JP5414969B2 - ディスクブレーキ用ディスク - Google Patents
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Description
このディスクは、前記本体の内周縁に発生して本体内で外方に広がるひび割れの広がりを防止するように前記内周面近くで前記本体に接続され、本体とは別体の炭素複合材料により形成された少なくとも1つの強化リングを更に具備することを特徴とする。
(a)ディスク用の空のモールド内に強化リングを挿入する工程と、
(b)本質的に炭素からなり、30mmを超えない長さを有する所定量の単繊維の粗糸を、所定量の有機結合剤と混合することによって得た混合物の一部を上記モールド内に挿入する工程と、
(c)上記製品の完成時に、上記モールド内にエアダクトを得るための手段を挿入する工程と、
(d)本質的に炭素からなり、30mmを超えない長さを有する所定量の単繊維の粗糸を、所定量の有機結合剤と混合することで得た上記混合物の第2部分をモールド内に挿入する工程と、
(e)モールドによりプレフォームを形成する工程と、
(f)上記プレフォームに、実質的に上記有機結合剤の炭化又は熱分解を生じさせる温度にて1回目のベーキングを施す工程と、
(g)上記ベーキングを施したプレフォームに、シリコンの溶融と、上記シリコンのプレフォーム内への浸透が実質的に生じる温度にて、シリコンが存在する状態で2回目のベーキングを施す工程と、
を具備する。
(a2)上述のとおりに2つ又は複数の円弧状の区間部1を上記シートから切断する工程と、
(a3)強化リングを得るために、工程(a2)で述べた2つ又は複数の切断された区間部相互を結合する工程とを具備する。
従来、直径0.3〜0.5mm、長さ5〜10mmの炭素単繊維の粗糸が65%、乾燥フェノール樹脂23%、炭化ケイ素粉体12%の重量比で含有した混合物を、エリッグ混合器(Erigh mixer)として知られている攪拌器内で準備した。
1a 突起部
1b 凹部
3、4 ブレーキ面
5 ブレーキバンド
6 本体
7 ホール
8 歯
10 貫通孔
12 接続要素
13 エアダクト
14 径方向凹部
15 支持部
16 結合手段
17 フランジ
18 辺縁リング
20 ディスク
Claims (37)
- 車両にブレーキ作用を加えるようにブレーキキャリパと協働するのに適した支持部(15)とブレーキバンド(5)とを具備し、このブレーキバンドは、対称軸を中心として周囲に延び、ブレーキ面(3、4)によって横方向に規定され、内周面を有する環状の本体(6)を備え、複合材料で形成されており、この複合材料は、炭素ででき、無作為に配置され、30mmを超えない長さの単繊維の粗糸を有する混合物に、シリコンを溶融して浸透させて形成されている、
ディスクブレーキ用ディスク(20)において、
このディスクは、前記本体の内周縁に発生して本体内で外方に広がるひび割れの広がりを防止するように前記内周面近くで前記本体に接続され、本体とは別体の炭素複合材料により形成された少なくとも1つの強化リングを更に具備することを特徴とするディスク。 - 前記ひび割れ地点は、前記本体(6)の前記内周面もしくは内周縁にある地点である請求項1に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、前記本体(6)の両面である2つのブレーキ面(3,4)の少なくとも一方と同一面の外面を有している請求項1又は2に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、前記ディスクの組み立ての後は、前記支持部に支持されるように支持部に接続されている請求項3に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、前記本体の前記内周面とブレーキ面とが交差するバンド内縁、又はバンド内縁付近で本体に入れられている請求項1又は2に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、2つの強化リング(2a、2b)である請求項1ないし5のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記2つの強化リング(2a、2b)の表面(2a’、2b’)は、夫々、前記ブレーキバンド(6)の両側の2つのブレーキ面(4、3)と同一面の外面を有している請求項6に記載のディスク。
- 前記2つの強化リングの一方(2a)は、前記ブレーキバンド(5)の一方の内縁付近に設置されている請求項6又は7に記載のディスク。
- 前記2つの強化リング(2a)の一方は、前記ブレーキバンド(5)の丸い歯形(8)を有する部分に近接して位置している請求項6ないし8のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記2つの強化リングの他方(2b)は、前記ブレーキバンド(5)の他方の内縁に設置されている請求項8に記載のディスク。
- 前記2つの強化リングの前記他方(2b)の内縁(2b”)は、前記ブレーキバンド(5)の内縁に対応している請求項10に記載のディスク。
- 前記2つの強化リングの前記他方(2b)は、前記ディスクの組み立て後には、前記支持部(15)の辺縁リング(18)に接続されるように、2つのブレーキ面の一方(3)と同一面の外面を有している、請求項10又は11に記載のディスク。
- 前記他方の強化リング(2b)は、前記支持部(15)の前記辺縁リング(18)に部分的に接続している請求項12に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、隙間のない単体として形成されている請求項1ないし13のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、円弧形で、相互に連結接続している複数の区間部(1)によって形成されている請求項1ないし14のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記少なくとも1つの強化リングは、円弧形であり、相互に連結接続した5個の区間部(1)からなる請求項15に記載のディスク。
- 各区間部の対向する両端には、突起部(1a)と、この突起部(1a)と相補的な形状の凹部(1b)とがそれぞれ設けられている請求項15又は16に記載のディスク。
- 前記区間部(1)の前記凹部(1b)は、別の区間部(1)の前記突起部(1a)を連結収容するように適合されている請求項17に記載のディスク。
- 前記強化リングの前記炭素複合材料は、無定形炭素基質に浸潤させたグラファイト炭素繊維を備えた材料である請求項1ないし18のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記グラファイト炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維であり、前記不定形炭素基質は重合体フェノール樹脂である請求項19に記載のディスク。
- 前記ブレーキバンド(5)は、C/SiC材料により形成されている請求項1ないし20のいずれか1項に記載のディスク。
- 前記C/SiC材料は、補強繊維を含んでいる請求項21に記載のディスク。
- 前記支持部(15)は、軽量アルミニウム合金により形成されている請求項1ないし22のいずれか1項に記載のディスク。
- 請求項1ないし23のいずれか1項に記載のディスクのブレーキバンド(5)を準備する方法であって、
(a)ディスク用の空のモールド内に前記少なくとも1つの強化リングを挿入する工程と、
(b)炭素からなり、30mmを超えない長さを有する所定量の単繊維の粗糸を所定量の有機結合剤と混合することによって得た混合物のうちの第1の部分を前記モールド内に挿入する工程と、
(c)前記ブレーキバンドの完成時に、前記モールド内にエアダクトを得るための手段を挿入する工程と、
(d)炭素からなり、30mmを超えない長さを有する所定量の単繊維の粗糸を、所定量の有機結合剤と混合することで得た前記混合物のうちの第2部分を前記モールド内に挿入する工程と、
(e)モールドによりプレフォームを形成する工程と、
(f)工程(c)の手段を除去する工程と、
(g)前記プレフォームに、前記有機結合剤の炭化又は熱分解を生じる温度にて1回目のベーキングを施す工程と、
(h)前記ベーキングを施したプレフォームに、前記シリコンの溶融と、前記シリコンの前記プレフォーム内への浸透が生じる温度にて、シリコンが存在する状態で2回目のベーキングを施す工程と、
を具備する方法。 - 前記プレフォームモールド工程(e)の前に、第2の強化リングが挿入される請求項24に記載の方法。
- 前記単繊維粗糸は、0.1〜2mmの範囲内の直径を有する炭素からなり、50〜80%v/vまでの量で混合物中に含まれている請求項24又は25に記載の方法。
- 前記結合剤は、フェノール樹脂、アクリル樹脂、パラフィン、ピッチ、ポリスチレンをからなるグループから選択される請求項24ないし26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記結合剤は、5〜30%v/vまでの量で混合物内に含有されている請求項24ないし27のいずれか1項に記載の方法。
- 熱分解工程(g)の後に、前記プレフォームに仕上げ処置が施される請求項24ないし28のいずれか1項に記載の方法。
- 工程(h)の後に、前記ブレーキバンドに対して、仕上げ処置が、乾式工程又は湿式工程により施される請求項24ないし29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記仕上げ処置は、請求項24による方法の各工程(a)ないし(h)の後に実行できる請求項29又は30に記載の方法。
- 所定の方向に従って、4〜30%v/vの量で配置された前記補強繊維が、工程(b)後に追加される請求項24ないし31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程(b)の混合物、さらに工程(a)の強化リング、最後に工程(d)の混合物を前記モールド内に挿入することで、製品完成時に、強化リングを内部に設けたブレーキバンドが得られる請求項24に記載の方法。
- 工程(c)は実施されない請求項33に記載の方法。
- 工程(a)の前に、
(a1)炭素複合材料のシートを提供することと、
(a2)このシートから2つ以上の区間部(1)を円弧形に切断することと、
(a3)前記2つ以上の区間部どうしを結合して、前記強化リングを得ることと、
の各工程を具備する請求項24に記載の方法。 - 5つの区間部同士を結合して、前記強化リングを得る請求項35に記載の方法。
- 工程(a)の前に、
(a1)炭素複合材料のシートを提供することと、
(a2)このシートからリング形状の前記強化リングを得ることと、
の各工程を具備する請求項24に記載の方法。
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