JP2020122562A - ディスクロータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２ピース構造を採用した構成であっても、製造コストを低減させるとともに生産性を高めることもできるディスクロータ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】ハット部１１と摺動板部１２との連結部１３には、ハット部１１が摺動板部から抜けることを規制するとともに、ハット部１１と摺動板部１２とが相対回転することを規制する連結強化部４０が設けられている。連結強化部４０は、ハット部１１に設けられた凸部４１と、摺動板部１２の内周面３５に設けられて、凸部４１を収容する収容凹部４２とを有している。凸部４１は、ハット部１１の開口端面２５が凹むように塑性変形して、開口端部の外方へ突出するように形成されている。収容凹部４２に収容された凸部４１は、収容凹部４２の周方向両側に設けられた側部に当接する。【選択図】 図２

Description

本発明は、ディスクロータ及びその製造方法に関する。

自動車等の車両の制動装置として、ディスクブレーキ装置が知られている。ディスクブレーキ装置は、ディスクロータとディスクパッドとを備えている。ディスクロータは、車軸に連結されるハット部と、そのハット部の外周側に設けられた環状の摺動板部とを有している。そして、車両制動時には、車軸と共に回転するディスクロータの摺動板部をディスクパッドが挟み込むことにより、両者の間に生じる摩擦によって車輪の回転が制動される。

ディスクロータは、従前、ハット部と摺動板部とが鋳鉄によって一体形成されていた。車両制動時にディスクパットで挟み込まれる摺動板部は、その挟み込みがなされた際に摩擦熱を持ち、ハット部との温度差によって摺動板部に熱応力が生じる。そのため、ハット部と摺動板部とを一体形成する従前の構成では、熱応力によって摺動板部が熱変形して、車両制動時に振動を発生させるおそれがあった。

そこで、ハット部と摺動板部とをそれぞれハット部材及び摺動板部材として別々に構成し、その上で、両者を一体的に連結した２ピース構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。２ピース構造を採用したディスクロータによれば、ハット部材と摺動板部材との間に、摺動板部材の熱膨張を吸収するための空間を形成するといった構成を採用することが可能となり、摺動板部材に生ずる熱変形を抑制することができる。

特表２０１４−５３３８１２号公報

ところで、上記特許文献１のディスクロータでは、ハット部材及び摺動板部材のそれぞれに凹凸部分を形成し、それら凹凸部分を嵌め合わせ、さらにカシメによって固定することによって両者が連結されている。かかる構成では、ハット部材と摺動板部材との連結部分でガタが生じないように、それぞれの凹凸部分を精密に加工しなければならない。また、両部材の凹凸部分を嵌め合わせた後に、さらにカシメで固定するという作業も必要となる。このような精密加工やカシメ固定作業が必要な構造は、ディスクロータを製造する上でのコスト増加の原因となり、生産性も低下させるという問題があった。

そこで、本発明は、２ピース構造を採用した構成であっても、製造コストを低減させるとともに生産性を高めることもできるディスクロータ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、第１の発明は、
円筒状をなす筒部を有するハット部と、前記筒部の端部に連結される内周縁部を有する環状の摺動板部とを備えたディスクロータであって、
前記ハット部と前記摺動板部との連結部に設けられ、前記ハット部が前記摺動板部から抜けることを規制するとともに、前記ハット部と前記摺動板部とが前記摺動板部の周方向に沿って相対回転することを規制する規制部を備え、
前記規制部は、
前記連結部の周方向の一部において、前記ハット部の開口端面が凹むように塑性変形して、前記筒部の端部にその外方へ突出するように形成された凸部と、
前記摺動板部に設けられ、前記凸部が入り込んで充填される収容凹部と、
前記収容凹部を形成し、前記凸部が当接する周方向両側の側部と、
を有することを特徴とする。

第２の発明は、
前記摺動板部の前記内周縁部には環状溝が形成され、
前記連結部では、前記環状溝に前記筒部の端部が挿入されており、
前記凸部及び前記収容凹部は、前記環状溝を挟んだ両側に設けられていることを特徴とする。

第３の発明は、前記収容凹部は、前記ハット部が突出する側とは反対側に、塑性変形により形成された前記凸部を受け止める受け止め部を有していることを特徴とする。

第４の発明は、
円筒状をなす筒部を有するハット部と、前記筒部の端部に連結された内周縁部を有する環状の摺動板部とを備えたディスクロータの製造方法であって、
前記筒部を有するハット部材と、
前記内周縁部を有し、前記内周縁部の周方向の一部に収容凹部が形成された摺動板部材と、
を用い、
前記摺動板部材を台座に載置して、前記収容凹部が形成された箇所に突起部を有する治具を設置する工程と、
前記突起部の先端に前記筒部の端面が当接するように、前記ハット部材を前記摺動板部材に組み付ける工程と、
前記ハット部材を前記台座の側へ押圧し、前記突起部が前記筒部の端面に食い込むように前記筒部の端部を塑性変形させ、前記突起部の食い込みによって押しのけられた部分により、前記収容凹部に入り込む凸部を形成する工程と、
前記治具を前記筒部の端部から取り外す工程と、
を備えることを特徴とする。

第５の発明は、上記製造方法において、前記治具の前記突起部が、突出方向に向かって先細りとなる先細り形状を有していることを特徴とする。

第６の発明は、上記製造方法において、前記突起部の先端部が、前記収容凹部が開口する部分の上端縁部と略同じ高さに至るまで延びていることを特徴とする。

第１の発明によれば、ハット部の筒部端部に設けられた凸部が摺動板部の収容凹部に入り込んで収容されることにより、ハット部の摺動板部からの抜け止めが図られ、２ピース構造を採用したディスクロータとしての強度を確保することができる。また、凸部は、筒部と摺動板部との連結部における周方向の一部に設けられ、収容凹部の周方向両側の側部に当接するため、ハット部と摺動板部との相対回転が規制され、ディスクロータの回転方向への強度も確保される。

凸部は、ハット部の筒部端面が凹むように塑性変形することによって形成され、その塑性変形に伴って摺動板部に設けられた収容凹部に入り込んでいる。この構成を形成するには、収容凹部に入り込む凸部が形成されるようにハット部の筒部端部を塑性変形させるだけで足りる。塑性変形に精密な精度は不要であるし、カシメ固定といったさらなる作業も不要である。そのため、凹凸の嵌め合わせやカシメ固定といった作業を必要としていた従来技術に比べ、ディスクロータの製造コストを低減させることができるし、生産性を高めることもできる。

第２の発明によれば、環状溝を挟んだ両側に凸部と収容凹部とが設けられているため、その両側で抜け止めと相対回転規制が行われる。これにより、抜け止めや相対回転規制をより強固に行うことができる。

第３の発明によれば、塑性変形によってハット部の筒部端部に凸部が形成される場合に、塑性変形して収容凹部に入り込んだ凸部は受け止め部によって受け止められる。これにより、収容凹部に入り込んで収容される凸部が形成されやすくなり、凸部をより確実に充填させることができる。

第４の発明によれば、ハット部材が有する筒部の端面に治具の突起部が食い込むことで筒部の端部が塑性変形する。突起部の食い込みによって押しのけられた部分により、収容凹部に入り込む凸部が形成される。凸部形成により、ハット部材の筒部が摺動板部材の内周縁部に連結された状態から抜けることが規制される。また、収容凹部とそこに入り込む凸部とが設けられているのは周方向の一部であるため、ハット部材と摺動板部材とが相対回転することが規制される。これにより、ハット部材と摺動板部材とを連結して両者を分離困難かつ相対回転不能な状態に一体化し、２ピース構造であっても強度が確保されたディスクロータを製造することができる。

この製造方法では、ハット部材を押圧することにより、筒部の端部を治具によって塑性変形させるだけで、収容凹部に入り込む凸部が形成される。そのため、収容凹部及び凸部の形成において精密な精度は不要であるし、カシメ固定といったさらなる作業も不要である。これにより、凹凸の嵌め合わせやカシメ固定といった作業を必要としていた従来技術に比べ、ディスクロータの製造コストを低減させることができるし、生産性を高めることもできる。

第５の発明によれば、治具の突起部が先細り形状を有しているため、ハット部材の筒部の端面に突起部が食い込んで筒部の端部が塑性変形する場合に、突起部の食い込みよって押しのけられる部分は、突起部が有する斜面に沿って外方に向かって流れて凸部を形成する。これにより、開口端部から突出する凸部を形成しやすい。

第６の発明によれば、治具の突起部は収容凹部の開口部分と横並びとなって配置され、当該突起部の先端部に筒部の端面が当接する。その状態からハット部材が押圧されるため、突起部の食い込みによって押しのけられた部分は、押しのけられるのと略同時に、収容凹部の上部から当該収容凹部に入り込み始める。これにより、収容凹部に入り込む凸部を形成しやすい。

（ａ）は第１実施形態のディスクロータを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＸ１部の拡大図である。 （ａ）は図１におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＹ１部の拡大図である。 ハット部材を示す平面図。 図３におけるＢ−Ｂ断面図。 第１実施形態における摺動板部材を示す平面図。 図５におけるＣ−Ｃ断面図。 第１実施形態のディスクロータを製造する製造方法の概略を説明する概略説明図。 ハット部材の開口端部が塑性変形する様子を示す要部断面図。 （ａ）は第２実施形態のディスクロータを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＸ２部の拡大図である。 （ａ）は図９におけるＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＹ２部の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）図におけるＺ部の拡大図である。 第２実施形態における摺動板部材を示す平面図。 図１１におけるＥ−Ｅ断面図。 第２実施形態のディスクロータを製造する製造方法において、ハット部材の開口端部が塑性変形する様子を示す要部断面図。 ディスクロータの別例を示す一部断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、自動車等の車両の制動装置であるディスクブレーキ装置に用いられる部品の一つである、ディスクロータに具体化されている。

［第１実施形態］
はじめに、第１実施形態のディスクロータ１０について、図１及び図２を参照しつつ説明する。

図１及び図２に示すように、第１実施形態のディスクロータ１０は、ハット部１１と摺動板部１２とを備えた２ピース構造を有している。ハット部１１は摺動板部１２から突出して設けられ、ディスクロータ１０は全体としてハット形状をなすように形成されている。なお、以下では、ハット部１１の中心軸線方向のうち、ハット部１１が突出する側を突出側といい、その反対側を反突出側という。

図２に示すように、ハット部１１は、車軸Ｓの端部に設けられたハブＨに取り付けられる部分である。ハット部１１は、アルミニウム合金によって形成されている。図１及び図２に示すように、ハット部１１は円筒状をなすように形成され、筒部２１が延びる方向の一方の側が蓋部２２によって塞がれ、他方の側が開口している。蓋部２２の中心部には、取付け孔２３が設けられている。取付け孔２３の周囲には、複数のボルト挿通孔２４が設けられている。これら蓋部２２、取付け孔２３及びボルト挿通孔２４を用いて、ディスクロータ１０がハブＨに取り付けられる。

摺動板部１２は、車両制動時にディスクパッドによって挟み込まれて圧接される部分である。摺動板部１２は鋳鉄によって形成され、図１及び図２に示すように、板状かつ円環状をなしている。摺動板部１２は、一対の摺動面３１，３２と、挿通孔３３とを有している。

一対の摺動面３１，３２は摺動板部１２の表面と裏面であり、ディスクパッドにより圧接される部分である。一対の摺動面３１，３２は、外側摺動面３１と、内側摺動面３２とよりなる。外側摺動面３１は突出側の面であり、ディスクロータ１０が車軸Ｓに取り付けられた場合に車両外側となる。内側摺動面３２は反突出側の面であり、ディスクロータ１０が車軸Ｓに取り付けられた場合に車両内側となる。

挿通孔３３は、摺動板部１２の中心と同じ中心を有する円形状をなし、その内径は、ハット部１１の筒外径と略同じか若干大きくなるように設定されている。挿通孔３３は、ディスクロータ１０をハブＨに取り付ける際に、車軸Ｓの端部やハブＨ等が挿通される。また、摺動板部１２にハット部１１を連結する場合に、ハット部１１の開口端部が挿通孔３３に挿入される。

ハット部１１は、その開口端部が摺動板部１２の挿通孔３３に挿入され、ハット部１１と摺動板部１２とが一体的に連結されている。ハット部１１の筒部２１の端部は、摺動板部１２の内周縁部１２ａに連結されている。ハット部１１と摺動板部１２との連結部１３では、ハット部１１はその開口端部の外周側に摺動板部１２が設けられるまで挿通されている。ハット部１１の開口端面２５は、摺動板部１２の内側摺動面３２よりも突出側に下がった位置に配置されている。

ディスクロータ１０は、連結部１３において連結強化部４０が設けられている。連結強化部４０は、ハット部１１と摺動板部１２とが上記のように連結されたうえで、ハット部１１が摺動板部１２から抜けることを規制し、かつハット部１１と摺動板部１２とが相対回転することを規制する。そのため、連結強化部４０は規制部に相当する。連結強化部４０は、連結部１３において複数設けられ、ハット部１１及び摺動板部１２の周方向に沿って等間隔で配置されている。図１（ａ）に示すように、本実施の形態では、８個の連結強化部４０が設けられている。連結強化部４０は、凸部４１と、収容凹部４２とを有して構成されている。

図２（ｂ）に拡大して示すように、凸部４１はハット部１１の反突出側となる開口端部の外周部に設けられ、当該外周部から外方へ突出している。凸部４１は、外向き凸部に相当し、ハット部１１の開口端面２５が凹むように塑性変形することによって形成されている。この開口端面２５の塑性変形により、開口端面２５には変形凹部４３が形成されている。

収容凹部４２は摺動板部１２の挿通孔３３を形成する内周面３５に設けられ、当該内周面３５に開口し、当該内周面３５から外方へ向かって凹むように形成されている。収容凹部４２の平面形状は、図１（ｂ）に示すように円弧状又は半円状をなしている。収容凹部４２には、ハット部１１に設けられてその外方に突出する凸部４１が入り込んで収容されている。

図１（ｂ）及び図２（ｂ）にそれぞれ示すように、凸部４１は収容凹部４２の凹部全域に充填され、収容凹部４２内の周方向両側の側部４４，４５と、同じく収容凹部４２内の突出側及び反突出側の各壁部４６，４７に当接している。そのため、摺動板部１２の挿通孔３３から中心軸線方向へのハット部１１の抜け止めが図られ、それととともに、ハット部１１と摺動板部１２との相対回転が規制される。これにより、ハット部１１と摺動板部１２とが、分離困難かつ相対回転が困難な状態で連結されている。

なお、収容凹部４２の凹部全域に凸部４１が充填されているため、図２では、収容凹部４２の全体に隙間なく凸部４１が充填されている状態を示している。ただ、実際には、凸部４１と収容凹部４２の内面との間に、多少の隙間が形成される場合もある。

次に、第１実施形態のディスクロータ１０を製造する製造方法について、図３乃至図８を参照しつつ説明する。

はじめに、ディスクロータ１０の製造にあたり、図３〜図６に示すように、ハット部材５１と摺動板部材５２とをそれぞれ個別に準備する。ハット部材５１は、ディスクロータ１０のハット部１１を構成する部材である。摺動板部材５２は、ディスクロータ１０の摺動板部１２を構成する部材である。ハット部材５１及び摺動板部材５２の個々の構成について、すでに説明した部分と同じ部分には同じ符号を付しながら説明する。

図３及び図４に示すように、ハット部材５１は円筒状をなすように形成され、筒が延びる方向の一方の側が蓋部２２によって塞がれ、他方の側が開口している。ハット部材５１は、アルミニウム合金をプレス加工等することによって形成されている。

図５及び図６に示すように、摺動板部材５２は円環状をなす平板により構成され、その表裏両面には一対の摺動面３１，３２が形成されている。摺動板部材５２は、鋳造等によって形成されている。摺動板部材５２の中心部には、挿通孔３３が形成されている。挿通孔３３を形成する内周面３５には、収容凹部４２が形成されている。収容凹部４２は挿通孔３３の内周全域にわたって等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。

上記のハット部材５１及び摺動板部材５２を準備した後、図７（ａ）に示すように、台座６１の上に摺動板部材５２を設置する。併せて、摺動板部材５２の挿通孔３３の内側のうち、各収容凹部４２が形成された箇所のそれぞれの内側に、治具６２を設置する。そのため、治具６２を合計８個設置する。

ここで、図８（ａ）に示すように、治具６２は、ハット部材５１を形成する材質よりも高硬度な材質のものを用いて形成され、基部６３と突起部６４とを有している。基部６３は台座６１の上面に設置され、突起部６４は基部６３の上に設けられている。突起部６４は、台座６１の上面に対して垂直方向を高さ方向とする円錐状をなすように形成され、基部６３の外周部から上方へ向かって先細りとなり突出している。

治具６２が設けられた状態では、基部６３が挿通孔３３の内周面３５に当接し、収容凹部４２が内周面３５に開口する部分の下端縁部から上端縁部に至るまで突起部６４が延びている。これにより、突起部６４は収容凹部４２の開口部分と横並びとなって配置され、両者の間には空間部４８が形成されている。

かかる治具６２が設けられた状態で、図７（ｂ）に示すように、蓋部２２を上向きとし、開口端部を下向きとしたハット部材５１を、摺動板部材５２の上方から挿通孔３３に挿入して両者を組み付ける。すると、図８（ａ）にその詳細を示すように、治具６２が設けられた個所では、ハット部材５１の開口端面２５は、治具６２が有する突起部６４の先端（頂点部分）に当接する。治具６２は周方向の全域にわたり等間隔で複数（本実施形態では８個）設けられており、ハット部材５１は治具６２が設けられた個所で、台座６１の上面から治具６２の高さ分だけ離間した状態で支持される。

次いで、図７（ｃ）に示すように、治具６２によって台座６１上で支持されたハット部材５１を、台座６１の上面に向けて（上面に対して垂直方向の下方に向けて）押圧する。すると、図８（ｂ）に示すように、ハット部材５１は台座６１の上面に向かって下降し、挿通孔３３への挿入が進行する。これにより、ハット部材５１の開口端面２５は、台座６１の上面に近づくように移動する。

この時、ハット部材５１の開口端面２５のうち治具６２と当接した部分では、突起部６４の先端が開口端面２５に食い込むように塑性変形する。突起部６４によって押しのけられた部分は、ハット部材５１の開口端部において、突起部６４の周囲から突出するように盛り上がる。この盛り上がりのうち、ハット部材５１の外周部から外方に突出する部分が凸部４１となり、挿通孔３３の内周面３５に設けられた収容凹部４２に、空間部４８を通じて入り込む。

突起部６４は円錐状をなす先細り形状を有しているため、突起部６４の食い込みにより押しのけられた部分は、突起部６４が有する斜面に沿って外方に向けて流れ、凸部４１が形成される。また、突起部６４が収容凹部４２の開口部分と横並びとなって配置されているため、突起部６４の食い込みによって押しのけられた部分は、押しのけられるのと略同時に、収容凹部４２の上部から当該収容凹部４２に入り込み始める。

ハット部材５１の移動とともに、突起部６４の食い込みとそれによる開口端部の塑性変形も進行する。凸部４１の大きさが徐々に大きくなり、収容凹部４２への充填が進む。この時、徐々に大きくなる凸部４１は収容凹部４２の反突出側壁部４７によって受け止められるため、充填がより進みやすい。反突出側壁部４７は受け止め部に相当する。

図８（ｃ）に示すように、開口端面２５が突起部６４の下端面まで到達すると、ハット部材５１の押圧を停止する。これにより、ハット部材５１の移動、突起部６４の開口端面２５への食い込み、それによる開口端部の塑性変形も停止する。この状態では、図８（ｃ）に示すように、ハット部材５１の開口端部の外周部に形成された凸部４１の大きさはより大きくなり、収容凹部４２の内部の略全域に充填される。そして、凸部４１は、平面視において円弧状又は半円状をなす収容凹部４２の周方向の両側部４４，４５や突出側及び反突出側の壁部４６，４７に当接する（前述した図１（ｂ）及び図２（ｂ）を参照）。

このように、ハット部材５１の移動により、ハット部材５１の開口端部において、周方向に沿って、収容凹部４２に充填された凸部４１が複数同時に形成される。各凸部４１と、それぞれの凸部４１が入り込む収容凹部４２とによって、個々の連結強化部４０が形成される。

その後、図８（ｄ）に示すように、連結体を台座６１から取り出し、ハット部材５１の開口端面２５に食い込んだ治具６２のすべてをハット部材５１の開口端部から離間させ、各治具６２を取り除く。すると、治具６２が存在していた箇所には、変形凹部４３が形成される。

以上の各工程を経ることによりハット部材５１が摺動板部材５２と連結され、それとともに両者が一体化されて、２ピース構造を有する第１実施形態のディスクロータ１０が得られる。得られたディスクロータ１０において、ハット部材５１であった部分がハット部１１とされ、摺動板部材５２であった部分が摺動板部１２となり、連結強化部４０により、ハット部材５１の抜け止めが図られるとともに、ハット部材５１と摺動板部材５２との相対回転が規制される。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態のディスクロータ７０とその製造方法について、図９乃至図１３を参照して説明する。ここでは、第１実施形態のディスクロータ１０と構成上相違する部分を中心に説明することとし、共通する部分については説明を省略したり、同じ用語及び符号を用いたりする。

図９及び図１０に示すように、第２実施形態のディスクロータ７０も、ハット部１１と摺動板部１４とを有している。摺動板部１４が有する挿通孔３３の内径は、第１実施形態のディスクロータ１０の摺動板部１４が有する挿通孔３３よりも小さく設定されている。

摺動板部１４の内周縁部１４ａには、第１実施形態のディスクロータ１０が有していない、取付け環状溝３６が形成されている（後述する図１１及び図１２も参照）。取付け環状溝３６は、摺動板部１４の外側摺動面３１が形成される突出側の面において、内周寄りであってかつ挿通孔３３よりも外周側に設けられている。取付け環状溝３６は、摺動板部１４の周方向全域に切れ目なく設けられており、その溝幅は、ハット部１１の筒部２１が有する厚さと略同一や若干大きくなるように設定されている。

ハット部１１は、その開口端部が摺動板部１４の取付け環状溝３６に挿入され、それによりハット部１１と摺動板部１４とが一体的に連結されている。ハット部１１の筒部２１の端部は、摺動板部１４の内周縁部１４ａに連結されている。ハット部１１は、図１０（ｃ）に拡大して示すように、その開口端面２５が取付け環状溝３６の溝底部３７に当接するまで挿入されている。

第２実施形態のディスクロータ７０についても、凸部４１と収容凹部４２とを有する連結強化部４０が連結部１３において複数（本実施形態では８個）設けられ、摺動板部１４の周方向に沿って等間隔に配置されている。

図１０（ｂ）に拡大して示すように、各連結強化部４０において、凸部４１ａ，４１ｂはハット部１１の開口端部に一対設けられ、一方はハット部１１の外周部から外方に突出し、他方はハット部１１の内周部から内方へ突出している。一対の凸部４１ａ，４１ｂのうち、外方へ突出する側を外側凸部４１ａとし、内側に突出する側を内側凸部４１ｂとする。第２実施形態では、外側凸部４１ａが外向き凸部に相当し、内側凸部４１ｂが内向き凸部に相当する。この実施形態においても、凸部４１ａ，４１ｂが塑性変形によって形成されることで、開口端面２５には変形凹部４３が形成されている。

収容凹部４２ａ，４２ｂも、外側凸部４１ａと内側凸部４１ｂとのそれぞれが入り込んで収容されるよう一対設けられている。摺動板部１４の取付け環状溝３６を形成して相対向する一対の溝壁面３８ａ，３８ｂのうち、外側溝壁面３８ａには外側収容凹部４２ａが設けられ、内側溝壁面３８ｂには内側収容凹部４２ｂが設けられている。外側収容凹部４２ａには外側凸部４１ａが収容され、内側収容凹部４２ｂには内側凸部４１ｂが収容されている。

各凸部４１ａ，４１ｂは各収容凹部４２ａ，４２ｂの凹部全域に充填されている。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、各凸部４１ａ，４１ｂが、各収容凹部４２ａ，４２ｂ内の周方向両側の側部４４，４５と、突出側及び反突出側の各壁部４６，４７に当接しているのは上記第１実施形態と同じである。そのため、摺動板部１４の挿通孔３３から中心軸線方向へのハット部１１の抜け止めが図られ、それととともに、ハット部１１と摺動板部１４との相対回転が規制される。

なお、各連結強化部４０が設けられた部分において、取付け環状溝３６の溝底部３７には、摺動板部１４の内側摺動面３２の側（反突出側）に貫通する貫通孔３９が形成されている。後述するように、各貫通孔３９には、ディスクロータ７０の製造時において治具６２が設けられる。

連結強化部４０が以上のように構成されているため、第２実施形態のディスクロータ７０では、ハット部１１の抜け止めは開口端部の外側と内側との両方で図られ、ハット部１１と摺動板部１４との相対回転も、開口端部の外側と内側との両方で規制される。これにより、ハット部１１と摺動板部１４とが、１実施形態のディスクロータ１０よりも、分離困難かつ相対回転が困難な状態がより強化されている。

第２実施形態のディスクロータ７０を製造する場合には、図１１及び図１２に示すように、挿通孔３３と、取付け環状溝３６と、外側収容凹部４２ａ及び内側収容凹部４２ｂと、貫通孔３９とが設けられた摺動板部材５３を準備する。摺動板部材５３は、ディスクロータ７０の摺動板部１４を構成する部材である。外側収容凹部４２ａ及び内側収容凹部４２ｂと、貫通孔３９とは、取付け環状溝３６の周方向全域にわたって、等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。

その上で、台座６１の上面に摺動板部材５３を設置した後、蓋部２２を上向きとし、開口端を下向きとしたハット部材５１の中心軸線を摺動板部材５３のそれと合わせ、ハット部材５１を台座６１の側へ押圧して両者を連結する。このように、大まかには第１実施形態のディスクロータ１０と同様の製造方法となっている。もっとも、第１実施形態のディスクロータ１０の製造方法とは、次の点で異なる。

台座６１の上面に摺動板部材５３を設置する場合には、図１３（ａ）に示すように、取付け環状溝３６が設けられた側を上にする。その際、台座６１の上面には、各貫通孔３９が配置される箇所に、突起部６４を上向きとした治具６２を設置しておく。摺動板部材５３を台座６１の上面に設置するのに併せて、貫通孔３９には治具６２を挿入しておく。治具６２が設けられた状態では、各収容凹部４２ａ，４２ｂが溝壁面３８に開口する部分において、下端縁部から上端縁部に至るまで突起部６４が延びている。これにより、突起部６４は収容凹部４２の開口部分と横並びとなって配置され、両者の間には空間部４８が形成されている。

このように治具６２が設けられた状態で、ハット部材５１の開口端部を取付け環状溝３６に挿入して両者を組み付ける。すると、治具６２が設けられた個所では、ハット部材５１の開口端面２５は、治具６２が有する突起部６４の先端（頂点部分）に当接する。そこから、ハット部材５１を台座６１の上面に向けて（上面に対して垂直方向の下方に向けて）押圧すると、図１３（ｂ）に示すように、ハット部材５１は台座６１の上面に向かって下降し、取付け環状溝３６への挿入が進行する。これにより、ハット部材５１の開口端面２５は、取付け環状溝３６の溝底部３７に近づくように移動する。

この時、ハット部材５１の開口端面２５のうち治具６２と当接した部分では、突起部６４の先端が開口端面２５に食い込むように塑性変形する。突起部６４によって押しのけられた部分は、ハット部材５１の開口端部において、突起部６４の周囲から突出するように盛り上がる。この盛り上がりのうち、ハット部材５１の外周部から外方に突出する部分が外側凸部４１ａとなり、外側収容凹部４２ａに入り込む。他方、ハット部材５１の内周部から内方に突出する部分が内側凸部４１ｂとなり、内側収容凹部４２ｂに入り込む。

突起部６４は円錐状をなす先細り形状を有しているため、突起部６４の食い込みにより押しのけられた部分は、突起部６４が有する斜面に沿って内外両方に向けて流れ、外側凸部４１ａと内側凸部４１ｂとが略同時に形成される。また、突起部６４が各収容凹部４２ａ，４２ｂの開口部分と横並びとなって配置されているため、突起部６４の食い込みによって押しのけられた部分は、押しのけられるのと略同時に、収容凹部４２の上部から当該収容凹部４２に入り込み始める。

ハット部材５１の移動とともに、突起部６４の食い込みとそれによる開口端部の塑性変形も進行する。外側凸部４１ａ及び内側凸部４１ｂの大きさが徐々に大きくなり、外側凸部４１ａについては外側収容凹部４２ａへの充填が、内側凸部４１ｂについては内側収容凹部４２ｂへの充填がそれぞれ同時に進行する。この時、徐々に大きくなる外側凸部４１ａ及び内側凸部４１ｂは、各収容凹部４２ａ，４２ｂの反突出側壁部４７によって受け止められるため、充填がより進みやすい。

開口端面２５が取付け環状溝３６の溝底部３７に当接すると、図１３（ｃ）に示すように、ハット部材５１の押圧を停止する。これにより、ハット部材５１の移動、突起部６４の開口端面２５への食い込み、それによる開口端部の塑性変形も停止する。この状態では、ハット部材５１の開口端部の内外に形成された外側凸部４１ａ及び内側凸部４１ｂの大きさはより大きくなり、それぞれが外側収容凹部４２ａ及び内側収容凹部４２ｂの内部の略全域に充填される。そして、外側凸部４１ａは外側収容凹部４２ａにおいて、内側凸部４１ｂは内側収容凹部４２ｂにおいて、周方向の両側部４４，４５や突出側及び反突出側の壁部４６，４７に当接する（前述した図９（ｂ）及び図１０（ｂ）を参照）。

このように、ハット部材５１の移動により、ハット部材５１の開口端部において、外方に突出して外側収容凹部４２ａに充填された外側凸部４１ａと、内方に突出して内側収容凹部４２ｂに充填された内側凸部４１ｂを有する連結強化部４０が形成される。外側収容凹部４２ａ及び内側収容凹部４２ｂは、周方向に沿って複数設けられているため、それら複数の連結強化部４０が略同時に形成される。

その後、図１３（ｄ）に示すように、連結体を台座６１から取り出し、複数の治具６２をすべて取り除くことにより、ハット部材５１が摺動板部材５３と連結され、２ピース構造を有する第２実施形態のディスクロータ７０が得られる。

［ディスクロータ１０，７０及びその製造方法の作用効果］
以上詳述したように、上記各実施形態のディスクロータ１０，７０及びその製造方法によれば、以下の作用効果を奏することができる。

（１）ハット部１１と摺動板部１２，１４とを連結する連結部１３に連結強化部４０が設けられ、連結強化部４０は、ハット部１１に設けられた凸部４１と、摺動板部１２，１４に設けられて凸部４１を収容する収容凹部４２とを有している。凸部４１が収容凹部４２に収容されることにより、ハット部１１の摺動板部１２，１４からの抜け止めが図られ、２ピース構造を採用したディスクロータ１０，７０としての強度を確保することができる。また、連結強化部４０は、ハット部１１及び摺動板部１２，１４の周方向に沿って複数独立して設けられ、凸部４１は収容凹部４２の周方向両側の側部４４，４５に当接している。そのため、ハット部１１と摺動板部１２，１４との相対回転が規制され、ディスクロータ１０，７０の回転方向への強度も確保される。

凸部４１は、ハット部１１の開口端面２５が凹むように塑性変形することによって形成され、その塑性変形に伴って収容凹部４２に入り込んでいる。この構成を形成するには、収容凹部４２に入り込む凸部４１が形成されるようにハット部１１の開口端部を塑性変形させるだけで足りる。塑性変形に精密な精度は不要であるし、カシメ固定といったさらなる作業も不要である。そのため、凹凸の嵌め合わせやカシメ固定といった作業を必要としていた従来技術に比べ、ディスクロータ１０，７０の製造コストを低減させることができるし、生産性を高めることもできる。

（２）第２実施形態のディスクロータ７０では、取付け環状溝３６を挟んだ両側に、凸部４１と収容凹部４２とを有する連結強化部４０が設けられている。そのため、取付け環状溝３６の両側で、抜け止めと相対回転規制が行われる。これにより、抜け止めや相対回転規制をより強固に行うことができる。

（３）収容凹部４２は、挿通孔３３の内周面３５又は取付け環状溝３６の溝壁面３８にのみ開口し、内側摺動面３２の側には開口していない。そのため、収容凹部４２の内側にはその反突出側に壁部４６が設けられており、塑性変形によって凸部４１が形成される場合に、収容凹部４２に入り込んだ凸部４１は壁部４７によって受け止められる。そのため、収容凹部４２に入り込んで収容される凸部４１が形成されやすくなり、凸部４１をより確実に充填させることができる。

（４）ディスクロータ１０，７０を製造する場合には、まず、摺動板部材５２，５３に収容凹部４２を形成し、その収容凹部４２が形成された箇所に治具６２を設置した状態でハット部材５１を組み付けて、当該ハット部材５１を押圧するようにした。これにより、ハット部材５１の開口端部を治具６２によって塑性変形させるだけで収容凹部４２に入り込む凸部４１が形成される。そのため、収容凹部４２及び凸部４１の形成において精密な精度は不要であるし、カシメ固定といったさらなる作業も不要である。これにより、凹凸の嵌め合わせやカシメ固定といった作業を必要としていた従来技術に比べ、ディスクロータ１０，７０の製造コストを低減させることができるし、生産性を高めることもできる。

（５）ディスクロータ１０，７０の製造に用いられる治具６２は、先細り形状を有する突起部６４を有している。ハット部材５１の開口端面２５に突起部６４が食い込んで開口端部が塑性変形する場合に、突起部６４の食い込みよって押しのけられる部分は、突起部６４が有する斜面に沿って外方に向かって流れて凸部４１を形成する。これにより、開口端部から突出する凸部４１を形成しやすい。

（６）ディスクロータ１０，７０を製造する場合に、ハット部材５１を摺動板部材５２，５３の挿通孔３３又は取付け環状溝３６に挿入する工程では、治具６２の突起部６４は、収容凹部４２の開口部分と横並びとなって配置される。挿入されたハット部材５１の開口端面２５は、このように配置された突起部６４の先端部に当接する。続く工程にてハット部材５１が押圧されると、突起部６４の食い込みによって押しのけられた部分は、押しのけられるのと略同時に、収容凹部４２の上部から当該収容凹部４２に入り込み始める。そのため、収容凹部４２に入り込む凸部４１を形成しやすい。

［別の実施形態］
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、例えば次のような構成や製造方法を採用してもよい。

（ａ）上記実施の形態では、収容凹部４２は、摺動板部１２，１４（摺動板部材５２，５３）の内側摺動面３２に向けて開口しておらず、収容凹部４２にはハット部１１の反突出側に反突出側壁部４７が設けられている。これに代えて、収容凹部４２を、摺動板部１２，１４（摺動板部材５２，５３）の内側摺動面３２に向けて開口するように形成し、反突出側壁部４７が設けられない構成を採用してもよい。

（ｂ）上記第２実施形態のディスクロータ７０では、取付け環状溝３６を形成する一対の溝壁面３８の両方に、取付け環状溝３６を挟むようにして収容凹部４２が設けられている。これに代えて、一対の溝壁面３８のうちいずれか一方にのみ、収容凹部４２が設けられた構成を採用してもよい。

（ｃ）上記実施の形態では、ハット部１１（ハット部材５１）と摺動板部１２，１４（摺動板部材５２，５３）との連結部１３において、両者を直接接触させる構成を採用した。これに代えて、図１４に示すように、塗料等の絶縁材やステンレス鋼等の防食材８１を介在させるようにしてもよい。防食材８１を介在させることにより、ハット部１１を形成するアルミニウム合金と、摺動板部１２，１４を形成する鋳鉄という異種金属が接触することによる腐食を抑制することができる。

（ｄ）上記実施の形態では、収容凹部４２はその平面形状が円弧状又は半円状をなすように形成されているが、例えば平面形状を略四角形状をなすように形成する等、その形状は任意である。

（ｅ）上記実施の形態では、治具６２の突起部６４が基部６３の外周部から先端に向かって先細りとなる円錐形状をなしているが、ハット部材５１の開口端面２５に食い込むことが可能な形状であればよい。例えば、円錐形状をなる突起部６４の底面部分を基部６３の断面よりも小さくして基部６３と突起部６４との間に段差を設けたり、四角錐形状としたり、先端部を球状に形成したりしてもよい。

（ｆ）上記実施の形態では、ハット部１１（ハット部材５１）をアルミニウム合金により形成したが、他の金属材料によって形成してもよい。例えば、ハット部１１（ハット部材５１）を、マグネシウム合金、チタン合金等、アルミニウム合金以外の軽合金によって形成したり、鋳鉄よりも高強度の鋼材によって形成したりしてもよい。

（ｇ）上記実施の形態において、ディスクロータ１０，７０の製造時に用いられる治具６２として、突起部６４を加熱するヒータ等の加熱部が設けられたものを用い、ハット部材５１を押圧してその開口端部を塑性変形させる際に、加熱部によって突起部６４を加熱するようにしてもよい。加熱された突起部６４により、ハット部材５１の開口端部が加熱されて軟化するため、塑性変形しやくなる。このような加熱部を有する治具６２を用いることは、マグネシウム合金等のような、常温において塑性変形をさせることが困難な素材によりハット部１１（ハット部材５１）を形成した場合に、特に好適となる。この場合、ハット部材５１を加熱することとなるが、開口端部という一部の加熱に留まるため、ハット部材５１の全体を加熱して塑性変形させることと比べて、ハット部材５１の熱変形による影響を抑えることができる。

１０，７０…ディスクロータ、１１…ハット部、１２，１４…摺動板部、１２ａ，１４ａ…内周縁部、１３…連結部、２１…筒部、２２…蓋部、２５…開口端面、３１，３２…摺動面、３３…挿通孔、３６…取付け環状溝、３８…溝壁面、３８ａ…外側溝壁面、３８ｂ…内側溝壁面、３９…貫通孔、４０…連結強化部（規制部）、４１…凸部、４１ａ…外側凸部（外向き凸部）、４１ｂ…内側凸部（内向き凸部）、４２…収容凹部、４４，４５…側部、４７…反突出側壁部（受け止め部）、５１…ハット部材、５２，５３…摺動板部材、６２…治具、６４…突起部。

Claims (6)

1. 円筒状をなす筒部を有するハット部と、前記筒部の端部に連結される内周縁部を有する環状の摺動板部とを備えたディスクロータであって、
   前記ハット部と前記摺動板部との連結部に設けられ、前記ハット部が前記摺動板部から抜けることを規制するとともに、前記ハット部と前記摺動板部とが前記摺動板部の周方向に沿って相対回転することを規制する規制部を備え、
   前記規制部は、
   前記連結部の周方向の一部において、前記ハット部の開口端面が凹むように塑性変形して、前記筒部の端部にその外方へ突出するように形成された凸部と、
   前記摺動板部に設けられ、前記凸部が入り込んで充填される収容凹部と、
   前記収容凹部を形成し、前記凸部が当接する周方向両側の側部と、
   を有することを特徴とするディスクロータ。
2. 前記摺動板部の前記内周縁部には環状溝が形成され、
   前記連結部では、前記環状溝に前記筒部の端部が挿入されており、
   前記凸部及び前記収容凹部は、前記環状溝を挟んだ両側に設けられてい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. 前記収容凹部は、前記ハット部が突出する側とは反対側に、塑性変形により形成された前記凸部を受け止める受け止め部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスクロータ。
4. 円筒状をなす筒部を有するハット部と、前記筒部の端部に連結された内周縁部を有する環状の摺動板部とを備えたディスクロータの製造方法であって、
   前記筒部を有するハット部材と、
   前記内周縁部を有し、前記内周縁部の周方向の一部に収容凹部が形成された摺動板部材と、
   を用い、
   前記摺動板部材を台座に載置して、前記収容凹部が形成された箇所に突起部を有する治具を設置する工程と、
   前記突起部の先端に前記筒部の端面が当接するように、前記ハット部材を前記摺動板部材に組み付ける工程と、
   前記ハット部材を前記台座の側へ押圧し、前記突起部が前記筒部の端面に食い込むように前記筒部の端部を塑性変形させ、前記突起部の食い込みによって押しのけられた部分により、前記収容凹部に入り込む凸部を形成する工程と、
   前記治具を前記筒部の端部から取り外す工程と、
   を備えることを特徴とするディスクロータの製造方法。
5. 前記治具の前記突起部は、突出方向に向かって先細りとなる先細り形状を有していることを特徴とする請求項４に記載のディスクロータの製造方法。
6. 前記突起部の先端部は、前記収容凹部が開口する部分の上端縁部と略同じ高さに至るまで延びていることを特徴とする請求項４又は５に記載のディスクロータの製造方法。

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