JP4388751B2 - フローティング型ブレーキディスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車等の車両の制動に用いられるフローティング型ブレーキディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の車両のブレーキ装置に使用するフローティング型ブレーキディスクは、円環状のアルミ製のハブと、ハブの外側に同心に配置された円環状のステンレス製のローターとを弾性部材により連結してなっている。ハブは、内周側のホィールへの取付け部に対し半径方向に沿って直線的に傾斜した中間部を介して軸線方向（スラスト方向）外方にオフセットした外周縁部を有している。
【０００３】
図７に示すように、このハブａの外周縁部に周方向に間隔を開けて設けた半円形の凹部ａ１と、ローターｂの内周縁部に周方向に間隔をあけて設けた半円形の凹部ｂ１とを突き合わせ、これら凹部ａ１、ｂ１による円形穴に一端にフランジｃ１ａを有する共通のピンｃを所望によりワッシャーを介して挿入し、ピンｃの他端ｃ１ｂに皿ばねｃ２およびワッシャｃ２を嵌挿した後、ピンｃの他端ｃ１ｂを外側に広げて皿形にかしめることにより抜け止めして、ハブａとローターｂとをスラスト方向にフローティング自在に連結し、フローティング型ブレーキディスクが構成される（例えば、特許文献１の図２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６０−３３３３号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブレーキディスクの重量はばね下荷重であり、車両の操縦安定性に大きな影響を及ぼすため、ブレーキディスクの軽量化が図られており、ハブａおよびローターｂに設ける軽量孔を大きくする傾向にあるが、ローター部は熱容量をある程度確保する必要があることから、軽量孔を大きくすることには限界がある。このため、ハブａに対する軽量孔の拡大化の要請が大きいが、軽量孔を設けることになる中間部ａ２は、軽量孔を拡大することによって軽量孔間のリブａ３の面積が少なくなって、ハブａの横方向（スラスト方向）の強度が弱くなり、また捩れ方向の強度が弱くなる問題があった。
【０００６】
従って、本発明の課題は、ハブの軽量孔を拡大しても、ハブのスラスト方向および捩れ方向の強度を向上することを可能としたフローティング型ブレーキディスクを提供することである。
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明は、内周側のホィールへの取付け部に対し軸線方向外方にオフセットした外周縁部を有するハブの外側にローターを同心に配置し、前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部とを弾性部材を介して軸線方向にフロート自在に連結したフローティング型ブレーキディスクにおいて、
前記ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部の半径方向に沿う断面を、軸線方向内方に、少なくとも１つの湾曲部を有するように傾斜させることにより、凸に屈曲させたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記ハブの外周縁部に周方向に沿って軸線方向内方の突起部を形成し、前記ローターの内周縁部に周方向に沿って半径方向の突出部を形成して、前記突出部を前記突起部同士の間に挿入すると共に、前記突起部の前記突出部から突出した部分に前記ローターを内周側から半径方向外方に付勢するリングばねを固定することにより、前記ハブと前記ローターとを軸線方向にフロート自在に連結することができる。
【０００９】
また本発明によれば、前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部にそれぞれ周方向に沿って半円状の凹部を形成し、前記ハブの凹部と前記ローターの凹部とを突き合わせた円形穴にピンを挿入し、皿ばねを被せて該ピンをかしめることにより、前記ハブと前記ローターとを軸方向にフロート自在に連結することができる。
【００１０】
本発明では、ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部を直線的に傾斜させるのではなく、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸に屈曲する態様で傾斜させるので、中間部のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度が向上し、中間部に設ける軽量孔を拡大化することによって軽量孔間のリブの面積が減少しても、中間部のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度の低減を防止することができる。従って軽量孔の拡大化によるハブの軽量化が可能となり、またハブを薄くすることによる軽量化も可能になる。さらに中間部を屈曲させたことにより中間部の表面積が大きくなり、ハブの熱の放射性能も向上する。
【００１１】
またハブの外周縁部に形成した軸線方向内方の突起部同士の間に、ローターの内周縁部に形成した半径方向の突出部を挿入して、前記突起部の突出部から突出した部分にリングばねを固定することにより、ハブとローターとを軸線方向にフロート自在に連結した場合には、ハブに軸線方向の突起部を設けたことにより、ハブのスラスト方向の強度を更に向上することができる。またハブとローターとをリングばねで連結するので、突起部のかしめで突起部へリングばねを強固に固定することにより、ハブとローターとの連結を高強度なものにすることができる。さらに、ハブとローターの接触面積が大きいので、ローターからのハブへの伝熱によるローターの熱の引け性が向上する。ハブの突起部を軽量孔に対応して設けた場合には、ロータからハブに伝わる熱の引け性が良好になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るフローティング型ブレーキディスクの半部を示す正面図、図２はブレーキディスクのハブの半部を示す背面図である。本実施の形態において、フローティング型ブレーキディスクはリング連結タイプで、ハブ２０の外側にローター１０を同心に配置し、ハブ２０の外周縁部２４とローター１０の内周縁部１１とをリングばね１５を介して軸線方向（スラスト方向）にフロート自在に連結してなっている。
【００１４】
ハブ２０は中央に車軸が貫通する開口２０ａを設けた円環板で、開口２０ａの周囲の内周部は車軸を枢支するホィールハブへの取付け部２１に形成されている。該取付け部２１の背面側の面、即ち軸線方向内方の面が取付け面２１ａとされ、取付け孔２１ｂを介して図示しないホィールハブにボルト固定されるようになっている。
【００１５】
このハブ２０の取付け部２１と外周縁部２４とは、外周縁部２４に突起部２５が設けられている点を除き平行な平板部に形成されており、外周縁部２４は取付け部２１に対し半径方向に沿って傾斜した中間部２２を介して軸線方向外方に所定の量（オフセット量Ｌ）だけオフセットされている。ハブ２０の中間部２２には、先端が外方に向いた縦長の略五角形状の大きめの軽量孔２２ｂと、その軽量孔２２ｂ同士の間の外側寄りの位置の先端が内方に向いた横長の略三角形状の小さめの軽量孔２２ｃとが周方向に沿って交互に設けられおり、軽量孔２２ｂ同士の間および軽量孔２２ｂ、２２ｃの間がリブ２２ａに形成されている。
【００１６】
ハブ２０の外周縁部２４の背面側には、図２に示すように、軸線方向内方に突出した突起部２５が周方向に間隔を開けて複数個形成されている。本例では、制動時にロータ１０からハブ２０に伝わる熱の引け性を良好にするために、外周縁部２４の突起ブ２５を中間部２２の軽量孔２２ｂ、２２ｃに相対した箇所に設けている。この突起部２５の先端には同方向に突出した突片２５ａが設けられている。
【００１７】
ハブ２０の突起部２５に対応して、ローター１０の内周縁部１１には、周方向に間隔を開けて半径方向の突出部１２が同数個形成されている。このロータ１０には円形の小さな軽量孔１０ａが設けられており、軽量孔１０ａは例えば２個の傾斜配置、続いて３個の傾斜配置で周方向に交互に繰り返されている。
【００１８】
リングばね１５は断面Ｌ字状を有する環状リングからなっている。本例では、リングばね１５のセット性を向上するために、図３（ｂ）に示すように、一方の辺１５ａに曲げ加工によって突起１５ｄが設けてある。このリングばね１５は、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングでも、分断のない連続の一体成形リングでもよい。
【００１９】
本実施の形態のブレーキディスクを組立てるには、ローター１０の突出部１２をハブ２０の突起部２５同士の間隙に挿入して、突出部１２の先端部を突起部２５同士の間隙から半径方向内方に突出させると共に、突起部２５の先端部を突出部１２同士の間隙から軸線方向内方に突出させる。そして図３（ａ）およびそのＤ部詳細を示す図３（ｂ）に示すように、リングばね１５の一方の辺１５ａを突出部１２の先端面（内周側面）に当ててリングばね１５を押し込み、一方の辺１５ａの突起１５ｄを突出部１２の先端面に圧接させる一方、リングばね１５の他方の辺１５ｂに形成した長穴１５ｃに突起部２５の突片２５ａを挿通し、突出部１２と隙間１２ａを開けて位置した他方の辺１５ｂに対して突片２５ａをかしめて、突起部２５にリングばね１５を固定する。これにより、リングばね１５でロータ１０を内周側から半径方向外方（ラジアル方向）に押圧した状態に付勢すると共に、リングばね１５でローター１０をハブ２０に軸線方向（スラスト方向）にフローティング自在に取り付けて、本実施の形態のブレーキディスクが形成される。
【００２０】
上記したように、ハブ２０の取付け部２１に対し外周縁部２４は、半径方向に沿って傾斜した中間部２２を介して所定の量Ｌだけ軸線方向外方にオフセットしている。本発明では、この中間部２２の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させた態様で、中間部２２を傾斜させた。本実施の形態では、図３（ａ）に示すように、中間部２２の半径方向の断面の屈曲を軸線方向内方に凸の１つの湾曲部で構成した。ハブ２０の取付け部２１に対する外周縁部２４のオフセット量Ｌは、ロータ１０の内側面（背面）とハブ２０の取付け部２１の外側面とを同一線上に位置させるような量として規定してある。
【００２１】
なお、プレス加工したままのハブ２０の外周縁部は軸線方向外方に膨らんでいるので、膨らんだ外面側を軸線に直角方向に切断して、外面側が取付け部２１と平行な平板状の外周縁部２４を得るようにしている。外周縁部２４の外面側を平板状にしておけば、ブレーキディスク周辺の部品との緩衝を防ぐことができ、周辺部品の配置の設計が容易になる。
【００２２】
本実施の形態のフローティング型ブレーキディスクは、以上のように構成される。これによれば、ハブ２０の取付け部２１と外周縁部２４との間の中間部２２を直線的に傾斜させるのではなく、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸に屈曲する態様で傾斜させたので、中間部２２のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度が向上し、中間部２２に設ける軽量孔２２ｂ、２２ｃを拡大化することによって軽量孔間のリブ２２ａの面積が減少しても、中間部２２のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度の低減を防止することができる。従って軽量孔の拡大化によるハブ２０の軽量化が可能となり、またハブ２０を薄くすることによる軽量化も可能になる。さらに中間部２２を屈曲させたことにより中間部２２の表面積が大きくなり、ハブ２０の熱の放射性能も向上する。
【００２３】
またハブ２０の外周縁部２４に軸線方向の突起部２５を設けるので、この点からもハブ２０のスラスト方向の強度を向上することができる。さらにハブ２０とローター１０との連結にリングばね１５を使用し、そのリングばね１５をハブ２０の突起部２５のかしめにより強固に固定するので、ハブ２０とローター１０とを高強度に連結することができる。またリングばね１５を介した連結なので、ハブ２０とローター１０の接触面積が大きくなり、ローター１０からのハブ２０への伝熱によるローター１０の熱の引け性が向上する。
【００２４】
以上の実施の形態では、ハブ２０の中間部２２の半径方向の断面の屈曲は１つの湾曲部で構成したが、上記の他に種々の態様が可能である。即ち、図４（ａ）に示すように、取付け部２１に続く中程度の湾曲部Ａ１と、湾曲部Ａ１よりは大きい外周縁部２４に続く湾曲部Ａ３と、その間の小さい傾斜直線部Ａ２とで構成してもよい（図４（ａ）では、煩雑を避けるために軽量孔を省略してある。以下同じ）。図４（ｂ）に示すように、取付け部２１に続く大きな湾曲部Ｂ１と、これと外周縁部２４との間の比較的大きい傾斜直線部Ｂ２とから構成しても、図４（ｃ）に示すように、取付け部２１に続く小さい湾曲部Ｃ１と、比較的大きい外周縁部２４に続く湾曲部Ｃ３と、その間の小さい傾斜直線部Ｃ２とから構成してもよい。
【００２５】
またリングばねによるハブ２０とロータ１０との連結法は上記に限られない。その幾つかを図５に示す。図５（ａ）に示す例では、ハブ２０の突起部２５の先端部分の内周側面に周方向に沿う溝２６を形成して、ロータ１０の突出部１２の先端にリングばね１５の一方の辺１５ａを圧接させ、他方の辺１５ｂを溝２６に嵌合して、突起部２５の端面を軽圧でプレスして溝２６を潰し、リングばね１５を突起部２５に固定することでもよい。リングばね１５は、周方向の一所で分断されたオープンリングからなり、撓ませて突出部１２の先端面（内周側面）に挿入することによって圧接させる。
【００２６】
図５（ｂ）に示す例では、波板状の連続の一体成形リングまたは非連続のオープンリングからなるリングばね１６を撓ませて、ローター１０の突出部１２の先端に当てて圧接させる。そしてリングばね１６の半径方向内方への移動およびスラスト方向の抜け止めをするために、断面Ｌ字状のオープンリングからなる保持リング１７の一方の辺１７ａをリングばね１６の先端面（内周側面）に当接させ、他方の辺１７ｂをハブ２０の突起部２１の内周面の溝２６に嵌合し、突起部２１の端面をプレスで軽圧押圧して保持リング１７を固定する。
【００２７】
図５（ｃ）に示す例では、ハブ２０の外周縁部２４に段部２４ａを設け、段部２４ａに波板状のリングばね１８を嵌合してローター１０の先端面に圧接させる一方、平板状の保持リング１９をハブ２０の突起部２５の先端部分の内周側面の溝２６に嵌合し、突起部２５の端面の軽圧プレスで保持リング１９を固定し、保持リング１９でローター１０のスラスト方向の抜け止めをする。
【００２８】
図６は、本発明の他の実施の形態におけるハブを示す断面図である。本実施の形態のハブ３０は、先の図７に示したようなピン連結タイプのフローティング型ブレーキディスクに使用するものである。ホィールハブへの取付け部３１に対し軸線方向外方にオフセットした外周縁部３４は、中間部３２に続く部分を除いた外方部位３４ａがローターの厚さと同一の厚さに面削りされ、該外方部位３４ａに外周面に開口した半円形の凹部３５が周方向に間隔を開けて複数個設けられている。
【００２９】
このハブ３０の外側に図示しないローターを同心に配置し、図７に示すのと同様に、ハブ３０の外周縁部３４の半円形の凹部３５とローターの内周縁部の半円形の凹部とを突き合わせて、これら突き合わされた凹部による円形穴に一端にフランジを有するピンを挿入し、ピンの他端に皿ばねおよびワッシャを嵌挿して、ピンの他端をかしめることにより、ハブ３０とローターとをスラスト方向にフローティング自在に連結して、ピンタイプのフローティング型ブレーキディスクが形成される。
【００３０】
本実施の形態においても、ハブ３０の取付け部３１と外周縁部３４との間の傾斜した中間部３２の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させた。図６（ａ）に示す例では、中間部３２の半径方向の断面の屈曲を軸線方向内方に凸の１つの湾曲部で構成し（煩雑を避けるために軽量孔は省略してある。以下同じ）、図６（ｂ）に示す例では、取付け部３１に続く中程度の湾曲部Ａ１と、湾曲部Ａ１よりは大きい外周縁部３４に続く湾曲部Ａ３と、その間の小さい傾斜直線部Ａ２とで構成し、図６（ｃ）に示す例では、取付け部３１に続く大きな湾曲部Ｂ１と、これと外周縁部３４との間の比較的大きい直線傾斜部Ｂ２とから構成し、図６（ｄ）に示す例では、取付け部３１に続く小さい湾曲部Ｃ１と、比較的大きい外周縁部３４に続く湾曲部Ｃ３と、その間の小さい直線傾斜部Ｃ２とから構成している。
【００３１】
本実施の形態においても、ハブ３０の取付け部３１と外周縁部３４との間の中間部３２を、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸になるように屈曲させたので、軽量孔の拡大により軽量孔間のリブ３２ａの面積が減少しても、中間部３２のスラスト方向および捩れ方向の強度の低減を防止して強度を向上でき、ハブ３０の軽量孔の拡大化および薄肉化による軽量化が可能になる。また中間部３２を屈曲させたことによる表面積の増大で、ハブ３０の熱の放射性能も向上する。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のフローティング型ブレーキディスクによれば、ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させたので、ハブの中間部に設ける軽量孔を拡大しても、ハブのスラスト方向および捩れ方向の強度の低減を防止して強度を向上することができ、ハブの軽量孔の拡大化およびハブの薄肉化による軽量化が可能になる。また中間部の表面積が大きくなり、ハブの熱の放射性能も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフローティング型ブレーキディスクの半部を示す正面図である。
【図２】図１のブレーキディスクのハブの半部を示す背面図である。
【図３】図１のブレーキディスクの断面図であり、図３（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＤ部詳細図である。
【図４】図２のハブの変形例を示す説明図である。
【図５】図１のブレーキディスクのハブとローターとの連結法の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るピン連結タイプのフローティング型ブレーキディスクにおけるハブの半部を示す説明図である。
【図７】従来のフローティング型ブレーキディスクを示す図である。
【符号の説明】
１０ ローター
１１ 内周縁部
１２ 突出部
１５ リングばね
２０ ハブ
２１ 取付け部
２２ 中間部
２２ａ リブ
２２ｂ、２２ｃ 軽量孔
２４ 外周縁部
２５ 突起部
３０ ハブ
３２ 中間部
３４ 外周縁部
３５ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車等の車両の制動に用いられるフローティング型ブレーキディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の車両のブレーキ装置に使用するフローティング型ブレーキディスクは、円環状のアルミ製のハブと、ハブの外側に同心に配置された円環状のステンレス製のローターとを弾性部材により連結してなっている。ハブは、内周側のホィールへの取付け部に対し半径方向に沿って直線的に傾斜した中間部を介して軸線方向（スラスト方向）外方にオフセットした外周縁部を有している。
【０００３】
図７に示すように、このハブａの外周縁部に周方向に間隔を開けて設けた半円形の凹部ａ１と、ローターｂの内周縁部に周方向に間隔をあけて設けた半円形の凹部ｂ１とを突き合わせ、これら凹部ａ１、ｂ１による円形穴に一端にフランジｃ１ａを有する共通のピンｃを所望によりワッシャーを介して挿入し、ピンｃの他端ｃ１ｂに皿ばねｃ２およびワッシャｃ２を嵌挿した後、ピンｃの他端ｃ１ｂを外側に広げて皿形にかしめることにより抜け止めして、ハブａとローターｂとをスラスト方向にフローティング自在に連結し、フローティング型ブレーキディスクが構成される（例えば、特許文献１の図２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６０−３３３３号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブレーキディスクの重量はばね下荷重であり、車両の操縦安定性に大きな影響を及ぼすため、ブレーキディスクの軽量化が図られており、ハブａおよびローターｂに設ける軽量孔を大きくする傾向にあるが、ローター部は熱容量をある程度確保する必要があることから、軽量孔を大きくすることには限界がある。このため、ハブａに対する軽量孔の拡大化の要請が大きいが、軽量孔を設けることになる中間部ａ２は、軽量孔を拡大することによって軽量孔間のリブａ３の面積が少なくなって、ハブａの横方向（スラスト方向）の強度が弱くなり、また捩れ方向の強度が弱くなる問題があった。
【０００６】
従って、本発明の課題は、ハブの軽量孔を拡大しても、ハブのスラスト方向および捩れ方向の強度を向上することを可能としたフローティング型ブレーキディスクを提供することである。
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明は、内周側のホィールへの取付け部に対し軸線方向外方にオフセットした外周縁部を有するハブの外側にローターを同心に配置し、前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部とを弾性部材を介して軸線方向にフロート自在に連結したフローティング型ブレーキディスクにおいて、
前記ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部の半径方向に沿う断面を、軸線方向内方に、少なくとも１つの湾曲部を有するように傾斜させることにより、凸に屈曲させたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記ハブの外周縁部に周方向に沿って軸線方向内方の突起部を形成し、前記ローターの内周縁部に周方向に沿って半径方向の突出部を形成して、前記突出部を前記突起部同士の間に挿入すると共に、前記突起部の前記突出部から突出した部分に前記ローターを内周側から半径方向外方に付勢するリングばねを固定することにより、前記ハブと前記ローターとを軸線方向にフロート自在に連結することができる。
【０００９】
また本発明によれば、前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部にそれぞれ周方向に沿って半円状の凹部を形成し、前記ハブの凹部と前記ローターの凹部とを突き合わせた円形穴にピンを挿入し、皿ばねを被せて該ピンをかしめることにより、前記ハブと前記ローターとを軸方向にフロート自在に連結することができる。
【００１０】
本発明では、ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部を直線的に傾斜させるのではなく、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸に屈曲する態様で傾斜させるので、中間部のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度が向上し、中間部に設ける軽量孔を拡大化することによって軽量孔間のリブの面積が減少しても、中間部のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度の低減を防止することができる。従って軽量孔の拡大化によるハブの軽量化が可能となり、またハブを薄くすることによる軽量化も可能になる。さらに中間部を屈曲させたことにより中間部の表面積が大きくなり、ハブの熱の放射性能も向上する。
【００１１】
またハブの外周縁部に形成した軸線方向内方の突起部同士の間に、ローターの内周縁部に形成した半径方向の突出部を挿入して、前記突起部の突出部から突出した部分にリングばねを固定することにより、ハブとローターとを軸線方向にフロート自在に連結した場合には、ハブに軸線方向の突起部を設けたことにより、ハブのスラスト方向の強度を更に向上することができる。またハブとローターとをリングばねで連結するので、突起部のかしめで突起部へリングばねを強固に固定することにより、ハブとローターとの連結を高強度なものにすることができる。さらに、ハブとローターの接触面積が大きいので、ローターからのハブへの伝熱によるローターの熱の引け性が向上する。ハブの突起部を軽量孔に対応して設けた場合には、ロータからハブに伝わる熱の引け性が良好になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るフローティング型ブレーキディスクの半部を示す正面図、図２はブレーキディスクのハブの半部を示す背面図である。本実施の形態において、フローティング型ブレーキディスクはリング連結タイプで、ハブ２０の外側にローター１０を同心に配置し、ハブ２０の外周縁部２４とローター１０の内周縁部１１とをリングばね１５を介して軸線方向（スラスト方向）にフロート自在に連結してなっている。
【００１４】
ハブ２０は中央に車軸が貫通する開口２０ａを設けた円環板で、開口２０ａの周囲の内周部は車軸を枢支するホィールハブへの取付け部２１に形成されている。該取付け部２１の背面側の面、即ち軸線方向内方の面が取付け面２１ａとされ、取付け孔２１ｂを介して図示しないホィールハブにボルト固定されるようになっている。
【００１５】
このハブ２０の取付け部２１と外周縁部２４とは、外周縁部２４に突起部２５が設けられている点を除き平行な平板部に形成されており、外周縁部２４は取付け部２１に対し半径方向に沿って傾斜した中間部２２を介して軸線方向外方に所定の量（オフセット量Ｌ）だけオフセットされている。ハブ２０の中間部２２には、先端が外方に向いた縦長の略五角形状の大きめの軽量孔２２ｂと、その軽量孔２２ｂ同士の間の外側寄りの位置の先端が内方に向いた横長の略三角形状の小さめの軽量孔２２ｃとが周方向に沿って交互に設けられおり、軽量孔２２ｂ同士の間および軽量孔２２ｂ、２２ｃの間がリブ２２ａに形成されている。
【００１６】
ハブ２０の外周縁部２４の背面側には、図２に示すように、軸線方向内方に突出した突起部２５が周方向に間隔を開けて複数個形成されている。本例では、制動時にロータ１０からハブ２０に伝わる熱の引け性を良好にするために、外周縁部２４の突起ブ２５を中間部２２の軽量孔２２ｂ、２２ｃに相対した箇所に設けている。この突起部２５の先端には同方向に突出した突片２５ａが設けられている。
【００１７】
ハブ２０の突起部２５に対応して、ローター１０の内周縁部１１には、周方向に間隔を開けて半径方向の突出部１２が同数個形成されている。このロータ１０には円形の小さな軽量孔１０ａが設けられており、軽量孔１０ａは例えば２個の傾斜配置、続いて３個の傾斜配置で周方向に交互に繰り返されている。
【００１８】
リングばね１５は断面Ｌ字状を有する環状リングからなっている。本例では、リングばね１５のセット性を向上するために、図３（ｂ）に示すように、一方の辺１５ａに曲げ加工によって突起１５ｄが設けてある。このリングばね１５は、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングでも、分断のない連続の一体成形リングでもよい。
【００１９】
本実施の形態のブレーキディスクを組立てるには、ローター１０の突出部１２をハブ２０の突起部２５同士の間隙に挿入して、突出部１２の先端部を突起部２５同士の間隙から半径方向内方に突出させると共に、突起部２５の先端部を突出部１２同士の間隙から軸線方向内方に突出させる。そして図３（ａ）およびそのＤ部詳細を示す図３（ｂ）に示すように、リングばね１５の一方の辺１５ａを突出部１２の先端面（内周側面）に当ててリングばね１５を押し込み、一方の辺１５ａの突起１５ｄを突出部１２の先端面に圧接させる一方、リングばね１５の他方の辺１５ｂに形成した長穴１５ｃに突起部２５の突片２５ａを挿通し、突出部１２と隙間１２ａを開けて位置した他方の辺１５ｂに対して突片２５ａをかしめて、突起部２５にリングばね１５を固定する。これにより、リングばね１５でロータ１０を内周側から半径方向外方（ラジアル方向）に押圧した状態に付勢すると共に、リングばね１５でローター１０をハブ２０に軸線方向（スラスト方向）にフローティング自在に取り付けて、本実施の形態のブレーキディスクが形成される。
【００２０】
上記したように、ハブ２０の取付け部２１に対し外周縁部２４は、半径方向に沿って傾斜した中間部２２を介して所定の量Ｌだけ軸線方向外方にオフセットしている。本発明では、この中間部２２の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させた態様で、中間部２２を傾斜させた。本実施の形態では、図３（ａ）に示すように、中間部２２の半径方向の断面の屈曲を軸線方向内方に凸の１つの湾曲部で構成した。ハブ２０の取付け部２１に対する外周縁部２４のオフセット量Ｌは、ロータ１０の内側面（背面）とハブ２０の取付け部２１の外側面とを同一線上に位置させるような量として規定してある。
【００２１】
なお、プレス加工したままのハブ２０の外周縁部は軸線方向外方に膨らんでいるので、膨らんだ外面側を軸線に直角方向に切断して、外面側が取付け部２１と平行な平板状の外周縁部２４を得るようにしている。外周縁部２４の外面側を平板状にしておけば、ブレーキディスク周辺の部品との緩衝を防ぐことができ、周辺部品の配置の設計が容易になる。
【００２２】
本実施の形態のフローティング型ブレーキディスクは、以上のように構成される。これによれば、ハブ２０の取付け部２１と外周縁部２４との間の中間部２２を直線的に傾斜させるのではなく、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸に屈曲する態様で傾斜させたので、中間部２２のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度が向上し、中間部２２に設ける軽量孔２２ｂ、２２ｃを拡大化することによって軽量孔間のリブ２２ａの面積が減少しても、中間部２２のスラスト方向の強度および捩れ方向の強度の低減を防止することができる。従って軽量孔の拡大化によるハブ２０の軽量化が可能となり、またハブ２０を薄くすることによる軽量化も可能になる。さらに中間部２２を屈曲させたことにより中間部２２の表面積が大きくなり、ハブ２０の熱の放射性能も向上する。
【００２３】
またハブ２０の外周縁部２４に軸線方向の突起部２５を設けるので、この点からもハブ２０のスラスト方向の強度を向上することができる。さらにハブ２０とローター１０との連結にリングばね１５を使用し、そのリングばね１５をハブ２０の突起部２５のかしめにより強固に固定するので、ハブ２０とローター１０とを高強度に連結することができる。またリングばね１５を介した連結なので、ハブ２０とローター１０の接触面積が大きくなり、ローター１０からのハブ２０への伝熱によるローター１０の熱の引け性が向上する。
【００２４】
以上の実施の形態では、ハブ２０の中間部２２の半径方向の断面の屈曲は１つの湾曲部で構成したが、上記の他に種々の態様が可能である。即ち、図４（ａ）に示すように、取付け部２１に続く中程度の湾曲部Ａ１と、湾曲部Ａ１よりは大きい外周縁部２４に続く湾曲部Ａ３と、その間の小さい傾斜直線部Ａ２とで構成してもよい（図４（ａ）では、煩雑を避けるために軽量孔を省略してある。以下同じ）。図４（ｂ）に示すように、取付け部２１に続く大きな湾曲部Ｂ１と、これと外周縁部２４との間の比較的大きい傾斜直線部Ｂ２とから構成しても、図４（ｃ）に示すように、取付け部２１に続く小さい湾曲部Ｃ１と、比較的大きい外周縁部２４に続く湾曲部Ｃ３と、その間の小さい傾斜直線部Ｃ２とから構成してもよい。
【００２５】
またリングばねによるハブ２０とロータ１０との連結法は上記に限られない。その幾つかを図５に示す。図５（ａ）に示す例では、ハブ２０の突起部２５の先端部分の内周側面に周方向に沿う溝２６を形成して、ロータ１０の突出部１２の先端にリングばね１５の一方の辺１５ａを圧接させ、他方の辺１５ｂを溝２６に嵌合して、突起部２５の端面を軽圧でプレスして溝２６を潰し、リングばね１５を突起部２５に固定することでもよい。リングばね１５は、周方向の一所で分断されたオープンリングからなり、撓ませて突出部１２の先端面（内周側面）に挿入することによって圧接させる。
【００２６】
図５（ｂ）に示す例では、波板状の連続の一体成形リングまたは非連続のオープンリングからなるリングばね１６を撓ませて、ローター１０の突出部１２の先端に当てて圧接させる。そしてリングばね１６の半径方向内方への移動およびスラスト方向の抜け止めをするために、断面Ｌ字状のオープンリングからなる保持リング１７の一方の辺１７ａをリングばね１６の先端面（内周側面）に当接させ、他方の辺１７ｂをハブ２０の突起部２１の内周面の溝２６に嵌合し、突起部２１の端面をプレスで軽圧押圧して保持リング１７を固定する。
【００２７】
図５（ｃ）に示す例では、ハブ２０の外周縁部２４に段部２４ａを設け、段部２４ａに波板状のリングばね１８を嵌合してローター１０の先端面に圧接させる一方、平板状の保持リング１９をハブ２０の突起部２５の先端部分の内周側面の溝２６に嵌合し、突起部２５の端面の軽圧プレスで保持リング１９を固定し、保持リング１９でローター１０のスラスト方向の抜け止めをする。
【００２８】
図６は、本発明の他の実施の形態におけるハブを示す断面図である。本実施の形態のハブ３０は、先の図７に示したようなピン連結タイプのフローティング型ブレーキディスクに使用するものである。ホィールハブへの取付け部３１に対し軸線方向外方にオフセットした外周縁部３４は、中間部３２に続く部分を除いた外方部位３４ａがローターの厚さと同一の厚さに面削りされ、該外方部位３４ａに外周面に開口した半円形の凹部３５が周方向に間隔を開けて複数個設けられている。
【００２９】
このハブ３０の外側に図示しないローターを同心に配置し、図７に示すのと同様に、ハブ３０の外周縁部３４の半円形の凹部３５とローターの内周縁部の半円形の凹部とを突き合わせて、これら突き合わされた凹部による円形穴に一端にフランジを有するピンを挿入し、ピンの他端に皿ばねおよびワッシャを嵌挿して、ピンの他端をかしめることにより、ハブ３０とローターとをスラスト方向にフローティング自在に連結して、ピンタイプのフローティング型ブレーキディスクが形成される。
【００３０】
本実施の形態においても、ハブ３０の取付け部３１と外周縁部３４との間の傾斜した中間部３２の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させた。図６（ａ）に示す例では、中間部３２の半径方向の断面の屈曲を軸線方向内方に凸の１つの湾曲部で構成し（煩雑を避けるために軽量孔は省略してある。以下同じ）、図６（ｂ）に示す例では、取付け部３１に続く中程度の湾曲部Ａ１と、湾曲部Ａ１よりは大きい外周縁部３４に続く湾曲部Ａ３と、その間の小さい傾斜直線部Ａ２とで構成し、図６（ｃ）に示す例では、取付け部３１に続く大きな湾曲部Ｂ１と、これと外周縁部３４との間の比較的大きい直線傾斜部Ｂ２とから構成し、図６（ｄ）に示す例では、取付け部３１に続く小さい湾曲部Ｃ１と、比較的大きい外周縁部３４に続く湾曲部Ｃ３と、その間の小さい直線傾斜部Ｃ２とから構成している。
【００３１】
本実施の形態においても、ハブ３０の取付け部３１と外周縁部３４との間の中間部３２を、半径方向に沿う断面が軸線方向内方に凸になるように屈曲させたので、軽量孔の拡大により軽量孔間のリブ３２ａの面積が減少しても、中間部３２のスラスト方向および捩れ方向の強度の低減を防止して強度を向上でき、ハブ３０の軽量孔の拡大化および薄肉化による軽量化が可能になる。また中間部３２を屈曲させたことによる表面積の増大で、ハブ３０の熱の放射性能も向上する。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のフローティング型ブレーキディスクによれば、ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部の半径方向に沿う断面を軸線方向内方に凸に屈曲させたので、ハブの中間部に設ける軽量孔を拡大しても、ハブのスラスト方向および捩れ方向の強度の低減を防止して強度を向上することができ、ハブの軽量孔の拡大化およびハブの薄肉化による軽量化が可能になる。また中間部の表面積が大きくなり、ハブの熱の放射性能も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフローティング型ブレーキディスクの半部を示す正面図である。
【図２】図１のブレーキディスクのハブの半部を示す背面図である。
【図３】図１のブレーキディスクの断面図であり、図３（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＤ部詳細図である。
【図４】図２のハブの変形例を示す説明図である。
【図５】図１のブレーキディスクのハブとローターとの連結法の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るピン連結タイプのフローティング型ブレーキディスクにおけるハブの半部を示す説明図である。
【図７】従来のフローティング型ブレーキディスクを示す図である。
【符号の説明】
１０ ローター
１１ 内周縁部
１２ 突出部
１５ リングばね
２０ ハブ
２１ 取付け部
２２ 中間部
２２ａ リブ
２２ｂ、２２ｃ 軽量孔
２４ 外周縁部
２５ 突起部
３０ ハブ
３２ 中間部
３４ 外周縁部
３５ 凹部
Claims (4)
- 内周側のホィールへの取付け部に対し軸線方向外方にオフセットした外周縁部を有するハブの外側にローターを同心に配置し、前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部とを弾性部材を介して軸線方向にフロート自在に連結したフローティング型ブレーキディスクにおいて、
前記ハブの取付け部と外周縁部との間の中間部の半径方向に沿う断面を、軸線方向内方に、少なくとも１つの湾曲部を有するように傾斜させることにより、凸に屈曲させたことを特徴とするフローティング型ブレーキディスク。 - 前記ハブの外周縁部に周方向に沿って軸線方向内方の突起部を形成し、前記ローターの内周縁部に周方向に沿って半径方向の突出部を形成して、前記突出部を前記突起部同士の間に挿入すると共に、前記突起部の前記突出部から突出した部分に前記ローターを内周側から半径方向外方に付勢するリングばねを固定することにより、前記ハブと前記ローターとを軸線方向にフロート自在に連結したことを特徴とする請求項１のフローティング型ブレーキディスク。
- 前記外周縁部の突起部を前記ハブに開設した軽量孔に対応して設けたことを特徴とする請求項２のフローティング型ブレーキディスク。
- 前記ハブの外周縁部と前記ローターの内周縁部にそれぞれ周方向に沿って半円状の凹部を形成し、前記ハブの凹部と前記ローターの凹部とを突き合わせた円形穴にピンを挿入し、皿ばねを被せて該ピンをかしめることにより、前記ハブと前記ローターとを軸方向にフロート自在に連結したことを特徴とする請求項１のフローティング型ブレーキディスク。
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