JP2006138411A - ディスクロータとその加工方法および加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスクロータの取付面の加工精度を向上する。
【解決手段】 ディスクロータ１０は、ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部１２と、摺動部１２の内側に設けられており取付面２０、２２を有する取付部１８と、摺動部１２および取付部１８を連結する筒部１６とを備える。筒部１６の外面２４に複数の被チャック部２６がロータ周方向に互いに離れて設けられている。各被チャック部２６は、ロータ径方向に対して交差するチャック方向Ｙにチャックされる構造を有している。チャック方向を変えたことで、チャック荷重による筒部１６および取付部１８の変形を低減できる。各被チャック部２６は、筒部１６の外面２４に設けられた一対の凹部２８、３０で構成されており、凹部２８、３０の間に形成された凸部３２が挟持されてもよい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ディスクロータとその加工方法および加工装置に関し、特に、加工精度を向上する技術に関する。

従来、周知のように、自動車等のディスクブレーキは、車輪と共に回転するディスクロータと、ディスクロータに圧接されるブレーキパッドで構成されている。図１はディスクロータの断面図であり、ディスクロータ１００は、ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部１０２と、摺動部１０２の内側に設けられたハット部１０４とで構成されている。ハット部１０４は、円筒状の筒部１０６と取付部１０８で構成されており、取付部１０８は筒部１０６の底部に相当している。取付部１０８は両面にハブ取付面１１０およびホイール取付面１１２を有している。ディスクロータを車両に組み付けた状態では、これらハブ取付面１１０およびホイール取付面１１２がそれぞれハブおよびホイールに当接する。

上記のディスクロータにおいて、ホイール取付面１１２に研削等の加工を施すときは、図１に矢印Ａで示されるように、筒部１０６の外面が、ロータ中心に向かう荷重を加えることでチャックされる。例えば筒部１０６が３方向から締め付けるようにチャックされる。また、ハブ取付面１１０を加工するときは、図１に矢印Ｂで示されるように、筒部１０６を押し広げるように内周面に荷重が加えられ、これによりディスクロータがチャックされる。

また、別の従来技術では、図１に矢印Ｃで示されるように、摺動部１０２が摺動面に垂直な方向に両側からチャックされ、この状態で取付面が加工される（例えば特許文献１）。
特開２００２−３１７８３４号公報（第３、４ページ、図３）

しかしながら、従来は、図１に矢印Ａ、Ｂで示したように筒部１０６を径方向に締付け、あるいは押し広げてディスクロータをチャックすると、筒部１０６および取付部１０８が変形する。そして、取付部１０８が変形した状態で、ハブ取付面１１０およびホイール取付面１１２といった取付面が平坦に加工されている。そのため、加工後にチャック荷重が抜け、取付部１０８の形状が復元したとき、取付面が歪んでしまい、これにより取付面の平面度が悪化する。

これに対し、図１に矢印Ｃで示したように、摺動部１０２をチャックした場合、チャックによる取付部１０８の変形は低減でき、したがって、取付部１０８の変形に伴う平面度悪化を低減できる。しかしながら、加工部位からチャック部位が遠くなるので、加工精度上は不利である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、取付面の加工精度を向上できるディスクロータを提供することにあり、また、加工精度を向上するための製造技術を提供することにある。

本発明のある態様は、ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータである。このディスクロータでは、前記筒部の外面に複数の被チャック部がロータ周方向に互いに離れて設けられており、各被チャック部は、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックされる構造を有している。典型的には、筒部が円筒形状であり、被チャック部は凸部であり、円筒面の接線方向に両側からチャックされる。

この態様によれば、ロータ径方向に交差する方向に被チャック部がチャックされるので、チャック荷重による筒部および取付部の変形を低減でき、したがって、加工時の取付部の変形に起因した取付面の平面度悪化を低減して、取付面の加工精度を向上できる。

また、前記各被チャック部は、前記筒部の外面に設けられた一対の凹部で構成されており、前記一対の凹部の間に形成された凸部が挟持されてもよい。これにより、被チャック部を周囲の筒部外面から突出しないように構成でき、簡単で小型な構造で本発明のディスクロータを実現できる。

また、本発明の別の態様は、ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータを加工する加工方法であって、前記筒部の外面にロータ周方向に互いに離れて設けられた複数の被チャック部の各々を、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックし、前記取付部の前記取付面を加工する。

この態様でも、チャック荷重による筒部および取付部の変形を低減でき、したがって、加工時の取付部の変形に起因した取付面の平面度悪化を低減して、取付面の加工精度を向上できる。

また、本発明の別の態様は、ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータを加工する加工装置であって、前記筒部の外面にロータ周方向に互いに離れて設けられた複数の被チャック部を、それぞれ、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックする複数のチャックと、前記複数のチャックで前記複数の被チャック部がチャックされた状態で前記取付部の前記取付面を加工する加工手段と、を備える。

この態様でも、チャック荷重による筒部および取付部の変形を低減でき、したがって、加工時の取付部の変形に起因した取付面の平面度悪化を低減して、取付面の加工精度を向上できる。

上述のように、本発明によれば、チャッキングを改良することにより、ディスクロータの取付面の加工精度を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図２、図３は本実施の形態のディスクロータを示している。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ディスクロータ１０の平面図および正面図であり、図３は、ディスクロータ１０を図２（ｂ）の線Ｘ−Ｘで切断した断面図である。

図示のように、ディスクロータ１０は、摺動部１２とハット部１４で構成されている。摺動部１２は環状のディスクであり、両側の摺動面にてブレーキパッドと摺動する。ハット部１４は、摺動部１２の内側に設けられており、筒部１６と取付部１８で構成されている。

ハット部１４において、取付部１８は円板状であり、両側にハブ取付面２０およびホイール取付面２２を有している。ハブ取付面２０およびホイール取付面２２は、摺動部１２の摺動面と平行である。筒部１６は円筒状であり、摺動部１２に対して垂直に延びている。そして、筒部１６は、摺動部１２の内周側端部と取付部１８の外周側端部とを連結している。

次に、チャック構造について説明する。筒部１６の外面２４には複数の被チャック部２６がロータ周方向に互いに離れて設けられている。被チャック部２６は、加工時に加工装置のチャックによってチャックされる部分である。本実施の形態では、３つの被チャック部２６が等間隔で設けられており、すなわち、ロータ中心の周りに１２０度間隔で３つの被チャック部２６が設けられている。

各被チャック部２６は、筒部１６の外面２４に設けられた一対の凹部２８、３０で構成されている。凹部２８、３０は近接して設けられており、凹部２８、３０の間に凸部３２が形成されている。この凸部３２が、図３の矢印Ｙで示されるチャック方向に挟持されて、被チャック部２６がチャックされる。

チャック方向Ｙは、ロータ径方向に交差する方向である。また、チャック方向Ｙは、筒部外面に沿った方向である。本実施の形態では筒部外面が円筒面であり、チャック方向Ｙは筒部外周面の接線方向である。

図４は、被チャック部２６の拡大図をチャックの例と共に示している。凹部２８、３０は、凸部３２を残して円筒面の一部を平面３４で切断した形状を有している。したがって、凸部３２の先端面は、周囲の筒部外周面と同じ円筒面の一部である。また、凸部３２の側面３６、３８は、平面３４に垂直に設けられている。言い換えれば、凸部３２の側面３６、３８は、凸部３２の中心を通るロータ径方向のラインと平行である。

凹部２８、３０は、図２に示されるように、取付部１８の上面、すなわちホイール取付面２２までは達していない。したがって、ホイール取付面２２の形状は変更することなく、被チャック部２６が形成されている。

本実施の形態では、凹部２８、３０を設けることで、その間にチャック用の凸部３２を形成している。これにより、周囲の筒部外面から突出することなく被チャック部２６を設けることができており、そして、被チャック部２６を備えたディスクロータを簡単で小型な構造で実現できている。被チャック部２６が突出しないので、組立時の既存のブレーキキャリパとの干渉も回避される。これにより、ブレーキ装置の大型化を回避可能とし、したがって、ブレーキ装置の小型化にも寄与できるといえる。

また、図４の例では、チャック４０は、２本のアーム部４２、４４を備えており、アーム部４２、４４はそれぞれチャック面４６、４８を備えており、チャック面４６、４８が向き合っている。アーム部４２、４４は図示されないアクチュエータにより互いにスライドするように構成されている。アーム部４２、４４のスライドにより、チャック面４６、４８の隙間が開閉し、これにより、被チャック部２６がチャックされ、また、チャック状態から解放される。

次に、図５は、本実施の形態に係るディスクロータの加工装置を示す模式的な図であり、図６は、図５の一部拡大図である。加工装置６０は、ディスクロータ１０の取付部１８の取付面（ハブ取付面２０およびホイール取付面２２）を加工する。加工装置６０は、Ｌ字型の装置本体６２を備え、装置本体６２のテーブル６４上にチャック４０が設けられている。チャック４０は、図４を用いて前述したチャック構造を有している。

図５および図６に示されるように、ディスクロータ１０は、ハット部１４を下にした姿勢でチャックされる。図５および図６では２つのチャック４０が示されているが、実際には３つのチャック４０が設けられている。そして、３つのチャック４０は独立してそれぞれ３つの被チャック部２６をチャックする。

また、実際にはディスクロータ１０を取り囲むように３つのチャック４０が等間隔で１２０度おきに配置されている。しかし、図５および図６は簡略化されており、２つのチャック４０が向き合うように示されている。

加工装置６０は、加工手段としては２つの工具駆動部６６、６８を備えている。工具駆動部６６はテーブル６４の上方に設けられている。工具駆動部６６の下端に工具７０が取り付けられる。工具７０は例えば刃具であり、また例えば砥石である。工具駆動部６６は、モータを備えており、工具７０を回転させる。また、工具駆動部６６は、図示されないアクチュエータを備え、工具７０を上下方向および水平方向（前後左右）に移動する。

一方、工具駆動部６８は、テーブル６４に設けられた凹部７２に配置されている。工具駆動部６８の上端に工具７４が取り付けられる。工具７４は、工具７０と同様に、例えば刃具であり、また例えば砥石である。そして、工具駆動部６８も、モータを備えており、工具７４を回転させる。また、工具駆動部６８も、図示されないアクチュエータを備え、工具７４を上下方向および水平方向（前後左右）に移動する。

以上に、図５の加工装置６０の構成を説明した。次に、加工装置６０によるディスクロータ１０の加工方法について説明する。ここでは、ディスクロータ１０のハブ取付面２０およびホイール取付面２２の加工方法を説明する。

加工時は、まず、図５および図６に示されるように、ディスクロータ１０が、ハット部１４を下側にして配置され、チャック４０でチャックされる。各チャック部４０では、図４に示されるアーム部４２、４４がアクチュエータによりスライドされ、チャック面４６、４８の隙間が開かれる。そして、チャック面４６、４８の間に、ディスクロータ１０の筒部１６の被チャック部２６が配置される。詳細には、前述したように、チャック部２６の凸部３２が配置される。アーム部４２、４４がスライドされ、チャック面４６、４８の隙間が狭められ、凸部３２の側面３６、３８にチャック面４６、４８が当接する。アーム部４２、４４にはアクチュエータによって所定のチャック荷重が加えられる。このようにして、凸部３２がチャック方向Ｙに沿って両側から挟持されて、被チャック部２６がチャック４０によりチャック方向Ｙにチャックされる。３つのチャック部４０は独立しており、各チャック４０が一つの被チャック部２６をチャックする。

上記のようにしてディスクロータ１０がチャックされると、ハブ取付面２０およびホイール取付面２２が加工される。ハブ取付面２０は、工具駆動部６６に取り付けられた工具７０により加工される。工具駆動部６６が、工具７０を回転させながら下方に移動し、取付部１８に接触させ、さらに工具７０を水平方向に移動させ、これによりハブ取付面２０が加工される。同様に、ホイール取付面２２は、工具駆動部６８に取り付けられた工具７４により加工される。工具駆動部６８が、工具７４を回転させながら上方に移動し、取付部１８に接触させ、さらに工具７４を水平方向に移動させ、これによりホイール取付面２２が加工される。

ハブ取付面２０とホイール取付面２２は同時に加工されてもよく、順番に加工されてもよい。加工が終了すると、工具７０、７４はディスクロータ１０から離され、停止される。そして、チャック４０のチャックが解除され、ディスクロータ１０が取り外される。

以上に本発明の好適な実施の形態について説明した。本実施の形態によれば、上述のように、取付部１８を加工するときに、筒部１６の被チャック部２６が、ロータ径方向に交差するチャック方向、より詳細には筒部外周面の接線方向にチャックされる。したがって、チャック加重による筒部１６および取付部１８の変形を低減でき、加工時の取付部１８の変形に起因した取付面の平面度悪化を低減して、取付面の加工精度を向上できる。

また、本実施の形態によれば、被チャック部２６のチャックにて、ハブ取付面２０とホイール取付面２２の両方を加工できる。すなわち、ハブ取付面２０の加工工程とホイール取付面２２の加工工程で、ディスクロータ１０の持替えが不要である。この点に関し、筒部を径方向にチャックする従来技術では、ハブ取付面の加工工程では筒部外面がチャックされ、ホイール取付面の加工工程では筒部内面がチャックされており、工程間で持替えが必要であり、これに伴い、工程毎の別々の治具が必要であり、また、加工時間も長くなる。このような従来技術と比べると、本実施の形態は、持替えが不要なので有利であり、加工時間の短縮も図れる。

なお、本実施の形態では、２つの工具駆動部により取付部１８が両側から加工された。これに対して、取付部１８の片側が加工され、適当なアクチュエータを用いてディスクロータ１０が裏返され、取付部１８の反対側が加工されてもよい。この場合も、持替えを不要にすることができ、それによる利点を得ることができる。

また、本実施の形態は、摺動部を挟み込むようにチャックする従来技術と比べても、下記の点で有利である。（１）まず、本実施の形態では、加工部位の近くがチャックされるので、加工時の加工部位の動きをより確実に抑えられ、したがって、加工精度の点で有利である。（２）また、荒引加工時などは、摺動部１２の摺動面と取付部１８の取付面が同一工程で加工されることが多い。しかし、摺動面をチャックすると、同一工程での加工ができなくなり、加工工程が２つに分かれる。このような事態を本実施の形態によれば回避できる。（３）また、摺動面を加工後に、摺動面をチャックして取付面を加工すると、摺動面に傷がつく可能性が高い。傷を防止するためにゴムなどの弾性体で摺動面をチャックすると、取付面の加工精度が低下する。このような事態が本実施の形態によれば回避される。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲に含まれることは当業者に理解されるところである。

従来のディスクロータの断面図である。 本発明の実施の形態に係るディスクロータの平面図および正面図である。 本発明の実施の形態に係るディスクロータの断面図である。 被チャック部およびチャックの拡大図である。 ディスクロータの加工装置を示す図である。 加工装置の一部拡大図である。

符号の説明

１０・・・ディスクロータ、１２・・・摺動部、１４・・・ハット部、１６・・・筒部、１８・・・取付部、２０・・・ハブ取付面、２２・・・ホイール取付面、２４・・・外面、２６・・・被チャック部、２８，３０・・・凹部、３２・・・凸部、４０・・・チャック、６０・・・加工装置、７０，７４・・・工具、Ｙ・・・チャック方向。

Claims (4)

1. ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータであって、
   前記筒部の外面に複数の被チャック部がロータ周方向に互いに離れて設けられており、各被チャック部は、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックされる構造を有していることを特徴とするディスクロータ。
2. 前記各被チャック部は、前記筒部の外面に設けられた一対の凹部で構成されており、前記一対の凹部の間に形成された凸部が挟持されることを特徴とする請求項１に記載のディスクロータ。
3. ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータを加工する加工方法であって、
   前記筒部の外面にロータ周方向に互いに離れて設けられた複数の被チャック部の各々を、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックし、前記取付部の前記取付面を加工することを特徴とする加工方法。
4. ブレーキパッドと摺動する環状の摺動部と、前記摺動部の内側に設けられており取付面を有する取付部と、前記摺動部および前記取付部を連結する筒部とを備えるディスクロータを加工する加工装置であって、
   前記筒部の外面にロータ周方向に互いに離れて設けられた複数の被チャック部を、それぞれ、ロータ径方向に対して交差するチャック方向にチャックする複数のチャックと、
   前記複数のチャックで前記複数の被チャック部がチャックされた状態で前記取付部の前記取付面を加工する加工手段と、
   を備えることを特徴とする加工装置。
   

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