JP5636911B2

JP5636911B2 - ダストカバー

Info

Publication number: JP5636911B2
Application number: JP2010262353A
Authority: JP
Inventors: 祐輔杉田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: JP2012112460A

Description

本発明は、車両の車輪に設けられるディスクブレーキ装置用のダストカバーに関する。

現在、車両に搭載されるブレーキ装置には、ディスクブレーキ装置が広く採用されている。そのディスクブレーキ装置には、一般的に、ブレーキパッドやディスクロータを埃や泥などの異物から保護するためのダストカバーが用いられている。一方、ディスクロータは、ブレーキパッドとの接触により発生する摩擦熱によって高温となるため、外気によって冷却される必要がある。しかしながら、上記ダストカバーは、ディスクロータを異物から保護するために、ディスクロータを覆うようにして設けられているため、ディスクロータの熱は外気に放出され難くなっている。このような実情に鑑み、例えば、下記特許文献のダストカバーは、車輪とともに回転することができ、また、その回転する方向に向かって開口する通気孔を有している。そのため、車両の走行中、通気孔からダストカバーとディスクロータとの隙間には外気が導入されるため、ディスクロータの冷却が促進される。

特開２００７−８４４１号公報

上記特許文献のダストカバーでは、ディスクロータの冷却が促進されたとしても、外気とともに異物がダストカバーとディスクロータとの隙間に侵入し易くなってしまうという問題がある。この問題を始めとして、ダストカバーは種々の問題を抱えており、ダストカバーには改良の余地が多分に存在している。したがって、何らかの改良を施せば、ダストカバーの実用性を向上させることができる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いダストカバーを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１および第２のダストカバーは、
(A)車輪と一体的に回転するディスクロータと、(B)ブレーキパッドを保持するとともに、車輪を回転可能に保持するキャリアに、前記ディスクロータを挟むようにして固定されたブレーキキャリパとを備えたディスクブレーキ装置用のダストカバーであって、
前記ディスクロータの車体側の一方の面を、前記ブレーキキャリパが位置する箇所を除いて覆うようにして、前記キャリアに固定され、
前記ディスクロータの車体側の一方の面と向かい合う面に、そのディスクロータの車体側の一方の面と向かい合うようにして前記ディスクロータの周方向に間隔を設けて配置された複数の突起を有しており、
第１のダストカバーでは、前記複数の突起の各々が、
前記ディスクロータの径方向に対して傾斜して延びて当該ダストカバーの中心側の縁から外周側の縁に至る形状とされ、
第２のダストカバーでは、前記複数の突起の各々が、
それぞれが、前記ディスクロータの径方向に対して前記ディスクロータの回転方向における前方側に傾斜し、当該ダストカバーの中心側の縁と外周側の縁との間の位置から延び、前記中心側の縁に至る中心側延出部および前記外周側の縁に至る外周側延出部を有する形状とされる。

ダストカバーとディスクロータとの隙間にある空気は、車両の走行中、ディスクロータの回転に引きずられて移動させられる。つまり、ダストカバーとディスクロータとの隙間には、ディスクロータの回転によって気流が発生する。その気流は、ダストカバーの周方向に旋回するように発生する。一方、ディスクロータは、ブレーキパッドとの接触により発生する摩擦熱によって高温となる。そのため、隙間内の空気が、高温となった状態で旋回し続けると、ディスクロータから空気への熱伝達が悪化し、ディスクロータの冷却が阻害されてしまう。

本ダストカバーに設けられている突起が、「ディスクロータの径方向に対して傾斜して延びてダストカバーの中心側の縁から外周側の縁に至る形状」となっている場合、突起によって、隙間内の空気に、ダストカバーの中心方向あるいは外周方向の一方に向かう流れが発生することになる。例えば、突起が、ダストカバーの中心側の縁に位置する部分が気流の上流側に位置し、外周側の縁に位置する部分が下流側に位置するような形状になっている場合には、隙間内の空気に、外周側の縁に向かう流れを発生させることができる。そのため、そのように流れた空気は、外周側の縁から隙間外へと排出されることになる。一方、突起が、ダストカバーの外周側の縁に位置する部分が気流の上流側に位置し、中心側の縁に位置する部分が下流側に位置するような形状になっている場合には、隙間内の空気に、中心側の縁に向かう流れを発生させることができ、そのように流れた空気は、中心側の縁から隙間外へと排出されることにる。

また、本ダストカバーに設けられている突起が、「それぞれが、ディスクロータの径方向に対してディスクロータの回転方向における前方側に傾斜し、ダストカバーの中心側の縁と外周側の縁との間の位置から延び、中心側の縁に至る中心側延出部および外周側の縁に至る外周側延出部を有する形状」となっている場合、突起によって、隙間内の空気に、ダストカバーの中心方向と外周方向との両方に向かう流れが発生することになる。例えば、突起が、Ｖ字型を成すようにして一体とされた中心側延出部と外周側延出部とを有する形状になっている場合には、隙間内の空気に、中心側延出部によって、中心側の縁に向かう流れを発生させることができ、外周側延出部によって、外周側の縁に向かう流れを発生させることができる。そのため、中心側に流れた空気は、ダストカバーの中心側の縁から隙間外へと排出され、外周側に流れた空気は、ダストカバーの外周側の縁から隙間外へと排出されることになる。

したがって、本ダストカバーは、突起によって、ディスクロータの発する熱で高温とされた隙間内の空気を、ダストカバーの外周側または中心側、あるいは、それら両方の側へと導くことができ、その高温の空気は、ダストカバーの外周側の縁または中心側の縁、あるいは、それら両方の縁から隙間外へと排出されることになる。

本発明の第１実施例のダストカバーが用いられたディスクブレーキ装置の断面図である。図１のダストカバーとディスクロータとを示す斜視図である。本発明の第１実施例のダストカバーをディスクロータ側から見た図であり、隙間内の空気の流れを模式的に示した図である。本発明の第１実施例のダストカバーが有する突起の断面図であり、隙間内の空気の流れを模式的に示した図である。本発明の第２実施例のダストカバーをディスクロータ側から見た図であり、隙間内の空気の流れを模式的に示した図である。本発明の第３実施例のダストカバーをディスクロータ側から見た図であり、隙間内の空気の流れを模式的に示した図である。

以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１は、車両に設けられたディスクブレーキ装置１０を示している。ディスクブレーキ装置１０は、車体側に取り付けられるブレーキキャリパ１２と、ホイール１４とともに回転し、概して円板形状とされたディスクロータ１６とを含んで構成される。

ホイール１４は、それの外周部に、図示を省略するタイヤが嵌め込まれており、アクスルハブ２０に固定されている。また、アクスルハブ２０には、ディスクロータ１６も固定されている。アクスルハブ２０は、ベアリングを介して支持軸２２に回転可能に保持されており、その支持軸２２は、図示を省略するサスペンションアームの一端に取り付けられたキャリア２４に固定されている。そのため、ディスクロータ１６およびホイール１４は、車体に対して回転可能となっている。なお、サスペンションアームの他端は車体に回動可能に取り付けられている。また、キャリア２４には、ブレーキキャリパ１２も取り付けられている。ブレーキキャリパ１２は１組のブレーキパッド２６を保持しており、ブレーキパッド２６の各々は、ディスクロータ１６を両側から挟み込むようにして配置されている。

また、ブレーキキャリパ１２は、運転者のブレーキ操作に応じて作動するブレーキシリンダ２８を内部に有している。ブレーキシリンダ２８は、自身の作動によってブレーキパッド２６をディスクロータ１６に押し付けることが可能とされている。そのため、ブレーキ操作がされると、ブレーキパッド２６はディスクロータ１６に押し付けられ、ディスクロータ１６とブレーキパッド２６との接触部には摩擦力が発生する。その摩擦力によって、ディスクロータ１６の回転が抑制されるため、ディスクブレーキ装置１０はホイール１４の回転を抑制することができ、車両が制動される。

このようなディスクブレーキ装置１０には、ディスクロータ１６やブレーキパッド２６を埃や泥などの異物から保護するためのダストカバー３０が用いられている。ダストカバー３０は、ディスクロータ１６の車体側に配置され、ボルト３２によってキャリア２４に固定されている。したがって、ディスクロータ１６が車体に対して回転可能になっている一方で、ダストカバー３０は車体に対して回転不能となっている。図２に示すように、ダストカバー３０は、概して円板形状とされているが、ダストカバー３０がブレーキキャリパ１２と干渉しないように、ブレーキキャリパ１２が位置する箇所には切欠部３４が設けられている。つまり、ダストカバー３０は、ブレーキキャリパ１２の位置する箇所を除いて、ディスクロータ１６の一方の面を覆うような形状とされている。また、ダストカバー３０には、ディスクロータ１６に向かい合う面に突出する３個の突起３６が設けられている。各突起３６は、ディスクロータ１６の径方向に対して傾斜して延びて、ダストカバー３０の中心側の縁３８から外周側の縁４０に至る形状となっている。また、３個の突起３６は、ダストカバー３０の周方向に約９０°間隔でそれぞれ配置されている。なお、ダストカバー３０とディスクロータ１６との間には隙間が設けられているが、この隙間に異物を侵入させ難くするために、隙間の間隔は比較的小さくされている。

このダストカバー３０とディスクロータ１６との隙間にある空気は、車両の走行中、ディスクロータ１６の回転に引きずられて移動させられる。つまり、ダストカバー３０とディスクロータ１６との隙間には、ディスクロータ１６の回転によって気流が発生する。その気流は、図３に矢印で示すように、ダストカバー３０の周方向に旋回するようにして発生する。図４は、図３の矢視Ａ−Ａにおける突起３６の断面、および、突起３６の前後における気流の状態を示している。気流は、ディスクロータ１６の回転に引きずられるようにして発生するため、突起３６の手前における気流の速さは、図４における矢印の長さで示すように、ディスクロータ１６側で最も速く（矢印が長い）、ダストカバー３０側で最も遅く（矢印が短い）なる。また、その気流は、ダストカバー３０に突起３６が無い場合には、このような速度分布を持った層流状態で流れることになる。

本ダストカバー３０では、各突起３６は、気流を乱す障害物となるため、突起３６の後方では、気流が乱流状態になる。つまり、本ダストカバー３０によれば、ディスクロータ１６の熱によって高温となった空気が、ディスクロータ１６に接したまま流れ続けることはなく、ディスクロータ１６は攪拌された空気に曝されることになる。

また、各突起３６は、中心側の縁３８に位置する部分が上記気流の上流側に位置し、外周側の縁４０に位置する部分が気流の下流側に位置する形状となっている。そのため、隙間内の空気に、外周側の縁４０に向かう流れを発生させることができ、そのように流れた空気は、外周側の縁４０から隙間外へと排出されることになる。また、突起３６による空気の排出や乱流の発生によって、突起３６の後方では、隙間内の空気が外気に対して負圧状態となる。そのため、突起３６の後方では、比較的低温な外気が隙間内に導入されることになる。したがって、本ダストカバー３０の突起３６は、ディスクロータ１６に接する空気を攪拌し、隙間内の高温な空気を排出し、低温な外気を隙間内へ導入することができるため、ディスクロータ１６を効率的に冷却することができるのである。

また、突起３６は、ダストカバー３０の径方向に間隔を設けて３個設けられているため、車速がある速さ以上になり、ディスクロータ１６の回転する速さに伴って気流の速さもある速さ以上になると、突起３６を通過して乱流となった気流は、層流に変化せずに乱流のまま下流側の突起３６に到達する。つまり、各突起３６の間は、気流が概ね乱流となった状態で維持される。また、突起３６は、ダストカバー３０の周方向に約９０°間隔、つまり、同じ間隔で設けられている。したがって、車速がある速さ以上になると、ディスクロータ１６の周方向における全域で、気流は概ね乱流となる。したがって、本ダストカバー３０によれば、周方向において、ディスクロータ１６全体を効率的に冷却することができる。

図５は、ディスクブレーキ装置１０に適用可能な別のダストカバー５０を示している。ダストカバー５０は、大まかには、突起の形状を除いて、第１実施例のダストカバー３０と同じ構造となっている。以下に、説明の簡略化に配慮して、第１実施例のダストカバー３０と異なる事柄について説明する。

ダストカバー５０には、ディスクロータ１６に向かい合う面に突出する３個の突起５２が設けられている。各突起５２は、ディスクロータ１６の径方向に対して傾斜して延びて、ダストカバー５０の外周側の縁５４から中心側の縁５６に至る形状となっている。また、各突起５２は、外周側の縁５４に位置する部分が上記気流の上流側に位置し、中心側の縁５６に位置する部分が気流の下流側に位置する形状となっている。そのため、本ダストカバー５０によれば、隙間内の空気に、中心側の縁５６に向かう流れを発生させることができ、そのように流れた空気は、中心側の縁５６から隙間外へと排出されることになる。また、３個の突起５２は、ダストカバー５０の周方向に約９０°間隔でそれぞれ配置されている。したがって、本ダストカバー５０によれば、周方向において、ディスクロータ１６全体を効率的に冷却することができる。

図６は、ディスクブレーキ装置１０に適用可能な別のダストカバー７０を示している。ダストカバー７０は、大まかには、突起の形状を除いて、第１実施例のダストカバー３０と同じ構造となっている。以下に、説明の簡略化に配慮して、第１実施例のダストカバー３０と異なる事柄について説明する。

ダストカバー７０には、ディスクロータ１６に向かい合う面に突出する３個の突起７２が設けられている。各突起７２は、ダストカバー７０の中心側の縁７４と外周側の縁７６との間における略中央の位置から延び、中心側の縁に至る中心側延出部７８および外周側の縁に至る外周側延出部８０を有している。また、これらの延出部７８，８０は、それぞれ、ディスクロータ１６の径方向に対して、ディスクロータ１６の回転方向における前方側に傾斜している。つまり、各突起７２は、気流の方向に対して尖ったＶ字形状とされている。これら３個の突起７２は、ダストカバー７０の周方向に約９０°間隔でそれぞれ配置されている。

本ダストカバー７０によれば、突起７２によって、隙間内の空気に、ダストカバーの中心方向と外周方向との両方に向かう流れが発生することになる。具体的には、隙間内の空気に、中心側延出部７８によって、中心側の縁７４に向かう流れを発生させることができ、外周側延出部８０によって、外周側の縁７６に向かう流れを発生させることができる。そのため、中心側に流れた空気は、ダストカバーの中心側の縁７４から隙間外へと排出され、外周側に流れた空気は、ダストカバーの外周側の縁７６から隙間外へと排出されることになる。また、３個の突起７２は、ダストカバー７０の周方向に約９０°間隔でそれぞれ配置されている。したがって、本ダストカバー７０によれば、周方向において、ディスクロータ１６全体を効率的に冷却することができる。

１０：ディスクブレーキ装置１６：ディスクロータ３０：ダストカバー３６：突起３８：中心側の縁４０：外周側の縁５０：ダストカバー５２：突起５４：外周側の縁５６：中心側の縁７０：ダストカバー７２：突起７４：中心側の縁７６：外周側の縁７８：中心側延出部８０：外周側延出部

Claims

(A)車輪と一体的に回転するディスクロータと、(B)ブレーキパッドを保持するとともに、車輪を回転可能に保持するキャリアに、前記ディスクロータを挟むようにして固定されたブレーキキャリパとを備えたディスクブレーキ装置用のダストカバーであって、
前記ディスクロータの車体側の一方の面を、前記ブレーキキャリパが位置する箇所を除いて覆うようにして、前記キャリアに固定され、
前記ディスクロータの車体側の一方の面と向かい合う面に、そのディスクロータの車体側の一方の面と向かい合うようにして前記ディスクロータの周方向に間隔を設けて配置された複数の突起を有しており、
前記複数の突起の各々が、
前記ディスクロータの径方向に対して傾斜して延びて当該ダストカバーの中心側の縁から外周側の縁に至る形状とされたダストカバー。
(A)車輪と一体的に回転するディスクロータと、(B)ブレーキパッドを保持するとともに、車輪を回転可能に保持するキャリアに、前記ディスクロータを挟むようにして固定されたブレーキキャリパとを備えたディスクブレーキ装置用のダストカバーであって、
前記ディスクロータの車体側の一方の面を、前記ブレーキキャリパが位置する箇所を除いて覆うようにして、前記キャリアに固定され、
前記ディスクロータの車体側の一方の面と向かい合う面に、そのディスクロータの車体側の一方の面と向かい合うようにして前記ディスクロータの周方向に間隔を設けて配置された複数の突起を有しており、
前記複数の突起の各々が、
それぞれが、前記ディスクロータの径方向に対して前記ディスクロータの回転方向における前方側に傾斜し、当該ダストカバーの中心側の縁と外周側の縁との間の位置から延び、前記中心側の縁に至る中心側延出部および前記外周側の縁に至る外周側延出部を有する形状とされたダストカバー。