JP2009250330A - Brake disk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキディスクに関し、特に、鞍乗型車両用のブレーキディスクに関する。 The present invention relates to a brake disk, and more particularly to a brake disk for a saddle-ride type vehicle.
自動二輪車においては、車両の制御装置としてブレーキディスクが広く用いられている。このブレーキディスク装置では、車両の前輪又は後輪のホイールハブにブレーキディスクを装着し、このブレーキディスクの外周部の車体フレーム側にブレーキパッドを内蔵したキャリパを設け、油圧ピストンによってブレーキパッドをブレーキディスクの両側から挟み、その摩擦で回転を制動している。
この種のブレーキディスク装置においては、ブレーキディスクの制動面にクリーニング機構を設けて、ブレーキディスク作動時に該クリーニング機構によってブレーキパッドの摩擦面を自動的にクリーニングするようにしたものが知られている。
例えば、特許文献1には、ブレーキパッドの摩擦面が摺擦するブレーキディスクの制動面に、半径方向外端を開放して摩擦面の半径方向外方領域をクリーニングする外方クリーニング溝と、半径方向外端を閉じて摩擦面の半径方向内方領域をクリーニングする内方クリーニング溝とを形成したブレーキディスクが開示されている。かかる構成によれば、外方クリーニング溝と内方クリーニング溝とにブレーキパッドの摩擦面に対するクリーニング領域を分担させることによりブレーキパッドの摩擦面のクリーニングを良好に行うことができる。
In this type of brake disk device, there has been known one in which a cleaning mechanism is provided on the braking surface of the brake disk, and the friction surface of the brake pad is automatically cleaned by the cleaning mechanism when the brake disk is operated.
For example, Patent Literature 1 discloses an outer cleaning groove that opens a radially outer end and cleans a radially outer region of a friction surface on a braking surface of a brake disk on which a friction surface of a brake pad rubs, and a radius. There is disclosed a brake disk having an inner cleaning groove for closing a radially outer end and cleaning a radially inner region of a friction surface. According to this configuration, the cleaning area for the brake pad friction surface can be satisfactorily cleaned by sharing the cleaning area for the friction surface of the brake pad between the outer cleaning groove and the inner cleaning groove.
しかしながら、特許文献1に開示されたブレーキディスクは、ブレーキパッド摺擦時の摩擦熱によるブレーキディスクの温度上昇を考慮したものとはなっていない。そのため、ブレーキディスクが摩擦熱によって熱膨張した際に、ブレーキディスクが反る等の熱変形が生じる場合がある。特に、特許文献1のブレーキディスクでは、ブレーキディスクの制動面に大きく開口したクリーニング溝を設けているため、その剛性を維持することが難しく、上述した熱変形を引き起こす虞が益々高くなる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ブレーキディスクの熱膨張変形に伴う熱応力を十分緩和することができるブレーキディスクを提供することにある。
However, the brake disc disclosed in Patent Document 1 does not take into account the temperature increase of the brake disc due to frictional heat during friction of the brake pads. For this reason, when the brake disk thermally expands due to frictional heat, thermal deformation such as warping of the brake disk may occur. In particular, the brake disk disclosed in Patent Document 1 is provided with a cleaning groove having a large opening on the braking surface of the brake disk. Therefore, it is difficult to maintain the rigidity of the brake disk, and the possibility of causing the above-described thermal deformation becomes higher.
The present invention has been made in view of such a point, and a main object thereof is to provide a brake disk that can sufficiently relieve thermal stress accompanying thermal expansion deformation of the brake disk.
本発明によって提供されるブレーキディスクは、ホイールへ取り付けるための取付け部と、上記取付け部の外周に位置し、ブレーキパッドが摺接されることとなる制動部とを備える。上記制動部は、少なくとも1つのアーチ組合せ体を有している。このアーチ組合せ体は、上記制動部の半径方向外方に突出した弓形を呈する外方アーチ部と、上記外方アーチ部の内方に位置し、上記制動部の半径方向内方に突出した弓形を呈する内方アーチ部とから構成されている。そして、上記外方アーチ部と上記内方アーチ部とによって囲まれた領域には、上記制動部の表裏を貫通する貫通孔が形成されている。 A brake disc provided by the present invention includes an attachment portion for attachment to a wheel, and a braking portion that is located on the outer periphery of the attachment portion and that is brought into sliding contact with a brake pad. The braking part has at least one arch combination. The arch combination includes an outer arch portion projecting radially outward of the braking portion, and an arch shape positioned inward of the outer arch portion and projecting radially inward of the braking portion. It is comprised from the inward arch part which exhibits. And the through-hole which penetrates the front and back of the said braking part is formed in the area | region enclosed by the said outer arch part and the said inner arch part.
本発明によって提供されるブレーキディスクによれば、ブレーキパッド摺擦時の摩擦熱によってブレーキディスクの制動部が熱膨張した場合、当該制動部の半径方向に突出した外方アーチ部と内方アーチ部とが弾性変形すること(例えば、各アーチ部の弓形の反りが大きく撓むこと)によって、ブレーキディスクの熱膨張による熱応力を緩和することができる。これにより、ブレーキディスクの周方向への熱膨張を許容することができ、熱膨張によるブレーキディスクの厚み方向の変形(例えば、振れ、反りなど)を抑制することができる。加えて、外方アーチ部と内方アーチ部とによって形成された貫通孔を、ブレーキパッドのクリーニング孔として利用することができる。すなわち、制動部の表裏を貫通する貫通孔によって、ブレーキパッドに付着したブレーキパッドの磨耗粉や土砂を掻き落すことができる。 According to the brake disc provided by the present invention, when the brake portion of the brake disc thermally expands due to frictional heat generated when the brake pad is rubbed, the outer arch portion and the inner arch portion projecting in the radial direction of the brake portion. Are elastically deformed (for example, the bow-shaped warpage of each arch portion is greatly bent), and thereby the thermal stress due to the thermal expansion of the brake disk can be relieved. Thereby, thermal expansion of the brake disc in the circumferential direction can be allowed, and deformation (for example, vibration, warpage, etc.) of the brake disc in the thickness direction due to thermal expansion can be suppressed. In addition, the through-hole formed by the outer arch portion and the inner arch portion can be used as a cleaning hole for the brake pad. That is, the brake pad wear powder and earth and sand adhering to the brake pad can be scraped off by the through hole penetrating the front and back of the braking portion.
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1(a)を参照しながら、本発明の実施形態1に係るブレーキディスクについて説明する。図1(a)は本実施形態のブレーキディスク100の構成を模式的に示す正面図である。
A brake disc according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is a front view which shows typically the structure of the
図1(a)に示すように、ブレーキディスク100は、ホイール(不図示)へ取り付けるための取付け部10と、ブレーキパッド40が摺接されることとなる制動部20とを備えている。取付け部10は、ブレーキディスク100をホイールに取り付けるための固定部に相当する。この実施形態では、取付け部10は、ブレーキディスク100の内周側に4つ設けられ、それぞれ同一円上に均等となるように配置されている。各取付け部10には、それぞれ取付け孔12が形成されている。取付け孔12に限らず、ホイールへ取り付けることができる手段であれば、例えば、ピンのようなものを用いても良い。
As shown in FIG. 1A, the
取付け部10の外周には、制動部20が形成されている。制動部20は、ブレーキパッド40が摺接するときに摩擦力を発生させる、ブレーキディスク100の所定領域であり、図示した例では、ブレーキパッド40との摺接領域に含まれる部分と、該摺接領域から外方に外れる部分と、該摺接領域から内方に外れる部分とから構成されている。この実施形態では、制動部20は、ブレーキディスク100の外周側に設けられ、各取付け部10の外方を取り囲む環状に形成されている。また、制動部20と取付け部10とは、SUS材をプレス加工することにより一体に形成されている。
A
かかる制動部20は、少なくとも1つのアーチ組合せ体60を有している。アーチ組合せ体60は、制動部20の半径方向(R)外方に突出した弓形を呈する外方アーチ部22と、外方アーチ部22の内方に位置し、制動部20の半径方向(R)内方に突出した弓形を呈する内方アーチ部26とから構成されている。この実施形態では、外方アーチ部22と内方アーチ部26とは、制動部20の一部を構成するアーチ連結部21によって互いに連結されている。
The
そして、外方アーチ部22と内方アーチ部26とによって囲まれた領域には貫通孔28が形成されている。貫通孔28は、制動部20の表裏を貫通しており、この実施形態では、制動部20の周方向に延びた長孔形状を有している。なお、この実施形態では、アーチ組合せ体60は、制動部20の周方向に複数配列されている(図では8つ)。複数のアーチ組合せ体60は、各アーチ連結部21を介して相互に接続されている。
A through
外方アーチ部22の内面は、図1(b)に示すように、アーチ連結部21のそれぞれを結ぶ中心基準線C1よりも所定量D1(例えば6mm)だけ外周側にオフセットされている。そして、ブレーキディスク作動時に制動部20が周方向に熱膨張すると、弓形の反りが大きくなる方向92に撓むように(すなわちD1がさらに大きくなるように)なっている。
一方、内方アーチ部26の内面は、アーチ連結部21のそれぞれを結ぶ中心基準線C1よりも所定量D2(例えば8mm)だけ内周側にオフセットされている。そして、ブレーキディスク作動時に制動部が周方向に熱膨張すると、弓形の反りが大きくなる方向94に撓むように(すなわちD2がさらに大きくなるように)なっている。
また、この実施形態では、外方アーチ部22は、ブレーキパッド40との摺接領域に含まれる部分と、摺接領域から外方に外れる部分とから構成され、一方、内方アーチ部26は、ブレーキパッド40との摺接領域に含まれる部分と、摺接領域から内方に外れる部分とから構成されている。
As shown in FIG. 1B, the inner surface of the
On the other hand, the inner surface of the
Further, in this embodiment, the
さらに、図1(b)を参照しつつ、ブレーキディスク100の作用について詳細に説明する。図1(b)は、制動時におけるブレーキディスク100の変形を模式的に示す要部拡大図である。ブレーキディスク100の回転中に、ブレーキパッド40が制動部20に摺接すると、その間に発生する摩擦力によって制動部20に制動力が加わる。この制動力によってブレーキディスク100を介してホイール(図示せず)の回転を制動することができる。
Further, the operation of the
その際、ブレーキパッド40と制動部20との間に生じた摩擦熱によって制動部20の温度が上昇し、ブレーキディスク100(制動部20)がその周方向に熱膨張する。このようにブレーキディスク100が熱膨張すると、図1(b)の仮想線で示すように、外方アーチ部22および内方アーチ部26は、それぞれ弓形(アーチ状)の反りが大きくなる方向に撓んで、その熱応力を緩和する。
この実施形態では、外方アーチ部22および内方アーチ部26は、それぞれ相反する方向に撓んでいる。すなわち、外方アーチ部22は、制動部20の半径方向(R)の外方へ更に突出するように湾曲し、制動部20の半径方向(R)の外方へと移動する(矢印「92」参照)。一方、内方アーチ部26は、半径方向(R)の内方へ更に突出するように湾曲し、半径方向(R)の内方へと移動する(矢印「94」参照)。
At that time, the frictional heat generated between the
In this embodiment, the
このように、本実施形態のブレーキディスク100によれば、ブレーキパッド40摺擦時の摩擦熱によってブレーキディスク100の制動部20が熱膨張した場合、当該制動部20の半径方向(R)に突出した外方アーチ部22と内方アーチ部26とが弾性変形すること(ここでは各アーチ部22、26の弓形の反りが大きく撓むこと)によって、ブレーキディスク100の熱膨張による熱応力を緩和することができる。これにより、ブレーキディスク100の周方向への熱膨張を許容することができ、熱膨張によるブレーキディスク100の厚み方向の変形(例えば、振れ、反りなど)を抑制することができる。
Thus, according to the
また、この実施形態では、図1(b)の矢印「92」、「94」で示すように、外方アーチ部22と内方アーチ部26とは相反する方向に移動(変形)するように構成されている。このように相反する方向に移動(変形)する2つのアーチ部22、26が協働して変形することにより、熱膨張変化に伴う熱応力を効果的に緩和することができる。なお、外方アーチ部22および内方アーチ部26の一方のみで熱応力を緩和するような構造では、ブレーキディスクの強度を維持するのが困難となるが、本実施形態では、外方アーチ部22と内方アーチ部26との協働動作によってブレーキディスクの強度を十分に維持することができる。
In this embodiment, as indicated by arrows “92” and “94” in FIG. 1B, the outer
さらに、この実施形態では、制動部20と取付け部10とは、SUS材をプレス加工することにより一体に形成されている。このように制動部20と取付け部10とが一体形成されたブレーキディスク100(例えばソリッドブレーキディスク)では、制動部20と取付け部10とが別部材で構成されたブレーキディスク(例えばフローティングブレーキディスク)に比べて熱膨張時に可動し得る箇所が少なく、それゆえ熱応力の緩和が困難となりがちである。そのため、制動部20と取付け部10とが一体形成されたブレーキディスク100では、制動部20に熱変形緩和能力を有するアーチ部22、26を形成するという本実施形態の構成を採用することによる効果が特によく発揮され得る。
Furthermore, in this embodiment, the
なお、各アーチ部22、26の曲率、各アーチ部22、26の長さ、各アーチ部22、26の形状などは、各アーチ部22、26に要求される熱変形能と、各アーチ部22、26に要求される強度とを考慮した上での好適なバランスによって適宜決定され得る。
外方アーチ部22及び内方アーチ部26は、一定の曲率で円弧を描くように形成されてもよく、或いは、曲率を変えながら湾曲するように形成されてもよい。この実施形態では、外方アーチ部22及び内方アーチ部26は、それぞれのアーチ部位によって異なる曲率で湾曲するように形成されている。
また、この実施形態では、外方アーチ部22及び内方アーチ部26は、外方アーチ部22の最大径点を通る半径方向(R)の軸線に対して、回転方向における前後の形状が線対称となるように形成されている。
In addition, the curvature of each
The outer
Further, in this embodiment, the outer
さらに、本実施形態のブレーキディスク100の他の特徴部分について説明する。本実施形態の構成においては、外方アーチ部22と内方アーチ部26とによって形成された貫通孔28を、ブレーキパッド40のクリーニング孔として利用することができる。すなわち、制動部20の表裏を貫通する貫通孔28によって、ブレーキパッド40に付着したブレーキパッドの磨耗粉や土砂を掻き落すことができる。なお、二つのアーチ部22、26によって囲まれた上記貫通孔28は、典型的なブレーキパッドの制動部に形成されたクリーニング用孔に比べて、その開口面積が大きくなる。そのため、上記貫通孔28の内部には土砂が詰まり難くなり、土砂詰まりによるブレーキパッド40の磨耗を確実に回避することができる。
Furthermore, another characteristic part of the
貫通孔28は、クリーニング作用を発揮できるのであれば、どのような形状であってもよいが、好ましくは図1に示したように、制動部20の周方向に延びた長孔形状である。このように貫通孔28を周方向に延びた長孔形状とすることにより、外方アーチ部22と内方アーチ部26とが弾性変形した際に、貫通孔28の開口内にブレーキパッド40が嵌り落ちる不具合を回避することができ、ブレーキパッド40およびブレーキディスク100を安定して作動させることができる。なお、この実施形態では、貫通孔28を画する開口縁部分(外方アーチ部22の内面および内方アーチ部26の内面)は、外方アーチ部22の外面23および内方アーチ部26の外面27に対して相似形状をなしている。
The through
なお、貫通孔28に加えて、外方アーチ部22の外面23と、内方アーチ部27の外面27とをブレーキパッド40のクリーニングスクレーパとして利用してもよい。すなわち、制動部20の他の部分よりも更に外方に突出するように湾曲した外方アーチ部22の外面23によって、ブレーキパッド40の外周側の土砂を掻き落すことができる。また、制動部20の他の部分よりも更に内方に突出するように湾曲した内方アーチ部26の外面27によって、ブレーキパッド40の内周側の土砂を掻き落すことができる。かかる構成によれば、ブレーキパッド40の摺接面のクリーニングを、貫通孔28と外方アーチ部22の外面23と内方アーチ部26の外面27とによって分担することができ、ブレーキパッド40のクリーニングを効率よく且つ効果的に行うことができる。
In addition to the through
また、アーチ組合せ体60は、制動部20に一つだけ形成されていてもよく、或いは、制動部20の周方向に複数形成されていてもよい。この実施形態では、複数のアーチ組合せ体60がブレーキディスク100の中心軸(C)に対して互いに点対称となるように(同一円上に等間隔で)配置されている。このようにアーチ組合せ体60の数を複数にすることにより、ブレーキパッド40のクリーニング効果をさらに向上させることができる。また、点対称に配置された複数のアーチ組合せ体60が協働して変形することにより、熱膨張変化に伴う熱応力を均等に緩和することができ、ブレーキディスクの変形をさらに効果的に抑制することができる。
Further, only one
なお、複数のアーチ組合せ体60のうちの少なくとも一つ(ここではアーチ組合せ体60a)は、制動部20の半径方向(R)に延びたアーム50を介して取付け部10に連結されていてもよい。図示した例では、4つのアーチ組合せ体60aが有する内方アーチ部26aが、制動部20の半径方向(R)に延びたアーム50を介して取付け部10に連結されている。
この場合、制動部20が熱膨張すると、図1(b)の仮想線で示すように、連結された側の内方アーチ部26aは、弓形(アーチ状)の反りが大きくなる方向に撓むとともに半径方向(R)の外方へと移動する(矢印「96」参照)。これは、取付け部10がホイールにボルト固定されているため、該取付け部10に連結された内方アーチ部26aの半径方向(R)の内方への移動が規制されるからである。このように、外方アーチ部22aと内方アーチ部26aとが同じ方向に移動(変形)する場合であっても、一対のアーチ部22a、26aが協働して弾性変形する(弓形の反りが大きく撓む)ことにより、熱膨張変化に伴う熱応力を十分に緩和することができる。
At least one of the plurality of arch combination bodies 60 (here, the
In this case, when the
次に、図2(a)および(b)も加えて、本実施形態の構成をさらに説明する。図2(a)は、本実施形態のブレーキディスク100が適用された車両(自動二輪車)の前輪部分の斜視図であり、そして、図2(b)は、この前輪に設けられたブレーキシステムを示す概略図である。
Next, the configuration of this embodiment will be further described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). FIG. 2A is a perspective view of a front wheel portion of a vehicle (motorcycle) to which the
図1(a)に示したブレーキディスク100は、自動二輪車に適用されるブレーキディスクであり、薄肉輪状の円板構造となっている。なお、自動二輪車に限らず、ブレーキディスク100は他の車両にも適用でき、例えば、自動二輪車以外に、いわゆる鞍乗型車両(スノーモービル、四輪バギー(ATV:All Terrain Vehicle(全地形型車両))など)に適用することができる。また、本実施形態における自動二輪車とは、モーターサイクルの意味であり、原動機付自転車(モーターバイク)、スクータを含み、具体的には、車体を傾動させて旋回可能な車両のことをいう。したがって、前輪および後輪の少なくとも一方を2輪以上にして、タイヤの数のカウントで三輪車・四輪車(またはそれ以上)としても、それは「自動二輪車」に含まれ得る。
A
図2(a)に示すように、ブレーキディスク100は、車輪70(図2(a)参照)の車軸と同軸的に取り付けられ、車輪70と共に回転する。車種によって、ブレーキディスク100は、車輪70の片側または両側に取り付けられる。詳しくは、車輪70側には、予め同一円上に均等に4個の雌ねじ部が設けられ、この雌ねじ部のそれぞれと取付け部10の取付け孔12(図では円孔)とを同軸に重ねた状態で、図示しないボルトで両者を締結している。これにより、ブレーキディスク100は車輪70に固定される。
As shown in FIG. 2A, the
図2(b)に示すように、ブレーキディスク100の外周縁(図1の制動部20)を挟むようにキャリパ72が配設されている。キャリパ72は、キャリパーボディ74内に一対のブレーキパッド40を備えており、このブレーキパッド40が、ブレーキディスク100の両面と対向している。ブレーキパッド40は、それぞれキャリパーボディ74に支持されたキャリパーピストン78の先端に貼り付けられている。
As shown in FIG. 2B, the
キャリパーピストン78は、ブレーキホース80から所定圧力のオイルが供給されており、圧力が上がると、互いに接近する方向に押圧される。この結果、一対のブレーキパッド40がブレーキディスク100を油圧によって挟持する構成となっている。この挟持状態がブレーキをかけた状態であり、車輪と共に高速で回転しているブレーキディスク100に制動力を加える。
The
自動二輪車の前輪ブレーキを例にとって、ブレーキ動作を説明すると次の通りである。すなわち、図2(b)に示すように、ブレーキレバー82を握力で矢印F方向へ回転させる(ブレーキレバー82を握る)と、マスターシリンダ84のピストン84Aが矢印A方向へ押圧される。このときピストン84Aを押す力(圧力)は、ブレーキレバーの握力Fよりもレバー比(図2(b)に示すL1/L2)倍だけ拡大される。
Taking the front wheel brake of a motorcycle as an example, the brake operation will be described as follows. That is, as shown in FIG. 2B, when the
このレバー比は、ブレーキレバー82の回転軸82Aとマスターシリンダ84の軸線とのオフセット量(L1)と、ブレーキレバー82の回転軸82Aから前記握力Fが加わる力点との距離(L2)によって決められた所謂テコの比である。マスターシリンダ84のピストン84Aの押圧によって生じた油圧は、ブレーキホース80を通って、キャリパーピストン78を押圧する力となる。
This lever ratio is determined by the distance (L2) between the offset amount (L1) between the
上記構成のブレーキシステムにおいて、車輪70が高速で回転中に制動をかけるべく、ドライバーがブレーキレバー82を把持すると、ブレーキパッド40がブレーキディスク100を挟持し、摺動摩擦によって車輪70の回転速度が減速される。その過程で、ブレーキディスク100は摩擦によって発熱する。ブレーキディスク100はこの熱によって熱膨張変形する。
In the brake system configured as described above, when the driver grips the
その際、制動部20の外方アーチ部22および内方アーチ部26は、それぞれ弓形の反りが大きくなる方向に撓むように構成されているため、制動部20の熱膨張変形に連れて変形しようとする。したがって、ブレーキディスクの制動部が制動によって発熱して、その周方向に延びる熱膨張変形をした際にブレーキディスクに歪が蓄積することがないために、ブレーキディスクの塑性変形を防ぐことができる。
At that time, the outer
以下に、本実施の形態における変形例を示す。なお、上述したように、既述の実施形態と同一構成部分については、同一の符号を付してその構成の説明を省略する。 Below, the modification in this Embodiment is shown. As described above, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
(変形例1)
図3に示すように、この変形例1のブレーキディスク100Aでは、取付け部10Aは、アーム50を介さずに制動部20Aの内方アーチ部26Aaに直接連結されている。かかる構成によれば、制動部と取付け部との間にアームを介在させる場合(例えば図1の実施形態)に比べて、取付け部10Aを制動部20Aに近接(例えば隣接)するように配置することができる。
(Modification 1)
As shown in FIG. 3, in the
ブレーキ動作時に制動部20Aに加わるブレーキパッドからの制動力が同じであれば、取付け部10Aに加わる荷重の大きさは、ブレーキディスクの半径方向(R)において取付け部と制動部とがどれだけ離れているかにより決定される。そのため、この変形例1のブレーキディスクのように、取付け部10Aを制動部20Aの近傍に(例えば隣接して)配置することにより、ブレーキ動作時に取付け部10Aにかかる荷重を低減することができ、取付け部10A、延いてはブレーキディスク100Aの剛性を確保することができる。
If the braking force from the brake pad applied to the
また、典型的なブレーキディスクの熱変形対策としては、取付け部と制動部との間に熱変形緩和能力を有する熱変形緩和機構を設ける場合が多いが、この変形例1のように、取付け部10Aが制動部20Aに近接(例えば隣接)すると、取付け部10Aと制動部20Aとの間に熱変形緩和機構を設けることが設計上困難となる。そのため、取付け部10Aが制動部20Aの近傍に配置されたブレーキディスク100Aにおいては、制動部20A自体に熱変形緩和能力を有するアーチ組合せ体60A(外方アーチ部22Aおよび内方アーチ部26A)を形成するという本実施形態の構成を採用することによる効果が特によく発揮され得る。
なお、取付け部10Aを制動部20Aの近傍に配置する手段は、上述した制動部20Aと取付け部10Aとをアームを介さずに直接連結するだけに限らず、例えば、アームの長さを短くしたり、或いはアームを半径方向に対して傾斜させたりする(即ちアームを取付け部から半径方向と異なる方向に延ばして制動部に到達させる)ことにより、取付け部10Aの形成位置を制動部20Aに近づけても良い。
Moreover, as a typical measure against thermal deformation of a brake disc, a thermal deformation relaxation mechanism having thermal deformation relaxation capability is often provided between the mounting portion and the braking portion. When 10A approaches (for example, adjacent to) the
The means for disposing the mounting
(変形例2)
また、ブレーキディスクに複数の小孔を形成してもよい。図4に示すように、この変形例2に係るブレーキディスク100Bは、制動部20Bに複数の小孔90を備えている。この小孔90によって、ブレーキディスクの放熱性を向上させ得る場合がある。小孔90は、円形に限らず、他の形状であってもよい。なお、この変形例2のブレーキディスク100Bでは、2つのアーチ組合せ体60Bが互いに点対称となるように形成されている。
(Modification 2)
A plurality of small holes may be formed in the brake disc. As shown in FIG. 4, the
(変形例3)
さらに、ブレーキディスクの強度を高める観点から、取付け部と制動部とを連結するアーム(補強アーム)の数を増加してもよい。例えば、図5に示すように、この変形例3に係るブレーキディスク100Cは、全てのアーチ組合せ体60Caが、取付け部10Cの何れかと補強アーム50Cを介して連結された点に特徴を備えている。補強アーム50Cは、取付け部10Cとアーチ組合せ体60Caとを連結するに足る最小限の幅、形状等を持っていれば十分であり、補強アーム50Cの形状、幅などはアーチ組合せ体60Caの変形能を実質上維持する上で適当な値に設定される。このように多数の補強アーム50Cを設けることにより、制動部20Cの剛性を高めることができる。
(Modification 3)
Furthermore, from the viewpoint of increasing the strength of the brake disc, the number of arms (reinforcing arms) that connect the attachment portion and the braking portion may be increased. For example, as shown in FIG. 5, the brake disc 100C according to the third modification is characterized in that all the arch combinations 60Ca are connected to any one of the attachment portions 10C via the reinforcing
また、改変例3のブレーキディスク100Cは、取付け部10Cと、それに隣接する取付け部10Cとの間を連結する環状のハブ52Cを備えている。この環状ハブ52Cによって、ある取付け部10Cとそれに隣接する他の取付け部10Cとを連結して、取付け部10Cの剛性を向上させるようにもしている。これらの補強アーム50C及び環状ハブ52Cの存在によって、ブレーキディスク100Cに対して、外部から衝撃(例えば、転倒等)が加わったとき、ブレーキディスク100Cの偏心や歪み対して強度を向上させることができる。
Further, the brake disk 100C according to the modified example 3 includes an
(変形例4)
なお、上述した形態では、アーチ組合せ体60を複数(2点(図4)、8点(図1、図3)、12点(図5))としたが、この数に限定されるものではない。例えば、ブレーキディスクの構成によっては、アーチ組合せ体60を単数としてもよい。その変形例4を図6に示す。変形例4に係るブレーキディスク100Dは、制動部20Dに、外方アーチ部22Dと内方アーチ部26Dとの組合せから成るアーチ組合せ体60Dを一つだけ形成している。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, a plurality of arch combinations 60 (two points (FIG. 4), eight points (FIGS. 1 and 3), and twelve points (FIG. 5)) are used, but the number is not limited to this number. Absent. For example, depending on the configuration of the brake disk, the
(変形例5)
また、図7の改変例5では、全てのアーチ組合せ体60Eが取付け部10Eから独立した一例を示している。この例では、アーチ組合せ体60Eと取付け部10Eとを直接的に連結する補強アームは存在していない。すなわち、全てのアーチ組合せ体60Eが取付け部10Eから独立したアーチ部となっている。
(Modification 5)
Moreover, in the modification 5 of FIG. 7, all the
(変形例6)
さらに、図8に改変例6に係るブレーキディスク100Fを示す。この例では、外方アーチ部22Fと内方アーチ部26Fとによって囲まれた貫通孔28Fは円孔形状であり、つまり、貫通孔28Fを画する開口縁部分(外方アーチ部22Fの内面および内方アーチ部26Fの内面)は、外方アーチ部22Fの外面23Fおよび内方アーチ部26Fの外面27Fに対してそれぞれ非相似形状をなしている。
(Modification 6)
Further, FIG. 8 shows a
以上説明したように、本発明のブレーキディスクによれば、ブレーキパッド摺擦時の摩擦熱によってブレーキディスクの制動部が熱膨張した場合、当該制動部の半径方向に突出した外方アーチ部と内方アーチ部とが弾性変形すること(例えば、各アーチ部の弓形の反りが大きく撓むこと)によって、ブレーキディスクの熱膨張による熱応力を緩和することができる。これにより、ブレーキディスクの周方向への熱膨張を許容することができ、熱膨張によるブレーキディスクの厚み方向の変形(例えば、振れ、反りなど)を抑制することができる。
加えて、外方アーチ部と内方アーチ部とによって形成された貫通孔を、ブレーキパッドのクリーニング孔として利用することができる。すなわち、制動部の表裏を貫通する貫通孔によって、ブレーキパッドに付着した土砂を掻き落すことができる。なお、二つのアーチ部によって囲まれた上記貫通孔は、典型的なブレーキパッドの制動部に形成されたクリーニング用孔に比べて、その開口面積が大きくなる。そのため、上記貫通孔の内部には土砂が詰まり難くなり、土砂詰まりによるブレーキパッドの磨耗を確実に回避することができる。
As described above, according to the brake disc of the present invention, when the braking portion of the brake disc is thermally expanded due to frictional heat generated when the brake pad is rubbed, the outer arch portion protruding in the radial direction of the braking portion and the inner The thermal stress caused by the thermal expansion of the brake disk can be reduced by elastically deforming the arch portion (for example, the bow-shaped warpage of each arch portion is greatly bent). Thereby, thermal expansion of the brake disc in the circumferential direction can be allowed, and deformation (for example, vibration, warpage, etc.) of the brake disc in the thickness direction due to thermal expansion can be suppressed.
In addition, the through-hole formed by the outer arch portion and the inner arch portion can be used as a cleaning hole for the brake pad. That is, the earth and sand adhering to a brake pad can be scraped off by the through-hole which penetrates the front and back of a braking part. The through-hole surrounded by the two arch portions has a larger opening area than a cleaning hole formed in a braking portion of a typical brake pad. Therefore, it becomes difficult to clog the earth and sand inside the through hole, and it is possible to reliably avoid wear of the brake pad due to the clogging of earth and sand.
以上、本発明を好適な実施形態と、変形例1〜5により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated by suitable embodiment and the modifications 1-5, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.
本発明によれば、制動部の熱膨張変形に伴う熱応力を十分緩和できるブレーキディスク、ならびに、そのブレーキディスクを備えた車両を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the brake disk which can fully relieve | moderate the thermal stress accompanying the thermal expansion deformation of a brake part, and a vehicle provided with the brake disk can be provided.
10 取付け部
12 取付け孔
20 制動部
21 アーチ連結部
22、22a 外方アーチ部
23 外方アーチ部の外面
26、26a 内方アーチ部
27 内方アーチ部の外面
28 貫通孔
40 ブレーキパッド
50 アーム
50C 補強アーム
52 環状ハブ
60、60a アーチ組合せ体
70 車輪
72 キャリパ
74 キャリパーボディ
78 キャリパーピストン
80 ブレーキホース
82 ブレーキレバー
82A 回転軸
84A ピストン
84 マスターシリンダ
90 小孔
100 ブレーキディスク
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記取付け部の外周に位置し、ブレーキパッドが摺接されることとなる制動部と
を備え、
前記制動部は、少なくとも1つのアーチ組合せ体を有しており、
前記アーチ組合せ体は、
前記制動部の半径方向外方に突出した弓形を呈する外方アーチ部と、
前記外方アーチ部の内方に位置し、前記制動部の半径方向内方に突出した弓形を呈する内方アーチ部とから構成され、且つ
前記外方アーチ部と前記内方アーチ部とによって囲まれた領域には、前記制動部の表裏を貫通する貫通孔が形成されている、ブレーキディスク。 An attachment for attaching to the wheel;
A brake portion that is located on the outer periphery of the mounting portion and is in sliding contact with the brake pad;
The braking part has at least one arch combination,
The arch combination is
An outer arch portion having a bow shape projecting radially outward of the braking portion;
The inner arch portion is located inward of the outer arch portion, and has an arcuate inner arch portion protruding radially inward of the braking portion, and surrounded by the outer arch portion and the inner arch portion. The brake disc is formed with a through-hole penetrating the front and back of the braking portion in the region.
前記複数のアーチ組合せ体は、前記ブレーキディスクの中心軸に対して互いに点対称となるように配置されている、請求項1に記載のブレーキディスク。 A plurality of the arch combinations are arranged in the circumferential direction of the braking portion,
The brake disc according to claim 1, wherein the plurality of arch combinations are arranged so as to be point-symmetric with respect to a central axis of the brake disc.
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