JP4818336B2 - 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ - Google Patents

Description

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し、詳しくは、一対の作用部とブリッジ部とを鋳造により一体形成したモノコック構造のキャリパボディであって、各作用部のディスク回入側と回出側とにトルク受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関する。

従来、一対の作用部とブリッジ部とを一体形成したモノコック構造のキャリパボディは、金型にシリンダ孔や摩擦パッド組付け用の空間部等を形成する中子をセットし、金型と中子とで画成されるキャビティに、例えばアルミニウム合金等の溶湯を注入し、その後、型ばらしを行い中子を除去することで鋳造されている。キャリパボディは鋳造後に、シリンダ孔が仕上げ加工されると共に、一対の作用部のディスク回入側と回出側に対向して設けられるトルク受部が、一方の作用部から他方の作用部に亘って全面に仕上げ加工されて形成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１６３８０８号公報

しかし、上述のものでは、鋳造後のキャリパボディの一対の作用部のディスク回入側と回出側とに設けられるトルク受部が、一方の作用部から他方の作用部に亘って全面に仕上げ加工されて形成されるため、仕上げ加工に時間や手間を要していた。

そこで本発明は、トルク受部の仕上げ加工を必要最小限にすることにより、加工時間の短縮とコストダウンを図ることのできる車両用ディスクブレーキの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、本発明は、ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部をディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部と共に鋳造にて一体形成したモノコック構造のキャリパボディであって、前記ディスクロータを収容するローター溝と、摩擦パッドを前記ディスクロータの側面に向けて押動するピストンを収容するシリンダ孔と、前記一対の作用部のディスク回入側及び回出側に対向して設けた、前記摩擦パッドの裏板が当接して制動トルクを受けるトルク受部と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、第１の構成は、ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられた前記トルク受部の相対向する面のうち、摩擦パッドの新品状態からフル摩耗状態となるまでの制動時に前記裏板が当接して制動トルクを受ける面をキャリパボディ鋳造後に仕上げ加工を施す加工面とし、前記裏板が当接しない面を鋳肌のままとした非加工面とすることを特徴とし、第２の構成は、ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられた前記トルク受部の相対向する面のうち、前記ピストンを前記シリンダ孔底部まで後退させた状態で、前記シリンダ孔の開口端部から突出する前記ピストンの先端面からフル摩耗状態の裏板が制動時に当するまでの制動トルクを受ける面をキャリパボディ鋳造後に仕上げ加工を施す加工面とし、前記シリンダ孔の開口端部から突出する前記ピストンの突出部分と対向する面を非加工面とすることを特徴とし、前記トルク受部は、ディスクロータ側に、前記ロータ溝の外周側に延出する延出部を備え、前記摩擦パッドの使用時や前記摩擦パッドが使用限界まで摩耗したときに前記裏板が当接する前記トルク受部の面積が、前記摩擦パッドが新品状態のときに前記裏板が当接する前記トルク受部の面積と同一か大きいと好適であり、前記非加工面は、キャリパボディ鋳造時に鋳造型にて凹状に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によれば、摩擦パッドの新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板が当接する面のみに仕上げ加工を施すことから、加工時間を極力短縮することができコストダウンを図ることができる。

また、前記トルク受部は、前記ロータ溝の外周側に、摩擦パッドが摩耗したときの前記裏板が当接する延出部を備えることにより、摩擦パッドが使用限界まで摩耗したときにでも十分な制動力を確保することができる。一方、トルク受部を必要最小限の面積とし、裏板が当接する部分のみを加工面とすることから、従来よりも加工面積を小さくすることができ、加工時間の短縮を図ることができる。

さらに、裏板が当接しないディスクロータ外周側面の非加工面を、キャリパボディ鋳造時に前記鋳造型にて凹状に形成すれば、仕上げ加工時に凹状に形成された部分には切削刃が当たらないことから、切削刃の移動制御が容易であるとともに、無駄な加工を行わなくてすむ。

また、トルク受部は、ピストンをシリンダ孔底部まで後退させた状態で、シリンダ孔の開口端部から突出するピストンの先端面よりもディスクロータ側を加工面とすることから、制動時に摩擦パッドの裏板が当接することのない面、すなわち、前記シリンダ孔の開口端部から突出するピストンの突出部分と対向する面は非加工面となり、加工面積を小さくすることができる。

図１乃至図７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形態例を示すもので、図１はディスクブレーキの平面図、図２は図１のII-II断面図、図３は図５のIII-III断面図、図４は図５のIV-IV断面図、図５はディスクブレーキの正面図、図６はディスクブレーキの斜視図、図７は摩擦パッドの新品時及びフル摩耗時における裏板とトルク受部とが当接する面積を示す説明図である。

ディスクブレーキ１は、車両前進時に車輪と共に矢印Ａ方向に回転するディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の作用部３ａ，３ｂを、ディスクロータ２の外周を跨ぐブリッジ部３ｃ，３ｃと共に鋳造によって一体成形したモノコック構造のキャリパボディ３を有しており、該キャリパボディ３のディスクロータ外周側には、作用部３ａ，３ｂ及びブリッジ部３ｃ，３ｃに囲まれた開口部３ｄが設けられている。

各作用部３ａ，３ｂには、ディスクロータ２側が開口したシリンダ孔４が２個ずつ対向するようにしてそれぞれ設けられている。各シリンダ孔４内には、ピストン５がピストンシール６とダストシール７とを介して収容されており、４ポットのピストン対向型に形成され、各シリンダ孔４の底部と各ピストン５の底面との間には、作動液が供給される液圧室８がそれぞれ画成されている。

シリンダ孔４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９ａと裏板９ｂとからなる摩擦パッド９がそれぞれ対向配置されている。この摩擦パッド９は、前記開口部３ｄに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たハンガーピン１０によって裏板９ｂが吊持され、ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられたトルク受部３ｅ，３ｆの間でディスク軸方向に移動可能となっている。

各トルク受部３ｅ，３ｆの形状は、図３に示されるように、シリンダ孔４の開口側からロータ溝３ｈに亘って、摩擦パッド９の裏板９ｂの側面中間部約１／２が当接する略矩形に形成されるとともに、ディスクロータ２側では、ロータ溝３ｈの外周側に延出する延出部３ｉ，３ｊがそれぞれ形成されている。

一方の作用部３ａのディスク回入側及び回出側には、ディスク半径方向の取付ボルト挿通孔３ｇ，３ｇが設けられており、この取付ボルト挿通孔３ｇ，３ｇ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８同士を連通させるための液圧室側連通部１１，１１が設けられる。また、キャリパボディ３のディスクブレーキ回出側には、一方の作用部３ａから他方の作用部３ｂのディスクブレーキ回出側の液圧室８に向けて第１液通孔１２が、他方の作用部３ｂから、一方の作用部３ａのディスクブレーキ回出側の液圧室８に向けて第２液通孔１３がそれぞれ穿設され、これら第１液通孔１２と第２液通孔１３とを交差させている。第１液通孔１２の外面開口部にはユニオン孔１２ａが、第２液通孔１３にはブリューダ孔がそれぞれ形成され、ユニオン孔１２ａ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１４がそれぞれ螺着される。

このようなキャリパボディ３を鋳造する鋳造型は、周知のように上型と下型と鋳造型とを組み合わせてキャビティが形成され、該キャビティにアルミニウム合金や鉄等を材料とした溶湯が注入され、キャリパボディ３が鋳造される。キャリパボディ３のディスク回入側及びディスク回出側に設けられるトルク受部３ｅ，３ｆを含む前記開口部３ｄを形成する部分及び前記シリンダ孔４を形成する部分には、前記鋳造型が配置されるとともに、この鋳造型のトルク受部３ｅ，３ｆの形成部分には、摩擦パッド９の新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板９ｂが当接しない部分を形成する所定箇所が凸状に形成されている。これにより、鋳造されたキャリパボディ３は、トルク受部３ｅ，３ｆの摩擦パッド９の新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板９ｂが当接しない部分が凹状に形成される。鋳造後のキャリパボディ３は、シリンダ孔４，ロータ溝３ｈ，トルク受部３ｅ，３ｆ等に適宜仕上げ加工が施される。また、隣り合うシリンダ孔４の底部は、シリンダ孔４，４間の仕切壁３ｋを切削して底部同士が繋げられ、前記液圧室側連通部１１が形成されるとともに、前記第１液通孔１２と第２液通孔１３とが穿設される。さらに、各シリンダ孔４には、ピストンシール６を嵌着するピストンシール溝４ａとダストシール７を嵌着するダストシール溝４ｂとが加工される。

トルク受部３ｅ，３ｆは、周知のように切削刃により仕上げ加工されるが、摩擦パッド９の新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板９ｂが当接しない部分は、前記鋳造型によって凹状に形成されることから、凹状に形成された部分には切削刃が当たらず、鋳肌のままの非加工面Ｋ１となり、一方、摩擦パッド９の新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板９ｂが当接する部分のみ仕上げ加工が施され、加工面Ｋ２となる。

図７に示されるように、摩擦パッド９が新品の状態においては、制動時に裏板９ｂの側面中間部約１／２が前記トルク受部３ｅ（３ｆ）に、当接面積Ｔ１で当接する状態となっている。一方、各シリンダ孔４の仕上げ加工を行う切削刃等を挿入する関係上、キャリパボディ３のディスクロータ２側の開口幅を狭くすることができないため、摩擦パッド９がフル摩耗した状態においては、裏板９ｂのディスクロータ２側がロータ溝３ｈ内に突出する。このため、裏板９ｂの厚さ方向略１／２が前記トルク受部３ｅ（３ｆ）に当接しない状態になり、裏板９ｂとトルク受部３ｅ（３ｆ）との当接面積が不足することになるが、前述のように、ロータ溝３ｈの外周側に、裏板９ｂの外周側が当接する延出部３ｉ（３ｊ）を設けておくことにより、フル摩耗した状態における裏板９ｂの側面と、延出部３ｉ（３ｊ）を含めたトルク受部３ｅ（３ｆ）との当接面積Ｔ２を、新品時の前記当接面積Ｔ１と同等乃至それよりも大きな面積とすることができるので、摩擦パッド９の新品時から使用中を経てフル摩耗した状態になるまで、トルク受部３ｅ（３ｆ）との当接面積を十分に確保することができる。

このように、トルク受部３ｅ，３ｆは、ディスクロータ側に、ロータ溝３ｈの外周側に延出する延出部３ｉ，３ｊを備えていることから、摩擦パッド９の使用時や摩擦パッド９がフル摩耗したときに、延出部３ｉ，３ｊによってトルクを受ける面積を確保できることから、常に安定した制動力を保持することができる。さらに、トルク受部３ｅ，３ｆは、必要最小限の範囲のみ仕上げ加工を施し、例えば、従来は仕上げ加工を施していた延出部３ｉ（３ｊ）の反ディスクロータ側面も非加工面Ｋ１とし、仕上げ加工を省略することから、従来よりも仕上げ加工を施す面積を小さくし、仕上げ加工に要する時間を短縮させることができ、製造コストの低減化を図ることができる。

図８及び図９は本発明の第２形態例を示し、図８は車両用ディスクブレーキの断面平面図、図９は車両用ディスクブレーキの断面側面図で、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本形態例のトルク受け部３ｅ，３ｆは、ピストン５をシリンダ孔４の底部まで後退させた状態で、シリンダ孔４の開口端部４ｃから突出するピストン５の先端面５ａよりもディスクロータ側を加工面Ｋ３とし、シリンダ孔４の開口端部４ｃから突出するピストン５の突出部分と対向する面を非加工面Ｋ４としている。これにより、トルク受け部３ｅ，３ｆにおける加工面Ｋ３の面積を小さくすることができ、仕上げ加工に要する時間の短縮と製造コストの低減化を図ることができる。

なお、本発明は、上述の形態例のようにトルク受部を形成する鋳造型の所定箇所を凸状に形成し、制動時に裏板が当接しない部分を凹状に形成するものに限らず、従来の鋳造型を用いてトルク受部を形成し、摩擦パッドの新品状態から使用限界まで摩耗したフル摩耗状態となるまで、制動時に裏板が当接する部分のみ切削刃を当てて仕上げ加工を施すようにしても良く、さらに、前記鋳造型は中子も含むものである。

本発明の第１形態例を示す車両用ディスクブレーキの平面図である。 図１のII-II断面図である。 図５のIII-III断面図である。 図５のIV-IV断面図である。 同じく車両用ディスクブレーキの正面図である。 同じく車両用ディスクブレーキの斜視図である。 同じく摩擦パッドの新品時とフル摩耗時とにおける裏板とトルク受部とが当接する面積を示す説明図である。 本発明の第２形態例を示す車両用ディスクブレーキの断面平面図である。 同じく車両用ディスクブレーキの断面側面図である。

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…ブリッジ部、３ｄ…開口部、３ｅ，３ｆ…トルク受部、３ｇ…取付ボルト挿通孔、３ｈ…ロータ溝、３ｉ，３ｊ…延出部、３ｋ…仕切壁、４…シリンダ孔、４ａ…ピストンシール溝、４ｂ…ダストシール溝、４ｃ…開口端部、５…ピストン、５ａ…先端面、６…ピストンシール、７…ダストシール、８…液圧室、９…摩擦パッド、９ａ…ライニング、９ｂ…裏板、１０…ハンガーピン、１１…液圧室側連通部、１２…第１液通孔、１２ａ…ユニオン孔、１３…第２液通孔、１４…ブリューダスクリュ、Ｋ１，Ｋ４…非加工面、Ｋ２，Ｋ３…加工面

Claims (4)

1. ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部をディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部と共に鋳造にて一体形成したモノコック構造のキャリパボディであって、前記ディスクロータを収容するローター溝と、摩擦パッドを前記ディスクロータの側面に向けて押動するピストンを収容するシリンダ孔と、前記一対の作用部のディスク回入側及び回出側に対向して設けた、前記摩擦パッドの裏板が当接して制動トルクを受けるトルク受部と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、
   ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられた前記トルク受部の相対向する面のうち、
   摩擦パッドの新品状態からフル摩耗状態となるまでの制動時に前記裏板が当接して制動トルクを受ける面をキャリパボディ鋳造後に仕上げ加工を施す加工面とし、
   前記裏板が当接しない面を鋳肌のままとした非加工面とする
   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。
2. ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部をディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部と共に鋳造にて一体形成したモノコック構造のキャリパボディであって、前記ディスクロータを収容するローター溝と、摩擦パッドを前記ディスクロータの側面に向けて押動するピストンを収容するシリンダ孔と、前記一対の作用部のディスク回入側及び回出側に対向して設けた、前記摩擦パッドの裏板が当接して制動トルクを受けるトルク受部と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、
   ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられた前記トルク受部の相対向する面のうち、
   前記ピストンを前記シリンダ孔底部まで後退させた状態で、前記シリンダ孔の開口端部から突出する前記ピストンの先端面からフル摩耗状態の裏板が制動時に当するまでの制動トルクを受ける面をキャリパボディ鋳造後に仕上げ加工を施す加工面とし、
   前記シリンダ孔の開口端部から突出する前記ピストンの突出部分と対向する面を非加工面とする
   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。
3. 前記トルク受部は、前記ロータ溝の外周側に、摩擦パッドが摩耗したときの前記裏板が当接する延出部を備えてい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。
4. 前記非加工面は、キャリパボディ鋳造時に鋳造型にて凹状に形成され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。

Images