JP2000097266A - 高効率ブレ―キおよび可視性の摩耗制御手段を有する自己排出型ブレ―キディスク - Google Patents

高効率ブレ―キおよび可視性の摩耗制御手段を有する自己排出型ブレ―キディスク

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JP2000097266A
JP2000097266A JP11258629A JP25862999A JP2000097266A JP 2000097266 A JP2000097266 A JP 2000097266A JP 11258629 A JP11258629 A JP 11258629A JP 25862999 A JP25862999 A JP 25862999A JP 2000097266 A JP2000097266 A JP 2000097266A
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brake disc
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discharging
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オベルティ レオーネ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキディスクとブレーキパッドとの間に
入り込んだ水を効果的に排出することのできるブレーキ
ディスクを提案する。 【解決手段】 ディスクブレーキ装置への使用に適した
高ブレーキ効率の自己排出型ブレーキディスク(1)であ
って、擦られるブレーキ面それぞれに設けた二つの対向
する面(2',2")を有するブレーキ帯材(2)と、車軸に固定
されたベル(3)と、前記ブレーキ帯材(2)と前記ベル(3)
との間に設けた接続喉部(4)とを具えるブレーキディス
クにおいて、前記ブレーキ帯材(2)の少なくとも一方、
好ましくは両面(2',2")に、前記ブレーキ帯材(2)の外側
に向かって開口し、かつ前記喉部(4)と連通する円弧型
の放射状の溝(5)を設け、この溝(5)は、擦られるブレー
キ面全体に延在する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高いブレーキ効率
および、摩耗の可視的制御を有する自己排出型(self-dr
aining)ブレーキディスクに関するものである。
【０００２】より詳細には、本発明は、ディスクブレー
キ装置での使用に特に適した、摩耗の視認型制御を有す
る高ブレーキ効率の自己排出型ブレーキディスクに関す
るものである。
【０００３】
【従来の技術】周知のように、ブレーキ装置は、車輌ま
たは一般的には移動体の、運動エネルギーを熱エネルギ
ーに変換することにより、その減速または停止を可能と
するユニットである。
【０００４】自動車に使用されるブレーキ装置の一つの
形式は、金属製ブレーキディスクにより構成され、車軸
に固定されるディスクと、車輌の屈折したスタブ軸また
はハブベアラー(hub-bearer)に固定されて前記ディスク
にまたがるプライヤとを有し、ブレーキパッドとして公
知のブレーキ用ガスケットとが設けられる。ブレーキデ
ィスクは、その両面に、摩擦を受けるブレーキ面を設け
たブレーキ帯材と、車軸に固定したベルまたはハブを具
える。
【０００５】適切な手段によって動作するプライヤは、
ブレーキ帯材の各摩擦面に対してブレーキパッドを押し
つける。ブレーキ動作は、それゆえブレーキパッドとブ
レーキディスクのブレーキ帯材の摩擦面との間の摩擦に
よって発生する。
【０００６】したがって、ブレーキトルクは装置の幾何
学的形状、特にブレーキパッドの半径方向の位置、駆動
手段により加えられる押しつけ力およびブレーキディス
クのブレーキ面とブレーキパッドとの間の摩擦係数に依
存する。
【０００７】大気の湿った状態、例えば霧、雨、その他
濡れた地面等による、ブレーキディスクのブレーキ面と
ブレーキパッドとの間に介在する水の膜の効果によって
伝達される、ブレーキ面とブレーキパッドとの間の結合
が生じる状況において、不所望のブレーキトルク減少と
いう現象が発生することが知られている。こうした状況
において、事実、適切な防護をしているにもかかわら
ず、水がブレーキディスクに達してブレーキパッドとデ
ィスクが接触する領域に侵入し、これらを濡らすため
に、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間の摩擦係
数が低下する。したがって、摩擦係数の低下と、それに
よるブレーキトルクの低下の開始が、ブレーキパッドと
ブレーキディスクとの接触部分が濡れるという単純な事
実によるものであることが観察される。
【０００８】濡れた地面におけるブレーキの信頼性を増
加させるため、ブレーキディスクの表面に、連続的な、
あるいは端部が閉じた溝を設け、それによってガスケッ
トと金属との接触面に構造的な不規則性を設定すること
が提案されている。この形式のブレーキディスクは効果
を有してはいるが、閉じた溝ではブレーキパッドとディ
スクの領域にある水の完全な除去が得られないため、濡
れた接触部分の問題を十分に解決することはできない。
【０００９】濡れた接触部分の問題を解決するため、ブ
レーキディスクの、ブレーキガスケットの側から見たブ
レーキ表面に、外側に向けて開口する、進行する曲率を
有して湾曲した放射状の溝を設け、溝の半径をディスク
のより大きな直径に対して減少させることが提案されて
いる。
【００１０】こうした溝は、ブレーキパッドとディスク
との接触領域から水を完全に排除し得るため、濡れた接
触部分の問題点を完全に解決する。しかし、溝の形状が
複雑であり、この溝を実現するには特殊で複雑な工具を
必要とし、その結果として最終製品が著しくコスト高と
なるという影響をもたらす。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、公知
のブレーキディスクの上述した問題点を未然に防ぐこと
にある。
【００１２】より詳細には、本発明の目的は、ブレーキ
表面の水の膜を容易かつ完全に除去することができ、か
つ、容易で経済的な実現を完璧にバランスさせるような
ブレーキディスクを提案することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】より一般的な特徴より、
本発明が上記および他の目的を達成し得ることは、以下
の記載より明らかであろう。本発明によるブレーキディ
スクには、その少なくとも一方、できれば両方の面の、
ブレーキパッドに向かう方向から見てパッドに対応する
ブレーキ帯材に円弧形の放射状の溝を設け、この溝は外
側に向かって開口し、またブレーキディスクとベルとの
間の喉部または接続チャンネルと連通する。
【００１４】したがって本発明の目的は、ディスクブレ
ーキ装置への使用に適した高ブレーキ効率の自己排出型
ブレーキディスクであって、擦られるブレーキ面それぞ
れに設けた二つの対向する面を有するブレーキ帯材と、
車軸に固定されたベルと、前記ブレーキ帯材と前記ベル
との間に設けた接続喉部とを具えるブレーキディスクに
おいて、前記ブレーキ帯材の少なくとも一方の面に、前
記ブレーキ帯材の外側に向かって開口し、かつ前記喉部
と連通する円弧型の放射状の溝を設け、この溝が擦られ
るブレーキ面全体に延在することを特徴とするブレーキ
ディスクを提案することにある。
【００１５】これら溝は等しいピッチを有し、またこれ
ら溝の半径方向の大きさは、ブレーキガスケットの半径
と少なくとも等しいか、好ましくは大きい。
【００１６】好適な実施形態によれば、放射状の溝はブ
レーキ帯材の対向する両面に設けられ、これらの溝は等
しいピッチを有し、一方の面に設けた溝は、同じブレー
キ帯材の反対側の面に設けた溝に対してピッチの半分だ
けオフセットされている。
【００１７】これによって、溝は前記リングの異なる領
域中の喉部と連通し、また各面で互い違いになってい
る。さらに、こうした溝の配置は、常に少なくとも一つ
のブレーキパッドが少なくとも一つの溝を覆い、一方、
全ての溝が同時にブレーキパッドで覆われることがない
ことを可能とする。
【００１８】好ましくは、溝は、円弧状の中央部およ
び、この円弧状の中央部をディスク外面と接続させる二
つの対向する直線状部で構成される断面を有し、この直
線状部は、その通過点で共通接線を有するものとする。
前記直線状部の内、前側の直線状部はディスクの回転に
対して傾斜し、一方後側の直線状部は、水漏れを避ける
ためにディスクのブレーキ面と所定の入射角をなして形
成される。
【００１９】ディスクの回転方向および、それに続くブ
レーキパッドとブレーキディスクとの間の相対運動にお
いて、前側の直線状部は円弧状部に先行し、それによっ
てブレーキパッドと最初に接触する。したがって、水は
円弧状部に集められ、遠心力によって排出される。
【００２０】上述したような形状の溝は、濡れた路面上
でブレーキをかけた際に水の膜が形成されるのを防ぐ。
これは、溝が接触する表面の連続性を遮断させること、
および、溝の外側に向かう開口部がディスクのブレーキ
面上にある水の除去を促進するからである。
【００２１】溝の断面は、ブレーキディスクに対するブ
レーキパッドの相対運動によって導入される水の集積を
容易なものとし、一方チャンネルの方向は、タービン作
用が得られることにより、水をディスク外側へ向けてポ
ンプ動作により押し出す。
【００２２】溝の特別な配置はまた、一つの溝上の同じ
経路において、各溝の後側直線状部がブレーキパッドと
段階的に接触し、ブレーキパッドの表面を能動的な表面
に回復させることで、ブレーキパッドの表面を一定の状
態に回復させる。
【００２３】前記放射状の溝の深さを、製造者により提
示されたブレーキディスク各表面の最大摩耗量よりも大
きくならないように調整することにより、前記放射状の
溝は摩耗の視認性の制御手段としても働くこととなる。
実際、溝の深さがかなり減少した時には、ディスクが摩
滅し、より頻繁に制御されなければならないことを意味
し、溝が消滅するか、かろうじて見える場合には、ブレ
ーキディスクは最大摩耗限界に達しており、交換しなけ
ればならない。
【００２４】好ましくは、前記放射状の溝の少なくとも
一つが、他の溝よりも深い所定の深さを有し、それによ
って、この溝が消滅することは、ディスクが完全な摩滅
に近い状態を示すものとなる。
【００２５】放射状の溝の特別な形状は、この溝を、そ
の形状に合わせた工具を有する円形の中空フライス削り
カッターによる容易な製造を可能とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明によるブレーキディスクの
構造的および機能的な特徴が、非限定的な例示による実
施形態を表す添付図面を参照する以下の記述によって、
より良く理解されよう。
【００２７】以下の記述は自己排出型のブレーキディス
クを参照して説明するが、本発明は他のあらゆる形式の
ブレーキディスク、例えば固体型のものにも同様に適用
することができる。
【００２８】特に図面を参照すると、本発明によるブレ
ーキディスク１は、ブレーキ帯材２、車軸（図示せず）
に固定したベル(bell)３および前記ブレーキ帯材２とベ
ル３との間にある接続喉部(a connection throat)４を
具える。
【００２９】ブレーキ帯材２は二つの対向する面２’お
よび２”を有し、これらはブレーキ動作の際にブレーキ
パッドが作用する、擦られるブレーキ面(a swept braki
ng surface)に設けられる。
【００３０】ブレーキ帯材２の各面２’および２”には
放射状の溝５が設けられ、この溝５は互いに等間隔で配
置され、ブレーキガスケットと接触する、擦られるブレ
ーキ面に対応している。
【００３１】溝５の数は本発明の目的においては限定さ
れていないが、通常少なくとも２個であり、またブレー
キ帯材２の各面２’，２”で通常４〜10個である。
【００３２】前記溝５は、その自由端でブレーキ帯材２
の外側に向かって開口し、ブレーキディスク１の内側に
向かって見た場合に前記接続喉部４と連通する。
【００３３】溝５は円弧形状をなし、その大きさはブレ
ーキディスクの外側で接続リング４を接続するようなも
のとなっている。
【００３４】ブレーキ帯材２の二つの面２’，２”の溝
２５は同じピッチを有し、これらの面の溝は、同じブレ
ーキ帯材の対向する面の溝に対してピッチ半分だけオフ
セットしている。
【００３５】図３より理解できるように、各溝５の断面
は円弧状の中央部６および二つの直線状部７および７’
を有し、これら直線状部は前記円弧状の中央部６および
ディスクの外面と接続し、その通過点において共通の接
線を有する。
【００３６】ブレーキディスク１が回転する間、最初に
ブレーキガスケットと接触する前側の直線状部７は、前
記ガスケットにより押される水が容易に導入されるよう
に傾斜しており、一方後側の直線状部７’は水が流出す
るのを防ぐためにブレーキディスク１の表面に対して例
えば約90°の入射角を有する。
【００３７】ブレーキディスクの回転および、それに続
くブレーキパッドとブレーキディスクとの間の相対運動
において、前側の直線状部７は円弧状部６に先行し、そ
れによってブレーキパッドと最初に接触する。水はブレ
ーキパッドによって溝５の円弧状の中央部６内に押し込
まれる。溝５の断面形状は、前側の直線状部７が水が容
易に導入されるように、一方後側の直線状部７’が水漏
れを防ぐためにほぼ垂直をなし、ブレーキディスク１の
ブレーキ表面が鋭い縁部となるようなものとなってい
る。
【００３８】水の排除は、溝５の中央部６とブレーキガ
スケットとの間の、ディスク外周に向かって開口した閉
鎖断面チャンネルの形成によって生じる。水は前記チャ
ンネル内に集められ、それによって外部へ押し出され、
回転遠心機と同様な方法で排出される。
【００３９】さらに、溝５はブレーキディスクのブレー
キ面の視認性の制御(a visual controll)を可能とし、
それによって前記ブレーキディスクの摩耗の可視表示部
の機能をも有する。この場合、放射状の溝５の深さは、
製造者により提示される、各ブレーキディスクに許容さ
れる最大摩耗量よりも大きくはない。これにより、溝の
深さがかなり減少した時、このことは、ブレーキディス
クが摩滅し、より頻繁に制御されなければならないこと
を意味し、また溝が消滅、あるいはかろうじて見える場
合には、ブレーキディスクが最大摩耗限界に達し、交換
しなければならない。放射状の溝５の一つの深さは他の
溝に比べて約0.1〜0.3mm深く、そのため、ディスクが完
全な摩滅に近い状態を示すものとして働く。
【００４０】本発明を同一の好適な実施形態を参照して
説明したが、本発明のブレーキディスクにおいては、上
で教示した事に鑑みて、種々の変更および変形を行うこ
とができる。したがって、本発明は、請求項の要旨およ
び保護範囲内における全ての変更および変形を具えるも
のであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるブレーキディスクの模式的な正
面図である。
【図２】 擦られるブレーキ面に対応して設けられた円
弧形の溝を拡大して示す模式図である。
【図３】 図２の溝の、図２のＹ方向から見た、溝の軸
線に垂直な断面を拡大した模式図であり、その断面で前
記溝が見えている状態を示す。
【図４】 本ブレーキディスクを図１のＡ−Ａ線を通る
平面で見た断面を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ブレーキディスク ２ ブレーキ帯材 ３ ベル ４ 接続喉部 ５ ブレーキ面の溝 ６ 溝５の中央部 ７ 溝５の直線状部

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスクブレーキ装置への使用に適した
    高ブレーキ効率の自己排出型ブレーキディスク(1)であ
    って、 擦られるブレーキ面それぞれに設けた二つの対向する面
    (2',2")を有するブレーキ帯材(2)と、車軸に固定された
    ベル(3)と、前記ブレーキ帯材(2)と前記ベル(3)との間
    に設けた接続喉部(4)とを具え、 前記ブレーキ帯材(2)の少なくとも一方の面(2',2")に、
    前記ブレーキ帯材(2)の外側に向かって開口し、かつ前
    記喉部(4)と連通する円弧型の放射状の溝(5)を設け、こ
    の溝(5)が擦られるブレーキ面全体に延在することを特
    徴とするブレーキディスク。
  2. 【請求項２】 全ての溝(5)が等しいピッチを有する、
    請求項１記載の自己排出型ブレーキディスク。
  3. 【請求項３】 溝(5)をブレーキ帯材(2)の対向する双方
    の面(2',2")上に配置し、一方のブレーキ帯材の同じ面
    に設けた溝を、これと反対側の面に対して、前記ピッチ
    の半分だけオフセットさせた、請求項１または２記載の
    自己排出型ブレーキディスク。
  4. 【請求項４】 溝(5)がブレーキディスク(1)の外側で接
    続喉部(4)と接続する、請求項１〜３のいずれか１項記
    載の自己排出型ブレーキディスク。
  5. 【請求項５】 溝(5)が円弧状の中央部(6)と、この円弧
    状の中央部(6)をディスク外面と接続させる二つの対向
    する直線状部(7,7')を設けた断面を有し、この直線状部
    (7,7')がその通過点で共通接線を有する、請求項１〜４
    のいずれか１項記載の自己排出型ブレーキディスク。
  6. 【請求項６】 ブレーキディスク(1)の回転時にブレー
    キガスケットと最初に接触する前側の直線状部(7)が、
    前記ガスケットにより押し出される水の導入を容易にす
    るために傾斜しており、また後側の直線状部(7')が、水
    漏れを防ぐためにブレーキディスク(1)と所定の入射角
    をなして形成される、請求項５記載の自己排出型ブレー
    キディスク。
  7. 【請求項７】 後側直線状部(7')とブレーキディスク
    (1)との間の入射角が約90°である、請求項６記載の自
    己排出型ブレーキディスク。
  8. 【請求項８】 溝(5)を、ブレーキ帯材(2)の各面(2',
    2")に少なくとも２個、好ましくは４〜10個設けた、請
    求項１〜７のいずれか１項記載の自己排出型ブレーキデ
    ィスク。
  9. 【請求項９】 各溝(5)の半径の大きさが、ブレーキガ
    スケットの半径と少なくとも等しく、好ましくは大き
    い、請求項１〜８のいずれか１項記載の自己排出型ブレ
    ーキディスク。
  10. 【請求項１０】 溝(5)の深さが、ブレーキディスク(1)
    の各面に許容される最大摩耗量よりも大きくない、請求
    項１〜９のいずれか１項記載の自己排出型ブレーキディ
    スク。
  11. 【請求項１１】 各溝(5)の内、その深さが他の溝(5)よ
    りも約0.1〜0.3mm深い溝(5)を有する、請求項１０記載
    の自己排出型ブレーキディスク。
JP11258629A 1998-09-11 1999-09-13 高効率ブレ―キおよび可視性の摩耗制御手段を有する自己排出型ブレ―キディスク Pending JP2000097266A (ja)

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EP98830533A EP0985841B1 (en) 1998-09-11 1998-09-11 High efficiency brake disc with grooves for water draining and for visual wear control
EP98830533.0 1998-09-11

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