(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設されるシリンダと、ディスクロータの他側に配設される反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備えたキャリパボディを、重力鋳造方法によって製造す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であって、
前記シリンダの底部に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、
前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、
前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、
注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始ま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の製造方法。
【請求項２】
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の製造方法において、
前記中央部室と前記反作用部室との容積比（中央部室／反作用部室）を０．６〜１．２５とし、
前記中央部室と前記作用部室との容積比（中央部室／作用部室）を０．７〜１．３５としたキャビティにてキャリパボディを製造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の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法において、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いてキャリパボディを製造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の製造方法。
【請求項４】
ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設されたシリンダと、ディスクロータの他側に配設された反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備え、重力鋳造方法によって製造された車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
前記シリンダの底部に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、
前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、
前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、
注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始まることにより鋳造された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。
【請求項５】
ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設され、ピストンを収容可能に形成されるとともに底部中央にブレーキ液を導入するユニオン孔が形成されたシリンダと、ディスクロータの他側に配設された反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備え、重力鋳造方法によって製造された車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
前記キャリパボディのシリンダの底部のユニオン孔に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、
前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、
前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、
注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始まることにより鋳造された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。
【請求項６】
請求項４または５記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
前記シリンダを設けた側を作用部、前記反力爪及び前記ブリッジを設けた側を反作用部、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成された接続部分を中央部とし、鋳造した後、加工前の鋳物の状態にて、
前記中央部と前記反作用部との体積比（中央部／反作用部）が０．６〜１．２５であり、
前記中央部と前記作用部との体積比（中央部／作用部）が０．７〜１．３５であ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。
【請求項７】
請求項４または５記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
前記シリンダを設けた側を作用部、前記反力爪及び前記ブリッジを設けた側を反作用部、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成された接続部分を中央部とし、鋳造した後、加工を施した状態にて、
前記中央部と前記反作用部との体積比（中央部／反作用部）が０．６〜１．２５であり、
前記中央部と前記作用部との体積比（中央部／作用部）が０．７〜１．３５であ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。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１つに記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
前記シリンダが、前記一側の中央部に単一に配設されてい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。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１つに記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、
アルミニウムあるいはアルミニウム合金が基材として用いられてい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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法及びキャリパボディに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ディスクブレーキは、ディスクロータを挟んで対向配置した一対の摩擦パッドをディスク面に押接して制動力を得るように構成されている。ディスクブレーキのキャリパボディは、摩擦パッドをディスクロータに押接可能に支持するものであり、摩擦パッドをディスクロータに押圧するピストンを収容する。
このキャリパボディは、一般に、鉄を用いて鋳造によって製造されている。ところが、近年は車重を軽くする目的で、ディスクブレーキのキャリパボディについても軽量化が要請され、このため、鉄にかえてより軽量なアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて製造することが検討されるようになってきた。アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いてキャリパボディを製造した場合には、鉄製の製品にくらべて軽量化を図ることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ディスクブレーキのキャリパボディは信頼性の点から十分な剛性を有することが求められる。しかしながら、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて、鋳造によってキャリパボディを製造した場合は、製品の強度が信頼性の点で問題となる。とくに、比較的容易な鋳造方法である重力鋳造方法（ＧＤＣ）による場合は、十分な剛性を確保するために鋳物のひけ等には十分に留意しなければならない。アルミニウムあるいはアルミニウム合金では、とくに温度管理が厳しく、キャリパボディの形状によっては、湯回り性を考慮して鋳造方法を設定しないと鋳物のひけ等の不具合が多く発生してしまい、歩留まり及び生産性が低下するという問題がある。また、キャリパボディを鋳造によって製造する場合、とくに重力鋳造方法による場合には、湯口を設ける部位を選択することも、溶湯を確実に鋳型内に充填させて、鋳物のひけ等をなくすために重要な条件になる。
【０００４】
本発明は、このようにアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて、重力鋳造方法によってディスクブレーキのキャリパボディを製造する方法に係るものであり、所要の剛性を備えたキャリパボディを安定した品質で確実に製造することができ、歩留まり及び生産性を向上させ、信頼性の高い製品として提供することができ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及び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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設されるシリンダと、ディスクロータの他側に配設される反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備えたキャリパボディを、重力鋳造方法によって製造す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であって、前記シリンダの底部に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始まることを特徴とする。これにより、シリンダ及び反力爪に溶湯を十分に回すことができ、剛性を十分に確保した車両用ディスクブレーキのキャリパボディを得ることができる。
【０００６】
また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディの製造方法において、前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、中央部室と反作用部室との容積比（中央部室／反作用部室）を０．６〜１．２５とし、中央部室と作用部室との容積比（中央部室／作用部室）を０．７〜１．３５としたキャビティにてキャリパボディを製造することを特徴とする。
【０００７】
中央部室と反作用部室との容積比を０．６〜１．２５とすることによって、注湯後、先に溶湯が入っていく反作用部から凝固が始まり、中央部の凝固の遅い部分へと溶湯の凝固が進行していくが、反作用部が凝固によってその体積が縮小しても、その体積比による補給効果により、凝固の遅い中央部から溶湯の補給が継続できるので、反作用部にひけが発生せず、反作用部の剛性が十分に確保される。
【０００８】
また、中央部室と作用部室との容積比を０．７〜１．３５とすることにより、中央部の凝固が、上記反作用部に溶湯を補給しつつ、その容積比による補給効果により、中央部よりも凝固の開始が遅い作用部より溶湯の補給が継続されるので、中央部にひけが発生せず、中央部の剛性が十分に確保される。
また、作用部については、ゲートを介して押し湯によって溶湯が補給されるので、作用部にひけが発生せず、作用部の剛性が十分に確保される。
【０００９】
以上の凝固メカニズムにより、適正範囲の容積比を維持させることにより、従来ゲートからの押し湯効果に補給を依存していたものを、キャビティ内での指向性凝固と、鋳物の形状からなる体積比による連続した（ステップ・バイ・ステップ）の補給効果をもたせることによって、複雑かつ肉厚比差の大きい車両用ディスクブレーキのキャリパボディであっても、各部にひけが発生せず、歩留まりも向上し、剛性を十分に確保し、良好な品質の車両用ディスクブレーキのキャリパボディを製造することが可能になる。
【００１０】
また、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は、ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設されたシリンダと、ディスクロータの他側に配設された反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備え、重力鋳造方法によって製造された車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記シリンダの底部に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始まることにより鋳造されたことを特徴とする。この車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、シリンダや反力爪に十分に溶湯が回されて、ひけ等の問題のない、十分な剛性を備えた製品として提供される。
【００１１】
また、ディスクロータを挟んで一対の摩擦パッドを対向配置する車両用ディスクブレーキに用いられ、ディスクロータの一側に配設され、ピストンを収容可能に形成されるとともに底部中央にブレーキ液を導入するユニオン孔が形成されたシリンダと、ディスクロータの他側に配設された反力爪と、前記シリンダと反力爪とをディスクロータの外周側にて連結するブリッジとを備え、重力鋳造方法によって製造された車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記キャリパボディのシリンダの底部のユニオン孔に相当する部位に湯口を設けた鋳型を用い、該鋳型を、鋳型のキャビティが、前記シリンダの底部を成形する側が鉛直方向の上方に、前記反力爪を成形する側が鉛直方向の下方に向くように配置し、前記湯口からキャビティ内に溶湯を注入し、前記キャビティの前記シリンダを成形する側を作用部室、前記反力爪及びブリッジを成形する側を反作用部室、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成される部位を成形する部位を中央部室とする場合、注湯後、前記反作用部室から溶湯の凝固が始まり、該反作用部室よりも凝固の開始が遅い前記中央部室から反作用部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記中央部室の溶湯の凝固が始まり、該中央部室よりも凝固の開始が遅い前記作用部室から中央部室へ溶湯の補給が継続され、次いで前記作用部室の溶湯の凝固が始まることにより鋳造されたことを特徴とする。この車両用ディスクブレーキのキャリパボディは、ひけ等のない、十分な剛性を備えた製品として提供されるとともに、シリンダの底部のユニオン孔に相当する部位を湯口にしたことにより、湯口を加工してそのままユニオン孔のフランジ部とすることができる。
【００１２】
また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記シリンダを設けた側を作用部、前記反力爪及びブリッジを設けた側を反作用部、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成された接続部分を中央部とし、鋳造した後、加工前の鋳物の状態にて、前記中央部と反作用部との体積比（中央部／反作用部）が０．６〜１．２５であり、前記中央部と作用部との体積比（中央部／作用部）が０．７〜１．３５であることを特徴とし、また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記シリンダを設けた側を作用部、前記反力爪及びブリッジを設けた側を反作用部、前記シリンダと前記ブリッジとの間の厚肉に形成された接続部分を中央部とし、鋳造した後、加工を施した状態にて、前記中央部と反作用部との体積比（中央部／反作用部）が０．６〜１．２５であり、前記中央部と作用部との体積比（中央部／作用部）が０．７〜１．３５であることを特徴とする。
【００１３】
中央部と反作用部との体積比（中央部／反作用部）を０．６〜１．２５とし、中央部と作用部との体積比（中央部／作用部）を０．７〜１．３５とすることにより、従来の鋳造では、押し湯効果に溶湯の補給を依存していたものを、キャビティ内での指向性凝固と、鋳物の形状からなる体積比による連続した（ステップ・バイ・ステップ）の補給効果をもたせることによって、複雑かつ肉厚比差の大きい車両用ディスクブレーキのキャリパボディであっても、各部にひけが発生せず、歩留まりも向上し、剛性を十分に確保し、良好な品質の車両用ディスクブレーキのキャリパボディとして提供することが可能になる。
【００１４】
また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、前記シリンダが、前記一側の中央部に単一に配設されている場合は、シリンダ孔に先端部を挿入して配置する中子を使用して鋳造することができ、シリンダの底部側から注入された溶湯が中子の先端側から中子に沿ってブリッジ及び反力爪側に導入され、湯回り性を向上させることができ、さらに剛性の優れたキャリパボディを提供することができる。
また、前記車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が基材として用いられている製品は、軽量でかつ十分な剛性を備えた製品として有効に利用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図１、２及び３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一実施形態の構成を示す上面図、正面図及び側面断面図である。このキャリパボディ１０はアルミニウムを用いた重力鋳造方法によって製造したもので、図１〜３は、鋳造した後の鋳物に所要の切削加工を施した状態を示す。
【００１６】
キャリパボディ１０は全体構成として、ピストンを収容するシリンダ２０と、シリンダ２０に対向して配置される反力爪３０と、シリンダ２０と反力爪３０とを連結するブリッジ４０とから成る。
シリンダ２０にはピストンを収容する円筒状のシリンダ孔２０ａが形成される。反力爪３０は、摩擦パッドに対しピストンの押圧力を反力として作用させる部位であり、図３に示すように、ブリッジ４０に対し略直角に屈曲して形成する。反力爪３０側には、図２に示すように、正面方向から見て中央部にＵ字状の切り欠き３２を形成し、ブリッジ４０から爪部が両側に延出するように形成する。
【００１７】
ブリッジ４０は、図３に示すように、シリンダ２０と反力爪３０とを連結して接続する部位であり、図２に示すように、ディスクロータの外周径に合わせて円弧状に湾曲するように形成する。また、ブリッジ４０は、図１に示すように、平面形状で略矩形状に形成する。図１はまた、キャリパボディ１０が全体として、略左右対称形に形成されること、シリンダ２０が左右の略中央に位置し、シリンダ２０からブリッジ４０にかけて徐々に幅広になるように形成されていることを示す。２６、２８はアーム部であり、ブラケットを支持するボルトを挿通する挿通孔２６ａ、２８ａが形成されている。
【００１８】
図４は、本実施形態のキャリパボディ１０を用いてディスクブレーキ１を構成した状態を説明的に示す。１２はディスクロータであり、ディスクロータ１２を挟む対向位置に摩擦パッド１４、１４が配置される。１４ａが摩擦材、１４ｂがバックプレートである。摩擦パッド１４はブラケット（不図示）を介して、ディスクロータ１２のロータ面に押接可能にキャリパボディ１０に支持されている。２２はシリンダ２０に装着したピストン、２４はシリンダ２０の底部中央に開口するユニオン孔である。
【００１９】
ユニオン孔２４にはブレーキ用の油圧回路が連絡し、ユニオン孔２４を介してシリンダ孔２０ａ内にブレーキ液が導入される。ディスクロータ１２の一側にはシリンダ２０が配置され、シリンダ２０に対向するディスクロータ１２の他側には反力爪３０が配置されているから、図示しないマスタシリンダ等の液圧発生手段からの液圧の発生によって、該液圧がシリンダ孔２０ａ内に導入され、ピストン２２が前進することによって摩擦パッド１４をディスクロータ１２に押接すると、ピストン２２による押圧力がブリッジ４０及び反力爪３０を介して他側の摩擦パッド１４に反力として作用し、他側の摩擦パッド１４をディスクロータ１２に押接させる。これにより、ディスクロータ１２が両側から摩擦パッド１４、１４によって挟圧され、制動力が発生する。
【００２０】
本実施形態のキャリパボディ１０は、前述したように、アルミニウムの重力鋳造方法によって製造したものである。重力鋳造方法の場合は、高圧で鋳型に溶湯を圧入することをしないから、上記のキャリパボディ１０のように、複雑な屈曲した形状を有するものを製造する場合には、鋳型内での溶湯の回り方を考慮して湯口や、各部の形状を決める必要がある。
【００２１】
図５は、上記実施形態のキャリパボディ１０をアルミニウムを用いた重力鋳造方法によって製造する方法を示す説明図である。この実施形態で特徴とする点は、キャリパボディ１０を成形する鋳型のキャビティを、シリンダ２０の底部、すなわちユニオン孔２４を成形する側が鉛直方向の上方に位置し、反力爪３０を成形する側が鉛直方向の下方に位置するように配置し、シリンダ２０の底部であるユニオン孔２４に湯口を配置して、キャビティに溶湯を注入する配置とした点である。４２は中子である。シリンダ２０は左右の略中央位置に配置され筒体状で内部が空洞であり、ブリッジ４０は一方側が開放し、反力爪３０側には切り欠き３２を形成するから、これらの部位を遮蔽するようにし、かつ下方に引き抜き可能な形状に中子４２を形成する。
【００２２】
図５に示すように、キャリパボディ１０のシリンダ２０が上側になるようにし、ユニオン孔２４を成形する部位から溶湯を注入して鋳造する方法によれば、溶湯が注入される部位が湯口に対して左右対称位置にあることから、鋳型内で左右に均等に溶湯が注入され、全体として均一に溶湯を注入することができる。そして、鋳型内に均等に溶湯が注入されることにより、シリンダ２０についてはもちろん、下側の反力爪３０を成形する部位まで十分に溶湯を回すことができる。これによって、ひけ等のない安定した品質で十分な剛性を有するキャリパボディ１０を得ることができる。
【００２３】
また、湯口部分についてみると、シリンダ２０の端面の中央部を湯口にしたことから、鋳造後にこの湯口部分を加工するだけで簡単にユニオン孔２４のフランジ部を形成できるという利点もある。
また、中子４２を用いることによって、湯口から注入された溶湯は、中子４２に沿って、ブリッジ４０のディスク回入側と回出側へ回され、左右に位置する反力爪３０に確実に溶湯を回し込むことができ、湯回り性を向上させることができる。
【００２４】
図６は、図５に示す鋳造方法の場合に、シリンダ２０から反力爪３０側に溶湯が回っていく様子を斜視図で示したものである。
このように、本発明に係るキャリパボディの製造方法によれば、鋳型全体に効果的に溶湯を回して、良好な鋳造が可能であるが、実際にキャリパボディを設計する際は、溶湯を鋳型内に好適に回り込ませて、所要の剛性を有する製品とするため、キャリパボディの各部の体積を設定する必要がある。これは、重力鋳造方法によって鋳造する場合は、鋳型内に注入された溶湯の重さが鋳造結果に影響を及ぼすからである。
【００２５】
図７は、上記実施形態のキャリパボディ１０について、各部の体積を計測するため、実際にシリンダ２０から反力爪３０に向けて等間隔で区分した様子を示す。図のようにシリンダ２０から反力爪３０の方向へ区分している意味は、鋳型内で溶湯が注入される向きと直交する方向に区分するということで、鋳型内への溶湯の注入量を考慮する意味がある。
【００２６】
図８、９は図７に示すようにキャリパボディ１０を２８等分したときの各切片部分の体積をグラフで表示したものである。図８は鋳型から取り出して切削加工を施す前の状態、図９は切削加工を施した後の状態である。
図８、９のグラフで、横軸はキャリパボディ１０を等分したときの各切片部の位置を示し、縦軸は各切片部の体積を示す。なお、図８、９で柱状グラフは、キャリパボディ１０を等分した各切片部をＡ〜Ｇの７群に区分したときの各群の体積（該当群内の切片部の体積を加えたもの）を示す。
表１、２に各部位の体積と、各群の体積を示す。表１は切削加工前、表２は切削加工後のデータである。
【００２７】
【表１】
0003955168.tif 000002
【００２８】
【表２】
0003955168.tif 000003
【００２９】
キャリパボディ１０を各切片部に区分してみると、切片部の体積は、比較的肉厚に形成されるキャリパボディ１０の中央部が大きくなることがわかる。上記のように、Ａ〜Ｇの７群に分けるのは、鋳型に溶湯を注入する場合、図５に示すように、キャビティの上部から溶湯が注入されるから、溶湯の回り込み性を考慮すると、形状的にまとまりのある部位で区分することに意味があると考えられるからである。
【００３０】
Ａ、Ｂ及びＣ部位は、キャリパボディ１０のシリンダ２０に相当し、溶湯が注入される上部位置に相当する。Ｄ部位は溶湯の注入方向から見ると、鋳型の略中央位置にあって、図８、９に示すように、もっとも体積分布が大きいところである。また、Ｅ、Ｆ及びＧ部位は比較的体積が小さい部位であり、溶湯の注入方向が屈曲する反力爪３０のように、溶湯の回り込みが問題となる部位である。
【００３１】
これらのキャリパボディ１０の形状とＡ〜Ｇの各部の体積分布、各部での溶湯の回り込み性を考慮すると、重力鋳造方法によってキャリパボディ１０を鋳造する場合、鋳造品の品質にキャビティ１０の各部の体積が影響を与えるものと考え、図７のＡ、Ｂ、Ｃ部（シリンダ２０の部位）と、もっとも体積比が大きいＤ部と、Ｅ、Ｆ、Ｇ部（反力爪３０とブリッジ４０の部位）との３部に分け、これらの体積比を指標として、製品の良否を実験した。
なお、以下で、作用部という場合は、摩擦パッドに作用を及ぼすＡ、Ｂ、Ｃ部をいい、反作用部という場合はＥ、Ｆ、Ｇ部をいう。また、中央部とはシリンダとブリッジとの間の厚肉に形成された接続部分Ｄ部のことをいう。また、鋳型のキャビティで、上記作用部、反作用部、中央部を成型する部位を各々作用部室、反作用部室、中央部室という。
【００３２】
図１０は、鋳造後の製品について、中央部と作用部の体積比を指標として鋳造後の製品のひけを調べた結果を示す。横軸は中央部の体積を反作用部の体積で除した値である。
この実験結果によると、（中央部／反作用部）の値が０．６〜１．２５の範囲にある場合には鋳造品にはひけがなく、良品を得ることができ、（中央部／反作用部）の値が０．６未満の場合には、反作用部にひけが発生し、（中央部／反作用部）の値が１．２５よりも大きくなると中央部にひけが生じることがわかる。なお、図８に示す切削加工前の製品では、（中央部／反作用部）の値は０．９、図９に示す切削加工後の製品例で、（中央部／反作用部）の値は０．８２である。
【００３３】
このような、中央部と反作用部との体積比の関係は、中央部と反作用部の体積比が０．６〜１．２５の範囲にある場合には、鋳造注湯後、先に溶湯が入っていく反作用部（反作用部室）から凝固が始まり、中央部（中央部室）の凝固の遅い部分へと溶湯の凝固が進行していくが、反作用部が凝固によってその体積が縮小しても、その体積比による補給効果により、凝固の遅い中央部から溶湯の補給が継続できるので、反作用部にひけが発生しないようになったものと考えられる。これによって、キャリパボディの反作用部の剛性が十分に確保される。
【００３４】
図１１は、鋳造後の製品について、中央部と作用部の体積比を指標として鋳造後の製品のひけを調べた結果を示す。横軸は中央部の体積を作用部の体積で除した値である。
この実験結果によると、（中央部／作用部）の値が０．７〜１．３５の範囲にある場合には鋳造品にはひけがなく、良品を得ることができ、（中央部／作用部）の値が０．７未満の場合には、作用部にひけが発生し、（中央部／作用部）の値が１．３５よりも大きくなると中央部にひけが生じることがわかる。なお、図８に示す切削加工前の製品で、（中央部／作用部）の値は１．０４、図９に示す切削加工後の製品で、（中央部／作用部）の値は１．０３である。
【００３５】
この、中央部と作用部との関係は、中央部と作用部との体積比を０．７〜１．３５とすることにより、中央部の凝固が、上記反作用部に溶湯を補給しつつ、その体積比による補給効果により、中央部よりも凝固の開始が遅い作用部より溶湯の補給が継続されるので、中央部にひけが発生しないものと考えられ、これによってキャリパボディの中央部の剛性が十分に確保される。
また、作用部については、ゲートを介して押し湯によって溶湯が補給されるので、作用部にひけが発生せず、作用部の剛性が十分に確保される。
【００３６】
車両用ディスクブレーキのキャリパボディを鋳造によって製造する場合、とくに重力鋳造方法による場合は、溶湯に圧力を加えて鋳造しないから、ひけ等のない良好な鋳造ができるようにするには、鋳型のキャビティ内における湯回り性、凝固特性が問題となる。キャリパボディのように、複雑な形状を有し、肉厚比差の大きい製品を鋳造する場合は、押し湯効果による溶湯の補給とともに、反作用部、中央部、作用部の各部の容積比を適正範囲に設定することによって、各部にひけが発生せず、歩留まりの良い、剛性を十分に確保した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が可能になる。
【００３７】
【発明の効果】
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およびキャリパボディによれば、上述したように、注湯後、先に溶湯が入っていく反作用部から凝固が始まり、中央部の凝固の遅い部分へと溶湯の凝固が進行していくが、反作用部が凝固によってその体積が縮小しても、凝固の遅い中央部から溶湯の補給が継続できるので、反作用部にひけが発生せず、反作用部の剛性が十分に確保され、また、中央部の凝固が、上記反作用部に溶湯を補給しつつ、中央部よりも凝固の開始が遅い作用部より溶湯の補給が継続されるので、中央部にひけが発生せず、中央部の剛性が十分に確保され、また、作用部については、ゲートを介して押し湯によって溶湯が補給されるので、作用部にひけが発生せず、作用部の剛性が十分に確保される。したがって、比較的に容易な鋳造方法である重力鋳造方法であっても、キャビティ内での指向性凝固と連続した補給効果によって、複雑かつ肉厚比差の大きい車両用ディスクブレーキのキャリパボディであっても、各部にひけが発生せず、歩留まりも向上し、十分な剛性を備えた車両用ディスクブレーキのキャリパボディを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用ディスクブレーキのキャリパボディの一実施形態の上面図である。
【図２】車両用ディスクブレーキのキャリパボディの一実施形態の正面図である。
【図３】車両用ディスクブレーキのキャリパボディの一実施形態の側面断面図である。
【図４】摩擦パッドによりディスクロータを押接する構成を示す説明図である。
【図５】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示す説明図である。
【図６】シリンダから反力爪側に溶湯が回る様子を示す説明図である。
【図７】キャリパボディの各部の体積を計測するために等間隔で区分した様子を示す説明図である。
【図８】鋳造後、切削加工前の状態での実施形態のキャリパボディの各切片部の体積を計測した結果を示すグラフである。
【図９】鋳造後、切削加工した状態での実施形態のキャリパボディの各切片部の体積を示すグラフである。
【図１０】中央部室／反作用部室の値を指標としてキャリパボディの鋳造品のひけの発生を実験した結果を示すグラフである。
【図１１】中央部室／作用部室の値を指標としてキャリパボディの鋳造品のひけの発生を実験した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  キャリパボディ
１２  ディスクロータ
１４  摩擦パッド
２０  シリンダ
２２  ピストン
２４  ユニオン孔
３０  反力爪
３２  切り欠き
４０  ブリッジ
４２  中子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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