JP2001082526A

JP2001082526A - 油圧緩衝器用モールドピストンの製造方法

Info

Publication number: JP2001082526A
Application number: JP26468199A
Authority: JP
Inventors: Yasunoshin Oosaka; 安之進大坂; Kazuyo Horiba; 千誉堀場; Eiji Sakazaki; 英治坂崎
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】摺動摩擦が小さい油圧緩衝器用モールドピス
トンの製造方法を提供すること。【解決手段】ピストン７Ｐの外周面にローレット加工
を行ない、ローレット加工された外周面の一端にワッシ
ャ状の樹脂製ピストンバンドＷを嵌着し、所定の温度に
熱せられた成型治具の円筒孔を通過させることにより、
前記樹脂製ピストンバンドをローレット加工されたピス
トンの外周面に熱変形させて圧着させること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一体化された樹脂製
ピストンバンドを備えた油圧緩衝器用モールドピストン
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の流体機械用ピストンの製造方法と
しては、特開平５−９９１４５号公報に記載された方法
が知られている。当該公報の要部を図３に基づいて説明
する。上記公報に記載された図３（Ａ）に示すピストン
２０は、ピストンの外周に加工された環状のリング溝２
１の底面にローレット加工を行い、ローレット加工され
たリング溝２１にピストン２０よりも大径の摺動部をも
つ樹脂製ピストンバンド３０を融着する。

【０００３】上記リング溝２１は、ピストン２０の外周
面に１条設けることもできるが、所定間隔を隔てて２条
以上設けてもよい。ローレット加工は、リング溝２１の
底面全体に行ってもよく、リング溝２１の底面を環状に
分割して行ってもよい。また、ローレットの凹凸の形状
は綾目状、縦目状（軸方向）、縦横目状等を採用するこ
とができる。上記樹脂としては、フッ素樹脂、特に４フ
ッ化エチレン（ＰＴＦＥ）を用いるのが好適である。ま
たこの樹脂は、ピストンとほぼ等しい線膨張係数である
ことが好ましい。ピストンバンド３０のリング溝２１へ
の融着は、上記樹脂の射出成形、上記樹脂の粉末の焼結
等により行なうことができる。

【０００４】流体機械用ピストンの製造方法では、リン
グ溝２１の底面にローレット加工を行なうことにより、
ピストンバンド３０のクリープ変形を防止するローレッ
トの凹凸がリング溝２１の底面に形成される。そして当
該リング溝２１に樹脂製ピストンバンド３０を融着すれ
ば、流体機械用ピストンが製造される。この製造方法で
は、環状のリング溝を切削加工した後で複雑な切削加工
を個別に行う必要がないので、流体機械用ピストンを容
易に製造することができる。

【０００５】こうして製造された流体機械用ピストン２
０は、ピストンのローレット加工されたリング溝２１に
ピストンバンド３０が融着されているため、ピストン２
０とピストンバンド３０が一体的に結合されている。し
たがって、撓みや熱変形などを伴うことなくピストンバ
ンドの外径寸法を高精度に仕上げることが可能となり、
シリンダ内径１１との摺動間隙を高精度に保つことがで
きる。

【０００６】また、この流体機械用ピストン２０では、
ピストンバンド３０の摺動部に作用する力をローレット
の凹凸で受け、その力をローレットの凹凸でピストン２
０に分散させている。このため、過酷な条件下でピスト
ンバンド３０がシリンダ内径１１と摺動する場合であっ
ても、リング溝２１の底面に形成されたローレットの凹
凸により応力を好適に分散させることができ、ピストン
バンド３０がクリープ変形を起こしにくい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の流体機械用
ピストン２０の製造方法では、ピストン２０の外周面に
おける環状のリング溝２１の底面にローレット加工を行
ない、ローレット加工されたリング溝２１にピストン２
０よりも大径の摺動部をもつ樹脂製ピストンバンド３０
を融着するため、シリンダ内径１１との摺動間隙を常に
高精度に維持するとともに、過酷な条件下で使用された
場合であってもピストンバンド３０のクリープ変形を防
止することができる。しかし、ピストンのリング溝２１
にピストンバンド３０を融着して成形するため、外面が
凹凸のない平坦な組織になり、成形後のピストンバンド
の表面が滑らかになりすぎてしまう。その結果、ピスト
ンバンドを融着して成形したピストンを、例えば車体と
車輪の間に装着して走行路面からの衝撃を吸収する油圧
緩衝器のシリンダ内で摺動させると、シリンダとピスト
ンバンド間に部分的に油膜切れを発生して摺動摩擦が大
きくなり、車輌の乗り心地を悪化させてしまう。

【０００８】本発明は以上の様な実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、摺動摩擦が小さ
い油圧緩衝器用モールドピストンの製造方法を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のとった手段は、「ピストンの外周面にロー
レット加工を行ない、ローレット加工された外周面の一
端にワッシャ状の樹脂製ピストンバンドを嵌着し、所定
の温度に熱せられた成型治具の円筒孔を通過させること
により、前記樹脂製ピストンバンドをローレット加工さ
れたピストンの外周面に熱変形させて圧着させること」
である。上記油圧緩衝器用モールドピストンの外周面に
熱変形して圧着された樹脂製ピストンバンドの外面に
は、ローレット加工されたピストンの外周面の形状が反
映された浅い窪み又は凹溝が形成される結果、当該モー
ルドピストンをシリンダに組み付けると、ピストンの外
面の浅い窪み又は凹溝が作動油で満たされるため、シリ
ンダとモールドピストンの外面との間には確実に油膜が
形成される。この結果、走行路面からの衝撃によって油
圧緩衝器が伸縮する際の摺動抵抗が小さくなり、良好な
乗り心地を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】車体と車輪との間に結合部材を介
して取付けられ、本発明に係わるピストンの適用される
図４に示す油圧緩衝器は、ピストンロッド１にピストン
バルブＰＶと逆止弁ＣＶとを配設したモールドピストン
７を組み付け、それを摺動自在に収容するとともに、下
端部にベースバルブＢＶを装着したシリンダ２を外筒３
に収容し、外気を遮断するシール４とピストンロッド１
を出没自在に案内するロッドガイド５とを収容したパッ
キンケース６を外筒３の上部から嵌挿した後、外筒３の
上端部を全周溶接等により密封して形成されている。そ
して、シリンダ２と外筒３の間にはタンク室Ｃが形成さ
れる。

【００１１】作動油の充満したシリンダ２内をピストン
ロッド１が上昇する際には、密閉された上部室Ａの作動
油は、ピストンバルブＰＶを介して下部室Ｂに流出し、
この際の通路抵抗が伸側減衰力となる。ピストンロッド
１の上昇によって不足するピストンロッド退出体積分の
作動油は、前記シリンダ２の下端部に嵌着されたバルブ
ケースの上部に設けられた吸い込み弁ＤＶを介して、タ
ンク室Ｃより下部室Ｂに補充される。

【００１２】逆にピストンロッド１が下降する際には、
密閉された下部室Ｂの作動油は、ピストン４の上部に設
けられた逆止弁ＣＶを押し開き、負圧となる上部室Ａに
補充され、この分を除いたピストンロッドの侵入体積分
の作動油が、下部室Ｂよりシリンダ２の下端部に装着さ
れたベースバルブＢＶを介してタンク室Ｃに流出し、こ
の際の通路抵抗が圧側減衰力となる。

【００１３】凹凸或いは継ぎ目等のある路面を車輌が走
行する際には、車輪を介する路面からの衝撃が、油圧緩
衝器と懸架ばねを介して車体に伝達される。この際の車
輪の上下動は油圧緩衝器を伸縮させるので、上記伸側減
衰力と圧側減衰力が衝撃エネルギーを吸収して、車輌の
乗り心地を向上させる。この場合に油圧緩衝器の摺動摩
擦が大きいと、摺動摩擦分の路面からの衝撃はそのまま
車体に伝達され、車輌の乗り心地を悪化させることが知
られている。

【００１４】摺動摩擦を小さくするためには、摺動部に
適正な油膜が形成されるようにすることが望ましい。本
発明は、シリンダ内を摺動するモールドピストン７の外
面に圧着されたピストンバンドの外面に、適正な油膜が
形成されるモールドピストンの製造方法に係わるもので
ある。以下、本発明の詳細を図１に示す実施図面に基づ
き、シリンダ内径（Ｄｃ＝２５ｍｍ，以下、単位ｍｍを
省略）の場合の実施形態を例に（）内に好適な値を例
示して順に説明する。

【００１５】まず、図１（Ａ）に示すように金型成形さ
れたピストン７Ｐの外周側の上下に上側段付き部７Ａと
下側段付き部７Ｂを形成する。上側段付き部７Ａ（外径
Ｄａ＝２３．８）と下側段付き部７Ｂ（外径Ｄｂ＝２
３．３）は、ピストン７Ｐの金型成形時に同時に形成或
いはピストンの金型成形後に機械加工のいずれにより形
成してもよい。上側段付き部７Ａは、シリンダ内径Ｄｃ
に対するモールド後のピストンバンドのシール性を確保
するために上端部の張り代を調整する逃げ溝であり、適
当な深さに段付き加工をすればよい。

【００１６】続いて、ピストン７Ｐの外周（外径Ｄｏ＝
２４．５）にローレット加工をする。ローレットの形状
は、図１（Ｂ）に示すような円周方向に少なくとも１条
又は多条に連設された環状，図１（Ｃ）に示すような軸
線に対して傾斜して交差させた綾目状，図１（Ｄ）に示
すような１条又は多条に連設された螺旋状等いずれでも
よい。凸状のローレット工具をピストン７Ｐの外周に圧
接して加工する場合は、工具の凸部による窪み又は溝と
当該窪み又は溝の周辺の盛り上がりによる凹凸が形成さ
れる一方、切削による場合は、切削工具の先端形状に倣
って凹状の窪み又は溝が形成されることになる。

【００１７】つぎに、図１（Ｅ）に示すような内径Ｄ
ｄ，外径Ｄｅ，板厚ｔのワッシャ状のピストンバンドＷ
を用意する。当該ピストンバンドＷは４フッ化エチレン
に耐横荷重性，耐摩耗性等を付与する充填材を付加した
材料で成形される。内径（Ｄｄ＝２０）は、後工程で前
記ピストン７Ｐの下側段付き部７Ｂにしっかりと結合さ
せるために、ピストンの下側段付き部７Ｂ（外径Ｄｂ＝
２３．３）よりも小さくする。ピストンバンドの外径
（Ｄｅ＝３５）は、ピストン７Ｐの外周巾Ｌとの関係か
ら決定し、板厚（ｔ＝０．６７）は、ピストン７Ｐの外
径（Ｄｏ＝２４．５）とモールピストン７の外径（Ｄｐ
＝２５）との関係から決定する。

【００１８】更に、図１（Ｆ）に示すように、上記ピス
トンバンドＷの内径Ｄｄ側に前記ピストンの下側段付き
部７Ｂを嵌着する。ピストンバンドＷの内径Ｄａはピス
トンの下側段付き部７Ｂよりも小さいため、両者はしっ
かりと結合する。嵌着後は図２（Ａ）に示すように、内
径側が押し広げられたピストンバンドＷ全体がピストン
７Ｐの外周側に徐々に変形し、皿状に変形したピストン
素材となる。

【００１９】続いて、所定の温度（２７０〜３２０℃）
に熱せられた図２（Ｂ）に示す成形治具Ｊの円筒孔Ｊａ
に、図２（Ａ）に示すピストン素材を嵌挿する。ピスト
ンバンドＷは、まず円筒孔Ｊａの入り口でＷａのように
ラッパ状に絞られ徐々にピストン７Ｐの外周に接近す
る。円筒孔Ｊａを出口側に向かって通過するに従い、ピ
ストンバンドはＷｂに示すようにピストン７Ｐの外周に
沿って熱変形しピストンの外周に圧着される。

【００２０】成形治具Ｊを通過した後は、図２（Ｃ）に
示すようにピストン７Ｐの外周にピストンバンドＷが完
全にモールドされ、その外径Ｄｐが所定の精度に成形さ
れたモールドピストン７が完成する。モールドされたピ
ストンバンドはピストン７Ｐの外周に沿って熱変形して
いるので、モールドピストン７の外面には、ピストン７
Ｐの外周に加工されたローレットの形状が反映された浅
い窪み又は凹溝が出現する。

【００２１】上記モールドピストン７を油圧緩衝器のシ
リンダ２に組み付けると、モールドピストン７の外面の
浅い窪み又は凹溝が作動油で満たされる。このためシリ
ンダ２とモールドピストン７の外面との間には確実に油
膜が形成されるので、走行路面からの衝撃によって油圧
緩衝器が伸縮する際の摺動抵抗は小さく保たれ、良好な
乗り心地を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
モールドされたピストンバンドはピストンの外周に沿っ
て熱変形しているので、モールドピストンの外面には、
ピストンの外周に加工されたローレットの形状が反映さ
れた浅い窪み又は凹溝が出現する。上記モールドピスト
ンをシリンダに組み付けると、モールドピストンの外面
の浅い窪み又は凹溝が作動油で満たされ、シリンダとモ
ールドピストンの外面との間には確実に油膜が形成され
るので、走行路面からの衝撃によって油圧緩衝器が伸縮
する際の摺動抵抗は小さく保たれ、良好な乗り心地を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）ローレット加工前のピストンの外観図
である。（Ｂ）環状にローレット加工されたピストンの外観図
である。（Ｃ）綾目状にローレット加工されたピストンの外観
図である。（Ｄ）螺旋状にローレット加工されたピストンの外観
図である。（Ｅ）ピストンバンドの断面図である。（Ｆ）ピストンの下側段付き部にピストンバンドを嵌
着したピストン素材である。

【図２】（Ａ）成形前のピストン素材である。（Ｂ）成形治具に上記ピストン素材を嵌挿して成形す
る工程図である。（Ｃ）モールド後のピストンの外観図である。

【図３】（Ａ）上記ピストンを製品に組み付けた要部
断面図である。（Ｂ）従来技術に係わるピストンの製造過程を示す断
面図である。（Ｃ）ピストン外周溝にピストンバンドを融着後の一
部破断斜視図である。

【図４】本発明のモールドピストンを利用した油圧緩衝
器の縦断面図である。

【符号の説明】

７モールドピストン７ＰピストンＷピストンバンドＪ成形治具Ｊａ円筒孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J044 BA10 BC02 CA20 DA10 EA10 3J069 AA50 CC13 DD47 DD50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピストンの外周面にローレット加工を行な
い、ローレット加工された外周面の一端にワッシャ状の
樹脂製ピストンバンドを嵌着し、所定の温度に熱せられ
た成型治具の円筒孔を通過させることにより、前記樹脂
製ピストンバンドをローレット加工されたピストンの外
周面に熱変形させて圧着させることを特徴とする油圧緩
衝器用モールドピストンの製造方法。
【請求項２】ピストンの外周面に熱変形して密着した樹
脂製ピストンバンドの外面には、ローレット加工された
ピストンの外周面の形状が反映された浅い窪み又は凹溝
が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油
圧緩衝器用モールドピストン