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JPH109297A - Brake caliper and manufacture thereof - Google Patents

Brake caliper and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH109297A
JPH109297A JP18541296A JP18541296A JPH109297A JP H109297 A JPH109297 A JP H109297A JP 18541296 A JP18541296 A JP 18541296A JP 18541296 A JP18541296 A JP 18541296A JP H109297 A JPH109297 A JP H109297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foam
caliper
metal
yoke
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18541296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Uei
久雄 上井
Takehisa Inoue
武久 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akebono Brake Industry Co Ltd
Original Assignee
Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akebono Brake Industry Co Ltd filed Critical Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority to JP18541296A priority Critical patent/JPH109297A/en
Publication of JPH109297A publication Critical patent/JPH109297A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/60Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To distribute the composition of a caliper effectively and satisfy a strength and processing property simultaneously by molding and harmonizing and combining integrally a cylinder part by a matrix metal impregnated in a yoke part form. SOLUTION: In a yoke part in which rigidity is required, the yoke part form 20 is made by molding a seramics material like a seramic fiber, a whisker and a particle. Meanwhile, in a cylinder part, the form 22 of a real size is made by a high temperature burnt down material of a styrol foam and jointed integrally with the yoke part form 20 so as to make a caliper form 24. At this time, a projection 23 formed on a bridge part 10 is inserted and combined strongly to a recessed groove 25 formed in the other cylinder part side. A metal matrix is formed to the inside of a die forming the outer periphery of this form 24 by a metal cover material 26 and by impregnating aluminium metal or its alloy into the gap in the form 20 and also a metal mass is formed by filling a melted metal in the gap burning a styrol foam by a high temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキキャリパお
よびその製造方法に係り、特にディスクブレーキの強度
メンバーとしてのキャリパの組成を効果的に配分して、
強度と加工性の両者を同時に満足させることができるよ
うにしたブレーキキャリパおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake caliper and a method for manufacturing the same, and more particularly to a brake caliper, which effectively distributes the composition of the caliper as a strength member of a disc brake.
The present invention relates to a brake caliper capable of simultaneously satisfying both strength and workability, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディスクブレーキは、固定サポートにガ
イドピンを含む支持機構を介してキャリパをディスクロ
ータの軸方向に移動可能に組み付けている。キャリパに
はロータに摩擦パッドを押し付けることができるように
液圧手段が取り付けられており、液圧手段を作動するこ
とにより、液圧手段のピストンにより一方の摩擦パッド
をロータに圧接させるとともに、反作用によりキャリパ
爪部によって他方の摩擦パッドをロータに圧接させる。
このようなキャリパには制動作用に伴って大きな応力が
発生するため、充分な剛性が要求されるとともに、軽量
化の要請が高いものとなっている。
2. Description of the Related Art In a disk brake, a caliper is mounted on a fixed support via a support mechanism including a guide pin so as to be movable in the axial direction of a disk rotor. Hydraulic means is attached to the caliper so that the friction pad can be pressed against the rotor, and by operating the hydraulic means, the piston of the hydraulic means presses one friction pad against the rotor and reacts Then, the other friction pad is pressed against the rotor by the caliper claw portion.
Since a large stress is generated in such a caliper due to a braking action, sufficient caliper is required, and a demand for weight reduction is high.

【0003】このような観点から、アルミニウム若しく
はアルミニウム合金によりキャリパを製作することが行
われているが、剛性が小さいために、溶融アルミニウム
中にアルミナや炭化珪素などのセラミックス材料を混入
させた強化複合材を用いて製造している例がある。しか
し、基材のアルミニウムと混合されるセラミックス材料
の比重の違いから、溶融アルミニウム中に均等に強化材
を分散させることができず、製造された製品の強化材分
布が不均一となって、強度の均一性が得られないという
欠点があった。
[0003] From such a viewpoint, a caliper is manufactured from aluminum or an aluminum alloy. However, because of its low rigidity, a reinforced composite in which a ceramic material such as alumina or silicon carbide is mixed into molten aluminum is used. There is an example of manufacturing using materials. However, due to the difference in the specific gravity of the ceramic material mixed with the aluminum base material, it is not possible to disperse the reinforcing material evenly in the molten aluminum, and the reinforcing material distribution of the manufactured product becomes uneven, However, there was a drawback that uniformity was not obtained.

【0004】このため、強化材を均一に分散させること
ができるように、強化材によりプリフォームを作成し、
これに金属を含浸させて形成する方法が提案されてい
る。特開平6−159405号には、アルミニウムまた
はその合金をベースにし、セラミック粒子を複合した材
料によりキャリパを製造することが示されている。これ
は高強度が必要なブリッジ部と、比較的強度を要しない
その他のシリンダ部等を別体として、セラミック粒子の
体積含有率を変えた構成としたものである。
[0004] For this reason, a preform is formed from the reinforcing material so that the reinforcing material can be uniformly dispersed.
There has been proposed a method in which a metal is impregnated with the metal to form the metal. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-159405 discloses that a caliper is manufactured from a material obtained by combining ceramic particles based on aluminum or an alloy thereof. This has a structure in which the volume content of ceramic particles is changed by separately providing a bridge portion requiring high strength and another cylinder portion which does not require relatively high strength.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の手法
によりアルミニウム複合材でブレーキキャリパを成形す
ると、複合材は切削加工性に劣るため、特にシリンダ穴
加工やガイドピン挿入穴等を加工することが極めて困難
であり、したがって、ドリル、タッピング加工に対して
複合材部分では刃具の摩耗が早く、量産化のネックにな
っていた。しかも、上記公報に記載の方法では、切削加
工作業については全く考慮しておらず、また、ブリッジ
部とシリンダ部とを別体で作成し、キャリパとしてはそ
の分割された両者の合わせ面の加工等のボルト締結のた
めの加工に加え、これらをボルト締めして一体化する必
要があり、組立に要する部品が多く、また、組み付け作
業工数も多くなっていた。
However, when a brake caliper is formed from an aluminum composite material by a conventional method, the composite material is inferior in machinability, so that it is particularly necessary to form a cylinder hole or a guide pin insertion hole. This is extremely difficult, and therefore, the cutting tool wears quickly in the composite material portion for drilling and tapping, which has been a bottleneck in mass production. In addition, in the method described in the above publication, the cutting work is not considered at all, and the bridge part and the cylinder part are formed separately, and the caliper is used to process the mating surface of the two parts. In addition to these processes for fastening bolts, it is necessary to integrate these components by bolting them together, so that many parts are required for assembling, and the number of assembling steps is increased.

【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、高
強度が要求されるヨーク部は高剛性構造とし、シリンダ
部は加工性を主体とした基材金属により構成するように
して強度配分をキャリパ機能に合わせて任意の構造とす
ることができ、かつ、これらを分離成形することなく一
体成形の構造としたブレーキキャリパおよびその製造方
法を提供することを目的とする。
The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and the yoke portion, which requires high strength, has a high rigidity structure, and the cylinder portion is made of a base metal mainly having workability so as to distribute strength. It is an object of the present invention to provide a brake caliper and a method of manufacturing the brake caliper, which can have any structure according to the caliper function, and which are integrally formed without separate molding.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るブレーキキャリパは、ヨーク部とシリ
ンダ部からなるブレーキキャリパであって、前記ヨーク
部にはセラミック繊維、ウィスカ、粒子等のセラミック
材によりほぼ実寸で成形されたフォームが内在され、こ
のヨーク部フォーム内に含浸させたマトリックス金属と
同一の金属により前記シリンダ部を成形し、前記ヨーク
部フォーム内金属基を介してシリンダ部金属を一体的に
融和結合させてなることを特徴とするものである。
To achieve the above object, a brake caliper according to the present invention is a brake caliper comprising a yoke portion and a cylinder portion, wherein the yoke portion has ceramic fibers, whiskers, particles and the like. A foam molded substantially in actual size from the ceramic material is embedded therein, and the cylinder portion is molded from the same metal as the matrix metal impregnated in the yoke portion foam, and the cylinder portion is formed via the metal base in the yoke portion foam. The present invention is characterized in that metals are integrally integrated with each other.

【0008】また、本発明に係るブレーキキャリパの製
造方法は、第1に、ブレーキキャリパの強度要求部形状
に相応してセラミックスフォームを形成し、その他の部
位を発泡スチロールなどの高温焼失材により形成し、こ
れらを接合一体化した後、高温下にて前記発泡スチロー
ル部分を焼失させた空間キャビティを形成し、これに金
属溶湯を含浸・充填させることによりフォーム内金属基
を介して金属マスを一体的に融和結合させてなることを
特徴とするものである。
In the method for manufacturing a brake caliper according to the present invention, first, a ceramic foam is formed in accordance with the shape of a portion requiring strength of the brake caliper, and the other portions are formed of a high-temperature burnable material such as styrene foam. After these are joined and integrated, a space cavity is formed by burning out the styrofoam portion at a high temperature, and impregnated and filled with a molten metal to integrally form the metal mass through the metal group in the foam. It is characterized by being integrated by fusion.

【0009】より具体的には、キャリパヨーク部をセラ
ミック繊維、ウィスカ、粒子等のセラミック材によりほ
ぼ実寸でフォーム成形し、高温焼失材によりシリンダ部
フォームを成形し、これらを接合一体化してキャリパフ
ォームを形成し、当該キャリパフォームの外表面を遮蔽
材で被い、これを加熱下においてキャリパ基材となる前
記アルミニウムまたはその合金を前記キャリパフォーム
内に充填させることにより前記シリンダフォーム内およ
びヨーク部セラミックフォームの空隙内に含浸させてキ
ャリパを製造する構成としたものである。
More specifically, the caliper yoke portion is formed of a ceramic material such as ceramic fibers, whiskers, particles, or the like to a substantially exact size, and the cylinder portion foam is formed of a high-temperature burnable material. Is formed, and the outer surface of the caliper foam is covered with a shielding material, and the aluminum or an alloy thereof serving as a caliper base material is filled in the caliper foam under heating to thereby form the ceramic in the cylinder foam and the yoke ceramic. The caliper is manufactured by impregnating in the voids of the foam.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るブレーキキ
ャリパおよびその製造方法の具体的実施の形態を図面を
参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of a brake caliper and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0011】キャリパ構成を大きく分類すると、図2〜
3に示しているように、ブリッジ部10とキャリパ爪部
12を含むヨーク部14と、固定サポートとガイドピン
により摺動支持機構をなすキャリパアーム部16を有し
かつ液圧手段を構成し加圧ピストンが組み込まれるシリ
ンダ部18とから成っている。ヨーク部14は制動操作
によってロータ軸方向に押し広げ作用を受け、あるいは
摩擦パッドからの制動力を直接受けるため、高剛性であ
ることが要求され、一方シリンダ部18は穴加工などが
施されるため切削加工性が良好であることが要求され
る。
The caliper configuration can be roughly classified as shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a yoke portion 14 including a bridge portion 10 and a caliper claw portion 12, a caliper arm portion 16 serving as a sliding support mechanism with a fixed support and a guide pin, and constituting a hydraulic means. And a cylinder section 18 into which a pressure piston is incorporated. The yoke portion 14 is required to have high rigidity because it is subjected to a spreading action in the axial direction of the rotor by the braking operation or directly receives the braking force from the friction pad, while the cylinder portion 18 is subjected to drilling or the like. Therefore, good cutting workability is required.

【0012】本発明は、ヨーク部14が補強材としての
セラミックス材に金属を含浸させた金属基マトリックス
複合体(Metal Matrix Composit
es:MMC)として構成され、一方のシリンダ部18
は素材金属による金属マスとして構成されることで、各
々に要求される機能を充足できるという知見に基づいて
いる。そして、ヨーク部14とシリンダ部18とが一体
で形成されるように、金属マトリックス複合体を構成し
ているマトリックス金属と、シリンダ部金属マスの金属
材料を同一にし、両部材が一体接合構造となって成形で
きるという知見に基づいているのである。
According to the present invention, a metal matrix composite in which a yoke portion 14 is made of a ceramic material as a reinforcing material impregnated with a metal (Metal Matrix Composite).
es: MMC) and one of the cylinder portions 18
Is based on the knowledge that the functions required for each can be satisfied by being configured as a metal mass made of a material metal. Then, the matrix metal constituting the metal matrix composite and the metal material of the cylinder portion metal mass are made identical so that the yoke portion 14 and the cylinder portion 18 are integrally formed, and the two members have an integrally joined structure. It is based on the knowledge that it can be formed into a shape.

【0013】このため、図1に示すように、剛性が要求
されるヨーク部14を、セラミックス材を用いてこれに
バインダを混合分散させて型に入れて押し固め、ヨーク
部フォーム20を作成するものとし、このフォームセラ
ミックス材を補強材として利用するようにしている。
For this reason, as shown in FIG. 1, a yoke part 14 requiring rigidity is mixed and dispersed in a ceramic material using a binder, put into a mold, and pressed to form a yoke part foam 20. The foam ceramic material is used as a reinforcing material.

【0014】一方、シリンダ部18は発泡スチロール等
の高温焼失材により、やはり実寸でフォーム22を作成
する。これを前記ヨーク部フォーム20と接合一体化す
ることで、キャリパフォーム24とするのである(図1
(2))。このときヨーク部フォーム20とシリンダ部
フォーム22との接合を嵌合構造とすることにより、接
合性が良好になるとともに、製造されたキャリパの強度
を確保することができる。これは図3に示すように、ブ
リッジ部10のインナ側の左右内周部分に突起23を形
成し、他方シリンダ部18側に凹溝25を形成してこれ
らが嵌合結合されるようにしている。
On the other hand, the cylinder part 18 is also made of a foam 22 or the like by using a high-temperature burnt material to form the foam 22 in the actual size. This is joined to the yoke part form 20 to form a caliper form 24 (FIG. 1).
(2)). At this time, by joining the yoke part foam 20 and the cylinder part foam 22 with a fitting structure, the jointability is improved and the strength of the manufactured caliper can be ensured. As shown in FIG. 3, the protrusions 23 are formed on the inner left and right inner peripheral portions of the bridge portion 10 and the concave grooves 25 are formed on the cylinder portion 18 side so that they are fitted and connected. I have.

【0015】そして、セラミックスフォームと発泡スチ
ロールフォームの接合体からなるキャリパフォーム24
の外周を金属遮蔽材26で被って、いわゆる型を形成
し、内部にアルミニウム金属あるいはその合金を充填さ
せ、この溶融金属を前記ヨーク部フォーム20内の空隙
へ含浸させて金属マトリックスを形成するとともに、発
泡スチロールを高温により焼失させるとともにこの焼失
空間に溶融金属を充填し金属マスを成形するのである。
A caliper foam 24 made of a joined body of ceramic foam and styrofoam foam.
Is covered with a metal shielding material 26 to form a so-called mold, the inside of which is filled with aluminum metal or an alloy thereof, and the molten metal is impregnated into voids in the yoke foam 20 to form a metal matrix. In addition, the styrofoam is burned off by high temperature, and the burnt-out space is filled with a molten metal to form a metal mass.

【0016】ここで、ヨーク部フォーム22の空隙への
金属含浸に際して、金属表面張力が含浸阻害の要因とな
るため、遠心または加圧押込みをなすようにしてもよい
が、ヨーク部フォーム22の強化材表面を窒化マグネシ
ウムでコーティングして溶湯表面張力緩和をなすように
することが望ましい。このため、ヨーク部フォーム22
の素材中にマグネシウム金属を1重量%程度混合し、ア
ルミニウム溶融金属含浸に際して窒素雰囲気中で作業を
行わせるようにすればよい。もちろん、ヨーク部フォー
ム22のセラミックス粒子や繊維等の表面に窒化マグネ
シウムをCVDコーティングする等の手法を採用するこ
ともできる。
Here, when impregnating the voids of the yoke foam 22 with metal, the surface tension of the metal is a factor of impairment of impregnation. Therefore, centrifugal or press-in may be performed. It is desirable to coat the material surface with magnesium nitride so as to reduce the surface tension of the molten metal. For this reason, the yoke part form 22
About 1% by weight of magnesium metal is mixed in the raw material, and the operation may be performed in a nitrogen atmosphere at the time of impregnation of molten aluminum. Of course, it is also possible to adopt a technique such as CVD coating of the surface of the ceramic particles or fibers of the yoke part form 22 with magnesium nitride.

【0017】以下、本発明のブレーキキャリパの製造方
法を図4を参照して具体的製法に基づいて説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the brake caliper of the present invention will be described based on a specific manufacturing method with reference to FIG.

【0018】(A)ヨーク部フォーム成形工程 ヨーク部に相当するフォームはセラミックス材料を用い
て作成される。セラミックス材料としてはアルミナ(A
23)、炭化珪素(SiC)等の周知の材料を1種若
しくは2種以上用いればよい。このセラミックス材料は
繊維、ウィスカ、粒子等のいずれの形態でもよいが、成
形性の観点からは粒子を用いることが望ましい。したが
って、例えば強化材としてアルミナ粉末を用い、これを
混合機に供給するとともに、バインダを混合して分散さ
せ、これを成形機によりヨーク部形状となるように実寸
でフォーム成形する。
(A) Yoke Portion Form Forming Step A foam corresponding to the yoke portion is prepared using a ceramic material. Alumina (A
One or more known materials such as l 2 O 3 ) and silicon carbide (SiC) may be used. This ceramic material may be in any form of fibers, whiskers, particles or the like, but it is desirable to use particles from the viewpoint of moldability. Therefore, for example, alumina powder is used as a reinforcing material, supplied to a mixer, mixed with a binder and dispersed, and then foam-formed in a real size by a molding machine to have a yoke shape.

【0019】バインダとしてはケイ酸ソーダ、リン酸ア
ルミ、コロイダルシリカ等を用いればよい。このとき、
セラミックス材料の粒子径を適宜選定することにより、
任意に空孔率を調整することができ、セラミック材料の
体積含有率を調整することができる。この体積含有率が
大きければ剛性は増すが、キャリパのように繰り返し応
力を受ける場合には靱性が高いことが必要である。この
ため、ヨーク部フォームは体積含有率が10〜60%が
有効である。
As the binder, sodium silicate, aluminum phosphate, colloidal silica or the like may be used. At this time,
By appropriately selecting the particle size of the ceramic material,
The porosity can be arbitrarily adjusted, and the volume content of the ceramic material can be adjusted. If the volume content is large, the rigidity is increased, but if it is subjected to repeated stress as in a caliper, it is necessary to have high toughness. Therefore, it is effective that the yoke foam has a volume content of 10 to 60%.

【0020】フォーム成形に際しては、ヨーク部形状に
相当するキャビティが形成された型にバインダを分散さ
せたセラミック材料を入れるて常温で最初に押し固め
る。そしてこれを後工程で説明するように、徐々に10
0〜400℃まで加熱し、ヨーク部フォームとして作成
する。この加熱温度はバインダが焼失する温度でよく、
一般的には150℃程度が望ましい。すなわち、セラミ
ックス材料とバインダとの混合体が粉末状態で結合接着
される程度の温度まで加熱して成形し、フォーム形状を
実寸に保持させるのである。
In forming the foam, a ceramic material in which a binder is dispersed is put into a mold having a cavity corresponding to the shape of a yoke, and is first compacted at room temperature. Then, as will be described in a later step, gradually 10
Heat to 0 to 400 ° C. to make a yoke foam. This heating temperature may be a temperature at which the binder is burned off,
Generally, about 150 ° C. is desirable. That is, the mixture of the ceramic material and the binder is heated to a temperature at which the mixture of the ceramic material and the binder is bonded and bonded in a powder state, and the foam is maintained at the actual size.

【0021】(B)シリンダ部フォーム成形工程 シリンダ部は発泡スチロール等の高温で焼失する材料を
使用して成形する。すなわち、発泡成形機にて、シリン
ダ部に相当するキャビティを有する型に発泡材を充填し
てシリンダ部形状と同一形状の発泡スチロールフォーム
を形成する。このシリンダ部フォームは前記ヨーク部フ
ォームと組合わせ接合した形態が所望のブレーキキャリ
パと同一形態をなすように設定している。
(B) Cylinder Portion Form Forming Step The cylinder portion is formed using a material which is burned off at a high temperature, such as styrene foam. That is, a foaming material is filled in a mold having a cavity corresponding to a cylinder portion by a foaming molding machine to form a polystyrene foam having the same shape as the cylinder portion. The form of the cylinder part foam combined with the yoke part form is set so as to form the same form as the desired brake caliper.

【0022】(C)キャリパボディプリフォーム形成工
程 このシリンダ部フォームと前記ヨーク部フォームとの組
合わせ接合が良好に行われるように、ひいては金属同志
の融和結合が良好に行われるように、シリンダ部フォー
ム22には凹溝25を形成し、他方ヨーク部フォーム2
0にはこれに適合する突起23を形成して嵌合結合させ
るようにしている。これは図3の成形されたキャリパボ
ディに示しているように、ヨーク部フォームのブリッジ
インナ側における左右両側にフランジ突起を形成し、シ
リンダ部フォームにはこれを受け入れる溝を左右両側に
形成し、これらが嵌合されるものとしている。これらの
接合面はバインダにより結合しておけばよい。
(C) Step of forming caliper body preform The cylinder portion is formed so that the combined joining of the cylinder portion foam and the yoke portion foam is performed well, and furthermore, the fusion bonding of the metals is performed well. A concave groove 25 is formed in the foam 22, while the yoke portion foam 2 is formed.
A projection 23 conforming to this is formed at 0 and fitted and coupled. As shown in the molded caliper body of FIG. 3, flange protrusions are formed on the left and right sides on the bridge inner side of the yoke part foam, and grooves for receiving the flange projections are formed on the left and right sides of the cylinder part foam. These are to be fitted. These joining surfaces may be joined by a binder.

【0023】(D)金属遮蔽材の塗布工程 ヨーク部とシリンダ部を組合わせ、これを遮蔽材塗布装
置にて、外周部に金属遮蔽材を塗布してコーティング層
を形成する。この金属遮蔽材は後工程のアルミニウム充
填・含浸に際して、溶融アルミニウムに対する不透過性
があるが通気性を確保すればよく、微細な鱗片状黒鉛を
スラリー化剤を用いてスラリー状もしくはペースト状と
して外表面に塗布し、これを乾燥して遮蔽被膜型を形成
すればよい。
(D) Application Step of Metal Shielding Material The yoke portion and the cylinder portion are combined, and the metal shielding material is applied to the outer peripheral portion by a shielding material application device to form a coating layer. This metal shielding material has impermeability to molten aluminum when filling and impregnating aluminum in a later step, but it is sufficient to secure air permeability, and fine flake graphite is converted into a slurry or paste using a slurry agent. What is necessary is just to apply | coat to a surface and to dry this, and to form a shielding film type | mold.

【0024】(E)キャリパボディ型形成工程 ヨーク部とシリンダ部を組合わせたキャリパを炉にて昇
温し、ヨーク部のバインダを焼失させ、また、シリンダ
部の発泡スチロールを焼失させる。これは上記金属遮蔽
材を塗布後、常温下にあるキャリパボディフォームを乾
燥炉に投入し、当該乾燥炉にて徐々に400℃まで加熱
し、これによってヨーク部フォーム20内のバインダと
シリンダ部フォーム22を構成している発泡スチロール
を焼失させるようにしている。形成されたキャリパボデ
ィ型はヨーク部フォーム20にセラミックスフォームが
残存し、シリンダ部は空洞キャビティとなる。
(E) Caliper Body Forming Step The caliper in which the yoke and the cylinder are combined is heated in a furnace to burn out the binder in the yoke and burn out the styrene foam in the cylinder. This is because after applying the metal shielding material, the caliper body foam at room temperature is put into a drying furnace, and gradually heated to 400 ° C. in the drying furnace, whereby the binder in the yoke part foam 20 and the cylinder part foam are formed. Styrofoam constituting 22 is burned off. In the formed caliper body type, the ceramic foam remains on the yoke part foam 20, and the cylinder part becomes a hollow cavity.

【0025】(F)金属含浸工程 その後、このキャリパボディ型を型保持部材に載置固定
し、これを窒素ガス雰囲気で満たされているとともに、
基材金属としてのアルミニウム溶融温度である約750
〜850℃に昇温されている含浸炉に投入するが、ヨー
ク部フォーム20の熱衝撃によるクラックの発生を防止
するために、最初に予熱炉を通すようにしている。した
がって、予熱炉では先の乾燥炉にて400℃程度まで昇
温させているので、400℃から徐々に加熱するように
している。キャリパボディ型には予熱炉から含浸炉に移
動する途中でアルミ合金を注湯し、シリンダ部を満たす
とともに、ヨーク部のプリフォーム内にアルミ合金を溶
浸させることを考慮して、ヨーク部フォーム側の金属遮
蔽材が炉内雰囲気に晒されるように、キャリパボディ型
の配置形態を設定している。
(F) Metal Impregnation Step Thereafter, the caliper body mold is mounted and fixed on a mold holding member, and is filled with a nitrogen gas atmosphere.
The melting temperature of aluminum as a base metal is about 750
It is put into an impregnating furnace which has been heated to about 850 ° C., but is first passed through a preheating furnace in order to prevent cracks from occurring due to thermal shock of the yoke foam 20. Therefore, in the preheating furnace, since the temperature is raised to about 400 ° C. in the drying furnace, the heating is performed gradually from 400 ° C. For the caliper body type, the aluminum alloy is poured on the way from the preheating furnace to the impregnation furnace to fill the cylinder part, and in consideration of infiltrating the aluminum alloy into the preform of the yoke part, the yoke part foam The arrangement of the caliper body type is set so that the metal shielding material on the side is exposed to the furnace atmosphere.

【0026】含浸炉42内では、窒素ガスが金属遮蔽材
を通気してヨーク部フォーム20内に侵入し、フォーム
内マグネシウム金属と化学結合して窒化マグネシウムが
生成され、これがセラミックス材料に対するアルミ合金
の濡れ性を改善する。この結果、ヨーク部フォーム20
に対しアルミ合金溶湯が毛細管現象によりヨーク部フォ
ーム内の空隙に侵入し、いわゆるマトリックス金属を形
成する。一方、シリンダ部にはアルミ合金溶湯がそのま
ま充填され、当該部分はいわゆる金属マス状態となって
キャビティ形状そのままに形成されるのである。ヨーク
部フォーム内へのアルミ合金が含浸して外表面の金属遮
蔽材との境界面に達するまで含浸炉内で処理される。
In the impregnation furnace 42, nitrogen gas passes through the metal shielding material and penetrates into the yoke foam 20, and chemically bonds with the magnesium metal in the foam to form magnesium nitride, which is an aluminum alloy to ceramic material. Improves wettability. As a result, the yoke part form 20
On the other hand, the molten aluminum alloy penetrates into the voids in the yoke foam by capillary action, forming a so-called matrix metal. On the other hand, the cylinder portion is filled with the molten aluminum alloy as it is, and the portion becomes a so-called metal mass state and is formed in the same cavity shape. The aluminum alloy in the yoke foam is impregnated and treated in the impregnation furnace until the outer surface reaches the interface with the metal shielding material.

【0027】(G)冷却仕上げ工程 含浸炉から排出される成形品は次いで金属基材が固化す
るまで冷却処理するため冷却装置に供給される。ここで
金属は常温まで冷却され、図5に示すように、ヨーク部
ではセラミックスフォームを内在した状態で金属基セラ
ミックス組織となり(同図下半部)、シリンダ部では同
一金属マス構造となっている(同図上半部)。ヨーク部
のセラミックス間空隙に侵入した金属はいわゆる網目状
金属配置のマトリックス金属基であり、シリンダ部金属
マスとはそれらの境界面で融和結合した構造をなしてい
る。そして、作成されたキャリパボディのヨーク部とシ
リンダ部との嵌合部は、ヨーク部がシリンダ側へ凸部を
形成し嵌合していることによりキャリパは強度的に保た
れている。
(G) Cooling Finishing Step The molded product discharged from the impregnation furnace is then supplied to a cooling device for performing a cooling treatment until the metal base material is solidified. Here, the metal is cooled to room temperature, and as shown in FIG. 5, the yoke portion has a metal-based ceramic structure with the ceramic foam embedded therein (the lower half portion in FIG. 5), and the cylinder portion has the same metal mass structure. (Upper half of the figure). The metal that has penetrated into the gap between the ceramics in the yoke portion is a matrix metal base having a so-called mesh-like metal arrangement, and has a structure in which the metal mass in the cylinder portion is fusion-bonded at their boundary surface. The caliper in the fitting portion between the yoke portion and the cylinder portion of the caliper body thus formed is maintained strong because the yoke portion is fitted to the cylinder side by forming a convex portion.

【0028】以上のようにして作成したキャリパは、次
いで外表面の金属遮蔽材の除去処理が行われ、成形品の
表面をサンドブラストによって表面処理した後、製品と
して後工程の組立ラインにてキャリパアッセンブリとし
て組立られる。
The caliper prepared as described above is then subjected to a treatment for removing a metal shielding material on the outer surface, and the surface of the molded product is subjected to surface treatment by sandblasting. Assembled as

【0029】このキャリパは応力の高いヨーク部はヤン
グ率が高く、剛性良好であり、軽量化することが可能で
ある。
In the caliper, the yoke portion having a high stress has a high Young's modulus, good rigidity, and can be reduced in weight.

【0030】また、切削加工部はマトリックスのアルミ
合金のため、従来の加工設備及び刃具で対応可能であ
り、安価なキャリパを提供できる。
Further, since the cutting portion is a matrix aluminum alloy, conventional machining equipment and cutting tools can be used, and an inexpensive caliper can be provided.

【0031】なお、上述した方法は、キャリパをヨーク
部14とシリンダ部18とに分離して形成する方法につ
いて説明したが、図6〜図8に示すように、キャリパの
部分補強としても利用することができる。図6はキャリ
パの左右両側縁部分のみを補強しようとするもので、こ
れは補強部分30に相当するプリフォームを形成してお
き、その他の部分は発泡スチロールにより形成し、これ
らを結合一体化し、加熱して発泡スチロールとバインダ
を焼失させ、アルミニウム合金を補強部のセラミックス
フォーム内に含浸させると同時に、発泡スチロール部分
を焼失させ、ここには同一金属としてのアルミニウム合
金による金属マス構造として成形すればよい。
In the above-described method, the method of forming the caliper separately from the yoke portion 14 and the cylinder portion 18 has been described. However, as shown in FIGS. 6 to 8, the method is also used as a partial reinforcement of the caliper. be able to. FIG. 6 is intended to reinforce only the left and right side edges of the caliper. This is to form a preform corresponding to the reinforcing portion 30 and the other portions are formed of styrofoam. Then, the styrene foam and the binder are burned off, and the aluminum alloy is impregnated into the ceramic foam of the reinforcing portion, and at the same time, the styrofoam portion is burned off, and the metal mass structure may be formed by using an aluminum alloy as the same metal.

【0032】図7はキャリパ中に任意の部分(図示の例
ではキャリパ爪からブリッジを経由してシリンダ部に至
るロータ軸に平行な線に沿って補強材ブロックフォーム
32を複数配置形成し、その他を発泡スチロールによる
成形フォームとする場合を示している。また、図8は逆
にキャリパのほとんどを補強材として、図7の補強ブロ
ック相当部分を通常のアルミニウム合金による金属マス
として、すなわちアルミ単体部34として形成する例を
示している。いずれにしても、任意にある製品の一部を
セラミックスフォームにより形成し、他の部分を発泡ス
チロールにより形成し、これらを一体接合しつつ、型内
で加熱してバインダおよび発泡スチロール部分を焼失さ
せ、その後に金属溶湯を含浸・充填させることにより、
補強部分を任意の位置に配置し、その他の金属基との融
和結合を図ることにより、製品の強度が必要な部分のみ
の高剛性化することができる効果が得られる。
FIG. 7 shows an arrangement in which a plurality of reinforcing material block foams 32 are arranged along a line parallel to the rotor axis extending from the caliper claw to the cylinder portion via the bridge from the caliper claw. 8 shows a case in which almost all of the calipers are used as a reinforcing material, and a portion corresponding to the reinforcing block in FIG. In any case, a part of an arbitrary product is formed of ceramic foam, the other part is formed of styrene foam, and these are integrally joined and heated in a mold. By burning out the binder and styrene foam part, and then impregnating and filling the molten metal,
By arranging the reinforcing portion at an arbitrary position and achieving fusion bonding with other metal groups, an effect of increasing the rigidity of only the portion where the strength of the product is required can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はブレーキ
キャリパの製造方法であって、キャリパヨーク部をセラ
ミック繊維、ウィスカ、粒子等のセラミック材によりほ
ぼ実寸でフォーム成形し、高温焼失材によりシリンダ部
フォームを成形し、これらを接合一体化してキャリパフ
ォームを形成し、当該キャリパフォームの外表面を遮蔽
材で被い、これを加熱下においてキャリパ基材となる前
記アルミニウムまたはその合金を前記キャリパフォーム
内に充填させることにより前記シリンダフォーム内およ
びヨーク部セラミックフォームの空隙内に含浸させてキ
ャリパを製造するようにし、もってヨーク部にはセラミ
ック繊維、ウィスカ、粒子等のセラミック材によりほぼ
実寸で成形されたフォームが内在され、このヨーク部フ
ォーム内に含浸させたマトリックス金属と同一の金属に
より前記シリンダ部を成形し、前記ヨーク部フォーム内
金属基を介してシリンダ部金属を一体的に融和結合させ
た構成としたので、単なるアルミ合金キャリパと比べて
剛性が高く、ブレーキ性能が向上させることができると
ともに、シリンダ部等の切削加工が必要な部分は金属マ
スで構成しているため、この部分での加工処理が容易に
行われ、刃具の摩耗が少なく、剛性、加工性を同時に確
保することができるという優れた効果が得られる。
As described above, the present invention relates to a method for manufacturing a brake caliper, in which a caliper yoke portion is formed into a foam with a ceramic material such as ceramic fibers, whiskers, particles, etc. to a substantially actual size, and a cylinder is formed by a high temperature burnout material. The caliper foam is formed by forming a caliper foam, joining and integrating them to form a caliper foam, covering the outer surface of the caliper foam with a shielding material, and heating the aluminum or its alloy as a caliper base under heating. The caliper is manufactured by impregnating the inside of the cylinder foam and the gap of the yoke ceramic foam by filling the inside of the cylinder foam. Foam is embedded and impregnated in this yoke foam The cylinder part is molded from the same metal as the matrix metal, and the cylinder part metal is integrated and fused together via the metal base in the yoke part form. High, brake performance can be improved, and the parts that require cutting, such as the cylinder part, are made of metal mass, so processing in this part is easily performed, and the wear of the cutting tool is small, An excellent effect that rigidity and workability can be secured at the same time is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ブレーキキャリパの製造過程のフォーム形成、
接合、金属遮蔽材の被覆工程の説明図である。
FIG. 1 shows the formation of a foam during the production process of a brake caliper,
It is explanatory drawing of the joining and the coating process of a metal shielding material.

【図2】製造されたキャリパの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the manufactured caliper.

【図3】同キャリパの部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the caliper.

【図4】本発明に係る製造方法の工程図である。FIG. 4 is a process chart of a manufacturing method according to the present invention.

【図5】ヨーク部とシリンダ部の接合界面部分の拡大模
式図である。
FIG. 5 is an enlarged schematic view of a joint interface between a yoke part and a cylinder part.

【図6】本発明の第2構成例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a second configuration example of the present invention.

【図7】本発明の第3構成例のキャリパ説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a caliper of a third configuration example of the present invention.

【図8】本発明の第4構成例のキャリパ説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a caliper of a fourth configuration example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ブリッジ部 12 キャリパ爪部 14 ヨーク部 16 キャリパアーム部 18 シリンダ部 20 ヨーク部フォーム 22 シリンダ部フォーム 23 突起 24 キャリパフォーム 25 凹溝 26 金属遮蔽材 30 補強材 32 補強材ブロックフォーム 34 アルミ単体部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bridge part 12 Caliper claw part 14 Yoke part 16 Caliper arm part 18 Cylinder part 20 Yoke part form 22 Cylinder part form 23 Projection 24 Caliper form 25 Depression groove 26 Metal shielding material 30 Reinforcement material 32 Reinforcement material block form 34 Aluminum single part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヨーク部とシリンダ部からなるブレーキ
キャリパであって、前記ヨーク部にはセラミック繊維、
ウィスカ、粒子等のセラミック材によりほぼ実寸で成形
されたフォームが内在され、このヨーク部フォーム内に
含浸させたマトリックス金属と同一の金属により前記シ
リンダ部を成形し、前記ヨーク部フォーム内金属基を介
してシリンダ部金属を一体的に融和結合させてなること
を特徴とするブレーキキャリパ。
1. A brake caliper comprising a yoke part and a cylinder part, wherein the yoke part has ceramic fibers,
Whiskers, foams formed by a ceramic material such as particles and the like in the actual size are inherent, and the cylinder portion is formed of the same metal as the matrix metal impregnated in the yoke portion foam, and the metal base in the yoke portion foam is formed. A brake caliper characterized in that a cylinder portion metal is integrated and fused together through a cylinder.
【請求項2】 ブレーキキャリパの強度要求部形状に相
応してセラミックスフォームを形成し、その他の部位を
発泡スチロールなどの高温焼失材により形成し、これら
を接合一体化した後、高温下にて前記発泡スチロール部
分を焼失させた空間キャビティを形成し、これに金属溶
湯を含浸・充填させることによりフォーム内金属基を介
して金属マスを一体的に融和結合させてなることを特徴
とするブレーキキャリパの製造方法。
2. A ceramic foam is formed in accordance with the shape of the required portion of the strength of the brake caliper, and other portions are formed of a high-temperature burnable material such as styrene foam. A method for manufacturing a brake caliper, comprising forming a space cavity in which a part is burned out, impregnating and filling a molten metal into the space cavity, and integrally integrating a metal mass via a metal group in the foam. .
【請求項3】 ブレーキキャリパの製造方法であって、
キャリパヨーク部をセラミック繊維、ウィスカ、粒子等
のセラミック材によりほぼ実寸でフォーム成形し、高温
焼失材によりシリンダ部フォームを成形し、これらを接
合一体化してキャリパフォームを形成し、当該キャリパ
フォームの外表面を遮蔽材で被い、これを加熱下におい
てキャリパ基材となる前記アルミニウムまたはその合金
を前記キャリパフォーム内に充填させることにより前記
シリンダフォーム内およびヨーク部セラミックフォーム
の空隙内に含浸させてキャリパを製造することを特徴と
するブレーキキャリパの製造方法。
3. A method of manufacturing a brake caliper, comprising:
The caliper yoke is formed from ceramic materials such as ceramic fibers, whiskers, particles, etc. to a substantially actual size, and the cylinder foam is formed from a high-temperature burnt material, and these are joined and integrated to form a caliper foam. The surface is covered with a shielding material, and the aluminum or an alloy thereof serving as a caliper base material is filled in the caliper foam under heating to impregnate the caliper in the cylinder foam and the gap of the yoke ceramic foam. And a method of manufacturing a brake caliper.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7232015B1 (en) 1999-10-29 2007-06-19 Nissin Kogyo Co., Ltd. Caliper body method of manufacturing caliper body of vehicular disc brake
US7318467B2 (en) 1999-10-29 2008-01-15 Nissin Kogyo Co., Ltd. Caliper body and method of manufacturing caliper body of vehicular disk brake

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