(57)【要約】【課題】シェル中子を用いることなくキャリパボディを鋳造し、型ばらしや仕上げ加工の工程を容易且つ短時間で行う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製造方法及びキャリパボディを提供する。【解決手段】モノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法において、金属製の中空中２１を製作する中子製作工程と、キャリパボディ３の鋳造型２０内に中空中子２１を配置してキャリパボディ３を鋳造するキャリパボディ鋳造工程と、鋳造したキャリパボディ３内に中空中子２１を残した状態で仕上げ加工を行う仕上げ工程とを含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを鋳造型にて一体形成するとともに、前記作用部に設けられるシリンダ孔と、前記作用部及びブリッジ部に囲まれた開口部とを鋳造時に中子にて形成するモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法において、金属製の中空中子を製作する中子製作工程と、キャリパボディの鋳造型内に前記中空中子を配置してキャリパボディを鋳造するキャリパボディ鋳造工程と、鋳造したキャリパボディ内に前記中空中子を残した状態で仕上げ加工を行う仕上げ工程とを含む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製造方法。
【請求項２】
前記中空中子は、中子鋳造型と中子鋳造用シェル中子との間に形成されるキャビティに金属溶湯を注入して鋳造されることを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
【請求項３】
前記中空中子は、複数の中空中子分割体をダイカストにて形成した後、前記中空中子分割体を接合して形成されることを特徴とする請求項１記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
【請求項４】
前記キャリパボディ及び前記中空中子は、アルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法。
【請求項５】
ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを鋳造型にて一体形成するとともに、前記作用部に設けられるシリンダ孔と、前記作用部及びブリッジ部に囲まれた開口部とを鋳造時に中子にて形成するモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、キャリパボディ鋳造時に金属製の中空中子を用いて前記シリンダ孔の下穴が形成され、鋳造後の前記中空中子を残した状態の前記下穴におけるピストン摺動面に仕上げ加工が施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６】
前記キャリパボディ及び前記中空中子は、アルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造されていることを特徴とする請求項５記載の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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディに係り、詳しくは、ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを一体に形成したモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを鋳造型にて一体形成したキャリパボディでは、シリンダ孔と、作用部及びブリッジ部に囲まれた開口部とは、鋳造時に中子にて形成されている。中子としては、通常、樹脂を被覆した珪砂（シェル砂）を熱で固めたシェル中子が用いられており、キャリパボディは、鋳造型内に前記シェル中子を配置し、鋳造型とシェル中子との間に画成されるキャビティに、例えば、アルミニウム合金等の溶湯が注入される。そして、冷却後に型ばらしを行い、シェル中子を除去してから仕上げ加工を施すことでキャリパボディを製造するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１６３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のように、中子としてシェル中子を用いるものでは、砂落ちが発生して製品の外観を損なうことがあり、また、型ばらし後のシェル砂の除去が不十分だと、シェル砂が熱処理炉内に落ちてシェル砂の除去処理に時間が掛かり歩留まりが悪くなる虞がある。また、仕上げ加工の際の加工刃に刃こぼれを発生させることもあった。
【０００４】
そこで本発明は、製品製造過程において直接シェル中子を用いることなくキャリパボディを鋳造し、型ばらしや仕上げ加工の工程を容易且つ短時間で行う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製造方法及びキャリパボディを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明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は、ディスクロータを挟んで対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを鋳造型にて一体形成するとともに、前記作用部に設けられるシリンダ孔と、前記作用部及びブリッジ部に囲まれた開口部とを鋳造時に中子にて形成するモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法において、金属製の中空中子を製作する中子製作工程と、キャリパボディの鋳造型内に前記中空中子を配置してキャリパボディを鋳造するキャリパボディ鋳造工程と、鋳造したキャリパボディ内に前記中空中子を残した状態で仕上げ加工を行う仕上げ工程とを含むことを特徴とし、前記中空中子は、中子鋳造型と中子鋳造用シェル中子との間に形成されるキャビティに金属溶湯を注入して鋳造されるものでもよく、また、複数の中空中子分割体をダイカストにて形成した後、前記中空中子分割体を接合して形成されるものでもよい。さらに、前記キャリパボディ及び前記中空中子は、アルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造されると好適である。
【０００６】
また、本発明の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対向配置される一対の作用部とディスクロータの外側を跨ぐブリッジ部とを鋳造型にて一体形成するとともに、前記作用部に設けられるシリンダ孔と、前記作用部及びブリッジ部に囲まれた開口部とを鋳造時に中子にて形成するモノコック構造ピストン対向型の車両用ディスクブレーキのキャリパボディにおいて、キャリパボディ鋳造時に金属製の中空中子を用いて前記シリンダ孔の下穴が形成され、鋳造後の前記中空中子を残した状態の前記下穴におけるピストン摺動面に仕上げ加工が施されていることを特徴とし、前記キャリパボディ及び前記中空中子は、アルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造されると好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディによれば、中子として金属製の中空中子を用いることにより、キャリパボディ鋳造時に、砂落ちを引き起こすことがなく、熱処理炉にシェル砂が落ちる虞がない。また、シェル砂が鋳造品に付着することがなく、外観不良を防止することができるとともに、仕上げ加工の際に、付着したシェル砂により刃こぼれを発生させることがない。
【０００８】
金属製の中空中子をシェル中子を用いて形成するものでは、中空中子を安価に形成でき、鋳造した中空中子からシェル中子の砂を完全に除去させてから、キャリパボディ鋳造用の中子として適用させることができることから、キャリパボディ鋳造用の鋳造型内にシェル砂が落下したり、鋳造品にシェル砂が付着することがない。
【０００９】
金属製の中空中子をダイカストにて形成するものでは、シェル中子を用いて形成されるものよりも寸法精度の良い中子を形成することができることから、仕上げ加工に要する時間を短縮させることができる。
【００１０】
また、キャリパボディと中空中子とをアルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造することにより、キャリパボディの軽量化を図ることができ、また、中空中子の鋳造も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１乃至図８は本発明の一形態例を示す車両用ディスクブレーキを示す図で、図１は図５のI-I断面図、図２は図５のII-II断面図、図３は中子鋳造時の説明図、図４はキャリパボディ鋳造時に説明図、図５はディスクブレーキの正面図、図６は図７のVI−VI断面図、図７はディスクブレーキの平面図、図８はディスクブレーキの斜視図である。
【００１２】
ディスクブレーキ１は、車両前進時に車輪と共に矢印Ａ方向に回転するディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の作用部３ａ，３ｂを、ディスクロータ２の外周を跨ぐブリッジ部３ｃと共に鋳造によって一体成形したモノコック構造のキャリパボディ３を有しており、該キャリパボディ３のディスクロータ外周側には、作用部３ａ，３ｂ及びブリッジ部３ｃに囲まれた開口部３ｄが設けられている。
【００１３】
各作用部３ａ，３ｂには、ディスクロータ２側が開口したシリンダ孔４が２個ずつ対向するようにしてそれぞれ設けられている。各シリンダ孔４内には、ピストン５がピストンシール６とダストシール７とを介して収容されており、４ポットのピストン対向型に形成され、各シリンダ孔４の底部と各ピストン５の底面との間には、作動液が供給される液圧室８がそれぞれ画成されている。
【００１４】
シリンダ孔４は、底部側に大径部４ａ、開口側に小径部４ｂが連続して形成され、開口側には、ディスクロータ２を挟むようにしてライニング９ａと裏板９ｂとからなる摩擦パッド９がそれぞれ対向配置されている。この摩擦パッド９は、前記開口部３ｄにディスクロータ外周を跨いでディスク軸方向に掛け渡されたハンガーピン１０によって裏板９ｂが吊持され、ディスク回入側及び回出側にそれぞれ設けられたトルク受部３ｅ，３ｆの間でディスク軸方向に移動可能となっている。
【００１５】
一方の作用部３ａのディスク回入側及び回出側には、ディスク半径方向の取付ボルト挿通孔３ｇ，３ｇが設けられており、この取付ボルト挿通孔３ｇ，３ｇに挿通した取付ボルトを車体側に設けられているキャリパ取付部に螺着することにより、キャリパボディ３が車体に取り付けられる。
【００１６】
各作用部３ａ，３ｂ内には、隣接する液圧室８同士を連通させるための液圧室側連通部１１，１１が設けられる。また、キャリパボディ３のディスクブレーキ回出側には、一方の作用部３ａから他方の作用部３ａのディスクブレーキ回出側の液圧室８に向けて第１液通孔１２が、他方の作用部３ａから一方の作用部３ａのディスクブレーキ回出側の液圧室８に向けて第２液通孔１３がそれぞれ穿設され、これら第１液通孔１２と第２液通孔１３とを交差させている。第１液通孔１２の外面開口部にはユニオン孔３ｈが、第２液通孔１３にはブリューダ孔がそれぞれ形成され、ユニオン孔３ｈにはブレーキホースのユニオンボルトが、ブリューダ孔にはブリューダスクリュ１４がそれぞれ螺着される。
【００１７】
このようなキャリパボディ３を鋳造によって製造する際には、キャリパボディの外形を形成する上型２０ａと下型２０ｂとを備えた周知の金属製の鋳造型２０と、キャリパボディ３のディスク回入側及びディスク回出側に設けられるトルク受部３ｅ，３ｆを含む前記開口部３ｄを形成する部分及び前記シリンダ孔４を形成する部分に配設される金属製の中空中子２１とが用いられる。
【００１８】
本形態例の中空中子２１は、中子製作工程により製作される。例えば、図３に示されるように、中子鋳造型２２と中子鋳造用シェル中子２３とを用いて鋳造により製作することができる。中子鋳造用シェル中子２３は、周知の方法で形成され、例えば、中子鋳造用シェル中子２３の外形に対応した中子成形用の金型内にシェル砂を吹き込んで焼成した後、金型内から取り出すことによって得られる。中子鋳造型２２は、内部に中子鋳造用シェル中子２３が配置される上型２２ａと下型２２ｂとを有し、該上型２２ａと下型２２ｂと中子鋳造用シェル中子２３との間に形成されるキャビティ２４に、金属、例えばアルミニウム（アルミニウム合金を含む、以下同じ。）の溶湯を注入することにより、アルミニウム製の中空中子２１が鋳造される。次いで、型ばらしを行い、鋳造した中空中子２１内のシェル砂を、周知の砂除去装置を用いて、中空中子２１に形成された開口部２１ａから排出して中空中子２１からシェル砂を完全に除去する。また、必要に応じて熱処理炉内で熱処理を行う。
【００１９】
次いで、キャリパボディ鋳造工程によりキャリパボディが鋳造される。図４に示されるように、キャリパボディ３の外形を形成する前記鋳造型２０の上型２０ａと下型２０ｂとの間に、型部材２０ｃにより支持した前記中空中子２１を配置し、上型２０ａ，下型２０ｂ，型部材２０ｃと、中空中子２１との間に形成されるキャビティ２５に、中空中子２１と同種のアルミニウムの溶湯を注入する。
【００２０】
キャビティ２５に注入されたアルミニウムの溶湯は、中空中子２１と同種のアルミニウムであるから、溶湯に接触した中空中子２１の表面が溶融し、溶湯と一体化した状態で冷却され、鋳造されたキャリパボディ３の原型は、キャリパボディ３の本体部と、中空中子２１のシリンダ孔４の下穴部分及び開口部３ｄの部分とが一体化した状態となる。
【００２１】
このようにして鋳造されたキャリパボディ３の原型は、熱処理炉にて所定の熱処理が施された後、シリンダ孔４の下穴部分に対して、ピストン５が摺動するシリンダ孔４の小径部４ｂ及びピストンシール６を嵌着するピストンシール溝４ｃ、ダストシール７を嵌着するダストシール溝４ｄが所定の加工刃等によってそれぞれ仕上げ加工される。同様に、ロータ溝３ｉ，トルク受部３ｅ，３ｆ等に所定の仕上げ加工が施される。
【００２２】
このとき、シリンダ孔４の下穴部分における大径部４ａに相当する部分は、中空中子２１のこの部分の内径をピストン５の外径より大きくしておくことにより、大径部４ａに相当する部分は仕上げ加工を省略することができ、図１及び図２に示されるように、中空中子２１の面を残した状態とすることができる。このように、大径部４ａに相当する部分は、中空中子２１の面を残した状態としても、ピストン５の外周面と中空中子２１の面とが当接することがないので、ピストン５の摺動性を損なう虞がない。さらに、ブリッジ部３ｃのディスクロータ側面等においても、対応する中空中子２１の部分の形状や寸法を適切に設定しておくことにより、仕上げ加工を施さず、中空中子２１の面を残した状態とすることができる。従来は、シリンダ孔４の下穴部分では、中子の抜き勾配や砂除去性を考慮すると、シリンダ孔４の奥部を開口側に比べて小径に形成する必要があったが、前述のように、金属製の中空中子２１を用いて、鋳造の際に溶湯と中空中子２１とを一体化させ、中空中子２１を抜き取ることなく残した状態の鋳造品をキャリパボディ３の原型とすることにより、シリンダ孔４の奥部を開口側に比べて大径に形成することができるので、この部分の仕上げ加工を省略することが可能となる。
【００２３】
さらに、液圧室側連通部１１や各液通孔１２，１３等を形成することによって、前述のキャリパボディ３が製造される。本形態例のキャリパボディ３は、上述のようにしてシェル砂によるシェル中子を用いずに、金属製の中空中子２１を使用して製造されることから、シェル中子を用いてキャリパボディを鋳造するときのように、キャリパボディ鋳造時に、砂落ちを引き起こすことがなく、シェル砂が鋳造品に付着して外観不良等の欠陥が発生することを防止できるとともに、仕上げ加工の際に、付着したシェル砂により加工刃等が刃こぼれすることもなくなる。また、熱処理炉にシェル砂が落ちる虞もない。
【００２４】
さらに、中空中子２１をシェル中子を用いて形成することから、中空中子２１を安価に形成でき、鋳造した中空中子からシェル中子の砂を完全に除去した後、キャリパボディ鋳造用の中子として用いることから、キャリパボディ鋳造用の鋳造型２０内にシェル砂が落下したり、鋳造品にシェル砂が付着することがない。
【００２５】
また、キャリパボディ３と中空中子２１とを同種のアルミニウムでそれぞれ製造することにより、キャリパボディの軽量化を図ることができ、また、中空中子２１の鋳造も容易である。
【００２６】
なお、本発明は上述の形態例に限らず、中空中子は、複数の中空中子分割体、例えば中空中子を２個の半体に分割し、各半体をダイカストにて形成した後、該半体を接合して製作したものであってもよい。このようにダイカストにて製作するものでは、シェル中子を用いて形成されるものよりも寸法精度の良い中子を形成することができることから、仕上げ加工に要する時間を更に短縮させることができる。
【００２７】
また、キャリパボディと中空中子とは、アルミニウム又はアルミニウム合金でそれぞれ製造されるものに限らず、中空中子を形成する金属の溶融温度がキャリパボディを形成する金属の溶融温度と同等以上のものであれば、他の金属を用いることもできる。
【００２８】
さらに、４ポット対向型のキャリパボディに限らず、２ポット又は６ポット以上の対向型のキャリパボディにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図５のI-I断面図である。
【図２】図５のII-II断面図である。
【図３】本発明の一形態例を示す中子鋳造時の説明図である。
【図４】同じくキャリパボディ鋳造時に説明図である。
【図５】同じく車両用ディスクブレーキの正面図である。
【図６】図７のVI−VI断面図である。
【図７】同じく車両用ディスクブレーキの平面図である。
【図８】同じく車両用ディスクブレーキの斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ…作用部、３ｂ…作用部、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…開口部、３ｅ，３ｆ…トルク受部、３ｇ…取付ボルト挿通孔、３ｈ…ユニオン孔、３ｉ…ロータ溝、４…シリンダ孔、４ａ…大径部、４ｂ…小径部、４ｃ…ピストンシール溝、４ｄ…ダストシール溝、５…ピストン、６…ピストンシール、７…ダストシール、８…液圧室、９…摩擦パッド、９ａ…ライニング、９ｂ…裏板、１０…ハンガーピン、１１…液圧室側連通部、１２…第１液通孔、１３…第２液通孔、１４…ブリューダスクリュ、２０…鋳造型、２０ａ…上型、２０ｂ…下型、２０ｃ…型部材、２１…中空中子、２１ａ…開口部、２２…中子鋳造型、２２ａ…上型、２２ｂ…下型、２３…中子鋳造用シェル中子、２４，２５…キャビティ
【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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