クーリングシステムを備えたブレーキキャリパ
ディスクブレーキのブレーキキャリパ(1)は、間隔をあけてブレーキディスク(15)の一部分を収容するディスクスペース(4)を定義する2つの側壁部(2,3)を有し、これらの側壁部(2,3)の中の第1の側壁部(3)が、回転可能に且つ平行移動可能に、キャリパ(1)を車両に一体的に固定する手段を有し、側壁部(2,3)同士がディスクスペース(4)をまたがって延びる連結部(5)によって連結されている。側壁部(2,3)それぞれは、ブレーキディスク(15)と係合する摩擦面(20)と該摩擦面(20)の反対側に押圧面(21)とを備える少なくとも1つのパッド(10)を収容する少なくとも1つの収容部(13)を定義している。ブレーキキャリパ(1)はまた、パッド(10)の押圧面(21)と係合し、ブレーキディスク(15)に向かってパッド(10)を押圧してパッド(10)とブレーキディスク(15)とを締結させる押圧手段(17)と、パッド(10)に冷却エアの流れを運ぶクーリングダクトとを有する。このクーリングダクトは、パッド(10)の摩擦面(20)側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている第1の出口ポート(19)と、第1の出口ポート(19)と異なり、パッド(10)の押圧面(21)側に第2の部分冷却流を発生させるように構成されている第2の出口ポート(22)とを有し、そこにおいて、第2の部分冷却流が第1の部分冷却流と異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスクブレーキ、特に高性能車用ディスクブレーキのブレーキキャリパに関する。
【背景技術】
【0002】
高性能車、例えばレース車は、今日、非常に大きな最高速度を出すことができる。したがって、これらのブレーキシステムは、効果的な制動(すなわち、短い制動距離)、および例えば走行中の全般に亘って均一な制動応答性を保証することが求められている。
【0003】
ブレーキング中、摩擦材料から作製されたパッドライニングとディスクとの間に発生する摩擦熱により、ブレーキのいくつかの構成要素が過熱状態(オーバーヒート)になる。特にディスクやパッドが過熱状態になってこれらを形成する材料の特性が変化し、それにより全体のブレーキ効率が低下する。その上、非常に高温なパッドと該パッドを作動するシリンダ−ピストンユニットとが接触していることにより、ブレーキングシステムの流体が過熱状態になって沸騰する危険がある。これらにより、ブレーキのレスポンスが変化し、ブレーキシステムに取り返しのつかないダメージが発生する可能性がある。
【0004】
これらの問題を未然に防ぐために、ブレーキキャリパは、適切なクーリングシステムを備えている。このための複数の方法が知られている。
【0005】
特開平03−194226号公報に記載されているディスクブレーキ用のブレーキキャリパにおいては、冷却エアの同一の流れはダクトによってパッドのリヤ領域に運ばれ、続いて、薄い該パッド内に形成されている流路を通過してパッドとディスクとの接触領域に到達する。しかしながら、この方法は、パッド内に流路を形成するため、ブレーキング中にディスクを押圧する摩擦面が、当然ながら減少する。その上、制動中、パッドに形成された流路がディスクによって正面でふさがれることから、パッドがディスクに接触していないときしか、冷却エアの流れによるクーリングが行われない。
【0006】
特開昭62−67337号公報にディスクブレーキ用のブレーキキャリパが記載されており、冷却エアの流れはパッドを作動させるピストンに形成されている中空部に運ばれ、続いて、ピストンの半径方向孔を介してディスクとパッドの接触部に到達する。しかしながら、この方法によれば、冷却エアは、ピストンの中空部とディスク領域とを連続して通過するため、ディスク領域に到達する時には既に高温になっている。したがって、ピストンとパッドの間の領域だけがクーリングされることになる。
【発明の概要】
【0007】
したがって、本発明は、従来の欠点を克服したクーリングシステムを備えた、ディスクブレーキのキャリパを提供することを目的とする。
【0008】
特に、本発明は、例えば長い間繰り返して乱暴にブレーキングされるなど、特に厳しい使用環境の下で、ディスクと、パッドと、ブレーキシステムの流体とが過熱状態になることを回避することができるクーリングシステムを備えた、ディスクブレーキのブレーキキャリパを提供することを目的とする。
【0009】
これらの目的また他の目的は、以下の構成を備えたディスクブレーキ用のブレーキキャリパによって達成される。
【0010】
互いに間隔をあけて設けられた2つの側壁部。これらの側壁部は、ブレーキディスクの一部分を収容するディスクスペースを定義する。これらの側壁部のうちの第1の側壁部は、回転可能に且つ平行移動可能に、キャリパを車両に一体的に固定する手段を有する。側壁部同士は、ディスクスペースをまたがって延びる連結部によって連結される。側壁部はそれぞれ、ブレーキディスクと係合する摩擦面と該摩擦面の反対側に押圧面とを備える少なくとも1つのパッドを収容することに適した少なくとも1つの収容部を定義する。
【0011】
パッドの押圧面と係合し、ブレーキディスクに向かってパッドを押圧して該パッドと該ブレーキディスクとを締結させる押圧手段。
【0012】
パッドに冷却エアの流れを運ぶ複数のクーリングダクト。
【0013】
これらのクーリングダクトは、以下の構成を有する。
【0014】
パッドの摩擦面側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている第1の出口ポート。
【0015】
第1の出口ポートと異なり、パッドの押圧面側に第2の部分冷却流を発生させるように構成されている第2の出口ポート。ここで、この第2の部分冷却流は、第1の部分冷却流と異なっている。
【0016】
以下、本発明をより理解するために、また本発明の利点が分かるように、典型例であって非限定的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係るブレーキキャリパを備えたディスクブレーキの正面図である。
【0018】
【図2】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの斜視図である。
【0019】
【図3】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの側面図である。
【0020】
【図4】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの分解斜視図である。
【0021】
【図5】異なる地点から見た、図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの分解斜視図である。
【0022】
【図6】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの構成要素の斜視図である。
【0023】
【図7】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパのX−X断面図である。
【0024】
【図8】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパのY−Y断面図である。
【0025】
【図9】図3のブレーキキャリパのZ−Z断面図である。
【0026】
【図10】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの別の構成要素の斜視図である。
【0027】
【図11】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの図10に示す構成要素の側面図である。
【0028】
【図12】本発明の別の実施形態に係るブレーキキャリパの構成要素の側面図である。
【0029】
【図13】図12のブレーキキャリパの構成要素の中の一部の構成要素の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図には、ディスクブレーキのブレーキキャリパが、符号1によって示されている。
【0031】
キャリパ1は、ねじなどの固定手段によって車両のサスペンションに固定されている。一方、環状の制動帯域を備えている、ディスクブレーキのブレーキディスク15は、車両のホイールハブに連結されている。ブレーキディスク15は、ブレーキディスクの面Pを定義する。
【0032】
キャリパ1は、2つの側壁部2,3を有し、第1の側壁部3はサスペンション側であって固定手段が形成されており、第2の側壁部2はホイール側である。これらの側壁部2,3は、間隔をあけて配置されてブレーキディスク15の一部分を収容するディスクスペース4を定義するとともに、ディスクブレーキ4をまたがって延びる連結部5によって連結されている(図1)。
【0033】
好適には、この連結部5は2つの端側ブリッジ部6,7を有し、これらは中央ポート8を定義する。また、連結部5は、中央ポート8に配置されたブリッジ部9を有し、これは2つの側壁部2,3を連結してブレーキング中にキャリパ1が変形しないようにしている。
【0034】
好適には、ブリッジ部9は、中央ポート8の略中心に位置し、該中央ポートを実質的に同様に広がる同一の2つのポートに分割する。
【0035】
少なくとも1つ、好適には2つのパッド10は、スチールで作製されているなど摩擦材料のライニング12を支持するプレート11を有し、それぞれブレーキディスク15側面の制動帯域に配置され、キャリパ1の側壁部2,3によって定義されている収容部13内に収容されている。特に、パッド10は、2つの支持ピン14によって支持されている。支持ピン14は、パッド10を吊るすのに十分な大きさや機械抵抗などを備え、プレート11の上縁部16に形成されている孔または溝を介するなどしてパッド10を支持する。これにより、パッド10の径方向(ブレーキディスク15の回転軸R−Rに関連する径方向)の移動が規制される。
【0036】
パッド10は、1つまたはそれ以上の油圧式のシリンダ−ピストンユニットなどの押圧手段17によって作動され、ブレーキディスク15の面Pに対して垂直な方向に移動する。この押圧手段17は、キャリパ1の側壁部2,3に配置され、摩擦ライニング12を介して、ブレーキディスク15の制動帯域の一部分と締結する(図8,9)。
【0037】
ブレーキキャリパ1はまた、各パッド10に冷却エアを運ぶ複数のダクトを有する。
【0038】
有利に、これらのクーリングダクトは、少なくとも1つの第1の出口ポート19を有し、これは、ブレーキディスク15と係合する摩擦面20を備える方のパッド10の側面側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている(図4)。さらに、これらのクーリングダクトは、少なくとも1つの第2の出口ポート22を有し、これは第1の出口ポート19と異なり、第1の部分冷却流と異なる第2の部分冷却流が、押圧面21を備える方のパッド10の側面側に、すなわち押圧手段17と接触する、摩擦面20の反対側の側面側に発生するように構成されている(図7)。
【0039】
有利に、第1の出口ポート19は、パッド10の外側に径方向に配置され、好適にはパッド10の摩擦面と対応するブレーキディスク15の摩擦面との間の接触領域に向いている。さらに、第1の出口ポート19は、有利に、パッド10の摩擦面20によって定義される面P’(例えば、図1や図2参照)と該第1の出口ポート19と交わるように配置されている。それにより、第1の部分冷却流は、パッド10の摩擦面20と対応するディスク摩擦面との間の接触領域に運ばれ、摩擦材料のライニング12に摺接するとともに、パッド10と対向するブレーキディスク15の制動帯域にも摺接する。
【0040】
さらに有利に、第2の出口ポート22は、キャリパ1の第1の側壁部3に形成されており、第2の部分冷却流をパッド10の面P’を横断するように方向付けして該パッド10の押圧面21に直接的に当たるように構成されている。ある実施形態によれば、第2の部分冷却流は、パッド10の押圧面21に対して実質的に直交方向に方向付けされている。さらにある実施形態によれば、第2の部分冷却流は押圧面21に対する直交方向成分と接線方向成分とを有し、それによりエアは押圧面21に沿って流れ、該押圧面21が一様に冷却される。さらに、接線方向成分により、第2の部分冷却流がその進路上の押圧手段17と接触し、該手段17が冷却される。これにより、過熱状態になることやピストンと接触している油圧油の沸騰が抑制される。
【0041】
ある実施形態によれば、ブレーキディスク15の面Pの両側、すなわちブレーキディスク15がキャリパ1に連結されてディスクブレーキを構成しているときの該ブレーキディスク15の両側には、1つまたはそれ以上の第1の出口ポート19と1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22とが形成されている。それにより、1つまたはそれ以上の第1および第2の部分冷却流がディスクの面Pの両側に発生し、パッド10が冷却され、同様にブレーキディスク15の各側に作用して該ディスクの両側が冷却され、さらに2つの側壁部2,3に形成された押圧手段17も冷却される。対向し合うパッド10それぞれは、摩擦面20側と押圧面21側の両方が冷却される。
【0042】
別の実施形態によれば、ブレーキディスク15の面Pの各側に2つの第1の出口ポート19が形成され、対向し合うパッド10それぞれの摩擦面20と、それぞれの制動帯域の摩擦面とに、2つの異なる第1の部分冷却流が発生し、これにより、両パッド10が一様に冷却される。さらに、2つの第2の出口ポート22がブレーキディスク15の面Pの各側に形成され、両パッド10それぞれの押圧面21と、パッド10を作動させる押圧手段17とに、2つの異なる第2の部分冷却流が発生し、これにより、各パッド10の押圧面21側が一様に冷却され、ブレーキシステムの流体への加熱が抑制される。
【0043】
有利に、クーリングダクトは、キャリパ1の第1の側壁部3に好適に配置され、第1の出口ポート19と第2の出口ポート22とに冷却エアを運ぶ、入口ポート24を備える供給ダクト23を有する(例えば、図2参照)。この供給ダクト23は、選択的に空気取り入れ口(図示せず)に接続され、例えばファン手段またはこのブレーキが搭載されている車両のスピードのみのいずれかを利用し、ブレーキ外部から空気を取り入れる。ある実施形態によれば、この入口ポート24は、ディスク15の面Pに対して横断するように、好ましくは直交方向に方向付けされている。
【0044】
有利に、供給ダクト23は複数の異なるサブポートを有し、このサブポートは入口ポート24に入った空気を、異なるダクト内に運ばれる複数の部分冷却流に分流する。サブポートや別々のダクトによって空気の流れが分流されることにより、空気が複数の冷却場所に望ましく分配される。
【0045】
有利に、クーリングダクトは、2つの外側クーリングダクト32,33を有し、これらは、キャリパ1のディスクスペース4の径方向外側で延びている。これらの外側クーリングダクト32,33は、入口ダクト23に接続されており、入口ポート24に入る少なくとも一部の空気が運ばれる。好適には、これら2つの外側クーリングダクト32,33は、中央のブリッジ部9の両側で延びて、キャリパ1の2つの側壁部2と3とを連結している。特に、これら外側クーリングダクト32,33の中の第1のクーリングダクト32は端側ブリッジ部6側に配置されており、第2のクーリングダクト33は端側ブリッジ部7側に配置されている(例えば、図1参照。)。
【0046】
ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33は、片持ち梁状にキャリパ1のサスペンション側の第1の側壁部3に設けられている。
【0047】
さらにある実施形態においては、外側クーリングダクト32,33は、1つまたはそれ以上、好適にはブリッジ部9を挟んで対向し合う2つの支持部28によってキャリパ1のホイール側で支持されている。
【0048】
2つの外側クーリングダクト32,33は、実質的に長方形状の断面を備え、接続部34と、該接続部34によって供給ダクト23と流体接続されている送出部35とを有する(図2、4、および5参照)。
【0049】
外側クーリングダクト32,33内を流れている冷却エアがブレーキディスク15の面Pを挟んで実質的に対称に流れるように、送出部35は、好適には直線形状がよく、さらに好適には、ブリッジ部9と平行であるのが好ましい。
【0050】
有利に、外側クーリングダクト32,33それぞれは、送出部35に、1つまたはそれ以上、好適には2つの第1の出口ポート19を形成し、それはブレーキディスク15の面Pを挟んで対向している。それにより、2つの外側クーリングダクト32,33それぞれに形成されている複数の第1の出口ポート19は、全体的に4つの第1の部分冷却流を、特に、ブレーキディスク15の面Pの各側にブリッジ部9の両側に2つの第1の部分冷却流を発生させる。
【0051】
有利に、外側クーリングダクト32,33の第1の出口ポート19それぞれは、出口溝63を定義する拡散部62によって形成されている。好適には、この出口溝63は、パッド10の面P’と平行に延びており、拡散部62が形成されている対応する外側クーリングダクト32または33の幅に比べて大きくまたは実質的に等しくされている(図4)。これにより、第1の部分冷却流は、別の熱交換手段である中央ポート8を塞ぐことなく、広く拡散される。
【0052】
好適には、拡散部62は、外側クーリングダクト32,33からブリッジ部9に向かって片持ち梁状に設けられている。
【0053】
ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33の一方の接続部34、またはこれらの少なくとも一部は、他方の外側クーリングダクトの接続部34の断面に比べて大きい断面を備えている。好適には、第2の外側クーリングダクト33の接続部34またはそれの一部分が、第1の外側クーリングダクト32に比べて大きい断面を備えている。
【0054】
外側クーリングダクト32および/または33の接続部34は、好適には第2の外側クーリングダクト33の接続部34が、入口ダクト23から流れてきた冷却エアの方向を1つまたはそれ以上の方向に変える方向変更部29を有する(図5)。
【0055】
外側クーリングダクト32,33の接続部34は、実質的に一定または面積が変化するいずれかの断面を備えている。
【0056】
ある実施形態によれば、冷却エアが入る第1の拡散部62に最も近い第2の外側クーリングダクト33の接続部34は、実質的に一定の断面を備えている。
【0057】
別のある実施形態によれば、第1の外側クーリングダクト32の接続部34の断面が、冷却エアが入る第1の拡散部62に最も近い部分に幅狭部30を備え、それによりエアの速度を増加している。
【0058】
外側クーリングダクト32,33の送出部35は、必しも必要でないが、好適には一定の断面を備えている。ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33の送出部35の断面それぞれは、実質的に等しい。
【0059】
有利に、供給ダクト23は、キャリパ1の第1の側壁部3に少なくとも部分的に形成されている連絡路41に流体接続されている(図6,7)。連絡路41は、好適には第1および第2のチャンバ42,43を有し、これらは仕切り壁部44によって分離されて区別されている。連絡路41と第1および第2のチャンバ42,43は、側壁部3の部分65によって、また好適には必しも必要ではないが取り外し可能な、上カバー45によって定義されている。
【0060】
チャンバ42,43に形成されているポート46,47それぞれは、これらのチャンバ42,43と、キャリパのサスペンション側の1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22に冷却エアを運ぶ内側クーリングダクト48とを流体的に連絡している。内側クーリングダクト48とキャリパのサスペンション側の出口ポート22は、好適にはキャリパ1の第1の側壁部3内に形成され、それによりブレーキキャリパ1の内側の寸法と外側の寸法とが全体的に小さくされている。
【0061】
有利に、内側クーリングダクト48は、第1の側壁部3に形成されている、シリンダ−ピストンユニットの1つまたはそれ以上の円筒状収容部64に隣接し(図8,9)、これにより、第2の部分冷却流が、パッド10の押圧面21、押圧手段17、好適には押圧手段の能動端67に当たる。これらの能動端67は、パッド10の押圧面21に直接接触するとともに熱を放散するように構成されており、それによりパッド10を介して、ピストンを作動させるブレーキシステムの流体に伝達される熱量を減らしている。これらの能動端67は、必しも必要ではないが、内部を冷却エアが流れる、簡単な場合においては第2の部分冷却流が流れる複数の放射方向孔を備える放熱部(図示せず)を有してもよい。
【0062】
ある実施形態によれば、側壁部3に形成されているシリンダ−ピストンユニットの円筒状収容部64は、3つあって、隣接し合う円筒状収容部64の各ペアの間に1つの内側クーリングダクト48が存在するように配置されている(図9)。
【0063】
有利に、ブリッジ部9は、該ブリッジ部9の側面に沿って形成されている2つの外側壁部49,50を有し、好適には必しも必要ではないが取り外し可能であってブリッジ部9の長さ全体にわたって延びている第2のカバー51と協働して、連絡路40それぞれのチャンバ42,43から流れてくる冷却エアが通過する1つまたはそれ以上のブリッジダクト、好適には2つのブリッジダクト52,53を形成している(図3,4,6)。ある実施形態によれば、連絡通路40の仕切り壁部44は、ブリッジ部9の長さ全体にわたって延び、それによりこれらのブリッジダクト52,53を分離している。
【0064】
有利に、ブリッジダクト52,53は、サスペンション側の連絡路41と、ホイール側に形成された第2の連絡通路54とを連絡している(図5,7)。
【0065】
この第2の連絡通路54は、好適にはキャリパ1の第2の側壁部2に少なくとも部分的に形成されており、より好ましくは、仕切り壁部44によって分離された2つのチャンバ55,56を有する。チャンバ55,56は、仕切り壁部44によって分離され、それぞれ、サスペンション側の連絡路41のチャンバ42,43と、ブリッジ部9のブリッジダクト52,53を介して連絡されている。
【0066】
連絡路54とそれの第1および第2のチャンバ55,56は、好適には第2の側壁部2の部分66と、好適には必しも必要でないが取り外し可能な第3の上カバー60とによって定義されている。
【0067】
第1の側壁部3のチャンバ42,43から流れる冷却エアは、ブリッジ部9のブリッジダクト52,53内を運ばれ、第2の側壁部2のチャンバ55,56に到達する。
【0068】
チャンバ55,56に形成されているポート57,58はそれぞれ、これらのチャンバ55,56と、キャリパ1のホイール側に形成された1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22へと冷却エアを運ぶ内側クーリングダクト59とを流体的に連絡している。この内側クーリングダクト59とホイール側の第2の出口ポート22は、好適にはキャリパ1の第2の壁部2内に形成され、それにより、キャリパ1の内側の寸法と外側の寸法とが全体的に小さくされている。
【0069】
有利に、内側クーリングダクト59は、第2の側壁部2に形成された1つまたはそれ以上のシリンダ−ピストンユニット用の円筒状収容部64に隣接し(図8,9)、それにより、第2の部分冷却流が、側壁部2に形成されている押圧手段17、好適にはそれの放熱部などの能動端67にあたる。
【0070】
ある実施形態によれば、側壁部2に形成されているシリンダ−ピストンユニットの円筒状収容部64は、3つあって、隣接し合う円筒状収容部の各ペアの間に1つの内側クーリングダクト59が存在するように配置されている(図9)。
【0071】
ある実施形態によれば、ブレーキキャリパ1は、キャリパ1の本体と別に作製され、且つそれに取り外し可能に取り付けできる通気蓋61を有し、それによりブレーキキャリパ1が構成される(図4,5)。この通気蓋61は、供給ダクト23と、外側クーリングダクト32,33と、第1のカバー45および第3のカバー60が形成されている2つの側部を備えているシェルとを一部品として形成し、また第2のカバー51を形成する中央部を形成している。好適には、通気蓋61はさらに、外側クーリングダクト32,33を支持する支持部28を有する。
【0072】
この通気蓋61は、ねじ接続部材などによってキャリパ1の本体に連結され、それにより、必要に応じて、例えば、技術的な検査やメンテナンスの作業のときに簡単に取り外すことができる。
【0073】
本発明の別の態様によれば、ブレーキ非作動状態で車両が走行しているときに収容部13内のパッド10に衝撃が加わらないように、少なくとも1つの適当なスプリング18により、パッド10に予め弾性荷重が加えられている。それにより、ブレーキが非作動状態であるとき、パッド10は収容部13内に制止され、パッド10が動くことによるブレーキの振動や騒音が抑制されている。
【0074】
このスプリング18(図10,11)は、2つの端部70,71によって定義された縦ビーム部69を有する。スプリング18は、その端部70,71に、縦ビーム69に対して横断するように連結する横ビーム72を有する。その横ビーム72は、2つの端部73,74を有し、これらはパッド10のプレート11の上縁部16と係合して該パッド10を適切な位置に弾性的に保持している。
【0075】
このスプリング18はまた、キャリパ1の連結部5のカウンタ部、好適にはブリッジ部9の中央部とスナップ係合するように対応した係合部75を有する。
【0076】
このスプリング18は実質的に対称形状であって、それにより各パッド10に加わる力は実質的に同一になり、その結果ブレーキディスク15のそれぞれの側のパッド10が異なる挙動になることが防止される。
【0077】
係合部75は、縦ビーム69の中央に実質的に形成され、縦ビーム69に対して実質的に対称な形状にされている。それにより、スプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、縦ビーム69を横切る中央ブリッジ部9に対して左右同一の力でスナップ係合する。
【0078】
有利に、スプリング18は、一部品として、好適には、スプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、互いに平行であって且つブレーキディスク15の面Pに対して実質的に直交する軸を中心にして曲がる形状のプレート状材料またはベルト状材料から形成される。
【0079】
さらに、有利に、ブリッジ部9と係合部75は、スプリング18が弾性変形してその横ビーム72の端部73,74がパッド10のプレート11の上縁部16に接触して押圧するような、そのスプリング18がブリッジ部9に係合したままになるような、形状にされて配置されている。
【0080】
ある実施形態によれば、係合部75は、縦ビーム69を挟んで対向し合う1つ、好適には2つの連結部76を有し、これらは実質的にC字形状であって、2つの湾曲部77,78を備え、係合部75がブリッジ部9を把持して横方向に巻き付くようにその凹側が方向付けされている。この目的のために、連結部76は、該連結部76の湾曲部77,78の凹形状と適合する2つの外側に凸形状の部分79,80を備えるのがよく、これにより、スプリング18の係合が容易にされる(例えば図6参照)。
【0081】
C字形状係合部75はまた、2つの湾曲部77,78との間にカウンタ部83を備え、これは、ブリッジ部9のパッド10と対向する下部に形成されている実質的に平面のカウンタ表面と少なくとも部分的に接触する。有利に、このカウンタ部83はくぼみ部85を有し、そのくぼみは、スプリング18がキャリパ1に取り付けられた状態のブレーキング中に、該くぼみ部85がブリッジ部9のカウンタ表面によって圧接される一方、横ビーム72の端部73,74がパッド10の上縁部16と係合するように方向付けされている。これにより、パッド10は、ブリッジ部9から弾性的に押圧される。好適には、くぼみ部85は、縦ビーム69を横断する方向に係合部75全体にわたって連続的に延びている。
【0082】
また、有利に、湾曲部77,78は、係合部75が弾性変形することによってブリッジ部9に締結するような距離をあけて配置されている。
【0083】
また、ある実施形態においては、連結部76の湾曲部77,78は、実質的にS字形状であって、すなわち曲がる方向が反対の2つの湾曲部、特に凹形状の湾曲部79と凸形状の湾曲部80とを備えている。凹形状湾曲部79は、上述のC字形状湾曲部のように機能する。凸形状湾曲部80は、ブリッジ部9の側面81に押し当たり、それによりブリッジ部9にスプリング18の支点が確保され、その結果さらに強く固定される(図6)。
【0084】
有利に、パッド10のプレート11は、横ビーム72の端部73,74を受ける台座部82を定義している。それにより、スプリング18が、その長手方向にまたは逆方向に、パッド10に対して移動することが抑制されるまたは防止される。
【0085】
台座部82は、横ビームの端部73,74と係合する形状にされている。また、パッド10のプレート11の上縁部16の湾曲部は、選択的に、横ビーム72の端部73,74と摩擦係合するのに適した表面粗さにしてもよい。
【0086】
ある実施形態によれば、各プレート11の台座部82は、互いに種々の形状であって、それにより、スプリング18の横ビーム72が、ブレーキング中、ブリッジ部9の2つの側で異なるように、非対称的に付勢して各パッド10に負荷を与えることができる。好適には、キャリパ1にパッド10が取り付けられたときに、端壁部7に向いているブリッジ部9の側面側に配置されている台座部82は、スプリング18がブリッジ部9から端壁部7への方向D1にプレート11を押圧するような且つ方向D1と直交するディスクスペース4への方向D2にプレート11を押圧するような形状にされている。また、端壁部6に向いているブリッジ部9の側面側に配置されている台座部82は、スプリング18がディスクスペース4の内側への方向D3に、好適には方向D2と実質的に平行にプレート11を押圧するような形状にされている(図12,図13参照)。
【0087】
有利に、横ビーム72は、凸形状であって、またスプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、その凸側がパッド10に向くように構成されている。それにより、スプリング18は、パッド10を側壁部2,3へと、すなわちブレーキディスク25の面Pと直交して該ブレーキディスクから離れる方向に弾性的に押圧することができる。ある実施形態によれば、これらの横ビーム72は、少なくとも部分的に多角形形状にされている(図10,11)。
【0088】
好適には、横ビーム72は、実質的な厚さが異なることなく、縦ビーム64に接続されている。それにより、スプリング18は、実質的に部分的に剛性が異なることが避けられている。
【0089】
より好適には、横ビーム72は、その長さ全体にわたって、C字形状などの一定の断面形状を備えており、その凸側がパッド10に向いて台座部82に接している。
【0090】
有利に、横ビーム72と係合部75との間の縦ビーム69の部分84は、ブリッジ部9の外側壁部49,50とパッド10の台座部82との間の距離に比べて長く、特に有利に、実質的にS字形状にされている。それにより、スプリング18に予め適当な負荷が作用し、パッド10の台座部82内の横ビーム72が弾性的に押圧される。
【0091】
このような形状のスプリング18は、本発明に係る上述のブレーキキャリパ1と異なる特徴のブレーキキャリパにも有利に提供することができる。
【0092】
以上の説明により、当業者は、従来のブレーキキャリパに関連する問題を解決する本発明に係るブレーキキャリパを理解することができる。
【0093】
特に、当業者は、本発明に係るブレーキキャリパにより、パッドの両側、すなわち摩擦面側と押圧面側とに部分冷却流が確保され、それにより乱暴なブレーキングが繰り返されることによる過熱状態を抑制することができることを理解する。
【0094】
また、当業者は、第1の部分冷却流が、パッドの摩擦面側に加えて、ブレーキディスクの摩擦面にも作用することを理解する。したがってブレーキディクの両側に冷却エアが流れ、それによりブレーキディスクが適温範囲内に維持される。
【0095】
最後に、当業者は、第2の部分冷却流が押圧手段の能動部に流れることにより、ブレーキシステムの流体への熱伝達が強く抑制され、該流体が沸騰する可能性がかなり低くなることを理解する。
【0096】
当業者は、請求の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態を、二次的なまたは特定の要件に応じて、変更、改造、または構成要素を機能的に同一のものと交換することができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスクブレーキ、特に高性能車用ディスクブレーキのブレーキキャリパに関する。
【背景技術】
【0002】
高性能車、例えばレース車は、今日、非常に大きな最高速度を出すことができる。したがって、これらのブレーキシステムは、効果的な制動(すなわち、短い制動距離)、および例えば走行中の全般に亘って均一な制動応答性を保証することが求められている。
【0003】
ブレーキング中、摩擦材料から作製されたパッドライニングとディスクとの間に発生する摩擦熱により、ブレーキのいくつかの構成要素が過熱状態(オーバーヒート)になる。特にディスクやパッドが過熱状態になってこれらを形成する材料の特性が変化し、それにより全体のブレーキ効率が低下する。その上、非常に高温なパッドと該パッドを作動するシリンダ−ピストンユニットとが接触していることにより、ブレーキングシステムの流体が過熱状態になって沸騰する危険がある。これらにより、ブレーキのレスポンスが変化し、ブレーキシステムに取り返しのつかないダメージが発生する可能性がある。
【0004】
これらの問題を未然に防ぐために、ブレーキキャリパは、適切なクーリングシステムを備えている。このための複数の方法が知られている。
【0005】
特開平03−194226号公報に記載されているディスクブレーキ用のブレーキキャリパにおいては、冷却エアの同一の流れはダクトによってパッドのリヤ領域に運ばれ、続いて、薄い該パッド内に形成されている流路を通過してパッドとディスクとの接触領域に到達する。しかしながら、この方法は、パッド内に流路を形成するため、ブレーキング中にディスクを押圧する摩擦面が、当然ながら減少する。その上、制動中、パッドに形成された流路がディスクによって正面でふさがれることから、パッドがディスクに接触していないときしか、冷却エアの流れによるクーリングが行われない。
【0006】
特開昭62−67337号公報にディスクブレーキ用のブレーキキャリパが記載されており、冷却エアの流れはパッドを作動させるピストンに形成されている中空部に運ばれ、続いて、ピストンの半径方向孔を介してディスクとパッドの接触部に到達する。しかしながら、この方法によれば、冷却エアは、ピストンの中空部とディスク領域とを連続して通過するため、ディスク領域に到達する時には既に高温になっている。したがって、ピストンとパッドの間の領域だけがクーリングされることになる。
【発明の概要】
【0007】
したがって、本発明は、従来の欠点を克服したクーリングシステムを備えた、ディスクブレーキのキャリパを提供することを目的とする。
【0008】
特に、本発明は、例えば長い間繰り返して乱暴にブレーキングされるなど、特に厳しい使用環境の下で、ディスクと、パッドと、ブレーキシステムの流体とが過熱状態になることを回避することができるクーリングシステムを備えた、ディスクブレーキのブレーキキャリパを提供することを目的とする。
【0009】
これらの目的また他の目的は、以下の構成を備えたディスクブレーキ用のブレーキキャリパによって達成される。
【0010】
互いに間隔をあけて設けられた2つの側壁部。これらの側壁部は、ブレーキディスクの一部分を収容するディスクスペースを定義する。これらの側壁部のうちの第1の側壁部は、回転可能に且つ平行移動可能に、キャリパを車両に一体的に固定する手段を有する。側壁部同士は、ディスクスペースをまたがって延びる連結部によって連結される。側壁部はそれぞれ、ブレーキディスクと係合する摩擦面と該摩擦面の反対側に押圧面とを備える少なくとも1つのパッドを収容することに適した少なくとも1つの収容部を定義する。
【0011】
パッドの押圧面と係合し、ブレーキディスクに向かってパッドを押圧して該パッドと該ブレーキディスクとを締結させる押圧手段。
【0012】
パッドに冷却エアの流れを運ぶ複数のクーリングダクト。
【0013】
これらのクーリングダクトは、以下の構成を有する。
【0014】
パッドの摩擦面側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている第1の出口ポート。
【0015】
第1の出口ポートと異なり、パッドの押圧面側に第2の部分冷却流を発生させるように構成されている第2の出口ポート。ここで、この第2の部分冷却流は、第1の部分冷却流と異なっている。
【0016】
以下、本発明をより理解するために、また本発明の利点が分かるように、典型例であって非限定的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係るブレーキキャリパを備えたディスクブレーキの正面図である。
【0018】
【図2】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの斜視図である。
【0019】
【図3】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの側面図である。
【0020】
【図4】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの分解斜視図である。
【0021】
【図5】異なる地点から見た、図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの分解斜視図である。
【0022】
【図6】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの構成要素の斜視図である。
【0023】
【図7】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパのX−X断面図である。
【0024】
【図8】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパのY−Y断面図である。
【0025】
【図9】図3のブレーキキャリパのZ−Z断面図である。
【0026】
【図10】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの別の構成要素の斜視図である。
【0027】
【図11】図1のディスクブレーキのブレーキキャリパの図10に示す構成要素の側面図である。
【0028】
【図12】本発明の別の実施形態に係るブレーキキャリパの構成要素の側面図である。
【0029】
【図13】図12のブレーキキャリパの構成要素の中の一部の構成要素の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図には、ディスクブレーキのブレーキキャリパが、符号1によって示されている。
【0031】
キャリパ1は、ねじなどの固定手段によって車両のサスペンションに固定されている。一方、環状の制動帯域を備えている、ディスクブレーキのブレーキディスク15は、車両のホイールハブに連結されている。ブレーキディスク15は、ブレーキディスクの面Pを定義する。
【0032】
キャリパ1は、2つの側壁部2,3を有し、第1の側壁部3はサスペンション側であって固定手段が形成されており、第2の側壁部2はホイール側である。これらの側壁部2,3は、間隔をあけて配置されてブレーキディスク15の一部分を収容するディスクスペース4を定義するとともに、ディスクブレーキ4をまたがって延びる連結部5によって連結されている(図1)。
【0033】
好適には、この連結部5は2つの端側ブリッジ部6,7を有し、これらは中央ポート8を定義する。また、連結部5は、中央ポート8に配置されたブリッジ部9を有し、これは2つの側壁部2,3を連結してブレーキング中にキャリパ1が変形しないようにしている。
【0034】
好適には、ブリッジ部9は、中央ポート8の略中心に位置し、該中央ポートを実質的に同様に広がる同一の2つのポートに分割する。
【0035】
少なくとも1つ、好適には2つのパッド10は、スチールで作製されているなど摩擦材料のライニング12を支持するプレート11を有し、それぞれブレーキディスク15側面の制動帯域に配置され、キャリパ1の側壁部2,3によって定義されている収容部13内に収容されている。特に、パッド10は、2つの支持ピン14によって支持されている。支持ピン14は、パッド10を吊るすのに十分な大きさや機械抵抗などを備え、プレート11の上縁部16に形成されている孔または溝を介するなどしてパッド10を支持する。これにより、パッド10の径方向(ブレーキディスク15の回転軸R−Rに関連する径方向)の移動が規制される。
【0036】
パッド10は、1つまたはそれ以上の油圧式のシリンダ−ピストンユニットなどの押圧手段17によって作動され、ブレーキディスク15の面Pに対して垂直な方向に移動する。この押圧手段17は、キャリパ1の側壁部2,3に配置され、摩擦ライニング12を介して、ブレーキディスク15の制動帯域の一部分と締結する(図8,9)。
【0037】
ブレーキキャリパ1はまた、各パッド10に冷却エアを運ぶ複数のダクトを有する。
【0038】
有利に、これらのクーリングダクトは、少なくとも1つの第1の出口ポート19を有し、これは、ブレーキディスク15と係合する摩擦面20を備える方のパッド10の側面側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている(図4)。さらに、これらのクーリングダクトは、少なくとも1つの第2の出口ポート22を有し、これは第1の出口ポート19と異なり、第1の部分冷却流と異なる第2の部分冷却流が、押圧面21を備える方のパッド10の側面側に、すなわち押圧手段17と接触する、摩擦面20の反対側の側面側に発生するように構成されている(図7)。
【0039】
有利に、第1の出口ポート19は、パッド10の外側に径方向に配置され、好適にはパッド10の摩擦面と対応するブレーキディスク15の摩擦面との間の接触領域に向いている。さらに、第1の出口ポート19は、有利に、パッド10の摩擦面20によって定義される面P’(例えば、図1や図2参照)と該第1の出口ポート19と交わるように配置されている。それにより、第1の部分冷却流は、パッド10の摩擦面20と対応するディスク摩擦面との間の接触領域に運ばれ、摩擦材料のライニング12に摺接するとともに、パッド10と対向するブレーキディスク15の制動帯域にも摺接する。
【0040】
さらに有利に、第2の出口ポート22は、キャリパ1の第1の側壁部3に形成されており、第2の部分冷却流をパッド10の面P’を横断するように方向付けして該パッド10の押圧面21に直接的に当たるように構成されている。ある実施形態によれば、第2の部分冷却流は、パッド10の押圧面21に対して実質的に直交方向に方向付けされている。さらにある実施形態によれば、第2の部分冷却流は押圧面21に対する直交方向成分と接線方向成分とを有し、それによりエアは押圧面21に沿って流れ、該押圧面21が一様に冷却される。さらに、接線方向成分により、第2の部分冷却流がその進路上の押圧手段17と接触し、該手段17が冷却される。これにより、過熱状態になることやピストンと接触している油圧油の沸騰が抑制される。
【0041】
ある実施形態によれば、ブレーキディスク15の面Pの両側、すなわちブレーキディスク15がキャリパ1に連結されてディスクブレーキを構成しているときの該ブレーキディスク15の両側には、1つまたはそれ以上の第1の出口ポート19と1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22とが形成されている。それにより、1つまたはそれ以上の第1および第2の部分冷却流がディスクの面Pの両側に発生し、パッド10が冷却され、同様にブレーキディスク15の各側に作用して該ディスクの両側が冷却され、さらに2つの側壁部2,3に形成された押圧手段17も冷却される。対向し合うパッド10それぞれは、摩擦面20側と押圧面21側の両方が冷却される。
【0042】
別の実施形態によれば、ブレーキディスク15の面Pの各側に2つの第1の出口ポート19が形成され、対向し合うパッド10それぞれの摩擦面20と、それぞれの制動帯域の摩擦面とに、2つの異なる第1の部分冷却流が発生し、これにより、両パッド10が一様に冷却される。さらに、2つの第2の出口ポート22がブレーキディスク15の面Pの各側に形成され、両パッド10それぞれの押圧面21と、パッド10を作動させる押圧手段17とに、2つの異なる第2の部分冷却流が発生し、これにより、各パッド10の押圧面21側が一様に冷却され、ブレーキシステムの流体への加熱が抑制される。
【0043】
有利に、クーリングダクトは、キャリパ1の第1の側壁部3に好適に配置され、第1の出口ポート19と第2の出口ポート22とに冷却エアを運ぶ、入口ポート24を備える供給ダクト23を有する(例えば、図2参照)。この供給ダクト23は、選択的に空気取り入れ口(図示せず)に接続され、例えばファン手段またはこのブレーキが搭載されている車両のスピードのみのいずれかを利用し、ブレーキ外部から空気を取り入れる。ある実施形態によれば、この入口ポート24は、ディスク15の面Pに対して横断するように、好ましくは直交方向に方向付けされている。
【0044】
有利に、供給ダクト23は複数の異なるサブポートを有し、このサブポートは入口ポート24に入った空気を、異なるダクト内に運ばれる複数の部分冷却流に分流する。サブポートや別々のダクトによって空気の流れが分流されることにより、空気が複数の冷却場所に望ましく分配される。
【0045】
有利に、クーリングダクトは、2つの外側クーリングダクト32,33を有し、これらは、キャリパ1のディスクスペース4の径方向外側で延びている。これらの外側クーリングダクト32,33は、入口ダクト23に接続されており、入口ポート24に入る少なくとも一部の空気が運ばれる。好適には、これら2つの外側クーリングダクト32,33は、中央のブリッジ部9の両側で延びて、キャリパ1の2つの側壁部2と3とを連結している。特に、これら外側クーリングダクト32,33の中の第1のクーリングダクト32は端側ブリッジ部6側に配置されており、第2のクーリングダクト33は端側ブリッジ部7側に配置されている(例えば、図1参照。)。
【0046】
ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33は、片持ち梁状にキャリパ1のサスペンション側の第1の側壁部3に設けられている。
【0047】
さらにある実施形態においては、外側クーリングダクト32,33は、1つまたはそれ以上、好適にはブリッジ部9を挟んで対向し合う2つの支持部28によってキャリパ1のホイール側で支持されている。
【0048】
2つの外側クーリングダクト32,33は、実質的に長方形状の断面を備え、接続部34と、該接続部34によって供給ダクト23と流体接続されている送出部35とを有する(図2、4、および5参照)。
【0049】
外側クーリングダクト32,33内を流れている冷却エアがブレーキディスク15の面Pを挟んで実質的に対称に流れるように、送出部35は、好適には直線形状がよく、さらに好適には、ブリッジ部9と平行であるのが好ましい。
【0050】
有利に、外側クーリングダクト32,33それぞれは、送出部35に、1つまたはそれ以上、好適には2つの第1の出口ポート19を形成し、それはブレーキディスク15の面Pを挟んで対向している。それにより、2つの外側クーリングダクト32,33それぞれに形成されている複数の第1の出口ポート19は、全体的に4つの第1の部分冷却流を、特に、ブレーキディスク15の面Pの各側にブリッジ部9の両側に2つの第1の部分冷却流を発生させる。
【0051】
有利に、外側クーリングダクト32,33の第1の出口ポート19それぞれは、出口溝63を定義する拡散部62によって形成されている。好適には、この出口溝63は、パッド10の面P’と平行に延びており、拡散部62が形成されている対応する外側クーリングダクト32または33の幅に比べて大きくまたは実質的に等しくされている(図4)。これにより、第1の部分冷却流は、別の熱交換手段である中央ポート8を塞ぐことなく、広く拡散される。
【0052】
好適には、拡散部62は、外側クーリングダクト32,33からブリッジ部9に向かって片持ち梁状に設けられている。
【0053】
ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33の一方の接続部34、またはこれらの少なくとも一部は、他方の外側クーリングダクトの接続部34の断面に比べて大きい断面を備えている。好適には、第2の外側クーリングダクト33の接続部34またはそれの一部分が、第1の外側クーリングダクト32に比べて大きい断面を備えている。
【0054】
外側クーリングダクト32および/または33の接続部34は、好適には第2の外側クーリングダクト33の接続部34が、入口ダクト23から流れてきた冷却エアの方向を1つまたはそれ以上の方向に変える方向変更部29を有する(図5)。
【0055】
外側クーリングダクト32,33の接続部34は、実質的に一定または面積が変化するいずれかの断面を備えている。
【0056】
ある実施形態によれば、冷却エアが入る第1の拡散部62に最も近い第2の外側クーリングダクト33の接続部34は、実質的に一定の断面を備えている。
【0057】
別のある実施形態によれば、第1の外側クーリングダクト32の接続部34の断面が、冷却エアが入る第1の拡散部62に最も近い部分に幅狭部30を備え、それによりエアの速度を増加している。
【0058】
外側クーリングダクト32,33の送出部35は、必しも必要でないが、好適には一定の断面を備えている。ある実施形態によれば、外側クーリングダクト32,33の送出部35の断面それぞれは、実質的に等しい。
【0059】
有利に、供給ダクト23は、キャリパ1の第1の側壁部3に少なくとも部分的に形成されている連絡路41に流体接続されている(図6,7)。連絡路41は、好適には第1および第2のチャンバ42,43を有し、これらは仕切り壁部44によって分離されて区別されている。連絡路41と第1および第2のチャンバ42,43は、側壁部3の部分65によって、また好適には必しも必要ではないが取り外し可能な、上カバー45によって定義されている。
【0060】
チャンバ42,43に形成されているポート46,47それぞれは、これらのチャンバ42,43と、キャリパのサスペンション側の1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22に冷却エアを運ぶ内側クーリングダクト48とを流体的に連絡している。内側クーリングダクト48とキャリパのサスペンション側の出口ポート22は、好適にはキャリパ1の第1の側壁部3内に形成され、それによりブレーキキャリパ1の内側の寸法と外側の寸法とが全体的に小さくされている。
【0061】
有利に、内側クーリングダクト48は、第1の側壁部3に形成されている、シリンダ−ピストンユニットの1つまたはそれ以上の円筒状収容部64に隣接し(図8,9)、これにより、第2の部分冷却流が、パッド10の押圧面21、押圧手段17、好適には押圧手段の能動端67に当たる。これらの能動端67は、パッド10の押圧面21に直接接触するとともに熱を放散するように構成されており、それによりパッド10を介して、ピストンを作動させるブレーキシステムの流体に伝達される熱量を減らしている。これらの能動端67は、必しも必要ではないが、内部を冷却エアが流れる、簡単な場合においては第2の部分冷却流が流れる複数の放射方向孔を備える放熱部(図示せず)を有してもよい。
【0062】
ある実施形態によれば、側壁部3に形成されているシリンダ−ピストンユニットの円筒状収容部64は、3つあって、隣接し合う円筒状収容部64の各ペアの間に1つの内側クーリングダクト48が存在するように配置されている(図9)。
【0063】
有利に、ブリッジ部9は、該ブリッジ部9の側面に沿って形成されている2つの外側壁部49,50を有し、好適には必しも必要ではないが取り外し可能であってブリッジ部9の長さ全体にわたって延びている第2のカバー51と協働して、連絡路40それぞれのチャンバ42,43から流れてくる冷却エアが通過する1つまたはそれ以上のブリッジダクト、好適には2つのブリッジダクト52,53を形成している(図3,4,6)。ある実施形態によれば、連絡通路40の仕切り壁部44は、ブリッジ部9の長さ全体にわたって延び、それによりこれらのブリッジダクト52,53を分離している。
【0064】
有利に、ブリッジダクト52,53は、サスペンション側の連絡路41と、ホイール側に形成された第2の連絡通路54とを連絡している(図5,7)。
【0065】
この第2の連絡通路54は、好適にはキャリパ1の第2の側壁部2に少なくとも部分的に形成されており、より好ましくは、仕切り壁部44によって分離された2つのチャンバ55,56を有する。チャンバ55,56は、仕切り壁部44によって分離され、それぞれ、サスペンション側の連絡路41のチャンバ42,43と、ブリッジ部9のブリッジダクト52,53を介して連絡されている。
【0066】
連絡路54とそれの第1および第2のチャンバ55,56は、好適には第2の側壁部2の部分66と、好適には必しも必要でないが取り外し可能な第3の上カバー60とによって定義されている。
【0067】
第1の側壁部3のチャンバ42,43から流れる冷却エアは、ブリッジ部9のブリッジダクト52,53内を運ばれ、第2の側壁部2のチャンバ55,56に到達する。
【0068】
チャンバ55,56に形成されているポート57,58はそれぞれ、これらのチャンバ55,56と、キャリパ1のホイール側に形成された1つまたはそれ以上の第2の出口ポート22へと冷却エアを運ぶ内側クーリングダクト59とを流体的に連絡している。この内側クーリングダクト59とホイール側の第2の出口ポート22は、好適にはキャリパ1の第2の壁部2内に形成され、それにより、キャリパ1の内側の寸法と外側の寸法とが全体的に小さくされている。
【0069】
有利に、内側クーリングダクト59は、第2の側壁部2に形成された1つまたはそれ以上のシリンダ−ピストンユニット用の円筒状収容部64に隣接し(図8,9)、それにより、第2の部分冷却流が、側壁部2に形成されている押圧手段17、好適にはそれの放熱部などの能動端67にあたる。
【0070】
ある実施形態によれば、側壁部2に形成されているシリンダ−ピストンユニットの円筒状収容部64は、3つあって、隣接し合う円筒状収容部の各ペアの間に1つの内側クーリングダクト59が存在するように配置されている(図9)。
【0071】
ある実施形態によれば、ブレーキキャリパ1は、キャリパ1の本体と別に作製され、且つそれに取り外し可能に取り付けできる通気蓋61を有し、それによりブレーキキャリパ1が構成される(図4,5)。この通気蓋61は、供給ダクト23と、外側クーリングダクト32,33と、第1のカバー45および第3のカバー60が形成されている2つの側部を備えているシェルとを一部品として形成し、また第2のカバー51を形成する中央部を形成している。好適には、通気蓋61はさらに、外側クーリングダクト32,33を支持する支持部28を有する。
【0072】
この通気蓋61は、ねじ接続部材などによってキャリパ1の本体に連結され、それにより、必要に応じて、例えば、技術的な検査やメンテナンスの作業のときに簡単に取り外すことができる。
【0073】
本発明の別の態様によれば、ブレーキ非作動状態で車両が走行しているときに収容部13内のパッド10に衝撃が加わらないように、少なくとも1つの適当なスプリング18により、パッド10に予め弾性荷重が加えられている。それにより、ブレーキが非作動状態であるとき、パッド10は収容部13内に制止され、パッド10が動くことによるブレーキの振動や騒音が抑制されている。
【0074】
このスプリング18(図10,11)は、2つの端部70,71によって定義された縦ビーム部69を有する。スプリング18は、その端部70,71に、縦ビーム69に対して横断するように連結する横ビーム72を有する。その横ビーム72は、2つの端部73,74を有し、これらはパッド10のプレート11の上縁部16と係合して該パッド10を適切な位置に弾性的に保持している。
【0075】
このスプリング18はまた、キャリパ1の連結部5のカウンタ部、好適にはブリッジ部9の中央部とスナップ係合するように対応した係合部75を有する。
【0076】
このスプリング18は実質的に対称形状であって、それにより各パッド10に加わる力は実質的に同一になり、その結果ブレーキディスク15のそれぞれの側のパッド10が異なる挙動になることが防止される。
【0077】
係合部75は、縦ビーム69の中央に実質的に形成され、縦ビーム69に対して実質的に対称な形状にされている。それにより、スプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、縦ビーム69を横切る中央ブリッジ部9に対して左右同一の力でスナップ係合する。
【0078】
有利に、スプリング18は、一部品として、好適には、スプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、互いに平行であって且つブレーキディスク15の面Pに対して実質的に直交する軸を中心にして曲がる形状のプレート状材料またはベルト状材料から形成される。
【0079】
さらに、有利に、ブリッジ部9と係合部75は、スプリング18が弾性変形してその横ビーム72の端部73,74がパッド10のプレート11の上縁部16に接触して押圧するような、そのスプリング18がブリッジ部9に係合したままになるような、形状にされて配置されている。
【0080】
ある実施形態によれば、係合部75は、縦ビーム69を挟んで対向し合う1つ、好適には2つの連結部76を有し、これらは実質的にC字形状であって、2つの湾曲部77,78を備え、係合部75がブリッジ部9を把持して横方向に巻き付くようにその凹側が方向付けされている。この目的のために、連結部76は、該連結部76の湾曲部77,78の凹形状と適合する2つの外側に凸形状の部分79,80を備えるのがよく、これにより、スプリング18の係合が容易にされる(例えば図6参照)。
【0081】
C字形状係合部75はまた、2つの湾曲部77,78との間にカウンタ部83を備え、これは、ブリッジ部9のパッド10と対向する下部に形成されている実質的に平面のカウンタ表面と少なくとも部分的に接触する。有利に、このカウンタ部83はくぼみ部85を有し、そのくぼみは、スプリング18がキャリパ1に取り付けられた状態のブレーキング中に、該くぼみ部85がブリッジ部9のカウンタ表面によって圧接される一方、横ビーム72の端部73,74がパッド10の上縁部16と係合するように方向付けされている。これにより、パッド10は、ブリッジ部9から弾性的に押圧される。好適には、くぼみ部85は、縦ビーム69を横断する方向に係合部75全体にわたって連続的に延びている。
【0082】
また、有利に、湾曲部77,78は、係合部75が弾性変形することによってブリッジ部9に締結するような距離をあけて配置されている。
【0083】
また、ある実施形態においては、連結部76の湾曲部77,78は、実質的にS字形状であって、すなわち曲がる方向が反対の2つの湾曲部、特に凹形状の湾曲部79と凸形状の湾曲部80とを備えている。凹形状湾曲部79は、上述のC字形状湾曲部のように機能する。凸形状湾曲部80は、ブリッジ部9の側面81に押し当たり、それによりブリッジ部9にスプリング18の支点が確保され、その結果さらに強く固定される(図6)。
【0084】
有利に、パッド10のプレート11は、横ビーム72の端部73,74を受ける台座部82を定義している。それにより、スプリング18が、その長手方向にまたは逆方向に、パッド10に対して移動することが抑制されるまたは防止される。
【0085】
台座部82は、横ビームの端部73,74と係合する形状にされている。また、パッド10のプレート11の上縁部16の湾曲部は、選択的に、横ビーム72の端部73,74と摩擦係合するのに適した表面粗さにしてもよい。
【0086】
ある実施形態によれば、各プレート11の台座部82は、互いに種々の形状であって、それにより、スプリング18の横ビーム72が、ブレーキング中、ブリッジ部9の2つの側で異なるように、非対称的に付勢して各パッド10に負荷を与えることができる。好適には、キャリパ1にパッド10が取り付けられたときに、端壁部7に向いているブリッジ部9の側面側に配置されている台座部82は、スプリング18がブリッジ部9から端壁部7への方向D1にプレート11を押圧するような且つ方向D1と直交するディスクスペース4への方向D2にプレート11を押圧するような形状にされている。また、端壁部6に向いているブリッジ部9の側面側に配置されている台座部82は、スプリング18がディスクスペース4の内側への方向D3に、好適には方向D2と実質的に平行にプレート11を押圧するような形状にされている(図12,図13参照)。
【0087】
有利に、横ビーム72は、凸形状であって、またスプリング18がキャリパ1に取り付けられたときに、その凸側がパッド10に向くように構成されている。それにより、スプリング18は、パッド10を側壁部2,3へと、すなわちブレーキディスク25の面Pと直交して該ブレーキディスクから離れる方向に弾性的に押圧することができる。ある実施形態によれば、これらの横ビーム72は、少なくとも部分的に多角形形状にされている(図10,11)。
【0088】
好適には、横ビーム72は、実質的な厚さが異なることなく、縦ビーム64に接続されている。それにより、スプリング18は、実質的に部分的に剛性が異なることが避けられている。
【0089】
より好適には、横ビーム72は、その長さ全体にわたって、C字形状などの一定の断面形状を備えており、その凸側がパッド10に向いて台座部82に接している。
【0090】
有利に、横ビーム72と係合部75との間の縦ビーム69の部分84は、ブリッジ部9の外側壁部49,50とパッド10の台座部82との間の距離に比べて長く、特に有利に、実質的にS字形状にされている。それにより、スプリング18に予め適当な負荷が作用し、パッド10の台座部82内の横ビーム72が弾性的に押圧される。
【0091】
このような形状のスプリング18は、本発明に係る上述のブレーキキャリパ1と異なる特徴のブレーキキャリパにも有利に提供することができる。
【0092】
以上の説明により、当業者は、従来のブレーキキャリパに関連する問題を解決する本発明に係るブレーキキャリパを理解することができる。
【0093】
特に、当業者は、本発明に係るブレーキキャリパにより、パッドの両側、すなわち摩擦面側と押圧面側とに部分冷却流が確保され、それにより乱暴なブレーキングが繰り返されることによる過熱状態を抑制することができることを理解する。
【0094】
また、当業者は、第1の部分冷却流が、パッドの摩擦面側に加えて、ブレーキディスクの摩擦面にも作用することを理解する。したがってブレーキディクの両側に冷却エアが流れ、それによりブレーキディスクが適温範囲内に維持される。
【0095】
最後に、当業者は、第2の部分冷却流が押圧手段の能動部に流れることにより、ブレーキシステムの流体への熱伝達が強く抑制され、該流体が沸騰する可能性がかなり低くなることを理解する。
【0096】
当業者は、請求の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態を、二次的なまたは特定の要件に応じて、変更、改造、または構成要素を機能的に同一のものと交換することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディスクブレーキのブレーキキャリパ(1)において、
互いに間隔をあけてブレーキディスク(15)の一部分を収容するディスクスペース(4)を定義する2つの側壁部(2,3)であって、これらの側壁部(2,3)の中の第1の側壁部(3)が、回転可能に且つ平行移動可能に、キャリパ(1)を車両に一体的に固定する手段を有し、側壁部(2,3)同士がディスクスペース(4)をまたがって延びる連結部(5)によって連結され、側壁部(2,3)それぞれが、ブレーキディスク(15)と係合する摩擦面(20)と該摩擦面(20)の反対側に押圧面(21)とを備える少なくとも1つのパッド(10)を収容する少なくとも1つの収容部(13)を定義するものと、
パッド(10)の押圧面(21)と係合し、ブレーキディスク(15)に向かってパッド(10)を押圧してパッド(10)とブレーキディスク(15)とを締結させる押圧手段(17)と、
パッド(10)に冷却エアの流れを運ぶクーリングダクトとを有し、
前記クーリングダクトが、
パッド(10)の摩擦面(20)側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている第1の出口ポート(19)と、
前記第1の出口ポート(19)と異なり、パッド(10)の押圧面(21)側に第2の部分冷却流を発生させるように構成されている第2の出口ポート(22)とを有し、
前記第2の部分冷却流が前記第1の部分冷却流と異なることを特徴とするブレーキキャリパ。
【請求項2】
請求項1のブレーキキャリパ(1)において、
前記第1の出口ポート(19)が、パッド(10)の径方向外側に配置され、且つパッド(10)の摩擦面(20)とブレーキディスク(15)の対応する摩擦面との間の接触領域に向いており、
前記第2の出口ポート(22)が、キャリパ(1)の第1の側壁部(3)に形成され、且つ前記第2の部分冷却流をパッド(10)の摩擦面(20)によって定義される面(P’)を横断するように方向付けして直接的にパッド(10)の押圧面(21)に当たるように構成されているブレーキキャリパ。
【請求項3】
請求項2のブレーキキャリパ(1)において、
パッド(10)の摩擦面(20)によって定義されている面(P’)が、前記第1の出口ポート(19)と交わって、前記第1の部分冷却流がパッド(10)の摩擦面(20)とブレーキディスク(15)の摩擦面との間の前記接触領域に向かって方向付けされているブレーキキャリパ。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
ブレーキディスク(15)によって定義される面(P)の各側に1つまたはそれ以上の前記第1の出口ポート(22)が形成されるととともに1つまたはそれ以上の前記第2の出口ポート(22)が形成されて、ディスク(15)とパッド(10)との間の接触領域とパッド(10)とディスク両側の押圧手段(17)との間の接触領域とが冷却されるブレーキキャリパ。
【請求項5】
請求項4のブレーキキャリパ(1)において、
キャリパ(1)の第1の側壁部に配置された冷却エアの供給ダクト(23)と、
前記供給ダクト(23)に接続され、且つキャリパ(1)の第1の側壁部(3)から第2の側壁部(2)に向かってディスクスペース(4)をまたがって延びている1つまたはそれ以上のブリッジダクト(52,53)と、
前記供給ダクト(23)に接続され、ディスクスペース(4)外側に径方向に配置され、且つ前記第1の出口ポートを形成する1つまたはそれ以上の外側クーリングダクト(32,33)と、
キャリパ(1)の第1の側壁部(3)に形成され、且つ前記供給ダクト(23)に接続されている1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(48)と、
キャリパ(1)の第2の側壁部(2)に形成され、且つ前記ブリッジダクト(52,53)に接続されている1つまたはそれ以上の別の内側クーリングダクト(59)とを有し、
前記内側クーリングダクト(48,59)が前記第2の出口ポート(22)を形成しているブレーキキャリパ。
【請求項6】
請求項5のブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、キャリパ(1)の前記第1の側壁部(3)から片持ち梁状に設けられているブレーキキャリパ。
【請求項7】
請求項6のブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、キャリパ(1)の第2の側壁部(2)に配置されている1つまたはそれ以上の支持部(28)によって支持されているブレーキキャリパ。
【請求項8】
請求項5から7のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記第1の出口ポート(19)が、出口溝(63)を定義している拡散部(62)によって形成されているブレーキキャリパ。
【請求項9】
請求項8のブレーキキャリパ(1)において、
前記出口溝(63)が、パッド(10)の面(P’)と平行に延びており、前記拡散部(62)が形成されている対応する外側クーリングダクト(32,33)の幅以上または実質的に同一であるブレーキキャリパ。
【請求項10】
請求項5から9のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記ブリッジダクト(52,53)が、ディスクスペース(4)をまたがって延びてキャリパ(1)の2つの側壁部(2,3)を連結している前記連結部(5)のブリッジ部(9)によって少なくとも部分的に定義されているブレーキキャリパ。
【請求項11】
請求項5から10のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記押圧手段(17)が、側壁部(2,3)のそれぞれにパッド(10)を移動させるシリンダ−ピストンユニット用の少なくとも1つの円筒状収容部(64)を有し、
前記内側クーリングダクト(48,59)が、前記円筒状収容部(64)の横に形成されているブレーキキャリパ。
【請求項12】
請求項11のブレーキキャリパ(1)において、
前記内側クーリングダクト(48,59)が、同一の側壁部(2,3)に形成されている連続する2つの円筒状収容部(64)の間に形成されているブレーキキャリパ。
【請求項13】
請求項5〜12のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
キャリパ本体(1)と別に作製され、且つ該キャリパ本体に取り付けられる通気蓋(61)を有し、
前記通過蓋(61)が、
前記供給ダクト(23)と、
前記外側クーリングダクト(32,33)と、
連結部(5)のブリッジ部(9)と協働して前記ブリッジダクト(52,53)を定義する中央部(51)、および、側壁部(2,3)の対応部分(65,66)と協働して供給ダクト(23)から第1の側壁部(3)の1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(48)に至る連絡路(41)とブリッジダクト(52,53)から第2の側壁部(2)の1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(59)に至る連絡路(54)とを定義する2つの側部(45,60)を備えるカバーシェルとを有するブレーキキャリパ。
【請求項14】
請求項10〜13のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記ブリッジ部(9)が、キャリパ(1)の2つの端側ブリッジ部(6,7)の中間に配置されているブレーキキャリパ。
【請求項15】
請求項10〜14のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、2つあって、前記ブリッジ部(9)を挟んで対向して配置されているブレーキキャリパ。
【請求項1】
ディスクブレーキのブレーキキャリパ(1)において、
互いに間隔をあけてブレーキディスク(15)の一部分を収容するディスクスペース(4)を定義する2つの側壁部(2,3)であって、これらの側壁部(2,3)の中の第1の側壁部(3)が、回転可能に且つ平行移動可能に、キャリパ(1)を車両に一体的に固定する手段を有し、側壁部(2,3)同士がディスクスペース(4)をまたがって延びる連結部(5)によって連結され、側壁部(2,3)それぞれが、ブレーキディスク(15)と係合する摩擦面(20)と該摩擦面(20)の反対側に押圧面(21)とを備える少なくとも1つのパッド(10)を収容する少なくとも1つの収容部(13)を定義するものと、
パッド(10)の押圧面(21)と係合し、ブレーキディスク(15)に向かってパッド(10)を押圧してパッド(10)とブレーキディスク(15)とを締結させる押圧手段(17)と、
パッド(10)に冷却エアの流れを運ぶクーリングダクトとを有し、
前記クーリングダクトが、
パッド(10)の摩擦面(20)側に第1の部分冷却流が発生するように構成されている第1の出口ポート(19)と、
前記第1の出口ポート(19)と異なり、パッド(10)の押圧面(21)側に第2の部分冷却流を発生させるように構成されている第2の出口ポート(22)とを有し、
前記第2の部分冷却流が前記第1の部分冷却流と異なることを特徴とするブレーキキャリパ。
【請求項2】
請求項1のブレーキキャリパ(1)において、
前記第1の出口ポート(19)が、パッド(10)の径方向外側に配置され、且つパッド(10)の摩擦面(20)とブレーキディスク(15)の対応する摩擦面との間の接触領域に向いており、
前記第2の出口ポート(22)が、キャリパ(1)の第1の側壁部(3)に形成され、且つ前記第2の部分冷却流をパッド(10)の摩擦面(20)によって定義される面(P’)を横断するように方向付けして直接的にパッド(10)の押圧面(21)に当たるように構成されているブレーキキャリパ。
【請求項3】
請求項2のブレーキキャリパ(1)において、
パッド(10)の摩擦面(20)によって定義されている面(P’)が、前記第1の出口ポート(19)と交わって、前記第1の部分冷却流がパッド(10)の摩擦面(20)とブレーキディスク(15)の摩擦面との間の前記接触領域に向かって方向付けされているブレーキキャリパ。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
ブレーキディスク(15)によって定義される面(P)の各側に1つまたはそれ以上の前記第1の出口ポート(22)が形成されるととともに1つまたはそれ以上の前記第2の出口ポート(22)が形成されて、ディスク(15)とパッド(10)との間の接触領域とパッド(10)とディスク両側の押圧手段(17)との間の接触領域とが冷却されるブレーキキャリパ。
【請求項5】
請求項4のブレーキキャリパ(1)において、
キャリパ(1)の第1の側壁部に配置された冷却エアの供給ダクト(23)と、
前記供給ダクト(23)に接続され、且つキャリパ(1)の第1の側壁部(3)から第2の側壁部(2)に向かってディスクスペース(4)をまたがって延びている1つまたはそれ以上のブリッジダクト(52,53)と、
前記供給ダクト(23)に接続され、ディスクスペース(4)外側に径方向に配置され、且つ前記第1の出口ポートを形成する1つまたはそれ以上の外側クーリングダクト(32,33)と、
キャリパ(1)の第1の側壁部(3)に形成され、且つ前記供給ダクト(23)に接続されている1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(48)と、
キャリパ(1)の第2の側壁部(2)に形成され、且つ前記ブリッジダクト(52,53)に接続されている1つまたはそれ以上の別の内側クーリングダクト(59)とを有し、
前記内側クーリングダクト(48,59)が前記第2の出口ポート(22)を形成しているブレーキキャリパ。
【請求項6】
請求項5のブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、キャリパ(1)の前記第1の側壁部(3)から片持ち梁状に設けられているブレーキキャリパ。
【請求項7】
請求項6のブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、キャリパ(1)の第2の側壁部(2)に配置されている1つまたはそれ以上の支持部(28)によって支持されているブレーキキャリパ。
【請求項8】
請求項5から7のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記第1の出口ポート(19)が、出口溝(63)を定義している拡散部(62)によって形成されているブレーキキャリパ。
【請求項9】
請求項8のブレーキキャリパ(1)において、
前記出口溝(63)が、パッド(10)の面(P’)と平行に延びており、前記拡散部(62)が形成されている対応する外側クーリングダクト(32,33)の幅以上または実質的に同一であるブレーキキャリパ。
【請求項10】
請求項5から9のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記ブリッジダクト(52,53)が、ディスクスペース(4)をまたがって延びてキャリパ(1)の2つの側壁部(2,3)を連結している前記連結部(5)のブリッジ部(9)によって少なくとも部分的に定義されているブレーキキャリパ。
【請求項11】
請求項5から10のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記押圧手段(17)が、側壁部(2,3)のそれぞれにパッド(10)を移動させるシリンダ−ピストンユニット用の少なくとも1つの円筒状収容部(64)を有し、
前記内側クーリングダクト(48,59)が、前記円筒状収容部(64)の横に形成されているブレーキキャリパ。
【請求項12】
請求項11のブレーキキャリパ(1)において、
前記内側クーリングダクト(48,59)が、同一の側壁部(2,3)に形成されている連続する2つの円筒状収容部(64)の間に形成されているブレーキキャリパ。
【請求項13】
請求項5〜12のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
キャリパ本体(1)と別に作製され、且つ該キャリパ本体に取り付けられる通気蓋(61)を有し、
前記通過蓋(61)が、
前記供給ダクト(23)と、
前記外側クーリングダクト(32,33)と、
連結部(5)のブリッジ部(9)と協働して前記ブリッジダクト(52,53)を定義する中央部(51)、および、側壁部(2,3)の対応部分(65,66)と協働して供給ダクト(23)から第1の側壁部(3)の1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(48)に至る連絡路(41)とブリッジダクト(52,53)から第2の側壁部(2)の1つまたはそれ以上の内側クーリングダクト(59)に至る連絡路(54)とを定義する2つの側部(45,60)を備えるカバーシェルとを有するブレーキキャリパ。
【請求項14】
請求項10〜13のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記ブリッジ部(9)が、キャリパ(1)の2つの端側ブリッジ部(6,7)の中間に配置されているブレーキキャリパ。
【請求項15】
請求項10〜14のいずれかのブレーキキャリパ(1)において、
前記外側クーリングダクト(32,33)が、2つあって、前記ブリッジ部(9)を挟んで対向して配置されているブレーキキャリパ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公表番号】特表2010−513818(P2010−513818A)
【公表日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−542397(P2009−542397)
【出願日】平成18年12月18日(2006.12.18)
【国際出願番号】PCT/IT2006/000856
【国際公開番号】WO2008/075386
【国際公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【出願人】(501016696)フレニ・ブレンボ エス・ピー・エー (18)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年12月18日(2006.12.18)
【国際出願番号】PCT/IT2006/000856
【国際公開番号】WO2008/075386
【国際公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【出願人】(501016696)フレニ・ブレンボ エス・ピー・エー (18)
【Fターム(参考)】
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