JP3212321U - ブレーキディスク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱構造を有するブレーキディスク構造を提供する。【解決手段】中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０を含み、第１ディスク１０及び第２ディスク２０は、それぞれ中央ディスク３０の軸方向両端の相対する表面に結合される。第１ディスク１０及び第２ディスク２０の外側表面は環形のブレーキ面１１を有し、ブレーキ面１１は、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０を貫通する複数の通気孔４２を有し、第１ディスク１０、第２ディスク２０及び中央ディスク３０は、それぞれ相互に位置合わせされる第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４を有し、第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４は、２種の大きさの異なる孔径を有し、第３剥離孔３４の孔径は、そのうち比較的小さい孔径と一致し、第３剥離孔３４の周縁は、孔径が比較的大きな第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４を位置合わせした後に複数の露出した放熱部分５０を出現させる。【選択図】図３

Description

本考案は、ブレーキディスクの構造に関し、特に、放熱構造を有し、且つ耐摩耗及び軽量化の特性を兼ね備えるブレーキディスク構造に関する。

ディスク式ブレーキの優れた制動性能は、自転車スポーツが盛んな今日では、益々多くの自転車がディスク式ブレーキを主な制動手段として採用し始めている。ブレーキディスクは、ディスク式ブレーキシステムを構成する部材の一つであり、更には、車両が制動に用いる重量な部材である。早期のブレーキディスクは、鉄をベース材料として形成されるが、製品の重量が過度に重く、鉄金属の熱伝導係数が比較的低いことによって比較的良好な放熱効果を提供することが困難である。

既に特許査定となっている台湾発明特許第Ｉ３１２３９２号の「複合材質を有するブレーキディスク構造」は、外ディスク及び内ディスクが結合したブレーキディスク構造を開示しており、そのうち、外ディスクは、鉄質金属材料で形成され、内ディスクは、高強度なアルミ合金金属材料で形成され、アルミ合金材質で形成される内ディスクを加えることによって軽量化及び耐摩耗の特性を実現している。

既に公開されている米国特許第ＵＳ８５２２９３１Ｂ２号は、第１ロータ部分、第２ロータ部分、及び第３ロータ部分を含むディスクブレーキロータを開示している。第２ロータ部分は、環状部分及び少なくとも１つの通気孔を有する。第３回転部分も、環状部分を有する。第１ロータ部分は、第２ロータ部分及び第３ロータ部分に付着され、且つ第２ロータ部分及び第３ロータ部分の間に設置され、第１ロータ部分の表面は、上記の少なくとも１つの通気孔によって露出される露出領域となる。前記の露出領域によって熱散逸可能な露出表面とする。そのうち、第１ロータは、重量が軽量な金属材料、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される。第２ロータ部分及び第３ロータ部分は、ブレーキパッド接触用の材料、例えば、ステンレスにより形成される。そのうち、第１ロータは、熱を散逸可能な露出表面が第２ロータ部及び第３ロータ部により支持されておらず、放熱過程で冷熱交換の作用又は熱応力の作用によって変形及び分裂の問題を有し易い。

台湾発明特許第Ｉ３１２３９２号公報 米国特許第ＵＳ８５２２９３１Ｂ２号公報

本考案が解決しようとする技術問題は、放熱構造を有し、且つ耐摩耗及び軽量化の特性を具備するブレーキディスク構造を提供することにある。

上記の技術問題を解決する為、本考案が開示するブレーキディスク構造の実施例は、軽金属又はその合金材料で形成される中央ディスクと、鉄ベース金属材料から形成される第１ディスク及び第２ディスクを含み、第１ディスク及び第２ディスクは、それぞれ中央ディスクの軸方向の両端の相対する第１表面及び第２表面に結合され、ブレーキディスクの中心箇所に軸孔を有し、ハブに組み付けることに用い、前記軸孔は、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクを貫通し、第１ディスク及び第２ディスクの外側表面に環形のブレーキ面を有し、第１ディスク、第２ディスク及び中央ディスクは、相互に位置合わせされる１つ以上の第１剥離孔、第２剥離孔及び第３剥離孔をそれぞれ有し、これら第１剥離孔及び第２剥離孔は、２種の大きさの異なる孔径を含み、任意の２つの隣り合う第１剥離孔の孔径は異なり、任意の２つの隣り合う第２剥離孔の孔径は異なり、そのうち、相互に位置合わせされた第１剥離孔及び第２剥離孔の孔径は異なり、第３剥離孔の孔径は、そのうちの比較的小さい孔径と一致し、第３剥離孔は、孔径が比較的大きな第１剥離孔及び第２剥離孔に位置合わせされた後、第３剥離孔の周辺は、複数の露出された放熱部分を出現させる。

そのうち、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクは、円形ディスク状の部材である。

そのうち、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクは、何れも円形ディスク状の部材であり、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクの径方向の最外側辺縁の外側面に複数の孤形の欠き口を有する。

そのうち、第１ディスク及び第２ディスクは、冶金反応を有するプロセスによりそれぞれ中央ディスクの軸方向両端の相対する第１表面及び第２表面に結合する。

そのうち、前記冶金反応を有するプロセスは、圧延成形法、ラミネート成形法及び拡散成形法のうちの何れかを含む。

そのうち、鉄ベース金属材料は、鋳鉄及びステンレスのうちの何れか1種である。そのうち、軽金属又はその合金材料は、マグネシウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム合金、アルミニウム合金及びチタン合金のうちの何れか1種を含む。

好ましくは、そのうち、ブレーキ面の範囲は、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクを貫通する１つ以上の通気孔を有する。

そのうち、ブレーキ面の範囲は、中央ディスク、第１ディスク及び第２ディスクを貫通する１つ以上の導熱孔を有する。

そのうち、前記通気孔、導熱孔、第１剥離孔、第２剥離孔及び第３剥離孔の形状は、円形、多辺形及び弧線で囲われた不規則な形状のうちの何れか1種である。

好ましくは、そのうち、第１剥離孔、第２剥離孔及び第３剥離孔は、同じ又は一致した形状を有する。

更には、第１ディスクは、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸心を囲う複数の第１剥離孔を有し、任意の２つの隣り合う第１剥離孔の間にリブ部を形成し、好ましくは、これら第１剥離孔及びリブ部は、第１ディスクの径方向平面において、軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される。

更には、第２ディスクは、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸孔の軸心を囲う複数の第２剥離孔を設け、任意の２つの隣り合う第２剥離孔の間にリブ部を形成し、好ましくは、これら第２剥離孔及びリブ部は、第２ディスクの径方向平面において、軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される。

更には、中央ディスクは、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸孔の軸心を囲う複数の第３剥離孔を設け、任意の２つの隣り合う第３剥離孔の間にリブ部を形成し、好ましくは、これら第３剥離孔及びリブ部は、中央ディスクの径方向平面において、軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される。

本考案のブレーキディスク構造の有益效果は、以下を含む。
（１）金属又はその合金材料から形成される中央ディスク、及び鉄ベース金属材料から形成される第１ディスク及び第２ディスクは、ブレーキディスク軽量化及び耐摩耗の目標を実現することができる。
（２）放熱部分は、対象及び交錯しない位置関係によりブレーキディスクの軸方向の両端の相対の両側に分布される。この種の放熱部分は、第１剥離孔及び第２剥離孔を通過する空気又は気流と接触でき、放熱効果が良好な中央ディスクを利用してブレーキディスクの放熱効果を向上する。一方で、前記中央ディスクの放熱部分の露出していない部分は、以前に第１ディスク及び第２ディスクと結合し、第１ディスク及び第２ディスクによって支持を提供し、放熱部分が放熱過程で冷熱交換の作用又は熱応力の作用によって変形及び分裂の問題を発生することを回避する。

本考案のブレーキディスク構造の第１実施例の構造分解図である。 図１の実施例の構造組み合わせ図である。 図２の局部構造拡大図である。 図２は、Ａ−Ａ位置の構造断面図である。 本考案のブレーキディスク構造の第１実施例の構造分解図である。

本考案の具体的実施方式及びその他の利点及び効果について、図面に合わせて以下に説明する。

先ず、図１及び図２を参照し、それは、本考案のブレーキディスク構造の第１実施例の構造分解図及びその構造組み合わせ図である。

本考案が提示するブレーキディスク構造の実施例は、金属又はその合金材料から形成される中央ディスク３０、及び鉄ベース金属材料から形成される第１ディスク１０及び第２ディスク２０を含み、第１ディスク１０及び第２ディスク２０は、それぞれ中央ディスク３０の軸方向の両端の相対する第１表面３１及び第２表面３２に結合され、そのうち、大１実施方式では、第１ディスク１０及び第２ディスク２０は、冶金反応を有するプロセスでそれぞれ第１表面３１及び第２表面３２に結合され、三層の金属構造を有するブレーキディスクを組成し、ブレーキディスクの中心箇所に軸孔４０を有し、ハブに組み付けることに用い、前記軸孔４０は、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０を貫通する。

前記冶金反応を有するプロセスは、圧延成型法、ラミネート成形法及び拡散成形法のうち何れか1つを含む。前記軽金属又はその合金材料は、密度が４ｇ／ｃｍ３未満の金属又はその合金材料を含み、例えば、マグネシウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム合金、アルミニウム合金及びチタン合金のうちの何れか１つを含み、鉄ベース金属材料は、鋳鉄及びステンレスのうちの何れか１つを含み、ブレーキディスクの軽量化及び耐摩耗の目標を実現することができる。

本考案の第１実施例において、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０は、何れも円形ディスク状の部材であり、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０の径方向の最外側辺縁の側面３３、１３、２３が複数の孤形の欠き口４１を有する。好ましくは、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０の径方向の最外側辺縁の形状が一致し、且つ相互に位置合わせされている。

図５に示すのは、本考案の第２実施例であり、そのうち、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０は、円形ディスク状の部材であり、言い換えれば、第１ディスク１０及び第２ディスク２０の径方向最外側辺縁は、円形の形状である。

第１ディスク１０及び第２ディスク２０のそれぞれブレーキディスクの軸方向両端に位置する相対する外側表面にブレーキ面１１、２１を有し（図４参照）、前記ブレーキ面１１、２１は、ディスク式ブレーキシステムのディスクブレーキと接触させることに用い、前記ブレーキ面１１、２１は、基本的に第１ディスク１０及び第２ディスク２０の径方向外側辺縁及び軸方向４０の軸心を円心とする円形線Ｃで定義される環形面であり、ブレーキ面１１、２１の範囲は、１つ以上の中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０を貫通する通気孔を有する。そのうち、通気孔４２は、ブレーキディスクの径方向平面は、何れも対称軸孔４０の軸心の位置に均等に分布し、ブレーキディスクに回転時に安定した回転運動を維持させることができる。

ブレーキ面１１、２１の範囲は、中央ディスク３０、第１ディスク１０及び第２ディスク２０を貫通する１つ以上の導熱孔４３を含み、前記導熱孔４３は、ブレーキディスクの径方向平面に軸孔４０の軸心に対称な位置に均等に分布され、ブレーキディスクに回転時に安定した回転運動を維持させることができる。

第１ディスク１０は、第１ディスク１０を貫通する１つ以上の第１剥離孔１４を有し、これに限定するものではないが、例えば、３〜８個であり、これら第１剥離孔１４は、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸孔４０の軸心を囲い、そのうち、任意の２つの隣り合う第１剥離孔１４の間にリブ部１５を形成する。好ましくは、これら第１剥離孔１４は、第１ディスク１０の径方向平面に軸孔４０の軸心に対称位置に均等に分布され、ブレーキディスクに回転時に安定した回転運動を維持させることができる。これら第１剥離孔１４は、２種の大きさが異なる孔径を有し、それぞれ比較的大きな第１孔径Ｄ１及び比較的小さな第２孔径Ｄ２であり、そのうち任意の２つの隣り合う第１剥離孔１４の孔径の大きさが異なる。

第２ディスク２０は、第２ディスク２０を貫通する１つ以上の第２剥離孔２４を有し、第２剥離孔２４の数量及び第１剥離孔１４の数量が同じであり、これら第２剥離孔２４は、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸孔４０の軸心を囲い、そのうち、任意の２つの隣り合う第２剥離孔２４の間にリブ部２５を形成する。好ましくは、第２剥離孔２４の第２ディスク２０における径方向平面は、孔４０の軸心に対称な位置に均等に分布され、ブレーキディスクに回転時に安定した回転運動を維持させることができる。これら第２剥離孔２４は、２種の大きさが異なる孔径を有し、前記第１剥離孔１４の孔径と同じく、それぞれ比較的大きな第１孔径Ｄ１及び相対して比較的小さな第２孔径Ｄ２であり（本考案の実施方式で提示する第１孔径Ｄ１の寸法は、何れも同じであり、提示する第２孔径Ｄ２の寸法は、何れも同じである）、そのうち、任意の２つの隣り合う第２剥離孔２４の孔径の大きさと異なり、そのうち、第１ディスク１０の複数の第１剥離孔１４及び第２ディスク２０の複数の第２剥離孔２４の中心は相互に位置合わせされ、且つ第１ディスク１０のうち比較的大きな孔径の第１剥離孔１４は、第２ディスク２０のうちの比較的小さな孔径の第２剥離孔２４に位置合わせされ、第１ディスク１０のうちの比較的小さな孔径の第１剥離孔１４は、第２ディスク２０のうちの比較的大きな孔径の第２剥離孔２４に位置合わせされる。

中央ディスク３０は、中央ディスク３０を貫通する１つ以上の第３剥離孔３４を有し、第３剥離孔３４の数量は、第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４の数量と同じであり、これら第３剥離孔３４は、相互に間隔をおいてブレーキディスクの軸孔４０の軸心を囲い、そのうち、任意の２つの隣り合う第３剥離孔３４の間にリブ部３５を形成し、且つこれら第３剥離孔３４及び前記第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４と位置合わせされる。好ましくは、これら第３剥離孔３４の中央ディスク３０における径方向平面は、軸孔４０の軸心に対称な位置に均等に分布され、ブレーキディスクに回転時に安定した回転運動を維持させることができる。これら第３剥離孔３４の孔径及び第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４のうちの比較的小さい第２孔径Ｄ２と同じである。第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４の形状は、弧線で囲われた不規則形状であり、そのうち、第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４は、好ましくは、同じであるか、又は一致した形状を有し、且つ第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４の中心は、相互に位置合わせされ、前記中心は、不規則形状の中心である。

そのうち、前記通気孔４２、導熱孔４３、第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４の形状は、円形孔、多辺形孔及び弧線で囲われてなる不規則形状の何れか１つである。好ましくは、そのうち、第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４は、同一であるか、又は一致した形状である。そのうち、リブ部１５、２５、３５の幅の注意すべき点とし、ブレーキディスクの制動過程中に受ける外力に耐えることができなければならず、且つ変形又は損壊しないということである。そのうち、第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４のもう1つの効果は、第１ディスク１０、第２ディスク２０及び中央ディスク３０の重量を軽減し、ブレーキディスク軽量化の目標を実現することにある。

上記第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４の相互の間の位置関係により、中央ディスク３０の第３剥離孔３４の周縁は、孔径が比較的大きな第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４を位置合わせした後に複数の露出した放熱部分５０を出現させ（図３参照）、且つこれら放熱部分５０は、対称及び交錯しない位置関係によりブレーキディスクの軸方向両端の相対する両側に分布される。この種の放熱部分５０は、第１剥離孔１４、第２剥離孔２４及び第３剥離孔３４を通過する空気又は気流と接触でき、放熱効果が比較的良好な中央ディスク３０を利用し（金属又はその合金材料で形成されるため）、ブレーキディスクの放熱効果を向上させる。一方で、前記中央ディスク３０の放熱部分５０の露出されていない部分は、依然として第１ディスク１０及び第２ディスク２０と結合し、第１ディスク１０及び第２ディスク２０によって支持を提供し、放熱部分５０が放熱過程で冷熱交換の作用又は熱応力の作用によって変形及び分裂を発生する問題を回避する。

当然ながら、その他の実施方式において、第３剥離孔３４の位置は、実心構造であってもよく、言い換えれば、中央ディスク３０は、前記の第３剥離孔３４を有さず、この種の実施方式は、中央ディスク３４の第１剥離孔１４及び第２剥離孔２４を位置合わせした位置に露出する放熱部分の面積を増加させることができるが、総体的にブレーキディスクの軽量化の程度も減少する。

１０ 第１ディスク
１１、２１ ブレーキ面
１３、２３、３３ 外側面
１４ 第１剥離孔
１５、２５、３５ リブ部
２０ 第２ディスク
２４ 第２剥離孔
３０ 中央ディスク
３１ 第１表面
３２ 第２表面
３４ 第３剥離孔
４０ 軸孔
４１ 欠き口
４２ 通気孔
４３ 導熱孔
５０ 放熱部分
Ｃ 円形線
Ｄ１ 第１孔径
Ｄ２ 第２孔径

Claims (12)

1. 軽金属又はその合金材料で形成される中央ディスクと、鉄ベース金属材料から形成される第１ディスク及び第２ディスクを含み、該第１ディスク及び該第２ディスクは、それぞれ該中央ディスクの軸方向の両端の相対する第１表面及び第２表面に結合され、該ブレーキディスクの中心箇所に軸孔を有し、該軸孔は、該中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクを貫通し、該第１ディスク及び該第２ディスクのそれぞれ該ブレーキディスクの軸方向両端に位置する相対する外側表面にブレーキ面を有し、該第１ディスク、該第２ディスク及び該中央ディスクは、相互に位置合わせされる１つ以上の第１剥離孔、第２剥離孔及び第３剥離孔をそれぞれ有し、該第１剥離孔及び該第２剥離孔は、２種の大きさの異なる孔径を含み、任意の２つの隣り合う該第１剥離孔の孔径は異なり、任意の２つの隣り合う該第２剥離孔の孔径は異なり、そのうち、相互に位置合わせされた該第１剥離孔及び該第２剥離孔の孔径は異なり、該第３剥離孔の孔径は、そのうちの比較的小さい該孔径と一致し、該第３剥離孔は、孔径が比較的大きな該第１剥離孔及び該第２剥離孔に位置合わせされた後、該第３剥離孔の周辺は、露出された放熱部分を出現させる、ブレーキディスク構造。
2. 前記第１ディスク及び該第２ディスクは、冶金反応を有するプロセスでそれぞれ該中央ディスクの該第１表面及び第２表面に結合され、該冶金反応を有するプロセスは、圧延成形法、ラミネート成形法及び拡散成形法のうちの何れかを含む請求項１に記載のブレーキディスク構造。
3. 前記鉄ベース金属材料は、鋳鉄及びステンレスの何れか１つであり、そのうち、該軽金属又はその合金材料は、マグネシウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム合金、アルミニウム合金及びチタン合金のうちの何れか1種を含む請求項１に記載のブレーキディスク構造。
4. 前記中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクは、円形ディスクの部材である請求項１に記載のブレーキディスク構造。
5. 前記中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクは、何れも円形ディスク状の部材であり、該中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクの径方向最外側辺縁の外側面に複数の孤形の欠き口を有する請求項１に記載のブレーキディスク構造。
6. 前記第１剥離孔は、相互に間隔をおいて該ブレーキディスクの該軸孔の軸心を囲い、何れか２つの隣り合う該第１剥離孔の間にリブ部を形成し、該第１剥離孔及び該リブ部の第１ディスクにおける径方向平面は、該軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される請求項１に記載のブレーキディスク構造。
7. 前記第２剥離孔は、相互に間隔をおいて該ブレーキディスクの該軸孔の軸心を囲い、何れか２つの隣り合う該第２剥離孔の間にリブ部を形成し、該第２剥離孔及び該リブ部の第２ディスクにおける径方向平面は、該軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される請求項１に記載のブレーキディスク構造。
8. 前記第３剥離孔は、相互に間隔をおいて該ブレーキディスクの該軸孔の軸心を囲い、何れか２つの隣り合う該第３剥離孔の間にリブ部を形成し、該第３剥離孔及び該リブ部の中央ディスクにおける径方向平面は、該軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される請求項１に記載のブレーキディスク構造。
9. 前記ブレーキ面の範囲は、該中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクを貫通する１つ以上の通気孔を有し、該通気孔のブレーキディスクにおける径方向平面は、該軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される請求項１に記載のブレーキディスク構造。
10. 前記ブレーキ面の範囲は、該中央ディスク、該第１ディスク及び該第２ディスクを貫通する１つ以上の導熱孔を有し、該導熱孔のブレーキディスクにおける径方向平面は、該軸孔の軸心に対称な位置に均等に分布される請求項９に記載のブレーキディスク構造。
11. 前記通気孔、該導熱孔、該第１剥離孔、該第２剥離孔及び該第３剥離孔の形状は、円形、多辺形及び弧線で囲われた不規則な形状のうちの何れか1種である請求項１０に記載のブレーキディスク構造。
12. 前記第１剥離孔、該第２剥離孔及び該第３剥離孔は、同一であるか、又は一致した形状である請求項１１に記載のブレーキディスク構造。