JP7419297B2

JP7419297B2 - フローティング型ブレーキディスク及びその製造方法

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Publication number: JP7419297B2
Application number: JP2021114248A
Authority: JP
Inventors: 康裕伊藤; 泰之佐野; 智之滝川
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2021-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2024-01-22
Anticipated expiration: 2041-07-09
Also published as: JP2023010251A

Description

本発明は、磁気に反応する車輪速センサを具備する自動二輪車用のフローティング型ブレーキディスク及びその製造方法に関する。

従来、この種のフローティング型ブレーキディスクは例えば特許文献１で知られている。このものは、環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブと、ロータとハブとをフローティング状態に連結する複数の連結部材とを備え、連結部材よりも径方向内側に位置するハブの所定の環状領域に、車輪速センサにパルスを発生させる検出部が周方向に等間隔で多数設けられている。このものでは、各検出部は、切削加工やプレス加工等で、ハブに貫通孔や凹凸を設けることにより形成される。そして、ハブの所定の環状領域に対向して車輪速センサを近接配置して、ブレーキディスクの回転に伴い、ハブの周方向に等間隔で設けられた検出部が車輪速センサの対向位置を横切る度にパルスが発生する。この単位時間当たりの発生パルス数を基に車輪回転速度が検出される。このような車輪速センサとしては、磁気に反応する電磁ピックアップセンサ等が用いられ、検出部が設けられるハブは強磁性体材料（例えば鉄合金等）で形成される。

ところで、強磁性体材料は、非磁性体材料（例えばアルミニウム合金等）の３倍程の比重を有することから、強磁性体材料で形成したハブは、非磁性体材料で形成したものに比べて重量が増加し、ブレーキディスクを軽量化することが難しくなる。他方、非磁性体材料で形成したハブでは、磁気に反応する車輪速センサにより車輪回転速度を検出することができない。

特開２０１１－０３３１３２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ブレーキディスクの重量を軽量化でき、かつ、電磁ピックアップセンサ等の磁気に反応する車輪速センサにより車輪回転速度を検出可能なフローティング型ブレーキディスク及びその製造方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、磁気に反応する車輪速センサを具備する自動二輪車用のフローティング型ブレーキディスクであって、環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブと、ロータとハブとをフローティング状態に連結する複数の連結部材とを備え、連結部材とハブの軸孔との間にその厚み方向に貫通させて、各スポーク部が形成される第１貫通孔が多数設けられると共に、連結部材よりも径方向内側に位置するハブの所定の環状領域に、車輪速センサにパルスを発生させる検出部が周方向に等間隔で多数設けられるものにおいて、ハブが、非磁性体材料で形成されると共に、各検出部は、環状領域にその厚み方向に貫通させて周方向に等間隔で多数形成した第２貫通孔と、環状領域を含むハブの少なくとも一方の側面に形成された磁性膜とで構成されることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明は、磁気に反応する車輪速センサを具備する自動二輪車用のフローティング型ブレーキディスクの製造方法であって、環状のロータに連結部材を介してフローティング状態に連結されるハブの連結部材よりも径方向内側に位置する環状領域に、車輪速センサにパルスを発生させる検出部を周方向に等間隔で多数設ける工程を含み、前記工程は、プレス加工によるハブの厚み方向への打ち抜きで多数の貫通孔を周方向に等間隔で形成する第１工程と、環状領域を含むハブの少なくとも一方の側面に磁性膜を成膜する第２工程とを更に含むことを特徴とする。

本発明によれば、ハブを非磁性体材料で形成することで、強磁性体材料で形成したものに比べて、ブレーキディスクの重量を軽量化することができる。また、各検出部は、環状領域にその厚み方向に貫通させて周方向に等間隔で多数形成した第２貫通孔と、環状領域を含むハブの少なくとも一方の側面に形成された磁性膜とで構成され、電磁ピックアップセンサ等の磁気に反応する車輪速センサにより車輪回転速度を検出することができる。また、第２貫通孔を設けたことで、ハブの重量を減らすことができ、ブレーキディスクをさらに軽量化することができる。

また、本発明においては、第２貫通孔はプレス加工により打ち抜かれた状態のものであり、打ち抜き方向後方側に位置するハブの側面を車輪速センサに対向配置される面とすることが好ましい。第２貫通孔をプレス加工により打ち抜くことで、打ち抜き方向後方側の第２貫通孔の周縁部にはプレスだれが生じ、打ち抜き方向後方側の第２貫通孔の孔幅は、打ち抜き方向前方側の第２貫通孔の孔幅よりも大きくなる。そして、打ち抜き方向後方側のハブの側面では、第２貫通孔の孔幅が大きくなることで、孔幅の中心は検出部の磁力の影響を受けづらくなり、磁界の変化が大きくなる。このため、車輪速センサに対して打ち抜き方向後方側に位置するハブの側面を対向して配置させれば、車輪速センサの感知性能を向上させることができる。

本発明の第１実施形態のフローティング型ブレーキディスクの正面図。図１のＩＩ－ＩＩ線で切断した拡大断面図。本発明の第２実施形態のフローティング型ブレーキディスクの正面図。図３のＩＶ－ＩＶ線で切断した拡大断面図。本発明の第２実施形態の変形例のブレーキディスクの正面図。

図１、図２を参照して、ＢＤ_１は、本発明の第１実施形態の自動二輪車用フローティング型ブレーキディスクである（以降、ブレーキディスクＢＤ_１と記載する）。ブレーキディスクＢＤ_１は、環状のロータ１と、ロータ１の内側に配置されるハブ２と、ロータ１とハブ２とを周方向複数箇所で連結する連結部材としての連結ピン３とを備える。なお、図１中、最下部に位置するものは、連結ピン３を装着していない状態で示す。

ロータ１は、例えばステンレス鋼板製で環状に形成されたものであり、ブレーキ操作時、図外の表裏一対のブレーキパッドで挟持されてハブ２を介して図外の車軸に制動力を伝達する。ロータ１の内周縁部には、径方向内方に延びて、連結ピン３の外周略半分を囲うようにして受け入れる舌片状の第１のピン受け部１１が周方向に所定間隔で複数形成されている。また、ロータ１には、軽量化等のため、厚み方向に貫通する正面視円形の貫通孔（抜き孔）１２が複数開設されている。

ハブ２は、例えばアルミニウム合金等の非磁性体材料で形成される。ハブ２には、中央の軸孔２１と、軽量化のため、厚み方向に貫通する複数の貫通孔２２とが夫々形成されている。そして、軸孔２１の周囲に形成した取付孔２３を介して図外の車軸に連結される。ハブ２の外周には、ロータ１の第１のピン受け部１１に夫々対応させて、連結ピン３の外周略半分を囲うようにして受け入れる第２のピン受け部２４が周方向に所定間隔で複数形成されている。

連結ピン３は、外径が第１及び第２の両ピン受け部１１，２４に内接する円の径より僅かに小径の中空ピンで構成され、連結ピン３の一端には、第１及び第２の各ピン受け部１１，２４の軸方向一方の側面に当接するフランジ部３ａを有する。特に図示して説明しないが、連結ピン３の他端側には、皿ばねとワッシャとが外挿されている。そして、連結ピン３の他端をかしめることにより、ワッシャを介して皿ばねを第１及び第２の両ピン受け部１１，２４の軸方向他方の側面に圧接させることで、ロータ１とハブ２とがフローティング状態で連結される。尚、連結部材は上記のものに限定されるものではなく、他の公知のものを用いることができる。

また、ハブ２には、貫通孔２２と取付孔２３との間の図１に２点鎖線で示す環状領域２５に位置させて、周方向に等間隔で、径方向に長手の長円形状の検出部４が多数設けられている。各検出部４は、ハブ２の表面に形成された、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の金属を１種類以上含有する合金等の強磁性体材料から成る磁性膜５で構成される。磁性膜５の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、メッキ法、陽極酸化処理法等の公知の方法を用いることができる。なお、本実施形態では、検出部４の形状が長円形状のものを例に説明するが、検出部４の形状はこれに限定されず、例えば線状や矩形状等でもよい。

そして、この環状領域２５に対向して、車輪速センサとしての電磁ピックアップセンサＳが近接配置される。電磁ピックアップセンサＳは、該センサＳの対向位置を検出部４が横切る度にパルスを発生し、単位時間当たりの発生パルス数を基に車輪回転速度が検出される。

本実施形態によれば、ハブ２を非磁性体材料で形成することで、強磁性体材料で形成したものに比べて、ブレーキディスクＢＤ_１の重量を軽量化することができる。また、各検出部４は、ハブ２の表面に形成された磁性膜５で構成されるため、電磁ピックアップセンサＳにより車輪回転速度を検出することができる。

次に、図３、図４に示す第２実施形態の自動二輪車用フローティング型ブレーキディスクＢＤ_２について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の部材、部位には上記と同一の符号を付している。

第２実施形態では、図３に２点鎖線で示す環状領域２５に位置させて、ハブ２の厚み方向に貫通する貫通孔２６が周方向に等間隔で多数形成されると共に、ハブ２の表面全体に、磁性膜５が形成されている。本実施形態では、各貫通孔２１，２２，２３，２６を形成後、ハブ２の表面全体に磁性膜５を形成している。そして、環状領域２５内の各貫通孔２６間の磁性膜５が検出部４を構成する。第２実施形態のものでも、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、各貫通孔２６を設けたことで、ハブ２の重量を減らすことができ、ブレーキディスクＢＤ_２をさらに軽量化できる。この場合、各貫通孔２６はプレス加工により形成することが好ましい。各貫通孔２６をプレス加工により打ち抜くことで、打ち抜き方向後方側の各貫通孔２６の周縁部にはプレスだれ２６ａが生じ、打ち抜き方向後方側の貫通孔２６の孔幅Ｐｗ１は、打ち抜き方向前方側の貫通孔２６の孔幅Ｐｗ２よりも大きくなる。そして、打ち抜き方向後方側のハブ２の側面２ａでは、貫通孔２６の孔幅Ｐｗ１が大きくなることで、孔幅Ｐｗ１の中心は検出部４の磁力の影響を受けづらくなり、磁界の変化が大きくなる。その結果、電磁ピックアップセンサＳに対してハブ２の打ち抜き方向後方側の側面２ａを対向して配置させれば、電磁ピックアップセンサＳの感知性能を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。例えば、上記第２実施形態では、ハブ２の表面全体に磁性膜５を形成しているが、各貫通孔２６の間やハブ２の環状領域２５のみに磁性膜５を形成してもよい。

また、上記第１及び第２実施形態では、貫通孔２２と取付孔２３との間の環状領域２５に検出部４を設けたものを例に説明したが、検出部４を設ける環状領域２５の位置はこれに限定されず、連結部材である連結ピン３よりも径方向内側の位置であればよい。例えば図５に示す、変形例に係るブレーキディスクＢＤ_３のように、ハブ２の厚み方向に貫通する大貫通孔２２ａ及び小貫通孔２２ｂを多数設ける場合、連結ピン３と各貫通孔２２ａ，２２ｂとの間の環状領域２５に検出部４を設けてもよい。

ＢＤ_１～ＢＤ_３…フローティング型ブレーキディスク、Ｓ…電磁ピックアップセンサ（磁気に反応する車輪速センサ）、１…ロータ、２…ハブ、２５…環状領域、２６…貫通孔、３…連結ピン（連結部材）、４…検出部、５…磁性膜。

Claims

磁気に反応する車輪速センサを具備する自動二輪車用のフローティング型ブレーキディスクであって、
環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブと、前記ロータと前記ハブとをフローティング状態に連結する複数の連結部材とを備え、前記連結部材と前記ハブの軸孔との間にその厚み方向に貫通させて、各スポーク部が形成される第１貫通孔が多数設けられると共に、前記連結部材よりも径方向内側に位置する前記ハブの所定の環状領域に、車輪速センサにパルスを発生させる検出部が周方向に等間隔で多数設けられるものにおいて、
前記ハブが、非磁性体材料で形成されると共に、各検出部は、前記環状領域にその厚み方向に貫通させて周方向に等間隔で多数形成した第２貫通孔と、前記環状領域を含む前記ハブの少なくとも一方の側面に形成された磁性膜とで構成されることを特徴とするフローティング型ブレーキディスク。
請求項１記載のフローティング型ブレーキディスクにおいて、
前記第２貫通孔はプレス加工により打ち抜かれた状態のものであり、打ち抜き方向後方側に位置する前記ハブの側面を前記車輪速センサに対向配置される面とすることを特徴とするフローティング型ブレーキディスク。
磁気に反応する車輪速センサを具備する自動二輪車用のフローティング型ブレーキディスクの製造方法であって、
環状のロータに連結部材を介してフローティング状態に連結されるハブの連結部材よりも径方向内側に位置する環状領域に、車輪速センサにパルスを発生させる検出部を周方向に等間隔で多数設ける工程を含み、
前記工程は、プレス加工によるハブの厚み方向への打ち抜きで多数の貫通孔を周方向に等間隔で形成する第１工程と、前記環状領域を含む前記ハブの少なくとも一方の側面に磁性膜を成膜する第２工程とを更に含むことを特徴とするフローティング型ブレーキディスクの製造方法。