(57)【要約】マウントされたホイール・アセンブリがハブのアウトボード側フランジに対して直接に隣接し、捕捉されたブレーキローターの表面に対しては直接に隣接しないような、固定式又は浮動式の配置でブレーキローター部品を受け入れ支持するように構成された、ホイール・ハブ・アセンブリ。【選択図】図２【特許請求の範囲】
【請求項１】
インボード側面とアウトボード側面とを有するハブ、該ハブに支持されるブレーキローター、及び、車両に連結するための軸受けアセンブリを含む、ホイール・ハブ・アセンブリであって、
前記ハブのアウトボード側面の周部に配設された複数の凹部と、
前記ブレーキローターの円筒状のハット部位のアウトボード側端部から、半径方向内向きに突き出している複数のスカロップとを含み、
前記凹部はそれぞれ、半径方向、及び、軸方向アウトボード側向きの方向に開いており、
前記複数のスカロップは、前記複数の凹部との連動させるかみ合わせに適合されており、
前記ホイール・ハブ・アセンブリの前記アウトボード側面は、直接に隣接して接触するようにホイールリムを受け入れるように適合されており、かつ、
前記複数のスカロップのアウトボード側面は、前記複数の凹部との連動させるかみ合わせの際に、前記ホイール・ハブ・アセンブリの前記アウトボード側面の軸方向インボード側にある、
ホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項２】
前記ハブがさらに、前記凹部のそれぞれの、アウトボード側を向いた面内に、機械加工によるポケットを含み、
前記ブレーキローターがさらに、前記複数のスカロップのそれぞれのインボード側方向を向いた表面から突き出している突起を含み、
前記突起のそれぞれが、対応する前記機械加工によるポケットに嵌るように配置されている、
請求項１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項３】
前記ブレーキローターが、前記複数の凹部のそれぞれに配置された連結部材を介して前記ホイール・ハブ・アセンブリに固定されており、
前記連結部材のそれぞれが、前記ホイール・ハブ・アセンブリの前記アウトボード側面の軸方向インボード側に配置されている、
請求項１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項４】
前記ブレーキローターが、
前記スカロップ中のボアを通り抜けて、前記複数の凹部のそれぞれに配設された受け入れボアに螺入されている、複数の組み込まれた保持ボルトによって、
固定式の配置で固定されている、請求項３に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項５】
前記ブレーキローターが、
前記スカロップ中の滑らかなボアを通り抜けて、前記複数の凹部のそれぞれに配設された受け入れボアに螺入されている、複数の、ネジ山を有するショルダーボルトによって、浮動式の配置で固定されており、
前記ネジ山を有するショルダーボルトのそれぞれが、軸方向の長さが前記スカロップの軸方向の厚さを超えている、ネジ山を有しないショルダー部位を有することにより、
前記ブレーキローターが、前記ハブの前記凹部の中で、前記ネジ山を有しないショルダー部位に沿う、軸方向の動きの限られた範囲を有する、
請求項３に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項６】
前記ブレーキローターの、前記ハブの前記凹部の中での、前記ネジ山を有するショルダーボルトの前記ネジ山を有しないショルダー部位に沿う、軸方向の動きの限られた範囲が、
アウトボード側方向には、それぞれの前記ネジ山を有するショルダーボルト上の頭部によって制限されており、かつ、
インボード側方向には、前記凹部のアウトボード側方向を向いた面によって制限されている、
請求項５に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項７】
前記ブレーキローターの、前記ハブの前記凹部の中での、前記ネジ山を有するショルダーボルトの前記ネジ山を有しないショルダー部位に沿う、軸方向の動きの限られた範囲が、
アウトボード側方向には、前記ネジ山を有するショルダーボルトのそれぞれに固定されたクリップによって制限されており、かつ、
インボード側方向には、前記凹部のアウトボード側方向を向いた面によって制限されている、
請求項５に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項８】
前記ブレーキローターが、前記スカロップ中のボアを通り抜けて、前記ハブの複数の前記凹部に配設された受け入れボア中に固定されている、複数のピンによって、浮動式の配置で固定されており、
前記複数のピンのそれぞれが、軸方向の長さが前記ブレーキローターの軸方向の厚さを超えている露出したシャフト部位を有することにより、
前記ブレーキローターが、それぞれのピン上の保持手段と、前記ホイール・ハブ・アセンブリの前記凹部のアウトボード側を向いた面との間に、前記凹部の中での軸方向の動きの限られた範囲を有する、
請求項３に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項９】
前記ホイール・ハブ・アセンブリのインボード側面に連結された環状部材をさらに含み、
前記環状部材が、複数のホイールリムスタッドボルト孔を含み、
それぞれの前記ホイールリムスタッドボルト孔が、前記ホイール・ハブ・アセンブリの対応するホイールリムスタッドボルト孔に連通している、
請求項１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記環状部材が、前記ホイール・ハブ・アセンブリと一体に形成されている、請求項９に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記ブレーキローターの前記スカロップのそれぞれが、前記ホイール・ハブ・アセンブリ中の関連付けられる凹部の側面とかみ合ってトルクを伝達するように形成された少なくとも一の接触面を含む、請求項１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記ブレーキローターの前記スカロップのそれぞれが、前記ホイール・ハブ・アセンブリ中の関連付けられる凹部の嵌合するスプラインとかみ合ってトルクを伝達するように形成された複数のスプラインを含む、請求項１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１３】
インボード側面とアウトボード側面とを有するハブ、該ハブに支持されるブレーキローター、及び、車両に連結するための軸受けアセンブリを含む、ホイール・ハブ・アセンブリであって、
前記ハブのアウトボード側面の周のまわりに半径方向外向きに広がる、複数のフランジと、
前記ブレーキローターの内径面上の、複数の凹部と、
それぞれの前記凹部の間に配設された、前記ブレーキローターの前記内径面上の複数のタブとを含み、
それぞれの前記フランジが、少なくとも一つの、軸方向に配置されたボアを有し、
それぞれの前記凹部が、前記ブレーキローターの第１の回転位置において、前記ハブの前記フランジが前記ブレーキローターの内径部を通り抜けることができるように形成されており、
前記タブが、前記ブレーキローターの第２の回転位置において、前記ハブの前記フランジのインボード側面に隣接して前記ブレーキローターを連結することを容易にするように形成されており、
前記ホイール・ハブ・アセンブリ及び前記フランジの、前記アウトボード側面が、ホイールリムを直接に接触するように隣接して受け入れるように適合されている、ホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記複数のタブが前記ブレーキローター上にスタッドボルト受け入れ孔を含み、
さらに、複数のホイールスタッドボルトを含み、
それぞれの前記ホイールスタッドボルトが、
前記フランジの前記ボアを通り抜けように形成された、アウトボード側のネジ山を有する部位と、
インボード側の部位と、
前記アウトボード側のネジ山を有する部位と前記インボード側の部位との間に配された、大きくされたショルダー部位とを有し、
前記大きくされたショルダー部位が、前記フランジのインボード側面と、前記ブレーキローターの前記タブのアウトボード側面との間の間隔を維持するように形成されている、
請求項１３に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１５】
インボード側面とアウトボード側面とを有するハブ、該ハブに支持されるブレーキローター、及び、車両に連結するための軸受けアセンブリを含む、ホイール・ハブ・アセンブリであって、
前記ハブのアウトボード側面の外周部に、環状ショルダー部を含み、
前記ブレーキローターの内径部に、環状リップを含み、
前記環状リップが、前記ブレーキローターのアウトボード側軸方向端部が前記ハブのアウトボード側面から軸方向インボード側に向けて間隔をあけるように、前記ハブの前記環状ショルダー部に嵌るように形成されており、
前記ホイール・ハブ・アセンブリのアウトボード側面が、ホイールリムを直接に接触するように隣接して受け入れるように適合されている、
ホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１６】
前記ブレーキローターが、複数の半径方向取り付け手段によって、前記ハブに固定されている、請求項１５に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１７】
前記複数の半径方向取り付け手段が、複数の、ネジ山を有するボルトを含み、
該ネジ山を有するボルトが、それぞれ、前記ブレーキローターにある、関連付けられる半径方向のボアを通り抜け、かつ、前記ハブの外周面にある、ネジ山を有する関連付けられる半径方向のボアとかみ合う、
請求項１６に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１８】
前記ブレーキローターが、前記ブレーキローターの環状リップを前記ハブの環状ショルダー部に対して留めるように構成された複数の留め手段によって前記ハブに固定されており、
前記留め手段がそれぞれ、前記ハブのアウトボード側面から軸方向インボード側に向けて間隔をあけたアウトボード側端部を有する、
請求項１５に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項１９】
前記ハブが、複数の、それぞれが前記環状ショルダー部と重なり合うカウンターボアを有する、軸方向に並んだ、ネジ山を有するボアを含み、
前記ブレーキローターが、前記アウトボード側軸方向端部に複数の、それぞれが前記環状リップと重なり合いかつ前記ハブのカウンターボアと整列されている、凹部を含み、
前記留め手段のそれぞれが、螺入により前記軸方向に並んだネジ山を含むボアとかみ合わせた際に前記カウンターボア及び前記凹部の中に嵌る頭部を有する頭付ボルトであり、
前記凹部の中に嵌った前記頭部が、前記ブレーキローターの環状リップが前記ハブの環状ショルダーから軸方向に分離することを防ぐ、
請求項１８に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項２０】
ホイールリムを軸方向に支持するためのアウトボード側面を有するホイールハブ、該ホイールハブのフランジに支持されるブレーキローター、及び、車両に連結するための軸受けアセンブリを含む、ホイール・ハブ・アセンブリであって、
軸方向の動きに対して前記ブレーキローターを支持し、かつ前記ブレーキローターから前記ホイールリムに制動トルクを間接的に伝達するように適合された、前記ホイールハブ上のマウント構造と、
前記ブレーキローターを前記マウント構造に連結するように構成された保持手段とを含み、
前記マウント構造が、前記ブレーキローターを、前記ホイールハブのアウトボード側面から軸方向インボード側に、前記ホイールリムから軸方向に離して支持する、
ホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項２１】
インボード側面とアウトボード側面とを有するハブ、該ハブに支持されるブレーキローター、及び、車両に連結するための軸受けアセンブリを含む、ホイール・ハブ・アセンブリであって、
前記ハブのアウトボード側面の周部に配設された複数の凹部と、
前記ブレーキローターの円筒状部位のアウトボード側端部から、半径方向内向きに突き出している複数のスカロップとを含み、
前記凹部がそれぞれ、半径方向、及び、軸方向アウトボード側向きの方向に開いており、
前記複数のスカロップが、前記複数の凹部とかみ合うように適合されており、
前記複数のスカロップのそれぞれの、半径方向内側の部位が、関連付けられる凹部の半径方向内側の面を案内するように形成されており、
前記ブレーキローターのアウトボード側端部が、前記複数の凹部とのかみ合わせの際に、前記ホイール・ハブ・アセンブリのアウトボード側面の軸方向インボード側にある、
ホイール・ハブ・アセンブリ。
【請求項２２】
前記複数のスカロップの、半径方向に突き出している側壁の表面が、前記関連付けられる凹部の半径方向に突き出している側壁の表面から間隔をあけて配されることにより、
前記スカロップと前記凹部との間の腐食性固着が低減されている、
請求項２１に記載のホイール・ハブ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本出願は、２００８年４月１５日になされた米国特許出願第６１／０４５，１０１号に関連し、これに基く優先権を主張する。さらに本出願は、２００８年６月３日になされた米国特許出願第６１／０５８，４６０号に関連し、これに基く優先権を主張する。上記両出願はここに参照をもって組み入れられる。
【０００２】
本発明は、概して車両ホイール・ハブ・アセンブリに関し、特に、ブレーキローター部品を固定式の又は浮動式の配置で受け止め支持するものであって、タイヤとリムとからなりホイールハブに取り付けられたホイール・アセンブリがハブのアウトボード側のフランジに直接に隣接し、かつ捕捉されたブレーキローターの表面には隣接しないような、ホイールハブ及びブレーキローターのアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
ブレーキ粗さは、影響を及ぼす要素が多数存在する複雑な問題であり、その一つにローターの横振れ（ｌａｔｅｒａｌ  ｒｕｎｏｕｔ、ＬＲＯ）がある。ブレーキローターのＬＲＯは、ホイールを備える車両に取り付けられるようなローターのブレーキ面の軸方向の振れである。この振れ又は波打つ動きは、オフブレーキ条件下でブレーキライニングの機械的作用によってローターに不均一な厚さが付与される状況を生じさせることがあり、ディスク厚み変動（ｄｉｓｃ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ、ＤＴＶ）を招く結果になる。オンブレーキ条件下では、ＤＴＶは制動トルクの変動を招き、これは顧客の不満を生じさせ得る。長距離走行後においてもブレーキ粗さが発生するのを防ぐために、ホイールエンド部品を組み立てて車両に組み付けることの複合効果から生み出される車両搭載ローターの振れは５０μｍ以下であるべきである。
【０００４】
ほとんどの既存の設計（図１）においては、ローターは、ホイールリムとハブフランジとの間に、ローター及びリム双方のためのマウント案内を有するハブと共に挟まれている。研究により、ホイールリム、ローター及び取り付けスタッドボルトの間の接触部分における多数のパラメータがローターの振れに影響を及ぼすことが知見された。これらのパラメータは、ラグナット締めつけトルク、ホイール面均一性、ホイールマウント孔の位置的配置、スタッドボルトのずれ、及び接触面の平面度における変動を含む。ホイールはハブ／ローター／ホイールのサンドイッチ構造の中で最も硬い部材であり、ローターを歪めさせ得る。ホイール面が円周方向において均一でない場合、ラグナットを締めた際のホイールとローターとの間の圧力分布は不均一になり得る。同様に、ホイール固定システムによっては、ホイール孔の位置的配置もまた振れに影響し得る。このことはテーパーナットを用いる場合に特に言えることである。テーパー座の中心がスタッドボルトの中心と心ずれを生じている場合、テーパーナットは該ナットを締めた際にスタッドボルトをホイール孔の中心に向けて引っ張ることがある。最後に、ほとんどの既存の設計では、ハブフランジのアウトボード側面はスタッドボルト孔の領域に円周方向の凹部を有する。この凹部は、スタッドボルトの圧入手順を行う際に該孔に隣接し外側に向かって押されるマテリアルに、片寄りを作っている。ローターが該マテリアルに接触したり振れに影響したりしないように、該凹部の深さは該マテリアルの深さより大きくなっている。ローターを適切に固定するために、ハブフランジには、スタッドボルト孔から半径方向に外側に、平坦面が備えられなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、ホイールリムとローターとの接触部分をなくすことによりブレーキローターの振れを低減する、統合されたハブとブレーキローターとのアセンブリを提供すれば有利となる。該アセンブリは、ブレーキの掃引面積を増やしつつ全体の重量とサイズを小さくし、浮動式のローター設計及びより剛直なホイールハブを提供し、スクラブ半径を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の簡潔な要約
簡潔に言えば、本開示はブレーキローター部品をハブのアウトボード側フランジにある複数の凹部に固定式の又は浮動式の配置で受け入れ支持するものであって、ホイールハブに取り付けられたホイール・アセンブリがハブのアウトボード側フランジに直接に隣接し、かつ捕捉されたブレーキローターの表面には隣接しないような、ホイール・ハブ・アセンブリを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の上記した特徴及び利得は、好ましい実施形態と共に、付随する図面に関連する以下の記述から読み取れる内容からより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来技術のホイールリム、ブレーキローター、及びホイールハブのアセンブリを示す断面図である。
【図２】（Ａ）本開示のホイールハブをインボード側から見た斜視図である。（Ｂ）（Ａ）のホイールハブをアウトボード側から見た斜視図である。
【図３】（Ａ）本開示のホイールハブ・固定式ブレーキローター・アセンブリの断面図である。（Ｂ）（Ａ）のホイールハブ・固定式ブレーキローター・アセンブリをアウトボード側端部から見た図である。
【図４】突出した突起の、ハブの凹部に機械加工されたポケットにかみ合うように適応されたブレーキローターにおける使用を説明する図である。
【図５】図４のローターとハブ要素とのかみ合いを説明する図である。
【図６】本開示のホイールハブ・浮動式ブレーキローター・アセンブリの断面図である。
【図７】（Ａ）中空でないリング部材を組み込んだ、本開示の他の実施形態に係るハブフランジをインボード側から見た斜視図である。（Ｂ）（Ａ）のハブフランジをアウトボード側から見た斜視図である。
【図８】ローターをインボード側にマウントするための、ハブが通る内径部くぼみ又は凹部を有する、本発明のローターを説明する図である。
【図９】マウント孔、及び、ハブタブが通る内径部くぼみ又は凹部を説明する、図８のブレーキローターの部分斜視図である。
【図１０】図８のハブに取り付けられた、浮動式の配置でブレーキローターがマウントされるインボード側延長部を有する、ホイールスタッドボルトの断面図である。
【図１１】ハブの外径部ショルダー部にマウントされたローターの断面図である。
【図１２】ハブにマウントされ、半径方向取り付け手段によって固定されたローターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
対応する参照符号は、複数の図面にわたって、対応する部材を指す。図面は本開示中で述べられる概念を説明するためのものであり、本発明はこれに限定されるものではないと理解されるべきである。
【００１０】
本発明の実施形態について詳しく説明する前に、本発明は、その応用において、以下の記述中に述べられ又は図面に説明される、要素の構成及び配置の詳細に限定されるものではないことが理解されるべきである。
【００１１】
以下の記述は本発明を限定によってではなく例示によって説明するものである。本説明は当業者が本開示の内容を製造及び使用することができるようにするものであり、現在最も好ましいと考えられる本開示の実施の形態を含め、本発明のいくつかの実施形態、適応、変形、代替、及び使用について記述する。
【００１２】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には、本開示の第１の実施形態に係る、ハブフランジ１００を有するハブ１０が斜視図で示されている。ハブフランジ１００は、ホイールスタッドボルト（不図示）を受け入れるための孔又はボア１０２を有し、当該スタッドボルト孔１０２に隣接してハブフランジ１００に形成された凹部１０４を有する。これら凹部１０４は、ハブフランジ１００のインボード側に付加される補強材１０６と軸方向に対応する。補強材１０６の、各凹部１０４の中心に位置する穴１０８は、各凹部１０４のアウトボード側表面に隣接してブレーキローターを取り付け又はマウントするために用いられるネジ山を付与されたボルト又はピン（不図示）を受け入れる。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ブレーキローター２００は、ハブフランジ１００中に扇状に形成された凹部１０４とかみ合うために２０４におけるように対応して扇形に形成された部位（スカロップ）を有しアウトボード側軸方向端部に内径部を有する、円筒状の中心部分又は「ハット」（ローターハット）２０２を含んでいる。ブレーキローター２００は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すような固定式の設計であっても、図６に示すような浮動式の設計であってもよい。ハブフランジ１００の剛性は、剛性が重要となる用途においては増すことが可能である。
【００１３】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す固定式の設計においては、ネジ山を付与されたボルトが、ローターハット２０２の扇形に形成された部位（スカロップ）２０４のボア２０６を通じて、ハブ凹部１０４中のネジ山を付与された穴１０８の中へ、インボード側方向に挿入される。ボルト（不図示）は、ローター２００が、ハブフランジ１００のアウトボード側面よりインボード側で、凹部１０４のアウトボード側面に対して固定されるように、ローターハット２０２のアウトボード側面に対向してカウンターボアへと締め付けられる。ローターハット２０２のアウトボード側面がハブフランジ１００のアウトボード側面より軸方向インボード側に配置された状態で、ローター２００は、後にホイールスタッドボルトによってハブフランジ１００にマウントされるホイールリムから離れて、所定の間隔をあけて配置されており、ホイールリムとブレーキローター２００との接触部をなくすことによってブレーキローター２００の振れを低減している。
【００１４】
任意ではあるが、図４及び図５に示すように、ローターハットスカロップ２０４のインボード側面（マウント面）には、突起４００を配することができる。各突起の表面はブレーキローター２００の製造過程の一部として機械加工により形成されていても、また座繰り加工によって形成されていてもよく、ホイールハブフランジ１００の凹部１０４にかみ合うことのできるマウント面の一部となっている。対応して、ホイールハブフランジ１００は凹部１０４のアウトボード側面にポケット４０２を有しており、ローター２００の突起４００とかみ合うようになっている。突起４００とポケット４０２とが逆になった構成も、本発明の技術的範囲を外れることなく、ローター２００とハブフランジ１００とが確実にかみ合うことによる同じ利得を達成するために利用され得ることは、当業者によれば容易に認識されることであろう。
【００１５】
ホイールハブ及びブレーキローターの従来技術の構成は通例、ハブフランジ１００上のブレーキローター２００を、ローターハット２０２の内径部を中心にして３６０度全周にわたって案内する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す本開示の構成によれば、図３（Ｂ）に示したように、各ロータースカロップ２０４の最内径面はそれぞれ、ハブ凹部１０４の半径方向内向き面に接して案内される。本実施形態の案内面は従来技術の設計における案内面よりも狭い表面積にわたるものである。案内面の面積が小さいことは、ブレーキローターが案内面においてホイールハブフランジ上に実質的に結合し又はさびつき得る従来技術の構成に比較して、ローターの取り外しにおいて問題となる腐食の影響をより小さくする。加えて、ロータースカロップ２０４及びハブ凹部１０４の隣接する側壁表面の間には、これらの表面における腐食が使用の間にブレーキローター２００の取り外しを妨げることがないような、十分な間隔が保たれている。
【００１６】
ローター２００の浮動式のマウント構成については、図６に示すように、ローター２００をハブフランジ１００にマウントし、凹部１０４の領域内でのローター２００の軸方向の限られた動きのための余裕をとっておくために、ショルダーボルト又はピン１１０を用いることができる。いったんロータースカロップ２０４がハブフランジ凹部１０４に嵌められると、ショルダーボルト又はピン１１０が、ローターマウント孔２０６を通されて、該ボルト又はピンのショルダー１１２がハブフランジ１００の凹部面１０４に対して固定されるまで、ハブ穴１０８へと螺入され又は圧入される。ショルダーボルト又はピン１１０のショルダー部１１４の軸方向長さはロータースカロップ２０４の厚さを超えており、このことによってローター２００は、該ボルト又はピン１１０のショルダー部１１４に沿って軸方向に浮かされており、ハブフランジ１００の凹部面１０４と、ショルダーボルト又はピン１１０のアウトボード側端部に隣接する頭部又はクリップ１１６との間に保持されている。
【００１７】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）、及び図６に示したように、固定式及び浮動式のいずれのマウント構成についても、ボルト又はピン１１０の軸方向総長さ、及び、マウント孔におけるローターハット２０２の厚さは、ボルト又はピン１１０、及び、マウント孔２０６に隣接するローターハット部位２０２が、ハブ凹部１０４内に据え付けられたときにハブフランジ１００のアウトボード側面からインボード側方向に後退した位置にあるように選択される。したがって、ハブ・アセンブリ１０にマウントされたホイール・アセンブリはハブフランジのアウトボード側面に直接に隣接し、かつブレーキローター２００はハブフランジ１００のアウトボード側面とホイール・アセンブリとの間に挟まれ又は捕捉されておらず、ホイールのマウントに起因するローターの振れを低減している。
【００１８】
本開示の他の実施形態においては、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、補強材である中空でないリング状又は環状部材３００が、ハブフランジ１００のインボード側面に付加され、図２、図３、及び図５に示した補強材１０６と実質的に同様に機能する。環状部材３００は、ハブの剛性をより高めるためにハブフランジ１００と一体になっていてもよく、ハブフランジ１００に固定された別個の要素であってもよい。別個のリング状又は環状部材３００を配することの利点は、環状部材３００のアウトボード側面がハブフランジ凹部１０４のアウトボード側面を定めるので、ローター２００がマウントされる面の平面度を管理することがより容易になることである。別個のリング状又は環状部材３００を備える場合、スタッドボルト及びローター取り付け穴又はボア１０２ａ、１０８ａは予め穴開けされ、リング状又は環状部材３００の両面はハブフランジ１００との組み立ての前に機械加工仕上げされる。上述したように、ハブフランジ１００はローターハット２０２を受け入れるための複数の凹部１０４を有する。リング状又は環状部材３００は、該リング状又は環状部材３００のスタッドボルト孔がハブフランジ１００のスタッドボルト孔１０２と連通するように、ハブフランジ１００のインボード側面に対して組み付けられる。ホイールスタッドボルト（不図示）は該環状部材３００のスタッドボルト孔１０２ａ及びハブフランジの孔１０２を通るように挿入される。ローター２００は、上述した先行する実施形態と類似してスカロップ２０４と共に構成され、かつ、上述したように、固定式又は浮動式のいずれかの配置で、ハブ凹部１０４においてハブフランジ１１０とかみ合う。
【００１９】
上記したいずれの構成においても、ハブフランジ１００の外径が削減されること、ローターハット部位２０２の断面幅が削減されること、ハブフランジ１００の周囲を取り巻いてのローターマウント案内がなくされること、及び、ローターハット２０２の扇形に形成した設計のため原料使用量が削減されることにより、重量低減を実現することが可能であり、これによって車両の燃料効率を向上させること、及びハンドリングを改善することが可能となる。ローター２００はもはやハブのアウトボード側面に対して固定されているのではなく、したがってローター２００を支持するためにスタッドボルト孔１０２から半径方向外側に広がる平坦面はハブフランジ１００上に必要とされないので、ハブフランジ１００の外径を削減することが可能である。ローター２００のためのマウント面はハブフランジ１００のアウトボード側面からハブフランジ凹部１０４表面へとインボード側に向けて移動されているので、ローターハット２０２の断面幅を削減することが可能である。ローター２００はハブフランジのアウトボード側面よりインボード側に配置され、支持するためのボルト若しくはピン上、又は、ハブ凹部側壁表面上のいずれかで案内されているので、通例ハブフランジ１００のアウトボード側端部に配置されていたローターマウント案内はもはや必要とされず、取り除かれる。ホイールスタッドボルトの軸方向長さもまた削減可能である。最後に、ローターハット２０２及びこれと対になるハブフランジ凹部１０４における、扇形に形成された設計により、両部材における原材料の必要量が削減される。
【００２０】
本実施形態のさらなる利得は、ハブフランジ１００の直径が削減された結果ローターハット内径が小さくなることによって、ブレーキローター２００の掃引面積が増加すること、及びブレーキ性能が改善すること（停止距離が短縮されること）である。
【００２１】
同様に、ローター２００のマウント面をハブフランジ１００のアウトボード側面から軸方向インボード側に移動することにより、ホイールリムをハブフランジ１００のアウトボード側面とかみ合わせて直接マウントすることを可能としつつ、ホイールスクラブ半径が小さくなることに起因して車両のハンドリングを改善することが可能となる。
【００２２】
本開示のいずれの実施形態についても、車両の制動装置によってブレーキローター２００にかけられる制動トルクは、一般に、ハブフランジ１００にローター２００をマウントするために用いられるボルト又はピンを通じて間接にホイールリムへと伝達される。制動トルクをローター２００からホイールリムへと伝達するための他の間接的な手段には、ロータースカロップ２０４の側壁表面とハブ凹部１０４の側壁表面との間の相互作用、又は凹部１０４内において嵌合するスプラインの使用が含まれ得る。接触面を利用する場合には、ハブ凹部１０４側壁表面とロータースカロップ２０４表面との間の接触を許すために、ローター２００と、関連付けられるローターマウントボルト又はピンとの間に十分な間隙が要求される。同様に、ロータースカロップ２０４の内径部上のスプラインとハブフランジ凹部１０４側壁表面上のスプラインとを組み合わせる場合には、例えばハブフランジのインボード側面上の分離可能なリングのような、ローター２００を位置決めする手段が必要となり得る。
【００２３】
図８〜図１０には、ハブ１０に、半径方向外向きに突き出たローターマウントフランジ５００が複数備えられ、該ローターマウントフランジ５００が、ブレーキローター２００と調整された回転位置にあるときに、ブレーキローター２００のアウトボード側端部にある対応するギャップ６００を通り抜けるように構成されている、もう一つの他の実施形態を示す。ギャップ６００とマウントフランジ５００とを揃えることによって、ハブ１０を車両から取り外すことを必要とせずに、ブレーキローター２００を取り付けること及びハブ１０から取り外すことが可能となる。ローターギャップ６００をマウントフランジ５００と揃えて、ローターを、マウントフランジ５００を過ぎるように軸方向に動かして、その後にローターを回転させてローターギャップ６００とマウントフランジ５００とを不揃いな状態にすることにより、ローターをハブに取り付けることが可能となる。図８に示すように、ローターギャップ６００を不揃いな状態にすることは、ローターハット２０２のアウトボード側面６０２を動かして、ハブ上のマウントフランジ５００のインボード側面と揃った状態にすることになる。
【００２４】
図８及び図９に示すように、ハブ上の各マウントフランジ５００は好ましくは２つの隣接するボア、すなわち、ハブのアウトボード側面に対してホイールリムを固定するためのホイールスタッドボルト又はボルトを受け入れるための第１のボア１０２、及び、整列された受け入れボア２０３ａにおいてブレーキローター２００のアウトボード側面６０２をかみ合わせることによって、ハブマウントフランジ５００のインボード側面に対してブレーキローター２００を固定するために、ローター取り付けボルト又はピンを受け入れるための、アウトボード側カウンターボアを有する、第２のボア１０３を含む。図８に示す実施形態によれば、例えばハブ１０上のマウントフランジ５００のインボード側面及びアウトボード側面並びにローターハット２０２のアウトボード側面のような、全ての位置決め表面は、旋削によることが可能であり、したがって製造コストを最小化することが可能となる。
【００２５】
あるいは、図１０に示すように、ブレーキローター２００とホイールリムとの両方をホイールハブ１０に固定するために変形ホイールボルト又はスタッドボルト７００を用いて、ハブマウントフランジ５００の第２のボア１０３の必要をなくしてもよい。変形ホイールボルト又はスタッドボルト７００は、ハブ１０のアウトボード側面に隣接するラグボルト（不図示）及びホイールリムを受け入れるための第１の部位７０２と、ハブフランジスタッドボルトボア１０２を通り抜け、かつハブマウントフランジ５００のインボード側面を超えて伸びてローターのアウトボード側面６０２のボア６０４を通り抜ける第２の部位７０３とを含む。例えばＣクリップのような適切な取り付け手段が第２の部位７０３のインボード側端部に隣接して配され、変形ボルト又はスタッドボルト７００上にブレーキローターを保持する。マウントフランジ５００のインボード側面とブレーキローター２００のアウトボード側面６０２との間に、軸方向に所望の間隔を設けるために、適切なショルダー又はスペーサー部位７０６が第１の部位７０２と第２の部位７０３との間に配されていてもよい。
【００２６】
本開示の上述の各実施形態は、ホイールハブ及びブレーキローターのマウント構成であって、ブレーキローターがホイールハブのアウトボード側面よりインボード側にマウントされ、ブレーキローター表面をホイールリムとハブのアウトボード側面との間に捕捉することなく、ホイールリムがハブのアウトボード側面に隣接するかみ合わせでホイールハブに固定され得るものを提供している。図２（Ａ）〜図７（Ｂ）に示した第１の実施形態のセットにおいては、ブレーキローターは、ハブのアウトボード側面の平面の下方に、ハブフランジ１００の凹部の中でホイールハブに固定される。図８〜図１０に示した第２の実施形態のセットにおいては、ブレーキローターは、取り外し可能な構成で、ホイールハブ１０のマウントフランジのインボード側面に隣接して、ホイールリムの取り付け部とは反対側に固定される。これらの各構成によれば、ホイールリムとホイールハブとの間にローターをマウントすることに関連付けられる問題が、低減され又は取り除かれる。
【００２７】
図１１及び図１２に示す、本開示の第３の実施形態においては、ブレーキローターは、ハブフランジ１００の周囲を取り巻いて、ハブフランジのアウトボード側面の平面の下方でマウントされる。図１１に示す第１のバリエーションにおいては、ハブフランジ１００の外周部は、アウトボード側面に隣接する環状ショルダー部１１２を含む。ブレーキローター２００のハット部位２０２は、短縮された軸方向長さを有し、該ハット部位２０２のアウトボード側端部において半径方向内向きに突き出た環状リップ２１０を含む。該環状リップ２１０は、ハブのアウトボード側面からインボード側で、ハブフランジの環状ショルダー部１１２に嵌るように形成されている。ローター２００は、ローター環状リップ２１０をハブフランジ１００の環状ショルダー部１１２に対して固定する締め付けネジ又はその他の金具類（不図示）を用いて、ハブ１０上に保持されるが、該締め付けネジ又はその他の金具類は、マウントされたホイールリムとの干渉を避けるように、ハブ１０のアウトボード側面よりインボード側に留まる。例えば、図１１に示すように、環状ショルダー部１１２に隣接して、ネジ山を付与された複数の保持ボア１１４をハブフランジ１００に配することができる。ネジ山を付与された保持ボア１１４はそれぞれ、環状ショルダー部１１２と重なり合うカウンターボア１１４ｃを含み、ローター環状リップ２１０の対応する切除部２１４と揃えられる。直径を大きくされたキャップ部又は頭部がカウンターボア１１４ｃとブレーキローター環状リップ２１０の切除部２１４との両方に重なるような頭付ネジ又はボルト（不図示）が、上記保持ボア１１４に螺入され、これによって環状リップ２１０が環状ショルダー部１１２に対して捕捉される。ブレーキローター２００にかけられる制動トルクは、頭付ネジ、ボルト、又はその他の留め金具を介して、間接的にホイールリムに伝達される。制動トルクに耐えるためローターを確実に固定支持するようにするために、テーパーカウンターボア又はその他の機構を任意に付加してもよい。
【００２８】
図１２に、ローター２００をハブフランジ１００の外周部に取り付けるための他の手段を示す。ローター環状リップ２１０が、ハブのアウトボード側面からインボード側へ向けてハブフランジの環状ショルダー部１１２上に嵌った際に、ローターハット部２０２の、放射状に配列されカウンターボアを付与されたボア２２０が、ハブフランジ１００の外周に放射状にある、ネジ山を付与されたボア１２０と揃えられる。それから、保持ボルト又はピンを使用して、ブレーキローター２００をハブフランジ１００に固定し得る。
【００２９】
当業者は、上述の各設計に関連する、ハブフランジとブレーキローターとの接触部表面における腐食防止が、被膜剤、焼付き防止剤、シールド、ガスケット、Ｏリングを含む種々の従来の手段により提供され得ることを認識するであろう。
【００３０】
上記の構成においては、本発明の技術的範囲を外れることなく種々の変更を行うことが可能である。よって、上記の記載に含まれ又は付随する図面に示されている全ての事項は、限定的な意味にではなく例示として解釈されるべきである旨、意図されるものである。
【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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【国際調査報告】
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