JP4438472B2 - ブレーキ冷却構造及びブレーキダストカバー - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキのディスクロータを冷却する機能を備えたブレーキ冷却構造及びブレーキダストカバーに関する。

従来から、ディスクブレーキのディスクロータに対して車両内側からの塵や異物の侵入を防止するためにディスクロータの内側をブレーキダストカバーで覆うことが広く行われている。この種のブレーキダストカバーにおいて、車両進行方向に開口する導風口を有し、当該導風口を介してディスクロータにブレーキ冷却用空気を外部から取り入れる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１２６２５５号公報

しかしながら、上述の従来技術のような、車輪の車両前側でブレーキダストカバー内に空気を取り込む構成では、車両前側でディスクロータの径方向内側から外側に向かう空気の流れ（即ち、車両前方に向かう空気の流れ）が形成され難く、また、ブレーキダストカバー内に取り入れた空気を車両後側まで導き難く、ブレーキ装置を効率的に冷却することが困難である。

そこで、本発明は、ブレーキ装置を効率的に冷却することができるブレーキ冷却構造及びブレーキダストカバーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、車輪と共に回転する環状のディスクロータと、
ディスクロータの外周部に作用して車輪の回転に対する抵抗力を発生するブレーキ装置と、
車輪をベアリングを介して回転可能に支持するナックルと、
ディスクロータを車両内側から覆うようにナックルとディスクロータとの間に配置されるブレーキダストカバーとを備え、
ナックルとブレーキダストカバーとの間に、車両後方に向かうナックルまわりの空気を車両後側のディスクロータの外周部の内周側へと導く空気経路を有し、
ブレーキ装置のキャリパが車輪内の車両後側に配置され、
前記ブレーキダストカバーは、略平らな内周部と、該内周部より径方向外側に形成され、ナックル側に向かって傾斜する傾斜面とを備え、前記ブレーキダストカバーの傾斜面が、車両前側から後側にかけて前記内周部を取り囲むように形成されており、
前記空気経路は、車両後側のディスクロータの外周部の内周側に向けて空気の流れを方向付けるガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記ブレーキダストカバーの傾斜面により画成され、
前記ブレーキダストカバーは、車両後側に切り欠きを更に備え、前記傾斜面は、該切り欠きで終端し、
前記切り欠きに空気放出口が設けられることを特徴とする、ブレーキ冷却構造が提供される。

本局面において、前記ガイド部は、ディスクロータのベンチホールに向けて空気の流れを方向付けるものであってよい。これにより、ディスクロータの内周部に空気を効率的に送ることができる。

本局面において、前記傾斜面は、ナックルとブレーキダストカバーとの間の空気の径方向外側に向かう流れを規制するものであってよい。これにより、車両後側に空気を効率的に送ることができる。また、前記傾斜面の傾斜開始位置は、車輪の中心を基準に径方向に見て、ディスクロータの摩擦力発生部位よりも内側に存在してよい。また、車両後側に切り欠きを更に備え、前記傾斜面は、該切り欠きで終端してよい。また、前記切り欠きには、ブレーキ装置のキャリパが配置されてよい。

また、本発明のその他の一局面によれば、車輪と共に回転する環状のディスクロータと、キャリパが車輪内の車両後側に配置され、ディスクロータの外周部に作用して車輪の回転に対する抵抗力を発生するブレーキ装置と、車輪をベアリングを介して回転可能に支持するナックルとを備える車両に用いられるブレーキダストカバーであって、
ナックルとの間に、車両後方に向かうナックルまわりの空気を車両後側のディスクロータの外周部の内周側へと導く空気経路が形成されるように、ナックルより車両外側に配置され、
当該ブレーキダストカバーは、略平らな内周部と、該内周部より径方向外側に形成され、ナックル側に向かって傾斜する傾斜面とを備え、当該ブレーキダストカバーの傾斜面が、車両前側から後側にかけて前記内周部を取り囲むように形成されており、
前記空気経路は、車両後側のディスクロータの外周部の内周側に向けて空気の流れを方向付けるガイド部を有し、
前記ガイド部は、当該ブレーキダストカバーの傾斜面により画成され、
当該ブレーキダストカバーは、車両後側に切り欠きを更に備え、前記傾斜面は、該切り欠きで終端し、
前記切り欠きに空気放出口が設けられることを特徴とする、ブレーキダストカバーが提供される。

本発明によれば、ブレーキ装置を効率的に冷却することができるブレーキ冷却構造及びブレーキダストカバーを得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明によるブレーキ冷却構造の一実施例が適用された車輪の主要部を示す側面図（車両内方から見た側面図）である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。車輪はハブ２により保持され、ハブ２には、車輪と共に回転するブレーキ装置３０のディスクロータ３２が固定される。ハブ２には、ナックル４０がベアリング３を介して回転可能に接続されている。

ナックル４０は、図２に示すように、ベアリング３のアウタレース５の外周面５ａに嵌合される円筒状の周壁４２を有し、車輪内のディスクロータ３２よりも車両内側に配設される。ナックル４０は、図１に示すように、その中心部から径方向外側に延在する複数のアーム部４０ａ、４０ｂを備え、アーム部４０ａ、４０ｂには、サスペンションアーム（ナックルアーム４１を含む）やタイロッド等の取り付け部が設定される、従って、ナックル４０は、サスペンションアームを介して車体に支持されると共に、操舵機構に接続されることになる。ナックル４０には、ブレーキ装置３０のマウンティング３４が固定される。マウンティング３４には、ブレーキ装置３０の構成部品（ブレーキパッド３５やキャリパ３６等）が支持される。

ディスクロータ３２には、ブレーキ装置（ディスクブレーキ）３０のインナパッド３５ａ及びアウタパッド３５ｂ（図４参照）が車両内外方向から挟み込むように配置される。キャリパ３６のシリンダには、マスタシリンダ（図示せず）が液圧通路を介して連通している。キャリパ３６に高圧流体が供給されると、キャリパ３６のピストン及び爪部の作用により、インナパッド３５ａ及びアウタパッド３５ｂがディスクロータ３２の外周部の両被圧着面３２ａを挟み込むように圧着され、ブレーキ作動が実現される。

本実施例のディスクロータ３２は、ベンチレーテッド型のディスクロータであり、ディスクロータ３２の外周部（被圧着面３２ａ）には、ベンチホール３２ｂが径方向に形成されている。ディスクロータ３２の外周部は、図２に示すように、ハブ２との取り付け面３３に対して車両内側にオフセットされており、ベンチホール３２ｂは、ディスクロータ３２の取り付け面３３よりも車両内側の空間に開口している。

車両内外方向でディスクロータ３２とナックル４０との間には、ブレーキダストカバー１０が設けられる。ブレーキダストカバー１０は、ディスクロータ３２の車両内側を覆うように配設され、主に、車輪内側からディスクロータ３２への塵や異物の侵入を防止する役割を果たす。尚、ブレーキダストカバー１０は、ベアリング３のアウタレース５にナックル４０と共に締結される。

図３（Ａ）は、本実施例によるブレーキダストカバー１０の平面図（車両内方から見た平面図）であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。ブレーキダストカバー１０は、絞り成形を用いて板金から一体に成形されてよく、ホイールの形状に対応した環状の外形を有する。ブレーキダストカバー１０は、ブレーキ装置３０（キャリパ３６等）の配設位置に相当する位置に切り欠き部１２を有している。ブレーキダストカバー１０の中心穴１４（ハブ２の挿通穴）まわりには、環状の略平らな被挟持面１５が形成されている。被挟持面１５は、図２に示すように、アウタレース５の外周面５ａに立設された環状のフランジ面５ｂと、ナックル４０の周壁４２の端面４２ａとの間に挟持される。尚、図２に示すブレーキダストカバー１０の被挟持面１５は、ディスクロータ３２の外周部（被圧着面３２ａ）の車両内側の面と略同一面内に位置している。

本実施例のブレーキダストカバー１０は、車両前方から導入される空気を切り欠き部１２方向（キャリパ３６方向）に導くガイド部２０を有する。図３に示す実施例では、ガイド部２０は、被挟持面１５の延長面１５ａに対して車両内側に傾斜する傾斜面２３により構成される（図３（Ｂ）参照）。この傾斜面２３は、略円周方向に沿って切り欠き部１２に至るまで中心穴１４まわりに形成されている。尚、ブレーキダストカバー１０は、径方向に見て、被挟持面１５を含む面から傾斜面２３を介して、ディスクロータ３２に対して車両内側にオフセットした基本面１６へと連続している。

傾斜面２３は、図２の一点鎖線で示すように、ナックル４０の周壁４２を径方向外側から覆うように位置する。傾斜面２３は、被挟持面１５の延長面１５ａと協働して、ナックル４０の周壁４２まわりに、径方向外側が実質的に閉じられた環状の空間２２を画成する。即ち、ディスクロータ３２よりも車両内側でブレーキダストカバー１０とナックル４０との間に、径方向外側が実質的に閉じられた環状の空間２２が画成される。尚、空間２２の車両内側は、ナックル４０の車両外側の面により実質的に閉塞されるが、ナックル４０の形状に依存して、周壁４２まわりの周方向の局所的な位置において部分的に開口されていてもよい。例えば、図１に示す例では、ナックル４０は、下方向に延びる２本のアーム部４０ａ（ナックルアーム４１が接続されるアーム部）を有し、空間２２は、この２本のアーム部４０ａ間に於いて部分的に開口している。

本実施例のブレーキダストカバー１０は、また、切り欠き部１２と略対角の位置に空気導入穴１９を有する。空気導入穴１９は、図３（Ａ）に示すように、円周方向に沿って延在する長穴により構成されてよく、好ましくは、ディスクロータ３２の被圧着面３２ａよりも径方向内側に設定される。ブレーキダストカバー１０は、また、切り欠き部１２に空気放出口２１を有する。空気放出口２１は、好ましくは、図１に示すように、ブレーキパッド３５の圧着位置付近に設定され、図２に示すように、ディスクロータ３２のベンチホール３２ｂの径方向内側の開口に対向する位置に設定される。

次に、主に図１及び図４を参照して、上述のブレーキ冷却構造により実現されるブレーキ冷却作用について詳説する。

車両走行中、車輪の車両内側には、車両前側から車両後方に流れる空気の流れが発生する。本実施例では、この空気の流れを利用して、車輪の前側からブレーキダストカバー１０とナックル４０との間に導入された空気を車輪後方に導き、ディスクロータ３２の径方向内側から外側（車両後方）へと流すことで、ブレーキ装置３０の効率的な冷却を実現する。

具体的には、図１及び図４に矢印にて空気経路を示すように、車輪の前側からブレーキダストカバー１０とナックル４０との間に導入された空気は、上述のガイド部２０の作用により、空間２２内を通ってキャリパ３６方向（車両後方）に導かれる。この際、空間２２内での空気の径方向外側への流れは、傾斜面２３により実質的に規制される。これにより、空間２２内に導入された空気は、空間２２内からホイールの径方向外側方向に逃げることなく、ブレーキダストカバー１０の切り欠き部１２へと確実に導かれる。

このようにしてブレーキダストカバー１０の切り欠き部１２に導かれた空気は、傾斜面２３による規制から解放され、ディスクロータ３２の外周部（被圧着面３２ａ）の径方向内側に径方向内側から径方向外側に向かって当たる。これにより、ディスクロータ３２のベンチホール３２ｂにおいて、径方向内側から外側への空気流れが促進され、ディスクロータ３２の冷却効率が向上する。また、この際、ディスクロータ３２のベンチホール３２ｂには、車輪の前側から空間２２を通って“新鮮な空気”（他の部位の冷却に供されていないという意味で新鮮）が導入されるので、ディスクロータ３２の冷却効率が向上する。また、車輪の前側から空間２２を通って案内される空気は、ディスクロータ３２のみならずブレーキ装置３０の他の構成部品（例えばキャリパ３６等）にも放出されるので、ブレーキ装置３０が全体として効率的に冷却される。

また、本実施例において、上述のナックル４０の２本のアーム部４０ａ間から空間２２に導入される空気についても、図１及び図４に矢印Ｙにて示すように、同様に、ディスクロータ３２の径方向内側に案内され、上述の如くブレーキ装置３０を冷却する機能を果たす。また、車輪の前側からブレーキダストカバー１０の車両内側を通る空気は、図４に矢印Ｚにて示すように、空気導入穴１９を介して部分的にブレーキダストカバー１０の車両外側に出力され、車両前側でディスクロータ３２の外周部の径方向内側に向けて導入される。

尚、図３（Ａ）に示すブレーキダストカバー１０では、空間２２は、ブレーキ装置３０（キャリパ３６等）が配置される切り欠き部１２において、ディスクロータ３２の周方向に開口する。従って、上述の如く空間２２を通って車両後方に案内される空気は、直接的にディスクロータ３２の外周部（被圧着面３２ａ）の内周側に放出されるか、若しくは、空気放出口２１まで至り、空気放出口２１によりディスクロータ３２の外周部の内周側へと方向付けられることになる。但し、空間２２（傾斜面２３）は、空気放出口２１まで連続していてもよい。

図５には、比較例として、車両前側でディスクロータ３２の冷却を実現するために、車両前側の縁部が大きく車両内側に傾斜されたブレーキダストカバー１００が示されている。車両前側からブレーキダストカバー１００の車両外側（即ち、ディスクロータ３２）に導入される空気は、車両前側から車両後方に向かう流れを有する。従って、この比較例において、車両前側のディスクロータ３２のベンチホール３２ｂに空気を送り込むためには、導入した空気の流れの向きを反転させることが効果的である（この目的のため、本比較例では、ブレーキダストカバー１００の径方向内側の縁部を車両外側に折り曲げている）。しかしながら、このような構造では、ブレーキダストカバー１００とディスクロータ３２との間での空気流れに淀みが生じやすく、これにより、ブレーキダストカバー１００の車両外側（即ち、ディスクロータ３２）への空気の導入が阻害される（図中矢印Ｘ参照）。これに対して、本実施例では、上述の如く、導入時の空気流れに沿って車両後方に空気を導いているので、空気の導入が阻害されることも無く、冷却効率が非常に良好である。

また、図５の比較例では、車両前側でブレーキダストカバー１００の車両内側に導入された空気は、部分的にハブ２まわりを通って車両後方へと導かれうる。しかしながら、このような構成では、車両後方側のディスクロータ３２に新鮮な空気が直接的に導かれることがなく、また、径方向外側に向かう空気の流れが規制されないので、最終的に車両後方側に導かれる冷却用空気の質及び量が不十分になる。これに対して、本実施例では、上述の如く、ブレーキダストカバー１０とナックル４０との間を流すことにより、新鮮な空気を車両後方へ導くことができ、また、傾斜面２３の作用により、冷却用空気を径方向に拡散させることなく車両後方側まで送り込むことができる。

尚、本実施例のブレーキダストカバー１０は、図４に示すように、図５の比較例とは異なり、車両前側の縁部が大きく車両内側に傾斜されておらず、むしろ、空気がブレーキダストカバー１０とナックル４０との間の空間に導入され易いように構成されている。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、ブレーキ装置３０は車輪の車両後方側に配置されているが、ブレーキ装置３０はホイールの周方向でいずれの角度位置に配置されてもよい。但し、上述から明らかなように、ブレーキ装置３０を車輪の車両後方側に配置する構成では、車両後側まで送り込まれる空気によりディスクロータ３２のみならずブレーキ装置３０全体が冷却されるので、より効果的である。

また、上述の実施例では、ブレーキダストカバー１０の形状が主に上述のガイド部２０を構成しているが、ブレーキダストカバー１０とナックル４０とが協働してガイド部２０（傾斜面２３、空間２２）を構成するようにしてもよい。即ち、本発明は、通常的な構成のナックル４０に対して適用可能であるが、ナックル４０は、ブレーキダストカバー１０の形状と協動してより効率的に空気を後方にガイドすることができるように構成されてもよい。

また、本発明は、ダブルウィッシュボーン式やストラット式サスペンションを含むあらゆる種類のサスペンション構造に対して当然に適用可能である。

本発明によるブレーキ冷却構造の一実施例が適用された車輪主要部を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図３（Ａ）は、本実施例によるブレーキダストカバー１０の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本実施例のブレーキ冷却構造により確立される空気経路を示す図である。 図４の対照として比較例を示す図である。

符号の説明

２ ハブ
３ ベアリング
５ アウタレース
１０ ブレーキダストカバー
１２ 切り欠き部
１４ 中心穴
１５ 被挟持面
１５ａ 延長面
１６ 基本面
２０ ガイド部
２２ 空間
２３ 傾斜面
３０ ブレーキ装置
３２ ディスクロータ
３２ａ 被圧着面（外周部）
３２ｂ ベンチホール
３６ キャリパ
４０ ナックル
４２ 周壁

Claims (7)

1. 車輪と共に回転する環状のディスクロータと、
   ディスクロータの外周部に作用して車輪の回転に対する抵抗力を発生するブレーキ装置と、
   車輪をベアリングを介して回転可能に支持するナックルと、
   ディスクロータを車両内側から覆うようにナックルとディスクロータとの間に配置されるブレーキダストカバーとを備え、
   ナックルとブレーキダストカバーとの間に、車両後方に向かうナックルまわりの空気を車両後側のディスクロータの外周部の内周側へと導く空気経路を有し、
   ブレーキ装置のキャリパが車輪内の車両後側に配置され、
   前記ブレーキダストカバーは、略平らな内周部と、該内周部より径方向外側に形成され、ナックル側に向かって傾斜する傾斜面とを備え、前記ブレーキダストカバーの傾斜面が、車両前側から後側にかけて前記内周部を取り囲むように形成されており、
   前記空気経路は、車両後側のディスクロータの外周部の内周側に向けて空気の流れを方向付けるガイド部を有し、
   前記ガイド部は、前記ブレーキダストカバーの傾斜面により画成され、
   前記ブレーキダストカバーは、車両後側に切り欠きを更に備え、前記傾斜面は、該切り欠きで終端し、
   前記切り欠きに空気放出口が設けられることを特徴とする、ブレーキ冷却構造。
2. 前記ガイド部は、ディスクロータのベンチホールに向けて空気の流れを方向付ける、請求項１記載のブレーキ冷却構造。
3. 前記傾斜面は、ナックルとブレーキダストカバーとの間の空気の径方向外側に向かう流れを規制する、請求項１記載のブレーキ冷却構造。
4. 車輪の中心を基準に径方向に見て、前記傾斜面の傾斜開始位置は、ディスクロータの摩擦力発生部位よりも内側に存在する、請求項１記載のブレーキ冷却構造。
5. 前記切り欠きの空気放出口は、ディスクロータのベンチホールに向けて車両外側に向けて屈曲された部位を含む、請求項１又は２記載のブレーキ冷却構造。
6. 前記切り欠きには、ブレーキ装置のキャリパが配置される、請求項１記載のブレーキ冷却構造。
7. 車輪と共に回転する環状のディスクロータと、キャリパが車輪内の車両後側に配置され、ディスクロータの外周部に作用して車輪の回転に対する抵抗力を発生するブレーキ装置と、車輪をベアリングを介して回転可能に支持するナックルとを備える車両に用いられるブレーキダストカバーであって、
   ナックルとの間に、車両後方に向かうナックルまわりの空気を車両後側のディスクロータの外周部の内周側へと導く空気経路が形成されるように、ナックルより車両外側に配置され、
   当該ブレーキダストカバーは、略平らな内周部と、該内周部より径方向外側に形成され、ナックル側に向かって傾斜する傾斜面とを備え、当該ブレーキダストカバーの傾斜面が、車両前側から後側にかけて前記内周部を取り囲むように形成されており、
   前記空気経路は、車両後側のディスクロータの外周部の内周側に向けて空気の流れを方向付けるガイド部を有し、
   前記ガイド部は、当該ブレーキダストカバーの傾斜面により画成され、
   当該ブレーキダストカバーは、車両後側に切り欠きを更に備え、前記傾斜面は、該切り欠きで終端し、
   前記切り欠きに空気放出口が設けられることを特徴とする、ブレーキダストカバー。

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