JPH08312698A

JPH08312698A - ベンチレーテッドロータ

Info

Publication number: JPH08312698A
Application number: JP11982895A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsubara; 崇松原; Katsuyuki Fujii; 勝幸藤井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の構造よりもさらに高い冷却効果を得るこ
とができるベンチレーテッドロータを提供する。【構成】通風孔７に、内周面１Ａ側の開口部近傍の入口
部７Ａと、外周面１Ｂ側の開口部近傍の出口部７Ｃと、
これら入口部７Ａ及び出口部７Ｃ間の中央部７Ｂとを設
定する。そして、入口部７Ａの形状のうち、インナディ
スク４Ｂの内径をアウタディスク４Ａの内径に比べて大
きくすることにより、アクスル２外周面とインナディス
ク４Ｂと間の隙間を拡大させる（図２のＡ部）。さら
に、アウタディスク４Ａ内面の入口部７Ａを形成する部
分を、内周面１Ａ側に向かうに従って徐々に車幅方向外
側（図２左側）に開くようにオフセットさせるとともに
（図２のＢ１部）、インナディスク４Ｂ内面の入口部７
Ａを形成する部分を、内周面１Ａ側に向かうに従って徐
々に車幅方向内側（図２右側）に開くようにオフセット
させる（図２のＢ２部）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車輪とともに回転し
且つブレーキパッドとの摩擦面を構成するディスクブレ
ーキのロータのうち、内周面側から外周面側に通じる通
風孔を形成して冷却効果の向上を図るベンチレーテッド
ロータに関し、特に、従来の構造よりもさらに高い冷却
効果を得ることができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】冷却効果の向上を図った従来のベンチレ
ーテッドロータとしては、例えば特開平５−３２１９５
９号公報（第１従来例）や、米国特許第４８６５１６７
号明細書（第２従来例）等に開示されたものがある。即
ち、上記第１従来例に開示されたベンチレーテッドロー
タにあっては、平行に対向する二枚の円板間に複数のフ
ィンを放射状に配設して通風孔（ベンチホール）を形成
したベンチレーテッドロータにおいて、特にその公開公
報の図２に開示されるように、二枚の円板の肉厚を内周
面側から外周面側に向かうに従って徐々に厚くすること
により、通風孔の断面積を徐々に小さくし、これにより
通風孔内を通過する冷却風の流速を増大させ、冷却効果
の向上を図る、というものであった。

【０００３】また、上記第２従来例には、通風孔の入口
に近い部分を湾曲させることにより、通風孔にスムーズ
に冷却風が流れ込むことを期待したベンチレーテッドロ
ータが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第１従来例にあっては、放射状に配置される複数のフ
ィン間の間隔は、当然に内周面側よりも外周面側の方が
広くなっているため、二枚の円板の肉厚を外周面側に向
かうに従って徐々に厚くしても、通風孔の断面積は必ず
しも縮小しないから、冷却風の流速を増大させる構成と
しては未完成である。また、仮に通風孔の断面積が外周
面側に向かうに従って徐々に小さくなったとしても、こ
れでは通風孔の出口部の通気抵抗が大きくなり、冷却風
が通風孔から吐出する際に縮流されるため、通風孔の出
口部では流速が低下してしまう。従って、この第１従来
例に開示されたベンチレーテッドロータでは、十分な冷
却効果を得るため径を大きなものとしなければならなか
った。

【０００５】一方、第２従来例にあっては、通風孔への
冷却風の流入をスムーズにすることはできても、通風孔
内の冷却風の流速を増大させるようには構成されていな
かったので、やはり十分な冷却効果を得るため径を大き
なものとしなければならなかった。この発明は、このよ
うな従来の技術における未解決の課題に着目してなされ
たものであって、十分な冷却効果が得られるベンチレー
テッドロータを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、内周面及び外周面間を通じ
る通風孔が形成されたベンチレーテッドロータにおい
て、前記通風孔に、内周面側開口部近傍の入口部と、外
周面側開口部近傍の出口部と、これら入口部及び出口部
間の中央部とを設定し、それら入口部，中央部及び出口
部毎の機能要求に応じた通流促進機構を、前記入口部，
中央部及び出口部の少なくとも一つに形成したものであ
る。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明であるベンチレーテッドロータにおいて、
前記入口部に、前記通流促進機構として、圧力増大機
構，圧力回復機構，方向変換機構及び整流機構のうちの
少なくとも一つを形成した。そして、請求項３に係る発
明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明であるベン
チレーテッドロータにおいて、前記中央部に、前記通流
促進機構として、流速増大機構，高流速維持機構及び局
所流速増大機構のうちの少なくとも一つを形成した。

【０００８】さらに、請求項４に係る発明は、上記請求
項１〜請求項３に係る発明であるベンチレーテッドロー
タにおいて、前記出口部に、前記通流促進機構として、
上流流速増大機構及び整流機構のうちの少なくとも一つ
を形成した。一方、請求項５に係る発明は、上記請求項
１〜請求項４に係る発明であるベンチレーテッドロータ
において、前記入口部の上流側の圧力を増大させる圧力
増大手段を設けた。

【０００９】そして、請求項６に係る発明は、上記請求
項１〜請求項５に係る発明であるベンチレーテッドロー
タにおいて、前記入口部の上流側の空気流を整流する整
流手段を設けた。さらに、請求項７に係る発明は、上記
請求項１〜請求項６に係る発明であるベンチレーテッド
ロータにおいて、前記出口部の下流側の圧力を低減させ
る圧力低減手段を設けた。

【００１０】

【作用】請求項１に係る発明にあっては、通風孔の入口
部，中央部及び出口部の各部の機能要求に応じた通流促
進機構を、それら入口部，中央部及び出口部のうちの少
なくとも一つに形成しているため、小径でも十分な冷却
効果を得ることができる。

【００１１】ここで、請求項２に係る発明では、通風孔
の特に入口部に通流促進機構を形成しているが、通風孔
の通流を促進するために入口部に要求される機能は、ベ
ンチレーテッドロータ外部の空気を大量に通風孔内に導
入することができる機能であるから、通風孔の入口部の
圧力を増大させる機構（圧力増大機構），通風孔の入口
部の流速を下げて入口部の圧力を上昇させる機構（圧力
回復機構），ベンチレーテッドロータの回転軸に沿った
方向の空気流が径方向外側に向かう空気流に変換される
ことを助ける機構（方向変換機構），通風孔の入口部で
の空気流の偏りを無くして乱流を減少させる機構（整流
機構）のうちの少なくとも一つを設けた結果、通風孔内
に大量の空気が流れ込むようになる。

【００１２】また、請求項３に係る発明では、通風孔の
特に中央部に通流促進機構を形成しているが、通風孔の
通流を促進するために中央部に要求される機能は、入口
部に流れ込んだ冷却風の流速を増大させて若しくは低下
させることなく出口部に向かわせる機能であるから、冷
却風を縮流させて流速を増大させる機構（流速増大機
構），流速の速い部分を長く確保する機構（高流速維持
機構），平行流から拡大流に移行する流れを形成してそ
の拡大流の折れ点部分の流速を局所的に高める機構（局
所流速増大機構）のうちの少なくとも一つを設けた結
果、冷却風の流速は増大し易くなる又は低下し難くな
る。

【００１３】そして、請求項４に係る発明では、通風孔
の特に出口部に通流促進機構を形成しているが、通風孔
の通流を促進するために出口部に要求される機能は、冷
却風をスムーズに吐出させる機能であるから、冷却風の
例えば流れの中心部の流速を上昇させる機構（上流流速
増大機構），吐出部分の冷却風を整流して吐出し易い流
れの向きにして抵抗を下げる機構（整流機構）のうちの
少なくとも一方を設けた結果、冷却風はスムーズに吐出
する。

【００１４】また、請求項５に係る発明にあっては、圧
力増大手段が、通風孔の入口部のさらに上流側の圧力を
増大させるため、入口部にさらに空気が流入し易くな
る。そして、請求項６に係る発明にあっては、整流手段
が、通風孔の入口部のさらに上流側の空気流を整流する
ため、入口部にさらに空気が流入し易くなる。さらに、
請求項７に係る発明にあっては、圧力低減手段が、通風
孔の出口部のさらに下流側の圧力を低減させるため、出
口部からさらに冷却風が吐出し易くなる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１乃至図４は本発明の第１実施例を示す図で
あって、図１は一部分を省略したベンチレーテッドロー
タ１の正面図、図２は実際に車両に搭載した状態におけ
るベンチレーテッドロータ１の図１のII−II線断面図で
ある。

【００１６】先ず、構成を説明すると、このベンチレー
テッドロータ１は、図２に示すようにアクスル２に対し
て回転自在のハブ３に固定されることにより、図示しな
い車輪と一体に回転するロータであって、ディスクブレ
ーキのブレーキパッドが表裏面に接触することにより摩
擦力（制動力）を発生するための部材である。そして、
本実施例のベンチレーテッドロータ１は、特に図１及び
図２に示すように、ハブ３の回転軸と同軸の円板からな
り且つ車幅方向外側に位置するアウタディスク４Ａと、
このアウタディスク４Ａと平行に対向する円板からなり
且つ車幅方向内側に位置するインナディスク４Ｂと、そ
れらアウタディスク４Ａ，インナディスク４Ｂの相対向
する内面間に介在して両ディスク４Ａ，４Ｂを結合する
複数のフィン５，…，５と、を有していて、アウタディ
スク４Ａ，インナディスク４Ｂの対向しない側の面がデ
ィスクブレーキのパッドとの摩擦面となる。ただし、ア
ウタディスク４Ａ，インナディスク４Ｂの中心部は、ハ
ブ３の外形よりもある程度大きく円形に打ち抜かれてお
り、またアウタディスク４Ａのその円形に打ち抜かれた
内周部に連続して、円筒部６が同軸に固定されている。
かかる円筒部６は、このベンチレーテッドロータ１をハ
ブ３に固定する際に利用されるものであって、円筒部６
にはその固定のための複数のボルト孔６ａが形成されて
いる。

【００１７】一方、フィン５，…，５は、アウタディス
ク４Ａ，インナディスク４Ｂの内径側から外径側に延び
る細長い流線型の部材であって、アウタディスク４Ａ，
インナディスク４Ｂの内面（相対向する側の面）に周方
向全域に放射状に略等間隔に配置されている。従って、
アウタディスク４Ａ，インナディスク４Ｂに挟まれた空
間には、それらフィン５，…，５に仕切られてベンチレ
ーテッドロータ１の内周面１Ａ側から外周面１Ｂ側に放
射状に延びる複数の通風孔７，…，７が形成されてい
る。

【００１８】ここで、通風孔７には、内周面１Ａ側の開
口部近傍の入口部７Ａと、外周面１Ｂ側の開口部近傍の
出口部７Ｃと、これら入口部７Ａ及び出口部７Ｃ間の中
央部７Ｂとが設定されている。そして、通風孔７の入口
部７Ａの形状が通常のベンチレーテッドロータ１と大き
く相違しており、その相違点の第１は、インナディスク
４Ｂの内径をアウタディスク４Ａの内径に比べて大きく
することにより、アクスル２外周面とインナディスク４
Ｂと間の隙間を拡大させている点である（図２のＡ部参
照）。

【００１９】また、その相違点の第２は、アウタディス
ク４Ａ内面の入口部７Ａを形成する部分を、内周面１Ａ
側に向かうに従って徐々に車幅方向外側（図２左側）に
開くようにオフセットさせるとともに（図２のＢ１部参
照）、インナディスク４Ｂ内面の入口部７Ａを形成する
部分を、内周面１Ａ側に向かうに従って徐々に車幅方向
内側（図２右側）に開くようにオフセットさせている点
である（図２のＢ２部参照）。

【００２０】なお、アウタディスク４Ａ内面及びインナ
ディスク４Ｂ内面の中央部７Ｂを形成する部分は、入口
部７Ａの径方向外側端部に連続して、両ディスク４Ａ，
４Ｂの半径方向に沿って延びる互いに平行な面となって
いる。また、アウタディスク４Ａ内面及びインナディス
ク４Ｂ内面の出口部７Ｃを形成する部分は、中央部７Ｂ
に段差なく連続して、両ディスク４Ａ，４Ｂの半径方向
に沿って延びる互いに平行な面となっている。

【００２１】次に、本実施例の動作を説明する。即ち、
ハブ３に固定されたベンチレーテッドロータ１はそのハ
ブ３と一体に回転するため、遠心力等の影響により内周
面１Ａ側と外周面１Ｂ側とに前者側が高くなる方向の圧
力差が生じ、これにより通風孔７内を内周面１Ａ側から
外周面１Ｂ側に通過する空気流が発生する。

【００２２】そして、その空気流が冷却風として作用
し、ディスクブレーキのパッドとの摩擦による高温状態
になり易いベンチレーテッドロータ１の放熱が促進され
るのであるが、本実施例では、図２のＡ部，Ｂ１部及び
Ｂ２部に示すような特異な形状を採用しているため、通
風孔７内を通過する冷却風の流量が増大し、良好な放熱
効果を得ることができる。

【００２３】これを詳述すると、先ず図２のＡ部の形状
を採用した結果、ベンチレーテッドロータ１の回転時に
おける空気流を矢印で表す図３（図２と同様に図１のII
−II線断面図である。）にも示すように、ベンチレーテ
ッドロータ１外部と入口部７Ａとの間を連通させる開口
部９の開口面積が大きくなっているため、その開口部で
の減圧作用がなくなるから、入口部７Ａに入り込む直前
の空間１０の圧力が容易に増大するようになる。つま
り、Ａ部が請求項２に係る発明における圧力増大機構
（通流促進機構）として機能する。

【００２４】一方、図２のＢ１部及びＢ２部の形状を採
用した結果、入口部７Ａの直前の空間１０の容積が大き
くなるから、開口部９を通じて流れ込んでくる空気流の
流速がその空間１０において低下し、その空間１０にお
ける圧力がさらに上昇するようになっている。つまり、
Ｂ１部及びＢ２部が請求項２に係る発明における圧力回
復機構（通流促進機構）として機能する。

【００２５】そして、空間１０の容積が大きくなってそ
の空間１０における空気流の流速が低下すると、開口部
９を軸方向（図３左右方向）に流れて入口部７Ａの直前
に到達する空気流の方向が、容易に半径方向内側から外
側に向かう流れ（図３の上方から下方に向かう流れ）に
容易に方向変換することができる。つまり、Ｂ１部及び
Ｂ２部が請求項２に係る発明における方向変換機構（通
流促進機構）としても機能する。

【００２６】さらに、空間１０の容積が大きくなると、
乱流等が発生し難くなるから、空間１０から入口部７Ａ
に流れ込む空気流が偏りのない均一な空気流に整えらる
ようになる。つまり、Ｂ１部及びＢ２部が請求項２に係
る発明における整流機構（通流促進機構）としても機能
する。そして、上述した圧力増大機構や圧力回復機構に
よって空間１０の圧力が増大すれば、それだけ大量の空
気が入口部７Ａに導入されるようになるし、方向変換機
構によって空気流の方向変換が容易になれば、空間１０
に到達した空気流が容易に入口部７Ａに向かうようにな
るし、整流機構によって入口部７Ａに向かう空気流が均
一になれば入口部７Ａにスムーズに空気が流れ込むよう
になる。

【００２７】さらに、入口部７Ａに続く中央部７Ｂ及び
出口部７Ｃは、入口部７Ａとは異なり特に縮流を招くよ
うな形状とはなっていないから、中央部７Ｂや出口部７
Ｃで冷却風の流速が低下してしまうようなことはない。
その結果、入口部７Ａの通流が促進され、通風孔７全体
を通過する冷却風の流量が増大し、放熱効果が向上する
のである。つまり、本実施例では、通風孔７を入口部７
Ａ，中央部７Ｂ及び出口部７Ｃに分けて考え、各部の機
能要求に応じてその形状を選定しているため、通風孔７
全体を通過する冷却風の流量を確実に増大させることが
できるのである。

【００２８】ちなみに、本発明者等が行った実験によれ
ば、Ａ部の大きさと冷却風の流速変化代との関係は、図
４の（ａ）に示すように、Ａ部が大きくなるに従って流
速も増大することが判っている。実験の条件は、車速が
時速１００ｋｍであり、流速は通風孔７内の平均値であ
る。また、同じ条件の実験によると、Ｂ１部の大きさと
冷却風の流速変化代との関係は図４（ｂ）に示すように
なり、Ｂ２部の大きさと冷却風の流速変化代との関係は
図４（ｃ）に示すようになった。これについては、入口
部７Ａを形成するアウタディスク４Ａ及びインナディス
ク４Ｂの内面をＢ１部及びＢ２部のようにオフセットさ
せると、オフセットさせない場合に比べて冷却風の流速
が増大することも判っている。ただし、図４の（ｂ）及
び（ｃ）から明らかなように、Ｂ１部及びＢ２部のオフ
セット量を極端に増大させると、オフセットさせない場
合に比べて冷却風の流速が増大するが、中程度に増大さ
せた場合に比べて流速は低くなるため、オフセット量の
最適値は実験の結果から見つけ出すことが望ましい。

【００２９】以上の実験結果からも明らかなように、本
実施例の構成によれば、通風孔７を通過する冷却風の流
量が従来の構成に比べて増大するから、それだけベンチ
レーテッドロータ１の冷却効果が向上し、耐久性等に優
れたベンチレーテッドロータ１とすることができるので
ある。図５及び図６は、本発明の第２実施例を示す図で
あって、上記第１実施例の図２と同様のベンチレーテッ
ドロータ１の断面図である。なお、上記第１実施例と同
様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する
説明は省略する。

【００３０】即ち、本実施例では、通風孔７の中央部７
Ｂの形状を工夫することにより、通風孔７を通過する冷
却風の流量が増大するようにしている。具体的には、ア
ウタディスク４Ａ内面及びインナディスク４Ｂ内面の中
央部７Ｂを形成する部分を、入口部７Ａに続いて径方向
外側に向かうに従って徐々に通風孔７の幅が狭くなるよ
うな傾斜面（図５のＣ１部，Ｃ２部参照）と、この傾斜
面に続いて径方向外側に延びる互いに平行な面（図５の
Ｄ１部，Ｄ２部参照）と、この平行な面の径方向外側端
部に形成され通風孔７の幅が広がる方向に折れ曲がる折
れ点（図２のＥ１，Ｅ２参照）とから構成している。

【００３１】なお、入口部７Ａの形状は上記第１実施例
と同様である。また、折れ点Ｅ１，Ｅ２には通風孔７の
幅が広がる方向の斜面が若干続いており、その斜面の端
部に続く出口部７Ｃを形成する部分は、両ディスク４
Ａ，４Ｂの半径方向に沿って延びる互いに平行な面とな
っている。このような構成であると、特に通風孔７の中
央部７Ｂによって、通風孔７内を通過する冷却風の流量
が増大し、良好な放熱効果を得ることができる。

【００３２】これを詳述すると、先ず図５のＣ１部及び
Ｃ２部の形状を採用した結果、本実施例のベンチレーテ
ッドロータ１の回転時における空気流を矢印で表す図６
にも示すように、入口部７Ａに導入されて中央部７Ｂの
上流側端部に到達した空気流が縮流され、流速が増大す
るようになる。つまり、Ｃ１部及びＣ２部が、請求項３
に係る発明における流速増大機構（通流促進機構）とし
て機能する。

【００３３】そして、図５のＤ１部及びＤ２部の形状を
採用した結果、Ｃ１部及びＣ２部にて増大した空気流の
流速が維持され、高速の空気流がそのまま下流側に向か
うようになる。つまり、Ｄ１部及びＤ２部が請求項３に
係る発明における高速流維持機構（通流促進機構）とし
て機能する。さらに、図５のＥ１部及びＥ２部の形状を
採用した結果、Ｄ１部及びＤ２部を通過する平行な空気
流が折れ点Ｅ１，Ｅ２にて拡大流に移行し、その折れ点
部分に局所的に流速の高い領域が生成されるようにな
る。つまり、Ｅ１部及びＥ２部が請求項３に係る発明に
おける局所流速増大機構（通流促進機構）として機能す
る。

【００３４】このように、本実施例の構成であれば、入
口部７Ａに導入された空気流は、中央部７Ｂにおいて流
速が増大され、その増大された流速が維持され、さらに
流速が増大されて出口部７Ｃに向かうようになる。そし
て、その出口部７Ｃは特に縮流を招くような形状とはな
っていないから、出口部７Ｃで冷却風の流速が低下して
しまうようなことはない。

【００３５】その結果、通風孔７全体を通過する冷却風
の流量が増大し、放熱効果が向上するのである。つま
り、本実施例にあっても、入口部７Ａ，中央部７Ｂ及び
出口部７Ｃの各部の機能要求に応じてその形状を選定し
ているため、通風孔７全体を通過する冷却風の流量を確
実に増大させることができるのである。図７及び図８
は、本発明の第３実施例を示す図であって、上記第１実
施例の図２と同様のベンチレーテッドロータ１の断面図
である。なお、上記第１実施例と同様の部材及び部位に
は、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００３６】即ち、本実施例では、通風孔７の出口部７
Ｃの形状を工夫することにより、通風孔７を通過する冷
却風の流量が増大するようにしている。具体的には、ア
ウタディスク４Ａ内面及びインナディスク４Ｂ内面の出
口部７Ｃを形成する部分を、中央部７Ｂに続いて径方向
外側に向かうに従って徐々に通風孔７の幅が広くなるよ
うな傾斜面（図７のＦ１部，Ｆ２部参照）と、その傾斜
面を平行面とすることなくそのまま外周面１Ｂに連続さ
せることにより通風孔７の最外端を拡大する方向に開く
端部（図７のＧ１部，Ｇ２部参照）とから構成してい
る。

【００３７】なお、入口部７Ａは、オフセットＢ１，Ｂ
２を形成していない点を除いては上記第１実施例と同様
である。また、アウタディスク４Ａ内面及びインナディ
スク４Ｂ内面の中央部７Ｂを形成する部分は、入口部７
Ａに段差なく連続して、両ディスク４Ａ，４Ｂの半径方
向に沿って延びる互いに平行な面となっている。このよ
うな構成であると、特に通風孔７の出口部７Ｃによっ
て、通風孔７内を通過する冷却風の流量が増大し、良好
な放熱効果を得ることができる。

【００３８】これを詳述すると、先ず図７のＦ１部及び
Ｆ２部の形状を採用した結果、本実施例のベンチレーテ
ッドロータ１の回転時における空気流を矢印で表す図８
にも示すように、入口部７Ａ及び中央部７Ｂを通過して
出口部７Ｃに到達した空気流が拡大流となり、ベンチュ
リー効果による圧力差が生じてさらに流速が拡大するよ
うになる。つまり、Ｆ１部及びＦ２部が請求項４に係る
発明における上流流速増大機構（通流促進機構）として
機能する。

【００３９】ちなみに、本発明者等が行った実験によれ
ば、Ｆ１部，Ｆ２部の傾斜角度と冷却風の流速変化代と
の関係は、図４の（ｄ）に示すように、Ｆ１部，Ｆ２部
の傾斜角度が大きくなるに従って流速も増大することが
判っている。実験の条件は、図４の（ａ）〜（ｃ）の場
合と同様である。また、図７のＧ１部及びＧ２部の形状
を採用した結果、Ｆ１部及びＦ２部の傾斜面に沿って流
れる空気流が、通風孔７の外周面１Ｂ側開口端部にて拡
大流に移行し、流速が下がるとともに吐出し易い流れの
向きに整流され、出口部７Ｃの吐出抵抗が小さくなる。
つまり、Ｇ１部及びＧ２部が請求項４に係る発明におけ
る整流機構（通流促進機構）として機能する。

【００４０】このように、本実施例の構成であれば、入
口部７Ａ及び中央部７Ｂを通過した空気流は、出口部７
Ｃからスムーズに吐出されるようになり、その結果、通
風孔７全体を通過する冷却風の流量が増大し、放熱効果
が向上するのである。つまり、本実施例にあっても、入
口部７Ａ，中央部７Ｂ及び出口部７Ｃの各部の機能要求
に応じてその形状を選定しているため、通風孔７全体を
通過する冷却風の流量を確実に増大させることができる
のである。

【００４１】図９及び図１０は、本発明の第４実施例を
示す図であって、上記第１実施例の図２と同様のベンチ
レーテッドロータ１の断面図である。なお、上記第１実
施例と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その
重複する説明は省略する。即ち、本実施例は、通風孔７
に、上記第１実施例で説明した入口部７Ａの形状と、上
記第２実施例で説明した中央部７Ｂの形状と、上記第３
実施例で説明した出口部７Ｃの形状とを、同時に採用し
たものである。

【００４２】その結果、上記各実施例で説明した入口部
７Ａ，中央部７Ｂ及び出口部７Ｃの各部における各機構
が同時に機能するようになるから、本実施例のベンチレ
ーテッドロータ１の回転時における空気流を矢印で表す
図１０に示すように、上記各実施例で得られる作用が同
時に発揮されるようになる。つまり、入口部７Ａには大
量の空気が導入され、中央部７Ｂでは流速が増大し、出
口部７Ｃからは冷却風がスムーズに吐出されるようにな
る。

【００４３】従って、本実施例の構成によれば、通風孔
７を通過する冷却風の流量が従来の構成に比べて増大す
るし、しかも入口部７Ａ，中央部７Ｂ及び出口部７Ｃの
それぞれを、各部の機能要求に応じて上記第１〜第３実
施例で説明した最適な形状としているから、ベンチレー
テッドロータ１の冷却効果が極めて向上し、耐久性等に
特に優れたベンチレーテッドロータ１とすることができ
る。

【００４４】図１１（ａ）〜（ｆ）は通風孔７の入口部
７Ａの形状の他の例を示す図であって、上記各実施例で
説明した入口部７Ａの形状に代えて又は上記各実施例で
説明した入口部７Ａの形状とともに、適宜採用できるも
のである。即ち、図１１（ａ）はアウタディスク４Ａと
円筒部６とを連結するコーナ部分を面取り形状Ｃとした
ものであり、図１１（ｂ）はアウタディスク４Ａと円筒
部６とを連結するコーナ部分をアール形状Ｒとしたもの
であり、図１１（ｃ）はアウタディスク４Ａの内径を拡
大したものである。そして、これら図１１（ａ）〜
（ｃ）の構成によれば、アウタディスク４Ａの表面を通
じて入口部７Ａに到達する空気流を整流することができ
るから、入口部７Ａへの空気の流入がさらに促進され
る。

【００４５】また、図１１（ｄ）はインナディスク４Ｂ
の入口部７Ａ側を向くコーナ部分を面取り形状Ｃとした
ものであり、図１１（ｅ）はインナディスク４Ｂの入口
部７Ａ側を向くコーナ部分に大きな曲率のアール形状Ｒ
を形成したものである。そして、これら図１１（ｄ）及
び（ｅ）の構成によれば、インナディスク４Ｂ側から入
口部７Ａに入り込む空気流を整流することができるか
ら、入口部７Ａへの空気の流入がさらに促進される。

【００４６】さらに、図１１（ｆ）は、アウタディスク
４の入口部７Ａ側のコーナ部分と、インナディスク４Ｂ
の入口部７Ａ側のコーナ部分とのそれぞれに、面取り形
状を施すとともに、その面取り形状の角部分をアール形
状としたものであり、このような構成によれば、アウタ
ディスク４Ａ側から入口部７Ａへの空気の流入も促進さ
れ、インナディスク４Ｂ側から入口部７Ａ側への空気の
流入も促進されるようになる。

【００４７】図１２（ａ）〜（ｆ）は通風孔７の中央部
７Ｂの形状の他の例を示す図であって、上記各実施例で
説明した中央部７Ｂの形状に代えて、適宜採用できるも
のである。即ち、図１２（ａ）は上記第２実施例の図５
に示したような中央部７ＢのＣ１〜Ｅ２の各部分間の段
差を面取り形状Ｃで連続させたものであり、図１２
（ｂ）は同様に中央部７Ｂの各段差をアール形状Ｒで連
続させたものである。そして、これら図１２（ａ）及び
（ｂ）の構成によれば、中央部７Ｂ内の面と面との繋が
り部分の流れが整流され、冷却風の流速の増大等がさら
に促進される。

【００４８】また、図１２（ｃ）は中央部７Ｂの入口部
７Ａに連続するＣ１部，Ｃ２部を複数の平面で形成した
ものであり、図１２（ｄ）はＣ１部，Ｃ２部を曲面で形
成したものである。そして、これら図１２（ｃ）及び
（ｄ）の構成によれば、中央部７Ｂの流速増大機構とし
て機能していたＣ１部，Ｃ２部での流れが整流され、冷
却風の流速の増大等がさらに促進される。

【００４９】そして、図１２（ｅ）は、中央部７Ｂのう
ち、上記第２実施例では互いに平行な面であったＤ１
部，Ｄ２部を曲面形状にしたものであり、このような構
成にすれば、中央部７Ｂのうち高流速維持機構として機
能していたＤ１部，Ｄ２部での流れが整流され、冷却風
の流速を維持する機能がより顕著になる。さらに、図１
２（ｆ）は、中央部７Ｂのうち、上記第２実施例では互
いに平行な面であったＤ１部，Ｄ２部を、下流側に向か
うに従って徐々に幅が狭くなるように緩い傾斜面とした
ものである。ただし、かかる傾斜面の角度は、乱流を生
じないように極めて緩いものとする。そして、このよう
な構成によれば、中央部７Ｂのうち高流速維持機構とし
て機能していたＤ１部，Ｄ２部にて流速を増大させる作
用が得られるようになるから、冷却風のさらなる流量の
増大が図られる。

【００５０】図１３（ａ）〜（ｅ）は通風孔７の出口部
７Ｃの形状の他の例を示す図であって、上記各実施例で
説明した出口部７Ｃの形状に代えて、適宜採用できるも
のである。即ち、図１３（ａ）は、出口部７Ｃのうち、
上記第３実施例では一つの斜面であったＦ１部，Ｆ２部
を複数の平面で形成したものであり、図１３（ｂ）は、
Ｆ１部，Ｆ２部を曲面で形成したものである。このよう
な構成であれば、出口部７Ｃのうち上流流速増大機構と
して機能していたＦ１部，Ｆ２部での流れが整流され、
出口部７Ｃからの吐出流がよりスムーズになる。

【００５１】また、図１３（ｃ）は出口部７Ｃの最外端
部のコーナ部分を面取り形状Ｃとしたものであり、図１
３（ｄ）は同じく最外端部のコーナ部分をアール形状Ｒ
としたものであり、図１３（ｅ）は同じく最外端部のコ
ーナ部分に、面取り形状を施すとともに、その面取り形
状の角部分をアール形状としたものである。このような
構成によれば、出口部７Ｃの最外端部の流れた整流され
るため、出口部７Ｃからの吐出流がさらにスムーズにな
る。

【００５２】図１４は本発明の第４実施例を示す図であ
る。即ち、本実施例では、一端側は車両のフロントバン
パ１５にて車両前方を向いて開口し、他端側はベンチレ
ーテッドロータ１のインナディスク４Ｂの内周側端部近
傍にて開口するダクト１６を設けたものである。なお、
ダクト１６のインナディスク４Ｂ側で開口する端部は、
アクスル２を包囲するとともに、インナディスク４Ｂの
内周面に沿ってリング状に開口している。また、ベンチ
レーテッドロータ１の通風孔７の入口部７Ａ，中央部７
Ｂ及び出口部７Ｃには、上記第１〜第３実施例の構成或
いは図１１〜図１３に示した構成が適宜採用される。

【００５３】このような構成であると、車両走行中にフ
ロントバンパ１５に向かってくる風圧がダクト１６を通
じてインナディスク４Ｂの内周側端部、つまり入口部７
Ａの上流側に供給されるから、その入口部７Ａの直ぐ上
流側の圧力を積極的に増大させることができる。この結
果、入口部７Ａにさらに空気が流入し易くなるから、冷
却効果をさらに向上させることができる。

【００５４】特に、本実施例では、ダクト１６の他端側
をインナディスク４Ｂの内周面に沿ってリング状に開口
させているため、ベンチレーテッドロータ１の全ての通
風孔７の入口部７Ａの上流側の圧力を効率的に増大させ
ることができる。ここで、本実施例では、ダクト１６に
よって請求項５に係る発明における圧力増大手段が構成
される。

【００５５】図１５は本発明の第５実施例を示す図であ
る。即ち、本実施例では、アクスル２に、アウタディス
ク４Ａの内周面に近接する外径寸法のフランジ１７を設
けたものである。なお、ベンチレーテッドロータ１の通
風孔７の入口部７Ａ，中央部７Ｂ及び出口部７Ｃには、
上記第１〜第３実施例の構成或いは図１１〜図１３に示
した構成が適宜採用される。

【００５６】このような構成であれば、ハブ３にベンチ
レーテッドロータ１を固定するためのボルト等によって
形成される凹凸がフランジ１７によって覆われるから、
入口部７Ａの直ぐ上流側の空間１０の空気流に乱流が発
生し難くなり、これによって入口部７Ａにさらにスムー
ズに空気が流入するようになる。ここで、本実施例で
は、フランジ１７によって請求項６に係る発明における
整流手段が構成される。

【００５７】なお、このような整流手段は、図１５に示
したフランジ１７に限定されるものではない。例えば図
１６に示すように、アクスル２の外径を小さくして、空
間１０の容積を大きくすることによりも実現できるし、
或いは図１７に示すように、空間１０のハブ３や円筒部
６に近接する側を囲むようなバッフルプレート１８をア
クスル２の外周面に固定することによっても実現でき
る。つまり、図１６の構成では、小径に形成されたアク
スル２の外周面によって請求項６に係る発明における整
流手段が構成され、図１７の構成では、バッフルプレー
ト１８によって請求項６に係る発明における整流手段が
構成される。

【００５８】図１８は本発明の第６実施例を示す図であ
って、ベンチレーテッドロータ１を搭載した状態での車
両の概略構成を示す部分平面図である。即ち、本実施例
では、車体のフロントフェンダ２０のホイールハウス側
に近接した部分（つまり、車輪１９を収容したホイール
ハウスの車両前側の部分）に、車両前方から後方に流れ
る空気流を車幅方向外側に向かわせるエアガイド２１を
固定している。なお、ベンチレーテッドロータ１の具体
的な構成は、上記第１〜第３実施例の構成或いは図１１
〜図１３に示した構成が適宜採用される。

【００５９】このような構成であれば、車両前進走行中
に車両前方から後方に流れる空気流が、エアガイド２１
に案内されて車幅方向外側に逃げるようになるから、車
輪１９の外側に剥離流による負圧領域が形成される。す
ると、ベンチレーテッドロータ１の外周面が存在する空
間の圧力が低下する（つまり通風孔７の出口部７Ｃの下
流側の圧力が低減する）から、その外周面にて開口する
通風孔７から冷却風がさらに吐出し易くなり、冷却風の
流量の増大が図られ、さらに冷却効果が向上するように
なる。

【００６０】ここで、本実施例では、エアガイド２１に
よって請求項７に係る発明における圧力低減手段が構成
される。なお、このような圧力低減手段は、図１８に示
したエアガイド２１に限定されるものではない。例え
ば、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、車輪１９のリ
ム１９ａの内周面に、車両前進走行時に車幅方向内側か
ら外側に向かう空気流を生成するように傾斜した複数の
フィン２２，…，２２を固定すれば、車両前進走行時に
は、フィン２２，…，２２によってベンチレーテッドロ
ータ１の外周面が存在する空間の空気がホイールハウス
の外側に排出されるから、通風孔７の出口部７Ｃの下流
側の圧力が低減するようになる。つまり、この図１９の
構成では、フィン２２，…，２２によって請求項７に係
る発明における圧力低減手段が構成される。

【００６１】或いは、図２０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、ベンチレーテッドロータ１のさらに外側に固定され
るホイールカバー２３に、車輪１９の径方向内側部分を
外側から覆うフランジ部材２３ａを固定し、そのフラン
ジ部材２３ａのベンチレーテッドロータ１側を向く面
に、回転時に径方向内側から外側に向かう空気流を生成
する複数のフィン２４，…，２４を固定すれば、車両走
行時には、フィン２４，…，２４によってベンチレーテ
ッドロータ１の外周面が存在する空間の空気がホイール
ハウスの外側に排出されるから、通風孔７の出口部７Ｃ
の下流側の圧力が低減するようになる。つまり、この図
２０の構成では、フィン２４，…，２４によって請求項
７に係る発明における圧力低減手段が構成される。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、通風孔の入口部，中央部及び出口部の各部
の機能要求に応じた通流促進機構をそれら入口部，中央
部及び出口部のうちの少なくとも一つに形成しているた
め、通風孔全体を通過する冷却風の流量を確実に増大さ
せることができ、ベンチレーテッドロータの冷却効果が
向上するという効果がある。

【００６３】そして、請求項２に係る発明によれば、通
風孔の入口部に大量の空気を導入することができるし、
請求項３に係る発明によれば、入口部に流れ込んだ冷却
風の流速を増大させて若しくは低下させることなく出口
部に向かわせることができるし、請求項４に係る発明に
よれば、冷却風をスムーズに吐出させることができるか
ら、通風孔全体を通過する冷却風の流量を確実に増大さ
せることができ、ベンチレーテッドロータの冷却効果が
向上するという効果がある。

【００６４】一方、請求項５又は請求項６に係る発明に
よれば、入口部にさらに空気が流入し易くなるから、冷
却風の流量をさらに増大させることができる。また、請
求項７に係る発明にあっても、出口部からさらに冷却風
が吐出し易くなるから、冷却風の流量をさらに増大させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるベンチレーテッドロータの
一部破断正面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】第１実施例の作用を説明する断面図である。

【図４】本発明者等が行った実験の結果を示すグラフで
ある。

【図５】第２実施例の構成を示す断面図である。

【図６】第２実施例の作用を説明する断面図である。

【図７】第３実施例の構成を示す断面図である。

【図８】第３実施例の作用を説明する断面図である。

【図９】第４実施例の構成を示す断面図である。

【図１０】第４実施例の作用を説明する断面図である。

【図１１】入口部の他の形状例を示す断面図である。

【図１２】中央部の他の形状例を示す断面図である。

【図１３】出口部の他の形状例を示す断面図である。

【図１４】第５実施例の構成を示す断面図である。

【図１５】第６実施例の構成を示す断面図である。

【図１６】整流手段の他の構成例を示す断面図である。

【図１７】整流手段の他の構成例を示す断面図である。

【図１８】第７実施例の構成を示す断面図である。

【図１９】圧力低減手段の他の構成例を示す図である。

【図２０】圧力低減手段の他の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ベンチレーテッドロータ１Ａ内周面１Ｂ外周面４Ａアウタディスク４Ｂインナディスク５フィン７通風孔７Ａ入口部７Ｂ中央部７Ｃ出口部１６ダクト（圧力増大手段）１７フランジ（整流手段）１８バッフルプレート（整流手段）２１エアガイド（圧力低減手段）２２，２４フィン（圧力低減手段）Ａ通流促進機構（圧力増大機構）Ｂ１，Ｂ２通流促進機構（圧力回復機構，方向変換機
構，整流機構）Ｃ１，Ｃ２通流促進機構（流速増大機構）Ｄ１，Ｄ２通流促進機構（高速流維持機構）Ｅ１，Ｅ２通流促進機構（局所流速増大機構）Ｆ１，Ｆ２通流促進機構（上流流速増大機構）Ｇ１，Ｇ２通流促進機構（整流機構）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面及び外周面間を通じる通風孔が形
成されたベンチレーテッドロータにおいて、前記通風孔
に、内周面側開口部近傍の入口部と、外周面側開口部近
傍の出口部と、これら入口部及び出口部間の中央部とを
設定し、それら入口部，中央部及び出口部毎の機能要求
に応じた通流促進機構を、前記入口部，中央部及び出口
部の少なくとも一つに形成したことを特徴とするベンチ
レーテッドロータ。
【請求項２】前記入口部に、前記通流促進機構とし
て、圧力増大機構，圧力回復機構，方向変換機構及び整
流機構のうちの少なくとも一つを形成した請求項１記載
のベンチレーテッドロータ。
【請求項３】前記中央部に、前記通流促進機構とし
て、流速増大機構，高流速維持機構及び局所流速増大機
構のうちの少なくとも一つを形成した請求項１又は請求
項２記載のベンチレーテッドロータ。
【請求項４】前記出口部に、前記通流促進機構とし
て、上流流速増大機構及び整流機構のうちの少なくとも
一つを形成した請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
のベンチレーテッドロータ。
【請求項５】前記入口部の上流側の圧力を増大させる
圧力増大手段を設けた請求項１乃至請求項４のいずれか
に記載のベンチレーテッドロータ。
【請求項６】前記入口部の上流側の空気流を整流する
整流手段を設けた請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載のベンチレーテッドロータ。
【請求項７】前記出口部の下流側の圧力を低減させる
圧力低減手段を設けた請求項１乃至請求項６のいずれか
に記載のベンチレーテッドロータ。