JP2007057097A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】
低コストかつ軽量部品に対する要望と、厳格な構造的および作動上の仕様とのバランスのとれたディスクブレーキを提供することにある。
【解決手段】
支持ブラケットと、該支持ブラケットに連結されたスライドピンと、内側および外側のブレーキシューと、スライドピンにより摺動可能に支持されたキャリパとを有するディスクブレーキ。キャリパは、長手方向に延びるレールに沿って配置された第一および第二の互いに間隔を隔てたピストンキャビティと、レールに対向して配置された複数の互いに間隔を隔てたフィンガと、該フィンガとレールとを相互連結する横方向に延びたブリッジとを有している。レールは、開口を含むレールの一側からピストンキャビティへと横方向に延びている凹部を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明はブレーキに関し、より詳しくは、摺動可能なツインピストン・キャリパを備えたディスクブレーキに関する。

近年、自動車の設計は非常に興味あるものとなっている。市場の効果は、自動車部品製造業者が、部品コストおよび部品重量を軽減させると同時に車両システムの性能および耐久性を向上させることを必要としている。一般に、車両のどの部分でも小マス部品（ｒｅｄｕｃｅｄ ｍａｓｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）は望ましく、特にマスがスプリング支持されない箇所で有益である。スプリング支持されないマスはホイール端部に存在しかつホイール、タイヤ、ブレーキおよびナックルまたはスピンドル等の部品を有している。

多くの製造業者は、低コストかつ軽量部品に対する要望と、厳格な構造的および作動上の仕様とのバランスをとることを試みてきた。これらの製造業者の或るものはこれらの目的の達成に向かって進歩を遂げているが、依然として改善の余地は存在している。

従って、支持ブラケット、該支持ブラケットに連結されたスライドピン、内側および外側ブレーキシュー、およびスライドピンにより移動可能に支持されたキャリパを備えたディスクブレーキが提供される。キャリパは、長手方向に延びたレールに沿って互いに間隔を隔てて配置された第一および第二ピストンキャビティと、レールに対向して互いに間隔を隔てて配置された複数のフィンガと、レールおよびフィンガを相互連結する、横方向に延びたブリッジとを有している。ブリッジは、互いに間隔を隔てて実質的に平行なブリッジ部分を備えている。この構成により、ピストンキャリパ間のマス軽減を行うことができる。ポケットおよび孔等の種々の軽量化特徴を有する他の実施形態も開示する。

本発明は、以下の詳細な説明および添付図面から一層完全に理解されよう。

好ましい実施形態（単一または複数）についての以下の説明は本質の単なる例示であり、いかなる意味においても本発明、その用途または使用法を限定するものではない。

図１〜図７を参照すると、本発明の教示に従って構成されたディスクブレーキが、参照番号１０で示されている。ディスクブレーキ１０は、回転可能なディスク１６に対してインボードブレーキシュー１２およびアウトボードブレーキシュー１４を選択的にクランプして、車両（図示せず）を減速させるべく作動する。ディスクブレーキ１０は、作動中にディスクブレーキを支持すべく車両のステアリングナックルまたはアクスル部品に装着できる支持ブラケット１８を有している。支持ブラケット１８からは、第一スライドピン２０および第二スライドピン２２が横方向内方に突出している。第一スライドピン２０および第二スライドピン２２上には、キャリパ２４が摺動可能に支持されている。キャリパ２４内には、第一ピストン２６および第二ピストン２８が移動可能に支持されている。キャリパ２４には油圧が選択的に供給されて、第一ピストン２６および第二ピストン２８を直線移動させる。インボードブレーキシュー１２およびアウトボードブレーキシュー１４は、ディスク１６の対向摩耗面上に配置される。第一ピストン２６および第二ピストン２８の軸線方向移動によって両ブレーキシュー１２、１４をディスク１６上にクランプさせることができるように、キャリパ２４は、インボードブレーキシュー１２およびアウトボードブレーキシュー１４を少なくとも部分的に包囲する。

ブレーキ支持ブラケット１８は、好ましくは鋳造または鍛造により作られるワンピースフレーム状部材である。支持ブラケット１８は、第一脚３０と、第二脚３２と、第三脚３４と、第四脚３６とを有している。第一脚３０は、第二脚３２に実質的に平行に配置される実質的に直線状の細長部材である。第二脚３２は、横方向に延びている軸線３８（該軸線３８の回りでディスク１６が回転される）に対して半径方向に弧状になっている。第一脚３０の一端は、第三脚３４を介して、第二脚３２の一端に相互連結される。脚３０、３２の反対側端部は、第四脚を介して相互連結される。第一脚３０は、第一デテント４０および第二デテントを有している。

インボードブレーキシュー１２は、バッキングプレート４４上に取付けられるライニングブロック４３を有している。デテント４０、４２は、インボードブレーキシュー１２が半径方向移動することは制限するが、横方向移動は許容する。デテント４０、４２内には、作動中にインボードブレーキシュー１２の適正位置を維持することを補助するクリップ５０を挿入できる。第二脚３２も、同様な１対のデテント５２、５４を有している。アウトボードブレーキシュー１４は、バッキングプレート５６に取付けられるライニングブロック５５を有している。バッキングプレート５６は、この各端部から突出している一体成形タブ５８、６０を有している。デテント５２、５４がクリップ６２と協働して、タブ５８、６０が直線移動することを制限するが、軸線３８に対して横方向に移動することは許容する。

第一脚３０は、支持ブラケット１８をナックルまたは他の車両サスペンション部品（図示せず）に連結するブレーキファスナを受入れる１対のブレーキ取付け孔６４を有している。キャリパ２４、インボードブレーキシュー１２およびアウトボードブレーキシュー１４は、この構造的相互連結を介して支持される。支持ブラケット１８はまた、第一スライドピン孔６６および第二スライドピン孔６８を有している。スライドピン孔６６は、第一スライドピン軸線６９に沿って、第一脚３０を通って横方向に延びている。スライドピン２０は、ピン孔６６に螺合しかつ軸線６９に沿って横方向インボード側に突出する。第一スライドピン２０には、スライドピンをキャリパ２４から隔絶させかつスライドピン上でのキャリパのガタつきを低減させるブシュ８０が連結される。軸線方向に圧縮可能なベローズ９２は、第一スライドピン２０に連結される第一端部９４を有している。ベローズ９２の第二端部９６は、キャリパ２４に形成されたボス部分９８に固定される。第二スライドピン２２は支持ブラケット１８に螺合されかつ第二スライドピン孔６８内に配置される。第二スライドピン２２には、他のベローズ９２が連結される。

キャリパ２４は、第一スライドピン２０を受入れるピンボア１００を有している。第一スライドピン２０とピンボア１００との間には隙間嵌めが存在し、作動中にキャリパ２４が支持ブラケット１８に対して横方向に直線移動できるようにしている。ベローズ９２は、キャリパ２４と支持ブラケット１８との間の相対移動に順応できるように、軸線方向に伸縮すべく作動できる。キャップ１０２がボス部分９８と係合して、ピンボア１００をカバーする。ブレーキ補修および第一スライドピン２０の取外しを要する事態が生じたときに駆動凹部１０３にアクセスできるように、キャップ１０２は着脱可能である。同様にキャリパ２４は、第二スライドピン２２を受入れる第二ピンボア１０５を有している。また、キャリパ２４が第二スライドピン軸線１０７に沿って支持ブラケット１８に対して直線移動できるように、第二スライドピン２２と第二ピンボア１０５との間には滑り嵌めが存在する。

キャリパ２４は全体として「Ｃ」型部材であり、横方向に延びているブリッジ１０８により相互連結されたインボード側部分すなわちレール１０４およびアウトボード側部分１０６を有している。アウトボード側部分１０６は、レール１０４に対向して配置された複数の互いに間隔を隔てたフィンガ１１０を有している。ブリッジ１０８は、互いに間隔を隔てた実質的に平行な４つのブリッジ部分１１１、１１２、１１３、１１４を有している。レール１０４は、ボス部分９８並びにレール１０４の反対側端部に配置された他のボス部分１１５を有している。また、レール１０４は、互いに間隔を隔てた第一ピストンボア１１６および第二ピストンボア１１８を有している。第一ピストン２６は、第一ピストンボア軸線１２０に沿って移動できるように、第一ピストンボア１１６内に摺動可能に配置される。ピストンボアを汚染物質の侵入から保護するため、第一ピストンブート１２２が第一ピストン２６およびレール１０４とシール係合する。同様に、第二ピストン２８が、第二ピストンボア軸線１２４に沿って移動できるように、第二ピストンボア１１８内で摺動可能に配置される。第二ピストンブート１２６が、第二ピストン２８およびレール１０４とシール係合する。第一ピストン２６および第二ピストン２８は、ポート１２８に流入する油圧流体の圧力を受けて作動し、インボードブレーキシュー１２のバッキングプレート４４に力を加える。

図４を参照すると、第一ピストンボア軸線１２０および第二ピストンボア軸線１２４が、横方向に延びる軸線３８から第一半径方向距離Ｘの位置に配置されていることが理解されよう。第一スライドピン軸線６９および第二スライドピン軸線１０７は、ディスクの回転軸線３８から半径方向距離Ｙの位置に配置されている。距離Ｙは距離Ｘより大きく、従ってピストンボア１１６、１１８は、スライドピン孔６６、６８より半径方向内方に位置している。ブレーキ取付け孔６４の中心線は、軸線３８から距離Ｚの半径方向位置に配置されている。距離Ｙおよび距離Ｚは、互いに実質的に等しい。ピストンボア軸線、スライドピンボア軸線およびブレーキ取付け孔６４の中心線の各々がディスク１６の周囲内の半径方向位置に配置されていることも留意すべきである。この位置決めによりブレーキ外形を小さくでき、車両でのブレーキのパッケージングを補助する。また、この構成により、長期使用に亘って良くバランスのとれたキャリパが得られる。

図２および図５〜図７に最も良く示すように、キャリパ２４は、軽量化のための多くの特徴を有し、これらは互いに組合される。１つ以上の軽量化特徴を備えた以下の実施形態について説明する。当業者ならば理解されようが、単一の軽量化特徴および組合された軽量化特徴を備えた実施形態はともに本発明の範囲内にある。

キャリパ２４は、レール１０４に形成された表面１３２から横方向内方に延びている凹部１３０を有している。大きい軽量化を達成するには、レール１０４の厚さの少なくとも１／２の深さをもつ凹部１３０を形成するのが望ましい。凹部１３０は、レール１０４を通る厚さ（ｗａｙ）の約３／４に亘って延びている。凹部１３０は、レール１０４の底面１３４を通って延びかつ第一ピストンボア１１６を形成する第一円筒状部分１３８と第二ピストンボア１１８を形成する第二円筒状部分１４０とを分離している。ウェブ１４１が、第一円筒状部分１３８と第二円筒状部分１４０とを相互連結している。

ブリッジ部分１１２、１１３は、ブリッジ１０８を通って延びる窓１４２の少なくとも一部を形成している。窓１４２には、凹部１３０が連通している。開口１４４は、ブリッジ部分１１３、１１４により境界が定められている。他の開口１４６も開口１４４と実質的に同じであり、ブリッジ部分１１１、１１２により境界が定められている。窓１４２並びに開口１４４、１４６は、キャリパ２４のマスを減少させかつ使用者がブレーキシュー１２、１４を検査するための視覚通路を形成する。

キャリパ２４の重量を更に軽減させるため、第二窓１４８が、ボス部分９８に隣接してレール１０４を通って延びている。第一ウェブ１５０が、ボス部分９８と、第一ピストンボア１１６の第一円筒状部分１３８とを相互連結している。第二ウェブ１５２が、ボス部分９８と、レール１０４の他の部分とを相互連結している。第三窓１５４が、ボス部分１１５に隣接してレール１０４を通って延びている。ウェブ１５６、１５８が少なくとも窓１５４の一部を形成しかつボス部分１１５とレール１０４の残部とを相互連結している。ウェブ１４１、１５０、１５６は、凹凸のない共通表面１６０共有している。

図８および図９を参照すると、他の実施形態によるディスクブレーキキャリパが、参照番号３００で示されている。このディスクブレーキキャリパ３００は、軽量化特徴が少ないという点を除き、キャリパ２４と実質的に同じである。キャリパ３００はキャリパ２４と実質的に同じであるので、同様な要素は前に使用した参照番号と同じ参照番号で示されている。キャリパ３００は、レール３０８とフィンガ３１０とを相互連結する３つのブリッジ部分３０２、３０４、３０６を有している。ブラインドポケット３１２が、レール３０８の厚さの１／２より大きい距離だけ、表面３１３から内方に延びている。ポケット３１２は、底面３１５に終端している。ポケット３１２は、第一ピストンボア１１６と第二ピストンボア１１８との間に配置されている。ポケット３１２は、表面１３４を越えて延びてはいない。

ブリッジ部分３０２、３０４により、窓３１４の一部が形成されている。同様に、ブリッジ部分３０４、３０６により、第二窓３１６の少なくとも一部が形成されている。このように、キャリパ３００は、キャリパ２４に関連して説明したマス軽減特徴の幾つかを有しているが、全部は有していないことを理解すべきである。

図１０は、他の実施形態によるキャリパ４００を示すものである。キャリパ４００は、ポケット３１２が細長スロット４０２に置換されている点を除き、キャリパ３００と実質的に同じである。ポケット３１２に関連して前述したように、スロット４０２はレール３０８内に横断方向に延びている。スロット４０２はレール３０８の底を通って半径方向に延び、第一円筒状部分１３８と第二円筒状部分１４０とを分離している。図面から明らかなように、この実施形態のキャリパ４００は、前の実施形態のキャリパ３００よりも大きいマス軽減を与える。

図１１は、参照番号５００で示す他の実施形態によるディスクブレーキキャリパを示すものである。キャリパ５００は、スロット４０２の底にウェブ５０２が付加されていて、第一円筒状部分１３８の一部と第二円筒状部分１４０とを相互連結している点を除き、キャリパ４００と実質的に同じである。ウェブ５０２の付加により、作動中に第一ピストンボア１１６および第二ピストンボア１１８の位置および平行整合を維持できる長所が得られる。ウェブ５０２は、スロット４０２を完全に包囲してはおらず、単にスロット４０２を横断しているに過ぎない。スロット４０２は、開口５０４に終端している。

図１２は、他の実施形態によるディスクブレーキキャリパ６００を示すものである。キャリパ６００はキャリパ３００と実質的に同じであるので、同様な要素は前に使用した参照番号と同じ参照番号で示されている。キャリパ６００は、レール３０８を通って延びる第一窓６０２および第二窓６０４を有している。窓６０４は、ボス部分９８と第一ピストンボア１１６との間に配置されている。ウェブ６０６は、ボス部分９８と、第一ピストンボア１１６の第一円筒状部分１３８とを相互連結している。他方のウェブ６０８が、ボス部分９８とレール３０８の一部とを連結している。窓６０２も、ウェブ６１０およびウェブ６１２により同様に形成されている。この実施形態のキャリパ６００は、他の実施形態に関連して前述した任意数の特徴を互いに組合せて異なる実施形態を形成できることを示している。前述のように、特許請求の範囲の記載は、例示の実施形態のいずれによっても制限を受けず、任意数の特徴を組合せることができることを理解すべきである。

また、上記説明は本発明の実施形態の単なる例示であって、当業者ならば、このような説明、添付図面および特許請求の範囲から、特許請求の範囲の記載により定められる本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の変更をなし得ることは容易に理解されよう。

本発明の教示に従って構成された例示ディスクブレーキを示す分解斜視図である。 組立てられたディスクブレーキ（ディスクは除去されている）を示す斜視図である。 組立てられたディスクブレーキを他の方向から見た斜視図である。 ピストンボア、スライドピン孔およびブレーキ支持孔の半径方向位置を示す概略図である。 図１に示したディスクブレーキのブレーキキャリパの斜視図である。 図５に示したディスクブレーキキャリパの端面図である。 図６の７−７線に沿う断面図である。 他の実施形態によるディスクブレーキキャリパを示す斜視図である。 図８のディスクブレーキキャリパを他の方向から見た斜視図である。 更に別の実施形態によるディスクブレーキキャリパを示す斜視図である。 更に別の実施形態によるディスクブレーキキャリパを示す斜視図である。 更に別の実施形態によるディスクブレーキキャリパを示す斜視図である。

符号の説明

１０ ディスクブレーキ
１２ ブレーキシュー
１８ 支持ブラケット
２４ キャリパ
１０８ ブリッジ
１３０ 凹部
１４２、１４８、１５４ 窓
３１４、３１６ 窓
４０２ 細長スロット
５０４ 開口

Claims (26)

1. 回転ディスクにクランピング力を加えるべく作動するディスクブレーキにおいて、
   支持ブラケットと、
   該支持ブラケットに連結されたスライドピンと、
   内側および外側のブレーキシューと、
   前記スライドピンにより摺動可能に支持されたキャリパとを有し、該キャリパは、長手方向に延びるレールに沿って配置された第一および第二の互いに間隔を隔てたピストンキャビティを備え、前記レールに対向して配置された複数の互いに間隔を隔てたフィンガと、該フィンガとレールとを相互連結する横方向に延びたブリッジとを更に有し、該ブリッジは互いに間隔を隔てかつ実質的に平行な４つのブリッジ部分を備えていることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記キャリパは前記レールの両端部に形成された２つのボスを有し、該ボスは前記スライドピンを受入れることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
3. 前記キャリパは、前記ボスのうちの一方のボスに隣接して前記レールを通って延びている第一窓を有していることを特徴とする請求項２記載のディスクブレーキ。
4. 前記第一窓の少なくとも一部が、第一および第二ウェブにより境界を定められ、各ウェブが、前記一方のボスと、前記ピストンキャビティを含む前記レールの一部とを相互連結していることを特徴とする請求項３記載のディスクブレーキ。
5. 前記レールは、開口を含むレールの一側から前記ピストンキャビティへと横方向に延びている凹部を備えていることを特徴とする請求項４記載のディスクブレーキ。
6. 前記凹部は、前記ピストンキャビティ間で長手方向に配置されていることを特徴とする請求項５記載のディスクブレーキ。
7. ２つの前記ブリッジ部分が前記ブリッジを通って延びる孔を形成し、該孔は前記ピストンキャビティ間で長手方向に配置されていることを特徴とする請求項６記載のディスクブレーキ。
8. 前記レールの凹部は、前記ブリッジを通って延びる前記孔に連通していることを特徴とする請求項７記載のディスクブレーキ。
9. 前記キャリパは前記レールを通って延びる第二窓を有し、該第二窓は前記ピストンキャビティ間で長手方向に配置されていることを特徴とする請求項８記載のディスクブレーキ。
10. 前記第二窓は前記凹部に連通していることを特徴とする請求項９記載のディスクブレーキ。
11. 前記第二窓は、前記ピストンキャビティを相互連結する第三ウェブにより形成されていることを特徴とする請求項１０記載のディスクブレーキ。
12. 前記キャリパは、前記レール凹部を横断しかつピストンキャビティを相互連結する第三ウェブを有していることを特徴とする請求項６記載のディスクブレーキ。
13. 回転ディスクにクランピング力を加えるべく作動するディスクブレーキにおいて、
    支持ブラケットと、
    該支持ブラケットに連結されたスライドピンと、
    内側および外側のブレーキシューと、
    前記スライドピンにより摺動可能に支持されたキャリパとを有し、該キャリパは、長手方向に延びるレールに沿って配置された第一および第二の互いに間隔を隔てたブラインドピストンキャビティを備え、前記レールに対向して配置された複数の互いに間隔を隔てたフィンガと、該フィンガとレールとを相互連結する横方向に延びたブリッジとを更に有し、該ブリッジは互いに間隔を隔てかつ実質的に平行なブリッジ部分を備え、前記レールは、開口を含むレールの一側から前記ブラインドピストンキャビティへと内方に延びている凹部を備えていることを特徴とするディスクブレーキ。
14. 前記凹部は、前記ピストンキャビティ間で長手方向に配置されていることを特徴とする請求項１３記載のディスクブレーキ。
15. 前記凹部はレールの底壁を通って延び、前記ピストンキャビティを形成するレールの部分を分離することを特徴とする請求項１４記載のディスクブレーキ。
16. 前記キャリパは、前記レール凹部を横断しかつピストンキャビティを相互連結するウェブを有していることを特徴とする請求項１５記載のディスクブレーキ。
17. 前記キャリパは前記レールの両端部に形成された２つのボスを有し、該ボスは前記スライドピンを受入れることを特徴とする請求項１６記載のディスクブレーキ。
18. 前記キャリパは、前記ボスのうちの一方のボスに隣接して前記レールを通って延びている第二窓を有していることを特徴とする請求項１７記載のディスクブレーキ。
19. ２つの前記ブリッジ部分が前記ブリッジを通って延びる孔を形成し、該孔は前記ピストンキャビティ間で長手方向に配置されていることを特徴とする請求項１８記載のディスクブレーキ。
20. 前記レールの凹部は、前記ブリッジを通って延びる前記孔に連通していることを特徴とする請求項１９記載のディスクブレーキ。
21. 前記凹部は、前記レールの厚さの１／２より大きい深さでレール内に延びていることを特徴とする請求項１３記載のディスクブレーキ。
22. 回転ディスクと、
    支持ブラケットと、
    該支持ブラケットに連結されたスライドピンとを有し、各スライドピンは、ディスクと交差するように整合されたピン軸線に沿って延び、
    内側および外側のブレーキシューと、
    前記スライドピンにより摺動可能に支持されたキャリパとを更に有し、該キャリパは、内側および外側のブレーキシューを回転ディスクに向けて移動させるべく作動できる２つのピストンを摺動可能に支持し、前記キャリパは、前記ピストンを受入れるキャビティおよびピストンキャビティ間に配置された凹部を備えたレールを有することを特徴とするディスクブレーキ。
23. 前記凹部はレールの底壁を通って延び、前記ピストンキャビティを形成するレールの部分を分離することを特徴とする請求項２２記載のディスクブレーキ。
24. 前記キャリパは、前記レール凹部を横断しかつピストンキャビティを相互連結するウェブを有していることを特徴とする請求項２３記載のディスクブレーキ。
25. 前記キャリパは前記レールの両端部に形成された２つのボスを有し、該ボスは前記スライドピンを受入れることを特徴とする請求項２２記載のディスクブレーキ。
26. 前記キャリパは、前記ボスのうちの一方のボスに隣接して前記レールを通って延びている窓を有していることを特徴とする請求項２５記載のディスクブレーキ。

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