(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールハブのフランジに対面するディスクロータの取付板部を当接させて固定するディスクブレーキ装置において、前記取付板部の取付面は、前記フランジのフランジ面に対し、凹面形状に形成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記取付面は、面の外径から内径側に向かうに従い前記フランジ面に対して徐々に離間する勾配をつけたテーパ面、或いは曲面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ装置。
【請求項３】
凹面形状とした前記取付面の外径側から内径側までのディスクロータの回転軸方向の凹み量を０．１mm程度以下に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレーキ装置。
【請求項４】
ホイールハブのフランジに対面するディスクロータの取付板部を当接させて固定するディスクブレーキ装置のディスクロータにおいて、前記取付板部の取付面は、前記フランジのフランジ面に対し、凹面形状に形成されていることを特徴とするディスクブレーキ装置のディスクロータ。
【請求項５】
前記取付面は、面の外径側から内径側に向かうに従い前記フランジ面に対して徐々に離間する勾配をつけたテーパ面、或いは曲面に形成されていることを特徴とする請求項４記載のディスクブレーキ装置のディスクロータ。
【請求項６】
凹面形状とした前記取付面の外径側から内径側までのディスクロータの回転軸方向の凹み量を０．１mm程度以下に設定したことを特徴とする請求項４又は５記載のディスクブレーキ装置のディスクロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のディスクブレーキ装置及びその装置のディスクロータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のディスクブレーキ装置を示すものであり、この装置は、ドライブシャフト２に同軸に固定されているホイールハブ４と、ホイールハブ４のフランジ４ａにボルト締結により固定されているディスクロータ８と、ディスクロータ８の環状摺動板８ａを跨いで配置されているキャリパ１０とを備えている。
【０００３】
ホイールハブ４のフランジ４ａは、ドライブシャフト２にスプライン結合した円筒部４ｂの外周から外径方向に円環状に延在しており、回転軸Ｐと直交する方向に平坦なフランジ面４ｃを設けた部材である。このフランジ４ａには、所定ピッチ円の円周上に複数のボルト圧入孔４ｄが形成されており、これらボルト圧入孔４ｄにボルト６が圧入されている。
【０００４】
ディスクロータ８は、キャリパ１０のパッド（図示せず）に摺動する環状摺動板部８ａと、この環状摺動板部８ａの内周縁に一体に形成した円筒部８ｂと、円筒部８ｂの自由端側に一体形成した取付板部８ｃとからなるハット形状の部材であり、取付板部８ｃの中心位置に開口部８ｄを形成しているとともに、フランジ４ａのボルト圧入孔４ｄに圧入したボルト６に対応する位置に複数のボルト挿入孔８ｅを形成している。
【０００５】
そして、フランジ４ａから突出しているボルト６を取付板部８ｃのボルト挿入孔８ａに挿入し、ナット１２を螺合して締結することで、フランジ４ａのフランジ面４ｃ及び取付板部８ｃの取付面８ｆの略全域を当接させてフランジ４ａ及び取付板部８ｃを固定している。
ところで、前記フランジ４ａのボルト圧入孔４ｄにボルト６を圧入する際に、ボルト圧入孔４ｄのボルト６が突出する側の開口周縁に微小ではあるが盛り上がりが発生しやすい。この盛り上がりはフランジ面４ｃと取付面８ｆとの固定面の平面度を悪化させてしまい、フランジ面４ｃに固定したディスクロータ８が回転する際に微小ではあるが面振れが生じ、その後の経時劣化の度合いによっては、ジャダー、シミー等の異常振動が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、例えば実開平５−５０１１７号公報、特開２０００−６５１０４号公報には、前述した盛り上がり等によるフランジ及びディスクロータの固定面の平面度の悪化に対処する技術を記載している。これらの公報の技術を図５の装置に対応させて説明すると、それらの公報では、フランジ面４ｃのボルト圧入孔４ｄの周縁、或いは取付面８ｆのボルト挿入孔８ｅの周縁にザグリ溝を形成しておき、ボルト６を圧入したときに発生する盛り上がりをザグリ溝内部に位置させ、フランジ面４ｃの平面度を確保し、フランジ４ａに固定したディスクロータ８の取付板部８ｃの面振れを低減するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実開平５−５０１１７号公報、特開２０００−６５１０４号公報の技術のようにフランジ面４ｃのボルト圧入孔４ｄの周縁、或いは取付面８ｆのボルト挿入孔８ｅの周縁にザグリ溝を設けると、製造工程数が増加した複雑なホイールハブ４或いはディスクロータ８の製造となってしまう。また、ボルト圧入孔４ｄの開口周縁の盛り上がりの問題はザグリ溝を設けることで解決できるが、ディスクロータ８の面振れは、フランジ面４ｃ及び取付面８ｆの面精度（平面度）にも影響するので、フランジ面４ｃ及び取付面８ｆの全面の平面度が高くなるようにホイールハブ４及びディスクロータ８を高精度に製造しなければならない。
【０００８】
これらの点から、従来のディスクブレーキ装置は、ホイールハブ及びディスクロータの製造コストが増大するという課題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ホイールハブ及びディスクロータの製造コストの低減を図りつつ、ディスクロータの面振れを低減することができるディスクブレーキ装置及びその装置のディスクロータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、ホイールハブのフランジに対面するディスクロータの取付板部を当接させて固定するディスクブレーキ装置において、前記取付板部の取付面は、前記フランジのフランジ面に対し、凹面形状に形成した。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のディスクブレーキ装置において、前記取付面を、面の外径から内径側に向かうに従い前記フランジ面に対して徐々に離間する勾配をつけたテーパ面、或いは曲面に形成した。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のディスクブレーキ装置において、凹面形状とした前記取付面の外径側から内径側までのディスクロータの回転軸方向の凹み量を０．１mm程度以下に設定した。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、ホイールハブのフランジに対面するディスクロータの取付板部を当接させて固定するディスクブレーキ装置のディスクロータにおいて、前記取付板部の取付面を、前記フランジのフランジ面に対し、凹面形状に形成した。
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載のディスクブレーキ装置のディスクロータにおいて、前記取付面を、面の外径側から内径側に向かうに従い前記フランジ面に対して徐々に離間する勾配をつけたテーパ面、或いは曲面に形成した。
【００１２】
また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載のディスクブレーキ装置のディスクロータにおいて、凹面形状とした前記取付面の外径側から内径側までのディスクロータの回転軸方向の凹み量を０．１mm程度以下に設定した。
【００１６】
請求項１、４記載の発明によると、ホイールハブのフランジ及びディスクロータの取付板部どうしを固定したときに、ディスクロータの取付面を凹面形状に形成したので、フランジのボルト孔にボルトを圧入した際にボルト孔の開口周縁に盛り上がりが発生しても、この盛り上がりが取付面に強く接触しないし、また、内径側の面精度が高精度でなくても、内径側は強く接触しないので、フランジ面と取付面との固定面の平面度への影響が低減する。したがって、ディスクロータが回転する際の面振れを低減することができる。
【００１７】
また、２、５記載の発明によると、ディスクロータの取付面を、勾配をつけたテーパ面、或いは曲面として形成しただけの構造なので、製造工程が増加せず、簡単な構造のディスクロータとなることから安価な構成で上記効果を実現する。
そして、請求項３、６記載の発明によると、凹面形状とした取付面の凹み量を０．１mm程度以下に設定したことから、フランジ及び取付板部を固定しているナットの緩みを発生させることなく、上記効果を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数の実施形態を図面を参照して説明する。なお、図５で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
先ず、図１は、第１実施形態のディスクロータ２０を示し、図２は、このディスクロータ２０を使用したディスクブレーキ装置２２を示すものである。
【００２１】
本実施形態のディスクロータ２０は、環状摺動板部２４と、この環状摺動板部２４の内径側に一体に形成した円筒部２６と、円筒部２６の自由端側に一体形成した取付板部２８とからなるハット形状の部材である。
取付板部２８は、回転軸Ｐを中心位置として開口部２８ａを形成しているとともに、所定直径Ｄのピッチ円Ｃｐ上に所定間隔をあけて複数のボルト挿入孔２８ｂを形成している。なお、ピッチ円Ｃｐは、図２に示すように、ホイールハブ４のフランジ４ａに形成しているボルト圧入孔４ｄのピッチ円と同一直径に設定している。
【００２２】
また、本実施形態の取付板部２８は、フランジ４ａのフランジ面４ｃに当接する取付面３０を凹面形状としている。すなわち、取付面３０は、外径側（円筒部２６と連続する部位）から内径側（開口部２８ａの周縁）に向かうに従い肉厚を徐々に減少させて勾配を付けたテーパ面となっている。ここで、取付面３０の外径端から内径端までの回転軸Ｐ方向の凹み量Ｘは、０．１mm程度に設定されている。
【００２３】
上記形状のディスクロータ２０を使用してディスクブレーキ装置２２を構成すると、図２に示すように、フランジ４ａから突出しているボルト６を取付板部２８のボルト挿入孔２８ｂに挿入し、ナット１２を螺合して締結することで、フランジ面４ｃと取付板部２８の取付面３０との接触面は、外径側の接触面圧が高く、内径側の接触面圧が低い状態となって固定される。
【００２４】
ここで若し、フランジ４ａのボルト圧入孔４ｄにボルト６を圧入した際にボルト圧入孔４ｄの開口周縁に盛り上がりが発生していても、この盛り上がりが取付面３０に強く接触せず、フランジ面４ｃと取付面３０との固定面の平面度への影響が低減する。したがって、ディスクロータ２０が回転する際の面振れを低減することができる。
【００２５】
また、本実施形態のディスクロータ２０は、従来装置（例えば実開平５−５０１１７号公報、特開２０００−６５１０４号公報の技術）のように盛り上がりを回避するためのザグリ溝等の二次加工を一切行わず、凹面形状の取付面３０を形成しただけの構造としているので、製造工程が増加せず、簡単な構造のディスクロータ２０となることから製造コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
ここで、前述した取付面３０の凹み量Ｘは、小さくする程、ボルト圧入孔４ｄの開口周縁の盛り上がりやフランジ面４ｃと取付面３０との固定面の内径側の接触面圧が増えるため、ディスクロータ２０の面振れの低減効果が小さくなるものの、逆に大きすぎると、取付板部２８が締結によって若干撓むことで、締結軸力に影響している場合、後にたわみ部がなじむことで締結軸力が低下するおそれがある。したがって、これらを勘案して本実施形態では、締結軸力の低下がなく、面振れの低減効果を最も出せる一般的な値として、０．１mmに設定した。なお、凹み量Ｘは、ディスクロータ２０やホイールハブ４の径サイズ、厚み、材質等から適切な値を設定すればよい。
【００２７】
なお、図１及び図２に示したディスクロータ２０の取付面３０は勾配を付けたテーパ面であるが、外径端（円筒部２６と連続する部位）から内径端（開口部２８ａの周縁）に向かうに従い肉厚を徐々に減少させた曲面形状の取付面としても、同様の作用効果を得ることができる。その際にも、曲面形状の取付面の凹み量Ｘを０．１mm程度とする方が良い。
【００２８】
次に、図３は、第２実施形態のホイールハブ３６を示し、図４は、このホイールハブ３６を使用したディスクブレーキ装置３８を示すものである。なお、本実施形態も、図５に示した構成と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のホイールハブ３６は、ドライブシャフト２にスプライン結合する円筒部４０と、この円筒部４０から外方向に円環状に延在しているフランジ４２とを備えており、フランジ４２には、所定直径Ｄのピッチ円Ｃｐ上に複数のボルト圧入孔４２ａが形成されており、これらボルト圧入孔４２ａにボルト６が圧入されている。
【００２９】
そして、フランジ４２のフランジ面４２ｂは凹面形状に形成されている。すなわち、フランジ面４２ｂは、外径端から内径端に向かうに従い肉厚を徐々に減少させて勾配を付けたテーパ面として形成されている。また、フランジ面４２ｂの外径端から内径端までの回転軸Ｐ方向の凹み量Ｙは、０．１mm程度に設定されている。
【００３０】
なお、本実施形態で使用するディスクロータ８の取付面８ｆは、図５で示したディスクロータ８と同様の取付板部８ｃの形状、即ち、回転軸Ｐに対して直交する方向に平坦な面として形成されている。
上記形状のディスクロータ２０を使用してディスクブレーキ装置３８を構成すると、図４に示すように、フランジ４２から突出しているボルト６を取付板部８ｃのボルト挿入孔８ｅに挿入し、ナット１２を螺合して締結することで、取付面８ｆとフランジ面４２ｂとの接触面圧は、外径側の接触面圧が高く、内径側の接触面圧が低い状態となって固定される。
【００３１】
ここで若し、フランジ４２のボルト圧入孔４２ａにボルト６を圧入した際にボルト圧入孔４２ａの開口周縁に盛り上がりが発生していても、この盛り上がりが取付面８ｆに強く接触せず、フランジ面４２ｂと取付面８ｆとの固定面の平面度への影響が低減する。したがって、ディスクロータ８が回転する際に面振れを低減することができる。
【００３２】
また、本実施形態のホイールハブ３６も、盛り上がりを回避するためのザグリ溝等の二次加工を一切行わず、凹面形状のフランジ面４２ｂを形成しただけの構造としているので、製造工程が増加せず、簡単な構造のホイールハブ３６となることから製造コストの低減化を図ることができる。
ここで、フランジ面４２ｂの凹み量Ｙは、小さくする程、ボルト圧入孔４２ａの開口周縁の盛り上がりや、フランジ面４２ｂと取付面８ｆとの固定面の内径側の接触面圧が増えるため、ディスクロータ８の面振れの低減効果が小さくなるものの、逆に大きすぎると、取付板部８ｃまたはフランジ４２が締結によって若干撓むことで、締結軸力に影響している場合、後にたわみ部がなじむことで締結軸力が低下するおそれがある。したがって、これらを勘案して本実施形態では、締結軸力の低下がなく、面振れの低減効果を最も出せる一般的な値として、０．１mmに設定した。なお、凹み量Ｙは、ディスクロータ８やホイールハブ３６の径サイズ、厚み、材質等から適切な値を設定すればよい。
【００３３】
なお、本実施形態のホイールハブ３６のフランジ面４２ｂは勾配を付けたテーパ面であるが、外径から内径に向かうに従い肉厚を徐々に減少させた曲面形状の取フランジ面としても、同様の作用効果を得ることができる。その際にも、曲面形状のフランジ面の凹み量Ｙを０．１mm程度とする方が良い。
次に、図６は、ボルト圧入孔の開口周縁に発生した盛り上がりの大きさと、ディスクロータの面振れの関係を、従来の装置と本発明に係る装置とで実験的に比較した図表であり、横軸は、ボルト圧入孔の開口周縁に発生した盛り上がりの大きさの変化、縦軸は、面振れの度合いを示している。横軸の盛り上がりの大きさは、ｓ1 、ｓ2 、ｓ3 、ｓ4 ……で示し、ｓ1 ＜ｓ2 ＜ｓ3 ＜ｓ4 ……の関係である。また、縦軸の面振れの度合いは、ｍ1 、ｍ2 、ｍ3 、ｍ4 ……で示し、ｍ1 ＜ｍ2 ＜ｍ3 ＜ｍ4 ……の関係である。そして、従来の装置は、図５に示したように回転軸Ｐに直交する線上でフランジ面４ｃ及び取付面８ｃが当接している装置であり、実験結果を▲印で示している。また、本発明に係る装置は、例えば図２に示した回転軸Ｐに直交する線上に延在しているフランジ４ａのフランジ面４ｃに凹面形状の取付面３０が当接し、凹み量Ｘを０．１mmとした置であり、実験結果を●印で示している。
【００３４】
この図表から明らかなように、本発明に係る装置は、ボルト圧入孔の開口周縁に発生した盛り上がりが小さくても、或いは大きくても、従来の装置と比較して確実にディスクロータの面振れが低減している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディスクロータを示す軸方向断面図である。
【図２】図１のディスクロータを使用したディスクブレーキ装置を示す軸方向断面図である。
【図３】本発明に係るホイールフランジを示す軸方向断面図である。
【図４】図３のホイールフランジを使用したディスクブレーキ装置を示す軸方向断面図である。
【図５】従来のディスクブレーキ装置を示す軸方向要部断面図である。
【図６】ボルト孔の開口周縁に発生した盛り上がりの大きさと、ディスクロータの面振れの関係を、従来のディスクブレーキ装置と本発明に係るディスクブレーキ装置とで比較した図である。
【符号の説明】
４、３６  ホイールハブ
４ａ、４２  フランジ
４ｃ、４２ｂ  フランジ面
４ｄ、４２ａ  ボルト圧入孔（ボルト孔）
６    ボルト
８、２０  ディスクロータ
８ｃ、２８  取付板部
８ｅ、２８ｂ  ボルト孔
８ｆ、３０  取付面
１２  ナット
２２、３８  ディスクブレーキ装置
Ｃｐ  ピッチ円
Ｐ    回転軸
Ｘ、Ｙ  凹み量
【図１】
0003952251.tif 000002
【図２】
0003952251.tif 000003
【図３】
0003952251.tif 000004
【図４】
0003952251.tif 000005
【図５】
0003952251.tif 000006
【図６】
0003952251.tif 000007