車輛用制動裝置的旋轉制動構件的製作方法

2023-10-07 10:09:39 7

專利名稱：車輛用制動裝置的旋轉制動構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛用制動裝置的起制動元件作用的旋轉制動構件、即滾筒式制動器的制動滾筒或盤式制動器的制動盤轉子的改進、特別涉及一種鑄造制的制動滾筒或制動盤轉子的防鏽處理構造。
背景技術：
作為鑄造制的制動滾筒或制動盤轉子中的特別是車輪安裝面的現有的防鏽處理技術有(a)防鏽油塗敷方法、(b)防鏽油和塗漆處理並用的方法(噴漆方式或浸漬方式)、(c)磷酸鋅化學轉化處理方式、(d)dacrodized處理方式等的方法。
在(a)的防鏽油塗敷方式中，其塗敷簡便，但是，其防鏽性能低，在車輛搭載後容易產生鏽。在(b)的並用防鏽油和塗漆的方式中，在以20～30μm左右的標準膜厚對整面實施了塗敷後，用車輪螺母緊固了車輪時，由於塗膜的厚度的影響，車輪螺母容易鬆開，因此只有車輪安裝面由遮蔽處理不進行塗漆，只在其部分上塗敷防鏽油，但是，遮蔽等的所需要的工時多而且還伴有塗料的浪費，另外，在塗敷防鏽油的部分與(a)同樣地容易生鏽。
另外，(c)的磷酸鋅化學轉化處理方式是例如日本特開平1-58372號公報等所代表的方式，但是該方式本來是塗漆的底子處理技術，作為防鏽效果不能太寄予希望。而且，在(d)的dacrodized處理方式中，與塗漆相比，其工序多，防鏽處理的總耗能高，除此之外由於含有鉻，需要充分地考慮對環境的影響。

發明內容
本發明是著眼於以上那樣的課題而做成的，其目的是提供一種不產生車輪螺母的鬆開或對環境的關照等的二次性問題，而且不需要進行遮蔽，可以獲得充分滿足需要的的防鏽性能的防鏽處理構造。
本發明的第一技術方案，其特徵是在制動滾筒或制動盤等的旋轉制動構件中的至少車輪安裝面上以1～20μm的乾燥膜厚(以下簡稱為膜厚)塗敷含有作為防鏽顏料的磷鉬酸鋁鋅的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料。另外，在本發明的第三技術方案中明確了上述旋轉制動構件是盤式制動器的制動盤轉子。
上述塗料的膜厚最好是如本發明的第二技術方案所記載的那樣為5～15μm。其理由是，例如由噴塗塗敷塗料為前提時，為了由塗膜完全地覆蓋機械加工後的有凸凹的車輪安裝面，而且維持塗膜厚度均勻化，需要大約5μm，同樣，當塗膜厚度成為大約20μm時，有對車輪安裝後的車輪螺母的鬆開產生影響的危險，因此，考慮到安全性，塗膜厚度最好是最大是15μm。
另外，作為上述水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料的代表，可以舉出例如日本油漆(株)公司製造的「オ-デシヤインKSブラツクKM」等。該塗料具有無公害而且具有速乾性，不進行遮蔽可以進行特定的塗敷領域的塗漆、防鏽性能顯著優良的特徵。
而且，作為上述塗料的塗膜厚度的1～20μm的數值，而且作為更理想的5～15μm的數值當考慮到現有防鏽塗漆中的一般的膜厚是20～30μm時，進入了所謂薄膜塗漆的範疇，為了即使是薄膜也可以使其獲得充分的耐腐蝕性、耐熱性效果，特別地對基底樹脂進行了種種的研究。例如，即使在被塗物的塗面上具有凹凸，為了獲得均勻的膜厚，在提高凸部附著性的同時、使環氧分子量增加，而且為了上述薄膜化也將粘度設定得較低。
因此，根據本發明的第一～第三技術方案記載的制動滾筒及制動盤轉子等的旋轉制動構件，由於將使用含有作為防鏽顏料的鉬磷酸鋁鋅的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料作為前提，形成1～20μm的膜厚、最好是形成5～15μm膜厚的塗漆，因此既不導致車輪螺母的鬆開，也不會對制動器本來的制動特性帶來影響，可以充分地滿足制動滾筒或制盤的車輪安裝面上所要求的防鏽性能，除此之外，由於其耐腐蝕性特別優良，因此，僅其塗漆就可以獲得與現有的並用磷酸鋅化學轉化處理和塗漆的情況同等的耐腐蝕性效果。
另外，由於在進行塗漆時不需要對非塗漆部進行遮蔽，減少了會成為被廢棄的塗料，除了可以實現成品率提高之外，由於是無公害的防鏽處理，也不會產生對於環境的二次性不良影響。


圖1是表示本發明的第一實施例的圖。(A)是盤式制動器轉子的正視圖。(B)是該轉子的(圖A)的a-a線的剖面圖。
圖2是圖1的(B)的E部放大圖。
圖3是表示實際的塗漆形態的一個例子說明圖。
圖4是表示形成了防鏽塗膜的承載輪安裝面的鹽水噴霧實驗中的防鏽性能和防鏽塗膜的膜厚的相關關係及與相同的防鏽塗膜膜厚與車輪緊固用的車輪螺母的軸向力殘存率的相關關係的曲線圖。
圖5是表示本發明的第二實施例的圖，(A)是盤式制動器轉子的正視圖，(B)是該圖(A)的b-b線剖面圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發明的較好的第一實施例的圖，表示適用於風冷式制動盤轉子時的例子。
如該圖所示，例如由一般的鑄鐵材料(例如相當於FC250)構成的風冷式制動盤轉子1具有外側的滑動2、內側的滑板3及多個隔壁4，該外側的滑動2在安裝到車輛時位於外側，該內側滑動板3位於其內側，該多個隔壁4放射狀地配設在外側滑動板2與內側滑動板3之間，由上述兩滑動板2、3和各隔壁4圍成的空間分別起到通風路的作用。5是與外側的滑動板2一體地形成的構成所謂的帽子形的斷面形狀的筒狀突出部。
而且，上述突出部5中的最外側的面起到車輪落座的車輪安裝面6的功能，如眾所周知的那樣，在該車輪安裝面6的螺栓孔7中壓入固定圖中未示的輪轂螺栓，因此，由輪轂螺栓和與該輪轂螺栓配合的圖中未示的車輪螺母將車輪緊固在車輪安裝面6上。
同時，在其車輪安裝面6的整面上形成著防鏽塗料的防鏽塗膜8。在對車輪安裝面6實施鏽塗漆時，在緊固車輪螺母后，由於為了不由於其防鏽塗膜8的膜厚的影響而使車輪螺栓鬆開，需要使其膜厚t儘量薄，同時還必須獲得所需要的充分的防鏽性能，例如在鑄造後，對除了內側的各滑動板2、3的圓筒外周面之外的車輪安裝面6、輪轂部5的圓筒外周面及滑動面2a、3a分別進行切削加工，但是在該切削加工後，對於除了滑動面2a、3a之外的車輪安裝面6、突出部5的圓筒外周面及各滑動板2、3的圓筒外周面用含有作為防鏽顏料的磷鉬酸鋁鋅的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料如圖2所示地以1～20μm的膜厚、最好是5～15μm的膜厚由噴塗方式進行所謂的薄膜塗漆而形成防鏽塗膜8。另外，作為上述水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料使用例如日本油漆(株)公司製造的「オ-デシヤインKSブラツクKM」等。
上述防鏽塗料的噴塗例如使用噴漆機器人，預先示教將其噴槍與制動盤轉子1的各部位相對時的噴槍的朝向及移動軌跡，一邊使制動盤1以其軸心為旋轉中心旋轉一邊使噴槍移動，一邊並用塗料供給用的ON-OFF控制一邊進行噴塗。另外，在上述滑動面2a、3a上原則上不實施噴塗，但是也可以在一方的滑動面2a中的與突出部5接近的部分上實施噴塗。
但是，由於對要求塗膜厚度嚴格管理的車輪安裝面6以外的突出部5的圓筒外周面和各滑動板2、3的圓筒外周面不產生由於膜厚的增大而引起的不良問題，因此，為了只使本來的防鏽性能充足，也可以與比較厚膜化那樣的一般的塗漆膜厚同樣地以例如20～30μm的膜厚塗敷上述的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料。
更詳細地是，在進行塗敷之前，首先清洗車削加工後的制動盤轉子1。作為清洗方法，是使制動盤轉子1以其軸心為旋轉中心並以為100～400rpm旋轉，同時將鹼性脫脂清洗液由噴槍朝向制動盤轉子1吹9秒鐘以上。鹼性脫脂清洗液使用以矽酸鹽等為主要成分的清洗液，例如是在液溫60～75℃左右的狀態下使用日本パ-カライジング(株)公司制的PK-4210」(濃度3～4％)。
接著，為了除掉附著在制盤轉子1上的清洗液而進行脫水。該脫水是一邊以800～1500rpm的程度使制動盤轉子1以其軸心作為旋轉中心進行旋轉，一邊吹附0.35MPa左右的壓力的壓縮空氣8～10秒鐘，在吹去清洗液的同時使其乾燥。
在進行上述水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料的塗敷時，為在不需要塗敷的部分上不施加遮蔽而只限定需要塗敷部分就可以進行塗敷，使用小噴嘴直徑的小型低壓的噴槍(例如，噴嘴口徑約為0.5mm、塗料噴出量約為5～60毫升/分鐘、噴槍的霧化空氣壓力約為0.05MPa)、而且將噴射圖案設定為小點狀，只瞄準所要噴塗的部分順序地進行噴塗。為了一邊使該小點狀的噴塗圖案順序地移動一邊使噴塗膜厚一定，適當地調整噴塗面與噴槍的姿勢、相對位置、相對角度、相對速度等。例如，將噴槍與噴塗面的相對距離設定為約10～30mm，同時噴槍的移動速度在為薄膜噴塗的車輪安裝面6中約為5～30mm/sec，在為比較厚膜噴塗的突出部5的圓筒外周面外中為1～5mm/sec。另外，為了謀求防止塗料的飛散所帶來的塗料物的附著以及環境保護，最好是在噴塗部的附近設置霧收集器。
在此，由於制動盤轉子1的噴塗部分是圓板狀或圓筒狀，例如如圖3所示，在旋轉驅動機構21的主軸22上安裝制動盤轉子1，以例如150～250rpm使其制動盤轉子1旋轉，同時使保持在噴塗機器人的肘杆23上的小型低壓的噴槍24沿制動盤轉子1的半徑方向移動，且一邊改變其移動速度和塗料噴出方向一邊實施順序噴塗。在圖3中，在實施例噴塗的部分上施加了剖面線。另外，25是霧收集器。
作為上述水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料使用的日本油漆(株)公司製造的「オ-デシヤインKSブラツクKM」是用例如NK#2杯(マネスト巖田公司制)稀釋為20±2sec的粘度的塗料。
塗料的乾燥可以使用在自然乾燥之上增加促進條件的種種方法，但是，由於加溫到上述60～75℃的鹼性脫脂清洗液的吹附而將噴塗前的制動盤轉子1加熱為約50℃，可以並用該加熱產生的促進和噴塗後的送風進行乾燥。
上述車輪安裝面6，如在前所述那樣，作為鑄造後的機械加工一般考慮到加工精度和生產性而在0.2～0.4mm/rev的切削條件下進行車削加工，表面在切削工具的頭部曲率的影響下，車削溝形成為螺旋狀(唱盤狀)的波浪形凹凸形狀。
而且，為了將上述車輪安裝面6的防鏽塗膜8的膜厚t管理在1～20μm的範圍內，在噴塗後使用一般的電磁膜厚計(例如サンコウ電子SDM-mini)檢測防鏽塗膜的膜厚t時，由於上述波形凹凸形狀的影響，實際測量膜厚值產生±4μm的偏差，膜厚計的解析度越高該偏差越顯著。
因此，在考慮上述測量誤差的同時，為了用防鏽塗膜8確實地覆蓋由機械加工成為凹凸形狀的承載輪安裝面6的整面，防鏽塗膜8的膜厚t最低為1μm，同時最大膜厚由於後述的理由為20μm。
圖4表示形成了上述防鏽塗膜8的承載輪安裝面6的鹽水噴霧試驗中的防鏽性能與防鏽塗膜8的膜厚t的相關關係、該防鏽膜8的膜厚t與車輪緊固用的車輪螺母的軸向力殘存量的相關關係。
上述防鏽性能由等級No.評價，表示其等級No.的數值越大在鹽水噴霧後且經過規定時間後的生鏽率越少的情況。即，防鏽塗膜8的膜厚t若是5μm以上，在鹽水噴霧後且經過規定時間後幾乎找不到生鏽。
另外，作為該圖的軸向力殘存力指的是，由車輪螺母以規定的緊固力矩將車輪緊固在施加了防鏽塗漆的車輪安裝面6上，在分別測量了附加了規定的緊固力矩時的螺栓軸向力和解除緊固力矩後經過規定時間後的螺栓軸向力後，以相對於當初的螺栓軸向力的比例評價經過其規定時間後的螺栓軸向力。從該圖中可知，當防鏽塗膜8的膜厚t超過20μm時，由於其膜厚t的影響，軸向力殘存力急劇地降低，因此，上述防鏽塗膜8的膜厚t的管理值最大是20μm。
但是，即使在將該防鏽塗膜8的膜厚t管理在1～20μm的範圍中時，如上所述，當考慮到用於上述膜厚管理的測定誤差為±4μm左右時，在最低管理值的負側具有偏差時及在最大管理值的正側具有偏差時，脫離了上述1～20μm的範圍。
因此，作為上述防鏽塗膜8的膜厚t，當考慮到±4μm左右的偏差時，最好是管理在5～15μm範圍內，更好是作為防鏽塗膜8的膜厚t以10μm為目標由噴塗方式塗敷。
根據這樣的本實施例，因為至少在車輪安裝面6上塗敷作為防鏽塗料的特定的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料，既不導致車輪螺栓的鬆開也不對制動器本來的制動特性帶來影響，可以充分是滿足制動盤轉子1的車輪安裝面6所要求的防鏽性能。特別是由於防鏽塗料其耐腐蝕性優良，只由塗漆就可以獲得現有技術中的並用磷酸鋅化學轉化處理和塗漆時同等的耐腐蝕性效果。
另外，由於在噴塗時不需要對於非塗敷部進行遮蔽，減少了會成為被廢棄的塗料，由此可以謀求塗料的使用率的提高，而且由於是無公害的防鏽處理也不會產生對於環境的二次性不良現象。
圖5是表示本發明的較佳的第二實施例的圖，表示適用於鼓式制動器的制動滾筒時的例子。
如圖5所示，有底圓筒狀的制動滾筒11具有帶臺階的圓筒狀的身部12和底壁部13，並且在底壁部13中的中央部分高出一截的部分成為車輪安裝面14，在鑄造後機械加工身部12內周12的滑動面15和車輪安裝面14以及開口端面16，並且對除了上述滑動面15與開口端面16之外的部分、即包含車輪安裝面14在內的底壁部13和身部12的圓筒外周面塗敷與第一實施例同樣的防鏽塗料。另外，在車輪安裝面14上形成著用於安裝輪轂螺栓的多個螺栓孔17。
而且，在塗敷上述防鏽塗料的部位中的至少車輪安裝面14中，其防鏽塗膜8的膜厚與上述同樣地被控制為1～20μm，最好是控制為5～15μm。
因此，在本實施例中可以獲得與前面的第一實施例完全相同的效果。
權利要求
1.一種車輛用制動裝置的旋轉制動構件，其特徵是，在制動滾筒或制動盤等的旋轉制動構件中的至少車輪安裝面上以1～20μm的乾燥膜厚塗敷含有作為防鏽顏料的磷鉬酸鋁鋅的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料。
2.如權利要求1所述的車輛用制動裝置的旋轉制動構件，其特徵是，上述乾燥膜厚為5～15μm。
3.如權利要求1或2所述的車輛用制動裝置的旋轉制動構件，其特徵是，上述旋轉制動構件是盤式制動裝置的制動盤轉子。
全文摘要
本發明公開了一種車輛用制動裝置的旋轉制動構件，其中，在制動盤轉子(1)中的至少車輪安裝面(6)上塗敷防鏽塗料而形成離鏽膜(8)。該防鏽塗料是含有作為防鏽顏料的磷鉬酸鋁鋅的水性丙烯酸改性環氧樹脂塗料，其膜厚(t)是1～20μm，最好是5～15μm。
文檔編號B05D7/14GK1457406SQ02800398
公開日2003年11月19日 申請日期2002年2月20日 優先權日2001年2月23日
發明者高草木稔, 上原浩, 須藤敦, 坂本貞彥, 藤井洋, 紺世博昭 申請人:汽龍株式會社, 日本油漆株式會社