JP2011137483A - ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制できるディスクブレーキの提供。
【解決手段】シリンダ部３５が、二つの開口を有する筒状部９３と、該筒状部９３とは別体の有底筒状の蓋部材９２とからなり、筒状部９３の開口のうちブレーキパッドが対面しない側の開口を形成する環状周縁端９４に蓋部材９２の開口を形成する環状周縁端９９を当接させた状態でシリンダ部３５の外周面から摩擦攪拌接合することにより筒状部９３に蓋部材９２を一体に接合することで形成され、摩擦攪拌接合の接合部１１５が、筒状部９３におけるピストン３３の摺動範囲外で、該摺動範囲よりも内径が小さい位置に配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、ディスクブレーキに関する。

シリンダ部のボアの底部の開口に底蓋部材を嵌合し、これらを摩擦攪拌接合により一体に接合するキャリパを有するディスクブレーキがある（例えば、特許文献１参照）。このディスクブレーキにおいては、摩擦攪拌接合の接合工具を、シリンダ部の中心軸と平行な軸回りに回転させながら、シリンダ部の底部の開口の内周部と底蓋部材の外周部との境界に沿って移動させるようになっている。

特開２００７−１０１３６号公報

上記のキャリパにおいては、キャリパのシリンダサイズ（シリンダボア内径）が大きくなったり、耐圧強度が高くなると、それに応じてキャリパの底部となる底蓋部材の肉厚を大きくする必要がある。しかし、底蓋部材の肉厚を大きくすると摩擦攪拌接合の接合工具をも大きくする必要があり、接合工具が大きくなる結果、シリンダ部を径方向にも大型化しなければならない。

そこで、本発明は、大型化を抑制できるディスクブレーキの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のディスクブレーキは、シリンダ部が、二つの開口を有する筒状部と、該筒状部とは別体の有底筒状の蓋部材とからなり、前記筒状部の開口のうちブレーキパッドが対面しない側の開口を形成する環状周縁端に前記蓋部材の開口を形成する環状周縁端を当接させた状態で前記シリンダ部の外周面から摩擦攪拌接合することにより前記筒状部に前記蓋部材を一体に接合することで形成され、前記摩擦攪拌接合の接合部は、前記筒状部におけるピストンの摺動範囲外で、該摺動範囲よりも内径が小さい位置に配置されている。

本発明によれば、大型化を抑制できる。

本発明に係る一実施形態のディスクブレーキを示す平面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキを示す正面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのキャリパボディを示す背面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのキャリパボディを示す正面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのキャリパボディおよびピストンを示す断面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのキャリパボディを示す摩擦攪拌接合直前の断面図である。 本発明に係る一実施形態のディスクブレーキのキャリパボディおよび摩擦攪拌接合用接合工具を示す摩擦攪拌接合時の断面図である。

本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態のディスクブレーキは、四輪自動車用あるいは二輪車等の車両に配設されるディスクブレーキである。図面では、車両の左右方向一側に配置されるものを図示しており、これに対し車両の左右方向逆側に配置されるものは鏡面対称形状をなすことになる。

図１に示すように、このディスクブレーキ１１は、キャリア１３と、一対のブレーキパッド１４と、キャリパ１５とを備えている。キャリア１３は、制動対象となる図示略の車輪（回転体）とともに回転するディスク１２の外径側を跨ぐように配置されて車両の非回転部に固定される。一対のブレーキパッド１４は、ディスク１２の両面に対向配置された状態でディスク１２の軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１３に支持される。キャリパ１５は、ディスク１２の外径側を跨いだ状態でディスク１２の軸線方向に摺動可能となるようにキャリア１３に支持されてブレーキパッド１４をディスク１２に押圧することによりディスク１２に摩擦抵抗を付与する。なお、以下においては、ディスク１２の半径方向をディスク半径方向と称し、ディスク１２の軸線方向をディスク軸線方向と称し、ディスク１２の回転方向をディスク回転方向と称す。

キャリア１３は、図２に示す基板部２２および一対のインナ側パッド支持部２３と、図１に示す一対の連結部２４と、図２に示す一対のアウタ側パッド支持部２５およびビーム部２６とを有して一体的に構成されている。基板部２２は、ディスク回転方向に延在する姿勢でディスク１２よりも車両内側（インナ側）に配置されるとともにそのディスク回転方向の両端側に車両への取付穴２１が形成されている。一対のインナ側パッド支持部２３は、基板部２２のディスク回転方向両端からディスク半径方向外側に延出して設けられている。一対の連結部２４は、図１に示すように、インナ側パッド支持部２３のディスク半径方向外端からディスク１２の半径方向外側を越えるようにディスク軸線方向に沿って車両外側（アウタ側）に突出して形成されている。一対のアウタ側パッド支持部２５は、一対の連結部２４のインナ側パッド支持部２３とは反対側から図２に示すようにディスク半径方向内方にそれぞれ延出して形成されている。ビーム部２６は、アウタ側パッド支持部２５のディスク半径方向内側同士を連結するように形成されている。そして、一対のインナ側パッド支持部２３が図１に示すインナ側のブレーキパッド１４を摺動可能に支持し、図２に示す一対のアウタ側パッド支持部２５がアウタ側のブレーキパッド１４を摺動可能に支持する。

図１に示すように、キャリア１３には、ディスク回転方向の両端におけるディスク半径方向外側となる一対の連結部２４の位置に、ディスク軸線方向に摺動可能となるように支持ピン２８がそれぞれインナ側から嵌合されている。これら支持ピン２８を介してキャリパ１５がキャリア１３に取り付けられる。なお、一対の支持ピン２８のキャリパ１５とキャリア１３との間部分は伸縮可能な一対のブーツ２９で被覆されている。

キャリパ１５は、ディスク１２を跨いだ状態でキャリア１３に支持ピン２８を介して支持されるキャリパボディ３２と、キャリパボディ３２に保持されてディスク１２の一面側に対向するように配置される図２に示すピストン３３とを有している。

キャリパボディ３２は、図１に示すように、シリンダ部３５と、ブリッジ部３６と、爪部３７とを有して一体的に構成されている。シリンダ部３５は、ディスク１２の一方の面側であるインナ側に対向配置されている。ブリッジ部３６は、ディスク１２を跨ぐためにシリンダ部３５の径方向外方でディスク１２の軸方向へ延びて形成されている。爪部３７は、ブリッジ部３６のシリンダ部３５とは反対側からディスク半径方向内方に延出してディスク１２の他方の面側であるアウタ側に対向するようになっている。つまり、キャリパ１５は、そのキャリパボディ３２が、ディスク１２の一方の面側にシリンダ部３５が設けられ、ディスク１２の他方の面側に爪部３７が設けられ、爪部３７とシリンダ部３５とを接続するブリッジ部３６がディスク１２を跨いで設けられるフィスト型となっている。

シリンダ部３５は、ディスク１２側に開口するようにディスク軸線方向に沿う図２に示すボア４０が内部に形成された、図１に示す筒部４２と底部４１とを有する有底筒状をなしており、図２に示すボア４０内にピストン３３が挿入されている。そして、キャリパ１５は、ボア４０内に導入される液圧によりピストン３３をディスク１２側に前進させ、ピストン３３でインナ側のブレーキパッド１４を押圧してディスク１２に接触させる。そして、ピストン３３の押圧反力でキャリア１３に対して支持ピン２８を摺動させてシリンダ部３５をディスク１２から離す方向に移動して、爪部３７でアウタ側のブレーキパッド１４を押圧してディスク１２に接触させる。このようにして、ピストン３３と爪部３７とで両側のブレーキパッド１４を挟持してディスク１２に押圧して摩擦抵抗を発生させ、制動力を発生させる。

ここで、キャリパボディ３２は、車両への左右の取付勝手の違いに対して、共通の鋳物素材が用いられる場合がある。このため、この場合の鋳物素材は、キャリパボディ３２のディスク回転方向の中央を基準として対称の形状をなしている。そして、図１および図３に示すように、シリンダ部３５の底部４１には、そのディスク半径方向外側からディスク軸線方向に沿って爪部３７とは反対に突出するブリーダボス部４４がディスク回転方向に離間して一対形成されている。そして、車両の左右方向一側に配置されるキャリパボディ３２には、これら一対のブリーダボス部４４のうちの一方のみに、エア抜き用のブリーダプラグ４３を取り付けるためのネジ穴からなるプラグ取付穴４５が形成されており、他方にはプラグ取付穴は形成されていない。なお、図１および図３に示すキャリパボディ３２と取付勝手が違う、車両の左右方向他側に配置されるキャリパボディ３２には、一対のブリーダボス部４４のうち上記した他方のみにプラグ取付穴４５が形成されることになる。

図１に示すように、キャリパボディ３２のシリンダ部３５におけるディスク軸線方向の中間部には、ディスク回転方向両側に突出する一対のピン取付部４８が、筒部４２の中心よりもディスク半径方向のやや外側に形成されている。これらピン取付部４８にはディスク軸線方向に沿ってピン取付穴４９が形成されている。これらのピン取付穴４９に図１に示す上記した支持ピン２８が挿入状態で固定されることになる。

図１に示すように、キャリパボディ３２には、これらピン取付部４８よりも爪部３７側に、上記したブリッジ部３６が、ディスク１２の外周面に沿って湾曲する板状をなしてディスク回転方向に略一定幅で形成されている。このブリッジ部３６の爪部３７とは反対側の一部はシリンダ部３５とディスク軸線方向にラップしている。ブリッジ部３６には、主にこのラップ部分に、ディスク半径方向外側に突出しディスク軸線方向に延在するリブ５１がディスク回転方向に並べられて複数形成されている。また、ブリッジ部３６には、リブ５１よりも爪部３７側に、ディスク軸線方向に貫通する矩形状の窓部５２がディスク回転方向の中央位置に形成されており、爪部３７側の端部のディスク回転方向の中央位置にはディスク半径方向内方に凹む矩形状の段差部５３が形成されている。この段差部５３は、ブリッジ部３６を加工する際の支持面として使用されるようになっている。

また、キャリパボディ３２には、ブリッジ部３６のシリンダ部３５とは反対側に、上記した爪部３７が、図４に示すように板状をなしてディスク回転方向に略一定幅をなすように形成されている。なお、爪部３７は、そのディスク半径方向内側の内端縁部５４が、キャリパボディ３２のディスク回転方向における中央を通るディスク半径線に対して直交する直線状をなしており、この直線状の内端縁部５４が、正面視でボア４０の中心つまりシリンダ部３５の中心よりもディスク半径方向内側をシリンダ部３５の全体にわたって横断するように延在している。これにより、爪部３７におけるシリンダ部３５のボア４０が対向する部分は、シリンダ部３５の中心を覆うように形成されている。そして、爪部３７には、シリンダ部３５のボア４０を切削加工する工具を通過させるための、ディスク半径方向の内端縁部５４からディスク半径方向外方に向けて凹むディスク軸線方向に貫通するリセスが設けられていない。これにより、爪部３７の内端縁部５４が、ディスク回転方向においてボア４０を全体にわたって連続する直線状に横断する。

また、図１に示すキャリパボディ３２のシリンダ部３５は、ピン取付部４８よりも爪部３７とは反対側の部分、つまり、図３に示すボア４０の底部４１を含む部分が、全体として略円形状をなしており、略円形状をなすボア４０の底部４１には、上記した一対のブリーダボス部４４が、ディスク軸線方向に沿って爪部３７とは反対に突設されている。ここで、上記したように、左右の取付勝手に応じたディスク回転方向一側のブリーダボス部４４には、その中心上に、ブリーダプラグ４３が取り付けられる外側のプラグ取付穴４５とプラグ取付穴４５をボア４０に連通させる図示略のブリーダ連通穴とが形成されている。他方、ディスク回転方向他側のブリーダボス部４４には、プラグ取付穴４５およびブリーダ連通穴は形成されていない。

そして、キャリパボディ３２のシリンダ部３５には、図１および図３に示すように、一対のブリーダボス部４４のうち、プラグ取付穴４５が形成されていない（つまりブリーダプラグ４３が配設されない）上記した他方のブリーダボス部４４の突出方向中間位置に、後述する摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）によりキャリパボディ３２の底部４１側を形成する際に生じる残存穴部（最終端）５６が、シリンダ部３５の径方向の外側に残存形成されている。

シリンダ部３５の底部４１には、図２に示すボア４０の径方向内側に、ボア４０に液圧を供給するための図３に示す流入孔５８がディスク軸線方向に沿って貫通形成されている。この流入孔５８は、キャリパボディ３２のディスク回転方向における中央を通るディスク半径線上に形成されている。この流入孔５８は、ネジ孔となっており、図示略のブレーキ配管の端部に設けられたユニオンボルトを螺合させるようになっている。なお、底部４１の外面６３側には流入孔５８と同軸で深さの浅い座ぐり６４が形成されている。また、シリンダ部３５の底部４１には、回止穴６５がディスク軸線方向に沿って外側から途中位置まで形成されている。この回止穴６５は、キャリパボディ３２のディスク回転方向における中央を通るディスク半径線上であって、流入孔５８よりもディスク半径方向内側に形成されている。この回止穴６５には、ブレーキ配管の先端に固定された回止フックが係合されることになり、これにより、ユニオンボルトの流入孔５８への螺合時にブレーキ配管の連れ回りを規制する。

図５に示すように、シリンダ部３５の底部４１には、ボア４０内に突出するストッパ部６８が形成されている。このストッパ部６８の周囲は、ボア４０の中で最も深さが深くボア４０の中心線に対して直交する平面からなりボア４０の中心線と同軸の円環状をなす底面６９となっている。ストッパ部６８は、この底面６９の内端縁部からボア４０の中心線と同軸のテーパ状をなしてボア４０の軸線方向に突出する円錐外面７０と、円錐外面７０の底面６９とは反対側にあって底面６９と平行をなす、ボア４０の中心線と同軸の円形状の平面からなる頂面７１とを有する切頭円錐状をなしている。そして、上記した流入孔５８は、ボア４０の軸線方向に沿って底部４１の外面６３からストッパ部６８の頂面７１に連通しており、ストッパ部６８の範囲内、より具体的にはストッパ部６８の頂面７１の範囲内に形成されている。

ボア４０は、ピストン３３を摺動可能に嵌合させる一定径の嵌合内径部７４と、嵌合内径部７４よりも底部４１側にある、嵌合内径部７４と同軸かつ嵌合内径部７４よりも小径の一定径の小径内径部７５と、嵌合内径部７４と小径内径部７５との境界に形成される段部７３とを有している。段部７３は、ボア４０の中心線に対して直交する平面であって、ボア４０の中心線と同軸の円環状をなしており、ボア４０の中心線方向において、底部４１のストッパ部６８の頂面７１よりも底面６９側に配置されている。なお、小径内径部７５はボア４０の内周面において最も底面６９側に配置されている。

また、嵌合内径部７４の軸線方向における開口側の中間位置には、嵌合内径部７４よりも大径で図示略のピストンシールを保持するための円環状のシール周溝７６が形成されている。さらに、嵌合内径部７４の軸線方向における最も底部４１とは反対側には、ピストン３３との間に介装される図示略のブーツの一端側を嵌合保持するための円環状のブーツ周溝７７およびブーツを収容するための収容段差部７８が形成されている。

ピストン３３は、略円筒状の円筒状部８０と、円筒状部８０の軸線方向の端部に円筒状部８０の内側を閉塞するように形成された略円板状の円板状部８１とを有する有底円筒状（カップ状）に形成されており、円板状部８１が底部４１と対面する向きで、円筒状部８０の外周面においてボア４０の嵌合内径部７４に摺動可能に嵌合する。このようにボア４０に嵌合した状態でピストン３３はボア４０と同軸状をなす。ピストン３３の外底部８２とは反対側の外周面には、シリンダ部３５の上記した図示略のブーツの他端側を嵌合保持するブーツ周溝８４が形成されている。

ピストン３３の円板状部８１側の端面８５は、ピストン３３の中心線に対して直交する円形の平面からなっている。ここで、ピストン３３は、ボア４０に嵌合した状態で、この端面８５にてシリンダ部３５の底部４１におけるストッパ部６８の頂面７１に面接触で当接可能となっている。よって、底部４１のストッパ部６８は、ピストン３３の後退端位置を規定することになる。なお、ストッパ部６８への当接状態で、ピストン３３は、シリンダ部３５のボア４０の段部７３および小径内径部７５からボア４０の中心線方向において離間する。

そして、本実施形態においては、キャリパボディ３２が、図６に示すように、別体の二つのキャリパボディ本体９１と蓋部材９２とを摩擦攪拌接合することにより形成される。

キャリパボディ本体９１は、キャリパボディ３２において、爪部３７と、ブリッジ部３６と、シリンダ部３５の筒部４２の底部４１側の一部を除いた筒状部９３とを形成する。よって、筒状部９３は、ボア４０の中心線方向両端に二つの開口を有し、一方の開口はブレーキパッド１４に対面し、他方の開口はブレーキパッド１４には対面しない。筒状部９３の爪部３７とは反対側（言い換えれば筒状部９３の二つの開口のうちブレーキパッド１４が対面しない側）の開口を形成する環状周縁端９４の端面９５は、ボア４０の中心線と同軸の円環状をなし、この中心軸に対し直交する平面からなっている。

蓋部材９２は、シリンダ部３５の筒部４０の底部４１側の残りの一部である円筒部９８と底部４１とを形成する有底円筒状（カップ状）をなす。なお、キャリパボディ本体９１および蓋部材９２は、それぞれアルミニウム合金で個別に鋳造で一体成形されることになり、よって、これらを接合したキャリパボディ３２もアルミニウム合金で形成されることになる。そして、図３に示す上記した一対のブリーダボス部４４も鋳造による一体成形時に蓋部材９２に形成されることになる。蓋部材９２の円筒部９８の底部４１とは反対側（言い換えれば蓋部材９２の開口を形成する側）の環状周縁端９９の端面１００は、ボア４０の中心線に対し直交する平面からなっており、キャリパボディ本体９１の環状周縁端９４の端面９５と同形状となっている。

ここで、キャリパボディ本体９１の筒状部９３には、嵌合内径部７４の全部と、段部７３の全部と、小径内径部７５の嵌合内径部７４側の一部とが形成されることになり、蓋部材９２の円筒部９８には、小径内径部７５の嵌合内径部７４とは反対側の残りの一部が形成されることになる。

キャリパボディ３２を形成するに当たって、アルミニウム合金で図６に示すキャリパボディ本体９１を形成するための鋳物素材を一体成形する。このキャリパボディ本体９１の鋳物素材には、鋳造段階で、爪部３７と、ブリッジ部３６と、内側に嵌合内径部７４の下穴および小径内径部７５の嵌合内径部７４側の一部を有する無底筒状の筒状部９３とが形成されている。そして、筒状部９３内の嵌合内径部７４の下穴内を、爪部３７とは反対側から挿入される切削工具により切削加工して、ボア４０の内部の嵌合内径部７４、シール周溝７６、ブーツ周溝７７および収容段差部７８を切削する。これにより、キャリパボディ本体９１には、筒状に形成され両端が開口となっている筒状部９３が形成されることになる。このようにして、アルミニウム合金の一体成形された鋳物素材を切削加工することにより形成される、筒状部９３と、ディスク１２を跨ぐために筒状部９３の径方向外方でその軸方向へ延びるブリッジ部３６と、ブリッジ部３６の筒状部９３とは反対側の爪部３７とを有するキャリパボディ本体９１を準備する。なお、段部７３、小径内径部７５および環状周縁端９４の端面９５は、鋳造により形成されることになるが、これらのうちの少なくとも一部を切削加工により形成しても良い。

また、他方で、アルミニウムで一体成形された鋳物素材からなる有底円筒状の蓋部材９２を準備する。なお、蓋部材９２の小径内径部７５、底面６９、円錐外面７０、頂面７１および環状周縁端９９の端面１００は、鋳造により形成されることになるが、これらのうちの少なくとも一部を切削加工により形成しても良い。そして、単体の状態の蓋部材９２に、上記したボア４０に液圧を供給するための流入孔５８と、座ぐり６４と、回止穴６５とを外側から切削加工により形成する。加えて、図３に示すように、一対のブリーダボス部４４のうち取付方向に応じて決まるブリーダプラグ４３の取付側のブリーダボス部４４に、その突出方向に沿ってプラグ取付穴４５および図示略のブリーダ連通穴を切削加工により形成する。なお、蓋部材９２を、その小径内径部７５、底面６９、円錐外面７０、頂面７１および環状周縁端９９の端面１００を含めて鍛造により形成し、この鍛造品に流入孔５８と、座ぐり６４と、回止穴６５とを切削しても良い。また、蓋部材９２は、鋳造素材品や鍛造品に限らず、切削加工により形成される展伸材を用いてもよい。

そして、上記のキャリパボディ本体９１の筒状部９３に、図６に示すように、中子治具Ｊ１を挿入し、この中子治具Ｊ１の筒状部９３から爪部３７側に突出する部分を中子治具Ｊ２で保持する。ここで、中子治具Ｊ１には、嵌合内径部７４に嵌合する円柱状の大径保持部１０２と、小径内径部７５に嵌合する円柱状の小径保持部１０３と、小径保持部１０３の大径保持部１０２とは反対側から軸方向に凹む凹部１０４とが形成されており、大径保持部１０２および小径保持部１０３でキャリパボディ本体９１を保持する。

次に、キャリパボディ本体９１の筒状部９３から突出する中子治具Ｊ１の小径保持部１０３に、凹部１０４でストッパ部６８との干渉を避けながら、蓋部材９２の円筒部９８の範囲の小径内径部７５を嵌合させて、キャリパボディ本体９１の環状周縁端９４の端面９５に、蓋部材９２の環状周縁端９９の端面１００を当接させる。そして、外側治具Ｊ３を蓋部材９２の外面６３に当接させて蓋部材９２をキャリパボディ本体９１への当接状態に保持する。なお、このとき、中子治具Ｊ１がキャリパボディ本体９１の筒状部９３と蓋部材９２との径方向の位置決めを行い、外側治具Ｊ３が、キャリパボディ本体９１に対して蓋部材９２のブリーダボス部４４の位相を規定の位相に合わせ、この状態を維持する。

この状態で、互いに当接する状態にあるキャリパボディ本体９１の環状周縁端９４と蓋部材９２の環状周縁端９９とを、これらの径方向の外周面つまりシリンダ部３５の外周面から摩擦攪拌接合することで、キャリパボディ本体９１の筒状部９３と、蓋部材９２の円筒部９８とを一体に接合する。

ここで、図７に示すように、この摩擦攪拌接合で使用される接合工具１１０は、円柱状の大径軸部１１１と、この大径軸部１１１よりも小径でこの大径軸部１１１と同軸の切頭円錐状をなす先端軸部１１２とを有しており、先細の先端軸部１１２がシリンダ部３５の半径方向に沿う姿勢で、シリンダ部３５の半径方向に沿う軸を中心に高速で自転しながら、シリンダ部３５の半径方向内側に前進し、その後、シリンダ部３５の周方向に少なくとも一周公転することで、筒状部９３の環状周縁端９４および蓋部材９２の環状周縁端９９を摩擦により溶融させて攪拌し接合する。その際に中子治具Ｊ１が接合工具１１０から筒状部９３および蓋部材９２に加わる力を受け止める。

そして、シリンダ部３５を全周にわたって公転した後、接合工具１１０は、蓋部材９２側にある一対のブリーダボス部４４のうちブリーダプラグ４３が配設されない側のブリーダボス部４４内に移動し、このブリーダボス部４４の突出方向の中間位置であってシリンダ部３５の径方向の外側位置にて、キャリパボディ３２から引き抜かれる。これにより、摩擦攪拌接合の最終端である図１および図３に示す残存穴部５６が、ブリーダプラグ４３が配設されないブリーダボス部４４に、その突出方向中間位置であってシリンダ部３５の径方向の外側位置に形成される。なお、接合工具１１０を位置固定で回転させ、キャリパボディ本体９１および蓋部材９２を治具Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３とともに回転させても摩擦攪拌接合を行っても良い。

上記摩擦攪拌接合で溶融攪拌された後、固化することで形成されるキャリパボディ本体９１と蓋部材９２との図５に示す接合部１１５は、シリンダ部３５の径方向外側ほどシリンダ部３５の軸方向の幅が広くなる形状をなすことになる。

そして、この接合部１１５が、筒状部９３におけるピストン３３の摺動範囲外で、この摺動範囲よりも内径が小さい小径内径部７５の位置に配置されるように、小径内径部７５の長さが設定されている。その結果、摩擦攪拌接合の接合部１１５は、筒状部９３におけるピストン３３の摺動範囲外で、この摺動範囲よりも内径が小さい位置に配置される。このように、接合部１１５を小径内径部７５の位置に配置することで、接合部１１５の内径φＡは、摩擦攪拌接合前の小径内径部７５の内径とほぼ等しくなることから、ピストン３３が摺動する嵌合内径部７４の内径φＢよりも小さくなる。

ここで、ストッパ部６８の頂面７１が、嵌合内径部７４と小径内径部７５との境界位置にある段部７３よりもシリンダ部３５の開口側（つまり筒状部９３の二つの開口のうちブレーキパッド１４が対面する側の開口側）に配置されているため、蓋部材９２には、ピストン３３の後退端位置を規定するストッパ部６８が、摩擦攪拌接合の接合部１１５よりもシリンダ部３５の開口側に形成されることになる。なお、キャリパボディ本体９１の筒状部９３に配置される段部７３を、ピストン３３の後退端位置を規定するストッパ部としても良く、この場合も、ストッパ部６８が、摩擦攪拌接合の接合部１１５におけるシリンダ部３５の内周側部分よりもシリンダ部３５の開口側に形成されることになる。

なお、上記した流入孔５８と、座ぐり６４と、回止穴６５と、プラグ取付穴４５と、図示略のブリーダ連通穴とは、摩擦攪拌接合でキャリパボディ本体９１に接合された状態の蓋部材９２に対して、後から形成しても良い。

以上のように形成されたキャリパボディ３２に対して、爪部３７とシリンダ部３５との間から、シール周溝７６に図示略のピストンシールを嵌合し、ブーツ周溝７７にブーツをの一端側を嵌合して、同じく爪部３７とシリンダ部３５との間から、ピストン３３をボア４０内に嵌合し、ブーツの他端側をブーツ周溝８４に嵌合する。また、プラグ取付穴４５に図１に示すブリーダプラグ４３を取り付ける。このようにして、キャリパ１５が組み上がる。

以上に述べた本実施形態のディスクブレーキ１１によれば、キャリパボディ３２のシリンダ部３５が、キャリパボディ本体９１の二つの開口を有する筒状部９３と、この筒状部９３とは別体の有底筒状の蓋部材９２とからなり、筒状部９３の開口のうちブレーキパッド１４が対面しない側の開口を形成する環状周縁端９４に、蓋部材９２の開口を形成する環状周縁端９９を当接させた状態でシリンダ部３５の外周面から摩擦攪拌接合することにより筒状部９３に蓋部材９２を一体に接合することで形成されるため、例えキャリパ１５の耐圧強度が高くなって、それに応じてキャリパ１５の底部４１の肉厚を大きくする（例えば肉厚ｔ＝１２ｍｍ以上）必要があっても、摩擦攪拌接合の接合工具１１０を大きくする必要がなく、シリンダ部３５を径方向にも大型化する必要もなくなる。したがって、摩擦攪拌接合の接合工具１１０への負荷を軽減し、接合工具１１０の寿命を延長できてコストダウンが図れるとともに、シリンダ部３５の径方向の大型化を抑制することができ、軽量化が図れる。具体的には、例えば、肉厚ｔ＝８ｍｍであったものを１６ｍｍに厚くする必要がある場合、従来構造では接合工具の外径を肉厚ｔ＝８ｍｍ用のφ１３〜２３ｍｍの約１．５倍にする必要があり、接合工具外径がシリンダ部の外径からはみ出すことになるため、シリンダ部の外径を大きくする必要があったが、本実施形態によれば、接合工具を大きくする必要がなく、シリンダ部３５を径方向にも大型化する必要もなくなる。

また、摩擦攪拌接合の接合部１１５が、キャリパボディ本体９１の筒状部９３におけるピストン３３の摺動範囲外で、この摺動範囲よりも内径が小さい小径内径部７５の位置に配置されているため、接合部１１５がピストン３３の摺動に影響を及ぼすことを防止できる。つまり、キャリパボディ本体９１の筒状部９３および蓋部材９２の円筒部９８にわたって嵌合内径部７４を形成して、シリンダ部３５の外周面から摩擦攪拌接合やレーザ溶接等で接合してしまうと、接合部１１５が嵌合内径部７４に形成されることになって、ピストン３３の摺動に影響を及ぼすことになるが、このような影響を排除できる。特に、キャリパボディ本体９１を熱強度に弱いアルミニウム合金とした場合に摩擦攪拌接合により接合部１１５に熱変形を生じ易いが、この熱変形による影響を防止でき、ピストン３３がキャリパボディ３２に正常に組み付かないことや、ピストン３３がキャリパボディ３２に組み付いても正常に作動しない等の問題を生じることがなくなる。

また、蓋部材９２（キャリパボディ本体９１の筒状部９３でも可）には、摩擦攪拌接合の接合部１１５よりも、キャリパボディ本体９１の筒状部９３のブレーキパッド１１５が対面する側の開口側に、ピストン３３の後退端位置を規定するストッパ部６８が形成されているため、特に真空引きによるブレーキ液の充填時に接合部１１５にピストン３３が嵌り込んで作動不可となることを確実に防止できる。

蓋部材９２には、車両への左右の取り付け勝手の違いに対して素材の共用化を図るため、一方にブリーダプラグ４３が配設される一対のブリーダボス部４４が形成されているが、ブリーダプラグ４３が配設されない他方のブリーダボス部４４に、摩擦攪拌接合の最終端である残存穴部５６が配置されているため、ブリーダプラグ４３が配設されないブリーダボス部４４を有効利用でき、残存穴部５６がキャリパ１５の内部流路に影響を及ぼすことを防止できる。なお、一対のブリーダボス部４４を、シリンダ部３５の軸方向に突出させるのではなく、シリンダ部３５の径方向に突出させる場合も同様である。

なお、以上の実施形態においては、シリンダ部３５がディスク１２の一面側のみに配置され、ディスク１２の他面側には爪部３７が形成され、液圧によりディスク１２の一面側のみに設けられた１つのピストン３３でブレーキパッド１４を押圧するフィスト型のキャリパ１５を例にとり説明したが、シリンダ部３５がディスク１２の両面側に配置される対向型のキャリパにも適用可能である。このように対向型のキャリパに適用する場合には、対向する一対のシリンダ部のうち流入孔が設けられる側のシリンダ部に摩擦攪拌接合を適用すればよく、必要があれば、両側のシリンダ部に摩擦攪拌接合を適用してもよい。また、ディスク１２の一面側に２つ以上のピストンを設けたフィスト型のキャリパや対向型のキャリパにも適用可能である。さらに、実施形態においては、ディスク１２の両面側に一対のブレーキパッド１４を設けるようにしているが、二対又はそれ以上の対のブレーキパッドを設けたディスクブレーキにも適用が可能である。

１１ ディスクブレーキ
１２ ディスク
１４ ブレーキパッド
１５ キャリパ
３２ キャリパボディ
３３ ピストン
３５ シリンダ部
３６ ブリッジ部
３７ 爪部
４０ ボア
４１ 底部
４３ ブリーダプラグ
４４ ブリーダボス部
５６ 残存穴部（最終端）
６８ ストッパ部
９２ 蓋部材
９３ 筒状部
９４ 環状周縁端
９９ 環状周縁端
１１５ 接合部

Claims (3)

1. ディスクの両面に配置された一対のブレーキパッドのうち、少なくとも一方側のブレーキパッドを液圧により押圧するピストンが挿入されるボアが内部に形成されるシリンダ部を有するキャリパボディを備え、
   前記シリンダ部は、二つの開口を有する筒状部と、該筒状部とは別体の有底筒状の蓋部材とからなり、前記筒状部の開口のうち前記ブレーキパッドが対面しない側の開口を形成する環状周縁端に前記蓋部材の開口を形成する環状周縁端を当接させた状態で前記シリンダ部の外周面から摩擦攪拌接合することにより前記筒状部に前記蓋部材を一体に接合することで形成され、
   前記摩擦攪拌接合の接合部は、前記筒状部における前記ピストンの摺動範囲外で、該摺動範囲よりも内径が小さい位置に配置されていることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記筒状部または前記蓋部材には、前記摩擦攪拌接合の接合部よりも前記ブレーキパッドが対面する側の開口側に配置され、前記ピストンの後退端位置を規定するストッパ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
3. 前記蓋部材には、一方にブリーダプラグが配設される一対のブリーダボス部が形成され、他方のブリーダボス部に前記摩擦攪拌接合の最終端が配置されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ。

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