(57)【要約】【課題】高剛性の鋼材製のブリッジ部を使用してコンパクト化と軽量化を図るとともに、シリンダ部とブリッジ部との接続構造が堅固であり、制動時の軸力や高トルクによっても変形が少ないディスクブレーキ用キャリパを提供する。【解決手段】  ディスクブレーキ用キャリパ１４は、鋳物製のシリンダ部１６と鋼材製のブリッジ部１８とを有してディスクブレーキのロータ１２を跨ぐように配置され、シリンダ部１６とブリッジ部１８とを複数のボルト３８によってロータ１２の軸方向に締め付けて固定している。シリンダ部１６に設けた前記締結部材の締結部２８がロータ側に位置し、前記ブリッジ部１８に設けた前記締結部材の締結部３４が反ロータ側に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部とブリッジ部とが分割可能とされ、鋼材製のブリッジ部がディスクブレーキのロータを跨ぐように配置されるディスクブレーキ用キャリパにおいて、前記シリンダ部とブリッジ部とを複数の締結部材によって前記ロータの軸方向に締め付けて固定したことを特徴とするディスクブレーキ用キャリパ。
【請求項２】
前記シリンダ部に設けた前記締結部材の締結部がロータ側に位置し、前記ブリッジ部に設けた前記締結部材の締結部が反ロータ側に位置してい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用キャリパ。
【請求項３】
前記複数の締結部材の一部がキャリパをスライド自在に支持するスライドピンによって兼用されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディスクブレーキ用キャリパ。
【請求項４】
前記シリンダ部が前記ブリッジ部の両側に配置される固定対向型のディスクブレーキに適用されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディスクブレーキ用キャリパ。
【請求項５】
前記シリンダ部が個別に製作したシリンダ本体と締結部とを一体加工することによって構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のディスクブレーキ用キャリパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車などの制動に使われるディスクブレーキ用キャリパに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３はスライド型ディスクブレーキの基本構造を示した原理図である。回転軸１に取り付けたロータ２の外周部を跨ぐようにしてキャリパ３が配置されている。キャリパ３はシリンダ部３ａとブリッジ部３ｂと爪部３ｃとに区分される。シリンダ部３ａのピストン室に装着したピストン４の先端にはインナパッド５が配設されている。ブリッジ部３ｂから延長している爪部３ｃの内側にはアウタパッド６が配設され、インナパッド５とアウタパッド６とはロータ２を挟んで相対向している。
【０００３】
キャリパ３は図示しない摺動機構によって回転軸１の軸方向にスライド自在にサポートされている。したがって、ピストン室内に油圧を作用させると、ピストン４がロータ２に向かってスライドし、インナパッド５がロータ２の外周面を押し付ける。すると、反作用によってキャリパ３が右方向にスライドする。その結果、インナパッド５とアウタパッド６がロータ２の両面を等しい力で押圧し、ブレーキ力が発生する。
【０００４】
キャリパ３は通常、シリンダ部３ａとブリッジ部３ｂと爪部３ｃが一体化した鋳物で製作される。鋳物は靭性が低いので、キャリパ３は制動時の軸力や高トルクに耐えるため、全体の寸法や厚みを大きくして剛性を高めるように設計されている。このため、キャリパ３は形状が大きく且つ重量が重くなる。また、キャリパ３を一体型の鋳物にすると、精度が高い部分の加工はすべて切削加工で行う必要があり、加工費が高く生産性が低くなるという問題点がある。
【０００５】
このような鋳物製キャリパの問題点は旧来から指摘されており、改善策として特許文献１や特許文献２には鋳物を使用しない構造のディスクブレーキ用キャリパが開示されている。また、特許文献３や特許文献４にはシリンダ部を比較的軽量で加工性のよいアルミ鋳物で製作し、このシリンダ部に鋼材で製作した本体部（ブリッジ部と爪部）を接続して一体化した構造のディスクブレーキ用キャリパが開示されている。
【特許文献１】特開昭５７−４３３９号
【特許文献２】特開昭５７−６１３７号
【特許文献３】特開昭５６−１０５１３０号
【特許文献４】特開昭５７−２５５３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に開示されたキャリパは、鋼板を複雑に曲げ又は絞り加工して製作するものであり、全体的な強度を確保することが困難である。特許文献３又は特許文献４に開示されたキャリパは、鋳物製のシリンダ部と鋼材製の本体部との接続構造に難点があり、制動時の軸力や高トルクに対して強度を保持することが難しい。
【０００７】
本発明の目的は前記従来技術の問題点を改善し、ブリッジ部に高剛性の鋼材を使用してコンパクト化と軽量化を図るとともに、シリンダ部とブリッジ部との接続構造が堅固であり、制動時の軸力や高トルクによる変形が少ないディスクブレーキ用キャリパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るディスクブレーキ用キャリパは、シリンダ部とブリッジ部とが分割可能とされ、鋼材製のブリッジ部がディスクブレーキのロータを跨ぐように配置されるディスクブレーキ用キャリパにおいて、前記シリンダ部とブリッジ部とを複数の締結部材によって前記ロータの軸方向に締め付けて固定したことを特徴とする。
【０００９】
また、上記構成のディスクブレーキ用キャリパは、前記シリンダ部に設けた前記締結部材の締結部がロータ側に位置し、前記ブリッジ部に設けた前記締結部材の締結部が反ロータ側に位置していることを特徴とする。
【００１０】
また、上記構成のディスクブレーキ用キャリパは、前記複数の締結部材の一部がキャリパをスライド自在に支持するスライドピンによって兼用されたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記構成のディスクブレーキ用キャリパは、前記シリンダ部が前記ブリッジ部の両側に配置される固定対向型のディスクブレーキに適用されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のディスクブレーキ用キャリパによれば、ブリッジ部に鋼材を使用しており、コンパクト化と軽量化を図ることができる。また、シリンダ部とブリッジ部とを複数の締結部材によってロータの軸方向に締め付けて固定した構成であるため、制動時に作用する軸力をシリンダ部とブリッジ部間でスムースに伝えることができ、かつ制動時の軸力や高トルクによって各部位に生じる曲げ応力を低く抑えることができる。このため、各部位での変形が少なく信頼性と耐久性に優れたディスクブレーキ用キャリパを実現することができる。
【００１３】
また、シリンダ部に設けた締結部材の締結部がロータ側に位置し、前記ブリッジ部に設けた締結部材の締結部が反ロータ側に位置するように構成すると、制動時の軸力は両締結部を互いに押し付けるように作用し、締結部材に余分な引張力を作用させない。このため、より一層、各部位での変形が少なく信頼性と耐久性に優れたディスクブレーキ用キャリパを実現することができる。
【００１４】
上記構成のディスクブレーキ用キャリパにおいて、複数の締結部材の一部をキャリパスライド用のスライドピンによって兼用すると、専用の締結部材の数を減らすことができ、構造のコンパクト化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第１実施形態を示した側断面図、図２は同実施形態の正面図、図３は同実施形態の平面図、図４は同実施形態におけるシリンダ部を三角図法で示した図、図５は同実施形態におけるブリッジ部を三角図法で示した図である。
【００１６】
本実施形態のキャリパ１４はスライド型のディスクブレーキに適用される。回転軸１０に取り付けたロータ１２を跨ぐようにして、キャリパ１４が配設されている。キャリパ１４は主にシリンダ部１６とブリッジ部１８と爪部２０とによって構成される。シリンダ部１６は内部にピストン（図示せず。）を備えている。ピストンの先端にはシム板やプレッシャプレートを介してインナパッド２２が配設されている。また、爪部２０の内側にはシム板やプレッシャプレートを介してアウタパッド２４が配設され、インナパッド２２とアウタパッド２４とはロータ１２を挟んで相対向している。
【００１７】
シリンダ部１６にはボディ本体からロータ外周方向の左右位置に張り出た締結部２８、２８を有し、各締結部２８には２個ずつのネジ孔３０が形成されている。また、各締結部２８の先端にはスライドピン用のネジ孔３２が形成されている。このシリンダ部１６は鋳物製であり，好ましくは軽量で切削加工性に優れたアルミ又はアルミ合金によって鋳造される。
【００１８】
ブリッジ部１８の一側にはシリンダ部１６の外周を跨ぐようにして左右位置に締結部３４、３４が設けられ、各締結部３４には２個ずつのボルト孔３６が形成されている。ブリッジ部１８をシリンダ部１６の外周に併せて嵌め込むと各ボルト孔３６の芯と各ネジ孔３０の芯とが一致する。ブリッジ部１８の他側には爪部２０が続いている。このブリッジ部１８と爪部２０は厚手の鋼板を曲げ及び絞り加工（張り出し加工）することによって一体的に製作される。
【００１９】
シリンダ部１６とブリッジ部１８との接続は、図示のようにシリンダ部１６に設けた締結部２８をロータ１２に対して内側に、ブリッジ部１８に設けた締結部３４をロータ１２に対して外側になるように配置し、各ボルト孔３６に挿通したボルト３８をそれぞれネジ孔３０にネジ込むことによって行う。その結果、シリンダ部１６とブリッジ部１８とは４本のボルト３８によってロータ１２の軸方向に締め付けるように固定される。図１に示したように、シリンダ部１６の高さ方向の中心線ｃに対してボルト３８が上下に配置される。
【００２０】
シリンダ部１６の各締結部２８の先端に設けられたネジ孔３２にはスライドピン４０の元部がネジ込まれてキャリパ１４側に固定され、スライドピン４０のピン部４２はサポート４４側に形成されたピン穴４６に対して摺動自在に挿入されている。
【００２１】
上記構成のキャリパ１４において、制動時にシリンダ部１６のピストン室内に油圧を作用させると、内蔵したピストンがロータ１２に向かって移動し、インナパッド２２がロータ１２の外周面を押し付ける。すると、その反力がシリンダ部１６からブリッジ部１８を介して爪部２０に伝わり、スライドピン４０のピン部４２がサポート４４に形成されたピン穴４６内を摺動することによって、キャリパ１４全体が図１において右方向にスライドする。その結果、爪部２０がアウタパッド２４を押し付けて、アウタパッド２４がロータ１２の外周面に当接し、引続きピストン油圧を作用させることで、インナパッド２２とアウタパッド２４がロータ１２の両面を等しい力で押圧し、ブレーキ力が発生する。
【００２２】
この制動時にインナパッド２２とアウタパッド２４がロータ１２の両面を押圧する軸力はシリンダ部１６とブリッジ部１８とを締結する４本のボルト３８に伝わる。前記したように４本のボルト３８はシリンダ部１６とブリッジ部１８とをロータ１２の軸方向に締め付けて固定している。このようにボルト３８の締め付け力と制動時に作用する軸力との方向が一致しているので、アウタパッド２４、爪部２０、ブリッジ部１８を介して作用する軸力はスムースにシリンダ部１６に伝わる。しかも、シリンダ部１６に設けた締結部２８がロータ１２に対して内側に、ブリッジ部１８に設けた締結部３４がロータ１２に対して外側になるように配置されている。したがって、制動時の軸力は締結部２８と締結部３４とを互いに押し付けるように作用し、ボルト３８に余分な引張力を作用させない。さらに、シリンダ部１６の高さ方向の中心線ｃに対して４本のボルト３８が上下に２本ずつ配置されており、制動時の軸力や高トルクによって作用するボルト３８へのモーメントが小さくて済む。
【００２３】
このように、本実施形態のキャリパ１４は鋳物製のシリンダ部１６と鋼材製のブリッジ部１８とを締結するボルト３８の締め付け方向と配置が好ましい条件に選択されている。このため、制動時に作用する軸力をシリンダ部１６とブリッジ部１８間でスムースに伝えることができ、かつ制動時の軸力や高トルクによって各部位に生じる曲げ応力を低く抑えることができる。このため、ブリッジ部１８に高剛性の鋼材を使用してコンパクト化と軽量化を図るとともに、各部位での変形が少なく信頼性と耐久性に優れたスライド型のディスクブレーキ用キャリパを実現することができる。
【００２４】
図６は本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第２実施形態を示した平面図である。図６において図３と同一の符号を付した要素は前記第１実施形態で説明したものと同一であり、説明を省略する。本実施形態に係るキャリパ１４Ａはシリンダ部１６とブリッジ部１８とを接続する締結部材としてリベットなどのカシメ部材５０を用いている。また、キャリパ１４Ａのスライド機構はリバースピンタイプと称される方式であり、スライドピン５２はネジ止め又は圧接によってサポート４４側に固定されており、キャリパ１４Ａがスライドピン５２に沿って摺動する。この第２実施形態のキャリパ１４Ａも前記第１実施形態のキャリパ１４と同様の作用、効果を奏する。
【００２５】
図７は本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第３実施形態を示した正面図である。図７において図２と同一の符号を付した要素は前記第１実施形態で説明したものと同様であり、説明を省略する。本実施形態に係るキャリパ１４Ｂは、シリンダ部１６とブリッジ部１８とを接続する専用締結部材としてのボルト３８を左右１本ずつの２本とし、分割タイプのスライドピン５４を兼用締結部材として利用している。
【００２６】
すなわち、図８に示したようにスライドピン５４はボルト部５６とピン部５８とに分割された構造である。ボルト部５６をシリンダ部１６の締結部２８に設けたボルト孔とブリッジ部１８の締結部３４に設けたボルト孔に挿通し、ボルト部５６の雄ネジをピン部５８の一端に形成した雌ネジに締め込むと、締結部２８と締結部３４が締結され、かつピン部５８が締結部２８を介してキャリパ１４Ｂに固定される。ピン部５８は第１実施形態で説明したピン部４２と同様にサポート４４に形成されたピン穴４６に沿って摺動し、キャリパ１４Ｂ全体の軸方向のスライドを案内する。
【００２７】
この第３実施形態のキャリパ１４Ｂは、上述のように分割タイプのスライドピン５４を兼用締結部材として利用するため、専用の締結部材であるボルト３８の本数を減らすことができ、構造のコンパクト化に寄与する。また、本実施形態におけるボルト３８やスライドピン５４を、ピストン中心線ｄ（図１に示した中心線ｃとほぼ一致している。）に近い位置に配置すれば、制動時の軸力や高トルクによるモーメントが小さい構造となる。なお、分割タイプのスライドピン５４に替えて、図３に示したスライドピン４０と同様のものを兼用締結部材として利用し締結部２８と締結部３４を締結しても同様の効果がある。
【００２８】
図９は本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第４実施形態を示した側面図である。図９において図１と同一の符号を付した要素は前記第１実施形態で説明したものと同様であり、説明を省略する。本実施形態のキャリパ１４Ｃは固定対向型のディスクブレーキに適用される。すなわち、キャリパ１４Ｃはロータ１２を挟んで対向した一対のシリンダ部１６と、これらのシリンダ部１６を連結するブリッジ部１８とによって構成される。シリンダ部１６又はブリッジ部１８のいずれかが図示しないサポートに固定されている。このキャリパ１４Ｃは制動時にスライドしない。
【００２９】
キャリパ１４Ｃもシリンダ部１６は鋳物製、ブリッジ部１８は鋼材製とされる。また、シリンダ部１６とブリッジ部１８とは複数のボルト３８によってロータ１２の軸方向に締め付けるように固定されている。また、第１実施形態と同様にシリンダ部１６に設けた締結部２８がロータ１２に対して内側に、ブリッジ部１８に設けた締結部３４がロータ１２に対して外側になるように配置されている。したがって、第１実施形態と同様にコンパクト化と軽量化を図るとともに、各部位での変形が少なく信頼性と耐久性に優れた固定対向型のディスクブレーキ用キャリパを実現することができる。
【００３０】
上記各実施形態では、シリンダ部が鋳物製である場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、シリンダ部とブリッジ部がともに鋼材製である場合にも適用することができる。
【００３１】
図１０は本発明に係るシリンダ部の変形例を示した正面図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ矢視断面図である。上記各実施形態においては、シリンダ部１６はシリンダ本体と締結部２８が鋳物で一体的に製作されている場合について説明したが、本変形例のシリンダ部６０ではシリンダ本体６２と締結部６４が個別に製作されており、両者が圧入、カシメ、焼ばめ、溶接又はボルトなどの公知の締結手段によって一体加工されている。締結部６４には前記した第１実施形態と同様に、当該シリンダ部６０をブリッジ部と締結するためのボルト用のネジ孔３０とスライドピン用のネジ孔３２が形成されている。
【００３２】
図１２はシリンダ本体６２と締結部６４とを圧入によって一体加工する手順を例示した説明図である。シリンダ本体６２は胴部の外径が２段階に形成されており、前側部６２Ａの外径が後側部６２Ｂの外径よりも大きい。また、締結部６４はシリンダ本体６２を嵌め込む部分の内径がシリンダ本体６２の前側部６２Ａの外径よりも微少だけ小さく形成されている。
【００３３】
圧入加工では、図１２（１）に示したように受け台６６に対してシリンダ本体６２のフランジ部６２Ｃを合せた後に、コニング治具６８によって締結部６４を圧入しながら、締結部６４をシリンダ本体６２の前側部６２Ａに嵌め込む。コニング治具６８の内径はシリンダ本体６２の後側部６２Ｂの外径よりもやや大きく、前側部６２Ａの外径よりも十分に小さく形成されている。図１２（１）に示した状態から、圧入操作を更に継続すると、図１２（２）に示したようにコニング治具６８の押圧力によって前側部６２Ａの一部が塑性変形し、鍔状部６２Ｄが形成される。したがって、図１２（３）に示したように締結部６４は鍔状部６２Ｄとフランジ部６２Ｃとの間に挟まれて、締結部６４とシリンダ本体６２とが堅固に一体加工されたシリンダ部６０が完成する。この一体加工したシリンダ部６０を前記各実施例と同様にブリッジ部と締結部材によって締め付けて固定し、ディスクブレーキ用キャリパを組み立てる。
【００３４】
この変形例によれば、シリンダ部６０を個別に製作したシリンダ本体６２と締結部６４とを一体加工することによって構成したので、シリンダ本体６２と締結部６４の双方を高剛性の鋼材で製作することが容易になる。このため、シリンダ部６０の製作加工費の低減と、ボディ全体のサイズダウンによる軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第１実施形態を示した側断面図である。
【図２】同実施形態の正面図である。
【図３】同実施形態の平面図である。
【図４】同実施形態におけるシリンダ部を三角図法で示した図である。
【図５】同実施形態におけるブリッジ部を三角図法で示した図である。
【図６】本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第２実施形態を示した平面図である。
【図７】本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第３実施形態を示した正面図である。
【図８】同実施形態の部分詳細を示した平断面図である。
【図９】本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの第４実施形態を示した側面図である。
【図１０】本発明に係るシリンダ部の変形例を示した正面図である。図１１は図１０のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１２】シリンダ本体６２と締結部６４とを圧入によって一体加工する手順を例示した説明図である。
【図１３】浮動型ディスクブレーキの基本構造を示した原理図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０………回転軸、１２………ロータ、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ………キャリパ、１６………シリンダ部、１８………ブリッジ部、２０………爪部、２２………インナパッド、２４………アウタパッド、２８………（シリンダ部の）締結部、３０………（ボルト用の）ネジ孔、３２………（スライドピン用の）ネジ孔、３４………（ブリッジ部の）締結部、３６………ボルト孔、３８………ボルト、４０………スライドピン、４２………ピン部、４４………サポート、４６………ピン穴、５０………カシメ部材、５２………スライドピン、５４………スライドピン、５６………ボルト部、５８………ピン部、６０………シリンダ部、６２………シリンダ本体、６２Ａ………前側部、６２Ｂ………後側部、６２Ｃ………フランジ部、６２Ｄ………鍔状部、６４………締結部、６６………受け台、６８………コニング治具。
【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】
2007321975.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2007321975.tif 000013
【図１２】
2007321975.tif 000014
【図１３】
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