WO2024100929A1 - ディスクブレーキ及びキャリパボディ - Google Patents

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WO2024100929A1
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caliper body
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cylinder
disc brake
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Inventor
義季 岩橋
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日立Astemo株式会社
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    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/228—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a separate actuating member for each side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof

Definitions

  • the present invention relates to a disc brake and a caliper body.
  • a bulge 54 is formed on the caliper body in the cylinder on the disc rotation side, which bulges out from the outer periphery of the opening of the cylinder bore on the side opposite the disc rotor to the disc rotation side, and in the cylinder on the disc rotation side, a bulge 54 is formed on the caliper body in the cylinder on the disc rotation side, which bulges out from the outer periphery of the opening of the cylinder bore on the side opposite the disc rotor to the disc rotation side.
  • Figure 3 of Patent Document 1 when friction stir welding the opening and the cover member, the joining tool is operated so that the completion position of the friction stir welding is the position of the bulge, and a residual shape 78 due to friction stir welding is formed in the bulge 54.
  • the tip of the joining tool is moved continuously along the joint boundary between the opening and the lid member, and friction stir welding is performed in a loop around the entire circumference of the lid member.
  • the joining tool returns to the welding start position on the outer periphery of the lid member, it is moved toward the bulge along the tangent direction of the joint boundary of the lid member, and when it has completed its movement to the center position of the bulge, it is pulled out of the caliper body.
  • a bulge is provided on the disc rotation side of the cylinder on the disc rotation side, and a bulge is provided on the disc rotation side of the cylinder on the disc rotation side, which causes the caliper body to become larger towards the disc rotation side and the disc rotation side, and there is a risk that the bulge will come into contact with surrounding components or that the design will be impaired.
  • the present invention aims to provide a disc brake and caliper body that is lighter and allows for cost reduction by preventing the caliper body from becoming larger on the disc rotation inlet and outlet sides using bulges provided at the completion position of friction stir welding.
  • the disc brake of the present invention is a disc brake in which a plurality of cylinders are provided in the working portion of the caliper body arranged on one side of the disc rotor, the cylinders have cylinder bores formed penetrating in the disc axial direction, and a cover member that closes the opening of the cylinder bore on the side opposite the disc rotor to form the bottom of the cylinder, and the cover member is friction stir welded to the opening all around, and the completion position of the friction stir weld is provided in the range surrounded by two tangent lines connecting the outermost circumferences of the adjacent cylinders and the outermost circumferences of the adjacent cylinders.
  • the caliper body of the disc brake of the present invention is characterized in that a plurality of cylinders are provided in the working section arranged on one side of the disc rotor, the cylinders have cylinder bores formed penetrating in the disc axial direction, and a cover member that closes the opening of the cylinder bore on the side opposite the disc rotor to form the bottom of the cylinder, and the cover member is friction stir welded to the opening all around, and the completion positions of the friction stir weld are each provided within the range surrounded by two tangent lines connecting the outermost circumferences of the adjacent cylinders and the outermost circumferences of the adjacent cylinders.
  • the cylinder bore is formed cylindrically and the completion position is located at the outer periphery of the opening, and further, it is preferable that the completion position is located on a radial line of the disk that passes between adjacent cylinders.
  • the caliper body is a casting having a sprue at a location other than the action portion, and that a flat portion is provided on the outer surface of the action portion near the completion position.
  • the caliper body is characterized in that a communication hole is formed that communicates with the cylinder bore from the outside of the caliper body, and that the communication hole is not provided on the disc rotor side of the completion position.
  • the completion position of friction stir welding is set in the area surrounded by the two tangents connecting the outermost circumferences of adjacent cylinders and the outermost circumferences of the adjacent cylinders.
  • This means that the bulge where the residual shape is formed by friction stir welding is formed is formed on the center side of the working part in the disc circumferential direction.
  • This means that the caliper body does not become larger towards the disc rotation inlet side or disc rotation outlet side, and there is no risk of the bulge coming into contact with surrounding components or impairing the design.
  • the outermost circumference of the cylinder can be formed with the smallest diameter, and the caliper body does not become larger toward the disc inlet side or disc outlet side. Furthermore, during friction stir welding, the joining tool is moved in a loop around the entire circumference of the cover member, and when it returns to the welding start position, it is moved to the outer periphery of the opening, so there is no need to rotate the joining tool, joining defects can be avoided, and quality can be improved.
  • the completion position of the friction stir welding is set on a radial line of the disk that passes between adjacent cylinders, so that the completion position can be effectively positioned by utilizing the space between adjacent cylinders.
  • the caliper body is a casting in which a sprue is provided at a location other than the action part located on one side of the disc rotor, a bulge is formed at a location away from the sprue, but since the bulge is formed at the center of the action part in the disc circumferential direction and does not protrude towards the disc rotation inward or outward, the molten metal does not run smoothly and the bulge can be cast reliably.
  • this flat surface can be used as a push pin seat when the caliper body casting is removed from the mold with a push pin, or as a processing reference surface when processing the casting.
  • the caliper body is formed with a communication hole that connects the outside of the caliper body to the cylinder bore, and since this communication hole is not provided on the disc rotor side of the completion position, the communication hole is not affected by the friction stir welding, and the working fluid can flow smoothly to the cylinder bore via the communication hole.
  • FIG. 2 is a rear view for explaining friction stir welding of a caliper body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. FIG. FIG. 5 is a plan view of a disk brake using the caliper body of FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 5 .
  • FIGS. 1 to 7 show a caliper body showing one embodiment of the present invention, and a hydraulic vehicle disc brake using the caliper body for use in steering vehicles such as automobiles and motorcycles.
  • Arrow A indicates the direction of rotation of the disc rotor that rotates together with the wheel when the disc brake is mounted on the vehicle and the vehicle moves forward, and the disc rotation outward and disc rotation inward described below refer to the direction when the vehicle is moving forward.
  • the disc brake 1 consists of a disc rotor 2 (Figs. 2, 6, and 7) that rotates together with a wheel (not shown) in the direction of arrow A, a caliper body 3 that is attached to the vehicle body on one side of the disc rotor 2, and a pair of friction pads 10, 10 that are arranged inside the caliper body 3 facing each other with the disc rotor 2 in between.
  • the caliper body 3 is a monocoque type caliper body that is integrally formed with one acting part 3a located on one side of the disc rotor 2, the other acting part 3b located on the other side of the disc rotor 2, and a bridge part 3c that connects these acting parts 3a and 3b across the outer periphery of the disc rotor 2.
  • Two cylinders 4 are arranged in the circumferential direction of the disk, facing each other on one acting part 3a and the other acting part 3b, and a cup-shaped piston 11 is inserted into the cylinder bore 4a of the cylinder 4 of one acting part 3a and the cylinder bore 4c of the cylinder 4 of the other acting part 3b.
  • the other acting part 3b is provided with bosses 3d, 3d through which vehicle mounting bolts (not shown) are inserted.
  • Each cylinder 4 formed in one of the working parts 3a has a cylindrical cylinder bore 4a formed to penetrate in the disk axial direction, and a cover member 4b that closes the opening of the cylinder bore 4a on the side opposite the disk rotor to form the bottom of the cylinder 4.
  • first bulge portion 5a that bulges outward in the radial direction of the disk and a second bulge portion 5b that bulges inward in the radial direction of the disk are formed.
  • the first bulge portion 5a is positioned at the outer periphery of the opening of the cylinder bore 4a on the disk rotation side
  • the second bulge portion 5b is positioned at the outer periphery of the opening of the cylinder bore 4a on the disk rotation side.
  • a flat surface 5c is formed on the radially outer side of the acting part 3a (the outer surface of the acting part) near the first bulge 5a
  • a flat surface 5d is formed on the radially inner side of the acting part 3a (the outer surface of the acting part) near the second bulge 5b.
  • the other acting part 3b has two cylinders 4, 4 formed at positions corresponding to the cylinders 4, 4 of the acting part 3a, and these cylinders each have a bottomed cylindrical cylinder bore 4c, 4c into which a piston is inserted.
  • the caliper body 3 is formed by casting, and a sprue (not shown) is provided on the other acting part 3b and bridge part 3c, other than the one acting part 3a.
  • the casting of the caliper body 3 is cast in such a way that the one acting part 3a has a cylindrical cylinder bore 4a with both ends open, and the other acting part 3b has a cylindrical cylinder bore 4c with a bottom.
  • a cutting tool is inserted from the opening on the outside of the caliper body (the opening on the side opposite the disk rotor) of the cylinder bore 4a on the acting part 3a side, and the opposing cylinder bore 4a on one acting part side and the cylinder bore 4c on the other acting part side are cut.
  • the opening on the side opposite the disk rotor of the cylinder bore 4a on one acting part 3a side is closed with a cover member 4b, and the bottom of the cylinder 4 is formed.
  • the opening of the cylinder bore 4a on the side opposite the disc rotor and the cover member 4b are joined by friction stir welding.
  • the friction stir welding between the opening of the cylinder bore 4a on the disc rotation side and the cover member 4b is performed by continuously moving the tip of the joining tool along the joining boundary between the opening of the cylinder bore 4a and the cover member 4b, moving it in a loop shape from the welding start position around the entire circumference of the cover member 4b as shown by arrow B1, moving it to the joining start position, and then moving it toward the second bulge 5b.
  • the joining tool is pulled out of the caliper body 3 to complete the friction stir welding.
  • the friction stir welding between the opening of the cylinder bore 4a on the disk entry side and the cover member 4b is performed by continuously moving the tip of the joining tool along the joining boundary between the opening of the cylinder bore 4a and the cover member 4b, moving it in a loop around the entire circumference of the cover member 4b from the welding start position as shown by arrow B2, moving it to the joining start position, and then moving it toward the first bulge 5a.
  • the joining tool is removed from the caliper body 3 to complete the friction stir welding.
  • Residual shapes 6a, 6b are formed in the first bulge 5a and second bulge 5b, respectively, when the joining tool is removed.
  • the positions of the residual shapes 6a, 6b formed in the caliper body 3, i.e., the completion position of the friction stir welding, are formed between two tangent lines T1, T1 connecting the outermost circumferences of the adjacent cylinders 4, 4.
  • the positions (completion positions) of the residual shapes 6a, 6b are formed on a disk radial line L1 passing through the center C1 between the adjacent cylinders 4, 4, and the residual shape 6a (completion position) of the friction stir welding between the opening of the cylinder bore 4a on the disk rotation side and the cover member 4b is formed on the radial inner side of the disk on the disk radial line L1, and the residual shape 6b (completion position) of the friction stir welding between the opening of the cylinder bore 4a on the disk rotation side and the cover member 4b is formed on the radial outer side of the disk on the disk radial line L1.
  • a communication hole 7 is drilled from the outside of one of the action parts 3a to the cylinder bore 4c on the disk rotation side of the other action part 3b
  • a communication hole 8 is drilled from the outside of the other action part 3b (outside the caliper body) to the cylinder bore 4a on the disk rotation side of one action part 3a, and these communication holes 7, 8 cross at the middle part.
  • the adjacent cylinder bores 4a, 4a of one action part 3a are communicated by a fluid through hole 9
  • the adjacent cylinder bores 4c, 4c of the other action part 3b are also communicated by a fluid through hole (not shown).
  • the working fluid is supplied to each cylinder bore 4a, 4a, 4c, 4c through the communication holes 7, 8, the fluid through hole 9 on the action part 3a side, and the fluid through hole on the action part 3b side.
  • the communication hole 8 is formed at a position that avoids the completion position of the friction stir welding, and is not provided on the disk rotor side of the completion position.
  • the first bulge 5a and the second bulge 5b, on which the residual shapes 6a, 6b (completion position) by friction stir welding are provided are formed on the central side of the working portion 3a in the disk circumferential direction, so the caliper body 3 does not become larger toward the disk rotation inlet side or the disk rotation outlet side. This means that there is no risk of the bulges 5a, 5b coming into contact with surrounding components or impairing the design.
  • the joining tool is moved in a loop around the entire circumference of the cover member 4b, and when it returns to the welding start position, it is moved toward the first bulge portion 5a or the second bulge portion 5b. This means that the joining tool does not need to be rotated, which prevents joining defects and improves quality.
  • the completion position during friction stir welding is set on the disk radial line L1 that passes between adjacent cylinders 4, 4, so that the completion position can be effectively positioned by utilizing the space between adjacent cylinders 4, 4.
  • the first bulge 5a and the second bulge 5b are provided at a position away from the sprue, but the first bulge 5a and the second bulge 5b are formed on the center side of the disk circumferential direction of the action part 3a and do not protrude towards the disk rotation inlet side or the disk rotation outlet side, so that the molten metal does not run poorly and the first bulge 5a and the second bulge 5b can be cast reliably.
  • a flat surface 5c is provided on the radially outer side (outer surface of the acting part) of the acting part 3a near the first bulge 5a
  • a flat surface 5d is provided on the radially inner side (outer surface of the acting part) of the acting part 3a near the second bulge 5b.
  • the communication hole 8 formed in the caliper body 3 is formed at a position that avoids the completion position of the friction stir welding, and is not provided on the disc rotor side of the completion position, so there is no risk of the communication hole 8 being affected by the friction stir welding.
  • the completion position of the friction stir welding on the disk entry side is located on the radially outer side of the disk, and the completion position of the friction stir welding on the disk exit side is located on the radially inner side of the disk, but the present invention is not limited to this, and the completion positions of the friction stir welding may be located in the opposite direction. Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiment, and can also be applied to a configuration in which three or more cylinders are arranged in the operating section.
  • the completion positions of the friction stir welding between the cylinder on the disk exit side and the central cylinder may be arranged on the radially inner and outer sides of the disk between the cylinder on the disk exit side and the central cylinder, and the completion position of the friction stir welding between the cylinder on the disk entry side may be arranged on either the radially inner or outer sides of the disk between the central cylinder and the cylinder on the disk entry side.
  • the completion positions of the friction stir welding may be appropriately set by utilizing the space between adjacent cylinders, as in the above configuration in which two cylinders are arranged in the operating section and the configuration in which three cylinders are arranged in the operating section.
  • the diameter of the cylinders is not limited to the same diameter, and it is also acceptable for the cylinders to have different diameters.
  • the caliper body is not limited to the piston-opposed type caliper body as in the above-mentioned embodiment, but can also be applied to a pin-slide type caliper body in which an acting part with a piston located on one side of the disc rotor and a reaction part with a reaction claw located on the other side of the disc rotor are connected by a bridge part. It is also not limited to a monocoque type, and a split type caliper body is also acceptable. Furthermore, the caliper body is not limited to one formed by casting.
  • the disc brake of the present invention is not limited to use in vehicles, but can be used for a variety of purposes, such as braking the rotating parts of various mechanical devices.

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Abstract

摩擦撹拌接合の完了位置に設けられる膨出部によってキャリパボディがディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化することを防止したディスクブレーキ及びキャリパボディであって、ディスクロータ２の一側部に配置されるキャリパボディ３の作用部３ａに２個のシリンダ４を併設して設ける。シリンダ４は、ディスク軸方向に貫通して形成したシリンダボア４ａと、シリンダボア４ａの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダ４の底部を形成する蓋部材４ｂとを備え、開口部に蓋部材４ｂが全周に亘って摩擦撹拌接合される。隣り合うシリンダ４，４の最外周同士を繋ぐ２本の接線Ｔ１，Ｔ１と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、摩擦撹拌接合の完了位置をそれぞれ設ける。

Description

ディスクブレーキ及びキャリパボディ
　本発明は、ディスクブレーキ及びキャリパボディに関する。
　従来、特に、一対の作用部にピストンを対向して備えるモノコックタイプのディスクブレーキのキャリパボディにあっては、双方の作用部の間に、ピストンを挿入するシリンダボアを切削加工する工具を差し入れるだけの寸法的な余裕がないことから、一方の作用部のシリンダボアをディスク軸方向に貫通して形成し、この貫通したシリンダボアから工具を差し入れてシリンダボアを切削加工している。
　貫通したシリンダボアは、切削加工終了後に、反ディスクロータ側の開口部を蓋部材で閉塞してシリンダの底部が形成されるが、シリンダボアの開口部と蓋部材とを全周に亘って摩擦撹拌接合することで加工コストや部品コストの低減化を図ったものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
特許第４８２８２５５号公報
　しかし上述の特許文献１のものでは、特許文献１の図８に示されるように、ディスク回出側のシリンダでは、シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部外周からディスク回出側に膨出する膨出部５４が、ディスク回入側のシリンダでは、シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部外周からディスク回入側に膨出する膨出部５４が、それぞれキャリパボディに形成され、特許文献１の図３に示されるように、開口部と蓋部材とを摩擦撹拌溶接する際に、摩擦撹拌溶接の完了位置が膨出部の位置となるように接合工具が操作され、摩擦撹拌溶接による残留形状部７８が膨出部５４に形成されるようになっている。
　詳しくは、摩擦撹拌溶接の際に、接合工具の先端を開口部と蓋部材の接合境界に沿わせて連続的に移動させ、蓋部材の全周に亘ってループ状に摩擦撹拌溶接を行い、接合工具は、蓋部材外周の溶接開始位置に戻ったところで、蓋部材の接合境界の接線方向に沿わせて膨出部に向かって移動させ、膨出部の中心位置までの移動を完了した時点でキャリパボディから接合工具を引き抜いている。
　このように、ディスク回出側のシリンダに対しては、ディスク回出側に膨出部が、ディスク回入側のシリンダに対しては、ディスク回入側に膨出部がそれぞれ設けられることにより、キャリパボディがディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化され、膨出部が周辺部材に接触したり、デザイン性が損なわれたりする虞があった。
　そこで本発明は、摩擦撹拌接合の完了位置に設けられる膨出部によってキャリパボディがディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化することを防止したことで、軽量化されコスト低減を可能としたディスクブレーキ及びキャリパボディを提供することを目的としている。
　上記目的を達成するため、本発明のディスクブレーキは、ディスクロータの一側部に配置されるキャリパボディの作用部に複数のシリンダが併設され、該シリンダは、ディスク軸方向に貫通して形成されたシリンダボアと、該シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダの底部を形成する蓋部材とを備え、前記開口部に前記蓋部材が全周に亘って摩擦撹拌接合されるディスクブレーキであって、隣り合う前記シリンダの最外周同士を繋ぐ２本の接線と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、前記摩擦撹拌接合の完了位置をそれぞれ設けたことを特徴としている。
　また、本発明のディスクブレーキのキャリパボディは、ディスクロータの一側部に配置される作用部に複数のシリンダが併設され、該シリンダは、ディスク軸方向に貫通して形成されたシリンダボアと、該シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダの底部を形成する蓋部材とを備え、前記開口部に前記蓋部材が全周に亘って摩擦撹拌接合されるディスクブレーキのキャリパボディであって、隣り合う前記シリンダの最外周同士を繋ぐ２本の接線と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、前記摩擦撹拌接合の完了位置をそれぞれ設けたことを特徴としている。
　さらに、前記シリンダボアは、円筒状に形成されており、前記完了位置は、前記開口部の外周位置に設けられると好ましく、さらに、前記完了位置は、隣り合うシリンダ間を通るディスク半径方向線上に設けられると好適である。
　また、前記キャリパボディは、前記作用部以外の箇所に湯口が設けられた鋳造品であり、前記完了位置の近傍の作用部外面に平面部が設けられていると好ましい。
　さらに、前記キャリパボディは、該キャリパボディの外側から前記シリンダボアに連通する連通孔が形成され、該連通孔は、前記完了位置のディスクロータ側に設けられていないことを特徴としている。
　本発明のディスクブレーキ及びキャリパボディによれば、隣り合うシリンダの最外周同士を繋ぐ２本の接線と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、摩擦撹拌接合の完了位置を設けたことにより、摩擦撹拌溶接による残留形状部が形成される膨出部が、作用部のディスク周方向中央側に形成されることから、キャリパボディがディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化されることがなく、膨出部が周辺部材に接触したり、デザイン性が損なわれたりする虞がない。
　また、シリンダボアを円筒状に形成し、完了位置を開口部の外周位置に設けることにより、シリンダの最外周を最小径で形成でき、キャリパボディがディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化されることがない。さらに、摩擦撹拌溶接時に、接合工具を蓋部材の全周に亘ってループ状に移動させ、溶接開始位置に戻ったところで、開口部の外周位置に移動させればよいことから、接合工具を周回させることがなく、接合欠陥を避けることができ、品質の向上を図ることができる。
　さらに、摩擦撹拌接合の完了位置は、隣り合うシリンダ間を通るディスク半径方向線上に設けられることにより、隣り合うシリンダ間のスペースを利用して、完了位置を効果的に配置させることができる。
　また、キャリパボディが、ディスクロータの一側部に配置される作用部以外の箇所に湯口が設けられた鋳造品である場合、湯口から離れた位置に膨出部が形成されるが、膨出部は作用部のディスク周方向中央側に形成され、ディスク回入側及びディスク回出側に向けて突出することがないことから、湯回りが悪くなることがなく、膨出部を確実に鋳造することができる。さらに、前記完了位置の近傍の作用部外面に平面部を設けることにより、この平面部を、キャリパボディの鋳造体を押しピンで型から外す際の押しピン座や、鋳造体を加工する際の加工基準面とすることができる。
　また、キャリパボディには、キャリパボディの外側からシリンダボアに連通する連通孔が形成され、該連通孔は、前記完了位置のディスクロータ側に設けられていないことから、連通孔が摩擦撹拌溶接の影響を受けることがなく、連通孔を介してシリンダボアに作動液を良好に流通させることができる。
本発明の一形態例を示すキャリパボディの摩擦撹拌接合を説明するための背面図である。 同じくキャリパボディの背面図である。 同じくキャリパボディの平面図である。 同じくキャリパボディの斜視図である。 図１乃至図４のキャリパボディを用いたディスクブレーキの平面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。 図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。
　図１乃至図７は本発明の一形態例を示すキャリパボディ及び、該キャリパボディを用いた例えば自動車や自動二輪車等の操向車両に用いられる液圧式の車両用ディスクブレーキを示す図で、矢印Ａは、当該ディスクブレーキが車両に搭載された際に車両前進時に車輪と一体に回転するディスクロータの回転方向であり、以下で述べるディスク回出側及びディスク回入側とは車両前進時におけるものとする。
　ディスクブレーキ１は、図示しない車輪と矢印Ａ方向へ一体に回転するディスクロータ２（図２，図６，図７）と、該ディスクロータ２の一側部で車体に取付けられるキャリパボディ３と、該キャリパボディ３の内部に、ディスクロータ２を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド１０，１０とからなっている。
　キャリパボディ３は、ディスクロータ２の一側部に配置される一方の作用部３ａと、ディスクロータ２の他側部に配置される他方の作用部３ｂと、これら作用部３ａ，３ｂをディスクロータ２の外周を跨いで繋ぐブリッジ部３ｃとを一体形成したモノコックタイプのキャリパボディとなっている。
　一方の作用部３ａ及び他方の作用部３ｂには、シリンダ４が２個ずつ対向してディスク周方向に併設され、一方の作用部３ａのシリンダ４のシリンダボア４ａと、他方の作用部３ｂのシリンダ４のシリンダボア４ｃとにはコップ状のピストン１１がそれぞれ内挿される。また、他方の作用部３ｂには車体取付ボルト（図示せず）を挿通させるボス部３ｄ，３ｄが設けられている。
　一方の作用部３ａに形成される各シリンダ４は、ディスク軸方向に貫通して形成される円筒状のシリンダボア４ａと、該シリンダボア４ａの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダ４の底部を形成する蓋部材４ｂとを備えている。
　さらに、作用部３ａの、併設されるシリンダ４，４の間には、ディスク半径方向外側に向けて膨出する第１膨出部５ａと、ディスク半径方向内側に向けて膨出する第２膨出部５ｂとが形成されている。第１膨出部５ａは、ディスク回入側のシリンダボア４ａの開口部の外周位置に配置され、第２膨出部５ｂは、ディスク回出側のシリンダボア４ａの開口部の外周位置に配置されている。
　また、第１膨出部５ａ近傍の、作用部３ａのディスク半径方向外側部（作用部外面）には平面部５ｃが、第２膨出部５ｂ近傍の、作用部３ａのディスク半径方向内側部（作用部外面）には平面部５ｄがそれぞれ形成されている。
　他方の作用部３ｂは、一方の作用部３ａのシリンダ４，４に対応する位置に２個のシリンダ４，４が形成され、このシリンダには、ピストンを内挿する有底円筒状の前記シリンダボア４ｃ，４ｃがそれぞれ形成されている。
　このキャリパボディ３は、鋳造によって形成されるもので、一方の作用部３ａ以外の、例えば、他方の作用部３ｂやブリッジ部３ｃに湯口（図示せず）が設けられている。キャリパボディ３の鋳造体は、一方の作用部３ａに、両端が開口した円筒状のシリンダボア４ａを、他方の作用部３ｂに、有底円筒状のシリンダボア４ｃをそれぞれ備えた状態に鋳造される。この鋳造体は、作用部３ａ，３ｂの間に切削工具を差し入れるだけの余裕がないため、作用部３ａ側のシリンダボア４ａのキャリパボディ外側の開口部（反ディスクロータ側の開口部）から切削工具を差し入れて、対向する一方の作用部側のシリンダボア４ａと、他方の作用部側のシリンダボア４ｃとを切削加工する。そして、切削加工終了後、一方の作用部３ａ側のシリンダボア４ａの反ディスクロータ側の開口部を蓋部材４ｂにより閉塞し、シリンダ４の底部が形成される。
　シリンダボア４ａの反ディスクロータ側の開口部と蓋部材４ｂとは、摩擦撹拌接合によって接合される。図１に示されるように、ディスク回出側のシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂとの摩擦撹拌溶接は、接合工具の先端部をシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂの接合境界に沿わせて連続的に移動させ、溶接開始位置から矢印Ｂ１に示すように蓋部材４ｂの全周に亘ってループ状に移動させ、接合開始位置まで移動させた後、第２膨出部５ｂに向かって移動させ、第２膨出部５ｂの中心位置までの移動を完了した時点でキャリパボディ３から接合工具を引き抜いて摩擦撹拌溶接を完了する。
　ディスク回入側のシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂとの摩擦撹拌溶接は、接合工具の先端部をシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂの接合境界に沿わせて連続的に移動させ、溶接開始位置から矢印Ｂ２に示すように蓋部材４ｂの全周に亘ってループ状に移動させ、接合開始位置まで移動させた後、第１膨出部５ａに向かって移動させ、第１膨出部５ａの中心位置までの移動を完了した時点でキャリパボディ３から接合工具を引き抜いて摩擦撹拌溶接を完了する。第１膨出部５ａ及び第２膨出部５ｂには、接合工具を引き抜いた際にできる残留形状部６ａ，６ｂがそれぞれ形成される。
　図１に示されるように、キャリパボディ３に形成される残留形状部６ａ，６ｂの位置、即ち、摩擦撹拌接合の完了位置は、隣り合うシリンダ４，４の最外周同士を繋ぐ２本の接線Ｔ１，Ｔ１の間に形成される。さらに、残留形状部６ａ，６ｂの位置（完了位置）は、隣り合うシリンダ４，４間の中心部Ｃ１を通るディスク半径方向線Ｌ１上に形成され、ディスク回出側のシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂとの摩擦撹拌溶接の残留形状部６ａ（完了位置）は、ディスク半径方向線Ｌ１上のディスク半径方向内側に、ディスク回入側のシリンダボア４ａの開口部と蓋部材４ｂとの摩擦撹拌溶接の残留形状部６ｂ（完了位置）は、ディスク半径方向線Ｌ１上のディスク半径方向外側にそれぞれ形成される。
　キャリパボディ３のディスク回出側には、一方の作用部３ａの外側から他方の作用部３ｂのディスク回出側のシリンダボア４ｃに向けて連通孔７が穿設され、他方の作用部３ｂの外側（キャリパボディの外側）から一方の作用部３ａのディスク回出側のシリンダボア４ａに向けて連通孔８が穿設され、これら連通孔７，８を中間部で交差させている。また、一方の作用部３ａの隣り合うシリンダボア４ａ，４ａは液通孔９で連通しており、他方の作用部３ｂの隣り合うシリンダボア４ｃ，４ｃも同様に液通孔（図示せず）で連通している。これにより、作動液が、連通孔７，８及び作用部３ａ側の液通孔９、作用部３ｂ側の液通孔を介して各シリンダボア４ａ，４ａ，４ｃ，４ｃに供給される。また、連通孔８は、摩擦撹拌接合の完了位置を避けた位置に形成され、完了位置のディスクロータ側には設けられていない。
　本形態例は上述のように形成されることから、摩擦撹拌溶接による残留形状部６ａ，６ｂ（完了位置）が設けられる第１膨出部５ａ及び第２膨出部５ｂが、作用部３ａのディスク周方向中央側に形成されることから、キャリパボディ３がディスク回入側及びディスク回出側に向けて大型化されることがない。これにより、膨出部５ａ，５ｂが周辺部材に接触したり、デザイン性が損なわれたりする虞がない。
　また、摩擦撹拌溶接時に、接合工具を蓋部材４ｂの全周に亘ってループ状に移動させ、溶接開始位置に戻ったところで、第１膨出部５ａ又は第２膨出部５ｂに向かって移動させればよいことから、接合工具を周回させることがなく、接合欠陥を避けることができ、品質の向上を図ることができる。
　さらに、摩擦撹拌溶接時の完了位置は、隣り合うシリンダ４，４間を通るディスク半径方向線Ｌ１上に設けられることにより、隣り合うシリンダ４，４間のスペースを利用して、完了位置を効果的に配置させることができる。
　また、キャリパボディ３を鋳造する際、湯口から離れた位置に第１膨出部５ａ及び第２膨出部５ｂが設けられるが、第１膨出部５ａ及び第２膨出部５ｂは、作用部３ａのディスク周方向中央側に形成され、ディスク回入側及びディスク回出側に向けて突出することがないことから、湯回りが悪くなることがなく、第１膨出部５ａ及び第２膨出部５ｂを確実に鋳造することができる。
　さらに、第１膨出部５ａ近傍の、作用部３ａのディスク半径方向外側部（作用部外面）には平面部５ｃが、第２膨出部５ｂ近傍の、作用部３ａのディスク半径方向内側部（作用部外面）には平面部５ｄが設けられていることから、この平面部５ｃ，５ｄを、キャリパボディ３の鋳造体を押しピンで型から外す際の押しピン座や、鋳造体を加工する際の加工基準面とすることができる。
　さらに、キャリパボディ３に形成される連通孔８は、摩擦撹拌接合の完了位置を避けた位置に形成され、完了位置のディスクロータ側には設けられていないことから、連通孔８が摩擦撹拌接合の影響を受ける虞がない。
　なお、上述の形態例では、ディスク回入側の摩擦撹拌接合の完了位置をディスク半径方向外側に、ディスク回出側の摩擦撹拌接合の完了位置をディスク半径方向内側に設けられているが、それに限らず、摩擦撹拌接合の完了位置を逆に設けてもよい。さらに、本発明は上述の形態例に限るものではなく、作用部にシリンダを３個以上併設したものにも適用できる。シリンダを３個併設したものでは、例えば、ディスク回出側のシリンダと中央のシリンダとの間の、ディスク半径方向内側と外側とに、ディスク回出側のシリンダと中央のシリンダの摩擦撹拌溶接の完了位置をそれぞれ設け、中央のシリンダとディスク回入側のシリンダとの間の、ディスク半径方向内側か外側のいずれかに、ディスク回入側のシリンダの間摩擦撹拌溶接の完了位置を設ければよい。また、作用部にシリンダを４個以上並設したものについても、上述の２個併設したもの、３個併設したもののように、隣り合うシリンダ間のスペースを利用して、適宜、摩擦撹拌溶接の完了位置を設ければよい。
　さらに、シリンダの径は、同径のものにかぎらず異径のシリンダを備えたものでも差し支えない。また、キャリパボディは上述の形態例のようにピストン対向型のキャリパボディに限らず、ディスクロータの一側部に配置されるピストンを備えた作用部と、ディスクロータの他側部に配置される反力爪を備えた反作用部とをブリッジ部で連結したピンスライド型のキャリパボディにも適用することができる。また、モノコックタイプのものに限らず、分割型のキャリパボディでも差し支えない。さらに、キャリパボディは鋳造で形成するものに限らない。
　なお、本発明のディスクブレーキは、車両用に限定されるものではなく、各種機械装置の回転部の制動用等、様々な用途に適用することができる。
　１…ディスクブレーキ、２…ディスクロータ、３…キャリパボディ、３ａ，３ｂ…作用部、３ｃ…ブリッジ部、３ｄ…ボス部、４…シリンダ、４ａ，４ｃ…シリンダボア、４ｂ…蓋部材、５ａ…第１膨出部、５ｂ…第２膨出部、５ｃ，５ｄ…平面部、６ａ，６ｂ…残留形状部、７，８…連通孔、９…液通孔、１０…摩擦パッド、１１…ピストン

Claims (10)

  1. 　ディスクロータの一側部に配置されるキャリパボディの作用部に複数のシリンダが併設され、該シリンダは、ディスク軸方向に貫通して形成されたシリンダボアと、該シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダの底部を形成する蓋部材とを備え、前記開口部に前記蓋部材が全周に亘って摩擦撹拌接合されるディスクブレーキであって、
    　隣り合う前記シリンダの最外周同士を繋ぐ２本の接線と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、前記摩擦撹拌接合の完了位置をそれぞれ設けたことを特徴とするディスクブレーキ。
  2. 　前記シリンダボアは、円筒状に形成されており、前記完了位置は、前記開口部の外周位置に設けられることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
  3. 　前記完了位置は、隣り合うシリンダ間を通るディスク半径方向線上に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレーキ。
  4. 　前記キャリパボディは、前記作用部以外の箇所に湯口が設けられた鋳造品であり、前記完了位置の近傍の作用部外面に平面部が設けられていることを特徴とする請求項３記載のディスクブレーキ。
  5. 　前記キャリパボディは、該キャリパボディの外側から前記シリンダボアに連通する連通孔が形成され、該連通孔は、前記完了位置のディスクロータ側に設けられていないことを特徴とする請求項１又は２記載のディスクブレーキ。
  6. 　ディスクロータの一側部に配置される作用部に複数のシリンダが併設され、該シリンダは、ディスク軸方向に貫通して形成されたシリンダボアと、該シリンダボアの反ディスクロータ側の開口部を閉塞してシリンダの底部を形成する蓋部材とを備え、前記開口部に前記蓋部材が全周に亘って摩擦撹拌接合されるディスクブレーキのキャリパボディであって、
    　隣り合う前記シリンダの最外周同士を繋ぐ２本の接線と隣り合う前記シリンダの最外周とで囲まれた範囲に、前記摩擦撹拌接合の完了位置をそれぞれ設けたことを特徴とするディスクブレーキのキャリパボディ。
  7. 　前記シリンダボアは、円筒状に形成されており、前記完了位置は、前記開口部の外周位置に設けられることを特徴とする請求項６記載のディスクブレーキのキャリパボディ。
  8. 　前記完了位置は、隣り合うシリンダ間を通るディスク半径方向線上に設けられることを特徴とする請求項６又は７記載のディスクブレーキのキャリパボディ。
  9. 　前記作用部以外の箇所に湯口が設けられた鋳造品であり、前記完了位置の近傍の作用部外面に平面部が設けられていることを特徴とする請求項８記載のディスクブレーキのキャリパボディ。
  10. 　前記キャリパボディの外側から前記シリンダボアに連通する連通孔が形成され、該連通孔は、前記完了位置のディスクロータ側に設けられていないことを特徴とする請求項６又は７記載のディスクブレーキのキャリパボディのキャリパボディ。
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