JPS5857529A - デイスクブレ−キのブレ−キロ−タ - Google Patents

デイスクブレ−キのブレ−キロ−タ

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Publication number
JPS5857529A
JPS5857529A JP15728681A JP15728681A JPS5857529A JP S5857529 A JPS5857529 A JP S5857529A JP 15728681 A JP15728681 A JP 15728681A JP 15728681 A JP15728681 A JP 15728681A JP S5857529 A JPS5857529 A JP S5857529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brake
brake rotor
graphite
cooling
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15728681A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunsuke Suzuki
俊輔 鈴木
Masaru Hashimoto
勝 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP15728681A priority Critical patent/JPS5857529A/ja
Publication of JPS5857529A publication Critical patent/JPS5857529A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12Discs; Drums for disc brakes
    • 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
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D2065/13Parts or details of discs or drums
    • F16D2065/1304Structure
    • F16D2065/1308Structure one-part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

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】 本発明はディスクブレーキのブレーキロータに関する。
と、このブレーキロータの側面に圧接するブレーキパッ
ドと、このブレーキパッドを油圧的又は機械的に抑圧す
る作動機構とを備えている0前記ブレーキロータは全体
形状が略円板状に鋳鉄で一体に形成され、制動時に前記
作動機構を介して前記ブレーキパッドが圧接する周縁圧
接部と、車軸等の回転規制軸に装着する中央取付部とか
ら構成されている。
ところで、従来のディスクブレーキにあっては制動時に
前記ブレーキパッドをブレーキロータに圧接した際に耳
障シな異音、謂わゆるブレーキ鳴きが発生することがあ
る◇このブレーキ鳴きの原因は現在各檀知られておシ、
スクイール音、ピンチアウト音、グローン音、ジャダ音
およびワイヤブラシ音等の5樺類がある。特に1これら
の原因背中、蚊も耳14シな音は蝦初に挙げ友スクイー
ル音で、このスクイール音はブレーキロータとブレーキ
パッドとの間で生ずる摩擦振動がブレーキ構成/?!r
部を励振させて共振を起こし、このと舞の増幅作用によ
るもので数100H10OH数KHIIIの周波数f@
生ずる。
ところで、かかるスクイール音を防止するためには前記
ブレーキロータの周縁圧接部に高い振動域11能を有す
る部材(以下高振動減衰能部材と略する。)を用いるこ
とKよって、前述したブレーキロータ、ブレーキパッド
間の摩擦振動を減少させることが考えられる。このよう
に高振動減衰能部材を得るためにFi廉価な材料として
鋳鉄が選ばれるが、この鋳鉄は一般に炭素当量が増加す
ると、振動減衰能の高い片状黒鉛が晶出されることが知
らnているが、その反面強度が非常に小さくなってしま
う。従って、前述したような高振動減衰能の鋳鉄を用い
てブレーキロータを形成すると、該ブレーキロータの中
央取付部の強度が前述したように小さくなってしまい、
ブレーキロータに大きな制動トルクが作用した際に前記
中央取付部が破損してしまう恐扛がある。
従って、該中央取付部の破!j4を防止するために等の
高価なマトリックス強化元素を添加して振動減衰能の低
下を招くことなく強度の増加を図る必要がある。しかし
ながら、このように高価なマトリックス強化元素を使用
する場合は、製品価格の著しい向上を余儀なくされてし
まうという問題が生ずる〇 そこで、本発明は前述した問題に−みて、ブレーキロー
タの周縁圧接部と中央取付部の含有黒鉛の結晶構造を違
え、前記周縁圧接部の黒鉛結晶が前記中央取付部の黒鉛
結晶よシも大きくなるように形成することによシ、周縁
圧接部の振動減衰能を高くする一方、中央取付部の強V
を前記周縁圧接部に比べて相対的に高くするようにした
ものである。
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳述する。
第1図に本発明に係るブレーキ四−タ/の一実施例斜視
図を示し、Jは高振動減衰能部材で形成された周縁圧接
部、3r!大きな強度を有する部材(以下大強度部材と
略する)で形成された中央取付部である。また、該中央
取付部JVC形成されたりは図外の車軸に挿通される挿
通孔、sFi前記車軸に形成されたハブ等に図外のボル
トを介して固定するボルト増付孔である。即ち、本実施
例のブレーキロータ/Fi鋳鉄で一体に成形し、その周
縁圧接部コと中央取付部3とが構成さGる部分の鋳鉄浴
湯を冷却凝固させる速度を違えて含有黒鉛の結晶構造が
異るようにしである。つま夛、鋳鉄溶湯の凝固速度を遅
くすると第2図に示すように該鋳鉄溶湯から晶出する黒
鉛が徐々に発達して片状黒鉛5となる。この片状黒鉛4
を含有する鋳鉄は後述する微細黒鉛より強度が小さいが
、その反面高い振動減衰能を有していることが知られて
いる。
一方、鋳鉄溶湯の凝固速度を早くすると前記片状黒鉛の
発達が抑えられて、黒鉛結晶が第3図に示すように微細
黒鉛7になる0この微細黒鉛7を有する鋳鉄は片状黒鉛
より振動減衰能が低くなるが強度が大きくなることが知
られているO従って、前記ブレーキロータ/は鋳型で一
体に成形される際、周縁圧接部コに相当する部分の鋳鉄
浴湯の冷却速度を遅くシ、周縁圧接部コの黒鉛を片状黒
鉛にすると共に、中天取付部jK相当する部分の鋳鉄f
#4湯の冷却速度を速くシ、中央取付部3の黒鉛を微細
黒鉛にする0 尚第2図と第3図は同倍率の顕微−写真である0第4凶
は本発明のブレーキロータ/を製造するための鋳型10
の一実施例を示すO即ち、この鋳型1oFi下鋳枠//
内の餉砂12に前記ブレーキロータ/の外形状に沿った
キャビティ/3f形成し、このキャビティ13の中央部
、つまシ前記ブレーキロータ/の中央取付s3に相当す
る部分にリング状の下方冷却金l←を埋設しである〇一
方、前記キャビティ13の上方は上鋳枠15の鋳砂14
で大部分が塞閉され、該キャビティ/3の上側中央部に
も上部冷却金77が設けられている。該−上部冷却金1
7は、前記下方冷却金滓の外径と略同径の円板77&と
、該円板/7aの中央部から垂設する支持柱/7bとで
形成され、核支持柱/7bを前記下部冷却金l弘の中央
開口部l←aに略v!j接して嵌合するようにしである
。このとき、前記下部冷却金l←と上部冷却金17の円
板/7aとの間の距離は鋳鉄溶湯の縮みしろを考慮して
前記中央取付部3の肉厚に設定すると共に、前記支持柱
/7bKよってブレーキロータlの前記挿通孔亭が形成
される関係上、該支持柱/7bと前記車軸とを略同径に
形成しである。尚、前記上、下部冷却金/7./’iは
耐熱金属たとえば鋼材等で形成してめるOllはキャビ
ティ13内の周縁圧接部コに相当する部位に形成した湯
道であるOまた、この実り例にあっては上、下部冷却金
/7.l亭をセットした前記キャビティ13内圧アルミ
ナ系等の′111型材をハク#1シし、餉砂と鋳物との
分離を容易にするようにしである。
そして、かかる鋳型IOの湯道llからキャビティlJ
内に鋳鉄′#jcIkを注ぐと、該キャビティlJ内の
鋳鉄浴場は前記上、下部冷却金lフ、l参の位置する部
分にあっては、該上、下部冷却金lフ、 /4I−で熱
吸収される間係上、その冷却凝固する速度が速く前He
第3図に示したような黒鉛結晶が微細黒鉛7となって大
強度部材となる。一方、荊記上、下部冷却金/7./4
4以外の部分にあっては、通常の冷却速度によって徐々
に凝固するため前記第2図に示したような片状黒鉛ぶが
d^出して^伽kIJ滅衷能郡材となる〇 第5図は鋳鉄##が凝固されて鋳型10から抜き出し友
ブレーキロータの原型で、湯道/lによって形成された
突出部/14を切除すると共に、全体的に機械加工をし
、かつ、中央取付部3に相当する部分にボルト取付孔j
t形成することによって、前記第1図に示したブレーキ
ロータ/を形出することができる0従って、前述したよ
うな手段によって形成されたブレーキロータ/は周縁圧
接部コが高振動減衰能部材で構成さ扛るので、該周縁圧
接部コにブレーキパッドが圧接した際に生ずや摩S振動
を効率良く吸収してブレーキ鳴きを著しく低減すると共
に、中央取付部Jが大強度部材で構成されるので制動時
に前記ブレーキロータ/に大きなトルクが作用しても、
車軸に固定された前記中央取付部Jの破損を防止する。
たとえば、FO15材およびFO25材の2樵の従来の
ブレーキ0−夕およびXP015材、7025材と同等
の黒鉛を含む鋳湯で本実施例のブレーキロータを形成し
た場合に、夫々の中央取付部および周縁圧蛍部から試片
をとシ出し、眩試片における「がたさく”)Jar引張
強さくVf/d)J、r振動減屓能(Q−1)Jをそれ
ぞれ測定すると次に示すIII表のようになった。
(以下余白) 〔第1表〕 つまシ、この第1衆の結果から本発明による場合、いす
nも従来例に対し中央取付部はより大きいかたさ、引張
強さを示し、一方、周縁圧接部は中央取付sVc比較し
てはもちろん従来のものく対しても高い振動減衰能をも
っことが判る。また、FO1S材と四等の黒鉛を含む鋳
湯(以下y ais相当材と略す)で形成した本実施例
のブレーキロータは、その中央取付部を1025材で形
成した従来のものと比較しても「かたさ」、「引張強さ
」相方において、よシ大きい値を示すと共に、ν025
材と同等の黒鉛を含む鋳湯(以下ν025相当材と略す
)で形成した本実権例のブレーキロータは、その周縁圧
接部を1015材で形成した従来のものと比較しても、
よシ高い「振動減衰能」を示す0 爽に、前述したF015相当材、ν025相当材で形成
された本実施例のブレーキロータを実車に塔載しブレー
キ鳴き試験を行った。試験方法はブレーキロータが取シ
付けられているホイール七ンンターに対し、30傷離n
たところに側音マイクを堆り付は固定し、走行から減速
時の音圧レベルを直接測定した0尚、減速態様は10G
&sm/h〜Q &ll / h (停車)tで35秒
間を資する定減速とした。かかる実車試験によっては、
FO25材で形成された従来のブレーキロータが81〜
92(+IB)であるの罠対し本実施例によるブレーキ
ロータは1C15相当材で63〜71((IB)、F0
25相当材で1,65〜74(dB)と極めて優れ九減
音効果が認められた。
第6図は他の鋳型10a楕遺を示し、キャビティ130
周縁圧aSコに相当する部分の肉厚を、上鋳枠15内の
鋳砂16までくい込ませて厚くして駄肉用空間19を形
成したものである。このように駄肉用空間/9を形成す
ることによって当該部分の鋳鉄温湯の凝固速#ft1−
更に遅くして片状黒鉛ぶの更なる発達を促すことができ
、振動吸収敏を増大することができる。もちろん、前記
駄内用空関lすで形成された厚肉部は機械加工によ〕削
除される。
ところで、前述した各鋳型10.10%@造は、下部冷
却金/4Lおよび上部冷却金lフの円板/71Lを夫々
均等厚で形成したものを示したが、これに限らず前記下
部冷却金l弘6円板/?aを中心部から外周部に向けて
徐々に薄く形成することにょシ、中央取付部3から周縁
圧接部JKかけての黒鉛結晶を、値組黒鉛から徐々に片
状黒鉛4にすることができる0 更に、前述の実施例において湯道/1本aを2本とした
が、こ2′LFi鋳鉄溶湯の流動性とか鋳型の性状9表
品の大きさおよび多数個取りなどの生j1賛件により湯
道本数、#h道形状が決定°されればよい。
尚、前記上、下部冷却金/’l、/Gは成形品(ブレー
キロータ/)の大きさ、肉厚1個数どシなどの生産費件
によって冷却効率を適宜決定し、冷却のしすぎによって
生ずるチル化を防止する必要がある0 また、本発明に供せらnる鋳鉄浴湯は公知鋳鉄である7
015!びに1025相当材を用い次場合を開示したが
、他の過共晶鋳鉄1合金鋳鉄にあっても本発明のブレー
キロータを形成することは可能である〇 十分な振動Ok、′&能を有する部材(例えばFCl2
)で製造によシ一体に形成された従来のブレーキロータ
の中央取付部を高淘波焼入れにニジ、中央取付部の黒鉛
結晶を周縁圧接部の黒鉛結晶よりも小さくしても本実施
例と同様の効果をもつブレーキロータを得ることができ
る0言うまでもなく高波JI!iI9!1人3Km!’
する費用はマトリックス強化元素を箔加するよシもはる
かに安価である。
以上説明したように本発明のディスクブレーキのブレー
キロータは鋳鉄で一体形成され、−励時Kプレー中パッ
ドが圧接する周縁圧接部と、1回転軸に装看する中央取
付部とを有し九ディスクブレーキのブレーキロータにお
いて、前記周縁圧接部の黒鉛結晶が前記中央取付部の黒
鉛結晶よ−も大きいので、著しい製造コストの増加を招
くことなく中央取付部の!i!i度を十分に確保しつつ
周縁圧接部の振動減糞能を中央取付部の振動極良能よシ
高くすることができる0従って、ブレーキの制動時プレ
ー中ロータの中央取付部の破損を招くことなくM周縁圧
接部にプレーキノ(ラドが圧接したーに生ずる皐優振人
幅に減衰し、ブレーキ鳴きを著しく減少することができ
るという優nた効果を奏する0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用したブレーキロータの一実施例の
斜視図、第2図は顕微鏡写真による片状黒鉛の拡大図、
第3図は第2図と同倍率の顕微鏡写真による値組黒鉛の
拡大図、第4図は本発明のブレーキロータを製造する一
手段である鋳型の断面図、第5図Fi第4図に示す鋳型
から抜き出したブレーキロータのJJX型を示す断面図
、第6図は不発明のブレーキロータt−製造するi#型
の他の実施例を示す断面図である。 l・・・ブレーキロータ、コ・・・周縁圧僧部、3・・
・中央取付部、ぶ・・・片状黒鉛、7・・・値組黒鉛、
10,10a・・・納屋、/3・・・キャビティ、l弘
・パ下部冷却金、/7°°・−F部冷却金。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  鋳鉄で一体形成され、制動時にプレーキノ(
    ラドが圧接する周縁圧接部と、回転軸に装着する中央取
    付部とを有したディスクブレーキのブレーキロータにお
    いて、前記周縁圧接部の黒鉛結晶が前記中央取付部の黒
    鉛結晶よシも大きいことを特徴とするディスクプV−キ
    のプレキロータ。
JP15728681A 1981-10-02 1981-10-02 デイスクブレ−キのブレ−キロ−タ Pending JPS5857529A (ja)

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ID=15646336

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175733A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車用エンジンの吸気部構造
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