JP2016038031A - ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

【課題】制動性能の低下を回避しつつブレーキ鳴きを抑制することができるブレーキディスクを提供する。【解決手段】車両の車軸に取り付けられ、ブレーキパッドが押圧されて当該車両を制動するためのブレーキディスク１において、車両の車軸に取り付けられるブラケット部２と、ブレーキパッドが押圧されるディスク部３と、ブラケット部２及びディスク部３を相対移動可能に連結する連結手段４とを有して構成され、当該連結手段４によって制振手段８がブラケット部２及びディスク部３の表面α又は裏面βに接触して取り付けられたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車軸に取り付けられ、ブレーキパッドが押圧されて当該車両を制動するためのブレーキディスクに関するものである。

乗用車や二輪車等の車両に配設されて当該車両を制動可能なブレーキ装置として、ブレーキディスクとブレーキパッドとを具備したディスクブレーキ装置が普及するに至っている。かかるディスクブレーキ装置は、車両の車輪にブレーキディスクを取り付けて一体に回転可能とするとともに、そのブレーキディスクにブレーキパッドを押圧させることで、制動力を得るよう構成されている。

しかるに、車両の制動時、ブレーキディスクとブレーキパッドとの間で振動が生じてブレーキ鳴きが発生してしまうことがある。このブレーキ鳴きを抑制するには、例えばブレーキパッドの摩擦材の材質等を変更することが必要とされるが、その場合、制動性能に悪影響を及ぼしてしまう虞があった。また、ブレーキ鳴きの対策として、例えば特許文献１にて開示されている所謂フローティング型のブレーキディスクを用いることが考えられる。

このフローティング型のブレーキディスクは、車両の車軸に取り付けられるブラケット部と、ブレーキパッドが押圧されるディスク部とで分割構成され、これらブラケット部及びディスク部を連結手段にて連結することにより、ブラケット部に対してディスク部が相対移動可能な構造とされている。そして、車両の制動時、ブレーキディスクとブレーキパッドとの間で振動が生じると、ブラケット部と連結手段及びディスク部と連結手段が摩擦して当該振動を吸収することでブレーキ鳴きを抑制可能とされている。

特開２００８−２３２４４１号公報

しかしながら、上記したフローティング型のブレーキディスクを採用してもブレーキ鳴きを十分に抑制できない場合があり、その際、例えばブレーキパッドの摩擦材の材質変更等が必要とされ、制動性能に悪影響を及ぼしてしまう虞がある。したがって、制動性能の低下を伴わない他の有効なブレーキ鳴き対策が求められているのが実情である。なお、このような他の有効なブレーキ鳴き対策は、ブラケット部とディスク部とが分割構成とされたフローティング型のブレーキディスクに限らず、車両の車軸に取り付けられる部位とブレーキパッドが押圧される部位とが一体の所謂ソリッド型と称されるブレーキディスクにおいても同様に求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、制動性能の低下を回避しつつブレーキ鳴きを抑制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。

請求項１記載の発明は、車両の車軸に取り付けられ、ブレーキパッドが押圧されて当該車両を制動するためのブレーキディスクにおいて、表面又は裏面の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能な制振手段を具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキディスクにおいて、車両の車軸に取り付けられるブラケット部と、前記ブレーキパッドが押圧されるディスク部と、前記ブラケット部及びディスク部を相対移動可能に連結する連結手段とを有して構成され、当該連結手段によって前記制振手段が前記ブラケット部及びディスク部の表面又は裏面に接触して取り付けられたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のブレーキディスクにおいて、前記連結手段は、前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の間に挿通して取り付けられ、当該ブラケット部及びディスク部の相対移動を可能とするとともに、前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の表面側に当接可能なフランジ部が形成された挿通部材と、該挿通部材に取り付けられ、前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の裏面側に当接して付勢力を付与し得る付勢手段とを具備するとともに、前記制振手段は、前記フランジ部と前記ブラケット部及びディスク部との間、又は前記付勢手段と前記ブラケット部及びディスク部との間に挟持されて組み付けられたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のブレーキディスクにおいて、前記制振手段は、複数の前記連結手段に亘って取り付けられる環状の一体部材から成ることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載のブレーキディスクにおいて、前記制振手段は、摩擦により発熱可能な板状部材から成ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、表面又は裏面の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能な制振手段を具備したので、車両の制動時、ブレーキディスクとブレーキパッドとの間で生じた振動のエネルギを制振手段で生じた熱エネルギに変換させることができ、制動性能の低下を回避しつつブレーキ鳴きを抑制することができる。

請求項２の発明によれば、車両の車軸に取り付けられるブラケット部と、ブレーキパッドが押圧されるディスク部と、ブラケット部及びディスク部を相対移動可能に連結する連結手段とを有して構成され、当該連結手段によって制振手段がブラケット部及びディスク部の表面又は裏面に接触して取り付けられたので、車両の制動時、ブラケット部と連結手段及びディスク部と連結手段の摩擦に加え、制振手段とブラケット部及びディスク部との摩擦による発熱でブレーキ鳴きを抑制することができる。

請求項３の発明によれば、制振手段は、フランジ部とブラケット部及びディスク部との間、又は付勢手段とブラケット部及びディスク部との間に挟持されて組み付けられたので、連結手段を構成する挿通部材又は付勢手段を流用して制振手段をブレーキディスクに取り付けることができるとともに、ブレーキ鳴きをより確実に抑制することができる。

請求項４の発明によれば、制振手段は、複数の連結手段に亘って取り付けられる環状の一体部材から成るので、ブレーキディスクの表面又は裏面に複数の制振手段を取り付けるものに比べ、ブレーキディスクに対する制振手段の取り付けを容易に行わせることができるとともに部品点数を低下させることができ、製造コストを低減することができる。

請求項５の発明によれば、制振手段は、摩擦により発熱可能な板状部材から成るので、制振手段を取り付けることによりブレーキディスク全体が大型化且つ重量化してしまうのを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図 同ブレーキディスクにおける連結手段の挿通部材を示す２面図 同ブレーキディスクにおける連結手段のカラーを示す２面図 同ブレーキディスクにおける連結手段の皿バネを示す図であって（ａ）平面図（ｂ）縦断面図 同ブレーキディスクにおける連結手段による連結部近傍を示す拡大図 同ブレーキディスクにおける制振手段を取り外した状態を示す平面図 同ブレーキディスクにおける制振手段を示す２面図 同ブレーキディスクに適用されるブレーキパッドを示す平面図 同ブレーキディスクに適用されるブレーキパッドを示す断面図 本発明の他の実施形態に係るブレーキディスクを示す側面図 本発明の第２の実施形態に係るブレーキディスクに適用される制振手段を示す平面図 同第２の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図 本発明の第３の実施形態に係るブレーキディスクに適用される制振手段を示す平面図 同第３の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図 本発明の第４の実施形態に係るブレーキディスクに適用される制振手段を示す平面図 同第４の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図 本発明の第５の実施形態に係るブレーキディスク及び制振手段を示す平面図 本発明の第６の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図 図１９におけるＸＸ−ＸＸ線断面図 同第６の実施形態に係るブレーキディスクから制振手段を取り外した状態を示す平面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に係るブレーキディスクは、自動二輪車等の車両の車輪に取り付けられて当該車輪と一体的に回転可能とされ、ブレーキパッドが押圧されることにより制動力を得るための部材から成るもので、図１、２に示すように、ブラケット部２と、ディスク部３と、連結手段４と、制振手段８とを有して構成されている。なお、ブレーキディスク１は、表面α及び裏面βを有した円板状部材から成るものとされている。

ブラケット部２は、例えばアルミニウム合金等から成る金属製板材をプレス加工して得られたもので、その所定位置には、複数の取付孔２ｂが形成されている。これら取付孔２ｂは、ボルト等の締結手段を挿通させ、ブレーキディスク１を自動二輪車等の車両における車輪（不図示）に固定させるものである。また、ブラケット部２の外周縁部には、連結手段４（フローティングピン）によりディスク部３が連結されており、全体形状として円板状のブレーキディスク１を構成している。

ディスク部３は、例えばステンレス等の金属製板材をプレス加工して得られたもので、所定位置には、多数の水切孔ａが形成されている。これら水切孔ａは、ディスク部３に形成された貫通孔から成り、例えばパンチング加工等により形成されたもので、表面積の増大による放熱性の向上、ブレーキディスク１の軽量化等を図り得るものとされている。かかるディスク部３は、ブレーキパッド９（図９、１０参照）が押圧されて摺動し得る略円環状部材から成り、その表面α及び裏面βには、例えば高周波焼き入れ等、耐摩耗性向上のための表面処理が施されている。

ブレーキパッド９は、所定の摩擦材から成るもので、図９、１０に示すように、キャリパー１０に保持された一対のピストン１１にそれぞれ形成されている。しかして、ブレーキレバー等の操作手段を操作すると、ブレーキ液が流路ｂを流れてピストン１１を変位させ、車輪と共に回転するディスク部３の表面α及び裏面βにブレーキパッド９を押圧して摺動させることにより制動力を得るよう構成されている。

なお、本実施形態においては、一対のピストン１１を有する対向ピストンタイプが適用されているが、他のタイプ（例えば、ピストンをブレーキディスク１の表裏面の何れか一方側のみに配設するとともに、ブレーキパッドを押圧した力の反力でキャリパー自体を反対側に変位させ、ピストンのない側のブレーキパッドをブレーキディスク１に押圧するタイプ等）を適用してもよい。

ブラケット部２には、連結手段４にてディスク部３と連結される複数の連結部２ａが形成されるとともに、ディスク部３には、連結手段４にてブラケット部２と連結される複数の連結部３ａが形成されている。具体的には、図６に示すように、ブラケット部２の連結部２ａは、半円弧状に形成された切欠き２ａａから成るとともに、ディスク部３の連結部３ａは、半円弧状に形成された切欠き３ａａから成り、これら切欠き２ａａ、３ａａを対向して形成された部位に連結手段４の挿通部材５（図２参照）を挿通させることによりブラケット部２とディスク部３とが連結されるよう構成されている。

連結手段４は、ブラケット部２及びディスク部３を相対移動可能に連結するためのもので、図２に示すように、挿通部材５と、カラー６と、皿バネ７（付勢手段）とを有して構成されている。なお、本実施形態に係る連結手段４は、ブレーキディスク１の所定位置（ブラケット部２とディスク部３との連結位置）において同心円上略等間隔に６個取り付けられており、各部位においてブラケット部２とディスク部３とを連結するよう構成されている。

挿通部材５は、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間（具体的には切欠き２ａａ及び切欠き３ａａの間）に挿通して取り付けられ、当該ブラケット部２及びディスク部３の相対移動を可能とするもので、図３に示すように、中央に貫通孔５ｄが形成された筒状部材から成る。また、挿通部材５は、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間に挿通した状態において、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの表面α側に当接可能なフランジ部５ａと、連結部２ａの切欠き２ａａの壁面と連結部３ａの切欠き３ａａの壁面との間に位置する挿通部５ｂと、かしめ可能な先端部５ｃとを有して構成されている。

カラー６は、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間に挿通した挿通部材５の先端部５ｃ側に取り付けられ、皿バネ７を保持するためのもので、図４に示すように、フランジ部６ａ及び貫通孔６ｂが形成されて成る。具体的には、図２に示すように、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間に挿通した挿通部材５の先端部５ｃ側にカラー６及び皿バネ７を取り付けた後、当該先端部５ｃをかしめることにより、皿バネ７を保持した状態でカラー６を取り付けることが可能とされている。

皿バネ７は、カラー６を介して挿通部材５に取り付けられ、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの裏面β側に当接して付勢力を付与し得るものであり、図５に示すように、縁部７ａ及び貫通孔７ｂが形成されて成る。すなわち、皿バネ７は、貫通孔７ｂの周縁部がカラー６に当接しつつ縁部７ａがブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの裏面β側に当接して取り付けられており、ブラケット部２及びディスク部３側に付勢力を付与し得るよう構成されているのである。なお、皿バネ７に代えて他の汎用的な付勢手段（コイルスプリングや軟質樹脂等）としてもよい。

しかして、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間に連結手段４を取り付けることにより、図６に示すように、挿通部材５の挿通部５ｂと連結部２ａの切欠き２ａａの壁面及び連結部３ａの切欠き３ａａの壁面との間にクリアランスｔを有した状態とされ、少なくともクリアランスｔだけブラケット部２とディスク部３とが相対移動可能とされている。これにより、車両の制動時、ブレーキパッド９の摺動によりディスク部３が発熱して膨張した際、ブラケット部２に対して相対移動可能とされていることから、膨張後の収縮時、反りや歪み等を伴う変形が生じてしまうのを回避することができる。

ここで、本実施形態においては、ブレーキディスク１の表面αの所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面αとの間で摩擦して発熱可能な制振手段８を具備している。特に、本実施形態に係る制振手段８は、複数（本実施形態においては６個）の連結手段４に亘って取り付けられる環状の一体部材から成るとともに、摩擦により発熱可能な板状部材から成る（図８参照）。

より具体的には、制振手段８は、図８に示すように、例えばステンレス材を円環に形成した板状部材から成り、ブレーキディスク１における連結手段４が形成された位置（図７参照）と対応する位置にそれぞれ取付孔８ａが形成されているとともに、図２に示すように、挿通部材５のフランジ部５ａとブラケット部２及びディスク部３との間に挟持されて組み付けられている。

すなわち、ブラケット部２の連結部２ａ及びディスク部３の連結部３ａの間に連結手段４を取り付ける際、その取り付け部位に取付孔８ａが合致するように制振手段８を位置決めしておき、当該取付孔８ａに挿通部材５の挿通部５ｂを挿通させて上述したように組み付けることにより、図２に示す如き組み付け構造（挿通部材５のフランジ部５ａとブラケット部２及びディスク部３との間に挟持された状態）を得ることができるのである。これにより、制振手段８は、その裏面がブラケット部２及びディスク部３の表面αに接触した状態で複数の連結手段４によって強固に固定される。

なお、本実施形態に係る制振手段８は、挿通部材５のフランジ部５ａとブラケット部２及びディスク部３との間に挟持されて組み付けられているが、これに加えて、図１１に示すように、皿バネ７とブラケット部２及びディスク部３との間に挟持されて組み付けられた制振手段８（この場合、その裏面がブラケット部２及びディスク部３の裏面βに接触した状態で複数の連結手段４によって強固に固定される）を具備するようにしてもよく、或いは皿バネ７とブラケット部２及びディスク部３との間に挟持されて組み付けられた制振手段８のみ具備するようにしてもよい。なお、制振手段８は、摩擦により発熱可能であれば、ステンレスとは異なる他の材料（種々金属は勿論、樹脂や紙等も可能）から成るものであってもよい。

上記実施形態によれば、ブレーキディスク１の表面α又は裏面β（表面α及び裏面βの両方の場合を含む）の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面α又は裏面βとの間で摩擦して発熱可能な制振手段８を具備したので、車両の制動時、ブレーキディスク１とブレーキパッド９との間で生じた振動のエネルギを制振手段８で生じた熱エネルギに変換させることができ、制動性能の低下を回避しつつブレーキ鳴きを抑制することができる。

また、本実施形態においては、車両の車軸に取り付けられるブラケット部２と、ブレーキパッド９が押圧されるディスク部３と、ブラケット部２及びディスク部３を相対移動可能に連結する連結手段４とを有して構成され、当該連結手段４によって制振手段８がブラケット部２及びディスク部３の表面α又は裏面βに接触して取り付けられたので、車両の制動時、ブラケット部と連結手段及びディスク部と連結手段の摩擦に加え、制振手段８とブラケット部２及びディスク部３との摩擦による発熱でブレーキ鳴きを抑制することができる。

さらに、本実施形態に係る制振手段８は、フランジ部５ａとブラケット部２及びディスク部３との間、又は皿バネ７とブラケット部２及びディスク部３との間に挟持されて組み付けられたので、連結手段４を構成する挿通部材５又は皿バネ７を流用して制振手段８をブレーキディスク１に取り付けることができるとともに、ブレーキ鳴きをより確実に抑制することができる。

またさらに、本実施形態に係る制振手段８は、複数の連結手段４に亘って取り付けられる環状の一体部材から成るので、ブレーキディスク１の表面α又は裏面βに複数の制振手段８を取り付けるものに比べ、ブレーキディスク１に対する制振手段８の取り付けを容易に行わせることができるとともに部品点数を低下させることができ、製造コストを低減することができる。加えて、本実施形態に係る制振手段８は、摩擦により発熱可能な板状部材から成るので、制振手段８を取り付けることによりブレーキディスク１全体が大型化且つ重量化してしまうのを抑制することができる。

また、上記第１の実施形態に係る制振手段８に代えて、例えば第２の実施形態として、図１２に示すように、連結手段４に対応した取付孔１２ａを有した制振手段１２（その制振手段１２をブレーキディスク１に取り付けた状態を図１３に示す）、第３の実施形態として、図１４に示すように、連結手段４に対応した取付孔１３ａを有した制振手段１３（その制振手段１３をブレーキディスク１に取り付けた状態を図１５に示す）、第４の実施形態として、図１６に示すように、連結手段４に対応した取付孔１４ａを有した制振手段１４（その制振手段１４をブレーキディスク１に取り付けた状態を図１７に示す）としてもよい。さらに、第１〜４の実施形態においては、その制振手段（８、１２、１３、１４）が何れも複数の連結手段４に亘って取り付けられる環状の一体部材から成るものであるが、例えば第５の実施形態として、図１８に示すように、連結手段４に対応した取付孔１５ａを有し、且つ、各連結手段４毎に独立して形成された制振手段１５としてもよい。

またさらに、本発明の第６の実施形態として、図２１に示すような一体型のブレーキディスク１７（所謂ソリッドタイプ）に制振手段１８を組み付けて成るブレーキディスク１６（図１９参照）としてもよい。本実施形態に適用される一体型のブレーキディスク１７は、上記実施形態の如くブラケット部２及びディスク部３に分割されておらず、車両の車軸に取り付けられる部位とブレーキパッドが押圧される部位とが一体の部材から成る。また、本実施形態に適用される制振手段１８は、上記実施形態と同様、表面（又は裏面）の所定位置（本実施形態においては、車軸に取り付けられる部位とブレーキパッドが押圧される部位との境界部）に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能なもので、円環状の板状部材から成る。

かかる制振手段１８は、取付手段１９にてブレーキディスク１７に取り付けられている。この取付手段１９は、上記実施形態における連結手段４と同様の構成とされるものの専ら制振手段１８を取り付けるためのものであり、図２０に示すように、挿通部材２０（挿通部材５に相当）と、カラー２１（カラー６に相当）と、皿バネ２２（皿バネ７に相当）とを有して構成されている。しかして、制振手段１８は、その裏面がブレーキディスク１７の表面α（又は裏面β）に接触した状態で複数の取付手段１９によって強固に固定されているので、車両の制動時、ブレーキディスク１６とブレーキパッド９との間で生じた振動のエネルギを制振手段１８で生じた熱エネルギに変換させることができ、制動性能の低下を回避しつつブレーキ鳴きを抑制することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、制振手段は、ブレーキディスクの表面又は裏面の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能なものであれば足り、例えば制振手段を他の位置（連結手段４又は取付手段１９とは異なる位置）に取り付けるようにしてもよい。また、フローティング構造のための連結手段４や制振手段１８を取り付けるための取付手段１９についても他の構成のものとしてもよく、適用される制振手段は、板状部材の他、例えばブロック状のものであってもよい。

表面又は裏面の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能な制振手段を具備したブレーキディスクであれば、他の形状のもの或いは他の機能を有したもの等であってもよい。

１ ブレーキディスク
２ ブラケット部
３ ディスク部
４ 連結手段
５ 挿通部材
６ カラー
７ 皿バネ（付勢手段）
８ 制振手段
９ ブレーキパッド
１０ キャリパー
１１ ピストン
１２〜１５、１８ 制振手段
１６ ブレーキディスク
１７ ブレーキディスク（一体型）
１９ 取付手段
α 表面
β 裏面

Claims (5)

1. 車両の車軸に取り付けられ、ブレーキパッドが押圧されて当該車両を制動するためのブレーキディスクにおいて、
   表面又は裏面の所定位置に接触して取り付けられ、車両の制動時、当該表面又は裏面との間で摩擦して発熱可能な制振手段を具備したことを特徴とするブレーキディスク。
2. 車両の車軸に取り付けられるブラケット部と、前記ブレーキパッドが押圧されるディスク部と、前記ブラケット部及びディスク部を相対移動可能に連結する連結手段とを有して構成され、当該連結手段によって前記制振手段が前記ブラケット部及びディスク部の表面又は裏面に接触して取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。
3. 前記連結手段は、
   前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の間に挿通して取り付けられ、当該ブラケット部及びディスク部の相対移動を可能とするとともに、前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の表面側に当接可能なフランジ部が形成された挿通部材と、
   該挿通部材に取り付けられ、前記ブラケット部の連結部及びディスク部の連結部の裏面側に当接して付勢力を付与し得る付勢手段と、
   を具備するとともに、前記制振手段は、前記フランジ部と前記ブラケット部及びディスク部との間、又は前記付勢手段と前記ブラケット部及びディスク部との間に挟持されて組み付けられたことを特徴とする請求項２記載のブレーキディスク。
4. 前記制振手段は、複数の前記連結手段に亘って取り付けられる環状の一体部材から成ることを特徴とする請求項３記載のブレーキディスク。
5. 前記制振手段は、摩擦により発熱可能な板状部材から成ることを特徴とする請求項４記載のブレーキディスク。

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