JP2009275856A - 対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な金型を用いることなく容易に作製できる、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパを提供すること。
【解決手段】対向するシリンダ部２０の一方を有する一対のキャリパ半体１１，１２をディスクの収容空間２を残してブリッジ部１３によって連結し、シリンダ部２０内に摺動可能に嵌挿されるピストンによりブレーキパッドをディスク１に押圧する対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、キャリパ半体１１，１２は、ブリッジ部１３を境にして分割成形され、両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を摩擦攪拌接合により結合する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパに関するものである。

従来の分割型キャリパとして、キャリパボディ（キャリパ本体）の作用部側分割体と反作用部側分割体とを電子ビーム溶接により接合する構造のものや、シリンダ孔を有するキャリパ半体を跨いで連結するブリッジ部とを一体に鋳造成形し、一方のキャリパ半体のシリンダ孔の底部を塞ぐ蓋体を電子ビーム溶接により接合する対向ピストン型の分割型キャリパが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、シリンダを底部の蓋部材と、該蓋部材で閉塞される開口部を有するシリンダ本体（キャリパ本体）とで構成し、蓋部材をシリンダ本体に摩擦攪拌溶接により接合する構造のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−２１５１５７号公報（特許請求の範囲、段落［００１７］、図１，図３，図７） 特開２００７−１０１３６号公報（特許請求の範囲、図３，図１０，図１２，図２３）

しかしながら、特許文献１の技術は、電子ビーム溶接は溶融溶接のためにブローボールが生じ易く、溶接部位と溶接熱影響部の材料強度が大幅に低下し、ブレーキキャリパのように大きな繰り返し応力を受ける部品に用いるには強度不足と信頼性に欠けていた。

また特許文献２ないし特許文献１の対向するシリンダ部を有するキャリパ本体を鋳造等によって作製し、シリンダ部と蓋部材とを電子ビームあるいは摩擦攪拌溶接によって接合する場合、このような構造の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパを作製するには、複雑な金型が必要となり、多くの手間を要していた。特に、シリンダ部にの仕上げ加工に特殊な技術と工数が必要であり、作製に多くの時間及び労力を要していた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複雑な金型を用いることなく容易に作製できる、対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、対向するシリンダ部の一方を有する一対のキャリパ半体をディスクの収容空間を残してブリッジ部によって連結し、上記シリンダ部内に摺動可能に嵌挿されるピストンによりブレーキパッドを上記ディスクに押圧する対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体は、上記ブリッジ部を境にして分割成形され、両キャリパ半体のブリッジ部同士を摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする。この場合、上記ブリッジ部の両面側より摩擦攪拌接合を行って結合する方が好ましい（請求項２）。

このように構成することにより、一体に形成される対向ピストン型キャリパに比べて複雑な金型を用いずに鋳造によって作製されたシリンダ部を有するキャリパ半体のブリッジ部同士を摩擦攪拌接合によって結合してキャリパを作製することができる。この場合、ブリッジ部の両面側より摩擦攪拌接合を行って結合することにより、キャリパ半体同士の接合を強固にすることができる（請求項２）。

また、電子ビーム溶接にあっては溶融溶接のためにブローボールが生じ易く、溶接部位と溶接熱影響部の材料強度が大幅に低下し、ブレーキキャリパのように大きな繰り返し応力を受ける部品に用いるには強度不足と信頼性に欠けていた。これに対して、摩擦攪拌接合は固体での溶接であり、溶融に伴う凝固収縮、ガス発生がないので、未溶融に伴う接合不良や鋳巣、ブローホールの発生がない。また、摩擦攪拌接合は溶接時の温度が低く熱影響部の強度低下も微小であって、接合強度の高い欠陥の少ない信頼性の高い接合とすることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体は、上記シリンダ部に連通する連通路を有し、両キャリパ半体のブリッジ部同士を、上記連通路を回避すべく摩擦攪拌接合工具の回転ツールの攪拌深さを中空部の外側形状に追随して変化させて摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体は、上記シリンダ部に連通する連通路を有すると共に、ブリッジ部における連通路の外側肉厚を連通路以外の部分の外側略半分の肉厚と同じにし、両キャリパ半体のブリッジ部同士を、上記連通路を回避すべく摩擦攪拌接合工具の回転ツールの攪拌深さを一定にして摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする。

上記のように構成することにより、シリンダ部に連通する連通路を有するキャリパ半体同士を結合する場合において、両キャリパ半体の接合面に開口する連通路の空間を確保した状態で摩擦攪拌接合することができる。

また、請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記両キャリパ半体の接合面のうちの一方に位置決め用の凸部を設け、他方には上記凸部に嵌合可能な位置決め用の凹部を設けてなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、接合する両キャリパ半体の接合面に設けられた位置決め用の凸部と凹部とを嵌合させた状態で両キャリパ半体同士を摩擦攪拌接合することができる。特に、連通路を有するキャリパ半体同士の接合する場合には、キャリパ半体の接合面に開口する連通路同士の位置決めを容易にすることができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項３ないし５のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれるパイプ部材により形成されている、ことを特徴とする。

このように構成することにより、キャリパ半体の鋳造と同時に、シリンダ部に連通する連通路をパイプ部材によって形成することができる。

また、請求項７記載の発明は、請求項３ないし５のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去可能な中子によって形成されている、ことを特徴とする。

このように構成することにより、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去される中子によってシリンダ部に連通する連通路を形成することができる。

また、請求項８記載の発明は、請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去可能な中子によって形成されるシリンダ部に連通する第１の連通路と、上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に、上記第１の連通路に連通して、キャリパ半体の接合面を貫通して形成される第２の連通路とからなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去されるシェル中子によってシリンダ部に連通する第１の連通路を形成し、キャリパ半体同士の接合後に、第１の連通路に連通してキャリパ半体の接合面を貫通する第２の連通路を形成することができる。

また、請求項９記載の発明は、請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、かつ上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に形成される、ことを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明は、請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、かつ上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に形成される、シリンダ部に連通する第１の連通路と、該第１の連通路に連通すると共に、キャリパ半体の接合面を貫通する第２の連通路とからなる、ことを特徴とする。

請求項９，１０記載の発明によればキャリパ半体の摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に連通路を形成するので接合に際して連通路がふさがれることを心配する必要がなくなる。

また、請求項１１記載の発明は、請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合前に形成されてなる、ことを特徴とする。

このようにキャリパを半体にて鋳造後に連通路の加工がなされる構成することにより、安定した形状の連通路を形成することが可能になる。またこの場合、ドリル加工を接合面側より行えばドリル孔を後から塞ぐ手数が省ける。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。

（１）請求項１記載の発明によれば、鋳造によって作製されたシリンダ部を有するキャリパ半体のブリッジ部同士を摩擦攪拌接合によって結合してキャリパを作製することができるので、複雑な金型を用いずに作製されたキャリパ半体同士を摩擦攪拌接合によって結合して容易にキャリパを作製することができ、生産性の向上が図れる。また、半体同士を接合するので半体の状態にて所要部の仕上げ加工ができるので仕上げ加工が容易であり生産性も向上する。この場合、ブリッジ部の両面側より摩擦攪拌接合を行って結合することにより、接合の際にブローホールなどの溶接欠陥が発生せずにキャリパ半体同士の接合を強固にすることができるので、製品精度の向上が図れる（請求項２）。

（２）請求項３，４記載の発明によれば、両キャリパ半体の接合面に開口する連通路の空間を確保した状態で摩擦攪拌接合することができるので、上記（１）に加えて、更にシリンダ部に連通する連通路を有するキャリパを容易に作製することができる。

（３）請求項５記載の発明によれば、接合する両キャリパ半体の接合面に設けられた位置決め用の凸部と凹部とを嵌合させた状態で両キャリパ半体同士を摩擦攪拌接合することができるので、上記（１），（２）に加えて、更にキャリパ半体同士の接合を容易かつ確実にすることができる。特に、連通路を有するキャリパ半体同士の接合する場合には、キャリパ半体の接合面に開口する連通路同士の位置決めを容易にすることができるので、両キャリパ半体の連通路の接続を正確にすることができ、製品精度の向上が図れる。

（４）請求項６記載の発明によれば、キャリパ半体の鋳造と同時に、シリンダ部に連通する連通路をパイプ部材によって形成することができるので、上記（１）〜（３）に加えて、更にシリンダ部内に摺動可能に嵌挿されるピストンの作動油の油路を構成する連通路を確実に形成することができる。

（５）請求項７記載の発明によれば、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去される中子によってシリンダ部に連通する連通路を形成することができるので、上記（１）〜（３）に加えて、更にシリンダ部内に摺動可能に嵌挿されるピストンの作動油の油路を構成する連通路を容易に形成することができる。

（６）請求項８，９，１０記載の発明によれば、キャリパ半体同士を摩擦攪拌接合した後に、シリンダ部に連通する連通路を形成するので、連通路すなわち空洞部のない状態でキャリパ半体同士を容易に摩擦攪拌接合することができる。

（７）請求項１１記載の発明によれば、キャリパ半体同士を鋳造後に連通路を形成するために、鋳造工数が削減し確実な形状の連通路が得られ、またこの場合、ドリル加工を接合面側より行えばドリル孔を後から塞ぐ手数が省ける。

以下に、この発明の最良の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態に係る対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ（以下に、単にキャリパという）の平面図（ａ）及び該キャリパの摩擦攪拌接合部を示す断面図である。

この発明に係るキャリパ１０は、対向するシリンダ部２０の一方を有する一対のキャリパ半体すなわち車両の外側に位置するアウター側キャリパ半体１１及び車両の内側に位置するインナー側キャリパ半体１２をディスク１の収容空間２を残してブリッジ部１３によって連結し、シリンダ部２０内に摺動可能に嵌挿されるピストン（図示せず）によりブレーキパッド（図示せず）をディスク１に押圧する対向ピストン型であって、キャリパ半体１１，１２は、ブリッジ部１３を境にして分割成形され、両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を摩擦攪拌接合により結合してなる。なお、キャリパ半体１１，１２は、それぞれアルミニウム合金製の鋳物にて形成されている。

また、キャリパ１０は、シリンダ部２０に連通する連通路３０を有しており、この連通路３０内に供給される作動油によって作動するピストンによりブレーキパッドをディスク１に押圧するように構成されている。なお、第１実施形態のキャリパ１０は、連通路３０がアルミニウム合金製のパイプ部材４０によって形成されている。

上記キャリパ半体１１，１２は、２個の並設されるシリンダ部２０を有する基部１４と、この基部１４の両端部から略平行に突出するブリッジ部１３を有すると共に、両シリンダ部２０を連通する連結路３０ａ及び、一端がそれぞれ両シリンダ部２０に連通し、他端がブリッジ部１３の先端の接合面１３ａに開口する連通路３０ｂを有する点で共通しており、アウター側キャリパ半体１１に対してインナー側キャリパ半体１２が、一方のシリンダ部２０に連通する作動油の供給口１５と、連結路３０ａ及び連通路３０ｂ中の空気を抜くための空気抜き孔１６を設ける点で相違している。したがって、両キャリパ半体１１，１２は、基本的には略同一の形状を有しており、上記供給口１５と空気抜き孔１６以外では同様の形状の金型を用いて鋳造される。

また、素材１１Ａ，１２Ａの接合面１３ａの両側端部には、接合面１３ａと連続した接合面を有し、摩擦攪拌接合の始点及び終点部に位置するタブ１３ｃが形成されている。このタブ１３ｃは摩擦攪拌接合後に除去される。

また、キャリパ半体１１，１２のうちの一方例えばインナー側キャリパ半体１２の接合面１３ａには、位置決め用の凸部１７が設けられ、他方例えばアウター側キャリパ半体１１の接合面１３ａには、凸部１７に嵌合可能な位置決め用の凹部１８が設けられている。なお、凸部１７をアウター側キャリパ半体１１の接合面に設け、凹部１８をインナー側キャリパ半体１２の接合面１３ａに設けてもよい。また、この凸部１７と凹部１８は、接合面１３ａの任意の位置に１個あるいは複数個設けてもよい。また、凸部１７と凹部１８をタブ１３ｃの接合面に設けてもよい。

このように両キャリパ半体１１，１２の接合面に互いに嵌合可能な位置決め用の凸部１７と凹部１８を設けることにより、両キャリパ半体１１，１２同士を接合する際に、凸部１７と凹部１８を嵌合した状態で接合することができる。したがって、両キャリパ半体１１，１２を正確に位置決することができ、さらに両キャリパ半体１１，１２に設けられた連通路３０（具体的には連通路３０ｂの開口）を正確に接続することができる。

次に、キャリパ１０を作製する手順について、図２ないし図７を参照して説明する。まず、キャリパ半体１１，１２を鋳造により作製する。この場合、図７に示すように、下金型５０に連通路３０を形成するアルミニウム合金製のパイプ部材４０をセットした後、下金型５０に上金型５１を閉じ、上下金型５０，５１を図示しない治具によって固定する。そして、上下金型５０，５１を水平状態より徐々に傾動させつつ図示しない湯溜まりに溜められた溶湯を湯口５２を介してキャビティ５５内に注湯する。９０度傾けて、上金型５１に設けられた湯口５２を上方に位置させた状態で押湯をきかせた状態で所定の時間保持して凝固する。その後、上下金型５０，５１を９０度傾けて元の水平姿勢に戻す。次いで、上金型５１を開き、下金型５０に設けられた貫通孔５３にそれぞれ摺動可能に嵌挿された複数（図面では５本の場合を示す）の製品押出ピン５４を図示しない昇降機構例えばシリンダ装置によって下金型５０の上方側に押し上げてキャリパ半体例えばアウター側キャリパ半体１１の素材１１Ａを取り出す。下金型５０から取り出された素材１１Ａは、冷却された状態で湯口が切断され、その後、熱処理が施され、必要によりショットブラストによる表面処理が施される。

なお、第１実施形態にあっては中子の使用は必要なくシリンダ形成部も下型に形成しておくことが可能である。

上記のようにして、図３に示すアウター側キャリパ半体１１の素材１１Ａと、図４に示すインナー側キャリパ半体１２の素材１２Ａを作製する。これら素材１１Ａ，１２Ａの状態では、パイプ部材４０が接合面１３ａから突出した状態となっている。

上記のようにして作製されたキャリパ半体１１，１２の素材１１Ａ，１２Ａは、次に以下のようにして機械加工が施される。すなわち、接合面１３ａから突出しているパイプ部材４０と、シリンダ部２０内に露出しているパイプ部材４０は切断され、シリンダ部２０の内周面の必要な加工と接合面１３ａの表面が仕上げ加工される。また、アウター側キャリパ半体１１の接合面１３ａ又はタブ１３ｃの接合面には凹部１８を形成するピン穴１８ａが穿設される（図５（ｃ）参照）。これに対して、インナー側キャリパ半体１２の接合面１３ａ又はタブ１３ｃの接合面には、凸部１７を形成する位置決めピン１７ａの嵌合穴１７ｂが穿設され、この嵌合穴１７ｂに位置決めピン１７ａの基端側を嵌挿して、位置決めピン１７ａを突設する（図６（ｃ）参照）。また、インナー側キャリパ半体１２の接合面１３ａにおけるパイプ部材４０（連通路３０）の開口部には、パイプ部材４０（連通路３０）の開口を含む略楕円形状の凹所１９が設けられる。そして、インナー側キャリパ半体１２の表面側から凹所１９に貫通する空気抜き孔１６が設けられ、この空気抜き孔１６の表面側の大径孔部１６ａには空気抜きプラグ（図示せず）の取付用雌ねじ１６ｂが刻設される。この場合、凹所１９は左右両側に設けられているが、空気抜き孔１６を貫通する部分の一方のみ設け、他方には設けなくてもよい。また、インナー側キャリパ半体１２の表面側から並設されたシリンダ部２０の一方に連通する作動油の供給口１５が設けられ、この供給口１５の開口側に雌ねじ１５ａが刻設される。

上記のようにして作製されたキャリパ半体１１，１２は、ブリッジ部１３の先端の接合面１３ａに設けられた位置決め用の凸部１７（位置決めピン１７ａ）と、位置決め用凹部１８（ピン穴１８ａ）とを嵌合した状態で、図示しない治具によって固定される。

そして、両キャリパ半体１１，１２の接合部を摩擦攪拌接合によって結合する。摩擦攪拌接合を行う場合は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、ショルダー部３ｂに対して摩擦ピン３ａの突出長さが調節可能な摩擦攪拌接合工具３を用意し、そして、図２（ａ）に示すように、まず、接合部の一方の側例えば表面側の端部の形成したタブ１３ｃに、摩擦攪拌接合工具３の摩擦ピン３ａの先端を接合部の中央部まで押し込んでショルダー部３ｂが表面に接するように、表面に沿って移動することによって接合部の表面側を摩擦攪拌接合する。つまり、摩擦攪拌接合工具３の摩擦ピン３ａの回転による摩擦熱と、キャリパ半体１１，１２と摩擦攪拌接合工具３のショルダー部３ｂとの摺動により発生する摩擦熱とによって、キャリパ半体１１，１２の接合部の近傍部分においてキャリパ半体１１，１２を形成するアルミニウム合金が軟化すると共に、回転ツール３の回転力によって攪拌混合され、その後摩擦攪拌接合工具３の通過に際して接合部の材料が塑性流動し攪拌した後、冷却固化することによって、キャリパ半体１１，１２の接合部の表面側を摩擦攪拌接合する。この際、連通路３０又は連通路３０と凹所１９がある部分を摩擦攪拌接合するときは、図２（ｄ）に示すように、連通路３０又は連通路３０と凹所１９を回避すべく連通路３０部の摩擦攪拌接合を摩擦攪拌接合工具３の摩擦ピン３ａをショルダー部３ｂより引っ込めて摩擦ピン３ａの長さを短くして攪拌深さを中空部すなわち連通路３０又は連通路３０と凹所１９がある部分の外側形状に追随させて変位して、ブリッジ部１３同士を結合する。この摩擦攪拌接合の終点は他端側の端部に形成したタブ１３ｃ内にて終え、摩擦攪拌接合工具３を引き上げる。この際、摩擦ピン３ａの抜き痕がタブ１３ｃに残る。

上記のようにして接合部の表面側の半分を摩擦攪拌接合した後、接合部の内面側の半分を、上記と同様に、高速回転する回転ツール３を接合部の中央部まで押し込んで、内面に沿って移動することによって接合部の内面側を摩擦攪拌接合する（図２（ｂ）参照）。

上記のようにして接合部の両面を摩擦攪拌接合する。この後、上記タブ１３ｃは切除する。これにより、両キャリパ半体１１，１２の結合を容易かつ強固にすることができる。

また、上記のように構成される第１実施形態のキャリパによれば、連通路３０をパイプ部材４０によって形成するので、作動油の油路を確実に連続させることができ、製品の加工工数の低減を図ることができる。

なお、上記実施形態では、連通路３０又は連通路３０と凹所１９を回避すべく連通路３０部の摩擦攪拌接合を摩擦攪拌接合工具３の摩擦ピン３ａの長さを接合過程で変化させることにより、摩擦攪拌接合の深さを中空部（連通路３０又は連通路３０と凹所１９がある部分）の外側形状に追随させて変位して、ブリッジ部１３同士を結合する場合について説明したが、図８（ａ），（ｂ）に示すように、両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３における連通路３０例えばパイプ部材４０を有する部分６０の外側肉厚をその他の部分すなわちパイプ部材４０以外の部分の外側略半分の肉厚と同じ厚さにし、両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を、摩擦攪拌接合工具の回転ツール３の攪拌深さを一定にすることで、連通路３０又は連通路３０と凹所１９を回避するようにして摩擦攪拌接合により結合してもよい。

なお、この場合、図８（ｃ）に示すように、連通路３０（パイプ部材４０）を有する部分６０Ａの凹所１９Ａを外周側にのみ膨隆する略半楕円形状に形成し、接合面１３ａ内周側面を連続する円弧状に形成する方が望ましい。その理由は、ディスク１の外周面との隙間を均一にできるために、材料の削減が図れるからである。

＜第２実施形態＞
図９は、この発明の第２実施形態に係るキャリパを示す平面図、図１０は、第２実施形態に係るキャリパを構成するキャリパ半体を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

第２実施形態に係るキャリパ１０Ａは、上記パイプ部材４０に代えて、シリンダ部２０と連通路３０を、樹脂コーティングされた砂粒子を固化してなるシェル中子７０によって形成した場合である。すなわち、キャリパ半体例えばアウター側キャリパ半体１１を鋳造により作製する際、下金型（図示せず）にシェル中子７０をセットして上下金型を固定した後、第１実施形態と同様の工程を行ってキャリパ半体１１を鋳造した後、シェル中子７０を除去し、その後、第１実施形態と同様に、冷却→湯口切断→熱処理→機械加工を行ってキャリパ半体１１を作製する場合である。

この場合、シェル中子７０は、図１１に示すように、並列する２個の略円柱状のシリンダ形成部７１と、両シリンダ形成部７１を連結する連結路形成部７２と、両シリンダ形成部７１にそれぞれ一端が連結され、他端が接合面１３ａ側に位置する折曲部７３を有する一対の連通路形成部７４とで構成されている。

上記説明では、アウター側キャリパ半体１１の作製について説明したが、インナー側キャリパ半体１２についても、アウター側キャリパ半体１１を作製する工程と同様の工程で作製することができる。

また、上記のようにして作製された両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を、第１実施形態と同様に、摩擦攪拌接合によって結合してキャリパ１０Ａを作製する。この場合、第１実施形態と同様に、両キャリパ半体１１，１２の接合面に互いに嵌合可能な位置決め用の凸部１７と凹部１８を設けることにより、両キャリパ半体１１，１２に設けられた連通路３０（具体的には連通路３０ｂの開口）を正確に接続することができる。

上記のように構成される第２実施形態のキャリパによれば、鋳造後に除去可能なシェル中子７０によって連通路３０を形成することができるので、第１実施形態に比べてパイプ部材４０の鋳包みに関連する工程は不要となる。

なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

＜第３実施形態＞
図１２は、この発明の第３実施形態に係るキャリパの摩擦攪拌接合後の状態を示す平面図、図１３は、第３実施形態におけるキャリパ半体を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。また、図１４は、第３実施形態に係るキャリパの一部を断面で示す平面図である。

第３実施形態は、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合した後に、接合部の連通路３０を機械加工によって形成した場合である。すなわち、第３実施形態は、キャリパ半体１１，１２を鋳造する際に、後述するシェル中子７０Ａを用いて並列する２個のシリンダ部２０と、両シリンダ部２０を連結する連結路３０ａと、それぞれシリンダ部２０に連通する第１の連通路３１を形成し、鋳造後にシェル中子７０Ａを除去して、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合した後に、接合部の連通路すなわち第１の連通路３１に連通する第２の連通路３２を形成した場合である。

この場合、シェル中子７０Ａは、図１３及び図１５に示すように、並列する２個の略円柱状のシリンダ形成部７１と、両シリンダ形成部７１を連結する連結路形成部７２と、両シリンダ形成部７１にそれぞれ一端が連結され、他端がブリッジ部１３の中間部に位置する折曲部７３を有する一対の第１の連通路形成部７５とで構成されている。このように形成されたシェル中子７０Ａを下金型（図示せず）にセットして、上記第１，２実施形態と同様の工程でキャリパ半体例えばアウター側キャリパ半体１１の素材１１Ａを作製した後、第１実施形態と同様に、冷却→湯口切断→熱処理→機械加工を行ってキャリパ半体１１，１２を作製する。また、同様の工程でインナー側キャリパ半体１２を作製する。そして、両キャリパ半体１１，１２の接合面１３ａ同士を摩擦攪拌接合により結合する。その後、図１４に示すように、例えばインナー側キャリパ半体１２の表面側からドリル等の工具４によってインナー側キャリパ半体１２の第１の連通路３１に連通すると共に、キャリパ半体１１，１２の接合面を貫通しアウター側キャリパ半体１１の第１の連通路３１に連通する第２の連通路３２を形成する。第２の連通路３２を形成するために外部に開口した部分には塞ぎ部材５が閉塞される。

上記のように構成される第３実施形態のキャリパ１０Ｂによれば、キャリパ半体１１，１２の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去されるシェル中子７０Ａによってシリンダ部２０に連通する第１の連通路３１を形成し、キャリパ半体１１，１２同士の接合後に、第１の連通路３１に連通してキャリパ半体１１，１２の接合面に開口する第２の連通路３２を形成することができる。したがって、連通路３０すなわち空洞部のない状態でキャリパ半体１１，１２同士を容易に摩擦攪拌接合することができる。

なお、第３実施形態において、インナー側キャリパ半体１２の一方の第２の連通路３２を利用して空気抜き孔１６を設けることができる。空気抜き孔１６の形成に際して、図示しないドリルを用いて空気抜き孔側の連通路３２’も形成すると共に取付用雌ねじ１６ｂを刻設する。

第３実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

＜第４実施形態＞
図１６は、この発明の第４実施形態に係るキャリパの摩擦攪拌接合後の状態を示す平面図、図１７は、第４実施形態のキャリパの一部を断面で示す平面図である。

第４実施形態は、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合する前又は後に、シリンダ部２０同士を連通する連通路３０ａとシリンダ部より側方に伸びる連通路３１を機械加工によって形成し、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合した後に機械加工によりキャリパ半体１１，１２同士の接合部を貫通し双方のキャリパ半体１１，１２の貫通路のそれぞれ連通する連通路３２を形成した場合である。

すなわち、第４実施形態は、キャリパ半体１１，１２を鋳造する際に、並列する２個のシリンダ部２０を形成し、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合の前又は後に、各キャリパ半体１１，１２に両シリンダ部２０に連通する第１の連通路３０を形成すると共に、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合の後に両キャリパ半体１１，１２の第１の連通路３１を連通する第２の連通路３２を形成した場合である。

両連通路３１，３２の加工をキャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合後に行う場合は、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合した状態で、図１７に示すように、まず、アウター側キャリパ半体１１及びインナー側キャリパ半体１２の一側面側からドリル等の工具４によってシリンダ部２０に連通する第１の連通路３１を形成する。次に、インナー側キャリパ半体１２の表面側からドリル等の工具４によって、両キャリパ半体１１，１２に形成された第１の連通路３１に連通する第２の連通路３２を形成する。なお、第１及び第２の連通路３１，３２を形成するために外部に開口した部分には塞ぎ部材５が閉塞される。

上記のように構成される第４実施形態のキャリパ１０Ｃによれば、キャリパ半体１１，１２の鋳造時にシリンダ部２０を形成し、キャリパ半体１１，１２同士の接合後に、シリンダ部２０に連通する第１の連通路３１と、第１の連通路３１に連通する第２の連通路３２を形成することができる。したがって、連通路３０（第２の連通路３２）すなわち空洞部のない状態でキャリパ半体１１，１２同士を容易に摩擦攪拌接合することができる。

なお、第４実施形態において、第３実施形態と同様に、インナー側キャリパ半体１２の一方の第２の連通路３２を利用して空気抜き孔１６を設けることができる。第４実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

＜その他の実施形態＞
（１）＜第５実施形態＞
上記第３実施形態では、キャリパ半体１１，１２を鋳造する際に、シリンダ部２０と連通路３０ａとをシェル中子７０Ａによって形成し、鋳造後にシェル中子７０Ａを除去して、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合した後に、接合部の連通路すなわち第１の連通路３１に連通する第２の連通路３２を形成した場合について説明したが、第１の連通路３１と第２の連通路３２を別の方法で形成してもよい。例えば、図１８に示すように、キャリパ半体１１，１２を鋳造する際に、２個のシリンダ形成部７１と連通路形成部７２とからなるシェル中子７０Ｂを用いて並列する２個のシリンダ部２０と、両シリンダ部２０を連結する連通路３０ａとを形成すると共に、鋳抜きピン８０を用いてシリンダ部２０に連通する第２の連通路３２Ａを形成してもよい。

このようにして、キャリパ半体１１，１２例えばアウター側キャリパ半体１１の素材１１Ａを作製した後、第１実施形態と同様に、冷却→湯口切断→熱処理→機械加工を行ってキャリパ半体１１，１２を作製する。また、同様の工程でインナー側キャリパ半体１２を作製する。そして、両キャリパ半体１１，１２の接合面１３ａ同士を摩擦攪拌接合により結合してキャリパ１０Ｄを作製する（図１９参照）。

（２）＜第６実施形態＞
上記第４実施形態では、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合する前又は後に、シリンダ部２０同士を連通する連通路３０ａとシリンダ部より側方に伸びる連通路３１を機械加工によって形成し、キャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合した後に機械加工によりキャリパ半体１１，１２同士の接合部を貫通し双方のキャリパ半体１１，１２の貫通路のそれぞれ連通する連通路３２を形成した場合について説明したが、別の機械加工によって連通路３０ａ，３２Ｂを形成することも可能である。例えば、鋳造によってシリンダ部２０が形成されたキャリパ半体１１，１２同士を摩擦攪拌接合によって結合する前に、図２０に示すように、キャリパ半体例えばアウター側キャリパ半体１１の一方のシリンダ部２０の開口側よりドリル等の工具４を挿入してシリンダ部２０の底面角部に傾斜状の連通路３０ａ１を設ける一方、他方のシリンダ部２０の開口側よりドリル等の工具４を挿入してシリンダ部２０の底面角部に傾斜状の連通路３０ａ２を設けて、連通路３０ａ１と連通路３０ａ２とを連通して連通路３０ａを形成する。また、図２０に示すように、キャリパ半体１１の一方の接合面１３ａ側よりドリル等の工具４によって接合面１３ａと一方のシリンダ部２０とを貫通する第２の連通路３２Ｂを形成する一方、他方の接合面１３ａ側より同様にして、他方のシリンダ部２０に貫通する第２の連通路３２Ｂを形成する。

上記のようにして、機械加工によって連通路３０ａ（３０ａ１，３０ａ２）と第２の連通路３２Ｂを形成した後、両キャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を第１実施形態と同様に、摩擦攪拌接合により結合してキャリパ１０Ｅを作製する（図２１参照）。

（３）＜第７実施形態＞
上記第１ないし第６実施形態では、接合面１３ａが１つの平坦面を形成するように形成したが、必ずしも１つの平坦面で形成する必要はなくキャリパ半体同士が接合後一体になればよいのであって接合線が折れ曲がっていても曲線になっていてもよい。また、図２２に示すように、キャリパ半体１１，１２の接合部に、両端部が平坦接合面１３ｂ１を有し、中央部に互いに嵌合可能な凹凸状接合面１３ｂ２を有する略ハット状の接合面１３ｂとしてもよい。このように、キャリパ半体１１，１２の接合部を凹凸状の接合面１３ｂとすることにより、直線状の接合に比べて摩擦攪拌接合による強度の低下を抑制することができる。このようにすることにより、摩擦攪拌接合時にブリッジ部１３の内方側角部等にて集中応力が生じそうな箇所を避けて接合部を形成する等設計の自由度が増すことができ、摩擦攪拌接合により生じる強度の低下を勘案した設計とできる。

なお、上記第７実施形態にあっては、シリンダ部２０と凹凸状接合面１３ｂを有するキャリパ半体１１，１２のブリッジ部１３同士を摩擦攪拌接合によって凹凸状接合面１３ｂを接合してキャリパ１０Ｆを作製した後、第４実施形態と同様に、連通路，第１及び第２の連通路を機械加工によって形成してもよいし、第４実施形態以外の実施形態と同様に連通路，第１及び第２の連通路を機械加工によって形成する場合にも適用できることは勿論である。

（４）なお、上記実施形態では、キャリパ半体１１，１２を重力金型鋳造法によって作製する場合について説明したが、キャリパ半体１１，１２の作製は必ずしも重力金型鋳造法である必要はない。例えば、キャリパ半体１１，１２の作製を、ダイキャスト法，スクイズキャスト法，チクソキャスト法あるいはレオキャスト法によって作製してもよい。また鍛造ないし鋳造と鍛造を組合せて作製してもよい。

上記実施形態の説明ではシェル中子を利用した例を示したがシェル中子に代えて流体を利用してバインダを溶解させて鋳造後除去できる崩壊製中子や、適宜溶剤を利用して溶解可能な他の可溶中子等も利用できる。

この発明の第１実施形態に係るキャリパの平面図（ａ）及び該キャリパの摩擦攪拌接合部を示す断面図（ｂ）である。 この発明における摩擦攪拌接合によって表面側を接合する状態を示す要部断面図（ａ）、裏面側を接合する状態を示す要部断面図（ｂ）、摩擦攪拌接合工具の摩擦ピンの長さが異なる状態を示す要部断面図（ｃ），（ｄ）である。 この発明におけるアウター側のキャリパ半体素材を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 この発明におけるインナー側のキャリパ半体素材を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 この発明におけるアウター側のキャリパ半体の接合前の状態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 この発明におけるインナー側のキャリパ半体の接合前の状態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 キャリパ半体の鋳造用金型を示す断面図（ａ）及び金型の湯口を示す要部断面図（ｂ）である。 この発明におけるキャリパ半体の別の摩擦攪拌接合の状態を示す要部断面図（ａ），（ｂ）及びキャリパ半体の更に別の摩擦攪拌接合の状態を示す要部断面図（ｃ）である。 この発明の第２実施形態に係るキャリパを示す平面図である。 この発明の第２実施形態におけるキャリパ半体を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 第２実施形態におけるシェル中子を示す斜視図である。 この発明の第３実施形態に係るキャリパを示す平面図である。 第３実施形態におけるキャリパ半体の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 この発明の第３実施形態に係るキャリパの一部を断面で示す平面図である。 第３実施形態におけるシェル中子を示す斜視図である。 この発明の第４実施形態に係るキャリパの摩擦攪拌接合後の状態を示す平面図である。 第４実施形態のキャリパの一部を断面で示す平面図である。 この発明の第５実施形態におけるキャリパ半体の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 第５実施形態に係るキャリパを示す平面図である。 この発明の第６実施形態におけるキャリパ半体の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。 第６実施形態に係るキャリパを示す平面図である。 この発明の第７実施形態に係るキャリパの摩擦攪拌接合後の状態を示す平面図である。

符号の説明

２ ディスク収容空間
３ 回転ツール
４ ドリル等の工具
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ キャリパ
１１ アウター側キャリパ半体
１２ インナー側キャリパ半体
１３ ブリッジ部
１３ａ 接合面
１３ｂ 凹凸状接合面
１７ 位置決め用凸部
１７ａ 位置決めピン
１８ 位置決め用凹部
１８ａ ピン穴
２０ シリンダ部
３０ 連通路
３０ａ 連結路
３０ｂ 連通路
３１ 第１の連通路
３２，３２Ａ，３２Ｂ 第２の連通路
４０ パイプ部材
６０，６０Ａ パイプ部材を有する部分
７０，７０Ａ，７０Ｂ シェル中子

Claims (11)

1. 対向するシリンダ部の一方を有する一対のキャリパ半体をディスクの収容空間を残してブリッジ部によって連結し、上記シリンダ部内に摺動可能に嵌挿されるピストンによりブレーキパッドを上記ディスクに押圧する対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体は、上記ブリッジ部を境にして分割成形され、両キャリパ半体のブリッジ部同士を摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
2. 請求項１記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記ブリッジ部の両面側より摩擦攪拌接合を行って結合してなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
3. 請求項１又は２記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体は、上記シリンダ部に連通する連通路を有し、両キャリパ半体のブリッジ部同士を、上記連通路を回避すべく摩擦攪拌接合工具の回転ツールの攪拌深さを中空部の外側形状に追随して変化させて摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
4. 請求項１又は２記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体は、上記シリンダ部に連通する連通路を有すると共に、ブリッジ部における連通路の外側肉厚を連通路以外の部分の外側略半分の肉厚と同じにし、両キャリパ半体のブリッジ部同士を、上記連通路を回避すべく摩擦攪拌接合工具の回転ツールの攪拌深さを一定にして摩擦攪拌接合により結合してなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記両キャリパ半体の接合面のうちの一方に位置決め用の凸部を設け、他方には上記凸部に嵌合可能な位置決め用の凹部を設けてなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
6. 請求項３ないし５のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれるパイプ部材により形成されている、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
7. 請求項３ないし５のいずれかに記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去可能な中子によって形成されている、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
8. 請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造時に鋳込まれ、鋳造後に除去可能な中子によって形成されるシリンダ部に連通する第１の連通路と、上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に、上記第１の連通路に連通すると共に、キャリパ半体の接合面を貫通して形成される第２の連通路とからなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
9. 請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
   上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、かつ上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に形成される、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
10. 請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
    上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、かつ上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合後に形成される、シリンダ部に連通する第１の連通路と、該第１の連通路に連通すると共に、キャリパ半体の接合面を貫通する第２の連通路とからなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。
11. 請求項１、２又は５に記載の対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパにおいて、
    上記キャリパ半体のシリンダ部に連通する連通路は、上記キャリパ半体の鋳造後において、上記摩擦攪拌接合による両キャリパ半体の結合前に形成されてなる、ことを特徴とする対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ。

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