JPH08247186A - ブレーキ板 - Google Patents
ブレーキ板Info
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- JPH08247186A JPH08247186A JP8063624A JP6362496A JPH08247186A JP H08247186 A JPH08247186 A JP H08247186A JP 8063624 A JP8063624 A JP 8063624A JP 6362496 A JP6362496 A JP 6362496A JP H08247186 A JPH08247186 A JP H08247186A
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- brake plate
- friction ring
- flange
- friction
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/127—Discs; Drums for disc brakes characterised by properties of the disc surface; Discs lined with friction material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D65/125—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2065/1392—Connection elements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D2069/004—Profiled friction surfaces, e.g. grooves, dimples
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
- F16D2250/0007—Casting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49998—Work holding
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ブレーキ板の製作費を低減すると共に製作精
度を高める。 【解決手段】 車輪用の鋳造可能な金属から成るつば付
き帽子状ブレーキ板１は、摩擦環３の内側に、ボス外殻
４及びボス底部５から成るボス２を持ち、ボス底部５は
ブレーキ板１を車輪ボスへねじ止めするためのねじ貫通
孔６を有する。摩擦環３はボス外殻４への移行範囲で両
側に丸くえぐられる断熱溝１２を有する。ブレーキ板１
は、セラミツク特に酸化アルミニウム又は炭化珪素から
成る硬質粒子を含む粒子強化アルミニウム複合材料、又
は珪素結晶を含む過共晶アルミニウム−珪素合金から成
っている。摩擦環３の摩擦荷重を受ける表面１８、及び
湯合によつてはボス２の内側の摩擦荷重を受ける円筒状
制動面１９が、切削加工される。ボス４の外側に、半径
方向外方へ突出するフランジ２１が設けられ、切削加工
中にブレーキ板１がこのフランジ２１を介して工作物保
持具２３に軸線方向に固定される。
度を高める。 【解決手段】 車輪用の鋳造可能な金属から成るつば付
き帽子状ブレーキ板１は、摩擦環３の内側に、ボス外殻
４及びボス底部５から成るボス２を持ち、ボス底部５は
ブレーキ板１を車輪ボスへねじ止めするためのねじ貫通
孔６を有する。摩擦環３はボス外殻４への移行範囲で両
側に丸くえぐられる断熱溝１２を有する。ブレーキ板１
は、セラミツク特に酸化アルミニウム又は炭化珪素から
成る硬質粒子を含む粒子強化アルミニウム複合材料、又
は珪素結晶を含む過共晶アルミニウム−珪素合金から成
っている。摩擦環３の摩擦荷重を受ける表面１８、及び
湯合によつてはボス２の内側の摩擦荷重を受ける円筒状
制動面１９が、切削加工される。ボス４の外側に、半径
方向外方へ突出するフランジ２１が設けられ、切削加工
中にブレーキ板１がこのフランジ２１を介して工作物保
持具２３に軸線方向に固定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車輪用の鋳造可能な金
属から成る一体のつば付き帽子状ブレーキ板のボスが、
軸線に対して直角な面内に延びる摩擦環の半径方向内側
に設けられ、かつほぼ円筒状のボス外殻と、摩擦環に対
して軸線方向及び半径方向にずれしかも軸線に対して直
角な面内に延びるボス底部とを含み、このボス底部が車
輪ボスへブレーキ板をねじ止めするためのねじ貫通孔を
持ち、摩擦環が摩擦環の軸線方向肉厚に相当するより小
さい材料断面を持つ付け根範囲でボス外殻へ移行し、小
さい材料断面が、少なくともほぼ軸線方向へ向く少なく
とも１つの丸くえぐられる環状溝状材料切欠き（以下断
熱溝という）により形成され、少なくとも１つの断熱溝
が少なくとも摩擦環のボス側に設けられている、ブレー
キ板に関する。
属から成る一体のつば付き帽子状ブレーキ板のボスが、
軸線に対して直角な面内に延びる摩擦環の半径方向内側
に設けられ、かつほぼ円筒状のボス外殻と、摩擦環に対
して軸線方向及び半径方向にずれしかも軸線に対して直
角な面内に延びるボス底部とを含み、このボス底部が車
輪ボスへブレーキ板をねじ止めするためのねじ貫通孔を
持ち、摩擦環が摩擦環の軸線方向肉厚に相当するより小
さい材料断面を持つ付け根範囲でボス外殻へ移行し、小
さい材料断面が、少なくともほぼ軸線方向へ向く少なく
とも１つの丸くえぐられる環状溝状材料切欠き（以下断
熱溝という）により形成され、少なくとも１つの断熱溝
が少なくとも摩擦環のボス側に設けられている、ブレー
キ板に関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなブレーキ板は、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第３８００５０２号及び第３８３５６
３７号明細書、又はドイツ連邦共和国特許第２３０８２
５６号明細書から公知である。これらのブレーキ板は、
含まれている黒鉛のためすぐれた摩擦特性を持つねずみ
鋳鉄から成つている。しかしねずみ鋳鉄の欠点は鋳片が
製造による比較的大きい形状及び寸法の公差を持ち、更
に少なくとも約１．５ｍｍの厚さのレデブライト表皮を
持つていることである。ねじ貫通孔又は断熱溝のような
ブレーキ板の精密成形部分は、鋳造によつて直接製造で
きず、切削加工せねばならない。形状の大きい不精確さ
及び鋳鉄表皮のため、ブレーキ板のすべての表面部分
は、必要な小さい形状及び寸法の公差を得るため表皮を
除去するために、切削加工せねばならないが、これは加
工機械における複数の異なる締付けによつてのみ可能で
ある。表皮の切削により鋳片の残留応力が遊離されるの
で、材料の最上層の切削即ち荒削り後工作物が歪み、そ
の結果必要な小さい形状及び寸法の公差はまだ得られな
い。従つて第２の加工操作即ち仕上げ削りで歪み部分を
除去して、所望の形状精度を得られるようにせねばなら
ない。その結果費用のかかる多段切削操作で再び除去せ
ねばならない著しい加工余剰寸法を鋳片に与えねばなら
ない。これは著しい費用を伴う。更に仕上げ加工中に少
なくとも１回再締付けして多段切削加工を行うため、加
工精度が低下し、高い機械的費用によりこれを補償せね
ばならないが、この補償は一部しか可能でない。それに
よりブレーキ板の組立て精度及び平衡精度が低下する。
和国特許出願公開第３８００５０２号及び第３８３５６
３７号明細書、又はドイツ連邦共和国特許第２３０８２
５６号明細書から公知である。これらのブレーキ板は、
含まれている黒鉛のためすぐれた摩擦特性を持つねずみ
鋳鉄から成つている。しかしねずみ鋳鉄の欠点は鋳片が
製造による比較的大きい形状及び寸法の公差を持ち、更
に少なくとも約１．５ｍｍの厚さのレデブライト表皮を
持つていることである。ねじ貫通孔又は断熱溝のような
ブレーキ板の精密成形部分は、鋳造によつて直接製造で
きず、切削加工せねばならない。形状の大きい不精確さ
及び鋳鉄表皮のため、ブレーキ板のすべての表面部分
は、必要な小さい形状及び寸法の公差を得るため表皮を
除去するために、切削加工せねばならないが、これは加
工機械における複数の異なる締付けによつてのみ可能で
ある。表皮の切削により鋳片の残留応力が遊離されるの
で、材料の最上層の切削即ち荒削り後工作物が歪み、そ
の結果必要な小さい形状及び寸法の公差はまだ得られな
い。従つて第２の加工操作即ち仕上げ削りで歪み部分を
除去して、所望の形状精度を得られるようにせねばなら
ない。その結果費用のかかる多段切削操作で再び除去せ
ねばならない著しい加工余剰寸法を鋳片に与えねばなら
ない。これは著しい費用を伴う。更に仕上げ加工中に少
なくとも１回再締付けして多段切削加工を行うため、加
工精度が低下し、高い機械的費用によりこれを補償せね
ばならないが、この補償は一部しか可能でない。それに
よりブレーキ板の組立て精度及び平衡精度が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、最初
にあげた種類のブレーキ板を改良して、ブレーキ板の製
作費を少なくすると共に、製作精度を高めることであ
る。
にあげた種類のブレーキ板を改良して、ブレーキ板の製
作費を少なくすると共に、製作精度を高めることであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、ブレーキ板が、制動の際摩擦荷重を受
ける摩擦環の表面まで完全に、セラミツク特に酸化アル
ミニウム又は炭化珪素から成る硬質材料粒子を含む粒子
強化アルミニウム複合材料（アルミニウム−基質複合体
即ちＡｌ−ＭＭＣ）から成るか、又は珪素結晶を含む過
共晶アルミニウム−珪素合金から成り、ブレーキ板がダ
イキヤスト部品として構成され、このダイキヤスト部品
のすべての表面部分が±０．０５ｍｍ以下の形状及び寸
法の公差で鋳造されており、摩擦環の摩擦荷重を受ける
両方の表面、及びボスの内側に摩擦荷重を受ける円筒状
制動面がある場合この制動面も、上述した形状及び寸法
の公差より更に小さい形状及び寸法の公差で切削加工さ
れ、ボス底部からボス外殻への移行部においてボスの外
側に、半径方向外方へ突出するフランジ又は周方向に延
びる隆起のなす輪が設けられ、加工中にブレーキ板が、
このフランジ又は隆起のなす輪を介して、軸線方向に工
作物保持具に固定可能である。
本発明によれば、ブレーキ板が、制動の際摩擦荷重を受
ける摩擦環の表面まで完全に、セラミツク特に酸化アル
ミニウム又は炭化珪素から成る硬質材料粒子を含む粒子
強化アルミニウム複合材料（アルミニウム−基質複合体
即ちＡｌ−ＭＭＣ）から成るか、又は珪素結晶を含む過
共晶アルミニウム−珪素合金から成り、ブレーキ板がダ
イキヤスト部品として構成され、このダイキヤスト部品
のすべての表面部分が±０．０５ｍｍ以下の形状及び寸
法の公差で鋳造されており、摩擦環の摩擦荷重を受ける
両方の表面、及びボスの内側に摩擦荷重を受ける円筒状
制動面がある場合この制動面も、上述した形状及び寸法
の公差より更に小さい形状及び寸法の公差で切削加工さ
れ、ボス底部からボス外殻への移行部においてボスの外
側に、半径方向外方へ突出するフランジ又は周方向に延
びる隆起のなす輪が設けられ、加工中にブレーキ板が、
このフランジ又は隆起のなす輪を介して、軸線方向に工
作物保持具に固定可能である。
【０００５】
【発明の効果】ねずみ鋳鉄とは異なる鋳造特性を持ちブ
レーキ板に適した材料を選択することによつて、不精確
な砂中鋳造又は鋳型鋳造をやめ、その代りに著しく精確
なダイキヤスト法を使用でき、ダイキヤスト部品はその
ままでも必要な形状及び寸法の公差を持つ殆どすべての
表面部分を持つことができるので、切削加工が大幅に不
要になる。ブレーキ板用材料として鋳造可能な軽金属を
使用することにより、削除せねばならない有害な表皮は
生じない。必要な高い寸法及び形状の精度及び表面品質
を得るため、非常に僅かな屑を除去しながら、摩擦荷重
を受ける表面を切削加工しさえすればよい。鋳造部品の
内部から残留応力は遊離されず、鋳造部品は歪まない。
更にボスから外側へ突出するフランジのため、加工はた
だ１つの締付け状態において可能である。それにより非
常に簡単かつ安価であるだけでなく非常に精確な加工が
行われる。
レーキ板に適した材料を選択することによつて、不精確
な砂中鋳造又は鋳型鋳造をやめ、その代りに著しく精確
なダイキヤスト法を使用でき、ダイキヤスト部品はその
ままでも必要な形状及び寸法の公差を持つ殆どすべての
表面部分を持つことができるので、切削加工が大幅に不
要になる。ブレーキ板用材料として鋳造可能な軽金属を
使用することにより、削除せねばならない有害な表皮は
生じない。必要な高い寸法及び形状の精度及び表面品質
を得るため、非常に僅かな屑を除去しながら、摩擦荷重
を受ける表面を切削加工しさえすればよい。鋳造部品の
内部から残留応力は遊離されず、鋳造部品は歪まない。
更にボスから外側へ突出するフランジのため、加工はた
だ１つの締付け状態において可能である。それにより非
常に簡単かつ安価であるだけでなく非常に精確な加工が
行われる。
【０００６】本発明により全体として次の利点が生ず
る。使用されるアルミニウム材料及びそれにより可能と
なるダイキヤスト法のため、ブレーキ板素材の製造の際
の高い経済性が得られ、それによりねずみ鋳鉄ブレーキ
板素材に比較して費用が著しく低減される。精密な種類
でもブレーキ板の大抵の表面部分は、鋳造により必要な
形状及び寸法の公差で形成可能なので、切削加工を省略
することができる。切削すべき容積の非常に少ない割合
は、素材重量を少なくできるので、鋳造部品の費用を少
なくする。旋盤によるすべての切削加工は１回の工作物
締付けだけで行うことができ、これが必要な機械設備従
つて設備費に有利な影響を及ぼす。即ち１台の旋盤しか
必要としない。迅速に行うことができる僅かな切削加工
は短いサイクル時間従つて高い生産性を可能にする。切
削加工の際１回だけの工作物締付けのため、多額の機械
的費用なしに、高い加工精度従つて高い同心精度及び平
衡精度が得られ、これはブレーキ板の完全な平衡のため
の僅かな費用又は僅かな残留不平衡を意味する。軽量材
料のためその絶対値も小さい残留不平衡のため、ブレー
キ板を車両に使用する利点が生ずる。軽量材料から成る
ブレーキ板の僅かな重量のため、車輪のばね下質量がね
ずみ鋳鉄製ブレーキ板を持つ車輪に比較して小さく、そ
れにより懸架の快適さが高められ、全体として僅かな車
両重量のため、燃料消費が少なくなる。ねずみ鋳鉄の構
成に対しブレーキ板当り質量の５０％まで節約される。
即ち前部ブレーキ板における重量上の利点は後部ブレー
キ板におけるより少ない。ねずみ鋳鉄に比較してアルミ
ニウム材料の係数４〜５だけ大きい熱伝導率のため、制
動熱を著しく速く放熱でき、これがブレーキ板の高い熱
負荷可能性として表れる。この理由から本発明によるブ
レーキ板は、制動後ねずみ鋳鉄製ブレーキ板より著しく
速く冷える。良好な放熱のため、制動をかける際ブレー
キ板における温度差は、対比可能な運転条件のもとでね
ずみ鋳鉄製ブレーキ板より少ないので、熱による部材の
歪みも少なく、これが過少評価できない使用上の利点で
ある。使用される良好かつ精確に鋳造可能な軽金属及び
使用されるダイキヤスト法のため、ボスの外周にひれを
一体に鋳造でき、これらのひれがブレーキ板に補強作用
を及ぼすだけでなく、周囲への制動熱の放出を促進す
る。ブレーキ板の予想される低い温度レベルのため、キ
ヤリパのために温度安定性の低い軽金属構造を採用で
き、これがばね下質量の減少を可能にし、それにより懸
架の快適さと燃料消費が改善される。鋳造技術上ダイキ
ヤスト部品に生ずる一層良好な構成自由度と共に一層少
ない熱歪みは、摩擦環の回避可能ないわゆる傘形成の程
度を少なくする。更に使用される良好に鋳造可能な軽金
属及び精確に行われるダイキヤスト法のため、摩擦面に
ある排出溝又は排出孔又は断熱孔又は断熱溝のような別
のフイリグリー輪郭も、鋳造により直接に即ち切削加工
なしに形成でき、これが製造費及びブレーキ板の使用価
値に有利な影響を与える。
る。使用されるアルミニウム材料及びそれにより可能と
なるダイキヤスト法のため、ブレーキ板素材の製造の際
の高い経済性が得られ、それによりねずみ鋳鉄ブレーキ
板素材に比較して費用が著しく低減される。精密な種類
でもブレーキ板の大抵の表面部分は、鋳造により必要な
形状及び寸法の公差で形成可能なので、切削加工を省略
することができる。切削すべき容積の非常に少ない割合
は、素材重量を少なくできるので、鋳造部品の費用を少
なくする。旋盤によるすべての切削加工は１回の工作物
締付けだけで行うことができ、これが必要な機械設備従
つて設備費に有利な影響を及ぼす。即ち１台の旋盤しか
必要としない。迅速に行うことができる僅かな切削加工
は短いサイクル時間従つて高い生産性を可能にする。切
削加工の際１回だけの工作物締付けのため、多額の機械
的費用なしに、高い加工精度従つて高い同心精度及び平
衡精度が得られ、これはブレーキ板の完全な平衡のため
の僅かな費用又は僅かな残留不平衡を意味する。軽量材
料のためその絶対値も小さい残留不平衡のため、ブレー
キ板を車両に使用する利点が生ずる。軽量材料から成る
ブレーキ板の僅かな重量のため、車輪のばね下質量がね
ずみ鋳鉄製ブレーキ板を持つ車輪に比較して小さく、そ
れにより懸架の快適さが高められ、全体として僅かな車
両重量のため、燃料消費が少なくなる。ねずみ鋳鉄の構
成に対しブレーキ板当り質量の５０％まで節約される。
即ち前部ブレーキ板における重量上の利点は後部ブレー
キ板におけるより少ない。ねずみ鋳鉄に比較してアルミ
ニウム材料の係数４〜５だけ大きい熱伝導率のため、制
動熱を著しく速く放熱でき、これがブレーキ板の高い熱
負荷可能性として表れる。この理由から本発明によるブ
レーキ板は、制動後ねずみ鋳鉄製ブレーキ板より著しく
速く冷える。良好な放熱のため、制動をかける際ブレー
キ板における温度差は、対比可能な運転条件のもとでね
ずみ鋳鉄製ブレーキ板より少ないので、熱による部材の
歪みも少なく、これが過少評価できない使用上の利点で
ある。使用される良好かつ精確に鋳造可能な軽金属及び
使用されるダイキヤスト法のため、ボスの外周にひれを
一体に鋳造でき、これらのひれがブレーキ板に補強作用
を及ぼすだけでなく、周囲への制動熱の放出を促進す
る。ブレーキ板の予想される低い温度レベルのため、キ
ヤリパのために温度安定性の低い軽金属構造を採用で
き、これがばね下質量の減少を可能にし、それにより懸
架の快適さと燃料消費が改善される。鋳造技術上ダイキ
ヤスト部品に生ずる一層良好な構成自由度と共に一層少
ない熱歪みは、摩擦環の回避可能ないわゆる傘形成の程
度を少なくする。更に使用される良好に鋳造可能な軽金
属及び精確に行われるダイキヤスト法のため、摩擦面に
ある排出溝又は排出孔又は断熱孔又は断熱溝のような別
のフイリグリー輪郭も、鋳造により直接に即ち切削加工
なしに形成でき、これが製造費及びブレーキ板の使用価
値に有利な影響を与える。
【０００７】本発明の有利な構成は従属請求項からわか
る。更に図面に示されている実施例に基いて本発明を以
下に詳細に説明する。
る。更に図面に示されている実施例に基いて本発明を以
下に詳細に説明する。
【０００８】
【実施例】図には、車輪用の鋳造可能な金属から成る一
体のつば付き帽子状ブレーキ板１，１′の種々の実施例
が示されている。選ばれた例では、ブレーキ板１，１′
はボス２，２′及び摩擦環３，３′から成つている。摩
擦環３，３′は軸線に対して直角な面内に延び、ボス
２，２′は摩擦環３，３′の半径方向内側に設けられて
いる。ボス２，２′はほぼ円筒状のボス外殻４と、摩擦
環３，３′に対して半径方向及び軸線方向にずれかつ軸
線に対して直角な面内に延びるボス底部５とを持ち、ブ
レーキ板１，１′を車輪ボスフランジ７へねじ止めする
ためのねじ貫通孔６がボス底部５に設けられている。摩
擦環３，３′がボス外殻４へ移行するこの摩擦環３，
３′の付け根範囲８に、他の範囲における摩擦環の軸線
方向肉厚より小さい材料断面即ち小さい半径方向肉厚１
０が与えられている。この断面減少は、少なくともほぼ
軸線方向に向きかつ経験的に求められて最適化される少
なくとも１つの環状溝状の丸くえぐられる材料切欠き即
ち断熱溝１２により行われている。断熱溝１２の適当な
大きさ及び断面形状では、制動過程中における摩擦環
３，３′の熱により生ずる傘状歪みを防止するか、又は
少なくとも最小にすることができる。１つの断熱溝１２
しか設けられていない場合、この断熱溝は摩擦環３，
３′のボス側に設けられている。
体のつば付き帽子状ブレーキ板１，１′の種々の実施例
が示されている。選ばれた例では、ブレーキ板１，１′
はボス２，２′及び摩擦環３，３′から成つている。摩
擦環３，３′は軸線に対して直角な面内に延び、ボス
２，２′は摩擦環３，３′の半径方向内側に設けられて
いる。ボス２，２′はほぼ円筒状のボス外殻４と、摩擦
環３，３′に対して半径方向及び軸線方向にずれかつ軸
線に対して直角な面内に延びるボス底部５とを持ち、ブ
レーキ板１，１′を車輪ボスフランジ７へねじ止めする
ためのねじ貫通孔６がボス底部５に設けられている。摩
擦環３，３′がボス外殻４へ移行するこの摩擦環３，
３′の付け根範囲８に、他の範囲における摩擦環の軸線
方向肉厚より小さい材料断面即ち小さい半径方向肉厚１
０が与えられている。この断面減少は、少なくともほぼ
軸線方向に向きかつ経験的に求められて最適化される少
なくとも１つの環状溝状の丸くえぐられる材料切欠き即
ち断熱溝１２により行われている。断熱溝１２の適当な
大きさ及び断面形状では、制動過程中における摩擦環
３，３′の熱により生ずる傘状歪みを防止するか、又は
少なくとも最小にすることができる。１つの断熱溝１２
しか設けられていない場合、この断熱溝は摩擦環３，
３′のボス側に設けられている。
【０００９】従来のねずみ鋳鉄ブレーキ板では、レデブ
ライト表皮を除去しかつ僅かな形状及び寸法の公差に規
定されているブレーキ板を製造するため、すべての表面
部分を切削加工せねばならないが、これは複数の工作物
締付けによつてのみ可能である。これは費用を生じ、製
造精度を低下させる。ブレーキ板の製造費を低減すると
共に、製造精度を高めるため、本発明により次の手段が
とられる。
ライト表皮を除去しかつ僅かな形状及び寸法の公差に規
定されているブレーキ板を製造するため、すべての表面
部分を切削加工せねばならないが、これは複数の工作物
締付けによつてのみ可能である。これは費用を生じ、製
造精度を低下させる。ブレーキ板の製造費を低減すると
共に、製造精度を高めるため、本発明により次の手段が
とられる。
【００１０】まずブレーキ板１，１′は、制動の際摩擦
荷重を受ける摩擦環３，３′の表面１８まで完全に、セ
ラミツク特に酸化アルミニウム又は炭化珪素から成る硬
質粒子１４を含む粒子強化アルミニウム復合材料（いわ
ゆるアルミニウム−金属基質複合体即ちＡｌ−ＭＭＣ）
から成つている。Ａｌ−ＭＭＣの場合含まれる粒子は、
粉末として従つて立方晶又は繊維の形で存在することが
できる。材料に関する変形例では、前述した材料の代り
に又はこれに加えて、珪素結晶を含む過共晶のアルミニ
ウム−珪素合金からブレーキ板を製造することができ
る。ブレーキ板はダイキヤスト部品として製造され、そ
のすべての表面部分１６は±０．０５ｍｍ以下の形状及
び寸法の公差で鋳造されている。これは特定のダイキヤ
スト法で可能なので、ブレーキ板の大抵の表面部分は鋳
造後既に仕上つた形で存在する。小さい寸法では、約±
０．０３の公差も維持することができる。これに関し、
特にねじ貫通孔６、ボス底部５にある中心の大きい心出
し孔及びボス底部５の断面形状について述べる。ボス底
部５にある大きい心出し孔に対しては、＋０．０７４／
−０．０ｍｍ（Ｈ９）の範囲にある直径精度が望まれ、
ボス底部５の扁平度については最高０．１ｍｍの公差が
望まれる。これは上記のダイキヤスト法により大きい不
良品率なしに保証されるであろう。摩擦環３，３′の摩
擦荷重を受ける両方の表面１８及びボス２，２′の内側
の摩擦荷重を受ける制動面１９のみに、他の表面部分１
６より更に小さい形状及び寸法の公差が望まれる。従つ
てこれらの表面部分１８，１９は切削加工されねばなら
ない。車輪ボスフランジ７へのボス底部５の当り面も、
必要な場合には後述する締付け部で切削加工可能であ
る。前述した表面１８，１９の切削加工のため、ダイキ
ヤスト部品の加工すべき表面の範囲が過大寸法２０にさ
れている。ブレーキ板を歪みなしにかつすべての加工す
べき表面１８，１９をただ１つの締付け部で行うことが
できるように締付けるため、ボス底部５からボス外殼４
への移行部でボス２，２′の外側に、半径方向外方へ突
出するフランジ２１（図１）又は周方向に延びる隆起２
２のなす輪（図２）が設けられている。加工中にブレー
キ板をこのフランジ２１又は隆起２２の輪で工作物保持
具に軸線方向に固定することができる。これについては
更に後述する。
荷重を受ける摩擦環３，３′の表面１８まで完全に、セ
ラミツク特に酸化アルミニウム又は炭化珪素から成る硬
質粒子１４を含む粒子強化アルミニウム復合材料（いわ
ゆるアルミニウム−金属基質複合体即ちＡｌ−ＭＭＣ）
から成つている。Ａｌ−ＭＭＣの場合含まれる粒子は、
粉末として従つて立方晶又は繊維の形で存在することが
できる。材料に関する変形例では、前述した材料の代り
に又はこれに加えて、珪素結晶を含む過共晶のアルミニ
ウム−珪素合金からブレーキ板を製造することができ
る。ブレーキ板はダイキヤスト部品として製造され、そ
のすべての表面部分１６は±０．０５ｍｍ以下の形状及
び寸法の公差で鋳造されている。これは特定のダイキヤ
スト法で可能なので、ブレーキ板の大抵の表面部分は鋳
造後既に仕上つた形で存在する。小さい寸法では、約±
０．０３の公差も維持することができる。これに関し、
特にねじ貫通孔６、ボス底部５にある中心の大きい心出
し孔及びボス底部５の断面形状について述べる。ボス底
部５にある大きい心出し孔に対しては、＋０．０７４／
−０．０ｍｍ（Ｈ９）の範囲にある直径精度が望まれ、
ボス底部５の扁平度については最高０．１ｍｍの公差が
望まれる。これは上記のダイキヤスト法により大きい不
良品率なしに保証されるであろう。摩擦環３，３′の摩
擦荷重を受ける両方の表面１８及びボス２，２′の内側
の摩擦荷重を受ける制動面１９のみに、他の表面部分１
６より更に小さい形状及び寸法の公差が望まれる。従つ
てこれらの表面部分１８，１９は切削加工されねばなら
ない。車輪ボスフランジ７へのボス底部５の当り面も、
必要な場合には後述する締付け部で切削加工可能であ
る。前述した表面１８，１９の切削加工のため、ダイキ
ヤスト部品の加工すべき表面の範囲が過大寸法２０にさ
れている。ブレーキ板を歪みなしにかつすべての加工す
べき表面１８，１９をただ１つの締付け部で行うことが
できるように締付けるため、ボス底部５からボス外殼４
への移行部でボス２，２′の外側に、半径方向外方へ突
出するフランジ２１（図１）又は周方向に延びる隆起２
２のなす輪（図２）が設けられている。加工中にブレー
キ板をこのフランジ２１又は隆起２２の輪で工作物保持
具に軸線方向に固定することができる。これについては
更に後述する。
【００１１】摩擦環３，３′の付け根範囲に設けられる
両方の断熱溝１２のうち１つ即ちフランジ２１又は隆起
２２の輪の方へ向く断熱溝は、鋳造技術上型抜き困難な
アンダカツトを形成している。僅かだけ複雑に構成され
るダイキヤスト工具においてこのアンダカツト断熱溝を
型抜きできるようにするため、中子環２９が使用され、
工作物の鋳造毎に新しい中子環がダイキヤスト工具へ挿
入され、鋳造後破壊されてダイキヤスト工具から除去さ
れる。放熱のため、ボス２，２′の外側に半径方向外方
へ突出しかつ軸線方向に延びるひれ３０が設けられ、同
様に中子環２９により容易に鋳造される。これらのひれ
３０のため、ブレーキ板１，１′の熱が速やかに周囲へ
放出されるだけでなく、これらのひれ３０は形状を安定
化する効果も持つている。
両方の断熱溝１２のうち１つ即ちフランジ２１又は隆起
２２の輪の方へ向く断熱溝は、鋳造技術上型抜き困難な
アンダカツトを形成している。僅かだけ複雑に構成され
るダイキヤスト工具においてこのアンダカツト断熱溝を
型抜きできるようにするため、中子環２９が使用され、
工作物の鋳造毎に新しい中子環がダイキヤスト工具へ挿
入され、鋳造後破壊されてダイキヤスト工具から除去さ
れる。放熱のため、ボス２，２′の外側に半径方向外方
へ突出しかつ軸線方向に延びるひれ３０が設けられ、同
様に中子環２９により容易に鋳造される。これらのひれ
３０のため、ブレーキ板１，１′の熱が速やかに周囲へ
放出されるだけでなく、これらのひれ３０は形状を安定
化する効果も持つている。
【００１２】本発明によるブレーキ板を車両に使用する
際車両の最高速度から危険なしに全制動を行うことがで
きるようにするため、絶縁して摩擦環３，３′に加える
べき材料質量が特定の最小の大きさを持ち、それにより
制動過程中に材料の過熱がおこらないようにせねばなら
ない。他方ブレーキ板は、他の多くの理由からできるだ
け軽くなければならない。摩擦環の材料及び質量に関係
する熱容量を考慮して、最高速度から全制動の際摩擦環
が最高約４４０℃まで加熱されるような大きさに、摩擦
環の質量が定められている。
際車両の最高速度から危険なしに全制動を行うことがで
きるようにするため、絶縁して摩擦環３，３′に加える
べき材料質量が特定の最小の大きさを持ち、それにより
制動過程中に材料の過熱がおこらないようにせねばなら
ない。他方ブレーキ板は、他の多くの理由からできるだ
け軽くなければならない。摩擦環の材料及び質量に関係
する熱容量を考慮して、最高速度から全制動の際摩擦環
が最高約４４０℃まで加熱されるような大きさに、摩擦
環の質量が定められている。
【００１３】湿つた道路上での制動中にブレーキ板表面
が速く乾くようにするため、摩擦環３′の摩擦荷重を受
ける両方の表面１８にそれぞれ排出溝又は排出孔３１が
設けられ、表面に付着する湿気をこれらの排出溝又は排
出孔３１へぬぐい取ることができる。本発明によるブレ
ーキ板では、これらの排出溝又は排出孔は、ねずみ鋳鉄
製のブレーキ板におけるように費用のかかる切削加工で
形成する必要がなく、本発明により使用されるダイキヤ
スト法のため超過出費なしに仕上げ寸法で共に鋳造で形
成することができる。
が速く乾くようにするため、摩擦環３′の摩擦荷重を受
ける両方の表面１８にそれぞれ排出溝又は排出孔３１が
設けられ、表面に付着する湿気をこれらの排出溝又は排
出孔３１へぬぐい取ることができる。本発明によるブレ
ーキ板では、これらの排出溝又は排出孔は、ねずみ鋳鉄
製のブレーキ板におけるように費用のかかる切削加工で
形成する必要がなく、本発明により使用されるダイキヤ
スト法のため超過出費なしに仕上げ寸法で共に鋳造で形
成することができる。
【００１４】高温のブレーキ板から車輪ボスフランジ７
への熱伝達をできるだけ少なくし、車輪軸受を不必要に
加熱しないようにするため、車軸の車輪ボスフランジ７
に面するボス底部５の側で車輪ボスを覆う範囲に、点状
又は線状に延びる切欠きの形で、例えば約０．３〜２ｍ
ｍの深さの盲穴又は溝の形で、凹所３２が設けられてい
る。それにより車輪ボスフランジ７に直接接触するボス
底部５の表面が減少し、凹所３２の範囲に熱絶縁空隙が
形成される。凹所３２は特に高い面圧の範囲即ち特にね
じ貫通孔６の周りに設けられている。これらの凹所もダ
イキヤスト法により付加的な費用なしに経済的に設けら
れる。
への熱伝達をできるだけ少なくし、車輪軸受を不必要に
加熱しないようにするため、車軸の車輪ボスフランジ７
に面するボス底部５の側で車輪ボスを覆う範囲に、点状
又は線状に延びる切欠きの形で、例えば約０．３〜２ｍ
ｍの深さの盲穴又は溝の形で、凹所３２が設けられてい
る。それにより車輪ボスフランジ７に直接接触するボス
底部５の表面が減少し、凹所３２の範囲に熱絶縁空隙が
形成される。凹所３２は特に高い面圧の範囲即ち特にね
じ貫通孔６の周りに設けられている。これらの凹所もダ
イキヤスト法により付加的な費用なしに経済的に設けら
れる。
【００１５】摩擦環３，３′の両方の表面１８及び制動
面１９をただ１つの締付け部で切削加工できるようにす
るため、ブレーキ板の特別な締付けが工作物保持具２３
で行われる。ブレーキ板をボス底部５の側で歪みなしに
確実に締付けることができるようにするため、前述した
ようにボス底部５からボス外殻４への移行部においてボ
スの外側に、半径方向外方へ突出するフランジ２１（図
１）又は周方向に延びる隆起２２の輪（図２）が設けら
れている。加工中にブレーキ板をこの工作物保持具２３
に軸線方向に固定することができる。ボス底部５は、締
付け工具側工作物ストツパ２６を介して、ボス外殻４の
範囲で外面を軸線方向に位置ぎめして支持され、心出し
突起２５を介して、ボス底部５の中心の心出し開口の内
縁を半径方向に心出しされる。フランジ２１又は隆起２
２をつかむ爪２４は、案内ピン２７により旋回可能にか
つ大きい力を受けて軸線方向に移動可能である。しかし
そのための締付け兼旋回駆動装置は図示してない。この
ような外側締付けにより、締付けの際ブレーキ板の非常
に僅かな変形しか生じないにもかかわらず、工作物は位
置ぎめされて固定的に保持される。
面１９をただ１つの締付け部で切削加工できるようにす
るため、ブレーキ板の特別な締付けが工作物保持具２３
で行われる。ブレーキ板をボス底部５の側で歪みなしに
確実に締付けることができるようにするため、前述した
ようにボス底部５からボス外殻４への移行部においてボ
スの外側に、半径方向外方へ突出するフランジ２１（図
１）又は周方向に延びる隆起２２の輪（図２）が設けら
れている。加工中にブレーキ板をこの工作物保持具２３
に軸線方向に固定することができる。ボス底部５は、締
付け工具側工作物ストツパ２６を介して、ボス外殻４の
範囲で外面を軸線方向に位置ぎめして支持され、心出し
突起２５を介して、ボス底部５の中心の心出し開口の内
縁を半径方向に心出しされる。フランジ２１又は隆起２
２をつかむ爪２４は、案内ピン２７により旋回可能にか
つ大きい力を受けて軸線方向に移動可能である。しかし
そのための締付け兼旋回駆動装置は図示してない。この
ような外側締付けにより、締付けの際ブレーキ板の非常
に僅かな変形しか生じないにもかかわらず、工作物は位
置ぎめされて固定的に保持される。
【図１】ブレーキ板の第１実施例の断面図である。
【図２】制動面に排出溝又は排出孔を持ちかつボス底部
の範囲に熱絶縁用凹所を持つブレーキ板の第２実施例の
断面図である。
の範囲に熱絶縁用凹所を持つブレーキ板の第２実施例の
断面図である。
【図３】制動面を切削加工するため締付けられる図１の
ブレーキ板の断面図である。
ブレーキ板の断面図である。
１，１′ ブレーキ板 ２，２′ ボス ３，３′ 摩擦環 ４ ボス外殻 ５ ボス底部 ６ ねじ貫通孔 ８ 付け根範囲 １２ 材料切欠き（断熱溝） １４ 硬質粒子 １６ 表面部分 １８ 摩擦環の表面 １９ 制動面 ２１ フランジ ２２ 隆起 ２３ 工作物保持具
フロントページの続き (72)発明者 ラインハルト・ヴエレル ドイツ連邦共和国アルトヒユツテ・フリー デルヴエーク13
Claims (8)
- 【請求項１】 車輪用の切削可能な金属から成る一体の
つば付き帽子状ブレーキ板のボスが、軸線に対して直角
な面内に延びる摩擦環の半径方向内側に設けられ、かつ
ほぼ円筒状のボス外殻と、摩擦環に対して軸線方向及び
半径方向にずれしかも軸線に対して直角な面内に延びる
ボス底部とを含み、このボス底部が車輪ボスへブレーキ
板をねじ止めするためのねじ貫通孔を持ち、摩擦環が摩
擦環の軸線方向肉厚に相当するより小さい材料断面を持
つ付け根範囲でボス外殻へ移行し、小さい材料断面が、
少なくともほぼ軸線方向へ向く少なくとも１つの丸くえ
ぐられる環状溝状材料切欠き（以下断熱溝という）によ
り形成され、少なくとも１つの断熱溝が少なくとも摩擦
環のボス側に設けられているブレーキ板において、 ブレーキ板（１，１′）が、制動の際摩擦荷重を受ける
摩擦環（３，３′）の表面（１８）まで完全に、セラミ
ツクから成る硬質材料粒子（１４）を含む粒子強化アル
ミニウム複合材料から成るか、又は珪素結晶を含む過共
晶アルミニウム−珪素合金から成り、 ブレーキ板（１，１′）がダイキヤスト部品として構成
され、このダイキヤスト部品のすべての表面部分（１
６）が±０．０５ｍｍ以下の形状及び寸法の公差で鋳造
されており、 摩擦環（３，３′）の摩擦荷重を受ける両方の表面（１
８）、及びボス（２，２′）の内側に摩擦荷重を受ける
円筒状制動面（１９）がある場合この制動面（１９）
も、上述した形状及び寸法の公差より更に小さい形状及
び寸法の公差で切削加工され、 ボス底部（５）からボス外殻（４）への移行部において
ボス（２，２′）の外側に、半径方向外方へ突出するフ
ランジ（２１） 又は周方向に延びる隆起（２２）のな
す輪が設けられ、加工中にブレーキ板（１，１′）が、
このフランジ（２１）又は隆起（２２）のなす輪を介し
て軸線方向に工作物保持具（２３）に固定可能であるこ
とを特徴とする、ブレーキ板。 - 【請求項２】 ブレーキ板が酸化アルミニウム又は炭化
珪素いわゆるアルミニウム−金属−基質複合体（Ａｌ−
ＭＭＣ）から成り、含まれる粒子が粉末として、従つて
立方晶又は繊維の形で構成されていることを特徴とす
る、請求項１に記載のブレーキ板。 - 【請求項３】 摩擦環（３，３′）の付け根範囲（８）
において丸くえぐられる２つの材料切欠きとしての凹所
即ち断熱溝（１２）のうち、フランジ（２１）又は隆起
（２２）のなす輪の方へ向く凹所が、鋳造毎に新たにダ
イキヤスト工具へ挿入可能で破壊して除去可能な中子環
（２９）により形成されていることを特徴とする、請求
項１に記載のブレーキ板。 - 【請求項４】 ボス（２，２′）の外側に、半径方向外
方へ突出しかつ軸線方向へ延びるひれ（３０）が設けら
れていることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ
板。 - 【請求項５】 絶縁して摩擦環（３，３′）に加えるべ
き材料質量が、その熱容量を考慮して、車両の最高速度
からの全制動の際摩擦環（３，３′）が最高約４４０℃
まで加熱される大きさに定められていることを特徴とす
る、請求項１に記載のブレーキ板。 - 【請求項６】 摩擦環（３′）の摩擦荷重を受ける２つ
の表面（１８）にそれぞれ排出溝又は排出孔（３１）が
形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のブ
レーキ板。 - 【請求項７】 車軸の車輪ボスフランジ（７）に面する
ボス底部（５）の側でこの車輪ボスフランジ（７）を覆
う範囲に、点状又は線状に延びる約０．３〜２ｍｍの深
さの凹所（３２）又は溝の形の切欠きが設けられて、車
輪ボスフランジ（７）へ直接接触するボス底部（５）の
表面を減少し、これらの凹所（３２）又は溝の範囲に熱
絶縁空隙を形成していることを特徴とする、請求項１に
記載のブレーキ板。 - 【請求項８】 凹所（３２）又は溝が特に高い面圧の範
囲即ち特にねじ貫通孔（６）の周りに設けられているこ
とを特徴とする、請求項７に記載のブレーキ板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19505724.4 | 1995-02-20 | ||
| DE19505724A DE19505724A1 (de) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Aluminium-Bremsscheibe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247186A true JPH08247186A (ja) | 1996-09-24 |
| JP2671258B2 JP2671258B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=7754470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8063624A Expired - Lifetime JP2671258B2 (ja) | 1995-02-20 | 1996-02-15 | ブレーキ板 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5765667A (ja) |
| JP (1) | JP2671258B2 (ja) |
| DE (1) | DE19505724A1 (ja) |
| FR (1) | FR2730778B1 (ja) |
| GB (1) | GB2298012B (ja) |
| IT (1) | IT1283927B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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