JP2014134285A - 駆動ピンアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】効率的であり実施容易でありうる駆動ピンアセンブリ
【解決手段】このようなアセンブリの１つは、内部空間に開いており、第１ピン部品２０の幅の少なくとも一部と長さの一部とについて延びた傾斜面を有する係合端をそれぞれが有する第１ピン部品２０及び第２ピン部品４０と、第１ピン部品２０と第２ピン部品４０とを近づけあうために、第１ピン部品２０の内部空間内と第２ピン部品４０の内部空間内とに少なくとも部分的に配置された締め付け機構６０とを含み、第１ピン部品２０と第２ピン部品４０とが近づきあった場合に互いに沿って縦方向及び横方向の両方にスライドするように、第１ピン２０の傾斜面は第２ピン部品４０の傾斜面に合致する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ディスクブレーキロータをハブに固定するために用いられうる駆動ピンアセンブリに関する。

ディスクブレーキロータをホイールハブに取り付けることを目的として、ロータ上の取付けリングを通る等間隔の一連の開口を与えることが望まれることがあり、このような開口は半径方向に引き伸ばされている。そして、ロータは、このような開口を通じて延びる「駆動ピン」を用いてハブに取り付けられうる。このようにロータを取り付けることの利点は、加熱によるロータの半径方向の膨張と冷却によるロータの半径方向の収縮とに適応することである。様々に異なる駆動ピン構造が現存する。しかしながら、それぞれは、駆動ピンをホイールハブにしっかりと取り付ける能力、設置の困難さ、複雑さ、コスト、サイズなどの点で欠点を有する。

本発明は、効率的であり実施容易でありうる駆動ピンアセンブリ、その部品及びこれらを用いるための方法を提供することによってこれらの問題に対処する。

本発明の１つの特定の実施形態は、内部空間に開いており、第１ピン部品の幅の少なくとも一部と長さの一部とについて延びた傾斜面を有する係合端をそれぞれが有する第１ピン部品及び第２ピン部品と、第１ピン部品と第２ピン部品とを近づけあうために、第１ピン部品の内部空間内と第２ピン部品の内部空間内とに少なくとも部分的に配置された締め付け機構とを含み、第１ピン部品と第２ピン部品とが近づきあった場合に互いに沿って縦方向及び横方向の両方にスライドするように、第１ピンの傾斜面は第２ピン部品の傾斜面に合致することを特徴とする駆動ピンアセンブリを対象とする。

上述の概要は単に本発明の何らかの側面の簡潔な記載を提供することが意図される。本発明のより完全な理解は特許請求の範囲及び以下の好適な実施形態の詳細な説明を添付の図面と合わせて参照することによって得られうる。

以下の開示において、本発明は添付の図面を参照して記載される。しかしながら、図面は単に本発明の何らかの代表的な及び／又は例示の実施形態を図示するだけであり、本発明の範囲をいかようにも制限することを意図しないことが理解されるべきである。以下は添付の図面のそれぞれの簡単な説明である。

ホイールハブ又はハットの平面図である。 ディスクブレーキロータの平面図である。 第１ピン部品、主にその係合端を示す斜視図である。 第１ピン部品、主にその外側端を示す透視図である。 第２ピン部品、主にその係合端を示す斜視図である。 第２ピン部品、主にその外側端を示す斜視図である。 第２ピン部品、主にその裏側を示す斜視図である。 第１ピン部品が第２ピン部品にどのように係合するかを示す斜視図である。 第１ピン部品が最初に第２ピン部品に係合することを示す概略断面図である。 ２つの部品が完全に近づき合った後の、第１ピン部品が第２ピン部品に係合することを示す概略断面図である。 本発明の代表的な実施形態に従うディスクブレーキロータのハブへの取り付けを示す分解透視図である。

本発明は、例えば（例えば自動車又は他の任意の電動車両で用いられる）ディスクブレーキロータをハブに取り付けるために用いられうるタイプの駆動ピンアセンブリだけでなく、このようなアセンブリの部品及びこのようなアセンブリ及び／又は部品を用いるための方法に関する。しかしながら、本発明に係る駆動ピンアセンブリは、他の様々な状況の何れにおいても用いられうることが留意されるべきである。

図１は使用の際に（例えば、開口６を通じて）電動車両の車軸すなわちホイール駆動アセンブリに取り付けられるハブ（又はハット）５を説明する。ハブ５の目的の１つはディスクブレーキロータを取り付けるための取付け要素として機能することである。この目的のために、それぞれが側壁８によって規定される円形の開口（又はスルーホール）７のリングがハブ５に含まれる。

図２はハブ５に取り付けられるディスクブレーキロータ１０を説明する。ロータ１０の取付け部分１２（又はリング）内に開口（又はスルーホール）１１のリングが与えられる。開口１１のそれぞれは、好適には、半径方向に引き伸ばされており、真っ直ぐな側面と丸みを帯びた端部とを有する。面１４はロータ１０の動作部、すなわち使用の際にブレーキパッド（不図示）と接触する部分である。

本発明の好適な実施形態では、（後述されるアセンブリの何れかのような）駆動ピンアセンブリは、ハブ５の円形の開口７のそれぞれを通じ、かつ取付け部分１２の対応する開口１１を通じて延びる。本実施形態では、１０個の開口７と、対応する１０個の開口１１とが存在し、それぞれは、開口の２つの集合が互いに整列するように、同じ直径の円の周りに等間隔にある。しかしながら、他の任意の個数の開口（および対応する駆動ピンアセンブリ）が用いられうる。

図３及び図４は本発明の代表的な実施形態に従う駆動ピンアセンブリの第１部品２０を説明する。本実施形態では、ピン部品２０はステンレススチール製であり、変形したシリンダの形状を有するメイン部２２と、係合端２３と、外側端２４とを含む。係合端２３は開いており、ピン部品２０内の内部空間２５を規定する。示されるように、係合端２３の面は尾根状であり傾斜しており、この面に沿った様々な点が異なる長さで延びる。本実施形態では、外側端２４は、（１）メイン部２２に比べて広がっており、（２）円形の横断面ではなく四角の形状を有し、（３）やはり開いている。しかしながら、変形が可能であることが留意されるべきである。例えば、代替の実施形態では、外側端２４は六角形の形状であるか、又は他の任意の形状を有する。本実施形態のように、部品２０が内部にねじ山を有する場合に、対をなす部品がねじ込まれたときに回転して定位置に保持されることを可能にする形状を外側端２４が有する（例えば、レンチで保持されうる外周若しくはハブ５内の対応する形状に合う外周を有するか、又は六角レンチ若しくは同様のレンチに適応できる内側の圧痕を有する）ことが望ましい。

さらに、部品２０の内部空間２５は、好適には、略シリンダ形状であり、部品２０の長さを通じて最初から最後まで延び、係合端２３から外側端２４までの通路として機能する。しかしながら、代替の実施形態では、外側端２４は連続した（すなわち、閉じた）面を有し、すなわちその結果として係合端２３だけが開いている。（以下に詳細に説明されるように）好適な実施形態では、内部空間２５を規定する面２７はねじ山を含む。（やはり後述される）他の実施形態では、面２７は滑らかであるか、他のようにしてねじ山を有しない。

図５〜図７は第２ピン部品４０を説明し、これはメイン部４２と、係合端４３と、外側端４４とを有する。好適な実施形態では、メイン部４２は変形したシリンダの形状を有し、外側端４４と係合端４２との両方が開いており、略シリンダ形状を有し、外側端４４から係合端４３までの通路として機能するピン部品４０内の内部空間４５を規定する。本実施形態では、ピン部品４０は、（１）メイン部４２の他の部分に比べて広い幅を与えるカラー４６が与えられ、（２）（例えば、ピン部品４０とこれに対応する開口１１との間の接触面積を増やすために、及び／又は設置される際にピン部品４０の適切な位置付けを容易にするために）長さに沿って延び、ピン部品４０が通って延びる開口１１の真っ直ぐな側縁に合致する平らな剥離部（strip）４８を前面及び背面上に含み、（３）ステンレススチール製である。しかしながら、代替の実施形態では、剥離部４８は省略され、例えばメイン部４２の断面は全体的に円形である。好適には、カラー４６は、部品４０の外側端４４から、部品４０が挿入される開口１１の付近のロータ取付け部１２の厚さよりもほんの少し長い距離においてメイン部４２の外面に配置される。

ピン部品２０と同様に、係合端４３の面は尾根状であり傾斜しており、このような面に沿った異なる点が異なる長さに延びる。より好適には、係合端２３の面と係合端４３の面とは合致し、又は互いに補完し、その結果として、ピン部品２０とピン部品４０とが近づきあった場合に互いに沿って縦方向と横方向との両方にスライドする。

図８は使用の際にピン部品２０とピン部品４０とがどのように互いに合うかを説明する。ピン部品２０とピン部品４０とが互いに相互作用する方法が、特に係合端２３、４３の面を強調して、図９を参照してより詳細に以下に検討される。図に示されるように、係合端２３、４３の面のそれぞれは、略平坦で水平な部分（それぞれ、２３Ａ、４３Ａ）と、それに続く傾斜した部分（それぞれ、２３Ｂ、４３Ｂ）と、それに続く別の略平坦で水平な部分（それぞれ、２３Ｃ、４３Ｃ）とを有する。ピン部品２０、４０のメイン部２２、４２の断面は本実施形態では円形（又は少なくとも略円形）であるので、これらの係合端の面の外側部分（２３Ａ及び２３Ｃ、４３Ａ及び４３Ｃ）は半円形の形状を有する。

図９に示されるように、本実施形態では、傾斜した面２３Ｂ、４３Ｂは真っ直ぐであり、角度及び長さが互いにぴったり合致する。しかしながら、傾斜した面２３Ｂ、４３Ｂは互いに横方向にオフセットされている。より具体的に、面４３Ａは（例えば断面において）面２３Ａよりも長く、面４３Ｃは、好適には同じ量だけ（例えば断面において）面２３Ｃよりも短く、その結果として、メイン部２２の直径とメイン部４２の直径とは同じになる。この横方向のオフセットの結果として、（図９に示されるように）メイン部２２とメイン部４２とが横方向に互いに整列している場合に、これらの傾斜した斜面２３Ｂ、４３Ｂの一部だけが互いに接触し、これらの外側部分（それぞれ、２３Ａ＆Ｃと４３Ａ＆４３Ｃ）の間が縦方向に分離する。この位置において、係合端２３、４３がハブ５の開口７内に配置されたと想定すると、メイン部２２とメイン部４２との組合せの全体の幅は、好適には、（図９に示される開口７の側壁境界８によって示されるような）開口７の直径よりも小さい。

そして、ピン部品２０とピン部品４０とが近づきあうと、これらは自身の傾斜した面２３Ｂ、４３Ｂに沿って縦方向及び横方向の両方にスライドし、（少なくとも１つの次元において）ピン部品２０とピン部品４０との組合せの全体的な長さを短くするとともに、全体的な幅を増やす。この幅の拡大により、（図１０に示されるように）メイン部２２、４２の側面が側壁８を押すようになり、それによって駆動ピンアセンブリがハブ５にしっかりと固定される。

係合端２３、４３の正確な面構造は必須ではないことが留意されるべきである。しかしながら、好適には、２つの部品が近づきあう場合に、このような面（又はこれらの少なくとも一部）は、組合せの全体的な幅を増加させるように互いに対してスライドできる。よって、例えば、傾斜した部分２３Ｂ、４３Ｂは真っ直ぐである代わりに曲がっていてもよく、及び／又は傾斜した部分２３Ｂ、４３Ｂはそれぞれメイン部２２、４２の幅の、より大きな又はより小さな比率を占めてもよく、場合によっては幅全体を占めてもよい。

ピン部品２０とピン部品４０とを近づけあうために様々に異なる締め付け機構のいずれかが用いられうる。図１１に説明される１つの代表的な実施形態では、ピン部品２０は内部のねじ山を有し、ピン部品４０はその外側端４４から係合端４３までの全体を通って延びるシリンダ状通路として構成される内部空間４５を有する。この実施形態においてピンアセンブリを組み立てて取り付けるために、ボルト６０の先端の（ねじ状の）端部がワッシャ６１を通じて部品４０の外側端４４に挿入され、部品４０の係合端４３を出て、部品２０の係合端２３に入り、そしてそのねじ山が部品２０の内部のねじ山と噛み合うように部品２０に対して回転される。ねじ山が更に噛み合うにつれて、部品２０と部品４０とは一層近づきあい、部品２０の広がった外側端２４がハブ５の開口７を囲む面を押し、ボルト６０の近方端（広がったヘッド）６２は最終的に部品４０の外側端４４に接触するようになる。好適には、図に示されるように、部品４０の外側端４４は面取りされており、面取りされたワッシャがボルトヘッド６２と外側端４４との間に配置される。

ピンアセンブリのすべてがこのようにして設置された場合に、ロータ１０はハブ５に対して回転配列にロックされる。同時に、部品４０のメイン部４２がその対応するスロット１１内で自由にスライドでき、それによってロータ１０が半径方向に膨張・収縮できるように、カラー４６とボルトヘッド６２との間のスペースはロータ取付けリング１２の厚さよりも十分に大きい。

上述の実施形態の変形が可能である。例えば、前の実施形態で、部品２０は内部のねじ山を有する。代替の実施形態では、部品２０は滑らかな内面が与えられ、ボルト６０と基準ナットとが締め付け機構を構成するように、別個のナットがボルト６０の先端（ねじ状の端）と係合するために用いられる。しかしながら、これらの代替の実施形態では、駆動ピンアセンブリの全体的な長さは、内部にねじ山を有する部品２０を単に使用する場合と比較して、増えるだろう。

別の代替の実施形態によれば、ピン部品４０は内部にねじ山を有し、その外側端４４において広がったヘッドを有し、ピン部品２０は両端において開いており、その長さを通じて滑らかな内部通路を有し、ボルトを受け入れるための開口をその外側端２４に含む。言い換えると、この代替の実施形態では、締め付け機構は本質的に、上述の実施形態と比較して反対方向で作用する。

＜追加の検討事項＞
本発明のいくつかの異なる実施形態が上述され、このような各実施形態は何らかの特徴を含むものとして記載される。しかしながら、当業者に理解されるように、任意の単一の実施形態の議論に関連して記載された機能は当該実施形態に限定されるのではなく、他の実施形態の何れにも同様に含まれうるか及び／又は様々に組み合わせて構成されうることが意図される。

同様に、上記の議論において、機能は特定のモジュール又は部品に帰することもある。しかしながら、機能は一般に任意の異なるモジュール又は部品に所望のように再分配されてもよく、一部の場合に特定の部品又はモジュールの必要性を完全に防ぐか及び／又は新たな部品又はモジュールの追加を必要とする。機能の正確な分配は好適には、これも当業者に理解されるように、本発明の特定の実施形態を参照して既知のエンジニアリングトレードオフに従って行われる。

よって、本発明はその例示の実施形態及び添付の図面に従って詳細に説明されてきたが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明の様々な適応及び変形が実現されうることが当業者には明らかであるはずである。従って、本発明は図面に示され、上述された正確な実施形態に制限されない。そうではなく、添付の特許請求の範囲だけで制限されるので、本発明の精神から逸脱しないこのようなすべての変形がその範囲に含まれるとみなされることが意図される。

Claims (14)

1. 駆動ピンアセンブリであって、
   幅と、長さと、外側端と、係合端とを有する第１ピン部品であって、前記第１ピン部品の前記係合端は、内部空間に開いており、前記第１ピン部品の前記幅の少なくとも一部と前記長さの一部とについて延びた傾斜面を有する、第１ピン部品と、
   幅と、長さと、外側端と、係合端とを有する第２ピン部品であって、前記第２ピン部品の前記係合端は、内部空間に開いており、前記第２ピン部品の前記幅の少なくとも一部と前記長さの一部とについて延びた傾斜面を有する、第２ピン部品と、
   側壁によって規定された開口を含む取付け部品と、
   前記第１ピン部品と前記第２ピン部品とを近づけあうために、前記第１ピン部品の前記内部空間内と前記第２ピン部品の前記内部空間内とに少なくとも部分的に配置された締め付け機構とを備え、
   前記第１ピン部品の前記係合端は前記取付け部品の前記開口内で前記第２ピン部品の前記係合端と接触し、
   前記第１ピン部品と前記第２ピン部品とが近づきあった場合に、前記第１ピン部品と前記第２ピン部品とが互いに沿って縦方向及び横方向の両方にスライドし、前記第１ピン部品の外側側面と前記第２ピン部品の外側側面とが前記取付け部品の前記開口の前記側壁を押すように、前記第１ピンの前記傾斜面は前記第２ピン部品の前記傾斜面に合致し、
   前記取付け部品は電動車両の駆動アセンブリと車軸アセンブリとのうちの少なくとも一方に取り付けられることを特徴とする駆動ピンアセンブリ。
2. 開口を含む取付け部を有するディスクブレーキロータを更に備え、
   前記第２ピン部品の前記外側端は前記ディスクブレーキロータの前記取付け部の前記開口を通って延びることを特徴とする請求項１に記載の駆動ピンアセンブリ。
3. 前記第２ピン部品は、その外側端から、前記取付け部の前記開口の付近の前記ロータの前記取付け部の厚さよりもわずかに大きな距離において外面に配置されたカラーを含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動ピンアセンブリ。
4. 前記第２ピン部品の前記外側端も開口を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動ピンアセンブリ。
5. 前記締め付け機構は、前記第２ピン部品の前記外側端の前記開口に延びるボルトを備えることを特徴とする請求項４に記載の駆動ピンアセンブリ。
6. 前記ロータの前記取付け部は前記ボルトの広がったヘッドと前記カラーとの間に配置されることを特徴とする請求項５に記載の駆動ピンアセンブリ。
7. 前記ディスクブレーキロータの前記開口は、円周次元において前記第２ピン部品の前記外側端を収容するのにちょうど十分な幅であり、半径方向に引き伸ばされ、それによって、前記第２ピン部品の前記外側端が前記ディスクブレーキロータの前記開口を通って延び、前記ボルトが完全に締め付けられた場合に、前記ディスクブレーキロータの半径方向の膨張及び収縮に適応することを特徴とする請求項６に記載の駆動ピンアセンブリ。
8. 前記第２ピン部品の前記外側端も開いており、内部通路が前記第２ピン部品の前記外側端から前記第２ピン部品の前記係合端へ延びることを特徴とする請求項１に記載の駆動ピンアセンブリ。
9. 前記第２ピン部品の前記通路を通り、前記第１ピン部品の前記係合端の前記開口へ延びるボルトを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の駆動ピンアセンブリ。
10. 前記ボルトは、その近方端において広がったヘッドを有し、前記第２ピン部品の前記外側端に隣接し、その遠方端においてねじ山を有し、
    前記第１ピン部品の前記内部空間は、前記ボルトの前記遠方端における前記ねじ山と噛み合う内部のねじ山を有することを特徴とする請求項９に記載の駆動ピンアセンブリ。
11. 前記第１ピン部品の前記傾斜面と前記第２ピンの前記傾斜面とは略真っ直ぐであることを特徴とする請求項１に記載の駆動ピンアセンブリ。
12. 前記第１ピン部品の前記係合端の前記傾斜面は前記第１ピン部品の前記係合端の中央部分内に配置され、前記第１ピン部品の前記係合端の外側部分は略平坦かつ水平であり、
    前記第２ピン部品の前記係合端の前記傾斜面は前記第２ピン部品の前記係合端の中央部分内に配置され、前記第２ピン部品の前記係合端の外側部分は略平坦かつ水平であることを特徴とする請求項１１に記載の駆動ピンアセンブリ。
13. 前記第１ピン部品の前記傾斜面と前記第２ピン部品の前記傾斜面とは互いに横方向にオフセットされていることを特徴とする請求項１に記載の駆動ピンアセンブリ。
14. 前記第１ピン部品と前記第２ピン部品との組合せアセンブリは、前記第１ピン部品と前記第２ピン部品が近づきあった場合に幅が増えることを特徴とする請求項１に記載の駆動ピンアセンブリ。

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