JP2009138911A - Disc rotor - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a disc rotor used in a vehicle disc brake device.
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。 Many common disk rotors have a perfect circular shape formed uniformly in the circumferential direction, and brake squeal is likely to occur due to friction between the brake pad and the sliding surface during braking. Therefore, in order to suppress the occurrence of brake squeal, in Patent Document 1, the annular sliding plate portion becomes uneven in the circumferential direction by making the hub portion formed in a hat shape into an elliptical shape. A disc rotor is disclosed. By adopting such a shape, it is possible to rotate the vibration mode nodes integrally with the rotating disk rotor, and to prevent occurrence of steady vibration modes of all diameter nodes.
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。
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。 By the way, the brake squeal is refined when the elastic deformation of the rotor caused by the two forces of the pressing force acting on the friction surface and the friction force generated thereby is accidentally repeated in the circumferential direction of the friction surface of the rotor. However, it is thought that the vibration increases with time. The pressing force received by the rotor at the time of braking is a force that works in a direction perpendicular to the rotor friction surface due to the hydraulic pressure of the brake caliper, etc., and a surface direct vibration mode that vibrates in a direction perpendicular to the friction surface occurs in the rotor.
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。 Further, since the friction force has a wide friction surface, there is always a friction force in the couple direction as well as a friction force parallel to the rotational tangential direction of the rotor. Therefore, the vibration generated by the frictional force includes two vibration modes: a rotational vibration mode that vibrates in the rotational tangential direction of the rotor and a radial vibration mode that vibrates in a radial direction perpendicular to the rotational tangential direction. It becomes.
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。 Therefore, the occurrence of brake squealing can be suppressed by changing the degree of elastic deformation of the brake rotor on the same circumference. In other words, it is possible to suppress the occurrence of brake squeal by adopting a shape in which the aforementioned plurality of vibration modes are not uniform in the circumferential direction of the rotor.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a disc rotor that can suppress the occurrence of brake squeal.
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。 In order to solve the above-described problems, a disc rotor according to an aspect of the present invention includes a pair of annular sliding plates pressed by a brake pad and a plurality of radial sliders disposed between the pair of opposed annular sliding plates. A fin and a pair of annular sliding plates provided concentrically and attached to a vehicle-side hub; one of the outer peripheral portion of the mounting portion and the pair of annular sliding plates And a hat portion having an annular side surface portion that annularly connects the inner peripheral portion. At least the other annular sliding plate of the pair of annular sliding plates has a shape in which the radial width differs depending on the phase in the circumferential direction, and the one annular sliding plate On the surface of a region larger than the radial width of the other annular sliding plate in the same phase, a recess is provided in the vicinity of the connection portion with the annular side surface portion.
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。 According to this aspect, since at least the other annular sliding plate has a shape in which the radial width differs depending on the phase in the circumferential direction, the vibration caused by the frictional force becomes nonuniform in the circumferential direction. Therefore, it is possible to suppress a brake squeal caused by a vibration mode that vibrates in the rotational tangential direction or a vibration mode that vibrates in a radial direction perpendicular to the rotational tangential direction in the plane of the disk rotor. In addition, in the places where the radial widths of the respective annular sliding plates are different, the rigidity of each annular sliding plate is different, and the expansion amount of each annular sliding plate due to a rise in temperature during braking is also different. Compared to places where the radial width of the sliding plate is the same, the disk rotor tends to warp in the axial direction, so-called thermal collapse tends to increase, and the undulation in the circumferential direction of the surface of the annular sliding plate tends to increase. is there. However, according to this aspect, one annular sliding plate is in the vicinity of the connection portion with the annular side surface portion on the surface of the region where the radial width is larger than the radial width of the other annular sliding plate in the same phase. Therefore, in the region where the concave portion is formed, the connecting portion between the one annular sliding plate and the hat portion becomes thin and the rigidity is lowered. As a result, the amount of thermal collapse at locations where the radial widths of the annular sliding plates are different can be reduced, and undulations on the surface of the annular sliding plate can be suppressed.
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。 The recess may be a groove having a different width according to a difference between a radial width of the one annular sliding plate and a radial width of the other annular sliding plate in the same phase. Thereby, the undulations on the surface of the annular sliding plate can be further suppressed.
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。 According to the present invention, occurrence of brake squeal can be suppressed.
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。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(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。
(First embodiment)
The structure of the
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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。
A plurality of
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。
The plurality of
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
(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。
(Second Embodiment)
The
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。
FIG. 3 is a top view of the
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。
The
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
(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。
(Third embodiment)
As described above, the
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。
Therefore, the influence of the difference in the radial width of each sliding plate on the thermal collapse will be described. FIG. 5A is a cross-sectional view of a main part for explaining thermal collapse in a phase region in which the radial width is the same between the outer
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。
As shown in FIG. 5 (a), in the case where the outer
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。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the radial width differs between the outer
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。
Therefore, if the connection rigidity in the vicinity of the connection portion where the inner peripheral edge portion of the outer
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。
FIG. 6 is a top view of the
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。
The
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。
Further, the outer
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。
As shown in FIG. 7A, the
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。
Further, the
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。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the embodiments are appropriately combined or replaced. Those are also included in the present invention. Further, it is possible to appropriately change the combination and order of the processes in each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art and to add various modifications such as various design changes to the embodiment. Added embodiments may be included in the scope of the present invention.
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。 10 disc rotor, 12 outer side sliding plate, 14 inner side sliding plate, 16 hat portion, 18 mounting portion, 20 annular side surface portion, 22 bolt hole, 24 fin, 210 disc rotor, 212 outer side sliding plate, 214 Inner side sliding plate, 216 hat portion, 218 mounting portion, 220 annular side portion, 222 bolt hole, 224 recess.
Claims (2)
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。 A pair of annular sliding plates sandwiched between brake pads;
A plurality of fins arranged radially between the pair of opposed annular sliding plates;
A disc-shaped mounting portion that is provided concentrically with the pair of annular sliding plates and is attached to a vehicle-side hub, and an outer periphery of the mounting portion and one inner periphery of the pair of annular sliding plates A hat portion having an annular side surface portion that connects the portions annularly,
At least the other annular sliding plate of the pair of annular sliding plates has a shape in which the radial width differs depending on the phase in the circumferential direction,
The one annular sliding plate has a recess in the vicinity of the connecting portion with the annular side surface portion in the surface of a region where the radial width is larger than the radial width of the other annular sliding plate in the same phase. A disc rotor characterized by that.
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