JP2011033132A - ブレーキディスク - Google Patents
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Abstract
【課題】製作コストの上昇や重量の増大を防止しつつ、ＡＢＳ用のセンサに対面する凹部を安価に且つ精度良く形成可能なブレーキディスクを提供する。
【解決手段】ブレーキ装置３のブレーキパッドが圧接される平板環状の制動ディスク１０と、制動ディスク１０の内側に配置されたハブディスク２０とを有し、制動ディスク１０又はハブディスク２０の表面に、アンチロックブレーキ装置のセンサ６が対面可能な凹部５を機械加工により周方向に一定間隔おきに形成した。
【選択図】図１
【解決手段】ブレーキ装置３のブレーキパッドが圧接される平板環状の制動ディスク１０と、制動ディスク１０の内側に配置されたハブディスク２０とを有し、制動ディスク１０又はハブディスク２０の表面に、アンチロックブレーキ装置のセンサ６が対面可能な凹部５を機械加工により周方向に一定間隔おきに形成した。
【選択図】図１
Description
本発明は、アンチロックブレーキ装置（以下、単にＡＢＳという。）を備えた自動二輪車のブレーキディスクに関する。
近年、自動二輪車においても、乗り手の安全性を一層向上するため、ＡＢＳを備えさせた自動二輪車が普及しつつある。ＡＢＳを備えた自動二輪車では、車輪の回転速度を検出手段で検出し、検出手段からの出力に基づいて車輪がロックしないように断続的に車輪を制動させることで、車輪のロックによる転倒を未然に防止できるように構成されている。
前記検出手段としては、車輪と一体的に回転するブレーキディスクに、貫通孔や凹凸を周方向に一定間隔おきに形成したパルサーリングを取付けるとともに、パルサーリングに対面させて近接センサを設け、該近接センサの前を横切る貫通孔や凹凸の周期を検知して、車輪の回転速度を求めるように構成したものが広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、前記特許文献１記載のブレーキディスクは、機械的な強度剛性を十分に確保するため、例えばステンレス鋼などの金属材料で構成されているが、パルサーリングは、成形精度を高めるため、熱間圧延鋼材などの金属材料で構成されている。このため、ブレーキディスクとパルサーリングとの接合部には、異種金属の接合により電位差が生じて、接合部に錆が発生し易くなるという問題がある。また、ブレーキディスクとは別個にパルサーリングを製作し、これを溶接やボルト止めなどによりブレーキディスクに固定するので、ブレーキディスクの製作コストが高くなるとともに、パルサーリング分だけブレーキディスクの重量が増えるという問題がある。
本発明の目的は、製作コストの上昇や重量の増大を防止しつつ、ＡＢＳ用のセンサに対面する凹部を安価に且つ精度良く形成可能なブレーキディスクを提供することである。
本発明に係るブレーキディスクは、ブレーキパッドが圧接される平板環状の制動部と、制動部の内側に配置されたハブ部とを有し、前記制動部又はハブ部の表面に、アンチロックブレーキ装置のセンサが対面可能な凹部を機械加工により周方向に一定間隔おきに形成したものである。
このブレーキディスクを搭載した自動二輪車のＡＢＳでは、制動時に、ブレーキディスクに周方向に一定間隔おきに設けた凹部をセンサで順次検出し、これを用いて車輪がロックしないように、ブレーキ装置を制御することになるが、センサに対面して設けられる凹部が、制動部又はハブ部の表面に機械加工により直接的に形成されているので、別部材からなるパルサーリングをブレーキディスクに取付ける場合と比較して、ブレーキディスクの製作コストの上昇を抑制できるとともに、ブレーキディスクの重量増加を抑制できる。しかも、別部材からなるパルサーリングを設ける場合のように、異種金属間における電位差の発生もないので、錆の発生を未然に防止できる。ただし、制動部に凹部を形成する場合には、制動部に対する焼入れ前に凹部を形成することが好ましい。
ここで、前記制動部又はハブ部の両側面に前記凹部を形成することも好ましい実施例である。凹部は制動部又はハブ部の一方の側面に設けるだけでもよいが、制動部又はハブ部の両側面に設けると、車輪の左右にブレーキディスクを設ける場合において、両ブレーキディスクとして同じ構成のものを採用することができるので好ましい。
前記制動部の少なくとも一方の側面の内周部に前記凹部を形成することが好ましい実施例である。制動部は、ハブ部と比較して強度剛性に優れた素材で構成されているので、この制動部に凹部を形成することで、精度良く凹部を形成することができる。しかも、側面の内周部、即ち反りなどが発生し難い部分に凹部を形成しているので、制動部に対する凹部の成形精度を高めることができる。
前記凹部として、ブレーキディスクの半径方向に細長い凹部を形成することも好ましい実施例である。この場合には、センサにより凹部を確実に検出することができる。
前記凹部をホブ盤による機械加工で形成することもできる。凹部の成形方法として、プレス加工やレーザー加工、切削加工などの機械加工を採用することもできるが、ホブ盤を用いると、効率的に且つ精度良く凹部を形成することができる。
本発明に係るブレーキディスクによれば、センサに対面して設けられる凹部が、制動部又はハブ部の表面に機械加工により直接的に形成されているので、別部材からなるパルサーリングをブレーキディスクに取付ける場合と比較して、ブレーキディスクの製作コストの上昇を抑制できるとともに、ブレーキディスクの重量増加を抑制できる。しかも、別部材からなるパルサーリングを設ける場合のように、異種金属間における電位差の発生もないので、錆の発生を未然に防止できる。
次に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３に示すように、フローティングブレーキディスク１は、自動二輪車用のブレーキディスク１で、平板環状の制動ディスク１０と、制動ディスク１０の内側に所定の隙間をあけて内嵌装着したハブディスク２０と、制動ディスク１０とハブディスク２０とをフローティング状態に連結する複数の連結手段３０とを備え、自動二輪車のフロントフォーク２に回転自在に支持された前輪（図示略）のホイールハブに固定され、フロントフォーク２に取付けられたブレーキ装置３のブレーキパッド（図示略）にて制動ディスク１０を挟持することで、前輪に対して制動力を付与できるように構成されている。
図１〜図３に示すように、フローティングブレーキディスク１は、自動二輪車用のブレーキディスク１で、平板環状の制動ディスク１０と、制動ディスク１０の内側に所定の隙間をあけて内嵌装着したハブディスク２０と、制動ディスク１０とハブディスク２０とをフローティング状態に連結する複数の連結手段３０とを備え、自動二輪車のフロントフォーク２に回転自在に支持された前輪（図示略）のホイールハブに固定され、フロントフォーク２に取付けられたブレーキ装置３のブレーキパッド（図示略）にて制動ディスク１０を挟持することで、前輪に対して制動力を付与できるように構成されている。
制動ディスク１０は、耐磨耗性に優れたステンレス鋼や炭素鋼からなる平坦な金属板をプレス成形した後、ブレーキパッド（図示略）が摺接される環状の摺動部１１を熱処理して製作されている。摺動部１１には、放熱性能を向上するとともに重量を軽減するため、複数の小孔１２が形成されている。小孔１２としては、図１、図２に示すような丸孔以外に細長いスリット状の長孔を形成することも可能で、小孔１２の形状や個数や配列は、ブレーキディスク１の意匠性や摺動部１１における放熱性を考慮して適宜に設定することができる。制動ディスク１０の外周部及び内周部には複数の凹部１３、１４が円周方向に一定間隔おきに形成され、ブレーキディスク１の放熱性が高められるとともに軽量化が促進され、意匠的にも斬新さが表現されるように構成されている。凹部１３、１４の個数や形状は任意に設定可能である。ただし、凹部１３、１４の少なくとも一方を省略したブレーキディスク１に対しても、本発明を同様に適用することができる。制動ディスク１０の寸法は、例えば外径３００ｍｍ、厚さ６ｍｍに設定したものを採用できる。
ハブディスク２０は、例えば軽量化を図るためアルミニウム合金等の軽金属材料で構成されている。ハブディスク２０の中央部にはホイールハブの端部が挿通する取付孔２１が形成されるとともに、取付孔２１を取り囲むようにホイールハブへの取付用の複数のボルト挿通孔２２が形成されている。ハブディスク２０の半径方向の途中部には複数の軽減孔２３が周方向に一定間隔おきに形成されている。
図１、図２、図４に示すように、ハブディスク２０の外周部にはリング部２４が形成され、リング部２４の少なくとも一方の側面の内周部には周方向に一定間隔おきに複数の凹部５が形成されている。凹部５は、リング部２４の一方の側面にのみ形成することもできるが、リング部２４の両側面に設けると、車輪の左右に配置されるブレーキディスク１として同一構成のものを採用できるので、部品点数を少なくする上で好ましい。凹部５は、リング部２４の側面の半径方向の任意の位置に設けることが可能で、リング部２４の側面の半径方向の外周側に形成することもできるし、リング部２４の側面の半径方向の中央部に形成することもできる。また、凹部５の内周端はリング部２４の内側へ開放させてもよい。
凹部５の成形方法としては、プレス加工やレーザー加工、切削加工などを採用することができるが、ホブ盤を用いた切削加工により成形すると、効率的に且つ精度良く凹部５を形成することができる。凹部５の幅、長さ、深さは、センサ６にて凹部５の有無を確実に検出できるように、センサ６の特性に応じて設定することになる。例えば、幅３ｍｍ、長さ８ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部５を形成できる。凹部５の個数は任意に設定できるが、車輪の回転速度を精度良く測定するため、例えば４５個以上設けることが好ましい。なお、凹部５の形状は、任意の形状に形成できるが、半径方向に細長い小判型や長方形状に形成と、凹部５の開口縁の半径方向の直線部分がセンサ６の前を横断することになるので、センサ６からの出力を明確に変化させて、確実に凹部５を検出できる。また、凹部５内に異物が付着しないように、凹部５に合成樹脂材料を充填することも好ましい実施例である。
図１〜図３に示すブレーキディスク１では、制動ディスク１０とハブディスク２０とを同一平面内に配置したが、車体側の構成に応じて、制動ディスク１０とハブディスク２０とを、ブレーキディスク１の厚さ方向（軸心方向）に一定間隔をあけた平行な平面内に配置することも可能である。また、両ディスク１０、２０の厚さは、同じに設定することもできるし、異なる厚さに設定することもできる。尚、制動ディスク１０やハブディスク２０の構成に関しては、既存の構成のものを適宜に採用することができる。
連結手段３０は、図１〜図３に示すように、制動ディスク１０とハブディスク２０間に円周方向に一定間隔おきに設けられている。連結手段３０の配設位置において、制動ディスク１０の内周部には半円形の制動側連結凹部１５が形成され、ハブディスク２０の外周部には半円形のハブ側連結凹部２５が制動側連結凹部１５と対向状に形成され、両ディスク１０、２０を組み合わせた状態で、両ディスク１０、２０間には連結凹部１５、２５により略円形の連結穴３１が形成される。連結穴３１には連結ピン３２が装着され、この連結ピン３２により両ディスク１０、２０の相対回転及び軸方向への相対移動が規制される。連結ピン３２には両ディスク１０、２０が同一平面内に位置するように付勢する皿バネからなるバネ部材３３と該バネ部材３３を受け止める座金３４が取付けられ、両ディスク１０、２０は連結ピン３２とバネ部材３３と座金３４を介してフローティング状態に連結されている。ただし、座金３４は省略することも可能である。
図１、図４に示すように、フロントフォーク２にはＡＢＳのためのセンサ６が凹部５に対面させて設けられている。センサ６としては、凹部５の有無を検出可能なものであれば任意の構成の非接触式の近接センサ６を採用できる。近接センサ６としては、電磁誘導を利用した高周波発振型、磁石を用いた磁気型、静電容量の変化を利用した静電容量型を採用できるが、センサ６と凹部５間に異物が付着したりすることもあるので、高周波発振型の近接センサ６を用いることが好ましい。
近接センサ６とブレーキディスク１間の隙間は、センサ６の種類や特性に応じて適宜に設定でき、例えば０．５〜０．１ｍｍに設定することになる。センサ６は、凹部５を形成するハブディスク２０の環状面に直交状に取付けることになる。ただし、この環状面をテーパ状に形成し、センサ６をブレーキディスク１の回転中心に対して傾斜状に設けることも可能である。
このブレーキディスク１では、センサ６に対面して設けられる凹部５が、制動ディスク１０又はハブディスク２０の表面に機械加工により直接的に形成されているので、別部材からなるパルサーリングをブレーキディスク１に取付ける場合と比較して、ブレーキディスク１の製作コストの上昇を抑制できとともに、ブレーキディスク１の重量増加を抑制できる。しかも、別部材からなるパルサーリングを設ける場合のように、異種金属間における電位差の発生もないので、錆の発生を未然に防止できる。
なお、前記実施例では、ハブディスク２０に凹部５を形成したが、制動ディスク１０に凹部５を形成することもできる。制動ディスク１０に形成する場合には、凹部５の加工性を確保するため、制動ディスク１０に対する焼入れ前に凹部５を形成することが好ましい。また、焼入れ後における摺動面１１の研磨により、凹部５の開口縁に角部が形成できるので、センサ６による凹部５の検出精度を高める上で好ましい。制動ディスク１０に凹部５を設ける場合には、制動ディスク１０の内周部に形成することになる。凹部５の形成位置は、制動ディスク１０の半径方向の内周側や外周側に形成することができるが、内周側に形成すると、制動ディスク１０の熱歪の影響を受け難いので好ましい。
また、前記実施例では、制動ディスク１０とハブディスク２０とを分割構成したブレーキディスク１に本発明を適用した場合について説明したが、一部材からなるブレーキディスクに対しても、本発明を適用することができる。具体的には、図５に示すブレーキディスク５０のように、ブレーキ装置３のブレーキパッドが圧接される環状の制動部５１と、制動部５１から内側へ延びてホイールハブにボルトで固定される取付部５２とを備え、耐磨耗性に優れたステンレス鋼や炭素鋼からなる金属板をプレス成形してなる一部材からなるブレーキディスク５０に本発明を適用する場合には、制動部５１の半径方向の内周部に周方向に設定間隔おきにセンサ６に対面させて複数の凹部５を形成することになる。なお、符号５３は、放熱性能を向上するとともに重量を軽減するために制動部５１に設けた小孔であり、符号５４は、ブレーキディスク５０の放熱性を高めるとともに軽量化を促進し、意匠的にも斬新さが表現するために、制動部５１の外周部に周方向に設定間隔おきに形成した凹部である。
１ ブレーキディスク ２ フロントフォーク
３ ブレーキ装置
５ 凹部 ６ センサ
１０ 制動ディスク １１ 摺動部
１２ 小孔 １３ 凹部
１４ 凹部 １５ 制動側連結凹部
２０ ハブディスク ２１ 取付孔
２２ ボルト挿通孔 ２３ 軽減孔
２４ リング部 ２５ ハブ側連結凹部
３０ 連結手段 ３１ 連結穴
３２ 連結ピン ３３ バネ部材
３４ 座金
５０ ブレーキディスク ５１ 制動部
５２ 取付部 ５３ 小孔
５４ 凹部
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２２ ボルト挿通孔 ２３ 軽減孔
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３０ 連結手段 ３１ 連結穴
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５０ ブレーキディスク ５１ 制動部
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Claims (5)
- ブレーキパッドが圧接される平板環状の制動部と、制動部の内側に配置されたハブ部とを有し、
前記制動部又はハブ部の表面に、アンチロックブレーキ装置のセンサが対面可能な凹部を機械加工により周方向に一定間隔おきに形成した、
ことを特徴とするブレーキディスク - 前記制動部又はハブ部の両側面に前記凹部を形成した請求項１記載のブレーキディスク。
- 前記制動部の少なくとも一方の側面の内周部に前記凹部を形成した請求項１記載のブレーキディスク。
- 前記凹部として、ブレーキディスクの半径方向に細長い凹部を形成した請求項１〜３のいずれか１項記載のブレーキディスク。
- 前記凹部をホブ盤による機械加工で形成した請求項１〜４のいずれか１項記載のブレーキディスク。
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|---|---|---|---|
| JP2009180489A JP5532727B2 (ja) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | ブレーキディスク |
| PCT/JP2010/061956 WO2011016324A1 (ja) | 2009-08-03 | 2010-07-15 | ブレーキディスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009180489A JP5532727B2 (ja) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | ブレーキディスク |
Publications (2)
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