JP4262416B2 - 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は車両用ディスクブレーキのキャリパボディに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、パーキングブレーキ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２０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３０とを設けたものである。キャリパボディ１０は、ディスクロータ４０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４０の外側を跨いで連結するブリッジ部１０ｃとを備え、作用部１０ａと反作用部１０ｂとの間にディスクロータ４０を挟んで一対の摩擦パッド１２ａ、１２ｂが装着可能に形成されている。
【０００３】
作用部１０ａには端部がディスクロータ４０側で開口する液圧シリンダ１４と軸受け孔１６が設けられる。液圧シリンダ１４にはピストン２２が配設され、ピストン２２と液圧シリンダ１４の底部との間が液圧室２４に構成される。２６は液圧シリンダ１４の底部に向けて常時付勢して設けられたアジャストボルトである。液圧室２４はブレーキペダルの操作によってピストン２２の押動が制御される液圧式作動機構に連通し、摩擦パッド１２ａ、１２ｂによるディスクロータ４０の挟圧力が制御されてブレーキ操作がなされる。
【０００４】
軸受け孔１６は液圧シリンダ１４の軸線方向とは直交する方向に設けられ、この軸受け孔１６にカム軸３２が回動可能に装着されている。３４はカム軸３２のカム溝に係合するプッシュロッドである。このプッシュロッド３４は後端部がカム軸３２に当接するとともに、前端部が液圧シリンダ１４の軸線方向に進退動可能に装着されているスリーブピストン３６の後面に当接する。
カム軸３２にはカムレバー（不図示）を介してハンドレバーあるいはフットペダルに連携するワイヤが連携されており、ハンドレバーあるいはフットペダルを操作することによってカム軸３２が回動し、プッシュロッド３４を介してスリーブピストン３６が進退動してパーキングブレーキ作用がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなディスクブレーキに用いるキャリパボディは一般に重力鋳造法によって製造されている。通常、自動車用のキャリパボディは鉄を材料としているが、最近は部品の軽量化の要請からアルミニウムによって鋳造される製品もある。重力鋳造法は鋳造型の湯口からキャビティに溶湯を注入して鋳造する際に、押湯部の重量を利用して溶湯をキャビティ内に充填し、溶湯の未充填等の内部欠陥を生じさせないようにして鋳造する方法である。この場合、湯口からキャビティに注湯した際に、最終的に溶湯が凝固するのは湯口部分である。したがって、湯口部分にヒケ等の欠陥が生じやすい。重力鋳造法は押湯部の作用によって湯口部分での欠陥を抑える作用も有している。
【０００６】
キャリパボディを製造する従来の鋳造型では、キャビティの配置をキャリパボディを横置きのかたちで鋳造する形態とし、湯口からキャビティに溶湯を注入して鋳造している。このため、湯口の近傍部分について、ヒケ等の内部欠陥が生じる場合があり、鋳造品の緻密性、品質の点で問題となることがあった。
本発明は、これらの問題点を解消すべくなされたものであり、その目的とするところは、内部欠陥等のない良品の車両用ディスクブレーキを提供するにある。
【０００７】
【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、ディスクロータを跨いだ対向位置の一方側に液圧シリンダを有する作用部を設け、他方側に反力爪からなる反作用部を設けるとともに、前記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を備えた車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記パーキングブレーキ機構装着部は、四角柱状の方体形状に形成されるとともに、該方体形状の辺方向を、キャリパボディの平面配置において、キャリパボディの左右対称線方向に対し傾斜して配置され、前記鋳造型におけるキャリパボディを成形するキャビティの配置を、パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位を上位置とし、反作用部を成形する部位を下位置とした鋳造型を使用し、前記パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位に湯口を配置し、該湯口から前記キャビティに溶湯を注入して鋳造されて成ることを特徴とする。
【０００８】
また、前記パーキングブレーキ機構装着部と、液圧シリンダが形成される作用部とは、平面配置において中心位置が偏位するように配置されていることを特徴とする。このような配置にすることにより、鋳造型のキャビティに溶湯を注入する際に、キャリパボディの左右配置に対して溶湯の注入量をアンバランスさせる作用が生じ、溶湯の合わせ面で鋳造品の強度が低下する問題を解消する。
【０００９】
【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製造方法を適用してキャリパボディを鋳造する鋳造型５０の構成を示す。
同図で５０ａ、５０ｂは鋳造型の上型及び下型であり、５２及び５４は下型５０ｂと組み合わせて用いる中子型である。下型５０ｂと中子型５２、５４とを組み合わせることにより、鋳造型５０内にキャリパボディを成形するキャビティ５６が形成される。５８はキャビティ５６に連通して配置した押湯部、６０は湯口である。
【００１０】
本実施形態のキャリパボディを鋳造するための鋳造型５０において特徴的な構成は、鋳造型５０に形成するキャビティ５６と湯口６０との配置にある。すなわち、本実施形態のキャリパボディの製造方法においては、鋳造型５０に形成するキャビティ５６の配置として、キャリパボディでパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位７０をキャビティ５６のうちで最も上位置とし、反作用部１０ｂを成形する部位７２を下位置としてキャリパボディが鋳造型５０内で縦位置で成形されるようにし、湯口についてはパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位に接続するようにしたことを特徴とする。７４はキャリパボディの液圧シリンダ１４を成形する部位、７６はキャリパボディの作用部１０ａと反作用部１０ｂとを連結するブリッジ部１０ｃを成形する部位である。
【００１１】
キャリパボディを鋳造する場合は、湯口６０からキャビティ５６に溶湯を注入し、キャビティ５６内で溶湯を凝固させて鋳造する。溶湯材料はとくに限定されるものではなく、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金等が使用できる。
図２は、キャビティ５６に溶湯を注入した状態を示す。溶湯は湯口６０からキャビティ５６及び押湯部５８を満たすように注入する。重力鋳造法では押湯部５８の溶湯の重さを利用してキャビティ５６の全体に溶湯を周らせるようにするから、鋳造品の体積等に応じて押湯部５８の容積を適宜設定すればよい。
【００１２】
本実施形態においては、パーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位をキャビティ５６内で最も上位置にしているから、これよりも下方に位置する液圧シリンダ１４を成形する部位、及び最も下位置にある反力爪を備えた反作用部１０ｂを成形する部位には、押湯部５８に充填した溶湯の重力が好適に作用し、湯周り性が良好となってキャビティ５６の全体に確実に溶湯が充填される。パーキングブレーキ機構装着部３０ａは液圧シリンダ１４を成形する部位よりも上部に位置していることと、パーキングブレーキ機構装着部３０ａは方体形状（四角柱状）に形成され、溶湯が占める容積が比較的大きいことから、押湯部５８とともにそれよりも下位に位置する部位について押湯の作用を有し、溶湯の充填性を良好にする作用にも寄与する。
【００１３】
図２に示すように、本実施形態ではパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位７０をキャビティ５６内で最も上位置に配置しているから、キャビティ５６内で最後に溶湯が凝固するのはこのパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位となる。このため、パーキングブレーキ機構装着部３０ａについては、溶湯が凝固する際のヒケ等が欠陥として影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、前述したように、パーキングブレーキ機構装着部３０ａにはハンドレバー等によって操作される機械的な操作部材が装着されるのみであり、液圧が作用部、反作用部に対してそれほど作用しないから、溶湯が凝固する際にヒケが生じたような場合でも製品不良に直結することを抑えることができる。
【００１４】
車両用ディスクブレーキにおいては、製品の信頼性上、キャリパボディにおける作用部１０ａ及び反作用部１０ｂの強度及び耐久性と、液圧式作動機構２０の作動の信頼性がとくに重要である。このため、鋳造によってキャリパボディを製作する際には、作用部１０ａ、反作用部１０ｂ及び液圧シリンダ１４を成形する部位での湯回り性、溶湯の充填性が配慮される。しかしながら、湯口部分については、ヒケ等の欠陥が生じやすいことから、本実施形態においては、ヒケ等が製品不良に直結しないパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位に湯口を接続するようにしたものである。パーキングブレーキ機構装着部３０ａについては、機械的強度が確保できれば所要の機能を十分に発揮することができるからである。
【００１５】
本発明に係る車両用ディスクブレーキの製造方法は、以上のように、鋳造時にキャリパボディの作用部１０ａ、反作用部１０ｂ及び液圧シリンダ１４を成形する部位に確実に溶湯を充填することを可能とし、これによって作用部１０ａ及び反作用部１０ｂ等が所要の強度を備えた信頼性の高い製品として提供することを可能にするとともに、十分な機械的強度を備えたパーキングブレーキ機構装着部３０ａを備えた製品として提供することを可能にする。本発明に係る製造方法によれば、キャリパボディの各部の特性に応じた製品として得ることができることから、製品の歩留まりを向上させ、生産性を向上させることが可能となる。
【００１６】
キャリパボディを軽量化するために、溶湯材料にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用した場合には、アルミニウムが酸化しやすく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の溶湯表面に酸化皮膜が形成されやすいことから、鋳造型のキャビティ内におけるアルミニウムあるいはアルミニウム合金の湯周り性が問題になることがある。すなわち、溶湯の湯周り性が十分でない場合には、溶湯の未充填あるいはヒケといった問題が起こりやすくなるが、このような場合でも、本発明に係る製造方法によれば、所要の品質及び機能を備えたキャリパボディ製品として提供することが可能となる。
【００１７】
図３、４、５は、上述した製造方法によって鋳造して得たキャリパボディ１０の正面図、側面図、平面図を示す。このキャリパボディ１０は鋳造型５０から鋳造品を取り出した後、キャリパボディ１０の本体から押湯部５８内で凝固した金属部分を切断して除去し、鋳造品の所要部分に研削加工等の加工を施して得たものである。
３０ａはブロック状に形成され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３０ａにはカム軸を装着する軸受け孔１６が設けられている。キャリパボディ１０に設けられている作用部１０ａ、反力爪が形成された反作用部１０ｂ、ブリッジ部１０ｃ等の形状は従来のキャリパボディにおける構成と基本的に変わるものではない。キャリパボディの外面にはマスタシリンダと接続するユニオン孔、配管内のエアを抜くブリーダ孔が設けられている。
【００１８】
本実施形態のキャリパボディ１０において特徴的な構成は、パーキングブレーキ機構装着部３０ａについての構成である。すなわち、図３〜５に示すように、パーキングブレーキ機構装着部３０ａは、方体形状に形成されるとともに、図５に示されているように、キャリパボディ１０の平面配置において、パーキングブレーキ機構装着部３０ａの向き（長辺の向き）がキャリパボディ１０の左右対称線Ａ−Ａの向きに対して傾斜して配置されていることを特徴とする。前述したように、鋳造型５０ではこのパーキングブレーキ機構装着部３０ａを成形する部位７０に接続して押湯部５８を設け、湯口６０を配置しているから、湯口６０もこの左右対称線Ａ−Ａの向きに対して傾斜して配置されることになる。
【００１９】
仮に、湯口が左右対称線Ａ−Ａに対して対称に配置されている場合、鋳造型５０のキャビティ５６に注入された溶湯は、キャビティ５６の上部から反作用部１０ｂ側へ流入する際に、左右に略均等に分断されて流入するようになるのに対して、本実施形態のキャリパボディ１０のように、パーキングブレーキ機構装着部３０ａ、すなわち湯口部分が左右対称線Ａ−Ａに対して傾斜し、左右非対称の配置となっている場合には、キャビティに注入された溶湯は左右に均等に分断されず、流入量にアンバランスが生じるようになる。
【００２０】
キャビティ５６に溶湯を注入する場合、本実施形態のキャリパボディのように略左右対称形の製品を鋳造する場合には、キャビティ５６内で溶湯が左右に分断される流れが生じやすいから、左右均等に溶湯が流入するように湯口を配置した場合は、キャビティ５６に溶湯が充填されていくにしたがって、左右に分断された溶湯がキャビティ５６の中心で合わさるようになり、この合わせ部分での強度が低下する場合がある。本実施形態では、パーキングブレーキ機構装着部３０ａをキャリパボディ１０の対称線に対して非対称となる配置としたことにより、キャビティ５６の左右位置での溶湯の流入量に差が生じ、溶湯の合わせ面で鋳造品の強度が低下する問題を解消することができる。
【００２１】
なお、実施形態では、図５に示すように、パーキングブレーキ機構装着部３０ａと、液圧シリンダ１４が形成される作用部１０ａとは、その平面配置において中心位置が若干偏位するように配置されている。このように、パーキングブレーキ機構装着部３０ａと作用部１０ａの中心位置が偏位している配置も、キャビティ５６に溶湯を注入する際に、キャリパボディ１０の左右配置に対して溶湯の注入量をアンバランスさせる作用を奏する。
【００２２】
パーキングブレーキ機構装着部３０ａは車両への取り付け上の要請から方体形状とする必要があり、鋳造時に所要の形状としたものであるが、方体形状とすることで、後工程での加工工数を減らすことができ、湯口を広く開口させることができることからキャビティ５６に溶湯を注入しやすくし、上述したようにキャビティ５６との配置位置関係から好適な鋳造を可能とするものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る車両用キャリパボディによれば、上述したように、反作用部、ブリッジ部及び液圧シリンダを成形する部位への湯周り性が良好となり、作用部及び反作用部として所要の強度を有するとともに、巣等のない良好な品質の製品を得ることができ、パーキングブレーキ機構装着部を備えたキャリパボディとして所要の機能を備えた好適な製品として得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法を適用してキャリパボディを鋳造する鋳造型の構成例を示す説明図である。
【図２】キャビティに溶湯を注入している状態の説明図である。
【図３】本発明に係る製造方法によって得られたキャリパボディの正面図である。
【図４】本発明に係る製造方法によって得られたキャリパボディの側面図である。
【図５】本発明に係る製造方法によって得られたキャリパボディの平面図である。
【図６】車両用ディスクブレーキとキャリパボディの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ キャリパボディ
１０ａ 作用部
１０ｂ 反作用部
１０ｃ ブリッジ部
１４ 液圧シリンダ
１６ 軸受け孔
２０ 液圧式作動機構
２２ ピストン
２４ 液圧室
３０ 機械式作動機構
３０ａ パーキングブレーキ機構装着部
３２ カム軸
５０ 鋳造型
５０ａ 上型
５０ｂ 下型
５２、５４ 中子型
５６ キャビティ
５８ 押湯部
６０ 湯口

Claims (2)

1. ディスクロータを跨いだ対向位置の一方側に液圧シリンダを有する作用部を設け、他方側に反力爪からなる反作用部を設けるとともに、前記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を備えた車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
   前記パーキングブレーキ機構装着部は、四角柱状の方体形状に形成されるとともに、該方体形状の辺方向を、キャリパボディの平面配置において、キャリパボディの左右対称線方向に対し傾斜して配置され、
   前記鋳造型におけるキャリパボディを成形するキャビティの配置を、パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位を上位置とし、反作用部を成形する部位を下位置とした鋳造型を使用し、前記パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位に湯口を配置し、該湯口から前記キャビティに溶湯を注入して鋳造されて成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。
2. 前記パーキングブレーキ機構装着部と、液圧シリンダが形成される作用部とは、平面配置において中心位置が偏位するように配置されてい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。

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