(57)【要約】【目的】２つのディスクが強固に一体化されたベンチレーテッド型ブレーキディスクを効率的に製造する方法の提供。【構成】焼結用金属粉を圧し固めることにより、相対応する２つのディスク１，２を別個に成型する。その両ディスク１，２の片面には、各々その半径方向に延びるリブ１１，２１を放射状に突設する。そして、その圧粉体でなる両ディスク１，２を、ディスク２における２つのリブ２１ａ，２１ｂでディスク１におけるリブ１１ａ，１１ｂが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせる。その後、これを焼結して２つのディスク１，２のリブ１１，２１同士を一体的に焼結接合する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対面する２つのディスクの間に、その両ディスクの半径方向に延びるリブによって区切られる通気路が設けられる構造のベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する方法であり、
焼結用金属粉を圧し固めることにより、前記通気路を形成するためのリブが片面に放射状に突設された相対応する２つのディスクを別個に成型すると共に、
両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とし、
その両ディスクを、一方のディスクにおける２つのリブで他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせた後、
これを焼結することにより、２つのディスクのリブ同士を一体的に接合する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。
【請求項２】
対面する２つのディスクの間に、その両ディスクの半径方向に延びるリブによって区切られる通気路が設けられる構造のベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する方法であり、
前記通気路を形成するためのリブが片面に放射状に突設された相対応する２つのディスクを別個に製作すると共に、
両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とし、
その両ディスクを、一方のディスクにおける２つのリブで他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせた後、
一方のディスクにおける各リブの頂面部と、これに対向する他方のディスクの内面部とを、レーザビーム溶接又は電子ビーム溶接により一体的に接合する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制動装置として用いられるベンチレーテッド型ブレーキディスクに係わり、特に２つのディスクを加熱処理により一体化するように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関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用制動装置はドラムブレーキとディスクブレーキに大別されるが、ドラムブレーキは密閉状態のドラム内周面をライニングにより摩擦するので、連続使用するとドラムの熱膨張によりライニングとの間隙が広がり、しかも摩擦熱による影響でライニング表面の摩擦力が低下するために制動効果が落ちるという問題がある。
【０００３】
このような摩擦熱による制動効果の低下はフェード現象と呼ばれるが、ディスクブレーキでは外気に晒されるディスクの外表面を摩擦パッドで挟み込む構造であるから、ドラムブレーキに比べるとフェード現象を生じ難いという利点がある。
【０００４】
特に、ベンチレーテッド型ブレーキディスクは、２つのディスクを所定の間隙をあけて結合し、その相互間に通気路を形成した構造であり、その通気路内をディスクの遠心力によって外気が流通するようになっているので空冷効果が高く、フェード現象を生ずることが殆ど無い。
【０００５】
従来、係るベンチレーテッド型ブレーキディスクの多くは鋳造により一体成型されていたが、内部に通気路を有するベンチレーテッド型ブレーキディスクでは鋳型の製作が難しく、更には通気路の幅の小型化に制約があり、ブレーキディスクの薄型化にも限界があった。又、偏肉に起因して回転アンバランスを惹起することがあった。
【０００６】
そこで、２つディスクを別個に製作し、その両者に通気路を形成するリブ（フィン）を放射状に固着した後、フィンを設けた面を向かい合わせて両ディスクを補強プレートで結合するというものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
又、別個に製作したディスクの片面にそれぞれアリ溝を放射状に形成し、その両ディスクのアリ溝に通気路を形成するリブの両端を嵌め込み、これによって両ディスクを結合するというものが提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００８】
【特許文献１】実公平７−１４６６９号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平８−２２６４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
然し乍ら、特許文献１によれば、２つのディスクは通気路を形成する多数のフィンによって結合されるものでなく、そのフィンとは別の補強プレートによって結合されるので、接合箇所が少なく、大きな結合力を得難いという問題があった。
【００１１】
又、特許文献２では、２つのディスクを向かい合わせて両者のアリ溝にリブの各一端部を嵌め込んだ後、係るリブの周辺に金属ろうを施し、これを加熱炉内で加熱することにより、ろう付するようにしていることから、工数が多く、製造効率が悪いという欠点があった。
【００１２】
本発明は、以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は２つのディスクが強固に一体化されたベンチレーテッド型ブレーキディスクを効率的に製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するため、対面する２つのディスクの間に、その両ディスクの半径方向に延びるリブによって区切られる通気路が設けられる構造のベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する方法であり、焼結用金属粉を圧し固めることにより、前記通気路を形成するためのリブが片面に放射状に突設された相対応する２つのディスクを別個に成型すると共に、両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とし、その両ディスクを、一方のディスクにおける２つのリブで他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせた後、これを焼結することにより、２つのディスクのリブ同士を一体的に接合することを特徴とする。
【００１４】
又、対面する２つのディスクの間に、その両ディスクの半径方向に延びるリブによって区切られる通気路が設けられる構造のベンチレーテッド型ブレーキディスクを製造する方法であり、前記通気路を形成するためのリブが片面に放射状に突設された相対応する２つのディスクを別個に製作すると共に、両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とし、その両ディスクを、一方のディスクにおける２つのリブで他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせた後、一方のディスクにおける各リブの頂面部と、これに対向する他方のディスクの内面部とを、レーザビーム溶接又は電子ビーム溶接により一体的に接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、焼結用金属粉を圧し固めることにより、片面にリブが放射状に突設された２つのディスクを成型（圧縮成形）することから、その成型を容易かつ迅速に行うことができる。
【００１６】
又、両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で、一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とされることから、ディスク同士を回転方向にガタツキなく同心状に組み合わせることができ、このため使用時における回転アンバランスの発生を防止できる。
【００１７】
更に、同心対面状に組み合わせた２つのディスク（圧粉体）を焼結することから、機械的強度の高いブレーキディスクを得ることができ、しかも焼結用金属粉に液相の生成を伴う不均一系粉末を用いることにより、両ディスクを型崩れすることなく互いのリブを融解接合（溶着）して強固に一体化することができ、金属粉が固相状態とされる場合においても両ディスクのリブ同士が側壁面を接触させた状態にあることから、そのリブ同士を拡散接合して２つのディスクを強固に一体化することができる。
【００１８】
一方、請求項２の発明においても、別個に製作される両ディスクの各リブは、互いに側壁面が接触する状態で一方のディスクにおける２つのリブの間に他方のディスクにおけるリブが２つずつ挟み込まれる構成とされることから、ディスク同士を回転方向にガタツキなく同心状に組み合わせることができ、このため使用時における回転アンバランスの発生を防止できる。
【００１９】
又、２つのディスクを同心対面状に組み合わせた後、一方のディスクにおける各リブの頂面部と、これに対向する他方のディスクの内面部とを、レーザビーム溶接又は電子ビーム溶接により一体的に接合することから、２つのディスクを強固に一体化することができる。
【００２０】
更に、請求項１、２のいずれの発明でも、２つのディスクが強固に一体化されたブレーキディスクを少ない工数で効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は、本発明に係るベンチレーテッド型ブレーキディスク（ロータディスク）を示した斜視分解図である。
【００２２】
図１において、１，２はリング状のディスク（第１ディスク及び第２ディスク）であり、その両ディスク１，２はニッケルクロムモリブデン鋼のような耐熱性ならびに耐摩耗性に優れた金属材料から形成される。一方のディスク１の中心にはスリーブ１Ａが一体に形成され、その部分に車軸連結具３が取り付けられる構成としてある。車軸連結具３は、図示せぬ車軸を通す筒部３Ａと該筒部の一端外周に突設されるフランジ部３Ｂとを有し、筒部３Ａはディスクのスリーブ１Ａに嵌合状態で結合され、フランジ部３Ｂは車軸に設けられる図示せぬハブに対してボルト止めされる。
【００２３】
一方、ディスク１，２の片面（相対向する内面）には、各々その半径方向に延びるリブ１１，２１（凸条）が放射状に突設される。それらリブ１１，２１はディスク１，２の間に後述する通気路を形成するものであり、本発明では係るリブ１１，２１が通気路形成のほか、ディスク１，２を一体的に結合する部材として利用される。
【００２４】
尚、ディスク１と車軸連結具３は電子ビームやレーザビームなどを使った溶接、もしくは圧接溶接などにより結合されるが、これを一体成型してもよい。
【００２５】
図２は一方のディスク１を示した平面図である。この図で明らかなように、本例においてディスク１には８つのリブ１１が設けられ、それらリブ１１は周方向で隣り合うハの字状を成す２つを一組（１１ａ，１１ｂ）として、４組が周方向に等間隔に設けられる。尚、本例において、各一組のリブ（１１ａ，１１ｂ）の外側壁面が成す夾角θは４５度に設定される。
【００２６】
次に、図３は他方のディスク２を示した平面図である。この図で明らかなように、本例においてディスク２にも８つのリブ２１が設けられ、それらリブ２１は周方向で隣り合うハの字状を成す２つを一組（２１ａ，２１ｂ）として、４組が周方向に等間隔に設けられる。尚、本例において、各一組のリブ（２１ａ，２１ｂ）の内側壁面が成す夾角ψは４５度に設定される。
【００２７】
ここで、以上のようなディスクを用いたベンチレーテッド型ブレーキディスクの製造方法を説明する。
【００２８】
本例においては、先ず、相対応する２つのディスク１，２を圧粉体として別個に成型する。これには、焼結用金属粉として、炭素を含む鉄、銅、ニッケル、モリブデン、クロムなどの単一金属粉、又はそれらを所定の割合で混合した不均一系粉末を用い、これを金型内に入れて２００〜７００ＭＰａの圧力を加えることにより圧し固めるものである。これによれば、上記のようなリブ１１，２１が片面に一体として放射状に突設されたディスク１，２を得ることができる。
【００２９】
尚、両ディスク１，２の各リブ１１，２１は、互いに側壁面が接触する状態でディスク２における２つのリブ２１ａ，２１ｂの間に他方のディスク１におけるリブ１１ａ，１１ｂが２つずつ挟み込まれる配列構成とされる。
【００３０】
そして、以上のように得た圧粉体でなる２つのディスク１，２を、図４のようにリブ１１，２１が設けられた面側を向かい合わせにして対面状に組み合わせる。この場合、ディスク２における２つのリブ２１ａ，２１ｂでディスク１におけるリブ１１ａ，１１ｂが２つずつ挟み込まれるようにするのであり、これによれば、ディスク１側におけるリブ１１ａ，１１ｂの外側壁面に対し、ディスク２側におけるリブ２１ａ，２１ｂの内側壁面が接触し、これによって両ディスク１，２を芯ずれなく同心状に組み合わせることができる。
【００３１】
しかして、その両ディスク１，２を対面状に組み合わせたまま、これを加熱炉に入れて焼結を行う。ここに、金属粉として不均一系粉末を用いた場合、加熱炉内を最も融点が低い金属粉を溶解するに足る温度に設定する。例えば、焼結用金属粉に鉄、ニッケル、モリブデン、クロムほか、これに適量の炭素を加えたものを用いた場合、加熱炉内を１４５０〜１５００℃に設定してニッケルを溶かすような液相焼結を行う。
【００３２】
これによれば、接触状態にあるリブ１１ａ，２１ａ及び１１ｂ，２１ｂの側壁面同士、並びにリブ１１ａ，１１ｂの頂面部とこれに対向するディスク２の内面部、更にはリブ２１ａ，２１ｂの頂面部とこれに対向するディスク１の内面部がそれぞれ融解接合し、これによってディスク１，２が強固に一体化された焼結体製品としてのベンチレーテッド型ブレーキディスクが得られ、かかるディスク１，２の相互間には接合されたリブ１１ａ，２１ａとリブ１１ｂ，２１ｂとによって区切られた通気路４が形成される。
【００３３】
尚、圧粉体としてのディスク１，２の焼結は、金属粉を融解しない固相焼結でもよく、この場合でも拡散現象によってディスク１，２のリブ１１ａ，２１ａ及び１１ｂ，２１ｂを接合（拡散接合）することができる。
【００３４】
次に、本発明の他の製造方法について説明する。先ず、本例では図２及び図３に示した相対応する２つのディスク１，２を鍛造、鋳造、あるいは切削その他の機械加工により別個に製作する。尚、その両ディスク１，２の片面には、上記例と同じく各々その半径方向に延びるリブ１１ａ，１１ｂ及び２１ａ，２１ｂが放射状に突設され、両ディスク１，２の各リブ１１ａ，１１ｂ及び２１ａ，２１ｂは、互いに側壁面が接触する状態でディスク２における２つのリブ２１ａ，２１ｂの間にディスク１におけるリブ１１ａ，１１ｂが２つずつ挟み込まれる配列構成とされる。
【００３５】
そして、その両ディスク１，２を、図５に示すようディスク２における２つのリブ２１ａ，２１ｂでディスク１におけるリブ１１ａ，１１ｂが２つずつ挟み込まれるようにして対面状に組み合わせる。
【００３６】
その後、図５のように、ディスク１における各リブ１１ａ，１１ｂの頂面部と、これに対向するディスク２の内面部、並びにディスク２における各リブ２１ａ，２１ｂの頂面部と、これに対向するディスク１の内面部とを、レーザビーム溶接又は電子ビーム溶接により一体的に接合（融接）する。
【００３７】
図５において、ハッチングした部分がレーザビーム溶接又は電子ビーム溶接による融接部分であるが、レーザビーム溶接又は電子ビーム溶接はリブ１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂの長さ方向に沿って点状又は線状に行われる。
【００３８】
これにより、ディスク１，２が強固に一体化されたベンチレーテッド型ブレーキディスクが得られ、かかるディスク１，２の相互間にはリブ１１ａ，２１ａとリブ１１ｂ，２１ｂとによって区切られた通気路４が形成される。
【００３９】
以上、本発明について詳しく説明したが、本発明では両ディスク１，２にリブ１１，２１を２つ一組として４組設けることに限らない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明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分解図
【図２】一方のディスクを示す平面図
【図３】他方のディスクを示す平面図
【図４】本発明に係る製造方法の説明図
【図５】本発明に係る他の製造方法の説明図
【符号の説明】
【００４１】
１  ディスク（第１ディスク）
２  ディスク（第２ディスク）
１１  リブ
２１  リブ
４  通気路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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