(57)【要約】【課題】ブレーキパッドの摺動面を十分確保することができるとともに、製造コストが嵩んでしまうのを抑制することができるブレーキディスクの製造方法を提供する。【解決手段】車両の車軸に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部２と、当該有底筒形状に形成されたフランジから成るロータ部３とを一体的に形成し、当該フランジにブレーキパッドの摺動面が形成されるブレーキディスク１の製造方法であって、金属製の板状部材Ｗに対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程Ｓ２と、薄肉化工程Ｓ２を経た板状部材Ｗに対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することによりフランジを有した有底筒形状を得る折り曲げ加工工程Ｓ３とを有するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車軸に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部と、当該有底筒形状に形成されたフランジから成るロータ部とを一体的に形成し、当該フランジにブレーキパッドの摺動面が形成されるブレーキディスクの製造方法であって、
金属製の板状部材に対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程と、
該薄肉化工程を経た板状部材に対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することにより前記フランジを有した前記有底筒形状を得る折り曲げ加工工程と、
を有することを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
【請求項２】
前記薄肉化工程は、前記板状部材の中央部を切削加工して薄肉化することを特徴とする請求項１記載のブレーキディスクの製造方法。
【請求項３】
前記薄肉化工程は、薄肉化の境界線に沿って勾配面を有した段部又は弧状面を有した段部を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のブレーキディスクの製造方法。
【請求項４】
前記折り曲げ加工工程は、前記板状部材を焼き入れ加工する過程で行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の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、車両の車軸に取り付けられて当該車両の制動を行うためのブレーキディスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車や二輪車等の車両に配設されて当該車両を制動可能なブレーキ装置として、ブレーキディスクとブレーキパッドとを具備したディスクブレーキ装置が普及するに至っている。かかるディスクブレーキ装置は、車両の車輪にブレーキディスクを取り付けて一体に回転可能とするとともに、そのブレーキディスクにブレーキパッドを押圧して摺動させることで、制動力を得るよう構成されている。
【０００３】
従来のブレーキディスクとして、例えば略円環状板材から成るロータと、該ロータの中央に取り付けられる筒状のブラケットとを有して成るものが挙げられ、このようなブレーキディスクは、当該ブラケットを車両の車軸に取り付けるとともに、ロータにブレーキパッドを押圧させることで制動力を得るよう構成されていた。かかる従来のブレーキディスクは、ロータとブラケットとをリベット等の締結手段にて締結することで一体化させていた。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のブレーキディスクにおいては、ロータとブラケットを別個に製造した後、締結して一体化させていたので、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。そこで、本出願人は、金属製の板状部材をプレス成形してロータ及びブラケットが一体化されたブレーキディスクを検討するに至ったが、その場合、以下のような不具合がある。
【０００５】
すなわち、図１３に示すように、金属製の板状部材Ｗを用意し（同図（ａ）参照）、その板状部材Ｗをプレス加工（絞り加工）すると、同図（ｂ）の如き半製品Ｗを得ることができる。この半製品Ｗにおいては、折り曲げ部Ｒの曲率が大きく、ブレーキパッドの摺動面Ｓの寸法を十分に取ることができないので、切削加工によって同図中Ｗ’の範囲を切除し、同図（ｃ）のようなブレーキディスクＡを得ることができる。
【０００６】
かかるブレーキディスクＡは、車両の車軸に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部Ａａと、当該有底筒形状に形成されたフランジにブレーキパッドが摺動可能な摺動面が形成されるロータ部Ａｂとが一体的に形成されており、ブレーキパッドの摺動面Ｓの寸法を十分に確保することができるものの、プレス加工によって半製品Ｗを得た後、切削加工を行うことから、半製品の形状や寸法に応じた比較的複雑な切削加工が必要とされ、製造コストがその分嵩んでしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブレーキパッドの摺動面を十分確保することができるとともに、製造コストが嵩んでしまうのを抑制することができるブレーキディスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、車両の車軸に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部と、当該有底筒形状に形成されたフランジから成るロータ部とを一体的に形成し、当該フランジにブレーキパッドの摺動面が形成されるブレーキディスクの製造方法であって、金属製の板状部材に対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程と、該薄肉化工程を経た板状部材に対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することにより前記フランジを有した前記有底筒形状を得る折り曲げ加工工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキディスクの製造方法において、前記薄肉化工程は、前記板状部材の中央部を切削加工して薄肉化することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のブレーキディスクの製造方法において、前記薄肉化工程は、薄肉化の境界線に沿って勾配面を有した段部又は弧状面を有した段部を形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載のブレーキディスクの製造方法において、前記折り曲げ加工工程は、前記板状部材を焼き入れ加工する過程で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、金属製の板状部材に対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程と、該薄肉化工程を経た板状部材に対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することによりフランジを有した有底筒形状を得る折り曲げ加工工程とを有するので、ブレーキパッドの摺動面を十分確保することができるとともに、折り曲げ加工した後に切削加工するものに比べ、製造コストが嵩んでしまうのを抑制することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、薄肉化工程は、板状部材の中央部を切削加工して薄肉化するので、板状部材に対して精度よく薄肉化することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、薄肉化工程は、薄肉化の境界線に沿って勾配面を有した段部又は弧状面を有した段部を形成するので、折り曲げ加工工程にて薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工する際、応力集中して破損等してしまうのを抑制でき、より円滑且つ精度よく折り曲げ加工することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、折り曲げ加工工程は、板状部材を焼き入れ加工する過程で行われるので、焼き入れ時の温度を利用して、より容易且つ精度よく薄肉化加工を経た板状部材に対して折り曲げ加工することができるとともに、製造工程を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るブレーキディスクを示す平面図及び正面図
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】同ブレーキディスクの製造工程を示すフローチャート
【図４】同ブレーキディスクの製造方法に用いられる板状部材を示す断面模式図及び平面図
【図５】同ブレーキディスクの製造過程（薄肉化工程）を示すための断面模式図及び平面図
【図６】他の実施形態に係るブレーキディスクの製造過程（薄肉化工程）を示すための断面模式図及び平面図
【図７】同ブレーキディスクの製造過程（折り曲げ加工工程）を示すための断面模式図であって、（ａ）折り曲げ加工工程前、（ｂ）折り曲げ加工工程後を示す断面模式図
【図８】同ブレーキディスクを車両に取り付けた状態を示す模式図
【図９】本発明の第２の実施形態に係るブレーキディスクの製造方法における薄肉化工程を経た板状部材を示す断面模式図
【図１０】同ブレーキディスクの製造方法における折り曲げ加工工程を経た板状部材を示す断面模式図
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るブレーキディスクの製造方法における薄肉化工程を経た板状部材を示す断面模式図
【図１２】同ブレーキディスクの製造方法における折り曲げ加工工程を経た板状部材を示す断面模式図
【図１３】従来のブレーキディスクを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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て摺動す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、２に示すように、ブラケット部２と、ロータ部３とが一体化して成るものである。
【００１８】
ブラケット部２は、車両の車軸に取付可能な有底筒形状から成るもので、円筒形状の一方端側が底部２ａとされるとともに、他方端側が開口した形状とされ、側部には円筒状の側壁２ｂを有している。かかるブラケット部２の開口側には、当該開口縁に亘って形成されたフランジ（鍔部）が一体的に形成されており、そのフランジがロータ部３を構成している。かかるロータ部３は、ブレーキパッドの摺動面（３ａ、３ｂ）を有したフランジから成り、ブラケット部２との境界部（表面側折り曲げ部Ｒａ）には、全周に亘って溝部３ｃが形成されている。
【００１９】
ブラケット部２の底部２ａには、図示しない複数の孔が形成されており、図８に示すように、車両のハブＨに形成されたボルトＢを挿通し、ナットＮにて締め付けることによりブレーキディスク１を車両のハブＨ（車軸）に固定し得るようになっている。このように、ブレーキディスク１が車両のハブＨに取り付けられると、ロータ部３は、キャリパＣに取り付けられた一対のブレーキパッドｇの間に位置することとなり、ピストンｆを作動させることによりブレーキパッドｇをロータ部３に押圧して摺動させ得るよう構成されている。なお、同図中符号Ｆは、車両のハブＨに固定されたホイールを示している。
【００２０】
次に、本実施形態に係るブレーキディスク１の製造方法について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、矩形状又はロール状の金属製（ＳＵＳ等の鋼材）の板材（ブランク材）をプレス加工等でトリミングし、図４に示すような平面視で所定径の円形の板状部材Ｗを得る（トリミング工程Ｓ１）。その後、トリミング工程Ｓ１で得られた板状部材Ｗに対し、中央部を切削加工することにより、図５に示すように、中央部の肉厚ｔ２がその外周縁部の肉厚ｔ１より薄肉化された板状部材Ｗを得る（薄肉化工程Ｓ２）。
【００２１】
かかる薄肉化工程Ｓ２は、外周縁部の肉厚ｔ１より小さな肉厚ｔ２の薄肉部Ｗａを得るものであれば、切削加工の他、パンチ等にて板状部材Ｗの中央部を押圧して薄肉化する他の加工（例えばコイニング加工等）であってもよい。また、本実施形態に係る薄肉化工程Ｓ２は、薄肉化の境界線に沿って勾配面ｈ（板状部材Ｗの表面に対して所定角度傾斜した面）を有した段部が形成されており、この勾配面ｈに沿って折り曲げ加工されるようになっている。この勾配面ｈに代えて、図６に示すように、薄肉化の境界線に沿って弧状面ｒ（板状部材Ｗの外周縁部から中央部に向かって凸のＲ状面）を有した段部を形成するようにしてもよい。
【００２２】
その後、上記の薄肉化工程Ｓ２を経た板状部材Ｗに対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することによりフランジを有した有底筒形状を得る折り曲げ加工工程Ｓ３が行われる。かかる折り曲げ加工工程Ｓ３は、図７（ａ）に示すように、薄肉化工程Ｓ２を経た板状部材Ｗを上型のホルダＵ１ａと下型Ｕ２との間に挟持させた後、同図（ｂ）に示すように、薄肉部Ｗａの境界に沿って上型の押さえ部Ｕ１ｂを押圧させた状態としつつ、中央の薄肉部Ｗａの反対面に対してパンチＰを押圧することにより、薄肉した側に向かってプレス加工にて折り曲げ成形（深絞り加工）するようになっている。
【００２３】
このように、折り曲げ加工工程Ｓ３を経ることにより、フランジを有した有底筒形状を得ることができ、フランジがブレーキディスク１のロータ部３及び有底筒形状がブレーキディスク１のブラケット部２を構成することとなる。かかる方法にて製造されたブレーキディスク１は、ロータ部３におけるブラケット部２との境界部に位置する表面側折り曲げ部Ｒａに亘って溝部３ｃが形成されるとともに、それより突端側におけるロータ部３の表裏面にブレーキパッドｇが押圧して摺動させ得る摺動面３ａ、３ｂが形成される。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る折り曲げ加工工程Ｓ３は、板状部材Ｗ（本実施形態においてはＳＵＳ）を焼き入れ加工（例えば高周波焼き入れ）する過程で行われるものとされている。これにより、焼き入れによる材料の軟化状態で折り曲げ加工することができ、焼き入れ時の温度を利用して、より容易且つ精度よく薄肉化加工Ｓ２を経た板状部材Ｗに対して折り曲げ加工することができるとともに、製造工程を短縮化することができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態に係るブレーキディスクの製造方法について説明する。
本実施形態に係るブレーキディスク１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て摺動することにより車両の制動力を得るためのものであり、図１０に示すように、ブラケット部２と、ロータ部３とが一体化して成るものである。なお、第１の実施形態と同様の部位には、その詳細な説明について省略する。
【００２６】
本実施形態に係るブレーキディスクは、車両の車軸（ハブＨ）に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部２と、当該有底筒形状に形成されたフランジから成るロータ部３とを一体的に形成し、当該フランジにブレーキパッドｇの摺動面が形成されるもので、ロータ部３におけるブラケット部２との境界部（裏面側折り曲げ部Ｒｂ）には、全周に亘って面取り部３ｄが形成されている。
【００２７】
次に、本実施形態に係るブレーキディスクの製造方法について説明する。
先ず、第１の実施形態と同様のトリミング工程Ｓ１を経た後、薄肉化工程Ｓ２にて、図９に示す如き薄肉部Ｗａを有した板状部材Ｗを得る。そして、中央の薄肉部Ｗａに対してパンチＰを押圧することにより、薄肉した反対側に向かってプレス加工にて折り曲げ成形（深絞り加工）するようになっている。
【００２８】
このように、折り曲げ加工工程Ｓ３を経ることにより、フランジを有した有底筒形状を得ることができ、フランジがブレーキディスク１のロータ部３及び有底筒形状がブレーキディスク１のブラケット部２を構成することとなる。かかる方法にて製造されたブレーキディスク１は、ロータ部３におけるブラケット部２との境界部に位置する裏面側折り曲げ部Ｒｂに亘って面取り部３ｄが形成されるとともに、それより突端側におけるロータ部３の表裏面にブレーキパッドｇが押圧して摺動させ得る摺動面３ａ、３ｂが形成される。
【００２９】
ここで、本実施形態に係る折り曲げ加工工程Ｓ３は、第１の実施形態と同様、板状部材Ｗ（本実施形態においてはＳＵＳ）を焼き入れ加工（例えば高周波焼き入れ）する過程で行われるものとされている。これにより、焼き入れによる材料の軟化状態で折り曲げ加工することができ、焼き入れ時の温度を利用して、より容易且つ精度よく薄肉化加工Ｓ２を経た板状部材Ｗに対して折り曲げ加工することができるとともに、製造工程を短縮化することができる。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施形態に係るブレーキディスクの製造方法について説明する。
本実施形態に係るブレーキディスク１は、第１、２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て摺動することにより車両の制動力を得るためのものであり、図１２に示すように、ブラケット部２と、ロータ部３とが一体化して成るものである。なお、第１の実施形態と同様の部位には、その詳細な説明について省略する。
【００３１】
本実施形態に係るブレーキディスクは、車両の車軸（ハブＨ）に取付可能な有底筒形状から成るブラケット部２と、当該有底筒形状に形成されたフランジから成るロータ部３とを一体的に形成し、当該フランジにブレーキパッドｇの摺動面が形成されるもので、ロータ部３におけるブラケット部２との境界部（表面側折り曲げ部Ｒａ及び裏面側折り曲げ部Ｒｂ）には、全周に亘って溝部３ｃ及び面取り部３ｄがそれぞれ形成されている。
【００３２】
次に、本実施形態に係るブレーキディスクの製造方法について説明する。
先ず、第１の実施形態と同様のトリミング工程Ｓ１を経た後、薄肉化工程Ｓ２にて、図１１に示す如き表面及び裏面のそれぞれに薄肉部Ｗａを有した板状部材Ｗを得る。そして、一方の薄肉部Ｗａに対してパンチＰを押圧することにより、他方の薄肉部Ｗａ側に向かってプレス加工にて折り曲げ成形（深絞り加工）するようになっている。
【００３３】
このように、折り曲げ加工工程Ｓ３を経ることにより、フランジを有した有底筒形状を得ることができ、フランジがブレーキディスク１のロータ部３及び有底筒形状がブレーキディスク１のブラケット部２を構成することとなる。かかる方法にて製造されたブレーキディスク１は、ロータ部３におけるブラケット部２との境界部に位置する表面側折り曲げ部Ｒａ及び裏面側折り曲げ部Ｒｂに亘って溝部３ｃ及び面取り部３ｄが形成されるとともに、それより突端側におけるロータ部３の表裏面にブレーキパッドｇが押圧して摺動させ得る摺動面３ａ、３ｂが形成される。
【００３４】
ここで、本実施形態に係る折り曲げ加工工程Ｓ３は、第１、２の実施形態と同様、板状部材Ｗ（本実施形態においてはＳＵＳ）を焼き入れ加工（例えば高周波焼き入れ）する過程で行われるものとされている。これにより、焼き入れによる材料の軟化状態で折り曲げ加工することができ、焼き入れ時の温度を利用して、より容易且つ精度よく薄肉化加工Ｓ２を経た板状部材Ｗに対して折り曲げ加工することができるとともに、製造工程を短縮化することができる。
【００３５】
上記実施形態（第１〜３の実施形態）に係るブレーキディスク１によれば、金属製の板状部材Ｗに対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程Ｓ２と、該薄肉化工程Ｓ２を経た板状部材Ｗに対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することによりフランジを有した有底筒形状を得る折り曲げ加工工程Ｓ３とを有するので、表面側折り曲げ部Ｒａ及び裏面側折り曲げ部Ｒｂの曲率を小さくする（９０度に近づける）ことができ、ブレーキパッドｇの摺動面（３ａ、３ｂ）を十分確保することができるとともに、折り曲げ加工した後に切削加工するものに比べ、製造コストが嵩んでしまうのを抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る薄肉化工程Ｓ２は、板状部材Ｗの中央部を切削加工して薄肉化するので、板状部材Ｗに対して精度よく薄肉化することができる。さらに、本実施形態に係る薄肉化工程Ｓ２は、薄肉化の境界線に沿って勾配面ｈを有した段部又は弧状面ｒを有した段部を形成するので、折り曲げ加工工程Ｓ３にて薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工する際、応力集中して破損等してしまうのを抑制でき、より円滑且つ精度よく折り曲げ加工することができる。
【００３７】
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ＳＵＳとは異なる他の金属製の板状部材を使用し、薄肉化工程Ｓ２及び折り曲げ加工工程Ｓ３を経てブレーキディスク１を得るものとしてもよい。また、本実施形態においては、折り曲げ加工工程Ｓ３が板状部材Ｗを焼き入れ加工する過程で行われるよう構成されているが、折り曲げ加工工程Ｓ３を焼き入れ加工とは別個の工程としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
金属製の板状部材に対し、中央部を外周縁部より薄肉化する薄肉化工程と、薄肉化工程を経た板状部材に対し、薄肉化した境界に沿って折り曲げ加工することによりフランジを有した有底筒形状を得る折り曲げ加工工程とを有するブレーキディスクの製造方法であれば、他の製造工程を付加したもの等であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  ブレーキディスク
２  ブラケット部
２ａ  底部
２ｂ  側壁
３  ロータ部
３ａ、３ｂ  摺動面
３ｃ  溝部
３ｄ  面取り部
Ｗ  板状部材
Ｗａ  薄肉部
ｈ  勾配面
ｒ  弧状面
Ｒａ  表面側折り曲げ部
Ｒｂ  裏面側折り曲げ部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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