JP2017533391A - ディスクブレーキの鋳鉄でつくられたブレーキキャリパー - Google Patents

ディスクブレーキの鋳鉄でつくられたブレーキキャリパー Download PDF

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Abstract

キャリパー後部及び、相互に平行に隔てられて配されたテンションストラット（３）によってキャリパー後部に連結されたキャリパーヘッド（１）を有し、キャリパーヘッドが、機能部品のための受入れチャンバを囲むハウジング（４）及び、固定ベアリングのためのベアリングボア（８）を受け入れる、ハウジングから隔てられ、ハウジングに隣接する、一体成形されたリブ（６）を用いてハウジングに連結された、一体成形された突出コネクタ（５）を有する、ディスクブレーキの鋳鉄でつくられたブレーキキャリパー。ブレーキキャリパーは、リブ（６）がコネクタ（５）をまたいでキャリパーヘッド（１）の外縁領域（７）内まで引き込まれるように、設計される。

Description

本発明は、請求項１の前文の通り、ディスクブレーキの、鋳鉄でつくられた、ブレーキキャリパーに関する。
上記のタイプのディスクブレークのブレーキキャリパーは、第１にディスクブレーキの動作に必要な機能部品の取付けのため、第２にブレーキ動作中に生じる力を受容するためにはたらく。
機能部品には、とりわけ、ブレーキキャリパーの、ハウジングで囲まれた、受入れチャンバ内に配置されたブレーキ印加装置があり、ハウジングはキャリパーヘッドの構成部品であり、反対側には、作用側ブレーキパッドがその上に支持される、キャリパー後部が形成されている。
キャリパーヘッド及びキャリパー後部は、相互に平行に隔てられて配置されていて、横方向でブレーキキャリパーの範囲を定める、２本のテンションストラットを用いて相互に連結される。
ブレーキ印加装置は、一方の側ではキャリパーヘッド上に、他方の側では、それを用いて作用側ブレーキパッドを車両側ブレーキディスクに押し付けることができる少なくとも１つのブレーキプランジャーを有するブリッジ上に、支持される、圧気式または電気機械式の軸旋回可能なブレーキレバーを有する。
ここで、ブレーキの作動中、すなわちブレーキレバーの軸旋回中、ブリッジ、したがってブレーキプランジャーはブレーキパッドに、その結果として、ブレーキディスクに押し付けられ、そうすると、スライディングキャリパーの形態にあるブレーキキャリパーの場合、生じる作用力がブレーキキャリパーを変位させ、それにより、両ブレーキパッドがブレーキ作用によってブレーキディスクに荷重をかけるまで、ブレーキディスクの方向に、作用側ブレーキパッドを駆動する。
したがって、ブレーキキャリパーは生じる力を受容することができるに十分な強度を示さなければならない。この目的のため、既知のブレーキキャリパーは鋳物として一体に成形され、相応する寸法につくられる。
しかし、ブレーキキャリパー内でブレーキ動作中に印加されるブレーキ印加力は、応力を誘発する変形を生じさせる。動作信頼性のため、ブレーキキャリパーは材料破壊がおこる前に定められた数のダイナミックローディング負荷サイクルに耐えるように設計されなければならない。
既にわかっているように、特に、キャリパーヘッドにあるブレーキキャリパーの領域には特に高い荷重がかかり、その領域が普通ブレーキキャリパーの亀裂に対する始点を形成することは事実である。
ブレーキキャリパーの、位置固定された、車両側ブレーキキャリアへの締結のため、締結素子が提供され、締結素子は、その一方がフローティングベアリングとして機能し、他方が固定ベアリングとして機能する、滑り軸受として設計され、締結素子はそれぞれブレーキキャリア上に支持されるガイドバーを有し、ブレーキキャリアは、ブレーキディスクに対して軸方向に変位可能であるように、ガイドバー上に取り付けられる。
ここで、固定ベアリングは実質的にガイド機能を果たし、フローティングベアリングはトレランスの補償のためにはたらく。ガイドバーは、それぞれの場合に、ブレーキキャリパーのガイドブッシングに取り付けられ、ガイドブッシングは、ベアリングボア内に、ブレーキキャリパーの軸方向に確実に固定された態様で保持される。
十分なガイダンス長を得るため、ベアリングボアは、キャリパーヘッドの先に突き出し、ハウジングに連結された、コネクタに設けられ、ハウジングは、リブを用いて、スペーシングに隣接して配置される。
本発明は、構成及び製造に関して費用をほとんどかけずに、その荷重耐力が高められ、耐用寿命が延長されるような、汎用タイプのブレーキキャリパーをさらに開発するという課題に基づく。
上記課題は請求項１の特徴を有するブレーキキャリパーによって達成される。
意外なことに、本発明にしたがうブレーキキャリパーの設計は、リブにコネクタをまたいでキャリパーヘッドの外縁領域に延び込ませた場合に、高荷重領域における亀裂形成のリスクが、そのような亀裂形成が、おこるとしても、少なくとも、ディスクブレーキのかなり長時間の使用の後、すなわちかなり大きい負荷サイクル数の後、に初めておこるような程度に最小限に抑えられるような程度まで、上述した問題域が荷重から解放される結果をもたらすことがわかった。
ここで、この構造設計は、本発明の文脈において、鋳型の改造しか必要ではなく、使用鋳鉄材料の追加量はコスト上無視できるから、実際上コスト損のない態様で実現され得ることは特に強調されなければならない。
本発明の別の構想にしたがえば、リブは階段の態様で２段形態を有し、それぞれの段面は、いわば、コネクタをまたいでキャリパーヘッドの外縁領域に延び込む。
リブは少なくともある程度はその高さに関して、コネクタとハウジングの間の領域において、コネクタの外周の大部分に重なるような、また他方の側でハウジングに連結されるような、寸法につくられる。
ハウジングに因る、リブは、コネクタを斜めにまたいでキャリパーヘッドの、テンションストラットまで延びる、すなわち、テンションストラットに面する末端領域に延び込むことが好ましい。
原理的には、本発明を用いることで、全ての関連領域において最小可能材料使用量で最大可能強度を示す、荷重最適化ブレーキキャリパーが実現される。
ブレーキキャリパーの上記のような透かし細工形態により、最終的には、本発明により印象的な態様で満たされる、要求され続けている、重量の最小化も得られる。
本発明のさらなる有益な実施形態は従属請求項において特徴が述べられる。
本発明の一実施形態例が添付図面に基づいて以下に説明される。
図１は従来技術にしたがうブレーキキャリパーを平面図で示す。 図２は本発明にしたがうブレーキキャリパーを同様に平面図で示す。 図３は図１にしたがうブレーキキャリパーの一部詳細を斜視図で示す。 図４は図３による一部詳細を下側から見た図で示す。
図１は、その基本構成に関して図２による本発明にしたがう基本構成に対応する、従来技術にしたがうブレーキキャリパーを示す。
ここで、ブレーキキャリパーは、機能部品のための受入れチャンバを囲むハウジング４を有するキャリパーヘッド１、反対側に配されたキャリパー後部２及び、キャリパーヘッド１とキャリパー後部２を相互に連結する、相互に平行に隔てられて配された２本のテンションストラット３からなる。
スライディングキャリパーの形態にあるブレーキキャリパーを変位可能な態様で保持するために、固定ベアリングの形態にあり、別のフローティングベアリング（図示せず）とともに、ブレーキキャリパーを車両側ブレーキキャリアに締結するためにはたらく、滑り軸受を受け入れるため、ベアリングボア８を有するコネクタ５がブレーキキャリパー上に一体成形され、コネクタ５はハウジング４に対して突き出し、ハウジング４と間隔をおいて延びる。
ブレーキ動作中にブレーキキャリパーにかかる変形力を受容するため、コネクタ５は一体成形されたリブ６によってハウジング４に連結される。図１に非常にはっきりと見ることができるように、既知のブレーキキャリパーにおいて、リブ６はハウジング４からコネクタ５の中央領域に、すなわちコネクタのほぼ中心軸に、延び込む。
対照的に、本発明にしたがうリブ６は、図２〜４に見ることができるように、コネクタ５をまたいでキャリパーヘッド１の外縁領域７に延び込み、リブ６は、従来技術と同様、この場合にも装着位置においてブレーキキャリパーの上側に配置される。
特に、リブ６が階段の態様にある２段形態を有し、２つの段面９がいずれも外縁領域７に延び込んでいることが図３からわかる。
図４はブレーキキャリパーの下側から見た部分詳細を示す。リブ６がハウジング４とコネクタ５の間のスペーシング領域に厚化部分１０として形成され、リブ６の高さはコネクタ５の外周の比較的大部分を覆うように定められ、厚化部分１０が、コネクタ５に直接に荷重をかける、リブ６の第１段の構成部分であることを、図４に見ることができる。
厚化部分１０の幅、すなわちハウジング４とコネクタ５の間隔に関し、厚化部分は上側から、すなわち低い方の段面９から、下側に向かって、狭くなる。このようにして、材料使用量と荷重耐力の間の最適化が達成される。
１ キャリパーヘッド
２ キャリパー後部
３ テンションストラット
４ ハウジング
５ コネクタ
６ リブ
７ 外縁領域
８ ベアリングボア
９ 段面
１０ 厚化部分

Claims (6)

  1. ディスクブレーキの鋳鉄でつくられたブレーキキャリパーであって、キャリパー後部（２）及び、相互に平行に隔てられて配されたテンションストラット（３）を用いて前記キャリパー後部に連結された、キャリパーヘッド（１）を有し、前記キャリパーヘッドが機能部品のための受入れチャンバを囲むハウジング（４）を有し、前記キャリパーヘッドが、固定ベアリングのためのベアリングボア（８）を受け入れる、前記ハウジングから隔てられ、前記ハウジングに隣接する、一体成形された突出コネクタ（５）を有し、前記コネクタが一体成形されたリブ（６）を用いて前記ハウジング（４）に連結された、ディスクキャリパーにおいて、前記リブ（６）が前記コネクタ（５）をまたいで前記キャリパーヘッド（１）の外縁領域に（７）延び込むことを特徴とするブレーキキャリパー。
  2. 前記リブ（６）が対応する前記テンションストラット（３）まで斜行することを特徴とする請求項１に記載のブレーキキャリパー。
  3. 前記リブ（６）が段面（９）を有する多段の形態を有す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ー。
  4. 前記リブ（６）が前記コネクタ（５）と前記ハウジング（４）の間のスペーシング領域に厚化部分（１０）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキキャリパー。
  5. 前記厚化部分（１０）が下側に向かって先細りになることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のブレークキャリパー。
  6. 前記厚化部分（１０）の高さが前記コネクタ（５）の外周の大部分に重なるように定められる請求項１から５のいずれか１項に記載のディスクキャリパー。
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