JP2009299891A - 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディ - Google Patents

Abstract

【課題】キャリパボディ外面のデザイン上主要な部分にパーティングラインが発生することを防止すると共に、外面の形状や模様を鋳型で形成できるモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディを提供する。
【解決手段】キャリパボディ鋳造型１２の一方の作用部３ａのシリンダ孔底部形成部分を上方に開口させて湯口部１３を設ける。他方の作用部３ｂのシリンダ孔底部形成部分を下方に配置してキャビティ底部とし、他方の作用部３ｂを形成する下型１２ａと、該下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型１２ｂ及び第２上型１２ｃとを備えるキャリパボディ鋳造型を用い、重力鋳造法によってキャリパボディ３を鋳造する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディに関し、詳しくは、ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部をディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で連結したモノコック構造のピストン対向型のキャリパボディの製造方法及びキャリパボディに関する。

従来、シリンダ孔を備えた作用部と反力爪を備えた反作用部とをブリッジ部で連結したピンスライド型のディスクブレーキのキャリパボディを重力鋳造にて製造する方法としては、キャリパボディ鋳造型の作用部のシリンダ孔底部形成部分に湯口部を設け、該湯口部を鉛直方向上方、反作用部の反力爪形成部分を鉛直方向下方にそれぞれ向けてキャビティを形成し、前記湯口から前記キャビティに溶湯を注入して前記キャリパボディを鋳造したものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、近年、シリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部をディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で一体に連結したモノコック構造のピストン対向型のキャリパボディも知られている（例えば、特許文献２参照。）。

また、近年、デザイン性や乗車フィーリングの向上等に伴ってホイールが大径化（タイヤが偏平化）する傾向があり、車両の外部からキャリパボディの外面がはっきりと見える構造となることが多く、この外部から見える外面に、例えば自動車メーカや車種等のロゴをキャリパボディに直接印刷したり、ロゴを印刷したステッカーを接着剤を用いて貼着して美観の向上を図るものがあった（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００１−１２４１１７号公報 特開２００５−１６３８２０号公報 特開２０００−７４１０４号公報

上述の特許文献２に記載されているようなモノコック構造のピストン対向型のキャリパボディを、特許文献１のように重力鋳造にて安価に製造しようとすると、鋳造する際に発生するパーティングラインが、キャリパボディを車両に取り付けた際のデザイン上主要な部分に現れ、美観が低下していた。さらに、このパーティングラインが発生した外面にメーカや車種等のロゴを印刷する際には、切削や研磨等の表面加工を施して平坦面としてから印刷を施したり、ステッカーを貼着しなければならないことから、手間が掛かりコストが嵩む虞があった。

そこで本発明は、車両の外部から見えるキャリパボディ外面のデザイン上主要な部分にパーティングラインが発生することを防止すると共に、前記外面の形状や模様を鋳型で形成することができるモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法は、ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部を、ディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で一体に連結したキャリパボディを重力鋳造法によって製造する車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法において、キャリパボディ鋳造型の一方の作用部のシリンダ孔底部形成部分を鉛直方向上方に開口させて湯口部を設けるとともに、キャリパボディ鋳造型の他方の作用部のシリンダ孔底部形成部分を鉛直方向下方に配置してキャビティ底部とし、前記キャリパボディの他方の作用部の少なくともシリンダ孔底部側を形成する下型と、該下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型及び第２上型とを備える前記キャリパボディ鋳造型を用い、重力鋳造法によって前記キャリパボディを鋳造することを特徴としている。

また、前記下型で前記他方の作用部を形成すると共に、前記第１上型で前記キャリパボディのブリッジ部側を、前記第２上型で前記キャリパボディの反ブリッジ部側をそれぞれ形成しても良く、前記下型の前記他方の作用部のシリンダ孔底部外面を形成する鋳造面に、鋳出し又は鋳抜き形状を設け、鋳造後の前記キャリパボディの他方の作用部の外面には、前記鋳出し形状又は鋳抜き形状を形成することもできる。

さらに、前記キャリパボディの他方の作用部のディスク周方向両側部には、ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を備えていても良く、前記ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を前記下型で形成するとともに、該挿通部の外周面の少なくとも一部に肉盗部を形成することもできる。

本発明の車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部を、ディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で一体に連結した車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、一方の作用部のシリンダ孔底部側に、キャリパボディ鋳造時に湯口部となった加工部が設けられるとともに、他方の作用部の外面には、キャリパボディ鋳造型による鋳出し又は鋳抜き形状が形成されていることを特徴としている。

また、前記他方の作用部はキャリパボディ鋳造型の下型で形成され、前記キャリパボディのブリッジ部側は、前記下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型及び第２上型の内の第１上型で形成され、前記キャリパボディの反ブリッジ部側は前記第２上型で形成されるものでも良く、前記キャリパボディの他方の作用部は、ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を備えていても良く、前記車体取付ボルトの挿通部の外周面の少なくとも一部に、鋳造時の鋳抜きによる肉盗部を形成することもできる。

本発明によれば、キャリパボディの他方の作用部の少なくともシリンダ孔底部側を形成する下型と、該下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型と第２上型とを備えるキャリパボディ鋳造型を用いるので、車両の外部から見える他方の作用部の外面のデザイン上主要な部分、例えばメーカや車種等のロゴが形成される箇所にパーティングラインが発生することがなく、見栄えが良くなる。さらに、下型の前記他方の作用部の外面を形成する鋳造面に、鋳出し形状又は鋳抜き形状を備えることで、キャリパボディ鋳造時に、他方の作用部の外面に鋳出し又は鋳抜きによってロゴ等の模様や肉盗部を同時に形成することができ、切削や研磨等の表面加工の必要がなく、デザイン性や生産性を向上させることができる。

さらに、キャリパボディの他方の作用部に、ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を設ければ、キャリパボディを車体に取り付けた際に、外部から見え難い車体側に湯口部が、外部から見える外側に他方の作用部がそれぞれ配置されることから、キャリパボディの形状を鋳型で形成することができ、ラジアルマウントタイプのモノコック構造ピストン対向型のキャリパボディのデザイン性やレイアウト性を向上させることができる。また、下型で形成される車体取付ボルトの挿通部をはじめとする他方の作用部に肉盗部を簡単に形成することができる。

図１乃至１０図は本発明の車両用ディスクブレーキのキャリパボディの第１形態例を示す図で、図１は図３のI-I断面図、図２は図４のII-II断面図、図３はディスクブレーキの正面図、図４はディスクブレーキの平面図、図５はキャリパボディの鋳造状態を示す説明図、図６は鋳造後のキャリパボディの断面平面図、図７は鋳造後のキャリパボディの断面側面図、図８は下型の平面図、図９は鋳造後のキャリパボディの正面図、図１０は鋳造後のキャリパボディの背面図である。なお、矢印Ａは車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向とし、以下で述べるディスク回出側及びディスク回入側とは車両前進時におけるものとする。

図１乃至図４に示されるように、本形態例のディスクブレーキ１は、車輪と一体に回転するディスクロータ２と、該ディスクロータ２の一側部で車体に取り付けられるキャリパボディ３と、ディスクロータ２の両側部に配設されるキャリパボディ３の作用部３ａ，３ｂ間に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される摩擦パッド４，４とを備えている。

キャリパボディ３は、一対の作用部３ａ，３ｂを、ディスクロータ２の外周側を跨ぐディスク回入側及び回出側のブリッジ部３ｃ，３ｄと中央部のブリッジ部３ｅとで一体に連結したモノコック構造の４ポットピストン対向型に形成されている。作用部３ａ，３ｂには、２個ずつのシリンダ孔３ｆが対向してそれぞれ形成され、ディスク回入側と回出側とにはトルク受部３ｈ，３ｉがそれぞれ設けられている。また、ディスク回入側及び回出側の各ブリッジ部３ｃ，３ｄと、中央のブリッジ部３ｅとの間には、ディスクロータ２と摩擦パッド４との摺接で発生した制動熱を外部へ放出したり、摩擦パッド４の摩耗具合をキャリパボディ３の外部から視認するための天井開口部３ｊ，３ｊが形成されている。各シリンダ孔３ｆには、ピストン５が軸線方向に移動可能な状態でそれぞれ収容され、シリンダ孔３ｆとピストン５との間に液圧室６がそれぞれ画成されている。

シリンダ孔３ｆの開口側には、ディスクロータ２を挟むようにしてライニング４ａと裏板４ｂとからなる摩擦パッド４がそれぞれ対向配置されている。裏板４ｂのディスク半径方向外側には吊下げ片４ｃが突設され、該吊下げ片４ｃを中央のブリッジ部３ｅのディスク半径方向内側面に形成した収容凹部３ｋに収容し、ディスクロータ外周を跨いでディスク軸方向に掛け渡されるハンガーピン７を前記吊下げ片４ｃに挿通させることにより、摩擦パッド４は前記トルク受部３ｈ，３ｉの間でディスク軸方向に移動可能となっている。

他方の作用部３ｂのディスク回入側及び回出側には、車体取付ボルトの挿通部３ｍ，３ｍが形成され、該挿通部３ｍ，３ｍにディスク半径方向の取付ボルト挿通孔３ｎ，３ｎが設けられており、この取付ボルト挿通孔３ｎ，３ｎに挿通した取付ボルトを車体側に設けられているキャリパ取付部に螺着することにより、キャリパボディ３が車体に取り付けられる。

各作用部３ａ，３ｂ内には、隣接する液圧室６同士を連通させるための液圧室側連通部３ｐ，３ｐが形成される。また、キャリパボディ３のディスク回出側には、一方の作用部３ａから他方の作用部３ｂのディスク回出側の液圧室６に向けて第１液通孔８が、他方の作用部３ｂから、一方の作用部３ａのディスク回出側の液圧室６に向けて第２液通孔９がそれぞれ穿設され、これら第１液通孔８と第２液通孔９とを内部で交差させている。第１液通孔８の外面開口部にはユニオン孔１０が、第２液通孔９にはブリューダ孔がそれぞれ形成され、ユニオン孔１０にはブレーキホースのユニオンボルトが、ブリューダ孔にはブリューダスクリュ１１がそれぞれ螺着される。

このようなキャリパボディ３を重力鋳造するキャリパボディ鋳造型１２は、図５に示すように、下型１２ａと、該下型１２ａの鉛直方向上方で水平方向に２分割された第１上型１２ｂと第２上型１２ｃと、中子（図示せず）とを有している。

図６を合わせて参照して、一方の作用部３ａのシリンダ孔底部形成部分には、湯口部１３が設けられるとともに、該湯口部１３を鉛直方向上方、挿通部３ｍ，３ｍを備えた他方の作用部３ｂのシリンダ孔底部形成部分を鉛直方向下方にそれぞれ向けてキャビティが形成され、湯口部１３からキャビティに前記溶湯が注入されて鋳造される。湯口部１３は、その断面積が一方の作用部３ａのシリンダ孔３ｆ，３ｆの底面の総面積よりも大きく、且つ、双方のシリンダ孔３ｆ，３ｆが湯口部１３よりも寸法Ｂ１だけ内側にそれぞれ配置されるように形成されるとともに、前記キャビティの一方の作用部３ａと他方の作用部３ｂとを連結する連結部３ｇの一部である内壁面が、湯口部１３よりも寸法Ｂ２だけ内側にそれぞれ配置されるように形成されており、連結部３ｇの少なくとも一部が湯口部１３よりも内側に配置されるように形成されている。

下型１２ａは、キャリパボディ３の他方の作用部３ｂを鋳造するもので、図８に示すように、他方の作用部３ｂを鋳造する鋳造面１２ｄには、作用部３ｂの外面３ｑをデザインする凹凸部を備えると共に、ロゴ１７を鋳出すための凹状の鋳出し形状１２ｅを備えている。さらに、下型１２ａにおける鋳造面１２ｄの車体取付ボルトの挿通部３ｍ，３ｍを形成する部分には、該挿通部３ｍ，３ｍの外周面等の肉盗部３ｒ，３ｒを形成するための凸状の鋳抜き形状１２ｆ，１２ｆを備えている。

第１上型１２ｂはキャリパボディ３のブリッジ部側半体３ｓを、第２上型１２ｃはキャリパボディ３の反ブリッジ部側半体（シリンダ孔側半体）３ｔをそれぞれ鋳造するもので、第１上型１２ｂと第２上型１２ｃとの付き合わせ部分に湯道半体がそれぞれ形成され、第１上型１２ｂと第２上型１２ｃとを付き合わせた際に、前記湯口部１３に湯を導く湯道が形成される。

鋳造後のキャリパボディ３は、図６，図７及び図１０に示されるように、前記連結部３ｇを切削加工して、前記ブリッジ部３ｃ，３ｄ，３ｅや天井開口部３ｊ，３ｊやトルク受部３ｈ，３ｉが形成され、一方の作用部３ａのシリンダ孔底部側に、キャリパボディ鋳造時に湯口部１３を切削加工した加工部１４が平面状に形成されているとともに、該加工部１４の面積は、各シリンダ孔３ｆの底面の面積よりも大きく、且つ、双方のシリンダ孔３ｆ，３ｆが加工部１４の内側に配置されるように形成される。また、この加工部１４は、トルク受部３ｈ，３ｉの少なくとも一部が加工部１４の内側に配置されるように形成されている（図１０の２点鎖線参照）。このトルク受け部３ｈ，３ｉは連結した状態に鋳造され、鋳造後にロータ溝３ｕと共に切削加工して形成される。

さらに、鋳造後のキャリパボディ３は、シリンダ孔３ｆや前記ロータ溝３ｕ及びトルク受部３ｈ，３ｉ等に適宜仕上げ加工が施され、隣り合うシリンダ孔３ｆの底部には、シリンダ孔３ｆ，３ｆ間の仕切壁３ｖに液圧室側連通部３ｐが形成されるとともに、前記第１液通孔８と第２液通孔９とが穿設される。さらに、各シリンダ孔３ｆには、ピストンシール１５を嵌着するピストンシール溝３ｗとダストシール１６を嵌着するダストシール溝３ｘとが加工される。

本形態例のキャリパボディ３は、このように鋳造されることから、モノコック構造のピストン対向型のキャリパボディ３を鋳造により精度良く安価に製造することができる。また、湯口部１３を備えた一方の作用部３ａのシリンダ孔形成部分から、他方の作用部３ｂのシリンダ孔形成部分に溶湯を良好に流すことができるとともに、断面積の小さいブリッジ部３ｃ，３ｄ，３ｅの湯流れ性の向上を図ることができ、品質及び生産性の向上を図ることができる。さらに、車体取付ボルトの挿通部３ｍを備えた他方の作用部３ｂをキャリパボディ鋳造型１２の下方に配置することから、キャリパボディ３を車体に取り付けた際に、外部から見え難い車体側に湯口部１３が、外部から見えるデザイン上主要な外側部分に他方の作用部３ｂがそれぞれ配置されることから、キャリパボディの形状を鋳型で形成することができ、キャリパボディ３のデザイン性やレイアウト性を向上させることができる。また、ブリッジ部３ｃ，３ｄ，３ｅが分割され、天井開口部３ｊ，３ｊを設けていることから、湯流れ性やキャリパボディ３の強度を確保しながら、キャリパボディ３の軽量化を図ることができ、さらに、加工部１４が平面状に形成されることから、キャリパボディを容易に加工することができる。

さらに、他方の作用部３ｂの外面３ｑには、下型１２ａによってデザイン用の凹凸やロゴ１７が形成されると共に、挿通部３ｍ，３ｍの両端を除く外周等に肉盗部３ｒ，３ｒが形成される。また、パーティングラインは、車体取付時に外部から見える他方の作用部３ｂのロゴ１７が形成される箇所のようなデザイン上主要な部分には現れない。

このように、車体の外部から見えるデザイン上主要な部分である他方の作用部３ｂの外面３ｑは、下型１２ａによってデザイン用の凹凸やロゴ１７が形成され、仕上げ加工や切削加工等を要しないので、安価にデザイン性の向上を図ることができる。また、挿通部３ｍ，３ｍの外周面等の肉盗部３ｒ，３ｒは、下型１２ａの鋳抜き形状１２ｆ，１２ｆによって形成することができるので、切削加工をすることなくキャリパボディ３の軽量化を図ることができ、さらに、ボルト挿通部を従来ではアンダーカット形状となっていた形状とすることもでき、デザイン性を向上させることができる。また、他方の作用部３ｂのロゴ１７が形成される箇所にはパーティングラインが現れないことから、パーティングラインの後処理をすることなく見栄えの良いキャリパボディ３を製造することができる。

なお、本発明は、前記形態例に限定されるものではなく、種々の多ポットピストン対向型のモノコック構造のキャリパボディにも適用することができ、摩擦パッドの数も任意であり、トルク受部も摩擦パッドの数に応じて適宜設ければ良い。さらに、鋳造時に形成するシリンダ孔の下孔や開口部の下孔の形成方法及び、トルク受け部の形成方法や仕上げ加工の方法は任意である。また、一方の作用部に取付ボルト挿通孔を備えた挿通部を設けても良く、さらに、ラジアルマウント型のキャリパボディに限るものではなく、キャリパボディの車体への取付構造は任意である。

図３のI-I断面図である。 図４のII-II断面図である。 本発明の第１形態例を示すディスクブレーキの正面図である。 同じくディスクブレーキの平面図である。 同じくキャリパボディの鋳造状態を示す説明図である。 同じく鋳造後のキャリパボディの断面平面図である。 同じく鋳造後のキャリパボディの断面側面図である。 同じく下型の平面図である。 同じく鋳造後のキャリパボディの正面図である。 同じく鋳造後のキャリパボディの背面図である。

符号の説明

１…ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ，３ｂ…作用部、３ｃ，３ｄ，３ｅ…ブリッジ部、３ｆ…シリンダ孔、３ｇ…連結部、３ｈ，３ｉ…トルク受部、３ｊ…天井開口部、３ｋ…収容凹部、３ｍ…挿通部、３ｎ…取付ボルト挿通孔、３ｐ…液圧室側連通部、３ｑ…他方の作用部の外面、３ｒ…肉盗部、３ｓ…ブリッジ部側半体、３ｔ…反ブリッジ部側半体、３ｕ…ロータ溝、３ｖ…仕切壁、３ｗ…ピストンシール溝、３ｘ…ダストシール溝、４…摩擦パッド、４ａ…ライニング、４ｂ…裏板、４ｃ…吊下げ片、５…ピストン、６…液圧室、７…ハンガーピン、８…第１液通孔、９…第２液通孔、１０…ユニオン孔、１１…ブリューダスクリュ、１２…キャリパボディ鋳造型、１２ａ…下型、１２ｂ…第１上型、１２ｃ…第２上型、１２ｄ…鋳造面、１２ｅ…鋳出し形状、１２ｆ…鋳抜き形状、１３…湯口部、１４…加工部、１５…ピストンシール、１６…ダストシール、１７…ロゴ

Claims (9)

1. ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部を、ディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で一体に連結したキャリパボディを重力鋳造法によって製造する車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法において、キャリパボディ鋳造型の一方の作用部のシリンダ孔底部形成部分を鉛直方向上方に開口させて湯口部を設けるとともに、キャリパボディ鋳造型の他方の作用部のシリンダ孔底部形成部分を鉛直方向下方に配置してキャビティ底部とし、前記キャリパボディの他方の作用部の少なくともシリンダ孔底部側を形成する下型と、該下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型及び第２上型とを備える前記キャリパボディ鋳造型を用い、重力鋳造法によって前記キャリパボディを鋳造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製造方法。
2. 前記下型で前記他方の作用部を形成すると共に、前記第１上型で前記キャリパボディのブリッジ部側を、前記第２上型で前記キャリパボディの反ブリッジ部側をそれぞれ形成することを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
3. 前記下型の前記他方の作用部のシリンダ孔底部外面を形成する鋳造面に、鋳出し又は鋳抜き形状を設け、鋳造後の前記キャリパボディの他方の作用部の外面には、前記鋳出し形状又は鋳抜き形状が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
4. 前記キャリパボディの他方の作用部のディスク周方向両側部には、ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
5. 前記ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を前記下型で形成するとともに、該挿通部の外周面の少なくとも一部に肉盗部を形成することを特徴とする請求項４項記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
6. ピストンを収容するシリンダ孔をそれぞれ備えた一対の作用部を、ディスクロータの外周側を跨ぐブリッジ部で一体に連結した車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、一方の作用部のシリンダ孔底部側に、キャリパボディ鋳造時に湯口部となった加工部が設けられるとともに、他方の作用部の外面には、キャリパボディ鋳造型による鋳出し又は鋳抜き形状が形成されてい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。
7. 前記他方の作用部はキャリパボディ鋳造型の下型で形成され、前記キャリパボディのブリッジ部側は、前記下型の鉛直方向上方で水平方向に分割可能な第１上型及び第２上型の内の第１上型で形成され、前記キャリパボディの反ブリッジ部側は前記第２上型で形成されることを特徴とする請求項６記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
8. 前記キャリパボディの他方の作用部は、ディスク半径方向の車体取付ボルトの挿通部を備えていることを特徴とする請求項６又は７記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ
9. 前記車体取付ボルトの挿通部の外周面の少なくとも一部に、鋳造時の鋳抜きによる肉盗部が形成されていることを特徴とする請求項８記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。

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