JP7466357B2

JP7466357B2 - 鋳造体の製造方法

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Publication number: JP7466357B2
Application number: JP2020064131A
Authority: JP
Inventors: 良二木内
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP2021159945A

Description

本発明は、鋳造体の製造方法及び鋳造体に関し、詳しくは、外観の優れた鋳造体の製造方法及び鋳造体に関する。

従来、鋳造体の製造方法では、固定型と可動型とで形成されるキャビティに溶湯を流し、鋳造体を硬化させた後、可動型を開き、次いで、複数の押し出しピン等の固定型に貼り付いた鋳造体をキャビティから取り出していた。このため、鋳造体の外壁に、押し出しピンで押し出されたピン跡が現れることがあった（例えば、特許文献１の正面、平面及び右側面を表す図、本明細書の図８に示すＰ１参照。）。

意匠登録第１０６９５８８号

しかし、上述の鋳造体の製造方法では、特許文献１のように、視認しやすい外壁に複数のピン跡が現れることから、外観を損なう虞があった。

そこで本発明は、離型時に鋳造体を押し出すピン跡を残すことなく外観の優れた鋳造体の製造方法及び鋳造体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、本発明の鋳造体の製造方法は、固定型と可動型とで形成されるキャビティに溶湯を流して、外壁に開口する空間部を備えた鋳造体を重力鋳造法により鋳造した後、前記可動型を開いて前記鋳造体を前記固定型から取り出す鋳造体の製造方法において、前記キャビティは、下部に前記空間部を形成する固定型を、上部に湯口をそれぞれ備え、前記固定型は、抜き勾配を備えるとともに前記鋳造体を載置可能な突出部を有し、前記鋳造体は、前記キャビティに溶湯を流して硬化させる鋳造工程と、前記可動型を開いて硬化した前記鋳造体を前記突出部に載置させた状態とする突出部載置工程と、前記突出部に載置された鋳造体を取り出す取り出し工程とを経て製造され、
前記鋳造体は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体であって、該キャリパボディの鋳造体は、ディスクロータの一側部に配置され、一方の摩擦パッドを押動する作用部と、前記ディスクロータの他側部に配置され、他方の摩擦パッドを押動する反作用部と、前記ディスクロータの外周を跨いで前記作用部と前記反作用部とを連結するブリッジ部とを備え、該ブリッジ部は、前記一方の摩擦パッドと前記他方の摩擦パッドとを収容するディスクロータ側に開口する前記空間部を備えているとともに、反ディスクロータ側に湯口部があったことを特徴としている。

また、前記固定型は、前記突出部を備えた固定部と、該固定部と前記空間部との間に配置され、上下方向にスライド可能に設けられ、前記抜き勾配を有したスライド部とを備え、前記突出部載置工程は、前記可動型を開いた後、前記スライド部を下方にスライドさせ、前記鋳造体を前記固定部の前記突出部に載置させた状態とすると好ましい。

さらに、前記スライド部は、前記空間部の一部を形成する空間部形成部を備えていると好適である。

さらに、前記キャリパボディの鋳造体を鋳造するキャビティは、前記ブリッジ部を通る型割り線よりも作用部側を形成する第１可動型と、前記型割り線よりも反作用部側を形成する第２可動型と、前記空間部を形成する固定型とで形成されると良い。

また、本発明の前記鋳造体は、固定型と可動型とで形成されるキャビティに溶湯を流して、外壁に開口する空間部を備えた鋳造体を重力鋳造法により鋳造した後、前記可動型を開いて前記固定型から前記鋳造体を取り出すことにより製造される鋳造体において、前記キャビティは、下部に前記空間部を形成する前記固定型を、上部に湯口をそれぞれ備え、前記固定型は、抜き勾配を備えるとともに前記鋳造体を載置可能な突出部を有し、前記空間部は、前記抜き勾配に対応する傾斜部と、前記突出部に対応する段部とが形成されることを特徴としている。

さらに、前記鋳造体は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体であって、該キャリパボディの鋳造体は、ディスクロータの一側部に配置され、一方の摩擦パッドを押動する作用部と、前記ディスクロータの他側部に配置され、他方の摩擦パッドを押動する反作用部と、前記ディスクロータの外周を跨いで前記作用部と前記反作用部とを連結するブリッジ部とを備え、該ブリッジ部のディスクロータ側には、前記一方の摩擦パッドと前記他方の摩擦パッドとを収容する前記空間部を備えていると好ましい。

さらに、前記鋳造体は、前記キャビティから取り出される際に押し出しピンを用いずに取り出されると好適である。

本発明の鋳造体の製造方法及び鋳造体によれば、キャビティに溶湯を流して硬化させる鋳造工程と、可動型を開いて鋳造体を固定型の突出部に載置させた状態とする突出部載置工程と、突出部に載置された鋳造体を取り出す取り出し工程とを経て製造され、取り出し工程では、固定型の突出部に載置された鋳造体の上部に形成される湯口部を把持して上方に持ち上げることにより鋳造体を固定型から取り外すことができる。湯口部は、鋳造体を切削加工する際に切断されることから、把持した跡が鋳造体に残らず、また、従来のように複数のピン跡が現れることもないことから、鋳造体の外観の向上を図ることができる。

さらに、従来のように、複数の押し出しピンを設ける必要がなくなることから、固定型の製造コストを低減させることができるとともに、メンテナンス性の向上を図ることができる。

また、固定型は、突出部を備えた固定部と、固定部と空間部との間に配置され、上下方向にスライド可能に設けられ、抜き勾配を備えたスライド部とを備えたことにより、前記突出部載置工程で、可動型を開いた後、スライド部を下方にスライドさせ、鋳造体を固定部の突出部に載置させた状態とすることで、取り出し工程で鋳造体を容易に取り出すことができ、また、固定型から鋳造体を取り出す際に、固定型から凝固した鋳造体が離型する際に発生するかじりを抑制することができる。

さらに、スライド部は、空間部の一部を形成する空間部形成部を備えていることにより、固定部とスライド部とで空間部を良好に成形することができる。

また、鋳造体は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体であって、該キャリパボディの鋳造体は、ディスクロータの一側部に配置され、一方の摩擦パッドを押動する作用部と、前記ディスクロータの他側部に配置され、他方の摩擦パッドを押動する反作用部と、前記ディスクロータの外周を跨いで前記作用部と前記反作用部とを連結するブリッジ部とを備え、該ブリッジ部は、前記一方の摩擦パッドと前記他方の摩擦パッドとを収容するディスクロータ側に開口する空間部を備えていることにより、空間部に、固定型の突出部に対応する段部が形成されても外観を損なう虞がない。

また、鋳造体は、キャビティから取り出される際に押し出しピンを用いずに取り出されることから、押し出しピン痕のない、外観が優れた鋳造体を得ることができる。

本発明の第１形態例を示すキャリパボディの鋳造体の鋳造工程を示す説明図である。図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。本発明の一形態例を示す突出部載置工程を示す説明図である。同じく取り出し工程を示す説明図である。本発明の一形態例を示すキャリパボディを用いた車両用ディスクブレーキの断面図である。本発明の第２形態例を示すキャリパボディの鋳造体の鋳造工程を示す説明図である。本発明の第３形態例を示すキャリパボディの鋳造体の鋳造工程を示す説明図である。従来のキャリパボディを示す斜視図である。

図１乃至図６は、本発明の鋳造体の製造方法及び鋳造体の第１形態例を示す図で、本形態例の鋳造体は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体である。

本形態例の車両用ディスクブレーキ１に用いられるキャリパボディ２は、図６に示されるように、ディスクロータ３の一側部に配置され、シリンダ孔２ａを備えた作用部２ｂと、ディスクロータ３の他側部に配置され、反力爪２ｃを備えた反作用部２ｄと、作用部２ｂと反作用部２ｄとをディスクロータ３の外周を跨いで連結するブリッジ部２ｅとを備えている。ディスクロータ３の両側には摩擦パッド４，４が配置され、該摩擦パッド４，４は、シリンダ孔２ａに内挿したピストン５と、反力爪２ｃとによって押圧される。また、キャリパボディ２のブリッジ部２ｅには、摩擦パッド４，４を収容する空間部６がディスクロータ側に開口して形成され、空間部６には、ディスク半径方向外側に凹となる段部６ａが形成されている。

キャリパボディ２は、重力鋳造法により鋳造されるもので、ブリッジ部２ｅを通る型割り線Ｌ１よりも作用部側を形成する第１可動型２１と、型割り線Ｌ１よりも反作用部側を形成する第２可動型２２と、空間部６を形成する固定型２３とでキャビティ２４が形成されている。キャビティ２４は、固定型２３を下部に、湯口２５を上部にそれぞれ配置し、湯口２５から溶湯がキャビティ内に充填される。

固定型２３は、空間部６の段部６ａを形成する第１空間部形成部２３ａ（本発明の突出部）と、作用部２ｂのディスクロータ側端部面２ｆを形成する下端面形成部２３ｂとを備えた固定部２３ｃと、上下方向にスライド可能に設けられ、抜き勾配２３ｄと空間部６を形成する第２空間部形成部２３ｅ（本発明の空間部形成部）とを有したスライド部２３ｆとを備えている。

キャリパボディ２の鋳造体３１は、まず、図１乃至図３に示されるように、鋳造工程（Ａ）でキャビティ２４に溶湯を流して硬化させる。次いで、図４に示されるように、第１可動型２１と第２可動型２２とを開き、さらに、固定型２３のスライド部２３ｆを下方にスライドさせて、固定部２３ｃの第１空間部形成部２３ａと下端面形成部２３ｂとに鋳造体３１を載置させた状態とする突出部載置工程（Ｂ）が行われる。次に、図５に示されるように、取り出し工程（Ｃ）で、鋳造体３１の湯口部３１ａを把持して、鋳造体３１が第１空間部形成部２３ａと下端面形成部２３ｂとから取り外される。

取り出された鋳造体３１は、切削加工前の作用部３１ｂと反作用部３１ｃとブリッジ部３１ｄとを備え、ブリッジ部３１ｄのディスクロータ側に空間部３１ｅが形成される。空間部３１ｅは、固定型２３の第１空間部形成部２３ａに応じた第１成形面３１ｆと、スライド部２３ｆの第２空間部形成部２３ｅに応じた第２成形面３１ｇ（本発明の成形面）とを有するとともに、反作用部側面に抜き勾配２３ｄに対応する傾斜部３１ｈが形成され、空間部３１ｅの作用部側面と前記作用部３１ｂのディスクロータ中心側端面３１ｉとの間に、前記下端面形成部２３ｂに載置される受け部３１ｊが形成されている。また、第１成形面３１ｆは、第１空間部形成部２３ａに対応して、ディスク半径方向外側に凹となる前記段部６ａとなる。

取り出された鋳造体３１は、湯口部３１ａが切断され、作用部３１ｂにシリンダ孔２ａが切削加工されるとともに、傾斜部３１ｈ，受け部３１ｊを始めとする細部が切削加工及び仕上げ加工され、作用部２ｂと反作用部２ｄとブリッジ部２ｅとから成るキャリパボディ２が製造される。

本形態例のキャリパボディ２の鋳造体３１は、上述のように、取り出し工程（Ｃ）で固定部２３ｃの第１空間部形成部２３ａと下端面形成部２３ｂとに載置された鋳造体３１の上部に形成される湯口部３１ａを把持して上方に持ち上げることにより鋳造体３１を固定部２３ｃから取り外し、湯口部３１ａは、鋳造体３１を切削加工する際に切断されることから、鋳造体３１を把持した跡が鋳造体３１に残らない。また、第１成形面３１ｆがディスク半径方向外側に凹となる前記段部６ａとなっても、外観を損なう虞がなく、さらに、従来のように複数のピン跡が現れることもないことから、優れた外観のキャリパボディ２を製造することができる。

また、従来のように、固定型２３に複数の押しピンを設ける必要がなくなることから、固定型２３の製造コストを低減させることができるとともに、メンテナンス性の向上を図ることができる。

さらに、固定型２３は、第１空間部形成部２３ａと下端面形成部２３ｂとを備えた固定部２３ｃと、上下方向にスライド可能に設けられたスライド部２３ｆとを備えたことにより、突出部載置工程（Ｂ）で第１可動型２１と、第２可動型２２とを開いた後、スライド部２３ｆを下方にスライドさせ、鋳造体３１を固定部２３ｃの第１空間部形成部２３ａと下端面形成部２３ｂとに載置させた状態とすることで、取り出し工程（Ｃ）で鋳造体３１を容易に取り出すことができ、また、固定型２３に凝固した鋳造体３１が貼り付くことにより、離型の際に発生するかじりを抑制することができる。さらに、空間部６は、固定型２３に設けた第１空間部形成部２３ａと、スライド部２３ｆに設けた第２空間部形成部２３ｅとで良好に形成することができる。

図７及び図８は、本発明の他の形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。

図７は、本発明の第２形態例を示すもので、本形態例の固定型３２は、固定部となる、空間部６の段部６ａを形成する第１空間部形成部３２ａ（本発明の突出部）と、作用部２ｂのディスクロータ側端部面２ｆを形成する下端面形成部３２ｂを備え、上下方向にスライド可能な第１スライド部３２ｃと、抜き勾配３２ｄと空間部６を形成する第２空間部形成部３２ｅとを有した第２スライド部３２ｆとを備えている。

本形態例の突出部載置工程（Ｂ）では、第１スライド部３２ｃと第２スライド部３２ｆとを下方にスライドさせて、第１空間部形成部３２ａに鋳造体３１を載置させた状態とし、次いで、取り出し工程（Ｃ）で、鋳造体３１の湯口部３１ａを把持して、鋳造体３１が第１空間部形成部３２ａから取り外される。

図８は、本発明の第３形態例を示すもので、本形態例の固定型３２は、第２形態例と同様の、空間部６の段部６ａを形成する第１空間部形成部３２ａ（本発明の突出部）を備えた固定部と、抜き勾配３２ｄと空間部６を形成する第２空間部形成部３２ｅとを有したスライド部３２ｆとを備えている。また、作用部３１ｂのディスクロータ中心側端面３１ｉは、第１可動型２１に設けた下端面形成部２１ａにより鋳造される。

なお、本発明の鋳造体は、上述の各形態例のように車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体に限るものではなく、外壁に開口する空間部を備えた鋳造体を重力鋳造法により鋳造するものであれば、どのような鋳造体にも適用することができる。また、固定型は、固定部とスライド部とから構成されるものに限らず、一体的に形成されたものでもよい。

１…車両用ディスクブレーキ、２…キャリパボディ、２ａ…シリンダ孔、２ｂ…作用部、２ｃ…反力爪、２ｄ…反作用部、２ｅ…ブリッジ部、２ｆ…ディスクロータ側端部、３…ディスクロータ、４…摩擦パッド、５…ピストン、６…空間部、６ａ…段部、２１…第１可動型、２２…第２可動型、２３…固定型、２３ａ…第１空間部形成部、２３ｂ…下端面形成部、２３ｃ…固定部、２３ｄ…抜き勾配、２３ｅ…第２空間部形成部、２３ｆ…スライド部、２４…キャビティ、２５…湯口、３１…鋳造体、３１ａ…湯口部、３１ｂ…作用部、３１ｃ…反作用部、３１ｄ…ブリッジ部、３１ｅ…空間部、３１ｆ…第１成形面、３１ｇ…第２成形面、３１ｈ…傾斜部、３１ｉ…ディスクロータ側端部、３１ｊ…受け部、３２…固定型、３２ａ…第１空間部形成部、３２ｂ…下端面形成部、３２ｃ…第１スライド部、３２ｄ…抜き勾配、３２ｅ…第２空間部形成部、３２ｆ…第２スライド部、Ａ…鋳造工程、Ｂ…突出部載置工程、Ｃ…取り出し工程

Claims

固定型と可動型とで形成されるキャビティに溶湯を流して、外壁に開口する空間部を備えた鋳造体を重力鋳造法により鋳造した後、前記可動型を開いて前記鋳造体を前記固定型から取り出す鋳造体の製造方法において、
前記キャビティは、下部に前記空間部を形成する固定型を、上部に湯口をそれぞれ備え、前記固定型は、抜き勾配を備えるとともに前記鋳造体を載置可能な突出部を有し、
前記鋳造体は、前記キャビティに溶湯を流して硬化させる鋳造工程と、前記可動型を開いて硬化した前記鋳造体を前記突出部に載置させた状態とする突出部載置工程と、前記突出部に載置された鋳造体を取り出す取り出し工程とを経て製造され、
前記鋳造体は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディの鋳造体であって、該キャリパボディの鋳造体は、ディスクロータの一側部に配置され、一方の摩擦パッドを押動する作用部と、前記ディスクロータの他側部に配置され、他方の摩擦パッドを押動する反作用部と、前記ディスクロータの外周を跨いで前記作用部と前記反作用部とを連結するブリッジ部とを備え、
該ブリッジ部は、前記一方の摩擦パッドと前記他方の摩擦パッドとを収容するディスクロータ側に開口する前記空間部を備えているとともに、反ディスクロータ側に湯口部があったことを特徴とする鋳造体の製造方法。
前記固定型は、前記突出部を備えた固定部と、該固定部と前記空間部との間に配置され、上下方向にスライド可能に設けられ、前記抜き勾配を有したスライド部とを備え、前記突出部載置工程は、前記可動型を開いた後、前記スライド部を下方にスライドさせ、前記鋳造体を前記固定部の前記突出部に載置させた状態とすることを特徴とする請求項１記載の鋳造体の製造方法。
前記スライド部は、前記空間部の一部を形成する空間部形成部を備えていることを特徴とする請求項２記載の鋳造体の製造方法。
記載の鋳造体の製造方法。
前記キャリパボディの鋳造体を鋳造するキャビティは、前記ブリッジ部を通る型割り線よりも作用部側を形成する第１可動型と、前記型割り線よりも反作用部側を形成する第２可動型と、前記空間部を形成する固定型とで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項記載の鋳造体の製造方法。