JP2010236675A - ブレーキディスクの製造方法及びブレーキディスク - Google Patents

Abstract

【課題】前後輪のウェーブディスクの歩留まり性を向上させることの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】板状部材からディスク部材１３１を切り抜いてブレーキディスク１０５，１１１を製造するブレーキディスクの製造方法であって、１枚のディスク部材１３１を径方向の中間部で、周方向波状に切り抜くことで外側ディスク１０５と内側ディスク１１１とを製造し、外側ディスク１０５の径方向内側に張り出るウェーブ部をホイールヘの取付け部１１７とし、内側ディスク１１１の径方向外側に張り出るウェーブ部をパッド挟み部１２５とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、ブレーキディスクの製造方法及びブレーキディスクに関し、特に、ブレーキディスクの歩留まり性を高め、コストを安くすることができる改良技術に関する。

従来の鞍乗り型車両である自動二輪車において、外周がウェーブ状のブレーキディスクが開示されている。ウェーブディスクとすることで外観を向上させ、ディスクの冷却性能を高めることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９５１１２号公報

しかしながら、上記した特許文献１のブレーキディスクは、ディスクの外観を向上させ、冷却性能を高め、ウェーブ部でディスクとパッド間の土砂をかき出すことによる土砂磨耗を低減することができるものの、生産性については言及されていなかった。一般に、従来構造のようなウェーブディスクを自動二輪車の前後に採用する際では、前輪（ＦＲ）側と後輪（ＲＲ）側のディスクは、ＦＲ側とＲＲ側がそれぞれ別の板材からプレスで打ち抜いて製造されるため、製品がプレスで打ち抜かれた後の板材は廃棄していた。すなわち、廃棄材が多く、歩留まり性に課題があった。

本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、その目的は、前後輪のウェーブディスクの歩留まり性を向上させることのできるブレーキディスクの製造方法及びブレーキディスクを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、板状部材からディスク部材を切り抜いてブレーキディスクを製造するブレーキディスクの製造方法であって、１枚のディスク部材を径方向の中間部で、周方向波状に切り抜くことで外側ディスクと内側ディスクとを製造し、外側ディスクの径方向内側に張り出るウェーブ部をホイールヘの取付け部とし、内側ディスクの径方向外側に張り出るウェーブ部をパッド挟み部としたことを特徴とする。

このブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材が径方向の中間部で切り抜かれ、大小２つの内側ディスクと外側ディスクが得られる。ここで、外側ディスクの径方向内側に張り出るウェーブで取付け部を設けつつ、内側ディスクの径方向外側に張り出るウェーブをパッド挟み部とすることで、内側ディスクのブレーキ効力を極力大きくすることができる。
また、ブレーキディスクのヒートマスをウェーブの分、大きく確保でき、大型モーターサイクル等の車両への適用もし易くなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、外側ディスクが鞍乗り型車両の前輪のブレーキディスクとされ、内側ディスクが同一の鞍乗り型車両の後輪のブレーキディスクとされることを特徴とする。

このブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクが一組となって一台の鞍乗り型車両に対応可能となり部品管理もし易くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前輪のブレーキディスクの最大外径が３００ｍｍ以上であり、後輪のブレーキディスクの最大外径が２４０ｍｍ以下であることを特徴とする。

このブレーキディスクの製造方法によれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクのそれぞれの外径が少なくとも３００ｍｍ、２４０ｍｍは確保され、大型の自動二輪車のブレーキ効力を十分に発揮させる点で好適である。

請求項４に記載の発明は、前輪と後輪とにブレーキディスクが設けられた鞍乗り型車両のブレーキディスクであって、前輪のブレーキディスクは、ブレーキパッドで挟まれる円環状のディスク部と、ディスク部の径方向内側に張り出して設けられた取付け部とからなり、後輪のブレーキディスクは、ブレーキパッドで挟まれる外周が波状のディスク部と、ディスク部より径方向内側に設けられた取付け部とからなり、後輪のブレーキディスクの波状外周における最大外径が前輪のブレーキディスクの取付け部における最大突出部の突出先端径よりも大きく、後輪のブレーキディスクの波状外周における最小外径が前輪のブレーキディスクの取付け部における突出先端径と等しくされたことを特徴とする。

このブレーキディスクによれば、一枚のディスク部材から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクが一組となって一台の鞍乗り型車両に対応可能となる。ここで、外側ディスクの径方向内側に張り出るウェーブで取付け部を設けつつ、内側ディスクの径方向外側に張り出るウェーブをパッド挟み部とすることで、内側ディスクのブレーキ効力を極力大きくすることができる。
また、ブレーキディスクのヒートマスをウェーブの分、大きく確保でき、大型モーターサイクル等の車両への適用もし易くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の構成に加えて、前輪のブレーキディスクの最大外径が３００ｍｍ以上であり、後輪のブレーキディスクの最大外径が２４０ｍｍ以下であることを特徴とする。

このブレーキディスクによれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクのそれぞれの外径が少なくとも３００ｍｍ、２４０ｍｍは確保される。

請求項１に記載のブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材が径方向の中間部で切り抜かれ、大小２つの内側ディスクと外側ディスクが得られ、ウェーブディスクの歩留まり性を向上することができる。

請求項２に記載のブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクが一組となり、同一の鞍乗り型車両のＦＲタイヤ用ブレーキディスクとＲＲタイヤ用ブレーキディスクを同じ素材からプレス成形することができるため、製造されたブレーキディスクの管理がし易い。

請求項３に記載のブレーキディスクの製造方法によれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクのそれぞれの外径が少なくとも３１０ｍｍ、２４０ｍｍで確保でき、鞍乗り型車両の一般的ＦＲ・ＲＲ用ブレーキディスクとして適用可能となる。

請求項４に記載のブレーキディスクによれば、一枚のディスク部材から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクが一組となり、同一の鞍乗り型車両のＦＲタイヤ用ブレーキディスクとＲＲタイヤ用ブレーキディスクを同じ素材からプレス成形することができるため、製造されたブレーキディスクの管理がし易い。

請求項５に記載のブレーキディスクによれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクのそれぞれの外径が少なくとも３１０ｍｍ、２４０ｍｍで確保でき、鞍乗り型車両の一般的ＦＲ・ＲＲ用ブレーキディスクとして適用可能となる。

実施形態に係る自動二輪車の基本構成を表す側面図である。 車体左側側面図である。 前輪ホイールへのブレーキディスク組付け状態図である。 後輪ホイールへのブレーキディスク組付け状態図である。 前輪及び後輪のブレーキディスクに用いられるディスク部材の平面図である。 ディスク部材の各打ち抜き工程（ａ）（ｂ）（ｃ）で得られるブレーキディスクの平面図である。 変形例によるディスク部材の各打ち抜き工程（ａ）（ｂ）（ｃ）で得られるスプロケットの平面図である。

以下、本発明に係るブレーキディスクの製造方法及びブレーキディスクの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
本発明は鞍乗り型車両である例えば自動二輪車に用いて好適となる。

図１は実施形態に係る自動二輪車の基本構成を表す側面図、図２は車体左側側面図である。
自動二輪車１の車体フレーム１１は、フロントフォーク１３を操向可能に支承するヘッドパイプ１５と、ヘッドパイプ１５から後ろ下がりに延びる左右一対のメインフレーム１７と、両メインフレーム１７の後端に連設されて上下に延びる左右一対の中間フレーム１９と、両中間フレーム１９の上部から後ろ上がりに延びる左右一対のシートレール２１とを備える。

フロントフォーク１３の下端には前輪２５が回転可能に軸支され、フロントフォーク１３の上端にはハンドル２７が連結され、前輪２５の上方を覆うフロントフェンダ２９がフロントフォーク１３に支持される。

前輪２５、後輪４７には図１に示すディスクブレーキ１０１，１０３が取り付けられる。例えば前輪２５のディスクブレーキ１０１は、前輪２５に固定されて前輪２５と一体回転するブレーキディスク１０５と、フロントフォーク１３に取り付けられたキャリパ１０７とを有する。キャリパ１０７は、マスターシリンダ（図示せず）から発生する油圧によりピストン（図示せず）を介して互いに接離方向に移動する左右一対の摩擦パッドを内蔵し、これら摩擦パッドによりブレーキディスク１０５，１１１の両側面の制動面１０９，１２５を挟圧して、前輪２５、後輪４７に制動力を付与する。

メインフレーム１７および中間フレーム１９にはＶ型水冷４気筒エンジン３１が、図２に示す第１支持部７００Ａ、第２支持部７００Ｂ、第３支持部７００Ｃ、第４支持部７００Ｄにて支持されるようにして懸架される。エンジン３１の前側シリンダ３３からは前側シリンダ排気管３５が前方へ延出し、後側シリンダ３７からは後側シリンダ排気管３９が一端後方へ延出した後、前方へ延出して再び後方へと延出される。前側シリンダ排気管３５及び後側シリンダ排気管３９はエンジン３１のクランクケース４１の前面に沿って下方へ延出し、触媒チャンバ（ＣＡＴ室）４３を介してクランクケース４１の下方に位置する。

触媒チャンバ４３は後述の集合管を介して後方集合管４５へ接続する。後方集合管４５はクランクケース４１の下部と後輪４７の間に形成される空間内に配置され、後輪４７の車体右側へ延びるマフラ４９へ接続する。後方集合管４５はクランクケース４１の下方にて支持される。

マフラ４９は、後端部に後輪４７を支持するスイングアーム５３と側面視で交差して配置されている。スイングアーム５３は前端部がピボット軸５５にてマフラ４９の下部に、上下方向で揺動自在に支持され、ピボットプレート５１の上端部との間に設けられたリヤクッション５７にて懸架される。前輪２５と後輪４７との間には乗員用ステップ４０３を備えるステップホルダ４０７が設けられる。

エンジン３１の出力は、ドライブシャフト５９を介して後輪４７に伝達され、このドライブシャフト５９は、自動二輪車の進行方向前方Ｆｒを向いた状態でエンジン３１の左側に配置されるスイングアーム５３に内蔵される。

エンジン３１の上方には、メインフレーム１７で支持される燃料タンク６３が配置され、燃料タンク６３の後方には、ライダーを座乗させるための乗車用シート（メインシート）６５がシートレール２１で支持されるようにして配置され、同乗者を乗せるための乗車用シートとしてのピリオンシート６７がメインシート６５の後方に配置される。

燃料タンク６３の後部下方にはキャニスタ２０１が設けられ、キャニスタ２０１は、燃料タンク６３内の揮発燃料ガスを外部に漏洩させずに補足する。図１中、２１０はリッド、２１２は給油口、２１３はパージパイプを示す。

エンジン３１の前方にはラジエータ６９が配置される。車体フレーム１１におけるヘッドパイプ１５の前方は、合成樹脂から成るフロントカウル７１で覆われる。またメインフレーム１７の前部、ラジエータ６９、エンジン３１の前部および下部が、フロントカウル７１に連なる合成樹脂製のロアサイドカウル（不図示）で両側から覆われる。

車体フレーム１１の後部には、車体フレーム１１の後部を覆うリヤカウル７３と、リヤカウル７３の下方に配置されて後輪４７を上方から覆うリヤフェンダー７５とが取付けられる。またリヤフェンダー７５には、図示しないライセンスプレートを取付けるための左右一対のプレート取付け部７７が設けられる。

リヤカウル７３内には、左右一対のウインカ３０２と、左右のウインカ３０２の間のテールアンドストップランプ３０４とを一体にするリヤコンビネーションランプ７９が、リヤコンビネーションランプ７９の後部をリヤカウル７３の後端から後方に臨ませるようにして配置される。図１中、８１は車体の左右に設けられるピリオンステップホルダ、８３はピリオンステップを示す。

図３は前輪ホイールへのブレーキディスク組付け状態図、図４は後輪ホイールへのブレーキディスク組付け状態図である。
図３に示す前輪２５のブレーキディスク１０５は，前輪２５のホイール１８のスポーク２２にボルト２４で固定され前輪２５に取り付けられる。図４に示す後輪４７のブレーキディスク１１１は、後輪４７のホイール２０のスポーク２６にボルト２８で固定されて後輪４７に取り付けられる。図３，４中、３０はタイヤを示す。

図５は前輪及び後輪のブレーキディスクに用いられるディスク部材の平面図である。
ブレーキディスク１０５，１１１は、制動面１０９，１２５を有する円環状のディスク部１０４，１０６と、その内周側で周方向の複数箇所に、内周面１１３，１１５から径方向内方へ突出する複数（この例では５つ）の取付け部１１７，１１９が形成されており、各取付け部１１７，１１９が、ボルト２４，２８によってホイール１８，２０のスポーク２２，２６に連結される。

ブレーキディスク１０５，１１１の外周面１２１，１２３は周方向に等間隔で並んだ複数の凹部１２１ａ，１２３ａと凸部１２１ｂ，１２３ｂとからウェーブ状に形成される。つまり、ブレーキディスク１０５，１１１は、所謂ウェーブディスクとなる。外周面１２１，１２３がウェーブ状に形成されることで、摩擦パッドに接触する制動面１０９，１２５の径方向幅が周方向に変化している。

後輪４７のブレーキディスク１０５のウェーブ状外周における最大外径ｄ１は、前輪２５のブレーキディスク１１１の取付け部１１７における最大突出部１２９の突出先端径ｄ２よりも大きい。また、後輪４７のブレーキディスク１１１の波状外周における最小外径ｄ３が前輪２５のブレーキディスク１０５の取付け部１１７における突出先端径ｄ２径と等しくされている。

ＦＲブレーキディスク１０５は、ＦＲディスク部１０４の内径をｄ４とし、ＦＲブレーキディスク１０５のｄ４より径方向内側を、ＦＲディスク側ウェーブ部とし、これが取付け部１１７をなす。ＲＲブレーキディスク１１１は、最小外径ｄ３と外周面１２１とで区画される部分（図５中、ハッチング部参照）をＲＲディスク側ウェーブ部とし、これが制動面１２５となる。なお、制動面１２５は、ウェーブ部より径方向内側部分を含んでもよい。制動面１０９，１２５には、軽量化と放熱性向上のために多数の貫通した肉抜き孔１２７が形成されている。

これにより、一枚のディスク部材１３１から切り抜いた大小２つの内側ディスクであるブレーキディスク１１１と外側ディスクであるブレーキディスク１０５が一組となって一台の自動二輪車１に対応可能となっている。

ＲＲブレーキディスク１１１は、最小外径ｄ３よりも径方向外側部分が制動面１２５である。すなわち、ブレーキディスク１１１のウェーブ部が挟圧されるため、ＦＲブレーキディスク１０５の取付け部１１７を設けつつ、ＲＲブレーキディスク１１１の効力を極力高められる。
また、ＲＲブレーキディスク１１１およびＦＲブレーキディスク１０５は、ヒートマスをウェーブの分、大きく確保でき、大型モーターサイクル等の車両への適用もし易くなる。

また、本実施形態において、前輪２５のブレーキディスク１０５の最大外径ｄは３００ｍｍ以上であり、後輪４７のブレーキディスク１１１の最大外径ｄ１は２４０ｍｍ以下で形成されている。切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクのそれぞれの外径が少なくとも３２０ｍｍ、２４０ｍｍで確保されることにより、自動二輪車１用のブレーキディスクに適応可能となる。

次に、ブレーキディスク１０５，１１１の製造方法について説明する。
図６はディスク部材の各打ち抜き工程（ａ）（ｂ）（ｃ）で得られるブレーキディスクの平面図である。
ブレーキディスク１０５，１１１は、ステンレス鋼板をプレス機で打ち抜くことによって製造される。すなわち、図６（ａ）に示す素板である板状部材１３３からブレーキディスク１０５の外径ｄに沿う円状に打ち抜き、一枚のディスク部材１３１とする。

このディスク部材１３１をブレーキディスク１０５の内径側１１３に沿って打ち抜き、２枚のディスク１３２，１３４にする。１枚のディスク部材１３１を径方向の中間部（ディスク１３４の外径）で、周方向波状に切り抜くことで外側ディスクであるディスク１３２と内側ディスクであるディスク１３４とを製造する。

以降、外側ディスク１３２も内側ディスク１３４も同様に、図６（ｂ）（ｃ）に示す不要部分（斜線部分）１３７，１３８及び肉抜き孔１２７をプレスで打ち抜く。ディスク１３２の径方向内側に張り出るＦＲディスク側ウェーブ部をホイールヘの取付け部１１７とし、内側ディスク１１１ａの径方向外側に張り出るＲＲディスク側ウェーブ部をパッド挟み部（制動面１２５）とする。次いで、取付け部１１７，１１９の取付け穴１３９，１４１を機械加工で穿設する。最後に、エッジの面取りを行ってブレーキディスク１０５，１１１の製造を完了する。

なお、上記製造手順は、最も一般的な手順であり、適宜加工の順番を変えることは可能となる。

図７は変形例によるディスク部材の各打ち抜き工程（ａ）（ｂ）（ｃ）で得られるスプロケットの平面図である。
また、上記の製造では、１枚のディスク部材１３１から外側ディスク１０５ａと内側ディスク１１１ａを製造したが、変形例として、図７に示すようにブレーキディスクと他部材とを製造してもよい。素板である板状部材１３３から一枚のディスク部材１３１を切り取り、このディスク部材１３１を２枚のディスク１４３、１４５とし、一方のディスク１４３はブレーキディスク１４７、他方のディスク１４５はスプロケット１４９とすることができる。

このように、本製造方法では、一枚のディスク部材１３１が径方向の中間部で切り抜かれ、大小２つのブレーキディスク１０５，１１１が得られる。そして、外側ディスクが前輪２５のブレーキディスク１０５とされ、内側ディスクが同一の自動二輪車１の後輪４７のブレーキディスク１１１とされ、大小２つの内側ディスクと外側ディスクが一組となって一台の自動二輪車１に対応可能となっている。

以上説明したように、ブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材１３１が径方向の中間部で切り抜かれ、大小２つの内側ディスクと外側ディスクであるブレーキディスク１０５，１１１が得られ、ウェーブディスクの歩留まり性を向上することができる。

また、本実施形態のブレーキディスクの製造方法によれば、一枚のディスク部材１３１から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクであるブレーキディスク１０５，１１１が一組となり、同一の自動二輪車１のＦＲタイヤ用ブレーキディスク１０５とＲＲタイヤ用ブレーキディスク１１１を同じ素材からプレス成形することができるため、製造されたブレーキディスクの管理がし易い。

また、本実施形態のブレーキディスクの製造方法によれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクであるブレーキディスク１０５，１１１のそれぞれの外径が少なくとも３１０ｍｍ、２４０ｍｍで確保でき、自動二輪車１の一般的ＦＲ・ＲＲ用ブレーキディスクとして適用可能となる。

また、本実施形態のブレーキディスクによれば、一枚のディスク部材１３１から切り抜いた大小２つの内側ディスクと外側ディスクであるブレーキディスク１０５，１１１が一組となり、同一の自動二輪車１のＦＲタイヤ用ブレーキディスクとＲＲタイヤ用ブレーキディスクを同じ素材からプレス成形することができるため、製造されたブレーキディスクの管理がし易い。

また、本実施形態のブレーキディスクによれば、切り抜かれた大小２つの外側ディスクと内側ディスクであるブレーキディスク１０５，１１１のそれぞれの外径が少なくとも３１０ｍｍ、２４０ｍｍで確保でき、自動二輪車１の一般的ＦＲ・ＲＲ用ブレーキディスクとして適用可能となる。

１ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
１０５ 前輪のブレーキディスク（外側ディスク）
１０９ 制動面（パッド挟み部）
１１１ 後輪のブレーキディスク（内側ディスク）
１１７ 取付け部
１１９ 取付け部
１２５ 制動面（パッド挟み部）
１３１ ディスク部材
１３３ 板状部材
ｄ 前輪のブレーキディスクの最大外径
ｄ１ 後輪のブレーキディスクの最大外径
ｄ２ 前輪のブレーキディスクの取付け部における最大突出部の突出先端径
ｄ３ 後輪のブレーキディスクの波状外周における最小外径

Claims (5)

1. 板状部材からディスク部材を切り抜いてブレーキディスクを製造するブレーキディスクの製造方法であって、
   １枚のディスク部材を径方向の中間部で、周方向波状に切り抜くことで外側ディスクと内側ディスクとを製造し、
   前記外側ディスクの径方向内側に張り出るウェーブ部をホイールヘの取付け部とし、
   前記内側ディスクの径方向外側に張り出るウェーブ部をパッド挟み部としたことを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
2. 請求項１記載のブレーキディスクの製造方法であって、
   前記外側ディスクが鞍乗り型車両の前輪のブレーキディスクとされ、内側ディスクが同一の鞍乗り型車両の後輪のブレーキディスクとされることを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
3. 請求項２記載のブレーキディスクの製造方法であって、
   前記前輪のブレーキディスクの最大外径が３００ｍｍ以上であり、
   前記後輪のブレーキディスクの最大外径が２４０ｍｍ以下であることを特徴とするブレーキディスクの製造方法。
4. 前輪と後輪とにブレーキディスクが設けられた鞍乗り型車両のブレーキディスクであって、
   前記前輪のブレーキディスクは、ブレーキパッドで挟まれる円環状のディスク部と、ディスク部の径方向内側に張り出して設けられた取付け部とからなり、
   前記後輪のブレーキディスクは、ブレーキパッドで挟まれる外周が波状のディスク部と、ディスク部より径方向内側に設けられた取付け部とからなり、
   前記後輪のブレーキディスクの波状外周における最大外径が前記前輪のブレーキディスクの取付け部における最大突出部の突出先端径よりも大きく、
   前記後輪のブレーキディスクの波状外周における最小外径が前記前輪のブレーキディスクの取付け部における突出先端径と等しくされたことを特徴とするブレーキディスク。
5. 請求項４記載のブレーキディスクであって、
   前記前輪のブレーキディスクの最大外径が３００ｍｍ以上であり、
   前記後輪のブレーキディスクの最大外径が２４０ｍｍ以下であることを特徴とするブレーキディスク。

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