ピストン

【課題】成形型からの離型性に優れ、成形型から型抜きする際に、キャップがピストン本体から浮き上がったり外れたりすることがないピストンを得る。
【解決手段】カップ状の合成樹脂製ピストン本体２３の開口端部２４に、該開口端部２４の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップ３１が一体に結合されるピストン２１であって、キャップ３１は、少なくとも開口端部２４の外周面又は内周面に対応するキャップ側面３２ａの全周に凸部３６または凹部が連続形成されて、ピストン本体２３を樹脂成形する成形型の内壁面と線接触される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ状の合成樹脂製ピストン本体の開口端部に、該開口端部の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップが一体に結合されるピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６乃至図８は、下記特許文献１に開示されたディスクブレーキ用のピストンと、該ピストンに一体に装備される金属キャップを示したものである。
【０００３】
図６に示したディスクブレーキ装置１は、ディスクロータ２と、該ディスクロータ２に押圧される摩擦パッド３と、該摩擦パッド３をディスクロータ２に押圧するためのピストン５と、該ピストン５をディスクロータ２に向かって進退可能に収容するシリンダ部６ａを有したキャリパ６とを備えている。
【０００４】
ピストン５は、カップ状の合成樹脂製ピストン本体７の開口端部７ａに、該開口端部７ａの外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップ９が一体に結合された構成を成している。
【０００５】
キャップ９は、図７及び図８に示すように、開口端部７ａの外周面を覆う外筒壁９ａと、開口端部７ａの内周面を覆う内筒壁９ｂと、開口端部７ａの開口端面を覆うと共に外筒壁９ａと内筒壁９ｂとを連結した端面壁９ｃとを備えた構成で、ピストン本体７を成形する際に、インサート成形（モールド成形）によりピストン本体７に一体に結合される。
【０００６】
キャップ９とピストン本体７との結合強度を高めるために、キャップ９の内筒壁９ｂには、開口端部７ａ内に突入する突片９ｄが、周方向の複数箇所に、切り起こしにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５７１３４３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、キャップ９をインサート成形する際、図９に示すように、インサート成型用の上型１１のキャビティ１２にキャップ９が装着され、上型１１に突き合される不図示の下型側から樹脂１３の充填が実施される。キャップ９の内側に充填される樹脂１３が、外筒壁９ａの外周を囲っている上型１１の内周面１２ａと外筒壁９ａとの間に流出すると、バリとなってしまう。
そこで、通常、バリとなる樹脂の流出を抑止するために、内周面１２ａの内径は、外筒壁９ａとの間のクリアランスができるだけ小さくなるように、設定される。
【０００９】
ところが、特許文献１に記載のキャップ９は、外筒壁９ａが単純な円筒状で、内周面１２ａとの接触が面接触となるため、内周面１２ａと外筒壁９ａとの間のクリアランスが小さく設定されているので、内周面１２ａと外筒壁９ａとの間の接触摩擦が非常に大きくなり、成形型からの離型性が悪くなる。
その結果、成形型から型抜きする際に、キャップ９に無理な荷重がかかり、キャップ９がピストン本体７から浮き上がったり外れたりする不都合が発生し、歩留まりの低下を招くという問題を生じる。
【００１０】
一方、離型性を改善するため、内周面１２ａと外筒壁９ａとの間のクリアランスを大きめに設定すると、上型１１の内周面１２ａと外筒壁９ａとの間への樹脂の流出が増大し、成形品は端面壁９ｃの外周にバリが多く残ってしまい、成形後のバリ取り作業に手間がかかるため、生産性が低下するという問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記課題を解消することに係り、成形型からの離型性に優れ、成形型から型抜きする際に、キャップがピストン本体から浮き上がったり外れたりすることがないピストンを提供することを目的とする。更に、ピストン本体の成形後のバリ取り作業を廃止又は軽減して生産性を向上させることのできるピストンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）カップ状の合成樹脂製ピストン本体の開口端部に、該開口端部の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップが一体に結合されるピストンであって、
前記キャップは、少なくとも前記開口端部の外周面又は内周面に対応するキャップ側面の全周に凸部または凹部が連続形成されて、前記ピストン本体を樹脂成形する成形型の内壁面と線接触されることを特徴とするピストン。
【００１３】
（２）前記開口端部の外周面に対応する前記キャップ側面に形成される前記凸部が、前記成形型に充填される樹脂の流出を抑制する障壁を兼ねることを特徴とする上記（１）に記載のピストン。
【発明の効果】
【００１４】
上記（１）に記載のピストンでは、インサート成型によってピストン本体と金属キャップとを一体成形する際、キャップに被さる成形型とキャップとの接触がキャップ側面の凸部による線接触となるため、キャップ側面が面接触していた従来のピストンの場合と比較すると、キャップ側面と成形型との間の接触摩擦が小さくなり、成形型からの離型性に優れる。しかも、キャップの内側に充填される樹脂が、凸部の内側に入って、キャップと開口端部とが全周に渡って凹凸嵌合状態になるため、キャップと開口端部との結合力も向上させることができる。
【００１５】
上記（２）に記載のピストンでは、ピストン本体の成形時には、キャップ側面に設けた凸部が、成形型とキャップとの間に樹脂が流出することを抑止する障壁として働き、バリの発生原因となる樹脂の流出が抑制される。そのため、成形したピストンには、キャップの周囲にバリが形成され難く、成形後のバリ取り作業を廃止又は軽減して生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るピストンの第１実施形態の一部断面した側面図である。
【図２】図１に示した金属キャップの要部の断面図である。
【図３】図２に示したピストン本体を一体成形する時の動作説明図である。
【図４】本発明に係るピストンに使用される金属キャップの第２実施形態の要部の断面図である。
【図５】本発明に係るピストンに使用される金属キャップの第３実施形態の要部の断面図である。
【図６】従来のディスクブレーキ装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】図６に示したピストンに用いられる金属キャップの平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図８に示したピストン本体を一体成形する際の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るピストンの好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るピストンの第１の実施の形態の一部断面側面図である。
【００１８】
この第１の実施の形態のピストンは、ディスクブレーキ装置のディスクロータに摩擦パッドを押圧するために、ディスクブレーキ装置のキャリパのシリンダ部に装着されるものである。
【００１９】
この第１の実施の形態のピストン２１は、カップ状に形成された合成樹脂製のピストン本体２３の開口端部２４に、該開口端部２４の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップ３１が一体に結合される。
【００２０】
本実施の形態の場合、キャップ３１は、金属板のプレス成形品で、図２に示すように、開口端部２４の外周面を覆う外筒壁３２と、開口端部２４の内周面を覆う内筒壁３３と、開口端部２４の開口端面を覆うと共に外筒壁３２と内筒壁３３とを連結した端面壁３４とを備えている。
【００２１】
そして、本実施の形態の場合、開口端部２４の外周面に対応する外筒壁３２の外周面であるキャップ側面３２ａには、凸部３６が形成されている。
この凸部３６は、円筒面であるキャップ側面３２ａの全周に渡って連続形成された、所謂凸条である。
【００２２】
以上の金属キャップ３１は、ピストン本体２３を成形する際に、インサート成形（モールド成形）によりピストン本体２３に一体に結合される。
具体的には、キャップ３１をインサート成形する際、図３に示すように、インサート成型用の上型（成形型）４１のキャビティ４２にキャップ３１が装着され、上型４１に突き合される不図示の下型側から樹脂５１の充填が実施される。
図３に示したように、上型４１に装着されたキャップ３１は、凸部３６が、ピストン本体２３を樹脂成形する上型４１の内壁面４３と線接触される。
【００２３】
更に、本実施の形態の場合、開口端部２４の外周面に対応するキャップ側面３２ａの凸部３６は、成形型４１に充填される樹脂５１がキャップ側面３２ａと内壁面４３との間の隙間Ｓに流出することを抑制する障壁を兼ねる。
つまり、凸部３６は、この凸部３６を越えてキャップ側面３２ａと内壁面４３との間の隙間Ｓに流出しようとする樹脂５１の広がりを防止する。
【００２４】
以上に説明した第１の実施の形態のピストン２１では、インサート成型によってピストン本体２３と金属キャップ３１とを一体成形する際、キャップ３１に被さる上型４１とキャップ３１との接触がキャップ側面３２ａの凸部３６による線接触となるため、キャップ側面が面接触していた従来のピストン（図９参照）の場合と比較すると、キャップ側面３２ａと上型４１との間の接触摩擦が小さくなり、上型４１からの離型性に優れる。しかも、キャップ３１の内側に充填される樹脂５１が、凸部３６の内側に入って、キャップ３１と開口端部２４とが全周に渡って凹凸嵌合状態になるため、キャップ３１と開口端部２４との結合力も向上させることができる。
従って、上型４１から型抜きする際に、キャップ３１がピストン本体２３から浮き上がったり外れたりすることがなくなり、歩留まりを向上させることができる。
【００２５】
また、以上に説明した第１の実施の形態のピストン２１では、ピストン本体２３と金属キャップ３１とを一体成形する際、上記のように上型４１とキャップ３１との接触が線接触となっていて、上型４１の内壁面４３とキャップ側面３２ａとの間のクリアランスを小さくしても良好な離型性を確保できるため、クリアランスを小さめに設定することによって、上型４１の内壁面４３とキャップ側面３２ａとの間の隙間Ｓへの樹脂５１の流出自体を低減させて、キャップ３１の周囲に発生するバリを低減させることもできる。
【００２６】
更に、第１の実施の形態のピストン２１では、開口端部２４の外周面に対応するキャップ側面３２ａに形成される凸部３６が、上型４１に充填される樹脂５１の流出を抑制する障壁を兼ねるため、成形したピストン２１は、キャップ３１の周囲にバリが形成され難くなるので、成形後のバリ取り作業を廃止又は軽減して生産性を向上させることができる。
【００２７】
なお、キャップ３１とピストン本体２３との結合力を向上させるという観点から言えば、図４に示すように、キャップ３１の内筒壁３３に、開口端部２４の中心に向かって突出する凸部３７を、全周に渡って連続する凸条として装備することも有効である。また、図５に示すように、キャップ３１の内筒壁３３に、開口端部２４の中心に向かって凹む凹部３８を、全周に渡って連続する凹条として装備しても、キャップ３１とピストン本体２３との結合力を向上させることができる。
従って、本発明に係るピストンに使用する金属キャップは、少なくとも開口端部２４の外周面又は内周面に対応するキャップ側面の全周に凸部または凹部が連続形成されて、ピストン本体２３を樹脂成形する成形型の内壁面と線接触される構成とすれば良い。
【００２８】
なお、本発明のピストンは、上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施の形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００２９】
２１ピストン
２３ピストン本体
２４開口端部
３１キャップ
３２外筒壁
３２ａキャップ側面（外周面）
３３内筒壁
３４端面壁
３６凸部
３７凸部
３８凹部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ状の合成樹脂製ピストン本体の開口端部に、該開口端部の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップが一体に結合されるピストンであって、
前記キャップは、少なくとも前記開口端部の外周面又は内周面に対応するキャップ側面の全周に凸部または凹部が連続形成されて、前記ピストン本体を樹脂成形する成形型の内壁面と線接触されることを特徴とするピストン。
【請求項２】
前記開口端部の外周面に対応する前記キャップ側面に形成される前記凸部が、前記成形型に充填される樹脂の流出を抑制する障壁を兼ねることを特徴とする請求項１に記載のピストン。

【図１】