JP2001519867A - ブレーキディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスクブレーキ用ブレーキディスク（１）の場合、少なくとも一方の摩擦面（４）は少なくとも１つの溝（６）を有し、この溝は始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスク軸線（１７）の周りに延在している。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレーキディスク 本発明は、少なくとも一方の摩擦面が少なくとも１つの溝を有する、ディスク ブレーキ用ブレーキディスクに関する。 このようなブレーキディスクは既に知られている。ブレーキディスクの摩擦面 に形成される溝は、一方では冷却面積を大きくしかつ良好な渦流を発生すること によってブレーキディスクの冷却を改善する働きをし、他方では湿ったブレーキ ディスクの場合にブレーキの応答を改善する働きをする。なぜなら、ブレーキデ ィク上にある水を溝に収容することができるからである。溝の他の利点は、溝を 摩耗表示として利用することができる点にある。ドイツ連邦共和国特許出願公開 第４００２６９５号公報により、摩擦面に装飾的に配置された溝を有するこのよ うなブレーキディスクが知られている。ブレーキディスクが溝の深さに相当する 量だけ摩耗すると、溝が消えてなくなる。これは外部からの簡単な視覚的チェッ クを可能にする。溝がもはや見えないと、ブレーキディスクを新しいものと交換 しなければならない。 しかし、公知のブレーキディスクは、コストのかかる加工によってしか溝を形 成することができないという欠点がある。一般的に、ブレーキディスクブランク の加工の場合には、先ず最初に第１の工作機械で摩擦面が滑らかにされる。その 後、ブレーキディスクは第１の工作機械から取り出され、第２の工程で溝を加工 するためにフライス機械で締付け固定される。そして、ブレーキディスクを回転 しないで固定した状態で、フライス機械によって溝が加工される。この場合、フ ライスは二次元的な複雑な運動を行わなければならない。 本発明の課題は、特に溝の加工の観点から、低コストで製作することができる 、ディスクブレーキ用の改良されたブレーキディスクを提供することである。 課題は請求項１の特徴部分によって解決される。解決策の原理は、摩擦面にお ける溝の延長形状が簡単な製作の要求に適合していることにある。溝が本発明に 従って始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスクの周りに延在している と、製作をきわめて低コストで行うことができる。本発明に溝を形成するために 、切削加工工具を複雑な二次元的運動で案内する必要がなく、ブレーキディスク の回転運動と組み合わせた切削加工工具の一次元的な往復運動で充分である。本 発明に従って溝が始端と終端のない閉じた形をしていることにより、１回の工程 で溝を加工することが可能であり、加工工具を取り外して再び取り付ける必要が ない。更に、時間が非常に節約され、それによって工作機械が有効利用されるの で、大幅なコスト節約が達成される。 請求項１０には、ブレーキディスクの摩擦面の加工方法が記載されている。摩 擦面を滑らかにする同じ機械内で本発明による溝がブレーキディスクに加工され るので、機械からのブレーキディスクの取外しと、溝を加工するための他の機械 における締付け固定を省略することができるという利点がある。ブレーキディス クは同じ機械に締付け固定されたままである。 溝を加工するための工具はそのプロフィルに基づいて溝輪郭を形成し、ブレー キディスクの回転運動と組み合わせた往復運動に基づいて、溝の延長形状を生じ る。その際、切削加工工具は請求項１１に従って、溝輪郭を形成し往復運動を行 うフライス工具とすることができる。請求項１２記載の方法の有利な実施形では 、切削工具として、溝輪郭を有する総形工具が使用され、溝が回転操作によって 形成される。この実施形の場合、工具はきめわて簡単にかつ低コストに形成され る。 請求項２記載の本発明によるブレーキディスクの簡単な実施形の場合には、各 々の摩擦面がその幅のほぼ全体にわたって溝を有し、この溝は摩擦面の半径方向 内側と外側の縁範囲の間において波状に延びている。波状の延長形状により、溝 は摩擦面の半径方向範囲全体にわたって延びる。これは特に湿ったブレーキディ スクの場合に、水を収容する作用のために役立つ。波形は他方では、製作時に切 削加工工具の上記の往復運動によってきわめて簡単に形成可能である。この波状 の溝の第１の変形例では、請求項３記載の特徴に従って、溝がブレーキディク軸 線の周りを１周した後で閉じている。その際、製作時にブレーキディスクの回転 速度に応じて、切削加工工具の往復運動のための高い周波数が必要となり、これ は不利である。この場合、請求項４記載の実施形に従って、溝がブレーキディク 軸線の周りを２周以上した後で閉じることが推奨される。この実施形は、ブレー キディスクの回転周波数と比較して、工具の往復運動の非常に低い周波数を可能 にする。 切削加工工具の往復運動周波数を低減するための他の方法は請求項５に従い、 各々の摩擦面が２つ以上の溝を備え、この溝が摩擦面の半径方向内側と外側の縁 範囲の間で波状に延び、かつブレーキディスクの回転方向において互いにずらし て配置されていることにある。すべての溝が低い往復運動周波数で形成され、そ れにもかかわらず、摩擦面にわたって分配配置された溝部分の密度が、同じ往復 運動周波数の１つの溝の密度よりも高い。製作は請求項１０〜１２のいずれか一 つに記載の方法に従って、２つ以上の溝を時間的に前後して同じ切削加工工具に よって加工することにより行うことができる。 しかし、複数の溝を製作するための時間的なコストが製作機械の装置的なコス トよりも望ましくないときには、請求項１３記載の特徴による加工方法が推奨さ れる。この加工方法によれば、２つ以上の溝が２個以上の切削工具によって同じ 摩擦面に同時に加工される。 このような方法は特に、請求項６記載の特徴に従って、各々の摩擦面が２つ以 上の溝を有し、この溝が摩擦面の半径方向部分範囲内で波状に延び、かつ半径方 向に互いにずらして配置されているブレーキディスクに特に適している。このよ うな溝の配置の場合には、往復運動周波数てはなく、切削加工工具の往復運動長 さが低減されるので、高い周波数の場合にも、許容されない工具の高い加速度が 発生しない。 請求項１４記載の溝の加工方法の他の実施形では、ブレーキディスクの両摩擦 面が同時に加工され、溝を有する。そのために、工作機械は対をなして向き合わ せて配置された切削加工工具を備えていなければならない。各々の摩擦面に例え ば２つの溝が設けられているときには、全部で４個の切削加工工具でよく、その うちの各々２個の工具が対をなして配置されている。 請求項７〜９記載の本発明による他の実施形は、ブレーキディスクの回転運動 と切削加工工具の往復運動によって発生する溝の閉じた軌道形状が、ブレーキデ ィスクの所属の摩擦面よりも大きな半径方向延長範囲を有するときにも、請求項 １０〜１４のいずれか一つに記載の溝加工方法を適用することができることから 出発している。この場合、溝の閉じた形状が摩擦面内に生じるのではなく、切削 加工工具の軌道が運動中摩擦面の半径方向範囲から外側に出て、そして再び半径 方向外側から内側に摩擦面内に達する。その際、溝は一般的に複数の溝に分割さ れる。この場合、各々の溝は請求項７記載の特徴に従って、その両端がブレーキ ディスクの外縁に開口している。 各々の溝は請求項８に従って、摩擦面の外側と内側の縁範囲の間で波状にまた は弧状に配置されていると有利である。それによって、摩擦面の半径方向全体に 延設可能である。請求項９記載の有利な実施形では、ブレーキディスクの周囲全 体にわたって均一に分配配置された円弧状の４つの溝が設けられている。この溝 はきわめて簡単に製作可能である。 次に、本発明の実施の形態を図に基づいて詳しく説明する。 図１は本発明によるブレーキディスクの第１の実施の形態の平面図、 図２はこのブレーキディスクの断面図、 図３は図２の部分拡大図、 図４は図１のＡ−Ａ線に沿った部分拡大図、 図５はブレーキディスクの第２の実施の形態を示す図、 図６はブレーキディスクの第３の実施の形態を示す図、 図７はブレーキディスクの第４の実施の形態を示す図、 図８はブレーキディスクの第５の実施の形態を示す図である。 すべての実施の形態の図示したブレーキディスク１は、カップ状の保持部分２ と摩擦リング３からなっている。この摩擦リングは軸方向両側にそれぞれ１つの 摩擦面４，５を備えている。各々の摩擦面４，５は少なくとも１つの溝６〜１６ を備えている。この場合、溝６〜１２は始端と終端のない閉じた形をし、ブレー キディスク軸線１７の周りに延在している。 図１〜４に示した第１の実施の形態の場合には、各々の摩擦面４，５がそれぞ れ、摩擦面４，５の半径方向内側と外側の縁範囲１８の間で波状に延びる溝６， ７を備えている。その際、溝６，７はブレーキディスク軸線１７の周りを１周し た後閉じている。 図５に示した実施の形態は、溝８がブレーキディスク軸線１７の周りを３周し た後で初めて閉じている点だけが、上記の実施の形態と異なっている。それによ って、溝８を形成するときに、切削加工する加工工具の往復運動周波数を、ブレ ーキディスク１の回転周波数と比べて比較的に小さくすることができるという利 点がある。 往復運動周波数を小さくするための他の例が図６に示してある。ブレーキディ スク１の各々の摩擦面４，５は２つの溝９，１０を備えている。この溝は摩擦面 ４，５の半径方向内側と外側の縁範囲１８の間で波状に延び、ブレーキディスク １の回転方向において互いにずらして配置されている。 図７に示した実施の形態の場合には、各々の摩擦面４，５が２つの溝１１，１ ２を備えている。この溝は摩擦面４，５の半径方向部分範囲において波状に延び 、摩擦面４，５の半径方向内側と外側の縁範囲１９の間において半径方向２０に 互いにずらして配置されている。その結果、半径方向内側の溝１１は半径方向外 側の溝１２よりも小さな直径と短い長さを有する。２つの溝１１，１２を配置し たことにより、波形の振幅を小さくすることができるという利点がある。 図８に示した本発明の実施の形態は実質的に、各々の摩擦面４，５が４つの溝 １３〜１６を備えている点が上記の実施の形態と異なっている。この溝は閉じて おらず、それぞれ２つの端部２１，２２を有する。溝１３〜１６の端部２１，２ ２は両方ともそれぞれ、ブレーキディスク１の外縁１８に開口している。溝１３ 〜１６は、摩擦面４，５の半径方向の全長にわたって延びるようにするために、 摩擦面４，５の内側と外側の縁範囲１８の間で円弧状に延びている。 最後に述べた本発明の実施の形態は、溝１３〜１６がブレーキディスク１の縁 １８に開口していることにより、ブレーキディク１の摩耗を摩擦面４，５の視覚 的なチェックによってだけでなく、ブレーキディスク１の縁１８の視覚的なチェ ックによっても行うことができるという他の利点がある。 図４に示したＵ字形の溝輪郭のほかに勿論、他の有利な輪郭を設けることがで きる。特に、Ｕ字形の溝輪郭の場合の摩擦パッド摩耗が大きすぎるときには、Ｖ 字形の溝輪郭が推奨される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年７月７日（１９９８．７．７） 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも一方の摩擦面（４，５）が少なくとも１つの溝（８〜１２）を有 する、この溝が始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスク軸線（１７ ）周りに延在している、ディスクブレーキ用ブレーキディスクにおいて、溝（ ８）がブレーキディク軸線（１７）の周りを２周以上した後で閉じていること を特徴とするブレーキディスク。 ２．各々の摩擦面（４，５）がその幅のほぼ全体にわたって溝（８）を有し、こ の溝が摩擦面（４，５）の半径方向内側と外側の縁範囲（１８）の間において 波状に延びていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。 ３．少なくとも一方の摩擦面（４，５）が少なくとも１つの溝（８〜１２）を有 する、この溝が始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスク軸線（１７ ）周りに延在している、ディスクブレーキ用ブレーキディスクにおいて、各々 の摩擦面（４，５）が２つ以上の溝（９，１０）を備え、この溝がブレーキデ ィスク軸線（１７）周りを１周した後で閉じ、摩擦面（４，５）の半径方向内 側と外側の縁範囲（１８）の間で波状に延び、かつブレーキディスク（１）の 回転方向（１９）において互いにずらして配置されていることを特徴とするブ レーキディスク。 ４．少なくとも一方の摩擦面（４，５）が少なくとも１つの溝（８〜１２）を有 する、この溝が始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスク軸線（１７ ）周りに延在している、ディスクブレーキ用ブレーキディスクにおいて、各々 の摩擦面（４，５）が２つ以上の溝（１１，１２）を有し、この溝が摩擦面（ ４，５）の半径方向部分範囲内で波状に延び、かつ摩擦面（４，５）の半径方 向内側と外側の摩擦範囲（１８）の間で半径方向（２０）に互いにずらして配 置されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。 ５．加工されていないブレーキディスク（１）が機械に締付け固定され、この機 械が第１の加工工程でブレーキディスク（１）を回転させながら摩擦面（４， ５）を滑らかにする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のブレーキディスク （１）の摩擦面（４，５）を加工する方法において、ブレーキディスク（１） が少なくとも１つの溝（８〜１２）を切削するために機械に締付け固定された ままであり、溝（８〜１２）が溝輪郭を有する切削加工工具を用いて少なくと も一方の摩擦面（４，５）に切削され、溝（６〜１６）を所望の延長形状とす るために、切削加工工具がブレーキディスク（１）の回転運動と協働する往復 運動だけを行うことを特徴とする方法。 ６．切削加工工具として、溝輪郭を形成するフライス工具が使用されることを特 徴とする請求項５記載の方法。 ７．切削工具として、溝輪郭を有する総形工具が使用され、溝が回転操作によっ て形成されることを特徴とする請求項５記載の方法。 ８．２つ以上の溝（９〜１６）が２個以上の切削工具によって同じ摩擦面（４） に同時に加工されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の方 法。 ９．ブレーキディスク（１）の両摩擦面（４，５）が溝（９〜１２）の全体数に 一致する数の、対をなして配置された切削加工工具によって同時に加工される ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲーリッヒ・ホルスト ドイツ連邦共和国、Ｄ―65719 ホーフハ イム、リッテルリングストラーセ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一方の摩擦面（４，５）が少なくとも１つの溝（６〜１２）を有 する、ディスクブレーキ用ブレーキディスクにおいて、各々溝（６〜１２）が 始端と終端のない閉じた形をし、ブレーキディスク軸線（１７）周りに延在し ていることを特徴とするブレーキディスク。 ２．各々の摩擦面（４，５）がその幅のほぼ全体にわたって溝（６，７，８）を 有し、この溝が摩擦面（４，５）の半径方向内側と外側の縁範囲（１８）の間 において波状に延びていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク 。 ３．溝（６，７）がブレーキディク軸線（１７）の周りを１周した後で閉じてい ることを特徴とする請求項２記載のブレーキディスク。 ４．溝（８）がブレーキディク軸線（１７）の周りを２周以上した後で閉じてい ることを特徴とする請求項２記載のブレーキディスク。 ５．各々の摩擦面（４，５）が２つ以上の溝（９，１０）を備え、この溝が摩擦 面（４，５）の半径方向内側と外側の縁範囲（１８）の間で波状に延び、かつ ブレーキディスク（１）の回転方向（１９）において互いにずらして配置され ていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。 ６．各々の摩擦面（４，５）が２つ以上の溝（１１，１２）を有し、この溝が摩 擦面（４，５）の半径方向部分範囲内で波状に延び、かつ摩擦面（４，５）の 半径方向内側と外側の摩擦範囲（１８）の間で半径方向（２０）に互いにずら して配置されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク。 ７．少なくとも一方の摩擦面（４，５）が少なくとも１つの溝（１３〜１６）を 有する、ディスクブレーキ用ブレーキディスクにおいて、各々の溝（１３〜１ ６）の両端（２１，２２）がブレーキディスク（１）の外縁（１８）に開口し ていることを特徴とするブレーキディスク。 ８．各々の溝（１３〜１６）が摩擦面（４，５）の内側と外側の縁範囲（１８） の間において波状または弧状に延びていることを特徴とする請求項７記載のブ レーキディスク。 ９．ブレーキディスク（１）の周囲にわたって均一に分配配置された円弧状の４ つの溝（１３〜１６）が設けられていることを特徴とする請求項８記載のブレ ーキディスク。 10．加工されていないブレーキディスク（１）が機械に締付け固定され、この機 械が第１の加工工程でブレーキディスク（１）を回転させながら摩擦面（４， ５）を滑らかにする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のブレーキディスク （１）の摩擦面（４，５）を加工する方法において、ブレーキディスク（１） が少なくとも１つの溝（６〜１６）を切削するために機械に締付け固定された ままであり、溝（６〜１６）が溝輪郭を有する切削加工工具を用いて少なくと も一方の摩擦面（４，５）に切削され、溝（６〜１６）を所望の延長形状とす るために、切削加工工具がブレーキディスク（１）の回転運動と協働する往復 運動だけを行うことを特徴とする方法。 11．切削加工工具として、溝輪郭を形成するフライス工具が使用されることを特 徴とする請求項１０記載の方法。 12．切削工具として、溝輪郭を有する総形工具が使用され、溝が回転操作によっ て形成されることを特徴とする請求項１０記載の方法。 13．２つ以上の溝（９〜１６）が２個以上の切削工具によって同じ摩擦面（４） に同時に加工されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載 の方法。 14．ブレーキディスク（１）の両摩擦面（４，５）が溝（６〜１６）の全体数に 一致する数の、対をなして配置された切削加工工具によって同時に加工される ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の方法。