2 and the piezoelectric element group 6B implanted on the inner surface of the claw portion 4B attach the back metal 5B of each brake pad 5 to the disk rotor 2. Pressurization is performed at multiple points with different radial distances from the center of rotation, thus ensuring a sufficient braking force according to the required braking amount.

ここで、押圧力変動量検出部７Ａにより検出されたブレーキ油圧の周期的変動量が例えば０．１ＭＰａの所定値を超えると、圧電素子駆動信号設定部７Ｂは、ディスクロータ２の回転中心からの半径距離が長い位置に配置された各圧電素子（図４に示した圧電素子６Ａ１〜６Ａ３および図５に示した圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ４）の駆動信号をディスクロータ２の回転中心からの半径距離が短い位置に配置された各圧電素子（図４に示した圧電素子６Ａ５〜６Ａ７および図５に示した圧電素子６Ｂ５〜６Ｂ８）の駆動信号に較べてより大きく設定する。従って、この場合には、制動有効半径の大きい充分な制動力が確保される。   Here, when the periodic fluctuation amount of the brake hydraulic pressure detected by the pressing force fluctuation amount detection unit 7 </ b> A exceeds a predetermined value of, for example, 0.1 MPa, the piezoelectric element drive signal setting unit 7 </ b> B starts from the rotation center of the disk rotor 2. The drive signal of each piezoelectric element (piezoelectric elements 6A1 to 6A3 shown in FIG. 4 and piezoelectric elements 6B1 to 6B4 shown in FIG. 5) arranged at a position where the radial distance is long is used as the radial distance from the rotation center of the disk rotor 2. It is set larger than the drive signal of each piezoelectric element (piezoelectric elements 6A5 to 6A7 shown in FIG. 4 and piezoelectric elements 6B5 to 6B8 shown in FIG. 5) arranged at a short position. Therefore, in this case, a sufficient braking force with a large effective braking radius is ensured.

また、押圧力変動量検出部７Ａにより検出されたブレーキ油圧の周期的変動量が大きくなると、圧電素子駆動信号設定部７Ｂは、図４に示した圧電素子６Ａ１〜６Ａ３および図５に示した圧電素子６Ｂ１〜６Ｂ４の駆動信号を一層大きく設定する。従って、この場合には、制動有効半径が大きく、かつ、加圧力が一層大きい充分な制動力が確保される。   Further, when the periodic fluctuation amount of the brake hydraulic pressure detected by the pressing force fluctuation amount detection unit 7A increases, the piezoelectric element drive signal setting unit 7B causes the piezoelectric elements 6A1 to 6A3 illustrated in FIG. 4 and the piezoelectric element illustrated in FIG. The drive signals for the elements 6B1 to 6B4 are set to be larger. Therefore, in this case, a sufficient braking force with a large braking effective radius and a larger applied pressure is ensured.

従って、一実施形態のディスクブレーキ装置によれば、ディスクロータ２の外周部側面に熱変形などに伴なう面振れがあってブレーキパッド５の押圧力が周期的に変動する場合においても、ブレーキ振動を確実に抑制しつつ、充分な制動力を確保することができる。   Therefore, according to the disc brake device of one embodiment, even when the outer peripheral side surface of the disc rotor 2 has surface runout due to thermal deformation or the like and the pressing force of the brake pad 5 fluctuates periodically, the brake Sufficient braking force can be secured while reliably suppressing vibration.

本発明のディスクブレーキ装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば図６に示したブロック図において、ブレーキパッド５の押圧力としてブレーキ油圧を検出するブレーキ油圧センサ８は、ブレーキパッド５の押圧力に応じた電圧信号を発生する圧電素子群６Ａ，６Ｂに変更してもよい。   The disc brake device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the block diagram shown in FIG. 6, the brake hydraulic pressure sensor 8 that detects the brake hydraulic pressure as the pressing force of the brake pad 5 is changed to the piezoelectric element groups 6 </ b> A and 6 </ b> B that generate a voltage signal corresponding to the pressing force of the brake pad 5. May be.

また、図２に示したキャリパ４に内蔵される油圧駆動式のピストン４Ｃは、従来公知の電動式のピストンに変更することができる。さらに、キャリパ４は、ディスクロータ２の両面側にピストンが配置された固定式の構造に変更することもできる。   The hydraulically driven piston 4C built in the caliper 4 shown in FIG. 2 can be changed to a conventionally known electric piston. Further, the caliper 4 can be changed to a fixed structure in which pistons are arranged on both sides of the disk rotor 2.

本発明のディスクブレーキ装置は、車両用に限らず、各種機械装置の回転部の制動用として適用することができる。   The disc brake device of the present invention can be applied not only for vehicles but also for braking rotating parts of various mechanical devices.

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキ装置の概略構造を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic structure of a disc brake device according to an embodiment of the present invention. 図１に示したディスクブレーキ装置のキャリパ部分の断面構造を模式的に示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows typically the cross-section of the caliper part of the disc brake apparatus shown in FIG. 図１に示したディスクブレーキ装置を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing the disc brake device shown in FIG. 1. 図２に示したキャリパのピストンに加圧手段として付設された圧電素子の配置状況を示すピストンの正面図である。It is a front view of the piston which shows the arrangement | positioning condition of the piezoelectric element attached to the piston of the caliper shown in FIG. 2 as a pressurizing means. 図２に示したキャリパの爪部にに加圧手段として付設された圧電素子の配置状況を示す爪部内面の正面図である。FIG. 3 is a front view of the inner surface of the claw portion showing a state of arrangement of piezoelectric elements attached as pressure means to the claw portion of the caliper shown in FIG. 図２に示した加圧手段としての圧電素子の駆動を制御する圧電素子駆動制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the piezoelectric element drive control means which controls the drive of the piezoelectric element as a pressurization means shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ハブ
２ ディスクロータ
３ トルクメンバ
３Ａ アーム部
３Ｂ 係止溝
４ キャリパ
４Ａ シリンダ部
４Ｂ 爪部
４Ｃ ピストン
５ ブレーキパッド
５Ａ パット部材
５Ｂ 裏金
５Ｃ 係合突部
６Ａ，６Ｂ 圧電素子群（加圧手段）
７ 制御手段
７Ａ 押圧力変動量検出部（押圧力変動量検出手段）
７Ｂ 圧電素子駆動信号設定部（加圧力設定手段）
７Ｃ 圧電素子駆動回路
８ ブレーキ油圧センサ
９ ロータ回転センサ
１０ ストロークセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hub 2 Disc rotor 3 Torque member 3A Arm part 3B Locking groove 4 Caliper 4A Cylinder part 4B Claw part 4C Piston 5 Brake pad 5A Pad member 5B Back metal 5C Engagement protrusion 6A, 6B Piezoelectric element group (pressure means)
7 Control means 7A Pressure variation detection unit (Pressure variation detection means)
7B Piezoelectric element drive signal setting unit (pressure setting means)
7C Piezoelectric element drive circuit 8 Brake hydraulic pressure sensor 9 Rotor rotation sensor 10 Stroke sensor

Claims (3)

ブレーキパッドをディスクロータに向けて押圧するキャリパの押圧部とブレーキパッドとの間に付設され、前記ブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧可能な複数の加圧手段と、前記ディスクロータの面振れによる前記ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量を検出する押圧力変動量検出手段と、この押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量に基づき、制動要求量に応じて前記複数の加圧手段の加圧力を設定する加圧力設定手段とを備え、
前記加圧力設定手段は、前記押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量の増大に応じて、前記ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力を大きく設定するように構成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。 A plurality of calipers that press the brake pads toward the disc rotor are provided between the brake pads and the brake pads, and the brake pads can be pressed at multiple points with different radial distances from the rotation center of the disc rotor. A pressurizing means, a pressing force fluctuation amount detecting means for detecting a periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad due to the surface vibration of the disk rotor, and a periodicity of the pressing force detected by the pressing force fluctuation amount detecting means. A pressurizing force setting unit that sets the pressurizing force of the plurality of pressurizing units according to a braking request amount based on a variation amount;
The pressurizing force setting means is a pressurization disposed at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long in accordance with an increase in the periodic fluctuation amount of the pressing force detected by the pressing force fluctuation amount detecting means. A disc brake device characterized in that the pressing force of the means is set large. ブレーキパッドをディスクロータに向けて押圧するキャリパの押圧部とブレーキパッドとの間に付設され、前記ブレーキパッドをディスクロータの回転中心からの半径距離が異なる多点位置にて加圧可能な複数の加圧手段と、前記ディスクロータの面振れによる前記ブレーキパッドの押圧力の周期的変動量を検出する押圧力変動量検出手段と、この押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量に基づき、制動要求量に応じて前記複数の加圧手段の加圧力を設定する加圧力設定手段とを備え、
前記加圧力設定手段は、前記押圧力変動量検出手段により検出された押圧力の周期的変動量が所定値を超えたとき、前記ディスクロータの回転中心からの半径距離が長い位置に配置された加圧手段の加圧力をディスクロータの回転中心からの半径距離が短い位置に配置された加圧手段の加圧力に較べてより大きく設定するように構成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。 A plurality of calipers that press the brake pads toward the disc rotor are provided between the brake pads and the brake pads, and the brake pads can be pressed at multiple points with different radial distances from the rotation center of the disc rotor. A pressurizing means, a pressing force fluctuation amount detecting means for detecting a periodic fluctuation amount of the pressing force of the brake pad due to the surface vibration of the disk rotor, and a periodicity of the pressing force detected by the pressing force fluctuation amount detecting means. A pressurizing force setting unit that sets the pressurizing force of the plurality of pressurizing units according to a braking request amount based on a variation amount;
The pressing force setting means is disposed at a position where the radial distance from the rotation center of the disk rotor is long when the periodic fluctuation amount of the pressing force detected by the pressing force fluctuation amount detection means exceeds a predetermined value. A disc brake device characterized in that the pressing force of the pressing means is set larger than the pressing force of the pressing means arranged at a position where the radial distance from the rotation center of the disc rotor is short. . 前記加圧手段が圧電素子により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
3. The disc brake device according to claim 1, wherein the pressurizing means is constituted by a piezoelectric element.
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