JP6746823B1 - ブレーキディスクを製造する方法及びブレーキディスク - Google Patents

Abstract

【課題】外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有するブレーキディスクにおいて凹部と凸部との面取り量の差異を減少させる。【解決手段】ブレーキディスク中間品において上型及び下型を用いて凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を成形し、ブレーキディスク中間品を金型にセットし、金型は波形部に対応する斜面を有し、ブレーキディスク中間品が金型にセットされた状態で波形部の外周縁に沿って形成された角部が斜面に当接し、ブレーキディスク中間品を金型の方向に押圧して斜面に当接する角部を変形させて面取り部を成形し、斜面は、金型の内側底面に対してなす面取り角度が、凹部に当接する部分で、凸部に当接する部分よりも大きくなるように形成される。凹部における上型と下型との間のクリアランスは、凸部における上型と下型との間のクリアランスより大きい。【選択図】図７

Description

本発明は、ブレーキディスクを製造する方法及びブレーキディスクに関する。

ブレーキディスクは、第一のプレス工程にて板状部材に丸抜きが行われ、その後に面取り加工が行われることによって成形されている。しかし、面取りを切削加工で行う場合は、工数が多くなってコストアップの原因となり、下記先行技術文献１から３のようにプレス加工によって、面取りが行われるケースが多い。しかし、これらの方法では、面取り量のバラツキが発生し、ブレーキ性能への影響がある。この傾向は、単なる円形状のディスクでは大きな問題とはならないが、花びら状の外周面に凹凸のある形状のディスクにおいては、そのバラツキが顕著になりブレーキ性能への影響が無視できないレベルとなる。また、第一のプレス工程において花びらの凹形状部では、プレス条件によってダレが少なくなったり、バリが多くなったりし、ダレ量を確保するために上型と下型のクリアランスを大きくするとバリが多くなり、面押し時の位置決め精度への影響がでる。さらに、面押しプレス時には、側面の隆起が大きくなることも従来の課題であった。

特許第４１５５３０１号公報 特許第４９７３５８６号公報 特開２００８−２９８０９４号公報

本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有するブレーキディスクにおいて、凹部と凸部との面取り量の差異を減少させることをその目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のブレーキディスクの製造方法は、プレス成形により、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を備えるブレーキディスク中間品を成形するプレス工程と、前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする金型セット工程であって、前記金型は前記波形部に対応する斜面を有し、前記ブレーキディスク中間品が前記金型にセットされた状態で、前記波形部の少なくとも１つの外周縁に沿って形成された角部が前記斜面に当接する、金型セット工程と、前記金型にセットされた前記ブレーキディスク中間品を前記金型の方向に押圧することによって前記斜面に当接する前記角部を変形させて面取り部を成形する面押し工程と、を備え、前記金型の前記斜面は、前記金型の内側底面に対してなす面取り角度が、前記凹部に当接する部分で、前記凸部に当接する部分よりも大きくなるように形成したものである。

好ましい前記プレス工程は、少なくとも上型及び下型を用いて前記ブレーキディスク中間品をプレス成形する工程であり、前記凹部における前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記凸部における前記上型と前記下型との間のクリアランスより大きい。

好ましくは、前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記プレス工程により前記波形部の他方の外周縁に沿って形成されたダレが前記凸部と前記凹部とで均一のダレ量となるように設定されている。

本発明では、前記ブレーキディスクの前記凹部の形状は左右非対称であってもよい。また、前記ブレーキディスクの前記凹部を構成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対して４５°以下の角度をなしていてもよい。

好ましくは、前記凹部を構成する２つの側辺のうち径方向に対してより小さい角度を有する側辺における前記面取り角度が反対側の側辺における面取り角度よりも大きくなるように前記金型の斜面が設定されている。この場合、より好ましくは、前記斜面の前記面取り角度は、前記波形部の外周縁に沿って面取り量が均一になるように設定されている。

好ましくは、前記金型セット工程及び前記面押し工程を通して、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が維持される。
前記プレス工程により生じた前記波形部のバリを除去するバリ除去工程をさらに備えていてもよく、前記金型セット工程は、前記バリ除去工程によりバリが除去された前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする工程である。

前記面押し工程の後、前記ブレーキディスク中間品の仕上げを行い、該仕上げによって前記面取り部から前記隙間へと延在するバリが除去される仕上げ工程をさらに備えていてもよい。

本発明の別の態様に係るブレーキディスクの製造方法は、プレス成形により、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を備えるブレーキディスク中間品を成形するプレス工程と、前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする金型セット工程であって、前記金型は前記波形部に対応する斜面を有し、前記ブレーキディスク中間品が前記金型にセットされた状態で、前記波形部の外周縁に沿って形成された角部が前記斜面に当接すると共に、該ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が形成されている、金型セット工程と、前記金型にセットされた前記ブレーキディスク中間品を前記金型の方向に押圧することによって前記斜面に当接する前記角部を変形させて面取り部を成形する面押し工程であって、該面押し工程の終了時においても前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が残された状態にする、面押し工程と、を備えて構成したものである。

例えば、前記金型は、前記金型セット工程及び前記面押し工程の間に、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間を形成するため、前記ブレーキディスク中間品を支持する支持バーを備えていてもよい。この場合、前記支持バーの端部は、前記ブレーキディスク中間品の底面と当接しており、その状態で、上下に移動可能であってもよい。

本発明のさらに別の態様に係る、ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクが提供される。当該ブレーキディスクの外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、前記凹部の形状は非対称であり、前記波形部の少なくとも一方の外周縁には面取り部が形成され、前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２ｍｍ以上である。

また、上記ブレーキディスクは、前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下であり、前記凹部の左右の側辺における前記面取り部の面取り量が、該左右の側辺の中央部において誤差０．３ｍｍ以下の範囲となるよう均一化されている。

本発明のブレーキディスクの前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッ
ド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２〜０．６ｍｍであり、前記角部から前記波形部の外周端面方向の面取り長さＬ２が０．３〜０．７ｍｍであるように成形されていてもよい。

本発明のなおさらに別の態様に係る、ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクが提供される。当該ブレーキディスクの外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、前記波形部の一方の外周縁には面取り部が形成され、他方の外周縁にはダレが形成されており、前記面取り部は、材料の隆起部が存在することなく破断面から形成されており、前記ダレは、そのダレ量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されており、前記面取り部は、その面取り量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されている。この態様において、前記凹部の形状は左右非対称であったり、前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下であったりしてもよい。

本発明のブレーキディスクにおいて、前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、前記取り付け部は、前記外周部と一体に成形されていてもよい。

本発明のブレーキディスクにおいて、前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、前記取り付け部は、前記外周部と連結手段を用いて連結されていてもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスク（ブレーキディスク）の正面図である。 図２は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの背面図である。 図３は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの斜視図である。 図４は、第１の実施形態に係るブレーキディスクの側面図である。 図５は、図１のＡ−Ａ線に沿って取られた、第１の実施形態に係るブレーキディスクの断面図である。 図６は、図３に示されたブレーキディスクの一部拡大図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスクを製造する方法の流れを示すフローチャートである。 図８は、図７に示されたブレーキディスクを製造する方法におけるプレス工程を説明するための概略図である。 図９は、図８に示されたプレス工程で成形されたブレーキディスク中間品の概略的な一部断面図である。 図１０は、通常のプレス工程及び面押し工程を実施した場合の、Ｒ面、Ｃ面におけるブレーキディスク波形部の凹部及び凸部の側面方向の形状を示す概略図である。 図１１は、通常のプレス工程及び面押し工程を実施した場合の、ブレーキディスク波形部の凹部及び凸部の側面方向の形状を示す概略図であって、クリアランスとダレ量との関係を示す概略図である。 図１２は、図７に示されたブレーキディスクを製造する方法における面押し工程を説明するための概略図であって、(a)は、ブレーキディスク波形部の凹部の面押し工程の流れ、（ｂ）はブレーキディスク波形部の凸部の面押し工程の流れを示す。 図１３は、図７に示されたブレーキディスクを製造する方法によって製造された、第１の実施形態に係るブレーキディスクの背景部の凹部及び凸部の拡大図である。 図１４は、本発明の第２の実施形態に係るブレーキディスクの正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１から図５には、本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスク１が示されている。このブレーキディスク１は、自転車や自動二輪車等で用いられるブレーキディスクとして実現したものである。ブレーキディスク１の材料として、例えばアルミニウム、ステンレス、炭素鋼等を用いてもよいが、これらの例に限定されるものではない。図１は、ブレーキディスク１を制動表面１７ａから見た図、図２は、ブレーキディスク１を制動裏面１７ｂから見た図である。

図１から図３に最も良く示されているように、ブレーキディスク１は、制動時に図示しないブレーキパッドが当接されて荷重が作用する外周部２と、外周部２の内側に形成された中央開口部３と、ブレーキディスク１をホイール等の回転体（図示せず）に取り付けるため外周部２から中央開口部３内へと突出する位置に形成された複数の取り付け孔５と、を備えている。

外周部２の外縁には、径方向に凹部１０ａと凸部１０ｂとの繰り返しからなる花びら状の波形部１０が形成されており、外周部２は、図示しないブレーキパッドが適用可能であるパッド押圧面を形成する。例えばブレーキパッドは一対のパッドで外周部２を制動表面１７ａ及び制動裏面１７ｂの両面から当接することによってブレーキディスクにブレーキ力を印可することができる。よって、回転伝達時、すなわちブレーキパッドが外周部２に当接してブレーキ力が印可されたとき、ブレーキディスク１の回転方向とは逆方向に外周部２に直接荷重がかけられる。また、パッド押圧面には、波形部１０の凸部１０ｂが含まれており、凸部１０ｂの各々が凹部１０ａを挟んでブレーキパッドに順次当たることにより、ブレーキパッドの摩耗により生じた微量粉末を除去することが可能となる。

凹部１０ａは、２つの側辺２０、２１から形成されており、本実施形態では凹部１０ａの形状が非対称に形成されている。非対称の形状として、例えば、側辺２０の接線が径方向に対する角度は、４５°以下であり、側辺２１の接線が径方向に対する角度は、４５°より大きい。

また、外周部２には、多数の抜き孔１１も形成されており、表面積の増大による放熱性の向上、軽量化、慣性モーメントの低減による制動性の向上、摩耗屑及び泥除け性の向上が図られている。

図１から図５の例では、取り付け孔５は、８個設けられている。図の例では、８個の取り付け孔５は、隣接する２つの取り付け孔５，５がブレーキディスクの中心に対してなす中心角（分割角度）が実質的に等しい等分角度となるように周方向に分布している。取り付け孔５が８個の場合、等分角度は、３６０°／８＝４５°となる。取り付け孔５の配置は、ブレーキディスク１が取り付けられるホイール等の回転体の仕様に応じて決定されるため、必ずしも分割角度の各々が等しくなる等分角度であるとは限らない。例えば、ホイールの仕様に応じて、分割角度が３０°、５０°、５５°、６０°、６５°，．．．というように不均等（一部均等を含んでもよい）であっても本発明を適用することができる。

また、図１から図５の例では、取り付け孔５は、ブレーキディスクの中心Ｏから径方向に等距離の位置に形成されている。しかし、この点に関しても、取り付け孔５の配置は、ホイール等の仕様に応じて決定されるため、必ずしも取り付け孔５の中心Ｏからの径方向
距離が等しくなるとは限らず、異なっていてもよく（一部等半径を含んでもよい）、この場合でも、本発明を適用することができる。

各々の取り付け孔５は、外周部２から中央開口部３内へと径方向（ディスク中心Ｏから半径方向に延びる方向）に対して傾斜した角度で延在する第１の桟部６と、外周部２から中央開口部３内へと径方向に対して傾斜した角度で延在する第２の桟部７とが交差した領域８に形成されている。第１の桟部６、第２の桟部７及び交差した領域８は、外周部２と共に周開口部９を各々形成している。これらの交差領域８は、図示のように連結されていてもよい。

図４の側面図から明らかなように、ブレーキディスク１は、外周部２、第１の桟部６、第２の桟部７、交差した領域８及び波形部１０が所定の厚さ範囲に収まるように、プレート状に形成されている。

ブレーキディスク１は、図２に示される制動裏面１７ｂをホイールに押し当て、図１に示される制動表面１７ａから取り付け孔５にボルトを通してホイールのネジ孔に螺合することによって、ホイールに取り付けられる。そのため、図１、図２及び図５に示されるように、取り付け孔５は、表側面において、ボルトの頭が着座できるように、皿状に凹んだ部分１２（図３）を有していてもよい。

図６には、凹部１０ａと凸部１０ｂとからなる波形部の一部拡大図が示されている。図示されるように、制動表面１７ａと外周端面１８との間の境界にある外周縁部には、面取り部４０が形成され、制動裏面１７ｂと外周端面１８との間の境界にある外周縁部には、面取り部４１が形成されている。

図１０には、上述のような波形部を有するブレーキディスクに、かかる面取り部を成形するための、特許文献１から３に記載された、従来技術に係る面押し工程後の状態図が示されている。

図１０に示されるように、凸部及び凹部を有する波形部の外周は、パンチとダイとを用いたプレス工程によって先ず成形される。このプレス工程によって、パンチ面に対向するＲ面には、波形部の一方の外周縁にダレが形成され、波形部の他方の外周縁に角部が形成される。このダレ部のダレ量が十分であれば、ダレ部を面取り部として使用することができ、よって、一方の外周縁に対する面取り工程を省略することが可能となる。

プレス工程の後に行われる面取り工程では、Ｒ面と反対側のＣ面に形成された角部に対して面取りを実行する。図１０には、従来技術に係るプレス工程及び面押し工程を実施した場合の、Ｒ面、Ｃ面におけるブレーキディスク波形部の凹部及び凸部の側面方向の形状が示されている。

図１０に示されるように、Ｒ面にある凹部のダレ量は、凸部のダレ量よりも小さく、Ｃ面にある、凹部の面取り量は、凸部の面取り量よりも小さいことが理解できる。すなわち、従来技術では、凹部と凸部との面取り量が均一にはならないという課題が存在している。

図１から図６に示された本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスク１は、かかる課題を解決する方法によって製造されたものであり、ブレーキディスク１を製造する当該方法を図７のフローチャートを用いて説明する。

図７に示されるように、先ず、ブレーキディスク素材が用意される（ステップ１００）
。このブレーキディスク素材として、未加工のロール材（鋼板）や、外周部及び内周部を成形されていない円形板状素材を用いることができる。また、ブレーキディスク素材は、ブレーキディスクの一部（例えば、開口部３、第１の桟部６、第２の桟部７、取り付け孔５を有する交差領域８及び周開口部９から構成される内周部）が既に成形された素材（「ブレーキディスク中間品」）であってもよい。

次に、用意されたブレーキディスク素材に対して、プレス工程を実行する（ステップ１０２）。このプレス工程では、図８に示されるように、下型（ダイ）３２にブレーキディスク素材２８が配置され、下型３２に対して所定のクリアランスＣＬを有して離された上型（パンチ）３１を下降させてブレーキディスク素材２８をプレスすることにより、外周部２が凹部１０ａと凸部１０ｂとが繰り返し成形された波形部１０となったブレーキディスク中間品が成形される。ステップ１０２のプレス工程において、ブレーキディスク素材２８として未加工のロール材や円形板状部材が用いられた場合には、上述のように外周部のみならず内周部も同時に成形してもよい。なお、ブレーキディスク素材２８は、制動表面１７ａが下に制動裏面１７ｂが上になるように下型３２上に配置される。これは、制動表面１７ａに、ダレではない面取り部を成形するためである。勿論、その逆であってもよい。

図９には、ステップ１０２で成形されたブレーキディスク中間品３０の一部拡大断面図が示されている。プレス工程によって、ブレーキディスク中間品３０には、ダレ部４１、せん断部４２、破断部４４及び角部４６が形成される。角部４６には、プレス工程によりバリが生じるが、図９は、バリを除去した状態で示したものである。ここで、ダレ部４１と角部４６との間には、クリアランスＣＬ＝Ａが形成されており、このクリアランスは、図８に示される、上型３１と下型３２との間のクリアランスＣＬに対応するものである。上型３１と下型３２との間のクリアランスＣＬが大きいほど、ダレ部４１と角部４６との間のクリアランスも大きくなり、ダレ部４１のダレ量も大きくなる。

図１０に関して上述されたように、凹部１０ａのダレ量は、凸部１０ｂのダレ量よりも小さくなる。この状況は図１１にも示されている。図１１に示されるように、ダレ部４１と角部４６との間のクリアランスが同じであっても、凸部１０ｂにおけるダレ量は適正である一方で、凹部１０ａにおけるダレ量は少なく、このままでは、ダレ量が凹部１０ａと凸部１０ｂとで均一ではなくなりブレーキパッドの摩耗を増大させることとなる。一方、凹部１０ａに合わせて、クリアランスＣＬを大きくすると、適性であった凸部１０ｂのダレのダレ量が大きくなり過ぎて、バリ等の問題や、面押し時の位置決め精度への影響といった問題が発生する。

このため、本発明では、凹部１０ａにおけるクリアランスＣＬ（＝Ａ）を凸部１０ｂよりも増大させる（Ａ→Ａ＋α）ことによって、すなわち、凹部１０ａにおける上型３１と下型３２との間のクリアランスＣＬが凸部１０ｂにおけるクリアランスよりも大きく形成された上型３１及び下型３２を用いている。これによって、プレス工程によって形成されたダレ量を凸部と凹部とで均一にすること、例えばダレ量のばらつきが凸部と凹部とで０．２ｍｍ以下となることを可能としている。

かくして、ステップ１０２では、波形部１０の一つの外周縁に沿って均一である、適正なダレ量のダレが形成される。
図７に戻り、次に、ステップ１０２のプレス工程により形成された、波形部１０のバリ、特に角部４６のバリが除去される（ステップ１０４）。なお、ステップ１０４は、オプションであり、ステップ１０４のバリ除去を実行せずに、次のステップ１０６に直ちに移行してもよい。或いは、ステップ１０２で生じたバリが均一で少量のときは、ステップ１０４をスキップし、それ以外のときは、ステップ１０４を実行するようにしてもよい。

次に、バリが除去されたブレーキディスク中間品３０を金型にセットする（ステップ１０６）。ステップ１０６のセット状態を、図１２（ａ）、（ｂ）の「面押し前」に示す。図１２（ａ）、（ｂ）に示されるように、金型５０は、その上にセットされるブレーキディスク中間品３０の波形部１０に対応する斜面５１を有しており、ブレーキディスク中間品３０が金型５０にセットされた状態で、波形部１０の外周縁に沿って形成された角部４６が斜面５１に当接する。角度４６からはステップ１０４でバリが除去されているため、ブレーキディスク中間品３０は金型５０に、位置ずれを起こすことなくセットされる。なお、図１２（ａ）は、凹部１０ａの角部４６が斜面５１に当接しているところの断面図であり、図１２（ｂ）は、凸部１０ｂの角部４６が斜面５１に当接しているところの断面図である。

金型５０は、斜面５６と連続的に形成された内側底面５６と、内側底面５６から突出して上下に動作可能であり、ブレーキディスク中間品３０をその底面から支持する支持バー５２と、内側底面５６から突出して上下に動作可能であり、丸い先端部５４を有する位置決めバー５３と、を備えている。面押し前の状態では、支持バー５２がブレーキディスク中間品３０を支持しており、内側底面５６とブレーキディスク中間品３０の底面との間に隙間５７を形成している。なお、面取り部を成形したい表面が下方に向くようにブレーキディスク中間品３０が金型５０にセットされる（図の例では、制動表面１７ａ）。

また、位置決めバー５３が、ブレーキディスク中間品３０に形成されている位置決め孔５５を貫通して先端部５４をブレーキディスク中間品３０の上方に突き出て、当該中間品を動かないように固定している。なお、位置決め孔５５は、ブレーキディスク中間品３０に形成された、取り付け孔５（図１）で代用してもよいし、内周部がまだ成形されていない場合は、開口部３等が成形される前の部分に形成された抜き穴（内周部を成形する際に削除される）であってもよい。

図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを比較すると、凹部１０ａ（凹部の中央部）では、斜面５１の内側底面５６からの角度Ｂ＝１３５°となっており、凸部１０ｂ（凸部の中央部）では、斜面５１の内側底面５６からの角度Ｃ＝１２０°となっている。すなわち、凹部１０ａにおける斜面の角度は、凸部１０ｂにおける斜面の角度よりも大きい。斜面５１の角度は、好ましくは、連続的に変化させる。

次に、図１２（ａ）、（ｂ）の「面押し」に示されるように、図示しないパンチにより、金型５０にセットされたブレーキディスク中間品３０を上方から押圧する面押し工程を実行する（図７のステップ１０８）。このとき、支持バー５２は、面押しにより僅かに下方に移動するが、隙間５７は狭くなりつつも維持される。この面押しによって、斜面５１に当接していた角部４６は変形して面取り部４０が成形される。

図１０に関して上述したように、従来技術の金型を用いた面押し後には、Ｃ面に形成された面取り部の面取り量は、凹部において凸部より小さくなっている。その上、ステップ１０２のプレス工程で、図１１に示されるように、凹部のクリアランスを凸部に比べて、より大きくしている。面取り量が凹部でより小さくなることと、凹部でクリアランスが大きくなることとに対応するため、本実施形態では、斜面５１の角度を、凹部で凸部より大きくすることによって、場所毎の面取り量の差異を減少させている。かくして、図７のステップ１０８では、ブレーキディスク中間品３０の外周に亘って均一な面取り量の面取り部４０を成形することが可能となる。

次に、図１２（ａ）、（ｂ）の「面押し後」に示されるように、支持バー５２を上方に動作させることによってブレーキディスク中間品３０をセット位置から浮き上がらせ、その状態でブレーキディスク中間品を金型５０から取り出す（図７のステップ１１０）。面
取り部４０には、面押し工程によってバリ４８が生じているが、バリ４８は、面押し工程の間、隙間５７が維持されるため、ブレーキディスク中間品３０の側面部ではなく、隙間５７の方向、すなわち、ブレーキディスク中間品３０の底面の縁から下方に突出するように形成される。これによって、面押しプレスで波形部１０の外周端面が隆起することを防止することができる。

次に、仕上げ工程を実行する（図７のステップ１１４）。この仕上げ工程では、ステップ１０８で生じたバリ４８の除去が同時に行われる。
以上のようにして、本発明の方法によって、図１から図５に示されるようなブレーキディスク１が成形される。面取り部４０、４１（ダレ部）が波形部１０の外周に亘って均一の面取り量、ダレ量となるように成形され、波形部１０の外周端面の隆起が無くなるため、ブレーキディスク１を使用した車両のブレーキ性能を向上させることができる。

図１３には、本発明の上記方法によって製造された、一例としてのブレーキディスクの波形部の一部拡大図が示されている。
このブレーキディスクは凹部１０ａを形成する側辺２０の接線が径方向に対してなす角度が４５°以下であり、波形部１０の外周縁には面取り部４０が形成され、凹部１０ａの左右の側辺における面取り部４０の面取り量が、該左右の側辺の中央部において誤差０．３ｍｍ以下の範囲となるよう均一化されている。面取り部４０は、外周縁の角部４６からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２ｍｍ以上であり、或いは好ましくは０．２ｍｍ〜０．６ｍｍであり、角部４６から波形部の外周端面方向の面取り長さＬ２が０．３〜０．７ｍｍであるように成形されている。また、凹部１０ａ中央における面取り部４０の面取り角度θ_１は４５°（垂直線に対する）であり、凸部１０ｂとの境界付近における面取り部４０の面取り角度θ_２は３０°（垂直線に対する）となる。これらのθ_１、θ_２の値は、図１２の金型４０の斜面５１の角度（Ｂ＝１３５°、Ｃ＝１２０°）を反映したものである。

上記のように凹部１０ａの形状が左右非対称の場合、凹部１０ａの側辺のうち径方向に対する角度がより小さい側辺２０における面取り角度が反対側の側辺２１における面取り角度よりも浅く、すなわち大きくなるようにしてもよい。これにより、面押し工程での、ブレーキディスク中間品３０の回転方向へのずれを防ぎ、左右均一な面取りが可能となる。

従来の技術では、凹部の形状が対称的（よって凸部の形状も対称的）であり、かつ、凹部の側辺の接線が径方向となす角度が４５°より大きいブレーキディスクが製造対象であった。かかる場合でも、従来の製造方法を適用すると、均一な面取りが困難となっていた。さらに、凹部が非対称で少なくとも１つの側辺の角度が４５°以下となるブレーキディスクを製造する際に従来の技術を適用すると、面押し工程でブレーキディスク中間品３０の回転ずれが発生し、均一な面取りがさらに困難になるという問題が生じていた。本発明の実施形態によれば、かかる場合においても、金型４０の斜面の角度を凹部１０ａの位置に応じて変化させているため、面取り量のばらつきが０．２ｍｍ以下となり、均一な面取りが可能となる。

なお、本発明に係るブレーキディスクの製造方法は、凹部１０ａが対称的であるブレーキディスクを製造するのにも適用することができ、かかる場合においても、従来技術に比べて、面取り量をより均一にすることが可能となる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ブレーキディスク１全体が一体に成形されていた。本発明のブレーキディスクは、これに限定されるものではなく、２つ以上の部品から構成することもできる。この例を第２の実施形態として図１４を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の第２の実施形態の構成要件については、第１の実施形態と同じ参照番号にｂを附し
て詳細な説明を省略する。

図１４に示されるように、第２の実施形態に係るブレーキディスク１ｂは、外周部２ｂと桟内周部１３とを備えており、桟内周部１３は、外周部２ｂから中央開口部３ｂへと延びる複数のブリッジ部１５と、ピン１４を介して外周部２ｂと連結される。

桟内周部１３には、ブレーキディスク１ｂの全ての第１の桟部６ｂ及び第２の桟部７ｂが一体に成形されており、第１及び第２の桟部の交差した領域８ｂの各々には、取り付け孔５ｂが各々形成されている。なお、複数の取り付け孔５ｂの中には、中心Ｏからの距離が異なるものも含まれている。

外周部２ｂは、第１の実施形態に係る外周部２と同様の構成であり、図７の方法によって製造することができる。この場合、図７のステップ１１４は、工程１００〜１１２で製造された外周部２ｂに、別の工程で製造された桟内周部１３と連結する工程を含むことになる。

第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の作用効果の他に、ホイールの仕様に応じて桟内周部１３のみを交換するだけで対応できるブレーキディスクを提供することができる。或いはその逆に外周部２ｂのみを摩耗等により交換することもできる。

以上が本発明の実施形態に係るブレーキディスク及びブレーキディスクの製造方法であるが、本発明は、上記例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で任意好適に変更可能である。

例えば、面取り部４１は、プレス工程で発生したダレを面取り部として使用したものであるが、図１２（ａ）、（ｂ）に示される面押し工程により、成形することもできる。
また、ブレーキディスク１の内周部（外周部２よりも径方向内側の構成）は、上記例に限定するものではなく、使用用途、性能等に応じて適宜変更可能である。
本発明として、以下の形態が考えられる。
（形態１） ブレーキディスクの製造方法であって、
プレス成形により、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を備えるブレーキディスク中間品を成形するプレス工程と、
前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする金型セット工程であって、前記金型は前記波形部に対応する斜面を有し、前記ブレーキディスク中間品が前記金型にセットされた状態で、前記波形部の少なくとも１つの外周縁に沿って形成された角部が前記斜面に当接する、金型セット工程と、
前記金型にセットされた前記ブレーキディスク中間品を前記金型の方向に押圧することによって前記斜面に当接する前記角部を変形させて面取り部を成形する面押し工程と、
を備え、
前記金型の前記斜面は、前記金型の内側底面に対してなす面取り角度が、前記凹部に当接する部分で、前記凸部に当接する部分よりも大きくなるように形成されている、ブレーキディスクの製造方法。
（形態２）
前記プレス工程は、少なくとも上型及び下型を用いて前記ブレーキディスク中間品をプレス成形する工程であり、
前記凹部における前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記凸部における前記上型と前記下型との間のクリアランスより大きい、形態１に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態３）
前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記プレス工程により前記波形部の他方の外周縁に沿って形成されたダレが前記凸部と前記凹部とで均一のダレ量となるように設定されている、形態２に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態４）
前記ブレーキディスクの前記凹部の形状は左右非対称である、形態１から３のいずれか１項に記載のブレーキの製造方法。
（形態５）
前記ブレーキディスクの前記凹部を構成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対して４５°以下の角度をなす、形態４に記載のブレーキの製造方法。
（形態６）
前記凹部を構成する２つの側辺のうち径方向に対してより小さい角度を有する側辺における前記面取り角度が反対側の側辺における面取り角度よりも大きくなるように前記金型の斜面が設定されている、形態４又は５に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態７）
前記斜面の前記面取り角度は、前記波形部の外周縁に沿って面取り量が均一になるように設定されている、形態５に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態８）
前記金型セット工程及び前記面押し工程を通して、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が維持される、形態１から７のいずれか１項に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態９）
前記プレス工程により生じた前記波形部のバリを除去するバリ除去工程をさらに備え、
前記金型セット工程は、前記バリ除去工程によりバリが除去された前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする工程である、形態１から８のいずれか１項に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態１０）
前記面押し工程の後、前記ブレーキディスク中間品の仕上げを行い、該仕上げによって前記面取り部から前記隙間へと延在するバリが除去される仕上げ工程をさらに備える、形態８に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態１１） ブレーキディスクの製造方法であって、
プレス成形により、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を備えるブレーキディスク中間品を成形するプレス工程と、
前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする金型セット工程であって、前記金型は前記波形部に対応する斜面を有し、前記ブレーキディスク中間品が前記金型にセットされた状態で、前記波形部の外周縁に沿って形成された角部が前記斜面に当接すると共に、該ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が形成されている、金型セット工程と、
前記金型にセットされた前記ブレーキディスク中間品を前記金型の方向に押圧することによって前記斜面に当接する前記角部を変形させて面取り部を成形する面押し工程であって、該面押し工程の終了時においても前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が残された状態にする、面押し工程と、
を備える、ブレーキディスクの製造方法。
（形態１２）
前記金型は、前記金型セット工程及び前記面押し工程の間に、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間を形成するため、前記ブレーキディスク中間品を支持する支持バーを備える、形態１１に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態１３）
前記支持バーの端部は、前記ブレーキディスク中間品の底面と当接しており、その状態で、上下に移動可能である、形態１２に記載のブレーキディスクの製造方法。
（形態１４）
ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクであって、
前記外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、
前記凹部の形状は非対称であり、
前記波形部の少なくとも一方の外周縁には面取り部が形成され、
前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２ｍｍ以上である、ブレーキディスク。
（形態１５）
前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下であり、
前記凹部の左右の側辺における前記面取り部の面取り量が、該左右の側辺の中央部において誤差０．３ｍｍ以下の範囲となるよう均一化されている、形態１４に記載のブレーキディスク。
（形態１６）
前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２〜０．６ｍｍであり、前記角部から前記波形部の外周端面方向の面取り長さＬ２が０．３〜０．７ｍｍであるように成形されている、形態１４又は１５に記載のブレーキディスク。
（形態１７）
ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクであって、
前記外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、
前記波形部の一方の外周縁には面取り部が形成され、他方の外周縁にはダレが形成されており、
前記面取り部は、材料の隆起部が存在することなく破断面から形成されており、
前記ダレは、そのダレ量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されており、
前記面取り部は、その面取り量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されている、ブレーキディスク。
（形態１８）
前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、
前記取り付け部は、前記外周部と一体に成形されている、形態１４から１７のいずれか１項に記載のブレーキディスク。
（形態１９）
前記凹部の形状は左右非対称である、形態１７に記載のブレーキディスク。
（形態２０）
前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下である、形態１９に記載のブレーキディスク。
（形態２１）
前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、
前記取り付け部は、前記外周部と連結手段を用いて連結されている、形態１４から２０のいずれか１項に記載のブレーキディスク。

１、１ｂ ブレーキディスク
２、２ｂ 外周部
３、３ｂ 中央開口部
５、５ｂ 取り付け孔
６、６ｂ 第１の桟部
７、７ｂ 第２の桟部
８、８ｂ 交差した領域
９、９ｂ 周開口部
１０ 波形部
１０ａ 凹部
１０ｂ 凸部
１１、１１ｂ 重量軽減用の孔
１２ 皿状に凹んだ部分
１３ 桟内周部
１４ ピン
１５ ブリッジ部
１７ａ 制動表面
１７ｂ 制動裏面
２０ 凹部１０ａの側辺（径方向に対して４５°以下となるサイド）
２１ 凹部１０ａの側辺（径方向に対して４５°以上となるサイド）
２８ ブレーキディスク素材
３０ ブレーキディスク中間品
３１ 上型
３２ 下型
４０ 面取り部
４１ ダレ部
４２ せん断部
４４ 破断部
４６ 角部
４８ バリ
５０ 金型
５１ 斜面
５２ 支持バー
５３ 位置決めバー
５４ 丸い先端部
５５ 位置決め孔
５６ 内側底面
５７ 隙間

Claims (20)

1. ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクであって、
   前記外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、
   前記凹部の形状は非対称であり、
   前記波形部の少なくとも一方の外周縁には面押しされた破断面である面取り部が形成され、
   前記面取り部は、前記外周縁の角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２ｍｍ以上であり、全周に亘って均一化されている、ブレーキディスク。
2. 前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下であり、
   前記凹部の左右の側辺における前記面取り部の面取り量が、該左右の側辺の中央部において誤差０．３ｍｍ以下の範囲となるよう均一化されている、請求項１に記載のブレーキディスク。
3. 前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２〜０．６ｍｍであり、前記角部から前記波形部の外周端面方向の面取り長さＬ２が０．３〜０．７ｍｍであるように成形されている、請求項１又は２に記載のブレーキディスク。
4. ブレーキパッドが当接可能な外周部を有するブレーキディスクであって、
   前記外周部は、その外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を有し、
   前記波形部の一方の外周縁には面取り部が形成され、他方の外周縁にはダレが形成されており、
   前記面取り部は、材料の隆起部が存在することなく面押しされた破断面から形成されており、
   前記ダレは、そのダレ量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されており、
   前記面取り部は、その面取り量のばらつきが前記波形部の全周に亘って０．２ｍｍ以下の範囲に収まるよう均一化されている、ブレーキディスク。
5. 前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、
   前記取り付け部は、前記外周部と一体に成形されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキディスク。
6. 前記凹部の形状は左右非対称である、請求項５に記載のブレーキディスク。
7. 前記凹部を形成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対してなす角度が４５°以下である、請求項６に記載のブレーキディスク。
8. 前記外周部の内側に、前記ブレーキディスクを回転体に取り付けるための複数の取り付け孔が形成された取り付け部をさらに備え、
   前記取り付け部は、前記外周部と連結手段を用いて連結されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のブレーキディスク。
9. ブレーキディスクの製造方法であって、
   プレス成形により、外周に亘って凹部と凸部とが繰り返し形成された波形部を備えるブレーキディスク中間品を成形するプレス工程と、
   前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする金型セット工程であって、前記金型は前記波形部に対応する斜面を有し、前記ブレーキディスク中間品が前記金型にセットされた状態で、前記波形部の少なくとも１つの外周縁に沿って形成された角部が前記斜面に当接する、金型セット工程と、
   前記金型にセットされた前記ブレーキディスク中間品を前記金型の方向に押圧することによって前記斜面に当接する前記角部を変形させて面取り部を成形する面押し工程と、を備え、
   前記面押し工程において、前記面取り部は、前記外周縁の前記角部からブレーキパッド当接面方向の面取り長さＬ１が０．２ｍｍ以上となるように前記金型と前記ブレーキディスク中間品との間の隙間が調整されている、ブレーキディスクの製造方法。
10. 前記プレス工程は、少なくとも上型及び下型を用いて前記ブレーキディスク中間品をプレス成形する工程であり、
    前記凹部における前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記凸部における前記上型と前記下型との間のクリアランスより大きい、請求項９に記載のブレーキディスクの製造方法。
11. 前記上型と前記下型との間のクリアランスは、前記プレス工程により前記波形部の他方の外周縁に沿って形成されたダレが前記凸部と前記凹部とで均一のダレ量となるように設定されている、請求項１０に記載のブレーキディスクの製造方法。
12. 前記ブレーキディスクの前記凹部の形状は左右非対称である、請求項９から１１のいずれか１項に記載のブレーキディスクの製造方法。
13. 前記ブレーキディスクの前記凹部を構成する２つの側辺のうち少なくともいずれかの接線が径方向に対して４５°以下の角度をなす、請求項１２に記載のブレーキの製造方法。
14. 前記凹部を構成する２つの側辺のうち径方向に対してより小さい角度を有する側辺における前記面取り角度が反対側の側辺における面取り角度よりも大きくなるように前記金型の斜面が設定されている、請求項１２又は１３に記載のブレーキディスクの製造方法。
15. 前記斜面の前記面取り角度は、前記波形部の外周縁に沿って面取り量が均一になるように設定されている、請求項１３に記載のブレーキディスクの製造方法。
16. 前記金型セット工程及び前記面押し工程を通して、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間が維持される、請求項９から１５のいずれか１項に記載のブレーキディスクの製造方法。
17. 前記プレス工程により生じた前記波形部のバリを除去するバリ除去工程をさらに備え、
    前記金型セット工程は、前記バリ除去工程によりバリが除去された前記ブレーキディスク中間品を金型にセットする工程である、請求項９から１６のいずれか１項に記載のブレーキディスクの製造方法。
18. 前記面押し工程の後、前記ブレーキディスク中間品の仕上げを行い、該仕上げによって前記面取り部から前記隙間へと延在するバリが除去される仕上げ工程をさらに備える、請求項１６に記載のブレーキディスクの製造方法。
19. 前記金型は、前記金型セット工程及び前記面押し工程の間に、前記ブレーキディスク中間品の底面と前記金型の内側底面との間に隙間を形成するため、前記ブレーキディスク中間品を支持する支持バーを備える、請求項１６に記載のブレーキディスクの製造方法。
20. 前記支持バーの端部は、前記ブレーキディスク中間品の底面と当接しており、その状態で、上下に移動可能である、請求項１９に記載のブレーキディスクの製造方法。

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