特許 7267051 ブレーキディスク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-21

(45)【発行日】2023-05-01

(54)【発明の名称】ブレーキディスク

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/12 20060101AFI20230424BHJP

   B62L 1/00 20060101ALI20230424BHJP

【ＦＩ】

F16D65/12 U

F16D65/12 S

F16D65/12 Q

F16D65/12 R

B62L1/00 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019054376

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020153475

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-07-20

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】305032254

【氏名又は名称】サンスター技研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(72)【発明者】

【氏名】久保田 哲史

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００４／０４２２４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０３８０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９７８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４９／００－７１／０４

Ｂ６２Ｌ １／００－５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブレーキディスクであって、
ブレーキパッドの摺動部エリアとなる外周部であって、該外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有する、前記外周部を備え、
前記外周部において周方向及び径方向の熱容量分布を実質的に均一とするため、
前記外周部は、
周方向に沿って等角に各々区分けされた前記外周部の複数の周方向区分において、各々の周方向区分の熱容量に対する前記周方向区分の間の熱容量差の比が第１の所定比率以下となり、
径方向に沿って等しい長さに各々区分けされた前記外周部の少なくとも３つの径方向区分において、各々の径方向区分の熱容量に対する前記径方向区分の間の熱容量差の比が第２の所定比率以下となるように形成されており、
前記少なくとも３つの径方向区分の最外側の径方向区分は、前記波形部を包含する径方向長さであり、前記第２の所定比率は、８％である、
ブレーキディスク。

【請求項2】

前記外周部の径方向内側に形成された内周部であって、該内周部は、前記ブレーキパッドの非摺動部エリアとなる、前記内周部を更に備え、
前記外周部と前記内周部との間の境界線をまたいで、クリーニング用の貫通孔が形成されており、該クリーニング用の貫通孔には前記ブレーキパッドの径方向内側縁部が交差可能である、請求項１に記載のブレーキディスク。

【請求項3】

前記周方向区分の各々は、前記凹部の極小点を通過して径方向に延びる第１の周方向境界線と、前記凸部の極大点を通過して径方向に延びる第２の周方向境界線と、によって画定され、前記第１の所定比率は、２５％である、請求項１又は２に記載のブレーキディスク。

【請求項4】

前記ブレーキディスクには、複数の貫通孔が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキディスク。

【請求項5】

前記波形部の前記凹部及び前記凸部、及び、前記貫通孔は、前記ブレーキディスクの側面の表面積を増大させて所望の冷却効率を達成するように形成されている、請求項４に記載のブレーキディスク。

【請求項6】

前記内周部及び前記外周部は一体に成形されている、請求項２に記載のブレーキディスク。

【請求項7】

前記内周部は、前記外周部に連結手段により連結されている、請求項２に記載のブレーキディスク。

【請求項8】

前記波形部の凹部は、左右非対称に形成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のブレーキディスク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有するブレーキディスクに関する。

【背景技術】

【0002】

自動二輪車等に用いられるブレーキディスクとして、真円形状のブレーキディスクの他に、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有する、所謂「ウェーブディスク」が知られている（下記特許文献１～３、図１４のディスクＡ）。ウェーブディスクは、真円ディスクに比べて意匠の自由度が高く、波形部によりブレーキパッドの摩耗により生じた微量粉末を除去する効果がある。

【0003】

しかし、ウェーブディスクは、真円ディスクに比べ、その複雑な形状から温度むらも大きくなりやすく、ブレーキフィーリングも低下する。
ブレーキディスクの熱容量を大きくすることによってブレーキフィーリングを向上させることも考えられる。この場合、板厚及びディスク材料を従来と同一とすると、ディスクの制動表面及び制動裏面の面積を増加することによって、ディスクの熱容量を増加させることが可能となる。しかし、面積の増大に伴い、ブレーキディスクの重量も増加することとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４１５５３０１号公報

【文献】特許第４９７３５８６号公報

【文献】特開２００８－２９８０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有するブレーキディスクにおいて、ブレーキフィーリングを向上させることをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明のブレーキディスクは、ブレーキパッドの摺動部エリアとなる外周部であって、該外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有する、前記外周部を備え、前記外周部において周方向及び径方向の熱容量分布を実質的に均一とするため、前記外周部は、周方向に沿って等角に各々区分けされた前記外周部の複数の周方向区分において、各々の周方向区分の熱容量に対する前記周方向区分の間の熱容量差の比が第１の所定比率以下となり、径方向に沿って等しい長さに各々区分けされた前記外周部の複数の径方向区分において、各々の径方向区分の熱容量に対する前記径方向区分の間の熱容量差の比が第２の所定比率以下となるように形成されている。ここで、第１の所定の比率及び第２の所定の比率は、外周部において周方向及び径方向の熱容量分布を実質的に均一とするように定められる。

【0007】

好ましい本発明のブレーキディスクは、前記外周部の径方向内側に形成された内周部であって、該内周部は、前記ブレーキパッドの非摺動部エリアとなる、前記内周部を更に備え、前記外周部と前記内周部との間の境界線をまたいで、クリーニング用の貫通孔が形成されており、該クリーニング用の貫通孔には前記ブレーキパッドの径方向内側縁部が交差可能である。

【0008】

好ましくは、前記周方向区分の各々は、前記凹部の極小点を通過して径方向に延びる第１の周方向境界線と、前記凸部の極大点を通過して径方向に延びる第２の周方向境界線と、によって画定され、前記第１の所定比率は、２５％である。

【0009】

好ましくは、前記複数の径方向区分は、少なくとも３つの径方向区分であり、最外側の径方向区分は、前記波形部を包含する径方向長さであり、前記第２の所定比率は、８％である。

【0010】

また好ましくは、前記ブレーキディスクには、複数の貫通孔が形成されている。かかる場合、前記波形部の前記凹部及び前記凸部、及び、前記貫通孔は、前記ブレーキディスクの側面の表面積を増大させて所望の冷却効率を達成するように形成されている。

【0011】

前記内周部及び前記外周部は一体に成形されていてもよい。或いは、前記内周部は、前記外周部に連結手段により連結されていてもよい。
前記波形部の凹部は、左右非対称に形成されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスクの正面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの背面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの斜視図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの側面図である。

【図5】図５は、図１のＡ－Ａ線に沿って取られた、第１の実施形態に係るブレーキディスクの断面図である。

【図6】図６は、図３に示されたブレーキディスクの一部拡大図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの周方向区分及び径方向区分を説明するための概略部分図であって、（ａ）は周方向区分、（ｂ）は径方向区分に関する。

【図8】図８は、第１の実施形態に係るブレーキディスクと、図１４に示される従来ディスクＡとの比較を示す概略部分図であって、（ａ）は、非クリーニング部の有無、（ｂ）は径方向区分の各々の面積と径方向区分の間の最大面積差、（ｃ）は周方向区分の各々の面積と周方向区分の間の最大面積差を示す。

【図9】図９は、図１４に示される従来ディスクＡ以外の従来ディスク２、３、４との比較を示す概略部分図であって、（ａ）は、非クリーニング部の有無、（ｂ）は径方向区分の各々の面積と径方向区分の間の最大面積差、（ｃ）は周方向区分の各々の面積と周方向区分の間の最大面積差を示す。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係るブレーキディスクと、図１４に示される従来ディスクＡとの間の、全体の熱容量、周方向の熱容量差、径方向の熱容量差、及び側面の表面積に関する比較を示す概略図である。

【図11】図１１は、従来ディスクＡと第１の実施形態に係るディスクとの周方向の温度むらと最高温度を示す温度分布図であって、(ａ）は従来ディスクＡ、（ｂ）は第１の実施形態に係るディスクに関する。

【図12】図１２は、本発明の第２の実施形態に係るブレーキディスクの正面図である。

【図13】図１３は、図１２のＡ’―Ａ’線に沿って取られた、第２の実施形態に係るブレーキディスクの断面図である。

【図14】図１４は、従来ディスクＡの概略図であって、（ａ）は従来ディスクＡの正面図、（ｂ）は従来ディスクＡの斜視図で、摺動部エリアと非摺動部エリアとを示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１から図５には、本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスク１が示されている。このブレーキディスク１は、自転車や自動二輪車等で用いられるブレーキディスクとして実現したものである。ブレーキディスク１の材料として、例えばアルミニウム、ステンレス、炭素鋼等を用いてもよいが、これらの例に限定されるものではない。図１は、ブレーキディスク１を制動表面１７ａから見た図、図２は、ブレーキディスク１を制動裏面１７ｂから見た図である。

【0014】

図１から図３に最も良く示されているように、ブレーキディスク１は、制動時に図示しないブレーキパッドが当接されて荷重が作用する外周部２と、外周部２の内側に形成された中央開口部３と、ブレーキディスク１をホイール等の回転体（図示せず）に取り付けるため外周部２から中央開口部３内へと突出する位置に形成された複数の取り付け孔５と、を備えている。

【0015】

外周部２の外縁には、径方向に凹部１０ａと凸部１０ｂとの繰り返しからなる花びら状の波形部１０が形成されており、外周部２は、図示しないブレーキパッドが適用可能であるパッド押圧面を形成する。例えばブレーキパッドは一対のパッドで外周部２を制動表面１７ａ及び制動裏面１７ｂの両面から当接することによってブレーキディスクにブレーキ力を印可することができる。よって、回転伝達時、すなわちブレーキパッドが外周部２に当接してブレーキ力が印可されたとき、ブレーキディスク１の回転方向とは逆方向に外周部２に直接荷重がかけられる。また、パッド押圧面には、波形部１０の凸部１０ｂが含まれており、凸部１０ｂの各々が凹部１０ａを挟んでブレーキパッドに順次当たることにより、ブレーキパッドの摩耗により生じた微量粉末を除去することが可能となる。

【0016】

凹部１０ａは、２つの側辺２０、２１から形成されており、本実施形態では凹部１０ａの形状が非対称に形成されている。非対称の形状として、例えば、側辺２０の接線が径方向に対する角度は、４５°以下であり、側辺２１の接線が径方向に対する角度は、４５°より大きい。なお、本発明では、波形部１０の形状は、図示の例に限定されるものではなく、任意好適に変更可能である。例えば、凹部１０ａが、対称的なもの、凹部１０ａ全体が円弧状に形成されているもの、３つ以上の側辺から形成されているもの等、様々な形態が含まれる。凸部１０ｂに関しても図示の例に限定されないことは勿論である。

【0017】

また、外周部２には、多数の貫通孔１１も形成されており、表面積の増大による放熱性の向上、軽量化、慣性モーメントの低減による制動性の向上、摩耗屑及び泥除け性の向上が図られている。

【0018】

図６には、凹部１０ａと凸部１０ｂとからなる波形部の一部拡大図が示されている。図示されるように、外周部２の径方向内側には、内周部３２が形成されている。外周部２は、図示しないブレーキパッドの摺動部エリア、すなわち、その上をブレーキパッドが摺動しながら当接する領域となり、内周部３２は、ブレーキパッドの非摺動部エリア、すなわち、その上をブレーキパッドが当接しない領域となる。外周部２と内周部３２との境界線を３０で表すと、外周部２に形成されている貫通孔１１に加えて、境界線３０をまたぐように貫通孔３６、３８が形成されており、該貫通孔３６、３８には、ブレーキパッドの径方向内側縁部が交差可能となる。貫通孔３６、３８は、ブレーキパッドの径方向外側縁部が交差可能となる凹部１０ａ、凸部１０ｂと同様に、ブレーキパッドの摩耗により生じた微量粉末を除去するクリーニング部として機能する。

【0019】

なお、制動表面１７ａと外周端面１８との間の境界にある外周縁部には、面取り部４０が形成され、制動裏面１７ｂと外周端面１８との間の境界にある外周縁部には、面取り部４１が形成されている。

【0020】

次に、ブレーキディスク１の内周部３２について説明する。なお、以下で示す内周部３２は、主として外周部２に特徴を有する本発明の内周部の一例であり、本発明の内周部を当該例に限定するものではない。

【0021】

図１から図５の例では、内周部３２において、取り付け孔５は、６個設けられている。図の例では、６個の取り付け孔５は、隣接する２つの取り付け孔５，５がブレーキディスクの中心に対してなす中心角（分割角度）が実質的に等しい等分角度となるように周方向に分布している。取り付け孔５が６個の場合、等分角度は、３６０°／６＝６０°となる。取り付け孔５の配置は、ブレーキディスク１が取り付けられるホイール等の回転体の仕様に応じて決定されるため、必ずしも分割角度の各々が等しくなる等分角度であるとは限らない。例えば、ホイールの仕様に応じて、分割角度が５０°、５５°、６０°、６５°，．．．というように不均等（一部均等を含んでもよい）であっても本発明を適用することができる。

【0022】

また、図１から図５の例では、取り付け孔５は、ブレーキディスクの中心Ｏから径方向に等距離の位置に形成されている。しかし、この点に関しても、取り付け孔５の配置は、ホイール等の仕様に応じて決定されるため、必ずしも取り付け孔５の中心Ｏからの径方向距離が等しくなるとは限らず、異なっていてもよく（一部等半径を含んでもよい）、この場合でも、本発明を適用することができる。

【0023】

各々の取り付け孔５は、外周部２から中央開口部３内へと延在する第１の桟部６と、外周部２から中央開口部３内へと延在する第２の桟部７とが交差した領域８に形成されている。第１の桟部６、第２の桟部７及び交差した領域８は、外周部２と共に貫通孔としての周開口部９を各々形成している。交差した領域８には、第１の桟部６及び第２の桟部７のみが交差しており、これら桟部以外には、交差した領域８に交差する部分は存在していない。なお、本発明の内周部３２において、第１の桟部と第２の桟部とが対称的に形成されてもよく、また、上記のように２つの桟部ではなく、外周部２より径方向内側に延びる１つの桟部を設け、その桟部に取り付け孔５を形成してもよい。或いは、３つ以上の桟部を設けてもよい。後者の場合、例えば、それらの交差部に取り付け孔を形成してもよい。

【0024】

図４の側面図から明らかなように、ブレーキディスク１は、外周部２、第１の桟部６、第２の桟部７、交差した領域８及び波形部１０が所定の厚さ範囲に収まるように、プレート状に形成されている。

【0025】

ブレーキディスク１は、図２に示される制動裏面１７ｂをホイールに押し当て、図１に示される制動表面１７ａから取り付け孔５にボルトを通してホイールのネジ孔に螺合することによって、ホイールに取り付けられる。そのため、図１、図２及び図５に示されるように、取り付け孔５は、表側面において、ボルトの頭が着座できるように、皿状に凹んだ部分１２（図３）を有する。取り付け孔５は、この例に限定されず、例えば、円柱状の貫通孔であっても、或いは、皿状の部分が断面矩形であってもよい。

【0026】

第１の実施形態に係るブレーキディスク１は、外周部２において周方向及び径方向の熱容量分布を実質的に均一とするように、波形部１０の凹部１０ａ、凸部１０ｂの形状及びサイズ、貫通孔１１の数及びサイズ、周開口部９のサイズが定められている。さらには、波形部１０の凹部１０ａ、凸部１０ｂ、貫通孔１１、周開口部９は、ブレーキディスクの側面の表面積を増大させて所望の冷却効率を達成するように形成されている。

【0027】

ここで、本実施形態でいう「周方向及び径方向の実質的に均一な熱容量分布」の定義について図７を用いて説明する。
図７（ａ）、（ｂ）には、外周部２の一区画（３つの凸部１０ｂと２つの凹部１０ａ分に相当する区画）が示されている。勿論、外周部２の全周に亘って、図示のような区分けが適用されることは言うまでもない。

【0028】

図７（ａ）には、周方向に沿って等角に各々区分けされた外周部２の周方向区分ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６が示され、図７（ｂ）には、径方向に沿って等しい長さに各々区分けされた外周部２の径方向区分ｒ１、ｒ２、ｒ３が示されている。

【0029】

周方向区分ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６は、ブレーキディスクの中心Ｏから径方向に等角度で引かれた仮想の周方向境界線ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７によって便宜的に区分けされている。これらの周方向境界線のうちｂ１、ｂ３、ｂ５、ｂ７は、凹部１０ａの極小点を通過して径方向に延び、周方向境界線ｂ２、ｂ４、ｂ６は、凸部１０ｂの極大点を通過して径方向に延びるように設定される。なお、図７（ａ）に示した周方向境界線ｂ１，．．．は、あくまで例示の仮想線であり、これ以外の分割の仕方も本実施形態に含まれる。好ましい周方向の分割数としては、３０分割～４５分割であり、上記例では、周方向に１０度づつ３６分割している。

【0030】

周方向に均一な熱容量分布は、周方向区分ｃ１、．．．の間の熱容量差が小さくなることであるから、「周方向に実質的に均一な熱容量分布」とは、周方向区分ｃ１、．．．の各々の熱容量に対する周方向区分の間の熱容量差の比が第１の所定比率以下となることであると定義することができる。

【0031】

一方、径方向区分ｒ１、ｒ２、ｒ３は、外周部２の最外側縁から、外周部２と内周部３２との間の境界線３０との間を２つの径方向境界線ｄ１、ｄ２によって径方向に等しい長さで各々等分されたものである。図７（ｂ）に示した径方向境界線ｄ１，ｄ２は、あくまで例示の仮想線であり、これ以外の分割の仕方も本実施形態に含まれる。好ましくは、図７（ｂ）に示されるように、径方向区分は、少なくとも３つの径方向区分であり、最外側の径方向区分ｒ１は、波形部１０を包含する径方向長さであるのがよい。

【0032】

径方向に均一な熱容量分布は、径方向区分ｒ１、ｒ２、ｒ３の間の熱容量差が小さくなることであるから、「径方向に実質的に均一な熱容量分布」とは、径方向区分ｒ１、ｒ２、ｒ３の各々の熱容量に対する周方向区分の間の熱容量差の比が第２の所定比率以下となることであると定義することができる。

【0033】

本実施形態に係るブレーキディスク１の上記した特徴を明確にするため、従来ディスクＡを図１４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図１４（ａ）、（ｂ）には、第１の実施形態に係るブレーキディスク１と比較するための従来ディスクＡが示されている。図１４（ａ）に示されるように、従来ディスクＡの外周部５２は、外周に亘って凹部６０ａと凸部６０ｂとが繰り返し形成された波形部６０と、貫通孔６１、６２とを有する。外周部５２の径方向内側には、径方向に対してより小さい傾斜角度で中央開口部５３へと延在する第１の桟部５６と、径方向に対してより大きい傾斜角度で中央開口部５３へと延在する第２の桟部５７とが形成され、第１の桟部５６と第２の桟部５７とが交差した領域に取り付け孔５５が各々形成されている。第１の桟部５６、第２の桟部５７及び交差した領域は、外周部５２と共に周開口部５９を各々形成している。

【0034】

また、図１４（ｂ）に示されるように、従来ディスクＡの外周部５２は、図示しないブレーキパッドの摺動部エリア、すなわち、その上をブレーキパッドが摺動しながら当接する領域となり、第１の桟部５６と第２の桟部５７とで構成される内周部は、ブレーキパッドの非摺動部エリア、すなわち、その上をブレーキパッドが当接しない領域となる。外周部５２と内周部との境界線を６３で表すと、従来ディスクＡには、境界線６３をまたぐ貫通孔は形成されていない。これに対して、本実施形態に係るブレーキディスク１は、外周部２と内周部３２との境界線３０をまたぐクリーニング用の貫通孔３６、３８を備えている。

【0035】

図８には、本実施形態に係るブレーキディスク１と従来ディスクＡとの比較が示されている。
図８（ａ）に示されるように、ブレーキディスク１は、外周部２の最外側に、ブレーキパッドのクリーニング部として機能する波形部を備え、さらに、外周部と内周部との境界線には、当該境界線をまたぐようにクリーニング用貫通孔を備えており、非クリーニング部が無いディスクとなっている。これに対して、従来ディスクＡは、外周部２の最外側に、ブレーキパッドのクリーニング部として機能する波形部を備えているが、図１４（ｂ）で上述したように、摺動部エリアと非摺動部エリアとの境界線に、クリーニング部が形成されていない。よって、当該境界線上に非クリーニング部（太線）がある状態となっている。

【0036】

また、図８（ｂ）には、本ブレーキディスク１及び従来ディスクＡにおける、径方向区分の各々の面積と、径方向区分の間の最大面積差とが示されている。同図に示されるように、従来ディスクＡの径方向区分ｒ１’、ｒ２’、ｒ３’の各面積は、５２２ｍｍ^２、７５０ｍｍ^２、８５５ｍｍ^２であり、径方向区分の間の最大面積差（ｒ３’の面積－ｒ１’の面積）は、３３３ｍｍ^２となる。これに対して、本ブレーキディスク１の径方向区分ｒ１、ｒ２、ｒ３の各面積は、６８０ｍｍ^２、７３０ｍｍ^２、７２５ｍｍ^２であり、径方向区分の間の最大面積差（ｒ２の面積－ｒ１の面積）は、５０ｍｍ^２となる。

【0037】

これら２つのブレーキディスクにおいて、板厚は全領域に亘って各々均一で両者同一、材料も均一で両者同一であるとすると、各区分の面積は、各区分の熱容量に対応していることになる。

【0038】

よって、本ブレーキディスク１は、各々の径方向区分の熱容量に対する径方向区分の間の熱容量差の比が、従来ディスクＡに比べて顕著に小さく、径方向の熱容量分布が実質的に均一であるということができる。

【0039】

図８（ｃ）には、本ブレーキディスク１及び従来ディスクＡにおける、周方向区分の各々の面積と、径方向区分の間の最大面積差とが示されている。同図に示されるように、従来ディスクＡの周方向区分ｃ１’～ｃ６’の各面積は、２７７ｍｍ^２～３５６ｍｍ^２であり、周方向区分の間の最大面積差（ｃ５’の面積－ｃ１’の面積）は、１３７ｍｍ^２となる。これに対して、本ブレーキディスク１の径方向区分ｃ１～ｃ６の各面積は、３８２ｍｍ^２～３４１ｍｍ^２であり、周方向区分の間の最大面積差（ｃ５の面積－ｃ２の面積）は、６４ｍｍ^２となる。

【0040】

よって、本ブレーキディスク１は、各々の周方向区分の熱容量に対する周方向区分の間の熱容量差の比が、従来ディスクＡに比べて顕著に小さく、周方向の熱容量分布が実質的に均一であるということができる。

【0041】

以上の通り、本ブレーキディスク１は、周方向及び径方向の熱容量分布が実質的に均一であるとみなすことができる。図８に示されたブレーキディスク１において、各々の周方向区分の熱容量に対する周方向区分の間の熱容量差の比は２５％以下に収まっている。また、本ブレーキディスク１において、各々の径方向区分の熱容量に対する径方向区分の間の熱容量差の比が８％以下に収まっている。従って、第１の所定比率を２５％、第２の所定比率を８％と設定することができる。

【0042】

図９には、従来ディスクＡ以外の従来ディスクＢ，Ｃ，及びＤにおける、図８と同様の比較図が示されている。従来ディスクＢは、波形部の形状が従来ディスクと異なるもの、従来ディスクＣは、波形部の振幅がより小さいもの、従来ディスクＤは、真円ディスクである。

【0043】

図９（ａ）に示されるように、いずれの従来ディスクも非クリーニング部が存在するものとなっている。特に、波形部が小さい従来ディスクＣ及び波形部が存在しない従来ディスクＤは、最外側においても非クリーニング部が存在する。

【0044】

また、図９（ｂ）に示されるように、従来ディスクＢ，Ｃ、Ｄの径方向区分の最大面積差は、本ブレーキディスク１に比べて大きく、各々の径方向区分の熱容量に対する径方向区分の間の熱容量差の比もより大きくなっている。

【0045】

図９（ｃ）に示されるように、従来ディスクＣ，Ｄにおいては各周方向区分の面積差をきわめて少なくすることが可能であるが、クリーニング部として機能する波形部を有する従来ディスクＢにおいては、周方向区分の最大面積差及び各区分の面積に対する比率は、本ディスク１に比べて大きい。

【0046】

以上から明らかな通り、各々の周方向区分の熱容量に対する周方向区分の間の熱容量差の比が第１の所定比率（２５％）以下に収まり、かつ、各々の径方向区分の熱容量に対する径方向区分の間の熱容量差の比が第２の所定比率（８％）以下に収まり、加えて、非クリーニング部が存在しないディスクは、本実施形態に係るブレーキディスク１のみである。

【0047】

図１０には、本実施形態に係るブレーキディスク１と従来ディスクＡとの、熱容量及び側面の表面積に関する上記した比較をまとめたものが示されている。
ブレーキディスク１と従来ディスクＡとは、ブレーキパッドの摺動部エリアである外周部全体の熱容量はほぼ同じ値（約１６６Ｊ／Ｋ）となっている。しかし、周方向の最大熱容量差に関して、従来ディスクＡが１．８Ｊ／Ｋであるのに対して、本ブレーキディスク１は０．６Ｊ／Ｋであり、顕著に小さい周方向の熱容量差を達成している。また、径方向の最大熱容量差に関して、従来ディスクＡが４．４Ｊ／Ｋであるのに対して、本ブレーキディスク１は０．７Ｊ／Ｋであり、顕著に小さい径方向の熱容量差を達成している。側面の表面積（制動表面及び制動裏面以外の側面から見た部分の面積）に関しては、従来ディスクＡが１４８７ｍｍ^２であるのに対して、本ブレーキディスク１は２４６９ｍｍ^２と顕著に大きい。これは、本ブレーキディスク１が、波形部の形状及びサイズ、並びに、貫通孔（９、１１、３６、３８）の配列、数、サイズを調整することによって、側面の表面積を増大させることができたからである。

【0048】

従って、本ブレーキディスク１は、周方向及び径方向熱容量分布を実質的に均一にすると共に、側面の表面積を増大させることで、熱容量それ自体を増やさなくとも冷却効率を大幅に向上させることが可能となる。

【0049】

図１１には、従来ディスクＡと本実施形態に係るブレーキディスク１との、同一条件下における温度測定結果が示されている。
図１１（ａ）に示されるように、従来ディスクＡでは、周方向に大きい温度むらが存在しており、最高温度も６１７℃に達した。これに対して、本実施形態に係るブレーキディスク１では、摺動部エリアの重量すなわち熱容量を従来ディスクと同一に維持しながら、周方向の温度むらが均一であり、最高温度も５７２℃に低下させることができた。

【0050】

換言すれば、本実施形態によれば、従来ディスクＡと最高温度が同じとなる仕様にしても、ディスク重量を減少させることが可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、熱容量が従来ディスクと同等でも、温度むらの均一化を図ると共に冷却効率を高めることが可能となり、これによって、ブレーキフィーリングも良化させることが可能となる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ブレーキディスク１全体が一体に成形されていた。本発明のブレーキディスクは、これに限定されるものではなく、２つ以上の部品から構成することもできる。この例を第２の実施形態として図１２及び図１３を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の第２の実施形態の構成要件については、第１の実施形態と同じ参照番号にｂを附して詳細な説明を省略する。

【0051】

図１２及び図１３に示されるように、第２の実施形態に係るブレーキディスク１ｂは、外周部２ｂと桟内周部１３とを備えており、桟内周部１３は、外周部２ｂから中央開口部３ｂへと延びる複数のブリッジ部１５と、ピン１４を介して外周部２ｂと連結される。

【0052】

桟内周部１３には、ブレーキディスク１ｂの全ての第１の桟部６ｂ及び第２の桟部７ｂが一体に成形されており、第１及び第２の桟部の交差した領域８ｂの各々には、取り付け孔５ｂが各々形成されている。なお、複数の取り付け孔５ｂの中には、中心Ｏからの距離が異なるものも含まれている。

【0053】

なお、第２の実施形態においても、複合した弧の部分２０～２４や凹状張り出し部２５～２７が形成されていてもよい。
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の作用効果の他に、ホイールの仕様に応じて桟内周部１３のみを交換するだけで対応できるブレーキディスクを提供することができる。或いはその逆に外周部２ｂのみを摩耗等により交換することもできる。

【0054】

以上が本発明の実施形態に係るブレーキディスクであるが、本発明は、上記例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で任意好適に変更可能である。

【符号の説明】

【0055】

１、１ｂ ブレーキディスク
２、２ｂ 外周部
３、３ｂ 中央開口部
５、５ｂ 取り付け孔
６、６ｂ 第１の桟部
７、７ｂ 第２の桟部
８、８ｂ 交差した領域
９、９ｂ 周開口部
１０ 波形部
１０ａ 凹部
１０ｂ 凸部
１１、１１ｂ 貫通孔
１２ 皿状に凹んだ部分
１３ 桟内周部
１４ ピン
１５ ブリッジ部
１７ａ 制動表面
１７ｂ 制動裏面
２０ 凹部１０ａの側辺（径方向に対して４５°以下となるサイド）
２１ 凹部１０ａのサイド（径方向に対して４５°以上となるサイド）
３０ 外周部２と内周部３２との境界線
３２ 内周部
３６、３８ クリーニング用の貫通孔
ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７ 周方向境界線
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６ 周方向区分
ｄ１、ｄ２ 径方向境界線
ｒ１、ｒ２、ｒ３ 径方向区分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】