JP6027269B2 - ブレーキキャリパピストン作動装置 - Google Patents

Description

油圧ブレーキシステムの一部として制動力を与えるための、車両用ブレーキキャリパアセンブリに関する。

本発明に関連するタイプのブレーキキャリパは、油圧制動装置の一部として用いられる際、制動力を与える。このようなブレーキキャリパの１つとして、中心軸に沿ってキャリパハウジングを通って所定長さ延びる穴（ボア）を有するキャリパハウジングが、Ｈａｌａｓｙ−Ｗｉｍｍｅｒらの米国特許第６，３１１，８０８号に記載されている。エンドキャップは、穴を閉塞しており、そして穴へと軸方向に中心を延びるエンドキャップ延長部を有している。パッド側端部と流体側端部とを有するピストンが、中心軸に沿って移動するよう穴に配置されており、ピストンを軸方向に移動させるよう流体ポートを通って流体側端部に向かって穴に流入する作動油に応じて制動力を与えている。ピストンを移動させるよう、電気・機械的作動サブアセンブリが油圧ピストンの中心に配置される。

パーキングブレーキ機構の部材は、油圧ブレーキシステムの一部として用いられる従来技術ブレーキキャリパにおいては、通常、ピストンの内部またはキャリパの作動油チャンバ内に配置される。これらの部材は、このような位置に配置されているので、ピストンを軸方向に移動させるために用いられる作動油に常に浸かった状態にある。パーキングブレーキ機構部材が他のパーキングブレーキ機構部材と接触する時、作動油はパーキングブレーキ機構部材の摩耗を防止する理想的な潤滑剤ではない。車両制動システムにおいて用いられる作動油は、可動部品間の摩擦を低減するために一般に望まれるものより潤滑性が少ない。

本発明は、作動部材が、ピストンの流体側端部にわたって軸方向に延設されるとともにエンドキャップ延長部にわたって軸方向に延設されて、流体ポートを通って流入する作動油を収容し、その作動油をパーキングブレーキ機構から分離するための流体チャンバを形成しているブレーキキャリパアセンブリを提供する。
＜本発明の利点＞
本発明は、その最も広い面では、ピストンを軸方向に移動させるために用いられる作動油からパーキングブレーキ機構部材が完全に分離されているアセンブリを提供する。これにより、適切な潤滑性を持つ潤滑剤を使用することができ、パーキングブレーキ機構部材が、作動油から分離されて、作動部材や、他のパーキングブレーキ機構部材と互いに接触するので、摩擦を低減するとともに、パーキングブレーキ機構部材間の摩耗を最小限することができる。

本発明の種々の他の利点は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から、より理解され、明らかとなろう。
ブレーキキャリパアセンブリの１の可能な実施形態の内部透視／断面斜視図である。 図１の２−２矢視の断面図である。 図２と同様な断面図であるが、穴に流入する作動油に応じたピストンの軸方向の移動を示す図である。 図２と同様な断面図であるが、パーキングブレーキ機構に応じた作動部材およびピストンの軸方向の移動を示す図である。

図面を参照して、車両用ブレーキキャリパアセンブリを概略的に示す。図面では、対応する部品には同じ符号を付している。

アセンブリは、概略的に示すと、開口端部と閉口端部との間で延設される穴（ボア）２２を有するキャリパハウジング２０を備える。穴２２は内径Ｄおよび長さＬを有し、中心軸Ａに沿ってキャリパハウジング２０を貫通して延びる。ハウジング２０は、複数のキャリパフィンガー２４（１つを図示）と、穴２２の開口端部とキャリパフィンガー２４との間で延設されるブリッジ２６と、を有する。キャリパフィンガー２４は、ブリッジ２６から下方へと延設されて、ブレーキパッドを支持するパッド面を形成している。

エンドキャップは、穴２２の閉口端部を閉塞し、穴２２の閉口端部を形成するよう中心軸Ａに沿って穴２２内へと軸方向に中心を延びるキャップ延長部２８を有している。複数の留め具３０により、ハウジング２０にエンドキャップを取り付けられ、これにより、穴２２がカバーされる。エンドキャップは、内部にブレーキラインフィッティング３４が取り付けられる流体ポート３２を有し、流体ポート３２により、エンドキャップを通しての穴２２への作動油の流体連通状態が形成される。エンドキャップはまた、穴２２からエンドキャップを通って空気および作動油を出すためのブリーダ弁３８を有するブリーダポート３６を備える。

概略的に示すピストン４０は、キャリパフィンガー２４に面するパッド端部と、キャップ延長部２８に面する流体側端部と、を有し、穴２２内に配置されて中心軸Ａに沿って移動する。ピストン４０は、キャリパフィンガー２４に向かってピストン４０を軸方向に移動させるよう流体ポート３２を通って流体側端部に向かって穴２２に流入する作動油に応じて、制動力を与える。ピストン４０は、軸方向に種々の軸方向距離で移動でき、そのうちの１つを図３にＸとして示している。ピストン４０は、流体側端部に、寸法を減少させた複数の段差直径を有するとともに、作動油を受けるための流体側端部へと延設される段差空洞部４２を有する。ピストン４０のパッド端部には、複数の凹部４３が形成されている。複数の凹部のそれぞれの形状は、ピストン４０の回転を防止するためにＶ字状である。しかしながら、複数の段差直径または凹部４３がない簡単化されたピストン４０を用いることもできる。環状ピストン溝４４が、ピストン４０のパッド端部に形成される。可撓性のダストブーツ４６が、ピストン４０と穴２２との間で延設されるよう、環状ピストン溝４４と環状ブーツ溝とに配置され、これにより、ダストが穴２２内に入らないようにしている。

概略的に示す作動部材４８は、形状が管状であり、外面と内面と第一端部５０と第二端部５２とを有する。作動部材４８は、穴２２の内部に中心軸Ａに沿って配置される。作動部材４８の第一端部５０は、穴２２の開口端部に向かって軸方向に延設され、ピストン４０を作動部材４８の内面に沿って摺動可能に支持し案内するために、ピストン４０の流体側端部にわたって配置される。作動部材４８の第二端部５２は、キャップ延長部２８にわたって軸方向に延設される。作動部材４８の内面とピストン４０の流体側端部側とエンドキャップ延長部２８とにより、流体ポート３２から流入する作動油を収容する流体チャンバ５４を形成する。保持部５６は、作動部材４８の内面に配置され、ピストン４０をキャップ延長部２８から分離し、ピストン４０を軸方向に移動させるようピストン４０の流体側端部と軸方向に係合する。なお、本実施可能な形態においては、保持部５６は、径方向内側に延設されるリムの態様であるが、作動部材４８の内面に形成された環状溝に配置されるスナップリングなどの他の保持部５６を代わりに用いることもできることを記載しておく。第一シール５８が、ピストン４０と係合するために作動部材４８の第一環状凹部に配置され、流体チャンバ５４から穴２２内への作動油の漏れを防止している。第二シール６０が、エンドキャップ延長部２８と係合するために第二端部５２に隣接する第二環状凹部に配置され、流体チャンバ５４から穴２２内への作動油の漏れを防止している。

環状に配置され、互いに軸方向に離間している、作動部材４８の回りの穴２２の内径Ｄの部分に形成されている複数のリング溝６４（図１）、の１つにそれぞれが配置されている複数のスナップリング６２を含む。作動部材４８の外面には、中心軸Ａに平行に軸方向に延設されるとともに第一端部５０から第二端部５２に延設されている通路６６（図１）が形成される。肩部６８が、穴２２の内径Ｄの変化によって形成されており、穴２２の長さＬに沿った中間に配置される。穴２２の内径Ｄには、キー溝７０（図１）が形成される。キー溝７０は、穴２２の長さＬに沿って、穴２２の開口端部における環状ブーツ溝から肩部６８へと軸方向に延設されている。キー７２（図２）が、穴２２のキー溝７０に配置されるとともに、作動部材４８の通路６６内に摺動可能に配置されて、作動部材４８が穴２２内で軸方向に移動するとき、穴２２内での作動部材４８の回転を防止している。キー７２は、スナップリング６２との係合により、軸方向移動が禁止される。

パーキングブレーキ機構は、ハウジング２０に配置され、作動部材４８の外面と係合し、穴２２内で中心軸Ａに沿って作動部材４８を軸方向に移動させる。図３からよく分かる通り、ピストン４０は、流体チャンバ５４内に摺動可能に配置され、流体チャンバ５４に流入し、キャリパフィンガー２４に向かってピストン４０を軸方向に押圧するようピストン４０の流体側端部に作用する作動油に応じて、例えば距離Ｘだけ移動する。図４からよく分かる通り、ピストン４０をまた、パーキングブレーキ機構によって移動させることができる。パーキングブレーキ機構は、作動部材４８の保持部５６を例えば同じく距離Ｘだけ前進させて、ピストン４０と係合させ、ピストン４０をキャリパフィンガー２４に向かって軸方向に押圧する。ピストン４０は図３および図４に例示する例において同じ距離Ｘだけ移動させられている。

パーキングブレーキ機構は、作動部材４８の外面に配置される複数の作動部材ネジ部分７４と、ウォームギア７６と、を備える。ウォームギア７６は、内面と外面とを有し、作動部材４８の回りに環状に配置され、穴２２の肩部６８と当接している。図２〜図４にからよく分かる通り、複数の駆動ネジ部分が、ウォームギア７６の内面に配置され、作動部材ネジ部分７４とネジ係合している。複数の歯７８が、ウォームギア７６の外面に配置される。モータサブアセンブリ８０は、中心軸Ａとの垂直な関係で横方向に延設されるよう、ハウジング２０に配置されるとともに、電気モータとモータをキャリパハウジング２０に取り付ける複数のモータ固定部とを有する。ウォーム８２は、モータサブアセンブリ８０（図１）に取り付けられており、モータサブアセンブリによって回転される。図４からよく分かる通り、ウォーム８２は、ウォームギア７６の歯７８と係合して、モータが作動させられるとき作動部材４８の回りにウォームギア７６を回転させて、穴２２内で中心軸Ａに沿って作動部材４８を軸方向に移動させ、ピストン４０を軸方向に移動させる。

ベアリングサブアセンブリは、ウォームギア７６に隣接して、およびエンドキャップに対向して配置されて、ウォームギア７６が作動部材４８の回りに回転するとき作動部材４８に沿ったウォームギア７６の軸方向移動を禁止している。ベアリングサブアセンブリは、ウォームギア７６とエンドキャップとの間の摩擦を低減するため、複数のスラストワッシャおよびスラストベアリングを有する。エンドキャップは、中心軸Ａと同軸状である環状凸部８４（図１）を有する。環状凸部８４は、作動部材４８の第二端部５２に沿ってかつ第二端部５２周りを環状当接部まで軸方向に延設される。環状当接部は、ウォームギア７６に接触しているベアリングサブアセンブリとウォームギア７６とに係合して、肩部６８に対して保持している。パーキングブレーキ機構は流体チャンバ５４内に配置されていないので、流体チャンバ５４の内部にパーキングブレーキ機構を配置している従来技術のアセンブリと比較して、必要なシールを少なくできる。

また、パーキングブレーキ機構は、レバーおよびカム、パウル（爪）およびラック、または穴２２内で中心軸Ａに沿って作動部材４８を軸方向に移動させる他の同様のタイプの機構を備えることもできる。

もちろん、本発明に多くの変形および変更を上記の教示に基づいて行うことができ、詳細な説明以外にも添付の特許請求の範囲内で実現できる。装置の請求項における語「該」の使用は、それが前出されていて、その請求項の範囲に含まれていることを意味する明確な引用である。「前記」は、請求項の範囲に含まれていることを意味しない。さらに、特許請求の範囲における参照符号は理解し易くするためにのみ付されており、限定するものでは決してない。

Claims (8)

1. 開口端部と閉口端部との間で延設される穴を有するキャリパハウジングであって、該穴が、内径と、中心軸に沿って当該キャリパハウジングを通って延びる長さと、を有しているキャリパハウジングと、
   該穴の該閉口端部を閉塞するとともに、該穴へと軸方向に延びかつ該穴の中心部に配置されるエンドキャップ延長部を有するエンドキャップであって、当該エンドキャップを通じた該穴への作動油の流体連通状態を形成する流体ポートを有しているエンドキャップと、
   該穴の該開口端部から延設されるパッド側端部と、流体側端部と、を有するとともに、該中心軸に沿って移動するよう該穴に配置されているピストンであって、当該ピストンを軸方向に移動させるように該流体ポートを通って該流体側端部に向かって該穴に流入する作動油に応じて、制動力を与えるピストンと、
   管状形状であり、外面と内面と第一端部と第二端部とを有しており、該中心軸に沿って該穴の内部に配置されるとともに、該ピストンを軸方向に移動させるために該エンドキャップ延長部にわたって軸方向に延設されている作動部材と、
   該作動部材の該外面と係合し、該作動部材を該穴内で該中心軸に沿って軸方向に移動させるパーキングブレーキ機構と、
   を備える車両用ブレーキキャリパアセンブリであって、
   該作動部材は、該ピストンの該流体側端部にわたって該穴の該開口端部に向かって軸方向に延設されているとともに、該エンドキャップ延長部にわたって軸方向に延設されており、該ピストンの該流体側端部と該作動部材の該内面と該エンドキャップ延長部との間に該流体ポートを通って流入する作動油を収容し、作動油を該作動部材の該外面および該パーキングブレーキ機構から分離する流体チャンバを形成する、
   アセンブリ。
2. 該作動部材の該内面に配置されて、該ピストンの該流体側端部と軸方向に係合して該ピストンを軸方向に移動させる保持部を更に備える、
   請求項１に記載のアセンブリ。
3. 該第一端部に隣接して配置され、該ピストンと係合する第一シールと、
   該第二端部に隣接して配置され、該エンドキャップ延長部と係合して該流体チャンバから該穴内への作動油の漏れを防止する第二シールと、
   を備える、
   請求項１に記載のアセンブリ。
4. 該作動部材と該ハウジングとに相互連結して、該作動部材が該穴内において軸方向に移動する時、該穴内の該作動部材の回転を防止するキーを更に備える、
   請求項１に記載のアセンブリ。
5. 該穴の該内径の変化によって形成されるとともに、該穴の該長さに沿った中間部に配置される肩部を備えており、
   該作動部材の該外面には、該中心軸に平行に軸方向に延設されるとともに該第一端部から該第二端部まで延設されている通路が形成されており、
   該穴の該内径には、該穴の該長さに沿って該エンドキャップに対して反対側の該穴の端部から該肩部へと軸方向に延設されているキー溝が形成されており、
   環状に配置されるとともに互いから軸方向に離間しており、該作動部材の回りの該穴の該内径に形成されている複数のリング溝を該穴が有しており、
   複数のスナップリングのそれぞれが、該リング溝のうちの１つにそれぞれ配置されており、
   該キーは、該穴の該キー溝に配置されるとともに該作動部材の該通路において摺動可能に配置されており、該スナップリングとの係合により軸方向移動が防止されて、該作動部材が該穴内において軸方向に移動する時、該穴内の該作動部材の回転を防止している、
   請求項４に記載のアセンブリ。
6. 該エンドキャップは、該中心軸と同軸状である環状凸部を有し、
   該パーキングブレーキ機構は該肩部と該環状凸部との間に配置される、
   請求項５に記載のアセンブリ。
7. 該パーキングブレーキ機構が、
   該作動部材の該外面に配置される複数の作動部材ネジ部分と、
   該肩部と該環状凸部の間で該作動部材の回りに環状に配置される内面および外面を有するウォームギアと、
   該ウォームギアの該内面に配置されるとともに該作動部材ネジ部分とネジ係合する複数の駆動ネジ部分と、
   該ウォームギアの該外面に配置される複数の歯と、
   該ウォームギアの該歯と係合して、該ウォームギアを該作動部材の回りで回転させて、該作動部材を該中心軸に沿って軸方向に移動させるウォームと、
   を備える、
   請求項６に記載のアセンブリ。
8. 該環状凸部は、該肩部に向かって軸方向に該作動部材に沿ってかつ該作動部材の回りに延設されて該ウォームギアを該肩部に対して保持する、
   請求項７に記載のアセンブリ。

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