(57)【要約】【課題】高い耐摩耗性、比較的小さな比重及び良好な熱伝導率を有する自転車用ブレーキディスクを提供する。【解決手段】自転車用ブレーキディスクが、ハブと形状接続式且つ摩擦接続式で結合された内側の環状域（３）と、外側の環状域（２）とを有しており、これらの内側の環状域（３）と外側の環状域（２）とが、ウェブ（５）によって結合されており、当該自転車用ブレーキディスク（１）全体が、ケイ素の含浸された炭素繊維複合材料から成る、織布構造体から成るコンポジット材料から製作されているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブに固着結合されており且つ自転車に固定されたブレーキキャリパと摩擦係合状態にもたらされる自転車用ブレーキディスク（１）において、
該自転車用ブレーキディスクが、ハブと形状接続式且つ摩擦接続式で結合された内側の環状域（３）と、外側の環状域（２）とを有しており、これらの内側の環状域（３）と外側の環状域（２）とがウェブ（５）によって結合されており、当該自転車用ブレーキディスク（１）全体が、ケイ素の含浸された炭素繊維複合材料から成る、織布構造体から成るコンポジット材料から製作されていることを特徴とする、自転車用ブレーキディスク。
【請求項２】
前記コンポジット材料が、相配分が＞６０％のＣ及び２０〜３０％のＳｉＣのエンドレス繊維から成っている、請求項１記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項３】
等間隔で配置された少なくとも３つのウェブ（５）が設けられている、請求項１又は２記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項４】
インテグラル構成形式のブレーキバンドが、ハブ開口に対して接線方向に向けられて等間隔で配置されたウェブ（５）を介して配置されている、請求項３記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項５】
ディファレンシャル構成形式又はインテグラル構成形式で構成されてよい、請求項１から４までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項６】
ウェブ（５）が、内側の環状域（３）への移行域及び外側の環状域（２）への移行域において拡幅されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項７】
外側の環状域（２）が、１回転する間ライニングの全幅をカバーしている、請求項１から６までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項８】
外側の環状域（２）が、２つの円軌道上に配置された複数の開口（６）を有しており、内側の円軌道の開口（６）が、外側の円軌道の開口に対してほぼ真ん中に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項９】
外側の環状域（２）の両側にＳｉＣから成る摩擦層が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【請求項１０】
ブレーキディスク（１）が１．５〜２．５ｍｍの厚さを有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の自転車用ブレーキディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブに固着結合されており且つ自転車に固定されたブレーキキャリパと摩擦係合状態にもたらされる自転車用ブレーキディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
原則的に公知のブレーキディスクは、ブレーキバンドと中央部分とから成っている。ブレーキバンドは、ブレーキライニングが制動のために摩擦力を加える面を形成する。ブレーキバンドの面積及びディスクの直径は、制動しようとする車両の質量に合わされている。ブレーキディスクの中央部分は、制動しようとする車輪のハブでの固定に役立つ。中央部分は一般に１つの大きな孔を有しており、この孔を、例えば自転車の場合は制動しようとする車輪の軸が通っており、更に当該中央部分は、前記の大きな孔の周囲を巡って環状に配置された複数の小さな孔を有しており、これらの孔を、一般にブレーキディスクをハブに固定するためのねじが通っている。択一的に、ブレーキディスクはヨーロッパ特許第１２８８１１７号明細書に記載されたようにもハブに固定することができる。
【０００３】
自転車用の公知のブレーキディスクの場合、ブレーキバンドは中央部分と複数の支柱を介して結合されている。ブレーキディスクは一体に構成されているか、又は複数部分から構成されていてよく、この場合、個々の部分は有利にはリベット締結により互いに結合されている。ブレーキバンド、支柱及び中央部分は、有利には鋼板又は軽金属合金から形成されている。自転車用ブレーキディスクの場合、鋼板の厚さは１〜４ｍｍ、一般には２ｍｍである。
【０００４】
制動時に発生する熱の大部分はディスクに侵入する。ブレーキディスクの過剰な温度上昇は、ブレーキライニングの過熱を生ぜしめる。このことは、材料の損傷（表面のガラス化）及びブレーキ液の加熱（気泡形成の危険）を惹起する。自転車ブレーキの場合は更に、自動車とは異なりブレーキ管路がそれ程耐熱性を有さない材料から形成されているので、極端な場合はブレーキキャリパにおけるブレーキ管路の緩み又は解離の発生する恐れがある。従って、熱はブレーキディスクからできるだけ迅速に再導出されねばならない。
【０００５】
自転車の場合は、供与される軸方向の構成スペースが少ないこと及び小さな重量に関する要望に基づき、ブレーキバンドが中央部分と支柱を介して結合された、鋼板製の一体の、又は複数部分から成るブレーキディスクが定着していた。自動車と比べて比較的大きな、ブレーキキャリパの固定部とブレーキディスクの固定部との間のねじれに基づき、一般に比較的フレキシブルな材料を使用することが不可欠である。この場合、これに関連した軸方向のフレキシビリティーの欠点と、とりわけ薄いブレーキディスクにおいて発生する可聴固有振動（きしみ音）の傾向の両方が考慮される。自転車用の公知のブレーキディスクは、僅かな耐摩耗性及び比較的大きな比重を有しているという欠点を有している。更に、自転車用ブレーキディスクは著しい空気流を発生させず、冷却はとりわけ走行風によって行われねばならないということに基づき、熱導出は使用される材料の熱伝導率によって制限される。通常の走行条件では、冷却は制動しようとする重量が小さいことに基づき十分である。但し、特に急峻なオフロードでの長い下りに際しては、ブレーキディスクの過熱を伴う問題の生じる恐れがある。従って、従来技術の前記欠点を回避する自転車用ブレーキディスクが必要とされている。
【特許文献１】ヨーロッパ特許第１２８８１１７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、高い耐摩耗性、比較的小さな比重及び良好な熱伝導率を有する自転車用ブレーキディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために本発明では、自転車用ブレーキディスクが、ハブと形状接続式且つ摩擦接続式で結合された内側の環状域と、外側の環状域とを有しており、これらの内側の環状域と外側の環状域とがウェブによって結合されており、当該自転車用ブレーキディスク全体が、ケイ素の含浸された炭素繊維複合材料から成る、織布構造体から成るコンポジット材料から製作されているようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明では、自転車用ブレーキディスクが、ハブと固着結合されており且つ自転車に固定されたブレーキキャリパと摩擦係合状態にもたらされ、当該ブレーキディスクが、ハブと形状接続的且つ摩擦接続的に結合された内側の環状域（中央部分）と、外側の環状域（ブレーキバンド）とを有しており、内側の環状域と外側の環状域とがウェブによって結合されており、更に、当該の自転車用ブレーキディスク全体が、ケイ素を含浸された炭素繊維複合材料から成るコンポジット材料から製作されている。
【００１０】
自転車用ブレーキディスクのコンポジット材料は、有利には相配分が＞６０％の炭素（Ｃ）及び２０〜３０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）のエンドレス繊維から成っている。
【００１１】
有利には、自転車用ブレーキディスクには、等間隔で配置された少なくとも３つのウェブが設けられており、これらの等間隔で配置されたウェブは、特に有利な形式でハブ開口に対して接線方向に向けられて配置されている。
【００１２】
自転車用ブレーキディスクは、ディファレンシャル構成形式又はインテグラル構成形式で構成されてよい、つまり、性能及び快適性の要求に関してブレーキディスク全体の特性を適合させるためには、繊維強化セラミックスから成るブレーキバンドはディファレンシャル構成形式でもハブに結合され得る。
【００１３】
更に、当該の自転車用ブレーキディスクでは、ウェブが中央部材への移行域及びブレーキバンドへの移行域において、有利には拡幅されている。
【００１４】
本発明の有利な構成では、自転車用ブレーキディスクのブレーキバンドが、少なくとも１つの円軌道上に配置された複数の開口を有している。別の有利な構成では、これらの開口がブレーキバンドの２つの円軌道に沿って配置されており、この場合、前記開口は１回転する間ライニングの全幅をカバーしている。
【００１５】
有利には、自転車用ブレーキディスクのブレーキバンドの両面に、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から成る摩擦層が設けられている。
【００１６】
本発明による自転車用ブレーキディスクは、有利には１．５〜２．５ｍｍの厚さを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１８】
図１に関連して、とりわけブレーキディスクについて説明する。ディスクブレーキのその他のコンポーネント、例えばブレーキキャリパ及びブレーキレバー等は当業者に公知である。図１にはブレーキディスク１の側面図が示されている。つまり、このブレーキディスクは、組み込まれた状態で自転車の側面から見た様子が描かれている。ブレーキディスク１は、ケイ素を浸透させた２ｍｍの厚さの炭素繊維プレプレグスクリムから成っている。当該ブレーキディスク１は一体である。このブレーキディスクは主としてブレーキバンド２と、ハブ（図示せず）に当該ブレーキディスク１を固定するための複数の開口４を備えた中央部分３と、この中央部分３をブレーキバンド２に結合する複数の支柱５とを有している。ブレーキバンド２及び支柱は、ブレーキライニング、ブレーキ液及びブレーキ管路の過熱が確実に防止される、高い熱伝導率を有している。ブレーキディスク１は更に、ブレーキバンド２に複数の孔６を有しており、これにより、より良好な冷却、クリーニング及びより小さな重量が得られる。勿論、本発明によるブレーキディスク若しくはディスクブレーキは、当業者に公知の形式で、前輪ハブ若しくは後輪ハブにおいて従来のブレーキシステムに適合して使用可能である。
【００１９】
本発明による自転車ブレーキディスクは、例えばオフロードの長い下り山道走行における比較的長時間にわたる高速制動時に必要とされる、高い熱伝導率及び高い耐摩耗性を示す。更に、材料の良好な強度値及び小さな密度に基づき、本発明による自転車用ブレーキディスクの重量は、公知の自転車用ブレーキディスクに比べて著しく削減され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ブレーキディスクの側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  自転車用ブレーキディスク、  ２  ブレーキバンド、  ３  中央部分、  ４  開口、  ５  支柱、  ６  孔
【図１】
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