WO2023139986A1 - ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

ブレーキディスクにおいて、軽量化を図るとともに、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上する。　ブレーキディスクは、回転検出用の被検出部（７４）と、肉抜き孔とを備え、肉抜き孔は、第１の肉抜き孔（７１）と、第１の肉抜き孔（７１）に対し径方向外側に配置される第２の肉抜き孔（７２）とを備え、被検出部（７４）は、径方向において、第１の肉抜き孔（７１）と第２の肉抜き孔（７２）との間に設けられる。

Description

ブレーキディスク

　本発明は、ブレーキディスクに関する。

　従来、回転検出用の被検出部と、軽量化用の肉抜き孔とを備えるブレーキディスクが知られている（例えば、特許文献１参照）。

台湾特許第Ｉ６８１８８８号公報

　ところで、上記従来のようなブレーキディスクでは、さらなる軽量化を図るとともに、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上することが望まれる。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキディスクにおいて、軽量化を図るとともに、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上することを目的とする。

　この明細書には、２０２２年１月２４日に出願された日本国特許出願・特願２０２２－００８４８２の全ての内容が含まれる。
　ブレーキディスクは、回転検出用の被検出部と、肉抜き孔とを備えるブレーキディスクにおいて、前記肉抜き孔は、第１の肉抜き孔と、前記第１の肉抜き孔に対し径方向外側に配置される第２の肉抜き孔とを備え、前記被検出部は、径方向において、前記第１の肉抜き孔と前記第２の肉抜き孔との間に設けられることを特徴とする。

　ブレーキディスクにおいて、軽量化を図ることができるとともに、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両の側面図である。 図２は、前輪の左側面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示す。

［実施の形態］
　図１は、本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両１０の側面図である。
　鞍乗り型車両１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１に支持されるパワーユニット１２と、前輪１３を操舵自在に支持するフロントフォーク１４と、後輪１５を支持するスイングアーム１６と、乗員用のシート１７とを備える車両である。
　鞍乗り型車両１０は、乗員がシート１７に跨るようにして着座する車両である。シート１７は、車体フレーム１１の後部の上方に設けられる。

　車体フレーム１１は、車体フレーム１１の前端部に設けられるヘッドパイプ１８と、ヘッドパイプ１８の後方に位置するフロントフレーム１９と、フロントフレーム１９の後方に位置するリアフレーム２０とを備える。フロントフレーム１９の前端部は、ヘッドパイプ１８に接続される。
　シート１７は、リアフレーム２０に支持される。

　フロントフォーク１４は、ヘッドパイプ１８によって左右に操舵自在に支持される。前輪１３は、フロントフォーク１４の下端部に設けられる車軸１３ａに支持される。乗員が把持する操舵用のハンドル２１は、フロントフォーク１４の上端部に取り付けられる。

　スイングアーム１６は、車体フレーム１１に支持されるピボット軸２２に支持される。ピボット軸２２は、車幅方向に水平に延びる軸である。スイングアーム１６の前端部には、ピボット軸２２が挿通される。スイングアーム１６は、ピボット軸２２を中心に上下に揺動する。
　後輪１５は、スイングアーム１６の後端部に設けられる車軸１５ａに支持される。

　パワーユニット１２は、前輪１３と後輪１５との間に配置され、車体フレーム１１に支持される。
　パワーユニット１２は、内燃機関である。パワーユニット１２は、クランクケース２３と、往復運動するピストンを収容するシリンダー部２４とを備える。シリンダー部２４の排気ポートには、排気装置２５が接続される。
　パワーユニット１２の出力は、パワーユニット１２と後輪１５とを接続する駆動力伝達部材によって後輪１５に伝達される。

　また、鞍乗り型車両１０は、前輪１３を上方から覆うフロントフェンダー２６と、後輪１５を上方から覆うリアフェンダー２７と、乗員が足を載せるステップ２８と、パワーユニット１２が使用する燃料を蓄える燃料タンク２９とを備える。
　フロントフェンダー２６は、フロントフォーク１４に取り付けられる。リアフェンダー２７及びステップ２８は、シート１７よりも下方に設けられる。燃料タンク２９は、車体フレーム１１に支持される。

　鞍乗り型車両１０は、床状のステップ２８をシート１７の前下方に備えるスクーター型の自動二輪車である。
　パワーユニット１２は、上記内燃機関とスイングアーム１６とが一体に設けられたユニットスイングエンジンである。フロントフレーム１９は、パワーユニット１２の前方に位置する。リアフレーム２０は、パワーユニット１２の上方に位置する。
　フロントフレーム１９は、ヘッドパイプ１８から下方に延出するダウンフレーム１９ａと、ダウンフレーム１９ａの下部から後方に延びるロアフレーム１９ｂとを備える。

　フロントフォーク１４は、前輪１３（車輪）を左右に操舵可能に支持する操舵系である。
　フロントフォーク１４は、ヘッドパイプ１８の筒内に回動自在に軸支されるステアリングシャフト（不図示）と、上記ステアリングシャフトの下端部に固定されるブリッジ３０と、ブリッジ３０から下方に延出する左右一対のフォークチューブ３１とを備える。ヘッドパイプ１８は、車両側面視では、鉛直方向に対し後傾している。

　車軸１３ａは、左右のフォークチューブ３１の下端部を左右方向（車幅方向）に接続する。前輪１３は、左右のフォークチューブ３１の間で車軸１３ａに支持される。
　ハンドル２１は、上記ステアリングシャフトの上端部から上方に延びるハンドル軸部２１ａと、ハンドル軸部２１ａに対し左右の外側にそれぞれ延びるハンドル本体部２１ｂとを備える。
　鞍乗り型車両１０は、車体フレーム１１等の車体を覆う車体カバー３５を備える。

　鞍乗り型車両１０は、前輪１３を制動するブレーキ装置４０と、後輪１５を制動する後輪ブレーキ装置（不図示）とを備える。

　ブレーキ装置４０は、ブレーキディスク４１と、ブレーキディスク４１を挟圧するブレーキキャリパー４２と、乗員がブレーキ操作を入力するブレーキ操作部（不図示）とを備える。
　また、ブレーキ装置４０は、上記ブレーキ操作部とブレーキキャリパー４２とを接続するブレーキ配管４４と、ブレーキ配管４４の途中に設けられるＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ　Ｂｒａｋｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）ユニット４５と、前輪１３の回転を検知するセンサー４６とを備える。

　図２は、前輪１３の左側面図である。
　図１及び図２を参照し、各フォークチューブ３１は、ブリッジ３０に固定される固定チューブ３１ａと、固定チューブ３１ａに対し軸方向にストロークする可動チューブ３１ｂとを備える。車軸１３ａは、可動チューブ３１ｂの下端部に支持される。
　可動チューブ３１ｂの前面部には、前方に延出するセンサー支持部３１ｃが設けられる。
　可動チューブ３１ｂの後面部には、後方に延出するキャリパー支持部３１ｄが設けられる。
　センサー４６は、センサー支持部３１ｃの外側面に取り付けられる。センサー４６は、車軸１３ａの上方に位置する。
　ブレーキキャリパー４２は、キャリパー支持部３１ｄに固定される。ブレーキキャリパー４２は、可動チューブ３１ｂの後方に位置する。

　前輪１３は、ホイール６０と、タイヤ６１とを備える。
　車軸１３ａは、ホイール６０の中心に位置するハブ６０ａに挿通される。タイヤ６１は、ホイール６０の外周を構成するリム６０ｂに取り付けられる。ハブ６０ａとリム６０ｂは、ハブ６０ａから延出するスポーク６０ｃによって接続される。

　ブレーキディスク４１は、ハブ６０ａの外側面に固定され、前輪１３と一体に回転する。ブレーキディスク４１は、ブレーキディスク４１に挿通される固定具６２によって、ハブ６０ａに締結される。
　ブレーキディスク４１は、車軸１３ａと同軸の位置関係で配置される円板である。ブレーキディスク４１は、フォークチューブ３１に対し車幅方向内側に位置する。

　ブレーキディスク４１は、車軸１３ａが通される中心孔７０と、第１の肉抜き孔７１と、第２の肉抜き孔７２と、固定具６２が挿通される締結部７３と、センサー４６によって検出される被検出部７４とを備える。

　中心孔７０は、ブレーキディスク４１の軸方向視で、ブレーキディスク４１の中心に設けられる貫通孔である。中心孔７０は、車軸１３ａよりも大径な丸孔である。
　締結部７３は、ブレーキディスク４１を貫通する孔である。締結部７３は、ブレーキディスク４１の径方向において、中心孔７０に対し外側に配置される。締結部７３は、ブレーキディスク４１の周方向に等間隔で複数設けられる。締結部７３とブレーキディスク４１の中心との距離は、全ての締結部７３において等しい。ブレーキディスク４１は、締結部７３に車幅方向外側から挿通される固定具６２によってハブ６０ａに締結される。固定具６２は例えばボルトである。

　第１の肉抜き孔７１は、ブレーキディスク４１を貫通する孔である。第１の肉抜き孔７１によってブレーキディスク４１は軽量化される。なお、第１の肉抜き孔７１は多数設けられるため、一部の第１の肉抜き孔７１のみに符号を付す。
　第１の肉抜き孔７１は、ブレーキディスク４１の径方向において、締結部７３に対し外側に配置される。第１の肉抜き孔７１は、ブレーキディスク４１の周方向に等間隔で複数設けられる。第１の肉抜き孔７１とブレーキディスク４１の中心との距離は、全ての第１の肉抜き孔７１において等しい。
　第１の肉抜き孔７１は、ブレーキディスク４１の周方向に長く延びる長孔である。また、第１の肉抜き孔７１は、ブレーキディスク４１の周方向に移動するに従って第１の肉抜き孔７１の幅が変化する異形の孔である。

　第２の肉抜き孔７２は、ブレーキディスク４１を貫通する丸孔である。第２の肉抜き孔７２によってブレーキディスク４１は軽量化される。なお、第２の肉抜き孔７２は多数設けられるため、一部の第２の肉抜き孔７２のみに符号を付す。
　第２の肉抜き孔７２は、ブレーキディスク４１の径方向において、第１の肉抜き孔７１に対し外側に配置される。第２の肉抜き孔７２は、ブレーキディスク４１の周方向に複数設けられる。

　第１の肉抜き孔７１の単体の大きさは、第２の肉抜き孔７２の単体の大きさよりも大きい。すなわち、第２の肉抜き孔７２は、第１の肉抜き孔７１よりも小さい。
　ブレーキディスク４１は、ブレーキキャリパー４２のブレーキパッドによって狭圧される狭圧部４１ａを、ブレーキディスク４１の外周寄りの位置に備える。狭圧部４１ａは、図２のブレーキディスク４１において仮想円４１ｂの外側の部分である。
　第２の肉抜き孔７２は、狭圧部４１ａに設けられる。

　被検出部７４は、ブレーキディスク４１を貫通する孔である。なお、被検出部７４は多数設けられるため、一部の被検出部７４のみに符号を付す。
　被検出部７４は、ブレーキディスク４１の径方向において、第１の肉抜き孔７１に対し外側、且つ、第２の肉抜き孔７２に対し内側に配置される。すなわち、被検出部７４は、ブレーキディスク４１の径方向において、第１の肉抜き孔７１と第２の肉抜き孔７２との間に設けられる。
　また、被検出部７４は、狭圧部４１ａに対し径方向内側に配置される。

　被検出部７４は、ブレーキディスク４１の周方向に等間隔で複数設けられる。被検出部７４とブレーキディスク４１の中心との距離は、全ての被検出部７４において等しい。
　被検出部７４は、ブレーキディスク４１の径方向に直線状に延びる長孔である。被検出部７４は、ブレーキディスク４１の中心を基準に、放射状に配置される。

　センサー４６は、被検出部７４に車幅方向外側から対向して配置される。センサー４６は、被検出部７４に車幅方向外側から重なる。
　センサー４６の検出部４６ａは、センサー支持部３１ｃを貫通して被検出部７４に直接対向する。

　センサー４６の検出部４６ａは、被検出部７４を非接触で検出する。センサー４６は、例えばピックアップコイルであり、回転する被検出部７４を検出する際の磁束の変化をブレーキディスク４１の回転として検出する。ブレーキディスク４１の回転数は、前輪１３の回転数に等しい。
　センサー４６は、センサー４６から上方に延びるセンサーケーブル４６ｂによって、鞍乗り型車両１０の制御ユニット３６に接続される。制御ユニット３６は、センサー４６が検出したブレーキディスク４１の回転の情報から、鞍乗り型車両１０の車速を算出する。すなわち、センサー４６は車速センサーである。
　また、ブレーキディスク４１は、孔である被検出部７４によっても軽量化される。

　中心孔７０、締結部７３、第１の肉抜き孔７１、被検出部７４、及び第２の肉抜き孔７２は、単一（一枚）のブレーキディスク４１の素材に孔加工して形成される。中心孔７０、締結部７３、第１の肉抜き孔７１、被検出部７４、及び第２の肉抜き孔７２は、例えば、単一のブレーキディスク４１の素材を、金型を用いたプレス加工の孔抜き加工によって形成される。このため、ブレーキディスク４１を簡単に且つ高精度に製造できる。
　ブレーキディスク４１は単一の板材であるため、ブレーキディスク４１には、例えば被検出部が設けられた部材と狭圧部が設けられた部材とを結合する結合部が存在しない。このため、ブレーキディスク４１を簡単に且つ高精度に製造できる。
　ブレーキディスク４１は単一の板材であり、ブレーキディスク４１の板厚は、ブレーキディスク４１の全体に亘って均一である。

　被検出部７４は、第１の肉抜き孔７１と第２の肉抜き孔７２との間に位置し、ブレーキディスク４１の径方向において外側に寄せられている。このため、被検出部７４を配置するためのスペースをブレーキディスク４１の周方向に大きく確保でき、被検出部７４を周方向に多数設けることができる。このため、センサー４６でブレーキディスク４１の回転を検出する場合に、ブレーキディスク４１の回転の検出の分解能を向上できる。
　また、被検出部７４は、締結部７３に対し径方向外側に配置される第１の肉抜き孔７１に対し径方向外側に配置される。このため、被検出部７４を径方向において外側に寄せて配置でき、被検出部７４を周方向に多数設けることができる。

　以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、ブレーキディスク４１は、回転検出用の被検出部７４と、肉抜き孔とを備え、肉抜き孔は、第１の肉抜き孔７１と、第１の肉抜き孔７１に対し径方向外側に配置される第２の肉抜き孔７２とを備え、被検出部７４は、径方向において、第１の肉抜き孔７１と第２の肉抜き孔７２との間に設けられる。
　この構成によれば、ブレーキディスク４１の径方向において互いに異なる位置に設けられる第１の肉抜き孔７１及び第２の肉抜き孔７２によって、肉抜き孔の数を大きくでき、ブレーキディスク４１を効果的に軽量化できる。また、ブレーキディスク４１の径方向において、被検出部７４が第１の肉抜き孔７１と第２の肉抜き孔７２との間に設けられるため、被検出部７４を径方向において外側に寄せて配置できる。これにより、被検出部７４を配置するためのスペースをブレーキディスク４１の周方向に大きく確保でき、被検出部７４を周方向に多数設けることができる。このため、ブレーキディスク４１の回転の検出の分解能を向上できる。

　また、被検出部７４を検出するセンサー４６は、被検出部７４に対向して配置される。
　この構成によれば、被検出部７４に対向するセンサー４６によって、被検出部７４を適切に検出できる。

　また、ブレーキディスク４１は、固定具６２によって前輪１３に締結される締結部７３を備え、第１の肉抜き孔７１は、締結部７３に対し径方向外側に配置される。
　この構成によれば、被検出部７４が、締結部７３に対し径方向外側に配置される第１の肉抜き孔７１に対し径方向外側に配置されるため、被検出部７４を径方向において外側に寄せて配置できる。これにより、被検出部７４を周方向に多数設けることができ、ブレーキディスク４１の回転の検出の分解能を向上できる。

　さらに、被検出部７４、第１の肉抜き孔７１、及び第２の肉抜き孔７２は、単一のブレーキディスク４１の素材に孔加工して形成された孔である。
　この構成によれば、被検出部７４、第１の肉抜き孔７１、及び第２の肉抜き孔７２を備えるブレーキディスク４１を容易に形成できる。

　また、ブレーキディスク４１は、ブレーキキャリパー４２によって狭圧される狭圧部４１ａを備え、第２の肉抜き孔７２は、狭圧部４１ａにおいて周方向に間隔をあけて複数設けられ、第１の肉抜き孔７１は周方向に間隔をあけて複数設けられ、第１の肉抜き孔７１の単体の大きさは、第２の肉抜き孔７２の単体の大きさよりも大きい。
　この構成によれば、狭圧部４１ａに設けられる第２の肉抜き孔７２の大きさが、第１の肉抜き孔７１よりも小さいため、ブレーキキャリパー４２による狭圧に対応して狭圧部４１ａの強度を確保できる。また、第１の肉抜き孔７１の大きさが、第２の肉抜き孔７２の大きさよりも大きいため、第１の肉抜き孔７１によって効果的に軽量化できる。

　なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
　上記実施の形態では、ブレーキディスク４１が自動二輪車である鞍乗り型車両１０に適用される構造を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、前輪または後輪を２つ備える３輪の鞍乗り型車両、４輪以上を備える鞍乗り型車両、及びその他の車両のブレーキディスクに適用可能である。

［上記実施の形態によりサポートされる構成］
　上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。

　（構成１）回転検出用の被検出部と、肉抜き孔とを備えるブレーキディスクにおいて、前記肉抜き孔は、第１の肉抜き孔と、前記第１の肉抜き孔に対し径方向外側に配置される第２の肉抜き孔とを備え、前記被検出部は、径方向において、前記第１の肉抜き孔と前記第２の肉抜き孔との間に設けられることを特徴とするブレーキディスク。
　この構成によれば、ブレーキディスクの径方向において互いに異なる位置に設けられる第１の肉抜き孔及び第２の肉抜き孔によって、肉抜き孔の数を大きくでき、ブレーキディスクを効果的に軽量化できる。また、ブレーキディスクの径方向において、被検出部が第１の肉抜き孔と第２の肉抜き孔との間に設けられるため、被検出部を径方向において外側に寄せて配置できる。これにより、被検出部を配置するためのスペースをブレーキディスクの周方向に大きく確保でき、被検出部を周方向に多数設けることができる。このため、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上できる。

　（構成２）前記被検出部を検出するセンサーは、前記被検出部に対向して配置されることを特徴とする構成１記載のブレーキディスク。
　この構成によれば、被検出部に対向するセンサーによって、被検出部を適切に検出できる。

　（構成３）固定具によって車輪に締結される締結部を備え、前記第１の肉抜き孔は、前記締結部に対し径方向外側に配置されることを特徴とする構成１または２記載のブレーキディスク。
　この構成によれば、被検出部が、締結部に対し径方向外側に配置される第１の肉抜き孔に対し径方向外側に配置されるため、被検出部を径方向において外側に寄せて配置できる。これにより、被検出部を周方向に多数設けることができ、ブレーキディスクの回転の検出の分解能を向上できる。

　（構成４）前記被検出部、前記第１の肉抜き孔、及び前記第２の肉抜き孔は、単一のブレーキディスクの素材に孔加工して形成された孔であることを特徴とする構成１から３のいずれかに記載のブレーキディスク。
　この構成によれば、被検出部、第１の肉抜き孔、及び第２の肉抜き孔を備えるブレーキディスクを容易に形成できる。

　（構成５）ブレーキキャリパーによって狭圧される狭圧部を備え、前記第２の肉抜き孔は、前記狭圧部において周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記第１の肉抜き孔は周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記第１の肉抜き孔の単体の大きさは、前記第２の肉抜き孔の単体の大きさよりも大きいことを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のブレーキディスク。
　この構成によれば、狭圧部に設けられる第２の肉抜き孔の大きさが、第１の肉抜き孔よりも小さいため、ブレーキキャリパーによる狭圧に対応して狭圧部の強度を確保できる。また、第１の肉抜き孔の大きさが、第２の肉抜き孔の大きさよりも大きいため、第１の肉抜き孔によって効果的に軽量化できる。

　１３　前輪（車輪）
　４１　ブレーキディスク
　４１ａ　狭圧部
　４２　ブレーキキャリパー
　４６　センサー
　６２　固定具
　７１　第１の肉抜き孔（肉抜き孔）
　７２　第２の肉抜き孔（肉抜き孔）
　７３　締結部
　７４　被検出部
 

Claims (5)

1. 　回転検出用の被検出部（７４）と、肉抜き孔とを備えるブレーキディスクにおいて、
   　前記肉抜き孔は、第１の肉抜き孔（７１）と、前記第１の肉抜き孔（７１）に対し径方向外側に配置される第２の肉抜き孔（７２）とを備え、
   　前記被検出部（７４）は、径方向において、前記第１の肉抜き孔（７１）と前記第２の肉抜き孔（７２）との間に設けられることを特徴とするブレーキディスク。
2. 　前記被検出部（７４）を検出するセンサー（４６）は、前記被検出部（７４）に対向して配置されることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。
3. 　固定具（６２）によって車輪（１３）に締結される締結部（７３）を備え、
   　前記第１の肉抜き孔（７１）は、前記締結部（７３）に対し径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１または２記載のブレーキディスク。
4. 　前記被検出部（７４）、前記第１の肉抜き孔（７１）、及び前記第２の肉抜き孔（７２）は、単一のブレーキディスクの素材に孔加工して形成された孔であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキディスク。
5. 　ブレーキキャリパー（４２）によって狭圧される狭圧部（４１ａ）を備え、
   　前記第２の肉抜き孔（７２）は、前記狭圧部（４１ａ）において周方向に間隔をあけて複数設けられ、
   　前記第１の肉抜き孔（７１）は周方向に間隔をあけて複数設けられ、
   　前記第１の肉抜き孔（７１）の単体の大きさは、前記第２の肉抜き孔（７２）の単体の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキディスク。
    

Images