(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部が短い有底円筒形状の車両用ブレーキドラムの製造方法であって、
肉厚が略一定の金属製円板を用意する工程と、
該金属製円板にスピニング加工を施すことにより、該金属製円板を有底円筒形状に絞り成形するとともに円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉とするスピニング工程と
を有することを特徴とする車両用ブレーキドラムの製造方法。
【請求項２】
前記スピニング工程は、段付き円柱形状のスピニングロールを用いて前記金属製円板にスピニング加工を施し、該スピニングロールの小径部で該金属製円板の外周部を円筒形状に絞り成形する一方、大径部の段部で円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉とするものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキドラムの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２の製造方法に従って、円筒部が底部よりも厚肉の有底円筒形状に成形された車両用ブレーキドラム。
【請求項４】
前記円筒部の外周面には複数の円環状のリブが一体に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用ブレーキドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ブレーキドラムおよびその製造方法に係り、特に、サービスブレーキとしても使用可能なブレーキドラムを安価に製造する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のブレーキとして、車輪と共に回転させられるブレーキドラムに一対のブレーキシューが押圧されることにより、その摩擦で車輪、更には車両を制動するドラムブレーキが多用されている。ブレーキドラムは、円筒部が短い有底円筒形状を成しており、その円筒部の内周面に上記ブレーキシューが押圧されるもので、一般には鋳造＋切削加工で製造されるが、コスト低減のために、鋼板を用いてプレスによる絞り加工で製造することが考えられている。図５のブレーキドラム１００はその一例で、絞り加工によって円筒部１０２が一体成形されているとともに、底部１０４には、絞り加工後に各種の貫通穴１０６，１０８が穴抜きプレスなどによって形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような絞り加工によるブレーキドラムは、円筒部の肉厚が底部の肉厚と略同じになるため、底部を基準にして鋼板の板厚を設定すると、サービスブレーキ（常用ブレーキ）として使用するには円筒部の強度が不足する一方、円筒部を基準にして鋼板の板厚を設定すると、底部の肉厚が必要以上に厚くなって重くなる。このため、サービスブレーキとしては採用されず、専らパーキングブレーキ用に用いられているのが実情である。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、サービスブレーキとしても使用可能なブレーキドラムを、鋼板などの金属板材の成形加工によって安価に製造できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、円筒部が短い有底円筒形状の車両用ブレーキドラムの製造方法であって、(a) 肉厚が略一定の金属製円板を用意する工程と、(b) その金属製円板にスピニング加工を施すことにより、その金属製円板を有底円筒形状に絞り成形するとともに円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉とするスピニング工程とを有することを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、第１発明において、前記スピニング工程は、段付き円柱形状のスピニングロールを用いて前記金属製円板にスピニング加工を施し、そのスピニングロールの小径部でその金属製円板の外周部を円筒形状に絞り成形する一方、大径部の段部で円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉とするものであることを特徴とする。
【０００７】
第３発明は車両用ブレーキドラムに関するもので、第１発明または第２発明の製造方法に従って、円筒部が底部よりも厚肉の有底円筒形状に成形されていることを特徴とする。
【０００８】
第４発明は、第３発明において、前記円筒部の外周面には複数の円環状のリブが一体に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
このような車両用ブレーキドラム、或いはその製造方法においては、鋼板等の金属製円板にスピニング加工を施して有底円筒形状とされるため、鋳造タイプに比較して寸法精度や面粗さが良好で切削加工が少なくなり、製造コストが低減される。また、円筒部の肉厚が厚いため、十分な機械的強度が得られるようになり、サービスブレーキとして使用することも可能となる。
【００１０】
円筒部の外周面にリブが設けられた第４発明では、リブにより必要強度を確保しながら円筒部の体積を減らして重量を軽減できるとともに、放熱が促進されて冷却効果が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明は、サービスブレーキとして使用されるドラムブレーキのブレーキドラムに好適に適用されるが、パーキングブレーキ用のドラムブレーキのブレーキドラムに適用することも勿論可能である。
【００１２】
スピニング加工は、第２発明のように段付き円柱形状のスピニングロールを用いて行うことが望ましいが、少なくとも金属製円板を中心線まわりに回転させながらスピニングロールを押圧することにより、その金属製円板を有底円筒形状に絞り成形するとともに円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉となるようにすれば良く、例えば絞り成形用および圧縮成形用のスピニングロールをそれぞれ別個に設けるようにしても良いなど、スピニングロールの形状を含むスピニング加工の実施形態は適宜定められる。
【００１３】
第２発明では、スピニングロールの小径部で金属製円板の外周部を円筒形状に絞り成形する一方、大径部の段部で円筒部を圧縮成形して底部よりも厚肉とするが、絞り成形しながら圧縮成形を行うようにすることもできるし、絞り成形後に圧縮成形を行うこともできるなど、スピニングロールの姿勢制御を適宜定めることにより種々の形態を採用できる。
【００１４】
第４発明のリブは、材料コストや加工コストを低減する上で転造丸ダイスなどによる転造加工で成形することが望ましいが、切削加工で設けることも可能である。
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である車両用ブレーキドラム１０を示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるｂ−ｂ断面図である。この車両用ブレーキドラム１０は、サービスブレーキとして使用されるドラムブレーキ用のもので、円筒部１２が短い有底円筒形状を成しており、底部１４に設けられた取付穴１６などを介してボルト等により車軸に取り付けられ、車輪と共に回転させられるとともに円筒部１２の内周面にブレーキシューが押圧されることにより、それ等の間の摩擦力で車輪、更には車両を制動する。上記円筒部１２は底部１４に比較して肉厚が厚いとともに、外周面には多数の円環状のリブ１８が一体に設けられており、サービスブレーキとして必要な十分な機械的強度が確保されている。なお、底部１４の中央には車軸を挿通させる挿通穴２０が形成されている。
【００１６】
かかる車両用ブレーキドラム１０は、図２に示すように肉厚が一定の金属製円板、具体的には円板形状の鋼板２２を用いて製造される。鋼板２２の外径は、製造すべき車両用ブレーキドラム１０の底部１４の径寸法よりも十分に大きく、重量（体積）が車両用ブレーキドラム１０と略同じ（厳密には、取付穴１６および挿通穴２０の分だけ重い）となるように設定されており、帯板などからプレスによる打抜き加工などによって準備できる。これが金属製円板を用意する工程である。
【００１７】
次に、図３に示すように、上記鋼板２２を、スピニング加工用の回転成形型２４上に配置し、押え型２６により相対回転不能に位置決めする。回転成形型２４は、製造すべき車両用ブレーキドラム１０の円筒部１２の内径寸法と略等しい外径寸法の円柱形状を成しているとともに、その軸心Ｏまわりに回転駆動されるようになっており、鋼板２２は回転成形型２４と同心に位置決め固定される。鋼板２２には、必要に応じて中心部等に位置決め穴などが設けられる。そして、軸心Ｓ1 まわりに回転可能なスピニングロール２８を、鋼板２２の外周部分に接触させ、回転成形型２４と共に軸心Ｏまわりに回転駆動される鋼板２２の回転に伴って軸心Ｓ1 まわりに連れ回りさせながら、(a) に白抜き矢印Ａで示すように例えば回転成形型２４の肩付近を中心として回動させることにより、鋼板２２の外周部を(b) に示すように回転成形型２４の外周面に沿って円筒形状に絞り成形する。
【００１８】
スピニングロール２８は段付き円柱形状を成しており、小径部２８ａによって鋼板２２の外周部を円筒形状に絞り成形するとともに、大径部２８ｂの段部によって鋼板２２の外周縁２２ａを拘束し、円筒形状への絞り成形時に鋼板２２が外周側へ延びることを阻止して円筒部１２を厚肉にする。また、(b) に示すように軸心Ｓ1 が軸心Ｏと略平行となった状態においても、回転成形型２４を軸心Ｏまわりに回転させながら、スピニングロール２８を白抜き矢印Ｂで示すように軸方向の小径部２８ａ側へ所定寸法だけ変位させ、円筒部１２を所定長さまで圧縮成形することにより目的とする肉厚とする。図３の(b) は、このように円筒部１２が軸方向へ圧縮された後の状態であるが、スピニングロール２８を白抜き矢印Ａに沿って姿勢変化させる過程で軸方向の小径部２８ａ側へ徐々に変位させ、絞り成形と圧縮成形とを同時に行うようにしても良い。大径部２８ｂは、小径部２８ａよりも円筒部１２の肉厚と略同じ寸法（厳密には僅かに小さめ）だけ半径寸法が大きいとともに、押え型２６は、回転成形型２４よりも同じく円筒部１２の肉厚と略同じ寸法だけ半径寸法が大きく、鋼板２２の圧縮時の変形（肉の流れ）を規制している。これが、鋼板２２にスピニング加工を施すことにより底部１４よりも円筒部２２の肉厚が厚い有底円筒形状に成形するスピニング工程で、(b) に示されている絞り圧縮成形品３０が得られる。
【００１９】
続いて、図４に示すように、外周面に前記リブ１８に対応する多数の加工歯３２が設けられた転造丸ダイス３４を用いて、絞り圧縮成形品３０の円筒部１２の外周面にリブ１８を転造加工する。転造丸ダイス３４は、前記軸心Ｏと平行な軸心Ｓ2 まわりの回転可能に配設されており、回転成形型２４によって絞り圧縮成形品３０を軸心Ｏまわりに回転駆動しながら、転造丸ダイス３４を白抜き矢印Ｃで示すように回転成形型２４に接近する方向へ平行移動させることにより、転造丸ダイス３４の加工歯３２が円筒部１２の外周面に徐々に食い込みながら軸心Ｓ2 まわりに連れ回りさせられ、リブ１８が転造加工される。図４は、転造丸ダイス３４が回転成形型２４に接近させられ、転造加工が略終了した状態である。これが、円筒部１２の外周面にリブ１８を転造加工する転造工程である。なお、この例ではスピニング加工で使用した回転成形型２４および押え型２６をそのまま使っているが、別の位置決め回転手段を用いることもできるし、絞り圧縮成形品３０を軸心まわりの回転可能に保持して転造丸ダイス３４を回転駆動するようにしても良い。
【００２０】
その後、底部１４に挿通穴２０や取付穴１６をプレスによる穴抜き加工等によって設けるとともに、必要に応じて切削加工を行うことにより、図１に示す車両用ブレーキドラム１０が得られる。
【００２１】
このような車両用ブレーキドラム１０は、円板形状の鋼板２２にスピニング加工を施して有底円筒形状としているため、鋳造タイプに比較して寸法精度や面粗さが良好で切削加工が少なくなり、製造コストが低減される。しかも、底部１４に比較して円筒部１２の肉厚が厚いため、十分な機械的強度が得られるようになり、サービスブレーキとして使用することも十分に可能である。
【００２２】
また、本実施例では円筒部１２の外周面にリブ１８が設けられているため、必要強度を確保しながら円筒部１２の体積を減らして重量を軽減できるとともに、放熱が促進されて冷却効果が向上する。リブ１８は転造丸ダイス３４による転造加工によって形成されているため、切削加工に比較して材料コストや加工コストが低減される。
【００２３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、例えば前記スピニングロール２８や転造丸ダイス３４を回転成形型２４の軸心Ｏまわりに複数配設して加工することもできるなど、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両用ブレーキドラムを示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるｂ−ｂ断面図である。
【図２】図１の車両用ブレーキドラムの製造に用いられる鋼板の斜視図である。
【図３】図２の鋼板を有底円筒形状に成形するスピニング工程を説明する図である。
【図４】図３のスピニング加工によって得られた絞り圧縮成形品の円筒部にリブを転造加工する工程を説明する図である。
【図５】絞り加工によって製造される従来の車両用ブレーキドラムの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：車両用ブレーキドラム
１２：円筒部
１４：底部
１８：リブ
２２：鋼板（金属製円板）
２８：スピニングロール
２８ａ：小径部
２８ｂ：大径部
【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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