JP2014516143A - 揺動パッド式ブレーキキャリパー - Google Patents

Abstract

キャリパーハウジングは、ピストンボア形成部と、ピストンボア形成部と一組のキャリパーフィンガー部との間に延設され、キャリパーフィンガー部とピストンボア形成部とを連結するブリッジと、を有する。キャリパーハウジングのキャリパーフィンガー部は、ブリッジから下方へ延設されて平坦面を形成する。ディスク状のロータが、第一側部および第二側部を有するとともに、キャリパーフィンガー部に隣接して配置される。外側ブレーキパッドは、第一重心を有し、ロータの第一側部に隣接していて配置されており、キャリパーフィンガー部と当接することによってキャリパーフィンガー部が外側ブレーキパッドを付勢してロータの第一側部と係合可能とする。キャリパーフィンガー部のそれぞれは、外側ブレーキパッドとキャリパーフィンガー部の平坦面との間で延設される揺動縁部を有しており、これにより、外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りに揺動できる。

Description

本発明は、車両のブレーキキャリパーアセンブリに関する。

車両のブレーキキャリパーアセンブリとして、Ｓｃｈｏｎｅｎｂｅｒｇｅｒの米国特許第５，０３６，９３２号に、第一中心軸に沿って水平に配置される略シリンダ形状のピストンボア形成部と、ピストンボア形成部と一組のキャリパーフィンガー部との間に延設されるとともにキャリパーフィンガー部とピストンボア形成部とを互いに連結するブリッジと、を有するキャリパーハウジングが開示されている。キャリパーフィンガー部は、ブリッジから下方へ延設されて平坦面を形成する。略ディスク状のロータが、第一側部および第二側部を形成して第二中心軸の回りに回転可能であり、キャリパーフィンガー部に隣接して配置される。外側ブレーキは、ロータの第二側部とキャリパーフィンガー部との間に位置する第一重心を有する。

ブレーキディスクロータの厚さは、周方向や径方向にばらついている場合があり、この場合、ロータの厚さのばらつきにより、ブレーキトルクの変動が生じる可能性があり、車両のブレーキを印加したときにドライバーは脈動や激しい振動を感じる可能性があることが以前から認識されていた。米国特許第５，０３６，９３２号に開示されたアセンブリは、キャリパーアセンブリの剛性を低減することによりブレーキトルクの変動を制御することを意図している。しかしながら、キャリパーアセンブリの剛性を低減すると、ブレーキ抵抗、ブレーキパットの偏摩耗および制動距離の増加などブレーキ性能が低下する傾向にある。ブレーキ性能の低下は燃費の低下、制動距離の増加、踏み込み感覚の貧弱さなどの車両の問題となるおそれがある。

したがって、キャリパーアセンブリの全体的な剛性を低下することなく、ある一定のロータ厚さのばらつきがあってもブレーキトルク変動の制御を改良することが望まれている。同時に、ブレーキパットの偏摩耗を改善することも望まれている。

本発明は、キャリパーフィンガー部のそれぞれが、外側ブレーキパッドとキャリパーフィンガー部の平坦面との間で延設される揺動縁部を形成しており、外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りに揺動可能である車両用ブレーキキャリパーアセンブリを提供する。

本発明は、ディスク厚さばらつきの径方向成分に応じてキャリパーが反応して、ブレーキトルク変動を低減し、ブレーキパッドの偏摩耗を改善し、車両のブレーキを印加したときにドライバーが感じる激しい振動を低減する。

本発明の種々の他の利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明からより理解され、明らかとなろう。

本発明において構成された車両用ブレーキキャリパーアセンブリの好ましい実施形態の斜視図である。 ピストンボア形成部を部分的に断面で示しているブレーキキャリパーアセンブリの側面図である。 図２の切断線３−３に沿って得られたキャリパーハウジングの断面図である。 アセンブリの拡大部分側面図である。 外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りで揺動しているアセンブリの拡大部分側面図である。 本発明の他の実施態様にかかる外側ブレーキパッドの背面図である。 外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りで揺動している、本発明の他の実施態様の拡大部分側面図である。 本発明の他の実施態様にかかる外側ブレーキの背面図である。 外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りで揺動している、本発明の他の実施態様の拡大部分側面図である。 外側ブレーキパッドが揺動縁部の回りで揺動している、本発明の他の実施態様の拡大部分側面図である。

図面を参照して、車両のブレーキキャリパーアセンブリを模式的に図１に示す。図面では、対応する同じ部品には同じ符号を付している。

アセンブリは、模式的に示すように、第一中心軸Ａに沿って水平に配置される略シリンダ形状のピストンボア形成部２２と、ピストンボア形成部２２と一組のキャリパーフィンガー部２６との間に延設されるとともにキャリパーフィンガー部２６とピストンボア形成部２２とを互いに連結するブリッジ２４と、を有するキャリパーハウジング２０を備える。キャリパーハウジング２０のキャリパーフィンガー部２６が、ブリッジ２４から下方へ延設されるとともに間隔を空けて平行に配置されて平坦面２８を形成する。

ロータ３０は、模式的に示すように略ディスク状であり、第一側部３２および第二側部３４を形成して、第二中心軸Ｂの回りに回転可能であり、キャリパーフィンガー部２６に隣接して配置される。ロータ３０には、ロータ３０の第一側部３２とロータ３０の第二側部３４との間に延びる第二中心軸Ｂに沿って配置される中心孔３６が形成される。

外側ブレーキパッド３８は、模式的に示すように第一重心Ｃを有し、ロータ３０の第一側部３２に隣接して配置されており、キャリパーフィンガー部２６と当接することによってキャリパーフィンガー部２６が外側ブレーキパッド３８を付勢してロータ３０の第一側部３２と係合可能とする。外側ブレーキパッド３８は、外側ブレーキパッド装着板４０と、外側ブレーキパッド装着板４０に配置される第一摩擦材料４２と、を備える。第一シム４４は、キャリパーフィンガー部２６と外側ブレーキパッド装着板４０との間で外側ブレーキパッド３８の上に配置される。

内側ブレーキパッド４６は、模式的に示すように、ロータ３０の第二側部３４とピストンボア形成部２２との間でピストンボア形成部２２に隣接して配置される。内側ブレーキパッド４６は、内側ブレーキパッド装着板４８と、内側ブレーキパッド装着板４８に配置された第二摩擦の材料５０と、から構成される。ピストン５２は第一中心軸Ａに沿ってピストンボア形成部２２に位置する第二重心Ｄを有するとともに、内側ブレーキパッド４６をロータ３０の第二側部３４に向かって付勢するよう内側ブレーキパッド４６と当接する。第二シム５４は、ピストン５２と内側ブレーキパッド装着板４８との間で内側ブレーキパッド４６上に配置される。ブレーキパッド摩耗表示器５６は、内側ブレーキパッド４６の第二シムに５４取り付けられるとともに、第二シム５４からロータ３０へ向かって垂直に延設されて、これにより、内側ブレーキパッド４６の摩耗を点検できる。あるいは、ブレーキパッド表示器を、外側ブレーキパッド３８の摩耗を点検するために、外側ブレーキパッド３８の第一シムに取り付けることもできる。

ブレーキパッド３８，４６の装着板４０，４８は、装着板から水平に反対方向に延設される一組のガイド５８を有する。ピストンボア形成部２２は、ピストンボア形成部２２から遠端部６２へ水平に反対方向に外側に延設される一組の装着アーム部６０を有する。装着アーム部６０のそれぞれの遠端部６２には、キャリパーハウジング２０を支持ブラケット６６に取り付けるための装着孔６４が形成される。

支持ブラケット６６は、模式的に示すように、クレードル（揺りかご）状であって、基部６８と一組の脚部７０とを有する。一組の脚部は、基部６８から垂直に延設されるとともに間隔を空けて平行に配置され、支持ブラケット６６の脚部７０と基部６８との間に延設されるチャネル７２を形成している。支持ブラケット６６の基部６８には、支持ブラケット６６を車両に固定するための複数の孔７４が形成されている。支持ブラケット６６の脚部７０のそれぞれは、脚部７０から垂直に延設されて複数の凹部７８を形成する複数のフランジ７６を有する。ブレーキパッド３８，４６のガイド５８は、脚部７０の凹部７８に配置され、これにより、支持ブラケット６６の脚部７０間にブレーキパッド３８，４６が取り付けられる。支持ブラケット６６は、ロータ３０の一部が支持ブラケット６６のチャネル７２を通過可能となるよう、ロータ３０の上方に配置される。外側ブレーキパッド３８は、ロータ３０の第一側部３２に隣接して配置される。内側ブレーキパッド４６は、ロータ３０の第二側部３４に隣接してロータとブレーキ係合するよう可動に配置される。

キャリパーフィンガー部２６のそれぞれは、外側ブレーキパッド３８とキャリパーフィンガー部２６の平坦面２８との間で延設される揺動縁部８０を有しており、これにより、外側ブレーキパッド３８が揺動縁部８０の回りに揺動できる。キャリパーフィンガー部２６のそれぞれは、揺動縁部８０からキャリパーフィンガー部遠端部８２へ向かって下方へ先細りする。揺動縁部８０およびピストン５２の第二重心Ｄは、外側ブレーキパッド３８の第一重心Ｃから中央２５パーセント８４（２５％）（図示せず）以内に位置している。キャリパーフィンガー部２６の平坦面２８は、平坦面２８から突出して外側ブレーキパッド３８と係合する肩部８８に揺動縁部８０を形成する接続面８６を有する。あるいは、第一シム４４を、外側ブレーキパッド３８の第一重心Ｃに隣接して、好ましくは少し上方に配置して、揺動縁部８０を形成することもできる（図６および図７参照）。言いかえれば、前述の米国特許第５，０３６，９３２号のような従来技術とは異なり、揺動縁部８０を、パッド３８が平坦面２８に対して揺動し易い位置に配置する。

本発明の他の実施形態を、図８、図９および図１０に示す。揺動縁部８０は、外側ブレーキパッド３８とキャリパーフィンガー部２６の平坦面２８との間に水平に延設されるリブ９０によって形成される。リブ９０は、キャリパーフィンガー部２６の平坦面２８と係合するよう外側ブレーキパッド３８から垂直に外側に延設される。

本発明を、例示的な実施態様を用いて説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更ができ、また本発明の要素を均等物で置き換えできることは当業者には理解されよう。さらに、多くの変更を、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に特定の状況または材料を適応させるよう行うことができる。したがって、本発明を、本発明の実行のために思考された最良の態様として開示した具体的な実施形態に限定するのではなく、添付の特許請求の範囲の請求項の範囲内にあるあらゆる態様が本発明には含まれる。

Ａ 第一中心軸
Ｂ 第二中心軸
Ｃ 第一重心
Ｄ 第二重心
２０ キャリパーハウジング
２２ ピストンボア形成部
２４ ブリッジ
２６ キャリパーフィンガー部
２８ 平坦面
３０ ロータ
３２ 第一側部
３４ 第二側部
３６ 中心孔
３８ 外側ブレーキパッド
４０ 外側ブレーキパッド装着板
４２ 第一摩擦材料
４４ 第一シム
４６ 内側ブレーキパッド
４８ 内側ブレーキパッド装着板
５０ 第二摩擦材料
５２ ピストン
５４ 第二シム
５６ ブレーキパッド摩耗表示器
５８ ガイド
６０ 装着アーム部
６２ 遠端部
６４ 装着孔
６６ 支持ブラケット
６８ 基部
７０ 脚部
７２ チャネル
７４ 孔
７８ 凹部
８０ 揺動縁部
８２ キャリパーフィンガー部遠端部
８４ 中央２５パーセント
８６ 接続面
８８ 肩部
９０ リブ

Claims (20)

1. 車両用ブレーキキャリパーアセンブリであって、
   第一中心軸に沿って水平に配置される略シリンダ形状のピストンボア形成部と、前記ピストンボア形成部と一組のキャリパーフィンガー部との間に延設されるとともに前記キャリパーフィンガー部と前記ピストンボア形成部とを互いに連結するブリッジと、を有し、前記キャリパーフィンガー部が前記ブリッジから下方へ延設されて平坦面を形成しているキャリパーハウジングと、
   第一側部および第二側部を形成して第二中心軸の回りに回転可能であり、前記キャリパーフィンガー部に隣接して配置される略ディスク状のロータと、
   前記ロータの前記第二側部と前記キャリパーフィンガー部との間に位置する第一重心を有する外側ブレーキと、
   を備え、
   前記キャリパーフィンガー部のそれぞれは、前記外側ブレーキパッドと前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面との間で延設される揺動縁部を有しており、前記外側ブレーキパッドが前記揺動縁部の回りに揺動可能である、アセンブリ。
2. 請求項１に記載のアセンブリであって、前記キャリパーフィンガー部は、前記揺動縁部からキャリパーフィンガー部遠端部へ向かって下方へ先細りするアセンブリ。
3. 請求項２に記載のアセンブリであって、前記揺動縁部は、前記外側ブレーキパッドの前記第一重心から中央２５パーセント（２５％）以内にあるアセンブリ。
4. 請求項３に記載のアセンブリであって、前記ピストンボア形成部に位置する第二重心を有するピストンを備えており、前記第二重心は、前記外側ブレーキパッドの前記第一重心から前記中央２５パーセント（２５％）以内にあるアセンブリ。
5. 請求項４に記載のアセンブリであって、前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面は、前記平坦面から突出して前記外側ブレーキパッドと係合する肩部に前記揺動縁部を形成する接続面を有するアセンブリ。
6. 請求項４に記載のアセンブリであって、前記キャリパーフィンガー部と前記外側ブレーキパッドとの間に配置される第一シムを備えており、前記第一シムは、前記外側ブレーキパッドの前記第一重心に隣接して配置されるとともに、前記揺動縁部を画定するよう配置されているアセンブリ。
7. 請求項４に記載のアセンブリであって、前記揺動縁部は、前記外側ブレーキパッドと前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面との間に水平に延設されるリブによって形成されているアセンブリ。
8. 請求項７に記載のアセンブリであって、前記リブは、前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面と係合するよう前記外側ブレーキパッドから垂直に外側に延設されているアセンブリ。
9. 請求項１に記載のアセンブリであって、前記ロータは、前記ロータの前記第一側部と前記ロータの前記第二側部との間に延びる前記第二中心軸に沿って配置される中心孔を有するアセンブリ。
10. 請求項１に記載のアセンブリであって、前記外側ブレーキパッドは、外側ブレーキパッド装着板と、前記外側ブレーキパッド装着板に配置される第一摩擦材料と、を備えているアセンブリ。
11. 請求項１に記載のアセンブリであって、前記ロータの前記第二側部と前記ピストンボア形成部との間で前記ピストンボア形成部に隣接して配置される内側ブレーキパッドを備えるアセンブリ。
12. 請求項１１に記載のアセンブリであって、前記内側ブレーキパッドは、内側ブレーキパッド装着板と、前記内側ブレーキパッド装着板に配置される第二摩擦材料と、を備えているアセンブリ。
13. 請求項１２に記載のアセンブリであって、前記ピストンボア形成部と前記内側ブレーキパッド装着板との間で前記内側ブレーキパッドに配置される第二シムを備えるアセンブリ。
14. 請求項１３に記載のアセンブリであって、前記内側ブレーキパッドの前記第二シムに取り付けられるとともに、前記第二シムから前記ロータへ向かって垂直に延設されて前記内側ブレーキパッドの摩耗を点検するためのブレーキパッド摩耗表示器を備えるアセンブリ。
15. 請求項１に記載のアセンブリであって、前記ピストンボア形成部は、前記ピストンボア形成部から遠端部へ水平に反対方向に外側に延設される一組の装着アーム部を有しているアセンブリ。
16. 車両用ブレーキキャリパーアセンブリであって、
    第一中心軸に沿って水平に配置される略シリンダ形状のピストンボア形成部と、前記ピストンボア形成部と一組のキャリパーフィンガー部との間に延設されるとともに前記キャリパーフィンガー部と前記ピストンボア形成部とを互いに連結するブリッジと、を有し、前記キャリパーハウジングの前記キャリパーフィンガー部が、前記ブリッジから下方へ延設されるとともに間隔を空けて平行に配置されて平坦面を形成しているキャリパーハウジングと、
    第一側部および第二側部を形成して第二中心軸の回りに回転可能であり、前記キャリパーフィンガー部に隣接して配置される略ディスク状のロータであって、前記ロータの前記第一側部と前記ロータの前記第二側部との間に延びる前記第二中心軸に沿って配置される中心孔を有するロータと、
    第一重心を有するとともに、前記ロータの前記第一側部に隣接して配置され、前記キャリパーフィンガー部と当接することによって前記キャリパーフィンガー部が前記外側ブレーキパッドを付勢して前記ロータの前記第一側部と係合可能とする外側ブレーキパッドであって、外側ブレーキパッド装着板と、前記外側ブレーキパッド装着板に配置される第一摩擦材料と、を備えている外側ブレーキパッドと、
    前記キャリパーフィンガー部と前記外側ブレーキパッド装着板との間で前記外側ブレーキパッドに配置される第一シムと、
    前記ロータの前記第二側部と前記ピストンボア形成部との間で前記ピストンボア形成部に隣接して配置される内側ブレーキパッドであって、内側ブレーキパッド装着板と、前記内側ブレーキパッド装着板に配置される第二摩擦材料と、を備えている内側ブレーキパッドと、
    前記第一中心軸に沿って前記ピストンボア形成部に位置する第二重心を有するとともに、前記内側ブレーキパッドを前記ロータの前記第二側部に向かって付勢するよう前記内側ブレーキパッドと当接するピストンと、
    前記ピストンと前記内側ブレーキパッド装着板との間で前記内側ブレーキパッドに配置される第二シムと、
    前記内側ブレーキパッドの前記第二シムに取り付けられるとともに、前記第二シムから前記ロータへ向かって垂直に延設されて前記内側ブレーキパッドの摩耗を点検するためのブレーキパッド摩耗表示器と、
    を備えるアセンブリであって、
    前記ブレーキパッドの前記装着板は、前記装着板から水平に反対方向に延設される一組のガイドを有しており、
    前記ピストンボア形成部は、前記ピストンボア形成部から遠端部へ水平に反対方向に外側に延設される一組の装着アーム部を有しており、
    前記装着アーム部のそれぞれの前記遠端部には、前記キャリパーハウジングを支持ブラケットに取り付けるための装着孔が形成されており、
    前記支持ブラケットは略クレードル状であって、基部と一組の脚部とを有しており、該一組の脚部は、前記基部から垂直に延設されるとともに間隔を空けて平行に配置され、前記支持ブラケットの前記脚部と前記基部との間に延設されるチャネルを形成しており、
    前記支持ブラケットの前記基部には、前記支持ブラケットを車両に固定するための複数の孔が形成されており、
    前記支持ブラケットのそれぞれの前記脚部は、前記脚部から垂直に延設されて複数の凹部を形成する複数のフランジを有しており、
    前記ブレーキパッドの前記ガイドは、前記ブレーキパッドを前記支持ブラケットの前記脚部間に取り付けるために、前記脚部の前記凹部に配置されており、
    前記支持ブラケットは、前記ロータの一部が前記支持ブラケットの前記チャネルを通過可能となるよう、前記ロータの上方に配置され、前記外側ブレーキパッドは前記ロータの前記第一側部に隣接して配置され、前記内側ブレーキパッドは前記ロータの前記第二側部に隣接してロータとブレーキ係合するよう可動に配置されており、
    前記キャリパーフィンガー部のそれぞれは、前記外側ブレーキパッドと前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面との間で延設される揺動縁部を有しており、前記外側ブレーキパッドが前記揺動縁部の回りに揺動可能であり、
    前記キャリパーフィンガー部のそれぞれは、前記揺動縁部からキャリパーフィンガー部遠端部へ向かって下方へ先細りしており、
    前記揺動縁部および前記ピストンの前記第二重心は、前記外側ブレーキパッドの前記第一重心の中央２５パーセント（２５％）以内に位置しているアセンブリ。
17. 請求項１６に記載のアセンブリであって、前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面は、前記平坦面から突出して前記外側ブレーキパッドと係合する肩部に前記揺動縁部を形成する接続面を有するアセンブリ。
18. 請求項１６に記載のアセンブリであって、前記第一シムは、前記揺動縁部を画定するよう、前記外側ブレーキパッドの前記第一重心に隣接して配置されているアセンブリ。
19. 請求項１６に記載のアセンブリであって、前記揺動縁部は、前記外側ブレーキパッドと前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面との間に水平に延設されるリブによって形成されているアセンブリ。
20. 請求項１９に記載のアセンブリであって、前記リブは、前記キャリパーフィンガー部の前記平坦面と係合するよう前記外側ブレーキパッドから垂直に外側に延設されているアセンブリ。

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