JPH07509302A

JPH07509302A - ブレーキディスク用環状ドライブインサート

Info

Publication number: JPH07509302A
Application number: JP6509133A
Authority: JP
Inventors: バーワンガー　フレッド　ウィリアム
Original assignee: アライド　シグナル　インコーポレイテッド
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: EP0662202A1; JP2569291B2; DE69302395T2; DE69302395D1; WO1994008153A1; EP0662202B1; US5273140A

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】ブレーキディスク用環状ドライブインサート本発明は、一般的にブレーキディスク用ドライブインサートに関し、特にブレーキディスク内の略環状の開口内に回転可能に受け入れられた環状ドライブインサートに関する。

航空機のホイール及び軸に交互にスプライン止めされた複数のブレーキディスクを採用するブレーキ組立体において、ディスクの周囲のスロットを補強し、且つディスクの周囲を急速に悪化させる過酷な運転から解放する特別に構成したドライブ手段を設けることが重要である。炭素−炭素複合ブレーキディスクは、改良したブレーキング及びヒートシンク特性を有し、広く利用されるようになった。

炭素−炭素複合ブレーキディスクは、鉄鋼より強度が劣るため、ディスクの周囲のスロットに補強インサートを設けることが重要である。金属性インサートの使用に関する問題は、インサートが炭素ディスクに直接力を伝達し、炭素ディスクか、力か適正に分散されない場合にはクラック或いはクランプルを受けることである。炭素−炭素複合ブレーキディスクに設けられたインサートの例は、クック他の米国特許第３８００３９２号、ステムソン他の米国特許第３９３４６８６号、ジャナツシュ他の米国特許第３９７２３９５号、ハーガの米国特許第４００７８１４号、ビンターの米国特許第４０８３４３４号、ポクの米国特許第４４６５１６５号、ボク他の米国特許第４４６９２０４号、グライダ−の米国特許第４５１１０２１号、ピータ−センの米国特許第４５５７３５６号及びエトミステンの米国特許第４７８４２４６号によって与えられる。

本発明は、ディスクか略環状の中央開口を内部に有する略環状の部材と、前記ディスクの中に半径方向に延びる少なくとも１つの環状の凹部を備えた、ディスクの縁表面とを存し、ドライブインサートが、略円筒の本体を有し、本体は、軸方向に本体を貫通し、本体の直径に沿って本体の中に直径方向に延びるインサート開口を作るように切り取られた本体の一方の面を有し、インサー１への開口は、本体の回転中心と本体の外面との間に設置された軸方向に延びた表面で終わり、さらに本体から延びる端フランツを有し、各端フランジは、本体の外面から半径方向外方に延びて、ドライブインサートのディスクに対する軸方向の位置決めを行い、環状ドライブインサートの本体は環状凹部内に回転可能に設置され、且つディスクの両側面に係合するフランジによって軸方向に保持される、ブレーキディスクと組合わせたドライブインサートを提供することによって上述の問題に対する解決策を与える。

実施例を説明する図面を参照しながら本発明を以下に詳細に説明する。

図１は、本発明による環状ドライブインサートを介してトルクチューブと結合した航空機の炭素−炭素複合ブレーキディスクの図である。

図２は、図１の包囲部分の拡大図である。

図３Ａは、環状ドライブインサートの第２実施例の端面図である。

図３Ｂは、図３Ａの線３Ｂ−３Ｂからみた、図３Ａに図示した環状ドライブインサートの第１部分を図示する図である。

図３０は、図３Ａの環状ドライブインサートの第２部分の図である。

図４Ａは、本発明による環状ドライブインサートの第３実施例の端面図である。

図４Ｂは、図４への線４Ｂ−４Ｂからみた図である。

図５乃至図７は、ブレーキディスクの環状ドライブインサートの環状スロット或いは開口への挿入を図示する。

図８は、ブレーキディスクを本発明の環状ドライブインサートを介してトルクチューブと結合することによって与えられる、他の方法に対する平均的なｌ・ルクの増加を示す表である。

図１を参照すれば、航空機の炭素−炭素複合ブレーキディスク１０は、形状が略環状で、外径円周１２と略環状の中央開目１４とを有する。本発明によるブレーキディスク環状ドライブインサート２０を内部に受け入れる複数のスロット開口或いは凹部１６が、開口１４の周囲のまわりに設置される。ディスク１０の凹部１６は、ディスクｌＯの開口１４から半径方向外方に延びる略環状形状のスロットである。環状ドライブインサート２０が、トルクチューブ６をディスクと結合し、）・ルクヂューブは航空機の図示しない軸と回転不能に結合されている。図２に図示するように、ｌ・ルクチューブ６は半径方向に延びた短いスプライン８を有し、このスプライン８はそれぞれの環状ドライブインサー）２０の開口２１内に延びる。各環状ドライブインサート２０は、凹部１６の表面に回転可能に係合する略円筒の本体２２からなる。本体２２は面２３で切り取られ、円筒体２２の中に直径方向に延びる開口２１を有する。開口２１は、本体２２の回転中心Ａを越えて延び、回転中心Ａと円筒体２２の外面との間に設置された平らな表面２４（変形例として、平らな形でなくてもよい）で終わる。円筒体２２の両軸端には、ディスク１０の両側に係合する、半径方向に延びたフランジ２６があり、ドライブインサート２０を環状スロット１６内で軸方向に保持する。

図１．２及び図５乃至図７は、ステータブレーキディスク及びＩ・ルクチューブと組み合わさった環状ドライブインサートを図示するが、本発明のドライブインサートは又、ロータディスクを航空機ホイールと結合するためにロータディスクの外周縁面で環状凹部に回転可能に設置してもよい。ホイールは、軸方向に延びる一体のドライブポス或いは取り付けられたドライブキーのいずれかを有し、トルクチューブスプラインがステータブレーキディスクの凹部に回転可能に位置決めされたドライブインサートと結合するのと同じ仕方で回転可能なドライブインサートと結合したドライブ部材を設ける。

図３Ａを参照すれば、全体的に参照番号３０で指示する環状ドライブインサートの第２実施例が図示されている。環状ドライブインサート３ｏは、略円筒形で、軸方向に延びる本体３２を有し、本体３２は面３３で切り取られて、本体３２の中に直径方向に延び、しかも平らな表面３４で終わる開口３１を作る。フランジ３６は、面３３で切り取られて裁断体３２の形状に一致させるだけでなく、フランツ３６がディスク１０の開口Ｉ４に隣接し、しかも凹部１６の僅かに半径方向外方に設置された他の肩及び本体形状と干渉しないように切り取られて平らな表面或いは部分３７を作る。環状ドライブインサート３０は、２つの部分から作られた組立体からなり、図３Ｂに図示した第１部分３８はフランジ３６と、軸方向に反対に、半径方向内方に延びる肩３８Ａとを有し、肩３８Ａは内部凹部３９の端を構成する。図３Ｃ（図３Ｂとスケール合わせしていない）に図示する第２部分４０は、フランジ３６と大きさか同じのフランジ４６と、半径方向外方に延びる部分４４を備えた軸方向に延びる部分４２とを有する。部分４４の半径方向外方に延びた肩４５は、凹部３９内に受け入れられて、第１部分３８の耳表面３８Ｂに係合し、さらに２つの片をいっしょに保持する。第２部分４０は、部分４４の端４０Ａ或いは４０Ｂの一方を凹部３９の中に滑動させ、次いでフランジ３６．４６か整列し、且つ部分４４か凹部３９内に回転可能に設置されるように、部分４０を部分３８に対して回転させて、部分４０を位置決めすることによって、第１部分３８と結合する。

図４Ａは、本発明の第３実施例を図示し、環状ドライブインサートは全体的に参照番号５０て指示し、インサートは略円筒形で軸方向に延び、対向して配置され半径方向に延びるフランジ５６（図４Ｂ参照）を有し、さらに各フランジは切り取られた平らな表面５７を存する。円筒体は、面５３で切り取られ、平らな表面５４まて延びる開口５１を作る。環状ドライブインサート５０は、図４Ｂに示すように単一片のドライブインサートであり、関連したトルクチューブのスプラインを内部に受け入れるための略長方形の開口５１を有する。

図５乃至図７は、本発明の環状ドライブインサートのブレーキディスク１０の環状形状のスロット或いは凹部１６内への挿入を示す。フランジ２６がディスク１０の両側に隣接して軸方向に設置されるように環状ドライブインサート２０（３０或いは５０）を凹部Ｉ６と軸方向に整列させる。裁断体２２の切り取られた面２３か略環状形状の凹部１６（図５参照）の中へ移動するようにドライブインサート２０を傾ける。本体２２を環状凹部１６の円周部分に係合するようにスロット内に一旦設置すると、環状ドライブインサート２０が切り取られた面２３が開口１４の円周と実質的に整列する図７に示す位置に到るまてインサート２０を図６に示すように回転する。すべてのドライブインサート２０をそれぞれの環状凹部Ｉ６に挿入した後、ブレーキディスク１０を関連したトルクチューブと結合することかできる。

本発明の環状ドライブインサートは、炭素−炭素複合ブレーキディスクを利用した先行のドライブインサートに対して相当な改良をなす。環状ドライブインサートは、ブレーキ操作中、炭素−炭素複合ブレーキディスクのチッピングを減じるために示されてきた。環状ドライブインサートの本体のブレーキディスクの環境形状の凹部との環状或いは丸い係合は、スプラインの撓み中、インサートのディスクに対する自己整列を与え、環状形状のディスク凹部１６は、長方形ディスクスロット或いは凹部によって作られるのより大きな応力解放半径を与える。先行の非インサートディスクドライブ構造と比較すれば、本発明は、さらなる負荷耐久領域を与える。完全に突出した負荷耐久領域は、各環状ディスクの凹部に対して負荷方向の１８０°の範囲に亘って有効である。本発明は、より短いスプライン高さを可能にし、さらに関連したディスクの凹部１６内により大きな半径を与える。図８は、先行の設計と比較した環状ドライブインサートの静的トルク試験の結果を示す表である。ＯＥベースライス試験は、トルクチューブの金属製スプラインが係合した炭素スロットを備えた炭素−炭素複合ステータブレーキディスクに対して行われた。第２構造は、鉄鋼補強側板を備え、トルクチューブと炭素ディスクとの間に駆動を与え、ＯＥベースラインに対して１４．５％の平均トルク増加を示す炭素−炭素複合ブレ−キディスクを存する。第３ドライブ機構は、バックアップとして隣接した鉄鋼補強板を備えた凹部で炭素材料に係合したト・ルクチューブ向けであり、これは、ＯＥベースラインと比較して１．３％のトルク減少を示す。炭素−炭素複合ブレーキディスク（ストップ番号７及び８）の丸い或いは環状ドライブ凹部に環状ドライブインサートを利用することによって、２３．３％の平均トルク増加を与え、これは高トルク負荷中損傷に耐える炭素− 炭素複合ブレーキ材料の能力に対する重要な改良である。

手続補正書平成　年　月　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディスク（１０）が、略環状の中央開口（１４）を内部に有する略環状の部材（１０）と、半径方向に前記ディスク（１０）の中に延びる少なくとも１つの環状凹部（１６）を有する、前記ディスク（１０）の縁表面（１２、１４）とを有し、ドライブインサート（２０、３０）が、略円筒形の本体（２２、３２）を有し、該本体（２２、３２）は軸方向に本体（２２、３２）を貫通し、且つ前記本体（２２、３２）の直径に沿って前記本体（２２、３２）の中に直径方向に延びるインサート開口（２１、３１）を作るように切り取られた、前記本体（２２、３２）の１つの面（２３、３３）を備え、前記インサート開口（２１、３１）は、前記本体（２２、３２）の回転中心と前記本体（２２、３２）の外面との間に設置された軸方向に延びた表面（２４、３４）で終わり、さらに前記本体（２２、３２）から延びる端フランジ（２６、３６、４６）を有し、各端フランジ（２６、３６、４６）は、前記本体（２２、３２）の外面から半径方向外方に延びて、前記ドライブインサート（２０、３０）の前記ディスク（２０、３０）に対する軸方向の位置決めを行い、前記ドライブインサート（２０、３０）の本体（２２、３２）は、前記環状凹部（１６）内に回転可能に設置され、且つ前記ディスク（１０）の両側面に係合できる前記フランジ（２６、３６、４６）によって軸方向の所定位置に保持されることを特徴とするブレーキディスクと組合わせたドライブインサート。
（２）前記本体（２２、３２）の中に延びる前記インサート開口（２１、３１）は、略長方形でドライブ部材（８）のための座をなす請求項１に記載のドライブインサート。
（３）前記フランジ（３６、４６）の各々は、前記本体（３２）の一方の面（３３）から反対側に配置されている切り取られた部分（３７）を有する請求項２に記載のドライブインサート。
（４）前記本体（３２）及び前記フランジ（３６、４６）は、２つの部分の部材（３８、４０）からなり、第１部分（３８）は、前記フランジ（３６、４６）の一方と、肩（３８Ａ）を有する前記本体（３２）とを有し、第２部分（４０）は、他方のフランジと、第２部分（４０）を前記本体（３２）の肩（３８Ａ）と結合する肩（４５）を備えた軸方向に延びた部分（４２）とを有する請求項１に記載のドライブインサート。
（５）前記本体（３２）の前記肩（３８Ａ）は、前記本体（３２）の一端に半径方向外方に延びた肩（４５）からなる前記第２部分（４０）の肩（４５）に係合する、半径方向内方に延びた肩（３８Ａ）からなり、第１及び第２部分（３８、４０）を一緒に結合し、前記第２部分（４０）は前記第１部分（３８）に対して回転可能である請求項４に記載のドライブインサート。
（６）インサート開口（２１、３１）に隣接した本体（２２、３２）の一部が、環状の凹部（１６）に入り、フランジ（２６、３６、４６）がディスク（１０）の両側に隣接して設置されるようにドライブインサート（２０、３０）を位置決めする段階と、インサート開口（２１、３１）が前記縁表面の方に略面し、前記本体（２２、３２）が前記フランジ（２６、３６、４６）によって軸方向の所定位置に保持されるように前記本体（２２、３２）を凹部（１６）の中で回転する段階とを含む請求項１のドライブインサートとブレーキディスクとの結合方法。
（７）前記本体（２２、３２）の前記凹部（１６）の中への回転は、前記軸方向に延びた表面（２４、３４）が縁表面に対向して配置されるとき終わる請求項６に記載の方法。
（８）前記フランジ（３６、４６）の各々は、前記本体（３２）の一方の面（３３）から反対側に配置された切り取られた部分（３７）を有する請求項７に記載の方法。
（９）前記本体（３２）及びフランジ（３６、４６）は、２つの部分の部材からなり、第１部分は、前記フランジ（３６、４６）の一方（３６）と、肩（３８Ａ）を備えた前記本体（３２）とを有し、前記第２部分（４０）は、他方のフランジ（４６）と、前記第２部分（４０）を前記本体（３２）の肩（３８Ａ）と結合させる肩（４５）を備えた軸方向に延びた部分（４２）とを有する請求項６に記載の方法。
（１０）前記本体（３２）の肩（３８Ａ）は、前記本体（３２）の一端に、半径方向外方に延びた肩（４５）からなる前記第２部分（４０）の肩（４５）に係合する半径方向内方に延びた肩（３８Ａ）からなり、前記第１及び第２部分（３８、４０）を一緒に結合し、前記第２部分（１０）は、前記第２部分（３８）に対して回転可能である請求項９に記載の方法。