JP2020535357A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

本発明の対象は、極めて快適に運転でき且つ熱交換効率に優れた車両のブレーキ装置（１）である。ブレーキ装置は、回転軸（Ａ−Ａ）周りに回転することに適している、ディスクブレーキ（４０）のブレーキディスク（２）を備える。ブレーキディスク（２）はディスクボディ（３）を備える。ディスクボディ（３）は、対向ブレーキ面（５，６）を有するブレーキバンド（４）を備える。ディスクボディ（３）は、ブレーキディスク（２）を、ブレーキ装置（１）と関連し得る車両の接続装置（８）に繋げることに適している少なくとも１つの接続部（７）又はベルを備える。ブレーキバンド（４）は、ブレーキディスク（２）の回転軸（Ａ−Ａ）に平行な軸方向（Ｘ−Ｘ）、軸方向（Ｘ−Ｘ）に対して直角な径方向（Ｒ−Ｒ）、及び軸方向（Ｘ−Ｘ）と径方向（Ｒ−Ｒ）の両方に対して直角な接線方向又は円周方向（Ｃ−Ｃ）を定める。接続部（７）は、接続要素（９）により、ブレーキバンド（４）に繋げられている。接続要素は、円周方向（Ｃ−Ｃ）において、等間隔で配置されている複数の要素である。複数の接続要素は、素数であり、７個の接続要素（９）がある。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に適しているブレーキディスクを備えるブレーキ装置に関する。

特に、本発明は、ブレーキをかけたとき、振動や特定のノイズ（キーキー音）を生じるブレーキ装置に関する。

ディスクブレーキのブレーキキャリパは、一般的に、軸方向（Ｘ−Ｘ）を定める回転軸（Ａ−Ａ）周りに回転するブレーキディスクの外周端部をまたいで配置されている。また、ディスクブレーキにおいて、前記軸方向（Ｘ−Ｘ）に対して実質的に直角な径方向（Ｒ−Ｒ）、及び前記軸方向（Ｘ−Ｘ）と前記径方向（Ｒ−Ｒ）の両方に対して直角な接線方向又は円周方向（Ｃ−Ｃ）が定められる。

ブレーキキャリパは、例えば車両のサスペンションの軸受ジャーナル、車輪のハブ、フォーク、又はモーターサイクルのフォークのように、車輪に関して固定されている支持構造に拘束されている。ブレーキキャリパは、一般的に、ブレーキディスクの対向ブレーキ面に向けて配置されている２つの伸長部、及び２つの上記伸長部を互いに繋げる少なくとも１つのブリッジを有するキャリパディスクボディを備える。好ましく動作されるキャリパはパッドをブレーキバンドに向けて付勢する。また、ブレーキ作用が、パッドとブレーキディスクのブレーキバンドとの間における摩擦により生じる。モーターサイクルに対する適用の場合、一般的な実施形態は、ブレーキディスクに対する結合面を形成することに適している車両の車輪に設けられる複数のスタッドを提供する。このブレーキディスクは、一般的に、接線方向又は円周方向において、互いに等間隔で配置されている複数の相互結合座部を備える。

ディスクブレーキの装置の解決手段が、同じ出願人の欧州登録特許１１２２４５６号から知られている。また、この欧州登録特許１１２２４５６号は、本願の請求項１の前文に記載の特徴を有する。

この既知の解決手段は、ブレーキ作用により加熱されるブレーキバンドの拡がりが改善されることを含む他の目的を達成するために最適化されている一方、振動、特に高周波振動を排除する、又は最小化するように最適化されていない。この高周波振動は、車両を減速させる段階において、可聴キーキー音を生じる。

ブレーキ作用によって生じるディスク振動により、ブレーキをかけるとき、煩わしい可聴キーキー音が部分的にどのようになっているかも知られている。これらの振動は、ディスクの円周よりも小さい波長を有して、ディスク周り、すなわち円周方向に「伝播する」振動の形状になる傾向がある。この波の速度と周波数は、ディスクが回転するにつれて、キャリパとパッドに関して固定されている一連の節と凹部を生じる傾向があることも知られている。したがって、ディスクを基準点として用いることにより、波は、ディスク周りに伝播する一連の凸部と凹部に分解され得る。

本発明の目的は、これらの波を形成する傾向が減少するブレーキ装置を提供することである。

上記及び他の目的と利点は、請求項１に記載のブレーキ装置、請求項９に記載のディスクブレーキ、及び請求項１０に記載の車両により達成される。

所定の有利な実施形態が、従属請求項の目的である。

本発明は、ディスク周りに形成されている相対的に大きな剛性と小さな剛性を代替的に示す一連の領域、すなわち部分を有するブレーキディスクを提供する。このディスクにおいて、所定の素数の領域が、それぞれある。特に、７個の領域が、それぞれある。

この解決手段の解析は、提案される解決手段により、どのように、ブレーキの快適さが得られることができるか、また先行技術の解決手段よりも、キーキー音をもたらす振動を減少させる、特になくすことができるかを示す。

また、提案される解決手段は、どのように、ブレーキバンドとベルとの間における７個の接続要素により増加した剛性を有する７個の領域を用いることが、５個又は１１個の接続部を有する解決手段よりも大きく快適になるかを示す。この５個又は１１個の接続部を有する解決手段は、所定の素数の接続部を常に有する一方、第１に、過剰な降伏、騒音、及び低周波を有して、第２に、より大きな剛性、より大きな騒音、及び高周波を有して、同時に、車両を減速させるためのブレーキの間、可聴キーキー音を強調する。

外部に向けて開口している中空ピンボディを有する所定の実施形態において、提案される解決手段は、激しいブレーキ作用に抵抗して、ブレーキをかけるときに生じる熱の除去を実質的に容易にする増加した能力を示す。

有利な効果は、冷却用空気をブレーキバンドの通気ダクトに向ける軸方向突出伸長部と分流フィンを備えるベルを設けることにより、強調される。

上述の装置、ディスクブレーキ、及び車両の別の特徴と利点が、非限定的な実施例によりもたらされて、添付図面を参照する好ましい実施形態の以下の説明から明らかになる。

図１は、本発明に記載のブレーキ装置の正面図を示す。

図２は、図１の装置の斜視図を示す。

図３は、接続部又はベルにおいて共に溶融されている接続要素が記載されている、ブレーキバンドを溶融させるためのコアの部分断面正面図を示す。

図４は、板の通気ダクト、及び接続ペグ又はフィンが記載されている、軸方向Ｘ−Ｘを横断する平面に従って形成されている図１の装置の断面図を示す。

図５は、回転軸Ａ−Ａと径方向Ｒ−Ｒを通る平面に応じる図１の装置の断面図を示す。

図６は、接続部又はベルに対するブレーキバンドの接続装置の斜視図を示す。

図７は、所定の実施形態に記載のブレーキ装置の拡大斜視図を示す。

図８は、ブレーキバンドに固定されている端部における接続要素の拡大詳細図を示す。

図９は、空気の流れの速度ベクトル及び空気の温度を示す、本発明に記載の装置から冷却用空気を排出するシミュレーションの結果を示す。

図１０は、本発明に記載の装置の回転軸Ａ−Ａと径方向Ｒ−Ｒ、特に接続要素の軸に沿う平面における断面図を示す。

図１１は、ブレーキバンドとベルとの間の接続領域におけるブレーキ装置の拡大図を示す。

図１２は、ブレーキ装置の斜視図を示す。

図１３は、図１２に示す側面に関して反対側から見た、図１２の装置の斜視図を示す。

一般的な実施形態によれば、ブレーキ装置１が提供される。

車両のためのブレーキ装置１は、回転軸Ａ−Ａ周りに回転することに適している、ディスクブレーキ４０のブレーキディスク２を備える。上記ブレーキディスク２はディスクボディ３を備える。また、上記ディスクボディ３は、対向ブレーキ面５，６を有するブレーキバンド４を備える。

上記ディスクボディ３は、ブレーキディスク２を、ブレーキ装置１と関連し得る車両の接続装置８に繋げることに適している少なくとも１つの接続部７又はベルを備える。

上記ブレーキバンド４は、ブレーキディスク２の回転軸Ａ−Ａに平行な軸方向Ｘ−Ｘ、軸方向Ｘ−Ｘに対して直角な径方向Ｒ−Ｒ、及び軸方向Ｘ−Ｘと径方向Ｒ−Ｒの両方に対して直角な接線方向又は円周方向Ｃ−Ｃを定める。

上記接続部７は、接続要素８により、上記ブレーキバンド４に繋げられている。

上記接続要素８は、円周方向Ｃ−Ｃにおいて、等間隔で配置されている複数の接続要素である。

複数の上記接続要素８は、予め決められた数である。また、上記予め決められた数は素数である。

有利であるように、７個の上記接続要素８がある。

試験が、素数の７により、ブレーキバンドにおける円周方向の振動波が最小化され、またブレーキ装置が取り付けられている車両の快適な乗り心地が最適化され、特に、ブレーキ作用により生じるキーキー音を最小化し得ることを示す。

意外なことに、これらの結果は、接続要素の数として５を用いると、得られない。接続要素の数として５を用いると、装置は降伏し過ぎて、振動を増幅し得る。また、接続要素の数として１１を用いると、ブレーキ装置は、剛性が大きくなり過ぎて、より大きな騒音になる。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド（４）、上記接続部７又はベル、及び上記接続要素８は、上記ブレーキディスク２を形成するため、互いに異なり、また互いに繋がる構成要素である。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド４と上記接続部７又はベルは第１の材料から形成されている。また、上記接続要素８は第２の材料から形成されている。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド４は第１の材料から形成されている。上記接続要素８は第２の材料から形成されている。上記接続部７又はベルは第３の材料から形成されている。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド４は鋳鉄から形成されている。上記接続要素８は鋼から形成されている。上記接続部７又はベルはアルミニウムから形成されている。

所定の実施形態によれば、上記接続要素８はドラッグピン（９）である。

所定の実施形態によれば、上記ドラッグピン９は、貫通開口部１１を少なくとも形成する中空ピンボディ１０をそれぞれ有する。この貫通開口部１１は、少なくとも２つの対向窓部１２，１３により、上記中空ピンボディ１０の外部に通じている。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド４は、バンド通気ダクト１６により分離されている２つの対向バンド板１４，１５を有する。上記対向バンド板１４，１５は、ペグ又はフィン１７により互いに繋がる。

所定の実施形態によれば、上記接続部７はベル形状接続ボディ１８を有する。このベル形状接続ボディ１８は、ブレーキ装置１を車両に関連付けること、及び冷却用空気流入ベルギャップ２０を形成することに部分的に適しているベル内側窪み１９を含む。

所定の実施形態によれば、それぞれの上記ドラッグピン９の上記対向窓部１２，１３は、上記バンド通気ダクト１６における第１窓部１２と、上記ベルギャップ２０における第２窓部１３に通じている。

所定の実施形態によれば、上記接続要素８は、車両に取り付けられている上記ブレーキ装置１を操作する間、上記接続要素８と上記ブレーキバンド４との間における相対移動を防ぐため、上記ブレーキバンド４に固定されている。

所定の実施形態によれば、上記接続部７は、ベル形状であり、フランジ外側端部２２と、フランジ外側端部２２から軸方向Ｘ−Ｘに突出する円筒接続ケーシング２３とを有するディスク形状の取付フランジ２１を備える。

所定の実施形態によれば、上記円筒接続ケーシング２３は、上記接続要素８を摺動自在に収容する貫通座部２４を備えるため、熱的に付勢されるとき、ブレーキバンドは径方向Ｒ−Ｒに拡がり、上記ベル７から径方向に（径方向Ｒ−Ｒに沿って）移動し得る。

所定の実施形態によれば、上記ドラッグピン９は、ブレーキバンド４に固定するためのリブを備える。

所定の実施形態によれば、上記リブは、円周方向の座部と交互に配置されている円周方向のリブである。

所定の実施形態によれば、上記接続部７は、ベル形状であり、フランジ外側端部２２と、フランジ外側端部２２から軸方向Ｘ−Ｘに突出する円筒接続ケーシング２３とを有するディスク形状の取付フランジ２１を備える。上記円筒接続ケーシング２３は、ベル貫通窓部２６と共に、軸方向Ｘ−Ｘに突出して、且つ円周方向Ｃ−Ｃに交互に配置されている軸方向突出伸長部２５を備える。

所定の実施形態によれば、上記軸方向突出伸長部２５は、上記接続要素８を摺動自在に収容する貫通座部２４を備える。

所定の実施形態によれば、上記ベル貫通窓部２６は、それぞれ、円周方向Ｃ−Ｃに伸びるベース部２８を有する窓端部２７を備える。

所定の実施形態によれば、ブレーキバンド４に向けて径方向Ｒ−Ｒに突出する少なくとも１つの分流フィン２９が、上記ベース部２８の近くにある。

所定の実施形態によれば、上記分流フィン２９は、軸方向リブ３０を有する上記軸方向突出伸長部２５に繋がる。

所定の実施形態によれば、上記ブレーキバンド４は、バンド通気ダクト１６により分離されている、２つの対向バンド板１４，１５を有する。上記対向バンド板１４，１５は、ペグ又はフィン１７により互いに繋がる。接続要素８は、それぞれ、バンドピン端部３１を備える中空ピンボディ１０をそれぞれ有する。上記バンドピン端部３１は、上記中空ピンボディ１０をブレーキバンド４に固定する一対のペグ又はフィン１７に受容される。

所定の実施形態によれば、上記中空ピンボディ１０をブレーキバンド４に固定する上記一対のペグ又はフィン１７は、上記バンドピン端部３１から離れて、また互いに離れて、さらに窓部１２を解放する。上記中空ピンボディ１０の貫通開口部１１は、上記中空ピンボディ１０の外部に通じている。

所定の実施形態によれば、上記バンドピン端部３１は、ペグ又はフィン１７から離れて、上記バンド通気ダクト１６に向けて突出するピン末端部３２を備える。

また、本発明は、上述の実施形態のいずれかに記載の少なくとも１つのブレーキ装置１を備えるディスクブレーキ４０に関する。

さらに、本発明は、上述の実施形態のいずれかに記載の少なくとも１つのブレーキ装置１、及び少なくとも１つの接続装置８を備える車両に関する。この接続装置８は、車輪と一体となり、ディスクブレーキ４０のディスク２を上記車輪に拘束する。

ブレーキのキーキー音を減らすことに加えて、提案される上記装置の解決手段により、通気効率が最適化される。

コンピューターによる流体動的解析が、コアとドラッグピンに行われて、最適な空気の流れと装置の熱除去とを示す。これにより、最適な熱力学的性能を保証する（図１２）。

また、通気効率は、ケーブルの引張により増加する。シミュレーションは、引張による空気の経路を示す。

さらに、向上した通気効率は、フィンにより得られる。

上記フィンが、ベルを過ぎた流れをそらすことにより、空気の流れはそらされて、また通気は、温度が危険であるバンドに向けて導かれる。

当業者は、添付されている請求項の保護の範囲から逸脱することなく、偶発的必要性を満足するため、多くの変更、適用、及び置き換えを上述の実施形態に行う、又は要素を機能的に同等な他の要素に置き換え得る。

１：ブレーキ装置
２：ブレーキディスク
３：ディスクボディ
４：ブレーキバンド
５：対向ブレーキ面
６：対向ブレーキ面
７：接続部又はベル
８：接続要素
９：ドラッグピン
１０：中空ピンボディ
１１：貫通開口部
１２：対向窓部
１３：対向窓部
１４：バンド板
１５：バンド板
１６：バンド通気ダクト
１７：ペグ又はフィン
１８：接続ボディ
１９：ベル内側窪み
２０：ベルギャップ
２１：ディスク形状の取付フランジ
２２：フランジ外側端部
２３：円筒接続ケーシング
２４：ピンに対する貫通座部
２５：軸方向突出伸長部
２６：ベル貫通窓部
２７：窓端部
２８：ベース部
２９：分流フィン
３０：軸方向リブ
３１：バンドピン端部
３２：ピン末端部
３３：ピンベル端部
４０：ディスクブレーキ
４１：ブレーキバンドに対するコア
Ａ−Ａ：回転軸
Ｘ−Ｘ：軸方向
Ｒ−Ｒ：径方向
Ｃ−Ｃ：接線方向又は円周方向

Claims (10)

1. 車両のためのブレーキ装置（１）であって、
   回転軸（Ａ−Ａ）周りに回転することに適している、ディスクブレーキ（４０）のブレーキディスク（２）を備えており、
   前記ブレーキディスク（２）はディスクボディ（３）を備えており、
   前記ディスクボディ（３）は、対向ブレーキ面（５，６）を有するブレーキバンド（４）を備えており、
   前記ディスクボディ（３）は、前記ブレーキディスク（２）を、前記ブレーキ装置（１）と関連し得る車両の接続装置又はジャーナルに繋げることに適している少なくとも１つの接続部（７）又はベルを備えており、
   前記ブレーキバンド（４）は、
   前記ブレーキディスク（２）の前記回転軸（Ａ−Ａ）に平行な軸方向（Ｘ−Ｘ）、
   前記軸方向（Ｘ−Ｘ）に対して直角な径方向（Ｒ−Ｒ）、
   及び前記軸方向（Ｘ−Ｘ）と前記径方向（Ｒ−Ｒ）の両方に対して直角な接線方向又は円周方向（Ｃ−Ｃ）を定めており、
   前記接続部（７）は、接続要素（８）により、前記ブレーキバンド（４）に繋げられており、
   前記接続要素（８）は、前記円周方向（Ｃ−Ｃ）において、等間隔で配置されている複数の要素であり、
   複数の前記接続要素（８）は、予め決められた数であり、
   前記予め決められた数は素数であり、
   ７個の前記接続要素（８）がある、ことを特徴とするブレーキ装置（１）。
2. 前記ブレーキバンド（４）、前記接続部（７）又はベル、及び前記接続要素（８）は、前記ブレーキディスク（２）を形成するため、互いに異なり、また互いに繋がる構成要素であり、
   及び／又は、前記ブレーキバンド（４）と前記接続部（７）又はベルは第１の材料から形成され、
   前記接続要素（８）は第２の材料から形成されており、
   及び／又は、前記ブレーキバンド（４）は第１の材料から形成され、
   前記接続要素（８）は第２の材料から形成され、
   前記接続部（７）又はベルは第３の材料から形成されており、
   及び／又は、前記ブレーキバンド（４）は鋳鉄から形成され、
   前記接続要素（８）は鋼から形成され、
   前記接続部（７）又はベルはアルミニウムから形成されている、請求項１に記載のブレーキ装置（１）。
3. 前記接続要素（８）はドラッグピン（９）であり、
   及び／又は、前記ドラッグピン（９）は、貫通開口部（１１）を少なくとも形成する中空ピンボディ（１０）をそれぞれ有しており、
   前記貫通開口部（１１）は、少なくとも２つの対向窓部（１２，１３）により、前記中空ピンボディ（１０）の外部に通じており、
   及び／又は、前記ブレーキバンド（４）は、バンド通気ダクト（１６）により分離されている２つの対向バンド板（１４，１５）を有しており、
   前記対向バンド板（１４，１５）は、ペグ又はフィン（１７）により互いに繋がり、
   前記接続部（７）はベル形状接続ボディ（１８）を有しており、
   前記ベル形状接続ボディ（１８）は、前記ブレーキ装置（１）を車両に関連付けること、及び冷却用空気流入ベルギャップ（２０）を形成することに部分的に適しているベル内側窪み（１９）を含んでおり、
   それぞれの前記ドラッグピン（９）の前記対向窓部（１２，１３）は、前記バンド通気ダクト（１６）における第１窓部（１２）と、前記ベルギャップ（２０）における第２窓部（１３）に通じている、請求項１又は２に記載のブレーキ装置（１）。
4. 前記接続要素（８）は、車両に取り付けられている前記ブレーキ装置（１）を操作する間、前記接続要素（８）と前記ブレーキバンド（４）との間における相対移動を防ぐため、前記ブレーキバンド（４）に固定され、
   前記接続部（７）は、ベル形状であり、フランジ外側端部（２２）と、前記フランジ外側端部（２２）から前記軸方向（Ｘ−Ｘ）に突出する円筒接続ケーシング（２３）とを有するディスク形状の取付フランジ（２１）を備えており、
   前記円筒接続ケーシング（２３）は、前記接続要素（８）を摺動自在に収容する貫通座部（２４）を備えるため、熱的に付勢されるとき、前記ブレーキバンドは前記径方向（Ｒ−Ｒ）に拡がり得る、請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置（１）。
5. 前記接続部（７）は、ベル形状であり、フランジ外側端部（２２）と、前記フランジ外側端部（２２）から前記軸方向（Ｘ−Ｘ）に突出する円筒接続ケーシング（２３）とを有するディスク形状の取付フランジ（２１）を備えており、
   前記円筒接続ケーシング（２３）は、ベル貫通窓部（２６）と共に、前記軸方向（Ｘ−Ｘ）に突出して、且つ前記円周方向（Ｃ−Ｃ）に交互に配置されている軸方向突出伸長部（２５）を備えており、
   前記軸方向突出伸長部（２５）は、前記接続要素（８）を摺動自在に収容する貫通座部（２４）を備える、請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置（１）。
6. 前記ベル貫通窓部（２６）は、それぞれ、前記円周方向（Ｃ−Ｃ）に伸びるベース部（２８）を有する窓端部（２７）を備えており、
   前記ブレーキバンド（４）に向けて前記径方向（Ｒ−Ｒ）に突出する少なくとも１つの分流フィン（２９）が、前記ベース部（２８）の近くにあり、
   及び／又は、前記分流フィン（２９）は、軸方向リブ（３０）を有する前記軸方向突出伸長部（２５）に繋がる、請求項５に記載のブレーキ装置（１）。
7. 前記ブレーキバンド（４）は、バンド通気ダクト（１６）により分離されている、２つの対向バンド板（１４，１５）を有しており、
   前記対向バンド板（１４，１５）は、ペグ又はフィン（１７）により互いに繋がり、
   前記接続要素（８）は、それぞれ、バンドピン端部（３１）を備える中空ピンボディ（１０）をそれぞれ有しており、
   前記バンドピン端部（３１）は、前記中空ピンボディ（１０）を前記ブレーキバンド（４）に固定する一対のペグ又はフィン（１７）に受容される、請求項１〜６のいずれかに記載のブレーキ装置（１）。
8. 前記中空ピンボディ（１０）を前記ブレーキバンド（４）に固定する前記一対のペグ又はフィン（１７）は、前記バンドピン端部（３１）から離れて、また互いに離れて、さらに窓部（１２）を解放して、
   前記中空ピンボディ（１０）の貫通開口部（１１）は、前記中空ピンボディ（１０）の外部に通じており、
   及び／又は、前記バンドピン端部（３１）は、前記ペグ又はフィン（１７）から離れて、前記バンド通気ダクト（１６）に向けて突出するピン末端部（３２）を備える、請求項７に記載のブレーキ装置（１）。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の少なくとも１つのブレーキ装置（１）を備えるディスクブレーキ（４０）。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の少なくとも１つのブレーキ装置（１）、及び少なくとも１つの接続装置（８）を備える車両であって、
    前記接続装置（８）は、車輪と一体となり、ディスクブレーキ（４０）のディスク（２）を前記車輪に拘束する、ことを特徴とする車両。

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