JP7437639B2 - ベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、支持部にて支持された２枚のディスクを有するベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法に関するものである。

乗用車や二輪車等の車両に配設された制動手段として、例えば特許文献１に開示されているように、互いに対峙した２枚のディスクの間に複数のフィン（支持部）を放射状に介在させて構成されたベンチレーテッド型ブレーキディスクが挙げられる。そして、ベンチレーテッド型ブレーキディスクを車両に取り付けて車輪と一体に回転可能とするとともに、ディスクにブレーキパッドを押圧させることにより、制動力を得るよう構成されている。

特開平８－１６４８２８号公報

しかしながら、上記の如きベンチレーテッド型ブレーキディスクにおいては、２枚のディスク及びフィン（支持部）をそれぞれ別体で構成し、これらを例えばロウ付けで組み付けてベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する場合、２枚のディスクの間隙寸法がフィン（支持部）の板厚で決まるため、当該間隙寸法を任意に調整したい場合、フィン（支持部）の板厚を変更する必要があり、設計自由度が低く、且つ、製造コストが嵩んでしまう虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、設計自由度を向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができるベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、互いに対峙した２枚のディスクと、車両の車軸に取付可能な中央部、及び前記中央部から径方向に向かって放射状に複数延設され、前記２枚のディスクを所定寸法離間させつつ支持する支持部を有した本体とを具備したベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、前記中央部に対して支持部が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る成形工程と、前記支持部の基端部を前記中央部の周方向に捩り加工し、当該基端部より先端側の延設部を前記中央部の径方向に対して回転させる捩り工程と、前記捩り工程により回転した前記延設部の側端面に前記２枚のディスクをそれぞれ当接させつつ接合する接合工程とを有するとともに、前記捩り工程は、それぞれの前記基端部の捩り方向が任意に設定されたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、前記成形工程で得られる前記中央部は、円筒状の部位から成るとともに、前記支持部は、前記中央部の開口縁部から一体的に延設された矩形状の部位から成ることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、前記捩り工程は、前記延設部の側端面が前記２枚のディスクの面に対して略平行となるまで前記基端部を捩り加工することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、前記捩り工程は、前記２枚のディスクの離間寸法に応じた捩り角度に設定されたことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１～４の何れか１つに記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、前記捩り工程による捩り加工時又は当該捩り加工後、前記延設部を前記中央部の周方向に向かって弧状に屈曲形成する屈曲形成工程を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、中央部に対して支持部が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る成形工程と、支持部の基端部を中央部の周方向に捩り加工し、当該基端部より先端側の延設部を中央部の径方向に対して回転させる捩り工程と、捩り工程により回転した延設部の側端面に２枚のディスクをそれぞれ当接させつつ接合する接合工程とを有するので、設計自由度を向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。
また、捩り工程は、それぞれの基端部の捩り方向が任意に設定されたので、任意の捩り方向にて延設部を延設させることができる。

請求項２の発明によれば、成形工程で得られる中央部は、円筒状の部位から成るとともに、支持部は、中央部の開口縁部から一体的に延設された矩形状の部位から成るので、円筒状の中央部を有したベンチレーテッド型ブレーキディスクを容易に製造することができる。

請求項３の発明によれば、捩り工程は、延設部の側端面が２枚のディスクの面に対して略平行となるまで基端部を捩り加工するので、延設部の幅寸法を任意設定することにより２枚のディスクの離間寸法を設定することができる。

請求項４の発明によれば、捩り工程は、２枚のディスクの離間寸法に応じた捩り角度に設定されたので、延設部の幅寸法に関わらず捩り角度に応じて２枚のディスクの離間寸法を任意に設定することができる。

請求項５の発明によれば、捩り工程による捩り加工時又は当該捩り加工後、延設部を中央部の周方向に向かって弧状に屈曲形成する屈曲形成工程を有するので、ベンチレーテッド型ブレーキディスクが車両の車輪と共に回転する際、弧状に屈曲した延設部にて形成された空気の流通路にて空気を効果的に外側に向かって流通させることができ、熱の放散効果をより高めることができる。

本発明の第１の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクを示す斜視図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクを示す斜視図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクのディスクを示す斜視図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す斜視図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す正面図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す側面図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における成形工程で得られた一体成形部品を示す正面図 同一体成形部品を示す断面図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における捩り工程を示す模式図 同捩り工程を経た本体を示す断面図 同ベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における接合工程を示す模式図 同捩り工程を経て得られたベンチレーテッド型ブレーキディスクを示す断面図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク（延設部がディスクの外縁より長いもの）を示す斜視図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク（延設部がディスクの外縁より短いもの）を示す斜視図 本発明の第２の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク（延設部が一方向に傾斜したもの）を示す斜視図 同実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す斜視図 同実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における捩り工程を示す模式図 同実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における接合工程を示す模式図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体（隣接する延設部が互いに異なる方向に傾斜したもの）を示す斜視図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法における接合工程を示す模式図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク（延設部が周方向に向かって弧状に屈曲形成されたもの）を示す斜視図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す正面図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体（中央部が平面状のもの）を示す斜視図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体を示す断面図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体（延設部がＬ字状に屈曲形成されたもの）を示す斜視図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクを示す側面図 本発明の他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの本体（延設部がコ字状に屈曲形成されたもの）を示す斜視図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクを示す側面図 同他の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクのディスクを示す正面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクは、自動車や二輪車等の車両の車軸に取り付けられて当該車軸と一体的に回転可能とされ、ブレーキパッドが押圧されることにより車両の制動力を得るためのものであり、図１～１２に示すように、中央が開口した円環状部材から成り、互いに対峙した２枚のディスク１と、車両の車軸に取付可能な中央部３、及び中央部３から径方向Ｄに向かって放射状に複数延設され、２枚のディスク１を所定寸法離間させつつ支持する支持部４を有した本体２とを具備して構成されている。

ディスク１は、図３に示すように、中央に開口１ａを有するとともに、表面ｆ１及び裏面ｆ２を有した円環状のステンレス材等から成るもので、図１、２に示すように、２枚のディスク１のそれぞれの裏面ｆ２が支持部４と接合されて支持されている。かかるディスク１は、本ベンチレーテッド型ブレーキディスクが車両の車軸に取り付けられた状態において、ブレーキパッド（不図示）と近接した位置に配設されるとともに、運転者がブレーキ操作することによって、当該ブレーキパッドが各ディスク１を押圧して制動力が得られるようになっている。

本体２は、図４～６に示すように、中央部３及び支持部４が一体形成されたアルミ材（アルミニウムを主な組成として含む材料であって、アルミニウム合金等を含む）等の金属製部材から成るもので、車両の車軸に取り付けられる中央部３の周方向に亘って等間隔に複数の支持部４が突出形成されて構成されている。本実施形態に係る中央部３は、円筒状の部位から成り、中央に大きく開口した中央孔３ａと、中央孔３ａの外周部に形成されて車軸に形成されたボルト（不図示）を挿通可能な複数の取付孔３ｂとを有している。

支持部４は、本体２と同様の金属製部材から成るとともに、中央部３から径方向Ｄに向かって放射状に複数延設され、２枚のディスク１を所定寸法離間させつつ支持するもので、図４～６に示すように、中央部３の開口縁部（開口端側の縁部）から一体的に延設された矩形状の部位から成る。また、本実施形態に係る支持部４は、同図に示すように、中央部３との境界部（根元部位）に位置する基端部４ａと、基端部４ａから中央部３の径方向Ｄに向かって延設され、側端面（Ｔ１、Ｔ２）がディスク２の裏面ｆ２に当接しつつ接合（図１、２参照）された延設部４ｂとを有して構成されている。

そして、取付孔３ｂにボルトを挿通して車両の車軸に本ベンチレーテッド型ブレーキディスクを取り付けた後、車両が走行して車輪が回転すると、隣接する支持部４の間において内側から外側に向かって空気が流動するとともに、支持部４がフィンとして機能してディスク１に対する冷却効果が得られるようになっている。このように、２枚のディスク１の間に空気が流れることにより、ブレーキ性能を維持することができる。

ここで、本実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクにおける支持部４は、その基端部４ａが中央部３の周方向に捩られた形状とされている。この形状により、延設部４ｂの側端面（Ｔ１、Ｔ２）は、ディスク１の取付方向(離間方向)に面して延設することとなり、これら側端面（Ｔ１、Ｔ２）にそれぞれディスク１を接合させることによって、延設部４ｂの幅寸法（すなわち、側端面Ｔ１と側端面Ｔ２との間の寸法）がディスク１の離間寸法とされる。

次に、本実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法について説明する。
先ず、図７、８に示すように、プレス加工やトリミング加工等によって、中央部３に対して支持部４が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る（成形工程）。かかる成形工程で得られた一体成形部品は、支持部４の基端部４ａが捩られておらず、平面状とされている。

そして、工具や治具等にて各支持部４を挟持し、図９に示すように、径方向Ｄを中心として支持部４を角度αだけ回転させることにより、支持部４の基端部４ａを中央部３の周方向に捩り加工する（捩り工程）。すなわち、捩り工程は、支持部４の基端部４ａを中央部３の周方向に捩り加工し、当該基端部４ａより先端側の延設部４ｂを中央部３の径方向Ｄに対して回転させる工程である。また、本実施形態における捩り工程は、支持部４を９０°（α＝９０°）回転させており、延設部４ｂの側端面（Ｔ１、Ｔ２）が２枚のディスクの面に対して略平行（図１１参照）となるまで基端部４ａを捩り加工している。

かかる捩り工程を経ることにより、延設部４ｂが径方向Ｄを軸として角度αだけ回転し、隣合う側端面Ｔ１、Ｔ２が対向した平面状の形状（図７参照）から、図４～６、１０に示すように、立ち上がった形状（成形工程で得られた一体成形部品の平面に対して垂直方向に立設した立体形状）とされる。その後、図１１、１２に示すように、２枚のディスク１のうち一方のディスク１の裏面ｆ２を延設部４ｂの一方の側端面Ｔ１に当接させつつ接合するとともに、他方のディスク１の裏面ｆ２を延設部４ｂの他方の側端面Ｔ２に当接させつつ接合する（接合工程）。

かかる接合工程を経ることにより、延設部４ｂの両側端面（Ｔ１、Ｔ２）が２枚のディスク１のそれぞれの裏面ｆ２に当接しつつ接合されるので、図１１に示すように、延設部４ｂの幅寸法（側端面Ｔ１と側端面Ｔ２との間の寸法）が２枚のディスク１の離間寸法Ｓとされる。しかるに、隣合う延設部４ｂが形成する空間は、車両の走行時に車軸と共にベンチレーテッド型ブレーキディスクが回転する際、本体２の中央から外側に向かって空気を流動させ得る流通路とされる。

すなわち、支持部４は、２枚のディスク１を所定寸法離間させて支持する機能（保持機能）と、空気を流動させ得る流通路を形成する機能と、流通路を流通する空気に接触して放熱させる機能（フィンとしての冷却機能）とを併せ持つもので、本実施形態によれば、基端部４ａを単に捩り加工することにより、これら機能を有した支持部４を得ることができる。なお、成形工程で得られる一体成形部品（図７参照）における支持部４の幅寸法を設定することにより、２枚のディスク１の離間寸法を種々変更することができる。

なお、本実施形態においては、図１、２に示すように、延設部４ｂがディスク１の外縁と同等の長さに設定されているが、図１３に示すように、延設部４ｂがディスク１の外縁より長く設定され、延設部４ｂの突端がディスク１の外周縁から外側に突出したもの、或いは図１４に示すように、延設部４ｂがディスク１の外縁より短く設定され、延設部４ｂの突端がディスク１の外周縁の内側に没した状態のものであってもよい。

本実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法によれば、中央部３に対して支持部４が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る成形工程と、支持部４の基端部４ａを中央部３の周方向に捩り加工し、当該基端部４ａより先端側の延設部４ｂを中央部３の径方向Ｄに対して回転させる捩り工程と、捩り工程により回転した延設部４ｂの側端面（Ｔ１、Ｔ２）に２枚のディスク１をそれぞれ当接させつつ接合する接合工程とを有するので、離間寸法Ｓを容易に調整することができ、設計自由度を向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。

同様に、本実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクによれば、支持部４は、中央部３の周方向に捩られた形状の基端部４ａと、基端部４ａから中央部３の径方向Ｄに向かって延設され、側端面（Ｔ１、Ｔ２）がディスク１に当接しつつ接合された延設部４ｂとを有するので、ベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する際、支持部４を容易に形成することができ、製造コストを低減させることができる。

また、本実施形態によれば、成形工程で得られる中央部３は、円筒状の部位から成るとともに、支持部４は、中央部３の開口縁部から一体的に延設された矩形状の部位から成るので、円筒状の中央部３を有したベンチレーテッド型ブレーキディスクを容易に製造することができる。さらに、本実施形態に係る捩り工程は、図９、１１に示すように、延設部４ｂの側端面（Ｔ１、Ｔ２）が２枚のディスク１の面に対して略平行となるまで基端部４ａを捩り加工するので、延設部４ｂの幅寸法を任意設定することにより２枚のディスク１の離間寸法Ｓを設定することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク及びその製造方法について説明する。
本実施形態に係るベンチレーテッド型ブレーキディスクは、第１の実施形態と同様、自動車や二輪車等の車両の車軸に取り付けられて当該車軸と一体的に回転可能とされ、ブレーキパッドが押圧されることにより車両の制動力を得るためのものであり、図１５～１８に示すように、中央が開口した円環状部材から成り、互いに対峙した２枚のディスク１と、車両の車軸に取付可能な中央部３、及び中央部３から径方向Ｄに向かって放射状に複数延設され、２枚のディスク１を所定寸法離間させつつ支持する支持部４を有した本体２とを具備して構成されている。なお、第１の実施形態と同様の部位には、同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る支持部４は、その基端部４ａが中央部３の周方向に捩られた形状とされるとともに、図１５、１６に示すように、２枚のディスク１の離間寸法Ｓに応じた捩り角度に設定されて構成されている。具体的には、第１の実施形態と同様の成形工程を経た後、捩り工程において、工具や治具等にて各支持部４を挟持し、図１７に示すように、径方向Ｄを中心として支持部４を角度β（β＜α）だけ回転させることにより、支持部４の基端部４ａを中央部３の周方向に捩り加工する（捩り工程）。

すなわち、捩り工程は、支持部４の基端部４ａを中央部３の周方向に角度βだけ捩り加工し、当該基端部４ａより先端側の延設部４ｂを中央部３の径方向Ｄに対して回転させる工程である。かかる捩り工程を経ることにより、延設部４ｂが径方向Ｄを軸として角度βだけ回転し、隣合う側端面Ｔ１、Ｔ２が対向した平面状の形状（図７参照）から、図１５、１６に示すように、所定角度傾斜して立ち上がった形状（成形工程で得られた一体成形部品の平面に対して角度βだけ傾斜しつつ立設した立体形状）とされる。

その後、図１８に示すように、２枚のディスク１のうち一方のディスク１の裏面ｆ２を延設部４ｂの一方の側端面Ｔ１に当接させつつ接合するとともに、他方のディスク１の裏面ｆ２を延設部４ｂの他方の側端面Ｔ２に当接させつつ接合する（接合工程）。かかる接合工程を経ることにより、延設部４ｂの両側端面（Ｔ１、Ｔ２）が２枚のディスク１のそれぞれの裏面ｆ２に当接しつつ接合されるので、図１８に示すように、支持部４の傾斜角度に応じた２枚のディスク１の離間寸法Ｓとされる。

かかる実施形態によれば、捩り工程において、２枚のディスク１の離間寸法Ｓに応じた捩り角度βに設定されたので、延設部４ｂの幅寸法に関わらず捩り角度βに応じて２枚のディスク１の離間寸法Ｓを任意に設定することができる。また、捩り工程において、それぞれの基端部４ａの捩り方向が任意に設定されていてもよく、例えば図１９、２０に示すように、隣合う支持部４が互いに異なる方向に捩り加工されるようにしてもよい。このように、捩り工程において、それぞれの基端部４ａの捩り方向が任意に設定されるようにすれば、任意の捩り方向にて延設部４ｂを延設させることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図２１、２２に示すように、延設部４ｂが中央部３の周方向に向かって弧状に屈曲して成るものとしてもよい。この場合、製造方法において、捩り工程による捩り加工時又は当該捩り加工後、延設部４ｂを中央部３の周方向に向かって弧状に屈曲形成する屈曲形成工程を有するのが好ましい。このように、中央部３の周方向に向かって弧状に屈曲して成るので、ベンチレーテッド型ブレーキディスクが車輪と共に回転する際、弧状に屈曲した延設部４ｂにて形成された空気の流通路にて空気を効果的に外側に向かって流通させることができ、熱の放散効果をより高めることができる。また、中央部３は、上記実施形態の如く円筒状の部位に限らず、例えば図２３、２４に示すように、平面状の中央部３としてもよい。かかる中央部３には、上記実施形態と同様、中央孔３ａ及び複数の取り付け孔３ｂが形成されている。

さらに、図２５、２６に示すように、延設部４ｂを屈曲加工（例えばプレス加工）してＬ字状の延設部４ｂ（断面Ｌ字状の延設部４ｂ）としてもよい。この場合、Ｌ字状の延設部４ｂの側端面Ｔ１’、Ｔ２は、ディスク１の裏面ｆ２にそれぞれ接合されることとなる。またさらに、図２７、２８に示すように、延設部４ｂを屈曲加工して（例えばプレス加工）してコ字状の延設部４ｂ（断面コ字状の延設部４ｂ）としてもよい。この場合、コ字状の延設部４ｂ側端面Ｔ１’、Ｔ２’は、ディスク１の裏面ｆ２にそれぞれ接合されることとなる。

ディスク１は、本願発明の如く中央が開口した円環状部材から成るものに限らず、例えば図２９に示すように、弧状の複数の部材（Ｂ１～Ｂ３）を組み合わせてディスク１’を構成してもよい。なお、同図においては、弧状の部材（Ｂ１～Ｂ３）を３枚組み合わせて１つのディスク１としているが、２枚の組み合わせ又は３枚以上の組み合わせでディスク１’を構成するようにしてもよい。また、支持部４は、上記実施形態の如く矩形状の部位に限らず、他の形状であってもよい。なお、本実施形態においては、支持部４に対してディスク１をロウ付けにて接合しているが、溶接等他の接合方法にて接合してもよい。

中央部に対して支持部が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る成形工程と、支持部の基端部を中央部の周方向に捩り加工し、当該基端部より先端側の延設部を中央部の径方向に対して回転させる捩り工程と、捩り工程により回転した延設部の側端面に２枚のディスクをそれぞれ当接させつつ接合する接合工程とを有するベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法及びベンチレーテッド型ブレーキディスクであれば、他の形態のものであってもよい。

１ ディスク
１ａ 開口
２ 本体
３ 中央部
３ａ 中央孔
３ｂ 取付孔
４ 支持部
４ａ 基端部
４ｂ 延設部
ｆ１ 表面
ｆ２ 裏面
Ｔ１、Ｔ２ 側端面
Ｄ 径方向
Ｓ 離間寸法

Claims (5)

1. 互いに対峙した２枚のディスクと、
   車両の車軸に取付可能な中央部、及び前記中央部から径方向に向かって放射状に複数延設され、前記２枚のディスクを所定寸法離間させつつ支持する支持部を有した本体と、
   を具備したベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法において、
   前記中央部に対して支持部が一体化しつつ平面状に延設して形成された一体成形部品を得る成形工程と、
   前記支持部の基端部を前記中央部の周方向に捩り加工し、当該基端部より先端側の延設部を前記中央部の径方向に対して回転させる捩り工程と、
   前記捩り工程により回転した前記延設部の側端面に前記２枚のディスクをそれぞれ当接させつつ接合する接合工程と、
   を有するとともに、前記捩り工程は、それぞれの前記基端部の捩り方向が任意に設定されたことを特徴とするベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法。
2. 前記成形工程で得られる前記中央部は、円筒状の部位から成るとともに、前記支持部は、前記中央部の開口縁部から一体的に延設された矩形状の部位から成ることを特徴とする請求項１記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法。
3. 前記捩り工程は、前記延設部の側端面が前記２枚のディスクの面に対して略平行となるまで前記基端部を捩り加工することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法。
4. 前記捩り工程は、前記２枚のディスクの離間寸法に応じた捩り角度に設定されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法。
5. 前記捩り工程による捩り加工時又は当該捩り加工後、前記延設部を前記中央部の周方向に向かって弧状に屈曲形成する屈曲形成工程を有することを特徴とする請求項１～４の何れか１つに記載のベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法。

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