JP5615867B2 - 機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法 - Google Patents

機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、自動車及び自動二輪車、バギー車，ゴルフカート等の車両に用いられるディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法に係り、詳しくは、ブレーキワイヤの牽引によりキャリパボディに設けられた機械式ディスクブレーキを作動して制動を行う機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法に関する。
従来、ブレーキレバーやブレーキペダルの操作により、キャリパボディに付設された回動アームを回動させてピストンを押動する機械式のディスクブレーキとして、シリンダ孔にピストンを内挿し、該ピストンにプッシュロッドの先端部を連結し、プッシュロッドの基端部を、シリンダ孔の底壁に形成したシリンダ軸方向の貫通孔を介して、シリンダ孔の反ディスクロータ側に突出させると共に、シリンダ孔の底壁の反ディスクロータ側に、ピストン部材作動機構を設け、該ピストン部材作動機構に、ブレーキワイヤの牽引によって回動する回動アームと、該回動アームの作動によりシリンダ軸方向に移動し、先端部が前記プッシュロッドの基端部に当接して、該プッシュロッドを介して前記ピストンを押動するアジャスト機能を備えた押動部材を備えたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
実公平４−１７８７３号公報
しかし、上述の機械式ディスクブレーキは、搭載する車両の機種によって、取付位置が異なることが多く、取付位置によっては、ホイールとブレーキワイヤとが干渉する虞があった。このため、取付位置によっては、キャリパボディやピストン部材作動機構の形状を変更しなくてはならず、汎用性が低かった。
そこで本発明は、ピストン部材作動機構の取付位置の変更を容易に行うことができ、汎用性を高めた機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法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、本発明の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法は、ディスクロータの一側部に配設される作用部に、シリンダ孔をディスクロータ側に開口して設け、前記シリンダ孔にピストン部材を移動可能に内挿し、前記作用部のシリンダ孔の反ディスクロータ側に、シリンダ軸と直交方向の断面形状が同一形状となる連結部を延出し、ブレーキワイヤの牽引によって回動する回動アームの作動によって前記ピストン部材をシリンダ軸方向に移動させるピストン部材作動機構を連結する連結面を前記連結部の端部に形成したキャリパボディを、湯口又は押し湯部から前記連結部の連結面形成部分を介してキャビティに注湯して鋳造成形する機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法において、鋳造成形後に、前記連結部をディスクブレーキを取り付けるホイールの幅に応じてシリンダ軸と直交する方向に切断して予め設定された長さの連結部を形成するとともに、切断された連結部の端面に前記ピストン部材作動機構を連結する前記連結面を形成し、該連結面側から、前記連結部に前記ピストン部材の基端側を収容する収容孔を反ディスクロータ側に開口して形成したことを特徴としている。
また、前記シリンダ孔の底壁にシリンダ軸方向の貫通孔を形成し、前記シリンダ孔に移動可能に内挿されたピストンを先端側に連結したプッシュロッドを前記貫通孔に挿通するとともに、プッシュロッドの基端側に前記ピストン部材作動機構を備えると好ましい。
さらに、前記キャリパボディは、鋳造によって形成され、前記連結部の反ディスクロータ側に鋳造の際に形成される駄肉部が設けられていても良く、また、前記駄肉部が、湯口又は押し湯部であっても良い。
また、前記シリンダ孔と前記ピストンとの間に液圧室が設けられ、前記ピストンを液圧により作動させる液圧式作動機構を備えていると好適である。
さらに、前記連結面には、前記シリンダ孔の外周側に配置されるボルトによって前記ピストン部材作動機構を連結する雌ねじ孔が形成されていると良い。
また、前記ピストン部材作動機構は、前記連結面に連結される連結基部と、該連結基部から突出してブレーキワイヤを保持する保持腕と、前記回動アームの回動を規制する規制片とを、鋳造にて一体に形成すると好適である。
本発明の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法によれば、ピストン部材作動機構を連結するキャリパボディの連結部を切断する長さを調整することにより、ピストン部材作動機構の取付位置を変更することができ、ディスクブレーキを取り付けるホイールの幅が異なる場合でも、ホイールとブレーキワイヤが干渉しないように、ピストン部材作動機構を配置することができることから、キャリパボディ及びピストン部材作動機構の汎用性を高めることができる。
さらに、ピストン部材は、シリンダ孔に移動可能に内挿されるピストンと、先端部がピストンに連結され、基端側が収容孔に収容されるプッシュロッドと、先端側が収容孔に収容されると共に、回動アームの作動により、シリンダ軸方向に移動し、先端部が前記プッシュロッドの基端部に当接して、該プッシュロッドを介して前記ピストンを押動する押動部材とで構成されていることにより、ピストン部材の組み付け性の向上を図ることができる。
また、キャリパボディを、鋳造によって形成し、連結部に湯口又は押し湯部を設けることにより、鋳造後に湯口を切る際に、連結部の長さを容易に調整することができる。さらに、シリンダ孔とピストンとの間に液圧室を設け、ピストンを液圧により作動させる液圧式作動機構を備えることにより、液圧式作動機構と機械式作動機構とを備えるパーキング式ディスクブレーキにも適用することができる。また、ピストン部材作動機構を、連結面に連結される連結基部と、該連結基部から突出してブレーキワイヤをガイドするワイヤガイドアームと、回動アームの回動を規制する規制片とを鋳造にて一体に形成することにより、強度の確保を図れると共に、規制片を容易に形成することができる。
図３のＩ−Ｉ断面図である。 本発明の一形態例を示す機械式ディスクブレーキの平面図である。 同じく機械式ディスクブレーキの正面図である。 同じく機械式ディスクブレーキの側面図である。 同じく機械式ディスクブレーキの一部断面背面図である。 同じくキャリパボディの正面図である。 同じくキャリパボディの側面図である。
図１乃至図７は、本発明の一形態例を示すもので、矢印Ａは車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向であり、以下で述べるディスク回入側及びディスク回出側とは車両前進時におけるものとする。
本形態例の機械式車両用のディスクブレーキ１は、車体に固設されるブラケット２に摺動ピン３，３を介してキャリパボディ４がディスク軸方向に移動可能に支持されている。
このキャリパボディ４は、ディスクロータ５の両側部に配設される作用部４ａ及び反作用部４ｂとディスクロータ５の外周を跨いでこれらを連結するブリッジ部４ｃとからなっており、作用部４ａと反作用部４ｂとの間には、一対の摩擦パッド６，６がディスクロータ５を挟んでディスク軸方向に移動可能に設けられている。
作用部４ａのディスク回入側とディスク回出側とには支持腕４ｄ，４ｄが突出し、該支持腕４ｄ，４ｄからディスクロータ側に突出させた摺動ピン３，３を、ブラケット２に形成されたピン挿通孔２ａ，２ａにそれぞれ挿入させている。また、作用部４ａのディスクロータ側には、ダストシール９とピストンシール１０とを介してピストン１１を収容するシリンダ孔４ｅが形成され、シリンダ孔４ｅの底壁の反ディスクロータ側には、連結部４ｆが突設され、該連結部４ｆにプッシュロッド作動機構７（本発明のピストン部材作動機構）が連結ボルト８，８（本発明の連結部材）によって連結されている。
ピストン１１は、円筒体１１ａと、該円筒体１１ａの中間内部に形成された、肉厚のプッシュロッド連結壁１１ｂとを有し、該プッシュロッド連結壁１１ｂの中心部に、プッシュロッド１２の先端部がシール部材１３ａを介して連結される。シリンダ孔４ｅの底壁の中心位置には、ボス部４ｇがディスクロータ側に突出して設けられると共に、該ボス部４ｇと底壁とをシリンダ軸方向に貫通する貫通孔４ｈが形成され、該貫通孔４ｈにシール部材１３ｂを介してプッシュロッド１２が挿通され、プッシュロッド１２の基端側がシリンダ孔４ｅの反ディスクロータ側に突出する。
連結部４ｆは、シリンダ軸と直交方向の断面形状が同一形状となるように形成され、シリンダ孔４ｅよりも大径の円筒部４ｉと、円筒部４ｉのディスク外周側とディスク内周側とに突出し、前記連結ボルト８，８を装着する雌ねじ孔４ｊ，４ｊを備えた取付部４ｋ，４ｋとを備え、円筒部４ｉの中央部には、前記貫通孔４ｈに連続して、プッシュロッド１２の基端側を収容する収容孔４ｍが反ディスクロータ側に開口して形成されている。
キャリパボディ４は、鋳造により形成される場合は、図７に示されるように、連結部４ｆに湯口Ｐ１が設けられ、鋳造後に、ホイールに対応して、連結部４ｆをシリンダ軸と直交する方向に切断することにより、湯口Ｐ１を切ると共に、所定の長さの連結部４ｆ及び連結面４ｎが形成できる。
プッシュロッド作動機構７は、前記連結面４ｎに連結される連結基部７ａと、前記収容孔４ｍに対応する位置に鋳ぐるみされたスリーブナット１４と、該スリーブナット１４に反ディスクロータ側から螺着したスリーブボルト１５と、該スリーブボルト１５の外端部に嵌入される回動アーム１６と、ロックナット１７を取り付けた状態で、前記スリーブボルト１５の内周に螺合し、且つ、先端部がプッシュロッド１２の基端部と当接し、プッシュロッド１２を介してピストン１１をディスクロータ方向へ押動するアジャストボルト１８（本発明の押動部材）とを備え、ロックナット１７を締め付けることにより、回動アーム１６とスリーブボルト１５とアジャストボルト１８とが一体に回転可能となる。尚、本形態例では、ピストン１１と、プッシュロッド１２とアジャストボルト１８とで、本発明のピストン部材が構成されている。
連結基部７ａは、キャリパボディ４の連結部４ｆと略同形の円板状に形成され、ディスク外周側とディスク内周側とに、前記取付部４ｋ，４ｋに対応するボルト装着部７ｂ，７ｂが突設され、ボルト装着部７ｂ，７ｂには、雌ねじ孔４ｊ，４ｊの同軸のボルト挿通孔７ｃ，７ｃが形成されている。さらに、ディスク内周側のボルト装着部７ｂのディスク回出側には、先端部にブレーキワイヤ１９を保持する保持部７ｄを備えた保持腕７ｅが延設され、また、収容孔４ｍに対応する位置には、スリーブナット１４の装着孔７ｆが形成されている。さらに、ディスク外周側のボルト装着部７ｂのディスク外周側には、反ディスクロータ側に突出し、回動アーム１６のディスク回入側面に当接して、回動アーム１６の回動を規制する規制片７ｇが設けられ、さらに、保持腕７ｅには、リターンスプリング装着片７ｈが突設されている。まら、連結基部７ａと、ボルト装着部７ｂ，７ｂと、保持腕７ｅと、規制片７ｇとは、鋳造にて一体に形成されている。
スリーブナット１４は、内周面に多条の雌ねじ部が形成され、また、スリーブボルト１５は前記雌ねじ部に螺合する多条の雄ねじ部が形成されると共に、内周面に、アジャストボルト１８に螺合する雌ねじ部が形成された円筒状に形成されている。スリーブボルト１５は、スリーブナット１４の反ディスクロータ側から外部に突出させ、スリーブナット１４の突出部と、連結基部７ａとの間には、ダストブーツ２０が取り付けられている。
回動アーム１６は、スリーブボルト１５の外端外周部に嵌合されるスリーブボルト嵌合孔１６ａと、ディスク外周側に突出し、保持腕４ｎに保持したブレーキワイヤ１９の一端が連結されるブレーキワイヤ連結部１６ｂと、ディスク内周側に突出し、リターンスプリング２１の一端を装着する装着片１６ｃとがそれぞれ突設されている。ブレーキワイヤ連結部１６ｂに連結されたブレーキワイヤ１９の他端は、運転席近傍のブレーキペダルやブレーキレバー（図示せず）に連結され、また、リターンスプリング２１の他端は、保持腕７ｅに突設されたリターンスプリング装着片７ｈに装着される。非作動時の回動アーム１６は、リターンスプリング２１によって付勢され、規制片７ｇによって回り止めされることにより初期位置に保持されており、これによって、アジャストボルト１８とプッシュロッド１２とが、各図に示す初期位置に配置される。
このように形成されたプッシュロッド作動機構７は、連結基部７ａを連結面４ｎに当接させ、連結ボルト８，８を、連結ボルト挿通孔７ａ，７ａに挿通し、雌ねじ孔４ｊ，４ｊに螺合させることにより、連結面４ｎに取り付けられ、この取り付けにより、アジャストボルト１８が収容孔４ｍ内に挿入され、プッシュロッド１２の基端部と、アジャストボルト１８の先端部とが当接する。
このディスクブレーキ１では、運転者の制動操作によって、ブレーキワイヤ１９が牽引されると、回動アーム１６がリターンスプリング２１の付勢力に抗して回動し、これに伴って、スリーブボルト１５が回転しながらディスクロータ方向へ移動すると共に、アジャストボルト１８がスリーブボルト１５と一体に回動しながら、ディスクロータ方向へ移動し、プッシュロッド１２をディスクロータ方向へ押動する。これに伴って、プッシュロッド１２がピストン１１をディスクロータ方向へ押動させ、作用部側の摩擦パッド６をディスクロータ５の一側面に押圧する。さらに、この反力によって、キャリパボディ４が摺動ピン３，３に案内されながら、作用部方向へ移動し、反作用部４ｂが反作用部側の摩擦パッド６をディスクロータ５の他側面に押圧して制動作用が行われる。
本形態例の機械式ディスクブレーキ１は上述のように形成されていることにより、ホイールの長さに応じて連結部４ｆを切断する長さを調整すれば、プッシュロッド作動機構７の取付位置を変更することができ、ディスクブレーキ１を取り付けるホイールの幅が異なる場合でも、ホイールとブレーキワイヤ１９が干渉しないように、プッシュロッド作動機構７を配置することができることから、キャリパボディ４及びプッシュロッド作動機構７の汎用性を高めることができる。本形態例では、ホイールの位置に応じて図７のＢ１の位置で連結部４ｆを切断しているが、例えば、ホイールの位置が異なる場合には、ホイールの位置に応じて、Ｂ２の位置で連結部を切断して連結部の長さを所定の長さにすることができる。また、キャリパボディ４は、鋳造によって形成され、連結部に湯口Ｐ１が設けられることにより、鋳造後に湯口Ｐ１を切る際に、連結部４ｆの長さを容易に調整することができる。さらに、プッシュロッド作動機構７は、連結面４ｎに連結される連結基部７ａと、該連結基部７ａから突出して、先端部にブレーキワイヤ１９を挿通する保持腕７ｅと、回動アーム１６の回動を規制する規制片７ｇとを鋳造にて一体に形成したことにより、強度の確保を図れると共に、規制片７ｇを容易に形成することができる。
尚、本発明は、上述の形態例に限るものではなく、例えば図１の想像線に示されるようにシリンダ孔に作動液のポートＣ１を設け、シリンダ孔とピストンとの間に液圧室を設け、ピストンを液圧により作動させる液圧式作動機構を備えているものでも良く、液圧式作動機構と機械式作動機構とを備えるパーキング式ディスクブレーキにも適用することができる。さらに、ピストンとプッシュロッドとアジャストボルトとを一体に形成することもでき、また、シリンダ孔に底壁を備えていないものにも適用することができる。
１…ディスクブレーキ、２…ブラケット、２ａ…ピン挿通孔、３…摺動ピン、４…キャリパボディ、４ａ…作用部、４ｂ…反作用部、４ｃ…ブリッジ部、４ｄ…支持腕、４ｅ…シリンダ孔、４ｆ…連結部、４ｇ…ボス部、４ｈ…貫通孔、４ｉ…円筒部、４ｊ…雌ねじ孔、４ｋ…取付部、４ｍ…収容孔、４ｎ…連結面、５…ディスクロータ、６…摩擦パッド、７…プッシュロッド作動機構、７ａ…連結基部、７ｂ…ボルト装着部、７ｃ…ボルト挿通孔、７ｄ…保持部、７ｅ…保持腕、７ｆ…装着孔、７ｇ…規制片、７ｈ…リターンスプリング装着片、８…連結ボルト、９…ダストシール、１０…ピストンシール、１１…ピストン、１１ａ…円筒体、１１ｂ…プッシュロッド連結壁、１２…プッシュロッド、１３ａ，１３ｂ…シール部材、１４…スリーブナット、１５…スリーブボルト、１６…回動アーム、１６ａ…スリーブボルト挿通孔、１６ｂ…ブレーキワイヤ連結部、１６ｃ…リターンスプリング装着片、１７…ロックナット、１８…アジャストボルト、１９…ブレーキワイヤ、２０…ダストブーツ、２１…リターンスプリング

Claims (5)

  1. ディスクロータの一側部に配設される作用部に、シリンダ孔をディスクロータ側に開口して設け、前記シリンダ孔にピストン部材を移動可能に内挿し、前記作用部のシリンダ孔の反ディスクロータ側に、シリンダ軸と直交方向の断面形状が同一形状となる連結部を延出し、ブレーキワイヤの牽引によって回動する回動アームの作動によって前記ピストン部材をシリンダ軸方向に移動させるピストン部材作動機構を連結する連結面を前記連結部の端部に形成したキャリパボディを、湯口又は押し湯部から前記連結部の連結面形成部分を介してキャビティに注湯して鋳造成形する機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法において、
    鋳造成形後に、前記連結部をディスクブレーキを取り付けるホイールの幅に応じてシリンダ軸と直交する方向に切断して予め設定された長さの連結部を形成するとともに、切断された連結部の端面に前記ピストン部材作動機構を連結する前記連結面を形成し、
    該連結面側から、前記連結部に前記ピストン部材の基端側を収容する収容孔を反ディスクロータ側に開口して形成した
    ことを特徴とする機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法。
  2. 前記シリンダ孔の底壁にシリンダ軸方向の貫通孔を形成し、前記シリンダ孔に移動可能に内挿されたピストンを先端側に連結したプッシュロッドを前記貫通孔に挿通するとともに、プッシュロッドの基端側に前記ピストン部材作動機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法。
  3. 前記連結面には、前記シリンダ孔の外周側に配置されるボルトによって前記ピストン部材作動機構を連結する雌ねじ孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法。
  4. 前記ピストン部材作動機構は、前記連結面に連結される連結基部と、該連結基部から突出してブレーキワイヤを保持する保持腕と、前記回動アームの回動を規制する規制片とを、鋳造にて一体に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法。
  5. 前記シリンダ孔と前記ピストンとの間に設けられた液圧室に作動液のポートを設け、前記ピストンを液圧により作動させる液圧式作動機構を備えていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の機械式ディスクブレーキ用キャリパボディの製造方法。
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