(57)【要約】【課題】ホイールの弾性変形やロータの熱膨張を吸収可能に、ロータの外周側においてホイールの内周に取り付ける構造を提供する。【解決手段】ホイール２０とロータ４０との間にそれぞれ隙間がある状態で介装された中間リング５２を含んで構成し、(a)中間リング５２とホイール２０との相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第１係止部６２および第１被係止部６０を、それぞれ中間リング５２の外周面とホイール２０の内周面とに、複数対設け、(b)中間リング５２とロータ４０との相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第２係止部６６および第２被係止部６４を、それぞれ中間リング５２の内周面とロータ４０の外周端とに、複数対設け、それら複数対の第１係止部６２および第１被係止部６０と、複数対の第２係止部６６および第２被係止部６４とを、周方向においてずれた状態で設ける。【選択図】図３
2014119091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A)自身の外周側においてホイールの内周に取り付けられ、そのホイールとともに回転する円環状のロータと、(B)１対のブレーキパッドを保持し、前記ロータにそれの内周側から跨がる状態で設けられて、前記１対のブレーキパッドによって前記ロータを挟み込むキャリパとを備えた車両用ブレーキ装置において、前記ロータを前記ホイールに取り付けるための取付構造であって、
自身の外周面と前記ホイールの内周面との間、および、自身の内周面と前記ロータの外周端との間の各々に隙間のある状態で、それらホイールとロータとの間に介装された中間リングを含んで構成され、
前記中間リングと前記ロータとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第１係止部および第１被係止部が、それぞれ前記中間リングの内周面と前記ロータの外周端とに、複数対設けられ、
前記中間リングと前記ホイールとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第２係止部および第２被係止部が、それぞれ前記中間リングの外周面と前記ホイールの内周面とに、複数対設けられるとともに、
前記複数対の第１係止部および第１被係止部と、前記複数対の第２係止部および第２被係止部とが、周方向においてずれた位置に設けられたロータ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周側においてホイールの内周に固定されたロータを、キャリパが内周側から跨がる状態で設けられた車両用ブレーキ装置に関し、詳しくは、そのロータのホイールへの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置には、(A)両側に摩擦面を有してホイールとともに回転するロータと、(B)それら両側の摩擦面にそれぞれ摺接させられる１対のブレーキパッドを保持し、ロータを跨ぐ状態で設けられ、それら１対の摩擦パッドをそれぞれ対応する摩擦面に押圧するキャリパとを含んで構成されるもの、いわゆるディスクブレーキが存在する。下記の特許文献１，２に記載のブレーキ装置は、ロータがそれの外周側においてホイールに固定され、キャリパがロータに内周側から跨がる状態で設けられている。そのようなディスクブレーキは、ロータがホイール内の空間の外周側に配設されるため、制動有効半径を大きくすることができ、大きな制動トルクを得ることが可能となっている。また、制動時に発生する熱を、ロータからホイールへと逃がすことができるため、ロータの過熱を良好に回避することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９２８３２号公報
【特許文献２】特開平２００５−３３７３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のブレーキ装置は、ロータが、ホイールと一体的に形成されている。また、特許文献２に記載のブレーキ装置は、ロータが、ホイールにボルトで固定されている。車両の走行中において、ホイールには、弾性変形が生じ、また、ロータには、熱膨張が生じる。そのため、上記特許文献に記載されたブレーキ装置においては、ホイールとロータとの接続部に生じる大きな応力が問題となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、ホイールの弾性変形やロータの熱膨張を吸収可能なロータのホイールへの取付構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のロータ取付構造は、ホイールとロータとの間に隙間がある状態で介装された中間リングを含んで構成され、(a)中間リングとホイールとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第１係止部および第１被係止部が、それぞれ中間リングの外周面とホイールの内周面とに、複数対設けられるとともに、(b)中間リングとロータとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第２係止部および第２被係止部が、それぞれ中間リングの内周面とロータの外周端とに、複数対設けられ、それら複数対の第１係止部および第１被係止部と、複数対の第２係止部および第２被係止部とが、周方向においてずれた状態で設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のロータ取付構造は、中間リングとロータとが係合する部分とホイールとの間に隙間が設けられるとともに、中間リングとホイールが係合する部分とディスクロータとの間に隙間が設けられている。そのため、本発明のロータ取付構造によれば、ホイールの弾性変形やロータの熱膨張が、中間リングの弾性変形によって吸収されるようになっている。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）項が、請求項１に相当する。
【０００８】
（１）(A)自身の外周側においてホイールの内周に取り付けられ、そのホイールとともに回転する円環状のロータと、(B)１対のブレーキパッドを保持し、前記ロータにそれの内周側から跨がる状態で設けられて、前記１対のブレーキパッドによって前記ロータを挟み込むキャリパとを備えた車両用ブレーキ装置において、前記ロータを前記ホイールに取り付けるための取付構造であって、
自身の外周面と前記ホイールの内周面との間、および、自身の内周面と前記ロータの外周端との間の各々に隙間のある状態で、それらホイールとロータとの間に介装された中間リングを含んで構成され、
前記中間リングと前記ロータとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第１係止部および第１被係止部が、それぞれ前記中間リングの内周面と前記ロータの外周端とに、複数対設けられ、
前記中間リングと前記ホイールとの相対回転を禁止するために、互いに係合可能な第２係止部および第２被係止部が、それぞれ前記中間リングの外周面と前記ホイールの内周面とに、複数対設けられるとともに、
前記複数対の第１係止部および第１被係止部と、前記複数対の第２係止部および第２被係止部とが、周方向においてずれた位置に設けられたロータ取付構造。
【０００９】
本項に記載のロータ取付構造は、上記のような構造により、中間リングとロータとの間には、第１係止部および第１被係止部とが係合する部分（以下、第１係合部と呼ぶ場合がある。）が複数箇所存在するとともに、それら複数の第１係合部の各々の間に、隙間（以下、第１隙間部と呼ぶ場合がある。）が形成されている。また、中間リングとホイールとの間には、第２係止部および第２被係止部とが係合する部分（以下、第２係合部と呼ぶ場合がある。）が複数箇所存在するとともに、それら複数の第２係合部の各々の間に、隙間が（以下、第２隙間部と呼ぶ場合がある。）形成されている。そして、本項に記載のロータ取付構造は、第１係合部が、第２隙間部の周方向における中間に位置するとともに、第２係合部が、第１隙間部の周方向における中間に位置している。したがって、例えば、ホイールの弾性変形やロータの熱膨張によって、ロータとホイールとの径方向における間隔が変化するような場合であっても、第１係合部とホイールとの接近が第２隙間部によって許容されるとともに、第２係合部とロータとの接近が第１隙間部によって許容されるのである。平たく言えば、本項に記載のロータ取付構造は、ホイールの弾性変形やロータの熱膨張を、中間リングの弾性変形によって吸収することが可能となっているのである。
【００１０】
本項に記載のロータ取付構造は、第１係止部と第１被係止部との少なくとも一方が径方向に凸な形状とされており、それにより、複数の第１係合部の各々の間には、中間リングとロータとの間に径方向の隙間が形成されている。また、同様に、第２係止部と第２被係止部との少なくとも一方が径方向に凸な形状とされており、それにより、複数の第２係合部の各々の間には、中間リングとホイールとの間に径方向の隙間が形成されている。なお、それら第１係止部と第１被係止部との係合手段、および、第２係止部と第２被係止部との係合手段は、特に限定されず、嵌合，掛止，締結等の種々の手段を採用することができる。第１係止部および第１被係止部，第２係止部および第２被係止部は、何対であってもよいが、６対以上１２対以下であることが望ましい。
【００１１】
（２）当該ロータ取付構造が、
前記ホイールの構成要素であり、円環状をなして内周面に前記第２係止部と前記第２被係止部との一方が形成され、ホイール本体の内周に嵌め入れられたアダプタリングを含んで構成された(1)項に記載のロータ取付構造。
【００１２】
本項に記載の態様は、ホイールに設けられる第２係止部または第２被係止部が、別部材であるアダプタリングに形成された態様である。本項に記載の態様によれば、従来から存在するホイールに、アダプタリングを取り付けることで、そのような従来から存在するホイール対しても、その内周にロータを取り付けることが可能である。なお、制動有効半径を大きくすべくロータをホイールのできる限り外側に配置するという観点からすれば、ホイールの内周面とアダプタリングの外周面との間に隙間がないように取り付けられることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】請求可能発明の実施例であるロータ取付構造が用いられた車両用ブレーキ装置を示す斜視図である。
【図２】請求可能発明の実施例であるロータ取付構造を分解して示す斜視図である。
【図３】請求可能発明の実施例であるロータ取付構造を分解して示す側面図である。
【図４】請求可能発明の実施例であるロータ取付構造における中間リングとロータとが係合する部分の断面図である。
【図５】請求可能発明の実施例であるロータ取付構造における中間リングとアダプタリングとが係合する部分の断面図である。
【図６】変形例のロータ取付構造を分解して示す斜視図である。
【図７】変形例のロータ取付構造における中間リングとロータとが係合する部分を拡大して示す図である。
【図８】変形例のロータ取付構造をホイールの外側からの視点において示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００１５】
図１に、請求可能発明の実施例のロータ取付構造が用いられた車両用ブレーキ装置１０を示す。その車両用ブレーキ装置１０は、車輪を構成するホイール２０の内側に配設される。その車輪は、非駆動輪であり、車体に固定されたステアリングナックル２２によって回転可能に保持される。詳しく言えば、ステアリングナックル２２は、図示を省略するアクスルを回転可能に保持し、そのアクスルの先端に設けられたハブ２４に、ホイール２０が複数のハブボルト・ナット２６によって締結されている。なお、ホイール２０は、タイヤが取り付けられる円筒状のリム部３０と、そのリム部３０の一端側に連なる円板状のディスク部３２とから構成され、ディスク部３２の中央において、ハブ２４に締結されている。
【００１６】
車両用ブレーキ装置１０は、ホイール２０に取り付けられてそのホイール２０とともに回転するロータ４０と、ステアリングナックル２２に固定されて１対のブレーキパッドをロータ４０に押圧するキャリパ４２とを含んで構成される。つまり、ブレーキ装置１０は、いわゆるディスクブレーキである。ただし、ブレーキ装置１０は、ロータ４０が、円環状のものであり、外周端においてホイール２０のリム部３０の内周面に取り付けられ、キャリパ４２が、ロータ４０にそれの内周側から跨がる状態で設けられて、１対のブレーキパッドによってロータ４０を挟み込むように構成されている。そして、請求可能発明は、ロータ４０のホイール２０へ取り付けるための構造に関するものであり、その取付構造について、以下に詳しく説明する。
【００１７】
図２は、本ロータ取付構造を分解して示す斜視図であり、図３は、本ロータ取付構造を分解して示す側面図である。本ロータ取付構造は、幅の狭い薄板により円環状に形成された２つのリング部材５０，５２を含んで構成される。それらのうちの１つであるリング部材５０は、ホイール２０の構成要素であり、リム部３０の内周に嵌め入れられ、ホイール２０にロータ４０を取り付けるための部材である。以下の説明において、そのリング部材５０を、アダプタリング５０と呼ぶ場合がある。また、もう１つのリング部材５２は、ホイール２０とロータ４０とを相対回転不能に接続する主体となる部材であり、ホイール２０とロータ４０との間に介装される部材である。以下、そのリング部材５２を、中間リング５２と呼ぶ場合がある。
【００１８】
ロータ４０の外周端には、８つの凸部６０が、等間隔に設けられている。そのロータ４０の外周側に配設される中間リング５２には、それの内周面に、ロータ４０に設けられた８つの凸部６０に対応して、８つの取付座６２が設けられている。図４の断面図に示すように、ロータ４０の８つの凸部６０が、それぞれ、８つの取付座６２に嵌め入れられることで、中間リング５２は、ロータ４０に取り付けられている。
【００１９】
そして、８つの取付座６２の各々は、径方向に直交する面での断面が概してコの字形状とされており、車輪の軸線方向における一方側、および、周方向における両側への凸部６０の取付座６２に対する移動が禁止されるようになっている。つまり、凸部６０が取付座６２に係止されることで、ロータ４０と中間リング５２との相対回転が禁止されるようになっている。したがって、中間リング５２の８つの取付座６２の各々が、第１係止部として機能するとともに、ロータ４０の８つの凸部６０の各々が、第１被係止部として機能するものとなっている。
【００２０】
また、中間リング５２には、それの外周面に、８つの取付座６２とは周方向にずれた位置に、８つの凸部６４が設けられている。詳しくは、図３に示すように、８つの取付座６２の各々の中央に、８つの凸部６４が、それぞれ設けられている。一方、ホイール２０に取り付けられたアダプタリング５０には、それの内周面に、中間リング５２の８つの凸部６４に対応して、８つの取付座６６が設けられている。図５の断面図に示すように、中間リング５２の８つの凸部６４が、それぞれ、アダプタリング５０の８つの取付座６６に嵌め入れられることで、中間リング５２は、ロータ４０に取り付けられている。
【００２１】
そして、８つの取付座６６の各々は、１対の突起６８を有しており、それら１対の突起６８の間に凸部６４が嵌め入れられることで、周方向における両側への凸部６４の取付座６６に対する移動が禁止されるようになっている。つまり、凸部６４が取付座６６に係止されることで、中間リング５２とホイール２０との相対回転が禁止されるようになっている。したがって、アダプタリング５０の８つの取付座６６の各々が、第２係止部として機能するとともに、中間リング５２の８つの凸部６４の各々が、第２被係止部として機能するものとなっている。
【００２２】
本ロータ取付構造は、また、ロータ４０と中間リング５２とを確実に固定するために、もう１つのリング部材である固定用リング８０を含んで構成される。その固定用リング８０は、ロータ４０と中間リング５２との間に介装されものであり、ロータ４０の外径より大きく、中間リング５２の内径より小さな径のものである。その固定用リング８０は、図２に示すように、ロータ４０の８つの凸部６０に対応して、８つの切欠８２が形成されている。また、固定用リング８０は、それら８つの切欠８２の各々の中央に、８つの爪部８４を有している。それら８つの爪部８４の各々は、径方向外側に向かって突出する１対の外爪８６と、径方向内側に向かって突出する内爪８８とを含んで構成される。
【００２３】
上記の固定用リング８０は、先にも述べたように、ロータ４０と中間リング５２との間に挿入され、図４，５に示すように、８つの切欠８２の各々を形成する部分において、ロータ４０の８つの凸部６０の各々を押さえつつ、１対の外爪８６が中間リング５２の端部に引っ掛けられている。それにより、固定用リング８０によって、ロータ４０と中間リング５２との車輪軸線方向へのズレが防止され、それらロータ４０と中間リング５２とが確実に固定されることになる。
【００２４】
次に、ホイール２０にロータ４０を取り付ける方法の一例を説明する。まず、ロータ４０と中間リング５２とを組み付ける。具体的には、ロータ４０の８つの凸部６０の各々を、それぞれ対応する中間リング５２の８つの取付座６２の各々に嵌め入れる。続いて、固定用リング８０を、ロータ４０と中間リング５２との間に挿入させる。具体的には、先にも述べたように、固定用リング８０の８つ切欠８２を形成する部分で、それぞれ対応するロータ４０の凸部６０を押さえつつ、外爪８６を中間リング５２に引っ掛けられる。それにより、ロータ４０と中間リング５２とが確実に固定される。なお、固定用リング８０の内爪８８は、ロータ４０の外周端に引っ掛かるようになっており、ロータ４０と中間リング５２との間へ挿入する際の抜け止めとして機能し、固定用リング８０を、ロータ４０と中間リング５２との間へ容易に挿入することが可能となる。
【００２５】
続いて、上記の中間リング５２が外嵌したロータ４０を、アダプタリング５０に、焼き嵌めあるいは圧入によって、嵌入させる。続いて、中間リング５２およびアダプタリング５０を組み付けたロータ４０を、ホイール２０に、焼き嵌めあるいは圧入によって、嵌入させるのである。
【００２６】
本実施例のロータ取付構造は、中間リング５２とロータ４０との間には、凸部６０と取付座６２とが係合する部分（以下、第１係合部と呼ぶ場合がある。）が８箇所存在し、それら８箇所の第１係合部の各々の間に、隙間（以下、第１隙間部と呼ぶ場合がある。）が形成されている。また、中間リング５２とホイール２０、詳しくは、中間リング５２とアダプタリング５０との間には、凸部６４と取付座６６とが係合する部分（以下、第２係合部と呼ぶ場合がある。）が８箇所存在し、それら８箇所の第２係合部の各々の間に、隙間（以下、第２隙間部と呼ぶ場合がある。）が形成されている。そして、本ロータ取付構造は、第１係合部が、第２隙間部の周方向における中央に位置するとともに、第２係合部が、第１隙間部の周方向における中央に位置している。つまり、例えば、ホイール２０の弾性変形やロータ４０の熱膨張によって、ロータ４０とホイール２０との径方向における間隔が変化するような場合であっても、第１係合部とホイール２０との接近が第２隙間部によって許容されるとともに、第２係合部とロータ２０との接近が第１隙間部によって許容されるようになっているのである。したがって、本ロータ取付構造を用いたブレーキ装置１０は、耐久性の高いものとなる。
【００２７】
なお、上記実施例のロータ取付構造においては、ホイール２０がアダプタリング５０を有するものとされ、そのアダプタリング５０に、第２係止部としての取付座６６が設けられていたが、その第２係止部は、ホイール２０のリム部３０の内周面に直接設けられてもよい。また、上記実施例のロータ取付構造においては、ホイール２０に第２係止部が設けられ、中間リング５２に第２被係止部が設けられていたが、ホイール２０に第２被係止部が設けられ、中間リング５２に第２係止部が設けられてもよい。また、それら第２係止部および第２被係止部と同様に、第１係止部および第１被係止部のいずれが、中間リング５２とロータ４０とのいずれに設けられてもよい。
【００２８】
上記実施例のロータ取付構造においては、中間リング５２とロータ４０との係合部、および、中間リング５２とホイール２０との係合部が、それぞれ８箇所設けられていたが、その数に限定されない。ただし、それらの数は、６箇所以上，１２箇所以下であることが望ましい。
【００２９】
上記実施例のロータ取付構造は、中間リング５２とロータ４０とを固定するために、固定用リング８０を用いる構造とされていたが、図６および図７に示す構造とすることも可能である。その変形例のロータ取付構造は、ロータ１００と中間リング１０２とを、ボルト１０４を用いて締結する構造である。ロータ１００と中間リング１０２とは、上記実施例のものと同様に、ロータ１００の外周端に８つの凸部１１０が設けられるとともに、中間リング１０２の内周面に８つの取付座１１２が設けられている。ただし、８つの取付座１１２の各々には、車輪軸線方向に貫通する貫通孔１１４が設けられ、８つの凸部１１０の各々は、先端が二股に分かれたような形状とされている。そして、図７に示すように、、ロータ１００と中間リング１０２とを組み付けた状態において、取付座１１２の貫通孔１１４、および、凸部１１０の二股に分かれた部分の間を、ボルト１０４が挿通させられる。
【００３０】
また、本変形例のロータ取付構造は、上記実施例の固定用リング８０とは形状の異なる固定用リング１２０を含んで構成される。その固定用リング１２０には、ロータ１００と中間リング１０２との８つの係合部、つまり、８つの凸部１１０と８つの取付座１１２とが係合する箇所に対応して、ボルト１０４が螺合する８つの雌ねじ部１２２が設けられている。その雌ねじ部１２２は、ねじ溝が形成されたねじ穴１２４を有し、そのねじ穴１２４に、ロータ１００の凸部１１０および中間リング１０２の取付座１１２を挿通したボルト１０４が螺合し、ボルト１０４との間で、ロータ１００の凸部１１０および中間リング１０２の取付座１１２とを挟み込むようになっている。そのような構造により、ロータ１００と中間リング１０２とは、確実に固定される。なお、その中間リング１０２が組み付けられたロータ１００は、上記実施例のロータ取付構造と同様に、アダプタリング５０を用いてホイール１３０内に嵌め入れられている。
【００３１】
本変形例のロータ取付構造は、ホイール１３０を、図８に示すようなデザインのディスク部を有するものとすることで、ホイール１３０の外側から、８つのボルト１０４を取り外すことが可能である。つまり、ロータ１００と中間リング１０２との締結を解除することができ、ロータ１００を車体側に残した状態で、車輪を取り外すことが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１０：車両用ブレーキ装置    ２０：ホイール    ３０：リム部    ３２：ディスク部    ４０：ロータ    ４２：キャリパ    ５０：アダプタリング    ５２：中間リング    ６０：８つの凸部〔第１被係止部〕    ６２：８つの取付座〔第１係止部〕    ６４：８つの凸部〔第２被係止部〕    ６６：８つの取付座〔第２係止部〕    ８０：固定用リング    ８２：８つの切欠    ８４：８つの爪部    １００：ロータ    １０２：中間リング    １０４：ボルト    １１０：８つの凸部    １１２：８つの取付座    １１４：貫通孔    １２０：固定用リング    １２２：雌ねじ部    １２４：ねじ穴    １３０：ホイール
【図１】
2014119091.tif 000003
【図２】
2014119091.tif 000004
【図３】
2014119091.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014119091.tif 000007
【図６】
2014119091.tif 000008
【図７】
2014119091.tif 000009
【図８】
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