CN1198066C - 车辆用制动装置的旋转制动构件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆用制动装置的旋转制动构件，其中，在制动盘转子(1)中的至少车轮安装面(6)上涂敷防锈涂料而形成离锈膜(8)。该防锈涂料是含有作为防锈颜料的磷钼酸铝锌的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料，其膜厚(t)是1～20μm，最好是5～15μm。

Description

车辆用制动装置的旋转制动构件

技术领域

本发明涉及车辆用制动装置的起制动元件作用的旋转制动构件、即滚筒式制动器的制动滚筒或盘式制动器的制动盘转子的改进、特别涉及一种铸造制的制动滚筒或制动盘转子的防锈处理构造。

背景技术

作为铸造制的制动滚筒或制动盘转子中的特别是车轮安装面的现有的防锈处理技术有(a)防锈油涂敷方法、(b)防锈油和涂漆处理并用的方法(喷漆方式或浸渍方式)、(c)磷酸锌化学转化处理方式、(d)dacrodized处理方式等的方法。

在(a)的防锈油涂敷方式中，其涂敷简便，但是，其防锈性能低，在车辆搭载后容易产生锈。在(b)的并用防锈油和涂漆的方式中，在以20～30μm左右的标准膜厚对整面实施了涂敷后，用车轮螺母紧固了车轮时，由于涂膜的厚度的影响，车轮螺母容易松开，因此只有车轮安装面由遮蔽处理不进行涂漆，只在其部分上涂敷防锈油，但是，遮蔽等的所需要的工时多而且还伴有涂料的浪费，另外，在涂敷防锈油的部分与(a)同样地容易生锈。

另外，(c)的磷酸锌化学转化处理方式是例如日本特开平1-58372号公报等所代表的方式，但是该方式本来是涂漆的底子处理技术，作为防锈效果不能太寄予希望。而且，在(d)的dacrodized处理方式中，与涂漆相比，其工序多，防锈处理的总耗能高，除此之外由于含有铬，需要充分地考虑对环境的影响。

发明内容

本发明是着眼于以上那样的课题而做成的，其目的是提供一种不产生车轮螺母的松开或对环境的关照等的二次性问题，而且不需要进行遮蔽，可以获得充分满足需要的的防锈性能的防锈处理构造。

本发明的第一技术方案，其特征是在制动滚筒或制动盘等的旋转制动构件中的至少车轮安装面上以1～20μm的干燥膜厚(以下简称为膜厚)涂敷含有作为防锈颜料的磷钼酸铝锌的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料。另外，在本发明的第三技术方案中明确了上述旋转制动构件是盘式制动器的制动盘转子。

上述涂料的膜厚最好是如本发明的第二技术方案所记载的那样为5～15μm。其理由是，例如由喷涂涂敷涂料为前提时，为了由涂膜完全地覆盖机械加工后的有凸凹的车轮安装面，而且维持涂膜厚度均匀化，需要大约5μm，同样，当涂膜厚度成为大约20μm时，有对车轮安装后的车轮螺母的松开产生影响的危险，因此，考虑到安全性，涂膜厚度最好是最大是15μm。

另外，作为上述水性丙烯酸改性环氧树脂涂料的代表，可以举出例如日本油漆(株)公司制造的“オ-デシヤインKSブラツクKM”等。该涂料具有无公害而且具有速干性，不进行遮蔽可以进行特定的涂敷领域的涂漆、防锈性能显著优良的特征。

而且，作为上述涂料的涂膜厚度的1～20μm的数值，而且作为更理想的5～15μm的数值当考虑到现有防锈涂漆中的一般的膜厚是20～30μm时，进入了所谓薄膜涂漆的范畴，为了即使是薄膜也可以使其获得充分的耐腐蚀性、耐热性效果，特别地对基底树脂进行了种种的研究。例如，即使在被涂物的涂面上具有凹凸，为了获得均匀的膜厚，在提高凸部附着性的同时、使环氧分子量增加，而且为了上述薄膜化也将粘度设定得较低。

因此，根据本发明的第一～第三技术方案记载的制动滚筒及制动盘转子等的旋转制动构件，由于将使用含有作为防锈颜料的钼磷酸铝锌的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料作为前提，形成1～20μm的膜厚、最好是形成5～15μm膜厚的涂漆，因此既不导致车轮螺母的松开，也不会对制动器本来的制动特性带来影响，可以充分地满足制动滚筒或制盘的车轮安装面上所要求的防锈性能，除此之外，由于其耐腐蚀性特别优良，因此，仅其涂漆就可以获得与现有的并用磷酸锌化学转化处理和涂漆的情况同等的耐腐蚀性效果。

另外，由于在进行涂漆时不需要对非涂漆部进行遮蔽，减少了会成为被废弃的涂料，除了可以实现成品率提高之外，由于是无公害的防锈处理，也不会产生对于环境的二次性不良影响。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例的图。(A)是盘式制动器转子的正视图。(B)是该转子的(图A)的a-a线的剖面图。

图2是图1的(B)的E部放大图。

图3是表示实际的涂漆形态的一个例子说明图。

图4是表示形成了防锈涂膜的承载轮安装面的盐水喷雾实验中的防锈性能和防锈涂膜的膜厚的相关关系及与相同的防锈涂膜膜厚与车轮紧固用的车轮螺母的轴向力残存率的相关关系的曲线图。

图5是表示本发明的第二实施例的图，(A)是盘式制动器转子的正视图，(B)是该图(A)的b-b线剖面图。

具体实施方式

图1是表示本发明的较好的第一实施例的图，表示适用于风冷式制动盘转子时的例子。

如该图所示，例如由一般的铸铁材料(例如相当于FC250)构成的风冷式制动盘转子1具有外侧的滑动2、内侧的滑板3及多个隔壁4，该外侧的滑动2在安装到车辆时位于外侧，该内侧滑动板3位于其内侧，该多个隔壁4放射状地配设在外侧滑动板2与内侧滑动板3之间，由上述两滑动板2、3和各隔壁4围成的空间分别起到通风路的作用。5是与外侧的滑动板2一体地形成的构成所谓的帽子形的断面形状的筒状突出部。

而且，上述突出部5中的最外侧的面起到车轮落座的车轮安装面6的功能，如众所周知的那样，在该车轮安装面6的螺栓孔7中压入固定图中未示的轮毂螺栓，因此，由轮毂螺栓和与该轮毂螺栓配合的图中未示的车轮螺母将车轮紧固在车轮安装面6上。

同时，在其车轮安装面6的整面上形成着防锈涂料的防锈涂膜8。在对车轮安装面6实施锈涂漆时，在紧固车轮螺母后，由于为了不由于其防锈涂膜8的膜厚的影响而使车轮螺栓松开，需要使其膜厚t尽量薄，同时还必须获得所需要的充分的防锈性能，例如在铸造后，对除了内侧的各滑动板2、3的圆筒外周面之外的车轮安装面6、轮毂部5的圆筒外周面及滑动面2a、3a分别进行切削加工，但是在该切削加工后，对于除了滑动面2a、3a之外的车轮安装面6、突出部5的圆筒外周面及各滑动板2、3的圆筒外周面用含有作为防锈颜料的磷钼酸铝锌的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料如图2所示地以1～20μm的膜厚、最好是5～15μm的膜厚由喷涂方式进行所谓的薄膜涂漆而形成防锈涂膜8。另外，作为上述水性丙烯酸改性环氧树脂涂料使用例如日本油漆(株)公司制造的“オ-デシヤインKSブラツクKM”等。

上述防锈涂料的喷涂例如使用喷漆机器人，预先示教将其喷枪与制动盘转子1的各部位相对时的喷枪的朝向及移动轨迹，一边使制动盘1以其轴心为旋转中心旋转一边使喷枪移动，一边并用涂料供给用的ON-OFF控制一边进行喷涂。另外，在上述滑动面2a、3a上原则上不实施喷涂，但是也可以在一方的滑动面2a中的与突出部5接近的部分上实施喷涂。

但是，由于对要求涂膜厚度严格管理的车轮安装面6以外的突出部5的圆筒外周面和各滑动板2、3的圆筒外周面不产生由于膜厚的增大而引起的不良问题，因此，为了只使本来的防锈性能充足，也可以与比较厚膜化那样的一般的涂漆膜厚同样地以例如20～30μm的膜厚涂敷上述的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料。

更详细地是，在进行涂敷之前，首先清洗车削加工后的制动盘转子1。作为清洗方法，是使制动盘转子1以其轴心为旋转中心并以为100～400rpm旋转，同时将碱性脱脂清洗液由喷枪朝向制动盘转子1吹9秒钟以上。碱性脱脂清洗液使用以硅酸盐等为主要成分的清洗液，例如是在液温60～75℃左右的状态下使用日本パ-カライジング(株)公司制的“PK-4210”(浓度3～4％)。

接着，为了除掉附着在制盘转子1上的清洗液而进行脱水。该脱水是一边以800～1500rpm的程度使制动盘转子1以其轴心作为旋转中心进行旋转，一边吹附0.35MPa左右的压力的压缩空气8～10秒钟，在吹去清洗液的同时使其干燥。

在进行上述水性丙烯酸改性环氧树脂涂料的涂敷时，为在不需要涂敷的部分上不施加遮蔽而只限定需要涂敷部分就可以进行涂敷，使用小喷嘴直径的小型低压的喷枪(例如，喷嘴口径约为0.5mm、涂料喷出量约为5～60毫升/分钟、喷枪的雾化空气压力约为0.05MPa)、而且将喷射图案设定为小点状，只瞄准所要喷涂的部分顺序地进行喷涂。为了一边使该小点状的喷涂图案顺序地移动一边使喷涂膜厚一定，适当地调整喷涂面与喷枪的姿势、相对位置、相对角度、相对速度等。例如，将喷枪与喷涂面的相对距离设定为约10～30mm，同时喷枪的移动速度在为薄膜喷涂的车轮安装面6中约为5～30mm/sec，在为比较厚膜喷涂的突出部5的圆筒外周面外中为1～5mm/sec。另外，为了谋求防止涂料的飞散所带来的涂料物的附着以及环境保护，最好是在喷涂部的附近设置雾收集器。

在此，由于制动盘转子1的喷涂部分是圆板状或圆筒状，例如如图3所示，在旋转驱动机构21的主轴22上安装制动盘转子1，以例如150～250rpm使其制动盘转子1旋转，同时使保持在喷涂机器人的肘杆23上的小型低压的喷枪24沿制动盘转子1的半径方向移动，且一边改变其移动速度和涂料喷出方向一边实施顺序喷涂。在图3中，在实施例喷涂的部分上施加了剖面线。另外，25是雾收集器。

作为上述水性丙烯酸改性环氧树脂涂料使用的日本油漆(株)公司制造的“オ-デシヤインKSブラツクKM”是用例如NK#2杯(マネスト岩田公司制)稀释为20±2sec的粘度的涂料。

涂料的干燥可以使用在自然干燥之上增加促进条件的种种方法，但是，由于加温到上述60～75℃的碱性脱脂清洗液的吹附而将喷涂前的制动盘转子1加热为约50℃，可以并用该加热产生的促进和喷涂后的送风进行干燥。

上述车轮安装面6，如在前所述那样，作为铸造后的机械加工一般考虑到加工精度和生产性而在0.2～0.4mm/rev的切削条件下进行车削加工，表面在切削工具的头部曲率的影响下，车削沟形成为螺旋状(唱盘状)的波浪形凹凸形状。

而且，为了将上述车轮安装面6的防锈涂膜8的膜厚t管理在1～20μm的范围内，在喷涂后使用一般的电磁膜厚计(例如サンコウ电子SDM-mini)检测防锈涂膜的膜厚t时，由于上述波形凹凸形状的影响，实际测量膜厚值产生±4μm的偏差，膜厚计的分辨率越高该偏差越显著。

因此，在考虑上述测量误差的同时，为了用防锈涂膜8确实地覆盖由机械加工成为凹凸形状的承载轮安装面6的整面，防锈涂膜8的膜厚t最低为1μm，同时最大膜厚由于后述的理由为20μm。

图4表示形成了上述防锈涂膜8的承载轮安装面6的盐水喷雾试验中的防锈性能与防锈涂膜8的膜厚t的相关关系、该防锈膜8的膜厚t与车轮紧固用的车轮螺母的轴向力残存量的相关关系。

上述防锈性能由等级No.评价，表示其等级No.的数值越大在盐水喷雾后且经过规定时间后的生锈率越少的情况。即，防锈涂膜8的膜厚t若是5μm以上，在盐水喷雾后且经过规定时间后几乎找不到生锈。

另外，作为该图的轴向力残存力指的是，由车轮螺母以规定的紧固力矩将车轮紧固在施加了防锈涂漆的车轮安装面6上，在分别测量了附加了规定的紧固力矩时的螺栓轴向力和解除紧固力矩后经过规定时间后的螺栓轴向力后，以相对于当初的螺栓轴向力的比例评价经过其规定时间后的螺栓轴向力。从该图中可知，当防锈涂膜8的膜厚t超过20μm时，由于其膜厚t的影响，轴向力残存力急剧地降低，因此，上述防锈涂膜8的膜厚t的管理值最大是20μm。

但是，即使在将该防锈涂膜8的膜厚t管理在1～20μm的范围中时，如上所述，当考虑到用于上述膜厚管理的测定误差为±4μm左右时，在最低管理值的负侧具有偏差时及在最大管理值的正侧具有偏差时，脱离了上述1～20μm的范围。

因此，作为上述防锈涂膜8的膜厚t，当考虑到±4μm左右的偏差时，最好是管理在5～15μm范围内，更好是作为防锈涂膜8的膜厚t以10μm为目标由喷涂方式涂敷。

根据这样的本实施例，因为至少在车轮安装面6上涂敷作为防锈涂料的特定的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料，既不导致车轮螺栓的松开也不对制动器本来的制动特性带来影响，可以充分是满足制动盘转子1的车轮安装面6所要求的防锈性能。特别是由于防锈涂料其耐腐蚀性优良，只由涂漆就可以获得现有技术中的并用磷酸锌化学转化处理和涂漆时同等的耐腐蚀性效果。

另外，由于在喷涂时不需要对于非涂敷部进行遮蔽，减少了会成为被废弃的涂料，由此可以谋求涂料的使用率的提高，而且由于是无公害的防锈处理也不会产生对于环境的二次性不良现象。

图5是表示本发明的较佳的第二实施例的图，表示适用于鼓式制动器的制动滚筒时的例子。

如图5所示，有底圆筒状的制动滚筒11具有带台阶的圆筒状的身部12和底壁部13，并且在底壁部13中的中央部分高出一截的部分成为车轮安装面14，在铸造后机械加工身部12内周12的滑动面15和车轮安装面14以及开口端面16，并且对除了上述滑动面15与开口端面16之外的部分、即包含车轮安装面14在内的底壁部13和身部12的圆筒外周面涂敷与第一实施例同样的防锈涂料。另外，在车轮安装面14上形成着用于安装轮毂螺栓的多个螺栓孔17。

而且，在涂敷上述防锈涂料的部位中的至少车轮安装面14中，其防锈涂膜8的膜厚与上述同样地被控制为1～20μm，最好是控制为5～15μm。

因此，在本实施例中可以获得与前面的第一实施例完全相同的效果。

Claims (3)

1.一种车辆用制动装置的旋转制动构件，其特征是，在制动滚筒或制动盘等的旋转制动构件中的至少车轮安装面上以1～20μm的干燥膜厚涂敷含有作为防锈颜料的磷钼酸铝锌的水性丙烯酸改性环氧树脂涂料。

2.如权利要求1所述的车辆用制动装置的旋转制动构件，其特征是，上述干燥膜厚为5～15μm。

3.如权利要求1或2所述的车辆用制动装置的旋转制动构件，其特征是，上述旋转制动构件是盘式制动装置的制动盘转子。

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