(57)【要約】【課題】ブレーキ鳴きの発生を抑制することができるディスクロータを提供する。【解決手段】ディスクロータ２１０において、ブレーキパッドにより挟圧される一対のアウタ側摺動板２１２とインナ側摺動板２１４と、アウタ側摺動板２１２とインナ側摺動板２１４との間に放射状に配置された複数のフィンと、アウタ側摺動板２１２およびインナ側摺動板２１４と同心的に設けられており、車両側のハブに取り付けられるハット部２１６と、を備える。アウタ側摺動板２１２は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有しており、アウタ側摺動板２１２は、その径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板２１４の径方向の幅より大きな領域Ｓの表面において、環状側面部２２０との接続部近傍に凹部２２４を有する。【選択図】図６
2009138911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッドにより挟圧される一対の環状摺動板と、
対向する前記一対の環状摺動板の間に放射状に配置された複数のフィンと、
前記一対の環状摺動板と同心的に設けられており、車両側のハブに取り付けられる円板状の取付部と、該取付部の外周部と前記一対の環状摺動板の一方の内周部とを環状に連結する環状側面部とを有するハット部と、を備え、
前記一対の環状摺動板のうち少なくとも他方の環状摺動板は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有しており、
前記一方の環状摺動板は、その径方向の幅が同じ位相における前記他方の環状摺動板の径方向の幅より大きな領域の表面において、前記環状側面部との接続部近傍に凹部を有することを特徴とするディスクロータ。
【請求項２】
前記凹部は、同じ位相における前記一方の環状摺動板の径方向の幅と前記他方の環状摺動板の径方向の幅との差に応じて幅が異なる溝であることを特徴とする請求項１に記載のディスクロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ディスクブレーキ装置において用いられるディスクロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なディスクロータは、円周方向に均質に形成されている真円状の形状を有するものが多く、制動時においてブレーキパッドと摺動面との摩擦によってブレーキ鳴きが発生しやすい。そこで、ブレーキ鳴きの発生を抑制するために、特許文献１には、ハット状に形成されているハブ部を楕円形状とすることで、環状摺動板部が円周方向に不均一になっているディスクロータが開示されている。このような形状とすることで、回転するディスクロータと一体的に振動モードの節を回転させることができ、全ての直径節の定常な振動モードの発生を防止することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、摺動面における面内振動を抑制するために、ディスク部における外周端側の角部からハット部と摺動面との連結部分までの中心軸に向かう幅が、切り欠き部で長く、切り欠き部のないところで短くなるように形成されたディスクロータが開示されている。
【特許文献１】実開昭５９−２４５４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３４９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブレーキ鳴きは、摩擦面に作用する押圧力とそれにより生じる摩擦力との２つの力で生じるロータの弾性変形が、ロータの摩擦面の円周方向において偶発的に繰り返されるタイミングになると錬成し、振動が時間とともに大きくなる現象と考えられる。制動時にロータが受ける押圧力は、ブレーキキャリパの油圧等によりロータ摩擦面に対して直角方向に働く力であり、ロータには摩擦面に対して直角な方向へ振動する面直振動モードが生じる。
【０００５】
また、摩擦力は、摩擦面に広さがあるため、ロータの回転接線方向に平行な摩擦力だけではなく、必ず偶力方向の摩擦力が存在する。そのため、摩擦力により生じる振動は、ロータの回転接線方向に振動する回転方向振動モードと、回転接線方向に対して直角な半径方向に振動する半径方向振動モードとの２つの振動モードを含んだものとなる。
【０００６】
そこで、同一円周上でのブレーキロータの弾性変形の程度に変化を与えればブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。換言すれば、前述の複数の振動モードがロータの円周方向において不均一となる形状を採用すれば、ブレーキ鳴きの発生を抑制することが可能である。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキ鳴きの発生を抑制することができるディスクロータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクロータは、ブレーキパッドにより挟圧される一対の環状摺動板と、対向する前記一対の環状摺動板の間に放射状に配置された複数のフィンと、前記一対の環状摺動板と同心的に設けられており、車両側のハブに取り付けられる円板状の取付部と、該取付部の外周部と前記一対の環状摺動板の一方の内周部とを環状に連結する環状側面部とを有するハット部と、を備える。前記一対の環状摺動板のうち少なくとも他方の環状摺動板は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有しており、前記一方の環状摺動板は、その径方向の幅が同じ位相における前記他方の環状摺動板の径方向の幅より大きな領域の表面において、前記環状側面部との接続部近傍に凹部を有する。
【０００９】
この態様によると、少なくとも他方の環状摺動板は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有しているため、摩擦力により生じる振動は、円周方向において不均一となる。そのため、ディスクロータの面内において、回転接線方向に振動する振動モードや、回転接線方向に対して直角な半径方向に振動する振動モードに起因するブレーキ鳴きを抑制することができる。また、各環状摺動板の径方向の幅が相違する箇所においては、各環状摺動板の剛性が異なり、制動時における温度の上昇による各環状摺動板の膨張量も異なるため、各環状摺動板の径方向の幅が同じ箇所と比較して、ディスクロータが軸方向へ反る、いわゆる熱倒れが大きくなりやすく、環状摺動板の表面の円周方向における起伏が増加する傾向がある。しかしながら、この態様によると、一方の環状摺動板は、その径方向の幅が同じ位相における他方の環状摺動板の径方向の幅より大きな領域の表面において、環状側面部との接続部近傍に凹部を有しているので、凹部が形成された領域においては一方の環状摺動板とハット部との接続部が薄肉となり剛性が低下する。その結果、各環状摺動板の径方向の幅が相違する箇所における熱倒れの量を小さくすることができ、環状摺動板の表面における起伏を抑制することができる。
【００１０】
前記凹部は、同じ位相における前記一方の環状摺動板の径方向の幅と前記他方の環状摺動板の径方向の幅との差に応じて幅が異なる溝であってもよい。これにより、環状摺動板の表面における起伏をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るディスクロータ１０の構造について、図１および図２を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係るディスクロータ１０の一部破断下面図である。図２は、図１に示すディスクロータ１０のＡ−Ａ’断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、ディスクロータ１０は、車両幅方向外側に配設される円板形状のアウタ側摺動板１２と、このアウタ側摺動板１２に平行に対向して車両幅方向内側に配設される円板形状のインナ側摺動板１４と、を有している。アウタ側摺動板１２およびインナ側摺動板１４は、その中央部が大きく開口した環状の部材であり、アウタ側摺動板１２の内周縁部には、車軸への取付けの際に利用されるハット部１６が設けられている。ハット部１６は、車両側のハブに取り付けられる円板状の取付部１８と、取付部１８の外周縁部とアウタ側摺動板１２の内周縁部とを環状に連結する環状側面部２０とを有する。このハット部１６の取付部１８には、ボルトを挿入するためのボルト孔２２が複数設けられている。
【００１５】
ブレーキパッドにより挟圧される一対のアウタ側摺動板１２およびインナ側摺動板１４の間には、複数のフィン２４が放射状に配置されており、アウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４とを結合している。そして、これら複数のフィン２４と、一対のアウタ側摺動板１２およびインナ側摺動板１４とにより、ディスクロータ１０の内周側から外周側へと放射状に延びる複数の通風孔２６が形成されている。
【００１６】
複数のフィン２４は、周方向の幅が通常の大きさのフィン２４ａと、フィン２４ａより周方向の幅が大きいフィン２４ｂとから構成されている。本実施の形態に係るディスクロータ１０は、フィン２４ａが４本設けた後にフィン２４ｂを１本設けるという周期で、３２本のフィン２４ａと８本のフィン２４ｂとを備えている。これにより、制動時にブレーキキャリパの油圧等によりアウタ側摺動板１２およびインナ側摺動板１４の表面に対して直角方向の力が働いた場合に、フィン２４ａやフィン２４ｂの有無によりアウタ側摺動板１２およびインナ側摺動板１４の実質的な厚みが円周方向で不均一となる。そのため、前述のように、ディスクロータ１０の摩擦面に対して直角な方向へ振動する面直振動モードに起因するブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。
【００１７】
また、図１や図２に示すように、ディスクロータ１０において、インナ側摺動板１４は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有している。より詳細には、位相が０°および１８０°近傍において幅Ｗ１が最大となり、位相が９０°および２７０°近傍において幅Ｗ２が最小となっており、インナ側摺動板１４の径方向の幅が円周方向で不均一となっている。これにより、前述のように摩擦力により摺動面内に生じる、ディスクロータ１０の回転接線方向に振動する回転方向振動モードと、回転接線方向に対して直角な半径方向に振動する半径方向振動モードとの２つの振動モードに起因するブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。
【００１８】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係るディスクロータ１０は、インナ側摺動板１４の径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有していたが、本実施の形態に係るディスクロータは、アウタ側摺動板の径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有している点が大きな相違点である。
【００１９】
図３は、第２の実施の形態に係るディスクロータ１１０の上面図である。図４は、図３に示すディスクロータ１１０のＢ−Ｂ’断面図である。なお、フィンの構成は第１の実施の形態と同様であるので、図示およびその説明は省略する。また、第１の実施の形態と同様の要素の説明は適宜省略する。
【００２０】
ディスクロータ１１０は、アウタ側摺動板１１２とインナ側摺動板１１４と、を有している。アウタ側摺動板１１２およびインナ側摺動板１１４は、その中央部が大きく開口した環状の部材であり、アウタ側摺動板１１２の内周縁部には、車軸への取付けの際に利用されるハット部１１６が設けられている。ハット部１１６は、車両側のハブに取り付けられる楕円形状の取付部１１８と、取付部１１８の外周縁部とアウタ側摺動板１１２の内周縁部とを環状に連結する環状側面部１２０とを有する。このハット部１１６の取付部１１８には、ボルトを挿入するためのボルト孔１２２が複数設けられている。
【００２１】
図３や図４に示すように、ディスクロータ１１０において、アウタ側摺動板１１２は、径方向の幅が円周方向の位相によって異なる形状を有している。より詳細には、位相が０°および１８０°近傍において幅Ｗ３が最大となり、位相が９０°および２７０°近傍において幅Ｗ４が最小となっており、アウタ側摺動板１１２の径方向の幅が円周方向で不均一となっている。これにより、前述のように摩擦力により摺動面内に生じる、ディスクロータ１１０の回転接線方向に振動する回転方向振動モードと、回転接線方向に対して直角な半径方向に振動する半径方向振動モードとの２つの振動モードに起因するブレーキ鳴きの発生を抑制することができる。
【００２２】
（第３の実施の形態）
前述のように、第１の実施の形態に係るディスクロータ１０は、摩擦力により摺動面内に生じる振動に起因するブレーキ鳴きを抑制することが可能である。しかしながら、アウタ側摺動板１２は、その径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板１４の径方向の幅より大きな領域と、その径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板１４の径方向の幅と同じ領域とを有している。そのため、同じ位相においてアウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４との径方向の幅が相違する箇所においては、制動時における温度の上昇による各摺動板の膨張量が異なるため、各摺動板の径方向の幅が同じ箇所と比較して、ディスクロータが軸方向へ反る、いわゆる熱倒れが大きくなりやすく、摺動板の表面の円周方向での起伏が増加する傾向がある。
【００２３】
そこで、各摺動板の径方向の幅の相違が熱倒れに与える影響を説明する。図５（ａ）は、径方向の幅がアウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４とで同じである位相領域における熱倒れを説明するための要部断面図である。図５（ｂ）は、径方向の幅がアウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４とで異なる位相領域における熱倒れを説明するための要部断面図である。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、径方向の幅がアウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４とで同じ場合、制動時における温度の上昇による各摺動板の矢印方向の膨張量はほぼ同じとなるが、アウタ側摺動板１２の内周縁部は環状側面部２０と接続されているため、わずかにアウタ側摺動板１２の変形が抑えられる。その結果、ディスクロータ１０は、アウタ側摺動板１２側にわずかに反った状態となる。
【００２５】
一方、図５（ｂ）に示すように、径方向の幅がアウタ側摺動板１２とインナ側摺動板１４とで異なる場合、インナ側摺動板１４の内周縁部側での膨張が抑えられ、アウタ側摺動板１２との膨張差が大きくなる。その結果、ディスクロータ１０は、図５（ａ）に示す状態よりアウタ側摺動板１２側に更に反った状態となり、ディスクロータの摺動板表面の円周方向に起伏ができることになる。このような状態でディスクロータ１０がブレーキパッドにより挟圧されると、制動時に振動が発生する要因ともなる。そのため、熱倒れが円周方向で大きく変動しないようなディスクロータが求められる。
【００２６】
そこで、アウタ側摺動板１２の内周縁部が環状側面部２０に固定されている接続部近傍の接続剛性を低下させれば、温度の上昇によりディスクロータ１０がアウタ側摺動板１２に反ることを抑制することができると考えられる。
【００２７】
図６は、第３の実施の形態に係るディスクロータ２１０の上面図である。図７（ａ）は、図６に示すディスクロータ２１０のＣ−Ｏ断面図である。図７（ｂ）は、図６に示すディスクロータ２１０のＣ’−Ｏ断面図である。なお、フィンの構成は第１の実施の形態と同様であるので、図示およびその説明は省略する。また、第１の実施の形態と同様の要素の説明は適宜省略する。
【００２８】
ディスクロータ２１０は、アウタ側摺動板２１２とインナ側摺動板２１４と、を有している。アウタ側摺動板２１２およびインナ側摺動板２１４は、その中央部が大きく開口した環状の部材であり、アウタ側摺動板２１２の内周縁部には、車軸への取付けの際に利用されるハット部２１６が設けられている。ハット部２１６は、車両側のハブに取り付けられる円形状の取付部２１８と、取付部２１８の外周縁部とアウタ側摺動板２１２の内周縁部とを環状に連結する環状側面部２２０とを有する。このハット部２１６の取付部２１８には、ボルトを挿入するためのボルト孔２２２が複数設けられている。
【００２９】
また、アウタ側摺動板１２は、その径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板１４の径方向の幅より大きな領域Ｓの表面において、環状側面部２２０との接続部近傍に凹部２２４を有する。
【００３０】
本実施の形態に係るディスクロータ２１０は、図７（ａ）に示すように、アウタ側摺動板２１２の径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板２１４の径方向の幅と同じ領域では、図５（ａ）と同様にわずかに反るだけである。一方、アウタ側摺動板２１２の径方向の幅が同じ位相におけるインナ側摺動板２１４の径方向の幅より大きい領域、すなわち凹部２２４が形成されている領域においては、アウタ側摺動板２１２とハット部２１６との接続部が薄肉となり剛性が低下する。その結果、領域Ｓの凹部２２４が形成されている箇所においては、アウタ側摺動板２１２のハット部２１６に向かう方向へ膨張しやすくなる。そのため、各環状摺動板の径方向の幅が相違する箇所における熱倒れの量を小さくすることができ、環状摺動板の表面における起伏を抑制することができる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る凹部２２４は、同じ位相におけるアウタ側摺動板２１２の径方向の幅とインナ側摺動板２１４の径方向の幅との差に応じて幅が異なる溝である。アウタ側摺動板２１２の径方向の幅とインナ側摺動板２１４の径方向の幅との差が大きければ大きいほど、熱倒れの量が大きくなるため、それに応じて剛性が低下するように溝の幅を変化させてている。これにより、アウタ側摺動板２１２の表面における起伏をより抑制することができる。本実施の形態における溝は、位相が０°および１８０°近傍において幅が最小となり、位相が９０°および２７０°近傍において幅が最大となっている三日月形状である。
【００３２】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における処理の組合せや順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施の形態に係るディスクロータの一部破断下面図である。
【図２】図１に示すディスクロータのＡ−Ａ’断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係るディスクロータの上面図である。
【図４】図３に示すディスクロータのＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）は、熱倒れを説明するための要部断面図である。
【図６】第３の実施の形態に係るディスクロータの上面図である。
【図７】図７（ａ）は、図６に示すディスクロータのＣ−Ｏ断面図である。図７（ｂ）は、図６に示すディスクロータのＣ’−Ｏ断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ディスクロータ、  １２  アウタ側摺動板、  １４  インナ側摺動板、  １６  ハット部、  １８  取付部、  ２０  環状側面部、  ２２  ボルト孔、  ２４  フィン、  ２１０  ディスクロータ、  ２１２  アウタ側摺動板、  ２１４  インナ側摺動板、  ２１６  ハット部、  ２１８  取付部、  ２２０  環状側面部、  ２２２  ボルト孔、  ２２４  凹部。
【図１】
2009138911.tif 000003
【図２】
2009138911.tif 000004
【図３】
2009138911.tif 000005
【図４】
2009138911.tif 000006
【図５】
2009138911.tif 000007
【図６】
2009138911.tif 000008
【図７】
2009138911.tif 000009