JPH0616738U - ディスクロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炭素繊維強化複合材料を使用して軽量化を図
ると共に、摩擦面温度に関係なく所定の制動力を発揮し
得るディスクロータを提供する。 【構成】 車両等のディスクブレーキをディスクパッド
と共に構成し、前記ディスクパッドと当接して車両等を
制動するディスクロータにおいて、該ディスクパッドと
当接するディスクロータの両面が一対の金属板１０ａ、
１０ｂによって形成され、且つ一対の金属板１０ａ、１
０ｂの間に炭素繊維強化複合材料から成る板体１２が挾
持されていることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はディスクロータに関し、更に詳細には車両等のディスクブレーキをデ ィスクパッドと共に構成し、前記ディスクパッドと当接して車両等を制動するデ ィスクロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、車両等のブレーキには、鋳鉄やステンレス鋼等の金属材料によって形成 され且つ車両等の車輪と共に回転するディスクロータと、ディスクロータの両面 を挾むように設けられた二枚のディスクパッドとから成るディスクブレーキが使 用されている。 このディスクブレーキの制動作用は、二枚のディスクパッドがディスクロータ の両面を挾み込むように当接し、両者の摩擦力によってディスクロータの回転を 停止させることによってなされる。 ところで、車両等の制動距離は、車両等が高速化されても一定距離に保つこと が要請される。 他方、車両等が高速化されるほど、その制動距離を一定距離に保つために、ブ レーキが呈する制動力を大きくすると共に、制動時に発生する熱に対応する必要 がある。 このため、最近の車両等の高速化に伴い、ディスクブレーキに使用されるディ スクロータも大きな制動力とヒートマスとを得るために大型化してきた。 しかし、従来の鋳鉄やステンレス鋼から成るディスクロータは、大型化に伴い 重量が増加するため、車両等のバネ下荷重の増大に因る走行性能や操縦安定性が 低下する傾向がある。 一方、ディスクロータとして、特公平１ー５９４５９号公報においては、炭素 繊維強化複合材から成るディスクロータが提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】 前記炭素繊維強化複合材料から成るディスクロータ（以下、炭素繊維強化ディ スクロータと称することがある）は、金属製のディスクロータに比較して軽量で 且つ耐熱性に優れているため、車両等のバネ下荷重を低減できる。 しかしながら、炭素繊維強化ディスクロータを使用したディスクブレーキは、 制動時にディスクパッドと当接する炭素繊維強化ディスクロータの摩擦面が所定 温度以上に昇温されていないと、所定の制動力が発生せず車両等の制動距離が長 くなる欠点を有している。 従って、炭素繊維強化ディスクロータを使用したディスクブレーキを装着した 車両等は、車両等がある程度の距離を走行して炭素繊維強化ディスクロータの摩 擦面温度が所定温度以上に昇温された後、初めて高速走行が可能となる。 このため、炭素繊維強化ディスクロータを使用したディスクブレーキが装着さ れる車両等の種類は著しく制限される。 そこで、本考案の目的は、炭素繊維強化複合材料を使用して軽量化を図ると共 に、摩擦面温度に関係なく所定の制動力を発揮し得るディスクロータを提供する ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、炭素繊維強化複合材料によってディスクロータの芯部を形成して 軽量化し、更に摩擦面を金属材料で形成することによって摩擦面温度に関係なく 所定の制動力が得れるものと考え検討した結果、本考案に到達した。 即ち、本考案は、車両等のディスクブレーキをディスクパッドと共に構成し、 前記ディスクパッドと当接して車両等を制動するディスクロータにおいて、該デ ィスクパッドと当接するディスクロータの両面が一対の金属板によって形成され 、且つ前記一対の金属板の間に炭素繊維強化複合材料から成る板状体が挾持され ていることを特徴とするディスクロータにある。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、ディスクパッドと当接するディスクロータの両面が一対の金 属板によって形成され、ディスクロータの摩擦面が金属面であるため、制動時に ディスクロータの摩擦面温度が低温であっても、所定の制動力を発生することが できる。 更に、前記一対の金属板によって炭素繊維強化複合材料から成る板状体が挾持 され、ディスクロータの芯部を形成するため、従来の金属製のディスクロータに 比較して軽量化することができる。

【０００６】

【実施例】

本考案を図面を用いて更に詳細に説明する。 図１及び図２は、本考案に係るディスクロータＡの正面図及び側面図であり、 ディスクロータＡの両面が二枚の金属板１０ａ、１０ｂによって構成される。 かかる金属板１０ａ、１０ｂは、鋳鉄又はステンレス鋼によって形成され、デ ィスクパッド（図示せず）と当接する摩擦面である。 更に、二枚の金属板１０ａ、１０ｂの間に、炭素繊維強化複合材料から成る板 状体１２が挾持されている。 この板状体１２は、公知の炭素繊維強化複合材料を使用することができ、例え ば特公平１ー５９４５９号公報や特開平２ー８０４８７号公報において提案され たものを使用できる。 ここで、特公平１ー５９４５９号公報には、炭素マトリックス中に埋設された 長さ範囲が異なる二種類の短い炭素繊維の混合物でできた基体から成る炭素繊維 強化複合材料が提案され、特開平２ー８０４８７号公報には、撚られた炭素繊維 が配合された炭素繊維強化複合材料が提案されている。

【０００７】 かかる金属板１０ａ、１０ｂ及び板状体１２は、ボルト１６・・・によって一 体化され、取付金具１４によって車両に取り付けられる。 尚、ボルト１６・・・の締付位置は、金属板１０ａ、１０ｂと当接するディス クパッドと接触することのない位置とすることは勿論のことである。 本実施例において、金属板１０ａ、１０ｂの各々は二枚に分割され、分割面に スリット１８ａ、１８ｂが形成される。 このスリット１８ａ、１８ｂは、金属板１０ａ、１０ｂと炭素繊維強化複合材 料から成る板状体１２との熱膨張差を吸収する間隙である。このため、板状体１ ２よりも熱膨張率の大なる金属板１０ａ、１０ｂが熱に因る曲折等の変形を防止 できる。 また、金属板１０ａ、１０ｂと当接するディスクパッド面は摩擦熱等によって 炭化されるが、本実施例のディスクロータＡを使用する場合、ディスクパッドの 炭化層をスリット１８ａ、１８ｂによって削り落すため、常に、ディスクパッド 面を更新状態に保持できる。

【０００８】 この様な図１及び図２に示すディスクロータＡによれば、通常のディスクパッ ドを使用することができ、従来の炭素繊維強化ディスクロータの如く、炭素繊維 強化複合材料から成るディスクパッドを使用しなくてもよい。 また、炭素繊維強化複合材料から成る板状体１２は、ディスクパッドに直接接 触することがなく、従来の炭素繊維強化ディスクロータの如く、使用中に磨耗さ れることがないため、金属板１０ａ、１０ｂのみを交換することによって再利用 することができる。 しかも、本実施例のディスクロータＡを具備するディスクブレーキが装着され た自動車を用いてブレーキテストを行ったところ、ディスクロータＡの摩擦面温 度が常温であっても所定の制動距離範囲内で停止することができた。 一方、特公平１ー５９４５９号公報に記載された炭素繊維強化ディスクロータ と炭素繊維強化ディスクパッドとを具備するディスクブレーキが装着された自動 車を用いてブレーキテストを行ったところ、ディスクロータの摩擦面温度が常温 の場合、所定の制動距離範囲を越えなければ停止できなかった。

【０００９】 次に、本考案に係る他の実施例として、ベンチレーテッドディスクロータに本 考案を適用した例を図３及び図４に示す。図３はベンチレーテッドディスクロー タの平面図を示し、図４は図３のＸーＸ面における断面図を示す。 本実施例において、ディスクパッドと当接するベンチレーテッドディスクロー タ（以下、ディスクロータＢと称することがある）の両面は、鋳鉄やステンレス 鋼等の金属板２０ａ、２０ｂによって構成され、金属板２０ｂはディスクロータ Ｂを車体に取り付ける凸状の取付部２１の周縁に鍔状に形成されている。 かかる金属板２０ａ、２０ｂの間には、炭素繊維強化複合材料から成る板状体 ２２が挾持されている。この板状体２２は、図１及び図２に示す板状体１２と同 様に、公知の炭素繊維強化複合材料を使用して形成でき、図３に示す様に、Ｕ字 状の切欠部３０・・・が放射状に形成されている。

【００１０】 この様な金属板２０ａ、２０ｂ及び板状体２２は、板状体２２の中心方向の切 欠部３０の一部が開口される様に、リベット２６・・によって一体化される。 このため、ディスクロータＢには、板状体２２の中心方向から周縁方向に向か う通路が放射状に形成される。 尚、リベット２６・・の頭部は、図３及び図４に示す様に、金属板２０ａ、２ ０ｂに形成された凹部２４内に収納され、金属板２０ａ、２０ｂの表面に突出す ることがない。 また、ディスクロータＢは、図１及び図２に示すディスクロータＡと同様に、 金属板２０ａ、２０ｂの各々は二分割され、分割面にスリット２８、２８が形成 されている。 このスリット２８、２８は、金属板２０ａ、２０ｂと板状体１２との熱膨張差 を吸収すると共に、ディスクロータＢと当接するディスクパッドの表層に形成さ れる炭化層を削り落すことができる。

【００１１】 図３及び図４に示すディスクロータＢは、炭素繊維強化複合材料から成る板状 体２２が金属板２０ａ、２０ｂ間に挾持されているため、同一大きさの金属製ベ ンチレーテッドディスクロータと同程度の制動能を保持しつつ軽量化できる。 更に、ディスクロータＢの回転に因る遠心力によって、矢印Ｙ方向、即ち切欠 部３０の開口部から周縁方向に向けて外気が流れ、摩擦熱等によって加熱された 金属板２０ａ、２０ｂ及び板状体１２を冷却することができる。

【００１２】

【考案の効果】

本考案によれば、車両の高速化等によってディスクロータの大型化に因るバネ 下荷重の増加を防止でき、車両の走行性能や操縦安定性を保持できる。 また、炭素繊維補強複合材料を使用してディスクロータの軽量化を図っても、 低温下での制動性能を金属製ディスクロータ並に維持でき、炭素繊維強化複合材 料から成るディスクロータの如く、制動性能の面から適用される車両等の種類が 制限されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１に示すディスクロータの側面図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す平面図である。

【図４】図３のＸーＸ面における断面図である。

【符号の説明】

１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂ 金属板 １２、２２ 板状体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両等のディスクブレーキをディスクパ
   ッドと共に構成し、前記ディスクパッドが当接して車両
   等を制動するディスクロータにおいて、 該ディスクパッドと当接するディスクロータの両面が一
   対の金属板によって形成され、 且つ前記一対の金属板の間に炭素繊維強化複合材料から
   成る板状体が挾持されていることを特徴とするディスク
   ロータ。