JP3863853B2

JP3863853B2 - Piston manufacturing method and piston for hydraulic actuator for vehicle

Info

Publication number: JP3863853B2
Application number: JP2003037947A
Authority: JP
Inventors: 秀幸高野
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP2004243715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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等の車両用液圧アクチュエータのピストン製造方法及びピストンに係り、詳しくは、アクチュエータのハウジング内周壁に摺接されるフランジ部を有した樹脂製のピストンの製造方法及びピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクチュエータのハウジング内に移動可能に内挿されるピストンには、該ハウジングの内径に略等しいフランジ部が形成されており、ピストンは、ハウジング内周壁にフランジ部を摺接させながらハウジング内を移動する。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す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るもので、成形型は、ピストン先端側を形成する先端側金型部材と、前記フランジ部を備えたピストン中間軸を形成する中間金型部材と、ピストン後端側を形成する後端側金型部材とに分割されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−４２５６６号公報（第１−２頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、樹脂でピストンを成形する際には、成形材料となる溶融樹脂から出る水分やガスを、成形型に形成したガス抜き溝から排出させ、成形品にふくれや割れを生じないようにしている。このように形成されるピストンでは、ガス抜き溝の近傍で成形される部分は精度良く成形され、ガス抜き溝から離れた部分では、成形材料から出る水分やガスの影響を受ける虞があった。また、成形後のピストンには、成形時の溶融樹脂ガス抜き痕が突出して形成されている。
【０００５】
一方、上述のように成形されたピストンは、フランジ部のピストン先端側にカップシールが嵌着され、シリンダ孔内に液密且つ移動可能に内挿される。フランジ部のピストン先端面及び、該ピストン先端面から連続するピストン外周面は、カップシールを良好に装着させるとともにピストンの良好な摺動性を確保するために、精度良く成形しなければならない部分で、ピストン成形時に、フランジ部のピストン先端面及び外周面以外の、なるべくフランジ部に近い部分でガス抜きを行うことが好ましい。
【０００６】
そこで本発明は、ピストン成形時に、フランジ部近傍でガス抜きを行い、フランジ部のピストン先端面と外周面とを精度良く成形するとともに、成形時の溶融樹脂ガス抜き痕がフランジ部のピストン先端面と外周面とに形成されることを防止することができ、カップシールの耐久性とピストンの摺動性を良好に保つことができる車両用液圧アクチュエータのピストン製造方法及びピストンを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、アクチュエータのハウジング内周壁にフランジ部を摺接しながらハウジング内を移動可能に設けられるピストンを、該ピストンの外周形状に対応する成形面を有する複数の成形型で形成されるキャビティ内に、溶融樹脂を射出することにより成形する車両用液圧アクチュエータのピストン製造方法において、ピストン成形時に溶融樹脂のガス抜きを、前記成形型の、前記フランジ部のピストン後端側に漸次小径となるテーパ部を連続成形するためのテーパ部成形面から行うことを特徴としている。さらに、前記成形型は、前記テーパ部成形面でピストン前後方向に分割され、両分割面の間に空隙部を形成し、該空隙部から前記ガス抜きをしてもよい。
【０００８】
また、本発明は、アクチュエータのハウジング内周壁にフランジ部を摺接しながらハウジング内を移動可能に設けられるピストンを、該ピストンの外周形状に対応する成形面を有する複数の成形型で形成されるキャビティ内に、溶融樹脂を射出することにより成形する車両用液圧アクチュエータのピストンにおいて、前記フランジ部のピストン後端側に連続形成される漸次小径となるテーパ部と、該テーパ部に形成される成形時の溶融樹脂ガス抜き痕とを有することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。本形態例では、車両用液圧アクチュエータとして、クラッチ用のマスタシリンダを例示して説明している。
【００１０】
マスタシリンダ１（本発明の車両用液圧アクチュエータ）は、車体に固設される横型のシリンダボディ２（本発明のハウジング）に、一端を開口した有底のシリンダ孔３が設けられ、該シリンダ孔３にピストン４が液密かつ移動可能に内挿されているとともに、ピストン４とシリンダ孔３の底壁との間に液圧室５が画成されている。
【００１１】
シリンダ孔３は、その周壁に、液圧室５に連通する出力ポート６及びリリーフポート７と、補給液室８に連通するサプライポート９がそれぞれ設けられている。出力ポート６は、ブレーキホースを介してブレーキ装置に接続され、また、隣り合うリリーフポート７とサプライポート９とは、別途のリザーバに接続ホース１０を介して接続されている。
【００１２】
ピストン４は、軸部４ａの中間部分にシリンダ孔３の内径に略等しい大径フランジ４ｂと、該大径フランジ４ｂよりも小径な中径フランジ４ｃ，４ｃとが所定の間隔を存してそれぞれ形成されていて、後端側に大径フランジ４ｂと同径の大径軸部４ｄが形成されている。シリンダ孔３の内周壁に摺接する大径フランジ４ｂと大径軸部４ｄのピストン先端側面４ｅ，４ｆには、カップシール１１，１２が嵌着され、該カップシール１１，１２によって、シリンダ孔３とピストン４との間に液圧室５と補給液室８とが画成される。また、前記大径フランジ４ｂと大径軸部４ｄのピストン後端側には、ピストン後端側に向けて漸次小径となるテーパ部４ｇ，４ｈが連続してそれぞれ形成されている。
【００１３】
大径軸部４ｄの後端面には、球状凹部が形成され、該球状凹部にプッシュロッド１３の球状頭部が収容されている。プッシュロッド１３に連結されたクラッチペダルを踏み操作すると、プッシュロッド１３がマスタシリンダ１方向へ前進し、ピストン４が、大径フランジ４ｂの外周面４ｉと大径軸部４ｄの外周面４ｊとに案内されながらシリンダ孔３の底部方向へ押動され、カップシール１１がリリーフポート７を閉鎖した後は、液圧室５内の作動液が徐々に昇圧されて行く。
【００１４】
上述のピストン４は、合成樹脂を材料に、図１に示すような成形型２０によって一体成形される。成形型２０は、ピストン先端部から前記テーパ部４ｇのピストン軸方向前方略半分までを成形する分割成形型をピストン軸よりさらに上下に分割して成る第１上型２０ａ及び第２下型２０ｂと、前記テーパ部４ｇのピストン軸方向後方略半分から前記テーパ部４ｈのピストン軸方向前方略半分までを成形する分割成形型をピストン軸よりさらに上下に分割して成る第３上型２０ｃ及び第４下型２０ｄと、前記テーパ部４ｈのピストン軸方向後方略半分からピストン後端部までを形成する第５後端型２０ｅとで構成され、このように形成された５つの型２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを突き合わせた内部に、ピストン成型用のキャビティ２１が形成される。
【００１５】
また、第１上型２０ａと第３上型２０ｃとの分割面２０ｆ，２０ｇ及び、第２下型２０ｂと第４下型２０ｄとの分割面２０ｈ，２０ｉの間には、空隙部２２が連続して形成され、同様に、第３上型２０ｃと第５後端型２０ｅとの分割面２０ｊ，２０ｋ及び、第４下型２０ｄと第５後端型２０ｅとの分割面２０ｍ，２０ｎの間にも空隙部２３が連続して形成され、この空隙部２２，２３がピストン４を成形する時のガス抜き溝となる。
【００１６】
上述のように形成されたキャビティ２１には、ピストン先端側より溶融樹脂が射出され、キャビティ２１の全体に充填されて行く。このとき、溶融樹脂から出る水分やガスを、ガス抜き溝となる空隙部２２，２３から排出させることができ、ピストン４の成形品にふくれや割れ等が発生しないようにしている。
【００１７】
このようにしてキャビティ２１に充填された溶融樹脂は、前記した大径フランジ４ｂ、中径フランジ４ｃ，４ｃ、テーパ部４ｇ，４ｈ、大径軸部４ｄ、球状凹部等を一体に持つ製品としてのピストン４となる。このピストン４は、テーパ部４ｇ，４ｈの形成面でガス抜きがなされることにより、大径フランジ４ｂと大径軸部４ｄのピストン先端側面４ｅ，４ｆと該ピストン先端側面４ｅ，４ｆに連続する外周面４ｉ，４ｊとが精度良く成形される。このため、大径フランジ４ｂと大径軸部４ｄのピストン先端側にカップシール１１，１２を良好に嵌着させることができ、カップシール１１，１２の耐久性を向上させることができるとともに、ピストン４の摺動性を良好に保つことができる。
【００１８】
また、テーパ部４ｇ，４ｈには、空隙部２２，２３よりガス抜きされるために形成される溶融樹脂ガス抜き痕がリング状に若干突出して形成されるが、テーパ部４ｇ，４ｈは、ピストン４の摺動に影響を与える部分ではなく、また、他の部材と接触する部分でもないので、この溶融樹脂ガス抜き痕がピストン４の性能に支障を来すことはない。
【００１９】
なお、本発明のガス抜き溝は、上述の形態例のように、成形型の分割面に形成した空隙部で形成するものに限らず、成形型のテーパ部形成面にガス抜き用の溝を穿設するものでもよい。さらに、本発明は、上述の形態例のようにクラッチ用のマスタシリンダに適用されるピストンに限るものではなく、ブレーキ用マスタシリンダの樹脂ピストンや、スレーブシリンダ用の樹脂ピストンにも広く適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピストン成形時にピストンのフランジ部近傍のテーパ部で溶融樹脂のガス抜きを行うことができるようになり、フランジ部のピストン先端面と外周面とを精度良く成形することができ、さらに、成形時の溶融樹脂ガス抜き痕やバリが、フランジ部のピストン先端面と外周面とに形成されることがないので、カップシールの耐久性とピストンの摺動性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示すピストン成形状態の断面平面図
【図２】本発明の一形態例を示すピストンを装着したクラッチ用のマスタシリンダの断面図
【符号の説明】
１…マスタシリンダ、２…シリンダボディ、３…シリンダ孔、４…ピストン、４ａ…軸部、４ｂ…大径フランジ、４ｃ…中径フランジ、４ｄ…大径軸部、４ｅ，４ｆ…先端側面、４ｇ，４ｈ…テーパ部、４ｉ，４ｊ…外周面、１１，１２…カップシール、２０…成形型、２０ａ…第１上型、２０ｂ…第２下型、２０ｃ…第３上型、２０ｄ…第４下型、２０ｅ…第５後端型、２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｍ，２０ｎ…分割面、２１…キャビティ、２２，２３…空隙部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piston manufacturing method and a piston for a hydraulic actuator for a vehicle such as a master cylinder used for operating a brake or a clutch of a vehicle, and more specifically, a flange portion slidably contacted with an inner peripheral wall of an actuator housing. The present invention relates to a method for manufacturing a resin piston and a piston.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a piston that is movably inserted into a housing of an actuator has a flange portion that is substantially equal to the inner diameter of the housing, and the piston moves in the housing while the flange portion is in sliding contact with the inner peripheral wall of the housing. To do. This piston is formed by injecting molten resin into a cavity formed by a plurality of molds having a molding surface corresponding to the outer peripheral shape of the piston, and the mold is a tip side that forms the piston tip side. It is divided into a mold member, an intermediate mold member that forms a piston intermediate shaft provided with the flange portion, and a rear end side mold member that forms the piston rear end side (see, for example, Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-42566 (page 1-2, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, when molding a piston with resin, moisture and gas from the molten resin that is the molding material is discharged from the degassing groove formed in the mold so that the molded product does not blister or crack. . In the piston formed in this way, the portion molded in the vicinity of the gas vent groove is accurately molded, and the portion away from the gas vent groove may be affected by moisture and gas from the molding material. In addition, the molded piston is formed with protruding molten resin degassing marks during molding.
[0005]
On the other hand, the piston molded as described above is fitted with a cup seal on the piston tip side of the flange portion, and is fluid-tightly inserted into the cylinder hole. The piston front end surface of the flange portion and the piston outer peripheral surface continuous from the piston front end surface are portions that must be accurately molded in order to mount the cup seal well and ensure good slidability of the piston. During the molding of the piston, it is preferable to perform gas venting at a portion as close to the flange portion as possible, except for the piston tip surface and the outer peripheral surface of the flange portion.
[0006]
Therefore, the present invention performs gas venting in the vicinity of the flange portion at the time of piston molding, accurately molds the piston tip surface and the outer peripheral surface of the flange portion, and the molten resin gas vent trace at the time of molding is the piston tip surface of the flange portion. And a piston manufacturing method for a hydraulic actuator for a vehicle and a piston capable of preventing the cup seal from being formed on the outer peripheral surface and maintaining good durability of the cup seal and slidability of the piston. It is aimed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of molding dies having a molding surface having a molding surface corresponding to the outer peripheral shape of the piston, the piston provided movably in the housing while sliding the flange on the inner peripheral wall of the actuator. In the piston manufacturing method for a hydraulic actuator for a vehicle that is molded by injecting molten resin into the cavity formed by the step, the molten resin is degassed at the time of piston molding, and the piston rear end of the flange portion of the mold It is characterized in that it is performed from the taper portion forming surface for continuously forming the taper portion gradually becoming smaller in diameter. Further, the mold may be divided in the front-rear direction of the piston by the taper portion forming surface, and a gap portion may be formed between the two divided surfaces, and the gas may be vented from the gap portion.
[0008]
Further, the present invention provides a cavity formed by a plurality of molds having a molding surface corresponding to the outer peripheral shape of the piston, the piston provided to be movable in the housing while sliding the flange portion on the inner peripheral wall of the housing of the actuator. In a piston of a hydraulic actuator for a vehicle that is molded by injecting a molten resin therein, a taper portion that is gradually formed on the piston rear end side of the flange portion and has a gradually smaller diameter, and a molding that is formed on the taper portion It is characterized by having molten resin degassing marks at the time.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a clutch master cylinder is described as an example of the vehicle hydraulic actuator.
[0010]
The master cylinder 1 (vehicle hydraulic actuator of the present invention) is provided with a bottomed cylinder hole 3 having one end opened in a horizontal cylinder body 2 (housing of the present invention) fixed to a vehicle body. A piston 4 is inserted into the hole 3 in a fluid-tight and movable manner, and a hydraulic chamber 5 is defined between the piston 4 and the bottom wall of the cylinder hole 3.
[0011]
The cylinder hole 3 is provided with an output port 6 and a relief port 7 communicating with the hydraulic pressure chamber 5 and a supply port 9 communicating with the replenishing fluid chamber 8 on the peripheral wall thereof. The output port 6 is connected to the brake device via a brake hose, and the adjacent relief port 7 and supply port 9 are connected to a separate reservoir via a connection hose 10.
[0012]
The piston 4 has a large-diameter flange 4b that is substantially equal to the inner diameter of the cylinder hole 3 and an intermediate-diameter flange 4c, 4c that is smaller in diameter than the large-diameter flange 4b at predetermined intervals in the middle portion of the shaft portion 4a. A large-diameter shaft portion 4d having the same diameter as the large-diameter flange 4b is formed on the rear end side. Cup seals 11 and 12 are fitted on the piston tip side surfaces 4e and 4f of the large diameter flange 4b slidably contacting the inner peripheral wall of the cylinder hole 3 and the large diameter shaft portion 4d. A hydraulic chamber 5 and a replenisher chamber 8 are defined between the piston 4 and the piston 4. Further, tapered portions 4g and 4h that gradually become smaller in diameter toward the piston rear end side are continuously formed on the piston rear end side of the large diameter flange 4b and the large diameter shaft portion 4d, respectively.
[0013]
A spherical recess is formed on the rear end surface of the large-diameter shaft portion 4d, and the spherical head of the push rod 13 is accommodated in the spherical recess. When the clutch pedal connected to the push rod 13 is stepped on, the push rod 13 moves forward in the direction of the master cylinder 1, and the piston 4 moves to the outer peripheral surface 4i of the large diameter flange 4b and the outer peripheral surface 4j of the large diameter shaft portion 4d. After being guided and pushed toward the bottom of the cylinder hole 3 and the cup seal 11 closes the relief port 7, the hydraulic fluid in the hydraulic pressure chamber 5 is gradually increased in pressure.
[0014]
The above-described piston 4 is integrally formed by a molding die 20 as shown in FIG. The molding die 20 includes a first upper die 20a and a second lower die 20b formed by dividing a split molding die that molds from the piston tip portion to approximately the front half of the taper portion 4g in the piston axial direction. A third upper mold 20c and a fourth mold formed by dividing a split mold for molding from approximately half of the taper portion 4g rearward in the piston axis direction to approximately half of the taper portion 4h in front of the piston axis in the vertical direction. The lower mold 20d and a fifth rear end mold 20e that forms from the substantially rear half of the taper portion 4h in the axial direction of the piston to the rear end of the piston, and the five molds 20a, 20b, 20c formed in this way. , 20d, and 20e are formed in a cavity 21 for molding a piston.
[0015]
Further, a gap 22 is continuous between the divided surfaces 20f and 20g of the first upper mold 20a and the third upper mold 20c and the divided surfaces 20h and 20i of the second lower mold 20b and the fourth lower mold 20d. Similarly, between the split surfaces 20j and 20k of the third upper mold 20c and the fifth rear end mold 20e and between the split surfaces 20m and 20n of the fourth lower mold 20d and the fifth rear end mold 20e. In addition, the gap portion 23 is continuously formed, and the gap portions 22 and 23 become gas vent grooves when the piston 4 is molded.
[0016]
In the cavity 21 formed as described above, molten resin is injected from the tip end side of the piston and is filled in the entire cavity 21. At this time, moisture and gas emitted from the molten resin can be discharged from the gaps 22 and 23 serving as gas venting grooves, so that the molded product of the piston 4 is not blistered or cracked.
[0017]
The molten resin filled in the cavity 21 in this way is a product having the large-diameter flange 4b, the medium-diameter flanges 4c and 4c, the taper portions 4g and 4h, the large-diameter shaft portion 4d, the spherical concave portion, and the like. It becomes the piston 4. The piston 4 is continuously vented to the piston tip side surfaces 4e and 4f of the large diameter flange 4b and the large diameter shaft portion 4d and the piston tip side surfaces 4e and 4f by degassing at the formation surfaces of the tapered portions 4g and 4h. The outer peripheral surfaces 4i and 4j are formed with high accuracy. Therefore, the cup seals 11 and 12 can be satisfactorily fitted to the piston tip sides of the large diameter flange 4b and the large diameter shaft portion 4d, the durability of the cup seals 11 and 12 can be improved, and the piston The slidability of 4 can be kept good.
[0018]
In addition, the taper portions 4g and 4h are formed so that a melted resin gas vent trace formed to be degassed from the gap portions 22 and 23 protrudes slightly in a ring shape. Since this is not a part that affects the sliding of 4 and is not a part that contacts other members, this melted resin degassing trace does not hinder the performance of the piston 4.
[0019]
The gas vent groove of the present invention is not limited to the one formed with the gap formed on the split surface of the mold as in the above-described embodiment, and the gas vent groove is formed on the taper portion forming surface of the mold. It may be perforated. Further, the present invention is not limited to the piston applied to the master cylinder for the clutch as in the above-described embodiment, but can be widely applied to the resin piston for the brake master cylinder and the resin piston for the slave cylinder.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the molten resin can be degassed at the tapered portion near the flange portion of the piston during piston molding, and the piston tip surface and outer peripheral surface of the flange portion can be accurately It can be molded well, and the molten resin degassing marks and burrs at the time of molding are not formed on the piston tip surface and outer peripheral surface of the flange part, so the durability of the cup seal and the sliding of the piston The property can be kept good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional plan view of a piston molding state showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a master cylinder for a clutch equipped with a piston showing an embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Master cylinder, 2 ... Cylinder body, 3 ... Cylinder hole, 4 ... Piston, 4a ... Shaft part, 4b ... Large diameter flange, 4c ... Medium diameter flange, 4d ... Large diameter shaft part, 4e, 4f ... Tip side surface, 4g, 4h ... taper portion, 4i, 4j ... outer peripheral surface, 11, 12 ... cup seal, 20 ... molding die, 20a ... first upper die, 20b ... second lower die, 20c ... third upper die, 20d ... first 4 Lower mold, 20e ... 5th rear end mold, 20f, 20g, 20h, 20i, 20j, 20k, 20m, 20n ... Divided surface, 21 ... Cavity, 22, 23 ... Gaps

Claims

A piston that can be moved in the housing while sliding the flange portion on the inner peripheral wall of the actuator is slid into a cavity formed by a plurality of molding molds having molding surfaces corresponding to the outer peripheral shape of the piston. In a piston manufacturing method for a hydraulic actuator for a vehicle that is molded by injection, the molten resin is degassed at the time of piston molding, and a taper portion having a gradually smaller diameter is continuously formed on the piston rear end side of the flange portion of the mold. A piston manufacturing method for a hydraulic actuator for a vehicle, characterized in that the method is performed from a taper portion molding surface.

2. The vehicle according to claim 1, wherein the molding die is divided in the front-rear direction of the piston by the taper portion forming surface, a gap is formed between the two divided surfaces, and the gas is vented from the gap. Manufacturing method of piston for hydraulic actuator.

A piston that can be moved in the housing while sliding the flange portion on the inner peripheral wall of the actuator is slid into a cavity formed by a plurality of molding molds having molding surfaces corresponding to the outer peripheral shape of the piston. In a piston of a hydraulic actuator for a vehicle that is molded by injection, a tapered portion that is gradually formed on the piston rear end side of the flange portion and has a gradually decreasing diameter, and a molten resin gas vent formed at the taper portion at the time of molding A piston for a hydraulic actuator for a vehicle having a mark.