JP2000329174A - 車両用ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振れや反りが発生しない車両用ブレーキディ
スクを提供する。 【解決手段】 ブレーキディスク１の内周部に第１の連
結用バー１２と第２の連結用バー１３とを設ける。第１
の連結用バー１２を、径方向の外側へ向かうにしたがっ
て次第に周方向の一方に延びる細帯状に形成して周方向
に多数並設する。第２の連結用バー１３を、山と谷とが
周方向に交互に並ぶように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、制動力が作用する
外周部に放熱用空気通路を形成した強制空冷式の車両用
ブレーキディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、強制空冷式の車両用ブレーキディ
スク、いわゆるベンチレイテッドブレーキディスクは、
ブレーキパッドが摺接する外周部に放熱用空気通路を多
数形成している。この種のブレーキディスクとしては、
例えば特許第２８３５７２７号公報に開示されたものが
ある。

【０００３】この公報に示されたブレーキディスクは、
車輪側に固定する内周部と、ブレーキパッドが摺接して
制動力が作用する外周部とを鋳造によって一体に成形
し、鋳造工程で放熱用空気通路を外周部に形成してい
る。このように鋳造によっ形成したブレーキディスク
は、必要最小限度の剛性を確保すると厚みが厚くなって
しまい、重量が重くなってしまう。

【０００４】放熱用空気通路を外周部に形成する構造を
採りながら、軽量化を図ることができる従来のブレーキ
ディスクとしては、外周部に放射状の多数のフィンを形
成し、これらのフィンの表裏両面にリング状の摩擦板を
固着したものがある。前記摩擦板は、耐摩耗性の高い材
料によって円環状に形成して前記フィンにろう付けして
いる。

【０００５】また、前記フィンは、径方向の外側へ向か
うにしたがって回転方向の後方に延びるように傾斜さ
せ、遠心ファンの機能を有するように形成している。す
なわち、フィンどうしの間であって、摩擦板どうしの間
に放熱用空気通路が形成される構造を採っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに放熱用空気通路を鋳造で形成したブレーキディスク
や、摩擦板を固着して前記空気通路を形成したブレーキ
ディスクの何れにおいても、ブレーキパッドとの摩擦に
より外周部の温度が著しく上昇すると、ディスク全体が
反ったり、外周部に振れが発生するという問題があっ
た。

【０００７】これは、外周部が熱膨張するときに内周部
によって熱膨張の方向が規制されることに起因すると考
えられる。すなわち、外周部は、ディスク外径が拡大す
るように熱膨張するが、内周部の剛性によって前記熱膨
張が妨げられるために外周部に熱応力が生じ、この熱応
力によって相対的に剛性が低い部分が変形するからであ
る。

【０００８】また、フィンと摩擦板とによって放熱用空
気通路を形成したブレーキディスクにおいては、高温で
の使用頻度が多いと、上述した熱応力によってろう付け
部分が破損されるおそれがあった。これは、フィンの熱
変形量と摩擦板の熱変形量とに違いがあることに起因し
て生じる熱応力が、鋭利な角が形成される部分に接合し
たろう材に集中するからである。鋭利な角が形成される
部分とは、ブレーキディスクを軸線方向から見た状態で
外周部のフィンの側縁と摩擦板の内周側の端縁とが斜め
に交差する部分である。

【０００９】このため、フィンと摩擦板とによって放熱
用空気通路を形成するブレーキディスクにおいては、ろ
う付け部分が熱応力で破損されないようにして信頼性を
向上させることが要請されている。

【００１０】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、振れや反りが発生しない車両用ブレ
ーキディスクを提供することを第１の目的とし、また、
冷却用空気通路をフィンと摩擦板とによって形成して軽
量化を図りながら、ろう付け部分が破損されることがな
くて信頼性が高い車両用ブレーキディスクを提供するこ
とを第２の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係る車両用ブレーキディスクは、内周部にお
ける車輪連結部分より外周側を、径方向の外側へ向かう
にしたがって次第に周方向の一方に延びる細帯状の第１
の連結用バーと、この第１の連結用バーの一端部に接続
した細帯状の第２の連結用バーとから形成し、前記第１
の連結用バーを周方向に間隔をおいて多数並設するとと
もに、前記第２の連結用バーを、山と谷とが周方向に交
互に並ぶように形成したものである。

【００１２】本発明によれば、外周部の径方向への膨張
によって、主に第１の連結用バーが面方向に弾性変形
し、外周部の周方向への膨張によって、主に第２の連結
用バーが弾性変形する。

【００１３】請求項２に記載した発明に係る車両用ブレ
ーキディスクは、請求項１に記載した発明に係る車両用
ブレーキディスクにおいて、第１の連結用バーを内周側
に配設するとともに第２の連結用バーを外周側に配設
し、外周部を、前記第２の連結用バーの山および谷の頂
部から径方向の外方へ放射状に延出させた多数の細帯状
フィンと、このフィンの表裏両面に接合した耐摩耗性の
高い材料からなる円環状の摩擦板とから形成したもので
ある。

【００１４】この発明によれば、ブレーキディスクの軸
線方向から見た状態でフィンの側縁と摩擦板の内周縁と
が交差する部分に鋭利な角が形成されることはないか
ら、フィンと摩擦板の熱変形量の違いにより生じる熱応
力が前記接続部分の接合材に集中するのを阻止すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用ブレー
キディスクの一実施の形態を図１ないし図３によって詳
細に説明する。図１は本発明に係る車両用ブレーキディ
スクの正面図、図２は図１におけるII−II線断面図、図
３は第１および第２の連結用バーを説明するための正面
図である。

【００１６】これらの図において符号１で示すものは、
この実施の形態によるブレーキディスクである。このブ
レーキディスク１は、図示していない雪上車の動力ユニ
ットに装備するもので、走行時には高速（８０００rpm
〜８５００rpm）で回転する回転軸（図示せず）に固定
する。

【００１７】このブレーキディスク１は、前記回転軸に
固定するボス２と、このボス２にリベット３によって固
定したディスク本体４と、このディスク本体４にろう付
けした摩擦板５とから構成している。この摩擦板５に図
示していないブレーキパッドが摺接する。

【００１８】前記ボス２は、図２に示すように、鍛造に
よって軸貫通用の筒体６とディスク本体取付用のフラン
ジ７とを一体に形成している。前記筒体６は、図示して
いないキーによって前記回転軸に回転しないように固定
する構造を採っている。キー溝を符号６ａで示す。前記
フランジ７は、図１に示すように正面視円形に形成して
おり、図２に示すように、リベット３を挿通させる貫通
孔７ａ（図２参照）を６箇所に穿設している。

【００１９】前記ディスク本体４は、高張力鋼によって
円環板状に形成し、前記ボス２に固定する内周側円環部
１１と、この内周側円環部１１から径方向の外側に延び
る細帯状の第１の連結用バー１２と、この第１の連結用
バー１２の延設端に接続した細帯状の第２の連結用バー
１３と、この第２の連結用バー１３に連結され放射状に
延在するフィン１４とを一体に形成している。

【００２０】前記内周側円環部１１と、第１の連結用バ
ー１２および第２の連結用バー１３とが本願発明に係る
ブレーキディスク１の内周部を構成し、前記フィン１４
および摩擦板５が本願発明に係るブレーキディスク１の
外周部を構成している。

【００２１】前記内周側円環部１１は、図２に示すよう
に、リベット３を挿通させる貫通孔１１ａを６箇所に穿
設し、前記フランジ７に重ねた状態でリベット３によっ
て固定している。この内周側円環部１１が本発明に係る
車輪連結部分を構成している。

【００２２】前記リベット３は、プレスかしめ式のもの
を使用し、フランジ７の貫通孔７ａと内周側円環部１１
の貫通孔１１ａの孔壁面に隙間なく密着するようにして
いる。この構造を採ることにより、ディスク本体４から
ボス２に制動力が伝達されるときに、制動力を全てのリ
ベット３に略均等に分配させることができる。

【００２３】前記第１の連結用バー１２は、図３におい
て右下がりのハッチングを付して示すように、前記内周
側円環部１１から径方向の外側へ向かうにしたがって次
第に周方向の一方に延びるように形成し、周方向に間隔
をおいて複数並設している。

【００２４】前記第２の連結用バー１２は、図３におい
て左下がりのハッチングを付して示すように、山と谷と
が周方向に交互に並ぶように形成している。この実施の
形態では、谷の頂部に前記第１の連結用バー１２の一端
を接続している。

【００２５】前記フィン１４は、ディスク本体４の外周
縁に溝を放射状に設けることによって細帯状に形成し、
前記第２の連結用バー１３の山および谷の頂部から径方
向の外方へ径方向に沿って直線状に延在させている。

【００２６】前記摩擦板５は、耐摩耗性の高い材料によ
って円環状に形成し、前記フィン１４の表裏両面にろう
付けによって接合している。このように摩擦板５をフィ
ン１４に接合することによって、フィン１４どうしの間
であって、表裏両側の摩擦板５どうしの間に放熱用空気
通路１５が形成される。

【００２７】すなわち、このブレーキディスク１が回転
すると、フィン１４の基端部どうしの間であって摩擦板
５の内周縁より径方向の内側に形成された空間Ｓから空
気が前記空気通路１５内に流入し、この空気が空気通路
１５内を径方向の外側に流れてブレーキディスク１の外
周縁から外方に排出される。前記空気通路１５内を空気
が流れることによって、このブレーキディスク１の最も
温度が上昇する外周部が冷却される。

【００２８】上述したように構成した車両用ブレーキデ
ィスク１によれば、摩擦板５にブレーキパッドが摺接す
ることによって摩擦熱で外周部の温度が上昇する。外周
部は、放熱用空気通路１５中を空気が流れることによっ
て冷却される。しかし、制動状態が長く継続されたり、
制動を頻繁に行ったりした場合には、外周部の温度は放
熱により冷却されるにもかかわらず更に上昇する。

【００２９】ブレーキディスク１の外周部は温度が上昇
すると、径が大きくなるように熱膨張する。すなわち、
外周部は径方向と周方向の両方に伸びるようになる。こ
のように外周部が膨張するときには、外周部の一部を構
成するフィン１４がこのブレーキディスク１の内周部と
一体に形成されているから、外周部が内周部を径方向と
周方向に引っ張るような熱応力が発生する。

【００３０】内周部が径方向に引っ張られると、主に第
１の連結用バー１２が内周側端部を基端として延在方向
が径方向に近づくように弾性変形する。すなわち、第１
の連結用バー１２は、図１中に二点鎖線Ａで示すように
弾性変形する。また、内周部が周方向に引っ張られる
と、主に第２の連結用バー１３が山と谷の起伏が緩やか
になるように弾性変形する。

【００３１】したがって、このブレーキディスク１は、
第１の連結用バー１２が弾性変形することによって主に
外周部の径方向への伸びが許容され、第２の連結用バー
１３が弾性変形することによって主に外周部の周方向へ
の伸びが許容されるから、ブレーキディスク１の主面に
沿う方向（径方向）に外周部が変形し易くなり、振れや
反りは発生し難くなる。

【００３２】また、フィン１４を径方向に沿って一直線
状に延びるように形成しているから、ブレーキディスク
１を図１に示すように軸線方向から見た状態でフィン１
４の側縁と摩擦板５の内周縁とが交差する接続部分に鋭
利な角が形成されることはなくなる。この結果、フィン
１４と摩擦板５の熱変形量の違いにより生じる熱応力が
前記接続部分のろう材に集中するのを阻止することがで
きる。

【００３３】したがって、前記接続部分のろう材が熱応
力によって損傷されるのを阻止することができる。

【００３４】なお、この実施の形態では第１の連結用バ
ー１２を内周側に配設するとともに第２の連結用バー１
３を外周側に配設した例を示したが、これら両連結用バ
ー１２，１３の径方向の位置は適宜変更することができ
る。すなわち、第２の連結用バー１３を内周側に配設し
て第１の連結用バー１２を外周側に配設することができ
る。

【００３５】また、ブレーキディスク１の内周部に第１
の連結用バー１２と第２の連結用バー１３を設けてあれ
ば、外周部は摩擦板５を用いない構造を採ることもでき
る。すなわち、前記両連結用バー１２，１３を有する内
周部と、放熱用空気通路を有する外周部を鋳造で一体に
形成してもよい。

【００３６】さらに、この実施の形態では雪上車用のブ
レーキディスクに本発明を適用する場合に採る形態を示
したが、雪上車の他に自動二輪車、自動三輪車、四輪車
などの車両にも適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
周部の径方向への膨張によって、主に第１の連結用バー
が面方向に弾性変形し、外周部の周方向への膨張によっ
て、主に第２の連結用バーが弾性変形する。したがっ
て、ブレーキディスクの主面に沿う方向に外周部が変形
し易くなるなるから、振れや反りが発生しないブレーキ
ディスクを提供することができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、フィンどう
しの間に形成された空気通路に回転時に空気が流れるか
ら、複数の部材を組合わせることによって放熱用空気通
路が形成された強制空冷式のブレーキディスクを製造す
ることができる。このブレーキディスクは、前記空気通
路を鋳造で形成する場合に較べて薄く形成することがで
き、軽量化を図ることができる。コストも著しく高くな
ることはない。

【００３９】また、ブレーキディスクの軸線方向から見
た状態でフィンの側縁と摩擦板の内周縁とが交差する接
続部分に鋭利な角が形成されることはないから、フィン
と摩擦板の熱変形量の違いにより生じる熱応力が前記接
続部分の接合材に集中するのを阻止することができる。

【００４０】したがって、前記接続部分の接合材が熱応
力によって損傷されるのを阻止することができるから、
薄く形成して軽量化を図ることができる構造を採りなが
ら、信頼性が高い車両用ブレーキディスクを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車両用ブレーキディスクの正面
図である。

【図２】 図１におけるII−II線断面図である。

【図３】 第１および第２の連結用バーを説明するため
の正面図である。

【符号の説明】

１…ブレーキディスク、２…ボス、４…ディスク本体、
５…摩擦板、１１…内周側円環部、１２…第１の連結用
バー、１３…第２の連結用バー、１４…フィン、１５…
放熱用空気通路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪側に固定する内周部と、制動力が作
   用する外周部とを一体に形成したブレーキディスクにお
   いて、前記内周部における車輪連結部分より外周側を、
   径方向の外側へ向かうにしたがって次第に周方向の一方
   に延びる細帯状の第１の連結用バーと、この第１の連結
   用バーの延設端に接続した細帯状の第２の連結用バーと
   から形成し、前記第１の連結用バーを周方向に間隔をお
   いて多数並設するとともに、前記第２の連結用バーを、
   山と谷とが周方向に交互に並ぶように形成したことを特
   徴とする車両用ブレーキディスク。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用ブレーキディスク
   において、第１の連結用バーを内周側に配設するととも
   に第２の連結用バーを外周側に配設し、外周部を、前記
   第２の連結用バーの山および谷の頂部から径方向の外方
   へ放射状に延出させた多数の細帯状フィンと、このフィ
   ンの表裏両面に接合した耐摩耗性の高い材料からなる円
   環状の摩擦板とから形成したことを特徴とする車両用ブ
   レーキディスク。