JP2005133733A - ディスクブレーキ用ディスクロータ - Google Patents

Abstract

【課題】 熱変形により発生したモーメントで傾斜した摺動面を改善することにより、振動の低減を図ったディスクブレーキ用ディスクロータを提供すること。
【解決手段】 リング状の取付部２と同取付部の軸方向に延設する円筒部３とを有するハット部４と、前記円筒部３の外周に環状に連結し、ブレーキパッド１１ａと摺動することにより制動力を発生する車両内側摺動部５と、放射状に形成する複数のリブ６を介して、車両内側摺動部５と対向し、ブレーキパッド１１ｂと摺動することにより制動力を発生する車両外側摺動部７とを備えたディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、前記円筒部３の外周面と前記リブ６の内端面との間に、変形防止部６ａを設けること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスクブレーキに用いられるディスクロータに関する。

ディスクブレーキ装置は、ホイールに平行して車輪と共に回転するディスクロータを設置し、ディスクロータの両側に設置されているブレーキパッドで押圧して挟むことで車輪の回転を停止させるものである。ブレーキパッドがディスクロータに押圧される際に、ディスクロータにブレーキパッドとの摺動による振動が発生することがある。ディスクロータに発生するこの振動の低減が、従来より図られている。

従来の振動の低減を目的したディスクブレーキ用ディスクロータは、例えば、特開平１０−８９３８８号公報及び特開２０００−２１３５７３号公報に開示されている。

特開平１０−８９３８８号公報でのディスクブレーキ用ディスクロータは、アクスルハブに固定されるハット部と、ブレーキパッドと摺動することにより制動力を発生させる摺動部との間を連結する連結部を設けている。この連結部に剛性を高めるためのリブ部を設置させ、又は、連結部と摺動部との間に周囲の部位に比して剛性の低い低剛性部を設置させている。これにより、ブレーキパッドがディスクロータに設置される環状の摺動部に押圧する際に発生するディスクロータの周方向に進行する振動を低減している。

また、特開２０００−２１３５３７号公報でのディスクブレーキ用ディスクロータでは、対向する一対の摺動板の間に放射状に延びるように複数Ｎ個のリブを介在させている。そして、任意の個数のリブとその両側にあるリブとから構成されるグループを想定し、グループ毎に回転軸に沿った方向の曲げ剛性を考える。その各グループ毎の曲げ剛性が等しくなるように、グループに含まれるリブの質量を適宜増減させることにより、回転軸方向の曲げ剛性を等しく保持させている。これにより、ディスクロータに発生する振動を低減している。

特開平１０−８９３８８号公報 特開２０００−２１３５７３号公報

上述した特開平１０−８９３８８号公報では、ブレーキパッドがディスクロータの摺動部に押圧する際に発生するディスクロータの周方向に進行する振動を、軸方向に位置するキャリパ側へ振動の方向を変えている。キャリパはブレーキパッドをディスクロータに押圧させる装置であり、その重量は大きなものになっている。この大きな重量のキャリパに振動を伝えることで振動の低減を図っている。しかし、ディスクロータの周方向に発生する振動を軸方向へ変換させる上においては、そのすべての振動を効率よく変換できるとは考えにくい。また、振動の方向を変える際には、キャリパのみならず、軸方向に設置される他の部材へと伝達される可能性もあり、伝達された部材の重量が小さい場合には、振動が低減されないという問題も発生する。

また、特開２０００−２１３５７３号公報では、対向する一対の摺動板間の複数Ｎ個のリブをいくつかのグループに分ける。そのグループ毎に回転軸方向の曲げ剛性に合わせてリブの質量を増減させ、振動の低減を図っている。この従来技術では、リブの形状が複雑であり、加工に手間と時間がかかってしまう問題がある。また、一度加工したリブの質量を増加させることは不可能であり、場合によってはリブを造り替えなければならないという問題もある。

更に上述した二つの従来技術の別の問題として、図６に示すように、ブレーキパッド（図示省略）がディスクロータ１０１の摺動部１０２を押圧すると、前記摺動部１０２はブレーキパッドとの摩擦により高温に発熱する。この制動時に発生した熱により前記摺動部１０２は熱変形を起こす。この熱変形が起こることにより、前記ディスクロータ１の前記摺動部１０２とハット部１０３との間の連結部１０４においてはモーメントが発生し、前記摺動面１０２は低温時と比較して傾斜してしまうという傾向がある。図６に、このモーメント方向を示す矢印をＹで示し、破線が変形前の状態であり、実線が変形後の状態を示している。前記摺動部１０２が傾斜すると前記摺動部１０２の温度分布が不均一になり、軸方向に不均一な熱膨張が発生する。これにより前記摺動部１０２に厚み差が発生し、制動時に振動が発生してしまう問題もある。

しかしながら上述した二つの従来技術にあっては、このディスクロータの熱変形による振動に対しては、何ら処置が講じられていなかった。

従って、本発明は、熱変形により発生したモーメントで傾斜した摺動面を改善することにより、振動の低減を図ったディスクブレーキ用ディスクロータを提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の本発明に係るディスクブレーキ用ディスクロータは、ハブに支持されるリング状の取付部と同取付部の軸方向に延設する円筒部とを有するハット部と、前記円筒部の外周に環状に連結し、ブレーキパッドと摺動することにより制動力を発生する車両内側摺動部と、放射状に形成する複数のリブを介して、前記車両内側摺動部と対向する車両外側摺動部と、を備えたディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に、熱変形防止部を設けたことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の本発明に係るディスクブレーキ用ディスクロータは、第１の発明に係るディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、請求項１に記載のディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、前記熱変形防止部は、前記リブの内端面から前記円筒部の外周面まで延びる前記リブの一部として形成し、または、前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に設けられる別部材としたことを特徴とする。

ハブに支持されるリング状の取付部と同取付部の軸方向に延設する円筒部とを有するハット部と、前記円筒部の外周に環状に連結し、ブレーキパッドと摺動することにより制動力を発生する車両内側摺動部と、放射状に形成する複数のリブを介して、前記車両内側摺動部と対向する車両外側摺動部と、を備えたディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に、熱変形防止部を設けたことにより、熱変形により発生したモーメントで傾斜した摺動面を改善することができ、ディスクロータの振動の低減を図ることができる。また、ディスクロータの冷却後において、熱変形した摺動部が元に戻らないといった永久熱変形が発生せず、それに加えて熱弾性変形も抑制されるので、ディスクロータ及びブレーキパッドの偏摩耗を解消することもできる。

前記熱変形防止部は、前記リブの内端面から前記円筒部の外周面まで延びる前記リブの一部として形成し、または、前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に設けられる別部材としたことにより、ディスクロータの摺動部とハット部との拘束力を高め、熱変形による摺動部とハット部との間の連結部に発生するモーメントを低減し、摺動面の傾斜を改善する。これによりディスクロータの振動の低減を図ることができる。
ことを特徴とする

図１は本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの要部断面図を示す。図２は本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの変形後の要部断面図を示す。図３は本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの概略図を示す。図４は本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータが設置されるときの概略構成図を示す。図５は図３の側面図の一部を示す。

図３に示すディスクブレーキ用ディスクロータ１は、取付部２と円筒部３を有するハット部４を備えている。前記取付部２には、取付穴２ａと中心穴２ｂとが開口している。前記円筒部３の外周には、環状の車両内側摺動部５が設置されている。この車両内側摺動面５に対向し、複数のリブ６を介して環状の車両外側摺動部７が設置されている。

このようなディスクロータ１が設置される様子を図４に示す。図４に示すように、車輪を回転させるための車軸８はハブ９の中心部９ａを貫通し、前記ハブ９を支持している。つまり、前記ハブ９は前記車軸８と共に回転する。

前記車軸８と前記ハブ９の中心部９ａとは、前記ディスクロータ１が有する前記取付部２に開口する前記中心穴２ｂの内側に設置されており、前記ディスクロータ１は前記取付部２の車両内側面に接する前記ハブ９の取付部９ｂに支持されている。このとき、前記ディスクロータ１は、前記取付部２に開口する前記取付穴２ａにボルト等を車両外側から締め付けられることにより、前記取付部９ｂに固定されている。

前記取付部２の車両外側面と前記取付部９ｂとには、ホイール１０が支持されている。つまり、前記ハブ９と前記ディスクロータ１と前記ホイール１０とは、前記車軸８の回転と共に回転することになる。

前記ディスクロータ１が備える前記ハット部４は、前記ハブ９に支持される前記取付部２と、前記取付部２から車軸方向に延びる前記円筒部３とを有している。前記円筒部３には空気が通る通風穴３ａが形成されている。前記円筒部３の外周には車両内側に位置する環状の前記車両内側摺動部５が連結されている。また、前記車両内側摺動面５に対向し、前記円筒部３を中心に放射状に形成する複数の前記リブ６を介して、車両外側に位置する環状の前記車両外側摺動部７が設置されている。前記リブ６に、前記リブ６の内端面から前記円筒部３の外周面まで形成する熱変形防止部である変形防止部６ａが形成されている。

ここで図５に示すように、前記リブ６は前記円筒部３を中心に放射状に形成されるだけではなく、周方向に等間隔に配置されている。前記円筒部３に形成する前記通風穴３ａは、前記円筒部３の外周面まで延びる前記変形防止部６ａのそれぞれの間に開口されている。つまり、前記通風穴３ａと前記変形防止部６ａとは、前記円筒部３の周方向において、ずれて形成されている。

前記車両内側摺動部５及び前記車両外側摺動部７の両側には、ブレーキパッド１１ａ，１１ｂが設置されている。このブレーキパッド１１ａ，１１ｂを支持しているのがキャリパ１２である。前記キャリパ１２内には、前記ブレーキパッド１１ａを押圧するピストン（図示省略）を備えるシリンダ１３が設置されている。

上述の構成をなすことにより、前記車軸８が回転されると前記ハブ９が回転し、それと同時に前記ディスクロータ１に回転が伝達される。このとき前記ディスクロータ１が回転すると、その遠心力で前記通風穴３ａを空気が流れ、前記車両内側摺動部５と前記車両外側摺動部７とは、前記ディスクロータ１が回転しているときにも冷却される。

車輪の回転を減速又は停止させるとき、ブレーキペダル（図示省略）を踏むとその踏力に応じて前記キャリパ１２内に設置される前記シリンダ１３に油圧が加わる。前記シリンダ１３に油圧が加わると前記ピストンが押し出され、前記ピストンは前記ブレーキパッド１１ａを押圧する。そして、前記ピストンが押し出されると同時に、前記キャリパ１２全体も浮動構造とされ全体が動くようになっているので、前記シリンダ１３が前記ピストンとは逆方向に動こうとする。これにより前記キャリパ１２全体が車両内側に移動し、前記ブレーキパッド１１ｂも前記キャリパ１２に車両内側へ押圧される。

結果的に、前記ブレーキパッド１１ａ，１１ｂは、前記車両内側摺動部５及び前記車両外側摺動部７を挟み込むようにして押圧する。従って、前記ブレーキパッド１１ａ，１１ｂは制動力を発生させ、前記ディスクロータ１の回転を減速又は停止させることができる。即ち、車輪の回転を減速又は停止させることができる。

図１に示すように、前記リブ６の高さをＨ，前記変形防止部６ａの高さをｈ１（Ｈ＞ｈ１）とし、前記円筒部３と前記車両内側摺動部５との間を連結部１４とする。

前記車両内側摺動部５と前記車両外側摺動部７とは、前記ブレーキパッド１１ａ，１１ｂに押圧されたときに発生する熱により熱変形をし、前記連結部１４周辺に発生する前記車両内側摺動部５と前記車両外側摺動部７とを傾斜させるようなモーメントが働く。図１に、このモーメント方向を示す矢印をＸで示す。

しかしながら、前記リブ６に、前記リブ６の内端面から前記円筒部３の外周面に至る高さｈ１の前記変形防止部６ａを形成することにより、前記連結部１４周辺の拘束力を高くすることが可能になり、図２に示すようにモーメントよる変形を低減することができる。図２においては、破線が変形前の状態であり、実線が変形後の状態を示している。図６に示す従来の前記ディスクロータ１０１に比べて、軸方向の変形量が減少していることがわかる。これにより、熱変形によるモーメントの発生を抑えられるので振動の低減を図ることができる。また、前記ディスクロータ１が冷却した後でも、熱変形した前記車両内側摺動部５及び前記車両外側摺動部７が永久熱変形せず、それに加えて熱弾性変形も抑制されるので、前記摺動部５，７及び前記ブレーキパッド１１ａ，１１ｂの偏摩耗を解消することもできる。

なお、本実施例では前記変形防止部６ａの高さをｈ１としたが、前記ディスクロータ１の大きさ，前記リブ６の厚さＨ，前記摺動部５，７の厚さなどにより熱変形量及び振動の大きさが変化するので、これらに応じて、前記変形防止部６ａの高さを自由に設定することができる。例えば、高さをｈ２（Ｈ＜ｈ２）のようにしても、高さｈ１と同様の効果を得ることができる。図１において、ｈ２の高さを破線で示す。また、前記リブ６の一部として前記変形防止部６ａを形成しているが、別の部材を、前記変形防止部６ａを形成した位置に設置しても構わない。

従って、本発明によれば、前記ハブの取付部９ｂに支持されるリング状の前記取付部２と前記取付部２の車軸方向に延設する前記円筒部３とを有する前記ハット部４と、前記円筒部３の外周に環状に連結し、前記ブレーキパッド１１ａと摺動することにより制動力を発生する前記車両内側摺動部５と、放射状に形成する複数の前記リブ６を介して、前記車両内側摺動部５と対向し、前記ブレーキパッド１１ｂと摺動することにより制動力を発生する前記車両外側摺動部７とを備えたディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、前記円筒部３の外周面と前記リブ６の内端面との間に、前記変形防止部６ａを設けたことにより、熱変形により発生したモーメントで傾斜した摺動面を改善することができ、前記ディスクロータ１の振動の低減を図ることができる。また、前記ディスクロータ１の冷却後において、熱変形した摺動部が元に戻らないといった永久熱変形せず、それに加えて熱弾性変形も抑制されるので、前記摺動部５，７及び前記ブレーキパッド１１ａ，１１ｂの偏摩耗を解消することもできる。

また、熱変形防止部材を前記リブ６の内端面から前記円筒部３の外周面まで形成する前記リブ６の前記変形防止部６ａとしたことにより、前記連結部１４の拘束力を高め、熱変形による前記連結部１４に発生するモーメントを低減し、前記摺動部５，７の傾斜を改善する。これにより前記ディスクロータ１の振動の低減を図ることができる。

本発明は、特に車両に搭載されるブレーキ装置に用いると有効である。

本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの要部断面図である。 本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの変形後の要部断面図である。 本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの概略図である。 本発明の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータが設置されるときの概略構成図である。 図３の側面図の一部である。 従来の一実施例に係るディスクブレーキ用ディスクロータの変形後の概略図である。

符号の説明

１ ディスクロータ
２ 取付部
２ａ 取付穴
２ｂ 中心穴
３ 円筒部
３ａ 通風穴
４ ハット部
５ 車両内側摺動部
６ リブ
６ａ 変形防止部
７ 車両外側摺動部
８ 車軸
９ ハブ
９ａ 中心部
９ｂ 取付部
１０ ホイール
１１ａ，１１ｂ ブレーキパッド
１２ キャリパ
１３ シリンダ
１４ 連結部

Claims (2)

1. ハブに支持されるリング状の取付部と同取付部の軸方向に延設する円筒部とを有するハット部と、
   前記円筒部の外周に環状に連結し、ブレーキパッドと摺動することにより制動力を発生する車両内側摺動部と、
   放射状に形成する複数のリブを介して、前記車両内側摺動部と対向する車両外側摺動部と、
   を備えたディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、
   前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に、熱変形防止部を設けた
   ことを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキ用ディスクロータにおいて、
   前記熱変形防止部は、前記リブの内端面から前記円筒部の外周面まで延びる前記リブの一部として形成し、または、前記円筒部の外周面と前記リブの内端面との間に設けられる別部材とした
   ことを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ。
   

Images