JP2017032116A - Manufacturing method of brake disc - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車等のディスクブレーキ装置に用いられるブレーキディスクの製造方法に関し、より詳しくは、径方向の凹凸が周方向に繰り返される凹凸繰り返し形状の外周形状を持つブレーキディスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a brake disc used in a disc brake device such as a motorcycle, and more particularly, to a method for manufacturing a brake disc having an outer circumferential shape of a concave and convex shape in which radial irregularities are repeated in the circumferential direction.
この種のブレーキディスクの製造方法は例えば特許文献1で知られている。このものは、プレスにより板材から外周形状が前記凹凸繰り返し形状のブレーキディスクを打ち抜く打ち抜き工程と、ブレーキディスクの外周面と側面との角部を面取り金型で押圧して塑性変形させ、面取り面を形成する面取り工程とを含む。
A method for manufacturing this type of brake disk is known, for example, from
ここで、ブレーキディスクは外観部品であるため、美観の向上が望まれる。上記従来例のものでは、打ち抜き工程でブレーキディスクの外周面と側面との角部に発生するバリを押し潰すように面取り金型を押し当てるため、潰れたバリが面取り面に重なって残ってしまう。しかも、板材の板厚方向一方からプレスにより打ち抜くと、ブレーキディスクの外周面における破断面の面積が大きくなるため、破断面部分を除去する仕上げ切削加工が別途必要となる。 Here, since the brake disc is an external part, an improvement in aesthetics is desired. In the above-mentioned conventional example, the chamfering mold is pressed so as to crush the burr generated at the corner between the outer peripheral surface and the side surface of the brake disc in the punching process, so that the crushing burr remains on the chamfered surface. . In addition, when punching is performed from one side in the plate thickness direction of the plate material, the area of the fracture surface on the outer peripheral surface of the brake disk increases, so that a finish cutting process for removing the fracture surface portion is separately required.
本発明は、以上の点に鑑み、板材の打ち抜き加工で生じるバリや破断面部分を効率よく除去できて美観に優れたブレーキディスクの製造方法を提供することをその課題としている。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a brake disk manufacturing method that can efficiently remove burrs and fractured surface portions generated by punching a plate material and has an excellent appearance.
上記課題を解決するために、径方向の凹凸が周方向に繰り返される凹凸繰り返し形状の外周形状を持つ本発明のブレーキディスクの製造方法は、プレスにより板材から外周形状が凹凸繰り返し形状のブレーキディスクを打ち抜く打ち抜き工程と、打ち抜き方向後方に位置するブレーキディスクの側面と外周面との角部を、この側面に対して45度から75度の範囲内の角度で回転軸を傾斜させた回転刃具により切削しつつブレーキディスクを回転させ、当該角部にブレーキディスクの全周に亘って面取り面を形成する面取り工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the manufacturing method of the brake disk of the present invention having the outer periphery shape of the uneven shape in which the radial unevenness is repeated in the circumferential direction, A punching process for punching, and a corner between the side surface and the outer peripheral surface of the brake disk located rearward in the punching direction are cut with a rotary blade whose rotation axis is inclined at an angle within a range of 45 to 75 degrees with respect to the side surface. And a chamfering step of rotating the brake disc to form a chamfered surface around the entire circumference of the brake disc at the corner portion.
本発明によれば、ブレーキディスクの側面と外周面との角部に対する一度の切削加工で打ち抜き加工で生じたバリや破断面部分を効率よく除去することができる。そして、ブレーキディスクの側面と外周面との角部に面取り面が形成されるため、美観に優れるブレーキディスクとなる。この場合、回転刃具として専用のものが必要となるわけでなく(つまり、一般に使用されている回転刃具を利用でき)、しかも、破断面部分を除去する仕上げ切削加工が不要になるため、ブレーキディスクの製造コストを削減することが可能になる。なお、ブレーキディスクの側面と回転軸とのなす角度が45度より小さくなると、ブレーキパッドの摺接面としての役割を持つブレーキディスクの側面が必要以上に削られることになり、75度より大きくなると、破断面部分を除去するには有効であるものの、ブレーキディスクの外周面の切削量が増加すると共に、回転刃具の押し付け力を大きくする必要があり、回転刃具を備える切削装置の大型複雑化を招来する。 According to the present invention, it is possible to efficiently remove burrs and fractured surface portions generated by punching by one-time cutting on the corners of the side surface and the outer peripheral surface of the brake disk. And since a chamfering surface is formed in the corner | angular part of the side surface and outer peripheral surface of a brake disc, it becomes a brake disc excellent in aesthetics. In this case, a dedicated rotary blade is not required (that is, a commonly used rotary blade can be used), and a finish cutting process for removing the fractured surface portion is not required. The manufacturing cost can be reduced. If the angle formed between the side surface of the brake disk and the rotating shaft is smaller than 45 degrees, the side surface of the brake disk, which serves as the sliding contact surface of the brake pad, will be scraped more than necessary, and if it exceeds 75 degrees. Although effective for removing the fracture surface, the amount of cutting of the outer peripheral surface of the brake disk must be increased and the pressing force of the rotary blade needs to be increased. Invite you.
また、本発明においては、前記回転刃具の回転軸を前記ブレーキディスクから径方向及び軸方向に離間した旋回中心を支点にして前記角部に対する回転刃具の接離方向に旋回自在とすると共に、回転軸を角部に対する回転刃具の当接方向に旋回するように付勢した状態で前記面取り工程を行うことが好ましい。これによれば、ブレーキディスクを回転させたときにこのブレーキディスクの凹凸繰り返し形状の外周形状に倣って回転刃具が旋回することで、上記範囲内の角度でブレーキディスクの角部に回転刃具が常時当接し、一定な面取り量の面取り面を形成することができ、その上、回転刃具を備える切削装置の構成を簡素化でき、有利である。 Further, in the present invention, the rotation axis of the rotary blade is rotatable in the contact / separation direction of the rotary blade with respect to the corner portion with a turning center separated from the brake disk in the radial direction and the axial direction as a fulcrum. The chamfering step is preferably performed in a state where the shaft is biased so as to turn in the contact direction of the rotary blade with respect to the corner portion. According to this, when the brake disk is rotated, the rotary blade rotates at the corners of the brake disk at an angle within the above range by rotating the rotary blade following the outer circumferential shape of the concave and convex shape of the brake disk. A chamfering surface having a constant chamfering amount can be formed in contact with each other, and in addition, the configuration of a cutting device including a rotary blade can be simplified, which is advantageous.
以下、図面を参照して、フローティング型ブレーキディスクのロータの製造に本発明を適用した実施形態について説明する。特に図示して説明しないが、フローティング型ブレーキディスクは、ロータ1とこのロータ1の内側に配置されて自動二輪車等の車両の車軸に固定されるハブとを備える。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to manufacture of a rotor of a floating brake disc will be described with reference to the drawings. Although not shown and described in particular, the floating brake disc includes a
ロータ1の内周には、図1に示すように、径方向内方に突出する4つの突出片11が周方向に90度間隔で形成されている。そして、突出片11に形成された固定孔12を介して図示省略の連結ピンによりロータ1とハブとがフローティング状態に連結される。ロータ1は、径方向の凹部13と凸部14とが周方向に繰り返される凹凸繰り返し形状の外周形状を持つ。凹部13及び凸部14の数や形状は適宜選択することができる。また、ブレーキパッド(図示せず)が摺接するロータ1の側面15a,15bには、板厚方向に貫通する複数の円形の抜き孔16が形成されている。以下に、図2〜図4を参照して、ロータ1の製造方法について具体的に説明する。
As shown in FIG. 1, four projecting
先ず、外周形状が前記凹凸繰り返し形状のロータ1を板材の板厚方向一方からプレスで打ち抜く打ち抜き工程を行う。この打ち抜き工程にて、固定孔12のプレスによる孔空けも行われる。プレス機としては公知のものが利用できるため、詳細な説明は省略する。ここで、打ち抜き工程を経たロータ1の外周面17は、図2(a)に示すように、打ち抜き方向前方に位置する側面15aの外周縁部のプレスだれ17aから連続するせん断面17b、破断面17cと続き、打ち抜き方向後方に位置する側面15bと外周面17との角部にバリ17dが発生した状態になっている。その後、ロータ1に抜き孔16をピアス加工し、更に、ロータ1の内周を加工する。
First, a punching process is performed in which the
次に、図3に示す回転刃具2を有する切削装置Cmを用い、ロータ1の側面15bと外周面17との角部に、図2(b)に示すように、ロータ1の全周に亘って面取り面18を形成する面取り工程を行う。回転刃具2としては、回転軸21の先端外周面に複数の刃22を設けた上記板材の切削に一般に使用されるものが用いられる。この場合、回転刃具2の半径は、ロータ1の凹部13の半径より小さくなるように設定される。切削装置Cmとしては、ロータ1を保持するワークステージ3と、回転刃具2を保持する刃具ステージ4とを有するものが用いられる。
Next, using the cutting device Cm having the
ワークステージ3は、図示省略のモータを内蔵した載置台31と、載置台31の上面に設けられるチャック体32とを備え、チャック体32の上部にロータ1を係止するチャック爪32aが設けられている。そして、チャック爪32aによりロータ1を係止した状態でモータによりチャック体32を回転駆動すると、ロータ1がモータの回転軸を回転中心として所定回転数で回転される。
The
刃具ステージ4は、ロータ1の径方向に沿ってワークステージ3に対して進退する図示省略のアクチュエータを有する支持台41と、支持台41に立設した支柱42と、径方向に沿ってのびるように支柱42に設けた支持アーム43とを有する。支持アーム43は、図示省略のモータ付きの送りねじ機構を介して支柱42に設けられ、支柱42に沿って往復動(図3中、上下動)するようになっている。
The
支持アーム43のロータ1側の先端部には、回転刃具2をロータ1に押し付ける図示省略の軸を内蔵した取付ブロック44が設けられ、取付ブロック44には、回転刃具2の回転軸21を回転自在に保持し、モータを内蔵した刃具ホルダ45の下端が取り付けられ、モータにより刃具ホルダ45、ひいては回転刃具2が回転軸21の軸線21a回りに回転駆動されるようになっている。この場合、刃具ホルダ45は、取付ブロック44に対する取付箇所を旋回中心45pとし、この旋回中心45pを支点にしてロータ1の側面15bと外周面17との角部の接離方向に旋回自在に構成されると共に、油圧式や空気式のアクチュ―エータやスプリングなどで構成される付勢手段46により、回転刃具2が角部に当接する当接方向に刃具ホルダ45が旋回するように付勢されている。
At the tip of the
面取り工程を行う場合、チャック爪32aでロータ1が係止されるようにワークステージ3に打ち抜き工程を経たロータ1をセットした後、支持台41を径方向に沿って移動させると共に支持アーム43を支柱42に沿って上動または下動させ、ロータ1の側面15bと外周面17との角部に回転刃具2の刃22を当接させる。このとき、図4に示すように、旋回中心45pをロータ1から径方向及び軸方向に離間させ、回転刃具2の回転軸21の軸線21aを側面15bに対して45度から75度の範囲内の角度で傾斜させる。ここで、付勢手段46を介した回転刃具2の角部への押し付け力は、ロータ1の外周面を切削すべき切削量等に応じて適宜選択される。また、ロータ1の側面15bと回転軸21の軸線21aとのなす角度が45度より小さくなると、ブレーキパッドの摺接面としての役割を持つロータ1の側面15bが必要以上に削られることになり、しかも、後述のように、ロータ1の側面15a,15bを平面切削したとき、面取り面18を残すことができない場合があり、75度より大きくなると、破断面17c部分を除去するには有効であるものの、ロータ1の外周面の切削量が増加すると共に、回転刃具2の押し付け力を大きくする必要があり、切削装置Cmの大型複雑化を招来する。
When performing the chamfering process, after setting the
ロータ1の側面15bと外周面17との角部に回転刃具2の刃22を当接させた後、回転刃具2を回転させながら、チャック体32を回転駆動してロータ1を回転させる。これにより、ロータ1の角部に対する一度の切削加工で、打ち抜き加工で生じた破断面17c部分やばり17dが除去されてロータ1の外周面17に面取り面18が形成される(図2(b)参照)。このときの回転刃具2の回転方向はロータ1の回転方向と同一であってもまたは逆方向であってもよく、ロータ1の外周面17を切削すべき切削量等に応じて適宜選択される。
After the
面取り工程を行った後は、ロータ1が焼き入れされ、上記打ち抜き工程で生じた歪やうねり等の変形が除去される。そして、ロータ1の表面に塗装が施される。最後に、ロータ1の平面度を更に良くするために、公知の切削機を用いてロータの側面15a,15bが数百μm程度の厚さで平面切削される。
After performing the chamfering process, the
以上の実施形態によれば、回転刃具2を用いたロータ1の側面15bと外周面17との角部に対する一度の切削加工で打ち抜き加工で生じたバリ17dや破断面17c部分が効率よく除去されて当該角部に面取り面18が形成される。その結果、ロータ1を美観に優れるものにできる。この場合、回転刃具2として一般に使用されているものが利用でき、しかも、破断面17c部分を除去する仕上げ切削加工が不要になり、その上、角部に対する回転刃具2の押し付け力を然程大きくする必要がないため、切削装置を簡素化でき、ロータ1の製造コストを大幅に削減することが可能になる。
According to the embodiment described above, the
また、回転刃具2の回転軸22をロータ1から径方向及び軸方向に離間した旋回中心45pを支点にして角部に対する回転刃具2の接離方向に旋回自在とすると共に、回転軸22を角部に対する回転刃具2の当接方向に旋回するように付勢しているため、面取り工程の際、ロータ1のの凹凸繰り返し形状の外周形状に倣って、上記範囲内の角度で回転刃具2が旋回することで、簡単な構成でロータ1の角部に回転刃具2が常時当接させることができ、精度よく面取り面18を形成することができる。
Further, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、フローティング型ブレーキディスクのロータ1を製造する場合を例として説明したが、ブレーキパッドが摺接する部分と車軸を挿通する部分とが一体に成形された1枚板構造のブレーキディスクの製造にも本発明を適用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、回転軸22を角部に対する回転刃具2の当接方向に旋回するように付勢し、面取り工程の際、ロータ1の凹凸繰り返し形状の外周形状に倣って所定の角度範囲で回転刃具2が旋回するようにしたものを例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、取付ブロック44に刃具ホルダ45を固定しておき、ロータ1の凹凸繰り返し形状の外周形状に倣って支持台41をワークステージ3に対して進退させるようにして面取り工程を行うことがもできる。
Moreover, in the said embodiment, the rotating
1…ロータ(ブレーキディスク)、13…凸部、14…凹部、17…外周面、18…面取り面、Cm…切削装置、2…回転刃具。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
プレスにより板材から外周形状が凹凸繰り返し形状のブレーキディスクを打ち抜く打ち抜き工程と、
打ち抜き方向後方に位置するブレーキディスクの側面と外周面との角部を、この側面に対して45度から75度の範囲内の角度で回転軸を傾斜させた回転刃具により切削しつつブレーキディスクを回転させ、当該角部にブレーキディスクの全周に亘って面取り面を形成する面取り工程と、を含むことを特徴とするブレーキディスクの製造方法。 A method for manufacturing a brake disc having a concave and convex outer circumferential shape in which radial irregularities are repeated in the circumferential direction,
A punching process for punching a brake disc having a concave and convex outer periphery shape from a plate material by pressing;
The brake disc is cut while the corner between the side surface and the outer peripheral surface of the brake disc positioned rearward in the punching direction is cut with a rotary blade whose rotation axis is inclined at an angle within a range of 45 to 75 degrees with respect to the side surface. And a chamfering step of forming a chamfered surface over the entire circumference of the brake disk at the corner portion.
The rotating blade of the rotary blade is rotatable in the contact / separation direction of the rotary blade with respect to the corner portion with a turning center separated from the brake disc in the radial direction and the axial direction as a fulcrum, and the rotary shaft is rotated with respect to the corner portion. 2. The method of manufacturing a brake disk according to claim 1, wherein the chamfering step is performed in a state of being biased so as to turn in a contact direction.
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