JP2023134009A

JP2023134009A - フローティング型のブレーキディスク

Info

Publication number: JP2023134009A
Application number: JP2022039322A
Authority: JP
Inventors: 直樹冨沢; Naoki Tomizawa
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2023-09-27
Anticipated expiration: 2042-03-14
Also published as: JP7554223B2

Abstract

【課題】環状のロータ１とこのロータの内側に配置されるハブ２とを備え、ロータの内周縁部に突片１２が周方向に間隔を存して複数形成されると共にハブの外周縁部に各突片を夫々受け入れる受入凹部２５が形成され、各突片を各受入凹部に差し込んでロータとハブとが周方向複数箇所で連結され、ハブを介して車体のホイールに取り付けられるフローティング型のブレーキディスクＢＤ１にて、車体の加速時や制動時にハブの受入凹部に加わる負荷が分散されて耐摩耗性の向上を図ることができる構成する。【解決手段】ロータ１の回転方向前方及び後方に夫々位置する突片１２の部分が、回転方向前方及び後方に向けて凸の湾曲面１２ａとして形成され、受入凹部に嵌合する受入部材３を更に有し、受入部材に、突片に輪郭に合致する突片受入面としての受入孔３１が設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、フローティング型のブレーキディスクに関し、より詳しくは、自動二輪車等のディスクブレーキ装置に用いられるフローティング型のブレーキディスクに関する。

この種のブレーキディスクは、例えば特許文献１で知られている。このものは、環状のロータとこのロータの内側に配置されるハブとを備える。ロータの内周縁部には、径方向内方にのびる舌片状の突片が周方向に所定間隔で複数形成され、これに対応させて、ハブの外周縁部には各突片を夫々受け入れる受入凹部が形成されている。そして、ロータの各突片がハブの各受入凹部内に夫々位置するようにロータの内側にハブを配置した後、受入凹部に隣接させて形成したピン挿入孔に連結ピンを挿通し、連結ピンの他端側に皿ばねを介在させた状態でかしめてロータとハブとが連結される。

ここで、上記従来例のものでは、突片が角柱状の輪郭を持つように形成されている。このため、例えば、車体の制動時、ロータ（の突片）からハブに伝わる力（負荷）が突片の角部に集中し易くなって、これに接触する受入凹部の部分に局所的な摩耗を発生させてしまう。その結果、ブレーキディスクの耐久性を高く維持できないという問題がある。

特許第５７８３８５６号公報

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、車体の加速時や制動時にハブの受入凹部に加わる負荷が分散されて耐摩耗性の向上を図ることができて耐久性の良いフローティング型のブレーキディスクを提供することをその課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、環状のロータとこのロータの内側に配置されるハブとを備え、ロータの内周縁部に突片が周方向に間隔を存して複数形成されると共にハブの外周縁部に各突片を夫々受け入れる受入凹部が形成され、各突片を各受入凹部に差し込んでロータとハブとが周方向複数箇所で連結され、ハブを介して車体のホイールに取り付けられるフローティング型のブレーキディスクにおいて、ロータの回転方向前方及び後方に夫々位置する突片の部分が、回転方向前方及び後方に向けて凸の湾曲面として形成され、受入凹部がこの突片に輪郭に合致する突片受入面を有することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、車体の制動時に、各突片から受入凹部に伝わる力（負荷）が突片と受入凹部と間の接触面積の増加に伴い分散される。そのため、受入凹部における局所的な摩耗の発生が抑制されて耐摩耗性の向上を図ることができる。しかも、車体の制動時、仮に外力が作用しても、常時、ロータの突片とハブの受入凹部との接触安定性が確保されるため、制動時の振動を抑制することもできる。その結果、ブレーキディスクの耐久性が向上して長寿命化を図ることができる。

本発明においては、前記受入凹部に嵌合する受入部材を更に有し、この受入部材に前記突片受入面としての受入孔が設けられる構成を採用してもよい。これによれば、受入部材が突片と受入凹部との間に作用する衝撃を緩和する緩衝部材としても機能するため、ブレーキディスクの耐久性をより一層向上させることができる。

更に、本発明においては、前記ハブが、互いに間隔を置いて配置されると共に前記ロータの回転中心回りに回転対称である複数の分割ハブで構成されるようにしてもよい。これによれば、ハブの体積を削減することができるため、ブレーキディスクの更なる軽量化を図ることができる。

第１実施形態のフローティング型のブレーキディスクを装着した自動二輪車の前輪の正面図。図１中の一部を拡大して示す背面図。ロータとハブとの連結を説明する図２に対応する分解斜視図。第２実施形態のフローティング型のブレーキディスクの部分分解斜視図。

以下、図面を参照して、自動二輪車の前輪に本発明のフローティング型のブレーキディスクブレーキディスクＢＤ_１を適用したものを例に第１実施形態を説明する。

図１を参照して、Ｆｗは、自動二輪車の前輪であり、前輪Ｆｗは、フロントフォークＦｆに懸架した軸Ｆｓに軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されるホイールＷｅと、ホイールＷｅの外周部に装着されるタイヤＴｒとを有する。図１中、Ｃｐは、ブレーキ装置の構成要素としてのキャリパである。ホイールＷｅやブレーキ装置といった部品は公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。そして、車体のホイールＷｅに第１実施形態のブレーキディスクＢＤ_１がボルトＢｏによって取り付けられる。

図２及び図３も参照して、ブレーキディスクＢＤ_１は、環状のロータ１と、ロータ１の内側に配置されるハブ２とを備える。ロータ１は、例えばステンレス鋼板製であり、板厚方向に貫通する正面視円形の軽量孔（抜き孔）１１が複数開設されている。そして、車体の制動時、キャリパＣｐのブレーキパット（図示せず）で挟持され、ハブ２を介して車軸Ｆｓに制動力を伝達する。ロータ１の内周縁部には、舌片状の突片１２が周方向に等間隔で複数形成されている。第１実施形態では、ロータ１の回転方向前方及び後方に夫々位置する突片１２の部分１２ａ，１２ａが、回転方向前方及び後方に向けて凸の湾曲面として形成され、長円状の断面形状を持つようにしている（図３参照）。

ロータ１の内側に配置されるハブ２は、例えばアルミニウム合金製であり、板材から打ち抜き成形される。ハブ２には、上記従来例と同様、所定形状（例えば、略三角形状）の大小複数の貫通孔２１が形成され、残余部分としての支持片２２で強度を保持しながら軽量化を図っている。ハブ２にはまた、特に図示して説明しないが、上記従来例と同様、中央の軸孔が形成され、この軸孔の周囲には、複数個の取付孔が設けられ、取付孔にボルトＢｏを挿通してホイールＷｅに取り付けられる。ハブ２の外周側に位置させてハブ２の軸方向一方の面２ａには、板厚方向に凹入して後述の皿ばねの着座を可能とする座面用凹部２３が形成されている。座面用凹部２３の内側面には、後述のＣリングの嵌着を可能とする環状溝２４が形成されている。

また、ハブ２の外周縁部には、径方向内方に並びにハブ２の軸方向一方の面２ａから板厚方向に凹入して各突片１２を受け入れる受入凹部２５が形成されている。この場合、受入凹部２５は、径方向で座面用凹部２３と部分的にオーバーラップさせている（即ち、座面用凹部２３の一部を板厚方向に更に凹入させて受入凹部２５の一部を構成するようにしている）。受入凹部２５には、緩衝部材としても機能する受入部材３が嵌合される。受入部材３は、ステンレス鋼などの金属製であり、突片１２の輪郭（長円形状の断面形状）に合致して突片１２を受け入れる受入孔３１が設けられている。本実施形態では、受入孔３１の内面が突片受入面を構成する。この場合、組付性などを考慮して、受入部材３は、例えば、径方向に対して左右に半割したものとしている（図３参照）。

ロータ１とハブ２とを組付ける場合、先ず、ハブ２を軸方向一方の面２ａが鉛直方向上方を向く姿勢で設置する。次に、ロータ１の各突片１２に受入部材３を夫々外挿し、この状態でハブ２にその上方からロータ１を設置する。そして、各受入部材３をハブ２の各受入凹部２５に夫々差し込んで嵌合させる。この状態では、各受入部材３の上面は座面用凹部２３と略面一となる。次に、座面用凹部２３にその上方から皿ばね４を夫々着座させる。このとき、皿ばね４の一部は、各受入部材３の上面に跨るようになる。最後に、各皿ばね４上に押え板５を介在させた状態で座面用凹部２３の環状溝２４にＣリング６を夫々嵌着する。これにより、各突片１２が各受入凹部２５に対し軸方向に抜け止めされた状態でロータ１とハブ２とが互いに連結される。

以上の第１実施形態によれば、例えば、車体の制動時に、各突片１２から受入凹部２５に伝わる力（負荷）が各突片１２と受入部材３の受入孔３１の内面と間の接触面積の増加に伴い分散される。そのため、受入凹部２５に局所的な摩耗が発生することが抑制されて耐摩耗性の向上を図ることができる。しかも、車体の制動時、仮に外力が作用しても、常時、突片１２と受入凹部２５との接触安定性が確保されるため、制動時の振動を抑制することもできる。その結果、ブレーキディスクＢＤ_１の耐久性が向上して長寿命化を図ることができる。このとき、受入部材３が突片１２と受入凹部２５との間に作用する衝撃を緩和する緩衝部材としても機能するため、ブレーキディスクＢＤ_１の耐久性をより一層向上させることができる。

以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記第１実施形態では、ロータ１の回転方向前方及び後方に夫々位置する突片１２の部分１２ａ，１２ａが、回転方向前方及び後方に向けて凸の湾曲面となるように、長円状の断面形状を持つものを例に説明したが、これに限定されるものではない。突片１２は、例えば、円形の断面を持つ円柱状に形成することができ、他方で、楕円の断面を持つようにしてもよい。また、皿ばね４、押え板５及びＣリング６を用いてロータ１とハブ２とを連結するものを例に説明したが、連結方法はこれに限定されるものではなく、上記従来例のような公知の手法を用いることもできる。

上記第１実施形態では、受入凹部２５に嵌合する受入部材３を用いるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、受入凹部２５自体を突片１２の輪郭（長円形状の断面形状）に合致するように形成すれば、受入部材３を省略することもできる。また、上記第１実施形態では、ハブ２として一体に打ち抜き成形したものを例に説明したが、これに限定されるものではない。図４を参照して、第２の実施形態に係るブレーキディスクＢＤ_２は、環状のロータ１０と、ロータ１０の内側に配置されるハブ２０とを備える。ロータ１０は、例えば、ステンレス鋼板製であり、径方向の凹凸が周方向に連続する花弁外周形状を持つように形成されたものである。ロータ１０には、板厚方向に貫通する正面視円形の軽量孔（抜き孔）１１０が複数開設され、また、ロータ１０の内周縁部には、円柱状の突片１２０が周方向に所定間隔で複数形成されている。ハブ２０は、周方向に等間隔で配置されると共にロータ１０の回転中心回りに回転対称である複数（例えば、３個の）分割ハブ２０ａで構成される（図４中、１個の分割ハブ２０ａのみを図示）。各分割ハブ２０ａは、例えば、アルミニウム合金製の金属板からの打ち抜き成形され、上記同様、所定形状（例えば、略三角形状）の大小複数の貫通孔２１０が形成され、残余部分としての支持片２２０で強度を保持しながら軽量化を図っている。また、各分割ハブ２０ａには、同一円周上に位置させて複数個の取付孔２３０が形成され、この取付孔２３０に、ボルトＢｏを挿通してホイールＷｅに固定することができる。

各分割ハブ２０ａの外周縁部の所定位置には、板厚方向に対して直交する方向にのびて各突片１２０を夫々受け入れる複数（本実施形態では、２個の）受入孔２４０が形成されている。受入凹部としての各受入孔２４０，２４０は、その孔軸２４０ａ，２４０ａが互いに平行になるように夫々形成され、これに対応させて、ロータ１０の各突片１２０，１２０も孔軸２４０ａ，２４０ａに沿ってのびるように設けられている。これにより、各分割ハブ２０ａのロータ１０に対する径方向への相対移動により各突片１２０，１２０を各受入孔２４０，２４０へと差し込むことができる。

各突片１２０，１２０と各受入孔２４０，２４０との間には緩衝部材としても機能する受入部材３０が介設される。受入部材３０は、ステンレス鋼などの金属製であり、突片１２０の輪郭に合致する受入孔３１０を有すると共に、受入孔２４の内周面に合致する外形を持つように円筒状に形成されたものである。そして、ロータ１０と各分割ハブ２０ａとを組付ける場合には、ロータ１０の各突片１２０に受入部材３０を外挿した後、各分割ハブ２０ａのロータ１０に対する径方向への相対移動により各突片１２０，１２０が各受入孔２４０，２４０へと差し込む。この状態で取付孔２３０にボルトＢｏを挿通してホイールＷｅに各分割ハブ２０ａが固定される。

以上によれば、周方向で各分割ハブ２０ａ相互の間に位置する空間分だけハブ２０の体積が削減されるため、更なる軽量化を図ることができる。また、各分割ハブ２０ａのロータ１０に対する径方向への相対移動により各突片１２０を各分割ハブ２０ａの受入孔２４０に差し込んでロータ１０とハブ２０とを連結できるので、上記第１実施形態で用いた皿ばね４、押え板５及びＣリング６といった軸方向の抜止手段を省略することができて（部品点数が削減されて）構造を簡単にでき、しかも、その組付性もよい。

ＢＤ_１，ＢＤ_２…フローティング型のブレーキディスク、１，１０…ロータ、１２，１２０…突片、２，２０…ハブ、２０ａ…分割ハブ（ハブの構成要素）、２５，２４０…受入凹部，３，３０…受入部材、３１，３１０…受入孔（突片受入面を構成する），Ｗｅ…ホイール。

Claims

環状のロータとこのロータの内側に配置されるハブとを備え、ロータの内周縁部に突片が周方向に間隔を存して複数形成されると共にハブの外周縁部に各突片を夫々受け入れる受入凹部が形成され、各突片を各受入凹部に差し込んでロータとハブとが周方向複数箇所で連結され、ハブを介して車体のホイールに取り付けられるフローティング型のブレーキディスクにおいて、
ロータの回転方向前方及び後方に夫々位置する突片の部分が、回転方向前方及び後方に向けて凸の湾曲面として形成され、受入凹部がこの突片に輪郭に合致する突片受入面を有することを特徴とするフローティング型のブレーキディスク。
前記受入凹部に嵌合する受入部材を更に有し、この受入部材に前記突片受入面としての受入孔が設けられることを特徴とする請求項１記載のフローティング型のブレーキディスク。
前記ハブが、互いに間隔を置いて配置されると共に前記ロータの回転中心回りに回転対称である複数の分割ハブで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のフローティング型のブレーキディスク。