JP2009525917A - 冷却機構付きブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブレーキ装置は、車軸(23)と、車軸に取り付けられた支持部材(22)と、支持部材(22)の周縁部に結合されたブレーキリング(3)と、ブレーキリング(3)に制動力を加えるためのブレーキキャリパ(21)とを備える。ブレーキリング(3)は、ブレーキリング(3)から支持部材(22)に熱を伝達するための熱伝達経路が形成されるように支持部材(22)に結合される。また、支持部材(22)を通過すると共に、ブレーキキャリパ(21)が配設されている領域を通過して、還流によりブレーキリング(3)及びブレーキキャリパ(21)から熱を移動させる空気流路が設けられる。
【選択図】図4
Description
特にドラムブレーキは、雰囲気への還流により熱を消散させる以上にシューの摩擦によってドラムが加熱されるので、フェード現象が生じやすい。
このブレーキ装置は、例えば自動車などの乗り物に適用してもよく、車輪はハブ及び支持部材を有していてもよい。この支持部材は、ハブからブレーキリングへと延設されていてもよい。ブレーキリングは、車輪のリムの一部を形成していてもよいし、車輪のリムに結合されていてもよい。
上記ブレーキリングは、着脱可能に上記支持部材に結合されていてもよいし、上記支持部材と一体に設けられていてもよい。いずれの場合においても、ブレーキリングから支持部材に熱を伝導するための良好な熱伝導経路が設けられる。従って、ブレーキリングと支持部材との接合部は、連続した環状の接合部であるのが好ましい。上記接合部は、上記接合部の直上流側におけるブレーキリングの断面積の少なくとも20パーセント、好ましくは50%を超える断面積を有しているのが望ましい。これにより、ブレーキリングから接合部に移動する熱に対し、熱の伝導に利用可能な断面積が50%を超えて減少することがなくなる。
通常の空気還流による冷却だけではなく、ブレーキリング及び・又はブレーキキャリパの一部の周囲に、仕切られた領域を設け、この領域に対して流体を出し入れすることも、本発明の範囲に含まれる。このようにすることにより、循環される冷媒などのような流体との、より一層効果的な熱交換が可能となる。
(ii) 上記支持部材を通過すると共に、上記ブレーキキャリパが配設されている領域を通過して、還流により上記ブレーキリング及び上記ブレーキキャリパから熱を移動させる空気流路を備え、
(iii) 上記支持部材は車輪の一部であって、
(iv) 上記ブレーキ装置は、上記空気流路に沿って空気の流動を生成する空気流生成手段を備え、
(v) 上記ブレーキリングは上記支持部材と一体に設けられ、
(vi) 上記ブレーキリングは平面状に形成されると共に、上記車軸の回転中心軸に直交する平面に設けられ、
(vii) 上記ブレーキ装置は、上記ブレーキ装置を冷却するための冷媒装置を備える。
上記ブレーキ装置は様々に適用することが可能であり、限定されるものではないが種々の乗り物に適用することができる。以下では、レーシングカーを含む自動車、鉄道車両、航空機を含む本発明の適用例について述べている。
図1に示される自動車の車輪用ホイールは概ね一般的なものであって、車両の車軸に固定するための取付孔1を備えると共に、空気タイヤ(図示せず)を支えるためのリム2を含む支持部材9を備えている。但し、このホイールは、リム2の環状凹部4に皿ボルト5を用いて固定された環状のブレーキリング3を備える点で一般的なホイールとは異なっている。また、ホイールの中心部分からリム2まで延設された支持部材9には多数の開口10が設けられている。
ブレーキキャリパ6及びブレーキリング3を通過し、開口10を通過する空気流を利用し、制動の際に発生した熱がこれらの部材から持ち去られる。また、ブレーキリング3に発生した熱は、リム2との接合部を介して支持部材9のリム部分に移動する。リム2へのブレーキリング3の結合は、間隔を置いて設けられたボルト5を用い、ホイールの全周にわたって行われる。従って、ブレーキリング3に対し、支持部材9への熱伝導経路が形成される。
本発明に係る車両用ブレーキ装置は様々な乗り物に使用することが可能であって、例えば、乗用車、バス、トラック、及びトレーラなどの路面走行車両に用いることができるほか、レール上や軌道上を走行する、例えば客車、貨車、及び路面電車など、及び航空機にも使用することが可能である。
ブレーキリング3を設けることによる利点は、ホイールの内側リムを補強して、ホイールの一部の厚みを減少することができることにある。
特に、高性能自動車においては、例えばレーザ温度計(図示せず)によりブレーキリング及び・又はブレーキパッドの温度の監視し、制動を制御するコントローラへの入力として温度信号を使用するのが望ましい場合がある。
図6は、図4及び図5のブレーキ装置に液冷装置を設けたブレーキ装置の概略を示すものである。ブレーキ装置に近接して密封チャンバ30が設けられており、冷媒がチューブ31を介し、チャンバ30と、冷媒を凝縮させて冷却するもう1つの熱交換ラジエータ32との間で循環されるようになっている。なお、図6は概略を示すものであり、例えばチャンバ30は、単にキャリパを包囲すると共に、密封された状態でブレーキリング3と接触するようにしてもよい。
Claims (15)
- 車軸と、
上記車軸に取り付けられた支持部材と、
上記支持部材の周縁部に結合されたブレーキリングと、
上記ブレーキリングに制動力を加えるためのブレーキキャリパとを備え、
上記ブレーキリングは、上記ブレーキリングから上記支持部材に熱を伝導するための熱伝導経路が形成されるように上記支持部材に結合されており、
上記支持部材を通過すると共に、上記ブレーキキャリパが配設されている領域を通過して、還流により上記ブレーキリング及び上記ブレーキキャリパから熱を移動させる空気流路を備えることを特徴とするブレーキ装置。 - 上記支持部材は、車輪の一部であることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。
- 上記空気流路に沿って空気の流動を生成する空気流生成手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のブレーキ装置。
- 上記支持部材は、上記空気流路に沿って空気の流動を生成するベーンを備えることを特徴とする請求項3に記載のブレーキ装置。
- 上記ブレーキリングは、上記支持部材に着脱可能に結合されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のブレーキ装置。
- 上記ブレーキリングは、上記支持部材と一体に設けられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のブレーキ装置。
- 上記ブレーキリングは、上記支持部材の周縁部から径方向内方に向けて突設されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のブレーキ装置。
- 上記ブレーキリングは平面状に形成され、上記車軸の回転中心軸に対して直交する平面に設けられることを特徴とする請求項7に記載のブレーキ装置。
- 車軸と、
上記車軸に取り付けられた支持部材と、
上記支持部材の周縁部に結合されたブレーキリングと、
上記ブレーキリングに制動力を加えるためのブレーキキャリパとを備え、
上記ブレーキ装置は、更に以下の1つ以上の特徴を備える。
(i) 上記ブレーキリングは、上記ブレーキリングから上記支持部材に熱を伝導するための熱伝導経路が形成されるように上記支持部材に結合され、
(ii) 上記支持部材を通過すると共に、上記ブレーキキャリパが配設されている領域を通過して、還流により上記ブレーキリング及び上記ブレーキキャリパから熱を移動させる空気流路を備え、
(iii) 上記支持部材は車輪の一部であって、
(iv) 上記ブレーキ装置は、上記空気流路に沿って空気の流動を生成する空気流生成手段を備え、
(v) 上記ブレーキリングは上記支持部材と一体に設けられ、
(vi) 上記ブレーキリングは平面状に形成されると共に、上記車軸の回転中心軸に直交する平面に設けられ、
(vii) 上記ブレーキ装置は、上記ブレーキ装置を循環して冷却するための冷媒装置を備える。 - 更に、上記ブレーキ装置を冷却するための冷媒装置を備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のブレーキ装置。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載のブレーキ装置を備えることを特徴とする乗り物。
- 上記乗り物は自動車であることを特徴とする請求項11に記載の乗り物。
- 上記乗り物は鉄道車両であることを特徴とする請求項11に記載の乗り物。
- 上記乗り物は航空機であることを特徴とする請求項11に記載の乗り物。
- 添付図面を参照して実質的にここに述べられると共に上記添付図面に示されたブレーキ装置。
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