JP2002333041A - 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリパボディの放熱性を良好とし、キャリ
パボディの過熱を防止して安定した信頼性の高いブレー
キ操作を可能とするキャリパボディを提供する。 【解決手段】 鋳造により製造された車両用ディスクブ
レーキのキャリパボディにおいて、鋳造後にキャリパボ
ディの本体１０の一部、たとえばブリッジ部１０ｃの側
面部分の外表面を切除し、本体１０の外表面を被覆する
鋳造面を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ディスクブ
レーキのキャリパボディ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、液圧式作動機構を備えたディス
クブレーキの主要部の構成を示す。このディスクブレー
キは、キャリパボディの本体１０に、ブレーキペダルに
よって操作されるブレーキ用の液圧式作動機構と、ハン
ドレバーあるいはフットペダルによって操作されるパー
キングブレーキ用の機械式作動機構とを設けたものであ
る。キャリパボディの本体１０は、ディスクロータ２０
の両側に対向配置される作用部１０ａ及び反力爪を備え
た反作用部１０ｂと、作用部１０ａと反作用部１０ｂと
をディスクロータ２０の外側を跨いで連結するブリッジ
部１０ｃとを備える。２０がディスクロータ、１２ａ、
１２ｂが摩擦パッドである。

【０００３】作用部１０ａには液圧シリンダ１４が設け
られ、液圧シリンダ１４にピストン１６が内蔵され、ピ
ストン１６と液圧シリンダ１４の底部との間が液圧室に
形成されて液圧式作動機構が構成される。１８は液圧シ
リンダ１４の基部側に形成したパーキングブレーキ機構
装着部である。このパーキングブレーキ機構装着部１８
は作用部１０ａと一体に方体形状に形成された部位であ
り、ハンドレバーあるいはフットペダルに連携するワイ
ヤによって回動操作されるカム軸１９等のパーキングブ
レーキ用の機械的作動機構が装着される。

【０００４】このようなディスクブレーキに用いられる
キャリパボディは、鉄、アルミニウムといった材料を用
いて鋳造によって製造される。キャリパボディを鋳造す
る一般的な鋳造法は重力鋳造方法によるもので、中子型
等の複数の型を組み合わせてキャビティを形成した鋳造
型に溶湯を注入し、キャビティに溶湯を充填して所定の
形状に成形する。実際には、鋳造型を用いて作用部１０
ａ、反作用部１０ｂ、ブリッジ部１０ｃを所定の形状に
鋳造した後、液圧シリンダ１４の内面等の精度が要求さ
れる部位等について研削加工等の仕上げ加工を施して製
品とされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにディスク
ブレーキに用いられるキャリパボディは鋳造によって製
造するから、仕上げ加工を施した部位を除いては、キャ
リパボディの外表面は鋳造面のままとなっている。この
鋳造面は酸化されて酸化皮膜となることから、キャリパ
ボディの熱伝導率を低下させ、キャリパボディの放熱性
を阻害するという問題が生じる。

【０００６】アルミニウム製のキャリパボディは、軽量
でかつ所要の強度を有するとともに、熱伝導性に優れる
ことから車両用ディスクブレーキとして好適に使用する
ことが可能である。車両用ディスクブレーキではディス
クロータと摩擦材との摩擦によって高熱が発生するか
ら、熱伝導性の良好な材料を使用してキャリパボディを
製作することはキャリパボディの熱放散性を高め、キャ
リパボディが過熱することを防止する。これにより、液
圧シリンダ内が高温になることが防止され、ディスクブ
レーキを制御する作動液が過熱することを防止して信頼
性の高いブレーキ操作が可能になる。

【０００７】しかしながら、アルミニウムの鋳造面はき
わめて酸化しやすく、鋳造型にアルミニウムの溶湯を注
入する際にすでに溶湯の表面に酸化皮膜が形成されるこ
とからもわかるように、アルミニウムあるいはアルミニ
ウム合金を用いて鋳造したキャリパボディの外表面はア
ルミニウムの酸化皮膜によって被覆された状態になる。
鋳造面は、実際には小さな凹凸が形成された面であり、
鋳造型のキャビティに溶湯が充填されていくにしたがっ
て溶湯表面のアルミニウムの酸化皮膜がキャビティの内
壁面に積み重なって鋳造されるようになる。この結果、
鋳造面には一定の厚さに酸化皮膜が固まって形成され、
この酸化皮膜がキャリパボディの熱伝導率を阻害するよ
うに作用する。このため、熱伝導率の優れたアルミニウ
ム材を使用して鋳造して得たキャリパボディであって
も、十分な放熱性を確保できない場合がある。

【０００８】本発明は、このように鋳造によって製造さ
れている従来の車両用ディスクブレーキのキャリパボデ
ィについての課題を解決すべくなされたものであり、そ
の目的とするところは、キャリパボディの放熱性を向上
させ、作動液等の過熱を防止して、さらに信頼性の高い
ブレーキ操作を可能とする車両用ディスクブレーキのキ
ャリパボディを提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、次の構成を備える。すなわち、鋳造により製
造された車両用ディスクブレーキのキャリパボディにお
いて、鋳造後に本体の一部について外表面を切除したこ
とを特徴とする。本体の外表面を切除することによって
本体の鋳造面を除去することができ、鋳造面の酸化皮膜
によって妨げられている熱伝導を良好にして、キャリパ
ボディの放熱性を向上させることができる。また、前記
車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、デ
ィスクロータを跨ぐブリッジ部の近傍の外表面を切除し
たことは、ディスクロータ等からの熱によってブリッジ
部が変形することを抑えることができる点で効果的であ
る。また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボデ
ィにおいて、キャリパボディに配される液圧室の近傍の
外表面を切除したことは、液圧室に供給される作動液が
過熱されることを防止し、安定したブレーキ操作を可能
にする点で効果的である。また、前記車両用ディスクブ
レーキのキャリパボディにおいて、本体の外表面を切除
した部位が、本体と湯口部分とが接続された部位である
ことは、湯口部分と本体とを切断する加工によって、切
断端面を放熱面とすることができる点で効果的である。
また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディに
おいて、本体がアルミニウムあるいはアルミニウム合金
からなる製品については、本体の外表面を切除する加工
によって、とくに効果的な放熱作用を奏することができ
る点で効果的である。

【００１０】また、鋳造により製造する車両用ディスク
ブレーキのキャリパボディの製造方法において、鋳造
後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を切除
することにより、放熱性を向上させることを特徴とす
る。また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボデ
ィの製造方法において、鋳造後に切除する部位を湯口に
接続して鋳造し、湯口部分を本体から切断することを特
徴とするとを特徴とする。また、前記車両用ディスクブ
レーキの製造方法において、鋳造材料としてアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金を使用することを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面とともに詳細に説明する。図１は車両用
ディスクブレーキのキャリパボディを鋳造する方法を示
す説明図である。同図で３０ａ、３０ｂは鋳造型３０の
上型及び下型であり、３２及び３４は下型３０ｂと組み
合わせて用いる中子型である。下型３０ｂと中子型３
２、３４とを組み合わせることにより、鋳造型３０内に
キャリパボディの本体１０を成形するキャビティ３６が
形成される。３８はキャビティ３６に連通して配置した
押湯部、４０は湯口である。

【００１２】図示例の鋳造型３０ではキャビティ３６の
配置を、キャリパボディの本体１０のパーキングブレー
キ機構装着部１８を成形する部位３６ａを鋳造型３０内
で最も上位置とし、反作用部１０ｂを成形する部位３６
ｂを最も下位置としてキャリパボディの本体１０を鋳造
型３０内で縦形に配置して鋳造する。湯口４０はパーキ
ングブレーキ機構装着部１８を成形する部位に接続し、
湯口４０から押湯部３８、パーキングブレーキ機構装着
部１８を経由してキャビティ３６に溶湯を注入して鋳造
する。

【００１３】図１は、湯口４０からキャビティ３６に溶
湯を注入し、キャビティ３６および押湯部３８を溶湯５
０によって充填した状態を示す。押湯部３８はキャビテ
ィ３６内に溶湯５０を充填する際に、押湯部３８に充填
されている溶湯５０の重量によってキャビティ３６に確
実に溶湯５０を充填し、緻密に鋳造する作用と、溶湯５
０が凝固する際の体積収縮に応じて溶湯５０を補充しヒ
ケ等の欠陥が生じないようにする作用がある。本実施形
態では、アルミニウムの溶湯をキャビティ３６に注入し
て鋳造したが、アルミニウム以外の鋳造材料を使用して
鋳造する場合も同様に行うことができる。キャビティ３
６内で溶湯が凝固した後、型開きして鋳造品を取り出し
する。

【００１４】図２、３、４は、図１に示す鋳造型３０を
用いて鋳造した鋳造品に所要の加工を施して得られたキ
ャリパボディの製品の構成を示す正面図、側面図、平面
図である。これら各図において、１０ａが作用部、１０
ｂが反力爪を備えた反作用部、１０ｃが作用部１０ａと
反作用部１０ｂとを連結するブリッジ部である。作用部
１０ａには液圧シリンダ１４が成形され、液圧シリンダ
１４の基部側に作用部１０ａと一体にパーキングブレー
キ機構装着部１８が形成されている。

【００１５】図１に示す鋳造型３０から取り出した鋳造
品は、キャリパボディの本体１０のパーキングブレーキ
機構装着部１８に押湯部３８内で凝固した金属が連結し
た状態のものであるから、まず、押湯部３８内で凝固し
た金属部分をパーキングブレーキ機構装着部１８から切
断して除去する。パーキングブレーキ機構装着部１８
は、図４に示すように、方体形状（四角柱状）に成形さ
れてる部位であり、押湯部３８内で凝固した金属をパー
キングブレーキ機構装着部１８から切断して除去するこ
とによって端面が切断端面になる。本実施形態のキャリ
パボディでは、このパーキングブレーキ機構装着部１８
の端面１８ａを平坦面に切削して切削面Ａとする。この
切削加工によって切削面Ａはアルミニウムの光沢面にな
る。パーキングブレーキ機構装着部１８の端面を切削面
とすることにより、パーキングブレーキ機構装着部１８
側からの放熱性を向上させることが可能となる。

【００１６】また、本実施形態のキャリパボディでは、
図３に示すように、鋳造型３０から鋳造品を取り出した
後、ブリッジ部１０ｃの両側面に切削加工を施してキャ
リパボディの本体１０の外表面を被覆している鋳造面を
除去し、ブリッジ部１０ｃの両側面を切削面Ｂ、Ｂとす
る。この切削加工によって、切削面Ｂ、Ｂは平坦な光沢
面となり、ブリッジ部１０ｃからの放熱性を好適に向上
させることが可能となる。図３に示すように、切削面
Ｂ、Ｂは作用部１０ａと反作用部１０ｂに挟まれた中間
に形成される。ブリッジ部１０ｃには、ディスクロータ
と摩擦材との摩擦による摩擦熱が作用部１０ａ及び反作
用部１０ｂから伝導されるとともに、高温になるディス
クロータからの熱が輻射される。したがって、ブリッジ
部１０ｃからの放熱性を向上させることは、ブリッジ部
１０ｃの周囲の熱による変形を抑えることができる点で
有効である。

【００１７】キャリパボディの製作にあたっては、鋳造
後、液圧シリンダ１４の内周面を切削加工し、マスタシ
リンダと接続するユニオン孔等に切削加工を施すから、
これらの切削加工工程中にブリッジ部１０ｃの側面部に
も切削加工を施すことができる。切削加工工程でブリッ
ジ部１０ｃに加工を施すことから、特別の加工装置も不
要であり、容易に加工できるという利点がある。ブリッ
ジ部１０ｃの側面部は外部に平坦状に露出する部位であ
り、簡単に切削加工を施すことが可能である。

【００１８】なお、本実施形態では、ブリッジ部１０ｃ
からの放熱性を向上させるため、ブリッジ部１０ｃの側
面に切削加工を施したが、ブリッジ部１０ｃ以外の本体
１０の外表面の適宜部位に切削加工を施すことにより外
表面の鋳造面を除去してキャリパボディの放熱性を向上
させることができる。キャリパボディの作用部１０ａに
設けられる液圧シリンダは作動液が供給される液圧室を
構成するから、この液圧室の放熱性を向上させることも
重要である。液圧室が過熱して作動液が高温になりベー
パロック現象が発生することが起こり得るからである。
このため、液圧室の近傍部分のキャリパボディの外表面
を切削加工して鋳造面を除去し、キャリパボディの放熱
性を向上させる方法も有効である。

【００１９】前述したように、本実施形態のキャリパボ
ディでは液圧シリンダの底部側にパーキングブレーキ機
構装着部１８を設けているから、このパーキングブレー
キ機構装着部１８の端面を切削面とすることでパーキン
グブレーキ機構装着部１８からの放熱性を良好とし、液
圧室の放熱性を向上させている。パーキングブレーキ機
構装着部を備えていないキャリパボディの場合も、液圧
シリンダの底部側に湯口を接続する配置として鋳造する
ことにより、湯口部分を接続部から切断する加工によっ
て同時に切断端面が切削面となり、液圧室からの放熱性
を良好にすることが可能となる。湯口部分を接続部から
切断する加工と切断端面を切削面に加工する作業が同時
に行える点で効果的である。

【００２０】キャリパボディの外表面の所要部位に切削
加工を施してキャリパボディの放熱性を向上させる方法
は、アルミニウム鋳造品以外の鋳造品についても有効で
あるが、アルミニウム鋳造品の場合はキャリパボディの
外表面にアルミニウムの酸化皮膜が形成されやすいこ
と、アルミニウムの酸化皮膜によって熱伝導が妨げられ
ることから、キャリパボディの熱放散性が抑制されるこ
とから、アルミニウム鋳造品に適用してとくに有効であ
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る車両用ディスクブレーキの
キャリパボディ及びその製造方法によれば、上述したよ
うに、鋳造後に本体の外表面を切除することによって、
本体の外表面を被覆している鋳造面を除去することがで
き、酸化皮膜によって妨げられているキャリパボディの
熱伝導を良好にすることができ、キャリパボディの放熱
性を向上させることができて、キャリパボディが過熱す
ることを防止して、安定して信頼性の高いブレーキ操作
を可能とするキャリパボディを提供することができる等
の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用ディスクブレーキのキャリパボディを鋳
造によって製造する方法を示す説明図である。

【図２】本発明に係る車両用ディスクブレーキのキャリ
パボディの一実施形態の構成を示す正面図である。

【図３】本発明に係る車両用ディスクブレーキのキャリ
パボディの一実施形態の構成を示す側面図である。

【図４】本発明に係る車両用ディスクブレーキのキャリ
パボディの一実施形態の構成を示す平面図である。

【図５】車両用ディスクブレーキの主要部の構成を示す
説明図である。

【符号の説明】 １０ 本体 １０ａ 作用部 １０ｂ 反作用部 １０ｃ ブリッジ部 １４ 液圧シリンダ １６ ピストン １８ パーキングブレーキ機構装着部 １９ カム軸 ２０ ディスクロータ ３０ 鋳造型 ３０ａ 上型 ３０ｂ 下型 ３２、３４ 中子型 ３６ キャビティ ３８ 押湯部 ４０ 湯口 ５０ 溶湯

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳造により製造された車両用ディスクブ
   レーキのキャリパボディにおいて、 鋳造後に本体の一部について外表面を切除したことを特
   徴とする車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用ディスクブレーキ
   のキャリパボディにおいて、 ディスクロータを跨ぐブリッジ部の近傍の外表面を切除
   したことを特徴とする車両用ディスクブレーキのキャリ
   パボディ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両用ディスクブレーキ
   のキャリパボディにおいて、 キャリパボディに配される液圧室の近傍の外表面を切除
   したことを特徴とする車両用ディスクブレーキのキャリ
   パボディ。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の車両用ディスク
   ブレーキのキャリパボディにおいて、 本体の外表面を切除した部位が、本体と湯口部分とが接
   続された部位であることを特徴とする車両用ディスクブ
   レーキのキャリパボディ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の車
   両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、 本体がアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる
   ことを特徴とする車両用ディスクブレーキのキャリパボ
   ディ。
6. 【請求項６】 鋳造により製造する車両用ディスクブレ
   ーキのキャリパボディの製造方法において、 鋳造後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を
   切除することにより、放熱性を向上させることを特徴と
   する車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の車両用ディスクブレーキ
   のキャリパボディの製造方法において、 鋳造後に切除する部位を湯口に接続して鋳造し、湯口部
   分を本体から切断することを特徴とするとを特徴とする
   車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の車両用ディスク
   ブレーキの製造方法において、 鋳造材料としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を
   使用することを特徴とする車両用ディスクブレーキのキ
   ャリパボディの製造方法。