JP2002266911A - 車両用ディスクブレーキ - Google Patents
車両用ディスクブレーキInfo
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- JP2002266911A JP2002266911A JP2001069945A JP2001069945A JP2002266911A JP 2002266911 A JP2002266911 A JP 2002266911A JP 2001069945 A JP2001069945 A JP 2001069945A JP 2001069945 A JP2001069945 A JP 2001069945A JP 2002266911 A JP2002266911 A JP 2002266911A
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- disk
- disc
- bolt hole
- brake
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ブレーキディスクのディスクは、その作動の
際、摩擦熱による熱膨張により大きな応力が生じ、永久
変形が生じるなどの問題がある。そこで、ディスクと車
輪の結合部に生じる応力を低減し、しかも熱膨張の影響
を緩和できるディスクブレーキを提供しようとするもの
である。 【解決手段】本発明は、車両用ディスクブレーキのディ
スクに削設するボルト穴またはリベット穴を該ディスク
の半径方向に小判型の長円形状にしたものである。ま
た、上記ボルト穴またはリベット穴に、その形状に沿う
座金を挿入したものである。
際、摩擦熱による熱膨張により大きな応力が生じ、永久
変形が生じるなどの問題がある。そこで、ディスクと車
輪の結合部に生じる応力を低減し、しかも熱膨張の影響
を緩和できるディスクブレーキを提供しようとするもの
である。 【解決手段】本発明は、車両用ディスクブレーキのディ
スクに削設するボルト穴またはリベット穴を該ディスク
の半径方向に小判型の長円形状にしたものである。ま
た、上記ボルト穴またはリベット穴に、その形状に沿う
座金を挿入したものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、円盤状に成形さ
れた鉄道車両、単車、自動車などの車両に用いられるデ
ィスクブレーキに関するもので、変形しにくく、熱膨張
の影響を緩和できるディスクブレーキのディスクに係る
ものである。
れた鉄道車両、単車、自動車などの車両に用いられるデ
ィスクブレーキに関するもので、変形しにくく、熱膨張
の影響を緩和できるディスクブレーキのディスクに係る
ものである。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両用のディスクブレーキとして
は、図13に示すようにディスク61が車軸63に圧入
され一体化されているものと、図9のように円盤状のデ
ィスク31を車輪37の両側面にボルト33等により取
り付けられているものとがある。後者の形式のディスク
ブレーキでは、車輪とディスクの熱膨張の差による熱応
力が生じる。図8に後者の形式のディスクブレーキのデ
ィスクの形状を示す。同図に示すように、ディスク31
には車輪に取付けるためのボルト穴38が削設されてお
り、ディスク31の表面をブレーキの摺動面としてい
る。このディスク31は、図9に示すように上記ボルト
穴38にボルト33挿入し、ワッシャ35および皿ワッ
シャ36を介してナット34により、車輪37の両側面
に固定されている。
は、図13に示すようにディスク61が車軸63に圧入
され一体化されているものと、図9のように円盤状のデ
ィスク31を車輪37の両側面にボルト33等により取
り付けられているものとがある。後者の形式のディスク
ブレーキでは、車輪とディスクの熱膨張の差による熱応
力が生じる。図8に後者の形式のディスクブレーキのデ
ィスクの形状を示す。同図に示すように、ディスク31
には車輪に取付けるためのボルト穴38が削設されてお
り、ディスク31の表面をブレーキの摺動面としてい
る。このディスク31は、図9に示すように上記ボルト
穴38にボルト33挿入し、ワッシャ35および皿ワッ
シャ36を介してナット34により、車輪37の両側面
に固定されている。
【0003】上記のように構成されたディスクブレーキ
は、その作動時において摺動面がブレーキパッドで挟持
されて、その摩擦熱によりディスク31の温度が上昇す
る。この摩擦熱は、ディスク31が取り付けられた車輪
37との接触部を通じて伝導するが、接触部の面積が少
ないために車輪37への熱伝導は少なく、車輪37の温
度上昇は少ない。そのためディスク31と車輪37とで
は、数100度の温度差が生じる。通常、このディスク
31の材料としては、鋳鉄や鍛鋼が用いられてきたが、
近年の車両性能向上のために軽量化が要請されている。
その要請に基づいて、比重が7.2〜7.8の重い鉄系
材料に対して、比重が2.7と鉄系材料の約1/3であ
る軽いアルミ系の材料、特にAl2O3、SiO2、Si
Cなどのセラミック粒子等の強化粒子を分散させたアル
ミ系複合材料が用いられるようになってきた。このアル
ミ系の材料は、その線膨張係数は22〜24×10-6
(1/度)であり、鉄系材料である車輪の10〜12×
10-6(1/度)の約2倍である。一方、温度上昇によ
る熱膨張は、温度差と線膨張係数の積であるので、ディ
スク31の温度が車輪37の温度よりも高くなると、デ
ィスク31は熱膨張を生じようとし、特にアルミ系材料
製のディスクの場合には従来の鉄系材料のディスクに比
べて大きな熱膨張を生じようとし、外周方向へ拡がろう
とする。
は、その作動時において摺動面がブレーキパッドで挟持
されて、その摩擦熱によりディスク31の温度が上昇す
る。この摩擦熱は、ディスク31が取り付けられた車輪
37との接触部を通じて伝導するが、接触部の面積が少
ないために車輪37への熱伝導は少なく、車輪37の温
度上昇は少ない。そのためディスク31と車輪37とで
は、数100度の温度差が生じる。通常、このディスク
31の材料としては、鋳鉄や鍛鋼が用いられてきたが、
近年の車両性能向上のために軽量化が要請されている。
その要請に基づいて、比重が7.2〜7.8の重い鉄系
材料に対して、比重が2.7と鉄系材料の約1/3であ
る軽いアルミ系の材料、特にAl2O3、SiO2、Si
Cなどのセラミック粒子等の強化粒子を分散させたアル
ミ系複合材料が用いられるようになってきた。このアル
ミ系の材料は、その線膨張係数は22〜24×10-6
(1/度)であり、鉄系材料である車輪の10〜12×
10-6(1/度)の約2倍である。一方、温度上昇によ
る熱膨張は、温度差と線膨張係数の積であるので、ディ
スク31の温度が車輪37の温度よりも高くなると、デ
ィスク31は熱膨張を生じようとし、特にアルミ系材料
製のディスクの場合には従来の鉄系材料のディスクに比
べて大きな熱膨張を生じようとし、外周方向へ拡がろう
とする。
【0004】しかし、外周方向に熱膨張しようとするデ
ィスク31は、ボルト33あるいはリベットにより車輪
37と結合されているために、車輪37によってその自
由な膨張変形が拘束されることになる。そのために、デ
ィスク31および車輪37のボルト穴38部に大きな応
力が発生することになる。特に、ディスクとしてアルミ
系の材料を用いている場合には、鉄系の材料に比べて強
度が低いために、永久変形の発生などの不具合につなが
る可能性がある。
ィスク31は、ボルト33あるいはリベットにより車輪
37と結合されているために、車輪37によってその自
由な膨張変形が拘束されることになる。そのために、デ
ィスク31および車輪37のボルト穴38部に大きな応
力が発生することになる。特に、ディスクとしてアルミ
系の材料を用いている場合には、鉄系の材料に比べて強
度が低いために、永久変形の発生などの不具合につなが
る可能性がある。
【0005】そこで、これに対して特開平10−115
336号公報では、図10に示すように、ディスク31
に削設したボルト穴43を長穴の一方を切り欠いた形状
とすることにより、ボルト33によってディスクの半径
方向の変形を拘束しない方法が開示されている。しか
し、ディスクブレーキの作動時には、円周方向のブレー
キ力がディスクから車輪に伝達されるが、このとき図1
1(a)に示すようにディスクのボルト穴43の底部に
は大きな応力σ1が生じる。このボルト穴43部が図1
0のように他方が切り欠かれている形状の場合には、該
ボルト穴43の穴底への応力の集中度合いが、一般的な
ボルト穴形状の場合よりもさらに高くなるという問題が
ある。
336号公報では、図10に示すように、ディスク31
に削設したボルト穴43を長穴の一方を切り欠いた形状
とすることにより、ボルト33によってディスクの半径
方向の変形を拘束しない方法が開示されている。しか
し、ディスクブレーキの作動時には、円周方向のブレー
キ力がディスクから車輪に伝達されるが、このとき図1
1(a)に示すようにディスクのボルト穴43の底部に
は大きな応力σ1が生じる。このボルト穴43部が図1
0のように他方が切り欠かれている形状の場合には、該
ボルト穴43の穴底への応力の集中度合いが、一般的な
ボルト穴形状の場合よりもさらに高くなるという問題が
ある。
【0006】また、上記のような切り欠き状としたディ
スクの場合、図11(a)に示すようにブレーキ作動時
にディスク31から車輪37に伝達される荷重P1によ
りディスク31のボルト穴43部周辺には局部的な曲げ
が生じる。これを簡略的に模式化すると図11(b)に
示すように、ボルト穴底部で固定された片持ち梁の先端
に荷重が働いた状態といえる。したがってボルト穴43
底部に作用する曲げモーメントM1は、荷重P1と梁の
長さL1の積により、P1・L1と計算される。
スクの場合、図11(a)に示すようにブレーキ作動時
にディスク31から車輪37に伝達される荷重P1によ
りディスク31のボルト穴43部周辺には局部的な曲げ
が生じる。これを簡略的に模式化すると図11(b)に
示すように、ボルト穴底部で固定された片持ち梁の先端
に荷重が働いた状態といえる。したがってボルト穴43
底部に作用する曲げモーメントM1は、荷重P1と梁の
長さL1の積により、P1・L1と計算される。
【0007】また、ボルト穴またはリベット穴を、上記
のような切り欠き形状あるいは長円形状とするとボルト
またはリベットとディスクの穴部とが線接触となり、接
触圧が高くなり、この部分で「へたり」と呼ばれる永久
変形が生じるという問題がある。
のような切り欠き形状あるいは長円形状とするとボルト
またはリベットとディスクの穴部とが線接触となり、接
触圧が高くなり、この部分で「へたり」と呼ばれる永久
変形が生じるという問題がある。
【0008】更に、これに対して、特開平10−129
480号公報では、図12に示すように、アルミ系材料
で製作したディスク49に、鉄系材料製の固定リング5
0をはめ込み、該固定リング50にボルト穴部を形成す
る考案が提案されている。これらディスク49と固定リ
ング50は、回転トルクを確実に伝達するためにセレー
ション部51と呼ばれる歯車形状の凹凸が設けられてい
る。しかしながら、このセレーション部51でのはめ合
いの精度が悪く、ガタがある場合には片当たりが生じて
荷重がセレーション部51の一部に集中し、該セレーシ
ョン部51に過大な永久変形が生じるという不具合が生
じる。そのために、ディスク49および固定リング50
のセレーション部51の部分を高精度で加工しなければ
ならず、製作費用が上昇するという問題がある。
480号公報では、図12に示すように、アルミ系材料
で製作したディスク49に、鉄系材料製の固定リング5
0をはめ込み、該固定リング50にボルト穴部を形成す
る考案が提案されている。これらディスク49と固定リ
ング50は、回転トルクを確実に伝達するためにセレー
ション部51と呼ばれる歯車形状の凹凸が設けられてい
る。しかしながら、このセレーション部51でのはめ合
いの精度が悪く、ガタがある場合には片当たりが生じて
荷重がセレーション部51の一部に集中し、該セレーシ
ョン部51に過大な永久変形が生じるという不具合が生
じる。そのために、ディスク49および固定リング50
のセレーション部51の部分を高精度で加工しなければ
ならず、製作費用が上昇するという問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり、前者の
先行技術の場合、切り欠き状ボルト穴底部に大きな応力
が生じ、永久変形が生じるなどの問題がある。また後者
の先行技術の場合、ディスクと固定リングとを精密に仕
上げる必要があり、多大の労力を要することになる。本
発明の目的は、上記種々の問題を解消すべくなされたも
ので、ディスクと車輪の結合部に生じる応力を低減し、
しかも熱膨張の影響を緩和できるディスクブレーキを提
供しようとするものである。
先行技術の場合、切り欠き状ボルト穴底部に大きな応力
が生じ、永久変形が生じるなどの問題がある。また後者
の先行技術の場合、ディスクと固定リングとを精密に仕
上げる必要があり、多大の労力を要することになる。本
発明の目的は、上記種々の問題を解消すべくなされたも
ので、ディスクと車輪の結合部に生じる応力を低減し、
しかも熱膨張の影響を緩和できるディスクブレーキを提
供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両用ディス
クブレーキのディスクが車輪またはホイルとボルトまた
はリベットにて結合されている車両用ブレーキディスク
において、上記ディスクの結合部のボルト穴またはリベ
ット穴を該ディスクの半径方向に小判型の長円形状にし
たものである。
クブレーキのディスクが車輪またはホイルとボルトまた
はリベットにて結合されている車両用ブレーキディスク
において、上記ディスクの結合部のボルト穴またはリベ
ット穴を該ディスクの半径方向に小判型の長円形状にし
たものである。
【0011】また本発明は、上記ディスクの結合部に削
設した小判型の長円形状のボルト穴またはリベット穴に
長円形状の座金を挿入して、ボルトまたはリベットによ
り結合するようにしたものである。
設した小判型の長円形状のボルト穴またはリベット穴に
長円形状の座金を挿入して、ボルトまたはリベットによ
り結合するようにしたものである。
【0012】上記の第1の解決手段を用いれば、ブレー
キ作動時の温度上昇によってディスクに外周方向の熱膨
張変形が生じても、ディスクに削設されたボルトまたは
リベット穴が長穴であるために、ディスクは車輪に取り
付けられたボルトあるいはリベットなどの結合部材によ
って拘束されることなく、半径方向に変形可能であり、
ディスクに生じる応力が低減される。また、ボルト穴部
が長円形状である場合には、ボルトの荷重によるボルト
穴底部での応力は両端の穴底部に分散されるために、穴
底部の応力は切り欠き形状の場合よりも低下し、該ボル
ト穴の永久変形などの不具合が発生する可能性は低くな
る。
キ作動時の温度上昇によってディスクに外周方向の熱膨
張変形が生じても、ディスクに削設されたボルトまたは
リベット穴が長穴であるために、ディスクは車輪に取り
付けられたボルトあるいはリベットなどの結合部材によ
って拘束されることなく、半径方向に変形可能であり、
ディスクに生じる応力が低減される。また、ボルト穴部
が長円形状である場合には、ボルトの荷重によるボルト
穴底部での応力は両端の穴底部に分散されるために、穴
底部の応力は切り欠き形状の場合よりも低下し、該ボル
ト穴の永久変形などの不具合が発生する可能性は低くな
る。
【0013】上記ボルト穴を小判型の長円形状にするの
は、ディスク側あるいは車輪側の少なくとも一方で良
く、どちらを長円形状にするかはそれぞれの発生応力、
材料強度などの条件により決定すれば良い。勿論、両方
のボルト穴部を長円形状とする方法も選択可能である。
このボルト穴形状は半径方向放射状にまっすぐ伸びた長
円形状以外にも、傾いた形状、「く」の字型に曲がった
形状などであってもディスクの半径方向の熱膨張を拘束
しない穴形状であれば、本発明の目的を達成することが
できる。
は、ディスク側あるいは車輪側の少なくとも一方で良
く、どちらを長円形状にするかはそれぞれの発生応力、
材料強度などの条件により決定すれば良い。勿論、両方
のボルト穴部を長円形状とする方法も選択可能である。
このボルト穴形状は半径方向放射状にまっすぐ伸びた長
円形状以外にも、傾いた形状、「く」の字型に曲がった
形状などであってもディスクの半径方向の熱膨張を拘束
しない穴形状であれば、本発明の目的を達成することが
できる。
【0014】また、上記第2の解決手段を用いれば、長
円形状の座金は、結合部のディスクあるいは車輪の長穴
に沿う形状となっているために、ディスクあるいは車輪
と面で接触するために、この部分で生じる接触面圧を低
減することができる。この場合、上記座金を半径方向に
は穴の寸法よりも短く作られているために、ディスクの
熱膨張に伴う半径方向の変位を拘束しないので、ディス
クに生じる熱応力を緩和しつつ、ボルトあるいはリベッ
トとディスクとの間の接触面圧を緩和することが可能と
なる。また、この挿入部材の材質を鉄系の材料としてお
けばディスクのアルミ系材料に比べて永久変形に対する
接触面圧の限界値が高くなり、永久変形をさらに生じに
くくすることが可能である。
円形状の座金は、結合部のディスクあるいは車輪の長穴
に沿う形状となっているために、ディスクあるいは車輪
と面で接触するために、この部分で生じる接触面圧を低
減することができる。この場合、上記座金を半径方向に
は穴の寸法よりも短く作られているために、ディスクの
熱膨張に伴う半径方向の変位を拘束しないので、ディス
クに生じる熱応力を緩和しつつ、ボルトあるいはリベッ
トとディスクとの間の接触面圧を緩和することが可能と
なる。また、この挿入部材の材質を鉄系の材料としてお
けばディスクのアルミ系材料に比べて永久変形に対する
接触面圧の限界値が高くなり、永久変形をさらに生じに
くくすることが可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明による
実施形態を詳細に説明する。
実施形態を詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の実施形態の一つとして鉄道
車両用ディスクブレーキのディスクを示す斜視図であ
る。同図において、1はディスクで、該ディスク1には
車輪(図示せず)に取り付けるのためのボルト穴2が多
数あけられている。このボルト穴2は、ディスク1の半
径方向放射状に削設された長円形状である。ディスク1
は、上記ボルト穴2にボルト3が挿通され、ナット4に
よりワッシャー5、皿ワッシャー6を介して車輪と結合
される。
車両用ディスクブレーキのディスクを示す斜視図であ
る。同図において、1はディスクで、該ディスク1には
車輪(図示せず)に取り付けるのためのボルト穴2が多
数あけられている。このボルト穴2は、ディスク1の半
径方向放射状に削設された長円形状である。ディスク1
は、上記ボルト穴2にボルト3が挿通され、ナット4に
よりワッシャー5、皿ワッシャー6を介して車輪と結合
される。
【0017】図2は、図1のA方向からボルト穴部を見
た平面断面図であり、わかりやすくするためにナット
4、ワッシャー5などは省略している。ディスク1のボ
ルト穴2に通されたボルト3は、ボルト穴2がディスク
1の半径方向放射状に長円形状であるために、ディスク
1が熱膨張した際にその半径方向の変形を拘束すること
はない。なお、ボルト穴2にはディスク1の熱膨張量と
車輪の熱膨張量を勘案して、これら熱膨張量の差以上の
初期隙間L5を設けておく必要がある。
た平面断面図であり、わかりやすくするためにナット
4、ワッシャー5などは省略している。ディスク1のボ
ルト穴2に通されたボルト3は、ボルト穴2がディスク
1の半径方向放射状に長円形状であるために、ディスク
1が熱膨張した際にその半径方向の変形を拘束すること
はない。なお、ボルト穴2にはディスク1の熱膨張量と
車輪の熱膨張量を勘案して、これら熱膨張量の差以上の
初期隙間L5を設けておく必要がある。
【0018】図3は本発明によるディスクを車輪への取
り付けた状態を示す断面図である。ディスク1は、ボル
ト穴2にボルト3を挿通し、ワッシャー5、皿ワッシャ
ー6などを介してナット4で締付けることにより車輪7
の両側面に結合される。このボルト3の代わりにリベッ
トなどを用いても良いことは言うまでもない。
り付けた状態を示す断面図である。ディスク1は、ボル
ト穴2にボルト3を挿通し、ワッシャー5、皿ワッシャ
ー6などを介してナット4で締付けることにより車輪7
の両側面に結合される。このボルト3の代わりにリベッ
トなどを用いても良いことは言うまでもない。
【0019】図4は本発明によるディスクに削設するボ
ルト穴形状の他の実施例を示した平面図である。同図に
示すように、ボルト穴18は、ディスク1の半径方向に
一定の角度を持って傾斜した長円形状に削設したもので
あり、該ボルト穴18にボルト3が挿入されて、前記実
施例と同様にして車輪(図示せず)と結合される。
ルト穴形状の他の実施例を示した平面図である。同図に
示すように、ボルト穴18は、ディスク1の半径方向に
一定の角度を持って傾斜した長円形状に削設したもので
あり、該ボルト穴18にボルト3が挿入されて、前記実
施例と同様にして車輪(図示せず)と結合される。
【0020】上記のように、ボルト穴2、18は、長円
形状の実施例について説明したが、この形状に限定する
ものでなく、ディスク1中心から外方へ放射状に広がる
形状、あるいはくの字型に形成しても良い。また、これ
らボルト穴2、18は、360度をボルト数で割った値
の一定角度で円周方向に均等に削設することが望まし
い。
形状の実施例について説明したが、この形状に限定する
ものでなく、ディスク1中心から外方へ放射状に広がる
形状、あるいはくの字型に形成しても良い。また、これ
らボルト穴2、18は、360度をボルト数で割った値
の一定角度で円周方向に均等に削設することが望まし
い。
【0021】図5は本発明によるボルト穴部の変形を防
止するための座金形状を示した要部拡大平面図である。
長円形状のディスク1のボルト穴2には、長円形状の座
金21が挿入されており、この座金21に削設されたボ
ルト穴22にボルト3を挿通して、前述と同様にディス
ク1を車輪(図示せず)と締結する。この座金21をボ
ルト穴2に挿入することにより、該座金21とディスク
1とは、互いに面で接触するためにその接触圧力を下げ
ることができる。また座金21のボルト穴径をボルト3
の径と近い値としておけば、ボルト3と座金21も面で
接触させることが可能である。さらに、座金21を鉄系
の材料とすることにより座金の変形も抑えることができ
る。なお、座金21のボルト穴22には、ディスク1の
熱膨張量と車輪の熱膨張量を勘案して、これら熱膨張量
の差以上の初期隙間L6を設けておくことが望ましい。
止するための座金形状を示した要部拡大平面図である。
長円形状のディスク1のボルト穴2には、長円形状の座
金21が挿入されており、この座金21に削設されたボ
ルト穴22にボルト3を挿通して、前述と同様にディス
ク1を車輪(図示せず)と締結する。この座金21をボ
ルト穴2に挿入することにより、該座金21とディスク
1とは、互いに面で接触するためにその接触圧力を下げ
ることができる。また座金21のボルト穴径をボルト3
の径と近い値としておけば、ボルト3と座金21も面で
接触させることが可能である。さらに、座金21を鉄系
の材料とすることにより座金の変形も抑えることができ
る。なお、座金21のボルト穴22には、ディスク1の
熱膨張量と車輪の熱膨張量を勘案して、これら熱膨張量
の差以上の初期隙間L6を設けておくことが望ましい。
【0022】上記のようにボルト穴2、18を長円形状
にした場合の曲げモーメントについて説明する。図6
(a)に示す長円形状のボルト穴におけるボルト穴底部
に生じる曲げモーメントは、図6(b)に示すようにボ
ルトの荷重Pが両端固定の梁に働く場合と簡略化して考
えることができる。この場合、ボルト穴底に作用する曲
げモーメントM2は、荷重P2、梁の長さL2よりP・
L2/7.2となり、L2がL1に等しい場合には図1
1(b)の従来の例での曲げモーメントM1の約7分の
1と小さくなる。ここではもう一方の寸法L3はL2の
1/5であるとしている。また曲げモーメントM3の絶
対値はM2の絶対値よりも小さい。
にした場合の曲げモーメントについて説明する。図6
(a)に示す長円形状のボルト穴におけるボルト穴底部
に生じる曲げモーメントは、図6(b)に示すようにボ
ルトの荷重Pが両端固定の梁に働く場合と簡略化して考
えることができる。この場合、ボルト穴底に作用する曲
げモーメントM2は、荷重P2、梁の長さL2よりP・
L2/7.2となり、L2がL1に等しい場合には図1
1(b)の従来の例での曲げモーメントM1の約7分の
1と小さくなる。ここではもう一方の寸法L3はL2の
1/5であるとしている。また曲げモーメントM3の絶
対値はM2の絶対値よりも小さい。
【0023】図7は本発明によるディスクを自動二輪車
に適用した実施例を示す側面図である。同図において、
9は自動二輪車の車輪のホイルで、該ホイル9にボルト
10にてディスク11が装着されている。自動二輪車で
は軽量化の点からホイル9の多くはアルミ製であり、デ
ィスク11は錆防止の点からステンレスである場合が多
い。この自動二輪車のディスクブレーキのディスク11
も、鉄道車両の場合と同様にブレーキ作動時に温度が上
昇し熱膨張しようとするが、本発明を適用することによ
り、この熱膨張の拘束を弱め、発生する熱応力を低減す
ることが可能である。
に適用した実施例を示す側面図である。同図において、
9は自動二輪車の車輪のホイルで、該ホイル9にボルト
10にてディスク11が装着されている。自動二輪車で
は軽量化の点からホイル9の多くはアルミ製であり、デ
ィスク11は錆防止の点からステンレスである場合が多
い。この自動二輪車のディスクブレーキのディスク11
も、鉄道車両の場合と同様にブレーキ作動時に温度が上
昇し熱膨張しようとするが、本発明を適用することによ
り、この熱膨張の拘束を弱め、発生する熱応力を低減す
ることが可能である。
【0024】
【発明の効果】上記のとおり構成されるもので、本発明
による車両用ブレーキディスクのディスクを用いれば、
ディスクブレーキ作動時には長円形状のボルト穴により
締結用ボルトとディスクとが互いに摺動することによ
り、ディスクの熱膨張による変形を拘束することがな
く、ディスクに過大な変形が生じることがない。また、
ボルト穴形状を長穴としているためにボルト穴の穴底に
発生する応力が分散され、局部的な応力が集中すること
はない。更に、長円形状のボルト穴に沿う形状の座金を
挿入することにより、接触面積が大きくなり、ディスク
のボルト穴に働く接触圧力を著しく低下させることがで
きるようになった。
による車両用ブレーキディスクのディスクを用いれば、
ディスクブレーキ作動時には長円形状のボルト穴により
締結用ボルトとディスクとが互いに摺動することによ
り、ディスクの熱膨張による変形を拘束することがな
く、ディスクに過大な変形が生じることがない。また、
ボルト穴形状を長穴としているためにボルト穴の穴底に
発生する応力が分散され、局部的な応力が集中すること
はない。更に、長円形状のボルト穴に沿う形状の座金を
挿入することにより、接触面積が大きくなり、ディスク
のボルト穴に働く接触圧力を著しく低下させることがで
きるようになった。
【図1】本発明による車両用ディスクブレーキのディス
クの一実施例を示す斜視図である。
クの一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1のA方向からボルト穴部を見た平面断面図
である。
である。
【図3】本発明によるディスクを車輪に取り付けた状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】本発明によるディスクに削設するボルト穴形状
の他の実施例を示した平面図である。
の他の実施例を示した平面図である。
【図5】本発明によるボルト穴部の変形を防止するため
の座金形状を示した要部拡大平面図である。
の座金形状を示した要部拡大平面図である。
【図6】本発明による長円形状のボルト穴における応力
のかかる状況を示す概略図で、(a)は長円形状のボル
ト穴底部に生じる応力を、(b)はボルトの荷重Pに対
する曲げモーメントの簡略化した模式図である。
のかかる状況を示す概略図で、(a)は長円形状のボル
ト穴底部に生じる応力を、(b)はボルトの荷重Pに対
する曲げモーメントの簡略化した模式図である。
【図7】本発明によるディスクを自動二輪車に適用した
実施例を示す側面図である。
実施例を示す側面図である。
【図8】従来の一般的なディスクブレーキのディスク形
状を示す斜視図である。
状を示す斜視図である。
【図9】従来のディスクを車輪に取り付けた状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図10】従来のディスクブレーキのディスク形状を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図11】従来のディスクのボルト穴における応力のか
かる状況を示す概略図で、(a)はボルト穴底部に生じ
る応力を、(b)はボルトの荷重Pに対する曲げモーメ
ントの簡略化した模式図である。
かる状況を示す概略図で、(a)はボルト穴底部に生じ
る応力を、(b)はボルトの荷重Pに対する曲げモーメ
ントの簡略化した模式図である。
【図12】従来のディスクブレーキのディスク形状を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図13】ディスクが車軸に圧入され一体となっている
従来のディスクブレーキの構造を示す平面図である。
従来のディスクブレーキの構造を示す平面図である。
1,11 ディスク 2,18 ボルト穴 3,10 ボルト 4 ナット 7 車輪 21 座金
Claims (4)
- 【請求項1】車両用ディスクブレーキのディスクが車輪
またはホイルとボルトまたはリベットにて結合されてい
る車両用ブレーキディスクにおいて、上記ディスクに削
設するボルト穴またはリベット穴を、該ディスクの半径
方向に長円形状に形成したことを特徴とする車両用ディ
スクブレーキ。 - 【請求項2】上記ボルト穴またはリベット穴に、その形
状に沿う座金を挿入したことを特徴とする請求項1記載
の車両用ディスクブレーキ。 - 【請求項3】上記ボルト穴またはリベット穴を、半径方
向に対し傾斜させたことを特徴とする請求項1〜2記載
の車両用ディスクブレーキ。 - 【請求項4】上記ボルト穴またはリベット穴を、くの字
型の曲げた形状にしたことを特徴とする請求項1〜3記
載の車両用ディスクブレーキ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069945A JP2002266911A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 車両用ディスクブレーキ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001069945A JP2002266911A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 車両用ディスクブレーキ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002266911A true JP2002266911A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18927899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001069945A Pending JP2002266911A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 車両用ディスクブレーキ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002266911A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2008121774A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | 車輪用転がり軸受装置 |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069945A patent/JP2002266911A/ja active Pending
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