JPH07217681A - 航空機用多板ディスクブレーキ組立体のブレーキディスク - Google Patents
航空機用多板ディスクブレーキ組立体のブレーキディスクInfo
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- JPH07217681A JPH07217681A JP6335108A JP33510894A JPH07217681A JP H07217681 A JPH07217681 A JP H07217681A JP 6335108 A JP6335108 A JP 6335108A JP 33510894 A JP33510894 A JP 33510894A JP H07217681 A JPH07217681 A JP H07217681A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 交互に配置したステータ及びロータブレーキ
ディスクの多ディスク積重体を包含する航空機用多板デ
ィスクブレーキ組立体のブレーキディスクにおいて、高
速回転車輪の制動中制動エネルギー能力を高めるように
する。 【構成】 各ディスク１００がカーボン複合材料から成
り、特定の容積の相変化材料がブレーキ摩耗面間でディ
スクのコア内に封入されていて、ブレーキ組立体の作動
時に制動エネルギー能力を高めるように機能する。
ディスクの多ディスク積重体を包含する航空機用多板デ
ィスクブレーキ組立体のブレーキディスクにおいて、高
速回転車輪の制動中制動エネルギー能力を高めるように
する。 【構成】 各ディスク１００がカーボン複合材料から成
り、特定の容積の相変化材料がブレーキ摩耗面間でディ
スクのコア内に封入されていて、ブレーキ組立体の作動
時に制動エネルギー能力を高めるように機能する。
Description
【０００１】本発明は、概して航空機用多板ディスクブ
レーキ組立体に適用されるようなブレーキディスク、特
に高速回転する航空機用車輪の制動中制動エネルギー能
力を高めるようにブレーキディスク積重体のロータ及び
ステータディスクのための構成に関する。
レーキ組立体に適用されるようなブレーキディスク、特
に高速回転する航空機用車輪の制動中制動エネルギー能
力を高めるようにブレーキディスク積重体のロータ及び
ステータディスクのための構成に関する。
【０００２】特に、本発明は、高速回転する航空機用車
輪を制動する際温度の上昇を最小限にしながら大量の熱
を吸収するように機能する相変化材料の特定の容積を保
つ複合材料の本体内に少なくとも１つの特殊の形状の空
所を有するカーボン複合材料から成るブレーキディスク
を提供する。
輪を制動する際温度の上昇を最小限にしながら大量の熱
を吸収するように機能する相変化材料の特定の容積を保
つ複合材料の本体内に少なくとも１つの特殊の形状の空
所を有するカーボン複合材料から成るブレーキディスク
を提供する。
【０００３】車輪及びブレーキ分野において多種の進歩
がなされており、これらの中には、車輪及びブレーキ組
立体の車輪、タイヤ及びブレーキディスクの構成及び組
成における進歩が含まれている。このような努力は、航
空機性能の進歩が得られると同様に航空機産業において
特に集中されている。現代の航空機はより速く飛ぶ一方
で、初期のものよりもより速い速度で離着陸するように
なっており、このような状況では、航空機安全性を保証
するために車輪及びブレーキに関連して当業技術分野を
進歩させることが必要になってきている。
がなされており、これらの中には、車輪及びブレーキ組
立体の車輪、タイヤ及びブレーキディスクの構成及び組
成における進歩が含まれている。このような努力は、航
空機性能の進歩が得られると同様に航空機産業において
特に集中されている。現代の航空機はより速く飛ぶ一方
で、初期のものよりもより速い速度で離着陸するように
なっており、このような状況では、航空機安全性を保証
するために車輪及びブレーキに関連して当業技術分野を
進歩させることが必要になってきている。
【０００４】ブレーキ分野における格別な進歩は、高度
の制動を提供することを実証する一方、航空機用ブレー
キ組立体の重量の大幅な軽減に寄与したカーボン複合ブ
レーキディスクの開発である。航空機制動中そして特に
航空機の急制動時に非常に高い温度が発生するという特
殊の問題が残っている。この高温度は、車輪及びブレー
キ性能の情報を得るために存在する多種の電子センサ及
びタイヤのみならず構造的に重要な要素をも含む車輪及
びブレーキ組立体の多数の要素に影響を及ぼす。高温度
による悪影響は非常に重大であるので、航空機がその非
常事態のため離陸失敗を経験すると、業界は、安全性を
考えて車軸を除く車輪及びブレーキ組立体の全構成要素
をスクラップにすることを考慮する。
の制動を提供することを実証する一方、航空機用ブレー
キ組立体の重量の大幅な軽減に寄与したカーボン複合ブ
レーキディスクの開発である。航空機制動中そして特に
航空機の急制動時に非常に高い温度が発生するという特
殊の問題が残っている。この高温度は、車輪及びブレー
キ性能の情報を得るために存在する多種の電子センサ及
びタイヤのみならず構造的に重要な要素をも含む車輪及
びブレーキ組立体の多数の要素に影響を及ぼす。高温度
による悪影響は非常に重大であるので、航空機がその非
常事態のため離陸失敗を経験すると、業界は、安全性を
考えて車軸を除く車輪及びブレーキ組立体の全構成要素
をスクラップにすることを考慮する。
【０００５】高熱吸込温度に適応させるため、遮蔽及び
絶縁特性が車輪及びブレーキ設計に組入れられている。
これらの特性は通常の常用制動状態におけるオーバーヒ
ート及び非常制動状態における熱関連故障から重要な要
素を保護する。しかし、航空機製造業者の要望は、構造
的及び熱吸込みの双方において常に重量を軽減させて航
空機性能及びペイロードを最大限にすることにある。本
発明は一定の制動エネルギー能力に対して熱吸込重量を
軽減する手段を提供し、あるいは一定の熱吸込重量に対
してエネルギー吸収能力を大幅に増大させることを提供
する。
絶縁特性が車輪及びブレーキ設計に組入れられている。
これらの特性は通常の常用制動状態におけるオーバーヒ
ート及び非常制動状態における熱関連故障から重要な要
素を保護する。しかし、航空機製造業者の要望は、構造
的及び熱吸込みの双方において常に重量を軽減させて航
空機性能及びペイロードを最大限にすることにある。本
発明は一定の制動エネルギー能力に対して熱吸込重量を
軽減する手段を提供し、あるいは一定の熱吸込重量に対
してエネルギー吸収能力を大幅に増大させることを提供
する。
【０００６】従って、本発明の主たる様相によると、高
速回転する航空機用車輪の制動中制動エネルギー能力を
増大させる航空機用多板ディスクブレーキ組立体のブレ
ーキディスクのための構成を提供することが目的であ
る。
速回転する航空機用車輪の制動中制動エネルギー能力を
増大させる航空機用多板ディスクブレーキ組立体のブレ
ーキディスクのための構成を提供することが目的であ
る。
【０００７】本発明の他の様相によると、制動作用中温
度の上昇を伴うことなく、材料が状態を変えた際に大量
の熱を吸収するように、ブレーキ摩耗面の表面間でディ
スク本体構造内に相変化材料を組入れている多板式ディ
スクブレーキ組立体のロータ及び又はステータディスク
を提供することが目的である。
度の上昇を伴うことなく、材料が状態を変えた際に大量
の熱を吸収するように、ブレーキ摩耗面の表面間でディ
スク本体構造内に相変化材料を組入れている多板式ディ
スクブレーキ組立体のロータ及び又はステータディスク
を提供することが目的である。
【０００８】本発明の他の様相によると、外側の平らな
ブレーキ摩耗面間でディスクの本体内に少なくとも１つ
の特殊の形状の空所を有し、この空所が航空機車輪の制
動中エネルギー吸収能力を増大させるように相変化材料
を保持するようになっているブレーキを提供することが
目的である。
ブレーキ摩耗面間でディスクの本体内に少なくとも１つ
の特殊の形状の空所を有し、この空所が航空機車輪の制
動中エネルギー吸収能力を増大させるように相変化材料
を保持するようになっているブレーキを提供することが
目的である。
【０００９】本発明の更に他の様相によると、ディスク
を含む摩擦材料の本体内に空所の形状を有し、空所の幾
何学的配列がディスクの構造強さ特性を維持する構造ト
ラス形状を限定するようなものであり、前記空所がディ
スクの増大したエネルギー吸収能力に対して特定の容積
の相変化材料を保持するようになっているブレーキディ
スクを提供することが目的である。
を含む摩擦材料の本体内に空所の形状を有し、空所の幾
何学的配列がディスクの構造強さ特性を維持する構造ト
ラス形状を限定するようなものであり、前記空所がディ
スクの増大したエネルギー吸収能力に対して特定の容積
の相変化材料を保持するようになっているブレーキディ
スクを提供することが目的である。
【００１０】本発明の更に他の様相によると、低密度、
高強度のカーボン母体内に蒸気蒸着相変化材料から成る
中央環状コアを有する高密度化カーボン複合材料から成
り、航空機用車輪及びブレーキ組立体の多板ディスクブ
レーキの積重体内で制動作用を受けた時に高いエネルギ
ー吸収特性を呈するブレーキディスクを提供することが
目的である。
高強度のカーボン母体内に蒸気蒸着相変化材料から成る
中央環状コアを有する高密度化カーボン複合材料から成
り、航空機用車輪及びブレーキ組立体の多板ディスクブ
レーキの積重体内で制動作用を受けた時に高いエネルギ
ー吸収特性を呈するブレーキディスクを提供することが
目的である。
【００１１】本発明の幾多の様相及び利点は、ブレーキ
摩耗面の表面間で摩擦材料のコア内に閉じ込められた相
変化材料を有するカーボン複合摩擦材料から成り、相変
化材料がブレーキディスクの作動中に制動エネルギー能
力を高めるように機能している摩擦ディスクにおいて成
し遂げられている。
摩耗面の表面間で摩擦材料のコア内に閉じ込められた相
変化材料を有するカーボン複合摩擦材料から成り、相変
化材料がブレーキディスクの作動中に制動エネルギー能
力を高めるように機能している摩擦ディスクにおいて成
し遂げられている。
【００１２】本発明は、添付図面と一緒に以下の詳細な
説明を考慮することにより理解されるであろう。図面に
おいて、同一の符号が同様の部品、要素あるいは部材を
示すのに用いられている。
説明を考慮することにより理解されるであろう。図面に
おいて、同一の符号が同様の部品、要素あるいは部材を
示すのに用いられている。
【００１３】図面において、図１は、本発明の要求に合
うように変更されている総括的に符号１００で示したブ
レーキディスクの平面図である。ブレーキディスク１０
０は車輪及びブレーキ組立体の摩擦制動要素を形成する
ディスクの積重体において見られるようなステータディ
スクから成り、組立体の中心軸線が図においてＡｘで示
されている。
うように変更されている総括的に符号１００で示したブ
レーキディスクの平面図である。ブレーキディスク１０
０は車輪及びブレーキ組立体の摩擦制動要素を形成する
ディスクの積重体において見られるようなステータディ
スクから成り、組立体の中心軸線が図においてＡｘで示
されている。
【００１４】図２は、本発明に応じて変更されている総
括的に符号２００で示したブレーキディスクの平面図で
あり、このディスクはブレーキディスク積重体内のロー
タディスクから成り、ディスク１００及び２００はブレ
ーキディスク積重体の交互の１つをなしている。
括的に符号２００で示したブレーキディスクの平面図で
あり、このディスクはブレーキディスク積重体内のロー
タディスクから成り、ディスク１００及び２００はブレ
ーキディスク積重体の交互の１つをなしている。
【００１５】ブレーキディスク１００及び２００は、車
輪及びブレーキ組立体の主機能部材をなすトルク管１０
上又はそのまわりに保持され、トルク管は車輪及びブレ
ーキ組立体の回転要素に対して相対的に静止するように
車軸（図示しない）に対し軸線方向位置でブレーキハウ
ジング（図示しない）に装着される。
輪及びブレーキ組立体の主機能部材をなすトルク管１０
上又はそのまわりに保持され、トルク管は車輪及びブレ
ーキ組立体の回転要素に対して相対的に静止するように
車軸（図示しない）に対し軸線方向位置でブレーキハウ
ジング（図示しない）に装着される。
【００１６】慣例的に、ステータディスク１００は、多
数の半径方向に延びたキー溝１４を形成された軸線方向
貫通孔１２によって特徴づけられてよく、キー溝はトル
ク管１０の外周面に形成された同数の半径方向に延びた
駆動キー１６と係合するように形づくられている。この
ように、ステータディスク１００はトルク管と相対的に
静止状態に保たれ、すなわちこれらディスクはＡｘ軸線
を中心として回転することはできない。ステータディス
クはまた、外径Ｄ１がロータディスク２００の外周縁に
形成した複数のキー溝２４の半径方向深よりも僅かに大
きい量だけロータディスク２００の外径Ｄ２よりも小さ
いことで特徴づけられている。キー溝２４は、Ａｘ軸線
を中心として回転運動するように装着した車輪３０の孔
３２に形成した同数の駆動キー３６と係合するように形
づくられている。従って、ロータディスク２００は車輪
３０と共に回転し得る。ロータディスク２００はまた、
貫通孔２２がトルク管の２つの対抗配置された駆動キー
１６の半径方向長さ間で測った直径であるトルク管１０
の直径Ｄｔよりも僅かに大きい直径Ｄ３を呈することで
特徴づけられている。従って、ロータディスク２００は
該ディスクとトルク管駆動キー１６との間での干渉なし
にトルク管１０のまわりで回転し得る。
数の半径方向に延びたキー溝１４を形成された軸線方向
貫通孔１２によって特徴づけられてよく、キー溝はトル
ク管１０の外周面に形成された同数の半径方向に延びた
駆動キー１６と係合するように形づくられている。この
ように、ステータディスク１００はトルク管と相対的に
静止状態に保たれ、すなわちこれらディスクはＡｘ軸線
を中心として回転することはできない。ステータディス
クはまた、外径Ｄ１がロータディスク２００の外周縁に
形成した複数のキー溝２４の半径方向深よりも僅かに大
きい量だけロータディスク２００の外径Ｄ２よりも小さ
いことで特徴づけられている。キー溝２４は、Ａｘ軸線
を中心として回転運動するように装着した車輪３０の孔
３２に形成した同数の駆動キー３６と係合するように形
づくられている。従って、ロータディスク２００は車輪
３０と共に回転し得る。ロータディスク２００はまた、
貫通孔２２がトルク管の２つの対抗配置された駆動キー
１６の半径方向長さ間で測った直径であるトルク管１０
の直径Ｄｔよりも僅かに大きい直径Ｄ３を呈することで
特徴づけられている。従って、ロータディスク２００は
該ディスクとトルク管駆動キー１６との間での干渉なし
にトルク管１０のまわりで回転し得る。
【００１７】ステータディスク１００及びロータディス
クの上記説明から理解し得るように、ディスクがブレー
キ組立体内で交互に連続して位置されると、環状ブレー
キ摩耗面区域が両ステータ及びロータディスクに共通し
て存在する。例えば、ステータディスク１００の環状ブ
レーキ摩耗面区域は直径差Ｄ１−Ｄ３すなわちディスク
１００の外径Ｄ１とディスク２００の貫通孔径Ｄ３とに
よって限定される。ディスク２００の環状ブレーキ摩耗
面区域も直径差Ｄ１−Ｄ３によって限定され、両ステー
タ及びロータディスク１００，２００は互いに軸線方向
に整合する環状摩耗面区域を呈する。換言すると、ステ
ータ及びロータディスクがこれら要素のブレーキディス
ク積重体内で交互に連続しているとき、一方のディスク
の環状内向摩耗面区域がこれに隣接するディスクの環状
外向摩耗面区域とブレーキ係合するように位置されるの
である。
クの上記説明から理解し得るように、ディスクがブレー
キ組立体内で交互に連続して位置されると、環状ブレー
キ摩耗面区域が両ステータ及びロータディスクに共通し
て存在する。例えば、ステータディスク１００の環状ブ
レーキ摩耗面区域は直径差Ｄ１−Ｄ３すなわちディスク
１００の外径Ｄ１とディスク２００の貫通孔径Ｄ３とに
よって限定される。ディスク２００の環状ブレーキ摩耗
面区域も直径差Ｄ１−Ｄ３によって限定され、両ステー
タ及びロータディスク１００，２００は互いに軸線方向
に整合する環状摩耗面区域を呈する。換言すると、ステ
ータ及びロータディスクがこれら要素のブレーキディス
ク積重体内で交互に連続しているとき、一方のディスク
の環状内向摩耗面区域がこれに隣接するディスクの環状
外向摩耗面区域とブレーキ係合するように位置されるの
である。
【００１８】当業者には理解し得るように、前記説明は
多板指揮ディスクブレーキ組立体のステータ及びロータ
ディスクの装着及び係合配列に関する限り一般的なもの
にすぎない。例えば、駆動キー及びキー溝位置は多種の
補強要素を慣例的に含んでおり、これら要素は駆動キー
及びキー溝係合の区域における強度保全を維持するため
にカーボンディスクの周縁に固着されてよい。このよう
な補強材は先行技術の範囲内にあり、本発明には全く影
響を及ぼさないので図示及び説明を省略する。従って、
本発明は特定のキー及び又はキー溝補強材により範囲を
制限されるものではなく、この補強材は本発明により変
更されたステータ及び又はロータディスクのいずれにも
適用されてよい。
多板指揮ディスクブレーキ組立体のステータ及びロータ
ディスクの装着及び係合配列に関する限り一般的なもの
にすぎない。例えば、駆動キー及びキー溝位置は多種の
補強要素を慣例的に含んでおり、これら要素は駆動キー
及びキー溝係合の区域における強度保全を維持するため
にカーボンディスクの周縁に固着されてよい。このよう
な補強材は先行技術の範囲内にあり、本発明には全く影
響を及ぼさないので図示及び説明を省略する。従って、
本発明は特定のキー及び又はキー溝補強材により範囲を
制限されるものではなく、この補強材は本発明により変
更されたステータ及び又はロータディスクのいずれにも
適用されてよい。
【００１９】図１及び図２を参照し続けると、ステータ
及びロータディスク１００，２００は図面において符号
４０で総括的に示した複数のポケット、凹部又は空所を
含むように変更して示されている。空所４０は、直径差
Ｄ１−Ｄ３であるディスクの環状ブレーキ摩耗面区域を
限定する範囲内に主として位置されている。
及びロータディスク１００，２００は図面において符号
４０で総括的に示した複数のポケット、凹部又は空所を
含むように変更して示されている。空所４０は、直径差
Ｄ１−Ｄ３であるディスクの環状ブレーキ摩耗面区域を
限定する範囲内に主として位置されている。
【００２０】空所４０は、円形４２、長円形４４及び又
は三角形４６を含む多種の幾何学的形状を呈する。これ
らの形状はディスク構造をなすカーボン複合材料の強度
保全を維持するように単独で又は多種の組合せで適用さ
れてよい。例えば図面の図８を参照すると、この図から
わかるように、ステータディスク１００の内周縁１２を
ディスクの外周縁１８にリンク結合するカーボン複合材
料のトラス形状が存在する。同じトラス形状がロータデ
ィスク２００内に存在し、内周縁２２を外周縁２４にリ
ンク結合する。このトラス形状は、図示のように小さい
寸法の空所４０が多数あるときに適用されてよい。しか
し、より大きい寸法の空所がディスク表面の連続面積範
囲を覆っている場合、ディスクの強化は詳細について後
述する他の手段を介して達成されてよい。いずれにして
も、空所４０は、モールド成形、機械加工及び又は穴あ
け技術を含む多種の周知加工方法を用いながらカーボン
複合ブレーキディスクに形成されてよい。
は三角形４６を含む多種の幾何学的形状を呈する。これ
らの形状はディスク構造をなすカーボン複合材料の強度
保全を維持するように単独で又は多種の組合せで適用さ
れてよい。例えば図面の図８を参照すると、この図から
わかるように、ステータディスク１００の内周縁１２を
ディスクの外周縁１８にリンク結合するカーボン複合材
料のトラス形状が存在する。同じトラス形状がロータデ
ィスク２００内に存在し、内周縁２２を外周縁２４にリ
ンク結合する。このトラス形状は、図示のように小さい
寸法の空所４０が多数あるときに適用されてよい。しか
し、より大きい寸法の空所がディスク表面の連続面積範
囲を覆っている場合、ディスクの強化は詳細について後
述する他の手段を介して達成されてよい。いずれにして
も、空所４０は、モールド成形、機械加工及び又は穴あ
け技術を含む多種の周知加工方法を用いながらカーボン
複合ブレーキディスクに形成されてよい。
【００２１】空所４０は、特にディスクのブレーキ摩耗
面間で且つ直径差Ｄ１−Ｄ３によって設定されたような
環状面積内においてディスクのコア内に特定の量又は容
積の相変化材料を封入するように機能する。相変化材料
は、ステータ１００及びロータ２００が高速回転車輪の
制動作用のために接触係合する際に高速回転車輪の制動
により発生する高エネルギーそして熱を吸収するように
機能するものである。
面間で且つ直径差Ｄ１−Ｄ３によって設定されたような
環状面積内においてディスクのコア内に特定の量又は容
積の相変化材料を封入するように機能する。相変化材料
は、ステータ１００及びロータ２００が高速回転車輪の
制動作用のために接触係合する際に高速回転車輪の制動
により発生する高エネルギーそして熱を吸収するように
機能するものである。
【００２２】図１及び２に示すブレーキディスクは摩耗
面を示していない点で完全ではないことを理解すべきで
ある。ブレーキ摩耗面は、ディスクの環状範囲のまわり
で実質的に連続する高密度化カーボン複合材料から成
る。摩耗面は、空所４０の特殊の配列及び形状に関して
説明を容易にするために図には示していない。
面を示していない点で完全ではないことを理解すべきで
ある。ブレーキ摩耗面は、ディスクの環状範囲のまわり
で実質的に連続する高密度化カーボン複合材料から成
る。摩耗面は、空所４０の特殊の配列及び形状に関して
説明を容易にするために図には示していない。
【００２３】図３を参照すると、この断面図ではディス
ク１００及び２００の半分が図示されており、これらの
ディスクはブレーキディスク積重体において平面−平面
接触係合するように配置されている。図における半径Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３は、図１及び２に示すディスク直径Ｄ
１，Ｄ２及びＤ３に相当する。この図から、ブレーキ摩
耗面区域は、Ｒ１−Ｒ３で表される半径の差（ここで、
Ｒ１は軸中心Ａｘからディスク１００の半径限界までの
距離であり、Ｒ３は軸中心Ａｘから（i）ディスク２０
０の貫通孔２２又は（ii）ディスク１００のキー溝１４
の半径限界までの距離である）によって限定されること
が認められる。もちろん及び上述の如く、ブレーキ摩耗
面区域はディスク１００及び又は２００の周辺で環状で
ある。
ク１００及び２００の半分が図示されており、これらの
ディスクはブレーキディスク積重体において平面−平面
接触係合するように配置されている。図における半径Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３は、図１及び２に示すディスク直径Ｄ
１，Ｄ２及びＤ３に相当する。この図から、ブレーキ摩
耗面区域は、Ｒ１−Ｒ３で表される半径の差（ここで、
Ｒ１は軸中心Ａｘからディスク１００の半径限界までの
距離であり、Ｒ３は軸中心Ａｘから（i）ディスク２０
０の貫通孔２２又は（ii）ディスク１００のキー溝１４
の半径限界までの距離である）によって限定されること
が認められる。もちろん及び上述の如く、ブレーキ摩耗
面区域はディスク１００及び又は２００の周辺で環状で
ある。
【００２４】図３から、空所４０は各ディスク１００及
び２００の主本体部にあり、ブレーキ摩耗面の厚さ（こ
の寸法は図中“ｄ”で示される）内にはないことが認め
られる。このように、相変化材料（参照符号５０で示
す）はディスクの外方摩擦摩耗面によってディスク本体
のコア内に封入されることが理解される。たとえば、ス
テータディスク１００は外方境界側に位置する摩耗面１
０２及び内方境界側に位置する摩耗面１０４を有し、ブ
レーキの摩耗の発生前では、各々の厚さ寸法は図に示す
ように“ｄ”と等しい。同様に、ロータディスク２００
は外方境界側に位置する摩耗面２０２及び内方境界側に
位置する摩耗面２０４を有し、ブレーキの摩耗の発生前
では、これらはそれぞれ厚さ“ｄ”を有する。この点か
ら、車輪にキー止めされたロータディスク２００のブレ
ーキ操作が生じている際、ロータディスク２００の外方
境界側摩耗面２０２がステータディスク１００の内方境
界側摩耗面１０４との摩擦接触係合状態にあることが理
解される。
び２００の主本体部にあり、ブレーキ摩耗面の厚さ（こ
の寸法は図中“ｄ”で示される）内にはないことが認め
られる。このように、相変化材料（参照符号５０で示
す）はディスクの外方摩擦摩耗面によってディスク本体
のコア内に封入されることが理解される。たとえば、ス
テータディスク１００は外方境界側に位置する摩耗面１
０２及び内方境界側に位置する摩耗面１０４を有し、ブ
レーキの摩耗の発生前では、各々の厚さ寸法は図に示す
ように“ｄ”と等しい。同様に、ロータディスク２００
は外方境界側に位置する摩耗面２０２及び内方境界側に
位置する摩耗面２０４を有し、ブレーキの摩耗の発生前
では、これらはそれぞれ厚さ“ｄ”を有する。この点か
ら、車輪にキー止めされたロータディスク２００のブレ
ーキ操作が生じている際、ロータディスク２００の外方
境界側摩耗面２０２がステータディスク１００の内方境
界側摩耗面１０４との摩擦接触係合状態にあることが理
解される。
【００２５】ステータ及びロータディスク１００及び２
００は各種の様式でかつ当分野で公知の方法及び又は技
術を使用して作製される。ディスク１００及び２００
は、図４，５及び６に図示されたように、ディスクコア
内に一定容量の相変化材料を包含するように作製され、
これはステータ又はロータディスクに関係なく行われ
る。
００は各種の様式でかつ当分野で公知の方法及び又は技
術を使用して作製される。ディスク１００及び２００
は、図４，５及び６に図示されたように、ディスクコア
内に一定容量の相変化材料を包含するように作製され、
これはステータ又はロータディスクに関係なく行われ
る。
【００２６】図４を参照すると、この部分断面図にはブ
レーキディスクが図示されており、その組立体は参照符
号３００で示されている。このブレーキディスクは、初
めに、高密度化カーボン複合材料でなり、かつブレーキ
摩耗面３０４及び成形法において本体３０６内に形成し
た、又は公知の方法を使用して切削又は穿孔した軸方向
に配向する複数個の空所４０によって特徴づけられる中
心本体部分３０６を作製することによって作られる。つ
いで、空所４０に好適な容積の相変化材料５０を充填
し、これら材料を外方ブレーキ摩耗面３０２によって本
体３０６内に封入する。ディスク３０２は、一体形ブレ
ーキディスクを形成する公知の各種の技術によって本体
３０６に結合される。従って、たとえばブレーキディス
ク摩耗面３０２及び３０４が各々厚さ寸法“ｄ”を有
し、一方、各空所４０の深さ寸法が図示の如く“ｄ１”
に等しいとすると、一体形ディスク３００の全体の厚さ
寸法は“２ｄ＋ｄ１”となる。
レーキディスクが図示されており、その組立体は参照符
号３００で示されている。このブレーキディスクは、初
めに、高密度化カーボン複合材料でなり、かつブレーキ
摩耗面３０４及び成形法において本体３０６内に形成し
た、又は公知の方法を使用して切削又は穿孔した軸方向
に配向する複数個の空所４０によって特徴づけられる中
心本体部分３０６を作製することによって作られる。つ
いで、空所４０に好適な容積の相変化材料５０を充填
し、これら材料を外方ブレーキ摩耗面３０２によって本
体３０６内に封入する。ディスク３０２は、一体形ブレ
ーキディスクを形成する公知の各種の技術によって本体
３０６に結合される。従って、たとえばブレーキディス
ク摩耗面３０２及び３０４が各々厚さ寸法“ｄ”を有
し、一方、各空所４０の深さ寸法が図示の如く“ｄ１”
に等しいとすると、一体形ディスク３００の全体の厚さ
寸法は“２ｄ＋ｄ１”となる。
【００２７】図５を参照すると、本発明によるブレーキ
ディスク（参照符号４００で示される）は、この断面図
に図示されたようにも構成される。ブレーキディスク４
００は、常法によって厚さ寸法“ｄ１”で作製された本
体部分４０６を包含する。ディスク４０６は成形、切削
又は穿孔されて、複数個の貫通孔又は空所４０が形成さ
れており、ついで、この中に好適容積の相変化材料５０
が充填される。一方、一対のブレーキ摩耗面ディスク４
０２及び４０４を常法で作製し、これらをディスク４０
６に結合させて一体ブレーキディスク４００を形成す
る。ブレーキ摩耗面ディスク４０２及び４０４は各々厚
さ寸法“ｄ”を有し、従って、ディスク４００の全体の
厚さ寸法は“２ｄ＋ｄ１”に等しく、これは図４に関連
して作製されたディスク３００に相当する。
ディスク（参照符号４００で示される）は、この断面図
に図示されたようにも構成される。ブレーキディスク４
００は、常法によって厚さ寸法“ｄ１”で作製された本
体部分４０６を包含する。ディスク４０６は成形、切削
又は穿孔されて、複数個の貫通孔又は空所４０が形成さ
れており、ついで、この中に好適容積の相変化材料５０
が充填される。一方、一対のブレーキ摩耗面ディスク４
０２及び４０４を常法で作製し、これらをディスク４０
６に結合させて一体ブレーキディスク４００を形成す
る。ブレーキ摩耗面ディスク４０２及び４０４は各々厚
さ寸法“ｄ”を有し、従って、ディスク４００の全体の
厚さ寸法は“２ｄ＋ｄ１”に等しく、これは図４に関連
して作製されたディスク３００に相当する。
【００２８】次に図６を参照すると、この部分断面図に
は、本発明によるブレーキディスクを作製する他の方法
が示されており、このブレーキディスクは参照符号５０
０で示される組立体でなる。ディスク５００は、各々ブ
レーキ摩耗面５０２及び５０４を有する同一の本体部分
５０６でなり、各摩耗面は図に示す厚さ寸法“ｄ”を有
する。本体部分５０６は、それぞれｄ１／２の厚さ寸法
を有すると共に、空所４０によって特徴づけられるもの
であり、これらの空所に好適な容積の相変化材料５０が
充填される。２つの本体５０６を対面関係で互いに結合
させて、全体の厚さ寸法“２ｄ＋ｄ１”を有する一体ブ
レーキディスク５００を形成する。もちろん、２つの本
体部分５０６は、空所がこれら２つの間で完全に一致す
ることは必要でないため、同一であっても又は同一でな
くてもよいことが認識されるであろう。２つの半分の本
体間に充分な結合表面が存在して、一体ブレーキディス
ク５００を形成できることのみが必要である。
は、本発明によるブレーキディスクを作製する他の方法
が示されており、このブレーキディスクは参照符号５０
０で示される組立体でなる。ディスク５００は、各々ブ
レーキ摩耗面５０２及び５０４を有する同一の本体部分
５０６でなり、各摩耗面は図に示す厚さ寸法“ｄ”を有
する。本体部分５０６は、それぞれｄ１／２の厚さ寸法
を有すると共に、空所４０によって特徴づけられるもの
であり、これらの空所に好適な容積の相変化材料５０が
充填される。２つの本体５０６を対面関係で互いに結合
させて、全体の厚さ寸法“２ｄ＋ｄ１”を有する一体ブ
レーキディスク５００を形成する。もちろん、２つの本
体部分５０６は、空所がこれら２つの間で完全に一致す
ることは必要でないため、同一であっても又は同一でな
くてもよいことが認識されるであろう。２つの半分の本
体間に充分な結合表面が存在して、一体ブレーキディス
ク５００を形成できることのみが必要である。
【００２９】上述の如く、ブレーキディスク３００，４
００及び５００は、ブレーキ積重体のステータ又はロー
タディスクとして作製され、これらは特別なブレーキ積
重体のデザイン及び又は用途に応じて各種の直径及び厚
さ寸法に適合するように作製される。さらに、ディスク
は、ステータディスクであるかロータディスクであるか
に拘らず、これらが同じブレーキディスク積重体内で可
変であるため、同じ厚さ寸法を有していてもよいし又は
異なっていてもよい。
００及び５００は、ブレーキ積重体のステータ又はロー
タディスクとして作製され、これらは特別なブレーキ積
重体のデザイン及び又は用途に応じて各種の直径及び厚
さ寸法に適合するように作製される。さらに、ディスク
は、ステータディスクであるかロータディスクであるか
に拘らず、これらが同じブレーキディスク積重体内で可
変であるため、同じ厚さ寸法を有していてもよいし又は
異なっていてもよい。
【００３０】ディスク積重体３００，４００及び又は５
００の空所４０内に封入される相変化材料５０に関し
て、これら材料は、航空機のブレーキ操作で必要な各種
の仕様に適合しなければならない。第１に、相変化材料
は、高い融解熱を有し、航空機のブレーキ操作時に見れ
らる代表的な温度に対応できる融点を有していなければ
ならない。たとえば、ブレーキディスクのピーク温度は
通常の使用では約２６０〜８１４℃（５００〜１５００
°Ｆ）であり、離陸失敗の状況下で発生する最大エネル
ギーに関しては１６４９℃（３０００°Ｆ）を越えるこ
ともある。ブレーキディスクがエネルギー吸収の限界に
達しつつある高温時又は特殊なディスク温度時には、航
空機のタイヤ及び支柱の組立体を含む周辺の車輪及びブ
レーキ構造体に関する温度限界を越えることを防止する
ため、固体から液体への相変化が一般に望まれる。一般
に、このため、相変化材料として望ましい融点は、特殊
な航空機の特別な作動に応じて５３８〜１６４９℃（１
０００〜３０００°Ｆ）の範囲である。さらに、相変化
材料５０の沸点も考慮されなければならない。これは他
の相変化の推移及び伴われる大きいエネルギー吸収能力
を提供する。高い蒸気圧の発生及びこれら蒸気の大気中
への放出の可能性に関する配慮も必要である。蒸気の毒
性（特に比較的低い沸点の相変化材料に関して）が考慮
されなければならない。
００の空所４０内に封入される相変化材料５０に関し
て、これら材料は、航空機のブレーキ操作で必要な各種
の仕様に適合しなければならない。第１に、相変化材料
は、高い融解熱を有し、航空機のブレーキ操作時に見れ
らる代表的な温度に対応できる融点を有していなければ
ならない。たとえば、ブレーキディスクのピーク温度は
通常の使用では約２６０〜８１４℃（５００〜１５００
°Ｆ）であり、離陸失敗の状況下で発生する最大エネル
ギーに関しては１６４９℃（３０００°Ｆ）を越えるこ
ともある。ブレーキディスクがエネルギー吸収の限界に
達しつつある高温時又は特殊なディスク温度時には、航
空機のタイヤ及び支柱の組立体を含む周辺の車輪及びブ
レーキ構造体に関する温度限界を越えることを防止する
ため、固体から液体への相変化が一般に望まれる。一般
に、このため、相変化材料として望ましい融点は、特殊
な航空機の特別な作動に応じて５３８〜１６４９℃（１
０００〜３０００°Ｆ）の範囲である。さらに、相変化
材料５０の沸点も考慮されなければならない。これは他
の相変化の推移及び伴われる大きいエネルギー吸収能力
を提供する。高い蒸気圧の発生及びこれら蒸気の大気中
への放出の可能性に関する配慮も必要である。蒸気の毒
性（特に比較的低い沸点の相変化材料に関して）が考慮
されなければならない。
【００３１】相変化材料５０は、ブレーキディスクを形
成するカーボン複合材と化学的に相容性でなければなら
ず、あるいは各種の源からの各種の汚染が生じないよう
にカーボン複合体内に封入されるものでなければならな
い。理想的には、相変化材料は、カーボン複合材からの
完全な隔離を要求することがなく、しかも航空機に関す
る環境で見られる各種の流体及び又は溶媒の拡散にさら
される際にも化学的に反応しないものである。航空機の
ブレーキ組立体がさらされる流体及び溶媒のいくつか
は、氷結防止流体、洗浄用流体又は溶媒、水及び又は水
蒸気、及び航空機用油圧油及びグリースである。好適な
タイプの相変化材料は当分野で公知であり、これらの内
のいくつかのものは融点５３８〜１６４９℃（１０００
〜３０００°Ｆ）を有する。この種の用途での作動に供
される特殊な相変化材料は、実質的に細かい結晶性粉末
状及び高純度において、約８５０℃に融点及び約１７５
０℃に沸点を有するフッ化リチウム化合物（ＬｉＦ）で
ある。
成するカーボン複合材と化学的に相容性でなければなら
ず、あるいは各種の源からの各種の汚染が生じないよう
にカーボン複合体内に封入されるものでなければならな
い。理想的には、相変化材料は、カーボン複合材からの
完全な隔離を要求することがなく、しかも航空機に関す
る環境で見られる各種の流体及び又は溶媒の拡散にさら
される際にも化学的に反応しないものである。航空機の
ブレーキ組立体がさらされる流体及び溶媒のいくつか
は、氷結防止流体、洗浄用流体又は溶媒、水及び又は水
蒸気、及び航空機用油圧油及びグリースである。好適な
タイプの相変化材料は当分野で公知であり、これらの内
のいくつかのものは融点５３８〜１６４９℃（１０００
〜３０００°Ｆ）を有する。この種の用途での作動に供
される特殊な相変化材料は、実質的に細かい結晶性粉末
状及び高純度において、約８５０℃に融点及び約１７５
０℃に沸点を有するフッ化リチウム化合物（ＬｉＦ）で
ある。
【００３２】相変化材料に関する知識を有する者によ
り、材料の膨張は空所４０内において許されなければな
らないことが理解されるであろう。このように、図４，
５及び６に示すブレーキディスク３００，４００及び５
００を作製する際の相変化材料の膨張に適合できるよう
に、全空所容量に関して余裕が存在しなければならな
い。さらに、存在材料の容積フラクションは好ましくは
１０〜９５％の範囲であり、これは相変化材料の種類及
び空所４０が他の材料を収容するか否かによって左右さ
れる。
り、材料の膨張は空所４０内において許されなければな
らないことが理解されるであろう。このように、図４，
５及び６に示すブレーキディスク３００，４００及び５
００を作製する際の相変化材料の膨張に適合できるよう
に、全空所容量に関して余裕が存在しなければならな
い。さらに、存在材料の容積フラクションは好ましくは
１０〜９５％の範囲であり、これは相変化材料の種類及
び空所４０が他の材料を収容するか否かによって左右さ
れる。
【００３３】（i）空所４０内における相変化材料５０
の均一な分布を維持するため及び（ii）相変化材料を通
しての熱伝導を増大させるため、空所４０内に封止機構
を設けることもできる。この特別なタイプの機構は本発
明の限定的な要因ではないが、好ましくは空所の区域に
おけるブレーキディスクの構造的一体性をも提供するハ
ニカム構造体でなる。
の均一な分布を維持するため及び（ii）相変化材料を通
しての熱伝導を増大させるため、空所４０内に封止機構
を設けることもできる。この特別なタイプの機構は本発
明の限定的な要因ではないが、好ましくは空所の区域に
おけるブレーキディスクの構造的一体性をも提供するハ
ニカム構造体でなる。
【００３４】図７を参照すれば、ブレーキディスクの部
分斜視図が図示してあり、該ディスクは参照符号６００
で示されている。ディスク６００は、環状の空所によっ
て本発明の変形例が示されており、該変形例は参照符号
７００で示されるブレーキディスクを包含してなる。デ
ィスク７００はコア部分７０６及び一対のブレーキ摩耗
ディスク７０２及び７０４でなる。図４〜６に関して説
明した作製技術に対して、ディスク７００は高密度化カ
ーボン複合材料でなる内方リング７０８及び高密度化カ
ーボン複合材料の外方リング７１０でなるコア７０６を
有する。これらのリングは、マトリックスの隙間に蒸気
析出された相変化材料を有する低密度高強度マトリック
スでなる連続リング７２０を封入している。マトリック
スリング７２０は、リング７０８及び７１０及びブレー
キ摩耗面ディスク７０２及び７０４により、高密度化カ
ーボン複合材料内に完全に封入される。このディスクの
配置の利点は、空所の形成に当たり成形、切削又は穿孔
操作が回避されること、及び各種のディスク寸法及び又
は用途に関してコア７０６を作製するために他の繊維材
料を使用できることである。
分斜視図が図示してあり、該ディスクは参照符号６００
で示されている。ディスク６００は、環状の空所によっ
て本発明の変形例が示されており、該変形例は参照符号
７００で示されるブレーキディスクを包含してなる。デ
ィスク７００はコア部分７０６及び一対のブレーキ摩耗
ディスク７０２及び７０４でなる。図４〜６に関して説
明した作製技術に対して、ディスク７００は高密度化カ
ーボン複合材料でなる内方リング７０８及び高密度化カ
ーボン複合材料の外方リング７１０でなるコア７０６を
有する。これらのリングは、マトリックスの隙間に蒸気
析出された相変化材料を有する低密度高強度マトリック
スでなる連続リング７２０を封入している。マトリック
スリング７２０は、リング７０８及び７１０及びブレー
キ摩耗面ディスク７０２及び７０４により、高密度化カ
ーボン複合材料内に完全に封入される。このディスクの
配置の利点は、空所の形成に当たり成形、切削又は穿孔
操作が回避されること、及び各種のディスク寸法及び又
は用途に関してコア７０６を作製するために他の繊維材
料を使用できることである。
【００３５】図１０を参照すれば、本発明のブレーキデ
ィスクの他の具体例が図示されており、ブレーキディス
クは参照符号８００で示されている。ブレーキディスク
８００はディスク積重体のステータ又はロータディスク
であるため、これらの種類のディスクを特徴づけるキー
溝は図示されておらず、ブレーキ４０を有するカーボン
複合材料の内方コア６０６及びブレーキ摩耗面ディスク
６０２及び６０４（これらは図４，５及び６に関して説
明した技術又は方法のいずれかによって提供される）を
示すため一部破断されている。ブレーキディスク６００
はステータディスク又はロータディスクであり、従っ
て、いずれかのディスクと通常組合されるキー溝は図面
には示されていない。空所４０がディスクコア内で環状
形状を有するため、ディスクの内方及び外方リングの間
にトラス様構造配置は存在しないことが認められる。こ
の場合、環状空所形状に適合するような形状の封止機構
６０が設けられる。封止機構６０は、各種の高強度カー
ボンマトリックス材料及び又はハニカムタイプ構造体で
なり、その隙間には好適容積の相変化材料が充填され
る。この点から、封止機構６０により、相変化材料のよ
り均一な分布及び正確な容積が実現されることが理解さ
れる。この機構用の特殊な材料は商標名ＧＲＡＦＯＩＬ
（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社によって製造）として
知られている熱分解グラファイトである。ＧＲＡＦＯＩ
Ｌは空所４０の各種の形状に適合するように容易に成形
され、この種のブレーキ操作に必要な高い熱伝導率を提
供する。
ィスクの他の具体例が図示されており、ブレーキディス
クは参照符号８００で示されている。ブレーキディスク
８００はディスク積重体のステータ又はロータディスク
であるため、これらの種類のディスクを特徴づけるキー
溝は図示されておらず、ブレーキ４０を有するカーボン
複合材料の内方コア６０６及びブレーキ摩耗面ディスク
６０２及び６０４（これらは図４，５及び６に関して説
明した技術又は方法のいずれかによって提供される）を
示すため一部破断されている。ブレーキディスク６００
はステータディスク又はロータディスクであり、従っ
て、いずれかのディスクと通常組合されるキー溝は図面
には示されていない。空所４０がディスクコア内で環状
形状を有するため、ディスクの内方及び外方リングの間
にトラス様構造配置は存在しないことが認められる。こ
の場合、環状空所形状に適合するような形状の封止機構
６０が設けられる。封止機構６０は、各種の高強度カー
ボンマトリックス材料及び又はハニカムタイプ構造体で
なり、その隙間には好適容積の相変化材料が充填され
る。この点から、封止機構６０により、相変化材料のよ
り均一な分布及び正確な容積が実現されることが理解さ
れる。この機構用の特殊な材料は商標名ＧＲＡＦＯＩＬ
（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社によって製造）として
知られている熱分解グラファイトである。ＧＲＡＦＯＩ
Ｌは空所４０の各種の形状に適合するように容易に成形
され、この種のブレーキ操作に必要な高い熱伝導率を提
供する。
【００３６】図９を参照すれば、図４〜６と同様の縁部
の部分的な断面図摩耗面区域（これは両タイプのディス
クに共通のものである）のみ図示してある。ブレーキ摩
耗面区域は、図１及び２に関して記載した如く、直径の
差（Ｄ１−Ｄ３）によって限定される。
の部分的な断面図摩耗面区域（これは両タイプのディス
クに共通のものである）のみ図示してある。ブレーキ摩
耗面区域は、図１及び２に関して記載した如く、直径の
差（Ｄ１−Ｄ３）によって限定される。
【００３７】ブレーキディスク８００は、複数個の貫通
孔８０８によって変化された高密度化カーボン複合材料
製の中心コア８０６でなる。貫通孔８０８は、好ましく
はコア８０６のトラス構造配置（図８に示すものと同様
である）を描くパターンで配置される。トラスパターン
は、その目的の用途において、ブレーキディスクの構造
的一体性を維持する。各貫通孔８０８は特定容積の相変
化材料５０を保持し、この容積は貫通孔８０８の数、そ
れらの直径及び使用する相変化材料の種類によって決定
される。貫通孔８０８はすべて同一の直径であってもよ
く、又は異なる直径であってもよい。ただし、細かい粒
状の相変化材料５０が各貫通孔内に、相変化材料粒とカ
ーボン複合材料（キャリヤーとして作用する）との間の
単なる摩擦接触によって保持されるように小さい直径で
あることが好ましい。
孔８０８によって変化された高密度化カーボン複合材料
製の中心コア８０６でなる。貫通孔８０８は、好ましく
はコア８０６のトラス構造配置（図８に示すものと同様
である）を描くパターンで配置される。トラスパターン
は、その目的の用途において、ブレーキディスクの構造
的一体性を維持する。各貫通孔８０８は特定容積の相変
化材料５０を保持し、この容積は貫通孔８０８の数、そ
れらの直径及び使用する相変化材料の種類によって決定
される。貫通孔８０８はすべて同一の直径であってもよ
く、又は異なる直径であってもよい。ただし、細かい粒
状の相変化材料５０が各貫通孔内に、相変化材料粒とカ
ーボン複合材料（キャリヤーとして作用する）との間の
単なる摩擦接触によって保持されるように小さい直径で
あることが好ましい。
【００３８】コア８０６はブレーキ摩耗面ディスク８０
２及び８０４（これらは公知の方法及び又は技術のいず
れかを介してコアに結合される）と共にブレーキディス
クに仕上げられる。摩耗面ディスク８０２及び８０４
は、相変化材料５０をブレーキディスクの中心コア内に
封入するよう機能する。この配置では、いかなる種類の
封止機構６０が不要であることが理解される。もちろ
ん、ブレーキディスク８００は図４〜６に関して記載し
た技術のいずれかに従って作製されること及び貫通孔８
０８が中心コア部分８０６内に成形、機械加工又は穿孔
によって所望の配置及び又は幾何学的配置で形成される
ことが認められるであろう。
２及び８０４（これらは公知の方法及び又は技術のいず
れかを介してコアに結合される）と共にブレーキディス
クに仕上げられる。摩耗面ディスク８０２及び８０４
は、相変化材料５０をブレーキディスクの中心コア内に
封入するよう機能する。この配置では、いかなる種類の
封止機構６０が不要であることが理解される。もちろ
ん、ブレーキディスク８００は図４〜６に関して記載し
た技術のいずれかに従って作製されること及び貫通孔８
０８が中心コア部分８０６内に成形、機械加工又は穿孔
によって所望の配置及び又は幾何学的配置で形成される
ことが認められるであろう。
【００３９】最後に、図１〜３を再度参照すると、ディ
スクコア内にディスクの軸方向及び平面方向の両方で各
種の幾何学的形状をもつ空所４０を形成できることが理
解される。図１及び２は軸方向における空所の各種の形
状を示し、図３は平面方向における空所の各種の形状を
示す。平面方向における空所の形成の利点はテーパ付き
空所４０によって示され、このようなテーパ付き空所は
ステータディスク１００のキー溝１６及びロータディス
ク２００のキー溝２４の区域により多くの高密度化カー
ボン複合材料を残すことになる。極めて明らかなよう
に、各種の空所の形成は、ディスクの構造的一体性を損
うことなく、ディスクコア内において相変化材料の最大
容積を達成するために行われるものである。さらに、適
用される各種の相変化材料は、材料の融点、融解熱、表
面張力、粘度、蒸気圧、膨張時の容積変化、熱膨張及び
カーボン複合材料（相変化材料のための支持構造体又は
キャリヤーを構成する）との化学的相容性に基いて選択
される。
スクコア内にディスクの軸方向及び平面方向の両方で各
種の幾何学的形状をもつ空所４０を形成できることが理
解される。図１及び２は軸方向における空所の各種の形
状を示し、図３は平面方向における空所の各種の形状を
示す。平面方向における空所の形成の利点はテーパ付き
空所４０によって示され、このようなテーパ付き空所は
ステータディスク１００のキー溝１６及びロータディス
ク２００のキー溝２４の区域により多くの高密度化カー
ボン複合材料を残すことになる。極めて明らかなよう
に、各種の空所の形成は、ディスクの構造的一体性を損
うことなく、ディスクコア内において相変化材料の最大
容積を達成するために行われるものである。さらに、適
用される各種の相変化材料は、材料の融点、融解熱、表
面張力、粘度、蒸気圧、膨張時の容積変化、熱膨張及び
カーボン複合材料（相変化材料のための支持構造体又は
キャリヤーを構成する）との化学的相容性に基いて選択
される。
【００４０】本発明を説明するため、代表的な具体例及
び詳細を示したが、本発明の精神又は範囲を逸脱するこ
となく各種の変化及び又は変更がなされることは当業者
には明白であろう。
び詳細を示したが、本発明の精神又は範囲を逸脱するこ
となく各種の変化及び又は変更がなされることは当業者
には明白であろう。
【図１】本発明に従って変更したディスクの内部コアを
示し、航空機用ブレーキ組立体をなすブレーキディスク
の多ディスク積重体に適用されるステータディスクであ
るブレーキディスクの平面図である。
示し、航空機用ブレーキ組立体をなすブレーキディスク
の多ディスク積重体に適用されるステータディスクであ
るブレーキディスクの平面図である。
【図２】本発明に従って変更し、図１に示したステータ
ディスクと交互に連続して装着されるロータブレーキデ
ィスクの平面図である。
ディスクと交互に連続して装着されるロータブレーキデ
ィスクの平面図である。
【図３】ブレーキディスク積重体内で交互に連続して装
着されるステータディスク及び協働するロータディスク
の半部分の断面図である。
着されるステータディスク及び協働するロータディスク
の半部分の断面図である。
【図４】本発明に適用し得る第１の成形形状を示すブレ
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
【図５】本発明に適用し得る第２の成形形状を示すブレ
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
【図６】本発明に適用し得る第３の成形形状を示すブレ
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
ーキディスクの縁部の部分的な縦断正面図である。
【図７】本発明に適用し得る第４の成形形状を示すブレ
ーキディスクの一部を破断して示す部分斜視図である。
ーキディスクの一部を破断して示す部分斜視図である。
【図８】両ステータ及びロータディスクに適用し得る内
部コアのトラス構造形状を示すブレーキディスクの部分
平面図である。
部コアのトラス構造形状を示すブレーキディスクの部分
平面図である。
【図９】本発明の変形例を示すブレーキディスクの縁部
の部分的な縦断正面図である。
の部分的な縦断正面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示すブレーキディスク
の一部を破断して示す部分平面図である。
の一部を破断して示す部分平面図である。
１０ トルク管 １２ 貫通孔（内周縁） １４ キー溝 １６ 駆動キー １８，２０ 外周縁 ２２ 貫通孔（内周縁） ２４ キー溝 ３０ 車輪 ３２ 孔 ３６ 駆動キー ４０ 空所 ４２ 円形 ４４ 長円形 ４６ 三角形 ５０ 相変化材料 ６０ 封止機構 １００ ブレーキディスク １０２ 外側摩耗面 １０４ 内側摩耗面 ２００ ブレーキディスク ２０２ 外側摩耗面 ２０４ 内側摩耗面 ３００ ブレーキディスク ３０２ 外側ブレーキ摩耗面ディスク ３０４ ブレーキ摩耗面 ３０６ 中央本体部分 ４００ ブレーキディスク ４０２，４０４ ブレーキ摩耗面ディスク ４０６ ディスク ５００ ブレーキディスク ５０２，５０４ ブレーキ摩耗面 ５０６ 本体部分 ６００ ブレーキディスク ６０２，６０４ ブレーキ摩耗面ディスク ６０６ カーボン複合材料 ７００ ブレーキディスク ７０２，７０４ ブレーキ摩耗面ディスク ７０６ コア ７０８ 内方リング ７１０ 外方リング ７２０ マトリックスリング ８００ ブレーキディスク ８０２，８０４ ブレーキ摩耗面ディスク ８０６ 中央コア ８０８ 貫通孔
Claims (26)
- 【請求項１】航空機用多板ディスクブレーキ組立体の他
のブレーキディスクの協働するブレーキ摩耗面と係合す
る平行且つ平らなブレーキ摩耗面を有し、特定の容積の
相変化材料を有する高密度化カーボン複合材料から成っ
ており、相変化材料が、ブレーキディスクの作動時に発
生する熱エネルギーを吸収するようにブレーキ摩耗面間
で中央コア部分内に収容されるとともに複合材料の内部
に完全に収容されていることを特徴とする、航空機用多
板ディスクブレーキ組立体のブレーキディスク。 - 【請求項２】請求項１記載のブレーキディスクにおい
て、相変化材料がディスクの平行なブレーキ摩耗面間で
中央コア部分内に１０〜９５％の利用可能な容積空間を
備えていることをと特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項３】請求項２記載のブレーキディスクにおい
て、相変化材料がディスクの中央コア部分内の複数の軸
線方向に指向した空所内に保持されていることを特徴と
するブレーキディスク。 - 【請求項４】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、空所の配列が中央コア部分のトラス構造形状を限定
していることを特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項５】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、各空所が相変化材料を保持する空所内に封止機構を
含み、封止機構が相変化材料を通る熱伝導を増大させる
高伝導材料を包含することを特徴とするブレーキディス
ク。 - 【請求項６】請求項５記載のブレーキディスクにおい
て、封止機構が熱分解カーボンのハニカム構造形状を包
含することを特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項７】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、空所が特定の容積の微粒状相変化材料を収容する複
数の小径の穿孔を包含することを特徴とするブレーキデ
ィスク。 - 【請求項８】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、一体型ブレーキディスクが成形され、“ｄ”をブレ
ーキ摩耗面の軸線方向厚さ寸法及び“ｄ１”を相変化材
料を収容した中央コア部分の軸線方向厚さ寸法とする
と、一体型ブレーキディスクが、“ｄ＋ｄ１”の軸線方
向厚さ寸法を有する高密度化カーボン複合材料の第１デ
ィスクと、“ｄ”の軸線方向厚さ寸法を有する高密度化
カーボン複合材料の第２ディスクとを包含し、第２ディ
スクが“２ｄ＋ｄ１”の全厚さ寸法を有する一体型ブレ
ーキディスクの対向した平行且つ平らなブレーキ摩耗面
を与えるように中央コア部分に接合されることを特徴と
するブレーキディスク。 - 【請求項９】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、一体型ブレーキディスクが成形され、該ディスク
が、“ｄ１”の軸線方向厚さ寸法を有し相変化材料を収
容する中央コア部分と、“ｄ”の軸線方向厚さ寸法をそ
れぞれ有する一対のブレーキ摩耗面ディスクとを包含
し、これらのディスクが“２ｄ＋ｄ１”の全厚さ寸法を
有する一体型ブレーキディスクを形成するように中央コ
ア部分に接合されることを特徴とするブレーキディス
ク。 - 【請求項１０】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、一体型ブレーキディスクが成形され、該ディスク
が、“ｄ”の軸線方向寸法のブレーキ摩耗面及び“ｄ１
／２”の軸線方向寸法の中央コア部分を有する第１ディ
スクと、“ｄ”の軸線方向寸法のブレーキ摩耗面及び
“ｄ１／２”の軸線方向寸法の中央コア部分を有する第
２ディスクとを包含し、前記第１及び第２ディスクが、
“２ｄ＋ｄ１”の前軸線方向厚さ寸法を有する一体型ブ
レーキディスクを形成するようにそれらの中央コア部分
を介して互いに接合されることを特徴とするブレーキデ
ィスク。 - 【請求項１１】請求項２記載のブレーキディスクにおい
て、相変化材料が平行なブレーキ摩耗面間で中央コア部
分内の環状空所内に保持され、高伝導性熱分解カーボン
から成る封止機構を介して該空所内に維持され、封止機
構が空所内での相変化材料の均一分配を維持するととも
に、ブレーキディスクの作動時相変化材料全体を熱浸透
させることを特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項１２】請求項１１記載のブレーキディスクにお
いて、封止機構が熱分解カーボンのハニカム構造形状を
包含することを特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項１３】請求項３記載のブレーキディスクにおい
て、相変化材料が空所の利用可能な容積のうちの４０〜
９０％の容積部分にフッ化リチウム（ＬｉＦ）化合物を
包含することを特徴とするブレーキディスク。 - 【請求項１４】高密度化カーボン複合材料の摩擦ブレー
キディスクの多ディスク積重体から成り、交互の一方の
ディスクがトルク管と共に回転しないようにキー止めさ
れたステータディスクであり、交互の他方のディスクが
航空機車輪と共に回転するようにキー止めされたロータ
ディスクであり、ロータ及びステータディスクがステー
タディスクの外径“Ｄ１”とロータディスクの内部孔径
“Ｄ３”とによって限定された平らなブレーキ摩耗面の
摩擦係合により車輪の制動を行うようになっている航空
機用車輪及びブレーキ組立体のブレーキディスクにおい
て、両ステータ及び又はロータディスクの改良が、 直径差“Ｄ１−Ｄ３”により限定された環状ブレーキ摩
耗面区域内に混合配列状態で軸線方向に形成した複数の
空所を有する高密度化カーボン複合材料の中央コアと、 複数の空所の各々に収容された特定の容積の微粒状相変
化材料と、 中央コア及びブレーキ摩耗面ディスクによって形成され
た一体型ブレーキディスク内に相変化材料を封入するよ
うに作用する中央コアの両側の高密度化カーボン複合材
料のブレーキ摩耗面ディスクとを包含することを特徴と
する、航空機用車輪及びブレーキ組立体のブレーキディ
スクの改良。 - 【請求項１５】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、相変化材料が中央コアの環状ブレーキ摩耗
面区域内に１０〜９５％の利用可能な容積空間を備えて
いることを特徴とするブレーキディスクの改良。 - 【請求項１６】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、複数の空所が中央コア内にトラス構造形状
を限定する配列状態にあることを特徴とするブレーキデ
ィスクの改良。 - 【請求項１７】請求項１６記載のブレーキディスクの改
良において、各空所が空所内での相変化材料の実質的に
均一な分配を維持するハニカム形状機構を収容し、この
機構が相変化材料を通る熱伝導を高めるように高伝導性
材料を包含することを特徴とするブレーキディスクの改
良。 - 【請求項１８】請求項１６記載のブレーキディスクの改
良において、空所が円形、長円形及び三角形を含む複数
の幾何学的形状を包含し、各空所が相変化材料の実質的
に均一な分配を維持する高伝導性熱分解カーボンの封止
機構を有することを特徴とするブレーキディスクの改
良。 - 【請求項１９】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、ディスクが軸線方向厚さ寸法“ｄ＋ｄ１”
を有する第１部材と、軸線方向厚さ寸法“ｄ”を有する
第２部材とを包含し、“ｄ１”が中央コアを包含し、
“ｄ”がブレーキ摩耗面ディスクを包含することを特徴
とするブレーキディスクの改良。 - 【請求項２０】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、ディスクが、軸線方向厚さ寸法“ｄ１”を
有する第１部材と、軸線方向厚さ寸法“ｄ”をそれぞれ
有する一対の第２部材とを包含し、“ｄ１”が中央コア
を包含し、“ｄ”がブレーキ摩耗面ディスクを包含する
ことを特徴とするブレーキディスクの改良。 - 【請求項２１】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、ディスクが、軸線方向厚さ寸法“ｄ＋ｄ１
／２”を有する第１部材と、軸線方向厚さ寸法“ｄ＋ｄ
１／２”を有する第２部材とを包含し、“ｄ＋ｄ１／
２”が中央コアを包含し、“ｄ”がブレーキ摩耗面ディ
スクを包含することを特徴とするブレーキディスクの改
良。 - 【請求項２２】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、相変化材料がフッ化リチウム化合物（Ｌｉ
Ｆ）を包含することを特徴とするブレーキディスクの改
良。 - 【請求項２３】請求項１４記載のブレーキディスクの改
良において、複数の空所の各々が小径の穿孔を包含し、
該孔が中央コアのブレーキ摩耗面区域内にトラス構造形
状を限定する配列状態であることを特徴とするブレーキ
ディスクの改良。 - 【請求項２４】高密度化カーボン複合材料の摩擦ブレー
キディスクの多ディスク積重体から成り、交互の一方の
ディスクがトルク管と共に回転しないようにキー止めさ
れたステータディスクであり、交互の他方のディスクが
航空機車輪と共に回転するようにキー止めされたロータ
ディスクであり、ロータ及びステータディスクがステー
タディスクの外径“Ｄ１”とロータディスクの内部孔径
“Ｄ３”とによって限定された平らなブレーキ摩耗面の
摩擦係合により車輪の制動を行うようになっている航空
機用車輪及びブレーキ組立体のブレーキディスクにおい
て、ステータ又はロータディスクのいずれかの改良が、 （i）ブレーキディスクの中央軸線方向孔を限定する高
密度化カーボン複合材料の内方リング、（ii）ディスク
の外周範囲を限定する高密度化カーボン複合材料の外方
リング、及び（iii）低密度高強度マトリックス材料か
ら成る内方及び外方リング間の中間リングを包含する中
央コアと、 マトリックス材料の隙間に蒸気蒸着された相変化材料
と、 低密度高強度マトリックス材料及び相変化材料を封入す
るように作用する中央コアの両側の高密度化カーボン複
合材料のブレーキ摩耗面ディスクとを包含することを特
徴とする、航空機用車輪及びブレーキ組立体のブレーキ
ディスクの改良。 - 【請求項２５】請求項２４記載のブレーキディスクの改
良において、中央コアの中間リングが直径差“Ｄ１−Ｄ
３”によって限定されることを特徴とするブレーキディ
スクの改良。 - 【請求項２６】請求項２４記載のブレーキディスクの改
良において、マトリックスがカーボン材料を包含するこ
とを特徴とするブレーキディスクの改良。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/170,950 US5613578A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Phase change brake disks |
| US08/170,950 | 1993-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217681A true JPH07217681A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3845781B2 JP3845781B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=22621946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33510894A Expired - Fee Related JP3845781B2 (ja) | 1993-12-21 | 1994-12-21 | 航空機用多板ディスクブレーキ組立体のブレーキディスク |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5613578A (ja) |
| JP (1) | JP3845781B2 (ja) |
| FR (1) | FR2714129B1 (ja) |
| GB (1) | GB2285104B (ja) |
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