JP6757589B2 - ブレーキキャリパ - Google Patents

Description

本発明は、車両のブレーキディスクに対してピストンを変位させて当該ブレーキディスクにブレーキパッドを押圧させ得るブレーキキャリパに関するものである。

ブレーキキャリパ（brake caliper)は、車両のディスクブレーキを構成する部品から成り、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧させ、その摩擦によって車両の制動を可能とするものである。従来のディスクブレーキは、例えば鋳造品から成るキャリパ本体の一部にシリンダを形成し、そのシリンダにブレーキパッドが形成されたピストンを摺動自在に取り付けて構成されている（特許文献１にて開示されている）。そして、運転者によってブレーキ操作が行われると、シリンダ内でピストンが変位してブレーキパッドをブレーキディスクに押圧させることにより、車両の制動が行われるようになっている。

特開２００６−９０３４１号公報

しかしながら、上記従来技術においては、ピストンを含む一体の鋳造品から成るキャリパ本体が必要とされることから、鋳造のための型が必要となり、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。また、キャリパ本体は、車両の制動時、ブレーキパッドからの大きな反力を受けることから比較的大きな強度が必要とされ、それ故、例えば一体のプレス加工部品等による代替えが難しいとされていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、製造コストを低減させつつ必要な強度を保持することができるブレーキキャリパを提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両のブレーキディスクに対してピストンを変位させて当該ブレーキディスクにブレーキパッドを押圧させ得るブレーキキャリパにおいて、前記ブレーキディスクの一方の面側に取り付けられる板状の第１部材と、前記第１部材とは別体から構成され、前記ブレーキディスクの他方の面側に取り付けられる板状の第２部材と、前記第１部材及び第２部材とは別体から構成されるとともに、前記第１部材及び第２部材に跨って形成され、これら第１部材及び第２部材を連結するための連結部材と、少なくとも前記第１部材及び第２部材の何れか一方に形成され、前記ピストンを変位可能に収容するシリンダとを具備するとともに、前記第１部材と前記連結部材、及び第２部材と前記連結部材がそれぞれ嵌合して固定されたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキキャリパにおいて、前記連結部材は、前記シリンダを挟んだ位置で前記第１部材及び第２部材に跨がって形成された少なくとも一対の板状部材から成ることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のブレーキキャリパにおいて、前記第１部材における前記連結部材との連結部、前記第２部材における前記連結部材との連結部、及び前記連結部材における前記第１部材及び第２部材との連結部には、それぞれ切欠きが形成され、当該連結部の切欠き同士が嵌合して成ることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載のブレーキキャリパにおいて、前記シリンダは、一端が開口した有底円筒状の部材から成り、前記第１部材及び第２部材とは別体とされたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第１部材及び第２部材に跨って形成された連結部材によって、ブレーキディスクの一方の面側に位置する第１部材及びブレーキディスクの他方の面側に位置する第２部材を連結して構成されるとともに、少なくとも第１部材及び第２部材の何れか一方にピストンを変位可能なシリンダが形成されるので、シリンダを含む一体鋳造部品が不要とされ、製造コストを低減させつつ必要な強度を保持することができる。

請求項２の発明によれば、連結部材は、シリンダを挟んだ位置で第１部材及び第２部材に跨がって形成された少なくとも一対の板状部材から成るので、必要な強度を確実に保持させることができる。

請求項３の発明によれば、第１部材における連結部材との連結部、第２部材における連結部材との連結部、及び連結部材における第１部材及び第２部材との連結部には、それぞれ切欠きが形成され、当該連結部の切欠き同士が嵌合して成るので、第１部材、第２部材及び連結部材の位置決めをより正確且つ円滑に行わせることができるとともに、強度をより向上させることができる。

請求項４の発明によれば、シリンダは、一端が開口した有底円筒状の部材から成り、第１部材及び第２部材とは別体とされたので、ピストンを変位させるのに必要な強度及び材質のシリンダを独立して製造することができる。

本発明の実施形態に係るブレーキキャリパを示す斜視図 同ブレーキキャリパを示す斜視図 同ブレーキキャリパを示す正面図及び背面図 同ブレーキキャリパを示す平面図 図４におけるＶ−Ｖ線断面図 同ブレーキキャリパにおけるシリンダを示す側面図及び正面図 同ブレーキキャリパにおけるシリンダを示す縦断面図 同ブレーキキャリパを車両に取り付けた状態を示す断面図 本発明の他の実施形態に係るブレーキキャリパを示す斜視図 同ブレーキキャリパを示す斜視図 本発明の更に他の実施形態に係るシリンダを示す側面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るブレーキキャリパ１は、自動車等の車両におけるディスクブレーキを構成する部品から成り、ブレーキディスクに対してピストンを変位させて当該ブレーキディスクにブレーキパッドを押圧させ、その摩擦によって車両の制動を可能とするもので、図１〜８に示すように、キャリパ本体２を構成する第１部材３、第２部材４及び連結部材５と、シリンダ６とを有して構成されている。

第１部材３は、図８に示すように、ブレーキディスクＤの一方の面側（本実施形態においては内側）に取り付けられる板状の金属製部材から成り、例えばプレス加工や切削加工等によって得られるものである。第２部材４は、同図に示すように、ブレーキディスクＤの他方の面側（本実施形態においては外側）に取り付けられる板状の金属製部材から成り、第１部材３と同様、例えばプレス加工や切削加工等によって得られるものである。

連結部材５は、第１部材３及び第２部材４に跨って形成され、これら第１部材３及び第２部材４を連結するための部材から成り、本実施形態においては、図３、４に示すように、シリンダ６を左右に挟んだ位置で第１部材３及び第２部材４に跨がって形成された一対の金属製の板状部材から成る。各連結部材５は、第１部材３及び第２部材４と同様、例えばプレス加工や切削加工等によって得られるものである。

より具体的には、連結部材５は、図４、５に示すように、第１部材３の組み付け部位にて屈曲形成された第１アーム部５ａと、第２部材４の組み付け部位にて屈曲形成された第２アーム部５ｂとを有した形状とされており、第１部材３及び第２部材４を連結部材５にて連結した状態において、第１アーム部５ａが第１部材３の外側の面（図５中右側の面）に当接するとともに、第２アーム部５ｂが第２部材４の外側の面（図５中左側の面）に当接して組み付けられるようになっている。

また、本実施形態においては、図３〜５に示すように、第１部材３における連結部材５との連結部には、切欠きＫ１が形成されるとともに、第２部材４における連結部材５との連結部には、切欠きＫ２が形成されている。さらに、連結部材５における第１部材３及び第２部材４との連結部には、切欠きＫ３がそれぞれ形成されており、各連結部の切欠き（Ｋ１〜Ｋ３）同士が嵌合して組み付けられている。なお、第１部材３及び第２部材４と連結部材５との連結部は、切欠き（Ｋ１〜Ｋ３）が嵌合した状態において溶接やロウ付け等によって固定されている。

シリンダ６は、第１部材３に形成され、ピストンＰを変位可能に収容するためのもので、一端が開口した有底円筒状の部材（カップ状部材）から成り、第１部材３及び第２部材４とは別体とされている。かかるシリンダ６は、例えば深絞り加工等によって成形された金属製の部材から成り、深絞り成形によって生じたフランジ６ａが形成されている。このフランジ６ａは、シリンダ６の開口側の外周壁面から側方に突出形成された突出部を構成するもので、図６に示すように、両側部が切削加工されて平面視で小判状に形成されている。これにより、連結部材５を組み付ける際、その第１アーム部５ａがシリンダ６のフランジ６ａに干渉してしまうのを防止することができる。

一方、キャリパ本体２を構成する第１部材３は、シリンダ６を挿通し得る挿通孔３ａが形成され、当該挿通孔３ａの内側開口縁部３ｂ（図８に示すように、第１部材３における挿通孔３ａの開口縁部であって、制動時にブレーキパッド７からの負荷がフランジ６ａを介して付与される面）にてフランジ６ａ（突出部）を当接させた状態でシリンダ６が固定されている。また、本実施形態に係るシリンダ６は、挿通孔３ａに挿通されつつフランジ６ａが内側開口縁部３ｂに当接した状態において、ロウ付けや溶接等によって固定されている。なお、本実施形態においては、シリンダ６が第１部材３にのみ形成されているが、第１部材３及び第２部材４の両方にシリンダ６が形成されたもの、或いは第２部材４のみにシリンダ６が形成されたものとしてもよい。

ピストンＰは、シリンダ６内に収容されて変位可能とされたもので、図８に示すように、シリンダ６の底面側において作動オイルを充填可能な収容空間Ｓを形成し、作動オイルを収容空間Ｓに注入すると、その注入された油圧にてピストンＰが変位してブレーキディスクＤをブレーキパッド７が押圧する方向に摺動するとともに、作動オイルを収容空間Ｓから排出すると、その排出された油圧にてピストンＰが変位してブレーキディスクＤからブレーキパッド７を離間させる方向に摺動し得るようになっている。

さらに、本実施形態に係るシリンダ６は、内周壁面に溝形状６ｂが形成され、当該溝形状６ｂに作動オイルを液密に収容するためのシール部材９（図８参照）が配設可能とされている。なお、シリンダ６には、作動オイルを収容空間Ｓに注入又は収容空間Ｓから排出させるための配管（不図示）が接続されており、運転者によるブレーキ操作に伴って作動オイルを注入又は排出させてピストンＰを任意に変位させ得るようになっている。

ブレーキパッド７、８は、所定の摩擦材等から成るもので、制動操作時、ブレーキディスクＤの一方の面（内面）と他方の面（外面）とに押圧されて摩擦を生じさせ、車両の制動を可能とするものである。なお、本実施形態においては、ブレーキパッド７は、取付部材ａを介してピストンＰに取り付けられるとともに、ブレーキパッド８は、取付部材ｂを介して第２部材４に取り付けられている。

そして、制動操作によってピストンＰが図８中左方向に変位することによって、ブレーキパッド７がブレーキディスクＤの一方の面に押圧するとともに、その反力でキャリパ本体２が同図中右方向に移動してブレーキパッド８がブレーキディスクＤの他方の面に押圧することとなる。これにより、ブレーキパッド７、８が車輪と共に回転するブレーキディスクＤの両面を押圧して摩擦を生じさせ、車両を制動し得るのである。

上記実施形態によれば、第１部材３及び第２部材４に跨って形成された連結部材５によって、ブレーキディスクＤの一方の面側に位置する第１部材３及びブレーキディスクＤの他方の面側に位置する第２部材４を連結して構成されるとともに、少なくとも第１部材３及び第２部材４の何れか一方にピストンＰを変位可能なシリンダ６が形成されるので、シリンダ６を含む一体鋳造部品が不要とされ、製造コストを低減させつつ必要な強度を保持することができる。また、主に連結部材５の肉厚や材質等を任意選択することによってキャリパ本体２を任意強度とすることができるので、ブレーキキャリパ１が取り付けられる車両に応じて強度及び製造コストを任意設定することができる。

さらに、本実施形態に係る連結部材５は、シリンダ６を挟んだ位置で第１部材３及び第２部材４に跨がって形成された少なくとも一対の板状部材から成るので、必要な強度を確実に保持させることができる。しかるに、本実施形態に係る連結部材５に代えて、図９、１０に示すように、第１アーム部５ａ’及び第２アーム部５ｂ’を有した一体部品としての連結部材５’としてもよい。この場合、キャリパ本体２の強度をより向上させることができるとともに、部品点数を削減することができる。

またさらに、第１部材３における連結部材５との連結部、第２部材４における連結部材５との連結部、及び連結部材５における第１部材３及び第２部材４との連結部には、それぞれ切欠き（Ｋ１〜Ｋ３）が形成され、当該連結部の切欠き（Ｋ１〜Ｋ３）同士が嵌合して成るので、第１部材３、第２部材４及び連結部材５の位置決めをより正確且つ円滑に行わせることができるとともに、強度をより向上させることができる。

また、本実施形態に係るシリンダ６は、一端が開口した有底円筒状の部材から成り、第１部材３及び第２部材４とは別体とされたので、ピストンＰを変位させるのに必要な強度及び材質のシリンダ６を独立して製造することができる。なお、シリンダ６は、キャリパ本体２を構成する他の部材（第１部材３、第２部材４及び連結部材５）と同一又は異なる材質或いは肉厚の部材としてもよい。

加えて、上記実施形態によれば、一端が開口した有底円筒状の部材から成り、ピストンＰを変位可能に収容可能とされるとともに、外周壁面から側方に突出形成された突出部（上記実施形態においてはフランジ６ａ）を有するシリンダ６と、シリンダ６を挿通し得る挿通孔３ａが形成され、当該挿通孔３ａの内側開口縁部３ｂにて突出部（フランジ６ａ）を当接させた状態でシリンダ６が固定されたキャリパ本体２とを具備したので、シリンダ６を含む一体鋳造部品が不要とされ、製造コストを低減させつつ必要な強度を保持することができる。

また、本実施形態に係る突出部は、シリンダ６の開口端に形成されたフランジ６ａから成るので、例えばシリンダ６を深絞り加工にて成形した際のフランジ６ａを流用して突出部とすることができ、製造コストをより低減させることができる。なお、本実施形態においては、フランジ６ａの両側部が切削加工されて平面視で小判状に形成されているが、切削加工しないもの、或いは他の形状に切削加工するものとしてもよい。

またさらに、シリンダ６のフランジ６ａに代えて他の突出部としてもよく、例えば、図１１に示すように、シリンダ６’の長手方向における任意位置（同図においては開口端から寸法ｔの位置）に突出部６ａ’を形成し、その形成位置に応じてブレーキディスクＤに対するシリンダ６及びピストンＰの位置決めを行い得るものとしてもよい。この場合、第１部材３の挿通孔３ａにシリンダ６’を挿通させると、フランジ６ａとは異なる位置の突出部６ａ’が第１部材３と当接して組み付けられるので、ブレーキキャリパ１が取り付けられる車両に応じてシリンダ６’及びピストンＰの取付位置を任意設定することができる。

また、本実施形態に係るピストンＰは、シリンダ６内に充填された作動オイルによって変位可能とされるとともに、シリンダ６は、内周壁面に溝形状６ｂが形成され、当該溝形状６ｂに作動オイルを液密に収容するためのシール部材９が配設可能とされたので、溝形状６ｂの加工を精度よく且つ容易に行わせることができる。特に、本実施形態に係るシリンダ６は、キャリパ本体２を構成する他の部材とは別部材とされているので、キャリパ本体２に組み付ける前のシリンダ６に対して溝形状６ｂを容易に形成することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばシリンダがキャリパ本体２を構成する第１部材３（又は第２部材４）と一体構成のものであってもよく、切欠き（Ｋ１〜Ｋ３）を有さないで第１部材３及び第２部材４と連結部材５とを溶接又はロウ付けにて固定されたものとしてもよい。また、第１部材３及び第２部材４が連結部材５（又は連結部材５’）にて連結されたキャリパ本体２に対して他の部材を固定させて更に補強するようにしてもよい。

ブレーキディスクの一方の面側に取り付けられる板状の第１部材と、第１部材とは別体から構成され、ブレーキディスクの他方の面側に取り付けられる板状の第２部材と、第１部材及び第２部材とは別体から構成されるとともに、第１部材及び第２部材に跨って形成され、これら第１部材及び第２部材を連結するための連結部材と、少なくとも第１部材及び第２部材の何れか一方に形成され、ピストンを変位可能に収容するシリンダとを具備するとともに、第１部材と連結部材、及び第２部材と連結部材がそれぞれ嵌合して固定されたブレーキキャリパであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１ ブレーキキャリパ
２ キャリパ本体
３ 第１部材
３ａ 挿通孔
３ｂ 内側開口縁部
４ 第２部材
５ 連結部材
５ａ 第１アーム部
５ｂ 第２アーム部
６ シリンダ
６ａ フランジ
６ｂ 溝形状
７ ブレーキパッド
８ ブレーキパッド
９ シール部材
Ｐ ピストン
Ｄ ブレーキディスク
Ｓ 収容空間

Claims (4)

1. 車両のブレーキディスクに対してピストンを変位させて当該ブレーキディスクにブレーキパッドを押圧させ得るブレーキキャリパにおいて、
   前記ブレーキディスクの一方の面側に取り付けられる板状の第１部材と、
   前記第１部材とは別体から構成され、前記ブレーキディスクの他方の面側に取り付けられる板状の第２部材と、
   前記第１部材及び第２部材とは別体から構成されるとともに、前記第１部材及び第２部材に跨って形成され、これら第１部材及び第２部材を連結するための連結部材と、
   少なくとも前記第１部材及び第２部材の何れか一方に形成され、前記ピストンを変位可能に収容するシリンダと、
   を具備するとともに、前記第１部材と前記連結部材、及び前記第２部材と前記連結部材がそれぞれ嵌合状態で固定されて成ることを特徴とするブレーキキャリパ。
2. 前記連結部材は、前記シリンダを挟んだ位置で前記第１部材及び第２部材に跨がって形成された少なくとも一対の板状部材から成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. 前記第１部材における前記連結部材との連結部、前記第２部材における前記連結部材との連結部、及び前記連結部材における前記第１部材及び第２部材との連結部には、それぞれ切欠きが形成され、当該連結部の切欠き同士が嵌合して成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のブレーキキャリパ。
4. 前記シリンダは、一端が開口した有底円筒状の部材から成り、前記第１部材及び第２部材とは別体とされたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のブレーキキャリパ。

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