JPH062459B2 - 多板ブレーキに使用するドラム駆動装置 - Google Patents

多板ブレーキに使用するドラム駆動装置

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JPH062459B2
JPH062459B2 JP2505833A JP50583390A JPH062459B2 JP H062459 B2 JPH062459 B2 JP H062459B2 JP 2505833 A JP2505833 A JP 2505833A JP 50583390 A JP50583390 A JP 50583390A JP H062459 B2 JPH062459 B2 JP H062459B2
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wheel
rotor
wheels
drive
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
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    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
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    • F16D2055/0058Fully lined, i.e. braking surface extending over the entire disc circumference

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的に多板ブレーキのロータ板を回転車輪
に取付ける機構に関し、詳しくはロータ板を航空機車輪
に取付ける機構に関する。
車輪フランジ間に大きい幅を有するラジアルタイヤ用大
径航空機車輪、及び半径方向の大負荷要件についての最
近の要求により、航空機車輪の変形すなわち楕円化の量
が増大してきた。その結果、スタントン(Stanton)の米
国特許第3,958,833号に示されたような、現行の車輪駆
動キー装置を有する車輪の楕円化は、半径方向の集中荷
重をロータ板に及ぼし、この荷重がロータ板を傷付ける
ことがある。これは、ロータ板がカーボン材料で作られ
るときに、特に問題である。ダーベイ(Davey)の米国特
許第2,771,966号のトラックタイヤのダブル車輪、及び
スタントン(Stanton)の米国特許第3,958,833号に示され
た航空機タイヤのシングル車輪のような、車輪駆動キー
装置は、外径を介して構造的荷重を伝達するためにロー
タ板の外径に係合することにより作動する。航空機の車
輪キーは、連結ボルト領域と内側フランジ領域の両方で
航空機車輪に取付けられる(第1図参照)。内側フラン
ジ領域は最も大きい車輪変形すなわち楕円化が起こると
ころなので、完全に回転する間に車輪が半径方向内方及
び外方に変形するとき、車輪のキーは半径方向に移動す
る。次いで、部分的な車輪の楕円化により、半径方向荷
重はロータ板周囲のインサートに伝達される。ロータ及
びロータ駆動機構の損傷は、車輪楕円化の結果起こり、
これがブレーキ寿命の低下をもたらす。更に、ブレーキ
寿命の低下は、ステータ及びロータ板の早期交換と、ブ
レーキ着陸コスト当たり高いコストをもたらす。
幾つかの重要な目的を達成するために、ロータ駆動装置
を単純化することが非常に好ましい。第1に、現行の車
輪駆動キー装置は、駆動キー、インサート、リベット、
及び据え付けに必要なその他を含む、幾つかのハードウ
ェア部品を必要とする。航空機の車輪・ブレーキ組立体
に現在使用中のロータ駆動キー装置は、270ほどの部
品を必要とする。単一部品のハードウェアからなり、こ
の単一部品のハードウェアが部品・組立コストを相当減
じるロータ駆動装置を提供することは非常に有利であ
る。他の重要な目的は、ブレーキの全有効寿命を増大さ
せることである。第2図及び第3図に示すように、ブレ
ーキ板が相当摩耗した後、駆動インサートリベットが互
いに接触すると、車輪キー装置はブレーキ寿命を減じ
る。リベット間の接触は、ブレーキの早期交換をもたら
す。円板の周囲に配置された駆動インサート(駆動イン
サートはリベットで所定位置に保持されている)をなく
すことにより、ブレーキ板を更に摩耗させることがで
き、従ってブレーキの有効寿命を増大させブレーキ着陸
毎のコストを低減することができる。他の重要な目的
は、ブレーキ板の再研磨工程を単純化することにある。
ブレーキ板の再研磨工程は、摩耗したとき使い捨てる以
前の状態よりも個々のブレーキ板の寿命を伸ばすことが
できる。現行のロータ駆動装置は、再研磨前のロータハ
ードウェアの分解と、再研磨後の再組立を必要とする。
多数のハードウェアをなくすロータ駆動装置は、再研磨
の時間とコストを相当減じるだろう。他の重要な目的
は、車輪への直接の熱伝導を減じることである。航空機
ブレーキにおけるカーボン板の使用の増大により、周囲
の車輪・ブレーキ構造物に厳しい温度要件を課してい
る。従って、車輪への直接の熱伝導を減じるロータ駆動
装置を提供することが望ましい。
本発明は、多板ブレーキのロータ板を回転車輪に取付け
る取付機構を提供することにより、上記目的を満たすも
のであり、前記車輪は2つの車輪部品と熱シールド手段
とからなり、多板ブレーキは、車輪と車軸にそれぞれ連
結されたロータとステータからなり、取付機構は、軸方
向に延びる内部開口部と連通する対向した軸方向開口端
を有するほぼ環状のドラムを備え、一方の開口端は複数
の取付手段を有する取付部によって構成され、取付手段
はドラムを車輪と連結する連結手段を受け入れ、ドラム
の他方の軸方向端は、半径方向外方に延びるフランジを
有し、更に、前記ドラムの内部開口部内に半径方向内方
に延びる複数の円周方向に間隔を隔てた軸方向に延びる
駆動手段を備え、該駆動手段は関連したロータ板をドラ
ム及び車輪と連結するために関連したロータ板の関連し
た受け入れ手段に係合する取付機構において、ドラムの
軸方向長さの大部分が、ドラムと車輪の間の半径方向間
隔が前記ブレーキの円板に作用する車輪変形の半径方向
荷重を最小にするように、車輪からほぼ半径方向内方に
間隔を隔てており、熱シールド手段は、ドラムの外側に
配置され、軸方向に延び、一端でフランジに当接し、他
端でドラムにより支持される連続な環状熱シールド手段
である、ことを特徴とする。
本発明を実施する一例を実施例を示す図面を参照して以
下に詳細に説明する。
第1図は、先行技術の車輪駆動キー装置の断面図であ
る。
第2図は、ステータと、ロータ駆動インサートとそのま
わりのリベットを有する一対のロータとを示す概略図で
ある。
第3図は、摩耗後の第2図のステータとロータの概略図
である。
第4図は、車輪に取付られた本発明のドラム駆動装置と
多板ブレーキの係合ロータの断面図である。
第5図は、第4図の線5−5における断面図である。
第6図は、本発明のドラム駆動装置の別の実施例であ
る。
第7図は、第6図のドラム駆動装置の側面図である。
第8図は、第7図の線8−8における断面図である。
第9図は、バイアスプライタイヤ(bias-ply tire)につ
いてのドラム駆動装置の変形を示す図である。
第10図は、ラジアルプライタイヤ(radial ply tire)
についてのドラム駆動装置の変形を示す図である。
第1図〜第3図は、多板ブレーキを有する先行技術の車
輪を示しており、ここでロータ板はその周囲に配置され
たロータインサートを持っている。第1図は、ビーム車
輪キー・ロータインサート組立体として知られるものを
示す。個々の車輪キー10は、連結ボルト領域20と内
側フランジ領域30で車輪に各々連結される。内側フラ
ンジ領域30は、キーボルト40用の複数の開口部を有
する。第2図は挟み込み円板を示し、ここでロータ板7
0は、リベット60によってロータの周囲に取付けられ
たロータ駆動インサート50を有する。この形式のロー
タ駆動装置は、1つのブレーキ組立体に総計270の別
々の部品を必要とする。加えて、キーボルト40を受け
入れる内側フランジ領域30の孔は、車輪の高い応力領
域にある。かかる車輪のフランジ応力は、ラジアルタイ
ヤの使用で更に大きくなる。航空機の車輪が完全に回転
するとき、車輪フランジの変形すなわち楕円化が起こ
る。車輪キーの変形はまた、車輪フランジ領域30にお
けるキーの取付により起こる。車輪キーの変形は、車輪
キーが車輪のフランジよりも軸方向外方に延びるので、
車輪フランジの変形よりも大きい。その結果、半径方向
内方の車輪キーの移動は、車輪から強度の低いカーボン
ロータへ大きい集中荷重を加える。カーボンロータすな
わち駆動装置構成部品の損傷は、ブレーキ寿命を減じ、
ブレーキ着陸コスト当たりのコストを高めてしまう。加
えて、第2図及び第3図に示すように、ロータ70とス
テータ80の摩耗により、リベット60が隣接するロー
タのリベットに接触する。リベットの接触は、駆動装置
の構成部品を損傷させ、その結果、ブレーキ装置の構成
部品を早期に交換することになる。
本発明は、第4図に示すドラム駆動装置100を提供す
ることにより、上述した問題をなくすものである。ドラ
ム駆動装置100は、参照番号130で全体的に示す車
輪の内側ハーフ140内に受け入れられる。車輪ハーフ
140は、連結ボルト150付近の領域から内側フラン
ジ142まで延びる。車輪は、適当な軸受手段によって
車軸160に取付けられる。駆動装置100は複数のド
ラム部品からなり、このドラム部品は環状形ドラムを形
成するために、締結手段すなわち溶接によって互いに結
合されている。変形例として、ドラム駆動装置100は
単一の一体部品(第8図参照)であっても良い。第4図
のドラム駆動装置100は、内側端102と外側端10
4の間を軸方向に延びる。ドラム駆動装置100はほぼ
環状形のドラムであり、端102が内側開口部すなわち
開口端112を構成し、端104が外側開口部すなわち
開口端114を構成する半径方向内方に延びたフランジ
108を有する。半径方向に延びたフランジ108は、
ドラム駆動装置100を車輪140に取付ける締結手段
すなわち連結ボルト150用の複数の開口部118を有
する。ドラム駆動装置100は軸方向に延びた内部開口
部122を構成し、この開口部に複数の円周方向に間隔
を隔て、軸方向に延びるスプラインすなわち駆動手段1
28が延びる。軸方向に延びるスプライン128は、内
部開口部122に半径方向内方に延び、第5図でいっそ
う明らかにわかるように、ロータ170をドラム駆動装
置100と回転可能に連結するために相補形の開口部1
78に受け入れられる。スプライン128は第5図に断
面が小さいものとして示されるが、スプライン128が
円周方向に広い幅(第7図参照)を有し、ロータ内の相
補形開口部に受け入れられることを理解すべきである。
ドラム駆動装置100は、複数の半径方向に延びる熱フ
ランジすなわちベーン144を備え、このベーンは車輪
ハーフ140の内側開口部付近に配置され、かつ構造ベ
ーン146を有する。
熱シールド155が、ドラム駆動装置100のまわりに
配置され、車輪ハーフ140の内面の内方に位置する。
熱シールド155は、熱が隣接する車輪ハーフ140と
そのまわりに配置されたタイヤに放散するのを阻止す
る。駆動装置100は、熱シールド155がドラム駆動
装置の外側に軸方向に延びる単一の熱シールド(第6図
参照)からなるように、熱ベーン144及び構造ベーン
146を備えなくても良い。
ドラム駆動装置100は、車輪ハーフ140の端フラン
ジ142の半径方向内方に配置される。ドラム駆動装置
はその軸方向長さに沿って車輪ハーフ140との連結部
を実質的に有さない。従って、ロータ170及びステー
タ180によって発生した熱エネルギーの車輪ハーフ1
40への直接伝達が阻止される。更にこれは、車輪ハー
フ140のまわりに配置されたタイヤへの車輪ハーフ1
40による熱伝達を阻止する。更に、ドラム駆動装置1
00は車輪ハーフ140の軸方向全長と実質的に直接連
結しないので、車輪ハーフ140が半径方向内方に変形
するとき、車輪ハーフは、駆動装置100の外側と車輪
ハーフ140の内面との間に位置する隙間内に変形す
る。車輪ハーフ140の楕円化により生じる変形は、ド
ラム駆動装置100の変形を引き起こすことがなく、従
ってロータ駆動装置の損傷を引き起こさない。ドラム駆
動装置100は、連結ボルト領域で車輪130に取付け
られる。ドラムが構造的に強く剛性のある車輪の連結ボ
ルト領域で固定され、車輪フランジ領域と独立であるの
で、ドラム駆動装置は、車輪の変形で引き起こされる半
径方向荷重のカーボンロータへの伝達をなくす。ドラム
駆動装置100は、車輪の全回転に亘り、円形を維持す
る。ドラム駆動装置はまた、車輪キー/インサート装置
の特徴ではない、より均一な駆動荷重分布を維持する。
ドラム駆動装置100は、車輪の楕円化により生じるロ
ータの非係合の可能性を減じるために、車輪フランジ領
域から独立であるように設計される。車輪キー/インサ
ート装置において普通である非係合は、残りの係合キー
に高い不均一荷重を発生し、この荷重はロータインサー
ト、リベット、及びカーボン軸受の表面に疲労を引き起
こす。
第6図〜第8図は、ドラム駆動装置の別の実施例を示
す。同様の構造を100づつ増した同じ参照番号で示
す。駆動装置200は、車輪230内に位置し、ボルト
250で取付けられる。スプライン228は、ロータ2
70をドラム駆動装置及び車輪と回転可能に連結するた
めに軸方向に延びる内部開口部222に半径方向に延び
る。スプライン228は、スプラインが開口部278で
あるので、スプライン128よりも広い。ドラム駆動装
置200は、単一の軸方向に延びる熱シールド255を
まわりに有する単一の一体構造物である。シールド25
5は、内側車輪ビード座領域がブレーキ板積層体で発生
した熱からいっそう効果的に遮蔽されるように、内側フ
ランジ242を通り越して軸方向内方に延びる。
本発明のドラム駆動装置は、実質的に改良したロータ駆
動装置を提供する重要な目的を達成する。第1に、ドラ
ム駆動装置は、ロータがもはやインサート及びそのまわ
りのリベットを必要としないので、「リベットの接触」
問題がなくなる結果、ブレーキの長寿命化の可能性を提
供する。ロータインサート及びリベットがなくなること
により、ブレーキ板はリベットが接触することなく更に
摩耗することができる。インサート及びリベットなし
に、カーボンロータの非対称摩耗による干渉の可能性が
排除される。第2に、本発明のドラム駆動装置は、単一
部品の設計でも良い。ドラム駆動装置が互いに連結され
た幾つかの部品で作られようと、或いは単一の一体ドラ
ムであろうと、ドラムを内側の車輪ハーフ内に容易に挿
入することができる。先行技術の車輪キー/インサート
装置は、1つのブレーキ組立体に270部品ほどのハー
ドウェアを必要とする。本発明は、組立のコスト及び時
間を著しく減じ、これは相当のレーバーコストの節約と
なる。加えて、ロータのリベット孔と車輪フランジに近
いボルト孔の排除はまた、ロータ及び車輪の総合強度を
増大し、加工コストを減じる。本発明のドラム駆動装置
は、先行の駆動装置よりも大きい捩じり強度を示す。高
エネルギーRTO(Rejected take-off)停止試験は、ド
ラム駆動装置の大きい捩じり強度を示し、試験後の分析
はドラムの損傷が起きていないが、車輪キーの変形及び
ロータインサートの溶融はその形式の装置において大き
いことを示した。ドラム駆動装置は、車輪放熱能力をい
っそう効率的に利用する。内側車輪ビード座領域への熱
の伝導経路は、ドラム駆動装置で非常に減少する。なぜ
なら、第1図に示したキーボルトによる車輪フランジ、
タイヤビード、及び高温摩擦構成部品の間の直接経路が
排除されるからである。本発明のドラム駆動装置は、外
側車輪ハーフへの直接伝熱通路を備える。内側車輪フラ
ンジ及びビード座領域の温度の減少(これはタイヤ発火
の可能性を最小にする)、及び車輪ハブ温度の減少が、
適当な熱シールドを有する本発明を使用して実現するこ
とができる。本発明は、100%ドライのリジェクトテ
イクオフ(rejected take-off)のような多くの航空機仕
様においてタイヤの発火を防止することができる。4
9.6mft-poundのブレーキ運動エネルギー試験では、
タイヤの発火はなかった。本発明のドラム駆動装置の有
効車輪変形を評価するために行われた構造解析は、パイ
アスプライタイヤ及びラジアルプライタイヤの両方の動
的試験及び静的試験を含んでいた。この試験結果は、最
も厳しい条件で、半径方向内方のドラム変形(曲線A)
は、バイアスプライタイヤとラジアルプライタイヤのそ
れぞれについて、車輪変形(曲線B)の10から30%
と53から58%であった(第9図及び第10図参
照)。試験は、車輪・ブレーキ構造物の全体に亘って温
度の大きな上昇がないことを示した。一層の温度低減を
改良した熱シールド設計で予想することができる。ドラ
ム駆動装置はまた、ブレーキの高運動エネルギーRTO
停止の後、構造的一体性を維持することができる。RT
O試験の結論で、ドラムスプラインやドラムのバレル形
状に構造的な損傷が生じていないことが観察された。典
型的には、先行設計の車輪キーは同様のRTO試験の
後、しばしば変形した。ブレーキからドラム駆動装置を
分解するのに困難はない。逆に、ブレーキから車輪キー
/インサート装置を分解するには、変形したキーと溶融
したインサートのための相当の努力を必要とする。
ロータインサートの排除は、ブレーキ板の再研磨プログ
ラムを単純化する。先行の手順では、再研磨前に使用し
たロータからインサートを分解し、再研磨の後にリベッ
ト孔の再加工とインサートの再組立を必要とした。相当
なコスト及び時間の節約が、カーボンロータ板を有する
ドラム駆動装置にロータ板再研磨プログラムを適用する
ことにより実現するだろう。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多板ブレーキのロータ板を回転車輪(13
    0、230)に取付ける取付機構であって、前記車輪
    (130、230)は2つの車輪部品と熱シールド手段
    (155、255)とからなり、多板ブレーキは、車輪
    (130、230)と車軸(160、260)にそれぞ
    れ連結されたロータ(170、270)とステータ(1
    80、280)からなり、取付機構は、軸方向に延びる
    内部開口部(122、222)と連通する対向した軸方
    向開口端(112、114;212、214)を有する
    ほぼ環状のドラム(100、200)を備え、一方の開
    口端(114、214)は複数の取付手段(118、2
    18)を有する取付部(108、208)によって構成
    され、取付手段はドラム(100、200)を車輪(1
    30、230)と連結する連結手段(150、250)
    を受け入れ、ドラム(100、200)の他方の軸方向
    端(102、202)は、半径方向外方に延びるフラン
    ジ(202)を有し、更に、前記ドラム(100、20
    0)の内部開口部(122、222)内に半径方向内方
    に延びる複数の円周方向に間隔を隔てた軸方向に延びる
    駆動手段(128、228)を備え、該駆動手段(12
    8、228)は関連したロータ板(170、270)を
    ドラム(100、200)及び車輪(130、230)
    と連結するために関連したロータ板(170、270)
    の関連した受け入れ手段(178、278)に係合する
    取付機構において、 ドラム(100、200)の軸方向長さの大部分が、ド
    ラム(100、200)と車輪(130、230)の間
    の半径方向間隔が前記ブレーキの円板(170、18
    0、270、280)に作用する車輪変形の半径方向荷
    重を最小にするように、車輪からほぼ半径方向内方に間
    隔を隔てており、熱シールド手段(155、255)
    は、ドラム(200)の外側に配置され、軸方向に延
    び、一端でフランジ(202)に当接し、他端でドラム
    (200)により支持される連続な環状熱シールド手段
    (155、255)である、ことを特徴とする取付機
    構。
  2. 【請求項2】ドラム(100、200)は、前記車輪
    (230)と連結した単一の一体部材(200)からな
    る、ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の取付機
    構。
  3. 【請求項3】ドラム(100、200)は、前記環状ド
    ラム(100)を形成するように互いに取付けられた複
    数のドラム部分からなる、ことを特徴とする請求の範囲
    第1項に記載のドラム駆動装置。
  4. 【請求項4】関連した円板(170、270)の受け入
    れ手段(178、278)は、前記駆動手段(128、
    228)と相補的に形作られた円板開口部(178、2
    78)からなる、ことを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載の取付機構。
  5. 【請求項5】車輪(130、230)は航空機車輪(1
    30、230)であり、円板(170、180、27
    0、280)はカーボン板(170、180、270、
    280)である、ことを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載の取付機構。
JP2505833A 1989-03-27 1990-02-08 多板ブレーキに使用するドラム駆動装置 Expired - Lifetime JPH062459B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US329,211 1989-03-27
US07/329,211 US4944370A (en) 1989-03-27 1989-03-27 Drum drive for use with multiple disc brakes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04500190A JPH04500190A (ja) 1992-01-16
JPH062459B2 true JPH062459B2 (ja) 1994-01-12

Family

ID=23284367

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2505833A Expired - Lifetime JPH062459B2 (ja) 1989-03-27 1990-02-08 多板ブレーキに使用するドラム駆動装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4944370A (ja)
EP (1) EP0465564B1 (ja)
JP (1) JPH062459B2 (ja)
CA (1) CA2008036A1 (ja)
DE (1) DE69002158T2 (ja)
ES (1) ES2042294T3 (ja)
WO (1) WO1990011461A1 (ja)

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