JP2007333039A - Brake disc - Google Patents

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Mitsutaka Yuki
光貴 結城
Hiroki Kamimura
広樹 上村
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Aisin Takaoka Co Ltd
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Aisin Takaoka Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake disc capable of surely preventing thermal fall even when casting conditions for additionally mounting the braking body vary, in the brake disc applying an unconstrained connecting structure between the braking body and a mounting member to prevent thermal fall of the braking body by frictional heat in braking. <P>SOLUTION: This brake disc comprises the annular braking body 10, the mounting member 20 at the center, and a plurality of slide guides 30 disposed between the braking body and the mounting member. A plurality of guide projecting portions 27 projecting outward in the radial direction are formed on an outer peripheral portion of the mounting member 20. Each slide guide 30 has an engagement recessed portion 33 to which the guide projecting portion 27 can be inserted. By engaging the engagement recessed portion 33 with each guide projecting portion 27, each slide guide 30 is mounted to each guide projecting portion 27 in a state of being displaceable in the radial direction. Further the plurality of slide guides 30 are integrated with the braking body 10 in a state of being casted to an inner peripheral portion 15 of the braking body 10. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスクブレーキ用のブレーキディスクに関するものである。   The present invention relates to a brake disc for a disc brake.

ディスクブレーキ装置の主要な構成要素であるブレーキディスクは一般に、環状の制動体(制動部材又は摺動部材ともいう)と、その制動体の中心域に設けられた車軸への取り付け用の取付部材とを備えている。かかるブレーキディスクにあっては、制動時の摩擦熱で制動体が熱膨張するときに、環状の制動体が取付部材に強固に拘束されていることに起因して制動体の回転軸線方向へのモーメントが生じ、制動体が軸方向に傾くように変形する現象(この現象を「熱倒れ」と呼ぶ)が知られている。熱倒れは、ブレーキディスクに偏摩耗を生じさせ、ひいては制動時における制動トルクの不安定化や不快なブレーキ振動の原因となる。このため、熱倒れを防止するための対策が種々提案されている。   A brake disc, which is a main component of a disc brake device, generally includes an annular braking body (also referred to as a braking member or a sliding member), and an attachment member for mounting on an axle provided in the central region of the braking body. It has. In such a brake disk, when the brake body thermally expands due to frictional heat at the time of braking, the annular brake body is firmly restrained by the mounting member. There is known a phenomenon in which a moment is generated and the braking body is deformed so as to be inclined in the axial direction (this phenomenon is referred to as “heat collapse”). The thermal collapse causes uneven wear on the brake disc, which in turn causes unstable braking torque and unpleasant brake vibration during braking. For this reason, various measures for preventing thermal collapse have been proposed.

特許文献1のブレーキディスクは、円板リム3(環状の制動体に相当)と、内部ポット状部2(取付部材に相当)とを備えている。円板リム3は、二つの平行な摩耗リングが複数のウエブ12によって連結されてなるものであり、半径方向に延びるウエブ12の各々は半径方向内端部分11を有している。他方、内部ポット状部2は、フランジ状に形成された支持リング7を有し、この支持リング7の外周部には、溝として形成された半径方向の凹部10が複数設けられている。そして、内部ポット状部2の支持リング7の各凹部(溝)10に、円板リム3のウエブ12の各半径方向内端部分11を係合させることで、ディスクの回転方向における内部ポット状部2と円板リム3との間の結合を確立している。更に、前記支持リング7の各凹部(溝)10において、当該凹部(溝)10の底部と各ウエブ12の半径方向内端部分11の内端面との間にギャップ(半径方向のクリアランス)を確保することにより、各ウエブ12が前記凹部(溝)10内で半径方向に変位可能としている。このように、円板リム3と内部ポット状部2との間で、半径方向において非拘束的な連結構造を採用することにより、円板リム3と内部ポット状部2との相対的な熱膨張を補償して熱倒れを防止している。   The brake disc of Patent Document 1 includes a disc rim 3 (corresponding to an annular braking body) and an internal pot-shaped portion 2 (corresponding to an attachment member). The disc rim 3 is formed by connecting two parallel wear rings by a plurality of webs 12, and each of the radially extending webs 12 has a radially inner end portion 11. On the other hand, the inner pot-like portion 2 has a support ring 7 formed in a flange shape, and a plurality of radial recesses 10 formed as grooves are provided on the outer peripheral portion of the support ring 7. Then, the inner end portions 11 in the radial direction of the web 12 of the disc rim 3 are engaged with the respective recesses (grooves) 10 of the support ring 7 of the inner pot-shaped portion 2, so that the inner pot shape in the disc rotation direction is obtained. A connection between the part 2 and the disc rim 3 is established. Further, in each recess (groove) 10 of the support ring 7, a gap (radial clearance) is secured between the bottom of the recess (groove) 10 and the inner end face of the radially inner end portion 11 of each web 12. Thus, each web 12 can be displaced in the radial direction in the recess (groove) 10. Thus, by adopting a non-restraining connection structure in the radial direction between the disc rim 3 and the inner pot-like portion 2, the relative heat between the disc rim 3 and the inner pot-like portion 2 can be increased. Compensates for expansion and prevents thermal collapse.

なお、上記の構造を有するブレーキディスクの製造方法に関して、特許文献1(特許公報)の第4頁左欄第12〜17行には、「内部ポット状部2は円板リム3のための鋳造型にはめこまれ、そしていわゆる鋳造結合方法において円板リム3の鋳造が行われ、それによって円板リムの材料は支持リング7の半径方向の凹部10に達し、それによって支持リング7と円板リム3のウエブ12が歯のように噛み合う。」と記されている。   In addition, regarding the manufacturing method of the brake disk having the above-mentioned structure, Patent Document 1 (Patent Publication), page 4, left column, lines 12 to 17 describes that “inner pot-shaped portion 2 is a casting for disc rim 3. The disc rim 3 is cast in a mold and in a so-called casting connection method, whereby the material of the disc rim reaches the radial recess 10 of the support ring 7 and thereby the support ring 7 and the disc. The web 12 of the rim 3 meshes like a tooth. "

特許第2791191号公報(請求項1及び実施例)Japanese Patent No. 2791191 (Claim 1 and Example)

特許文献1のブレーキディスクが所期の熱倒れ防止効果を奏するためには、内部ポット状部2の支持リング7に設けられた複数の凹部(溝)10の全てにおいて、各凹部(溝)10の底部と各ウエブ12の半径方向内端部分11の内端面との間にギャップ(半径方向のクリアランス)が確実に確保されると共に、各ギャップの長さについても、熱膨張補償に不足のない長さ(特許文献1の実施例では3mmと記載されている)を確保する必要があるであろう。   In order for the brake disk of Patent Document 1 to have the desired effect of preventing thermal collapse, in each of the plurality of recesses (grooves) 10 provided in the support ring 7 of the internal pot-shaped portion 2, each recess (groove) 10. Gap (radial clearance) is ensured between the bottom of each web 12 and the inner end surface of the inner end portion 11 in the radial direction of each web 12, and the length of each gap is sufficient for thermal expansion compensation. It will be necessary to ensure the length (described as 3 mm in the example of Patent Document 1).

しかるに、上述のように特許文献1のブレーキディスクは、複数の凹部(溝)10を具備した支持リング7を有する内部ポット状部2を先に作っておき、その内部ポット状部2を円板リム3用の鋳造型にセットした後、その鋳型に材料(金属溶湯)を流し込み、鋳造結合方法により円板リム3を後付け鋳造するという手順で製造される。つまり、円板リム3における各ウエブ12の半径方向内端部分11については、材料(金属溶湯)が支持リング7の半径方向凹部10に流れ込み、そこで固まることによって噛合歯となることを期待するという手法で作られている。   However, as described above, the brake disk disclosed in Patent Document 1 has an internal pot-shaped portion 2 having a support ring 7 having a plurality of recesses (grooves) 10 formed in advance, and the internal pot-shaped portion 2 is formed into a disc. After being set in a casting mold for the rim 3, a material (a molten metal) is poured into the casting mold, and the disc rim 3 is manufactured by a post-casting method by a casting and joining method. That is, with respect to the radially inner end portion 11 of each web 12 in the disc rim 3, it is expected that the material (molten metal) flows into the radial recess 10 of the support ring 7 and solidifies there to become meshing teeth. It is made with a technique.

しかしながら、このような直接的な鋳造結合を前提としたディスク構造では、円板リム3の後付け鋳造段階での鋳造条件のばらつきにより、前記凹部10の底部とウエブ12の半径方向内端部分11の内端面との間のギャップ(半径方向のクリアランス)を正確に確保することが難しい。また、当該ギャップを実質的に確保できないような事態が頻発することも予想される。特許文献1では、内部ポット状部2の構成材料と円板リム3の構成材料とで引張強度を異ならせるなど種々工夫しているが、特許文献1に開示されているような直接的な鋳造結合法を採用する限り、各凹部10でギャップ又はクリアランスを安定確保することは本来的に不可能と言っても過言ではない。   However, in the disk structure based on such direct casting connection, the bottom of the recess 10 and the radially inner end portion 11 of the web 12 are caused by variations in casting conditions in the post casting stage of the disc rim 3. It is difficult to accurately ensure a gap (radial clearance) between the inner end surface. In addition, it is expected that a situation in which the gap cannot be substantially secured frequently occurs. In Patent Document 1, various contrivances such as making the tensile strength different between the constituent material of the inner pot-shaped portion 2 and the constituent material of the disc rim 3 are made, but direct casting as disclosed in Patent Document 1 is performed. It is not an exaggeration to say that it is inherently impossible to secure a stable gap or clearance in each recess 10 as long as the bonding method is employed.

このように、特許文献1のブレーキディスクでは、内部ポット状部2の支持リング7の外周域が円板リム3の内周部に対し直接的に鋳ぐるまれる構造となっているため、特許文献1に示された着想通りに、所望のギャップ又はクリアランスを有するブレーキディスクを製造することが極めて難しい。そのため、実際に製品化されたブレーキディスクが所期の熱倒れ防止効果を発揮し得ないこともあり得る。   Thus, in the brake disk of patent document 1, since the outer peripheral area of the support ring 7 of the inner pot-shaped part 2 is cast directly with respect to the inner peripheral part of the disc rim 3, the patent It is extremely difficult to manufacture a brake disk having a desired gap or clearance as in the idea shown in Document 1. For this reason, the brake disc that is actually commercialized may not be able to exhibit the desired heat fall prevention effect.

本発明の目的は、制動時の摩擦熱による制動体の熱倒れを防止すべく制動体と取付部材との間に半径方向に非拘束的な連結構造を採用したブレーキディスクであって、制動体の後付け鋳造条件にばらつきがあったとしても、そのことによって熱倒れ防止効果が失われず、確実に熱倒れ防止を図ることができるブレーキディスクを提供することにある。   An object of the present invention is a brake disc that employs a radially unconstrained connection structure between a braking body and a mounting member in order to prevent thermal collapse of the braking body due to frictional heat during braking. Even if there are variations in the post-casting conditions, it is an object of the present invention to provide a brake disc that can reliably prevent thermal collapse without losing the effect of thermal collapse.

本発明は、環状の制動体と、その制動体の中心に配置される略円筒状の取付部材と、前記制動体と前記取付部材とを連結すべく両者間に介在する複数のスライドガイドとを備えたブレーキディスクであって、前記取付部材の外周部には、半径方向外向きに突出した複数のガイド突部が設けられており、前記複数のスライドガイドの各々は、前記取付部材のガイド突部を挿入可能な係合凹部を有しており、前記取付部材のガイド突部に対し前記スライドガイドの係合凹部を係合させることで、前記複数のスライドガイドが半径方向に変位可能な状態で前記複数のガイド突部に対して装着されていると共に、これら複数のスライドガイドは前記制動体に鋳ぐるまれることで当該制動体に一体化されていることを特徴とするブレーキディスクである。   The present invention includes an annular braking body, a substantially cylindrical mounting member disposed at the center of the braking body, and a plurality of slide guides interposed between the braking body and the mounting member to connect the braking body and the mounting member. A brake disc provided with a plurality of guide protrusions projecting radially outwardly on an outer peripheral portion of the mounting member, and each of the plurality of slide guides includes a guide protrusion of the mounting member. A plurality of slide guides can be displaced in the radial direction by engaging the engagement recesses of the slide guide with the guide protrusions of the mounting member. The brake disc is mounted on the plurality of guide protrusions, and the plurality of slide guides are integrated into the brake body by being cast in the brake body.

この構成によれば、制動体に鋳ぐるまれて一体化された複数のスライドガイドを介して、環状の制動体がその中心に配置された取付部材に対し連結されている。即ち、取付部材の外周部において半径方向外向きに突設された各ガイド突部と、制動体に一体化された各スライドガイドの係合凹部との係合関係に基づいて、取付部材と制動体との間の相対回転が規制され、両者が一体となって回転するブレーキディスクが構成されている。そして、各スライドガイドは半径方向に変位可能な状態(即ち非拘束状態)で取付部材の各ガイド突部に装着されているので、ブレーキディスクの制動時に発生する摩擦熱によって制動体が熱膨張しても、熱膨張する制動体に追従して各スライドガイドが半径方向に変位するのみで、取付部材は制動体の熱変形を何ら拘束しない。従って、このブレーキディスクによれば、制動時においても、制動体はディスク半径方向に熱膨張することをごく自然に許容されるので、熱倒れを生じない。   According to this configuration, the annular braking body is connected to the mounting member disposed at the center thereof via the plurality of slide guides cast and integrated in the braking body. That is, based on the engagement relationship between each guide protrusion protruding outward in the radial direction on the outer periphery of the attachment member and the engagement recess of each slide guide integrated with the brake body, the attachment member and the brake A brake disk is configured in which relative rotation between the body and the body is restricted, and both rotate together. Since each slide guide is mounted on each guide projection of the mounting member in a radially displaceable state (that is, in an unconstrained state), the brake body thermally expands due to frictional heat generated during braking of the brake disk. However, each slide guide is displaced in the radial direction following the thermally expanding braking body, and the mounting member does not restrain any thermal deformation of the braking body. Therefore, according to this brake disk, even during braking, the brake body is naturally allowed to thermally expand in the disk radial direction, so that no thermal collapse occurs.

本発明のブレーキディスクにおいては、制動体と取付部材との間に介在されるスライドガイドが制動体に鋳ぐるまれているのであり、取付部材の外周部に設けられた各ガイド突部が制動体に直接鋳ぐるまれているわけではない。つまり、このブレーキディスクを鋳造結合法に準じた鋳造方法で製造する場合でも、取付部材外周部のガイド突部をスライドガイドで覆い隠した状態のところへ制動体を後付け的に鋳造して、スライドガイドだけを制動体内に鋳ぐるむことになる。それ故、スライドガイドの係合凹部の内壁面と取付部材のガイド突部の外面との間のクリアランスは、取付部材を形成した段階でのガイド突部の形状及び寸法の設定、並びに、スライドガイドを形成した段階での係合凹部の形状及び寸法の設定によって予め一義的に定められるのであって、従来例のように制動体を後付け鋳造する段階で取付部材のガイド突部に対応する凹部形状を同時成形されるときにクリアランスも付随的に決定されるというものではない。このように本発明のブレーキディスクによれば、制動体の後付け鋳造の段階で前記クリアランスが決定されることはないため、従来に比べてクリアランスを正確且つ確実に設定することができると共に、制動体の後付け鋳造条件にばらつきがあったとしても、そのことによって直ちに熱倒れ防止効果が失われることがない。   In the brake disk of the present invention, the slide guide interposed between the braking body and the mounting member is cast in the braking body, and each guide protrusion provided on the outer peripheral portion of the mounting member is the braking body. It is not directly cast in In other words, even when this brake disc is manufactured by a casting method according to the casting and joining method, the brake body is retrofitted to the place where the guide protrusion on the outer periphery of the mounting member is covered with the slide guide, and the slide is made. Only the guide will be cast in the brake body. Therefore, the clearance between the inner wall surface of the engaging recess of the slide guide and the outer surface of the guide protrusion of the mounting member is determined by setting the shape and size of the guide protrusion at the stage of forming the mounting member, and the slide guide. The shape of the concave portion corresponding to the guide protrusion of the mounting member at the stage of retrofitting the brake body as in the conventional example is determined in advance by setting the shape and dimensions of the engaging concave portion at the stage of forming The clearance is not determined incidentally when the two are simultaneously molded. As described above, according to the brake disc of the present invention, the clearance is not determined at the stage of retrofitting the brake body, so that the clearance can be set more accurately and reliably than in the prior art. Even if there are variations in the post-casting conditions, there is no immediate loss of heat fall prevention effect.

本発明のブレーキディスクにおいて、前記ガイド突部を含む前記取付部材は金属で形成されており、前記スライドガイドは、耐熱性樹脂、セラミック、又は、前記取付部材の構成金属とは異なる金属で形成されていること、は好ましい。   In the brake disk of the present invention, the mounting member including the guide protrusion is formed of metal, and the slide guide is formed of heat-resistant resin, ceramic, or a metal different from the constituent metal of the mounting member. It is preferable.

この構成によれば、ガイド突部を含む取付部材が金属で形成されているのに対して、スライドガイドは前記取付部材の構成金属とは異なる材料(即ち、プラスチック、セラミック、又は、取付部材の構成金属とは異なる金属)で形成されている。このため、制動体にスライドガイドが鋳ぐるまれる際の熱によって、スライドガイドの係合凹部の内壁部とガイド突部との間で熱融着が起きる心配がなく、制動体の鋳造完了後においても、スライドガイドは取付部材に拘束されず、半径方向に変位可能な状態が保たれる。また、スライドガイドを取付部材と異材質にすることで、ブレーキディスク全体の強度や固有振動数を設計する際の設計自由度が高められる。   According to this configuration, the mounting member including the guide protrusion is made of metal, whereas the slide guide is made of a material different from the constituent metal of the mounting member (that is, plastic, ceramic, or mounting member). The metal is different from the constituent metal. For this reason, there is no risk of heat fusion between the inner wall portion of the engaging recess of the slide guide and the guide projection due to the heat generated when the slide guide is cast on the brake body, and after the brake body has been cast, In this case, the slide guide is not constrained by the mounting member, and the state in which the slide guide can be displaced in the radial direction is maintained. Further, by using a different material for the slide guide and the mounting member, the degree of freedom in designing the strength and natural frequency of the entire brake disc can be increased.

本発明のブレーキディスクにおいて、前記制動体は、第1の環状円板部と第2の環状円板部とを両環状円板部間にあって半径方向に延びる複数の連結リブで連結してなるベンチレーテッドタイプの制動体であり、前記複数のスライドガイドは、前記制動体を構成する第1及び第2の環状円板部のうちのいずれか一方の内周部に鋳ぐるまれることで当該制動体に一体化されていること、は好ましい。   In the brake disk according to the present invention, the brake body includes a bench formed by connecting a first annular disc portion and a second annular disc portion with a plurality of connecting ribs extending between the annular disc portions and extending in the radial direction. It is a rated type brake body, and the plurality of slide guides are casted on the inner peripheral portion of one of the first and second annular disc parts constituting the brake body. It is preferable that the brake body is integrated.

この構成によれば、各スライドガイドが、制動体を構成する第1及び第2の環状円板部のうちのいずれか一方の内周部に鋳ぐるまれることで、スライドガイド及び取付部材のガイド突部の配設位置が、制動体の厚み方向中心位置からずれている。それ故、制動体の隣り合う連結リブ間に確保された通気路の各々の内端側開口がスライドガイド等により塞がれることが無く、従って、スライドガイド等によって制動体のベンチレート特性が損なわれる心配がない。   According to this configuration, each slide guide is cast on one inner peripheral portion of the first and second annular disk portions constituting the braking body, so that the slide guide and the mounting member are The arrangement position of the guide protrusion is shifted from the center position in the thickness direction of the braking body. Therefore, the inner end opening of each of the air passages secured between the adjacent connecting ribs of the brake body is not blocked by the slide guide or the like. Therefore, the ventilation characteristics of the brake body are impaired by the slide guide or the like. No worries

[付記]本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
・複数のガイド突部は、取付部材の中心軸線(O)を中心として等角度間隔となるように取付部材の外周部に設けられていること。
・取付部材は、鋼板をプレス成形して得た有底円筒状の取付部材であること。
[Additional remarks] Further preferable aspects and additional constituent elements of the present invention are listed below.
The plurality of guide protrusions are provided on the outer peripheral portion of the mounting member so as to be equiangularly spaced about the central axis (O) of the mounting member.
-The mounting member is a bottomed cylindrical mounting member obtained by press forming a steel plate.

本発明のブレーキディスクによれば、環状の制動体に鋳ぐるまれて一体化された複数のスライドガイドを介して、制動体を取付部材に対して半径方向に非拘束的に連結しているので、制動体を後付け鋳造したときの鋳造条件にばらつきがあったとしても、それに影響されること無く、スライドガイドの係合凹部の内壁面と取付部材のガイド突部の外面との間の各種クリアランスを正確に定めることができる。それ故、制動体の後付け鋳造条件のばらつきにかかわらず、確実に熱倒れ防止を図ることができる。   According to the brake disk of the present invention, the braking body is connected to the mounting member in a non-constraining manner in the radial direction through a plurality of slide guides that are cast and integrated into the annular braking body. Various clearances between the inner wall surface of the engaging recess of the slide guide and the outer surface of the guide protrusion of the mounting member are not affected even if there are variations in the casting conditions when the brake body is cast afterward. Can be determined accurately. Therefore, it is possible to reliably prevent thermal collapse regardless of variations in the retrofitting casting conditions of the braking body.

以下、本発明をベンチレーテッド型ブレーキディスクに具体化した一実施形態を図面(図1〜図5)を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a ventilated brake disc will be described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 5).

図1に示すように、ブレーキディスクは、環状の制動体10と、その制動体10の中心に配置される取付部材20と、複数のスライドガイド30とを備えている。   As shown in FIG. 1, the brake disc includes an annular braking body 10, a mounting member 20 disposed at the center of the braking body 10, and a plurality of slide guides 30.

図1及び図2(A)に示すように、環状の制動体10は、第1の環状円板部11と第2の環状円板部12とを、両環状円板部11,12間にあって半径方向に放射状に延びる複数の連結リブ13で相互に連結したものであり、隣り合う連結リブ13間には放射状に延びる通気路14が確保されたベンチレート構造を有するものである。第1及び第2の環状円板部11,12のそれぞれの外側面が、ブレーキキャリパの制輪子と摩擦接触する制動面(摺動面)になる。また、第1の環状円板部11の内周部15は、第2の環状円板部12の内周端12aよりも内側に向けて(つまり制動体10の中心軸線Oに向けて)張り出すように設けられており、この内周部15によって前記スライドガイド30が鋳ぐるまれている。   As shown in FIGS. 1 and 2A, the annular braking body 10 includes a first annular disc portion 11 and a second annular disc portion 12 between the annular disc portions 11 and 12. A plurality of connecting ribs 13 extending radially in the radial direction are connected to each other, and a ventilating structure in which a radially extending air passage 14 is secured between adjacent connecting ribs 13 is provided. The outer side surfaces of the first and second annular disk portions 11 and 12 serve as braking surfaces (sliding surfaces) that make frictional contact with the brake caliper brake brake. Further, the inner peripheral portion 15 of the first annular disc portion 11 is stretched toward the inner side than the inner peripheral end 12a of the second annular disc portion 12 (that is, toward the central axis O of the braking body 10). The slide guide 30 is cast by the inner peripheral portion 15.

図3(A)及び(B)に示すように、取付部材20は、薄い一枚板の圧延鋼板をプレス機でプレス成形することにより、略円筒状(より具体的には有底円筒状)に形成されたものである。取付部材20は、ほぼ円板状の車軸取付用フランジ21と、その車軸取付用フランジ21の外周縁から取付部材20の中心軸線Oと平行に後方(図3(B)の右方)に向かって延設された短円筒状の円筒壁22と、その円筒壁22の端部において鍔状に設けられた外周フランジ部23とを有している。別の見方をすれば、取付部材20の径方向断面形状は、概してハット形状をしている。取付部材20は一枚板の圧延鋼板をプレス成形して得たものであるため、車軸取付用フランジ21、円筒壁22及び外周フランジ部23のそれぞれの肉厚は、材料鋼板の板厚に準じており、いずれも等しい。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the mounting member 20 is formed into a substantially cylindrical shape (more specifically, a bottomed cylindrical shape) by press-forming a thin single-sheet rolled steel plate with a press machine. It is formed. The mounting member 20 has a substantially disc-shaped axle mounting flange 21 and the rear peripheral edge of the axle mounting flange 21 parallel to the central axis O of the mounting member 20 (rightward in FIG. 3B). And a cylindrical wall 22 having a short cylindrical shape and an outer peripheral flange portion 23 provided in a bowl shape at the end of the cylindrical wall 22. From another viewpoint, the mounting member 20 has a generally hat-shaped radial cross-sectional shape. Since the mounting member 20 is obtained by press-forming a single rolled steel plate, the thickness of each of the axle mounting flange 21, the cylindrical wall 22 and the outer peripheral flange portion 23 is in accordance with the thickness of the material steel plate. Are the same.

車軸取付用フランジ21は、この取付部材20及び制動体10に共通の中心軸線Oに対して直交する方向(即ち半径方向)に展開している。この車軸取付用フランジ21には、その中心位置において車軸を通すための大きな中央孔24が形成されると共に、その中央孔24を取り囲む位置において複数のボルト挿通孔25(本例では5つ)が等角度間隔(即ち中心軸線Oを中心として72°間隔)で配列・形成されている。   The axle mounting flange 21 extends in a direction (that is, a radial direction) orthogonal to the central axis O common to the mounting member 20 and the braking body 10. The axle mounting flange 21 is formed with a large central hole 24 through which the axle passes at the center position, and a plurality of bolt insertion holes 25 (five in this example) at positions surrounding the center hole 24. They are arranged and formed at equal angular intervals (that is, at intervals of 72 ° with the central axis O as the center).

取付部材20の外周フランジ部23は、円筒壁22の後端縁においてその全周にわたって半径方向外向きに突設されている。この外周フランジ部23に対して複数の切り欠き部26を周方向に沿って所定間隔で切り欠き形成することにより、当該外周フランジ部23には、複数のガイド突部27(本例では8つ)が等角度間隔(即ち中心軸線Oを中心として45°間隔)で設けられている。これらのガイド突部27も圧延鋼板のプレス成形時に取付部材20の本体部分と同時成形されたものであり、ガイド突部27の肉厚は材料鋼板の板厚に準じている。このように、各ガイド突部27は、外周フランジ部23の根元又は基端部から半径方向(即ち中心軸線Oと直交する方向)の外向きに突出している。なお、本実施形態では、各ガイド突部27は正面視が長方形状に近い矩形状をなすと共に、各ガイド突部27の先端外周縁は中心軸線Oを中心とする仮想円に沿った円弧形状をなしている。   The outer peripheral flange portion 23 of the mounting member 20 protrudes radially outward along the entire circumference of the rear end edge of the cylindrical wall 22. By forming a plurality of cutouts 26 at predetermined intervals along the circumferential direction with respect to the outer peripheral flange 23, the outer peripheral flange 23 has a plurality of guide protrusions 27 (eight in this example). ) Are provided at equiangular intervals (that is, 45 ° intervals with the center axis O as the center). These guide protrusions 27 are also formed at the same time as the main body portion of the mounting member 20 during press forming of the rolled steel sheet, and the thickness of the guide protrusions 27 conforms to the thickness of the material steel sheet. Thus, each guide protrusion 27 protrudes outward in the radial direction (that is, the direction orthogonal to the central axis O) from the root or base end of the outer peripheral flange 23. In the present embodiment, each guide protrusion 27 has a rectangular shape that is close to a rectangular shape when viewed from the front, and the outer peripheral edge of each guide protrusion 27 has an arc shape along a virtual circle centered on the central axis O. I am doing.

図4及び図5に示すように、スライドガイド30は、緩やかに湾曲した横長なブロック体として形成されており、このブロック体状のスライドガイド30の外端側側壁31及び内端側側壁32は共に緩やかに円弧状に湾曲している。スライドガイド30には、その内端側側壁32に開口した係合凹部33が設けられている。図5に示すように、スライドガイド30の係合凹部33は、前記取付部材のガイド突部27の少なくとも先端寄り部分を受容可能な形状及び寸法に形成されており、その結果、取付部材のガイド突部27を緊密な状態で挿入可能な凹部となっている。このため、係合凹部33の最奥に位置する奥壁33eは、ガイド突部27の先端外周縁の円弧形状に対応するように、周方向に沿って円弧状に湾曲している。   As shown in FIGS. 4 and 5, the slide guide 30 is formed as a gently curved horizontally long block body, and the outer end side wall 31 and the inner end side wall 32 of the block-shaped slide guide 30 are Both are gently curved in an arc. The slide guide 30 is provided with an engagement recess 33 opened in the inner end side wall 32 thereof. As shown in FIG. 5, the engagement recess 33 of the slide guide 30 is formed in a shape and a size that can receive at least a portion near the tip of the guide protrusion 27 of the mounting member, and as a result, the guide of the mounting member. The protrusion 27 is a recess that can be inserted in a tight state. For this reason, the inner wall 33e located at the innermost part of the engaging recess 33 is curved in an arc shape along the circumferential direction so as to correspond to the arc shape of the outer peripheral edge of the guide protrusion 27.

本実施形態のスライドガイド30は、耐熱性樹脂を成形用金型を用いて一体形成したものである。耐熱性樹脂としては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート又は熱可塑性ポリエステルなどのいわゆるエンジニアリングプラスチックを例示することができる。なお、耐熱性樹脂に代えて、セラミック又は取付部材20の構成金属とは異なる金属を用いて、スライドガイド30を形成してもよい。   The slide guide 30 of this embodiment is formed by integrally forming a heat-resistant resin using a molding die. Examples of the heat-resistant resin include so-called engineering plastics such as polyacetal, polyamide, polycarbonate, and thermoplastic polyester. Instead of the heat resistant resin, the slide guide 30 may be formed using a ceramic or a metal different from the constituent metal of the mounting member 20.

スライドガイド30は、制動体10と取付部材20との間に介在して両者を間接的に連結するための連結部材であり、取付部材20のガイド突部27に対しスライドガイド30の係合凹部33を係合させて用いられる。ちなみに本実施形態では、取付部材20の各ガイド突部27に対してスライドガイド30を装着したときに、スライドガイド30の係合凹部33とガイド突部27との間にできる三種類のクリアランス(周方向クリアランスC1、軸方向クリアランスC2及び半径方向クリアランスC3)については、次のように設定されている。   The slide guide 30 is a connecting member that is interposed between the brake body 10 and the mounting member 20 and indirectly connects the brake member 10 and the engaging recess of the slide guide 30 with respect to the guide protrusion 27 of the mounting member 20. 33 is used by engaging. Incidentally, in this embodiment, when the slide guide 30 is mounted on each guide protrusion 27 of the mounting member 20, three types of clearances (which can be formed between the engagement recess 33 of the slide guide 30 and the guide protrusion 27 ( The circumferential clearance C1, the axial clearance C2, and the radial clearance C3) are set as follows.

周方向クリアランスC1とは、図5に示唆するように、係合凹部33の周方向両端に位置する二つの内壁33a,33bと、ガイド突部27の二つの周方向両端(図5に二点鎖線で示す)との間にできる二つの隙間C1a,C1bの和をいい、この周方向クリアランスC1=C1a+C1bは、0.2mm以下(但しゼロではない)に設定されている。   As suggested in FIG. 5, the circumferential clearance C <b> 1 includes two inner walls 33 a and 33 b located at both ends in the circumferential direction of the engaging recess 33 and two circumferential ends at the guide protrusion 27 (two points in FIG. 5). The circumferential clearance C1 = C1a + C1b is set to 0.2 mm or less (but not zero).

軸方向クリアランスC2とは、図2(B)に示すように、係合凹部33の軸方向両端に位置する二つの内壁33c,33dと、ガイド突部27の二つの軸方向両端との間にできる二つの隙間C2c,C2dの和をいい、この軸方向クリアランスC2=C2c+C2dは、0.2mm以下(但しゼロではない)に設定されている。   As shown in FIG. 2B, the axial clearance C <b> 2 is between the two inner walls 33 c and 33 d positioned at both axial ends of the engaging recess 33 and the two axial ends of the guide protrusion 27. The sum of two gaps C2c and C2d that can be generated, and this axial clearance C2 = C2c + C2d is set to 0.2 mm or less (but not zero).

半径方向クリアランスC3とは、図2(B)に示すように、係合凹部33の奥壁33eとガイド突部27の先端外周縁との間にできる隙間C3をいい、この半径方向クリアランスC3は、0.5mm以下(但しゼロではない)に設定されている。   As shown in FIG. 2B, the radial clearance C3 refers to a gap C3 formed between the back wall 33e of the engaging recess 33 and the outer peripheral edge of the guide protrusion 27. The radial clearance C3 is , 0.5 mm or less (but not zero).

本実施形態のブレーキディスクの製造に際しては、先ず、上述した図3のような取付部材20と、図4及び図5のようなスライドガイド30(合計8個)を準備する。そして、取付部材20の各ガイド突部27に各スライドガイド30の係合凹部33を係合させることで、8つのガイド突部27に対して8個のスライドガイド30をそれぞれ装着する。続いて、制動体鋳造用の鋳型(図示略)にスライドガイド30付きの取付部材10をセットした後、当該鋳型に鋳鉄の溶湯を注いで、取付部材20の周囲に制動体10を後付け鋳造する。そして図1並びに図2(A)及び(B)に示すように、8個のスライドガイド30を制動体10の第1の環状円板部11の内周部15に鋳ぐるむ。但し、各スライドガイド30の全面を制動体10内に埋めてしまうわけではなく、スライドガイド30の内端側側壁32は露出させる。従って、内端側側壁32に開口した係合凹部33内に各ガイド突部27が挿入配置されることで、環状制動体10の内周部15に鋳ぐるまれたスライドガイド30を介して、制動体10と取付部材20とが間接的に連結される。   In manufacturing the brake disk of the present embodiment, first, the mounting member 20 as shown in FIG. 3 and the slide guides 30 (eight in total) as shown in FIGS. 4 and 5 are prepared. Then, by engaging the engaging recesses 33 of the slide guides 30 with the guide protrusions 27 of the mounting member 20, the eight slide guides 30 are mounted on the eight guide protrusions 27, respectively. Subsequently, after the mounting member 10 with the slide guide 30 is set in a mold for casting a brake body (not shown), a molten cast iron is poured into the mold to retrofit the brake body 10 around the mounting member 20. . Then, as shown in FIG. 1 and FIGS. 2A and 2B, eight slide guides 30 are cast on the inner peripheral portion 15 of the first annular disc portion 11 of the braking body 10. However, the entire surface of each slide guide 30 is not buried in the braking body 10, and the inner end side wall 32 of the slide guide 30 is exposed. Therefore, the guide protrusions 27 are inserted and arranged in the engagement recesses 33 opened in the inner end side wall 32, so that the slide guide 30 cast in the inner peripheral portion 15 of the annular brake body 10 is used. The brake body 10 and the mounting member 20 are indirectly connected.

本実施形態によれば、取付部材20の外周部の各ガイド突部27と、制動体10に一体化された各スライドガイド30の係合凹部33との係合関係に基づいて、取付部材20と制動体10との間の相対回転が規制され、両者が一体となって回転するブレーキディスクが構成される。そして、ガイド突部27と係合凹部33との相互ガイド関係に基づき、各スライドガイド30は半径方向に変位可能な状態で取付部材20の各ガイド突部27に装着されている。このため、ブレーキディスクの制動時に発生する摩擦熱によって制動体10が熱膨張しても、熱膨張する制動体10に追従して各スライドガイド30が半径方向に変位するのみで、取付部材20は制動体10の熱変形を何ら拘束しない。従って、このブレーキディスクによれば、制動時においても、制動体10はディスク半径方向に熱膨張することをごく自然に許容されるので、熱倒れを生じない。   According to the present embodiment, the attachment member 20 is based on the engagement relationship between the guide protrusions 27 on the outer periphery of the attachment member 20 and the engagement recesses 33 of the slide guides 30 integrated with the brake body 10. The brake disc is configured such that relative rotation between the brake 10 and the braking body 10 is restricted, and the two rotate together. Then, based on the mutual guide relationship between the guide protrusion 27 and the engaging recess 33, each slide guide 30 is mounted on each guide protrusion 27 of the mounting member 20 so as to be displaceable in the radial direction. For this reason, even if the brake body 10 is thermally expanded due to frictional heat generated during braking of the brake disk, each slide guide 30 is displaced in the radial direction following the thermally expanded brake body 10, and the mounting member 20 is The thermal deformation of the braking body 10 is not restrained at all. Therefore, according to this brake disc, even during braking, the brake body 10 is naturally allowed to thermally expand in the radial direction of the disc, so that no thermal collapse occurs.

本実施形態によれば、スライドガイド30の係合凹部33の内壁面と取付部材20のガイド突部27の外面との間のクリアランスC1,C2及びC3は、取付部材20を形成した段階でのガイド突部27の形状及び寸法の設定、並びに、スライドガイド30を形成した段階での係合凹部33の形状及び寸法の設定によって予め一義的に定められる。つまり本実施形態では、制動体10の後付け鋳造の段階でクリアランスC1,C2及びC3が決まることはないので、クリアランス設定を従来よりも正確なものとすることができる。従って、制動体10の後付け鋳造条件に多少のばらつきがあったとしても、そのことによって上記熱倒れ防止効果が失われることはない。   According to the present embodiment, the clearances C1, C2, and C3 between the inner wall surface of the engaging recess 33 of the slide guide 30 and the outer surface of the guide protrusion 27 of the mounting member 20 are the same as when the mounting member 20 is formed. It is uniquely determined in advance by setting the shape and size of the guide protrusion 27 and setting the shape and size of the engaging recess 33 when the slide guide 30 is formed. That is, in the present embodiment, the clearances C1, C2, and C3 are not determined at the stage of retrofitting casting of the brake body 10, so that the clearance setting can be made more accurate than before. Therefore, even if there is some variation in the retrofitting casting conditions of the brake body 10, the above-described effect of preventing the thermal collapse is not lost.

本実施形態では、取付部材20が鋼板のプレス成形品であるため、一般的な鋳物製の取付部材を使用した場合に比べて、ブレーキディスクを軽量化することができる。   In this embodiment, since the attachment member 20 is a press-formed product of a steel plate, the weight of the brake disk can be reduced as compared with the case where a general casting attachment member is used.

本実施形態では、取付部材20を金属製としたのに対しスライドガイド30を異材質の耐熱性樹脂製としたので、制動体10にスライドガイド30が鋳ぐるまれる際の熱によって、スライドガイド30の係合凹部33の内壁部とガイド突部27との間で熱融着が起きる心配がない。従って、制動体10の鋳造完了後においても、スライドガイド30は取付部材20に拘束されず、半径方向に変位可能な状態が保たれる。また、スライドガイド30を耐熱性樹脂で形成しているため、スライドガイド30と鋼板製の取付部材20との間で電食(電位発生による腐食)を生じることがない。更に、スライドガイド30を制動体10及び取付部材20と別材質にすることで強度や比重を変えられるため、ブレーキディスク全体の強度や固有振動数を設計する際の設計自由度が高まるという利点がある。   In this embodiment, since the mounting member 20 is made of metal, the slide guide 30 is made of a heat-resistant resin made of a different material, so that the slide guide 30 is heated by the heat generated when the slide guide 30 is cast on the braking body 10. There is no fear of heat fusion between the inner wall portion of the 30 engaging recesses 33 and the guide projection 27. Therefore, even after the casting of the brake body 10 is completed, the slide guide 30 is not constrained by the mounting member 20, and a state in which the slide guide 30 can be displaced in the radial direction is maintained. In addition, since the slide guide 30 is formed of a heat resistant resin, no electrolytic corrosion (corrosion due to potential generation) occurs between the slide guide 30 and the steel plate mounting member 20. Furthermore, since the strength and specific gravity can be changed by making the slide guide 30 different from the brake body 10 and the mounting member 20, there is an advantage that the degree of freedom in designing the strength and natural frequency of the entire brake disc is increased. is there.

本実施形態では、全てのスライドガイド30が、制動体10の第1の環状円板部11の内周部15に鋳ぐるまれており、その結果、スライドガイド30及び取付部材のガイド突部27の配設位置が、制動体10の厚み方向中心位置から横にずれている(図2参照)。それ故、制動体10の各通気路14の内端側開口がスライドガイド30等により塞がれることが無く、スライドガイド30等によって制動体10のベンチレート特性が損なわれる心配がない。   In the present embodiment, all the slide guides 30 are cast on the inner peripheral portion 15 of the first annular disc portion 11 of the braking body 10, and as a result, the slide guide 30 and the guide projection 27 of the mounting member. Is shifted laterally from the central position in the thickness direction of the braking body 10 (see FIG. 2). Therefore, the inner end side opening of each air passage 14 of the braking body 10 is not blocked by the slide guide 30 or the like, and there is no fear that the ventilation characteristics of the braking body 10 are impaired by the slide guide 30 or the like.

[変更例]
上記実施形態では、取付部材20におけるガイド突部27の正面視形状を図3(A)のようにすると共に、スライドガイド30における係合凹部33の内部形状を図5のようにしたが、ガイド突部27及びそれに対応する係合凹部33の形状を図6、図7又は図8のように変更してもよい。
[Example of change]
In the above embodiment, the front view shape of the guide protrusion 27 in the mounting member 20 is as shown in FIG. 3A, and the internal shape of the engagement recess 33 in the slide guide 30 is as shown in FIG. You may change the shape of the protrusion 27 and the corresponding engagement recessed part 33 like FIG. 6, FIG. 7, or FIG.

図6は取付部材20及びスライドガイド30の変更例1を示す。図6(A)のガイド突部27は正面視が長方形状をなすと共に、各ガイド突部27の先端外周縁は半径方向と直交するストレートな直線形状をなしている。図6(B)の係合凹部33は、図6(A)のガイド突部27の先端外周縁に対応するストレートな奥壁33eを有している。   FIG. 6 shows a first modification of the mounting member 20 and the slide guide 30. 6A has a rectangular shape when viewed from the front, and the outer peripheral edge of each guide projection 27 has a straight linear shape orthogonal to the radial direction. The engagement recess 33 in FIG. 6B has a straight back wall 33e corresponding to the outer peripheral edge of the tip of the guide protrusion 27 in FIG.

図7は取付部材20及びスライドガイド30の変更例2を示す。図7(A)のガイド突部27は正面視が略半円形状をなすと共に、各ガイド突部27の先端外周縁は弓形の湾曲形状をなしている。図7(B)の係合凹部33は、図7(A)のガイド突部27の先端外周縁に対応する弓形に湾曲した奥壁33eを有している。   FIG. 7 shows a second modification of the mounting member 20 and the slide guide 30. The guide projection 27 in FIG. 7A has a substantially semicircular shape when viewed from the front, and the outer peripheral edge of each guide projection 27 has an arcuate curved shape. The engagement recess 33 in FIG. 7B has a back wall 33e curved in an arc shape corresponding to the outer peripheral edge of the tip of the guide protrusion 27 in FIG.

図8は取付部材20及びスライドガイド30の変更例3を示す。図8(A)のガイド突部27は正面視が二等辺三角形状をなすと共に、各ガイド突部27の先端外周縁は三角形の山形形状をなしている。図8(B)の係合凹部33は、図8(A)のガイド突部27の先端外周縁に対応する三角山形に後退した奥壁33eを有している。   FIG. 8 shows a third modification of the attachment member 20 and the slide guide 30. The guide protrusion 27 in FIG. 8A has an isosceles triangle shape when viewed from the front, and the outer peripheral edge of each guide protrusion 27 has a triangular chevron shape. The engagement recess 33 in FIG. 8B has a back wall 33e that recedes in a triangular mountain shape corresponding to the outer peripheral edge of the tip of the guide protrusion 27 in FIG.

ブレーキディスクの正面図。The front view of a brake disc. (A)は図1のA−O−A’線での断面図、(B)は(A)の丸破線で囲んだ部位の拡大断面図。(A) is sectional drawing in the AO-A 'line | wire of FIG. 1, (B) is an expanded sectional view of the site | part enclosed by the round broken line of (A). (A)は取付部材の正面図、(B)は(A)のB−O−B’線での断面図。(A) is a front view of an attachment member, (B) is sectional drawing in the BO-B 'line | wire of (A). スライドガイドの斜視図。The perspective view of a slide guide. 図4のスライドガイドをD−D線に沿って上下分割したときの下側半分を示す斜視図。The perspective view which shows the lower half when the slide guide of FIG. 4 is divided | segmented up and down along DD line. (A)は取付部材の変更例1を示す正面図、(B)はその取付部材に対応するスライドガイドの変更例1を示す図5相当の斜視図。(A) is a front view showing a first modification of the mounting member, (B) is a perspective view corresponding to FIG. 5 showing a first modification of the slide guide corresponding to the mounting member. (A)は取付部材の変更例2を示す正面図、(B)はその取付部材に対応するスライドガイドの変更例2を示す図5相当の斜視図。(A) is a front view showing a modification example 2 of the attachment member, (B) is a perspective view corresponding to FIG. 5 showing a modification example 2 of the slide guide corresponding to the attachment member. (A)は取付部材の変更例3を示す正面図、(B)はその取付部材に対応するスライドガイドの変更例3を示す図5相当の斜視図。(A) is a front view which shows the modification 3 of an attachment member, (B) is a perspective view equivalent to FIG. 5 which shows the modification 3 of the slide guide corresponding to the attachment member.

符号の説明Explanation of symbols

10…環状の制動体、11…第1の環状円板部、12…第2の環状円板部、13…連結リブ、14…通気路、15…第1の環状円板部の内周部(制動体の内周部)、20…取付部材、21…車軸取付用フランジ、22…円筒壁、23…外周フランジ部、27…外周フランジ部のガイド突部、30…スライドガイド、33…係合凹部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ring-shaped braking body, 11 ... 1st cyclic | annular disc part, 12 ... 2nd cyclic | annular disc part, 13 ... Connection rib, 14 ... Air flow path, 15 ... Inner peripheral part of 1st cyclic | annular disc part (Inner peripheral part of braking body), 20 ... mounting member, 21 ... flange for axle mounting, 22 ... cylindrical wall, 23 ... outer peripheral flange part, 27 ... guide protrusion of outer peripheral flange part, 30 ... slide guide, 33 ... engagement Joint recess.

Claims (3)

環状の制動体と、その制動体の中心に配置される略円筒状の取付部材と、前記制動体と前記取付部材とを連結すべく両者間に介在する複数のスライドガイドとを備えたブレーキディスクであって、
前記取付部材の外周部には、半径方向外向きに突出した複数のガイド突部が設けられており、
前記複数のスライドガイドの各々は、前記取付部材のガイド突部を挿入可能な係合凹部を有しており、
前記取付部材のガイド突部に対し前記スライドガイドの係合凹部を係合させることで、前記複数のスライドガイドが半径方向に変位可能な状態で前記複数のガイド突部に対して装着されていると共に、これら複数のスライドガイドは前記制動体に鋳ぐるまれることで当該制動体に一体化されていることを特徴とするブレーキディスク。
Brake disc comprising an annular brake body, a substantially cylindrical mounting member disposed at the center of the brake body, and a plurality of slide guides interposed between the brake body and the mounting member Because
A plurality of guide protrusions protruding outward in the radial direction are provided on the outer periphery of the mounting member,
Each of the plurality of slide guides has an engagement recess into which the guide protrusion of the mounting member can be inserted,
The plurality of slide guides are attached to the plurality of guide projections in a state displaceable in the radial direction by engaging the engagement recesses of the slide guide with the guide projections of the mounting member. The plurality of slide guides are integrated into the brake body by casting in the brake body.
前記ガイド突部を含む前記取付部材は金属で形成されており、
前記スライドガイドは、耐熱性樹脂、セラミック、又は、前記取付部材の構成金属とは異なる金属で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のブレーキディスク。
The mounting member including the guide protrusion is formed of metal,
The brake disk according to claim 1, wherein the slide guide is made of a heat-resistant resin, ceramic, or a metal different from a constituent metal of the mounting member.
前記制動体は、第1の環状円板部と第2の環状円板部とを両環状円板部間にあって半径方向に延びる複数の連結リブで連結してなるベンチレーテッドタイプの制動体であり、
前記複数のスライドガイドは、前記制動体を構成する第1及び第2の環状円板部のうちのいずれか一方の内周部に鋳ぐるまれることで当該制動体に一体化されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のブレーキディスク。
The brake body is a ventilated type brake body formed by connecting a first annular disc portion and a second annular disc portion with a plurality of connecting ribs extending in the radial direction between the annular disc portions. Yes,
The plurality of slide guides are integrated with the brake body by being cast in one of the inner peripheral portions of the first and second annular disk portions constituting the brake body. The brake disc according to claim 1 or 2, wherein
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