JP2006057829A - ブレーキシューの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃棄処分する材料をできるだけ少なくして、経済的で安価なブレーキシューを提供する。
【解決手段】 単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、さらに前記突出部分が内側になるようにリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法及び複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を用いることを特徴とするブレーキシューの製造方法。
【選択図】 図７

Description

本発明は、自動車、各種産業用機械等の制動に用いられるブレーキシューの製造方法に関する。

例えば、自動車、各種産業用機械等の制動としてブレーキシューが使用されている。
従来のブレーキシューは、特許文献１に示されるように、円板上の金属製ブランクの外周部に、外周面に前記ブランクの板厚よりも大きい溝幅をもつ凹溝をその円周方向に形成し、かつ該凹溝の内底部に溝形成用刃部をその円周方向に突設してなる予成形用ローラーダイスの、前記凹溝及び溝形成用刃部を押し付けて、前記ブランクの外周部全周に前記溝形成用刃部により外周溝を付ける予成形工程と、前記ブランクの外周溝に、外周面に拡開用刃部をその円周方向に突設してなる拡開成形用ローラーダイスの、前記拡開用刃部を押し付けることにより、前記ブランクの外周部を板厚方向に二つに割りながら拡開してウェブとこのウェブの外周部にリムを成形する拡開成形工程と、前記ウェブとリムとを所要形状に切断することにより部分円弧状のシューリムと、このシューリムの内周から突設したシューリブを有するブレーキシューを形成する工程とを備えているブレーキシューが知られている。

特許３３３０３６３号公報

しかしながら、上記に示す方法でブレーキシューを製造する場合、使用する材料（金属板）を打ち抜き法でブランク（摩擦部材支持体）を作製するため、最終的にはブレーキシューの大きさにより異なるが、約７０％程度の材料を廃棄処分することになり不経済であり、得られるブレーキシューが高価になるという問題点があった。

本発明は、廃棄処分する材料をできるだけ少なくして、経済的で安価なブレーキシューの製造方法を提供するものである。

本発明は、単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、さらに前記突出部分が内側になるようにリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法に関する。

また、本発明は、複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、このものを必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断して複数の分割Ｔ字形状金属加工品を得、さらにそれぞれの分割Ｔ字形状金属加工品について、前記突出部分が内側になるようにリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法に関する。

また、本発明は、複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、さらに前記突出部分が内側になるように連続的なスパイラル状に加工した後、必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断して左右の切断面にズレのある複数の分割リング状金属加工品を得、その後それぞれの分割リング状金属加工品について、個々の切断面の左右のズレを矯正して上下面が平行なリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法に関する。

また、本発明は、リング状金属加工品が、円周方向の一部に切り欠きを設けたものである前記のブレーキシューの製造方法。
さらに、本発明は、リング状金属加工品の突出部分の一部を、円周方向に全周又は部分的に溶接を施してなる前記のブレーキシューの製造方法に関する。

本発明の方法により製造されるブレーキシューは、廃棄処分する材料（金属板）をできるだけ少なくすることができるため、経済的で安価なブレーキシューであり、工業的に極めて好適である。

本発明の方法により製造されるブレーキシューは、単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状（長方形）の金属板を用いて単一のリング状のブレーキシューを１個ずつ製造してもよく、また複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を用いて多数のリング状のブレーキシュー、即ち１枚の金属板から単一のブレーキシューを多数製造してもよい。
本発明において、短冊形状の金属板を用いる場合は、予め単一のリング状のブレーキシューが得られる寸法と同一になる長さの金属板を用いれば、後で規定寸法に調整する必要がないので好ましい。

一方、長尺の金属板を用いる場合は、長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、このものを必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断したものを用いて複数のリング状のブレーキシューを製造するか又は平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工してから、前記突出部分が内側になるように連続的なスパイラル状に加工した後、必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断し、左右の切断面にズレのある複数の分割リング状金属加工品を得、その後それぞれの分割リング状金属加工品について、個々の切断面の左右のズレを矯正して上下面が平行なリング状に加工して複数のリング状のブレーキシューを製造することができる。

本発明で用いられる短冊形状又は長尺の金属板の材質は、延性のある金属板であれば特に制限はなく、例えば、スチール板、アルミニウム板、真鍮板等が好ましく、これらのうちスチール板又はアルミニウム板を用いることが特に好ましい。

本発明において、短冊形状又は長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げ、次いでＶ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返すが、上記のような形状にするための加工方法については特に制限はなく、例えば、Ｖ字形のローラーダイス等を使用してロール加工するか又はプレスを使用して曲げ加工するなどの方法で加工することができる。なお、Ｖ字形状金属板の左右両側面を長さ方向に外側に折り返す部分は、上部から下部の間であれば特に制限はないが、左右両側面のほぼ中央部を折り返すことが好ましい。

次に、Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工するが、この加工方法についても特に制限はなく、前記と同様にロール加工、プレス加工するなどの方法で加工することが好ましい。
なお、Ｔ字形状に加工した平坦部とは得られるブレーキシューのシューリムに相当するもので、また平坦部に垂直な突出部分とはブレーキシューのシューウェブに相当するものである。
Ｔ字形状に加工した後、突出部分が内側になるようにリング状に加工するが、この加工方法についてはロール加工が最適であるが、必ずしもこの方法に限る必要はない。

本発明において、長尺の金属板を用いる場合は、Ｔ字形状に加工した後、必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断するか又はＴ字形状に加工してから、突出部分が内側になるように連続的なスパイラル状に加工した後、必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断してブレーキシューを製造するものである。なお、用いる長尺の金属板の長さについては特に制限はなく、単一のリング状のブレーキシューが２〜５個程度作製できる長さであることが好ましい。またスパイラル状に加工する手段についても特に制限はなく、前記と同様にロール加工、プレス加工などの方法で加工することが好ましい。

なお、本発明においては、ブレーキシューの強度や剛性を上げるため、リング状に加工した金属板の突出部分上部の拡がりを防止するなどの点で、圧接してＴ字形状に形成した後又はリング状に加工した後、前記突出部分上部（リング状に加工した金属板の平坦部内側）をシームレス溶接、スポット溶接等により円周方向に全周溶接するか又は必要部分のみを部分的に溶接することが好ましい。また上記の溶接の他に加締め法により固定することも可能である。

上記で得られたリング状の金属板の平坦部に固着して使用する摩擦部材の材料は、一般に公知の材料が用いられ、例えばスチール繊維、黄銅繊維、銅繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、フェノール繊維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊維、カーボン繊維等の繊維状物質、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、カシュー樹脂等の熱硬化樹脂やＮＢＲ、ＳＢＲ等のゴム組成分を含む結合剤、フリクションダストなどの有機質摩擦調整剤、硫酸バリウム、黒鉛、三硫化アンチモン等の無機質摩擦調整剤などが用いられる。
上記の材料の他に、必要に応じて黄銅、銅等の金属粉が添加される。
なお、上記摩擦部材の材料の配合割合は、摩擦特性により異なり適宜決定され、特に制限はない。

リング状金属加工品外側表面の平坦部への摩擦部材の取り付けは、固着方法又は一体成形によるが、このうち固着方法については、例えば、リベット止め、接着剤等で固着することができる。もし、接着する場合は、摩擦部材の接着強度を上げるため、摩擦部材を接着する前にリング状金属加工品の外周をローレットなどの加工を施しておくことが好ましい。

以下、本発明の実施例について図面を引用して説明する。
図１〜７は本発明の一実施例になるリング状のブレーキシューの製造工程を示す図であり、このうち図１は単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状のスチール板の斜視図、図２は幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げて形成したＶ字形状スチール板の斜視図、図３はＶ字形状スチール板の左右両側面の上半部を長さ方向に外側に折り返した略Ｖ字形状スチール板の斜視図、図４は平坦部とそれに垂直な突出部分を形成したＴ字形状スチール板の斜視図、図５は図４に示すＴ字形状スチール板の突出部分を内側になるように加工したリング状スチール板の斜視図、図６は突出部分の両端部を寸法精度に加工したリング状スチール板の斜視図及び図７はリング状スチール板外側表面の平坦部に摩擦部材を接着した本発明になるリング状のブレーキシューの斜視図である。

図８は図５に示すリング状スチール板の突出部分の上部（リング状スチール板の平坦部内側）全周に、シームレス溶接を施した状態を示すリング状スチール板の斜視図及び図９は図５に示すリング状スチール板の突出部分の上部（リング状スチール板の平坦部内側）に、部分的にスポット溶接を施した状態を示すリング状スチール板の斜視図である。

図１０〜１３は本発明の他の一実施例になるリング状のブレーキシューの製造工程を示す図であり、このうち図１０はＴ字形状スチール板の突出部分が内側になるように連続的に加工したスパイラル状スチール板の平面図、図１１は図１０に示すスパイラル状スチール板を切断した単一のリング状スチール板の平面図、図１２は図１１の正面図並びに図１３は図１１及び図１２に示すリング状スチール板の個々の切断面の左右のズレを矯正した状態を示す正面図である。

実施例１
図１に示すように、寸法が縦（長さ）９００ｍｍ、横（幅）６３ｍｍ及び厚さ３ｍｍの短冊形状のスチール板１を準備し、図２に示すように、逆Ｖ字形のローラーダイスを用いてスチール板１の幅のほぼ中央部分を長さ方向にＶ字形状に折り曲げてＶ字形状スチール板２を作製し、さらに図３に示すように、プレスでＶ字形状スチール板２の左右両側面の中央部から上部を長さ方向に外側に折り返し、その後、プレスで残ったＶ字形状部分を外側から内側に圧力をかけて圧接し、図４に示すような縦（長さ）９００ｍｍ、横（幅）４５ｍｍの平坦部３と高さ９ｍｍの突出部分４を有するＴ字形状に加工したＴ字形状スチール板５を作製した。

次に、図５に示すように、図４で得たＴ字形状スチール板５の前記突出部分４が内側になるようにロール加工して円周方向の一部に切り欠きを有するリング状スチール板６を作製した後、図６に示すように、突出部分の端部７、８を所定の寸法精度に加工し、さらに平坦部３の外周部にローレット加工を施した後、図７に示すように、リング状スチール板６の外側表面の平坦部３に繊維状物質、結合剤、有機質摩擦調整剤、無機質摩擦調整剤等を混合、成形して得られた摩擦部材９を接着してリング状のブレーキシューを得た。

実施例２
図８に示すように、図５に示すリング状スチール板６のＴ字形状加工品の突出部分４の上部（リング状スチール板の平坦部内側）全周に、シームレス溶接１０を施した以外は、実施例１と同様の工程を経てリング状のブレーキシューを得た。

実施例３
図９に示すように、図５に示すリング状スチール板６のＴ字形状加工品の突出部分４の上部（リング状スチール板の平坦部内側）に、部分的にスポット溶接１１を施した以外は、実施例１と同様の工程を経てリング状のブレーキシューを得た。

実施例４
寸法が縦（長さ）２７００ｍｍ、横（幅）６３ｍｍ及び厚さ３ｍｍの長尺のスチール板（図示せず）を準備し、以下実施例１と同様の工程を経てＶ字形状スチール板を作製し、さらにＶ字形状スチール板の左右両側面の上半部を長さ方向に外側に折り返した後、プレスで残ったＶ字形状部分を外側から内側に圧力をかけて圧接し、実施例１と同寸法の平坦部と突出部分を有するＴ字形状に加工したＴ字形状スチール板を作製した。
この後、Ｔ字形状スチール板を、３等分になるように縦（長さ）を９００ｍｍの寸法に切断し、実施例１と同寸法の３個の分割Ｔ字形状スチール板を作製した。

次に、それぞれの分割Ｔ字形状スチール板の突出部分が内側になるようにロール加工して実施例１と同様に円周方向の一部に切り欠きを有する実施例１と同寸法のリング状スチール板を作製した。
以下、実施例１と同様の工程を経てリング状スチール板外側表面の平坦部に摩擦部材を接着してリング状のブレーキシューを得た。

実施例５
寸法が縦（長さ）２７００ｍｍ、横（幅）６３ｍｍ及び厚さ３ｍｍの長尺のスチール板（図示せず）を準備し、以下実施例１と同様の工程を経てＶ字形状スチール板を作製し、さらにＶ字形状スチール板の左右両側面の上半部を長さ方向に外側に折り返した後、プレスで残ったＶ字形状部分を外側から内側に圧力をかけて圧接し、実施例１と同寸法の平坦部と突出部分を有するＴ字形状に加工したＴ字形状スチール板を作製した。
この後、上記で得たＴ字形状スチール板を、ロール加工により図１０に示す連続的なスパイラル状スチール板１２を作製した。

次に、スパイラル状スチール板１２を長さ方向に対して３等分になる部分（実施例１に示すリング状のブレーキシューが３個形成できる部分）で切断して図１１及び図１２に示すような切り欠き１３を有し、かつ左右の切断部にズレのある（上下面が平行でない）３個の分割リング状スチール板１４を作製した。次いで、それぞれ分割リング状スチール板１４における個々の切断面の左右のズレの矯正を行って図１３に示すように左右の切断面にズレのない上下面が平行な実施例１と同寸法の３個の単一のリング状スチール板１５を作製した。
以下、実施例１と同様の工程を経てリング状スチール板１５外側表面の平坦部に摩擦部材を接着してリング状のブレーキシューを得た。

単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状のスチール板の斜視図である。 幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げて形成したＶ字形状スチール板の斜視図である。 Ｖ字形状スチール板の左右両側面の上半部を長さ方向に外側に折り返した略Ｖ字形状スチール板の斜視図である。 平坦部とそれに垂直な突出部分を形成したＴ字形状スチール板の斜視図である。 図４に示すＴ字形状スチール板の突出部分を内側になるように加工したリング状スチール板の斜視図である。 突出部分の両端部を寸法精度に加工したリング状スチール板の斜視図である。 リング状スチール板外側表面の平坦部に摩擦部材を接着した本発明になるリング状のブレーキシューの斜視図である。

図５に示すリング状スチール板の突出部分の上部全周に、シームレス溶接を施した状態を示すリング状スチール板の斜視図である。 図５に示すリング状スチール板の突出部分の上部に、部分的にスポット溶接を施した状態を示すリング状スチール板の斜視図である。 Ｔ字形状スチール板の突出部分が内側になるように連続的に加工したスパイラル状スチール板の平面図である。 図１０に示すスパイラル状スチール板を切断した単一のリング状スチール板の平面図である。 図１１の正面図である。 図１１及び図１２に示す単一のリング状スチール板の個々の切断面の左右のズレを矯正した状態を示す正面図である。

符号の説明

１ スチール板
２ Ｖ字形状スチール板
３ 平坦部
４ 突出部分
５ Ｔ字形状スチール板
６ リング状スチール板
７ 突出部分の端部
８ 突出部分の端部
９ 摩擦部材
１０ シームレス溶接
１１ スポット溶接
１２ スパイラル状スチール板
１３ 切り欠き
１４ 分割リング状スチール板
１５ 単一のリング状スチール板
１６ ズレ

Claims (5)

1. 単一のブレーキシューが得られる寸法を有する短冊形状の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、さらに前記突出部分が内側になるようにリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法。
2. 複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、このものを必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断して複数の分割Ｔ字形状金属加工品を得、さらにそれぞれの分割Ｔ字形状金属加工品について、前記突出部分が内側になるようにリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法。
3. 複数のブレーキシューが得られる寸法を有する長尺の金属板を、その幅のほぼ中央部を長さ方向にＶ字形状に折り曲げた後、該Ｖ字形状金属板の左右両側面の上部から下部の間の一部分を長さ方向に外側に折り返し、その後Ｖ字形状部分の外側から内側に圧力をかけて圧接し、平坦部とそれに垂直な突出部分を有するＴ字形状に加工し、さらに前記突出部分が内側になるように連続的なスパイラル状に加工した後、必要とする大きさのリング状のブレーキシューが形成できる部分で切断して左右の切断面にズレのある複数の分割リング状金属加工品を得、その後それぞれの分割リング状金属加工品について、個々の切断面の左右のズレを矯正して上下面が平行なリング状に加工してリング状金属加工品を得、次いでリング状金属加工品外側表面の平坦部に摩擦部材を固着するか又は一体成形することを特徴とするブレーキシューの製造方法。
4. リング状金属加工品が、円周方向の一部に切り欠きを設けたものである請求項１、２又は３記載のブレーキシューの製造方法。
5. リング状金属加工品の突出部分の一部を、円周方向に全周又は部分的に溶接を施してなる請求項１、２、３又は４記載のブレーキシューの製造方法。
   

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