JPS5916129B2 - セグメント式ブレ−キ・デイスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個のセグメントが相互に締結されて１個の
剛性ディスクに形成されるごときセグメント式ブレーキ
ディスクに関する。

特にそレラセグメントの結合は、全ディスクの軸方向幅
が全体的に同じであるようになされる。

例えば民間機および軍用機のジェット機のブレーキ・デ
ィスクにおいて、その多くのディスクは一般的に１個の
連続的なユニットとして製作されている。

このような構造のブレーキ・ディスクは価格が高くなる
だけでな（、高い熱応力を生じ、また曲げ応力で剪断し
易く、作動中に破損することが多い。

このような問題点を避けるブレーキ構造の他の型式とし
てセグメント式ディスクがある。

しかし多くのセグメント式ディスクでは舌状部に損かる
応力が破損の多くの原因になる。

在来のセグメントは金属製外部クリップを使用すること
が多いが、それらは通常セグメントの外方に被着される
Ｕ字形のものである。

これらクリップはＵ字形でなげればならない点以外に弧
状でもある。

さらにまたステーターと係合するための座を有しなけれ
ばならない。

さらに在来のクリップは機械加工を必要とし一連の製造
工程を必要とし当然厳密な品質管理を伴なう。

このような諸項目によりコストは当然上昇し、また組立
て、取付け、交換がわずられしいという欠点があった。

そこで本発明の目的は、ブレーキ・ディスク積重体に容
易に組立ておよび取付けを行なえるセグメント式ブレー
キ・ディスクを提供することである。

本発明のセグメント式ブレーキ・ディスクは以下に詳述
されるが、本発明の実施し得る全ての実施例に言及され
てはいない。

そこで本発明の技術範囲はその実施例によってではなぐ
１特許請求の範囲によってのみ規定されるものである。

一般的にいって本発明のセグメント式ブレーキ・ディス
クは、両端部分と周縁部と擦れ合い領域とを有する複数
個のセグメント、これらセグメントの間に設けられる間
隙、該セグメント端部分から延出する少なくとも１個の
舌状部、該セグメント端部分に設けられる少なくとも１
個の凹部、および剛性ブレーキ・ディスクを形成するよ
うに該舌状部を該凹部へ固定するための少な（とも２個
の締結部材を備えて成るものである。

さらにまた本発明のセグメント式ブレーキ・ディスクは
、スロットを有する両端部分と周縁部を有する複数個の
弧状セグメント、これらセグメント間に設けられる間隙
、該スロットと係合するクリップ、および剛性ブレーキ
・ディスクを形成するよう該クリップを該スロットに固
定するための締結部材を備えて構成される。

本発明の一般的な思想は、セグメントから延出する舌状
部を、隣接のセグメントの凹部に結合するごと（して、
複数個のセグメントで全体的に環状の堅固な、そして車
輪組立体に取付けの容易なブレーキ・ディスクを構成し
ようというものである。

各セグメントは、１個または複数個の舌状部と凹部の両
方または一方を有し、そこで堅固な舌状部−凹部結合に
よって相互に結合される。

その結合部はディスクの摩耗面内即ち摩擦面内に置かれ
る。

第１図に示す本発明の好適な実施例において、セグメン
ト式ブレーキ・ディスクは全体的に番号１０で指示され
る。

このディスクは複数個のセグメント１１をこれの端部１
３間に間隙１２を置いて相互に結合して構成される。

間隙１２はいうまでもなく、摩擦熱そして冷却、またこ
れによって生じる機械的応力による各セグメントの、そ
してディスク全体の変形を避けるものである。

制動操作の際、ライニングと擦れ合う全ての面即ちセグ
メントの擦れ合い領域には高熱が生じ、そしてこれが冷
却するとき鋼製のディスクは彎曲収縮を起す。

非セグメント式ディスクの場合そのような収縮による応
力は、最初平らであったディスクを１ベルビル」座金形
または波状座金形に変形する。

このように平らでなくなったディスクは正常な制動機能
を失ない、操作フレアランスを無（し、その結果発火や
ディスク破損をひき起す。

必ずというのではないが一般的にセグメント１１０周縁
はセグメントの舌状部と共に弧状にされ、従ってそれら
セグメントは当該技術分野では弧状であるとして言及さ
れる。

第２図に示すごとくセグメント１１はこれの一方の端部
１３から延出する舌状部１５を備える。

さらにセグメントの他方の端部から内方へ、舌状部の形
状に対応する形状の凹部１６が延在している。

一般的に舌状部はセグメント周縁と一致する弧状面１７
を有する。

さらに舌状部１５はＵ形溝部分１８を備え、これは、こ
れに隣接する残余部分１９と共に、全体を番号２０で示
すキー溝を形成する。

舌状部はこれの先端部が半径方向面２１となり、また弧
状または曲線部分２２を有し、これは直線状の内方テー
パ面２３に続く。

一般的にその傾斜またはテーパ面２３とＵ形部分１８間
の距離およびそこの軸方向厚さが、舌状部に充分な構造
的強度を与え、その個所における破壊を避けられるよう
にさえすれば、テーパ面２３はそれ程重要ではない。

四部１６は全体的に２５で示す面を有する。

この凹部の面２５は舌状部の面に対応して作られるが、
舌状部と凹部の面２５の間にセグメントの膨張を補整す
るための間隙が作られるように面２５はセグメント内に
延在するようにされる。

そこで凹部の面２５は、セグメント内に半径方向内方で
延在する半径方向面２７、曲線または弧状面２８、およ
び舌状部の反対側のセグメント端部まで延在する直線状
の内方テーパ面２９を備える。

舌状部１５はセグメントの軸線方向片側に設け、そして
隣のセグメントの対向する軸線方向片側にある凹部１６
内に嵌合していてもよいが、第４図に示す好ましい実施
例では、舌状部１５はセグメントの軸線方向中央部に設
げてあり、凹部１６も同様に設けである。

さらに、第２図でわかるように、舌状部１５と凹部１６
がセグメントの擦れ合い領域の外側にある周縁あるいは
その付近に設けであると好ましい。

このようにすれば、ブレーキ作動中に舌状部１５と凹部
１６の係合部が摩擦熱を受けることがない。

舌状部１５を凹部の壁３１に結合するには第５図に示す
ような周知の締結部材が使用される。

望まれる締結部材は、セグメントの軸方向外側部分また
はフランジに備える皿モミ部３３および舌状部の孔内に
カシメられる単純なピンまたはリベット３２である。

舌状部と凹部の結合を強固なものにするため、少なくと
も２本のリベットを使う２点結合が行なわれる。

いうまでもなく、その他任意の型式の締結部材を用いて
よく、そして例えば溶接にした場合、それは一連の溶接
点でなされ、こうして少なくとも２個所以上で結合が行
なわれる。

舌状部とリベットを含めてセグメントは普通の耐熱材料
、例えば鉄鋼のような金属、炭素複合物およびその組合
せのごとき当該技術者に周知の材料で作られる。

さらに図示の実施例におけるセグメント式ディスクはブ
レーキ・ディスク・積重体（これはブレーキ・ディスク
の層を隣合わせて交互に配置したものであり、一方の組
のディスクがローターとなり、他方の組のディスクがス
テータとなっており、これらが圧力装置間にあってブレ
ーキ作動時に互いに接触して制動力を発生するのであり
、本発明に関わる技術分野では周知の構造であるから図
示しないし、これ以上の説明も行なわない）内で使用さ
れるローターに関係するものであるが、本発明のセグメ
ント式ディスクはまたステータとしても利用でき、この
場合舌状部と凹部の結合は半径方向内側面の側に設けら
れる。

セグメント式ディスク１０に関連して利用されるステー
タが全体的に番号４０で示される。

このステータ４０は半径方向内側にキーを受けるＵ形溝
４１を備える。

ステータはローターと同じ材料で作られよう。

図示の実施例において、ステータは連続的な環状ディス
クで、これは摩耗パッド４２を備えている。

これらパッドはフルタメット、サーメット、有機材料、
その他周知の材料で作られ、そしてローターは鋼製とさ
れる。

鋼製の摩耗パッドは摩擦係数が低く、また対向のディス
ク面に窪みまたは溝を作るので適当ではない。

第３図に示すように摩耗パッドはリベット４３等によっ
て連続的なステータに取付げられる。

本発明によれば舌状部と凹部の結合は図示の好適な実施
態様以外でも行なわれる。

即ち隣接するセグメントの端部分の舌状部−凹部結合を
１個でな（複数個備えてもよい。

さらにまた、舌状部のひび破れや剪断を生じないだけの
充分な構造的強度の得られる半径方向長さを採りさえす
れば、舌状部と凹部の形状は種々に変え得るものである
。

いうまでもなく、それらさまざまな変化形をさらに組合
せてもよい。

先に述べたように本発明のセグメント式ブレーキ・ディ
スクは鋼や炭素基材物のような任意の耐熱材料即ち固何
の熱膨張及び収縮力を有する耐熱材料で作られる。

炭素基材の場合、それは炭素複合物、または周知の方法
で作られる炭素基材物と繊維層で構成される積層構造体
とされる。

好適な炭素基材物としては、コールタール・ピッチ、石
油ピンチ、フラン樹脂、ポリアクリロニトリル、および
それらの混合物、並びに高いコーキング値を有し、そし
て熱分解して実質的に炭素材料を作るようなその他の材
料がある。

高いコブキング値を有する材料というのは、熱分解によ
りその初期重量の少なくとも３０％、好適には５０％以
上の炭素が作られる材料を意味する。

周知の方法で作られ発売されている繊維層には熱分解で
炭素布になる材料で作られているものもある。

その実例としてはナイロン、ポリアクリロニトリル、お
よびそれらの組合せ等がある。

一般的に炭素複合物層は繊維層に炭線基材物を繰返し浸
透させ、そして加熱して炭素基材物を実質的に炭素に熱
分解することにより作られる。

そうして繰返すことにより炭素接合物製品が作られる。

セグメントの舌状部の結合は炭素プラグによって行なっ
てもよいが、普通は金属リベットが好適である。

そこでリベットの摩滅を防止するため、舌状部と凹部両
側壁の孔にブッシングを備えてもよい。

いうまでもなくこのブッシング内にリベットは嵌合され
る。

好適にはローターに、そしてステータにはあまり適当で
ない第６図に示す本発明の他の実施例のセグメント式ブ
レーキ・ディスクが、この実施例でも第１図のそれと同
じ材料で作られる。

これらセグメントは両端部にみぞ穴即ちスロットを備え
、そしてクリップがそのスロット内に嵌合されて締結部
材で固定されることにより、１つの堅固なブレーキ・デ
ィスクが形成される。

第６図において、セグメント式ブレーキ・ディスクの一
部分が全体的に番号５０で示される。

これは間隙５２で離間される複数個のセグメント５１を
備える。

どれらセグメントは全体的に弧状で、その両端部分５５
で結合されて環状ブレーキ・ディスクを形成する。

みぞ穴即ちスロット５６が各セグメントの周縁またはこ
れの近くにおいて、その両端部内に設けられる。

第６図に示すみぞ穴即ちスロットはその１つの好適当な
実例である。

スロットは半径方向面５１、曲線または弧状部分５８、
および端部分５５まで延在する内方テーパ直線部分５９
を備える。

第７図に示すようにスロットは好適にはディスクの軸方
向中央部分に設けられるが、その他の部分であってもよ
い。

またスロットの形状も種々なものにできよう。

第６図に示すようにセグメント間の端部分の周縁部に溝
部分即ちキー溝６５が設けられる。

ディスクがステータに用いられる場合には普通キー溝は
ディスクの内径側に設けられる。

セグメントどうしを結合するクリップが全体的に７０で
示される。

このクリップは必ずというわけではないが好適にはセグ
メントと同じ材料で作られる。

全体的にクリップ７０の形状はスロット５６と同じに作
られるが、組立てを容易にしまたセグメントの膨張を補
正する間隙７１をクリップ７０とスロット５６間に残す
ため、クリップはスロットより多少小さめに作られる。

しかして第６図の好適な実施例においてクリップ７０は
、半径方向面７３、曲線または弧状面７４、およびセグ
メント間の間隙５２まで延在する内方テーパ直線面７５
を備え、そしてそれら各面に対称的になる面を備えてい
る。

１つの変化形実施例において、面１５は間隙５２を通る
半径線に対し直角な直線、または全体的に弧状にされて
もよい。

いずれにしてもクリップ７０はキー溝６５と同様な溝１
７を備える。

一般的に溝６５はＵ形とされ、スロット５６と同じ幅を
有し、そしてキー（図示せず）と係合する。

クリップ７０は当該技術者に周知の任意の締結部材によ
ってセグメント５１に結合される。

好適な実施例において、締結部材は、第７図に示すよう
なセグメントの孔７９とクリップの孔８ｏに通されるリ
ベット７８とされ、そして好適にはセグメントの孔は図
示のように皿モミされる。

ブレーキ・ディスクを錆性にするため、結合は第１図の
場合と同じく少なくとも２個所で行なわれる。

第６図と第７図、および第１図ないし第５図に示す構造
のブレーキ・ディスクは、これの軸方向幅が全体的に同
じであるように結合される複数個のセグメントで構成さ
れる。

さらに第６図と第７図のディスクは、ジェット機で普通
に使用されるブレーキ・ディスク・積重体の、第３図に
示したようなステータと協働して利用できる。

本発明において、クリップとスロットの係合構成は図示
の好適な実施態様以外のものにしてもよい。

例えばクリップはセグメント端部５５における他の部分
に設けられてもよい。

さらにクリップとスロットを端部分に１個でなく、複数
個備えることもできよう。

さらにブレーキ操作中にクリップの破損を生じない構造
的強度を備えるに充分な半径方向長さと軸方向厚さをク
リップが有する限り、クリップとスロットはさらに積々
な形状にされてよい。

以上本発明の好適な実施例を挙げてきたが、本発明はそ
れら実施例によって限定されるものでなく、本発明は特
許請求の範囲によってのみ定義されるものであることは
理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセグメント式ブレーキ・ディスクの平
面図、第２図は舌状部と凹部を有する１個のセグメント
の平面図、第３図は摩耗パッドを備えるステータ・ブレ
ーキ・ディスクの平面図、第４図はセグメントの頂面図
、第５図はセグメント間の結合態様を示す第１図の５−
５線における断面図、第６図はセグメント結合用クリッ
プを用いるセグメント式ブレーキ・ディスクの部分の平
面図、第７図は第６図の６−６線におけるクリップとセ
グメントの結合態様を示す断面図である。 １０・・・・・・セグメント式ブレーキ・ディスク、１
１・・・・・・セグメント、１２・・・・・・間隙、１
３・・・・・・端部分、１５・・・・・・舌状部、１６
・・・・・・凹部、２０・・・・・・キー溝、３２・・
・・・・リベット、４０・・・・・・ステータ用ディス
ク、４１・・・・・・キー溝、４２・・・・・・摩耗パ
ッド、５０・・・・・・セグメント式ブレーキ・ディス
ク、５１・・・・・・セグメント、５２・・・・・６間
隙、５５．、、・・、端部分、５６・・・・・・スロッ
ト、６５・・・・・・キー溝、７０・・・・・・クリッ
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のセグメントであって、該セグメントの間に
   間隙が存在する該セグメントを有し、上記セグメントは
   ２つの端部分と周縁部と幅とを有し、 上記セグメントは舌状部と、擦れ合い領域とを有し、 舌状部はセグメントの幅よりも小さな軸線方向の幅を有
   し且つセグメントの端部分のうちの１つの端部分から延
   在し、 上記擦れ合い領域は固有の熱膨張及び収縮力を有し、 更にセグメントの幅よりも小さな軸方向の幅を有する凹
   部であって、上記セグメントの端部分のうちの他の端部
   分に位置する該凹部とを有し、上記舌状部は凹部内に存
   在し、 上記端部分のうちの上記１つの端部分の周縁部に位置す
   る上記舌状部は、セグメントの擦れ合い領域の外側にあ
   り、 更に、上記四部を有する各セグメントの端部分に上記舌
   状部のそれぞれを固定するための少なくとも２つの隔て
   られた締結部材であって、それによりセグメントの擦れ
   合い領域の実質上外側で強固な結合を設けその結果この
   結合は高い熱膨張及び収縮力を受けない、上記締結部材
   とを有するセグメント式ブレーキ・ディスク。 ２、特許請求の範囲第１項によるセグメント式ブレーキ
   ・ディスクであって、舌状部は半径方向面と曲線部分と
   内方テーパ面とを有し、 舌状部の半径方向面は曲線部分に接続し、曲線部分は内
   方テーパ面に接続し、 凹部は半径方向面と曲線部分と内方テーパ面とを有し、 該凹部の半径方向面は凹部の曲線部分に接続し、凹部の
   曲線部分は凹部の内方テーパ面に接続し、少なくとも２
   つの隔てられた締結部材は、凹部を有する各セグメント
   の端部分に各舌状部を固定しそれにより強固なセグメン
   ト式ブレーキ・ディスクを形成する、上記セグメント式
   ブレーキ・ディスク。 ３ 複数個のセグメントであって、２つの端部分と周縁
   部と幅とを有し且つ各該端部分は溝部分を有スる該セグ
   メントを有し、 上記セグメントの間には間隙が存在し、 各セグメントの端部分は、スロットと、軸線方向の幅と
   、擦れ合い領域とを有し、 スロットは、セグメントの擦れ合い領域の実質的外側で
   端部分の軸線方向の幅内に位置し且つセグメントの周縁
   に位置し、 スロットはセグメントの幅内でセグメントの幅よりも小
   さな軸線方向の幅を有し且つ半径方向の高さを有し、 上記擦れ合い領域は固佇の熱膨張及び収縮力を有し、 更に、スロットの半径方向の高さよりも低い高さと、セ
   グメントの軸線方向の幅よりも小さな幅とを有するクリ
   ップであって、上記スロットの１つに該クリップの一端
   が配置され、隣接するセグメントのスロットに該クリッ
   プの他端が配置される該クリップと、 少な（とも２つの隔てられた締結部材であって、上記ス
   ロットの１つを有するセグメントの周縁端部分に各クリ
   ップの各端部を固定しそれによりセグメントの擦れ合い
   領域の外側で強固な接合を形成しその結果この接合は実
   質的に上記熱膨張及び収縮力の範囲外にある該締結部材
   とを有し、上記溝部分の周縁は、締結部材がクリップを
   前記擦れ合い領域の外側でセグメントに固定している位
   置よりもセグメントの端部により近く位置している、上
   記セグメント式ブレーキ・ディスク。 ４ 特許請求の範囲第３項によるセグメント式ブレーキ
   ・ディスクであって、クリップは半径方向面と曲線部分
   と内方テーパ面とヲ有し、 クリップの半径方向面は曲線部分に接続し、曲線部分は
   内方テーパ面に接続し、 スロットは、半径方向面と曲線部分と内方テーパ面とを
   有し、 スロットの半径方向面はスロットの曲線部分と接続し、
   スロットの曲線部分はスロットの内方テーパ面とに接続
   し、 少なくとも２つの隔てられた締結部材は、スロットを有
   する各セグメントの端部分に各クリップを固定しそれに
   より強固なセグメント式ブレーキ・ディスクを形成して
   いる、上記ブレーキ・ディスク。