JPH023717A - Disc brake for high load - Google Patents

Disc brake for high load

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Publication number
JPH023717A
JPH023717A JP63153990A JP15399088A JPH023717A JP H023717 A JPH023717 A JP H023717A JP 63153990 A JP63153990 A JP 63153990A JP 15399088 A JP15399088 A JP 15399088A JP H023717 A JPH023717 A JP H023717A
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JP
Japan
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rotor
stator
lining
disc
brake
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Application number
JP63153990A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Sakuma
清 佐久間
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH023717A publication Critical patent/JPH023717A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/78Features relating to cooling
    • F16D2065/789External cooling ribs

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a disc brake having a large thermal absorbing capacity and the less abrasion quantity by constituting a stator by installing a carbonaceous stator lining onto a metal stator plate and constituting a rotor disc by installing a carbonaceous rotor lining onto a metal robot plate. CONSTITUTION:Since a stator lining 6a and a rotor lining 4a are made of the carbonaceous material having a high thermal conductivity, the increase allowable limit temperature of a frictional disc, in other words, the allowable load capacity in brake application is increased, and a rotor blade 4b which is made of metal and used as structure member is protected from the abnormal temperature rise in brake application, and also the actual using limit can be increased. In this case, if the carbonaceous material for rotor lining whose hardness is larger than that of the stator lining is used, the abrasion quantity of the material can be reduced drastically. Further, since inert gas is supplied between the both linings 4a and 6a by a gas feeding means 16, antioxidation performance is provided, and reliability can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、大型自動車、高速自動車、車輪走行の高速鉄
道等の大型車両の制動に適した高負荷用ディスクブレー
キに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a high-load disc brake suitable for braking large vehicles such as large automobiles, high-speed automobiles, and wheel-running high-speed railways.

(従来の技術) ブレーキシステムに対する要求は、交通、運輸手段の高
速化、大型化に伴い、その安全性を確保するためにます
ます厳しいものになっているが、最近では、f)制動力
の安定性、2)ブレーキ配分の安定性、3)耐熱性、4
)軽量なこと、5)ジャダ、鳴き等の騒音が少ないこと
等からディスクブレーキが多用されるようになっている
(Prior art) As traffic and means of transportation become faster and larger, demands on brake systems are becoming increasingly strict to ensure safety. Stability, 2) Stability of brake distribution, 3) Heat resistance, 4
Disc brakes are increasingly being used because they are () lightweight, and (5) produce less noise such as judder and squeal.

このディスクブレーキは、徐々、に制動力を高めて車両
を停止させることができるという特性を持っていること
から、壊れやすいとか、機械的ショックを嫌う荷物の搬
送には非常に優れたものであリ、このような荷物を搬送
する機会の多い大型車両に、ディスクブレーキを搭載す
ることはきわめて意義のあることである。
Disc brakes have the ability to gradually increase the braking force and bring the vehicle to a stop, making them extremely suitable for transporting cargo that is easily broken or that is sensitive to mechanical shock. It is extremely significant to install disc brakes on large vehicles that often carry such cargo.

しかして、大型車両または高速で走行している車両をデ
ィスクブレーキにより停止させるには、車両の有する大
きな運動エネルギーを、短時間に熱エネルギーに変換し
て大気中に放散しなければならないが、そのときのエネ
ルギー変換速度は非常に大きく、ブレーキ操作時の摩擦
面での発熱速度は電力にして数百キロワットの大きさに
達する。
However, in order to use disc brakes to stop a large vehicle or a vehicle traveling at high speed, the vehicle's large kinetic energy must be converted into thermal energy and dissipated into the atmosphere in a short period of time. The rate of energy conversion is extremely high, and the rate of heat generation on the friction surface during brake operation reaches several hundred kilowatts of electric power.

このような急激な摩擦熱の発生はブレーキの摩°擦面で
起きるから、ブレーキ用摩擦材料は優れた摩擦摩耗特性
の他に、その急激な熱発生に耐える特性をも持たなけれ
ばならない。さらに、このようにして発生した熱エネル
ギーは、−旦ブレーキ内に蓄えられ、その後ゆっくりと
ブレーキ外に放散されることになるが、陸上車両用ブレ
ーキのように、操作頻度の大きいものにあっては、大気
中l\の熱の放散能力が問題になる。
Since such rapid generation of frictional heat occurs on the friction surface of the brake, friction materials for brakes must not only have excellent frictional wear properties but also properties that can withstand this rapid generation of heat. Furthermore, the thermal energy generated in this way is first stored inside the brake and then slowly dissipated outside the brake, but this is not the case for brakes that are operated frequently, such as land vehicle brakes. The issue is the ability of the atmosphere to dissipate heat.

従来、陸上用車両に用いられているディスクブレーキは
、ディスクパッド形のものであるが、この形のブレーキ
では、ロータディスクに鋳鉄、鋳鋼等の金属材料が使用
され、ライニングの材料としては、有機系摩擦材または
セミメタリック系摩擦材のような、摩擦特性の優れたも
のが使用されている。
Conventionally, disc brakes used in land vehicles are disc pad-shaped, but in this type of brake, metal materials such as cast iron and cast steel are used for the rotor disc, and organic materials are used for the lining material. Materials with excellent friction properties, such as semi-metallic friction materials or semi-metallic friction materials, are used.

つまり、この高負荷用ディスクブレーキは、ブレーキ操
作時に発生する熱エネルギーは、主としてロータディス
クに吸収させ、ライニング材は、摩擦特性の優れたもの
であればよいとするものである。
In other words, in this high-load disc brake, thermal energy generated during brake operation is mainly absorbed by the rotor disc, and the lining material only needs to have excellent frictional properties.

しかし、今日のように、車両の高速化、大型化に伴ない
ブレーキが吸収しなければならない熱エネルギー量が著
しく増大している状況下では、このような設計思想では
、高負荷用ディスクブレーキに対する種々の要求を全て
満足するものを得ることはきわめて困難である。
However, as vehicles become faster and larger, the amount of thermal energy that brakes must absorb has increased significantly. It is extremely difficult to obtain one that satisfies all of the various requirements.

ブレーキは、車両の持っている運動エネルギーを短時間
の間に熱エネルギーに変換し、それを外部に放出するた
めのものである。前述した従来のディスクブレーキでは
、熱エネルギーを吸収する役割を鋳鉄等のロータディス
クに負わせることになっている。そのために高負荷用に
なるほど、ディスクの肉厚を大きくしてその重量を増し
、熱容量を大きくする方法がとられている。
Brakes are used to convert the kinetic energy of a vehicle into thermal energy for a short period of time and release it to the outside. In the conventional disc brake described above, a rotor disc made of cast iron or the like is responsible for absorbing thermal energy. For this reason, as the load becomes higher, the thickness of the disk is increased, the weight is increased, and the heat capacity is increased.

ところで、一般に金属材料の比熱は小さく、0.1にc
al/ kt”c程度のものである。熱吸収量あたりの
材料所要重量は材料の比熱と逆比例の関係にあるから、
ブレーキ負荷容量の増大を金属製ロータディスクに負わ
しめようとすれば、その重量増は当然非常に大きなもの
ならざるをえない。ブレーキ装置の重量が嵩めば自動車
等の燃費は悪くなる。しかも車両の省エネルギーという
観点からすれば、ローターディスクの重量増は、実重量
の増加のみでなく、慣性重量の増加としても効いて来る
ので二重の負担になる。
By the way, the specific heat of metal materials is generally small, with c
al/kt”c. Since the required weight of the material per amount of heat absorption is inversely proportional to the specific heat of the material,
If an increase in brake load capacity is to be imposed on the metal rotor disk, the weight increase will naturally be very large. If the weight of the brake device increases, the fuel efficiency of automobiles will deteriorate. Moreover, from the perspective of energy conservation of the vehicle, the increase in the weight of the rotor disk not only increases the actual weight but also increases the inertial weight, resulting in a double burden.

ローターディスクの厚さを大きくする方法のもう一つの
問題は、ブレーキ操作時に発生する大きな熱歪みで、あ
る。前述したようにブレーキ操作時の熱発生速度はきわ
めて大きい。摩擦面でこのように急激に発生する熱をデ
ィスク内に急激に拡散させることにより摩擦面での異常
な温度上昇を避けるには、ローターディスクとして大き
な熱伝導度の材料を用いる必要がある。しかしブレーキ
の負荷容量が大きくなり、ディスクの厚さが大きくなる
と、鋳鉄や鋳鋼のような金属材料を用いたとしても、こ
の熱歪みによる材料の割れや、永久歪みの発生が問題に
なって来る。そのためにこの方法で採用できるディスク
の厚さには限界があり、従ってブレーキの吸収できる熱
エネルギーの大きさにも限度がある。
Another problem with increasing the thickness of the rotor disc is the large thermal distortion that occurs during braking operation. As mentioned above, the rate of heat generation during brake operation is extremely high. In order to avoid an abnormal temperature rise on the friction surface by rapidly diffusing the heat generated at the friction surface into the disk, it is necessary to use a material with high thermal conductivity for the rotor disk. However, as the load capacity of the brake increases and the thickness of the disc increases, even if metal materials such as cast iron or cast steel are used, problems such as cracking and permanent deformation of the material due to thermal distortion become a problem. . Therefore, there is a limit to the thickness of the disc that can be used with this method, and therefore there is a limit to the amount of thermal energy that the brake can absorb.

ディスクパッド形のブレーキでは、前記のようにロータ
ディスクを熱吸収材料として機能させるが、そのロータ
ディスクは大部分が大気中に露出していて、ディスク内
に一時的に蓄えられた熱エネルギーがその表面から直接
大気中に放散させられるようになっている。従って摩擦
面そのものが、熱放散面として用いられることになり、
冷却構造としては優れている。
In disc pad type brakes, the rotor disc functions as a heat absorbing material as described above, but the rotor disc is mostly exposed to the atmosphere, and the thermal energy temporarily stored in the disc is absorbed by the rotor disc. It is designed so that it can be dissipated directly from the surface into the atmosphere. Therefore, the friction surface itself is used as a heat dissipation surface.
It has an excellent cooling structure.

ところで負荷容量が増大するとそれに応じて、冷却面積
を増大させる必要がある。しかし、この形式のブレーキ
では、ロータディスクの径や厚さを大きくして、冷却面
積を増大することは、その構造上非常に困難である。そ
の対策として高負荷用ブレーキではローターディスクに
通気用の穴を開け、空気との接触面積を増やすとともに
、ローターディスクの回転による遠心力効果で通気空気
量を増やす工夫が取られているが、このような方法によ
り増加できる冷却面積には限界がある。また車両が10
0 km/ h程度で走ったとしても車輪の回転に伴う
遠心効果はそれほど大きくなく、いずれも満足の行くも
のとはなっていない。
However, as the load capacity increases, it is necessary to increase the cooling area accordingly. However, in this type of brake, it is extremely difficult to increase the cooling area by increasing the diameter and thickness of the rotor disk due to its structure. As a countermeasure to this problem, high-load brakes have been designed to increase the contact area with air by drilling holes in the rotor disc for ventilation, and to increase the amount of ventilation air by using the centrifugal force effect caused by the rotation of the rotor disc. There is a limit to the cooling area that can be increased by such methods. There are also 10 vehicles
Even if the vehicle runs at a speed of about 0 km/h, the centrifugal effect caused by the rotation of the wheels is not very large, and neither is satisfactory.

また、ディスクブレーキには、ライニングを取付けた円
盤状のロータをそれを囲むステータに押しつけるように
したもの(自動車工学全書、第12巻、「タイヤ、ブレ
ーキ」の第188頁参照)あるいは密閉した箱の中にク
ラッチ型の圧力板を2枚入れ、これを両側に押し広げて
箱の内面を押しつけるようにしたもの(自動車選書、「
ブレーキ」、山海堂の第25ページ参照)等の全周加圧
式のものもある。
In addition, disc brakes are those in which a disc-shaped rotor with a lining is pressed against the surrounding stator (see page 188 of "Tires and Brakes" in Automotive Engineering Complete Book, Volume 12), or in a sealed box. Two clutch-type pressure plates are placed inside the box, and these are spread out on both sides to press against the inside of the box (Automobile Sensho, ``
There are also all-circumference pressurized type brakes (see page 25 of Sankaido).

この全周加圧式のものは、クラッチタイプデスクブレー
キと呼ばれるもので、摩擦材の接触面積が大きいために
、高頻度の制動に対しても優れた制動力を発揮するとい
われている。
This all-circumference pressure type is called a clutch-type desk brake, and because the contact area of the friction material is large, it is said to provide excellent braking force even during high-frequency braking.

しかし、構造が複雑なことからコストが高く、広く用い
られるには至っていない。また、摺動部が密閉された箱
の中に収納されているので、その冷却効果を高めるため
に箱の外部にヒレを取付ける等の工夫がなされてはいる
ものの、冷却能力には限度があって高負荷用のブレーキ
に適した構造とは言えない。
However, due to its complicated structure and high cost, it has not been widely used. Furthermore, since the sliding parts are housed in a sealed box, there is a limit to the cooling capacity, although measures have been taken to increase the cooling effect, such as attaching fins to the outside of the box. Therefore, it cannot be said that the structure is suitable for high-load brakes.

そこで、このようなディスクブレーキにおける熱エネル
ギの吸収をその材質を変えることにより行なうことも考
えられる。このディスクブレーキ用材料としては、最近
注目されている炭素質材料がある。
Therefore, it may be possible to absorb thermal energy in such a disc brake by changing its material. Carbonaceous materials that have recently attracted attention as materials for disc brakes include carbonaceous materials.

この炭素質材料は、工業的に使用できる材料の中で耐熱
温度が最も高く、しかもその比熱が耐熱性材料の内で最
も大きいものに属することから、熱容量の大きいことが
強く要求される高負荷用ブレーキ材料としては理想的な
特性を持っている。
This carbonaceous material has the highest heat resistance temperature among industrially usable materials, and its specific heat is among the highest among heat-resistant materials, so it is used under high loads that strongly require a large heat capacity. It has ideal properties as a brake material.

しかし、この材料は、工業的に使用され始めて日が浅く
、構造材料として十分信頼性の高い設計が出来る段階に
至っていない。
However, this material has only recently been used industrially, and has not yet reached the stage where it can be designed with sufficient reliability as a structural material.

しかも、高負荷用ブレーキ材料としての炭素質材料には
、耐酸化消耗性等、種々の点で問題が残っている。高温
度における耐酸化性について言えば、炭素質材料は元来
燃料として用いられる材料であり、高温で酸素雰囲気に
さらされると、酸化減耗するのは当然である。その点デ
ィスクバット方式のブレーキは摩擦面を大気中に露出さ
せる構造になっていて、炭素質材料にとって大変不利で
ある。例えば、ディスクとパッドいずれも炭素質材料を
使用したディスクブレーキが競争自動車用として使用さ
れているが、この場合ブレーキ操作による温度上昇が大
きく、短時間に材料が劣化するので、この種のブレーキ
は消耗品としてレースのたびに取り替えられているのが
実情である。
Moreover, carbonaceous materials used as high-load brake materials still have various problems, such as resistance to oxidation and wear. Regarding oxidation resistance at high temperatures, carbonaceous materials are originally used as fuels, so it is natural for them to be oxidized and depleted when exposed to an oxygen atmosphere at high temperatures. On the other hand, disc butt type brakes have a structure that exposes the friction surface to the atmosphere, which is very disadvantageous for carbonaceous materials. For example, disc brakes whose discs and pads are both made of carbonaceous materials are used for competitive automobiles, but in this case, the temperature rise due to brake operation is large and the material deteriorates in a short period of time, so this type of brake is The reality is that they are consumable items and are replaced every race.

この材料の耐酸化性を増す方法としては、耐熱性の材料
を塗布または含浸させる等いろいろな工夫が提案されて
いる。しかし、末に十分信頼の置ける効果を期待できる
段階には至っていない。事実、この材料を広く使用して
いる航空機用ブレーキでも、摩擦に関係のない、ディス
クの内外周辺部にのみ酸化防止剤が塗布されているに過
ぎず、十分な耐酸化対策かさなされているとは言えない
Various methods have been proposed to increase the oxidation resistance of this material, such as coating or impregnating it with a heat-resistant material. However, we have not yet reached the stage where we can expect sufficiently reliable effects. In fact, even in aircraft brakes that widely use this material, antioxidants are only applied to the inner and outer periphery of the disc, which is not related to friction, and it is considered that sufficient anti-oxidation measures have been taken. I can't say that.

炭素質材料を酸化減耗から護る最良の方法は材料を酸素
雰囲気から遮断して使用することである(たとえば、特
開昭62−165.037号公報等参照)。
The best way to protect carbonaceous materials from oxidative depletion is to use them in isolation from an oxygen atmosphere (see, for example, JP-A-62-165.037).

この特開昭62−165,037号公報に開示されたも
のは、自動車の湿式クラッチ用として炭素−炭素複合材
料を使用するものであるが、炭素−炭素複合材料に潤滑
油を含浸させて、しがも密閉した系で使用されるように
なっている。しかしクラッチとは異なり大量の摩擦熱が
発生するブレーキに、この方法を使用することは当然の
ことながら不可能である。
The method disclosed in JP-A-62-165,037 uses a carbon-carbon composite material for a wet clutch of an automobile, but the carbon-carbon composite material is impregnated with lubricating oil. However, it is now used in a closed system. However, it is naturally impossible to use this method for brakes, which generate a large amount of frictional heat unlike clutches.

そこで、本発明者等は、高負荷用のディスクブレーキに
ついては、上述した窄擦機構に関する一般的な設計理論
のみでな(、その冷却構造自体も考慮して改良しなけれ
ば、現在のように車両が高速化、大型化し、ブレーキの
吸収エネルギ量が大きくなっている状況の下では、所望
のブレーキを得ることができないと考え、鋭意研究した
結果、従来のディスクブレーキの最大の問題点は、この
熱エネルギを吸収する役割の大部分をロータディスクに
負わしめている点にあると考えた。
Therefore, the present inventors believe that if high-load disc brakes are not improved based solely on the general design theory regarding the constriction mechanism described above (and the cooling structure itself is not improved), the current As vehicles become faster and larger, and the amount of energy absorbed by brakes increases, we believe that it is not possible to obtain the desired brakes, and as a result of intensive research, we have determined that the biggest problems with conventional disc brakes are: We believe that this lies in the fact that most of the role of absorbing this thermal energy is placed on the rotor disk.

そこで、高負荷用ディスクブレーキを設計するに当って
の基本的な設計理論を、ブレーキ操作により発生する大
きな熱エネルギをロータディスクとステータライニング
との両者協同してこれを速やかに吸収出来るようにする
点におき、しかもブレーキとしての機能に種々の長所を
有する全周加圧式のディスクブレーキの特徴を生かすと
ともに炭素質材料を使用することにより、ブレーキ操作
後の放熱能力を高めるようにした高負荷用ディスクブレ
ーキを開発し、かつ提案するに至った。
Therefore, the basic design theory when designing a high-load disc brake is to make the rotor disc and stator lining work together to quickly absorb the large amount of heat energy generated by brake operation. This is a high-load brake system that takes advantage of the features of an all-circumference pressurized disc brake, which has various advantages in its function as a brake, and uses carbonaceous material to increase heat dissipation capacity after brake operation. We developed and proposed a disc brake.

つまり、この高負荷用ディスクブレーキは、全周加圧式
のディスクブレーキであって、ロータディスク又はステ
ータライニングのいずれか一方を金属製とし、他方を炭
素質材料により構成したものであり、特に、この炭素質
材料は、炭素−炭素複合材料であり、その繊維を厚さ方
向に配向したものである。
In other words, this high-load disc brake is an all-circumference pressurized disc brake in which either the rotor disc or the stator lining is made of metal and the other is made of carbonaceous material. The carbonaceous material is a carbon-carbon composite material whose fibers are oriented in the thickness direction.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、この高負荷用ディスクブレーキは、ロー
タディスク又はステータのいずれか一方に金属を使用し
たものであるので、摩擦面における最高到達許容温度が
、使用する金属材料の耐熱温度により制約される虞れが
ある。
(Problem to be solved by the invention) However, since this high-load disc brake uses metal for either the rotor disc or the stator, the maximum allowable temperature on the friction surface depends on the metal material used. There is a possibility that it will be restricted by the heat resistance temperature of the device.

例えば、この高負荷用ディスクブレーキを、1回のブレ
ーキ操作当りの熱吸収量が特に大きな車両用のものとし
て使用する場合とか、急激なブレーキ操作の要求される
車両用のブレーキとして使用する場合には、摩擦面の温
度上昇が大きくなり、金属材料では使用に耐えなくなる
虞れが生じる。
For example, when this high-load disc brake is used for a vehicle that absorbs a particularly large amount of heat per brake operation, or when it is used as a brake for a vehicle that requires sudden braking operation. In this case, the temperature rise on the friction surface becomes large, and there is a possibility that the metal material becomes unusable.

そこで、本発明者等は、さらに研錯を重ねた結果、摩擦
材ならびに摩擦相手材の両者に、工業材料の中で最も耐
熱温度が高い炭素材を、牽擦摩耗特性を損なうことなく
用いることを可能にする方法を見出し、本発明を完成さ
せるに至ったのである。
Therefore, as a result of further research, the present inventors were able to use carbon material, which has the highest temperature resistance among industrial materials, for both the friction material and the friction partner material without impairing the drag and wear properties. They have discovered a method that makes this possible, and have completed the present invention.

本発明の目的は、上述した従来技術に伴う欠点、問題点
を解決し、摩擦面における最高到達許容温度が高く、耐
熱温度により制約される虞れのない、熱吸収容量の大き
い、摩耗量の少ない、軽量で、放熱性の高い、高負荷用
ディスクブレーキを提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and problems associated with the prior art, to have a high maximum allowable temperature on the friction surface, to be free from the possibility of being restricted by the heat-resistant temperature, to have a large heat absorption capacity, and to reduce the amount of wear. Our objective is to provide a high-load disc brake that is small, lightweight, and has high heat dissipation.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
1枚の円盤状のロータディスクと、このロータディスク
の少なくとも一面全周にわたり接離するステータとを備
えたディスクブレーキにおいて、前記ステータは、炭素
質のステータライニングを金属製のステータプレートに
、また前記ロータディスクは、炭素質のロータライニン
グを金属製のロータプレートにそれぞれ取付けることに
より構成したことを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to achieve the above objects, and
In a disc brake equipped with a disc-shaped rotor disc and a stator that approaches and separates over the entire circumference of at least one surface of the rotor disc, the stator has a carbonaceous stator lining on a metal stator plate, and The rotor disk is characterized in that it is constructed by attaching carbon rotor linings to metal rotor plates.

本発明で使用する炭素質材料は、ロータライニングの硬
度がステータライニングの硬度より高いことを特徴とし
ている。
The carbonaceous material used in the present invention is characterized in that the hardness of the rotor lining is higher than that of the stator lining.

また、本発明は、前記ステータプレー1・に放熱フィン
を設けることによって上記目的を達成したものである。
Further, the present invention achieves the above object by providing heat radiation fins on the stator plate 1.

さらに、本発明は、前記ロータディスクとステータライ
ニングの周りに不活性ガスを導くことによって上記目的
を達成したものである。
Furthermore, the present invention achieves the above object by introducing an inert gas around the rotor disk and stator lining.

(作用) 本発明は、上述のように、ステータ及びロータの各ライ
ニングを共に高熱伝導度の炭素質材料としたので、摩擦
面の上昇許容限界温度、つまり、ブレーキ時の許容負荷
容皿を高めることができ、また、ブレーキ操作時の異常
な温度上昇からも構造材料として使用している金属製ロ
ータプレートを保護し、この金属製ロータプレートの実
質的使用限界をも高めることができる。
(Function) As described above, in the present invention, the linings of the stator and rotor are both made of carbonaceous material with high thermal conductivity, so that the permissible rise limit temperature of the friction surface, that is, the permissible load capacity during braking is increased. In addition, it is possible to protect the metal rotor plate used as a structural material from an abnormal temperature rise during brake operation, and it is also possible to increase the practical limit of use of this metal rotor plate.

この場合、ロータライニング用の炭素質材料の硬度がス
テータライニングの炭素質材料の硬度より高いものを使
用すれば、同一特性の炭素質材料を使用する場合に比し
、材料の摩耗量を大巾に小さく押えることができる。
In this case, if the hardness of the carbonaceous material for the rotor lining is higher than the hardness of the carbonaceous material for the stator lining, the amount of wear of the material can be greatly reduced compared to the case of using a carbonaceous material with the same characteristics. It can be held small.

また、このディスクブレーキもステータライニングが円
盤状のロータディスクの全周に摺接する全周加圧式のデ
ィスクブレーキを採用し、不活性ガスを摩擦面外周部に
導くようにしているので、摩擦面積が大きく、耐酸化性
のある、高頻度の制動を行なう高負荷車両用ディスクブ
レーキとしても十分信頼できる優れたブレーキ性能をも
つものが得られる。
In addition, this disc brake also uses an all-circumference pressurized disc brake in which the stator lining slides on the entire circumference of the disc-shaped rotor disc, and inert gas is guided to the outer periphery of the friction surface, so the friction area is reduced. A disc brake that is large, oxidation resistant, and has excellent braking performance that is sufficiently reliable as a disc brake for high-load vehicles that perform frequent braking can be obtained.

さらに、ステータプレートに放熱フィンを設けると、吸
収した熱の放散性までも向上することになる。
Furthermore, if the stator plate is provided with radiation fins, the ability to dissipate absorbed heat will also be improved.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の概略を示す正面図、第2図
は第1図の■−■線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a front view schematically showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in FIG.

第1.2図のディスクブレーキ1は、いわゆるフローテ
ィング式のものであり、第2図に示す車軸2とホイール
ディスク3を介して連結されたロータディスク4を有し
ている。
The disc brake 1 shown in FIG. 1.2 is of a so-called floating type, and has a rotor disc 4 connected via an axle 2 and a wheel disc 3 shown in FIG.

このロータディスク4は、炭素質材料からなるロータラ
イニング4aを金属製のロータプレート4bにそれぞれ
取付けることにより、1枚の円盤に仕上げたものであり
、このロータプレート4bは前記ホイールディスク3と
複数本のボルト5により連結されている。
This rotor disk 4 is finished into a single disk by attaching rotor linings 4a made of carbonaceous material to metal rotor plates 4b, respectively. are connected by bolts 5.

このロータディスク4の両側面にはそれぞれステータ6
が設けられているが、このステータ6は、前記ロータデ
ィスク4の両面と全周に亘り摺接する環状をした炭素質
のステータライニング6aを金属製のステータプレート
6bに圧接又は嵌合により収付けられたものである。
A stator 6 is provided on each side of the rotor disk 4.
This stator 6 has an annular carbonaceous stator lining 6a that is in sliding contact with both surfaces and the entire circumference of the rotor disk 4 and is housed in a metal stator plate 6b by pressure welding or fitting. It is something that

このステータ6はキャリパ9内に抱持された状態となっ
ているが、このキャリパ9の端部にはビン10(第1図
参照)が設けられ、このピン10によりキャリパ9は可
動に支持されている。このキャリパ9の一側には、金属
製のブーツ11を介して一対の加圧手段12が設けられ
ている。この加圧手段12は、前記キャリパ9内に設け
られたピストン13をプラグ14を介して供給された油
圧により前記キャリパ9内で進退させ、該ピストン13
の先端が前記ステータプレート6bの一方を加圧するよ
うにしたものである。
This stator 6 is held in a caliper 9, and a pin 10 (see FIG. 1) is provided at the end of the caliper 9, and the caliper 9 is movably supported by this pin 10. ing. A pair of pressurizing means 12 is provided on one side of the caliper 9 via a metal boot 11. This pressurizing means 12 moves a piston 13 provided in the caliper 9 forward and backward within the caliper 9 by hydraulic pressure supplied via a plug 14, and
The tip of the stator plate 6b is adapted to pressurize one side of the stator plate 6b.

このディスクブレーキ1は、フローティング式であるの
で、前記ピストン13が作動することにより加えられた
加圧力の反力が前記キャリパ9を介して他のステータプ
レート8に伝達され、一対のステータライニング7が協
同して金属製ロータディスク4の両面を挟圧するように
なっている。
Since this disc brake 1 is of a floating type, the reaction force of the pressurizing force applied when the piston 13 operates is transmitted to the other stator plate 8 via the caliper 9, and the pair of stator linings 7 They cooperate to pinch both sides of the metal rotor disk 4.

ただし、この挟圧力をさらに高める必要があれば、前記
加圧手段12の設置個数をふやせばよい。
However, if it is necessary to further increase this clamping force, the number of pressure means 12 installed may be increased.

本実施例では、ステータライニング6a及びロータライ
ニング4aを炭素質材料により構成しているが、この炭
素質材料は、(1)高温下での耐摩耗性に優れ、(2)
高温下でも摩擦係数の低下が殆んどなく、摩擦係数が安
定し、(3)熱伝導性が高く、(4)熱吸収能力が大き
い、という特性を有している。
In this embodiment, the stator lining 6a and the rotor lining 4a are made of carbonaceous material, which has (1) excellent wear resistance under high temperatures, and (2)
It has the following characteristics: there is almost no decrease in the coefficient of friction even at high temperatures, the coefficient of friction is stable, (3) it has high thermal conductivity, and (4) it has a large heat absorption capacity.

したがって、車両にブレーキをかけ、大きな運動エネル
ギが短時間の内に熱エネルギに変換される場合、この熱
エネルギを素早く吸収する材料としては最適なものであ
る。
Therefore, when a large amount of kinetic energy is converted into heat energy in a short time when the vehicle is braked, it is the best material to quickly absorb this heat energy.

しかも、特に、本実施例では、このロータライニング4
aを構成する炭素質材料の硬度を前記ステータライニン
グ6aの炭素質材料の硬度より高くしている。
Moreover, especially in this embodiment, this rotor lining 4
The hardness of the carbonaceous material constituting the stator lining 6a is made higher than that of the carbonaceous material of the stator lining 6a.

一般に、炭素−炭素複合材料を用いたマルチディスクク
ラッチシステムあるいはマルチディスクシステムにおい
ては、ステータ、ロータの両者に同一の材料が使用され
ている。
Generally, in a multi-disc clutch system or multi-disc system using carbon-carbon composite material, the same material is used for both the stator and rotor.

しかし、このような同一材料を組合わせて使用する場合
よりも低硬度材料と高硬度材料とを組合わせて使用すれ
ば、低硬度材料の摩耗量のみでなく高硬度材料の摩耗量
も遥かに低く押えることができることが判明した。
However, if you use a combination of low-hardness materials and high-hardness materials, the amount of wear of not only the low-hardness materials but also the wear of the high-hardness materials will be much greater than when the same materials are used in combination. It turns out that it can be held down low.

例えば、熱処理温度を変えることにより硬度を異ならし
めた試料A、B、Cを適宜組合わせて、100回当りの
摩耗量を調べた結果、第3図に示すような測定値を得な
。これによれば、同一材料を組合わせて使用する場合よ
りも低硬度材料と高硬度材料とを組合わせて使用する方
が、摩耗量が遥かに少ないことが分る。
For example, as a result of appropriately combining samples A, B, and C, which had different hardnesses by changing the heat treatment temperature, and examining the amount of wear per 100 cycles, the measured values shown in FIG. 3 were obtained. According to this, it can be seen that the amount of wear is much smaller when a low hardness material and a high hardness material are used in combination than when the same materials are used in combination.

従って、高硬度材料をロータライニングとして使用する
ことにすれば、同一特性の炭素質材料を用いる場合に比
し、ロータライニングの寿命を大幅に伸ばすことができ
、炭素質材料同志の組合せで全周型のディスクブレーキ
を構成することが可能となる。
Therefore, if a high-hardness material is used as the rotor lining, the life of the rotor lining can be greatly extended compared to the case of using a carbonaceous material with the same characteristics. It becomes possible to configure a type of disc brake.

このため、本実施例では、ロータライニング4aを構成
する炭素質材料の硬度が前記ステータライニング6aの
炭素質材料の硬度より高くし、両ライニングの摩耗量の
低減を図っている。
Therefore, in this embodiment, the hardness of the carbonaceous material constituting the rotor lining 4a is made higher than the hardness of the carbonaceous material forming the stator lining 6a, thereby reducing the amount of wear on both linings.

このような硬度差のある炭素質材料を形成するには、そ
の炭素質材料の黒鉛化度を調節すればよい。
In order to form a carbonaceous material having such a difference in hardness, the degree of graphitization of the carbonaceous material may be adjusted.

一般に、炭素材料は、熱処理温度によって黒鉛化度が変
り、その物性が広い範囲で調整され得ることも知られて
おり、その黒鉛化度が進むに従って硬度が低くなり、同
時に熱伝導度が高くなる。
In general, it is known that the degree of graphitization of carbon materials changes depending on the heat treatment temperature, and its physical properties can be adjusted over a wide range.As the degree of graphitization increases, the hardness decreases and at the same time the thermal conductivity increases. .

したがって、黒鉛化度の低い、つまり硬度が高く熱伝導
度の低い材料をロータライニング4aに使用し、このロ
ータライニング4aの硬度より低い材料をステータライ
ニング6aに用いている。
Therefore, a material with a low degree of graphitization, that is, high hardness and low thermal conductivity, is used for the rotor lining 4a, and a material whose hardness is lower than that of the rotor lining 4a is used for the stator lining 6a.

このようにすれば、摩擦面の温度上昇が金属材料の耐熱
温度を超過する条件であっても、金属材料であるロータ
プレート4bの異常な温度上昇を避けることができるこ
とになる。
In this way, even under conditions where the temperature rise of the friction surface exceeds the allowable temperature limit of the metal material, it is possible to avoid an abnormal temperature rise of the rotor plate 4b, which is a metal material.

このことは、ブレーキ操作によって異常な温度上昇をす
るのは摩擦面においてであって、その反対側、すなわち
ロータプレート4bあるいはステータプレート6bの側
の温度はブレーキ操作の初期温度から緩やかに上昇して
材料の平均到達温度に達するものであり、その間に温度
のピークを示すことがないという事実から明らかである
(第4図参照)。この第4図では、ブレーキ操作時に摩
擦側のグラフはピークを示すものの、冷却側はなだらか
な曲線で推移している。
This means that the abnormal temperature rise due to brake operation occurs on the friction surface, and the temperature on the opposite side, that is, the rotor plate 4b or stator plate 6b side, increases gradually from the initial temperature of the brake operation. This is evident from the fact that the average temperature of the material is reached and there are no temperature peaks during this time (see Figure 4). In FIG. 4, the graph on the friction side shows a peak when the brake is operated, but the graph on the cooling side shows a gentle curve.

さらに言えば、ロータライニング4bの炭素材料を、ス
テータライニング用炭素質材料に比し硬度の高い炭素質
材料(硬度が高いということは、黒鉛化度が比較的低く
、熱伝導率が比較的小さいことを意味する)を使用すれ
ば、摩擦面で発生する急激、かつ異状に大きい温度上昇
は炭素質材料に分担させ、ブレーキ操作時のごく短時間
に生じる異常な温度上昇から金属製のロータプレート4
b及びステータプレート6bを保護し、当該金属材料の
実質的な使用限界温度を高めることにもなる。
Furthermore, the carbon material for the rotor lining 4b is a carbonaceous material with higher hardness than the carbonaceous material for the stator lining (high hardness means a relatively low degree of graphitization and a relatively low thermal conductivity). ), the sudden and abnormally large temperature rise that occurs on the friction surface will be shared by the carbonaceous material, and the metal rotor plate will be able to absorb the sudden and abnormally large temperature rise that occurs on the friction surface. 4
b and the stator plate 6b, and also increases the actual operating temperature limit of the metal material.

これは、構造材料として一般に使用されている金属材料
が、高負荷用ブレーキのロータプレート4bとして十分
安全に使用することができることを意味する。したがっ
て、このように構造すると、ロータプレート4bの温度
上昇限界を低く押えることができ、ブレーキトルクを車
軸に伝えるというロータプレート本来の役割を果すに必
要な強度を確保するが簡単にできることになり、構造林
料として一般に用いられている普通の金属材料によって
これを構成することも可能となる。
This means that metal materials commonly used as structural materials can be used safely enough as the rotor plate 4b of the high-load brake. Therefore, with this structure, the temperature rise limit of the rotor plate 4b can be kept low, and the strength necessary for the rotor plate to perform its original role of transmitting brake torque to the axle can be easily ensured. It is also possible to construct this using ordinary metal materials commonly used as structural forest materials.

さらに、本実施例では、前記ディスクブレーキの基本的
な設計理論を、[ロータディスク4とステータ6の両者
が協同してブレーキ操作時の摩擦熱を吸収するようにし
た点」に置いているので、前記摩擦熱は、ロータディス
ク4とステータライニング7の両者に分配されることに
なり、摩擦面における温度上昇を低く抑えることができ
、負荷容量が大きくなっても、十分使用に耐えるものと
なる。
Furthermore, in this embodiment, the basic design theory of the disc brake is based on the point that both the rotor disc 4 and the stator 6 cooperate to absorb frictional heat during brake operation. , the frictional heat is distributed to both the rotor disk 4 and the stator lining 7, so that the temperature rise on the friction surface can be suppressed to a low level, and even if the load capacity becomes large, it can be used satisfactorily. .

ブレーキ操作時に生じる熱は、熱伝導性の高い材料であ
るロータライニング4aとステータライニング6aの両
者に伝わり、両者とも熱を吸収することになる。
The heat generated during brake operation is transmitted to both the rotor lining 4a and the stator lining 6a, which are made of highly thermally conductive materials, and both absorb the heat.

特に、炭素質材料は、所定重量あたり熱吸収能力が金属
材料の数倍に達し、その耐熱温度も非常に高いことから
、ブレーキシステム全体としての使用可能温度、つまり
熱吸収能力を、さらに高くすることが可能になる。
In particular, carbonaceous materials have several times the heat absorption capacity per given weight of metal materials, and their heat-resistant temperature is also very high. Therefore, the usable temperature of the entire brake system, that is, the heat absorption capacity, should be further increased. becomes possible.

このようにロータライニング4a及びステータライニン
グ6aを熱吸収材料として用いるとき、材料が有する比
熱と使用可能温度とが重要な問題であるが、これらにも
増して重要な特性が熱伝導度である。前記炭素質材料は
、−m金属材料に比べて熱伝導度も優れている。
In this way, when the rotor lining 4a and the stator lining 6a are used as heat absorbing materials, the specific heat and usable temperature of the materials are important issues, but even more important than these is the thermal conductivity. The carbonaceous material also has better thermal conductivity than the -m metal material.

ブレーキ操作時に材料内部に発生する、急激なしかも非
定常の温度分布を正確に測定することは事実上不可能な
ため、これをシュミレーションにより明らかにすれば、
第4.5図のようになる。
Since it is virtually impossible to accurately measure the sudden and unsteady temperature distribution that occurs inside the material during brake operation, it is possible to clarify this through simulation.
It will look like Figure 4.5.

第4図は、ブレーキ操作時にディスクパッド型ブレーキ
のロータディスク4の厚さ方向に生じる温度分布をシュ
ミレートした結果を示すもので、−時的に極めて大きな
温度分布の生じる様子が分る。また、第5図は同ブレー
キ操作時にロータディスクの摩擦面における最高到達温
度に対する材料の熱伝導度及び厚さの影響を見たもので
ある。
FIG. 4 shows the result of simulating the temperature distribution that occurs in the thickness direction of the rotor disk 4 of a disk pad type brake during brake operation, and it can be seen that an extremely large temperature distribution occurs over time. Furthermore, FIG. 5 shows the influence of the thermal conductivity and thickness of the material on the maximum temperature reached on the friction surface of the rotor disk during the same brake operation.

ディスク外径一定とすれば、負荷容量即ち材料の厚さD
の増加に伴なって、摩擦面の最高到達温度が急激に大き
くなる点が分る。
If the outer diameter of the disk is constant, the load capacity, that is, the material thickness D
It can be seen that as the temperature increases, the maximum temperature of the friction surface increases rapidly.

これらの図から明らかなように、ブレーキ操作時に材料
内部に発生する温度分布は、材料の熱伝導度並びに厚さ
によって極めて大きく変化する。
As is clear from these figures, the temperature distribution generated inside the material during brake operation varies greatly depending on the thermal conductivity and thickness of the material.

したがって、ロータディスク4aとステータライニング
6aとを高熱伝導度の材料である炭素質材料により構成
すれば、ブレーキ操作時にブレーキ材料内に発生する温
度勾配を小さくすることができ、さらに、ステータプレ
ート6bの外表面(摩擦面の反対側)から大気中に熱を
効果的に放散させることができることになる。
Therefore, if the rotor disk 4a and the stator lining 6a are made of carbonaceous material, which is a material with high thermal conductivity, the temperature gradient generated in the brake material during brake operation can be reduced, and furthermore, the temperature gradient generated in the brake material during brake operation can be reduced. This means that heat can be effectively dissipated from the outer surface (opposite the friction surface) into the atmosphere.

一方、ステータライニング6a等についてであるが、摩
擦材料の摩耗量は単位面積当りの負荷(エナジーローデ
ィング)によって大きく支配され、それがある大きさを
越えると急激に増加することが判明している。全周加圧
式のブレーキにあっては、当然そのエナジーローディン
グが従来のパッド型のブレーキに比べて小さくなるから
、材料の摩耗量についても非常に有利になる。
On the other hand, regarding the stator lining 6a and the like, it has been found that the amount of wear of the friction material is largely controlled by the load per unit area (energy loading), and increases rapidly when the load exceeds a certain value. With all-circumference pressurized brakes, the energy loading is naturally smaller than with conventional pad-type brakes, so it is very advantageous in terms of material wear.

また、ステータライニング6a等の厚さにも余裕を持た
せることは比較的容易であるから、仮にステータライニ
ングの摩耗量が従来の有機系、セミメタリック系の材料
に比べて、若干大きい場合であってもメンテナンス頻度
は少ないものとなる。
In addition, it is relatively easy to provide an allowance for the thickness of the stator lining 6a, etc., so even if the amount of wear of the stator lining is slightly larger than that of conventional organic or semi-metallic materials. However, maintenance frequency is low.

このように熱吸収能力が高く、熱伝導性の優れたもので
あれば、ステータライニング6aをロータライニング4
aと全周に亘り当接する全周加圧式のディスクブレーキ
とすることも可能となる。
If the material has high heat absorption capacity and excellent thermal conductivity, the stator lining 6a can be replaced with the rotor lining 4.
It is also possible to use an all-circumference pressurizing type disc brake that abuts the entire circumference.

ところが、炭素質材料をブレーキの熱吸収剤として用い
る場合の最大の問題点は、その耐酸化性にある。ある材
料を摩擦材として使用する場合、その材料に摩耗量ゼロ
を期待することは事実上不可能であり、スタテックな状
態で炭素質材料の耐酸化性を改善する方法が、仮に完成
したとしても、ブレーキとしてそれを実際に使用する場
合、材料本体である炭素部分が表面に露出して来るのを
避ける事は出来ない。
However, the biggest problem when using carbonaceous materials as heat absorbers for brakes is their oxidation resistance. When using a certain material as a friction material, it is virtually impossible to expect zero wear from that material, and even if a method to improve the oxidation resistance of carbonaceous materials in a static state could be developed, When actually using it as a brake, it is impossible to avoid exposing the carbon part of the material to the surface.

このため、本実施例では、炭素質材料を実質的に酸素雰
囲気から遮断するようにしている。つまり、キャリパ9
の頂部に、不活性ガスをステータライニング6aとロー
タライニング4aとの間に不活性ガスを供給するガス供
給手段16を設けるとともにステータライニング6aと
ロータライニング4aの両者を、ステータプレート4b
により包み込むような構造とし、両者の摩擦面に空気の
侵入を防ぎつつ、外部から不活性のガスを導入している
Therefore, in this embodiment, the carbonaceous material is substantially shielded from the oxygen atmosphere. In other words, caliper 9
A gas supply means 16 for supplying an inert gas between the stator lining 6a and the rotor lining 4a is provided at the top of the stator plate 4b.
It has a structure that envelops the two, preventing air from entering the friction surfaces between the two, while introducing inert gas from the outside.

この不活性ガスとしては、窒素や二酸化炭素ガスがある
が、そのほかにエンジンの排気ガスを利用することも可
能である。
Examples of this inert gas include nitrogen and carbon dioxide gas, but engine exhaust gas can also be used.

このようにすれば、ステータライニング6a等の摩擦面
が、ブレーキ操作中に大気と接触することがなく、ステ
ータライニング6a等の酸化は防止されることになる。
In this way, the friction surfaces of the stator lining 6a and the like will not come into contact with the atmosphere during brake operation, and oxidation of the stator lining 6a and the like will be prevented.

ブレーキ操作後、ステータライニング6aがロータライ
ニング4aから解放されて、両者間に隙間が出来た状態
における大気の遮断は、ライニング材の内外周部を耐熱
性繊維材料や金属製バンドで覆うことにより、前記不活
性ガスの導入効果をさらに高めることができる。また、
このときの隙間は非常に小さいものであるから、ごく代
かのガス量で十分な効果を得ることができる。このよう
にして酸化雰囲気から保護するようにしてはじめて炭素
質材料の熱吸収材としての特性が有効に利用できるよう
になる。
After the brake is operated, the stator lining 6a is released from the rotor lining 4a and a gap is created between the two to block the atmosphere by covering the inner and outer peripheries of the lining material with a heat-resistant fiber material or a metal band. The effect of introducing the inert gas can be further enhanced. Also,
Since the gap at this time is very small, a sufficient effect can be obtained with only a small amount of gas. Only by protecting the carbonaceous material from the oxidizing atmosphere in this way can the properties of the carbonaceous material as a heat absorbing material be effectively utilized.

実験によれば、炭素−炭素複合材料の摩擦摩耗特性は酸
化雰囲気中で試験した場合と、非酸化雰囲気中で試験し
た場合とでは、まったく違った特性を示し、後者の方が
摩耗量が少なく、摩擦係数も非常に安定したものになる
ことが判明している。
Experiments have shown that the friction and wear characteristics of carbon-carbon composite materials are completely different when tested in an oxidizing atmosphere and in a non-oxidizing atmosphere, with the latter exhibiting less wear. It has been found that the coefficient of friction is also very stable.

したがって、材料を酸化性雰囲気から遮断することは、
単に材料の酸化消耗を押えるばかりでなくその摩擦摩耗
特性を大幅に改善することにもなる。
Therefore, shielding the material from an oxidizing atmosphere is
This not only suppresses the oxidative wear and tear of the material, but also significantly improves its friction and wear characteristics.

第6図は、本発明の他の実施例を示すもので、前記ステ
ータプレート6bの外周面に、放熱フィン17を設けた
ものである。このようにすれば、ブレーキ操作によって
発生した熱エネルギの大部分をステータプレート6bの
外表面から効率良く大気中に放散させることができ、放
熱性が向上するのみでなく、負荷容量の増大に応じて冷
却面績を増やすこともきわめて容易となる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which radiation fins 17 are provided on the outer peripheral surface of the stator plate 6b. In this way, most of the thermal energy generated by the brake operation can be efficiently dissipated into the atmosphere from the outer surface of the stator plate 6b, which not only improves heat dissipation but also increases the load capacity. It is also extremely easy to increase the cooling surface area.

(発明の効果) 以−り述べたように、本発明によれば、炭素質のステー
タライニングを金属製のステータプレートに、また炭素
質のロータライニングを金属製のロータプレー1−にそ
れぞれ取付けたため、ブレーキ操作時の熱エネルギを速
やかにロータディスクとステータライニングの両者協同
して吸収することができ、熱吸収容量の大きい、摩耗量
の少ない、軽量で、耐熱性のある高負荷車両用のディス
クブレーキとすることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the carbonaceous stator lining is attached to the metal stator plate, and the carbonaceous rotor lining is attached to the metal rotor plate 1-. The rotor disk and stator lining can quickly absorb thermal energy during brake operation, and are lightweight, heat-resistant, heat-resistant disks with large heat absorption capacity and low wear. It can be a brake.

また、ステータプレートに放熱フィンを設ければ、放熱
性の優れたものとなり、さらに、ロータディスクとステ
ータライニングの周りに不活性ガスを導けば、ステータ
ライニングを酸化雰囲気から保護でき、ブレーキ頻度の
高い陸上車両用のブレーキとしても十分使用が可能とな
る。
In addition, if heat dissipation fins are provided on the stator plate, it will have excellent heat dissipation.Furthermore, if inert gas is introduced around the rotor disk and stator lining, the stator lining can be protected from oxidizing atmosphere. It can also be used as a brake for land vehicles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示す正面図、第2図は、
第1図の■−■線に沿う断面図、第3図は、摩擦試験結
果を示す表、第4.5図は、ブレーキ操作時における温
度特性を示す説明図、第6図は、本発明の池の実施例を
示す要部断面図である。 1・・・ディスクブレーキ、 4・・・ロータディスク、 4a・・・ロータライニング、 4b・・・ロータプレート、 6・・・ステータ、 6a・・・ステータライニング、 6b・・・ステータプレート、 9・・・キャリパ、 12・・・加圧手段、 16・・・ガス供給手段、 17・・・フィン。
FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
1 is a sectional view taken along the line ■-■, FIG. 3 is a table showing the friction test results, FIG. 4.5 is an explanatory diagram showing the temperature characteristics during brake operation, and FIG. 6 is a diagram showing the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts showing an embodiment of a pond. 1... Disc brake, 4... Rotor disk, 4a... Rotor lining, 4b... Rotor plate, 6... Stator, 6a... Stator lining, 6b... Stator plate, 9. ... Caliper, 12... Pressurizing means, 16... Gas supply means, 17... Fin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)1枚の円盤状のロータディスクと、このロータディ
スクの少なくとも一面全周にわたり接離するステータと
を備えたディスクブレーキにおいて、前記ステータは、
炭素質のステータライニングを金属製のステータプレー
トに、また前記ロータディスクは、炭素質のロータライ
ニングを金属製のロータプレートにそれぞれ取付けたこ
とを特徴とする高負荷用ディスクブレーキ。 2)前記炭素質のロータライニングの硬度が前記炭素質
のステータライニングの硬度より高いことを特徴とする
請求項1に記載の高負荷用ディスクブレーキ。 3)前記ステータプレートに放熱フィンを設けたことを
特徴とする請求項1又は2に記載の高負荷用ディスクブ
レーキ。 4)前記ロータディスクとステータライニングの周りに
不活性ガスを導くようにしたことを特徴とする請求項1
乃至3に記載の高負荷用ディスクブレーキ。
[Scope of Claims] 1) A disc brake comprising a disk-shaped rotor disk and a stator that moves toward and away from the entire circumference of at least one surface of the rotor disk, the stator comprising:
A high-load disc brake, characterized in that a carbonaceous stator lining is attached to a metal stator plate, and the rotor disk has a carbonaceous rotor lining attached to a metal rotor plate. 2) The high-load disc brake according to claim 1, wherein the hardness of the carbonaceous rotor lining is higher than the hardness of the carbonaceous stator lining. 3) The high-load disc brake according to claim 1 or 2, wherein the stator plate is provided with heat radiation fins. 4) Claim 1 characterized in that an inert gas is introduced around the rotor disk and stator lining.
The high-load disc brake according to items 3 to 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159431A (en) * 1988-12-10 1990-06-19 Toyota Motor Corp Water cooling type disc brake
JP2011074997A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Automotive Systems Ltd Disc brake
JP2020069809A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Friction force improvement device

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