JP2013515934A - 車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパならびにブレーキキャリパを製作するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパは、鋳造部材として形成されたハウジング（１０）を備え、該ハウジング内に、少なくとも１つの案内構造部（１１）が対応したブレーキピストンを収容するために設けられている。ハウジング（１０）内に少なくとも１つの案内構造部（１１）が、所定の製作品質を有する少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材（１４）によって形成されており、該挿入部材の周囲にハウジング（１０，１１０）の鋳造部材が注入される。

Description

本発明は、独立請求項１の上位概念部に記載の車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパならびに独立請求項５の上位概念部に記載の鋳造部材を製作するための方法および独立請求項８の上位概念部に記載の鋳造部材を製作するための装置に関する。

車両ブレーキシステムのための既知のブレーキキャリパは、一般にブレーキピストンのための粗い案内構造部を有する鋳造部材として製作される。これらの粗い案内構造部は、次いで適宜な機械プロセスもしくは製作プロセスによって案内構造部のために所望の製作品質が得られるように後処理される。鋳造プロセスで鋳造部材に生じた空隙は所定の製作品質を有する案内構造部を設けるために不利に作用するので、かなりの不良品発生率が生じる場合がある。

これに対して、独立請求項１の特徴を有する車両ブレーキシステムのための本発明によるブレーキキャリパは、鋳造部材として製作されたハウジング内の少なくとも１つの案内構造部が、所定の製作品質を有する少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材によって形成されており、この挿入部材の周囲にハウジングの鋳造材料が鋳込まれるという利点を有する。有利には、あらかじめ製作された挿入部材によって、鋳造プロセスとは無関係に所定の製作品質を有する案内構造部を設けることが可能である。

独立請求項６の特徴を有する少なくとも１つの案内構造部を備える鋳造部材を形成するための方法は、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部が少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材によって鋳造部材に設けられ、少なくとも１つの挿入部材は、少なくとも１つの位置決め手段によって鋳造工具内に位置決めされるという利点を有する。鋳造プロセスで、鋳造工具内に残された中空室に融液が注入される。鋳造プロセス後に、鋳造工具および位置決め手段は除去され、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部を有する鋳造部材を取り外すことができる。

独立請求項８の特徴を有する少なくとも１つの案内構造部を有する鋳造部材を製作するための装置は、少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材が、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部を鋳造部材に設けるために少なくとも１つの位置決め手段によって鋳造工具内に位置決めされており、鋳造工具の内部に残された中空室に鋳造プロセスで融液を注入可能であり、鋳造プロセス後に少なくとも１つの鋳型および位置決め手段が除去可能であり、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部を有する鋳造部材が取外し可能であるという利点を有する。

本発明による方法および本発明による装置は、有利には本発明によるブレーキキャリパを製作するために使用される。

あらかじめ製作された挿入部材を使用することにより、案内構造部の所望の製作品質を有利には手間をかけずに、粗構造体の複雑な後処理なしに、簡単かつ安価に鋳造プロセス前に得ることができる。さらに本発明の実施形態は、鋳造プロセスで鋳造部材に生じた空隙が所定の製作品質を有する案内構造部の挿入に不利に作用することがなく、不良品発生率を明らかに低減することができるので、有利には、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部を備える鋳造部材の製作時の効率を改善することを可能にする。さらに挿入部材の案内面はあらかじめ製作することにより、より平滑で一様に製作することができる。さらに、例えば山形のフライスヘッドのような複雑な工具形態を用いた機械加工もしくは製作プロセスが鋳造プロセス後に実施される場合よりも、挿入部材によってシールおよび／または固定カラーおよび／または保護カラーのための収容溝を鋳造部材内に簡単に素早く設けることができる。

従属請求項に記載の手段および他の実施形態により、独立請求項１に記載の車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパ、独立請求項５に記載の少なくとも１つの案内構造部を有する鋳造部材を製作するための方法および独立請求項８に記載の少なくとも１つの案内構造部を有する鋳造部材を製作するための装置の有利な改良形態が可能である。

特に有利には、少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材は、シリンダブシュおよび／または深絞りスリーブとして構成されている。挿入部材をシリンダブシュとして構成することにより、所定の製作品質を有する案内構造部を特に簡単に実施することができる。さらに、直接的なアクセスのない止まり穴の代わりに開かれたシリンダブシュを使用することにより、例えばブレーキピストン、ピストンシールなどの構成素子の取り扱いおよび後からの組み付けを容易にすることができる。さらに、シールおよび／または固定カラーおよび／または保護カラーを案内もしくは収容するための溝をシリンダブシュの外形部に簡単に設けることがきる。鋳造部材により良好に位置決めし、および／または固定するために、シリンダブシュは外形部にノッチ、ねじ溝の凹凸を備える。深絞りスリーブを製作するためには、薄板からなるスリーブ底部が深絞りされ、次いでスリーブシャフトが打ち抜かれる。板残り部分は、例えば、２回折りたたまれ、シールおよび／または固定カラーおよび／または保護カラーを案内もしくは収容するための張出し部として使用することができる。深絞り部材としてあらかじめ製作された挿入部材の底部には、さらに深絞り部材の中空室と結合されたブレーキラインが固定されている。これにより、ブレーキ液はもはや鋳造ハウジングに接触しないので、有利には、鋳造ハウジングにおける液密性に対する要求を不要にすることができる。

本発明によるブレーキキャリパの構成では、ハウジング内に少なくとも２つの案内構造部が設けられており、これら案内構造部は所定の間隔をおいて互いに同軸的にハウジングの向かい合ったハウジング部分に配置されている。案内構造部は、互いに対として向かい合って配置されており、これにより、ブレーキプロセスでブレーキディスクの一様な負荷が得られる。

本発明による方法の構成では、少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材の案内構造部は最終品質をもって、少なくとも１つの鋳造コアと共に複合体の形で配置されており、少なくとも１つの挿入部材の最終品質をもって製作された全ての案内面は少なくとも１つの鋳造コアによって覆われている。これにより、最終品質をもって製作された案内面は、有利には鋳造プロセスで融液から保護される。

本発明による方法の別の構成では、少なくとも１つの鋳造コアは、鋳造工具に結合されたコア支持軸に位置決めされ、固定されて、同軸的に向かい合って配置された２つの案内構造部を有する鋳造部材を製作するために、あらかじめ製作された第１挿入部材および第１鋳造コアからなる第１複合体と、あらかじめ製作された第２挿入部材および第２鋳造コアからなる第２複合体とがコア支持軸に位置決めされ、固定される。これにより、あらかじめ製作された挿入部材の簡単かつ迅速な位置決めが可能となり、これにより、向かい合った案内構造部を極めて正確に同軸的に配置することが可能となり、通常のブレーキ作動時にブレーキプロセスでブレーキディスクの一様な負荷が得られる。

本発明による装置の構成では、少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材は最終品質をもって製作されており、挿入部材の全ての案内面を覆う少なくとも１つの鋳造コアと複合体を形成しており、これにより、最終品質をもって製作された案内面は、有利には鋳造プロセスで融液から保護される。少なくとも１つの鋳造コアは、例えば、案内軸に位置決めされ、固定され、案内軸の両終端部は鋳造工具の第１鋳型で固定されている。両側が固定されていることにより、有利には鋳造プロセスで変位を防止することができる。同軸的に向かい合って配置された２つの案内構造部を有する鋳造部材を製作するためには、あらかじめ製作された第１挿入部材および第１鋳造コアからなる第１複合体と、あらかじめ製作された第２挿入部材および第２鋳造コアからなる第２複合体とがコア支持軸に位置決めされ、固定される。この場合、コア支持軸は、鋳造コアの異なる内径に対応した少なくとも２つの異なる外径を備え、まずより大きい内径を有する第１鋳造コアがコア支持軸に押し込まれ、第１固定手段によってコア支持軸に軸線方向に固定され、より小さい内径を有する第２鋳造コアは、異なる外径の間の移行部に設けられた段部に当接するまでコア支持軸に押し込まれ、第２固定手段によってコア支持軸で固定されている。異なった直径を用いることにより生じた段部により、鋳造コアの軸線方向の位置決めおよび固定が容易になる。

本発明の有利な実施形態を図示し、以下に説明する。

ブレーキキャリパのための鋳造ハウジングの第１実施例と共に鋳造工具を示す概略断面図である。 ブレーキキャリパのための鋳造ハウジングの第２実施例を示す概略断面図である。

図１からわかるように、ブレーキキャリパを製作するための装置は、対応したブレーキピストンを収容するための２つの案内構造部１１を有する鋳造ハウジング１０を備える。この装置は、複数の鋳型を備える鋳造工具１を備え、これらの鋳型のうち、ブレーキキャリパの鋳造ハウジング１０の外形を規定する下方に開かれた下側の鋳型３を見ることができる。下側の鋳型３の内部には外形鋳造コア９が配置されており、ブレーキキャリパの鋳造ハウジング１０の外形をさらに規定している。

図１からさらにわかるように、本発明による車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパの図示の第１実施例のハウジング１０は、２つのウェブ１０．３，１０．４を介して互いに結合された向かい合うハウジング部分１０．１，１０．２を備え、これらのハウジング部分１０．１，１０．２には、対応したブレーキピストンを収容するためのそれぞれ１つの案内構造部１１が設けられている。本発明によれば、それぞれ１つのあらかじめ製作された挿入部材１４が、所定の製作品質を有する案内構造部をハウジング１０内に形成しており、この場合、あらかじめ製作された挿入部材１４の周囲にはハウジング１０の鋳造材料が鋳込まれている。図示の第１実施例では、あらかじめ製作された挿入部材１４はそれぞれシリンダブシュ１４として構成されており、その外形部には、鋳造ハウジング１０に良好に位置決めおよび／または固定するためにノッチ、ねじ溝などの形で凹凸が設けられている。さらに、シリンダブシュの、鋳造ハウジング１０から突出した部分には、シールおよび／または固定カラーおよび／または保護カラーを案内もしくは収容するための溝１６が設けられている。所定の製造品質を有する案内構造部を鋳造部材１０に設けるためのあらかじめ製作された挿入部材１４は、少なくとも１つの位置決め手段によって鋳造工具１に位置決めされる。図示の実施例では、位置決め手段は円筒状の２つの鋳造コア２２，２４を備え、これら鋳造コアはそれぞれスリーブとして構成された挿入部材１４と複合体を形成しており、この複合体はそれぞれの挿入部材１４の案内面１１が対応した鋳造コア２２，２４によって覆われているように構成されている。この場合、あらかじめ製作された第１挿入部材１４と第１鋳造コア２２とは第１複合体１２．１を形成しており、あらかじめ製作された第２挿入部材１４と第２鋳造コア２４とは第２複合体１２．２を形成している。この場合、あらかじめ製作されたそれぞれの挿入部材１４は、それぞれの鋳造コア２２，２４の突出した縁部に当接するまで差し込まれ、例えばスナップリングとして構成された、適宜な固定手段７．１，７．２によって軸線方向に固定されている。

図１からさらにわかるように、鋳造コア２２，２４はあらかじめ製作された挿入部材１４と共にコア支持軸５に位置決めされ、固定され、コア支持軸５の両端は鋳造工具１の第１鋳型３に固定されている。コア支持軸５の一端はヘッド部５．１により第１鋳型３の適宜な収容部に軸線方向に固定されている。コア支持軸５は他端にねじ山５．５を備え、ねじ山５．５には固定ナット５．２がねじ込まれており、この固定ナットは、同時に第２鋳造コア２４をコア支持軸５で軸線方向に固定する。固定ナット５．２により、有利には軸線方向の許容差を補償することができる。代替的に、この端部にもヘッド部を設けることができる。コア支持軸５は図示の実施例では３つの異なる外径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を備える。この場合、第１外径Ｄ１は第２鋳造コア２４の内径Ｄ１に対応し、第２外径Ｄ２は第１鋳造コア２２の内径Ｄ２に対応し、第３外径Ｄ３は第１鋳型３の適宜な開口に対応している。

図１からさらにわかるように、第１鋳造コア２２はより大きい内径Ｄ２によって、第２外形Ｄ２と第３外形Ｄ３との間の移行部に生じる第１段部５．３に当接するまでコア支持軸５に押し込まれており、同様にスナップリングとして構成されていてもよい第２固定手段７．３によってコア支持軸５で軸線方向に固定される。第２鋳造コア２４はより小さい内径Ｄ１によって、第１外径Ｄ１と第２外径Ｄ２との間の移行部に設けられた第２段部５．４に当接するまでコア支持軸５に押し込まれ、固定ナットによって軸線方向にコア支持軸５で固定される。２つのハウジング部分１０．１，１０．２および２つのウェブ１０．３，１０．４の間には、下側の鋳型３の内部に、ブレーキキャリパの鋳造ハウジング１０の外形をさらに規定する外形鋳造コア９が配置されている。

鋳造ハウジング１０を製作するためには、鋳造工具１の内部に残された中空室に鋳造時に融液が鋳込まれ、鋳造処理後に鋳型３、外形鋳造コア９、２つの鋳造コア２２，２４およびコア支持軸５が除去され、これにより、所定の製造品質を有する２つの案内構造部１１を備えた鋳造部材１０を取り外すことができる。

図２からわかるように、図示の第２実施例では、あらかじめ製作された挿入部材は深絞りスリーブ１１４として構成されている。深絞りスリーブ１１４を製作するためには、薄板からなるスリーブ底部が深絞りされ、次いでスリーブシャフトが打ち抜かれる。板残り部分は、張出し部１１４．１を形成するために、例えば、２回折りたたまれる。張出し部１１４．１とブレーキキャリパの鋳造ハウジング１１０との間には、シールおよび／または固定カラーおよび／または保護カラーを案内もしくは収容するための収容ギャップ１１８が生じる。深絞りスリーブとして構成され、あらかじめ製作された挿入部材１１４は所定の製作品質を有する案内構造部を鋳造ハウジング部分１１０に挿入するために、少なくとも１つの位置決め手段によって鋳造工具１０１の鋳型１０３内に位置決めされる。図示の第２実施例では、この位置決め手段は、異なる２つの外形Ｄ４，Ｄ５を有する円筒状の鋳造コア１０５を備え、より小さい外形Ｄ４は挿入部材１１４の内径と一致しており、挿入部材１１４の張出し部１１４．１はより小さい外形Ｄ４とより大きい外形Ｄ５との間に設けられた段部１０５．１に接触する。ここでも鋳造コア１０５は挿入部材１１４の案内面を覆い、鋳造処理時に進入する融液から案内面を保護する。

図２からさらにわかるように、深絞り部材としてあらかじめ製作された挿入部材１１４の底部には、さらに深絞り部材１１４の中空室と結合されたブレーキラインが、例えば溶接により固定されている。これにより、ブレーキ液はもはや鋳造ハウジング１１０に接触しないので、有利には、鋳造ハウジンング１１０における液密性に対する要求を不要にすることができる。

本発明の実施形態では、鋳造部分の案内構造部の所望の製作品質を、有利には手間をかけずに、粗構造の複雑な後処理なしに、簡単かつ安価に鋳造プロセス前に得ることができる。さらに本発明の実施形態は、不良品発生率を明らかに低減することができるので、有利には、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部を備える鋳造部材の製作時の効率を改善することを可能にする。

Claims (10)

1. 鋳造部材として形成されたハウジング（１０，１１０）を備え、該ハウジング内に、少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）が、対応したブレーキピストンを収容するために設けられている、車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパにおいて、
   少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）が、前記ハウジング（１０，１１０）内に、所定の製作品質を有する少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材（１４，１１４）によって形成されており、該挿入部材の周囲に前記ハウジング（１０，１１０）の鋳造部材が注入されることを特徴とする、車両ブレーキシステムのためのブレーキキャリパ。
2. 少なくとも１つのあらかじめ製作された前記挿入部材（１４，１１４）が、シリンダブシュ（１４）および／または深絞りスリーブ（１１４）として構成されている、請求項１に記載のブレーキキャリパ。
3. 深絞りスリーブ（１１４）としてあらかじめ製作された挿入部材の底部に、深絞りスリーブ（１１４）の中空室と結合されたブレーキライン（１１５）が固定されている、請求項２に記載のブレーキキャリパ。
4. 前記ハウジング（１０）内に少なくとも２つの案内構造部（１１）が設けられており、該案内構造部（１１）が互いに同軸的に所定の間隔をおいて前記ハウジング（１０）の向かい合ったハウジング部分（１０．１，１０．２）に配置されている、請求項１から３までのいずれか一項に記載のブレーキキャリパ。
5. 特に請求項１から４までのいずれか一項に記載のブレーキキャリパを製作するために、少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を有する鋳造部材を形成するための方法において、
   所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を、少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材（１４，１１４）によって鋳造部材（１０，１１０）に設け、少なくとも１つの前記挿入部材（１４，１１４）を、少なくとも１つの位置決め手段（５，２２，２４，１０５）によって鋳造工具（１，１０１）内に位置決めし、鋳造プロセスで、前記鋳造工具（１，１０１）の内部に残された中空室に融液を注入し、鋳造プロセス後に、前記鋳造工具（１，１０１）および前記位置決め手段（５，２２，２４，１０５）を除去し、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を有する鋳造部材（１０，１１０）を取り外すことを特徴とする、方法。
6. 少なくとも１つのあらかじめ製作された前記挿入部材（１４，１１４）の前記案内構造部（１１，１１１）を所定の最終品質をもって製作し、少なくとも１つの前記鋳造コア（２２，２４，１０５）と共に複合体（１２．１，１２．２）の形で配置し、少なくとも１つの挿入部材（１４，１１４）の、最終品質をもって製作された全ての案内面（１１，１１１）を少なくとも１つの鋳造コア（２２，２４，１０５）によって覆う、請求項５に記載の方法。
7. 少なくとも１つの鋳造コア（２２，２４）を、前記鋳造工具（１）に結合されたコア支持軸（５）に位置決めし、固定し、同軸的に向かい合って配置された２つの案内構造部（１１）を有する前記鋳造部材（１０）を製作するために、あらかじめ製作された第１挿入部材（１４）および第１鋳造コア（２２）からなる第１複合体（１２．２）と、あらかじめ製作された第２挿入部材（１４）および第２鋳造コア（２４）からなる第２複合体（１２．２）とをコア支持軸（５）に位置決めし、固定する、請求項６に記載の方法。
8. 鋳造部材（１０，１０１）の外形を規定するための少なくとも１つの鋳型（３，９，１０３，１０９）を備える鋳造工具（１，１０１）を有する、特に請求項１から４までのいずれか一項に記載のブレーキキャリパを製作するための、少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を備える鋳造部材を製作するための装置において、
   所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を鋳造部材（１０，１１０）に設けるための少なくともつ１のあらかじめ製作された挿入部材（１４，１１４）が、少なくとも１つの位置決め手段（５，２２，２４，１０５）によって鋳造工具（１，１０１）内に位置決めされており、該鋳造工具（１，１０１）の内部に残された中空室に鋳造プロセスで融液を注入可能であり、鋳造プロセス後に少なくとも１つの鋳型（３，９，１０３，１０９）および位置決め手段（５，２２，２４，１０５）が除去可能であり、所定の製作品質を有する少なくとも１つの案内構造部（１１，１１１）を有する鋳造部材（１０，１１０）が取外し可能であることを特徴とする、鋳造部材を製作するための装置。
9. 前記少なくとも１つのあらかじめ製作された挿入部材（１４）が、最終品質をもって製作されており、挿入部材（１４）の全ての案内面（１１）を覆う少なくとも１つの鋳造コア（２２，２４）と共に複合体（１２．１，１２．２）を形成しており、少なくとも１つの鋳造コア（２２，２４）が、両端が鋳造工具（１）の第１鋳型（３）に固定されている案内軸（５）に位置決めされ、固定されている、請求項８に記載の装置。
10. 同軸的に向かい合って配置された２つの案内構造部（１１）を有する鋳造部材（１０）を製作するために、あらかじめ製作された第１挿入部材（１４）および第１鋳造コア（２２）からなる第１複合体（２１）と、あらかじめ製作された第２挿入部材（１４）および第２鋳造コア（２４）からなる第２複合体（１２．２）とがコア支持軸（５）に位置決めされ、固定され、コア支持軸（５）が、鋳造コア（２２，２４）の異なる内径（Ｄ１，Ｄ２）に対応した少なくとも２つの異なる外径（Ｄ１，Ｄ２）を備え、まず、より大きい内径（Ｄ２）を有する第１鋳造コア（２２）がコア支持軸（５）に押し込まれ、第１固定手段（７．３）によって軸線方向にコア支持軸（５）に固定され、より小さい内径（Ｄ１）を有する第２鋳造コア（２４）が、異なる外径（Ｄ１，Ｄ２）の間の移行部に設けられた段部（５．４）に当接するまでコア支持軸（５）に押し込まれ、第２固定手段（５．２）によってコア支持軸（５）で固定されている、請求項９に記載の装置。

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