JP2006517641A - ブレーキ・キャリパ - Google Patents

Abstract

本発明は、ブレーキ機構上のブレーキ・キャリパに関し、特に、ディスクブレーキに関する。このブレーキ・キャリパは、代表的な場合において、台座（６）として具体化された隆起部分（５）を含む。この隆起部分（５）は、接続装置（４）による引張荷重または圧縮荷重の印加によって、互いに対して引っ張り合っている。これにより、制動に際して発生する騒音は、著しく低減される。

Description

本発明は、ブレーキ機構のブレーキ・キャリパに関し、特に、互いに反対を向き、相互間に自由空間を規定し、自由空間を横切って伸びる接続装置により互いに接続される２つ以上の隆起部分を含む自動車のディスクブレーキに関する。

自動車に制動が掛かると、ブレーキ鳴きが発生しうる。この騒音の原因は、制動システムの振動であり、広い周波数帯域に亘って起こりうる。いわゆるブレーキの“スキール”であり、およそ１ｋＨｚの周波数において発生するものはとりわけ、いらだたしいものとして知覚されている。低周波（４００Ｈｚまで）における振動の場合には、ブレーキの“ランブリング”とも呼ばれている。後者は、可聴音として、また操舵ハンドルを介しても検知されうる。

これらの振動を軽減するために、広範な対策がすでに実施されている。すなわち、良く知られているのは、例えば、ブレーキ・キャリパに錘を付けることによって、特性周波数を上げる方法である。しかし、このような対策の効果は、限定的である。さらに、錘を固定するために利用可能な空間は、制約を伴うことが多い。

本発明の目的は、ブレーキ鳴きを結果として発生させる振動をさらに低減することにある。

この課題を解決するために、前に言及したブレーキ・キャリパは、圧縮荷重または引張荷重が接続装置を介して隆起部分に印加されるという点によって本発明により特徴付けられている。

本発明は、純粋に機械的な接続では所望の騒音低減は結果として得られないが、その代わりにブレーキ・キャリパの追加的な締め上げ、すなわち引張荷重または圧縮荷重の印加により、望ましくないブレーキ鳴きを抜本的に低減できるという認識を基にしている。接続装置は、ブレーキ・キャリパが互いに接続されうる２つの隆起部分を提供できる或いは隆起部分を創成することができるところであれば、どこにでも取付け可能である。この部分は、互いに対して直接隣接して配置しても、相対的に遠く離れて位置させてもよい。接続装置も、ブレーキ・キャリパに水平方向に、ブレーキ・キャリパに横断方向にまたは任意の所望の方向に伸びてもよい。締め上げの程度に関しては、ブレーキ・キャリパの様々なタイプに応じて、低騒音が生じるように最適化することもできる。本発明は、心地よい制動というプラス効果を発揮し、運転寿命期間を通して発生するディスクの厚みの不均一を減ずる。

ブレーキ・キャリパは、ブレーキディスクに対して固定キャリパ形式にも、浮動キャリパ形式にもすることができ、ブレーキディスクの周りに両側で係合するため、隆起部分を備える自由空間はブレーキ・キャリパの外側面で持つのが好ましい。ブレーキ・キャリパの外側面は、その構造上の理由によって、制動過程の中で特に振動を開始し易く、接続装置は、正確にこれらの位置で係合し、締め上げを与えることによって振動を効果的に和らげる。接続装置は、ブレーキ・キャリパに様々な方式で固定されうる。特に有利なのは、隆起部分が台座状に構築され、台座が内ねじを持っている場合である。台座は、接続装置の係合面として機能する。台座は、ブレーキ・キャリパの製造の間に形成するか或いは次の工程で追加形成可能である。問題のブレーキが作動中に騒音を発する場合には、接続装置を追加して取り付けることもできる。このようにすれば、旧型でも、“装置改造”をすることができる。

接続装置は、支柱形式で有利に構築される。それは、台座にねじ込み可能である。ねじ接続に対して代替的または追加的に、接続装置を隆起部分または台座の背後で係合させることもできる。これは、さらなる安定につながる。

接続装置の支柱式構築の代替案として、接続装置をケーブルにすることが提案される。このケーブルは概して、有線ケーブルの形式であり、当然のことながら、引張荷重のみを伝達しうる。接続装置としてのケーブルは、軽量でありながら隆起部分を同時に締め上げうるという利点を持つ。

ブレーキ・キャリパの締め上げは、様々な方法で行える。特に、接続装置の固定のための寸法をブレーキ・キャリパ上の対応する寸法より大きくまたは小さく選択するという単純な選択肢がある。支柱式接続装置の場合には、固定用開口の空間確保は、締め上げが引張方向または圧縮方向に要求されるかに依存して、隆起部分に関する固定用開口の空間確保より小さくまたは大きくなるように選択される。その後、隆起部分は、ねじ接続が取付けられるときに、締め上げられる。或いは、本発明の重要な実施形態の中で提案されているように、引張りロックが可能である。引張りロックは、例えば、右／左ねじのいずれでも付属することが可能であり、これによって締め上げが調節される。引張りロックは、取扱いが特に単純で、とりわけやり方を変えて使える。従って、引張りロック付の（単純な）接続装置を様々なタイプのブレーキ・キャリパに使用することができる。

分離要素の形態でブレーキ・キャリパに追加的に取付けられる接続装置は、結果として、ブレーキ・キャリパの機能的領域を拡大することが可能となる。接続装置は、例えば、ケーブルホルダまたはホースホルダとして機能しうる。設計要素の形態でそれを構築することも、同じく可能である。最近元々唯一の機能しか持たない構成要素に、製造者名を明示させ、および／または美術的要素を持たせる特別の設計を与える試みがしばしばなされてきている。接続装置が冷却要素として構築されるならば、これにさらなる機能を持たせることができる。例えば、接続装置に、空気をブレーキに向かう方向に案内させ、ブレーキに追加的な冷却をもたらす一つ以上の空気案内板を備えさせることも提案できる。振動除去装置としての機能に加えて、接続装置は、このようにしてブレーキの最高温度を低下させる結果として、制動効果を改善することができる。

本発明を、添付図面によって示される好ましい典型的な実施形態と測定結果によってさらに詳しく説明する。

図１は、本発明による固定キャリパ形式に構築されるブレーキ・キャリパを示す。固定キャリパは、マウンティング１によって自動車軸（図示せず）に固定されている。各サイドにおいて、ブレーキ・キャリパは、制動過程でブレーキライニング３（片側だけを示す）を押さえつけ、ブレーキライニングをブレーキディスク（図示せず）に対して押し付ける４つのピストン２を有する。

制動過程で、ブレーキの振動による騒音が発生しうる。このようなブレーキ鳴きは、望ましくない。本発明によれば、接続装置４が設けられ、典型的なこの実施形態においては棒状の構造をなし、ブレーキ・キャリパの２つの隆起部分５を締め上げる。加えられる引張（または圧縮）荷重の結果として、ブレーキ・キャリパの振動特性が変化する。ブレーキ・キャリパの特性周波数が移動する。

本発明は、ブレーキ・キャリパの隆起部分がブレーキ・キャリパから相対的に大きく離れているときに特に効果的であり、したがって本発明がなければ、“自由に”振動することができる。固定キャリパの場合、これらの部分は、その外側面上に位置している。これらの隆起部分の相対的な締め上げは、振動しようとする傾向を著しく弱める。

図１に示す典型的な実施形態において、隆起部分は、台座状に構築されている。接続装置４は、台座に対して特に好ましく固定されている。隆起部分を備える自由空間には、内ねじを形成することができ、これによって接続装置４は、ねじ（図示せず）によって堅固に台座に対してねじ込まれうる。この場合において、溶接による接続が示されているが、ねじ接続もまた有利と考えられる。リベット継ぎ手、圧接、かしめ、嵌め込みなどの接続形態も、基本的に考慮されうる。さらに、台座６は、ブレーキ・キャリパの製造時に設けることができ、また隆起部分５を例えば研磨またはフライス加工することにより、次の工程で加工することもできる。

引張荷重または圧縮荷重は基本的に、隆起部分５に関する接続装置の幾何学的寸法を調節することによって調節することができる。また、隆起部分５中に形成される一つ以上のねじの斜め配置によっても締め上げを効かせることができる。図１に示されている具体的で典型的な実施形態は、左／右ねじを有する引張装置７を持ち、これを使って引張荷重または圧縮荷重が調節可能である。このような引張ロックは、容易に製作可能であり、長い運転寿命期間を持っている。多くのタイプのブレーキ・キャリパは、引張ロックを備える単一の接続装置によって締め上げ可能である。接続装置の長さは、引張ロックを適切に位置決めすることによって適合される。

図２は、本発明による第２の典型的な実施形態の側断面図であり、ブレーキディスク８が例示を目的として追記されている。マウンティング１は、ブレーキ・キャリパと統合して構築されている。

ブレーキ・キャリパの外側面上に配置されているのは、支柱形式で構築される接続装置９である。第２のバー１０も設けられ、ブレーキ・キャリパの両側を支持している。

図３Ａは、従来の固定キャリパに関する測定結果を示す。上のグラフにおいて、横軸上に振動が発生する周波数がプロットされ、縦軸上に騒音発生の頻度（％で）がプロットされている。騒音の生成は、全部で９つの周波数帯（１．５ｋＨｚ，３ｋＨｚ，３．５ｋＨｚ，４．５ｋＨｚ，７．５ｋＨｚ，８ｋＨｚ，１０．５ｋＨｚ，１１ｋＨｚ，１１．５ｋＨｚ）で測定された。これにより、とりわけ騒音生成の発生頻度は、１．５ｋＨｚの周波数で著しいことが示されている。

図３Ａの下のグラフは、上のグラフに対応する周波数におけるｄＢで表した平均および最大騒音レベルを示す。塗りつぶした柱は、平均騒音レベル、塗りつぶしていない柱は、最大騒音レベルを表わす。いくつかの最大騒音レベルは、１００ｄＢを超える最大値に達している。

図３Ｂは、図３Ａと同じ方法によるもので、上のグラフには周波数に依存した騒音の発生頻度を示し、下のグラフには対応する平均および最大騒音レベルを示す。明らかに見て取れるのは、本発明による引張荷重または圧縮荷重を与える接続装置を使った場合の騒音発生頻度は、激的に減少していることである。１．５ｋＨｚの周波数において、殆んど騒音は発生しない。殆んどの周波数の全域にわたって騒音レベルの絶対値も著しく低下させ得た。

本発明の中で、当然のことながら、部分的な修正は可能である。したがって、接続装置は、特定の材料に限定されるものではない。例えば、金属部品またはプラスチック部品の形態を取りうる。カーボンファイバ構造もまた可能である。キャリパの構造は、意のままに選択可能である。ブレーキ・キャリパは、一体物構造または多部品構造のいずれにでもできる。鋳鉄、アルミニウムまたは例えばマグネシウム合金により構成することができる。本発明は、例えば、液圧、空気圧、電気などの様々な作動形式のブレーキ・キャリパに適用することもできる。本発明の締め上げに加えて、従来のやり方で錘をブレーキ・キャリパに取付けることもできる。

本発明による第１の典型的な実施形態の概略透視図である。 ブレーキディスクに関する本発明による第２の典型的な実施形態の概略断面図である。 制動過程中に発生する接続装置を持たない従来のブレーキ・キャリパからの騒音の測定結果を示す。 制動過程中に発生する本発明によるブレーキ・キャリパからの騒音の測定結果を示す。

Claims (7)

1. ブレーキ機構のブレーキ・キャリパ、特に自動車用ディスクブレーキのブレーキ・キャリパであって、前記キャリパは２つ以上の隆起部分（５）を備え、前記部分は、互いに対向し、それらの間に自由空間を規定し、前記自由空間を横切って伸びる接続装置（４，９，１０）によってともに接続され、圧縮荷重または引張荷重が前記隆起部分（５）に前記接続装置を介して印加され、ブレーキの作動中に発生する騒音を低減するブレーキ・キャリパ。
2. 前記ブレーキ・キャリパは、ディスクブレーキ用の固定キャリパまたは浮動キャリパの形式で構築され、両側で前記ブレーキディスクの周りに係合し、前記ブレーキ・キャリパの外側面が前記隆起部分（５）を規定することを特徴とする請求項１記載のブレーキ・キャリパ。
3. 前記隆起部分（５）は、内ねじを有する台座（６）状であ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・キャリパ。
4. 前記接続装置（４，９，１０）は、支柱形式で構築され、前記台座（６）にねじ止めされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のブレーキ・キャリパ。
5. 前記接続装置（４，９，１０）は、ケーブル形式で構築されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のブレーキ・キャリパ。
6. 前記接続装置（４，９，１０）は引張りロックを有し、これによって前記隆起部分（５）に印加される前記圧縮荷重または引張荷重を調節することができることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のブレーキ・キャリパ。
7. 前記接続装置（４，９，１０）は、冷却要素として機能することを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載のブレーキ・キャリパ。

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