(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物ディスクブレーキ用のブレーキディスクであって、車輪ハブに回転しないように連結するための半径方向内側のハブ部分（１ａ）と、 互いに反対向きの摩擦面（５）を有する、まわりの半径方向外側ディスク部分（４）と、 前記外側ディスク部分内に形成された通路（８、９）と、を有し、 前記通路が前記摩擦面間のディスク材料内に冷却空気を通すように配置されており、通路（８、９）が、半径方向外側ディスク部分の周縁に、またはその近辺に、冷却空気のための入口（１０）と出口（１１）とを有し、また通路（８、９）が、ディスク（１）が少なくとも一つの向きに回転するとき、前記出口に部分的真空が発生して、周囲空気が前記入口内に流入し、かつ前記出口から流出して、前記半径方向外側ディスク部分を冷却するようになっており、前記外側ディスク部分が、前記ハブ部分に連結されていてスペーサー要素（７ａ〜７ｇ）によって分離されている二つのディスク要素（４）から成り、前記スぺーサー要素が、前記通路（８、９）の境界を定めている、ブレーキディスクにおいて、前記スぺーサー要素のうち少なくとも一部（７ａ、７ｂ）がラジアルファン羽根の形状を有し、前記ディスクが一つの向きに回転するとき、ファン作用によって前記出口に部分的真空が形成されるようになっており、他のスぺーサー要素のうち少なくとも一部（７ｇ）が円柱形状であることを特徴とするブレーキディスク。
【請求項２】
通路（８、９）の入口（１０）と出口（１１）が、前記半径方向外側ディスク部分の周縁側面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキディスク。
【請求項３】
通路（８、９）が非対称であって、ディスクが一つの向きに回転するとき、他の向きに回転するときに比して、大きな空気流を生成するように形が最適化されていることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキディスク。
【請求項４】
ハブ部分（１ａ）が前記通路（８、９）によって貫通されないことを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１つに記載のブレーキディスク。
【請求項５】
前記ハブ部分（１ａ）が内側周縁を有し、該周縁に、軸方向スプライン（２、３）が作りつけられ、該スプラインが車輪ハブの対応するスプラインとかみ合うようになっていることを特徴とする請求項１から４の中のいずれか１つに記載のブレーキディスク。
【請求項６】
ハブ部分（１ｂ）にフランジ（１４）が備えられ、該フランジに、車輪ハブの取りつけフランジに前記フランジ（１４）を強固にねじ止めするための穴（１３）が備えられていることを特徴とする請求項１から４の中のいずれか１つに記載のブレーキディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、乗り物ディスクブレーキ用のブレーキディスクであって、
車輪ハブに回転しないように連結するための半径方向内側のハブ部分と、
互いに反対向きの摩擦面を有する、まわりの半径方向外側ディスク部分と、
前記外側ディスク部分内に形成された通路と、
を有し、
前記通路が前記摩擦面間のディスク材料内に冷却空気を通すように配置されている、ブレーキディスクに関する。
【０００２】
ブレーキング時に発生する熱を運び去ることによって周囲空気の冷却効果を高めるために製造されるいわゆる通気ブレーキディスクは、二つの基本タイプに分けられる。一つのタイプは、ハブの内側周縁から周囲ディスク部分の外側周縁までディスク内を半径方向に延びる導路を有する。したがって、この導路は、内側周縁の入口開口と外側周縁の出口開口とを有する。ディスクが回転すると、前記導路内を前記入口から出口まで案内される空気流が発生する。もう一つのタイプの通気ブレーキディスクは二つのディスク要素から成り、これらの要素は、ハブに固定され、また互いに側面同士が連結され、このとき柱の形の複数のスペーサーによって中間スペースが形成される。
【０００３】
ディスクに通気することにより、ディスクの平均温度が低下する。ディスクとライニングとの摩耗は温度に強く依存するので、温度の低下はこの摩耗に対して良い影響をもたらす。さらに、大部分の運転スタイルの場合に、ディスクの最高温度が低下するので、ブレーキの機能低下および割れ発生の危険が減少する。しかし、ハブの内側周縁に導路を開口させることの一つの欠点は、応力が最大で、ブレーキング力と温度差も同様であるブレーキディスク部分において、材料の質量が減少する、ということである。ハブ内の穴に伴う大きな応力は割れ発生の危険を増大させる。二つのディスク要素の間に柱の形のスペーサーを有する、もう一つのタイプのブレーキディスクの場合、前記の不利な応力分布は生じないが、他方で、ファン動作も実現されない。
【０００４】
本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのブレーキディスクであって、ディスクのハブにおける強度を低下させることなく、摩擦面間の通路を通る流れを確立しうるように作られるブレーキディスクを実現することである。
【０００５】
前記目的は、本発明により、
前記通路が、半径方向外側ディスク部分の周縁に、またはその近辺に、冷却空気のための入口と出口とを有し、また前記通路が、ディスクが少なくとも一つの向きに回転するとき、前記出口に部分的真空が発生して、周囲空気が前記入口内に流入し、かつ前記出口から流出して、前記半径方向外側ディスク部分を冷却するようになっている、ということによって実現される。
【０００６】
本発明は、基本的には、ブレーキディスクの前記柱構造にもとづくものであるが、特に空気を案内するということのない柱要素の、ディスクの間における多少なりとも対称的な配置の代りに、少なくともある種の柱要素がラジアルファンの羽根として成形される。この羽根は、ディスクが一つの向きに回転するとき、部分的真空がディスクの外側周縁の選定位置に生成されるように配向される。このようにすれば、ハブ部分の強度に影響を与えることなく、摩擦面間の通路を通る制御流が実現される。
【０００７】
以下、添付の図面に示す実施形態により、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００８】
図１と図２に示すブレーキディスク１は、半径方向内側ハブ部分１ａを有し、該ハブ部分の内側周縁面には、車輪ハブ（図示せず）の対応するスプラインとかみ合わせるためのスプライン２、３が形成されている。ブレーキディスクの穴あき取りつけフランジをねじによって車輪ハブのフランジに取りつける、従来から行われている取りつけ法に代るものとしての、ブレーキディスク１のこのような回転取りつけの例は、ＳＥ−Ａ−５０２ １８９号明細書に示され、説明されている。ハブ部分１ａは、間隔をとって配置された一対のディスク要素４と一体鋳造される。要素４の面５は、互いに反対方向を向いていて、ブレーキング時にブレーキパッドが押しつけられるブレーキディスク摩擦面６を形成している。ディスク要素４の間の中間スペース７には、スぺーサー要素７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、および７ｆが配置されている。スぺーサー要素７ａと７ｂはラジアルファン羽根として形作られており、それぞれ三つ一組になっていて、要素７ａのグループと要素７ｂのグループとは反対に向いている。スぺーサー要素７ａ〜７ｆは、これらの間に通路８および９を定めていて、ブレーキディスクが回転すると、これらの通路を通って空気が流れる。ディスクが矢印“ａ”の向きに回転すると、空気は通路８および９を通って矢印“ｂ”の向きに流れる。これは、スぺーサー要素７ａのグループが、スぺーサー要素７ｂのグループによって生成される部分真空よりも高い部分真空を生成させるためである。このようにして、通路８の開口１０は冷却空気通路への入口となり、通路９の開口１１は通路８、９から成る冷却空気通路からの出口となる。ブレーキディスクが逆向きに回転すると、これらの入口と出口が入れ換わり、空気は逆向きに流れる。
【０００９】
図３と図４に示すブレーキディスク実施形態１は、フランジ１４を車輪ハブのフランジに強固にねじ止めするための穴１３を備えたフランジ１４を有する従来からのハブ部分１ｂを有しているという点だけが前記実施形態と異なる。
【００１０】
図５は、本発明のブレーキディスク実施形態１を示すが、この実施形態は、柱要素７ａ〜７ｆに対応するスぺーサー要素を欠いている。この場合、ブレーキディスクは単一の厚いディスク要素から成り、該要素内に導路／通路１５が鋳造されている。導路／通路１５は、通路８、９と同様に、対称面“ｓ”に関して対称配置されており、したがってファン効果は回転の向きによらず一定の大きさである。これは、前記実施形態の場合と同様に、乗り物の右側と左側に同じタイプのディスクを取りつけることができるということである。ハブ部分１ａにはスプライン２、３が備えてあるが、代替実施形態として、このハブは図３と４に示すものと同じ構造とすることができる。
【００１１】
図６はブレーキディスク実施形態１を示す。このディスクは、一方向、すなわち矢印“ａ”の向きへの回転のみに関して最適化されている。スぺーサー要素７ａは、図２に示す実施形態の場合と同様に、通路９の開口１１において部分真空を発生させるためのファン羽根として形作られている。矢印“ａ”の向きへの回転の場合にも、要素７ａによつて生成されるものほど高くはないが、部分真空を発生させるファン羽根７ｂ（図２）の代りに、円柱形スぺーサー要素７ｇが配置されている。要素７ｇは、該要素の外側のディスク周縁にはまったく部分真空を発生させない。したがって、スぺーサー要素７ａと７ｇによって形成される通路８、９のディスク周縁開口１０、１１間での圧力差は、図２に示す実施形態におけるよりも大きく、そのため大きな空気流が発生する。
【００１２】
本発明によれば、貫通導路によりハブ部分の強度を低下させることなく、ブレーキディスクを通り抜ける空気流が得られる。これは、ハブ部分を貫通する半径方向導路を有する公知の実施形態におけるよりも小さな応力を生じる。さらに、ディスクの横断面全体にわたって一定でない曲げ剛性が与えられ、ブレーキの鋭い音をたてる傾向が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるブレーキディスクの第一の実施形態の端面図である。
【図２】  図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】  本発明のブレーキディスクの第二の実施形態の、図４の線III−IIIに沿う縦断面図である。
【図４】  図３の線IV−IVに沿う断面図である。
【図５】  本発明のブレーキディスクの第三の実施形態の断面図である。
【図６】  本発明のブレーキディスクの第四の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１  ブレーキディスク
１ａ  ハブ部分
１ｂ  ハブ部分
２、３  スプライン
４  ディスク要素
５  ４の面
６  ブレーキディスク摩擦面
７  中間スペース
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ  スペーサー要素
７ｇ  円柱形スペーサー要素
８、９  通路
１０、１１  開口
１３  穴
１４  フランジ
１５  導路／通路
ｓ  対称面
【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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