ブレーキキャリパ並びにブレーキキャリパの製造方法
【課題】特に比較的少ない重量で十分な強度で比較的高い剛性を有している、改良された又は少なくとも１つの別の実施の形態のブレーキキャリパ及びブレーキキャリパの製造方法を提供することにある。
【解決手段】自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパにおいて、軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディ（２）を備えており、キャリパボディ（２）の内部に配置されたフレーム構造体（３）を備えており、該フレーム構造体（３）の材料は、キャリパボディ（２）の材料よりも高い弾性率を有しており、フレーム構造体（３）はキャリパボディ（２）内に鋳造されていて、キャリパボディ（２）がフレーム構造体（３）を取り囲んでいるようにした。
【解決手段】自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパにおいて、軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディ（２）を備えており、キャリパボディ（２）の内部に配置されたフレーム構造体（３）を備えており、該フレーム構造体（３）の材料は、キャリパボディ（２）の材料よりも高い弾性率を有しており、フレーム構造体（３）はキャリパボディ（２）内に鋳造されていて、キャリパボディ（２）がフレーム構造体（３）を取り囲んでいるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパに関する。また、本発明は、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＢ２０８７４９０Ａにおいて、鋼材料又はチタンから成る補強材を有するアルミニウムから成るブレーキキャリパが公知になっている。補強材は、ブレーキキャリパブリッジから始まってブレーキキャリパの側方領域にフォーク状に延びている。
【０００３】
ＤＥ１９６４７９９９Ａ１において、金属マトリックス複合材料から成る補強エレメントを有するアルミニウムをベースにするブレーキキャリパが公知になっている。
【０００４】
ＷＯ０３／０８９１６９Ａ１において、有利にはセラミック繊維から成る補強材料が埋め込まれている、軽金属鋳造品として形成されているアルミニウムをベースにするブレーキキャリパが公知になっている。
【０００５】
ＥＰ０７２５６９７Ｂ１において、ブレーキキャリパを製造する方法が公知になっている。この方法においては、ブレーキキャリパのブリッジ区分と外側アーム区分とが鋳造され、鉄をベースにした合金から成る挿入体が使用される。
【０００６】
補強材を備えた、アルミニウムをベースにして鋳造された別のブレーキキャリパが、ＤＥ２９５０６６０Ａ１及びＥＰ０５１０９３０Ａ１において公知になっている。
【０００７】
ＤＥ４４２０６５２Ａ１において、ディスクブレーキのためのブレーキキャリパが公知になっている。公知のブレーキキャリパにおいて、キャリパボディ内に付加的な構成部材が埋め込まれている。付加的な構成部材はキャリパボディ内に鋳造されている。これにより複合鋳造体がもたらされる。鋳造された構成部材は、キャリパボディの強度を高める補強部として働き、且つ鋳型において複数の位置決めワイヤを使用して位置を保持することができる。
【０００８】
補強材を備えた、鋳造された別のブレーキキャリパが、ＤＥ２５３３０５８Ａ１及びＤＥ３０２５６３６Ａ１において公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＧＢ２０８７４９０Ａ
【特許文献２】ＤＥ１９６４７９９９Ａ１
【特許文献３】ＷＯ０３／０８９１６９Ａ１
【特許文献４】ＥＰ０７２５６９７Ｂ１
【特許文献５】ＤＥ２９５０６６０Ａ１
【特許文献６】ＥＰ０５１０９３０Ａ１
【特許文献７】ＤＥ４４２０６５２Ａ１
【特許文献８】ＤＥ２５３３０５８Ａ１
【特許文献９】ＤＥ３０２５６３６Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、冒頭で述べたブレーキキャリパ及びブレーキキャリパの製造方法を改良して、特に比較的少ない重量で十分な強度で比較的高い剛性を有している、改良された又は少なくとも１つの別の実施の形態のブレーキキャリパ及びブレーキキャリパの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパは、軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディを備えており、キャリパボディの内部に配置されたフレーム構造体を備えており、フレーム構造体の材料は、キャリパボディの材料よりも高い弾性率を有しており、フレーム構造体はキャリパボディ内に鋳造されていて、キャリパボディがフレーム構造体を取り囲んでいるようになっている。
【００１２】
好ましくは、キャリパボディは、互いに平行に延びている２つの側壁と、側壁に対して横方向に延びている、側壁を互いに結合する複数のウェブとを有しており、フレーム構造体は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体と、長手方向支持体に対して横方向に延び、長手方向支持体を互いに結合する複数の横方向支持体とを有しており、長手方向支持体は各々、側壁内に埋め込まれており、横方向支持体は各々、ウェブ内に埋め込まれている。
【００１３】
好ましくは、フレーム構造体は複数の構成要素から組み立てられているか、又はフレーム構造体は連結して統合して製造された鋳造品として形成されている。
【００１４】
好ましくは、ブレーキキャリパは複数の固定部を有しており、複数の固定部は各々、フレーム側の固定個所をボディ側の固定個所に形状結合式に結合する。
【００１５】
好ましくは、各固定部は、固定ネジと、固定ナットと、固定スリーブとを有しており、各固定ネジはキャリパボディ内に挿入され、フレーム構造体において支持されている固定スリーブと、フレーム構造体に形成されている貫通開口とを突き抜け、固定ナットに係合し、固定ナットは、特にフレーム構造体に支持可能であり、且つ／又はキャリパボディを貫通可能である。
【００１６】
好ましくは、フレーム構造体は鉄合金又は鉄から成っている。
【００１７】
好ましくは、フレーム構造体は金属マトリックス複合材料から成っている。
【００１８】
好ましくは、キャリパボディはアルミニウム合金又はアルミニウムから成っている。
【００１９】
好ましくは、キャリパボディの材料は、フレーム構造体の材料よりも低い密度を有している。
【００２０】
好ましくは、キャリパボディは、液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有している。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法は、フレーム構造体を製造するステップと、フレーム構造体の鋳ぐるみにより、軽金属又は軽金属合金からキャリパボディを鋳造するステップとを有しているようになっている。
【００２２】
好ましくは、フレーム構造体を１つ又は複数の薄板部分から成形する。
【００２３】
好ましくは、フレーム構造体をプロフィル部分の切断により製造する。
【００２４】
好ましくは、フレーム構造体をレーザ焼結により製造する。
【００２５】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造を第１の鋳型内で行い、キャリパボディの鋳造を第２の鋳型内で行う。
【００２６】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造時に、フレーム構造体に支持突部が一体に成形されており、支持突部を、キャリパボディの鋳造時にコアとして働くフレーム構造体の位置決めのために使用する。
【００２７】
好ましくは、支持突部をキャリパボディの鋳造後に取り除き、取り除かれた支持突部の領域に、フレーム側及びボディ側の固定個所を製造し、固定個所は固定部によって形状結合式に結合可能である。
【００２８】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造が薄壁鋳造方法により構成されている。
【００２９】
好ましくは、フレーム構造体を被覆する。
【００３０】
好ましくは、キャリパボディの鋳造を、フレーム構造体が予め中子として挿入されている鋳型内で行う。
【００３１】
好ましくは、フレーム構造体をキャリパボディの鋳造前に加熱する。
【００３２】
好ましくは、フレーム構造体の鋳ぐるみ、ひいてはキャリパボディの鋳造をチル鋳造において行う。
【００３３】
好ましくは、キャリパボディの鋳造後に後緻密化処理を実施する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、ブレーキキャリパにフレーム構造体を備え付け、フレーム構造体が軽金属もしくは軽金属合金から成るキャリパボディによって鋳ぐるまれており、補強するフレーム構造体の材料が、キャリパボディの材料より高い弾性率を有している、という思想に基づく。これにより、比較的高い剛性を特徴とする比較的軽い複合鋳造体が製造される。このことは特に、フレーム構造体がキャリパボディの剛性に関して重要な全領域、すなわち側方の側壁区分及び側壁を結合するブリッジ区分において延びている、ということに基づくことができる。従ってフレーム構造体は、いわばキャリパボディ全体を貫通している。更に、提案されたブレーキキャリパは、特に簡単に製造することができる。なぜならばキャリパボディの軽金属材料は、挿入体であるフレーム構造体を備えた鋳型内に鋳込むことができるからである。キャリパボディの材料は、有利には、フレーム構造体の材料より低い密度を有している。
【００３５】
有利には、フレーム構造体は鉄合金、例えば鋼又は鉄から成っていてよい。この種のフレーム構造体は、製造において比較的高い弾性率及び有利な材料コストと、良好な取扱いやすさとを結びつける。
【００３６】
有利には、フレーム構造体は金属マトリックス複合材料から成っていてよい。マトリックスとして、マグネシウム、有利にはまたアルミニウムを使用することもできる。マトリックスは、基礎金属として又は合金の形式であってよい。補強相として、例えばセラミックス製の粒子、短繊維又は炭素に基づく繊維を使用することができる。金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体は高い剛性を提供し、特に鉄合金と比べて少ない重量を特徴とする。
【００３７】
有利には、キャリパボディはアルミニウム合金又はアルミニウムから成っていてもよい。この種のキャリパボディは特に軽量であり、且つ良好な耐腐食性を特徴とする。
【００３８】
有利な構成によれば、キャリパボディは互いに平行に延びている２つの側壁と、側壁に対して横方向に延びていて、側壁を互いに結合する複数のウェブを有していてよい。フレーム構造体が、キャリパボディの１つの側壁内に各々埋め込まれている互いに平行に延びている２つの長手方向支持体と、キャリパボディの１つのウェブに各々埋め込まれている、長手方向支持体に対して横方向に延びていて、且つ長手方向支持体を互いに結合する横方向支持体とを有する、別の構成が特に有利である。この構成においては、フレーム構造体はキャリパボディの支持性の全構成要素、すなわち側壁及び側壁を結合するためのウェブを通って延びている。これにより側壁及びウェブ自体は、フレーム構造体の長手方向支持体もしくは横方向支持体自体により夫々補強されている。更にフレーム構造体の内部では横方向支持体と長手方向支持体が互いに結合されているので、フレーム構造体は更にキャリパボディ全体、特にウェブを介しての側壁間の結合の補強にも繋がる。
【００３９】
フレーム構造体が一部材により一体に製造されている、特に有利には鋳造品として製造されている構成は特に有利である。択一的には、原則としてフレーム構造体が複数の構成要素から組み立てられている別の構成も考慮可能である。コストにかかわる理由から、フレーム構造体を１つ又は複数の薄板部分から製造することは有利であってよい。
【００４０】
フレーム構造体は有利には、予被覆部、例えば化成被覆部を有することができる。これによりフレーム構造体の材料と、キャリパボディの材料との不都合な反応を避けることができる。
【００４１】
更に別の有利な構成によれば、ブレーキキャリパは複数の固定部を有している。これらの固定部は各々、フレーム側の固定個所をボディ側の固定個所に形状結合式に結合する。この構成により、キャリパボディとフレーム構造体との間には、固定部を介して付加的な集中的な結合が形成可能となる。集中的な結合はブレーキキャリパの２つの構成要素の連結を改良し、ブレーキキャリパの高められた剛性に貢献する。
【００４２】
有利には、キャリパボディは液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有している。従って、例えば液圧液体のための管路はブレーキキャリパ内に統合されていてよい。
【００４３】
本発明の別の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図面、図面に関する説明から明らかになる。
【００４４】
上記及び以下で説明する特徴は、記載した各組合せだけでなく、別の組合せ又は単独でも使用可能であり、この場合、本発明の範囲を越えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図２】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図３】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図４】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図５】ブレーキキャリパの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。同じ機能又は類似の機能を有する部材には同じ符号を使用する。
【００４７】
図１〜５に示すように、自動車のディスクブレーキ装置（図示せず）のためのブレーキキャリパ１は、図３〜５において透過して記載されているキャリパボディ２と、フレーム構造体３とを有している。キャリパボディ２は鋳造品として設計されており、軽金属もしくは軽金属合金から成っている。キャリパボディ２は、特にアルミニウム構成部材である。これに対して、フレーム構造体３は鉄材料もしくは鉄合金から、特に鋼もしくは鋼合金から成っていてよい。フレーム構造体３はキャリパボディ２の内部に配置されている。このことは、キャリパボディ２がフレーム構造体３と一体に鋳造されていて、とりわけキャリパボディ２がフレーム構造体３を取り囲むことにより達成される。つまりフレーム構造体３はキャリパボディ２内に鋳造されている。
【００４８】
フレーム構造体３はキャリパボディ２よりも高い弾性率を有している。キャリパボディ２は比較的低い密度を特徴としている。有利な実施の形態では、例えば以下の材料組合せを使用することができる。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、鋼から成るフレーム構造体３。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、金属マトリックス複合材料、有利にはアルミニウム系金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体３。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、チタン又はチタン合金からなるフレーム構造体３。マグネシウム又はマグネシウム合金から成るキャリパボディ２に対して、鋼から成るフレーム構造体３。マグネシウム又はマグネシウム合金から成るキャリパボディ２に対して、金属マトリックス複合材料、有利にはアルミニウム系金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体３。
【００４９】
ブレーキキャリパ１は、特に固定型キャリパである。しかし本発明において提示される構成は、浮動型キャリパ又は固定型キャリパの場合でも理論的に実施可能である。
【００５０】
キャリパボディ２は互いに平行に延びる２つの側壁４を有している。ブレーキキャリパ１が組付けられた状態では、２つの側壁４がブレーキディスク（図示せず）を両側で取囲み係合する。更にキャリパボディ２は、側壁４に対して横方向に延びている複数のウェブ５を有している。これらのウェブ５は、ブレーキキャリパ１が組付けられた状態において、ブレーキディスクの外側の縁部に上方から係合し、２つの側壁４を互いに結合する。例えば、４つのこの種のウェブ５が設けられている。４つのこの種のウェブ５よりも多い又は少ないウェブ５が設けられていてもよい、ということは明らかである。
【００５１】
上記特別な実施の形態において、フレーム構造体３は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体６と、複数の横方向支持体７とを有している。長手方向支持体６は各々、側壁４内に埋め込まれていて、側壁４の集中的な補強をもたらす。横方向支持体７は長手方向支持体６に対して横方向に延びていて、長手方向支持体６を互いに結合する。更に横方向支持体７は各々、ウェブ５内に埋め込まれていて、各ウェブ５の集中的な補強をもたらす。重要な全領域におけるブレーキキャリパ１の補強は、ブレーキキャリパ１の有効に高められた全体的な剛性をもたらす。負荷吸収はフレーム構造体３により実質的に行われ、これによりブレーキキャリパ１の運転強度は向上する。
【００５２】
本発明の上記有利な実施の形態に応じて、フレーム構造体３は鋳造品として設計されている。従ってフレーム構造体３は一部材において一体に製造されている。基本的に、互いに別個に製造された複数の構成要素から成るフレーム構造体３を組み合わせた実施の形態も可能である。この種の構成要素は、例えば長手方向支持体６及び横方向支持体７である。
【００５３】
更にブレーキキャリパ１は、特に図５から判るように、複数の固定部８を有している。例えば４つの固定部８が設けられている。各固定部８は形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ）により、フレーム構造体３に形成されているフレーム側の固定個所９を、キャリパボディ２に形成されているボディ側の固定個所１０に結合する。
【００５４】
本発明において記載された別の有利な実施の形態では、各固定部８は、固定ネジ１１と、固定ナット１２と、固定スリーブ１３とを有している。各固定スリーブ１３はキャリパボディ２内に挿入され、フレーム構造体３において支持可能となっている。このためにキャリパボディ２は各固定部８に対して、フレーム構造体３にまで延びているスリーブ開口１４を含んでいる。スリーブ開口１４は、いわゆるボディ側の固定個所１０を形成する。スリーブ開口１４に整合してフレーム構造体３に貫通開口１５が形成されている。貫通開口１５はいわゆるフレーム側の固定個所９を形成する。設けられているスリーブ開口１４内に挿入されている固定スリーブ１３及び貫通開口１５を固定ネジ１１が貫通し、固定ナット１２に係合するように各固定部８の内側に固定ネジ１１が組み付けられている。更にキャリパボディ２は各スリーブ開口１４に対向して別の開口を備えている。別の開口は以下、ナット開口１６と称呼する。ナット開口１６は、特に、ナット開口１６を通って、固定ナット１２がキャリパボディ２をフレーム構造体３まで貫通することができるように形成されていてよく、その結果、固定ナット１２をフレーム構造体３において直接支持することができる。
【００５５】
従って各固定部８は、ボディ側の固定個所１０とフレーム側の固定個所９との形状結合式の連結をもたらす。これにより固定部８の領域では、キャリパボディ２とフレーム構造体３との間に集中的な結合部１２を形成することができる。これにより全体構造もしくはブレーキキャリパ１の補強は改良される。記載されていない実施の形態にとって特に重要であることは、固定部８が各々、長手方向支持体６もしくは側壁４の長手方向端部、つまり、キャリパボディ２とフレーム構造体３との間で最大の力が伝達される個所に設けられている、ということである。
【００５６】
固定ナット１２は、図示の実施の形態では、円筒状の外側輪郭を有している。特に固定ナット１２は、ブレーキパッド（図示せず）のための案内部もしくは保持部として形成されていてよい。これにより固定ナット１２は有利な二重機能を獲得し、これによりブレーキキャリパ１のためのコンパクトな構成が簡単に達成される。
【００５７】
キャリパボディ２とフレーム構造体３との結合は、孔及び／又は切欠きを設けること、もしくは突起、ピン及び／又はアンカを設けることにより、マクロ構造的（ｍａｋｒｏｓｔｒｕｋｔｕｒｅｌｌ）に改良される。
【００５８】
キャリパボディ２とフレーム構造体３との結合は、ミクロ構造的（ｍｉｋｒｏｓｔｒｕｋｕｔｕｒｅｌｌ）な表面固定部を設けることにより更に改良される。更にフレーム構造体３は、キャリパボディ２との結合前にショットピーニングしてもよく、且つ／又はフレーム構造体３の鋳造時に有利に粒度を調節することができる。
【００５９】
露出している個所が腐食するという危険性を低減するために、フレーム構造体３は貴金属から製造することができる。
【００６０】
以下に、ブレーキキャリパ１を製造する有利な方法を詳細に説明する。
【００６１】
まず図１記載のフレーム構造体３が製造される、具体的には、例えば各鉄材料もしくは鋼から鋳造される。
【００６２】
鋳造方法に対して択一的には、フレーム構造体３はレーザ焼結により製造することもできる。別の択一的な実施の形態では、フレーム構造体３は１つ又は複数の薄板部分から成形することもできる。１つ又は複数の薄板部分はまず打抜き成形され、次いで変形される。フレーム構造体３を製造するために、形材部分（Ｐｒｏｆｉｌｔｅｉｌ）を有利にはレーザ処理によって切断することもできる。形材部分は有利には管状に形成されている。切断後に、場合によっては、１つ又は複数の別の変形加工プロセスを実施する。フレーム構造体３は、予被覆部（Ｖｏｒｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ）、例えば化成被覆部（Ｋｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ）を有していてよい。
【００６３】
フレーム構造体３の製造後、所定の時間をおいた後、図３記載の各軽金属材料から成るキャリパボディ２は、フレーム構造体３が次いでキャリパボディ２内に埋め込まれているようにフレーム構造体３に一体に鋳造される。常温での移動（Ｋａｌｔｌａｅｕｆｅｒｎ）を避けるために、フレーム構造体３をキャリパボディ２の鋳造前に、例えば約３００℃に加熱することが有利であり得る。
【００６４】
有利には、フレーム構造体３の鋳造は、第１の鋳型（図示せず）において行われ、キャリパボディ２の鋳造は、第１の鋳型とは異なる第２の鋳型（図示せず）において行われる。キャリパボディ２が鋳造される前に、第２の鋳型内に予め鋳造されたフレーム構造体３がコアとして挿入されている。
【００６５】
特に図１から判るように、フレーム構造体３の鋳造時には、フレーム構造体３に支持突部１７、例えば４つの支持突部１７を一体に成形することができる。支持突部１７はキャリパボディ２の鋳造時にフレーム構造体３の位置決めのために働く。フレーム構造体３は挿入体もしくはコアとして働く。例えば支持突部１７は、第２の鋳型において、挿入体もしくはコアとして使用されるフレーム構造体３の位置決めのために使用することができる。図２記載の支持突部１７は、中間ステップにおいて加工することができる。このことは、挿入体もしくはコアとして働くフレーム構造体３のための、第２の鋳型における比較的厳密な位置公差の保持を容易にする。加工された支持突部は、図２では符号１７′で記載されている。キャリパボディ２によってフレーム構造体３を鋳ぐるんだ後に、図３に記載した状態がもたらされる。次の加工ステップでは、図４記載のように支持突部１７もしくは１７′が、キャリパボディ２の鋳造後に除去される。更に除去された支持突部１７′の領域には、前記フレーム側及びボディ側の固定個所９，１０が製造される。固定個所９，１０によって固定部８は形成可能である。例えば、貫通開口１５と、スリーブ開口１４と、場合によってはナット開口１６とを製造することができる。
【００６６】
次いで、図５記載の固定部８を形成することができる。これと同様に、例えばブレーキパッド（図示せず）の操作のための液圧管路及び液圧ピストンといった、ブレーキキャリパ１の別の構成部材を組み付けることもできる。
【００６７】
フレーム構造体３を製造する鋳造方法は、特に、比較的薄い壁厚を特徴とする薄壁鋳造方法（Ｄｕｅｎｎｗａｎｄｇｕｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）として構成されていてよい。フレーム構造体３の壁厚は、例えば約１．５ｍｍ〜約６．０ｍｍの間にあってよい。薄壁鋳造方法によって、例えば１．０〜１．５ｍｍのフレーム構造体３の壁厚を達成することもできる。この事例の場合、フレーム構造体３は、特に支持突部１７の領域において部分的に明らかに比較的大きな壁厚を有することもできる。
【００６８】
フレーム構造体３に一体にキャリパボディ２を鋳造した後、基本的には、後緻密化処理（Ｎａｃｈｖｅｒｄｉｃｈｔｕｎｇｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）を実施することができる。これによりキャリパボディ２とフレーム構造体３との複合体を改良することができる。鋳造ミスを減じることができるか、もしくは取り除くことができ、ギャップの形成を防ぐことができる。適切な後緻密化処理は、例えば鍛造加工及び／又は真空プレス加工である。
【符号の説明】
【００６９】
１ ブレーキキャリパ、 ２ キャリパボディ、 ３ フレーム構造体、 ４ 側壁、 ５ ウェブ、 ６ 長手方向支持体、 ７ 横方向支持体、 ８ 固定部、 ９，１０ 固定個所、 １１ 固定ネジ、 １２ 固定ナット、 １３ 固定スリーブ、 １４ スリーブ開口、 １５ 貫通開口、 １６ ナット開口、 １７，１７′ 支持突部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパに関する。また、本発明は、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＢ２０８７４９０Ａにおいて、鋼材料又はチタンから成る補強材を有するアルミニウムから成るブレーキキャリパが公知になっている。補強材は、ブレーキキャリパブリッジから始まってブレーキキャリパの側方領域にフォーク状に延びている。
【０００３】
ＤＥ１９６４７９９９Ａ１において、金属マトリックス複合材料から成る補強エレメントを有するアルミニウムをベースにするブレーキキャリパが公知になっている。
【０００４】
ＷＯ０３／０８９１６９Ａ１において、有利にはセラミック繊維から成る補強材料が埋め込まれている、軽金属鋳造品として形成されているアルミニウムをベースにするブレーキキャリパが公知になっている。
【０００５】
ＥＰ０７２５６９７Ｂ１において、ブレーキキャリパを製造する方法が公知になっている。この方法においては、ブレーキキャリパのブリッジ区分と外側アーム区分とが鋳造され、鉄をベースにした合金から成る挿入体が使用される。
【０００６】
補強材を備えた、アルミニウムをベースにして鋳造された別のブレーキキャリパが、ＤＥ２９５０６６０Ａ１及びＥＰ０５１０９３０Ａ１において公知になっている。
【０００７】
ＤＥ４４２０６５２Ａ１において、ディスクブレーキのためのブレーキキャリパが公知になっている。公知のブレーキキャリパにおいて、キャリパボディ内に付加的な構成部材が埋め込まれている。付加的な構成部材はキャリパボディ内に鋳造されている。これにより複合鋳造体がもたらされる。鋳造された構成部材は、キャリパボディの強度を高める補強部として働き、且つ鋳型において複数の位置決めワイヤを使用して位置を保持することができる。
【０００８】
補強材を備えた、鋳造された別のブレーキキャリパが、ＤＥ２５３３０５８Ａ１及びＤＥ３０２５６３６Ａ１において公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＧＢ２０８７４９０Ａ
【特許文献２】ＤＥ１９６４７９９９Ａ１
【特許文献３】ＷＯ０３／０８９１６９Ａ１
【特許文献４】ＥＰ０７２５６９７Ｂ１
【特許文献５】ＤＥ２９５０６６０Ａ１
【特許文献６】ＥＰ０５１０９３０Ａ１
【特許文献７】ＤＥ４４２０６５２Ａ１
【特許文献８】ＤＥ２５３３０５８Ａ１
【特許文献９】ＤＥ３０２５６３６Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、冒頭で述べたブレーキキャリパ及びブレーキキャリパの製造方法を改良して、特に比較的少ない重量で十分な強度で比較的高い剛性を有している、改良された又は少なくとも１つの別の実施の形態のブレーキキャリパ及びブレーキキャリパの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパは、軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディを備えており、キャリパボディの内部に配置されたフレーム構造体を備えており、フレーム構造体の材料は、キャリパボディの材料よりも高い弾性率を有しており、フレーム構造体はキャリパボディ内に鋳造されていて、キャリパボディがフレーム構造体を取り囲んでいるようになっている。
【００１２】
好ましくは、キャリパボディは、互いに平行に延びている２つの側壁と、側壁に対して横方向に延びている、側壁を互いに結合する複数のウェブとを有しており、フレーム構造体は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体と、長手方向支持体に対して横方向に延び、長手方向支持体を互いに結合する複数の横方向支持体とを有しており、長手方向支持体は各々、側壁内に埋め込まれており、横方向支持体は各々、ウェブ内に埋め込まれている。
【００１３】
好ましくは、フレーム構造体は複数の構成要素から組み立てられているか、又はフレーム構造体は連結して統合して製造された鋳造品として形成されている。
【００１４】
好ましくは、ブレーキキャリパは複数の固定部を有しており、複数の固定部は各々、フレーム側の固定個所をボディ側の固定個所に形状結合式に結合する。
【００１５】
好ましくは、各固定部は、固定ネジと、固定ナットと、固定スリーブとを有しており、各固定ネジはキャリパボディ内に挿入され、フレーム構造体において支持されている固定スリーブと、フレーム構造体に形成されている貫通開口とを突き抜け、固定ナットに係合し、固定ナットは、特にフレーム構造体に支持可能であり、且つ／又はキャリパボディを貫通可能である。
【００１６】
好ましくは、フレーム構造体は鉄合金又は鉄から成っている。
【００１７】
好ましくは、フレーム構造体は金属マトリックス複合材料から成っている。
【００１８】
好ましくは、キャリパボディはアルミニウム合金又はアルミニウムから成っている。
【００１９】
好ましくは、キャリパボディの材料は、フレーム構造体の材料よりも低い密度を有している。
【００２０】
好ましくは、キャリパボディは、液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有している。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法は、フレーム構造体を製造するステップと、フレーム構造体の鋳ぐるみにより、軽金属又は軽金属合金からキャリパボディを鋳造するステップとを有しているようになっている。
【００２２】
好ましくは、フレーム構造体を１つ又は複数の薄板部分から成形する。
【００２３】
好ましくは、フレーム構造体をプロフィル部分の切断により製造する。
【００２４】
好ましくは、フレーム構造体をレーザ焼結により製造する。
【００２５】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造を第１の鋳型内で行い、キャリパボディの鋳造を第２の鋳型内で行う。
【００２６】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造時に、フレーム構造体に支持突部が一体に成形されており、支持突部を、キャリパボディの鋳造時にコアとして働くフレーム構造体の位置決めのために使用する。
【００２７】
好ましくは、支持突部をキャリパボディの鋳造後に取り除き、取り除かれた支持突部の領域に、フレーム側及びボディ側の固定個所を製造し、固定個所は固定部によって形状結合式に結合可能である。
【００２８】
好ましくは、フレーム構造体の鋳造が薄壁鋳造方法により構成されている。
【００２９】
好ましくは、フレーム構造体を被覆する。
【００３０】
好ましくは、キャリパボディの鋳造を、フレーム構造体が予め中子として挿入されている鋳型内で行う。
【００３１】
好ましくは、フレーム構造体をキャリパボディの鋳造前に加熱する。
【００３２】
好ましくは、フレーム構造体の鋳ぐるみ、ひいてはキャリパボディの鋳造をチル鋳造において行う。
【００３３】
好ましくは、キャリパボディの鋳造後に後緻密化処理を実施する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、ブレーキキャリパにフレーム構造体を備え付け、フレーム構造体が軽金属もしくは軽金属合金から成るキャリパボディによって鋳ぐるまれており、補強するフレーム構造体の材料が、キャリパボディの材料より高い弾性率を有している、という思想に基づく。これにより、比較的高い剛性を特徴とする比較的軽い複合鋳造体が製造される。このことは特に、フレーム構造体がキャリパボディの剛性に関して重要な全領域、すなわち側方の側壁区分及び側壁を結合するブリッジ区分において延びている、ということに基づくことができる。従ってフレーム構造体は、いわばキャリパボディ全体を貫通している。更に、提案されたブレーキキャリパは、特に簡単に製造することができる。なぜならばキャリパボディの軽金属材料は、挿入体であるフレーム構造体を備えた鋳型内に鋳込むことができるからである。キャリパボディの材料は、有利には、フレーム構造体の材料より低い密度を有している。
【００３５】
有利には、フレーム構造体は鉄合金、例えば鋼又は鉄から成っていてよい。この種のフレーム構造体は、製造において比較的高い弾性率及び有利な材料コストと、良好な取扱いやすさとを結びつける。
【００３６】
有利には、フレーム構造体は金属マトリックス複合材料から成っていてよい。マトリックスとして、マグネシウム、有利にはまたアルミニウムを使用することもできる。マトリックスは、基礎金属として又は合金の形式であってよい。補強相として、例えばセラミックス製の粒子、短繊維又は炭素に基づく繊維を使用することができる。金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体は高い剛性を提供し、特に鉄合金と比べて少ない重量を特徴とする。
【００３７】
有利には、キャリパボディはアルミニウム合金又はアルミニウムから成っていてもよい。この種のキャリパボディは特に軽量であり、且つ良好な耐腐食性を特徴とする。
【００３８】
有利な構成によれば、キャリパボディは互いに平行に延びている２つの側壁と、側壁に対して横方向に延びていて、側壁を互いに結合する複数のウェブを有していてよい。フレーム構造体が、キャリパボディの１つの側壁内に各々埋め込まれている互いに平行に延びている２つの長手方向支持体と、キャリパボディの１つのウェブに各々埋め込まれている、長手方向支持体に対して横方向に延びていて、且つ長手方向支持体を互いに結合する横方向支持体とを有する、別の構成が特に有利である。この構成においては、フレーム構造体はキャリパボディの支持性の全構成要素、すなわち側壁及び側壁を結合するためのウェブを通って延びている。これにより側壁及びウェブ自体は、フレーム構造体の長手方向支持体もしくは横方向支持体自体により夫々補強されている。更にフレーム構造体の内部では横方向支持体と長手方向支持体が互いに結合されているので、フレーム構造体は更にキャリパボディ全体、特にウェブを介しての側壁間の結合の補強にも繋がる。
【００３９】
フレーム構造体が一部材により一体に製造されている、特に有利には鋳造品として製造されている構成は特に有利である。択一的には、原則としてフレーム構造体が複数の構成要素から組み立てられている別の構成も考慮可能である。コストにかかわる理由から、フレーム構造体を１つ又は複数の薄板部分から製造することは有利であってよい。
【００４０】
フレーム構造体は有利には、予被覆部、例えば化成被覆部を有することができる。これによりフレーム構造体の材料と、キャリパボディの材料との不都合な反応を避けることができる。
【００４１】
更に別の有利な構成によれば、ブレーキキャリパは複数の固定部を有している。これらの固定部は各々、フレーム側の固定個所をボディ側の固定個所に形状結合式に結合する。この構成により、キャリパボディとフレーム構造体との間には、固定部を介して付加的な集中的な結合が形成可能となる。集中的な結合はブレーキキャリパの２つの構成要素の連結を改良し、ブレーキキャリパの高められた剛性に貢献する。
【００４２】
有利には、キャリパボディは液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有している。従って、例えば液圧液体のための管路はブレーキキャリパ内に統合されていてよい。
【００４３】
本発明の別の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図面、図面に関する説明から明らかになる。
【００４４】
上記及び以下で説明する特徴は、記載した各組合せだけでなく、別の組合せ又は単独でも使用可能であり、この場合、本発明の範囲を越えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図２】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図３】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図４】ブレーキキャリパの斜視図である。
【図５】ブレーキキャリパの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。同じ機能又は類似の機能を有する部材には同じ符号を使用する。
【００４７】
図１〜５に示すように、自動車のディスクブレーキ装置（図示せず）のためのブレーキキャリパ１は、図３〜５において透過して記載されているキャリパボディ２と、フレーム構造体３とを有している。キャリパボディ２は鋳造品として設計されており、軽金属もしくは軽金属合金から成っている。キャリパボディ２は、特にアルミニウム構成部材である。これに対して、フレーム構造体３は鉄材料もしくは鉄合金から、特に鋼もしくは鋼合金から成っていてよい。フレーム構造体３はキャリパボディ２の内部に配置されている。このことは、キャリパボディ２がフレーム構造体３と一体に鋳造されていて、とりわけキャリパボディ２がフレーム構造体３を取り囲むことにより達成される。つまりフレーム構造体３はキャリパボディ２内に鋳造されている。
【００４８】
フレーム構造体３はキャリパボディ２よりも高い弾性率を有している。キャリパボディ２は比較的低い密度を特徴としている。有利な実施の形態では、例えば以下の材料組合せを使用することができる。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、鋼から成るフレーム構造体３。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、金属マトリックス複合材料、有利にはアルミニウム系金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体３。アルミニウム又はアルミニウム合金から成るキャリパボディ２に対して、チタン又はチタン合金からなるフレーム構造体３。マグネシウム又はマグネシウム合金から成るキャリパボディ２に対して、鋼から成るフレーム構造体３。マグネシウム又はマグネシウム合金から成るキャリパボディ２に対して、金属マトリックス複合材料、有利にはアルミニウム系金属マトリックス複合材料から成るフレーム構造体３。
【００４９】
ブレーキキャリパ１は、特に固定型キャリパである。しかし本発明において提示される構成は、浮動型キャリパ又は固定型キャリパの場合でも理論的に実施可能である。
【００５０】
キャリパボディ２は互いに平行に延びる２つの側壁４を有している。ブレーキキャリパ１が組付けられた状態では、２つの側壁４がブレーキディスク（図示せず）を両側で取囲み係合する。更にキャリパボディ２は、側壁４に対して横方向に延びている複数のウェブ５を有している。これらのウェブ５は、ブレーキキャリパ１が組付けられた状態において、ブレーキディスクの外側の縁部に上方から係合し、２つの側壁４を互いに結合する。例えば、４つのこの種のウェブ５が設けられている。４つのこの種のウェブ５よりも多い又は少ないウェブ５が設けられていてもよい、ということは明らかである。
【００５１】
上記特別な実施の形態において、フレーム構造体３は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体６と、複数の横方向支持体７とを有している。長手方向支持体６は各々、側壁４内に埋め込まれていて、側壁４の集中的な補強をもたらす。横方向支持体７は長手方向支持体６に対して横方向に延びていて、長手方向支持体６を互いに結合する。更に横方向支持体７は各々、ウェブ５内に埋め込まれていて、各ウェブ５の集中的な補強をもたらす。重要な全領域におけるブレーキキャリパ１の補強は、ブレーキキャリパ１の有効に高められた全体的な剛性をもたらす。負荷吸収はフレーム構造体３により実質的に行われ、これによりブレーキキャリパ１の運転強度は向上する。
【００５２】
本発明の上記有利な実施の形態に応じて、フレーム構造体３は鋳造品として設計されている。従ってフレーム構造体３は一部材において一体に製造されている。基本的に、互いに別個に製造された複数の構成要素から成るフレーム構造体３を組み合わせた実施の形態も可能である。この種の構成要素は、例えば長手方向支持体６及び横方向支持体７である。
【００５３】
更にブレーキキャリパ１は、特に図５から判るように、複数の固定部８を有している。例えば４つの固定部８が設けられている。各固定部８は形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ）により、フレーム構造体３に形成されているフレーム側の固定個所９を、キャリパボディ２に形成されているボディ側の固定個所１０に結合する。
【００５４】
本発明において記載された別の有利な実施の形態では、各固定部８は、固定ネジ１１と、固定ナット１２と、固定スリーブ１３とを有している。各固定スリーブ１３はキャリパボディ２内に挿入され、フレーム構造体３において支持可能となっている。このためにキャリパボディ２は各固定部８に対して、フレーム構造体３にまで延びているスリーブ開口１４を含んでいる。スリーブ開口１４は、いわゆるボディ側の固定個所１０を形成する。スリーブ開口１４に整合してフレーム構造体３に貫通開口１５が形成されている。貫通開口１５はいわゆるフレーム側の固定個所９を形成する。設けられているスリーブ開口１４内に挿入されている固定スリーブ１３及び貫通開口１５を固定ネジ１１が貫通し、固定ナット１２に係合するように各固定部８の内側に固定ネジ１１が組み付けられている。更にキャリパボディ２は各スリーブ開口１４に対向して別の開口を備えている。別の開口は以下、ナット開口１６と称呼する。ナット開口１６は、特に、ナット開口１６を通って、固定ナット１２がキャリパボディ２をフレーム構造体３まで貫通することができるように形成されていてよく、その結果、固定ナット１２をフレーム構造体３において直接支持することができる。
【００５５】
従って各固定部８は、ボディ側の固定個所１０とフレーム側の固定個所９との形状結合式の連結をもたらす。これにより固定部８の領域では、キャリパボディ２とフレーム構造体３との間に集中的な結合部１２を形成することができる。これにより全体構造もしくはブレーキキャリパ１の補強は改良される。記載されていない実施の形態にとって特に重要であることは、固定部８が各々、長手方向支持体６もしくは側壁４の長手方向端部、つまり、キャリパボディ２とフレーム構造体３との間で最大の力が伝達される個所に設けられている、ということである。
【００５６】
固定ナット１２は、図示の実施の形態では、円筒状の外側輪郭を有している。特に固定ナット１２は、ブレーキパッド（図示せず）のための案内部もしくは保持部として形成されていてよい。これにより固定ナット１２は有利な二重機能を獲得し、これによりブレーキキャリパ１のためのコンパクトな構成が簡単に達成される。
【００５７】
キャリパボディ２とフレーム構造体３との結合は、孔及び／又は切欠きを設けること、もしくは突起、ピン及び／又はアンカを設けることにより、マクロ構造的（ｍａｋｒｏｓｔｒｕｋｔｕｒｅｌｌ）に改良される。
【００５８】
キャリパボディ２とフレーム構造体３との結合は、ミクロ構造的（ｍｉｋｒｏｓｔｒｕｋｕｔｕｒｅｌｌ）な表面固定部を設けることにより更に改良される。更にフレーム構造体３は、キャリパボディ２との結合前にショットピーニングしてもよく、且つ／又はフレーム構造体３の鋳造時に有利に粒度を調節することができる。
【００５９】
露出している個所が腐食するという危険性を低減するために、フレーム構造体３は貴金属から製造することができる。
【００６０】
以下に、ブレーキキャリパ１を製造する有利な方法を詳細に説明する。
【００６１】
まず図１記載のフレーム構造体３が製造される、具体的には、例えば各鉄材料もしくは鋼から鋳造される。
【００６２】
鋳造方法に対して択一的には、フレーム構造体３はレーザ焼結により製造することもできる。別の択一的な実施の形態では、フレーム構造体３は１つ又は複数の薄板部分から成形することもできる。１つ又は複数の薄板部分はまず打抜き成形され、次いで変形される。フレーム構造体３を製造するために、形材部分（Ｐｒｏｆｉｌｔｅｉｌ）を有利にはレーザ処理によって切断することもできる。形材部分は有利には管状に形成されている。切断後に、場合によっては、１つ又は複数の別の変形加工プロセスを実施する。フレーム構造体３は、予被覆部（Ｖｏｒｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ）、例えば化成被覆部（Ｋｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ）を有していてよい。
【００６３】
フレーム構造体３の製造後、所定の時間をおいた後、図３記載の各軽金属材料から成るキャリパボディ２は、フレーム構造体３が次いでキャリパボディ２内に埋め込まれているようにフレーム構造体３に一体に鋳造される。常温での移動（Ｋａｌｔｌａｅｕｆｅｒｎ）を避けるために、フレーム構造体３をキャリパボディ２の鋳造前に、例えば約３００℃に加熱することが有利であり得る。
【００６４】
有利には、フレーム構造体３の鋳造は、第１の鋳型（図示せず）において行われ、キャリパボディ２の鋳造は、第１の鋳型とは異なる第２の鋳型（図示せず）において行われる。キャリパボディ２が鋳造される前に、第２の鋳型内に予め鋳造されたフレーム構造体３がコアとして挿入されている。
【００６５】
特に図１から判るように、フレーム構造体３の鋳造時には、フレーム構造体３に支持突部１７、例えば４つの支持突部１７を一体に成形することができる。支持突部１７はキャリパボディ２の鋳造時にフレーム構造体３の位置決めのために働く。フレーム構造体３は挿入体もしくはコアとして働く。例えば支持突部１７は、第２の鋳型において、挿入体もしくはコアとして使用されるフレーム構造体３の位置決めのために使用することができる。図２記載の支持突部１７は、中間ステップにおいて加工することができる。このことは、挿入体もしくはコアとして働くフレーム構造体３のための、第２の鋳型における比較的厳密な位置公差の保持を容易にする。加工された支持突部は、図２では符号１７′で記載されている。キャリパボディ２によってフレーム構造体３を鋳ぐるんだ後に、図３に記載した状態がもたらされる。次の加工ステップでは、図４記載のように支持突部１７もしくは１７′が、キャリパボディ２の鋳造後に除去される。更に除去された支持突部１７′の領域には、前記フレーム側及びボディ側の固定個所９，１０が製造される。固定個所９，１０によって固定部８は形成可能である。例えば、貫通開口１５と、スリーブ開口１４と、場合によってはナット開口１６とを製造することができる。
【００６６】
次いで、図５記載の固定部８を形成することができる。これと同様に、例えばブレーキパッド（図示せず）の操作のための液圧管路及び液圧ピストンといった、ブレーキキャリパ１の別の構成部材を組み付けることもできる。
【００６７】
フレーム構造体３を製造する鋳造方法は、特に、比較的薄い壁厚を特徴とする薄壁鋳造方法（Ｄｕｅｎｎｗａｎｄｇｕｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）として構成されていてよい。フレーム構造体３の壁厚は、例えば約１．５ｍｍ〜約６．０ｍｍの間にあってよい。薄壁鋳造方法によって、例えば１．０〜１．５ｍｍのフレーム構造体３の壁厚を達成することもできる。この事例の場合、フレーム構造体３は、特に支持突部１７の領域において部分的に明らかに比較的大きな壁厚を有することもできる。
【００６８】
フレーム構造体３に一体にキャリパボディ２を鋳造した後、基本的には、後緻密化処理（Ｎａｃｈｖｅｒｄｉｃｈｔｕｎｇｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）を実施することができる。これによりキャリパボディ２とフレーム構造体３との複合体を改良することができる。鋳造ミスを減じることができるか、もしくは取り除くことができ、ギャップの形成を防ぐことができる。適切な後緻密化処理は、例えば鍛造加工及び／又は真空プレス加工である。
【符号の説明】
【００６９】
１ ブレーキキャリパ、 ２ キャリパボディ、 ３ フレーム構造体、 ４ 側壁、 ５ ウェブ、 ６ 長手方向支持体、 ７ 横方向支持体、 ８ 固定部、 ９，１０ 固定個所、 １１ 固定ネジ、 １２ 固定ナット、 １３ 固定スリーブ、 １４ スリーブ開口、 １５ 貫通開口、 １６ ナット開口、 １７，１７′ 支持突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパにおいて、
−軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディ（２）を備えており、
−キャリパボディ（２）の内部に配置されたフレーム構造体（３）を備えており、該フレーム構造体（３）の材料は、キャリパボディ（２）の材料よりも高い弾性率を有しており、
−フレーム構造体（３）はキャリパボディ（２）内に鋳造されていて、キャリパボディ（２）がフレーム構造体（３）を取り囲んでいる、
ことを特徴とする、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパ。
【請求項２】
−キャリパボディ（２）は、互いに平行に延びている２つの側壁（４）と、該側壁（４）に対して横方向に延びている、側壁（４）を互いに結合する複数のウェブ（５）とを有しており、
−フレーム構造体（３）は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体（６）と、該長手方向支持体（６）に対して横方向に延びている、長手方向支持体（６）を互いに結合する複数の横方向支持体（７）とを有しており、長手方向支持体（６）は各々、側壁（４）内に埋め込まれており、横方向支持体（７）は各々、ウェブ（５）内に埋め込まれ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３】
−フレーム構造体（３）は複数の構成要素から組み立てられているか、又は
−フレーム構造体（３）は連結して統合して製造された鋳造品として形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキキャリパ。
【請求項４】
ブレーキキャリパ（１）は複数の固定部（８）を有しており、該複数の固定部（８）は各々、フレーム側の固定個所（９）をボディ側の固定個所（１０）に形状結合式に結合することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項５】
各固定部（８）は、固定ネジ（１１）と、固定ナット（１２）と、固定スリーブ（１３）とを有しており、各固定ネジ（１１）は、キャリパボディ（２）内に挿入されている、フレーム構造体（３）において支持されている固定スリーブ（１３）と、フレーム構造体（３）に形成されている貫通開口（１５）とを突き抜け、固定ナット（１２）に係合し、該固定ナット（１２）は、特にフレーム構造体（３）に支持可能であり、且つ／又はキャリパボディ（２）を貫通可能であ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】
フレーム構造体（３）は鉄合金又は鉄から成っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項７】
フレーム構造体（３）は金属マトリックス複合材料から成っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項８】
キャリパボディ（２）はアルミニウム合金又はアルミニウムから成っていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項９】
キャリパボディ（２）の材料は、フレーム構造体（３）の材料よりも低い密度を有していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項１０】
キャリパボディ（２）は、液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項１１】
自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパ（１）、特に請求項１から１０までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ（１）を製造する方法において：
−フレーム構造体（３）を製造するステップと、
−フレーム構造体（３）の鋳ぐるみにより、軽金属又は軽金属合金からキャリパボディ（２）を鋳造するステップと
を有していることを特徴とする、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法。
【請求項１２】
フレーム構造体（３）を１つ又は複数の薄板部分から成形することを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
フレーム構造体（３）を形材部分の切断により製造することを特徴とする、請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
フレーム構造体（３）をレーザ焼結により製造することを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
フレーム構造体（３）の鋳造を第１の鋳型内で行い、キャリパボディ（２）の鋳造を第２の鋳型内で行うことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
フレーム構造体（３）の鋳造時に、フレーム構造体（３）に支持突部（１７）が一体に成形されており、該支持突部（１７）を、キャリパボディ（２）の鋳造時にコアとして働くフレーム構造体（３）の位置決めのために使用することを特徴とする、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
支持突部（１７）をキャリパボディ（２）の鋳造後に除去し、除去した支持突部（１７）の領域に、フレーム側及びボディ側の固定個所（９，１０）を製造し、該固定個所（９，１０）は固定部（８）によって形状結合式に結合可能であることを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
フレーム構造体（３）の鋳造が薄壁鋳造方法により構成されていることを特徴とする、請求項１５から１７までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
フレーム構造体（３）を被覆することを特徴とする、請求項１１から１８までのいずれか一項記載の方法。
【請求項２０】
キャリパボディ（２）の鋳造を、フレーム構造体（３）が予めコアとして挿入されている鋳型内で行うことを特徴とする、請求項１１から１９までのいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
フレーム構造体（３）をキャリパボディ（２）の鋳造前に加熱することを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
フレーム構造体（３）の鋳ぐるみ、ひいてはキャリパボディ（２）の鋳造をチル鋳造において行うことを特徴とする、請求項２０又は２１記載の方法。
【請求項２３】
キャリパボディ（２）の鋳造後に後緻密化処理を実施することを特徴とする、請求項１１から２２までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１】
自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパにおいて、
−軽金属合金又は軽金属で鋳造されているキャリパボディ（２）を備えており、
−キャリパボディ（２）の内部に配置されたフレーム構造体（３）を備えており、該フレーム構造体（３）の材料は、キャリパボディ（２）の材料よりも高い弾性率を有しており、
−フレーム構造体（３）はキャリパボディ（２）内に鋳造されていて、キャリパボディ（２）がフレーム構造体（３）を取り囲んでいる、
ことを特徴とする、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパ。
【請求項２】
−キャリパボディ（２）は、互いに平行に延びている２つの側壁（４）と、該側壁（４）に対して横方向に延びている、側壁（４）を互いに結合する複数のウェブ（５）とを有しており、
−フレーム構造体（３）は互いに平行に延びている２つの長手方向支持体（６）と、該長手方向支持体（６）に対して横方向に延びている、長手方向支持体（６）を互いに結合する複数の横方向支持体（７）とを有しており、長手方向支持体（６）は各々、側壁（４）内に埋め込まれており、横方向支持体（７）は各々、ウェブ（５）内に埋め込まれ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３】
−フレーム構造体（３）は複数の構成要素から組み立てられているか、又は
−フレーム構造体（３）は連結して統合して製造された鋳造品として形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキキャリパ。
【請求項４】
ブレーキキャリパ（１）は複数の固定部（８）を有しており、該複数の固定部（８）は各々、フレーム側の固定個所（９）をボディ側の固定個所（１０）に形状結合式に結合することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項５】
各固定部（８）は、固定ネジ（１１）と、固定ナット（１２）と、固定スリーブ（１３）とを有しており、各固定ネジ（１１）は、キャリパボディ（２）内に挿入されている、フレーム構造体（３）において支持されている固定スリーブ（１３）と、フレーム構造体（３）に形成されている貫通開口（１５）とを突き抜け、固定ナット（１２）に係合し、該固定ナット（１２）は、特にフレーム構造体（３）に支持可能であり、且つ／又はキャリパボディ（２）を貫通可能であ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】
フレーム構造体（３）は鉄合金又は鉄から成っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項７】
フレーム構造体（３）は金属マトリックス複合材料から成っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項８】
キャリパボディ（２）はアルミニウム合金又はアルミニウムから成っていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項９】
キャリパボディ（２）の材料は、フレーム構造体（３）の材料よりも低い密度を有していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項１０】
キャリパボディ（２）は、液圧液体を収容及び／又は案内するための内部構造を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ。
【請求項１１】
自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパ（１）、特に請求項１から１０までのいずれか一項記載のブレーキキャリパ（１）を製造する方法において：
−フレーム構造体（３）を製造するステップと、
−フレーム構造体（３）の鋳ぐるみにより、軽金属又は軽金属合金からキャリパボディ（２）を鋳造するステップと
を有していることを特徴とする、自動車のディスクブレーキ装置のためのブレーキキャリパを製造する方法。
【請求項１２】
フレーム構造体（３）を１つ又は複数の薄板部分から成形することを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
フレーム構造体（３）を形材部分の切断により製造することを特徴とする、請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
フレーム構造体（３）をレーザ焼結により製造することを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
フレーム構造体（３）の鋳造を第１の鋳型内で行い、キャリパボディ（２）の鋳造を第２の鋳型内で行うことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
フレーム構造体（３）の鋳造時に、フレーム構造体（３）に支持突部（１７）が一体に成形されており、該支持突部（１７）を、キャリパボディ（２）の鋳造時にコアとして働くフレーム構造体（３）の位置決めのために使用することを特徴とする、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
支持突部（１７）をキャリパボディ（２）の鋳造後に除去し、除去した支持突部（１７）の領域に、フレーム側及びボディ側の固定個所（９，１０）を製造し、該固定個所（９，１０）は固定部（８）によって形状結合式に結合可能であることを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
フレーム構造体（３）の鋳造が薄壁鋳造方法により構成されていることを特徴とする、請求項１５から１７までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
フレーム構造体（３）を被覆することを特徴とする、請求項１１から１８までのいずれか一項記載の方法。
【請求項２０】
キャリパボディ（２）の鋳造を、フレーム構造体（３）が予めコアとして挿入されている鋳型内で行うことを特徴とする、請求項１１から１９までのいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
フレーム構造体（３）をキャリパボディ（２）の鋳造前に加熱することを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
フレーム構造体（３）の鋳ぐるみ、ひいてはキャリパボディ（２）の鋳造をチル鋳造において行うことを特徴とする、請求項２０又は２１記載の方法。
【請求項２３】
キャリパボディ（２）の鋳造後に後緻密化処理を実施することを特徴とする、請求項１１から２２までのいずれか一項記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−４３７４２（Ｐ２０１０−４３７４２Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８６１２（Ｐ２００９−１８８６１２）
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（５０８１７４９７５）ドクトル イング ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト (134)
【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ−７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（５０８１７４９７５）ドクトル イング ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト (134)
【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ−７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]