JP4784749B2 - ゴムと金属の一体成形品 - Google Patents

Description

本発明は、ゴムと金属の一体成形品であって、例えば車両のブレーキブースタ用バルブ等の弁体として好適に用いられるものに関する。

車両のブレーキブースタとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られており、また、ブレーキブースタ用の弁体として、例えば特許文献２に開示されたものが知られている。
特開平１１−４８９４８号公報 実公平６−４２１３３号公報

図７は、上記特許文献１に記載されたブレーキブースタの一部を示す断面図、図８は、この種のブレーキブースタのコントロールバルブに用いられる特許文献２のような従来の弁体を示す断面図である。図７に示されるように、ブレーキブースタにおけるパワーピストン１の内部には、不図示のブレーキペダルの踏み込みによるロッド２の軸方向移動に応じて出力を切り換えるコントロールバルブが設置され、このコントロールバルブは、ゴム部材３１と金属プレート３２との一体成形品からなる弁体３を備える。

詳しくは、弁体３におけるゴム部材３１は、図８に示されるように、固定端部３１ａと、金属プレート３２に加硫接着された弁部３１ｂと、この弁部３１ｂと固定端部３１ａの間に延在されたベローズ部３１ｃとからなる。固定端部３１ａは、図７に示されるように、パワーピストン１の内周にスプリング４による前方（図７における左側）への動きを規制された状態に配置されたリテーナ５に密嵌され、金属プレート３２と一体の弁部３１ｂは、リテーナ５に保持されたスプリング６によって前方（図７における左側）へ付勢され、ロッド２に一体に連結された弁座部材７の鍔状の弁座７ａへ向けて付勢されている。そしてこの構成において、不図示のブレーキペダルが踏み込まれてロッド２が前方（図７における左側）へ移動すると、弁座部材７の鍔状の弁座７ａが弁体３におけるゴム部材３１の弁部３１ｂから離間して開弁し、前記弁座７ａと弁部３１ｂとの間の隙間を、大気側から負圧側（図７における左側）へ向けて、空気が流通するようになっている。

ここで、上記弁体３の製造において、金属プレート３２へのゴム部材３１の一体成形は、成形用ゴム材料を、図８に示される製品内径のフィルムゲートＧから充填することによって行われている。そして、この種の弁体３は、フィルムゲートＧ付近に、金属プレート３２と接着された薄い膜状ゴム層３１ｄが形成されるが、このような膜状ゴム層３１ｄでは、金属プレート３２との接着面が、フィルムゲートＧからキャビティ内に流入する成形用ゴム材料の流れによる大きな影響を受けることになるので、成形条件の予想外のバラツキや突発的な外乱により、膜状ゴム層３１ｄと金属プレート３２との接着力が悪影響を受けやすく、他の部分よりもロバスト性が低いという問題があった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とは、金属部品の両側に一体に成形された薄膜状のゴム層の接着のロバスト性を向上させることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るゴムと金属の一体成形品は、金属部品の両側に薄膜状のゴム層が一体に成形されたものにおいて、前記金属部品のうち、フィルムゲートから延びる前記薄膜状のゴム層との接着面に凹凸が形成されたものである。

上述した技術的課題を有効に解決するための他の手段として、請求項２の発明に係るゴムと金属の一体成形品は、請求項１に記載された構成において、前記金属部品における前記ゴム層との接着部の端部にＲ面又は面取りを形成したものである。

上述した技術的課題を有効に解決するための他の手段として、請求項３の発明に係るゴムと金属の一体成形品は、請求項１又は２に記載された構成において、前記金属部品の両側のゴム層が、前記金属部品の端部を廻り込んだ端部ゴム層を介して互いに連続形成されたものである。

請求項１の発明に係るゴムと金属の一体成形品によれば、金属部品のうち、フィルムゲートから延びる薄膜状のゴム層との接着面に凹凸を形成したことによって、接着面積が増大し、しかも、凹凸面においてゴムと金属の咬合作用も生じるので、接着のロバスト性を向上させることができる。

請求項２の発明に係るゴムと金属の一体成形品によれば、金属部品の端部にＲ面又は面取りを形成したため、この部分におけるゴム層の端部の肉厚を増大させることができると共に、剥離方向の力を生じにくくすることができ、接着のロバスト性を向上させることができる。

請求項３の発明に係るゴムと金属の一体成形品によれば、金属部品の両側のゴム層が、金属部品の端部を廻り込んだ端部ゴム層を介して互いに連続形成されているため、接着のロバスト性を向上させることができる。

以下、本発明をブレーキブースタのコントロールバルブに用いられる弁体に適用したゴムと金属の一体成形品の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第一の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図、図２は、図１における金属プレートの一部を、軸心と平行な方向から見た図である。

図１に示されるように、この弁体は、ゴム状弾性材料で成形された筒状のゴム部材１００と、金属部品としての平ワッシャ状の金属プレート１１０とを一体成形したものであって、ゴム部材１００は、内周溝１０１ａを有する固定端部１０１と、金属プレート１１０に加硫接着された弁部１０２と、この弁部１０２と固定端部１０１の間に延在されたベローズ部１０３からなる。固定端部１０１は、先に説明した図７に示されるリテーナ５に密嵌され、金属プレート１１０と一体の弁部１０２は、図７に示される弁座部材７の鍔状の弁座７ａへ向けて付勢されるものである。

ゴム部材１００における弁部１０２は、金属プレート１１０に対して、ベローズ部１０３と反対側で接着されており、このベローズ部１０３と弁部１０２は、金属プレート１１０に円周方向所定間隔で開設された複数の連通孔１１１を通じて互いに連続している。また、金属プレート１１０の内周部における弁部１０２側の面には、成形の際のフィルムゲート１００Ｇから連続した薄膜状のゴム層１０４が形成されており、その反対側の、ベローズ部１０３側の面には、図７に示されるスプリング６を安定して受けるための薄膜状のゴム層１０５が形成されている。また、金属プレート１１０の内径端部には、端部ゴム層１０６が廻り込んで形成されている。

金属プレート１１０における内径部の、薄膜状のゴム層１０４，１０５との接着面には、ローレット加工によって、多数の凹凸１１２が形成されている。ローレット加工のパターンとしては、図２（Ａ）に示されるような平行線状のものや、図２（Ｂ）に示されるような網目状のものや、図２（Ｃ）に示されるような放射状のものや、図２（Ｄ）に示されるような同心円状のものなどが考えられる。

上述の構成を備える弁体の製造において、金属プレート１１０へのゴム部材１００の一体成形は、予め内径部の両面にローレット加工による多数の凹凸１１２を形成した金属プレート１１０を不図示の金型内にセットし、この金型と金属プレート１１０の間に画成されたキャビティに、成形用ゴム材料を、弁部１０２の内周側のゴム層１０４の内径部に相当するフィルムゲート１００Ｇから充填することによって行われる。そして、薄膜状ゴム層１０４，１０５では、金属プレート１１０との接着面が、フィルムゲート１００Ｇからキャビティ内に流入する成形用ゴム材料の流れによる大きな影響を受けることになるので、成形条件の予想外のバラツキ等があるとゴム層１０４，１０５と金属プレート１１０との接着力が悪影響を受けやすくなるが、金属プレート１１０におけるゴム層１０４，１０５との接着面には、ローレット加工による多数の凹凸１１２が形成されているので、接着面積が増大し、しかも、凹凸１１２においてゴム層１０４，１０５と金属の咬合作用も生じるので、接着のロバスト性を向上させることができる。

次に図３は、本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第二の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

この形態において、上述した第一の形態と異なるところは、金属プレート１１０の内径部の肉厚を他の部分より薄くしたことにある。すなわち、金属プレート１１０の内径部は、その両面に形成された環状段差部１１３によって薄肉に形成されており、これによって、弁体の内径部全体の肉厚を増大させずに、この部分におけるゴム層１０４，１０５の肉厚を相対的に厚くしたものである。

したがって、この第二の形態によれば、金属プレート１１０へのゴム部材１００の一体成形に際して、ゴム層１０４，１０５における成形用ゴム材料の流れが良くなり、ゴム層１０４，１０５と金属プレート１１０との接着力の悪影響を受けにくくなる。このため、接着のロバスト性を向上させることができる。

次に図４は、本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第三の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

この形態において、上述した各形態と異なるところは、金属プレート１１０におけるゴム層１０４，１０５との接着部の内径端部にＲ面又は面取り１１４を形成したことにある。また、前記接着部には、図１と同様にローレット加工による多数の凹凸１１２を形成したり、あるいは図３と同様に環状段差部１１３を形成することもできる。

したがって、この第三の形態によれば、ゴム層１０４，１０５の内径端部１０４ａ，１０５ａが、金属プレート１１０の内径端部のＲ面又は面取り１１４に廻り込んで接着されているので、接着のロバスト性を向上させることができる。

次に図５は、本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第四の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図、図６は、図５における金属プレートの一部を、軸心と平行な方向から見た図である。

この形態は、金属プレート１１０の内径端部に、図５又は図６に示されるように、円周方向所定間隔で円弧状の凹部１１５が形成されており、端部ゴム層１０６が、この凹部１１５に形成されたものである。また、ゴム層１０４，１０５との接着部には、図１と同様にローレット加工による多数の凹凸１１２を形成したり、あるいは図３と同様に環状段差部１１３を形成することもできる。

したがって、この第四の形態によれば、ゴム層１０４，１０５を連結している端部ゴム層１０６を、凹部１１５において十分な肉厚に形成することができる。

本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第一の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 図１における金属プレートの一部を、軸心と平行な方向から見た図である。 本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第二の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第三の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 本発明に係るゴムと金属の一体成形品の第四の形態としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 図５における金属プレートの一部を、軸心と平行な方向から見た図である。 ブレーキブースタの一部を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 図７のブレーキブースタのコントロールバルブに用いられる従来のゴムと金属の一体成形品としての弁体を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

符号の説明

１００ ゴム部材
１００Ｇ フィルムゲート
１０１ 固定端部
１０２ 弁部
１０３ ベローズ部
１０４，１０５ ゴム層
１０６ 端部ゴム層
１１０ 金属プレート（金属部品）
１１１ 連通孔
１１２ 凹凸
１１３ 環状段差部
１１４ Ｒ面又は面取り
１１５ 凹部

Claims (3)

1. 金属部品の両側に薄膜状のゴム層が一体に成形されたものにおいて、前記金属部品のうち、フィルムゲートから延びる前記薄膜状のゴム層との接着面に凹凸が形成されたことを特徴とするゴムと金属の一体成形品。
2. 前記金属部品における前記ゴム層との接着部の端部にＲ面又は面取りを形成したことを特徴とする請求項１に記載のゴムと金属の一体成形品。
3. 前記金属部品の両側のゴム層が、前記金属部品の端部を廻り込んだ端部ゴム層を介して互いに連続形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムと金属の一体成形品。
   

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