气缸装置及盘式制动器的制作方法

专利名称：气缸装置及盘式制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气缸装置及盘式制动器。
背景技术：
作为在气缸内使活塞滑动的气缸装置的一个例子，具有通过液压使活塞在气缸内 滑动、从而使其从气缸中突出而紧压制动垫片、使其与盘接触而进行制动的盘式制动器。而 且，在这种盘式制动器中，例如以气缸内的加工容易等为目的，将气缸分隔成底部的盖部 件、和具有用该盖部件进行闭塞的开口部的筒状气缸主体，在通过开口部进行了气缸主体 内的加工等之后，为使开口部闭塞而安装盖部件。此时，通过在气缸主体的开口部上拧上盖 部件来安装盖部件(例如参见专利文件1、2)。
专利文件1 :实开平5-64542号公报
专利文件2 :实开平6-69456号公报 然而，采用上述在气缸主体的开口部拧上盖部件的安装结构，必须在盖部件上形
成外螺纹并在气缸主体上形成内螺纹，并且，必须形成用于在盖部件上施加紧固力的六方 孔等的工具安装部。 这样，为形成六方孔等的工具安装部，在强度上不得不使盖部件的厚度加厚，由于 必须形成螺纹以及密封槽，也会使气缸在轴向大型化。并且，由于必须在盖部件或气缸主体 上设置密封这种间隙的密封圈，因而必须形成用以保持密封圈的密封槽。因此，加工成本大 幅地增加。而且，由于密封圈是必需的，因此在增加部件成本的同时，也增大了由于密封圈 的弹性变形等而引起液体损失(液体泄漏)的可能性。这样的问题只要是用盖部件闭塞气 缸主体的开口部的结构就会发生，不限于盘式制动器，在其它各种的气缸装置中也会发生。

发明内容
因此，本发明提供了一种气缸装置及盘式制动器，虽然是用盖部件闭气缸主体的 开口部的结构，也能降低加工成本及部件成本，同时能防止液体损失的发生，还能减小体 积。 为实现上述目的，方面1所述的发明是在通过油压使活塞沿气缸的缸膛内滑动的 气缸装置中，所述气缸由底部的铝制盖部件及铝制气缸主体构成，该气缸主体具有比所述 缸膛的内径部直径小的、用所述盖部件闭塞的开口部，在所述盖部件的整个周边摩擦打旋 接合所述盖部件的外围与所述气缸主体的开口部内周，并形成旋绕成闭环状的接合部，通 过摩擦打旋接合该接合部，以在所述气缸主体的轴向上使所述盖部件和所述气缸主体之间 的接合边界消失，所述缸膛具有可滑动地嵌合所述活塞的嵌合内径部和比该嵌合内径部直 径大的大径内径部，该大径内径部位于该嵌合内径部的里侧，所述大径内径部和所述缸膛内面上的所述接合部之间以圆滑部连接。 方面2所述的发明，是在方面1所述的发明中，将所述盖部件摩擦打旋接合在所述 气缸主体上时的摩擦打旋处理的完成位置，从所述气缸主体与所述盖部件的接合边界错开 至沿所述缸膛的切线方向延伸的直线上的位置。 方面3所述的发明，是在通过油压使活塞在气缸的缸膛内滑动，该活塞将制动垫 片压向盘的盘式制动器中，所述气缸由底部的铝制盖部件和铝制气缸主体构成，该气缸主 体具有比所述缸膛的内径部直径小的、用所述盖部件闭塞的开口部，在所述盖部件的整个 周边摩擦打旋接合所述盖部件的外周和所述气缸主体的开口部内周，并形成旋绕成闭环状 的接合部，通过摩擦打旋接合该接合部，以在所述气缸主体的轴向上使所述盖部件和所述 气缸主体之间的接合边界完全消失，所述缸膛具有可滑动地嵌合所述活塞的嵌合内径部和 比该嵌合内径部直径大的大径内径部，该大内径部位于该嵌合内径部的里侧，所述大径内 径部和所述缸膛内面上的所述接合部之间以圆滑部连接。 方面4所述的发明，是在方面3所述的发明中，所述缸膛具有可滑动地嵌合所述活
塞的嵌合内径部和比该嵌合内径部直径大的大径内径部，该大内径部位于该嵌合内径部的
里侧，所述大径内径部和所述缸膛内面上的所述接合部之间以圆滑部连接。 方面5所述的发明，是在方面3或4所述的发明申，所述盖部件摩擦打旋接合在所
述气缸主体上时的摩擦打旋处理的完成位置，从所述气缸主体与所述盖部件的接合边界错
开至沿所述缸膛的切线方向延伸的直线上的位置。 方面6所述的发明，是在方面3或4所述的发明中，所述气缸并列有两个所述缸 膛，并且在分别用所述盖部件覆盖这些各缸膛的所述开口部的状态下，各盖部件分别摩擦 打旋接合在所述气缸主体上，使所述各盖部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上时的摩擦打 旋处理的完成位置处于同一位置。 方面7所述的发明，是在方面3或4所述的发明中，所述气缸并列有两个所述缸 膛，并且在分别用所述盖部件覆盖这些各缸膛的所述开口部的状态下，各盖部件分别摩擦 打旋接合在所述气缸主体上，使所述各盖部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上时的摩擦打 旋处理的完成位置设置成在右侧的盖部件中为右斜上方、以及在左侧的盖部件中为左斜上 方的左右对称的位置。 方面8所述的发明，是在方面3或4所述的发明中，所述缸膛相对设置，将所述盖 部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上时的摩擦打旋处理的完成位置作为闭塞连通路的口 部的位置，所述连通路为使相对设置的所述缸膛连通的连通路。 方面9所述的发明，是在方面3或4所述的发明中，所述缸膛相对设置，一个缸膛 侧具有用于使卡钳在车辆的非旋转部径向安装的车辆安装部，在隔着所述盘、与该车辆安 装部相反侧的另 一个缸膛侧通过摩擦打旋接合连接所述盖部件。 方面IO所述的发明，是在通过油压使活塞在气缸的缸膛内滑动，该活塞将制动垫 片压向盘的盘式制动器中，所述气缸由底部的铝制盖部件和铝制气缸主体构成，该气缸主 体具有用该盖部件闭塞的开口部，所述气缸并排有多个所述缸膛，在用一个所述盖部件从 所述气缸主体外覆盖设在该两个缸膛上的一个所述开口部的状态下，所述盖部件摩擦打旋 接合在所述气缸主体上。 方面11所述的发明，是在通过油压使活塞在气缸的缸膛内滑动，该活塞将制动垫
4片压向盘的盘式制动器的制造方法中，准备所述气缸的底部的铝制盖部件和铝制气缸主
体，该气缸主体具有比所述缸膛的内径部直径小的、用所述盖部件闭塞的开口部，由插入在
所述缸膛内的夹具的平坦面支承所述缸膛的底面侧的平面部分和所述盖部件的内侧平面
部，以使它们成为同一平面，该夹具由比所述铝的熔点高的材料制成，所述盖部件和所述气
缸主体在所述盖部件的整个周边摩擦打旋接合，并形成旋绕成闭环状的接合部，摩擦打旋
接合该接合部至所述缸膛的底面侧的平面部分以及所述盖部件的内侧平面部，以在所述气
缸主体的轴向上使所述盖部件和所述气缸主体之间的接合边界完全消失。 方面12所述的发明，是在方面ll所述的发明中，所述气缸主体在所述缸膛的底面
侧的平面部分和所述缸膛的内径部之间具有圆滑部，以使在所述摩擦打旋接合后所述缸膛
内面上的所述接合部和所述缸膛的内径部之间以圆滑部连接。 方面13所述的发明，是在方面11或12所述的发明中，在所述摩擦打旋接合时，摩 擦打旋接合的接合工具的前端轴部不与所述夹具的平坦面接触而在与之接近的位置进行 接合，将所述盖部件和所述气缸主体的接合部摩擦打旋接合形成，以在其轴向上使所述盖 部件和所述气缸主体之间的接合边界完全消失。 根据本发明，由于气缸装置底部的盖部件与气缸主体摩擦打旋接合，能使盖部件 与气缸主体以密封状态一体化。因此，不必在盖部件以及气缸主体上形成螺纹，也不必形成 密封槽。此外，也不必形成为使安装工具连接而形成的六方孔等。因而能降低加工成本，并 能小型化。并且，由于不需要密封圈，能降低部件成本，并能防止由密封圈时效变化而引起 的液体流失现象的发生。此外，由于盖部件与气缸主体形成一体化，与其他结构相比确实能 维持密封状态，由这点也能防止液体损失的发生。另外，由于盖部件与气缸主体一体化，一 体化后能降低部件个数，降低管理成本。此外，由于摩擦打旋接合可在比较低的温度下使部 件接合，可确保加工后气缸尺寸的精度。 根据本发明，由于以从气缸主体外覆盖了开口部的状态将盖部件与气缸主体摩擦 打旋接合，因而能从气缸主体外挤压盖部件并能从气缸主体的外侧进行摩擦打旋接合。由 此，由于能从气缸主体外挤压盖部件，因而容易地进行挤压。 根据本发明，由于以从气缸主体内闭塞了开口部的状态将盖部件与气缸主体摩擦 打旋接合，因而能将盖部件从气缸主体内挤压并从气缸主体的外侧进行摩擦打旋接合。由 此，可以不考虑压向盖部件的机构与摩擦打旋接合装置的干涉。 根据本发明，由于在盖部件与气缸主体摩擦打旋接合时，由接合工具的形状残留 下的摩擦打旋处理的完成位置从气缸主体与盖部件的接合边界错开，因而能防止从摩擦打 旋接合的完成位置中产生液体损失，并能防止强度低下。 根据本发明，由于在盖部件与气缸主体摩擦打旋接合时，由接合工具残留在完成 位置上形成的中央孔处于比缸膛的内径部还外侧的位置，因而能防止从中央孔中产生液体 损失，并能防止强度低下。 根据本发明，由于摩擦打旋处理的完成位置为沿缸膛的切线方向延伸出的位置，
因而不必使工具进行空载的动作，由此能縮短摩擦打旋处理所需要的时间。 根据本发明，由于盘式制动器底部的盖部件与气缸主体摩擦打旋接合，能使盖部
件与气缸主体以密封状态一体化。因此，不必在盖部件以及气缸主体上形成螺旋，也不必形
成密封槽。此外，也不必形成为使安装王具连接而形成的六方孔等。因而能降低加工成本，
5并能小型化。并且，由于不需要密封圈，能降低部件成本，并能防止由密封圈的弹性变形而 引起的液体损失现象的发生。此外，由于盖部件与气缸主体形成一体化，与其他结构相比确 实能维持密封状态，由这点也能防止液体损失的发生。另外，由于盖部件与气缸主体一体 化， 一体化后能降低部件个数，降低管理成本。 根据本发明，由于以从气缸主体外覆盖了开口部的状态将盖部件与气缸主体摩擦 打旋接合，因而能从气缸主体外挤压盖部件并能从气缸主体的外侧进行摩擦打旋接合。由 此，由于能从气缸主体外挤压盖部件，因而容易地进行挤压。 根据本发明，由于用一个盖部件从气缸主体外侧覆盖了在多个并列的缸膛上形成 的一个开口部的状态、将该盖部件与气缸主体摩擦打旋接合，因而在多个缸膛并列的情况 下能用一个盖部件闭塞开口部。 根据本发明，由于以从气缸主体内闭塞了开口部的状态将盖部件与气缸主体摩擦 打旋接合，因而能将盖部件从气缸主体的内侧挤压并从气缸主体的外侧进行摩擦打旋接 合。由此，可以不考虑压向盖部件的机构与摩擦打旋接合装置的干涉。 根据本发明，由于在盖部件与气缸主体摩擦打旋接合时，由接合工具的形状残留 下的摩擦打旋处理的完成位置从气缸主体与盖部件的接合边界错开，因而能防止从摩擦打 旋接合的完成位置中产生液体损失，并能防止强度低下。 根据本发明，由于在盖部件与气缸主体摩擦打旋接合时，由接合工具残留在完成 位置上形成的中央孔处于比缸膛的内径部还外侧的位置，因而能防止从中央孔中产生液体 损失，并能防止强度低下。 根据本发明，由于摩擦打旋处理的完成位置为沿所述缸膛的切线方向延伸出的位
置，因而不必使工具进行空载的动作，能縮短摩擦打旋处理所需要的时间。 根据本发明，由于将两个缸膛的开口部在分别用所述盖部件覆盖的状态下分别进
行摩擦打旋接合，摩擦打旋处理的完成位置为相同位置，因而完成位置为一个，使外观好看
的同时，能防止从摩擦打旋接合的完成位置发生液体损失，并能防止强度低下。 根据本发明，由于摩擦打旋处理的完成位置为沿所述缸膛的切线方向延伸出的位
置，因而不必使工具进行空载的动作，能縮短摩擦打旋处理所所需要的时间。 根据发明，在将盖部件与气缸主体摩擦打旋接合时，由于将摩擦打旋处理的完成
位置作为闭塞使相对设置的所述缸膛连通的连通路的口部的位置，因而能用摩擦打旋处理
来塞住连通路。由此，不必用其他的部件塞住连通路，能降低部件成本以及组装成本。并且，
在使闭塞部件与连通路的口部接合的情况下，不需要必要的精度，从这点能降低加工成本。 根据发明，由于车辆安装部侧的缸膛与所述进行摩擦打旋接合的缸膛处于相反
侧，因而在这些各缸膛上只发生安装变形或热变形中的任何一种。因此，可以降低因两种变
形一起发生而使变形加大，并阻碍活塞与缸膛之间滑动性的现象。 根据发明，由于嵌合所述盖部件的所述气缸主体的开口部的内径比所述缸膛的内 径小，因而气缸主体的开口部内侧的平面部分与盖部件的内侧平面部成为同一平面，能精 度良好地进行摩擦打旋接合。


图1是显示本发明第一实施例的盘式制动器的正面 卡钳体16如图1 图3所示，具有以夹持盘12的方式配置在外侧(相对车轮的 相反侧)的外侧气缸部20、配置在内侧(车轮侧)的内侧气缸部(气缸)21、以及将外侧气 缸部20与内侧气缸部21在盘12的半径方向外侧连接的盘通道部22。
在卡钳体16上，沿盘轴向架设在外侧气缸部20与内侧气缸部21之间的垫片销24 在盘圆周方向上间隔地设置多个，具体地设置两个。 在外侧气缸部20与内侧气缸部21中，在盘轴向相对成对的缸膛26在盘圆周方向 间隔地设置多对，具体地设置两对，在这些缸膛26中分别地嵌入上述的活塞17。
由此，沿盘轴向相对的一对缸膛26在盘圆周方向并列形成多对，具体地形成两 对，沿盘轴向相对的一对活塞17在盘圆周方向并列配置成多对，具体地配置成两对。
在此，如图3所示，各缸膛26具有使活塞17可滑动地嵌合的嵌合内径部27，以及 处于比嵌合内径部27更里侧、且比该嵌合内径部27直径大的大径内径部28。在该嵌合内 径部27的轴向的中间位置，形成用于保持图中省略的活塞密封圈的多个密封圈周槽、具体 为两个密封圈周槽29、30。 在卡钳体16的各个垫片销24上分别可在盘轴向上移动地支承着一对共两对的制 动垫片33(图3的断面图仅显示了一对)。这些垫片33分别配置在盘12的轴向的两侧， 并利用相对于盘12位于这些垫片33的相反侧而设置在卡钳体16上的活塞17分别压在盘 12上，由此，对车辆生成制动力。另外，在卡钳体16上形成有将用于使各活塞17动作的制 动液导入缸膛26的通路，但其中，连通相对的缸膛26间的连通路35、36从外侧穿设而在卡 钳体16内交叉，在一侧的连通路35的外侧开设的口部37上安装抽气用的放泄插塞39，在 另一侧的连通路36的外侧开设的口部38用闭塞插塞40闭塞。 并且，在第一实施例中，上述的外侧气缸部20和内侧气缸部21以及盘通道部22 除外侧气缸部20与内侧气缸部21中的一侧之外，具体地说除内侧气缸部21的底部42之 外，卡钳体16由例如铝铸造品制成的一体成型的材料加工而成，内侧气缸部21的底部42 的一部分作为分立的盖部件43。 S卩，卡钳体16具有外侧气缸部20和内侧气缸部21以及盘通道部22，如图4所示，在内侧气缸部21的底部42具有形成有连通两缸膛26的一个开口部45的、一体形状的卡 钳体主体(气缸主体46)以及设置成闭塞该卡钳体主体46的开口部45的、如图5所示的 盖部件43，所述盖部件43与卡钳体主体46为分立而成且由同样的材料构成。即，卡钳体 16的内侧气缸部21由底部42的盖部件43和具有用该盖部件43闭塞的开口部45并与外 侧气缸部20 —体形成的卡钳体主体46构成。 在此，如图4所示，卡钳体主体46的开口部45与盘轴向的位置对齐，跨设在盘圆 周方向上排列的内侧的缸膛26的两者上，其具有主孔部50、以及在主孔部50的相对缸膛 26的反向侧的整周上形成的比主孔部50大一圈的台阶部51。 具体地说，主孔部50构成具有一对圆弧状的侧部内周部53、连结内周部54以及 连结内周部55的形状。上述侧部内周部53与各缸膛26同轴，且与各缸膛26的大径内径 部28相比直径小，并形成在各缸膛26相互离开一侧上；上述连结内周部54为将上述侧部 内周部53的盘半径方向外侧的相互靠近侧从比其更靠近半径方向外侧的中心以圆弧状连 接而成的形状；连结内周部55为将侧部内周部53的盘半径方向内侧的相互靠近侧从比其 更靠近半径方向内侧的中心以圆弧状连接而成的形状。 台阶部51也具有在一对圆弧状的侧部内周部53的各外侧上形成的一对侧部内周 部56、将设在这些侧部内周部56的盘半径方向外侧的相互靠近侧相连并形成在连结内周 部54的盘半径方向外侧的连结内周部57以及将设在一对的侧部内周部56的盘半径方向 内侧的相互靠近侧相连并形成在连结内周部55的盘半径方向内侧的连结内周部58。
图5所示的盖部件43，例如用铝制成板状，其外周部具有与所述的主孔部50构成 大致相同形状且嵌合于该主孔部50上的主外周部60，以及在板厚方向上的主外周部60 — 侧的整周上形成的与所述台阶部51构成大致相同形状且与该台阶部51嵌合的突缘部61。
具体地说，主外周部60具有在与主孔部50相互隔开的一侧上形成的与所述主孔 部50的一对侧部内周部53接合的一对侧部外周部63、将该侧部外周部63的盘半径方向外 侧相连而形成的与所述主孔部50的连结内周部54接合的连结外周部64以及将侧部外周 部63的盘半径方向内侧连接而形成的与所述主孔部50的连结内周部55接合的连结外周 部65。 突缘部61也具有一对侧部外周部66、连结外周部67和连结外周部68。上述侧部 外周部66形成在一对圆弧状的连结外周部63的各外侧上，与所述台阶部51的一对侧部内 周部56接合；上述连结外周部67将这些侧部外周部66在连结外周部64的盘半径方向外 侧相连并与所述台阶部51的连结内周部57接合；上述连结外周部68将一对侧部外周部66 在连结外周部65的盘半径方向内侧相连并与所述台阶部51的连结内周部58接合。
并且，在具有内侧气缸部21与外侧气缸部20及盘通道部22的卡钳体主体46上， 经由内侧气缸部21的开口部45或铸造时所形成的开口部45的下孔通过从外侧插入的切 削工具，加工形成例如内侧气缸部21、外侧气缸部20的嵌合内径部27以及密封圈周槽29、 30等。在此，若这时开口部45为下孔的情况下，该开口部45也由切削工具与嵌合内径部 27及密封圈周槽29、30等的加工一起加工形成。另外，该开口部45也可在铸造时形成。
并且，如图6所示，将形成主外周部60以及突缘部61的盖部件43从外侧嵌合到 上述那样加工而成的卡钳体主体46上。S卩，图5所示的盖部件43的主外周部60嵌合到图 4所示的卡钳体主体46的开口部45的主孔部50中，图5所示的盖部件43的突缘部61嵌
9合到图4所示的卡钳体主体46的台阶部51中。这时卡钳体主体46的内侧气缸部21的开 口部45周围的外面与盖部件43的外面大致为一个面。 在这种状态下，将盖部件43从卡钳体主体46的外侧压在卡钳体主体46上不移动 的状态下，将盖部件43从外侧通过摩擦打旋接合(FSW :frctionstir welding)与卡钳体主 体46进行接合。使用这种摩擦打旋接合的接合工具71，如图7所示，具有圆柱状的大径轴 部72和比该大径轴部72的直径小并且与该大径轴部72同轴的圆柱状的前端轴部73。大 径轴部72的前端侧形成圆弧状的凹部74，从凹部74的中心设置前端轴部73。并且，前端 轴部73的前端75为球面状。另外，关于使用所述接合工具71进行摩擦打旋接合的具体方 法，示于例如美国专利第5，460，317号的图12A 12C中。 因此，在摩擦打旋接合时，使接合工具71连续地移动，以使该接合工具71的前端 轴部73沿着由相互接合的盖部件43的主外周部60和开口部45的主孔部50所构成的接 合边界82移动。这样，在围绕着盖部件43的整周进行了摩擦打旋接合之后，拔出接合工具 71。于是，如图2所示，以与大径轴部72的直径大致相同的宽度进行摩擦打旋接合，并旋绕 成闭环状的接合部77，仅在拔出接合工具71的摩擦打旋接合的完成位置残留了与接合工 具71大致相同形状的残留形状部78。 S卩，在摩擦打旋处理的完成位置，残留了与接合工具 的前端轴部73大致相同形状的中央孔79以及与大径轴部72大致相同形状的周围凹部80。 残留形状部78的中央孔79及周围凹部80以与任一个缸膛26都不连通地设定出气缸部21 的底部42的厚度等。 根据以上所述的第一实施例，由于内侧气缸部21的底部42的盖部件43与卡钳体 主体46摩擦打旋接合，能使盖部件43与卡钳体主体46以密封状态一体化。由此，不必在 盖部件43以及卡钳体主体46上形成螺旋，也不必形成密封槽。此外，也不必形成用于使安 装工具卡合而形成的六方孔等。因而能降低加工成本，并能小型化。并且，由于不需要密封 圈，能降低部件成本，并能防止由密封圈时效变化而引起的液体流失现象的发生。此外，由 于盖部件43与卡钳体主体46形成一体化，与其他结构相比确实能维持密封状态，由这点也 能防止液体损失的发生。另外，由于盖部件43与卡钳体主体46 —体化， 一体化后能降低部 件个数，降低管理成本。 并且，由于将盖部件43从卡钳体主体46的外面覆盖了开口部45的状态下与卡钳 体主体46摩擦打旋接合，因此能从卡钳体主体46之外对盖部件43挤压，可从卡钳体主体 46的外侧与盖部件43进行摩擦打旋接合。这样，由于能从卡钳体主体46的外侧对盖部件 43挤压，因而能容易地挤压。 另外，由于能使盖部件43的形状简易，能抑制制造的盖部件43所需要的成本增 加。 并且，由于能在卡钳体主体46固定到夹具上之后设置盖部件43，能可靠地固定承 受摩擦打旋接合时的反作用力的卡钳体主体46。 进一步地，为用一个盖部件43从卡钳体主体46的外面覆盖一个开口部45的状 态，将该盖部件43与卡钳体主体46摩擦打旋接合，而该开口部45是跨过了与盘轴向的位 置相一致的多个并列的缸膛26的两侧而形成的，因而即使是多个缸膛26并列的情况下，也 能用一个盖部件43闭塞开口部45。 本发明的第二实施例主要参照图8进行说明，以下重点说明与第一实施例的不同
10部分。并且，与第一实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。 在第二实施例中，如图8所示，在将盖部件43与卡钳体主体46摩擦打旋接合时，
将接合工具71的形状残留下的摩擦打旋处理的完成位置从作为卡钳体主体46与盖部件43
对接的部分即主孔部50以及主外周部60的接合边界82错开。S卩，将所述残留形状部78
从卡钳体主体46与盖部件43的接合边界82错开。具体地说，旋绕摩擦打旋接合的闭环状
的接合部77沿着缸膛26的切线方向朝更外侧也即到卡钳体主体46侧伸张而形成延伸部
84，在与卡钳体主体46的闭环状接合部77不重合的外侧位置上形成残留形状部78。在此，
在沿着盘轴向看去时残留形状部78形成在与缸膛26不重合的位置上。 在第二实施例中，如上所述，由于将残留形状部78从作为卡钳体主体46与盖部件
43对接的部分即接合边界82错开，能可靠地防止从被摩擦打旋接合的部分产生泄漏液体。
特别是，由于将残留形状部78错位到比缸膛26的大径内径部28还外侧的位置上，能更加
可靠地防止泄漏液体的发生。即，将残留形状部78的中央孔79错开到比缸膛26的内径部
(在本实施例中设置大径内径部28的情况下，比该大径内径部28，在不设置这种大径内径
部28的情况下比嵌合内径部27)更外侧的位置，由于中央孔79与缸膛26隔开距离，能阻
止两者连通并能更可靠地防止泄漏液体的发生。 由于完成位置是沿缸膛26的切线方向延伸出的位置，不必在接合工具71上进行 无用的动作，因此，能縮短摩擦打旋处理所需要的时间。另外，关于接合工具71与卡钳体主 体46的相对移动，由于仅追加一个轴向(切线方向)的移动而完成的，因而能使摩擦打旋 接合的装置的结构简单。 本发明的第三实施例主要参照图9 图12进行说明，以下重点说明与第一实施例 的不同部分。并且，与第一实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。
在第三实施例中，如图9以及图10所示，在卡钳体主体46的内侧气缸部21的底 部42上设置的开口部45形成圆形状，其与圆周方向排列的各个缸膛26分别一一对应，与 此相一致地，盖部件43也为圆形状，相对各开口部45设置。在此，在第三实施例中，尽管各 盖部件43从卡钳体主体46的内侧也即缸膛26侧嵌合到开口部45上，但也可与第一实施 例同样地从外侧嵌合。 各开口部45构成使主孔部50比缸膛26的嵌合内径部27直径小的圆形状，台阶 部51位于比主孔部50更靠近缸膛26侧，其形成比主孔部50直径大且比嵌合内径部27直 径小的圆形状。各盖部件43的主外周部60形成与上述主孔部50大致相同直径的圆形状 并嵌合到该主孔部50上，各盖部件43的突缘部61形成与上述台阶部51大致相同直径的 圆形状并嵌合到该台阶部51上。 这样，如图10所示，将形成有由主外周部60及突缘部61的盖部件43相对于卡钳 体主体46从内侧嵌合到各开口部45中，而卡钳体主体46通过各开口部45或其下孔与第 一实施例同样地进行加工。也即，将盖部件43的主外周部60嵌合到卡钳体主体46的开口 部45的主孔部50中，将盖部件43的突缘部61嵌合到卡钳体主体46的台阶部51中。这 时卡钳体主体46的内侧气缸部21的开口部45周围的外面与盖部件43的外面形成大致一 个面。 在该状态下，在用图中省略的保持机构从缸膛26侧将盖部件43相对卡钳体主体 46不移动而压紧的状态下，通过从外侧进行的摩擦打旋接合将盖部件43与卡钳体主体46
11接合。也即，将接合工具71的前端轴部73在盖部件43的主外周部60与开口部45的主孔 部50对接部分即接合边界82的附近、沿接合边界82移动。并且，在盖部件43整周进行摩 擦打旋接合之后，拔出与接合工具71。将这种摩擦打旋接合对盖部件43分别地进行。这 样，如图11以及图12所示，以与接合工具71的大径轴部72的直径大致相同的宽度进行 摩擦打旋接合，形成闭环状的接合部77，仅仅在拔出接合工具71的摩擦打旋处理的完成位 置，残留具有中央孔79与周围凹部80的残留形状部78。这种场合，也可将残留形状部78 的这些中央孔79以及周围凹部80设定成内侧气缸部21底部42的厚度等，而不会与任何 一个缸膛26连通。 根据以上所述的第三实施例，由于将盖部件43以从卡钳体主体46的内侧闭塞开 口部45的状态与卡钳体主体46摩擦打旋接合，因而能将盖部件43从卡钳体主体46的内 侧挤压并从卡钳体主体46的外侧进行摩擦打旋接合。因此，可以不考虑压向盖部件43的 机构与摩擦打旋接合装置的干涉即可。并且，由于盖部件43不会脱离到卡钳体主体46的 外侧，由此能确保卡钳体主体46的强度。 并且，在该第三实施例中，如图9所示，由于卡钳体主体46(卡钳11)径向安装在 车辆的非旋转部，因此，设置一对具有能贯穿安装螺栓(图中略)的安装孔83a的车辆安装 部83，一对安装孔83a沿着径向方向即纸面上下方向延伸。在将卡钳体主体46安装到车 辆的非旋转部时，位于所述车辆安装部83侧的缸膛26由于安装螺栓的连接力会在缸膛26 上发生安装变形。并且，所述进行摩擦打旋接合的缸膛26与所述车辆安装部83是以隔着 盘(图中未示)的方式位于相反侧。进行这种摩擦打旋接合的缸膛26在接合时由于热会 发生热变形。然而，由于所述车辆安装部83侧的缸膛26与进行所述摩擦打旋接合的缸膛 26位于相反侧，因而在这些各缸膛26上只发生安装变形或热变形中的任何一种。因此，可 以降低因两种变形一起发生而加大变形，阻碍活塞17与缸膛26之间滑动性的现象。
并且，在第三实施例中，尽管在图中省略，但与在第二实施例同样地，在将盖部件 43与卡钳体主体46摩擦打旋接合时，也可将接合工具71的形状残留下的摩擦打旋处理的 完成位置也即残留形状部78的位置从卡钳体主体46的主孔部50与盖部件43的主外周部 60的接合边界82错开。并且，如上所述，与第一实施例同样地，各盖部件43在从卡钳体主 体46的外侧嵌合到开口部45上的情况下，可将图10所示的卡钳体主体46的主孔部50与 台阶部51，以及盖部件43的主外周部60与突缘部61的位置关系相反设置，主孔部50与主 外周部60可到内侧，台阶部51与突缘部61可到外侧来。此外，可不设置台阶部51及突缘 部61，将卡钳体主体46构成单一直径的主孔部50，将盖部件43构成单一直径的主外周部 60，将两者嵌合。本发明的第四实施例主要参照图13 图16进行说明，以下重点说明与第二实施 例的不同部分。并且，与第一实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。
在卡钳体主体46上，使相对的缸膛26彼此连通的两个连通路35， 36用钻头从外 侧穿设成在卡钳体16内相互交叉，在一侧连通路35的外侧开口的口部37上安装上述放出 空气用的放泄插塞39。 这样，在第四实施例中，在另一侧的连通路36的外侧开设的口部38不是用闭塞插 塞40、而是由摩擦打旋处理进行闭塞。即，在第二实施例中，在将盖部件43与卡钳体主体 46摩擦打旋接合时，将接合工具71的形状残留下的摩擦打旋处理的完成位置从作为卡钳体主体46与盖部件43对接部分即接合边界82错开，但在第三实施例中，该完成位置为将 连通路36的口部38通过摩擦打旋处理以使材料软化而闭塞的位置。 具体地，如图15(a)到(b)所示，将延伸部84从闭环状的接合部77在口部38的 方向伸张，在越过口部38规定量的完成位置完成摩擦打旋接合。这时，尽管在拔出接合工 具71后的完成位置残留有上述的残留形状部78，但残留形状部78的中央孔79在其半径方 向与连通路36隔开规定距离。 根据这种第四实施例，在将盖部件43与卡钳体主体46摩擦打旋接合时，由于将摩 擦打旋处理的完成位置作为闭塞使相对设置的缸膛26彼此连通的连通路36的口部38的 位置，因而能用摩擦打旋处理来塞住连通路36。由此，不必用其他的柱塞塞住连通路36，能 降低部件成本以及组装成本。并且，在使闭塞插塞40与连通路36的口部38接合的情况下， 不需要必要的精度，从这点能降低加工成本。另外，能提高放泄插塞39的安装位置及连通 路35， 36的配置自由度，能使卡钳体主体46小型化。 并且，如第四实施例这样地，从接合部77连续地进行摩擦打旋处理不会闭塞口部 38，如图16所示，一旦在第一实施例的完成位置终止摩擦打旋处理后，通过摩擦打旋处理 进行材料软化，从口部38的位置附近塞住口部38 ;或者一旦在第二实施例的完成位置终止 摩擦打旋处理后，通过摩擦打旋处理进行材料软化，从口部38的位置附近塞住口部38。在 这种情况下，在使闭塞插塞40与连通路36的口部38接合的情况下，不需要必要的精度，从 这点能降低加工成本。另外，能提高放泄插塞39的安装位置及连通路35， 36的配置自由度， 能使卡钳体主体46小型化。 本发明的第五实施例主要参照图17 图21进行说明，以下重点说明与第一实施 例的不同部分。并且，与第一实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。
在第五实施例中，如图17及图18所示，卡钳体16的外侧替换上述的外侧气缸、形 成不带有活塞的外侧爪部85。因此，如图19所示，仅在内侧气缸部21上沿盘圆周方向隔开 设置多个、具体为两个与盘轴向平行的缸膛26。第五实施例的卡钳体16由于是一边支承垫 片33 —边可滑动地支承安装在车体侧的非旋转部上的卡钳的浮动式卡钳体，因而能用活 塞17及外侧爪部85夹持住垫片33而压向盘12，在车辆上产生制动力。
因此，卡钳体主体46除了内侧气缸部21的底部42外，上述的外侧爪部85、内侧气 缸部21以及盘通道部22由一体成形的原料加工而成。内侧气缸部21的底部42由另外的 盖部件43塞住。内侧气缸部21除了在开口部45没有设置台阶部这点以外，均与第一实施 例大致相同。 这样，由于内侧气缸部21的底部42用另外的盖部件43构成，在外侧爪部85上不 需要设置为在缸膛26中加工嵌合内径部27以及密封圈周槽29、30等而插入工具的凹槽， 能确保强度。 在这种第五实施例中，在将盖部件43与卡钳体主体46摩擦打旋接合时，如图20 所示，可与第一实施例同样地，将其完成位置也即残留形状部78配置在闭环状的接合部77 之上；或者如图2所示，可与第二实施例同样地，形成从闭环状的接合部77外侧延伸的延伸 部84，将其完成位置也即残留形状部78配置在比闭环状的接合部77更外侧的位置上。
本发明的第六实施例主要参照图22和图23进行说明，以下重点说明与第三实施 例的不同部分。并且，与第三实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。
在第六实施例中，如图22及图23所示，在卡钳体主体46的内侧气缸部21的底部42上设置的盖部件43与沿盘圆周方向排列的各缸膛26分别形成一一对应的圆形状。在此，与第三实施例同样地，各盖部件43可从卡钳体主体46的内侧也即缸膛26侧嵌合，但也可与第一实施例同样地从外侧嵌合。 这样，使盖部件43的外面与卡钳体主体46的内侧气缸部21的底部42的外面大致呈一个面，用图中省略的保持机构从缸膛26侧将盖部件43相对卡钳体主体46不移动地紧压的状态下，将盖部件43通过从外侧进行的摩擦打旋接合与卡钳体主体46进行接合。也即，将图7中的接合工具71的前端轴部73在作为对接部分的接合边界82附近沿接合边界82移动。这样，围绕一侧的盖部件43的圆形状的整个周围进行了摩擦打旋接合之后，将沿摩擦打旋接合的闭环状周围的接合部77'沿缸膛26的切线方向伸张到更外侧，也即处于两个盖部件43之间的卡钳体主体46侧。之后，拔出接合工具71，在不与卡钳体主体46的闭环状的接合部77'重合的外侧位置上形成残留形状部78。其次，围绕另一侧的盖部件43的圆形状的整个周围进行了摩擦打旋接合之后，将沿摩擦打旋接合的闭环状周围的接合部77'沿缸膛26的切线方向延伸到先前形成的残留形状部78的位置，在与先前的残留形状部78同一位置处拔出接合工具71，形成新的残留形状部78。 在此，残留形状部78的中央孔79，在沿盘轴向看去时与缸膛26的内径部不能重合的位置形成。并且，如图22所示，从绕着两个盖部件43的闭环状周围形成的接合部77'开始而分别沿切线方向延伸的部分呈一直线状。 这样，在第六实施例中，由于残留形状部78的中央孔79从缸膛26的内径部错开到外侧的位置，能将中央孔79与缸膛26隔开距离，阻止两者连通，更可靠地防止泄漏液体的发生。并且，在先形成的残留形状部78与新形成的残留形状部78位于同一位置，能在两个盖部件43进行摩擦打旋接合时分别形成的残留形状部78为新形成的残留形状部78，在使外观好看的同时，能减少泄漏液体的发生位置，并能更可靠地防止泄漏液体的发生。此外，从旋绕两个盖部件43的闭环状的接合部77'分别沿切线方向延伸的部分为一直线，能同时同旋转方向地进行两个盖部件43的摩擦打旋接合(图22为顺时针方向)。
并且，根据第六实施例，如图23所示，将盖部件43与卡钳体主体46的接合部77'摩擦打旋接合，在盘轴向上使盖部件43与卡钳体主体46之间的接合边界完全消失。由此，能在盖部件43与卡钳体主体46的接合边界的间隙中作用液压，防止局部应力的发生，并能抑制裂缝等的发生，确保卡钳体主体46的强度。并且，从上述第一实施例到第五实施例中，也可将盖部件43与卡钳体主体46的接合部77摩擦打旋接合，在盘轴向上使盖部件43与卡钳体主体46之间的接合边界完全消失。 本发明的第七实施例主要参照图24和图25进行说明，以下重点说明与第三实施例的不同部分。并且，与第三实施例相同的部分使用相同的附图标记，省略了对其的说明。
在第七实施例中，如图24所示，在将盖部件43与卡钳体主体46摩擦打旋接合时，将接合工具71的形状残留下的摩擦打旋处理的完成位置也即残留形状部78的位置置于右侧盖部件43的右斜上方以及左侧盖部件43的左斜上方的卡钳体主体46底部42的位置上。
在此处，残留形状部78的中央孔79，在沿盘轴向看去时与缸膛26的内径部不能重合的位置形成。并且，如图24所示，从绕着两个盖部件43的闭环状周围形成的接合部77'开始而分别沿切线方向延伸的部分沿各自不同的方向延伸，在右侧的盖部件43为横方向，而在左侧的盖部件43为上方向。 如图25所示，卡钳体主体46具有在缸膛26的右侧(气缸主体的底部)形成开口部的单一直径的主孔部50，该主孔部50的内径比缸膛26的内径部27的内径小。并且，与该主孔部50嵌合的盖部件43也具有单一直径的外周部。盖部件43相对于卡钳体主体46沿轴向的位置确定，通过插入到缸膛26内的夹具S1以及支撑该夹具的夹具S2进行。夹具Sl具有与构成缸膛26底面侧的平面部分与盖部件43的内侧平面部(特别是，在外周部附近的平面部)这两个方面接合的平坦面。通过该平坦部进行两者位置的确定。由此，缸膛26的底面侧的平面部分与盖部件43的内侧平面部为同一平面。并且，夹具Sl用比卡钳体主体46以及盖部件43的原材料即铝材熔点高的铁等制作。因此，在摩擦打旋接合时，摩擦打旋接合的接合工具71的前端轴部73不与所述夹具Sl的平坦面接触而在与此接近的位置进行接合。由此，将盖部件43与卡钳体主体46的接合部77'摩擦打旋接合，在盘轴向上使盖部件43与卡钳体主体46之间的接合边界完全消失。 如上所述，通过将缸膛26的底面侧(气缸主体的开口部内侧)的平面部分与盖部件43的内侧平面部成为同一平面，通过摩擦打旋接合使盖部件43与卡钳体主体46之间的接合边界完全消失，能进行精度良好的摩擦打旋接合，具有强度耐久性。
由此，在第七实施例中，通过使残留形状部78的中央孔79朝缸膛26的内径部外侧的位置错开，使中央孔79与缸膛26隔开距离，能够阻止两者连通，更可靠地防止泄漏液体的发生。并且，即使残留形状部78的位置设置在右侧盖部件43的右斜上方以及左侧盖部件43的左斜上方，在从围绕两个盖部件43的闭环状周围的接合部77'开始沿着切线方向各自延伸的部分沿不同方向延伸的情况下，也能在同旋转方向(图24为顺时针方向)实施两个盖部件43的摩擦打旋接合。 并且，在以上中，以例子的形式说明了盘式制动器，但也可适用于用制动踏板踏下而产生制动液压的主气缸的气缸底部等的其它各种气缸装置。
权利要求
一种盘式制动器，通过油压使活塞在气缸的缸膛内滑动，并具有利用该活塞将制动垫片压向盘的卡钳，所述气缸隔着盘相对而设置，在一个缸侧具有用于使所述卡钳在车辆的非旋转部径向安装的一对的车辆安装部，该一对的车辆安装部在盘的径向延伸，其特征在于，隔着所述盘位于所述一个缸侧的相反侧的另一个气缸，由底部的铝制盖部件和铝制气缸主体构成，该气缸主体具有比所述缸膛的内径部直径小的、用所述盖部件闭塞的开口部，在所述盖部件的整个周边摩擦打旋接合所述盖部件的外周和所述气缸主体的开口部内周，并形成旋绕成闭环状的接合部，该接合部和所述车辆安装部隔着所述盘设置在相互的相反侧。
2. 如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，该接合部被摩擦打旋接合至所述缸 膛的底面侧的平面部分以及所述盖部件的内侧平面部，以在所述气缸主体的轴向上使所述 盖部件和所述气缸主体之间的接合边界完全消失。
3. 如权利要求1或2所述的盘式制动器，其特征在于，所述缸膛具有可滑动地嵌合所述 活塞的嵌合内径部和比该嵌合内径部直径大的大径内径部，该大径内径部位于该嵌合内径 部的里侧，所述开口部的内径比所述缸膛的所述嵌合内径部的直径小。
4. 如权利要求1或2所述的盘式制动器，其特征在于，所述缸膛的所述内径部与所述缸 膛内面上的所述接合部之间以圆滑部连接。
5. 如权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，所述缸膛的所述大径内径部与所述 缸膛内面上的所述接合部之间以圆滑部连接。
6. 如权利要求1 、2或5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，在将所述盖部件与所 述气缸主体摩擦打旋接合时的摩擦打旋处理完成位置上形成的中央孔处于比所述缸膛的 所述内径部更外侧的位置。
7. 如权利要求1、2或5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述气缸并列有两个 所述缸膛，并且在分别用所述盖部件覆盖这些各缸膛的所述开口部的状态下，各盖部件分 别摩擦打旋接合在所述气缸主体上，所述各盖部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上时的摩 擦打旋处理的完成位置处于同一位置。
8. 如权利要求1、2或5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述气缸并列有两个 所述缸膛，并且在分别用所述盖部件覆盖这些各缸膛的所述开口部的状态下，各盖部件分 别摩擦打旋接合在所述气缸主体上，所述各盖部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上时的摩 擦打旋处理的完成位置设置成在右侧的盖部件中为右斜上方、以及在左侧的盖部件中为左 斜上方的左右对称的位置。
9. 如权利要求1 、2或5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，将所述盖部件摩擦打 旋接合在所述气缸主体上时的摩擦打旋处理的完成位置作为闭塞连通路的口部的位置，所 述连通路为使相对设置的所述缸膛连通的连通路。
10. 如权利要求1、2或5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述气缸并列有多 个所述缸膛，用一个所述盖部件并从所述气缸主体外侧覆盖与这两个缸膛相连的一所述开 口部的状态下，该盖部件摩擦打旋接合在所述气缸主体上而构成。
全文摘要
本发明涉及一种气缸装置及盘式制动器，其具有即使气缸主体的开口部用盖部件进行闭塞的结构，也能降低加工成本及零件成本，防止液体损失的发生，并能进一步小型化的气缸装置。在使活塞(17)沿气缸(21)的缸膛(26)内滑动的气缸装置中，气缸(21)由底部(42)的盖部件(43)及具有用盖部件(43)闭塞的开口部的气缸主体(46)构成，盖部件(43)与气缸主体(46)摩擦打旋接合。
文档编号F16J10/00GK101761595SQ20091022528
公开日2010年6月30日 申请日期2006年2月7日 优先权日2005年2月7日
发明者佐藤知司, 南里圭介 申请人:株式会社日立制作所