(57)【要約】【課題】強度・精度を向上させると共に、軽量化を達成し、かつ作業性を向上させて低コスト化が図れるディスクブレーキロータを提供すること。【解決手段】ステンレス鋼からなり、外周部に摺動部２ａと内周部に径方向内方に突出した嵌合部２ｃを有するアウターロータ２と、アルミ合金からなり、この嵌合部２ｃに対応し、外周部に径方向外方に突出した嵌合部３ｄと内周部に車輪取付用孔８を有するインナーロータ３と、嵌合部２ｃ、３ｄに形成された略半円状の凹所２ｅ、３ｅからなるピン孔７に嵌合される加締ピン６とを備え、この加締ピン６を加締めて両ロータ２、３をトルク伝達可能に固定してなるフローティングタイプのディスクブレーキロータ１において、インナーロータ３をアウターロータ２よりも僅かに肉厚に形成すると共に、その嵌合部３ｄの肉厚を、アウターロータ２の肉厚と等しくした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼からなり、外周部に摺動部と内周部にその径方向内方に突出した複数の嵌合部を有するアウターロータと、アルミ合金からなり、このアウターロータの嵌合部に対応し、外周部にその径方向外方に突出した複数の嵌合部と内周部に複数の車輪取付用孔を有するインナーロータと、前記嵌合部にそれぞれ形成された略半円状の凹所によって構成されるピン孔に嵌合される加締ピンとを備え、この加締ピンを加締めて前記アウターロータとインナーロータをトルク伝達可能に一体に固定してなるフローティングタイプのディスクブレーキロータにおいて、
前記インナーロータを前記アウターロータよりも僅かに肉厚に形成すると共に、前記インナーロータの嵌合部の肉厚を、前記アウターロータの肉厚と実質的に等しくしたことを特徴とするディスクブレーキロータ。
【請求項２】
前記インナーロータの嵌合部に座グリ部が形成されている請求項１に記載のディスクブレーキロータ。
【請求項３】
前記座グリ部が、前記加締ピンの反加締側の面に形成されている請求項２に記載のディスクブレーキロータ。
【請求項４】
前記座グリ部が、前記加締ピンの外径に沿った外郭をなす円弧状に形成されている請求項２に記載のディスクブレーキロータ。
【請求項５】
前記座グリ部が矩形状に形成されている請求項２に記載のディスクブレーキロータ。
【請求項６】
前記座グリ部が、塑性加工によって形成されている請求項２乃至４いずれかに記載のディスクブレーキロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキロータ、特に二輪車の制動装置に使用するフローティングタイプのディスクブレーキロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二輪車のディスクブレーキロータにおいて、制動時の発熱により摩擦パッドの摺動部が熱膨張し、摺動部にそりやうねり等の歪みが発生していた。この歪みは摩擦パッドの偏当りを誘発し、摺動部の偏摩耗や制動力の低下等の不具合を招来することになり、この欠点を改善するため、最近ではフローティングタイプのディスクブレーキロータが一般に使用されるようになってきた。
【０００３】
従来のフローティングタイプのディスクブレーキロータは、アウターロータにインナーロータが内嵌され、両者は加締ピンにて結合されている。この加締ピンは、制動時の発熱によるアウターロータの歪みを吸収するため、ピン孔の内径との間にすきまを設けた状態で、皿ばねとワッシャを介して、フローティング状態に加締められている。
【０００４】
しかしながら、アウターロータとインナーロータとを連結するこの加締ピンには、エンジン出力に対応した許容伝達トルクが要求されると同時に、両ロータの軸方向の相対変位をも規制しなければならないため、加締ピンを円周等配に多数設ける必要があった。当然、エンジンが高出力になれば、この加締ピンの本数を増やすか、あるいはサイズアップは避けられない。このような構造では軽量化に限界があり、燃費、および操縦安定性といった車両の特性を阻害することになる。こうした状況において、簡単な構造で軽量化ができると共に、部品点数を削減して組付作業性を向上させたディスクブレーキロータを本出願人は既に提案している。
【０００５】
このディスクブレーキロータ５１は、図８に示すように、円板状の摺動部５２ａを有し、ステンレス鋼からなるアウターロータ５２と、このアウターロータ５２に所定の環状すきまを介して内嵌され、複数の車輪取付用孔５８を有し、アルミ合金からなるインナーロータ５３とを備え、アウターロータ５２の嵌合部に凸部５２ｃを形成し、この凸部５２ｃに係合する凹部５３ｄをインナーロータ５３の嵌合部に形成して係合部６０を構成している。これら二つのロータ５２、５３を、係合部６０によりトルク伝達可能に連結すると共に、アウターロータ５２とインナーロータ５３の嵌合部に設けられた環状すきまの円周上に中心を有する複数のピン孔５７を形成し、このピン孔５７に加締ピン５６を遊嵌している。そして、この加締ピン５６を皿ばね５４とワッシャ５５を介してアウターロータ５２とインナーロータ５３に加締めて、これら二つのロータ５２、５３の軸方向相対変位を規制するようにしたものである。
【０００６】
こうした構成にすることにより、制動時、アウターロータ５２の摺動部５２ａの発熱によってアウターロータ５２自体が熱膨張しても、凹凸からなる係合部６０によってそれを許容して、摺動部５２ａに発生する歪みを抑制することができると共に、簡単な構造で大きなトルク伝達ができ、軽量化と組付作業性を向上させることができる。（例えば、特許文献１。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２２７８９１号公報（第３、４頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたディスクブレーキロータ５１において、インナーロータ５３をアルミ合金製とすることによって相当量の軽量化を達成することができる一方、軽量化を追及するあまり、インナーロータ５３の強度不足と、薄肉化によるうねり等の精度劣化といった新たな課題が発生することになった。こうした課題を解決するために、インナーロータ５３の肉厚をアウターロータ５２よりも厚くして強度アップを図ると共に、素材のうねり等を切削により修正して高精度化を図ることも考えられるが、加工工数が増えてコスト高騰を招く。
【０００９】
さらに問題なのは、両ロータ５２、５３の肉厚の差によって、その嵌合部に僅かな段差が生じることである。品質的な信頼性の面で、こうした段差がある状態で、ガタなく均一に両ロータ５２、５３を結合することが望ましいが、これでは加締作業に時間を要し、また、作業者に熟練度が求められる。したがって、このような背景において、強度・精度の向上と軽量化、あるいは低コスト化といった相反する要求を同時に満足させるディスクブレーキロータの開発が望まれていた。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、強度・精度を向上させると共に、軽量化を達成し、かつ作業性を向上させて低コスト化が図れるディスクブレーキロータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ステンレス鋼からなり、外周部に摺動部と内周部にその径方向内方に突出した複数の嵌合部を有するアウターロータと、アルミ合金からなり、このアウターロータの嵌合部に対応し、外周部にその径方向外方に突出した複数の嵌合部と内周部に複数の車輪取付用孔を有するインナーロータと、前記嵌合部にそれぞれ形成された略半円状の凹所によって構成されるピン孔に嵌合される加締ピンとを備え、この加締ピンを加締めて前記アウターロータとインナーロータをトルク伝達可能に一体に固定してなるフローティングタイプのディスクブレーキロータにおいて、前記インナーロータを前記アウターロータよりも僅かに肉厚に形成すると共に、前記インナーロータの嵌合部の肉厚を、前記アウターロータの肉厚と実質的に等しくした構成を採用した。
【００１２】
このように、フローティングタイプのディスクブレーキロータにおいて、インナーロータをアウターロータよりも僅かに肉厚に形成すると共に、インナーロータの嵌合部の肉厚を、アウターロータの肉厚と実質的に等しくしたので、インナーロータの薄肉化による精度劣化の問題がなく、また、強度の向上と軽量化、そして低コスト化といった相反する要求を同時に満足することができ、簡単な構成で量産に適したディスクブレーキロータを提供することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、前記インナーロータの嵌合部に座グリ部が形成されているので、インナーロータの嵌合部の強度低下を防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記座グリ部が、前記加締ピンの反加締側の面に形成されているので、プレス加工等の加工による変形を抑制し、かつ低コストで形成することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記座グリ部が、前記加締ピンの外径に沿った外郭をなす円弧状に形成されていても良いし、請求項５に記載の発明のように、前記座グリ部が矩形状に形成されていても良い。
【００１６】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記座グリ部を、塑性加工によって形成することにより、一層加工工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るディスクブレーキロータの一実施例を示す。図１はその平面図、図２は断面図、図３は加締め部の要部拡大断面図で、（ａ）は加締め前、（ｂ）は加締め後の状態を示す。また、（ｃ）は、（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係るディスクブレーキロータ１は、アウターロータ２にインナーロータ３が別ピースで、所定の環状すきまδを介して内嵌され、両者は皿ばね４とワッシャ５を介して中空の加締ピン６にて加締め固定されている。図３（ｃ）に示すように、アウターロータ２の内径部には放射状に延びる凸部２ｃが、インナーロータ３の外径部には、この凸部２ｃに対向する凸部３ｄがそれぞれ形成されている。そして、これら凸部２ｃ、３ｄからなる嵌合部１０に半円状の凹所２ｅ、３ｅがそれぞれ形成されている。これらの凹所２ｅ、３ｅで構成され、二つのロータ２、３の嵌合部１０に設けられる環状すきまδの円周上に中心を有する複数のピン孔７に、それぞれ加締ピン６を遊嵌し、この加締ピン６を皿ばね４とワッシャ５を介してアウターロータ２とインナーロータ３に加締め固定している。ここで、ピン孔７の内径と加締ピン６との間にすきまｅを設け、このすきまｅにより、制動時の発熱によるアウターロータ２の歪みを吸収することができる。
【００１９】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、この加締ピン６に装着される皿ばね４の位置がずれることなく、正確に加締ピン６にセンタリングされて加締められるように、ワッシャ５の内径側にはインロウ部５ａが設けられている。そして、予め皿ばね４とワッシャ５を一体にユニットにしてから加締ピン６に嵌合し、その後加締部６ａを加締め固定してアウターロータ２とインナーロータ３を一体に結合する。
【００２０】
図１において、アウターロータ２の摺動部２ａには水切り孔２ｄが周方向に複数個等配に形成され、摩耗粉や水分が摺動部２ａに滞留するのを防止する。特に、オフロードでの制動時等の泥水詰まりを効果的に防止することができる。この水切り孔２ｄにより、さらに摺動部２ａの空冷効果を高めると共に、アウターロータ２の内径部に形成した複数の凹み２ｂと共にアウターロータ２の軽量化を図っている。この水切り孔２ｄの形状は円孔に限らずスリット形状であっても良い。
【００２１】
インナーロータ３の内周部には、車輪（図示せず）に取付けるための車輪取付用孔８が円周等配に複数個形成され、この車輪取付用孔８、８の間には軽量化のため、三角形状の通孔９も形成されている。さらに、インナーロータ３の外径部には、アウターロータ２の凹み２ｂに対向して凹み３ａが形成され、インナーロータ３の軽量化を図っている。
【００２２】
ディスクブレーキロータ１は、薄くて、割れ難く、摩擦係数が大きくて摩耗しないといった相反する性能を併せ持つことが要求されるため、アウターロータ２は、特に高温での強度および耐摩耗性に優れたステンレス鋼で形成されている。また、インナーロータ３は、軽量化のために圧延板材からなるアルミニウム合金で形成されている。これにより、従来のステンレス鋼からなるディスクブレーキロータに比べ、略半分の軽量化が達成でき、燃費と操縦性を大きく向上させることができる。
【００２３】
本発明に係るディスクブレーキロータ１は、アウターロータ２の肉厚よりインナーロータ２の肉厚を僅かに厚く設定され、インナーロータ３の強度不足を補っている。また、加締作業を容易に、かつ薄肉化によるうねり等の精度劣化を抑制するため、インナーロータ３の嵌合部１０となる凸部３ｄは、アウターロータ２の肉厚と実質的に同一の肉厚に設定されている。
【００２４】
図４は、図１の嵌合部１０の要部拡大図を示しているが、インナーロータ３の凸部３ｄには加締ピン６の外径に沿った円弧状の外郭をなす座グリ部１１が形成されている。この座グリ部１１は、プレス等による塑性加工にて加締ピン６の反加締側の面にのみ形成されている。これにより、凸部３ｄの強度を低下させず、塑性加工による変形を抑制し、かつ低コストで形成することができる。
【００２５】
また、凸部３ｄの座グリ部１１は、図５の要部拡大断面図で示すように、円形断面の金型で押圧し、１．０〜１．５ｍｍの段差で形成されている。なお、断面の形状はこれに限らず、適宜、強度や加工性等を考慮し、図６（ａ）のような傾斜した段差であっても、また、図７（ｂ）のような隅Ｒ形状を有するものであっても良い。
【００２６】
図７は、座グリ部の他の実施形態を示す要部拡大図で、（ａ）に示した座グリ部１２は、前述した座グリ部１１と同様、加締ピン６の外径に沿った円弧状の外郭をなし、凸部３ｄの幅面に開口する大径に形成されている。この座グリ部１２を大径にすることにより、加締ピン６との間にダスト等が滞留するのを防止することができる。これ以外にも、（ｂ）に示す楕円形状の座グリ部１３、（ｃ）に示す矩形状の座グリ部１４、および（ｄ）に示す六角形状の座グリ部１５が例示できる。なお、これらの座グリ部１１〜１５は、塑性加工によって形成されるが、無論、旋削やフライス等の機械加工によって形成しても良い。
【００２７】
本発明に係るディスクブレーキロータによって、インナーロータの薄肉化による精度劣化を防止することができ、また、強度の向上と軽量化、そして低コスト化といった相反する要求を同時に満足することができ、簡単な構成で量産に適したディスクブレーキロータを提供することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るフローティングタイプのディスクブレーキロータは、ステンレス鋼からなり、外周部に摺動部と内周部にその径方向内方に突出した複数の嵌合部を有するアウターロータと、アルミ合金からなり、このアウターロータの嵌合部に対応し、外周部にその径方向外方に突出した複数の嵌合部と内周部に複数の車輪取付用孔を有するインナーロータと、前記嵌合部にそれぞれ形成された略半円状の凹所によって構成されるピン孔に嵌合される加締ピンとを備え、この加締ピンを加締めて前記アウターロータとインナーロータをトルク伝達可能に一体に固定してなるフローティングタイプのディスクブレーキロータにおいて、前記インナーロータを前記アウターロータよりも僅かに肉厚に形成すると共に、前記インナーロータの嵌合部の肉厚を、前記アウターロータの肉厚と実質的に等しくしたので、インナーロータの薄肉化による精度劣化を防止することができ、また、強度の向上と軽量化、そして低コスト化といった相反する要求を同時に満足することができ、簡単な構成で量産に適したディスクブレーキロータを提供することができる。
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフローティングタイプのディスクブレーキロータの実施例を示す平面図である。
【図２】同上、断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明に係る加締ピンの加締め前を示す要部拡大断面図である。
（ｂ）は、本発明に係る加締ピンの加締め後を示す要部拡大断面図である。
（ｃ）は、（ｂ）のＩＩＩ―ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】本発明に係るディスクブレーキロータの嵌合部を示す要部拡大図である。
【図５】本発明に係るインナーロータの座グリ部を示す要部拡大断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、同上座グリ部の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る嵌合部の他の実施形態を示す要部拡大図である。
【図８】（ａ）は、従来のディスクブレーキロータを示す平面図である。
（ｂ）は、（ａ）のＡ―Ａ線矢視断面図である。
（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
（ｄ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線矢視部分断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・ディスクブレーキロータ
２・・・・・・アウターロータ
２ａ・・・・・摺動部
２ｂ・・・・・凹み
２ｃ、３ｄ・・凸部
２ｄ・・・・・水切り孔
２ｅ、３ｅ・・凹所
３・・・・・・インナーロータ
３ａ・・・・・凹み
４・・・・・・皿ばね
５・・・・・・ワッシャ
５ａ・・・・・インロウ部
５ｂ・・・・・加締部
６・・・・・・加締ピン
６ａ・・・・・加締部
７・・・・・・ピン孔
８・・・・・・車輪取付用孔
９・・・・・・通孔
１０・・・・・嵌合部
１１〜１５・・座グリ部
δ・・・・・・環状すきま
ｅ・・・・・・ピンすきま
５１・・・・・ディスクブレーキロータ
５２・・・・・アウターロータ
５２ｃ・・・・凸部
５３・・・・・インナーロータ
５３ｄ・・・・凹部
５４・・・・・皿ばね
５５・・・・・ワッシャ
５６・・・・・加締ピン
５７・・・・・ピン孔
５８・・・・・車輪取付用孔
６０・・・・・係合部
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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