JP6941167B2 - ブレーキディスク - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキディスクに係り、特に自動二輪車で使用するためのフローティングブレーキディスクに関する。

従来、自動二輪車で使用するためのフローティングブレーキディスクには、下記特許文献１及び２に記載された技術があった。かかる従来技術のフローティングブレーキディスクは、車輪に固定するためのハブ部品と、該ハブ部品の径方向外側に該ハブ部品と同心に連結されている、ブレーキパッドが係合可能なロータ部品と、ハブ部品とロータ部品とを連結するための連結ピンと、を備えていた。連結ピンは、ハブ部品とロータ部品とによって協働して形成された連結穴に挿入され、その両端部が連結穴から抜けないように大径に形成されることによって、ハブ部品とロータ部品とを固定していた。

図７に示されるように、従来技術のフローティングブレーキディスクは、連結ピンの両端部のうちいずれかの大径部と、ハブ部品/ロータ部品の板面部との間に、スプリングワッシャを介在させることにより、ハブ部品とロータ部品との間の軸方向の相対移動に制限を与えていた。

しかし、ハブ部品とロータ部品との間の軸方向の相対移動に制限を与えることによって、ブレーキをかけた時に、押圧するブレーキパッドに対してブレーキディスクが整列しようとする動きに制限を与えるためブレーキジャダーが発生し、ブレーキ性能が低下するおそれがあった。

また、特許文献１の従来技術では、ロータ部品をハブ部品から引き離すように偏倚させる偏倚手段、例えばオメガスプリングが設けられており、該オメガスプリングは、連結穴のハブ部品側内に連結ピンの片側を受け入れるように収容され、これによって、ロータ部品のハブ部品に対する回転方向の相対移動に制限を与えていた。

しかし、ブレーキをかけた時に、ロータ部品がハブ部品に対して回転方向に相対移動しようとして、オメガスプリングの一部がハブ部品側の連結穴の縁部と連結ピンとにより挟み込まれる。このことが何度も繰り返し発生すると、オメガスプリングの耐久性に問題が生じることとなる。

ＥＰ３２０３１０３Ａ１ 実用新案登録公報２５６９３１９号

本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、ブレーキジャダーの発生をさらに低減してブレーキ性能の向上を図ることをその目的とする。
本発明のさらに別の目的は、偏倚手段の耐久性を向上させることである。

上記課題を解決するため、本発明のブレーキディスクは、車輪に固定するためのハブ部品と、ブレーキパッドが係合可能なロータ部品であって、該ロータ部品は、前記ハブ部品の径方向外側に該ハブ部品と同心に連結されている、前記ロータ部品と、前記ハブ部品と前記ロータ部品とを連結するための連結構成と、を備え、前記連結構成は、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の周方向の相対移動を制限すると共に、所定間隔内での自由な軸方向の相対移動を許容する。

好ましい前記ハブ部品には、外周に沿って複数のハブ側凹部が形成され、前記ロータ部品には、内周に沿って複数のロータ側凹部が形成され、前記ハブ側凹部と前記ロータ側凹部との各々の対が対向することにより、複数の連結穴を構成し、前記連結構成は、リベットピンを備え、前記リベットピンは、前記連結穴を通過する胴部と、前記胴部の両端部に各々形成された、前記連結穴の直径よりも大きい直径を有する第１の大径部及び第２の大径部と、を備え、前記第１の大径部の軸方向内側面と、該軸方向内側面に対向する前記ハブ部品及び前記ロータ部品の対向面との間に、前記自由な軸方向の相対移動を許容するための前記所定間隔の隙間が形成されている。好ましくは、前記所定間隔は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである。

本発明の別の態様の前記連結構成は、前記リベットピンを前記ハブ部品側から前記ロータ部品側へと偏倚させる偏倚手段をさらに備え、前記偏倚手段は、前記リベットピンの前記胴部の片側を受け入れるように前記ハブ側凹部内に収容された中央部と、該中央部から前記偏倚手段の両端部へと各々延在する第１及び第２のストリップ部と、を備え、前記第１及び第２のストリップ部は、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の径方向の隙間内に各々挿入され、これによって、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の前記周方向の相対移動を制限する。

好ましくは、前記ハブ側凹部の半径は、前記ロータ側凹部の半径よりも大きく、前記ハブ側凹部をその部分円として有するハブ側円の中心は、前記ロータ側凹部をその部分円として有するロータ側円の中心よりも径方向内側に位置する。例えば、前記偏倚手段は、オメガスプリングである。

図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキディスクの平面図である。 図２は、図１に示されたブレーキディスクを構成するロータ部品の平面図である。 図３は、図１に示されたブレーキディスクを構成するハブ部品の平面図である。 図４は、図１に示されたブレーキディスクのＡ−Ａ線に沿って取られた一部断面図である。 図５は、ロータ部品とハブ部品とを連結するための、図４に示された連結構成の拡大断面図である。 図６は、図５に示された連結構成の平面図である。 図７は、従来技術の連結ピンの拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るブレーキディスク１が示されている。同図に示されるように、ブレーキディスク１は、図示しないブレーキパッドが係合可能なロータ部品２と、図示しない自動二輪車の車輪に固定するためのハブ部品３と、を備え、ロータ部品２は、ハブ部品３の径方向外側に該ハブ部品３とＯを共通の中心として同心に連結されている。周方向に一定の間隔で配置された複数の連結構成５がハブ部品３とロータ部品２とを連結している。

ロータ部品２には、ブレーキディスク１の重量や慣性モーメントを軽減するための多数の抜き穴７が形成されている。さらに、隣接する連結構成５の間にも、ブレーキディスク１の重量や慣性モーメントを軽減するための抜き穴８が形成されている。

ハブ部品３には、中央開口１０が形成され、該中央開口１０の周囲に一定の間隔で配列された取り付け穴６が形成されている。取り付け穴６には、ブレーキディスク１を自動二輪車の車輪に固定するために、ボルト等が挿入される。よって、取り付け穴６の個数や配列は、ブレーキディスク１が取り付けられる自動二輪車の車輪に応じて適宜変更され得る。取り付け穴６の径方向外側には、複数の抜き穴９が形成され、隣接する取り付け穴６の間には、抜き穴１１が形成される。

図２には、ロータ部品２単体が示されている。図示のように、ブレーキディスク１において連結構成５が形成されていた各箇所には、内周に沿ってロータ側凹部１２ａが形成されている。ロータ側凹部１２ａを部分円とする仮想的な円１５は、その中心が１３で直径が２ｒ１であり、円１５の中心１３の中心Ｏからの径方向距離がＲ１として定義されている。また、抜き穴８のロータ側部分が８ａとなる。

図３には、ハブ部品３単体が示されている。図示のように、ブレーキディスク１において連結構成５が形成されていた各箇所には、外周に沿ってハブ側凹部１２ｂが形成されている。ハブ側凹部１２ｂを部分円とする仮想的な円１６は、その中心が１４で直径が２ｒ２であり、円１６の中心１４の中心Ｏからの径方向距離がＲ２として定義されている。また、抜き穴８のハブ側部分が８ｂとなる。

図４には、ブレーキディスク１の連結構成５を含む部分の断面図が示されている。同図に示されるように、ロータ側凹部１２ａとハブ側凹部１２ｂとの各々の対が対向することにより、連結穴１２が形成され、該連結穴１２に、連結構成５を構成するリベットピン５ａが挿入されることによって、ロータ部品２とハブ部品３とが連結されることが理解できる。

図５には、リベットピン５ａの詳細な構成が示されている。同図に示されるように、リベットピン５ａは、連結穴１２を通過する胴部２０と、胴部２０の両端部に各々形成された、連結穴１２の直径よりも大きい直径を有する第１の大径部２１及び第２の大径部２２と、を備えている。なお、第１の大径部２１は、リベットピン５ａを連結穴１２に挿入するとき、連結穴１２よりも小径の部分である。第１の大径部２１は、リベットピン５ａの挿入後に、当該小径の部分をかしめることによって形成されてもよい。第１の大径部２１の軸方向内側面と、該軸方向内側面に対向するハブ部品３及びロータ部品２の対向面との間に、両部品間の自由な軸方向の相対移動を許容するための所定間隔の隙間２４が形成されている。

この所定間隔の隙間２４を設けたことによって、ブレーキをかけた時に、押圧するブレーキパッドに対して、ロータ部品２がハブ部品３に対して軸方向に動いてブレーキディスク１の整列が可能となる。これにより、ブレーキ性能が向上し、ブレーキジャダーの発生が低減される。

隙間２４の好ましい所定間隔は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである。これは、所定間隔が０．３ｍｍ未満であると、ロータ部品２の動きが堅くなり過ぎてブレーキ時の整列が困難となるからである。一方、所定間隔が０．７ｍｍを越えると、ロータ部品２が緩くなり過ぎて、ブレーキディスク１が正常に機能しなくなり、またリベットピン５ａとロータ部品２／ハブ部品３との衝突により騒音が発生するおそれがあるからである。

本実施形態は、図７に示される従来技術に比べて、スプリングワッシャを設ける必要が無くなるため、製品コストを削減することができ、また、製造時間を短縮し、検査を少なくすることもできる。

さらに、本実施形態では、図５に示される連結構成５が、リベットピン５ａをハブ部品３側からロータ部品２側へと偏倚させる偏倚手段である例えばオメガスプリング２３を備えていてもよい。

図６に示されるように、オメガスプリング２３は、リベットピン５ａの胴部の片側を受け入れるようにハブ側凹部１２ｂ内に収容された中央部２３ａと、該中央部からオメガスプリング２３の両端部へと各々延在する第１及び第２のストリップ部２３ｂ、２３ｃと、を備えている。第１及び第２のストリップ部２３ｂ、２３ｃは、ハブ部品３とロータ部品２との間の径方向の隙間２５ｂ、２５ｃ内に各々挿入されている。これによって、ハブ部品３とロータ部品２との間の周方向の相対移動を制限するようにしている。

さらに、ハブ側凹部１２ｂの半径（図３の円１６の半径ｒ２：例えば１５．２ｍｍ／２）は、ロータ側凹部１２ａの半径（図２の円１５の半径ｒ１：例えば１４ｍｍ／２）よりも大きく形成されている。また、ハブ側凹部１２ｂをその部分円として有するハブ側円（図３の１６）の中心（図３の１４）のブレーキディスク中心Ｏからの距離Ｒ２は、ロータ側凹部１２ａをその部分円として有するロータ側円（図２の１５）の中心（図２、図６の１３）のブレーキディスク中心Ｏからの距離Ｒ１よりも小さい（例えばＲ１＝２２２ｍｍ、Ｒ２＝２２０ｍｍ）。すなわち、ハブ側凹部１２ｂをその部分円として有するハブ側円（図３の１６）の中心（図３の１４）は、ロータ側凹部１２ａをその部分円として有するロータ側円（図２の１５）の中心（図２、図６の１３）よりも径方向内側に位置する。

かかる構成により、図６に示されるように、リベットピン５ａが図の左下に移動したときの限界位置２６において、当該リベットピン５ａは、Ｂ点とＣ点とに当接することとなる。これによって、領域２７のハブ側凹部１２ｂの縁部と限界位置２６まで移動したリベットピン５ａとオメガスプリング２３の一部とがＡ点にて重なり合わず、接触しなくなる。従って、オメガスプリング２３の耐久性を向上させることが可能となる。

以上が本発明の一実施形態であるが、本発明は、上記例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で任意好適に変更可能である。
例えば、上記実施形態に係るブレーキディスク１は、図５の所定間隔の隙間２４と、図６に示される、ハブ側円とロータ側円の半径の相違及びそれらの中心位置のずれによるオメガスプリングの耐久性を向上させる手段とを兼ね備えていたが、それらを別々に実施した実施形態も可能である。

また、連結構成５の構成、配列及び個数、オメガスプリング２３の形状、抜き穴の形状、配列及び個数等は、適宜変更可能である。

１ ブレーキディスク
２ ロータ部品
３ ハブ部品
５ 連結構成
５ａ リベットピン
６ 取り付け穴
７、８、９、１１ 抜き穴
１０ 中央開口
１２ 連結穴
１２ａ ロータ側凹部
１２ｂ ハブ側凹部
１３ 円１５の中心（ディスク中心Ｏからの距離Ｒ１）
１４ 円１６の中心（ディスク中心Ｏからの距離Ｒ２）
１５ ロータ側凹部１２ａを部分円とする仮想的な円（直径２ｒ１）
１６ ハブ側凹部１２ｂを部分円とする仮想的な円（直径２ｒ２）
２０ リベットピンの胴部
２１ 第１の大径部
２２ 第２の大径部
２３ オメガスプリング
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ オメガスプリングの中央部、両端のストリップ部
２４ 所定間隔の隙間
２５ｂ、２５ｃ ハブ部品３とロータ部品２との間の径方向の隙間

Claims (4)

1. ブレーキディスクであって、
   車輪に固定するためのハブ部品と、
   ブレーキパッドが係合可能なロータ部品であって、該ロータ部品は、前記ハブ部品の径方向外側に該ハブ部品と同心に連結されている、前記ロータ部品と、
   前記ハブ部品と前記ロータ部品とを連結するための連結構成と、
   を備え、
   前記連結構成は、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の周方向の相対移動を制限すると共に、所定間隔内での自由な軸方向の相対移動を許容し、
   前記ハブ部品には、外周に沿って複数のハブ側凹部が形成され、前記ロータ部品には、内周に沿って複数のロータ側凹部が形成され、前記ハブ側凹部と前記ロータ側凹部との各々の対が対向することにより、複数の連結穴を構成し、
   前記連結構成は、リベットピンを備え、
   前記リベットピンは、前記連結穴を通過する胴部と、前記胴部の両端部に各々形成された、前記連結穴の直径よりも大きい直径を有する第１の大径部及び第２の大径部と、を備え、
   前記第１の大径部の軸方向内側面と、該軸方向内側面に対向する前記ハブ部品及び前記ロータ部品の対向面との間に、前記自由な軸方向の相対移動を許容するための前記所定間隔の隙間が形成されており、
   前記ハブ側凹部の半径は、前記ロータ側凹部の半径よりも大きく、前記ハブ側凹部をその部分円として有するハブ側円の中心は、前記ロータ側凹部をその部分円として有するロータ側円の中心よりも径方向内側に位置する、ブレーキディスク。
2. 前記所定間隔は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである、請求項１に記載のブレーキディスク。
3. 前記連結構成は、前記リベットピンを前記ハブ部品側から前記ロータ部品側へと偏倚させる偏倚手段をさらに備え、
   前記偏倚手段は、前記リベットピンの前記胴部の片側を受け入れるように前記ハブ側凹部内に収容された中央部と、該中央部から前記偏倚手段の両端部へと各々延在する第１及び第２のストリップ部と、を備え、前記第１及び第２のストリップ部は、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の径方向の隙間内に各々挿入され、これによって、前記ハブ部品と前記ロータ部品との間の前記周方向の相対移動を制限する、請求項１又は２に記載のブレーキディスク。
4. 前記偏倚手段は、オメガスプリングである、請求項３に記載のブレーキディスク。

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