複合材料中に通気ダクトを備えるブレーキバンドを製造するための成形用金型とブレーキバンドの製造方法
複合材料、特に、Ｃ/ＳiＣセラミック材料を用いて通気性ダクト(２１)を備えるブレーキバンド(２０)を成形する金型(１)は、互いに向き合い、対称軸Ｓに垂直である各型押表面(８ａ、８ｂ)を備える２つの半体金型(３ａ、３ｂ)を含み、外側および内側のシリンダー壁(１１，１２)とともに、キャビティー(４)を成形対象であるブレーキバンド(２０)の形状に規定する。金型(１)は、通気性ダクト(２１)の形状を有するピン要素(１５)を有し、第２の付勢手段(１７)によって静止位置から作動位置に、移動されることができ、ピン要素(１５)は、静止位置では成形キャビティー(４)の外にあり、作動位置では、成形キャビティー(４)の内部に挿入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の主題は、複合素材、特に、ディスクブレーキのディスクのためのＣ/ＳiＣタイプのセラミック材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するための成形用金型とブレーキバンドの製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造する知られた方法は、ほぼ３つのグループに分けることができる。
【０００３】
知られた方法の第１のグループは、非通気性ブレーキディスクのそれに類似した固体としてのブレーキバンドの成形とバンドの厚さの中心面内に存在する径方向または非径方向の孔の付随的な形成を提供して、通気ダクトを構成する。
【０００４】
複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するための方法の第２のグループは、第１のステップにおいて、ブレーキバンドの２つの鏡面対称部分の別々の成形を提供する。前記２つの対称部分は、互いに向き合うそれぞれの面にチャンネルを備えている。これら２つの部分は、次に、接触状態にされ接着されて一体化され各部分のチャンネルが一体となって通気性ダクトを規定し完成バンドを形成する。
【０００５】
知られた方法の第３のグループにおいては、通気性ダクトは、バンドを形成する２つの材料層の間において、金型内に挿入される複合材料のコアによって製造され、前記の金型は、通気性ダクトを構成するためのキャビティーを内部にすでに有している。コアは、バンドの材料と同一であるか、少なくとも類似した材料で作られるので、ブレーキバンドの複合材料に密着して接続されるに至り、複合「サンドイッチ」構造を形成する。コア自体は、互いに向き合って設けられ、上記の第２の製造方法のブレーキバンドと類似した態様で一体に接着される２つの半体コアによって形成される。
【０００６】
しかしながら、従来技術の上記の方法は、主として、技術的な困難性と関連するある問題点と不利益を有している。
【０００７】
第１の方法においては、ブレーキバンドの厚み部分に孔を形成することは、疑いなく極めて高価で、かつ、用いられる材料の硬さ故に極めて困難である。更には、ブレーキバンドの内部におけるこの機械加工は、バンドの外側表面の機械加工に比べてはるかに制御することが難しい。この加工中は、使用材料の本質的な脆性という観点から看過し得ない鋭利な縁部や一様なクラックの形成を結果的に排除することが不可能である。
【０００８】
一方、第２の方法は、ブレーキバンドの２つの部分を一体に接合しなければならないという大きな不利益がある。その理由は、これら２つの部分は、別々に成形されるので、一致しない可能性があり、一様にフィットされないかもしれないからである。このことによって、２つの部分の危険な分離が容易に発生する製品を生じるであろう。
【０００９】
知られた方法の第３のグループに関しては、この方法が、それぞれの半体コアを成形するための２つの金型を準備しなければならないばかりでなく、ブレーキバンドを成形するための第３の金型も必要になる。更には、満足すべき結果を達成するには、２つの半体コアによって製造されるコアは、ブレーキバンド用の金型の内部に極めて正確に配置されなければならない。この作業のすべては、極めて複雑な技術上の解決策を要するのみならず、各成形サイクル中にマニュアル作業の介在を必要とする。
【００１０】
結果的に生じるコストだけではなく、上記の技術的困難性もまた、固体ディスクとの比較における複合材料製の自己通気性ブレーキディスクの競争力を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
その結果として、特に、簡単で最高品質の製品を保証する複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するツールと方法を提供するニーズが存在するとともに、これらのツールと方法によって製造されるブレーキバンドを提供するニーズについても同様である。
【００１２】
この発明の提案された目的は、したがって、上記のニーズを満たすと同時に、従来技術に関して記載した不利益を克服するような複合材料製の自己通気性ブレーキバンドを製造するための金型を創り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、通気性ダクトを備える、複合材料のブレーキバンド用の金型によって達成され、前記金型は、２つの半体金型を含み、各半体金型は、１つの型押表面(impression surface)を有し、前記型押表面は、互いに向き合っており、対称軸に対して実質的に垂直に位置し、収納手段(containment means)とともにブレーキバンドの形状を備える成形キャビティーを規定しており、前記半体金型の少なくとも一方は、それぞれの主付勢手段によって、それぞれ、他方の半体金型に向かって対称軸に沿って移動することができ、金型は、通気ダクトを形成することができる１または複数のピン要素を含むとともに、第２の付勢手段によって、静止位置から作動位置に向かって、また、作動位置から静止位置に向かって、それぞれ、移動されることができ、前記ピン要素は、静止位置における成形キャビティーを妨げず、前記ピン要素は、作動位置において成形キャビティーと交わる点を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、簡単で最高品質の製品を保証する複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するツールと方法が提供され、これらにより、従来技術の欠点を解消したブレーキバンドが製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明をよりよく理解するために、添付図面に描かれたその非限定的な具体例の説明が以下に続く。
【００１６】
図１を参照すれば、複合材料の自己通気性ブレーキバンドを成形するための金型が符号1で一般的に示されている。金型１は、ハウジング２と、上側半体金型３ａと、下側半体金型３ｂとを含む。ハウジング２は、固定された下側部分２ｂと、可動な上側部分２ａによって構成されており、前記上側部分は、その作動状態において結合されて、これらの内部において成形キャビティー４を規定する。成形キャビティー４は、対称軸Ｓに関して対称な実質的にシリンダー状を呈する。ハウジング２の上側部分２ａ、および、下側部分２ｂの両者は、やはり対称軸Ｓに対し共軸であるそれぞれの円形開口５ａ、５ｂを備えている。
【００１７】
上側半体金型３ａは、１つの作動ロッド６ａとプレート７ａによって構成されており、作動ロッド６ａの直径は、ハウジング２の上側部分２ａの円形開口５ａの直径よりもわずかに小さく、プレート７ａの直径は、成形キャビティー４の内側直径よりもわずかに小さい。上側半体金型３ａは、ハウジング２の上側部分２ａ内にマウントされ、対称軸Ｓに沿って、そして、円形開口５ａ内側面に向かって、また、成形キャビティー４の内側面に向かってシールを形成する態様でスライドすることができる。
【００１８】
下側半体金型３ｂもまた、作動ロッド６ｂとプレート７ｂとを含んでおり、作動ロッド６ｂの外側直径は、ハウジング２の下側部分２ｂの円形開口５ｂの直径よりもわずかに小さく、プレート７ｂの直径は、成形キャビティー４の内側直径よりもわずかに小さい。下側半体金型３ｂは、ハウジング２の下側部分２ｂ内にマウントされ、対称軸Ｓに沿って、そして、円形開口５ｂの内側面に向かって、また、成形キャビティー４の内側面に向かってシールを形成する態様でスライドすることができる。
【００１９】
上側型押表面８ａは、プレート７ａの下側に形成されプレート７ｂの上側に形成された下側型押表面８ｂと向き合っている。上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、対称軸Ｓの周囲に延出する実質的に円形のリング状の形状を備えている。上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、実質的にシリンダー状の各凹部１０ａ、１０ｂによって内部に規定されており、前記両凹部は対称軸Ｓに関して対称である。
【００２０】
成形キャビティー４は、各内側、および外側壁１１、１２によって内部に延出するように規定されている。内側壁１１は、実質的にシリンダー状をなし、対称軸Ｓに関して対称であり、下側半体金型３ｂと作動的に関連する。特に、内側壁１１は、別の支持手段９によって定位置に保持されて、凹部１０ｂ内にスライドが可能なように嵌め込まれており、上側半体金型３ａに向かって突出している。前記の別の支持手段９は、例えば、軸Ｓの方向に圧縮されることができるスプリングを含むことができる。内側壁１１の２つの端部は、シリンダー状の凹部１０ａ、１０ｂの内側直径よりもわずかに小さい外側直径を備えているので、作動時に、これらは、それぞれ、上側および下側のシリンダー状凹部１０ａ、１０ｂ内に嵌め込まれて、これらの内側壁に対してシールを形成する。やはり、実質的にシリンダー状である外側壁１２は、成形キャビティー４の内側直径と同じ大きさの内側直径を備えている。
【００２１】
１具体例によれば、外側シリンダー状壁１２の機能は、金型１のハウジング２によって直接遂行される。その代わりに、シリンダー状外側壁１２は、金型１のハウジング２の上側部分２ａと下側部分２ｂの間に嵌め込まれる別の部材を構成する。
【００２２】
主付勢手段１３は、上側半体金型３ａのロッド６ａおよび下側半体金型３ｂのロッド６ｂと関連して、必要な力を作用させて上側および下側半体金型を軸Ｓに沿って移動し、成形キャビティー４内に所望の圧力を発生する。この発明の１具体例によれば、主付勢手段１３は、知られておりここでは説明を省略する油圧回路を一体に伴う少なくとも１つの液圧ピストン/シリンダーユニットを含んでいる。
【００２３】
ハウジング２は、成形キャビティー４の縁部周辺に、対称軸Ｓに実質的に垂直な面内にあって、前記軸に対して放射状に設けられた一連のダクト１４を具備している。これらのダクト１４は、それぞれが、成形キャビティー４と向き合う先端部１５ａと、金型１の縁部と向き合う後端部１５ｂとを備えるピン要素１５を収容している。ここに説明する具体例においては、ピン要素の断面が、実質的に長方形を備え、それらの後端部１５ａから先端部１５ａに向かってテーパが付与されている。
【００２４】
各ピン要素１５の後端部１５ｂは、直接に、または、適当な伝導手段１６によって、好ましくは、金型１のハウジング２の外側縁部の周囲に露出された第２の付勢手段１７に接続されている。この発明の１具体例によれば、この第２の付勢手段１７は、適当な油圧回路を一体に伴う液圧シリンダー/ピストンユニットを含む。
【００２５】
オプションによる伝導手段１６を一体に伴う第２の付勢手段１７は、ピン要素１５に、外側および内側のシリンダー状壁１１、１２内の適当な貫通孔１８を通る予定の通路に沿う成形キャビティー４内へのスライドを惹起することができる。
【００２６】
貫通孔１８は、ピン要素が成形キャビティー４内に挿入されたとき、貫通孔が囲む該当するピン要素１５の部分の断面と実質的に対応する断面を有している。ピン要素１５の外側表面は、したがって、複合材料からブレーキバンド２０を成形を行う間は、貫通孔１８の各内側面と向き合ってシールを形成する。
【００２７】
複合材料の自己通気性ブレーキバンド用の金型1の作動を、この発明の金型１を用いるブレーキバンドの成形ステップとともに、図１、２を参照しつつ以下に説明する。
【００２８】
成形サイクルのスタート時には、金型１の２つの部分、すなわち、上側部分２ａと下側部分２ｂが、離間されており、成形キャビティー４は、外部からアクセスすることが可能である。ピン要素１５は、静止位置すなわち成形キャビティー４の外側にある。第２の付勢手段１７の起動の下に、そして、オプションによっては、伝導手段１６によって、ピン要素１５が、静止位置から作動位置へとスライドする。すなわち、ピン要素は、外側と内側の壁１１および１２内の貫通孔１８を通って成形キャビティー４内に進入する。
【００２９】
図１、図２に示す具体例においては、ピン要素１５は、外側シリンダー壁１２内の貫通孔１８を通って成形キャビティー４内に進入し、ピン要素の先端部１５ａが、内側シリンダー壁１１の貫通孔１８に挿入される。
【００３０】
作動位置において、成形キャビティー４内にあるピン要素１５の一部が、成形しようとするブレーキバンド２０の通気ダクト２１を規定する。
【００３１】
ピン要素１５が、作動位置にあるとき、成形キャビティー４は、成形しようとする材料１９の混合物で充填される。材料１９の混合物は、実質的にカーボンにより構成され、３０mmよりも小さい長さを持つように切り刻まれたフィラメントのバンドル(bundle)を含むことが好ましい。これらの材料は、例えば、ポリウレタン、或いは、より好ましくは、フェノール樹脂、ピッチ、その他の添加剤のようなバインダーの樹脂と混合される。
【００３２】
成形キャビティー４が、成形しようとする上記の材料１９の混合物の予定量で充填された後、金型１は、２つの部分、すなわち、ハウジング２の上側部分２ａと下側部分２ｂの耐漏洩結合によって閉じられる。
【００３３】
ブレーキバンド２０の成形ステップには、予備圧と、予備加熱と、バンド２０の形状を規定する手段とが必要である。
【００３４】
主付勢手段１３は、互いに向かって移動する上側と下側の半体金型３ａ、３ｂに作用し、材料１９の混合物にブレーキバンド２０を適切に成形する予定の圧力を及ぼす。それぞれの半体金型３ａ、３ｂの上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、内側および外側の壁１１および１２とともに、成形しようとするブレーキバンド２０の形状を規定する。加熱手段もまた、成形のための適切な温度条件を達成するために、金型１の外部に設けられる。
【００３５】
この発明の１具体例によれば、金型１は、油圧プレスの２つのプレートの間に挿入され、２つのプレートは電気加熱抵抗器を備えている。
【００３６】
この発明の別の具体例によれば、加熱手段は、電気抵抗器と、金型１の外側シェル面に配置された熱センサーとを含む。
【００３７】
この発明の金型１によって、ブレーキバンド２０を成形するステップが行われる間、成形キャビティー４内の材料１９の混合物は、８０℃〜１８０℃、好ましくは、１００℃〜１５０℃の温度まで加熱されて、０．１Ｎ/cm2と５Ｎ/cm2の間の圧力、好ましくは、０．５Ｎ/cm2と１．０Ｎ/cm2の間の圧力を受ける。
【００３８】
成形完了時には、ピン要素１５は、第２の付勢手段１７、そしてオプションによっては介装された伝導手段１６によって、作動位置から静止位置に復帰する。このことは、ピン要素１５が、半完成のブレーキバンド２０から引き抜かれること、したがって、通気性ダクト２１が開放されることを意味する。半完成ブレーキバンド２０からのピン要素１５のこの引き抜きは、後端部１５ｂから先端部１５ａに向かってテーパが付与されているピン要素の断面形状によって好都合に行われる。
【００３９】
ハウジングの下側部分２ｂから、上側部分２ａが退去することによって金型１が開かれた後、半完成ブレーキバンド２０は、下側半体金型３ｂの更なる移動によって金型１から取り出され、金型１は、代わって、次の成形サイクルをスタートするために待機する。
【００４０】
この半完成ブレーキバンド２０は、炉(furnace)内で、樹脂の炭化または熱分解(pyrolysis)が生じるような温度で第１の燃焼(firing)を受ける。この燃焼は、実質的に使用されるバインダーのタイプによって決まり、ほぼ９００℃-１２００℃の範囲にある温度で従来の炉内で行われる。この燃焼は、窒素またはアルゴンのような不活性気体の流れの存在下であって、１０-１００mbar、好ましくは、２０-３０mbarの特別な圧力の下で行われる。
【００４１】
方法のこのステップが行われる間に、半完成ブレーキバンド２０の材料は、大きい多孔性を獲得する。これは、付随的な燃焼の間に、溶融したシリコンが、前記の孔内に浸透するために重要である。
【００４２】
この発明の１具体例によれば、この方法は、更に、熱分解の工程から生じる半完成バンド２０の表面仕上げの工程を含むことができる。このことは、ブレーキバンドの変形を、ブレーキバンドに所望の形状を付与する従来の装置によって取り除くことを可能にする。
【００４３】
この仕上げ工程は、例えば、ダイヤモンドで乾式で行われる。その理由は、半完成ブレーキバンド２０は、第１の燃焼の後、多少の多孔性を獲得しているので、仕上げが湿式で行われると、液状の物質を吸収する可能性があるからである。
【００４４】
ブレーキバンド２０は、次に、ばらばらなシリコンが溶融してブレーキバンド２０の多くの孔(pore)内に浸透が生じるような温度において、シリコンの存在下において第２の燃焼を受ける。溶融シリコンは、その一部が、半完成ブレーキバンド２０の炭素と反応して、材料の粘着特性(cohesion characteristics)を改善する効果がある炭化珪素(silicon carbides)を形成する。燃焼(シリケート化)(silication)は、真空下で行われ、圧力は、９００mbarから３００mbr、好ましくは、８００mbrから５００mbrの範囲に低下され、温度は、１４００℃と１７００℃の間で行われる。
【００４５】
シリケート化の工程の完了時に、ブレーキバンド２０は、例えば、アルゴンまたは好ましくは窒素とともに冷却されるので、残存シリコンは、小球をなして結晶し、容易に回収することができる。
【００４６】
完成時に、自己通気性ブレーキバンド２０は、オプションによって、更なる仕上げ作業、例えば、乾式または湿式で従来態様で行われる表面仕上げを受けることができる。
【００４７】
この発明の複合材料の自己通気性ブレーキバンド２０を成形する金型１は、多くの利点を有する。
【００４８】
ピン要素１５の存在のおかげで、金型１は、特に簡素で強く、そして、最高の品質の製品を保証する。
【００４９】
そのサイクリックで自動化された作動のために、この発明の金型１は、各成形サイクル毎にマニュアルの介在を必要としない大量生産に特に適切である。
【００５０】
コアやバンド用に数個の金型を調製する代わりに、ただ１個の金型が存在するだけで、製造を容易に反復し、制御することができ、こうして最終製品の品質を向上することができる。
【００５１】
この発明の金型１は、１つの完全な製造工程、すなわち、コアの成形工程を省略することができる。コアの製造と、コアを成形する関連金型の省略は、時間とエネルギーの相当な節約を招来する。
【００５２】
更には、この発明の金型１によって製造されるブレーキバンド２０は、２つのプレートが一体に接合されるとき発生するように、２つのプレートの危険な分離を受けない。
【００５３】
機械加工によるブレーキバンド２０の仕上げは、外側表面のみに影響し、容易にチェックすることができる。このことは、眼に見える鋭い縁部やクラックの数を減少させるので、使用中におけるブレーキバンド２０の脆い破壊の危険を減らす。
【００５４】
当然のことながら、発明の技術的範囲を逸脱することなく、上記の図示した具体例に改変と変更が提供されて差し支えない。
【００５５】
例えば、この発明の１具体例によれば、収納手段の個別の部分１１、１２が、ピン要素１５を備える構造体のユニットを形成し、一体に移動され、ピン要素１５が作業位置にあるときだけ、成形キャビティーを規定する。
【００５６】
所望する通気性ダクトのタイプによれば、作動位置において、ピン要素１５が、異なる距離において、そして、互いに対し、および、型押表面８ａ、８ｂの両方に対し成形キャビティー４と交わることができる。
【００５７】
有利にも、作動位置においては、ピン要素が対称軸Ｓに対して垂直な面内にあり、更に有利なことには、ピン要素１５は、２つの半体金型３ａ、３ｂの型押表面８ａ、８ｂの間の中間に配置されている。
【００５８】
この発明の別の１具体例によれば、作動位置において、ピン要素１５の少なくとも２つの前端部１５ａは、成形キャビティー４内で合致し、ブレーキバンド２０内において、通気ダクトのシステムを形成し、内側の部分と比較してすべての出口が、例えば、図７ｂ、７ｃに示すように拡大されている。
【００５９】
今説明した具体例の別の発展は、第１のピン要素１５の先端部１５ａが、図７ａに示すように、作動位置において第２のピン要素１５の先端部１５ａに形成された該当する角柱状凹部内に挿入される角柱状(prismatic)の、最終のテーパ部分を備えることができる。
【００６０】
図７ｄに示す具体例においては、角柱状の最終部分が角柱状凹部内に一部だけが挿入されて周囲の突起部とともに通気性ダクトを形成する。
【００６１】
静止位置においては、ピン要素１５は、成形キャビティー４から引っ込められ、実際上は、それらが機械加工に必要となるスペースを邪魔しない任意の位置に「預けられる」(“parked“)。
【００６２】
好ましい具体例によれば、ピン要素１５は、静止位置において、成形キャビティー４の外側境界の周囲を囲んで離間して設けられ、作動位置においては、ピン要素１５が、成形キャビティー４内に挿入されて外側壁１２から内側壁１１に延出する。
【００６３】
上に述べたこの発明の具体例は、ピン要素１５が、実質的に真っ直ぐであり対称軸Ｓに対して径方向に配置されており、ブレーキバンド２０内において実質的に径方向の通気性ダクト２１を形成する。
【００６４】
この発明の１代替具体例は、ピン要素１５が実質的に直線であるが、対称軸Ｓに関し、径方向に傾斜している金型１を提供する。
【００６５】
別の具体例によると、対称軸Ｓに垂直な面内に位置するピン要素１５が、実質的に弓形の形状であり、ブレーキバンド２０内で弓状の通気性ダクト２１を形成する。
【００６６】
図５．１と５．２は、ブレーキバンド２０を特に適切に冷却する通気性ダクト２１を製造する成形キャビティー４内のピン要素１５と、断面で示す関係ブレーキバンドの例とを示す。図５．１ａ、５．１ｂ、５．１ｃに示すピン要素１５は、外側壁１２から内側壁１１に向かって僅かにテーパが付与され、殆ど一様な断面を備えるけれども、成形終了後にピン要素１５を容易に引き抜くこために適切な隙間角を許容するような通気性ダクト２１を形成するような断面を備えている。
【００６７】
一方、図５．２ｆに示すピン要素１５は、外側壁１２から内側壁１１に向かって、大きくテーパが付与された断面を備え、通気性ダクト２１の間で実質的に一様な断面を持つ複合材料の壁２２と同様に、ブレーキバンド２０の外側境界から内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト２１を形成する。
【００６８】
上に説明した発明の具体例においては、ピン要素１５は、実質的に長方形の断面を具備している。当然のことではあるが、後端部１５ｂから先端部１５ａに向かって、テーパが付与されている任意形状の断面を備えるピン要素１５は、どのようなものであろうと、半完成ブレーキバンド２０から引き抜くことができるように形成することができる。
【００６９】
この発明の好ましい変形は、ピン要素１５の実質的に長方形、台形或いは多角形の断面形状を提供し、この場合、断面は、有利にも、例えば、図６ａ〜６ｃに示すように、互いに対し、そして、ブレーキバンド２０の摩擦面に平行な２つの側面を有する。ピン要素１５の外側面に沿うコーナー部、したがって、ブレーキバンド２０の内側は、有利なことには円形である。
【００７０】
この発明の別の具体例は、ピン要素が、例えば、図６ｄ〜６ｆに示すような実質的に円形または楕円形の形状を備えることを提供する。
【００７１】
図６ｃに見られるように、互いに断面形状を異にするピン１５を持つ金型１を製造することも可能であり、この場合、ピン要素１５は、大きい方の底辺の向きが、各２つの連続するピン要素１５の間で交代する実質的に台形の断面を備えており、交互に反対側の向きに傾斜する接続フィン２２を作り出す。
【００７２】
主付勢手段１３は、２つの半体金型３ａ、３ｂの直線的な進退運動を適切に発生する任意のものであって差し支えない。この発明の１具体例によれば、主付勢手段１３は、少なくとも１つの油圧ピストン/シリンダーユニットと油圧回路を含む。その代わりに、主付勢手段１３は、リニアーモータを含むことができる。
【００７３】
金型１の各ピン要素１５は、それ自体の固有の第２の付勢手段１７を備えることができるか、または、ピン要素１５の全体のグループを静止位置から作動位置に、またはその逆に、移動する適当な伝導手段を持つ１または複数の管理された第２の付勢手段１７が設けられることができる。
【００７４】
この第２の付勢手段１７は、関連する油圧または空圧回路を伴う１または複数の油圧または空圧ピストン/シリンダーユニットを含むことができる。
【００７５】
図３に示す別の具体例によれば、第２の付勢手段は、歯車伝導機構を含むことができる。各ピン要素１５は、その後端部に、その歯が、各ピニオン２４の一組の歯と噛合するラック２３を有している。ピニオン２４のすべてが、駆動リング２５の表面の周囲の歯の組と噛合する。
【００７６】
もし、駆動リング２５が回転されると、ピン要素１５は、それらのテーパによって、これらが貫通孔１８の内側壁と接触するまで、成形キャビティー４内に進入する。反対方向における駆動リング２５の回転は、ピン要素１５の成形キャビティー４からの引き抜き、したがって、半完成ブレーキバンド２０からの引き抜きを発生する。
【００７７】
図４は、上記の金型１の変形を示し、ピン要素が、実質的に円弧の形態をなす弓状の形状を有する。
【００７８】
この発明の複合材料の自己通気性ブレーキバンド２０の成形用金型１は、このタイプの機械加工に適切な任意の金属材料で製造することができる。好ましい、具体例は、アルミニュームまたはアルミニューム合金のピン要素を備えるアルミニュームまたはアルミニューム合金から製造される金型１を提供する。
【００７９】
良好に制御された熱的条件を達成するために、この発明の金型１は、図示しない熱的絶縁材料の層に有利に包まれている。
【００８０】
偶発的な特殊な要件を満足させるためには、当業者は、この発明の複合材料からの自己通気性ブレーキバンド２０を成形するための金型１に、多くの変更と改変を適用することができるが、これらはすべて、添付のクレームにより規定されるこの発明の保護の範囲内に含まれることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の金型の断面図。
【図２】図１の金型のII-II断面。
【図３】この発明の具体例の斜視図。
【図４】この発明の別の具体例の斜視図。
【図５．１】この発明の金型の可能な配置、および、これによって作り出される通気性ダクトの形状を示す図。
【図５．２】図５．１と同様な図。
【図６】この発明のピン要素の好ましい形状の断面図、および、これによって作り出される通気性ダクト。
【図７】成形キャビティー内における複数のピン要素の可能な形状を示す平面図。
【技術分野】
【０００１】
この発明の主題は、複合素材、特に、ディスクブレーキのディスクのためのＣ/ＳiＣタイプのセラミック材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するための成形用金型とブレーキバンドの製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造する知られた方法は、ほぼ３つのグループに分けることができる。
【０００３】
知られた方法の第１のグループは、非通気性ブレーキディスクのそれに類似した固体としてのブレーキバンドの成形とバンドの厚さの中心面内に存在する径方向または非径方向の孔の付随的な形成を提供して、通気ダクトを構成する。
【０００４】
複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するための方法の第２のグループは、第１のステップにおいて、ブレーキバンドの２つの鏡面対称部分の別々の成形を提供する。前記２つの対称部分は、互いに向き合うそれぞれの面にチャンネルを備えている。これら２つの部分は、次に、接触状態にされ接着されて一体化され各部分のチャンネルが一体となって通気性ダクトを規定し完成バンドを形成する。
【０００５】
知られた方法の第３のグループにおいては、通気性ダクトは、バンドを形成する２つの材料層の間において、金型内に挿入される複合材料のコアによって製造され、前記の金型は、通気性ダクトを構成するためのキャビティーを内部にすでに有している。コアは、バンドの材料と同一であるか、少なくとも類似した材料で作られるので、ブレーキバンドの複合材料に密着して接続されるに至り、複合「サンドイッチ」構造を形成する。コア自体は、互いに向き合って設けられ、上記の第２の製造方法のブレーキバンドと類似した態様で一体に接着される２つの半体コアによって形成される。
【０００６】
しかしながら、従来技術の上記の方法は、主として、技術的な困難性と関連するある問題点と不利益を有している。
【０００７】
第１の方法においては、ブレーキバンドの厚み部分に孔を形成することは、疑いなく極めて高価で、かつ、用いられる材料の硬さ故に極めて困難である。更には、ブレーキバンドの内部におけるこの機械加工は、バンドの外側表面の機械加工に比べてはるかに制御することが難しい。この加工中は、使用材料の本質的な脆性という観点から看過し得ない鋭利な縁部や一様なクラックの形成を結果的に排除することが不可能である。
【０００８】
一方、第２の方法は、ブレーキバンドの２つの部分を一体に接合しなければならないという大きな不利益がある。その理由は、これら２つの部分は、別々に成形されるので、一致しない可能性があり、一様にフィットされないかもしれないからである。このことによって、２つの部分の危険な分離が容易に発生する製品を生じるであろう。
【０００９】
知られた方法の第３のグループに関しては、この方法が、それぞれの半体コアを成形するための２つの金型を準備しなければならないばかりでなく、ブレーキバンドを成形するための第３の金型も必要になる。更には、満足すべき結果を達成するには、２つの半体コアによって製造されるコアは、ブレーキバンド用の金型の内部に極めて正確に配置されなければならない。この作業のすべては、極めて複雑な技術上の解決策を要するのみならず、各成形サイクル中にマニュアル作業の介在を必要とする。
【００１０】
結果的に生じるコストだけではなく、上記の技術的困難性もまた、固体ディスクとの比較における複合材料製の自己通気性ブレーキディスクの競争力を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
その結果として、特に、簡単で最高品質の製品を保証する複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するツールと方法を提供するニーズが存在するとともに、これらのツールと方法によって製造されるブレーキバンドを提供するニーズについても同様である。
【００１２】
この発明の提案された目的は、したがって、上記のニーズを満たすと同時に、従来技術に関して記載した不利益を克服するような複合材料製の自己通気性ブレーキバンドを製造するための金型を創り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、通気性ダクトを備える、複合材料のブレーキバンド用の金型によって達成され、前記金型は、２つの半体金型を含み、各半体金型は、１つの型押表面(impression surface)を有し、前記型押表面は、互いに向き合っており、対称軸に対して実質的に垂直に位置し、収納手段(containment means)とともにブレーキバンドの形状を備える成形キャビティーを規定しており、前記半体金型の少なくとも一方は、それぞれの主付勢手段によって、それぞれ、他方の半体金型に向かって対称軸に沿って移動することができ、金型は、通気ダクトを形成することができる１または複数のピン要素を含むとともに、第２の付勢手段によって、静止位置から作動位置に向かって、また、作動位置から静止位置に向かって、それぞれ、移動されることができ、前記ピン要素は、静止位置における成形キャビティーを妨げず、前記ピン要素は、作動位置において成形キャビティーと交わる点を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、簡単で最高品質の製品を保証する複合材料の自己通気性ブレーキバンドを製造するツールと方法が提供され、これらにより、従来技術の欠点を解消したブレーキバンドが製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明をよりよく理解するために、添付図面に描かれたその非限定的な具体例の説明が以下に続く。
【００１６】
図１を参照すれば、複合材料の自己通気性ブレーキバンドを成形するための金型が符号1で一般的に示されている。金型１は、ハウジング２と、上側半体金型３ａと、下側半体金型３ｂとを含む。ハウジング２は、固定された下側部分２ｂと、可動な上側部分２ａによって構成されており、前記上側部分は、その作動状態において結合されて、これらの内部において成形キャビティー４を規定する。成形キャビティー４は、対称軸Ｓに関して対称な実質的にシリンダー状を呈する。ハウジング２の上側部分２ａ、および、下側部分２ｂの両者は、やはり対称軸Ｓに対し共軸であるそれぞれの円形開口５ａ、５ｂを備えている。
【００１７】
上側半体金型３ａは、１つの作動ロッド６ａとプレート７ａによって構成されており、作動ロッド６ａの直径は、ハウジング２の上側部分２ａの円形開口５ａの直径よりもわずかに小さく、プレート７ａの直径は、成形キャビティー４の内側直径よりもわずかに小さい。上側半体金型３ａは、ハウジング２の上側部分２ａ内にマウントされ、対称軸Ｓに沿って、そして、円形開口５ａ内側面に向かって、また、成形キャビティー４の内側面に向かってシールを形成する態様でスライドすることができる。
【００１８】
下側半体金型３ｂもまた、作動ロッド６ｂとプレート７ｂとを含んでおり、作動ロッド６ｂの外側直径は、ハウジング２の下側部分２ｂの円形開口５ｂの直径よりもわずかに小さく、プレート７ｂの直径は、成形キャビティー４の内側直径よりもわずかに小さい。下側半体金型３ｂは、ハウジング２の下側部分２ｂ内にマウントされ、対称軸Ｓに沿って、そして、円形開口５ｂの内側面に向かって、また、成形キャビティー４の内側面に向かってシールを形成する態様でスライドすることができる。
【００１９】
上側型押表面８ａは、プレート７ａの下側に形成されプレート７ｂの上側に形成された下側型押表面８ｂと向き合っている。上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、対称軸Ｓの周囲に延出する実質的に円形のリング状の形状を備えている。上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、実質的にシリンダー状の各凹部１０ａ、１０ｂによって内部に規定されており、前記両凹部は対称軸Ｓに関して対称である。
【００２０】
成形キャビティー４は、各内側、および外側壁１１、１２によって内部に延出するように規定されている。内側壁１１は、実質的にシリンダー状をなし、対称軸Ｓに関して対称であり、下側半体金型３ｂと作動的に関連する。特に、内側壁１１は、別の支持手段９によって定位置に保持されて、凹部１０ｂ内にスライドが可能なように嵌め込まれており、上側半体金型３ａに向かって突出している。前記の別の支持手段９は、例えば、軸Ｓの方向に圧縮されることができるスプリングを含むことができる。内側壁１１の２つの端部は、シリンダー状の凹部１０ａ、１０ｂの内側直径よりもわずかに小さい外側直径を備えているので、作動時に、これらは、それぞれ、上側および下側のシリンダー状凹部１０ａ、１０ｂ内に嵌め込まれて、これらの内側壁に対してシールを形成する。やはり、実質的にシリンダー状である外側壁１２は、成形キャビティー４の内側直径と同じ大きさの内側直径を備えている。
【００２１】
１具体例によれば、外側シリンダー状壁１２の機能は、金型１のハウジング２によって直接遂行される。その代わりに、シリンダー状外側壁１２は、金型１のハウジング２の上側部分２ａと下側部分２ｂの間に嵌め込まれる別の部材を構成する。
【００２２】
主付勢手段１３は、上側半体金型３ａのロッド６ａおよび下側半体金型３ｂのロッド６ｂと関連して、必要な力を作用させて上側および下側半体金型を軸Ｓに沿って移動し、成形キャビティー４内に所望の圧力を発生する。この発明の１具体例によれば、主付勢手段１３は、知られておりここでは説明を省略する油圧回路を一体に伴う少なくとも１つの液圧ピストン/シリンダーユニットを含んでいる。
【００２３】
ハウジング２は、成形キャビティー４の縁部周辺に、対称軸Ｓに実質的に垂直な面内にあって、前記軸に対して放射状に設けられた一連のダクト１４を具備している。これらのダクト１４は、それぞれが、成形キャビティー４と向き合う先端部１５ａと、金型１の縁部と向き合う後端部１５ｂとを備えるピン要素１５を収容している。ここに説明する具体例においては、ピン要素の断面が、実質的に長方形を備え、それらの後端部１５ａから先端部１５ａに向かってテーパが付与されている。
【００２４】
各ピン要素１５の後端部１５ｂは、直接に、または、適当な伝導手段１６によって、好ましくは、金型１のハウジング２の外側縁部の周囲に露出された第２の付勢手段１７に接続されている。この発明の１具体例によれば、この第２の付勢手段１７は、適当な油圧回路を一体に伴う液圧シリンダー/ピストンユニットを含む。
【００２５】
オプションによる伝導手段１６を一体に伴う第２の付勢手段１７は、ピン要素１５に、外側および内側のシリンダー状壁１１、１２内の適当な貫通孔１８を通る予定の通路に沿う成形キャビティー４内へのスライドを惹起することができる。
【００２６】
貫通孔１８は、ピン要素が成形キャビティー４内に挿入されたとき、貫通孔が囲む該当するピン要素１５の部分の断面と実質的に対応する断面を有している。ピン要素１５の外側表面は、したがって、複合材料からブレーキバンド２０を成形を行う間は、貫通孔１８の各内側面と向き合ってシールを形成する。
【００２７】
複合材料の自己通気性ブレーキバンド用の金型1の作動を、この発明の金型１を用いるブレーキバンドの成形ステップとともに、図１、２を参照しつつ以下に説明する。
【００２８】
成形サイクルのスタート時には、金型１の２つの部分、すなわち、上側部分２ａと下側部分２ｂが、離間されており、成形キャビティー４は、外部からアクセスすることが可能である。ピン要素１５は、静止位置すなわち成形キャビティー４の外側にある。第２の付勢手段１７の起動の下に、そして、オプションによっては、伝導手段１６によって、ピン要素１５が、静止位置から作動位置へとスライドする。すなわち、ピン要素は、外側と内側の壁１１および１２内の貫通孔１８を通って成形キャビティー４内に進入する。
【００２９】
図１、図２に示す具体例においては、ピン要素１５は、外側シリンダー壁１２内の貫通孔１８を通って成形キャビティー４内に進入し、ピン要素の先端部１５ａが、内側シリンダー壁１１の貫通孔１８に挿入される。
【００３０】
作動位置において、成形キャビティー４内にあるピン要素１５の一部が、成形しようとするブレーキバンド２０の通気ダクト２１を規定する。
【００３１】
ピン要素１５が、作動位置にあるとき、成形キャビティー４は、成形しようとする材料１９の混合物で充填される。材料１９の混合物は、実質的にカーボンにより構成され、３０mmよりも小さい長さを持つように切り刻まれたフィラメントのバンドル(bundle)を含むことが好ましい。これらの材料は、例えば、ポリウレタン、或いは、より好ましくは、フェノール樹脂、ピッチ、その他の添加剤のようなバインダーの樹脂と混合される。
【００３２】
成形キャビティー４が、成形しようとする上記の材料１９の混合物の予定量で充填された後、金型１は、２つの部分、すなわち、ハウジング２の上側部分２ａと下側部分２ｂの耐漏洩結合によって閉じられる。
【００３３】
ブレーキバンド２０の成形ステップには、予備圧と、予備加熱と、バンド２０の形状を規定する手段とが必要である。
【００３４】
主付勢手段１３は、互いに向かって移動する上側と下側の半体金型３ａ、３ｂに作用し、材料１９の混合物にブレーキバンド２０を適切に成形する予定の圧力を及ぼす。それぞれの半体金型３ａ、３ｂの上側および下側の型押表面８ａ、８ｂは、内側および外側の壁１１および１２とともに、成形しようとするブレーキバンド２０の形状を規定する。加熱手段もまた、成形のための適切な温度条件を達成するために、金型１の外部に設けられる。
【００３５】
この発明の１具体例によれば、金型１は、油圧プレスの２つのプレートの間に挿入され、２つのプレートは電気加熱抵抗器を備えている。
【００３６】
この発明の別の具体例によれば、加熱手段は、電気抵抗器と、金型１の外側シェル面に配置された熱センサーとを含む。
【００３７】
この発明の金型１によって、ブレーキバンド２０を成形するステップが行われる間、成形キャビティー４内の材料１９の混合物は、８０℃〜１８０℃、好ましくは、１００℃〜１５０℃の温度まで加熱されて、０．１Ｎ/cm2と５Ｎ/cm2の間の圧力、好ましくは、０．５Ｎ/cm2と１．０Ｎ/cm2の間の圧力を受ける。
【００３８】
成形完了時には、ピン要素１５は、第２の付勢手段１７、そしてオプションによっては介装された伝導手段１６によって、作動位置から静止位置に復帰する。このことは、ピン要素１５が、半完成のブレーキバンド２０から引き抜かれること、したがって、通気性ダクト２１が開放されることを意味する。半完成ブレーキバンド２０からのピン要素１５のこの引き抜きは、後端部１５ｂから先端部１５ａに向かってテーパが付与されているピン要素の断面形状によって好都合に行われる。
【００３９】
ハウジングの下側部分２ｂから、上側部分２ａが退去することによって金型１が開かれた後、半完成ブレーキバンド２０は、下側半体金型３ｂの更なる移動によって金型１から取り出され、金型１は、代わって、次の成形サイクルをスタートするために待機する。
【００４０】
この半完成ブレーキバンド２０は、炉(furnace)内で、樹脂の炭化または熱分解(pyrolysis)が生じるような温度で第１の燃焼(firing)を受ける。この燃焼は、実質的に使用されるバインダーのタイプによって決まり、ほぼ９００℃-１２００℃の範囲にある温度で従来の炉内で行われる。この燃焼は、窒素またはアルゴンのような不活性気体の流れの存在下であって、１０-１００mbar、好ましくは、２０-３０mbarの特別な圧力の下で行われる。
【００４１】
方法のこのステップが行われる間に、半完成ブレーキバンド２０の材料は、大きい多孔性を獲得する。これは、付随的な燃焼の間に、溶融したシリコンが、前記の孔内に浸透するために重要である。
【００４２】
この発明の１具体例によれば、この方法は、更に、熱分解の工程から生じる半完成バンド２０の表面仕上げの工程を含むことができる。このことは、ブレーキバンドの変形を、ブレーキバンドに所望の形状を付与する従来の装置によって取り除くことを可能にする。
【００４３】
この仕上げ工程は、例えば、ダイヤモンドで乾式で行われる。その理由は、半完成ブレーキバンド２０は、第１の燃焼の後、多少の多孔性を獲得しているので、仕上げが湿式で行われると、液状の物質を吸収する可能性があるからである。
【００４４】
ブレーキバンド２０は、次に、ばらばらなシリコンが溶融してブレーキバンド２０の多くの孔(pore)内に浸透が生じるような温度において、シリコンの存在下において第２の燃焼を受ける。溶融シリコンは、その一部が、半完成ブレーキバンド２０の炭素と反応して、材料の粘着特性(cohesion characteristics)を改善する効果がある炭化珪素(silicon carbides)を形成する。燃焼(シリケート化)(silication)は、真空下で行われ、圧力は、９００mbarから３００mbr、好ましくは、８００mbrから５００mbrの範囲に低下され、温度は、１４００℃と１７００℃の間で行われる。
【００４５】
シリケート化の工程の完了時に、ブレーキバンド２０は、例えば、アルゴンまたは好ましくは窒素とともに冷却されるので、残存シリコンは、小球をなして結晶し、容易に回収することができる。
【００４６】
完成時に、自己通気性ブレーキバンド２０は、オプションによって、更なる仕上げ作業、例えば、乾式または湿式で従来態様で行われる表面仕上げを受けることができる。
【００４７】
この発明の複合材料の自己通気性ブレーキバンド２０を成形する金型１は、多くの利点を有する。
【００４８】
ピン要素１５の存在のおかげで、金型１は、特に簡素で強く、そして、最高の品質の製品を保証する。
【００４９】
そのサイクリックで自動化された作動のために、この発明の金型１は、各成形サイクル毎にマニュアルの介在を必要としない大量生産に特に適切である。
【００５０】
コアやバンド用に数個の金型を調製する代わりに、ただ１個の金型が存在するだけで、製造を容易に反復し、制御することができ、こうして最終製品の品質を向上することができる。
【００５１】
この発明の金型１は、１つの完全な製造工程、すなわち、コアの成形工程を省略することができる。コアの製造と、コアを成形する関連金型の省略は、時間とエネルギーの相当な節約を招来する。
【００５２】
更には、この発明の金型１によって製造されるブレーキバンド２０は、２つのプレートが一体に接合されるとき発生するように、２つのプレートの危険な分離を受けない。
【００５３】
機械加工によるブレーキバンド２０の仕上げは、外側表面のみに影響し、容易にチェックすることができる。このことは、眼に見える鋭い縁部やクラックの数を減少させるので、使用中におけるブレーキバンド２０の脆い破壊の危険を減らす。
【００５４】
当然のことながら、発明の技術的範囲を逸脱することなく、上記の図示した具体例に改変と変更が提供されて差し支えない。
【００５５】
例えば、この発明の１具体例によれば、収納手段の個別の部分１１、１２が、ピン要素１５を備える構造体のユニットを形成し、一体に移動され、ピン要素１５が作業位置にあるときだけ、成形キャビティーを規定する。
【００５６】
所望する通気性ダクトのタイプによれば、作動位置において、ピン要素１５が、異なる距離において、そして、互いに対し、および、型押表面８ａ、８ｂの両方に対し成形キャビティー４と交わることができる。
【００５７】
有利にも、作動位置においては、ピン要素が対称軸Ｓに対して垂直な面内にあり、更に有利なことには、ピン要素１５は、２つの半体金型３ａ、３ｂの型押表面８ａ、８ｂの間の中間に配置されている。
【００５８】
この発明の別の１具体例によれば、作動位置において、ピン要素１５の少なくとも２つの前端部１５ａは、成形キャビティー４内で合致し、ブレーキバンド２０内において、通気ダクトのシステムを形成し、内側の部分と比較してすべての出口が、例えば、図７ｂ、７ｃに示すように拡大されている。
【００５９】
今説明した具体例の別の発展は、第１のピン要素１５の先端部１５ａが、図７ａに示すように、作動位置において第２のピン要素１５の先端部１５ａに形成された該当する角柱状凹部内に挿入される角柱状(prismatic)の、最終のテーパ部分を備えることができる。
【００６０】
図７ｄに示す具体例においては、角柱状の最終部分が角柱状凹部内に一部だけが挿入されて周囲の突起部とともに通気性ダクトを形成する。
【００６１】
静止位置においては、ピン要素１５は、成形キャビティー４から引っ込められ、実際上は、それらが機械加工に必要となるスペースを邪魔しない任意の位置に「預けられる」(“parked“)。
【００６２】
好ましい具体例によれば、ピン要素１５は、静止位置において、成形キャビティー４の外側境界の周囲を囲んで離間して設けられ、作動位置においては、ピン要素１５が、成形キャビティー４内に挿入されて外側壁１２から内側壁１１に延出する。
【００６３】
上に述べたこの発明の具体例は、ピン要素１５が、実質的に真っ直ぐであり対称軸Ｓに対して径方向に配置されており、ブレーキバンド２０内において実質的に径方向の通気性ダクト２１を形成する。
【００６４】
この発明の１代替具体例は、ピン要素１５が実質的に直線であるが、対称軸Ｓに関し、径方向に傾斜している金型１を提供する。
【００６５】
別の具体例によると、対称軸Ｓに垂直な面内に位置するピン要素１５が、実質的に弓形の形状であり、ブレーキバンド２０内で弓状の通気性ダクト２１を形成する。
【００６６】
図５．１と５．２は、ブレーキバンド２０を特に適切に冷却する通気性ダクト２１を製造する成形キャビティー４内のピン要素１５と、断面で示す関係ブレーキバンドの例とを示す。図５．１ａ、５．１ｂ、５．１ｃに示すピン要素１５は、外側壁１２から内側壁１１に向かって僅かにテーパが付与され、殆ど一様な断面を備えるけれども、成形終了後にピン要素１５を容易に引き抜くこために適切な隙間角を許容するような通気性ダクト２１を形成するような断面を備えている。
【００６７】
一方、図５．２ｆに示すピン要素１５は、外側壁１２から内側壁１１に向かって、大きくテーパが付与された断面を備え、通気性ダクト２１の間で実質的に一様な断面を持つ複合材料の壁２２と同様に、ブレーキバンド２０の外側境界から内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト２１を形成する。
【００６８】
上に説明した発明の具体例においては、ピン要素１５は、実質的に長方形の断面を具備している。当然のことではあるが、後端部１５ｂから先端部１５ａに向かって、テーパが付与されている任意形状の断面を備えるピン要素１５は、どのようなものであろうと、半完成ブレーキバンド２０から引き抜くことができるように形成することができる。
【００６９】
この発明の好ましい変形は、ピン要素１５の実質的に長方形、台形或いは多角形の断面形状を提供し、この場合、断面は、有利にも、例えば、図６ａ〜６ｃに示すように、互いに対し、そして、ブレーキバンド２０の摩擦面に平行な２つの側面を有する。ピン要素１５の外側面に沿うコーナー部、したがって、ブレーキバンド２０の内側は、有利なことには円形である。
【００７０】
この発明の別の具体例は、ピン要素が、例えば、図６ｄ〜６ｆに示すような実質的に円形または楕円形の形状を備えることを提供する。
【００７１】
図６ｃに見られるように、互いに断面形状を異にするピン１５を持つ金型１を製造することも可能であり、この場合、ピン要素１５は、大きい方の底辺の向きが、各２つの連続するピン要素１５の間で交代する実質的に台形の断面を備えており、交互に反対側の向きに傾斜する接続フィン２２を作り出す。
【００７２】
主付勢手段１３は、２つの半体金型３ａ、３ｂの直線的な進退運動を適切に発生する任意のものであって差し支えない。この発明の１具体例によれば、主付勢手段１３は、少なくとも１つの油圧ピストン/シリンダーユニットと油圧回路を含む。その代わりに、主付勢手段１３は、リニアーモータを含むことができる。
【００７３】
金型１の各ピン要素１５は、それ自体の固有の第２の付勢手段１７を備えることができるか、または、ピン要素１５の全体のグループを静止位置から作動位置に、またはその逆に、移動する適当な伝導手段を持つ１または複数の管理された第２の付勢手段１７が設けられることができる。
【００７４】
この第２の付勢手段１７は、関連する油圧または空圧回路を伴う１または複数の油圧または空圧ピストン/シリンダーユニットを含むことができる。
【００７５】
図３に示す別の具体例によれば、第２の付勢手段は、歯車伝導機構を含むことができる。各ピン要素１５は、その後端部に、その歯が、各ピニオン２４の一組の歯と噛合するラック２３を有している。ピニオン２４のすべてが、駆動リング２５の表面の周囲の歯の組と噛合する。
【００７６】
もし、駆動リング２５が回転されると、ピン要素１５は、それらのテーパによって、これらが貫通孔１８の内側壁と接触するまで、成形キャビティー４内に進入する。反対方向における駆動リング２５の回転は、ピン要素１５の成形キャビティー４からの引き抜き、したがって、半完成ブレーキバンド２０からの引き抜きを発生する。
【００７７】
図４は、上記の金型１の変形を示し、ピン要素が、実質的に円弧の形態をなす弓状の形状を有する。
【００７８】
この発明の複合材料の自己通気性ブレーキバンド２０の成形用金型１は、このタイプの機械加工に適切な任意の金属材料で製造することができる。好ましい、具体例は、アルミニュームまたはアルミニューム合金のピン要素を備えるアルミニュームまたはアルミニューム合金から製造される金型１を提供する。
【００７９】
良好に制御された熱的条件を達成するために、この発明の金型１は、図示しない熱的絶縁材料の層に有利に包まれている。
【００８０】
偶発的な特殊な要件を満足させるためには、当業者は、この発明の複合材料からの自己通気性ブレーキバンド２０を成形するための金型１に、多くの変更と改変を適用することができるが、これらはすべて、添付のクレームにより規定されるこの発明の保護の範囲内に含まれることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の金型の断面図。
【図２】図１の金型のII-II断面。
【図３】この発明の具体例の斜視図。
【図４】この発明の別の具体例の斜視図。
【図５．１】この発明の金型の可能な配置、および、これによって作り出される通気性ダクトの形状を示す図。
【図５．２】図５．１と同様な図。
【図６】この発明のピン要素の好ましい形状の断面図、および、これによって作り出される通気性ダクト。
【図７】成形キャビティー内における複数のピン要素の可能な形状を示す平面図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性ダクト(２１)を備える、複合材料のブレーキバンド(２０)を成形するための金型(１)であって、
前記金型は、２つの半体金型(３ａ、３ｂ)を含み、各半体金型(３ａ、３ｂ)は、型押表面(８ａ、８ｂ)を有し、型押表面(８ａ、８ｂ)は、互いに向き合い、対称軸Ｓに対して実質的に垂直であり、別体の収納手段(１１，１２)とともにブレーキバンド(２０)の形状を持つ成形キャビティー(４)を規定しており、半体金型(３ａ、３ｂ)の少なくとも１つは、関連する主付勢手段(１３)によって、対称軸(Ｓ)に沿って、他方の半体金型(３ａ、３ｂ)に向かってそれぞれ移動することができ、
金型は、通気性ダクト(２１)を形成することができ、第２の付勢手段(１７)によって静止位置から作動位置へとそれぞれ移動されることができる１または複数のピン要素(１５)を含み、前記ピン要素(１５)は、静止位置においては成形キャビティー(４)を妨害せず、作動位置においては、成形キャビティー(４)と交わる点を特徴とする金型(１)。
【請求項２】
ピン要素(１５)は、第２の付勢手段(１７)と関連する請求項1記載の金型(１)。
【請求項３】
ピン要素(１５)は、各後端部(１５ｂ)と、後端部(１５ｂ)に対してテーパが付与された各先端部(１５ａ)を有し、前記先端部はこれによって、静止位置から作動位置への移動中にピン要素(１５)を前進させて成形キャビティー(４)内に挿入するために好都合であるとともに、ピン要素を作動位置から静止位置へ移動する間に、ピン要素(１５)を成形されたブレーキバンド(２０)から引き抜くために好都合である請求項１または２記載の金型(１)。
【請求項４】
半体金型(３ａ、３ｂ)の型押表面(８ａ、８ｂ)は、外側縁部と内側縁部を備える実質的な環形状を有し、収容手段(１１，１２)は、実質的にシリンダー状の外側壁(１２)と実質的にシリンダー状の内側壁(１１)とを含み、外側および内側壁(１２，１１)は、対称軸(Ｓ)を中心に延出しており、型押表面(８ａ、８ｂ)の外側縁部および内側縁部とそれぞれ関連する請求項３記載の金型(１)。
【請求項５】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)が静止位置から作動位置に、また、作動位置から静止位置にそれぞれ移動する間に、ピン要素(１５)の入口と出口に適切な貫通孔(１８)を有する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項６】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と関連して金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項７】
１または複数の収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と一体で金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項８】
ピン要素(１５)が作動位置にあるとき、これらは、対称軸(Ｓ)に対して実質的に垂直な面内であって、２つの半体金型(３ａ，３ｂ)の型押表面(８ａ，８ｂ)の間の中間にある請求項５〜７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項９】
ピン要素(１５)の少なくとも２つの先端部(１５ａ)は、金型の作動位置において、成形キャビティー(４)内において合致して、ブレーキバンド(２０)内において通気性ダクト(２１)を形成し、前記ダクトの出口は、それらの内側部分よりも広い請求項８記載の金型(１)。
【請求項１０】
第１のピン要素(１５)は、作動位置にあるとき、第２のピン要素(１５)の先端部(１５ａ)内に形成される関連する角柱状凹部中に嵌め込まれるテーパが付与された角柱状の最終部分を有する請求項９記載の金型(１)。
【請求項１１】
角柱状の最終部分は、その一部だけが角柱状凹部に嵌め込まれて、周囲に突出部を備える通気性ダクト(２１)を形成する請求項１０記載の金型(１)。
【請求項１２】
ピン要素は、作動位置において、成形キャビティー(４)内に挿入されて、外側壁(１２)から内側壁(１２)に向かって延出し、実質的に等間隔で成形キャビティー(４)の周囲に配分される請求項８記載の金型(１)。
【請求項１３】
ピン要素(１５)は、実質的に真っ直ぐであり、対称軸(Ｓ)に対して放射状に配置されて、ブレーキバンド(２０)内における実質的に真っ直ぐで放射状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１４】
ピン要素(１５)は、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな軸に沿って延出しており、ブレーキバンド(２０)内において、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１５】
ピン要素(１５)は、実質的に弓形の形状を有し、ブレーキバンド(２０)内に弓状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１６】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)の外側境界からその内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト(２１)を形成する請求項１１〜１３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１７】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)内において、実質的に一様な断面を有する接続壁(２２)を形成する請求項１６記載の金型(１)。
【請求項１８】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に円形を備える請求項１〜１７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１９】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に楕円形を備える請求項１〜１８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２０】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に多角形を備える請求項１〜１９のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２１】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２２】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２１のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２３】
第２の付勢手段(１７)は、リニアーモータを含む請求項１〜２２のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２４】
第２の付勢手段(１７)は、歯車伝導機構(２３，２４，２５)を含む請求項１〜２３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２５】
主付勢手段(１３)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２４のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２６】
主付勢手段(１３)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２５のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２７】
主付勢手段(１３)は、リニアーモータを含む請求項１〜２６のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２８】
アルミニュームまたはアルミニューム合金で製造される請求項１〜２７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２９】
加熱手段を含む請求項１〜２８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３０】
加熱手段は、電気抵抗器を含む請求項２９記載の金型(１)。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３２】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)の内部を複合材料の混合物(１９)で充填すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３３】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３４】
ブレーキバンド(２０)の熱分解工程を更に含む請求項３２または３３記載の方法。
【請求項３５】
ブレーキバンド(２０)のシリケート化の工程を更に含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
ブレーキバンド(２０)の外側表面の機械的仕上げのための１または複数の工程を更に含む請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のいずれか１記載の方法によって製造される自己通気性ブレーキバンド(２０)。
【請求項３８】
請求項３７記載のブレーキバンド(２０)を備えるブレーキディスク。
【請求項３９】
請求項３８記載のブレーキディスクを備えるディスクブレーキ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性ダクト(２１)を備える、複合材料のブレーキバンド(２０)を成形するための金型(１)であって、
前記金型は、２つの半体金型(３ａ、３ｂ)を含み、各半体金型(３ａ、３ｂ)は、型押表面(８ａ、８ｂ)を有し、型押表面(８ａ、８ｂ)は、互いに向き合い、対称軸Ｓに対して実質的に垂直であり、別体の収納手段(１１，１２)とともにブレーキバンド(２０)の形状を持つ成形キャビティー(４)を規定しており、半体金型(３ａ、３ｂ)の少なくとも１つは、関連する主付勢手段(１３)によって、対称軸(Ｓ)に沿って、ブレーキバンド(２０)の成形に適切な予定の圧力を発生するために、他方の半体金型(３ａ、３ｂ)に向かってスライド可能に移動することができ、
金型は、通気性ダクト(２１)を形成することができ、第２の付勢手段(１７)によって静止位置から作動位置へとそれぞれ移動されることができる１または複数のピン要素(１５)を含み、前記ピン要素(１５)は、静止位置においては成形キャビティー(４)を妨害せず、作動位置においては、成形キャビティー(４)と交わる金型(１)。
【請求項２】
ピン要素(１５)は、第２の付勢手段(１７)と関連する請求項1記載の金型(１)。
【請求項３】
ピン要素(１５)は、各後端部(１５ｂ)と、後端部(１５ｂ)に対してテーパが付与された各先端部(１５ａ)を有し、前記先端部はこれによって、静止位置から作動位置への移動中にピン要素(１５)を前進させて成形キャビティー(４)内に挿入するために好都合であるとともに、ピン要素を作動位置から静止位置へ移動する間に、ピン要素(１５)を成形されたブレーキバンド(２０)から引き抜くために好都合である請求項１または２記載の金型(１)。
【請求項４】
半体金型(３ａ、３ｂ)の型押表面(８ａ、８ｂ)は、外側縁部と内側縁部を備える実質的な環形状を有し、収容手段(１１，１２)は、実質的にシリンダー状の外側壁(１２)と実質的にシリンダー状の内側壁(１１)とを含み、外側および内側壁(１２，１１)は、対称軸(Ｓ)を中心に延出しており、型押表面(８ａ、８ｂ)の外側縁部および内側縁部とそれぞれ関連する請求項３記載の金型(１)。
【請求項５】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)が静止位置から作動位置に、また、作動位置から静止位置にそれぞれ移動する間に、ピン要素(１５)の入口と出口に適切な貫通孔(１８)を有する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項６】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と関連して金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項７】
１または複数の収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と一体で金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項８】
ピン要素(１５)が作動位置にあるとき、これらは、対称軸(Ｓ)に対して実質的に垂直な面内であって、２つの半体金型(３ａ，３ｂ)の型押表面(８ａ，８ｂ)の間の中間にある請求項５〜７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項９】
ピン要素(１５)の少なくとも２つの先端部(１５ａ)は、金型の作動位置において、成形キャビティー(４)内において合致して、ブレーキバンド(２０)内において通気性ダクト(２１)を形成し、前記ダクトの出口は、それらの内側部分よりも広い請求項８記載の金型(１)。
【請求項１０】
第１のピン要素(１５)は、作動位置にあるとき、第２のピン要素(１５)の先端部(１５ａ)内に形成される関連する角柱状凹部中に嵌め込まれるテーパが付与された角柱状の最終部分を有する請求項９記載の金型(１)。
【請求項１１】
角柱状の最終部分は、その一部だけが角柱状凹部に嵌め込まれて、周囲に突出部を備える通気性ダクト(２１)を形成する請求項１０記載の金型(１)。
【請求項１２】
ピン要素は、作動位置において、成形キャビティー(４)内に挿入されて、外側壁(１２)から内側壁(１２)に向かって延出し、実質的に等間隔で成形キャビティー(４)の周囲に配分される請求項８記載の金型(１)。
【請求項１３】
ピン要素(１５)は、実質的に真っ直ぐであり、対称軸(Ｓ)に対して放射状に配置されて、ブレーキバンド(２０)内における実質的に真っ直ぐで放射状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１４】
ピン要素(１５)は、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな軸に沿って延出しており、ブレーキバンド(２０)内において、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１５】
ピン要素(１５)は、実質的に弓形の形状を有し、ブレーキバンド(２０)内に弓状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１６】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)の外側境界からその内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト(２１)を形成する請求項１１〜１３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１７】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)内において、実質的に一様な断面を有する接続壁(２２)を形成する請求項１６記載の金型(１)。
【請求項１８】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に円形を備える請求項１〜１７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１９】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に楕円形を備える請求項１〜１８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２０】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に多角形を備える請求項１〜１９のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２１】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２２】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２１のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２３】
第２の付勢手段(１７)は、リニアーモータを含む請求項１〜２２のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２４】
第２の付勢手段(１７)は、歯車伝導機構(２３，２４，２５)を含む請求項１〜２３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２５】
主付勢手段(１３)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２４のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２６】
主付勢手段(１３)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２５のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２７】
主付勢手段(１３)は、リニアーモータを含む請求項１〜２６のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２８】
アルミニュームまたはアルミニューム合金で製造される請求項１〜２７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２９】
加熱手段を含む請求項１〜２８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３０】
加熱手段は、電気抵抗器を含む請求項２９記載の金型(１)。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３２】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)の内部を複合材料の混合物(１９)で充填すること、
-前記金型(１)の半体金型(３ａ，３ｂ)の少なくとも1つを他方の半体金型(３ｂ，３ａ)に向かって、対称軸(Ｓ)に沿って、スライド可能に移動すること、および、予定の圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３３】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３４】
ブレーキバンド(２０)の熱分解工程を更に含む請求項３２または３３記載の方法。
【請求項３５】
ブレーキバンド(２０)のシリケート化の工程を更に含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
ブレーキバンド(２０)の外側表面の機械的仕上げのための１または複数の工程を更に含む請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のいずれか１記載の方法によって製造される自己通気性ブレーキバンド(２０)。
【請求項３８】
請求項３７記載のブレーキバンド(２０)を備えるブレーキディスク。
【請求項３９】
請求項３８記載のブレーキディスクを備えるディスクブレーキ。
【請求項１】
通気性ダクト(２１)を備える、複合材料のブレーキバンド(２０)を成形するための金型(１)であって、
前記金型は、２つの半体金型(３ａ、３ｂ)を含み、各半体金型(３ａ、３ｂ)は、型押表面(８ａ、８ｂ)を有し、型押表面(８ａ、８ｂ)は、互いに向き合い、対称軸Ｓに対して実質的に垂直であり、別体の収納手段(１１，１２)とともにブレーキバンド(２０)の形状を持つ成形キャビティー(４)を規定しており、半体金型(３ａ、３ｂ)の少なくとも１つは、関連する主付勢手段(１３)によって、対称軸(Ｓ)に沿って、他方の半体金型(３ａ、３ｂ)に向かってそれぞれ移動することができ、
金型は、通気性ダクト(２１)を形成することができ、第２の付勢手段(１７)によって静止位置から作動位置へとそれぞれ移動されることができる１または複数のピン要素(１５)を含み、前記ピン要素(１５)は、静止位置においては成形キャビティー(４)を妨害せず、作動位置においては、成形キャビティー(４)と交わる点を特徴とする金型(１)。
【請求項２】
ピン要素(１５)は、第２の付勢手段(１７)と関連する請求項1記載の金型(１)。
【請求項３】
ピン要素(１５)は、各後端部(１５ｂ)と、後端部(１５ｂ)に対してテーパが付与された各先端部(１５ａ)を有し、前記先端部はこれによって、静止位置から作動位置への移動中にピン要素(１５)を前進させて成形キャビティー(４)内に挿入するために好都合であるとともに、ピン要素を作動位置から静止位置へ移動する間に、ピン要素(１５)を成形されたブレーキバンド(２０)から引き抜くために好都合である請求項１または２記載の金型(１)。
【請求項４】
半体金型(３ａ、３ｂ)の型押表面(８ａ、８ｂ)は、外側縁部と内側縁部を備える実質的な環形状を有し、収容手段(１１，１２)は、実質的にシリンダー状の外側壁(１２)と実質的にシリンダー状の内側壁(１１)とを含み、外側および内側壁(１２，１１)は、対称軸(Ｓ)を中心に延出しており、型押表面(８ａ、８ｂ)の外側縁部および内側縁部とそれぞれ関連する請求項３記載の金型(１)。
【請求項５】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)が静止位置から作動位置に、また、作動位置から静止位置にそれぞれ移動する間に、ピン要素(１５)の入口と出口に適切な貫通孔(１８)を有する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項６】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と関連して金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項７】
１または複数の収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と一体で金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項８】
ピン要素(１５)が作動位置にあるとき、これらは、対称軸(Ｓ)に対して実質的に垂直な面内であって、２つの半体金型(３ａ，３ｂ)の型押表面(８ａ，８ｂ)の間の中間にある請求項５〜７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項９】
ピン要素(１５)の少なくとも２つの先端部(１５ａ)は、金型の作動位置において、成形キャビティー(４)内において合致して、ブレーキバンド(２０)内において通気性ダクト(２１)を形成し、前記ダクトの出口は、それらの内側部分よりも広い請求項８記載の金型(１)。
【請求項１０】
第１のピン要素(１５)は、作動位置にあるとき、第２のピン要素(１５)の先端部(１５ａ)内に形成される関連する角柱状凹部中に嵌め込まれるテーパが付与された角柱状の最終部分を有する請求項９記載の金型(１)。
【請求項１１】
角柱状の最終部分は、その一部だけが角柱状凹部に嵌め込まれて、周囲に突出部を備える通気性ダクト(２１)を形成する請求項１０記載の金型(１)。
【請求項１２】
ピン要素は、作動位置において、成形キャビティー(４)内に挿入されて、外側壁(１２)から内側壁(１２)に向かって延出し、実質的に等間隔で成形キャビティー(４)の周囲に配分される請求項８記載の金型(１)。
【請求項１３】
ピン要素(１５)は、実質的に真っ直ぐであり、対称軸(Ｓ)に対して放射状に配置されて、ブレーキバンド(２０)内における実質的に真っ直ぐで放射状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１４】
ピン要素(１５)は、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな軸に沿って延出しており、ブレーキバンド(２０)内において、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１５】
ピン要素(１５)は、実質的に弓形の形状を有し、ブレーキバンド(２０)内に弓状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１６】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)の外側境界からその内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト(２１)を形成する請求項１１〜１３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１７】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)内において、実質的に一様な断面を有する接続壁(２２)を形成する請求項１６記載の金型(１)。
【請求項１８】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に円形を備える請求項１〜１７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１９】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に楕円形を備える請求項１〜１８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２０】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に多角形を備える請求項１〜１９のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２１】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２２】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２１のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２３】
第２の付勢手段(１７)は、リニアーモータを含む請求項１〜２２のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２４】
第２の付勢手段(１７)は、歯車伝導機構(２３，２４，２５)を含む請求項１〜２３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２５】
主付勢手段(１３)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２４のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２６】
主付勢手段(１３)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２５のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２７】
主付勢手段(１３)は、リニアーモータを含む請求項１〜２６のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２８】
アルミニュームまたはアルミニューム合金で製造される請求項１〜２７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２９】
加熱手段を含む請求項１〜２８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３０】
加熱手段は、電気抵抗器を含む請求項２９記載の金型(１)。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３２】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)の内部を複合材料の混合物(１９)で充填すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３３】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３４】
ブレーキバンド(２０)の熱分解工程を更に含む請求項３２または３３記載の方法。
【請求項３５】
ブレーキバンド(２０)のシリケート化の工程を更に含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
ブレーキバンド(２０)の外側表面の機械的仕上げのための１または複数の工程を更に含む請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のいずれか１記載の方法によって製造される自己通気性ブレーキバンド(２０)。
【請求項３８】
請求項３７記載のブレーキバンド(２０)を備えるブレーキディスク。
【請求項３９】
請求項３８記載のブレーキディスクを備えるディスクブレーキ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性ダクト(２１)を備える、複合材料のブレーキバンド(２０)を成形するための金型(１)であって、
前記金型は、２つの半体金型(３ａ、３ｂ)を含み、各半体金型(３ａ、３ｂ)は、型押表面(８ａ、８ｂ)を有し、型押表面(８ａ、８ｂ)は、互いに向き合い、対称軸Ｓに対して実質的に垂直であり、別体の収納手段(１１，１２)とともにブレーキバンド(２０)の形状を持つ成形キャビティー(４)を規定しており、半体金型(３ａ、３ｂ)の少なくとも１つは、関連する主付勢手段(１３)によって、対称軸(Ｓ)に沿って、ブレーキバンド(２０)の成形に適切な予定の圧力を発生するために、他方の半体金型(３ａ、３ｂ)に向かってスライド可能に移動することができ、
金型は、通気性ダクト(２１)を形成することができ、第２の付勢手段(１７)によって静止位置から作動位置へとそれぞれ移動されることができる１または複数のピン要素(１５)を含み、前記ピン要素(１５)は、静止位置においては成形キャビティー(４)を妨害せず、作動位置においては、成形キャビティー(４)と交わる金型(１)。
【請求項２】
ピン要素(１５)は、第２の付勢手段(１７)と関連する請求項1記載の金型(１)。
【請求項３】
ピン要素(１５)は、各後端部(１５ｂ)と、後端部(１５ｂ)に対してテーパが付与された各先端部(１５ａ)を有し、前記先端部はこれによって、静止位置から作動位置への移動中にピン要素(１５)を前進させて成形キャビティー(４)内に挿入するために好都合であるとともに、ピン要素を作動位置から静止位置へ移動する間に、ピン要素(１５)を成形されたブレーキバンド(２０)から引き抜くために好都合である請求項１または２記載の金型(１)。
【請求項４】
半体金型(３ａ、３ｂ)の型押表面(８ａ、８ｂ)は、外側縁部と内側縁部を備える実質的な環形状を有し、収容手段(１１，１２)は、実質的にシリンダー状の外側壁(１２)と実質的にシリンダー状の内側壁(１１)とを含み、外側および内側壁(１２，１１)は、対称軸(Ｓ)を中心に延出しており、型押表面(８ａ、８ｂ)の外側縁部および内側縁部とそれぞれ関連する請求項３記載の金型(１)。
【請求項５】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)が静止位置から作動位置に、また、作動位置から静止位置にそれぞれ移動する間に、ピン要素(１５)の入口と出口に適切な貫通孔(１８)を有する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項６】
収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と関連して金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項７】
１または複数の収納手段(１１，１２)は、ピン要素(１５)と一体で金型内部で移動することができ、ピン要素(１５)が作動位置にあるときにだけ成形キャビティー(４)を規定する請求項１または４記載の金型(１)。
【請求項８】
ピン要素(１５)が作動位置にあるとき、これらは、対称軸(Ｓ)に対して実質的に垂直な面内であって、２つの半体金型(３ａ，３ｂ)の型押表面(８ａ，８ｂ)の間の中間にある請求項５〜７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項９】
ピン要素(１５)の少なくとも２つの先端部(１５ａ)は、金型の作動位置において、成形キャビティー(４)内において合致して、ブレーキバンド(２０)内において通気性ダクト(２１)を形成し、前記ダクトの出口は、それらの内側部分よりも広い請求項８記載の金型(１)。
【請求項１０】
第１のピン要素(１５)は、作動位置にあるとき、第２のピン要素(１５)の先端部(１５ａ)内に形成される関連する角柱状凹部中に嵌め込まれるテーパが付与された角柱状の最終部分を有する請求項９記載の金型(１)。
【請求項１１】
角柱状の最終部分は、その一部だけが角柱状凹部に嵌め込まれて、周囲に突出部を備える通気性ダクト(２１)を形成する請求項１０記載の金型(１)。
【請求項１２】
ピン要素は、作動位置において、成形キャビティー(４)内に挿入されて、外側壁(１２)から内側壁(１２)に向かって延出し、実質的に等間隔で成形キャビティー(４)の周囲に配分される請求項８記載の金型(１)。
【請求項１３】
ピン要素(１５)は、実質的に真っ直ぐであり、対称軸(Ｓ)に対して放射状に配置されて、ブレーキバンド(２０)内における実質的に真っ直ぐで放射状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１４】
ピン要素(１５)は、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな軸に沿って延出しており、ブレーキバンド(２０)内において、対称軸(Ｓ)に関して径方向に傾斜した実質的に真っ直ぐな通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１５】
ピン要素(１５)は、実質的に弓形の形状を有し、ブレーキバンド(２０)内に弓状の通気性ダクト(２１)を形成する請求項１２記載の金型(１)。
【請求項１６】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)の外側境界からその内側境界に向かってテーパが付与された通気性ダクト(２１)を形成する請求項１１〜１３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１７】
ピン要素(１５)は、外側壁(１２)から内側壁(１１)に向かってテーパが付与された断面を備え、ブレーキバンド(２０)内において、実質的に一様な断面を有する接続壁(２２)を形成する請求項１６記載の金型(１)。
【請求項１８】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に円形を備える請求項１〜１７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項１９】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に楕円形を備える請求項１〜１８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２０】
ピン要素(１５)は、断面において実質的に多角形を備える請求項１〜１９のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２１】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２２】
第２の付勢手段(１７)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２１のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２３】
第２の付勢手段(１７)は、リニアーモータを含む請求項１〜２２のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２４】
第２の付勢手段(１７)は、歯車伝導機構(２３，２４，２５)を含む請求項１〜２３のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２５】
主付勢手段(１３)は、１または複数の油圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２４のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２６】
主付勢手段(１３)は、１または複数の空気圧ピストン/シリンダーユニットを含む請求項１〜２５のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２７】
主付勢手段(１３)は、リニアーモータを含む請求項１〜２６のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２８】
アルミニュームまたはアルミニューム合金で製造される請求項１〜２７のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項２９】
加熱手段を含む請求項１〜２８のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３０】
加熱手段は、電気抵抗器を含む請求項２９記載の金型(１)。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか１記載の金型(１)。
【請求項３２】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)の内部を複合材料の混合物(１９)で充填すること、
-前記金型(１)の半体金型(３ａ，３ｂ)の少なくとも1つを他方の半体金型(３ｂ，３ａ)に向かって、対称軸(Ｓ)に沿って、スライド可能に移動すること、および、予定の圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３３】
以下の工程を含む通気性ダクト(２１)を備える複合材料のブレーキバンド(２０)の製造方法。
-請求項１〜３１のいずれか１記載の金型(１)を調製すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-ピン要素(１５)を静止位置から作動位置に移動すること、
-金型(１)の成形キャビティー(４)内に複合材料の混合物(１９)の１または複数の層を堆積すること、
-圧力と予定の温度を作用させることによって、ピン要素(１５)の周囲においてブレーキバンド(２０)を成形すること、
-ピン要素(１５)を作動位置から静止位置に移動して、半完成のブレーキバンド(２０)からピン要素を引き抜くこと、
-ブレーキバンド(２０)を金型(１)から放出すること、
【請求項３４】
ブレーキバンド(２０)の熱分解工程を更に含む請求項３２または３３記載の方法。
【請求項３５】
ブレーキバンド(２０)のシリケート化の工程を更に含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
ブレーキバンド(２０)の外側表面の機械的仕上げのための１または複数の工程を更に含む請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のいずれか１記載の方法によって製造される自己通気性ブレーキバンド(２０)。
【請求項３８】
請求項３７記載のブレーキバンド(２０)を備えるブレーキディスク。
【請求項３９】
請求項３８記載のブレーキディスクを備えるディスクブレーキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５．１】
【図５．２】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５．１】
【図５．２】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００６−５１５６６０（Ｐ２００６−５１５６６０Ａ）
【公表日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−５１７４６５（Ｐ２００３−５１７４６５）
【出願日】平成１３年７月２７日（２００１．７．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００１／０００４１２
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０１２３１１
【国際公開日】平成１５年２月１３日（２００３．２．１３）
【出願人】（５０１０１６６９６）フレニ・ブレンボ エス・ピー・エー (18)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年７月２７日（２００１．７．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００１／０００４１２
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０１２３１１
【国際公開日】平成１５年２月１３日（２００３．２．１３）
【出願人】（５０１０１６６９６）フレニ・ブレンボ エス・ピー・エー (18)
【Ｆターム（参考）】
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