(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造により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、
鋳造後に本体の一部について外表面を切除する際に、ディスクロータを跨ぐブリッジ部の側面部の外表面を切除し、
作用部と反作用部に挟まれたブリッジ部の中間に、ブリッジ部からの放熱性を向上させる切削面を形成し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２】
鋳造により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、
鋳造後に本体の一部について外表面を切除する際に、パーキングブレーキ機構装着部の端面を平坦面に切削し、パーキングブレーキ機構装着部からの放熱性を向上させる切削面を形成し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において、
本体の外表面を切除した部位が、本体と湯口部分とが接続された部位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４】
請求項１〜３のいずれか一項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、
本体がアルミニウムあるいはアルミニウム合金からな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５】
鋳造により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において、
鋳造後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を切除する際に、ディスクロータを跨ぐブリッジ部の側面部の外表面を切除し、
作用部と反作用部に挟まれたブリッジ部の中間に、ブリッジ部からの放熱性を向上させる切削面を形成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６】
鋳造により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において、
鋳造後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を切除する際に、パーキングブレーキ機構装着部の端面を平坦面に切削し、パーキングブレーキ機構装着部からの放熱性を向上させる切削面を形成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７】
請求項５または６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、
鋳造後に切除する部位を湯口に接続して鋳造し、湯口部分を本体から切断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８】
請求項６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、
前記パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位を鋳造型内で最も上位置とし、反作用部を成形する部位を最も下位置とし、湯口をパーキング機構装着部を成形する部位に接続し、キャビティに溶湯を注入して鋳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９】
請求項５〜８のいずれか一項記載の車両用ディスクブレーキの製造方法において、鋳造材料としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用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。
【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及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、液圧式作動機構を備えたディスクブレーキの主要部の構成を示す。このディスクブレーキは、キャリパボディの本体１０に、ブレーキペダルによって操作されるブレーキ用の液圧式作動機構と、ハンドレバーあるいはフットペダルによって操作されるパーキングブレーキ用の機械式作動機構とを設けたものである。キャリパボディの本体１０は、ディスクロータ２０の両側に対向配置される作用部１０ａ及び反力爪を備えた反作用部１０ｂと、作用部１０ａと反作用部１０ｂとをディスクロータ２０の外側を跨いで連結するブリッジ部１０ｃとを備える。２０がディスクロータ、１２ａ、１２ｂが摩擦パッドである。
【０００３】
作用部１０ａには液圧シリンダ１４が設けられ、液圧シリンダ１４にピストン１６が内蔵され、ピストン１６と液圧シリンダ１４の底部との間が液圧室に形成されて液圧式作動機構が構成される。１８は液圧シリンダ１４の基部側に形成したパーキングブレーキ機構装着部である。このパーキングブレーキ機構装着部１８は作用部１０ａと一体に方体形状に形成された部位であり、ハンドレバーあるいはフットペダルに連携するワイヤによって回動操作されるカム軸１９等のパーキングブレーキ用の機械的作動機構が装着される。
【０００４】
このようなディスクブレーキに用いられるキャリパボディは、鉄、アルミニウムといった材料を用いて鋳造によって製造される。キャリパボディを鋳造する一般的な鋳造法は重力鋳造方法によるもので、中子型等の複数の型を組み合わせてキャビティを形成した鋳造型に溶湯を注入し、キャビティに溶湯を充填して所定の形状に成形する。実際には、鋳造型を用いて作用部１０ａ、反作用部１０ｂ、ブリッジ部１０ｃを所定の形状に鋳造した後、液圧シリンダ１４の内面等の精度が要求される部位等について研削加工等の仕上げ加工を施して製品とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにディスクブレーキに用いられるキャリパボディは鋳造によって製造するから、仕上げ加工を施した部位を除いては、キャリパボディの外表面は鋳造面のままとなっている。この鋳造面は酸化されて酸化皮膜となることから、キャリパボディの熱伝導率を低下させ、キャリパボディの放熱性を阻害するという問題が生じる。
【０００６】
アルミニウム製のキャリパボディは、軽量でかつ所要の強度を有するとともに、熱伝導性に優れることから車両用ディスクブレーキとして好適に使用することが可能である。車両用ディスクブレーキではディスクロータと摩擦材との摩擦によって高熱が発生するから、熱伝導性の良好な材料を使用してキャリパボディを製作することはキャリパボディの熱放散性を高め、キャリパボディが過熱することを防止する。これにより、液圧シリンダ内が高温になることが防止され、ディスクブレーキを制御する作動液が過熱することを防止して信頼性の高いブレーキ操作が可能になる。
【０００７】
しかしながら、アルミニウムの鋳造面はきわめて酸化しやすく、鋳造型にアルミニウムの溶湯を注入する際にすでに溶湯の表面に酸化皮膜が形成されることからもわかるように、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて鋳造したキャリパボディの外表面はアルミニウムの酸化皮膜によって被覆された状態になる。鋳造面は、実際には小さな凹凸が形成された面であり、鋳造型のキャビティに溶湯が充填されていくにしたがって溶湯表面のアルミニウムの酸化皮膜がキャビティの内壁面に積み重なって鋳造されるようになる。この結果、鋳造面には一定の厚さに酸化皮膜が固まって形成され、この酸化皮膜がキャリパボディの熱伝導率を阻害するように作用する。このため、熱伝導率の優れたアルミニウム材を使用して鋳造して得たキャリパボディであっても、十分な放熱性を確保できない場合がある。
【０００８】
本発明は、このように鋳造によって製造されている従来の車両用ディスクブレーキのキャリパボディについての課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、キャリパボディの放熱性を向上させ、作動液等の過熱を防止して、さらに信頼性の高いブレーキ操作を可能とす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にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
すなわち、鋳造により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、鋳造後に本体の一部について外表面を切除する際に、ディスクロータを跨ぐブリッジ部の側面部の外表面を切除し、作用部と反作用部に挟まれたブリッジ部の中間に、ブリッジ部からの放熱性を向上させる切削面を形成したことを特徴とする。
また、鋳造により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、鋳造後に本体の一部について外表面を切除する際に、パーキングブレーキ機構装着部の端面を平坦面に切削し、パーキングブレーキ機構装着部からの放熱性を向上させる切削面を形成したことを特徴とする。
また、前記ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、本体の外表面を切除した部位が、本体と湯口部分とが接続された部位であることは、湯口部分と本体とを切断する加工によって、切断端面を放熱面とすることができる点で効果的である。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、本体がアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる製品については、本体の外表面を切除する加工によって、とくに効果的な放熱作用を奏することができる点で効果的である。
【００１０】
また、鋳造により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において、鋳造後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を切除する際に、ディスクロータを跨ぐブリッジ部の側面部の外表面を切除し、作用部と反作用部に挟まれたブリッジ部の中間に、ブリッジ部からの放熱性を向上させる切削面を形成することを特徴とする。
また、鋳造により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において、鋳造後、本体の一部について外表面を被覆する鋳造面を切除する際に、パーキングブレーキ機構装着部の端面を平坦面に切削し、パーキングブレーキ機構装着部からの放熱性を向上させる切削面を形成することを特徴とする。
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、鋳造後に切除する部位を湯口に接続して鋳造し、湯口部分を本体から切断することを特徴とする。
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、前記パーキングブレーキ機構装着部を成形する部位を鋳造型内で最も上位置とし、反作用部を成形する部位を最も下位置とし、湯口をパーキング機構装着部を成形する部位に接続し、キャビティに溶湯を注入して鋳造することを特徴とする。
また、前記車両用ディスクブレーキの製造方法において、鋳造材料としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面とともに詳細に説明する。
図１は車両用ディスクブレーキのキャリパボディを鋳造する方法を示す説明図である。同図で３０ａ、３０ｂは鋳造型３０の上型及び下型であり、３２及び３４は下型３０ｂと組み合わせて用いる中子型である。下型３０ｂと中子型３２、３４とを組み合わせることにより、鋳造型３０内にキャリパボディの本体１０を成形するキャビティ３６が形成される。３８はキャビティ３６に連通して配置した押湯部、４０は湯口である。
【００１２】
図示例の鋳造型３０ではキャビティ３６の配置を、キャリパボディの本体１０のパーキングブレーキ機構装着部１８を成形する部位３６ａを鋳造型３０内で最も上位置とし、反作用部１０ｂを成形する部位３６ｂを最も下位置としてキャリパボディの本体１０を鋳造型３０内で縦形に配置して鋳造する。湯口４０はパーキングブレーキ機構装着部１８を成形する部位に接続し、湯口４０から押湯部３８、パーキングブレーキ機構装着部１８を経由してキャビティ３６に溶湯を注入して鋳造する。
【００１３】
図１は、湯口４０からキャビティ３６に溶湯を注入し、キャビティ３６および押湯部３８を溶湯５０によって充填した状態を示す。押湯部３８はキャビティ３６内に溶湯５０を充填する際に、押湯部３８に充填されている溶湯５０の重量によってキャビティ３６に確実に溶湯５０を充填し、緻密に鋳造する作用と、溶湯５０が凝固する際の体積収縮に応じて溶湯５０を補充しヒケ等の欠陥が生じないようにする作用がある。本実施形態では、アルミニウムの溶湯をキャビティ３６に注入して鋳造したが、アルミニウム以外の鋳造材料を使用して鋳造する場合も同様に行うことができる。キャビティ３６内で溶湯が凝固した後、型開きして鋳造品を取り出しする。
【００１４】
図２、３、４は、図１に示す鋳造型３０を用いて鋳造した鋳造品に所要の加工を施して得られたキャリパボディの製品の構成を示す正面図、側面図、平面図である。
これら各図において、１０ａが作用部、１０ｂが反力爪を備えた反作用部、１０ｃが作用部１０ａと反作用部１０ｂとを連結するブリッジ部である。作用部１０ａには液圧シリンダ１４が成形され、液圧シリンダ１４の基部側に作用部１０ａと一体にパーキングブレーキ機構装着部１８が形成されている。
【００１５】
図１に示す鋳造型３０から取り出した鋳造品は、キャリパボディの本体１０のパーキングブレーキ機構装着部１８に押湯部３８内で凝固した金属が連結した状態のものであるから、まず、押湯部３８内で凝固した金属部分をパーキングブレーキ機構装着部１８から切断して除去する。
パーキングブレーキ機構装着部１８は、図４に示すように、方体形状（四角柱状）に成形されてる部位であり、押湯部３８内で凝固した金属をパーキングブレーキ機構装着部１８から切断して除去することによって端面が切断端面になる。本実施形態のキャリパボディでは、このパーキングブレーキ機構装着部１８の端面１８ａを平坦面に切削して切削面Ａとする。この切削加工によって切削面Ａはアルミニウムの光沢面になる。パーキングブレーキ機構装着部１８の端面を切削面とすることにより、パーキングブレーキ機構装着部１８側からの放熱性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、本実施形態のキャリパボディでは、図３に示すように、鋳造型３０から鋳造品を取り出した後、ブリッジ部１０ｃの両側面に切削加工を施してキャリパボディの本体１０の外表面を被覆している鋳造面を除去し、ブリッジ部１０ｃの両側面を切削面Ｂ、Ｂとする。この切削加工によって、切削面Ｂ、Ｂは平坦な光沢面となり、ブリッジ部１０ｃからの放熱性を好適に向上させることが可能となる。
図３に示すように、切削面Ｂ、Ｂは作用部１０ａと反作用部１０ｂに挟まれた中間に形成される。ブリッジ部１０ｃには、ディスクロータと摩擦材との摩擦による摩擦熱が作用部１０ａ及び反作用部１０ｂから伝導されるとともに、高温になるディスクロータからの熱が輻射される。したがって、ブリッジ部１０ｃからの放熱性を向上させることは、ブリッジ部１０ｃの周囲の熱による変形を抑えることができる点で有効である。
【００１７】
キャリパボディの製作にあたっては、鋳造後、液圧シリンダ１４の内周面を切削加工し、マスタシリンダと接続するユニオン孔等に切削加工を施すから、これらの切削加工工程中にブリッジ部１０ｃの側面部にも切削加工を施すことができる。切削加工工程でブリッジ部１０ｃに加工を施すことから、特別の加工装置も不要であり、容易に加工できるという利点がある。ブリッジ部１０ｃの側面部は外部に平坦状に露出する部位であり、簡単に切削加工を施すことが可能である。
【００１８】
なお、本実施形態では、ブリッジ部１０ｃからの放熱性を向上させるため、ブリッジ部１０ｃの側面に切削加工を施したが、ブリッジ部１０ｃ以外の本体１０の外表面の適宜部位に切削加工を施すことにより外表面の鋳造面を除去してキャリパボディの放熱性を向上させることができる。
キャリパボディの作用部１０ａに設けられる液圧シリンダは作動液が供給される液圧室を構成するから、この液圧室の放熱性を向上させることも重要である。液圧室が過熱して作動液が高温になりベーパロック現象が発生することが起こり得るからである。このため、液圧室の近傍部分のキャリパボディの外表面を切削加工して鋳造面を除去し、キャリパボディの放熱性を向上させる方法も有効である。
【００１９】
前述したように、本実施形態のキャリパボディでは液圧シリンダの底部側にパーキングブレーキ機構装着部１８を設けているから、このパーキングブレーキ機構装着部１８の端面を切削面とすることでパーキングブレーキ機構装着部１８からの放熱性を良好とし、液圧室の放熱性を向上させている。
パーキングブレーキ機構装着部を備えていないキャリパボディの場合も、液圧シリンダの底部側に湯口を接続する配置として鋳造することにより、湯口部分を接続部から切断する加工によって同時に切断端面が切削面となり、液圧室からの放熱性を良好にすることが可能となる。湯口部分を接続部から切断する加工と切断端面を切削面に加工する作業が同時に行える点で効果的である。
【００２０】
キャリパボディの外表面の所要部位に切削加工を施してキャリパボディの放熱性を向上させる方法は、アルミニウム鋳造品以外の鋳造品についても有効であるが、アルミニウム鋳造品の場合はキャリパボディの外表面にアルミニウムの酸化皮膜が形成されやすいこと、アルミニウムの酸化皮膜によって熱伝導が妨げられることから、キャリパボディの熱放散性が抑制されることから、アルミニウム鋳造品に適用してとくに有効である。
【００２１】
【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及びその製造方法によれば、上述したように、鋳造後に本体の外表面を切除することによって、本体の外表面を被覆している鋳造面を除去することができ、酸化皮膜によって妨げられているキャリパボディの熱伝導を良好にすることができ、キャリパボディの放熱性を向上させることができて、キャリパボディが過熱することを防止して、安定して信頼性の高いブレーキ操作を可能とするキャリパボディを提供することができる等の著効を奏する。
【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を鋳造によって製造する方法を示す説明図である。
【図２】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正面図である。
【図３】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側面図である。
【図４】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平面図である。
【図５】車両用ディスクブレーキの主要部の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  本体
１０ａ  作用部
１０ｂ  反作用部
１０ｃ  ブリッジ部
１４  液圧シリンダ
１６  ピストン
１８  パーキングブレーキ機構装着部
１９  カム軸
２０  ディスクロータ
３０  鋳造型
３０ａ  上型
３０ｂ  下型
３２、３４  中子型
３６  キャビティ
３８  押湯部
４０  湯口
５０  溶湯
【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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