JPH01288635A - 回転部材用制動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輪を有する乗物、特、に自動車用或いは複
数のディスクを有する航空機用等に使用される制動装置
に関し、更に詳細には、少くとも２つ以上のブレーキ装
置を有し、各々のブレーキ装置が少くとも１つの摺動面
と１つの摩擦ライニングを持ち、制動動作時に、上記摺
動面と摩擦ライニングの接触領域に１つの摩擦係数が適
用される回転部材の制動装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕ディス
クブレーキはドラムブレーキより大きな操作力を必要と
するが、ドラムブレーキに較べてはるかに一定で安定し
た摩擦係数を持っており、軌道上や走路上を高速で走行
するほとんど全ての乗物、例えば普通の乗用車及びスポ
ーツカー、高速鉄道車輌、定期便旅客機若しくは貨物航
空機、軍用機等に用いられている。上記ディスクブレー
キに特有な欠点は駐車ブレーキとして用いた時の能力が
小さいことで、そのため駐車ブレーキが重要な役割を持
つ産業用重量車両には現在のところ使用されていない。

また、時速３００ｋｍを超える競争用自動車やオートバ
イそして試験走行で上記速度を超えている高速鉄道車両
（ＴＧＶ）のように更に高速の車両に関しては、ブレー
キディスク及びそれと協働する摩擦ライニングには新規
な材料を用いる必要があった。そのため競争用自動車や
オートバイには炭素繊維製のブレーキディスクと、それ
と協働するやはり炭素繊維製の摩擦ライニングを有する
ディスクブレーキが装着され、一方高速鉄道車両に関し
ては、炭素繊維材料を用いたディスクブレーキは将来採
用することとしてステンレス鋼製ディスクと焼結スクッ
ト若しくはピンの摩擦ライニングが用いられることとな
った。

近年、特に高速オートバイにおいて発見された炭素繊維
製ディスクの１つの欠点は、程度の差はあるが地下鉄車
両の、鋼鉄の車輪と（トネリコのような硬水製の）木製
ブレーキブロックが摺動する制動装置では既に明らかに
されていたもので、即ち上記のような摩擦材の組合せく
炭素／炭素や木／鋼鉄）の摩擦係数は摺動面の温凌が高
い場合にしか充分な大きさにならないというものであっ
た。上記の摩擦特性は現在まで広く使用されている材料
の摩擦特性とは逆であり、この特性のため制動の際、瞬
時に許容最大制動力を発生させることが困難であった。

（最も早く用いられた摩擦材の組合せは鋳鉄と鋼鉄製車
輪であり摺動速度と温度が上昇すると摩擦係数が大幅に
減少する特性を持ち、これにより車輪が過熱して損傷す
るのを防ぐと共に、秀れた駐車ブレーキ性能を確保して
いる。）上記の、許容最大制動力を瞬時に発生させたい
という要求は、徐々に制動をかける航空機の場合はあま
り重要ではないが他の用途の場合非常に重要で、前輪へ
の荷重の移動が制動操作に大きな影響を与え、しかも初
期の制動力により決まるオートハイの場合は特に重要で
ある。本発明の目的の１つは、特にこの問題を解決し、
ブレーキの操作時に大きな制動力を発生させると共に、
車両の運転者がブレーキ操作の正常な反応とブレーキ操
作力に比例した制動力を得られるようにして制動操作の
結果を調整したり制動を継続したりできるようにするこ
とである。

〔発明を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に依れば、少なくとも
２つのブレーキ装置を有し、各々のブレーキ装置が少く
とも１つの摺動面と１つの摩擦ライニングを有する制動
装置が提供され、上記２つのブレーキ装置のうち第１の
ブレーキ装置の２つの部材の材質は、摺動面の温度が上
昇すると摩擦係数が低下し、一方第２のブレーキ装置の
２つの部材の材質は摺動面の温度が上昇すると摩擦係数
も増加するようにされており、好ましくは上記ブレーキ
装置のそれぞれの摺動面はブレーキディスク上に形成さ
れている。また本発明に依れば摩擦ライニングを押圧す
るそれぞれ別個の部材は、例えば別個のマスターシリン
ダのような別々のブレーキ圧発生器に接続されており該
ブレーキ圧発生器に操作部材により加える操作力と発生
圧力との間には、操作力の遷移点以下の小さい操作力に
対しては前記第１ブレーキ装置の前記摩擦ライニング押
圧部材のみが作動し、操作力が遷移点以上になると第１
ブレーキ装置と第２ブレーキ装置の押圧部材が同時に作
動するような関係を持たせている。

前記第２のブレーキ装置の摩擦係数が急激に増加するこ
とによる制動力の急変をもっと小さくできるようにした
本発明の他の実施例に依れば、前記第２ブレーキ装置の
操作部材は少くとも１つの付勢スプリングと協働して、
第２ブレーキ装置のブレーキ圧が第１ブレーキ装置のブ
レーキ圧に対し略一定値だけ少なくなるようにされてい
る。

また、本発明の他の実施例に依れば、前記第１ブレーキ
装置の前記摺動面は鋳鉄又は鋼鉄のような鉄系材料で作
られており、例えばアスベスト系、樹脂系等の複合材料
から成る摩擦ライニングと協働することにより、摩擦係
数が安定しているが前記摺動面が高温になると急激に摩
擦係数が低下するような特性を有し、一方前記第２ブレ
ーキ装置の前記摺動面は炭素繊維のような繊維系の材質
から作られ、同種の繊維系材質から成る摩擦ライニング
と協働することにより、前記摺動面の温度が上昇すると
摩擦係数が増加するような特性を有している。

更に良好な性能を持った、本発明のもう１つの実施例に
依れば、前記第１ブレーキ装置の前記摺動面は永久オー
スブナイト組織を有するステンレス鋼のように耐熱性の
高い鉄系材料製で、焼結材のような硬い材質の摩擦ライ
ニンクと協働し、−方、前記第２ブレーキ装置の前記摺
動面は炭素繊維のような繊維系材料製で、前記摺動面の
温度が上昇すると摩擦係数が増加する、同様の繊維系摩
擦材料から成る摩擦ライニングと協働している。

本発明の非常に小型な実施例に依れば、前記第１及び第
２のブレーキ装置の摺動面はそれぞれ鉄系材料と繊維系
材料で出来た２つのディスク上に形成されており、上記
２つのディスクは、前記回転部材と一体になって回転す
る支持ドラム上に設けたスプラインにより同一回転する
と共に、鉄系材料製ディスクの１つの円板面と繊維系材
料製の１つの円板面とを同時に押圧するように、１つの
キャリパ−若しくはヨーク又はブレーキクランプの内側
に介在する円板面により互いに押圧し合ってそれにより
前記２つのディスクが互いに接触熱伝達をしている。前
記鉄系材料製のディスクは、好ましくは最も冷却効果の
大きい位置、即ち一般には車両走行による風に最も良く
当る場所に配置され一方では繊維材料製ディスクの加熱
を行ないながら、他方ではもう一方の鉄系材料ディスク
の摩擦力の低下を押えている。

それぞれがキャリパ−又はヨークに押圧される、材質の
異なるディスクをそれぞれ２枚ずつ２組設置し、２重デ
ィスク、２重キャリパ−の実質４重ディスクとすること
も可能である。

制動する車両、特に強力なブレーキ、を前輪に装備した
オートハイの安定性を向上させるだめの実施例では、前
記第１ブレーキ装置の摺動面は制動する車輪の中央面上
に配置され、それにより通常、低温状態で制動力の強い
このディスクで始まる制動操作による姿勢変化を減少さ
せている。

本発明の実施例において第１ブレーキ装置に鋳鉄製のブ
レーキディスクと通常の自動車用又はオートハイ用の摩
擦ライニングが使用されている場合、ディスクのそして
摺動部分の温度が上昇すると摩擦係数は徐々に低下し、
通常３５０℃から４５０℃の間に存在する遷移温度とし
て知られる点まで上昇すると、摩擦係数は急激に最初の
半分程度まで低下する。もし、本発明による第２ブレー
キ装置を予期していなかったら運転者はこのとき、ブレ
ーキが故障して正常な制動力を回復できないという印象
を受ける。本発明による制動装置では、このとき第２ブ
レーキ装置が加熱され、制動作用を引き継くが、最初の
操作が急制動でも緩制動の場合でも、従来の組合せ、即
ち鋳鉄又は鋼鉄のディスクと複合材摩擦ライニングの組
合せの漸進的作用のため実際にはこの時制動力は低下し
ない。

前記２つの別個のブレーキ装置の２つのディスクは路面
−の外径と内径を有するが厚さが相異し、通常前記第２
ブレーキ装置のディスクの方が厚くなっており、この第
２ブレーキ装置が制動エネルギーの大部分を放散させる
こと、及びこのディスクが比較的軟らかい材料から作ら
れていることを補っている。

大きな制動力を早く得られるようにした本発明の他の実
施例においては、第２ブレーキ装置のデイスクの厚さは
３ｍｍから４ｍｍと小さくとられ、制動中に急速に加熱
されるようになっている。

前記２つのディスクの制動能力や熱放散能力の相異を有
効に活用できるようにした他の実施例においては、前記
摩擦ライニングを押圧する別個の部材は異なる直径の作
用ピストンを有しており、第２ブレーキ装置のピストン
の方が直径が小さくされている。

本発明の他の目的、特徴については、以下に添付図面を
参照して非限定的に説明する種々の実施例により明らか
となろう。

〔実施例〕

第１図は、単式懸架アーム即ちストラット５により担持
された玉形軸受４ａ及び４ｂに装着された車軸３上を回
転する事により走路２を走行する前輪１を有する、オー
トバイの前部装置の正面図を示す。前記単式アーム５は
、前輪１のクィヤ７及び底面６ａを有するリム６から構
成される部分を収納するＣ形の湾曲部分を有している。

単独ア−ム５の上部８はトラニオン９を有し、かじ取押
９ａ及び、スプリング緩衝器結合体１２の本体１１を受
承する螺刻された内孔１０に接続しており、前記スプリ
ング緩衝器は、外部スプリング１３と内部緩衝ピストン
１４を有し、該内部緩衝ピストン１４は、前記本体内部
を摺動可能に桿１５によりスプリング１３の上部受皿１
６に連結されている。スプリング１３の下部受承部は受
皿１７から成り、該受皿１７は前記本体１１に螺着され
て、やはり螺着された下部固定環１８と協働して前記本
体１１を単独アームの上部８に保持している。上部受皿
１６は、エンジン伝動機ユニット２１及びオートハイの
運転者と、乗客も含めて重量を支持するオートバイのシ
ャシ２０の前端゛１９に接合されている。直進状態では
桿１５の軸線は、略りイヤ７の中央面即ち走行面１５ａ
内にある。

車輪１のハブ２２は、車軸３上でナツト２３により押圧
され、ブレーキディスクを支えるドラム２４と一体に回
転するようになっている。ドラム２４は、その外周にス
プライン２４ａが設けられており、そのスプライン上を
、２つのブレーキディスク２５及び２６のスプラインが
滑動するようになっており、これら２つのブレーキディ
スクは実際はディスクの摺動面と係合する摩擦ライニン
グにより軸方向の位置決めがされている。

ディスク２５の摩擦ライニング２５ａ及び２５ｂは、ア
ーム５のボス２９．３０に固着された中間部材若しくは
連結部材２８に固定されたディスクブレーキキャリパ−
若しくはヨーク２７に担持されている。

キャリパ−又はヨーク２７は、ブレーキピストン３１ａ
及び３１ｂを備え、これらピストンは、内孔の中を密封
状態を保ちながら移動し、制動時は、油圧を受けて摩擦
ライニング２５ａと２５ｂをディスク２５の摺動面に押
圧する構成になっている。

第２ブレーキデイスクを構成するブレーキディスク２６
は車輪のウェブの反対側に位置し、図に外部のみを示し
た第２ディスクブレーキキャリパ−３２と協働している
。第１図に図示した実施例においては、第２ブレーキキ
ャリパ−３２は摩擦ライニング２６ａ及び２６ｂを担持
しているが、図の断面上には位置していない。キャリパ
−３２は前記連結部材２８の延長部上に組立、固着され
ており、ディスク２５の面に対するディスク２６の面の
偏移を考慮してキャリパ−２７の中央面に対し、キャリ
パ−３２の中央面が偏移されている。

第１図に示した本発明の実施例によれば、上記ブレーキ
ディスク２５は、ブレーキディスク用鋳鉄、例えばパー
ライト鋳鉄から成り、例えば３ＩｎＩｎから４ｍｍの厚
さの、薄い平板リング状の形状をしており、その内径部
にはドラム２４のスプライン２４ａと係合するスプライ
ンが設けられ、それによりドラム２４により回転される
と共に軸方向に移動することができる。ディスク２５と
協働する摩擦ライニング２５ａと２５ｂは比較的柔らか
い複合摩擦材料、例えばアスベスト系のものから成り、
ディスク２５の温度が４００℃以上となったとき、即ち
、この分野の知識を有する者が遷移温度と呼ぶ温度を越
えると摩擦係数が（例えば０．４から０．２に）低下す
る。一方、低温時から、２５０℃と３００℃の間の温度
では上記摩擦材料は極めて安定した摩擦係数を有し、し
かもディスク摺動面に水が存在しても比較的影響を受け
にくい。

ディスク２６は、炭素繊維系のような繊維材料から成り
、ディスク２５より厚く、例えば１０ｍｍから１５ｍｍ
の厚さを有し、中実若しくは通気構造の形状をしている
。繊維材であるため、ディスク２６の内径部に切られた
スプラインは鋳鉄に切られたスプラインより強度が低く
、上記のように厚さが大きいことは摩擦トルクをドラム
２４のスプライン２４Ｈに伝える上で有利である。しか
し、ディスク２６の厚さが大きいことは、また、ディス
クの熱応力が大きいことに、そして摺動面の摩耗が大き
いことにつながる。ディスク２６と協働する摩擦ライニ
ング２６ａと２６ｂはやはり炭素繊維系の材料からでき
ている。炭素繊維のディスクと炭素繊維ライニングで構
成する摩擦対偶は、低温時には低い摩擦係数を有するが
、摺動部分の温度が上昇すると摩擦係数も増加する。上
記の摩擦対偶又は組立体は前述の、トネリコ材のような
硬水製のブロックが鋼鉄製の車輪と摺動する場合に速度
が低下すると摩擦係数が減少するのと同様の挙動を示す
が、炭素−炭素の摩擦対偶ははるかに急激な摩擦係数の
増加を示す。

以下に、第１図に示す制動装置の作動を説明する。オー
トハイ運転者が緩制動をかけた場合、前記ブレーキキャ
リパ−２７と３２は、例えばフレキシブルホース３３に
より、ピストン３１ａと３１ｂにより形成された油圧室
３１に接続された二重式マスターシリンク等（図示せず
）により同時に押圧される。ディスク２５と摩擦ライニ
ング２５ａ及び２５ｂとの間の摩擦係数は、上記のよう
に最大でかつ安定しており、一方ディスク２６とライニ
ング２６ａと２６ｂとの間の摩擦係数は小さく、温度と
共に上昇する。適度（約１５０℃）に加熱されたディス
ク２５は、制動トルクの大部分を発生し、これにより運
転者の制動解放動作に対して非常に敏感な緩制動が可能
となり、これは濡れた、そして／又は滑り易い路面で前
輪がロックするのを防止する上で重要である。

もし山岳路の下り等のように緩制動が続くと、炭素繊維
でできたディスク２６は加熱され、ディスク上に急激な
摩擦力の増加が生じる。これによりオートハイの運転者
は車輪がロックする前に警告を受けてブレーキ摸作力を
弱め、その結果制動力は、やや過熱したディスク２５か
ら、６００℃以上の非常な高温に耐えるようになってい
るディスク２６へと移管される。急制動をかける必要が
ある場合（例えば、オートハイレースの最中、３００ｋ
ｍ／時もの高速に達する可能性のある乾燥路面の直線路
の終端部での制動のように非常に危険な場合）には、オ
ートハイの運転者は急激に、キャリパ−又はヨーク２７
と３２を同時作動させる。この場合も最初温度が低い間
は制動はディスク２５により行われ、全制動トルクの３
／４はディスク２５により発生するが、一方ディスク２
６は炭素繊維系材料の熱伝導率が低いため、その表面が
急速に加熱される。前記ディスク２５はもっと熱伝導率
が高いが、非常に薄いためにやはり急速に加熱され、２
秒程度の短時間でその表面温度は３５０℃から４５０℃
の間にある摩擦係数の遷移温度を超え、摩擦係数は場合
によっては半分まで低下してしまう。この時点で本来な
ら制動力に異常を生じるのだが、ディスク２日の表面が
非常に急激に加熱されるためディスクとライニング２６
ａ及び２６ｂの増加が略平衡してしまう。このため、最
初鋳鉄のディスク２５によりその３／４を供給されてい
た制動力は、上述のようにその大部分を耐熱性の高い炭
素繊維製ディスク２６により供給されることになる。炭
素間の摩擦係数は鋳鉄と通常のライニングとの間の摩擦
係数より大きいため、ブレーキキャリパ−３２のピスト
ンは、キャリパ−２７のピストンより直径を小さくする
ことができる。

ブレーキ摸作力を弱めると、鋳鉄製ディスク２５は、薄
肉であるため急速に冷却され、数秒間自由回転した後に
は、懸架装置の歪による微妙な段階（制動時の跳ね上が
り運動）の緩かな操作ができるようになる。

第２図に示した実施例は、例えば乗用車用に使用可能で
あり、１つのキャリパ−３７が、車輪ハブと少くとも回
転においては一体になっている２つのブレーキディスク
３８及び３９とを押圧するのに用いられている。ディス
ク３８は、例えば、鋳鉄製で通気溝５７を有し、ディス
ク基部をボルト４１により車輪のリム４０に固着されて
いる。

前記通気溝付きディスク３８は、複合材（樹脂材料系）
から成る、金属板４４の基板に固着された比較的柔らか
い摩擦ライニング４２及び４３と協働している。一番外
側の基板４４は、前記キャリパ−３７の外端４５にボル
ト４６で固定されている。

第２のディスク３９は、炭素繊維系のような繊維＄ａ　
ＩＥＩから成り、車輪リム４０の外周に設けられたスプ
ラインと噛合する内径部スプライン４７を有している。

また、ディスク３９の両側の摺動面は、ディスクと同種
の繊維材料製で、やはり金属板５１及び５２に担持され
た摩擦ライニング４９及び５０と係合している。

前記ブレーキキャリパ−３７は内孔５３を有し、その中
を○リング５４によりシールされ、同時に２つのディス
クを確実に押圧できるように比較的長く作られたブレー
キピストンが移動するようになっている。前記ピストン
５５はキャリパ−３７と共に、ブレーキ油圧発生器（図
示せず）に接続した油圧室を形成している。

第２図に示した装置による制動時、油圧室５６が加圧さ
れると図においてピストン５５は左方へ、キャリパ−３
７は右方へそれぞれ押され、それにより同時にディスク
３８及び３９にそれぞれ対応する摩擦ライニンクを押圧
する。制動開始時には、ディスク３８及び３９の温度は
低く、ディスク３８の摺動面３８ａと３８ｂだけが約０
．４という大きな摩擦係数を持ち、ディスク３９の摺動
面３９ａと３９ｂは約０１の小さな摩擦係数を有してい
る。ディスク３８は通気溝５７を有するため、その温度
は３５０℃以下に押えられておりそのためディスク３８
の摩擦係数は安定した値になっている。制動期間が長い
場合、例えば山岳路の下り坂のような場合、ディスク３
９はその摩擦係数が約０．４の大きな値になるのに充分
なほど加熱され、一方通気溝付きディスク３８も過熱し
て摩擦係数が大幅に低下する。このため、制動力は通気
溝付きディスク３８から、もっと耐熱性のある炭素繊維
ディスク３９へと移管される。また、急制動の場合、前
記通気溝付きディスクの摺動面３８ａと３８ｂは通気溝
により熱が放散される前に急激に熱せられてディスク３
８の摩擦係数が低下し、同時に、ディスク３９の摺動面
は加熱された結果急激に摩擦係数が増加し、ディスク３
９が制動を引き継ぐことになる。

これにより、車輌の運転者は、４００℃近辺では摩擦係
数が不安定な領域があるが、それ以上の温度領域では安
定した高い摩擦係数が保証される３９゜４５．５０の炭
素系材料同志の組合せに制動作用を依存する時以前は、
鋳鉄と複合ライニング材の組合せ３８，４２．４３によ
り、安定した緩やかな制動力を得て制動力の大きさを調
整できる。ある種の用途によっては、炭素繊維ディスク
３９を鋳鉄ディスクより厚さを相当薄くして、それによ
り急速な加熱に有利にすることも予期される。このよう
にディスク３９は、摩擦ライニング材を変更する毎に系
統的に変えることも予想される。

第３図に部分断面図で示したオートバイの前部装置は第
１図の装置に図示した部品を含んでおり、それらの部品
は第１図と同じ参照番号で示されており、単式懸架アー
ム５は、玉形軸受又はころ軸受４ａ及び４ｂを介して、
ナツト５８により軸受４ａに押圧された中空軸３を担持
している。タイヤ７が装着されたリム６を有する車輪１
のハブ２２は、ナンド２３により回転軸３の補強部３ａ
に押圧されており、一方では軽合金製のハブ２２に、螺
合したボルト６０の頭部５９と、そして他方では中空軸
３と１体のフランジ６２の歯６１と結合して回転する。

またボルト６０の頭部５９は１体となった座金６３を介
して鐘形フランジ６４と連結しており、鐘形フランジ６
４は外周スプライン６６を有する円筒リム６５を通じて
２つのブレーキディスク６７と６８に連結されている。

これらブレーキディスク６７及び６８は、それぞれの面
６７ａと６８ａを当接し、背中合せに取着されており、
リム６５のスプライン６６上に噛合するそれぞれのスプ
ライン６９及び７０により軸方向に滑動する。ディスク
６７はステンレス鋼のような強固な鉄系の材料から成り
、好ましくはリム６５上のスプライン６６を横切って設
けられた外周溝に弾性力を利用して取着された弾性止め
輪６６ａにより、ブレーキピストン６３に対して押圧さ
れている。ディスク６７及び６８は、単式アーム５にニ
ードルころ軸受７２を介して取着され、固定リンク　く
図示せず）により回転を防止した単式キャリパ−又はヨ
ーク７１により挟まれている。

前記キャリパ−若しくはヨーク７１は、上記ディスクを
挟む部分にディスク６７及び６８の摺動面に垂直な軸線
を持つ２つの内孔を有し、それぞれその内部をブレーキ
ピストン７３及び７４が密封状態を保ちつつ動くように
なっている。ピストン７３及び７４により、キャリパ−
内部に形成された油圧室７５及び７６はフレキシブルホ
ース７６及び７７により、単式若しくは複式ブレーキマ
スターシリンダのような油圧発生器に接続されている。

前記ピストン７３は、石綿系或いは焼結摩擦材製のブレ
ーキライニング７８をディスク６７の摩擦面６７ｂに当
接し、押圧している。上記ディスク６７は厚さ３ｍｍか
ら４ｍｍで加熱された時にγ変態点を持たない（永久オ
ーステナイト組織）ブレーキ用ステンレス鋼製である。

また、前記ピストン７４は、ピストン７３より小さい直
径を持ち、炭素繊維系繊維材料から作られた摩擦ライニ
ング７９を、やはり炭素繊維系の材質から成り、厚さが
前記ディスクより厚く、２０ｍｍ程度のディスク６８の
面６８ｂに当接、押圧している。前記ディスク６７と６
８の接合面６７ａと６８ａは略タイヤ７の中央面、即ち
、車輪１の走行中央面上に配されており、それによりデ
ィスク６７の摺動面６７ｂをディスク６８の摺動面６８
ｂより前記中央面８０に近づけている。前記キャリパ−
若しくはヨーク７１のディスク６７及び６８に近い部分
が過熱し、それにより油圧室７５と７６内のブレーキ液
が熱せられて沸騰し、密封性が失なわれることを防止す
るためキャリパ−７１の外周には冷却リブ８１が配設さ
れている。成る種の実施例に依れば、ディスク６７と６
８とは、例えば接着により一体とする事もできる、しか
し好ましい実施例においては、上記ディスクが異なる特
性の下に膨張でき、更にこれらディスクの一方を他方と
は別個に交換できるようにするため、これらディスクは
別々のままにされている。

第３図に図示した本発明による制動装置は、摩擦ライニ
ングとディスクの温度が低い状態で緩やかに作動させた
場合、摩擦ライニング７８と摺動面６７ｂとの間の摩擦
係数のみが犬きく（０，４から０．５程度）、ライニン
グ７９と摺動面６８ｂとの間の摩擦係数は当初（０，１
程度と）低くなっている。

従ってディスク６７は制動力の大部分を発生し急速に加
熱されて、熱の一部を大気中に放出し、−部を炭素繊維
性ディスク６８に伝達する平衡点に到達する。上記の緩
制動が、例えば山岳路の下り坂のように連続する場合、
ディスク６７の摺動面６７ｂの温度は焼結ライニング７
８の摩擦係数が低下し始める限界温度を越えてしまう。

この時点までに炭素繊維ディスク６８と炭素繊維ライニ
ング７９の摩擦対偶は遷移温度まで加熱され上記ディス
ク６７の後を受けて制動力を供給し始め、これにより通
常運転者はブレーキ摸作力を少し緩めることになる。

高速での急制動の場合は、ディスク６８の摺動面６８ｂ
の表面が加熱されて、その後制動トルクを発生するまで
に必要とされる短時間の間充分なだけの制動トルクを供
給する。鋼鉄ディスク６７の急速な昇温は吸熱源として
作用するディスク６８の質量のため制限される。

本発明による２枚ディスク制動装置を搭載する車両の状
態や用途に依り前記ピストン７８と７４の直径の比を選
択することで次のような特長を得ることができる。

一急制動の際の発生制動力が２つのディスク間で好適に
移行する。

一ディスクの摺動面６７ｂと６８ｂ及び摩擦ライニング
７８と７９の間に均等で比例した摩津毛が生じる。

第４図には、第１図に示した繊維材料から成るディスク
２６を押圧するキャリパ−３２及び鋳鉄製ディスク２５
を押圧するキャリパ−２７を部分的に図示している。前
記キャリパ−３２のシリンダー３２ｂは導管７８ａによ
りマスターシリンダ７９ｂに、また前記キャリパ−２７
のシリンダー（図示せず）は導管８０ａによりマスター
シリンダ８１ｂに接続されている。上記マスターシリン
ダ７９ｂ及び８１ｂの押し棒７９ａと８１８は１つのブ
レーキペダル８３に連結された揺動アーム８２により平
行に操作される。本発明の１つの実施例に依れば付勢ス
プリング８４　（通常予圧されている）が揺動アーム８
２とマスターシリンダ７９ｂの衝合面の上記押し棒７９
ａの近傍に設けられている。

運転者が、上記ブレーキペダル８３を適度な力で踏んで
上記オートバイのブレーキを作動させた場合、スプリン
グ８４の反力は押し棒７９ａの作動に拮抗するためキャ
リパ−２７のシリンダーのみがブレーキ油圧を受けるこ
とになる。成る種の状況下（例えば滑り易い濡れた曲線
路等）での緩制動に必要とされる非常に緩く安定した制
動力が以上により鋳鉄製のディスク２５だけによって得
られる。

運転者がブレーキディスク８３に加える力を増した場合
、スプリング８４の反力を超過して（繊維材料２６から
成るディスク２６のキャリパ−３２用）プレーキンリン
ダ３２ｂもブレーキ油圧を受は始める。

前記予圧スプリンタ８４による反力が略一定であるため
炭素繊維ディスク２６に加わるブレーキ圧は鋳鉄ディス
ク２５に加わるブレーキ圧に対して常時偏差が与えられ
ている。本発明をもっと明確にするため例をあげて説明
すると、例えば鋳鉄ディスク２５に加わる最大油圧が１
ＱＱｂａｒであれば、予圧スプリング８４により生ずる
圧力差は例えば２Ｑｂａｒになる。本技術分野に知識を
有する者の言葉で言い換えると、鋳鉄ディスク２５のブ
レーキ回路８０ａには、２Ｑｂａｒの略一定な゛伺加″
がありディスク２６のブレーキ油圧は３Ｑｂａｒを越え
ることができない。

下り坂等で長時間制動を続けるとブレーキディスク２６
は過熱してその摩擦係数が急激に増加する遷移点を越え
る。しかし、ディスク２６に印加されるブレーキ油圧が
鋳鉄ディスク２５に加わる油圧より低いため制動力の増
加は限られたものになる。

第４図に示す制動装置で急制動をする場合、鋳鉄製ブレ
ーキディスク２５は最大ブレーキ圧を受けて急激に温度
が上昇するが、同様に、ディスク２５より厚さが大だが
熱伝導率が小さいディスク２６も急激に温度が上昇する
。通常、繊維材料製のディスク２６の摩擦係数の急激な
増加は、鋳鉄製ディスク２５の摩擦力の急激な減少の段
階で生じ、この摩擦係数の急激な増加によるオートハイ
の制動力の変化はディスク２６に加えられるブレーキ油
圧が小さいため減衰されたものとなる。

第４図に図示したブレーキ回路は、第３図において油圧
室７６と７５をそれぞれ第４図のブレーキ導管７８ａと
８０３に接続ずれば第３図の２枚ディスクを有する制動
装置にも応用できることは言うまでもない。本実施例に
おいては、繊維材料製ディスク６８に作用するピストン
７４の直径がステンレス鋼製ディスク６７に作用するピ
ストン７３の直径より小であるた必炭素繊維十バの遷移
温度を通過する際の制動力の変化が更に弱められること
に注意する必要がある。ブレーキピストン７４に油圧が
加わらない、制動装置の低圧操作の間、繊維材製ディス
ク６８はディスク６７との接触部を通して加熱され、従
ってディスク６７に対しては吸熱源として働く。

本発明の種々の実施例において、制動装置の操作者、即
ち車両の運転者には、鉄系材料製のディスクと、耐熱性
の高い繊維材料製のディスクの組合せの場合は、繊維材
料製ディスクを２枚用いた場合よりも、ブレーキ操作力
（一般に運転者の筋肉による力に比例する）の関数であ
る平均有効摩擦係数が安定する傾向になることが知られ
ていた。

繊維材料製ディスクは低温時は摩擦係数が低く、４００
℃から４５０℃の間にある遷移温度通過によりすべり摩
擦の特性が完全に変化するため、摺動面に多少の熱を加
えるだけで摩擦係数が０．１５から０．５まで急激に上
昇してしまうためである。

オートハイを運転してカーブをきりながら制動する際は
、摩擦係数が非常に安定していなければならない、カー
ブ中に急に制動力が増加するとオートハイの安定性が回
復不能に損われてしまうためである。

本発明の応用は本文では主に高速オートハイについて説
明したが、本発明は車輪を有する全ての乗物、とりわけ
、自動車及び複数のディスクを有する航空機等に使用さ
れる制動装置にも応用できることは明らかである。

また、本発明は以」二に図示、説明した実施例に限定さ
れるわけではなく、本技術分野の知識を有する者により
本発明の技術思想と精神の範囲内で数多くの改変が可能
であることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る２つのディスクを有する制動装置
を備えたオートバイの前部装置の、車軸を含む平面での
正面断面図、第２図は本発明に依る２つのディスクを有
する制動装置の、ディスクが共通の押圧キャリパ−若し
くはヨークと協働する部分を示す部分断面図、第３図は
本発明に依る１つのキャリパ−と２つの別個に装着され
たブレーキディスクを有する制動装置を備えたオートバ
イ前輪の部分断面図、 第４図は本発明による２つのディスクを有する制動装置
の別々のブレーキキャリパ−若しくはヨークを示し、こ
れらキャリパ−が２重のマスターシリンダに、これらの
回路のうちの一方が圧力に偏差を付加して接続されてい
るところを示す部分図及び略示図。 １・・・オートハイ前輪、　３・・・車軸、５・・・鼾
架アーム、　　　１５ａ・・・車輪中央面、２５．２６
・・・ブレーキディスク、 ２５ａ　、２５ｂ　、２６ａ　、２６ｂ−摩擦ライニン
グ、２７．３２・・・キャリパ−１７８ａ１８０ａ・・
・油圧導管、７９ｂ、８１ｂ・・・マスターシリンダ、
７９ａ、８１ａ・・押し棒、　８２・・・揺動アーム、
８４・・・付勢スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも２つの別個のブレーキ装置を有し、その各
   々が少くとも１つの付属の摺動面と付属の摩擦ライニン
   グとを有し、制動時に前記摺動面と前記摩擦ライニング
   との間の接触領域には以下の特性の摩擦係数が適用され
   る、即ち、前記第１のブレーキ装置の前記２つの部品の
   材質は、前記第１のブレーキ装置の前記摺動面の温度が
   上昇すると前記摩擦係数が低下し、前記第２のブレーキ
   装置の前記２つの部品の材質は、前記第２のブレーキ装
   置の前記摺動面の温度が上昇すると前記摩擦係数が増加
   するようにされた回転部材用制動装置において、前記摩
   擦ライニングを押圧するそれぞれ別個の部材は、例えば
   別々のマスターシリンダのような別個のブレーキ圧発生
   器に接続されており、該ブレーキ圧発生器の操作部材に
   より加える操作力と前記ブレーキ圧発生器が発生する圧
   力との間に、操作力の遷移点以下の小さい操作力に対し
   ては、前記第１ブレーキ装置の前記摩擦ライニング押圧
   部材のみが作動し、操作力が遷移点以上になると第１ブ
   レーキ装置と第２ブレーキ装置の両方の前記押圧部材が
   同時に作動するような関係を有することを特徴とする回
   転部材用制動装置。 ２、前記第２ブレーキ装置のブレーキ圧発生器用前記操
   作部材は、前記第１ブレーキ装置のブレーキ圧に対して
   略一定値だけ前記第２ブレーキ装置のブレーキ圧を下げ
   るために少くとも１つの付勢スプリングと協働すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ３、前記第１ブレーキ装置の前記摺動面は鋳鉄又は鋼鉄
   のような鉄系材料で作られており、アスベスト系又は樹
   脂系の複合材料から成る摩擦ライニングと協働すること
   により、安定しているが前記摺動面が高温になると急激
   に摩擦係数が低下するような特性を付与されており、一
   方前記第２ブレーキ装置の前記摺動面は炭素繊維のよう
   な繊維系の材質から作られ、同種の繊維系材質から成る
   摩擦ライニングと協働することにより、前記摺動面の温
   度が上昇すると摩擦係数が上昇することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ４、前記第１ブレーキ装置の前記摺動面は永久オーステ
   ナイト組織を有するステンレス鋼のように耐熱性の高い
   鉄系材料製で、焼結材のような硬い材質の摩擦ライニン
   グと協働するが、一方、前記第２ブレーキ装置の前記摺
   動面は炭素繊維のような繊維系材料製で、前記摺動面の
   温度が上昇すると摩擦係数が増加する同様の繊維系摩擦
   材料から成る摩擦ライニングと協働することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ５、前記第１及び第２のブレーキ装置の摺動面はそれぞ
   れ鉄系材料と繊維系材料で出来た２つのディスク上に形
   成されており、上記２つのディスクは、前記回転部材と
   一体になって回転する支持ドラム上に設けたスプライン
   により同一の回転をし、前記鉄系材料製ディスクの１つ
   の円板面と前記繊維系材料製の１つの円板面とを同時に
   押圧するように設置した１つのキャリパー若しくはブレ
   ーキクランプの内側の面を介して互いに押圧し、それに
   より２つのディスク間で相互に熱伝達が生じることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載の制動装置。 ６、前記鉄系材料製のディスクは、最も冷却効果の高い
   位置に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の制動装置。 ７、前記装置はオートバイの車輪のブレーキに用いられ
   、前記２つのディスクの接合面は制動する車輪の略中央
   面に在ることを特徴する特許請求の範囲第５項に記載の
   制動装置。８、前記２つの別個のブレーキ装置の２つの
   ディスクは、互いに略等しい外径と内径を有するが厚さ
   が相異し、前記第２のブレーキ装置のディスクの方が厚
   さが大であることを特徴とする特許請求の範囲第５項に
   記載の制動装置。 ９、前記第２ブレーキ装置のディスクは、制動時に温度
   が急速に上昇するように薄くされており、約３〜４ｍｍ
   の厚さとなっていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項に記載の制動装置。 １０、前記摩擦ライニングを押圧する、別個の前記部材
   は互いに異なる直径の作用ピストンであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 １１、前記第２ブレーキ装置のピストンは、他方に比し
   て小さな直径を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１０項に記載の制動装置。 １２、前記装置はオートバイの車輪の制動に用いられ、
   前記第１ブレーキ装置の前記ディスクの前記摺動面は制
   動する車輪の中央面上に配置されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の制動装置。