JP2012525549A - ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

ブレーキディスク（１０）は、摩擦リング（１２）と、該摩擦リング（１２）に結合部材（１６）を介して結合されたディスクポット（１１）とを備えて形成されている。両ブレーキディスク（１２ａ，１２ｂ）間には支持体ウェブ（２１）が形成されており、この支持体ウェブ（２１）には複数の切欠き（２５）が位置している。これらの切欠き（２５）には、冷却空気流が侵入可能であり、この冷却空気流は、ブレーキ動作に際して発生する熱を導出する。

Description

背景技術
本発明は、摩擦リングと、該摩擦リングに結合部材を介して結合される支持部材、特にディスクポットとを備えたブレーキディスク、特にベンチレーテッドブレーキディスクに関する。このブレーキディスクは、浮動式に支承されて構成されている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３２９５１号明細書から公知のベンチレーテッドブレーキディスクは、摩擦リングと、この摩擦リングに結合部材によって結合された支持部材とを有している。結合部材は特にピン又はボルト等として形成されており且つ支持部材の全周にわたって配分されて配置されている。結合部材は、摩擦リングの周壁に設けられた切欠きに突入している。これにより、摩擦リングは「浮動式に」ディスクポットに支承されている。この場合、ブレーキ動作によって惹起される温度上昇時に、結合部材は歪みの危険無しで半径方向に伸長可能である。但し、比較的大きなトルクの場合には、結合部材の露出した長さに基づいて、つまり、支持部材と摩擦リングとの間の間隔に基づいて結合部材が曲がってしまう恐れがあり、極端な場合にはこの結合部材の座から外れてしまう恐れがある。

本発明よりも後に公開されたドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０５４３９３号明細書から公知のブレーキディスクの場合もやはり、摩擦リングとディスクポットとが異なる材料から製作されており且つ結合部材、特にピンによって結合されている。この公知のブレーキディスクでは、両摩擦面に付加部が取り付けられており、この付加部は、結合部材が突入する貫通孔又は止まり穴を有している。これらの付加部は両摩擦面に結合されている。これにより、必然的に大きな質量差が摩擦面と付加部との間に生じる。このことは作動中、つまりブレーキ時に、付加部と摩擦面との間の大きな温度勾配をもたらす。これにより、極端な場合には摩擦面における亀裂形成を招く恐れのある、大きな応力勾配が惹起される。更に、付加部の大きさに基づいて、摩擦面の間に位置するブレーキディスクの冷却通路内への空気流入が阻止される。

また、本発明よりも後に公開されたドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０４２１７３号明細書に記載のブレーキディスクにおいても、摩擦リングとディスクポットとは異なる材料から成っている。この場合、結合部材は、両ブレーキディスクの横方向支持体に固定された付加部内でガイドされている。この固定形式によって、冷却空気が付加部の周囲を良好に流れるようになっているが、但し、極端な場合には強度の問題が生じる恐れがある。更に、特定の構成質量において、鋳造技術的な問題が発生する恐れがある。

発明の利点
これに対して請求項１の特徴部に記載の構成を有する、本発明によるブレーキディスクは、与えられたブレーキディスクの組込み状況を変更する必要がなく、しかも、両ブレーキディスク間の付加部が冷却される、という利点を有している。付加部に複数の切欠きを設けることにより、作動時、つまりブレーキ時に発生する熱の比較的簡単な導出が可能になる。これにより、付加部の領域に場合によっては生じる歪みが防止され得る。これにより、ブレーキディスクにおける亀裂傾向が低下される。付加部における亀裂の形成も防止される。付加部の僅かな加熱は、通常は鋼製の結合部材と、通常は鋳鉄製の付加部の熱膨張の小さな差しか生ぜしめない、ということにもつながる。このことは、付加部の孔におけるピンの可動性が、運転中のあらゆる温度範囲において保証されていることに起因する。しかも他方では、ブレーキディスク全体の強度が保証されるので、極端な条件下での使用及び頑健性が要求される場合の使用が可能である。複数の切欠きが内周面に沿って周方向に延在して、それぞれ結合部材と一方のブレーキディスクとの間に形成されていると、一様な熱導出及び一様な応力低下が可能である。前記切欠きは、鋳造過程の後に行われる加工過程の間に、例えばフライス加工等によって機械的に設けられる。

ブレーキディスクの部分断面図である。

実施形態の説明
以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

図１に符号１０で示したブレーキディスクは、ディスクポット１１と、摩擦リング１２とから成っている。公知の形式で、ディスクポット１１はここには図示しない方法で車両のハブに固定されており、この場合、固定用の複数のねじが、ディスクポット１１の孔１３を通って突出している。ディスクポット１１の周壁１５内に加工成形された、ピン又はボルト等の形態の多数の結合部材１６を介して、ディスクポット１１は摩擦リング１２に結合されている。ピン１６は、周方向の付加部１８ａを備えたヘッド１８を有しており、前記周方向の付加部１８ａによって、ピン１６はディスクポット１１の周壁１５内に位置固定されている。摩擦リング１２は２つのブレーキディスク１２ａ，１２ｂから成っており、これらのブレーキディスク１２ａ，１２ｂは、全周にわたって配分された、特に半径方向に延在する多数のウェブ１７によって互いに結合されており、これにより、ベンチレーテッドブレーキディスクが生じる。摩擦リング１２の内周面の領域には支持体ウェブ２１が形成されている。この支持体ウェブ２１は、全周にわたって両ブレーキディスク１２ａ，１２ｂ間で周方向に延びている。場合によっては、支持体ウェブ２１は区分毎に形成されていてもよく、その結果、各支持体ウェブ区分がピン１６に対向位置している。支持体ウェブ２１には、ピン１６を収容するための複数の貫通している孔２２が形成されている。しかしまた、複数の止まり穴も考えられる。これらの孔２２は、図面では摩擦リング１２の中間軸線に、つまり両ブレーキディスク１２ａ，１２ｂの間の中心に形成されている。しかしまた、これらの孔２２のオフセット配置も可能である。支持体ウェブ２１には、内径２０全体にわたって周方向に延びる、ディスクポット１１に対して開かれた（複数の）切欠き２５が形成されている。この切欠き２５は、ブレーキディスク１２ａと孔２２の壁との間、若しくは孔２２の壁とブレーキディスク１２ｂとの間の中心に形成されている。但し、支持体ウェブ２１における切欠き２５の場所は、ブレーキディスク１２ａ若しくは１２ｂからの所望の放熱に関連して種々様々に構成されていてよい。最適な熱導出のためには、切欠き２５を各ブレーキディスク１２ａ若しくは１２ｂの基部に直接に形成することが望ましい。複数の切欠き２５をブレーキディスク１２ａ若しくは１２ｂと結合部材１６との間に形成することが可能である。これらの切欠き２５は、互いに平行に延びていることが望ましい。また、切欠き２５は支持体ウェブ２１にそれぞれ異なる深さで設けられていてもよい。但し、この構成は結合部材１６に対して対称的であることが望ましい。

摩擦リング１２が鋳鉄から成っているのに対して、ディスクポット１１は軽金属、特にアルミニウム又はマグネシウムから成っている。ピン１６は、特殊鋼、特に錆びつかないステンレススチールから製作されている。製作に際しては、まず最初に鋳鉄から成る摩擦リング１２が製作されて、ピン１６が孔２２に挿入される。次いで、ディスクポット１１が摩擦リング１２と一体に鋳造される。この場合、ピン１６のヘッド１８もディスクポット１１の周壁１５に一緒に鋳込まれる。

摩擦リング１２は、ディスクポット１１に浮動式に支承されている。このためには、ピン１６が孔２２に比較的小さな遊びを以て配置されている必要があり、これにより、摩擦リング１２はピン１６に沿って僅かに運動することができる。このことが必要なのは、ブレーキ動作に際して摩擦リング１２が加熱して、ディスクポット１１から離反して半径方向で僅かに膨張するからである。但し、切欠き２５に基づいて前記加熱は軽減される。それというのも、切欠き２５は冷却効果及び応力減少効果を生ぜしめるからである。

Claims (9)

1. ウェブ（１７）によって分離された少なくとも２つのディスク（１２ａ，１２ｂ）から成る摩擦リング（１２）と、支持部材（１１）とを備えたブレーキディスク（１０）、特にベンチレーテッドブレーキディスクであって、支持部材（１１）の外周に、該支持部材（１１）に結合された複数の結合部材（１６）が設けられており、これらの結合部材（１６）が、摩擦リング（１２）のディスク（１２ａ，１２ｂ）間に形成された、少なくとも部分的に周方向に延在する支持体ウェブ（２１）に突入している形式のものにおいて、
   該支持体ウェブ（２１）において、前記結合部材（１６）と、摩擦リング（１２）の少なくとも一方のディスク（１２ａ，１２ｂ）との間に、少なくとも部分的に環状に周方向に延在する１つの切欠き（２５）が形成されていることを特徴とする、ブレーキディスク。
2. 前記切欠き（２５）が支持部材（１１）に向かって開いている、請求項１記載のブレーキディスク。
3. 一方のディスク（１２ａ）と結合部材（１６）との間に１つの切欠き（２５）が形成されており、結合部材（１６）と摩擦リング（１２）の他方のディスク（１２ｂ）との間に１つの切欠き（２５）が位置している、請求項１又は２記載のブレーキディスク。
4. 前記切欠き（２５）が、摩擦リング（１２）のディスク（１２ａ，１２ｂ）の基部の領域に位置している、請求項１から３までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
5. 前記切欠き（２５）が結合部材（１６）に対して平行に延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
6. 前記切欠き（２５）が互いに平行に延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
7. 複数の切欠き（２５）が、ディスク（１２ａ，１２ｂ）と結合部材（１６）との間に位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
8. 支持部材（１１）が軽金属、特にアルミニウムから成っており、摩擦リング（１２）が鋳鉄から成っており、結合部材（１６）が特殊鋼から成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
9. 結合部材（１６）がピン又はボルト等である、請求項１から８までのいずれか１項記載のブレーキディスク。

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