JPS5833502A - 自動車のディスクブレーキおよび車輪の冷却装置 - 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】 本発明は自動車のホイールを冷却する装置、とくにホイ
ールディスクとカバープレートとの間にオイテホイール
に設けられたディス、クブレーキヲ備え、そのロータは
カバープレートの方へ開いたリング状空間を放射方向に
限定するポット形の部分によってホイールハブのホイー
ルフランジに取り付けられ、カバープレートには穴があ
って、冷却用空気（冷気）流がそれを通ってブレーキを
含むホイール空間に入ることができ、ホイールディスク
にはリムの近くに穴があって、空気がそれを通ってブレ
ーキとホイールディスクとの間の外方のリング状空間か
ら流出することができ、後者のリング状空間つまリムと
ブレーキとの間のスロットによってブレーキとカバープ
レートとによって画定されるリング状空間と連通ずる、
自動車のホイールを冷却する装置に関する。

この種の装置はドイツ公開公報用 ２　４３２　７２８号から公知である。これではディス
クブレーキはいわゆる全ディスクブレーキとして構成さ
れ、ポット形の取り付は部はハブとトモに回転するプレ
ーキノ・ウジングの一部を構成下る。

この公知の装置においては、カバープレートの穴を通っ
てだいたい軸方向に入る冷気流は、ブレーキ・・ウジン
グのフィンの放射方向に見て内方の領域に入り、フィン
の回転によって冷気流は入った位置から直ちに放射方向
に外方に排除される。

ポット形に形成されたカバープレートはこの冷気ａをブ
レーキハウジングの周縁領域とブレーキディスクとを越
えて、本質的にホイールディスクとブレーキハウジング
の外部とで画定される外方のリング状空間に導き、そこ
からプレーギ空間で場合によってはかなり加熱された空
気はホイールディスクの出口を通って流出する。制動作
用によってかなり加熱されたブレーキ部分またはホイー
ル部分から冷気流への直接の熱伝達はしたがって放射方
向に見てポット形の取り付は部の外方にあるブレーキ部
分の表面によって行なわれるだけであり、ポット形の取
り付は部の内部にあるホイール部分、本質的にはハブと
ホイールベアリング、は実際上は冷却されない。その結
果、とくにこれらの内部のホイール部分は、たとえば長
い峠を下るときに必要な長時間の制動によって過度に加
熱され、そのためホイールベアリングおよびスライドシ
ールがひどく摩耗する。その」二、カバープレートとブ
レーキとの間の空間内で既にかなり加熱された冷却用空
気は、方向を変えた後、周辺のブレーキ部分を越えて直
接外方のリング状空間の出口に導かれるので、このリン
グ状窒間内て゛はもはや見るべぎ冷却は行なわれない。

７ｃれでもブレーキのより一様な両側の冷却を行なうた
めに、この公知の装置においてはホイールアクスルから
放射方７− 向にわずかの距離に、ホイールの外側から流入する冷気
用の別の入口を設ける。このような付加的な穴に」：っ
て起こる、大きな負荷がかかるホイールディスクのホイ
ールミラーに近い領域におけるホイールの弱化な補償す
るために、ホイールディスクはと（にがん丈な横曲にし
なければならない。

したがって本発明の目的は、通常のホイールの構成でデ
ィスクブレーキとそれと熱接触したホイールの部分とを
有効に冷却する、本明細書の発明の詳細な説明の項の第
１節に述べた種類の装置をイＨることである。

この目的は本発明によれば、内方の、ハブ側のリング状
空間を外方のリング状空間から放射方向に分けるポット
形の取り付は部のマントルにその周囲に分布したあふれ
口を設けることによって達成される。

これらの穴（ロ）によって、カバープレートドブレーキ
との間にある通常の第１冷気流チヤネル以外に、ホイー
ルの内側からポット形の取り付は部の内部リング状空間
を通って外方のリング状空８− 間のアクスルに近い領域に至り、さらにそれを通ってそ
の出口に至る第２チヤネルが得られる。これによって、
カバープレートの穴を通ってホイールの内部空間に達す
る冷気流は２つの１１並列の１１部分流に分けられ、一
方の、通常の流路を流れる冷気部分流は本質的にブレー
キの内側から熱を除去し、池方の、本発明によって設け
られた付加の流路を流れろ冷気部分流は、ポット形の取
り付は部によってブレーキと良好な熱接触をしているノ
・ブドー’ｃ−ノホイールフランジとからも、取り付は
部およびブレーキの外側からも熱を奪ってこれらの部分
を冷却する。

本発明の装置によって、極端な条件下においても、たと
えば長い峠を下るときの長時間にわたるブレーキの使用
のとぎにも、ブレーキおよびそれと良好な熱接触をして
いる部分、前軸のとぎにはたとえば・・プ、ホイールベ
アリング、および潤滑剤室の一側を密閉するスライドシ
ールの十分な冷却が保障されるので、このような条件下
で摩耗の恐れのあるこれらの部分はよりよく保護される
。

本発明の装置の範囲内で特別の適応策なしに、一般に通
常のようにホイールディスクのリムの近くの領域に適当
な穴のある丁べてのホイールが用いられる。

上に説明した意味で満足丁べぎ冷却作用を達成するため
には、伺加の流路を流れろ冷気の量を、カバープレート
とブレーキとの間の空間を通る流路をホイールの出口ま
で流れる量かそれよりいくぶん大きな計にだいたい等し
く下ると有利である。

このことに関して有利な、カバーフレートに設けた冷気
の入口の構成は、特許請求の範囲第２項の特徴によって
与えられる。

特許請求の範囲第３項の特徴に対応するカバー達成され
る。本発明の装置の範囲内で設けられた特許請求の範囲
第４項のホイールキャップ、場合によっては特許請求の
範囲第５項の特徴によって詳ｉ＋＋を構５！２され、し
かも特許請求の範囲第６項によってプラスチックから十
分な耐熱１生のガラス繊維で強ｆｌＺ　Ｊれたプラスチ
ック部品として経済的に製へすることができろホイール
キャップの換気作用によって、ブレーキとホイールとの
冷却にともに用いられる冷気部分流のかなりの強化がな
される。

本発明思想の徹底した追求において、特許請求の範囲第
７項によってポット形の収り付は部の内部に換気装置を
設ける。換気装置はカバープレートの入口からホイール
空間に入って（る冷気流の少なくとも一部を軸方向に加
速し、取り付は部の穴を通ってホイールの外方リング状
空間に排出し、それによって付加の流路を通る冷気量を
増加させる。この換気装置（ままだ、流入する冷気流を
２つの並列の流路に所望の比で分配するように構成する
こともできる。

本発明の装置は基本的に、回転しないブレーキディスク
と回転するブレーキハウジングとを持つ全ディスクブレ
ーキに対しても、回転下るブレーキディスクと固定した
ブレーキキャリパとを持つ部分ディスクブレーキに対し
ても適していて、後者に対しては特許請求の範囲第８項
の特徴によってとくに簡単に実施することができる。

これに対して特許請求の範囲第９項の特徴によって部分
ディスクブレーキのブレーキディスクを特別に構成する
ことができ、これは組織的な実験の結果とくに有利であ
ることがわかった。

全ディスクブレーキのばあいには、ロータを構成するブ
レーキハウジングは冷気流の放射方向の運動を起こさせ
る、または支援するリブな備えることができるが、外方
リング状空間およびカバープレートとブレーキとの間の
空間をそれぞれ一側から限定するブレーキディスクの面
がなめらかな’ｆ’ｉｌＩ　分デイスクブレーキのばあ
いには、特許請求の範囲第１０項によって、そうでなけ
れば上記のホイール空間内で循環する傾向のある冷気流
を確実に放射方向に外方に導くせき面を設げると有利で
ある。

以下に図を用いて本発明の詳細な説明する。

第１および第２図に示した、以下に詳細を説明する本発
明の装置１００目的は、極端な運転条件１１− 下においても、たとえば峠道を下るとぎのブレーキの長
時間の使用の際にもブレーキの故障もブレーキと直接熱
接触している部分の損傷もできるかぎり避けるために、
ホイール１１の内部に設けたディスクブレーキ１２もホ
イール１１自身、とくにその中心部もできるかぎり有効
で一様な冷却を行なうことである。

一般性を失うことなしに装置１０は乗用車の非駆動前輪
に設ける。ホイール１１はリム近くの部分に空気の出口
１３のある、突き出てそったホイールディスク１４と浅
いドーム形のホイールミラー（・・ブ）１６とを持つ通
常の構成のスチールのホイールと仮定する。ホイールミ
ラーはねじ１７でホイールハブ１９のホイールフランジ
１８にしっかりと締め付けられている。ディスクブレー
キ１２は部分的ディスクブレーキであると仮定する。

七のブレーキディスク２１は、ホイールミラー１６とフ
ランジ１８との間にはさまれたそのディスクボット２３
のリング板状の底２２によって／％ブ１９にねじれない
ように取り付けられている。

１２− トルク伝達のため通常のようにして設けられた、ポット
の底２２の穴にぎっちりとはまったフランジ１８の軸方
向のジャーナルと第１．２図にアクスルジャーナル２６
でだけ示したアクスルジャーナルに関する全体を２４で
示したブレーキキャリパの取り付けの詳細とは簡単のた
めに示さない。

ホイールディスク１４の反対側のディスクブレーキ１２
の内側にブレーキステータ２４またはアクスルジャーナ
ルのところに取り付けられたブレーキカバープレート２
７（第２図）を設けである。

ブレーキカバープレート２７には空気の入口２８があっ
て、それを通ってホイール１１の内側から矢印２９の方
向に冷却用空気がブレーキカバープレート２７とブレー
キディスク２１とを通って軸方向に入ることができる。

ホイール１１０回転とともに回転する、ホイールの内部
およびホイールディスク１４に外側で隣接する空気層中
の空気は、リムの近くの領域においてはアクスルまたは
ハブの近くのホイール１１０領域におけるよりも犬ぎい
周縁速度で回転することによって起こる放射方向の圧力
降下のために、ブレーキカバープレート２７の穴２８を
通って本質的に軸方向に流入する空気？Ａｔは放射方向
に外方に矢印３２の方向にブレーキディスク２１０周縁
３１を周ってホイールディスク１４の空気の出口１３に
導かれる。ブレーキカバープレー１・２７の外方に向い
た周縁のアーチ３３はこの方向転換を助ける誘導面とし
て働く。

従来の装置においては、ホイール１１の内側からブレー
キ１２の方へ流れろ冷気に対してはブレーキカバープレ
ート２７とブレーキディスク２１との間で放射方向に外
向きに通じる冷却空気の流路があるだけである。したが
って従来の装置においては、内側から流れる冷却空気２
９による有効な熱の除去は、実際上はブレーキディスク
２１の内側のブレーキ面３４によって行なわれるだけで
ある。

有効な熱の除去を軸方向にホイールディスク１４とブレ
ーキディスク２１の外面３６とで画定される外側リング
状空間３７およびディスクポット２３とホイール・・ブ
１９とで画定されろ内側リング状空間３８からも行なう
ために、ディスクポット２３の円筒形マントル４０に別
の穴３９を設け、それを通る第２の、矢印４１．４２で
示される冷気流路をつくり、それを通って、ブレーキカ
バープレート２７の空気入口２８から流入でる冷気Ｒ２
９（ｒ）　−ＦＳＶ＞がブレーキディスク２１の外側３
６をよぎってホイールディスク１４の出口１３へ流れろ
ことができる。

この付加的冷気音１５分流４１．４２によって、ブレー
キディスク２１と直接熱接触しているホイールの部分、
丁なわちノ１ブ１９、ホイールフランジ１８、およびホ
イールミラー１６からの有効な熱除去、したがってホィ
ール１１全体の有効な冷却も行なわれる。この付加的流
路の流れの抵抗をできるかぎり小さく保つために、これ
らの穴３９は数と大ぎさとを、十分なディスクの強度と
ど５にか調和するようなものにする。ディスクポット２
３の内径が約１５ＣｒｆＬ、マントルの厚さが約４　ｍ
ｍ、ブレーキディスク２１の外面３６とリングフラン１
５− ジ形のディスクポットの底２２との間で測ったディスク
ポット２３の深さが約３０ｍｍのとき、１８ｍｍの直径
の１０個から最高１５個までの穴３９を軸対称に分布さ
せて設ける。

十分な分量の冷却空気流２９がホイールの内側から確実
にリング状空間３８の内部に達し、穴３９を経て外方へ
流れるようにするために、少なくともいくつかのブレー
キカバープレート２７０入口２８をディスクポット２３
の内側断面の内側に設ける。さらに、ノ・ブ１９上に換
気車４３があるときには、穴３９への空気流の強さを補
強し、その軸方向および放射方向の換気作用によって、
冷却空気流２９をブレーキディスクの外側と内側とを冷
却する部分空気流４１．４２；３２に有利に分配する。

できるかぎり大量の冷却空気をディスクポット２３の内
部リング状空間３８および内面３４とブレーキカバープ
レート２７とで画定される空間に導入するために、ブレ
ーキカバープレート２７のブレーキキャリパ２４に対向
した下前側の象限に、１６− 進行方向に見て前方に開いたじょうご形のふくらみ４４
（第２図）を設けるので、せき作用によっても冷却空気
が内側のリング状空間３８およびブレーキディスク２１
とブレーキカバープレート２７との間の空間に導入され
ろ。

このようにして強化された冷却空気の部分流３２；４１
．４２がホイールディスク１４の出口１３から脱出する
ことを容易にするとともにホイールディスクの外側を冷
却するために、本発明の装置１０の範囲内で、特別に設
計した、ホイール１１のリム４６に取り付けたホイール
キャップ４７を設けろ。キャップ４７は外方の、わずか
に凸形のリング板形のブラインド体４８と、ブラインド
体４８から若干ホィール・・ブの方へ軸方向に位置のず
れた、ブラインド体４８に放射方向のリプ５１で連結さ
れた、内方の、円板形またはわずかにキャップ形のブラ
インド体４９とを含んでいる。

内方のブラインド体４９の外縁５２と外方のブラインド
体４８の内縁５３との間の、放射方向のリプ５１て゛セ
クター領域に分割されたリング状スロット５４を通って
別の冷気が矢印５６０方向にホイールの外側から、外方
のブラインド体４８とホイールディスク１４どによって
画定されろ別の外方のリング状空間５７に放射力向に流
入してホイールディスクの外側を洗ってホイールディス
クをさらに冷却する。外方のブラインド体４８にはこの
外方のリング状空間５γ内に放射方向の羽根５８が設け
てあり、それらの回転によってリング状スロット５４を
通って流入した冷気流５６は強力な放射方向のインパル
スを維持し、ホイールディスク１４の出口１３から出る
冷気の部分流３２；４１．４２とともに外方のブライン
ド体４８の外縁５９とリム４６とで画定される外方のリ
ング状スロット６１に導かれ、そこからこの冷気流は有
利に高い流率で流出することかできる。

ホイールキャップ４７は射出成形プラスチック部品とし
て形成され、ガラス繊維で強化したポリアミド（ＰＡ）
、ポリプロピレン（ｐｐ）、またはアクリル−ブタジェ
ン−スチロール（ＡＢＳ）（′Ａ利でつくるのが１．ｆ
ましい。

ホイールディスク１４とブレーキディスク２１とで画定
される外方リング状空間３７内およびブレーキディスク
２１とブレーキカバープレート２７どの間の空間内に強
力な放射方向の流れを発生させるために、ブレーキ１２
のステータ２４に放射方向の案内板６２を設けることが
できる。それはホイールの回転方向に見てブレーキ１２
のステータ２４の前方に設け、そのぜぎ作用によりホイ
ールディスク１４の出口１３を通る冷気の部分ｉ３２：
４１．４２の流出とブレーキカバープレー１−２７−１
’ｆこはそのふくらみ４４０人口２８を通る冷気の流入
とを促進する。

本発明の装置１０によってホイール１１０回転だけで有
効な強制換気が行なわれるので、高速走行においても自
動車の下方の空間とホイールミラーの領域との間に見る
べき圧力差が起こらない、自動車のとくに流れに有利な
構成においても、ブレーキ１２とホイール１１との有効
な冷却が保障される。このことはとくに）・ブ／ンール
リングの１９− 微妙な領域においても成り立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車の非駆動前輪の実施例における゛本発明
の装置の図である。 第２図は第１図の装置の範囲内で設けた力・く−プレー
トの構成と装置との詳細図である。 １０・・・・・・・・・本発明の装置、　　１１・・・
・・・・・・ホイール、１２・・・・・・・・・ディス
クジ１ノーキ、１４・・・・・・・・・ホイールディス
ク、１９・・・・・・・・・ホイールミラー、２１・・
・・・・・・・ブレーキディスク、２６・・・・・・・
・・アクスルジャーナル、２７・・・・・・・・・ブレ
ーキカバープレート、４６・・・・・・・・・リム、４
７・・・・・・・・・ホイールキャップ、６２・・・・
・・・・・案内板 出願人代理人 弁理士　小　？Ｒ慶之輔 一２０＝ 図面の浄書（内容に変更ない 手　　続　　補　　正　　訃 昭和５７年　９月３０日 特許庁長官若杉和夫　殿 １事件の表示 昭和５７年　特許願　第８４１２０号 ２、究明の名称 し商≠器→　　自動車のホイ一ルの冷却装置３、補正？
する者 事件との関係　特許出願人 名称（氏名）　ダイムラー−ベンツ　アクチェンゲゼル
シャフト４代　哩　人 居　所　　　〒１０２東京都千代田区一番町２５番地ダ
イヤモンドプラザビル　６階 ］　−リ ５袖正命会のロイ′−１ ６袖正の対象　　図　　面 ７補ＩＦの内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ホイールディスクとカバープｖ−ｌ・との間にお
   いてホイールに設けられたディスクブレーキを備え、そ
   のロータはカバープレートの方へ開いたリング状空間を
   放射方向に限定するポット形の部分によってホイールハ
   ブのホイールフランジに取り伺けられ、カバープレート
   ニは穴があって、冷却用空気流がそれを通ってブレーキ
   を含むホイール空間に入ることができ、ホイールディス
   クにはリムの近くに穴があって、空気がそれを通ってブ
   レーキとホイールディスクとの間の外方のリング状空間
   から流出することができ、後者のリング状空間はリムと
   ブレーキとの間のスロットによってブレーキとカバープ
   レートとによって画定されるリング状空間と連通する、
   自動車のホイールを冷却する装置であって、内方の、・
   ・ブ側すング状空間（３８）を外−Ｉ−ラ 方のリング状空間（３７）から放射方向に分けろポット
   形の取り付は部（２３）のマントル（４０）にはその周
   囲に分布したあふれ口（３９）があることを特徴とする
   、自動車のホイールを冷却する装置。 （２）　　ブレーキカバープレート（２７）の穴（２８
   ）の少なくともい（つかをポット形の取り付は部（２３
   ）の内方のリング状空間（３８）の断面の内方に設ける
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項のホイール冷却
   装置。 （３）　　自動車の進行方向に見て下前側の象眼の領域
   に、ブレーキカバープレート（２７）の約６０−９０°
   を含むセクター領域を前方にじょうご形に開いたふくら
   み（４４）として形成することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項のホイール冷却装置。 （４）ホイールディスク（１４）に面した内側には放射
   方向に延びるリブまたは羽根（５８）があり、またアク
   スルに近い領域には外から流入下”る冷気用の入口（５
   ４）が、リブに近い周縁領＝２− 域には出口（６１）があるホイールキャップ（４７）を
   ホイール（１１）の外測に取り伺けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１−３項のいずれかのホイール冷却装
   置。 （５）　　ホイールキャップ（４７）はディスク形また
   はわずかに突き出たキャップ形の中心ブラインド部（４
   ９）と、放射方向のリブ（５１）で後者と連結された、
   リング板形の外方ブラインド部（４８）とを持ち、中心
   のブラインド部（４９）はホイールミラー（１６）から
   のＶ巨船が外方のブラインド部（４８）の内縁（５３）
   より近いことを特徴とする特許請求の範囲第４項のホイ
   ール冷却装置。 （６）　　ホイールキャップ（４７）は好ましくはガラ
   ス繊維で強化された射出成形プラスチック部品として形
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第５頂のホイ
   ール冷却装置。 （カ　ブレーキ（１２）とカバープレート（２７）との
   間の空間に流入する冷気流をホイールディスク（１４）
   とブレーキ（１２）との間の外方− リング状空間（３７）に排出する佃１方向／放射方向の
   換気装置（４３）を、ブレーキ（１２）のポット形取り
   イ」け部（２３）の内部リング状空間内でホイールハブ
   （１９）　Ｊ：に設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１−６項のいずれかのホイール冷却装置。 （８）あふれ穴としてティスクボソ）（２３）の中心の
   マントル線に沿って放射方向の穴（３９）を軸対称に設
   けたことを特徴とする、部分ディスクブレーキを備えた
   ホイール用の特許請求の範囲第１−７項のいずれかのホ
   イール冷却装置。 （９）　　ディスクポット（２３）の内径が約１．５０
   　ｍｍ、その壁の厚さが約４龍、ポットの底（２２）の
   内側から外側のブレーキ面（３６）まで軸方向に６０１
   つだ深さが約３０ｍ、のとき、少なくとも１０個から１
   ５個までの直径１８ｍｍの穴（３９）を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第８項のホイール冷却装置。 （１０）　　ホイール（１１）の回転方間に見て部分デ
   ィスクブレーキ（１２）のブレーキキャリパ４− （２４）の前に、ブレーキディスク（２１）とブレーキ
   カバープレー）　（２７）との間の空間内および外方の
   リング形空間（３７）内を流れる冷気の部分流（３２；
   ４１．４２）を放射方向に外方に導く案内板（６２）を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第８項またはｖ
   Ｊ９項のホイール冷却装置。