JP2002507702A - 液圧的に且つ機械的に作動可能なスポット型ディスクブレーキの作動ピストン - Google Patents
液圧的に且つ機械的に作動可能なスポット型ディスクブレーキの作動ピストンInfo
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Abstract
(57)【要約】
ディスクブレーキの機械的な作動装置の対応する円錐形面と協働する軸方向の力を伝達する円錐形面１８が設けられたディスクブレーキのシリンダボア内で密封可能で且つ変位可能な仕方にて配置された、自動車用の液圧的に且つ機械的に作動可能なスポット型ディスクブレーキの作動ピストン１０である。作動ピストン１０を、より軽量ではあるが、より大きい応力に耐え得るようにするため、軸方向の力を伝達する円錐形面１８を備える作動ピストン１０の部分を鋼製構成要素とし、ディスクブレーキのシリンダボアと協働する作動ピストン１０の部分を軽金属製又はプラスチック製構成要素とし、作動ピストンのこれらの構成要素を、単一片の複合的構成要素の構造とした。
Description
【０００１】 本発明は、請求項１の前文部分による、液圧的に且つ機械的に作動可能なスポ
ット型ディスクブレーキ用の作動ピストンに関する。上記型式のディスクブレー
キは、通常、常用ブレーキの操作として、例えば乗物のブレーキ装置のブレーキ
ペダルを踏むことによって液圧的に作動されるが、これらのブレーキは、パーキ
ングブレーキ（いわゆるハンドブレーキ）として使用することもでき、その目的
のためには、例えば、ハンドブレーキレバー又は別個のパーキングブレーキペダ
ルにより機械的に作動される。上述した型式のディスクブレーキにおいて、作動
ピストン（ブレーキピストンと称されることもしばしばである）は、したがって
、一方にて液圧圧力により、他方では、純然たる機械的装置により、１つ又は２
つ以上のブレーキライニングに対して押し付けられて、ブレーキ作動又はパーキ
ングに必要とされるブレーキ力を付与することを可能にする。
ット型ディスクブレーキ用の作動ピストンに関する。上記型式のディスクブレー
キは、通常、常用ブレーキの操作として、例えば乗物のブレーキ装置のブレーキ
ペダルを踏むことによって液圧的に作動されるが、これらのブレーキは、パーキ
ングブレーキ（いわゆるハンドブレーキ）として使用することもでき、その目的
のためには、例えば、ハンドブレーキレバー又は別個のパーキングブレーキペダ
ルにより機械的に作動される。上述した型式のディスクブレーキにおいて、作動
ピストン（ブレーキピストンと称されることもしばしばである）は、したがって
、一方にて液圧圧力により、他方では、純然たる機械的装置により、１つ又は２
つ以上のブレーキライニングに対して押し付けられて、ブレーキ作動又はパーキ
ングに必要とされるブレーキ力を付与することを可能にする。
【０００２】 欧州特許第０ ４０３ ６３５ Ｂ１号には、パーキングブレーキとして利用
する際、ブレーキライニングの磨耗を補償するために使用される調節機構を介し
てブレーキ作用力が作動ピストンに伝達される、かかるディスクブレーキが記載
されている。この場合、荷重に対して臨界的な要素は、コーンクラッチであり、
このコーンクラッチは、調節機構のストラット部分の円錐形フランジと、作動ピ
ストンに形成された相補的な円錐形面とにより形成されている。ブレーキ作用力
が調節機構から作動ピストンまで軸方向に伝達されるようにすることに加えて、
コーンクラッチは、上記２つの部分が互いに対して捩れるのを防止することをも
目的としている。調節機構によりライニングの磨耗を補償する場合にのみ、クラ
ッチの表面が互いに対して僅かに捩れることが可能となる。
する際、ブレーキライニングの磨耗を補償するために使用される調節機構を介し
てブレーキ作用力が作動ピストンに伝達される、かかるディスクブレーキが記載
されている。この場合、荷重に対して臨界的な要素は、コーンクラッチであり、
このコーンクラッチは、調節機構のストラット部分の円錐形フランジと、作動ピ
ストンに形成された相補的な円錐形面とにより形成されている。ブレーキ作用力
が調節機構から作動ピストンまで軸方向に伝達されるようにすることに加えて、
コーンクラッチは、上記２つの部分が互いに対して捩れるのを防止することをも
目的としている。調節機構によりライニングの磨耗を補償する場合にのみ、クラ
ッチの表面が互いに対して僅かに捩れることが可能となる。
【０００３】 本発明の目的は、上述した型式のブレーキにて使用するのに適しており且つ従
来から使用されている作動ピストンよりも軽量である作動ピストンを提供するこ
とである。特に、軽量である一方にて、大きい軸方向力を伝達し、半径方向への
膨張が小さく、しかも、摩擦による磨耗に関連する、力を伝達する円錐形面に加
わる応力に耐えることのできる作動ピストンが提供される。
来から使用されている作動ピストンよりも軽量である作動ピストンを提供するこ
とである。特に、軽量である一方にて、大きい軸方向力を伝達し、半径方向への
膨張が小さく、しかも、摩擦による磨耗に関連する、力を伝達する円錐形面に加
わる応力に耐えることのできる作動ピストンが提供される。
【０００４】 欧州特許第０ ４０３ ６３５ Ｂ１号から公知であるような、スポット型の
ディスクブレーキの作動ピストンを基に、軸方向の力を伝達する円錐形面を備え
る作動ピストンの部分を鋼製とし、ディスクブレーキのシリンダボアと協働する
作動ピストンの部分を軽金属製又はプラスチック材料製とし、また、作動ピスト
ンのこれらの部分を、単一片の複合的構成要素の形態とすることで、上記の目的
は本発明により実現される。本発明に従って、軽金属と鋼、又はプラスチック材
料と鋼とを組み合わせることは、作動ピストンを単一片の複合的構成要素の構造
とすることと相俟って、作動ピストンの重量が著しく軽量化されるにも拘らず、
２トン程度の大きい軸方向の力を支障無く伝達することを許容する。軸方向の力
を伝達する円錐形面は、鋼で出来ているため、摩擦による磨耗に関連する応力に
対する抵抗性も大きい。
ディスクブレーキの作動ピストンを基に、軸方向の力を伝達する円錐形面を備え
る作動ピストンの部分を鋼製とし、ディスクブレーキのシリンダボアと協働する
作動ピストンの部分を軽金属製又はプラスチック材料製とし、また、作動ピスト
ンのこれらの部分を、単一片の複合的構成要素の形態とすることで、上記の目的
は本発明により実現される。本発明に従って、軽金属と鋼、又はプラスチック材
料と鋼とを組み合わせることは、作動ピストンを単一片の複合的構成要素の構造
とすることと相俟って、作動ピストンの重量が著しく軽量化されるにも拘らず、
２トン程度の大きい軸方向の力を支障無く伝達することを許容する。軸方向の力
を伝達する円錐形面は、鋼で出来ているため、摩擦による磨耗に関連する応力に
対する抵抗性も大きい。
【０００５】 本発明による作動ピストンの一つの好ましい実施の形態において、上記作動ピ
ストンは中空であり、軸方向の力を伝達する円錐形面を備える鋼製の構成要素は
、プラスチック製又は軽合金製の部品内に受け入れられた中空の円筒状の挿入体
の形態をしている。このことは、重量を大幅に軽減する構造とする共に、作動ピ
ストンにより軸方向の力を具合良く伝達することを確実にする。
ストンは中空であり、軸方向の力を伝達する円錐形面を備える鋼製の構成要素は
、プラスチック製又は軽合金製の部品内に受け入れられた中空の円筒状の挿入体
の形態をしている。このことは、重量を大幅に軽減する構造とする共に、作動ピ
ストンにより軸方向の力を具合良く伝達することを確実にする。
【０００６】 本発明による作動ピストンが中空であるとき、該作動ピストンは、比較的小さ
い内径を有する第一の部分と、比較的大きい内径を有する第二の部分とを備える
ものとすることがしばしばである。この場合、軸方向の力を伝達する円錐形面を
備える鋼製の構成要素は、少なくとも第二の部分の略全長に沿って、すなわち比
較的大きい内径を有する部分に沿って伸長する。これにより実現される効果は、
ブレーキを掛ける際、液圧圧力による最大の荷重が加わるピストンスカートの部
分にして、他の部分よりも肉厚が薄いピストンスカートの部分が、鋼製の構成要
素により効果的に補強されることである。このため、作動ピストンがシリンダ内
で固着してしまう事態につながらるような、この肉厚の薄いピストンスカートの
部分の半径方向の拡張や、亀裂によるピストンスカートの開きが防止される。好
ましくは、鋼製の構成要素は、管状であり且つ例えば、深絞り成形法又はプレス
成形法のような薄板金属の成形方法により製造される。この場合、プレス成形法
とは、管状の鋼製の構成要素を相手方本体に対して押しつけるように圧延するこ
とを意味するものと解釈する。
い内径を有する第一の部分と、比較的大きい内径を有する第二の部分とを備える
ものとすることがしばしばである。この場合、軸方向の力を伝達する円錐形面を
備える鋼製の構成要素は、少なくとも第二の部分の略全長に沿って、すなわち比
較的大きい内径を有する部分に沿って伸長する。これにより実現される効果は、
ブレーキを掛ける際、液圧圧力による最大の荷重が加わるピストンスカートの部
分にして、他の部分よりも肉厚が薄いピストンスカートの部分が、鋼製の構成要
素により効果的に補強されることである。このため、作動ピストンがシリンダ内
で固着してしまう事態につながらるような、この肉厚の薄いピストンスカートの
部分の半径方向の拡張や、亀裂によるピストンスカートの開きが防止される。好
ましくは、鋼製の構成要素は、管状であり且つ例えば、深絞り成形法又はプレス
成形法のような薄板金属の成形方法により製造される。この場合、プレス成形法
とは、管状の鋼製の構成要素を相手方本体に対して押しつけるように圧延するこ
とを意味するものと解釈する。
【０００７】 作動ピストンの比較的大きい内径を有する部分に沿って伸長する、中空円筒状
、好ましくは、管状の鋼製の構成要素の更なる実施の形態によれば、上記の鋼製
の構成要素は、作動ピストンの第一の部分に向けたその端部に、半径方向内方に
突き出していることが好ましい、半径方向を向いた環状フランジを備えている。
かかる半径方向に広がる環状フランジは、軸方向の力を伝達する円錐形面が配置
される箇所である、鋼製の構成要素の領域を補強する。
、好ましくは、管状の鋼製の構成要素の更なる実施の形態によれば、上記の鋼製
の構成要素は、作動ピストンの第一の部分に向けたその端部に、半径方向内方に
突き出していることが好ましい、半径方向を向いた環状フランジを備えている。
かかる半径方向に広がる環状フランジは、軸方向の力を伝達する円錐形面が配置
される箇所である、鋼製の構成要素の領域を補強する。
【０００８】 本発明による作動ピストンの好ましい実施の形態において、鋼製の構成要素は
、大きい内径を有する作動ピストンの第二の部分に沿って伸長するのみならず、
比較的小さい内径を有する作動ピストンの第一の部分内にも伸長する。例えば、
鋼製の構成要素に、軸方向の力を伝達する円錐形面が配置される鋼製の構成要素
の領域を更に補強する、半径方向内方に突き出す環状のフランジが設けられた場
合、鋼製の構成要素は、上記の半径方向の環状フランジから、作動ピストンの小
さい内径を有する第一の部分内まで、軸方向に連続していることが好ましい。上
記の場合、特に好ましい仕方にて、作動ピストンの第一の部分内への半径方向の
環状フランジと鋼製の構成要素の連続部分との間の遷移領域は、例えば、シール
のような、破損しやすい敏感な構成要素を損傷無しに導入することを容易にし得
るように丸味が付けられている。この鋼製の構成要素は、作動ピストンの第一の
部分内に単に伸長するようにすることもできるが、作動ピストンの第一の部分の
全長に亙って伸長するようにしてもよい。
、大きい内径を有する作動ピストンの第二の部分に沿って伸長するのみならず、
比較的小さい内径を有する作動ピストンの第一の部分内にも伸長する。例えば、
鋼製の構成要素に、軸方向の力を伝達する円錐形面が配置される鋼製の構成要素
の領域を更に補強する、半径方向内方に突き出す環状のフランジが設けられた場
合、鋼製の構成要素は、上記の半径方向の環状フランジから、作動ピストンの小
さい内径を有する第一の部分内まで、軸方向に連続していることが好ましい。上
記の場合、特に好ましい仕方にて、作動ピストンの第一の部分内への半径方向の
環状フランジと鋼製の構成要素の連続部分との間の遷移領域は、例えば、シール
のような、破損しやすい敏感な構成要素を損傷無しに導入することを容易にし得
るように丸味が付けられている。この鋼製の構成要素は、作動ピストンの第一の
部分内に単に伸長するようにすることもできるが、作動ピストンの第一の部分の
全長に亙って伸長するようにしてもよい。
【０００９】 本発明による作動ピストンの更なる実施の形態によれば、軸方向の力を伝達す
る円錐形面を備える鋼製の構成要素は、実質的にポット形状の挿入体の形態をし
ており、この挿入体は、プラスチック製又は軽金属製の部分内に受け入れられ、
また、ブレーキディスクに向けられた作動ピストンの端面の一部分を形成する。
以前に説明した実施の形態と比較して、直前に説明した実施の形態は、全体的な
重量が僅かに増すことを考慮するならば、液圧作動の場合でさえ、軸方向へのブ
レーキ作用力の実質的に全てがポット形状の挿入体を介してブレーキライニング
に伝達され、その結果、本発明による作動ピストンの物理的安定性の程度の低い
プラスチック製又は軽金属製の部分から荷重が除去されることになる。
る円錐形面を備える鋼製の構成要素は、実質的にポット形状の挿入体の形態をし
ており、この挿入体は、プラスチック製又は軽金属製の部分内に受け入れられ、
また、ブレーキディスクに向けられた作動ピストンの端面の一部分を形成する。
以前に説明した実施の形態と比較して、直前に説明した実施の形態は、全体的な
重量が僅かに増すことを考慮するならば、液圧作動の場合でさえ、軸方向へのブ
レーキ作用力の実質的に全てがポット形状の挿入体を介してブレーキライニング
に伝達され、その結果、本発明による作動ピストンの物理的安定性の程度の低い
プラスチック製又は軽金属製の部分から荷重が除去されることになる。
【００１０】 本発明による作動ピストンの軸方向の力を伝達する円錐形面を備える鋼製の構
成要素は、ディスクブレーキのシリンダボアと協働する作動ピストンの構成要素
が軽金属で出来ている場合、全体を軽金属内に鋳造するか、又は、軽金属にて押
出しコーティングすることが好ましい。ディスクブレーキのシリンダボアと協働
する作動ピストンの構成要素がプラスチック材料で出来ている場合、鋼製の構成
要素はプラスチック材料にて押出しコーティングするか、又は同様に、全体をプ
ラスチック材料内に鋳造することが好ましい。鋼製の構成要素を押出しコーティ
ングするか、又は鋼製の構成要素の全体をプラスチック製又は軽金属製の構成要
素内に鋳造する結果、本発明による作動ピストンの上記２つの構成要素が極めて
緊密に、従って安定的に連結されることになる。
成要素は、ディスクブレーキのシリンダボアと協働する作動ピストンの構成要素
が軽金属で出来ている場合、全体を軽金属内に鋳造するか、又は、軽金属にて押
出しコーティングすることが好ましい。ディスクブレーキのシリンダボアと協働
する作動ピストンの構成要素がプラスチック材料で出来ている場合、鋼製の構成
要素はプラスチック材料にて押出しコーティングするか、又は同様に、全体をプ
ラスチック材料内に鋳造することが好ましい。鋼製の構成要素を押出しコーティ
ングするか、又は鋼製の構成要素の全体をプラスチック製又は軽金属製の構成要
素内に鋳造する結果、本発明による作動ピストンの上記２つの構成要素が極めて
緊密に、従って安定的に連結されることになる。
【００１１】 プラスチック製の構成要素に対して何れのプラスチック材料を使用するかに対
応して、所望の強度を実現し得るように、プラスチック製の構成要素を焼鈍しす
ることが必要となる。多くのプラスチック材料は焼鈍し工程中に収縮し、このた
め、プラスチック製の構成要素の寸法が変化するため、プラスチック製の構成要
素を別個に製造し且つ鋼製の構成要素に連結する前に焼鈍しすることが有利であ
る。かかる場合、プラスチック製の構成要素は、接着又は加圧により鋼製の構成
要素に連結し、単一片の複合的構成要素を形成することが好ましい。
応して、所望の強度を実現し得るように、プラスチック製の構成要素を焼鈍しす
ることが必要となる。多くのプラスチック材料は焼鈍し工程中に収縮し、このた
め、プラスチック製の構成要素の寸法が変化するため、プラスチック製の構成要
素を別個に製造し且つ鋼製の構成要素に連結する前に焼鈍しすることが有利であ
る。かかる場合、プラスチック製の構成要素は、接着又は加圧により鋼製の構成
要素に連結し、単一片の複合的構成要素を形成することが好ましい。
【００１２】 焼鈍し工程を行う必要があり、また、該工程中に収縮する可能性がある材料で
プラスチック製の構成要素が出来ているかどうかに関係なく、鋼製の構成要素を
プラスチック製又は軽金属製の構成要素に接着することは、接着剤の層が鋼製の
構成要素とプラスチック製又は軽金属製の構成要素との間に存在するであろう膨
張程度の差を補償するという有利な点がある。更なる有利な点は、好ましくは管
状の鋼製の構成要素が予め製造したプラスチック製又は軽金属製の構成要素内に
接着されるとき、鋼製の構成要素の中心線をプラスチック製又は軽金属製の構成
要素の中心線と容易に整合させることができるということである。その理由は、
鋼製の構成要素とプラスチック製又は軽金属製の構成要素との間の製造許容公差
を補正するためその接着剤層を利用することができるからである。
プラスチック製の構成要素が出来ているかどうかに関係なく、鋼製の構成要素を
プラスチック製又は軽金属製の構成要素に接着することは、接着剤の層が鋼製の
構成要素とプラスチック製又は軽金属製の構成要素との間に存在するであろう膨
張程度の差を補償するという有利な点がある。更なる有利な点は、好ましくは管
状の鋼製の構成要素が予め製造したプラスチック製又は軽金属製の構成要素内に
接着されるとき、鋼製の構成要素の中心線をプラスチック製又は軽金属製の構成
要素の中心線と容易に整合させることができるということである。その理由は、
鋼製の構成要素とプラスチック製又は軽金属製の構成要素との間の製造許容公差
を補正するためその接着剤層を利用することができるからである。
【００１３】 接着剤は、鋼製の構成要素及び／又はプラスチック製又は軽金属製の構成要素
の表面の全体に付与することができるが、この接着剤は、鋼製の構成要素とプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素との間に挿入されるエポキシ樹脂リングの形
態にて提供することも可能である。その後に、その２つの構成要素を約１５０℃
まで加熱すると、エポキシ樹脂が溶融し、プラスチック製又は軽金属製の構成要
素を液圧に対して密封された仕方にて鋼製の構成要素に接着する。
の表面の全体に付与することができるが、この接着剤は、鋼製の構成要素とプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素との間に挿入されるエポキシ樹脂リングの形
態にて提供することも可能である。その後に、その２つの構成要素を約１５０℃
まで加熱すると、エポキシ樹脂が溶融し、プラスチック製又は軽金属製の構成要
素を液圧に対して密封された仕方にて鋼製の構成要素に接着する。
【００１４】 更に、鋼製の構成要素をプラスチック製又は軽金属製の構成要素内に接着する
場合、鋼製の構成要素をその内部に配置されたブレーキの調節機構と共に、１つ
の構造的ユニットに予め組み立てることができる。次に、調節機構と鋼製の構成
要素とから成る上記の構造的ユニットは、プラスチック製又は軽金属製の構成要
素に接着する。接着工程中に生ずる温度は極めて低いため、調節機構のシールが
損傷されることはない。
場合、鋼製の構成要素をその内部に配置されたブレーキの調節機構と共に、１つ
の構造的ユニットに予め組み立てることができる。次に、調節機構と鋼製の構成
要素とから成る上記の構造的ユニットは、プラスチック製又は軽金属製の構成要
素に接着する。接着工程中に生ずる温度は極めて低いため、調節機構のシールが
損傷されることはない。
【００１５】 本明細書にて使用する「複合的構成要素」という語は、また、プラスチック製
又は軽金属製の構成要素と鋼製の構成要素との間に最小の空隙が存在するような
、本発明による作動ピストンの実施の形態をも包含するものである。かかる空隙
に拘らず、プラスチック製又は軽金属製の構成要素と鋼製の構成要素との間に液
圧に対して密封された連結部を実現するため、上記２つの構成要素の間にＯリン
グシールのようなシールを設けることができる。同様に、本発明による作動ピス
トンのかかる実施の形態は、最初に、鋼製の構成要素をブレーキの調節機構と共
に予め組み立て、構造的ユニットを形成し、その後、上記構造的ユニットをプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素に接続することを可能にする。
又は軽金属製の構成要素と鋼製の構成要素との間に最小の空隙が存在するような
、本発明による作動ピストンの実施の形態をも包含するものである。かかる空隙
に拘らず、プラスチック製又は軽金属製の構成要素と鋼製の構成要素との間に液
圧に対して密封された連結部を実現するため、上記２つの構成要素の間にＯリン
グシールのようなシールを設けることができる。同様に、本発明による作動ピス
トンのかかる実施の形態は、最初に、鋼製の構成要素をブレーキの調節機構と共
に予め組み立て、構造的ユニットを形成し、その後、上記構造的ユニットをプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素に接続することを可能にする。
【００１６】 プラスチック製又は軽金属製の構成要素に対する鋼製の構成要素の接続の安定
性を一層増すため、本発明による作動ピストンの１つの改変した実施の形態によ
れば、鋼製の構成要素は、外周面に、鋼製の構成要素とプラスチック製又は軽金
属製の構成要素とを確実に係止する突起が設けられている。該突起は、例えば、
軸方向周縁歯車の形態とすることができる。しかしながら、例えば、鋼製の構成
要素の外周面の軸方向及び周方向のギザギザ面のような他の型式の突起とするこ
とも適している。
性を一層増すため、本発明による作動ピストンの１つの改変した実施の形態によ
れば、鋼製の構成要素は、外周面に、鋼製の構成要素とプラスチック製又は軽金
属製の構成要素とを確実に係止する突起が設けられている。該突起は、例えば、
軸方向周縁歯車の形態とすることができる。しかしながら、例えば、鋼製の構成
要素の外周面の軸方向及び周方向のギザギザ面のような他の型式の突起とするこ
とも適している。
【００１７】 本発明による作動ピストンの好ましい実施の形態において、、軸方向の力を伝
達する円錐形面の軸方向反対側に位置する側の鋼製の構成要素は、大きい寸法と
した半径方向環状面を少なくとも１つ備えている。これにより、鋼製部分とプラ
スチック製又は軽金属製の部分との間の遷移部分にて大きい軸方向の力を伝達す
る間に生ずる軽金属製又はプラスチック製の構成要素の材料に加わる応力（特に
、材料の圧縮）は大幅に軽減される。
達する円錐形面の軸方向反対側に位置する側の鋼製の構成要素は、大きい寸法と
した半径方向環状面を少なくとも１つ備えている。これにより、鋼製部分とプラ
スチック製又は軽金属製の部分との間の遷移部分にて大きい軸方向の力を伝達す
る間に生ずる軽金属製又はプラスチック製の構成要素の材料に加わる応力（特に
、材料の圧縮）は大幅に軽減される。
【００１８】 本発明による作動ピストンに加えて、本発明は、また、作動ピストン等を備え
、本発明による作動ピストンを使用することによりその重量が軽減された、自動
車用のスポット型ディスクブレーキにも関するものである。
、本発明による作動ピストンを使用することによりその重量が軽減された、自動
車用のスポット型ディスクブレーキにも関するものである。
【００１９】 次に、添付図面を参照しつつ、本発明による作動ピストンの２つの好ましい実
施の形態に関して詳細に説明する。 自動車用の更に図示しないスポット型ディスクブレーキの図１に図示した作動
ピストン１０は、側面１２を有しており、この側面１２により、作動ピストン１
０は、ディスクブレーキのシリンダボア内を密封可能で且つ軸方向に摺動可能な
仕方にて案内される。
施の形態に関して詳細に説明する。 自動車用の更に図示しないスポット型ディスクブレーキの図１に図示した作動
ピストン１０は、側面１２を有しており、この側面１２により、作動ピストン１
０は、ディスクブレーキのシリンダボア内を密封可能で且つ軸方向に摺動可能な
仕方にて案内される。
【００２０】 作動ピストン１０は、ディスクブレーキに対してブレーキライニングを押し付
け得るようにディスクブレーキの上記ブレーキライニングの支持板に対して端面
１４による作用を受ける。このことは、一方にて、液圧圧力により、他方にて、
作動ピストン１０の純然たる機械的な力の加圧により行うことができる。通常、
作動ピストン１０を液圧的に及び純然として機械的に加圧することの双方を許容
するディスクブレーキにおいて、作動ピストン１０は、ブレーキディスクに向け
て変位される、すなわち通常の走行ブレーキ操作時、液圧的に、且つパーキング
ブレーキのような場合、純然たる機械的な力にてブレーキライニングの支持板に
押し付けられる。かかるディスクブレーキの正確な作用は当該分野の当業者に周
知であり、従って、本明細書では詳細に説明しない。作動ピストンを液圧的に且
つ純然たる機械的力により変位させることができる、ディスクブレーキの作用を
詳細に説明する欧州特許第０ ４０３ ６３５ Ｂ１号を参照する。
け得るようにディスクブレーキの上記ブレーキライニングの支持板に対して端面
１４による作用を受ける。このことは、一方にて、液圧圧力により、他方にて、
作動ピストン１０の純然たる機械的な力の加圧により行うことができる。通常、
作動ピストン１０を液圧的に及び純然として機械的に加圧することの双方を許容
するディスクブレーキにおいて、作動ピストン１０は、ブレーキディスクに向け
て変位される、すなわち通常の走行ブレーキ操作時、液圧的に、且つパーキング
ブレーキのような場合、純然たる機械的な力にてブレーキライニングの支持板に
押し付けられる。かかるディスクブレーキの正確な作用は当該分野の当業者に周
知であり、従って、本明細書では詳細に説明しない。作動ピストンを液圧的に且
つ純然たる機械的力により変位させることができる、ディスクブレーキの作用を
詳細に説明する欧州特許第０ ４０３ ６３５ Ｂ１号を参照する。
【００２１】 作動ピストン１０の内部キャビティ１６は、調節機構の少なくとも一部（上記
の点に関して図６も参照）を受け入れ、この少なくとも一部分は、生ずる摩擦ラ
イニングの磨耗に従って、作動ピストン１０がブレーキディスクの方向に調節さ
れる点にてディスクブレーキの摩擦ライニングの磨耗を補償するために使用され
、このため、ディスクブレーキをパーキングブレーキとして使用するとき、ブレ
ーキを掛けるのに必要なアクチュエータの移動距離は、摩擦ライニングはますま
す磨耗するにも拘らず実質的に一定のままである。
の点に関して図６も参照）を受け入れ、この少なくとも一部分は、生ずる摩擦ラ
イニングの磨耗に従って、作動ピストン１０がブレーキディスクの方向に調節さ
れる点にてディスクブレーキの摩擦ライニングの磨耗を補償するために使用され
、このため、ディスクブレーキをパーキングブレーキとして使用するとき、ブレ
ーキを掛けるのに必要なアクチュエータの移動距離は、摩擦ライニングはますま
す磨耗するにも拘らず実質的に一定のままである。
【００２２】 機械的なブレーキ作用中、軸方向の力は、円錐形面１８を介して作動ピストン
１０内に導入される。図１から理解し得るように、上記の軸方向の力を伝達する
円錐形面１８は、プラスチック材料又は軽金属で出来た構成要素２２内に埋め込
まれた中空の円筒状の鋼製の構成要素２０の上に形成され、この鋼製の構成要素
は作動ピストン１０の他の部分、特に、ディスクブレーキのシリンダボアと協働
する作動ピストンの部分を形成する。鋼製の構成要素２０は、全体を軽金属製又
はプラスチック製の構成要素２２内に鋳造し又は接着し、その２つの構成要素２
０、２２が単一片の複合的構成要素を形成するようにする。構成要素２２がプラ
スチック材料で出来ている場合、プラスチック製の構成要素２２は、これと代替
的に、鋼製の構成要素２０の周りに射出成形してもよい。
１０内に導入される。図１から理解し得るように、上記の軸方向の力を伝達する
円錐形面１８は、プラスチック材料又は軽金属で出来た構成要素２２内に埋め込
まれた中空の円筒状の鋼製の構成要素２０の上に形成され、この鋼製の構成要素
は作動ピストン１０の他の部分、特に、ディスクブレーキのシリンダボアと協働
する作動ピストンの部分を形成する。鋼製の構成要素２０は、全体を軽金属製又
はプラスチック製の構成要素２２内に鋳造し又は接着し、その２つの構成要素２
０、２２が単一片の複合的構成要素を形成するようにする。構成要素２２がプラ
スチック材料で出来ている場合、プラスチック製の構成要素２２は、これと代替
的に、鋼製の構成要素２０の周りに射出成形してもよい。
【００２３】 材料に対し穏やかな仕方にて、円錐形面１８を介して作動ピストン１０内に導
入された軸方向の力を伝達するため、円錐形面１８と軸方向反対側に位置する側
の鋼製の構成要素２０は、大きい寸法とした半径方向の環状面２４と、多少より
小さい半径方向の環状面２６とを有している。プラスチック製又は軽金属製の構
成要素２２内に配置された鋼製の構成要素２０の周端縁の実質的に全ては応力の
集中を防止し得るように非常な程度の丸味が付けられている。
入された軸方向の力を伝達するため、円錐形面１８と軸方向反対側に位置する側
の鋼製の構成要素２０は、大きい寸法とした半径方向の環状面２４と、多少より
小さい半径方向の環状面２６とを有している。プラスチック製又は軽金属製の構
成要素２２内に配置された鋼製の構成要素２０の周端縁の実質的に全ては応力の
集中を防止し得るように非常な程度の丸味が付けられている。
【００２４】 構成要素２２が軽金属で出来ている場合、鋼製の構成要素２０に対し使用され
る材料は、熱膨張率が１７乃至１８ｘ１０-6ｍ／（ｍ ｘ Ｋ）を有するＸ１２
ＣｒＮｉＳ１８．８鋼（材料番号１．４３０５）であることが好ましく、軽金属
製の構成要素２２に対して使用される材料は、熱膨張率が２４又は２１ｘ１０-6 ｍ／（ｍ ｘ Ｋ）を有するＡｌＳｉ７合金（材料番号３．２３７１）乃至Ａｌ
Ｓｉ１２合金（材料番号３．２５８１）である。上記の材料を使用する場合、当
該温度範囲内で、相違する熱膨張率は、それぞれ互いに近くに位置する双方の材
料の熱膨張率のため、僅かしか影響しない。構成要素２２がプラスチック材料で
出来ている場合、何ら問題を生ぜずに、構成要素２０に対し他の鋼を使用するこ
ともできる。
る材料は、熱膨張率が１７乃至１８ｘ１０-6ｍ／（ｍ ｘ Ｋ）を有するＸ１２
ＣｒＮｉＳ１８．８鋼（材料番号１．４３０５）であることが好ましく、軽金属
製の構成要素２２に対して使用される材料は、熱膨張率が２４又は２１ｘ１０-6 ｍ／（ｍ ｘ Ｋ）を有するＡｌＳｉ７合金（材料番号３．２３７１）乃至Ａｌ
Ｓｉ１２合金（材料番号３．２５８１）である。上記の材料を使用する場合、当
該温度範囲内で、相違する熱膨張率は、それぞれ互いに近くに位置する双方の材
料の熱膨張率のため、僅かしか影響しない。構成要素２２がプラスチック材料で
出来ている場合、何ら問題を生ぜずに、構成要素２０に対し他の鋼を使用するこ
ともできる。
【００２５】 図２には、挿入体として設計された鋼製の構成要素２０が中空の円筒状ではな
く、ポット形状をしており且つ作動ピストン１０の端面１４内まで伸長する点に
て第一の実施の形態と相違する作動ピストン１０の第二の実施の形態が図示され
ている。ブレーキライニング（ここでは図示せず）への作動ピストン１０による
軸方向の力の伝達は、第二の実施の形態にてより好ましい状態で行われ、その理
由は、円錐形面１８を介して導入された軸方向の力を専ら鋼製の構成要素２０を
介してブレーキライニングまで実質的に直接的に伝達することができるからであ
る。このため、軽金属製又はプラスチック材料製の構成要素２２は荷重から免れ
る。
く、ポット形状をしており且つ作動ピストン１０の端面１４内まで伸長する点に
て第一の実施の形態と相違する作動ピストン１０の第二の実施の形態が図示され
ている。ブレーキライニング（ここでは図示せず）への作動ピストン１０による
軸方向の力の伝達は、第二の実施の形態にてより好ましい状態で行われ、その理
由は、円錐形面１８を介して導入された軸方向の力を専ら鋼製の構成要素２０を
介してブレーキライニングまで実質的に直接的に伝達することができるからであ
る。このため、軽金属製又はプラスチック材料製の構成要素２２は荷重から免れ
る。
【００２６】 図２に従って鋼製の構成要素２０と軽金属製又はプラスチック材料製の構成要
素２２との間に緊密な接続状態を一層安定的に形成するため、複数の突起２８が
鋼製の構成要素２０の外周面に設けられ、その結果、鋼製の構成要素２０とプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素２２とが確実に係止されることになる。この
突起２８は、例えば、鋼製の構成要素２０の外周面の周りを伸長する軸方向の周
縁歯車の形態とすることができる。当業者に周知である、例えば、軸方向及び周
方向ギザギザ面のようなギザギザ面を使用することも同様に、可能である。
素２２との間に緊密な接続状態を一層安定的に形成するため、複数の突起２８が
鋼製の構成要素２０の外周面に設けられ、その結果、鋼製の構成要素２０とプラ
スチック製又は軽金属製の構成要素２２とが確実に係止されることになる。この
突起２８は、例えば、鋼製の構成要素２０の外周面の周りを伸長する軸方向の周
縁歯車の形態とすることができる。当業者に周知である、例えば、軸方向及び周
方向ギザギザ面のようなギザギザ面を使用することも同様に、可能である。
【００２７】 図３には、作動ピストン１０の更なる実施の形態が図示されており、この場合
、鋼製の構成要素２０は管状であり且つ実質的に等しい肉厚の構造とされている
。中空の作動ピストン１０は、第一の部分３０と、第二の部分３２とを有してお
り、第一の部分３０の内径は第二の部分３２の内径よりも小さい。軸方向の力を
伝達する円錐形面１８を支持する鋼製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第
二の部分３２の少なくとも略全長に沿って伸長し、プラスチック製又は軽金属製
の構成要素２２の肉厚が比較的薄い領域にて該作動ピストンを補強し、従って、
作動ピストン１０が半径方向へ膨張するのを防止する。軸方向の力を伝達する円
錐形面１８が配置される鋼製の構成要素２０の部分を補強するため、鋼製の構成
要素２０には、半径方向内方に突き出す環状フランジ３４が設けられており、こ
の環状のフランジ３４は、図３に図示した実施の形態において、作動ピストン１
０の第一の部分３０に向けて方向決めされた鋼製の構成要素２０の端部に配置さ
れている。
、鋼製の構成要素２０は管状であり且つ実質的に等しい肉厚の構造とされている
。中空の作動ピストン１０は、第一の部分３０と、第二の部分３２とを有してお
り、第一の部分３０の内径は第二の部分３２の内径よりも小さい。軸方向の力を
伝達する円錐形面１８を支持する鋼製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第
二の部分３２の少なくとも略全長に沿って伸長し、プラスチック製又は軽金属製
の構成要素２２の肉厚が比較的薄い領域にて該作動ピストンを補強し、従って、
作動ピストン１０が半径方向へ膨張するのを防止する。軸方向の力を伝達する円
錐形面１８が配置される鋼製の構成要素２０の部分を補強するため、鋼製の構成
要素２０には、半径方向内方に突き出す環状フランジ３４が設けられており、こ
の環状のフランジ３４は、図３に図示した実施の形態において、作動ピストン１
０の第一の部分３０に向けて方向決めされた鋼製の構成要素２０の端部に配置さ
れている。
【００２８】 図３と同様に、作動ピストン１０の一つの実施の形態を示す図４によれば、鋼
製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第二の部分３０に沿って伸長するのみ
ならず、その第一の部分３０内にも伸長する。環状フランジ３４と鋼製の構成要
素２０の小径の部分との間の遷移領域は、上記の場合、調節機構のシール（この
点に関して図６参照）を第一の部分３０内に挿入し易くし且つシールの損傷を防
止するため、丸味が付けられている。
製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第二の部分３０に沿って伸長するのみ
ならず、その第一の部分３０内にも伸長する。環状フランジ３４と鋼製の構成要
素２０の小径の部分との間の遷移領域は、上記の場合、調節機構のシール（この
点に関して図６参照）を第一の部分３０内に挿入し易くし且つシールの損傷を防
止するため、丸味が付けられている。
【００２９】 図３及び図４と同様に、作動ピストン１０のより改変した実施の形態を再度、
示す、図５によれば、管状の鋼製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第一の
部分３０内に更に伸長する。これにより、図６に図示した調節機構のシール３６
はその軸方向への全体的な変位動作中、鋼製の構成要素２０の内面と常に接触し
ていることが確実となり、この目的のため、内面は、上記領域内にて、すなわち
第一の部分３０に沿って仕上げ機械加工されている。
示す、図５によれば、管状の鋼製の構成要素２０は、作動ピストン１０の第一の
部分３０内に更に伸長する。これにより、図６に図示した調節機構のシール３６
はその軸方向への全体的な変位動作中、鋼製の構成要素２０の内面と常に接触し
ていることが確実となり、この目的のため、内面は、上記領域内にて、すなわち
第一の部分３０に沿って仕上げ機械加工されている。
【００３０】 一層良く理解するため、図６には、例えば、欧州特許第０ ４０３ ６３５
Ｂ１号から公知であり、ここでは更に詳細には説明しない調節機構４０の必須の
部分と共に、図５の作動ピストン１０が図示されている。図６から、鋼製の構成
要素２０における軸方向の力を伝達する円錐形面１８は、調節機構４０の調節ナ
ット３８に形成された対応する円錐形面と協働することが明らかである。
Ｂ１号から公知であり、ここでは更に詳細には説明しない調節機構４０の必須の
部分と共に、図５の作動ピストン１０が図示されている。図６から、鋼製の構成
要素２０における軸方向の力を伝達する円錐形面１８は、調節機構４０の調節ナ
ット３８に形成された対応する円錐形面と協働することが明らかである。
【図１】 本発明による作動ピストンの第一の実施の形態の長手方向断面図である。
【図２】 同様に、本発明による作動ピストンの改変した第二の実施の形態の長手方向断
面図である。
面図である。
【図３】 本発明による作動ピストンの第三の実施の形態の長手方向断面図である。
【図４】 同様に、本発明による作動ピストンの図３と比較して僅かに改変した一つの実
施の形態の長手方向断面図である。
施の形態の長手方向断面図である。
【図５】 本発明による作動ピストンの図３及び図４と再度、比較して改変した一つの実
施の形態の図である。
施の形態の図である。
【図６】 ディスクブレーキの調節機構の必須の部品と共に図５に図示した作動ピストン
の図である。
の図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１３日（２０００．３．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツィンマーマン，ローマン ドイツ連邦共和国デー−56566 ノイヴィ ート，ビショフ・ケッテラー・シュトラー セ ３アー (72)発明者 ワグナー，ロタール ドイツ連邦共和国デー−56414 シュタイ ネフレンツ，イム・ヴァイデンブッシュ １ (72)発明者 ラオクス，フォルカー ドイツ連邦共和国デー−56321 レンス， アオフ・デア・キュム 20 Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA58 AA62 AA73 AA77 AA83 AA87 BA68 CC35 EA13 FA01
Claims (14)
- 【請求項１】 液圧的に且つ機械的に作動可能な自動乗物用スポット型ディ
スクブレーキの作動ピストン（１０）であって、該ディスクブレーキのシリンダ
ボア内にて密封可能で且つ変位可能な仕方にて配置され、且つ、軸方向の力を伝
達する円錐形面（１８）にして、ディスクブレーキの機械的な作動装置の対応す
る円錐形面と協働する円錐形面（１８）を備える作動ピストンにおいて、 前記軸方向の力を伝達する円錐形面（１８）を備える、前記作動ピストン（１
０）の部分が、鋼製の構成要素であり、前記ディスクブレーキの前記シリンダボ
アと協働する、前記作動ピストン（１０）の部分が、プラスチック製又は軽金属
製の構成要素であり、 前記作動ピストン（１０）のこれらの構成要素が、単一片の複合的構成要素と
して構成されていることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項２】 請求項１による作動ピストンにおいて、 前記作動ピストン（１０）が中空であり、前記軸方向の力を伝達する円錐形面
（１８）を備える前記鋼製の構成要素（２０）が、前記プラスチック製又は軽金
属製の構成要素（２２）内に受け入れられた中空で且つ円筒状の挿入体の形態を
とることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項３】 請求項２による作動ピストンにおいて、 中空の作動ピストン（１０）が、比較的小さい内径を有する第一の部分（３０
）と、比較的大きい内径を有する第二の部分（３２）とを備え、前記軸方向の力
を伝達する円錐形面（１８）を備える前記鋼製の構成要素（２０）が、前記第二
の部分（３２）の少なくとも略全長に沿って伸長していることを特徴とする、作
動ピストン。 - 【請求項４】 請求項３による作動ピストンにおいて、 前記軸方向の力を伝達する円錐形面（１８）を備える前記鋼製の構成要素（２
０）には、作動ピストン（１０）の前記第一の部分（３０）に向けたその端部に
、半径方向内方に突き出していることが好ましい環状のフランジ（３４）が設け
られていることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項５】 請求項３又は４による作動ピストンにおいて、 前記軸方向の力を伝達する円錐形面（１８）を備える前記鋼製の構成要素（２
０）が、作動ピストン（１０）の前記第一の部分（３０）内にも伸長しているこ
とを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項６】 請求項１又は５による作動ピストンにおいて、 作動ピストン（１０）が中空であり、前記軸方向の力を伝達する円錐形面（１
８）を備える前記鋼製の構成要素（２０）が、前記プラスチック製又は軽金属製
の構成要素（２２）内に受け入れられた実質的にポット形状をした挿入体として
設計され、該ポット形状の挿入体が、ブレーキディスクに向けた作動ピストン（
１０）の端面の一部分を形成することを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１つによる作動ピストンにおいて、
前記鋼製の構成要素（２０）が、全体として、軽金属又はプラスチック材料内に
鋳造されるか又は軽金属又はプラスチック材料にて押出しコーティングされてい
ることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項８】 請求項１乃至７の何れか１つによる作動ピストンにおいて、
前記鋼製の構成要素（２０）が、前記プラスチック製又は軽金属製の構成要素（
２２）に接着されるか又は該プラスチック製又は軽金属製の構成要素（２２）内
に圧入されていることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか１つによる作動ピストンにおいて、
前記鋼製の構成要素（２０）の外周面には、前記プラスチック製又は軽金属製の
構成要素（２２）と確実に係止する突起（２８）が設けられていることを特徴と
する、作動ピストン。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れか１つによる作動ピストンにおいて
、鋼製の構成要素（２０）が、軸方向の力を伝達する円錐形面（１８）とは軸方
向に関して反対側に位置する側に、大きい寸法とした、半径方向に広がる環状面
（２４）を少なくとも１つ備えていることを特徴とする、作動ピストン。 - 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れか１つによる作動ピストンにおい
て、 前記構成要素（２２）が軽金属製の構成要素であり、熱膨張率が２４又は２１
ｘ１０-6ｍ／（ｍ ｘ Ｋ）のＡｌＳｉ７合金乃至ＡｌＳｉ１２合金から成り、
前記鋼製の構成要素（２０）が、熱膨張率が、１７乃至１８ｘ１０-6ｍ／（ｍ
ｘ Ｋ）のＸ１２ＣｒＮｉＳ１８．８鋼から成ることを特徴とする、作動ピスト
ン。 - 【請求項１２】 請求項１乃至１１の何れか１つによる作動ピストン（１０
）を製造する方法において、 最初に、前記鋼製の構成要素（２０）および調節機構（４０）にて１つのユニ
ットを形成し、次に、該ユニットを、前記プラスチック製又は軽金属製の構成要
素（２２）と連結することを特徴とする、作動ピストンを製造する方法。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２の何れか１つによる作動ピストン（１０
）を製造する方法において、 前記鋼製の構成要素（２０）とプラスチック製又は軽金属製の構成要素（２２
）との間にエポキシ樹脂リングを配置するステップと、 該エポキシ樹脂リングが溶融する迄、該エポキシ樹脂リングを介在させた、前
記鋼製の構成要素（２０）及び前記プラスチック製又は軽金属製の構成要素（２
２）を加熱するステップと、 該エポキシ樹脂を凝固させるステップと、を備えることを特徴とする、作動ピ
ストンを製造する方法。 - 【請求項１４】 液圧的に且つ機械的に作動可能な自動乗物用スポット型デ
ィスクブレーキにおいて、 請求項１乃至１３の何れか１つによる作動ピストン（１０）を備えることを特
徴とする、スポット型ディスクブレーキ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29801364U DE29801364U1 (de) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | Betätigungskolben für eine hydraulisch und mechanisch betätigbare Teilbelag-Scheibenbremse |
| DE29801364.9 | 1998-01-28 | ||
| PCT/EP1999/000548 WO1999039113A1 (de) | 1998-01-28 | 1999-01-28 | Betätigungskolben für eine hydraulisch und mechanisch betätigbare teilbelag-scheibenbremse |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=8051825
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000529546A Expired - Fee Related JP3769188B2 (ja) | 1998-01-28 | 1999-01-28 | 液圧的に且つ機械的に作動可能なスポット型ディスクブレーキの作動ピストン |
Country Status (7)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP1049887B1 (ja) |
| JP (1) | JP3769188B2 (ja) |
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| WO (1) | WO1999039113A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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