JP2013185707A - 自動車用ブレーキディスクの製作方法及びブレーキディスク - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキディスクを容易に製作する方法を提供する。
【解決手段】ブレーキディスクの製作方法は、（１）環状ディスク１の内側壁に第１スプライン及び第１被係止部１３５を形成する第１工程と、（２）第１スプラインに対応して結合可能な第２スプラインをハット部２の外側壁に形成する第２工程と、（３）第１スプラインと第２スプラインが係合するように環状ディスク、及びハット部を整列させる第３工程と、（４）ハット部の内側で環状ディスクに向かう放射方向に、第１成形部材５０が第１被係止部に対応する第１位置で、第２スプラインに打撃を加えることにより、ハット部の高さ方向への移動を制限する第１係止部を形成する第４工程とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキパッドとの摩擦が行われる自動車用ブレーキディスクの製作方法及びブレーキディスクに係り、さらに詳細には、ディスクの種類に関係なく加工することができる製作方法に関する。

走行中の自動車を減速または停止させるためにはブレーキ装置が提供されるが、ブレーキ装置は、ドラムタイプのブレーキとディスクタイプのブレーキとに分類される。本発明に係るディスクタイプのブレーキは、ブレーキディスクの表面を圧迫することができるブレーキパッドが提供され、運転手がブレーキを作動すれば、制動力発生装置を経てブレーキパッドがブレーキディスクの両側面を圧迫して車を制動する。

ブレーキディスクは、優れた発熱性能、軽量、及び高い剛性が要求され、また耐久性も保証されねばならない。

特許文献１には、摩擦リングを備えるブレーキディスクの製造方法が開示されている。前記特許文献１には、ポートのラグが摩擦リングのリーセスに押し込まれて結合される技術構成が開示されているが、このような構成では別個の摩擦リングが必要であるが、ラグとリーセスとの結合方式も緻密に構成することが難しいという短所がある。

韓国特許公開第２０１０−００９７６１１号公報

本発明は、優れた放熱効果を有するスプライン結合ブレーキディスク及びそのブレーキディスクを容易に製作する方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、環状ディスクの材質に関係なく適用することができるブレーキディスクの製作方法を提供することを他の目的とする。

本発明によるブレーキディスクの製作方法は、（１）環状ディスクの内側壁に第１スプライン及び第１被係止部を形成する第１工程と、（２）前記第１スプラインに対応して結合可能な第２スプラインをハット部の外側壁に形成する第２工程と、（３）前記第１スプラインと第２スプラインが係合するように前記環状ディスク及び前記ハット部を整列させる第３工程と、（４）前記ハット部の内側で前記環状ディスクに向かう放射方向に、第１成形部材が前記第１被係止部に対応する第１位置で前記第２スプラインに打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第１係止部を形成する第４工程とを含む。

本発明の製作方法は、前記第１位置と異なる第２位置で前記第２スプラインに打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第２係止部を形成する第５工程をさらに含むことができる。

また、前記第２係止部は、前記環状ディスクの内側壁の上面に係止するように形成されることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記第１スプラインと第１被係止部は鋳造工程によって形成され、前記第２スプラインはロールダイ工程によって形成されることができる。

本発明の他の実施形態によるブレーキディスクの製作方法は、（１） 環状ディスクの内側壁に第１スプラインを形成する第１工程と、（２）前記第１スプラインに対応して結合可能な第２スプラインをハット部の外側壁に形成する第２工程と、（３）前記第１スプラインと第２スプラインが係合するように前記環状ディスク及び前記ハット部を整列させる第３工程と、（４）前記ハット部の内側で前記環状ディスクに向かう放射方向に、第１成形部材が前記第２スプラインに第１位置で打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第１係止部と、前記第１係止部に対応するように第１スプラインに第１被係止部を形成する第４工程とを含む。

本発明による自動車用ブレーキディスクは、（１）内側壁に第１スプライン及び第１被係止部が形成されている環状ディスクと、（２）前記第１スプラインの形状に対応して結合可能な第２スプライン及び、前記第１被係止部に係止する第１係止部が外側壁に形成されているハット部とを備える。

また、前記第２スプラインに第２係止部が形成され、前記第２係止部は前記内側壁の上面に係止するように構成することができる。

本発明によれば、環状ディスクとハット部がスプライン形状に結合するため、制動トルクによって発生する環状ディスクとハット部間の剪断荷重を効果的に分散させることが可能であり、接触面積が広くなるため放熱効果に優れており、環状ディスクの材質に関係なくスプライン結合タイプのブレーキディスクを製作することができる。

本発明によるブレーキディスクの斜視図である。 図１に示すブレーキディスクの分解斜視図である。 本発明によるブレーキディスクの結合断面を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１に示すように、本発明によるブレーキディスク１０は、環状ディスク１と、環状ディスク１の開口１２に挿入されて結合されるハット部（ｈａｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）２とを備える。環状ディスク１は、ブレーキの作動時に発生する熱を放出するためのピン領域１５が形成されているベンチレイトタイプであることが好ましいが、本発明の権利範囲がその種類に制限されるものとして解釈されてはならない。

ハット部２の上端には他の部品との締結のための締結部材（図示せず）が挿入される締結孔２９が形成されている。そして、ハット部２が環状ディスク１に挿入された状態でハット部２の外側壁の一部は上側に突出することが好ましい。

図２は、図１に示すブレーキディスク１の分解斜視図である。

本発明によるブレーキディスク１は、内側壁１７に第１スプライン及び第１被係止部１３５が形成されている環状ディスク１と、前記第１スプラインの形状に対応して結合可能な第２スプライン及び、前記第１被係止部１３５に係止する第１係止部２６が外側壁２３に形成されているハット部２とを備える。

前記第２スプラインに第２係止部２５が形成され、前記第２係止部２５は前記内側壁１７の上面１９に係止する。

第１係止部２６及び第２係止部２５は、第２スプラインの第２溝２３０に共に形成されるものとして示されているが、必ずしもそのように形成される必要はなく、第２スプラインの第２溝２３０または第２凸部２４０のいずれの部分に形成されてもよい。

本発明によるブレーキディスクの製作方法によれば、環状ディスク１の内側壁１７に第１スプラインを形成する。第１スプラインは、内側壁１７の内側に沿って形成される複数の第１溝１４０と、隣接する第１溝１４０の間に配置される複数の第１凸部１３０とを備える。環状ディスク１は、灰鋳鉄（ＦＣ）素材を使用することが好ましく、この場合、環状ディスク１を成形する鋳造工程で第１スプラインが内側壁１７の内側に形成される。鋳造工程の後に第１スプラインを精密に加工するために旋削工程が追加的に行われることができる。環状ディスク１は、カーボンセラミックス素材を利用して成形してもよいが、この場合には、モールディング工程の金型に第１スプラインが加工されるように構成することにより内側壁１７に第１スプラインを成形することができる。

初期に環状ディスク１に第１スプラインと共に第１被係止部１３５を予め成形しておくことが好ましいが、環状ディスク１の素材によっては、第１被係止部１３５を予め成形せずに、後述する成形部材によって第１係止部２６と共に成形することを本発明が排除するものではない。

環状ディスク１の内側の下端には、外側に傾斜するスカート部１１が設けられる。

ハット部２は、軟鋼のシート素材を塑性加工して成形することが可能であり、外側壁２３に第２スプラインを形成する。第２スプラインは、外側壁２３の周りに設けられる複数の第２溝２３０と、隣接する第２溝２３０の間に配置される複数の第２凸部２４０とを備える。本明細書で“ハット部”とは、図２に示すように、上側に延長する外側壁２３と、外側壁２３の上部に設けられる環状ディスク１の上面２１とを備える要素として定義される。

第２スプラインは、第１スプラインの形状に対応して結合可能に成形される。すなわち、第１溝１４０に第２凸部２４０が対応し、第２溝２３０に第１凸部１３０が対応する形状を有する。

第２スプラインは、ハット部２の外側壁２３にロールダイ工程を適用して成形することが好ましい。そのような工程の一例が韓国特許第０８３２５８８号明細書に開示されており、当業者なら容易にそのような加工方法を適用してハット部２の外側壁２３に第２スプラインを成形することができる。

前述のように、環状ディスク１及びハット部２の成形が完了すれば、第１スプラインと第２スプラインが係合するようにハット部２を環状ディスク１の開口１２に挿入し、図３に示すように整列させる。すなわち、第２凸部２４０は第１溝１４０に対応し、第２溝２３０は第２凸部１３０に対応するように位置させて、ハット部２を開口１２に挿入して整列させる。

図３に示すような所定の位置で、環状ディスク１及びハット部２が整列された状態を維持するようにジグ（ＪＩＧ）などの装置を使用することができる。

図３に示すように整列された状態で、ハット部２の内側で環状ディスク１に向かう放射方向に、第１成形部材５０が第１位置でＡ方向に往復しつつ第２スプラインに打撃を加える。第１成形部材５０の打撃によって、第２スプラインにはハット部２の高さ方向への移動を制限する第２係止部２５が形成される。図３に示す実施形態では、第２係止部２５が環状ディスク１の内側壁１７の上面１９に係止する。

本発明によって成形される第１係止部２６及び／または第２係止部２５は、ハット部２の高さ方向への移動を制限する。ただし、第２係止部２５が環状ディスク１の内側壁１７の上面１９に係止する場合には、上方への移動は制限することができないが、本明細書で“高さ方向への移動”とは、ハット部２が環状ディスク１に対して上側及び下側のうち少なくとも何れか一側へ移動することとして定義される。

第２成形部材６０が第１位置と異なる第２位置で環状ディスク１に向かう放射方向にＢ方向に往復しつつ第２スプラインに打撃を加えることにより第１係止部２６を成形する。

図２には、第１係止部２６及び第２係止部２５が第２スプラインの第２溝２３０に成形されるものとして示されているが、第２凸部２４０に成形されてもよいが、本発明の権利範囲がその成形位置に制限されるものではない。

第１成形部材５０による第２係止部２５の成形と第２成形部材６０による第１係止部２６の成形は同時に行われてもよく、何れか一方を先に成形し、他方を後で成形してもよい。また、図１ないし図３に示す実施形態では、第１係止部２５が内側壁１７の上面１９に係止するが、他の位置に成形されてもよい。

第１被係止部１３５が環状ディスク１の内側壁１７の第１スプラインに予め成形されていれば、その被係止部１３５の位置に合わせて第１成形部材５０または第２成形部材６０が打撃を加えなければならない。第１被係止部１３５が第１スプラインに予め成形されていない場合には、第１成形部材５０及び／または第２成形部材６０の打撃によって第１被係止部１３５が係止部と共に第１スプラインに成形されることができる。

第１成形部材５０及び／または第２成形部材６０が何れか一方の位置で第２スプラインの内側に打撃を加えて第２係止部２５及び第１係止部２６を成形した後、環状ディスク１とハット部２の結合体はその場で回転し、成形された係止部に隣接する位置にも係止部が成形されるようにその位置が調整される。例えば、第２溝２３０に第１係止部２５及び第２係止部２６を成形した後、隣接する第２溝２３０に成形部材が打撃を加えるようにその場で回転させる。すなわち、第１成形部材５０がハット部２の外側壁２３に向かってＡ方向の右側へ移動して打撃を加えた後、Ａ方向の左側に後退する際に、隣接する位置に打撃を加えるように環状ディスク１とハット部２の結合体はその場で回転する。第２成形部材６０に対しても同様に作動することができる。

以上、添付図面を参照して本発明について説明したが、本発明の権利範囲は後述する特許請求の範囲によって決定され、前述の実施形態及び／または図面に制限されるものとして解釈されてはならない。また、特許請求の範囲に記載された発明の、当業者に明らかな改良、変更及び修正も本発明の権利範囲に含まれるという点が明らかに理解されねばならない。

１：環状ディスク
２：ハット部
１０：ブレーキディスク
１１：スカート部
１２：開口
１７：内側壁
２３：外側壁
２５：第１係止部
２６：第２係止部
１３０：第１凸部
１４０：第１溝
２３０：第２溝
２４０：第２凸部

Claims (7)

1. 環状ディスクの内側壁に第１スプライン及び第１被係止部を形成する第１工程と、
   前記第１スプラインに対応して結合可能な第２スプラインをハット部の外側壁に形成する第２工程と、
   前記第１スプラインと第２スプラインが係合するように前記環状ディスク及び前記ハット部を整列させる第３工程と、
   前記ハット部の内側で前記環状ディスクに向かう放射方向に、第１成形部材が前記第１被係止部に対応する第１位置で前記第２スプラインに打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第１係止部を形成する第４工程とを含む自動車用ブレーキディスクの製作方法。
2. 前記第１位置と異なる第２位置で前記第２スプラインに打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第２係止部を形成する第５工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自動車用ブレーキディスクの製作方法。
3. 前記第２係止部は、前記環状ディスクの内側壁の上面に係止するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ブレーキディスクの製作方法。
4. 前記第１スプラインは鋳造工程によって形成され、前記第２スプラインはロールダイ工程によって形成されることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の自動車用ブレーキディスクの製作方法。
5. 環状ディスクの内側壁に第１スプラインを形成する第１工程と、
   前記第１スプラインに対応して結合可能な第２スプラインをハット部の外側壁に形成する第２工程と、
   前記第１スプラインと第２スプラインが係合するように前記環状ディスク及び前記ハット部を整列させる第３工程と、
   前記ハット部の内側で前記環状ディスクに向かう放射方向に、第１成形部材が前記第２スプラインに第１位置で打撃を加えることにより前記ハット部の高さ方向への移動を制限する第１係止部と、前記第１係止部に対応するように第１スプラインに第１被係止部を形成する第４工程とを含むことを特徴とする自動車用ブレーキディスクの製作方法。
6. 内側壁に第１スプライン及び第１被係止部が形成されている環状ディスクと、前記第１スプラインの形状に対応して結合可能な第２スプライン及び、前記第１被係止部に係止する第１係止部が外側壁に形成されているハット部とを備えることを特徴とする自動車用ブレーキディスク。
7. 前記第２スプラインに第２係止部が形成され、前記第２係止部は前記内側壁の上面に係止することを特徴とする請求項６に記載の自動車用ブレーキディスク。

Images