JP2008095857A - ブレーキディスクロータ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却風路内の錆の発生を抑制することができるブレーキディスクロータを提供すること。
【解決手段】本発明によるブレーキディスクロータ１は、ベンチレーテッド部６を備えるブレーキディスクロータであって、
ベンチレーテッド部６の内壁の錆の発生を抑制する錆発生抑制手段８を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両のブレーキ装置に適用されて好適なブレーキディスクロータに関する。

従来から、車両を制動するブレーキ装置に適用されるブレーキディスクロータとしては、特許文献１に記載されているようなものがあり、制動時に発生する摩擦熱により熱せられた当該ブレーキディスクロータを冷却するための、冷却風路が放射状に備えられたものが提案されてきている。この冷却風路は内周側の開口部と外周側の開口部とを備えており、当該ブレーキディスクロータが車両の走行に伴って回転する場合には、外周側の開口部の周速が内周側の開口部の周速よりも高いことに起因して、内周側の開口部から風を吸い込んで、その風を外周側の開口部から排出して、それにより制動時に摩擦により熱せられた当該ブレーキディスクを冷却することが行われている。
特開昭６０−３０８３５号公報

ところが、このようなブレーキディスクロータにおいては、雨天走行時において雨水が冷却風路内に侵入し、冷却風路の内壁に錆が発生する、あるいは、洗車時においてホイールの車幅方向外側から水が冷却風路内に侵入して、冷却風路の内壁に錆が発生し、発生した錆は冷却風路内がブレーキ装置を構成するパッドの摩擦にさらされることがないために、そのまま成長し、洗車直後の走行において錆を含んだ水がホイールを汚損する、さらには、洗車中に流れ出した錆を含んだ水が、ホイールからタイヤを伝って駐車場等の路面を汚染するという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑み、冷却風路内の錆の発生を抑制することができるブレーキディスクロータを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明によるブレーキディスクロータは、
冷却風路を備えるブレーキディスクロータであって、
当該冷却風路の内壁の錆の発生を抑制する錆発生抑制手段を備えることを特徴とする。

この錆発生抑制手段を具備することで、以下のような作用効果を得ることができる。

ここで、前記ブレーキディスクロータにおいて、
前記錆発生抑制手段が前記冷却風路の開口部に揺動自在に設けられた防水手段であることが好ましい。

これによれば、前記冷却風路内への雨天走行時の雨水や洗車時の水の侵入を前記防水手段により防止して、前記冷却風路内の内壁に錆が発生することを抑制することができる。

さらに、前記ブレーキディスクロータにおいて、
前記防水手段の重心を前記揺動の軸に対してオフセットさせることが好ましい。

これによれば、雨天走行時において、前述したように前記冷却風路内に雨水が浸入することを前記防水手段により防止すると共に、前記防水手段が走行時における遠心力により外周側に揺動して前記開口部にある程度の隙間を発生させて、前記ブレーキディスクロータを冷却するための空気を前記開口部から前記冷却風路内へ導いて、所望の冷却性能を確保することができる。

さらに、前記防水手段が湾曲形状を有することが好ましい。

これによれば、前記防水手段の揺動により当該防水手段が前記ブレーキディスクロータの周辺に位置する例えばブレーキ装置等の車載機器に干渉することを防止することができる。

あるいは、前記ブレーキディスクロータにおいて、
前記錆発生抑制手段が前記冷却風路の内壁を覆う被覆手段であることを特徴としてもよい。

これによれば、前記冷却風路の内壁を前記被覆手段で覆うことにより、前記冷却風路の内壁に雨天走行時の雨水や洗車時の水が付着することを防止して、当該内壁の錆の発生を抑制することができる。

さらに、前記被覆手段がステンレス鋼板であることが好ましい。なお当該ステンレス鋼板は、錆が発生しにくく前記ブレーキディスクロータの制動時に発生する熱に耐えられる耐熱性を有する部材であれば他の部材に置換することも可能である。

これによっても、当該ステンレス鋼板により、前記冷却風路の内壁に雨天走行時の雨水や洗車時の水が付着することを防止して、前記冷却風路の内壁に錆が発生することを抑制することができる。

また、前記ブレーキディスクロータ自体は通常の鋳鉄を使用することができるので、錆の発生の防止のために前記ブレーキディスクロータ自体をステンレスにより構成することに比べて、制動性能を高めることができる。

加えて、当該ステンレス鋼板がマスダンパと同様の機能を奏功して、前記ブレーキディスクロータの振動を減衰させる効果を得ることもできる。

さらに、前記ステンレス鋼板の外周側への移動を規制する規制手段を備えることが好ましい。

これによれば、走行時における遠心力により、前記ブレーキディスクロータから前記ステンレス鋼板が剥離してしまうことを前記規制手段により防止することができる。

本発明によれば、冷却風路内の錆の発生を抑制することができるブレーキディスクロータを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を、中心軸線を含む断面で示す模式断面図である。図２は、本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態をアウター側から見て示す模式図である。

図１に示すように、ブレーキディスクロータ１は、インナーディスクロータ２と、インナーディスクロータ２の内周側端部からアウター側に円筒状に延びて一体に形成されるハット３と、ハット３のアウター側端部から内周側に円盤状に形成されるホイール連結部４と、アウターディスクロータ５と、インナーディスクロータ２とアウターディスクロータ５とを、周方向上の複数箇所にわたって連結して放射状のベンチレーテッド部６を構成するフィン７と、ベンチレーテッド部６の内周側の開口部６ａに周方向を軸として揺動自在に設けられた防水シェル８から形成される。ここで、インナー側とは図１中左側の車幅方向内側を示し、アウター側とは図１中右側の車幅方向外側を示す。

インナーディスクロータ２は例えば鋳鉄等の材質により構成される円環状板であり、図示しないキャリパブレーキのパッドがインナー側から押し付けられることにより摩擦を発生させて、車両に制動力を発生させるものである。

アウターディスクロータ５も例えば鋳鉄等の材質により構成される円環状板であり、図示しないキャリパブレーキのパッドがアウター側から押し付けられることにより摩擦を発生させて、車両に制動力を発生させるものである。

ホイール連結部４には周方向上にボルト穴が設けられ、図示しないボルトによりブレーキディスクロータ１をこれも図示しないホイールに連結するものである。

フィン７はインナーディスクロータ２及びアウターディスクロータ５の径方向及び軸方向に平行な平板状に寿鉄等の材質により形成されて、周方向上に複数箇所設けられて、そのアウター側端面をアウターディスクロータ５のインナー側に、そのインナー側端面をインナーディスクロータ２のアウター側に、それぞれ溶接等により接合されることにより、インナーディスクロータ２とアウターロータディスク５を連結して、ブレーキディスクロータ１を構成すると共に、ベンチレーテッド部６を構成するものである。

ベンチレーテッド部６は、インナーディスクロータ２、ハット３、アウターディスクロータ５、複数のフィン７により画成される空間により形成される冷却風路であり、ハット３の外周面とアウターディスクロータ５の内周面との間に内周側の開口部６ａが形成される。このベンチレーテッド部６に風が導かれることにより制動時に発生する摩擦熱により熱せられたブレーキディスクロータ１が冷却される。

防水シェル８はアウターディスクロータ５の内周側に周方向に延びるように設けられる芯金９により、周方向を軸として図１中矢印Ａ方向に揺動自在に設けられる防水手段であり、アウター側に向かって凸の湾曲形状を備えた部材により構成され、その重心Ｃが揺動の軸つまりは芯金９に対して距離Ｄだけオフセットさせて設けられる。

このように設けられた防水シェル８においては、車両が静止している状態においては、アウターディスクロータ５の周方向上の上側に位置する防水シェル８はハット３に接触するように内周側に位置し、アウターディスクロータ５の周方向上の下側に位置する防水シェル８はハット３から離隔するように、図１中Ｂ方向に揺動して外周側に位置する。

このため、車両が静止している状態においては、アウターディスクロータ５の周方向上の上方に位置する防水シェル８が、ベンチレーテッド部６の開口部６ａの上側を塞ぎ、車両の洗車時等においてここでは図示しないホイールに設けられた通風口より侵入してくる水が、ベンチレーテッド部６内に侵入することを防止する。すなわち、防水シェル８はベンチレーテッド部６の内壁において錆を発生することを抑制する錆発生抑制手段として機能する。

図３は、本発明に係わるブレーキディスクロータの防水手段の詳細を示す模式図である。図３中左側は中心軸線を含む半断面図であり、図３中右側はブレーキディスクロータをアウター側から見て示す模式図である。同じく、図４は、本発明に係わるブレーキディスクロータの防水手段の詳細を示す模式図である。図４中左側は中心軸線を含む半断面図であり、図４中右側はブレーキディスクロータをアウター側から見て示す模式図である。

図３に示すように、芯金９はその周方向の中間部分９ａを外周側にコの字型に湾曲させるように形成され、その中間部分９ａを、アウターディスクロータ５の内周面に設けた嵌合穴５ａに嵌合させることにより設けられる。芯金９はアウターディスクロータ５の内周面の周方向に、複数個設けられる。

この芯金９の周方向両端部９ｂに、防水シェル８の外周側部分の周方向両端部にカール状に設けた円筒部分８ａを係合させることにより、防水シェル８はアウターディスクロータ５に揺動自在に設けられる。

この構造において、車両の静止時においては図３に示すように、ブレーキディスクロータ１の回転に伴う遠心力が防水シェル８に作用しないので、ブレーキディスクロータ１の上側に位置する防水シェル８は重力によりハット３に接触する位置に静止し、防水シェル８は閉状態となる。

車両の走行時においては図４に示すように、ブレーキディスクロータ１の回転に伴う遠心力が防水シェル８に作用し、図１に示したように揺動の軸つまりは芯金９と防水シェル８の重心Ｃが距離Ｄだけオフセットしていることに起因して、ブレーキディスクロータ１の周方向上全ての防水シェル８が遠心力によりハット３から離隔する位置に静止し、防水シェル８は開状態となる。

ここで、車両の走行中の風の流れを図５及び図６を用いて説明する。図５は車両を、車輪中心を含む水平面内において示す模式図であり、図６は車両をアウター側から見て示す模式図である。

図５に示すように、車輪中心を含む水平面内においては、タイヤ１０、ホイール１１、キャリパブレーキ１２、ダストカバー１３、ブレーキディスクロータ１が構成要素として存在し、ブレーキディスクロータ１はホイール１１に図示しないボルトにより連結されている。なお、図５中１４は車両の外形線を示す。図５中左側が車両前方を示し、下側が車両右側を示す。

走行中においては、車両１４の前方から後方に向かって風が流れ、その風は車両フロアの下においても車両前方から後方に向かって流れ、その風の一部がホイール１１の内周側に画成される空間に回り込む。

図６に示すように、車両１４をアウター側から見ると、タイヤ１０とホイール１１が同心円状に位置し、ホイール１１には通風口１５が周方向上に複数設けられている。車両側面においても車両１４の前方から後方に向かって風が流れている。その風の一部がホイール１１の開口部１５からホイール１１の内周側に侵入する。

これらの風には雨天時には雨水が含まれており、また、ブレーキディスクロータ１は走行時においては回転し、そのベンチレーテッド部６の外周側の周速が、ベンチレーテッド部６の内周側の周速よりも高くなることに起因して、ベンチレーテッド部６の内周側の開口部６ａから風が吸い込まれて、その風は外周側に向かって誘導される。

この場合において、図１に示したような防水シェル８を設けていない場合には、図７に示すように、ベンチレーテッド部６の開口部６ａから雨水を含んだ風が吸い込まれて、その風がベンチレーテッド部６を通過するときに、雨水がベンチレーテッド部６の内壁に付着する。それによりベンチレーテッド部６の内壁に錆が発生する。

ところが、本実施例１のように、防水シェル８を設けると、防水シェル８はタイヤ１０及びホイール１１の回転に伴う遠心力により、図１中破線で示すようにハット３から離隔する外周側に揺動して位置して、開口部６ａに吸い込まれていく風の進行方向に対して垂直な壁を形成する。これにより、ベンチレーテッド部６の開口部６ａにおいて雨水がベンチレーテッド部６内に侵入することを防止する。なお、車両が静止している状態とは違い、防水シェル８は開口部６ａを完全に塞ぐことはしない。これにより、雨水を除いた風をベンチレーテッド部６内に吸い込むことができ、走行中におけるブレーキディスクロータ１を冷却する機能も担保することができる。

なお、防水シェル８にアウター側に凸の湾曲形状を設けるのは、キャリパブレーキ１２等の他の車載機器に防水シェル８が干渉することを防止するためである。

また、本実施例１に示したブレーキディスクロータ１においてはインナーディスクロータ２の内周側をハット３に連結するいわゆるインナーハットタイプの構造を採用しているが、通常の図８に示すようなアウターディスクロータ５５の内周側をハット５３に連結するタイプのブレーキディスクロータ５１に比べて、制動時の熱によりブレーキディスクロータ１の外周側が内周側に対してアウター側に倒れ込むブレーキディスクロータ１の倒れを抑制して、高速走行時において繰り返し制動を行った場合に、ブレーキディスクロータ１の倒れに起因するジャダーつまりは振動を抑制することができる。

上述した実施例１においてはベンチレーテッド部６の内壁の錆の発生を抑制する錆発生抑制手段として、開口部６ａに防水シェル８を揺動自在に設けたが、ベンチレーテッド部６の内壁を被覆手段、例えばステンレス鋼板で覆い、そのステンレス鋼板を錆発生抑制手段とすることもできる。以下それに関連する実施例２について述べる。

図９は、本発明に係わるブレーキディスクロータの一実施例を示す模式図である。図１０は、本発明に係わるブレーキディスクロータの一実施例の一部を示す模式図である。図１１は本発明に係わるブレーキディスクロータの一実施例をアウター側から見て示す模式図である。実施例１と共通する構成要素については同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図９に示すように、ブレーキディスクロータ２１は、インナーディスクロータ２と、インナーディスクロータ２の内周側端部からアウター側に円筒状に延びで一体に形成されるハット３と、ハット３のアウター側端部から内周側に円盤状に形成されるホイール連結部４と、アウターディスクロータ５と、インナーディスクロータ２とアウターディスクロータ５とを、周方向上の複数箇所にわたって放射状に連結してベンチレーテッド部６を構成するフィン７と、ベンチレーテッド部６の内壁を覆うステンレス鋼板１６とから形成される。

このステンレス鋼板１６は、図１０に示すように、周方向に複数個位置するフィン７を覆うようにプレス成形され、図１１に示すようにブレーキディスクロータ２１の外周側からフィン７により構成されるベンチレーテッド部６内に挿入されて設けられる。また、ステンレス鋼板１６の内周側端部１６ａには周方向に突出する突部１６ｂが形成されており、この突部１６ｂがフィン７の内周側端部に係合することにより、ブレーキディスクロータ２１の走行中の回転による遠心力によりステンレス鋼板１６が外周側に移動することを規制している。つまり突部１６ｂは規制手段を構成する。

これらのことにより、ベンチレーテッド部６内に雨水を含んだ風が誘導されても、ベンチレーテッド部６の内壁は錆が発生しにくいステンレス鋼板１６により覆われているため、ベンチレーテッド部６の内壁に錆が発生することを抑制することができる。

また、ブレーキディスクロータ２１のステンレス鋼板１６を除いた部分は通常の鋳鉄を使用することができるので、錆の発生の防止のためにブレーキディスクロータ自体をステンレス鋼により構成することに比べて、制動性能を高めることができる。

加えて、ステンレス鋼板１６がマスダンパと同様の機能を奏功して、ブレーキディスクロータ２１の振動を減衰させる効果を得ることもできる。

なお、図１０及び図１１に示したステンレス鋼板１６は製造工程上の便宜を図るために、その内周側端部１６ａを連続した平板状の形態にてプレス成形しているが、この形態ではステンレス鋼板１６の内周側端部１６ａによりベンチレーテッド部６が塞がれてしまい、走行中のブレーキディスクロータ２１を冷却する性能が犠牲になる。

このため、ステンレス鋼板１６の内周側端部１６ａに、図１２に示すような穴部１６ｃをこれもプレス成形により打ち抜いて設けても良い。これにより、ベンチレーテッド部６の内壁の錆の発生を抑制すると共に、冷却性能が犠牲になることをも抑制することができる。

上述したステンレス鋼板１６はフィン７のみを覆う形態としたが、さらにベンチレーテッド部６の内壁の錆の発生を抑制するために、ステンレス鋼板１６が、図１３に示すように、ベンチレーテッド部６の内壁のインナーディスクロータ２のアウター側面及びアウターディスクロータ５のインナー側面により構成される部分をも覆う平板部分１６ｄを備える形態としても良い。この場合においては、平板部分１６ｄは、ステンレス鋼板１６を構成する他の部分とは別にプレス成形して、ベンチレーテッド部６の内壁を構成するインナーディスクロータ２のアウター側面及びアウターディスクロータ５のインナー側面に溶接等により接合する。

この形態のステンレス鋼板１６においても、図１４に示すように、穴部１６ｃを設けることがブレーキディスクロータ２１の冷却性能の確保の上で好ましい。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、車両のブレーキディスクロータに関するものであり、ブレーキディスクロータを構成する冷却風路において錆が発生することを抑制して、ホイールやタイヤ、路面などの汚損を防止することができるので通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態の一部を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態の一部を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータが適用される車両近傍の風の流れを示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータが適用される車両近傍の風の流れを示す模式図である。 従来のブレーキディスクロータを示す模式図である。 従来のブレーキディスクロータを示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態の一部を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態の一部を示す模式図である。 本発明に係るブレーキディスクロータの一実施形態の一部を示す模式図である。

符号の説明

１ ブレーキディスクロータ
２ インナーディスクロータ
３ ハット
４ ホイール連結部
５ アウターディスクロータ
６ ベンチレーテッド部
７ フィン
８ 防水シェル
９ 芯金
１０ タイヤ
１１ ホイール
１２ キャリパブレーキ
１３ ダストカバー
１４ 車体
１５ 通風口
１６ ステンレス鋼板

Claims (7)

1. 冷却風路を備えるブレーキディスクロータであって、
   当該冷却風路の内壁の錆の発生を抑制する錆発生抑制手段を備えることを特徴とするブレーキディスクロータ。
2. 前記錆発生抑制手段が前記冷却風路の開口部に揺動自在に設けられた防水手段であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキディスクロータ。
3. 前記防水手段の重心を前記揺動の軸に対してオフセットさせることを特徴とする請求項２に記載のブレーキディスクロータ。
4. 前記防水手段が湾曲形状を有することを特徴とする請求項３に記載のブレーキディスクロータ。
5. 前記錆発生抑制手段が前記冷却風路の内壁を覆う被覆手段であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキディスクロータ。
6. 前記被覆手段がステンレス鋼板であることを特徴とする請求項５に記載のブレーキディスクロータ。
7. 前記ステンレス鋼板の外周側への移動を規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項６に記載のブレーキディスクロータ。

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