JP3330363B2 - リムの転造加工方法、これに使用する予成形用ローラーダイス、及びブレーキシューの製造方法 - Google Patents

リムの転造加工方法、これに使用する予成形用ローラーダイス、及びブレーキシューの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円板状のブランク
を用い、転造によってウェブの外周部にリムをつけるリ
ムの転造加工方法、この加工方法に使用する予成形用ロ
ーラーダイス、及びその加工方法を利用してブレーキシ
ューを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、板金製Ｖプーリの製造に際し、
円板状のブランクを用い、転造によってウェブの外周部
にリムをつける方法として、例えば、特許第２５２００
９５号公報に開示された転造加工方法がある。このリム
の転造加工方法は、円板状の金属製のブランクの外周部
をすり割りローラーダイスによって板厚方向に二つに割
ってリムを拡開成形するというものである。そこで使用
されるすり割りローラーダイスは外周面の軸方向中央部
に楔状の刃部をその円周方向に突設してあり、その楔状
の刃部をブランクの外周面の板厚方向中央部に押し付け
ながら、すり割りローラーダイスとブランクとを同期回
転させることにより、ブランクの外周部を板厚方向に二
つに割ってリムを環状に拡開成形している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、すり割りロ
ーラーダイスを最初からブランクの外周面に当てて押し
付ける上記リムの転造加工方法では、すり割りローラー
ダイスの刃部の刃先が、すり割り当初にブランクの外周
面を板厚方向にすべり易いため、ブランク外周面の板厚
方向の任意位置で割ることが容易でなかった。とくに、
板厚の薄いブランクを用いる場合、ブランク外周面の板
厚方向中央部をすり割るときのセンター決めや均等割り
の不安定、困難性が顕著であった。
【０００４】本発明の目的は、ブランク外周面の板厚方
向の任意位置で正確に割ることが可能なリムの転造加工
方法、その方法に使用する予成形用ローラーダイス、及
びその加工方法を利用してブレーキシューを製造する方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明のリムの転造加工方法は、図１ないし図４に例示す
るように、円板状の金属製のブランク１の外周部１０
に、外周面７ａにブランク１の板厚よりも大きい溝幅を
もつ凹溝８をその円周方向に形成し、かつ該凹溝８の内
底部８ａに溝形成用刃部９をその円周方向に突設してな
る予成形用ローラーダイス７の、前記凹溝８及び溝形成
用刃部９を押し付けて、ブランク１の外周部全周に前記
溝形成用刃部９により外周溝１１を付ける予成形工程
と、ブランク１の外周溝１１に、外周面１２ａに拡開用
刃部１３をその円周方向に突設してなる拡開成形用ロー
ラーダイス１２の、前記拡開用刃部１３を押し付けるこ
とにより、ブランク１の外周部１０を板厚方向に二つに
割りながらリム１５ａ，１５ｂを拡開成形する拡開成形
工程とを備えていることに特徴を有するものである。
【０００６】この方法によれば、拡開成形用ローラーダ
イスによりブランクの外周部を板厚方向に二つに割って
リムを拡開成形するに先立って、外周面に凹溝及び溝形
成用刃部を有する予成形用ローラーダイスを用い、この
予成形用ローラーダイスの凹溝及び溝形成用刃部をブラ
ンクの外周部に押し付けて、該ブランクの外周部全周に
前記溝形成用刃部により外周溝を付ける。したがって、
拡開成形時にはブランクの外周面に対し拡開成形用ロー
ラーダイスの拡開用刃部をすべらすことなく外周溝に押
し付けることができるので、予成形用ローラーダイスの
凹溝内に溝形成用刃部を、ブランク外周面の所望のすり
割り位置に合うように設けておけば、ブランク外周面の
板厚方向の任意位置で正確に割ることが可能になる。
【０００７】上記の予成形工程において、請求項２に記
載の発明のように、予成形用ローラーダイス７の凹溝８
及び溝形成用刃部９を押し付けてブランク１の外周部全
周に外周溝１１を付けると同時に、凹溝８内でブランク
１の外周部１０を増肉成形すれば、板厚の薄いブランク
を用いる場合も所要の厚み、幅寸法のリムを得ることが
できる。
【０００８】請求項３に係る発明の予成形用ローラーダ
イスは、図１に例示するように、外周面７ａにブランク
１の板厚よりも大きい溝幅をもつ凹溝８をその円周方向
に形成するとともに、この凹溝８の内底部に溝形成用刃
部９をその円周方向に突設してなるものである。この予
成形用ローラーダイスを用い、その凹溝及び溝形成用刃
部をブランクの外周部に押し付けてブランクの外周部全
周に外周溝を付ける、という予備成形が簡単にかつ確実
に行える。前記凹溝８は、請求項４に記載の発明のよう
に、外方に向けて漸次拡開する断面Ｖ形状に形成するこ
とが好ましい。
【０００９】請求項５に係る発明のブレーキシューの製
造方法は、図１ないし図４に例示するように、円板状の
金属製のブランク１の外周部１０に、外周面７ａにブラ
ンク１の板厚よりも大きい溝幅をもつ凹溝８をその円周
方向に形成し、かつ該凹溝８の内底部８ａに溝形成用刃
部９をその円周方向に突設してなる予成形用ローラーダ
イス７の、前記凹溝８及び溝形成用刃部９を押し付け
て、ブランク１の外周部全周に前記溝形成用刃部９によ
り外周溝１１を付ける予成形工程と、ブランク１の外周
溝１１に、外周面１２ａに拡開用刃部１３をその円周方
向に突設してなる拡開成形用ローラーダイス１２の、前
記拡開用刃部１３を押し付けることにより、ブランク１
の外周部１０を板厚方向に二つに割りながら拡開してウ
ェブ１４とこのウェブ１４の外周部にリム１５ａ，１５
ｂを成形する拡開成形工程と、図９に例示するごとく前
記ウェブ１４とリム１５ａ，１５ｂとを所要形状に切断
することにより部分円弧形状のシューリム２３ａと、こ
のシューリム２３ａの内周から突設したシューリブ２３
ｂを有するブレーキシュー２３を形成する工程とを備え
ていることに特徴を有するものである。
【００１０】この方法によれば、円板状の金属製のブラ
ンクから部分円弧形状のシューリムと、このシューリム
の内周から突設したシューリブを有するブレーキシュー
を簡単に製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のリムの転造加工方法の一
実施例を図１ないし図４に基づいて説明する。図１の
（ａ），（ｂ）はリムの転造加工方法における予成形工
程を説明するための断面図、図２の（ａ），（ｂ）はリ
ムの転造加工方法における拡開成形工程を説明するため
の断面図、図３の（ａ），（ｂ）はリムの転造加工方法
における仕上げ前工程を説明するための断面図、図４の
（ａ），（ｂ）はリムの転造加工方法における仕上げ工
程を説明するための断面図である。
【００１２】本発明のリムの転造加工方法では、プレス
成形で円板状に作られた鋼板等の金属製のブランク１を
用いる。まず、予成形工程において、図１の（ａ）に示
すように、ブランク１は回転上型２と回転下型３との間
で挟み付けて保持する。回転下型３の軸心に有する突起
４はブランク１の中心穴５に通して回転上型２の中心の
凹部６に嵌合する。ブランク１の外周部１０は回転上下
型２，３の外周面２ａ，３ａから外側へ所定量だけ突出
させる。
【００１３】この予成形工程では、予成形用ローラーダ
イス７を用意する。この予成形用ローラーダイス７は外
周面７ａにブランク１の板厚よりも大きい溝幅をもつ凹
溝８をその円周方向に形成するとともに、該凹溝８の内
底部８ａに小さい断面Ｖ形状の溝形成用刃部９をその円
周方向にわたって突設してなる。凹溝８はこれの内側壁
８ｂ，８ｃが外方に向かって漸次拡開するよう傾斜状に
形成することで断面Ｖ形状に形成し、これにより予成形
時にブランク１の外周部１０に入れ易くしている。ただ
し、凹溝８はこれの内側壁８ｂ，８ｃが共に軸心に対し
直交して互いに平行になるように断面Ｕ形状に形成し、
それらの内側壁８ｂ，８ｃの開口端縁にアールを付ける
ものであってもよい。
【００１４】予成形に際しては、予成形用ローラーダイ
ス７を図１の（ｂ）の矢印ａで示すようにブランク１の
外周部１０に近接移動させて、その凹溝８及び溝形成用
刃部９をブランク１の外周部１０に押し付けながら、予
成形用ローラーダイス７とブランク１とを同期回転させ
ることにより、ブランク１の外周部１０に溝形成用刃部
９でもって外周溝１１を付ける。その際、使用するブラ
ンク１の板厚が薄いため、その外周部１０を凹溝８内で
増肉成形したい場合は凹溝５の溝幅、深さを増肉可能な
寸法に設定しておくことで、予成形用ローラーダイス７
の押し付けに伴って凹溝５内で生じる材料流れによって
容易に増肉成形することができる。この場合、凹溝８を
断面Ｖ形状に形成しておくと、外周部１０の付け根部分
１０ａが最も厚肉になるように外周部１０を増肉化する
ことができる。
【００１５】このように外周部１０に外周溝１１の付け
られたブランク１は、次の拡開成形工程で、外周面１２
ａに断面Ｖ形の拡開用刃部１３をその円周方向に突設し
てなる拡開成形用ローラーダイス１２を図２の（ｂ）の
矢印ｂで示すようにブランク１の外周部１０に近接移動
させて、その拡開用刃部１３をブランク１の外周溝１１
に押し付けることにより、ブランク１の外周部１０を板
厚方向に二つに割りながら材料を拡開成形用ローラーダ
イス１２の外周面１２ａと回転上下型２，３の外周面２
ａ，３ａ間で板厚方向両側方ｃ，ｄへ流動させて、ウェ
ブ１４と、このウェブ１４の外周部の板厚方向両側方へ
環状に張り出すリム１５ａ，１５ｂとを成形する。
【００１６】その際、ウェブ１４の一側方のリム１５ａ
の幅ｍと、他側方のリム１５ｂの幅ｎとが同じ寸法にな
るように拡開成形したい場合は、前記予成形用ローラー
ダイス７の溝形成用刃部９は凹溝８の内底部８ａの溝幅
方向中央部位に形成しておき、予成形によりブランク１
の外周部１０の板厚方向中央部位に外周溝１１を付ける
ことになる。また、一側方のリム１５ａの幅ｍと他側方
のリム１５ｂの幅ｎとが異なる寸法になるよう拡開成形
したい場合は、前記予成形用ローラーダイス７の溝形成
用刃部９は凹溝８の内底部８ａの溝幅方向中央部位より
も溝幅方向一側方に偏した部位に形成しておき、予成形
によりブランク１の外周部１０の板厚方向中央部位より
も溝幅方向一側方に偏した部位に外周溝１１を付けるこ
とになる。例えば、図５に示すように、予成形用ローラ
ーダイス７の溝形成用刃部９は凹溝８の内底部８ａにｗ
1 ：ｗ2 が２：１の割合となるような位置に設けておけ
ば、拡開成形によりウェブ１４の一側方のリム１５ａの
幅ｍと、他側方のリム１５ｂの幅ｎの割合が１：２とな
るように拡開成形することができる。
【００１７】１回の拡開成形だけでは、図示例のように
ウェブ１４に対するリム１５ａ，１５ｂの直角度や厚み
の均等化が十分に達成されない場合は、仕上げ前工程と
して更にもう１回あるいは２回以上の拡開成形を加え
る。この仕上げ前工程では、図３の（ａ）に示すよう
に、前記拡開成形用ローラーダイス１２の断面Ｖ形の拡
開用刃部９よりも小さい拡開用刃部１６を外周面１７ａ
に形成した拡開成形用ローラーダイス１７を用いる。そ
して、その拡開成形用ローラーダイス１７を図３の
（ｂ）の矢印ｅで示すようにリム１５ａ，１５ｂに近接
移動させて、その拡開用刃部１６をリム１５ａ，１５ｂ
の中央の凹部１５ｃ部分に押し付けることにより、拡開
成形用ローラーダイス１７の外周面１７ａと回転上下型
２，３の外周面２ａ，３ａとの間でリム１５ａ，１５ｂ
をウェブ１４に対し直角に、またリム１５ａ，１５ｂが
均等厚になるように整形する。
【００１８】仕上げ工程では、図４の（ａ）に示すよう
に、外周面１９ａに幅強制用溝２０をその円周方向に形
成した仕上げ用ローラーダイス１９を用い、この仕上げ
用ローラーダイス１９を図４の（ｂ）の矢印ｆで示すよ
うにリム１５ａ，１５ｂに近接移動させて、その幅強制
用溝２０をリム１５ａ，１５ｂに押し付けることによ
り、リム１５ａ，１５ｂを所定の幅寸法に仕上げる。そ
の際、前工程で図４の（ａ）に示すごとくリム１５ａ，
１５ｂの中央に凹部１５ｃが残っている場合はこの凹部
１５ｃの消失成形をも行う。なお、前記幅強制用溝２０
の内底面２０ａは軸心と平行な垂直面に形成するよりも
２００Ｒ程度のアール（図４の（ａ）中、破線Ｐ参照）
を付けておくことが、リム１５ａ，１５ｂが残留ひずみ
により仮想線Ｇ（図４の（ｂ））で示すごとく反るのを
抑えることができて幅方向に真っ直ぐに仕上げられる点
で好ましい。
【００１９】このようにウェブ１４の外周にリム１５
ａ，１５ｂをつけたリムの転造加工品は、更に、次工程
で、例えば、リム１５ａ，１５ｂの外周に単一のＶ溝を
つけることにより板金製Ｖプーリ（図示せず）を、また
は図６に示すごときリム１５ａ，１５ｂの一方または両
方にポリＶ溝２１ａを付けることにより板金製ポリＶプ
ーリ２１を加工することができる。なお、図６に示す板
金製ポリＶプーリ２１の加工に使用されるリムの転造加
工品としてはウェブ１４の中央に中心穴５を囲むボス１
４ａを形成したものが使用されている。または、上記リ
ムの転造加工品は、図７に示すごとくリム１５ａ，１５
ｂの外周面を凸円弧形状に仕上げることにより板金製背
面プーリ２２を加工することができ、そのほかに図８に
示すごとき板金製ブレーキシュー２３を加工することが
できる。
【００２０】上記リムの転造加工品を、ドラムブレーキ
に用いられる図８に示すごとき板金製ブレーキシュー２
３に加工する場合について説明する。図９に示すよう
に、ウェブ１４の外周にリム１５ａ，１５ｂをつけた上
記リムの転造加工品を、レーザーあるいはプラズマ溶断
などによりカット線Ｃに沿って所要形状に切断する。こ
れにより、図８に示すごとくリム１５ａ，１５ｂの一部
で構成される部分円弧形状のシューリム２３ａと、この
シューリム２３ａの内周から突設した、ウェブ１４の一
部で構成されるシューリブ２３ｂとを有する板金製ブレ
ーキシュー２３を簡単に得ることができる。なお、この
ブレーキシュー２３のシューリム２３ａの外面には、そ
の後、図８に示すごとく摩擦ライニング２４が接着され
る。その際、摩擦ライニング２４の接着強度を上げるた
めに、摩擦ライニング２４を接着する前に、シューリム
２３ａの外面にローレット加工を施しておくことが好ま
しい。
【００２１】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る発明によれば、
ブランクの外周面に対し拡開成形用ローラーダイスの拡
開用刃部をすべらすことなく外周溝に押し付けて拡開成
形することができるので、ブランク外周面の板厚方向の
任意位置で正確に割ることができてリムの転造加工品の
精度、品質の向上を図ることができる。請求項２に係る
発明によれば、板厚の薄いブランクを用いる場合も所要
の厚み、幅寸法のリムを得ることができる。請求項３、
請求項４に係る発明によれば、ブランクの外周部全周に
外周溝を付けるという予成形が簡単にかつ確実に行え
る。請求項５に係る発明によれば、部分円弧形状のシュ
ーリムと、このシューリムの内周から突設したシューリ
ブを有するブレーキシューを簡単に製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はリムの転造加工方法における予成形工
程の予成形前の説明図、（ｂ）はリムの転造加工方法に
おける予成形工程の作用説明図である。
【図２】（ａ）はリムの転造加工方法における拡開成形
工程の拡開成形前の説明図、（ｂ）はリムの転造加工方
法における拡開成形工程の作用説明図である。
【図３】（ａ）はリムの転造加工方法における仕上げ前
工程の仕上げ前加工前の説明図、（ｂ）はリムの転造加
工方法における仕上げ前工程の作用説明図である。
【図４】（ａ）はリムの転造加工方法における仕上げ工
程の仕上げ加工前の説明図、（ｂ）はリムの転造加工方
法における仕上げ工程の作用説明図である。
【図５】予成形用ローラーダイスの他例を示す一部断面
図である。
【図６】リムの転造加工品より得られるポリＶプーリの
断面図である。
【図７】リムの転造加工品より得られる背面プーリの断
面図である。
【図８】リムの転造加工品より得られるブレーキシュー
の断面図である。
【図９】図８のブレーキシューの製造工程のうちの切断
工程を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１ ブランク ２ 回転上型 ３ 回転下型 ７ 予成形用ローラーダイス ８ 凹溝 ９ 溝形成用刃部 １０ ブランクの外周部 １１ 外周溝 １２ 拡開成形用ローラーダイス １３ 拡開用刃部 １４ ウェブ １５ａ，１５ｂ リム ２３ ブレーキシュー ２３ａ シューリム ２３ｂ シューリブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 53/26 - 53/30 F16D 65/06 F16H 55/36

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円板状の金属製のブランクの外周部に、
    外周面に前記ブランクの板厚よりも大きい溝幅をもつ凹
    溝をその円周方向に形成し、かつ該凹溝の内底部に溝形
    成用刃部をその円周方向に突設してなる予成形用ローラ
    ーダイスの、前記凹溝及び溝形成用刃部を押し付けて、
    前記ブランクの外周部全周に前記溝形成用刃部により外
    周溝を付ける予成形工程と、 前記ブランクの外周溝に、外周面に拡開用刃部をその円
    周方向に突設してなる拡開成形用ローラーダイスの、前
    記拡開用刃部を押し付けることにより、前記ブランクの
    外周部を板厚方向に二つに割りながらリムを拡開成形す
    る拡開成形工程とを備えていることを特徴とするリムの
    転造加工方法。
  2. 【請求項２】 円板状の金属製のブランクの外周部に、
    外周面に前記ブランクの板厚よりも大きい溝幅をもつ凹
    溝をその円周方向に形成し、かつ該凹溝の内底部に溝形
    成用刃部をその円周方向に突設してなる予成形用ローラ
    ーダイスの、前記凹溝及び溝形成用刃部を押し付けて、
    前記ブランクの外周部を前記凹溝内で増肉成形するとと
    もに、この増肉部の外周部全周に前記溝形成用刃部によ
    り外周溝を付ける予成形工程と、 前記ブランクの外周溝に、外周面に拡開用刃部をその円
    周方向に突設してなる拡開成形用ローラーダイスの、前
    記拡開用刃部を押し付けることにより、前記ブランクの
    外周部を板厚方向に二つに割りながらリムを拡開成形す
    る拡開成形工程とを備えていることを特徴とするリムの
    転造加工方法。
  3. 【請求項３】 外周面にブランクの板厚よりも大きい溝
    幅をもつ凹溝をその円周方向に形成するとともに、この
    凹溝の内底部に溝形成用刃部をその円周方向に突設して
    なることを特徴とするリムの転造加工方法に使用する予
    成形用ローラーダイス。
  4. 【請求項４】 前記凹溝が外方に向けて漸次拡開する断
    面Ｖ形状に形成されている請求項３記載のリムの転造加
    工方法に使用する予成形用ローラーダイス。
  5. 【請求項５】 円板状の金属製のブランクの外周部に、
    外周面に前記ブランクの板厚よりも大きい溝幅をもつ凹
    溝をその円周方向に形成し、かつ該凹溝の内底部に溝形
    成用刃部をその円周方向に突設してなる予成形用ローラ
    ーダイスの、前記凹溝及び溝形成用刃部を押し付けて、
    前記ブランクの外周部全周に前記溝形成用刃部により外
    周溝を付ける予成形工程と、 前記ブランクの外周溝に、外周面に拡開用刃部をその円
    周方向に突設してなる拡開成形用ローラーダイスの、前
    記拡開用刃部を押し付けることにより、前記ブランクの
    外周部を板厚方向に二つに割りながら拡開してウェブと
    このウェブの外周部にリムを成形する拡開成形工程と、 前記ウェブとリムとを所要形状に切断することにより部
    分円弧形状のシューリムと、このシューリムの内周から
    突設したシューリブを有するブレーキシューを形成する
    工程とを備えていることを特徴とするブレーキシューの
    製造方法。
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