ディスクロータ
【課題】プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献でき、加えて水抜き性を向上させることができるディスクロータを提供する。
【解決手段】ディスクロータは、プレス成形で成形され相手部材に取り付けられる金属製のプレス成形部２と、プレス成形部２の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物４５で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部４とを備える。プレス成形部２は、プレス成形部２のうち黒鉛含有鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、プレス成形部２の中心域に対して放射方向に沿って延設されプレス成形部２の剛性を高める複数個の第１リブ６を有する。
【解決手段】ディスクロータは、プレス成形で成形され相手部材に取り付けられる金属製のプレス成形部２と、プレス成形部２の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物４５で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部４とを備える。プレス成形部２は、プレス成形部２のうち黒鉛含有鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、プレス成形部２の中心域に対して放射方向に沿って延設されプレス成形部２の剛性を高める複数個の第１リブ６を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両等のブレーキ装置に使用されるディスクロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディスクロータとして、２ピース構造のものが知られている。このものによれば、ディスク状の支持部と、摩擦摺動面をもつ摩擦リングとが設けられており、支持部の外周部に突設されたピン状の連結要素により支持部の外周部と摩擦リングの内周部とを連結させることにしている（特許文献１）。支持部は、鋳造、鍛造、押し出し、深い絞り等で形成されている。摩擦リングはねずみ鋳鉄で形成されている。
【０００３】
また、２ピース構造のディスクロータとして、板材を絞り加工して形成された取付部材と、鋳物で形成されたロータ本体とが設けられており、取付部材に形成された複数個の爪状突起を曲げ加工してロータ本体の複数個の切欠にそれぞれ係合させることにより、取付部材およびロータ本体を一体化させたものが知られている。
【特許文献１】特表平８−５０５９２４号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、ピン状の連結要素を埋設するために摩擦リングに放射状に穴加工する必要がある。更に、ピン状の連結要素が必要とされるため、ディスクロータが径方向に大型化するおそれがある。
【０００５】
特許文献２によれば、取付部材に形成された複数個の爪状突起を曲げ加工してロータ本体の複数個の切欠にそれぞれ係合させることにより、取付部材およびロータ本体を一体化させている。しかしながらこのものによれば、各爪状突起と各切欠の壁面との間にクリアランスが形成される傾向にある。クリアランスが存在すると、がたの要因となり、取付部材およびロータ本体の一体性を向上させるには限界がある。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献でき、加えて水抜き性を向上させることができるディスクロータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）様相１に係るディスクロータは、金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されプレス成形部の剛性を高める複数個の第１リブを有することを特徴とする。
【０００８】
プレス成形部は、金属板部材のプレス成形を経て成形されており、相手部材に取り付けられる。プレス成形部は、プレス成形部のうち黒鉛含有鋳物（以下、鋳物ともいう）から露出している部分において、複数個の第１リブを有する。第１リブは、プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部の剛性を高めることができる。このためプレス成形部の厚みを抑えつつプレス成形部の剛性を高めることができる。
【０００９】
ディスクロータは車両の脚回り部品であるため、雨水等の水がディスクロータ周辺にかかるおそれがある。このような場合、ディスクロータが相手部材に取り付けられている状態において、ディスクロータと相手部材との境界域に水が残留し、発錆を誘発させるおそれがある。ここで第１リブは、プレス成形部の中央域に対して放射方向に延設されている。このため、ディスクロータと相手部材との境界域に水が存在するとしても、水は、周方向において隣設する第１リブ間の空間から抜けることができ、境界域に存在する水の排出性が確保されている。従って、水等に起因するディスクロータにおける発錆の不具合が抑制され、ディスクロータの耐久性の向上を図り得る。
【００１０】
（２）様相２に係るディスクロータによれば、上記様相において、第１リブは、黒鉛含有鋳物から露出すると共に放熱性を高める露出部分に加えて、黒鉛含有鋳物に鋳包まれて黒鉛含有鋳物に埋設され黒鉛含有鋳物との接合強度を高める埋設部分を有することを特徴とする。第１リブのうち埋設部分は鋳物に埋設されており、プレス成形部と鋳物との接合強度を高めることができる。第１リブのうち露出部分は鋳物から露出しており、プレス成形部の剛性を高め得ると共に、放熱面積を増加させ、放熱性を高め得る。放熱面積の増加は、摩擦熱を発生させるディスク部の過熱抑制に貢献でき、ディスク部の長寿命化に貢献できる。
【００１１】
（３）様相３に係るディスクロータによれば、上記様相において、相手部材は第１相手部材と第２相手部材とを備えており、プレス成形部は、第１相手部材と第２相手部材とで挟持された状態において、第１相手部材、プレス成形部、第２相手部材に挿通された締結具で相手部材に取り付けられており、第１リブの突出面が第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に着座してスペーサとして働くように、第１リブの突出面の突出高さは設定されていることを特徴とする。
【００１２】
ディスクロータの全体が鋳物で形成されている従来例において、ディスクロータは第１相手部材と第２相手部材とで挟持された状態で第１相手部材および第２相手部材に締結される。この場合、この従来例のディスクロータは、第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に接触して着座する。この点について本発明によれば、ディスクロータが相手部材に締結されているとき、第１リブの突き出している側の突出面が第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に接触して着座するため、位置決め機能を発揮できる。このように第１リブの突出面は、位置決め機能を発揮するスペーサとして働くことができる。このため従来から使用されている第１相手部材および第２相手部材をそのまま利用することができる。
【００１３】
（４）様相４に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部はこれの厚み方向に貫通する貫通孔を有しており、プレス成形部の軸芯と平行な方向に沿ってディスクロータを投影するとき、貫通孔の平均内径をＤとすると、第１リブと貫通孔の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブは貫通孔に接近し、プレス成形部のうち貫通孔の周辺を補強していることを特徴とする。この場合、貫通孔はプレス成形部の軽量化を図り得るが、プレス成形部の剛性を高めるためには好ましくない。ここで、本様相によれば、第１リブは貫通孔に接近し、プレス成形部のうち貫通孔の周辺を補強するため、プレス成形部の軽量化が図られつつ、剛性が確保される。貫通孔としては、ディスクロータを相手部材に取り付けるための取付孔でも良いし、あるいは、軽量化用の開口でも良い。
【００１４】
（５）様相５に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部は、プレス成形部の外周部に周方向において並設された複数個の第２リブからなる第２リブ群を有しており、第２リブの少なくとも一部は黒鉛含有鋳物の鋳包み部に鋳包まれていることを特徴とする。第２リブによりプレス成形部と鋳物との一体接合性を高めることができる。少なくとも一部とは、第２リブ全体の表面積を１００％とするとき、面積比で１０％以上とすることができる。２０％以上、３０％以上、４０％以上とすることもできる。
【００１５】
（６）様相６に係るディスクロータによれば、上記様相において、第２リブ群は、プレス成形部の外周部の周方向において間隔を隔てて配置されており、周方向において互いに隣設された第２リブ群間に開口窓が形成されていることを特徴とする。開口窓によりプレス成形部の軽量化が図られる。開口窓はプレス成形部の外周部の周方向において第２リブ群間に配置されているため、軽量化を図りつつ、第２リブによりプレス成形部と鋳物との一体接合性を高めることができる。
【００１６】
（７）様相７に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部の周方向において隣設する第１リブ同士間の空間は、ディスクロータのプレス成形部と相手部材との間の境界域に存在する水を排出させる水抜き用空間として機能し、プレス成形部の径方向において内側から外側に向かうにつれて空間の幅が増加するように設定されていることを特徴とする。この場合、ディスクロータのプレス成形部と相手部材との間の境界域に水が存在するときであっても、その水を良好に排出させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレス成形部の外周部を鋳物で鋳包むため、プレス成形部とディスク部とを連結させるピンなどが廃止でき、ディスクロータの径方向の小型化に貢献できる。更に、プレス成形部の外周部を鋳物で鋳包むため、プレス成形部とディスク部の一体化に貢献できる。また、プレス成形部は、プレス成形部のうち鋳物から露出している部分において、複数個の第１リブを有する。第１リブは、プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部の剛性を高めることができる。
【００１８】
更にまた、第１リブはプレス成形部の中心域に対して放射方向に配置されているため、ディスクロータが相手部材に取り付けられている状態において、第１リブ付近に存在する水は、放射状に配置された互いに隣設する第１リブ同士の間から重力、遠心力等により抜けることができ、ディスクロータや相手部材において発錆の不具合が抑制されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１〜図５は実施形態１を示す。ディスクロータ１は、乗用車や貨物車等の車両に搭載されているものであり、図１に示すように、プレス成形で成形された金属製のプレス成形部２と、プレス成形部２の外周側に鋳包みにより接合された鋳物４５で形成されたディスク部４とを有する。図１には、ディスクロータ１の正面図が示されていると共に、これのＡ−Ａ線に沿った断面が並べて示されている。便宜上、中心線を記載した方が理解し易い場合には、中心線を記載している。
【００２０】
プレス成形部２はディスクロータ１の中央域を占めており、ハット部とも呼称されるものであり、厚みが薄い金属板部材のプレス成形を経て形成されている。従って、ディスクロータの全体を鋳物で形成していた従来技術に比較して、ディスクロータ１の軽量化が図られている。金属板部材は、炭素鋼でも良いし、ステンレス鋼等の合金鋼でも良いし、場合によってはアルミニウム合金、チタン合金でも良い。ステンレス鋼としては、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス等が挙げられる。金属板部材の厚みとしては、ディスクロータ１のサイズ、種類、用途、第１リブ６等に応じて適宜選択できるが、例えば０．３〜７ミリメートルの範囲内、０．６〜５ミリメートルの範囲内、０．６〜４ミリメートルの範囲内にできる。場合によっては金属板部材が高強度材料である場合には、３ミリメートル以下、２ミリメートル以下でも良い。
【００２１】
図１におけるＡ−Ａ断面に示すように、プレス成形部２は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に沿った壁を備える円筒部２０と、円筒部２０の軸長方向の一端２０ａから径内方向に延設された第１フランジ部２１と、円筒部２０の軸長方向の他端２０ｃから径外方向に延設された第２フランジ部２２とを有する。第１フランジ部２１は軸芯Ｐ１に対して半径方向に延設されており、厚み方向に貫通する円形状をなす中央孔２３を有する。プレス成形部２は全体としてフランジ付き円筒形状をなしており、中央孔２３の外側において、周方向に均等間隔で配置された貫通状態の複数個の取付孔２４と、中央孔２３の内縁に相当する内周部２５と、第２フランジ部２２の外縁に相当する外周部２６とを有する。
【００２２】
図１に示すように、ディスク部４は、摩擦材料が摺動する第１摩擦摺動面４１ｆを有するアウタ部４１と、摩擦材料が摺動する第２摩擦摺動面４２ｆを有するインナ部４２と、インナ部４２とアウタ部４１との間に配置され冷却用の空気が通過する冷却通路をもつベント部４３とを有する。図５に示すように、アウタ部４１は車外側に対向するものであり、走行車輪のベースを構成するホィール５１に対面するようにホィール５１側に位置する。インナ部４２は車内側に対向するものであり、車体側のハブ５３に位置する。
【００２３】
ディスク部４を構成する鋳物４５は、多数の黒鉛を分散させた鋳鉄で形成されている。黒鉛は片状黒鉛が好ましい。但し場合によっては、球状黒鉛でも、芋虫状黒鉛、共晶状黒鉛でも良い。黒鉛サイズおよび黒鉛粒数はディスクロータ１の用途などに応じて適宜設定できる。鋳鉄は、フェライトを主体とする鋳鉄でも良いし、パーライトを主体とする鋳鉄でも良い。主体とは、マトリックス（黒鉛を除く）の面積を１００％とするとき、面積比で５０％以上を占めることをいう。場合によっては、オーステナイトを主体とする鋳鉄でも良い。鋳物４５は生砂鋳型、シェル鋳型等の砂鋳型で形成しても良いし、金属鋳型で形成しても良い。
【００２４】
図１に示すように、プレス成形部２には、複数個の第１リブ６がプレス成形部２の周方向において均等間隔で形成されている。プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、複数個の第１リブ６は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されており、当該部分２ｗにおいて剛性を高めることができる。１本の第１リブ６の長さ方向の内端は、中央孔２３の内周部２５に接近するように延設されている。第１リブ６の長さ方向の外端はプレス成形部２の外周部２６まで延設されている。このような第１リブ６は、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗを強化し、当該部分の剛性（曲げ剛性、回転剛性）を高めることができる。各第１リブ６は、互いに背向する突出面６０および凹み面６１を有する。突出面６０は、断面でアール状をなすアール面６０ｍを有する。凹み面６１は、断面でアール状をなすアール面６１ｍを有する。図５に示すように、突出面６０は後述するホィール５１に背向しており、従って、ハブ５３の取付面５５に向けて突出している。各第１リブ６において、突出面６０の突出量Ｈは、第１リブ６の全長にわたり同一とされており、特に、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、同一とされている。
【００２５】
図１に示すように、突出面６０および凹み面６１は、第１リブ６の延設方向に沿って長く線状に延設されている。凹み面６１は凹部６２を形成する。プレス成形部２およびディスク部４は同軸的配置とされている。なお、プレス成形部２の厚みｔ１はディスク部４の鋳物４５の厚みよりも薄くされており、具体的にはアウタ部４１の厚み、インナ部４２の厚みよりもそれぞれ薄くされており、軽量化に貢献している。プレス成形部２の金属組織としては、パーライトを主体とする組織、パーライト−フェライトを主体とする組織、オーステナイトを主体とする組織、フェライトを主体とする組織、ベイナイトを主体とする組織が挙げられる。
【００２６】
本実施形態によれば、プレス成形部２の外周部２６は鋳物４５に一体的に鋳包まれており、鋳物４５で形成されたディスク部４の内周側に形成されている鋳包み部４５ｃに一体的に接合されている。従って、鋳物４５で形成されたディスク部４とプレス成形部２の外周部２６とを連結させるピン等の連結要素を廃止させたり、あるいは、連結要素を用いるとしても、連結要素を簡素化できる。この場合、多数の連結要素が用いられている場合に比較して、ディスクロータ１の径方向の小型化に貢献できる。
【００２７】
この場合、前述したようにプレス成形部２の外周部２６は鋳物４５に鋳包まれているため、鋳物４５で形成されたディスク部４とプレス成形部２の外周部２６との間においてクリアランスが発生することが抑えられる。よって、ディスクロータ１の制動時においてクリアランスに起因する異音の発生が抑制される。なお、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のアウタ部４１に埋設されているが、場合によってはインナ部４２に埋設されていても良い。
【００２８】
図２に示すように、第１リブ６は、鋳物４５の鋳包み部４５ｃから露出する露出部分６５と、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれて埋設されている埋設部分６６とを有する。埋設部分６６は第１リブ６の長さ方向の外端に相当するものであり、鋳物４５との一体接合性を高めると共に接合面積を増加させるのに貢献できる。このように補強効果を有する第１リブ６のうち埋設部分６６は、鋳物４５に埋設されており、プレス成形部２と鋳物４５との一体接合性を高めることができる。第１リブ６のうち露出部分６５は、鋳物４５から露出しており、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗの剛性を高めることができる。特に、第１リブ６はプレス成形部２の第１フランジ部２１および円筒部２０の剛性を高める。更に、第１リブ６の露出部分６５は、プレス成形部２の第１フランジ部２１の放熱面積を増加させて放熱性を高めることができるため、摩擦熱が発生するディスク部４の過熱の抑制に貢献できる。
【００２９】
図５はディスクロータ１を車体に取り付けた状態を示す。ディスクロータ１を取り付ける相手となる相手部材は、第１相手部材としての車輪のホィール５１と、第２相手部材としてのハブ５３とを備えている。図５に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１は、ハブ５３の平坦な取付面５５に当接されて着座された状態において、厚み方向においてホィール５１とハブ５３とで挟持されている。具体的には、ホィール５１の取付孔５１ｘ、プレス成形部２の取付孔２４、ハブ５３の取付孔５３ｘに締結具としての締結ボルト５８を挿通し、締結ボルト５８にナット部材５９を着脱可能に締結している。これによりディスクロータ１の第１フランジ部２１は厚み方向においてホィール５１およびハブ５３に挟持されて取り付けられており、ホィール５１およびハブ５３と共に一体回転する。このように第１フランジ部２１は鋳物４５に比較して薄肉化されているものの、ホィール５１およびハブ５３に挟持されるため、取付性には支障を来さない。
【００３０】
この場合、図５に示すように、第１リブ６の突出面６０がハブ５３の取付面５５に向けて突出して、ハブ５３の取付面５５に接触して着座するように、第１リブ６の突出面６０の突出量Ｈは設定されている。このように第１リブ６の突出面６０は、ハブ５３の取付面５５に着座する位置決め機能を発揮するスペーサとして働くことができる。この場合、図５に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１とハブ５３の取付面５５との間の境界域２００には、隙間２００ｃが生成されている。
【００３１】
第１リブ６の突出面６０は、その裏面に凹部６２を背向させているため、厚み方向において弾性による変形許容性を発揮することができる。このため、締結ボルト５８およびナット部材５９を螺合させる締結時において、放射状をなす全部の第１リブ６の突出面６０の全体をハブ５３の取付面５５に接触させてそれぞれ着座させることができ、プレス成形部２の着座性を高めることができ、プレス成形部２の姿勢の安定化を図り得る。
【００３２】
ところで、仮に、ディスクロータ１の全体が鋳物で形成されている従来例によれば、ディスクロータは、ホィール５１とハブ５３とで挟持された状態でホィール５１およびハブ５３に締結ボルト５８を利用して締結される。このような従来例のディスクロータの表面はハブ５３の平坦な取付面５５に接触する。この点について本実施形態によれば、図５に示すように、ディスクロータ１のプレス成形部２がホィール５１およびハブ５３に締結されるとき、第１リブ６の突出面６０がハブ５３の取付面５５に向けて突出しており、当該取付面５５に着座して位置決めするスペーサ機能を果たすことができる。このため、隙間２００ｃを形成するようにディスクロータ１のプレス成形部２の第１フランジ部２１の厚みの薄肉化を図りつつ、従来から使用されているホィール５１およびハブ５３で第１フランジ部２１を挟持できる利点が得られる。この場合、従来のホィール５１およびハブ５３をそのまま、あるいは、ほとんどそのまま利用できる。
【００３３】
なお、ディスクロータ１をハブ５３およびホィール５１に締結するにあたり、第１リブ６の突出面６０をハブ５３ではなく、ホィール５１に向けて突出させてホィール５１の表面５１ｆに当接させる方式を採用することも考えられる。しかしこの場合には次の不具合が発生することがある。すなわち、車両に装備できる走行車輪の種類が複数個存在するとき、車体側に装備されているハブ５３は複数個の走行車輪に共通化されているが、各走行車輪に取り付けられているホィール５１の形状または構造は走行車輪毎に相違する場合が多い。このため、仮に第１リブ６の突出面６０をホィール５１の表面５１ｆに当接させる構造が採用されている場合、走行車輪の種類が変更されたりすると、第１リブ６の突出面６０がホィール５１の表面５１ｆに接触したり接触しなかったりするおそれがある。この場合、ディスクロータ１の取付性に影響を与えるおそれがある。
【００３４】
そこで本実施形態によれば、図５に示すように、共通化されているハブ５３の取付面５５に向けてプレス成形部２の第１リブ６の突出面６０を突出させ、突出面６０をハブ５３の取付面５５に接触させて着座させる方式が採用されている。この場合、ハブ５３の取付面５５にプレス成形部２の第１リブ６の突出面６０を接触させて良好に着座させ得るため、走行車輪の種類が変更されるときであっても、ディスクロータ１の取付性に影響を与えることが抑制される。
【００３５】
ところで、仮に、第１リブがプレス成形部２において周方向に連続するリング形状をなす方式も考えられる。しかしこの場合には、ハブ５３とディスクロータ１との間の境界域２００の隙間２００ｃ（図５参照）に水等が進入するとき、リング形状の第１リブに水が包囲されるため、水が境界域２００の隙間２００ｃから抜けにくくなり、発錆上好ましくない。そこで本実施形態によれば、第１リブ６は放射状に沿って延設されており、周方向（矢印Ｓ方向）において隣設する第１リブ６同士の空間６ｗ（図１参照）が存在している。この結果、境界域２００の隙間２００ｃに存在する水は、周方向に隣設する第１リブ６同士の空間６ｗから矢印Ｆ方向（図１参照）に抜けることができる。殊に、図１に示すように、周方向（矢印Ｓ方向）において空間６ｗの空間幅は、プレス成形部２の径方向において内側から外側に向かうにつれて次第に増加するように設定されているプレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って延設された。このため境界域２００の隙間２００ｃに存在する水は、周方向（矢印Ｓ方向）に隣設する第１リブ６同士の空間６ｗから矢印Ｆ方向（図１参照）に抜けることができる。よって境界域２００における水が抜けにくくなる不具合が解消され、発錆等が抑えられる。
【００３６】
本実施形態によれば、図１に示すように、プレス成形部２の外周部２６には、これの周方向において並設された凹凸７ｗを形成する複数個の第２リブ７からなる第２リブ群７０が形成されている。第２リブ群７０の外端側は、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれて一体化されている。しかも、第２リブ群７０は、凹凸７ｗを形成しつつ、プレス成形部２の外周部２６を１周するようにプレス成形部２の外周部２６の全周に形成されている。このような第２リブ７によりプレス成形部２の外周部２６と鋳物４５との一体接合性を更に強固にすることができる。ここで、制動時において摩擦材料がアウタ部４１の第１摩擦摺動面４１ｆ，インナ部４２の第２摩擦摺動面４２ｆに摩擦するタイミングは、厳密には必ずしも同時刻ではない。タイミングがずれると、プレス成形部２の外周部２６と鋳物４５との連結部分に負荷がかかるおそれがある。この場合であっても、プレス成形部２の外周部２６の全周は第２リブ群７０のリブ効果により強化されているため、上記した負荷に対処し易い。
【００３７】
更に、プレス成形部２の外周部２６に形成された第２リブ群７０により形成されている凹凸７ｗは、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれるため、プレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの接触面積および係合面積を増加させる。これによりプレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの間における伝熱面積を増加させることができる。よってディスクロータ１の使用時において、摩擦材料がディスク部４の摩擦摺動面４１ｆ，４２ｆに摩擦して摩擦熱がディスク部４に発生するとき、摩擦熱をプレス成形部２側に放出させ、ディスク部４の温度を低下させるのに貢献できる。殊に、プレス成形部２を構成する金属板材には、鋳物４５とは異なり、振動減衰性を有するものの熱伝導性を低下させる黒鉛が分散されていないため、プレス成形部２の伝熱性および放熱性が確保されている。
【００３８】
ここで、図４に示すように、第２リブ７からなる第２リブ群７０は、プレス成形部２の円筒部２０において円筒部２０の回りを１周するように凹凸７ｗを形成しつつ形成されており、円筒部２０自体の剛性を高めているばかりか、凹凸７ｗ面積を増加させている。第２リブ７は、円筒部２０の円筒高さ方向（図４に矢印Ｍ１方向）に沿って延設されている。この場合、ディスク部４よりも薄肉化されたプレス成形部２の円筒部２０を第２リブ群７０により補強して円筒部２０の剛性を高めることができる。
【００３９】
本実施形態によれば、第１リブ６および第２リブ７は、冷間加工、温間加工、熱間加工のいずれの加工で成形しても良い。冷間加工であれば、第１リブ６および第２リブ７の加工硬化による更なる強化を期待できる。但し、第１リブ６および第２リブ７のうち鋳物４５で鋳包まれる部分においては、鋳物４５を形成する溶湯の熱により加熱されて加工硬化性が低減するおそれがある。しかし放射状に延設されている第１リブ６の大部分は鋳物４５の鋳包み部４５ｃから離間しているので、第１リブ６は第２リブ７に比較して溶湯の熱影響を受けにくく、第１リブ６の加工硬化性は維持され易い利点が得られる。
【００４０】
ディスクロータ１を製造する場合には、先ず、深絞り等のプレス成形でプレス成形部２を成形する。その後、プレス成形部２を鋳型（砂鋳型、金属鋳型等）のキャビティに配置し、その状態でキャビティに鋳鉄の高温の溶湯を注入して凝固させて鋳物４５を形成する。その後、摩擦摺動面を切削する等といった適宜の機械加工を施す。ディスク部４を構成する鋳物４５は、プレス成形部２の外周部２６を鋳包む鋳包み部４５ｃをもつ。プレス成形部２の厚みｔ１は薄いものの、プレス成形部２は第１リブ６により補強されているばかりか、第２リブ７によっても補強されて強化されているため、鋳造時におけるプレス成形部２の熱変形は抑制される。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図１〜図５を準用できる。本実施形態によれば、プレス成形部２は、焼き入れ強化可能となる炭素含有量を有する炭素鋼または合金鋼で形成されており、厚みが薄い鉄系の金属板部材（厚み：例えば０．５〜５ミリメートル）を高温（一般的には、Ａ１変態点以上の温度領域で融点未満）に加熱（例えば誘導加熱、炉加熱または通電加熱）した状態で、金型のプレス型面で冷却しつつプレス成形するダイクエンチ法により成形されており、プレス成形と焼き入れ処理とが同時に行われている。従ってプレス成形部２は、マルテンサイトが増加した焼き入れ強化組織を有する。
【００４２】
鋳物４５を鋳造するときにおける溶湯の熱の影響により、焼き入れ部分の焼き戻し効果を期待することもできる。この結果、万一、焼き入れ条件の変動等によりプレス成形部２の外周部２６が過剰焼き入れしているときであっても、プレス成形部２の外周部２６と鋳物４５とが連結している連結部分における過剰硬化が焼き戻しにより低減され、当該連結部分における強度および靱性が確保される。
【００４３】
更に、第１リブ６が焼き入れ強化されて第１リブ６の硬度が高くなっているため、第１リブ６の露出部分６５において、ハブ５３の取付面５５に着座する第１リブ６の突出面６０の硬度が確保され、突出面６０の耐摩耗性が確保され、突出面６０のスペーサ機能を長期にわたり良好に確保できる。
【００４４】
なお、場合によっては、他の実施形態として、補強効果を高める放射状をなす第１リブ６付近のみを焼き入れ処理により局部的に強化しても良い。場合によっては、第１リブ６および第２リブ群７０付近のみを局部的に焼き入れしても良い。
【００４５】
（実施形態３）
図６は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図６に示すように、第１リブ６の突出面６０は、平坦化が進行した平坦面６０ｆを有する。第１リブ６の凹み面６１は、平坦化が進行した平坦面６１ｆを有する。この場合、第１リブ６の平坦化された突出面６０がハブ５３の取付面５５に接触する接触面積が増加し、ハブ５３の取付面５５に対するプレス成形部２の薄肉の第１フランジ部２１の着座性を高めることができ、プレス成形部２の姿勢の安定化に貢献できる。図示はしないが、第２リブ７についても、平坦化が進行した平坦面を有することにしても良い。
【００４６】
（実施形態４）
図７は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図７に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１には、これを厚み方向に貫通させる複数個の取付孔２４（貫通孔）が形成されている。取付孔２４は円形状とされている。図７は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１と平行な方向に沿ってディスクロータ１を投影している。このような図７において、取付孔２４の平均内径をＤとすると、第１リブ６と取付孔２４の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブ６は取付孔２４に接近している。具体的には、取付孔２４の縁と第１リブ６の長さ方向の端とは隣設している。この結果、第１リブ６は、プレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強している。この場合、取付孔２４はプレス成形部２の軽量化を図り得るが、プレス成形部２の剛性を高めるには好ましくない。
【００４７】
そこで、前述したように第１リブ６は取付孔２４に接近または隣設し、プレス成形部２のうち貫通状態の取付孔２４の周辺を補強する。具体的には、図７に示すように、第１フランジ部２１における１本の第１リブ６ｘの長さ方向の中間に取付孔２４が形成されている。このためプレス成形部２の軽量化が図られつつ、プレス成形部２の剛性が確保される。具体的には、図７に示すように、第１リブ６の数は取付孔の数よりも増加している。従って、複数個の第１リブ６（６ｘ，６ｙ）のうち第１リブ６ｘは、取付孔２４に隣設されて取付孔２４を補強しているが、第１リブ６ｙは取付孔２４に隣設されておらず、取付孔２４を直接的に補強していない。
なお、全部の取付孔２４にリブ６を設けても良い。
【００４８】
（実施形態５）
図８は実施形態５を示す。図８にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図８に示すように、第２リブ７が並設された第２リブ群７０は、プレス成形部２の外周部２６の周方向（矢印Ｓ方向）において間隔を隔てて複数個群配置されている。図８に示すように、周方向において互いに隣設された第２リブ群７０間に、軽量化用の開口窓２９が形成されている。開口窓２９は、径方向において鋳物４５とプレス成形部２との間に位置している。
【００４９】
鋳包み部４５ｃは、周方向（矢印Ｓ方向）に間隔を隔てて複数個形成されており、第２リブ群７０を鋳包んでいる。開口窓２９によりプレス成形部２の軽量化が図られている。なお、周方向に隣設する鋳包み部４５ｃ間には、開口窓２９が形成されている。
【００５０】
開口窓２９は、プレス成形部２の外周部２６の周方向において第２リブ群７０間に配置されているため、軽量化を図りつつ、第２リブ群７０によりプレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの一体接合性を高めることができる。
【００５１】
図８に示すように、周方向（矢印Ｓ方向）において、第２リブ群７０の位相と第１リブ６の位相とは重なっている。このため第１リブ６で強化されている位相部分において、鋳包み部４５ｃと接合される第２リブ群７０が配置されている。この結果、開口窓２９により軽量化を図りつつも、第２リブ群７０と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの一体接合性を強化させることができる。なお、プレス成形部２の外周部２６に形成されている第２リブ群７０は、ディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている。
【００５２】
（実施形態６）
図９は実施形態６を示す。図９にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＥ−Ｅ線、Ｄ−Ｄ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態４と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図９に示すように、プレス成形部２の外周部２６に形成されている第２リブ群７０は、ディスク部４のインナ部４２の内部に埋設されている。
【００５３】
（実施形態７）
図１０は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。プレス成形部２には、複数個の第１リブ６がプレス成形部２の周方向において均等間隔で形成されている。第１リブ６は、プレス成形部２の中心域の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、剛性（曲げ剛性、回転剛性）を高めることができる。１本の第１リブ６の長さ方向の一端は中央孔の内周部に接近するように延設されている。第１リブ６の長さ方向の他端はプレス成形部２の外周部２６付近まで延設されている。プレス成形部２の外周部２６は、ディスク部４となる鋳物４５の内周側の鋳包み部４５ｃに鋳包まれており、鋳物４５で形成されたディスク部４の内周側に形成されている鋳包み部４５ｃに一体的に接合されている。図１０に示すように、プレス成形部２には第２リブが設けられていない。
【００５４】
（実施形態８）
図１１は実施形態８を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１１に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１には、これを厚み方向に貫通させる複数個の取付孔２４が形成されている。取付孔２４はディスクロータ１をハブおよびホィールに取り付けるためのものである。図１１は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１と平行な方向に沿ってディスクロータ１を投影している。図１１において、取付孔２４の平均内径をＤとすると、第１リブ６と取付孔２４の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブ６は取付孔２４に接近している。具体的には、取付孔２４の縁と第１リブ６の端とは直接的に隣設している。この結果、第１リブ６は、プレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強している。この場合、取付孔２４は、ブレーキディスク１をハブ５３およびホィール５１に取り付ける機能と、プレス成形部２の軽量化機能とを実現させる。ここで、取付孔２４は開口であるため、プレス成形部２の剛性を高めるためには限界がある。そこで、前述したように第１リブ６の長さ方向の端は取付孔２４に隣設されており、第１リブ６はプレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強する。このためプレス成形部２の軽量化が図られつつ、プレス成形部２の剛性が確保されている。
【００５５】
具体的には、複数個の第１リブ６（６ｘ，６ｙ）のうち第１リブ６ｘは取付孔２４に隣設されて取付孔２４を補強しているが、第１リブ６ｙは、取付孔２４に隣設されておらず、取付孔２４を直接的に補強していない。
【００５６】
（実施形態９）
図１２は実施形態９を示す。図１２にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＧ−Ｇ線、Ｉ−Ｉ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１２に示すように、第１リブ６は、プレス成形部２の外周部２６の周方向（矢印Ｓ方向）において間隔を隔てて配置されている。周方向において互いに隣設された第１リブ６間に、開口窓２９が形成されている。つまり、隣設する鋳包み部４５ｃ間に開口窓２９が形成されている。複数個の開口窓２９によりプレス成形部２の軽量化が図られている。複数個の開口窓２９において、開口窓２９と軸芯Ｐ１との距離は均等化されている。更に開口窓２９は周方向において均等化されている。このため、ディスクロータ１の回転バランスが確保される。なお、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている。
【００５７】
（実施形態１０）
図１３は実施形態１０を示す。図１３にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＫ−Ｋ線、Ｌ−Ｌ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１３に示すように、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のインナ部４２の内部に埋設されている。このためプレス成形部２の外周部２６がディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている場合に比較して、円筒部２０の軸芯Ｐ１に沿った方向の軸長を長くでき、ひいては補強効果を高める第１リブ６の長さをそのぶん長くでき、補強性の確保に貢献できる。
【００５８】
（実施形態１１）
図１４は実施形態１１を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１４に示すように、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗには、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って円弧状に延設された第３リブ９が周方向リブとして複数個形成されている。プレス成形部２の厚み方向において、第３リブ９は第１リブ６と同じ方向に突出しており、隣設する第１リブ６間に円弧状に配置されている。第３リブ９は、取付孔２４の外周側に配置されており、径方向において第２リブ群７に接近している。第３リブ９は周方向に沿って延設されているため、プレス成形部２の回転方向における剛性を高めるのに貢献できる。図１４に示すように、第３リブ９の長さ方向の端と第１リブ６との間には、空間９ｒが形成されている。すなわち、第３リブ９は周方向には連続していない。従ってハブ５３とディスクロータ１との境界域２００に水が進入するときであっても、その水は空間９ｒから抜けることができる。この場合、プレス成形部２が発錆する不具合、発錆に起因してプレス成形部２とハブ５３とが固着する不具合が抑制される。
【００５９】
（実施形態１２）
図１５は実施形態１２を示す。図１５に示すように、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗには、第１リブ６および第２リブ７が形成されているほかに、第３リブ９が複数個形成されている。第３リブ９は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って延設されており、周方向（矢印Ｓ方向）において隣設する第１リブ６間に円弧状に配置されている。第３リブ９は周方向リブとしてプレス成形部２の周方向に沿って１周するように連続しており、プレス成形部２の回転方向における剛性や曲げ剛性を高めるのに貢献できる。図１５に示すように、第３リブ９の端は第１リブ６に延設されている。このため第３リブ９による剛性増加に有利である。
【００６０】
この場合には、リング状の第３リブ９で包囲される部分に進入した水が抜けにくくなるおそれがある。そこでリング形状をなす第３リブ９の突出面９０の突出量ＨＢは、第１リブ６の突出面６０の突出量Ｈよりも小さく設定されている。この場合、第１リブ６の突出面６０はハブ５３の取付面５５に接触して着座するものの、第３リブ９の突出面９０はバブ５３の取付面５５に接触しない。この場合、突出面９０と取付面５５との間において境界域２００の隙間２００ｃが形成される。隙間２００ｃにより水の抜き性が確保される。但し、ハブ５３およびプレス成形部２が発錆しないような高い耐食性を有する場合には、第３リブ９の全長にわたり、第３リブ９の突出量と第１リブ６の突出量とを同一としても良い。
【００６１】
（他の実施形態）
上記した各実施形態によれば、鋳物４５は片状黒鉛鋳鉄とされているが、球状黒鉛鋳鉄としても良い。第１リブ６はプレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されているが、これに限らず、軸芯Ｐ１付近の中心域に対して概略的に放射方向に沿って延設されていれば良い。第１リブ６は一直線状に連続して延設されているが、これに限らず、第１リブ６の長さ方向において断続的に延設されていても良い。第１リブ６および第２リブ７とが併有されているが、これに限らず、場合によっては、第２リブ７は廃止されていても良い。この場合、プレス成形部２において粗面化処理を施し、プレス成形部２と鋳物４５との一体接合性を粗面により高めることにしても良い。全実施形態において、プレス成形部２はダイクエンチ等により焼き入れ強化されていても良い。上記した実施形態１によれば、ディスクロータ１をハブ５３およびホィール５１に締結するにあたり、第１リブ６の突出面６０をハブ５３に当接させているが、場合によっては、ホィール５１に当接させる方式を採用することできる。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。ある実施形態に特有の構造および機能は、他の実施形態についても適用できる。本明細書から次の技術的思想を把握することもできる。
【００６２】
［付記項１］金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して周方向に沿って延設され前記プレス成形部の剛性を高める周方向リブを有することを特徴とするディスクロータ。プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献できる。
［付記項２］金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の剛性を高めるリブを有することを特徴とするディスクロータ。プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図２】ディスクロータのディスク部とプレス成形部の第１リブ付近を示す断面図である。
【図３】ディスクロータのディスク部とプレス成形部の第２リブ付近を示す断面図である。
【図４】ディスクロータの側面図である。
【図５】ディスクロータをハブおよびホィールに取り付けている状態の部分断面図である。
【図６】実施形態３に係り、プレス成形部に形成されている第１リブの断面図である。
【図７】実施形態４に係り、ディスクロータの正面図である。
【図８】実施形態５に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図９】実施形態６に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１０】実施形態７に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１１】実施形態８に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１２】実施形態９に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１３】実施形態１０に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１４】実施形態１１に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１５】実施形態１２に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１はディスクロータ、２はプレス成形部、２０は円筒部、２１は第１フランジ部、２２は第２フランジ部、２３は中央孔、２４は取付孔、２６は外周部、２９は開口窓、４はディスク部、４１はアウタ部、４２はインナ部、４５は鋳物、４５ｃは鋳包み部、５１はホィール（第１相手部材）、５３はハブ（第２相手部材）、５５は取付面、５８は締結ボルト、５９はナット部材、６は第１リブ、６０は突出面、６１は凹み面、６５は露出部分、６６は埋設部分、７は第２リブ、７０は第２リブ群を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両等のブレーキ装置に使用されるディスクロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディスクロータとして、２ピース構造のものが知られている。このものによれば、ディスク状の支持部と、摩擦摺動面をもつ摩擦リングとが設けられており、支持部の外周部に突設されたピン状の連結要素により支持部の外周部と摩擦リングの内周部とを連結させることにしている（特許文献１）。支持部は、鋳造、鍛造、押し出し、深い絞り等で形成されている。摩擦リングはねずみ鋳鉄で形成されている。
【０００３】
また、２ピース構造のディスクロータとして、板材を絞り加工して形成された取付部材と、鋳物で形成されたロータ本体とが設けられており、取付部材に形成された複数個の爪状突起を曲げ加工してロータ本体の複数個の切欠にそれぞれ係合させることにより、取付部材およびロータ本体を一体化させたものが知られている。
【特許文献１】特表平８−５０５９２４号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、ピン状の連結要素を埋設するために摩擦リングに放射状に穴加工する必要がある。更に、ピン状の連結要素が必要とされるため、ディスクロータが径方向に大型化するおそれがある。
【０００５】
特許文献２によれば、取付部材に形成された複数個の爪状突起を曲げ加工してロータ本体の複数個の切欠にそれぞれ係合させることにより、取付部材およびロータ本体を一体化させている。しかしながらこのものによれば、各爪状突起と各切欠の壁面との間にクリアランスが形成される傾向にある。クリアランスが存在すると、がたの要因となり、取付部材およびロータ本体の一体性を向上させるには限界がある。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献でき、加えて水抜き性を向上させることができるディスクロータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）様相１に係るディスクロータは、金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されプレス成形部の剛性を高める複数個の第１リブを有することを特徴とする。
【０００８】
プレス成形部は、金属板部材のプレス成形を経て成形されており、相手部材に取り付けられる。プレス成形部は、プレス成形部のうち黒鉛含有鋳物（以下、鋳物ともいう）から露出している部分において、複数個の第１リブを有する。第１リブは、プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部の剛性を高めることができる。このためプレス成形部の厚みを抑えつつプレス成形部の剛性を高めることができる。
【０００９】
ディスクロータは車両の脚回り部品であるため、雨水等の水がディスクロータ周辺にかかるおそれがある。このような場合、ディスクロータが相手部材に取り付けられている状態において、ディスクロータと相手部材との境界域に水が残留し、発錆を誘発させるおそれがある。ここで第１リブは、プレス成形部の中央域に対して放射方向に延設されている。このため、ディスクロータと相手部材との境界域に水が存在するとしても、水は、周方向において隣設する第１リブ間の空間から抜けることができ、境界域に存在する水の排出性が確保されている。従って、水等に起因するディスクロータにおける発錆の不具合が抑制され、ディスクロータの耐久性の向上を図り得る。
【００１０】
（２）様相２に係るディスクロータによれば、上記様相において、第１リブは、黒鉛含有鋳物から露出すると共に放熱性を高める露出部分に加えて、黒鉛含有鋳物に鋳包まれて黒鉛含有鋳物に埋設され黒鉛含有鋳物との接合強度を高める埋設部分を有することを特徴とする。第１リブのうち埋設部分は鋳物に埋設されており、プレス成形部と鋳物との接合強度を高めることができる。第１リブのうち露出部分は鋳物から露出しており、プレス成形部の剛性を高め得ると共に、放熱面積を増加させ、放熱性を高め得る。放熱面積の増加は、摩擦熱を発生させるディスク部の過熱抑制に貢献でき、ディスク部の長寿命化に貢献できる。
【００１１】
（３）様相３に係るディスクロータによれば、上記様相において、相手部材は第１相手部材と第２相手部材とを備えており、プレス成形部は、第１相手部材と第２相手部材とで挟持された状態において、第１相手部材、プレス成形部、第２相手部材に挿通された締結具で相手部材に取り付けられており、第１リブの突出面が第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に着座してスペーサとして働くように、第１リブの突出面の突出高さは設定されていることを特徴とする。
【００１２】
ディスクロータの全体が鋳物で形成されている従来例において、ディスクロータは第１相手部材と第２相手部材とで挟持された状態で第１相手部材および第２相手部材に締結される。この場合、この従来例のディスクロータは、第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に接触して着座する。この点について本発明によれば、ディスクロータが相手部材に締結されているとき、第１リブの突き出している側の突出面が第１相手部材および第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に接触して着座するため、位置決め機能を発揮できる。このように第１リブの突出面は、位置決め機能を発揮するスペーサとして働くことができる。このため従来から使用されている第１相手部材および第２相手部材をそのまま利用することができる。
【００１３】
（４）様相４に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部はこれの厚み方向に貫通する貫通孔を有しており、プレス成形部の軸芯と平行な方向に沿ってディスクロータを投影するとき、貫通孔の平均内径をＤとすると、第１リブと貫通孔の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブは貫通孔に接近し、プレス成形部のうち貫通孔の周辺を補強していることを特徴とする。この場合、貫通孔はプレス成形部の軽量化を図り得るが、プレス成形部の剛性を高めるためには好ましくない。ここで、本様相によれば、第１リブは貫通孔に接近し、プレス成形部のうち貫通孔の周辺を補強するため、プレス成形部の軽量化が図られつつ、剛性が確保される。貫通孔としては、ディスクロータを相手部材に取り付けるための取付孔でも良いし、あるいは、軽量化用の開口でも良い。
【００１４】
（５）様相５に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部は、プレス成形部の外周部に周方向において並設された複数個の第２リブからなる第２リブ群を有しており、第２リブの少なくとも一部は黒鉛含有鋳物の鋳包み部に鋳包まれていることを特徴とする。第２リブによりプレス成形部と鋳物との一体接合性を高めることができる。少なくとも一部とは、第２リブ全体の表面積を１００％とするとき、面積比で１０％以上とすることができる。２０％以上、３０％以上、４０％以上とすることもできる。
【００１５】
（６）様相６に係るディスクロータによれば、上記様相において、第２リブ群は、プレス成形部の外周部の周方向において間隔を隔てて配置されており、周方向において互いに隣設された第２リブ群間に開口窓が形成されていることを特徴とする。開口窓によりプレス成形部の軽量化が図られる。開口窓はプレス成形部の外周部の周方向において第２リブ群間に配置されているため、軽量化を図りつつ、第２リブによりプレス成形部と鋳物との一体接合性を高めることができる。
【００１６】
（７）様相７に係るディスクロータによれば、上記様相において、プレス成形部の周方向において隣設する第１リブ同士間の空間は、ディスクロータのプレス成形部と相手部材との間の境界域に存在する水を排出させる水抜き用空間として機能し、プレス成形部の径方向において内側から外側に向かうにつれて空間の幅が増加するように設定されていることを特徴とする。この場合、ディスクロータのプレス成形部と相手部材との間の境界域に水が存在するときであっても、その水を良好に排出させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレス成形部の外周部を鋳物で鋳包むため、プレス成形部とディスク部とを連結させるピンなどが廃止でき、ディスクロータの径方向の小型化に貢献できる。更に、プレス成形部の外周部を鋳物で鋳包むため、プレス成形部とディスク部の一体化に貢献できる。また、プレス成形部は、プレス成形部のうち鋳物から露出している部分において、複数個の第１リブを有する。第１リブは、プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部の剛性を高めることができる。
【００１８】
更にまた、第１リブはプレス成形部の中心域に対して放射方向に配置されているため、ディスクロータが相手部材に取り付けられている状態において、第１リブ付近に存在する水は、放射状に配置された互いに隣設する第１リブ同士の間から重力、遠心力等により抜けることができ、ディスクロータや相手部材において発錆の不具合が抑制されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１〜図５は実施形態１を示す。ディスクロータ１は、乗用車や貨物車等の車両に搭載されているものであり、図１に示すように、プレス成形で成形された金属製のプレス成形部２と、プレス成形部２の外周側に鋳包みにより接合された鋳物４５で形成されたディスク部４とを有する。図１には、ディスクロータ１の正面図が示されていると共に、これのＡ−Ａ線に沿った断面が並べて示されている。便宜上、中心線を記載した方が理解し易い場合には、中心線を記載している。
【００２０】
プレス成形部２はディスクロータ１の中央域を占めており、ハット部とも呼称されるものであり、厚みが薄い金属板部材のプレス成形を経て形成されている。従って、ディスクロータの全体を鋳物で形成していた従来技術に比較して、ディスクロータ１の軽量化が図られている。金属板部材は、炭素鋼でも良いし、ステンレス鋼等の合金鋼でも良いし、場合によってはアルミニウム合金、チタン合金でも良い。ステンレス鋼としては、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス等が挙げられる。金属板部材の厚みとしては、ディスクロータ１のサイズ、種類、用途、第１リブ６等に応じて適宜選択できるが、例えば０．３〜７ミリメートルの範囲内、０．６〜５ミリメートルの範囲内、０．６〜４ミリメートルの範囲内にできる。場合によっては金属板部材が高強度材料である場合には、３ミリメートル以下、２ミリメートル以下でも良い。
【００２１】
図１におけるＡ−Ａ断面に示すように、プレス成形部２は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に沿った壁を備える円筒部２０と、円筒部２０の軸長方向の一端２０ａから径内方向に延設された第１フランジ部２１と、円筒部２０の軸長方向の他端２０ｃから径外方向に延設された第２フランジ部２２とを有する。第１フランジ部２１は軸芯Ｐ１に対して半径方向に延設されており、厚み方向に貫通する円形状をなす中央孔２３を有する。プレス成形部２は全体としてフランジ付き円筒形状をなしており、中央孔２３の外側において、周方向に均等間隔で配置された貫通状態の複数個の取付孔２４と、中央孔２３の内縁に相当する内周部２５と、第２フランジ部２２の外縁に相当する外周部２６とを有する。
【００２２】
図１に示すように、ディスク部４は、摩擦材料が摺動する第１摩擦摺動面４１ｆを有するアウタ部４１と、摩擦材料が摺動する第２摩擦摺動面４２ｆを有するインナ部４２と、インナ部４２とアウタ部４１との間に配置され冷却用の空気が通過する冷却通路をもつベント部４３とを有する。図５に示すように、アウタ部４１は車外側に対向するものであり、走行車輪のベースを構成するホィール５１に対面するようにホィール５１側に位置する。インナ部４２は車内側に対向するものであり、車体側のハブ５３に位置する。
【００２３】
ディスク部４を構成する鋳物４５は、多数の黒鉛を分散させた鋳鉄で形成されている。黒鉛は片状黒鉛が好ましい。但し場合によっては、球状黒鉛でも、芋虫状黒鉛、共晶状黒鉛でも良い。黒鉛サイズおよび黒鉛粒数はディスクロータ１の用途などに応じて適宜設定できる。鋳鉄は、フェライトを主体とする鋳鉄でも良いし、パーライトを主体とする鋳鉄でも良い。主体とは、マトリックス（黒鉛を除く）の面積を１００％とするとき、面積比で５０％以上を占めることをいう。場合によっては、オーステナイトを主体とする鋳鉄でも良い。鋳物４５は生砂鋳型、シェル鋳型等の砂鋳型で形成しても良いし、金属鋳型で形成しても良い。
【００２４】
図１に示すように、プレス成形部２には、複数個の第１リブ６がプレス成形部２の周方向において均等間隔で形成されている。プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、複数個の第１リブ６は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されており、当該部分２ｗにおいて剛性を高めることができる。１本の第１リブ６の長さ方向の内端は、中央孔２３の内周部２５に接近するように延設されている。第１リブ６の長さ方向の外端はプレス成形部２の外周部２６まで延設されている。このような第１リブ６は、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗを強化し、当該部分の剛性（曲げ剛性、回転剛性）を高めることができる。各第１リブ６は、互いに背向する突出面６０および凹み面６１を有する。突出面６０は、断面でアール状をなすアール面６０ｍを有する。凹み面６１は、断面でアール状をなすアール面６１ｍを有する。図５に示すように、突出面６０は後述するホィール５１に背向しており、従って、ハブ５３の取付面５５に向けて突出している。各第１リブ６において、突出面６０の突出量Ｈは、第１リブ６の全長にわたり同一とされており、特に、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、同一とされている。
【００２５】
図１に示すように、突出面６０および凹み面６１は、第１リブ６の延設方向に沿って長く線状に延設されている。凹み面６１は凹部６２を形成する。プレス成形部２およびディスク部４は同軸的配置とされている。なお、プレス成形部２の厚みｔ１はディスク部４の鋳物４５の厚みよりも薄くされており、具体的にはアウタ部４１の厚み、インナ部４２の厚みよりもそれぞれ薄くされており、軽量化に貢献している。プレス成形部２の金属組織としては、パーライトを主体とする組織、パーライト−フェライトを主体とする組織、オーステナイトを主体とする組織、フェライトを主体とする組織、ベイナイトを主体とする組織が挙げられる。
【００２６】
本実施形態によれば、プレス成形部２の外周部２６は鋳物４５に一体的に鋳包まれており、鋳物４５で形成されたディスク部４の内周側に形成されている鋳包み部４５ｃに一体的に接合されている。従って、鋳物４５で形成されたディスク部４とプレス成形部２の外周部２６とを連結させるピン等の連結要素を廃止させたり、あるいは、連結要素を用いるとしても、連結要素を簡素化できる。この場合、多数の連結要素が用いられている場合に比較して、ディスクロータ１の径方向の小型化に貢献できる。
【００２７】
この場合、前述したようにプレス成形部２の外周部２６は鋳物４５に鋳包まれているため、鋳物４５で形成されたディスク部４とプレス成形部２の外周部２６との間においてクリアランスが発生することが抑えられる。よって、ディスクロータ１の制動時においてクリアランスに起因する異音の発生が抑制される。なお、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のアウタ部４１に埋設されているが、場合によってはインナ部４２に埋設されていても良い。
【００２８】
図２に示すように、第１リブ６は、鋳物４５の鋳包み部４５ｃから露出する露出部分６５と、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれて埋設されている埋設部分６６とを有する。埋設部分６６は第１リブ６の長さ方向の外端に相当するものであり、鋳物４５との一体接合性を高めると共に接合面積を増加させるのに貢献できる。このように補強効果を有する第１リブ６のうち埋設部分６６は、鋳物４５に埋設されており、プレス成形部２と鋳物４５との一体接合性を高めることができる。第１リブ６のうち露出部分６５は、鋳物４５から露出しており、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗの剛性を高めることができる。特に、第１リブ６はプレス成形部２の第１フランジ部２１および円筒部２０の剛性を高める。更に、第１リブ６の露出部分６５は、プレス成形部２の第１フランジ部２１の放熱面積を増加させて放熱性を高めることができるため、摩擦熱が発生するディスク部４の過熱の抑制に貢献できる。
【００２９】
図５はディスクロータ１を車体に取り付けた状態を示す。ディスクロータ１を取り付ける相手となる相手部材は、第１相手部材としての車輪のホィール５１と、第２相手部材としてのハブ５３とを備えている。図５に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１は、ハブ５３の平坦な取付面５５に当接されて着座された状態において、厚み方向においてホィール５１とハブ５３とで挟持されている。具体的には、ホィール５１の取付孔５１ｘ、プレス成形部２の取付孔２４、ハブ５３の取付孔５３ｘに締結具としての締結ボルト５８を挿通し、締結ボルト５８にナット部材５９を着脱可能に締結している。これによりディスクロータ１の第１フランジ部２１は厚み方向においてホィール５１およびハブ５３に挟持されて取り付けられており、ホィール５１およびハブ５３と共に一体回転する。このように第１フランジ部２１は鋳物４５に比較して薄肉化されているものの、ホィール５１およびハブ５３に挟持されるため、取付性には支障を来さない。
【００３０】
この場合、図５に示すように、第１リブ６の突出面６０がハブ５３の取付面５５に向けて突出して、ハブ５３の取付面５５に接触して着座するように、第１リブ６の突出面６０の突出量Ｈは設定されている。このように第１リブ６の突出面６０は、ハブ５３の取付面５５に着座する位置決め機能を発揮するスペーサとして働くことができる。この場合、図５に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１とハブ５３の取付面５５との間の境界域２００には、隙間２００ｃが生成されている。
【００３１】
第１リブ６の突出面６０は、その裏面に凹部６２を背向させているため、厚み方向において弾性による変形許容性を発揮することができる。このため、締結ボルト５８およびナット部材５９を螺合させる締結時において、放射状をなす全部の第１リブ６の突出面６０の全体をハブ５３の取付面５５に接触させてそれぞれ着座させることができ、プレス成形部２の着座性を高めることができ、プレス成形部２の姿勢の安定化を図り得る。
【００３２】
ところで、仮に、ディスクロータ１の全体が鋳物で形成されている従来例によれば、ディスクロータは、ホィール５１とハブ５３とで挟持された状態でホィール５１およびハブ５３に締結ボルト５８を利用して締結される。このような従来例のディスクロータの表面はハブ５３の平坦な取付面５５に接触する。この点について本実施形態によれば、図５に示すように、ディスクロータ１のプレス成形部２がホィール５１およびハブ５３に締結されるとき、第１リブ６の突出面６０がハブ５３の取付面５５に向けて突出しており、当該取付面５５に着座して位置決めするスペーサ機能を果たすことができる。このため、隙間２００ｃを形成するようにディスクロータ１のプレス成形部２の第１フランジ部２１の厚みの薄肉化を図りつつ、従来から使用されているホィール５１およびハブ５３で第１フランジ部２１を挟持できる利点が得られる。この場合、従来のホィール５１およびハブ５３をそのまま、あるいは、ほとんどそのまま利用できる。
【００３３】
なお、ディスクロータ１をハブ５３およびホィール５１に締結するにあたり、第１リブ６の突出面６０をハブ５３ではなく、ホィール５１に向けて突出させてホィール５１の表面５１ｆに当接させる方式を採用することも考えられる。しかしこの場合には次の不具合が発生することがある。すなわち、車両に装備できる走行車輪の種類が複数個存在するとき、車体側に装備されているハブ５３は複数個の走行車輪に共通化されているが、各走行車輪に取り付けられているホィール５１の形状または構造は走行車輪毎に相違する場合が多い。このため、仮に第１リブ６の突出面６０をホィール５１の表面５１ｆに当接させる構造が採用されている場合、走行車輪の種類が変更されたりすると、第１リブ６の突出面６０がホィール５１の表面５１ｆに接触したり接触しなかったりするおそれがある。この場合、ディスクロータ１の取付性に影響を与えるおそれがある。
【００３４】
そこで本実施形態によれば、図５に示すように、共通化されているハブ５３の取付面５５に向けてプレス成形部２の第１リブ６の突出面６０を突出させ、突出面６０をハブ５３の取付面５５に接触させて着座させる方式が採用されている。この場合、ハブ５３の取付面５５にプレス成形部２の第１リブ６の突出面６０を接触させて良好に着座させ得るため、走行車輪の種類が変更されるときであっても、ディスクロータ１の取付性に影響を与えることが抑制される。
【００３５】
ところで、仮に、第１リブがプレス成形部２において周方向に連続するリング形状をなす方式も考えられる。しかしこの場合には、ハブ５３とディスクロータ１との間の境界域２００の隙間２００ｃ（図５参照）に水等が進入するとき、リング形状の第１リブに水が包囲されるため、水が境界域２００の隙間２００ｃから抜けにくくなり、発錆上好ましくない。そこで本実施形態によれば、第１リブ６は放射状に沿って延設されており、周方向（矢印Ｓ方向）において隣設する第１リブ６同士の空間６ｗ（図１参照）が存在している。この結果、境界域２００の隙間２００ｃに存在する水は、周方向に隣設する第１リブ６同士の空間６ｗから矢印Ｆ方向（図１参照）に抜けることができる。殊に、図１に示すように、周方向（矢印Ｓ方向）において空間６ｗの空間幅は、プレス成形部２の径方向において内側から外側に向かうにつれて次第に増加するように設定されているプレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って延設された。このため境界域２００の隙間２００ｃに存在する水は、周方向（矢印Ｓ方向）に隣設する第１リブ６同士の空間６ｗから矢印Ｆ方向（図１参照）に抜けることができる。よって境界域２００における水が抜けにくくなる不具合が解消され、発錆等が抑えられる。
【００３６】
本実施形態によれば、図１に示すように、プレス成形部２の外周部２６には、これの周方向において並設された凹凸７ｗを形成する複数個の第２リブ７からなる第２リブ群７０が形成されている。第２リブ群７０の外端側は、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれて一体化されている。しかも、第２リブ群７０は、凹凸７ｗを形成しつつ、プレス成形部２の外周部２６を１周するようにプレス成形部２の外周部２６の全周に形成されている。このような第２リブ７によりプレス成形部２の外周部２６と鋳物４５との一体接合性を更に強固にすることができる。ここで、制動時において摩擦材料がアウタ部４１の第１摩擦摺動面４１ｆ，インナ部４２の第２摩擦摺動面４２ｆに摩擦するタイミングは、厳密には必ずしも同時刻ではない。タイミングがずれると、プレス成形部２の外周部２６と鋳物４５との連結部分に負荷がかかるおそれがある。この場合であっても、プレス成形部２の外周部２６の全周は第２リブ群７０のリブ効果により強化されているため、上記した負荷に対処し易い。
【００３７】
更に、プレス成形部２の外周部２６に形成された第２リブ群７０により形成されている凹凸７ｗは、鋳物４５の鋳包み部４５ｃに鋳包まれるため、プレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの接触面積および係合面積を増加させる。これによりプレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの間における伝熱面積を増加させることができる。よってディスクロータ１の使用時において、摩擦材料がディスク部４の摩擦摺動面４１ｆ，４２ｆに摩擦して摩擦熱がディスク部４に発生するとき、摩擦熱をプレス成形部２側に放出させ、ディスク部４の温度を低下させるのに貢献できる。殊に、プレス成形部２を構成する金属板材には、鋳物４５とは異なり、振動減衰性を有するものの熱伝導性を低下させる黒鉛が分散されていないため、プレス成形部２の伝熱性および放熱性が確保されている。
【００３８】
ここで、図４に示すように、第２リブ７からなる第２リブ群７０は、プレス成形部２の円筒部２０において円筒部２０の回りを１周するように凹凸７ｗを形成しつつ形成されており、円筒部２０自体の剛性を高めているばかりか、凹凸７ｗ面積を増加させている。第２リブ７は、円筒部２０の円筒高さ方向（図４に矢印Ｍ１方向）に沿って延設されている。この場合、ディスク部４よりも薄肉化されたプレス成形部２の円筒部２０を第２リブ群７０により補強して円筒部２０の剛性を高めることができる。
【００３９】
本実施形態によれば、第１リブ６および第２リブ７は、冷間加工、温間加工、熱間加工のいずれの加工で成形しても良い。冷間加工であれば、第１リブ６および第２リブ７の加工硬化による更なる強化を期待できる。但し、第１リブ６および第２リブ７のうち鋳物４５で鋳包まれる部分においては、鋳物４５を形成する溶湯の熱により加熱されて加工硬化性が低減するおそれがある。しかし放射状に延設されている第１リブ６の大部分は鋳物４５の鋳包み部４５ｃから離間しているので、第１リブ６は第２リブ７に比較して溶湯の熱影響を受けにくく、第１リブ６の加工硬化性は維持され易い利点が得られる。
【００４０】
ディスクロータ１を製造する場合には、先ず、深絞り等のプレス成形でプレス成形部２を成形する。その後、プレス成形部２を鋳型（砂鋳型、金属鋳型等）のキャビティに配置し、その状態でキャビティに鋳鉄の高温の溶湯を注入して凝固させて鋳物４５を形成する。その後、摩擦摺動面を切削する等といった適宜の機械加工を施す。ディスク部４を構成する鋳物４５は、プレス成形部２の外周部２６を鋳包む鋳包み部４５ｃをもつ。プレス成形部２の厚みｔ１は薄いものの、プレス成形部２は第１リブ６により補強されているばかりか、第２リブ７によっても補強されて強化されているため、鋳造時におけるプレス成形部２の熱変形は抑制される。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図１〜図５を準用できる。本実施形態によれば、プレス成形部２は、焼き入れ強化可能となる炭素含有量を有する炭素鋼または合金鋼で形成されており、厚みが薄い鉄系の金属板部材（厚み：例えば０．５〜５ミリメートル）を高温（一般的には、Ａ１変態点以上の温度領域で融点未満）に加熱（例えば誘導加熱、炉加熱または通電加熱）した状態で、金型のプレス型面で冷却しつつプレス成形するダイクエンチ法により成形されており、プレス成形と焼き入れ処理とが同時に行われている。従ってプレス成形部２は、マルテンサイトが増加した焼き入れ強化組織を有する。
【００４２】
鋳物４５を鋳造するときにおける溶湯の熱の影響により、焼き入れ部分の焼き戻し効果を期待することもできる。この結果、万一、焼き入れ条件の変動等によりプレス成形部２の外周部２６が過剰焼き入れしているときであっても、プレス成形部２の外周部２６と鋳物４５とが連結している連結部分における過剰硬化が焼き戻しにより低減され、当該連結部分における強度および靱性が確保される。
【００４３】
更に、第１リブ６が焼き入れ強化されて第１リブ６の硬度が高くなっているため、第１リブ６の露出部分６５において、ハブ５３の取付面５５に着座する第１リブ６の突出面６０の硬度が確保され、突出面６０の耐摩耗性が確保され、突出面６０のスペーサ機能を長期にわたり良好に確保できる。
【００４４】
なお、場合によっては、他の実施形態として、補強効果を高める放射状をなす第１リブ６付近のみを焼き入れ処理により局部的に強化しても良い。場合によっては、第１リブ６および第２リブ群７０付近のみを局部的に焼き入れしても良い。
【００４５】
（実施形態３）
図６は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図６に示すように、第１リブ６の突出面６０は、平坦化が進行した平坦面６０ｆを有する。第１リブ６の凹み面６１は、平坦化が進行した平坦面６１ｆを有する。この場合、第１リブ６の平坦化された突出面６０がハブ５３の取付面５５に接触する接触面積が増加し、ハブ５３の取付面５５に対するプレス成形部２の薄肉の第１フランジ部２１の着座性を高めることができ、プレス成形部２の姿勢の安定化に貢献できる。図示はしないが、第２リブ７についても、平坦化が進行した平坦面を有することにしても良い。
【００４６】
（実施形態４）
図７は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図７に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１には、これを厚み方向に貫通させる複数個の取付孔２４（貫通孔）が形成されている。取付孔２４は円形状とされている。図７は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１と平行な方向に沿ってディスクロータ１を投影している。このような図７において、取付孔２４の平均内径をＤとすると、第１リブ６と取付孔２４の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブ６は取付孔２４に接近している。具体的には、取付孔２４の縁と第１リブ６の長さ方向の端とは隣設している。この結果、第１リブ６は、プレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強している。この場合、取付孔２４はプレス成形部２の軽量化を図り得るが、プレス成形部２の剛性を高めるには好ましくない。
【００４７】
そこで、前述したように第１リブ６は取付孔２４に接近または隣設し、プレス成形部２のうち貫通状態の取付孔２４の周辺を補強する。具体的には、図７に示すように、第１フランジ部２１における１本の第１リブ６ｘの長さ方向の中間に取付孔２４が形成されている。このためプレス成形部２の軽量化が図られつつ、プレス成形部２の剛性が確保される。具体的には、図７に示すように、第１リブ６の数は取付孔の数よりも増加している。従って、複数個の第１リブ６（６ｘ，６ｙ）のうち第１リブ６ｘは、取付孔２４に隣設されて取付孔２４を補強しているが、第１リブ６ｙは取付孔２４に隣設されておらず、取付孔２４を直接的に補強していない。
なお、全部の取付孔２４にリブ６を設けても良い。
【００４８】
（実施形態５）
図８は実施形態５を示す。図８にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図８に示すように、第２リブ７が並設された第２リブ群７０は、プレス成形部２の外周部２６の周方向（矢印Ｓ方向）において間隔を隔てて複数個群配置されている。図８に示すように、周方向において互いに隣設された第２リブ群７０間に、軽量化用の開口窓２９が形成されている。開口窓２９は、径方向において鋳物４５とプレス成形部２との間に位置している。
【００４９】
鋳包み部４５ｃは、周方向（矢印Ｓ方向）に間隔を隔てて複数個形成されており、第２リブ群７０を鋳包んでいる。開口窓２９によりプレス成形部２の軽量化が図られている。なお、周方向に隣設する鋳包み部４５ｃ間には、開口窓２９が形成されている。
【００５０】
開口窓２９は、プレス成形部２の外周部２６の周方向において第２リブ群７０間に配置されているため、軽量化を図りつつ、第２リブ群７０によりプレス成形部２と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの一体接合性を高めることができる。
【００５１】
図８に示すように、周方向（矢印Ｓ方向）において、第２リブ群７０の位相と第１リブ６の位相とは重なっている。このため第１リブ６で強化されている位相部分において、鋳包み部４５ｃと接合される第２リブ群７０が配置されている。この結果、開口窓２９により軽量化を図りつつも、第２リブ群７０と鋳物４５の鋳包み部４５ｃとの一体接合性を強化させることができる。なお、プレス成形部２の外周部２６に形成されている第２リブ群７０は、ディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている。
【００５２】
（実施形態６）
図９は実施形態６を示す。図９にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＥ−Ｅ線、Ｄ−Ｄ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態４と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図９に示すように、プレス成形部２の外周部２６に形成されている第２リブ群７０は、ディスク部４のインナ部４２の内部に埋設されている。
【００５３】
（実施形態７）
図１０は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。プレス成形部２には、複数個の第１リブ６がプレス成形部２の周方向において均等間隔で形成されている。第１リブ６は、プレス成形部２の中心域の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されており、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗにおいて、剛性（曲げ剛性、回転剛性）を高めることができる。１本の第１リブ６の長さ方向の一端は中央孔の内周部に接近するように延設されている。第１リブ６の長さ方向の他端はプレス成形部２の外周部２６付近まで延設されている。プレス成形部２の外周部２６は、ディスク部４となる鋳物４５の内周側の鋳包み部４５ｃに鋳包まれており、鋳物４５で形成されたディスク部４の内周側に形成されている鋳包み部４５ｃに一体的に接合されている。図１０に示すように、プレス成形部２には第２リブが設けられていない。
【００５４】
（実施形態８）
図１１は実施形態８を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１１に示すように、プレス成形部２の第１フランジ部２１には、これを厚み方向に貫通させる複数個の取付孔２４が形成されている。取付孔２４はディスクロータ１をハブおよびホィールに取り付けるためのものである。図１１は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１と平行な方向に沿ってディスクロータ１を投影している。図１１において、取付孔２４の平均内径をＤとすると、第１リブ６と取付孔２４の縁との最短距離がＤ以内に設定されているように、第１リブ６は取付孔２４に接近している。具体的には、取付孔２４の縁と第１リブ６の端とは直接的に隣設している。この結果、第１リブ６は、プレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強している。この場合、取付孔２４は、ブレーキディスク１をハブ５３およびホィール５１に取り付ける機能と、プレス成形部２の軽量化機能とを実現させる。ここで、取付孔２４は開口であるため、プレス成形部２の剛性を高めるためには限界がある。そこで、前述したように第１リブ６の長さ方向の端は取付孔２４に隣設されており、第１リブ６はプレス成形部２のうち取付孔２４の周辺を補強する。このためプレス成形部２の軽量化が図られつつ、プレス成形部２の剛性が確保されている。
【００５５】
具体的には、複数個の第１リブ６（６ｘ，６ｙ）のうち第１リブ６ｘは取付孔２４に隣設されて取付孔２４を補強しているが、第１リブ６ｙは、取付孔２４に隣設されておらず、取付孔２４を直接的に補強していない。
【００５６】
（実施形態９）
図１２は実施形態９を示す。図１２にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＧ−Ｇ線、Ｉ−Ｉ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１２に示すように、第１リブ６は、プレス成形部２の外周部２６の周方向（矢印Ｓ方向）において間隔を隔てて配置されている。周方向において互いに隣設された第１リブ６間に、開口窓２９が形成されている。つまり、隣設する鋳包み部４５ｃ間に開口窓２９が形成されている。複数個の開口窓２９によりプレス成形部２の軽量化が図られている。複数個の開口窓２９において、開口窓２９と軸芯Ｐ１との距離は均等化されている。更に開口窓２９は周方向において均等化されている。このため、ディスクロータ１の回転バランスが確保される。なお、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている。
【００５７】
（実施形態１０）
図１３は実施形態１０を示す。図１３にはディスクロータ１の正面図と共に、これのＫ−Ｋ線、Ｌ−Ｌ線に沿った断面が示されている。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１３に示すように、プレス成形部２の外周部２６はディスク部４のインナ部４２の内部に埋設されている。このためプレス成形部２の外周部２６がディスク部４のアウタ部４１の内部に埋設されている場合に比較して、円筒部２０の軸芯Ｐ１に沿った方向の軸長を長くでき、ひいては補強効果を高める第１リブ６の長さをそのぶん長くでき、補強性の確保に貢献できる。
【００５８】
（実施形態１１）
図１４は実施形態１１を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図１４に示すように、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗには、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って円弧状に延設された第３リブ９が周方向リブとして複数個形成されている。プレス成形部２の厚み方向において、第３リブ９は第１リブ６と同じ方向に突出しており、隣設する第１リブ６間に円弧状に配置されている。第３リブ９は、取付孔２４の外周側に配置されており、径方向において第２リブ群７に接近している。第３リブ９は周方向に沿って延設されているため、プレス成形部２の回転方向における剛性を高めるのに貢献できる。図１４に示すように、第３リブ９の長さ方向の端と第１リブ６との間には、空間９ｒが形成されている。すなわち、第３リブ９は周方向には連続していない。従ってハブ５３とディスクロータ１との境界域２００に水が進入するときであっても、その水は空間９ｒから抜けることができる。この場合、プレス成形部２が発錆する不具合、発錆に起因してプレス成形部２とハブ５３とが固着する不具合が抑制される。
【００５９】
（実施形態１２）
図１５は実施形態１２を示す。図１５に示すように、プレス成形部２のうち鋳物４５から露出している部分２ｗには、第１リブ６および第２リブ７が形成されているほかに、第３リブ９が複数個形成されている。第３リブ９は、プレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して周方向に沿って延設されており、周方向（矢印Ｓ方向）において隣設する第１リブ６間に円弧状に配置されている。第３リブ９は周方向リブとしてプレス成形部２の周方向に沿って１周するように連続しており、プレス成形部２の回転方向における剛性や曲げ剛性を高めるのに貢献できる。図１５に示すように、第３リブ９の端は第１リブ６に延設されている。このため第３リブ９による剛性増加に有利である。
【００６０】
この場合には、リング状の第３リブ９で包囲される部分に進入した水が抜けにくくなるおそれがある。そこでリング形状をなす第３リブ９の突出面９０の突出量ＨＢは、第１リブ６の突出面６０の突出量Ｈよりも小さく設定されている。この場合、第１リブ６の突出面６０はハブ５３の取付面５５に接触して着座するものの、第３リブ９の突出面９０はバブ５３の取付面５５に接触しない。この場合、突出面９０と取付面５５との間において境界域２００の隙間２００ｃが形成される。隙間２００ｃにより水の抜き性が確保される。但し、ハブ５３およびプレス成形部２が発錆しないような高い耐食性を有する場合には、第３リブ９の全長にわたり、第３リブ９の突出量と第１リブ６の突出量とを同一としても良い。
【００６１】
（他の実施形態）
上記した各実施形態によれば、鋳物４５は片状黒鉛鋳鉄とされているが、球状黒鉛鋳鉄としても良い。第１リブ６はプレス成形部２の軸芯Ｐ１に対して放射方向に沿って延設されているが、これに限らず、軸芯Ｐ１付近の中心域に対して概略的に放射方向に沿って延設されていれば良い。第１リブ６は一直線状に連続して延設されているが、これに限らず、第１リブ６の長さ方向において断続的に延設されていても良い。第１リブ６および第２リブ７とが併有されているが、これに限らず、場合によっては、第２リブ７は廃止されていても良い。この場合、プレス成形部２において粗面化処理を施し、プレス成形部２と鋳物４５との一体接合性を粗面により高めることにしても良い。全実施形態において、プレス成形部２はダイクエンチ等により焼き入れ強化されていても良い。上記した実施形態１によれば、ディスクロータ１をハブ５３およびホィール５１に締結するにあたり、第１リブ６の突出面６０をハブ５３に当接させているが、場合によっては、ホィール５１に当接させる方式を採用することできる。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。ある実施形態に特有の構造および機能は、他の実施形態についても適用できる。本明細書から次の技術的思想を把握することもできる。
【００６２】
［付記項１］金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して周方向に沿って延設され前記プレス成形部の剛性を高める周方向リブを有することを特徴とするディスクロータ。プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献できる。
［付記項２］金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の剛性を高めるリブを有することを特徴とするディスクロータ。プレス成形部とディスク部の一体化、小型化に貢献でき、更にプレス成形部の剛性を高めるのに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図２】ディスクロータのディスク部とプレス成形部の第１リブ付近を示す断面図である。
【図３】ディスクロータのディスク部とプレス成形部の第２リブ付近を示す断面図である。
【図４】ディスクロータの側面図である。
【図５】ディスクロータをハブおよびホィールに取り付けている状態の部分断面図である。
【図６】実施形態３に係り、プレス成形部に形成されている第１リブの断面図である。
【図７】実施形態４に係り、ディスクロータの正面図である。
【図８】実施形態５に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図９】実施形態６に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１０】実施形態７に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１１】実施形態８に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１２】実施形態９に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１３】実施形態１０に係り、ディスクロータの正面をその断面と共に示す図である。
【図１４】実施形態１１に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【図１５】実施形態１２に係り、ディスクロータの正面を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１はディスクロータ、２はプレス成形部、２０は円筒部、２１は第１フランジ部、２２は第２フランジ部、２３は中央孔、２４は取付孔、２６は外周部、２９は開口窓、４はディスク部、４１はアウタ部、４２はインナ部、４５は鋳物、４５ｃは鋳包み部、５１はホィール（第１相手部材）、５３はハブ（第２相手部材）、５５は取付面、５８は締結ボルト、５９はナット部材、６は第１リブ、６０は突出面、６１は凹み面、６５は露出部分、６６は埋設部分、７は第２リブ、７０は第２リブ群を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、
前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、
前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設され前記プレス成形部の剛性を高める複数個の第１リブを有することを特徴とするディスクロータ。
【請求項２】
請求項１において、前記第１リブは、前記黒鉛含有鋳物から露出すると共に放熱性を高める露出部分に加えて、前記黒鉛含有鋳物に鋳包まれて前記黒鉛含有鋳物に埋設され前記黒鉛含有鋳物との接合強度を高める埋設部分を有することを特徴とするディスクロータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記相手部材は第１相手部材と第２相手部材とを備えており、前記プレス成形部は、前記第１相手部材と前記第２相手部材とで挟持された状態において、前記第１相手部材、前記プレス成形部、前記第２相手部材に挿通された締結具で前記相手部材に取り付けられており、
前記第１リブの突出面が前記第１相手部材および前記第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に着座してスペーサとして働くように、前記第１リブの前記突出面の突出高さは設定されていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記プレス成形部はこれの厚み方向に貫通する貫通孔を有しており、前記プレス成形部の軸芯と平行な方向に沿って前記ディスクロータを投影するとき、前記貫通孔の平均内径をＤとすると、前記第１リブと前記貫通孔の縁との最短距離がＤ以内に設定されるように前記第１リブは前記貫通孔に接近し、前記プレス成形部のうち前記貫通孔の周辺を補強していることを特徴とするディスクロータ。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記プレス成形部は、前記プレス成形部の外周部に周方向において並設された複数個の第２リブからなる第２リブ群を有しており、前記第２リブの少なくとも一部は前記黒鉛含有鋳物の前記鋳包み部に鋳包まれていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項６】
請求項５において、前記第２リブ群は、前記プレス成形部の外周部の周方向において間隔を隔てて配置されており、前記周方向において互いに隣設された前記第２リブ群間に開口窓が形成されていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちの一項において、前記プレス成形部の周方向において隣設する前記第１リブ同士間の空間は、前記ディスクロータの前記プレス成形部と前記相手部材との間の境界域に存在する水を排出させる水抜き用空間として機能し、前記プレス成形部の径方向において内側から外側に向かうにつれて前記空間の幅が増加するように設定されていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項１】
金属板部材のプレス成形を経て成形され相手部材に取り付けられるプレス成形部と、
前記プレス成形部の外周側に鋳包みにより接合された黒鉛含有鋳物で形成され摩擦材料が摺動する摩擦摺動面を有するディスク部とを具備しており、
前記プレス成形部は、前記プレス成形部のうち前記黒鉛含有鋳物から露出している部分において、前記プレス成形部の中心域に対して放射方向に沿って延設され前記プレス成形部の剛性を高める複数個の第１リブを有することを特徴とするディスクロータ。
【請求項２】
請求項１において、前記第１リブは、前記黒鉛含有鋳物から露出すると共に放熱性を高める露出部分に加えて、前記黒鉛含有鋳物に鋳包まれて前記黒鉛含有鋳物に埋設され前記黒鉛含有鋳物との接合強度を高める埋設部分を有することを特徴とするディスクロータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記相手部材は第１相手部材と第２相手部材とを備えており、前記プレス成形部は、前記第１相手部材と前記第２相手部材とで挟持された状態において、前記第１相手部材、前記プレス成形部、前記第２相手部材に挿通された締結具で前記相手部材に取り付けられており、
前記第１リブの突出面が前記第１相手部材および前記第２相手部材のうちのいずれか一方の取付面に着座してスペーサとして働くように、前記第１リブの前記突出面の突出高さは設定されていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記プレス成形部はこれの厚み方向に貫通する貫通孔を有しており、前記プレス成形部の軸芯と平行な方向に沿って前記ディスクロータを投影するとき、前記貫通孔の平均内径をＤとすると、前記第１リブと前記貫通孔の縁との最短距離がＤ以内に設定されるように前記第１リブは前記貫通孔に接近し、前記プレス成形部のうち前記貫通孔の周辺を補強していることを特徴とするディスクロータ。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記プレス成形部は、前記プレス成形部の外周部に周方向において並設された複数個の第２リブからなる第２リブ群を有しており、前記第２リブの少なくとも一部は前記黒鉛含有鋳物の前記鋳包み部に鋳包まれていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項６】
請求項５において、前記第２リブ群は、前記プレス成形部の外周部の周方向において間隔を隔てて配置されており、前記周方向において互いに隣設された前記第２リブ群間に開口窓が形成されていることを特徴とするディスクロータ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちの一項において、前記プレス成形部の周方向において隣設する前記第１リブ同士間の空間は、前記ディスクロータの前記プレス成形部と前記相手部材との間の境界域に存在する水を排出させる水抜き用空間として機能し、前記プレス成形部の径方向において内側から外側に向かうにつれて前記空間の幅が増加するように設定されていることを特徴とするディスクロータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−７８０１９（Ｐ２０１０−７８０１９Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５３８１（Ｐ２００８−２４５３８１）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
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