JP4250123B2 - 多ポット型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 - Google Patents

Description

本発明は、四輪自動車や自動二輪車等の車両に搭載される多ポット型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に関し、詳しくは、複数のシリンダ孔を有する多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、複数のシリンダ孔形成用の下穴の内のいくつかをシリンダ孔として使用しないときの処理に関する。

従来から、ディスクロータの側部に配設される作用部に複数のシリンダ孔を形成し、各シリンダ孔に、摩擦パッドをディスクロータの側面に押圧するピストンを液密かつ移動可能にそれぞれ内挿した多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディが用いられている。このような多ポット型のキャリパボディにおいて、例えば自動二輪車の前輪用ディスクブレーキに使用するものとして、作用部にディスクロータ側へ開口する３個以上のシリンダ孔をディスク周方向へ並設するとともに、各シリンダ孔の底部にそれぞれ液圧室を画成し、これら液圧室の少なくともディスク周方向外側に位置する２つを前輪制動用に設けられたブレーキレバーで作動させる第１ブレーキ系統用とし、該第１ブレーキ系統用の液圧室以外の液圧室を前後輪を連動させて制動するブレーキペダルで作動させる第２ブレーキ系統（連動ブレーキ系統）用としたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、一般的なキャリパボディは、鉄やアルミニウム（アルミニウム合金を含む）を用いた重力鋳造法によって製造されており、キャリパボディの原型を鋳造する際には、中子等の複数の型を組み合わせてキャビティを形成した鋳型内に溶湯を充填して所定形状のキャリパボディ用鋳物を成形している。このキャリパボディ用鋳物には、例えば、ピンスライド型のキャリパボディの場合には、ディスクロータ側に開口した複数のシリンダ孔形成用の下穴を設けた作用部と、該作用部にディスクロータを挟んで対向する反力爪を有する反作用部と、該反作用部と前記作用部とをディスクロータの外周を跨いで連結するブリッジ部とが一体に形成される。このようにして成形されたキャリパボディ用鋳物は、シリンダ孔内面等の精度が要求される部位等を切削加工して仕上げるとともに、液通孔等を穿設して製品のキャリパボディとする（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３−１６６５６６号公報 特開２００２−３３３０４１号公報

一種類の多ポット型キャリパボディを複数の車種に装着したり、同一車種の前後輪あるいは前輪の両側に装着したりする場合、マスタシリンダの容量との兼ね合いから、油圧レシオの調節が困難になることがある。また、連動ブレーキ用として設計したキャリパボディを非連動用として使用する場合は、連動用として使用するはずだったシリンダ孔が不要となることがある。このような場合、従来は、ピストン数（シリンダ孔数）の少ないキャリパボディを別途製作していた。しかし、キャリパボディを、各車種に応じたものや、装着位置に応じたものをそれぞれ別個に製造すると、キャリパボディを鋳造するための鋳型の種類や製品キャリパボディの種類が必要以上に増加し、製造や管理に要するコストが増大するという問題がある。さらに、前輪の両側に異なる外観形状のキャリパボディを装着することは、デザイン上から好ましいものではなく、外観形状が同一のキャリパボディを装着することが望まれている。

また、鋳造時に複数のシリンダ孔形成用の下穴のいくつかを成形せずに、シリンダ孔の数を減らすことも考えられるが、キャビティの形状や溶湯充填口の位置が全ての下穴を成形することを前提として設計されているため、下穴を成形しない部分が厚肉となり、引けや巣等が発生しやすくなって各種鋳造欠陥を招く原因となる。このため、シリンダ孔として使用しない部分にも下穴を成形する必要があるが、下穴をそのままの状態にして製品として使用すると、下穴内に異物が侵入して腐食等の発生原因となるおそれがある。

そこで本発明は、鋳型の種類や製品の種類を必要以上に増加させることなく、部品点数の増加や加工工数の増加も最小に抑えながら、キャリパボディに設けるシリンダ孔の数を変更することができ、異物の侵入による腐食等の発生も確実に防止できる多ポット型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、本発明の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法は、複数のシリンダ孔形成用の下穴を形成した作用部を含むキャリパボディ用鋳物を鋳造した後、前記複数の下穴の内、シリンダ孔として使用する下穴部分を切削加工してシリンダ孔を形成するとともに、シリンダ孔として使用しない下穴の開口部を、円盤状本体と、該円盤状本体の外周から下穴底部側に向けて突出したリング状圧入部と、該リング状圧入部の下穴底部側先端から下穴内周側に向かって収束する方向に突出し、先端外径を下穴開口部内径より小径としたガイド部とを有している蓋材で閉塞することを特徴としている。

また、前記蓋材で閉塞する下穴の開口部周縁に蓋材圧入部を切削加工しても良い。

さらに、キャリパボディ用鋳物がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる鋳物であり、前記蓋材が表面に電食防止処理を施した鋼板の加工品であることを特徴としている。

また、本発明の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、複数のシリンダ孔形成用の下穴を形成した作用部を含む状態で鋳造されたキャリパボディ用鋳物に、前記複数の下穴の少なくとも一つを切削加工してシリンダ孔を形成するとともに、シリンダ孔に切削加工しない他の下穴の開口部を、円盤状本体と、該円盤状本体の外周から下穴底部側に向けて突出したリング状圧入部と、該リング状圧入部の下穴底部側先端から下穴内周側に向かって収束する方向に突出したガイド部とを有している蓋材で閉塞したことを特徴としている。

また、前記蓋材で閉塞する下穴の開口部周縁に蓋材圧入部が切削加工されていても良い。

さらに、前記キャリパボディ用鋳物がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる鋳物であり、前記蓋材が表面に電食防止処理を施した鋼板の加工品であることを特徴としている。

本発明によれば、１種類のキャリパボディに異なる個数のシリンダ孔を設けることができ、複数の車種に同一外観形状のキャリパボディを装着することができる。また、同一車種の前後輪あるいは前輪の両側にも同一外観形状のキャリパボディを装着することができる。特に、前輪の一側に連動用キャリパボディを、他側に非連動用キャリパボディをそれぞれ装着する場合でも、左右両側に同一外観形状のキャリパボディを装着できるので、デザイン性を損なうことがなくなる。また、シリンダ孔として使用しない部分にも下穴を成形することで、鋳型を共通化できると共に、キャリパボディ用鋳物の鋳造時の引けや巣等の各種鋳造欠陥を防止できる。そして、下穴の開口部を蓋材で閉塞することにより、シリンダ孔として加工しない下穴内に異物が侵入することを防止できる。

また、下穴の開口部周縁に蓋材圧入部を切削加工しておくことにより、蓋材を確実に圧入固定することができる。この加工は、開口部周縁のみに行えばよく、必要最低限の加工のみで済むことから、コストや加工性に優れている。

さらに、円盤状本体の外周に設けたリング状圧入部の先端にガイド部を形成した蓋材を用いることにより、該蓋材を下穴に装着する際に、ガイド部先端を開口部内に容易に進入させることができるので、開口部への蓋材の装着、特に圧入を容易に行うことができる。

また、アルミニウム製キャリパボディの場合であっても、表面に電食防止処理を施した蓋材を使用することにより、下穴の開口部周縁に電食が発生することを防止できる。

以下、本発明を連動用に設計したキャリパボディを非連動状態で使用する一形態例に基づいて詳しく説明する。図１は図３のＩ−Ｉ断面図、図２は要部の断面図、図３はキャリパボディの正面図、図４は図５のＩＶ−ＩＶ断面図、図５は図１のキャリパボディを用いたディスクブレーキの正面図、図６は鋳造後のキャリパボディ用鋳物の断面図である。なお、図中の矢印Ａは、車両前進走行時のディスクロータの回転方向を示し、以下の説明で用いるディスクブレーキ回入側と回出側とは、車両前進走行時の場合とする。

本形態例のディスクブレーキ１は、矢印Ａ方向へ回転するディスクロータ２の一側部で車体に固設されるキャリパブラケット３に、キャリパボディ４が一対の摺動ピン５，５を介してディスク軸方向へスライド可能に支持されており、キャリパボディ４の作用部４ａと反作用部４ｂとの間に、ディスクロータ２を挟んで一対の摩擦パッド６，６が対向配置されている。

キャリパボディ４は、ディスクロータ２の一側に配設される作用部４ａと、ディスクロータ２の他側に配設される反作用部４ｂと、該反作用部４ｂと前記作用部４ａとをディスクロータ２の外周を跨いで連結するブリッジ部４ｃとを一体に鋳造成形しており、作用部４ａには、２つのシリンダ孔７，８と、シリンダ孔として使用しない１つの下穴９とがディスク周方向に並設されている。また、作用部４ａには、取り付け腕４ｄ，４ｄがディスク半径方向内側とディスクロータ回出側へ向けて突設され、キャリパブラケット３に設けられた、ディスク軸方向へ突出する摺動ピン５，５を、前記取り付け腕４ｄ，４ｄに挿通することによって、キャリパボディ４がキャリパブラケット３にディスク軸方向へ移動可能に支持される。

作用部４ａのディスク回出側とディスク回入側とに位置するシリンダ孔７，８は、ディスクロータ２側を開口した有底円筒状に形成されており、各シリンダ孔７，８の周壁には、ピストンシール１０を装着するシール溝７ａ，８ａと、ダストシール１１を装着するシール溝７ｂ，８ｂとがそれぞれ形成されている。シリンダ孔７，８の内部にはピストン１２，１３が、前記ピストンシール１０及びダストシール１１を介してそれぞれ液密且つ移動可能に内挿され、シリンダ孔７，８の底部には液圧室１４，１５がそれぞれ画成されるとともに、両液圧室１４，１５を連通させる液通孔１６やブリューダ孔１７が形成されている。

また、前記下穴９の開口部周縁には、蓋材１８を圧入するための蓋材圧入部９ａが切削加工されるとともに、該蓋材圧入部９ａに蓋材１８を圧入することによって下穴９を閉塞した状態としている。蓋材１８は、鋼製の薄板を加工したものであって、円盤状本体１８ａと、該円盤状本体１８ａの外周から下穴９の底部側に向けて突出したリング状圧入部１８ｂと、該リング状圧入部１８ｂの下穴底部側先端から下穴内周側に向かって収束する方向に突出し、先端外径を下穴開口部に形成した蓋材圧入部９ａの内径より小径としたガイド部１８ｃとを有している。この蓋材１８は、キャリパボディ４がアルミニウム又はアルミニウム合金の鋳物からなる場合は、蓋材１８の表面に電食防止処理を施すことにより、下穴９の開口部周縁に電食が発生することを防止できる。

作用部４ａの外側には、前記液通孔１６に連通するブリューダ孔１７を形成するためのブリューダボス４ｅと、シリンダ孔７に連通するユニオン孔を形成するためのユニオンボス４ｆとが設けられるとともに、前記下穴９をシリンダ孔として使用する際のユニオン孔を形成するための第２ユニオンボス４ｇと、ブリューダ孔を形成するための第２ブリューダボス４ｈとが設けられている。

反作用部４ｂには、ブリッジ部４ｃからディスク中心側に向かって４つの反力爪４ｉが設けられ、ディスク回入側のシリンダ孔８の外周相当位置に一対の反力爪４ｉが、ディスク回出側のシリンダ孔７の外周相当位置に一対の反力爪４ｉがそれぞれ配設されている。また、作用部４ａと反作用部４ｂとの間に配設される一対の摩擦パッド６，６は、ディスクロータ２の側面と摺接するライニング６ａが、金属製の裏板６ｂに接合されて構成され、裏板６ｂにはハンガーピンが挿通され、ディスク軸方向へ移動可能に吊持されている。

運転者が制動操作を行うと、別途の液圧マスタシリンダで昇圧した作動液が、前記ユニオンボス４ｆに形成されたユニオン孔から液圧室１４に供給され、さらに液通孔１６を介して液圧室１５に供給される。これにより、ピストン１２，１３がシリンダ孔７，８のディスクロータ方向に押動され、作用部４ａ側の摩擦パッド６をディスクロータ２の一側面へ押圧する。次に、この反作用によって、キャリパボディ４が摺動ピン５，５に案内されながら作用部４ａ方向へ移動し、反作用部４ｂの４つの反力爪４ｉが、他方の摩擦パッド６をディスクロータ２の他側面へ押圧して制動作用が行われる。

図６に示すように、前記キャリパボディ４の原型となるキャリパボディ用鋳物２０は、前記シリンダ孔７，８を形成するための下穴２１，２２と前記下穴９とが作用部４ａに形成された状態で鋳造される。この、キャリパボディ用鋳物２０を設計通りの連動用に使用するときには、両側の下穴２１，２２を切削加工して前記シリンダ孔７，８を形成し、前記液通孔１６やブリューダ孔１７、ユニオン孔を穿設するとともに、中央の下穴９も切削加工して連動用シリンダ孔を形成するとともに、該連動用シリンダ孔に連通するユニオン孔を前記第２ユニオンボス４ｇに、ブリューダ孔を前記第２ブリューダボス４ｈにそれぞれ穿設する。そして、シリンダ孔７，８を第１ブレーキ系統とし、下穴９部分に形成したシリンダ孔を第２ブレーキ系統として使用する。一方、このキャリパボディ用鋳物２０を非連動用として使用するときには、下穴９の開口部周縁に蓋材圧入部９ａを切削加工して前記蓋材１８を圧入する。

このように、鋳造時には、シリンダ孔として使用しない下穴９も一緒に鋳造することにより、下穴２１，２２間が厚肉になって引けや巣等が発生することがなくなり、また、連動用、非連動用で同じ鋳型を用いることができるので、鋳型の種類が増加することもない。また、製品として使用する際に下穴９の開口部を蓋材１８で閉塞することにより、下穴９内に異物が侵入して腐食等が発生することを確実に防止できる。特に、下穴９の開口部周縁に、蓋材１８に対応した蓋材圧入部９ａを切削加工して蓋材１８を圧入することにより、より確実な閉塞状態が得られるとともに、蓋材１８の脱落をより確実に防止できる。いずれの場合も、他形状のキャリパボディを別途製造する場合に比べて製造コストや管理コストを大幅に削減することができる。さらに、蓋材１８に下穴開口部よりも小径のガイド部１８ｃを設けておくことにより、下穴開口部への蓋材１８の圧入嵌合を容易にかつ確実に行うことができる。

また、鋳造時に形成した複数の下穴の内、シリンダ孔として使用する数は任意であり、例えば、前記キャリパボディ用鋳物２０の場合は、３個の下穴９，２１，２２の内、中央の下穴９の１個のみをシリンダ孔として使用することも可能であり、回入側に隣接する２個の下穴２２，９あるいは回出側に隣接する２個の下穴９，２１をシリンダ孔として使用することも可能である。また、下穴を４個以上形成したキャリパボディ用鋳物についても同様である。さらに、ピンスライド型のディスクブレーキに限らず、対向型のディスクブレーキにも適用可能である。

図１は図３のＩ−Ｉ断面図である。 キャリパボディの要部の断面図である。 キャリパボディの正面図である。 図５のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図１のキャリパボディを用いたディスクブレーキの正面図である。 鋳造後のキャリパボディ用鋳物の断面図である。

符号の説明

１…ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパブラケット、４…キャリパボディ、４ａ…作用部、４ｂ…反作用部、４ｃ…ブリッジ部、４ｅ…ブリューダボス、４ｆ…ユニオンボス、４ｇ…第２ユニオンボス、４ｈ…第２ブリューダボス、４ｉ…反力爪、５…摺動ピン、６…摩擦パッド、６ａ…ライニング、６ｂ…裏板、７，８…シリンダ孔、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ…シール溝、９…下穴、９ａ…蓋材圧入部、１０…ピストンシール、１１…ダストシール、１２，１３…ピストン、１４，１５…液圧室、１６…液通孔、１７…ブリューダ孔、１８…蓋材、１８ａ…円盤状本体、１８ｂ…リング状圧入部、１８ｃ…ガイド部、２０…キャリパボディ用鋳物、２１，２２…下穴

Claims (6)

1. 複数のシリンダ孔形成用の下穴を形成した作用部を含むキャリパボディ用鋳物を鋳造した後、前記複数の下穴の内、シリンダ孔として使用する下穴部分を切削加工してシリンダ孔を形成するとともに、シリンダ孔として使用しない下穴の開口部を、円盤状本体と、該円盤状本体の外周から下穴底部側に向けて突出したリング状圧入部と、該リング状圧入部の下穴底部側先端から下穴内周側に向かって収束する方向に突出し、先端外径を下穴開口部内径より小径としたガイド部とを有している蓋材で閉塞することを特徴とする多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法。
2. 前記蓋材で閉塞する下穴の開口部周縁に蓋材圧入部を切削加工することを特徴とする請求項１記載の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法。
3. 前記キャリパボディ用鋳物がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる鋳物であり、前記蓋材が表面に電食防止処理を施した鋼板の加工品であることを特徴とする請求項１又は２記載の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法。
4. 複数のシリンダ孔形成用の下穴を形成した作用部を含む状態で鋳造されたキャリパボディ用鋳物に、前記複数の下穴の少なくとも一つを切削加工してシリンダ孔を形成するとともに、シリンダ孔に切削加工しない他の下穴の開口部を、円盤状本体と、該円盤状本体の外周から下穴底部側に向けて突出したリング状圧入部と、該リング状圧入部の下穴底部側先端から下穴内周側に向かって収束する方向に突出したガイド部とを有している蓋材で閉塞したことを特徴とする多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
5. 前記蓋材で閉塞する下穴の開口部周縁に蓋材圧入部が切削加工されていることを特徴とする請求項４記載の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。
6. 前記キャリパボディ用鋳物がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる鋳物であり、前記蓋材が表面に電食防止処理を施した鋼板の加工品であることを特徴とする請求項４又は５項記載の多ポット型車両用ディスクブレーキのキャリパボディ。

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