(57)【要約】【課題】より簡易な構造で水や土砂等による制動力の低下を防止すると共に、摩耗粉の飛散を抑制するディスクブレーキ装置のダストカバーを提供すること。【解決手段】キャリパ１２及びディスクロータ３０の車体内側の全面を覆う略環状の第１のダストカバー部材５０と、キャリパ１２及びディスクロータ３０のリム２６ａ側の面及びディスクホイール２６ｂ側の面を覆う、第１のダストカバー部材５０と非接触の第２のダストカバー部材６０と、を有し、第１及び第２のダストカバー部材によりキャリパ１２及びディスクロータ３０を遮蔽するディスクブレーキ装置９のダストカバー２０であって、第１及び第２のダストカバー部材が形成する領域からディスクブレーキ装置９の摩耗粉の排出を抑制する摩耗粉排出抑制手段８０、６２、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2008185143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパ及びディスクロータの車体内側の全面を覆う略環状の第１のダストカバー部材と、
キャリパ及びディスクロータのリム側の面及びディスクホイール側の面を覆う、第１のダストカバー部材と非接触の第２のダストカバー部材と、を有し、
第１及び第２のダストカバー部材によりディスクロータ及びキャリパを遮蔽するディスクブレーキ装置のダストカバーであって、
第１及び第２のダストカバー部材が形成する領域からディスクブレーキ装置の摩耗粉の排出を抑制する摩耗粉排出抑制手段、
を有することを特徴とするディスクブレーキ装置のダストカバー。
【請求項２】
前記摩耗粉排出抑制手段は、
第１のダストカバー部材の外周部及び第２のダストカバー部材の車内内側の端部が形成するラビリンス構造、又は、第１のダストカバー部材若しくは第２のダストカバー部材の少なくともいずれかに形成されたフィルタ、
であることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ装置のダストカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置のダストカバーに関し、特に、水や土砂等の侵入による制動力の低下を防止し、又は、ディスクブレーキ装置の摩耗粉の飛散を抑制するディスクブレーキ装置のダストカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールと一体に回転するディスクロータをブレーキパッドによって押圧して、ホイールに制動力を付与するディスクブレーキ装置は、本来、密閉性の高いドラムブレーキでは放熱性が良好でないことや雨天時の制動力の低下を改善するために考案されたブレーキ装置である。ディスクブレーキ装置では、制動時にディスクロータで発生した摩擦熱はディスクの回転により冷却され、また、ブレーキパッドも密閉されていないため放熱性に優れ、さらに、ディスクロータが濡れても早期に乾燥するため制動力が低下しにくい。
【０００３】
しかしながら、ディスクブレーキ装置でも、水や土砂等がディスクロータやブレーキパッドに付着すると制動力が大幅に低減し又は不安定になるため、ディスクロータやブレーキパッドを覆って外部から遮蔽し水や土砂等を防ぐディスクブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載のディスクブレーキ装置は、パワーユニットにディスクブレーキ装置を軸支すると共に、パワーユニットを覆うスイングケース内にディスクブレーキ装置を配置することで、ディスクブレーキ装置を外部から遮蔽している。
【特許文献１】特開平９−２０３４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のディスクブレーキ装置は、構造が複雑でコスト増や重量増をもたらし、また、自動車のように動力源が車輪から離れた位置に搭載されている構造では適用が困難という問題がある。
【０００５】
ところで、ディスクブレーキ装置は外部から水や土砂等にさらされるだけでなく、制動時には自らもディスクロータとブレーキパッドの摩擦による摩耗粉を飛散させる。この摩耗粉は、意匠性の高いホイールに付着して外観を損なうという問題があるが、これまで摩耗粉の飛散防止については考慮されていなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、より簡易な構造で水や土砂等による制動力の低下を防止すると共に、摩耗粉の飛散を抑制するディスクブレーキ装置のダストカバー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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、キャリパ及びディスクロータの車体内側の全面を覆う略環状の第１のダストカバー部材と、キャリパ及びディスクロータのリム側の面及びディスクホイール側の面を覆う、第１のダストカバー部材と非接触の第２のダストカバー部材と、を有し、第１及び第２のダストカバー部材によりディスクロータ及びキャリパを遮蔽するディスクブレーキ装置のダストカバーであって、第１及び第２のダストカバー部材が形成する領域からディスクブレーキ装置９の摩耗粉の排出を抑制する摩耗粉排出抑制手段（例えば、ラビリンス構造８０、フィルタ６２）を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ディスクロータ及びキャリパを遮蔽すると共に、摩耗粉排出抑制手段を備えることで、ディスクブレーキ装置の排出する摩耗粉の飛散を大幅に抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の一形態において、摩耗粉排出抑制手段は、第１のダストカバー部材の外周部及び第２のダストカバー部材の車内内側の端部が形成するラビリンス構造、又は、第１のダストカバー部材若しくは第２のダストカバー部材の少なくともいずれかに形成されたフィルタ、であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ラビリンス構造により空気の流通を確保しながら魔法粉の飛散を抑制でき、また、フィルタにより空気の流通を確保しながら魔法粉の飛散を抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
より簡易な構造で水や土砂等による制動力の低下を防止すると共に、摩耗粉の飛散を抑制するディスクブレーキ装置のダストカバーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のディスクブレーキ装置９のダストカバー（以下、単にダストカバーという）２０が適用されたディスクブレーキ装置９及び車両ホイール１の断面図の一例である。このダストカバー２０は、ディスクロータ３０及びキャリパ１２を２つ以上の部材からなるダストカバー２０で覆うことで、外部から遮蔽し水や土砂等から保護すると共に、摩耗粉の飛散を防止する。
【００１３】
回転支持部材１０は、円盤状のフランジ２７と略円柱状の軸部２２とを備えている。軸部２２には、フランジ２７との隣接部位に設けられた大径部２２ａとフランジ２７とは反対側の端部に設けられた小径部２２ｂとが形成されている。軸部２２の大径部２２ａと小径部２２ｂとの接続部位はテーパ状に形成されている。大径部２２ａの外周面はベアリング２８のインナレースの内周面に嵌着されている。また、小径部２２ｂの外周面はベアリング２１のインナレースの内周面に嵌着されている。
【００１４】
ホイールハブ２３は略円筒状の円筒部２３ａを備えている。円筒部２３ａの車体内側端部の内周面にはベアリング２８のアウタレースの外周面が嵌着されており、車体外側の端部の内周面にはベアリング２１のアウタレースの外周面が嵌着されている。また、円筒部２３ａの車体外側の端部の外周面にはホイール２６のディスクホイール２６ｂの内周面が嵌合されている。ホイールハブ２３の外周部にはホイールハブ２３と一体にハブフランジ２５が設けられている。ハブフランジ２５の車体外側にはハブナット１９によりホイール２６が固定されている。また、ハブフランジ２５の車体内側には取付けボルト２４によりディスクロータ３０が固定されている。
【００１５】
ディスクロータ３０は円盤状の鋼製部材であり、その両面には制動面１５、１６が設けられている。ディスクロータ３０の周縁部近傍には、制動面１５及び１６を両側から挟むようにキャリパ１２が配置されている。キャリパ１２は、シリンダ１１、シリンダ１１と一体に形成されたアーム部１１ａ、ピストン１３、及び、一対のパッド１４、１８を備えている。ピストン１３はシリンダ１１内に摺動可能に装着されており、シリンダ１１に供給される油圧に応じて右方向に移動する。パッド１４はピストン１３の端面に接合されており、ディスクロータ３０の制動面１５と僅かな間隙を隔てて対向している。
【００１６】
アーム部１１ａは、ディスクロータ３０の径方向外側の部位から、ディスクロータ３０の周縁部を跨ぐように延び、その端部はディスクロータ３０の制動面１６と対向している。パッド１８はアーム部１１ａの端面に接合され、ディスクロータ３０の制動面１６と僅かな間隙を隔てて対向している。
【００１７】
キャリパ１２は、図示されない部位で車体に固定されたトルクプレート１７に、ディスクロータ３０の回転方向両側から挟まれるように支持されている。キャリパ１２に油圧が付与されると、ピストン１３は図示右側に駆動されてパッド１４が制動面１５に接触すると共に、シリンダ１１が図示左方向に移動し、ディスクロータの制動面１５、１６は、パッド１４、１８により両側から押圧される。そして、制動面１５、１６と、それぞれパッド１４、１８との間に生ずる摩擦力がホイール２６への制動力として作用する。この場合、上述の如くキャリパ１２がトルクプレート１７によりディスクロータ３０の回転方向両側から支持されることにより、キャリパ１２がディスクロータ３０と共に回転することが防止されている。
【００１８】
キャリパ１２の車体内側には第１のダストカバー部材５０が配設されている。第１のダストカバー部材５０は略環状の剛性部材であり、環状形状の中心に車軸貫通孔５０ａを備え車軸に固定されている。第１のダストカバー部材５０は、キャリパ１２を含むディスクロータ３０の車体内側面の全面を覆っている。図では、第１のダストカバー部材５０は、平板となっているがナックルやアーム等の車輪ホイール部材との干渉を避けるため、凹凸や切り欠きを備えていてもよい。
【００１９】
ホイール２６の車体内側であって、ディスクロータ３０の車体外側には、第２のダストカバー部材６０が配設されている。第２のダストカバー部材６０は、半球状、円筒の一端面がふさがれた半円筒形状又は裾部が円筒状に形成された円錐台形状を有した、環状の薄肉部材である。第２のダストカバー部材６０は、ディスクロータ３０及びキャリパ１２を囲むようにリム２６ａの円周内側の全面、及び、ディスクホイール２６ｂの全面を覆うように形成され、ディスクロータ３０の車体外側の面を覆っている。
【００２０】
第２のダストカバー部材６０の円筒部６０ａは、第１のダストカバー部材５０の外周と同程度か、第１のダストカバー部材５０よりも若干車体内側まで、間隙７０を残して延設されている。したがって、第２のダストカバー部材６０及び第１のダストカバー部材５０が形成する領域に、キャリパ１２及びディスロータ３０が収容された状態となる。以下では、この領域をダストカバー２０の内部と称する場合がある。
【００２１】
ダストカバー２０を非接触な２つの部材（第１のダストカバー部材５０、第２のダストカバー部材６０）により構成することで、ホイール２６と一体に回転する第２のダストカバー部材６０により車体外側から遮蔽し、車体内側の固定部材を回避して固定された第１のダストカバー部材５０により車両内側を遮蔽することができる。
【００２２】
このように、空気の流通は可能だが、粒子や液体に関し外部からほぼ密閉することで、走行中に、水や土砂等が車輪ホイール１に巻き込まれてもディスクロータ３０又は１対のブレーキパッド１４、１８の制動面に付着することが防止され、外濫による制動力の変動を防止することができる。また、制動時にディスクロータとブレーキパッドの摩擦により摩耗粉が発生しても第２のダストカバー部材６０がキャリパ１２とホイール２６の間にあるため、ホイール２６への摩耗粉の付着量を大幅に低減することができる。
【００２３】
なお、間隙７０の距離Ｌは、長くても１００〔ｍｍ〕以内、より好ましくは走行中の振動等により接触しない程度に可能な狭い（例えば、１０〔ｍｍ〕程度）ことが好ましい。特に、回生ブレーキを利用する電気自動車ではディスクブレーキ９の制動負荷が大幅に低減されるため制動時に発生する摩擦熱も大幅に低減するので、ダストカバー２０の密閉性を上げても摩擦熱の影響は小さい。
【００２４】
第１のダストカバー部材５０は、キャリパ１２及びディスクロータ３０を取り付ける前に車体外側から車軸に車軸貫通孔５０ａを挿入して組み付け、所定の方法で固定する。第２のダストカバー部材６０は、ホイール２６が装着されていない状態で、第２のダストカバー部材６０をホイールハブ２３の円筒部２３ａの外周側に挿入し、ハブナット１９によりホイール２６と共にホイールハブ２３に固定する。なお、取り付け方は一例であって車輪ホイール１の形態に応じて適宜変更できる。
【００２５】
ディスクブレーキ装置９のダストカバー２０の変形例について説明する。図２（ａ）は第１のダストカバー部材５０及び第２のダストカバー部材６０の変形例を示す。図１では、第１のダストカバー部材５０の外周及び第２のダストカバー部材６０の外周（円筒部６０ａの端部）を単なる平板としたが、図２（ａ）では、第１のダストカバー部材５０の外周及び円筒部６０ａの端部が、ラビリンス構造８０を形成している。円筒部６０ａの端部は、ディスクロータ３０の半径方向内側に略９０度屈曲された第１折り返し部８０ａと、第１折り返し部８０ａよりも先端側を車体外側に略９０度屈曲された第２折り返し部８０ｂと、を有し、２つの折り返しである第１折り返し部８０ａと第２折り返し８０ｂ及び端部８０ｃにより車体内側に凸の凹部８０ｄを形成する。
【００２６】
また、第１のダストカバー部材５０の外周は、車体内側に略９０度屈曲させられていて、外周の先端８０ｅは少なくとも端部８０ｃよりも車体内側に位置し、かつ、第２のダストカバー部材６０と非接触に形成されている。
【００２７】
このように間隙７０にラビリンス構造８０を形成することで、第１のダストカバー部材５０と第２のダストカバー部材６０を車軸方向から見ると間隙７０がなくなるため、水や土砂等の侵入や摩耗粉の飛散をより効果的に低減することができる。
【００２８】
なお、図２（ａ）のラビリンス構造８０は一例に過ぎず、粒子や水滴が通過するための最短経路においてその累積角度変化が約１８０度以上となる構造であればよい（図２（ａ）ではＸ方向から侵入した粒子や水滴はラビリンス構造８０を通過するためθａ＋θｂ＋θｃ＝２７０の累積角度変化を経る）。したがって、第１折り返し部８０ａ等は必ずしも略９０度で構成される必要はなく、渦巻き状などの湾曲部により形成されていてもよい。
【００２９】
図２（ｂ）は、第１のダストカバー部材５０の変形例を示す。図２（ｂ）の第１のダストカバー部材５０は、空気を取り込むためのダクト５１を有する点で図１と異なる。ダクト５１は空気を流通させるための管であり、ダクト５１の一端は車両前方に開口し、他端は第１のダストカバー部材５０に設けられた孔部に接続されている。
【００３０】
ダクト５１の開口部５１ａは管状形状の軸を車両の前方を向けている。図２（ｂ）においても間隙７０によりダストカバー２０の内側と外側は連通しているが、車両の走行時にはダクト５１により、より積極的に空気を取り込みキャリパ１２及びディスクロータ３０に誘導することができる。キャリパ１２及びディスクロータ３０に空気を取り込むことで、制動機会の多い坂路走行や加減速を繰り返す走行を行うような場合でも摩擦熱を良好に放熱することができる。
【００３１】
ダクト５１が空気を取り込んでむように開口していてもその開口部は車両の前方を向いていて、開口部は十分に小さい（例えば間隙７０程度の径）ため、水や土砂等の侵入を低減することができ、ダクト５１は空気の流入口であるのでダクト５１から摩耗粉が飛散することも極めて少ない。なお、第１のダストカバー部材５０にダクト５１を形成すると共に、図２（ａ）のように間隙７０にラビリンス構造８０を形成してもよい。
【００３２】
図２（ｃ）は、第２のダストカバー部材６０の変形例を示す。図２（ｃ）の第２のダストカバー部材６０は、その一部に設けられた貫通孔６１にフィルタ６２が付設されている。フィルタ６２は、摩耗粉を捕捉する程度の網目構造を有するものであって、例えば、グラスウール、不織布、フェルト等である。図２（ｃ）ではディスクロータ３０と平行な面に貫通孔６１及びフィルタ６２を設けたが円筒部６０ａに設けてもよいし、２カ所以上に設けてもよい。
【００３３】
貫通孔６１を設けることで、ダストカバー２０内部の空気が外部に流出する流出口が形成されたことになるので、間隙７０から空気が流入しやすくなり、制動機会の多い坂路走行や加減速を繰り返す走行を行うような場合でも放熱性を保つことができる。また、貫通孔６１にはフィルタ６２が付設されているので、貫通孔６１から空気が流出しても摩耗粉はフィルタ６２により捕捉され、放熱性と飛散量の低減を両立することができる。なお、水や土砂は摩耗粉よりも粒子が大きいので、フィルタ６２に捕捉され貫通孔６１から侵入することは困難となる。  
また、図２（ｃ）の第２のダストカバー部材６０と図２（ｂ）のダクト５１を備えた第１のダストカバー部材５０とによりダストカバー２０を構成してもよい。このような構造であれば、ダクト５１による空気の流入口及び貫通孔６１による空気の流出口が形成されることで空気の流通路が確保できるので、ディスクロータ３０及びキャリパ１２の放熱性を増すことができる。また、さらに、貫通孔６１及びフィルタ６２並びにダクト５１に加え、間隙７０にラビリンス構造８０を形成してもよい。
【００３４】
図３は、図１のダストカバー２０による効果の一例をグラフにして示すものである。図３では、雨天走行など被水時におけるブレーキパッドの摩擦係数μの変動量を、本実施形態のダストカバー２０がある場合とない場合とを比較している。ダストカバー２０がないと被水により摩擦係数μが０．２３程度変動しうるのに対し、ダストカバー２０を設けると被水しても摩擦係数μは０．０５程度しか変動しない。すなわち、本実施形態のダストカバー２０により制動トルクの変動を大幅に低減できることが確認された。
【００３５】
以上のように、本実施形態のダストカバー２０によれば、簡易な構造で水や土砂等による制動力の低下を防止すると共に、摩耗粉の飛散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ダストカバーが適用されたディスクブレーキ装置及び車両ホイールの断面図の一例である。
【図２】ディスクブレーキ装置のダストカバーの変形例を示す図である。
【図３】ダストカバーによる効果の一例をグラフにして示すものである。
【符号の説明】
【００３７】
１    車輪ホイール
９    ディスクブレーキ装置
１０    回転支持部材
２０    ダストカバー
３０    ディスクロータ
５０    第１のダストカバー部材
６０    第２のダストカバー部材
６１    貫通孔
６２    フィルタ
７０    間隙
８０    ラビリンス構造
【図１】
2008185143.tif 000003
【図２】
2008185143.tif 000004
【図３】
2008185143.tif 000005