(57)【要約】【課題】  簡単なワンピースキャリパハウジング設計による技術を提供することにある。【解決手段】  互いに対向する第一および第二壁を備えたワンピースハウジングを有するキャリパ組立体。１対のブリッジ側壁が第一および第二壁を連結する。第一壁には、ピストン組立体を受入れるボアが形成されている。第一壁と、第二壁と、１対のブリッジ側壁との間には開口が形成されており、該開口はキャリパ本体内へのアクセスを可能にする。第二壁には少なくとも１つの孔が形成されており、該孔は前記開口に連続していてキャリパ本体内へのアクセスを可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンピース本体を有し、該本体は、第一壁と、これに対向する第二壁と、第一および第二壁を連結する１対のブリッジ側壁とを備え、
第一壁は、ピストン組立体を受入れる少なくとも１つのボアを備え、
第一壁と、第二壁と、１対のブリッジ側壁との間に形成された開口を有し、該開口は前記本体内へのアクセスを可能にし、第二壁には少なくとも１つの孔が形成されており、該孔は前記開口に連続していて、工具が、前記孔および開口を通って前記本体内にアクセスし該本体の内面を機械加工することを可能にすることを特徴とするブレーキキャリパ。
【請求項２】
前記ブリッジ側壁は、前記少なくとも１つのボアの中心とほぼ一直線上に整合する重心を形成し、前記ブリッジ側壁の引張り撓みを可能にすることを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパ。
【請求項３】
前記ブリッジ側壁は８〜１４ｍｍの間の所望厚さを有することを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパ。
【請求項４】
側方梁に沿って凹部が形成され、該凹部は第二壁上で連続しており、少なくとも１つのリブを形成していることを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパ。
【請求項５】
前記凹部には孔が設けられていることを特徴とする請求項４記載のブレーキキャリパ。
【請求項６】
前記孔はＵ型またはＶ型であることを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパ。
【請求項７】
ワンピース本体を有し、該本体は、第一壁と、これに対向する第二壁と、第一および第二壁を連結する１対のブリッジ側壁とを備え、
第一壁は、ピストン組立体を受入れる少なくとも１つのボアを備え、
第一壁と、第二壁と、１対のブリッジ側壁との間に形成された開口を有し、該開口は前記本体内へのアクセスを可能にし、第二壁には少なくとも１つの孔が形成されており、該孔は前記開口に連続していて前記本体内へのアクセスを可能にし、
第一および第二ブレーキパッドを有し、第一ブレーキパッドは第一壁に当接し、第二ブレーキパッドは第二壁に当接し、
前記少なくとも１つのボア内に配置される少なくとも１つのピストン組立体と、
ナックルとの連結を可能にする、前記第一壁に設けられた１対の孔とを更に有することを特徴とするキャリパ組立体。
【請求項８】
前記ブリッジ側壁は８〜１４ｍｍの間の厚さを有することを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項９】
前記孔は、ブリッジ側壁から出発して該ブリッジ側壁から離れる方向に延びていることを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項１０】
前記ブリッジ側壁は、前記少なくとも１つのボアの中心とほぼ一直線上に整合する重心を形成し、前記ブリッジ側壁の引張り撓みを可能にすることを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項１１】
前記ブリッジ側壁は８〜１４ｍｍの間の厚さを有することを特徴とする請求項１０記載のキャリパ組立体。
【請求項１２】
前記第一ブレーキパッドは、パッド衝合体がパッド摩擦中心より上方に位置するようにして前記ピストン組立体に当接することを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項１３】
前記側方梁に沿って凹部が形成されており、該凹部は前記第二壁に連続して少なくとも１つのリブを形成することを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項１４】
前記凹部には孔が形成されていることを特徴とする請求項１３記載のキャリパ組立体。
【請求項１５】
前記各側方梁のリブが少なくとも１つのフープ形状を形成していることを特徴とする請求項１３記載のキャリパ組立体。
【請求項１６】
好ましくは３つのフープ形状が形成されていることを特徴とする請求項１５記載のキャリパ組立体。
【請求項１７】
前記第二ブレーキパッドは第一ブレーキパッドより大きい面積を有することを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項１８】
前記第二ブレーキパッドは第一ブレーキパッドより小さい厚さを有することを特徴とする請求項１７記載のキャリパ組立体。
【請求項１９】
前記パッド衝合体には、腐食特性を向上させるステンレス鋼パッドクリップが設けられていることを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項２０】
前記孔はＵ型またはＶ型の形状を有することを特徴とする請求項７記載のキャリパ組立体。
【請求項２１】
少なくとも１つのボアを備えた第一壁と、該第一壁に対向する第二壁と、第一および第二壁を連結して、少なくとも１つの孔と連続する開口を形成する１対のブリッジ側壁とを備えたキャリパ本体を形成する段階と、
工具を前記開口および孔内に下降させる段階と、
前記工具をキャリパ本体内に通す段階と、
キャリパ本体の内面を仕上げる段階と、
キャリパ本体から前記工具を取出す段階とを有することを特徴とするキャリパ製造方法。
【請求項２２】
前記ブリッジ側壁の内面を仕上げる段階を更に有することを特徴とする請求項２１記載のキャリパ製造方法。
【請求項２３】
前記孔および開口内に工具を下降させかつ軸線方向に移動させて前記ボアを仕上げることを特徴とする請求項２１記載のキャリパ製造方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのボアを備えた第一壁と、該第一壁に対向する第二壁と、第一および第二壁を連結して、少なくとも１つの孔と連続する開口を形成する１対のブリッジ側壁とを備えたキャリパ本体を形成する段階と、
工具をキャリパ本体の前記開口および孔内に下降させる段階と、
キャリパ本体の内面を仕上げる段階と、
キャリパ本体から前記工具を取出す段階と、
ピストン組立体を第一壁の少なくとも１つのボア内に位置決めする段階と、
第一ブレーキパッドが第一壁に隣接しかつ第二ブレーキパッドが第二壁に隣接するようにして、キャリパ本体内に第一および第二ブレーキパッドを固定する段階とを有することを特徴とするキャリパ組立体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブレーキシステムに関し、より詳しくはブレーキキャリパに関する。
【背景技術】
【０００２】
「フィスト（fist）」ブレーキキャリパとして知られている一般的な摺動ブレーキキャリパは、ブレーキキャリパにおいて２つの異なる機能を遂行する２つのキャスティングを使用している。第一キャスティングすなわちキャリパ本体は、摩擦パッドを相互に挟圧する油圧ピストンのハウジングを形成している。第二キャスティングすなわち支持ブラケットは、キャリパ本体を所定位置に保持するスライドピンの係止／支持体を形成している。これらの２つの部品は、比較的高価なキャスティングから作られ、かつコンポーネンツおよび組立体を一体に係合させるための広範囲の機械加工を必要とする。
【０００３】
「ＦＩＳ」キャリパとして知られている他の形式のキャリパには、支持ブラケットが設けられていない。キャリパ本体は、キャリパスライドピンのポートと、アウトボード摩擦パッドの係止部を形成している。インボード摩擦パッドはナックルに係止され、これにより、インボード摩擦ブレーキのトルク反作用を直接ナックルアームに伝える。キャリパ本体は２つの半部で作られかつ一体にボルト止めされる。キャリパ本体ブリッジが実質的に厚く作られており、キャリパ本体ボルトの係止部を形成している。ナックルへのキャリパの組付けは、キャリパ本体の装着前にインボードパッドをナックルに装着すべく数工程で行なわれる。この設計では、ナックルはブレーキパッドおよび衝合体を有しているので、キャリパのコストは低減されるが、このコストはナックルに転嫁される。
【０００４】
文献（下記特許文献１参照）には、インボードパッドおよびアウトボードパッドの両ブレーキトルクに反作用すべくナックル内に直接組込まれたアームを用いたキャリパ設計が示されている。キャリパ本体は、該キャリパ本体を所定位置に保持すべくナックルにボルト止めされるスライドピン機構を収容している。この設計は、摩擦パッド係止部の付加によりキャリパコストがナックルに転嫁されるので、キャリパコストを低減できる。
【特許文献１】米国特許第５，２４９，６４９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、簡単なワンピースキャリパハウジング設計による技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、支持ブラケット並びにキャリパ本体の両者として機能するキャリパハウジングを提供する。本発明は、ワンピース本体ケーシング並びにワンピース摺動キャリパを提供する。本発明は、キャリパ本体の簡単化された機械加工方法を提供する。本発明は、両ブレーキをキャリパ内に収容することを可能にする。本発明は、張力が作用する比較的薄いキャリパブリッジを提供する。また本発明は、衝合体がキャリパブリッジに当接して載置されるときにパッドの摩擦中心より上方にあるように構成されたパッド衝合体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の他の目的および長所は、以下の詳細な説明、添付図面および特許請求の範囲の記載から当業者には明白に理解されよう。
【実施例１】
【０００８】
図面を参照すると、キャリパ組立体が参照番号２０で示されている。キャリパ組立体２０は、ワンピースキャリパハウジング３０と、１対のブレーキパッド３２、３４と、ピストン組立体３６とを有している。
【０００９】
キャリパハウジング３０は、第一壁３８と、第二壁４０と、２つの側壁４４、４６を備えたキャリパブリッジとを有している。第一壁３８および第二壁４０は互いに対向している。キャリパブリッジ側壁４４、４６も互いに対向しており、かつ第一および第二壁３８、４０に連結されている。第一壁３８、第二壁４０およびキャビティブリッジ側壁４４、４６は、開口５０を形成している。この開口５０は、キャリパブリッジの外径で形成されておりかつ該開口５０を通してブレーキパッド３２、３４を挿入することができる。
【００１０】
第一壁部分３８を参照すると、該第一壁部分３８は、内側梁部分５２およびシリンダ部分５４を有している。シリンダ部分５４は、ピストン組立体３６を受入れるためのボア５６を有している。壁部分３８は１対の孔５８を有し、該孔５８はスライドスリーブ６０を受入れ、該スリーブ６０は、ハウジングをナックルに固定するボルトを受入れる。スライドスリーブ６０は、キャリパをナックルに固定するボルトを通すことができるように管状になっている。孔の中心は、ピストンボアの中心の半径方向近くに配置され、オフセット距離の曲りを小さくしている。
【００１１】
内側梁５２は、ブリッジ側壁４４と４６との間に張り渡（スパン）されている。内側梁部分５２は、ピストンボア５６の両側にほぼ等しい距離を有している。これにより、ブリッジ側壁４４、４６の重心４５、４７を、ピストンボアの中心５７とほぼ一直線上に整合させることができる。従って、これにより、両ブリッジ側壁４４、４６が油圧ピストンの力を、曲げではなく張力として相殺することが可能になる。従って、このため、油圧流体の変位（fluid displacement）がなくかつ車両の運転者のペダル移動距離を小さく改善できる剛性の高いキャリパが提供される。
【００１２】
ブリッジ側壁には張力が作用するので、ブリッジ側壁は薄くかつ慣用のキャリパ設計より小さい所望厚さ（ｔ）を有している。ブリッジの厚さ（ｔ）は８〜１４ｍｍであり、好ましくは１０〜１２ｍｍである。また、ブリッジ側壁が薄いほど、ホイールの半径方向パッケージスペースを小さくでき、このため、ロータ直径およびキャリパの有効半径をより大きくできる。かくして、キャリパは、所与のピストン圧力およびライニング係数に対して、より大きい制動トルクを発生する。多くの場合に、有効半径が大きいほど、キャリパピストンのサイズを小さくできる。これにより、流体変位がかなり大きく低減され、かつ車両のブレーキペダル移動距離が小さくなる。ロータが大きいほど、制動熱エネルギの吸収のために大きいロータ質量を使用できる。これにより、ブレーキライニングの温度を低くでき、従ってライニング寿命をより長くすることができる。
【００１３】
第二壁４０の外側梁１０２には、開口５０と連続しているＵ型孔５５が設けられている。かくして、Ｕ型孔開口は、慣用キャリパとは異なり、キャリパブリッジから出発してキャリパブリッジから離れる方向に延びている。Ｕ型孔はＶ型孔等にすることもできる。孔５５は、１対の脚６１、６３およびウェブ６５により形成される。脚６１、６３は互いに平行に形成するか、開口５０でギャップが大きくなるように互いに離れるように突出させることができる。Ｕ型孔５５は、後述のように、キャリパを機械加工する工具を受入れる。第二壁４０は凹部６２、６４を有し、これらの凹部はリブ６６、６８を形成している。
【００１４】
ブリッジ側壁４４、４６は凹部７０、７２を有している。凹部７０、７２は、第二壁４０の凹部６２、６４と連続している。凹部７０、７２は、ブリッジ側壁４４、４６に、リブ７４、７６およびリブ７８、８０を形成している。これらのリブは、キャリパハウジングの周囲に延びている全体的なフープ外観を形成している。また、凹部７０、７２および６２、６４には孔を設けることができる。
【００１５】
開口５０にはピン９０、９２が張り渡されており、該ピン９０、９２はブレーキパッド３２、３４を支持している。両ピン９０、９２は、第一および第二壁３８、４０の孔内に受入れられている。パッド３２、３４は、ステンレス鋼クリップ９４、９６を設けることができる。これらのクリップは、キャリパの腐食抵抗を高める。両ブレーキパッド３２、３４は、それぞれのブリッジ側壁４４、４６上でブリッジ部分に当接する。かくして、両パッド３２、３４はキャリパ内に収容される。
【００１６】
ブレーキパッド３２の表面積は、ブレーキパッド３４の表面積より小さくすることができる。ブレーキパッド３２は、パッド衝合体が、ブリッジ側壁４４、４６に当接するパッド摩擦中心より上方に位置するように、ピストン組立体３６に当接して配置される。ライニング寿命を向上させるため、外側パッド３４の面積を大きくすることができる。また、パッド面積を大きくすることにより、ブレーキパッド３４は厚さを小さくして、キャリパのための車両の軸線方向ホイールパッケージングスペースを大きくすることができる。パッド３４はブリッジ側壁４４、４６に当接し、かつ第二壁４０の外側梁１０２に接触する。外側梁１０２は、ブレーキパッド３４を支持しかつピストン油圧力に抵抗するのに必要な剛性を与える。また、重要でない領域の材料を除去して凹部を形成することにより、キャリパ剛性を維持すると同時に全重量を軽減できる。
【実施例２】
【００１７】
図４を参照すると、本発明の第二実施例が示されている。ここで、キャリパ組立体２０′は前述の実施例１と実質的に同じであるが、第二壁４０′およびブリッジ側壁４４′、４６′が切欠部１１０、１１２を有している。切欠部１１０、１１２は３つのリブ１１４、１１６、１１８を形成し、これらのリブはブリッジ側壁４４′、４６′および第二壁４０′の回りで連続している。かくして、第二壁４０′およびブリッジ側壁４４′、４６′の回りには周方向リブおよび開口が創成される。また、第二壁４０′には、該第二壁４０′を補強するための支柱１２０、１２２が形成されている。
【００１８】
図５、図６および図７を参照して、キャリパハウジングおよびキャリパ組立体の製造方法を説明する。
【００１９】
キャリパハウジング３０は、キャスティング等により製造される。キャスティングの後にピストンボア５６が機械加工され、ボア５６の内面が仕上げられる。仕上げ工具がＵ型孔５５および開口５０内に下降され、かつボア５６内に軸線方向に通される。かくして、Ｕ型孔５５は、工具全体の直径ではなく工具シャフトを受入れることができれば充分であるため、最小化できる。次に、フライス１２０が、キャリパハウジング３０の開口５０内に加工される。フライス工具は、ブリッジ側壁４４、４６の内面並びに第二壁４０（必要ならば、第一壁３８も）の内面を仕上げる。理解されようが、Ｕ型孔５５内に入るのは、フライス１２０のシャフト１２２である。フライスが回転されかつ内面が仕上げられると、フライスが取出される。かくして、簡単な方法でキャリパハウジング３０の内面を仕上げることができる。
【００２０】
キャリパハウジング３０の内面が仕上げられると、ピストン組立体３６ボア５６内に配置される。ステンレス鋼クリップがブリッジ側壁に装薬される。次にキャリパハウジング３０内にブレーキパッド３２、３４が挿入される。ブレーキパッドにピンが装着され、ブレーキパッドを所定位置に保持する。次に、スライドスリーブを孔内に配置して、ナックルに組付ける。
【００２１】
上記本発明の説明は本質の単なる例示であり、従って本発明の要旨から逸脱しない変更は本発明の範囲内に包含されるものである。このような変更は、本発明の精神および範囲から逸脱しないものと考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による第一キャリパ設計を示す斜視図である（実施例１）。
【図２】図１のキャリパを示す斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第二実施例を示す斜視図である（実施例２）。
【図５】キャリパ本体の製造方法を示す概略図である。
【図６】キャリパ本体の製造方法を示す概略図である。
【図７】キャリパ本体の製造方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
２０    キャリパ組立体
３０    ワンピースキャリパハウジング
３２、３４    ブレーキパッド
４４、４６    ブリッジ側壁
６１    Ｕ型孔
１２０    フライス
【図１】
2004286216.tif 000003
【図２】
2004286216.tif 000004
【図３】
2004286216.tif 000005
【図４】
2004286216.tif 000006
【図５】
2004286216.tif 000007
【図６】
2004286216.tif 000008
【図７】
2004286216.tif 000009