JP4220180B2 - フローティング型ブレーキディスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車等の車両の制動に用いられるフローティング型ブレーキディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフローティング型ブレーキディスクは、図６に示されるように、円形のアルミ製のハブａとその外側の円環状のステンレス製のローターｂとを同心に配置して、ハブａの外周縁部に周方向に間隔をあけて設けた複数個の半円形凹部ａ１と、ローターｂの内周縁部に周方向に間隔をあけて設けた複数個の半円形凹部ｂ１とを突き合わせ、これら突き合わされた凹部ａ１およびｂ１同士に一端にフランジｃ１ａを有する共通のピンｃを所望によりワッシャーを介して挿入し、ピンｃの他端ｃ１ｂに皿ばねｃ２およびワッシャｃ３を嵌挿した後、ピンｃの他端ｃ１ｂを外側に広げて皿形にかしめることにより抜け止めして、ハブａとローターｂとをスラスト方向にフローティング自在に結合したものである。
【０００３】
このブレーキディスクでは、フローティング部（連結部）のがたつきを、皿ばねｃ２などでスラスト方向（ローター側面）からピンｃのフランジ部に押し当て固定することによりなくし、またラジアル方向（半径方向）のがたつきも皿ばねにより補っている。皿ばねｃ２はハブａとローターｂに接触させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ピンによるハブとローターとの連結箇所は７〜１０箇所あり、従来仕様のブレーキディスクは部品点数が多かった。例えば１０軸仕様（１０箇所連結）で４２部品（（ピン＋皿ばね＋ワッシャー×２）×１０＋ローター＋ハブ）にもなる。したがって、それらの組み付け工数が大となり、コスト増加となる問題があった。
【０００５】
この場合、ローターに発生した熱は連結箇所からアルミ製のハブに逃げるようになっているため、ピン本数を減らすと、ローターの熱が引けやすい箇所と熱がこもりやすい箇所とが生じて、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることにより、クラックが発生しやすくなる。
【０００６】
また皿ばねはハブとローターに接触させているが、ハブとローターの板厚は公差内のばらつきがあるため、皿ばね内で撓みのばらつきがあった。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の問題点に鑑み、部品点数を大幅に削減でき、熱引け性能の向上等も可能なフローティング型ブレーキディスクを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、フローティング型ブレーキディスクにおいて、ローターの内周縁部に半径方向の多数の突出部を周方向に間隔をあけて設け、ハブの外周縁部の背面側に前記突出部と同数の軸線方向の突起部を周方向に間隔をあけて設けて、前記突起部を前記突出部同士の間を通って軸線方向に突出させると共に、前記突出部を軸線方向に押圧する湾曲した矩形状断面を有する帯状のリングばねに前記突出部と同数の軸線方向の穴を設けて、前記突起部の先端部分に設けた突片を前記穴に挿通してかしめることにより、前記リングばねを前記突起部に固定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、リングばねとして、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングばね、分断のない連続の一体成形リングばね、または周方向の複数箇所で分割された分割リングばねを使用することができるが、ブレーキディスクの構成部品がローター、ハブおよびリングばねの３種類なので、従来の例えば４２部品（１０軸仕様）のブレーキディスクに比べ部品点数を顕著に削減できる。これに伴い、組み付け工数およびコストを大幅に低減することができる。特にリングばねを使用した場合には、ローター、ハブおよびリングばねの最小３点の部品で構成可能である。またローターの突出部とハブの突起部とを例えば１０以上の多数設けるので、ローターの熱のヒケ性が向上し、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることによるクラックの発生を防止することができる。特にリングばねを使用しているので、ローターの熱をリングばねによりハブの全周で逃がすことができ、この面からも熱のヒケ性能が格段に向上する。さらにローター上の同一面にリングばねの接触面が位置するので、ばねの撓みのばらつきをなくすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１１】
図１は、本発明のフローティング型ブレーキディスクの一実施の形態を示す図で、同図（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。図２は、ブレーキディスクの構成部品を背面側から見た斜視図、図３は、ブレーキディスクの一部を背面側から部分的に切り欠いて示す斜視図、図４は、ブレーキディスクの組立法を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態のフローティング型ブレーキディスク１は、環状のローター１０と、円盤状のハブ２０と、帯状のリングばね３０とからなっている。
【００１３】
ローター１０は、図２に示すように、内周縁部に半径方向に突出させた突出部１１を周方向に間隔をあけて例えば１０〜２４の多数、本例では２０個設けており、このローター１０の突出部１１は、同心に配置されたハブ２０の外周縁部に重なる突出長さを備える。ハブ２０は、外周縁部の背面側に軸線方向（車軸と同方向）に突出させた突起部２１を周方向に間隔をあけて上記のローター１０の突出部１１と同数、つまり２０個設けている。ハブ２０の突起部２１の先端部分の略中央部には、周方向に延設された突片２３が突出されている。ローター１０とハブ２０とは同心に重ねられ、図３に示すように、ハブ２０の突起部２１がローター１０の突出部１１同士の間の間隙１２を通って、先端部分が突出部１１から僅かに軸線方向に突出されている。
【００１４】
リングばね３０は、弾性金属製の薄板を幅方向に緩い円弧状に湾曲させた断面略矩形状のリングからなり、ハブ２０の突起部２１の幅よりも大きい幅に形成されている。リングばね３０としては、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングでも、分断のない連続の一体成形リングでもよいが、一体成形リングの方が作成しやすい。このリングばね３０には、ハブ２０の突起部２１と同数の長穴３１が周方向に間隔をあけて設けられ、この長穴３１は、突起部２１の突片２３より大きめの外形を有している。
【００１５】
ハブ２０の突起部２１のローター１０の突出部１１から突出した突片２３に対し、リングばね３０の湾曲の凹部側を内側にして長穴３１を嵌め（図４（ａ））、長穴３１を通った突片２３をリングばね３０上からかしめることにより、リングばね３０を突出部１１に固定する（図４（ｂ））。これにより、リングばね３０の凹状の幅方向の両端部３０ａがローター１０の突出部１１に圧接し、ローター１０を背面側から軸線方向外方（スラスト方向）に押圧した状態に、ローター１０がハブ２０に軸線方向にフローティング自在に取り付けられ、フローティング型ブレーキディスク１が構成される。
【００１６】
本実施の形態のフローティング型ブレーキディスクは、以上のように構成され、ローター１０、ハブ２０およびリングばね３０の３点の部品でブレーキディスクを構成でき、従来の例えば４２部品（１０軸仕様）のブレーキディスクに比べ部品点数を顕著に削減できる。これに伴い、組み付け工数およびコストを大幅に低減することができる。またローター１０の突出部１１とハブ２０の突起部２１とを多数設けるので、ローターの熱のヒケ性が向上し、さらに弾性部材としてリングばねを使用するので、ローターの熱をリングばねによりハブの全周で逃がすことができて、この面からも熱のヒケ性能が格段に向上する。これにより、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることによるクラックの発生を防止することができる。またローター１０上の同一面にリングばね３０の接触面が位置するので、ばね３０の撓みのばらつきをなくすことができる。
【００１７】
本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図５に示すように、分割リングばねを使用した点が図１〜図４を参照して説明した前記の実施の形態と異なる。
【００１８】
分割リングばね３２は、実施の形態１のリングばね３０を周方向にハブ２０の突起部２１（ローター１０の突出部１１）と同数、即ち２０個に分割した分割片よりは短いが、ハブ２０の突起部２１よりは長いばね片からなっている。各分割リングばね３２の断面形状等、その他の点はリングばね３０と同一である。
【００１９】
ハブ２０の各突起部２１のローター１０の突出部１１から突出した突片２３に対し、各分割リングばね３２の湾曲の凹部側を内側にして分割リングばね３２の長穴３１を嵌め、長穴３１を通ったハブ２０の突片２３を分割リングばね３２上からかしめることにより、各分割リングばね３２をハブ２０の突起部２１に固定する。これにより、ローター１０の各突出部１１に両側の分割リングばね３２の凹状の幅方向の両端部３２ａが圧接し、ローター１０を軸線方向に押圧した状態に、ローター１０がハブ２０に軸線方向にフローティング自在に取り付けられる。
【００２０】
本実施の形態によれば、前記の実施の形態と同様、ローター１０の熱のヒケ性が向上し、ばねの撓みのばらつきをなくすことができるといった効果を奏する。また本実施の形態では、分割リングばねを使用するので、前記の実施の形態よりは部品点数が多くなるが、それでも２２部品（分割リングばね×２０＋ローター＋ハブ）で済み、従来の４２部品のブレーキディスクに比べて部品点数を約２分の１と大幅に削減することができる。また分割リングばねは、オープンリングばねや一体成形リングばねに比べて作成しやすく、材料の低減化、製品の軽量化を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のフローティング型ブレーキディスクによれば、部品点数を大幅に削減でき、熱引け性能も向上することができ、またばねの撓みのばらつきをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローティング型ブレーキディスクの一実施の形態を示す図である。
【図２】図１のブレーキディスクの構成部品を示す斜視図である。
【図３】図１のブレーキディスクの一部を背面側から部分的に切り欠いて示す斜視図である。
【図４】図１のブレーキディスクの組立て法を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】従来のフローティング型ブレーキディスクを示す図である。
【符号の説明】
１ フローティング型ブレーキディスク
１０ ローター
１１ 突出部
１２ 間隙
２０ ハブ
２１ 突起部
２２ 突片
３０ リングばね
３１ 長穴
３２ 分割リングばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車等の車両の制動に用いられるフローティング型ブレーキディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフローティング型ブレーキディスクは、図６に示されるように、円形のアルミ製のハブａとその外側の円環状のステンレス製のローターｂとを同心に配置して、ハブａの外周縁部に周方向に間隔をあけて設けた複数個の半円形凹部ａ１と、ローターｂの内周縁部に周方向に間隔をあけて設けた複数個の半円形凹部ｂ１とを突き合わせ、これら突き合わされた凹部ａ１およびｂ１同士に一端にフランジｃ１ａを有する共通のピンｃを所望によりワッシャーを介して挿入し、ピンｃの他端ｃ１ｂに皿ばねｃ２およびワッシャｃ３を嵌挿した後、ピンｃの他端ｃ１ｂを外側に広げて皿形にかしめることにより抜け止めして、ハブａとローターｂとをスラスト方向にフローティング自在に結合したものである。
【０００３】
このブレーキディスクでは、フローティング部（連結部）のがたつきを、皿ばねｃ２などでスラスト方向（ローター側面）からピンｃのフランジ部に押し当て固定することによりなくし、またラジアル方向（半径方向）のがたつきも皿ばねにより補っている。皿ばねｃ２はハブａとローターｂに接触させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ピンによるハブとローターとの連結箇所は７〜１０箇所あり、従来仕様のブレーキディスクは部品点数が多かった。例えば１０軸仕様（１０箇所連結）で４２部品（（ピン＋皿ばね＋ワッシャー×２）×１０＋ローター＋ハブ）にもなる。したがって、それらの組み付け工数が大となり、コスト増加となる問題があった。
【０００５】
この場合、ローターに発生した熱は連結箇所からアルミ製のハブに逃げるようになっているため、ピン本数を減らすと、ローターの熱が引けやすい箇所と熱がこもりやすい箇所とが生じて、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることにより、クラックが発生しやすくなる。
【０００６】
また皿ばねはハブとローターに接触させているが、ハブとローターの板厚は公差内のばらつきがあるため、皿ばね内で撓みのばらつきがあった。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の問題点に鑑み、部品点数を大幅に削減でき、熱引け性能の向上等も可能なフローティング型ブレーキディスクを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、フローティング型ブレーキディスクにおいて、ローターの内周縁部に半径方向の多数の突出部を周方向に間隔をあけて設け、ハブの外周縁部の背面側に前記突出部と同数の軸線方向の突起部を周方向に間隔をあけて設けて、前記突起部を前記突出部同士の間を通って軸線方向に突出させると共に、前記突出部を軸線方向に押圧する湾曲した矩形状断面を有する帯状のリングばねに前記突出部と同数の軸線方向の穴を設けて、前記突起部の先端部分に設けた突片を前記穴に挿通してかしめることにより、前記リングばねを前記突起部に固定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、リングばねとして、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングばね、分断のない連続の一体成形リングばね、または周方向の複数箇所で分割された分割リングばねを使用することができるが、ブレーキディスクの構成部品がローター、ハブおよびリングばねの３種類なので、従来の例えば４２部品（１０軸仕様）のブレーキディスクに比べ部品点数を顕著に削減できる。これに伴い、組み付け工数およびコストを大幅に低減することができる。特にリングばねを使用した場合には、ローター、ハブおよびリングばねの最小３点の部品で構成可能である。またローターの突出部とハブの突起部とを例えば１０以上の多数設けるので、ローターの熱のヒケ性が向上し、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることによるクラックの発生を防止することができる。特にリングばねを使用しているので、ローターの熱をリングばねによりハブの全周で逃がすことができ、この面からも熱のヒケ性能が格段に向上する。さらにローター上の同一面にリングばねの接触面が位置するので、ばねの撓みのばらつきをなくすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１１】
図１は、本発明のフローティング型ブレーキディスクの一実施の形態を示す図で、同図（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。図２は、ブレーキディスクの構成部品を背面側から見た斜視図、図３は、ブレーキディスクの一部を背面側から部分的に切り欠いて示す斜視図、図４は、ブレーキディスクの組立法を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態のフローティング型ブレーキディスク１は、環状のローター１０と、円盤状のハブ２０と、帯状のリングばね３０とからなっている。
【００１３】
ローター１０は、図２に示すように、内周縁部に半径方向に突出させた突出部１１を周方向に間隔をあけて例えば１０〜２４の多数、本例では２０個設けており、このローター１０の突出部１１は、同心に配置されたハブ２０の外周縁部に重なる突出長さを備える。ハブ２０は、外周縁部の背面側に軸線方向（車軸と同方向）に突出させた突起部２１を周方向に間隔をあけて上記のローター１０の突出部１１と同数、つまり２０個設けている。ハブ２０の突起部２１の先端部分の略中央部には、周方向に延設された突片２３が突出されている。ローター１０とハブ２０とは同心に重ねられ、図３に示すように、ハブ２０の突起部２１がローター１０の突出部１１同士の間の間隙１２を通って、先端部分が突出部１１から僅かに軸線方向に突出されている。
【００１４】
リングばね３０は、弾性金属製の薄板を幅方向に緩い円弧状に湾曲させた断面略矩形状のリングからなり、ハブ２０の突起部２１の幅よりも大きい幅に形成されている。リングばね３０としては、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングでも、分断のない連続の一体成形リングでもよいが、一体成形リングの方が作成しやすい。このリングばね３０には、ハブ２０の突起部２１と同数の長穴３１が周方向に間隔をあけて設けられ、この長穴３１は、突起部２１の突片２３より大きめの外形を有している。
【００１５】
ハブ２０の突起部２１のローター１０の突出部１１から突出した突片２３に対し、リングばね３０の湾曲の凹部側を内側にして長穴３１を嵌め（図４（ａ））、長穴３１を通った突片２３をリングばね３０上からかしめることにより、リングばね３０を突出部１１に固定する（図４（ｂ））。これにより、リングばね３０の凹状の幅方向の両端部３０ａがローター１０の突出部１１に圧接し、ローター１０を背面側から軸線方向外方（スラスト方向）に押圧した状態に、ローター１０がハブ２０に軸線方向にフローティング自在に取り付けられ、フローティング型ブレーキディスク１が構成される。
【００１６】
本実施の形態のフローティング型ブレーキディスクは、以上のように構成され、ローター１０、ハブ２０およびリングばね３０の３点の部品でブレーキディスクを構成でき、従来の例えば４２部品（１０軸仕様）のブレーキディスクに比べ部品点数を顕著に削減できる。これに伴い、組み付け工数およびコストを大幅に低減することができる。またローター１０の突出部１１とハブ２０の突起部２１とを多数設けるので、ローターの熱のヒケ性が向上し、さらに弾性部材としてリングばねを使用するので、ローターの熱をリングばねによりハブの全周で逃がすことができて、この面からも熱のヒケ性能が格段に向上する。これにより、ローターの摺動面に形成したピアス孔付近の熱応力が高くなることによるクラックの発生を防止することができる。またローター１０上の同一面にリングばね３０の接触面が位置するので、ばね３０の撓みのばらつきをなくすことができる。
【００１７】
本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図５に示すように、分割リングばねを使用した点が図１〜図４を参照して説明した前記の実施の形態と異なる。
【００１８】
分割リングばね３２は、実施の形態１のリングばね３０を周方向にハブ２０の突起部２１（ローター１０の突出部１１）と同数、即ち２０個に分割した分割片よりは短いが、ハブ２０の突起部２１よりは長いばね片からなっている。各分割リングばね３２の断面形状等、その他の点はリングばね３０と同一である。
【００１９】
ハブ２０の各突起部２１のローター１０の突出部１１から突出した突片２３に対し、各分割リングばね３２の湾曲の凹部側を内側にして分割リングばね３２の長穴３１を嵌め、長穴３１を通ったハブ２０の突片２３を分割リングばね３２上からかしめることにより、各分割リングばね３２をハブ２０の突起部２１に固定する。これにより、ローター１０の各突出部１１に両側の分割リングばね３２の凹状の幅方向の両端部３２ａが圧接し、ローター１０を軸線方向に押圧した状態に、ローター１０がハブ２０に軸線方向にフローティング自在に取り付けられる。
【００２０】
本実施の形態によれば、前記の実施の形態と同様、ローター１０の熱のヒケ性が向上し、ばねの撓みのばらつきをなくすことができるといった効果を奏する。また本実施の形態では、分割リングばねを使用するので、前記の実施の形態よりは部品点数が多くなるが、それでも２２部品（分割リングばね×２０＋ローター＋ハブ）で済み、従来の４２部品のブレーキディスクに比べて部品点数を約２分の１と大幅に削減することができる。また分割リングばねは、オープンリングばねや一体成形リングばねに比べて作成しやすく、材料の低減化、製品の軽量化を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のフローティング型ブレーキディスクによれば、部品点数を大幅に削減でき、熱引け性能も向上することができ、またばねの撓みのばらつきをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローティング型ブレーキディスクの一実施の形態を示す図である。
【図２】図１のブレーキディスクの構成部品を示す斜視図である。
【図３】図１のブレーキディスクの一部を背面側から部分的に切り欠いて示す斜視図である。
【図４】図１のブレーキディスクの組立て法を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】従来のフローティング型ブレーキディスクを示す図である。
【符号の説明】
１ フローティング型ブレーキディスク
１０ ローター
１１ 突出部
１２ 間隙
２０ ハブ
２１ 突起部
２２ 突片
３０ リングばね
３１ 長穴
３２ 分割リングばね
Claims (2)
- ローターの内周縁部に半径方向の多数の突出部を周方向に間隔をあけて設け、ハブの外周縁部の背面側に前記突出部と同数の軸線方向の突起部を周方向に間隔をあけて設けて、前記突起部を前記突出部同士の間を通って軸線方向に突出させると共に、前記突出部を軸線方向に押圧する湾曲した矩形状断面を有する帯状のリングばねに前記突出部と同数の軸線方向の穴を設けて、前記突起部の先端部分に設けた突片を前記穴に挿通してかしめることにより、前記リングばねを前記突起部に固定したことを特徴とするフローティング型ブレーキディスク。
- 前記リングばねは、周方向の一所で分断された非連続のオープンリングばね、もしくは分断のない連続の一体成形リングばね、または周方向の複数箇所で分割された分割リングばねであることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。
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2002
- 2002-05-27 JP JP2002152747A patent/JP4220180B2/ja not_active Expired - Fee Related
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