JP2009030625A - Method of manufacturing brake disk - Google Patents

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Mitsutaka Yuki
光貴 結城
Hiroki Kamimura
広樹 上村
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Aisin Takaoka Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a brake disk capable of securing the strength of a joined part while reducing the weight. <P>SOLUTION: The mounting projections 22 of a mounting disk body 2 are fitted into the mounting holes 12 of a brake body 1, respectively. The mounting disk body 2 is disposed on the inner peripheral side of the brake body 1. The shapes of the mounting projections 22 are deformed by the frictional heat due to the rotation of a rotating jig 4 by bringing the rotating jig 4 into contact with the ends of the mounting projections 22 while rotating the rotating jig 4, and the outer wall surfaces 23 of the mounting projections 22 are joined to the inner wall surfaces 15 of the mounting holes 12, respectively. Consequently, the brake body 1 is connected integrally to the mounting disk body 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は鋳鉄を基材とする摩擦摺動部を有するブレーキディスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a brake disk having a frictional sliding portion based on cast iron.

鉄系鋳物部材同士を摩擦圧接により接合する方法が開示されている(特許文献1)。このものによれば、摩擦圧力を低めにとり、摩擦時間を長くすることにより、接合部における温度勾配を緩やかに設定する。その後のアプセット力を大きくすると共にアプセット時間を短くし、鉄系鋳物部材同士を摩擦圧接により接合する。
特開平9−85469号公報
A method for joining iron-based cast members by friction welding is disclosed (Patent Document 1). According to this, the temperature gradient at the joint is set gently by reducing the friction pressure and increasing the friction time. Thereafter, the upset force is increased and the upset time is shortened, and the iron-based cast members are joined by friction welding.
JP-A-9-85469

上記した技術によれば、鉄系鋳物部材同士を摩擦圧接により接合するため、黒鉛が含まれている鋳鉄では、摩擦圧接された部分が高温となり、その熱影響により接合部の強度低下が発生するおそれがあり、重要保安部品であるブレーキとしては好ましくない。   According to the above-described technique, since the iron-based cast members are joined to each other by friction welding, in the cast iron containing graphite, the friction-welded portion becomes a high temperature, and the strength of the joint is reduced due to the thermal effect. There is a fear, and it is not preferable as a brake which is an important safety part.

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、接合部の強度を確保することができるブレーキディスクの製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a brake disk capable of ensuring the strength of the joint while reducing the weight.

本発明に係るブレーキディスクの製造方法は、(i)中央開口を有するリング形状をなすと共に相手材と摩擦摺動する摩擦摺動部と、前記摩擦摺動部の中心軸線の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付孔とを備えている鋳鉄系材料を基材とするブレーキ本体と、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を基材として形成され、前記ブレーキ本体の前記中央開口に配置される円盤部と、前記ブレーキ本体の各前記取付孔にそれぞれ挿入されるように前記円盤部の中心軸線の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付突起とを備えており、車輪側に取り付けられる取付盤体とを準備する工程と、(ii)前記ブレーキ本体の各前記取付孔に前記取付盤体の前記取付突起をそれぞれ嵌合すると共に、前記ブレーキ本体の内周側に取付盤体を配置させる嵌合配置工程と、(iii)回転治具を回転させつつ前記取付突起の先端部に当接させて前記回転治具の回転による摩擦熱により、前記取付突起の形状を変形させて前記取付突起の外壁面を各前記取付孔の内壁面に接合させ、前記ブレーキ本体と前記取付盤体とを一体に連結する摩擦攪拌接合工程とを順に実施することを特徴とする。   The method for manufacturing a brake disk according to the present invention includes (i) a frictional sliding portion that forms a ring shape having a central opening and frictionally slides with a mating member, and a circumferential direction around the central axis of the frictional sliding portion. A brake body based on a cast iron material having a plurality of mounting holes formed at intervals, and a base body made of aluminum alloy or magnesium alloy, and arranged in the central opening of the brake body And a plurality of mounting projections formed at intervals in the circumferential direction around the central axis of the disk portion so as to be inserted into the mounting holes of the brake body, respectively. And (ii) fitting the mounting protrusions of the mounting plate body into the mounting holes of the brake body, respectively, and preparing the mounting plate body to be attached to the wheel side, And (iii) friction heat generated by rotation of the rotating jig by rotating the rotating jig and abutting against the tip of the mounting protrusion. The shape of the mounting protrusion is deformed to join the outer wall surface of the mounting protrusion to the inner wall surface of each of the mounting holes, and the friction stir welding step for connecting the brake body and the mounting plate body together in order. It is characterized by carrying out.

嵌合配置工程においては、ブレーキ本体の各取付孔に取付盤体の取付突起をそれぞれ嵌合すると共に、ブレーキ本体の内周側に取付盤体を配置させる。摩擦攪拌接合工程においては、回転治具を回転させつつ取付突起の先端部に当接させて回転治具の回転による摩擦熱により、取付突起の形状を変形させる。これにより取付突起の外壁面を各取付孔の内壁面に密着させて接合させる。この結果、ブレーキ本体と取付盤体とは一体に連結される。   In the fitting and arranging step, the attachment projections of the attachment board body are fitted into the attachment holes of the brake body, and the attachment board body is arranged on the inner peripheral side of the brake body. In the friction stir welding step, the shape of the mounting protrusion is deformed by the frictional heat generated by the rotation of the rotating jig by rotating the rotating jig and bringing it into contact with the tip of the mounting protrusion. As a result, the outer wall surface of the mounting protrusion is brought into close contact with the inner wall surface of each mounting hole and joined. As a result, the brake main body and the mounting board body are integrally connected.

取付突起の外壁面および取付孔の内壁面のうちの少なくとも一方は、取付突起の中心軸線に沿って切断した断面で、勾配をもつことが好ましい。この場合、嵌合配置工程において、ブレーキ本体の各取付孔に取付盤体の取付突起をそれぞれ嵌合するとき、取付突起の外壁面と取付孔の内壁面との間に隙間が形成され、隙間は、取付突起の先端面に向かうにつれて隙間幅が増加するように設定されていることが好ましい。この場合、取付突起の変形能は、回転治具で加圧される取付突起のうち先端面側が大きい。上記のように設定された隙間形状であれば、取付突起の先端部の変形に良好に対処することができる。   At least one of the outer wall surface of the mounting protrusion and the inner wall surface of the mounting hole is preferably a cross section cut along the central axis of the mounting protrusion and has a gradient. In this case, in the fitting and placing step, when the mounting protrusions of the mounting plate body are respectively fitted to the mounting holes of the brake body, a gap is formed between the outer wall surface of the mounting protrusion and the inner wall surface of the mounting hole. Is preferably set so that the gap width increases toward the front end surface of the mounting projection. In this case, the deformability of the mounting projection is large on the tip surface side of the mounting projection pressed by the rotating jig. If the gap shape is set as described above, it is possible to cope with the deformation of the tip end portion of the mounting projection.

摩擦攪拌接合工程では、取付突起のうちの少なくとも一部は、溶融した後に凝固される形態が例示される。この場合、溶融状態が得られると、変形能力が増加するため、取付突起の変形能が増加し易い。また、溶融後に凝固した部分の冷却速度は速いため、凝固組織が微細化され、強度が高まり易い。あるいは、摩擦攪拌接合工程では、取付突起のうちの少なくとも一部は溶融せずに軟化し、径外方向に広がる形態が例示される。   In the friction stir welding step, at least a part of the attachment protrusions is exemplified as a form that is solidified after being melted. In this case, when the molten state is obtained, the deformability increases, so that the deformability of the attachment protrusion is likely to increase. In addition, since the cooling rate of the solidified portion after melting is high, the solidified structure is refined and the strength tends to increase. Alternatively, in the friction stir welding process, at least a part of the mounting protrusions is softened without melting, and a form spreading in the radially outward direction is exemplified.

ブレーキ本体と取付盤体との間に防食膜が位置するように、ブレーキ本体および取付盤体のうちの少なくとも一方には防食膜が被覆されている形態が例示される。この場合、ブレーキ本体と取付盤体との間の電位差に起因する腐食が防食膜によって抑制される。   A form in which the anticorrosion film is coated on at least one of the brake main body and the attachment board body is exemplified so that the anticorrosion film is positioned between the brake body and the attachment board body. In this case, corrosion caused by the potential difference between the brake body and the mounting board is suppressed by the anticorrosion film.

車輪側に取り付けられる取付盤体は、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を基材として形成されているため、軽量化を図り得る。取付盤体を構成するアルミニウム合金としては、アルミニウム−シリコン系、アルミニウム−シリコン−マグネシウム系、アルミニウム−マンガン系、アルミニウム−シリコン−マグネシウム系が例示される。取付盤体を構成するマグネシウム合金で形成されていても良い。マグネシウム合金としては、マグネシウム−アルミニウム系、マグネシウム−亜鉛系、マグネシウム−アルミニウム−亜鉛系、マグネシウム−ジルコニウム−亜鉛系、マグネシウム−マンガン系が例示される。   Since the mounting board body attached to the wheel side is formed using an aluminum alloy or a magnesium alloy as a base material, the weight can be reduced. Examples of the aluminum alloy constituting the mounting platen include aluminum-silicon, aluminum-silicon-magnesium, aluminum-manganese, and aluminum-silicon-magnesium. You may form with the magnesium alloy which comprises an attachment board body. Examples of magnesium alloys include magnesium-aluminum, magnesium-zinc, magnesium-aluminum-zinc, magnesium-zirconium-zinc, and magnesium-manganese.

本発明によれば、鋳鉄を基材とするブレーキ本体の取付孔に、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を基材とする取付盤体の取付突起をそれぞれ嵌合させる。その状態で、回転治具を回転させつつ取付突起の先端部に当接させて回転治具の回転による摩擦熱により、取付突起の形状を変形させて取付突起の外壁面を各取付孔の内壁面に接合させ、ブレーキ本体と取付盤体とを一体に連結する。これにより軽量化を図りつつ、接合部の強度を確保することができるブレーキディスクの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, the mounting protrusions of the mounting board body made of aluminum alloy or magnesium alloy are fitted into the mounting holes of the brake body made of cast iron. In this state, while rotating the rotating jig, it is brought into contact with the tip of the mounting protrusion, and the shape of the mounting protrusion is deformed by the frictional heat generated by the rotation of the rotating jig, so that the outer wall surface of the mounting protrusion is placed inside each mounting hole. The brake body and the mounting board body are integrally connected to the wall surface. As a result, it is possible to provide a method for manufacturing a brake disk capable of ensuring the strength of the joint while reducing the weight.

以下、本発明を具体化する各実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1〜図9は本発明の実施形態1を示す。準備工程では、図1に示すように、ブレーキ作用を発揮するディスク状をなすブレーキ本体1と、車軸側の取り付けられるハット部2(取付盤体)とを準備する。ブレーキ本体1は、中央開口10を有するリング形状をなす摩擦摺動部11と、摩擦摺動部11の中心軸線P1の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付孔12とを備えている。摩擦摺動部11は、互いに背向する表面11x,11yを備えている。取付孔12は、断面で円形状をなしており、摩擦摺動部11の表面11x,11y間に貫通している。取付孔12は、摩擦摺動部11の内周側に形成されている。摩擦摺動部11は、放熱性に優れたベンチレーテッド型であり、相手材と摩擦摺動する平坦な摩擦摺動面13と、冷却空気を通過させる透孔17を形成する突部18とを備える。
(Embodiment 1)
1 to 9 show Embodiment 1 of the present invention. In the preparation step, as shown in FIG. 1, a brake main body 1 having a disc shape that exhibits a braking action and a hat portion 2 (attachment plate body) to be attached on the axle side are prepared. The brake body 1 includes a ring-shaped friction sliding portion 11 having a central opening 10, and a plurality of mounting holes 12 formed at intervals in the circumferential direction around the central axis P <b> 1 of the friction sliding portion 11. It has. The frictional sliding part 11 includes surfaces 11x and 11y facing each other. The mounting hole 12 has a circular shape in cross section, and penetrates between the surfaces 11x and 11y of the friction sliding portion 11. The mounting hole 12 is formed on the inner peripheral side of the friction sliding portion 11. The friction sliding portion 11 is a ventilated type having excellent heat dissipation, and includes a flat friction sliding surface 13 that frictionally slides with a counterpart material, and a protrusion 18 that forms a through hole 17 through which cooling air passes. Is provided.

ブレーキ本体1は、摺動性を確保すべく、黒鉛を含む鋳鉄系材料を基材とする。鋳鉄系材料としては片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、芋虫状黒鉛鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄等が例示される。鋳鉄系材料の基地としてはフェライト系、パーライト系、フェライト・パーライト系、オーステナイト系、ベイナイト系が例示される。   The brake body 1 uses a cast iron-based material containing graphite as a base material in order to ensure slidability. Examples of cast iron materials include flake graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron, worm-like graphite cast iron, and eutectic graphite cast iron. Examples of cast iron-based materials include ferrite, pearlite, ferrite / pearlite, austenite, and bainite.

ハット部2は、軽量化等のために、アルミニウム合金を基材として形成されている。アルミニウム合金はアルミニウム−シリコン系であり、亜共晶組成をもち、シリコンを質量比で4〜10%、5〜8%含む。ハット部2は、ブレーキ本体1の中央開口10に配置される円盤部20と、円盤部20の中心軸線P2の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付突起22とを備えている。円盤部20は帽子形状をなしており、円筒部20aと、円筒部20aから径内方向に延設された内フランジ部20bと、円筒部20aから径外方向に延設された外フランジ部20cとを備えている。取付突起22は、ブレーキ本体1に対面する側のリング状をなす表面11sにおいて、ブレーキ本体1に向けて突出されている。従って取付突起22も、アルミニウム−シリコン系のアルミニウム合金を基材として形成されている。取付突起22は、ブレーキ本体1の各取付孔12にそれぞれ挿入可能とされている。   The hat portion 2 is formed using an aluminum alloy as a base material for weight reduction or the like. The aluminum alloy is an aluminum-silicon system, has a hypoeutectic composition, and contains silicon in a mass ratio of 4 to 10% and 5 to 8%. The hat portion 2 includes a disc portion 20 disposed in the central opening 10 of the brake body 1 and a plurality of mounting projections 22 formed at intervals in the circumferential direction around the central axis P2 of the disc portion 20. ing. The disk portion 20 has a hat shape, and includes a cylindrical portion 20a, an inner flange portion 20b extending radially inward from the cylindrical portion 20a, and an outer flange portion 20c extending radially outward from the cylindrical portion 20a. And. The attachment protrusion 22 protrudes toward the brake body 1 on a ring-shaped surface 11 s on the side facing the brake body 1. Accordingly, the mounting protrusion 22 is also formed using an aluminum-silicon based aluminum alloy as a base material. The attachment protrusion 22 can be inserted into each attachment hole 12 of the brake body 1.

図2に示すように、ブレーキ本体1の取付孔12は、これの内壁面である内周壁面15を備えている。内周壁面15は、取付孔12の中心軸線Paに沿って切断した断面(取付突起22の中心軸線Peに沿って切断した断面)で、傾斜を備える第1勾配16をもつ。第1勾配16は、取付孔12の中心軸線Paに対して角度θ1(図2参照)で傾斜している。従って取付孔12の内周壁面15は、円錐面形状をなしている。取付孔12について、取付突起22が挿入される側の挿入開口12aの内径をDa(図2参照)とし、取付突起22が突出する突出開口12bの内径をDb(図2参照)とすると、内径Dbは内径Dbよりも大きく設定されている。なお、取付孔12の深さはH1(図2参照)として示される。   As shown in FIG. 2, the mounting hole 12 of the brake body 1 includes an inner peripheral wall surface 15 that is an inner wall surface thereof. The inner peripheral wall surface 15 has a first slope 16 having a slope in a cross section cut along the central axis Pa of the mounting hole 12 (cross section cut along the central axis Pe of the mounting protrusion 22). The first gradient 16 is inclined at an angle θ1 (see FIG. 2) with respect to the central axis Pa of the mounting hole 12. Therefore, the inner peripheral wall surface 15 of the mounting hole 12 has a conical surface shape. With respect to the mounting hole 12, if the inner diameter of the insertion opening 12a on the side where the mounting protrusion 22 is inserted is Da (see FIG. 2) and the inner diameter of the protruding opening 12b from which the mounting protrusion 22 protrudes is Db (see FIG. 2), Db is set larger than the inner diameter Db. In addition, the depth of the attachment hole 12 is shown as H1 (refer FIG. 2).

図3に示すように、取付突起22は、これの外壁面である外周壁面23を備えている。外周壁面23は、取付突起22の中心軸線Peに沿って切断した断面で、傾斜を備える第2勾配24をもつ。第2勾配24は、第1勾配16と逆の勾配を有しており、取付突起22の中心軸線Peに対して角度θ2(図3参照)で傾斜している。従って、取付突起22の外周壁面23は円錐面形状をなしている。取付突起22のうち、取付孔12に挿入される先端部27の先端面25の外径をDeとし、取付突起22の基端26側の外径をDfとする。ここで、外径Deは外径Dfよりも小さく設定されている。取付突起22の突出量はH2として示される。取付突起22の突出量H2は、取付孔12の深さH1よりも大きく設定されている(H2>H1)。   As shown in FIG. 3, the mounting protrusion 22 includes an outer peripheral wall surface 23 that is an outer wall surface thereof. The outer peripheral wall surface 23 is a cross section cut along the central axis Pe of the mounting protrusion 22 and has a second gradient 24 having an inclination. The second gradient 24 has a gradient opposite to the first gradient 16 and is inclined at an angle θ2 (see FIG. 3) with respect to the central axis Pe of the mounting protrusion 22. Therefore, the outer peripheral wall surface 23 of the mounting protrusion 22 has a conical surface shape. Of the mounting projections 22, the outer diameter of the distal end surface 25 of the distal end portion 27 inserted into the mounting hole 12 is De, and the outer diameter of the mounting projection 22 on the proximal end 26 side is Df. Here, the outer diameter De is set smaller than the outer diameter Df. The amount of protrusion of the mounting protrusion 22 is indicated as H2. The protrusion amount H2 of the attachment protrusion 22 is set to be larger than the depth H1 of the attachment hole 12 (H2> H1).

嵌合配置工程においては、ブレーキ本体1の各取付孔12にハット部2の取付突起22をそれぞれ嵌合すると共に、ブレーキ本体1の内周側にハット部2を配置させる。嵌合配置工程において、図4に示すように、ブレーキ本体1の各取付孔12にハット部2の取付突起22をそれぞれ嵌合する。この場合、図5に示すように、取付突起22の外周壁面23と取付孔12の内周壁面15との間に、リング状の隙間3が形成される。隙間3は、取付突起22の先端面25に向かうにつれて隙間幅ta(図5参照)が増加する隙間幅に設定されている。   In the fitting and placing step, the fitting protrusions 22 of the hat portion 2 are fitted into the respective attachment holes 12 of the brake main body 1, and the hat portion 2 is arranged on the inner peripheral side of the brake main body 1. In the fitting and arranging step, as shown in FIG. 4, the mounting protrusions 22 of the hat portion 2 are respectively fitted into the mounting holes 12 of the brake body 1. In this case, as shown in FIG. 5, a ring-shaped gap 3 is formed between the outer peripheral wall surface 23 of the mounting protrusion 22 and the inner peripheral wall surface 15 of the mounting hole 12. The gap 3 is set to a gap width in which the gap width ta (see FIG. 5) increases toward the tip end face 25 of the mounting protrusion 22.

図5に示すように、ブレーキ本体1の各取付孔12にハット部2の取付突起22が嵌合された状態では、取付突起22の先端面25は、取付孔12の周縁12cから寸法ΔH突出している。寸法ΔHは、隙間3の空間を埋める材料肉部分を確保するために必要である。隙間3の容積等に応じて適宜設定されるが、0.5〜3ミリメートル、0.8〜1.5ミリメートルが例示される。但しこれに限定されるものではない。なお、嵌合配置工程においては、図4および図5に示すように、取付孔12は、内径が相対的に小さな挿入開口12aおよび内径が相対的に大きな突出開口12bを有する。ここで、取付孔12の挿入開口12aは突出開口12bよりも下側に位置する。突出開口12bは挿入開口12aよりも上側に位置する。   As shown in FIG. 5, in the state in which the mounting protrusions 22 of the hat portion 2 are fitted in the mounting holes 12 of the brake body 1, the tip surface 25 of the mounting protrusion 22 protrudes from the peripheral edge 12 c of the mounting hole 12 by the dimension ΔH. ing. The dimension ΔH is necessary to secure a material meat portion that fills the space of the gap 3. Although it sets suitably according to the volume etc. of the clearance gap 3, 0.5-3 millimeters and 0.8-1.5 millimeters are illustrated. However, it is not limited to this. In the fitting and placing step, as shown in FIGS. 4 and 5, the mounting hole 12 has an insertion opening 12a having a relatively small inner diameter and a protruding opening 12b having a relatively large inner diameter. Here, the insertion opening 12a of the mounting hole 12 is located below the protruding opening 12b. The protruding opening 12b is positioned above the insertion opening 12a.

摩擦攪拌接合工程においては、高い剛性をもつ回転治具4を用いる。回転治具4は、平坦な先端加圧面40と、円筒形状の断面をもつ外周壁面41とを有する。図5から理解できるように、回転治具4の外径は、取付突起22の先端面25の外径よりも小さく設定されている。   In the friction stir welding process, a rotating jig 4 having high rigidity is used. The rotating jig 4 has a flat tip pressure surface 40 and an outer peripheral wall surface 41 having a cylindrical cross section. As can be understood from FIG. 5, the outer diameter of the rotating jig 4 is set to be smaller than the outer diameter of the distal end surface 25 of the mounting protrusion 22.

そして、ブレーキ本体1およびハット部2が固定されている状態で、回転治具4をこれの中心軸線Pkを中心として一方向に回転させる。回転治具4を回転させつつ、回転治具4を矢印Y1方向(中心軸線Pa,Peに沿った方向)に沿って加圧し、回転治具4の先端加圧面40を取付突起22の先端面25に強圧させて当接させる。ここで、回転治具4の回転により、取付突起22の先端面25側に摩擦熱が発生する。摩擦熱により、取付突起22の先端部27は部分的に軟化または溶融する。回転治具4は矢印Y1方向への加圧力を発揮させる。このため、取付突起22をこれの径外方向(矢印X1方向,図5参照)に拡径変形させる。この結果、ハット部2の取付突起22の外周壁面23を、ブレーキ本体1の取付孔12の内周壁面15に密着させて接合させる。この結果、ブレーキ本体1およびハット部2は、一体に連結される(図6参照)。回転治具4の先端加圧面40が矢印Y1方向に強圧されているため、一種の鍛圧効果が期待され、金属組織の緻密化が図られる。この意味においても、接合強度を高めるのに貢献できる。   Then, in a state where the brake body 1 and the hat portion 2 are fixed, the rotating jig 4 is rotated in one direction around the central axis Pk thereof. While rotating the rotating jig 4, the rotating jig 4 is pressurized along the direction of the arrow Y <b> 1 (direction along the central axes Pa and Pe), and the tip pressing surface 40 of the rotating jig 4 is moved to the tip surface of the mounting protrusion 22. A pressure is applied to 25 and brought into contact. Here, due to the rotation of the rotating jig 4, frictional heat is generated on the front end face 25 side of the mounting protrusion 22. The tip 27 of the mounting protrusion 22 is partially softened or melted by the frictional heat. The rotating jig 4 exerts a pressing force in the direction of the arrow Y1. For this reason, the mounting protrusion 22 is expanded and deformed in the radially outward direction (arrow X1 direction, see FIG. 5). As a result, the outer peripheral wall surface 23 of the attachment protrusion 22 of the hat portion 2 is brought into close contact with and joined to the inner peripheral wall surface 15 of the attachment hole 12 of the brake body 1. As a result, the brake body 1 and the hat portion 2 are integrally connected (see FIG. 6). Since the tip pressing surface 40 of the rotating jig 4 is strongly pressed in the direction of the arrow Y1, a kind of forging effect is expected, and the metal structure is densified. In this sense as well, it can contribute to increase the bonding strength.

上記した摩擦攪拌接合工程において回転治具4の回転に基づいて発生する摩擦熱により、取付突起22の先端部27が部分的に溶融する場合には、その溶融部分は流動性を有するため、回転治具4の押し込みにより径外方向に広がりつつ、冷却されて再凝固する。回転治具4の回転に基づく遠心力が溶融部分に作用して径外方向にひろがる作用も期待される。摩擦攪拌接合工程においては、回転治具4の先端加圧面40が矢印Y1方向に強圧されているため、一種の鍛圧効果が期待され、組織が緻密化されるとともに、ピンホール等の空孔の低減にも貢献できる。更に、溶融再凝固部分の冷却速度が速く、溶融部分は急冷されるため、凝固組織が微細化され、凝固組織の強度が向上する。この意味においても接合部の強度を高めるのに貢献できる。このように摩擦攪拌接合工程では、取付突起22のうちの一部は、溶融した後に凝固されるため、取付突起22の変形能が大きく確保される。   When the tip 27 of the mounting protrusion 22 is partially melted by the frictional heat generated based on the rotation of the rotating jig 4 in the friction stir welding process described above, the melted portion has fluidity. The jig 4 is cooled and re-solidified while spreading outward in the radial direction by the pressing of the jig 4. It is also expected that centrifugal force based on the rotation of the rotating jig 4 acts on the melted portion and spreads outward in the radial direction. In the friction stir welding process, since the tip pressing surface 40 of the rotating jig 4 is strongly pressed in the direction of the arrow Y1, a kind of forging effect is expected, the structure is densified, and the holes such as pinholes are formed. It can also contribute to reduction. Furthermore, since the cooling rate of the melted and re-solidified portion is high and the melted portion is rapidly cooled, the solidified structure is refined and the strength of the solidified structure is improved. In this sense, it can contribute to increase the strength of the joint. Thus, in the friction stir welding process, a part of the mounting protrusion 22 is solidified after being melted, so that the deformability of the mounting protrusion 22 is largely ensured.

なお、回転治具4の材質は耐熱性に高いものが好ましい。例えば耐熱鋼(SKD材)が例示される。回転治具4の回転数は適宜設定されるが、500〜10000rpm、1000〜5000rpm、2000〜4000rpm、2500〜3500rpmが例示される。但しこれらに限定されるものではない。   The material of the rotating jig 4 is preferably a material having high heat resistance. For example, heat resistant steel (SKD material) is exemplified. Although the rotation speed of the rotation jig | tool 4 is set suitably, 500-10000rpm, 1000-5000rpm, 2000-4000rpm, 2500-3500rpm are illustrated. However, it is not limited to these.

本実施形態によれば、回転治具4の中心軸線Pkと直交する断面では、回転治具4の外周壁面41は、真円形状をなしている。この場合、回転治具4を製造し易く、回転治具4の製造コストが低減される。   According to the present embodiment, the outer peripheral wall surface 41 of the rotating jig 4 has a perfect circle shape in a cross section orthogonal to the central axis Pk of the rotating jig 4. In this case, it is easy to manufacture the rotating jig 4, and the manufacturing cost of the rotating jig 4 is reduced.

但し場合によっては、長径/短径が1.01〜1.2程度の楕円形状とすることもできる。この場合、隙間幅が大きいときであっても、取付突起22の先端部27を径外方向に付勢させて、取付突起22の外周壁面23を取付孔12の内周壁面15に密着接合させる効果を期待できる。   However, depending on the case, the major axis / minor axis may be an elliptical shape of about 1.01 to 1.2. In this case, even when the gap width is large, the distal end portion 27 of the mounting projection 22 is biased in the radially outward direction so that the outer peripheral wall surface 23 of the mounting projection 22 is closely bonded to the inner peripheral wall surface 15 of the mounting hole 12. The effect can be expected.

本実施形態によれば、上記した摩擦攪拌接合工程では、取付突起22のうちの一部は、溶融した後に凝固されることがある。この場合、溶融部分は固体部分よりも流動性を有するため、取付突起22の変形能が増加し、隙間3を良好に埋めることができる。取付突起22を構成するアルミニウム−シリコン系合金は鋳造性が良いため、隙間3を良好に埋めることができる。また、溶融後に凝固した部分の冷却速度は速いため、凝固組織が微細化され、この場合においても接合部の強度が高められる。   According to the present embodiment, in the friction stir welding process described above, some of the mounting protrusions 22 may be solidified after being melted. In this case, since the melted portion is more fluid than the solid portion, the deformability of the mounting protrusion 22 is increased, and the gap 3 can be filled well. Since the aluminum-silicon alloy constituting the mounting protrusion 22 has good castability, the gap 3 can be filled well. In addition, since the cooling rate of the solidified portion after melting is high, the solidified structure is refined, and the strength of the joint is also increased in this case.

図6は、摩擦攪拌接合工程の終了直前の状態を示す。図6に示すように、回転治具4の先端加圧面40は、取付突起22の先端部27側に押し込められている。図7は摩擦攪拌接合工程が終了した状態を示す。摩擦攪拌接合工程が終了すれば、取付突起22の先端面25は、取付孔12の周縁12c(ブレーキ本体1の表面11x)とほぼ面一状態となる。図6および図7に示すように、ハット部2の各取付突起22はブレーキ本体1の取付孔12の空間を満たしており、ブレーキ本体1に接合されているため、ブレーキ本体1とハット部2との抜け止め性が良好に確保される。ここで、取付孔12の内周壁面15の第1勾配16は、ハット部2の取付突起22が取付孔12から抜けることに対して抵抗を発揮するような傾斜を有するため、抜け止め勾配として機能できる。このため、ブレーキ本体1とハット部2との抜け止め性が一層確保される。なお、図7に示すように、摩擦攪拌接合工程を実施した後における取付突起22の先端面25には、回転治具4の先端加圧面40の押込跡である凹状部22hが形成されている。   FIG. 6 shows a state immediately before the end of the friction stir welding process. As shown in FIG. 6, the tip pressing surface 40 of the rotating jig 4 is pushed into the tip portion 27 side of the mounting protrusion 22. FIG. 7 shows a state where the friction stir welding process is completed. When the friction stir welding process is completed, the front end surface 25 of the mounting protrusion 22 is substantially flush with the peripheral edge 12c of the mounting hole 12 (the surface 11x of the brake body 1). As shown in FIGS. 6 and 7, each mounting protrusion 22 of the hat portion 2 fills the space of the mounting hole 12 of the brake body 1 and is joined to the brake body 1. This ensures good slip-off resistance. Here, the first slope 16 of the inner peripheral wall surface 15 of the attachment hole 12 has an inclination that exhibits resistance against the attachment protrusion 22 of the hat portion 2 coming out of the attachment hole 12. Can function. For this reason, the retaining property of the brake body 1 and the hat portion 2 is further ensured. In addition, as shown in FIG. 7, a concave portion 22 h that is an indentation mark of the distal end pressing surface 40 of the rotating jig 4 is formed on the distal end surface 25 of the mounting protrusion 22 after the friction stir welding process is performed. .

本実施形態によれば、図7に示すように、ブレーキ本体1とハット部2との間に防食膜5が位置するように、ブレーキ本体1およびハット部2のうちの少なくとも一方には防食膜5が被覆されている。具体的には、アルミニウム合金を基材とするハット部2のうち、ブレーキ本体1に接触する側の表面には、防食膜5が被覆されている。防食膜5は高い電気絶縁性をもち、塗装膜、アルマイト処理膜、樹脂膜等が例示される。但し、防食膜5は必要に応じて設ければよいものであり、場合によっては廃止しても良い。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 7, at least one of the brake body 1 and the hat part 2 is provided with an anticorrosion film so that the anticorrosion film 5 is located between the brake body 1 and the hat part 2. 5 is coated. Specifically, the anticorrosion film 5 is coated on the surface of the hat portion 2 made of an aluminum alloy as a base material on the side in contact with the brake body 1. The anticorrosion film 5 has high electrical insulation, and examples thereof include a paint film, an alumite treatment film, and a resin film. However, the anticorrosion film 5 may be provided as necessary, and may be abolished in some cases.

図8は、完成したブレーキディスクの平面図を示す。M1,M2は、中心軸線P1,P2を規定する直交線を示す。図8に示すように、ブレーキ本体1の内周側にハット部2が同軸的に配置されている。従って、ブレーキ本体1の中心軸線P1と、ハット部2の中心軸線P2とは、同軸的な配置とされている。複数の取付突起22は中心軸線P1の回りの仮想円弧M4に沿って均等間隔で形成されている。ハット部2には、中心軸線P2の回りの仮想円弧M5に沿って均等間隔で主孔29が形成されている。主孔29に挿通された取付具(図略)によりブレーキディスクは車輪側に取り付けられる。   FIG. 8 shows a plan view of the completed brake disc. M1 and M2 indicate orthogonal lines that define the central axes P1 and P2. As shown in FIG. 8, the hat portion 2 is coaxially disposed on the inner peripheral side of the brake body 1. Therefore, the central axis P1 of the brake body 1 and the central axis P2 of the hat portion 2 are arranged coaxially. The plurality of mounting protrusions 22 are formed at equal intervals along a virtual arc M4 around the central axis P1. In the hat portion 2, main holes 29 are formed at equal intervals along a virtual arc M5 around the central axis P2. The brake disc is attached to the wheel side by a fixture (not shown) inserted through the main hole 29.

前記した摩擦攪拌接合工程においては、複数の取付突起22のうち、回転治具4を2個用意し、中心軸線P1、P2に対して対称的位置となる2個づつ、摩擦攪拌接合している。即ち、図8に示すように、取付突起22a,22bは、中心軸線P1、P2に対して対称的位置とされている。取付突起22c,22dは、中心軸線P1、P2に対して対称的位置とされている。取付突起22e,22fは、中心軸線P1、P2に対して対称的位置とされている。取付突起22g,22hは、中心軸線P1、P2に対して対称的位置とされている。取付突起22i,22kは、中心軸線P1、P2に対して対称的位置とされている。本実施形態によれば、対称的配置とされている取付突起22a,22bを同時に摩擦攪拌接合する。対称的配置とされている取付突起22c,22dを同時に摩擦攪拌接合する。対称的配置とされている取付突起22e,22fを同時に摩擦攪拌接合する。対称的配置とされている取付突起22g,22hを同時に摩擦攪拌接合する。対称的配置とされている取付突起22i,22kを同時に摩擦攪拌接合する。以上のように対称的配置とされている2個の取付突起22を同時に摩擦攪拌接合するため、接合の均等性を維持するのに有利である。   In the above-described friction stir welding process, two rotation jigs 4 are prepared out of the plurality of mounting protrusions 22, and two of them that are symmetrical with respect to the central axes P1 and P2 are friction stir welded. . That is, as shown in FIG. 8, the attachment protrusions 22a and 22b are positioned symmetrically with respect to the central axes P1 and P2. The attachment protrusions 22c and 22d are positioned symmetrically with respect to the central axes P1 and P2. The attachment protrusions 22e and 22f are positioned symmetrically with respect to the central axes P1 and P2. The mounting protrusions 22g and 22h are positioned symmetrically with respect to the central axes P1 and P2. The attachment protrusions 22i and 22k are positioned symmetrically with respect to the central axes P1 and P2. According to the present embodiment, the mounting protrusions 22a and 22b that are symmetrically arranged are simultaneously friction stir welded. The mounting protrusions 22c and 22d, which are arranged symmetrically, are simultaneously friction stir welded. The mounting protrusions 22e and 22f, which are arranged symmetrically, are simultaneously friction stir welded. The mounting protrusions 22g and 22h, which are arranged symmetrically, are simultaneously friction stir welded. The mounting protrusions 22i and 22k, which are arranged symmetrically, are simultaneously friction stir welded. As described above, the two mounting protrusions 22 that are symmetrically arranged are simultaneously friction stir welded, which is advantageous in maintaining the uniformity of joining.

また本実施形態によれば、上記した接合形態に限定されず、複数の取付突起22をそれぞれ1個づつ順番に摩擦攪拌接合することにしても良い。あるいは、3個の取付突起22を同時に摩擦攪拌接合することにしても良い。あるいは、5個の取付突起22を同時に摩擦攪拌接合することにしても良い。場合によっては、全ての取付突起22を同時に摩擦攪拌接合することにしても良い。   Moreover, according to this embodiment, it is not limited to the above-mentioned joining form, You may decide to carry out friction stir welding of the some attachment protrusion 22 in order one each. Alternatively, the three attachment protrusions 22 may be simultaneously friction stir welded. Alternatively, the five mounting protrusions 22 may be simultaneously friction stir welded. In some cases, all the mounting protrusions 22 may be friction stir welded simultaneously.

(実施形態2)
図10および図11は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図10に示すように、取付孔12Bは、ブレーキ本体1に形成されている第1孔121と、第1孔121の内径よりも大きな内径を備えるリング形状の第2孔122とを備えている。第1孔121および第2孔122は同軸的である。図10に示すように、取付突起22が取付孔12Bに嵌合されているとき、第2孔122は取付突起22の先端部27側に位置している。
(Embodiment 2)
10 and 11 show the second embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 10, the mounting hole 12 </ b> B includes a first hole 121 formed in the brake body 1 and a ring-shaped second hole 122 having an inner diameter larger than the inner diameter of the first hole 121. . The first hole 121 and the second hole 122 are coaxial. As shown in FIG. 10, when the attachment protrusion 22 is fitted in the attachment hole 12 </ b> B, the second hole 122 is located on the distal end portion 27 side of the attachment protrusion 22.

図11は摩擦攪拌接合工程の終了直前の状態を示す。図11に示すように、回転治具4の先端加圧面40は、取付突起22の先端部27の先端面25に押し込められている。図11に示すように、取付突起22の先端部27は径外方向に変形し、係合部22mを形成している。係合部22mは、第2孔122に埋め込まれて第2孔122と係合している。これによりブレーキ本体1とハット部2との抜け止め性が一層確保される。   FIG. 11 shows a state immediately before the end of the friction stir welding process. As shown in FIG. 11, the tip pressing surface 40 of the rotating jig 4 is pressed into the tip surface 25 of the tip portion 27 of the mounting protrusion 22. As shown in FIG. 11, the distal end portion 27 of the mounting projection 22 is deformed in the radially outward direction to form an engaging portion 22m. The engaging portion 22 m is embedded in the second hole 122 and engaged with the second hole 122. As a result, the ability to prevent the brake body 1 and the hat portion 2 from coming off is further secured.

(実施形態3)
図12は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図12に示すように、取付孔12の突出開口12bの内径(取付孔12の最大内径)を相対表示で100とするとき、回転治具4の外径は80以上を占めるように、回転治具4の外径は拡径化されている。この場合、回転治具4が取付突起22の先端部27を加圧して矢印Y1方向(加圧方向)に押し込むとき、材料押込量が確保され、材料が径外方向に広がる。このため取付突起22の外周壁面23を取付孔12の内周壁面15に密着接合させ易い利点が得られる。
(Embodiment 3)
FIG. 12 shows a third embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 12, when the inner diameter of the protruding opening 12b of the mounting hole 12 (the maximum inner diameter of the mounting hole 12) is set to 100 in relative display, the rotational jig 4 has an outer diameter of 80 or more. The outer diameter of the tool 4 is increased. In this case, when the rotating jig 4 pressurizes the distal end portion 27 of the mounting protrusion 22 and pushes it in the direction of the arrow Y1 (pressing direction), the material pushing amount is secured and the material spreads in the radially outward direction. For this reason, there is an advantage that the outer peripheral wall surface 23 of the mounting projection 22 can be easily bonded to the inner peripheral wall surface 15 of the mounting hole 12.

(実施形態4)
図13は実施形態4を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。本実施形態によれば、図5に示す寸法ΔHが大きめとされている。従って、摩擦攪拌接合工程が実施されると、図13に示すように、取付孔12の突出開口12b(取付孔12の最大内径を有する開口)よりも回転治具4側に突き出る突出部分22wが鍔状に形成される。突出部分22wの外径は、取付孔12の突出開口12bの内径よりも大きい。このため、ハット部2の取付突起22がブレーキ本体1の取付孔12から抜けることが突出部分22wにより防止される。故に、抜け止め効果が向上する。
(Embodiment 4)
FIG. 13 shows a fourth embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first embodiment. According to the present embodiment, the dimension ΔH shown in FIG. Therefore, when the friction stir welding step is performed, as shown in FIG. 13, the protruding portion 22 w protruding toward the rotating jig 4 from the protruding opening 12 b of the mounting hole 12 (opening having the maximum inner diameter of the mounting hole 12) is formed. It is formed in a bowl shape. The outer diameter of the protruding portion 22 w is larger than the inner diameter of the protruding opening 12 b of the mounting hole 12. For this reason, the protruding portion 22w prevents the mounting protrusion 22 of the hat portion 2 from coming off from the mounting hole 12 of the brake body 1. Therefore, the retaining effect is improved.

(実施形態5)
図14は実施形態5を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図14に示すように、回転治具4Bの先端部400(下端部)は円錐軸形状とされており、平坦な先端加圧面40Bと、円錐面形状をなす外周壁面41Bとをもつ。外周壁面41Bは、取付突起22に向かうにつれて縮径する円錐形状をなす。図14に示すように、回転治具4Bの先端部400が取付突起22の先端面25に押し込められると、回転治具4Bの外周壁面41Bに対して垂直方向(矢印E1方向)に付勢力を発生させる。このため、取付突起22の溶融または軟化した先端部が回転治具4Bの外周壁面41Bにより矢印E1方向に付勢される。このため、取付突起22の外周壁面23は、取付孔12の内周壁面15に密着接合され易くなり、接合部の緻密化に貢献できる。
(Embodiment 5)
FIG. 14 shows a fifth embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 14, the distal end portion 400 (lower end portion) of the rotating jig 4B has a conical shaft shape, and has a flat distal end pressure surface 40B and an outer peripheral wall surface 41B having a conical surface shape. The outer peripheral wall surface 41 </ b> B has a conical shape with a diameter decreasing toward the attachment protrusion 22. As shown in FIG. 14, when the distal end portion 400 of the rotating jig 4B is pushed into the distal end surface 25 of the mounting protrusion 22, an urging force is applied in a direction perpendicular to the outer peripheral wall surface 41B of the rotating jig 4B (arrow E1 direction). generate. For this reason, the front-end | tip part which the attachment protrusion 22 fuse | melted or softened is urged | biased by arrow E1 direction by the outer peripheral wall surface 41B of the rotation jig 4B. For this reason, the outer peripheral wall surface 23 of the attachment protrusion 22 is easily joined tightly to the inner peripheral wall surface 15 of the attachment hole 12 and can contribute to densification of the joint portion.

(実施形態6)
本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1〜図9を準用する。ハット部2は、アルミニウム−シリコン系のアルミニウム合金を基材として形成されている。シリコン量は11〜15%組成とされており、アルミニウム合金は過共晶組成とされている。
(Embodiment 6)
Since this embodiment basically has the same configuration and the same function and effect as those of the first embodiment, FIGS. 1 to 9 are applied mutatis mutandis. The hat portion 2 is formed using an aluminum-silicon based aluminum alloy as a base material. The amount of silicon is 11 to 15%, and the aluminum alloy has a hypereutectic composition.

(実施形態7)
本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1〜図9を準用する。ハット部2は、マグネシウム合金を基材として形成されている。マグネシウム合金としては、マグネシウム−アルミニウム系、マグネシウム−亜鉛系、マグネシウム−アルミニウム−亜鉛系、マグネシウム−ジルコニウム−亜鉛系、マグネシウム−マンガン系が例示される。
(Embodiment 7)
Since this embodiment basically has the same configuration and the same function and effect as those of the first embodiment, FIGS. 1 to 9 are applied mutatis mutandis. The hat portion 2 is formed using a magnesium alloy as a base material. Examples of magnesium alloys include magnesium-aluminum, magnesium-zinc, magnesium-aluminum-zinc, magnesium-zirconium-zinc, and magnesium-manganese.

(実施形態8)
図15は、実施形態8を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図15に示すように、ブレーキディスクの摩擦摺動部11の摩擦摺動面13に摩擦材を摩擦させて制動をかけるキャリパー60が設けられている。
(Embodiment 8)
FIG. 15 shows an eighth embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 15, a caliper 60 is provided that applies a friction material to the friction sliding surface 13 of the friction sliding portion 11 of the brake disk to apply braking.

(その他)
上記した実施形態によれば、回転治具4Bは耐熱鋼で形成されているが、チタン合金、セラミックス等で形成しても良い。上記した実施形態によれば、回転治具4の外径は、取付突起22の先端面25の外径よりも小さく設定されているが、これに限らず、寸法ΔHが確保されている限り、回転治具4の外径は、取付突起22の先端面25の外径よりも大きく設定されていても良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。ある実施形態に特有の構成および機能は他の実施形態にも適用できる。従って複数の実施形態の特徴を併合させることもできる。
(Other)
According to the above-described embodiment, the rotating jig 4B is formed of heat resistant steel, but may be formed of titanium alloy, ceramics, or the like. According to the above-described embodiment, the outer diameter of the rotating jig 4 is set to be smaller than the outer diameter of the distal end surface 25 of the mounting projection 22, but not limited to this, as long as the dimension ΔH is secured, The outer diameter of the rotating jig 4 may be set larger than the outer diameter of the distal end surface 25 of the mounting protrusion 22. The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. Configurations and functions specific to one embodiment can be applied to other embodiments. Therefore, the features of a plurality of embodiments can be merged.

本発明は車両や産業機器等のディスクブレーキ装置に適用できる。   The present invention can be applied to disc brake devices for vehicles, industrial equipment, and the like.

ブレーキ本体およびハット部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a brake main body and a hat part. ブレーキ本体の取付孔付近を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the attachment hole vicinity of a brake main body. ハット部の取付突起付近を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the attachment protrusion vicinity of a hat part. ハット部の取付突起をブレーキ本体の取付孔に嵌合する直前の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state just before fitting the attachment protrusion of a hat part in the attachment hole of a brake main body. ハット部の取付突起をブレーキ本体の取付孔に嵌合している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has fitted the attachment protrusion of the hat part in the attachment hole of the brake main body. 回転治具によりハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させている状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which deform | transforms the attachment protrusion of a hat part with a rotation jig, and has closely attached the attachment protrusion to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of a brake main body. ハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which deform | transformed the attachment protrusion of the hat part and closely attached the attachment protrusion to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of the brake body. ブレーキディスクの正面図である。It is a front view of a brake disc. ブレーキディスクの断面図である。It is sectional drawing of a brake disc. 実施形態2に係り、ハット部の取付突起をブレーキ本体の取付孔に嵌合している状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the attachment protrusion of the hat portion is fitted in the attachment hole of the brake body according to the second embodiment. 実施形態2に係り、回転治具によりハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させている状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the attachment protrusion of the hat portion is deformed by a rotating jig and the attachment protrusion is closely bonded to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of the brake body according to the second embodiment. 実施形態3に係り、回転治具によりハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させている状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the attachment protrusion of the hat portion is deformed by a rotating jig and the attachment protrusion is closely bonded to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of the brake body according to the third embodiment. 実施形態4に係り、回転治具によりハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させている状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the attachment protrusion of the hat portion is deformed by a rotating jig and the attachment protrusion is closely bonded to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of the brake body according to the fourth embodiment. 実施形態5に係り、回転治具によりハット部の取付突起を変形させて取付突起をブレーキ本体の取付孔の内周壁面に密着接合させている状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the attachment protrusion of the hat portion is deformed by a rotating jig and the attachment protrusion is closely bonded to the inner peripheral wall surface of the attachment hole of the brake body according to the fifth embodiment. 実施形態8に係り、キャリパーを搭載している状態を示すディスクブレーキ装置を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a disc brake device according to Embodiment 8 and showing a state in which a caliper is mounted.

符号の説明Explanation of symbols

1はブレーキ本体、10は中央開口、11は摩擦摺動部、12は取付孔、13は摩擦摺動面、15は内周壁面(内壁面)、16は第1勾配、2はハット部(取付盤体)、20は円盤部、22は取付突起、23は外周壁面(外壁面)、24は第2勾配、25は先端面、27は先端部、4は回転治具、40は先端加圧面、41は外周壁面、5は防食膜を示す。   1 is a brake body, 10 is a central opening, 11 is a friction sliding portion, 12 is a mounting hole, 13 is a friction sliding surface, 15 is an inner peripheral wall surface (inner wall surface), 16 is a first gradient, 2 is a hat portion ( (Mounting plate body), 20 is a disk portion, 22 is a mounting protrusion, 23 is an outer peripheral wall surface (outer wall surface), 24 is a second gradient, 25 is a tip surface, 27 is a tip portion, 4 is a rotating jig, and 40 is a tip added. The pressure surface, 41 is an outer peripheral wall surface, and 5 is an anticorrosion film.

Claims (4)

(i)中央開口を有するリング形状をなすと共に相手材と摩擦摺動する摩擦摺動部と、前記摩擦摺動部の中心軸線の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付孔とを備えている鋳鉄系材料を基材とするブレーキ本体と、
アルミニウム合金またはマグネシウム合金を基材として形成され、前記ブレーキ本体の前記中央開口に配置される円盤部と、前記ブレーキ本体の各前記取付孔にそれぞれ挿入されるように前記円盤部の中心軸線の回りの周方向において間隔を隔てて形成された複数個の取付突起とを備えており、車輪側に取り付けられる取付盤体とを準備する工程と、
(ii)前記ブレーキ本体の各前記取付孔に前記取付盤体の前記取付突起をそれぞれ嵌合すると共に、前記ブレーキ本体の内周側に取付盤体を配置させる嵌合配置工程と、
(iii)回転治具を回転させつつ前記取付突起の先端部に当接させて前記回転治具の回転による摩擦熱により、前記取付突起の形状を変形させて前記取付突起の外壁面を各前記取付孔の内壁面に接合させ、前記ブレーキ本体と前記取付盤体とを一体に連結する摩擦攪拌接合工程とを順に実施することを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
(I) A friction sliding portion having a ring shape having a central opening and friction sliding with a mating member, and a plurality of attachments formed at intervals in a circumferential direction around the central axis of the friction sliding portion A brake body based on a cast iron material provided with holes,
An aluminum alloy or a magnesium alloy is used as a base material, and a disk portion disposed in the central opening of the brake body and a central axis of the disk portion so as to be inserted into the mounting holes of the brake body, respectively. A plurality of mounting protrusions formed at intervals in the circumferential direction, and preparing a mounting plate body to be mounted on the wheel side;
(Ii) a fitting and arranging step of fitting the mounting projections of the mounting plate body into the mounting holes of the brake body and arranging the mounting plate body on the inner peripheral side of the brake body;
(Iii) While rotating the rotating jig, the outer surface of the mounting protrusion is deformed by bringing the tip of the mounting protrusion into contact with the tip of the mounting protrusion and deforming the shape of the mounting protrusion by frictional heat generated by the rotation of the rotating jig. A method of manufacturing a brake disc, comprising: sequentially joining a friction stir welding step of joining the brake main body and the mounting plate body together by joining to an inner wall surface of the mounting hole.
請求項1において、前記取付突起の外壁面および前記取付孔の内壁面のうちの少なくとも一方は、前記取付突起の中心軸線に沿って切断した断面で勾配をもち、
前記嵌合配置工程において、ブレーキ本体の各前記取付孔に前記取付盤体の前記取付突起をそれぞれ嵌合するとき、前記取付突起の外壁面と前記取付孔の内壁面との間に隙間が形成され、前記隙間は、前記取付突起の先端面に向かうにつれて隙間幅が増加するように設定されていることを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
In claim 1, at least one of the outer wall surface of the mounting protrusion and the inner wall surface of the mounting hole has a gradient in a cross section cut along the central axis of the mounting protrusion,
In the fitting and arranging step, when the mounting protrusions of the mounting plate body are respectively fitted to the mounting holes of the brake body, a gap is formed between the outer wall surface of the mounting protrusion and the inner wall surface of the mounting hole. And the gap is set so that the gap width increases toward the tip end surface of the mounting projection.
請求項1または請求項2において、前記摩擦攪拌接合工程では、前記取付突起のうちの少なくとも一部は、溶融した後に凝固されることを特徴とするブレーキディスクの製造方法。   3. The method of manufacturing a brake disk according to claim 1, wherein in the friction stir welding step, at least a part of the mounting protrusion is solidified after being melted. 請求項1〜3のうちの一項において、前記ブレーキ本体と前記取付盤体との間に防食膜が位置するように、前記ブレーキ本体および前記取付盤体のうちの少なくとも一方には前記防食膜が被覆されていることを特徴とするブレーキディスクの製造方法。   4. The anticorrosion film according to claim 1, wherein at least one of the brake main body and the mounting plate body is positioned between the brake main body and the mounting plate body. 5. A method for manufacturing a brake disc, characterized in that:
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