JP2575785Y2 - フローティングキャリパ型ディスクブレーキ - Google Patents

フローティングキャリパ型ディスクブレーキ

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JP2575785Y2
JP2575785Y2 JP1992045818U JP4581892U JP2575785Y2 JP 2575785 Y2 JP2575785 Y2 JP 2575785Y2 JP 1992045818 U JP1992045818 U JP 1992045818U JP 4581892 U JP4581892 U JP 4581892U JP 2575785 Y2 JP2575785 Y2 JP 2575785Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案はフローティングキャリパ
型ディスクブレーキに係り、特にキャリパを液圧シリン
ダ機構を設けた加圧部と、ディスクロータを挟んで反対
面に位置する反力受け部とをキャリパブリッジにて分割
しつつボルト等の締結具により連結一体化したフローテ
ィングキャリパを有するディスクブレーキの改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】フローティングキャリパ型ディスクブレ
ーキは、ディスクロータの外縁部に配設される固定サポ
ートを備え、これにガイドピンを含む支持機構を介して
キャリパをディスクロータの軸方向に移動可能に組み付
けている。キャリパにはディスクロータに対面配置され
る一対の摩擦パッドと、これらの摩擦パッドにロータ挟
圧作用を行わせる液圧手段が取り付けられている。制動
作用は液圧手段を作動することにより、一方の摩擦パッ
ドをディスクロータに圧接させるとともに、反作用によ
りキャリパ爪部によって他方の摩擦パッドをディスクロ
ータに圧接させることで行われるが、そのときキャリパ
は前記ガイドピンによって摺動案内されてロータ軸方向
に移動する。このようなフローティングキャリパ型ディ
スクブレーキにおいて、最近では軽量化の対策としてキ
ャリパボディをインナ側とアウタ側に分割し、分割され
たキャリパをアルミニウム材料によって成形した構造の
ものが検討されている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】ところが、アルミニウ
ムあるいはアルミニウム合金で形成したキャリパは剛性
が低く、制動に伴う発熱により特にキャリパ爪部が昇温
して強度、耐力が低下してしまうため、軽負荷のディス
クブレーキにしか採用できない欠点があった。
【0004】このため、高剛性の材料を用いることが考
えられるが、キャリパが分割構造であるために、分割キ
ャリパ相互の締結手段となるナット穴等を分割面に加工
することが極めて困難となってしまう問題があるととも
に、一般的には高剛性材料は軽量化が困難であることが
多い。
【0005】本考案は、上記従来の問題点に着目し、分
割キャリパに剛性をもたせつつ分割キャリパ相互の締結
具構成部の加工性に優れた分割キャリパであって、軽量
化を図ることができるキャリパを具備したフローティン
グキャリパ形ディスクブレーキを提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案に係るフローティングキャリパ型ディスクブ
レーキは、ディスクロータを跨いで固定サポートに装着
され、前記ディスクロータの片面に対面し液圧シリンダ
機構を設けた加圧部と、ディスクロータの他面に対面す
る反力受け部とをブリッジ部分で分割しつつ、両者を締
結具により結合したフローティングキャリパを備えたデ
ィスクブレーキにおいて、分割キャリパを、アルミニウ
ムとセラミック粉末とを複合化させたアルミニウム複合
材料により成形するとともに、キャリパ分割部には切削
加工性の良好な材料からなる締結具構成部材を前記アル
ミニウム複合材料により鋳ぐるみ成形し、かつこの締結
具構成部材の外周面には前記アルミニウム複合材料との
界面部での回転防止用平面部を形成したものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、分割されたキャリパをアル
ミニウム複合材料によって成形するが、分割部に設けら
れる締結具構成部材を鋳ぐるんで成形される。したがっ
て、キャリパ基材がアルミニウムであるため、当該キャ
リパに充分な軽量効果をもたせることができる。また同
時にこの材料はセラミック粉末(Al2O3やSiC等)を複合
化させたアルミニウム複合材料であり、複合化されるセ
ラミック粒子は研磨剤として用いられる材料であるが故
に、機械加工は困難である。しかし、加工が必要な締結
具構成部材は別材料、例えば炭素鋼等によって構成し、
これを鋳ぐるんで成形されているので、締結具としてナ
ットの切削加工が要求されてもタップ加工が容易にでき
加工性を損うことがないのである。したがって、キャリ
パの軽量化と剛性を確保しつつ、分割キャリパの締結部
分の加工も容易に実現できる。特に、分割キャリパ相互
を締結する際に、鋳ぐるみ部材とキャリパ基材との界面
部では結合力不足となって鋳ぐるみ部材が分離回転する
虞があるが、回転防止用平面部が鋳ぐるみ部材の回転を
阻止するので、基材と鋳ぐるみ部材間の分離を確実に防
止でき、分割キャリパの機能を損うことなく一体結合さ
せることができるものとなっている。
【0008】
【実施例】以下に、本考案に係るフローティングキャリ
パ型ディスクブレーキの具体的実施例を図面を参照して
詳細に説明する。
【0009】図1および図2は実施例に係るフローティ
ングキャリパ型ディスクブレーキの断面図およびキャリ
パ部分の部分断面側面図を示している。図示のように、
このディスクブレーキのキャリパ10は、図示しないデ
ィスクロータの軸方向に移動可能に固定サポート12に
装着され、ガイドピンを含む支持機構によりロータ軸方
向に移動できるように案内支持されている。このような
キャリパ10はディスクロータの外面側に臨んで配置さ
れアウタパッド16Aの加圧部となる爪部が設けられた
ボディアウタ18と、ロータ内面側に位置して液圧手段
20が組込まれたボディインナ22と、これらの両者を
接続しロータ外周を跨ぐように配置されるブリッジ部2
4によって形成される。当該キャリパ10は、アウタキ
ャリパ10Aとインナキャリパ10Bからなる二分割構
造とされ、アウタキャリパ10Aをボディアウタ18と
ブリッジ部24とを一体成形して構成し、ボディインナ
22からなるインナキャリパ10Bと分割した構造とさ
れている。そして、アウタキャリパ10Aとインナキャ
リパ10Bとは分割面で互いに接合され、両者は締結具
によって固定サポート12への組み付け時に一体的に連
結されるように構成されている。
【0010】分割キャリパ10の締結具は、連結ボルト
14とこれに螺合させるねじ穴16とから構成されてお
り、アウタキャリパ10Aの分割面にはねじ穴16が穿
孔され、これに対応してインナキャリパ10Bにはその
分割面に達するボルト通し穴18が形成されている。し
たがって、アウタキャリパ10Aとインナキャリパ10
Bとを分割面にて接合し、インナキャリパ10B側から
ボルト14を挿通し、アウタキャリパ10Aのねじ穴1
6に螺着させて締め付けることにより両者は一体化され
るのである。
【0011】ここで、上記のように構成される分割キャ
リパ10において、特にアウタキャリパ10Aは軽量化
のためにアルミニウム複合材料によって成形されるよう
になっており、実施例ではAl-Si合金中にSiC粉末を複合
化させた鋳造材(商品名デュラルキャンMMC)によっ
てアウタキャリパ10Aを成形し、インナキャリパ10
Bは鋳鉄材により成形したものとなっている。このよう
なアルミニウム複合材料によって成形されるアウタキャ
リパ10Aにおいて、前述したように、締結具構成部材
であるねじ穴16を切削加工する場合、研磨材として用
いられているセラミック粉末を複合化しているため、加
工が困難となってしまうため、実施例では当該アウタキ
ャリパ10Aの分割面部に軟鋼その他の切削加工性が良
好な炭素鋼等からなる締結具構成素材26を、アウタキ
ャリパ10Aの成形に際してアルミニウム複合材により
鋳ぐるんで一体的にし、この素材26にねじ穴16を切
削加工によって形成するようにしたものである。
【0012】締結具構成素材26は、その詳細を図3に
示すように、丸棒状の鋼材料を加工することにより形成
されており、まずその基端面を平滑面28にしており、
この平滑面28がキャリパ分割面と同一面になるように
してアウタキャリパ10A内に鋳ぐるむものとしてい
る。この平滑面28から前述したねじ穴16を軸方向に
タップ形成するようにしている。そして、特にこの実施
例では、ねじ穴16の穿設部分の外周に位置する素材基
部30の外表面には、回り止め平面部32が二面切削形
成されているが、一面以上有ればよい。すなわち、素材
基部30の円周方向180度対向する部分の2ヵ所を軸
方向に沿って切削除去し、素材基部30自体の外径より
小さい幅となるように平行な回り止め平面部32を形成
している。これにより締結具構成素材26がキャリパ基
材との界面部で分離して回転することを防止している。
【0013】また、締結具構成素材26の先端部分は半
球状に形成されており、この半球部34によってキャリ
パ基材との界面部分に応力が集中するような切り欠き部
が形成されないようにしている。この素材26の中間部
には半球部34側と前記端部平滑面28側の素材基部3
0とを区画するように円周溝36が形成されている。円
周溝36は半球部34側との段差面38を素材中心軸と
直交する面に形成し、素材基部30に至るにしたがって
順次溝深さを小さくするテーパ状に形成されている。こ
れによって締結具構成素材26が軸方向にキャリパ基材
から抜出ることを防止している。
【0014】このような締結具構成素材26は前記平滑
面28がキャリパ分割面と同一面となるようにアウタキ
ャリパ10Aの金型内に配置される。そして、アルミニ
ウム複合材の溶湯を金型に流し込んで固化させることに
よって鋳ぐるみ成形して所定形状のアウタキャリパ10
Aを成形するのである。このように締結具構成素材26
が一体成形されたアウタキャリパ10Aに対して、その
分割面部の端面が臨まれた締結具構成素材26にネジ穴
16の切削加工を施し、所望のアウタキャリパ10Aと
するものである。
【0015】前記締結具構成素材26は、必要な連結ボ
ルト14の数に対応する単独のねじ穴16が加工される
ように個別に鋳ぐるみされるが、これは複数のねじ穴1
6を加工できるように長円断面構造とすることもでき
る。
【0016】このように構成されたアウタキャリパ10
Aはインナキャリパ10Bとそれらの分割面を接合し、
インナキャリパ10B側から挿通された連結ボルト14
をアウタキャリパ10Aの分割面に形成したねじ穴16
に螺着して結合一体化され、固定サポート12に組み付
けられるのである。このとき、連結ボルト14をねじ穴
16に螺着することにより、キャリパ基材に鋳ぐるまれ
た締結具構成素材26は締付トルクによりキャリパ基材
との界面部分で回転しようとする。これはアウタキャリ
パ10Aが異種材料の組合せによって形成されており、
必ずしも界面の金属結合が強力なものとはいえないから
である。しかし、この実施例では、締結具構成素材26
の外表面に前述したように平行な回り止め平面部32が
形成されており、したがって連結ボルト14の締付トル
クが界面部分に作用しても、当該平面部32によって界
面部分の剪断力が受けられ、締結具構成素材26の基材
からの分離回転が有効に防止されるのである。
【0017】また、連結ボルト14の締付に伴って、締
結具構成素材26にはキャリパ基材から抜出ようとする
引張り力が作用するが、この作用力は締結具構成素材2
6の中間部に形成した円周溝36の段差面38がこれを
支承する。したがって、締結具構成素材26が界面部で
分離してキャリパ基材から抜出ることもメカ的に阻止さ
れるものとなっている。
【0018】更に、ディスクブレーキでは、制動時のパ
ッド押圧力の反力によってアウタキャリパ10Aとイン
ナキャリパ10Bとを押し広げるような作用力が発生
し、この作用力は分割面を連結しているボルト14に伝
達される。この作用力は締結具構成素材26の先端部分
に伝達されるが、この実施例では、前記締結具構成素材
26の埋設先端部に半球部34を形成して応力が集中す
るような切り欠きがないように構成しているため、応力
分散が行われ、分割面での結合強度を充分に高めること
ができるのである。
【0019】このようなディスクブレーキでは、アウタ
キャリパ10Aはアルミニウム複合材料を基材とし全体
的な軽量化と剛性の向上を図ると同時に、、締結具部分
だけが軟鋼等の材料から構成されているので、機械加工
性が要求される部の加工に支障を与えることがないので
ある。
【0020】なお、上記実施例では、締結具構成素材2
6を直接アウタキャリパ10Aの成形に際して鋳ぐるみ
成形した後、ねじ穴16を機械加工するようにしたが、
予めねじ穴16を素材26に加工しておいた加工済み素
材26をアウタキャリパ10Aの成形時に鋳ぐるむよう
にしてもよい。
【0021】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
分割キャリパを、アルミニウムとセラミック粉末とを複
合化させたアルミニウム複合材料により成形するととも
に、キャリパ分割部には切削加工性の良好な材料からな
る締結具構成部材を前記アルミニウム複合材料により鋳
ぐるみ成形し、かつこの締結具構成部材の外周面には前
記アルミニウム複合材料との界面部での回転防止用平面
部を形成したので、分割キャリパ相互を締結する際に、
鋳ぐるみ部材とキャリパ基材との界面部では結合力不足
となっている場合でも、鋳ぐるみ部材が基材の界面部で
分離回転することを有効に防止しつつ、分割キャリパに
剛性をもたせ、分割キャリパ相互の締結具構成部の加工
性に優れた軽量の分割キャリパを具備したフローティン
グキャリパ形ディスクブレーキとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るフローティングキャリパ型ディス
クブレーキの断面図である。
【図2】キャリパの分解側面図である。
【図3】締結具構成素材の側面図および正面図である。
【符号の説明】
10 キャリパ 10A アウタキャリパ 10B インナキャリパ 12 固定サポート 14 連結ボルト 16 ねじ穴 26 締結具構成素材 28 端部平滑面 30 素材基部 32 回り止め平面部 34 半球部 36 円周溝 38 段差面

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスクロータを跨いでサポートに装着
    され、前記ディスクロータの片面に対面し液圧シリンダ
    機構を設けた加圧部と、ディスクロータの他面に対面す
    る反力受け部とをブリッジ部分で分割し、両者を雌雄の
    ねじにより結合したフローティングキャリパを備えたデ
    ィスクブレーキにおいて、 分割キャリパをセラミック粉末を複合化させたアルミニ
    ウム複合材料により成形するとともに、分割部に鋼材料
    からなり、ねじ加工される締結具構成部材を前記アルミ
    ニウム複合材料により鋳ぐるみ成形し、締結具構成部材
    の外周面には抜け出し防止用環状の溝と、回転防止用平
    面部を形成したことを特徴とするフローティングキャリ
    パ型ディスクブレーキ。
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