(57)【要約】【課題】回生制動を実施することができる車両においても、パッドの摩擦面のクリーン化を十分に行うことができるディスクロータを提供すること。【解決手段】回生制動を実行することができる車両のブレーキ装置のディスクロータ１において、パッドが接触する摺動面２は、突出部２１が形成され、突出部２１は、摺動面２を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されている。【選択図】図２
2014134256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回生制動を実行することができる車両のブレーキ装置のディスクロータにおいて、
パッドが接触する摺動面は、突出部が形成され、
前記突出部は、前記摺動面を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されている
ことを特徴とするディスクロータ。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクロータにおいて、
前記摺動面は、渦巻き形状の前記突出部が形成されているディスクロータ。
【請求項３】
請求項２に記載のディスクロータにおいて、
前記摺動面は、渦巻き形状の前記突出部が異なる位相で複数形成されているディスクロータ。
【請求項４】
請求項１に記載のディスクロータにおいて、
前記摺動面は、半径方向内側から半径方向外側に向けて延在する直線状あるいは曲線状の前記突出部が異なる位相で複数形成されているディスクロータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のディスクロータにおいて、
前記突出部は、前記摺動面２周方向における任意位置を含む半径方向において、前記摺動面上に常に存在するディスクロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるブレーキ装置は、ディスクロータの摺動面にパッドが接触することで摩擦制動を行うものである。また、ウェーターフェード現象の抑制やパッドの摩擦面をクリーン化することで発生する制動力の安定や異音の抑制を目的として、ディスクロータの摺動面のうち、パッドの摩擦面と接触する部分に溝や孔が形成されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回生制動を実施することができる車両、例えばハイブリッド車、プラグインハイブリッド車や電気自動車などでは、エネルギー消費の抑制の観点からブレーキ装置による摩擦制動よりも回生制動を優先することが多い。従って、摩擦制動で吸収する制動エネルギーは少なくなくなるので、上述のように、溝や孔が形成されたディスクロータを用いても、パッドの摩擦面のクリーン化を十分に図ることができない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回生制動を実施することができる車両においても、パッドの摩擦面のクリーン化を十分に行うことができるディスクロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、回生制動を実行することができる車両のブレーキ装置のディスクロータにおいて、パッドが接触する摺動面は、突出部が形成され、前記突出部は、前記摺動面を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、上記ディスクロータにおいて、前記摺動面は、渦巻き形状の前記突出部が形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、上記ディスクロータにおいて、前記摺動面は、渦巻き形状の前記突出部が異なる位相で複数形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、上記ディスクロータにおいて、前記摺動面は、半径方向内側から半径方向外側に向けて延在する直線状あるいは曲線状の前記突出部が異なる位相で複数形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、上記ディスクロータにおいて、前記突出部は、前記摺動面２周方向における任意位置を含む半径方向において、前記摺動面上に常に存在することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる回生制動を実行することができる車両のブレーキ装置のディスクロータは、パッドが接触する摺動面に、摺動面を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されている突出部が形成されており、摩擦制動時においてパッドの面圧が低くても、突出部が摺動面に接触するので、パッドの摩擦面のクリーン化を十分に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係るディスクロータを備えるディスクブレーキ装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るディスクロータを示す図である。
【図３】図３は、変形例１に係るディスクロータを示す図である。
【図４】図４は、変形例２に係るディスクロータを示す図である。
【図５】図５は、変形例３に係るディスクロータを示す図である。
【図６】図６は、変形例４に係るディスクロータを示す図である。
【図７】図７は、変形例５に係るディスクロータを示す図である。
【図８】図８は、変形例６に係るディスクロータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１４】
〔実施形態〕
実施形態１に係るディスクロータについて説明する。図１は、実施形態に係るディスクロータを備えるディスクブレーキ装置の構成例を示す図である。図２は、実施形態１に係るディスクロータを示す図である。図２においては、ディスクロータ１を摺動面２から見た図である。
【００１５】
図１に示すように、実施形態に係るディスクロータ１は、回生制動を実施することができる車両に搭載されるディスクブレーキ装置１００に用いられる。ここで、回生制動を実施することができる車両とは、例えばハイブリッド車、プラグインハイブリッド車や電気自動車などであり、運転者がブレーキペダルを踏むことなどで要求される要求制動力を、搭載されている発電機（車両の駆動源である電動機として機能してもよい）による回生制動によって発生する回生制動力と、ディスクブレーキ装置１００による摩擦制動によって発生する摩擦制動力とで達成する車両である。従って、回生制動を実施することができる車両は、要求制動力から回生制動力を引いた値が摩擦制動力となるので、回生制動を実施することができない車両と比較して要求される摩擦制動力が小さいものである。
【００１６】
ディスクブレーキ装置１００では、キャリパー１０１に設けられたパッド１０２，１０３が、ディスクロータ１の２つの摺動板の摺動面２，３にディスクロータ１の回転軸方向においてそれぞれ対向して配置されている。ディスクロータ１は、固定部４が図示しない車輪に固定されることで、車輪と一体回転するものである。キャリパー１０１内には、図示しない液圧シリンダが設けられており、液圧シリンダが発生する押圧力によりパッド１０２，１０３間の距離が縮まり、摺動面２、３にパッド１０２，１０３がそれぞれ接触することで摩擦力が発生する。発生した摩擦力は、キャリパー１０１に対してディスクロータ１の回転方向と反対方向に作用することで、図示しない車両を減速する制動力となる。つまり、ディスクロータ１は、摩擦制動力を発生するものである。ここで、パッド１０２，１０３の摺動面２，３とそれぞれ接触する図示しない摩擦面は、回転するディスクロータ１の摺動面２，３と全面が接触するように設定されている。
【００１７】
ディスクロータ１は、例えば、ベンチレーテッドディスクロータであり、パッド１０２が接触する摺動面２には、図２に示すように、摺動面２に対してパッド１０２側に凸となる突出部２１が形成されている。また、図示は省略するが、パッド１０３が接触する摺動面３にも突出部２１と同様の突出部が形成されている。以下、摺動面２の突出部２１について説明し、摺動面３の突出部については省略する。
【００１８】
突出部２１は、摺動面２を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されている。本実施形態では、ディスクロータ１の摺動面２を形成する材料が鉄であるため、鉄よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料、例えば、ステンレス、クロム合金などの材料で突出部２１が形成されている。突出部２１の摺動面２に対する突出量は、車両が摩擦制動力により減速できる液圧が液圧シリンダに供給されている状態で、パッド１０２が突出部２１および摺動面２に接触することができる量である。また、突出部２１は、摺動面２を形成する材料に対して、摺動面２の摩耗に伴い摩耗し、摩耗状態においても上記突出量程度の突出量が確保できる材料であることが好ましい。なお、突出部２１は、突出部２１が形成されていない状態のディスクロータ１に対して、摺動面２を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料を鋳込むことで形成してもよい。また、ディスクロータ１の摺動面２を形成する材料がステンレスである場合は、摺動面２を形成するステンレスよりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料、例えば、ステンレスの中でも、摺動面２を形成するステンレスよりも剛性が高く、かつ防錆性が高いステンレスで形成すればよい。
【００１９】
突出部２１は、本実施形態では、摺動面２に対して渦巻き形状に形成されている。ここで、突出部２１は、摺動面２の半径方向内側端部から半径方向外側端部までの間に形成されており、摺動面２の周方向において１周にわたって形成されており、両端部が同じ半径方向に位置するように形成されている。つまり、突出部２１は、摺動面２の１周にわたり、半径方向における位置を内側から外側に変位させながら形成されている。突出部２１の形成する方向と、車両前進時におけるディスクロータ１の回転方向との関係は特に規定しない。例えば、突出部２１の両端部のうち、半径方向外側の端部からパッド１０２と接触することによるパッド１０２の欠けを抑制することを目的とするのであれば、車両前進時におけるディスクロータ１の回転方向に向かって渦巻き形状となるように形成することが好ましい。
【００２０】
次に、突出部２１の動作について説明する。車両の制動時は、要求制動力から回生制動力を引いた値の摩擦制動力が車両に作用する。このとき、パッド１０２は、摩擦制動力に応じた液圧が供給されることで液圧シリンダが発生する押圧力によりディスクロータ１に接触する。つまり、ディスクロータ１が用いられるディスクブレーキ装置１００を搭載する回生制動を実施することができる車両においては、摩擦制動力のみで要求制動力を達成する車両と比較して、パッド１０２のディスクロータ１に対する面圧が低くなる。従って、回生制動を実施することができる車両では、パッド１０２が低い面圧でディスクロータ１と接触することとなる。
【００２１】
ここで、パッド１０２は、回転するディスクロータ１と接触することとなるが、上述のように突出部２１が摺動面２の周方向において１周にわたり渦巻き形状に形成されているので、ディスクロータ１が１周する間に突出部２１と接触する。ここで、突出部２１は、上述のように、摺動面２の１周にわたり、半径方向における位置を内側から外側に変位させながら形成されていることで、摺動面２の周方向における任意位置を含む半径方向において、摺動面２上に常に存在するので、ディスクロータ１が１周すると、パッド１０２の摩擦面のうち、摺動面２と接触するすべての領域が接触する。
【００２２】
パッド１０２が突出部２１と接触すると、突出部２１が摺動面２に対してパッド１０２側に凸となっており、突出部２１が摺動面２を形成する材料よりも高剛性の材料から形成されるため、パッド１０２の摩擦面のうち、突出部２１と接触部分の面圧が局所的に高くなる。さらに、面圧が局所的に高くなった状態で、突出部２１が摺動面２を形成する材料よりも高防錆性の材料から形成されるため、摺動面２がパッド１０２の摩擦面に接触することによる摩擦面のクリーン化と比較して、高いクリーン化を図ることができる。ここで、クリーン化とは、パッド１０２の摺動面２をリフレッシュすることで、発生する制動力の安定や、ブレーキ鳴きおよび異音の抑制を図ることをいう。
【００２３】
また、車両の停車時、例えば、パーキングブレーキにより、パッド１０２がディスクロータ１と接触する場合においても、パッド１０２の摩擦面の一部が高防錆性の突出部２１と接触することができるので、摺動面２に発生した錆がパッド１０２に付着することを抑制することができる。
【００２４】
以上のように、上記実施形態にかかるディスクロータ１は、回生制動を実行することができる車両のディスクブレーキ装置１００に用いられるが、パッド１０２が接触する摺動面２に、摺動面２を形成する材料よりも剛性が高く、かつ防錆性が高い材料で形成されている突出部２１が形成されており、回生制動を実行することができる車両の摩擦制動時においてパッド１０２の面圧が低くても、突出部２１が高い面圧でパッド１０２に接触するので、パッド１０２の摩擦面のクリーン化を十分に行うことができる。また、回生制動を実行することができる車両のディスクブレーキ装置１００が発生する摩擦制動力は、摩擦制動力のみで要求制動力を達成する車両と比較して小さくなるので、パッド１０２の摩耗を抑制することができ、ディスクブレーキ装置１００における摩耗部品の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、上記実施形態にかかるディスクロータ１は、パッド１０２の摺動面２に対する半径方向における突出部２１の位置に拘わらず、パッド１０２の摩擦面を突出部２１に接触することができる。回生制動を実行することができる車両においてディスクロータ１を交換することのみで、上記効果を奏することができる。
【００２６】
また、上記実施形態にかかるディスクロータ１は、突出部２１が渦巻き形状に形成されているので、突出部２１を摺動面２に対して１つ設けるだけで、パッド１０２の摺動面２と接触するすべての領域が突出部２１に接触することができる。従って、摺動面２に突出部２１を形成する工程における作業負荷を軽減することができるので、製造コストや製造工数の削減を図ることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態において、突出部２１は、摺動面２の半径方向内側端部から半径方向外側端部までの間に形成したが、パッド１０２が摺動面２に接触した場合おいて最も半径方向内側の接触端部から最も半径方向外側の接触端部までの間に形成されていてもよい。この場合は、突出部２１は、ディスクロータ１が１周する間、パッド１０２の摩擦面のうち、摺動面２と接触するすべての領域と常に接触することができる。従って、ディスクロータ１が１回転する場合において、パッド１０２の摩擦面が突出部２１と接触している時間を長くすることができるので、摺動面２がパッド１０２の摩擦面に接触することによる摩擦面のクリーン化をさらに図ることができる。
【００２８】
また、上記実施形態においては、突出部２１を１周の渦巻き形状としたが、１周以上であればよい。例えば、２周とするとこの場合は、摺動面２の半径方向において突出部２１が占める割合が増加するので、パッド１０２の摩擦面に対して突出部２１が一度に接触する面積が増加する。これにより、摺動面２がパッド１０２の摩擦面に接触することによる摩擦面のクリーン化をさらに図ることができる。
【００２９】
〔変形例１，２〕
次に、実施形態にかかるディスクロータ１の変形例１，２について説明する。図３は、変形例１に係るディスクロータを示す図である。図４は、変形例２に係るディスクロータを示す図である。上記実施形態では、突出部２１を１つ摺動面２に形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。図３に示すように、２つの同じ渦巻き形状に形成された突出部２１を摺動面２に設けてもよい。また、図４に示すように、３つの同じ渦巻き形状に形成された突出部２１を摺動面２に設けてもよい。つまり、摺動面２に複数の突出部２１を設けてもよい。複数の突出部２１を設ける場合は、摺動面２の周方向における位相を異ならせて形成する。例えば、突出部２１が２つの場合は、各突出部２１の両端部のうち、半径方向内側の位相を１８０度異ならせて形成する。また、例えば、突出部２１が３つの場合は、各突出部２１の両端部のうち、半径方向内側の位相を１２０度異ならせて形成する。
【００３０】
以上のように、上記変形例１，２では、摺動面２の半径方向において突出部２１が占める割合が増加するので、パッド１０２の摩擦面に対して突出部２１が一度に接触する面積が増加する。これにより、摺動面２がパッド１０２の摩擦面に接触することによる摩擦面のクリーン化をさらに図ることができる。また、突出部２１を摺動面２に溶接などにより固定する場合は、摺動面２に対して同じ形状の突出部２１を使用することができるので、製造コストの削減を図ることができる。
【００３１】
〔変形例３，４〕
次に、実施形態にかかるディスクロータ１の変形例３，４について説明する。図５は、変形例３に係るディスクロータを示す図である。図６は、変形例４に係るディスクロータを示す図である。上記実施形態および変形例１，２では、渦巻き形状の突出部２１を１以上摺動面２に形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。図５に示すように、摺動面２の半径方向内側から半径方向外側に向かって半径方向外側に凸となる曲線状に形成された複数の突出部２２を摺動面２に設けてもよい。複数の曲線状の突出部２２は、本変形例では、４つであり、各突出部２２が摺動面２の半径方向内側端部から半径方向外側端部までの間に形成されており、両端部のうち半径方向外側の端部が隣接する突出部２２と半径方向において少なくとも重なり合うように形成されている。また、各突出部２２の両端部のうち、半径方向内側の位相を９０度異ならせて形成されている。また、図６に示すように、摺動面２の半径方向内側から半径方向外側に向かって直線状に形成された複数の突出部２３を摺動面２に設けてもよい。複数の直線状の突出部２３は、本変形例では、６つであり、各突出部２３が摺動面２の半径方向内側端部から半径方向外側端部までの間に形成されており、両端部のうち半径方向外側の端部が隣接する突出部２３と半径方向において少なくとも重なり合うように形成されている。また、各突出部２３の両端部のうち、半径方向内側の位相を６０度異ならせて形成されている。
【００３２】
以上のように、上記変形例３，４では、上記変形例１，２と同様に摺動面２に対して同じ形状の突出部２２，２３を使用することができるので、製造コストの削減を図ることができる。また、直線状あるいは曲線状に突出部２２，２３を形成するので、渦巻き状に形成された突出部２１を複数摺動面２に固定する場合と比較して、隣り合う突出部２２，２３が接近しないので、各突出部２２，２３の摺動面２への固定を容易に行うことができる。また、各突出部２２，２３の摺動面２に対する取り付け角度を変更することで、径の異なるディスクロータ１に同じ突出部２２，２３を使用することができるので、製造コストの削減を図ることができる。
【００３３】
〔変形例５，６〕
次に、実施形態にかかるディスクロータ１の変形例５について説明する。図７は、変形例５に係るディスクロータを示す図である。上記実施形態および変形例１〜４では、突出部２１〜２３が半径方向内側から半径方向外側に、かつ半径方向とは異なる方向に向かって摺動面２に対して形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図７に示すように、摺動面２の半径方向内側から半径方向外側に、かつ半径方向に向かって直線状に形成された複数の突出部２４を摺動面２に設けてもよい。複数の直線状の突出部２４は、摺動面２の周方向に等間隔で放射状に、摺動面２の半径方向内側端部から半径方向外側端部までの間に形成されている。なお、周方向において隣り合う突出部２４の位相差は、パッド１０２の摩擦面が一方の突出部２４と接触している状態で他方の突出部２４と接触するように、設定されていることが好ましい。また、図８に示すように、摺動面２の周方向に放射状に複数の突出部２５を摺動面２に設けても良い。複数の突出部２５のうち、半径方向において同じ位置の突出部２５は周方向に等間隔に形成され、半径方向において隣り合う突出部２５は異なる位相で、対向する端部が周方向において同じあるいは重なり合うように形成されている。また、変形例６では、同じ半径方向において複数の突出部２５が形成されている。
【００３４】
以上のように、上記変形例５，６では、上記変形例１〜４と同様に摺動面２に対して同じ形状の突出部２４，２５を使用することができるので、製造コストの削減を図ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ディスクロータ
２  摺動面
２１〜２５  突出部
３  摺動面
４  固定部
１００  ディスクブレーキ装置
１０１  キャリパー
１０２  パッド
１０３  パッド
【図１】
2014134256.tif 000003
【図２】
2014134256.tif 000004
【図３】
2014134256.tif 000005
【図４】
2014134256.tif 000006
【図５】
2014134256.tif 000007
【図６】
2014134256.tif 000008
【図７】
2014134256.tif 000009
【図８】
2014134256.tif 000010