JP3861443B2 - Ventilated rotor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスク式ブレーキ等の制動装置に用いられるベンチレーテッドロータの改良に関し、特に、ベンチレーテッドロータの振動特性と冷却性能を共に改善できる様にしたものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の制動装置の一つであるディスク式ブレーキは、図15に示すように構成され、車軸とともに回転する、通風孔01を持つ円盤状のベンチレーテッドロータ02を、油圧等で作動させる摩擦パッド03で挟圧して制動を行うディスクブレーキにおいて、ベンチレーテッドロータ02が摩擦パッド03で挟圧された際、ベンチレーテッドロータ02と摩擦パッド03とキャリパを構成するシリンダボディ04とトルクメンバの相性等によって非常に不愉快なブレーキ鳴き音と称される高周波音が発生することが知られている。
【0003】
そしてこの対策として従来、実開昭59−16124号公報に開示されたものがある。この従来技術は、図16に示すように、ベンチレーテッドロータ05の通風孔06の一部を埋めて、重量付加部07を形成し、ロータ周方向の重量を調整することで、ベンチレーテッドロータ05の固有振動の重根を分離したものである。なお、重量を調整することで重根を分離する考え方は、「日本機械学会論文集(C編)55巻512号(1989−4)」の論文番号「No.88−0622A」に紹介されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記従来技術のような構成を採用すれば、ブレーキ鳴きの抑制は可能であるが、制動時の高温なベンチレーテッドロータ05から効率的に熱を奪う目的で、形成された通風孔06が埋められていた為、ベンチレーテッドロータ05の冷却性能が悪化し、フェード、ベイパーロックを引き起こしたり、摩擦パッドの摩耗が早くなるという問題点があった。
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ベンチレーテッドロータの冷却性能を向上しながら、ベンチレーテッドロータの固有振動の重根を分離でき、もってブレーキ鳴きを従来より大幅に低減することができるベンチレーテッドロータを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、鳴き防止のために周方向に重量分布をもたせ、且つ内周面及び外周面間を通じる通風孔が形成されたベンチレーテッドロータにおいて、周方向の重量分布を持たせる重量調整手段として、前記通風孔を形成する複数のリブのうち円周方向に等間隔に配置されて固有振動の重根を分離する重根分離用リブのロータ回転方向逆側面に、一つまたは複数の突起部を形成し、前記突起部の高さをリブ内周側はリブ端部とリブ外周側は隣接するリブとの間隔の三分の一の点を結んだ線内に収めた。また、上記目的を達成するために、請求項2に係る発明は、上記請求項1記載に係る発明であるベンチレーテッドロータにおいて、前記重根分離用リブの前記突起部を、リブ内周端からリブの半径方向長さの三分の二までの範囲に形成し、前記重根分離用リブ以外のリブに、前記重根分離用リブに形成した前記突起部よりリブ内周端に寄った位置に少なくとも一つの突起部を形成し、前記重根分離用リブ以外のリブに形成した前記突起部の総重量より、前記固有振動の重根分離用リブに形成した前記突起部の総重量を重くした。また、上記目的を達成するために、請求項3に係る発明は、上記請求項1記載に係る発明であるベンチレーテッドロータにおいて、前記重根分離用リブの前記突起部を、リブ内周端からリブの半径方向長さの三分の二までの範囲に形成し、前記重根分離用リブを含む全てのリブに、前記重根分離用リブに形成した前記突起部よりリブ内周端に寄った位置に少なくとも一つの突起部を形成して前記重根分離用リブの突起部の数を、前記重根分離用リブ以外のリブの前記突起部の数より多くし、前記固有振動の重根分離用リブに形成した前記突起部の総重量を前記重根分離用リブ以外のリブに形成した前記突起部の総重量より重くした。また、上記目的を達成するために、請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3に係る発明であるベンチレーテッドロータにおいて、前記突起部を、半球形状とした、またはロータ回転軸と同じ方向に回転軸を持つ半円柱形状とした。
【0006】
【作用】
本発明にあっては、通風孔を形成する複数のリブのうち円周方向に等間隔に配置されて固有振動の重根を分離する重根分離用リブに、必要な重量分布を持たせるように突起部が配置しているため、ベンチレーテッドロータの振動が低減してブレーキ鳴きが抑制される。そして、突起部の高さがリブ内周側はリブ端部と、リブ外周側は隣接するリブとの間隔の三分の一の点を結んだ線内に収まる突起部が、通風孔を形成するリブのロータ回転方向逆側面に位置するため、ロータ回転時に通風孔を冷却風が流れる際に発生する、剥離域に存在する逆向きの流れは低減し、通風孔を流れる冷却風速が早くなり、ベンチレーテッドロータの冷却性能が向上する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1を示したものである。
ここで、ディスク式ブレーキは図2に概略構成を断面で示すように、車輪と一体に回転するディスクロータとしてのベンチレーテッドロータ2を、一対の摩擦パッド3で挟み込み、その摩擦パッド3の真擦剤としてのライニング3aとベンチレーテッドロータ2との接触部分の摩擦力を利用して制動を行う装置である。具体的には、車体側に固定された図示しないトルクメンバには、ベンチレーテッドロータ2を両側から挟み込むように一対の摩擦パッド3が取り付けられている。ただし、摩擦パッド3は、ベンチレーテッドロータ2の軸方向(図2の左右方向)に進退可能にトルクメンバに支持され、そのトルクメンバには、一方の摩擦パッド3の背面に対向する基部4aと、他方の摩擦パッド3の背面に対向する爪部4bと、これら基部4a及び爪部4b間を連結する連結部4cとから構成されたシリンダボディ4が、スライドピン等を介して軸方向に進退可能に取り付けられている。そして、そのシリンダボディ4の基部4a内には、一方の摩擦パッド3の背面をベンチレーテッドロータ2に向けて押圧可能なピストン5を保持するシリンダ孔6が形成されていて、ピストン5は、図示しないマスタシリンダからシリンダ孔6に供給される油圧により進退するようになっている。
【0008】
従って、制動時に、シリンダ孔6内に油圧が供給されると、ピストン5がベンチレーテッドロータ2側に移動するから、一方の摩擦パッド3がピストン5によって押圧されてベンチレーテッドロータ2側に移動し、その摩擦パッド3のライニング3aがベンチレーテッドロータ2の一方の面に接触する。そして、ピストン5がさらにベンチレーテッドロータ2側に移動すると、摩擦パッド3を押圧する力の反力により、シリンダボディ4がピストン5の移動方向とは逆方向に移動するから、その爪部4bがベンチレーテッドロータ2側に移動し、他方の摩擦パッド3が爪部4bによって押圧されてベンチレーテッドロータ2側に移動し、その摩擦パッド3のライニング3aがベンチレーテッドロータ2の他方の面に接触する。このような動作は、極短い時間内に行われるため、ブレーキペダルを踏み込むのと殆ど同時に一対の摩擦パッド3によってベンチレーテッドロータ2が両側から挟み込まれ、制動が行われるのである。
【0009】
ベンチレーテッドロータ2内には、その斜視図である図1にも示すように、内周面2a(図1には図示せず)及び外周面2b間を貫通するように放射状に延びた複数の通風孔1が形成されている。また、ベンチレーテッドロータ2の内周面2aに連続して一方の面側に同軸に突出した中空の円筒部2cの端面には、車輪側に取り付ける際に利用される中央貫通孔2d及び複数のボルト孔2eが形成されている。
【0010】
そして、本実施の形態におけるベンチレーテッドロータ2の軸方向中央部分での四分の一だけの断面図である図3に示すように、図2に示すベンチレーテッドロータ2の内摺動板2fと外摺動板2gの内面(相対向する面)と、内周面2aから外周面2bに延びる細長い部材であるリブ7に仕切られて通風孔1が形成されている。なお、この図3に図示していない、残りの四分の三の部分は、図3の構成が周期的に現れるので、省略している。
【0011】
本実施の形態では、ベンチレーテッドロータ2の固有振動モードの一つである、直径2節モード(図4)を分離する構成について説明している。直径2節モードを分離するためには、ベンチレーテッドロータ2の円周方向に少なくとも四個所に、等間隔で重量付加部を追加する必要がある。車両前進時のロータ回転方向を図3の矢印Aとすると、互いに隣接した3本のリブ7のロータ回転逆側面7aに、突起部8がそれぞれ形成されている。突起部8の高さは、図5に示すように、リブ7のロータ回転逆側面7aの外周端P1と、外周端P1からロータ回転方向Aの反対側に隣接する二本のリブの外周側の間隔の三分の一進んだ点P2と、リブ7のロータ回転逆側面7aの内周面2aのリブ内周端P3とを結んだ範囲内に収まっている。
【0012】
このような構成であれば、各突起部8が重量付加部としての作用をするから、直径2節モードが分離され、ベンチレーテッドロータ2の振動が抑制され、ブレーキ鳴きの騒音レベルが低減するのである。図3に示した本実施の形態と、図3から突起部8を除いた通常のベンチレーテッドロータとの、数値解析を用いて算出した直径節モードの周波数を図6に示す。通常のベンチレーテッドロータが、直径2節と直径3節と直径4節で重根を持っているのに対し、本実施の形態では、狙い通り直径2節が大幅に分離できていることが分かる。なお本実施の形態では、相隣接した三枚のリブ7に、同一形状の突起部8を、同一半径上に、各リブ7に一つずつ設けているが、突起部8を設置するリブ7は三枚以外でも問題はないし、半径方向の位置も同じである必要はないし、更に同一形状である必要もないし、各リブ7に一つ以上設けても問題ない。また本実施の形態では、直径3節が分離していないが、直径3節の分離を狙った円周方向の重量配分を、本発明の核心である突起部8をリブ7に適宜配置すれば、直径3節の分離も可能であり、さらにその他円周方向の重量配分で対応可能なベンチレーテッドロータ2の固有振動の重根の分離が可能であることは、言うまでもない。
【0013】
また、通風孔1を流れる空気流が冷却風として作用し、ベンチレーテッドロータ2と摩擦パッド3との摩擦により高温状態になり易いベンチレーテッドロータ2の放熱が促進されるのであるが、本実施の形態では、図3の突起部8のような特異な形状を採用しているため、通風孔1内を通過する冷却風の流量が増大し、良好な放熱効果を得ることができる。
【0014】
これを詳述すると、まずリブ7側面から突起部8の形状を除いた通常のベンチレーテッドロータ2の、回転時における空気流を矢印で示す図7(回転軸中央部分の断面図である。)にも示すように、ロータ回転方向を矢印A方向とすると、ベンチレーテッドロータ2の内周面2aにおいて、ロータ回転数に応じた角度B1で流入し、リブ7のロータ回転逆側面7aに剥離が生じている。その淀み領域(以下剥離域1C)は広く存在し、主流域は狭くなっている。剥離域1C内では、剥離域1Cと主流域との界面1Dに、主流域の流れを妨げる方向に逆向きの流れB2が発生し、主流域を流れる冷却風Bの風速を減少させ、即ち流量を減少させている。
【0015】
これに対し、本実施の形態における、回転時の空気流を矢印で示す図8(回転軸中央部分の断面図である。)にも示すように、ロータ回転方向を矢印A方向とすると、ベンチレーテッドロータ2の内周面2aにおいて、ロータ回転数に応じた角度B1で流入し、リブ7のロータ回転逆側面7aに剥離が生じ、剥離域1Cが発生するが、突起部8より下流では流れが整流されて、剥離域1Cと主流域との界面1D近傍の、主流域の流れを妨げる逆向きの流れがなくなり、主流域を流れる冷却風Bの風速を向上させ、即ち風量を増加させている。
【0016】
ちなみに、本発明者等が行った実験によれば、突起部8のリブ7の半径方向の設置位置と突起部8の高さと冷却風の流速との関係は、図9に示すように、突起部8の設置位置が、リブ7の内周端P3から半径方向外側へ10mmの位置から、リブ7の外周端P1から半径方向内側へ30mm(リブ長さの内周端から三分の二の位置)に配置され、かつリブ7の高さが、リブ外周端P1からロータ回転方向Aの反対側に隣接する二本のリブの外周側の間隔の三分の一進んだ点(P2)と、リブ7の内周端P3とを結んだ線と一致する高さである場合に、突起部のないベンチレーテッドロータに比べ流速が増大することが分かっている。
【0017】
そして、本発明者等が行った実験によれば、突起部8の形状と冷却風の流速との関係は、図10に示すように、高さが同じ場合、(c)突起部8の形状が四角柱形状、(b)楔形状、(a)半円形状の順に流速が増大することが分かっている。また、突起部8の形状が半円形状と半円柱形状はここでは、明記しないが、同程度の流速となる。
【0018】
さらに、本発明者の行った実験によれば、突起部8の数量と、即ち重量と、冷却風の流速との関係は、図10に示すように、同一重量の場合、(e)外周側のみ高い突起部8を設ける、(f)内周の低い突起部8と内周と外周の中央の径位置に中程度の高さの突起部8を設ける、(d)内周から外周に向けて同一形状の突起部8を多数設ける、の順に流速が増大することが分かっている。
【0019】
実験の条件は、車速が100km/hであり、流速は通風孔1内の平均値である。また実験に使用したベンチレーテッドロータ2は外形Ф280mm、内径Ф177mm、36枚の同じ長さを持つリブ7を等間隔に配置した形状である。
【0020】
以上の実験結果からも明らかなように、本実施の形態の構成によれば、通風孔1を通過する冷却風の流量が従来の構成に比べ増大するから、それだけベンチレーテッドロータ2の冷却効果が向上し、良好な放熱効果を得ることができるのである。
【0021】
図11は、本発明の実施の形態2を示す図であって、上記実施の形態1の図3と同様のベンチレーテッドロータ2の軸中央部分の四分の一の断面図である。なお、実施の形態2から実施の形態5まで、上記実施の形態1と同様の部材及び部位には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。また、直径2節モードを分離する、ベンチレーテッドロータ2の円周方向の四個所に、重量付加部を追加しているが、他モードに対する効果は上記実施の形態1の説明と同じである。即ち、本実施の形態2では、重量調整手段である重量増加部のリブ7−1〜7−3以外のリブ7−4〜7−9の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3から10mm以内に、一つの突起部8−4〜8−9が形成されている。重量増加部のリブ7−1〜7−3の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3からベンチレーテッドロータ半径方向ヘリブ長さの三分の二進んだ位置P4に、他の突起部8−4〜8−9より重い一つの突起部8−1〜8−3が形成されている。それら突起部8−1〜8−3の高さは、図11に示すように、リブ7のロータ回転逆側面7aの外周端P1からリブ間隔の三分の一進んだ点P2と、リブ7のロータ回転逆側面7aの内周端P3との結んだ線と各半径方向位置において一致している。また、上記突起部8は各リブ7のロータ回転逆側面7aに配置されている。
【0022】
このような構成であれば、重量増加部の突起部8−1〜8−3とそれ以外の突起部8−4〜8−9の重量差が重量付加部として作用するから、直径2節モードが分離され、ベンチレーテッドロータ2の振動が抑制され、ブレーキ鳴きの騒音レベルが低減するのである。また、全ての通風孔1において、突起部8が剥離域の逆向きの流れを減少させるから、通風孔1を流れる冷却風の風速を向上させ、良好な放熱効果を得ることができるのである。
【0023】
上記構成は、説明の便宜上、全てのリブ7に一つの突起部8を設けているが、重量増加部と重量増加部以外の重量差が実現できる、突起部8の数、突起部8の重量であれば、一枚のリブ7に突起部8が一つとは限らない。
さらに図12は、本発明の実施の形態3を示す図であって、上記実施の形態1の図3と同様のベンチレーテッドロータ2の軸中央部分の四分の一の断面図である。
【0024】
即ち、実施の形態3では、すべてのリブ7の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3から10mm以内に、一つの突起部8−1〜8−9が形成されている。重量増加部のリブ7−1〜7−3の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3からベンチレーテッドロータ半径方向ヘリブ長さの三分の二進んだ位置P4に、他の突起部8−4〜8−9より重い一つの突起部8−11〜8−13が形成されている。それら突起部8−11〜8−13の高さは、図12に示すように、リブ7のロータ回転逆側面7aの外周端P1からリブ間隔の三分の一進んだ点P2と、リブ7のロータ回転逆側面7aの内周端P3とを結んだ線と各半径方向位置において一致している。また、上記突起部8は各リブ7のロータ回転逆側面7aに配置されている。
【0025】
このような構成であれば、重量増加部の突起部8−1〜8−3が重量付加部として作用するから、直径2節モードが分離され、ベンチレーテッドロータ2の振動が抑制され、ブレーキ鳴きの騒音レベルが低減するのである。また、全ての通風孔1において、突起部8が剥離域の逆向きの流れを減少させるから、通風孔1を流れる冷却風の風速を向上させ、良好な放熱効果を得ることができるのである。
【0026】
上記構成は、説明の便宜上、重量増加部に二つの突起部8を設け、重量増加部以外には一つの突起部8を設けているが、重量増加部と重量増加部以外の重量差が実現できる、突起部8の数、突起部8の重量であれば、各リブ7の突起部8の数量と重量は任意に設定できる。
【0027】
さらに図13は、本発明の実施の形態4を示す図であって、上記実施の形態1の図3と同様のベンチレーテッドロータ2の軸中央部分の四分の一の断面図である。即ち、本実施の形態4では、すべてのリブ7の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3から10mm以内に、一つの突起部8−1〜8−9が形成されている。重量増加部のリブ7−1〜7−3の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3からベンチレーテッドロータ半径方向ヘリブ長さの三分の二進んだ位置P4に、他の突起部8−4〜8−9より重い一つの突起部8−11〜8−13が形成されている。それら突起部8−11〜8−13の高さは、図13に示すように、リブ7のロータ回転逆側面7aの外周端P1からリブ間隔の三分の一進んだ点P2と、リブ7のロータ回転逆側面7aの内周端P3とを結んだ線と各半径方向位置において一致している。また、上記突起部8は各リブ7のロータ回転逆側面7aに配置されている。そして、各リブ7の形状は、各突起部8の高さと同じ半径を持つ、半球形状で形成されている。
【0028】
このような構成であれば、重量増加部の突起部8−1〜8−3が重量付加部として作用するから、直径2節モードが分離され、ベンチレーテッドロータ2の振動が抑制され、ブレーキ鳴きの騒音レベルが低減するのである。また、全ての通風孔1において、突起部8が剥離域の逆向きの流れを減少させるから、通風孔1を流れる冷却風の風速を向上させ、良好な放熱効果を得ることができるのである。
【0029】
上記構成は、説明の便宜上、突起部8の形状を半円球状としているが、半円柱状でも効果はほぼ同じである。また、重量増加部に二つの突起部8を設け、重量増加部以外には一つの突起部8を設けているが、重量増加部と重量増加部以外の重量差が実現できる、突起部8の数、突起部8の重量であれば、各リブ7の突起部8の数量と重量は任意に設定できる。
【0030】
そして図14は、本発明の実施の形態5を示す図であって、上記実施の形態1の図3と同様のベンチレーテッドロータ2の軸中央部分の四分の一の断面図である。即ち、本実施の形態5では、すべてのリブ7の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3から10mm以内に、一つのФ2mmの半球状の突起部8−1〜8−9が形成されている。重量増加部のリブ7−1〜7−3の、ロータ回転逆側面7aの、リブ7の内周端P3からベンチレーテッドロータ半径方向へリブ長さの三分の二進んだ位置P4にかけて、等間隔に、かつ同一軸上に、Ф2mmの半球状の突起部8−10〜8−27が形成されている。
【0031】
このような構成であれば、重量増加部の突起部8−10〜8−27が重量付加部として作用するから、直径2節モードが分離され、ベンチレーテッドロータ2の振動が抑制され、ブレーキ鳴きの騒音レベルが低減するのである。また、全ての通風孔1において、突起部8が剥離域の逆向きの流れを減少させるから、通風孔1を流れる冷却風の風速を向上させ、良好な放熱効果を得ることができるのである。
【0032】
上記構成は、説明の便宜上、突起部8の形状を半円球状としているが、半円柱状でも効果はほぼ同じである。また、重量増加部に七個の突起部8を設け、重量増加部以外には一つの突起部8を設けているが、重量増加部と重量増加部以外の重量差が実現できる、突起部8の数は任意に設定できる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベンチレーテッドロータの通風孔を塞ぐことなく、ロータの固有振動の重根を分離し、ベンチレーテッドロータの振動がより低減してブレーキ鳴きを抑制できるから、騒音レベルを低減できるという効果がある。特に、請求項2〜4に係る発明によれば、ベンチレーテッドロータの全ての通風孔の冷却風速を早くし、ベンチレーテッドロータ冷却性能を向上できるから、制動時にドライバーが多大な踏力を必要とするフェードやベイパーロックの発生を減らすことができるし、パッドの摩耗が減少しパッド寿命が延びるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ベンチレーテッドロータの斜視図である。
【図2】実施の形態1のディスク式ブレーキの構成を示す断面図である。
【図3】実施の形態1の軸方向中央部分での四分の一の断面図である。
【図4】ベンチレーテッドロータの固有振動モードの一例である。
【図5】実施の形態1のリブ形状を示す断面図である。
【図6】実施の形態1におけるベンチレーテッドロータ固有振動の計算結果である。
【図7】従来の構成における通風孔内の空気流れの説明図である。
【図8】実施の形態1における通風孔内の空気流れの説明図である。
【図9】本発明者等が行った突起部設置位置と高さの実験結果である。
【図10】本発明者等が行った突起部形状の実験結果である。
【図11】実施の形態2の軸方向中央部分での四分の一の断面図である。
【図12】実施の形態3の軸方向中央部分での四分の一の断面図である。
【図13】実施の形態4の軸方向中央部分での四分の一の断面図である。
【図14】実施の形態5の軸方向中央部分での四分の一の断面図である。
【図15】一般的なディスク式ブレーキの構成を示す断面図である。
【図16】従来例の構成を示す軸方向の断面図である。
【符号の説明】
1 通風孔
2 ベンチレーテッドロータ
2a 内周面
2b 外周面
2c 円筒部
2d 中央貫通孔
2e ボルト孔
2f 内摺動板
2g 外摺動板
3 摩擦パッド
3a ライニング
4 シリンダボディ
4a 基部
4b 爪部
4c 連結部
5 ピストン
6 シリンダ孔
7 リブ
7a ロータ回転方向逆側面
8 突起部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a ventilated rotor used in a braking device such as a disc brake, and more particularly to improve both vibration characteristics and cooling performance of the ventilated rotor.
[0002]
[Prior art]
A disc type brake, which is one of the conventional braking devices, is configured as shown in FIG. 15, and is a friction pad that operates a disk-like ventilated
[0003]
As a countermeasure against this, there is a conventional measure disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-16124. In this prior art, as shown in FIG. 16, a part of the vent hole 06 of the ventilated
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Certainly, if the configuration as in the prior art is adopted, the brake squeal can be suppressed, but the vent hole formed for the purpose of efficiently depriving the heat from the high-temperature ventilated
The present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and improves the cooling performance of the ventilated rotor while separating the root of the natural vibration of the ventilated rotor. Therefore, an object of the present invention is to provide a ventilated rotor that can significantly reduce brake noise.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0006]
[Action]
In the present invention, among the plurality of ribs forming the ventilation holes, the multiple root separation ribs that are arranged at equal intervals in the circumferential direction and separate the multiple roots of the natural vibration are provided so as to have a necessary weight distribution. Since the portion is arranged , vibration of the ventilated rotor is reduced and brake noise is suppressed. And the height of the protrusion is within the line connecting the one-third of the distance between the rib end on the rib inner circumference and the adjacent rib on the rib outer circumference to form a vent hole Because it is located on the opposite side of the rotor rotation direction of the rib, the reverse flow that exists in the separation zone that occurs when the cooling air flows through the ventilation hole during rotor rotation is reduced, and the cooling air velocity that flows through the ventilation hole is increased. The cooling performance of the ventilated rotor is improved.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows
Here, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 2, the disc-type brake sandwiches a ventilated
[0008]
Therefore, when hydraulic pressure is supplied into the
[0009]
In the ventilated
[0010]
And, as shown in FIG. 3 which is a sectional view of only a quarter of the axially central portion of the ventilated
[0011]
In the present embodiment, a configuration is described in which the two-diameter mode (FIG. 4), which is one of the natural vibration modes of the ventilated
[0012]
With such a configuration, each
[0013]
In addition, the air flow flowing through the
[0014]
This will be described in detail. First, FIG. 7 (a cross-sectional view of the central portion of the rotation shaft) shows the air flow during rotation of the normal ventilated
[0015]
In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 8 (which is a cross-sectional view of the central portion of the rotation shaft) that indicates the air flow during rotation, the bench rotates when the rotor rotation direction is the arrow A direction. On the inner
[0016]
Incidentally, according to an experiment conducted by the present inventors, the relationship between the radial position of the
[0017]
According to experiments conducted by the present inventors, the relationship between the shape of the
[0018]
Furthermore, according to the experiment conducted by the present inventor, the relationship between the number of the
[0019]
The experimental conditions are that the vehicle speed is 100 km / h, and the flow velocity is an average value in the
[0020]
As apparent from the above experimental results, according to the configuration of the present embodiment, the flow rate of the cooling air passing through the
[0021]
FIG. 11 is a diagram showing the second embodiment of the present invention, and is a sectional view of a quarter of the central portion of the shaft of the ventilated
[0022]
In such a configuration, since the weight difference between the protruding portions 8-1 to 8-3 of the weight increasing portion and the other protruding portions 8-4 to 8-9 acts as a weight adding portion, a two-node diameter mode Are separated, the vibration of the ventilated
[0023]
In the above configuration, for convenience of explanation, one
Further, FIG. 12 is a diagram showing the third embodiment of the present invention, and is a sectional view of a quarter of the central portion of the axis of the ventilated
[0024]
That is, in the third embodiment, one protrusion 8-1 to 8-9 is formed within 10 mm from the inner peripheral end P3 of the
[0025]
With such a configuration, since the protrusions 8-1 to 8-3 of the weight increasing portion act as weight adding portions, the two-bar diameter mode is separated, the vibration of the ventilated
[0026]
In the above configuration, for convenience of explanation, two
[0027]
Further, FIG. 13 is a diagram showing the fourth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a quarter of the central portion of the axis of the ventilated
[0028]
With such a configuration, since the protrusions 8-1 to 8-3 of the weight increasing portion act as weight adding portions, the two-bar diameter mode is separated, the vibration of the ventilated
[0029]
In the above configuration, for convenience of explanation, the shape of the protruding
[0030]
14 is a view showing the fifth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a quarter of the central portion of the shaft of the ventilated
[0031]
With such a configuration, since the protruding portions 8-10 to 8-27 of the weight increasing portion act as weight adding portions, the two-bar diameter mode is separated, the vibration of the ventilated
[0032]
In the above configuration, for convenience of explanation, the shape of the protruding
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the root of the natural vibration of the rotor can be separated without blocking the ventilation hole of the ventilated rotor, and the vibration of the ventilated rotor can be further reduced to suppress brake noise. Therefore, the noise level can be reduced. In particular, according to the inventions according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a ventilated rotor.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the disc type brake according to the first embodiment.
FIG. 3 is a quarter sectional view of the axial central portion of the first embodiment.
FIG. 4 is an example of a natural vibration mode of a ventilated rotor.
5 is a cross-sectional view showing a rib shape according to
FIG. 6 is a calculation result of a ventilated rotor natural vibration in the first embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an air flow in a ventilation hole in a conventional configuration.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the air flow in the ventilation holes in the first embodiment.
FIG. 9 is a result of an experiment of a protrusion installation position and height performed by the present inventors.
FIG. 10 is a result of an experiment on the shape of a protrusion performed by the present inventors.
11 is a quarter sectional view of the axially central portion of the second embodiment. FIG.
FIG. 12 is a quarter sectional view of the axially central portion of the third embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a quarter at the axially central portion of the fourth embodiment.
FIG. 14 is a quarter sectional view of the axially central portion of the fifth embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a general disc type brake.
FIG. 16 is an axial sectional view showing a configuration of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
周方向の重量分布を持たせる重量調整手段として、前記通風孔を形成する複数のリブのうち円周方向に等間隔に配置されて固有振動の重根を分離する重根分離用リブのロータ回転方向逆側面に、一つまたは複数の突起部を形成し、前記突起部の高さをリブ内周側はリブ端部とリブ外周側は隣接するリブとの間隔の三分の一の点を結んだ線内に収めたことを特徴とするベンチレーテッドロータ。In the ventilated rotor that has a weight distribution in the circumferential direction to prevent squealing and that has ventilation holes formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface,
As a weight adjusting means for giving a weight distribution in the circumferential direction, among the plurality of ribs forming the vent hole, the rotor rotation direction of the multiple root separating ribs arranged at equal intervals in the circumferential direction to separate the multiple roots of the natural vibration is reversed. One or more protrusions are formed on the side surface, and the height of the protrusion is connected to one third of the distance between the rib end on the rib inner peripheral side and the adjacent rib on the rib outer peripheral side. Ventilated rotor characterized by being contained within the line.
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- 1998-03-10 JP JP05836898A patent/JP3861443B2/en not_active Expired - Fee Related
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