(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（１）は、平担な金属シートから成形工程によって生産され、さらにピストン（１）は、一側で開口していて、長手軸、壁、およびピストンヘッド（１１）を有するポットのように構成されており、軸方向の接触表面（１２）によってブレーキパッドに対して配置されることができ、また、ピストン（１）は、ピストン（１）と駆動ナット（１３）との間の少なくとも１つの捻じれ防止手段を有し、その捻じれ防止手段は、少なくとも１つの統合した補強を有し、この補強は、駆動ナット（１３）によって塑性変形に対してピストン（１）を保護する役目をし、ピストン（１）のリム（１８）は、長手軸（２）に対して放射方向内方に非対称に向く外形を有し、かつ、駆動ナット（１３）の結合する外形は、対称的であることを特徴とするディスクブレーキのブレーキキャリパ用ピストン（１）。
【請求項２】
前記補強は、ピストン（１）の、および／または駆動ナット（１３）の結合する輪郭（２０）の外形（１９）の、幾何学的に一致しない、捻れに堅固な外形として、かつ、少なくとも１つのクリアランスカット（２１、２１´、２１″、２１″′）を備えて設計されることを特徴とする請求項１記載のピストン（１）。
【請求項３】
ピストン（１）の輪郭（１９）および駆動ナット（１３）の結合する輪郭（２０）は、それぞれ、少なくとも２つのペアの平担面（１１、２２′）を形成し、これらの平坦面は、相互に平行に配置され、かつ駆動する態様を形成するために相互に全く反対に位置することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項記載のピストン（１）。
【請求項４】
ピストン（１）の輪郭（１９）および駆動ナット（１３）の結合する輪郭は、それぞれ、少なくとも２つのペアの接地表面（２３、２３′)を形成し、これらの表面は、相互に平行に配置され、かつ、相互に全く反対に位置する    ことを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項記載のピストン（１）。
【請求項５】
ピストン（１）のリム（１８）の輪郭(19)は、非対称のクローバ葉形の内部の輪郭として設計されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項記載のピストン（１）。
【請求項６】
ペアの支持表面（２３、２３′)およびペアの平担面（２２、２２′)が、交互に設けられ、かつ、相互に角度(β)で規則正しい間隔で片寄ることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項記載のピストン（１）。
【請求項７】
ピストン（１）は、少なくとも１つのインサート（１６）を受け、かつ、リム（１８）は、確実なやり方で少なくとも部分的にインサート（１６）を重ね合わせることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項記載のピストン（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスクブレーキのブレーキキャリパ用ピストンに関し、このピストンは、特許請求項１の前文の特徴を有する、金属材料、特には平坦な金属シートから成形工程によって生産される。このピストンは、一側で開口し、さらに、長手軸と、壁と、ピストンヘッドとを有するポットとして設計される。この種のピストンは、それがその長手軸方向に、かつ、そのピストンヘッドの領域内で移動でき、軸方向の接触表面によってブレーキパッドに対向して配置することができるようにブレーキキャリパのシリンダ内に取付けられる。ピストンが、流体圧流体による圧力に従わされるときには、そのピストンは、シリンダ内で移動し、ブレーキディスクに対向してブレーキパッドを押圧する。さらに、ピストンは、また、駆動ナットによって機械的に従動させられる。
【０００２】
ピストンは、ＷＯ２００７／０３６３５７Ａ１から知られている。この場合、そのピストンは、電気機械的に、かつ流体圧的に移動可能であるような方法でディスクブレーキ内に設けられる。電気機械的な作動の場合には、駆動スピンドルは、トランスミッションを介して電動機による回転で駆動される。この駆動スピンドルは、駆動ナットと係合され、この駆動ナットは、ピストン内における捻じれに対して固定される方法で配置される。このことは、ピストン／駆動ナット装置がシリンダ内において軸方向に移動されることを可能にする。この駆動ナットは、ピストン内における円錐状表面に対向して軸方向に配置されることができ、かつ、このようにして、ピストンおよびブレーキパッドに対して軸方向の移動を伝達する。
【０００３】
パーキングブレーキシステムにおける結合された作動を備えたパーキングブレーキキャリパスの場合において、ブレーキパッド製品の継続的な補償のための統合された入れ子式の装置を備えた機械的な作動する装置を有する従来のブレーキキャリパ実施例は、根本的に区別されるべきである。この場合に、使い古したブレーキパッドの交換は、それぞれ、そのピストンでの機械的な回転式の復帰移動の実行による手動のリセッティングを、したがって、再調整装置のねじ切り手段を初期の位置に戻すことを要求する。その結果、ブレーキピストンは、それによって後端位置に移動され、そして新しいブレーキパッドを搭載することができる。
【０００４】
さらに、電子的パッド着用補償システムを有するキャリパ（電気パーキングブレーキ）内に統合された電気機械的アクチュエータを備えたキャリパ実施例があり、そして、その電子モードは、ブレーキパッドを交換するための所定位置にアクチュエータを電子機械的に移動するために設けられる。このことは、手動のリセッティングの必要性を省略する。しかしながら、数十年来の手動リセッティング設備は、少なくとも代用される待機の解決として保持されるべきである。その後端位置が到達した後でさえも、継続的な手動のリセッティング移動の試みがある状況を備えたこれらのブレーキキャリパスの場合における問題があり得る。このことは、いかなる確実な効果をも有することなしに、オペレーションの不必要な継続が、望まれない着用を単に促進するからである。この実施例においては、したがって、−ブレーキ装置におけるあらゆる保守作業の場合のように−特別な注意や警告が要求される。
【発明の概要】
【０００５】
残念ながら、ブレーキパッドの無認可の交換、またはブレーキパッドを交換するときのヒューマンエラーは、完全には除外できないし、したがって、頑強な設計であって、かつ、ブレーキパッドの無認可の、または未熟に実行された交換に対して、可能な限り違反でない解決を示すことは、この発明の基本的な目的である。
【０００６】
その目的は、ピストンと電子機械的に作動可能なブレーキキャリパの駆動ナットとの間の基本的に知られた捻じれ防止装置が、特に、力係合面を保護するために、少なくとも１つの駆動する態様の塑性変形に対する保護を提供するために、完全に新規なやり方で統合された補強を装備するという事実によって主請求項の特徴により達成される。この場合に、その補強は、好ましくは、非対称的に一致しない、すなわち、幾何学的に非合同である、ピストンとナットとの間の望まれない変形を回避するために少なくとも１つのクリアランスカットを有する、捻じりに堅固な外形（torsionally rigid profiling）として設計される。例えば、ピストンのリムは、この目的のために、１つ、またはそれ以上のクリアランスカットを備えた非対称の外形を有しており、その一方で、ナットの外形は、対称的な設計であることができる。この発明によれば、捻じれ防止手段の間の変形、捕捉、磨滅、および同様に不利な振る舞いは、フォールトトーレランス手法で具体化される設計によって必ず回避される。
【０００７】
この発明のさらなる詳細は、図面に関しての記述を一緒に備えた従属請求項から明らかになろう。図において、
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、駆動ナットおよび駆動スピンドルをともに備えた既知のピストンの縦断面図である。
【図２】図２は、拡大したスケールで断面のこの発明によるピストンを示す。
【図３】図３は、図２におけるピストンの開口端の平面図を示す。
【図４】図４は、図２の拡大した詳細を示す。
【図５】図５は、図２の拡大した詳細を示す。
【図６】図６は、断面で、インサートを備えて、拡大したスケールのピストンモジュールを示す。
【図７】図７は、図６におけるピストンモジュールの開口端の平面図を示す。
【発明を実施するための態様】
【０００９】
電気液圧的な自動車両ブレーキにおける結合した作動が可能であるブレーキキャリパは、駆動スピンドル１４を有し、かつ、駆動ナット１３を有しているピストン１を有する。ピストン１は、一側で開口していて、壁３およびピストンヘッド１１を有するポットとして設計されており、このピストンヘッド１１は、軸の接触表面１２によるピストン１の閉塞側におけるブレーキパッド(図示せず)に対して配置することができる。一周する溝６であって、それは、搭載された状態(ブレーキキャリパ内のピストン１)で、ピストン保護キャップ(図示せず)を受ける役目をするものは、壁３の外部側４内に接触表面１２に近接して延びる。一周する溝６の輪郭（contour）は、壁３の全横断面を通して連続し、さらにそれによってピストン１の壁３の内部側５における肩７を起こす。ピストンヘッド１１における円錐形に構成された駆動ナット１３用の軸方向支持を提供する円錐状表面１５は、ピストン１におけるインサート１６(カップ)に設けられる。したがって、ピストン１は、インサート１６を有する多重部分ピストンモジュールとして設計されており、インサートは、ピストン１における別個の部品として配置され、かつ、好ましくは、平坦な金属シートを形成することによって得られる。カップタイプのインサート１６は、軸方向においてピストンヘッド１１に対して平坦に支持される。この場合には、カップの円錐状表面１５は、好ましくは、軸方向において長手軸２を一緒に備えた約６０°の角度αを取り囲む。
【００１０】
ピストン１および駆動ナット１３は、長手軸２に関して相対的な回転に対して固定されたやり方で相互に接続される。ピストン１または駆動ナット１３は、図示されていないやり方で、ブレーキキャリパハウジング内において捻れることに対抗して固定される。
【００１１】
ディスクブレーキのパーキングブレーキ作動装置の場合には、駆動ナット１３内に配置された駆動スピンドル１４が回転される。このことは、例えば、出力に接続されたトランスミッション経由で電動機によって、またはそれに接続されたケーブルを備えたレバー機構、手動または中央のアクチュエータの作動によって、達成される。駆動スピンドル１４および駆動ナット１３は、好ましくはボールねじを備えているので、駆動スピンドル１４の回転運動は、ボールねじによって高性能で、駆動ナット１３の軸方向移動に変換される。したがって、駆動ナット１３は、ピストン１に対してよりかかり（rest）、そして後者を移動させる。原則として、しかしながら、回転する接触要素を使用することなしに、ナット／ねじ駆動が、さらに可能である。
【００１２】
ピストン１と駆動ナット１３との間のこの発明による捻れ防止装置１７は、以下のように実行される。放射方向に内方に向くリム１８は、ピストン１の開口端に設けられ、さらに、駆動ナット１３の結合する輪郭と一緒に、駆動ナット１３と、複数の確実な駆動する態様の形をしているピストン１との間の確実な捻れ防止装置１７を形成する、統合して形成された輪郭を設けられる終端面を有する。
【００１３】
この場合には、ピストン１と駆動ナット１３との間の捻れ防止装置１７は、関係する駆動する態様の塑性変形に対する保護を提供するために統合された補強を有している。この場合には、駆動する態様は、好ましくは、ペアになった平担面の形をしている力係合表面として構成される。駆動する態様の過負荷がかかるか、塑性変形か、または切削の形状を有する変形は、それによって回避される。この場合には、その補強は、好ましくは、非対称的に一致しない、すなわち、幾何学的に一致しない、隣接する力係合表面における捻じれに堅固な外形を備えた、非円形の輪郭、結合する輪郭１９、２０として設けられ、さらに少なくとも１つのクリアランスカット２１が、望まれない変形を回避するために設けられる。
【００１４】
例えば、捻じれ防止装置１７は、ピストン１のリム１８の領域において、複数の充分なクリアランスカット２１、２１´、２１″、２１´″を有する非対称的な内部外形を有する。対照的に、駆動ナット１３の外部の外形を有する、結合する輪郭２０は、対称的な設計になり得る。さらに、対向して位置した支持する態様、接触態様、および／またはピストン１と駆動ナット１３との間の力係合表面は、相互に平行に延びることができる。
【００１５】
駆動する態様は、好ましくは、相互に平行に配置されるペアの平担面２２、２２′として構成され、かつ、角度(９０°)だけ一定間隔でそれに片寄らせたペアの支持表面２３、２３′は、相互に関係する関連部品を、さらに中央に置く。その結果、記述された外形は、損傷を回避して、関係する部品間の画定された接触を提供する。がらがら音を立てる傾向および雑音の生成が防止される。クリアランスカット２１、２１′、２１″、２１′″であって、それらは、リム１８で大きな空間を占領するように配置されており、組立てラインの終端でブレーキ流体でブレーキ装置の加速された充満の可能性を自動車両メーカに提供する。さらに、ブレーキ装置の加速された放出は、有利に可能になる。
【００１６】
壁３の同心的な外部側４から開始して、リム１８は、Ｒ２４および隣接した面取り２５によって形成され、それに隣接して、直角に、放射方向に内方に向かい、さらに少なくとも部分的に確実な方法においてインサート１６と重なり合わせる。
【００１７】
最後に、この発明は、少なくとも１つのインサート１６を備えたピストン１を有するピストンモジュールに関するものであり、そのリム１８は、長手軸２の方向に放射方向に内方に向き、確実なやり方で少なくとも部分的にインサート１６と重ね合わされる。したがって、リム１８は、ピストン１内のインサート１６の位置の確実な固定を補足する役目をする。
【符号の説明】
【００１８】
１  ピストン
２  長手軸
３  壁
４  外部側
５  内部側
６  溝
７  肩
８  肩表面
９  断面領域
１０  片寄り領域
１１  ピストンヘッド
１２  接触表面
１３  駆動ナット
１４  駆動スピンドル
１５  円錐表面
１６  インサート
１７  捩じり防止装置
１８  リム
１９  輪郭
２０  結合する輪郭
２１  クリアランスカット
２２  ペアの平坦面
２３  ペアの支持表面
２４  Ｒ
２５  面取り
α  角度
β  角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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