JP2016164453A - ディスクブレーキロータ、ディスクブレーキ装置、および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い制動性を比較的長い期間確保する。【解決手段】 内側ロータ部材と、前記内側ロータ部材を挟み込むように配置された、第１外側ロータ部材および第２外側ロータ部材とを備え、前記内側ロータ部材は金属を主成分とし、前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材がセラミック焼結体を主成分とすることを特徴とするディスクブレーキロータを提供する。【選択図】 図１

Description

本発明はディスクブレーキロータ、ディスクブレーキ装置、および車両に関する。

自転車やオートバイや自動車などの車両に用いられているディスクブレーキ装置は、車輪とともに回転するディスクロータにブレーキパッドを当接させ、ディスクロータとブレーキパッド間の摩擦力によりディスクロータの回転を抑えることで車輪の回転を抑えて、自転車やオートバイの動きを制動する。

車輪の慣性モーメントを低減して制動性能を高めたり、サスペンションにかかるバネ下荷重を低減して運動性能を高めたり、車両の総重量を低減して動力性能を高める観点で、ディスクロータは軽量であることが求められている。例えば下記特許文献１には、比較的軽量なアルミニウム製ロータ部材と、このアルミニウム製ロータ部材を挟み込んだ２枚のステンレスロータ部材とからなるディスクブレーキロータが開示されている。

特開平０２−１１３１３４号公報

近年では、特許文献１に記載されたような従来のディスクブレーキロータを上回る制動性と、高い制動性を長期間確保できるディスクブレーキロータが求められている。本願はかかる課題を解決するためになされたものである。

本願は、内側ロータ部材と、前記内側ロータ部材の一部を挟み込むように配置された、第１外側ロータ部材および第２外側ロータ部材とを備え、前記内側ロータ部材は金属を主成分とし、前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材がセラミック焼結体を主成分とすることを特徴とするディスクブレーキロータを提供する。

また、上記ディスクブレーキロータと、前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材にそれぞれ当接する複数のブレーキパッドとを備えたことを特徴とするブレーキ装置を提供する。また、このブレーキ装置が取り付けられた車輪を備えたことを特徴とする車両を併せて提供する。

本発明によれば、高い制動性を比較的長い期間確保できる。

本発明のディスクブレーキロータの一実施形態の側面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 図１に示すディスクブレーキロータを備えて構成された、本発明のブレーキ装置の一実施形態の一部を拡大して示す断面図である。 図３に示すブレーキ装置を備えて構成された、本発明の車両の一実施形態である自転車の一部を示す側面図である。 図４の一部を拡大した図である。 図４に示す自転車の車輪の制動時における、第１外側ロータ部材とブレーキパッドとの当接部分を拡大して示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ディスクブレーキロータの他の実施形態の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ディスクブレーキロータの他の実施形態の断面図である。 （ａ）は図８（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）〜（ｃ）はディスクブレーキロータの他の実施形態の部分拡大図である。

図１は、本発明のディスクブレーキロータの一実施形態である、ディスクブレーキロータ２２（以降、単にブレーキロータ２２ともいう）の側面図である。なお図１では、一方側（後述する第１外側ロータ部材９１が配置されている側）の側面のみを示しているが、他方側（後述する第２外側ロータ部材９２が配置されている側）の側面も、図１と同様の構成を有している。

ブレーキロータ２２は、内側ロータ部材９０と、内側ロータ部材９０の一部を挟み込むように配置された、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２とを備え、内側ロータ部材９０は金属からなり、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２がセラミック焼結体からなる。

図３に示すように、ブレーキ装置１２は、ブレーキロータ２２と、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２にそれぞれ当接する複数のブレーキパッド７６とを備えている。また、図４に示すように自転車１０は、フレーム１４と、フロントフォーク１６およびリアフォーク（図示せず）と、ブレーキ装置１２が取り付けられた車輪（前輪１７）および後輪（図示せず）と、スプロケットやチェーン等からなる駆動手段（図示せず）とを備えた自転車である。以降、車両の例として自転車１０を用いて説明するが、車両は自転車に限定されず、いわゆるオートバイや自動車等の発動機付きの車両であってもよく、車輪の数や取り付けられているブレーキ装置の数等も特に限定されない。

まず、図３〜図５等を参照し、ブレーキ装置１２について説明しておく。ディスクブレーキ装置１２は、フロントフォーク１６に取り付けられたブレーキキャリパー２１と、前輪１７と一体で回転するように前輪１７に装着されたブレーキロータ２２とを備えている。ブレーキキャリパー２１は、ブレーキロータ２２に近い位置でフロントフォーク１６に装着されたハウジング７８と、ハウジング７８に収容されたブレーキパッド７６と、ブレーキ操作機構２３（ブレーキハンドルやブレーキワイヤ等を含む機構）の動作に応じて、ブレーキパッド７６の位置を変えるためのピストン７４とを備えている。ピストン７４は、自転車１０が備えるブレーキ操作機構２３の操作に応じて、ブレーキ開放位置と制動位置との間で移動する。ブレーキパッド７６は、ピストン７４と一体で移動する。したがって、ピストン７４がブレーキ開放位置から制動位置へと移動すると、ブレーキパッド７６もブレーキ開放位置から制動位置へと移動する。

ブレーキパッド７６は、ブレーキ開放位置にある際、ブレーキロータ２２から間隔をおいて離されるので、ブレーキロータ２２及び前輪１７が自由に回転可能になる。一方ブレーキパッド７６は、制動位置にある際、ブレーキロータ２２に当接して押し当てられる。これにより、ブレーキパッド７６とブレーキロータ２２との間で摩擦力が生じ、それによって、ブレーキロータ２２及び前輪１７の回転速度が減じられる（車輪１７が制動される）。

ブレーキロータ２２は、内側ロータ部材９０に取付孔９０ｃ（図１）が設けられており
、この取付孔９０ｃに配置された固定ピン２２ｃ（図５）によって、車輪１７のブレーキ取付部１７ａに固定されている。

図３に示すように、ディスクブレーキ装置１２では、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２それぞれに対して、ブレーキパッド７６が押し当てられる構成とされている。すなわち自転車１０では、第１外側ロータ部材９１とブレーキパッド７６との摩擦力と、第２外側ロータ部材９２とブレーキパッド７６との摩擦力とで、車輪１７が制動される。ブレーキロータ２２の内側ロータ部材９０、第１外側ロータ部材９１、および第２外側ロータ部材９２は外周が円形状であり、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は周方向に沿って連続した円環状となっている。すなわち、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は、車輪１７の回転にともなって回転し、回転の最中、ブレーキパッド７６は、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２に連続して当接し続ける。

一般的なブレーキロータは、例えばアルミニウムやステンレス鋼などの金属のみで構成されているが、金属のみでは耐摩耗性が比較的低く、高い制動性を長期間確保し難い。また、例えばセラミック焼結体は耐摩耗性が比較的高い一方、金属に比べると衝撃を受けた際に割れ易い。本実施形態のブレーキロータ２２は、ブレーキパッドが押し当てられる第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２をセラミック焼結体で構成して耐摩耗性を向上させるとともに、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２とを、金属からなる内側ロータ部材９０と積層させて配置することで、セラミック焼結体のみでブレーキロータを構成した場合に比べて、耐衝撃性を高くしている。

図６は、車輪１７の制動時における、第１外側ロータ部材９１とブレーキパッド７６との当接部分を拡大して示す断面図である。なお第２外側ロータ部材９２とブレーキパッド７６との当接状態も、図６と同様の状態であるが、ここでは第１外側ロータ部材９１とブレーキパッド７６との当接状態のみを代表して図示している。

ブレーキパッド７６は、広く用いられている一般的なブレーキパッド部材であり、例えば樹脂や金属からなるベース体７７に、金属粉末の圧粉体７８が混合されている。

セラミック焼結体からなる第１外側ロータ部材９１は、隣接する複数のセラミック粒子９１０が、互いに接合（凝着や融着）して構成されている。このような第１外側ロータ部材９１の表面には、微視的には、セラミック粒子９１０の配置状態が反映された凹凸が表れている。このように第１外側ロータ部材９１の表面に微小な凹凸があるので、ブレーキパッド７６が第１外側ロータ部材９１の表面に押し付けられた際、ブレーキパッド７６とブレーキパッド７６表面との機械的な係合作用が比較的強く働くので、車輪１７の制動の際も、ブレーキパッド７６と第１外側ロータ部材９１の表面との摩擦力が比較的大きく、制動性が高い。

また、ブレーキパッド７６が第１外側ロータ部材９１の表面に押し付けられて、第１外側ロータ部材９１の回転を制動する際、ブレーキパッド７６による摩擦力によって、セラミック粒子９１０が少しずつ剥がれるように研削される。ブレーキロータ２２では、このようにセラミック粒子９１０が剥がれるように研削が進むので、長期間にわたって研削が進んでも、第１外側ロータ部材９１の表面には、元々のセラミック粒子９１０の配置状態が反映された微小な凹凸が常に表れている。このため、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２がセラミック焼結体からなるブレーキロータ２２は、比較的高い制動性が長期間にわたって継続する。

例えばブレーキロータが、金属のみで形成されている場合や、金属体にセラミック粉末
等が混合されたセラミック複合体や、多孔質セラミック体に金属が含浸されたセラミック構造体からなる場合、ブレーキパッドによって、ディスクブレーキロータの表面の金属部分がブレーキパッドの表面に対応する形状に削られるように摩耗し易い。この場合、ブレーキパッド７６の表面とディスクブレーキロータの表面との機械的係合が生じ難く、制動性が比較的低くなり、また水等の液体の付着によって制動性能が変化（低減）し易い。また、ブレーキパッドの金属成分とブレーキロータの金属成分とが互いに溶着し易く、ブレーキ部分の温度の変化に応じて、車両の制動性能が変化し易い。

これに対し、本実施形態のブレーキロータ２２は、図６に示すように、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２のブレーキパッド７６と摺動する面が、複数のセラミック粒子９１０が互いに接合した状態となっている。セラミック焼結体からなる第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は、個々のセラミック粒子９１０が互いに強い強度で接合し、かつ１つ１つのセラミック粒子９１０が硬いので、すなわち、ブレーキパッド７６によってセラミック粒子９１０が剥がれ難く、かつセラミック粒子９１０自体も削れ難いので、ブレーキパッド７６による摩耗の進行が遅く、かつ上述のように、長期間にわたって研削が進んでも、第１外側ロータ部材９１の表面には、元々のセラミック粒子９２の配置状態が反映された微小な凹凸が常に表れており、制動性も長期間にわたって強くすることができる。

また図２に示すように、ブレーキロータ２２では、内側ロータ部材９０は、一方主面９０Ａに第１凹部９３を有し、他方主面９０Ｂに第２凹部９４を有しており、第１外側ロータ部材９１が第１凹部９３に配置され、第２外側ロータ部材９２が第２凹部９４に配置されており、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αが、第１凹部９３の内側側面９３βに対向し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αが、第２凹部９４の内側側面９４βに対向している。図２に示す実施形態では、より詳しくは、第１外側ロータ部材９１の外周面９１α全体が、第１凹部９３の内側側面９３βに当接し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２α全体が、第２凹部９４の内側側面９４βに当接している。

セラミック焼結体からなる第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は、金属からなる内側ロータ部材９０に比べて耐衝撃性が低いが、このような構成とすることで、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αが金属からなる内側ロータ部材９０によってカバーされ、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αも金属からなる内側ロータ部材９０によってカバーされる。これにより、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αや、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αへ衝撃が加わること自体が抑制される。例えば、路面から跳ね飛んできた石などが、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αや第２外側ロータ部材９２の外周面９２αへ衝突する等が抑制されており、自転車１０の走行時でもブレーキロータ２２は割れ難い。また、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は、ステンレス等の金属よりも硬度が高く固有振動数も高いので、従来の金属性のディスクブレーキロータにおける振動程度では共振による共鳴が発生しがたく、いわゆるブレーキの鳴きも生じ難い。

図２に示す実施形態では、内側ロータ部材９０の最大厚みｔ１は約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ程度であり、第１凹部９３および第２凹部９４の深さは約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍ程度であり、第１外側ロータ部材９１の厚みｔ２および第２外側ロータ部材９２の厚みｔ３も約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍ程度となっており、内側ロータ部材９０の一方主面９０Ａと第１外側ロータ部材９１の外側主面９１Ａ、および内側ロータ部材９０の他方主面９０Ｂと第２外側ロータ部材９２の外側主面９２Ａが、いずれも面一となっている。

車輪１７にブレーキロータ２２を取り付けるための取付孔９０ｃ周辺部も、車輪１７からの振動等の衝撃が伝わりやすく比較的大きな衝撃を受ける部分であるが、本実施形態の
ブレーキロータ２２では、この取付孔９０ｃを金属からなる内側ロータ部材９０に設けており、車輪１７からの振動等の衝撃は、耐衝撃性の比較的高い金属からなる内側ロータ部材に伝わる構成となっており、これにより、自転車１０の走行時でもブレーキロータ２２は割れ難くなっている。

本実施形態では、内側ロータ部材２０はアルミニウムを主成分とする金属からなる。アルミニウムは比重が軽いので、ブレーキロータ２２が取り付けられる自転車１０の車輪１７の重量を低減させる点で好適である。アルミニウムはまた熱伝導率が比較的高いので、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の表面で発生した、ブレーキ動作時の摩擦による熱が伝わり易く、この内側ロータ部材２０を介してこの摩擦熱が放熱され易い点で好適である。なお主成分とは、着目する部材を構成する成分の合計１００質量％に対して、７０質量％以上を占める成分である。部材が金属からなる場合には、ＩＣＰ発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて各金属の含有量を求め、その部材を構成する成分の合計１００質量％に対して、７０質量％以上を占める成分が主成分である。また、部材がセラミックス焼結体からなる場合には、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いてそのセラミック焼結体を構成する化合物を同定した上で、ＩＣＰ発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて化合物を構成する金属の含有量を求め、同定された化合物に換算すればよい。内側ロータ部材９０は、例えばアルミニウム合金からなる部材であっても好ましく、またステンレス鋼であってもよく、特に限定されない。アルミニウムやアルミニウム号機、ステンレス鋼などは比較的腐食し難く錆などが発生し難いので、比較的長期間にわたって安定した性能を維持できる点でも好ましい。

また、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２のセラミック焼結体は、例えば炭化珪素質焼結体を主成分とする。炭化珪素質焼結体は、耐摩耗性が高いので、ブレーキ動作時の摩擦によって減少し難く、耐久性が高い点で好ましい。また炭化珪素質焼結体は、熱伝導率も比較的高いので、表面部分で発生した熱が、内側ロータ部材２０まで伝わりやすく、この発生した熱が放熱され易い点でも好ましい。

図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）は、ディスクブレーキロータの他の実施形態の断面図である。また、図９（ａ）は図８（ａ）の部分拡大図であり、図９（ｂ）〜（ｃ）はディスクブレーキロータの他の実施形態の部分拡大図である。図７（ａ）〜（ｃ）、図８（ａ）〜（ｃ）および図９（ａ）〜（ｃ）では、図２と同様の構成部分については、図２と同じ符号を用いて示している。図２に示す実施形態では、第１外側ロータ部材９１の外周面９１α全体が、第１凹部９３の内側側面９３βに当接し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２α全体が、第２凹部９４の内側側面９４βに当接しているが、図７（ａ）に示すように、外周面９１αと内側側面９３βとが当接せず、また、外周面９２αと内側側面９４βとが当接していなくてもよい。図７（ａ）に示すように、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αが第１凹部９３の内側側面９３βに対向し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αが、第２凹部９４の内側側面９４βに対向していれば、外周面９１αや外周面９２αに小石等の異物が衝突することを抑制できる。外周面９１αや外周面９２αに小石等の異物が衝突することをより確実に抑制するには、また、内側ロータ部材２０に対して第１外側ロータ部材９１と第２外側ロータ部材９２とをより強固に接合するには、図２や図７（ｂ）（ｃ）のように、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αが第１凹部９３の内側側面９３βに当接し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αが第２凹部９４の内側側面９４βに当接していることが好ましく、図２や図７（ｃ）のように、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αの全体が第１凹部９３の内側側面９３βに当接し、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αの全体が第２凹部９４の内側側面９４βに当接していることが好ましい。

また、図２に示す実施形態では、内側ロータ部材９０の側面と第１外側ロータ部材９１
の側面、および内側ロータ部材９０の側面と第２外側ロータ部材９２の側面が、いずれも面一となっているが、図７（ｂ）に示すように、内側ロータ部材９０の側面から第１外側ロータ部材９１の側面が突出していてもよく、また、内側ロータ部材９０の側面から第２外側ロータ部材９２の側面が突出していてもよい。また、図７（ｃ）に示すように、内側ロータ部材９０の側面に対して第１外側ロータ部材９１の側面が凹んでいてもよく、また、内側ロータ部材９０の側面から第２外側ロータ部材９２の側面が凹んでいてもよい。外周面９１αや外周面９２αに小石等の異物が衝突することをより確実に抑制するには、図７（ｃ）のように、内側ロータ部材９０の側面に対して、第１外側ロータ部材９１の側面および第２外側ロータ部材９２の側面が凹んでいてもよい。外周面９１αや外周面９２αに小石等の異物が衝突することを抑制しつつ、内側ロータ部材の９０の厚さをなるべく薄くしてブレーキロータ２２の重量を低減させたい場合などは、図２に示すように、内側ロータ部材９０の側面と第１外側ロータ部材９１の側面、および内側ロータ部材９０の側面と第２外側ロータ部材９２の側面を、いずれも面一とすることが好ましい。

図８（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の外周部から内側ロータ部材９０の外周部にかけて被覆部材９７で覆われている。第１外側ロータ部材の外周部とは、外周面９１αから外側主面９１Ａの周縁線の近傍領域にかけての部分をいい、第２外側ロータ部材の外周部とは、外周面９２αから主面の周縁線の近傍領域（外縁周辺部９０Ｃおよび外縁周辺部９０Ｄ）にかけての部分をいう。図８（ａ）および（ｂ）に示す実施形態では、被覆部材９７は、第１外側ロータ部材および第２外側ロータ部材それぞれの外周部のうち、外周面９１αおよび外周面９２αの範囲のみを覆っている。被覆部材９７は、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の外周部のうち、少なくとも外周面９１αおよび外周面９２αを覆っていればよい。また被覆部材９７は、内側ロータ９０のうち少なくとも一方主面９０Ａの周縁線の近傍領域の一部（外縁周辺部９０Ｃ）、および他方主面９０Ｂの周縁線の近傍領域の一部（外縁周辺部９０Ｄ）を覆っていればよい。

図８（ａ）の実施形態では、より詳しくは、第１外側ロータ部材９１が内側ロータ部材９０の一方主面９０Ａに当接し、第２外側ロータ部材９２が内側ロータ部材９０の他方主面９０Ｂに当接し、第１外側ロータ部材９１の外周面９１αが、内側ロータ部材９０の一方主面９０Ａから突出するように配置され、第２外側ロータ部材９２の外周面９２αが、内側ロータ部材９０の他方主面９０Ｂから突出するように配置されている。

被覆部材９７は、一方主面９０Ａの一部（外縁周辺部９０Ｃ）を経て第１外側ロータ部材９１の外周面９１αまで覆って、外縁周辺部９０Ｃと外周面９１αとも固着するとともに、他方主面９０Ｂ（外縁周辺部９０Ｄ）の一部を経て第２外側ロータ部材９２の外周面９２αまで覆って、外縁周辺部９０Ｄと第２外側ロータ部材９２の外周面９２αとも固着している。ディスクブレーキロータはこのように、内側ロータ部材９０に第１凹部９３や第２凹部９４を設けずに、第１外側ロータ部材９１や第２外側ロータ部材９２を当接させて固定してもよい。図８（ａ）に示すように、内側ロータ部材９０の外周面９０αを覆う被覆部材９７を、第１外側ロータ部材９１や第２外側ロータ部材９２まで固着させることで、内側ロータ部材９０と第１外側ロータ部材９１、および内側ロータ部材９０と第２外側ロータ部材９２との接合を比較的強固にすることができる。また、このような被覆部材９７を設けておくことで、セラミック焼結体からなる第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２それぞれの外周面に、例えば路上にあった石等が直接ぶつかることを抑制され、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の割れ等が抑制される。

被覆部材９７は、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２に比べて軟らかく衝撃を吸収し易い材質で構成されることが好ましく、例えばプラスチック等の樹脂材
料を主成分とすればよく、例えば繊維強化プラスチックであることが好ましい。なかでも、強度や耐久性および熱伝導率の向上等の点で、炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチックであることが好ましい。

なお、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の外周部は凹部９５を有しており、被覆部材９７は凹部９５内に入り込んでいる。図８（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、第１外側ロータ部材９１の外周部には、第１外側ロータ部材９１の外側主面９１Ａの周縁線の一部を切り欠いた凹部を有している。同様に、第２外側ロータ部材９２の外周部には、第２外側ロータ部材９２の外側主面９２Ａの周縁線の一部を切り欠いた凹部９６を有している。凹部９５および凹部９６を有することで、外周面９１αおよび外周面９２αそれぞれの面積が比較的大きくなるとともに、被覆部材９７と第１外側ロータ部材９１との機械的な引っ掛かりの作用や、被覆部材９７と第２外側ロータ部材９２との機械的な引っ掛かりの作用が比較的大きくなり、被覆部材９７と第１外側ロータ部材９１との接合強度および被覆部材９７と第２外側ロータ部材９２との接合強度が比較的大きくなる。

図９（ｂ）（ｃ）は、凹部の形状が異なる実施形態を示している。図９（ｂ）に示すように第１外側ロータ部材９１や第２外側ロータ部材９２の外周面に溝状の凹部を設けてもよい、第１外側ロータ部材９１や第２外側ロータ部材９２の、内側ロータ部材９０と対向する面の周縁線近傍の一部を切り欠いた凹部であってもよい。また図示していないが、凹部９５や凹部９６が、第１外側ロータ部材９１の外側主面９１Ａの周縁線の近傍領域や、第２外側ローラ部材９２の外側主面９２Ａ周縁線の近傍領域に、周方向に沿って延びた溝状に形成されていてもよい。凹部の位置や形状等は特に限定されない。

また図８（ａ）〜（ｃ）に示す実施形態では、図１〜図７に示す実施形態と同様に第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２は円環状である。図８（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２の内周部から内側ロータ部材９０にかけて、被覆部材（第１側面被覆部材１２０および第２側面被覆部材１３０）で覆われている。第１外側ロータ部材９１の内周部とは、第１外側ロータ部材９１の内周面１０１βから外側主面９１Ａの周縁線の近傍領域にかけての部分をいい、第２外側ロータ部材９２の内周部とは、内周面１０２βから外側主面９２Ａの周縁線の近傍領域にかけての部分をいう。図８（ａ）および（ｂ）に示す実施形態では、第１側面被覆部材１２０が、第１外側ロータ部材９１の内周部のうち内周面１０１βの範囲を覆い、第２側面被覆部材１３０が、第２外側ロータ部材９２の内周部のうち内周面１０２βの範囲を覆っている。第１被覆部材１２０は、第１外側ロータ部材９１の内周部のうち少なくとも内周面１０１βを覆っていればよく、第２外側ロータ部材９２の内周部のうち少なくとも内周面１０２βを覆っていればよい。

より詳しくは、第１外側ロータ部材９１は中央部に第１穴部１０１を備え、第２外側ロータ部材９２は中央部に第２穴部１０２を備えている。図８（ａ）および（ｂ）に示す実施形態では、内側ロータ部材９０の第１穴部１０１に対応する領域１０３から第１穴部１０１の内周面１０１βまでを覆って、領域１０３および内周面１０１βと固着した第１側面被覆部材１２０を有する。また、内側ロータ部材９０の第２穴部１０２に対応する領域１０４から第２穴部１０２の内周面１０２βまでを覆って、領域１０４および内周面１０２βと固着した第２側面被覆部材１３０とをさらに備える。第１側面被覆部材１２０および第２側面被覆部材１３０を備えることで、内側ロータ部材９０と第１外側ロータ部材９１との接合強度、および内側ロータ部材９０と第２外側ロータ部材９２との接合強度を比較的高くすることができる。なお、図８に示す実施形態では、第１外側ロータ部材９１の内周部は凹部を有し、第１側面被覆部材１２０はこの凹部内に入りこんでおり、また第２外側ロータ部材９２の内周部は凹部を有し、第２側面被覆部材１３０はこの凹部内に入りこんでいる。これにより、第１側面被覆部材１２０と第１外側ロータ部材９１との機械的な引っ掛かりの作用や、第２側面被覆部材１３０と第２外側ロータ部材９２との機械的な引っ掛かりの作用が比較的大きくなり、第１外側ロータ部材９１と内側ロータ部材９０の接合強度や、第２外側ロータ部材９２と内側ロータ部材９０の接合強度が比較的大きくしている。

被覆部材９７や第１側面被覆部材１２０および第２側面被覆部材１３０は、例えばプラスチック等の樹脂よりも熱伝導率の大きい金属やセラミック等のフィラーを混合させていてもよい。この場合、被覆部材９７や第１側面被覆部材１２０および第２側面被覆部材１３０を比較的高くし、放熱性を比較的高くすることができる。

図８（ｂ）に示す実施形態では、図８（ａ）に示す実施形態のディスクブレーキロータにおいて、第１外側ロータ部材９１と内側ロータ部材９０と第２外側ロータ部材９２とを連通する貫通孔Ｈと、この貫通孔Ｈに挿通されて固定された固定ピン１５０とを備えている。固定ピン１５０は例えば樹脂や金属やセラミック焼結体であればよく、特に限定されない。図８（ｂ）のように、貫通孔Ｈに固定された固定ピン１５０を備えることで、ブレーキの動作時においても、第１外側ロータ部材９１と内側ロータ部材９０と第２外側ロータ部材９２との相対位置のずれを抑制することができる。なお、貫通孔Ｈや固定ピン１５０は、図８（ｃ）に示すように、図２に示す実施形態のように被覆部材９７を備えていないディスクブレーキロータに設けられてもよく、この場合も同様の効果を奏する。

ブレーキロータ２０の製造方法については特に限定されない。例えば、アルミニウムやステンレス鋼を主成分とする金属部材を機械加工して内側ロータ部材９０を形成し、別途形成した第１ロータ部材９１と第２外側ロータ部材９２とを、この内側ロータ部材９０の表面に貼り付けてブレーキロータ２０を形成してもよい。

例えばステンレス鋼やアルミニウム等からなる金属板に打ち抜き加工や加圧成型加工を施すことで、内側ロータ部材９０を形成することができる。また、マシンニングセンタ装置を用いて表面を切削加工することで、表面に第１凹部９３や第２凹部９４を形成してもよい。

第１外側ロータ部材９１と第２外側ロータ部材９２は例えば以下のように形成することができる。まず、炭化珪素粉末に、例えば焼結助剤としての炭化硼素粉末およびフェノール樹脂を混合した原料粉末を得る。原料粉末をボールミルに投入した後、４８時間混合してスラリー化し、このスラリーに成形助剤としてバインダーを添加して混合した後、噴霧乾燥することにより平均粒径が例えば８０μｍの炭化珪素の顆粒を作製する。次に、この顆粒を成形型に充填し、厚み方向に９８ＭＰａの圧力で加圧し成形してリング状の成形体を得る。得られた成形体を、窒素雰囲気中、２０時間で昇温し、６００℃で５時間保持後、自然冷却して脱脂して脱脂体とし、この脱脂体を２０３０℃にて５時間保持して焼成することにより、リング形状の炭化珪素質焼結体を得る。そして、各炭化珪素質焼結体の表面を平面研削盤にて研削し、例えば平均粒径３μｍのダイヤモンド砥粒を用いて、アルミナ製のラップ盤にて研磨して第１外側ロータ部材９１（および第２外側ロータ部材９２）を形成する。なお、ブレーキバッド７６を押し当てた際の摩擦力を向上させたり、逆に滑り性を良くする等の観点で、第１外側ロータ部材９１や第２外側ロータ部材９２の表面に微細な開気孔を設けたい場合など、原料粉末の作成の際、焼結材とともに例えば樹脂ビーズからなる気孔形成剤を混合させておけばよい。

また、内側ロータ部材９０と、第１外側ロータ部材９１および第２外側ロータ部材９２との接合方法は特に限定されない。例えば、接合材として、樹脂等の接着剤を用いてもよく、また金属を主成分とするろう材等を用いてもよい。また、接合材を介さず、ネジ止め等の機械的手段によって、第１ロータ部材９１と第２ロータ部材９２とを、内側ロータ部
材９０に取り付けてもよい。また、図８（ｂ）および（ｃ）に示すような固定ピン１５０のみで接合してもよい。 また、例えばブレーキロータ２２に対応する形状の型部材の中に、予め形成した第１ロータ部材９１と第２ロータ部材９２とを配置しておき、この型部材に例えばアルミニウムを主成分とする金属（溶融金属）を流し込んで冷却して固化することで、アルミニウムを主成分とする内側ロータ部材９０の表面に第１ロータ部材９１と第２ロータ部材９２とが固着したブレーキロータ２０を製造してもよい。内側ロータ部材９０がアルミニウムなどの比較的融点が低材質からなる場合、このように溶融金属を型部材に流し込む方向を用いると、例えば図１〜７に示したような、内側ロータ部材９０が第１凹部９３や第２凹部９４を備える実施形態のディスクブレーキロータを比較的容易に製造することができる。

また、例えばブレーキロータ２２に対応する形状の型部材の中に、予め形成した内側ロータ部材９０を配置しておき、この型部材に例えばカーボンコンポジット等のプラスチックを主成分とする樹脂を射出して固化（いわゆるインジェクション成形）して被覆部材９７や第１側面被覆部材１２０や第２側面被覆部材１３０を形成することで、例えば図８（ａ）に示す実施形態のディスクブレーキロータを製造してもよい。ブレーキロータ２０の製造方法については特に限定されない。

以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限定されるものでない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行なってもよいのはもちろんである。

１０ 自転車
１２ ブレーキ装置
１４ フレーム
１６ フロントフォーク
２２ ディスクブレーキロータ
７６ ブレーキパッド
９０ 内側ロータ部材
９１ 第１外側ロータ部材
９２ 第２外側ロータ部材

Claims (9)

1. 内側ロータ部材と、
   前記内側ロータ部材の一部を挟み込むように配置された、第１外側ロータ部材および第２外側ロータ部材とを備え、
   前記内側ロータ部材は金属を主成分とし、
   前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材がセラミック焼結体を主成分とすることを特徴とするディスクブレーキロータ。
2. 前記内側ロータ部材は、一方主面に第１凹部を有し、他方主面に第２凹部を有しており、
   前記第１外側ロータ部材が前記第１凹部に配置され、前記第２外側ロータ部材が前記第２凹部に配置されており、
   前記第１外側ロータ部材の外周面が、前記第１凹部の内側側面に対向し、
   前記第２外側ロータ部材の外周面が、前記第２凹部の内側側面に対向していることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキロータ。
3. 前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材の外周部から前記内側ロータ部材の外周部にかけて被覆部材で覆われていることを特徴とする請求項１または２記載のディスクブレーキロータ。
4. 前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材の外周部は凹部を有しており、前記被覆部材は前記凹部内に入り込んでいることを特徴とする請求項３記載のディスクブレーキロータ。
5. 前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材は円環状であり、前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材の内周部から前記内側ロータ部材にかけて、被覆部材で覆われていることを特徴とする請求項３または４に記載のディスクブレーキロータ。
6. 前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材の内周部は凹部を有しており、前記被覆部材は前記凹部内に入り込んでいることを特徴とする請求項５記載のディスクブレーキロータ。
7. 前記セラミック焼結体が、炭化珪素質焼結体を主成分とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のディスクブレーキロータ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のディスクブレーキロータと、前記第１外側ロータ部材および前記第２外側ロータ部材にそれぞれ当接する複数のブレーキパッドとを備えたことを特徴とするブレーキ装置。
9. 請求項８記載のブレーキ装置が取り付けられ車輪を備えたことを特徴とする車両。

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