(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン成形用であって、該ピストンの軸の延長線上に樹脂射出孔を備え、前記軸に対して垂直な棒状の突起部を有する成形用金型に、樹脂を前記樹脂射出孔から充填することにより、合成樹脂材から成るピストンを成形する合成樹脂製ピストンの成形方法。
【請求項２】
前記ピストンは、該ピストンが摺動自在に挿入されるシリンダ本体のシリンダ孔の径に略等しいフランジ部を有しており、前記棒状の突起部は、前記成形用金型の前記フランジ部を成形する部位の近傍に設けられている請求項１の合成樹脂製ピストンの成形方法。
【請求項３】
前記シリンダ本体は車両用マスタシリンダのシリンダ本体であり、前記ピストンは前記フランジ部を前方側と後方側の二箇所に有している請求項２の合成樹脂製ピストンの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成樹脂製ピストンの成形方法に関し、より詳細には、車両のブレーキ装置やクラッチ装置に利用されるマスタシリンダに用いられる合成樹脂製ピストンの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の合成樹脂製ピストンの成形方法は、ピストンが摺動自在に挿入されるシリンダ本体のシリンダ孔の径に略等しいフランジ部を有した同ピストンの成形用であって、該ピストンの軸の延長線上に樹脂射出孔を備えた成形用金型に、樹脂を前記樹脂射出孔から充填することにより、合成樹脂材から成るピストンを成形
するものである。
【０００３】
一般的に、合成樹脂製ピストンを樹脂成形（熱可塑性樹脂による成形）する際には、樹脂をピストンの軸方向へ向けて射出することにより、型内に均一に充填させて真円度及び寸法精度を向上させることが行われる。更に、ガラス繊維を混入させて樹脂の強度を向上させることが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した合成樹脂製ピストンの成形方法においては、図８において従来の合成樹脂製ピストンの成形方法により成形されたピストン１００のフランジ部１０１近辺のピストン１００の軸方向断面における樹脂の状態を示すように、射出される樹脂の流れる方向がピストンの軸方向であるため、樹脂及びガラス繊維は略軸方向に並んで冷えて固まることになる。一般的に樹脂は冷えて固まると樹脂の流れの方向に対して垂直方向に収縮するものであり、従って、特に寸法精度が必要とされるようなシリンダ孔の径に略等しいフランジ部１０１及びその近辺において樹脂の収縮が起こると、シリンダ孔内においてピストン１００ががたつき、ひいては、ピストン１００の滑らかな摺動を妨げる虞がある。
【０００５】
又、樹脂成形品において、肉厚部が形成されると、ボイド、クラック等が発生する原因となる。
【０００６】
本発明は、特に寸法精度が必要とされるような箇所において樹脂の収縮を防ぐことにより寸法精度を確保し、更に、ボイドやクラックの発生を防ぐ樹脂ピストンを提供することを、その技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、ピストン成形用であって、該ピストンの軸の延長線上に樹脂射出孔を備え、前記軸に対して垂直な棒状の突起部を有する成形用金型に、樹脂を前記樹脂射出孔から充填することにより、合成樹脂材から成るピストンを成形する合成樹脂製ピストンの成形方法を構成した。
【０００８】
好ましくは、前記ピストンは、該ピストンが摺動自在に挿入されるシリンダ本体のシリンダ孔の径に略等しいフランジ部を有しており、前記棒状の突起部は、前記成形用金型の前記フランジ部を成形する部位の近傍に設けられている合成樹脂製ピストンの成形方法が望ましい。
【０００９】
好ましくは、前記シリンダ本体は車両用マスタシリンダのシリンダ本体であり、前記ピストンは前記フランジ部を前方側と後方側との二箇所に有している合成樹脂製ピストンの成形方法が望ましい。
【００１０】
請求項１の合成樹脂製ピストンの成形方法は、成形用金型の樹脂射出孔から樹脂をピストンの軸方向に向けて射出することにより、樹脂はピストンの軸方向に流れ、成形用金型の棒状の突起部に当たることにより樹脂の流れる方向がピストンの半径方向に分散され、更に、分散された樹脂が徐々にピストンの軸方向に流れ出して後続のピストンの半径方向に向かう樹脂の流れと合流することにより樹脂が攪拌されることになり、その後、樹脂が棒状の突起部の近辺を通り過ぎてピストンの軸方向に流れ出して成形用金型内は樹脂で満たされることになる。
【００１１】
請求項２の合成樹脂製ピストンの成形方法は、請求項１の作用に加え、成形の際にピストンの軸方向に向けて樹脂を射出すると、樹脂はピストンの軸方向に流れ、フランジ部を成形する部位の近傍に設けられた成形用金型の棒状の突起部に当たることにより樹脂の流れる方向がピストンの半径方向に分散され、成形用金型のフランジ部を成形する部分に流入する。更に、分散された樹脂が徐々にピストンの軸方向に流れ出し、後続のピストンの半径方向に向かう樹脂の流れと合流することにより樹脂が攪拌されることになる。
【００１２】
請求項３の合成樹脂製ピストンの成形方法は、請求項２の作用に加え、樹脂射出孔より射出された樹脂はピストンの軸方向に流れ、前方側のフランジ部を成形する部位の近傍に設けられた成形用金型内の棒状の突起部に当たることにより樹脂の流れる方向がピストンの半径方向に分散され、成形用金型の前方側フランジ部を成形する部分に流入する。更に、分散されて成形用金型の前方側フランジ部を成形する部分に流入した樹脂が徐々にピストンの軸方向に流れ出し、後続のピストンの半径方向に向かう樹脂の流れと合流することで前方側のフランジ部を成形する部位の近傍に設けられた棒状突起部の近辺の樹脂が攪拌されることになる。
【００１３】
棒状突起部の近辺を通過した樹脂はピストンの軸方向に流れだし、後方側のフランジ部を成形する部位の近傍に設けられた成形用金型の棒状の突起部に当たって樹脂の流れる方向がピストンの半径方向に分散され、成形用金型の後方側フランジ部を成形する部分に流入する。更に、分散されて成形用金型の後方側フランジ部を成形する部分に流入した樹脂が徐々にピストンの軸方向に流れ出し、後続のピストンの半径方向に向かう樹脂の流れと合流することで後方側のフランジ部を成形する部位の近傍に設けられた棒状の突起部の近辺の樹脂が攪拌されることになる
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態により具体的に説明する。
【００１５】
図１は本実施の形態の合成樹脂製ピストン２の成形用の成形用金型１の断面図であり、図２は合成樹脂製ピストン２の断面図であり、図３は図２の上面図であり、図４はピストン２の前方側フランジ部４のピストン２の半径方向断面における樹脂４０及びガラス繊維４１の状態を示すモデル図であるとともに、図４はピストン２の小孔８、９近辺のピストン２の径方向断面における樹脂４０及びガラス繊維４１の状態を示すモデル図であり、図５はピストン２の小孔８近辺のピストン２の軸方向断面における樹脂４０及びガラス繊維４１の状態を示すモデル図であり、図６はピストン２の小孔９近辺のピストン２の軸方向断面における樹脂４０及びガラス繊維４１の状態を示すモデル図であり、図７は合成樹脂製ピストン２を採用した車両に用いられるブレーキ用タンデムマスタシリンダ１０の断面図である。
【００１６】
図１〜３に示すように、合成樹脂製ピストン２の成形用の成形用金型１は、上部成形型１ａと、下部成形型１ｂと、側部成形型１ｃとから成り、合成樹脂製ピストン２の軸の延長線上に射出孔１ｄを有し、上部成形型１ａにはピストン２の軸に対して垂直で小孔８、９の成形用の棒状突起部１ｅ、１ｆがフランジ部４、６を成形セル１ｇ、１ｈの近傍に設けられている。合成樹脂製ピストン２の成形には、樹脂射出孔１ｄより樹脂（６−６ナイロンにガラス繊維が混入されたもの）の射出が行われる。射出された樹脂は、前方部３と前方側フランジ部４とを成形するべくピストン２の軸方向に均一に流れ、小孔８を成形するための棒状突起部１ｅ当たって樹脂の流れる方向がピストン２の半径方向に均一に分散され、成形用金型１の前方側フランジ部４を成形する部分１ｇに流入する。更に、分散されて成形用金型１の前方側フランジ部４を成形する部分１ｇに流入した樹脂が徐々にピストン２の軸方向に流れ出し、後続のピストン２の半径方向に向かう樹脂の流れと合流することで棒状突起部１ｅの近辺の樹脂が攪拌されることになる。
【００１７】
棒状突起部１ｅを通過した樹脂は中間部５を成形するべくピストン２の軸方向に均一に流れだし、小孔９を成形するための棒状突起部１ｆに当たって樹脂の流れる方向がピストン２の半径方向に均一に分散され、成形用金型１の後方側フランジ部６を成形する部分１ｈに流入する。更に、分散されて成形用金型１の後方側フランジ部６を成形する部分１ｈに流入した樹脂が徐々にピストン２の軸方向に流れ出し、後続のピストン２の半径方向に向かう樹脂の流れと合流することで棒状突起部１ｆの近辺の樹脂が攪拌されることになる。
【００１８】
成形用金型１において樹脂及びガラス繊維が冷えて固まると、長さＬ１部分の前方部３と長さＬ２部分の前方側フランジ部４と長さＬ３部分の肉厚部である中間部５と長さＬ４部分の後方側フランジ部６と長さＬ５部分の後方部７とから成り、前方側フランジ部４及び後方側フランジ部６の径は後述するシリンダ孔１１ａの径に略等しく、中間部５は、前方側フランジ部４及び後方側フランジ部６の径よりも小径であり、前方側フランジ部４の後方近傍で合成樹脂製ピストン２の径方向で合成樹脂製ピストン２の軸を通って貫通する小孔８と、後方側フランジ部６の前方近傍で合成樹脂製ピストン２の径方向で合成樹脂製ピストン２の軸を通って貫通する小孔９とが設けられた合成樹脂製ピストン２が成形されることになる。
【００１９】
図４〜６に示すように、成形された合成樹脂製ピストン２における樹脂４０及びガラス繊維４１は、前方側フランジ部４又は後方側フランジ部６、ひいては、小孔８、９近辺のピストン２の径方向断面において、放射状に均一に分散されて固まり、小孔８、９近辺のピストン２の軸方向断面においては、ピストン２の軸方向に向いて固まる樹脂４０及びガラス繊維４１とピストン２の径方向に向いて固まる樹脂４０及びガラス繊維４１が存在することになり、特にピストン２の径方向に向いて固まる樹脂４０及びガラス繊維４１は従来の合成樹脂製ピストンに比べて多くなる。
【００２０】
次に、図７を用いて合成樹脂製ピストン２を車両用のブレーキ用タンデムマスタシリンダ１０に採用した場合の実施例を説明する。図７において、シリンダ本体１１は、中空円筒状のシリンダ孔１１ａが形成され、図７中左端が閉塞されるとともに右端が開口している。シリンダ本体１１の外周にはオイルリザーバ（図示省略）に接続される左右一対のリザーバ結合部１２、１３が形成されるとともに、シリンダ本体１１の周壁には各リザーバ結合部１２、１３とシリンダ本体１１の内部とを連通するサプライポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが形成されている。
【００２１】
シリンダ孔１１ａの開口部には金属ピストン１５が、中央部には合成樹脂製ピストン２がそれぞれ往復摺動可能に挿入されている。シリンダ孔１１ａ内は、両ピストン２、１５によって第２圧力室１７が区画されるとともに、合成樹脂製ピストン２とシリンダ孔１１ａの底面とによって第１圧力室１６が区画されている。
更に、第１及び第２圧力室１６、１７を液密保持するために密封材であるカップ材１８、１９、２０、２１が、設けられていて、カップ材１８、１９は前方側フランジ部４及び後方側フランジ部６に支持されて、合成樹脂製ピストン２の前方部３及び後方部７の嵌合溝に嵌合され、カップ材２０、２１は金属ピストン１５
に嵌合されている。
【００２２】
又、シリンダ孔１１ａと合成樹脂製ピストン２の前方側フランジ部４と後方側フランジ部６との間の、即ち、中間部５の外周面とで、第１ブレーキ液供給室２２を区画し、シリンダ孔１１ａと金属ピストン１５の外周面とでは、第２ブレーキ液供給室２３を区画している。
【００２３】
シリンダ孔１１ａの底面と合成樹脂製ピストン２の前方部３との間にはスプリング２４が介装され、合成樹脂製ピストン２を常時図７右方に付勢している。合成樹脂製ピストン２の後方部７と金属ピストン１５に装着されたピストンリテーナ２５との間にはスプリング２６が介装され、金属ピストン１５を常時図７右方に付勢している。
【００２４】
ストッパ部材２７がシリンダ本体１１に螺合されており、ピストン２の前方側フランジ部４が係止することにより非作動位置に保持されいる。
【００２５】
図７（非作動状態）の状態で金属ピストン１５に押圧力が加えられると、スプリング２６の付勢力に抗して金属ピストン１５は図７中左方に向かって移動され、金属ピストン１５に装着されているカップ材２０がサプライポート１４ｃを遮断して、第２圧力室１７内のブレーキ液が昇圧される。第２圧力室１７内のブレーキ液の昇圧により合成樹脂製ピストン２が図７中左方に移動されると、合成樹脂製ピストン２に装着されているカップ材１８がサプライポート１４ａを遮断して、第１圧力室１６内のブレーキ液が昇圧される。両圧力室１６、１７のブレーキ液の昇圧によりアウトレットポート(図示省略)を介して車輪ブレーキにブレーキ液が圧送される。
【００２６】
金属ピストン１５に対する押圧力が解除されると、両スプリング２４、２６の付勢力により両ピストン２、１５が図７中右方へ復帰移動される。即ち、両ピストン２、１５の復動に伴って、カップ材１８がサプライポート１４ａを開放して第１圧力室１６を第１ブレーキ液供給室２２に連通させ、カップ材２０がサプライポート１４ｃを開放して、第２圧力室１７を第２ブレーキ液供給室２３に連通させて、ブレーキ液圧が降圧される。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態の合成樹脂製ピストン２の成形方法によれば、合成樹脂製ピストン２の成形時に、成形用金型の棒状突起部１ｅ、１ｆ及び前方側フランジ部４、後方側フランジ部６の成形部分１ｇ、１ｈの近辺において、樹脂の流れを合成樹脂製ピストン２の径方向に分散することができ、又、樹脂の流れを攪拌して樹脂の流れの方向をランダムにすることができることから、樹脂が冷えて固まる際には、寸法精度が特に必要とされる両フランジ部４，６及びその近辺における樹脂のピストン２の径方向への収縮が抑制され、且つ、ピストン２の軸方向の収縮も抑制されることになり、寸法精度を確保することを可能としている。
【００２８】
更に、小孔８、９を設けたことにより、肉厚部である中間部５ひいてはフランジ部４、６近辺を薄肉化することが可能となり、ボイド、クラック等の発生をも抑制している。
【００２９】
従って、特に寸法精度が要求される両フランジ分４、６及びその近辺において樹脂の収縮を防ぐことにより寸法精度を確保し、更に、ボイドやクラックの発生を防ぐ合成樹脂製ピストン２を提供することを可能としている。
【００３０】
本実施の形態においては、成形用金型１は上部成形型１ａと下部成形型１ｂと側部成形型１ｃとから構成されているが、言うまでもなく、特にこれに限定するものではない。
【００３１】
又、本実施の形態においてはロッキード型マスタシリンダ用の合成樹脂製ピストン２を成形したが、本発明の合成樹脂製ピストンの成形方法においてポートレス型マスタシリンダ用の合成樹脂製ピストンを成形しても同様の作用効果が得られる。
又、本実施の形態においては、前方部３と前方側フランジ部４と肉厚部である中間部５と後方側フランジ部６と後方部７とから構成される合成樹脂製ピストン２を成形しているが、特にこの形状に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３２】
又、本実施の形態においては、棒状の突起部１ｅと１ｆとが平行に配設されているが、特にこれに限定するものではなく、例えば、棒状の突起部１ｅと１ｆとがねじれの位置で直交している本発明の合成樹脂製ピストンの成形方法においても、同様の作用効果が得られる。更に、棒状の突起部１ｅに垂直な棒状の突起が、又は、棒状の突起部１ｆに垂直な棒状の突起が設けられた本発明の合成樹脂製ピストンの成形方法においても、同様の作用効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明を上記実施の形態に則して説明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものではなく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、合成樹脂製ピストンの成形時に、成形用金型の棒状突起部の近辺において、樹脂の流れを合成樹脂製ピストンの径方向に分散することができ、又、樹脂の流れを攪拌して樹脂の流れの方向をランダムにすることができることから、樹脂が冷えて固まる過程において、棒状の突起部の近辺における樹脂のピストンの径方向への収縮が抑制され、且つ、ピストンの軸方向の収縮も抑制されることになり、寸法精度を確保することを可能としている。
【００３５】
更に、ピストンの径方向に延在してピストンの軸を通る孔が設けられた合成樹脂製ピストンが成形されることから、孔が設けられたことによってピストンを薄肉化することが可能となり、ボイド、クラック等の発生をも抑制することを可能としている。
【００３６】
従って、特に寸法精度が必要とされるような箇所において樹脂の収縮を防ぐことにより寸法精度を確保し、更に、ボイドやクラックの発生を防ぐ合成樹脂製ピストンを提供することを可能としている。
【００３７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、合成樹脂製ピストンの成形時に、成形用金型の棒状突起部の、ひいては、フランジ部を成形する部分の近辺において、樹脂の流れを合成樹脂製ピストンの径方向に分散することができ、又、樹脂の流れを攪拌して樹脂の流れの方向をランダムにすることができることから、樹脂が冷えて固まる過程において、棒状の突起部の近辺ひいてはフランジ部を成形する部分近辺における樹脂のピストンの径方向への収縮が抑制され、且つ、ピストンの軸方向の収縮も抑制されることになることから、寸法精度を確保することを可能としている。
【００３８】
更に、ピストンの径方向に延在してピストンの軸を通る孔がフランジ部近傍に設けられた合成樹脂製ピストンが成形されることから、孔が設けられたことによってピストンを薄肉化することがかのうとなり、ボイド、クラック等の発生をも抑制することを可能としている。
【００３９】
従って、特に寸法精度が必要とされるようなフランジ部及びその近辺において樹脂の収縮を防ぐことにより寸法精度を確保し、更に、ボイドやクラックの発生を防ぐ合成樹脂製ピストンを提供することを可能としている。
【００４０】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、合成樹脂製ピストンの成形時に、成形用金型のそれぞれの棒状突起部の、ひいては、前方及び後方側フランジ部を成形する部分の近辺において、樹脂の流れを合成樹脂製ピストンの径方向に分散することができ、又、樹脂の流れを攪拌して樹脂の流れの方向をランダムにすることができることから、樹脂が冷えて固まる過程において、それぞれの棒状の突起部の近辺ひいては前方及び後方側フランジ部を成形する部分近辺における樹脂のピストンの径方向への収縮が抑制され、且つ、ピストンの軸方向の収縮も抑制されることになることから、寸法精度を確保することを可能としている。
【００４１】
更に、ピストンの径方向に延在してピストンの軸を通る孔が前方側及び後方側フランジ部の近傍に設けられた合成樹脂製ピストンが成形されることから、孔が設けられたことによってピストンを薄肉化することが可能となり、ボイド、クラック等の発生をも抑制することを可能としている。
【００４２】
従って、特に寸法精度が必要とされるようなフランジ部及びその近辺において樹脂の収縮を防ぐことにより寸法精度を確保し、更に、ボイドやクラックの発生を防ぐ、車両用マスタシリンダに用いられる合成樹脂製ピストンを提供することを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の成形用金型１の断面図。
【図２】実施の形態の合成樹脂製ピストン２の断面図。
【図３】図２の上面図。
【図４】図３の小孔８，９近辺におけるピストン２の半径方向断面の樹脂及びガラス繊維の状態を表したモデル図。
【図５】図３の小孔８の近辺におけるピストン２の軸方向断面の樹脂及びガラス繊維の状態を表したモデル図。
【図６】図３の小孔９の近辺におけるピストン２の軸方向断面の樹脂及びガラス繊維の状態を表したモデル図。
【図７】図２の合成樹脂製ピストンを採用した車両用ブレーキマスタシリンダの断面図。
【図８】従来技術のフランジ部１０１の近辺におけるピストン１００の軸方向断面の樹脂及びガラス繊維の状態を表したモデル図。
【符号の説明】
１  成形用金型
１ｄ  射出孔
１ｅ、１ｆ  棒状突起部
１ｇ、１ｈ  フランジ成形部分
２  合成樹脂製ピストン
４  前方側フランジ部
６  後方側フランジ部
１１  シリンダ本体                  １１ａ  シリンダ孔
【図１】
0003562082.tif 000002
【図２】
0003562082.tif 000003
【図３】
0003562082.tif 000004
【図４】
0003562082.tif 000005
【図５】
0003562082.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003562082.tif 000008
【図８】
0003562082.tif 000009