(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキのディスク（１）のブレーキバンド（２）の製造のためのコア（２０）であって、このバンドが、接続部材（４）により互いに接合された少なくとも２つのプレート（３、３’）を有し、このプレート間の空間が、面（８、８’）によって規定された、ブレーキバンド（２）の冷却のための内部空気ダクト（７）を形成する、コアにおいて、コア（２０）は、空気ダクト（７）を規定する面（８、８’）のうちの少なくとも一方に、ディスク（１）の対称軸と同心の円の周りに実質的に延び、かつ溝の主要な深さに対して、空気ダクト（７）の方へ向かって広くなる断面を有する少なくとも１つの溝（１０、１０’）を形成するのに適していることを特徴とするコア。
【請求項２】
前記溝（１０、１０’）は、プレート（３、３’）の外側面（９、９’）の方へ開口している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１に記載のコア（２０）。
【請求項３】
前記溝（１０、１０’）は、プレート（３、３’）の厚さよりも短い深さを有している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１に記載のコア（２０）。
【請求項４】
前記溝（１０、１０’）は、この溝の幅の５倍以上の長さを有している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項２または３に記載のコア（２０）。
【請求項５】
少なくとも１つの溝（１０、１０’）は、環状である、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１ないし４のいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項６】
少なくとも１つの溝（１０、１０’）は、少なくとも１つの他方の溝（１０、１０’）の深さ以上の深さを有する、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項７】
少なくとも１つの溝（１０、１０’）は、少なくとも１つの他方の溝（１０、１０’）の幅以上の幅を有している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項８】
前記ブレーキバンド（２）の内側の面（８、８’）の少なくとも一方の全ての溝（１０、１０’）が、径方向に均一に離間している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項９】
前記空気ダクト（７）を規定する第１の面（８）が、空気ダクト（７）を規定する、対向する第２の面（８’）に形成された溝（１０’）と位置がずれている溝（１０）を有する、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項１０】
前記第１及び第２の面（８、８’）の溝（１０、１０’）は、環状で、かつ一定の間隔で径方向に配置されている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項９に記載のコア（２０）。
【請求項１１】
前記第１の面（８、）の溝（１０）は、第２の面（８’）の溝（１０’）に対して半分の間隔だけずれている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１０に記載のコア（２０）。
【請求項１２】
前記溝（１０、１０’）は、ブレーキバンド（２）の２つのプレート（３、３’）の間で、接続部材（４）の下に延びている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項１３】
前記溝（１０、１０’）は、コア（２０）の環状バンド（２７）上の突起部（３７、３７’）を用いた鋳造によって形成されている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項１４】
前記溝（１０、１０’）は、断面台形の形状を有する、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１項に記載のコア（２０）。
【請求項１５】
前記台形の斜辺が、長辺に対して１５°〜９０°の角度で傾斜している、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１４に記載のコア（２０）。
【請求項１６】
前記溝（１０、１０’）は、二等辺四辺形の形状の断面を有する、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項１４に記載のコア（２０）。
【請求項１７】
前記溝（１０、１０’）の縁部は、丸みがつけられている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項１８】
各制動プレート（３、３’）の制動面（９、９’）から離れた面（８、８’）上の溝（１０、１０’）のうちの少なくとも一方が、摩耗した各制動プレート（３、３’）の最少許容厚さと等しい深さ（１３）を有する、ブレーキバンド（２）の形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項１９】
環状の溝（１０、１０’）の外側開口が、パッド（１４）から突出する摩擦材を切断するための縁部を構成する少なくとも１つの突起部によって遮られている、ブレーキバンド（２）の形成に適した、請求項２もしくは５に記載のコア（２０）。
【請求項２０】
ディスクブレーキのディスクの形成に適した、先行する全ての請求項のうちいずれか１に記載のコア（２０）。
【請求項２１】
略円形形状のコア（２０）であって、環状バンド（２７）と、環状バンド（２７）の外周縁部に延びる支持リング（２５）とを備え、かつ略円筒形のふたの形をした中心部（３１）を有し、この中心部（３１）の縁部は、環状バンド（２７）の内縁部と一体化されており、また、環状バンド（２７）は、空気ダクト（７）の形状を有するコアにおいて、少なくとも１つの突起部（３７、３７’）が、環状バンド（２７）の対向する２つの面の少なくとも一方の上に配置され、かつその高さの主要部に対して外側へ傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載のコア（２０）。
【請求項２２】
単一の構成要素によって構成された、請求項１に記載のコア（２０）。
【請求項２３】
第１の半体コア及び第２の半体コア（２０’、２０”）を備え、第１の半体コア（２０’）の環状バンド（２７’）が、第２の半体コア（２０”）の環状バンド（２７”）の形状と略反射対称的な形状を有する、請求項１に記載のコア（２０）。
【請求項２４】
部分的相補形状からなる少なくとも２つの半体コアボックス（２１’、２１”）を備えるコアボックス（２１）であって、半体コアボックス（２１’、２１”）は、互いに対向し、かつ互いに接触してコアボックス（２１）の内部キャビティ（２３）を規定し、キャビティ（２３）は、中心シェル形状の部分（３０）と、接続部（３２）と、略円形のダクト（２４）内において外部へ対して開口している、略環状のディスク状中間部（２６）とを備え、中心部（３０）は、接続部（３２）によって中間部（２６）に接続されているコアボックスにおいて、キャビティ（２３）が、先行する全ての請求項のうちのいずれか１に係る鋳造コア（２０、２０’、２０”）の形状を有することを特徴とするコアボックス。
【請求項２５】
鋳造によりディスクブレーキのディスク（１）のブレーキバンド（２）を形成する方法であって、このバンドが、接続部材（４）により互いに接合された少なくとも２つのプレート（３、３’）を備え、このプレート間の空間が、面（８、８’）によって規定された内部空気ダクト（７）を形成する、方法において、空気ダクト（７）を規定する面（８、８’）のうちの少なくとも一方に、ディスク（１）の対称軸と同心の円の周りに実質的に延び、かつその深さの主要部に対して、空気ダクト（７）の方へ向かって広くなる断面を有する少なくとも１つの溝（１０、１０’）を形成するのに適したコア（２０）の使用を備えることを特徴とする方法。
【請求項２６】
鋳造によりブレーキバンド（２）を形成する方法であって、
請求項２４に係るコアボックス（２１、２１’、２１”）を設ける工程と、
コアボックス（２１、２１’、２１”）によってコア（２０、２０’、２０”）を形成する工程と、
鋳型（２２、２２’）及びコア（２０、２０’、２０”）によってブレーキバンド（２）を形成する工程と、
ブレーキバンド（２）の外側面（９、９’）及びブレーキバンド（２）の他の露出面を機械加工及び仕上げ加工する工程とを備える方法。
【請求項２７】
鋳造によりディスク（１）を形成する方法であって、
請求項２４に係るコアボックス（２１、２１’、２１”）を設ける工程と、
コアボックス（２１、２１’、２１”）によってコア（２０、２０’、２０”）を形成する工程と、
鋳型（２２、２２’）及びコア（２０、２０’、２０”）によって、ブレーキバンド（２）を有するブレーキディスク（１）を形成する工程と、
ブレーキバンド（２）の外側面（９、９’）及びブレーキディスク（１）の他の露出面を機械加工及び仕上げ加工する工程とを備える方法。
【請求項２８】
鋳造によりブレーキバンド（２）を形成する方法であって、
請求項２４に係るコアボックス（２１、２１’、２１”）を設ける工程と、
コアボックス（２１、２１’、２１”）によってコア（２０、２０’、２０”）を形成する工程と、
鋳型（２２、２２’）及びコア（２０、２０’、２０”）によってブレーキバンド（２）を形成する工程と、
ブレーキバンド（２）の外側面（９、９’）の機械加工及び仕上げ加工時に、溝（１０、１０’）を外側に向かって開口する工程と、
他の露出面を機械加工及び仕上げ加工する工程とを具備する方法。
【請求項２９】
鋳造によりディスク（１）を形成する方法であって、
請求項２４に係るコアボックス（２１、２１’、２１”）を設ける工程と、
コアボックス（２１、２１’、２１”）によってコア（２０、２０’、２０”）を形成する工程と、
鋳型（２２、２２’）及びコア（２０、２０’、２０”）によって、ブレーキバンド（２）を有するブレーキディスク（１）を形成する工程と、
ブレーキバンド（２）の外側面（９、９’）の機械加工及び仕上げ加工時に、溝（１０、１０’）を外側に向かって開口する工程と、
ブレーキディスク（１）の他の露出面を機械加工及び仕上げ加工する工程とを具備する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、自己通気ディスクブレーキのためのディスクのブレーキバンドの製造方法及び製造ツールである。
【背景技術】
【０００２】
自己通気ブレーキバンドを有する公知のタイプのディスクブレーキのディスクは、基本的に、例えば、自動車のホイールハブへの接合のための支持ベルを備える。自動車に対してブレーキ力を作用させるために、キャリパと協動する上記ブレーキバンドは、コネクタによって上記ベルに接合されている。このブレーキバンドは、一般に、２つの平行なプレートを共に固定する接続部材によって隔離された少なくとも２つの平行なプレートを備える。このプレート間のスペースは空気ダクトを形成する。このプレート間での空気の循環により、上記ディスクは、中実のディスクに関する限り、上記ブレーキバンドの外側及び内側において冷却される。
【０００３】
ブレーキ動作の間は、知られていることであるが、上記ディスクは、うるさいきしみを引き起こす振動を受ける可能性がある。上記ブレーキディスクの振動によるこの騒音を防ぐための公知のアプローチは、旋盤加工により上記ブレーキバンドのブレーキ面内に形成され、かつ上記プレートの厚み全体にわたって延びる溝の形成にある。従って、上記ブレーキディスクの強度が局所的に変化した場合、その動特性は、このブレーキディスクの固有振動数を、制動中に励起された振動数から引き離すように変化する。
【０００４】
しかし、上記ブレーキバンドのブレーキ面内のそれらの溝は、音響特性、製造、このディスクの機械的特性及び部分的に途切れたブレーキ面に要するパッドの種類に関連する、技術的及び構造上の欠点につながる。
【０００５】
実際に、旋盤加工によって形成される複数の溝を有する面の製造は、時間及びコストがかなりかかる。
【０００６】
上記２つのプレート間の空間まで延びる上述した溝が、外側面からスタートする機械加工によって形成される場合には、上記プレート間の上記接続部材内に鋭い縁部が形成され、応力を増大させるものを構成する危険な切り込みの影響を導く可能性がある。また、上記接続部材は、外側からスタートして上記プレート間の空間に向かって続けられる貫通溝の機械加工時に、この空間内への突破が起きる際の、この接続部材端部からの材料の不可避の除去のため、弱くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、静かな制動を可能にするような構造的かつ機能上の特性を有する、ディスクブレーキのディスクのためのブレーキバンドの鋳造による製造のための鋳造コアを提案すること、および従来技術を引用して上述した上記欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、ディスクブレーキのディスクのブレーキバンドの製造のためのコアであって、このバンドが、接続部材により互いに接合された少なくとも２つのプレートを有し、このプレート間の空間が、上記ブレーキバンドの冷却のための内部空気ダクトを形成するコアにおいて、このコアが、上記空気ダクトを規定する面のうちの少なくとも一方、上記ディスクの対称軸と同心の円の周りに実質的に延び、かつその深さの主要部に対して、上記空気ダクトの方へ向かって広くなる断面を有する少なくとも１つの溝の成型に適していることを特徴とするコアによって実現される。
【０００９】
本発明の別の目的は、本発明による鋳造コアの形成のためのコアボックスを提案することである。
【００１０】
この目的は、部分的相補形状からなる少なくとも２つの半体コアボックスを備えるコアボックスであって、この半体コアボックスが、互いに対向し、かつ互いに接触して上記コアボックスの内部キャビティを規定し、このキャビティが、中心シェル形状の部分と、接続部と、略円形のダクト内を通って外部へ対して開口している、略環状のディスク状部とを備え、この中心部が、上記接続部によって外側部に接続されているコアボックスにおいて、上記キャビティが、請求項１に係る鋳造コアの形状を有することを特徴とするコアボックスによって実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のより効果的な理解のために、以下に、非限定の実施例によっていくつかの可能な実施形態を記載し、かつ添付図面に示す。
【００１２】
図１を参照すると、ディスクブレーキのディスクが、符号１で一様に示されている。ディスク１は、対称軸ｓの周りに広がっている。また、対称軸ｓは、ブレーキディスク１の回転軸も構成する。ブレーキバンド２は、接続部材４によって互いに接合された、少なくとも２つのプレート３、３’を備える。ブレーキバンド２は、コネクタ６を用いてベル５によって支持される。ベル５は、ブレーキディスク１の中心に配置され、接合手段によって自動車のハブに結合されている。各制動プレート３、３’は、外側面９、９’と、外側面９、９’から離間した内側面８、８’とを備える。プレート３、３’の外側面９、９’は、上記ブレーキディスクの摩擦面である。プレート３、３’の内側面８、８’は、空気ダクト７を規定する。
【００１３】
本発明によるコアを用いて形成した上記ブレーキバンドの１つの実施形態によれば、内側面８、８’のうちの少なくとも一方は、例えば、図１に示すように、外側面９、９’から空気ダクト７の方へ向かってだんだん広くなる溝１０、１０’を有する。
【００１４】
本発明によるコアを用いて形成した上記ブレーキバンドにおいては、溝１０、１０’のうちの少なくとも一方は、ブレーキディスク１の対称軸ｓと同心の円の周りに実質的に延びている。
【００１５】
本発明によるコアを用いて形成した上記ブレーキバンドの１つの実施形態によれば、全ての溝１０は、ブレーキディスク１の対称軸ｓと同心の円の周りで、２つの内側面８、８’上に配置されている。
【００１６】
より有利には、本発明によるコアを用いて形成した溝１０、１０’は、ブレーキバンド２の幅１６に対して中心に配置された円の周りに延び、例えば、図４（Ａ）を見て分かるように、プレート３、３’を、同じ径方向の幅からなる２つのリング１７、１７’に構造的に分割する。
【００１７】
さらに有利には、上記円の周りの全ての溝１０、１０’は、同じ長さになり、かつ均一に離間するように、本発明によるコアを用いて形成される。
【００１８】
以下、本発明に従って形成されたブレーキバンドを用いたブレーキディスク１の動作を、図２を参照して説明する。
【００１９】
ブレーキ動作時、パッド１４は、ブレーキディスク１のブレーキバンド２の摩擦面９、９’に押圧される。この摩擦は、上記ディスクの振動を生じ、それは、音波１１を発生させる。励起された上記振動の振幅は、この励起振動数が、上記ディスクの固有振動数のうちの１つに近づくにつれて増加し、またこの励起振動数が、このディスクの固有振動数から離れるにつれて減少する。ブレーキバンド２の内部に向かうにつれてだんだん広くなる溝１０、１０’を用いて、上記ブレーキディスクの強度を変更することにより、このディスクの固有振動数を変更することが可能であり、この振動数を、ブレーキ動作時に励起されるこの振動数から離す。発生した上記振動、すなわち音波１１は、その結果として消滅する。溝１０、１０’の断面の特定の形状、すなわち、この溝が、その深さの主要部に対して、空気ダクト７の方へ向かってだんだん広くなるという事実が、優れた音減衰効果をもたらすということが知られている。また、この効果は、溝１０、１０’の長さが、この溝の幅の５倍と等しい最少長さを超えて増すと、さらに増大することが知られている。
【００２０】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、例えば、溝１０、１０’が環状であり、かつ対称軸ｓに対して同心である、本発明によるコアを用いて形成したブレーキバンドを示す。
【００２１】
より有利には、ブレーキバンド２の内側面８、８’のうちの少なくとも一方における、本発明によるコアを用いて形成した上記溝の全ては、径方向に均一に離間している。
【００２２】
本発明による別のコアを用いて形成した、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すブレーキディスクにおいては、それぞれ溝１０、１０’を有するプレート３、３’の内側面８、８’は、反射対称になるように配置され、その結果、２つのプレート３、３’における、固定領域及び効力領域の実質的に等しい配置を保障する。
【００２３】
本発明による別のコアを用いて形成した、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すブレーキディスクにおいては、自己排気形ブレーキバンド２のプレート３、３’は、フィンの形をした接続部材４によって互いに接合されている。接続部材４は、ブレーキディスク１の回転軸ｓに対して、主に径方向に向けられ、かつ実質的に均一に離間している。各プレート３、３’は、その内側面８、８’上に、ブレーキバンド２の幅１６に対して中心に配置された円の周りに延びる環状溝１０、１０’を有する。溝１０、１０’とフィン４との交差領域においては、溝１０、１０’は、フィン４の下に延びている。換言すれば、フィン４は、上記交差領域を遮断していない。また、この交差領域内のフィン４と溝１０、１０’との間の角度は、丸みがつけられている。
【００２４】
コアの別の実施形態を用いて形成された、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すブレーキバンドにおいては、空気ダクト７を規定する第１の面８は、空気ダクト７を規定する第２の、対向する面８’内に形成された環状溝１０’と位置がずれている環状溝１０’を有する。
【００２５】
さらに有利には、第１の面８及び第２の面８’の溝１０、１０’は、一定の間隔で径方向に配置され、かつ第１の面８の溝１０は、第２の面８’の溝１０’に対して半分の間隔だけずれている。
【００２６】
本発明に係るコアを用いて、ブレーキバンド２のプレート３、３’の間に、プレート３、３’間の固い結合及び空気ダクト７内での冷却空気の流れ１２の両方を確実にする形状の断面を有する接続部材４をいくつでも形成することが可能である。図５（Ａ）、（Ｂ）に示す実施形態においては、２つのプレート３、３’は、回転軸ｓに対して略放射状である複数の排気ダクトを規定する成型フィン４によって接合されている。
【００２７】
上記コアの別の実施形態は、例えば、図６を見て分かるように、異なる深さ１３、１３’の溝１０、１０’を形成することが可能である。溝１０’のうちの一方が、外部に対して明らかに開口するときのプレート３’の摩耗厚さを、符号１５で示す。
【００２８】
本発明による別のコアを用いて形成したブレーキディスクにおいては、溝１０、１０’のうちの少なくとも一方は、それぞれの摩耗したブレーキプレート３、３’の最少許容厚さと等しい深さ１３を有するように配置されている。
【００２９】
さらに有利には、図６を見て分かるように、上記摩耗したプレートの最少許容厚さと等しい上述した深さ１３の溝１０、１０’に加えて、深さ１３よりも深い深さ１３’を有する溝をさらに形成することが可能であり、深さ１３’は、所定期間内にブレーキディスク１の交換を要する摩耗状態を示す。
【００３０】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、略円形、楕円形または菱形断面からなる接続部材４により、ブレーキバンド２のプレート３、３’が互いに接合されている、本発明によるコアを用いて形成したディスクブレーキの実施形態を示す。接続部材４は、回転軸ｓの周りの円に沿って配置され、かつ一連の環状列を形成する。１つまたはそれ以上の環状溝１０、１０’は、接続部材４の列の間の空間に配置されている。
【００３１】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、ブレーキバンド２のプレート３、３’が、略楕円形断面の接続部材４によって互いに接合されている、本発明によるコアを用いて形成した他のディスクを示す。接続部材４は、回転軸ｓの周りの円に沿って配置され、かつ一連の環状列を形成する。特定の実施形態においては、同じ環状列からなる全ての接続部材は、同じ断面を有する。上記接続部材の断面の形状は、ある環状列から他のものへ変化させてもよい。さらに図８（Ｂ）を参照すると、内側の環状列の接続部材４は、中間部の列の接続部材よりも小さなサイズを有する楕円形断面を有する。また、中間部の環状列の接続部材４は、内側及び外側環状列の接続部材よりも大きいサイズの楕円形断面を有する。外側環状列の接続部材４は、上記ブレーキバンドの外周縁に向かって径方向にだんだん広くなる略楕円形の断面を有する。２つの環状溝１０は、接続部材４の内側及び外側列の領域内において、プレート３の内面８に形成され、上記交差領域においてそれらの接続部材の下に延びている。第３の環状溝１０’は、接続部材の中間部の列の領域において、プレート３’の内面８’内に形成され、上記交差領域におけるそれらの接続部材の下に延びている。
【００３２】
本発明による別のコアを用いて形成したブレーキバンドにおいては、溝１０、１０’は、例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）を見て分かるように、各プレート３、３’の厚さ全体にわたって延びている。
【００３３】
図１０（Ａ）、（Ｂ）においては、自己排気形ブレーキバンド２のプレート３、３’は、フィン形状接続部材４によって互いに接合されている。
【００３４】
接続部材４は、ブレーキディスク１の回転軸ｓに対して、略放射状に配置され、かつ実質的に均等に離間されている。各プレート３、３’は、ブレーキバンド２の幅１６に対して中心に配置された円の周りに延びる環状溝１０、１０’をそれぞれ有する。略台形状断面の溝１０、１０’は、空気ダクト７の方に向かってだんだん広くなり、かつ外側面９、９’及び内側面８、８’の領域において丸みがつけられている。各溝１０、１０’の外側開口は、上記パッドから突出する摩擦材を切断する縁部を構成する２つの突起部によって遮断されている。溝１０、１０’とフィン４との間の交差領域においては、溝１０、１０’は、フィン４の下に延びている。
【００３５】
図１１、１２は、非限定の実施例としての、本発明による鋳造コアを用いて形成された排気ダクト７の内側の接続部材４と溝１０との間の交差領域を示す。この交差領域における溝１０と接続部材４との間の角度１８は、有利には丸みがつけられている。
【００３６】
図１３は、制動時にブレーキディスク１の騒音を低減するために、プレート３を局所的に弱くするのに特に適している溝１０の断面輪郭を示す。上記溝は、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）に従った台形状断面を有する。この特定の形状は、構造的不連続性を、所望の線に沿って故意に集中させることを可能にする。
【００３７】
本発明によるコアを用いて形成したブレーキバンドにおいては、上記台形の斜辺は、底辺に対して１５°〜９０°の角度で傾斜している。より有利には、上記コアは、上記斜辺が、底辺に対して４５°〜９０°の角度で傾斜している、さらに有利には、この斜辺が、上記台形の底辺に対して８５°の角度で傾斜しているブレーキバンドを形成するような特性を有する。
【００３８】
本発明によるコアを用いて形成した溝１０、１０’の好適な断面は、図１３（Ｂ）に示すような二等辺台形の形状である。
【００３９】
また、上記溝の縁部に丸みがつけられていることが、図１３（Ａ）〜図１３（Ｅ）を見て分かる。
【００４０】
上記溝は、本発明に係る鋳造コアの表面上の各突起部を用いて、鋳造により形成される。
【００４１】
次に、本発明によるコア２０を用いた鋳造によるブレーキディスクの製造、および本発明によるコアボックス２１を用いたコア２０の製造を、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）を参照して説明する。
【００４２】
ブレーキディスクは、通常、仕上げをしていないディスクの外部形状を規定する２つの鋳型２２、２２’（図１４（Ｄ）参照）を用いて鋳造により形成される。鋳型２２、２２’は、例えば、凝集した鋳物砂で形成されている。
【００４３】
排気形ディスクの場合、２つの鋳型２２、２２’に加えて、少なくとも１つのインサート、すなわち、ブレーキバンド２の２つのプレート３、３’間の接続部材４の雌形を要する。コア２０として一般に知られているこのインサートは、例えば、樹脂で凝固した砂で形成される。１つまたはそれ以上のコア２０を、鋳造する形状の複雑さにより、使用してもよい。
【００４４】
鋳型２２、２２’及びコア２０の製造は、それぞれ、一度しか使用できないので、非常に重要な製造工程を構成し、最少可能数の構成要素で鋳型２２、２２’及びコア２０を形成することが必要であり、それにより、ブレーキディスク１は、有利なコストで形成される。
【００４５】
コア２０は、少なくとも２つの半体コアボックス２１’、２１”及び可能な限り追加的なインサートによって形成され、次いでその数及び形状は、コア２０の形状の複雑さによって決まる（図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ））。半体コアボックス２１’、２１”及びあらゆるインサートの形状は、そのようにして形成される個々のコア２０の許容交差に適合するようなものでなければならず、またこのコアの材料、例えば、樹脂でプリコートされたコア砂の流れが、所望の成型性を保証するのに必要な速度で重要な領域にさえ達することを保証するようなものでなければならない。
【００４６】
コア２０を一般的な大量生産の速度で形成することを可能にするためには、インサートの数を最少可能数に制限し、かつ半体コアボックス２１’、２１”を、上述した要求を最も良く満たす形に形成することが必要である。
【００４７】
図１５は、図１６に示す鋳造コア２０の形成のためのコアボックスを示す。コアボックス２１は、部分的相補形状を有し、かつコアボックス２１の内部に、図１６のコア２０の形状からなるキャビティ２３を形成するために組立てられる２つの半体コアボックス２１’、２１”によって構成される。外側のチャネル２４は、上記コアの外周部または支持部２５の形状を規定し、かつ略矩形状の放射断面を有する。キャビティ２３の中間部は、ディスク形状であり、かつコア２０の環状バンド２７のサイズを規定する。キャビティ２３の中間部２６は、キャビティ２３の中間部２６がその間に規定される２つの面２９、２９’を結合する複数のブリッジ体２８によって遮断される。
【００４８】
図１５において、ブリッジ体２８は、中間部２６の周縁部に配置され、かつコアボックス２１の軸ｓに対して実質的に径方向に広がる分割壁の形をとっている。キャビティ２３の中心部３０は、コア２０の中心部３１の輪郭を実質的に規定するシェル形状体として形成されている。キャビティ２３の中心部３０は、結合部３２によって環状ディスク状中間部２６に結合されている。上部の半体コアボックス２１’は、コア２０を形成するためにコア材を注入することができる中心開口３３を有する。半体コアボックス２１’、２１”のうちの少なくとも一方は、キャビティ２３の中間部２６を規定するその内側面２９、２９’上に溝３４、３４’を有する。径方向の分割壁２８は、半体コアボックス２１’、２１”の両方の内側面２９、２９’上に存在する相補的形状からなる各階段状突出部３５、３５’の結合によって形成される。図１５から明らかなように、溝３４、３４’は分割壁２８を貫通して延びている。
【００４９】
キャビティ２３の全ての領域は、互いに結合され、それに伴って、コア２０の成型中に、この領域が、コア材、例えば、単一の開口３３からのコア砂で充填されることが保証される。
【００５０】
図１６（Ａ）、（Ｂ）は、図１５のコアボックス２１によって形成された鋳造コア２０を示す。コア２０は、その外周縁部周りに、コア支持部または単に支持部２５として知られている周辺部を有する。またコア２０は、略円筒形状のふたの形をしている中心部３１を備える。中心部３１の外縁部は、環状バンド２７の内縁部と一体化されている。環状バンド２７は、複数の開口３６によって遮られている。図１６においては、この開口は、スロット状をしており、コア２０の対称軸ｓに対して略放射状に延びている。また、環状バンド２７は、図１５の半体コアボックス２１’、２１”の面２９、２９’上に存在する溝３４、３４’の領域内に、１つまたはそれ以上の突起部３７、３７’を有する。
【００５１】
次に、本発明に係るブレーキディスクの製造について、図１４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。
【００５２】
２つの半体コアボックス２１’、２１”が、コアボックス２１を形成するために結合された後、上記コア材が、注入開口３３を介してキャビティ２３内に注入され、半体コアボックス２１’、２１”は、予め加熱されている。このコア材は、キャビティ２３を完全に充たし、最内径から最外径の方へ流れる。上記被覆樹脂が重合するにつれて、上記コア砂は、キャビティ２３の形状を恒久的に採り、すなわち、コア２０になる。コア２０がセットされた後、コアボックス２１は、半体コアボックス２１’、２１”を引き離しすことによって開かれ、コア２０がキャビティ２３から解放される。この工程は、上記コアが、溝１０、１０’の形状を規定する突起部３７、３７’を有するという事実にもかかわらず、著しく簡単である。これは、各突起部３７、３７’が、上記ブレーキディスクの排気ダクトを構成するこのコアの環状バンドから先細りになっている断面を有するためである。換言すれば、上記各突起部は、上記コアの上記鋳型からの取外しを容易にする抜け勾配を有する。
【００５３】
仕上げ前のブレーキディスクを鋳造するために、コア２０は、鋳造鋳型を形成するために、後に半鋳型２２が配置される、半鋳型２２’内に配置される。コア２０は、半鋳型２２、２２’内に設けられた適切な位置に配置されているコア支持部２５によって、中心の定位置に保持される。
【００５４】
このようにして形成される上記鋳型内の上記キャビティは、上記仕上げ前のブレーキディスクの形状を規定する。鋳造中、ブレーキディスクの成型に適した液状鉄または他の材料は、公知のため説明はしないが、供給ダクトを介して上記キャビティ内に注入され、急速に硬化し、その熱が成型砂へ伝わる。そして、上記ブレーキディスク内での残留応力の形成を防ぐために、制御された冷却が行われる。鋳造時に高温にさらされるために、非常に脆くなる２つの半鋳型２２、２２’の砂及び上記コアの砂は、振動により粉砕されて、上記仕上げ前のディスクから取り外される。その後、このブレーキディスクは、通常の方法で機械加工される。
【００５５】
本発明の有利な変形例は、鋳造による、空気ダクト７内での、上記仕上げ前のブレーキディスクのプレート３、３’の厚さよりも小さい深さ、および仕上げ加工されたブレーキディスクのこのプレートの厚さよりも大きい溝１０、１０’の形成を含む。プレート３、３’の外側層は、例えば、旋盤加工により、外側面９、９’の機械加工時に取り除かれ、溝１０、１０’は、結果として外部に対して開口される。
【００５６】
変形例および／または追加例は、当然、記載かつ図示した上記実施形態を含んでもよい。
【００５７】
例えば、コアボックス２１内にあるブリッジ体２８及び上記鋳造コアの環状バンド内の各開口３６は、自己排気形ブレーキバンド２の上述したプレート３、３’の間の接続部材４の製造に適したどのような形状及び配置を有してもよい。
【００５８】
コアボックス２１の内側面２９、２９’内にある溝３４、３４’及びコア２０の環状バンド２７上の各突起部３７、３７’は、排気形ブレーキバンドの空気ダクト７の内部の上述した溝１０、１０’の形成に適したどのような形状及び配置も採ることが可能である。
【００５９】
図１５及び図１７においては、第１の半体コアボックス２１’及び第２の半体コアボックス２１”内の溝３４、３４’は、環状であり、かつ一定の間隔で径方向に配置され、第１の半体コアボックス２１’の溝３４は、第２の半体コアボックス２１”の溝３４’に対して半分の間隔だけずれている。溝３４、３４’の形状及び配置は、図１６（Ａ）、１６（Ｂ）に示す上記コアの環状バンド２７上の突起部３７、３７’の同じ形状及び配置をもたらす。
【００６０】
ブリッジ体２８は、半体コアボックス２１’、２１”の面２９、２９’上にある相補的形状の突起部３５、３５’によって形成される。この突起部は、１つの実施形態によれば、図１７に示すように平坦であり、あるいは、図１５によれば階段状の形状である、それぞれの接触面４０を有する。また突起部３５、３５’の断面は、コア２０が硬化した後に、このコア２０を半体コアボックス２１’、２１”から取り外すことができるように、それらの端部に対して傾斜している。
【００６１】
ブレーキバンド２の溝１０、１０’と接続部材４との間の交差領域においては、各溝１０、１０’の断面は、上記コアの環状バンド２７内の開口３６を覆って配置されている突起部３７、３７’の一部によって規定される。また、この部分の断面は、次いで図１５、１７を見て明白に分かるように、上記２つの半体コアボックスのうちの一方における溝３４、３４’の内側、および対向する半体コアボックス２１’、２１”から突出する各突起部３５、３５’の接触面４０の両方によって規定される。
【００６２】
図１９（Ａ）、１９（Ｂ）は、放射断面における、２つの独立したコア２０’、２０”で構成され、かつ、例えば、図４（Ａ）、４（Ｂ）を見て分かるように、それぞれ溝１０、１０’を有するプレート３、３’の内側面８、８’が略反射対称である、ブレーキバンド２の鋳造に使用される鋳造コア２０の成型のためのコアボックス２１を示す。２つのコアの使用は、コア２０が、全体として、成型後の半体コアボックス２１’、２１”からの取り外しを防ぐような形状を有しているため、この場合に必要である。上記コアの環状バンド２７内の開口３６の形状、すなわち、この実施形態において、ブレーキディスク１の対称軸ｓに対して略放射状に延びているフィンである、このディスクのプレート３、３’間の接続部材４の形状を規定する、半体コアボックス２１’、２１”における突起部３５、３５’は、明らかに視認できる。
【００６３】
図２０（Ａ）、２０（Ｂ）は、図１９のコアボックス２１によって形成された複合コア２０を示す。複合コア２０は、第１の半体コア２０’と第２の半体コア２０”とを備え、第１の半体コア２０’の環状バンド２７’は、第２の半体コア２０”の環状バンド２７”に対して略反射対称である形状を有する。
【００６４】
本発明によるコアを用いて形成されたディスクブレーキのディスクのためのブレーキバンドは、多くの効果を有する。
【００６５】
上記溝の断面の特定の形状、すなわち、この断面は、この溝の深さの主要な部分に対して、上記空気ダクトに向かってだんだん広くなるという事実により、優れた音減衰効果がもたらされる。
【００６６】
上記溝が、上記プレートの厚さよりも小さい深さであり、かつ上記ブレーキバンドの外側面上の制動面に影響を及ぼさないように、完全にこのブレーキバンド内にある場合、所望の位置に正確に、かつ上記ディスクの表面と、制動中に接触する上記パッドの表面との間の摩擦プロセスに影響を及ぼすことなく、上記ブレーキディスクの動特性を有利に変更する目的に最も適したサイズで、この溝を形成することが可能である。
【００６７】
上記ブレーキバンドの内側に上記空気ダクトを規定する面内の上記溝の配置は、上記外側面を容易に機械加工し、かつ時間及びコストを明確に減じて、この溝を形成するのに要する機械加工を回避することを可能にする。
【００６８】
上記コアの環状バンド上の突起部を用いた鋳造による上記溝の形成は、外部からのこの溝の形成時に不可避の、上記プレート間の接続部材の切断を回避する。従って、これにより、鋭い縁部の形成及び上記接続部材の脆弱化の両方が防止され、それに伴って、従来技術に関して述べた欠点が排除される。
【００６９】
上記溝の所望形状での形成、および上記空気ダクトを規定し、かつ上記外側の制動面から離れている内側面上での配置は、特別なパッドの使用、および従来の溝内に行われていたような研磨材の配置を回避する。
【００７０】
上記方法により形成され、かつ本発明に係るツールを用いて形成されたブレーキバンドは、上記外側の制動面から離れた内側面上に溝を有するプレートを有し、かつ所定の値の上記制動プレートの摩耗に達したときに、上記外側面に向かって視認可能に開口するような深さからなる上記ブレーキディスクの摩耗状態の指示をも可能にする。例えば、異なる配置及び深さを有する溝は、上記ブレーキディスクの現在の摩耗状態の指示、および／またはこのブレーキディスクが最大許容摩耗に達したことを示す。
【００７１】
別の効果は、本発明に従って形成されたブレーキバンドを有するブレーキディスクの冷却に関する。実際に、冷却面が増加すると共に、上記ブレーキバンドの内側の空気ダクトを規定する面内の溝も、今度は上記プレートと空気との間の熱交換に有利な、上記空気の流れにおける乱流をも形成し、それによって上記ディスクの冷却を向上させることが判明した。
【００７２】
上記プレートの厚みを貫通して延びる溝の場合、上記ブレーキバンドの摩擦面に向かって傾斜しているこの溝の特定の断面形状は、上記パッドからの摩耗材の配置を防ぎ、かつ環状溝の領域内のこのパッドから突出する材料の粉砕に有利である。従って、このパッドの不均一な摩耗は防止される。このパッドから突出する材料を切断することができる突起部の形成は、上記溝の断面形状によって、破砕するのではなく、上記環状溝の領域内にどのような突起部をも予め形成しておくことも回避する。
【００７３】
また、ブレーキバンド２及びベル５は、互いに結合することができる２つの独立した部材内で形成してもよい。
【００７４】
本質的でないおよび特定の要求を満たすためには、当業者は、当然、ブレーキバンド２を形成するための、本発明に係る方法及びツール２０、２０’、２０”、２１、２１’、２２、２２’を適用してもよいが、他の全ての変更例及び変形例は、添付クレームによって定義した本発明の保護範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】自己排気形ブレーキディスクの不等角投影図である。
【図２】放射断面における図１のディスクを示す図である。
【図３】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第１のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図４】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第２のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図５】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第３のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図６】放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第４のブレーキディスクを示す図である。
【図７】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第５のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図８】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された第６のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図９】（Ａ）は、溝がプレートの外面の方に開口している、放射断面における、本発明に係るコアによって形成されたディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図１０】（Ａ）は、放射断面における、本発明に係るコアによって形成された別のブレーキディスクを示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のブレーキディスクの部分断面正面図である。
【図１１】本発明に係るコアによって形成された自己排気形ブレーキバンドの内側の接続部材と溝との間の横断領域の斜視図である。
【図１２】本発明に係るコアによって形成された自己排気形ブレーキバンドの内側の接続部材と溝との間の横断領域の斜視図である。
【図１３】本発明に係るコアによって形成された自己排気形ブレーキバンドの内側の溝の特に有利な実施形態の断面図である。
【図１４】（Ａ）は鋳造による自己排気形ブレーキディスクの製造を概略的に示す図、（Ｂ）は鋳造による自己排気形ブレーキディスクの製造を概略的に示す図、（Ｃ）は鋳造による自己排気形ブレーキディスクの製造を概略的に示す図、（Ｄ）は鋳造による自己排気形ブレーキディスクの製造を概略的に示す図である。
【図１５】本発明に係るコアボックスの第１の実施形態の放射断面図である。
【図１６】（Ａ）は図１５のコアボックスによって形成された鋳造コアの放射断面図、（Ｂ）は図１５のコアボックスによって形成された鋳造コアの平面図である。
【図１７】本発明に係るコアボックスの第２の実施形態の放射断面図である。
【図１８】（Ａ）は図１７のコアボックスによって形成された鋳造コアの放射断面図、（Ｂ）は図１７のコアボックスによって形成された鋳造コアの平面図である。
【図１９】（Ａ）は本発明に係る２つのコアで構成されたコアの製造のための２つのコアボックスの第３の実施形態の放射断面図であり、（Ｂ）は本発明に係る２つのコアで構成されたコアの製造のための２つのコアボックスの第３の実施形態の放射断面図である。
【図２０】（Ａ）並びに（Ｂ）は、図１９（Ａ）、（Ｂ）のコアボックスによって形成される複合コアの製造のための２つのコアの放射断面図並びに平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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