(57)【要約】【課題】生産性を向上させたディスクブレーキを提供する。【解決手段】ピストン８の開口側端部１７の外周側角部を外周面１２と円滑に連続する凸形状の曲面１８によって形成した。これにより、電解めっき法によってピストン８の少なくとも外周面１２に皮膜１３を形成する場合、通電時における電流密度分布を均一化することができ、開口側端部の外周側角部にＣ面取りによる面取り部が形成された従来のディスクブレーキのピストンと比較して、電解めっき時における通電時間を大幅に短縮することが可能である。その結果、ディスクブレーキの生産性を高めることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口するシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられるピストンと、前記ピストンによってディスクロータへ押し付けられるパッドと、を有するディスクブレーキであって、前記ピストンは、パッド側が開口したカップ形状であり、開口側端部の外周側角部に外周面と円滑に連続する凸形状の曲面が形成され、少なくとも前記外周面に電解めっきによる皮膜が形成されることを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記ピストンは、前記開口側端部の内周側角部に凸形状の曲面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記外周側角部の曲率は、前記内周側角部の曲率よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記開口側端部の内周側角部に平面または凸形状の曲面からなる面取り部が形成され、前記面取り部の開始位置は、前記外周側角部に形成された前記凸形状の曲面の開始位置よりもパッド側であることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アルミニウム合金製のピストン基体の外周面にクロムめっき層が形成されたピストンを備えるディスクブレーキが開示されている。ディスクブレーキのピストンは、パッド側が開口したカップ形状に形成されており、筒形の陽極を使用する電解めっき法によってピストンの外周面にクロムめっき層を形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなピストンの外周面にクロムめっき層を形成する場合、通電時における電流密度分布は、ピストンの開口側（パッド側）端部の外周側角部の電流密度が外周面に対して高くなる。その結果、ピストンの外周面に目標膜厚の皮膜を形成するために、その目標膜厚における標準通電時間を大幅に超える通電時間を要することになり、ディスクブレーキの生産性が低下するという問題があった。本発明は、生産性を向上させたディスクブレーキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のディスクブレーキは、一端が開口するシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられるピストンと、前記ピストンによってディスクロータへ押し付けられるパッドと、を有するディスクブレーキであって、前記ピストンは、パッド側が開口したカップ形状であり、開口側端部の外周側角部に外周面と円滑に連続する凸形状の曲面が形成され、少なくとも前記外周面に電解めっきによる皮膜が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ディスクブレーキの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態のディスクブレーキの説明図である。
【図２】本実施形態のディスクブレーキのピストンの軸平面による断面図である。
【図３】図２に示されるピストンの開口側端部を部分的に拡大して示す図である。
【図４】従来のディスクブレーキのピストンにおける図３に対応する図である。
【図５】ディスクブレーキのピストンの少なくとも外周面を電解めっき法により表面処理するためのめっき装置の説明図である。
【図６】図５に示されるめっき装置を使用して少なくとも外周面に皮膜を形成した直後（研削加工前）における従来のディスクブレーキのピストンの開口側端部の外周側角部の軸平面による断面図である。
【図７】本実施形態のディスクブレーキのピストンにおける図６に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。図１に例示されたディスクブレーキは、いわゆるキャリパ浮動型ディスクブレーキであり、キャリパ１、ディスクロータ２、およびディスクロータ２の両側に配置された一対のブレーキパッド３，４を有する。キャリパ１およびブレーキパッド３，４は、車両の非回転部に固定されたキャリア（図示省略）によって、ディスクロータ２の軸線方向（図１における左右方向）へ移動可能に支持される。キャリパ１は、キャリパ本体５と、キャリパ本体５の車体内側（図１における右側）の端部に設けられる有底のボア６と、ボア６にピストンシール７を介して摺動可能に設けられるピストン８とを有する。ピストン８は、パッド側（図１における左側）が開口した有底円筒形（カップ形状）に形成される。本実施形態のディスクブレーキにおいては、ボア６をキャリパ本体５に形成することで一端が開口するシリンダを構成している。
【０００９】
キャリパ本体５の先端部には爪部９が設けられる。爪部９は、車体外側（図１における左側）に配置されたブレーキパッド４に対向するように形成される。各ブレーキパッド３，４は、各裏板３ａ，４ａと、各裏板３ａ，４ａに接合された各ライニング材３ｂ，４ｂと、によって構成される。また、キャリパ本体５のボア６とピストン８とによって液圧室１０が画定される。本実施形態では、ブレーキペダルの操作に応じて液圧室１０にブレーキ液が供給されることにより、ピストン８がキャリパ本体５に対して推進する。これにより、車体内側（図１における右側）に配置されたブレーキパッド３がディスクロータ２の車体内側の面（図１における右側面）に押し付けられ、これによって発生する反力によって、キャリパ本体５が車体内側へ移動する。その結果、爪部９によって車体外側のブレーキパッド４がディスクロータ２の車体外側の面（図１における左側面）に押し付けられ、ディスクロータ２が一対のブレーキパッド３，４によって挟圧されることにより、車両に制動力が発生する。
【００１０】
ここで、本実施形態のディスクブレーキに使用されるピストン８をより詳細に説明する。ピストン８は、アルミニウム合金製（例えば、Ａ６０６１）のピストン基体１１を電解めっき法により表面処理することで得られる。ピストン８の少なくとも外周面１２には、例えば、陽極酸化被膜層にクロムめっき層を積層することにより得られる皮膜１３（図７参照）が形成される。図２に示されるように、ピストン８は、液圧室１０に供給されたブレーキ液の圧力を受圧する受圧面１４を有する。ピストン８の非開口側（図２における右側）端部１５の角部には、Ｒ面取りされた面取り部１６が形成される。すなわち、面取り部１６は、外周面１２と円滑に連続するとともに円形に形成された受圧面１４と円滑に連続する一定の曲率の凸形状の曲面（以下、必要に応じて曲面１６）を有する。
【００１１】
図３に示されるように、ピストン８の開口側（図３における左側であって、図１におけるパッド側）端部１７の外周側（図３における上側）角部には、Ｒ面取りされた面取り部１８が形成される。すなわち、面取り部１８は、外周面１２と円滑に連続するとともに円環形に形成された開口側端面１９と円滑に連続する一定の曲率の凸形状の曲面（以下、必要に応じて曲面１８）を有する。また、ピストン８の開口側端部１７の内周側（図３における下側）角部には、Ｒ面取りされた面取り部２０が形成される。すなわち、面取り部２０は、内周面２１と円滑に連続するとともに開口側の端面１９と円滑に連続する一定の曲率の凸形状の曲面（以下、必要に応じて曲面２０）を有する。
【００１２】
本実施形態において、ピストン８は、開口側端部１７の外周側角部の曲面１８の曲率が、開口側端部１７の内周側角部の曲面２０の曲率よりも小さく設定される。換言すると、開口側端部１７の外周側角部の曲面１８の曲率半径は、開口側端部１７の内周側角部の曲面２０の曲率半径よりも大きく設定される。さらに換言すると、図１に示されるピストン８がボア６に挿入された状態において、開口側端部１７の内周側角部の曲面２０のピストン８の内周面２１上における開始位置Ｐ２０は、開口側端部１７の外周側角部の曲面１８のピストン８の外周面１２上における開始位置Ｐ１８よりもパッド側（図１乃至図３における左側）である。なお、図２に示されるように、ピストン８は、内周面２１と円滑に連続するとともに底面２２と円滑に連続する一定の曲率の凹形状の曲面２３を有する。また、曲面２３の曲率は、曲面１６の曲率よりも小さく設定される。さらに、曲面１６の曲率は、曲面１８の曲率と同一かあるいはそれ以下に設定される。
【００１３】
次に、本実施形態の作用を説明する。なお、ここで例示される本実施形態のディスクブレーキのピストン８は、外径が３２ｍｍ、高さ（軸線方向長さ）が２２．２ｍｍ、内径が２５ｍｍ、開口側端部１７の外周側角部の曲面１８の曲率半径がＲ０．５〜Ｒ１．５、および開口側端部１７の内周側角部の曲面２０の曲率半径がＲ０．５若しくはこれ未満となっている。また、図５は、ディスクブレーキのピストン８の電解めっき法による表面処理に使用されるめっき装置２４の説明図であり、この図に示されるように、めっき装置２４は、溶液２５が収容される容器２６と、溶液２５中に配置される筒形の電極２７と、電極２７（陽極）と電極２７の内側に配置されたピストン基体１１（陰極）との間に通電するための直流電源２８とを有する。
【００１４】
さらに、本実施形態の作用の理解を容易にするため、比較対象としての従来のディスクブレーキのピストン２９を説明する。図４は、本実施形態のディスクブレーキのピストン８の開口側端部１７を図解する図３に対応する図であって、従来のディスクブレーキのピストン２９の開口側（図４における左側）端部３０の軸平面による断面図である。図４に示されるように、ピストン２９の開口側端部３０の外周側（図４における上側）角部には、Ｃ面取り（Ｃ０．１〜Ｃ０．３）によって面取り加工された面取り部３１が形成される。また、ピストン２９の開口側端部３０の内周側（図４における下側）角部には、Ｃ面取り（Ｃ０．１〜Ｃ０．６）によって面取り加工された面取り部３２が形成される。なお、従来のディスクブレーキのピストン２９におけるその他の寸法（外径、高さ等）は、本実施形態のディスクブレーキのピストン８と同一としている。
【００１５】
ここで、図６は、図５に示されるめっき装置２４を使用して少なくとも外周面３３に皮膜３４を形成した直後（研削加工前）における、従来のディスクブレーキのピストン２９の開口側（図６における左側）端部３０の外周側（図６における上側）角部の軸平面による断面図である。また、図７は、図５に示されるめっき装置２４を使用して少なくとも外周面１２に皮膜１３を形成した直後における、本実施形態のディスクブレーキのピストン８の開口側（図７における左側）端部１７の外周側（図７における上側）角部の軸平面による断面図である。ここで、本実施形態においては、ピストン８の外周面１２に形成する皮膜１３およびピストン２９の外周面３３に形成する皮膜３４の目標膜厚を５０μｍとして説明する。
【００１６】
図６から理解できるように、従来のディスクブレーキのピストン２９において、めっき装置２４を使用して外周面３３に目標膜厚である５０μｍの皮膜３４を形成した場合、開口側端部３０の外周側角部（面取り部３１）の膜厚が、目標膜厚の２倍以上（１２０〜３００μｍの膜厚）となってしまう。このような膜厚のばらつきは、通電時における電流密度分布のばらつきに起因するものであり、従来のディスクブレーキのピストン２９においては、開口側端部３０のＣ面取りされた外周側角部である面取り部３１の電流密度が高く、外周側角部の電流密度が高くなった分、外周面３３の電流密度が低くなってしまう。
【００１７】
その結果、電流密度分布が均一であれば通常で５０〜６０分の通電時間で目標膜厚である５０μｍの皮膜３４が外周面３３に得られるが、従来のディスクブレーキのピストン２９では、外周側角部と比較して電流密度が低い外周面３３に目標膜厚の皮膜３４を形成するために２倍以上の通電時間（１２５分）を要しており、工数削減の妨げになっている。また、従来のディスクブレーキのピストン２９では、外周側角部の膜厚が過剰な状態になり、析出異常による表面のざらつき、いわゆる、コゲが発生し易くなる。また、従来のディスクブレーキのピストン２９においては、皮膜３４を形成したピストン２９の外周を研削加工する場合に、外周側角部（面取り部３１）の膜厚が大きくなっている分、研削時間を要するようになっている。
【００１８】
これに対して、図７から理解できるように、本実施形態のディスクブレーキのピストン８において、めっき装置２４を使用して外周面１２に目標膜厚（５０μｍ）の皮膜１３を形成した場合、外周側角部である面取り部１８における皮膜１３の膜厚が最も大きい部分であっても、その膜厚は１００μｍであった。すなわち、本実施形態のディスクブレーキのピストン８では、開口側端部１７の外周側角部と外周面１２とを凸形状の曲面１８によって円滑に連続させたことにより、電解めっき法によってピストン８の少なくとも外周面１２に皮膜１３を形成する場合の、通電時における外周面１２と開口側端部１７の外周側角部との間の電流密度分布のばらつきを解消する、換言すると、電流密度分布を均一化することができる。
【００１９】
本実施形態のディスクブレーキによれば、ピストン８の開口側端部１７の外周側角部に、外周面１２と円滑に連続する凸形状の曲面１８を形成したので、電解めっき法によってピストン８の少なくとも外周面１２に皮膜１３を形成する場合、通電時における外周面１２と開口側端部１７の外周側角部との間の電流密度分布のばらつきが解消される、換言すると、電流密度分布を均一化することができ、開口側端部１７の外周側角部におけるめっきの偏析を防止することができる。
【００２０】
これにより、開口側端部３０の外周側角部にＣ面取りによる面取り部３１が形成された従来のディスクブレーキのピストン２９に比べて、電解めっきの処理時間（通電時間）を大幅に短縮することが可能であり、ピストン８の工数を大幅に削減することができる。また、従来のディスクブレーキのピストン２９と比較して、電解めっきの電流値を高めることが可能であり、ピストン８、延いてはディスクブレーキの生産性を高めることができる。
【００２１】
また、従来のディスクブレーキのピストン２９では、電解めっきの通電時に開口側端部３０の外周側角部（面取り部３１）の電流密度が外周面３３の電流密度よりも高いことから、外周側角部に析出異常によるコゲが発生し易いが、本実施形態のディスクブレーキのピストン８では、外周側角部にコゲが発生することを防止することが可能であり、外観不良ならびに研削時における皮膜１３の偏析部分からの剥離を抑止することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態のディスクブレーキのピストン８では、ピストン８の外周を研削加工する場合に、外周側角部である面取り部１８の膜厚が従来のディスクブレーキのピストン２９に比べて小さくなっている分、研削時間を短くすることができ、この点においても、ディスクブレーキの生産性を高めることができる。
【００２３】
また、ディスクブレーキにおいては、ブレーキパッドの偏磨耗、反り、若しくは、キャリパの変形等により、ピストンが相手部品となるブレーキパッドの裏板或いは裏板に取り付けられたシムに対し垂直に当接しないような場合がある。このような場合、ピストンは、パッド対向面ではなく、外周側角部で相手部品に当接するようになる。本実施形態にピストン８は、上記のようにピストン８が相手部品へ垂直に当接しないような場合でも、外周側角部である面取り部１８が比較的曲率半径が大きなＲ面取りとなっているため、弾性変形によって相手部品との当接面積が従来のピストン２９に比べて大きくなる。このため、面取り部１８の面圧を相対的に下げることができる。これにより、相手部品の変形や傷付き等を抑制でき、また、ピストン８の外周側角部の変形やめっき剥れ等を抑制することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定することを意図するものではなく、例えば、以下のように構成することができる。
【００２５】
本実施形態では、ピストン８の開口側（パッド側）端部１７の内周側角部に、内周面２１と円滑に連続する凸形状の曲面２０を形成してディスクブレーキを構成したが、Ｒ面取りによる曲面２０に変えて、Ｃ面取りによる面取り部２０を内周側角部に形成して、ディスクブレーキを構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  キャリパ、２  ディスクロータ、３，４  ブレーキパッド、８  ピストン、１２  外周面、１３  皮膜、１７  開口側端部、１８  面取り部（曲面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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