JP7193502B2 - フローティング型ブレーキディスク並びに鞍乗り型車両用の車輪 - Google Patents

Description

本発明は、主として自動二輪車等の鞍乗り型車両用のディスクブレーキ装置に用いられる、環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブとを備えるフローティング型ブレーキディスク並びにこのフローティング型ブレーキディスクを備える鞍乗り型車両用の車輪に関する。

従来、この種のフローティング型ブレーキディスクは例えば特許文献１で知られている。このものは、ロータの内周縁部に、径方向内方にのびる舌片状の突片が周方向に所定間隔で複数形成されると共に、ハブの外周縁部に、突片に夫々対応させて、径方向内方に凹入して当該突片を受け入れる受入凹部が形成され、突片が受入凹部から軸方向に抜け出ないようにする抜け止め手段が設けられている。このもので、受入凹部は、ハブの軸方向一方の面から他方の面まで貫通するように形成されており、抜け止め手段は、筒状の胴部の一端にフランジ部が形成された連結ピンで構成されている。そして、連結ピンを突片に形成されたピン孔に挿通して、連結ピンの他端をかしめることで、突片を軸方向一方と他方とに抜け止めしている。

ところで、制動時はロータがブレーキパッドの摺接で高温に発熱する。このため、連結ピンとしてアルミニウム製のものを用いる場合、ロータからの伝熱による変色を防止するため、連結ピンにはアルマイト膜が成膜される。然し、アルマイト膜が成膜された連結ピンをカシメ加工等により塑性変形させると、成膜されたアルマイト膜が割れたり、剥がれたりするという不具合が生じる。

そこで、連結ピンの塑性変形加工を行わず、突片を軸方向一方と他方とに抜け止めするものが例えば特許文献２で知られている。このもので、抜け止め手段は、胴部の一端にフランジ部が形成された連結ピンと、突片に形成したピン孔とハブに形成した受入凹部とを軸方向両側から挟むようにして配置される２枚のワッシャと、連結ピンの胴部の他端側に形成した溝部に係合可能な止め輪とで構成されている。そして、連結ピンを２枚のワッシャとピン孔とに挿通して、連結ピンの溝部に止め輪を係合させることで、突片が受入凹部から軸方向に抜け出ないようにしている。しかし、このものは、ハブから軸方向に連結ピンが突出しているため、制動時に抜け止め手段（連結ピン及び止め輪）がキャリパに干渉する虞がある。

特許第５７８３８５６号公報 特許第５８０３７３９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、抜け止め手段の塑性変形加工を行わず、また、制動時に抜け止め手段がキャリパに干渉することを防止できるようにしたフローティング型ブレーキディスク並びにこのフローティング型ブレーキディスクを備える鞍乗り型車両用の車輪を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブとを備える本発明のフローティング型ブレーキディスクは、ロータの内周縁部に、径方向内方にのびる舌片状の突片が周方向に所定間隔で複数形成されると共に、ハブの外周縁部に、突片に夫々対応させて、径方向内方に凹入して当該突片を受け入れる受入凹部が形成され、突片が受入凹部から軸方向に抜け出ないようにする抜け止め手段が設けられ、受入凹部は、軸方向一方にのみ開放されて、軸方向他方はハブに一体の壁で閉塞され、抜け止め手段は、突片の軸方向一方を向く面に対向する押え板と、受入凹部の軸方向一方の端部内壁面に形成した溝に係合し、押え板を軸方向一方に抜け止めする止め輪とで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、抜け止め手段を、突片の軸方向一方を向く面に対向する押え板と、受入凹部の軸方向一方の端部内壁面に形成した溝に係合し、押え板を軸方向一方に抜け止めする止め輪とで構成したことで、上記従来例のような抜け止め手段の塑性変形加工が不要となる。また、止め輪が受入凹部の軸方向一方の端部内壁面に形成した溝に係合されており、抜け止め手段が軸方向に突出しない。そのため、制動時に抜け止め手段がキャリパに干渉することを防止できる。また、受入凹部の軸方向他方がハブに一体の壁で閉塞されている（即ち、ハブの板厚方向に貫通していない）ため、ハブの強度（剛性）を高めることができる。その結果、ハブに各受入凹部が形成される部分同士を連結する梁が不要となり、フローティング型ブレーキディスク全体の重量を軽量化することができる。また、連結ピンが不要となるため、部品点数を減らすことができる。

また、本発明においては、前記受入凹部に、当該受入凹部の内壁面に沿う形状で、前記突片を受け入れる板部材が装着されることが好ましい。これによれば、制動時に、ロータの突片が、ハブの受入凹部に直接接触することがなく、ハブが摩耗するのを低減することができる。

また、本発明によれば、前記突片と前記押え板との間または前記押え板と前記止め輪との間に、軸方向の付勢力を持つ付勢手段が介設されることが好ましい。これによれば、各突片を軸方向に弾力的に係止することができ、制動時のガタツキを抑制することができる。

また、ホイールと、ホイールに装着したフローティング型ブレーキディスクとを備える本発明の鞍乗り型車両用の車輪は、フローティング型ブレーキディスクとして、上述した本発明のフローティング型ブレーキディスクが用いられ、このフローティング型ブレーキディスクは、前記軸方向一方がホイール側を向く状態でホイールに装着されることを特徴とする。これによれば、ハブに一体の壁で閉塞されている受入凹部の軸方向他方の部分が外向きとなって、受入凹部が外観に表れず、体裁が良好になる。

本発明の実施形態のフローティング型ブレーキディスクが装着された鞍乗り型車両の前輪の側面図。 本発明の実施形態のフローティング型ブレーキディスクの軸方向一方から見た側面図。 本発明の実施形態のフローティング型ブレーキディスクの要部の分解斜視図。 図２のＩＶ－ＩＶ線で切断した拡大図。

図１を参照して、ＦＷは、自動二輪車等の鞍乗り型車両の前輪である。この前輪ＦＷは、フロントフォークＦｆに懸架した車軸Ｆｓに軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されるホイールＷｅと、ホイールＷｅの外周部に装着されるタイヤＴｒとを有する。図１中、Ｃｐは、ブレーキ装置の構成要素としてのキャリパである。そして、ホイールＷｅの軸方向片側の所定位置には、本発明の実施形態のブレーキディスクＢＤが固定用ボルトＶｔにより取り付けられている。尚、ホイールＷｅ、ブレーキ装置及び固定用ボルトＶｔとしては、公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。

図２も参照して、ブレーキディスクＢＤは、環状のロータ１と、ロータ１の内側に配置されるハブ２とを備える。ロータ１は、例えばステンレス鋼板製で環状に形成されたものであり、ブレーキ操作時、キャリパＣｐのブレーキパットで挟持され、ハブ２を介して車軸Ｆｓに制動力を伝達する。図３も参照して、ロータ１の内周縁部には、径方向内方にのびるほぼ矩形の舌片状の突片１１が周方向に所定間隔で複数形成されている。また、ロータ１には、軽量化等のため、板厚方向に貫通する円形の貫通孔１２が複数開設されている。

ロータ１の内側に配置されるハブ２は、例えばアルミニウム合金製であり、ハブ２には、中央の軸孔２１と、軽量化等のため、板厚方向に貫通する大小複数の貫通孔２２とが夫々形成されている。そして、軸孔２１の周囲に形成した取付孔２３に、固定用ボルトＶｔを挿通してホイールＷｅに取り付けられる。

図４も参照して、ハブ２の外周には、各突片１１に夫々対応させて、径方向内方に凹入して、各突片１１を受け入れる受入凹部２４が形成されている。また、本実施形態のブレーキディスクＢＤは、突片１１が受入凹部２４から軸方向に抜け出ないようにする抜け止め手段３を備えている。

ここで、受入凹部２４は、突片１１の径方向に沿う両側面に略平行な受入面を有し、両受入面間の幅は、突片１１の周方向の幅よりわずかに大きく形成されている。また、受入凹部２４は、軸方向一方のみが開放されるように設けられており、軸方向他方はハブ２と一体の壁２５で閉塞されている。更に、受入凹部２４の軸方向一方の端部２４ａは、受入凹部２４の他の部分よりも大きな略円形状に形成されている。この端部２４ａの内壁面には、その周方向に亘って溝２６が形成されている。

抜け止め手段３は、突片１１の軸方向一方の面に対向するように設けられる、例えばアルミニウム合金製の円形板状の押え板３１と、上記溝２６に係合して押え板３１を軸方向一方に抜け止めする止め輪３２とで構成される。止め輪３２としては、公知のＣ型スナップリングを用いることができるため、詳細な説明は省略する。また、突片１１と受入凹部２４との間の隙間には、受入凹部２４の内壁面に沿う形状（本実施形態では、コの字形状）を有する板部材４が挿入されている。また、突片１１と押え板３１との間には、付勢手段としての皿バネ５が介設されている。尚、図２中、最下部に位置するものは、押え板３１、止め輪３２、板部材４及び皿バネ５を装着していない状態を示す。以下、ロータ１とハブ２との連結手順を具体的に説明する。

先ず、ハブ２を上記軸方向一方が上方を向くように置いた状態で、ハブ２の各受入凹部２４に板部材４を装着する。次に、ロータ１の各突片１１がハブ２の各受入凹部２４内（板部材４内）に受け入れられるようにハブ２の外側にロータ１を配置する。その後、皿バネ５を突片１１の上に載置すると共に、皿バネ５の上に押え板３１を載置する。最後に、押え板３１の上方から、止め輪３２を受入凹部２４の軸方向一方の端部２４ａの内壁面に形成した溝２６に係合させる。これにより、突片１１が受入凹部２４に対し軸方向に抜け止めされ、ロータ１とハブ２とが連結される。

本実施形態によれば、上記の如く、抜け止め手段３を、突片１１の軸方向一方の面に対向する押え板３１と、押え板３１を軸方向一方に抜け止めする止め輪３２とで構成したことで、上記従来例のような抜け止め手段の塑性変形加工が不要となる。また、止め輪３２が受入凹部２４の軸方向一方の端部２４ａの内壁面に形成した溝２６に係合されており、抜け止め手段３が軸方向に突出していないため、制動時に抜け止め手段３がキャリパＣｐに干渉することを防止できる。また、受入凹部２４の軸方向他方側がハブ２に一体の壁２５で閉塞されている（即ち、ハブ２の板厚方向に貫通していない）ため、ハブ２の強度（剛性）を高めることができる。その結果、ハブ２に各受入凹部２４が形成される部分同士を連結する梁が不要となり、ブレーキディスクＢＤ全体の重量を軽量化することができる。また、連結ピンが不要となり、部品点数を減らすことができる。

また、本実施形態によれば、受入凹部２４に、受入凹部２４の内壁面に沿う形状で、突片１１を受け入れる板部材４を装着したことで、制動時に、突片１１が受入凹部２４に直接接触することがなく、ハブ２が摩耗するのを低減することができる。

また、本実施形態によれば、突片１１と押え板３１との間に、皿バネ５を設けたことで、各突片１１を軸方向に弾力的に係止することができ、制動時のガタツキを抑制することができる。尚、上記実施形態では、突片１１と押え板３１との間に、皿バネ５を介設するものを例に説明したが、押え板１１と止め輪３２との間に、皿バネ５を表裏反転させて介設してもよい。この場合も、各突片１１を軸方向に弾力的に係止することができる。

また、図１を参照して、鞍乗り型車両用の前輪ＦＷのホイールＷｅに本実施形態のブレーキディスクＢＤを装着する場合には、ブレーキディスクＢＤの上記軸方向一方がホイールＷｅ側を向く状態でホイールＷｅに装着されることが好ましい。これによれば、ハブ２に一体の壁２５で閉塞されている受入凹部２４の軸方向他方の部分が外向きとなって、受入凹部２４が外観に表れず、体裁が良好になる。尚、図１に示す車輪は、鞍乗り型車両用の前輪ＦＷであるが、鞍乗り型車両用の後輪のホイールにも、本実施形態のブレーキディスクＢＤを上記軸方向一方がホイール側を向く状態で装着することが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、板部材４として、コの字形状のものを用いているが、板部材４としてＵ字形状のものを用いることもできる。また、上記実施形態では、板部材４及び皿バネ５を備えるものを例に説明したが、板部材４や皿バネ５を省略してもよい。

ＢＤ…フローティング型ブレーキディスク、ＦＷ…自動二輪車の前輪（鞍乗り型車両用の車輪）、Ｗｅ…ホイール、１…ロータ、１１…突片、２…ハブ、２４…受入凹部、２４ａ…受入凹部の軸方向一方の端部、２５…壁、２６…溝、３…抜け止め手段、３１…押え板、３２…止め輪、４…板部材、５…皿バネ（付勢手段）。

Claims (4)

1. 環状のロータと、このロータの内側に配置されるハブとを備えるフローティング型ブレーキディスクであって、
   ロータの内周縁部に、径方向内方にのびる舌片状の突片が周方向に所定間隔で複数形成されると共に、ハブの外周縁部に、突片に夫々対応させて、径方向内方に凹入して当該突片を受け入れる受入凹部が形成され、突片が受入凹部から軸方向に抜け出ないようにする抜け止め手段が設けられるものにおいて、
   受入凹部は、軸方向一方にのみ開放されて、軸方向他方はハブに一体の壁で閉塞され、
   抜け止め手段は、突片の軸方向一方を向く面に対向する押え板と、受入凹部の軸方向一方の端部内壁面に形成した溝に係合し、押え板を軸方向一方に抜け止めする止め輪とで構成されることを特徴とするフローティング型ブレーキディスク。
2. 前記受入凹部に、当該受入凹部の内壁面に沿う形状で、前記突片を受け入れる板部材が装着されることを特徴とする請求項１記載のフローティング型ブレーキディスク。
3. 前記突片と前記押え板との間または前記押え板と前記止め輪との間に、軸方向の付勢力を持つ付勢手段が介設されることを特徴とする請求項１又は２記載のフローティング型ブレーキディスク。
4. ホイールと、ホイールに装着したフローティング型ブレーキディスクとを備える鞍乗り型車両用の車輪であって、
   フローティング型ブレーキディスクとして、請求項１～３の何れか１項記載のフローティング型ブレーキディスクが用いられ、このフローティング型ブレーキディスクは、前記軸方向一方がホイール側を向く状態でホイールに装着されることを特徴とする鞍乗り型車両用の車輪。

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