CN105142820B - 卡钳铸造装置、卡钳铸造装置用的型芯和模具、盘式制动器的卡钳和其制造方法 - Google Patents

卡钳铸造装置、卡钳铸造装置用的型芯和模具、盘式制动器的卡钳和其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种在铸造卡钳时能够有利地防止倒入铸造模具中的熔融金属凝固时缩孔的产生并且提高型芯到模具的组装位置的精度的技术。一种用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置，包括：模具；和配置在所述模具内的型芯，所述模具具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部，并且所述型芯在铸造时位于并保持在所述转子收容面形成部中，并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的一部分。

Description

卡钳铸造装置、卡钳铸造装置用的型芯和模具、盘式制动器的 卡钳和其制造方法
技术领域
本发明涉及一种卡钳铸造装置、卡钳铸造装置用的型芯和模具、盘式制动器的卡钳和其制造方法。
背景技术
盘式制动器广泛用于汽车的制动。盘式制动器在一个位置包括卡钳以保持与车轮一起旋转的圆盘转子。盘式制动器中使用的已知卡钳是其内包括面向圆盘转子的相对侧面的气缸和嵌合在气缸中的活塞的对置活塞型卡钳。在对置活塞型卡钳中，两个制动块配置成面向圆盘转子的内侧面和外侧面。在车辆的制动时，将压力油供给到气缸内以致动活塞，因此将制动块压向圆盘转子的内侧面和外侧面，从而获得制动力。
上述的盘式制动器中使用的卡钳通常通过铸造来制造。一般地，在这种铸造中，将所谓的型芯配置在金属模具内，并且将熔融铝合金(熔融金属)倒入作为在模具和型芯之间形成的空间的腔室内(例如，专利文献1)。型芯是在制造内部具有空心部的铸件(产品)时作为用于形成空心部的部分装配到铸造模具中的砂模。例如，通常使用的型芯是通过将混合有热固性合成树脂的硅砂(树脂涂敷砂)加热并固化的壳成型法制造的壳式型芯。
如上所述，将熔融金属倒入腔室中，然后，例如，将构成模具的上模(模子)和下模(模子)彼此分开，并将型芯移除，从而获得卡钳的中间产品。使中间产品经历诸如切削加工或穿孔等各种加工以确保各部分的形状和尺寸的精度，从而获得卡钳。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2009-30802
专利文献2：日本专利特开No.2012-82872
发明内容
如上所述，在铸造卡钳时需要考虑到缩孔(孔隙)。当熔融金属在腔室中凝固时会收缩，因而体积会减小。例如，据说对于铝合金来说发生约7％体积的凝固收缩。因而，在作为铸件获得的卡钳中可能形成由于熔融金属的凝固过程中的收缩所导致的缩孔，这可能会影响铸造品的质量。
图12示意性地示出了卡钳的常规铸造模具。在图12中，附图标记100表示作为金属模具的下模，附图标记200表示型芯。在图12中，型芯200用阴影线填充。在图12中，没有示出与下模100组合的上模。如图12所示，型芯200配置在下模100的预定位置。型芯200包括在卡钳的制造之后用于获得配置圆盘转子的空间的基部210和配置在基部210的两侧并形成卡钳的活塞嵌合到其中的气缸的气缸形成部220。换句话说，基部210是用于形成限定卡钳中的圆盘转子的收容部的转子收容面的铸造模具。
如上所述，型芯200由混合有树脂的热固化砂制成，并且具有比模具低的热传导率。因此，当上模(未示出)与下模100组合、然后将熔融金属倒入在铸造模具中形成的腔室内时，在与型芯200接触的区域中的熔融金属比在与模具接触的区域中的熔融金属更难凝固。因此，在浇注过程中倒入型芯200周围的熔融金属比倒入远离型芯200的区域中的熔融金属凝固要晚。因此，在铸造的卡钳中，在气缸或转子收容面中容易产生缩孔。已知的技术是在铸模中设置进给头以当伴随着温度降低和浇注到腔室中的熔融金属凝固发生收缩时供给熔融金属并且储存熔融金属以防止所谓的缩孔。然而，如图12所示，在常规型芯200中，基部210具有较大体积，并且实际上很难充分防止缩孔。
另外，在常规型芯200中，基部210具有所谓的箱状外形，并且难以充分提高将基部210配置在下模100中的组装位置的精度。
鉴于上述问题实现了本发明，本发明的目的是提供一种在铸造卡钳时能够有利地防止在倒入铸造模具中的熔融金属凝固时缩孔的产生并且提高型芯到模具的组装位置的精度的技术。
在本发明中，为了实现该目的，通过其倒入熔融金属的浇口部(浇注口部或注入口)由热传导率比模具(模子)的主体部的材料低的材料制成。
更具体地，本发明提供了一种用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置，包括：模具；和配置在所述模具内的型芯，所述模具具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，并且所述型芯在铸造时位于并保持在所述转子收容面形成部中，并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的一部分。
根据本发明，卡钳的转子收容面可以由型芯形成，并且也可以由形成为热传导率比型芯高的模具的一部分的转子收容面形成部形成。具体地，与常规例子相比，在型芯被模具的转子收容面形成部定位并保持下的铸造卡钳可以提高形成卡钳的气缸或转子收容面的区域中熔融金属的冷却速度，并且加快凝固时间。这可以防止通过铸造获得的卡钳的气缸或转子收容面中缩孔的产生。另外，根据本发明，在铸造时，型芯位于并保持在模具的转子收容面形成部中，从而提高将型芯组装到模具上的位置精度。具体地，根据本发明，可以提供在铸造卡钳时可以有利地防止在倒入铸造模具中的熔融金属凝固时缩孔的产生并提高将型芯组装到模具上的位置精度的卡钳铸造装置。
在根据本发明的卡钳铸造装置中，定位并保持所述型芯的定位槽可以在所述转子收容面形成部中形成，所述型芯可以包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，并且所述型芯座部可以具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。如此，定位并保持所述型芯的定位槽设置在形成为模具的一部分的转子收容面形成部中，并且包含在型芯的型芯座部中的被嵌合部嵌合在定位槽中，从而进一步提高型芯的组装精度。在根据本发明的卡钳铸造装置中，在将熔融金属倒入模具中时，型芯的被嵌合部可以嵌合在设置在转子收容面形成部中的定位槽中。因此，例如，在其中在将熔融金属倒入模具中之前的过程(先前过程)中模具被预热并膨胀的状态下，型芯的被嵌合部可以嵌合在模具中的定位槽中。在本发明中，转子收容面形成部优选具有比型芯高的热传导率。因此，可以更有利地调节在铸造后形成卡钳的气缸或转子收容面的区域中熔融金属的冷却速度。
所述定位槽可以包括第一槽和与第一槽交叉的第二槽，并且所述被嵌合部可以嵌合在第一槽和第二槽中。因此，在型芯的型芯座部中形成的被嵌合部嵌合在彼此交叉的第一槽和第二槽中，因此包括第一槽和第二槽的定位槽起到用于放置型芯的导向件的作用。这可以有助于组装型芯时的中心对准，并进一步提高组装位置的精度。第一槽和第二槽可以是直线状槽并且彼此垂直。这使得型芯左右对称并且提高模具的加工性。具体地，可以提高模具的加工精度，因此还可以提高型芯到模具的组装位置的精度，从而提高铸造品的尺寸精度。由彼此垂直的第一直线状槽和第二直线状槽形成的形状可以包括十字形和T形。具体地，定位槽可以包括至少第一直线状槽和第二直线状槽，并且定位槽可以与其他增加的槽一起形成。因此，定位槽可以具有十字形、T形、H形和#形等。定位槽可以具有除了这些举例说明的形状之外的形状。
所述型芯座部还可以包括设置在所述被嵌合部的端部并且比所述定位槽宽的止挡部，并且所述止挡部可以具有当所述被嵌合部嵌合在所述定位槽中时和与所述转子收容面形成部中的所述定位槽交叉的侧面邻接的台阶面。通过利用这种构造，可以进一步提高在将型芯配置在模具中时型芯的定位精度。另外，可以有利地防止由于当将熔融金属倒入模具中时倒入的熔融金属的流动所引起的型芯从正常位置的位移。当型芯组装到模具时止挡部的台阶面与其邻接的模具的侧面可以垂直于在转子收容面形成部中的定位槽。
所述型芯可以具有多个气缸形成部，并且所述各气缸形成部可以由所述型芯座部连结。
本发明可以体现为使用根据上面任一项所述的卡钳铸造装置铸造的盘式制动器的卡钳。
本发明可以体现为在卡钳铸造装置中使用的型芯。具体地，本发明提供一种在用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置中使用的型芯，其中所述型芯在铸造时位于并保持在所述卡钳铸造装置中的模具的转子收容面形成部中，并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成转子收容面的一部分，所述转子收容面形成部在铸造后形成所述转子收容面的一部分，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
本发明可以体现为在卡钳铸造装置中使用的模具。具体地，本发明提供一种在用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置中使用的模具，其中所述模具具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部，并且能够定位和保持在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的一部分的型芯，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
本发明可以体现为制造盘式制动器的卡钳的制造方法。具体地，本发明提供一种制造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的制造方法，其中所述卡钳铸造装置包括具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部的模具和配置在所述模具内的型芯，和所述制造方法包括以下步骤：将所述型芯定位并保持在所述转子收容面形成部中，从而将所述型芯配置在所述模具内；和将熔融金属倒入配置有所述型芯的模具内，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
本发明可以体现为使用上述制造方法制造的盘式制动器的卡钳。
用于解决本发明问题的手段如果可能可以组合。
根据本发明，可以提供一种在铸造卡钳时能够有利地防止在倒入铸造模具中的熔融金属凝固时缩孔的产生并且提高型芯到模具的组装位置的精度的技术。
附图说明
图1示出了根据实施方案1的卡钳铸造装置的示意构成。
图2是根据实施方案1的卡钳铸造装置的分解立体图。
图3示出了其中配置有构成根据实施方案1的卡钳铸造装置的型芯的下模。
图4示出了构成根据实施方案1的卡钳铸造装置的上模。
图5是根据实施方案1的卡钳从外径侧看到的正投影图。
图6是根据实施方案1的卡钳从一个侧面侧看到的正投影图。
图7是根据实施方案1的卡钳从另一个侧面侧看到的正投影图。
图8是根据实施方案1的卡钳的主要断面图。
图9是根据实施方案1的卡钳从转子的轴侧看到的正投影图。
图10示出了根据实施方案1的下模和型芯的变形例。
图11A示出了根据实施方案1的型芯的另一种变形(1)。
图11B示出了根据实施方案1的型芯的另一种变形(2)。
图11C示出了根据实施方案1的型芯的另一种变形(3)。
图12示意性地示出了常规卡钳铸造模具。
具体实施方式
下面，参照附图示例性地详细说明根据本发明的卡钳铸造装置、卡钳铸造装置用的型芯和模具和盘式制动器的卡钳的实施方案。在实施方案中所记载的构成要素的尺寸、材料、形状和相对配置不用于将本发明的技术范围限制于它们，除非另外指出。
<实施方案1>
图1示出了根据实施方案1的卡钳铸造装置的示意构成。图2是根据实施方案1的卡钳铸造装置的分解立体图。图3示出了其中配置有构成根据实施方案1的卡钳铸造装置的型芯的下模(模子)。图4示出了构成根据实施方案1的卡钳铸造装置的上模(模子)。图5～9示出了由根据实施方案1的卡钳铸造装置铸造的卡钳1的外观的例子。图5是根据实施方案1的卡钳1从圆盘转子的外径侧看到的正投影图。图6是根据实施方案1的卡钳1从一个侧面侧看到的正投影图。图7是根据实施方案1的卡钳1从另一个侧面侧看到的正投影图。图8是根据实施方案1的卡钳1的主要断面图。图9是根据实施方案1的卡钳1从圆盘转子的轴侧看到的正投影图。
首先，参照图5～9说明根据本实施方案的卡钳1的示意构成。卡钳1用于对置活塞型盘式制动器中，并且是由铝合金一体制成的铝卡钳。卡钳1包括一体形成的配置在与车轮一起旋转的圆盘转子(未示出)的轴向两侧的第一主体部2和第二主体部3以及连结主体部2，3的连结部4。在所示出的例子中，在第一主体部2和第二主体部3的各个中设置了三个气缸5，因而在整个卡钳1中设置了总共六个气缸5。在盘式制动器的组装状态下，在各气缸5中嵌合有活塞(未示出)。
在第一主体部2和第二主体部3之间，收容部6形成为其中收容(配置)有上述的圆盘转子和一对制动块(未示出)的空间。收容部6由转子收容面7限定。转子收容面7形成为第一主体部2、第二主体部3和连结部4的内壁面。卡钳1的其他基本结构与由铝合金制成的常规卡钳一样，因此省略对其的详细说明。
上述的卡钳1由图1～4所示的卡钳铸造装置(以下被简单称作"铸造装置")10铸造。铸造装置10是用于铸造卡钳1的铸造模具。铸造装置10包括金属模具20和型芯30。型芯30是以组合状态配置在模具20中的砂模。后面将详细说明型芯30。在用铸造装置10铸造卡钳1时，将液态铝合金(熔融金属)倒入作为在模具20的内侧和型芯30的外侧之间存在的(形成的)空间的腔室60中(浇注)。将熔融金属从外部通过图1中的浇口(浇注口或注入口)21倒入腔室60中。在图1的例子中，铸造装置10包括两个浇口21，但是浇口的数量可以改变。浇口21的大小和配置位置是设计选择的可变事项。在将铸造装置10从图1的位置旋转约90°并使浇口21的开口基本垂直向上取向的状态下将熔融金属通过浇口21倒入腔室60中。当然，在倒入时铸造装置10的位置可以改变。
模具20由下模40和上模50构成。型芯30组装到(配置在)下模40上，然后下模40和上模50使用紧固件等连结。因此，铸造装置10的组装完成，移到使熔融金属通过浇口21倒入的倒入过程。下模40是主要用于在铸造之后形成卡钳1的垂直方向上的下部分的模具，上模50是主要用于形成卡钳1的垂直方向上的上部分的模具。
接着，说明模具20(下模40和上模50)和型芯30的详细结构。例如，模具20可以由诸如FC250、S50C、S55C或SKD61等合金工具钢制成，但是不限于此。下模40和上模50具有连结时彼此贴合的接合面41，51。下模40的接合面41具有两个定位销42。上模50的接合面51具有定位销42可以插入其中的插入孔52。当下模40和上模50连结以组装铸造装置10时，将定位销42插入插入孔52中，从而允许下模40和上模50配置在规定的平面位置中。在本实施方案中，两个定位销42和两个插入孔52分别设置在下模40和上模50中，但是其数量可以改变。
如图2所示，在铸造后形成转子收容面7的一部分的转子收容面形成部44从下模40的内表面突出。在转子收容面形成部44中，设置有十字形定位槽45。转子收容面形成部44被定位槽45分成四个模具块44a～44d。由模具块44a～44d构成的转子收容面形成部44是在铸造后用于形成与卡钳1的周向中央附近的区域对应的区域的转子收容面7的模具。如从图2明显看出的，定位槽45是在转子收容面形成部44中以十字形状形成的十字形槽。在形成为十字形槽的定位槽45中，与模具20的短方向平行的直线状槽被称作"第一定位槽45a"，与模具20的长边平行的直线状槽被称作"第二定位槽45b"。第一定位槽45a和第二定位槽45b彼此垂直。模具20的长方向与在铸造后配置在卡钳1的收容部6中的圆盘转子的周向方向对应。模具20的短方向与在铸造后配置在卡钳1的收容部6中的圆盘转子的轴向方向对应。在本实施方案中，第一定位槽45a是第一槽的例子，第二定位槽45b是第二槽的例子。第一定位槽45a和第二定位槽45b可以彼此倾斜地交叉，而不是彼此垂直。
在下模40中，在转子收容面形成部44的两侧，第二转子收容面形成部46远离转子收容面形成部44从下模40的内表面突出。第二转子收容面形成部46是在铸造后用于在离卡钳1的周向端部较近的区域形成转子收容面7的模具。
接着，说明型芯30。型芯30是配置在下模40中的砂模。型芯30作为用于形成卡钳1的诸如气缸5等空心部的部分配置在模具20中。在本实施方案中，型芯30是通过将混合有热固性合成树脂的硅砂(树脂砂)加热并固化的壳成型法制造的壳式型芯。
型芯30包括在铸造后用于形成气缸5的气缸形成部31、与气缸形成部31连结的型芯座部32和油路形成部33等。卡钳1是其中在第一主体部2和第二主体部3的各个中配置有三个气缸5并且在第一主体部2和第二主体部3中的气缸5彼此对向配置的六缸对置活塞型卡钳。因此，型芯30也包括总共六个气缸形成部31。
六个气缸形成部31由附图标记31a～31f表示。如图2和图3所示，气缸形成部31a～31c配置成一行，气缸形成部31d～31f配置成一行。型芯座部32设置在气缸形成部31a～31c和气缸形成部31d～31f之间，并且型芯座部32将气缸形成部31a～31f一体地连结。气缸形成部31a和气缸形成部31d设置成彼此对向，气缸形成部31b和气缸形成部31e设置成彼此对向，气缸形成部31c和气缸形成部31f设置成彼此对向。
型芯座部32包括连结气缸形成部31b和气缸形成部31e的第一梁34和与第一梁34垂直的第二梁35。第一梁34具有与第一定位槽45a相同的宽度。第二梁35包括嵌合到上述的第二定位槽45b中的被嵌合部35a和设置在被嵌合部35a的两端的一对止挡部35b。止挡部35b具有比第二梁35的被嵌合部35a大的宽度，并且台阶面36(参照图3)在第二梁35的被嵌合部35a和止挡部35b之间的边界处形成。台阶面36是连接第二梁35的被嵌合部35a的侧面和止挡部35b的侧面的表面，并且形成为与第二梁35的侧面和止挡部35b的侧面垂直。第二梁35的被嵌合部35a具有与第二定位槽45b相同的宽度。另外，型芯座部32包括连结气缸形成部31a和31d的第三梁37和连结气缸形成部31c和31f的第四梁38。第三梁37和第四梁38配置成与第一梁34平行并且与第二梁35垂直。第二梁35的被嵌合部35a具有与第二定位槽45b相同的长度，并且在被嵌合部35a和设置在被嵌合部35a的两端的止挡部35b之间的边界处形成的台阶面36与转子收容面形成部44的侧面邻接。在根据本实施方案的型芯30中，止挡部35b设置在被嵌合部35a的相对端部，但是不必须设置止挡部35b。
接着，说明型芯座部32和定位槽45之间的关系。如上所述，型芯座部32中的第一梁34和第二梁35彼此垂直，因此第一梁34和第二梁35构成十字形的十字梁。下面第一梁34和第二梁35统称为十字梁39。
在本实施方案中，第一梁34和第一定位槽45a具有相同的宽度，并且第二梁35的被嵌合部35a和第二定位槽45b具有相同的宽度。因此，十字梁39中的第一梁34可以嵌合在第一定位槽45a中，并且十字梁39中的第二梁35的被嵌合部35a可以嵌合在第二定位槽45b中。在本实施方案中，在组装型芯30与下模40时，将型芯30的十字梁39嵌合在设置在转子收容面形成部44中的定位槽45中，从而允许进行型芯30的容易和精确的定位。在本实施方案中，在将型芯30放置在下模40中时，嵌合在定位槽45中的十字梁39相当于本发明的被嵌合部。在使型芯30的十字梁39(第一梁34和第二梁35)嵌合在定位槽45(第一定位槽45a和第二定位槽45b)中的状态下，十字梁39的上表面与转子收容面形成部44一起在铸造后形成卡钳1的转子收容面7。
在本实施方案中，说明了其中第一梁34和第一定位槽45a具有相同的宽度并且第二梁35的被嵌合部35a和第二定位槽45b具有相同的宽度的情况，但是不限于此。例如，第一梁34可以具有比第一定位槽45a稍小的宽度，并且第二梁35的被嵌合部35a可以具有比第二定位槽45b稍小的宽度。在将型芯30放置在下模40中时，下模40可以被预热因而被热膨胀以与正常温度下的宽度相比增大第一定位槽45a和第二定位槽45b的宽度，然后第一梁34和第二梁35的被嵌合部35a可以嵌合在第一定位槽45a和第二定位槽45b中。
接着，说明上模50。如图3所示，在将型芯30组装到(设置在)下模40中的状态下，在第二转子收容面形成部46和型芯30之间形成间隙23。在上模50的底面54上设置有两个模具凸片(未示出)。以当上模50和下模40组装在一起时上模50上的模具凸片正好嵌合在间隙23中并填充该间隙的方式来确定模具凸片的位置、大小和窗口形状。
上述的铸造装置10以将型芯30组装到(配置在)下模40中然后将上模50组装到下模40上的这种方式完成。然后，进行将液态铝合金(熔融金属)倒入在模具20中形成的腔室60中的浇注过程。具体地，在根据本实施方案的盘式制动器的卡钳的制造方法中，将型芯30的十字梁39(被嵌合部)嵌合到在转子收容面形成部44中形成的定位槽45(第一定位槽45a和第二定位槽45b)中以将型芯30放置在模具20中，然后进行将液态铝合金倒入其中放置有型芯30的模具20中的浇注过程。腔室60是在下模40和上模50与型芯30之间形成的空间。
在根据本实施方案的铸造装置10中，在铸造后的转子收容面7由型芯30的型芯座部32和由模具构成的转子收容面形成部44(模具块44a～44d)形成。用于形成型芯30的硅砂的热传导率通常为约0.38W/mK，并且显著小于模具的热传导率(例如，S50C的热传导率为约54W/mK)。在图12的常规卡钳铸造模具中，在型芯200中具有大体积的基部210在铸造后形成转子收容面，因此在铸造后在卡钳的气缸或转子收容面中容易产生缩孔。
在根据本实施方案的铸造装置10中，卡钳1的转子收容面7由型芯30形成，并且也由通过具有比型芯30大的热传导率的模具形成的转子收容面形成部44(模具块44a～44d)形成。这与常规例子相比可以提高在用于形成卡钳1的气缸5或转子收容面7的区域中的熔融金属的冷却速度，并可以加快凝固时间。这可以防止在用于形成卡钳1的气缸5或转子收容面7的区域中的熔融金属比其他区域过度推迟凝固。因此，可以防止通过铸造在卡钳1的气缸5或转子收容面7中产生的缩孔。据认为型芯30周围的熔融金属的凝固时间比其他区域中的熔融金属的凝固时间要迟，但是本实施方案的型芯30可以具有比常规型芯200小的体积。因此，当型芯30周围的熔融金属凝固时可以从进给头供给熔融金属，从而充分防止缩孔。
在用于形成卡钳1的气缸5和转子收容面7的区域中的熔融金属的凝固时间可以通过调节构成具有低的热传导率的型芯30的型芯座部32和具有比型芯30(型芯座部32)的热传导率明显高的热传导率的模具的转子收容面形成部44(模具块44a～44d)的面积比而控制在所期望的时间内。具体地，以平衡的方式设计具有高的保温性的型芯30和具有高的冷却能力的模具可以有利地防止通过铸造获得的卡钳1中的缺陷。
另外，在铸造装置10中，当型芯30配置在下模40中时，包含在型芯座部32中的十字梁39嵌合在形成在下模40中的转子收容面形成部44中的定位槽45中。因此，与常规例子不同，所谓的箱状型芯200(基部210)不是配置在模具中，因此与常规例子相比可以提高型芯30的放置位置精度。特别地，在本实施方案中，定位槽45形成为十字形槽，并且十字梁39无间隙地嵌合在十字形槽中。因此，定位槽45也起到放置型芯30用的导向件的作用。这可以有助于组装型芯30时的中心对准，并进一步提高组装位置的精度。另外，构成定位槽45的第一定位槽45a和第二定位槽45b形成直线状的并且彼此垂直，从而提高下模40(模子)的机械加工性。具体地，可以提高下模40(模子)的加工精度，因此也可以提高将型芯30组装到下模40中的位置精度，从而提高铸造品的尺寸精度。另外，如上所述，下模40的转子收容面形成部44中的第一定位槽45a和第二定位槽45b形成为彼此垂直，因此待嵌合在第一定位槽45a和第二定位槽45b中的型芯30的第一梁34和第二梁35也形成为彼此垂直。这允许型芯30形成为左右对称并提高使型芯30成型时的精度。在下模40的转子收容面形成部44中形成的第一定位槽45a和第二定位槽45b(型芯30的第一梁34和第二梁35)不必彼此垂直，而是可以彼此交叉以与常规例子相比提高型芯30的放置位置精度。
另外，在本实施方案的型芯30中，止挡部35b设置在构成十字梁39的第二梁35的被嵌合部35a的两端。因此，当第二梁35的被嵌合部35a嵌合在第二定位槽45b中时，止挡部35b的台阶面36可以与和设置在下模40中的转子收容面形成部44中的第二定位槽45b垂直的侧面对接。这可以进一步提高型芯30的定位精度。另外，可以有利地防止在浇注过程中由于熔融金属倒入腔室60中时的流动所引起的型芯30从正常位置的位移。当型芯30组装到下模40中时，止挡部35b的台阶面36与其对接的转子收容面形成部44的侧面不必与转子收容面形成部44的第二定位槽45b垂直，而是可以与第二定位槽45b交叉以期待提高型芯30的定位精度的效果。
综上所述，根据本实施方案的铸造装置10，可以提供一种在铸造卡钳1时能够有利地防止倒入铸造装置10中的熔融金属凝固时缩孔的产生并提高型芯30到模具20(在本实施方案中为下模40)中的组装位置精度的技术。另外，如图9所示，在由根据本实施方案的铸造装置10制造的卡钳1的转子收容面7上，型芯30的十字梁39(第一梁34和第二梁35)和转子收容面形成部44之间的边界处形成基本上十字形分型线Lp。在本实施方案中，十字梁39(第一梁34和第二梁35)和转子收容面形成部44被设计成具有相同的高度，因此分型线Lp使得在制造的卡钳1的转子收容面7上显示出十字标记。另外，作为铸造装置10的另一方面，在其中十字梁39(第一梁34和第二梁35)被设计成比转子收容面形成部44低的情况下，分型线Lp在卡钳1的转子收容面7上形成十字形突部(也被称作"十字肋")。这增大了卡钳1的转子收容面7的表面积，从而提高了卡钳1的放热性能。
上述实施方案是用于说明本发明的例子，并且在不脱离本发明的主旨的情况下可以进行各种改变。例如，在本实施方案中，用于铸造铝卡钳的铸造装置作为例子进行了说明，但是不限于此。本发明可以适用于重力铸造方式的一般的卡钳铸造装置。另外，在本实施方案中，六缸对置活塞型卡钳座作为例子进行了说明，但是活塞的数量没有特别的限制。
例如，图10示出了上述的下模40和型芯30的变形例。图10示出了组装到用于铸造每侧配置两个活塞的四缸对置活塞型卡钳的下模(模子)40A上的下模40A和型芯30A。以下主要说明下模40A和型芯30A与上述的六缸对置活塞型卡钳用的下模40和型芯30之间的差别。型芯30A是配置在下模40A中的砂模，并与上述的型芯30类似通过加热和固化硅砂来制造。
型芯30A包括在铸造后用于形成气缸5的气缸形成部31'、与气缸形成部31'连结的型芯座部32A和油路形成部33等。本变形例的型芯30A与包括六个气缸形成部31的上述的型芯30的不同之处在于包括四个气缸形成部31'。型芯座部32A与气缸形成部31'连结。
四个气缸形成部31'由附图标记31'a～31'd表示。如图10所示，气缸形成部31'a，31'b和气缸形成部31'c，31'd分别配置成一行。型芯座部32A设置在气缸形成部31'a，31'b和气缸形成部31'c，31'd之间，并且型芯座部32A将气缸形成部31'a～31'd一体地连结。另外，气缸形成部31'a和气缸形成部31'c以及气缸形成部31'b和气缸形成部31'd设置成彼此对向。
型芯座部32A包括连结气缸形成部31'a和对向气缸形成部31'a的气缸形成部31'c的第一连结梁321以及连结气缸形成部31'b和对向气缸形成部31'b的气缸形成部31'd的第二连结梁322。第一连结梁321和第二连结梁322配置成彼此平行。型芯座部32A连结第一连结梁321和第二连结梁322的中间部分，并且具有与第一连结梁321和第二连结梁322垂直配置的第三连结梁323。
第三连结梁323包括待嵌合在设置在下述的下模40A中的定位槽中的被嵌合部323a和设置在被嵌合部323a的两端的一对止挡部323b。止挡部323b是与上述的止挡部35b对应的部件。止挡部323b具有比被嵌合部323a大的宽度，并且在止挡部323b和被嵌合部323a之间的边界处形成台阶面324(参照图10)。台阶面324是连接第三连结梁323的被嵌合部323a的侧面和止挡部323b的侧面的表面，并且形成为与被嵌合部323a的侧面和止挡部323b的侧面垂直。
在铸造后形成转子收容面7的一部分的转子收容面形成部44'从下模40A的内表面突出。I形定位槽45'设置在转子收容面形成部44'中。在本变形例中，定位槽45'的深度与转子收容面形成部44'的高度相同，并且转子收容面形成部44'用它们之间的的定位槽45'分成两个模具块44'a，44'b。由模具块44'a，44'b构成的转子收容面形成部44'是在铸造后用于形成与卡钳的周向中央附近区域对应的区域的转子收容面的模具。
接着，说明型芯座部32A和定位槽45'之间的关系。如上所述，型芯座部32A的被嵌合部323a具有与定位槽45'相同的宽度，并且被嵌合部323a嵌合在定位槽45'中。被嵌合部323a具有与定位槽45'的长度(换句话说，模具块44'a，44'b的宽度)相同的长度，并且以在被嵌合部323a和设置在被嵌合部323a的两端的止挡部323b之间的边界处形成的台阶面324与模具块44'a，44'b的侧面对接的状态使待组装到下模40A上的型芯30A定位。
在本变形例中，在将型芯30A组装到下模40A上时，型芯30A的型芯座部32A的被嵌合部323a嵌合在设置在转子收容面形成部44'中的定位槽45'中，从而允许型芯30A的容易和精确的定位。根据本发明的卡钳铸造装置和用于卡钳铸造装置中的型芯和模具可以适用于具有单向(拳头型)活塞的盘式制动器的卡钳。
在上述的实施方案中，六缸型芯30和四缸型芯30A作为例子进行了说明，但是本发明的应用不限于这些。图11A～11C示出了根据实施方案1的型芯30的其他变形例。图11A示出了两缸型芯30B，图11B示出了八缸型芯30C。图11C示出了五缸型芯30D。在图11A～11C中，与图3中的型芯30和图10中的型芯30A中相同的构成要素由相同的附图标记表示。当然，可以应用除了图11A～11C中的变形例之外的型芯。在上述的实施方案中，作为彼此垂直的第一直线状槽和第二直线状槽的组合，对第一梁34和第二梁35(被嵌合部35a)的例子进行了说明，但是彼此垂直的第一梁34和第二梁35(被嵌合部35a)的形状可以包括T形。具体地，定位槽可以包括至少第一直线状槽和第二直线状槽，并且定位槽可以与其他增加的槽一起形成。因此，定位槽可以具有十字形、T形以及H形和#形等。定位槽可以具有除了这些举例说明的形状之外的形状。在不脱离本发明的主旨的情况下可以对上述的实施方案进行各种改变。另外，上述的实施方案和变形例如果可能的话可以进行组合并实施。由根据本实施方案的铸造装置制造的产品可以使用铝、铝合金以及钛或镁来制造，并且可以使用各种材料。
附图标记列表
1 卡钳
5 气缸
7 转子收容面
10 铸造装置
20 模具
30 型芯
31 气缸形成部
32 型芯座部
33 油路形成部
34 第一梁
35 第二梁
35a 被嵌合部
35b 止挡部
36 台阶面
37 第三梁
38 第四梁
39 十字梁
40 下模
44 转子收容面形成部
45 定位槽
45a 第一定位槽
45b 第二定位槽
50 上模
60 腔室

Claims (11)

1.一种用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置，包括：
模具；和
配置在所述模具内的型芯，
所述模具具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，并且
所述型芯在铸造时位于并保持在所述转子收容面形成部中，并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的一部分，
定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，
所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和
所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
2.根据权利要求1所述的卡钳铸造装置，其中所述定位槽包括第一槽和与第一槽交叉的第二槽，和
所述被嵌合部嵌合在第一槽和第二槽中。
3.根据权利要求2所述的卡钳铸造装置，其中第一槽和第二槽是直线状槽并且彼此垂直。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的卡钳铸造装置，其中所述型芯座部还包括设置在所述被嵌合部的端部并且比所述定位槽宽的止挡部，和
所述止挡部具有当所述被嵌合部嵌合在所述定位槽中时和与所述转子收容面形成部中的所述定位槽交叉的侧面邻接的台阶面。
5.根据权利要求1所述的卡钳铸造装置，其中所述型芯具有多个气缸形成部，并且所述各气缸形成部由所述型芯座部连结。
6.根据权利要求1所述的卡钳铸造装置，其中所述转子收容面形成部具有比所述型芯高的热传导率。
7.一种在用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置中使用的型芯，
其中所述型芯在铸造时位于并保持在所述卡钳铸造装置中的模具的转子收容面形成部中，并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成转子收容面的一部分，所述转子收容面形成部在铸造后形成所述转子收容面的一部分，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，
定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，
所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和
所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
8.一种在用于铸造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的卡钳铸造装置中使用的模具，
其中所述模具具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部，并且能够定位和保持在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的一部分的型芯，所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，
定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，
所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和
所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
9.一种使用根据权利要求1～3中任一项所述的卡钳铸造装置铸造的盘式制动器的卡钳。
10.一种制造包括其内嵌入活塞的气缸和限定用于收容圆盘转子的空间的转子收容面的盘式制动器的卡钳的制造方法，
其中所述卡钳铸造装置包括具有在铸造后形成所述转子收容面的一部分的转子收容面形成部的模具和配置在所述模具内的型芯，和
所述制造方法包括以下步骤：
将所述型芯定位并保持在所述转子收容面形成部中，从而将所述型芯配置在所述模具内；和
将熔融金属倒入配置有所述型芯的模具内，
所述转子收容面形成部从所述模具内表面突出，
定位并保持所述型芯的定位槽在所述转子收容面形成部中形成，
所述型芯包括在铸造后形成所述气缸的气缸形成部和与所述气缸形成部连结的型芯座部，和
所述型芯座部具有能够嵌合在所述定位槽中并在铸造后与所述转子收容面形成部一起形成所述转子收容面的被嵌合部。
11.一种使用根据权利要求10的制造方法制造的盘式制动器的卡钳。
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