JP5978299B2 - 自動車用ディスクブレーキおよびその構成部品の組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は車両、特に自動車用のディスクブレーキの技術分野に関連している。

一般に、ディスクブレーキは２つの主要な構成部品、すなわちクラウン（１）とブレーキボウル（２）とを内蔵しており、これらはネジタイプの締結システムを利用して一体に組み立てられている。図１は既知の形態において組み立てられたブレーキディスクに関する従来技術を示しており、図２はクラウン（１）のフランジ（１ａ−１ｂ）の間に組み付けられたブレーキボウル（２）を示している。このブレーキボウル（２）は、すべてが長円の穴を備え、締結ネジ（３）の通過を可能にするように設計された複数のラグ（２ａ）を備えている。このアセンブリは、加熱されたときのクラウンの径方向の膨張を許容し、ブレーキが自動車の通常の回転状態において温度上昇することを可能にしている。しかしながら、このシステムは膨張のあそびの限界を伴った制約を有している。一体部品として製造されたディスクブレーキも存在する。

他の技術的システムは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５のように提案されている。

出願人は、それ自身をこれらの文献に記載された技術から区別することを望み、自動車の動作状態の際の熱に起因したボウルとクラウンとの間の相対的な膨張の制御を改良することを望んだ。

さらに、特許文献６にはディスクブレーキロータが開示されており、このロータは、
− 回転対称の中心軸と内部円筒壁とを含み、該内部円筒壁には１つおきに配列された連続的な径方向スロットを分離した、中心軸に向かって配向された１つ以上の突起が存在した固定リングと、
− ラグの間においてラグ境界を備えた円筒形の外壁と、円筒形の外壁の軸方向スロットと、を内蔵し、これらの各ラグは連続的な径方向スロットに入り込むように設計されており、一方でスロット自身が突起に対して嵌り、軸方向スロット内において突起が径方向にスライドすることを可能にしたボウルと、から成る。より具体的には、これらのラグは折り曲げられた端部を備え、それら自身が対象の突起に対して嵌るようになっている。

この特別な機器は、上述の特許文献の図に示されたような、フック形状または特別なステープルおよび折り曲げられた端部を備えたラグの製造を必要としており、したがって、非常に脆弱であり、且つ破損の危険性に寄与している。製造は複雑であり、多様な折曲動作を必要とする。これらの折り曲げられたラグの端部は、ラグ自身とヒンジ接続することによって脆弱なままである。これらのラグの端部の支持は突起上において大きく変化しやすいままであり、したがって、突起の保持は非常に不正確なままである。システムの原則は、形成された突起が構成された各チャンバ内にガイドされることを可能としており、一方でアセンブリ全体の構造安定性は膨張の制限および応力に関して注意しなければならないままである。

独国特許出願公開第１０ ２００８ ０３５７５０号明細書 欧州特許出願公開第１ ９００ ９６２号明細書 欧州特許出願公開第２ ２４９ ０５５号明細書 国際公開第２００８／１３５８７６号パンフレット 国際公開第２００８／１３６０３２号パンフレット 仏国特許出願公開第２ ９３１ ２１９号明細書

したがって、出願人のアプローチは、ボウルとクラウンとの間の相対的な膨張の問題の解決を提供することによって、ディスクブレーキの概念を再設計したことである。

本発明において追及された別の目的は、ブレーキ動作の際にクラウンに関連したボウルの位置を適切に制御することである。

出願人によって実行された解決策は、ブレーキボウルとクラウンとの間の非常に特殊な組み立て技術とともにこれらの目的を満たしており、この技術は特別な利点を提供している。

第１の特徴によれば、クラウンとブレーキボウルとのアセンブリを内蔵したタイプの自動車用ディスクブレーキは、クラウンが少なくとも１つの円形フランジから成り、フランジはブレーキボウルの挿入のための内部空間を画定しており、ブレーキボウルはラグによって径方向且つ外側に伸びた円形ベースを内蔵し、クラウンはクラウンの内部空間内に外側から突出した複数のフィンガを収容し、ラグはフィンガの収容および軸方向のガイドならびに保持が可能なように設計されており、自動車の動作の際にフィンガの軸方向の移動によるクラウンとフィンガとの膨張を吸収することが可能である。これらのラグは段付きの形態とされ、その端部においてクラウンの各フィンガのためのハウジングを初期的に提供するフード構造を備え、フィンガの数と同一の数とされたラグは、ブレーキボウルとクラウンとの組み立ての前に、閉鎖されていない「Ｕ」字形状の少なくとも１つのアクセス開口部を備えている。これらのラグは開口部が同一の側に位置するように同一の方向に向けられている。ラグの各初期「Ｕ」字構造の底部によって構成された移動限界領域は制動応力に応じて接続の保持を最大化するように向けられている。ラグは段付きの形態とされ、その端部において互いに平行且つそれら間に空間を有する２つのブランチを画定したフード構造を備えている。したがって、これらのラグは底部によって一方において閉鎖され且つ反対側端部において開放された「Ｕ」字構造を有し、ラグはそれらの前端部において開放されている。ブレーキボウルとクラウンとの組み立て後に、ラグはフィンガの周りの材料のひずみおよび流動によってフィンガの周りにおいて閉鎖され、一方でフィンガに軸方向の移動の可能性を与えている。

別の特徴によれば、クラウンとブレーキボウルとを内蔵したタイプの自動車用ディスクブレーキの組み立ての工程は注目すべきものであり、この工程は、第１に、クラウンの内部空間内に内側に突出するように径方向に配置された複数のフィンガを内蔵したディスクブレーキクラウン、および第２に、複数のラグを備えるように設計されたブレーキボウル、の加工から成り、ラグの数はフィンガの数と等しく、ラグは段付きの形態とされ、その端部においてハウジングを構成した「Ｕ」字構造のアクセス開口部を備えたフード形状を備え、クラウンとブレーキボウルとの互いに関係した移動によってフィンガの挿入が可能であり、ブレーキボウルとクラウンとの組み立てはラグのひずみの作用を介して達成され、材料の流動が内部ハウジング内のフィンガを取り囲ませ、一方でブレーキボウルの膨張の際の径方向の移動を可能にしている。

本発明の別の特徴によれば、ブレークボウルとクラウンとの組み立ては圧着／押圧によって達成されている。

これらの特徴およびさらに他の特徴は、以下の記載をさらに読むことによって明確に理解されるだろう。

本発明の目的を明確にするために、非限定的な図が提供されている。

クラウンとブレーキボウルとから成る、従来技術によるブレーキディスクのアセンブリを示した４５°における斜視図である。 図１から分割された、接続部と固定ラグとを備えた単独のブレーキボウルを示した分解斜視図である。 本発明の範囲内における第１実施形態による単独のブレーキボウルを示した斜視図である。 ブレーキボウルおよびクラウンを備えた本発明による形態におけるディスクの組み立て前を示した斜視図である。 圧着動作の後にブレーキボウルとクラウンとが組み立てられた後の、本発明によるディスクブレーキを示した図である。 本発明の理解のためにブレーキボウルが単独で示された、圧着後のブレーキボウルを示した斜視図である。 圧着動作前の構成要素とともに、取り外し可能なブレーキディスクを示した上面図である。 図７のＢ−Ｂによる断面を示した図である。 図７のＢ−Ｂによる軸方向断面を示した図である。 図７、図８、および図９に示された圧着動作前のディスクブレーキを示した斜視図である。 圧着動作後の構成部品が組み立てられた取り外し可能なブレーキディスクを示した上面図である。 図１１のＣ−Ｃによる断面を示した図である。 図１１のＣ−Ｃによる軸方向断面を示した図である。 図１１、図１２、および図１３に示された圧着動作後のディスクブレーキを示した斜視図である。 本発明の範囲内における第２実施形態による単独のブレーキボウルを示した斜視図である。 図１５によるブレーキボウルを収容することが可能なクラウンを示した斜視図である。 圧着前における第２実施形態によるブレーキボウルとクラウンとの配置を示した図である。 圧着後における第２実施形態によるブレーキボウルとクラウンとの配置を示した図である。 台形の形態における、ブレーキボウルに形成されたラグおよびクラウンに形成されたフィンガのプロファイルの第３の変形を示した図である。この図において、ブレーキボウルはラグに接近して示されている。 図１９によるラグおよびフィンガの形態における、クラウンへのブレーキボウルの組み立てを示した概略的な断面図である。 図２０のＥＥ−Ｅによる断面を示した図である。

本発明の目的をより明確にするために、本発明は非限定的な態様、図による明示によってここに記載される。

本発明による組み立て工程にしたがって実施されるディスクブレーキは、全体的に符合（１０）によって参照されている。このブレーキはクラウン（１１）とブレーキボウル（１２）とを内蔵している。

本発明によれば、クラウン（１１）は少なくとも１つまたは２つの円形フランジ（１１ａ−１１ｂ）から成り、これらのフランジは径方向に標準の距離または間隔において配置された接続プレート（１１ｃ）によって互いに離間されている。これらのフランジの接続は任意の適切な手段によって達成されている。ブレーキボウルのための挿入領域は、フランジによって形成された空間（ｅ）内に設けられている。

前述のクラウンの特別な性質によれば、クラウンは、標準の間隔において径方向に配置され且つブレーキボウルを収容する中央空間内に突出した複数のフィンガ（１３）を具備している。フィンガはクラウンの内部空間内に外部から突出している。それらは任意の適切な態様、溶接または別の処理を介して、特定の接続プレートに配置され且つ固定されており、より一般的には、図８、図９、図１２、図１３、および図１６に示されたように、クラウンの骨格、例えば１つのフランジに配置され且つ固定されている。

ブレーキボウル（１２）は、既知の態様において、ラグ（１２ｂ）によって径方向に且つ外部に伸びた円形ベース（１２ａ）を内蔵している。

本発明によれば、ラグ（１２ｂ）は段付きの形態（１２ｃ）を有し、その端部において互いに平行な２つのブランチ（１２ｄ１）（１２ｄ２）を形成したフード構造（１２ｄ）を備え、２つのブランチはそれらの間に空間（１２ｄ３）を有している。したがって、これらのラグ（１２ｂ）は、底部（１２ｄ４）によって一側において閉鎖され且つ他端（１２ｄ５）において開放された「Ｕ」字構造を備えている。さらに、これらのラグ（１２ｂ）はそれらの前端部（１２ｄ６）において開放されている。したがって、図３に示されたように、これらのラグ（１２ｂ）はすべて同一の方向に向けられており、それらの開放部は同一の側にある。したがって、本発明によれば、これらのラグは、その厚さ内においてクラウンに配置されたフィンガ（１３）を収容する収容領域（１２ｄ７）を設けるようにデザインされている。

図３〜図１４および図１５〜図１８に示された２つの実施形態は、これらのラグの向き、より具体的には開放領域（１２ｄ）の位置を示している。図３〜図１４において、開放部はブレーキボウルの側方の厚さ内において径方向に向けられている。図１５〜図１８において、開放部はブレーキボウルの前方に向かって向けられている。

ラグ（１２ｂ）およびフィンガ（１３）の数は、クラウン（１１）の空間（ｅ）内におけるブレーキボウル（１２）の中心合わせを可能にするように定められており、フィンガ（１３）は各ラグ（１２ｂ）に設けられた収容ハウジング（１２ｄ７）に向かい合って位置している。

図３〜図１４の実施形態の場合において、クラウンに関連したブレーキボウルの移動は、クラウンの内部キャビティ内にボウルを導入し、次いでクラウンに関連して数度だけブレーキボウル（１２）を角度回転させるかまたはその逆の動作によって達成されており、各ラグ（１２ｂ）に設けられたハウジングの底部におけるフィンガ（１３）の中心合わせを可能にしている。

図１５〜図１８の第２実施形態によれば、クラウン内におけるブレーキボウルの移動は、ラグのフード構造の底部内におけるフィンガ（１３）の位置決めによって達成されており、これは図１７に明確に図示されている。

クラウン（１１）に関連したブレーキボウル（１２）の接続は各ラグ（１２ｂ）に作用したひずみおよび成形作用によって達成されており、ラグはフィンガを収容する、横方向に閉鎖され且つ前部において開放したハウジングを提供し、自動車の運転の間のクラウンおよびフィンガの伸びを吸収することを可能にしている。この実行はクラウンを備えたブレーキボウルのすべてのラグ（１２ｂ）に関して自動化されている。好適に、この作用は圧着および押圧によって実行される。その作用はフィンガ（１３）周りのラグの構成材料の流動の相に起因しており、これはフィンガ（１３）のハウジング内への挿入を独占的に可能にした側方開放部を閉鎖するためである。材料の流動の相は、各フィンガがフィンガの周りに強力な圧縮応力を受けることなく取り囲まれることを可能にしており、このことはフィンガが高温になった場合、材料が膨張している間にフィンガが開放されることを可能にしており、且つクラウンの膨張を容易にしている。各ハウジングの幾何形状はフィンガ（１３）の膨張を吸収するように設計されている。

図１９、図２０および図２１はラグ（１２）およびフィンガ（１３）の形態における別の可能な実施形態を示している。したがって、フィンガ（１３）は円錐部を備えた台形形態（１３ｂ）を有し、一方でラグ（１２）の形態も台形断面を有する相補的な態様のプロファイルとされている。したがって、このことは組み立てを容易にする逃げ角αを構築している。ラグに設けられた開放部はフィンガの挿入を可能にしており、図３〜図１４の場合のように側方に開放されるか、または図１５〜図１８のように前方に開放されることが可能であることが理解される。

したがって、本発明はクラウンおよびブレーキボウルの２つの構成部品を備えたディスクブレーキ設計のための手順に関係しており、これらの部品は、ラグのひずみ作用、明確には圧着／押圧の後のそれらの接続が続くことを可能にするように特別に設計されている。

本発明は、第１にディスクブレーキクラウンであって、このクラウンはクラウンの空間内に内側に突出した径方向に配置された複数のフィンガ（１３）を具備したディスクブレーキクラウンの加工と、第２に複数のラグを備えるように設計されたブレーキボウルであって、ラグの数はフィンガの数と等しく、ラグは段付きの形態を有し、端部において、底部の一端において閉鎖され且つ他端において開放された「Ｕ」字構造のフード形状を備え、フィンガの挿入を可能にしたブレーキボウルの加工と、から成る工程に関連している。フィンガの挿入はクラウンとブレーキボウルとの互いに関連した角度移動によって可能とされ、ブレーキボウルとクラウンとの組み立ては圧着／押圧動作によって達成され、この作用は材料の流動にフィンガをハウジング内部に取り囲ませ、一方で、ブレーキボウルの膨張の際のそれらの径方向移動を可能にしている。

言い換えると、ブレーキボウルはフローティングの態様においてクラウンに接触して組み付けられており、ディスクブレーキの熱による膨張を通じた伸びの影響を吸収することを可能にしている。

本発明の別の重要な特徴によれば、ラグの各初期「Ｕ」字構造の底部によって形成された移動限界領域は自動車の制動の方向に向けられており、制動応力に応じて、底部に入り込んだフィンガ（１３）との接続の保持を最大化している。したがって、ディスクブレーキのより良好な機械的強度が得られ、破壊または損傷の危険性を排除している。

本発明の利点はここまでに明確になり、重要なことはディスクブレーキの構成部品の製造ならびに組み立ての新しい概念、熱による膨張に起因した影響を吸収する能力、および最も小型なハウジング部内のフィンガの向きに置かれている。

クラウンの径方向の伸びはブレーキボウルに設けられたハウジング内のフィンガの動作によって、およびラグの柔軟性によって可能とされている。

１ ・・・クラウン
２ ・・・ブレーキボウル
３ ・・・締結ネジ
１０ ・・・ディスクブレーキ
１１ ・・・クラウン
１１ａ，１１ｂ ・・・円形フランジ
１１ｃ ・・・接続プレート
１２ ・・・ブレーキボウル
１３ ・・・フィンガ

Claims (7)

1. クラウン（１１）とブレーキボウル（１２）とのアセンブリを内蔵したタイプの自動車用ディスクブレーキであって、
   前記クラウンは少なくとも１つの円形フランジ（１１ａ−１１ｂ）から成り、前記円形フランジは前記ブレーキボウルの挿入のための内部空間（ｅ）を画定し、前記ブレーキボウル（１２）はラグ（１２ｂ）によって径方向且つ外側に伸びた円形ベース（１２ａ）を内蔵し、前記クラウン（１１）は該クラウン（１１）の前記内部空間内に外側から突出した複数のフィンガ（１３）を収容し、前記ラグは前記フィンガの収容および軸方向のガイドならびに保持が可能なように設計されており、前記自動車の運転の際に前記フィンガの軸方向の移動による前記クラウンと前記フィンガとの膨張を吸収することが可能である自動車用ディスクブレーキにおいて、
   前記ラグ（１２ｂ）は段付きの形態とされ、その端部において前記クラウンの各フィンガ（１３）のためのハウジングを初期的に提供するフード構造（１２ｄ）を備え、前記ラグの数は前記フィンガ（１３）の数と等しく、前記ラグは前記ブレーキボウルと前記クラウンとの組み立ての前に、閉鎖されていない「Ｕ」字構造の少なくとも１つのアクセス開口部を備え、前記ラグ（１２ｂ）は前記アクセス開口部が同一の側に位置するように同一の方向に向けられ、前記ラグの各初期「Ｕ」字構造の底部によって構成された移動限界領域は制動応力に応じて接続の強度を最大化するように向けられており、前記ラグ（１２ｂ）は段付きの形態（１２ｃ）とされ、その端部において互いに平行且つそれらの間に空間（１２ｄ３）を有する２つのブランチ（１２ｄ１）（１２ｄ２）を画定したフード構造（１２ｄ）を備え、したがって、これらの前記ラグ（１２ｂ）は底部（１２ｄ４）によって一側において閉鎖され且つ反対側（１２ｄ５）において開放された「Ｕ」字構造を有し、前記ラグ（１２ｂ）はそれらの前端部（１２ｄ６）において開放されており、前記ブレーキボウルと前記クラウンとの組み立て後に、前記ラグは前記フィンガの周りの材料のひずみおよび流動によって前記フィンガの周りにおいて閉鎖され、一方で前記フィンガに軸方向の移動の可能性を与えていることを特徴とする自動車用ディスクブレーキ。
2. 前記ラグ（１２ｂ）は「Ｕ」字構造を備え、前記アクセス開口部は前記ブレーキボウルの側方の厚さ内において径方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ディスクブレーキ。
3. 前記ラグ（１２ｂ）は「Ｕ」字構造を備え、前記アクセス開口部は前記ブレーキボウルの前方に向けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ディスクブレーキ。
4. 前記フィンガ（１３）は台形の形態を備え、前記ラグ（１２）内に係合され、前記ラグは逃げ角（α）を有する相補的な台形の形態を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ディスクブレーキ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項によって設計された自動車用ディスクブレーキの組み立ての工程であって、
   該工程は、第１に、前記クラウンの内部空間内に突出するように径方向に配置された複数のフィンガ（１３）を内蔵したディスクブレーキクラウン、および第２に、複数のラグ（１２ｂ）を備えるように設計されたブレーキボウル、の加工から成り、前記ラグの数は前記フィンガの数と等しく、前記ラグは段付きの形態に配置され、その端部において「Ｕ」字構造のアクセス開口部を備えたフード構造を備え、前記クラウンと前記ブレーキボウルとの互いに関係した角度移動によって前記フィンガの挿入が可能であり、前記ブレーキボウルと前記クラウンとの組み立ては圧着／押圧を介した前記ラグのひずみの作用を介して達成され、材料の流動が前記内部ハウジング内の前記フィンガを取り囲ませ、一方で前記ブレーキボウルの膨張の際の径方向の移動を可能にしていることを特徴とする組み立ての工程。
6. 前記ブレーキボウル（１２）は前記クラウン（１１）の内部空間内に配置され、各ラグ（１２ｂ）はフィンガ（１３）に対向しており、前記クラウン（１１）に関して前記ブレーキボウルの数度の角度回転が与えられて、前記フィンガ（１３）を各ラグに設けられた前記収容ハウジング内に係合させ、
   アセンブリは前記ラグの圧着／押圧動作を介して負荷を受けて、前記ラグを前記フィンガの周りに巻きつかせ、一方で前記クラウンの膨張の際に移動に関する可能性を前記ラグに与えていることを特徴とする請求項５に記載の組み立ての工程。
7. 前記ブレーキボウル（１２）はは前記クラウン（１１）の内部空間内に配置され、各ラグ（１２ｂ）はフィンガ（１３）に対向して、該フィンガのためのハウジングを提供しており、その後、フィンガの周りへの前記ラグの圧着／押圧動作を介した組み立てが実施され、一方で前記クラウンの膨張の際に移動に関する可能性を前記ラグに与えていることを特徴とする請求項５に記載の組み立ての工程。

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