(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体への取付部と、ブレーキパッドとの摺動部と、取付部と摺動部とを連結するアーム部と、前記取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の複数の軽減孔とを有する、１枚の金属板からなる自動二輪用のブレーキディスクであって、
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの軽減孔の周方向の配設間隔、半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なるように構成して、軽減孔を回転非対称に構成し、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減した、
ことを特徴とするノイズ低減ブレーキディスク。
【請求項２】
車体への取付部を有するハブディスクと、ブレーキパッドとの摺動部を有する摺動ディスクと、両ディスク間に形成した複数のピン孔とこれら複数のピン孔に装填される連結ピンとを有する複数の連結手段と、前記取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の複数の軽減孔とを有し、複数の連結手段を介して両ディスクを一体的に連結してなるフローティングブレーキディスクであって、
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段及び軽減孔の構成を他の連結手段及び軽減孔とは異なる構成に設定し、軽減孔に関しては少なくとも１つの軽減孔の半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なるように構成して、連結手段及び軽減孔を回転非対称に構成し、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減した、
ことを特徴とするノイズ低減ブレーキディスク。
【請求項３】
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の周方向の配設間隔を他の連結手段とは異なる配設間隔に設定して、連結手段に起因する固有振動モードの振幅を低減した請求項２に記載のノイズ低減ブレーキディスク。
【請求項４】
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の半径方向の配設位置を他の連結手段とは異なる配設位置に設定して、連結手段に起因する固有振動モードの振幅を低減した請求項２又は３に記載のノイズ低減ブレーキディスク。
【請求項５】
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の大きさを他の連結手段とは異なる大きさに設定して、連結手段に起因する固有振動モードの振幅を低減した請求項２〜４のいずれか１項に記載のノイズ低減ブレーキディスク。
【請求項６】
前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の形状を他の連結手段とは異なる形状に設定して、連結手段に起因する固有振動モードの振幅を低減した請求項２〜５のいずれか１項に記載のノイズ低減ブレーキディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動時におけるブレーキ鳴きなどのノイズを効果的に防止可能なノイズ低減ブレーキディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動二輪車のブレーキディスクとして、車体への取付部と、ブレーキパッドとの摺動部と、取付部と摺動部とを連結するアーム部と、取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の模様孔と、摺動部に形成した放熱及び重量軽減用の複数の小孔とを備え、金属板をプレス成形してなるブレーキディスクが広く採用されている。
【０００３】
ところで、自動二輪車用のブレーキディスクにおいては、ブレーキディスクが外部に露出する関係上、その設計時には、制動性能は言うまでもなく、意匠性についても十分な検討がなされている。意匠性に関しては、模様孔の形状と摺動部に形成する小孔の形状や配列が重要な設計事項となる。また、設計したブレーキディスクは、各種性能試験を行って量産することになるが、実車にて制動試験を行った結果、ブレーキ鳴きの発生により設計変更を余儀なくされることもある。
【０００４】
ブレーキ鳴きの発生メカニズムはまだ解明されていないが、設計したブレーキディスクにブレーキ鳴きが確認された場合には、ブレーキパッドの構成を変更したり、模様孔の意匠を変更したり、ブレーキディスクの板厚を変更したりすることにより、ブレーキ鳴きが発生しないように調整できることが知られている。
【０００５】
一方、自動車用のブレーキディスクでは、ブレーキディスクの形状を回転方向に非対称な形状としたり、ブレーキディスクの回転方向の質量分布を非対称に設定したりして、ブレーキ鳴きを防止するように構成したもの（例えば、特許文献１参照。）や、ブレーキパッドとの摺動部に少なくとも１つの溝状の凹所を形成して、制動時におけるノイズの発生を防止できるように構成したもの（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。また、特許文献１、２に記載のように、自動車用のブレーキディスクとしては、摺動部における放熱性能を高めるため、摺動部内に放射状に通気孔を形成したものが一般に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０６６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、自動二輪車用のブレーキディスクにおいても、前記特許文献１記載の自動車用のブレーキディスクと同様に、回転方向の質量分布を非対称に設定することで、ブレーキ鳴きを防止できるが、ブレーキディスクが一枚物の金属板をプレス成形したものであり、摺動部内に通気孔が形成されていないことから、特許文献１記載のように、摺動部内に形成した複数の通気孔の周方向長さや周方向間隔を相互に異なるものに設定して、ブレーキ鳴きを防止するという構成は採用できない。また、特許文献２記載のように、ブレーキパッドとの摺動部に溝状の凹所を形成して、ブレーキ鳴きを防止するという構成は採用できるが、自動二輪車用のブレーキ装置では、前述のようにブレーキディスクが外部に露出するので、摺動部に凹所を形成すると、自動二輪車の外観が低下するという別の問題が発生する。
【０００８】
本発明の目的は、意匠性を殆ど低下させることなく、制動時におけるブレーキ鳴きを効果的に防止可能なノイズ低減ブレーキディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願人は、自動二輪車用のブレーキディスクでは、ブレーキディスクの外観低下を防止するため、通常は回転対称な構造に構成しているが、軽減孔の開口面積が比較的大きいことから、軽減孔の構成、即ち軽減孔の形状や大きさ、軽減孔の半径方向や周方向の配設位置などの構成を、目視にて判別しがたい程度に微妙に調整するだけでも、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減して、ブレーキ鳴きを防止できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明に係る第１のノイズ低減ブレーキディスクは、車体への取付部と、ブレーキパッドとの摺動部と、取付部と摺動部とを連結するアーム部と、前記取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の複数の軽減孔とを有する、１枚の金属板からなる自動二輪用のブレーキディスクであって、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの軽減孔の周方向の配設間隔、半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なるように構成して、軽減孔を回転非対称に構成し、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減したものである。
【００１１】
この第１のブレーキディスクでは、少なくとも１つの軽減孔の周方向の配設間隔、半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なる構成に設定して、軽減孔を回転非対称に構成することで、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減して、制動時におけるブレーキ鳴きを防止することができる。しかも、軽減孔は比較的大きな開口面積を有しており、ブレーキディスクの軽減孔に起因する固有振動モードの振幅は、軽減孔の構成を微妙に調整するだけでも大きく変化するので、ブレーキディスクの外観が低下しないように、軽減孔の構成を微妙に調整しつつ、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減し、ブレーキ鳴きを防止することができる。尚、本明細書において軽減孔とは、取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の複数の模様孔を意味する。
【００１２】
本発明に係る第２のノイズ低減ブレーキディスクは、車体への取付部を有するハブディスクと、ブレーキパッドとの摺動部を有する摺動ディスクと、両ディスク間に形成した複数のピン孔とこれら複数のピン孔に装填される連結ピンとを有する複数の連結手段と、前記取付部と摺動部間に形成した重量軽減用の複数の軽減孔とを有し、複数の連結手段を介して両ディスクを一体的に連結してなるフローティングブレーキディスクであって、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段及び軽減孔の構成を他の連結手段及びは軽減孔とは異なる構成に設定し、軽減孔に関しては少なくとも１つの軽減孔の半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なるように構成して、連結手段及び軽減孔を回転非対称に構成し、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減したものである。
【００１３】
この第２のブレーキディスクでは、少なくとも１つの連結手段及び軽減孔の構成を他の連結手段及び軽減孔とは異なる構成に設定し、軽減孔に関しては少なくとも１つの軽減孔の半径方向の配設位置、半径方向に対する傾きのうちの１乃至複数の構成を他の軽減孔とは異なるように構成して、連結手段及び軽減孔を回転非対称に構成することで、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減して、制動時におけるブレーキ鳴きを防止することができる。しかも、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅は、連結手段及び軽減孔の構成を微妙に調整するだけでも大きく変化するので、ブレーキディスクの外観が低下しないように、連結手段及び軽減孔の構成を微妙に調整しつつ、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減し、ブレーキ鳴きを防止することができる。
【００１４】
ここで、前記第２のノイズ低減ブレーキディスクにおいて、少なくとも１つの連結手段を他の連結手段とは異なる構成に設定するための具体的な構成としては、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の周方向の配設間隔を他の連結手段とは異なる配設間隔に設定したり、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の半径方向の配設位置を他の連結手段とは異なる配設位置に設定したり、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の大きさを他の連結手段とは異なる大きさに設定したり、前記ブレーキディスクに対する少なくとも１つの連結手段の形状を他の連結手段とは異なる形状に設定したり、これらの構成を任意に組み合わせたりすることになる。また、連結手段を構成する連結ピンとピン孔と座金と皿バネのうちの１種又は２種以上の構成を調整することで、少なくとも１つの連結手段を他の連結手段とは異なる構成に設定することもできる。
【００１５】
また、本発明と併用可能なブレーキ鳴きを防止するための他の構成として、前記ブレーキディスクの制動時におけるブレーキディスクの弾性変形により、摩擦熱を発する少なくとも１つの細隙を摺動部又はアーム部に形成することができる。この場合には、自動二輪車の制動時におけるブレーキディスクの弾性変形で、細隙内において対面する内面同士が摺接したり、細隙の内面が細隙内に装填した摺動材に摺接したりして摩擦熱が発生し、制動時におけるブレーキディスクの振動エネルギーが、細隙における摩擦熱の熱エネルギーに変換されて、ブレーキ鳴きの発生が防止されることになる。尚、この細隙を設けることによる鳴き防止構造は、本発明に係るブレーキディスク以外の周知の構成のブレーキディスクに対しても適用することができる。
【００１６】
ここで、前記細隙にブレーキディスクの周方向に対して角度を付けた部分を形成することが好ましい実施の形態である。つまり、制動時には、ブレーキディスクが周方向に弾性変形しようとするので、前記細隙にブレーキディスクの周方向に対して角度を付けた部分を形成することで、該部分において細隙の内面同士を確実に摺接させ、制動時におけるブレーキディスクの振動エネルギーを、細隙における摩擦熱の熱エネルギーに変換させて、ブレーキ鳴きの発生を防止することができる。
【００１７】
前記細隙を、隣接する少なくとも１対の軽減孔間にわたって形成することが好ましい実施の形態である。この場合には、軽減孔を切り込み開始位置として利用することで、細隙を容易に形成することができる。また、ブレーキディスクの制動時における弾性変形量は軽減孔間において大きくなるので、このような弾性変形量が大きくなる部分に細隙を形成することで、制動時におけるブレーキディスクの振動エネルギーを、細隙における摩擦熱の熱エネルギーに効率的に変換することができ、ブレーキ鳴きの発生を一層効果的に防止することができる。
【００１８】
前記細隙を、ブレーキディスクの厚さ方向に対して角度を付けて形成することもできる。この場合には、摩擦熱の発生源としての細隙内面の面積を増やして、ブレーキ鳴きの発生を一層効果的に防止することができる。
【００１９】
前記細隙内に摺動材を脱落不能に装填することも好ましい実施の形態である。この場合には、自動二輪車の制動時におけるブレーキディスクの弾性変形で、細隙内面が摺動材に摺接して、制動時におけるブレーキディスクの振動エネルギーが、細隙内面と摺動材との摺接時に発生する摩擦熱の熱エネルギーに変換されて、ブレーキ鳴きの発生が防止される。摺動材は、細隙内面との間に僅かな隙間が形成されるように、細隙内に装填してもよいし、細隙内面に隙間なく装填することも可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る第１のノイズ低減ブレーキディスクによれば、少なくとも１つの軽減孔の構成を他の軽減孔とは異なる構成に設定して、軽減孔を回転非対称に構成することで、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減して、制動時におけるブレーキ鳴きを防止することができる。しかも、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅は、軽減孔の構成を微妙に調整するだけでも大きく変化するので、ブレーキディスクの外観が低下しないように、軽減孔の構成を微妙に調整しつつ、軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減し、ブレーキ鳴きを防止することができる。
また、本発明に係る第２のノイズ低減ブレーキディスクによれば、少なくとも１つの連結手段及び軽減孔の構成を他の連結手段及び軽減孔とは異なる構成に設定して、連結手段及び軽減孔を回転非対称に構成することで、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減して、制動時におけるブレーキ鳴きを防止することができる。しかも、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅は、連結手段及び軽減孔の構成を微妙に調整するだけでも大きく変化するので、ブレーキディスクの外観が低下しないように、連結手段及び軽減孔の構成を微妙に調整しつつ、連結手段及び軽減孔に起因する固有振動モードの振幅を低減し、ブレーキ鳴きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のブレーキディスクの正面図
【図２】他の構成のブレーキディスクの正面図
【図３】他の構成のブレーキディスクの正面図
【図４】他の構成のブレーキディスクの正面図
【図５】本発明のフローティングブレーキディスクの正面図
【図６】図５のVI-VI線断面図
【図７】他の構成のフローティングブレーキディスクの正面図
【図８】他の構成のフローティングブレーキディスクの正面図
【図９】他の構成のフローティングブレーキディスクの正面図
【図１０】他の構成のフローティングブレーキディスクの正面図
【図１１】他の構成のブレーキディスクの正面図
【図１２】図１のXII-XII線断面図
【図１３】他の構成の細隙を備えたブレーキディスクの図１２相当図
【図１４】摺動材を細隙に装填したブレーキディスクの図１２相当図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ノイズ低減ブレーキディスク１０は、自動二輪車用のブレーキディスク１０で、車体への取付用の取付部１１と、ブレーキパッドＢＰが摺接される摺動部１２と、取付部１１と摺動部１２とを連結するアーム部１３と、取付部１１と摺動部１２間に形成した重量軽減用の複数の模様孔１４と、摺動部１２に形成した放熱及び重量軽減用の複数の小孔１５とを備え、矢印Ａの方向へ車輪とともに回転するように構成されている。尚、模様孔１４が、本発明における軽減孔に相当する。
【００２３】
取付部１１と摺動部１２とは６本のアーム部１３で連結され、取付部１１と摺動部１２間にはアーム部１３で区画された６つの模様孔１４が形成されている。このアーム部１３及び模様孔１４の形状や個数は、ブレーキディスク１０の意匠性を考慮して適宜に設定することができる。
【００２４】
摺動部１２には放熱及び重量軽減用の丸孔からなる複数の小孔１５が所定の配列で形成されている。小孔１５としては、丸孔以外に細長いスリット状の長孔を形成することも可能で、小孔１５の形状や個数や配列は、ブレーキディスク１０の意匠性や摺動部１２における放熱性を考慮して適宜に設定することになる。
【００２５】
取付部１１の中央部にはホイールハブの端部が挿通する取付孔１７が形成され、取付部１１の半径方向の途中部には、６本のアーム部１３に対応させてホイールハブへの取付用の６つのボルト挿通孔１８が形成されている。ボルト挿通孔１８の個数は、ホイールハブのボルト孔の個数に応じて適宜に設定することになる。
【００２６】
ブレーキディスク１０は、耐磨耗性に優れたステンレス鋼や炭素鋼からなる平坦な金属板をプレス成形した後、摺動部１２を熱処理して製作されている。本実施の形態では、厚さ７ｍｍのステンレス鋼板をプレス成形して製作され、ブレーキディスク１０の取付部１１と摺動部１２とアーム部１３とは略同じ厚さに設定されている。ブレーキディスク１０の外径は、自動二輪車の構成に応じて適宜に設定でき、本実施の形態では、外径３０ｃｍに設定されている。
【００２７】
ブレーキディスク１０では、取付部１１と摺動部１２とを同一平面内に配置したが、車体側の構成に応じて、取付部１１と摺動部１２とを、ブレーキディスク１０の厚さ方向に一定間隔をあけた平行な平面内に配置することも可能である。
【００２８】
本発明は、前述のようなブレーキディスク１０において、少なくとも１つの模様孔１４の構成を他の模様孔１４とは異なる構成に設定して、模様孔１４を回転非対称に構成し、周方向に対するブレーキディスク１０の重量バランスを不均一、即ちブレーキディスク１０の周方向の重量分布を一定周期の繰り返しではない状態に設定して、模様孔１４に起因する固有振動モードの振幅を低減したものである。尚、本実施の形態では、少なくとも１つの模様孔１４の構成を他の模様孔１４とは異なる構成に設定した場合について説明するが、模様孔１４と小孔１５の構成をそれぞれ異なる構成に設定した場合についても、本発明を同様に適用できる。
【００２９】
ブレーキディスクとして、同じ形状、同じ大きさの模様孔１４を、ブレーキディスクの回転中心を中心として、周方向に一定角度おきに回転対称に配置したブレーキディスクに、設計変更を行なって本発明を適用する場合には、複数の模様孔１４のうちの１つを異なる構成に設定したり、複数の模様孔１４の構成を他の模様孔１４とは異なる構成に設定したり、全ての模様孔１４の構成を相互に異なる構成に設定したりすることになる。尚、複数の模様孔１４の構成を他の模様孔１４とは異なる構成に設定する場合には、異なる構成に設定した複数の模様孔１４同士については、同じ構成に設定することもできるし、その一部又は全部について相互に異なる構成に設定し、残りに付いては同じ構成に設定することもできる。
【００３０】
模様孔１４の構成として、次のような異なる構成に設定することができる。
（１）少なくとも１つの模様孔１４の周方向の配設間隔を他の模様孔１４とは異なる配設間隔に設定することができる。例えば、図１に示すブレーキディスク１０Ａのように、隣接する模様孔１４の配設間隔が相互に異なるように、隣接する模様孔１４間の間隔を、例えば５７°、５８°、５９°、６１°、６２°、６３°に設定することができる。ただし、隣接する模様孔１４間の複数の間隔のうちの１乃至複数の特定の間隔のみを、他の間隔とは異なる寸法に設定することも可能である。
【００３１】
（２）少なくとも１つの模様孔１４の半径方向の配設位置を他の模様孔１４とは異なる配設位置に設定することができる。例えば、図２に示すブレーキディスク１０Ｂのように、模様孔１４の半径方向の配設位置が全て異なるように、模様孔１４の重心位置Ｇ１〜Ｇ６を半径方向に平行にずらして、ブレーキディスク１０Ｂの回転中心Ｐから模様孔１４の重心位置Ｇ１〜Ｇ６まで距離を、例えば８９．２８４ｍｍ、７９．９２９ｍｍ、８１．８０２ｍｍ、８３．７５２ｍｍ、８５．６３７ｍｍ、８７．５４３ｍｍに設定することができる。ただし、１乃至複数の特定の模様孔１４の半径方向の配設位置のみを、他の模様孔１４とは異なる配設位置に設定することも可能である。
【００３２】
（３）少なくとも１つの模様孔１４の半径直交方向に対する傾きを、他の模様孔１４とは異なる角度に設定することができる。例えば、図３に示すブレーキディスク１０Ｃのように、模様孔１４の円弧の中心Ｃ１を中心として模様孔１４の角度を調整して、模様孔１４の内周側の円弧の中心Ｃ１を通過するブレーキディスク１０の半径方向に直交する方向の線分Ｌ２に対する、模様孔１４の両端の円弧の中心Ｃ１、Ｃ２を結ぶ線分Ｌ１のなす角度を、例えば２３°、２８°、２５°、２７°、２４°、２６°に設定することができる。ただし、１乃至複数の特定の模様孔１４の角度のみを、他の模様孔１４と異なる角度に設定することも可能である。
【００３３】
（４）少なくとも１つの模様孔１４の大きさを、他の模様孔１４とは異なる大きさに設定することができる。例えば、図４に示すブレーキディスク１０Ｄのように、大きさの異なる複数種類の相似形の模様孔１４を設けることができ、模様孔１４の半径方向の中央部側の端部を半径５９ｍｍの円に外接するように配置し、模様孔１４の外接円の半径Ｒ１〜Ｒ６を、例えば１１３．５ｍｍ、１０３．５ｍｍ、１０５．５ｍｍ、１０７．５ｍｍ、１０９．５ｍｍ、１１１．５ｍｍに設定し、最も大きな模様孔１４の開口面積Ｓ１を１００％とし、それに対する他の模様孔１４の開口面積Ｓ２〜Ｓ６の比率を、例えば７２％、７７％、８３％、８８％、９４％に設定した相似形の模様孔１４を設けることができる。ただし、１乃至複数の特定の模様孔１４の大きさを、他の模様孔１４と異なる大きさに設定することも可能である。また、模様孔１４の開口面積の比率は、ブレーキディスク１０Ｄの意匠性が低下しないように、７０％以上、好ましくは８０％以上に設定することが望ましい。
【００３４】
次に、摺動部１２と取付部１１とを別部材で構成して、両者を連結手段でフローティング支持してなる、フローティングブレーキディスクに本発明を適用した場合の実施の形態について説明する。
【００３５】
図５、図６に示すように、フローティングブレーキディスク２０は、車体への取付部１１Ａを有するハブディスク２１と、ブレーキパッドＢＰとの摺動部１２Ａを有する摺動ディスク２２と、両ディスク２１、２２を連結する連結手段２３と、取付部１１Ａと摺動部１２Ａ間に形成した重量軽減用の複数の模様孔２４と、摺動部１２Ａに形成した放熱及び重量軽減用の複数の小孔２５とを備えている。尚、模様孔２４が、本発明における軽減孔に相当する。
【００３６】
摺動ディスク２２は、耐磨耗性に優れたステンレス鋼や炭素鋼などの金属材料を用いて、平板な環状に形成されている。摺動ディスク２２には、ディスクブレーキ装置における制動性能の向上や安定化、冷却性能やウォーターリカバリー性の向上、重量軽減などのため、複数の小孔２５が所定のパターンで形成されている。
【００３７】
ハブディスク２１は、制動時における荷重に耐え得るものであれば各種金属材料で構成できるが、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム合金などが挙げられ、特にブレーキディスク２０を極力軽量に構成するため、アルミニウム合金などの金属材料で構成することが好ましい。ハブディスク２１は平坦な略円板状に形成され、中央部には車軸の挿通孔２８が形成されるとともに、挿通孔２８を取り囲むようにホイールハブ（図示略）に対する取付用の複数の取付孔２７が形成されている。但し、ハブディスク２１としては、ホイールハブの形状等に応じて例えば深皿状などの立体形状に形成したものを採用してもよい。
【００３８】
ハブディスク２１と摺動ディスク２２との突き合せ部分には、連結手段２３と模様孔２４が交互に形成されている。但し、模様孔２４は摺動ディスク２２やハブディスク２１に独立して形成することも可能である。また、連結手段２３と模様孔２４の個数は任意に設定することができる。
【００３９】
連結手段２３について説明すると、図５、図６に示すように、ハブディスク２１の外側には摺動ディスク２２が装着され、両ディスク２１、２２間には摺動ディスク２２の熱膨張を吸収するための所定の隙間３０が形成されている。ハブディスク２１の外周縁部にはハブ側連結凹部３１が円周方向に一定間隔おきに形成され、摺動ディスク２２の内周縁部にはハブ側連結凹部３１と突き合わせ可能な複数の摺動側連結凹部３２が円周方向に一定間隔おきに形成されている。摺動ディスク２２は、両連結凹部３１、３２を対面状に突き合わせてハブディスク２１の外側に外嵌装着され、両連結凹部３１、３２により両ディスク２１，２２間には複数の連結孔３３が円周方向に間隔をあけて形成されている。連結孔３３は、加工が容易なことから平面視円形に形成することが好ましいが、楕円形や小判型に形成することも可能である。
【００４０】
連結手段２３は、連結孔３３に装着した連結ピン３４と、連結ピン３４に外装した皿バネ３５及び座金３６とを備えている。連結ピン３４は、図６に示すように、連結孔３３に内嵌装着される略円筒状の胴体部３４ａと、胴体部３４ａの一端部に形成した連結孔３３よりも大径の抜け止め用の鍔部３４ｂと、胴体部３４ａの他端部に段差部３４ｃを介して形成した胴体部３４ａよりも小径の円筒状の小径部３４ｄとから一体的に形成されている。両ディスク２１、２２をフローティング状態に連結する際には、連結ピン３４の胴体部３４ａを連結孔３３に装着し、その後、小径部３４ｄに皿バネ３５と座金３６を順次外嵌状に装着してから、小径部３４ｄの先端部をかしめてかしめ部３４ｅを形成し、段差部３４ｃとかしめ部３４ｅ間に皿バネ３５と座金３６を保持することになる。そして、この状態で両ディスク２１、２２は、連結ピン３４により相対回転不能で且つ軸方向への相対移動を規制した状態に連結されるとともに、皿バネ３５により同一平面内に位置するように付勢され、フローティング状態に連結されることになる。
【００４１】
尚、連結手段２３としては、任意の構成のものを採用することが可能である。例えば、連結ピン３４として、中実のピン部材を用いたり、胴体部３４ａに段差部３４ｃを有しないストレートピンを用いたりすることができる。また、皿バネ３５として、内周縁に内側へ延びる平坦部を形成したものや、皿バネ３５の外周縁に外側へ延びる平坦部を形成したものを採用したり、皿バネ３５に代えてウェーブワッシャ等を採用することも可能である。更に、座金３６を省略したり、比較的凹凸の少ない路面を常時走行する例えばレーシング用の自動二輪車に適用する場合には、皿バネ３５を省略することも可能である。
【００４２】
本発明は、このような構成のブレーキディスク２０において、複数の連結手段２３及び／又は模様孔２４のうちの１乃至複数の連結手段２３及び／又は模様孔２４を異なる構成に設定したり、全ての連結手段２３及び／又は模様孔２４の構成を相互に異なる構成に設定したりして、少なくとも１つの連結手段２３及び／又は模様孔２４の構成を他の連結手段２３及び／又は模様孔２４とは異なる構成に設定して、連結手段２３及び／又は模様孔２４を回転非対称に構成し、周方向に対するブレーキディスク２０の重量バランスを不均一、即ちブレーキディスク２０の周方向の重量分布を一定周期の繰り返しではない状態に設定して、連結手段２３及び／又は模様孔２４に起因する固有振動モードの振幅を低減したものである。
【００４３】
次に、ブレーキディスク２０に設ける連結手段２３と模様孔２４の具体的な構成の一例について説明する。
（１）少なくとも１つの模様孔２４の大きさを、他の模様孔２４とは異なる大きさに設定することができる。例えば、図５に示すブレーキディスク２０Ａのように、大きさの異なる２種類の模様孔２４Ａ、２４Ｂを設けることができる。ただし、ブレーキディスクに形成する複数の模様孔２４が回転非対称に構成されていれば、大きさの異なる３種類以上の模様孔２４を設けることもできる。また、図５では、模様孔２４Ａを４個、模様孔２４Ｂを３個に設定したが、同じ種類の模様孔２４Ａ、２４Ｂの個数配分は任意に設定することができる。更に、模様孔２４Ａ、２４Ｂの大きさや形状などは任意に設定することができる。更にまた、模様孔２４Ａ、２４Ｂの周方向に対する配設順序も任意に設定することができる。
【００４４】
（２）少なくとも１つの小孔２５の大きさを、他の小孔２５とは異なる大きさに設定することができる。図７に示すブレーキディスク２０Ｂのように、直径８．６ｍｍの複数の小孔２５Ａと、直径１５ｍｍの３つの小孔２５Ｂの２種類の小孔２５Ａ、２５Ｂを設けることができる。ただし、ブレーキディスクに形成する複数の小孔２５が回転非対称に構成されていれば、大きさの異なる３種類以上の小孔２５を設けることもできる。また、小孔２５Ａ、２５Ｂの個数、大きさ、配設位置、小孔２５Ａ、２５Ｂの個数配分は任意に設定できる。更に、同じ大きさの小孔２５のみを設ける場合であっても、ブレーキディスクに形成する複数の小孔２５が回転非対称になるように、小孔２５を新たに設けたり、小孔２５の配設位置を周方向や半径方向に調整したりすることも本発明と併用できる。
【００４５】
（３）少なくとも１つの連結手段２３の半径方向の配設位置を他の連結手段２３とは異なる配設位置に設定することができる。例えば、図８に示すブレーキディスク２０Ｃのように、連結手段２３の半径方向の配設位置が２種類になるように、ブレーキディスク２０Ｃの連結手段２３の中心位置を通る円の直径を、例えば１９５ｍｍと１７７ｍｍに設定することができる。ただし、ブレーキディスクに形成する複数の連結手段２３が回転非対称に構成されていれば、半径方向の配設位置の異なる３種類以上の連結手段２３を設けることもできる。また、連結手段２３の半径方向の配置位置や、同一配設位置の連結手段２３の個数配分は任意に設定することができる。
【００４６】
（４）少なくとも１つの連結手段２３の周方向の配設間隔を他の連結手段２３とは異なる配設間隔に設定することができる。例えば、図９に示すブレーキディスク２０Ｄのように、隣接する連結手段２３の配設間隔が３種類となるように、隣接する連結手段２３間の間隔を、例えば５３．４３°、４９．４３°、４９．４３°、５５．４３°、４９．４３°、４９．４３°、５３．４３°に設定することができる。ただし、ブレーキディスクに設ける複数の連結手段２３が回転非対称に構成されていれば、連結手段２３の周方向の配設間隔は、２種類或いは４種類以上に設定することもできる。また、連結手段２３の周方向の配置間隔や、同じ配設間隔の連結手段２３の個数配分は任意に設定することができる。
【００４７】
（５）少なくとも１つの連結手段２３の大きさを他の連結手段２３とは異なる大きさに設定することができる。例えば、図１０に示すブレーキディスク２０Ｅのように、直径２０ｍｍの４つの連結手段２３Ａと、直径２８ｍｍの３つの連結手段２３Ｂの２種類の連結手段２３Ａ、２３Ｂを設けることができる。ただし、ブレーキディスクに設ける複数の連結手段が回転非対称に構成されていれば、連結手段２３の大きさを３種類以上に設定することもできる。また、同じ大きさの連結手段２３の個数配分は任意に設定することができる。
【００４８】
尚、前記（１）〜（５）の構成は任意に組み合わせることができる。また、連結手段２３として異なる構成のものを用いる場合には、連結ピン３４の胴体部３４ａの外径や内径、胴体部３４ａの外形、小径部３４ｄの内径や外径、鍔部３４ｂの直径、座金３６の外径や内径や厚さ、座金３６の有無、皿バネ３５の内径や外径や厚さ、連結孔３３の直径や形状などを異なる構成に設定したものを採用することもできる。
【００４９】
次に、本発明と併用可能な他のブレーキ鳴きの鳴き防止構造について説明する。
この鳴き防止構造は、図１、図１２に示すように、ブレーキディスク１０の摺動部１２又はアーム部１３の適所に、ワイヤーソーやウォータジェットや放電加工やレーザー加工などによりブレーキディスク１０に対して幅の狭いスリット状の切り込みを入れてなる、少なくとも１つの細隙４０を形成したもので、制動時におけるブレーキディスク１０の弾性変形により、細隙４０内の相対抗する内面４０ａ同士を摺接させて摩擦熱を発生させ、制動時におけるブレーキディスク１０の振動エネルギーを、細隙４０における摩擦熱の熱エネルギーに変換して、ブレーキ鳴きの発生を防止するものである。
【００５０】
このブレーキ鳴きの鳴き防止構造は、図１に示すように、少なくとも１つの模様孔１４の構成を他の模様孔１４とは異なる構成に設定した前記ブレーキ鳴きの鳴き防止構造と併用することが好ましいが、図１１に示すブレーキディスク１０Ｅのように、前記鳴き防止構造を併用していない、既存の構成のブレーキディスクに設けることも可能である。この図１１に示すブレーキディスク１０Ｅは、図１に示すブレーキディスク１０Ａの模様孔１４を、ブレーキディスク１０Ｅの回転方向前側の模様孔１４ａと回転方向後側の模様孔１４ｂに分割構成し、両模様孔１４ａ、１４ｂ間に補強部４２を形成するとともに、模様孔１４ａ、１４ｂを円周一定角度毎に形成したもので、その他の構成はブレーキディスク１０Ａと同様に構成したものである。また、このブレーキ鳴きの鳴き防止構造は、フローティングブレーキディスク２０に対しても、隣接する小孔２５間に細隙４０を設けることで同様に適用できる。更に、ハブディスク２１又は摺動ディスク２２に独立して模様孔を形成する場合には、隣接する模様孔間に細隙４０を形成して適用することも可能である。
【００５１】
細隙４０は、制動時におけるブレーキディスク１０の弾性変形により、細隙４０内の相対抗する内面４０ａ同士を摺接して摩擦熱が発生するように、ブレーキディスク１０の円周方向に沿った部分以外の部分、つまり周方向に対して角度を付けた部分を、少なくともその一部に備えていれば任意の形状に形成することが可能で、例えば図１に示すように、直線状に形成することも可能であるし、円弧状やＶ字状やΩ字状などに形成したり、三角波状やサイン波状や矩形波状に形成したりすることも可能である。
【００５２】
細隙４０の長さは任意に設定可能であるが短すぎると、細隙４０の内面４０ａの面積が小さくなってブレーキ鳴きを効果的に防止できないので、極力長くなるように設定することが好ましい。また、細隙４０の隙間Ｇは、制動時に細隙４０の相対面する内面４０ａ同士を摺接させてブレーキ鳴きを防止するため、極力狭く設定することが好ましく、０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。また、細隙４０は、図１に示すように、模様孔１４や小孔１５とは独立して設けることも可能であるが、図１、図１１に示すように、模様孔１４や小孔１５間にわたって形成すると、ワイヤーソーでも細隙４０を容易に形成できるとともに、制動時における細隙４０内の相対抗する内面４０ａの相対移動距離を大きくして、摩擦熱の発生を促進し、ブレーキ鳴きを一層効果的に防止できるので好ましい。
【００５３】
また、細隙４０は、ブレーキディスク１０の板厚方向に形成することもできるが、図１３に示す細隙４０Ａのように、ブレーキディスク１０の厚さ方向に対して角度αを付けて形成することもできる。このように厚さ方向に角度を付けて形成すると、細隙４０Ａの長さを変えることなく、細隙４０Ａの内面４０ａの面積を増やして、ブレーキ鳴きを一層効果的に防止することができる。
【００５４】
前記実施の形態では、細隙４０内を中空に構成したが、図１４に示すように、細隙４０内に摺動材４１を脱落不能に装填することも可能である。この場合には、制動時におけるブレーキディスク１０の弾性変形により、細隙４０の内面４０ａと摺動材４１とを摺接させて摩擦熱を発生させ、制動時におけるブレーキディスク１０の振動エネルギーを、細隙４０における摩擦熱の熱エネルギーに変換して、ブレーキ鳴きの発生を防止できることになる。
【００５５】
摺動材４１は、細隙４０の内面４０ａとの間に僅かな隙間をあけて配置させることも可能であるが、圧入や焼嵌めなどにより隙間なく装填すると、ブレーキディスク１０の弾性変形を効率よく摩擦熱に変換できるので好ましい。摺動材４１としては、細隙４０の内面４０ａとの摺接により発熱可能な、金属材料や合成樹脂材料などを採用することができる。摺動材４１の固定構造としては、細隙４０内に摺動材４１を装着した後、摺動材４１のうちの細隙４０から外部へ突出する部分をかしめたり折り曲げたりして固定する固定構造を採用できるが、これ以外の固定構造を採用することも可能である。
【００５６】
尚、ブレーキディスクとして、異種形状の複数の模様孔を１組とし、この１組の模様孔を周方向に複数組一定間隔おきに回転対称に配置したブレーキディスクに対して本発明を適用する場合には、同種の模様孔同士について、複数の模様孔のうちの１つを異なる構成に設定したり、周方向に異なる間隔をあけて配置した複数の模様孔の構成を他の模様孔とは異なる構成に設定したり、全ての模様孔の構成を相互に異なる構成に設定したりすることになる。尚、周方向に異なる間隔をあけて配置した複数の模様孔の構成を他の模様孔とは異なる構成に設定する場合には、異なる間隔をあけて配置した複数の模様孔同士については、同じ構成に設定することもできるし、その一部又は全部について相互に異なる構成に設定し、残りに付いては同じ構成に設定することもできる。
【００５７】
また、本実施の形態では、摺動部１２の外周形状が円形のブレーキディスク１０、２０に本発明を適用したが、摺動部の外周形状が径方向の凹凸の繰り返し形状に形成されたブレーキディスクに対しても本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０    ブレーキディスク        １１    取付部
１２    摺動部                  １３    アーム部
１４    模様孔                  １４ａ  模様孔
１４ｂ  模様孔                  １５    小孔
１７    取付孔
１８    ボルト挿通孔
２０    ブレーキディスク        ２１    ハブディスク
２２    摺動ディスク            ２３    連結手段
２４    模様孔                  ２５    小孔
２７    取付孔
２８    挿通孔
３０    隙間                    ３１    ハブ側連結凹部
３２    摺動側連結凹部          ３３    連結孔
３４    連結ピン                ３４ａ  胴体部
３４ｂ  鍔部                    ３４ｃ  段差部
３４ｄ  小径部                  ３４ｅ  かしめ部
３５    皿バネ                  ３６    座金
４０    細隙                    ４０ａ  内面
４１    摺動材                  ４２    補強部
４０Ａ  細隙
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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