JP6281617B2

JP6281617B2 - ディスクブレーキ用キャリパの製造方法

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Publication number: JP6281617B2
Application number: JP2016184801A
Authority: JP
Inventors: 考紘川又; 徹三西村
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: JP2017032144A

Description

本発明はディスクブレーキ用キャリパの製造方法に係り、さらに詳しくは、車両等に用いられるものであり、ディスクロータの両側面に対向配置されたピストンを油圧で前進させ、ピストンの先端に一体に設けられているパッドをディスクロータの両側面に押付けて、ディスクロータを制動するディスクブレーキ用キャリパの製造方法に関する。

自動車の制動を行うために、ディスクブレーキが広く使用されている。
このディスクブレーキによる自動車の制動は、車輪とともに回転するディスクロータの軸方向両側に配置された１対のパッドを、シリンダに封入されているピストンを油圧により前進させることにより、上記ディスクロータの両側面に押し付けて行われる。

このようなディスクブレーキは、インナキャリパ部とアウタキャリパ部とにそれぞれ設けられているシリンダが、キャリパボディの内部に設けた油路を介して接続されている。このようなキャリパボディの内部の油路に関して、その油路を中子で成形して設ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示されたピストン対向型ディスクブレーキでは、図１８，１９に示すように、キャリパボディ１０１が、対向配置のインナキャリパ部１０２とアウタキャリパ部１０３とを、ディスクロータＤを跨ぐブリッジ部１０４を介して連結されている。そして、これらのインナキャリパ１０２、アウタキャリパ部１０３およびブリッジ部１０４が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を素材として、鋳造により一体に形成されたものである。
上記インナキャリパ部１０２とアウタキャリパ部１０３とには、それぞれ２個のシリンダ１０５，１０５が形成され、各シリンダ１０５，１０５には、それぞれピストン１０６，１０６が液密に挿入されている。

キャリパボディ１０１には窓穴１０８が設けられ、この窓穴１０８に、ピストン１０６，１０６で押圧してディスクロータＤに摺接させるブレーキパッド１０７がディスク軸に沿った方向にスライド自在に組み込まれている。
また、インナキャリパ部１０２とアウタキャリパ部１０３とには、上記各シリンダ１０５，１０５の内底部同士を接続するとともにディスクロータＤの径方向外側に向かって延伸するインナ側シリンダ接続油路１１０Ａと、アウタ側シリンダ接続油路１１０Ｂとがそれぞれ形成されている。
そして、これらのシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂは、キャリパボディ１０１を鋳造する際に、崩壊性中子を使用して形成されている。

また、キャリパボディ１０１の上記ブリッジ部１０４には、ディスク軸方向の油圧連通路１１３が設けられている。この油圧連通路１１３のインナキャリパ１０２側の端部には、油圧連通路１１３と同軸のブリーダ穴１１４が形成されており、このブリーダ穴１１４にはエアブリーダ１１５がねじこまれている。そのため、ブリーダ穴１１４は封鎖されていることになる。

ピストン対向型ディスクブレーキは、以上のような構成となっているので、作動時に油圧を介してピストン１０６，１０６をディスクロータＤ側に押圧すると、ブレーキパッド１０７，１０７がそれぞれディスクロータＤの両側面に押し付けられる。
その結果、ブレーキパッド１０７，１０７の押圧力が車軸に対する制動力として働き、車軸の回転速度を低下させ、または停止させる。つまり、ブレーキが掛かることになる。

特開２０１０−１０１３４２号公報

しかし、上述した既存の技術では次のような問題点が生じている。
すなわち、インナキャリパ部１０２およびアウタキャリパ部１０３にそれぞれ形成されるシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂは、キャリパボディ１０１の製造時に、金型のキャビティ内に設置された中子で形成されるが、それらのシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂ同士を連通する油圧連通路１１３は、キャリパボディ１０１の鋳造後に、例えば、インナキャリパ部１０２の外表面部からドリル加工してあけられている。
ところが、ドリルによる油圧連通路１１３の加工は、その穴径が小さいうえに、インナキャリパ部１０２からアウタキャリパ部１０３にわたっての穴あけ加工となるため、加工寸法が長くなる。その結果、ドリルの進行速度によってはドリルが反るおそれがあり、加工が困難であるとともに、加工精度が悪くなるおそれがあり、歩留まりも悪くなる、という不都合がある。

また、ドリルによる油圧連通路１１３の加工は、インナキャリパ部１０２の外表面部からは目視できない位置にある２本のシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂのそれぞれの端部を確実に連通させなければならないので、ドリルの向きや、穴あけ始点の位置を確実に決めなければならず、穴あけ加工の着手まで多くの時間がかかっていた。
さらに、油圧連通路１１３の加工は、その穴径が小さいうえに、加工寸法が長いので、ドリルを慎重に進行させなければならず、加工時間が長くなって生産性が悪く、その結果、コストパフォーマンスも悪いものであった。

また、上記作業において、油圧連通路１１３とシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂとが連通していたとしても、当該油圧連通路１１３とシリンダ接続油路１１０Ａ，１１０Ｂとが１００％の状態で連通していることは判定できない。仮に、各通路１１３と１１０Ａ，１１０Ｂとの一部同士が連通していた場合、エアを吹き付けるなどしてチェックすると、連通していることは確認できるが、１００％の状態で連通していることまでは判定できない。
そうすると、実際にピストン１０６を装着したシリンダ１０５に油圧を供給して、ピストン１０６を作動させ、インナキャリパ部１０２とアウタキャリパ部１０３のシリンダ１０５に均等に油圧が作動しているか否かを確認する必要がある。
そして、各キャリパ部１０２，１０３のシリンダ１０５に均等に油圧が作動していない場合、制動が不安定になるとともに、ブレーキパッド１０７が片減りする等の問題が生じ、結局、不良品となる。そこまでの作業によって、初めて、キャリパボディ１０１が製品として使えるか否か、の判断がなされるので、多くの手間と時間がかかり、この面でも、コストパフォーマンスが悪いものであった。

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、特に、インナキャリパ部とアウタキャリパ部とを相互に連結するブリッジ部内に、油圧連通路を機械加工に依存することなく確実に設置することを可能としたディスクブレーキ用キャリパを製造するディスクブレーキ用キャリパの製造方法を提供することを、その目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のディスクブレーキ用キャリパの製造方法は、ディスクロータを挟んで相互に対向して配置され且つそれぞれの長さ方向両端部がブリッジ部により一体的に連結されたインナキャリパ部およびアウタキャリパ部と、当該インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の各対向面領域に設けられ作動時にブレーキパッドを介して前記ディスクロータをその両面から同時に押圧する押圧ピストン用の油圧シリンダと、前記インナキャリパ部側の前記油圧シリンダおよび前記アウタキャリパ部側の前記各油圧シリンダの背面側にそれぞれ設けられたシリンダ側油圧通路と、前記ブリッジ部内に設けられると共に前記インナキャリパ部側のシリンダ側油圧通路と前記アウタキャリパ部側のシリンダ側油圧通路とを連通する油圧連通路と、を形成して成るディスクブレーキ用キャリパの製造方法であって、
前記シリンダ側油圧通路用つなぎ部および油圧連通路用つなぎ部のそれぞれを有する、崩壊性材料でなる中子を作成する第１の工程と、
前記中子を、金型の中子支持面に設置する第２の工程と、
前記金型のキャビティに溶湯を充填して前記インナキャリパ部、前記アウタキャリパ部、および前記ブリッジ部を成形する第３の工程と、
前記溶湯の凝固後に前記中子を崩壊させて、前記各シリンダ側油圧通路、および前記油圧連通路を得る第４の工程と、
前記油圧連通路に向かって前記インナキャリパ部の外表面からブリーダ取付け部を有するブリーダ穴を形成する第５の工程と、を備えていることを特徴とする。

本願発明のディスクブレーキ用キャリパの製造方法によれば、その製造方法によって製造されたディスクブレーキ用キャリパの、インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の油圧シリンダを、ブリッジ部を介してシリンダ側油圧通路で連通するとともに、これらのシリンダ側油圧通路同士を連通する油圧連通路を、シリンダ側油圧通路と同時に一体成形することができる。その結果、インナキャリパ部およびアウタキャリパ部に設けられたシリンダ側油圧通路同士を連通させるための油圧連通路を、鋳造後にドリルで穴加工、つまり機械加工せずにすむので、前述した加工の手間が軽減され、生産性の著しい向上を図ることができる。

また、シリンダ側油圧通路と油圧連通路とが、鋳造時に同時に中子により一体成形されるので、穴加工時に生じていた穴加工の位置ずれがなくなる。その結果、キャリパの使用時に、インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の各油圧シリンダに均等に油圧が作動することになるため、安定した制動が期待でき、ブレーキパッドの片減り等の問題が生じない。その結果、ブレーキパッドの長寿命化を図ることができる。

本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの製造方法により製造されたディスクブレーキ用キャリパの一実施形態を示す全体斜視図である。図１に開示したディスクブレーキ用キャリパの使用状態を示す斜視図である。図１に開示したディスクブレーキ用キャリパを示す平面図である。図３におけるIV 矢視図である。図４におけるブリーダ穴近傍の拡大図である。図３におけるVI−VI線に沿った縦断面図である。図３におけるVII矢視図である。図３におけるVIII−VIII線に沿った縦断面図である。図１に開示したディスクブレーキ用キャリパを鋳造するために使用される中子を示す全体斜視図である。図１に開示したディスクブレーキ用キャリパを鋳造するために使用される金型の内周型を示す全体斜視図である。図１に開示したディスクブレーキ用キャリパを鋳造するために使用される金型の外周型を開いた状態で示す全体斜視図である。図１に開示した実施形態の金型の外周型と中子との位置関係を示す全体斜視図である。図１に開示した実施形態の金型の内周型と中子との位置関係を示す全体斜視図である。図１に開示した実施形態の金型のキャビティに材料を流し込んでディスクブレーキ用キャリパを鋳造した状態を示す全体斜視図である。図１４の状態から押し湯部付きのディスクブレーキ用キャリパを取り出した状態を示す全体斜視図である。図１５の状態から中子を取り除いた状態を示す全体斜視図である。図１に開示した実施形態の中子の変形例を示す全体斜視図である。既存のピストン対向型ディスクブレーキを示す部分破断正面図である。図１８のII−II線に沿った断面図である。

以下に、図１〜図１６を参照して、本発明に係るディスクブレーキ用キャリパの製造方法により製造されたディスクブレーキ用キャリパの一実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態のディスクブレーキ用キャリパ（以下、単にキャリパと言う）１０を示し、図２は、キャリパ１０を自動車用のディスクブレーキ４０用として使用した状態を示す図である。

まず、図１，２に基づいて、ディスクブレーキ４０およびキャリパ１０の概要を説明する。
キャリパ１０は、ディスクロータＤを挟んで相互に対向して配置され、且つそれぞれの長さ方向両端部がブリッジ部１４により一体的に連結されたインナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３を有するとともに、当該インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３の各対向面領域に設けられ、作動時にブレーキパッド４２を介して、上記ディスクロータＤをその両面から同時に押圧する押圧ピストン用の複数（本実施形態ではインナキャリパ部１２側およびアウタキャリパ部１３側に各２個）の油圧シリンダ１５，１５を備えて構成されている。

このようなキャリパ１０において、インナキャリパ部１２側の油圧シリンダ１５，１５と、アウタキャリパ部１３側の油圧シリンダ１５，１５とは、それぞれの背面側に設けられたシリンダ側油圧通路１６，１７と、ブリッジ部１４内に設けられた油圧連通路１８とで連通されている。

そして、各シリンダ側油圧通路１６，１７と油圧連通路１８とは、インナキャリパ部１２、アウタキャリパ部１３およびブリッジ部１４の鋳造成形時に使用する中子２０（図９参照）に、第１の工程として、各シリンダ側油圧通路１６，１７および油圧連通路１８に対応するつなぎ通路形成部２２（図９参照）を予め設けることにより、各キャリパ部１２，１３およびブリッジ部１４の一体鋳造成形時に、当該各キャリパ部１２，１３およびブリッジ部１４内に同時に埋設した状態に設定することによって形成されるものである。

前記ディスクブレーキ４０はピストン対向型ディスクブレーキであり、このディスクブレーキ４０は、車体の図示しない取付け部材に取付け固定されるようになっている。そして、キャリパ１０は、当該キャリパ１０に形成された上記油圧連通路１８が、車体の上方側である天側に位置するように配置されている。

前記キャリパ１０には、前述のように、油圧シリンダ１５，１５と、当該油圧シリンダ１５，１５内に設けられ油圧により作動するピストン（図略）と、そのピストンの先端にパッド取り付け板４１を介して取り付けられたブレーキパッド４２とが設けられている。
ディスクブレーキ４０は、以上のような構成となっているので、油圧によりピストンをディスクロータＤ側に前進させると、ブレーキパッド４２がディスクロータＤに摺接して、ディスクロータＤの回転が制動されることになる。つまり、ブレーキが掛けられることになる。

インナキャリパ部１２、アウタキャリパ部１３、およびブリッジ部１４からなるキャリパ１０は、図３に示すように、平面視で、四隅が大きく面取りされるとともに、内部が開口部となった矩形形状に形成されている。インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３は、それぞれの長さ方向の両端部に、互いに向き合う方向に突出した突出部１２Ａ，１３Ａを有する形状に形成されており、これらの突出部１２Ａ，１３Ａの下部が前記ブリッジ部１４により一体的に連結されている。
したがって、キャリパ１０には、これらの各キャリパ部１２，１３とブリッジ部１４とのそれぞれの内側側面により、長方形形状の前記開口部が形成され、この開口部により窓穴１１が構成されている。

図３に示すように、ブリッジ部１４は、幅寸法Ｔでインナキャリパ部１２とアウタキャリパ部１３との前記突出部１２Ａ，１３Ａの一端面同士が所定深さに抉られた形状となっている。その結果、図６に示すように、ブリッジ部１４は寸法ｔの肉厚に形成され、インナキャリパ部１２とアウタキャリパ部１３との肉厚に比べて大幅に薄くなっている。
そして、ブリッジ部１４は、ディスクロータＤの外周面と対向する対向面１４Ａが半径寸法ｒの円弧状に形成されている。また、この対向面１４Ａの半径寸法ｒは、ディスクロータＤの半径寸法より所定寸法だけ大きな寸法に設定されている。

上述のように、ブリッジ部１４の幅は、寸法Ｔに形成されており、この幅寸法Ｔは、前記ディスクロータＤの幅より大きな寸法に設定されている。また、ブリッジ部１４の対向面１４ＡとディスクロータＤの外周との間にも所定寸法の隙間が設けられているので、これにより、ディスクロータＤは、ブリッジ部１４の円弧形状の上記対向面１４Ａに沿った方向に回転することができるようになっている。
つまり、ブリッジ部１４の対向面１４Ａとインナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３の前記突出部１２Ａ，１３Ａの一端面同士により、ディスク溝１４Ｂが構成されている。

前述したように、インナキャリパ部１２の２個の油圧シリンダ１５，１５と、アウタキャリパ部１３の２個の油圧シリンダ１５，１５とは、それぞれの背面側に設けられたシリンダ側油圧通路１６，１７と、ブリッジ部１４内に設けられた油圧連通路１８で連通されている。

上記インナキャリパ部１２のシリンダ側油圧通路１６は、インナキャリパ部１２の２個の油圧シリンダ１５，１５同士を連通する直線状の第１の通路１６Ａと、この第１の通路１６Ａに連通するとともに一つの油圧シリンダ１５からブリッジ部１４側に延設された傾斜状の第２の通路１６Ｂとで構成されている。なお、対向する油圧シリンダがインナキャリパ部、アウタキャリパ部にそれぞれ１個ずつの２ポットの場合は、第１の通路１６Ａは存在しないことになる。
第１の通路１６Ａは、図８に示すように、断面略四角形形状に形成され、その側面の一直線部が油圧シリンダ１５，１５の底部と略一致するように形成されている。そして、第２の通路１６Ｂも第１の通路１６Ａと略同様の形状に形成されている。

また、アウタキャリパ部１３の上記シリンダ側油圧通路１７は、アウタキャリパ部１３の２個の油圧シリンダ１５，１５同士を連通する直線状の第１の通路１７Ａと、この第１の通路１７Ａに連通するとともに一つの油圧シリンダ１５からブリッジ部１４側に延設された傾斜状の第２の通路１７Ｂとで構成されている。なお、対向する油圧シリンダがインナキャリパ部、アウタキャリパ部にそれぞれ１個ずつの２ポットの場合は、第１の通路１７Ａは存在しないことになる。
これらの第１の通路１７Ａおよび第２の通路１７Ｂも、図８で示すような、上記インナキャリパ部１２の第１の通路１６Ａおよび第２の通路１６Ｂと略同様の形状に形成されている。

前記油圧連通路１８は、図６に示すように、ブリッジ部１４の内部に形成されており、油圧連通路１８の両端部は、図１，３に示すように、上記シリンダ側油圧通路１６の第２の通路１６Ｂ、およびシリンダ側油圧通路１７の第２の通路１７Ｂの端部に、それぞれ連通されている。
なお、油圧連通路１８は、ブリッジ部１４の厚さｔの中心寄りにあけられている。

前記インナキャリパ部１２には、その外表面から上記油圧連通路１８に向けて、且つ当該油圧連通路１８に沿って、エア抜き用のブリーダ穴１９が、油圧連通路１８と連通するようにあけられている。

図４〜６に示すように、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８とは、それぞれの中心線の位置がわずかにずれて形成されている。
すなわち、油圧連通路１８が、前述のようにブリッジ部１４の厚さｔの中心寄りにあけられているのに対して、ブリーダ穴１９は、油圧連通路１８から前記ディスクロータＤの中心部側に所定寸法離れて形成されている。そのため、そのままの状態では、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８との重なり部が少なく、両者１９，１８の連通が充分でなくなるおそれがある。

そこで、本実施形態では、特に、図５に詳細を示すように、油圧連通路１８のインナキャリパ部１２側に位置する端部とブリーダ穴１９の先端との接続点部Ｋに、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８との端部を包含するような内部空間Ｓを形成し、この内部空間Ｓを介してブリーダ穴１９と油圧連通路１８とが充分に重なり合って、連通できるように構成されている。

ブリーダ穴１９は、インナキャリパ部１２の外表面から油圧連通路１８に向けてあけられるようになっているが、インナキャリパ部１２の外表面のドリルによる穴加工の開始位置は平坦面でなければならない。

そのため、ブリーダ穴１９のインナキャリパ部１２の外表面側の一端部には、図３、図７に示すように、当該外表面から外方に突起したエアブリーダ取付け部１９Ａが形成されている。そして、このエアブリーダ取付け部１９Ａの先端面１９Ｂは、ドリルによる穴加工が容易なように、ブリーダ穴１９とほぼ直交した状態に形成されている。
また、エアブリーダ取付け部１９Ａの先端面１９Ｂに、ブリーダ穴１９をあける時にドリルの先端をガイドする断面Ｖ字条の窪み部（図略）を予め形成しておいてもよい。
上記ブリーダ穴１９にはエアブリーダ４５（図２参照）が装着されている。
なお、エアブリーダ取付け部１９Ａは、インナキャリパ部１２の外表面から外方に突起した状態に形成されているが、ブリーダ穴１９とほぼ直交する面を有していればよく、インナキャリパ部１２の外表面から窪んだ形状に形成してもよい。

前述のように、ブリッジ部１４の厚さｔがインナキャリパ部１２の厚さに比べて薄いので、油圧連通路１８を設ける場合、ブリッジ部１４の強度上から、当該ブリッジ部１４の厚さｔの中心部寄りに形成することが望ましい。

これに対して、図２に示すように、ブリーダ穴１９には、エアブリーダ４５が装着されるようになっており、このエアブリーダ４５を装着する場合、エアブリーダ４５と、ホイール５０および図示しない他の干渉物とが干渉しないように、エアブリーダ４５の取り付け位置、言い換えれば、ブリーダ穴１９の位置が制限される。

近年では、ディスクロータＤの大型化が進んできているが、それに伴ってホイール５０の大きさも大きくすることは諸条件から困難である。そのため、本実施形態では、エアブリーダ４５を最適の位置に取り付けたとき、エアブリーダ４５を装着するブリーダ穴１９の中心線と油圧連通路１８の中心線とを、僅かにずらして設けることで、上記２つの要件を満たすように構成した。

ここで、以上のようなキャリパ１０において、前記ブリッジ部１４が表面に表れている図１の状態で、キャリパ１０の厚さの略半分に相当するブリッジ部１４の対向面１４Ａの上方領域をキャリパ１０の内周部１０Ａとし、この内周部１０Ａの反対側、つまり、ブリッジ部１４の対向面１４Ａの裏面領域をキャリパ１０の外周部１０Ｂと定義する。

以上に説明したキャリパ１０は、中子２０を金型３０のキャビティ３１Ａ，３２Ａ内にセットして、アルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる溶湯を流し込み、例えば重力鋳造法によって鋳造成形される。

まず、図９に基づいて、前記中子２０の説明をする。
本実施形態で使用される中子２０は、例えば、樹脂を被覆した珪砂を熱で固めて所定の形状に形成したシェル中子である。

中子２０は、前記キャリパ１０の窓穴１１を形成する略直方体形状の本体部２１を有している。この本体部２１の幅方向両側には、前記インナキャリパ部１２の２個のシリンダ１５，１５をそれぞれ形成するインナ側のシリンダ形成突起部２５，２５と、前記アウタキャリパ部１３の２個のシリンダ１５，１５をそれぞれ形成するアウタ側のシリンダ形成突起部２５，２５とが設けられている。

第１の工程を構成する中子２０には、前記キャリパ１０の各シリンダ側油圧通路１６，１７および油圧連通路１８に対応するつなぎ通路形成部２２が予め設けられている。
このつなぎ通路形成部２２は、中子２０を、各キャリパ部１２，１３およびブリッジ部１４の一体鋳造成形時に、当該各キャリパ部１２，１３およびブリッジ部１４内に同時に埋設した状態に設定し、鋳造成形後に、つなぎ通路形成部２２を除去することによって、前記各シリンダ側油圧通路１６，１７および油圧連通路１８が形成されるようになっている。

前記つなぎ通路形成部２２は、インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３の各油圧シリンダ１５，１５の背面側から、インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３に沿って、且つブリッジ部１４側に向けて延設されたシリンダ側油圧通路用つなぎ部２３，２４と、これらの各つなぎ部２３，２４の先端部（後述する第２のつなぎ部２３Ｂ，２４Ｂの各先端部に同じ）に連結されるとともに、ブリッジ部１４内に埋設される前記油圧連通路１８を鋳造成形する油圧連通路用つなぎ部２６とにより構成されている。

ここで、つなぎ通路形成部２２を構成するシリンダ側油圧通路用つなぎ部２３は、隣接する各油圧シリンダ形成突起部２５，２５の背面側に設けられるとともに当該各形成突起部２５，２５同士をつなぐ第１のつなぎ部２３Ａと、この第１のつなぎ部２３Ａに連通し各油圧シリンダ形成突起部２５，２５の背面からブリッジ部１４側に向けて延設された第２のつなぎ部２３Ｂとで構成されている。なお、対向する油圧シリンダがインナキャリパ部、アウタキャリパ部にそれぞれ１個ずつの２ポットの場合は、対応するシリンダ形成突起部２５も１個ずつとなり、第１のつなぎ部２３Ａは存在しないことになる。

同様に、つなぎ通路形成部２２を構成するシリンダ側油圧通路用つなぎ部２４は、隣接する各油圧シリンダ形成突起部２５，２５の背面側に設けられるとともに当該各形成突起部２５，２５同士をつなぐ第１のつなぎ部２４Ａと、この第１のつなぎ部２４Ａに連通し各油圧シリンダ形成突起部２５，２５の背面からブリッジ部１４側に向けて延設された第２のつなぎ部２４Ｂとで構成されている。なお、対向する油圧シリンダがインナキャリパ部、アウタキャリパ部にそれぞれ１個ずつの２ポットの場合は、対応するシリンダ形成突起部２５も１個ずつとなり、第１のつなぎ部２４Ａは存在しないことになる。
そして、上記第２のつなぎ部２３Ｂと第２のつなぎ部２４Ｂの先端同士間に、前記油圧連通路用つなぎ部２６が架けわたされている。

インナキャリパ部１２側に位置する第２のつなぎ部２３Ｂと油圧連通路用つなぎ部２６との接続点部Ｋには、当該接続点部Ｋにおいてキャリパ１０の前記内部空間Ｓを形成するための接続コブ部２６Ａが設けられている。
この接続コブ部２６Ａは、油圧連通路用つなぎ部２６と第２のつなぎ部２３Ｂとの接続点部Ｋにおいて、油圧シリンダ形成突起部２５の高さ方向側に向いて突起して設けられている。

そして、鋳造後に接続コブ部２６Ａの砂分が除去された後、その接続コブ部２６Ａにより前記内部空間Ｓ（図４，５参照）が形成され、このとき、内部空間Ｓは、ディスクロータＤの面にほぼ平行で、且つディスクロータＤの中心部側に向けて突設した状態となっており、この内部空間Ｓに向けて、前述したように、インナキャリパ部１２の外表面からエア抜き用のブリーダ穴１９があけられるようになっている(第４の工程)。

次に、図１０〜図１４に基づいて、前記金型３０について説明する。

金型３０は、図１４に示すように、内周型３１および外周型３２からなる割り型に構成されている。そして、外周型３２に前記中子２０がセットされた後、その中子２０を内周型３１で押えた状態で金型３０として使用されるようになっている。
これらの内周型３１および外周型３２は、耐熱性、耐摩耗性に優れた工具鋼の、例えばＳＫＤ６１等で形成されている。

内周型３１の中央部分には、図１４に示す状態で、押湯部３４の平面部から上方の部位、つまり、キャリパ１０の厚さの１／２程度、例えば前記内周部１０Ａを構成するキャビティ３１Ａが形成されている。また、内周型３１の中央部分において、上記キャビティ３１Ａに臨む部位には、外周型３２に設置される前記中子２０の本体部２１の上面２１Ａと当接して押える中子押え部３１Ｂが、外周型３２側に突出して設けられている。
さらに、内周型３１の中央部分において、上記キャビティ３１Ａに臨む部位には、ディスク溝部１４Ｂを形成するための溝部形成突起部３１Ｃが、中子押え部３１Ｂの長さ方向両端の側面基部から外周型３２側に突出して設けられている。

図１０に示すように、内周型３１の長さ方向の中央部分には、上記キャビティ３１Ａに繋がる湯口部３３を形成する窪み部３１Ｄが形成されている。この窪み部３１Ｄは、キャリパ１０の長さ方向の全域に近い長さ寸法で、かつ所定厚さ寸法の四角状の窪みに形成されている。
また、内周型３１においてキャビティ３１Ａおよび窪み部３１Ｄ以外の部位は、外周型３２との割り型面３１Ｅとなっている。

図１１に示すように、前記外周型３２には、キャリパ１０の厚さの残り半分、例えば前記外周部１０Ｂを形成するキャビティ３２Ａが形成されており、このキャビティ３２Ａと前記内周型３１のキャビティ３１Ａとは、それぞれの外形輪郭部が一致して形成されている。
そして、上記内周型３１のキャビティ３１Ａと外周型３２のキャビティ３１Ａ内に、前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金の溶湯を流し込むことで、前記キャリパ１０の外形が形成されるようになっている。

また、外周型３２の略中央部において、上記キャビティ３２Ａに臨む部位には、金型３０の外周型３２に設置される中子２０の下面２１Ｂ（図９，１３参照）と当接して、その中子２０を載置する中子載置面部３２Ｂ（図１１参照）が、内周型３１側に突出して形成されている(第２の工程)。
さらに、外周型３２の長さ方向の略中央部には、上記キャビティ３２Ａに繋がる湯口部３３を構成する窪み部３２Ｄが形成されている。この窪み部３２Ｄは、内周型３１の窪み部３１Ｄに対応して形成されており、かつ内周型３１の割り型面３１Ｅと対応する外周型３２の割り型面３２Ｅから円弧状に窪んだ形状に形成されている。
そして、内周型３１と外周型３２とを組み立てたとき、各型３１，３２の窪み部３１Ｅ，３２Ｅにより、前記湯口部３３が構成されるようになっている。

また、図１１に示すように、外周型３２のキャビティ３２Ａの一角部には、前記エアブリーダ取付け部１９Ａを形成するための取り付け形成部３２Ｆが設けられている。この取り付け形成部３２Ｆは、前記図３，７を参照にして説明したエアブリーダ取付け部１９Ａの先端面１９Ｂがほぼ垂直面となるように形成されている。

なお、金型３０を構成する内周型３１のキャビティ３１Ａおよび外周型３２のキャビティ３２Ａ内に溶湯が流し込まれてキャリパ１０が形成されたとき、上記エアブリーダ取付け部１９Ａが形成されている方が前記インナキャリパ部１２となり、湯口部３３に臨む側が前記アウタキャリパ部１３となるように設定される。

次に、以上に説明した金型３０と中子２０とを使用して本実施形態のキャリパ１０を鋳造により製造するキャリパ１０の製造方法を説明する。

本実施形態では、キャリパ１０が、例えば重力鋳造方法によって鋳造されている。
すなわち、重力鋳造方法は、金型３０の湯口部３３からキャビティ３１Ａ，３２Ａに、前述のように、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の溶湯を流し込んで鋳造する際に、溶湯の重量（重力）を利用してキャビティ３１Ａ，３２Ａ全体に溶湯を充填させるようにする鋳造方法である。

製造手順としては、まず、図１２に示すように、外周型３２のキャビティ３２Ａ内の中子載置部３２Ｂの上面に、中子２０の本体部２１の下面２１Ｂを載せて位置決めして固定した後（第２の工程）、内周型３１を外周型３２に突き当ててお互いの位置合わせをして、金型３０を組み立てる。
なお、図１３は、外周型３２のキャビティ３２Ａ内に中子２０をセットし、内周型３１を外周型３２と合わせたときの、内周型３１と中子２０との関係を示す。

次いで、図示しない鋳造装置から、前記溶湯を、金型３０の湯口部３３を介して金型３０のキャビティ３１Ａ，２２Ａに流し込んで充填させ、重力鋳造方法によって鋳造する(第３の工程)。
ここで、上記湯口部３３に溶湯を流し込んで、キャリパ１０を形成するとき、湯口部３３に充填された溶湯が押し湯部３４を構成する。

鋳造作業の終了後、所定時間が経過したら内周型３１および外周型３２を取り外すと、図１５に示すように、鋳込まれたキャリパ１０が取り出される。
その後、所定温度で熱処理する等の方法で、中子２０に含まれている樹脂を溶かして中子２０を崩壊させる。そして、キャリパ１０が充分に冷却されたら、インナ側のシリンダ１５，１５、アウタ側のシリンダ１５，１５、シリンダ側油圧通路１１６，１７、および油圧連通路１８内に残った中子２０の砂分を、エアを吹き付ける等して除去する(第４の工程)。

この際、例えばインナ側のシリンダ１５，１５の１つから、エアを吹き付ければ、全部のシリンダ１５，１５、シリンダ側油圧通路１６，１７、および油圧連通路１８が繋がっているので、それらの内部からすべての砂分を容易に除去することができる（第４の工程）。
その後、キャリパ１０から切断線Ａに沿って押湯部３４を切り離すことで、図１に示すような、加工処理前のキャリパ１０が完成する。

次いで、キャリパ１０の前記エアブリーダ取付け部１９Ａの先端面１９Ｂから前記内部空間Ｓに向けて、所定径のドリルにより、ブリーダ穴１９をあけ、このブリーダ穴１９と前記油圧連通路１８とを連通させる(第５の工程)。

以上のような構成のキャリパ１０によれば、次のような効果が得られる。
（１）本実施形態のディスクブレーキ用キャリパの製造方法により製造されたキャリパ１０によれば、インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３の油圧シリンダ１５，１５を、ブリッジ部１４を介してシリンダ側油圧通路１６，１７で連通するとともに、これらのシリンダ側油圧通路１６，１７同士を連通する油圧連通路１８を、中子２０を使用することで、シリンダ側油圧通路１６，１７と同時に一体成形することができる。その結果、インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３に設けられたシリンダ側油圧通路１６，１７同士を連通させるための油圧連通路１８を、鋳造後にドリルで穴加工、つまり機械加工せずにすむので、前述した加工の手間が軽減され、生産性の著しい向上を図ることができる。

（２）シリンダ側油圧通路１６，１７と油圧連通路１８とが、鋳造時に同時に中子２０により一体成形されるので、穴加工時に生じていた穴加工の位置ずれがなくなる。その結果、キャリパ１０の使用時に、インナキャリパ部１２およびアウタキャリパ部１３の各油圧シリンダ１５，１５に均等に油圧が作動することになるため、安定した制動が期待でき、ブレーキパッド４２の片減り等の問題が生じない。

（２）油圧連通路１８がブリッジ部１４の厚さｔの中央寄りに設けられているので、油圧連通路１８に対するブリッジ部１４の肉厚の偏りを防ぐことができ、これにより、ブリッジ部１４の強度を維持することができる。

（３）シリンダ側油圧通路１６，１７と油圧連通路１８とが、中子２０により一体成形されているので、鋳造後に中子２０を除去し、例えば１つの油圧シリンダ１５からエアを吹き付けることなどすれば、各通路１６，１７、１３Ｃ内の中子２０の砂成分も完全に、且つ容易に除去することができる。

（４）ブリーダ穴１９のインナキャリパ部１２の外表面側の一端部に、当該外表面から外方に突起したエアブリーダ取付け部１９Ａが設けられており、このエアブリーダ取付け部１９Ａの先端面１９Ｂがブリーダ穴１９とほぼ直交した状態に形成されている。その結果、ドリルによるブリーダ穴１９の穴加工が容易となるとともに、ブリーダ穴１９にエアブリーダ４５を装着する作業が容易となる。

（５）油圧連通路１８のインナキャリパ部１２側に位置する端部とブリーダ穴１９の先端との接続点部Ｋに、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８との端部を包含するような大きな内部空間Ｓが形成され、この内部空間Ｓに向けてインナキャリパ部１２の外表面からブリーダ穴１９が加工される。その結果、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８とのそれぞれが内部空間Ｓを介して連通されるので、ブリーダ穴１９と油圧連通路１８との連通が確実となる。

（６）ディスクロータＤの大型化とホイール５０との関係で、インナキャリパ部１２に装着されるエアブリーダ４５は、ホイール５０やその他の干渉物と干渉しないような位置に設けられなければならない。一方で、油圧連通路１８はブリッジ部１４の厚さｔの中心部に設けることが好ましい。この両方の条件を満たすことは困難であるが、本実施形態では、エアブリーダ４５を装着するブリーダ穴１９の中心線と、油圧連通路１８の中心線とをずらすとともに、両者１３Ｃ，１１Ｄの端部同士を内部空間Ｓで連通するように構成したので、エアブリーダ４５を最適の位置に設けることができ、また、ブリーダ穴１９をブリッジ部１４の強度を損なわない位置に設けることができる。

以上、前記実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、前記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

例えば、前記実施形態では、互いに対向する２個ずつの油圧シリンダ１５，１５からなる４ポット対向型のキャリパ１０としたが、これに限らない。２ポット、あるいは６ポット以上の対向型のキャリパにも適用することができる。

また、前記実施形態では、中子２０を、図９に示すように、本体部２１の幅方向両側に設けられた２個ずつのシリンダ形成部２５，２５から本体部２１の長さ方向一端側に配置された油圧連通路用つなぎ部２６を有する形状としたが、これに限らない。
中子の変形例として、例えば、図１７に示すような形状の中子６０を用いてもよい。この中子６０は、前記実施形態の中子２０が、一方のブリッジ部１４に形成される油圧連通路１８（図１等参照）を形成するための前記油圧連通路用つなぎ部２６を設けたものであったのに対して、例えば、前記既存の例として説明した図１８のようなキャリパボディ１０１と同じように、２箇所のブリッジ部１４に油圧連通路を設ける場合に用いられるように構成されている。
すなわち、図１７に示すように、１本の油圧連通路用つなぎ部２６に対して、前記本体部２１を挟んで対称位置に第２の油圧連通路用つなぎ部２６Ｃが設けられている。そして、この第２の油圧連通路用つなぎ部２６Ｃの両端部には、前記第１のつなぎ部２３Ａ，２４Ａに連通する第３のつなぎ部２３Ｃ，２４Ｃの各先端部が連通されている。
なお、この図１７において、図９に示す各部位と同じ部位には、同一符号を付してある。
また、前記実施形態では、本体部２１とシリンダ形成突起部２５とが接続され一体に形成されている中子を示したが、本体部２１とシリンダ形成突起部２５とが一体に形成されていなくても構わない。

〔付記１〕
ディスクロータを挟んで相互に対向して配置され且つそれぞれの長さ方向両端部がブリッジ部により一体的に連結されたインナキャリパ部およびアウタキャリパ部を有するとともに、当該インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の各対向面領域に設けられ作動時にブレーキパッドを介して前記ディスクロータをその両面から同時に押圧する押圧ピストン用の油圧シリンダを有するディスクブレーキ用キャリパであって、
前記インナキャリパ部側の前記油圧シリンダと前記アウタキャリパ部側の前記油圧シリンダとを、それぞれの背面側に設けられたシリンダ側油圧通路と前記ブリッジ部内に設けられた油圧連通路で連通するとともに、
前記各シリンダ側油圧通路と前記油圧連通路とは、前記インナキャリパ部、アウタキャリパ部およびブリッジ部の鋳造成形時に使用する中子に前記各シリンダ側油圧通路および油圧連通路に対応するつなぎ通路形成部を予め設けることにより、前記各キャリパ部およびブリッジ部の一体鋳造成形時に前記各キャリパ部およびブリッジ部内に同時に埋設した状態に設定されたものであることを特徴とするディスクブレーキ用キャリパ。

〔付記２〕
付記１に記載したディスクブレーキ用キャリパにおいて、
前記中子の一部を成す前記つなぎ通路形成部は、
前記インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の前記各油圧シリンダの背面側から前記インナキャリパ部およびアウタキャリパ部に沿って且つ前記ブリッジ部側に向けて延設されたシリンダ側油圧通路用つなぎ部と、これらの各つなぎ部の先端部に連結され前記ブリッジ部内に埋設される油圧連通路を鋳造成形する油圧連通路用つなぎ部とにより構成されていることを特徴とするディスクブレーキ用キャリパ。

〔付記３〕
付記１又は２に記載したディスクブレーキ用キャリパにおいて、
前記インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の前記油圧シリンダをそれぞれ複数設け、
前記つなぎ通路形成部を、隣接する前記各油圧シリンダの背面側に設けられるとともに当該各油圧シリンダ同士をつなぐ第１のつなぎ部と、この第１のつなぎ部に連通し前記油圧シリンダの背面から前記ブリッジ部に向けて延設された第２のつなぎ部と、これらの第１、第２のつなぎ部の先端同士間に架けわたされた前記油圧連通路とで構成したことを特徴とするディスクブレーキ用キャリパ。

〔付記４〕
付記１〜３のいずれか１項に記載したディスクブレーキ用キャリパにおいて、
前記インナキャリパ部側に位置する前記シリンダ側油圧通路用つなぎ部と前記通路形成部との接続点部に当該接続点部の内部空間を広げるための接続コブ部を設けるとともに、この接続コブ部を、前記通路形成部から前記ディスクロータの面に平行で且つディスクロータの中心部側に向けて突設した状態で設け、
この接続コブ部により形成される鋳造後の前記内部空間に向けて、前記インナキャリパ部の外表面からエア抜き用のブリーダ穴を形成したことを特徴とするディスクブレーキ用キャリパ。

〔付記５〕
付記４に記載したディスクブレーキ用キャリパにおいて、
前記インナキャリパ部の外表面の一部に前記ブリーダ穴に装着するエアブリーダ取付け用のエアブリーダ取付け部を設けるとともに、このエアブリーダ取付け部の端面を前記ブリーダ穴に対してほぼ直交となるように形成したことを特徴するディスクブレーキ用キャリパ。

本発明は、自動車の制動を行うために用いられているディスクブレーキに利用することができる。

１０ディスクブレーキ用キャリパ
１２インナキャリパ部
１３アウタキャリパ部
１４ブリッジ部
１４Ａ対向面
１４Ｂディスク溝
１５油圧シリンダ
１６シリンダ側油圧通路
１６Ａ第１の通路
１６Ｂ第２の通路
１７シリンダ側油圧通路
１７Ａ第１の通路
１７Ｂ第２の通路
１８油圧連通路
１９ブリーダ穴
２０中子
２２つなぎ通路形成部
２３シリンダ側油圧通路用つなぎ部
２３Ａ第１のつなぎ部
２３Ｂ第２のつなぎ部
２４シリンダ側油圧通路用つなぎ部
２４Ａ第１のつなぎ部
２４Ｂ第２のつなぎ部
２５シリンダ形成突起部
２６油圧連通路用つなぎ部
３０金型
３１内周型
３２外周型
３３湯口部
３４押し湯部
４０ディスクブレーキ
Ｓ内部空間
Ｋ接続点部

Claims

ディスクロータを挟んで相互に対向して配置され且つそれぞれの長さ方向両端部がブリッジ部により一体的に連結されたインナキャリパ部およびアウタキャリパ部と、当該インナキャリパ部およびアウタキャリパ部の各対向面領域に設けられ作動時にブレーキパッドを介して前記ディスクロータをその両面から同時に押圧する押圧ピストン用の油圧シリンダと、前記インナキャリパ部側の前記油圧シリンダおよび前記アウタキャリパ部側の前記各油圧シリンダの背面側にそれぞれ設けられたシリンダ側油圧通路と、前記ブリッジ部内に設けられると共に前記インナキャリパ部側のシリンダ側油圧通路と前記アウタキャリパ部側のシリンダ側油圧通路とを連通する油圧連通路と、を形成して成るディスクブレーキ用キャリパの製造方法であって、
前記シリンダ側油圧通路用つなぎ部および油圧連通路用つなぎ部のそれぞれを有する、崩壊性材料でなる中子を作成する第１の工程と、
前記中子を、金型の中子支持面に設置する第２の工程と、
前記金型のキャビティに溶湯を充填して前記インナキャリパ部、前記アウタキャリパ部、および前記ブリッジ部を成形する第３の工程と、
前記溶湯の凝固後に前記中子を崩壊させて、前記各シリンダ側油圧通路、および前記油圧連通路を得る第４の工程と、
前記油圧連通路に向かって前記インナキャリパ部の外表面からブリーダ取付け部を有するブリーダ穴を形成する第５の工程と、を備えていることを特徴とするディスクブレーキ用キャリパの製造方法。
請求項１に記載したディスクブレーキ用キャリパの製造方法において、
前記第１の工程では、前記インナキャリパ部および前記アウタキャリパ部の前記油圧シリンダ形成突起部をそれぞれ複数設ける工程と、前記油圧シリンダ形成突起部同士を接続するつなぎ通路形成部を設ける工程が含まれていることを特徴とするディスクブレーキ用キャリパの製造方法。
請求項１または請求項２に記載したディスクブレーキ用キャリパの製造方法において、
前記第１の工程では、前記インナキャリパ部側の前記シリンダ側油圧通路用つなぎ部と前記油圧連通路用つなぎ部との接続点部に、前記接続点部を包含すると共に当該接続点部から突出する接続コブ部を設ける工程が含まれていることを特徴とするディスクブレーキ用キャリパの製造方法。