JP7056505B2 - ブレーキダストカバー - Google Patents

Description

本発明は、車両の車輪に設けられるディスクブレーキ装置用のブレーキダストカバーに関するものである。

従来から、ディスクブレーキ装置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抑制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では、ブレーキダストカバー自体に開口部を設け、当該開口部を介して外部から導入されたブレーキ冷却用空気でディスクロータを冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－５９５７２号公報

ところで、近年の動力性能の向上により車速が上がり易くなったことに伴い、ブレーキがより厳しい条件で使用されるケースが増えているところ、車体重量低減のためディスクロータを大型化することなく、フェード（ディスクロータの過熱による制動力の低下）を抑えるために、ブレーキ冷却性能の更なる向上が求められている。

そこで、ブレーキ冷却用空気の導入量を増大させるべく、上記特許文献１のもののように、相対的に小さな開口部ではなく、相対的に大きな開口部をブレーキダストカバーに設けることが考えられる。

しかしながら、相対的に大きな開口部をブレーキダストカバーに設けると、ブレーキダストカバーの強度を確保することが困難になるという問題がある。

そこで、ブレーキダストカバーの強度を確保するべく、ブレーキダストカバーの板厚を相対的に厚くすることが考えられるが、これでは、車体重量が増大し、燃費が悪化するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキダストカバーにおいて、強度を確保しつつ、ブレーキ冷却性能の向上と燃費悪化の抑制とを両立させる技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るブレーキダストカバーでは、異物等の侵入を抑制する板状部材と、強度を付与する板状部材とを、両板状部材の間に開口部が形成されるように重ねることで、ブレーキダストカバーを構成するようにしている。

具体的には、本発明は、車軸と共に回転するディスクロータを車幅方向内側から覆うように、当該車軸を回転可能に支持する非回転体と当該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を対象としている。

そして、このブレーキダストカバーは、円環の一部が欠けたＣ字状の第１板状部材と、上記第１板状部材と結合される第２板状部材と、を備え、上記第２板状部材は、上記非回転体に固定される固定部と、当該固定部から放射状に延びる複数の支持部と、を有しており、上記第１板状部材は、車幅方向から見て、当該第１板状部材の内縁と上記固定部の外縁との間に開口部が形成されるように、上記複数の支持部に重ねられて溶接で結合されており、上記第１板状部材には、凸ビードが形成されている一方、上記第２板状部材には、肉抜き穴が上記支持部に形成されており、上記第１板状部材は、上記凸ビードの稜線が上記肉抜き穴に重なるように、上記複数の支持部に重ねられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、Ｃ字状の第１板状部材における円環の一部が欠けた箇所を、既存のディスクブレーキ装置のキャリパーと一致させることで、キャリパーと干渉することなく、異物等の侵入を抑制することができる。

また、第１板状部材は、車幅方向から見て、その内縁と第２板状部材の固定部の外縁との間に開口部が形成されるように複数の支持部に重ねられていることから、かかる開口部からブレーキ冷却用空気を導入することができ、これにより、ブレーキ冷却性能を向上させることができる。

しかも、２枚の板状部材を重ねていることから、開口部を相対的に大きく設定したとしても、ブレーキダストカバーの強度を確保することができる。

加えて、互いに形状の異なる、第１板状部材と第２板状部材とを組み合わせることで、換言すると、重ねられることで厚肉となる部位を限定することで、全体的に厚肉のブレーキダストカバーに比して、車体重量の増大を抑えることができ、これにより、燃費の悪化を抑制することができる。
さらに、この構成によれば、第２板状部材には、肉抜き穴が支持部に形成されていることから、車体重量の増大をより一層抑えることができる。もっとも、このような肉抜き穴を形成すると、支持部自体の強度が低下することになる。
この点、本発明では、第１板状部材に形成された凸ビードの稜線が肉抜き穴に重なるように、第１板状部材を複数の支持部に重ねることで、支持部自体の強度低下を凸ビードによって補うことができる。したがって、強度が低下するのを抑えつつ、ブレーキダストカバーのより一層の軽量化を図ることができる。

以上により、本発明によれば、ブレーキダストカバーの強度を確保しつつ、ブレーキ冷却性能の向上と燃費悪化の抑制とを両立させることができる。

また、上記ブレーキダストカバーでは、上記第２板状部材は、上記第１板状部材よりも板厚が厚くてもよい。

この構成によれば、非回転体に固定される部位（固定部）を相対的に厚肉の第２板状部材で構成していることから、例えば非回転体とハブベアリング等で固定部を挟み込むような構造を採用した場合にも、ブレーキダストカバーの共振時に力（加振力）が作用し易い固定部の強度を確保することができる。

さらに、相対的に薄肉の第１板状部材と相対的に厚肉の第２板状部材とを組み合わせることで、全体的に厚肉のブレーキダストカバーに比して、車体重量の増大を抑えることができる。

さらに、上記ブレーキダストカバーでは、上記固定部には、車幅方向に貫通する貫通開口部が形成されていてもよい。

この構成によれば、第１板状部材の内縁と固定部の外縁との間の開口部のみならず、固定部に形成された貫通開口部からもブレーキ冷却用空気を導入することができるので、ブレーキ冷却性能をより一層向上させることができる。

また、上記ブレーキダストカバーでは、上記複数の支持部は、少なくとも４方向に延びていてもよい。

この構成によれば、複数の支持部が少なくとも４方向に放射状に延びていることから、放射状に延びる４つ以上の支持部によって、共振時における第１板状部材の上下前後からの捲れ変形を抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係るブレーキダストカバーによれば、ブレーキダストカバーの強度を確保しつつ、ブレーキ冷却性能の向上と燃費悪化の抑制とを両立させることができる。

本発明の実施形態に係るブレーキダストカバーを模式的に示す正面図である。 図１のII－II線の矢視断面図である。 ブレーキダストカバーを車両の車輪に取り付けた状態を模式的に示す、車幅方向内側から見た図である。 ブレーキダストカバーの固定方法を模式的に説明する図である。 第１板状部材を模式的に示す正面図である。 第１板状部材を模式的に示す側面図である。 第２板状部材を模式的に示す正面図である。 第２板状部材を模式的に示す側面図である。 図１のVIII－VIII線の矢視断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

なお、本実施形態では、軸受け玉３４ａを有するハブベアリング３４を介して、非回転体であるナックル３３に回転可能に支持される車軸３０に対し、ハブ３５を介して連結されたディスクロータ３１と、ディスクロータ３１の両面を挟み込むように配置されるキャリパー３２と、を備えるディスクブレーキ装置に本発明を適用した場合について説明する（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。また、図１、図４および図６の正面図は、ブレーキダストカバー１、第１板状部材１０および第２板状部材２０をそれぞれ車幅方向内側から見た図に相当する。

図１は、本実施形態に係るブレーキダストカバー１を模式的に示す正面図であり、図２は、図１のII－II線の矢視断面図である。また、図３Ａは、ブレーキダストカバー１を車両の車輪に取り付けた状態を模式的に示す、車幅方向内側から見た図であり、図３Ｂは、ブレーキダストカバー１の固定方法を模式的に説明する図である。このブレーキダストカバー１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、車軸３０と共に回転するディスクロータ３１を車幅方向内側から覆うように、車軸３０を回転可能に支持するナックル（非回転体）３３とディスクロータ３１との間に配置されるものである。ブレーキダストカバー１は、図１および図２に示すように、車幅方向内側に配置される板厚が相対的に薄い第１板状部材１０と、車幅方向外側に配置される板厚が相対的に厚い第２板状部材２０と、を車幅方向に重ねてスポット溶接（図１の×印参照）することで構成されている。

図４は、第１板状部材１０を模式的に示す正面図であり、図５は、第１板状部材１０を模式的に示す側面図である。なお、図４の斜線部ＳＡ１～ＳＡ４は、第２板状部材２０とのスポット溶接予定箇所を示している。第１板状部材１０は、図４に示すように、円環の一部が欠けたＣ字状の部材であり、相対的に薄肉（例えば０．７（ｍｍ））に形成されている。このように、第１板状部材１０をＣ字状に形成することで、内縁１０ｂの内側Ａに後述する第２板状部材２０の固定部２５が位置するとともに、円環の一部が欠けた箇所Ｂにキャリパー３２が収まるようになっている。

第１板状部材１０は、図２および図５に示すように、その外周縁部１０ａが車幅方向内側に折り曲げられており、車両内側からの風を逃がさずブレーキダストカバー１の中央に寄せて、ブレーキ冷却用空気を増大させるようになっている。

また、第１板状部材１０には、図４および図５に示すように、多数の凹凸１５，１６，１７が形成されていて、その強度が高められている。特に、４つのスポット溶接予定箇所ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４の近傍には、車幅方向内側に凸の第１～第４凸ビード１１，１２，１３，１４がそれぞれ形成されている。

図６は、第２板状部材２０を模式的に示す正面図であり、図７は、第２板状部材２０を模式的に示す側面図である。なお、図６の斜線部ＳＢ１～ＳＢ４は、上記スポット溶接予定箇所ＳＡ１～ＳＡ４に対応する、第１板状部材１０とのスポット溶接予定箇所を示している。第２板状部材２０は、図６に示すように、中央に位置する固定部２５と、固定部２５から外側に延びる第１～第４支持部２１，２２，２３，２４と、を有していて、第１板状部材１０よりも厚肉（例えば１．８（ｍｍ））に形成されている。このように、第２板状部材２０は、相対的に厚肉に形成されることで、板厚により強度が高められていることから、図５と図７とを見比べれば分かるように、第１板状部材１０とは異なり、起伏がほとんどないフラットな形状に形成されている。

固定部２５には、その中央部に円形の貫通孔２６が形成されているとともに、貫通孔２６の周縁部における貫通孔２６と同心の円周上に略９０度間隔で４つのボルト孔２８が形成されている。貫通孔２６には、ブレーキダストカバー１が車両に取り付けられた状態で、図３Ａに示すように、車軸３０、ハブ３５およびハブベアリング３４が挿通される。一方、ボルト孔２８には、図３Ｂに示すように、ハブベアリング３４をナックル３３に固定するためのボルト３６が挿通される。さらに、固定部２５には、図６に示すように、車両前後方向後側の部位（第２支持部２２および第３支持部２３の近傍）に車幅方向に貫通する貫通開口部２７が形成されている。

第１支持部２１は、固定部２５から上方に延びている。また、第２支持部２２は、固定部２５から後方に行くほど上方に傾斜して延びている。さらに、第３支持部２３は、固定部２５から後方に行くほど下方に傾斜して延びている。また、第４支持部２４は、固定部２５から下方に延びている。このように、４つの支持部２１，２２，２３，２４は、固定部２５から放射状に延びている。

これら第１～第４支持部２１，２２，２３，２４には、図６に示すように、第１～第４肉抜き穴２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａがそれぞれ形成されている。より詳しくは、第１支持部２１には、２つのスポット溶接予定箇所ＳＢ１の間に長円形の第１肉抜き穴２１ａが貫通形成されている。また、第２支持部２２には、２つのスポット溶接予定箇所ＳＢ２の間に長円形の第２肉抜き穴２２ａが貫通形成されている。さらに、第３支持部２３には、２つのスポット溶接予定箇所ＳＢ３の間に長円形の第３肉抜き穴２３ａが貫通形成されている。また、第４支持部２４には、２つのスポット溶接予定箇所ＳＢ４の間に長円形の第４肉抜き穴２４ａが貫通形成されている。

以上のように構成された第１板状部材１０と第２板状部材２０とは、図１に示すように、車幅方向から見て、第１板状部材１０の内縁１０ｂの内側Ａに第２板状部材２０の固定部２５が位置するとともに、第１板状部材１０の内縁１０ｂと固定部２５の外縁２５ａとの間に第１開口部３および第２開口部５が形成されるように、第１板状部材１０が第２板状部材２０の第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に車幅方向内側から重ねられている。しかも、第１板状部材１０は、図８に示すように、第１凸ビード１１が第１肉抜き穴２１ａに重なり、且つ、第２凸ビード１２が第２肉抜き穴２２ａに重なり、且つ、第３凸ビード１３が第３肉抜き穴２３ａに重なり、且つ、第４凸ビード１４が第４肉抜き穴２４ａに重なるように、第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に重ねられている。

そうして、スポット溶接予定箇所ＳＡ１～ＳＡ４とスポット溶接予定箇所ＳＢ１～ＳＢ４をそれぞれスポット溶接することにより、車幅方向内側に配置される相対的に薄肉の第１板状部材１０と、車幅方向外側に配置される相対的に厚肉の第２板状部材２０とでブレーキダストカバー１が形成される。

かかるブレーキダストカバー１は、第２板状部材２０の固定部２５でナックル３３に固定される。より詳しくは、図３Ｂに示すように、ナックル３３には螺子が切られていない貫通孔３３ａが４つ形成されている一方、ハブベアリング３４には螺子が切られたボルト孔３４ｂが４つ形成されている。そうして、車幅方向内側から、ナックル３３の貫通孔３３ａ→固定部２５のボルト孔２８の順に挿通したボルト３６を、ハブベアリング３４のボルト孔３４ｂに螺合させることで、ハブベアリング３４がナックル３３に固定される。これにより、固定部２５は、ナックル３３とハブベアリング３４との間に挟まれる形でナックル３３に固定されている。

また、ナックル３３に固定されたハブベアリング３４を介して、ナックル３３に回転可能に支持される車軸３０およびハブ３５が、固定部２５の貫通孔２６を通って、車幅方向外側でディスクロータ３１に連結されている。これにより、ブレーキダストカバー１は、図３Ａに示すように、ディスクロータ３１を車幅方向内側から覆うように、ナックル３３とディスクロータ３１との間に配置されるようになっている。

このように構成・配置された本実施形態のブレーキダストカバー１によれば、Ｃ字状の第１板状部材１０における円環の一部が欠けた箇所Ｂを、既存のディスクブレーキ装置のキャリパー３２と一致させることで、キャリパー３２と干渉することなく、異物等の侵入を抑制することができる。

また、第１板状部材１０は、図３Ａのクロスハッチング部で示すように、第１開口部３および第２開口部５が形成されるように第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に重ねられていることから、第１開口部３および第２開口部５からブレーキ冷却用空気を導入することができ、これにより、ブレーキ冷却性能を向上させることができる。しかも、相対的に厚肉の第２板状部材２０を第１板状部材１０に重ねていることから、第１開口部３および第２開口部５を相対的に大きく設定しても、ブレーキダストカバー１の強度を確保することができる。

加えて、第１開口部３および第２開口部５のみならず、固定部２５に形成された貫通開口部２７からもブレーキ冷却用空気をディスクロータ３１へ導入することができるので、ブレーキ冷却性能をより一層向上させることが可能となっている。

また、相対的に薄肉の第１板状部材１０と相対的に厚肉の第２板状部材２０とを組み合わせることで、全体的に厚肉のブレーキダストカバーに比して、車体重量の増大を抑えることができ、これにより、燃費の悪化を抑制することができる。

加えて、相対的に厚肉の第２板状部材２０には、第１～第４肉抜き穴２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが第１～第４支持部２１，２２，２３，２４にそれぞれ形成されていることから、車体重量の増大をより一層抑えることができる。このような肉抜き穴２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを形成すると、支持部２１，２２，２３，２４自体の強度は低下するが、第１～第４凸ビード１１，１２，１３，１４が第１～第４肉抜き穴２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａにそれぞれ重なるように、第１板状部材１０を第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に重ねることで、支持部２１，２２，２３，２４自体の強度低下を第１～第４凸ビード１１，１２，１３，１４によって補うことができる。したがって、強度が低下するのを抑えつつ、ブレーキダストカバー１のより一層の軽量化を図ることができる。

しかも、車幅方向内側に凸の第１～第４凸ビード１１，１２，１３，１４が形成された第１板状部材１０を車幅方向内側から第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に重ねることから、第１～第４凸ビード１１，１２，１３，１４がディスクロータ３１と干渉するのを抑えることができる。

ところで、ブレーキダストカバー１が取り付けられた車両が例えば凸凹道を走行した場合に車輪が揺れると、ブレーキダストカバー１が共振し、相対的に薄肉の第１板状部材１０における、上側部分が下側に捲れたり、後側部分が前側に捲れたり、下側部分が上側に捲れたりするような変形を生じることも想定される。しかしながら、本実施形態のブレーキダストカバー１では、第１～第４支持部２１，２２，２３，２４が４方向に放射状に延びていることから、どのような態様で第１板状部材１０が捲れようとしても、相対的に厚肉の第１～第４支持部２１，２２，２３，２４で第１板状部材１０の捲れ変形を抑えることができる。具体的には、第１および第２支持部２１，２２によって第１板状部材１０の上側部分の捲れ変形を、第２および第３支持部２２，２３によって後側部分の捲れ変形を、第３および第４支持部２３，２４によって下側部分の捲れ変形を抑制することが可能となっている。

また、ナックル３３とハブベアリング３４との間に挟持される構造では、ブレーキダストカバー１が共振した際に被挟持部に大きな力（加振力）が作用するが、被挟持部である固定部２５を相対的に厚肉の第２板状部材２０で構成していることから、共振時における固定部２５の変形等を抑えることができる。

以上により、本実施形態のブレーキダストカバー１によれば、強度を確保しつつ、ブレーキ冷却性能の向上と燃費悪化の抑制とを両立させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、各支持部２１，２２，２３，２４に１つずつ肉抜き穴２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを形成したが、これに限らず、例えば、一部の支持部のみに肉抜き穴を形成してもよい。

また、凸ビードが肉抜き穴に重なるのであれば、例えば各支持部に複数の肉抜き穴を形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、ブレーキ冷却用空気の導入口として、第１支持部２１と第２支持部２２との間に第１開口部３を形成し、且つ、第３支持部２３と第４支持部２４との間に第２開口部５を形成するとともに、固定部２５に貫通開口部２７を形成したが、これに限らず、例えば、貫通開口部２７を省略して、第２支持部２２と第３支持部２３との間に第３の開口部が形成されるように、第１板状部材１０を第１～第４支持部２１，２２，２３，２４に重ねてもよい。

また、第２板状部材２０の貫通開口部２７を省略して、例えば第１板状部材１０にブレーキ冷却用空気の導入口としての貫通開口部を形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、固定部２５から放射状に４つの支持部２１，２２，２３，２４を延ばしたが、これに限らず、例えば５つ以上の支持部を固定部２５から放射状に延ばしてもよい。

また、上記実施形態では、板厚が相対的に薄い第１板状部材１０と、板厚が相対的に厚い第２板状部材２０とを用いてブレーキダストカバー１を形成したが、これに限らず、例えば板厚が等しい第１板状部材と第２板状部材とを用いてブレーキダストカバーを形成してもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、強度を確保しつつ、ブレーキ冷却性能の向上と燃費悪化の抑制とを両立させることができるので、車両の車輪に設けられるディスクブレーキ装置用のブレーキダストカバーに適用して極めて有益である。

１ ブレーキダストカバー
３ 第１開口部
５ 第２開口部
１０ 第１板状部材
１０ｂ 内縁
１１ 第１凸ビード
１２ 第２凸ビード
１３ 第３凸ビード
１４ 第４凸ビード
２０ 第２板状部材
２１ 第１支持部
２１ａ 第１肉抜き穴
２２ 第２支持部
２２ａ 第２肉抜き穴
２３ 第３支持部
２３ａ 第３肉抜き穴
２４ 第４支持部
２４ａ 第４肉抜き穴
２５ 固定部
２５ａ 外縁
２７ 貫通開口部
３０ 車軸
３１ ディスクロータ
３３ ナックル（非回転体）

Claims (4)

1. 車軸と共に回転するディスクロータを車幅方向内側から覆うように、当該車軸を回転可能に支持する非回転体と当該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であって、
   円環の一部が欠けたＣ字状の第１板状部材と、
   上記第１板状部材と結合される第２板状部材と、を備え、
   上記第２板状部材は、上記非回転体に固定される固定部と、当該固定部から放射状に延びる複数の支持部と、を有しており、
   上記第１板状部材は、車幅方向から見て、当該第１板状部材の内縁と上記固定部の外縁との間に開口部が形成されるように、上記複数の支持部に重ねられて溶接で結合されており、
   上記第１板状部材には、凸ビードが形成されている一方、上記第２板状部材には、肉抜き穴が上記支持部に形成されており、
   上記第１板状部材は、上記凸ビードの稜線が上記肉抜き穴に重なるように、上記複数の支持部に重ねられていることを特徴とするブレーキダストカバー。
2. 上記請求項１に記載のブレーキダストカバーにおいて、
   上記第２板状部材は、上記第１板状部材よりも板厚が厚いことを特徴とするブレーキダストカバー。
3. 上記請求項１または２に記載のブレーキダストカバーにおいて、
   上記固定部には、車幅方向に貫通する貫通開口部が形成されていることを特徴とするブレーキダストカバー。
4. 上記請求項１～３のいずれか１つに記載のブレーキダストカバーにおいて、
   上記複数の支持部は、少なくとも４方向に延びていることを特徴とするブレーキダストカバー。

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