(57)【要約】【課題】トルク伝達に関わる構成部品点数を必要最小限に抑制することができると共に、制動体と取付部材とを優れた嵌合精度でもって嵌合可能とし、両者の嵌合関係に基づいてトルク伝達が可能なブレーキディスクを提供する。【解決手段】ブレーキディスクは、環状の制動体１と、その中心域に装着される取付部材２とを少なくとも具備する。制動体１には、その回転軸線Ｃに対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線Ｘを中心とする円に沿った輪郭を有する円形嵌合凹部１７が形成されている。取付部材２には、前記オフセット軸線Ｘを中心とする円に沿った輪郭を有する円形嵌合部２３が形成されている。円形嵌合凹部１７と円形嵌合部２３との嵌合関係に基づいて、制動体１及び取付部材２が一体回転可能となり、両者間でのトルク伝達が実現される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の制動体と、その制動体の中心域に装着される取付部材とを具備してなるブレーキディスクにおいて、
前記制動体及び取付部材のうちの一方には、制動体の回転軸線（Ｃ）に対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合凹部が形成されると共に、前記制動体及び取付部材のうちの他方には、前記円形嵌合凹部に対応させるべく前記オフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合部が形成されており、
前記円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて、前記回転軸線（Ｃ）を中心とする回転の際には制動体及び取付部材を一体回転可能としたことを特徴とするブレーキディスク。
【請求項２】
環状の制動体と、その制動体の中心域に装着される取付部材とを具備してなるブレーキディスクにおいて、
前記制動体には、当該制動体の回転軸線（Ｃ）に対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合凹部が形成されると共に、前記取付部材には、前記円形嵌合凹部に対応させるべく前記オフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合部が形成されており、
前記円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて、前記回転軸線（Ｃ）を中心とする回転の際には制動体及び取付部材を一体回転可能としたことを特徴とするブレーキディスク。
【請求項３】
前記制動体の円形嵌合凹部に前記取付部材の円形嵌合部を嵌合した状態で、制動部の円形嵌合凹部の周縁付近に押さえプレートを固着することにより、取付部材を制動体の円形嵌合凹部から離脱不能としたことを特徴とする請求項２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、ディスクブレーキ用のブレーキディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置の主要な構成要素であるブレーキディスクには、環状の制動体の中心域に円盤状又は円筒状の取付部材を装着して構成したものが多い。かかるタイプのブレーキディスクにおいて、制動体と取付部材との間のトルク伝達を確保すべく両者を一体回転可能に連結するための構造として、ピン又はリベットによる連結構造（特許文献１，２参照）を採用したものや、ボルト孔部位においてキー又はセレーションによる締結構造（特許文献３，４参照）を採用したものがある。セレーションは、複数のキーを集合させた構造とみなすことができる。
【０００３】
しかしながら、ピンやリベット等の棒状連結材を介してトルク伝達を行う場合、個々の棒状連結材の機械的強度には限界があるため、棒状連結材の数を増やして耐久性を確保する設計をとらざるを得ない。その場合、構成部品点数が増えて製造工程数や製造コスト等が増大する傾向にある。
【０００４】
他方、環状の制動体と円盤状又は円筒状の取付部材との間のトルク伝達のための連結構造として、キー又はセレーションに類似した嵌合構造を採用することも考えられる。しかし、一般にキー及びキー溝の加工精度を高めることには限界があるため、相互嵌合関係にある制動体と取付部材との間の嵌合精度を一定限度以上に向上させることは困難であり、両者間でのガタ付きの発生を防止することが難しい。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−１２６７３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０１０２号公報
【特許文献３】特開２００３−３２０９３２号公報
【特許文献４】特開２００５−５４９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トルク伝達に関わる構成部品点数を必要最小限に抑制することができると共に、制動体と取付部材とを優れた嵌合精度でもって嵌合可能とし、両者の嵌合関係に基づいてトルク伝達が可能なブレーキディスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、環状の制動体と、その制動体の中心域に装着される取付部材とを具備してなるブレーキディスクにおいて、前記制動体及び取付部材のうちの一方には、制動体の回転軸線（Ｃ）に対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合凹部が形成されると共に、前記制動体及び取付部材のうちの他方には、前記円形嵌合凹部に対応させるべく前記オフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合部が形成されており、前記円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて、前記回転軸線（Ｃ）を中心とする回転の際には制動体及び取付部材を一体回転可能としたことを特徴とするブレーキディスクである。
【０００８】
請求項２の発明は、環状の制動体と、その制動体の中心域に装着される取付部材とを具備してなるブレーキディスクにおいて、前記制動体には、当該制動体の回転軸線（Ｃ）に対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合凹部が形成されると共に、前記取付部材には、前記円形嵌合凹部に対応させるべく前記オフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形嵌合部が形成されており、前記円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて、前記回転軸線（Ｃ）を中心とする回転の際には制動体及び取付部材を一体回転可能としたことを特徴とするブレーキディスクである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載のブレーキディスクにおいて、前記制動体の円形嵌合凹部に前記取付部材の円形嵌合部を嵌合した状態で、制動部の円形嵌合凹部の周縁付近に押さえプレートを固着することにより、取付部材を制動体の円形嵌合凹部から離脱不能としたことを特徴とする。
【００１０】
［作用］
請求項１〜３のブレーキディスクでは、制動体及び取付部材における円形嵌合凹部及び円形嵌合部は、制動体の回転軸線（Ｃ）に対して所定距離だけオフセットしたオフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形の嵌合凹部又は嵌合部として形成されている。それ故、ブレーキディスク全体を制動体の回転軸線（Ｃ）周りで回転させた際、制動体及び取付部材は、回転軸線（Ｃ）に対して偏心した円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて相対回転不能となっている。つまり、このブレーキディスクを車軸等に取り付け、回転軸線（Ｃ）を中心として回転させる態様で使用する限り、制動体及び取付部材は一体回転可能に連結されており、相互にトルク伝達可能となる。
【００１１】
請求項３によれば、制動部の円形嵌合凹部の周縁付近に押さえプレートを固着するという比較的簡易な構造により、制動体の円形嵌合凹部から取付部材が回転軸線（Ｃ）方向に離脱又は脱落するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
各請求項に記載のブレーキディスクによれば、制動体の回転軸線（Ｃ）に対して偏心した円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合関係に基づいて制動体と取付部材との間でトルク伝達可能としているため、ピンやリベット等の棒状連結材を介してトルク伝達を行う従来例に比べて、トルク伝達に関わる構成部品点数を少なくすることができる。また、制動体及び取付部材における円形嵌合凹部及び円形嵌合部は、オフセット軸線（Ｘ）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有するため、工作機械（例えば旋盤）による加工形成が極めて容易である。更に、円形状は機械加工における最も基本的でシンプルな形状であるため、加工精度を向上させることができ、円形嵌合凹部と円形嵌合部との嵌合精度を高めてガタ付きの発生を未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明をベンチレーテッド型ブレーキディスクに具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１〜図５に示すように、ブレーキディスクは、環状の制動体１と、その制動体１の中心域に装着される略短円筒状の取付部材２と、環状の押さえプレート３とから構成されている。
【００１４】
図１〜図３に示すように、環状の制動体１は、鋳造により鋳鉄（例えば片状黒鉛鋳鉄）を一体成形したものである。この制動体１は、第１の環状円板部１１と第２の環状円板部１２とを、両環状円板部１１，１２間にあって半径方向に放射状に延びる複数の連結リブ１３で相互に連結したものであり、隣り合う連結リブ１３間には放射状に延びる通気路１４が確保されたベンチレート構造を有するものである。第１及び第２の環状円板部１１，１２のそれぞれの外側面が、ブレーキキャリパの制輪子と摩擦接触する制動面（摺動面）になる。
【００１５】
制動体１の第１の環状円板部１１には、その中心域において少なくとも第１の円形嵌合凹部１６と第２の円形嵌合凹部１７とが二段階構造の凹部として形成されている。より具体的には、第１の環状円板部１１の外側面には、比較的深さの浅い第１の円形嵌合凹部１６が形成され、その第１の円形嵌合凹部１６の内側には更に深い第２の円形嵌合凹部１７が形成されている。
【００１６】
第１の円形嵌合凹部１６は、制動体１の回転軸線Ｃ（車軸への取り付け時には車軸の回転軸線に一致する）を中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形状に形成されている（図１及び図２（Ｂ）参照）。第１の円形嵌合凹部１６の内径は環状押さえプレート３の外径に等しく、又、第１の円形嵌合凹部１６の深さは環状押さえプレート３の厚みに等しい。このため、第１の円形嵌合凹部１６に対して環状押さえプレート３を嵌合可能となっている。なお、第１の円形嵌合凹部１６の底面域には、複数のネジ孔１８（本例では８つ）が等角度間隔で配列・形成されている。
【００１７】
第２の円形嵌合凹部１７は、第１の円形嵌合凹部１６の内側にあって、制動体１の回転軸線Ｃに対して所定距離ｄだけオフセットしたオフセット軸線Ｘを中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形状に形成されている（図１及び図２（Ｂ）参照）。第２の円形嵌合凹部１７の内径は、後述する取付部材２の円形嵌合部２３の外径に等しく、又、第２の円形嵌合凹部１７の深さ（第１の円形嵌合凹部１６の底面を基準とした深さ）は、取付部材２の円形嵌合部２３の厚みに等しい。このため、第２の円形嵌合凹部１７に対して取付部材２の円形嵌合部２３を嵌合可能となっている。
【００１８】
図１及び図４に示すように、取付部材２は、鋳造によりアルミニウム合金を一体成形したものである。取付部材２は、円板状の車軸取付け用フランジ２１と、そのフランジ２１の外周縁部に設けられた短円筒状の円筒壁２２と、その円筒壁２２の周囲に鍔状に設けられた円形嵌合部２３とを有している。
【００１９】
取付部材２の車軸取付け用フランジ２１は、この取付部材２及び制動体１に共通の前記回転軸線Ｃに対して直交する方向（半径方向）に展開する。円筒壁２２は、車軸取付け用フランジ２１の外周縁から回転軸線Ｃと平行に後方に向かって延設されている。車軸取付け用フランジ２１には、その中心位置において車軸を通すための中央大穴２４が形成されると共に、その中央大穴２４を取り囲む位置において複数のボルト挿通孔２５（本例では５つ）が等角度間隔で配列・形成されている。
【００２０】
取付部材２の円形嵌合部２３は、前記円筒壁２２の後端縁から半径方向外向きに当該円筒壁２２の全周にわたって突設されている。但し、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、この円形嵌合部２３は、前記第２の円形嵌合凹部１７に対応させるべく、制動体１及び取付部材２に共通の回転軸線Ｃに対して所定距離ｄだけオフセットした前記オフセット軸線Ｘを中心として描かれる円に沿った輪郭を有する円形状に形成されている。それ故、この円形嵌合部２３の輪郭と、車軸取付け用フランジ２１又は円筒壁２２の輪郭（円形）とは、同心円の関係には無く、互いに偏心関係にある。
【００２１】
図１及び図５に示すように、押さえプレート３は、鋳造によりアルミニウム合金を一体成形したものである。押さえプレート３は、所定の厚みを持った環形状をなしており、その外周縁及び内周縁ともに制動体１及び取付部材２に共通の回転軸線Ｃを中心として描かれる円に沿った輪郭を有している。この押さえプレート３には、複数のネジ通し孔３１（本例では８つ）が等角度間隔で配列・形成されている。これらのネジ通し孔３１は、制動体１の第１の円形嵌合凹部１６の底面域における各ネジ孔１８にそれぞれ対応する。
【００２２】
このブレーキディスクの組み立てに際しては、図１〜図３に示すように、先ず制動体１の第２の円形嵌合凹部１７に対して取付部材２の円形嵌合部２３を嵌入する。すると、円形嵌合部２３の外側面が第１の円形嵌合凹部１６の底面とほぼ面一になる恰好で、取付部材２の円形嵌合部２３が制動体１の第２の円形嵌合凹部１７に嵌り込む。次に、制動体１の第１の円形嵌合凹部１６に対して押さえプレート３を嵌入する。すると、押さえプレート３の外側面が制動体１の第１の環状円板部１１の外側面とほぼ面一になる恰好で、押さえプレート３が制動体１の第１の円形嵌合凹部１６に嵌り込む。そして、押さえプレート３の外側面（正面）側から各ネジ通し孔３１にネジ４を装着し、各ネジ４を制動体１の各ネジ孔１８に螺合することで、制動体１（より詳細には制動体１の第２の円形嵌合凹部１７の周縁付近）に押さえプレート３を固着する。その結果、制動体１に固着された押さえプレート３により、取付部材２が第２の円形嵌合凹部１７から軸方向に離脱するのを阻止されて制動体１に一体化される。
【００２３】
［実施形態の作用及び効果］
本実施形態のブレーキディスクでは、制動体１の第２円形嵌合凹部１７及び取付部材２の円形嵌合部２３は、回転軸線Ｃに対してオフセットしたオフセット軸線Ｘを中心とする円（即ち真円又は正円）に沿った輪郭を有する円形の嵌合凹部又は嵌合部として形成されている。それ故、このブレーキディスクを現に車軸に取り付けて当該ディスクを回転軸線Ｃ周りで回転させる場合には、回転軸線Ｃに対して偏心した第２円形嵌合凹部１７と円形嵌合部２３との嵌合関係に基づいて制動体１と取付部材２とは相対回転不能となり、両者は相互にトルク伝達可能な一体物のディスクとして機能する。
【００２４】
本実施形態によれば、制動体１の回転軸線Ｃに対して偏心した第２円形嵌合凹部１７と円形嵌合部２３との嵌合関係に基づいて制動体１と取付部材２との間でトルク伝達可能としているため、ピンやリベット等の棒状連結材を介してトルク伝達を行う従来例に比べ、トルク伝達に関わる構成部品点数が少ない。従って、製造コスト等を抑制することができる。なお、本実施形態で使用したネジ４はトルク伝達に関与する部品ではないので、製造コスト等の増大要因とはならない点に注目されたい。
【００２５】
本実施形態によれば、制動体１の第２円形嵌合凹部１７及び取付部材２の円形嵌合部２３は、オフセット軸線Ｘを中心とする円に沿った輪郭を有するため、旋盤などの汎用の工作機械による加工形成が極めて容易である。また、円形状は最も基本的でシンプルな形状であるため、公差等にかかわる加工精度を向上させることができる。従って、第２円形嵌合凹部１７と円形嵌合部２３との嵌合精度を高め、ガタ付きの発生を未然に防止することができる。ガタ付きがなければ、ブレーキ時の振動や不快音を抑制することができる。
【００２６】
ちなみに、楕円形状や多角形形状（例えば正六角形形状）なども一般的には基本的でシンプルな形状と目されるが、それでもこれらの形状は真円形状に比べればはるかに複雑であり、正確なアウトラインを描くには複雑で厄介な加工制御が必要になる。機械加工分野の当業者の認識によれば、楕円形状や多角形形状については、真円形状ほどに加工精度を高めることは難しく、ましてや嵌め合い時にガタ付きが見られないほどに嵌合精度を高めることは非常に難しい。故に本実施形態では、制動体１の第２円形嵌合凹部１７及び取付部材２の円形嵌合部２３の輪郭を殊更に円（真円又は正円）形状としたのである。
【００２７】
［変更例］：上記実施形態では、押さえプレート３をネジ４を用いて制動体１に固着したが、ネジ４に代えてリベット等の締結具を使用してもよい。
【００２８】
［変更例］：上記実施形態では、取付部材２の側に円形嵌合部２３を設ける一方で、制動体１の側に円形嵌合部２３に対応する第２円形嵌合凹部１７を設けた。これに代えて、制動体１の側に円形嵌合部を設ける一方で、取付部材２の側にその円形嵌合部に対応する円形嵌合凹部を設けるという凹凸関係を逆転させた嵌合構造を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に従うブレーキディスクの分解斜視図。
【図２】（Ａ）は組立て状態のブレーキディスクの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｃ−Ａ’線での断面図。
【図３】図２（Ａ）に示したブレーキディスクの背面図。
【図４】（Ａ）は取付部材の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｃ−Ｂ’線での断面図、（Ｃ）は取付部材の背面図。
【図５】（Ａ）は押さえプレートの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＱ−Ｑ線での断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１…制動体、２…取付部材、３…押さえプレート、４…ネジ、１６…制動体の第１の円形嵌合凹部、１７…制動体の第２の円形嵌合凹部（オフセット軸線を中心とする円形嵌合凹部）、２３…取付部材の円形嵌合部、Ｃ…回転軸線、Ｘ…オフセット軸線。
【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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