JP2005501203A6 - ブレーキロータアッセンブリとその製造方法 - Google Patents

Abstract

自動車用ブレーキアッセンブリの製造方法には、ホイールハブ、ナックルおよびブレーキロータが含まれる。該ホイールハブにはネック部分およびフランジ面を有するフランジ部分が含まれる。該フランジ面には、そこに形成された複数のボルト受入れ穴が備わっている。該ホイールハブは、該ナックルと回転連通するように配置される。該ホイールハブのフランジ面にはブレーキロータが固定されている。該ブレーキロータには内部表面があるが、該表面は、ブレーキロータの横方向の振れを低減させるため、最終仕上げを受ける。

Description

【技術分野】
【０００１】
本出願は、１９９９年１０月８日に出願した、本出願人による「ナックルハブ・アッセンブリおよび同アッセンブリの製造方法」なる題名の、同時係属の米国特許出願番号０９／４１４１１３の一部継続出願であり、それは１９９９年５月２８日に出願した仮出願番号６０／１３６５３５に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般的に自動車ホイールの端部構成要素に関する。より正確には、本発明は、横方向の振れを低減する独自の構成および製造工程、ならびにブレーキロータ制動外面を機械加工する独自の装置を備えたブレーキアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
今日の大部分の自動車にはフロントアクスルのホイールアッセンブリ用ディスクブレーキが搭載されており、さらにリアアクスルの位置にもディスクブレーキが搭載されているものも多い。ディスクブレーキロータは円形の金属ディスクで、対向した制動表面を有しており、それぞれの表面はブレーキキャリパで支持されたブレーキパッドで締め付けられ、それによりブレーキ効果が発揮されるようになっている。一般的にホイールハブには摩擦防止型のホイールベアリングアッセンブリが組み込まれており、その中で、ベアリングの案内溝の一つが車体のサスペンションに結合されており、他の案内溝は回転可能な形でホイールハブ、ブレーキロータおよびホイールにまたがっている。通常、ロータおよびハブアッセンブリの回転部分の構成要素は別々に製造して組み立てる。こうすることにより、使用中、必要に応じてブレーキロータを補修し、また交換することができる。さらにブレーキロータとハブの構成要素の望ましい材料特性は異なっている。これらの構成要素を一体化しようとする努力も企てられたが、このようなアプローチは幅広く受入れるには至らなかった。
【０００４】
制動システムの性能を向上するためには、ロータが回転する際の、ロータの制動表面の寸法特性を注意深くかつ精度よく管理することが望ましい。ディスクの厚さの変動、および回転時の表面の横方向の振れまたは横方向の曲がりの許容値は最小限に抑えなくてはならない。しかしこうした許容値を厳しく管理しようとしても、いくつかの要因による影響のため製造者は困難に遭遇している。
【０００５】
そこで今日、ロータの寸法特性、すなわち、ホイールハブのフランジまたは表面に対するロータ表面の関係を管理することにより、振れを低減させることに多くの努力が注がれている。しかし許容値および寸法特性が改善されても、性能および振れの問題は依然として存在している。この振れの問題は大部分、ベアリング／ハブアッセンブリを含むホイール端部のアッセンブリのようなその他の構成要素に起因している。一方このホイール端部のアッセンブリは、ホイールハブおよびベアリング、または、ナックル、ホイールハブおよびベアリングにより構成されるナックル／ハブアッセンブリからなるものである。
【０００６】
この振れの原因となる要因の一つは、ロータ／ナックル／ハブアッセンブリの各構成要素の積み重ね、すなわち、これら構成要素の許容値の組み合わせである。各部品を別々に機械加工するとそれらの許容値は減少するが、これらの部品を組み立てると、許容値が積み重ねられ、依然として比較的大きな振れが生じることになる。この積み重ねの原因となるもう一つの要因は、平坦化するためにホイールハブおよびロータを個別に機械加工して、ホイールハブのフランジ表面またはロータ表面を機械加工する時に用いる旋削工程における変動である。さらにホイールボルトの取り付けおよびプレス条件、ロータ／ナックル／ハブアッセンブリの組み立て工程、ならびに不適切な予荷重を受けたベアリングはすべて、ブレーキパッドに対するロータ表面の狂い、したがってそれによる許容不可能な振れを生じさせる原因となることがある。またこの振れが原因で、不均一な摩耗によりブレーキライニングが早期に故障することがある。そのため、ブレーキライニングの早期交換が必要となり、費用の増大を招くことになる。さらにこの振れの問題には、ブレーキの激しい振動、ステアリングホイールの「かじり」、および運転者が感じるペダルパルス、ならびにブレーキノイズおよび停止むらの原因となるロータのゆがみが含まれる。
【０００７】
制動表面の横方向の振れを管理する精度は、ロータ、およびロータが取り付けられるナックル・ハブアッセンブリについての現在利用可能な製造方法および設計により制限される。これらの製造方法および設計は、上述したように振れに伴う問題を解決するには不十分である。一般的に現在の方法は、ロータおよびハブアッセンブリを別々に仕上げ、次いで機械加工した部品を組み立てて、完成品としてのブレーキロータアッセンブリを形成する過程からなる。しかしこうした方法では、許容値の積み重ね、旋削工程における変動、ならびにホイールボルトおよびベアリングの取り付けを含む、上述した要因による振れの問題を解決することはできない。
【０００８】
この振れの問題を解決しようとしてその他の選択肢も検討されたが、それらのすべては、さまざまな不利益を被ることとなった。振れ低減のための熟慮された一つの選択肢は、製造の間における各構成要素の許容値を低減し、次いでそれらの構成要素を組み立てることにより、各構成要素の振れを個別に低減しようとするものである。こうしたアプローチに関連した許容値の変動の「積み重ね」は依然として大きく、製造費用が増大するにもかかわらずシステム性能の改善は限定されたものでしかない。別の熟慮された選択肢は、ナックル、ホイールハブおよびベアリング間の圧入した許容値の変動を厳しく抑えるものである。しかしこの方法では、組み立て工程における困難さが著しく増大し、また製造費用も増加する。さらにこの選択肢では、システムの振れは所定のレベルまで低下しない。
【０００９】
したがって、アッセンブリの製造費用を大幅に増加させることなく、あるいは製造に伴う困難さを増大させることなく、システムの振れを低減する自動車用ブレーキアッセンブリを設計することが、もしできるならば、有利であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明の目的の一つは、ブレーキロータの横方向の振れを低減するブレーキアッセンブリ、およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらなる目的の一つは、ブレーキノイズおよび停止むらを最小限に抑えるブレーキ構成を与えるブレーキコーナーアッセンブリ、および同アッセンブリの製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらなる目的の一つは、不均一なブレーキライニングの摩耗を、したがってライニングの頻繁な交換の必要性を最小限に抑えるブレーキ構成を与えるブレーキアッセンブリ、および同アッセンブリの製造方法を提供することにある。
【００１３】
また本発明に関連した目的の一つは、車両のブレーキライニングの寿命を延長するブレーキ構成を与えるブレーキアッセンブリ、および同アッセンブリの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらなる目的の一つは、比較的低コストで性能を向上させるブレーキ構成を与えるブレーキアッセンブリ、および同アッセンブリの製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらなる目的の一つは、外側および内側のブレーキロータ面上における横方向の振れを低減する、ブレーキアッセンブリを機械加工するための工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的にしたがって、自動車用ブレーキアッセンブリが提供される。ブレーキアッセンブリには、自分自身を自動車に取り付けるために形成された複数の穴を有するナックルが含まれる。このナックルにはまたベアリング保持部分が含まれる。ナックルのベアリング保持部分は圧入によりベアリングと連通している。一方ベアリングは、ホイールハブと回転連通している。ホイールハブには、ベアリングに圧入されたネック部分、およびフランジ面を有するフランジが含まれる。フランジ面にはそこに形成された複数のボルト穴があり、これら複数のボルト穴の各々は、フランジ面を貫通するホイールボルトを受け入れる。フランジ面にはその面に固定されたブレーキロータがあり、また該フランジ面はキャリパ取り付け面に平行になるように仕上げてあり、ベアリングの回転軸に対するブレーキロータの振れはその面で最小となる。
【００１７】
本発明のその他の目的にしたがって、振れが低減されるナックル／ハブアッセンブリを形成する方法が提供される。該方法には、概ね円形の穴をその中に形成されたナックルを供給する過程が含まれる。概ね円形のナックルの穴の中には、ベアリングが圧入される。こうしてネック部分、およびフランジ面のあるフランジ部分を有するホイールハブが供給される。フランジ面には、その面に形成されたボルト穴に圧入された複数のホイールボルトが付いている。次いでホイールハブのネック部分を、ジャーナル軸受を介してベアリングに収納し、ホイールハブがナックルに対して回転できるようにする。次いでブレーキロータをホイールボルト上に置いて、ホイールハブに固定する。一旦ブレーキロータをホイールハブに組み立てると、ブレーキロータ表面を最終仕上げして、キャリパの耳またはパッドに対して同一平面かまたは平行になるようにする。
【００１８】
本発明のその他の目的にしたがって、最終仕上げしたブレーキアッセンブリを保持する、アッセンブリが供給される。該アッセンブリには、ナックル／ハブアッセンブリを締め付け、設置する取り付け具を有する標準の旋盤が含まれる。該取り付け具はホイールハブおよびベアリングの内側案内溝に締め付け力を与え、ベアリング上に予荷重を発生させる。さらに該取り付け具はナックルを定位置に保持し、ホイールハブが回転できるようにする。その後、ロータの内部表面を最終仕上げし、平坦かつ平面にして、ブレーキアッセンブリの回転軸を測定した時に振れが最小になるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明についてのこれらのまたその他の特徴および利点については、添付した図面および特許請求の範囲にしたがって本発明に関する以下の説明を読めば、明らかとなろう。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリの透視図である。
【００２１】
図２は、本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリおよびブレーキロータの構成要素を説明した分解断面図である。
【００２２】
図３は、本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの断面図である。
【００２３】
図４は、本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリの背面図である。
【００２４】
図５は、本発明の好ましい実施形態によるホイールハブ・フランジ面の端面図である。
【００２５】
図６は、図５の線６−６に沿ったホイールハブの断面図である。
【００２６】
図７は、ナックル／ハブアッセンブリの組み立て時に使用する、本発明の好ましい実施形態による製造時固定用組立体の平面図である。
【００２７】
図８は、本発明の好ましい実施形態により、図９において矢印８の方向に締め付けたナックル／ハブアッセンブリを有する製造時固定用組立体の底面図である。
【００２８】
図９は、図７において矢印９−９の方向に締め付けた製造時固定用組立体およびブレーキアッセンブリの断面図である。
【００２９】
図１０は、図７において矢印１０−１０の方向から見た製造時固定用組立体のプラーメンバーの断面図である。
【００３０】
図１１は、図９において矢印１１−１１の方向から見た製造時固定用組立体の断面図で、ナックル／ハブアッセンブリが定置してある。
【００３１】
図１２は、図９において矢印１２−１２の方向から見た製造時固定用組立体の断面図で、ナックル／ハブアッセンブリが定置してある。
【００３２】
図１３は、本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの背面図である。
【００３３】
図１４は、本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの側面断面図である。
【００３４】
図１から図４は、一般的に参照番号１０で示した、本発明による好ましいナックル／ハブアッセンブリを図示したものである。アッセンブリ１０は、ナックル１２およびホイールハブ１４を含むさまざまな構成要素からなる。ナックル１２は、金属で構成することが好ましく、また一般的には鋳造により形成されるが、一方ホイールハブ１４は金属で構成することが好ましい。しかしナックルおよびハブをその他の材料で形成することができることも明らかである。ナックル１２には概ね円形の穴１６および複数の外方向に延びた付属体１８が備わっていることが望ましい。ここで該付属体は、複数の脚１８に形成された複数の開口２０を通じ自動車に取り付けられているが、そのことは当業者には公知の事実である。
【００３５】
穴１６には、圧入したベアリング２８を受け入れるための上部スナップリング溝２４および下部スナップリング溝２６または肩部によってそこに画定され形成された陥凹部２２がある。スナップリング２９は、ベアリング２８をナックル１２に係合するに先立ち、上部スナップリング溝２４に圧入するか、さもなければ固定することが望ましい。図示したアッセンブリでは、ナックル１２に穴１６が形成されているが、さまざまな構成でベアリング２８をナックル１２に取り付けることができることも理解すべきである。たとえば、ナックル１２の上面またはその他の部分にベアリング２８を取り付けることができる。その代わりに、ベアリング２８を穴１６に部分的に配置することもできる。さらに穴１８をまったく除去することもできる。
【００３６】
ベアリング２８には、外輪３１および内輪３３を設けることが望ましい。しかしさまざまなベアリングや、またさまざまなナックル／ベアリングの取り付け構成を採用することができることも理解すべきである。たとえば、スナップリングに、すなわち上部保持リング２４と下部リング２６の間に圧入する代わりに、スナップリングを使用しないでベアリング２８を圧入し、ナットまたはその他の公知の固定方法で保持することもできる。その代わりに、外輪３１をナックル１２と一体に形成するか、または軌道を形成する外輪回転ベアリング／ナックルアッセンブリとして構成することもできる。さらにその代わりに、ベアリングの外輪３１をナックル１２にボルトで締めて、内輪３３がホイールハブ１４を接触して回転するようにすることもできる。また、内輪３３は、ホイールハブ１４と一体形成させることもできる。さらに非駆動式の外輪回転を伴ったスピンドル構成を採用することもできる。
【００３７】
好ましい実施形態によると、ホイールハブ１４にはネック部分３０およびフランジ部分３２が備わっている。そして図３に示すように、ネック部分３０をベアリング２８の内輪３３と接触するように圧入し、ホイールハブ１４がナックル１２に対して回転できるようにすることが望ましい。その代わりに、ネック部分３０を内輪３３または外輪３１と一体に形成することもできる。また、その他のホイールハブ／ベアリング構成が利用できることも理解すべきである。
【００３８】
フランジ部分３２には、フランジ面３４、ならびにホイールおよびロータパイロット部分３６が備わっている。一般的にホイールおよびロータパイロット部分３６はフランジ面３４から外方向に延びており、スプライン４０を画定する内部表面３８を備えている。またホイールハブ１４には、フランジ面３４に形成された複数のボルト穴４２があり、そこにそれぞれ複数のホイールボルト４４が通るようになっている。これら複数のホイールボルト４４は、予め規定されたパターンに従い、同一のピッチサークルの直径でフランジ面３４に取り付けられている。ホイールボルト４４のねじ込み端は外方向に延びており、それによりロータ４６（図２および図３）、およびそれに関連したホイールをハブ１４に結合するが、その方法については以下に明示する。その代わりに、ホイールをホイールハブ１４に取り付けるとき、ラグナットを自動車のホイールに取り付けて、ボルト穴４２に通しておき、ホイールハブ１４に設けたボルト穴４２に該ラグナットを受入れるようにすることもできる。
【００３９】
図２および図３に最もよく示されているように、ロータ４６は中央部に開口５０があいたカップ４８を具備しており、該開口を通してホイール軸（図示せず）を受け入れるようになっているが、一方ホイール軸は、ホイールおよびロータパイロット部分３６に取り付けられ、かつフランジ面３４から外方向に延びている。カップ４８はハブのフランジ部分３２を受け入れるような寸法になっており、その外側の端部には環状のフランジ５２が備わっている。そして該フランジは、ホイール軸に対してホイールボルト４４と同一のピッチサークルの直径で横たわる複数の開口５４を有し、かつホイールボルト４４を収納するような類似のパターンを有している。
【００４０】
複数の長方形の条片５８によって互いに間隔をとって配置された一対の平行でかつ環状のディスク５６がカップ４８から外方向に延びており、複数のブレーキキャリパ（図示せず）に対して制動面を画定している。ホイールをボルト４４の上に置き、併せてねじ切りナット（図示せず）もボルト４４の上に置いて、ナットとロータ４６の間にホイールを固定するとホイールへの組み立ては完成する。本発明は、とりわけ、ハブのフランジ部分３２とロータ４６の合わせ面に発生する問題を取り上げている。
【００４１】
ここで、本発明による好ましいホイールハブ１４およびフランジ部分３２を図示した図５および図６に向かう。フランジ面３４には、その面に機械加工した逃げ溝６０が付いている。逃げ溝６０はフランジ面３４に鍛造するか、またはその他の公知の方法で形成することができることも理解すべきである。逃げ溝６０により、フランジ面３４は外部フランジ表面６２および内部フランジ表面６４に分割される。また逃げ溝６０はフランジ面３４へと変化していき、複数のボルト穴４２が逃げ溝６０に位置するようになる。なお複数のボルト穴４２は、逃げ溝６０が形成される前またはされた後のいずれに形成しても構わない。また逃げ溝は、フランジ面３４より下面に設定することが望ましい。それは、ホイールボルト４４をボルト穴４２に圧入する際に生じる表面の凹凸を除去するためである。ホイールボルト４４の圧入により凹凸があっても、逃げ溝６０によって相殺される。その理由は、フランジ６２および６４より凹凸が隆起することはなく、したがって、なんら振れの原因とはならないからである。また逃げ溝６０がいるために、ボルト４４をホイールハブ１４に取り付けた後で、アッセンブリ１０上での最終仕上げまたは仕上げ旋削を行うことができる。
【００４２】
ナックル１２、ベアリング２８およびホイールハブ１４を組み立てる前に、逃げ溝６０をフランジ表面３４に形成することが望ましい。しかし、ホイールハブ１４をベアリング２８およびナックル１２に組み立て後で、かつホイールスタッド４４を圧入する前に、逃げ溝６０をフランジ表面３４に形成することができることも理解すべきである。ホイールハブ１４に逃げ溝６０を形成することが、形成では好ましい方法である。その後、外部フランジ表面６２および内部フランジ表面６４の仕上げをする。該仕上げ工程が完了した後、ホイールボルト４４をボルト穴４２に圧入する。その後、ハブ１４をベアリング２８およびナックル１２に取り付けて、完成品としてのナックル／ハブアッセンブリ１０を形成する。
【００４３】
次いで、以下詳述するように、アッセンブリ１０を締め付け装置に定置し、そこで仕上げ旋削または最終仕上げを行い、ロータ４６と接触する平坦な外部フランジ表面６２および内部フランジ表面６４を供給して、振れを最小限に抑えるようにする。また再仕上げを行うことにより、互いに同一平面となり、それにより平坦なフランジ表面３４が形成されるような、内部フランジ表面６４および外部フランジ表面６２が供給される。また再仕上げ工程により、ロータに対してのみならず、ベアリング２８により確定されるアッセンブリ６８の回転中心に対しても振れが最小限に抑えられる。さらに本発明の方法および構成により、キャリパの耳とフランジ表面６２および６４の間の距離を正確に管理することができる。それに加えて、キャリパの耳とフランジ表面６２および６４の間の平行度も正確に管理することができる。好ましい実施形態によると、各フランジ表面の平坦度は２０μｍまたはそれより良好である。さらに振れは最小限に抑えられ、１４μｍまたはそれより良好となる。また内部および外部フランジ表面６２および６４の同一平面性は２０μｍまたはそれより良好である。しかし平坦度に対する要件はさまざまに変化することがある。
【００４４】
図７から図１２は、本発明による好ましい部品締め付け具７０を図示したものである。部品締め付け具７０は、旋盤（図示せず）に組み込むことが望ましい。該締め付け具はブレーキアッセンブリ３００の位置を定め、かつこれを支持するために使用するものである。なおアッセンブリは、ナックル／ハブアッセンブリ１０に取り付けられたロータ４６を具備しており、上述した工程にしたがって、再仕上げを行う。
【００４５】
図７に示すように、部品締め付け具７０には概ね平坦な上部表面７２が設けてあり、旋盤の一部分またはその表面と隣接するようになっている。概ね平坦な上部表面７２にはそこに形成された開口７４が設けてあり、該開口の中には一般的にスプリットカラー７６が取り付けられ、旋盤の駆動モーターと係合する。スプリットカラー７６は、開口７４に対して回転可能なように配置してある。スプリットカラー７６には、旋盤の駆動モーターと連通してスプリットカラー７６を回転させる、複数の駆動モーター係合用ノッチ５０を有する上部表面７８が設けてある。
【００４６】
部品締め付け具７０については、図７から図１２により詳細に図示してある。部品締め付け具７０には、概ね平坦な上部表面７２に形成された陥凹部８４にはめ込まれる複数のキー８２が含まれる。キー８２には留め具８６が付いており、これらの留め具はキー８２および概ね平坦な上部表面７２の双方を貫通して、キー８２をスペーサープレート８８に固定する。スペーサープレート８８はベースプレート９０の上部に配置してあり、これら２枚のプレート８８、９０は、概ね平坦な上部表面７２を貫通して延びる標準の留め具９２によって固定されている。
【００４７】
スプリットカラー７６には、そこに形成された穴９４があいており、その中に歯車９６が配置してある。歯車９６はプラーメンバー９８に固定されており、旋盤によりプラーメンバーが下降すると、プラーメンバーは概ね下方に延びてナックル１２と連通するようになる。歯車９６はスプリットカラー７６に対して回転可能となっており、下部平面１００においてＵ字型のジョイントアダプター１０２により支持されている。またアダプターには、そこに形成された中央開口１０４が設けてあり、該開口がプラーメンバー９８を取り囲んでいる。
【００４８】
部品締め付け具７０には、右ハウジング部分１０６、右カバー部分１０８、および右ハウジング部分１０６に配置されている右プルピストン１１０が備わっている。部品締め付け具７０にはまた、左ハウジング部分１１４、左カバー部分１１６、および左ハウジング部分１１４に配置されている左プルピストン１１８が備わっている。右プルピストン１１０および左プルピストン１１８の双方は、それぞれ留め具１１２、１２０によってベースプレート９０に固定されている。また右ハウジング部分１０６および左ハウジング部分１１４の各々は、それぞれプルピストン１１０、１１８に対して移動可能になっており、それにより各チャンバー１２２、１２４が各ハウジング部分１０６、１１４の間に形成されるようになる。各チャンバー１２２、１２４には流体連通するオリフィス１２６、１２８が設けてあり、それにより各チャンバー１２２、１２４への流体の出入りが可能になり、さらに右および左のハウジング部分１０６、１１４の上方および下方への移動が助けられる。左および右のチャンバー１２２、１２４は、複数のＯリング１３０によってそれぞれのハウジング部分１０６、１１４に対して密閉されている。また上記の代わりに、その他の密閉機構を使用しても構わないことは明らかである。ナックル１２に等しい力を与えるために、左プルピストン１１８は、右プルピストン１１０に対して長さが短くまた直径も小さいことが望ましい。なおナックルの構成によって、プルピストン１１０および１１８の寸法が変わることがあることを理解すべきである。
【００４９】
図９に示すように、フランジ部分３２のホイールパイロット部分３６の内部表面３８によって画定されるスプライン４０に、バヨネット１３２を挿入することが望ましい。以下詳述するように、バヨネット１３２は、プラーメンバー９８と係合してブレーキアッセンブリ３００を上昇させるためのものである。バヨネット１３２は、座金穴または面１３３と係合して、アッセンブリ１０を上昇させることが望ましい。
【００５０】
図１１に示すように、右ハウジング部分１０６は一対の保持ブロック１３４によってベースプレート９０に近接して保持されている。各保持ブロック１３４には、右ハウジング部分１０６のフランジ部分１３８と係合する支持部分１３６が設けてある。各保持ブロック１３４には支持部分は、留め具１４０または類似物によってベースプレート９０に固定してある。右ハウジング部分１０６の中には、一対のガイドピン１４２が配置してある。各ガイドピン１４２は上部端部１４４においてベースプレート９０に固定されており、またその各々は下部端部１４８においてばね１４６と連通している。各ばね１４６は、各ガイドピン１４２の下部端部１４４に形成した陥凹部１５０にはめ込みまれ、下方に延びて右ハウジング部分１０６と接触するようになる。またばね１４６の偏向力により、ガイドピン１４２から右ハウジング部分１０６が引き離され、偏向するようになる。
【００５１】
また図１１に示すように、右ハウジング部分１０６には一対の穴１５２があいており、その中でそれぞれのピストン１５４が往復運動を行っている。各ピストン１５４は、通常は係合しない位置とナックル係合位置の間で運動する。穴１５２の各々は、端部蓋１５８によってピストン１５４の外部端部１５６に近接して密閉されている。各ピストン１５４の内部端部１６０にはグリッパー部分１６２および旋回グリッパー部分１６４が備わっており、そのため、ピストン１５４がナックルとの係合位置にある時、ピストン１５４がナックル１２の上部ストラットアーム１５５と係合し、かつこれを保持することができる。各ピストン１５４は、それぞれの穴１５２に固定されているブッシング１６６の内部で往復運動をし、それにより、グリッパー部分１６２および旋回グリッパー部分１６４が上部ストラットアーム１５５に対して適切に調整される。
【００５２】
ここで、左ハウジング部分１１４を通る締め付け具７０の断面を示す図１２に向かう。左ハウジング部分１１４もまた、一対の保持ブロック１６８によってベースプレート９０に近接して保持されている。各保持ブロック１６８には、左ハウジング部分１１４のフランジ部分１７１と係合する支持部分１７０が設けてある。各保持ブロック１６８は、留め具１７２またはその他の固定手段によってベースプレート９０に固定してある。左ハウジング部分１１４の中には、一対のガイドピン１７４が配置してある。各ガイドピン１７４は上部端部１７６においてベースプレート９０に固定されており、またその各々は、ガイドピン１７４の下部端部１８０においてばね１７８と連通している。各ばね１７８は、下部端部１８０に形成した陥凹部１８２にはめ込みまれ、下方に延びて左ハウジング部分１１４と接触するようになる。またばね１７８の偏向力により、ガイドピン１７４から左ハウジング部分１１４が引き離され、偏向するようになる。左ガイドピン１７４は、右ガイドピン１４２に対して長さが短くまた直径も小さいことが望ましい。
【００５３】
また図１２に示すように、左ハウジング部分１１４には一対の穴１８４があいており、その中でそれぞれのピストン１８６が往復運動を行っている。各ピストン１８６は、通常は係合しない位置とナックル係合位置の間で運動する。穴１８４の各々は、それぞれの端部蓋１９０によってピストン１８６の外部端部１８８に近接して密閉されている。ピストン１８６の内部端部１８２にはグリッパー部分１９４および旋回グリッパー部分１９６が備わっており、そのため、ピストン１８６がナックルとの係合位置にある時、ピストン１８６がナックル１２の下部ボールジョイント１９８と係合し、かつこれを締め付けることができる。各ピストン１８６は、各穴１８４に固定されているブッシング１８８の内部で往復運動をし、それにより、グリッパー部分１９４および旋回グリッパー部分１９６が下部ボールジョイント１９８に対して適切に調整される。
【００５４】
ここで、プラーメンバー９８および周辺枠２００を図示した図９および図１０を参照する。プラーメンバー９８には、歯車９６がその回りに配置された先頭部分２０２、Ｕ字型ジョイントアダプター１０２にある開口１０４を貫通する頸状部分２０４、および周辺枠２００に形成された穴２０８の中で回転可能な幹部分２０６が備わっている。また周辺枠２００には、穴２０８の回りに配置された複数のベアリング２１０が付いており、それにより幹部分２０６の回転を助けている。
【００５５】
周辺枠２００には上端本体部分２１２が含まれており、一方本体部分には、その上に配置された上端蓋部分２１４、その下に配置された下端蓋部分２１６、ならびに上端本体部分２１２と下端蓋部分２１６の間に配置されたスペーサ部分２１８が備わっている。
【００５６】
上端本体部分２１２の構成要素は、留め具２２０またはその他の固定機構によって結合されている。周辺枠２００にはまた、留め具２２６またはその他の固定機構によって上端蓋２２４に固定されている下部停止部分２２２が含まれる。上端本体部分２１２および下部停止部分２２２は、そこに固定された停止部分２３０を有する本体部分２２８によって取り囲まれている。周辺枠２００は、ボルトまたはその他の固定機構のような複数の留め具２３２によってベースプレート９０の下方に固定することが望ましい。
【００５７】
上端本体部分２１２の内部には、上部リザーバ２３４を形成することが望ましい。上部リザーバ２３４は、流体を受け入れる流体入口２３６と流体連通している。上部リザーバ２３４はまた、プラーメンバー９８の幹部分２０６に形成された第一流体オリフィス２３８と流体連通している。また第一流体オリフィス２３８は、幹部分２０６に形成された第二流体オリフィス２４２と流体連通している内部流体通路２４０と流体連通している。第二流体オリフィス２４２を通過した流体は、下部リザーバ２４４に流入する。下部リザーバ２４４は、下部停止部分２２２と上端蓋２２４の間に形成する。
【００５８】
幹部分２０６には、その上に一体として形成した環状フランジ２４６が備わっている。環状フランジ２４６は下部リザーバ２４４の内部に配置することが望ましい。環状フランジ２４６および上端蓋２２４は、それぞれの表面に形成した陥凹部２５０、２５２に配置された複数のばね２４８、およびばね駆動ピン２５４を含めるにより機械的に連通している。こうして、作動流体が第二流体オリフィス２４２を通じて下部リザーバ２４４に流入すると、環状フランジ２４６はばね２４８の力に抗して上方に動くようになる。
【００５９】
運転時には、すでに詳細に述べたような工程にしたがって再仕上げすることになるブレーキアッセンブリ３００は、旋盤内で、かつ一般的には部品締め付け具７０の下部に取り付ける。ブレーキアッセンブリ３００は、通路を妨げないようなパレットまたはその他の支持構造体の上に置くことが望ましい。部品締め付け具７０の下部にあるパレット上にブレーキアッセンブリ３００を置いた後、アッセンブリ３００が置かれているパレットを通って上昇することにより、バヨネット１３２がアッセンブリ３００のスプライン４０の中に入る。肩部分２５６が自分自身を押し上げているフランジ部分３２の座金面１３３と接触するまで、バヨネット１３２を上方に押しつける。少なくともホイールスタッド４４がパレット１０をクリアするまで、バヨネット１３２によってアッセンブリ３００を持ち上げる。
【００６０】
その後、旋盤により、プラーメンバー９８およびプラー枠２００を開口７４を通過して下降させ、ナックル１２と連通させる。プラーメンバー９８の幹部分２０６には、先頭部分２０２の反対側にある下端２６０に形成された陥凹部２５８が備わっている。陥凹部２５８は、一方向でその直径が不均一になっており、バヨネット１３２の円形上端部分２６０を受け入れるのに十分な大きさを有している。しかし幹部分２０６が９０度回転すると、その直径は十分大きくはないため、円形上端部分２６０を受け入れることはできず、また円形上端部分２６０が陥凹部２５８に入っている場合、そこから円形上端部分２６０を取り出すこともできない。こうしてプラーメンバー９８を下降させると、円形上端部分２６０をその中に受け入れるようにプラーメンバーの方位が定まる。
【００６１】
プラーメンバー９８およびプラー枠２００が下降した後、一対の右ピストン１５４および一対の左ピストン１８６が液圧により作動して、ナックル１２につまみ力または締め付け力を与える。右ピストン１５６は、グリッパー部分１６２および旋回グリッパー部分１６４を用いて、上部ストラットアーム１５５の対抗する側に締め付け力を与える。同様にして、左ピストン１８６は、グリッパー部分１９２および旋回グリッパー部分１９６を用いて、下部ボールジョイント１９８の対抗する側に締め付け力を与える。バヨネット１３２によるアッセンブリ１０の上昇およびプラーメンバー９８の下降により、ナックル１２に力が加えられ、停止部分２３０と接触するようになる。停止部分２３０には、ナックル１２に係合する環状肩部２６２が備わっている。これらの動作により、ブレーキアッセンブリ３００が旋盤内に設置され、またナックル１２が、一切の駆動機構から切り離された旋盤に固定される。さらにプラーおよびグリッパーによってナックル１２が作動し、その結果ナックルが固定され、設置される。なおナックル１２は、いかなるベアリングの予荷重力にも晒されることはない。
【００６２】
アッセンブリ３００の設置が終わると、周辺本体部分２２８に対してプラーメンバー９８およびプラー枠２００を回転させることにより、バヨネット１３２が係合する。プラーメンバー９８およびプラー枠２００は、本体部分２２８に対して自由に回転することができ、また９０度回転するとバヨネット１３２に係合する。その後、プラー２０を上方に押し上げている第二流体オリフィス２４２を通じて下部リザーバ２４４に作動流体を導入することにより、環状フランジ２４６に圧力が加わり、それにより締め付け力が導入される。またプラーメンバー９８を引き上げることによりバヨネット１３２も引き上げられ、それにより下部停止部分２２２がベアリング２８の内輪３１の上に置かれ、そこに力が加えられて、ベアリング２８に予荷重が加えられる。
【００６３】
上述したようにアッセンブリ３００の設置および締め付けが終わると、仕上げ工具を用いて、ブレーキロータ４６の内部および外部表面の最終仕上げ工程を実施することができる。このような方法では、ハブ１４を駆動して、ハブおよびブレーキロータ４６が、これらを固定しているナックル１２に対して回転するようにする。仕上げ工具としては、当該分野ではよく知られているように、ＣＮＣツールのような単一の工具が望ましい。しかしその代わりに、その他のさまざまな仕上げ工具を利用することもできる。
【００６４】
締め付け具７０の特徴の一つは、ホイールハブ１４、ブレーキロータ４６およびベアリング２８を対応させながら回転して、それにより幹部分２０６および環状フランジ２４６が自由に浮動し、かつブレーキアッセンブリのベアリング軸の回転に追従するようにすることにある。こうすることにより、キャリパの耳とロータ４６の間の距離の管理が容易になる。
【００６５】
ここで、本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリ３００を図示した図１３および図１４を参照する。ブレーキアッセンブリ３００には、ナックル３０２およびホイールハブ３０４が備わっている。ナックル３０２およびホイールハブ３０４は、図１から図１３に関連して説明したナックル１２およびホイールハブ１４と同一の構成を有している。そのため、類似の部品は類似の参照番号によって特定することができる。この実施形態によると、ブレーキロータ３０６はフランジ面３４に固定されている。
【００６６】
ブレーキロータ３０６には、中央開口３１２が形成されたカップ３１０が付いている。中央開口３１２は、ホイールおよびロータパイロット部分３６に固定されているホイール軸を受け入れるようになっている。一般的にカップ３１０は、実際フランジ面３４から延びており、その寸法はハブのフランジ部分３２４を受け入れるようになっている。カップ３１０の外側端部には環状フランジ３１２が付いており、一方環状フランジは、ホイール軸に対してホイールボルト４４と同一のピッチサークルの直径で横たわる複数の形成された開口３１４を有し、かつホイールボルトを収納するような類似のパターンを有している。
【００６７】
図１４に示すように、ブレーキロータ３０６には、複数の長方形の条片３１８によって互いに間隔をとって配置された一対の平行でかつ環状のディスク３１６が備わっている。長方形の条片３１８はカップ３１０から外方向に延びており、ブレーキキャリパ３２に対して制動表面として作用する内部表面３２０および外部表面３２２を画定している。
【００６８】
完全に組み立てられた状態にあるブレーキアッセンブリ３００には、ホイールハブ３０４に圧入されたホイールボルト４４、ベアリング２８によってホイールハブ３０４に回転可能に取り付けられたナックル３０２、およびホイールハブ３０４のフランジ面３４に固定されたブレーキロータ３０６が備わっている。ブレーキロータ３０６のホイールボルト用開口３１４は、各々ラグナット３２６を有するホイールボルト４４に適合しており、それによりホイール３２８とホイールハブ３０４の間にブレーキロータ３０６を固定することができる。ホイール３２８の外部表面には、よく知られているようにホイールトレッド３３０が取り付けてある。さらに駆動軸アクスル３３２は、中央開口３１２を通して延びているハーフシャフト３３４と連通している。ダストシールド３３６としては、ナックル３０２に固定し、かつ一般的には外方向に延びて、ブレーキロータ３０６の内部表面３２０に平行かつ近接して横たわるようにすることが望ましい。
【００６９】
ブレーキキャリパ３２４は、ブレーキロータ３０６の一部分に近接して配置することが望ましい。ブレーキキャリパ３２４には、ブレーキロータ３０６の内部表面３２０および外部表面３２２それぞれに接触する一対のキャリパパッド３３８、３４０が付いている。なお当業分野では、ブレーキキャリパ３２４、およびキャリパパッド３３８、３４０の作動はよく知られている。
【００７０】
好ましい実施形態によると、内部表面３２０および外部表面３２２は最終仕上げまたは再仕上げを受けることになる。最終仕上げは、ホイールハブ３０４に関連して上述したのと同一の方法のものであることが望ましい。上述したたように、この再仕上げ工程により、ブレーキロータアッセンブリ３００の回転の中心に対するロータの横方向の振れを最小限に抑えることができる。さらに再仕上げ工程を通じて、キャリパパッド３３８、３４０と内部表面３２０および外部表面３２２それぞれの距離の管理を行うことができる。再仕上げ工程を実施する場合、上述したように、ブレーキアッセンブリ３００を旋盤に設置して作業を行うことが望ましい。ブレーキロータの表面３２０、３２２に対しては、最終仕上げまたは再仕上げのみを行うことが望ましい。しかしその代わりに、ホイールハブ３０４のフランジ面３４およびブレーキロータ３０６の表面の双方に最終仕上げ工程を施すこともできる。
【００７１】
上述したように、ブレーキアッセンブリ１０を締め付け具７０に挿入して適切な仕上げを行い、それによりブレーキのキャリパパッド３３８、３４０と、ブレーキロータ表面３２０、３２２の間の距離および平行度を確立することが望ましい。
【００７２】
本発明のその他の目的および特徴については、添付した図面および特許請求の範囲との関連において、好ましい実施形態に関する詳細説明に照らして精査することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリの透視図。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリおよびブレーキロータの構成要素を説明した分解断面図。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの断面図。
【図４】本発明の好ましい実施形態によるナックル／ハブアッセンブリの背面図。
【図５】本発明の好ましい実施形態によるホイールハブ・フランジ面の端面図。
【図６】図５の線６−６に沿ったホイールハブの断面図。
【図７】ナックル／ハブアッセンブリの組み立て時に使用する、本発明の好ましい実施形態による製造時固定用組立体の平面図。
【図８】本発明の好ましい実施形態により、図９において矢印８の方向に締め付けたナックル／ハブアッセンブリを有する製造時固定用組立体の底面図。
【図９】図７において矢印９−９の方向に締め付けた製造時固定用組立体およびブレーキアッセンブリの断面図。
【図１０】図７において矢印１０−１０の方向から見た製造時固定用組立体のプラーメンバーの断面図。
【図１１】図９において矢印１１−１１の方向から見た製造時固定用組立体のプラーメンバーの断面図。
【図１２】図９において矢印１２−１２の方向から見た製造時固定用組立体のプラーメンバーの断面図。
【図１３】本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの背面図。
【図１４】本発明の好ましい実施形態によるブレーキアッセンブリの側面断面図。
【符号の説明】
【００７４】
１０ ナックルハブアッセンブリ
１２ ナックル
１４ ホイールハブ
２８ ベアリング
３０ ネック部分
４６ ロータ
５６ ディスク
７０ 部品締め付け具
７２ 上部表面
９８ プラーメンバー
２００ プラー枠
３００ ブレーキロータアッセンブリ
３０２ ナックル
３０６ ブレーキロータ
３２４ ブレーキキャリパ

Claims (32)

1. ネック部分およびフランジ部分を有し、かつ前記フランジ部分がフランジ面を有するホイールハブを供給する過程と、
   前記フランジ面に複数のボルト受入れ穴を形成する過程と、
   前記フランジ面を平坦化するため前記フランジ面を仕上げする過程と、
   前記ホイールハブをナックルと回転連通するように設置する過程と、
   前記ホイールハブの前記フランジ面にブレーキロータを固定する過程および、
   前記ブレーキロータの横方向の振れを低減するために前記ブレーキロータの少なくとも一つの表面を最終仕上げする過程と含む、
   自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
2. 前記最終仕上げする過程が、前記ブレーキロータの前記の少なくとも一つの面を形成して平坦にすることを含む、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
3. さらに前記最終仕上げ過程に先立ち、ブレーキアッセンブリを締め付けアッセンブリに設置することを含む、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
4. さらに形成されたベアリング保持構造を有するナックルを供給することを含む、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
5. 前記ベアリング保持構造が前記ナックル内に形成された概ね円形の穴である、請求項４に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
6. さらに内輪および外輪を有するベアリングを前記穴にスナップフィットさせることを含む、請求項５に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
7. 前記ベアリングが下部肩部と上部スナップリングの間にある前記穴に設置される、請求項６に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
8. 前記ベアリングが前記穴に部分的にしか配置されない、請求項５に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
9. さらに前記ベアリングの外輪を前記ナックルと一体に形成することを含む、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
10. さらに前記ベアリングの内輪を前記ネック部分と一体に形成することを含む、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
11. 前記ブレーキロータが、前記複数のボルト受け入れ穴の各々を貫通する複数のホイールボルトによって前記ホイールハブに固定される、請求項１に記載の自動車用ブレーキアッセンブリを形成する方法。
12. ネック部分およびフランジ部分を有するホイールハブを供給する過程と、
    ナックルに形成された概ね円形の穴の中にベアリングを設置する過程と、
    前記ナックルに対して前記ホイールハブが回転するように、前記ベアリングの中に、前記ホイールハブの前記ネック部分をジャーナル軸受を介して収納する過程と、
    前記ホイールハブの外部表面と連通させてブレーキロータを固定する過程および
    前記ブレーキロータの少なくとも一つの表面を最終仕上げし、それにより１つまたは２つ以上のブレーキパッドに対する前記ブレーキロータの横方向の振れを最小限に抑えるようにする過程とを含む、ブレーキアッセンブリを製造する方法。
13. さらに前記フランジ面に逃げ溝を形成し、かつ前記逃げ溝に前記複数のボルト穴を形成する過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
14. さらに前記ブレーキロータを前記少なくとも一つのホイールハブの外部表面に固定するに先立ち、該表面を仕上げする過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
15. さらに前記アッセンブリを締め付け具に設置する過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
16. さらに前記最終仕上げ過程に先立ち、前記複数のボルト受入れ穴の各々にホイールボルトを圧入する過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
17. さらに前記ナックルの穴に前記ベアリングを圧入する過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
18. さらに前記ベアリングの外輪を前記ナックルと一体に形成する過程を含む、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
19. さらに前記ベアリングの内輪を前記ホイールハブの前記ネック部分と一体に形成する過程を含む、請求項１２に記載の方法。
20. 前記ロータの前記少なくとも一つの表面と複数のブレーキキャリパの耳との間の平行度が維持される、請求項１２に記載のブレーキアッセンブリを製造する方法。
21. ブレーキロータアッセンブリにおけるブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法であって、
    内部接触表面および外部接触表面を有するブレーキロータをナックルおよびハブのアッセンブリに固定して、ブレーキアッセンブリを形成する過程と、
    前記ブレーキアッセンブリを固定して、前記ナックルおよびハブのアッセンブリに対してブレーキロータが回転するようにする過程と、
    ブレーキロータの前記内部接触表面および前記外部接触表面を最終仕上げする過程とを含む、ブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
22. さらに前記内部接触表面と内部ブレーキキャリパの間、および前記外部接触表面と外部ブレーキキャリパの間の距離を管理することを含む、請求項２１に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
23. さらに前記内部接触表面と内部ブレーキキャリパの間、および前記外部接触表面と外部ブレーキキャリパの間の平行度を管理することを含む、請求項２１に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
24. さらに前記ナックルと前記ホイールハブの間の回転を可能にする、前記ナックル内へのベアリングの圧入を含む、請求項２１に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
25. さらにベアリングの少なくとも一つの部分を前記ナックルと一体に形成することを含む、請求項２１に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
26. さらにベアリングの少なくとも一つの部分を前記ホイールハブと一体に形成することを含む、請求項２１に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減させる方法。
27. ブレーキロータアッセンブリの中に内部接触表面および外部接触表面を有するブレーキロータの横方向の振れを低減する方法であって、
    ホイールハブをナックルに回転可能に取り付ける過程と、
    該ブレーキロータを前記ホイールハブに固定して取り付けてブレーキアッセンブリを形成する過程および、
    前記ナックルに対して該ブレーキロータを回転させ、内部および外部接触表面を仕上げ処理する過程とを含む、ブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。
28. さらに内部および外部接触表面を仕上げするに先立ち、ブレーキアッセンブリを締め付け具に固定することを含む、請求項２７に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。
29. さらに内輪および外輪を有するベアリングを前記ホイールハブと前記ナックルの間に設置することを含む、請求項２７に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。
30. さらにベアリングを前記ナックルに圧入することを含む、請求項２９に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。
31. さらに前記外輪を前記ナックルと一体に形成することを含む、請求項２９に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。
32. さらに前記内輪を前記ホイールハブと一体に形成することを含む、請求項２９に記載のブレーキロータの横方向の振れを低減する方法。