DE102014116359B4

DE102014116359B4 - Bremsscheibenrotor

Info

Publication number: DE102014116359B4
Application number: DE102014116359.1A
Authority: DE
Inventors: Satoshi c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Aida; Keita c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISH Sasaki; Yousuke c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Takahira
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2034-11-11
Also published as: DE102014116359A1; JP2015094419A; JP5861687B2

Abstract

System aus einem Bremsklotz (51) und durch den Bremsklotz (51) drückbarem Bremsscheibenrotor, wobei der Bremsscheibenrotor Folgendes aufweist:eine Gleitfläche (25), auf der ein Reibmaterial (52) des Bremsklotzes (51) gleitet, wobei:eine Nut (30), die sich in einer gekrümmten Form erstreckt, auf der Gleitfläche (25) gebildet ist, und eine gekrümmte Form der Nut (30) eine Spiralform ist, in der ein Winkel, der zwischen der Nut (30) und einer Halbgeraden gebildet ist, die sich von einem Drehzentrum des Bremsscheibenrotors entlang der Gleitfläche (25) erstreckt, unabhängig von einer Position konstant ist, an welcher die Halbgerade die Nut (30) schneidet, wobei:ein Ende der Nut (30) in einer Breitenrichtung eine geneigte Fläche umfasst, die hin zu einer Mittelseite in der Breitenrichtung in einem konstanten Neigungswinkel geneigt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bremsscheibenrotor, der in einer Bremsscheibenvorrichtung vorgesehen ist.
Beschreibung des Stands der Technik
Die US 3 184 023 A offenbart eine Mehrscheibenkupplung mit z.B. zwei aufeinanderzupressenden Scheiben. Jede Scheibe weist Nuten auf, die in Form von Abschnitten einer logarithmischen Spirale und auf gegenüberliegenden Scheiben gegenläufig zueinander angeordnet sind. Durch diese Nuten kann Kühlluft fließen, wenn die Scheiben ineinander eingreifen.
Die DE 198 24 971 A1 , die DE 24 58 048 A1 , die JP 2000 - 240 700 A und die JP 2013 - 44 342 A1 offenbaren jeweils Bremsscheibenrotoren.
Die DE 198 24 971 A1 schlägt vor, in eine Oberfläche eines Bremsscheibenrotors bogen- oder spiralförmige Nuten so einzubringen, dass sich das innere Ende einer Nut und das äußere Ende einer anderen Nut überlappen. Dadurch soll der durch Spannung beim Bremsen mögliche Verzug des Bremsscheibenrotors reduziert werden. Die Nuten dienen, wie nachstehend mit Bezug auf die JP 2013 - 44 342 A1 genauer erläutert, unter anderem zum Abkratzen von Bremsklotzmaterial.
Die JP 2000 - 240 700 A löst die Aufgabe, Bremsschwingungen zu vermindern, indem sich die Kontaktposition zwischen Bremsscheibenrotor und Bremsklotz ständig ändert. Dies wird durch versetzt auf beiden Seiten der Bremsscheibe angebrachte Nuten erreicht.
Die DE 24 58 048 A1 lehrt eine innenbelüftete Bremsscheibe mit innenliegenden Luftkanälen und außenliegenden Nuten bzw. Rillen. Rillen und Kanäle sind so angeordnet, dass die Rillen im Bereich zwischen zwei Kühlkanälen liegen, damit alle Innen- und Außenwände so weit möglich eine gleichmäßige Wanddicke aufweisen, um Wärmespannungen in der Bremsscheibe schnell und gleichmäßig abzubauen.
Ein Bremsscheibenrotor ist bekannt, der Nuten auf einer Gleitfläche aufweist, auf der ein Reibmaterial eines Bremsklotzes gleitet. Eine Temperatur des Reibmaterials des Bremsklotzes wird aufgrund der Gleitreibung mit dem Bremsscheibenrotor hoch. Aufgrund dessen ändert sich die Qualität einer Oberfläche des Reibmaterials, und ein Teil einer Kunststoffkomponente, die in dem Reibmaterial enthalten ist, verdampft. Die Nuten, die auf der Gleitfläche der Bremsscheibe gebildet sind, sind so vorgesehen, dass sie die Reibleistung der Fläche des Reibmaterials erneuern, indem sie den Teil des Reibmaterials abkratzen, dessen Qualität sich ändert.
In dem Bremsscheibenrotor mit derartigen Nuten beeinflusst eine Form der Nuten einen Grad des Fortschreitens der Abrasion des Reibmaterials des Bremsklotzes. In Anbetracht dessen wurde eine derartige Form der Nuten geprüft, die es ermöglicht, dass das Reibmaterial gleichmäßig abgetragen wird. Beispielsweise schlägt die Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2013 - 44 342 A ) einen Bremsscheibenrotor vor, in dem eine Nut in einer gekrümmten Form gebildet ist. Der Bremsscheibenrotor weist einen solchen Aufbau auf, dass die Nut so gebildet ist, dass ein Produkt eines Kosinus eines Winkels, der zwischen einer Tangente an einem Punkt der Nut und einer geraden Linie gebildet ist, die sich von einem Drehzentrum hin zu dem einen Punkt der Nut erstreckt, mit dem Quadrat eines Abstands zwischen dem einen Punkt der Nut und dem Drehzentrum an jedem Punkt der Nut konstant ist.
Der Bremsscheibenrotor, der in der JP 2013 - 44 342 A vorgeschlagen wird, weist jedoch ebenfalls die Möglichkeit auf, dass das Reibmaterial des Bremsklotzes ungleichmäßig abgetragen wird, das heißt, eine teilweise Abrasion des Reibmaterials kann verursacht werden. Der Grund dafür ist Folgender.
Die Abrasion des Reibmaterials weist eine Korrelation mit einem Eintrittswinkel der Nut bezüglich des Reibmaterials auf, und wenn der Eintrittswinkel der Nut in irgendeinem Teil des Reibmaterials konstant ist, ist es möglich, das gesamte Reibmaterial gleichmäßig abzutragen. Nachstehend wird als ein Beispiel ein Grad des Fortschreitens der Abrasion eines Reibmaterials F an einem gegebenen Punkt P1 und einem gegebenen Punkt P2 bezüglich eines Bremsscheibenrotors D mit linearen Nuten S, die in einer radialen Richtung geneigt sind, diskutiert, wie in den 10A, B veranschaulicht. Hier wird ein Winkel (eine spitzwinklige Seite), der zwischen der Nut S und einer Halbgeraden L0 gebildet ist, die sich von einem Rotordrehzentrum O hin zu einem gegebenen Punkt des Reibmaterials F erstreckt, als ein Ebeneneintrittswinkel der Nut S bezüglich des Reibmaterials F definiert. In einem Fall, in dem der Ebeneneintrittswinkel als solcher definiert ist, wird das Abtragen des Reibmaterials F gefördert, wenn der Ebeneneintrittswinkel kleiner ist. In dem Beispiel der 10A, B ist ein Ebeneneintrittswinkel α1 der Nut S am Punkt P1 auf einer radialen Außenseite kleiner als ein Ebeneneintrittswinkel α2 der Nut S am Punkt P1 auf einer radialen Innenseite. Demgemäß wird die das Abtragen des Reibmaterials F auf der radialen Außenseite im Vergleich zur radialen Innenseite gefördert.
Der Bremsscheibenrotor, der in der JP 2013 - 44 342 A vorgeschlagen wird, ist so aufgebaut, dass die Nut so gebildet ist, dass ein Produkt eines Kosinus eines Winkels, der zwischen einer Tangente an einem Punkt der Nut und einer geraden Linie gebildet ist, die sich von einem Drehzentrum hin zu dem einen Punkt der Nut erstreckt, mit dem Quadrat eines Abstands zwischen dem einen Punkt der Nut und dem Drehzentrum in jedem Punkt der Nut konstant ist. Demgemäß verändert sich der Ebeneneintrittswinkel der Nut entsprechend einer radialen Position. Aus diesem Grund kann ein teilweises Abtragen des Reibmaterials auftreten.
Wenn der Ebeneneintrittswinkel in irgendeinem Teil des Reibmaterials konstant ist, kann das teilweise Abtragen des Reibmaterials verhindert werden. Abhängig von einer Querschnittsform der Nut kann jedoch ein Abrasionsbetrag des Reibmaterials unpassend werden. Der Abrasionsbetrag des Reibmaterials weist eine Korrelation mit der Querschnittsform der Nut entlang einer Richtung auf, in welcher die Nut in das Reibmaterial eintritt. 9 ist eine Ansicht, um einen Eintrittswinkel (der nachstehend als ein Schnitteintrittswinkel bezeichnet wird) in der Schnittansicht der Nut beschreiben. Wenn das Reibmaterial an dem Bremsklotz so befestigt ist, dass es nicht dreht, tritt die Nut tatsächlich in das Reibmaterial ein. Wenn jedoch der Eintrittswinkel betrachtet wird, soll die Relativverschiebung zwischen der Nut und dem Reibmaterial betrachtet werden. Demgemäß wird ein Winkel, an dem ein gegebener Punkt des Reibmaterials in die Nut eintritt, als ein Schnitteintrittswinkel beschrieben. Wie in 9 veranschaulicht, kann der Schnitteintrittswinkel des Reibmaterials bezüglich der Nut unter Verwendung eines Neigungswinkels θx eines Endes E in der Breitenrichtung (genauer gesagt, eines Endes des Reibmaterials auf der Seite seiner Vorschubrichtung) einer Nut S in einem Schnitt ausgedrückt werden, der entlang einer Fläche R genommen wurde (einer Fläche senkrecht zu einer Gleitfläche M), die durch einen Weg Q geht, bei dem ein gegebener Punkt P des Reibmaterials an der Nut S vorbeikommt. Der Abrasionsbetrag des Reibmaterials wird durch den Schnitteintrittswinkel θx bestimmt.
JP 2013 - 44 342 A betrachtet die Querschnittsform der Nut überhaupt nicht. Beispielsweise ist ein Schnitteintrittswinkel θx der Nut S bezüglich des Reibmaterials unabhängig von irgendeiner ebenen Fläche der Nut S in einem Fall 90°, in dem eine U-förmige Nut S gebildet wird, insbesondere in einem Fall, in dem die Enden der Nut S in der Breitenrichtung senkrechte Wände W senkrecht zur Gleitfläche M sind. Dadurch trifft das Reibmaterial in rechten Winkeln auf die senkrechten Wände W, so dass eine große Scherkraft auf das Reibmaterial wirkt. Als ein Ergebnis wird ein Abrasionsbetrag des Reibmaterials sehr groß, was dazu führt, dass das Reibmaterial zu einem früheren Zeitpunkt zu ersetzen ist.
Zudem werden die Neigungswinkel der Enden E der Nut S in der Breitenrichtung aufgrund des Abtrags der Gleitfläche M am Bremsscheibenrotor geändert, weil eine gekrümmte Wandfläche, die nach innen hohl ist, in der U-förmigen Nut S gebildet ist. Das heißt, dass eine relative Position der Gleitfläche M bezüglich der Nut S sich nach unten bewegt (h1 → h2 → h3), wenn die Abrasion der Gleitfläche M fortschreitet, so dass die Neigungswinkel (die Schnitteintrittswinkel) der Enden E der Nut S in der Breitenrichtung sich ändern. Dies ändert einen Abrasionsbetrag des Reibmaterials, was es schwierig macht, die Reibleistung wie ursprünglich vorgesehen beizubehalten.
Aus diesem Grund ist es schwierig, das Reibmaterial in dem Bremsscheibenrotor nach dem Stand der Technik geeignet abzutragen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine teilweise Abrasion von Reibmaterial eines Bremsklotzes zu beschränken und weiterhin einen geeigneten Abrasionsbetrag des Reibmaterials zu erzielen.
Ein Bremsscheibenrotor nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, auf den ein Bremsklotz drücken kann, weist die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale auf. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Unteranspruchs.
In der vorliegenden Erfindung wird die Nut, die sich in einer gekrümmten Form erstreckt, auf der Gleitfläche gebildet, auf der das Reibmaterial des Bremsklotzes gleitet. Die gekrümmte Form der Nut ist eine Spiralform, in der ein Winkel, der zwischen der Nut und der Halbgeraden gebildet ist, sich von dem Drehzentrum des Bremsscheibenrotors entlang der Gleitfläche erstreckt, unabhängig von einer Position konstant ist, an welcher die Halbgerade die Nut schneidet. Das heißt, eine planare Form der Nut auf der Gleitfläche ist eine gekrümmte Form, die durch eine Bernoulli-Spirale wiedergegeben wird.
Wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird, drückt das Reibmaterial des Bremsklotzes auf die Gleitfläche des Bremsscheibenrotors. Dadurch wird eine Reibbremskraft verursacht, um eine Drehung des Scheibenrotors anzuhalten. Zu dieser Zeit geht die Nut durch eine Fläche des Reibmaterials so, dass die Nut die Fläche des Reibmaterials abkratzt und die Fläche des Reibmaterials auffrischt. In diesem Fall ist ein Ebeneneintrittswinkel der Nut bezüglich des Reibmaterials in jedem Teil des Reibmaterials in der vorliegenden Erfindung konstant, weil die Nut wie vorstehend beschrieben gebildet ist. Demgemäß ist es möglich, das Reibmaterial gleichmäßig abzutragen. Das heißt, es ist möglich, ein teilweises Abtragen des Reibmaterials zu beschränken. Dies ermöglicht es, den Zeitpunkt zum Ersetzen des Bremsklotzes zu verzögern.
Im vorstehend genannten Aspekt umfasst ein Ende der Nut in einer Breitenrichtung eine geneigte Oberfläche, die nach unten hin zu einer Mittelseite in der Breitenrichtung mit einem konstanten Neigungswinkel geneigt ist.
In der vorliegenden Erfindung wird die geneigte Oberfläche, die nach unten hin zur Mittelseite in der Breitenrichtung mit einem konstanten Neigungswinkel geneigt ist, in dem Ende der Nut in der Breitenrichtung gebildet. Eine Schnittform der Nut ist beispielsweise eine V-Form. In Anbetracht dessen ändert sich ein Abschnittseintrittswinkel der Nut bezüglich des Reibmaterials selbst dann nicht, wenn die Gleitfläche des Bremsscheibenrotors abgetragen wird. Demgemäß ist es möglich, eine Abrasionsmenge des Reibmaterials durch Festlegen eines Neigungswinkels der geneigten Oberfläche der Nut auf einen gewünschten Wert anzupassen. Dadurch ist es möglich, die Abrasionsmenge des Reibmaterials und seine Erneuerungsleistung in einem guten Ausgleich anzupassen.
Eine Vielzahl der Nuten kann auf der Gleitfläche in einer Drehrichtung gebildet sein, und jede der Nuten kann so gebildet sein, dass ein Teil derselben stets von einem Drückgebiet vorsteht, an dem das Reibmaterial des Bremsklotzes auf die Gleitfläche drückt, unabhängig von einer Relativposition zwischen der Gleitfläche und dem Bremsklotz.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Vielzahl von Spiralnuten auf der Gleitfläche in der Drehrichtung gebildet. Jede der Nuten ist so gebildet, dass ein Teil derselben stets von dem Drückgebiet vorsteht, an dem das Reibmaterial des Bremsklotzes auf die Gleitfläche drückt, unabhängig von einer Relativposition zwischen der Gleitfläche und dem Bremsklotz. Eine Temperatur des Reibmaterials wird aufgrund der Reibungswärme hoch, wodurch Gas unter Hochdruck erzeugt wird. In diesem Fall wird das Hochdruckgas vorübergehend in der Nut eingeschlossen, wenn die Nut durch das Reibmaterial abgedichtet wird, so dass in einem Moment, in dem die Nut aus einem derart abgedichteten Zustand gelöst wird, das Hochdruckgas auf einmal von der Nut abgegeben wird und ein abnormes Geräusch erzeugt werden kann. Andererseits ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, das Auftreten des abnormen Geräusches zu verhindern, weil jede der Nuten durch das Reibmaterial des Bremsklotzes nicht abgedichtet werden kann.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen und in denen:

1 eine Draufsicht eines Bremsscheibenrotors nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Scheibenbremsvorrichtung für ein Fahrzeug ist;
3 eine Ansicht ist, die eine Polarkoordinate verwendet, die eine Bernoulli-Spirale zeigt;
4 eine Draufsicht ist, um einen Ebeneneintrittswinkel α einer Nut zu beschreiben;
5 eine Schnittansicht der Nut ist;
6 eine erläuternde Ansicht ist, um eine Scherkraft zu beschreiben;
7 eine Draufsicht ist, die eine Position (ein Drückgebiet) eines Reibmaterials in einem Bremsklotz veranschaulicht;
8 eine Draufsicht ist, die eine Position der Nut bezüglich des Drückgebiets veranschaulicht;
9 eine erläuternde Ansicht ist, um einen Abschnittseintrittswinkel zu beschreiben;
10A, 10B Vorderansichten von Bremsscheibenrotoren mit linearen Nuten nach einem Stand der Technik sind; und
11 eine Schnittansicht einer U-förmigen Nut nach dem Stand der Technik ist.

GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird ein Bremsscheibenrotor nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine Draufsicht eines Bremsscheibenrotors, der in einer Scheibenbremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Ausführungsform vorgesehen ist, und 2 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht der Scheibenbremsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Scheibenbremsvorrichtung 1 umfasst einen Bremsscheibenrotor 10 (der nachstehend als ein Scheibenrotor 10 bezeichnet wird), der an einer (nicht gezeigten) Achsnabe so befestigt ist, dass er mit einer Radbaugruppe dreht, und einen Bremssattel 50 (der nachstehend als ein Sattel bezeichnet wird), der an einem (nicht gezeigten) Träger befestigt ist, der die Radbaugruppe drehbar lagert. Der Sattel 50 umfasst in einem Hauptkörpergehäuse 55 Bremsklötze 51, die so vorgesehen sind, dass sie einer vorderen Fläche und einer rückseitigen Fläche des Scheibenrotors 10 gegenüberliegen, und einen (nicht gezeigten) Radzylinder, dem ein Hydraulikdruck so zugeführt wird, dass er die Bremsklötze 51 betätigt. Die Bremsklötze 51 sind mit Reibmaterialien 52 in einer Position gegenüber der vorderen Fläche und der rückseitigen Fläche des Scheibenrotors 10 versehen. Wenn ein Hydraulikdruck dem Radzylinder zugeführt wird, werden die vordere Fläche und die rückseitige Fläche des Scheibenrotors 10 zwischen den Reibmaterialien 52 zusammengedrückt, wodurch eine Reibbremskraft verursacht wird, um eine Drehung des Scheibenrotors 10 anzuhalten.
Der Scheibenrotor 10 umfasst integriert einen festen Abschnitt 11, der an einer Achsnabe befestigt ist, und einen ringförmigen Gleitplattenabschnitt 20, der sich radial nach außen von dem feststehenden Abschnitt 11 erstreckt. Der Gleitplattenabschnitt 20 wird durch eine erste Gleitplatte 21, eine zweite Gleitplatte 22 und eine Vielzahl von Rippen 23 in integrierter Weise gebildet. Die erste Gleitplatte 21 und die zweite Gleitplatte 22 sind parallel zu einander mit einem Abstand in einer Achsrichtung vorgesehen. Die Vielzahl von Rippen 23 ist zwischen der ersten Gleitplatte 21 und der zweiten Gleitplatte 22 so angeordnet, dass Kühldurchlässe zwischen den Rippen 23 gebildet sind. Vorderflächen (die Oberflächen der ersten Gleitplatte 21 und der zweiten Gleitplatte 22, die einander nicht gegenüberliegen) der ersten Gleitplatte 21 und der zweiten Gleitplatte 2 dienen als Oberflächen, auf denen die Reibmaterialien 52 der Bremsklötze 51 aufgedrückt werden, um zu gleiten. Nachstehend werden diese Oberflächen als Gleitflächen 25 bezeichnet. Weil die Gleitflächen 24 der ersten Gleitplatte 21 und der zweiten Gleitplatte 22 im Wesentlichen denselben Aufbau aufweisen, wird die nachstehende Beschreibung durchgeführt, ohne diese voneinander zu unterscheiden.
Eine Vielzahl von Nuten 30 wird auf der Gleitfläche 25 in gleichwinkligen Intervallen in einer Drehrichtung des Scheibenrotors 10 gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform werden sechs Nuten 30 mit einem Phasenunterschied von 60° mit einem Drehzentrum des Scheibenrotors 10 als einem Ursprung angeordnet. Die Nuten 30 weisen alle dieselbe Form auf. Zuerst wird eine planare Form der Nut 30 beschreiben. Wie in 3 veranschaulicht, weist die Nut 30 eine planare Form auf, die durch eine Bernoulli-Spirale wiedergegeben wird. Die Bernoulli-Spirale wird durch die nachstehende Formel (1) unter Verwendung von Polarkoordinaten (r, θ) wiedergegeben:
Math. 1 $r = a \times e^{\frac{θ}{tan α}}$
Hier ist a eine Konstante und e die Napier-Konstante bzw. eulersche Zahl (2,71828...). Zudem zeigt α einen Winkel an, der zwischen einer Halbgeraden L0, die sich von dem Ursprung O erstreckt, und einer Spirale L gebildet ist (einen Winkel, der zwischen der Halbgeraden und einer Tangente an einem Punkt gebildet ist, an dem die Halbgerade die Spirale schneidet.
Nach der Bernoulli-Spirale ist ein Winkel α, der zwischen der Halbgeraden L0 und der Spirale L gebildet ist, unabhängig von einer Position konstant, an welcher die Halbgerade L0 die Spirale L schneidet. Demgemäß ist in dem Reibmaterial 52 der Bremsscheibe 51 ein Ebeneneintrittswinkel α der Nut 30 an jedem Punkt des Reibmaterials 52 konstant, wie durch einen Punkt P1, einen Punkt P2 und einen Punkt P3 veranschaulicht, die typischerweise in 4 beispielhaft aufgeführt sind. In der Figur zeigt ein Pfeil x die Drehrichtung des Scheibenrotors 10 an.
Als Nächstes wird eine Schnittform der Nut 20 beschrieben. 5 veranschaulicht einen Schnitt (einen Schnitt entlang einer Linie V-V in 1), der entlang einer senkrechten Richtung bezüglich einer Längsachse der Nut 30 aufgenommen wurde. Wie in der Figur veranschaulicht, weist die Nut 30 einen V-förmigen Querschnitt auf, in dem geneigte Flächen 31 in beiden Enden derselben i einer Breitenrichtung gebildet sind. Die geneigte Fläche 31 ist so gebildet, dass sie hin zu einer Mittelseite in der Breitenrichtung mit einem konstanten Neigungswinkel β nach unten geneigt ist. Der konstante Neigungswinkel β zeigt an, dass ein Neigungswinkel hin zu einer Mitte der Nut in jeder Position in einer Tiefenrichtung der Nut und in einer Längsrichtung derselben konstant ist. Die Nut 30 wird gebildet, indem sie durch eine Schnittkante eingeschnitten wird. Demgemäß werden der Neigungswinkel der geneigten Fläche 31 und eine Form eines Nutbodenabschnitts 32 durch eine Form der Schnittkante bestimmt. Es ist nicht notwendig, dass der Nutbodenabschnitt 32 in der V-Form gebildet ist.
Wenn die ebene Form der Nut 30 in der Spiralform nach Bernoulli gebildet ist und die geneigten Flächen 31, die einen konstanten Neigungswinkel aufweisen, in beiden Enden der Nut 30 in der Breitenrichtung als solche gebildet sind, kann ein Schnitteintrittswinkel der Nut 30 an jedem Punkt im Reibmaterial 52 des Bremsklotzes 51 konstant sein. Als ein Ergebnis ist es nach dem Scheibenrotor 10 der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine gleichförmige Abrasion des Reibmaterials 52 des Bremsklotzes 51 zu erzielen. Das heißt, es ist möglich, eine teilweise Abrasion des Reibmaterials 52 zu beschränken. Demgemäß ist es möglich, einen Ersetzungszeitpunkt des Bremsklotzes zu verzögern und einen Bremslärm zu beschränken, der aufgrund eines ungleichen Kontaktdrucks verursacht wird. Zudem ist es möglich, eine Abrasionsmenge des Reibmaterials 52 und die Erneuerungsleistung des Reibmaterials 52 in einem guten Ausgleich anzupassen, weil der Neigungswinkel der geneigten Fläche 31 beliebig durch Auswahl einer Schnittkante zum Bilden der Nut 30 eingestellt sein kann.
Hier wird als ein Vergleichsbeispiel ein herkömmlicher Scheibenrotor nachstehend beschrieben. In dem herkömmlichen Scheibenrotor kann eine Nut S mit einem U-förmigen Querschnitt U wie in 11 veranschaulicht gebildet sein. In einem Fall der U-förmigen Nut S ist ein Schnitteintrittswinkel der Nut bezüglich eines Reibmaterials unabhängig von der Art der planaren Form der Nut S 90°, weil die Enden der Nut S in der Breitenrichtung senkrechte Wände W senkrecht zu einer Gleitfläche M sind, so dass eine Scherkraft, die auf das Reibmaterial wirkt, groß wird. Aus diesem Grund wird das Reibmaterial sehr stark abgetragen. Andererseits ist es in der vorliegenden Ausführungsform wie in 6 veranschaulicht (einer vergrößerten Ansicht, die durch einen Kreis in gestrichelter Linie in 5 umgeben ist) möglich, eine Scherkraft, die auf das Reibmaterial 52 wirkt, zu verringern, weil die Schnittform der Nut 30 eine V-Form ist, die die geneigten Flächen 31 aufweist, wodurch es möglich wird, das Abtragen des Reibmaterials 52 einzuschränken.
Zudem weist die U-förmige Nut S eine gekrümmte Wandfläche auf, die nach innen hohl ist. Demgemäß wird wie in 11 veranschaulicht eine Relativposition der Gleitfläche M bezüglich der Nut S nach unten bewegt (h1 → h2 → h3), wenn das Abtragen der Gleitfläche M des Scheibenrotors fortschreitet, so dass die Neigungswinkel der Enden der Nut S in der Breitenrichtung sich so ändern, dass sie kleiner werden. In Anbetracht dessen ändert sich der Schnitteintrittswinkel der Nut S mit Bezug auf das Reibmaterial, was es schwierig macht, die ursprünglich konzipierte Erneuerungsleistung zu erhalten. Andererseits ändert sich in der vorliegenden Ausführungsform der Schnittseintrittswinkel der Nut 30 bezüglich des Reibmaterials 52 nicht, weil die Schnittform der Nut 30 eine V-Form mit den geneigten Flächen 31 ist, selbst wenn die Gleitfläche 25 abgetragen wird. Dadurch ist es möglich, die Erneuerungsleistung wie ursprünglich konzipiert beizubehalten.
Als Nächstes wird ein anderer charakteristischer Aufbau des Scheibenrotors 10 beschrieben. Die Vielzahl von Nuten 30 wird in dem Scheibenrotor 10 der vorliegenden Ausführungsform in gleichen Winkelintervallen in der Drehrichtung gebildet. Jede der Nuten 30 ist so gebildet, dass ein Teil jeder der Nuten 30 stets von einer Drückfläche des Reibmaterials 52 des Bremsklotzes 51 unabhängig von einer Relativposition zwischen der Gleitfläche 25 und dem Bremsklotz 51 (das heißt, unabhängig von einer Drehposition des Scheibenrotors 10) vorsteht. 7 veranschaulicht Umrisse der Vorderseite des Bremsklotzes 51 und des in dem Bremsklotz 51 vorgesehenen Reibmaterials 52. Ein Gebiet, das durch einen Umriss des Reibmaterials 52 umgeben ist, ist eine Drückfläche (ein Drückgebiet A), auf der das Reibmaterial 52 auf die Gleitfläche 25 drückt.
Jede der Nuten 30 ist in einer Position gebildet, in der alle Teile derselben durch das Drückgebiet A zusammen mit der Drehung des Scheibenrotors 10 gehen, aber ist so eingestellt, dass sie eine Länge aufweist, die nicht eine solche Situation verursacht, dass alle Teile derselben in das Drückgebiet A zur selben Zeit eintreten. Hier wird die Nut 30 (die nachstehend als Nut 30A bezeichnet wird), die mit dem Reibmaterial 52 abgedeckt ist, mit Bezug auf 8 beschrieben. Der Scheibenrotor 10 dreht sich in einer Richtung eines Pfeils x. Weiterhin wird ein Ende der Nut 30A auf einer Drehrichtungsseite des Scheibenrotors 10 als vorderes Nutende 20f bezeichnet und ein Ende der Nut 30A auf einer der Drehrichtung entgegengesetzten Seite des Scheibenrotors 10 wird als hinteres Nutende 30r bezeichnet. Das vordere Nutende 30f der Nut 30A geht zuerst zusammen mit der Drehung des Scheibenrotors 10 in das Drückgebiet A und bewegt sich in dem Drückgebiet A in der Drehrichtung. Dann verlässt das vordere Nutende 30f als Erstes das Drückgebiet A. In dem Moment, in dem das vordere Nutende 30f das Drückgebiet A verlässt, ist jedoch das hintere Nutende 30r noch nicht in das Drückgebiet A eingetreten, und in dem Moment, in dem das hintere Nutende 30r in das Drückgebiet A eintritt, hat das vordere Nutende 30f bereits das Drückgebiet A verlassen. Daher treten niemals alle Teile der Nut 30A zur gleichen Zeit in das Drückgebiet A ein, und daher ist eine Länge jeder der Nuten 30 so eingestellt, dass mindestens entweder das vordere Nutende 30f oder hintere Nutende 30r nicht in das Drückgebiet A eintritt. Als ein Ergebnis ist jede der Nuten 30 so aufgebaut, dass sich nicht durch das Reibmaterial 52 abgedichtet ist.
Wenn die gesamte Nut 30 von dem vorderen Nutende 30f bis zum hinteren Nutende 30r zur gleichen Zeit in das Drückgebiet A eintritt, werden Gas, das aus einer Kunstharzkomponente erzeugt wird, die in dem Reibmaterial 52 enthalten ist, und sich aufgrund von Wärme ausdehnende Luft in der Nut 30 eingeschlossen. In diesem Fall wird Hochdruckgas von der Nut 30 auf einmal in dem Moment abgegeben, in dem ein Teil der Nut 30 von dem Reibmaterial 52 freigegeben wird, das heißt, in dem Moment, in dem ein Teil der Nut 30 das Drückgebiet A verlässt, wodurch ein abnormes Geräusch (ein Explosionsgeräusch) verursacht wird. Um ein derartiges Problem zu behandeln, wird jede der Nuten 30 in der vorliegenden Ausführungsform so gebildet, dass ein Teil derselben stets von dem Drückgebiet A unabhängig von der Drehposition des Scheibenrotors 10 vorsteht. Dadurch kann stets Gas aus der Nut 30 abgegeben werden, wodurch es möglich wird, das Auftreten eines abnormen Geräusches zu unterdrücken.
Der Bremsscheibenrotor der vorliegenden Ausführungsform wurde vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Änderungen können in einem Bereich durchgeführt werden, der nicht von dem Gebiet der vorliegenden Erfindung abweicht.

Claims

System aus einem Bremsklotz (51) und durch den Bremsklotz (51) drückbarem Bremsscheibenrotor, wobei der Bremsscheibenrotor Folgendes aufweist: eine Gleitfläche (25), auf der ein Reibmaterial (52) des Bremsklotzes (51) gleitet, wobei: eine Nut (30), die sich in einer gekrümmten Form erstreckt, auf der Gleitfläche (25) gebildet ist, und eine gekrümmte Form der Nut (30) eine Spiralform ist, in der ein Winkel, der zwischen der Nut (30) und einer Halbgeraden gebildet ist, die sich von einem Drehzentrum des Bremsscheibenrotors entlang der Gleitfläche (25) erstreckt, unabhängig von einer Position konstant ist, an welcher die Halbgerade die Nut (30) schneidet, wobei: ein Ende der Nut (30) in einer Breitenrichtung eine geneigte Fläche umfasst, die hin zu einer Mittelseite in der Breitenrichtung in einem konstanten Neigungswinkel geneigt ist.
System nach Anspruch 1, wobei: eine Vielzahl der Nuten (30) auf der Gleitfläche in einer Drehrichtung gebildet ist und jede der Nuten (30) so gebildet ist, dass ein Teil derselben stets von einem Drückgebiet vorsteht, an dem das Reibmaterial des Bremsklotzes (51) auf die Gleitfläche (25) drückt, unabhängig von einer Relativposition zwischen der Gleitfläche (25) und dem Bremsklotz (51).