JP6481658B2 - ブレーキディスク - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキディスクに関する。

特許文献１には、「異音の発生のないブレーキディスクを得ること」を目的に、「互いに異なる振動数の少なくとも２枚のディスクを重合し、両者を相互間に自由度を与え得る如く分散した複数個所で互いに結着する」ことが記載されている。具体的には、２枚のディスクが、ブレーキパッドと摺動する部分でリベットによって、一体的に結着されることが記載されている。

特許文献１に記載されるブレーキディスクでは、ブレーキパッド（「摩擦パッド」ともいう）と接触する部分にて、多数のリベットにて、２枚のディスクが固定される。この場合、リベット用の貫通孔には、摩擦パッドの摩耗粉が蓄積されるため、この摩耗粉に起因する異音（ブレーキ鳴き）が懸念される。

特公昭５０−０３５１７９号公報

本発明の目的は、少なくとも２つのディスクを重ね合せたブレーキディスクにおいて、適切にブレーキ鳴きが低減され得るものを提供することである。

本発明に係るブレーキディスク（ＢＲＤ）は、摩擦パッド（ＭＰＯ、ＭＰＩ）との摺動によって車輪（ＷＨ）に制動トルクを付与する。ブレーキディスク（ＢＲＤ）は、前記摩擦パッド（ＭＰＯ、ＭＰＩ）と接触する少なくとも１つの補助ディスク（ＢＤＨ、ＢＤＩ）と、前記補助ディスク（ＢＤＨ、ＢＤＩ）と面接触する主ディスク（ＢＤＲ、ＢＤＳ）と、を備える。

本発明に係るブレーキディスク（ＢＲＤ）では、前記主ディスク（ＢＤＲ、ＢＤＳ）、及び、前記補助ディスク（ＢＤＨ、ＢＤＩ）は、前記補助ディスク（ＢＤＨ、ＢＤＩ）と前記摩擦パッド（ＭＰＯ、ＭＰＩ）との摺動範囲（Ｈｍｓ）外であって、前記摺動範囲（Ｈｍｓ）に対して、前記主ディスク（ＢＤＲ、ＢＤＳ）の回転軸（Ｊｂｄ）に近接した側において、相互に微小変位可能な状態で面接触するように固定されている。

上記構成によれば、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとが、微小変位可能な状態で固定されているため、ブレーキ鳴きが発生した場合に、主ディスクと補助ディスクとが摩擦をもって摺動し、ブレーキ鳴きが減衰され得る。補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの固定が、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、且つ、摺動範囲Ｈｍｓに対して主ディスクの回転軸Ｊｂｄに近い側で行われる。即ち、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの締結部が、摺動範囲Ｈｍｓとは重ならないため、摩擦パッドの摩耗粉がこの締結部に蓄積されることがないため、摩耗粉によるブレーキ鳴きが回避され得る。さらに、締結部分が、ディスク回転軸Ｊｂｄに近い場所に位置するため、ブレーキディスクＢＲＤの外径において小型化され得る。

本発明に係るブレーキディスク（ＢＲＤ）では、前記主ディスク（ＢＤＲ、ＢＤＳ）に通気孔（Ａｖｎ）が設けられる。補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの固定が、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、且つ、摺動範囲Ｈｍｓに対して主ディスクの回転軸Ｊｂｄに近い側で行われる。このため、締結部と通気孔Ａｖｎとの位置的な干渉が避けられ、通気孔Ａｖｎによる十分な冷却性が確保され得る。

本発明に係るブレーキディスクの第１の実施形態を説明するための断面図である。 本発明に係るブレーキディスクの第２の実施形態を説明するための断面図である。 本発明に係るブレーキディスクの第３の実施形態を説明するための断面図である。 補助ディスクの例を説明するための部分断面図である。 補助ディスクの他の例を説明するための概略図である。 本発明に係るブレーキディスクの第４の実施形態を説明するための断面図である。 本発明に係るブレーキディスクの第５の実施形態を説明するための断面図である。 本発明に係るブレーキディスクの第６の実施形態を説明するための断面図である。

＜本発明に係るブレーキディスクの第１の実施形態＞
図１の部分断面図を参照して、本発明に係るブレーキディスクＢＲＤの第１の実施形態について説明する。ブレーキディスクＢＲＤは、車両において車輪ＷＨを制動するために採用されるディスク型制動装置の摩擦円盤である。

ブレーキディスクＢＲＤは、ハブユニットＨＵＢに埋め込まれたハブボルトＨＢＢによって、車輪ＷＨと一体となって回転するように固定されている。具体的には、ハブユニットＨＵＢから延びたハブボルトＨＢＢが、ブレーキディスクＢＲＤに開けられた取付孔Ａｈｂ、及び、車輪ＷＨのホイールディスク部Ｗｈｄを貫通し、ホイールナットＷＨＮによって締結される。

ブレーキディスクＢＲＤは、２つの摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩによって挟まれる。ここで、車輪ＷＨのホイールディスク部Ｗｈｄに近い側（即ち、車両の左右方向において外側）に位置するものが、アウタ側パッドＭＰＯであり、車輪ＷＨのホイールディスク部Ｗｈｄよりも遠い側（即ち、車両の左右方向において内側）に位置するものが、インナ側パッドＭＰＩである。制動時には、ブレーキディスクＢＲＤは、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩによって挟み込まれ、摩擦力が発生される。この摩擦力によって、車輪ＷＨは制動力を発揮する。

ブレーキディスクＢＲＤは、主ディスクＢＤＲ、補助ディスクＢＤＨ、及び、締結部材ＴＫＢにて構成される。なお、「アウタ側」は車両の左右方向において外側を示し、「インナ側」は車両の左右方向において内側を示す。

主ディスクＢＤＲは、その内周部において、ブレーキディスクの回転軸方向Ｊｂｄ（車輪ＷＨの回転軸と同じ）に延びる有底円筒形状を有する。主ディスクＢＤＲの円筒部Ｅｎｇからは、径方向（車輪ＷＨの回転軸Ｊｂｄに垂直方向）に環状に成形されている。即ち、主ディスクＢＤＲは、ハット形状（つば付帽子の形状）をもち、つば（ブリム）部が摩擦パッドとの摺動部分であり、クラウン部が円筒部分Ｅｎｇに相当する。

円筒部Ｅｎｇの内部には、ハブユニットＨＵＢが設けられる。円筒部Ｅｎｇの底部Ｓｋｂには、複数の取付孔（貫通孔）Ａｈｂが設けられる。ハブユニットＨＵＢのハブボルトＨＢＢが、取付孔Ａｈｂを貫通し、車輪ＷＨのホイールディスクＷｈｄを挟んで、ホイールナットＷＨＮにて締め付けられる。即ち、ハブユニットＨＵＢ、主ディスクＢＤＲ、及び、車輪ＷＨが、ハブボルトＨＢＢ、及び、ホイールナットＷＨＮにて一体的に結合される。

主ディスクＢＤＲの外周部は円盤形状を有する。この外周部に位置する主ディスクインナ面Ｍｓｅ（平面）にてインナ側摩擦パッドＭＰＩと摺接する。また、主ディスクＢＤＲの外周部は、放熱のため、その内部に複数の通気孔（空気の通路）Ａｖｎを有する。主ディスクＢＤＲは、所謂、ベンチレーテッド・ディスクである。主ディスクＢＤＲでは、通気孔Ａｖｎに対して、アウタ側（車両の左右方向において中心から遠い側）の部分が回転軸Ｊｂｄの方向に延ばされ、円筒部分Ｅｎｇに接続される。この接続部分Ｏｔｂに、補助ディスクＢＤＨが留められる。例えば、主ディスクＢＤＲには、鋳鉄が採用され得る。鋳鉄は制振性が高いことに因る。

補助ディスクＢＤＨは、環状に成形された薄板形状の部材であり、主ディスクＢＤＲと面接触するように重ね合わされる。従って、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの接触は、点、又は、線での接触ではない。補助ディスクＢＤＨは、主ディスクＢＤＲと同様に、車輪ＷＨと一体となって回転する。車輪ＷＨ（タイヤ）が制動力を発生するよう、補助ディスクＢＤＨは、外周部に位置する補助ディスクアウタ面Ｍｈｐ（平面）にてアウタ側摩擦パッドＭＰＯと摺接する。ここで、ブレーキディスクＢＲＤが回転する場合に、補助ディスクＢＤＨと摩擦パッドＭＰＯとが摺動する部分が、摺動範囲Ｈｍｓである。例えば、補助ディスクＢＤＨには、鋼板が採用され得る。なお、補助ディスクＢＤＨには通気孔は設けられない。

主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨの各平面について説明する。主ディスクＢＤＲにおいて、インナパッドＭＰＩと接する平面（摺動面）が、主ディスクインナ面Ｍｓｅである。主ディスクインナ面Ｍｓｅとは反対側（裏側）の平面が、主ディスクアウタ面Ｍｓｄである。補助ディスクＢＤＨにおいて、アウタパッドＭＰＯと接する平面（摺動面）が、補助ディスクアウタ面Ｍｈｐである。補助ディスクアウタ面Ｍｈｐとは反対側（裏側）の平面が、補助ディスクインナ面Ｍｈｑである。

主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとは重ね合わされる。このため、主ディスクアウタ面Ｍｓｄと補助ディスクインナ面Ｍｈｑとが面で接触する。主ディスクアウタ面Ｍｓｄ、及び、補助ディスクインナ面Ｍｈｑが接触面である。制動時には、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨは、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩによって挟み込まれるように力を受ける。従って、制動時には、非制動時に比較して、主ディスクアウタ面Ｍｓｄと補助ディスクインナ面Ｍｈｑとの接触面圧が増加される。

補助ディスクＢＤＨには、主ディスクＢＤＲに組み付けられるよう、内周部分に複数の組立孔Ａｔｋが設けられている。補助ディスクＢＤＨの組立孔Ａｔｋに対応して、主ディスクＢＤＲの接続部Ｏｔｂにも、複数の組立孔Ａｔｋが開けられる。組立孔Ａｔｋは、夫々のディスク部材ＢＤＲ、ＢＤＨにおいての貫通孔である。

締結部材ＴＫＢは、夫々のディスク部材ＢＤＲ、ＢＤＨの組立孔Ａｔｋを貫通する。そして、締結部材ＴＫＢによって、これら２つのディスク部材ＢＤＲ、ＢＤＨが締結される。具体的には、締結部材ＴＫＢはかしめ部材（例えば、リベット、グロメット）であり、その端部が塑性変形されることによって、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが固定される。即ち、ブレーキディスクＢＲＤは、２つの円盤（主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨ）が重ね合わされ、締結部材ＴＫＢによって固定され、１つの円盤として形成される。組立孔Ａｔｋの孔径は、貫通部における締結部材ＴＫＢの直径に比較し、僅かに大きい。このため、ディスク回転軸Ｊｂｄの方向に固定された状態において、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとは、接触面内において相互に微小変位が可能な状態である。車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨは、同軸に固定される。従って、ディスク回転軸Ｊｂｄは、車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨの回転軸である。

「微小変位」とは、ブレーキ鳴きが発生する場合において、ブレーキ鳴きの振幅よりも大きい変位である。ブレーキ鳴きは、大きくても数十μｍである。従って、微小変位は組み付けにおけるガタ、或いは、部材の弾性変形の範囲内である。ブレーキ鳴きが発生した場合、主ディスクＢＤＲ（特に、主ディスクアウタ面Ｍｓｄ）と補助ディスクＢＤＨ（特に、補助ディスクインナ面Ｍｈｑ）とは互いに、接触面の任意の方向に擦り合わされる（吹出し部（Ａ）を参照）。主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの接触面には摩擦が存在するため、擦り合わされるときに生じる摩擦減衰によって、ブレーキ鳴きが低減される。

補助ディスクＢＤＨが、主ディスクＢＤＲに固定される部分（即ち、締結部材ＴＫＢによる締結箇所）が、補助ディスクＢＤＨと摩擦パッドＭＰＯとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、且つ、摺動範囲Ｈｍｓに対してディスクＢＤＲ、ＢＤＨの回転軸Ｊｂｄに近接した側に位置される。ここで、摺動範囲Ｈｍｓは、補助ディスクＢＤＨが回転される場合に、補助ディスクＢＤＨと摩擦パッドＭＰＯとが接触する帯状の領域である（網掛け部を参照）。この摺動範囲Ｈｍｓを外して、ディスクＢＤＨが固定されるため、通気孔Ａｖｎと締結部材ＴＫＢとの位置的な干渉が防止されるとともに、締結部材ＴＫＢと摩擦パッドＭＰＯとの接触が回避される。従って、冷却性が十分に確保されるとともに、ディスクに摩擦パッドの摩耗粉が付着し難く、この摩耗粉に起因するブレーキ鳴きが抑制され得る。さらに、ディスク固定がディスク回転軸Ｊｂｄに近い部位にてなされるため、ブレーキディスクＢＲＤが小型化され得る。

ここで、主ディスクＢＤＲが、通気孔Ａｖｎに対してアウタ側のディスク接続部Ｏｔｂにて固定される場合、補助ディスクＢＤＨは、主ディスクＢＤＲのアウタ側に設けられる。具体的には、接続部Ｏｔｂは、主ディスクＢＤＲにおいて、通気孔Ａｖｎに対してアウタ側から回転軸Ｊｂｄの方向に延ばされ円筒部Ｅｎｇに接合された部分であり、該接続部Ｏｂｔに組立孔Ａｔｋが開けられる。そして、アウタ側から補助ディスクＢＤＨが組み付けられる。この配置によって、ディスクＢＤＲ、ＤＢＨの形状が簡素化されるとともに、組立性が更に向上され得る。

車輪ＷＨが制動力を発生しない非制動時には、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとは、相対的な運動はせず、完全に一体となって回転する。また、制動時であっても、ブレーキ鳴きが発生していない場合、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの相対変位は発生しない。しかし、制動時において、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨのうちの何れか一方のディスクにてブレーキ鳴きが発生すると、ブレーキ鳴きが発生していないディスクとの間で、周期的な相対変位が生じる。主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの相対的な運動によって、主ディスクアウタ面Ｍｓｄと補助ディスクインナ面Ｍｈｑとの間に摩擦力が生じる。この摩擦力によって、発生していたブレーキ鳴きが抑制され得る。

主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨが、同時にブレーキ鳴きを生じないように、夫々が異なる振動特性（例えば、固有振動数）を有するものが採用される。従って、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨのうちの何れか一方のディスクにてブレーキ鳴きが発生した場合、他方のディスクによって振動が増幅されること（即ち、共振現象）が回避される。

＜本発明に係るブレーキディスクの第２の実施形態＞
図２の断面図を参照して、本発明に係るブレーキディスクＢＲＤの第２の実施形態について説明する。相違点は、第１の実施形態では、主ディスクＢＤＲにおけるディスク部（摺動部）と円筒部との接続部Ｏｔｂが、通気孔Ａｖｎに対してアウタ側にあるディスクの延長上にあるが、第２の実施形態では、接続部Ｉｎｂにて、通気孔Ａｖｎに対して主ディスクＢＤＲのインナ側にあるディスクの延長上にある。

第２の実施形態における主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＩの各平面について説明する。主ディスクＢＤＲにおいて、アウタパッドＭＰＯと接する平面（摺動面）が、主ディスクアウタ面Ｍｓｄである。主ディスクアウタ面Ｍｓｄとは反対側（裏側）の平面が、主ディスクインナ面Ｍｓｅである。補助ディスクＢＤＩにおいて、インナパッドＭＰＩと接する平面（摺動面）が、補助ディスクインナ面Ｍｈｓである。補助ディスクインナ面Ｍｈｓとは反対側（裏側）の平面が、補助ディスクアウタ面Ｍｈｒである。

主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＩとは重ね合わされる。補助ディスクＢＤＩが、締結部材ＴＫＢによって、主ディスクＢＤＲに固定される。主ディスクインナ面Ｍｓｅと補助ディスクアウタ面Ｍｈｒとが面で接触し、相互に微小変位可能な状態である。主ディスクインナ面Ｍｓｅ、及び、補助ディスクアウタ面Ｍｈｒは、接触面である。制動時には、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＩは、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩによって挟み込まれるように力を受ける。従って、制動時には、非制動時に比較して、主ディスクインナ面Ｍｓｅと補助ディスクアウタ面Ｍｈｒとの接触面圧が増加される。

第１の実施形態と同様に、ブレーキ鳴きが発生した場合、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＩとの間で微小な相互運動が生じる。このとき、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＩとの間では摩擦力が発生する。この摩擦力によって、ブレーキ鳴きが減衰され得る。

補助ディスクＢＤＩには、主ディスクＢＤＲに組み付けられるよう、内周部分に複数の組立孔Ａｔｋが設けられている。また、補助ディスクＢＤＩの組立孔Ａｔｋに対応するよう、主ディスクＢＤＲにも複数の組立孔Ａｔｋが設けられる。各ディスク部材の組立孔Ａｔｋは貫通孔である。

補助ディスクＢＤＩが、主ディスクＢＤＲに固定される部分（即ち、締結部材ＴＫＢによる締結箇所）が、補助ディスクＢＤＩと摩擦パッドＭＰＩとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、且つ、摺動範囲Ｈｍｓに対して主ディスクの回転軸Ｊｂｄに近接した側に位置される。この配置によって、締結部材ＴＫＢと、通気孔Ａｖｎ、及び、摩擦パッドＭＰＩとの位置的な干渉が回避される。結果、通気孔によるディスク冷却性が確保されるとともに、ディスクに摩擦パッドの摩耗粉が付着し難く、この摩耗粉に起因するブレーキ鳴きが抑制され得る。さらに、ディスク固定が回転軸Ｊｂｄに近い部位でなされるため、ブレーキディスクＢＲＤが小型化され得る。

主ディスクＢＤＲの組立孔Ａｔｋは、通気孔Ａｖｎに対して、インナ側（車両の左右方向において中心から近い側）の接続部Ｉｎｂに設けられる。即ち、主ディスクＢＤＲのインナ側のディスクが回転軸Ｊｂｄの方向に延長されて、円筒部Ｅｎｇに接続される。そして、補助ディスクＢＤＩは、主ディスクＢＤＲのインナ側に配置され、主ディスクインナ面Ｍｓｅと補助ディスクアウタ面Ｍｈｒとが、面で接触する。

主ディスクＢＤＲがインナ側の接続部Ｉｎｂで固定されるものにおいて、上記配置が採用されることによって、ディスク形状が簡略化され、組立性がより向上される。なお、また、補助ディスクＢＤＩが変位し易いよう、補助ディスクＢＤＩの組立孔Ａｔｋの直径が、主ディスクＢＤＲの組立孔Ａｔｋの直径よりも大きく設定され得る。さらに、共振によるブレーキ鳴きを回避するため、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＩは、異なる振動特性（例えば、固有振動数）を有するよう、形状、材質等が選定される。

＜本発明に係るブレーキディスクの第３の実施形態＞
図３の断面図を参照して、本発明に係るブレーキディスクＢＲＤの第３の実施形態について説明する。第１、第２の実施形態では、１つの主ディスクＢＤＲと、１つの補助ディスクＢＤＨとで構成されているが、第３の実施形態では、１つの主ディスクＢＤＲと、２つの補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとで構成される。「ＢＤＲ」等の如く、同一記号を付された部材（構成要素）等は、第２の実施形態でも同一の機能を有する。従って、相違点を主に説明する。

第３の実施形態に係るブレーキディスクＢＲＤでは、第１補助ディスクＢＤＨに加え、第２補助ディスクＢＤＩが設けられる。具体的には、第２補助ディスクＢＤＩは、主ディスクＢＤＲに対して、第１補助ディスクＢＤＨが接するアウタ側とは反対側である、主ディスクＢＤＲのインナ側に設けられる。第１補助ディスクＢＤＨと同様に、第２補助ディスクＢＤＩにも組立孔（貫通孔）Ａｔｋが設けられ、主ディスクＢＤＲに、締結部材ＴＫＢによって固定される。ここで、補助ディスクＢＤＩ（特に、補助ディスクアウタ面Ｍｈｒ）と主ディスクＢＤＲ（特に、主ディスクインナ面Ｍｓｅ）とは面で接触し（点接触、線接触ではない）、相互に微小変位（ブレーキ鳴きの振幅よりも大きく、例えば、組み付けガタ、又は、部材の弾性変形範囲内）し得る状態で固定されている。ブレーキディスクＢＲＤの第３の実施形態では、２つの補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩが摩擦パッドＭＰＩ、ＭＰＯと摺接し、主ディスクＢＤＲは直接摩擦パッドとは摺動しない。

第１、第２の実施形態と同様に、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩは、異なる振動特性（例えば、固有振動数）を有する。これは、共振現象によって引き起こされるブレーキ鳴きを防止するためである。

第３の実施形態においても、第１、第２の実施形態と同様の効果を奏する。即ち、ブレーキ鳴きが発生した場合に、主ディスクＢＤＲと、第１、第２補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの摩擦によって、このブレーキ鳴きが減衰される。また、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩが、主ディスクＢＤＲに組み付けられる箇所（締結箇所）として、摺動範囲Ｈｍｓを回避した上で、摺動範囲Ｈｍｓに対してディスク回転軸Ｊｂｄに近い場所が選択される。即ち、締結部材ＴＫＢによる締結箇所が、摺動範囲Ｈｍｓを避け、回転軸Ｊｂｄに近接して配置される。このため、冷却性の確保、摩擦パッドの摩耗粉に起因するブレーキ鳴きの抑制、及び、ブレーキディスクＢＲＤ（特に、外径形状）の小型化がなされ得る。

＜補助ディスクの例＞
図４の部分断面図を参照して、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの例（第１例）について説明する。補助ディスクＢＤＨと補助ディスクＢＤＩとは、基本的には同じであるため、補助ディスクＢＤＨを例に説明する。

補助ディスクＢＤＨは、薄板（例えば、鋼板）であり、回転軸Ｊｂｄに相対的に近い箇所にて、主ディスクＢＤＲに固定される。制動が行われている場合、摩擦パッドＭＰＯ（アウタ側）、ＭＰＩ（インナ側）にて押圧されるため、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとは、確実に面で接している。しかし、非制動時において、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが、外周部（外径部）にて固定されない場合、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが接触していない状況が生じ得る。このときに、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの隙間に砂等の異物が入り込むと、期待する摩擦減衰効果が得られない場合が生じ得る。これを回避するため、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが確実に接触（接触面圧）するよう、接触面に予め圧力（予圧）が付与される。

具体的には、組み付け前の補助ディスクＢＤＨの形状として、「皿ばね」形状が採用される。皿ばねは、中心に孔の開いた円盤状の板を円錐状（円を底面とした、錐状の立体）にしたばねであり、ダイヤフラム・スプリングとも称呼される。補助ディスクＢＤＨの皿ばね形状（円錐形状）において、底側の外周部Ｇｓｈと、山頂側の内周部Ｎｓｈとに荷重が加えられ、円錐高さを低くする方向に撓ませられて組み付けられる。従って、補助ディスクＢＤＨの補助ディスクインナ面Ｍｈｑは、主ディスクＢＤＲの主ディスクアウタ面Ｍｓｄに対して、常に押し付けられるよう、予圧を維持した状態で固定される。

補助ディスクＢＤＨのばね作用によって、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが面圧をもって密着されるため、非制動時において、上記隙間が生じない。このため、ブレーキディスクＢＲＤでは、摩擦減衰によるブレーキ鳴きの抑制効果が、長期間に亘って維持され得る。

補助ディスクＢＤＩに対しても、補助ディスクＢＤＨと同様の皿ばね形状が採用される。補助ディスクＢＤＩの補助ディスクアウタ面Ｍｈｒは、主ディスクＢＤＲの主ディスクインナ面Ｍｓｅに対して、常に押し付けられるよう、予圧を維持した状態で固定される。結果、摩擦減衰効果が維持され得る。

＜補助ディスクの他の例＞
図５の概略図を参照して、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの他の例（第２例）について説明する。第１例と同様に、補助ディスクＢＤＨと補助ディスクＢＤＩとは、基本的には同じであるため、第２例でも補助ディスクＢＤＨを例に説明する。図は、組み付け前の補助ディスクＢＤＨの形状を示す。

制動が行われない場合に、主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとが離れて隙間が生じることを回避するため、補助ディスクＢＤＨの外周部につめ部Ｔｓｕが設けられる。ブレーキディスクの組み付け時に、このつめ部Ｔｓｕが折り曲げられ、主ディスクＢＤＲの外周部に引っ掛けられる。つめ部Ｔｓｕによって補助ディスクＢＤＨの外周部が主ディスクＢＤＲに外周部に固定されるため、上記隙間の発生が抑制され得る。さらに、補助ディスクＢＤＨの第１例で示した皿ばね形状を採用した上で、補助ディスクＢＤＨにつめ部Ｔｓｕが設けられ、主ディスクＢＤＲの外周部に留められる。主ディスクＢＤＲと補助ディスクＢＤＨとの面接触が、さらに堅固なものにされ得る。

＜本発明に係るブレーキディスクの第４〜第６の実施形態＞
図６〜図８の断面図を参照して、本発明に係るブレーキディスクＢＲＤの第４〜第６の実施形態について説明する。第１〜第３の実施形態では、主ディスクＢＤＲが単独の部材として構成されるが、第４〜第５の実施形態では、主ディスクＢＤＳとハット部材ＨＴＢとの２つの別部材で構成される。図６が図１に、図７が図２に、図８が図３に、夫々対応している。「ＢＤＨ」等の如く、同一記号を付された部材（構成要素）等は、第４〜第６の実施形態でも同一の機能を有する。従って、相違点を主に説明する。

主ディスクＢＤＳは、環状に成形される。主ディスクＢＤＳには、放熱のため、内部に複数の通気孔（空気の通路）Ａｖｎが設けられる。補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩは、環状に成形された薄板形状の部材であり、主ディスクＢＤＳと面接触するように重ね合わされる。ブレーキディスクＢＲＤが回転する場合に、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩと摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩとが摺動する。この部分が、摺動範囲Ｈｍｓである。なお、補助ディスクＢＤＨには通気孔は設けられない。

主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩには、ハット部材ＨＴＢに組み付けられるよう、内周部分に複数の組立孔Ａｔｋが設けられている。組立孔Ａｔｋは、夫々のディスク部材ＢＤＳ、ＢＤＨ、ＢＤＩにおいての貫通孔である。

ハット部材ＨＴＢは、外周部Ｅｎｇにフランジ部Ｆｌｎを有し、ブレーキディスクの回転軸方向Ｊｂｄ（車輪ＷＨの回転軸と同じ）に延びる有底円筒形状の部材である。ハット部材ＨＴＢの円筒内部には、ハブユニットＨＵＢが設けられる。ハット部材ＨＴＢの底部Ｓｋｂには、複数の取付孔（貫通孔）Ａｈｂが設けられる。ハブユニットＨＵＢのハブボルトＨＢＢが、取付孔Ａｈｂを貫通し、車輪ＷＨのホイールディスクＷｈｄを挟んで、ホイールナットＷＨＮにて締め付けられる。ハブユニットＨＵＢ、ハット部材ＨＴＢ、及び、車輪ＷＨが、一体的に結合される。

ハット部材ＨＴＢのフランジ部Ｆｌｎには、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩを組み付けられるよう、複数の組立孔（貫通孔）Ａｔｋが設けられる。締結部材ＴＫＢは、夫々の部材ＨＴＢ、ＢＤＳ、ＢＤＨ、ＢＤＩの組立孔Ａｔｋを貫通する。そして、締結部材ＴＫＢによって、これらの部材ＨＴＢ、ＢＤＳ、ＢＤＨ、ＢＤＩが締結される。具体的には、締結部材ＴＫＢはかしめ部材（例えば、リベット、グロメット）である。組立孔Ａｔｋの孔径は、貫通部における締結部材ＴＫＢの直径に比較し、僅かに大きい。このため、ディスク回転軸Ｊｂｄ方向に固定された状態において、主ディスクＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとは、接触面内において相互に微小変位が可能な状態である。車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、ハット部材ＨＴＢ、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩは、同軸に固定される。従って、ディスク回転軸Ｊｂｄは、車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、ハット部材ＨＴＢ、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩのうちの少なくとも１つ、の回転軸である。

「微小変位」とは、ブレーキ鳴きが発生する場合において、ブレーキ鳴きの振幅よりも大きい変位である。例えば、微小変位は組み付けにおけるガタ、或いは、部材の弾性変形の範囲内である。ブレーキ鳴きが発生した場合、主ディスクＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとは互いに、接触面の任意の方向に擦り合わされる。そして、主ディスクＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの接触面には摩擦が存在するため、擦り合わされるときに生じる摩擦減衰によって、ブレーキ鳴きが低減される。

主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩが、ハット部材ＨＴＢに固定される部分（即ち、締結部材ＴＫＢによる締結箇所）が、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩと摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、且つ、摺動範囲Ｈｍｓに対してディスク回転軸Ｊｂｄにより近接した場所に配置される。この締結箇所の配置によって、締結箇所と通気孔Ａｖｎとの干渉が抑制され、ディスクの冷却性が確保され得る。また、締結部材ＴＫＢと摩擦パッドＭＰＯとの接触が回避され、ディスクに摩擦パッドの摩耗粉が付着し難く、この摩耗粉に起因するブレーキ鳴きが抑制され得る。さらに、ディスク固定が回転軸Ｊｂｄに近い側でなされるため、ブレーキディスクＢＲＤが小型化され得る。

各ディスク部材ＢＤＳ、ＢＤＨ、ＢＤＩが、ディスクとは別の部材であるハット部材ＨＴＢを介して、固定されることによって、ブレーキディスクＢＲＤ全体の組立性が向上され得る。補助ディスクＢＤＨの組立孔（貫通孔）Ａｔｋの直径が、主ディスクＢＤＳの組立孔（貫通孔）Ａｔｋの直径よりも大きくされる。これにより、補助ディスクＢＤＨが、ハット部材ＨＴＢに対して、接触面方向において、動き易くされ、摩擦減衰の効果が得られ易くなる。

主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩが、同時にブレーキ鳴きを生じないように、夫々が異なる振動特性（例えば、固有振動数）を有するものが採用される。これによって、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩのうちの何れか一方のディスクにてブレーキ鳴きが発生した場合、他方のディスクによって振動が増幅されること（即ち、共振現象）が回避される。

＜作用・効果＞
以下、本発明の実施形態の作用・効果について説明する。ブレーキディスクＢＲＤは、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩとの摺動によって車輪ＷＨに制動トルクを付与する。ブレーキディスクＢＲＤは、主ディスクＢＤＲ、及び、少なくとも１つの補助ディスク（補助ディスクＢＤＨ、及び、ＢＤＩのうちで、１つ以上）にて構成される。

補助ディスクＢＤＨ（補助ディスクＢＤＩ）は、摩擦パッドＭＰＯ（摩擦パッドＭＰＩ）と摺動する。補助ディスクＢＤＨ（ＢＤＩ）と摩擦パッドＭＰＯ（ＭＰＩ）とが摺動する平面が、摺動面Ｍｈｐ（Ｍｈｓ）である。主ディスクＢＤＲは、摺動面Ｍｈｐ（Ｍｈｓ）とは反対側（裏側）の接触面Ｍｈｑ（Ｍｈｒ）で補助ディスクＢＤＨ（ＢＤＩ）と面接触する。そして、締結部材ＴＫＢによって、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨ（ＢＤＩ）が相互に微小変位可能な状態で、一体となって回転するよう固定される。具体的には、車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨ（ＢＤＩ）は、同軸に固定される。従って、ディスク回転軸Ｊｂｄは、車輪ＷＨ、ハブユニットＨＵＢ、主ディスクＢＤＲ、及び、補助ディスクＢＤＨ（ＢＤＩ）のうちの少なくとも１つ、の回転軸である。

「微小変位可能な状態」とは、ブレーキ鳴きが発生した場合において、このブレーキ鳴きの振幅よりも大きい変位が、相互間で許容されることである。この振幅は、非常に小さいため、締結におけるガタ、部材の弾性変形の範囲内である。ディスク間で微小変位可能であるため、ブレーキ鳴きが発生した場合に、主ディスクＢＤＲと補助ディスク（ＢＤＨ、及び／又は、ＢＤＩ）とが摩擦をもって摺動することで、ブレーキ鳴きが減衰される。

主ディスクＢＤＲ、及び、少なくとも１つの補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの締結は、摩擦パッドＭＰＯ、ＭＰＩと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの摺動範囲Ｈｍｓを外し、この摺動範囲Ｈｍｓを基準としたときにブレーキディスク（例えば、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳ）の回転軸Ｊｂｄに近い側で行われる。締結部材ＴＫＢによる締結部が、摺動範囲Ｈｍｓと重ならず、摩擦パッドの摩耗粉がこの締結部分に溜まることがない。このため、摩耗粉に起因するブレーキ鳴きが回避され得る。さらに、締結部分が、ディスク回転軸Ｊｂｄに近い場所に位置するため、ブレーキディスクＢＲＤの外径において小型化され得る。

ブレーキディスクＢＲＤの冷却性を向上させるため、主ディスクＢＤＲには、通気孔Ａｖｎが設けられ得る。締結部材ＴＫＢによる締結が、通気孔Ａｖｎの位置を避けて行われることによって、十分な冷却性が確保され得る。なお、特許文献１に記載のものに、通気孔が採用される場合、組み付け用のリベットが通気孔と干渉するため、組み付けが不可である。また、組み付けられたとしても、通気孔とリベットとが干渉するため、通気孔が十分に機能せず、冷却性が損なわれ得る。

主ディスクＢＤＳとは別個の部材であるハット部材ＨＴＢが採用される（図６〜図８参照）。ハット部材ＨＴＢに対して、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩが固定される。この場合、ハット部材ＨＴＢ、主ディスクＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩは一体となって、回転軸Ｊｂｄまわりに回転する。該構成によって、ブレーキディスクＢＲＤにおける組み付け性が向上され得る。該構成においても、主ディスクＢＤＳには通気孔Ａｖｎが設けられ、締結部材ＴＫＢによる締結箇所は、摺動範囲Ｈｍｓを回避し、摺動範囲Ｈｍｓに対してディスク回転軸Ｊｂｄに近い側に設定される。ディスクの冷却性能が確保され、摩耗粉によるブレーキ鳴きが回避され、ブレーキディスクＢＲＤが小型化され得る。

さらに、ブレーキディスクＢＲＤが、通気孔Ａｖｎを有する１つの主ディスクと１つの補助ディスクとで構成される場合、通気孔Ａｖｎに対して主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳのアウタ側（車両左右方向で中心から遠い側、即ち、外側）の部分が回転軸方向に延長されて円筒部Ｅｎｇに接続される構成（接続部Ｏｔｂ）では、補助ディスクＢＤＨは、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳのアウタ側に配置される（図１、図６参照）。一方、通気孔Ａｖｎを基準として、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳのインナ側（車両左右方向で中心から近い側、即ち、内側）の部分が回転軸方向に延ばされて円筒部Ｅｎｇに接続される構成（接続部Ｉｎｂ）では、補助ディスクＢＤＩは、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳのインナ側に配置される（図２、図７参照）。主ディスクＢＤＲ，ＢＤＳと円筒部Ｅｎｇとの接続位置（即ち、接続部Ｏｔｂ、Ｉｎｂ）、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの配置の関係において、各ディスクの形状が簡素化されるとともに、組み付け性が、更に向上される。

主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳ、及び、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの材質、形状において、固有振動数等の振動特性が異なるものが採用され得る。これにより、ディスク間の共振によるブレーキ鳴きが回避され得る。

組み付け前の補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの形状として、「皿ばね」形状が採用される（図４参照）。補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩのばね作用によって、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとが予圧を維持した状態で密着される。このため、非制動時において、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの間に隙間が生じない。結果、摩擦減衰によるブレーキ鳴きの抑制効果が、長期間に亘って維持され得る。

補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩの外周部につめ部Ｔｓｕが設けられ、組み付け時に、このつめ部Ｔｓｕが折り曲げられ、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳの外周部に引っ掛けられる（図５参照）。この構成によって、制動が行われない場合に、主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの面接触が解除され、隙間が生じることが回避され得る。

＜変形例＞
主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳとして、冷却用通気孔Ａｖｎを有するベンチレーテッド型のものに代えて、通気孔Ａｖｎをもたないソリッド型のものが採用される。ソリッド型ディスクが採用される場合でも、上記同様の効果を奏する。

主ディスクＢＤＲ、ＢＤＳと補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩとの結合に、かしめ固定が例示されたが、かしめ固定に代えて、ボルトとナットとの組み合わせが採用され得る。また、かしめ固定に代えて、溶接（例えば、スポット溶接）によって固定され得る。さらに、主ディスクＢＤＳ、及び、ハット部材ＨＴＢのうちの何れか１つが鋳物である場合には、補助ディスクＢＤＨ、ＢＤＩは、これらに鋳込まれて固定され得る。このような固定方法においても、相互の微小変位が確保され、上記同様の効果を奏する。

ＢＲＤ…ブレーキディスク、ＭＰＯ、ＭＰＩ…摩擦パッド、ＢＤＲ、ＢＤＳ…主ディスク、ＢＤＨ、ＢＤＩ…補助ディスク、ＨＴＢ…ハット部材、ＴＫＢ…締結部材、Ａｖｎ…通気孔、Ｈｍｓ…摺動範囲。

Claims (2)

1. 摩擦パッドとの摺動によって車輪に制動トルクを付与するブレーキディスクにおいて、
   前記摩擦パッドと接触する少なくとも１つの補助ディスクと、
   前記補助ディスクと面接触する主ディスクと、
   を備え、
   前記主ディスク、及び、前記補助ディスクは、
   前記補助ディスクと前記摩擦パッドとの摺動範囲外であって、
   前記摺動範囲に対して、前記主ディスクの回転軸に近接した側において、
   相互に微小変位可能な状態で固定される、ブレーキディスク。
2. 請求項１に記載のブレーキディスクにおいて、
   前記主ディスクが通気孔を有する、ブレーキディスク。