JPS608533A - 車輛用液冷型デイスクブレ−キ - 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、摩擦材のライニングを支持する少くとも１個
の摩擦制動部材が該制動部材を冷却するための冷却液を
含むハウジングの中で回転自在となっており、ブレーキ
乞かけるために比較的に静止している制動表面に係合１
−るように該制動部拐を付勢する作動手段が設けられて
いる型式の、車輌用液冷型ディスクブレーキにおけろ改
良に関づ−る。

前記型式のディスクブレーキを成る棟の車輛、例えば農
耕用車輛に使用する時、高水準のエネルギおよび動力に
対応する必要がしばしば生ずる。

かかる高水準に対応するためには、ライニング材の有効
面積をできるだけ広くとることが望捷しい。

ライニング材の有効面積を増すと、接触圧力が減じ、ラ
イニング容積が増し、摩擦区域の単位面積当りの動力お
よびエネルギが減じ、そのため制動パス（軌跡）温度お
よびライニング材の摩もう量が減する。しかしこのよう
にライニング材の面積が大幅に増すと、制動面７回９″
！、た横切る液体の流れが阻害されて、制動パスの中心
において温度がピーク点に達し、その時に湿潤区域の分
裂によりライニング材が急速に摩もうし剥離することが
ある。

前記型式のディスクブレーキにおける本発明によれば、
摩擦材のライニングを少くとも一つの環状溝により環形
リングに分離し、その溝を冷却液の貯液室とし、またリ
ングの制動面を横切る液量７絞るスロットル装置を設け
ろ。

貯液室はブレーキ使用中にリングの制動面を横切る液の
適切な循還を確実にし、スロットル装置は、制動面を横
切る液の流れを拡散して本来の冷却不足を生ずる遠心力
効果を減殺する。

本発明の配置はライニングの摩擦力を維持し、制動面を
横切る方向に、より均一に仕事を配分する。

本発明は従って類似型式の在来型の摩擦制動部材に比べ
てライニング制の有効面積ヲ犬幅に増大させ、いっぽう
ライニング材の制動面が液体により適切に冷却されるこ
とヶ保証ｆろ。これによりブレーキはより高水準のエネ
ルギおよび動力に対応し、ライニング材のほぼ均等な摩
もうを維持することができる。

比較的に静止した摩擦回転部材と回転自在の摩擦制動部
材とを交互に共通のハウジングの中に介在させた組合せ
から成る多板型ブレーキの場合、静止部材は平らな金属
板を含み、各回該部材は少くとも１個の溝で環形リング
に分離されたライニング材を両側に設けられた金属板７
含み、リングの制動面を横切る液体の流れを絞るスロッ
トル装置を有する。各摩擦回転部材の両側にあろ貯液室
は中間の静止部材のほぼ５倍の比熱７有するから冷却効
果を増す。

作動装置が、１対の隣接する回転摩擦部拐の間に配置さ
れろ１対の加圧板と該加圧板の隣接面の角度隔置された
くぼみに入れられた玉とを有するエクスパンダを含む時
、加圧板相互間の相対的角移動によりくぼみ壁が画成す
る斜面を玉が登って行くために圧力板を相互から離すよ
うに軸方向に伺勢して制動部材を摩擦係合状態に給料け
ることになる。また、各回転摩擦部材の溝は玉が入って
いるくほみのピッチ円にほぼ一致している。このため、
玉の入るくぼみの底におけろ薄肉部分の区域における冷
却度合が増して、該区域に過熱点が生ずる可能性を減す
る。

スロットル装置および環状溝の液の補給は、ライニング
材自体の天然多孔性または少くとも最も内方の環状リン
グに流通溝を設けることの何れかに、ｌ：り与えられる
。かかる流通溝は半径方向に設けられ、もしも２個以上
のリングに設けられろ時には、最も外方のリングの流動
溝を省いた時に達成されるのと同様にして絞り効果乞増
大させることによって環状溝７回る円周方向流の度合を
増進ｊｂために、流通溝相互の円周方向位置乞ずらせる
ことができる。その代りに制動部材の一つの４分円の流
通溝を相互に平行にし、隣接する４分円の溝を相互に直
角に配置することもできる。かかる構造では、ライニン
グ材の二つのリングを通して溝が延び、隣接４分円の溝
の少くとも一部は内方リングの溝と交差してマトリック
（網目模様）を形成するようにすることもできろ。

流通溝はライニング材乞支持する金属リング月の中まで
延び、制動部材の両面にあろライニングの流通溝は重合
し、金属リング材を流通溝が貫通することもできろ。例
えば、流通溝は部材の周囲縁から内方へ延び少くともい
ちばん外方の環形ライニングリングを横切る細長い切欠
きであってもよく、またかかる細長い溝は、最も内方の
環形ライニングリングと貯液室の役をする環状溝、また
は最も内方のライニングと貯液室溝と最も外方のリング
の一部と、乞横切る孔口であってもよい。

ライニングは任意の有機捷たは無機相料から構成される
ことができる。例えばライニングは粉末法、成形または
フェルト製造法の技法により作られろことができろ。典
型例では、粉末法は焼結相に、成形は樹脂およびせんい
に、フェルト製造法は紙に適用される。従来の焼結材は
摩擦系数（μ）が比較的低く、作動音が比較的太きいが
、有機材は比較的高いμを有し、作動音が焼結材に比し
て静かである。有機材の摩もう特性は成る部分では、少
くとも比較的高い制動エネルギおよび動力を受けろ時に
、焼結材はどは良くない。またそのような材料は乾燥時
に疲労して層剥離を生ずることがある。

全体有効摩さつ制動区域を増すには、エネルギおよび動
力の容量が大きい多板ディスクブレーキを与えることが
できる。その代り、ブレーキ部材を少くすれば、ブレー
キの全体経費を下げ、組立体ビ少くとも軸方向に小形化
することができる。

中間静止板は円錐形状化を避けるために通常みぞが切ら
れて、ライニングがみそ切り面に摩擦係合するようにな
っている。ライニングが紙またはグラファイト樹脂でで
きている時、静止板のみそに出入して作動する結果、紙
または樹脂が疲労しようとする傾向は、ライニングの有
効面積を比較的に増すことにより大幅に減殺される。例
えば最も内方のリングの内側半径寸法を静止板の内側半
径寸法に合わせて増大させて、接触圧力を下げ、まＫは
静止板にみそを設ける必要Ｚ無く１−ることすら可能に
なる。

以下に添付の図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する
。

第１図乃至第５図に図解される多板式油浸漬型ブレーキ
は、冷却油が中火循還する共通ハウジングの中で比較的
に静止した摩擦制動部）ｌＫ　］および回転する摩擦制
動部材２が交互に介在する組合せを有する。全ての制動
部材１，２は環形円板を含み、静止部材の円板は外周縁
にてハウジング３　ｔｃ相対的に滑動するようにキー止
めされ、回転部拐２の円板は制動すべき車軸に滑動自在
にスプライン結合される。各静止部材１は円錐形状化ン
避けるためにみぞ乞切られろこともてきろ平らな鋼板を
含み、各回転部材２は両側に摩擦拐のライニング５を設
けられた鋼板４を含む。ライニング５の周縁は板４の周
縁に対して僅かに内方へすらせ７Ｄこともできる。

作動器組立体６が、例えば一枚の静止円板に代つて、１
対の隣接する回転部材の間に配置される。

作動器組立体６は１対の加圧板７，８を有し、該加圧板
はハウジング内のパイロット９により中心を決められ、
隣接面に角度隔置されたくぼみ１０を設けられ、その補
足するくほみの組に玉１１が収容される。

引張桿１２が１対のトグルリンク１３．１４の内方端に
結合され、該リンクの外方端は２個の加圧板７，８上の
それぞれの放射状耳金１５．１６に結合される。

ブレーキ使用は引張桿１２を引張ってトグルリンクを引
寄せ、加圧板７，８をハウジング３の中で反対方向に角
度移動させることにより開始される。この作用で、くぼ
み１０の壁が画成する斜面な玉１１が登ることにより加
圧板７，８が軸方向に離れる。すると摩擦部材１，２０
２組ケ合せて締付けることになり、回転部材２との加圧
板７゜８の係合により２個の加圧板７，８が部材２と共
に回転方向に運ばれてハウジング３の中の停止衝接部に
より加圧板の一つの動きが阻止される迄、廻る。衝接部
は加圧板の耳金１７．１８とそれぞれのパイロット９と
の係合により適宜画成される。

もう一方の加圧板は廻り続けてサーボまたは自己付勢作
用（ｓｅｌｆ−ｅｎｅｒｇｉＳｉｎｇａｃｔｉｏｎ　）
を生じ、加圧板７，８の分離な増して制動力を高める。

各ライニング５は摩擦材、例えば従来の焼結材のリング
７含むが、有機材、適切な紙またはグラファイト樹脂が
望ましい。リング５は円周方向に延びる溝２２により内
方リング２０と外方リング２１に分けられるが、溝２２
は貯油室の役目乞持っていて、ブレーキをかけた時に静
止および回転側摩擦部材が適度に湿っていることにより
適度に冷却されることを保証する。

図示の如く溝２２はライニング５自体に形成されるが、
改造型として溝２２は２個の分離した摩擦材の同心リン
（の間の空間乞画成することもできる。

溝２２は玉１１が入るくぼみ１０のピッチ円径とほぼ一
致する。そのため、加圧板７，８の薄肉区域の冷却度合
が高められて、かかる区域に過熱すなわち「青色」の点
が生ずる可能性を減する。

ライニング５は貯油室に給油する手段および遠心力に抵
抗する絞り手段を設けられる。遠心力はさもないと制動
面を横切る液の流れ乞拡散させて固有の冷却不足を生ず
る可能性がある。かかる給油および絞りの手段の種々の
配置が摩擦部材の各４分円２３．２４．２５．２６に図
解されている。

摩擦ライニングを構成する材料の性質およびリング２０
．２１の有効面積によって、充分な貯油室給油および絞
りが材料自体の多孔性により達成される。これは４分円
２３に図解される。

４分円２５に示される如く、内方リング２０には貯油室
の適切な給油を確保するために角度隔置された真直ぐな
放射流溝２７が設けられ、外方リング２１の絞り手段は
ライニング材の多孔性により画成される。

４分円２６に示される構造では、両方のリングともほぼ
放射状の放射流溝２８．２９がそれぞれ設けられている
。溝２８．２９は隣接端ン整合させろか、または改造型
として絞り効果を増すために円周方向に相対的に変位さ
せることもできる。

図示の如く、溝２８．２９は真直ぐであるが、改造型と
して偏心状または螺旋状に配置されろこともできる。

４分円２４に示される如く、溝２８．２９は隣接端が整
合しているが、制動面を横切る流量を増すために同じ方
向に少し曲げることもできろ。

４分円２４，２５．２６の何れの構造においても放射状
溝は金属板自体の中に延びていてもよい。

いま一つの構造では板の両側の溝が相互に重合し、また
金属板４自体ン貫通する補足溝により相互接続されるこ
ともできる。

第６図乃至第９図に示される回転制動部材において、角
度的に等間隔に配置されろ５個の放射状切欠き３０が部
材２の周囲縁から内方へ板４および両方のライニング５
乞通して、リング２０の内方周縁から内方に離れた位置
１で延びる。

角度的に隔置されほぼ半径方向に延びる４個の溝３１と
、各組とも隣接する溝３１０間に角度的に隔置された溝
３２０組と、から成る流通溝の模様がライニング５に設
けられる。各組の溝３２はライニング５の周囲縁に向っ
て外方へ拡がっている。

ライニング５の一つの流通溝３１．３２の模様は他のラ
イニングの模様と重合させることもできるが、改造型と
して二つの模様乞相互にずらせることもできる。

全ての流通溝３０，３１．３２は両方のリング２１．２
２を横切るが、貯油室として働く円周方向に延びる溝２
２程には深くない。

外方リング２１の周囲縁は金属板４の周囲縁より半径方
向に少し内方に引込んでいる。

第６図乃至第９図の制動部材の構造は第３図乃至第５図
のそれと他の点では同じであるから対応する部分には対
応する参照番号を付しである。

第１０図の制動部材では切欠き３００代りに円周方向の
幅が切欠き３０のそれよりかなり狭い５個の切欠き３４
が設けられ、切欠き３０はその内方端が溝２２に達しな
いで終る距離だけ板４およびリング２１を通して半径方
向に延び条。

切欠き３４の間にそれらと等間隔に交互に喰違って、も
う一つの組の５個の溝３５が制動部材２に設けられろ。

溝３５は角度隔置され、半径方向に延びる開口部であり
、ライニング５および板４の両方の材料を貫通し、リン
グ２０を横切り、外方端が溝２２の中で、また内方端が
リング２０の内周縁からかなりの距離に離れた位置で終
結している。開口部３５の円周方向幅は第６図乃至第９
図の制動部材の切欠き３０とほぼ類似している。

ライニング５には第６図乃至第９図の制動ＭＢ　Ｕに似
た溝模様を与えられ、それについては対応する部分に対
応する引用番号が付される。

第１１図の制動部材においては、切欠きが無くされて、
開口部３５は半径方向外方に延び、リング２１の半径方
向幅の約３分のまたけ半径方向にリング２１の中に突出
している。

ライニング５には異る模様の流通溝が設けられる。図示
の如く平行に隔置された流通溝が制動部材の４分円に設
けられ、隣接する４分円の溝４０は相互に直角乞なす。

全ての溝４０はライニングの内周縁と外周縁の間に延び
、溝４０は環状溝２２と両方のリング２０．２１を横切
っている。

内方リング２０の隣接する４分円の溝４０は交差してマ
トリック（網目模様）　４１，４２　、４３　。

４４を形成する。

溝４０は溝２２よりも浅い。

第１１図の構造では開口部３５が長いことにより制動面
ン横切！ｌｌｌ捷た回転部材２の反対面間に渡る液の流
れを増して冷却効果７増し、溝４０の配置は制動面欠横
切りほぼ均等な流れ乞与える。

前記の他の構造の如く、流通溝の模様は板の反対側のラ
イニング５で重合している。

第１１図の制動部材の構造は他の点で第１０図のそれと
同じであるから、対応する部分には対応する参照番号が
付されている。

第１２図のグラフは、従来の単一環状リングを有するラ
イニングと、本発明による、それぞれの貯油室ン画成す
る溝によって分離された２個以上の環状リングを有する
ライニングとの、一定の摩擦ライニング面積における制
動面温度を比較する。

従来の単一リングの制動面温度は面の中心に向って著し
く上昇して、液体冷却が不適切であることを示す。これ
はライニング材の急激な摩もつを生じ、例えば紙ライニ
ングの構造では疲労そして層剥離ぞ生ずる。少くとも２
個の環状リングを組込んだ本発明の構造では、面の全体
を横切って、より均一な制動面温度が得られ、適切でよ
り均一な冷却であることを示している。

【図面の簡単な説明】

第】図は本発明の油浸漬式多板型の自己励動式ブレーキ
の平面図、 第２図は第１図の２−２線にそう断面図、第３図は第１
図および第２図に図解されろブレーキの回転制動部材の
平面図、 第４図は同上の側面図、 第５図はブレーキ作動器の断面図、 第６図はいま一つの回転部制の平面図、第７図は同部材
の側面図、 第８図は第６図の線８−８にそう断面図、第９図は第６
図の線９−９にそう断面図である。 第１０図は更に別の回転部材の平面図、第３．１図は更
に別の回転部材の平面図、第１２図は多抜式油浸漬型ブ
レーキの従来の摩擦部材と本発明の摩擦部材との冷却効
果を比較して示すグラフ。 １・・・静止摩擦制動の部材　２・・・回転摩擦制動部
材３・・・ハウジング　４・・・金属板　５・・・ライ
ニング材６・・・作動装置　７，８・・・加圧板　１０
・・・くばみ１１・・・玉　２０，２１・・・環状リン
グ２２・・・環状溝２７・・・流通溝　３４．３５・・
・放射状切欠きカンパニー （外５名） ＦＩＧ、１゜ ＦＩＧ　２゜

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）摩擦材のライニング（５）を支持する少くとも１
   個の摩擦制動部材（２）が該制動部材を冷却するだめの
   冷却液を含んでいろハウジング（３）の中で回転自在で
   あり、ブレーキをかけるために比較的静止した制動面に
   係合するように前記制動部材を付勢する作動装置（６）
   が設けられている車輛用液体冷却型ディスクブレーキで
   あって、前記琴擦材のライニング（５）が冷却液の貯液
   室として働く少くとも１個の環状溝（２２）により環状
   リング（２０，２１）に分離されでおり、該リングの制
   動面を横切る液体流を絞るための絞り装置が設けられる
   ことを特徴とするディスクブレーキ。
2. （２）共通のハウジング（３）の中に交互に介在させた
   比較的に静止した制動部材（１）および回転自在の制動
   部材（２）の組を有するディスクブレーキであって、該
   静止部材（１）が平らな金属板乞含み、該回転部材（２
   ）の各々が、少くとも１個の溝（２２）により環状リン
   グ（２０，２１）に分離されたライニング拐（５）を両
   側に設けられた金属板（４）と該リングの制動面を横切
   る液体流を絞るだめの絞り装置と乞含んでいることケ特
   徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のディスクブレ
   ーキ。
3. （３）前記作動装ｆｉｔ　（６）が、１対の瞬接する回
   転自在の摩擦部１１ン’　（２）の間に配置される１対
   の加圧板（７，８）と、該圧力板（７，８）の隣接面に
   ある角度隔置されたくぼみ（１ｏ）に入る玉（１１）と
   ７有づ−るエクスパンダケ含み、該カ１１圧板（７，８
   ）間の相対的角度移動が該玉（１１）ゲ該くぼみ（１０
   ）により画成される斜面を登らせて、前記加圧弁を相互
   から晴れろように付勢し、前記制動部材を摩擦係合状態
   に締付けろようにされており、前記回転自在の摩擦部材
   の各々にある谷溝（２２）は前記玉（１１）の入るくぼ
   み（１０）のピンチ円とはぼ一致していることを特徴と
   する特特許請求の範囲第１項または第２項に記載のディ
   スクブレーキ。
4. （４）前記絞り装置と前記環状溝（２２）内の液の補給
   とが前記ライニング材の天然多孔性により与えられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までの
   いづれが１項に記載のディスクブレーキ。
5. （５）前記絞り装置と前記環状溝（２２）内の液の補給
   とが少くとも最も内方の前記環状リング（２０）にある
   流通溝（２７）の設置により与えられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第３項捷でのいづれが１項
   に記載のディスクブレーキ。
6. （６）前記流通溝が前記金属板（４）の材料を通過する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のディス
   クブレーキ。
7. （７）前記流通溝が細長い放射状の切欠き（３４゜３５
   ）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
   のディスクブレーキ。
8. （８）前記ライニングが焼結材、グラファイト樹脂また
   は紙を含む、特許請求の範囲第１項から第７項までのい
   づれか１項に記載のディスクブレーキ。