(57)【要約】車両用のブレーキアセンブリ（１０）は、接続タブ（３６）を有するロータ（１４）と、ハブボビン間に位置してトッププレート（６４）と共にクランプされるロータ接続タブ（３６）と共に一体的に、または別個に形成されるボビン（２４）を有するハブ（１２）と、を含む。ＡＢＳトーンリング（４０）は、このハブに固定され、ロータ（１４）によって取り囲まれる。あるいは、ＡＢＳトーンリング（４０）は、トッププレート（６４）の一部として形成されてもよい。ロータ（１４）の熱膨張に対応するロータのがたつきを除去するために、トッププレートと共にスプリングクリップ（５０）が使用され得る。トルクは、ファスナ接続部の捩れを防止するために、共通平面内でブレーキロータからハブ（１２）に伝達される。【選択図】  図１
2009510363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ面と、複数の間隔をあけて配置されるタブを含む取付けフランジとを有するロータ（固定子）と、
軸本体と、車両構成要素への取付けのために前記軸本体から延びる取付け面と、前記ロータの前記タブに接する放射状面を含み、前記軸本体から延びるロータ支持体とを有するハブと、
前記ハブと一緒の回転のために取り付けられた複数のエクサイタ（励振器）構成物を含むトーンリングと、
前記ロータの前記間隔をあけて配置されるタブを前記ロータ支持体の前記放射状面に取り付けるクランプ（締め付け固定）機構と、を備えるブレーキアセンブリ。
【請求項２】
前記クランプ機構はプレートとファスナとを含む、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項３】
前記プレートは前記間隔をあけて配置されるタブの少なくとも１つを覆い、前記ファスナによって前記ロータ支持体に固定される、請求項２に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項４】
前記クランプ機構は、前記ロータの前記取付けフランジの上にリングを形成する複数のアーチ状プレートセグメントと、前記リングを前記ロータ支持体に固定する複数のファスナと、を含む、請求項２に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項５】
前記プレートは環状リングである、請求項２に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項６】
前記トーンリングは前記環状リングの内周に一体的に形成される、請求項５に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項７】
前記トーンリングは前記プレートと一体的に形成される、請求項２に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項８】
前記トーンリングは前記ハブの前記軸本体に固定される、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項９】
前記ロータ支持体の放射状面上に配置される複数のボビンを更に備える、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１０】
各ボビンはボビンに形成される開口部を有する、請求項９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１１】
前記ボビンは、ボビン間に凹みをもって、前記ロータ支持体の放射状面上に一体的に形成され、また前記ロータの前記取付けフランジの前記タブは、前記ボビンと前記タブとの上に固定される前記クランプ機構によって前記ロータ支持体上の前記ボビン間における前記凹み内に配置される、請求項９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１２】
前記ロータの前記タブと、前記一体的に形成されるボビンとの間に配置される非腐食性材料で作られたクリップを更に備える、請求項１１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１３】
各ボビンは別個の要素である、請求項９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１４】
各ボビンは非腐食性材料で作られる、請求項１３に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１５】
前記クランプ機構は前記ボビンと前記ロータの前記タブとの上に固定される、請求項１３に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１６】
前記クランプ機構と前記ロータタブとの間に配置されるスプリングを更に備える、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１７】
前記トーンリングの回転を感知するアンチロックブレーキシステムを更に備える、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１８】
車両と組み合わされる、請求項１に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項１９】
ブレーキ面と、複数の間隔をあけて配置されるタブを含む取付けフランジとを有するロータと、
軸本体と、車両構成要素への取付けのために前記軸本体から延びる取付け面と、前記ロータの前記タブに接する放射状面と複数の間隔をあけて配置されるボビンとを含むロータ支持体であって前記軸本体から延びるロータ支持体と、を有する回転可能なハブと、
ブレーキ時に発生するトルクを共通平面内で前記ロータタブからボビンと前記ハブとに伝達するように、１対のボビン間に前記ロータの各タブをクランプするために、前記ボビンに固定されるプレートと、
トーンリングを含む前記ブレーキアセンブリに連結されるアンチロックブレーキシステムと、を備えるブレーキアセンブリ。
【請求項２０】
前記トーンリングは前記ハブの前記軸本体に固定される、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２１】
前記トーンリングは前記ボビンに固定される前記プレート上に形成される、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２２】
前記プレートは環状リングである、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２３】
前記プレートは複数のセグメントを備える、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２４】
前記ボビンは前記ロータ支持体の前記放射状面と一体的に形成される、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２５】
前記ボビンは前記ロータタブの高さより高い高さを有する別個の要素である、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２６】
各ボビンは孔を有し、前記ブレーキアセンブリは前記孔内に延びて前記プレートを前記ボビンに固定するファスナを更に備える、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２７】
前記プレートと前記ロータタブとの間に配置されるスプリングを更に備える、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【請求項２８】
車両と組み合わされる、請求項１９に記載のブレーキアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法１１９条に基づき、２００５年９月３０日に出願された米国仮出願第６０／７２２，０９６号による優先権を主張する。本出願の内容は、引用によってここに組み込まれている。
【０００２】
本発明は、ブレーキアセンブリに関し、特にホイールハブに取り付けられるブレーキロータを含む車両ブレーキに関する。本発明はまた、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を含むブレーキアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両用ブレーキ設計の、あるタイプの一般的従来技術は、ブレーキ面を保持するハットロータがホイールハブに取り外し可能に接続されているツーピースのハットロータ・ハブである。ブレーキ設計の、別の一般的タイプは、一体型ワンピースのロータ・ハブアセンブリである。
【０００４】
一体型ワンピースのロータ・ハブアセンブリは、ロータとハブとの間にファスナ（留め金具）が必要とされないという利点を有する。その結果、一体型アセンブリは、ファスナ開口部付近の磨耗と疲労および不完全な機械加工と許容誤差の積み重ねに起因する潜在的位置合わせ不良といったファスナに関連する問題に直面することはない。しかしながら重要な欠点は、このアセンブリがハブに拘束されて、ロータの熱歪みを引き起こすことである。このような熱歪みはロータを損傷する可能性があり、また、ロータが損傷または磨耗したとき一体型アセンブリ全体が交換されなくてはならない。これは、高い費用と時間を必要とする。
【０００５】
全体の交換は、ロータ交換を容易にするツーピースのハットロータ・ハブアセンブリを使用することによって避けられる。ロータが磨耗または損傷したとき、ロータディスクはハブから取り外されることが可能であり、一体型設計よりも低コストでかつ容易に交換される。ハットロータは典型的には、ハット部と一体に鋳造されたロータ部を有するワンピース金属鋳物である。ハットロータのハット部は、ハブの取付け面の上に取り付けられる大きなフランジである。ハット部は、ホイールスタッドが貫通できるホイールスタッド開口を含む。ハットロータはまた、ハット部に固定された平坦なロータディスクを有するツーピースとしても作られ得る。
【０００６】
しかしながら、ハットロータもまたある幾つかの欠点を有する。特にハットロータとハブは典型的には個別の金属鋳物である。鋳造の後、ハットロータとハブは、両者とも個別に機械加工されなくてはならない。ロータハット部の機械加工面とロータブレーキ面とハブの取付け面はすべて、ロータの回転位置不良であるロータ心振れを最小にするために適切な平面内になくてはならない。特にロータ心振れは、ロータがホイールシャフトの周りにハブと共に回転する際にロータが意図する回転面の外に揺れたり偏向したりする程の大きさである。ロータ心振れは、ロータブレーキ面と、このロータブレーキ面に接するブレーキパッドとに過剰で不均一な磨耗を引き起こす。ロータ心振れはまた、ブレーキロータの熱歪みを増加させる。熱歪みは、不規則なブレーキ脈動を引き起こすばかりでなく、ブレーキ時の熱ジャダー（異常振動）、雑音および振動を引き起こす。完全な機械加工を達成することが極めて困難であるので、これは、重大な問題になる可能性がある。
【０００７】
ハットロータ・ハブアセンブリに関するもう１つの欠点は、ハットロータとホイールとがハブに一緒に取り付けられる仕方から生じる。ハットロータはハブの取付け面上に設置され、そしてハットロータは、引き続いてホイールがハブに取り付けられるまでハブにゆるく取り付けられる。ホイールラグナットがホイールスタッドに締め付けられると、ハットロータはホイールとハブとの間に挟み込まれ、こうしてハットロータをハブに固定する。しかしながら、もしホイールラグナットが均一に締め付けられなければ、ハブに作用する不均一な力はハブの歪みをもたらす可能性がある。更にもしホイールリムが不適切に製造されていれば、ホイールリムはラグナットが締め付けられるときにハブに歪みを与える可能性がある。すべてのハットロータ設計において、ハブの、潜在的に歪まされる部分がロータのための取付け面であるので、ハブの如何なる歪みもロータに直接伝達される。これは、使用時にロータに応力集中を引き起こす。
【０００８】
一体型ロータ・ハブとハットロータ・ハブ両者の更なる関心事は、これら両方の設計におけるロータがハブに関して固定されることである。ブレーキ時にこのようなアセンブリのロータは、熱膨張／歪みと、ロータの面に亘る温度変化と、ハブおよび軸受を含む隣接する構成要素への熱伝達と、を引き起こす熱をロータに発生させる高い摩擦力を受ける。ロータの熱膨張は、ロータとハブとの間の一体化接続のため、半径方向には極めて限られている。これは、ロータ表面における熱コーニング（coning）と大きな熱勾配とを作り出し、熱クラックにつながる高い熱歪みを引き起こす。ブレーキ時に生成される高い熱勾配と熱膨張・歪みの効果とは、ブレーキ面に亘って振動と熱ジャダーとを引き起こし、乱雑または不規則なブレーキ脈動を生じさせる可能性がある。高い熱応力と熱歪みはまた、ロータの寿命と性能とを低下させ、保守コストを増加させる。
【０００９】
熱応力に対処する１つの方法は、ロータとハットまたはハブとの間のファスナ接続に、熱膨張を許容する小さな隙間または浮きを与える「フローティング」ロータを設けることである。ツーピースのロータは、同じロータディスクが異なるハット部と共に使用され得るので、ツーピースのロータも異なるハブと共に使用することについて、より大きな柔軟性を許容する。一般的ロータディスクが使用されることが可能であって、ハット部だけが特別な鋳造、工作および機械加工ステップを必要とするので、これによりコストが削減される。しかしながらこの設計のファスナアセンブリによって引き起こされる応力もまた、ツーピースのハットロータにおける考慮事項である。
【００１０】
ツーピースのハット設計の典型的なロータディスクは、ファスナを受け入れるために孔あけされた取付けフランジを有する。ハット部は取付けフランジの一方のサイドに配置され、ファスナは取付けフランジのこのサイドにハット部を接続する。ブレーキ時にロータ面には摩擦力が印加され、これは取付けフランジとファスナに伝達され、さらにハット部を介してハブに伝達されるトルクを発生させる。ハット部は摩擦ブレーキ面から軸方向に変位した１つの平面内にある取付けフランジの一方のサイドに取り付けられるので、この接続接合部にモーメントアームが生成される。トルクがモーメントアームを介して伝達されると、この接続部に曲げ応力が形成される。これは、ファスナに隣接する領域に捩れを作り出し、この捩れが、割れと破損とにつながる疲労を作り出す可能性がある。ロータの材料、例えば鋳鉄が高温で弱くなり疲労破壊につながるので、孔あきフランジは疲労する傾向がある。これはまた、この接続部における早期破壊と共に、前に論じられたような心振れによる問題を作り出す。
【００１１】
各開口における機械加工許容誤差が、ある幾つかの接続部に他の接続部より大きなトルクを受けさせるので、トルク伝達もまた、特にフローティング設計の孔あきフランジを介して不均一になる傾向がある。これは個別の開口に高い応力を作り出し、取付けフランジに亀裂を生じさせ、あるいは部分的に破損させる可能性がある。
【００１２】
前に論じられたツーピースのハットロータアセンブリはまた、典型的にはロータ取付けフランジの孔と整合するスロットを有するハット部に関連した欠点を有する。ある幾つかのフローティングタイプのツーピースのハットロータアセンブリは、熱膨張に対応するための隙間を与えるために、ボビンと呼ばれることもあるスペーサを使用する。ボビンはハットピースのスロットまたはロータフランジのスロットに嵌合し、トルクがロータを介してハットに印加されるときボビンはスロット内で捩れる。この捩れは、典型的にはスロットに整合するために正方形であるボビンのエッジにスロットのサイドを抉り取らせ、それによってスロット付き部品に損傷を与える。これは、ハットピースが高い性能およびレーシングの用途で人気の高いアルミニウムといった低い硬度を有する材料から製造されるとき、またはロータが鋳鉄から形成されるときに、特に真である。
【００１３】
要約すれば、従来技術のブレーキロータは、ブレーキ動作プロセス時に誘発される応力による、特にトルク伝達時に生じる曲げ応力と機械加工許容誤差に起因するトルクの不均一伝達とによる磨耗と材料疲労とに関連する問題に悩まされてきた。性能と持続性とを向上させるために、ロータと、ツーピースのロータの場合にはハットピースとによって経験される応力を減らすことが望ましい。
【００１４】
この問題は、この出願と共に共通的に譲り受けられ、ここに引例によって組み込まれている米国特許第７，０７７，２４７号で取り扱われている。この特許ではファスナアセンブリは、複数のボビンとファスナとを含む。ファスナは、ハット部とボビンとの間で取付けフランジをクランプする（締め付ける）ためにハット部と各ボビンとを貫通して延びる。所望であれば、取付けフランジとボビンとの間にはスプリングが配置され得る。ファスナアセンブリは、捩れを防止するために共通の平面内でブレーキ面からハット部にトルクを伝達する。取付けフランジからハット部への均一なトルク伝達配分を助長するために、ファスナアセンブリに関連してクラッシュゾーン（破砕帯）も設けられ得る。
【００１５】
上記のシステムは効果的であるが、現在多くのブレーキアセンブリは、ホイールアセンブリの回転がセンサーによって検出され得るように、エクサイタ（励振機）またはトーンリングがロータとハブとに結合されるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を使用する。熱膨張と曲げ応力とに関するこれらのアセンブリに特有の問題に取り組みながらブレーキロータアセンブリにＡＢＳ技術を取り入れる必要が存在する。
【特許文献１】米国特許第７，０７７，２４７号
【発明の開示】
【発明の概要】
【００１６】
本発明の実施形態の１つの態様は平面内トルク伝達を可能にする仕方で構成要素を接続するトーンリングを有するツーピースのハットロータを提供する。
【００１７】
本発明の実施形態のもう別の態様は、ロータをホイールハブに確実にクランプ（締付け固定）するＡＢＳシステムを含む、ロータとハブを接続するためのファスナアセンブリを提供する。
【００１８】
本発明は、ブレーキ面と、複数の間隔をあけて配置されるタブを含む取付けフランジとを有するロータと、軸本体と、車両構成要素への取付けのために軸本体から延びる取付け面と、軸本体から延びるロータ支持体とを有するハブと、を含むブレーキアセンブリに向けられている。ロータ支持体はロータのタブに接する放射状面を含む。複数のエクサイタ構成物を含むトーンリングが、ハブと一緒の回転のために取り付けられる。クランプ機構がロータの間隔をあけて配置されるタブをロータ支持体の放射状面に取り付ける。
【００１９】
本発明はまた、ブレーキ面と、複数の間隔をあけて配置されるタブを含む取付けフランジとを有するロータと、軸本体と車両構成要素への取付けのために軸本体から延びる取付け面と軸本体から延びるロータ支持体とを有する回転可能なハブと、を含むブレーキアセンブリに向けられている。ロータ支持体は、ロータのタブに接する放射状面と複数の間隔をあけて配置されるボビンとを含む。ブレーキ時に生成されたトルクを共通平面内でロータタブからボビンとハブとに伝達するように、１対のボビン間にロータの各タブをクランプするために、プレートがボビンに固定される。アンチロックブレーキシステムが、トーンリングを含むブレーキアセンブリに連結される。
【００２０】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の詳細説明と図面とを考慮すれば明らかになるであろう。
【００２１】
本発明は、同様の参照数字が同様の要素を示す下記の図面と関連して説明される。
【詳細な説明】
【００２２】
ここに開示されるブレーキアセンブリは、自動車、競争用車両、トラック、重量級トラック、オートバイなどを含む車両での使用に好適である。本発明の使用に適した車両は、約５，０００ポンド未満の総車両重量と、約５，０００ポンドから１２，０００ポンドの総車両重量と、約１２，０００ポンドより重い、例えば３０，０００ポンドの総車両重量と、を有する車両を含み得る。しかしながらここに論じられる本発明の概念は、自動車用、その他のタイプの電動式車両あるいは鉄道車両を含む回転ブレーキを使用する如何なるタイプのアプリケーションにも使用され得る。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施形態によるブレーキロータアセンブリ１０を示す。アセンブリ１０は、ロータ１４を支持するハブ１２を含む。ここで使用されるようなハブ１２は、ホイールハブ、回転フランジ、ハブアセンブリの軸受ハウジング、または一体型ロータのハット部であり得る。このアプリケーションにおける用語「ハブ」は、ロータのために可能な既知の取付け具すべてにおよぶことが意図されている。
【００２４】
図３、４、５に詳細に見られるハブ１２は、一方の端部に、複数の取付け開口２０を有する放射状取付けフランジ１８を、他方の端部に、ロータ支持フランジ２２を有する中心円筒１６の形をした軸本体を含む。ロータ支持フランジ２２は、円筒１６から外方向に延びて、中心円筒１６から半径方向に間隔をあけて配置された外側端部を有する。一連の軸方向に延びるねじ付きボア２１は円筒１６とフランジ２２との間の空間において中心円筒１６上に配置される。ロータ支持フランジ２２の外側端部は、中心円筒１６の周りに延びて、ロータ１４を取り付けるための放射状面を与える環状リングである。放射状面は、間に凹部２５を有する軸方向隆起部を形成する間隔をあけて配置された複数のボビンタブ２４を有する。各ボビンタブ２４は、斜めの側壁を有する概ね台形の形状に形成されている。各ボビンタブ２４には、ねじ付き開口２６が形成される。図６に詳細に見られるように、好適には多数のボビンタブ２４のサイドには概ねＵ字形のクリップ２８が取り付けられ得る。単一のクリップ２８またはより小さいセグメントも使用可能であることは無論である。
【００２５】
ハブ１２は、鋳鉄またはダクタイル（延性）鋳鉄といった如何なる通常の材料で作られることも可能である。典型的にはハブは、腐食防止されていない。したがってクリップ２８は好適には、ステンレス鋼といった耐食性材料で作られる。クリップ２８は、要素間に腐食防止を与えるように組み立てられるときに、ハブ１２とロータ１４との間にシム（詰め物）を形成する。
【００２６】
ロータ１４は、図７に詳細に見られる。ロータ１４は、通気ディスク（円板）を形成するために羽根３４（図１、２に見られる）によって分離された、相対するブレーキ面を有するディスクとして形成される。ブレーキ技術における当業者によって直ちに理解されるように、単一表面または相対するブレーキ面を有する平らなプレートとして形成されたディスクも使用可能であることは無論である。ブレーキ面３２は好適には摩擦材料を保持している。環状ディスクの内側周辺には、一連の間隔をあけて配置された接続タブ３６が形成される。各タブ３６は、内向き半径方向に延び、好適には通常の、またはツーピースのフローティングロータのために必要とされるように、ファスナのために必要とされる開口を持たない中実のタブとして形成される。しかしながら開口は本発明の動作に影響を与えることなく存在し得る。各タブ３６は、下記に論じられるように、半径方向に、または斜めに延びてハブ１２に係合する１対の側面３８を提供する。所望であればこの側面３８は、製造の不規則性によって引き起こされる応力に応じるために、ねじ、鋸歯状部またはディンプル（窪み）といった表面処理を施されてもよい。ロータディスク１４は、好適には鋳鉄で作られる。例えば適当な材料は、約３５ｋｓｉの引っ張り強さと約２８ｋｓｉの降伏強さとを有するクラス３５鋳鉄であろう。
【００２７】
本発明のブレーキロータアセンブリ１０は、アセンブリの回転を感知するためのセンサー（図示せず）と共に動作するエクサイタ（励振器）またはトーンリング４０が設けられたアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）と共に使用されるように設計される。ＡＢＳアセンブリはよく知られているので、センサーとそれの動作の更なる説明は必要でない。本発明は、如何なる既知の通常のＡＢＳアセンブリと共にでも動作できる。本発明によるトーンリング４０は、図８に詳細に示されている。リング４０は、リングの放射状面上において、リングの周囲の周りに延び、放射状に間隔をあけて配置された歯４２もしくはピークおよび谷をもって形成される。トーンリング４０は、単一リングとして作られることが可能であり、例えば粉末金属、鋼または鋳鋼で作られ得る。歯の代わりに、例えばスロットを含む任意の既知のタイプの励振機構が使用可能である。リングの内側周辺には一連の間隔をあけて配置された接続ショルダ４４が設けられる。各ショルダ４４は、貫通孔４６を有する。
【００２８】
本発明で好適に使用されるスプリングクリップ５０は、図９〜１１に示されている。スプリングクリップ５０は、側壁５４と基部５６とを有するＵ字形を形成する折り曲げ金属の本体５２で形成される。基部５６の各サイドからは、リーフスプリングを形成する羽根５８が延びている。各側壁５４から内側に、棚５９または、ディンプルといった突起が僅かに延びている。スプリングクリップ５０は、例えば粉末または型打ちのステンレス鋼で作られ得る。クリップ５０の組立てと動作は、下記に説明される。
【００２９】
図１２は、ハブ１２上に配置されたロータ１４とハブ１２に取り付けられたトーンリング４０と共に部分的に組み立てられた構成要素を示す。図１３に詳細に見られるように、トーンリング４０は、ショルダ４４の孔４６を貫通してねじ付きボア２１内に延びるファスナ６０によってハブ１２に固定される。ロータ１４は、各接続タブ３６が２つのボビンタブ２４間の凹み領域２５に取り付けられるように位置決めされる。クリップ２８は、非腐食性接続を形成するために接続タブ３６の側壁３８とボビンタブ２４の側壁との間に位置決めされる。認められるように、ブレーキ時に発生するせん断力は、タブ２４、３６の側壁を通って共通平面内でロータ１４からハブ１２に伝達され、曲げ応力を除去する。
【００３０】
ハブ１２上の適所にロータ１４を固定するために、接続タブ３６をロータ支持フランジ２２にクランプするためにトッププレート６４が使用される。トッププレート６４は、部分的なアーチ状のセグメントとして形成される。ロータ１４の全内周を覆う一連のトッププレート６４が使用される。セグメントではなく、中実環状リングまたは半円形セグメントも使用可能であることは無論である。図１４に見られるように、トッププレート６４は好適には、間隔をあけて配置された凹部６６を有する平らなプレートとして形成される。トッププレート６４は、好適には炭素鋼から形成されるが、ブレーキ用に適する如何なる既知の材料であってもよい。タブ２４の開口部２６に位置合わせされる複数のファスナ開口部６８が設けられる。
【００３１】
図１、２、１５に完全なアセンブリが示されている。トッププレート６４は、図１６、１８に詳細に見られるように接続タブ３６の上をクランプしてファスナ７０によってボビンタブ２４に固定される。ボビンタブ２４は、接続タブ３６より僅かに大きい、あるいは高い。図１６、１７に詳細に見られるようにスプリングクリップ５０は、ボビンタブ２４の僅かに高い高さのためにトッププレート６４と接続タブ３６との間に形成された空間においてタブ３６に関してトッププレート６４を片寄らせるように、トッププレート６４の凹部６６に固定される。スプリングクリップ５０は、ぴたりとした、がたつきのない接続を与え、熱膨張に対応する。スプリングクリップ５０はまた、図１２において略タブ３６上に配置されるように示されている。
【００３２】
このアセンブリは、ＡＢＳ構成要素を収容しながら、力が共通平面内で伝達される確実な接続を与える。動作時にロータディスク１４は、車両のホイールと共に回転する。ブレーキパッドをブレーキ面３２に押し付けることによるブレーキ力の印加時に、摩擦力とピストンの中心からディスクの中心までの距離との掛け算がトルクを作り出す。トルクは、ロータ１４からハブ１２を経てホイールに伝達されてブレーキに作用する。具体的にはトルクは、接続タブ３６を経由してボビンタブ２４に伝達される。ボビンタブ２４はトルクを支持フランジ２２に伝達し、それから支持フランジはトルクを、取付けフランジ１８を介してホイールに伝達する。タブ３６とボビン２４とのサイドエッジ間の相互作用は、平面内でのみトルク伝達を可能にし、これがロータフランジと従来ディスクロータに取り付けられているＡＢＳリングとに対する捩れモーメントを減らす。本発明では、ＡＢＳリングの捩れの低減が、センサーに誘発される心振れによって引き起こされる欠陥ＡＢＳ信号を低減する。
【００３３】
この構成が従来技術の構成に対して有する大きな利点は、ハブ１２とロータ１４との接続がロータディスクと同じ平面内で実施されることである。ロータ１４のタブ３６をファスナアセンブリでクランプすることによって、ブレーキ面３２によって経験される摩擦力は、直接同じ平面内のトルクとしてハブ１２に伝達される。ファスナアセンブリによって作り出される接続はロータディスクと軸方向に整列しているので、モーメントアームは作り出されない。これは、心振れと早期破壊による問題を作り出す可能性のある曲げなしにトルクを伝達する。
【００３４】
本発明はまた、より低いロータ障害率という利点を提供する。本発明によるロータ１４は従来のロータのような孔ではなく取付けのためのタブを有するので、取付けフランジの障害は大幅に低減される。従来のロータでは、取付けフランジはファスナを受け入れる複数の開口を有する。鋳鉄は低い疲労強度を持っているので、ロータがブレーキ力によって加熱されるとき、フランジの強度は低下する。典型的には鋳鉄で作られる孔あきフランジでは、ファスナと孔あきフランジとの間の接続は、孔のエッジに応力集中を引き起こす。その結果、フランジは障害をおこしやすい。本発明では接続をするための孔の使用は、なくされている。ロータは、より強く、したがって耐障害性の、タブの半径方向サイドエッジを介して駆動される。
【００３５】
本発明はまた、がたつきを除く一方で、各方向のロータの熱膨張に対応する。スプリングクリップはある程度、圧縮されることが可能であり、これにより熱膨張を許容し、また、半径方向内側に向いている接続タブの外側エッジには隙間が設けられており、これも熱膨張に対応する。更にスプリングクリップ５０は組立て時にタブに対して圧縮されるので、タブは上述の隙間によってガタガタすることはない。この構成はまた、スプリングクリップ５０に単に圧縮負荷をかけるだけという利点を有する。クリップ５０はロータの周囲方向または半径方向に制約されないので、スプリングに障害を引き起こす可能性のある捩りおよび曲げ負荷を経験しない。
【００３６】
第２の実施形態は、図１９〜２９に示されており、図２６は全アセンブリ１００を示している。この実施形態では、必要とされる構成要素の数を減らすため、またアセンブリを単純にするために、トーンリングとトッププレートは１つの構造体として形成される。図１９〜２１を参照すると、ハブ１２と修正されたハブ１０２との相違点はロータ取付けフランジである。ハブ１０２は、一方の端部に、複数の取付け開口１０８を有する放射状取付けフランジ１０６を、他方の端部に、ロータ支持フランジ１１０を有する中心円筒１０４を有する。ロータ支持フランジ１１０は、中心円筒１０４から間隔をあけて配置される。ロータ支持フランジ１１０は、一連の間隔をあけて配置されたねじ付き開口１１２をもって中心円筒１０４の周りに延び、ロータ１４を取り付けるための放射状面を与える環状リングである。フランジ１１０の内側周辺には、内側に隆起したリップ１１４が設けられる。この実施形態では図７に示された同じロータ１４が使用される。
【００３７】
図２２に見られるように、ロータ１４はロータ支持フランジ１１０とオーバーラップするタブ３６によってハブ上に位置決めされる。タブ３６は隆起リップ１１４の助けによって位置決めされる。開口１１２の上に配置されたタブ３６間には、図２３、２４に詳細に見られる一連のボビン１２０が設けられる。各ボビン１２０は、第１の実施形態のボビンタブ２４と形状的および機能的に類似しており、側壁１２２と貫通孔１２４とを有する台形である。ボビン１２０は、好適にはステンレス鋼といった強い耐食性材料で作られる。
【００３８】
図２５に詳細に見られるトッププレート１２８は、知られるようにＡＢＳセンサーによって検出され得る一連の放射状の歯１３２もしくはピークと谷とを有するトーンリングを画定する内側周辺を有する一体型リング１３０として形成される。トッププレート１２８は、外側周辺に形成された間隔をあけて配置された凹み１３４と中心部に形成された整合スロット１３６とを有する。一連の間隔をあけて配置された開口１３８もこのトッププレートを貫通して形成される。トッププレート１２８はまた一連のアーチ状または半円形セグメントとしても形成可能であることは無論である。
【００３９】
完全に組み立てられたときトッププレート１２８は、図２６、２９に見られるように、ファスナ１４０によってタブ３６とボビン１２０の上に固定される。第１の実施形態のように、スプリングクリップ５０は、図２２、２８に見られるようにタブ３６に隣接するトッププレート１２８にクリップ止めされる。ボビン１２０はタブ３６より僅かに大きいので、スプリングクリップ５０はタブ３６の上方に作り出される空間に収容される。これは図２８に詳細に見られる。クリップ５０の側壁５４は、突起５９を介して凹み１３４とスロット１３６の上でスナップ閉じする。
【００４０】
本実施形態は、力がロータ１４の接続タブ３６とボビン側壁１２２とファスナ１４０とを介して同じ平面内を伝達されることにおいて、第１の実施形態と同じ仕方で動作する。第１の実施形態のように、間隔は熱膨張を許容する。
【００４１】
本発明には種々のアプリケーションが適している。ロータアセンブリは、路上車両とレーシングカー両方の自動車で使用され得る。これはまた、すべての地上車両および地球上移動装置といった、オートバイとオフロード車両と、に適用可能である。要するに本発明は、如何なる動力式車両にも適用可能である。本発明は鉄道車両上で鉄道環境において使用され得ることが更に考えられる。
【００４２】
本発明はここで説明された実施形態に限定されず、種々の変更と修正とを包含できる。ここに示された種々の修正版が如何なる組合せにおいてでも使用され得ることは理解されるであろう。アセンブリの種々の構成要素を除去して、なお有効な接続を有することも可能である。例えばスプリングまたはクリップは省略可能である。更に同様の異なる材料が使用して結果を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態によるブレーキロータアセンブリの正面斜視図である。
【図２】図１の線Ｉ−Ｉに沿う正面斜視断面図である。
【図３】図１のブレーキロータアセンブリのハブの正面図である。
【図４】図３の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面側面図である。
【図５】図３のハブの縮小正面斜視図である。
【図６】図３のセクションＩＩＩの拡大詳細図である。
【図７】図１のアセンブリによるロータの正面図である。
【図８】図１のアセンブリによるトーンリングの正面図である。
【図９】図１のアセンブリでの使用のためのクリップの拡大側面図である。
【図１０】図９のクリップの他の拡大図である。
【図１１】図９のクリップの拡大上面図である。
【図１２】ハブ上に配置されたロータとトーンリングで部分的に組み立てられた図１のアセンブリの正面図である。
【図１３】図１２のセクションＩＶの拡大詳細図である。
【図１４】図１のアセンブリでの使用のためのトッププレートの拡大上面図である。
【図１５】図１の完全に組み立てられたブレーキロータアセンブリの正面図である。
【図１６】図１５の線Ｖ−Ｖに沿う断面側面図である。
【図１７】図１６のセクションＶＩの拡大詳細図である。
【図１８】図１６のセクションＶＩＩの拡大詳細図である。
【図１９】図２６で組み立てられて示された本発明の第２の実施形態によるハブの正面図である。
【図２０】図１９のハブの線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う断面側面図である。
【図２１】図１９のハブの正面斜視図である。
【図２２】図１９のハブとハブに配置されたロータとボビンとで部分的に組み立てられた第２の実施形態の正面図である。
【図２３】第２の実施形態での使用のためのボビンの拡大正面図である。
【図２４】図２３のボビンの側面斜視図である。
【図２５】第２の実施形態の一体型トーンリングを有するトッププレートの正面図である。
【図２６】第２の実施形態のブレーキロータアセンブリの正面図である。
【図２７】図２６の線ＩＸ−ＩＸに沿うアセンブリの断面側面図である。
【図２８】図２７のセクションＸの拡大詳細図である。
【図２９】図２７のセクションＸＩの拡大詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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