(57)【要約】  本発明は、特に、ディスク・ブレーキ・キャリパー、そのコンポーネント及びそれらの構造の何れかを用いる方法を提供する。一実施形態において、ディスク・ブレーキ・キャリパーは、単一の主筐体、先端強化部材、及び後端強化部材を備える。単一の主筐体は、第１部材から成り、（ａ）使用される際にブレーキ・ロータの内側に隣接し、内部ブレーキ・パッドを受け入れるための内側開口部を含む内側部分と、（ｂ）使用される際にブレーキ・ロータの外側に隣接し、外部ブレーキ・パッドを受け入れるための外側開口部を含む外側部分と、（ｃ）使用中に、前記内側部分と前記外側部分との間を、前記内側開口部及び前記外側開口部の両方の前方へ、ブレーキ・ロータ上に延びる先端クロスオーバ・セクションとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク・ブレーキ・キャリパーであって、
第１部材からなる単一の主筐体であって、（ａ）使用される際にブレーキ・ロータの内側に隣接し、内側ブレーキ・パッドを受け入れるための内側開口部を含む内側部分と、（ｂ）使用される際にブレーキ・ロータの外側に隣接し、外側ブレーキ・パッドを受け入れるための外側開口部を含む外側部分と、（ｃ）前記内側部分と前記外側部分との間を、前記内側開口部と前記外側開口部の両方の前方へ、使用される際には前記ブレーキ・ロータ上に延びる先端クロスオーバ・セクションと、（ｄ）前記内側部分と前記外側部分との間を、前記内側開口部と前記外側開口部の両方の後方へ延び、使用される際には前記ブレーキ・ロータ上に延びる後端クロスオーバ・セクションとを含む前記主筐体と、
前記先端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分との間に延びる先端強化部材と、
前記後端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分との間に延びる後端強化部材と
を備え、
前記先端強化部材及び前記後端強化部材のそれぞれは、前記第１部材の少なくとも２倍のヤング率を有することを特徴とするディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項２】
前記先端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分の間に延びる第２の先端強化部材と、
前記後端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分の間に延びる第２の後端強化部材とをさらに備え、
前記先第２の端強化部材及び前記第２の後端強化部材のそれぞれは、前記第１部材の少なくとも２倍のヤング率を有することを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項３】
前記強化部材は、ねじ式のボルトであることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項４】
前記第１部材は、アルミニウムから成り、
前記先端及び後端強化部材は、スチールから成ることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項５】
前記内側部分と前記外側部分のそれぞれは、少なくと２つの油圧式ピストンのチャンバーを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項６】
前記内側部分は、油圧式ピストンのチャンバーを含み、前記外側部分は、前記油圧式ピストンのチャンバーを含まないことを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項７】
前記内側開口部及び前記外側開口部の両方の上部を、前記内側部分と前記外側部分の間に延びるブリッジをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項８】
前記内側部分及び前記外側部分の少なくとも１つの外面に沿って延びる補強部材をさらに備え、
前記補強部材は、該補強部材の先端付近で前記先端強化部材に接続し、該補強部材の後端付近で前記後端強化部材に接続することを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項９】
前記補強部材は、トラスとして構成されることを特徴とする請求項８に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１０】
前記補強部材は、単一の部品として構成されることを特徴とする請求項９に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１１】
前記補強部材は、前記第１部材の少なくとも２倍のヤング率を有することを特徴とする請求項８に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１２】
前記補強部材は、前記外側部分の前記外面に沿って延び、
前記外側部分は、前記ブレーキ・ロータの外面に隣接することを特徴とする請求項８に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１３】
前記先端及び後端強化部材のそれぞれは、前記第１部材の少なくとも２．５倍のヤング率を有することを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１４】
水平中心線を有するピストン空洞をさらに備え、
前記先端及び後端強化部材の少なくとも一部は、前記ピストン空洞の中心線よりも下に位置する水平レベルに配置されることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１５】
水平中心線を有するピストン空洞をさらに備え、
前記先端及び後端強化部材のそれぞれは、前記ピストン空洞の中心線よりも下に位置する水平レベルに全体的に配置されることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【請求項１６】
前記先端及び後端強化部材は、前記単一の主筐体の外縁に近接して配置されることを特徴とする請求項１に記載のディスク・ブレーキ・キャリパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば種々の自動車に使用されるタイプの複数のディスク・ブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に言えば、ディスク・ブレーキ・キャリパーは、（複数の）油圧式の作動ピストン及び対応する複数のブレーキ・パッドの主筐体である。使用の際には、ブレーキ・パッドは、ブレーキ・ロータの反対側の側面に対抗して配置される。作動すると、（複数の）上記ピストンは、複数のブレーキ・パッドの少なくとも１つの背面に対して押圧して、ブレーキ・パッドをロータに対して押圧し、これにより、車両（典型的には、自動車）をスローダウンさせるために摩擦抵抗を与える。
【０００３】
種々のタイプのディスク・ブレーキ・キャリパーが存在する。固定実装される、対向マルチピストンタイプと、非固定の、内側単一又はマルチピストンのスライディング・ボディタイプとの２つの主要なタイプがある。前者について、種々のキャリパーのバリエーションは、例えば、使用されるピストンの数（例えば、２−１０のピストン）、キャリパーを生成する材料、及び、単一のコンポーネントとして又は２つの別個のコンポーネントとしてキャリパーが製造されるかどうかに影響する。２つの別個のコンポーネントとして製造される場合、一方のコンポーネントは、通常は、内側ピストン用の複数の空洞を含み、他方のコンポーネントは、外側ピストン用の複数の空洞を含み、製造過程において、２つのコンポーネントが一体に（通常は、ボルトで）取り付けられる。
【０００４】
残念なことに、従来のブレーキ・キャリパーの構造は、それ自身の欠点、例えば、構造のコスト、重量、及び性能の少なくとも１つの点での欠点を有している。結果として、キャリパーの構造における改善が引き続き望まれており、特に、高性能が重大な問題点である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、クロスオーバ強化部材（ボルトなど）を使用し、所定の実施形態においてはロータに対してブレーキ・パッドの圧力の均一化を強化する強化構造（トラスなど）を有する一体鋳造のブレーキ・キャリパーを提供することによって上述の問題を解決する。
【０００６】
したがって、本発明の一実施形態は、単一の主筐体と、先端強化部材と、後端強化部材とを備えるディスク・ブレーキ・キャリパーに関する。単一の主筐体は、第１部材から成り、（ａ）使用される際にブレーキ・ロータの内側に隣接し、内側ブレーキ・パッドを受け入れるための内側開口部を含む内側部分と、（ｂ）使用される際にブレーキ・ロータの外側に隣接し、外側ブレーキ・パッドを受け入れるための外側開口部を含む外側部分と、（ｃ）前記内側部分と前記外側部分との間を、前記内側開口部と前記外側開口部の両方の前方へ、使用される際には前記ブレーキ・ロータ上に延びる先端クロスオーバ・セクションと、（ｄ）前記内側部分と前記外側部分との間を、前記内側開口部と前記外側開口部の両方の後方へ、使用される際には前記ブレーキ・ロータ上に延びる後端クロスオーバ・セクションとを含む。先端強化部材は、前記先端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分との間に延びる。後端強化部材は、前記後端クロスオーバ・セクションを介して前記内側部分と前記外側部分との間に延びる。前記先端強化部材及び前記後端強化部材のそれぞれは、前記第１部材の少なくとも２倍のヤング率を有する。
【０００７】
以下でより詳細に説明するように、所定の実施形態では、キャリパーの一方の側面（又は各側面）に沿って延びる補強部材（例えば、トラスとして構成され、単一の部品として製造される）をさらに備えることができる。好適な実施形態において、強化部材は、複数のねじ式のボルトであり（又は、を含み）、及び／又は、第１部材はアルミであり（又は、から成り）、先端及び後端強化部材はスチールである（又は、から成る）。
【０００８】
前述した概要は、本発明の所定の形態の単に簡潔な説明を意図している。添付の特許請求の範囲ｍ添付の図面に関連した好適な実施形態の後述する説明するを参照すれば、本発明をより完全に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下の開示において、本発明について添付の図面を参照して説明する。しかしながら、これらの図面は、所定の代表的な及び例示的な実施形態の少なくとも一方や、本発明の特徴を示しているだけであり、任意の方法で本発明の範囲を限定する意図ではないことを理解されるべきである。従来の及び本発明の改善点とは異なる少なくとも一方の、ピストン及び油圧式のフィティングなどのキャリパーの所定の特徴については、省略されか、又は特に、図面や対応する以下の記載において特定されない。以下では、添付図面それぞれの簡単な説明について記載する。
【図１】本発明の代表的な第１の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの組み立て分解斜視図である。
【図２】本発明の代表的な第１の実施形態に係る、実装された強化部材と、一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの斜視図である。
【図３】本発明の代表的な第１の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの底面斜視図である。
【図４】本発明の代表的な第１の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの底面平面図である。
【図５】本発明の代表的な第１の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーにおける、図４に示す平面に沿った断面図である。
【図６】本発明の代表的な第２の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの組み立て分解斜視図である。
【図７】本発明の代表的な第２の実施形態に係る、実装された強化部材と、一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの斜視図である。
【図８】本発明の代表的な第２の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの底面斜視図である。
【図９】本発明の代表的な第２の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーの底面平面図である。
【図１０】本発明の代表的な第２の実施形態に係る一体鋳造型のディスク・ブレーキ・キャリパーにおける、図９に示す平面に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１乃至図５は、本発明の代表的な第１の実施形態に係るディスク・ブレーキ・キャリパー１０を示す。図に示すように、キャリパー１０は、主に、単一の（例えば、鍛造の）主筐体１２から成り、単一の部品として製造されるものの、異なる部分を含むように考えることもできる。内側部分１４は、キャリパー１０を使用する際に、ブレーキ・ロータの内側に隣接する部分であり、一方で、外側部分１６は、ブレーキ・ロータの外側に隣接する部分である。好適な実施形態において、全体的に、実質全体的に、主にアルミニウムから構成される。
【００１１】
本実施形態において、内側部分１４と、外側部分１６とのそれぞれは、通常使用される際においてピストンが配置される（不図示）油圧式ピストンの空洞（即ち、穴、チャンバー）の対を含む。さらに、内側部分１４は、端壁２４ａ、２４ｂによって区切られる内側開口部２４を含み、外側部分１６は、端壁２６ａ、２６ｂによって区切られる外側開口部２６を含む。開口部２４、２６は、対応するピストン空洞２２に対して直接的に内部に位置しており、各開口部２４、２６は、対応するブレーキ・パッド（不図示）に適合する（通常、ブレーキ・パッドの形に厳密に適合する）。結果として、使用中において、各側面のそれぞれのピストンは、それらに対応するブレーキ・パッドを押圧し、効果的にブレーキロータを圧迫し、不図示の車両をスローダウンさせる機能を提供する。
【００１２】
図２乃至図５に示すように、キャリパー１０における内側部分１４及び外側部分１６の両方は、内側開口部２４及び外側開口部２６を越えて（前方及び後方の両方へ）追加距離分ほど延びる。本発明の目的おいて、部分１４、１６のそれぞれは、３つのセクション、開口部２４又は開口部２６を含む中間セクション、開口部２４又は開口部２６より前方の先端セクション、開口部２４又は開口部２６より後方の後端セクションに分割されうる。図１及び図２にさらに示すように、部分１４、１６は、それらのセクションのそれぞれに沿って互いにくっついている。より詳細には、ブリッジ２８が開口部２４、２６の上部で部分１４、１６をくっつけ、先端クロスオーバ・セクション２９が開口部２４、２６の前方でそれらをくっつけ、後端クロスオーバ・セクション３０が開口部２４、２６の前方でそれらをくっつけている。ブリッジ２８と先端クロスオーバ・セクション２９との間は、開口部（即ち、窓）３２であり、同様に、ブリッジ２８と後端クロスオーバ・セクション３０との間は、他の開口部（即ち、窓）３２である。本実施形態において、先端クロスオーバ・セクション２９は、後端クロスオーバ・セクション３０と鏡面対称であることを示し、実際には、キャリパー１０の先端半分の全体が、後端半分の全体と鏡面対称であることを示す。
【００１３】
ここで使用されるように、用語「内側」とは、車両のセンターラインにより近い部分を表し、フランジ及び穴３８が車両のサスペンション（不図示）へキャリパー１０を取り付ける側を表すものである。また、用語「外側」とは、車両のセンターラインからより離れる部分を表し、用語「先端」とは、車両が前方向に動いている際に最初に衝突するセクションを表し、用語「後端」とは、車両が後方向に動いている際にその後に衝突するセクションを表す。
【００１４】
本発明の発明者は、ブレーキ・パッドとロータとの間の摩擦力と同様に、複数のピストンによって提供される力は、通常、従来の一体鋳造型のキャリパーを変形させ、それにより、ブレーキ効率を低減させていたことを発見した。発明者によって発見された変形の１つのタイプは、ブレーキ発生時に外側に広がる傾向にある、内側部分１４及び外側部分１６の底縁３４、３６である。この問題を解決するために、キャリパー１０は、キャリパー１０の種々の部分において、多くの強化部材を有して提供されることである。
【００１５】
好適な実施形態において、それらの強化部材は、ボルトとして（ここでは、ボルト４０−４５）実装され、それらはスチール、又は、キャリパー１０が生成される材料よりも十分に高いヤング率を有する他の材料から成る。より詳細には、強化部材のヤング率は、キャリパー１０が生成される材料のヤング率から、少なくとも２、２．５、又は３倍である。本実施形態において、ボルト４０−４５は、外側部分１６から内側部分１４へワッシャを通じて延び、ボルト４０−４２は先端クロスオーバ・セクション２９を貫通し、ボルト４３−４５は後端クロスオーバ・セクション３０を貫通し、内側部分１４は、ボルト４０−４５を受け入れる雌ねじと合わさる。しかしながら、ボルト４０−４５の代わりの他の任意の部材が使用されてもよい。同様に、ボルトと同一の又は類似の材料からなるナットにねじ込まれるように、任意の他の数のボルト（好ましくは、先端クロスオーバ・セクション２９及び後端クロスオーバ・セクション３０を通じて同じ数の拡張）、及び、強化部材及び他の構造の少なくとも１つの代わりとなる他の種類が使用されてもよい。
【００１６】
使用の際には、ブリッジ２８、先端クロスオーバ・セクション２９及び後端クロスオーバ・セクション３０のそれぞれが、ブレーキ・ロータ上に延伸する。この理由について、先端クロスオーバ・セクション２９及び後端クロスオーバ・セクション３０は、通常、ブレーキ・ロータの円形外郭に追随する。本願発明の好適な実施形態において、図５に示すように、先端クロスオーバ・セクション２９及び後端クロスオーバ・セクション３０の外縁４９、５０は、それぞれ、開口部２４の底縁３４（又は、対応的に開口部２６の底縁３６若しくはそれらの中で適合するブレーキ・パッド）の水平レベルとほぼ同じ水平レベルにある。
【００１７】
より好ましくは、図５を再び参照すると、外側ボルト４０、４５は、開口部２４、２６の底（例えば、全体的若しくは部分的に底の１／２又は１／４内）に近い水平レベルにあり、中央ボルト４１、４４は、開口部２４、２６の中間に近い水平レベルにあり、内側ボルト４２、４３は、開口部２４、２６の上端（例えば、全体的若しくは部分的に上端の１／２又は１／４内）に近い水平レベルにある。代替的に、本実施形態において、複数のピストン空洞２２は、共通の水平中心線２３を有し、少なくとも外側ボルト４０、４５は、好適には、部分的に又は完全に当該中心線２３より下に位置する。キャリパー１０の全体構造のコンテキストにおいて、部分的な強化部材（シリンダーの縦長部分の一般的形状を有することがより好ましい）が、現行においては、望まない変形に対する最良の保護を提供すると信じられている。しかしながら、より少ないボルト又は他の強化部材が使用される場合において、それらは、キャリパー１０の外縁４９、５０（通常、最も低い水平レベルを意味する）に近接して配置されることが望ましい。実際に、最良の実施形態において、複数のボルト（他の強化部材）は、より水平レベルの低い位置、及び、実質的に主筐体１２の外縁４９、５０に近接した位置の少なくとも一方の位置に配置されることが望ましい。
【００１８】
本発明に係るキャリパー１０の他の実施形態を図６乃至図１０に示す。図示するように、キャリパー１１０は、キャリパー１０と同様であり、以下で詳細に説明する以外の構成については、上述したキャリパー１０の構成と同様の構成を有する。同様に、第１の実施形態の部材に対応する第１の実施形態における部材数よりも多い正確に１００の部材数を有する本実施形態における全ての他の部材についても、以下で詳細に説明する以外の構成については、上述した構成と同様である。
【００１９】
キャリパー１１０と、キャリパー１０との主な差異の１つは、キャリパー１１０が外側部分１１６の側面に沿って（より好ましくは、外側部分１１６の全長に実質的に沿って）延びる補強部材１０５を含むことである。さらに、補強部材１０５は、ボルト４０、４５を受け入れるための雌ねじ用のそれぞれの突起を含み、使用により、補強部材１０５がボルト４０、４５に接続される。また、本実施形態において、ボルト４０、４５は、先端クロスオーバ・セクション１２９及び後端クロスオーバ・セクション１３０を介して、内側部分１１４から外側部分１１６へ延びる一方で、ボルト１４１乃至１４４は、先端クロスオーバ・セクション１２９（ボルト４１、４２）及び後端クロスオーバ・セクション１３０（ボルト４３、４４）を介して外側部分１１６から内側部分１１４へ延び、内側部分１１４はボルト４１乃至４４を受け入れるための対応する雌ねじを有する。
【００２０】
しかしながら、上記実施形態と同様に、ボルト４０乃至４５と、任意の他の数のボルト（より好ましくは、先端クロスオーバ・セクション１２９と、後端クロスオーバ・セクション１３０とを介して延びる数が等しくなる数）と、他の強化部材との少なくとも１つの任意の他の構成が代わりに使用されてもよい。また、同様の補強部材も（又は、代わりに）内側部分１４の側面に沿って設けられてもよい。
【００２１】
本実施形態において、補強部材１０５は、単一の部品として製造されたトラスとして構成される。しかしながら、他の実施形態において、補強部材１０５は、バンド、プレートなどの任意の他の構成を有してもよく、一緒に接続されるいくつかの異なる部品として製造されてもよい。
【００２２】
＜他の実施形態＞
一方で本明細書で明示的に説明した開示又は添付の図面と、他方でここで参照することにより組み込まれた任意の構成要素との間で、任意の競合や矛盾がある場合においては、本開示を優先すべきである。ここで参照することによって組み込まれた任意の出願や特許の開示間での任意の競合や矛盾がある場合には、より最近の開示を優先すべきである。
【００２３】
各実施形態が所定の特徴を含むことを説明しつつ、本発明のいくつかの異なる実施形態について上述した。しかしながら、当業者には理解されるように、１つの実施形態の開示と関連して説明された上記特徴は、当該実施形態に限定されないものの、任意の他の実施形態において種々の組み合わせに含まれるか及び／又は構成されてもよいことを意図している。
【００２４】
同様に、上述において、機能は、特定のモジュール又はコンポーネント見なされてもよい。しかしながら、機能は、通常、任意の異なるモジュール又はコンポーネントの中で望まれるように再配分されてもよく、いくつかの場合において、特定のコンポーネント又はモジュールの必要性を完全に取り除くか、或いは、新たなコンポーネント又はモジュールを追加してもよい。当業者によって理解されるように、本発明の特定の実施形態に関して、機能の正確な配分は、既知の技術トレードオフに従って行われることが好ましい。
【００２５】
このように、例示の実施形態及び添付の図面を用いて詳細に本発明を説明したが、本発明の種々の適応及び変更が本発明の精神及び範囲から離れることなく達成されうることが当業者には理解されるべきである。従って、本発明は、上述した説明や図面の実施形態に限定されない。むしろ、全てのそのようなバリエーションが本発明の精神から離れることなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるように本発明の範囲内で考慮されることを意図している。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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