(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のピストンを周方向に回転させるピストン回転ステップと、
前記ピストンの軸方向一端側に形成された開口部の縁部のうち、該開口部の開口端面側の縁部と、前記ピストンの外周面側の縁部とを、前記ピストンの回転軸に対して所定角度傾斜した回転軸を中心に回転する回転体によって加圧する縁部加工ステップと、
を含むこと特徴とするピストンの製造方法。
【請求項２】
前記縁部加工ステップは、前記回転体の回転軸に直交する面を基準として略対称に配置される２つの面領域によって前記開口端面側の縁部と前記外周面側の縁部とを加圧することを特徴とする請求項１記載のピストンの製造方法。
【請求項３】
前記２つの面領域は、前記回転体の回転軸を含む断面上の線分が、前記回転体の回転軸に対して概略等しい角度を成すことを特徴とする請求項２記載のピストンの製造方法。
【請求項４】
前記２つの面領域の前記線分は、前記回転体の回転軸に対して成す角度が４５°であることを特徴とする請求項３記載のピストンの製造方法。
【請求項５】
更に、前記ピストンの開口部の縁部から所定距離該ピストンの回転軸方向に離れた部位を、該ピストンの外周面側から加圧して環状の溝を成形する溝成形ステップを備え、
前記縁部加工ステップは、前記溝成形ステップ開始時点から所定時間が経過した後に開始されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンの製造方法においては、円筒状の素材の開口部側を外周面側から押圧して溝を成形する際に、開口部側の端面を軸方向外側から押圧する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９０３７２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、ピストンを加圧して加工する際に、表面が荒れてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、加圧して加工する際に生じる表面の荒れを抑制することができるピストンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のピストンの製造方法は、筒状のピストンを周方向に回転させるピストン回転ステップと、前記ピストンの軸方向一端側に形成された開口部の縁部のうち、該開口部の開口端面側の縁部と、前記ピストンの外周面側の縁部とを、前記ピストンの回転軸に対して所定角度傾斜した回転軸を中心に回転する回転体によって加圧する縁部加工ステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ピストンを加圧して加工する際に生じる表面の荒れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のピストンの製造方法で使用される製造装置の正面図。
【図２】実施形態のピストンの製造方法で使用される製造装置の溝成形ステップの実行開始状態を示す正面図。
【図３】実施形態のピストンの製造方法で使用される製造装置の溝成形ステップおよび縁部加工ステップの実行状態を示す正面図。
【図４】図３の要部の拡大図。
【図５】実施形態のピストンの製造方法で製造されたピストンが組み込まれたディスクブレーキの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態を図面を参照して以下に説明する。
図１は、ピストン製造装置１０を示すものである。ピストン製造装置１０は、有底筒状の素材状態にあるピストン１１を加工するものである。図１に示す素材状態にあるピストン１１は、円筒状の筒状部１２と、円板状の底部１３とを有している。筒状部１２および底部１３は互いに中心軸を一致させており、この中心軸がピストン１１の中心軸となっている。
【００１０】
底部１３は、ピストン１１の軸方向における筒状部１２の一端側を閉塞している。また、ピストン１１の軸方向における筒状部１２の底部１３とは反対側は閉塞されずに開放された開口部１４となっている。よって、素材状態にあるピストン１１は、有底筒状をなしている。ピストン１１の軸方向一端側に形成された開口部１４は、ピストン１１の開口端面１２ａ側の縁部１５と、ピストン１１の外周面１２ｂ側の縁部１６と、ピストン１１の内周面１２ｃ側の縁部１７と、を有している。開口端面１２ａは縁部１５の表面であり、外周面１２ｂの一部は縁部１６の表面となっている。
【００１１】
素材状態にあるピストン１１は、例えば鋼材やアルミニウム合金材の鍛造成形品であり、鍛造成形後、軸方向長さを調整するために、多少の誤差（バラツキ）を許容して開口部１４側を切断することにより上記形状に形成されている。
【００１２】
ピストン製造装置１０は、ワークであるピストン１１を回転させながら塑性変形させる回転塑性加工装置（スピニング加工装置）であり、ピストン１１を回転させる回転装置部２１と、ピストン１１に溝を成形する溝成形装置部２２と、ピストン１１の開口部１４の縁部１５〜１７を加工する縁部加工装置部２３とを有している。
【００１３】
回転装置部２１は、把持部３１と挟持部３２とを有する回転ヘッド３０を有している。回転ヘッド３０の把持部３１は、素材状態にあるピストン１１の筒状部１２の円筒面状の外周面１２ｂをピストン１１の径方向の外側から把持する。挟持部３２は、素材状態にあるピストン１１の底部１３を軸方向の両側から挟持する。回転装置部２１は、図示略のモータの駆動力によって把持部３１および挟持部３２を含む回転ヘッド３０を、回転軸Ｏ１を中心に回転させる。回転装置部２１は、回転軸Ｏ１が鉛直に延在する姿勢で設置されている。
【００１４】
把持部３１は、回転軸Ｏ１を中心に拡径および縮径可能であり、縮径することによりピストン１１を把持し、拡径することによりピストン１１の把持を解除する。把持部３１は、把持時には、ピストン１１の外周面１２ｂの周方向の複数カ所（例えば３か所）をピストン１１の中心軸に近づける方向に均等に加圧する。これにより、把持部３１は、把持時にピストン１１の中心軸を回転ヘッド３０の回転軸Ｏ１に一致させることになり、ピストン１１と一体に回転可能な状態になる。把持部３１としては、例えばコレットチャックを用いることができる。
【００１５】
挟持部３２は、外側芯金３３と、内側芯金３４とを有している。外側芯金３３は、ピストン１１の外側にあってピストン１１の底部１３の軸方向外側の外底面に当接する。内側芯金３４は、外側芯金３３の上側にあって、開口部１４側からピストン１１内に入り込み、ピストン１１の底部１３の内側の内底面に当接する。外側芯金３３および内側芯金３４は、回転軸Ｏ１と中心軸を一致させている。下側の外側芯金３３は、常時、把持部３１と回転軸Ｏ１の延在方向の位置を一致させており、内側芯金３４は外側芯金３３に対して回転軸Ｏ１の延在方向に近接および離間可能となっている。
【００１６】
回転装置部２１には、回転ヘッド３０の把持部３１を拡径させ内側芯金３４を外側芯金３３から離間させた状態で、ピストン１１が外底面を外側芯金３３に当接させるように配置される。そして、この状態から、回転装置部２１は、内側芯金３４を外側芯金３３に近接させて内底面に当接させるとともに把持部３１を縮径させる。これにより、挟持部３２の内側芯金３４および外側芯金３３が底部１３を挟持し把持部３１が筒状部１２を把持する。このようにして、回転装置部２１は、回転ヘッド３０にピストン１１をその中心軸を回転軸Ｏ１に一致させた状態で一体回転可能に支持する。このように回転ヘッド３０に支持された支持状態にあるとき、ピストン１１は、筒状部１２の開口部１４側の部分が把持部３１よりも上方に突出する。
【００１７】
回転装置部２１は、上記のようにピストン１１を支持した状態で、図示略のモータの駆動力によって把持部３１および挟持部３２を含む回転ヘッド３０を回転軸Ｏ１を中心に回転させる。すると、ピストン１１も自身の中心軸に一致する回転軸Ｏ１を中心に、回転軸Ｏ１の延在方向の位置を一定させた状態で回転する。その結果、ピストン１１は、その中心軸を中心に、軸方向の位置は一定のまま周方向に回転する。つまり、回転装置部２１は、ピストン１１をその周方向に回転させる。
【００１８】
溝成形装置部２２は、ヘッド４１と、溝成形ローラ４２とを有している。ヘッド４１は、図示略のモータの駆動力によって上記した回転装置部２１の回転ヘッド３０の回転軸Ｏ１に対し近接および離間するように直線状に水平移動、即ち、ピストン１１の径方向に移動する。溝成形ローラ４２は、ヘッド４１の下側に配置されており、回転軸Ｏ１と平行な回転軸Ｏ２を中心に回転するようにヘッド４１に支持されている。ヘッド４１は、溝成形ローラ４２を、回転軸Ｏ２の延在方向の位置を一定の状態のまま回転軸Ｏ１に対して近接および離間させる。溝成形装置部２２は、溝成形ローラ４２を駆動する回転動力を有するものではなく、溝成形ローラ４２は、回転装置部２１で回転動力が与えられて回転するピストン１１と接触し、この接触部分に発生する摩擦力でピストン１１の回転に追従(同期)する形で連れ回り回転する。
【００１９】
溝成形ローラ４２は、その外周に、回転軸Ｏ２の延在方向の一側から順に、円筒外周面４３と、段面４４と、円筒外周面４５と、段面４６と、円筒外周面４７と、が設けられている。溝成形ローラ４２は、円筒外周面４３が上側に、円筒外周面４７が下側に配置されている。
【００２０】
円筒外周面４３は、回転軸Ｏ２を中心とする円筒面となっている。段面４４は、円筒外周面４３の下端縁部から径方向外方に広がっている。段面４４は、回転軸Ｏ２を中心とする円環状をなしており、回転軸Ｏ２に直交する平坦面となっている。円筒外周面４５は、段面４４の外周縁部から下方に延出しており、回転軸Ｏ２を中心とする円筒面となっている。円筒外周面４５は、円筒外周面４３よりも大径である。
【００２１】
段面４６は、円筒外周面４５の下端縁部から径方向内方に広がっている。段面４６は、回転軸Ｏ２を中心とする円環状をなしており、回転軸Ｏ２に直交する平坦面となっている。段面４６は、外径が段面４４の外径と同径であり、内径が段面４４の内径よりも小さくなっていて、径方向の幅が段面４４よりも広くなっている。円筒外周面４７は、段面４６の内周縁部から下方に延出しており、回転軸Ｏ２を中心とする円筒面となっている。円筒外周面４７は、円筒外周面４３よりも小径である。
【００２２】
溝成形ローラ４２は、回転装置部２１の把持部３１の上端部よりも上側に配置されており、回転装置部２１に支持されたピストン１１の把持部３１から上方に突出する筒状部１２と、回転軸Ｏ１，Ｏ２の延在方向の位置を重ね合わせている。
【００２３】
縁部加工装置部２３は、ヘッド５１と、縁部加工ローラ５２（回転体）とを有している。ヘッド５１は、図示略のモータの駆動力によって上記した回転装置部２１の回転軸Ｏ１に斜めに交差する方向に直線状に移動する。縁部加工ローラ５２は、回転軸Ｏ１に対して傾斜して交差する回転軸Ｏ３を中心に回転するようにヘッド５１に支持されている。言い換えれば、回転軸Ｏ１，Ｏ３は同一平面に配置されており、縁部加工ローラ５２は、回転ヘッド３０つまりピストン１１の回転軸Ｏ１に対して所定角度傾斜した回転軸Ｏ３を中心に回転し、詳しくはピストン１１の回転軸Ｏ１に対して４５°傾斜した回転軸Ｏ３を中心に回転する。ヘッド５１は、縁部加工ローラ５２を、回転軸Ｏ３をピストン１１の回転軸Ｏ１に対して４５°傾斜させた状態のまま、回転軸Ｏ３に直交する方向に移動させることにより、ピストン１１に対して近接および離間させる。縁部加工装置部２３も、溝成形装置部２２と同様、縁部加工ローラ５２を駆動する回転動力を有するものではなく、縁部加工ローラ５２は、回転装置部２１で回転動力が与えられて回転するピストン１１と接触し、この接触部分に発生する摩擦力でピストン１１の回転に追従(同期)する形で連れ回り回転する。
【００２４】
縁部加工ローラ５２は、その外周に、回転軸Ｏ３の延在方向の一側から順に、円筒外周面５３と、膨出傾斜外周面５４と、テーパ外周面５５と、湾曲外周面５６と、テーパ外周面５７と、円筒外周面５８とを有している。
【００２５】
円筒外周面５３は、回転軸Ｏ３を中心とする円筒面となっている。膨出傾斜外周面５４は、円筒外周面５３の回転軸Ｏ３の延在方向における端縁部から延出しており、円筒外周面５３から回転軸Ｏ３の延在方向に離れるほど小径となっている。膨出傾斜外周面５４は、回転軸Ｏ３に中心を有する球、または回転軸Ｏ３に回転中心を有する回転楕円体の表面の一部となっており、外側に膨出する形状をなしている。膨出傾斜外周面５４は、回転ヘッド３０つまりピストン１１の回転軸Ｏ１に最も近い側の面領域５４Ａにおいてピストン１１に接触し、ピストン１１を加圧する。
【００２６】
テーパ外周面５５は、膨出傾斜外周面５４の回転軸Ｏ３の延在方向における円筒外周面５３とは反対側の端縁部から延出しており、膨出傾斜外周面５４から回転軸Ｏ３の延在方向に離れるほど小径となっている。テーパ外周面５５は、回転ヘッド３０つまりピストン１１の回転軸Ｏ１に最も近い側の面領域５５Ａにおいてピストン１１に接触し、ピストン１１を加圧する。テーパ外周面５５は、回転軸Ｏ３を中心とするテーパ面であり、よって、面領域５５Ａは、回転軸Ｏ１，Ｏ３を含む断面上の線分５５ａが直線となっている。テーパ外周面５５の線分５５ａは、回転軸Ｏ３に対して成す角度が４５°となっている。湾曲外周面５６は、テーパ外周面５５の回転軸Ｏ３の延在方向における膨出傾斜外周面５４とは反対側の端縁部から延出しており、回転軸Ｏ３を中心とする円環状で径方向内方に凹状をなしている。
【００２７】
テーパ外周面５７は、湾曲外周面５６の回転軸Ｏ３の延在方向におけるテーパ外周面５５とは反対側の端縁部から延出しており、湾曲外周面５６から回転軸Ｏ３の延在方向に離れるほど大径となっている。テーパ外周面５７は、回転ヘッド３０つまりピストン１１の回転軸Ｏ１に最も近い側の面領域５７Ａにおいてピストン１１に接触し、ピストン１１を加圧する。テーパ外周面５７は、回転軸Ｏ３を中心とするテーパ面であり、よって、面領域５７Ａは、回転軸Ｏ１，Ｏ３を含む断面上の線分５７ａが直線となっている。テーパ外周面５７の線分５７ａは、回転軸Ｏ３に対して成す角度が４５°となっている。ここで、テーパ外周面５５とテーパ外周面５７とは、回転軸Ｏ３に直交する面を基準として略対称に配置されており、よって、回転軸Ｏ３からの距離が略等しく、一部は回転軸Ｏ３からの距離が同等になっている。よって、テーパ外周面５５の面領域５５Ａおよびテーパ外周面５７の面領域５７Ａも、回転軸Ｏ３からの距離が略等しく、一部は回転軸Ｏ３からの距離が同等になっている。
【００２８】
つまり、縁部加工ローラ５２に設けられた２つの面領域５５Ａ，５７Ａは、回転軸Ｏ１，Ｏ３を含む断面上の線分５５ａ，５７ａが、縁部加工ローラ５２の回転軸Ｏ３に対して概略等しい角度を成し、その角度が４５°である。縁部加工ローラ５２の回転軸Ｏ３がピストン１１の回転軸Ｏ１に対して４５°傾斜しているため、縁部加工ローラ５２に設けられた面領域５５Ａの線分５５ａは、ピストン１１の回転軸Ｏ１に対し垂直に配置され、面領域５７Ａの線分５７ａは、ピストン１１の回転軸Ｏ１に対し平行に配置されている。
【００２９】
縁部加工ローラ５２には、膨出傾斜外周面５４と、テーパ外周面５５と、湾曲外周面５６と、テーパ外周面５７とが形成されることによって、径方向内方に凹む凹部５９が形成されている。この凹部５９も、回転軸Ｏ３を中心とする円環状をなしている。凹部５９は、その一部を構成する膨出傾斜外周面５４が所定の曲率を有して湾曲している。縁部加工ローラ５２は、回転装置部２１の把持部３１よりも上側に配置されている。
【００３０】
次に、上記のピストン製造装置１０を用いて行われるピストン１１の製造方法について説明する。
【００３１】
ピストン製造装置１０は、図１に示す素材状態にあるピストン１１を加工する場合に、上記のように回転装置部２１の回転ヘッド３０にピストン１１を取り付けた状態で、回転ヘッド３０を駆動して回転軸Ｏ１を中心に回転させる。すると、ピストン１１が回転軸Ｏ１つまりピストン１１の中心軸を中心に周方向に回転する。これが、筒状の素材状態にあるピストン１１を周方向に回転させる回転ステップとなっている。
【００３２】
上記の回転ステップによって、回転装置部２１で駆動されて回転するピストン１１に、溝成形装置部２２のヘッド４１を図示略のモータの駆動力によって近づけるとともに、縁部加工装置部２３のヘッド５１を図示略のモータの駆動力によって近づける。
【００３３】
ピストン１１にヘッド４１を近づけると、図２に示すように、溝成形ローラ４２が、まず、最も大径の円筒外周面４５を、ピストン１１の開口部１４の縁部１５から回転軸Ｏ１の延在方向に所定距離離れた部位に接触させ、この部位をピストン１１の外周面１２ｂ側から回転軸Ｏ１に近づける方向に加圧する。すると、回転するピストン１１に対して連れ回りしながら、溝成形ローラ４２が、図３に示すように主に円筒外周面４５およびその軸方向両側の段面４４，４６によって筒状部１２を塑性変形させて、筒状部１２の外周側に環状の溝６１を成形する。その途中で、溝成形ローラ４２は、円筒外周面４３によって筒状部１２を塑性変形させて、縁部１６を回転軸Ｏ１に近づける方向に塑性変形させて小径に変形させる。
【００３４】
このように溝成形ローラ４２がピストン１１の加圧を開始することで開始され、その後、溝成形ローラ４２がピストン１１への加圧を解除することで終了する加工ステップが、ピストン１１の開口部１４の開口端面１２ａ側の縁部１５からピストン１１の回転軸Ｏ１の延在方向に所定距離離れた部位を、ピストン１１の外周面１２ｂ側から加圧して環状の溝６１を成形する溝成形ステップとなっている。
【００３５】
ここで、上記の溝６１の成形に伴って、筒状部１２における溝６１の裏側に、内周面１２ｃよりも小径となるように膨出する円環状の膨出部６２が形成される。溝６１は、回転軸Ｏ１つまりピストン１１の中心軸を中心とする円環状をなし、膨出部６２も、回転軸Ｏ１つまりピストン１１の中心軸を中心とする円環状をなすことになる。
【００３６】
上記のようにピストン１１に溝成形装置部２２のヘッド４１および溝成形ローラ４２を近づけるのと略並行して、ピストン１１に縁部加工装置部２３のヘッド５１および縁部加工ローラ５２を近づける。すると、それまで図２に示すようにピストン１１から離間していた縁部加工ローラ５２が、図３に示すようにピストン１１に当接して、これを加圧する。その際に、縁部加工ローラ５２は、図４に示すように、テーパ外周面５５の面領域５５Ａをピストン１１の軸方向一端側の開口部１４の開口端面１２ａ側の縁部１５に、テーパ外周面５７の面領域５７Ａを、ピストン１１の軸方向一端側の開口部１４の外周面１２ｂ側の縁部１６に、略同時に当接させる。この状態で、図３に示す面領域５５Ａによって縁部１５を回転軸Ｏ１の延在方向に沿って底部１３側に加圧する。
【００３７】
すると、縁部加工ローラ５２は、テーパ外周面５５の面領域５５Ａによって、縁部１５の位置をピストン１１の軸方向における底部１３側に近づけるように、ピストン１１の開口部１４を塑性変形させることになる。その際に、開口端面１２ａは、図４に示すテーパ外周面５５の面領域５５Ａの線分５５ａに倣う形状となって変形する。このような塑性変形に伴って、開口部１４は、肉の一部がピストン１１の径方向の内側および外側に突出しようとするが、径方向外側の縁部１６の突出を、縁部加工ローラ５２が面領域５７Ａによって径方向内側に加圧して抑制する。その際に、縁部１６の位置の外周面１２ｂは、テーパ外周面５７の面領域５７Ａの線分５７ａに倣う形状となる。このように、縁部加工ローラ５２は、図３に示すように回転軸Ｏ３からの距離が略等しい２つの面領域５５Ａ，５７Ａによって、開口端面１２ａ側の縁部１５と外周面１２ｂ側の縁部１６とを加圧する。
【００３８】
その結果、縁部加工ローラ５２は、縁部１６の径方向外方への突出を抑制しつつ、縁部１５の位置を底部１３側に近づけるように、ピストン１１の開口部１４を塑性変形させることになる。それに伴って、開口部１４は、肉の一部が径方向の回転軸Ｏ１側に突出し、その際に、膨出傾斜外周面５４の面領域５４Ａの形状に倣って底部１３側に傾斜しつつ塑性変形することになる。その結果、開口部１４に、内周面１２ｃから回転軸Ｏ１側に一部押し出され回転軸Ｏ１側に広がる厚肉部６５が形成される。
【００３９】
このように縁部加工ローラ５２がピストン１１への加圧を開始することで開始され、その後、縁部加工ローラ５２がピストン１１への加圧を解除することで終了する加工ステップが、ピストン１１の軸方向一端側に形成された開口部１４の縁部１５〜１７のうち、開口部１４の開口端面１２ａ側の縁部１５と、ピストン１１の外周面１２ｂ側の縁部１６とを、ピストン１１の回転軸Ｏ１に対して所定角度傾斜した回転軸Ｏ３を中心に回転する縁部加工ローラ５２によって加圧する縁部加工ステップとなっている。
【００４０】
ここで、上記において、溝成形ステップの開始時点から所定時間経過後に、縁部加工ステップを開始する。つまり、図２に示すように溝成形ローラ４２がピストン１１の加圧を開始してから所定時間経過後に、縁部加工ローラ５２がピストン１１の加圧を開始するようにタイミングが設定されている。溝成形ステップの開始時点から数秒後（例えば２秒後）に、縁部加工ステップを開始する。
【００４１】
以上の製造方法によって製造されたピストン１１は、図３に示すように、有底筒状として形成され、底部１３と、筒状部１２とを備えるとともに、筒状部１２が軸方向一端側の開口部１４の縁部１５を備えている。そして、このピストン１１は、縁部１５よりもピストン１１の軸心方向の部位が、この軸心方向に突起する厚肉部６５となっている。この厚肉部６５は、縁部１５よりもピストン１１の軸方向において底部１３側に配置されている。ピストン１１は、素材から最終製品状態になるまで、溝６１および縁部１５，１６を含んで全体に対して切削加工を行わない切削レスのピストンとなっている。
【００４２】
ピストン１１は、ブレーキ装置のシリンダに配置されるものである。具体的に、ピストン１１は、図５に示すディスクブレーキ８０に組み込まれる。このディスクブレーキ８０は、自動車等の車両用のもの、具体的には四輪自動車用のものである。ディスクブレーキ８０は、図示略の車輪とともに回転するディスク８１の回転を止めることで車両を制動するものである。
【００４３】
ディスクブレーキ８０は、ディスク８１の外周側を跨いで配置されて車両の非回転部に固定される支持部材８２と、支持部材８２に支持されてディスク８１の両面に対向配置される一対のブレーキパッド８３，８４と、一対のブレーキパッド８３，８４を挟持してディスク８１の両面に押圧する押圧機構８５とを備えている。
【００４４】
押圧機構８５は、キャリパボディ９１と、上記したピストン１１と、キャリパボディ９１およびピストン１１の隙間をシールするピストンシール９２と、キャリパボディ９１およびピストン１１に連結されてピストン１１のキャリパボディ９１から露出する部分を覆うピストンブーツ９３と、押圧プレート９４とを有している。キャリパボディ９１は、シリンダ９６と、シリンダ９６からディスク８１の外周を跨ぐように延出するブリッジ部９７と、ブリッジ部９７のシリンダ９６とは反対側から延出してシリンダ９６に対向する爪部９８とを有している。シリンダ９６には、爪部９８側に開口するボア１００が形成されており、このボア１００にピストン１１が移動可能に配置されている。
【００４５】
ボア１００が形成されることにより、シリンダ９６は、爪部９８とは反対側の底部１０１と、底部１０１の外周縁部から筒状をなして爪部９８側に延出する筒状部１０２とを有している。ボア１００の内周面には、円環状のピストンシール溝１０３が形成されており、ピストンシール溝１０３よりも爪部９８側に円環状のブーツ支持溝１０４が形成されている。ピストンシール溝１０３にはピストンシール９２が嵌合されている。シリンダ９６の底部１０１には貫通孔１０５が形成されており、貫通孔１０５は車両への組み付け時に取り外されるキャップ１０６で閉塞されている。
【００４６】
そして、ピストン１１は、底部１３がボア１００内の底部１０１側に位置する姿勢でボア１００およびピストンシール９２に嵌合されている。ピストンシール９２は、シリンダ９６とピストン１１との隙間をシールする。ピストンブーツ９３は、一端側がシリンダ９６のブーツ支持溝１０４に嵌合されてシリンダ９６に連結されており、他端側がピストン１１の上記した溝６１に嵌合されてピストン１１に連結されている。
【００４７】
押圧プレート９４は、ピストン１１に取り付けられている。押圧プレート９４は、ピストン１１の筒状部１２の底部１３とは反対側を覆っており、ピストン１１は、筒状部１２の底部１３とは反対側の縁部１５の開口端面１２ａが押圧プレート９４に当接する。
【００４８】
押圧機構８５は、シリンダ９６のボア１００内に貫通孔１０５からブレーキ液が導入されると、ピストン１１の底部１３にブレーキ圧が作用する。すると、ピストン１１がディスク８１側に前進し、押圧プレート９４を介してブレーキパッド８３をディスク８１に向かって押圧する。このとき、ピストン１１は開口部１４の縁部１５が開口端面１２ａを押圧プレート９４に当接させてこの開口端面１２ａの面積でブレーキパッド８３を押圧する。これにより、ブレーキパッド８３が移動してディスク８１に接触する。また、この押圧の反力で、キャリパボディ９１が移動し、爪部９８でブレーキパッド８４をディスク８１に向かって押圧する。これにより、ブレーキパッド８４が、ディスク８１に接触する。
【００４９】
以上のようにして、押圧機構８５は、ピストン１１の作動により、ピストン１１と爪部９８とで一対のブレーキパッド８３，８４を両側から挟持してディスク８１の両面に押圧する。その結果、押圧機構８５は、ディスク８１に摩擦抵抗を付与して、制動力を発生させる。
【００５０】
特許文献１に記載された技術は、円筒状の素材の開口部側を外周面側から押圧して溝を成形する際に、開口部側の端面を軸方向外側から押圧するようになっている。ところで、このような形状に円筒状の素材を加工する場合に、方法によっては、表面が荒れてしまう可能性がある。例えば、一つの加圧ローラが２つの面領域で素材と接触して加工を行う場合に、一方の面領域の回転速度が素材の回転速度と同期して回ると、他方の面領域の回転速度は素材の回転速度と同期しない場合があり、このように速度差が生じると素材表面と加圧ローラとの間に摩擦力が発生して肌荒れとなってしまう。
【００５１】
これに対して、本実施形態のピストンの製造方法によれば、ピストン回転ステップで、筒状のピストン１１を周方向に回転させ、縁部加工ステップで、ピストン１１の軸方向一端側に形成された開口部１４の縁部１５〜１７のうち、開口部１４の開口端面１２ａ側の縁部１５と、ピストン１１の外周面１２ｂ側の縁部１６とを、ピストン１１の回転軸Ｏ１に対して所定角度傾斜した回転軸Ｏ３を中心に回転する縁部加工ローラ５２によって加圧する。このため、縁部加工ローラ５２の、縁部１５に接触する部位の周速と縁部１６に接触する部位の周速との間の周速差を抑えることができる。したがって、ピストン１１を加圧して加工する際に生じる縁部１５，１６の表面の荒れを抑制することができる。
【００５２】
また、縁部加工ステップで、縁部加工ローラ５２は、回転軸Ｏ３からの距離が略等しい２つの面領域５５Ａ，５７Ａによってピストン１１の開口端面１２ａ側の縁部１５と外周面１２ｂ側の縁部１６とを加圧するため、縁部加工ローラ５２の、縁部１５に接触する面領域５５Ａの周速と縁部１６に接触する面領域５７Ａの周速との間の周速差を抑えることができる。したがって、ピストン１１を加圧して加工する際に生じる縁部１５，１６の表面の荒れを更に抑制することができる。
【００５３】
また、２つの面領域５５Ａ，５７Ａは、縁部加工ローラ５２の回転軸Ｏ３を含む断面上の線分５５ａ，５７ａが、縁部加工ローラ５２の回転軸Ｏ３に対して概略等しい角度を成しているため、縁部加工ローラ５２の、縁部１５に接触する面領域５５Ａと縁部１６に接触する面領域５７Ａとの加圧力をバランスさせることができる。したがって、ピストン１１を加圧して加工する際に生じる縁部１５，１６の表面の荒れを更に抑制することができる。
【００５４】
また、２つの面領域５５Ａ，５７Ａの回転軸Ｏ３を含む断面上の線分５５ａ，５７ａは、縁部加工ローラ５２の回転軸Ｏ３に対して成す角度が共に４５°であるため、縁部加工ローラ５２の、縁部１５に接触する面領域５５Ａの周速と縁部１６に接触する面領域５７Ａの周速との間の周速差を抑える効果が高い。したがって、ピストン１１を加圧して加工する際に生じる縁部１５，１６の表面の荒れを更に抑制することができる。
【００５５】
また、溝成形ステップの開始から所定時間経過後に、縁部加工ステップを開始するため、まず溝成形ローラ４２の円筒外周面４３によるピストン１１への加圧によって、ピストン１１の開口部１４の外周面１２ｂ側の縁部１６を成形してその外径を小さくし、その後、縁部加工ローラ５２のテーパ外周面５７を、上記のように外径が小さくされた後のピストン１１の縁部１６に対して、触れるか触れないかの位置に配置することができる。その結果、この縁部加工ローラ５２のテーパ外周面５７をあくまで加工の補助的な存在として用い、第一次的にピストン１１の縁部１６を径方向内方に加圧して成形するものとしては用いないことになる。このようにすることで、縁部加工ローラ５２のテーパ外周面５７が押圧した縁部１６の肉が溝６１内に入り込んでバリとなることを抑制することができる。例えば、溝成形ローラ４２と縁部加工ローラ５２とが同時にピストン１１に接触し始めると、未だ溝成形ローラ４２の円筒外周面４３によって外径が小さくされてはいないピストン１１の縁部１６に、縁部加工ローラ５２のテーパ外周面５７が強く接触することになり、ピストン１１の縁部１６の外周側の肉が溝成形ローラ４２によって成形された溝６１の方に逃げてバリを発生させてしまうことになる。これに対して、先に溝成形ローラ４２を作動させてピストン１１の縁部１６の外径を小さくさせた後に縁部加工ローラ５２を作動させることにより、縁部加工ローラ５２による縁部１６への加圧を抑制してバリの発生を抑制することができる。
【００５６】
以上に述べた実施形態のピストンの製造方法は、筒状のピストンを周方向に回転させるピストン回転ステップと、前記ピストンの軸方向一端側に形成された開口部の縁部のうち、該開口部の開口端面側の縁部と、前記ピストンの外周面側の縁部とを、前記ピストンの回転軸に対して所定角度傾斜した回転軸を中心に回転する回転体によって加圧する縁部加工ステップと、を含む。これにより、回転体の、開口部の開口端面側の縁部に接触する部位の周速と、ピストンの外周面側の縁部に接触する部位の周速との間の周速差を抑えることができる。したがって、ピストンを加圧して加工する際に生じる縁部の表面の荒れを抑制することができる。
【００５７】
また、前記縁部加工ステップは、前記回転体の回転軸からの距離が略等しい２つの面領域によって前記開口端面側の縁部と前記外周面側の縁部とを加圧するため、回転体の、開口部の開口端面側の縁部に接触する部位の周速と、ピストンの外周面側の縁部に接触する部位の周速との間の周速差を更に抑えることができる。したがって、ピストンを加圧して加工する際に生じる縁部の表面の荒れを更に抑制することができる。
【００５８】
また、前記２つの面領域は、前記回転体の回転軸を含む断面上の線分が、前記回転体の回転軸に対して概略等しい角度を成すため、回転体の２つの面領域の加圧力をバランスさせることができる。したがって、ピストンを加圧して加工する際に生じる縁部の表面の荒れを更に抑制することができる。
【００５９】
また、前記２つの面領域の前記線分は、前記回転体の回転軸に対して成す角度が４５°であるため、回転体の、開口部の開口端面側の縁部に接触する部位の周速と、ピストンの外周面側の縁部に接触する部位の周速との間の周速差を抑える効果が高い。したがって、ピストンを加圧して加工する際に生じる縁部の表面の荒れを抑制することができる。
【００６０】
また、更に、前記ピストンの開口部の縁部から所定距離該ピストンの回転軸方向に離れた部位を、該ピストンの外周面側から加圧して環状の溝を成形する溝成形ステップを備え、前記縁部加工ステップは、前記溝成形ステップ開始時点から所定時間が経過した後に開始される。これにより、縁部加工ステップで押圧された縁部の肉が、溝成形ステップで形成される溝内に入り込んでバリとなることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１１  ピストン
１２ａ  開口端面
１２ｂ  外周面
１４  開口部
１５〜１７  縁部
５２  縁部加工ローラ（回転体）
５５Ａ，５７Ａ  面領域
５５ａ，５７ａ  線分
６１  溝
Ｏ１  ピストンの回転軸
Ｏ３  縁部加工ローラの回転軸
【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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