JPH1061768A - アルミニウム合金製シリンダボディ及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金製シリンダボディ及びその製造方法

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JPH1061768A
JPH1061768A JP23358596A JP23358596A JPH1061768A JP H1061768 A JPH1061768 A JP H1061768A JP 23358596 A JP23358596 A JP 23358596A JP 23358596 A JP23358596 A JP 23358596A JP H1061768 A JPH1061768 A JP H1061768A
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JP
Japan
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cylinder body
aluminum alloy
rib
casting
peripheral surface
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JP23358596A
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English (en)
Inventor
Masayuki Harada
雅行 原田
Yoshio Takada
与男 高田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量であると共に、耐圧強度が向上したアル
ミニウム合金製シリンダボディ及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 シリンダボディ1は片端部が閉塞した円
筒形状を有し、その外周面には、円周方向に伸びる複数
本のリブ状の凸部8が形成されている。このシリンダボ
ディ1は、リブ状の凹部が設けられた鋳型を使用して、
鋳造により製造される。そうすると、リブ状の凸部8に
よる機械的補強効果と、組織の微細化による強度向上効
果との相乗効果によって、軽量で耐圧強度が優れたシリ
ンダボディを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等に使用さ
れ、油圧又は空圧によって作動する駆動装置及び停止装
置のシリンダボディ及びその製造方法に関し、特に、軽
量で耐圧強度が向上したアルミニウム合金製シリンダボ
ディ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車等のブレーキに使用さ
れるシリンダ部品として、その製造コストの低減を図っ
たもの等、種々のシリンダ部品が提案されている(特開
昭63−275469号公報)。図9(a)は従来の片
端閉塞型シリンダボディを示す模式的断面図であり、
(b)は従来の両端開放型シリンダボディを示す模式的
断面図である。図9(a)に示すように、片端閉塞型シ
リンダボディ11は片端部11aが閉塞していて、肉厚
が均一である円筒形状を有する。そして、このシリンダ
ボディ11の長手方向中央付近の側面には、油又は空気
の流通口12が形成されており、流通口12の内部には
逆止弁13が配置されている。また、シリンダボディ1
1の開口端部11bは、その径が若干大きくなってい
て、開口端部11bの近傍には、外周面に沿ってフラン
ジ14が形成されており、このフランジ14により、他
の自動車部品にシリンダボディ11を固定することがで
きるようになっている。
【0003】また、図9(b)に示すように、シリンダ
ボディ11は、開放した端部11cを有していてもよ
く、その他の部分の構成は図9(a)に示す片端閉塞型
シリンダボディ11と同様である。
【0004】図10は従来の片端閉塞型シリンダボディ
の製造方法を示す断面図である。半円柱状の空隙15a
及び16aを有する2個の金型15及び16をその空隙
15a及び16aを対向させて配置すると共に、これに
より形成された円柱状の空隙領域に、この領域よりも小
さい寸法の円柱形状を有し、図中の矢印方向にスライド
可能な中子17を挿入する。これにより、2個の金型1
5及び16間には円筒状の空隙部が形成されるので、こ
の空隙部にアルミニウム合金溶湯を注入した後、冷却し
て、金型15、16及び中子17を取り外すことによ
り、外周面が平坦で片端部が閉塞した円筒状の鋳物22
を作製する。その後、鋳物22の所定の位置に流通口1
2等を形成することにより、シリンダボディ11を製造
することができる。
【0005】このように構成されたシリンダボディ11
においては、その内部にピストンを配置し、このピスト
ンを移動させてシリンダボディ11の内部に充填された
空気又は油に圧力を与える。そうすると、シリンダボデ
ィ11の内部の空気又は油が流通口12を通過して、こ
れに接続された自動車の駆動装置又は停止装置を作動さ
せる。
【0006】近時、自動車等の重量を軽量化するため
に、その油圧及び空圧のシリンダ部品が、鋳鉄製のもの
から軽量なアルミニウム合金製のものに置き換えられて
使用されている。シリンダ部品をアルミニウム合金製の
ものとする場合、鋳鉄製のシリンダ部品と同様の強度を
得るためには、その肉厚を厚くする必要がある。例え
ば、シリンダボディは、内部から圧力が印加される。異
常時等を想定して、安全性を考慮すると、シリンダボデ
ィは、500kg/cm2以上の破壊強度(耐圧強度)
を有することが必要である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近時、
更に一層自動車用部品の軽量化が要求されており、軽量
化のためにシリンダボディを薄肉化すると、耐圧強度が
低下するという問題点がある。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、軽量であると共に、耐圧強度が向上したア
ルミニウム合金製シリンダボディ及びその製造方法を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金製シリンダボディは、鋳造製であって、外周面に
リブ状の凸部を有することを特徴とする。このリブ状の
凸部は、シリンダボディを補強する効果を有するので、
本発明においては、凸部が形成されていないものと同等
の耐圧強度を有するシリンダボディを得ようとする場
合、その肉厚を薄肉化することができ、これにより、重
量を軽量化することができる。
【0010】また、凸部の金属組織は、デンドライトア
ーム第2枝間隔(D.A.S;dendrite arm spacing)が20
μm以下であることが好ましい。凸部のデンドライトア
ーム間隔が小さくなる、即ち、金属組織が微細化する
と、機械的強度及び伸びが向上する。本発明において、
シリンダボディにリブ状の凸部が形成されていると共
に、この凸部の金属組織のデンドライトアーム第2枝間
隔が20μm以下であると、リブ状の凸部による機械的
補強効果と、組織の微細化による強度向上効果との相乗
効果によって、更に一層耐圧強度を向上させることがで
き、これにより、シリンダボディの重量をより一層低減
することができる。
【0011】この凸部は、シリンダボディの外周面の円
周方向に伸びる形状であることが望ましい。円筒形状の
シリンダボディにおいて、その内面に働く応力は円周方
向が最も高くなる。従って、最も高い応力が印加される
シリンダボディの円周方向に沿ってリブ状の凸部が形成
されていると、より一層耐圧強度を向上させることがで
きる。
【0012】本発明に係るアルミニウム合金製シリンダ
ボディの製造方法は、リブ状の凹部が設けられた鋳型に
アルミニウム合金溶湯を鋳造して、外周面にリブ状の凸
部を有するシリンダボディを製造することを特徴とす
る。このように、鋳造によってシリンダボディを製造す
る場合、この鋳型によって形成されるシリンダボディ外
周面のリブ状の凸部は鋳型に囲まれているので、熱伝達
面積が増加し、溶湯の凝固潜熱が急速に放出される。金
属溶湯が凝固するとき、冷却速度が速いほど金属組織は
微細化されるという性質を有しているので、本発明にお
いては、リブ状の凹部が設けられた鋳型を使用して、ア
ルミニウム合金溶湯を鋳造して製造することにより、急
速冷却が可能になり、凸部の金属組織を微細化すること
ができる。従って、本発明方法によって製造されたシリ
ンダボディは、リブ状の凸部による機械的補強効果と、
組織の微細化による強度向上効果との相乗効果によっ
て、耐圧強度が向上したものとなり、軽量化を実現する
ことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の
実施例に係るアルミニウム合金製シリンダボディを示す
模式的断面図である。シリンダボディ1は片端部1aが
閉塞した円筒形状を有し、その外周面には、円周方向に
伸びる複数本のリブ状の凸部8が形成されている。そし
て、このシリンダボディ1の長手方向中央付近の側面に
は、油又は空気の流通口2が形成されており、流通口2
の内部には逆止弁3が配置されている。更に、シリンダ
ボディ1の開口端部1bは、その径が若干大きくなって
いて、開口端部1bの近傍には、外周面に沿ってフラン
ジ4が形成されている。そして、このフランジ4によ
り、他の自動車部品にシリンダボディ1を固定すること
ができるようになっている。
【0014】図2は本発明の実施例に係るアルミニウム
合金製シリンダボディの製造方法を示す断面図である。
先ず、半円柱状の空隙5a及び6aを有する2個の金型
5及び6を準備し、この空隙5a及び6aを対向させて
配置する。この金型5及び6には、空隙5a及び6aの
側面に、円周方向に伸びる形状の複数本のリブ状の凹部
9が形成されている。次に、金型5及び6により形成さ
れた円柱状の空隙領域に、この領域よりも小さい寸法の
円柱形状を有し、図中の矢印方向にスライド可能な中子
7を挿入する。これにより、2個の金型5及び6間には
円筒状の空隙部が形成される。次いで、この空隙部にア
ルミニウム合金溶湯を注入した後、冷却して、金型5、
6及び中子7を取り外すことにより、外周面にリブ状の
凸部8を有し、片端部が閉塞した円筒状の鋳物20を作
製する。その後、鋳物20の所定の位置に流通口2等を
形成することにより、シリンダボディ1を得る。
【0015】このように構成されたシリンダボディ1に
おいては、その内部にピストンを配置し、このピストン
を移動させることによりシリンダボディ1の内部に充填
された空気又は油に圧力を与える。そうすると、シリン
ダボディ1の内部の空気又は油が流通口2を通過して、
これに接続された自動車の駆動装置又は停止装置を作動
させる。
【0016】本実施例においては、シリンダボディ1を
補強する効果を有するリブ状の凸部8がシリンダディ1
の外周面に形成されているので、従来のアルミニウム製
シリンダボディと同等の耐圧強度を得ようとする場合、
その肉厚を薄肉化することができ、これにより、重量を
軽量化することができる。
【0017】図3は縦軸に金属組織のデンドライトアー
ム第2枝間隔をとり、横軸に冷却速度をとって、AC4
C合金鋳物のデンドライトアーム第2枝間隔と鋳造時の
冷却速度との関係を示すグラフ図である。また、図4は
縦軸に機械的性質をとり、横軸にミクロ結晶粒をとっ
て、AC4C合金及びAC7A合金の金属組織と機械的
性質との関係を示すグラフ図である。図3に示すよう
に、アルミニウム合金溶湯が凝固するとき、冷却速度が
速いほど、デンドライトアーム第2枝間隔は小さくな
り、金属組織が微細化されている。そして、図4に示す
ように、金属組織が微細化されると、機械的強度及び伸
びが向上する。
【0018】本実施例方法によれば、金型5及び6の凹
部9によって形成されるシリンダボディ1の外周面のリ
ブ状の凸部8が金型5及び6に囲まれているので、熱伝
達面積が増加し、注入されたアルミニウム合金溶湯の凝
固潜熱が急速に放出される。このように、外周面に凸部
8を有するアルミニウム合金製シリンダボディ1を鋳造
により製造すると、凸部8の冷却速度が速くなるので、
容易に金属組織を微細化することができ、凸部8の機械
的強度及び伸びを向上させることができる。
【0019】従って、本実施例においては、リブ状の凸
部8による機械的補強効果と、組織の微細化による強度
向上効果との相乗効果によって、更に一層耐圧強度を向
上させることができるので、シリンダボディの肉厚を薄
くすることができ、これにより、その重量を低減するこ
とができる。
【0020】図5は本発明の実施例に係るアルミニウム
合金製シリンダボディのリブ状の凸部形状の例を示す模
式的断面図である。本発明においては、例えば、図5
(a)に示すように半円形状の凸部8a、図5(b)に
示すように四角形状の凸部8b、図5(c)に示すよう
に三角形状の凸部8c等、種々の断面形状の凸部をシリ
ンダボディの外周面に形成することができ、いずれの凸
部形状でも、耐圧強度を向上させる効果を得ることがで
きる。
【0021】また、本実施例ではリブ状の凸部8をシリ
ンダボディ1の円周方向に伸びる形状で形成したが、本
発明においては、例えば、シリンダボディ1の長手方向
に伸びる形状で形成してもよく、それらを組み合わせた
ものでも良い。また、鋳造方法についても、高圧鋳造の
他に、重力金型鋳造法又は重力砂型鋳造法等を使用して
製造することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明に係るアルミニウム合金製シリ
ンダボディの実施例についてその比較例と比較して具体
的に説明する。
【0023】本実施例においては、所望の形状の金型を
準備し、高圧鋳造法によりアルミニウム合金製シリンダ
ボディを製造して、その金属組織を顕微鏡観察すると共
に、製品重量及び耐圧強度を測定した。図6は実施例の
アルミニウム合金製シリンダボディ1の形状及びサイズ
を示す断面図である。実施例及び比較例は、共に、その
外径を50mm、長手方向の長さを100mmで統一
し、実施例については、隣接する凸部8間の間隔を20
mm、高さを2mmとし、凸部8の形状を変化させた。
また、比較例については、凸部8を形成せず、肉厚を変
化させた。
【0024】図7は本実施例方法により製造されたアル
ミニウム合金製シリンダボディの凸部8の金属組織を示
す顕微鏡写真であり、図8は比較例のアルミニウム合金
製シリンダボディの金属組織を示す顕微鏡写真である。
図7及び8に示すように、比較例のシリンダボディは、
デンドライトアーム第2枝間隔が20μmを超えるもの
であるのに対し、実施例においてはデンドライトアーム
第2枝間隔が10μmとなっており、比較例と比較して
金属組織が微細化されていることを示している。
【0025】各実施例及び比較例のサイズ、製品重量及
び耐圧強度の測定結果を下記表1に示す。但し、凸部形
状の欄において、8a、8b、8cとは、夫々、図5に
示す凸部8a、凸部8b、凸部8cの形状であることを
示し、凸部8aの曲率半径は2mm、凸部8bの幅は3
mmとし、凸部8cの底部の幅は4mmとした。また、
耐圧強度においては、500(kg/cm2)以上の破
壊強度が得られたものを○(合格)、500(kg/c
2)未満の破壊強度であったものを×(不合格)と
し、不合格のものについては、括弧内に限界強度を示し
た。
【0026】
【表1】
【0027】上記表1に示すように、実施例No.1乃
至3は肉厚が3mmであっても、耐圧強度が優れたシリ
ンダボディを得ることができた。一方、比較例No.4
乃至6は肉厚が薄いので、要求される耐圧強度を得るこ
とができなかった。比較例No.7は肉厚を4mmとし
ているので、要求される耐圧強度を得ることはできた
が、製品の重量が増加した。このように、要求される耐
圧強度を満足するようにシリンダボディを製造する場
合、比較例の製品重量が177gであるのに対し、実施
例では148gとなり、本実施例においては、29g
(16%)の軽量化を実現することができた。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
アルミニウム合金製シリンダボディの外周面にリブ状の
凸部を有するので、耐圧強度を向上させることができ、
これにより、その肉厚を薄肉化して重量を軽量化するこ
とができる。この凸部がシリンダボディの円周方向に伸
びる形状であって、その金属組織のデンドライトアーム
第2枝間隔を規定すると、更に一層耐圧強度を向上させ
ることができ、これにより、シリンダボディの重量をよ
り一層低減することができる。
【0029】また、本発明方法によれば、外周面にリブ
状の凸部を有するアルミニウム合金製シリンダボディを
鋳造によって製造するので、リブ状の凸部による機械的
補強効果と、組織の微細化による強度向上効果との相乗
効果によって、軽量で耐圧強度が優れたシリンダボディ
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るアルミニウム合金製シリ
ンダボディを示す模式的断面図である。
【図2】本発明の実施例に係るアルミニウム合金製シリ
ンダボディの製造方法を示す断面図である。
【図3】縦軸に金属組織のデンドライトアーム第2枝間
隔をとり、横軸に冷却速度をとって、AC4C合金鋳物
のデンドライトアーム第2枝間隔と鋳造時の冷却速度と
の関係を示すグラフ図である。
【図4】縦軸に機械的性質をとり、横軸にミクロ結晶粒
をとって、AC4C合金及びAC7A合金の金属組織と
機械的性質との関係を示すグラフ図である。
【図5】本発明の実施例に係るアルミニウム合金製シリ
ンダボディのリブ状の凸部形状の例を示す模式的断面図
である。
【図6】実施例のアルミニウム合金製シリンダボディ1
の形状及びサイズを示す断面図である。
【図7】本実施例方法により製造されたアルミニウム合
金製シリンダボディの凸部8の金属組織を示す顕微鏡写
真である。
【図8】比較例のアルミニウム合金製シリンダボディの
金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図9】(a)は従来の片端閉塞型シリンダボディを示
す模式的断面図であり、(b)は従来の両端開放型シリ
ンダボディを示す模式的断面図である。
【図10】従来の片端閉塞型シリンダボディの製造方法
を示す断面図である。
【符号の説明】
1、11、21;シリンダボディ 2、12;流通口 3、13;逆止弁 4、14;フランジ 5、6、15、16;金型 7、17;中子 8、8a、8b、8c;凸部 9;凹部 20、22;鋳物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳造製であって、外周面にリブ状の凸部
    を有することを特徴とするアルミニウム合金製シリンダ
    ボディ。
  2. 【請求項2】 前記凸部の金属組織は、デンドライトア
    ーム第2枝間隔が20μm以下であることを特徴とする
    請求項1に記載のアルミニウム合金製シリンダボディ。
  3. 【請求項3】 前記凸部は外周面の円周方向に伸びる形
    状であることを特徴とする請求項1又は2に記載のアル
    ミニウム合金製シリンダボディ。
  4. 【請求項4】 リブ状の凹部が設けられた鋳型にアルミ
    ニウム合金溶湯を鋳造して、外周面にリブ状の凸部を有
    するシリンダボディを製造することを特徴とするアルミ
    ニウム合金製シリンダボディの製造方法。
JP23358596A 1996-08-15 1996-08-15 アルミニウム合金製シリンダボディ及びその製造方法 Pending JPH1061768A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003063377A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Aisin Seiki Co Ltd マスタシリンダ
JP2015174140A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 ジヤトコ株式会社 アルミダイカスト工法及びダイカスト鋳放し製品

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003063377A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Aisin Seiki Co Ltd マスタシリンダ
JP4561016B2 (ja) * 2001-08-27 2010-10-13 アイシン精機株式会社 マスタシリンダ
JP2015174140A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 ジヤトコ株式会社 アルミダイカスト工法及びダイカスト鋳放し製品

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