JP7037251B2

JP7037251B2 - 車両用ブレーキ装置

Info

Publication number: JP7037251B2
Application number: JP2018184910A
Authority: JP
Inventors: 一貴園田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JP2020056410A; US11346411B2; CN110966324B; US20200102991A1; CN110966324A

Description

本発明は、車両の制動を行う車両用ブレーキ装置に関する。

車両用ブレーキ装置として、車輪と一体となって回転する円板状のローターの板面に両面をパッド（摩擦材）で挟んで制動を行う、ディスクブレーキが広く用いられている。ところが、このようなディスクブレーキにおいては、塵埃、小石、泥水等の異物が、ローターとパッドの間に挟まった状態で制動が行われた場合、充分な制動力が得られないおそれがある。
そこで、ローターとパッドの間への異物の侵入を防ぐために、ローターをスプラッシュガードで覆うことが行われている。
たとえば、特許文献１の車両用ブレーキ装置では、固定用の孔、ケーブル類を通すための孔を備えたスプラッシュガードが開示されている。
また、特許文献２の車両用ブレーキ装置では、補強のためにエンボス加工が施されたスプラッシュガードが開示されている。

特開２００２－２７６６９８号公報実開昭６２－２０４０４４号公報

ところで、ローターをスプラッシュガードで覆う構成とした場合、制動時に発生する摩擦熱が籠もってしまい、ローターが冷却不足になるおそれがある。
そこで、スプラッシュガードに冷却孔を設けることが行われている。しかしながら、冷却孔を設けることで、冷却孔からスプラッシュガードとローターとの間に侵入した異物は、外部に排出されにくい、という問題が新たに発生する。

本発明は、前述の点に鑑みてなされたものであり、充分な冷却性能を発揮しつつ、異物の侵入を抑制することができるスプラッシュガードを備えた車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る車両用ブレーキ装置は、車軸を回転中心とする円板状のローターの摺動部の摺動面に重なるように対向してナックルに配置された板状部材からなり、該ナックルに固定される固定板と、該固定板から該ローターに向かって立設する孔壁と、該孔壁を貫通する貫通孔からなる複数の冷却孔と、該冷却孔の前記車軸を中心とする径方向外側に、車軸の上方から車軸の下方に連続して該車軸を中心とする円弧形状に湾曲しつつ、該ローターに向かって立設するオフセット壁と、を具備するスプラッシュガードを備え、前記孔壁は、前記車軸の下方で途切れ、前記オフセット壁は、該孔壁の途切れた部位と該径方向に重なる部位で途切れ、該複数の冷却孔は、該孔壁に沿って連続して開口しつつ、該車軸よりも上方に位置する冷却孔の１つ１つの開口面積が、該車軸よりも下方に位置する各冷却孔の１つ１つの開口面積よりも小さく設定されたことを特徴とする。

本発明によれば、充分な冷却性能を発揮しつつ、異物の侵入を抑制することができるスプラッシュガードを備えた車両用ブレーキ装置を提供することができる。

本実施形態の車両用ブレーキ装置に係るスプラッシュガードがナックルに組付けられた様子を示す正面図である。図１のＡ方向から見た拡大図である。図１のＢ方向から見た拡大図である。図１のＣ部を示す拡大図である。図１のＤ方向から見た拡大図である。図１のＥ部を示す拡大図である。図１のＦ方向からの拡大図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態のディスクブレーキＢＲ（車両用ブレーキ装置）は、図１に示すように、操舵輪である前輪（図示せず）の回転を制動するための構成であり、前輪側のナックルＷ１（車体）に設置されている。
また、本実施形態のディスクブレーキＢＲは、ローターＢ１、キャリパＢ２に加え、スプラッシュガード１０を備えている。

ディスクブレーキＢＲは、運転者のブレーキ操作によって、キャリパＢ２が動作する。そして、キャリパＢ２が動作することで、キャリパＢ２内に対向配置されたブレーキパッド（図示せず）が、車輪と一体に回転するローターＢ１に押し付けられて、制動を行う。
このような構成のディスクブレーキＢＲでは、車両走行中に、塵埃、小石、泥水等の異物が、車輪の周囲に舞い上がる。

このため、舞い上がった異物が、ローターＢ１に付着したり、キャリパＢ２とローターＢ１との間の隙間に侵入したりすることがある。
そして、ローターＢ１とブレーキパッドの間に異物が挟まれた状態で制動を行われた場合には、所望する制動力が得られないおそれがある上に、ローターＢ１、およびブレーキパッドを痛めるおそれがある。

さらに、車輪を支持するハブベアリング（図示せず）が泥水を被水した場合には、泥水に混入している様々な粒子によって、ハブベアリングの摩耗が促進されるおそれがある。
そこで、本実施形態のディスクブレーキＢＲ（車両用ブレーキ装置）では、異物の侵入を抑制するために、スプラッシュガード１０が設置されている。

次に、ディスクブレーキＢＲの各構成について説明する（図１参照）。
ローターＢ１は、ナックルＷ１（車体）に対して、前輪（車輪）とともに、ハブベアリングを介して回転自在に軸支されている（図２、図３参照）。また、ローターＢ１は、前輪（車輪）の車軸ＣＷを中心とする略円板形状を備え、前輪（車輪）の回転面と平行に面して配置されている。

ローターＢ１は、ローター支持部（図示せず）、摺動部Ｂ１ｂを備えている。
ローター支持部は、ローターＢ１の略円板形状における中心部分を構成している。
摺動部Ｂ１ｂは、円環形状を備え、ローターＢ１の略円板形状における外周部分を構成している。
つまり、摺動部Ｂ１ｂは、ローター支持部の径方向外側に、ローター支持部と中心を共有しつつ、一体に形成されている。

キャリパＢ２は、ローターＢ１の後縁に面するナックルＷ１の部位に配置されている（図１参照）。
また、キャリパＢ２は、断面略コ字形状を備え、コ字形状の内側凹部に摺動部Ｂ１ｂを内包しつつ、摺動部Ｂ１ｂを挟み込むようにナックルＷ１に設置されている。
つまり、キャリパＢ２は、摺動部Ｂ１ｂを板厚方向に跨ぐように配置されている。

さらに、キャリパＢ２には、摺動部Ｂ１ｂに向かって突出可能に、ブレーキパッドが内蔵されている。
そして、乗員のブレーキ操作で、ブレーキパッドは、摺動部Ｂ１ｂの摺動面Ｂ１ｃに押し付けられ、押し付けられた際に、ブレーキパッドと摺動部Ｂ１ｂとの間に発生する摩擦力が、制動力として作用する。

スプラッシュガード１０は、ローターＢ１とナックルＷ１との間に配置され、ローターＢ１を車幅方向内側から覆いつつ、ナックルＷ１に固定されている（図１参照）。
また、スプラッシュガード１０は、ガード本体１１、固定部１２、切欠部１３、孔壁１４、冷却孔３０、オフセット壁１５、オフセット部２０を備えている。

ガード本体１１は、スプラッシュガード１０の外形形状を構成し、ローターＢ１の外形に倣った円板状の部材で構成されている。
固定部１２は、スプラッシュガード１０をナックルＷ１に固定するための構成として、略円形形状を有しつつ、ローターＢ１のローター支持部に面する固定板１２ａに、３箇所設定されている。

固定部１２には、固定板１２ａを板厚方向に貫通する貫通孔が開口している。そして、ナックルＷ１に形成された雌ネジ部（図示せず）に、固定部１２を貫通したスクリューを螺着して、スプラッシュガード１０をナックルＷ１に固定している。

なお、固定部１２をナックルＷ１に固定する手段については、ローターＢ１、および車輪の回転を妨げず、キャリパＢ２の動作を妨げない手法であれば、適宜採用することが可能である。
また、固定板１２ａとローターＢ１との間には、空間が形成されており、この空間を固定空間Ｂ３と称する（図１参照）。そして、固定空間Ｂ３は、異物を外部へ排出する排出経路５０として機能する。なお、固定空間Ｂ３は、切欠部１３に通じている。

切欠部１３は、スプラッシュガード１０をナックルＷ１に組み付けた状態で、キャリパＢ２に面するガード本体１１の部位に形成された切り欠きである。そして、切欠部１３は、キャリパＢ２の外形形状に倣って切り欠かれている（図１参照）。
また、スプラッシュガード１０は、キャリパＢ２を切欠部１３に収めつつ、摺動部Ｂ１ｂの摺動面Ｂ１ｃに重なるように近接、対向配置されている。

そして、切欠部１３、キャリパＢ２の外周面、ローターＢ１の摺動面Ｂ１ｃによって形成された領域は、異物を排出する排出経路５０（第２の排出経路５１）として機能している。
孔壁１４は、固定板１２ａの外周縁に沿って円弧状に湾曲しつつ、固定板１２ａからローターＢ１に向かって立設している。
そして、孔壁１４は、固定板１２ａとガード本体１１とを連結している。
また、孔壁１４は、車軸ＣＷの下方で途切れている。

次に、冷却孔３０について説明する（図１参照）。
冷却孔３０は、孔壁１４を貫通する５つの貫通孔で構成されており、全ての冷却孔３０が、車軸ＣＷよりも前方に配置されている。
また、全ての冷却孔３０は、径方向に沿って開口し、固定空間Ｂ３に通じている。
加えて、冷却孔３０は、上方冷却孔３１、下方冷却孔３２に分類される。

上方冷却孔３１は、４つの冷却孔３０で構成され、車軸ＣＷよりも上方に設定されている。また、上方冷却孔３１は、１つ１つの開口面積が、下方冷却孔３２よりも小さくなるように設定されている。
下方冷却孔３２は、残り１つの冷却孔３０で構成され、車軸ＣＷよりも下方に設定されている。

オフセット壁１５は、冷却孔３０が開口する部位の車軸ＣＷを中心とする径方向外側に、冷却孔３０を横切るように、ガード本体１１から円弧状に湾曲しつつ、立設している。
そして、オフセット壁１５は、ガード本体１１とオフセット部２０とを連結している。
また、オフセット壁１５は、孔壁１４の車軸ＣＷの下方で途切れた部位と、径方向に重なる部位で途切れている。そして、オフセット壁１５の車軸ＣＷの下方で途切れた部位と、孔壁１４の車軸ＣＷの下方で途切れた部位とが、連結している。

次に、オフセット部２０について説明する（図１参照）。
オフセット部２０は、スプラッシュガード１０における、ローターＢ１の摺動面Ｂ１ｃとの間隔が拡がる方向へオフセットした部位である（図１参照）。
また、オフセット部２０は、ガード本体１１の板面１１ａが摺動部Ｂ１ｂから離れるに従って先細な断面略台形形状の凹部で構成されている（図２～図７参照）。

また、オフセット部２０は、上方オフセット部２１、下方オフセット部２２に分類される（図１、図２参照）。
上方オフセット部２１は、ガード本体１１における、車軸ＣＷよりも前方、且つ車軸ＣＷよりも上方の周縁部に形成されている。
なお、上方オフセット部２１は、スプラッシュガード１０とローターＢ１との間に侵入した異物を排出する、排出経路５０（第１の排出経路５２）として機能している（図１参照）。

下方オフセット部２２は、ガード本体１１における、車軸ＣＷよりも前方、且つ下方の周縁部に形成されている。
なお、下方オフセット部２２（オフセット壁の外径側）は、固定空間Ｂ３（オフセット壁の内径側）を介して、切欠部１３に通じている。
また、下方オフセット部２２は、スプラッシュガード１０とローターＢ１との間に侵入した異物を排出する、排出経路５０（第３の排出経路５３）として機能している（図１参照）。

次に、スプラッシュガード１０の働きについて説明する（図１参照）。
上方から落下する、地面から跳ね上がる等で、異物が孔壁１４に衝突した場合、異物は外部へそのまま弾かれる。
上方から落下する、前方から跳んでくる等で、異物が上方オフセット部２１に侵入した場合、異物は第１の排出経路５２を通じて（オフセット壁１５を伝って）、前方へ排出される。

上方から落下する、地面から跳ね上がる等で、異物がキャリパＢ２に衝突した場合、第２の排出経路５１を通じて、キャリパＢ２の後方へ排出される。
上方から落下する、前方から跳んでくる等で、異物が上方冷却孔３１を通過し、固定空間Ｂ３に侵入した場合、異物が排出される経路は２パターンある。

１パターン目では、上方冷却孔３１を通過した異物は、固定空間Ｂ３、第２の排出経路５１を通じて、キャリパＢ２の後方へ排出される。
２パターン目では、上方冷却孔３１を通過した異物は、固定空間Ｂ３、下方オフセット部２２を通じて、下方から外部へ排出される。

地面から跳ね上がる等で、異物が下方オフセット部２２に侵入した場合、異物はオフセット壁１５に弾かれて、下方へ排出される。
地面から跳ね上がる等で、異物が下方冷却孔３２を通過し、固定空間Ｂ３に侵入した場合、固定空間Ｂ３から下方オフセット部２２を通じて、下方から外部へ排出される。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキＢＲ（車両用ブレーキ装置）の作用効果について説明する。
本実施形態では、上方冷却孔３１が、下方冷却孔３２よりも地面から高い位置に設定されているため、その開口面積が、下方冷却孔３２よりも小さくなるように設定されている。また、上方冷却孔３１は、複数開口している。

これは、地面から跳ね上がる異物は、粒径が小さい程、高く跳ね上がり、粒径が大きくなるほど低くなるため、跳ね上がる異物の粒径に合わせて、冷却孔３０の開口面積が設定されている。
これによって、充分な冷却性能を発揮しつつ、異物の侵入を抑制することができる。

本実施形態では、オフセット壁１５が、冷却孔３０（上方冷却孔３１、下方冷却孔３２）を横切るように立設されている。
これによって、冷却孔３０に向かってくる異物がオフセット壁１５に遮られるため、冷却孔３０からの異物の侵入をさらに抑制することができる。

本実施形態では、オフセット壁１５を介して、冷却孔３０（上方冷却孔３１、下方冷却孔３２）の径方向外側に、オフセット部２０（上方オフセット部２１、下方オフセット部２２）が設けられている。そして、オフセット部２０は、排出経路５０（第１の排出経路５２、第３の排出経路５３）を構成している。

このような構成とすることで冷却孔３０に向かってくる異物は、オフセット壁１５に遮られるとともに、オフセット部２０から外部へ排出される。
これによって、冷却孔３０からの異物の侵入をさらに抑制することができる。

本実施形態では、孔壁１４は、車軸ＣＷの下方で途切れている。このため、固定空間Ｂ３（オフセット壁の内径側）と下方オフセット部２２（オフセット壁の外径側）とが連通している。
これによって、冷却孔３０から侵入した異物を外部へ速やかに排出することができる。

本実施形態では、切欠部１３、キャリパＢ２の外周面、ローターＢ１の摺動面Ｂ１ｃによって形成された領域が、異物を排出する排出経路５０（第２の排出経路５１）を構成している。
これによって、切欠部１３とキャリパＢ２との間に侵入した異物を外部へ速やかに排出することができる。

１０スプラッシュガード
１１ａ板面
１２ａ固定板
１４孔壁
１５オフセット壁
２０オフセット部
３０冷却孔
ＢＲ車両用ブレーキ装置（ディスクブレーキ）
Ｂ１ローター
Ｂ１ｂ摺動部
Ｗ１ナックル
ＣＷ車軸

Claims

車軸を回転中心とする円板状のローターの摺動部の摺動面に重なるように対向してナックルに配置された板状部材からなり、
該ナックルに固定される固定板と、
該固定板から該ローターに向かって立設する孔壁と、
該孔壁を貫通する貫通孔からなる複数の冷却孔と、
該冷却孔の前記車軸を中心とする径方向外側に、車軸の上方から車軸の下方に連続して該車軸を中心とする円弧形状に湾曲しつつ、
該ローターに向かって立設するオフセット壁と、
を具備するスプラッシュガードを備え、
前記孔壁は、
前記車軸の下方で途切れ、
前記オフセット壁は、
該孔壁の途切れた部位と該径方向に重なる部位で途切れ、
該複数の冷却孔は、
該孔壁に沿って連続して開口しつつ、
該車軸よりも上方に位置する冷却孔の１つ１つの開口面積が、該車軸よりも下方に位置する各冷却孔の１つ１つの開口面積よりも小さく設定された
ことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
請求項１に記載の車両用ブレーキ装置において、
前記スプラッシュガードは、
前記冷却孔の径方向外側に位置する周縁部に、前記オフセット壁を介して、前記摺動部との間隔が拡がる方向へ板面がオフセットしたオフセット部を備えた
ことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
車軸を回転中心とする円板状のローターの摺動部の摺動面に重なるように対向してナックルに配置された板状部材からなり、
前記ナックルに固定される固定板と、
該固定板から前記ローターに向かって立設する孔壁と、
該孔壁を貫通する貫通孔からなる複数の冷却孔と、
該車軸よりも車両前方に位置する周縁部に、該摺動部との間隔が拡がる方向へ立設するオフセット壁と、
該オフセット壁を介して、該摺動部との間隔が拡がる方向へ板面がオフセットしたオフセット部と、
を具備するスプラッシュガードを備え、
前記オフセット壁は、
前記車軸を中心とする円弧形状に該車軸の上方から該車軸の下方に連続して該車軸を中心とする円弧形状に湾曲しつつ、
前記車軸の該孔壁の車軸の下方で途切れた部位と径方向に重なる部位で途切れるように立設し、
オフセット部が、
第１の排出経路を構成する
ことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
請求項３に記載の車両用ブレーキ装置において、
前記スプラッシュガードは、
前記ローターの摺動面と、
該ローターの前記摺動部を板厚方向に跨ぐように配置されたキャリパの外周面と、
該キャリパの外形形状をかたどって切欠かれた切欠部と、
で形成された第２の排出経路を備えた
ことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
請求項４に記載の車両用ブレーキ装置において、
前記スプラッシュガードは、
該オフセット壁の内径側を介して、該オフセット壁の外径側と前記切欠部とが連通する第３の排出経路を備えた
ことを特徴とする車両用ブレーキ装置。