JP2014040881A - Brake drum for vehicle and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両のブレーキドラム及びその製造方法に係り、詳しくは制動時にブレーキシューから外周方向への力により発生する応力を低減可能なブレーキドラム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a vehicle brake drum and a method for manufacturing the same, and more particularly to a brake drum capable of reducing stress generated by a force in the outer peripheral direction from a brake shoe during braking and a method for manufacturing the same.
周知のようにドラムブレーキは自己倍力作用による強い制動力が得られる特徴を有するため、トラックやバスなどの大型車両に広く普及している。例えばドラムブレーキは、車両のアクスル側に一対のブレーキシューを設けると共に、ホイールが固定されるホイールハブ側にブレーキドラムをボルト締結し、ブレーキシューの外周側でホイールと共にブレーキドラムを回転させるように構成されている。両ブレーキシューは油圧式のホイールシリンダにより拡張方向に作動し、その外周面に貼られたブレーキライニングをブレーキドラムの内周面に摺接させることによりホイール側に制動力を作用させるようになっている。 As is well known, drum brakes are widely used in large vehicles such as trucks and buses because they have the characteristic of obtaining a strong braking force by self-boosting action. For example, a drum brake is configured such that a pair of brake shoes are provided on the axle side of the vehicle, the brake drum is bolted to the wheel hub side to which the wheel is fixed, and the brake drum is rotated together with the wheel on the outer peripheral side of the brake shoe. Has been. Both brake shoes are actuated in the expansion direction by a hydraulic wheel cylinder, and the braking force is applied to the wheel side by sliding the brake lining attached to the outer peripheral surface of the brake shoe against the inner peripheral surface of the brake drum. Yes.
ブレーキシューの拡張により制動時のブレーキドラムには大きな力が作用する。特に、ブレーキドラムをホイールハブ側に締結している各ハブボルトの頭部の箇所には大きな応力が発生し、その応力に耐え得る耐久性がブレーキドラムに要求される。その対策として、耐久性向上のためにブレーキドラム全体の肉厚を増加させることも考えられるが、ブレーキドラムの重量増加に伴って車両のバネ下重量が増加し、乗り心地の悪化などの弊害が生じてしまう。
そこで、例えば特許文献1に記載の技術では、ブレーキドラムの内周面にショットピーニングを施して圧縮残留応力を付与することにより、ブレーキシューからの力によりブレーキドラムに発生する応力を低減して耐久性向上を図っている。
Due to the extension of the brake shoe, a large force acts on the brake drum during braking. In particular, a large stress is generated at the head portion of each hub bolt that fastens the brake drum to the wheel hub side, and durability that can withstand the stress is required for the brake drum. As a countermeasure, it is possible to increase the thickness of the entire brake drum to improve durability, but the unsprung weight of the vehicle increases with the weight of the brake drum, which causes adverse effects such as deterioration of riding comfort. It will occur.
Therefore, for example, in the technique described in
特許文献1の技術のショットピーニングによる圧縮残留応力の付与は、ショットピーニングが施された領域全体の応力を均等に低減する性質のものである、しかしながら、上記のように制動時のブレーキドラムは各ハブボルトの頭部の箇所で応力を局所的に急増させるため、ショットピーニングによる対策では肝心のボルト頭部の箇所の応力を十分に低減できず、対策とし不十分と言わざるを得なかった。また、ブレーキドラムを製造するための既存の工程とは別に、新たにショットピーニングを実施する工程を設ける必要が生じ、製造コストを高騰させるという別の問題もあった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、製造コストを高騰させることなく、制動時に発生する応力を低減して耐久性を向上することができる車両のブレーキドラム及びその製造方法を提供することにある。
The application of compressive residual stress by shot peening according to the technique of
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to reduce the stress generated during braking and improve the durability without increasing the manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a vehicle brake drum and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、全体として環状をなして一側端に一体形成されたフランジ部に複数のボルト孔を周方向に列設するようにそれぞれ穿設し、各ボルト孔を介してハブボルトによりホイールハブ側に締結可能に構成されると共に、フランジ部近傍の箇所を削り代として残しながら内周面を切削して平滑な摺接面を形成し、摺接面にブレーキシューを摺接させて制動力を発生させるようにした車両のブレーキドラムにおいて、フランジ部の他側面の各ボルト孔の周囲にハブボルトの頭部が当接する円形ザグリ部をそれぞれ凹設すると共に、円形ザグリ部の形成により、フランジ部近傍に削り代として残された内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取ったものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1において、各円形ザグリ部が、対応する各ボルト孔に対してそれぞれ同一軸芯で形成されたものである。
請求項3の発明は、請求項1において、各円形ザグリ部が、対応する各ボルト孔に対してブレーキドラムの外周方向に偏芯して形成されたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, each circular counterbore part is formed with the same axial center with respect to each corresponding bolt hole.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the circular counterbore portions are formed eccentrically in the outer peripheral direction of the brake drum with respect to the corresponding bolt holes.
請求項4の発明は、一側端にフランジ部を一体形成したブレーキドラムの素材を製造する素材製造工程と、素材製造工程により製造されたブレーキドラムの素材の内周面を旋削して、フランジ部近傍の箇所を削り代として残しながら平滑な摺接面を形成する摺接面形成工程と、摺接面形成工程により摺接面を形成後のブレーキドラムのフランジ部に、ハブボルトが挿入される複数のボルト孔を周方向に列設するようにそれぞれ穿設すると共に、フランジ部の内側面の各ボルト孔の周囲にハブボルトの頭部が当接する円形ザグリ部を凹設し、円形ザグリ部の形成により、フランジ部近傍に削り代として残されたブレーキドラムの内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取るボルト孔・ザグリ部形成工程とを備えたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a material manufacturing process for manufacturing a material for a brake drum having a flange portion integrally formed on one side end thereof, and an inner peripheral surface of the material for the brake drum manufactured by the material manufacturing process is turned to form a flange. Hub bolts are inserted into the flange portion of the brake drum after forming the sliding contact surface by the sliding contact surface forming step of forming a smooth sliding contact surface while leaving the portion in the vicinity of the portion as a cutting allowance A plurality of bolt holes are respectively drilled so as to be arranged in the circumferential direction, and a circular counterbore part with which the head of the hub bolt abuts is formed around each bolt hole on the inner side surface of the flange part. A bolt hole / counterbore forming step is provided in which the inner peripheral surface of the brake drum left as a cutting allowance in the vicinity of the flange portion is formed in an arc shape toward the outer peripheral direction.
以上説明したように請求項1の発明の車両のブレーキドラムによれば、一側端のフランジ部に複数のボルト孔を周方向に列設するようにそれぞれ穿設してハブボルトによりホイールハブ側に締結可能とすると共に、フランジ部近傍の箇所を削り代として残しながら内周面を切削してブレーキシューを摺接させるための摺接面を形成し、フランジ部の他側面の各ボルト孔の周囲にハブボルトの頭部が当接する円形ザグリ部をそれぞれ凹設し、この円形ザグリ部の形成により、フランジ部近傍に残された内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取った。 As described above, according to the vehicle brake drum of the first aspect of the present invention, a plurality of bolt holes are formed in the flange portion at one end so as to be arranged in the circumferential direction, and the hub bolts are provided on the wheel hub side. It is possible to fasten and form a sliding contact surface for cutting the inner peripheral surface and sliding the brake shoe while leaving a portion near the flange portion as a cutting allowance, and around each bolt hole on the other side surface of the flange portion. A circular counterbore portion with which the head portion of the hub bolt abuts is recessed, and by forming this circular counterbore portion, the inner peripheral surface left in the vicinity of the flange portion is cut into an arc shape in the outer peripheral direction.
従って、円形ザグリ部の形成により、ブレーキドラムの周方向における角部(フランジ部の最外周に相当)の肉厚は、円形ザグリ部の領域、換言すると締結外周端に対応する領域に限って減少することになる。そして、ブレーキドラムのフランジ部は各ハブボルトによりホイールハブ側に締結されているため、制動時にブレーキシューから受ける外周方向への力により、フランジ部の各ハブボルトの頭部の外周側、即ち締結外周端に生じる応力が局所的に急増する。 Therefore, due to the formation of the circular counterbore, the thickness of the corner (corresponding to the outermost periphery of the flange) in the circumferential direction of the brake drum is reduced only in the area of the circular counterbore, in other words, the area corresponding to the fastening outer peripheral edge. Will do. And since the flange part of the brake drum is fastened to the wheel hub side by each hub bolt, the outer peripheral side of the head part of each hub bolt of the flange part, that is, the fastening outer peripheral end, by the force in the outer peripheral direction received from the brake shoe during braking The stress generated in the region increases rapidly.
このとき、円形ザグリ部以外の領域ではブレーキドラムの角部の肉厚が十分に確保されているため、制動時のブレーキドラムは剛性をもってブレーキシューからの力に対抗して大きな変形が抑制され、本来の制動機能を何ら問題なく発揮できる。一方、周方向における各締結外周端の領域ではブレーキドラムの角部の肉厚が減少しているため、応力を確実に低減して耐久性を向上することができる。
そして、このようにハブボルトの当たり面として機能する円形ザグリ部によりブレーキドラムの内周面を削り取る簡単な構成のため、ブレーキドラムの製造工程の複雑化を未然に防止してコスト高騰を抑制することができる。
At this time, since the thickness of the corner of the brake drum is sufficiently secured in the region other than the circular counterbore, the brake drum at the time of braking is rigidly opposed to the force from the brake shoe, and large deformation is suppressed, The original braking function can be exhibited without any problems. On the other hand, since the thickness of the corner portion of the brake drum is reduced in the region of each fastening outer peripheral end in the circumferential direction, it is possible to reliably reduce stress and improve durability.
In addition, because of the simple structure in which the inner peripheral surface of the brake drum is scraped off by the circular counterbore portion functioning as the contact surface of the hub bolt in this way, the manufacturing process of the brake drum can be prevented from becoming complicated and the cost increase can be suppressed. Can do.
請求項2の発明の車両のブレーキドラムによれば、請求項1に加えて、各ボルト孔と同一軸芯で円形ザグリ部を形成した。
従って、ボルト孔の穿設と円形ザグリ部の凹設とを同時加工でき、製造コストを一層低減することができる。
According to the brake drum of the vehicle of the invention of claim 2, in addition to
Therefore, the drilling of the bolt hole and the recess of the circular counterbore can be simultaneously processed, and the manufacturing cost can be further reduced.
請求項3の発明の車両のブレーキドラムによれば、請求項1に加えて、各ボルト孔に対してブレーキドラムの外周方向に偏芯して円形ザグリ部を形成した。
従って、ブレーキドラムの内周面に対して各ボルト孔が内周側に離間して配置されている場合であっても、円形ザグリ部の半径を必要以上に拡大することなくブレーキドラムの剛性を確保した上で、その内周面を各円形ザグリ部により円弧状に削り取ることができる。
According to the brake drum of the vehicle of the invention of claim 3, in addition to
Therefore, even when the bolt holes are spaced apart from the inner peripheral surface of the brake drum on the inner peripheral side, the rigidity of the brake drum is increased without unnecessarily increasing the radius of the circular counterbore. After securing, the inner peripheral surface can be cut into an arc shape by each circular counterbore.
請求項4の発明の車両のブレーキドラムの製造方法によれば、フランジ部を含むブレーキドラムの素材を製造し、製造されたブレーキドラムの素材の内周面を旋削してフランジ部近傍の箇所を削り代として残しながら摺接面を形成し、フランジ部に複数のボルト孔を周方向に列設するように穿設すると共に、フランジ部の内側面の各ボルト孔の周囲にそれぞれ円形ザグリ部を凹設することにより、フランジ部近傍に残されたブレーキドラムの内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取るようにした。
従って、請求項1で述べた作用効果を奏するブレーキドラムを簡単な工程により製造することができる。
According to the vehicle brake drum manufacturing method of the invention of
Therefore, the brake drum having the function and effect described in
以下、本発明をトラックのブレーキドラムに具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のブレーキドラムが設けられたドラムブレーキの構造を示す断面図である。同図では、車両の後軸左側のドラムブレーキを後方より見た姿勢で示しており、図中の右方が車体内側(ファイナルドライブ装置側)、左方が車体外側(ホイール側)に相当する。なお、右側のドラムブレーキについても左右対称の同一構成となっている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a brake drum of a truck will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a drum brake provided with a brake drum according to the present embodiment. In the figure, the drum brake on the left side of the rear axle of the vehicle is shown as viewed from the rear, with the right side in the figure corresponding to the inside of the vehicle body (final drive device side) and the left side corresponding to the outside of the vehicle body (wheel side). . The right drum brake also has the same symmetrical configuration.
車両のリアアクスルを構成するアクスルチューブ1は左右方向に延設され、その左端にはアクスルチューブ1を取り囲むように環状のホイールハブ2が配設されて一対のベアリング3により回転可能に支持されている。アクスルチューブ1内にはアクスルシャフト4が配設され、アクスルシャフト4の左端は鍔状に形成されて図示しないボルトにより上記ホイールハブ2の左端に締結されている。
アクスルシャフト4の右端は図示しないファイナルドライブ装置のディファレンシャル機構に連結され、エンジンからの駆動力がディファレンシャル機構を介して左右のアクスルシャフト4に分配され、アクスルシャフト4と共にホイールハブ2を回転させるようになっている。
An
The right end of the
図2はブレーキドラムを車体内側より見た正面図である。ホイールハブ2の右側にはアクスルチューブ1を取り囲むように環状をなすブレーキドラム5が配設され、その左端(一側端)には内方に屈曲するようにフランジ部6が一体形成されている。ブレーキドラム5のフランジ部6はホイールハブ2の外周に一体形成されたフランジ部2aに対してインローにより回転軸芯を一致させた状態で当接している。ブレーキドラム5のフランジ部6には周方向に列設するように10箇所にボルト孔7が穿設され、これらのボルト孔7と対応するようにホイールハブ2のフランジ部2aにはネジ孔8がそれぞれ貫設されている。
FIG. 2 is a front view of the brake drum as seen from the inside of the vehicle body. An
ブレーキドラム5の各ボルト孔7には右方よりハブボルト9が挿入され、各ハブボルト9はホイールハブ2のネジ孔8に螺合してホイールハブ2にブレーキドラム5を締結している。各ハブボルト9の先端はネジ孔8から左方に突出し、図示はしないが、これらのハブボルト9を利用してホイールがホイールハブ2に対して取り付けられる。
上記アクスルチューブ1上にはブレーキドラム5の内部に位置するようにブレーキ機構10が配設されている。ブレーキ機構10の一対のブレーキシュー11は図1の紙面と直交する方向に配設され、各ブレーキシュー11の外周面はブレーキドラム5の内周面と対応する円弧状をなしてライニングが貼着されている。
両ブレーキシュー11の上部の間にはホイールシリンダ12が配設され、ホイールシリンダ12は運転者のブレーキ操作に応じて油圧により両ブレーキシュー11を拡張方向に作動させる。これにより、両ブレーキシュー11のライニングがブレーキドラム5の内周面に摺接して制動力を発生させるようになっている。
A
A
ところで、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、制動時のブレーキドラム5は拡張したブレーキシュー11により外周方向への力を受けて応力を発生させており、応力低減のためにブレーキドラム5全体の肉厚を増加させると、ブレーキドラム5の重量増加ひいては車両のバネ下重量の増加の要因になってしまう。また、ショットピーニングを用いる特許文献1の技術では、応力を十分に低減できない上に製造コストの高騰という別の問題が生じてしまう。
By the way, as described in [Problems to be Solved by the Invention], the
このような不具合の対策のために、本発明者は制動時のブレーキドラム5に作用する力、ひいてはそれに応じてブレーキドラム5に発生する応力について考察した。
上記のように制動時のブレーキドラム5は拡張したブレーキシュー11により外周方向への力を受ける。ブレーキドラム5のフランジ部6側はホイールハブ2に対しハブボルト9で固定されているため、各ハブボルト9の頭部9aの外周側の箇所(以下、締結外周端13という)を起点として、図1に二点差線で示すように、ブレーキドラム5は開放されている右側を外周側に変位させるように変形する。結果として、フランジ部6の各締結外周端13には、ハブボルト9の締結力に加えてブレーキシュー11からの力が作用して局所的に高い応力が発生する。
In order to deal with such problems, the present inventor considered the force acting on the
As described above, the
このブレーキドラム5の変形は、外周方向への力を受ける一対のブレーキシュー11に対応する(摺接している)2つの領域で発生するが、それ以外の領域では力から開放されて変形しなくなり、ボルト締結力のみを継続して受けている。従って、ブレーキドラム5の全周の各部位は、その回転に伴って図1に実線で示す非変形状態と二点鎖線で示す変形状態とを繰り返す。このように各締結外周端13に発生する応力は周期的に変動し、この応力に耐え得る耐久性がブレーキドラム5に要求される。
The deformation of the
以上のような応力発生状況を鑑みると、必ずしもブレーキドラム5全体の応力を低減する必要はなく、各締結外周端13で局所的に急増する応力を低減すればブレーキドラム5の耐久性の向上につながることが判る。そして、各締結外周端13はフランジ部6の最外周に位置しており、フランジ部6の最外周とブレーキドラム5の左端とが結合する角部14に対して十分に近接しており、ほぼ同一位置と見なすことができる。
In view of the stress generation situation as described above, it is not always necessary to reduce the stress of the
応力を低減するには応力発生箇所の肉厚を減少させることが有効であり、この場合には角部14の肉厚を減少することで各締結外周端13の応力を低減できる。但し、角部14の肉厚を全周に亘って減少すると、ブレーキドラム5全体の剛性が低下してしまう。そこで、剛性を確保した上で各締結外周端13での局所的な応力を低減するには、角部14の周方向において各締結外周端13に対応する領域に限って肉厚を減少する必要がある。
このようなブレーキドラム5形状への要求を満たすには複雑な製造工程が必要になるが、本実施形態では製造工程を工夫することにより、最小限の工程数で所期のブレーキドラム5形状を実現している。以下、本実施形態のブレーキドラム5形状、特に角部14周辺の断面形状を、その製造工程を交えて説明する。
In order to reduce the stress, it is effective to reduce the thickness of the portion where the stress is generated. In this case, the stress of each fastening outer
In order to satisfy such a demand for the
図3はブレーキドラム5の角部14周辺の断面形状を示す斜視図、図4は同じく角部14周辺の断面形状を示す断面図、図5はフランジ部6のボルト孔7及び締結外周端13を示す図2のA箇所の詳細図である。
ブレーキドラム5の素材は鋳鉄製であり、フランジ部6を含めて鋳造により一体形成されている。加工前のブレーキドラム5は表面全体が鋳肌で覆われており、ブレーキドラム5の角部14には面取り部15が形成されている。但し、面取り部15は必ずしも形成する必要はなく、面取り部15を省略して角部14を直角断面に形成してもよい。
3 is a perspective view showing a cross-sectional shape around the
The material of the
ブレーキドラム5の内周面は、図4に破線で示す鋳肌面5aを旋盤により切削加工されて平滑な摺接面16が形成され、制動時にはこの摺接面16にブレーキシュー11が摺接する。ブレーキドラム5の幅方向(左右方向)において、フランジ部6近傍の箇所は切削加工されずに削り代として鋳肌面5a(内周面)が残されている。
フランジ部6には周方向の所定位置にドリルによりボルト孔7がそれぞれ穿設され、これらのボルト孔7に右方よりハブボルト9が挿入されてホイールハブ2側に締結される。フランジ部6の右側の鋳肌面5b(他側面)には各ボルト孔7を中心としてそれぞれエンドミルによりザグリ加工が施され、これにより各ボルト孔7の周囲には同一軸芯で環状をなす円形ザグリ部17が所定深さで凹設される。
The inner peripheral surface of the
Bolt holes 7 are respectively drilled in the
そして、この円形ザグリ部17の底面17aにハブボルト9の頭部9aが当接し、底面17a内の外周側の箇所(ボルト頭部9aの外周側の箇所)が締結外周端13として作用して制動時に局所的な応力を発生させることになる。
図4に示すように、円形ザグリ部17の半径(即ち、エンドミルの半径)Rは、ボルト孔7の中心からブレーキドラム5内周の鋳肌面5aまでの距離Lよりも大きく設定されている。このため上記のようにフランジ部6近傍に削り代として残されたブレーキドラム5内周の鋳肌面5aは、図5に示すように各円形ザグリ部17の形成に伴ってブレーキドラム5の外周方向に向けてそれぞれ円弧状に削り取られている。なお、本実施形態では、各円形ザグリ部17の最外周(鋳肌面5aを削り取っている箇所)がブレーキドラム5の摺接面16よりも内周側に位置しているが、これに限ることはなく、各円形ザグリ部17の最外周を摺接面16と一致させてもよい。
The
As shown in FIG. 4, the radius (that is, the radius of the end mill) R of the
このような各円形ザグリ部17の形成により、ブレーキドラム5の角部14の肉厚は、ブレーキドラム5の周方向において各締結外周端13に対応する領域に限って減少している。
即ち、本実施形態ではブレーキドラム5の角部14外周に面取り部15が形成されているため、この面取り部15からブレーキドラム5の内周側までの最短距離を角部14の肉厚と規定できる。図4に示すように、円形ザグリ部17以外の領域では、面取り部15からブレーキドラム5内周の鋳肌面5aまでの最短距離t1が角部14の肉厚と見なせる。これに対して円形ザグリ部17の領域では鋳肌面5aが削り取られているため、面取り部15から円形ザグリ部17の最外周までの最短距離t2(<t1)が角部14の肉厚と見なせ、他の領域よりも肉厚が減少することになる。
By forming each
That is, in this embodiment, since the chamfered
上記のように各円形ザグリ部17の底面17a内に各ハブボルト9の締結外周端13が存在するため、結果としてブレーキドラム5の周方向において締結外周端13に対応する領域に限ってブレーキドラム5の角部14の肉厚が減少し、他の大部分の領域では角部14に十分な肉厚t1が確保されていることになる。
このようにブレーキドラム5の周方向の大部分の領域で十分な肉厚t1が確保されていることから、制動時にブレーキシュー11から外周方向への力を受けてもブレーキドラム5は剛性をもって対抗して大きな変形が抑制され、本来の制動機能を何ら問題なく発揮できる。その一方で、周方向における各締結外周端13に対応する領域ではブレーキドラム5の角部14の肉厚t2が減少しているため、角部14に発生する応力、ひいてはほぼ同一位置の締結外周端13に発生する応力を確実に低減でき、結果としてブレーキドラム5の耐久性を向上することができる。
As described above, since the fastening outer
As described above, since a sufficient thickness t1 is ensured in most of the circumferential direction of the
次に、以上のように構成されるブレーキドラム5の製造手順について説明する。
まず、フランジ部6を一体としてブレーキドラム5の素材を鋳造により成型する(素材製造工程)。次いで、鋳造後のブレーキドラム5の素材を旋盤にセットし、その内周面をフランジ部6近傍の箇所を除いて切削加工する(摺接面形成工程)。これにより図4に破線で示す鋳肌面5aが切除されてブレーキドラム5の内周に摺接面16が形成されると共に、摺接面16のフランジ部6側には鋳肌面5aが残される。
Next, the manufacturing procedure of the
First, the material of the
その後に、多軸ボール盤などを使用してフランジ部6に各ボルト孔7をドリルで穿設すると共に、エンドミルにより各円形ザグリ部17をザグリ加工する(ボルト孔・ザグリ部形成工程)。各円形ザグリ部17の形成に伴ってブレーキドラム5の内周の鋳肌面5aがそれぞれ円弧状に削り取られ、以上でブレーキドラム5の製造が完了する。
なお、ボルト孔7と円形ザグリ部17とは同一軸芯のため、本実施形態では双方の加工を同時に実施している。但し、これに限ることはなく、両加工を別工程で実施してもよい。
After that, each
Since the
ここで重要な点は、ハブボルト9挿入のためのボルト孔7の穿設が必要不可欠であることは勿論、円形ザグリ部17についても、ハブボルト9の頭部9aの当たり面として機能することから必要不可欠な加工工程と見なせることである。そして、本実施形態では、円形ザグリ部17の半径を適切に設定して(具体的には、半径R>距離L)円形ザグリ部17の最外周でブレーキドラム5内周の鋳肌面5aを円弧状に削り取ることにより、ブレーキドラム5の角部14の肉厚を締結外周端13に対応する領域に限って減少させて上記の作用効果を得ている。
このため、本発明の実施のためにブレーキドラム5の製造工程が複雑化することは一切なく、従来と同様の工程で製造できることからブレーキドラム5の製造コストの高騰を未然に抑制することができる。
The important point here is that the
For this reason, the manufacturing process of the
次に、本実施形態のブレーキドラム5の特徴をより明確にするために、従来技術のブレーキドラム形状及びその製造工程と比較してさらに説明する。
図6は従来技術のブレーキドラムの角部周辺の断面形状を示す斜視図、図7は同じく角部周辺の断面形状を示す断面図、図8は同じくフランジ部のボルト孔及び締結外周端を示す詳細図である。
従来技術のブレーキドラム101では、鋳造の際にフランジ部102の右側面に、各ボルト孔103に対応するベース部104を互いに周方向に連続するように一体的に突設し、これらのベース部104の鋳肌面101aを旋盤により切削加工することによりハブボルトの頭部105aの当たり面106を形成している。それ以外の旋盤による摺接面107の切削加工、及びドリルによる各ボルト孔103の穿設については、上記した実施形態のものと同様である。
Next, in order to clarify the characteristics of the
6 is a perspective view showing a cross-sectional shape around the corner of a brake drum according to the prior art, FIG. 7 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape around the corner, and FIG. 8 is a bolt hole and a fastening outer peripheral end of the flange. FIG.
In the
製造されたブレーキドラム101の角部109の肉厚t3は、周方向の全ての領域で均一となる。よって、角部109の肉厚t3を増加(例えば上記t1相当)すれば、締結外周端110の応力が急増して耐久性が低下してしまい、逆に肉厚t3を減少(例えば上記t2相当)すれば、ブレーキドラム101の剛性不足を引き起こしてしまう。このような従来技術と相違して、本実施形態ではブレーキドラム5の周方向の締結外周端13に対応する領域に限って角部14の肉厚を減少させているが故に、上記の作用効果が得られることが判る。
The thickness t3 of the
一方、ブレーキドラム5,101の製造手順に関しては、本実施形態で実施した円形ザグリ部17のザグリ加工に代えて、従来技術ではベース部104の旋削が必要となる。よって、本実施形態は従来技術に比較して工程数が増加せず、むしろボルト孔7の穿設と同時に円形ザグリ部17を加工すれば、従来技術に対して工程数の減少及び加工時間の短縮により製造コストを低減できることが判る。
この従来技術のドラムブレーキ101と本実施形態のドラムブレーキ5とをCAE(Computer Aided Engineering)解析して、制動時にそれぞれの締結外周端13,110(図5,8中にハッチングで示す領域)に発生する応力を検証した。解析条件を近似させるべく、従来技術のブレーキドラム101の肉厚t3に対して本実施形態のブレーキドラム5の肉厚t1を等しく設定し、肉厚2をより小さな値に設定した。従来技術のブレーキドラム101の締結外周端110に発生する応力が42.9MPaであったのに対し、本実施形態のブレーキドラム5では締結外周端13の応力を35MPaまで低減できることを確認した。
On the other hand, regarding the manufacturing procedure of the
This
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、トラックの後軸に備えられるブレーキドラム5に具体化したが、これに限ることはない。例えば前軸に備えられるブレーキドラム5に具体化してもよいし、バスなどの他の車両に適用してもよい。加えてドラムブレーキの構造についても、上記実施形態に限ることはなく任意に変更可能であり、例えばホイールハブ2に対するブレーキドラム5の結合関係を変更したり、締結のためのハブボルト9の本数を変更したりしてもよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the embodiment described above, the
また上記実施形態では、ボルト孔7と円形ザグリ部17とを同一軸芯とすることにより、ボルト孔7の穿設と円形ザグリ部17の凹設とを同時加工できるようにしたが、必ずしもこれに限るものではない。例えばブレーキドラム5の内周面に対して各ボルト孔7が内周側に離間して配置されている場合(距離Lが大の場合)には、それに応じて円形ザグリ部17の半径Rを増加させる必要が生じる。必然的にハブボルト9に必要な当たり面を超えて円形ザグリ部17の領域を拡大するため、ブレーキドラム5の剛性を確保し難くなる。
このような場合には、各ボルト孔7に対してそれぞれの円形ザグリ部17をブレーキドラム5の外周方向に偏芯させてもよい。当該構成により、円形ザグリ部17の半径Rを必要以上に拡大することなく、ブレーキドラム5内周の鋳肌面5aを各円形ザグリ部17により削り取ることができ、結果としてブレーキドラム5の剛性を確保した上で、上記した締結外周端13の応力低減などの作用効果を達成することができる。
Further, in the above embodiment, the
In such a case, the
2 ホイールハブ
5 ブレーキドラム
5a 鋳肌面(内周面)
6 フランジ部
9 ハブボルト
9a 頭部
11 ブレーキシュー
16 摺接面
17 円形ザグリ部
2
6
Claims (4)
上記フランジ部の他側面の上記各ボルト孔の周囲に上記ハブボルトの頭部が当接する円形ザグリ部をそれぞれ凹設すると共に、該円形ザグリ部の形成により、上記フランジ部近傍に削り代として残された上記内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取ったことを特徴とする車両のブレーキドラム。 A plurality of bolt holes are drilled in the flange part that is formed in an annular shape as a whole and integrally formed on one side end, and can be fastened to the wheel hub side by hub bolts through each bolt hole. In addition, the inner peripheral surface is cut to leave a portion near the flange portion as a cutting allowance to form a smooth sliding contact surface, and a brake shoe is slid on the sliding contact surface to generate a braking force. In the vehicle brake drum,
A circular counterbore part with which the head of the hub bolt abuts is formed around each bolt hole on the other side surface of the flange part, and the formation of the circular counterbore part leaves a shaving margin in the vicinity of the flange part. A brake drum for a vehicle, wherein the inner peripheral surface is scraped off in an arc shape toward the outer peripheral direction.
上記素材製造工程により製造されたブレーキドラムの素材の内周面を旋削して、上記フランジ部近傍の箇所を削り代として残しながら平滑な摺接面を形成する摺接面形成工程と、
上記摺接面形成工程により摺接面を形成後のブレーキドラムの上記フランジ部に、ハブボルトが挿入される複数のボルト孔を周方向に列設するようにそれぞれ穿設すると共に、上記フランジ部の内側面の上記各ボルト孔の周囲に上記ハブボルトの頭部が当接する円形ザグリ部を凹設し、該円形ザグリ部の形成により、上記フランジ部近傍に削り代として残された上記ブレーキドラムの内周面を外周方向に向けて円弧状に削り取るボルト孔・ザグリ部形成工程と
を備えたことを特徴とする車両のブレーキドラムの製造方法。 A material manufacturing process for manufacturing a brake drum material integrally formed with a flange on one side end;
A slidable contact surface forming step of turning the inner peripheral surface of the material of the brake drum manufactured by the raw material manufacturing step to form a smooth slidable contact surface while leaving a portion in the vicinity of the flange portion as a cutting allowance;
A plurality of bolt holes into which hub bolts are inserted are formed in the flange portion of the brake drum after the sliding contact surface is formed in the sliding contact surface forming step so as to be arranged in the circumferential direction. A circular counterbore part with which the head of the hub bolt abuts is formed around each bolt hole on the inner side surface, and the formation of the circular counterbore part allows the inner part of the brake drum left as a cutting allowance in the vicinity of the flange part. A method of manufacturing a brake drum for a vehicle, comprising: a bolt hole and counterbore forming step for scraping the peripheral surface in an arc shape toward the outer peripheral direction.
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