JP2010023089A

JP2010023089A - ブリーダ製造装置、及び製造方法

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Publication number: JP2010023089A
Application number: JP2008188651A
Authority: JP
Inventors: Fumio Takemori; 文雄竹盛; Kazuhiro Watabe; 和宏渡部; Toshio Sakagami; 敏夫阪上; Noboru Okada; 昇岡田; Takehiro Wada; 壮博和田
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Tatsumi Corp
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Tatsumi Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: JP5186301B2

Abstract

【課題】ブリーダのシート面を容易に圧造することが可能なブリーダ製造装置、及び製造方法を提供する。
【解決手段】ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造装置１であって、ブリーダの材料である略円柱形状の金属片を収容する収容部４と、収容部４内に収容される金属片を圧縮する圧縮手段２と、を備え、収容部４は、収容部４内に収容される金属片の軸方向の一端を支持する略半球形状の底面６を有し、圧縮手段２は、収容部４内に収容される金属片を底面６に押圧して圧縮することで、金属片の軸方向の一端にブリーダのシート面となる略半球形状の面を成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧式ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造装置、及び製造方法に関する。

油圧式ブレーキのパイプやシリンダ内の空気を抜くための空気抜き弁であるブリーダは、ブレーキ油の漏れを防ぐため、シート面を精密に加工する必要がある。ここで、ブリーダのシート面は、切削加工或いは転造（例えば、特許文献１を参照）によって成形される。
特開平９−２５３７７８号公報

ブリーダのシート面を切削加工で成形する場合、切削に時間を要する上に、切り粉の巻き付きによってシート面が傷つきやすく、更に、切り粉の発生により切り粉の処理費用や投入材料が増加する。また、転造による場合、シート面に傷が出来やすく、更に、転造中に部品全体が変形することがある。ここで、品質向上やコスト削減、環境負荷の低減や省エネルギーの観点から円錐形状のシート面を圧造する場合、材料の圧縮の際に多大な荷重を必要とし、金型の損傷等により生産性が悪くなる。本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、ブリーダのシート面を容易に圧造することが可能なブリーダ製造装置、及び製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、ブリーダのシート面の形状を変更した。

詳細には、ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造装置であって、前記ブリーダの材料である略円柱形状の金属片を収容する収容部と、前記収容部内に収容される前記金属片を圧縮する圧縮手段と、を備え、前記収容部は、該収容部内に収容される前記金属片の軸方向の一端を支持する略半球形状の底面を有し、前記圧縮手段は、前記収容部内に収容される前記金属片を前記底面に押圧して圧縮することで、該金属片の軸方向の一端に前記ブリーダのシート面となる略半球形状の面を成形する。

塑性加工の場合、一般に他の加工方法より加工時間が短く、材料の損失が少ない。ここで、ブレーキ用ブリーダのシート面はブレーキ油の漏れを防ぐために高精度な加工精度を要求されるところ、円錐形状のシート面を塑性加工で成形する場合、所望の加工精度を得るために多大な荷重が要求される。円錐形状の場合は角があるために材料が型の面に沿って流れにくく、成形するために多大な荷重を要するからである。

ところで、ブリーダのシート面は、被接触面であるシリンダボディの孔と密着することでブレーキ油の漏れを防げばよく、そのシート面が円錐状である必要は無い。そこで、上記ブリーダ製造装置は、半球形状の金型でシート面を丸く成形する。ブリーダのシート面を半球形状とすることにより、シート面とそれ以外の面との境界部分に角が無くなるため、塑性加工に際して多大な荷重を金属片に加えなくてもブリーダを十分に成形することが可能となる。すなわち、シート面と他の面との境界部分に角が無いことにより、塑性加工の際に多大な荷重を加えなくても金属材料が金型の表面に沿ってスムーズに流れ、少ない荷重でブリーダのシート面を十分に成形することが可能となる。金属材料が金型の表面に沿ってスムーズに流れることでシート面が成形されるため、切削や転造の場合よりもシー
ト面に傷がつきにくい。また、圧造によってシート面を成形すれば、転造に比べてブリーダの中心軸が変位したりすることがない。更に、圧造によってシート面が成形されるため、切削加工や転造のようにシート面の硬度を上げるための熱処理を施す必要がない。なお、転造の場合、圧造と同様塑性加工であるために熱処理を施す必要が無い場合もあり得るが、圧造に比べて転造は材料に加わる力が一般的に弱いため、熱処理を要する場合が多い。

また、前記収容部は、前記底面のうち前記金属片の軸の位置に、前記圧縮手段によって圧縮される該金属片の一部を逃がす逃がし孔を更に有するものであってもよい。この場合、逃がし孔は、ブレーキのシリンダボディに設けられた空気抜き経路の内径よりも小さくする必要がある。材料の一部を逃がす孔を設けてやることにより、金属片が底面に沿って流れやすくなり、シート面の成形性が良くなる。すなわち、すり鉢状の形をした底面の中心付近に逃がし孔が設けられていることにより、底面に金属片を押圧した際、この逃がし孔の部分に金属片が集まるように変形してゆくため、シート面が精度よく加工される。

また、前記収容部は、該収容部内に収容される前記金属片の周面を支持する壁面を更に有するものであってもよい。これによれば、圧縮手段が金属片を圧縮する際に金属片の姿勢が保たれ、且つ金属片の圧延が防止されるため、シート面の加工精度を高めつつブリーダの原型を保つことが可能になる。

また、本発明は、方法の面からも捉えられる。すなわち、本発明は、ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造方法であって、前記ブリーダの材料である略円柱形状の金属片を収容する収容部であって、該収容部内に収容される該金属片の軸方向の一端を支持する略半球形状の底面を有する収容部に、該金属片を収容する収容工程と、前記収容部内に収容される前記金属片を前記底面に押圧して圧縮することで、該金属片の軸方向の一端に前記ブリーダのシート面となる略半球形状の面を成形する圧縮成形工程と、を含むものであってもよい。

ブリーダのシート面を容易に圧造することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を例示的に説明する。本発明の一実施形態に係るブリーダ製造装置は、円柱形状の金属片を圧縮してブリーダを造る圧造装置であり、金型や圧縮装置類で構成される。図１は、本実施形態に係るブリーダ製造装置１の要部を示す構成図である。図１に示すように、ブリーダ製造装置１は、上部金型２、及び下部金型３を備えている。上部金型２は、図示しない圧縮装置に連結されており、下部金型３側に押圧可能である。

上部金型２は、円柱形状の棒のような外形を有しており、下部金型３に嵌められた金属片を棒のような形をした金型の下端で圧縮する。下部金型３は、凹状の窪みである収容部４を有している。この収容部４は、円筒の内側のような形状になっており、周状の側壁５と、丸い形状の底面６とを有している。なお、この底面６は、面が丸い半円球形状になっている。また、底面６は、すり鉢のようになっている面の中心部分に金属片の圧力を逃がす逃がし孔７が設けられている。この逃がし孔７は、上部金型２によって押圧されて圧力の逃げ場が無くなった場合に下部金型３内の金属片の圧力を逃がすために設けられており、この孔があることによってブリーダのシート面の加工精度が高まる。この逃がし孔７の内径は、ブリーダが取り付けられるシリンダボディの空気抜き経路の内径よりも小さくなっており、ブリーダのシール性能に悪影響を与えないように配慮されている。なお、側壁５は、内径が互いに異なる２つの壁面で構成されており、第一の壁面８がブリーダのネジ
を成形する部分を支持し、第二の壁面９がブリーダの先端付近を支持する。第一の壁面８の内径が、第二の壁面９の内径よりも大きくなっていることにより、ネジ溝を掘ることが可能なようになっている。

次に、ブリーダの製造フローについて説明する。図２は、製造フローの概要を示す図である。図２に示すように、まず、下部金型３の収容部４にブリーダの材料である円柱形状の金属片１０をセットする。次に、上部金型２でこの金属片１０を圧縮する。すると、金属片１０が下部金型３の側壁５や底面６に沿うように塑性変形し、ブリーダのシート面１１が成形される。

以上により、ブリーダのシート面１１が成形される。なお、シート面１１を成形した後は、次のような処理を行うことにより六角部やキャップ部を成形する。すなわち、図３に示すように、六角部分を成形するための金型やキャップ部を成形するための金型に上記の金属片１０を更にセットし、圧縮する。この金型は、シート面１１を支持する底面とネジを成形する部分を支持する内周壁面とを有する下段の金型と、六角形の壁面を有する中段の金型と、キャップ部分を成形するための内周壁面を有する上段の金型とを備える。これにより、六角部分やキャップ部分が大まかに圧造される。そして、大まかに成形された六角部分やキャップ部を更に高精度に加工するため、図４に示すように、ブリーダの原型であるブランクと同じ形をした成形面を有する金型に金属片１０をセットし、更に圧縮する。ブリーダの原型であるブランク１２はこのようにして製造される。図４に示すように、金属片１０が加工されることにより、シート面１１や六角部１３、キャップ部１４を有するブランク１２ができる。六角部１３はブリーダ１５を回して締めたり緩めたりするための操作部分であり、キャップ部１４はブレーキ油のエア抜きをする際に仮設ホースが接続されると共に車両が走行中において粉塵の進入を防ぐためのキャップが嵌められる部位である。

ブランク１２ができたら、平転造でネジと溝を加工する。図５は、転造する際のダイスの動き、及びダイスの断面形状とブランク１２の形状を示す図である。図５に示すように、ブランク１２を固定側ダイスと移動側ダイスの間に挟みながらバイスを移動させることにより、ネジとキャップ部１４の溝とが成形される。これにより、ブリーダ１５ができる。なお、固定側ダイスと移動側ダイスとには、六角部１３が干渉しないよう、逃がし部分がそれぞれ設けられている。また、ブランク１２は転造すると長手方向に伸びるため、圧造によって製造したブランク１２はこの伸び代をあらかじめ考慮した寸法に設定されている。

以下、本実施形態と従来技術とを比較しながら本実施形態の有効性について詳述する。図６は、従来技術に係るブリーダの製造工程の概要を示した図であり、図７は、本実施形態に係るブリーダの製造工程の概要を示した図である。従来技術に係る製造工程の場合、図６に示すように全５工程の処理が必要である。これに対し、本実施形態に係る製造工程の場合、図７に示すように全３工程の処理となる。すなわち、シート面の切削工程が不要となり、また、シート面の塑性加工によって熱処理も不要となる。

図８は、ブリーダのシート面の形状について、従来からある現行形状のものと今回新たに開発した開発形状のものとを比較した図である。従来からある現行形状のブリーダは、シート面を切削加工により成形するものであったため、図８に示すようにシート面が円錐状になっていた。今回新たに開発したブリーダ１５は、シート面が半球状になっている。

製品の歩留まりや原材料費等の製造コストを削減する観点から、円錐状のシート面を切削ではなく圧造しようとすると、ブリーダの円柱部分の側面と円錐部分とのつなぎ目の部分が角になっているため、材料の流れが悪い（図８の符号Ａの部分）。これに対し、今回
新たに開発した開発形状による場合、ブリーダの円柱部分と半球部分とのつなぎ目の部分に角が無いため、材料の流れが良い（図８の符号Ｂの部分）。このため、圧造によりブリーダのシート面を成形する場合、現行形状に比べて開発形状のものの方が圧造の際の荷重を減らすことができ、更に、シート面の精度が高くなる。また、切削加工でシート面を成形する場合、熱処理により材料を硬化する必要があるが、圧造による場合、塑性加工であるため加工硬化により熱処理を施す必要が無い。なお、図８の「開発形状」では、逃がし孔７へ流れた金属による突起がシート面１１に出来ているが、このような突起は必ず出来るものではなく、例えば、下部金型３に嵌められた金属片が規定のものよりも大きいものであったような場合に出来る。

図９は、従来からある現行形状のブリーダを圧造する場合の製造工程を示す図である。図９に示すように、従来からある現行形状のブリーダを圧造するための下部金型は、円錐型のシート面を成形するため、底面が円錐型になっている。図１０は、実機でブリーダを圧造した際の、ブリーダや金型に発生する軸方向の応力分布を示したものである。現行形状のブリーダを圧造しようとする場合、軸方向に２，０００ＭＰａの応力が発生するの
に対し、開発形状のブリーダを圧造しようとする場合、軸方向に１，２００ＭＰａの応力が発生する。すなわち、今回新たに開発した形状のブリーダを圧造する場合、現行形状のブリーダを圧造する場合に比べて軸方向の応力が４０％も削減することができる。また、図１１は、実機でブリーダを圧造した際の、ブリーダや金型に発生する周方向の応力分布を示したものである。現行形状のブリーダを圧造しようとする場合、周方向に３，１００ＭＰａの応力が発生するのに対し、開発形状のブリーダを圧造しようとする場合、周方向に２，８００ＭＰａの応力が発生する。すなわち、今回新たに開発した形状のブリーダ
を圧造する場合、現行形状のブリーダを圧造する場合に比べて周方向の応力が１０％も削減することができる。図１２は、現行形状のものと開発形状のものとについて、圧造する際の荷重をストローク毎にグラフ化したものである。図１２から判るように、開発形状による場合、荷重の際のストロークが若干長くなるものの、現行形状よりも最大荷重が小さくなることが判る。なお、現行形状の場合、工具の耐荷重限界（２５０.００ｋｇｆ/ｍｍ^２）を超えている。

以上により、今回新たに開発した開発形状のブリーダが従来からある現行形状のブリーダに比べて圧造時の荷重を大幅に減らすことができ、シート面を容易に圧造することが可能であることが判る。また、シート面を従来からある切削加工によるものから圧造によるものにすることにより、使用する原材料を大幅に削減することができる。図１３は、ブリーダの原型となるブランクの大きさについて、現行形状によるものと開発形状によるものとを比較した図である。図１３に示すように、切削加工で現行形状のブリーダを製造しようとする場合、圧造で開発形状のブリーダを製造使用とする場合に比べてブリーダの原型となるブランクの大きさが大きいことが判る（破線部分が現行形状の大きさを示している）。図１４は、ブランクの重量について、現行形状によるものと開発形状によるものとを比較した図である。図１４に示すように、現行形状のブランクの場合に比べ、開発形状のブランクの場合、１.３ｇも重量が軽いことが判る。従って、原材料を１５％近く削減す
ることが可能であり、切削に伴い発生する不要な切粉等を大幅に削減することが可能である。なお、上記ブリーダの製造装置や製造方法は、ブレーキの空気抜き弁であるブリーダの他、ニードル弁といった何らかの弁全般の加工に対して適用することも可能である。

ブリーダ製造装置の要部を示す構成図。製造工程の概要を示す図。六角部及びキャップ部の予備成形工程を示す図。六角部及びキャップ部の成形工程を示す図。転造の際のダイスの動き、及びダイスの断面形状とブランクの形状を示す図。従来技術に係るブリーダの製造工程の概要を示す図。本実施形態に係るブリーダの製造工程の概要を示す図。ブリーダのシート面の形状を比較した図。現行形状のブリーダを圧造する場合の製造工程を示す図。軸方向の応力分布を示した図。周方向の応力分布を示した図。圧造する際の荷重を比較したグラフ。ブランクの大きさを比較した図。ブランクの重量を比較した表。

符号の説明

１・・・ブリーダ製造装置
２・・・上部金型
３・・・下部金型
４・・・収容部
５・・・側壁
６・・・底面
７・・・逃がし孔
８・・・第一の壁面
９・・・第二の壁面
１０・・・金属片
１１・・・シート面
１２・・・ブランク
１３・・・六角部
１４・・・キャップ部
１５・・・ブリーダ

Claims

ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造装置であって、
前記ブリーダの材料である略円柱形状の金属片を収容する収容部と、
前記収容部内に収容される前記金属片を圧縮する圧縮手段と、を備え、
前記収容部は、該収容部内に収容される前記金属片の軸方向の一端を支持する略半球形状の底面を有し、
前記圧縮手段は、前記収容部内に収容される前記金属片を前記底面に押圧して圧縮することで、該金属片の軸方向の一端に前記ブリーダのシート面となる略半球形状の面を成形する、
ブリーダ製造装置。
前記収容部は、前記底面のうち前記金属片の軸の位置に、前記圧縮手段によって圧縮される該金属片の一部を逃がす逃がし孔を更に有し、
前記逃がし孔は、前記ブレーキのシリンダボディに設けられた空気抜き経路の内径よりも小さい、
請求項１に記載のブリーダ製造装置。
前記収容部は、該収容部内に収容される前記金属片の周面を支持する壁面を更に有する、
請求項１または請求項２に記載のブリーダ製造装置。
ブレーキのブリーダを製造するブリーダ製造方法であって、
前記ブリーダの材料である略円柱形状の金属片を収容する収容部であって、該収容部内に収容される該金属片の軸方向の一端を支持する略半球形状の底面を有する収容部に、該金属片を収容する収容工程と、
前記収容部内に収容される前記金属片を前記底面に押圧して圧縮することで、該金属片の軸方向の一端に前記ブリーダのシート面となる略半球形状の面を成形する圧縮成形工程と、を含む、
ブリーダ製造方法。