JPS59197631A - ブレ−キデイスクのハブへの取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ディスクブレーキのディスクをハブ廻取付
けるための取付装置、特にディスクブレーキのディスク
をハブに対して半径方向又は軸方向運動を許すように取
付ける取付装置に関する。

既知のように、車幅用ディスクブレーキ装置は一般に、
車輪又は車軸とともに回転するようにこれらに固定され
、はぼ平坦な一対の平行する面χもつロータと称するデ
ィスクと、車幅に固定又は滑動的に取付けられ、ディス
クの平坦面ＫＭ付係合可能で、車輪の回転を遅くさせる
１対の摩擦ノぐラド又はシュー馨坦持するキャリ・セな
具えている、この形式の装置は従来公知であり、例えば
米国特許第４．２３５．３１２号、同第４、３５１．４
１９号明細書に開示されている。

ディスクブレーキパッドがディスクに対して締付けられ
ると、車輛の運動エネルギは摩擦によって熱エネルギに
変換されて多量の熱が発生する。重荷重用車輛、例えば
トジツクにおいて、ディスクを冷却するために、ディス
クはしばしばただし必ずしも必要とはしないが空気があ
てられる。しかしディスクの発熱とこれに対する冷却と
は等しくならず、もしこれがバランスしなけ几ば、ディ
スクの亀裂又は破損を起す。例えばディスクの作用区域
（摩擦パッド間の区域）は、ディスクの取付（フランジ
）区域とは異なる速度で加熱又は冷却されるから、２つ
の区域は異なる速度で膨張又は収縮する。°この問題の
詳細については、米国特許第３．９８２．２９７号明細
書に開示されている。

さらに、ディスクは車輪又は車軸のハブとは異なる速度
で加熱及び冷却されるから、ディスクはハブに対して熱
による半径方向又は軸方向の膨張及び収縮ｔする。従っ
てディスクをハブに取付ける装置は、ハブに対するディ
スクの半径方向又は軸方向の移動を許さなければならず
、さもなければディスクは異常な応力及び摩耗ケ受けて
、亀裂又は他の構造上の故障を生ずるおそれがある。

ハブに対するディスクの相対的な半径方向又は軸方向の
膨張及び収縮に対応するために、米国ｔＰ！ｆＷｆ第４
．２７３．２１８号、同第４．００２．２７７号、同第
３．９７８．９４５号、同第３．７５４．６２４号明細
書に開示された可撓結合装置が提案された。これらの提
案は、ハブとディスク間の相対運動に対しては対処でき
たが、その構造が比較的に複雑であって高価であり、さ
らに大容量の重荷重車輛用としては十分に適用できない
欠点がある。

半径方向の細長孔内に受入れられたボルトヲ用いてディ
スクとハブとの間の相対的な半径方向運ｉ１１］を許す
ようにディスクをハブに取付けろための装置が、米国特
許第４．１０２．４４３号明細書に開示されている。こ
の装置は、比較的高積度の取付はリングを必要とし、取
付ボルトの締付力及び固定用引張力が、ディスクに直接
又は間接に加えられてディスクの故障乞起丁傾向がある
ので、総体的に満足できるとは言えなかった。

この発明によれば、ディスクブレーキのディスクをハブ
に取付けるための構造が簡単で、信頼性が高く、ディス
クに直接的な締付力も固定引張力も加えないようにボル
ト又はスタッド及びナツトを用い、ディスクに半径方向
又は軸方向運動を提供することにより従来技術のもつ欠
点を排除することができる。

上記のことは、ボルト又はスタッドのねじ付き軸部を螺
合する環状に配列されたねじ孔をもつ車輪又は車軸に取
付けられたハブを提供することにより達成されろ。この
ディスクは半径方向の細長貫通口をもつ取付はフランジ
を有する。

管状スペーサのようなスペーサが細長貫通口内に受入れ
られる。これらのスペーサは、ディスクフランジの厚さ
よりも大きい軸方向長さと、貫通口の半径方向に延びる
側壁と緊缶に係合する外径と、取付ボルト又はスタッド
の直径と等しいか、又は仇かに大きい内径とをもってい
る。

ベルヴイルワツシャのようなスラストワッシャをフラン
ジの外側面と、ボルト頭又はナツトの内側支持面との間
に介装することもできる。

ボルト頭又はナツトは、スペーサと当接する工５に、も
しくはスラストワッシャの内径乞スペーサに強固に締付
けて、このワッシャをワッシャの幾何学的形状及びスペ
ーサとフランジの厚さの相対的な長さによって予め定め
られた力をもって７ランジに当接させるために緊締する
。

ボルト又はナツトのすべての締付力及びボルト又はスタ
ッド軸にかかる張力はスペーサとノ・フ。

に加えられる。さらにもし使用すれば、スラストワッシ
ャ又は他の弾性偏倚部材の弾性は、ディスク又はボルト
又はスタッド軸部に過友σ〕応力を生ずることなくディ
スクの軸方向の熱膨張を許す。ディスクの軸方向運動を
抑止する必要は少ないので、スジストワッシャは比較的
小さいはね常数のものでよく、がたつき暑防止するため
には僅かな軸方向偏倚力を必要とするσ〕みである。

従って、この発明の目的は、ディスクブレーキのディス
クヲノ＼ブに取付ける新規で改良された比較的に構造が
簡単で、かつ領頼性の高（・取付装置を提供し、ディス
クと）１プとの間σ）整合状態を維持し、かつ相互間の
回転運動をなくすために製造精度な保ちながら製造費を
最小にし、ディスクとハブとの相対的な軸方向又は半径
方向運動を可能とすることにある。

この発明の上記及び他の目的及び利点は、図面を参照し
ての以下の説明から明らかになるであろう。

実施例の以下の記述において、若干の用語が説明に用い
られているが、これは４！解を容易にするためにのみ使
用されるのであって、これに限定するものではない。用
語の上方、下方、右方、左方とは、図面における方向に
関する。用語の内方、外方は、記述さルる装置σ）幾何
学中心に向い、又はこれから遠ざかる方向７言う。

これらの用語は、上記のもの及び七の派生語ならびに類
似語を含む。この明細書で用いられるブレーキとは、ブ
レーキ又はクラッチなどのような摩擦装置を言う。

この発明の堰付装［１０は、第１、第２図を参照して判
るように、環状のディスクブレーキのディスク１．２　
Ｙ　／’ブ１４に共通の回転軸線１６のまわりに７・プ
とともに回転するように取付けるのに用いられる。よく
知られるように、ハブ１４は車輪（図示せず）又は車軸
（図示せず）に、それとともに回転する工うに固定され
る。ディスク１２は、キャリパ（図示せず）の１対のデ
ィスクブレーキ・ぞラドと摩擦係合（両者間で締め付け
られて）する工うに設計された１対のほぼ平行な平坦面
をもっている。

ハブ１４が取付げられた車軸又は車輪の回転運動を遅く
させるために、図示しないディスクプレーキノにラドが
ディスク１ｉｉ１８，２０に締付けられる。ブレーキパ
ッドがディスク面１８．２０に締付けられると、ノ）プ
１４が取付けられた回転部材の運動エネルギは、締付け
られた摩擦面において熱エネルギに変換され、ディスク
１２の温度？著しく上昇する。ディスク１２の温度が上
昇すると、このディスクは半径方向すなわち、矢印２２
の方向又は軸方向、すなわち矢印２４の方向１ｃ膨張す
る。ディスクの温度が低減すると、すなわちディスクが
冷却すると、ディスクは半径方向及び軸方向に収縮する
。デ　。

イスクはハブ１４の加熱及び冷却とは異なる速度で温度
が増減するから、ディスクはノ１ブ１４に対して半径方
向及び軸方向に膨張及び収縮する。従ってディスク１２
の過度の応力を防止するために、取付装置１０はディス
ク１２のハブ１４に対する異なる熱膨張及び熱収縮に適
応しなけｎばならない。

ハフ’１４はねじ付き部材乞受入れるための環状に配列
された複数の、この実施例では６つのねじ孔２６をもち
、このねじ孔はハブの左方を向いた第１平坦面２８に開
口している。ディスク１２は瞑数の半径方向に延びる貫
通溝孔３２をもつ半径方向内方に配置された取付フラン
ジ３０をもち、溝孔３２はねじ孔２６と同数で、かつ同
一の円周方向間隔をもって配置されている。隣孔３２は
半径方向に延びる徂り壁３４．３６をもち、半径方向内
端において開口している。

ディスク１２のフランジ３０の軸方向厚さ４２な超える
軸方向長さ４０ｉもつ雪状の分割壓スペーサ３８が、溝
孔３２内に受入れられる。

スペーサ３８は溝孔３２０円周方向の幅４４工りも僅か
に大きい外径をもってこれを貝通し、ねじ孔２６に螺合
するスタッド４６の外径上りも備かに大きい内径をもっ
ている。

ナツト５０は、スタッド４６の外方端（第１図において
左方へ）Ｋ螺合さ几、ベルヴイルワツシャ５２のような
スラストワクジャがナツト５０の軸方向内方（右方）の
支持面５３と、スペーサ３８の軸方向外方（左方）端面
５４間に介装される。ベルヴイルワツシャ５２はディス
ク１２の７ランジ３０の軸方向外方（第１図において左
方）面と当接して、比較的小さし・軸方向力をもってデ
ィスク１２ｉ／’ブ１４に対して右方へ押動する。

ワッシャ５２は、スペーサ３８の軸方向長さとフランジ
３０の軸方向厚さ４２との間の軸方向の差に慎重な考慮
を払って選択され、これによってナツト５００面５３と
スペーサ３８０而５４との間のワッシャ５２０部分に実
質的に圧縮が生じたとき、比較的＠度の右向きσ〕軸方
向弾性偏倚力がディスク１２に加えられる。従つてスタ
ッド４６同の緊締又は固定張力がスペーサ３８とハブ１
４とにのみ作用し、ディスク１２はそれらとは無関係と
なる。

コイルばねなどのような他の弾性偏倚部材を当業界でよ
く知られるように、ワッシャ５２の代りに用いることも
できろ。

スペーサ３８は、ディスク締付ナツト５０の軸方向イ釘
重ン受持つのに十分なｐ■面損なもち、ＪＳ部として作
用して軸方自緊総力をディスク１２が受けるのを防止す
る。従ってスタッド２６にナラ）５０’ｉ締付けること
によって生じるすべての締付軸方向力はスペーサ３８で
吸収されて、ハブ１４に直接に伝達され、ベルレグイル
ワッシャ５２に工って加えられた１１題度の軸方向荷車
の鼻がディスク１２に作用する。こ几により締付部材に
よる過度の応力がディスク１２に作用するのを防ぐ。ス
タッド２６及びナツト５０がこの実施例では示さ扛てい
るが、頭付きポルドブｊとがこの代りに用いられること
が８！≠されるであろう。

スペーサ３８の外径は溝孔３２の円周方向の幅４４工り
も僅かに大きく、スペーサがこの溝孔内に干渉はめ合い
状態で弾性的に受入れられて、相互間の円周方向のすき
間を生ずることを防止する。従って図面から明らかなよ
うに、ディスク１２は、ハブ１４に円周方向には固定さ
れるが、スペーサ３８が半径方向には溝孔３２と干渉せ
ず、ベルブイルワッシャ５２がフランジ３０のある程度
の軸方向膨張を許すので、これに対するある程度の相対
的な軸方向又は半径方向の膨張は抑止されない。好まし
くは溝孔は最も低温のとき、すなわちディスク１２か半
径方向に最も収縮した位置にあるとき、スペーサ３８が
溝孔３２の最も半径方向外側端と係合して、ディスク１
２の回転軸線１６のまわりの適正な心出しケ容易にする
ような形となっていることである。

この発明の重要な点は、ナツト５０のようなディスク締
付部材の、かなりの大きさの締付力と、これに工って生
ずる軸方向歪がディスク１２とは無関係となり、ディス
ク１２に過度の応力が生ずるのな防止することである。

もち論スペーサ３８は非分割型とし、又は直径上で対向
する外側平坦面をもち、この平坦面が半径方向に延びる
溝孔３２の側壁３４．３６と面接触するようにしてもよ
い。

従ってディスク１２をハブ１４にそれとともに回転する
ように取り付け、同時にハブに対するディスクの異なる
加熱による異なる膨張及び収縮を考慮して、ハブに対す
るディスク１２Ｑ）ある程度の半径方向及び軸方向変形
を許す数句装置１０が提供される。取付装置１０はスペ
ーサ３８を用い、これにボルト頭部又はナツト５０の工
うな締付部材が当接して、締付部材の張力をディスク１
２かも隔離して、ディスク１２に過度の応力が生ずるの
を防止し、これに工りディスクをハブ１４に取付けた結
果、ロータに亀裂又は破損を生ずるような傾向を最小に
する。

第３、第４図にこの発明の他の実施例１００を示す。上
記の取付装置ｌＯの部材と同−又はほぼ同一の構造及び
機能ケもつ部材は、同じ符号を付した。

取付装置１００はハブ１４とともに回転するようにハブ
１４に取付けられた俵数の半径方向に延びる溝孔３２Ｙ
もつディスクブレーキのディスク１２と、スタッド４６
及びナツト５０によるハブに対するある程度の半径方向
又は軸方向の自由度ケ提供する〇 スタッド軸部を受入れる貫通孔１０４ケもつほぼＵ形の
スペーサ１０２が提供される。スペーサ１０２は１対の
脚部材１０６．１０８を有し、これらの脚部材は溝孔の
側壁３４．３６と面接触する１対の平行な平坦外情面１
１０．１１２をもっている。

スペーサ１０２は、ディスク１２の７ランジ３０の軸方
向の厚さ４２よりも大きい軸方向長さ４０をもち、これ
九よりディスク１２はナツト５０又は平坦ワッシャ１１
４によって作用される締付力から無縁にされる。

この発明のさらに他の実施例１５０を第５図に示す。こ
の図において、ディスク１２の７ランジ３０は、スタッ
ド４６とナツト（図示せず）によってハブ（図示せず）
に取付けられる。らせん形スペーサ１５２が半径方向に
延びる溝孔３２内に受入れられ、このスペーサは溝孔３
２の側壁３４．３６と緊密に係合するように弾性的Ｋ　
Ｉｔ張する。スペーサ１５２の形状を除き、取付装置１
５０は前述の取付装置１０と同−又はほぼ同一である。

渦巻状のスペーサ１５２は、もし付加的な強度が要求さ
れれば、スペーサ３８のような分割型スペーサよりも軸
方向に一層剛い部材が提供される。

この発明の実施例について詳細に図示しかつ説明したか
、この発明の特許請求の範囲゛から逸脱せずに、その細
部および諸部品の配置について槙々の変更を実施できる
ことが当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の縦断正面図、第２図は、
第１図のものの左側面図で１組のナツト及びスラストワ
ッシャの図示は省略され、第３図は、この発明の他の実
施例の縦断正面図、第４図は、第３図のもののスペーサ
の側面図、第５図は、この発明のさらに他の実施例の側
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の軸方向に延びるねじ孔をもつ第１平坦面をも
   つハブと、第１平坦面と適合可能で、かつねじ孔と整合
   する複数の半径方向の細長貢通口を設けた第２平坦面乞
   もつ半径方向内方に延びる７ランジをもつディスクと、
   複数のねじ付き締付部材とを具え、締伺部材がねじ孔に
   螺合する一端をもち、締付部材の他端はハブに対する回
   転によって第１平坦面に対して軸方向に向い、又は離間
   する方向に移動する回転式支持部材をもち、締付部材を
   囲み。 かつフランジの厚さよりも大きい軸方向長さをもつスペ
   ーサが設けられ、スペーサの一端が第１平坦面と当接し
   、他端が回転式支持部材と係合可能であり−これにエリ
   回転式支持部材によって作用される軸方向力がスペーサ
   によって受けられるようになっていることン特徴とする
   ブレーキディスクのハブへの取付装置。 ２　スペーサが管状である特許請求の範囲第１項記載の
   取付装置。 ３、　支持部材とスペーサの他端との間に介装された内
   方部分と、フランジと係合可能な外方部分をもつ弾性偏
   倚部材をもち、この偏倚部材は内方部分が支持部材とス
   ペーサの他端間で圧縮されるとき、第１平坦面に向って
   軽度の軸方向偏倚労音作用する工うになっている特許請
   求の範囲第２項記載の取付装置。 ４、弾性偏倚部材が環状スラストワッシャからなる特許
   請求の範囲第３項記載の取付装置。 ５、　締付部材が両端にねじ山をもつスタッドとナツト
   とを具え、スタッドの一端がねじ孔に螺合され、ナツト
   がスタッドの他端に螺合され、ナツトが回転式支持部材
   を形成している特許請求の範囲第３項記載の取付装置。 ６、締付部材が頭付きボルトを具え、ボルト頭部が回転
   式支持部材を形成し、頭部と反対側のボルト端がねじ孔
   に螺合している特許請求の範囲第３項記載の取付装置。 ７、　スペーサが分割型の管状部材であって、非変形状
   態において、ディスクの半径方向の細長貫通口の円周方
   向幅と等しいか、又はそれより大きい外径をもっている
   特許請求の範囲第２項記載の取付装置。 ８、　スペーサが分割型の管状部材であって、非変形状
   態において、ディスクの半径方向の細長貫通口の円周方
   向幅と等しいか、又はこれよりも大きい外径をもってい
   る特許請求の範囲第３項記載の取付装置。 ９６　　半径方向の細長貫通口が、ディスク７ランジの
   半径方向内縁部において開口する溝孔からなっている特
   許請求の範囲第７項記載の取付装置。 ３０、　　スラストワッシャがベルヴイルワツシャから
   なる特許請求の範囲第４項記載の取付装置。 １１、スペーサが渦巻状となっている特許請求の範囲第
   １項記載の取付装置。 １２、　　スラストワッシャが投げらｎ、スラストワッ
   シャが支持部材とスペーサの他端間に介装された内方部
   分と、フランジと係合可能な外方部分とをもち、該ワッ
   シャの内方部分が支持部材とスペーサの他端間で押圧さ
   れるとき、第１平坦面に向ってフランジを比較的軽度の
   偏倚力を作用するようになっている特許請求の範囲第１
   １項記載の取付装置。 １３、　　スペーサがＵ形ビなし、Ｕ形の脚部分が、デ
   ィスクの細長貫通口の半径方向に延びる壁と面接触する
   １対の向き合ったほぼ平行な面をもっている特許請求の
   範囲第１項記載の取付装置。 １４、　　支持部材と７ランジとの間に介装された弾性
   偏倚部材を具えている特許請求の範囲第１３項記載の取
   付装置。