(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ピンが貫通する固定ピン挿入孔、中心部には材料注入孔が設けられた断熱板と、固定ピンが貫通する固定ピン挿入孔が設けられ、中心部にある空洞にブレーキピストンの外形を成型するピストン成型筒体、前記ブレーキピストン成型筒体を囲み加熱するバンドヒータが設けられ、前記バンドヒータを外部の電源に接続するヒータ用コードが挿通する配線逃げ溝が前記空洞から外部に向け設けられ、前記断熱板の下に連結された上成型部本体、及び前記上成型部本体に固定され、ガイドピンを前記上成型部とで貫通固定するガイドピン固定部材よりなる上成型部と、固定ピンが貫通する固定ピン挿入孔が設けられ、中心上部に窪み、前記窪みの中央に挿通孔、及び両端部にガイドピンを挿入するガイドピン逃げ溝を設けた下成型部本体、前記窪みに取り付けられ、内部下方が切欠された筒状の固定板、及び前記下成型部本体に左右に開閉可能に取り付けられ、ガイドピン挿通孔が設けられた左右のスライド板よりなるスライド部、前記固定板に陥入した下部段差部、前記ブレーキピストンと接触する面を有する上部段差部、及びブレーキピストン内部を成型する部分、内部中央に挿通孔を有するピストン内部成型突出部よりなり、前記上成型部の下に配置された下成型部と、上部に上可動板と下可動板を取り付けた断熱板である土台基礎、及び前記下成型部本体に接し、前記土台基礎の上部に取り付けた金型支持部よりなる金型土台部と、前記ガイドピン固定部材に傾斜し貫通固定され、前記ガイドピン挿入孔、ガイドピン逃げ溝を挿入するガイドピンと、前記上下可動板を貫通し、前記ピストン内部成型突出部の先端まで挿通する前記土台基礎に取り付けられた押し出しピンと、前記上可動板に設けられ、前記下成型部本体を挿通し、前記上成型部本体に接する複数の押し出しピンと、前記固定ピン挿通孔に貫通し、前記断熱部、上成型部、下成型部を密着する固定ピンとからなるブレーキピストン用金型装置であって、
ブレーキピストン成型時、前記ガイドピンにより、前記左右のスライド板を押さえつけ、前記ピストン成型筒体の筒体内部と、前記左右のスライド板側面と、前記ピストン内部成型突出部で形成される空間でブレーキピストンを成型し、ブレーキピストン成型後、前記土台基礎に取り付けられた押し出しピンがブレーキピストンを押し上げると同時に、上下可動板を介して前記上成型部本体に接する複数の押し出しピンが上方に移動し、前記上成型部と前記下成型部を分割し、前記ガイドピンが、前記左右のスライド板を左右に開き、ブレーキピストンが露出することを特徴とするブレーキピストン用金型装置。
【請求項２】
前記左右のスライド板の背面にストッパー用溝があり、前記下成型部本体の左右にスライド板ストッパーが取り付けられ、前記スライド板ストッパーと前記ストッパー用溝が合い、左右のスライド板の可動幅を制限することを特徴とする請求項１に記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項３】
前記上成型部本体の左右側面に、前記上成型部本体下部から下方に向かって窄んだ断面が台形状である左右の押圧部材が取り付けられ、かつ前記左右のスライド板の外末端が前記左右の押圧部材の斜面と密着する形状であって、ブレーキピストン成型時には、前記左右の押圧部材が左右のスライド板を金型内部に押し込み、前記左右のスライド板が開いたときには、前記左右の押圧部材で前記左右のスライド板の開きを抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項４】
前記下成型部本体に挿入された温度センサーで温度を測定しながら、前記バンドヒータ、前記下成型部本体の棒ヒータ挿入孔内部に取り付けた棒ヒータ及び冷却通水孔に通水した水で金型内部温度を調節することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項５】
前記金型内部温度が、３００度〜５００度の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項６】
前記スライド部にブレーキピストンを囲むように形成された湾曲溝に突起を設け、ブレーキピストンの油脂流出防止講を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項７】
前記上部段差部上面にマグネットを埋設し、成型するブレーキピストンに取り付ける金属リングを装着することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置により成型されるブレーキピストン。
【請求項９】
ブレーキパット反対上部に、リング状の円形溝、前記円形溝の中心に断面が台形状の円錐台突起、及びブレーキパット方向下部側面に油流出防止溝を設けた製品筒部と、前記製品筒部のブレーキパット方向先端に取り付けられた、ブレーキピストン内部に向け、脱落しないよう脱落防止突起を設けた金属リングとからなることを特徴とする請求項８に記載のブレーキピストン。
【請求項１０】
内部に円錐状の材料注入孔から伸びるノズル、及びブレーキピストンの外形を成型する筒体内部があるピストン成型筒体を用いた請求項１乃至請求項７の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置により成型されるブレーキピストンであって、成型後、ノズルタッチを切断してなる請求項９に記載のブレーキピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、特殊な材料である樹脂材を用いて、自動車用ブレーキのブレーキピストンを成型するブレーキピストン用射出成型金型、及びそれにより成型されるブレーキピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用ブレーキのブレーキピストン用射出成型金型は、鉄等の金属を使用し、ブレーキピストンを射出成形する金型であった。
【０００３】
また、ブレーキピストン用射出成形金型から成形される金属製のブレーキピストンは金属製であるため重量がかさみやすく、更に金属で軽量化するためには特殊合金であるチタン等の高価な金属材料を使用しなければならなかった。その結果、特殊合金を加工したブレーキピストンや、前記特殊合金を加工するための高温にも耐えうるブレーキピストン用の射出成形金型を製造することは、射出成型金型も大型化し、ブレーキピストンとブレーキピストンを成型する射出成型金型に製造コストがかかるため問題であった。
【０００４】
また、昨今の自動車用ブレーキピストンは、自動車エンジン出力の向上によって高い制動力が求められるとともに、製品そのもののローコストや軽量化・耐熱性に加え、強度の向上が求められている。
従って、ブレーキピストンを成型する従来の射出成形金型では、一定の強度を保つだけの目的で鉄等の金属材料を全体に使用していたため、鉄などの金属よりも安価なブレーキピストンや、前記ブレーキピストンを成型できる射出成形装置本体のコストが安い射出成形装置が存在しないことは極めて重要な問題である。
【０００５】
そこで、本発明は、ブレーキピストンの材料に安価な材料である樹脂材料を使用し、耐熱・耐油・耐摩耗性に極めて優れ、強度を確保しつつも軽量であるブレーキピストンと、耐熱・耐油・耐摩耗に極めて優れた樹脂材料を使用し、ブレーキピストンの製品強度を金属材料以上の極めて高い状態に維持することが可能であるブレーキピストンを成型でき、なおかつ、射出成形装置そのものの製造コストがかからないブレーキピストン用金型装置とを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の課題を解決するために、固定ピン６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉが貫通する固定ピン挿入孔２ｂ、２ｂ、２ｂ、２ｂ、中心部には材料注入孔２ｅが設けられた断熱板２ａと、固定ピン６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉが貫通する固定ピン挿入孔３ｂ、３ｂ、３ｂ、３ｂが設けられ、中心部にある空洞３ｄにブレーキピストンの外形を成型するピストン成型筒体３ｊ、前記ブレーキピストン成型筒体３ｊを囲み加熱するバンドヒータ３ｆが設けられ、前記バンドヒータ３ｆを外部の電源に接続するヒータ用コード３ｉが挿通する配線逃げ溝３ｅが前記空洞３ｄから外部に向け設けられ、前記断熱板２ａの下に連結された上成型部本体３ａ、及び前記上成型部本体３ａに固定され、ガイドピン３ｎ、３ｎを前記上成型部３ａとで貫通固定するガイドピン固定部材３ｏ、３ｏよりなる上成型部３と、固定ピン６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉが貫通する固定ピン挿入孔４ｂ、４ｂ、４ｂ、４ｂが設けられ、中心上部に窪み、前記窪みの中央に挿通孔、及び両端部にガイドピン３ｎ、３ｎを挿入するガイドピン逃げ溝４ｇ、４ｇを設けた下成型部本体４ａ、前記窪みに取り付けられ、内部下方が切欠された筒状の固定板４ｍ、及び前記下成型部本体４ａに左右に開閉可能に取り付けられ、ガイドピン挿通孔５ｄが設けられた左右のスライド板５ａ、５ａよりなるスライド部５、前記固定板４ｍに陥入した下部段差部４ｌ、前記ブレーキピストンと接触する面を有する上部段差部４ｊ、及びブレーキピストン内部を成型する部分、内部中央に挿通孔を有するピストン内部成型突出部４ｉよりなり、前記上成型部３の下に配置された下成型部４と、上部に上可動板６ｃと下可動板６ｄを取り付けた断熱板である土台基礎６ａ、及び前記下成型部本体４ａに接し、前記土台基礎６ａの上部に取り付けた金型支持部６ｂよりなる金型土台部６と、前記ガイドピン固定部材３ｏ、３０に傾斜し貫通固定され、前記ガイドピン挿入孔５ｄ、ガイドピン逃げ溝４ｇを挿入するガイドピン３ｎ、３ｎと、前記上下可動板６ｃ、６ｄを貫通し、前記ピストン内部成型突出部４ｉの先端まで挿通する前記土台基礎６ａに取り付けられた押し出しピン６ｊと、前記上可動板６ｃに設けられ、前記下成型部本体４ａを挿通し、前記上成型部本体３ａに接する複数の押し出しピン６ｅと、前記固定ピン挿通孔２ｂ、３ｂ、４ｂに貫通し、前記断熱部２、上成型部３、下成型部４を密着する固定ピン６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉとからなるブレーキピストン用金型装置であって、ブレーキピストン成型時、前記ガイドピン３ｎ、３ｎにより、前記左右のスライド板５ａ、５ａを押さえつけ、前記ピストン成型筒体３ｊの筒体内部３ｑと、前記左右のスライド板５ａ、５ａ側面と、前記ピストン内部成型突出部４ｉで形成される空間でブレーキピストンを成型し、ブレーキピストン成型後、前記土台基礎６ａに取り付けられた押し出しピン６ｊがブレーキピストンを押し上げると同時に、上下可動板６ｃ、６ｄを介して前記上成型部本体３ａに接する複数の押し出しピン６ｅが上方（移動矢印方向６ｌ）に移動し、前記上成型部３と前記下成型部４を分割し、前記ガイドピン３ｎ、３ｎが、前記左右のスライド板５ａ、５ａを左右に開き、ブレーキピストンが露出することを特徴とするブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記左右のスライド板５ａ、５ａの背面にストッパー用溝５ｃがあり、前記下成型部本体４ａの左右にスライド板ストッパー４ｏが取り付けられ、前記スライド板ストッパー４ｏと前記ストッパー用溝５ｃが合い、前記左右のスライド板５ａ、５ａの可動幅を制限することを特徴とする請求項１に記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記上成型部本体３ａの左右側面に、前記上成型部本体３ａ下部から下方に向かって窄んだ断面が台形状である左右の押圧部材３ｌ、３ｌが取り付けられ、かつ前記左右のスライド板５ａ、５ａの外末端が前記左右の押圧部材３ｌ、３ｌの斜面と密着する形状であって、ブレーキピストン成型時には、前記左右の押圧部材３ｌ、３ｌが左右のスライド板５ａ、５ａを金型内部に押し込み、前記左右のスライド板５ａ、５ａが開いたときには、前記左右の押圧部材３ｌ、３ｌで前記左右のスライド板５ａ、５ａの開きを抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記下成型部本体４ａに挿入された温度センサーで温度を測定しながら、前記バンドヒータ３ｆ、前記下成型部本体４ａの棒ヒータ挿入孔４ｄ内部に取り付けた棒ヒータ及び冷却通水孔４ｆに通水した水で金型内部温度を調節することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記金型内部温度が、３００度〜５００度の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記スライド部５にブレーキピストンを囲むように形成された湾曲溝５ｆに突起を設け、ブレーキピストンの油脂流出防止講７ｅを形成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
前記上部段差部４ｊ上面にマグネット４ｋを埋設し、成型するブレーキピストンに取り付ける金属リングを装着することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置の構成とし、
請求項１乃至請求項７の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置により成型されるブレーキピストンの構成とし、
ブレーキパット８ｇ反対上部に、リング状の円形溝７ｄ、前記円形溝７ｄの中心に断面が台形状の円錐台突起７ｃ、及びブレーキパット８ｇ方向下部側面に油流出防止溝７ｅを設けた製品筒部７ａと、前記製品筒部７ａのブレーキパット８ｇ方向先端に取り付けられた、ブレーキピストン内部に向け、脱落しないよう脱落防止突起７ｈを設けた金属リング７ｇとからなることを特徴とする請求項８に記載のブレーキピストン７の構成とし、
内部に円錐状の材料注入孔２ｅから伸びるノズル３ｒ、及びブレーキピストンの外形を成型する筒体内部３ｑがあるピストン成型筒体３ｊを用いた請求項１乃至請求項７の何れかに記載のブレーキピストン用金型装置により成型されるブレーキピストンであって、成型後、ノズルタッチ７ｂを切断してなる請求項９に記載のブレーキピストン７の構成とした。
【０００７】
【実施例】
以下に添付図面に基づき、本発明であるブレーキピストン用金型装置について詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図である。
【０００９】
本発明であるブレーキピストン用金型装置１は、板状の金型が重なり合った全体として略正方形状の形状であり、上部には蓋状で金型内部の温度を一定に保つ断熱部２と、断熱部２に接触しブレーキピストン７の成型を行う上成型部３と、上成型部３に隣接し樹脂材料を使用したブレーキピストン７の成型終了時に前記ブレーキピストン７を取り出すために左右に分割するスライド部５と、スライド部５を上部に設けた下成型部４と、前記断熱部２・前記上成型部３・前記スライド部５・前記下成型部４とを支える土台となる金型土台部６とからなる。
【００１０】
前記ブレーキピストン用金型装置１は、断熱部２と、上成型部３と、スライド部５と、下成型部４と、金型土台部６は、個々に最小の大きさである金型部品に分解することができる。
【００１１】
即ち、ブレーキピストン用金型装置１の金型のサイズも最小限に抑えることが可能であるため、金型の製造にかかるコストを削減することができる。また、ブレーキピストン用金型装置１で故障が発生した場合、故障に該当する箇所のみの修理や交換などのメンテナンスを容易に行う事ができるため、メンテナンス費用も軽減することができる。
【００１２】
断熱部２を構成する断熱板２ａの表面の四隅には、内部に固定ピン６ｈを有した固定ピン挿入孔２ｂ、２ｂ、２ｂ、２ｂがある。
固定ピン挿入孔２ｂ・・・の内部にある固定ピンは６ｈ、本発明のブレーキピストン用金型装置１で上下方向である矢印４ｑ、４ｑに沿ってブレーキピストン７を取り出すために、断熱部２及び上成型部３と、下成型部４及び金型土台部６とで分割する。
【００１３】
また、断熱部２の表面を構成する断熱板２ａの中心部には、本発明のブレーキピストン用金型装置１の最大の目的であるコスト軽減と耐熱・耐油・耐摩耗性に優れたブレーキピストン７の成型に必要な樹脂材料を注入する略円状の材料注入孔２ｅが設けられている。
【００１４】
断熱部２の断熱板２ａの表面には、断熱部２の断熱板２ａと上成型部３の上成型部本体３ａとを連結するために内部に締め付けピンを有した締め付けピン挿入孔２ｃがある。また、前記断熱部２と同じく本発明であるブレーキピストン用金型装置１の外側に設けた金型土台部６の土台基礎６ａは、金型内部の気密性を保持すると共に、金型内部の温度を一定に保つ断熱板の効果を有している。
【００１５】
即ち、前記断熱部２と金型土台部６の土台基礎６ａに挟まれた上成型部３、下成型部４、スライド部５は、機密性、断熱性に優れた金型内部であり、前記金型内部で成型された樹脂材料からなるブレーキピストン７は、強度と品質が高い。
【００１６】
なお、断熱部２の表面の中心には樹脂材を注入する材料注入孔２ｅと、材料注入孔２ｅを固定するために設けた円状のつば部２ｄを設けた。前記つば部２ｄは、断熱部２の表面上部から着脱が可能である。
【００１７】
上成型部３の上成型部本体３ａの左右の側面には、断面が略台形状態で前記上成型部本体３ａの下部から下部の下成型部４に向かって窄んだ状態の押圧部材３ｌ、３ｌが取付けられている。押圧部材３ｌは、押圧部材３ｌの表面に設けた締め付けピン挿入孔３ｍに、水平方向からピン３ｔを挿入し、上成型部３の左右側面に固定された状態である。押圧部材３ｌは、下成型部４の内部に設けたスライド部５のスライド板５ａが左右に広がり過ぎないように抑制する効果と共に、スライド板５ａそのものをガイドする働きがある。
【００１８】
下成型部４は、上成型部３と密着する金型である。下成型部４の側面には、ブレーキピストン用金型装置１の金型内部の温度を調節するための棒ヒータ挿入孔４ｄ、温度センサー取り付け孔４ｅ、冷却通水孔４ｆが設けられている。
【００１９】
前記棒ヒータ挿入孔４ｄの内部に取り付けた棒ヒータは、強度を有した樹脂材料からなるブレーキピストン７を成型する際に温度管理上最も重要な要素となる。本発明では、ブレーキピストン用金型装置１の金型内部温度は３００度〜５００度の一定の温度に保つことで、本発明のブレーキピストン用金型装置１によりブレーキピストンの耐熱温度の基準である２５０度以上の高温に十分に耐えることができ、なおかつ、極めて耐熱性能に優れたブレーキピストン７を成型することができる。
【００２０】
金型土台部６は、最底部である土台基礎６ａと、土台基礎６ａの上部に取り付けた金型支持部６ｂとからなる。土台基礎６ａの上部に取り付けた略長方形状態の上可動板６ｃと下可動板６ｄには、左右に分割したスライド部５から、成型したブレーキピストン７を押し出すために設けた、押し出しピン６ｅが取付けられている。
【００２１】
図２は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図に示すＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
前記Ａ−Ａ断面図の中心部には、断面形状がＵ字状の成型されたブレーキピストン７がある。ブレーキピストン７の下部を成型する前記スライド部５は、略台形状の左右に開閉するスライド板５ａ、５ａからなる。従来、射出成型装置は、ブレーキピストン７の製品の取りだしに複数の金型部品を重ね合わせた状態で射出成型装置そのものが大型化していた。一方、本発明ではスライド板５ａ、５ａを構成とすることで小型化することができ、なおかつ、金型装置を製造するコストも大幅に削減することができる。
【００２３】
スライド板５ａ、５ａは、通常バネ等により、ブレーキピストン７の成型が完了すると同時に、中心部分から左右に離れるよう下成型部４の上部に取り付けられている。また、前記スライド板５ａの上部には、ガイドピン３ｎを挿入するためのガイドピン挿入孔５ｄが設けられている。したがって、前記ガイドピン挿入孔５ｄに入り込むガイドピン３ｎにより、スライド板５ａ、５ａが強制的に閉じた状態で押さえつけられた状態となる。
【００２４】
本発明であるブレーキピストン用金型装置１で成型する樹脂製のブレーキピストン７の形状は、逆さＵ字状の筒体である。Ｕ字状の筒体であるブレーキピストン７の外形は、ピストン成型筒体３ｊによって成型される。ピストン成型筒体３ｊは、前記上成型部３の中心部に設けられている。ピストン成型筒体３ｊの内部には、樹脂材料を充填し射出できる材料注入孔３ｋとノズル３ｒ及び筒体内部３ｑがあり、断熱板２ａから上成型部本体３ａの内部に向かって略円錐状の形状を有し設けられている。
【００２５】
また、前記ピストン成型筒体３ｊは、例えば、ブレーキピストンの寸法の変更や自動車各メーカー毎に異なった形状のブレーキピストンの成型に応じることもできるため、本発明に使用するピストン成型筒体３ｊは、外部の形状が異なっていても容易に交換でき、種種のブレーキピストンを製造することができる。
【００２６】
ピストン成型筒体３ｊで成型されたブレーキピストン７は、略筒状である製品筒部７ａと、前記製品筒部７ａの下部で金属製のリングからなる金属リング７ｇとからなる。
【００２７】
通常ブレーキピストン７を構成する製品筒部７ａの厚さは、鉄などの金属材料からなるため、前記金属材料では重量が増加するために肉厚にすることができなかった。そこで、本発明では重量が軽い樹脂材料を使用し、ブレーキピストン７の製品筒部７ａを肉厚にし、製品筒部７ａ内部に発生する気泡や空洞（以下、ボイドという）をなくすことで製品筒部７ａ全体の材料密度も高まり、従来の金属性のブレーキピストンよりも遙かに強度を上げることができた。次に、ブレーキピストン７を成型するブレーキピストン用金型装置１の内部詳細を説明する。
【００２８】
ブレーキピストン用金型装置１の断熱部２の内部には、材料注入孔２ｅが、つば部２ｄで蓋状の断熱板２ａ内に半ば埋め込まれた状態で溶接されている。前記つば部２ｄの下部でピストン成型筒体３ｊを囲む位置には、バンドヒータ３ｆが設けられている。前記バンドヒータ３ｆは、先に説明した棒ヒータと同じく、ブレーキピストン用金型装置１の金型内部温度を３００度〜５００度の一定の温度に保つために設けた円状の加熱装置である。
【００２９】
また円状に囲んだバンドヒータ３ｆの左右に隣接した位置には、本発明であるブレーキピストン用金型装置１の内部で最も大きいガイドピン３ｎが設けられている。ガイドピン３ｎは、上成型部３の上成型部本体３ａの左右に示したガイドピン固定部材３ｏに固定され、ガイドピン固定部材３ｏの内部を傾斜し貫通する。した状態である。
【００３０】
前記ガイドピン３ｎは、ガイドピン固定部材３ｏの上部から、ガイドピン固定部材３ｏの下部に取り付けたスライド板５ａの左右にあるガイドピン逃げ溝４ｇまで、傾斜した状態で取り付けられている。次にガイドピン３ｎから、ガイドピン３ｎに挟まれた下成型部４の中心と下部について説明する。
【００３１】
下成型部４内の中心は、ブレーキピストン７の製品筒部７ａ内部を成型する略凸状のピストン内部成型突出部４ｉがある。前記ピストン内部成型突出部４ｉの左右側面の下部は、スライド部５のスライド板５ａ、５ａ、下成型部本体４ａの中心上部で凸状の窪みに固定ピン４ｎ、４ｎで固定された内部下方が切欠した筒状である固定板４ｍの順に、ピストン内部成型突出部４ｉの下部の左右を固定した状態で、取り付けられている。
【００３２】
前記ピストン内部成型突出部４ｉの左右を構成する凸の窪み部分である上部段差部４ｊには、マグネット４ｋ、４ｋが取り付けられている。前記マグネット４ｋは磁力によって、ブレーキピストン７の先端に取り付けた金属リング７ｇを装着した状態である。また、前記金属リング７ｇは、ブレーキオイルの油圧を均等にブレーキパットに伝える効果がある。
【００３３】
また、本発明であるブレーキピストン用金型装置１の中心部にマグネット４ｋを取り付けた効果は、ブレーキピストン７の成型終了の後、断熱部２及び上成型部３と、下成型部４及び金型土台部６とで分割した間から、ブレーキピストン７を極めて容易に取り出すことができる。金属リングは、下成型部４内のピストン内部成型突出部４ｉのマグネット４ｋに着脱容易に取り付けられているためである。
【００３４】
下成型部４の左右端部に設けたスライド板ストッパー４ｏ、４ｏは、成型されたブレーキピストン７を取り出す際に、スライド部５の左右の設けたスライド板５ａの可動幅を制限し、脱落を防止するものである。左右のスライド板ストッパー４ｏは、下成型部４の左右でネジであるストッパー固定ピン４ｐ、４ｐにより止められている。
【００３５】
金型土台部６の土台基礎６ａの上部に取り付けた押し出しピン６ｊは、金型支持部６ｂの内に取り付けた上可動板６ｃ・下可動板６ｄを貫通し、下可動板６ｄの中心から、前記ピストン内部成型突出部４ｉの先端まで内部を挿通し直線状に取り付けている。
押し出しピン６ｊは、上可動板６ｃ・下可動板６ｄを介し、押し出しピン６ｊの左右に取り付けた複数の前記押し出しピン６ｅ、６ｅと連動している。
【００３６】
以上の構成から本発明であるブレーキピストン用金型装置１は樹脂材料を投入することができ、製品であるブレーキピストン７の性能に関わる耐熱、耐油、耐摩耗性に優れたブレーキピストン７を成型することが可能である。次に、本発明であるブレーキピストン用金型装置１を構成する構成部品について詳細を説明する。
【００３７】
図３は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図に示すＢ−Ｂ断面図である。
【００３８】
上成型部３のピストン成型筒体３ｊには、下成型部４と同じく、金型内の温度管理を行うバンドヒータ３ｆが、締め付け金具３ｈにより取り付けられている。バンドヒータ３ｆの外周は空洞３ｄである。前記空洞３ｄの左部内には、バンドヒータ３ｆと、バンドヒータ締め付け金具３ｈとがあり、前記空洞３ｄの右部内には、配線取り付け部材３ｇから外部に延びたヒータ用コード３ｉがある。
【００３９】
また、空洞３ｄの内部で、前記配線取り付け部材３ｇに取り付けたヒータ用コード３ｉは、配線逃げ溝３ｅ内部に設けられ、バンドヒータ３ｆの電源をブレーキピストン用金型装置１の外部から接続する事ができる。
【００４０】
図４は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の分解時の斜視図であり、スライド部が開いた状態を示す。
【００４１】
ブレーキピストン用金型装置１の分解時とは、本発明であるブレーキピストン用金型装置１の金型のメンテナンス時が該当する。また、断熱部２の内部にあった断熱板２ａの内部に取り付けた円状のピストン成型筒体３ｊ、略リング状であるバンドヒータ３ｆのいずれも、ブレーキピストン用金型装置１の中心部で取付けされたものである。従って、ブレーキピストン用金型装置１は、分解が可能で各部品の交換・メンテナンスが容易に行える装置である。
【００４２】
図５は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の分解時のＣ−Ｃ断面図である。
【００４３】
図５のＣ−Ｃ断面図に示したように、成型されたブレーキピストン７の取り出しの動きについて説明する。本発明であるブレーキピストン用金型装置１は、上成型部３と下成型部４が分離することで、まずブレーキピストン７の製品筒部７ａの上部が外部に露出する。
【００４４】
このときに、上成型部３の内部に傾斜して取り付けたガイドピン３ｎ、３ｎが、スライド板５ａ、５ａに設けたガイドピン挿入孔５ｄから外れることで、上成型部３と下成型部４が上下に分割された状態となる。
【００４５】
その際、スライド部５の内部にバネを有した左右のスライド板５ａが、動作矢印５ｇの方向に分割して開いた状態になることで、ブレーキピストン７が完成した状態である製品筒部７ａが、完全に外部に露出した状態となる。ただし、前記ブレーキピストン７の製品筒部７ａ下に取り付けた金属リング７ｇが、ピストン内部成型突出部４ｉの左右に取り付けたマグネット４ｋに磁力で着いた状態のままである。
【００４６】
次に、射出成型されたブレーキピストン７を取り出すために、スライド部５の中心で、前記ブレーキピストン７の内部から押し出しができるピストン内部成型突出部４ｉを移動させる。
【００４７】
ピストン内部成型突出部４ｉの中央内部にある押し出しピン６ｊは、ブレーキピストン７の取り出し時に動作矢印６ｍ、６ｍに移動することで、ブレーキピストン７の内の内部壁７ｉを押圧し、ピストン内部成型突出部４ｉからブレーキピストン７を外すことができる。同時に、ブレーキピストン７に取り付けられた金属リング７ｇが、ピストン内部成型突出部４ｉの左右に取り付けたマグネット４ｋ、４ｋから外れる。
【００４８】
また、前記押し出しピン６ｊの左右に位置し、金型土台部６の下部で上可動板６ｃ・下可動板６ｄと連動した押し出しピン６ｅは、上成型部３と下成型部４の分割を補助するために設けたピンである。中央に位置した押し出しピン６ｊの移動方向である動作矢印６ｍに連動することで、前記押し出しピン６ｅが、動作矢印６ｌに移動し、前記上成型部３と、下成型部４の分割の補助を行い、ブレーキピストン用金型装置１より、樹脂材料からなるブレーキピストン７を取り出すことができる。
【００４９】
また、成型直後のブレーキピストン７は、製品筒部７ａと、製品筒部７ａの下部に取り付けた金属リング７ｇと、製品筒部７ａの上部に樹脂材料がバリ状となって残ったノズルタッチ７ｂとからなる。ノズルタッチ７ｂは、ピストン成型筒体３ｊの上部で材料注入孔３ｋのノズル３ｒに形状に合わせてできた樹脂製の突起である。最終完成品であるブレーキピストン７にするためには、成型終了の後にＩ−Ｉ断面に従って切断し、自動ヤスリなどで仕上げることで、ブレーキピストン７の完成製品となる。
【００５０】
図６は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の断熱部の平面図である。
【００５１】
図７は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の上成型部の平面図である。
【００５２】
上成型部３の上成型部本体３ａの四隅には固定ピン６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｉが通過する固定ピン挿入孔３ｂが設けられている。上成型部本体３ａの中央部分には、ピストン成型筒体３ｊが、バンドヒータ３ｆ及びバンドヒータ３ｆを取り付ける締め付け金具３ｈにより取付けられている。
【００５３】
締め付け金具３ｈの反対側の位置には、バンドヒータ３ｆの配線取り付け部材３ｇ、３ｇ及び、バンドヒータ３ｆの電源を確保するヒータ用コード３ｉが取り付けられている。締め付け金具３ｈ、配線取り付け部材３ｇ、ヒータ用コード３ｉは、配線逃げ溝３ｅ内部に設けられている。
【００５４】
上成型部本体３ａのピストン成型筒体３ｊの左右には、ガイドピン３ｎを固定するガイドピン固定部材３ｏと、ガイドピン固定部材３ｏを固定するピン３ｐを点線で示したものである。
【００５５】
図８は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部の平面図である。
【００５６】
下成型部４は、下成型部本体４ａとスライド部５からなる。下成型部本体４ａの四隅には、下成型部本体４ａを移動する為に設けた固定ピン挿入孔４ｂと、押し出しピン挿入孔４ｃが空いている。断熱部２、上成型部３、下成型部４は、４本の固定ピン６ｆ〜６ｉが、固定ピン挿入孔４ｂに貫通させることで、金型同士の位置がずれることなく密着する。
【００５７】
下成型部４の中心に取り付けたピストン内部成型突出部４ｉは、円柱状である。ピストン内部成型突出部４ｉに取り付けたマグネット４ｋの形状は、ブレーキピストン７に取り付けた金属リング７ｇの形状に合わせて、自由に形状を変更できるものである。
【００５８】
また、スライド部５は下成型部本体４ａの中心で、スライド部５を構成するスライド板５ａの長手方向に、下成型部本体４ａのスライド用溝４ｈで嵌合し、取り付けた状態である。
【００５９】
図９は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部のスライド部のスライド板が開いた状態の平面図である。
【００６０】
スライド部５は、左右のスライド板５ａ、５ａの２枚からなり、単体であるスライド板５ａは、略長方形状で左右いずれかの側面に、円状のピストン内部成型突出部４ｉの形状に合わせて、半円状の湾曲溝５ｆを設けたものである。
【００６１】
図１０は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部に設置するスライド板の背面図である。
【００６２】
図１０に示したように、スライド板５ａの左端部に半円状の湾曲溝５ｆが設けられている。スライド板５ａの長手方向の側面（図上部と下部）には、ガイド突起５ｂ、５ｂが設けられている。成型時には、密着面５ｅで左右のスライド板５ａ、５ａが密着する。
【００６３】
スライド板５ａの右端部には、ストッパー用溝５ｃがある。前記ストッパー用溝５ｃは、下成型部４にスライド板５ａを取付けをする際、下成型部４の左右に取り付けたスライド板ストッパー４ｏ、４ｏに合わるために設けた溝である。前記ストッパー用溝５ｃに隣接して円状のガイドピン挿入孔５ｄをスライド板５ａの上面から下面まで貫通するように設けた。なお、スライド板５ａに係る湾曲溝５ｆ、ストッパー用溝５ｃ、スライドピン挿入孔５ｄ、スライド板ストッパー４ｏはいずれも形状や位置を限定するものではない。
【００６４】
図１１は、本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部の斜視図である。
【００６５】
図１１に示したように、下成型部４の中心を構成するスライド板５ａ、５ａは互いに密着した状態である。スライド板５ａが密着した状態の時に、ブレーキピストン７の材料である樹脂材料が注入される。また、ガイドピン３ｎの先端部分もガイドピン逃げ溝４ｇから突出した状態となる。なお、左右のスライド板５ａ５ａは、開いた状態の動作矢印５ｇ、５ｇ方向から動作矢印５ｈの方向にバネの力によって自動的に閉じる。
【００６６】
図１２は、本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンの斜視図である。
【００６７】
本発明により成型した樹脂材料のブレーキピストン７は、製品筒部７ａと製品筒部７ａ先端に取り付けた金属リング７ｇとからなる。製品筒部７ａの上部には、リング状の円形溝７ｄと円形溝７ｄの中心に、円錐台で断面が略台形状の突起７ｃを設けた。円形溝７ｄも前記金属リング７ｇ同様ブレーキから送られてくるブレーキオイルの油圧を平均して、ブレーキパッド８ｇにかけるための溝である。
【００６８】
樹脂材料のブレーキピストン７に取り付けた突起７ｃは、円形溝７ｄにブレーキオイルの油圧が集中しないよう油圧の力を分散させるために設けた。
【００６９】
ブレーキピストン７の下部に設けた油流出防止溝７ｅは、製品筒部７ａに対して、製品筒部７ａの半径より、一回り小さく括れた状態である。油流出防止溝７ｅは、ブレーキオイル等の油が、ブレーキパッド８ｇに漏れ出るのを防止した装置である。
【００７０】
図１３は、本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンのＤ−Ｄ断面図である。
【００７１】
Ｄ−Ｄ断面図に示したように、ブレーキピストン７を構成し、空洞であるピストン内部７ｆを有する製品筒部７ａには、製品筒部７ａの油流出防止溝７ｅから、製品筒部７ａの最下部の間に脱落防止突起７ｈを設けた。前記脱落防止突起７ｈは、金属リング７ｇの脱落防止のために、ブレーキピストン内部に向け、金属リング７ｇに設けた突起である。
【００７２】
図１４は、本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンを使用した対向４ポッドキャリパへの実施例である。
【００７３】
即ち、自動車ブレーキ８は、キャリパー８ｆと、キャリパー８ｆに挟み込まれたブレーキディスク８ａとからなる。キャリパー８ｆ内部には、ブレーキディスク８ａを挟むためのブレーキパッド８ｇが取り付けられている。本発明であるブレーキピストン用金型装置１では、左右のブレーキパッド８ｇ、８ｇを挟み込むブレーキピストン７、７、７、７を成型したものである。一般に、ブレーキピストン７の数で、４ポットキャリパー、６ポットキャリパーなどと呼ぶ。
【００７４】
図１５、本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンを使用した対向４ポッドキャリパへの実施例のＥ−Ｅ断面図である。
【００７５】
ブレーキピストン７は、左右対称のキャリパー８ｆ内部で、ブレーキパッド８ｇ、８ｇを挟み込むように取り付けられる。ブレーキピストン７は、キャリパー８ｆ、８ｆ内部のシリンダ８ｈ、８ｈで、金属リング７ｇ、７ｇの面を、それぞれブレーキパッド８ｇ、８ｇに接触させ、配置されている。
【００７６】
キャリパー８ｆ、８ｆ内部のシリンダ８ｈ、８ｈには、ブレーキオイル８ｉ、８ｉが充填されており、運転席内に取り付けたブレーキペダルを押下することで、ブレーキオイル８ｉが、制動時移動方向矢印８ｋ、８ｋへ移動し、ブレーキピストン７、７→ブレーキパッド８ｇ、８ｇ→ブレーキディスク８ａ、８ｂの順に挟み込み、車を静止させる。
【００７７】
以上の構成からブレーキピストンの材料に安価な材料である樹脂材料を使用し、耐熱・耐油・耐摩耗性に極めて優れ、強度を確保しつつも軽量であるブレーキピストン７と、耐熱・耐油・耐摩耗に極めて優れた樹脂材料を使用しても、ブレーキピストン７内部にボイドを発生しない断熱板２ａを有した密着構造からなり、左右に分割したスライド部５のスライド板５ａを有した小型の射出成型装置のため製造コストがかからないブレーキピストン用金型装置１を提供することとなる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような構成であるから以下の効果が得られる。第１に、射出成型金型から取り出す際に破損を少なくするために、射出成型装置の部品数を少なくし、なおかつ左右に分割するスライド部５を有しているため、射出成型装置全体が小型となり、ブレーキピストンの製造コストも大幅に減少することが可能である。
【００７９】
第２に、ブレーキピストン用金型装置１は、金型内で発生した空気等のガス抜きができ、ピストン内部に亀裂、強度不足の原因となる気泡であるボイドを発生させないため、高熱、高圧に曝されるブレーキピストン７を樹脂で形成することが可能となり、より軽い重量の、耐熱性、耐油性、耐摩耗性に優れたブレーキピストン７を製造することができる。
【００８０】
第３に、本発明は、樹脂材を投入でき、ボイドをなくすブレーキピストン用金型装置１であるため、製品であるブレーキピストン７の性能に関わる耐熱、耐油、耐摩耗性に優れたブレーキピストン７を成型できる。
【００８１】
第４に、同一の金型本体を使用しても金型部品の一部を交換するだけでメーカー毎に異なった設計の樹脂製自動車用ブレーキピストン７を製作できるので、設備投資にかかる費用も大幅な節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図である。
【図２】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の組立時の斜視図に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図４】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の分解時の斜視図である。
【図５】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の分解時のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の断熱部の平面図である。
【図７】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の上成型部の平面図である。
【図８】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部の平面図である。
【図９】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部のスライド部のスライド板が開いた状態の平面図である。
【図１０】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部に設置するスライド板の背面図である。
【図１１】  本発明であるブレーキピストン用金型装置の下成型部の斜視図である。
【図１２】  本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンの斜視図である。
【図１３】  本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンのＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】  本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンを使用した対向４ポッドキャリパへの実施例である。
【図１５】  本発明であるブレーキピストン用金型装置で成型したブレーキピストンを使用した対向４ポッドキャリパへの実施例のＥ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
１    ブレーキピストン用金型装置
２ 断熱部
２ａ 断熱板
２ｂ 固定ピン挿入孔
２ｃ 締め付けピン挿入孔
２ｄ つば部
２ｅ 材料注入孔
２ｆ 締め付けピン
３ 上成型部
３ａ 上成型部本体
３ｂ 固定ピン挿入孔
３ｃ 締め付けピン固定穴
３ｄ 空洞
３ｅ 配線逃げ溝
３ｆ バンドヒータ
３ｇ 配線取り付け部材
３ｈ 締め付け金具
３ｉ ヒータ用コード
３ｊ ピストン成型筒体
３ｋ 材料注入孔
３ｌ 押圧部材
３ｍ 締め付けピン挿入孔
３ｎ ガイドピン
３ｏ ガイドピン固定部材
３ｐ ピン
３ｑ 筒体内部
３ｒ ノズル
３ｔ ピン
４ 下成型部
４ａ 下成型部本体
４ｂ 固定ピン挿入孔
４ｃ 押し出しピン挿入孔
４ｄ 棒ヒータ挿入孔
４ｅ 温度センサー取り付け孔
４ｆ 冷却通水孔
４ｇ ガイドピン逃げ溝
４ｈ スライド用溝
４ｉ ピストン内部成型突出部
４ｊ 上部段差部
４ｋ マグネット
４ｌ 下部段差部
４ｍ 固定板
４ｎ 固定ピン
４ｏ スライド板ストッパー
４ｐ ストッパー固定ピン
４ｑ  矢印
５ スライド部
５ａ スライド板
５ｂ ガイド突起
５ｃ ストッパー用溝
５ｄ ガイドピン挿入孔
５ｅ 密着面
５ｆ 湾曲溝
５ｇ 動作矢印
５ｈ 動作矢印
６ 金型土台部
６ａ 土台基礎
６ｂ 金型支持部
６ｃ  上可動板
６ｄ 下可動板
６ｅ 押し出しピン
６ｆ  固定ピン
６ｇ  固定ピン
６ｈ  固定ピン
６ｉ  固定ピン
６ｊ 押し出しピン
６ｋ 動作矢印
６ｌ 動作矢印
６ｍ  動作矢印
７ ブレーキピストン
７ａ 製品筒部
７ｂ ノズルタッチ
７ｃ 突起
７ｄ 円形溝
７ｅ 油流出防止溝
７ｆ ピストン内部
７ｇ 金属リング
７ｈ 脱落防止突起
７ｉ  内部壁
８ 自動車ブレーキ
８ａ ブレーキディスク
８ｂ ブレーキディスク
８ｃ ハブ
８ｄ ハブボルト
８ｅ ベンチレータ
８ｆ キャリパー
８ｇ ブレーキパッド
８ｈ シリンダ
８ｉ ブレーキオイル
８ｊ ピストンブーツ
８ｋ 制動時移動方向矢印
【図１】
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【図２】
0003944828.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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