JP2004529303A - 空冷式のディスクブレーキディスク - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】空冷式のディスクブレーキ用ディスクは、ベル（２）と、環状の制動バンド（４）と、ベルト制動バンドとの間の結合手段（６、９、６１、６８、３３、３４）と、通気手段とを有する。複雑な構造体を用いずにディスクを効果的に冷却するために、通気手段は、環状の制動バンドの少なくとも１つの制動面の面から、バンドの内側エッジの近くで突出した複数のフィン（６８ａ）を有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ、特に、請求項１の前段部に規定されているような空冷式のディスクブレーキディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の制動装置として使用されるタイプのディスクブレーキは、ベルとして広く知られているハブと通常は一体であり、車両のホイールと接続され、制動バンドとして広く知られている環状の鋳鉄部分と、ハブキャリヤーに固定され、制動バンドの周りで延び、制動ライニング即ちパッドが設けられたキャリパーとを有する。このキャリパーは、液圧駆動によってパッドに作用し、これらパッドを、制動バンドの２つの対向制動面と接触させる。ベルを備えたホイールと制動バンドとのユニットが回転すると、キャリパーが作動し、パッドと制動バンドの制動面との間に摩擦を生じる。これによって、制動効果が果される。この結果、ディスク、即ち、ベルと制動バンドとが全体的に加熱される。知られているように、このような加熱は、バンドとベルとの温度の差が原因で、望ましくない変形を招く。この欠点を克服し、そして、高性能の制動装置を作り出すために、制動バンドとベルとが異なる材料でできた２つの別部品によって形成され、適当な結合手段によって互いに接続されているディスクが提案されている。
【０００３】
制動バンドの製造のために用いられる材料は、例えば、カーボン／シリコンカーバイド（C/SiC）などの複合材料である。ベルの製造のために用いられ得る材料は、スチールや、鋳鉄や、アルミニウム合金や、チタニウムなどの金属である。制動バンドのために用いられる材料は、磨耗と高温との両方に対しての所望の耐性と、小さい単位体積あたりの重量との特性を有するが、これらは、極めて脆く、これらの機械加工には特別なツールと予防措置とが必要である。かくして、制動バンドとベルとの間は、ピンやねじなどの一般の結合手段によって接続することができない。更に、２つの材料の熱膨張係数が異なるので、結合によって果される抑制が、あまり堅くされないことが必須である。
【０００４】
このタイプのディスクでは、以下により詳しく説明されるように、ベルは、複数の径方向の歯部を有し、整合バンドが対応する複数の径方向凹部を有する。これら歯部を凹部内に適合することによって、これら２つの部品の間の正接方向の抑制を確実にする結合が果される。また、これら２つの部品間の軸方向の抑制は、ベルの歯部にボルトで取着され、隣接する径方向凹部間で規定された制動バンドの一部の周りで延びているプレートによって確実にされる。堅すぎる抑制を回避し、制動動作によって伝えられる負荷の均等な分配を確実にするために、適当に成形されたプレートの形の挿入部が、ベルの歯部と制動バンドの凹部との間に配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述された代わりの材料でできた制動バンドを用いるディスクは、制動中、特に繰り返しの制動サイクルが行われた後（実際には例えば下り道などで）には、非常に高温に達する。ディスクは、これらが従来の材料（例えば鋳鉄）でできたディスクと同様に通気に有利に成形され得ないことから、一般に“固い”。通気ダクトを備えたC/SiCディスクにおいて行われたテストでは、材料の熱伝導係数が低く、ベルとの結合のために必要な幾何学的な特徴によってダクトの断面と延長部とに制限が与えられていることから、十分な結果が得られないままだった。
【０００６】
このような過熱の問題は、ディスクの材料が相当の高温にも耐えられ得るため、ディスクにはあまり関係がなく、むしろ、ブレーキの他の部品、特に沸点まで達する危険性を有する制動システムの流体に関係がある。
【０００７】
本発明の目的は、効果的で、構造がシンプルで、適合が容易な通気手段が設けられている、上述されたタイプのディスクブレーキディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、概して請求項１と、従属請求項で規定された特定の実施形態とにおいて規定されて特徴付けられたディスクを与えることによって果される。
【０００９】
本発明は、添付図面を参照し、非制限的な例を用いた幾つかの実施形態についての以下の詳細な説明によってよりよく理解されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１並びに２を参照すると、本発明に係るディスクは、回転軸３を有するベル２と、２つの対向する制動面を有する制動バンド４とを具備している。ベル２は、陽極酸化処理された堅いアルミニウム合金もしくは焼結されたスチールでできている。この制動バンド４は、複合材料、例えば、カーボン／シリコンカーバイドで作られ得る。
【００１１】
ベル２は、複数の径方向歯部６から成る外側の歯部のセットを有する。複数の歯部６は、好ましくは均等に互いに離間され、夫々、ヘッド面８によって接続された２つの側面７を有している。各径方向の歯部６は、貫通孔１５を有し、ねじ３３がこの中を延び得る。制動バンド４は、複数の歯部に対応する複数の径方向の凹部９を有する。ベル２と制動バンド４との間の正接方向の抑制は、圧力に対して柔軟な材料、例えば延伸（drawing）スチールでできたプレートによって構成されたほぼＵ字形の挿入部６１を介在させた後に、ベル２の歯部６を制動バンド４の凹部９の中に挿入することによって果される。各挿入部６１は、基部６５と２つのほぼ等しいアーム部６２ａとを備える、ベル２の歯部６に対して実質的に相補的な外形を有し、アーム部６２ａが制動バンド４の対応する凹部９の対向する両側面１０に干渉するように前記凹部９の中に適合され得る。
【００１２】
ディスクは、また、これの２つの対向側面夫々に円形の列を作るように配置された複数の細長いプレート６８を有する。各プレート６８は２つの孔７０を有し、これら孔７０は、夫々が隣接する歯部６の孔１５とアラインメントされるように、互いに離間されている。また、複数のプレート６８は、２つの隣接した径方向の凹部によって規定された制動バンド４の部分の周りで延び得る（図２）。一側面のプレート６８は、ねじ３３が各ナット３４の中にねじ接続されるとベル２と制動バンド４との間の軸方向の抑制を確実にするように、対向する側面のプレート６８と交互にされている。各プレート６８は、フィン６８ａを形成するようにこれの長辺に直交するラインに沿って直角に折曲された端部を有する。
【００１３】
ディスクを組立てるために、Ｕ字形の挿入部６１が、アーム部６２ａの外面が凹部９の側面１０に干渉するように、夫々対応する凹部９の中に挿入される。続いて、ベル２の径方向歯部６が、アーム部と挿入部との間の凹部の中に夫々挿入され、ベル２と制動バンド４との間に正接方向の結合部を形成する。最後に、プレート６８が、これらのフィン６８ａが外方に面した状態で円形の列を作るように配置され、ナットが、ねじに螺合される。
【００１４】
かくして、図２に示された構造、即ち、軸方向の抑制プレート６８の折曲端部６８ａが制動バンド４の２つの制動面の面から突出し、バンドの内側エッジに沿って２つの通気フィンのリング（これの一方のみが図２に見られる）を形成するディスクが得られる。
【００１５】
この実施形態では、フィン６８ａは、制動面から垂直に突出しているが、ディスクが回転する間のこれの通気効果を向上させるために効果的である場合には直角以外の角度で折り曲げられてもよい。
【００１６】
また、図１の実施形態ではプレートの長辺に直交するラインに沿っている、プレートの端部の折曲によるフィンの方向付けは、様々でよく、例えば、フィンが符号６８ｂで示されている図３のように径方向であってもよい。
【００１７】
図４に示された本発明の更なる実施形態に関れば、軸方向の抑制プレートは、ほぼ四角形であり、より正確には、ベル２に面する側面が抑制機能を果たし、バンド４に面する側面が切断及び折曲によって形成されたフィン６８ｃを有する円形リングの一領域として形成されている。折曲ラインは、フィン６８ｃがディスクの径方向に対して均等な角度で方向付けられるようなラインである。
【００１８】
更なるもう１つの実施形態に関れば、図５に示されているように、軸方向の抑制部品は、ディスクの各面にひとつずつ設けられた環状のプレートを有し、これらプレートには、径方向のフィン６８ｄがバンドに面する側面の切断及び折曲によって形成されている。
【００１９】
図６並びに７は、環状の抑制プレートの更なる２つの実施形態を示す。図６は、径方向の切断及び径方向に対して均等な角度での折曲によって形成された三角形のフィン６８ｅを有し、図７では、Ｌ字形の切断及び径方向に対して傾斜されたラインに沿った折曲による、環状の抑制プレートの円形リングの外側の円形リングによって形成された長方形のフィン６８ｆを有する。
【００２０】
図８は、フィンは図７の実施形態のように形成されているが、環状プレート６９が、複数の真性通気ダクトを形成するようにフィン６８ｆによって規定されたスペースの上部を閉じている１実施形態を示す。環状のカバープレート６９は、環状の抑制プレートを取着するように機能するのと同じねじで取着されている。適当なスペーサ、例えば、ねじを囲むブシュ（図面では見られない）が、環状の制限プレートと環状のカバープレートとの間に設けられている。
【００２１】
図９は、ベル２の歯部６とバンド４の凹部９との間の適合のための挿入部（再び符号６１で示されている）の各々が、ディスクの制動面の面から突出した２つのフィン６３を有するような方法で成形されている、本発明の１実施形態を示す。図９の挿入部６１は、Ｕ字形のプレートのアーム部が図９（Ｂ）に示されているように横方向に延長されて、各々がディスクの一方の面と、対向する他方の面とに夫々フィン６３を形成している点で、図１のＵ字形に成形された挿入部６１とは異なる。
【００２２】
前述の説明から明らかなように、本発明に係るディスクは、実質的に、２つの個々の部品のベルと制動バンドとによって構成されたタイプのディスクの基本構造を改良することなく、２つの部品の間の結合部品に僅かな改良のみを行うことによって、形成され得る。しかし、こうした小さな改良を行うことによって、効率性の面で相当の利点を与えることができる。実際に、スチール製のベルと通気フィンを有さないカーボン／シリコンカーバイド製の制動バンドとを有したディスクと、これと同じだが本発明に係って改良されていないディスクとを比較したテストは、所定の作動状況における作動温度は、本発明に係るディスクのほうが相当に低いことを示した。
【００２３】
本発明の幾つかの特定の実施形態のみを説明してきたが、明らかに、多くの変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。例えば、通気フィンは、ディスクの両面でなく片面にのみ設けられてもよい。あるいは、複数の通気フィンのうち幾つかが、図２、３、もしくは４と同様の抑制プレートによって形成され、また、幾つかが図９の実施形態と同様の適合挿入部によって形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】部品が分解された、本発明に関るディスクブレーキディスクの不等角投影図である。
【図２】結合後の、図１のディスクの不等角投影図である。
【図３】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図４】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図５】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図６】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図７】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図８】本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図である。
【図９】（Ａ）は、本発明のディスクの更なる実施形態の不等角投影図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のディスク内で用いられる挿入部を示した拡大斜視図である。

Claims (11)

1. ベル（２）と、環状の制動バンド（４）と、前記ベルと制動バンドとの間の結合手段（６、９、６１、６８、３３、３４）と、通気手段とを具備した、空冷式のディスクブレーキディスクにおいて、前記通気手段は、前記環状の制動バンド（４）の少なくとも１つの制動面の面から、バンドの内側エッジの近くで突出した複数のフィン（６８ａ、６３）を有することを特徴とするディスク。
2. 前記結合手段は、軸方向の抑制手段（６８、３３、３４）を有し、また、前記フィン（６８ａ、６３）の少なくとも幾つか（６８ａ）は、夫々、軸方向の抑制手段の部品（６８）と一体的に形成されている請求項１のディスク。
3. 前記軸方向の抑制手段の部品は、少なくとも１つのプレート（６８）を有し、前記部品と一体的なフィンは、前記プレートの折曲部（６８ａ〜６８ｆ）によって形成されている請求項２のディスク。
4. 前記プレートは細長く、フィンを形成しているプレートの折曲部は、この細長いプレートの端部（６８ａ、６８ｂ）である請求項３のディスク。
5. 前記プレートは、ほぼ四角形である請求項３のディスク。
6. 前記結合手段は、複数の適合挿入部（６１）を備えた正接方向の抑制手段（６、９、６１）を有し、また、フィン（６８ａ、６３）の少なくとも幾つか（６３）は、適合挿入部（６１）と夫々一体的に形成されている請求項１乃至５のいずれか１のディスク。
7. 前記軸方向の抑制手段の部品は、少なくとも１つの環状のプレートを有する請求項３のディスク。
8. 前記環状のプレートは前記フィンを備え、また、この環状のプレートと関連し、複数のフィン（６８ｆ）によって規定された複数のスペースの上部を閉じるようにプレートに平行に配置された環状カバープレートを具備する請求項７のディスク。
9. 前記フィンは、前記制動面の面にほぼ直交している前記全ての請求項のうちのいずれか１のディスク。
10. 前記フィンは、径方向に方向付けられている前記全ての請求項のうちのいずれか１のディスク。
11. 前記フィンは、径方向に対して所定の角度で方向付けられている前記全ての請求項のうちのいずれか１のディスク。

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