(57)【要約】【課題】制動トラックと半径方向内側の環状カップリング部との間で、効果的且つ安定的に力を伝達でき、且つ重量の抑制された自転車用ブレーキディスクを提供する。【解決手段】  自転車用のブレーキディスク１０であって、制動トラック３２と、内側に延びる複数の第１の連結部３４とを含む第１の部品３０と、半径方向内側の環状カップリング部４２と、そこから前記第１の部品３０に向けて外方に延びる複数の第２の連結部４４とを含む第２の部品４０と、前記第１の連結部３４の第１の連結領域３６と、前記第２の連結部４２の第２の連結領域４６との間で作用する連結部材５０と、を備える、ブレーキディスク１０において、前記第２の連結部４４が、前記第２の連結領域４６と前記環状カップリング部４２との間に延びる少なくとも一対のアーム４５を含み、該一対のアーム４５が、アーム間に貫通口４７を形成していることを特徴とする、ブレーキディスク１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用のブレーキディスク（１０）であって、
ブレーキパッド（１４）と協働するように構成された制動トラック（３２）と、内側に向かって延び、個々に第１の連結領域（３６）を有する、複数の第１の連結部（３４）とを含む、第１の部品（３０）と、
（ｉ）前記自転車の車輪のハブとカップリングする半径方向内側の環状カップリング部（４２）と、（ｉｉ）前記複数の第１の連結部（３４）に対応する数で、前記半径方向内側の環状カップリング部（４２）から前記第１の部品（３０）に向けて外方に延び、個々に第２の連結領域（４６）を有する、複数の第２の連結部（４４）とを含む、第２の部品（４０）と、
前記第１の連結領域（３６）と対応する前記第２の連結領域と（４６）の間で作用する連結部材（５０）と、
を備える、ブレーキディスク（１０）において、
前記第２の連結部（４４）がそれぞれ、前記第２の連結領域（４６）と前記半径方向内側の環状カップリング部（４２）との間に延びるそれぞれの少なくとも一対のアーム（４５）を含み、該一対のアーム（４５）が、両アーム間に貫通口（４７）を形成していることを特徴とする、ブレーキディスク（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキディスク（１０）において、前記一対のアーム（４５）が、個々の前記第２の連結領域（４６）から前記半径方向内側の環状カップリング部（４２）に向かって末広がりに分岐する配置を持つ、ブレーキディスク（１０）。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブレーキディスク（１０）において、前記第２の連結部（４４）がそれぞれ、前記第２の連結領域（４６）から延び、周方向で該第２の連結部（４４）の隣りに位置する別の第２の連結部（４４）に達する補強アーム（４９）を備える、ブレーキディスク（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載のブレーキディスク（１０）において、前記補強アーム（４９）が、前記別の第２の連結部（４４）の前記一対のアーム（４５）を構成する一つのアーム（４５）の半径方向外側の端部（４４ａ）又はその近傍に達している、ブレーキディスク（１０）。
【請求項５】
請求項３または４に記載のブレーキディスク（１０）において、前記第２の連結部（４４）の各補強アーム（４９）は、前記第２の部品（４０）の該第２の連結部（４４）と連結される、前記第１の部品（３０）の前記第１の連結部（３４）と略平行に配置される、ブレーキディスク（１０）。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記第１の連結部（３４）がそれぞれ、前記制動トラック（３２）に繋がる半径方向外側の端部（３４ａ）および前記第１の連結領域（３６）に位置する半径方向内側端部（３４ｂ）を有し、前記第１の連結部（３４）が、前記半径方向内側の環状カップリング部（４２）の中心と前記半径方向内側の端部（３４ａ）を通る半径方向に対し、傾斜した方向に延びている、ブレーキディスク（１０）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記一対のアーム（４５）の各アーム（４５）は、同じ軸方向厚さを有するブレーキディスク（１０）。
【請求項８】
請求項３に従属する場合の請求項７に記載のブレーキディスク（１０）において、前記補強アーム（１０）の軸方向厚さが、前記一対のアーム（４５）の軸方向厚さよりも薄い、ブレーキディスク（１０）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記連結部材（５０）が、前記第１の連結領域（３６）及び前記第２の連結領域（４６）に形成された各貫通孔（３６ｃ，４６ｃ）内に軸方向に収容される穴あきリベット（５２）を含む、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記連結部材（５０）が互いに一様に距離（Ｌ）で離間しており、該距離（Ｌ）は、極値を含め１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内（好ましくは極値を含め２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、より好ましくは極値を含め３５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）である、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記第１の連結領域（３６）が、対応する前記第２の連結領域（４６）と軸方向で重なり合っており、かつ、該第２の連結領域（４６）の凹所（４６ａ）に収容されている、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記第１の連結領域（３６）が、軸方向でのみ、前記第２の連結領域（４６）に接触している、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のブレーキディスク（１０）において、前記制動トラック（３２）が長手形状の複数の貫通スリット（３２ａ）を含み、該貫通スリット（３２ａ）は、前記ブレーキパッド（１４）の側縁（１４ａ）の延在方向に対して傾斜している、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１４】
請求項１３に記載のブレーキディスク（１０）において、前記貫通スリット（３２ａ）の、前記ブレーキパッド（１４）の前記側縁（１４ａ）の延在方向に対する傾斜は、極値を含め５°〜６０°ｍｍの範囲内、好ましくは極値を含め１５°〜４０°ｍｍの範囲内、より好ましくは約２９°である、ブレーキディスク（１０）。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のブレーキディスク（１０）において、前記貫通スリット（３２ａ）の数が、第１の連結部（３４）の数の倍数である、ブレーキディスク（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用のブレーキディスクに関する。
【０００２】
具体的には、前記ブレーキディスクは、自転車の車輪のハブに取り付けられるように構成されている。
【０００３】
好ましくは、前記自転車は、競走用自転車である。
【背景技術】
【０００４】
周知のとおり、今日の自転車では、ディスクブレーキの使用が普及している。実際、このようなブレーキは、高い制動力や、顕著な制動感度をもたらす優れたモジュール性を確実にするだけでなく、泥や水により引き起こされる問題に曝され難いことから、他の種類の従来型ブレーキよりもしばしば好まれている。
【０００５】
典型的に、ディスクブレーキは、自転車のフレームに固定されたキャリパーと、車輪のハブに取り付けられたブレーキディスクとを備える。キャリパーの内部には、２つ又は４つのブレーキパッドが両側に(対面して)存在する。ブレーキディスクは、両側のパッド間に形成された空間内を回転する。ブレーキレバーを作動することによりパッドがブレーキディスクに向けて動かされ、ブレーキディスク上で摩擦を引き起こし、結果として車輪を制動する。
【０００６】
ブレーキディスクは、パッドと協働するように構成された制動トラック、およびハブとカップリングする半径方向内側の環状カップリング部を有する。
【０００７】
本明細書および添付の特許請求の範囲において「軸方向」、「軸方向に」、「長手方向」、「長手方向に」などの用語は、（ハブの長手方向軸と略一致する）ブレーキディスクの回転軸と略一致するか又は該回転軸と略平行な方向のことを意味し、「半径方向」、「半径方向に」などの用語は、ブレーキディスクの回転軸に略直交する平面上に延在し、前記回転軸を通る方向を意味する。
【０００８】
上記ブレーキディスクは、単体として構成されていてもよく又は２つの部品で構成されていてもよい。
【０００９】
後者の場合、ブレーキディスクは、制動トラックを有する第１の部品と、ハブとカップリングする半径方向内側の環状カップリング部を有する第２の部品と、を備える。
【００１０】
上記第１の部品は典型的には、例えば鋼のような、良好な制動特性を確実にする第１の材料からなり、第２の部品は典型的には、例えばアルミニウム、軽合金等のような、より軽量の第２の材料からなる。
【００１１】
第２の部品は半径方向外側に複数の連結部を有し、これらはそれぞれ、第１の部品の半径方向内側の複数の連結部において該第１の部品と連結する。
【００１２】
当技術分野では、上記第２の部品は「スパイダー」又は「キャリア」と称され、上記第１の部品は「ロータ」と称されるか又は単に「制動トラック」という表現で表される。
【００１３】
第２の部品の半径方向外側の連結部と第１の部品の半径方向内側の連結部との連結は、これら第１の部品および第２の部品が実質的に同一平面上にありながら、直接には接触しないように行われる。これは、該第１及び第２の部品の２種類の材料の異なる熱膨張係数が原因となって機械的張力が半径方向に発生することを防ぐためである。上記ブレーキディスクのこれら２つの部品は、ロータとスパイダーとを同一平面上に（ただし、半径方向には若干離間した状態で）保持するリベットなどで互いに接続される。この種のカップリングがなされるブレーキディスクは、フローティングロータ型ブレーキディスクとして知られるが、ブレーキディスクの平面性は基本的にリベットのみに委ねられているため、短所として捩れを生じる可能性がある。
【００１４】
あるいは、ブレーキディスクの２つの部品は、ロータの一部とスパイダーの一部の間の領域が重なり合うように互いにカップリングされ、所謂「非フローティングロータ」を形成する。この場合でもリベットなどがブレーキディスクの２つの部品を安定的に接続することになるが、ブレーキディスク全体の構造的連続性は、ロータとスパイダーの重なり合う領域によっても確保される。
【００１５】
ハブへのカップリングに関しては、本願と同じ出願人による特許文献１に開示されているように、ブレーキディスクの半径方向内側の環状部に半径方向内側の溝付きの表面（すなわち、長手方向に延在し且つ長手方向の溝が設けられた半径方向内側表面）が設けられ、該溝付きの半径方向内側表面が、これに対応するようハブの一部に溝が設けられた半径方向外側の表面（すなわち、長手方向に延在し且つ上記半径方向内側表面の長手方向の溝と係合する長手方向の溝が設けられている半径方向外側表面）に取り付けられる。
【００１６】
特許文献１には、さらに、ブレーキディスクの半径方向内側の環状部に軸方向で当接するまでハブにねじ込まれ、ハブ上におけるブレーキディスクの安定的な軸方向位置を定めるロックナットが開示されている。
【００１７】
上記第２の部品の半径方向外側の連結部は、通常、周方向に一様に離間して設けられ、半径方向内側の環状カップリング部から延びる複数のアームで構成される。これらのアームは、略半径方向の配置を持つか又は好ましくは半径方向に対して（典型的には、どのアームも同じ傾きで）傾いている。アームの数は様々である。例えば、５つ又は６つのアームを有するブレーキディスクがよく知られている。
【００１８】
前述のアームは、典型的に、半径方向内側の環状カップリング部との一体品として形成されている。
【００１９】
ブレーキのパッドによって制動トラックに加えられた制動力は、ブレーキディスクの半径方向内側の環状カップリング部に伝わって車輪のハブに送り込まれる。つまり、ブレーキのパッドによって加えられた制動力は、ブレーキディスクの半径方向内側の環状カップリング部にトルクを生成し、このトルクはブレーキディスクと車輪のハブとのカップリング部分において、同じ強さで逆方向の一対の抵抗力により相殺される。
【００２０】
本願の出願人は、アームと半径方向内側の環状カップリング部との接続部分に、高度の応力集中が生じる領域があることに気づいた。これらの領域では、ブレーキのパッドからの距離が実質上最大となり、伝えられるトルクも最大となるからである。この理由から、既述したように、前記アームは完全な半径方向に対して傾いていることが、アーム自体に直交する制動力成分（したがって、半径方向内側の環状カップリング部に伝わるトルク）の低減を図る上で好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１９３２７５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、本願の出願人は、アームは効率よく半径方向内側の環状カップリング部まで伸びなければならないことから、半径方向に対するアームの傾きを一定の限度を超えては大きくできないことに気付いた。
【００２３】
本願の出願人は、さらに、アームの傾きを大きくすると同時に、アームを半径方向内側の環状カップリング部まで確実に効率的に伸ばそうとすると、アームの寸法が大きくなり、結果としてブレーキディスクの重量が増加することに気付いた。
【００２４】
本願の出願人は、制動トラックと半径方向内側の環状カップリング部との間での力の効果的・且つ安全な伝達を確実にしながらブレーキディスクの重量を抑えることが有利であることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
したがって、本発明は、自転車用のブレーキディスクであって、
ブレーキパッドと協働するように構成された制動トラックと、内側に向かって延び、個々に第１の連結領域を有する、複数の第１の連結部とを含む、第１の部品と、
（ｉ）前記自転車の車輪のハブとカップリングする半径方向内側の環状カップリング部と、（ｉｉ）前記複数の第１の連結部に対応する数で、前記半径方向内側の環状カップリング部から前記第１の部品に向けて外方に延び、個々に第２の連結領域を有する、複数の第２の連結部とを含む、第２の部品と、
前記第１の連結領域と対応する前記第２の連結領域との間で作用する連結部材と、
を備える、ブレーキディスクにおいて、
前記第２の連結部がそれぞれ、前記第２の連結領域と前記半径方向内側の環状カップリング部との間に延びる少なくとも一対のアームを含み、該一対のアームが、両アーム間に貫通口（貫通型開口）を形成していることを特徴とする、ブレーキディスクに関する。
【００２６】
本願の出願人は、前記第２の連結領域と前記半径方向内側の環状カップリング部とを一対のアームで接続することにより、これら第２の連結領域と半径方向内側の環状カップリング部との間の効果的な機械的カップリングと、制動トラックから半径方向内側の環状カップリング部への効果的な荷重の伝達との両方を同時に確保できることを見出した。
【００２７】
実際、本願の出願人は、前記一対のアームのそれぞれを、相互に異なる方向に配向させる（伸ばす）ことにより、二つのアームが協働して制動トラックからの荷重を伝達し得ることを見出した。
【００２８】
さらに、前記一対のアーム間に形成された貫通口により、前記ブレーキディスクの重量を確実に抑えることができる。
【００２９】
以下では、本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの好適な構成について説明するが、これらは単独で提供してもよく、複数の組合せとして提供してもよい。
【００３０】
好ましくは、前記一対のアームを構成するアームは、アーチ状の線に沿って延びている。
【００３１】
設計段階で予め決められるこのアーチ状の線は、前記一対のアームの各アームについて凹形状を定める。これによって、制動時にアームが受ける圧縮力はアームの凹形を強調する傾向となり、アームが常に同じ方向に曲がることを確実にし、アームの破損や変形（降伏変形）を防止する。
【００３２】
好ましくは、前記一対のアームは、第２の連結領域から前記半径方向内側の環状カップリング部に向かって末広がりに分岐するよう配置されており、相異なる方向に延びる分岐アームを形成している。
【００３３】
相異なる方向に延びるこれら２つの分岐アームにより、制動トラックからの荷重が、半径方向内側の環状カップリング部の周方向で互いに離間した部分に確実に伝達される。これにより、制動トラックからの荷重が半径方向内側の環状カップリング部上の、大きな円弧（circular sector）に沿って分散され、該半径方向内側の環状カップリング部の極めて限定的な領域に荷重が集中する可能性を低減することができる。
【００３４】
好ましくは、第２の連結部はそれぞれ、前記第２の連結領域から延在し、該第２の連結部に周方向で隣接する別の第２の連結部まで伸びる補強アームを含む。
【００３５】
好ましくは、前記補強アームは、アーチ状の線に沿って延びている。
【００３６】
設計段階で予め決められるこのようなアーチ状の線は、前記補強アームについて凹形状を定める。これにより、制動時に前記補強アームが受ける圧縮力は該補強アームの凹形状を強調する傾向となり、補強アームが常に同じ方向に曲がることを確実にし、アームの破損や変形を防止する。
【００３７】
有利なことに、前記補強アームは、前記半径方向内側の環状カップリング部上におけるバランスのとれた荷重の分散を確実にする。
【００３８】
具体的には、各補強アームは、第２の連結領域から周方向で次に位置する第２の連結部の一対のアームのうち一つのアームへ延びて、その半径方向外端部またはその近傍に到達している。
【００３９】
このような構成により、特に連結領域での急速な放熱を可能にする空気の渦を生成することができる。
【００４０】
しかも、補強アームを第２の連結領域よりも半径方向で内側の位置に延ばして接続することにより、該補強アーム内を通った圧縮力を、ディスクブレーキの第１および第２の部品間の連結部のピボットから離れた箇所に送り出すことが可能である。
【００４１】
好ましくは、第１の連結部はそれぞれ、制動トラックに繋がる半径方向外側端部および、個々の第１の連結領域に位置する半径方向内側端部を有する。より好ましくは、前記第１の連結部は、半径方向内側の環状カップリング部の中心と前記半径方向内側端部とを通る半径方向に対し、傾斜した方向に延びている。
【００４２】
有利なことに、このように半径方向に傾斜した配向によりバランス良く荷重を分散させることができ、第１の連結部には実質的に圧縮応力が作用し、半径方向で反対側の第１の連結部には実質的に引張力が作用するようにさせることができる。
【００４３】
第２の連結部の各補強アームは、第２の部品の該第２の連結部に連結される第１の部品の第１の連結部と略平行な配置をとることが好ましい。
【００４４】
有利なことに、前記第１の連結部の配置と略平行な配置を持つ補強アームにも実質的に圧縮応力が作用する。
【００４５】
好ましくは、前記貫通口は、前記一対のアームの各アームがそれぞれ第２の連結領域、及び前記半径方向内側の環状カップリング部に繋がる領域において、丸みを帯びた縁部を有している。
【００４６】
より好ましくは、前記丸みを帯びた縁部の曲率半径は、上下限値である極値を含め１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内、好ましくは極値を含め２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内、より好ましくは極値を含め２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。
【００４７】
有利なことに、前記丸みを帯びた縁部は、アームと第２の連結領域との間、及びアームと半径方向内側の環状カップリング部との間に応力が集中する領域が発生することを防ぐ。
【００４８】
前記一対のアームを構成する各アームは軸方向の厚さが同じであることが好ましい。
【００４９】
より好ましくは、前記補強アームの軸方向厚さは、前記一対のアームにおける前記アームの軸方向厚さよりも薄い。
【００５０】
好適には、前記一対のアームにおける前記アームと前記補強アームとは２つの異なる平面上に延在している。前記一対のアームにおけるアームの中央平面は第２の連結部の最大厚部分の２つの平面間に位置し、前記補強アームの中央平面は前述の最大厚部分の平面間に位置する平面の上に位置している。これにより、前記ブレーキディスクの構造の軽量化に加え、表面の不連続性が形成され、動作時のブレーキディスク上における空気の乱流を有利に増大させ、結果として、放熱を増大させる。
【００５１】
前記第２の部品の第２の連結部と、これに対応する前記第１の部品の第１の連結部との連結は、前述の連結部材によって行われる。
【００５２】
好ましくは、この連結部材は、第１及び第２の連結領域に形成されたそれぞれの貫通孔内に収容される、軸穴のあけられたリベット（穴あきリベット）を含む。
【００５３】
有利なことに、穴あきリベットの使用により、振動を確実により良好に減衰して、音の小さい制動を実現する効果が得られる。
【００５４】
好ましくは、前記連結部材が一様に距離Ｌで離間しており、該距離Ｌは、１０ｍｍ〜８０ｍｍの極値を含む範囲内、好ましくは２０ｍｍ〜５０ｍｍの極値を含む範囲内、より好ましくは３５ｍｍ〜４０ｍｍの極値を含む範囲内である。
【００５５】
有利なことに、本願の出願人は、距離Ｌを前述した範囲内とすることで、制動時の前記ブレーキディスクの振動が、発生する関連音とともに抑えられることを見出した。
【００５６】
本願の出願人は、さらに、連結部材間の前述した距離Ｌの好適な数値が、ブレーキディスクの外径にかかわらず実質上変わらないことを見出した。この理由から、前記ブレーキディスクの外径が増えるにつれて、連結部材の数、すなわち、第１及び第２の連結部の数も増える。例えば、本願の出願人は、外径が１４０ｍｍのブレーキディスクの場合には６つの連結部材を（すなわち、第１及び第２の連結部をそれぞれ６つずつ）備えることが有利であり、外径が１６０ｍｍのブレーキディスクの場合には７つの連結部材を（すなわち、第１及び第２の連結部をそれぞれ７つずつ）備えることが有利であることを見出した。
【００５７】
第１の連結領域は、対応する第２の連結領域と軸方向で重なり合うことが好ましい。
【００５８】
第１の連結領域は、前記第２の連結領域における凹所に収容されることがより好ましい。
【００５９】
前記第１の連結領域は、前記第２の連結領域と半径方向で接触していないことがさらに好ましい。
【００６０】
これにより、有利なことに、前記第２の連結領域における前記凹所は、厳密な寸法公差を必要とすることなく形成することができる。前記第１及び第２の部品が相異なる材料（例えば、それぞれ鋼とアルミニウム）からなる場合であっても、これら第１及び第２の部品の相異なる熱膨張が前記第２の連結領域における凹所に対して半径方向の荷重を発生させることがない。
【００６１】
前記制動トラックは、ブレーキパッドの側縁の延在方向に対して傾斜した長手形状（細長い形状）の複数の貫通口を含むことが好ましい。
【００６２】
有利なことに、本願の出願人は、このような傾斜により、制動時に前記ブレーキパッドの側縁が一度に前記貫通口全体に会合するのではなく徐々に会合するため、制動時の音が抑えられることを見出した。
【００６３】
本願の出願人は、さらに、全ての前記貫通口の傾斜を同じとすることにより、制動時の音が一定となることを見出した。
【００６４】
好ましくは、前記貫通口の、前記ブレーキパッドの側縁の延在方向に対する傾斜は、極値を含め５°〜６０°ｍｍの範囲内、好ましくは極値を含め１５°〜４０°ｍｍの範囲内、より好ましくは約２９°である。
【００６５】
有利なことに、本願の出願人は、上記数値の傾斜により、制動時のブレーキディスクの音が極めて小さくなることを見出した。
【００６６】
好ましくは、前記貫通口の数は、第１の連結部の数の倍数である。
【００６７】
有利なことに、本願の出願人は、これにより制動時の前記ブレーキディスクの音が大幅に低減されることを見出した。
【００６８】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う本発明の好適な実施形態についての以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のブレーキディスクの正面図である。
【図３】図１のブレーキディスクの側面図である。
【図４】図２のブレーキディスクの一部であって、図２において長方形の破線で示した部分の拡大図である。
【図５】図４のブレーキディスクの、面Ｖ−Ｖに沿った拡大スケールの断面図である。
【図６】図１のブレーキディスクについての、図２と全く同じ正面図にブレーキパッドを付け加えた図である。
【図７】図１のブレーキディスクを示す背面図であって、ディスクブレーキのキャリパーが付け加えられている図である。
【図８】本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第２の実施形態を示す正面図である。
【図９】図１のブレーキディスクについての、図２と全く同じ正面図であって、図８とほぼ同じ縮尺を有する図である。
【図１０】本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第３の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０のブレーキディスクの一部を示す拡大切欠図である。
【図１２】図１０のブレーキディスクについて、図１０とは反対側からみた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１〜図７及び図９をまず参照する。参照符号１０は、本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第１の実施形態の全体を指す。
【００７１】
ブレーキディスク１０は、自転車の車輪のハブ（図示せず）に取り付けられるように構成されている。
【００７２】
ハブは、自転車のフレームに取り付けられている。具体的には、フレームは各自由端に各２つの、両側で車輪を支持する（対向する）支持アームを有し、該両側の２つの支持アームの各自由端部に、前記ハブの両側の自由端部を収容する収容座部が存在する。
【００７３】
ディスクブレーキのキャリパー１２（図７）は自転車の前記フレームに固定されている。具体的には、キャリパーは、車輪を支持する前記支持アームの一方に、従来方式で固定されている。
【００７４】
キャリパー１２の内部には、少なくとも２つの、対面する（両側の）ブレーキパッド１４（図６）が存在する。
【００７５】
ブレーキディスク１０は、両側のブレーキパッド１４間に形成された空間内を回転する。ブレーキレバー（図示せず）を作動することによりブレーキパッド１４がブレーキディスク１０に向かって動かされ、該ブレーキディスク１０上で摩擦を引き起こす結果、車輪を制動する。
【００７６】
具体的には、ハブは、自転車の車輪及びブレーキディスク１０の回転軸と一致する長手方向軸Ｘ（図１）に沿って延在する。
【００７７】
前記ハブは、ブレーキディスク１０を回転可能な状態で収容・固定するディスク座部、およびディスク座部に取り付けられたブレーキディスク１０の軸方向の当接位置を提供するショルダー部を有する。
【００７８】
前記ディスク座部は、溝付きの半径方向外側表面（すなわち、長手方向に延在し且つ長手方向の溝が設けられている半径方向外側表面）を有している。
【００７９】
ブレーキディスク１０は、前記ディスク座部の溝付きの半径方向外側表面と係合する、溝付きの半径方向内側表面４２ａ（すなわち、長手方向に延在し且つ前記ディスク座部の前記溝付きの半径方向外側表面の前記長手方向の溝と合致する長手方向の溝が設けられている半径方向内側表面４２ａ）を有する。
【００８０】
より一般的には、前記ディスク座部は、形状カップリングプロファイルに従って形成されている。この用語は、前記ディスク座部のプロファイルが、（該ディスク座部が形成されている）ハブとディスク座部に取り付けられて且つ適合するプロファイルを有するブレーキディスク１０との間でねじりの伝達を可能にするような幾何学的特性を有していることを意味する。形状カップリングプロファイルは、例えば多角形状プロファイル、（例えば、帯状の平らな）変化を付けた円形状プロファイル等であってもよい。具体的には、（本発明を限定するものではないが）図面の例に示されたディスク座部の形状カップリングプロファイルは、軸Ｘと平行な方向に配向する、隆起部（凸部）及びスロート部（凹部）を含む溝付きプロファイルである。
【００８１】
前記ショルダー部は、前記ディスク座部の軸方向内側に隣設されている。
【００８２】
これと反対側の、ディスク座部の軸方向外側には、ねじ切りされた部位が隣設されている。該ねじ切りされた部位は、ハブの自由端部にロックナット（図示せず）とカップリングするために形成されており、該ロックナットは、ディスク座部内のブレーキディスク１０を前記ショルダー部に対して保持する。
【００８３】
ブレーキディスク１０は、第１の部品３０および第２の部品４０を備える。
【００８４】
第１の部品３０は制動トラック３２を有し、第２の部品４０はハブとカップリングする半径方向内側の環状部４２を有する。
【００８５】
制動トラック３２は、ブレーキパッド１４と協働するように構成されており、かつ、第１の部品３０の半径方向外側のプロファイルが略円形となるように略環形の広がりを有している。第１の部品３０の鋭さを抑えるために、該第１の部品３０の半径方向外側縁部３０ａは図３に示すように丸みをつけられている。
【００８６】
半径方向内側の環状部４２には、前述した溝付きの半径方向内側表面４２ａが設けられている。
【００８７】
第１の部品３０は、良好な制動特性及び酸化と摩耗との両方に対する良好な耐性を確保し得る、例えば鋼のような、第１の材料からなることが好ましい。第２の部品４０は、より軽量の、例えばアルミニウム、アルミニウム系合金、他種の軽合金等のような第２の材料からなることが好ましい。制動時に発生する熱をより容易に移動させて排出することが可能なので、アルミニウム（またはアルミニウム系合金）が特に推奨される。
【００８８】
第１の部品３０は、制動トラック３２から内側に向かって（すなわち、ブレーキディスク１０の軸Ｘに向かって）延びる複数の第１の連結部３４を有する。第１の連結部３４は、第１の部品３０が第２の部品４０と連結されるそれぞれの第１の連結領域３６を含む。第１の連結部３４同士は周方向に一様に離間しており、図１〜図７及び図９に示す例では７つ存在している。図１〜図７及び図９では、図示が複雑にならないように第１の連結部３４の一部にしか参照符号を付しておらず、後述の他の構成要素の一部についても同様とする。
【００８９】
第１の連結部３４のそれぞれの自由端部に、第１の連結領域３６が形成されている。
【００９０】
具体的には、第１の連結部３４はそれぞれ、制動トラック３２に繋がる半径方向外側端部３４ａ、および個々の第１の連結領域３６に位置する半径方向内側端部３４ｂを有している。
【００９１】
図１〜図７及び図９に示す例では、第１の連結部３４は、個々の第１の連結領域３６と制動トラック３２との間に延びる各一対の接続エレメント３５を含む。一対の接続エレメント３５は、両者の間に、長手形状の貫通口３７を形成している。
【００９２】
接続エレメント３５は、それぞれの第１の連結領域３６から制動トラック３２に向かって若干末広がりの又は略平行な配置を持つ。
【００９３】
図１〜図７及び図９に示す例では、各接続エレメント３５は軸方向の厚さが同じである。
【００９４】
第１の連結部３４は、半径方向（半径方向内側の環状部４２の中心と半径方向内側端部３４ｂとを通る方向）に対し傾斜した方向に延びている。半径方向に対するこの傾きは、極値を含め５°〜７０°の範囲内、好ましくは極値を含め３０°〜６０°の範囲内、より好ましくは極値を含め４５°〜５５°の範囲内である。
【００９５】
制動トラック３２は、ブレーキパッド１４の側縁１４ａの延在方向に対して傾斜した、細長い形状の複数の貫通スリット３２ａを含む（図６）。
【００９６】
言い換えれば、ブレーキパッド１４の側縁１４ａは該ブレーキパッド１４の中心とブレーキディスク１０の中心とを通る半径方向と略平行な方向に従って延在するとした場合、貫通スリット３２ａはその半径方向に対して実質的に傾斜していることになる。
【００９７】
貫通スリット３２ａの方向は、このような開口の縁が延在する方向であると定義される。好ましくは、そのような縁は、自転車を通常使用する時にブレーキパッド１４に最初に触れる貫通スリット３２ａの縁である。
【００９８】
具体的には、側縁１４ａの延在方向に対する貫通スリット３２ａの傾斜は、極値を含め５°〜６０°の範囲内、好ましくは極値を含め１５°〜４０°の範囲内、より好ましくは約２９°である。
【００９９】
全ての貫通スリット３２ａの傾斜はほぼ同じであるか、あるいは、いずれにせよ前述した極値を含む範囲内の傾斜を有する。
【０１００】
貫通スリット３２ａの数は、第１の連結部３４の数の倍数である。具体的には、図１〜図７及び図９に示す例では、７つの第１の連結部３４が存在し且つ４９個のスリット３２ａが存在する。
【０１０１】
第２の部品４０は、第１の連結部３４の数に対応する数の、複数の第２の連結部４４を有する。第２の連結部４４同士は、周方向で一様に離間している。第２の連結部４４は、半径方向内側の環状部４２から第１の部品３０に向かって外方に延び、かつ、第２の部品４０が第１の部品３０と連結されるそれぞれの第２の連結領域４６を含む。図１〜図７及び図９では、図示が複雑にならないように第２の連結部４４の一部にしか参照符号を付しておらず、後述の他の構成要素の一部についても同様である。
【０１０２】
第２の連結部４４のそれぞれの自由端部に、第２の連結領域４６が形成されている。
【０１０３】
具体的には、それぞれの第２の連結部４４は、それぞれの第２の連結領域４６の半径方向外側端部４４ａ、および半径方向内側の環状部４２に繋がる半径方向内側端部４４ｂを有している。
【０１０４】
第２の連結部４４は、個々の第２の連結領域４６と半径方向内側の環状部４２との間に延びる各一対のアーム４５を含む。一対のアーム４５は、両者の間に貫通口４７を形成している。
【０１０５】
一対のアーム４５は、個々の第２の連結領域４６から半径方向内側の環状部４２に向かって末広がりに分岐する配置を持つ。つまり、これらの分岐アーム４５は、相異なる方向に延びている。
【０１０６】
添付の図面に示すように、半径方向内側の環状部４２の中心と第２の連結領域４６とを通る半径方向に対し、一対のアーム４５の第１の分岐アーム４５は、他方の分岐アームと逆向きに傾いている。
【０１０７】
好ましくは、第１の分岐アーム４５は、他方の分岐アームに対して１５°〜９０°、より好ましくは２０°〜６０°、さらに好ましくは３５°〜４５°の角度をもって傾いている。
【０１０８】
図１〜図７及び図９に示す例では、それぞれのアーム４５の軸方向の厚さが同じである。
【０１０９】
分岐アーム４５は、直線状ではなくアーチ状の外形を有する。
【０１１０】
分岐アーム４５のこのようなアーチ状の延びが、該分岐アーム４５の凹形状を定める。これにより、アーム４５の第２の連結領域４６に拘束される端部と該アームの半径方向内側の環状部４２に拘束される端部とを通る線は、それら２つの端部間の該アームの部とは交わらない。
【０１１１】
図２に明確に示されているように、両方の分岐アーム４５の凹形状は、同じ方向を向いている。
【０１１２】
好ましくは、第２の連結部４４における一方のアーム４５の凹形状は貫通口３７に直接面しており、（前記ブレーキディスクの回転方向に従って）周方向前方に存在するアーム４５の凹形状は該貫通口３７とは反対方向に面している。
【０１１３】
貫通口４７は、それぞれのアーム４５が第２の連結領域４６及び半径方向内側の環状部４２に繋がる領域において、丸みを帯びた縁部を有している。言い換えれば、それぞれのアーム４５は、第２の連結領域４６と半径方向内側の環状部４２とに鋭い縁部ではなく丸みを帯びた縁部で接続されている。
【０１１４】
これらの丸みを帯びた縁部の曲率半径は、上下限値である極値を含め１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内、好ましくは極値を含め２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内、より好ましくは極値を含め２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。このような曲率半径により、分岐アーム４５間に応力を一様に分散させることが可能となる。
【０１１５】
第２の連結部４４はそれぞれ、第２の連結領域４６から延びて該第２の連結部４４に周方向で隣りに位置する別の第２の連結部４４まで伸びる補強アーム４９を備える。
【０１１６】
具体的には、各補強アーム４９は第２の連結領域４６から延びて、前記別の第２の連結部４４のうち、周方向で隣りに位置する一つのアーム４５に達する。図１〜図７及び図９に示す例では、補強アーム４９は、前記別の第２の連結部４４の半径方向外側端部４４ａ又はその近傍で分岐アーム４５に達している。
【０１１７】
第２の連結部４４の補強アーム４９はそれぞれ、第１の部品３０の第１の連結部３４と略平行な配置を持つ。
【０１１８】
図１〜図７及び図９に示す例では、補強アーム４９の軸方向厚さがアーム４５の軸方向厚さよりも薄い。
【０１１９】
図７に示すように、第２の部品４０の最大外径は、キャリパー１２に干渉しない円周Ｃ内に収まる。
【０１２０】
すなわち、第２の部品４０の最大外径は、制動トラック３２の内径よりも短い。
【０１２１】
第２の部品４０の第２の連結部４４と、これに対応する第１の部品３０の第１の連結部３４との連結、具体的には第２の連結領域４６と対応する第１の連結領域３６との連結は、連結部材５０によって行われる。
【０１２２】
好ましくは、このような連結部材５０はリベット５２である。リベット５２は、穴があけられており、第１及び第２の連結領域３６，４６に形成された各貫通孔３６ｃ，４６ｃに収容されている。さらに、リベット５２は、軸が前記軸Ｘと略平行になるように取り付けられて加締められている。リベット５２の加締め部５２ａは第１の連結領域３６上に設けられており、リベット５２のショルダー部５２ｂは第２の連結領域４６に当接している。
【０１２３】
制動力は、第１及び第２の連結領域３６，４６間の接触面を通り抜けて作用する前記リベット５２を介して伝達される。ブレーキディスク１０に対する側方応力は、第１及び第２の連結領域３６，４６間の接触面に放出される。
【０１２４】
図４及び図５に示すように第１の連結領域３６は、対応する第２の連結領域４６と軸方向で重なり合っており、かつ、該第２の連結領域４６における凹所４６ａに収容されている。
【０１２５】
図４及び図５に示すように第１の連結領域３６は、第２の連結領域４６に半径方向では接触していない。すなわち、第２の連結領域４６の凹所４６ａの側壁４６ｂと第１の連結領域３６の側壁３６ａとの間には、半径方向に隙間が設けられている。側壁４６ｂおよび側壁３６ａは、前記軸Ｘと略平行に配置されている。
【０１２６】
連結部材５０は一様に距離Ｌ（図９）で離間しており、該距離Ｌは、極値を含め１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内、好ましくは極値を含め２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、より好ましくは極値を含め３５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内である。
【０１２７】
図８に、本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第２の好適な実施形態（全体に符号１０を付す）を示す。
【０１２８】
図８において、図１〜図７及び図９に示す第１の実施形態を参照しながら前述した構成／構成要素と同様の、又は機能的に対応する構成／構成要素には、同じ参照符号が付されており、それらの詳細な説明については上述の内容を参照されたい。
【０１２９】
図８に示すブレーキディスク１０の第２の実施形態は、（図８と図９の描画を比較すれば明確に分かるように）該ブレーキディスク１０の直径が図１〜図７及び図９に示すブレーキディスク１０の直径よりも短い点で、図１〜図７及び図９に示す実施形態と実質的に異なっている。
【０１３０】
例えば、図８のブレーキディスク１０の外径は１４０ｍｍであり、図９のブレーキディスク１０の外径は１６０ｍｍである。
【０１３１】
図８のブレーキディスク１０の連結部材５０間の距離Ｌは、図９のブレーキディスク１０の連結部材５０間の距離Ｌと実質上変わらない。
【０１３２】
これを実現するために、図８のブレーキディスク１０の連結部材５０の数（すなわち、第１及び第２の連結部３４，４４の数）は、図９のブレーキディスク１０の連結部材５０の数よりも少ない。具体的には、図９のブレーキディスク１０の７つの連結部材５０に代えて、図８のブレーキディスク１０の連結部材５０は６つとされている。
【０１３３】
図８のブレーキディスク１０には、６つずつの第１及び第２の連結部３４，４４が存在し、４２個の貫通スリット３２ａが存在する。
【０１３４】
図１０〜図１２に、本発明にかかる自転車用のブレーキディスクの第３の好適な実施形態（全体に符号１０を付す）を示す。
【０１３５】
図１０〜図１２において、図１〜図７及び図９に示す第１の実施形態を参照しながら前述した構成／構成要素と同様の、又は機能的に対応する構成／構成要素には、同じ参照符号が付されており、それらの詳細な説明については上述の内容を参照されたい。
【０１３６】
図１０〜図１２に示すブレーキディスク１０の第３の実施形態は、該ブレーキディスク１０の第２の連結領域４６に図１〜図７及び図９のブレーキディスク１０の第２の連結領域４６に見込まれる凹所４６ａが設けられていない点で、図１〜図７及び図９に示す実施形態と実質的に異なっている。図１０〜図１２に示すように第１の連結領域３６は、対応する第２の連結領域４６と軸方向で重なり合っている。
【０１３７】
この場合の第２の部品４０は、打ち抜き加工された鋼板、複合材料またはプラスチック系材料からなるものであってもよい。
【０１３８】
具体的には、第２の部品４０は鋼から作製することができ、連続する成形工程でその形状加工が行われる。
【０１３９】
図１〜図９のブレーキディスク１０の第２の部品４０は、一般的に、アルミニウム（またはアルミニウム系合金）が鍛造されて機械加工されたものからなる。
【０１４０】
当然ながら、当業者であれば、その時々の要件や偶発的な要件を満足するために、本発明にかかる自転車用のブレーキディスクに様々な変更や変形を施すことが可能であり、いずれにせよ、これら変更や変形の全ては添付の特許請求の範囲により定まる保護範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１４１】
１０  ブレーキディスク
１４  ブレーキパッド
１４a  側縁
３０  第１の部品
３２  制動トラック
３２a  貫通スリット
３４  第１の連結部
３６  第１の連結領域
３６ｃ  貫通孔
４０  第２の部品
４２  環状カップリング部
４４  第２の連結部
４５  アーム
４６  第２の連結領域
４６ｃ  貫通孔
４７  貫通口
４９  補強アーム
５２  リベット
【図１】
2018144796.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018144796.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018144796.tif 000013
【図１２】
2018144796.tif 000014
【外国語明細書】
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2018144796000002.pdf
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