JP2012503146A - ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

ブレーキディスク（１０）が、一部分から成る構成部材を有している。この構成部材は、結合部材（１６）を有する摩擦リング（１２）、支持リング（２０）および該支持リング（２０）に形成された突出部（２１，２２）を有している。ディスクポット（１１）の鋳造時に、ディスクポット（１１）にこの構成部材が鋳造により付着される。制動時に生じ得る温度上昇の間の引っ張り応力による亀裂を阻止するために、支持リング（２０）とディスクポット（１１）との間の移行部に切欠き（３０）が形成されている。

Description

従来技術
本発明は、ブレーキディスク、特にベンチレーテッドブレーキディスクであって、摩擦リングと、結合部材を介して該摩擦リングに結合された支持部分、特にディスクポットとを有する形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３２９５１号明細書に基づき公知のベンチレーテッドブレーキディスクは、摩擦リングと、結合部材によってこの摩擦リングに結合された支持部分とを有している。結合部材は、特にピン、スタッドまたはこれに類するものとして形成されていて、支持部分の全周にわたって分配されて配置されている。これらの結合部材は、摩擦リングの周壁の切欠き内に突入している。比較的大きなブレーキトルクでは、結合部材の自由長さに基づいて、つまり支持部分と摩擦リングとの間の間隔に基づいて、この結合部材が撓む恐れがあり、極端な場合にはその嵌め合いから解離してしまう危険が生じる。

さらに、あとから公開されたドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０５４３９３号明細書に基づき公知のブレーキディスクでは、同じく摩擦リングとディスクポットとが互いに異なる材料から製造されていて、かつ結合部材、特にピンによって結合されている。この公知のブレーキディスクは、個別部分の個数、それに伴う加工ステップの数、およびそれに伴う高い技術的な手間により特徴付けられている。したがって、このブレーキディスクの製造は比較的に高価である。さらに、種々異なる構成部分の結合箇所はそれぞれ腐食およびその他の損傷の作用箇所である。

発明の利点
これに対して、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明によるブレーキディスク、すなわち、特にベンチレーテッドブレーキディスクであって、摩擦リングと、支持リングとを有しており、摩擦リングに結合部分が設けられており、該結合部分によって摩擦リングが支持リングに配置されている形式のものにおいて、結合部分が、支持リングに配置されており、支持リングが、支持部分に固定されていることを特徴とするブレーキディスクは、ブレーキディスクの構成部分の個数が減じられるという利点を有している。これに伴い、種々の作業工程も減じられる。支持リング、結合部材、摩擦リングは、１つの作業工程で製造され得る。アルミニウムから成るディスクポットの鋳造過程の間に、ディスクポットに、摩擦リングが、鋳造により固着され得る。これによって、種々異なる作業工程のためのコストが減じられて、いわゆる「低コスト・ブレーキディスク」を製造する可能性が生じる。特に支持リングの突起の斜面の特別な配置により、アルミニウムから成る固着するように鋳造されたディスクポットの収縮時に堅固な結合が生じるので、トルクの遊びのない伝達が可能となる。さらに、接触箇所のシール性が確保される。なぜならば、突起の斜面に基づいて、凝固プロセスの間に、たとえば塩水のような腐食促進媒体が侵入し得る隙間が生じないからである。簡単な形式で別の作業工程において、支持リングとディスクポットとの間の移行領域に切欠きが設けられてよい。これによって、制動時に発生する温度上昇に基づいて応力亀裂または応力破断が生じる恐れがなくなる。ブレーキディスクもしくは支持リングで発生した熱膨張を、この切欠きを介して簡単に補償することができる。

以下に本発明を図面につき詳しく説明する。

ブレーキディスクを上から見た平面図である。 ディスクポットと摩擦リングとの間の移行領域を示す詳細図である。 一体的な構成部分としての支持リングを備えた摩擦リングを示す図である。

実施形態の説明
図１には、符号１０でブレーキディスクが示されている。このブレーキディスク１０は、ディスクポット１１と、摩擦リング１２とを有している。公知のように、このディスクポット１１は、ここでは図示されていない形式で車両のハブに取り付けられている。この場合、取り付けのためのねじは、ディスクポット１１に設けられた複数の孔１３を通じて突出する。摩擦リング１２は、２つの摩擦リング半部１２ａおよび１２ｂを有している。これらの摩擦リング半部１２ａ，１２ｂは、全周にわたって分配され特に半径方向に延びている多数のフィンもしくはウェブ、突起または類似の結合エレメント１７により互いに結合されているので、通気式のベンチレーテッドブレーキディスクが形成されている。支持リング２０の結合部材１６を用いて、かつ突出部２１，２２によって、摩擦リング１２がディスクポット１１に配置されている。結合部材１６，支持リング２０，突出部２１，２２および摩擦リング１２は、一部分から成る、つまりワンピースの構成部分を成している。この構成部分は、１つの作業工程で製造することができる。両摩擦リング半部１２ａ，１２ｂを、ウェブ１７と一緒に１つの作業工程で製造することが可能である。別の作業工程で、結合部材１６と突出部２１，２２とを備えた支持リング２０が製造される。この場合、この作業工程で、摩擦リング１２も一緒に結合部材１６に固着するように鋳造される。このようにして製造された構成部分は、図３に示されている。支持リング２０、結合部材１６および突出部２１，２２は、摩擦リング１２と同様に鋳鉄から成っている。これに対して、ディスクポット１１はアルミニウムから成っている。ディスクポット１１の鋳造時に、支持リング２０を備えた摩擦リング１２、つまり図３に示された構成部分が、ディスクポット１１に、鋳造により固着される。この鋳造過程時にディスクポット１１のための鋳型のシールを確保するために、支持リング２０の軸方向の面、つまり支持リング２０の端面が加工されている。支持リング２０もしくは摩擦リング１２の、ディスクポット１１への鋳造による固着を保証するために、突出部２１，２２が支持リング２０に形成されている。これらの突出部２１，２２は、支持リング２０の内周面に、規則的な間隔を置いて形成されている。それぞれ２つの突出部２１が連続して存在していて、次いで１つの突出部２２が存在している。突出部２２は、相前後する２つの突出部２１のほぼ真ん中に形成されている。突出部２２は、ほぼ垂直に延びる壁２４を有している。突出部２１は、互いに向かい合った側に傾斜した壁２５を有している。これらの壁２５は、たとえばアンダカット部を形成することができる。突出部２１の、突出部２２に面した壁２６は、垂直に形成されている。突出部２１の壁２６は、ほぼ突出部２２の壁２４の形状を有している。さらに突出部２２は、２つの結合部材１６のほぼ真ん中に配置されている。両突出部２１は、同じく２つの結合部材１６の間に位置している。この場合、突出部２１は、結合部材１６の付設部の領域のできるだけ近傍に位置している。これらの突出部２２は、ブレーキトルクを支持リング２０もしくは摩擦リング１２からディスクポット１１に伝達するために働く。付言すれば、摩擦リング１２からのブレーキトルクは、結合部材１６により支持リング２０に伝達される。これらの突出部２１は、傾斜した壁２５に基づいて、ディスクポット１１を支持リング２０に鋳造により固着したあとで、材料、つまりアルミニウムの冷却時に、ディスクポット１１のアルミニウムの収縮が、支持リング２０の鋳鉄において行われることを可能にする。これにより、ディスクポット１１と支持リング２０との互いに対して相対的な半径方向の運動が阻止される。したがって、支持リング２０からディスクポット１１へのトルクの遊びのない伝達が保証される。この場合、凝固時にアルミニウムが収縮する際に、たとえば塩水のような腐食を促進するか、もしくは腐食を生ぜしめる媒体がブレーキの作動時に侵入し得る隙間が発生する恐れのないように、突出部２１の傾斜した壁２５が形成されかつ収縮過程に合わせて位置調整されている。さらに、図２から判るように、両突出部２１の間には、切欠き３０が形成されている。この切欠き３０は、ディスクポット１１の、支持リング２０への鋳造による固着後に、かつアルミニウムの完全な冷却後に、別の作業工程で形成される。この切欠き３０は、たとえば孔として形成されていてよい。これらの切欠き３０は、ディスクポット１１の材料と、支持リング２０の材料との、熱による互いに異なる膨張を補償するという役割を有している。制動時に、摩擦リング１２において熱が生じる。この熱は、結合部材１６を介して支持リング２０にも伝達される。摩擦リング１２は、その際にいくらか膨張する。支持リング２０が切欠き３０に基づいて膨張することができないと、引っ張り応力が生じる。この引っ張り応力は、支持リングの亀裂をもたらす恐れがある。

発明の利点
これに対して、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明によるブレーキディスク、すなわち、特にベンチレーテッドブレーキディスクであって、摩擦リングと、支持リングとを有しており、摩擦リングに結合部分が設けられており、該結合部分によって摩擦リングが支持リングに配置されている形式のものにおいて、結合部分が、支持リングに配置されており、支持リングが、支持部分に固定されていることを特徴とするブレーキディスクは、ブレーキディスクの構成部分の個数が減じられるという利点を有している。これに伴い、種々の作業工程も減じられる。支持リング、結合部材、摩擦リングは、１つの作業工程で製造され得る。アルミニウムから成るディスクポットの鋳造過程の間に、ディスクポットが摩擦リングに鋳造により固着され得る。これによって、種々異なる作業工程のためのコストが減じられて、いわゆる「低コスト・ブレーキディスク」を製造する可能性が生じる。特に支持リングの突起の斜面の特別な配置により、アルミニウムから成る固着するように鋳造されたディスクポットの収縮時に堅固な結合が生じるので、トルクの遊びのない伝達が可能となる。さらに、接触箇所のシール性が確保される。なぜならば、突起の斜面に基づいて、凝固プロセスの間に、たとえば塩水のような腐食促進媒体が侵入し得る隙間が生じないからである。簡単な形式で別の作業工程において、支持リングとディスクポットとの間の移行領域に切欠きが設けられてよい。これによって、制動時に発生する温度上昇に基づいて応力亀裂または応力破断が生じる恐れがなくなる。ブレーキディスクもしくは支持リングで発生した熱膨張を、この切欠きを介して簡単に補償することができる。

実施形態の説明
図１には、符号１０でブレーキディスクが示されている。このブレーキディスク１０は、ディスクポット１１と、摩擦リング１２とを有している。公知のように、このディスクポット１１は、ここでは図示されていない形式で車両のハブに取り付けられている。この場合、取り付けのためのねじは、ディスクポット１１に設けられた複数の孔１３を通じて突出する。摩擦リング１２は、２つの摩擦リング半部１２ａおよび１２ｂを有している。これらの摩擦リング半部１２ａ，１２ｂは、全周にわたって分配され特に半径方向に延びている多数のフィンもしくはウェブ、突起または類似の結合エレメント１７により互いに結合されているので、通気式のベンチレーテッドブレーキディスクが形成されている。支持リング２０の結合部材１６を用いて、かつ突出部２１，２２によって、摩擦リング１２がディスクポット１１に配置されている。結合部材１６，支持リング２０，突出部２１，２２および摩擦リング１２は、一部分から成る、つまりワンピースの構成部分を成している。この構成部分は、１つの作業工程で製造することができる。両摩擦リング半部１２ａ，１２ｂを、ウェブ１７と一緒に１つの作業工程で製造することが可能である。別の作業工程で、結合部材１６と突出部２１，２２とを備えた支持リング２０が製造される。この場合、この作業工程で、摩擦リング１２も一緒に結合部材１６に鋳造により固着される。このようにして製造された構成部分は、図３に示されている。支持リング２０、結合部材１６および突出部２１，２２は、摩擦リング１２と同様に鋳鉄から成っている。これに対して、ディスクポット１１はアルミニウムから成っている。ディスクポット１１の鋳造時に、このディスクポット１１が、支持リング２０を備えた摩擦リング１２、つまり図３に示された構成部分に鋳造により固着される。この鋳造過程時にディスクポット１１のための鋳型のシールを確保するために、支持リング２０の軸方向の面、つまり支持リング２０の端面が加工されている。ディスクポット１１の、支持リング２０もしくは摩擦リング１２への鋳造による固着を保証するために、突出部２１，２２が支持リング２０に形成されている。これらの突出部２１，２２は、支持リング２０の内周面に、規則的な間隔を置いて形成されている。それぞれ２つの突出部２１が連続して存在していて、次いで１つの突出部２２が存在している。突出部２２は、相前後する２つの突出部２１のほぼ真ん中に形成されている。突出部２２は、ほぼ垂直に延びる壁２４を有している。突出部２１は、互いに向かい合った側に壁２５を有している。これらの壁２５は、傾斜して形成されていてもよく、たとえば、図面には示されていないアンダカット部を形成することができる。突出部２１の、突出部２２に面した壁２６は、傾斜して形成されている。さらに突出部２２は、２つの結合部材１６のほぼ真ん中に配置されている。両突出部２１は、同じく２つの結合部材１６の間に位置している。この場合、突出部２１は、結合部材１６の付設部の領域のできるだけ近傍に位置している。これらの突出部２２は、ブレーキトルクを支持リング２０もしくは摩擦リング１２からディスクポット１１に伝達するために働く。付言すれば、摩擦リング１２からのブレーキトルクは、結合部材１６により支持リング２０に伝達される。これらの突出部２１は、傾斜した壁２５に基づいて、ディスクポット１１を支持リング２０に鋳造により固着したあとで、材料、つまりアルミニウムの冷却時に、ディスクポット１１のアルミニウムの収縮が、支持リング２０の鋳鉄において行われることを可能にする。これにより、ディスクポット１１と支持リング２０との互いに対して相対的な半径方向の運動が阻止される。したがって、支持リング２０からディスクポット１１へのトルクの遊びのない伝達が保証される。この場合、凝固時にアルミニウムが収縮する際に、たとえば塩水のような腐食を促進するか、もしくは腐食を生ぜしめる媒体がブレーキの作動時に侵入し得る隙間が発生する恐れのないように、突出部２１の壁２５が形成されかつ収縮過程に合わせて位置調整されている。さらに、図２から判るように、両突出部２１の間には、切欠き３０が形成されている。この切欠き３０は、ディスクポット１１の、支持リング２０への鋳造により固着した後に、かつアルミニウムの完全な冷却後に、別の作業工程で形成される。この切欠き３０は、たとえば孔として形成されていてよい。これらの切欠き３０は、ディスクポット１１の材料と、支持リング２０の材料との、熱による互いに異なる膨張を補償するという役割を有している。制動時に、摩擦リング１２において熱が生じる。この熱は、結合部材１６を介して支持リング２０にも伝達される。摩擦リング１２は、その際にいくらか膨張する。支持リング２０が切欠き３０に基づいて膨張することができないと、引っ張り応力が生じる。この引っ張り応力は、支持リングの亀裂をもたらす恐れがある。

Claims (8)

1. ブレーキディスク（１０）、特にベンチレーテッドブレーキディスクであって、摩擦リング（１２）と、支持部分（１１）とを有しており、摩擦リング（１２）に、結合部分（１６）が存在しており、該結合部分（１６）によって摩擦リング（１２）が支持部分（１１）に配置されている形式のものにおいて、結合部分（１６）が、支持リング（２０）に配置されており、該支持リング（２０）が、支持部分（１１）に固定されていることを特徴とする、ブレーキディスク。
2. 前記支持リング（２０）が、その内周面に第１の突出部（２１）および第２の突出部（２２）を有している、請求項１記載のブレーキディスク。
3. 第１の突出部（２１）が、少なくとも１つの傾斜した壁（２５）を有している、請求項１または２記載のブレーキディスク。
4. 第２の突出部（２２）が、垂直な壁（２４）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
5. 第１の突出部（２１）および第２の突出部（２２）が、支持リング（２０）の内周面に規則的な間隔を置いて配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
6. ２つの第１の突出部（２１）が、２つの結合部分（１６）の間に配置されており、１つの第２の突出部（２２）が、それぞれ２つの結合部分（１６）の間に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
7. 支持リング（２０）と支持部分（１１）との間の移行部に、少なくとも１つの切欠き（３０）が形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のブレーキディスク。
8. 支持部分（１１）が、軽金属、特にアルミニウムから成っており、摩擦リング（１２）が、鋳鉄から成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載のブレーキディスク。

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