JPH0415328A - ディスクブレーキ用ロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディスクブレーキ用ロータの改良に関する
ものであり、とくには、ブレーキパッドに摺接するディ
スク部の耐摩耗性を向上させるとともに、そのディスク
部への粗大亀裂の発生を防止するものである。

（従来の技術） 従来は、鉄道車両のような大型輸送車両の制動装置には
、制動力の大きなディスクブレーキが使用され、自動車
にはドラムブレーキが使用される傾向が強かったが、近
年に至っては、自動車の大型化および高速化に伴う、制
動性能の向上の必要性から、トラック、バスなどにもデ
ィスクブレーキの採用が試みられるようになってきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ディスクブレーキ用ロータの寿命は、−船釣
には、ブレーキパッドに摺接するディスク部の摩耗量に
よって決定されるが、とくに大型輸送用車両にあっては
、そのディスク部の、パッド摺接面に発生する摩擦熱に
よる熱衝撃、熱疲労などによって、ディスク部に生じる
亀裂がロータ寿命を縮めることも多い。このことは、デ
ィスク部の耐摩耗性および耐熱亀裂性を高める目的で、
強靭な鋳鋼をもってディスク部を構成した場合にはとく
に重大であった。

すなわち、大型輸送用車両では、ディスク部のバンド摺
動面の温度が、そこへのブレーキパッドの押圧によって
短時間に急激に変化することにより、ディスク部に大き
な熱応力が発生し、しかも、その熱応力の上昇が急速で
あることに起因する他、ディスク部が多数回にわたって
加熱、冷却を繰返されることによって、繰返し熱応力が
ディスク部の疲労限度を越えることに起因して、ディス
ク部に亀裂が発生することになる。

このような亀裂は、そのディスク部を、例えば片状黒鉛
鋳鉄で構成した場合には、黒鉛に沿う無数の微細亀裂と
して発注することになり、かかる微細亀裂は、ディスク
部の熱応力を緩和すべく機能し得ることから、大きな亀
裂の発注を防止する上ではむしろ好ましいものであると
いうことができる。

しかしながら、ディスク部の耐摩耗性をより一層向上さ
せるために、ディスク部を鋳鋼にて構成した場合には、
この鋳鋼には片状黒鉛鋳鉄のような亀裂発生源が存在し
ないことにより、少数の長い亀裂を発生することが多い
。その結果、そうした亀裂がいわゆる摩耗に先立って発
生することになり、ロータの寿命が摩耗に先立つそれら
の粗大亀裂によって決定されることになる。

この発明は、従来技術のこのような問題を有利に解決す
るものであり、ロータのディスク部を、耐摩耗性の高い
鋳鋼にて構成してもなお、また鋳鉄で製作したものにお
いても、粗大亀裂の発生を有効に防止することができ、
かつそのディスク部の耐久性を十分に向上させることが
できるディスクブレーキ用ロータを提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のディスクブレーキ用ロータは、ディスク部と
ハブ部とを具えるロータにあって、そのディスク部を少
なくとも鋳鋼で構成する七ともに、そのディスク部のパ
ッド摺接面に、複数本の熱応力解放溝を設けたものであ
り、ここで、複数本の熱応力解放溝は、ディスク部の周
方向へ、連続的もしくは間欠的に延在する複数本の周方
向溝と、ディスク部の半径方向へ延在する複数本の半径
方向溝とで形成することが好ましい。

そしてより好ましくは、複数本の周方向溝を、周方向へ
連続する少なくとも二本の同心円状溝とし、複数本の半
径方向溝のそれぞれを、パッド摺接面を横切る直線状溝
とする。

〔作　用〕

このようなディスクブレーキ用ロータによれば、ディス
ク部のパッド摺接面に予め形成した熱応力解放溝が、デ
ィスク部に発生する熱応力を有効に緩和することから、
そのディスク部に、たとえ亀裂が発生しても、それは微
細亀裂に止まり、それが粗大亀裂にまで発達するのを十
分に防止することができる。なお、微細亀裂の発生の有
無は、制動性能には何の影響をも及ぼすことがない。

ところで、複数本の熱応力解放溝を、複数本の周方向溝
と複数本の半径方向溝とで形成した場合には、それらの
両方向で熱応力を効果的に緩和することができ、このこ
とは、複数本の周方向溝を、周方向へ連続する、少なく
とも二本の同心円状溝とし、また、複数本の半径方向溝
のそれぞれを、パッド摺接面を横切る直線状溝として、
熱応力の、半径方向および／または周方向への累積を完
全に阻止した場合にとくに有効である。

ここで、複数本の周方向溝を、少なくとも二本の同心円
状溝とするのは、ディスク部の内外周縁近傍部分はとも
に、摩擦熱の発生量が比較的小さいことから、それらの
間に位置する高温発熱部分の熱影響の、ディスク部内外
周縁近傍部分への波及を極力回避するためである。

またここで、各半径方向溝を直線状溝とすることによっ
て、折曲溝、湾曲溝などを排除するのは、加工の容易性
を確保してなお、応力の集中を防止するためである。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す縦断面図であり、
フィン付きの一般的なディスクブレーキ用ロータを示す
この例において、１はディスク部を、２はそのディスク
部１と一体をなすノ１ブ部をそれぞれ示し、ディスク部
１は、図ではそれの左右両面に、ブレーキパッドに摺接
するバンド摺接面３を有し、またハブ部２は、ディスク
部１と番よ反対側の端部に設けたフランジ部分４に、ロ
ータを車両に取付けるための複数個の取付孔５を有する
。

ここでこの例では、それぞれのノぐ・ンド摺接面３に、
第２図にその半部を正面図で示すところから明らかなよ
うに、パッド摺接面３の周方向へ連続して延在し、相互
に同心円状をなす二本の周方向溝６と、周方向に３０°
づつの間隔をおいて位置し、パッド摺接面３を直線状に
横切って延在する半径方向溝７とからなる、複数本の熱
応力解放溝を形成する。

ところで、これらのそれぞれの溝６，７の深さは、ディ
スク部の膨縮変形に際する応力の作用範囲を考慮して１
０ｍ以下とし、また、それらの溝６゜７の開口幅は１〜
１０閣の範囲とする。なお、それぞれの溝６，７の断面
形状は、所要に応じて７字状、Ｕ字状９円弧状、チャン
ネル状などを適宜に選択することができるが、とくにＶ
字状溝、チャンネル状溝などを選択する場合には、溝底
隅部への応力集中を防止するため、第３図に例示するよ
うに、溝底壁と溝側壁とを弧状部分を介して連続させる
ことが好ましい。

このようなディスクブレーキ用ロータによれば、そのデ
ィスク部１のパッド摺接面３と、ブレーキパッドとの摩
擦によってディスク部１に発生する熱応力は、周方向溝
６および半径方向溝７のそれぞれにて十分に緩和され、
熱応力の、それらの溝６．７を越えた累積が有効に阻止
されるので、それらのそれぞれの溝６．７により、また
は、それらの溝６，７と、ディスク部１の内外周縁とに
より区画されるそれぞれの単位領域８に、微細な亀裂が
発生することはあっても、それらの亀裂が大きな亀裂に
生長するのを効果的に防止することができる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、この発明
は、ディスク部を周方向に二分割もしくはそれ以上に分
割した構造のロータにも適用することができ、この場合
には、分割構造と相俟って粗大亀裂の発生を一層効果的
に防止することができる。

〔発明の効果〕

かくしてこの発明によれば、ディスクブレーキ用ロータ
の、少なくともディスク部を鋳鋼で構成することにより
、ディスク部の耐摩耗性を大きく向上させることができ
、また、そのディスク部のパッド摺接面に、複数本の熱
応力解放溝を設け、それらの溝によって、摩擦面に起因
して発生するディスク部の熱応力を緩和することにより
、そのディスク部への大きな亀裂の発生を十分に防止し
て、亀裂の発生に起因するロータ寿命の低下のおそれを
ほぼ完全に取り除くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す縦断面図、第２図は
、パッド摺接面の半部を示す正面図、第３図は、溝の形
成例を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブレーキパッドに摺接するディスク部と、車両への
   取付部とを具えるロータにおいて、 このロータの前記ディスク部のパッド摺接面に、複数本
   の熱応力解放溝を設けてなるディスクブレーキ用ロータ
   。 ２、ブレーキパッドに摺接するディスク部と、車両への
   取付部とを具えるロータにおいて、 少なくともディスク部を鋳鋼にて構成するとともに、そ
   のディスク部のパッド摺接面に、複数本の熱応力解放溝
   を設けてなるディスクブレーキ用ロータ。 ３、複数本の熱応力解放溝を、ディスク部の周方向へ延
   在する複数本の周方向溝と、ディスク部の半径方向へ延
   在する複数本の半径方向溝とで形成してなる請求項１記
   載のディスクブレーキ用ロータ。 ４、複数本の周方向溝を、周方向へ連続する、少なくと
   も二本の同心円状溝としてなる請求項２記載のディスク
   ブレーキ用ロータ。 ５、複数本の半径方向溝のそれぞれを、パッド摺接面を
   横切る直線状溝としてなる請求項２記載のディスクブレ
   ーキ用ロータ。