(57)【要約】【課題】形成できる空気通路の数には限界がある従来のベンチレーテッドタイプのディスクロータの課題を解決する。【解決手段】鋳造された二枚の板状部材１２ａ，１２ｂ間に、その内側から外周縁方向に複数の空気通路１４が放射状に形成されたディスクロータ１０であって、空気通路１４の各々が隣接する空気通路１４と金属板１６によって隔されており、且つ金属板１６の両端部１６ａ，１６ｂが、対応する板状部材１２ａ，１２ｂ内に鋳込まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造された二枚の板状部材間に、その内側から外周縁方向に複数の空気通路が放射状に形成されたディスクロータであって、
前記空気通路の各々が隣接する空気通路と金属板によって隔されており、且つ前記金属板の板状部材側の両端部の各々が、対応する前記板状部材内に鋳込まれていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項２】
空気通路の各々が、所定方向に湾曲する空気通路であって、前記空気通路の各々を隣接する空気通路と隔する金属板が、所定方向に湾曲する金属板が用いられている請求項１記載のディスクロータ。
【請求項３】
二枚の板状部材間に、８０本以上の空気通路が形成されている請求項１又は請求項２記載のディスクロータ。
【請求項４】
板状部材内に鋳込まれている金属板の両端部の各々に、貫通孔が形成されている請求項１〜３のいずれか一項記載のディスクロータ。
【請求項５】
二枚の板状部材間に、その内側から外周縁方向に複数の空気通路が放射状に形成されたディスクロータを鋳造によって製造する際に、
前記空気通路の各々を隣接する空気通路と隔する金属板を、前記板状部材内に鋳込まれる両端部が突出して把持する中子を形成した後、
前記中子を鋳造用成形型内に内装し、前記金属板の両端部の各々を前記鋳造用成形型内に形成した板状部材用のキャビティ内に突出し、
次いで、前記鋳造用成形型のキャビティ内に金属の溶湯を注湯することを特徴とするディスクロータの製造方法。
【請求項６】
金属板として、処理方向に湾曲する空気通路が形成できるように、所定方向に湾曲する金属板を用いる請求項５記載のディスクロータの製造方法。
【請求項７】
二枚の板状部材間に、８０本以上の空気通路を形成できるように、８０枚以上の金属板を把持する中子を形成する請求項５又は請求項６記載のディスクロータの製造方法。
【請求項８】
板状部材用のキャビティ内に突出する金属板の両端部の各々に貫通孔を形成する請求項５〜７のいずれか一項記載のディスクロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はディスクロータ及びその製造方法に関し、更に詳細には二枚の板状部材間に、その内側から周縁方向に複数の空気通路が放射状に形成されたディスクロータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  自動車のブレーキに用いられているディスクロータは、図７に示す様に、ホイールハブ２００に装着される。かかるディスクロータとしては、自動車の高速性能化、信頼性向上の要求に伴って、冷却性能に優れたベンチレーテッドタイプのディスクロータ１００（以下、単にディスクロータ１００と称することがある）が採用されている。このディスクロータ１００は、二枚の板状部材１０２ａ、１０２ｂの間に、その内側から周縁方向に複数の空気通路１０４，１０４・・が放射状に形成されている。
かかるディスクロータ１００は、従来、全て鋳造によって形成されていたが、自動車の燃費等の向上のために、ディスクロータ１００の小型軽量化も要請されていた。
かかるディスクロータ１００の小型軽量化の要請に応えるべく、下記特許文献１には、ディスクロータ１００の空気通路１０４，１０４・・を形成する鋼板を金属の溶湯で鋳ぐるみしてディスクロータ１００を製造する製造方法が提案されている。【０００３】  かかるディスクロータ１００の製造方法では、先ず、図８（ａ）に示す様に、鋳ぐるみ用鋼板を形成する。この鋳ぐるみ用鋼板は、複数の凸部が放射状に形成された円盤状の鋼板１５０ａと平坦な円盤状の鋼板１５０ｂとを張り合わせて形成され、空気通路用凸部１５２，１５２・・が放射状に形成されている。更に、空気通路用凸部１５２，１５２間には、金属の溶湯の通路孔１５４が穿設されている。
図８（ａ）に示す鋳ぐるみ用鋼板を、図８（ｂ）に示す様に、鋳造用成形型１５６に挟み込み、鋳ぐるみ用鋼板の空気通路用凸部１５２，１５２の大部分がキャビティ１５８内に挿入される。但し、空気通路用凸部１５２，１５２の内周面側端部及び外周面側端部はキャビティ１５８からはみ出している。
次いで、図８（ｂ）に示す鋳造用成形型１５６のキャビティ１５８内に金属の溶湯を注湯し冷却した後、鋳造用成形型１５６からディスクロータ１００を取り出し、図８（ｃ）に示す様に、板状部材１０２ａ、１０２ｂの内周面及び外周面から突出する空気通路用凸部１５２，１５２の端部を切断することによって、鋼板１５０ａ，１５０ｂで囲まれた空気通路１０４，１０４・・を形成できる。
【特許文献１】特公昭６４−６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  図８に示す製造方法によって得られたディスクロータ１００は、空気通路１０４，１０４・・を鋼板１５０ａ，１５０ｂで形成できるため、板状部材１０２ａ、１０２ｂを薄くしてもディスクロータ１００の強度を保持でき、小型軽量化の要請に応えることができる。
ところで、ディスクロータ１００では、冷却効率の向上のためには、空気通路１０４，１０４・・を可及的に多数本形成することが好ましい。
しかし、図８に示す製造方法によって製造されたディスクロータ１００では、空気通路１０４，１０４・・を鋼板１５０ａ，１５０ｂで形成するため、形成できる空気通路１０４，１０４・・の本数には限界がある。
しかも、空気通路１０４，１０４・・の各々からの空気排出効果を高めるべく、空気通路１０４，１０４・・の各々をディスクロータ１００の回転方向に湾曲させることは、図８に示す製造方法は至難のことである。
そこで、本発明は、形成できる空気通路の本数には限界がある従来のベンチレーテッドタイプのディスクロータの課題を解決し、従来よりも著しく多数本の空気通路を容易に形成できるベンチレーテッドタイプの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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、空気通路の各々を金属板によって隣接する空気通路と隔することによって、多数個の空気通路を容易に形成できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、鋳造された二枚の板状部材間に、その内側から外周縁方向に複数の空気通路が放射状に形成されたディスクロータであって、前記空気通路の各々が隣接する空気通路と金属板によって隔されており、且つ前記金属板の板状部材側の両端部の各々が、対応する前記板状部材内に鋳込まれていることを特徴とするディスクロータにある。
また、本発明は、二枚の板状部材間に、その内側から外周縁方向に複数の空気通路が放射状に形成されたディスクロータを鋳造によって製造する際に、前記空気通路の各々を隣接する空気通路と隔する金属板を、前記板状部材内に鋳込まれる両端部が突出して把持する中子を形成した後、前記中子を鋳造用成形型内に内装し、前記金属板の両端部の各々を前記鋳造用成形型内に形成した板状部材用のキャビティ内に突出し、次いで、前記鋳造用成形型のキャビティ内に金属の溶湯を注湯することを特徴とするディスクロータの製造方法にある。【０００６】  かかる本発明において、金属板として、所定方向に湾曲する金属板を用いることによって、所定方向に湾曲する空気通路を形成でき、ディスクロータの回転に伴って空気の排出を効率よく行うことができる。
また、金属板を８０枚以上把持する中子を形成することによって、空気通路を二枚の板状部材間に８０本以上形成でき、冷却効率を向上できる。
更に、板状部材用のキャビティ内に突出する金属板の両端部の各々に貫通孔を形成することによって、二枚の板状部材内に鋳込まれた金属板の各端部を強固に固着できる。
【発明の効果】
【０００７】  本発明に係るディスクロータでは、鋳造された二枚の板状部材間に形成された複数の空気通路は、対応する板状部材内に端部が鋳込まれている金属板によって隣接する空気通路と隔されているため、ディスクロータの軽量化を容易に図ることができる。
しかも、二枚の板状部材間に著しく多数本の空気通路を容易に形成でき、ディスクロータの冷却効率を著しく向上できる。
更に、金属板として、所定方向に湾曲した金属板を用いた場合には、所定方向に湾曲した空気通路を形成でき、空気排出効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  本発明に係るベンチレーテッドタイプのディスクロータの一例を図１に示す。図１（ａ）は、矢印Ａ方向に回転するベンチレーテッドタイプのディスクロータ１０の部分断面正面図である。
図１（ａ）に示すベンチレーテッドタイプのディスクロータ１０（以下、単にディスクロータ１０と称することがある）には、鋳造された二枚のドーナツ状の板状部材１２ａ，１２ｂ間に、その内周側から外周縁方向に多数本の空気通路１４，１４・・が形成されている。
かかる空気通路１４，１４・・の各々は、隣接する空気通路１４と金属板１６によって隔されている。この金属板１６は、鋼板であって、ディスクロータ１０の回転方向に湾曲している。このため、二枚の板状部材１２ａ，１２ｂの間に形成された空気通路１４，１４・・も、ディスクロータ１０の回転方向に湾曲して形成されている。
この様に、空気通路１４，１４・・の各々が、ディスクロータ１０の回転方向に湾曲して形成されているため、ディスクロータ１０の矢印Ａ方向の回転に伴ってドーナツ状の板状部材１２ａ，１２ｂの内周側から外周縁側方向に空気を効率よく排出できる。【０００９】  図１に示すディスクロータ１０では、図１（ａ）に示すディスクロータ１０の部分断面図である図１（ｂ）に示す様に、金属板１６の板状部材１２ａ，１２ｂ側の両端部１６ａ，１６ｂが、対応する板状部材１２ａ，１２ｂ内に鋳込まれている。このため、金属板１６，１６・・の各々は、板状部材１２ａ，１２ｂの各々に強固に固着されており、ディスクロータ１０を充分に補強できる。このため、ディスクロータ１０の更なる軽量化を図るべく、板状部材１２ａ，１２ｂを更に薄く形成できる。
尚、図１に示すディスクロータ１０には、ディスクロータ１０を図７に示すホイールハブ２００に装着する装着孔１８，１８・・が、板状部材１２ａの内周縁から中心方向に延出された延出部１９に形成されている。【００１０】  図１に示すディスクロータ１０は、鋳造によって製造される。かかる鋳造には、図２に示す中子２０が用いられる。
この中子２０は、その縦断面図である図２（ａ）に示す様に、砂と樹脂とで形成したドーナツ状の中子本体２２によって主として形成されている。かかる中子本体２２には、その外周縁に沿って複数枚の金属板１６，１６・・の各々が把持されている。この金属板１６，１６・・の各々は、その上端部１６ａが中子本体２２の上面から突出していると共に、下端部１６ｂが中子本体２２の下面側に形成された凹溝２２ａ内に突出している。
かかる金属板１６，１６・・の各々には、中子２０の部分正面図である図２（ｂ）に示す様に、所定方向に湾曲している金属板１６を用いた。
図２に示す中子２０は、予め金属板１６，１６・・を載置した中子形成型内に、砂と樹脂とを混合した混合体を充填することによって得ることができる。【００１１】  図２に示す中子２０を、図３に示す様に、鋳造用成形型３０内に内装する。かかる鋳造用成形型３０は、砂と必要に応じて樹脂とによって形成されており、ディスクロータ１０の板状部材１２ａ，１２ｂを形成するキャビティ３２ａ，３２ｂが形成される。このキャビティ３２ａ，３２ｂの各々には、中子２０に把持されている金属板１６の両端部１６ａ，１６ｂの各々が突出している。
次いで、鋳造用成形型３０内のキャビティ３２ａ，３２ｂの各々に金属の溶湯を注湯した後、冷却してから鋳造用成形型３０及び中子２０を壊して、図１に示す鋳造されたディスクロータ１０を取り出す。
尚、鋳造用成形型３０内に形成したキャビティ３２ｂは、中子２０に形成した凹溝２２ａに対応する。【００１２】  図１に示すディスクロータ１０は、金属板１６，１６・・によって空気通路１４，１４・・を隔しているため、８０枚以上（好ましくは１００枚以上）の金属板１６，１６・・を使用して、８０本以上（好ましくは１００本以上）の空気通路１４，１４・・を容易に形成できる。
この様に、板状部材１２ａ，１２ｂの間に、１００本以上の空気通路１４，１４・・を形成したディスクロータ１０は、１００本以上の空気通路を形成することが至難な図８に示す従来のディスクロータ１００に比較して、冷却効率を著しく向上できる。
また、中子本体２２の上面から突出していると共に、中子本体２２の下面側に形成された凹溝２２ａ内に突出する金属板１６の両端部１６ａ，１６ｂには、図４に示す様に、貫通孔３４，３４・・を形成することが好ましい。板状部材１２ａ，１２ｂ内に鋳込まれたとき、金属板１６の両端部１６ａ，１６ｂと板状部材１２ａ，１２ｂとの食い付きを更に良好にでき、金属板１６を板状部材１２ａ，１２ｂに強固に固着できる。【００１３】  以上、説明してきた図１〜図４に示すディスクロータ１０では、所定方向に湾曲している金属板１６，１６・・を用いて、所定方向に湾曲している空気通路１４，１４・・を形成しているが、図５に示す様に、直線状の金属板１６を用いて直線状の空気通路１４を形成してもよい。図５に示すディスクロータ１０では、回転方向の制限はない。
また、図６（ａ）に示す様に、金属板１６から空気通路１４側に金属ピン１７，１７・・を張り出させることによって、金属板１６の放熱面積を拡大でき、板状部材１２ａ，１２ｂからの放熱性を向上できる。金属ピン１７，１７・・に代えて、金属から成る小片をフィンとして金属板１６から張り出してもよい。
更に、金属板１６には、図６（ｂ）に示す様に、貫通孔２１，２１・・を穿設してもよい。かかる貫通孔２１，２１・・を金属板１６に形成することによって、車両の走行が停止したとき、空気通路１４からの空気の排出が停止しても、加熱された空気が金属板１６，１６・・の各々に形成された貫通孔２１を通過してディスクロータ１０から排出され、停止中に加熱空気の停滞に因るブレーキオイル等が沸騰するおそれを解消できる。
かかる金属ピン１７，１７・・と貫通孔２１，２１・・とは、同一の金属板１６に並存させてもよい。
尚、図６には、直線状の金属板１６を示したが、金属板１６として、図１に示す湾曲状の金属板１６にも、金属ピン１７，１７・・と貫通孔２１，２１・・との一方又は両方を形成してもよい。【００１４】  これまで説明したディスクロータ１０の製造方法では、中子２０を用いて砂と樹脂とによって形成した鋳造用成形型３０を用いて鋳造したが、ダイキャスト用成形型を用いて鋳造してもよく、消失成形型を用いて鋳造してもよい。
この消失成形型は、図１又は図５に示すディスクロータ１０の板状部材１２ａ，１２ｂと同一形状の成形型を、溶湯と接触して消失する消失材料、例えば発砲スチロールによって形成した後、発砲スチロールから成る板状部材１２ａ，１２ｂ用の型の所定位置に金属板１６，１６・・を差し込んで位置決めをして消失成形型を形成する。
次いで、この消失成形型を鋳造砂中に埋め込んだ後、湯口に溶湯を注湯することによって、溶湯と接触して消失材料の部分が消失した空洞内に溶湯が充填されて、板状部材１２ａ，１２ｂの間に金属板１６，１６・・が鋳込まれた図１又は図５に示すディスクロータ１０を鋳造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るディスクロータの一例を説明する部分断面正面図及び部分断面図である。
【図２】図１に示すディスクロータを製造する中子について説明する断面図及び部分正面図である。
【図３】図２に示す中子を鋳造用成形型内に内装した状態を説明する部分断面図である。
【図４】本発明で用いることのできる金属板１６の他の例を説明する中子の部分断面図である。
【図５】本発明に係るディスクロータの他の例を説明する部分断面・部分正面図である。
【図６】本発明で用いることのできる金属板１６の他の例を説明する説明図である。
【図７】ディスクロータを説明する斜視図である。
【図８】従来のディスクロータの製造工程を説明する工程図である。
【符号の説明】
１０  ディスクロータ
１２ａ，１２ｂ  板状部材
１４  空気通路
１６  金属板
１６ａ，１６ｂ  両端部
２０  中子
２２  中子本体
２２ａ  凹溝
３０  鋳造用成形型
３２ａ，３２ｂ  キャビティ
３４  貫通孔
【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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