(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローティング型ブレーキディスクのハブとリング状のディスク部を僅かの間隙を開けて同心に配置し、該間隙に臨む半円形の結合用凹部をハブとディスク部に対向して設けて挿入穴を形成し、該挿入穴に中空ピンを挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端部をかしめてワッシャを固定したピン結合構造において、中空ピンとして、耐蝕性の表面処理層を有するアルミニウム合金製であって、中心穴の端部周面に、少なくとも一部が凸の円弧形をなしている面取り部を設けたものを用い、該中空ピンを挿入穴に挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端面から面取り部にわたる部分をローラによる加圧手段で加圧しながら転動してかしめ、端部に拡径部を形成してワッシャを固定したことを特徴とするピン結合構造。
【請求項２】
複数の部材に設けた挿入穴に中空ピンを挿入して端部をかしめるピン結合方法において、中空ピンとして、耐蝕性の表面処理層を有するアルミニウム合金製であって、中心穴の端部周面に、少なくとも一部が凸の円弧形をなしている面取り部を設けたものを用い、該中空ピンを挿入穴に挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端面から面取り部にわたる部分をローラによる加圧手段で加圧しながら転動してかしめ、端部に拡径部を形成してワッシャを固定することを特徴とするピン結合方法。
【請求項３】
請求項２において、前記ローラによる加圧手段は、垂直の中心線を回転中心とするヘッドに、傾斜した中心線を中心として回転できるインサートが回転自在に支持され、該インサートの先端には、鈍角のテーパの加圧面が設けられており、該加圧面を略水平にして中空ピンに押付けながらヘッドを駆動し、インサートは、公転しながら自転し、ピンの端面から面取り部にわたる部分を加圧しながら転動してかしめることを特徴とするピン結合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的なピン結合手段及び主として自動二輪車に使用されるフローティング型ブレーキディスクに用いるピン結合手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ピン結合部を軽量化するために中空ピンを用いること、及びその耐蝕性を向上させるために耐蝕性の表面処理層を設けることは、一般のピン結合部に採用されており、フローティング型ブレーキディスクにおけるハブとディスク部の結合部にも採用されている。
【０００３】
本発明者は、アルミニウム合金、鉄材など各種の金属材料を中空ピンとして使用し、耐蝕性を向上させるために表面処理を施したものを検討して来た。ブレーキディスクに用いるピン部材としてアルミニウム合金を用いると、ディスク部の摩擦熱をハブ側に伝達し易く、ピン自体からも放散し易くなり、ディスク部の熱歪を防止でき、軽量化もはかれるが、表面に耐蝕性の表面処理層例えば酸化被膜（アルマイト）、クロメート被膜、メッキ、染色層、着色層等を施したアルミニウム合金を、中空ピンの材料として用い、ピンの中心穴の形状を、従来ステンレス材又は鋼材を使用することを想定して作られたピン（特開平８−３１２７００号公報）と同一の形状、すなわち、中心穴をかしめ側の端部まで円筒面にした形状や、中心穴の端部を直線のテーパ形の面取りをした形状にすると、端部をかしめる際に端面の酸化被膜が破れて地肌が現れ、耐蝕性と美観の点で劣るため実用化を見送っていた。
【０００４】
図７は、前記のように中心穴の端部に小さいテーパ形の面取りをした、アルミニウム合金製で酸化被膜を施した中空ピンを用いたときのかしめ構造を示し、図７(a) に示す中空ピンａは、中心穴ａ1 の端部周面にテーパの面取り部ａ2 をもつ。この中空ピンａを図７(b) に示すようにハブｂとディスク部ｃの結合用凹部ｂ1,ｃ1 に挿入し、ワッシャｄ1 、皿バネｅ、固定ワッシャｄ2 を嵌め、中空ピンａの端部をかしめて拡径し、固定ワッシャｄ2 を固定すると、このかしめにより、端部の形状は図７(c) から図７(d) に変化するが、端面に酸化被膜のリング状の割れｆが生じ、地肌が現れて外観が悪い。なお、面取りをしなければ酸化被膜の割れは、もっと大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、中空ピンの先端面の表面処理層を損傷することなく該中空ピンをかしめることをを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのピン結合構造は、請求項１に記載したとおり、フローティング型ブレーキディスクのハブとリング状のディスク部を僅かの間隙を開けて同心に配置し、該間隙に臨む半円形の結合用凹部をハブとディスク部に対向して設けて挿入穴を形成し、該挿入穴に中空ピンを挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端部をかしめてワッシャを固定したピン結合構造において、中空ピンとして、耐蝕性の表面処理層を有するアルミニウム合金製であって、中心穴の端部周面に、少なくとも一部が凸の円弧形をなしている面取り部を設けたものを用い、該中空ピンを挿入穴に挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端面から面取り部にわたる部分をローラによる加圧手段で加圧しながら転動してかしめ、端部に拡径部を形成してワッシャを固定したことを特徴とする。この手段によれば、かしめ面に屈曲した所がないため、かしめ圧力が分散され、中空ピンのかしめられた端面に耐蝕被膜の損傷は生じない。
【０００７】
また前記課題を解決するためのピン結合方法は、請求項２に記載したとおり、複数の部材に設けた挿入穴に中空ピンを挿入して端部をかしめるピン結合方法において、中空ピンとして、耐蝕性の表面処理層を有するアルミニウム合金製であって、中心穴の端部周面に、少なくとも一部が凸の円弧形をなしている面取り部を設けたものを用い、該中空ピンを挿入穴に挿入してワッシャを嵌め、中空ピンの端面から面取り部にわたる部分をローラによる加圧手段で加圧しながら転動してかしめ、端部に拡径部を形成してワッシャを固定することを特徴とする。この手段によれば、かしめ面に屈曲した所がないため圧力が分散され、ローラで少しずつ加工されるから、中空ピンのかしめられた端面に酸化被膜の損傷は生じない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は一部を省略した全体の正面図で、１はフローティング型ブレーキディスクを示し、２は車軸に連結されるハブ、３はリング状のディスク部であり、このハブ２とディスク部３は、僅かの間隙４を開けて同心に配置され、該間隙４に臨んで半円形の結合用凹部５、６がハブ２とディスク部３に対向して設けられ、不連続の円形の挿入穴７を形成している。この挿入穴７に挿入される中空ピン８は、図２(a) に示され、フランジ８ａと中心穴８ｂを有し、中心穴８ｂと端面８ｃの間の角部には、図２(c) に明らかな凸の円弧形の面取り部８ｄが形成されている。中空ピン８の材料には、ＪＩＳ規格の６０６１Ｔ６のアルミニウム合金が用いられ、表面に耐蝕性の酸化被膜が形成されている。
【０００９】
図２(b) に示すように、中空ピン８を挿入穴７に挿入してワッシャ９とワッシャ１０と固定ワッシャ１１を嵌め、面取り部８ｄから端面８ｃにわたる部分を後で述べる手段でかしめることにより、図２(d) に明らかな拡径部８ｅを形成し、これにより固定ワッシャ１１が固定され、このようにかしめると、端面８ｃの酸化被膜に破損が生じることはない。
【００１０】
以上、アルミニウム合金の中空ピンに耐蝕性の表面処理層を形成した場合について説明したが、ピン材料は、アルミニウム合金に限ることなく、かしめ可能の軟質の鉄材を用いることができ、表面処理層としてクロムメッキ層や、ニッケルメッキ層などを形成することができる
図３は段部１２を有する中空ピン８を用いた実施の形態を示し、該中空ピン８の大径部を挿入穴７に挿入し、段部１２の上に皿バネ１０と固定ワッシャ１１を重ねて小径部に嵌め、ピンの端部を前記のものと同様にかしめれば、酸化被膜の破損が生じることなく、固定ワッシャ１１を固定できる。
【００１１】
図４は面取り部の実施の各形態をまとめて示したものであり、図４(a) は、前記図２に示すものと同じで、中心穴８ｂの先端の角部に凸円弧状の面取り部面取り部８ｄが形成され、図４(b) は、図３に示すものと同じで、端部の内周から外周にわたって半円状の面取り部８ｄ1 が形成されている。図４(c) は、長円弧の面取り部８ｄ2 を形成して端面８ｃ2 を少し残したものであり、図４(d) は、内外にわたって放物線状の面取り部８ｄ3 を形成したものである。
【００１２】
前記のピンは、かしめの際に加圧力が作用する部分に、一つの凸円弧面からなる面取り部８ｄ，８ｄ１，８ｄ２又は８ｄ３を形成しているが、一つのテーパ面と一つ又は二つの凸円弧面を組合わせた面取り部を形成することができる。図４（ｅ）の面取り部８ｄ４は、テーパ面８ｄ４１の両側に凸円弧面８ｄ４２，８ｄ４３が形成されており、図４（ｆ）の面取り部８ｄ５は、テーパ面８ｄ４１の外側のみに凸円弧面８ｄ４２が形成され、図４（ｇ）の面取り部８ｄ６は、テーパ面８ｄ４１の内側のみに凸円弧面８ｄ４３を形成したものである。
【００１３】
図５はかしめ装置の略図で、垂直の中心線Ｏ1 を回転中心とするヘッド１５に、傾斜した中心線Ｏ2 を中心として回転できるインサート１６が回転自在に支持され、該インサート１６の先端には、鈍角のテーパの加圧面１６ａが設けられている。加圧面１６ａを略水平にして中空ピン８に押付けながらヘッド１５を矢印Ａ1 方向に駆動すると、インサート１６は、矢印Ａ1 方向に公転しながら矢印Ａ2 方向に自転し、これによりピン８の端面から面取り部にわたる部分を加圧しながら転動してかしめ、端部に拡径部８ｅを形成して固定ワッシャ１１を固定する。
【００１４】
なお、前記の中空ピン８は、かしめ側の反対側にフランジ８ａを設けた構成を有するが、該フランジ８ａに代えてワッシャを固定したものとすることができる。
【００１５】
図６は、板部材２０，２１を前記中空ピン８で固定した、一般的な固着の例を示すもので、ピン部材としてアルミニウム合金、鉄材などが使用される。この場合においても、かしめ後に端面８ｃに保護被膜の破損は生じない。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の手段によれば、かしめ面に屈曲した所がないため、かしめ圧力が集中することがなく、かしめられた中空ピンの端面に表面処理層の損傷は生じない。したがって、耐蝕性、美観等に優れたピン結合構造が得られ、これに加えて熱伝導が良好でディスクの熱歪を防止できる効果が生じる。
【００１７】
請求項２の手段によれば、かしめ面に屈曲した所がないため、かしめ圧力が集中することがなく、しかもローラで少しずつ加工されるから、かしめられた中空ピンの端面に表面処理層の損傷は生じることがないという効果があり、これに加えて中空ピンのかしめ抵抗が少なく容易に加工できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の正面図
【図２】  同じく要部の構造説明図
【図３】  他の実施の形態の要部の構造説明図
【図４】  中空ピンの端部構造の一覧図
【図５】  かしめ装置の略図
【図６】  別の実施の形態の断面図
【図７】  従来技術の要部の構造説明図
【符号の説明】
２  ハブ            ３  ディスク部        ５、６  結合用凹部
７  挿入穴          ８  中空ピン          ８ｂ  中心穴
８ｃ  端面          ８ｄ  面取り部        １０  皿バネ
【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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