JP2005212173A

JP2005212173A - 車両用アクチュエータの樹脂ピストン及びその製造方法

Info

Publication number: JP2005212173A
Application number: JP2004019291A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ueno; 修上野
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】ピストン軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とに、パーティングラインを発生させないようにし、大径フランジ部前方に鍔部を設けなくても、カップシールをシール性を保った状態で簡単に取り付けることができる。ピストンの形状が簡素化されることから、製造コストの低減を図ることができる。
【解決手段】樹脂ピストン１の、小径軸部１ａのカップシール嵌着面と第１大径フランジ部２の先端側面２ｃとに、パーティングラインが発生しないように、小径軸部１ａ軸部のカップシール嵌着面と、大径フランジ部２の先端側面２ｃとをピストン軸方向に型抜きされる先端側分割型１１で形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のブレーキやクラッチを作動するのに用いられる、マスタシリンダやスレーブシリンダ等のアクチュエータに用いられる樹脂ピストン及びその製造方法に係り、特に、ピストンの軸部先端側にシリンダ孔に摺接するカップシールを支持する大径フランジ部を周設した樹脂ピストン及びその製造方法に関する。

従来、シリンダ孔に移動可能に内挿されるピストンには、軸部先端側にシリンダ孔の内径に略等しい大径フランジ部と、該大径フランジ部の前方に設けられる鍔部とを有し、大径フランジ部と鍔部との間の軸部にシリンダ孔に摺接するカップシールを嵌着したものがあった。

このピストンは、ピストンの外周形状に対応する成形面を有し、ピストン軸に直交する方向に分割される複数の成形型で形成したキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより形成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１３７２５６号公報

しかし、上述のものでは、カップシールのシール性の確保のために軸部先端側の大径フランジ部前方に鍔部を形成していることから、ピストンの形状が複雑になっていた。また、カップシールは、この鍔部を乗り越えて大径フランジ部前方の軸部に嵌着させなくてはならず、カップシールの装着に手間が掛かかっていた。さらに、大径フランジ部と軸部のカップシール装着面には、ピストン成形時にパーティングラインが発生することから、カップシールのシール性を確保するために、鍔部を省略することできなかった。

そこで本発明は、前記軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とに、パーティングラインを発生させないようにし、大径フランジ部前方に鍔部を設けなくても、カップシールをシール性を保った状態で簡単に取り付けることができ、さらに、ピストンの形状が簡素化されることから、製造コストの低減を図ることのできる樹脂ピストンの成形方法及び樹脂ピストンを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため第１の発明は、軸部先端側に大径フランジ部を備え、該大径フランジ部前方の軸部にシリンダ孔に摺接するカップシールを嵌着するとともに、該カップシールの後面を前記大径フランジ部の先端側面に支持させる車両用液圧アクチュエータの樹脂ピストンにおいて、前記軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とに、パーティングラインが発生しないように、前記軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とを、ピストン軸方向に型抜きされる先端側分割型で形成したことを特徴としている。

また、第２の発明は、軸部先端側に大径フランジ部を備え、該大径フランジ部前方の軸部にシリンダ孔に摺接するカップシールを嵌着するとともに、該カップシールの後面を前記大径フランジ部の先端側面に支持させるピストンを射出成形する車両用液圧アクチュエータの樹脂ピストン製造方法において、前記ピストンの先端部から前記大径フランジ部までを、ピストン軸方向に型抜きされる先端側分割型で形成したことを特徴としている。

本発明により、ピストン軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とに、ピストン成形時にパーティングラインが発生することがないので、大径フランジ部の前方に鍔部を形成しなくても、カップシールを、シール性保った良好な状態で取り付けることができ、さらに、ピストンの形状が簡素化されることから、製造コストを低減させることができる。

また、ピストン軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とを、軸方向に型抜きされる１つの型で形成するので、前記ピストン軸部と大径フランジ部との同軸度が得られやすく、ピストン軸部と大径フランジ部とを精度よく成形することがきる。

以下、本発明をコンベンショナルタイプの液圧マスタシリンダのピストンに適用した一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。

樹脂ピストン１は、先端に小径軸部１ａが形成され、該小径軸部１ａの後方に大径軸部１ｂが連続して形成されている。大径軸部１ｂには、先端に第１大径フランジ部２、中間部後端側に第２大径フランジ部３、後端に中径フランジ部４がそれぞれ形成され、第１大径フランジ部２と第２大径フランジ部３とはシリンダ孔５の内径と略等しい径に、中径フランジ部４はそれよりも小径に形成されている。第１大径フランジ部２の後部にはピストン後部側に向けて漸次小径となるテーパー部２ａが、第２大径フランジ部３の前部にはピストン前部側に向けて漸次小径となるテーパー部３ａが、中径フランジ部４の前部には、ピストン前部側に向けて漸次小径となるテーパー部４ａがそれぞれ形成されている。

大径軸部１ｂの第１大径フランジ部２と第２大径フランジ部３との間には、軸方向のリブ６が複数形成され、大径軸部１ｂの後端部には中心軸上に凹部７が形成されている。また、前記中径フランジ部４の後面には、ガイドリブ８が突設されている。

上述のような樹脂ピストン１は、合成樹脂を材料に、図１に示すような成形型１０を使用した射出成形によって一体成形される。成形型１０は、ピストン先端部から第１大径フランジ部２の最も大径に形成される外周後端部２ｂまでを形成する先端側分割型１１と、第１大径フランジ部２のテーパー部２ａから中径フランジ部４のテーパー部４ａ後端までの図１における上部を形成する中間上部側分割型１２と、テーパー部２ａ先端から中径フランジ部４のテーパー部４ａ後端までの下部を形成する中間下部側分割型１３と、中径フランジ部４の最も大径に形成される外周前端部４ｂからピストン後端部までを形成する後端側分割型１４とで構成され、このように形成された４つの分割型１１，１２，１３，１４を突き合わせた内部に、ピストン成型用のキャビティ１５が形成される。

このように形成されたキャビティ１５には、図示しないゲートから溶融樹脂が射出され、キャビティ１５の全体に充填され、樹脂ピストン１が成形される。射出成形後、分割型１１，１４は、図１の矢印Ａ及び矢印Ｂに示すピストン軸方向に、分割型１２，１３は、矢印Ｃ及び矢印Ｄに示すピストン軸と直交方向にそれぞれ分割されて、成形された樹脂ピストン１が型抜きされる。

これにより、成形後の樹脂ピストン１には、第１大径フランジ部２の外周後端部２ｂ及び中径フランジ部４の外周前端部４ｂの周方向にパーティングラインＰ１がそれぞれ形成されるとともに、第１大径フランジ部２のテーパー部２ａから中径フランジ部４のテーパー部４ａ後端までの大径軸部１ｂの軸方向の２箇所にパーティングラインＰ２が形成される。

上述のように形成されたピストンは、図２に示されるように、コンベンショナルタイプの液圧マスタシリンダ２０のセカンダリピストンに使用される。

液圧マスタシリンダ２０は、シリンダボディ２１に形成されたシリンダ孔５の内部に、プライマリピストン２２と前記セカンダリピストン１とを備え、両ピストン２２，１の間に第１液圧室２３を、シリンダ孔５の底部とセカンダリピストン１との間に第２液圧室２４を画成した２系統タンデム型で、各液圧室２３，２４から図示しないホイールシリンダへ作動液が供給される。

シリンダボディ２１の上部には、プライマリボス２５とセカンダリボス２６とが突設され、該ボス２５，２６を介して、貯液室２７ａ内に作動液を貯留するリザーバ２７が一体に取り付けられている。リザーバ２７は、下面に第１ボス部２８と第２ボス部２９とが突設され、該ボス部２８，２９を前記プライマリボス２５とセカンダリボス２６とにそれぞれ嵌合し、さらにこれらの間で重ね合わされる双方の取付片３０，３１にねじを螺着することによって、シリンダボディ２１の上部にリザーバ２７が一体に固定される。

プライマリピストン２２は、胴部外周先端側にシリンダ孔５の内径に略等しいフランジ部３２が形成されていて、該フランジ部３２のピストン先端側面に、カップシール３３が嵌着され、胴部後端には、プッシュロッド収容孔２２ａが形成されている。また、プライマリピストン２２は閉塞部材３４によって後退限が規制されている。

セカンダリピストン１には、カップシール３５，３６が取り付けられる。カップシール３５は小径軸部１ａの後端に嵌着され、第１大径フランジ部２の先端側面２ｃに支持され、カップシール３６は、大径軸部１ｂの第２大径フランジ部３の後端側面３ｂと中径フランジ部４の先端側面４ｃとの間に嵌着され、第２大径フランジ部３と中径フランジ部４とに保持される。

カップシール３５は、小径軸部１ａに嵌着されるリング状の装着部３５ａと、第１大径フランジ部２の先端側面２ｃに支持される後面３５ｂとを有し、装着部３５ａを小径軸部１ａの後端に嵌着し、後面３５ｂを第１大径フランジ部２の先端側面２ｃに支持させ、カップシール押え３７と第２リターンスプリング３８とで保持されている。カップシール３５を装着する小径軸部１ａと、先端側面２ｃとには、パーティングラインが発生していないことから、カップシール３５をシール性を保った状態で確実に取り付けることができ、従来のように第１大径フランジ部２の前方に鍔部を形成する必要がない。また、鍔部を設けていないことから、カップシール３５を簡単に装着させることができる。さらに、小径軸部１ａと第１大径フランジ部２の先端側とを、軸方向に型抜きされる先端側分割型１１で一体に成形することから、小径軸部１ａと第１大径フランジ部２の同軸度を出し易く、小径軸部１ａと第１大径フランジ部２とを精度良く成形することがでる。

一方、第２大径フランジ部３の後端側面３ｂと中径フランジ部４の先端側面４ｃとの間の大径軸部１ｂには、軸方向２箇所にパーティングラインＰ２が発生しているが、カップシール３６は、第２大径フランジ部３の後端側面３ｂと中径フランジ部４の先端側面４ｃとの間に保持されることから、シール性が低下する虞はない。

プライマリピストン２２とセカンダリピストン１とは、プライマリピストン２２の先端に突設したガイドピン３９と、セカンダリピストン１の後端に取り付けられガイドピン３９を移動可能に収容するコップ状のリテーナ４０とで連結されている。リテーナ４０は、開口側内周面を、中径フランジ部４のガイドリブ８に支持させ、開口端をセカンダリピストン１の中径フランジ部４の後端面に取り付けることによって装着される。

プライマリピストン２２に設けられたカップシール３３と閉塞部材３４とシリンダ孔５との間には、第１補給液室４１が画成され、プライマリピストン２２のカップシール３３と、セカンダリピストン１の後端側のカップシール３６との間には、前記第１液圧室２３が画成される。さらにセカンダリピストン１のカップシール３５，３６間とシリンダ孔５との間には、第２補給液室４２が画成され、セカンダリピストン１の先端側のカップシール３５とシリンダ孔５の底部との間に前記第２液圧室２４が画成される。第１液圧室２３には、第１リターンスプリング４３が、第２液圧室２４には、前記第２リターンスプリング３８がそれぞれ縮設され、これら両リターンスプリング４３，３８によってプライマリピストン２２とセカンダリピストン１とが閉塞部材３４側に付勢される。

シリンダ孔５は、その上部周壁に、第１補給液室４１とリザーバ２７の貯液室２７ａとに連通する第１サプライポート４４と、第１液圧室２３と前記貯液室２７ａとに連通する第１リリーフポート４５と、第２補給液室４２と前記貯液室２７ａとに連通する第２サプライポート４６と、第２液圧室と前記貯液室２７ａとに連通する第２リリーフポート４７とがそれぞれ貫通形成されている。

プライマリピストン２２とセカンダリピストン１とは、非作動時には、リターンスプリング３８，４３の弾発力によって、図２に示される位置に配設され、第１液圧室２３は、第１リリーフポート４５を介してリザーバ２７の貯液室２７ａと連通し、第２液圧室２４は、第２リリーフポート４７を介してリザーバ２７の貯液室２７ａとそれぞれ連通している。

作動時にプッシュロッドがプライマリピストン２２を押動すると、プライマリピストン２２が第１液圧室２３内の第１リターンスプリング４３を圧縮しながらシリンダ孔５内の底部方向へ前進し、プライマリピストン２２のカップシール３３が第１リリーフポート４５を通過した後は、第１液圧室２３とリザーバ２７の貯液室２７ａとの連通が遮断されることにより、第１液圧室２３に液圧を発生させる。第１液圧室２３で昇圧された作動液は、シリンダボディ２１の吐出ポートを介して、一方のブレーキ系統に供給される。一方、プライマリピストン２２の前進と同時に、セカンダリピストン１がシリンダ孔底部方向への前進を開始し、セカンダリピストン１のカップシール３５が第２リリーフポート４７を通過した後は、第２液圧室２４とリザーバ２７の貯液室２７ａとの連通が遮断されることにより、第２液圧室２４に液圧を発生させる。第２液圧室２４で昇圧された作動液は、シリンダボディ２１の吐出ポートを介して、他方のブレーキ系統に供給される。また、制動を解除すると、プライマリピストン２２とセカンダリピストン１とは各リターンスプリング３８，４３により初期の位置に復帰する。

このような作動の際に、セカンダリピストン１に装着されるカップシール３５，３６が、上述のようにシール性を保った良好な状態で取り付けられていることから、安定した制動力を確保することができる。また、セカンダリピストン１の形状が簡素化されることから、セカンダリピストン１を安価に提供できるようになるとともに、ピストン先端側のカップシール３５の装着が容易になる。

尚、本発明は、上述の形態例のようにコンベンショナルタイプのマスタシリンダに用いられる樹脂ピストンに適用するものに限らず、センタバルブタイプのマスタシリンダに用いられる樹脂ピストンにも適用することができ、クラッチ用のマスタシリンダやスレーブシリンダに用いられる樹脂ピストンにも適用することができる。

本発明の一形態例を示す樹脂ピストンの成形状態を示す説明図である。本発明の一形態例を示す樹脂ピストンを適用した液圧マスタシリンダの断面図である。

符号の説明

１…樹脂ピストン、１ａ…小径軸部、１ｂ…大径軸部、２…第１大径フランジ部、２ａ，３ａ，４ａ…テーパー部、２ｂ…外周後端部、３…第２大径フランジ部、４…中径フランジ部、４ｂ…外周前端部、５…シリンダ孔、１０…成形型、１１…先端側分割型、１２…中間上部側分割型、１３…中間下部側分割型、１４…後端側分割型、１５…キャビティ、２０…液圧マスタシリンダ、２１…シリンダボディ、２２…プライマリピストン、２３…第１液圧室、２４…第２液圧室、３３，３５，３６…カップシール、３５ａ…装着部、３５ｂ…後面、Ｐ１，Ｐ２…パーティングライン

Claims

軸部先端側に大径フランジ部を備え、該大径フランジ部前方の軸部にシリンダ孔に摺接するカップシールを嵌着するとともに、該カップシールの後面を前記大径フランジ部の先端側面に支持させる車両用液圧アクチュエータの樹脂ピストンにおいて、前記軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とに、パーティングラインが発生しないように、前記軸部のカップシール嵌着面と前記大径フランジ部の先端側面とを、ピストン軸方向に型抜きされる先端側分割型で形成したことを特徴とする車両用アクチュエータの樹脂ピストン。
軸部先端側に大径フランジ部を備え、該大径フランジ部前方の軸部にシリンダ孔に摺接するカップシールを嵌着するとともに、該カップシールの後面を前記大径フランジ部の先端側面に支持させるピストンを射出成形する車両用液圧アクチュエータの樹脂ピストン製造方法において、前記ピストンの先端部から前記大径フランジ部までを、ピストン軸方向に型抜きされる先端側分割型で形成したことを特徴とする車両用アクチュエータの樹脂ピストン製造方法。