JP2005291278A - 電食防止ボルトおよび車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異種金属からなる部材を接触させてボルトにより締め付け固定する場合に、被締結部材に電食作用による腐蝕を生じさせることなく、取り扱い性の良好な電食防止ボルトを提供する。
【解決手段】 ボルト２０と、該ボルト２０のボルト軸を挿通する挿通孔２２ａを有するワッシャ２２とからなる電食防止ボルト２５であって、前記ボルト２０とワッシャ２２のうち、少なくとも何れか一方に電食防止表面処理が施され、前記ワッシャ２２が、前記ボルト軸に挿通されるとともに、ボルト座面に当接して固定されていることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は電食防止ボルト等に関する。

自動車用品では、近年、軽量化を図る目的で、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製の部材が用いられるようになってきている。たとえば、車両用ブレーキ装置の一つである車両用ディスクブレーキ装置では、近年アルミニウム合金からなるキャリパボディを備えた製品が提供されている。このように、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製の部材を使用する場合には、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製の部材等の締結に使用するボルトが、アルミニウムまたはその合金よりも電位の高い鉄等の金属（貴な金属）からなるものである場合に、これらの異種金属が接触する部位で電食作用が生じ、これによってアルミニウムまたはその合金が腐蝕する可能性があるという問題がある。

このような電食作用を防ぐ方法としては、たとえば、ボルトによって締め付け固定される異種金属の部材間に絶縁ワッシャや絶縁仕切り板を介装して電食を防止する方法（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）や、ボルト等の締め付け部材の表面を電食防止表面処理するといった方法がなされている。電食防止表面処理としては、たとえば金属亜鉛フレーク、無水クロム酸等を含む処理液を用いて電食防止膜を形成させる方法（ダクロタイズド処理：商品名）がある。
特開平１１−３０３９０６号公報 特公平４−９９２９号公報

ところで、電食防止表面処理を施したボルトあるいはワッシャを使用して車両用ブレーキ装置を組み立てたり、車両用ブレーキ装置を車両に固定したりする際に、ワッシャとボルトとが擦れ合い、たとえば電食防止表面処理を施したボルトの電食防止膜が剥離してボルトの電食防止効果が低下したり、絶縁ワッシャの電食防止膜が剥離して電食防止効果が低下したりするという問題が生じる。
たとえば、製品のメンテナンスでは、ボルトを取り外して、再度、締め付け固定するといった操作を行うから、ボルトの取り外し、締め付け固定を繰り返すと、絶縁ワッシャや電食防止表面処理を施したボルトの電食防止膜が剥離しやすくなり、異種金属が接触する部位から腐蝕するといったことが起こる可能性が高くなる。
また、車両用ブレーキ装置は、雨水などが付着しやすく雨水等の作用によって電食作用が生じやすくなることから、これらの異種金属が接触する部位で電食作用が生じないようにする必要がある。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、車両用ブレーキ装置を組み立てたり、車両に車両用ブレーキ装置を取り付けたりする場合等において、異種金属からなる部材を接触させてボルトにより締め付け固定する場合に、絶縁ワッシャや電食防止表面処理を施したボルトの電食防止作用を損なうことなく、製品の組み立て、取り外しといった作業を行うことができ、取り扱い性にすぐれた電食防止ボルトおよびこの電食防止ボルトを用いた車両用ブレーキ装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、ボルトと、該ボルトのボルト軸を挿通する挿通孔を有するワッシャとからなる電食防止ボルトであって、前記ボルトとワッシャのうち、少なくとも何れか一方に電食防止表面処理が施され、前記ワッシャが、前記ボルト軸に挿通されるとともに、ボルト座面に当接して固定されていることを特徴とする。

また、前記ワッシャが、前記ボルト軸に圧入されて固定されていることを特徴とする。 また、前記ワッシャが、前記電食防止ボルトによって締結される被締結部材と同一の金属若しくは類似の合金であって、電極電位の差がなく、部材の接触位置で電食作用が生じない金属からなることにより、被締結部材とワッシャとの間の電食作用を防止し、ワッシャが摩耗等した際にはワッシャのみ交換して再使用することが可能となる。
また、前記ワッシャが、アルミニウムまたはその合金からなることにより、アルミニウムあるいはその合金からなる締結部材との間での電食作用を防止した電食防止ボルトとして使用できる。

また、前記ボルト軸が、前記ワッシャの固定位置において多角形断面を有し、前記ワッシャが、前記多角形断面と同形の挿通孔を有すること、また、前記ボルト軸の前記ワッシャのボルト座面への当接位置の外周面に回り止め用の溝が形成され、前記ワッシャが前記溝に係合して回り止めされていることにより、電食防止ボルトを使用した際にボルトとワッシャとが相互に擦れ合うことが確実に防止され、電食防止効果をより確実に保持することが可能となる。
また、車両用ブレーキ装置において、前記電食ボルトにより、キャリパボディとスライドピンとが締結されていることを特徴とする。

本発明に係る電食防止ボルトは、部材の締め付け、取り外し操作に使用する際に、ボルトとワッシャとが相対的に回って擦れ合うことがなく、電食防止表面処理によって形成された電食防止膜の剥離を防ぐことができる。これによって電食防止効果を確実に保持できる電食防止ボルトとして使用することができる。また、ボルトとワッシャとが一体となっているから、ワッシャをボルトに装着する必要がなく、取り扱い性にすぐれる等の利点を有する。また、本発明に係る電食防止ボルトは、車両用ブレーキ装置のキャリパボディとスライドピンとの締結に好適に使用できる。

図１は本発明に係る電食防止ボルトを車両用ブレーキ装置に適用した例を示す。同図は、ピンスライド型のキャリパボディ１０を用いた車両用ブレーキ装置であり、キャリパボディ１０を、車体に固設されるキャリパブラケット１２にスライドピン１４を介して取り付けた状態を示す。キャリパボディ１０は電食防止ボルト２５により取り付け腕１５をスライドピン１４に締結することによってキャリパブラケット１２に支持される。
本実施形態の車両用ブレーキ装置のキャリパボディ１０はアルミニウム合金からなるものであり、電食防止ボルト２５を取り付け腕１５に締め付け固定することによって、電食防止ボルト２５とキャリパボディ１０との間で電食作用が生じることを防止したものである。

〔第１実施形態〕
図２は、本発明に係る電食防止ボルトの第１の実施形態を示す。電食防止ボルト２５は図２(a)に示すように、別体に形成されたボルト２０とワッシャ２２とからなる。ボルト２０は、たとえば鉄を基材とするもので、ボルト軸はねじ加工されたねじ部２０ｂと、ねじ加工されていない基部２０ｃとからなる。ボルト２０は、ワッシャ２２との間で電食作用が生じないように基材の表面に電食防止表面処理が施され、電食防止膜２０ａ（図中ハッチング表示）によって表面が被覆されている。電食防止表面処理としては、たとえばダクロダイズド処理（商品名）が利用できる。

ワッシャ２２は、中央部にボルト軸を挿通する挿通孔２２ａが形成されたリング状に形成されている。ワッシャ２２は、ボルト２０を締め付け固定するキャリパボディ１０がアルミニウム合金からなることから、キャリパボディ１０との間で電食作用が生じないアルミニウムあるいはアルミニウム合金によって形成されている。すなわち、キャリパボディ１０等の被締結部材と同一の金属もしくは類似の合金であって、電極電位の差がなく、部材の接触位置で電食作用が生じない金属によって形成されている。

図２(b)は、電食防止ボルト２５の組立図である。ボルト２０の基部２０ｃには、ワッシャ２２がボルト座面に当接するようにして圧入固定されている。なお、ボルト２０にワッシャ２２を圧入固定するとは、この電食防止ボルト２５を用いて部材を締め付け固定したり、メンテナンス等で電食防止ボルト２５を取り外したりする際に、ボルト２０とワッシャ２２とが一体として回るに十分に相互に固定されているという意味である。

この電食防止ボルト２５では、ボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入固定したことにより、電食防止ボルト２５をキャリパボディ１０に締め付け固定したりする操作の際にボルト２０とワッシャ２２とが相対的に回って擦れ合うことがない。したがって、ボルト２０の表面に形成されている電食防止膜２０ａがワッシャ２２との当接面（接触面）で擦れて剥離することがなく、これによってボルト２０の電食防止効果を保持することが可能となる。

たとえば、図１に示す車両用ブレーキ装置の例では、キャリパボディ１０はアルミニウム合金からなり、ワッシャ２２はアルミニウムまたはその合金からなる。したがって、電食作用が生じるとすれば、ワッシャ２２とボルト２０との間となるが、本実施形態の電食防止ボルト２５は、ボルト２０とワッシャ２２とが一体となっているから、電食防止ボルト２５でキャリパボディ１０の取り付け腕１５をスライドピン１４に締め付けたり、取り外したりしても、ボルト２０の電食防止膜２０ａが損傷を受けることがない。この結果、電食防止ボルト２５の電食防止効果が良好に維持され、ボルト２０の基材（たとえば、鉄）とアルミニウムまたはその合金との電食作用によってアルミニウムまたはその合金からなる基体に腐蝕が生じることを防止することが可能になる。すなわち、キャリパボディ１０の取り付け腕１５に腐蝕が生じることを防ぐことができる。

また、ボルト２０とワッシャ２２とが一体化していることで、ワッシャ２２をボルト２０のボルト軸に挿通する操作が不要となり、ボルトの取り扱い性が向上するという利点もある。
また、ワッシャ２２はボルト２０と一体的に固定されているので、電食防止ボルト２５の被締結物との接触面で摩耗する。したがって、電食防止ボルト２５を締結個所から取り外した後の再利用を考えた場合、ボルト２０に電食防止表面処理を再度施したり、ボルト２０を交換する必要がない。ワッシャ２２が摩耗している場合には、ワッシャ２２を新品に交換し、ボルト２０に圧入固定するだけで再使用できるので経済的である。

なお、ボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入してボルト２０とワッシャ２２とを一体的に固定する方法としては、ワッシャ２２の挿通孔２２ａの内径をボルト２０の基部２０ｃの外径よりも若干小さくしておき、ボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入することによってワッシャ２２をボルト２０に固定する方法がある。
また、図３(a)に示す電食防止ボルト２６のように、ボルト２０のヘッド部２１のボルト座面２１ａに、たとえば突起部分がある粗面を形成しておき、ワッシャ２２をボルト２０の基部２０ｃに圧入する際に、ヘッド部２１のボルト座面２１ａにワッシャ２２を圧接するようにしてもよい。図３(b)は、該電食防止ボルト２６の部分断面図であって、ボルト座面２１ａの粗面の突起部分２１ｃがワッシャ２２に食い込んでワッシャ２２がヘッド部２１に圧接された状態を示す。このように、ボルト座面２１ａに形成された粗面にワッシャ２２を圧接することによって、より強固にボルト２０とワッシャ２２とを一体化させることができる。

〔第２実施形態〕
図４は、本発明に係る電食防止ボルトの第２実施形態として、ボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入するとともに、回り止めして取り付けた例を示す。図４(a)はボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入した状態の側面図、図４(b)はボルト２０にワッシャ２２を圧入した状態のＡ−Ａ’断面図である。
本実施形態における電食防止ボルト２７は、基部２０ｃのワッシャ２２が圧入される圧入部２０ｆが図４(b)に示すように断面正方形状を成している。ワッシャ２２の挿通孔２２ａは、該電食防止ボルト２７の基部２０ｃの圧入部２０ｆが嵌入する同形の矩形孔を成し、挿通孔２２ａには基部２０ｃの圧入部２０ｆが嵌入するよう圧入されている。なお、ボルト２０の基部２０ｃの断面形状は、正方形に限らず、他の多角形状でもよい。

本実施形態の電食防止ボルト２７によれば、第１実施形態において説明した電食防止ボルト２５と同様の電食防止効果を有するとともに、ボルト２０に対してワッシャ２２を回り止めして取り付けたことによって、電食防止ボルト２５を用いて部材の締め付け、取り外し操作を行う際に、ボルト２０とワッシャ２２とを確実に一体として操作することができ、ボルト２０とワッシャ２２との間の擦れ合いを防止して、ボルト２０の電食防止効果をより確実に保持することが可能になる。

また、たとえば、図５の電食防止ボルト２８に示すように、ボルト２０の基部２０ｃにボルト回り止め用の溝（たとえば、筋目ローレット）２０ｄが形成されている場合には、ワッシャ２２を基部２０ｃに圧入するとともに、この回り止め用の溝２０ｄにワッシャ２２を係合することにより、いわゆるセレーション嵌合によってワッシャ２２を回り止めしてボルト２０と一体化しても良い。この場合、ボルト２０の基部２０ｃにワッシャ２２を圧入しなくともよい。あるいは、図６の電食防止ボルト２９に示すように、ワッシャ２２が固定される基部２０ｃの外周に回り止め凸部２０ｅを設け、ワッシャ２２をボルト２０に圧入する際に、ワッシャ２２の丸孔の挿通孔に前記凸部２０ｅが食い込むようにして固定してもよい。

なお、上記実施形態では、ボルト２０に電食防止表面処理を施し、アルミニウムまたはその合金からなるワッシャ２２には電食防止表面処理を施さない構成としたが上記実施形態に限るものではない。
たとえば、ワッシャ２２をアルミニウムまたはその合金からなるものとせず、金属表面に電食防止表面処理を施したもの、あるいは絶縁体（たとえば、セラミック、絶縁性樹脂、絶縁性ゴム等）からなるものを使用することも可能である。ワッシャ２２として、金属表面に電食防止表面処理を施したもの、あるいは絶縁体から形成したものを使用することにより、被締結部材がアルミニウムあるいはその合金以外の金属からなる場合であっても、被締結部材とワッシャ２２との間、およびワッシャ２２とボルト２０との間での電食作用を防ぐことができる。

そして、ワッシャ２２を金属材の表面に電食防止表面処理を施したもの、あるいは絶縁体からなるものとした場合も、上述した実施形態と同様に、ワッシャ２２がボルト座面に当接するようにボルト２０の基部２０ｃワッシャ２２を圧入して、ボルト２０とワッシャ２２とを一体化しておけば、ボルト２０とワッシャ２２とが擦れ合って、電食防止膜が剥離したりすることがなく、ボルトの電食防止効果が低下することを防ぐことができる。

具体的には、たとえば、図７は、電食防止表面処理を施していないボルト３０と電食防止表面処理を施したワッシャ３２とを組み合わせて電食防止ボルト３５を形成する例を示す。ワッシャ３２は金属の基材３２ａの表面にダクロダイズド処理（商品名）等の電食防止表面処理を施して電食防止膜３２ｂを施したものである。この場合も、ボルト３０の基部３０ｃにワッシャ３２を圧入し、ボルト３０とワッシャ３２とを一体化することによって、ボルト３０とワッシャ３２との当接面（接触面）で相互に擦れ合うことがなく、ワッシャ３２表面に形成された電食防止膜３２ｂが剥離せず、電食防止ボルト３５の電食防止効果を良好に維持することが可能である。

もちろん、電食防止表面処理を施したワッシャ３２と電食防止表面処理を施したボルト２０とを組み合わせて電食防止ボルトとすることも可能であり、絶縁体（たとえば、セラミック、絶縁性樹脂、絶縁性硬質ゴム等）からなるワッシャとボルト２０とを組み合わせて電食防止ボルトとすることも可能である。
なお、ボルトは六角ボルトに限らず、キャップボルト、アイボルト、蝶ボルトといったヘッド部２１の形状の異なるものにも同様に適用できる。
また、電食防止ボルト２５、２６、２７、２８、２９、３５はキャリパボディ１０の取り付け腕１５とスライドピン１４との締結個所に限らす、キャリパボディ１０の他の部位での締結にも使用でき、また、車両用ブレーキ装置の他に、種々の部材の締結用として利用することができる。

なお、本発明は、ボルト以外にも、ボルト座面に相当する当接面を有し、ワッシャを介してねじにより締結する部材についても同様に適用することができる。たとえば、ニップル、ブリーダキャップ、ユニオンキャップにおいても基部２０ｃに相当する部分を設け、、該部分にワッシャ２２あるいはワッシャ３２を圧入固定することによって同様の作用効果を実現することができる。

本発明に係る電食防止ボルトを使用して組み立てた車両用ブレーキ装置を一部を破断して示す平面図である。 本発明に係る第１実施形態の電食防止ボルトの一例を示す説明図である。 電食防止ボルトの変形例を示す説明図である。 本発明に係る第２実施形態の電食防止ボルトの一例を示す説明図である。 電食防止ボルトの変形例を示す説明図である。 電食防止ボルトの変形例を示す説明図である。 電食防止ボルトの変形例を示す説明図である。

符号の説明

１０ キャリパボディ
１２ キャリパブラケット
１４ スライドピン
１５ 取り付け腕
２０ ボルト
２０ａ 電食防止膜
２０ｂ ねじ部
２０ｃ 基部
２０ｄ 溝
２０ｅ 凸部
２０ｆ 圧入部
２１ ヘッド部
２１ａ ボルト座面
２１ｃ 突起部分
２２ ワッシャ
２２ａ 挿通孔
２５、２６、２７、２８、２９、３５ 電食防止ボルト
３０ ボルト
３０ｃ 基部
３２ ワッシャ
３２ａ 基材
３２ｂ 電食防止膜

Claims (7)

1. ボルトと、該ボルトのボルト軸を挿通する挿通孔を有するワッシャとからなる電食防止ボルトであって、
   前記ボルトとワッシャのうち、少なくとも何れか一方に電食防止表面処理が施され、
   前記ワッシャが、前記ボルト軸に挿通されるとともに、ボルト座面に当接して固定されていることを特徴とする電食防止ボルト。
2. 前記ワッシャが、前記ボルト軸に圧入されて固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電食防止ボルト。
3. 前記ワッシャが、前記電食防止ボルトによって締結される被締結部材と同一の金属若しくは類似の合金であって、電極電位の差がなく、部材の接触位置で電食作用が生じない金属からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電食防止ボルト。
4. 前記ワッシャが、アルミニウムまたはその合金からなることを特徴とする請求項３に記載の電食防止ボルト。
5. 前記ボルト軸が、前記ワッシャの固定位置において多角形断面を有し、
   前記ワッシャが、前記多角形断面と同形の挿通孔を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電食防止ボルト。
6. 前記ボルト軸の前記ワッシャのボルト座面への当接位置の外周面に回り止め用の溝が形成され、前記ワッシャが前記溝に係合して回り止めされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電食防止ボルト。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電食ボルトにより、キャリパボディとスライドピンとが締結されているピンスライド型車両用ディスクブレーキ装置であることを特徴とする車両用ブレーキ装置。

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