JP3571080B2 - ブレーキキャリパ - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
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- F16D2250/0007—Casting
- F16D2250/0015—Casting around inserts
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はディスクブレーキ等のブレーキキャリパに関し、特にシリンダ摺動面部の切削性と耐摩耗性に優れたものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にブレーキキャリパは鋳鉄鋳物（ＦＣＤ）又はアルミニウム合金鋳物で鋳造して造られているが、最近は軽量化のニーズによりアルミニウム合金鋳物の使用が増加している。しかしアルミニウム合金鋳物は鋳鉄鋳物に比べて引張強度、ヤング率が低いため設計上の問題となっている。
そこでキャリパの材料としてアルミニウム合金中にセラミックス繊維等を分散したアルミニウム基複合材を用いたものが検討されている。ところがこのような複合材キャリパは引張強度やヤング率が高く剛性は大きいが切削加工性が劣っており、特にタッピング加工を行なうと刃具の摩耗が早いため量産化のネックになっていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点に鑑み検討の結果、切削加工を施す部位には切削性の良好な材料を、また切削性と耐摩耗性を要求される部位には両特性を兼ね備えた材料を用いることにより上記課題を解決したものである。
【０００４】
即ち本発明は、軽金属マトリックスに補強成分を分散した軽金属基複合材からなるシリンダ部とヨーク部とを有するブレーキキャリパにおいて、ピストンが摺動するシリンダ内周面及びガイドピンが摺動するガイドピン孔内周面のうちの少なくとも一方に、軸方向に帯状に形成した軽金属マトリックス部を周方向に隔設し、軽金属基複合材により鋳ぐるみ形成したことを特徴とするものである。そしてこの場合さらに該シリンダの開口端のシール部、底部及び作動液のインレット部を軽金属マトリックス部で形成したり、軽金属基複合材としてアルミニウム合金又はマグネシウム合金の軽金属マトリックス中に補強成分を10〜60 vol％分散させたものを用いたり、補強成分としてセラミックスの繊維、ウィスカーもしくは粒子、又はカーボン繊維から選ばれる１種もしくは２種以上を用いるのは有効である。
【０００５】
【作用】
シリンダ部とヨーク部とから構成されるブレーキキャリパの大部分を軽金属基複合材で形成することによって、該キャリパは単に全体を軽金属で形成したキャリパに比べて剛性が高く、ブレーキ性能に優れたものとなる。なお本発明で軽金属としてはアルミニウム合金やマグネシウム合金等をいい、この軽金属マトリックス中に分散する補強成分としてはセラミックスの繊維、ウィスカーもしくは粒子、又はカーボン繊維が望ましく、これらをマトリックスに対して１０〜６０ ｖｏｌ％含有させると良好である。
【０００６】
ところが上記軽金属基複合材は切削加工性やタッピング加工性が劣るので、特にブレーキキャリパのシリンダ部の加工の必要な部位に対して該複合材だけで形成することは製造コストの上昇を招き好ましくない。そこで上記の加工の必要な部位である該シリンダ開口端のピストンシール用のシールリング取付溝を加工するシール部、該シリンダ内の作動液の供給される底部及び該底部に作動液を供給するインレット部は切削加工性の良好な材料、即ち軽金属基複合材のマトリックスであるアルミニウム合金等で形成する。
【０００７】
さらにシリンダ内のピストンが摺動するスライド部の内周面は、切削性と共に耐摩耗性も良好であることが要求される。そこで該内周面部をその周方向に切削加工性の良好なアルミ合金等の軽金属マトリックス部と耐摩耗性の良好な軽金属基複合材部とで交互に形成した。この際キャリパ全体は軽金属基複合材で造られているので、上記軽金属マトリックスからなる複数枚の帯板を上記シリンダ部の軸方向に向けてその内周面に周方向に隔設することでこのような構成は得られる。
なおこのような軽金属マトリックス部と軽金属基複合材部とを内周面部に交互に配置した構成はシリンダのスライド部ばかりでなく、キャリパを支持案内するガイドピンを挿入するガイドピン部にも適用する。
【０００８】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに説明する。
図１に示すようにブレーキキャリパのヨーク部（１）全体とシリンダ部（２）の外周部をアルミニウム合金マトリックスにＡｌ２ Ｏ３ 繊維を体積含有率で３０％分散させたアルミニウム基複合材（ａ）で形成し、シリンダ部の開口端のシール部（３）、シリンダの底部（４）及び作動液を流入させるインレット部（５）のそれぞれの内周面部は上記アルミニウム合金マトリックス（ｂ）で形成し、さらにシリンダのスライド部（６）は、図２に示すようにその内周面に周方向にアルミニウム合金マトリックス（ｂ）とアルミニウム基複合材（ａ）が４５度の間隔で交互に配置されるように形成する。
【０００９】
このように形成した後、シール部（３）にはシールリングを嵌入するシールリング取付溝（７）を切削加工し、シリンダの底部（４）は切削加工で仕上げ、さらにインレット部（５）にはタッピング加工を施した。またスライド部（６）も切削により図示していないピストンが摺動する内径寸法に仕上げた。これらの切削加工はいずれも容易に実施できた。なお図３に示すガイドピン孔（８）（９）も上記シリンダのスライド部（６）と同様に形成した。
またスライド部（６）の内周面部におけるアルミニウム合金マトリックス（ｂ）とアルミニウム基複合材（ａ）の周方向の配置間隔は図４に示すようにより細かく、例えば１８度間隔に設定してもよい。
【００１０】
【発明の効果】
このように本発明によればブレーキキャリパが全体として剛性が高く、また切削加工の必要な部位は切削性が良好となり、且つピストンが摺動するシリンダのスライド部は良好な切削性と共に優れた耐摩耗性を有することになる等の顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ブレーキキャリパを示す側断面図である。
【図２】図１のＡＡ′線断面図である。
【図３】ブレーキキャリパを示す平面図である。
【図４】本発明の他の例を示す図１のＡＡ′線断面図である。
【符号の説明】
１ ヨーク部
２ シリンダ部
３ シール部
４ 底部
５ インレット部
６ スライド部
７ シールリング取付溝
８，９ ガイドピン孔
【産業上の利用分野】
本発明はディスクブレーキ等のブレーキキャリパに関し、特にシリンダ摺動面部の切削性と耐摩耗性に優れたものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にブレーキキャリパは鋳鉄鋳物（ＦＣＤ）又はアルミニウム合金鋳物で鋳造して造られているが、最近は軽量化のニーズによりアルミニウム合金鋳物の使用が増加している。しかしアルミニウム合金鋳物は鋳鉄鋳物に比べて引張強度、ヤング率が低いため設計上の問題となっている。
そこでキャリパの材料としてアルミニウム合金中にセラミックス繊維等を分散したアルミニウム基複合材を用いたものが検討されている。ところがこのような複合材キャリパは引張強度やヤング率が高く剛性は大きいが切削加工性が劣っており、特にタッピング加工を行なうと刃具の摩耗が早いため量産化のネックになっていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点に鑑み検討の結果、切削加工を施す部位には切削性の良好な材料を、また切削性と耐摩耗性を要求される部位には両特性を兼ね備えた材料を用いることにより上記課題を解決したものである。
【０００４】
即ち本発明は、軽金属マトリックスに補強成分を分散した軽金属基複合材からなるシリンダ部とヨーク部とを有するブレーキキャリパにおいて、ピストンが摺動するシリンダ内周面及びガイドピンが摺動するガイドピン孔内周面のうちの少なくとも一方に、軸方向に帯状に形成した軽金属マトリックス部を周方向に隔設し、軽金属基複合材により鋳ぐるみ形成したことを特徴とするものである。そしてこの場合さらに該シリンダの開口端のシール部、底部及び作動液のインレット部を軽金属マトリックス部で形成したり、軽金属基複合材としてアルミニウム合金又はマグネシウム合金の軽金属マトリックス中に補強成分を10〜60 vol％分散させたものを用いたり、補強成分としてセラミックスの繊維、ウィスカーもしくは粒子、又はカーボン繊維から選ばれる１種もしくは２種以上を用いるのは有効である。
【０００５】
【作用】
シリンダ部とヨーク部とから構成されるブレーキキャリパの大部分を軽金属基複合材で形成することによって、該キャリパは単に全体を軽金属で形成したキャリパに比べて剛性が高く、ブレーキ性能に優れたものとなる。なお本発明で軽金属としてはアルミニウム合金やマグネシウム合金等をいい、この軽金属マトリックス中に分散する補強成分としてはセラミックスの繊維、ウィスカーもしくは粒子、又はカーボン繊維が望ましく、これらをマトリックスに対して１０〜６０ ｖｏｌ％含有させると良好である。
【０００６】
ところが上記軽金属基複合材は切削加工性やタッピング加工性が劣るので、特にブレーキキャリパのシリンダ部の加工の必要な部位に対して該複合材だけで形成することは製造コストの上昇を招き好ましくない。そこで上記の加工の必要な部位である該シリンダ開口端のピストンシール用のシールリング取付溝を加工するシール部、該シリンダ内の作動液の供給される底部及び該底部に作動液を供給するインレット部は切削加工性の良好な材料、即ち軽金属基複合材のマトリックスであるアルミニウム合金等で形成する。
【０００７】
さらにシリンダ内のピストンが摺動するスライド部の内周面は、切削性と共に耐摩耗性も良好であることが要求される。そこで該内周面部をその周方向に切削加工性の良好なアルミ合金等の軽金属マトリックス部と耐摩耗性の良好な軽金属基複合材部とで交互に形成した。この際キャリパ全体は軽金属基複合材で造られているので、上記軽金属マトリックスからなる複数枚の帯板を上記シリンダ部の軸方向に向けてその内周面に周方向に隔設することでこのような構成は得られる。
なおこのような軽金属マトリックス部と軽金属基複合材部とを内周面部に交互に配置した構成はシリンダのスライド部ばかりでなく、キャリパを支持案内するガイドピンを挿入するガイドピン部にも適用する。
【０００８】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに説明する。
図１に示すようにブレーキキャリパのヨーク部（１）全体とシリンダ部（２）の外周部をアルミニウム合金マトリックスにＡｌ２ Ｏ３ 繊維を体積含有率で３０％分散させたアルミニウム基複合材（ａ）で形成し、シリンダ部の開口端のシール部（３）、シリンダの底部（４）及び作動液を流入させるインレット部（５）のそれぞれの内周面部は上記アルミニウム合金マトリックス（ｂ）で形成し、さらにシリンダのスライド部（６）は、図２に示すようにその内周面に周方向にアルミニウム合金マトリックス（ｂ）とアルミニウム基複合材（ａ）が４５度の間隔で交互に配置されるように形成する。
【０００９】
このように形成した後、シール部（３）にはシールリングを嵌入するシールリング取付溝（７）を切削加工し、シリンダの底部（４）は切削加工で仕上げ、さらにインレット部（５）にはタッピング加工を施した。またスライド部（６）も切削により図示していないピストンが摺動する内径寸法に仕上げた。これらの切削加工はいずれも容易に実施できた。なお図３に示すガイドピン孔（８）（９）も上記シリンダのスライド部（６）と同様に形成した。
またスライド部（６）の内周面部におけるアルミニウム合金マトリックス（ｂ）とアルミニウム基複合材（ａ）の周方向の配置間隔は図４に示すようにより細かく、例えば１８度間隔に設定してもよい。
【００１０】
【発明の効果】
このように本発明によればブレーキキャリパが全体として剛性が高く、また切削加工の必要な部位は切削性が良好となり、且つピストンが摺動するシリンダのスライド部は良好な切削性と共に優れた耐摩耗性を有することになる等の顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ブレーキキャリパを示す側断面図である。
【図２】図１のＡＡ′線断面図である。
【図３】ブレーキキャリパを示す平面図である。
【図４】本発明の他の例を示す図１のＡＡ′線断面図である。
【符号の説明】
１ ヨーク部
２ シリンダ部
３ シール部
４ 底部
５ インレット部
６ スライド部
７ シールリング取付溝
８，９ ガイドピン孔
Claims (4)
- 軽金属マトリックスに補強成分を分散した軽金属基複合材からなるシリンダ部とヨーク部とを有するブレーキキャリパにおいて、ピストンが摺動するシリンダ内周面及びガイドピンが摺動するガイドピン孔内周面のうちの少なくとも一方に、軸方向に帯状に形成した軽金属マトリックス部を周方向に隔設し、軽金属基複合材により鋳ぐるみ形成したことを特徴とするブレーキキャリパ。
- さらにシリンダの開口端のシール部、底部及び作動液のインレット部を軽金属マトリックス部により形成したことを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパ。
- 軽金属基複合材がアルミニウム合金又はマグネシウム合金の軽金属マトリックス中に補強成分を10〜60 vol％分散させたものである請求項１記載のブレーキキャリパ。
- 補強成分がセラミックスの繊維、ウィスカーもしくは粒子、又はカーボン繊維から選ばれる１種もしくは２種以上である請求項1又は２記載のブレーキキャリパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19368594A JP3571080B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ブレーキキャリパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19368594A JP3571080B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ブレーキキャリパ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835530A JPH0835530A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3571080B2 true JP3571080B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=16312089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19368594A Expired - Fee Related JP3571080B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ブレーキキャリパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571080B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3955168B2 (ja) | 1999-10-29 | 2007-08-08 | 日信工業株式会社 | 車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法及びキャリパボディ |
| GB0312459D0 (en) | 2003-05-30 | 2003-07-09 | Meritor Heavy Vehicle Braking | Air brake assembly |
| GB201507130D0 (en) * | 2015-04-27 | 2015-06-10 | Alcon Components Ltd | Brake caliper body and method of manufacture of a brake caliper body |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP19368594A patent/JP3571080B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0835530A (ja) | 1996-02-06 |
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