JP4319046B2 - 自動二輪車のブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のブレーキ装置に関し、詳しくは自動二輪車に用いられるディスクブレーキにおけるブレーキディスクとロータとの連結部に改良を加えたブレーキ装置に関する。

従来、自動二輪車に用いられるブレーキディスクとして、例えば図８に示すものがある（特許文献１参照）。
意匠登録第１１５１９７６号

図８に示すブレーキディスク７０は外周が円形に形成され、その内周部が、周方向に並ぶ複数本のリベット型のピン７１により、ロータ７２の外周部に連結される。前記ロータ７２を車輪のハブ（図示せず）にボルト止めすることにより、ロータ７２を介してブレーキディスク７０が車輪に支持される。このブレーキディスク７０の両側面の制動面７３を、車体フレームに取り付けられた図示しないキャリパの一対の摩擦パッドで挟圧することにより、車輪に制動力が付与される。

ところで、前記ブレーキディスク７０の内周部とロータ７２の外周部との連結部には、図９に示すように、それぞれ、プレス機など打抜き装置で打抜き形成された半円形の挿入溝７０ａ、７２ａが設けられており、これらの挿入溝７０ａ、７２ａを突き合わせて形成した挿入孔７４に、前記ピン７１を挿入してかしめることによってブレーキディスク７０とロータ７２とが連結されている。

しかしながら、前記ブレーキディスク７０とロータ７２は、ステンレス鋼板の打ち抜きによって形成されているために、その挿入溝７０ａ、７２ａは、通常、図１０に示すように、縦断面形状が略への字状となり、軸心Ｃと直交する断面中心線Ｍよりも、打抜き方向Ｐに向かって後ろ側（ポンチの抜け側）に、打ち抜きの際の破断部となるせん断面Ｓ１，Ｓ２が生じる。このようにして形成される挿入溝７０ａ、７２ａを突き合わせて形成される挿入孔７４にピン７１が装着されているので、ブレーキ操作してブレーキトルクが加わると、ブレーキディスク７０とロータ７２間の周方向または径方向の位置ずれにより前記ピン７１が実線位置から二点鎖線で示すように傾くことがある。このときブレーキディスク７０やピン７１に接触する接触面Ｃ７０が 断面中心線Ｍから大きくずれるために、接触面Ｃ７０から受ける反力Ｆによって前記ブレーキディスク７０が二点鎖線で示すように撓んで軸方向に傾斜する。この傾斜により、ブレーキディスク７０がキャリパの摩擦パッドに片当たりて摩擦パッドの偏摩耗を来したり、摩擦パッドとブレーキディスク７０間のスリップに起因する、いわゆる制動時のブレーキ鳴きの現象を発生させることがある。

そこで、本発明は、制動時に、ブレーキディスクの撓みを抑制することにより、摩擦パッドの偏摩耗をなくし、かつ制動時のブレーキ鳴き現象を防止することができる自動二輪車のブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の自動二輪車のブレーキ装置は、摩擦パッドにより挟圧されて制動力を発揮するブレーキディスクが、その内周に配置されたロータを介して車輪に取り付けられており、前記ブレーキディスクとロータとの連結部は、ブレーキディスクとロータのそれぞれに打抜き形成された半円形の挿入溝を突き合わせて円形に形成した挿入孔と、この挿入孔に装着されたピンまたはボルトとを有し、前記ブレーキディスクの挿入溝の打ち抜き方向が軸線方向の一方から軸線方向の他方に向かい、前記ロータの挿入溝の打ち抜き方向が軸線方向の他方から軸線方向の一方に向かうように、前記ブレーキディスクとロータが配置されている。

この構成によれば、ブレーキディスクとロータは、それぞれの挿入溝の打抜き方向が互いに逆方向となるように配置される。したがって、前記挿入溝の打抜き形成時に形成されるブレーキディスク側のせん断面とロータ側のせん断面は、前記ブレーキディスクとロータにおける縦断面の中心線から左右にほぼ等距離を置いた位置にくるようになる。このような挿入溝を突き合わせて形成した挿入孔にピンが装着されているので、ブレーキトルクが加わったときに、ブレーキディスクとロータの位置ずれによりピンが傾いたときでも、ブレーキディスクがピンから受ける反力の作用点はほぼ前記中心線上にあるので、ブレーキディスクが撓んで軸方向に傾くことはない。このように、ピンの傾きによってもブレーキディスクが傾くことがないので、制動時、ブレーキディスクの片当たりによって摩擦パッドが偏摩耗したり、いわゆるブレーキ鳴きの現象が発生するのを防止できる。

本発明の自動二輪車のブレーキ装置によれば、制動時、ピンから受ける反力によってブレーキディスクが傾くのが抑制されるので、摩擦パッドの偏摩耗およびブレーキ鳴き現象を防止することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るブレーキ装置を取り付けた自動二輪車の前車輪を示す側面図である。ディスクブレーキ１は、車輪（この例では前輪）４に固定されて車輪４と一体回転するブレーキディスク２と、フロントフォーク５に取り付けられたキャリパ６とを有する。前記ブレーキディスク２は、図２に示すように、車輪４のハブ４ａにボルト７で固定されるロータ３を介して、車輪４に取り付けられている。キャリパ６は、マスタシリンダから発生する油圧によりピストン（図示せず）を介して互いに接離方向に移動する左右一対の摩擦パッド８，８を、後述するように、２対内蔵しており、これら摩擦パッド８，８によりブレーキディスク２の両側面の制動面９，９を挟圧して、車輪４に制動力を付与する。

図３は前記ブレーキディスク２をロータ３に連結した状態を示す側面図である。ブレーキディスク２は、その内周側で周方向の複数箇所に、内周面２ａから径方向内方へ突出する複数（この例では７つ）の支持部２２が形成されており、各支持部２２が、ピン１０によってロータ３の外周側に連結されている。複数のピン１０は、車輪４と同心の円上で周方向に等間隔に並んで配置されている。ロータ３は、その内周側に、やはり車輪４と同心の円上で周方向に等間隔に並んで形成された複数の取付孔１６を有しており、これら取付孔１６に挿通した図２のボルト７を、車輪４のハブ４ａに設けたねじ孔１７にねじ込むことにより、車輪４に固定されている。図３のピン１０はリベット型ピンからなり、加締めによりブレーキディスク２とロータ３とが連結される。こうして、ブレーキディスク２はピン１０により、ロータ３を介して車輪４（図２）に支持されている。

図３に示すブレーキディスク２の外周面２ｂには周方向に等間隔で並んだ複数の外側凹部１１が設けられて、隣接する凹部１１の間に凸部２１が残されている。こうして、外周面２ｂに凹凸が形成されており、これによって、摩擦パッド８に接触する制動面９の径方向幅Ｗが周方向に変化している。前記ピン１０は、外周側の２つ置きの凹部１１に対向する内周側の各部位に配置されている。ブレーキディスク２の制動面９には、軽量化と放熱性向上のために多数の貫通した肉抜き孔１３が形成されている。

ピン１０は、図４に示すように、ブレーキディスク２およびロータ３における対応する半円状の挿入溝２０，３０を突き合わせて形成される挿入孔４０に対して、若干の隙間を持って遊嵌されており、これによって、制動時のブレーキディスク２の振動が車輪４（図２）に直接伝達されるのを抑制している。なお、前記ピン１０の代わりにボルトを使用することもできる。

ブレーキディスク２とロータ３は、ステンレス鋼板をプレス機で別々に打ち抜くことによって製造されており、図５に示すように、その打ち抜き方向Ｐ１，Ｐ２が互いに逆方向になるように配置されている。挿入溝２０、３０は、その膨出部の先端（最小径部）に、挿入溝２０、３０の部分の材料が破断される瞬間に生じるせん断面Ｓ1 、Ｓ２が形成されるが、ブレーキディスクとロータ３は軸心方向の同一位置に配置されているから、ブレーキディスク２の挿入溝２０におけるせん断面Ｓ１とロータ３の挿入溝３０におけるせん断面Ｓ２は、縦断面の中心線Ｍを挟んで左右にほぼ同一距離だけ離れて位置する。したがって、挿入孔４０に装着されるピン１０は、傾斜方向Ｒ１に対しては、せん断面Ｓ１, Ｓ２の２点にて安定に支持されて、回動しない。

これに対し、ブレーキ操作してブレーキトルクが加わったとき、あるいは挿入溝２０，３０を突き合わせて挿入孔４０を形成する場合に両挿入溝２０，３０の間に位置ずれがあるとき、図６に示すように、ピン１０は傾斜方向Ｒ２に傾斜する。このとき傾斜したピン１０は挿入溝２０、３０における縦断面の中心線Ｍの付近に接触して反力Ｆ１，Ｆ２を受ける。したがって、ブレーキディスク２に作用する反力Ｆ１は、これを撓ませて傾けることがない。その結果、制動時、図２に示すブレーキディスク２の制動面９が摩擦パッド８に片当たりして摩擦パッド８が偏摩耗したり、摩耗パッド８とブレーキディスク２間のスリップに起因する、いわゆるブレーキ鳴きが発生するのを防止できる。しかもこのブレーキ装置は、図５に示すブレーキディスク２とロータ３の打抜き成形時の打抜き方向Ｐ１，Ｐ２を互いに逆方向にするという簡単な構成でその効果が得られるので、生産性がよく、コストも低く抑えることができる。

また、図３に示すブレーキディスク２は、軽量化や熱によるディスク厚み方向（軸方向）への変形防止を目的として外周面２ｂの周方向に設けた複数の凹凸部１１、２１を有しているので、制動時、ブレーキディスク２が傾いた場合には、凹凸部１１、２１の縁部Ｅに摩擦パッド８に引っ掛かりやすくなるが、前述のとおり、ブレーキディスク２の軸方向への傾きが防止されるので、摩耗パッド８の引っ掛かりも抑制される。

図７は第２実施形態を示している。用いられるプレス機の構造によっては、ブレーキディスク２およびロータ３に形成される挿入溝２０，３０の縦断面形が、いずれも凹状となり、せん断面Ｓ３，Ｓ４がこれらの挿入溝２０，３０の端部に位置するような場合もありうる。この場合にも、ブレーキディスク２およびロータ３の挿入溝２０，３０の打抜き方向Ｐ１，Ｐ２が互いに逆方向になるように前記ブレーキディスク２およびロータ３を配置しているので、これら挿入溝２０，３０を突き合わせて形成した挿入孔４０に装着されるピン１０は、傾斜方向Ｒ１への傾斜が阻止されるので、ピン１０の傾斜に起因する図２の摩擦パッド８の偏摩耗およびブレーキ鳴きの発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係るブレーキ装置を適用した自動自動二輪車の前車輪を示す側面図である。 ブレーキディスクの取付状態を示す縦断面図である。 ブレーキディスクをロータに連結した状態を示す側面図である。 ブレーキディスクの部分拡大図である。 ブレーキディスクとロータのピン連結部位の拡大縦断面図である。 ピン傾斜時のブレーキディスクとロータのピン連結部位の拡大縦断面図である。 第２実施形態に係るブレーキディスクとロータのピン連結部位の拡大縦断面図である。 従来のブレーキディスクをロータに連結した状態を示す側面図である。 図８に示すブレーキディスクの部分拡大図である。 図８のブレーキディスクとロータのピン連結部位の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ ディスクブレーキ
２ ブレーキディスク
３ ロータ
４ 車輪
８ 摩擦パッド
１０ ピン
２０，３０ 挿入溝
４０ 挿入孔

Claims (4)

1. 摩擦パッドにより挟圧されて制動力を発揮するブレーキディスクが、その内周に配置されたロータを介して車輪に取り付けられており、
   前記ブレーキディスクとロータとの連結部は、ブレーキディスクとロータのそれぞれに打抜き形成された半円形の挿入溝を突き合わせて円形に形成した挿入孔と、この挿入孔に装着されたピンまたはボルトとを有し、
   前記ブレーキディスクの挿入溝の打ち抜き方向が軸線方向の一方から軸線方向の他方に向かい、前記ロータの挿入溝の打ち抜き方向が軸線方向の他方から軸線方向の一方に向かうように、前記ブレーキディスクとロータが配置されている自動二輪車のブレーキ装置。
2. 請求項１において、前記ブレーキディスクとロータの各挿入溝の最小径部は、縦断面の中心線を挟んで離れて配置されている自動二輪車のブレーキ装置。
3. 請求項２において、前記ブレーキディスクとロータとは同一厚さであり、前記ブレーキディスクとロータの各挿入溝の最小径部は、縦断面の中心線を挟んで左右にほぼ同一距離だけ離れて配置されている自動二輪車のブレーキ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、前記ブレーキディスクの外周面に、複数の凹凸部が形成されている自動二輪車のブレーキ装置。

Images