JP2016102573A - 車両用ブレーキ部品 - Google Patents

Abstract

【課題】必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れると共に、冷却性能を十分に確保できる、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパの構造を実現する。【解決手段】キャリパ１ａを、金属粉末を用いた粉末焼結法により製造し、トラス構造部８と中実部９とから構成する。このうちのトラス構造部８は、複数本の直線状の棒状片１０、１０をそれぞれ三角形状に組み合わせて成る複数のトラス部１１、１１を、三次元的に組み合わせる事により構成したもので、キャリパ１ａのうち、インナボディ、アウタボディ３ａ、連結部４ｃ、４ｄ、及び、センターブリッジ部５ａを構成する。これに対し、中実部９は、材料が詰まった部分であり、キャリパ１ａのうち、シリンダ部１２、車体取付部１３、トルク受部、及び、パッド支持部を構成する。【選択図】図１

Description

この発明は、自動車や二輪車等の車両を制動する為に利用するブレーキ装置を構成する、車両用ブレーキ部品の改良に関する。

自動車や二輪車（自転車を含む）等の車両を走行中に制動したり、車両の停止状態を維持する為に、ディスクブレーキやドラムブレーキを利用した各種構造のブレーキ装置が広く使用されている。

このうちのディスクブレーキは、車輪と共に回転する円板状のロータの両側に配置した１対のパッドを、ピストンによりこのロータの側面に押し付け、ロータの表面とパッドのライニングとの間の摩擦力により制動力を発生させるものである。この様なディスクブレーキとしては、例えば対向ピストン型やフローティング型のディスクブレーキが広く知られている。

一方、ドラムブレーキは、車輪と共に回転する円筒状のドラムの内側に配置した１対のシューを、ピストンによりこのドラムの内周面に押し付け、ドラムの内周面とシューのライニングとの間の摩擦力により制動力を発生させるものである。この様なドラムブレーキとしては、例えばリーディング・トレーリング型やツーリーディング型のドラムブレーキが広く知られている。

上述した様なディスクブレーキやドラムブレーキは、車輪の近傍に設置され、運転者によるブレーキペダルやパーキングレバー、又はブレーキレバー等の操作に伴い、マスタシリンダからシリンダに送られる圧油によって駆動されたり、ロッド（ケーブル）による牽引や電気信号等によって駆動される。

又、上述した様なディスクブレーキやドラムブレーキは、その設置位置や機能的特性から、軽量化を図る事や冷却性能（放熱性）を確保する事が、従来から求められている。
即ち、ディスクブレーキやドラムブレーキは、車両のうちで懸架装置を構成するバネよりも路面側に設けられる、所謂バネ下荷重となる。この為、車両の燃費性能や走行性能の向上を図る等の理由から、軽量化する事が求められている。又、ディスクブレーキやドラムブレーキは、ロータ又はドラムとライニングとの間の摩擦力により制動力を発生させる為、制動時には熱が発生する。但し、この熱を十分に放熱できずに、ロータ又はドラムやライニングの温度が過度に上昇すると、摩擦係数が低下してしまい、ブレーキ性能の低下を招く。この為、ブレーキ性能を確保する理由から、十分な冷却性（放熱性）を確保する事も求められている。ところが、従来構造のディスクブレーキやドラムブレーキの場合には、必要な強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を十分に図ったり、冷却性能を十分に確保する事は困難であった。以下、この理由に就いて、具体例を挙げて説明する。

図２６は、特許文献１に記載された、対向ピストン型ディスクブレーキを構成するキャリパの従来構造の１例を示している。このキャリパ１は、アルミニウム合金や鋼等の鉄系合金の鋳造により造られており、インナボディ２と、アウタボディ３と、１対の連結部４ａ、４ｂと、センターブリッジ部５とを備えている。このうちのインナボディ２は、車輪と共に回転する図示しないロータのインナ側面に対向する状態で設けている。又、前記アウタボディ３は、このロータのアウタ側面に対向する状態で設けている。又、前記両連結部４ａ、４ｂは、このロータの外周縁よりも径方向（径方向とはロータの径方向を言う。本明細書全体で同じ。）外側に設けられており、周方向（周方向とは、ロータの周方向を言う。本明細書全体で同じ。）に関して、前記インナ、アウタ両ボディ２、３の両端部同士を、互いに軸方向（軸方向とは、ロータの軸方向を言う。本明細書全体で同じ。）に連結している。又、前記センターブリッジ部５は、前記ロータの外周縁よりも径方向外側に設けられており、このロータの周方向に関して、前記インナ、アウタ両ボディ２、３の中央部同士を、互いに軸方向に連結している。

又、前記インナ、アウタ両ボディ２、３の互いに対向する面には、それぞれインナシリンダ６、６とアウタシリンダとが設けられている。尚、図２６にはインナシリンダ６、６のみを示しているが、前記アウタボディ３のうち、前記ロータを挟んだ対称位置には、これらインナシリンダ６、６と同形状のアウタシリンダが設けられている。ディスクブレーキを組み立てた状態で、これらインナシリンダ６、６及びアウタシリンダは、それぞれ前記ロータのインナ側面又はアウタ側面に向けて開口した状態となる。そして、制動時には、前記各インナシリンダ６、６に油密に嵌装したインナピストンにより、前記インナボディ２に支持したインナパッドを前記ロータのインナ側面に押し付ける。同様に、前記各アウタシリンダに油密に嵌装したアウタピストンにより、前記アウタボディ３に支持したアウタパッドを前記ロータのアウタ側面に押し付ける。この様な制動時には、前記インナ、アウタ各ピストンにより前記インナ、アウタ両パッドを前記ロータの両側面に押し付ける反作用として、前記インナ、アウタ両ボディ２、３に、互いに離れる方向の力が加わる。前記センターブリッジ部５は、この様な力に拘らず、これら両ボディ２、３同士が離れる方向に弾性変形するのを抑える役目を有する。

上述の様な対向ピストン型ディスクブレーキを構成するキャリパ１は、対向ピストン型のディスクブレーキの構成部品のうちでも最も重量が嵩む部品であり、特に軽量化が求められている。又、前記キャリパ１は、発熱源となるロータ及びインナ、アウタ両パッドの周囲に設けられる部材でもある為、冷却性能を確保する事も強く求められている。但し、前記キャリパ１は、アルミニウム合金や鋼等の鉄系合金の鋳造により造られている為、ボルトを挿通する為の取付孔や油を通過させる為の油路等、その機能上、中空状でなければならない部分を除き、全体が中実状に構成されている。この為、この様なキャリパ１に関しては、インナボディ２ａとアウタボディ３ａと１対の連結部４ａ、４ｂとにより四周を囲まれた開口部７の開口面積を広くする事で、軽量化や冷却性能を確保する事がこれまで検討されてきた。但し、前記キャリパ１に関して、必要となる強度及び剛性を確保しつつ、前記開口部７の開口面積を広くする事には限界があり、軽量化を十分に図ったり、冷却性能を十分に確保する事は困難であった。

特開２０１０−０７８０５５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れる、車両用ブレーキ部品の構造を実現すべく発明したものである。

本発明の車両用ブレーキ部品は、例えば粉末焼結法により材料（金属材料やゴム材料、合成樹脂材料等）を積層する事により構成した複数の棒状片（線状部材、梁）を多角形状（例えば三角形状や四角形状、五角形状、六角形状等）に組み合わせて構成した多角形状部（延いては請求項２に記載した骨格構造部）により、少なくとも前記車両用ブレーキ部品の一部（車両用ブレーキ部品が、例えば対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパである場合には、車両用ブレーキ部品の一部には、インナボディや、アウタボディ、連結部、センターブリッジ部等が該当する）を構成している。
尚、本発明の「棒状片」には、強度や剛性確保の為に設けられる棒状部材（例えば対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパの強度確保の為に設けられるセンターブリッジ部）それ自体は該当しないが、この様な強度や剛性確保の為に設けられる棒状部材の一部又は全部を複数の棒状片により構成する場合の棒状片は、本発明の「棒状片」に該当する。

上述した様な本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記多角形状部を複数組み合わせて、骨格構造部を構成する。
又、前記請求項２に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記骨格構造部を三次元構造とする。

又、上述した様な本発明を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記各棒状片を三角形状に組み合わせて、前記多角形状部をトラス部とする。
この場合には、前記骨格構造部は、複数のトラス部から構成されるトラス構造部となる。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項５に記載した発明の様に、前記車両用ブレーキ部品のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に設ける前記各棒状片の単位面積（体積）当たりの数を、使用時に加わる応力が低い部分に設ける前記各棒状片の単位面積（体積）当たりの数よりも多くする。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項６に記載した発明の様に、前記各棒状片のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に存在する棒状片の断面積を、使用時に加わる応力が低い部分に存在する棒状片の断面積よりも大きくする。
更には、前記各棒状片のうちで、使用時に圧縮応力が作用する棒状片の断面積を、使用時に引っ張り応力が作用する棒状片の断面積よりも大きくする事もできる。
又、前記各棒状片の断面積は、これら棒状片毎に全長に亙り一定である必要はなく、長手方向に関して断面積を変化させる事もできる。
又、前記各棒状片の断面形状は、円形に限らず、楕円形、三角形、矩形状等、その形状を問わず実施する事ができる。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項７に記載した発明の様に、前記各棒状片のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に存在する棒状片の長さを、使用時に加わる応力が低い部分に存在する棒状片の長さよりも短くする。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項８に記載した発明の様に、前記各棒状片のうちの少なくとも１つの棒状片を、中空構造とする。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項９に記載した発明の様に、前記各棒状片同士の間部分に、これら各棒状片同士の間の空間を隙間なく埋める状態で、これら各棒状片を構成する材料とは異なる別の材料（例えば棒状片を構成する材料よりも軽量な材料、合成樹脂やゴム、発泡材料等）を充填した充填部を設ける。
又、この充填部は、前記車両用ブレーキ部品を構成する多角形状部（骨格構造部）のうちの一部又は全部に設ける事ができる。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項１０に記載した発明の様に、前記多角形状部とは別に、材料を中実（中身が詰まった状態）に構成された中実部を備える。
この中実部は、例えば車両用ブレーキ部品の使用時に、他の部材と接触、摺動、係合、螺合等する部分、更には液漏れ若しくは気体漏れを防止する必要がある部分等に設ける事ができる。
即ち、前記中実部は、車両用ブレーキ部品を構成する部材のうち、その部分の機能的観点から、前記棒状片により構成するよりも中実部により構成する方が好ましい（必要がある）部分に設ける事ができる。

又、前記請求項１０に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項１１に記載した発明の様に、前記中実部を、前記車両用ブレーキ部品を他の部材に固定する為の取付部とする。
或いは、例えば請求項１２に記載した発明の様に、前記中実部を、前記車両用ブレーキ部品の表面を覆う様に形成された表層部とする。
或いは、例えば請求項１３に記載した発明の様に、前記中実部を、前記車両用ブレーキ部品のうちで、使用時に他の部材から外力が作用する部分（例えばディスクブレーキ用キャリパの場合にはトルク受部）に設ける。
或いは、例えば請求項１４に記載した発明の様に、前記中実部を、シリンダ及びこのシリンダに連通する配管とする。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項１５に記載した発明の様に、前記車両用ブレーキ部品を、対向ピストン型又はフローティング型のディスクブレーキ用キャリパとする。
或いは、例えば請求項１６に記載した発明の様に、前記車両用ブレーキ部品を、ディスクブレーキ用サポートとする。
或いは、例えば前記車両用ブレーキ部品を、ブレーキレバーや、ブレーキペダル、パーキングレバー、パッド、牽引用のロッド等とする事もできる。更には、ドラムブレーキを構成する構成各部材に適用する事もできる。

以上の様な構成を有する本発明の車両用ブレーキ部品によれば、必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れる。
即ち、本発明の車両用ブレーキ部品の場合には、少なくとも一部を、複数の棒状片を多角形状に組み合わせて成る多角形状部（延いては骨格構造部）により構成しており、当該部分に空間（空隙）を形成できる為、全体を中実体とした場合に比べて、軽量化を図れる。又、前記多角形状部は、棒状片の組み合わせ形状、太さ（断面積）、長さ等を変更する事で、この多角形状部の強度及び剛性を自由に調整できる為、この多角形状部が設けられる位置に応じてその強度及び剛性を適正な値に調整できる。従って、本発明の車両用ブレーキ部品によれば、必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れる。
又、本発明の場合には、前記多角形状部を設ける事で、当該部分に関して、空気の流通性を高められると共に、表面積を増加できる為、冷却性能を十分に確保し易くできる。

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項８に記載した発明の様に、棒状片を中空構造とすれば、車両用ブレーキ部品の更なる軽量化を図れると共に、当該棒状片の強度向上を図る事もできる。
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項９に記載した発明の様に、多角形状部を構成する棒状片同士の間の隙間を埋める様に、これら各棒状片を構成する材料とは別の材料から成る充填部を設ける場合には、この充填部により埋められた隙間にゴミ等の異物が侵入する事を防止できると共に、強度及び剛性の向上を図る事もできる。
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項１２に記載した発明の様に、車両用ブレーキ部品を中実部である表層部により覆う場合には、この表層部の内側にゴミ等の異物が侵入する事を防止できると共に、強度及び剛性の向上を図る事もできる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパの正面図。 同じく背面図。 同じく左側面図。 同じく右側面図。 同じく平面図。 同じく底面図。 同じく径方向外方且つインナ側から見た斜視図。 同じく径方向内方且つインナ側から見た斜視図。 同じく図５のＡ−Ａ断面に相当する図。 同じく中実部のみを取り出して示す斜視図。 同じく本例のキャリパを製造する為の粉末焼結法を説明する為の模式図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパの正面図。 同じく右側面図。 同じく図１３の部分切断図。 同じく平面図。 同じく径方向外方且つアウタ側から見た斜視図。 同じく図１６の部分切断図。 同じく径方向外方且つアウタ側の別の角度から見た斜視図。 同じく図１８の透視図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、フローティング型ディスクブレーキの正面図。 同じく左側面図。 同じく底面図。 同じくサポートを取り出して示す斜視図。 同じくサポートを取り出して別の角度から見た斜視図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、レバーの斜視図。 従来構造の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパを示す斜視図。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜１１を参照しつつ説明する。本例は、本発明を対向ピストン型ディスクブレーキ用のキャリパに適用した場合に就いて示している。本例のキャリパ１ａの基本的な構成に就いては、前述した従来構造の場合と基本的に同様である為、基本的な構成に就いての説明は簡略にし、本発明の特徴部分に就いて詳しく説明する。

本例のキャリパ１ａは、チタン合金やアルミニウム合金、鉄系合金等の金属粉末を用いて、粉末焼結法（ＳＬＳ：Selective LaserSintering）により製造されたもので、特許請求の範囲に記載した骨格構造部に相当する、骨格状（骨組み状）のトラス構造部８と、中実部９とから構成されている。このうちのトラス構造部８は、複数本（例えば数百から数十万）の直線状の棒状片１０、１０をそれぞれ三角形状に組み合わせて成る複数のトラス部１１、１１を、三次元的に組み合わせて構成されている。これに対し、前記中実部９は、前記トラス構造部８に対して、複数個所にて連続（連結）すると共に部分的に覆われた状態で設けられており、前述した従来構造のキャリパ１（図２６参照）の場合と同様に、材料が詰まった中実に構成されている。本例の場合、この様なトラス構造部８と中実部９とを、同一材料から構成しているが、異なる材料から構成する事も可能である。これらトラス構造部８及び中実部９は、材料を積層する事により三次元構造物を製造する立体物造形法（積層造形法）の一種である、粉末焼結法により同時に形成するか、又は、前記中実部９（の一部又は全部）を鋳造等により造った後、この中実部９の周囲に前記トラス構造部８を粉末焼結法により形成する事もできる。尚、前記キャリパ１ａの製造方法に就いては、このキャリパ１ａの構造を説明した後、簡単に説明する。

本例のキャリパ１ａの場合、上述した様なトラス構造部８により、インナボディ２ａと、アウタボディ３ａと、１対の連結部４ｃ、４ｄと、センターブリッジ部５ａとを構成している。つまり、前記キャリパ１ａの一部である、前記インナボディ２ａ、前記アウタボディ３ａ、前記両連結部４ｃ、４ｄ、及び、前記センターブリッジ部５ａを、それぞれ前記各棒状片１０、１０の組み合わせによって構成している。この為、前記インナボディ２ａ、前記アウタボディ３ａ、前記両連結部４ｃ、４ｄ、及び、前記センターブリッジ部５ａはそれぞれ、骨組み状に構成されており、表面及び内部に容積の大きい空間（空隙）が形成されている。

このうちのインナボディ２ａは、車両に組み付けた状態で、車輪と共に回転する図示しないロータのインナ側面に対向する状態で設けている。又、前記アウタボディ３ａは、このロータのアウタ側面に対向する状態で設けている。又、前記両連結部４ｃ、４ｄは、このロータの外周縁よりも径方向外側に設けられており、周方向に関して、前記インナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａの両端部同士を、互いに軸方向に連結している。又、前記センターブリッジ部５ａは、前記ロータの外周縁よりも径方向外側に設けられており、このロータの周方向に関して、前記インナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａの中央部同士を、互いに軸方向に連結している。

又、本例の場合、前記トラス構造部８を構成する前記各棒状片１０、１０の断面積（太さ）、長さ、及び、単位体積当たりの本数を、このトラス構造部８の全ての部分で同じとはしておらず、使用時に加わる応力の大きさに応じて適宜異ならせている。
即ち、前記トラス構造部８のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に存在する少なくとも一部の前記各棒状片１０、１０の断面積、長さ、単位体積当たりの本数を、使用時に加わる応力が低い部分に存在する前記各棒状片１０、１０の断面積、長さ、単位体積当たりの本数よりも、断面積に就いては大きく、長さに就いては短く、単位体積当たりの本数に就いては多くしている。尚、これら断面積、長さ、単位体積当たりの本数に就いては、同じ棒状片１０、１０に対して全ての要素を規制する事もできるし、それぞれ別々の棒状片１０、１０に対して規制しても良い。又、本例の場合、使用時に圧縮応力が作用する棒状片１０、１０の断面積を、引っ張り応力が作用する棒状片１０、１０の断面積よりも大きくしている。

本例のキャリパ１ａには、使用時に、各種方向及び大きさの力が作用するが、代表的なものとして、前記インナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａ同士を互いに離す方向に、ピストンの押し付け反力が作用する。この為、この様な反力を支承する前記両連結部４ｃ、４ｄ及び前記センターブリッジ部５ａを構成する少なくとも一部の前記各棒状片１０、１０に就いては、前記インナ、アウタ両ボディ部２ａ、３ａを構成する前記各棒状片１０、１０よりも、断面積を大きくしたり、長さを短くしたり、単位体積当たりの本数（平均値）を多くしたりしている。又、本例の場合、使用時に大きな力が作用する前記センターブリッジ部を構成する前記各棒状片１０、１０の少なくとも一部に就いて、中空構造としている。
尚、前記キャリパ１ａに使用時に加わる応力の大きさは、シミュレーションにより求める事ができる。

又、本例の場合には、前述した様な中実部９により、シリンダ部１２と、車体取付部１３と、トルク受部１４と、パッド支持部１５と、表示部（ロゴ部）５３とを構成している。
このうちのシリンダ部１２は、１乃至複数個（図示の例では３個）の有底円筒状のインナシリンダ６ａ、６ａと、１乃至複数個（図示の例では３個）の有底円筒状のアウタシリンダ１６、１６と、これら各シリンダ６ａ、１６に作動油を供給する為の略円筒状のインレット１７と、空気を抜く為の略円筒状のブリーダ１８と、これら各部材同士を連通する為の油圧配管１９とを備えている。前記各インナシリンダ６ａ、６ａ及び前記各アウタシリンダ１６、１６は、前記トラス構造部８を構成する前記インナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａの内側に、これらインナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａの互いに対向する面にそれぞれ開口した状態で設けられている。又、前記インレット１７は、前記インナボディ部２ａの径方向外側面から径方向外方に突出する状態で設けられている。又、前記ブリーダ１８は、前記トラス構造部８を構成する一方の連結部４ｃの径方向外側面から径方向外方且つインナ側に突出する状態で設けられている。これに対し、前記油圧配管１９は、前記インナ、アウタ両ボディ２ａ、３ａ、及び、前記一方の連結部４ｃの内側に配置されており、外部に露出しない。

又、前記車体取付部１３は、車体を構成するナックル等の懸架装置に前記キャリパ１ａを固定する為のもので、１対の略円筒状の取付筒部２０、２０から成る。本例の場合には、これら両取付筒部２０、２０を、前記インナシリンダ６ａ、６ａの周方向両側部分に連続する状態で（一体的に）設けている。又、前記両取付筒部２０、２０のうち、径方向中間部を前記インナボディ２ａの内側に配置し、径方向両端部をこのインナボディ２ａの径方向外側面及び径方向内側面からそれぞれ突出させている。

又、前記トルク受部１４は、制動時に、パッドに加わるトルクを支承する部分であり、４個の略四角柱状（図示の例では直方体状）のトルク受片２１ａ、２１ｂから構成されている。これら各トルク受片２１ａ、２１ｂのうち、インナ側のパッドに加わるトルクを支承する１対のトルク受片２１ａ、２１ａを、前記一方の連結部４ｃ及び他方の連結部４ｄの径方向内側面からそれぞれ突出させる状態で、前記各取付筒部２０、２０のインナ側の側面に一体的に設けている。これに対し、アウタ側のパッドに加わるトルクを支承する１対のトルク受片２１ｂ、２１ｂは、前記中実部９を構成する他の部材と一体的に構成せずに、前記両連結部４ｃ、４ｄの径方向内側面に連続する状態でそれぞれ独立して設けている。

又、前記パッド支持部１５は、１対のパッドを吊り下げる為の図示しないパッドピンを支持固定する部分であり、インナ側に配置されたインナシリンダ６ａ、６ａの径方向外側面に連続する状態で（一体的に）設けている。又、前記パッド支持部１５は、前記インナボディ２ａの径方向外側面から径方向外方に突出している。又、前記表示部５３は、文字や図形等を表示する為に設けられたものであり、前記インナボディ２ａの表層部に矩形板状に形成されている。尚、前記表示部５３は、インナボディ２ａに限らず、アウタボディ３ａに形成しても良い。
以上が、本例のキャリパ１ａのうち、前記中実部９により構成した部分であるが、この中実部９により構成する部分は、当該部分の機能的観点から、前記各棒状片１０、１０により構成するよりも、前記中実部９により構成する方が好ましい（必要がある）部分としている。

本例のキャリパ１ａの構造的な特徴は以上の通りである。次に、この様なキャリパ１ａの製造方法に就いて簡単に説明する。本例の場合には、このキャリパ１ａを、例えば図１１に示した様な装置を用いて、粉末焼結法により製造する。図示の装置は、ピストン２２により上下移動可能に支持された造形ステージ２３と、この造形ステージ２３の左右両側に設けられた粉末供給部２４ａ、２４ｂと、これら粉末供給部２４ａ、２４ｂの上面を移動するローラ２５と、レーザー照射装置２６と、スキャナ（走査ミラー）２７とを備えている。

先ず、製造開始に先立って、前記各粉末供給部２４ａ、２４ｂに、本例のキャリパ１ａの材料となるチタン合金やアルミニウム合金、鉄系合金等の金属粉末を供給しておく。そして、前記ローラ２５を利用して、前記各粉末供給部２４ａ、２４ｂから前記造形ステージ２３上に材料を供給し、この造形ステージ２３上に材料を平らに敷き詰める。次いで、前記レーザー照射装置２６からレーザービーム（赤外線レーザー）を照射し、前記スキャナ２７を介して、前記造形ステージ２３上の材料に当てる。この際、このレーザービームを、前記キャリパ１ａの断面形状通り走査する事により、照射した部分の材料を焼結させて、前記トラス構造部８及び前記中実部９の一部となる薄い固化層を形成する。次いで、前記造形ステージ２３を、前記ピストン２２により積層ピッチ分だけ下降させて、前回形成した固化層の上に材料を平らに敷き詰め、レーザービームを照射し、前回形成した固化層の上に新たに固化層を形成する。この様に、前記造形ステージ２３を積層ピッチ分だけ下降させつつ、材料の供給、固化層の形成、積層を繰り返し、立体物である本例のキャリパ１ａを得る。尚、本例のキャリパ１ａを得るには、前記トラス構造部８と前記中実部９とを、上述した様な粉末焼結法により同時に形成しても良いし、このうちの中実部９のみを鋳造等により造った後、この中実部９の周囲に前記トラス構造部８を形成しても良い。

以上の様な構成を有し、上述した様な製造方法により造られる、本例のキャリパ１ａによれば、必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れると共に、冷却性能を十分に確保できる。
即ち、本例のキャリパ１ａの場合には、前記各棒状片１０、１０をトラス状に組み合わせて成るトラス部１１、１１を複数組み合わせたトラス構造部８により、前記キャリパ１ａのうち、前記インナボディ２ａと、前記アウタボディ３ａと、前記両連結部４ｃ、４ｄと、前記センターブリッジ部５ａとを構成している。この為、これら各部２ａ、３ａ、４ｃ、４ｄ、５ａの表面及び内部に容積の大きい空間（空隙）を形成できる。従って、全体を中実体とした場合に比べて、軽量化を効果的に図れる。又、前記トラス構造部８を構成する棒状片１０、１０の一部を中空構造としている事によっても、更なる軽量化を図れる。

又、前記各部２ａ、３ａ、４ｃ、４ｄ、５ａをトラス構造部８としている為、当該部分の空気の流通性を高められると共に、表面積を増加できる為、冷却性能を十分に確保する事ができる。

又、前記各棒状片１０、１０の断面積や長さ等を規制する事で、前記各トラス部１１、１１の強度及び剛性を自由に調整できる為、前記トラス構造部８の位置に応じて当該部分の強度及び剛性を適正な値に調整できる。従って、本例のキャリパ１ａによれば、必要とされる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れると共に、冷却性能を十分に確保できる。

しかも、本例の様に、トラス構造部８を有するキャリパ１ａの場合には、キャリパの大きさを変更せずに、このトラス構造部８を構成する棒状片１０、１０の断面積や長さ等を変更する事で、強度及び剛性を自由に調整できる為、設計の自由度を大幅に向上させる事が可能になる。又、使用する材料を最小限に抑えた設計が可能になり、材料コストの低減も図れる。又、前記各棒状片１０、１０の断面積、長さ、数を適宜変更する事により、前記キャリパ１ａの固有振動数を容易に変更できる為、鳴き周波数のコントロールが容易になる。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図１２〜１９を参照しつつ説明する。本例の場合にも、上述した実施の形態の第１例の場合と同様に、本発明を、対向ピストン型ディスクブレーキ用のキャリパに適用した場合に就いて示している。特に本例のキャリパ１ｂの場合には、中実部９ａにより構成された表層部２８により、トラス構造部８（キャリパ１ｂ）の表面全体を覆っている。この為、本例のキャリパ１ｂは、外観上は、従来構造のキャリパと同じであるが、前記表層部２８の内側に前記トラス構造８を有している為、従来構造のキャリパに比べて十分な軽量化が図られている。又、前記表層部２８を設けた事で、前記トラス構造部８の内部に外部からゴミ等の異物が侵入する事を有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図２０〜２４を参照しつつ説明する。本例の場合には、本発明をフローティング型ディスクブレーキ用のサポートに適用した場合に就いて示している。先ず、フローティング型ディスクブレーキ全体の構造に就いて簡単に説明した後、本例の特徴部分であるサポート２９に就いて詳しく説明する。

本例のフローティング型ディスクブレーキ３０は、車両への組み付け状態で、図示しないロータの軸方向片側に隣接して、前記サポート２９を車体（図示せず）に固定する。そして、このサポート２９に対し、キャリパ３１を軸方向に変位可能に支持し、制動時には、車輪と共に回転するロータに対しこのキャリパ３１を変位させる。

この為に、前記キャリパ３１の周方向両端部に１対の案内ピン３２、３２を、同じく前記サポート２９の周方向両端部に１対の案内孔３３、３３を、それぞれ軸方向に設けている。そして、前記両案内ピン３２、３２を前記両案内孔３３、３３内に、軸方向の摺動可能に挿入している。これら両案内ピン３２、３２の基端部外周面と前記両案内孔３３、３３の開口部との間には、防塵用のブーツ３４、３４を設けている。

前記サポート２９は、周方向に離隔すると共に前記ロータを跨ぐ状態で設けられた１対のロータパス部３５、３５と、これら両ロータパス部３５、３５の径方向内端部のうち、インナ側部分及びアウタ側部分からそれぞれ径方向内方に延出する状態で設けられた、１対のインナ側トルク受部３６、３６と、１対のアウタ側トルク受部３７、３７と、これら両インナ側トルク受部３６、３６の下端部同士を連結するインナ側ブリッジ部３８と、前記両アウタ側トルク受部３７、３７の下端部同士を連結するアウタ側ブリッジ部３９とを備えている。この様なサポート２９は、前記インナブリッジ部３８の周方向両端部に設けられた略円筒状の取付孔部４７、４７を利用して、ボルトにより車体に取り付けられる。前記各案内孔３３、３３は、前記ロータパス部３５、３５の内側に形成されている。そして、前記サポート２９のうち、前記各インナ側、アウタ側各トルク受部３６、３７に、パッド４０ａ、４０ｂを構成するプレッシャプレート４１ｂの周方向両端部を、軸方向に摺動可能に係合させている。

前記キャリパ３１は、インナ側にシリンダ部４２を、アウタ側に爪部４３をそれぞれ備えており、前記両パッド４０ａ、４０ｂを跨ぐ様に配置されている。又、前記シリンダ部４２内に、インナ側（車両の幅方向内側で図２２の上側）のパッド４０ａを前記ロータに対し押圧するピストン４４を、液密に嵌装している。

制動を行う場合には、前記シリンダ部４２内に圧油を送り込み、前記ピストン４４により前記インナ側のパッド４０ａのライニング４５ａを、前記ロータの内側面に、図２２の上から下に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用として前記キャリパ３１が、前記両案内ピン３２、３２と前記両案内孔３３、３３との摺動に基づいて、図２２の上方に変位し、前記爪部４３がアウタ側（車両の幅方向外側で図２２の下側）のパッド４０ｂのライニング４５ｂを、前記ロータの外側面に押し付ける。この結果、このロータが内外両側面側から強く挟持されて、制動が行われる。

又、前記各プレッシャプレート４１ａ、４１ｂの周方向両端部と前記サポート２９との間に、それぞれパッドクリップ４６、４６を配置し、前記インナ側、アウタ側各パッド４０ａ、４０ｂが前記サポート２９に対しがたつく事と、これらサポート２９と前記各プレッシャプレート４１ｂとの当接部が錆び付く事を防止している。

特に本例のサポート２９は、チタン合金やアルミニウム合金等の金属粉末を用いて、粉末焼結法により製造されたもので、骨格状（骨組み状）のトラス構造部８ａと、中実部９ｂとから構成されている。このうちのトラス構造部８ａは、複数本の棒状片１０ａ、１０ａを三角形状に組み合わせて成る複数のトラス部１１ａ、１１ａを、三次元的に組み合わせて構成されている。これに対し、前記中実部９ｂは、前記トラス構造部８ａに対して、複数個所にて連続（連結）する状態で設けられており、材料が詰まった中実に構成されている。

本例の場合、前記サポート２９のうちで、他の部材と摺動、係合又は螺合する部分を、前記中実部９ｂから構成しており、その他の部分を、前記トラス構造部８ａから構成している。具体的には、前記各案内ピン３２、３２と摺接する案内孔３３、３３を有する前記各ロータパス部３５、３５の大部分、前記インナ側、アウタ側各トルク受部３６、３７のうち、前記各プレッシャプレート４１ｂの周方向両端部と摺接及び係合する部分、及び、前記サポート２９を車体に固定する為にボルトを螺合させる前記取付部４７、４７を、前記中実部９ｂから構成している。これに対し、前記両ロータパス部３５、３５のうちの径方向内端部、前記インナ側、アウタ側各トルク受部３６、３７のうち、前記各プレッシャプレート４１ｂの周方向両端部と摺接又は係合する部分から外れた部分、前記インナブリッジ部３８のうち、前記両取付部４７、４７から外れた部分、及び、前記アウタブリッジ部３９を、前記トラス構造部８ａから構成している。

以上の様な構成を有する本例の場合にも、前記サポート２９に求められる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れると共に、冷却性能を十分に確保できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例に就いて、図２５を参照しつつ説明する。本例の場合には、本発明を二輪車用のレバー（ブレーキレバー又はクラッチレバー）に適用した場合に就いて示している。図示のレバー４８は、基端部に通孔４９、５０が形成されている。又、このレバー４８は、これら両通孔４９、５０の周囲部分を覆う円筒状部分５２、及び、表層部５１を、中実部９ｃから構成しており、その他の部分を、複数本の棒状片１０ｂ、１０ｂを三角形状に組み合わせて成る複数のトラス部１１ｂ、１１ｂを、三次元的に組み合わせて構成されたトラス構造部８ｂから構成している。

以上の様な構成を有する本例の場合にも、前記レバー４８に求められる強度及び剛性を確保しつつ、軽量化を効果的に図れる。又、前記表層部５１を前記中実部９ｂから構成した事により、前記トラス構造部８ｂの内部にゴミ等の異物が侵入する事を防止できると共に、前記レバー４８を操作する運転者に不快感を与える事を防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例及び第２例の場合と同様である。

本発明の対象となる車両用ブレーキ部品は、実施の形態の各例で説明した様な、対向ピストン型ディスクブレーキ用のキャリパや、フローティング型ディスクブレーキ用のサポート、及び、ブレーキレバーに限らず、例えばドラムブレーキを構成する各部材等、車両用ブレーキ部品を構成する各種部材に適用する事ができる。特に本発明は、車両用ブレーキ部品のうちで、軽量化や冷却性能の向上が強く要求される部品に好ましく適用できる。

又、本発明の車両用ブレーキ部品は、実施の形態で説明した様な、粉末焼結法に限らず、材料を積層する事により三次元製造物を製造する各種の立体物造形方法｛例えば熱溶解積層法、インクジェット法、粉末固着法、光造形法、レーザ直接積層法（ＬＥＮＳ）、溶融金属積層法（ＦＤＭ）等｝を利用できる。又、本発明を適用する車両用ブレーキ部品に応じて、使用する材料を適宜選択する事ができる。従って、金属材料（金属粉末）以外にも、ゴム材料や合成樹脂材料を使用する事もできるし、これらを組み合わせて使用する事もできる。

又、本発明を実施する場合に、複数の棒状片を組み合わせて構成する多角形状部は、その全てを三角形状に組み合わされたトラス部としても良いし、トラス部と三角形状以外の他の多角形状部との組み合わせとしても良い。

又、本発明を実施する場合に、上述した実施の形態の各例に関して、トラス構造部を構成する材料とは別の材料（より軽量な材料）から成る充填部を、このトラス構造部の一部又は全部に設け、空間をこの充填部により埋める事もできる。この様な構成を実施すれば、充填部を設けた分だけ重量は増加するが、異物が侵入する事を有効に防止できると共に、強度及び剛性の更なる向上を図れる。又、前記充填部を、トラス構造部と中実部との連続部（連結部）に充填すれば、この連続部の強度確保に有利になる。

１、１ａ キャリパ
２、２ａ インナボディ
３、３ａ アウタボディ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 連結部
５、５ａ センターブリッジ部
６ インナシリンダ
７、７ａ 開口部
８、８ａ、８ｂ トラス構造部
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 中実部
１０、１０ａ 棒状片
１１、１１ａ トラス部
１２ シリンダ部
１３ 車体取付部
１４ トルク受部
１５ パッド支持部
１６ アウタシリンダ
１７ インレット
１８ ブリーダ
１９ 油圧配管
２０ 取付筒部
２１ａ、２１ｂ トルク受片
２２ ピストン
２３ 造形ステージ
２４ａ、２４ｂ 粉末供給部
２５ ローラ
２６ レーザ照射装置
２７ スキャナ
２８ 表層部
２９ サポート
３０ フローティング型ディスクブレーキ
３１ キャリパ
３２ 案内ピン
３３ 案内孔
３４ 防塵ブーツ
３５ ロータパス部
３６ インナ側トルク受部
３７ アウタ側トルク受部
３８ インナブリッジ部
３９ アウタブリッジ部
４０ａ、４０ｂ パッド
４１ｂ プレッシャプレート
４２ シリンダ部
４３ 爪部
４４ ピストン
４５ａ、４５ｂ ライニング
４６ パッドクリップ
４７ 取付部
４８ レバー
４９ 通孔
５０ 通孔
５１ 表層部
５２ 円筒状部分
５３ 表示部

Claims (16)

1. 材料を積層する事により構成された複数の棒状片が多角形状に組み合わせて構成される多角形状部が、少なくとも車両用ブレーキ部品の一部を構成している事を特徴とする車両用ブレーキ部品。
2. 前記多角形状部が複数組み合わされて骨格構造部を構成している、請求項１に記載した車両用ブレーキ部品。
3. 前記骨格構造部が三次元構造である、請求項２に記載した車両用ブレーキ部品。
4. 前記多角形状部が、前記各棒状片を三角形状に組み合わせて構成されるトラス部である、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
5. 前記車両用ブレーキ部品のうちで、使用時に加わる応力が高い部分は、使用時に加わる応力が低い部分よりも、単位面積当たりに設けられた前記各棒状片の数が多い、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
6. 前記各棒状片のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に存在する棒状片の断面積が、使用時に加わる応力が低い部分に存在する棒状片の断面積よりも大きい、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
7. 前記各棒状片のうちで、使用時に加わる応力が高い部分に存在する棒状片の長さが、使用時に加わる応力が低い部分に存在する棒状片の長さよりも短い、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
8. 前記各棒状片のうち少なくとも１つの棒状片が、中空構造である、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
9. 前記各棒状片同士の間部分に、これら各棒状片同士の間の空間を隙間なく埋める状態で、これら各棒状片を構成する材料とは異なる別の材料を充填した充填部が設けられている、請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
10. 前記多角形状部とは別に、材料を中実に構成された中実部を備える、請求項１〜９のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
11. 前記中実部が、前記車両用ブレーキ部品を他の部材に固定する為の取付部である、請求項１０に記載した車両用ブレーキ部品。
12. 前記中実部が、前記車両用ブレーキ部品の表面を覆う様に形成された表層部である、請求項１０に記載した車両用ブレーキ部品。
13. 前記中実部が、前記車両用ブレーキ部品のうちで、使用時に他の部材から外力が作用する部分に設けられている、請求項１０に記載した車両用ブレーキ部品。
14. 前記中実部が、シリンダ及びこのシリンダに連通する配管である、請求項１０に記載した車両用ブレーキ部品。
15. 前記車両用ブレーキ部品が、ディスクブレーキ用キャリパである、請求項１〜１４のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。
16. 前記車両用ブレーキ部品が、ディスクブレーキ用サポートである、請求項１〜１３のうちの何れか１項に記載した車両用ブレーキ部品。