(57)【要約】【課題】構成が簡単で低減可能な振動の周波数域が広い回転体用制振装置を提供する。【解決手段】ブレーキディスク２にホルダーリング４を取付ける。ホルダーリング４に、ブレーキディスク２の回転方向へ延びる環状溝６を形成する。この環状溝６に、引張りコイルばね５を自らの弾発力によって緊縛させて装着する。引張りコイルばね５は、ブレーキディスク２の回転方向へ移動可能に装着し、ブレーキディスク２に対して位相差をもって振動するようにした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に回転方向へ延びるばね保持手段を設け、このばね保持手段にばね部材を自らの弾発力により緊縛させることによって装着してなり、前記ばね部材は、前記ばね保持手段に対して前記回転方向へ移動可能となるような緊縛力が発生するばね定数を有するように形成されていることを特徴とする回転体用制振装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転体用制振装置において、ばね部材をコイルばねによって構成してなる回転体用制振装置。
【請求項３】
請求項１記載の回転体用制振装置において、ばね部材とばね保持手段との接点は断面視において少なくとも２点以上とされてなる回転体用制振装置。
【請求項４】
乗用物のディスクブレーキに用いた請求項１ないし請求項３のうち何れか一つの回転体用制振装置。
【請求項５】
請求項４記載の回転体用制振装置において、ばね部材は、ブレーキディスクにおける車体内側の側面に設けられている回転体用制振装置。
【請求項６】
請求項４記載の回転体用制振装置において、ばね部材は、ブレーキディスクにおける車体への取付部と、ブレーキディスクにおけるブレーキパッドが接触する摩擦面との間に位置付けられている回転体用制振装置。
【請求項７】
請求項６記載の回転体用制振装置において、ばね部材は、ばね保持手段におけるブレーキディスクへの取付部より外周側に位置付けられている回転体用制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動二輪車用ディスクブレーキのブレーキ鳴き音を低減する回転体用制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレーキディスクのブレーキ鳴き音を低減する回転体用制振装置としては、例えば実開昭６４−１７０３８号公報、実開昭５７−５９２２４号公報および実開昭５９−１４１２３６号公報などに開示されたものがある。これらの公報に示された回転体用制振装置は、ブレーキディスクの外周面に凹溝が周方向へ延びるように形成され、この凹溝に金属製の棒からなるリングが嵌合されている。
【０００３】
前記リングは、断面円形または四角形状の金属棒を円環状やＣ字状に成形することによって形成され、前記凹溝に嵌め込まれた状態で、緊縛力付与手段により付与された緊縛力によってブレーキディスクに圧接されている。リングの断面形状は、円形や四角形状緊縛力付与手段は、リングを円環状に形成した場合には、リングとブレーキディスクとの間に押し込まれるピンによって構成され、リングをＣ字状に形成した場合には、リングの開放端どうしを互いに近付く方向に引っ張る部材（引張りコイルばねやＵ字状係止具など）によって構成されている。
【０００４】
一方、自動二輪車のディスクブレーキのブレーキ鳴きを低減する装置としては、いわゆるダイナミックダンパと呼称されているものがある。このダイナミックダンパは、ブレーキディスクの外表面にゴムなどの弾性体を介してウェイトを装着し、ブレーキディスクの回転方向の振動を低減させる構造を採っている。すなわち、この装置によれば、ブレーキ鳴きの主たる原因であるブレーキディスクの振動をダイナミックダンパによって低減させることによって、ブレーキ鳴き音を低減することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにリングをブレーキディスクに装着する構造の制振装置においては、例えば自動二輪車のブレーキ鳴き音を低減させるようとすると効果が少ないという問題があった。これは、リングは弾性を有するとはいえ剛体であり、これがブレーキディスクに圧接されているからであると考えられる。すなわち、リングによって低減可能な振動の周波数帯が狭くなり、一部の周波数帯のブレーキ鳴き音しか低減することができないからである。また、リングをブレーキディスクの外周面に装着しているから、既存のディスクブレーキに採用することができない。これは、ブレーキディスクの摩擦面とブレーキキャリパーとの位置関係が既存のものとは異なるからである。
【０００６】
また、上述したダイナミックダンパでブレーキ鳴きを低減するためには、弾性体のばね定数と、ウェイトの重量や位置などを正確に設定しなければならず、設定作業が煩雑であった。しかも、ダイナミックダンパは、前記設定作業によって決められた周波数の振動しか低減できないから、ブレーキの使用条件が変わってブレーキ鳴きが発生する固有振動数が変化してしまうと、再度設定し直さなければならない。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、構成が簡単で低減可能な振動の周波数帯が広い回転体用制振装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る回転体用制振装置は、回転体に回転方向へ延びるばね保持手段を設け、このばね保持手段にばね部材を自らの弾発力により緊縛させることによって装着してなり、前記ばね部材は、前記ばね保持手段に対して前記回転方向へ移動可能となるような緊縛力が発生するばね定数を有するように形成されているものである。
本発明によれば、回転体の回転方向への振動に対してコイルばねが位相差をもって振動し、コイルばねとばね保持手段との接触部の摩擦によって回転体の振動が低減される。しかも、コイルばねとばね保持手段との摩擦によって振動が低減されるから、回転体の固有振動数に影響を受けることがない。
【０００９】
請求項２に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項１に記載した発明に係る回転体用制振装置において、ばね部材をコイルばねによって構成したものである。
この発明によれば、高温になる回転体の振動を低減できる。また、緊縛力がばね部材の全周にわたって略均等に作用する。
請求項３に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項１に記載した発明に係る回転体用制振装置において、ばね部材とばね保持手段との接点は断面視において少なくとも２点以上とされているものである。
この発明によれば、ばね部材が回転体の軸線方向に移動するのを阻止できる。
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載した発明に係る回転体用制振装置を乗用物のディスクブレーキに用いたものである。
この発明によれば、ブレーキディスクの振動を低減できるから、ブレーキ鳴き音を低減することがができる。
【００１１】
請求項５に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項４に記載した発明に係る回転体用制振装置において、ばね部材は、ブレーキディスクにおける車体内側の側面に設けられているものである。
この発明によれば、ばね部材が車体の外側方から見え難く、目立ち難くなる。
【００１２】
請求項６に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項４に記載した発明に係る回転体用制振装置において、ばね部材は、ブレーキディスクにおける車体への取付部と、ブレーキディスクにおけるブレーキパッドが接触する摩擦面との間に位置付けられているものである。
この発明によれば、ブレーキディスクの摩擦面側は従来のものと同一の構成を採ることができるから、ブレーキディスクとブレーキキャリパとの関係が変わることがない。
【００１３】
請求項７に記載した発明に係る回転体用制振装置は、請求項６に記載した発明に係る回転体用制振装置において、ばね部材は、ばね保持手段におけるブレーキディスクへの取付部より外周側に位置付けられているものである。
この発明によれば、ばね部材の配置半径を可及的大きくとることができ、ばね容量を増大させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る回転体用制振装置の一実施の形態を図１および図２によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る回転体用制振装置の要部を示す断面図、図２は本発明に係る回転体用制振装置の振動減衰効果を示すグラフである。
【００１５】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による回転体用制振装置である。この制振装置１は、自動二輪車のディスクブレーキ装置に用いたもので、ブレーキディスク２に固定用ボルト３によって固定したホルダーリング４と、このホルダーリング４に装着した引張りコイルばね５とによって構成している。前記ホルダーリング４が本発明に係るばね保持手段を構成している。
【００１６】
前記ホルダーリング４は、ブレーキディスク２の周方向（回転方向）に延びる円環状に形成し、ブレーキディスク２と同一軸線上に配置して内周部の複数箇所（この実施の形態では四箇所）を固定用ボルト３によってブレーキディスク２に固定している。ブレーキディスク２の中心線を図において一点鎖線Ｃで示す。また、このホルダーリング４は、外周部を全周にわたってブレーキディスク２から離間するように軸線方向に突出させ、この外周部に径方向の外側に向けて開放する環状溝６を形成している。
【００１７】
この環状溝６は、ブレーキディスク２と協働して引張りコイルばね５を保持する構造で、溝底壁７を断面Ｖ字状に形成するとともに、ブレーキディスク２と対向する外側壁８を外側に向けて凸になる断面円弧状に形成している。この断面円弧状に形成した外側壁８の曲率は、この実施の形態では、環状溝６内に装着した引張りコイルばね５との間に微小な隙間が形成されるように設定している。このように外側壁８を断面円弧状に形成することにより、コイルばね５に遠心力が加わって必要以上にホルダーリング４の径方向の外側に浮き上がってしまうのを防止することができる。
【００１８】
引張りコイルばね５は、ブレーキディスク２の周方向に延びるように円環状に形成し、僅かに伸長させた状態で前記環状溝６内に装着させている。言い換えれば、この引張りコイルばね５を環状溝６に自らの弾発力で緊縛させ、ブレーキディスク２の回転方向にのみ移動可能に装着している。このため、引張りコイルばね５は、環状溝６に圧入されることなく遊嵌状態になるように装着されている。このように引張りコイルばね５を環状溝６に弾装することにより、Ｖ字状をなす溝底壁７の一方の傾斜壁７ａと他方の傾斜壁７ｂとに引張りコイルばね５がそれぞれ添接し、環状溝６内の略中央に位置付けられる。
【００１９】
引張りコイルばね５を上述したように伸長させるときの自由長に対する割合は、自動二輪車用ディスクブレーキの場合には約５〜１０％程度である。例えば、前記環状溝６のコイルばね装着部の周長を６００ｍｍとした場合には、引張りコイルばね５を自由長から３０〜６０ｍｍ伸長させた状態で環状溝６に弾装する。前記引張りコイルばね５が環状溝６を緊縛する力は、低減したいブレーキ鳴き（共振）が発生するような回転速度域で、引張りコイルばね５に作用する遠心力により引張りコイルばね５が環状溝６から浮き上がることがなく、しかも、このように浮き上がりを防ぐことができる大きさでありながら、前記遠心力が引張りコイルばね５に作用している状態で引張りコイルばね５が環状溝６に対して回転方向へ移動可能となるような大きさに設定されている。
【００２０】
前記低減したいブレーキ泣きが生じる回転速度域は、自動二輪車用ディスクブレーキの場合には、車両の停止直前の相対的に低い回転速度域である。一方、自動二輪車用ディスクブレーキとは異なる他の回転体において、共振が生じる回転速度域が相対的に高い場合には、上述したように緊縛力を設定することにより、回転が停止している状態での前記緊縛力は自動二輪車用ディスクブレーキの場合に較べて相対的に大きくなる。
【００２１】
この実施の形態による引張りコイルばね５の長さ１ｍｍ当たりのばね定数（Ｎ／ｍ）は、１０〜２０の範囲に設定している。
前記ばね定数は、ばね定数の異なる引張りコイルばね５を用いて実験により求めた最適値である。前記実験の結果を図２に示す。同図から分かるように、単位長さ当たりのばね定数が上記の範囲にある引張りコイルばね５を使用した場合に応答レベル比が最も小さくなる。この応答レベル比とは、引張りコイルばね５を装着する以前と装着後の打撃試験による振動応答レベル（ブレーキ鳴きやすさ）の比で、応答レベル比５０％とは、引張りコイルばね５を装着することによってブレーキ鳴きが防止されているか、鳴いたとしても音量が５０％まで低減されることを示す。
【００２２】
このばね定数の引張りコイルばね５を用いることにより、引張りコイルばね５が環状溝６内をブレーキディスク２の周方向に移動可能になる。このため、ブレーキ鳴きの原因となる回転方向の振動がブレーキディスク２に生じたときに、引張りコイルばね５が位相差をもって遅れて振動するようになる。このときに引張りコイルばね５は、ブレーキディスク２と一体に回転しながら前記振動によって環状溝６の溝底壁７に擦られる。
【００２３】
このように引張りコイルばね５が溝底壁７に擦られることにより、これら両者の間に生じる摩擦が抵抗になってブレーキディスク２の振動が減衰される。しかも、引張りコイルばね５と溝底壁７との摩擦によって振動が低減されるから、ブレーキディスク２の固有振動数に影響を受けることがなく、広い周波数帯にわたってブレーキ鳴きを低減させることができる。
【００２４】
また、引張りコイルばね５がホルダーリング４を緊縛する緊縛力は、引張りコイルばね５の周方向の全域に略均等に作用するから、従来の制振装置のようにリングをブレーキディスクに取付ける場合に較べて、ブレーキディスク２の振動を効率よく低減することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
本発明に係る回転体用制振装置の具体例を図３ないし図５によって説明する。図３は回転体用制振装置の他の実施の形態を示す側面図、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。これらの図において、前記図１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００２６】
図３〜図５に示す制振装置１１は、第１の実施の形態で示したものと同様に自動二輪車のディスクブレーキ装置に適用したもので、ブレーキディスク２の側面に円環状を呈するホルダーリング１２をブレーキディスク２と同一軸線上に位置するようにステンレス鋼製のリベット１３によって固定している。この実施の形態では、ブレーキディスク２と引張りコイルばね５もステンレス鋼によって形成している。
【００２７】
ホルダーリング１２は、ステンレス鋼からなる円環状の板材にプレス加工を施すことによって所定形状に成形しており、図４および図５に示すように、ブレーキディスク２の側面から離間する方向に膨出する膨出部１４を径方向の外側に形成するとともに、ブレーキディスク２の側面に対接する平板部１５を径方向の内側に形成している。この実施の形態によるホルダーリング１２は、前記平板部１５に周方向に等間隔をおいて形成した六箇所の取付座１５ａにリベット１３を締結させることによって、平板部１５が全域にわたってブレーキディスク２に接触する状態でブレーキディスク２に取付けている。
【００２８】
ホルダーリング１２をブレーキディスク２に取付ける位置は、ブレーキディスク２におけるブレーキパッド（図示せず）が摺接する摩擦面２ａの径方向の内側であって、側面視において円環状を呈するように形成された摩擦面２ａの径方向の内側の端縁にホルダーリング１２の外周縁が隣接するように設定している。円環状を呈する摩擦面２ａの形成範囲を図４中に符号Ａで示す。図３に示すように、この摩擦面２ａに多数形成した符号２ｂで示す円は、排水および放熱用の貫通孔であり、ブレーキディスク２の内周部分に周方向へ等間隔をおいて形成した符号２ｃで示す円は、ブレーキディスク２を図示していないハブに固定する固定用ボルトを挿通させるボルト孔である。
【００２９】
前記膨出部１４は、ブレーキディスク２に向けて開放する断面半円状を呈するように形成しており、この膨出部１４の内周面とブレーキディスク２との間に形成される環状の空間Ｓに、第１の実施の形態を採る場合と同様に引張りコイルばね５を僅かに伸長させた状態で装着している。また、断面半円状の膨出部１４の曲率は、上述したように環状空間Ｓに引張りコイルばね５を装着した状態で、ホルダーリング１２の外周側に位置する膨出部１４の内壁面と引張りコイルばね５との間に隙間ｄが形成されるように設定している。このため、前記装着状態では、引張りコイルばね５は、断面として見た場合、ブレーキディスク２とホルダーリング１２とに接点が２点になる状態で接触する。
【００３０】
このようにホルダーリング１２および引張りコイルばね５を装着したブレーキディスク２は、ホルダーリング１２が車体内側に位置するように図示していないハブに固定する。すなわち、ホルダーリング１２および引張りコイルばね５は、車体内側の側面に位置付けられるようにブレーキディスク２に取付けている。
このように構成することによって、ホルダーリング１２や引張りコイルばね５が車体の外側方から見え難く、目立ち難くなるから、車体の外観を向上させることができる。特に、ハブの車体右側と車体左側とにブレーキディスク２を取付けていわゆるダブルディスクの構成を採ることにより、車体内側に位置するホルダーリング１２や引張りコイルばね５が他方のブレーキディスク２によって隠されるようになるから、より一層外観向上を図ることができる。
【００３１】
また、引張りコイルばね５は、ブレーキディスク２における車体（ハブ）への取付部（ボルト孔２ｃを形成した内周部）と、ブレーキディスク２における図示していないブレーキパッドが接触する摩擦面２ａとの間に位置付けられているから、ブレーキディスク２の摩擦面２ａ側（外周側）は従来のものと同一の構成を採ることができる。このため、ブレーキディスク２とブレーキキャリパ（図示せず）との関係が従来のものと変わることがなく、従来のブレーキの構成を変えることなくディスクブレーキ２に引張りコイルばね５を設けることができる。
【００３２】
さらに、引張りコイルばね５は、ホルダーリング１２におけるブレーキディスク２への取付部（取付座１５ａ）より外周側に位置付けられているから、引張りコイルばね５の配置半径を可及的大きくとることができ、ばね容量を増大させることができる。
【００３３】
この実施の形態によれば、ホルダーリング１２をリベット１３によってブレーキディスク２に固定しているから、ブレーキディスク２をハブに取付けていない状態でもホルダーリング１２および引張りコイルばね５をブレーキディスク２に保持させることができる。すなわち、本発明に係る制振装置１１は、ブレーキディスク２に組付けてブレーキディスク単位で取り扱うことができる。このため、ブレーキディスク２をハブに組付けるときに制振装置１１を組付る作業が輻輳することはなく、しかも、メンテナンス時にブレーキディスク２をハブから取り外したときにも制振装置１１がブレーキディスク２から脱落することがないから、組付作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３４】
ホルダーリング１２は、リベット１３でブレーキディスク２に固定する他に、ブレーキディスク２が例えばフローティングディスクである場合には、フローティングピンを利用してホルダーリング１２を円環状の摩擦板と共締めすることができる。ここでいうフローティングディスクとは、ブレーキシューが接触する外周側の円環状の摩擦板と、ハブに固定される内周側ディスクとにブレーキディスクが分割され、前記摩擦板を前記内周側ディスクに前記フローティングピンを介して遊動状態に保持するもののことである。フローティングピンを利用してホルダーリング１２を保持させることにより、専らホルダーリング１２を固定するためのリベットなどの締結部材が不要になるから、部品数を低減することができる。
【００３５】
加えて、この実施の形態で示したように、ホルダーリング１２をプレス加工によって成形することにより、複雑な形状のホルダーリング１２の製造が容易になる。また、このホルダーリング１２と、引張りコイルばね５と、ブレーキディスク２およびリベット１３とを全てステンレス鋼によって形成しているから、これらの部材が錆びるのを阻止することができるとともに、これらの部材の接触部がいわゆる電解腐食により腐食するのを阻止することができる。
制振装置１１を上述したこのように構成しても第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏する。
【００３６】
（第３の実施の形態）
引張りコイルばね５を保持するばね保持手段は、図６に示すように、ブレーキディスク２によって構成することができる。
図６は他の実施の形態を示す断面図で、同図において、前記図１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００３７】
図６に示すブレーキディスク２は、外周部に径方向の外側へ向けて開放する環状溝６を形成し、この環状溝６内に引張りコイルばね５を収容している。この実施の形態では、ブレーキディスク２に形成した環状溝６が本発明に係るばね保持手段を構成している。
この構成を採ることにより、ホルダーリングや固定用ボルトが不要になって部品数を低減することができるから、軽量化とコストダウンを図ることができる。
【００３８】
また、環状溝６は、溝底壁７を断面Ｖ字状に形成する他に、引張りコイルばね５が横方向（ブレーキディスク２の軸線方向）に移動するのを規制できる形状であれば、適宜変更することができる。例えば、溝底壁７を断面Ｕ字状に形成し、溝底部に引張りコイルばね５を嵌合させることもできる。この場合には、図７に示すように、溝底部に小さな凹溝２１などを形成し、引張りコイルばね５と溝底部との接点を二箇所確保することにより、より一層防振効果を向上させることができる。なお、引張りコイルばね５は、エンドレス状に形成する他に、一端に形成したフックを他端に形成した同様のフックと係合させることによって円環状に形成することもできる。
【００３９】
さらに、上述した三つの実施の形態では、何れも自動二輪車用ディスクブレーキに本発明を適用する場合の例を示したが、本発明は、最大１０００ｒｐｍ程度の回転数で回転し、しかも、回転方向に振動するような回転体であれば、どのようなものにでも適用することができる。このような回転体の例としてはエンジンの出力軸がある。
【００４０】
さらにまた、上記実施の形態では、高温になるブレーキディスク２に接触して性能が変化することがないように金属製の引張りコイルばね５を用いているが、回転体の温度が低温である場合には、引張りコイルばね５の代わりにゴムを採用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転体の回転方向への振動に対してコイルばねが位相差をもって振動し、コイルばねとばね保持手段との接触部の摩擦によって回転体の振動が低減される。このため、本発明に係る回転体用制振装置は、振動低減のために設定する部材がコイルばねのみになるから、ダイナミックダンパに較べて簡単な構成で回転体の振動に起因して発生するブレーキ鳴き音などの騒音を低減することができる。しかも、コイルばねとばね保持手段との摩擦によって振動を低減しているから、回転体の固有振動数に影響を受けることがなく、低減可能な振動の周波数帯が広くなる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、高温になる回転体の振動を低減できるから、例えばブレーキディスクの振動を低減させてブレーキ鳴き音を低減させることができる。また、緊縛力がばね部材の全周にわたって略均等に作用するから、回転体の振動を効率よく低減することができる。
請求項３記載の発明によれば、ばね部材が回転体の軸線方向に移動するのを阻止でき、ばね部材が不必要な方向に移動することがないから、効率よく騒音低減を図ることができる。
【００４３】
請求項４記載の発明によれば、ブレーキディスクの振動を低減でき、ブレーキ鳴き音を低減することがができるから、ブレーキ鳴き音による不快感を与えることがない乗用物を提供することができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、ばね部材が車体の外側方から見え難く、目立ち難くなるから、乗用物の外観を向上させることができる。
請求項６記載の発明によれば、ブレーキディスクの摩擦面側は従来のものと同一の構成を採ることができるから、ブレーキディスクとブレーキキャリパとの関係が変わることがない。このため、従来のブレーキの構成を変えることなくディスクブレーキにばね部材を設けることができるから、本発明に係る回転体用制振装置をディスクブレーキに適用するに当たってコストアップになるのを最低限に抑えることができる。
【００４５】
請求項７記載の発明によれば、ばね部材の配置半径を可及的大きくとることができ、ばね容量を増大させることができるから、ブレーキ鳴き音をより一層効率よく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転体用制振装置の要部を示す断面図である。
【図２】本発明に係る回転体用制振装置の振動減衰効果を示すグラフである。
【図３】回転体用制振装置の他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】ばね保持手段の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２…ブレーキディスク、４，１２…ホルダーリング、５…引張りコイルばね、６…環状溝、１３…リベット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004044771.tif 000007
【図６】
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【図７】
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