(57)【要約】【課題】キャリパボディの金属部分にコーティング処理を施す際の工数の増大を抑制しつつ、キャリパボディにおいて他の部品から応力を受ける部分での同コーティング膜の破損を抑えることができる車両用ディスクブレーキ装置を提供する。【解決手段】車両用ディスクブレーキ装置を構成するキャリパボディ１２の金属部分には、防錆性のコーティング膜２０が設けられている。このコーティング膜２０は、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層で構成されている。そして、このコーティング膜２０の膜厚が３０μｍ以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパボディの金属部分に、防錆性のコーティング膜が設けられている車両用ディスクブレーキ装置において、
前記コーティング膜は、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層で構成されており、
前記コーティング膜の膜厚が３０μｍ以下である
ことを特徴とする車両用ディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記コーティング膜の膜厚が１０μｍ以上である
請求項１に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記コーティング膜の面粗度ＲＺは、４０μｍ以下である
請求項１又は請求項２に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記コーティング膜は、着色剤を含んでいる
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
【請求項５】
前記車両用ディスクブレーキ装置を構成する部品のうち、キャリパボディ以外の金属製部品に、防錆性のコーティング膜が設けられており、同コーティング膜は、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層で構成されている
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の車両用ディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防錆性のコーティングが施されているキャリパボディを備える車両用ディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用ディスクブレーキ装置として、例えば特許文献１に記載の装置が提案されている。この装置では、キャリパボディの表面に、粉体塗装による塗装層と、防錆用のフィルム層とが積層されている。これにより、クロムフリー化を図りつつも、キャリパボディ表面での錆びの発生が抑制されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のキャリパボディにあっては、複数の層を積層することによりコーティング膜を構成している。そのため、キャリパボディ表面での錆びの発生は抑制できるものの、複数の層を必要とする分、キャリパボディに対するコーティング処理に要する工数が多くなる。
【０００５】
また、このように複数の層を積層してなるコーティング膜の膜厚は厚くなりやすい。例えば、膜厚が１００μｍ程度となる。
ここで、キャリパボディにおいて、ボルトなどの他の部品からの応力を受ける部分を「接触部分」とし、同接触部分にコーティング膜を設けたとする。この場合、接触部分に設けたコーティング膜の膜厚が厚いと、他の部品からの応力によって、同接触部分では、コーティング膜が破損することがある。そして、こうしたコーティング膜の破損によって生じた破片が、メンテナンス時やブレーキ液の充填時などにキャリパボディのシリンダ穴内に入り込むと、ピストンとピストンシールとの間に噛み込まれて僅かな隙間が生じ、この隙間を通じてシリンダ穴内のブレーキ液が外部に漏出するおそれがある。そのため、厚いコーティング膜をキャリパボディに設ける場合には、上記接触部分にマスキングを施し、同接触部分にコーティング膜が設けられないようにする必要がある。その結果、コーティング処理に要する工数の更なる増大を招くこととなる。なお、このようにマスキングを施す場合、マスキングを施す領域が広いほど、工数が増大してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、キャリパボディの金属部分にコーティング処理を施す際の工数の増大を抑制しつつ、キャリパボディにおいて他の部品から応力を受ける部分での同コーティング膜の破損を抑えることができる車両用ディスクブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための車両用ディスクブレーキ装置は、キャリパボディの金属部分に、防錆性のコーティング膜が設けられている装置を前提としている。この車両用ディスクブレーキ装置において、コーティング膜は、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層で構成されている。そして、こうしたコーティング膜の膜厚が３０μｍ以下である。
【０００８】
上記構成によれば、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層からなるコーティング膜を、キャリパボディの金属部分に設けることにより、同コーティング膜の施された部分での錆びの発生を抑制することができる。また、こうしたコーティング膜は、１つの層で構成されている。そのため、複数の層を積層してコーティング膜を構成する場合と比較して、コーティング処理に要する工数を減らすことができる。
【０００９】
また、上記構成では、こうしたコーティング膜の膜厚が３０μｍ以下となっている。そのため、キャリパボディの金属部分において他の部品から応力を受ける部分である接触部分にもコーティング膜を設けたとしても、コーティング膜の膜厚が比較的薄いため、接触部分に他の部品からの応力が加わっても同接触部分のコーティング膜が破損しにくくなる。そのため、キャリパボディの金属部分にコーティング膜を設けるに際し、マスキングが必要となる領域がなくなる、又はマスキングが必要となる領域が少なくなる。これにより、キャリパボディの金属部分にコーティング膜を設ける際の手間が簡略化される。
【００１０】
したがって、キャリパボディの金属部分にコーティング処理を施す際の工数の増大を抑制しつつ、キャリパボディにおいて他の部品から応力を受ける部分での同コーティング膜の破損を抑えることができるようになる。
【００１１】
ところで、コーティング膜の膜厚が薄すぎると、車両用ディスクブレーキ装置を使用し続けることによるコーティング膜の劣化などにより、キャリパボディの金属部分に錆びが生じるおそれがある。そこで、キャリパボディの金属部分に設ける上記コーティング膜の膜厚を、１０μｍ以上とすることが好ましい。この構成によれば、車両用ディスクブレーキ装置を使用し続けることに起因するキャリパボディの金属部分の錆びの発生を抑制することができるようになる。
【００１２】
また、コーティング膜の面粗度ＲＺが大きすぎると、キャリパボディの接触部分と、同接触部分に接する他の部品との密着度が低下しやすい。その結果、キャリパボディ内へのブレーキ液の流入口となるインレットホース取付部とインレットホースとの間からの液漏れ、やキャリパボディとパッドとの間での振動が大きいことに起因する異音の発生を招くおそれがある。そこで、キャリパボディの金属部分に設ける上記コーティング膜の面粗度ＲＺを、４０μｍ以下とすることが好ましい。この構成によれば、キャリパボディの接触部分と、同接触部分に接する他の部品との密着度の低下を抑制することができる。そのため、キャリパボディからの液漏れ、やキャリパボディとパッドとの間での異音の発生を抑制することができるようになる。
【００１３】
さらに、キャリパボディの金属部分に設ける上記コーティング膜は、着色剤を含んでいることが好ましい。この構成によれば、１つの層によって、防錆だけではなく、キャリパボディに着色を施すことができる。すなわち、キャリパボディの金属部分に設けられるコーティング膜の膜厚の薄膜化を図りつつも、キャリパボディの意匠性を高めることができるようになる。
【００１４】
上記車両用ディスクブレーキ装置において、車両用ディスクブレーキ装置を構成する部品のうち、キャリパボディ以外の金属製部品に、防錆性のコーティング膜を設けるようにしてもよい。この場合、同コーティング膜は、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとがバインダによって結着されている１つの層で構成されていることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、キャリパボディの金属部分へのコーティング処理に用いるコーティング材と同じコーティング材で、キャリパボディ以外の金属製部品に対しても防錆性のコーティング膜を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両用ディスクブレーキ装置の一実施形態の概略構成を示す断面図。
【図２】同実施形態の車両用ディスクブレーキ装置を構成するキャリパボディを示す平面図。
【図３】同キャリパボディに設けられるコーティング膜を示す模式図。
【図４】車両用ディスクブレーキ装置を構成するアウトパッドを示す平面図。
【図５】車両用ディスクブレーキ装置を構成するピストンを示す平面図。
【図６】車両用ディスクブレーキ装置を構成するスライドピンを示す平面図。
【図７】車両用ディスクブレーキ装置を構成するプラグを示す平面図。
【図８】車両用ディスクブレーキ装置を構成するボルトを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、車両用ディスクブレーキ装置を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両用ディスクブレーキ装置１１は、車体に支持されている金属製のキャリパボディ１２と、車輪と一体回転するディスクロータ１３とを備えている。キャリパボディ１２には、ディスクロータ１３側に開口するシリンダ穴１２１が設けられており、このシリンダ穴１２１内には、運転者によるブレーキ操作、又はブレーキアクチュエータの駆動に応じてブレーキ液が供給される。そして、このシリンダ穴１２１内では、ピストン１４がディスクロータ１３に近づく方向及び離れる方向に摺動するようになっている。
【００１８】
また、ディスクロータ１３を挟んだ両側には、アウタパッド１５及びインナパッド１６がそれぞれ設けられている。このアウタパッド１５は、車両用ディスクブレーキ装置を構成する部品のうち、キャリパボディ１２以外の金属製部品の一例である。こうしたアウタパッド１５は、キャリパボディ１２に支持されているとともに、インナパッド１６を支持している。そして、シリンダ穴１２１内のブレーキ液圧が増大され、ピストン１４がディスクロータ１３に近づく方向に摺動されると、一対のインナパッド１６がディスクロータ１３に押し付けられる。これにより、車輪に対して制動力が付与される。
【００１９】
ところで、車両用ディスクブレーキ装置１１は、車両の足回りに設けられており、走行時に水が付着することがある。そのため、図２に示すキャリパボディ１２は金属製部品であるため、同キャリパボディ１２の表面に、クロムフリーの防錆コーティング処理が施されている。
【００２０】
図３には、キャリパボディ１２に設けられているコーティング膜２０の概略構成が図示されている。図３に示すように、このコーティング膜２０は、亜鉛粉末２１と、アルミニウム粉末２２と、顔料などによって構成される着色剤２３とがバインダ２４によって結着されている１つの層で構成されている。このコーティング膜２０では、亜鉛粉末２１とアルミニウム粉末２２とが折り重なり、バインダ２４によって強固に結着している。
【００２１】
なお、亜鉛及びアルミニウムを含む金属の粉末の配合量は、２０〜６０質量％であることが好ましい。これは、金属粉末の量が多すぎると、膜の強度が低下し、金属粉末の量が少なすぎると、防錆性能が低下するためである。なお、亜鉛粉末２１の代わりに、Ｚｎ−Ｎｉなどの亜鉛合金の粉末を用いてもよいし、亜鉛及び亜鉛合金の双方の粉末を用いてもよい。また、金属粉末の代わりに、金属フレーク（亜鉛のフレークやアルミニウムのフレーク）を用いてもよい。
【００２２】
バインダ２４は、キレート形態の有機チタネート化合物を主成分としたバインダである。そして、有機チタネートの配合量は、１〜１５質量％であることが好ましい。これは、有機チタネート化合物の量が多すぎると、膜の防錆性能が低下し、有機チタネート化合物の量が少なすぎると、膜の強度が低下するためである。なお、バインダ２４は、有機チタネート化合物に加え、有機ケイ素化合物も含んだものであってもよい。
【００２３】
ここで、キャリパボディ１２に対するコーティング処理の一例について説明する。
まず、コーティング剤が用意される。このコーティング剤は、上記の金属粉末、着色剤、バインダ成分（キレート形態の有機チタネート化合物）、及びエチレングリコールなどの有機溶剤などを含む水溶性の溶剤である。そして、このコーティング剤がキャリパボディ１２の表面に塗布される。塗布方法としては、コーティング剤が貯留されている貯留槽にキャリパボディ１２を浸積させる方法、キャリパボディ１２の表面にコーティング剤を吹き付ける方法などを挙げることができる。
【００２４】
そして、このようにコーティング剤が付着したキャリパボディ１２に対して加熱処理が施され、加熱処理後のキャリパボディ１２が乾燥される。これにより、亜鉛粉末及びアルミニウム粉末と、着色剤と、キレートを形成している有機チタネート化合物とを含むコーティング膜２０が、キャリパボディ１２に設けられる。この際、有機チタネート化合物は、亜鉛及びアルミニウムなどの金属の粉末を強固に結着するとともに、キャリパボディ１２の表面に強固に結合した酸化チタン系のコーティング膜２０を構成する。
【００２５】
このようにしてキャリパボディ１２に設けられるコーティング膜２０の条件は、以下に示す条件（１）及び（２）を含んでいる。
条件（１）コーティング膜２０の膜厚は、１０μｍ以上であって且つ４０μｍ以下であること。
【００２６】
すなわち、ＪＩＳ５６００−６−２に準拠した耐水性の試験を行った場合、コーティング膜２０の膜厚が１０μｍ未満であると、キャリパボディ１２で錆びが発生するおそれがある。その一方で、コーティング膜２０の膜厚が１０μｍ以上であった場合、上記の耐水性の試験を行っても、キャリパボディ１２で錆びが発生しなかった。したがって、耐水性の観点からみると、コーティング膜２０において最も薄い部分の膜厚は１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２７】
また、キャリパボディ１２に、アウタパッド１５などの他の部品を組み付ける場合、ボルトやナットが用いられることがある。こうしたボルトやナットなどの他の部品からは、キャリパボディ１２における同他の部品との接触部分に対して応力が付与されることとなる。この際、接触部分に設けられたコーティング膜２０の膜厚が厚すぎると、当該応力によってコーティング膜２０が破損するおそれがある。こうした観点からみると、コーティング膜２０の膜厚は４０μｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
ちなみに、車両の走行中には、石などの異物がキャリパボディ１２に当たることがある。そこで、ＳＡＥＪ４００に準拠した耐衝撃性の試験を行った。こうした試験を行ったキャリパボディ１２のコーティング膜２０の膜厚は約２０μｍであった。この試験の結果、コーティング膜２０の５ｍｍ以上の剥がれは発生しなかった。すなわち、条件（１）を満たすコーティング膜２０を設けたキャリパボディ１２では、石などの異物の衝突に起因するコーティング膜２０の剥がれが生じにくいということができる。
【００２９】
また、車両用ディスクブレーキ装置１１が設けられる車両として、ガソリンを燃料とするエンジンを搭載する車両を挙げることができる。こうした車両では、給油中などにガソリンがキャリパボディ１２に付着することがある。そこで、ＪＩＳ０２０２に準拠した対ガソリン性の試験を実施し、コーティング膜２０の変化を調べた。こうした試験を行ったキャリパボディ１２のコーティング膜２０の膜厚は約２０μｍであった。この試験の結果、キャリパボディ１２の外観上の腫れ、剥がれ、割れは発生せず、さらに、しわ、光沢、色の著しい変化、及びコーティング膜２０の著しい軟化も見られなかった。すなわち、条件（１）を満たすコーティング膜２０を設けたキャリパボディ１２では、ガソリンの付着に起因する問題が発生しないということができる。
【００３０】
また、キャリパボディ１２にはブレーキ液が付着される可能性もある。そこで、ＪＩＳ０２０２に準拠した対ブレーキ液性の試験を実施し、コーティング膜２０の変化を調べた。こうした試験を行ったキャリパボディ１２のコーティング膜２０の膜厚は約２０μｍであった。この試験の結果、対ガソリン性の試験の場合と同じように、キャリパボディ１２の外観上の腫れ、剥がれ、割れは発生せず、さらに、しわ、光沢、色の著しい変化、及びコーティング膜２０の著しい軟化も見られなかった。すなわち、条件（１）を満たすコーティング膜２０を設けたキャリパボディ１２では、ブレーキ液の付着に起因する問題は発生しないということができる。
【００３１】
条件（２）コーティング膜２０の面粗度ＲＺは、４０μｍ以下であること。なお、「ＲＺ」とは、最大高さのことであり、表面のうねりを除いた粗さ曲線の一番高い山と一番低い谷との高低差のことである。
【００３２】
コーティング膜２０の面粗度ＲＺが大きすぎると、キャリパボディ１２とキャリパボディ１２に接する他の部品との密着度合いが低くなり、以下に示す問題が生じうる。すなわち、キャリパボディ１２には、ブレーキ液が供給される関係上、キャリパボディ１２とピストン１４との間（図１参照）、及びブレーキ液の給排管とキャリパボディ１２との間には、シール部材が設けられることとなる。そして、こうしたキャリパボディ１２におけるシール部材との接触部分にもコーティング膜２０を設けることとなるが、このコーティング膜２０の面粗度ＲＺが大きすぎると、キャリパボディ１２の接触部分とシール部材との間に僅かな隙間が形成され、この隙間を通じてブレーキ液の漏出を招くおそれがある。
【００３３】
また、キャリパボディ１２におけるアウタパッド１５との接続部分にもコーティング膜２０を設けることとなる。この際でもコーティング膜２０の面粗度ＲＺが大きすぎると、インナパッド１６をディスクロータ１３に押し付けることによって生じる反力がアウタパッド１５とキャリパボディ１２との間に伝わる際に、この間で振動が発生しやすく、振動に起因する異音（いわゆる鳴き）が発生することがある。
【００３４】
この点、面粗度ＲＺを４０μｍ以下とすることにより、キャリパボディ１２とキャリパボディ１２に接する他の部品との密着度合いが低くなりにくくなる。その結果、ブレーキ液の漏出や異音の発生が生じにくくなる。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、亜鉛及びアルミニウムの粉末がバインダ２４によって結着されている１つの層からなるコーティング膜２０を、キャリパボディ１２に設けることにより、同コーティング膜２０の施された部分での錆びの発生を抑制することができる。また、こうしたコーティング膜２０は、１つの層で構成されている。そのため、複数の層を積層してコーティング膜を構成する場合と比較して、コーティング処理に要する工数を減らすことができる。
【００３６】
また、コーティング膜２０の膜厚が３０μｍ以下となっている。そのため、キャリパボディ１２において他の部品から応力を受ける部分である接触部分にもコーティング膜２０を設けたとしても、コーティング膜２０の膜厚が比較的薄いため、接触部分に他の部品からの応力が加わっても同接触部分のコーティング膜２０が破損しにくくなる。そのため、キャリパボディ１２にコーティング膜２０を設けるに際し、マスキングが必要となる領域がなくなる、又はマスキングが必要となる領域が少なくなる。これにより、キャリパボディ１２にコーティング膜２０を設ける際の手間が簡略化される。
【００３７】
したがって、キャリパボディ１２の金属部分にコーティング処理を施す際の工数の増大を抑制しつつ、キャリパボディ１２において他の部品から応力を受ける部分での同コーティング膜２０の破損を抑えることができる。
【００３８】
（２）また、キャリパボディ１２に設けられるコーティング膜２０の膜厚は１０μｍ以上である。そのため、キャリパボディ１２の金属部分での錆びの発生を抑制することができる。
【００３９】
（３）さらに、コーティング膜２０の面粗度ＲＺは４０μｍ以下である。そのため、キャリパボディ１２とシール部材との間からのブレーキ液の漏出を抑制したり、車両制動時におけるキャリパボディ１２とアウタパッド１５との間からの異音の発生を抑制したりすることができる。
【００４０】
（４）コーティング膜２０には、着色剤も含まれている。すなわち、防錆性のコーティング膜と着色層とを別々に設けていないため、コーティング膜２０の膜厚の薄膜化を図りつつも、キャリパボディ１２の意匠性を高めることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・キャリパボディ１２のコーティング膜２０は、着色剤を含んでいなくてもよい。
・キャリパボディ１２の全体に対してコーティングが施されているが、これに限らず、キャリパボディ１２の一部にはコーティングを施さなくてもよい。例えば、ブレーキ液が供給されるシリンダ穴１２１の壁面には、従来のキャリパボディでもコーティングが施されていない。これは、当該シリンダ穴１２１の壁面に防錆のコーティングを施さなくても、当該壁面で錆びが発生しないことが確認されているためである。
【００４２】
そこで、ピストン１４が接触しうるシリンダ穴１２１の壁面にはコーティングを施さなくてもよい。この場合、キャリパボディ１２へのコーティング時にあっては、シリンダ穴１２１の壁面に対してマスキングを施すこととなる。しかし、キャリパボディ１２におけるシール部材との接触部分には、コーティングを施すこととなるため、同接触部分にマスキングを施さなくてもよい。したがって、上記（１）と同等の効果を得ることができる。
【００４３】
・車両用ディスクブレーキ装置１１を構成する部品のうち、キャリパボディ１２以外の他の金属製部品に対しても、キャリパボディ１２に設けたコーティング膜２０と同じ組成のコーティング膜を設けるようにしてもよい。なお、こうしたキャリパボディ１２以外の金属製部品としては、図４に示すアウタパッド１５、図５に示すピストン１４、図６に示すスライドピン３１、図７に示すプラグ３２、図８に示すボルト３３などを挙げることができる。
【００４４】
・キャリパボディとして、１つの部品で構成されているものだけではなく、複数の部品を組み合わせて構成されるものも知られている。こうした複数部品で構成されるキャリパボディにあっては、このボディを構成する部品のうち金属製部品に対して、上記コーティング膜２０と同じ組成のコーティング膜を設けるようにしてもよい。その一方、こうしたキャリパボディを構成する部品のうち、金属製ではない部品に対しては、コーティングを施さないことが好ましい。
【００４５】
・バインダは、亜鉛及び亜鉛合金の少なくとも一方と、アルミニウムとを結着させることができるのであれば、有機チタネート化合物以外のキレート形態の化合物を主成分として含んだものであってもよい。
【００４６】
次に、上記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記バインダは、キレート形態の化合物を含んだものであることが好ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１１…車両用ディスクブレーキ装置、１２…キャリパボディ、１４…金属製部品の一例であるピストン、１５…金属製部品の一例であるアウタパッド、２０…コーティング膜、３１…金属製部品の一例であるスライドピン、３２…金属製部品の一例であるプラグ、３３…金属製部品の一例であるボルト。
【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】
2016098915.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016098915.tif 000009
【図８】
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