JP2008032082A - ディスクブレーキ用ディスクロータ - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ鳴きの発生を効果的に抑制できるディスクロータを提供する。
【解決手段】環状の摺動板部２を有するディスクロータ１であって、摺動板部２は、一直径Ｌ１に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位２ａを有している。そして一直径Ｌ１に直交する直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に、厚み方向に貫通する貫通部８を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキ用ディスクロータに関し、とりわけブレーキ鳴きの発生を低減させるために振動特性を改善したディスクブレーキ用ディスクロータに関する。

従来、様々なディスクロータが知られており、例えば特許文献１〜３に記載のディスクロータが知られている。ディスクロータは、一対のブレーキパッドによって挟持される環状の摺動板部を有しており、特許文献１の摺動板部には、一直線に沿う位置に他の部位に比べて剛性の低い低剛性部位が形成されている。したがってディスクロータを回転させた際の振動モードは、低剛性部位によってディスクロータに固定されてディスクロータとともに回転する。これにより定常な振動モードの発生を防止し、ブレーキ鳴きの発生を低減することができる構成になっていた。

特許文献２の摺動板部には、一直線に沿う位置に他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位が形成されている。特許文献３の摺動板部は、摺動板部を周方向に四つに等分した領域を有しており、対向する領域の周方向における質量と剛性分布を等しくし、隣接する領域の質量と剛性を互いに異ならしめた構成になっている。したがって特許文献２，３のディスクロータにおいても、特許文献１と同じ理由によってブレーキ鳴きの発生を低減することができる。しかしブレーキ鳴きの発生は、特許文献１〜３においても完全に抑制することはできなかった。
特開昭５９−１７０３５号公報 特開昭５８−２２１０２６号公報 実開平１−２２９８５号公報

そこで本発明は、ブレーキ鳴きの発生を効果的に抑制できるディスクロータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるディスクロータであることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、摺動板部は、一直径に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位を有している。そして一直径に直交する直交直径に沿う一対の位置に厚み方向に貫通する貫通部を有している。

したがって摺動板部は、一直径に沿う位置に高剛性部位を有している。そして直交直径に沿う位置に、厚み方向に貫通する貫通部を有し、直交直径に沿う部位が貫通部によって他の部位よりも剛性の低い低剛性部位になっている。したがって高剛性部位と低剛性部位によって、ブレーキ鳴きの発生を強く抑制することができる。

ブレーキ鳴きの発生を強く抑制できる理由は、一対の高剛性部位と一対の低剛性部位が直交する位置に設けられているために、これらが協同して振動モードをディスクロータに固定し、しかも各振動モードに現れるコサインモードとサインモードの固有振動数の差を大きくするためである、と理論的に推測できるからである。具体的には、高剛性部位によってコサインモードの固有振動数を下げ、低剛性部位によってサインモードの固有振動数を上げることによって、ブレーキ鳴きを抑制できる、と推測できる。

また請求項２に記載の発明によると、摺動板部内に放射線状に延出する冷却フィンと通気孔が周方向に交互に複数形成されている。そして各高剛性部位に位置する冷却フィンが他の冷却フィンの周方向幅よりも幅広に形成されている。したがって高剛性部位は、幅広の冷却フィンを有することで、他の部位に比べて剛性が高くなっている。

また請求項３に記載の発明によると、貫通部が摺動板部を半径方向全長に渡って延出している。したがって摺動板部が制動時の摩擦熱等によって体積変化すると、その体積変化により、貫通部の幅が変化する。そのため摺動板部の熱による体積変化によって生じ得る摺動板部の厚み方向の熱傾れを貫通部によって防止することができる。しかも貫通部は、摺動板部の半径方向全長に渡って形成されているため、熱倒れを半径方向全長に渡って防止することができる。

また請求項４に記載の発明によると、貫通部を複数有しており、これら貫通部が協同して摺動板部を半径方向全長に渡って延出している。したがって摺動板部が制動時の摩擦熱等によって体積変化すると、その体積変化により、貫通部の幅が変化する。そのため摺動板部の熱による体積変化によって生じ得る摺動板部の厚み方向の熱傾れを貫通部によって防止することができる。しかも複数の貫通部は、協同して摺動板部の半径方向全長に渡って形成されているため、熱倒れを半径方向全長に渡って防止することができる。

また請求項５に記載の発明によると、摺動板部内に放射線状に延出する冷却フィンと通気孔が周方向に交互に複数形成されている。そして摺動板部の一直径に沿う一対の位置には、他の冷却フィンの周方向幅よりも幅が広い幅広の冷却フィンが設けられており、前記一直径に直交する直交直径に沿う一対の位置には、通気孔と摺動板部の少なくとも片側面を厚み方向に連通する貫通部が設けられている。

したがって摺動板部は、一直径に沿う位置に幅広の冷却フィンを有しているために、一直径に沿う部位が他の部位よりも剛性が高くなっている。そして直交直径に沿う位置に、厚み方向に貫通する貫通部を有しているために、直交直径に沿う部位が他の部位よりも剛性が低くなっている。したがって高剛性部位と低剛性部位とによって、ブレーキ鳴きの発生を強く抑制することができる。

ブレーキ鳴きの発生を強く抑制できる理由は、一対の高剛性部位と一対の低剛性部位が直交する位置に設けられているために、これらが協同して振動モードをディスクロータに固定し、しかも各振動モードに現れるコサインモードとサインモードの固有振動数の差を大きくするためである、と理論的に推測できるからである。しかも貫通部は、通気孔を介して摺動板部の少なくとも片側面を貫通しているために、簡易に形成され得る構成になっている。

（実施の形態１）
実施の形態１を図１，２にしたがって説明する。実施の形態１に係るディスクロータ（ベンチレーテッドディスクロータ）１は、図１に示すようにホイールハブ１０に取付けられる取付部７と、環状の摺動板部２を有している。

取付部７は、図１に示すようにハット型であって、摺動板部２の内周縁に立設する円筒状の円筒部７ａと、円筒部７ａの先端部を覆うドーナツ円盤状の円盤部７ｂを有している。円盤部７ｂには、ホイールハブ１０のスタッドボルトが挿通される取付穴が複数形成されている。

摺動板部２は、一対のブレーキパッドによって挟持されて、ブレーキパッドとの間に発生する摩擦力によって制動力を生じる部材である。摺動板部２は、図１に示すように車両外側に位置するアウタ円盤部３と、ホイールハブ１０側に位置するインナ円盤部４を有しており、これらの間に、放射線状に延出する冷却フィン５と通気孔６を周方向に交互に複数有している。

冷却フィン５は、図２に示すように摺動板部２内を径方向に延出し、アウタ円盤部３とインナ円盤部４間に跨って立設している。複数の冷却フィン５は、周方向にほぼ等間隔に形成されている。そして一直径Ｌ１に沿う位置の冷却フィン５ａが他の冷却フィン５の周方向幅よりも幅広になっており、例えば他の冷却フィン５の５倍以上になっている。幅広の冷却フィン５ａの作成方法は、例えば通気孔６を等間隔に形成するところの通気孔６の一つまたは複数を穴埋めすることによって形成される。したがって摺動板部２は、一直径Ｌ１に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位２ａを有している。

通気孔６は、図２に示すように摺動板部２を径方向に貫通している。したがってディスクロータ１が回転した場合に、冷却フィン５によって空気が摺動板部２の内周側から通気孔６を通って外周側に向けて押出される。複数の通気孔６は、周方向幅がほぼ等しくなるように冷却フィン５によって仕切られている。

摺動板部２は、図２に示すように一直径Ｌ１に直交する直交直径Ｌ２に沿う位置に、複数（例えば各三つ）の貫通部８を有している。貫通部８は、円孔であって、摺動板部２の片側面（アウタ円盤部３）から通気孔６を通って他側面（インナ円盤部４）に厚み方向に貫通している。したがって摺動板部２は、直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の低い低剛性部位２ｂを有している。

以上のようにして実施の形態１が形成されている。
すなわち摺動板部２は、図２に示すように一直径Ｌ１に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位２ａを有している。そして一直径に直交する直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に厚み方向に貫通する貫通部８を有している。

したがって摺動板部２は、一直径Ｌ１に沿う位置に高剛性部位２ａを有している。そして直交直径Ｌ２に沿う位置に、厚み方向に貫通する貫通部８を有し、直交直径Ｌ２に沿う部位が貫通部８によって他の部位よりも剛性が低い低剛性部位２ｂになっている。したがって高剛性部位２ａと低剛性部位２ｂとによって、ブレーキ鳴きの発生を強く抑制することができる。

ブレーキ鳴きの発生を強く抑制できる理由は、一対の高剛性部位２ａと一対の低剛性部位２ｂが直交する位置に設けられているために、これらが協同して振動モードをディスクロータ１に固定し、しかも各振動モードに現れるコサインモードとサインモードの固有振動数の差を大きくするためである、と理論的に推測できるからである。具体的には、高剛性部位２ａによってコサインモードの固有振動数を下げ、低剛性部位によってサインモードの固有振動数を上げることによって、ブレーキ鳴きを抑制できる、と推測できる。しかも貫通部８は、通気孔６を介して摺動板部２を貫通しているために、簡易に形成され得る構成になっている。

（実施の形態２）
実施の形態２を図３にしたがって説明する。実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図２に示す貫通部８に代えて、図３に示す貫通部１１を有している。以下、相違点を中心に実施の形態２について説明する。

貫通部１１は、図３に示すように長穴状であって、摺動板部２の直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に各一つずつ形成されている。貫通部１１は、摺動板部２の内周縁近傍から外周縁近傍に渡って径方向に延出している。そして貫通部１１は、厚み方向に摺動板部２の片側面（アウタ円盤部３）から通気孔６を通って他側面（インナ円盤部４）に貫通している。したがって摺動板部２は、直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の低い低剛性部位２ｂを有している。

（実施の形態３）
実施の形態３を図４にしたがって説明する。実施の形態３は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図２に示す貫通部８に代えて、図４に示す貫通部１２を有している。以下、相違点を中心に実施の形態３について説明する。

貫通部１２は、図４に示すようにスリット状であって、摺動板部２の直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に各一つずつ形成されている。貫通部１２は、厚み方向に摺動板部２の片側面（アウタ円盤部３）から通気孔６を通って他側面（インナ円盤部４）に貫通している。したがって摺動板部２は、直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に、他の部位よりも剛性の低い低剛性部位２ｂを有している。

また貫通部１２は、摺動板部２の半径方向全長に渡って延出している。したがって制動時の摩擦熱等によって摺動板部２が体積変化すると、その体積変化により、貫通部１２の幅が変化する。そのため摺動板部２の熱による体積変化によって生じ得る摺動板部２の厚み方向の熱傾れを貫通部１２によって防止することができる。しかも貫通部１２は、摺動板部２の半径方向全長に渡って形成されているため、熱倒れを半径方向全長に渡って防止することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４を図５にしたがって説明する。実施の形態４は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図２に示す高剛性部位２ａと低剛性部位２ｂに代えて、図５に示す高剛性部位２ｃと低剛性部位２ｄを有している。以下、相違点を中心に実施の形態４について説明する。

摺動板部２は、図５に示すように一直径Ｌ１に沿う一対の位置に高剛性部位２ｃを有しており、一直径Ｌ１に対し直交する直交直径Ｌ２に沿う一対の位置に低剛性部位２ｄを有している。高剛性部位２ｃは、他の冷却フィン５に比べて周方向に幅が広い幅広の冷却フィン５ｃを有しており、この幅広の冷却フィン５ｃは、例えば通気孔６を等間隔に形成するところの通気孔６の複数を穴埋めすることによって形成される。

低剛性部位２ｄは、第二の幅広の冷却フィン５ｄと、複数の貫通部１３〜１６を有している。第二の幅広の冷却フィン５ｄは、幅広の冷却フィン５ｃを除く他の冷却フィンよりも幅広に形成されており、例えば、通気孔６を等間隔に形成するところの通気孔６の複数を穴埋めすることによって形成される。

貫通部１３〜１６は、径方向に延出する長穴であって、厚み方向に低剛性部位２ｄおよび第二の幅広の冷却フィン５ｄを貫通している。貫通部１３は、低剛性部位２ｄの外周縁から内周縁に向けて延出している。一方、貫通部１６は、内縁から外周縁に向けて延出している。貫通部１４，１５は、貫通部１３，１６に対して周方向にずれた位置において径方向に延出して、貫通部１３，１６と径方向にオーバーラップするように延出している。したがって貫通部１３〜１６は、協同して摺動板部２を半径方向全長に渡って延出している。

したがって摺動板部２が制動時の摩擦熱等によって体積変化すると、その体積変化により、貫通部１３〜１６の幅が変化する。そのため摺動板部２の熱による体積変化によって生じ得る摺動板部２の厚み方向の熱傾れを貫通部１３〜１６によって防止することができる。しかも複数の貫通部１３〜１６は、協同して摺動板部２の半径方向全長に渡って形成されているため、熱倒れを半径方向全長に渡って防止することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１〜４に限定されず、以下の形態であっても良い。あるいは上記実施の形態と下記の組み合わせからなる形態等であっても良い。
（１）実施の形態１〜３の貫通部８，１１，１２は、摺動板部２を厚み方向に完全に貫通する形態になっていた。しかし貫通部が摺動板部の片側面、例えばアウタ円盤部３またはインナ円盤部４のみを貫通して通気孔と連通する形態であっても良い。
（２）実施の形態１〜４の高剛性部位は、幅広の冷却フィンを有することで他の部位よりも高い剛性を有していた。しかし一直径に沿う位置近傍において冷却フィンの間隔を他の間隔に部位に比べて狭くすることで、他の部位よりも高い剛性を有する形態であっても良い。

ディスクロータとホイールハブの斜視図である。 ディスクロータの一部断面正面図である。 実施の形態２のディスクロータの一部断面正面図である。 実施の形態３のディスクロータの一部断面正面図である。 実施の形態４のディスクロータの一部断面正面図である。

符号の説明

１・・・ディスクロータ
２・・・摺動板部
２ａ，２ｃ・・・高剛性部位
２ｂ，２ｄ・・・低剛性部位
３・・・アウタ円盤部
４・・・インナ円盤部
５，５ａ，５ｃ，５ｄ・・・冷却フィン
６・・・通気孔
７・・・取付部
８，１１〜１６・・・貫通部
Ｌ１・・・一直径
Ｌ２・・・直交直径

Claims (5)

1. 一対のブレーキパッドによって挟持される環状の摺動板部（２）を有するディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   前記摺動板部（２）は、一直径（Ｌ１）に沿う一対の位置に、他の部位に比べて剛性の高い高剛性部位（２ａ；２ｃ）を有しており、かつ前記一直径（Ｌ１）に直交する直交直径（Ｌ２）に沿う一対の位置に、厚み方向に貫通する貫通部（８；１１；１２；１３〜１６）を有していることを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
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（１）であって、
   摺動板部（２）内に放射線状に延出する冷却フィン（５）と通気孔（６）が周方向に交互に複数形成されており、各高剛性部位（２ａ；２ｃ）に位置する前記冷却フィン（５ａ；５ｃ）が他の冷却フィン（５）の周方向幅よりも幅広に形成されていることを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
3. 請求項１または２に記載のディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   貫通部（１２）が摺動板部（２）を半径方向全長に渡って延出していることを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
4. 請求項１または２に記載のディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   貫通部（１３〜１６）を複数有しており、これら貫通部（１３〜１６）が協同して摺動板部（２）を半径方向全長に渡って延出していることを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
5. 一対のブレーキパッドによって挟持される環状の摺動板部（２）を有し、その摺動板部（２）内に放射線状に延出する冷却フィン（５）と通気孔（６）が周方向に交互に複数形成されたディスクブレーキ用ディスクロータ（１）であって、
   前記摺動板部（２）の一直径（Ｌ１）に沿う一対の位置には、他の冷却フィン（５）の周方向幅よりも幅が広い幅広の冷却フィン（５ａ；５ｃ）が設けられており、
   前記一直径（Ｌ１）に直交する直交直径（Ｌ２）に沿う一対の位置には、前記通気孔（６）と前記摺動板部（２）の少なくとも片側面を厚み方向に連通する貫通部（８；１１；１２）が設けられていることを特徴とするディスクブレーキ用ディスクロータ（１）。
   
   

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