JP4846996B2 - Mold piston molding method - Google Patents

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Description

本発明は、油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるモールドピストン及びモールドピストンの成形方法に関する   The present invention relates to a mold piston used for a hydraulic cylinder and a hydraulic shock absorber, and a molding method of the mold piston.

一般に、油圧シリンダや油圧緩衝器は、シリンダ内にピストンたるモールドピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、モールドピストンは、ピストン本体の外周に嵌合した合成樹脂リングを介してシリンダの内周に摺接している。   Generally, in a hydraulic cylinder or a hydraulic shock absorber, a piston rod is movably inserted into a cylinder via a molded piston as a piston, and the molded piston is inserted into a cylinder through a synthetic resin ring fitted to the outer periphery of the piston body. It is in sliding contact with the circumference.

そして、この種の油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるモールドピストンとしては、例えば、特開2002-276808号公報(特許文献1参照)に開示されたものが開発されている。   And as what is disclosed in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-276808 (refer patent document 1), as a mold piston used for this kind of hydraulic cylinder or hydraulic shock absorber, for example, it has been developed.

このピストンPは、図7に示すように、ピストンロッド3に結合したピストン本体1と、ピストン本体1の外周に嵌合した合成樹脂製リング2とからなり、ピストン本体1は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝1aを備え、リング2は、ピストン本体1の外周に沿うリング本体2aと、リング本体2aの内周側に形成されて上記の各環状溝1aに嵌合した複数の内周側環状突起2cと、リング本体1の端部に形成されて外方に反り返る端部リップ2bとで構成され、ピストンPをシリンダ内に挿入した時端部リップ2bがシリンダ内周に当接するようになっている。   As shown in FIG. 7, the piston P includes a piston main body 1 coupled to the piston rod 3 and a synthetic resin ring 2 fitted to the outer periphery of the piston main body 1. The ring 2 includes a ring body 2a along the outer periphery of the piston body 1 and a plurality of inner grooves formed on the inner peripheral side of the ring body 2a and fitted into the annular grooves 1a. It is composed of a circumferential annular protrusion 2c and an end lip 2b that is formed at the end of the ring body 1 and warps outward. When the piston P is inserted into the cylinder, the end lip 2b contacts the cylinder inner periphery. It is like that.

上記のピストンPの成形方法としては、特開2002-295679号公報(特許文献2参照)に開示したものが開発されている。   As a method for molding the above-described piston P, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-295679 (see Patent Document 2) has been developed.

即ち、このピストンPの成形方法は、図8(a),(b)に示すように、外周に軸方向に沿う複数の環状溝1a等を備えたピストン本体1と、ピストン本体1の外周に嵌合されたリング本体2aと、各環状溝1aに嵌合された内周側環状突起2cとからなるリング2とで構成されているモールドピストンにおいて、円盤状の合成樹脂製リング母材Aの内周端をピストン本体1の右側端面側環状溝1aに嵌合させ、ピストン本体1を固定治具7,8で固定しながらダイス9によって上記のリング母材Aを加熱軟化させてピストン本体1の外周に沿うリング本体2aと次段の各環状溝1a内に流動させた内周側環状突起と2cとリング本体2aの端部のリップ2bとを成形するものである。   That is, as shown in FIGS. 8A and 8B, the piston P is formed by a piston body 1 having a plurality of annular grooves 1a along the axial direction on the outer periphery, and an outer periphery of the piston body 1. In a mold piston composed of a ring body 2a fitted and a ring 2 composed of an inner circumferential annular projection 2c fitted in each annular groove 1a, a disc-shaped synthetic resin ring base material A The ring body 1 is heated and softened by the die 9 while the inner peripheral end is fitted into the annular groove 1 a on the right end surface side of the piston body 1 and the piston body 1 is fixed by the fixing jigs 7 and 8. The ring main body 2a along the outer periphery of the ring, the inner peripheral ring-shaped protrusions 2c flowed in the respective annular grooves 1a in the next stage, and the lip 2b at the end of the ring main body 2a are formed.

しかしながら、このピストンの加工方法では、次のような不具合がある。即ち、図9のようにダイス9でリング2の端部リップ2bを加圧してピストン本体1側に押圧した時端部リップ2bの外周と内周はそれぞれダイス9とピストン本体1とに圧接されているから、矢印で示すような外周側では引張りの残留応力X1,X2が発生し、同じく内周側には圧縮の残留応力Y1,Y2が発生する。   However, this piston processing method has the following problems. That is, as shown in FIG. 9, when the end lip 2b of the ring 2 is pressed with the die 9 and pressed against the piston main body 1 side, the outer periphery and inner periphery of the end lip 2b are pressed against the die 9 and the piston main body 1, respectively. Therefore, tensile residual stresses X1 and X2 are generated on the outer peripheral side as indicated by arrows, and compression residual stresses Y1 and Y2 are generated on the inner peripheral side.

その結果、図10で示すように、端部リップ2bはダイス9の押圧時位置Z1に対して、ダイス9を取り外した直後では上記の残留応力X1,X2およびY1,Y2によってリング2に力の作用が無い状態で位置Z2まで反り返り、更にこれを長期間放置すると位置Z3まで大きく反り返る。   As a result, as shown in FIG. 10, the end lip 2b exerts a force on the ring 2 due to the residual stresses X1, X2 and Y1, Y2 immediately after the die 9 is removed with respect to the pressing position Z1 of the die 9. In a state where there is no action, it warps to the position Z2, and if it is left for a long time, it warps greatly to the position Z3.

この為、これをそのままにしてピストンPをシリンダ内に挿入しようとした時シリンダ内径はリング2の外形とほぼ等しいことから、位置Z3なで端部リップ2bが反り返っていると、締代が大きくなる。   For this reason, when trying to insert the piston P into the cylinder with this as it is, the inner diameter of the cylinder is almost equal to the outer shape of the ring 2, so if the end lip 2b is warped at the position Z3, the tightening margin is large. Become.

その為、端部リップ2bの上端エッジ部がシリンダの内周面に圧接され、端部リップ2bとシリンダ間の面圧を増大させてフリクションを増大させる。   Therefore, the upper end edge portion of the end lip 2b is pressed against the inner peripheral surface of the cylinder, and the surface pressure between the end lip 2b and the cylinder is increased to increase the friction.

このことは、油圧シリンダや油圧緩衝器のピストンロッド伸縮作動時に摺動抵抗が大きくなり、スムースな動きを達成できないおそれがあるから車両の乗り心地や燥安性の長期的安定性を低下させる。   This increases the sliding resistance when the piston rod of the hydraulic cylinder or the hydraulic shock absorber is extended, and there is a possibility that smooth movement cannot be achieved, so that the long-term stability of the riding comfort and dryness of the vehicle is lowered.

そこで、図11に示すように、ダイス9を抜きとった後に他の治具Bを利用し、この治具Bの規制溝10内にリップ2bを強制的に嵌合させ、リップ2bをピストン本体1方向に折り曲げ、外周に彎曲部2eを形成させて上記した図7に示すようなピストンPを成形している。
特開2002‐276808号公報(図1) 特開2002‐295679号公報(図面)
Therefore, as shown in FIG. 11, after the die 9 is removed, another jig B is used, and the lip 2b is forcibly fitted into the restriction groove 10 of the jig B, so that the lip 2b is attached to the piston body. The piston P as shown in FIG. 7 is formed by bending in one direction and forming a bent portion 2e on the outer periphery.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-276808 (FIG. 1) JP 2002-295679 A (drawing)

上記図7に示すような従来のモールドピストンはリップ2bがピストン本体1側に折り曲げられ、外周に彎曲部2eを形成しているのでシリンダに対する締代が小さく、この彎曲部2eでスムースに摺接できるメリットがあるが、リング2をピストン本体1に固定するモールド成形工程に加えて図11に示すような追加のリップ成形工程が必要となるから、成形設備が大がかりとなり、加工工程の増加によるモールドピストンの製造コストが嵩む不具合がある。又治具の設置,撤去作業が困難で作業性にも劣るものである。   In the conventional molded piston as shown in FIG. 7, the lip 2b is bent toward the piston body 1 and the bent portion 2e is formed on the outer periphery, so that the tightening margin for the cylinder is small, and the bent portion 2e smoothly slides. Although there is a merit that can be performed, in addition to the molding process for fixing the ring 2 to the piston body 1, an additional lip molding process as shown in FIG. 11 is required. There is a problem that the manufacturing cost of the piston increases. Moreover, installation and removal of jigs are difficult and workability is poor.

そこで、本発明の目的は、作業工程を通常の成形工程のみで成形でき、成形工程の省力化と製造コストの安定化を図れるモールドピストンとその成形方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mold piston that can be molded only by a normal molding process and can save labor in the molding process and stabilize the manufacturing cost, and a molding method thereof.

上記の目的を達成するため、本発明のモールドピストンの成形方法は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備えたピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合されたリング本体と各環状溝に嵌合された内周側環状突起とリング本体の端部に形成されたリップとからなるリングとで構成され、リング本体の外周をシリンダの内周面に摺接させるモールドピストンにおいて、最端部環状溝の深さを他の環状溝の深さより深いピストン本体を用意し、同じく、肉厚が上記最端部環状溝の底面とシリンダ内周面との間の寸法より薄い合成樹脂リング母材を用意し、ダイスによって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加熱軟化させて上記リング本体と上記内周側環状突起とを成形する工程と、同じく上記押し込み工程と加熱軟化の工程中にリング母材の端部外周を上記ダイスに圧接して引き伸ばし、当該端部外周のみに引っ張り残留応力を残しながら内周面を彎曲面に成形した先細のリップを成形する工程と、上記ダイスを取りはずして冷却させることにより上記内周面を湾曲させた状態に保ちながら上記リップの外周面を湾曲させると共に上記端部外周の引っ張り応力を利用してリング本体の外周面より外周側に盛り上がった彎曲部をリップの中央又はほぼ中央に成形させる工程と、からなることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a molding piston molding method according to the present invention includes a piston body having a plurality of annular grooves along the axial direction on the outer periphery, a ring body fitted to the outer periphery of the piston body, and each annular groove. In the molded piston, which is composed of an inner circumferential annular projection fitted to the ring and a ring comprising a lip formed at the end of the ring body, the outer periphery of the ring body is in sliding contact with the inner circumferential surface of the cylinder. Prepare a piston body whose depth of the annular groove is deeper than that of the other annular grooves, and the synthetic resin ring mother whose thickness is also thinner than the dimension between the bottom surface of the outermost annular groove and the inner peripheral surface of the cylinder A material is prepared, and the ring base material is pressed against the outer periphery of the piston main body by a die and pressed, and the ring base material is heated and softened during the pressing step to form the ring main body and the inner peripheral annular protrusion. Process Likewise to be pulled Shin the outer circumference of the end portion of the ring substrate during the process of heating and softening the pushing step is brought into pressure contact with the die, the inner peripheral surface curved surface while leaving a residual tensile stress only to the end outer periphery A step of forming a tapered lip formed, and the outer peripheral surface of the lip is curved while keeping the inner peripheral surface curved by removing the die and cooling, and utilizing the tensile stress of the outer periphery of the end And a step of forming the bent portion raised from the outer peripheral surface of the ring main body to the outer peripheral side at the center or substantially the center of the lip.

本発明によれば次の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1の発明のモールドピストン成形方法によれば、最端部環状溝の深さを他の環状溝の深さより深いピストン本体を用意し、同じく、肉厚が上記最端部環状溝の底面とシリンダ内周面との間の寸法より薄い合成樹脂リング母材を用意し、ダイスによって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加熱軟化させて上記リング本体と上記内周側環状突起とを成形する工程と、同じく上記押し込み工程と加熱軟化の工程中にリング母材の端部外周を上記ダイスに圧接して引き伸ばし、当該端部外周のみに引っ張り残留応力を残しながら内周面を彎曲面に成形した先細のリップを成形する工程と、上記ダイスを取りはずして冷却させることにより上記内周面を湾曲させた状態に保ちながら上記リップの外周面を湾曲させると共に上記端部外周の引っ張り応力を利用してリング本体の外周面より外周側に盛り上がった彎曲部をリップの中央又はほぼ中央に成形させる工程と、からなるから、従来のようにリップをピストン本体側に折り曲げる治具を利用した後加工が必要となくなる。この為後加工を行なう加工設備が不要となり、モールドピストンの加工が容易でスピードアップを図れ、モールドピストンの加工コストを大巾に減少できる。しかもリップには治具による後加工が行なわれないからリップに強制的な荷重がかからずリップの性能や耐久性を向上できる。
According to the mold piston molding method of the first aspect of the present invention, a piston main body is prepared in which the depth of the outermost annular groove is deeper than the depth of the other annular grooves, and similarly, the bottom surface of the outermost annular groove is prepared. Prepare a synthetic resin ring base material that is thinner than the dimension between the cylinder and the inner surface of the cylinder, press the ring base material against the outer periphery of the piston body with a die and press it, and heat soften the ring base material during the pressing process The ring main body and the inner circumferential annular projection, and the outer periphery of the end of the ring base material is stretched by pressing against the die during the pushing process and the heat softening process. The process of forming a tapered lip with the inner peripheral surface formed into a curved surface while leaving only the residual tensile stress, and the inner peripheral surface is kept curved by removing the die and allowing it to cool A step of forming a curved portion which raised the outer peripheral side of the outer peripheral surface of the ring body by utilizing the tensile stress of the end portion outer peripheral to the central or substantially central lip with curving the outer peripheral surface of serial lip, because made of, No post-processing is required using a jig for bending the lip toward the piston body as in the prior art. This eliminates the need for processing equipment for post-processing, facilitates the processing of the mold piston, increases the speed, and greatly reduces the processing cost of the mold piston. In addition, since the lip is not post-processed with a jig, no forced load is applied to the lip, and the performance and durability of the lip can be improved.

以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、本発明に係るモールドピストンは、油圧シリンダあるいは油圧緩衝器などに利用されるもので、その基本的構造は、図7の従来技術と同じである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The molded piston according to the present invention is used for a hydraulic cylinder, a hydraulic shock absorber, or the like, and the basic structure thereof is shown in FIG. Is the same.

即ち、本発明に係るモールドピストンの成形方法で得られたピストンPは、図1に示すように、従来と同じく、ピストン本体1と、ピストン本体1の外周に嵌合させたリング2とからなり、ピストン本体1は外周に軸方向に沿う複数の環状溝1a,1b、1c,1d,1e,1fを備え、上記リング2が円盤状の合成樹脂母材Aをピストン本体1の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体1の外周に沿うリング本体2aと、リング本体2aの端部に設けたリップ10と、上記各環状溝1a〜1f内に流動して嵌合した内周側環状突起2cとで構成され、リング本体1外周とリップ10外周とをシリンダ内周に摺接させるものである。そして本発明では特に上記リップ10を断面筆先状に形成したことを特徴とする。   That is, the piston P obtained by the molding method of the molded piston according to the present invention comprises a piston main body 1 and a ring 2 fitted to the outer periphery of the piston main body 1 as in the prior art. The piston body 1 includes a plurality of annular grooves 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f along the axial direction on the outer periphery, and the ring 2 presses the disc-shaped synthetic resin base material A to the outer periphery of the piston body 1. The ring body 2a along the outer periphery of the piston body 1 formed by heating and softening while being pushed in, the lip 10 provided at the end of the ring body 2a, and the fluid grooves fitted into the annular grooves 1a to 1f It is comprised by the circumference side annular protrusion 2c, and makes the ring main body 1 outer periphery and the lip 10 outer periphery slide-contact with a cylinder inner periphery. In the present invention, the lip 10 is particularly formed in the shape of a cross-sectional brush tip.

本発明のピストンPの成形方法は、従来と同じく図8(a)(b)の成形工程と、図9に示す成形工程とからなり、従来の図11に示す後加工の工程を省略するものである。   The piston P molding method of the present invention comprises the molding steps shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b) and the molding step shown in FIG. 9, and the conventional post-processing step shown in FIG. 11 is omitted. It is.

即ち、本発明のモールドピストンの成形方法は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝1a,1b,1c,1d、1e,1fを備えたピストン本体1と、ピストン本体1の外周に嵌合されたリング本体2aと各環状溝1a〜1eに嵌合された内周側環状突起2cとからなるリング2とで構成され、リング本体2aの外周をシリンダの内周面に摺接させるピストンPを得るに当たり、最端部環状溝1fの深さを他の環状溝1a、1b、1c、1d、1eの深さより深いピストン本体1を用意し、同じく、肉厚が上記最端部環状溝1fの底面とシリンダ内周面との間の寸法より薄い合成樹脂リング母材Aを用意してある。
That is, in the molding piston molding method of the present invention, the piston body 1 having a plurality of annular grooves 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1 f along the outer periphery is fitted to the outer periphery of the piston body 1. A ring 2 comprising a ring body 2a and an inner circumferential annular projection 2c fitted in each of the annular grooves 1a to 1e, and a piston P for sliding the outer circumference of the ring body 2a on the inner circumferential surface of the cylinder. In order to obtain, the piston body 1 is prepared in which the depth of the outermost annular groove 1f is deeper than that of the other annular grooves 1a, 1b, 1c, 1d, and 1e . A synthetic resin ring base material A thinner than the dimension between the bottom surface and the cylinder inner peripheral surface is prepared.

この状態で本発明の成形工程は、図8(a)(b)、図2に示すように、ダイス9によって上記リング母材Aをピストン本体外周1に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材Aを加熱軟化させて上記リング本体2aと上記内周側環状突起2cとを成形する工程と、同じく上記押し込み工程と加熱軟化の工程中にリング母材Aの端部外周を上記ダイス9に圧接して引き伸ばし、当該端部外周のみに引っ張り残留応力を残しながら内周面を彎曲面に成形した先細のリップ10を成形する工程と、上記ダイス9を取りはずして冷却させることにより上記内周面を湾曲させた状態に保ちながら上記リップ10の外周面を湾曲させると共に上記端部外周の引っ張り応力を利用してリング本体2aの外周面より外周側に盛り上がった彎曲部10Aをリップ10の中央又はほぼ中央に成形させる工程と、からなるものである。
In this state, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), FIG. 2, the molding process of the present invention is a process of pressing the ring base material A against the outer periphery 1 of the piston main body 1 with a die 9, and the pressing process. The ring base material A is heated and softened to form the ring body 2a and the inner peripheral annular protrusion 2c, and the outer periphery of the end of the ring base material A during the pushing process and the heat softening process. A step of forming a tapered lip 10 in which the inner peripheral surface is formed into a curved surface while leaving a tensile residual stress only on the outer periphery of the end portion while being pressed against the die 9, and by removing the die 9 and allowing it to cool lordosis was raised on an outer peripheral side of the outer peripheral surface of the ring body 2a by utilizing the tensile stress of the end portion outer peripheral with curving the outer peripheral surface of the lip 10 while maintaining the bent state the inner peripheral surface A step of forming the center or substantially the center of the lip 10 of the part 10A, is made of.

上記のモールドピストンの成形方法で注目すべきことは、ピストン本体1とリング母材Aの寸法関係である。図2は、リング母材Aをダイス9で加圧成形の工程途中を示すものであるが、ダイス9の内周面をシリンダの内周面と仮定して寸法関係を説明する。   What should be noted in the molding method of the above-described mold piston is the dimensional relationship between the piston body 1 and the ring base material A. FIG. 2 shows the process of pressure forming the ring base material A with the die 9, and the dimensional relationship will be described assuming that the inner peripheral surface of the die 9 is the inner peripheral surface of the cylinder.

リング母材Aは、図8(a)に示すように肉厚tに設定したものをあらかじめ用意しておく。   As the ring base material A, a material set to a wall thickness t as shown in FIG.

同じく、ピストン本体1として図2に示すように、最端部環状溝1fの深さ(半径L1)を他の環状溝2cの深さ(半径L2)より深く(L2>L1)し、更にピストン本体1の半径L3と最端部環状溝1fの半径L1との差をH1、いいかえればランド1Rの高さをH1としたものを用意しておく。   Similarly, as shown in FIG. 2 as the piston body 1, the depth (radius L1) of the endmost annular groove 1f is made deeper (L2> L1) than the depth (radius L2) of the other annular groove 2c, and the piston A difference is prepared in which the difference between the radius L3 of the main body 1 and the radius L1 of the outermost annular groove 1f is H1, in other words, the height of the land 1R is H1.

そして、ピストン本体1の外周面(ランド1Rの外面)とシリンダの内周面との間の距離をH2とした時、リング母材Aの肉厚tは、t<H1+H2となる寸法を有するようにあらかじめ成形して用意しておく。   When the distance between the outer peripheral surface of the piston body 1 (the outer surface of the land 1R) and the inner peripheral surface of the cylinder is H2, the thickness t of the ring base material A has a dimension that satisfies t <H1 + H2. Prepare in advance.

尚、上記の場合、リング母材Aの軸方向の長さはピストン本体1の軸方向の長さと等しくするか、又はピストン本体1のランド1Rの端部より若干最端部環状溝1f側に延びる程度の長さにあらかじめ成形しておくことが必要である。   In the above case, the length of the ring base material A in the axial direction is equal to the length of the piston body 1 in the axial direction, or slightly closer to the endmost annular groove 1f side than the end of the land 1R of the piston body 1. It is necessary to shape in advance to a length that extends.

図2においてランド1Rの左側面は傾斜面として成形しているが、この左側面は垂直面でも良く、凹状又は凸状の彎曲面としておいても良い。   In FIG. 2, the left side surface of the land 1 </ b> R is formed as an inclined surface, but the left side surface may be a vertical surface or a concave or convex curved surface.

本発明のモールドピストンの成形方法では、上記の状態で、図8(a)(b)及び図2に示すように、ダイス9によってリング母材Aをピストン本体1の外周に加圧して押し込み、この押し込み工程中にリング母材Aを加熱軟化させてピストン本体1の外周に沿うリング本体2aと、環状溝1a〜1e内に流動する内周側環状突起2cと、最端部環状溝1fに対応するリップ10とを成形する。   In the molding piston molding method of the present invention, in the above-described state, as shown in FIGS. 8A, 8B and 2, the ring base material A is pressed against the outer periphery of the piston body 1 by a die 9 and pushed. During this pushing process, the ring base material A is softened by heating, and the ring body 2a along the outer periphery of the piston body 1, the inner circumferential annular protrusion 2c flowing into the annular grooves 1a to 1e, and the endmost annular groove 1f. A corresponding lip 10 is formed.

その結果、リング母材Aの端部外周側のみに矢印X,Yで示す引張りの残留応力が残っており、この残留応力でリップ10が成形され、このリップ10は、筆先状の半断面の形状に成形される。すなわち、端部外周の引っ張り応力を利用して内周面を彎曲面に成形した先細のリップ10が成形される。 As a result, the tensile residual stress indicated by arrows X and Y remains only on the outer peripheral side of the end portion of the ring base material A, and the lip 10 is formed by this residual stress. Molded into a shape. That is, the tapered lip 10 is formed by forming the inner peripheral surface into a curved surface using the tensile stress at the outer periphery of the end portion.

その結果、リング母材Aの端部外周側のみに矢印X,Yで示す引張りの残留応力が残っており、この残留応力でリップ10が成形され、このリップ10は、筆先状の半断面の形状に成形される。   As a result, the tensile residual stress indicated by arrows X and Y remains only on the outer peripheral side of the end portion of the ring base material A, and the lip 10 is formed by this residual stress. Molded into a shape.

この場合リップ10の根本部の肉厚t1は、リング母材Aの肉厚tに対してわずかに厚くなるが、両者はほぼ等しくなることが実験上明らかであり、設計的には上記t<H+H2の条件を満足するようにピストン本体1とリング母材Aを用意しておけば良い。   In this case, the wall thickness t1 of the base portion of the lip 10 is slightly thicker than the wall thickness t of the ring base material A, but it is clear from experiments that both are substantially equal. The piston body 1 and the ring base material A may be prepared so as to satisfy the condition of H + H2.

ところで、上記の加工工程では加熱された状態でリング母材Aをピストン本体1に加熱軟化させるが、従来と同じくこの工程に次いで図3に示すようにダイス9を取りはずし冷却させる。   By the way, in the above-described processing step, the ring base material A is heated and softened to the piston body 1 while being heated, but the die 9 is removed and cooled as shown in FIG.

その際、温度低下に見合ってリング2全体が縮小する。この時リング母材Aである合成樹脂の熱膨張係数は金属系の材料からなるピストン本体1の熱膨張係数に比べて遥かに大きいことから隙間11に対応して変形し得る部位にある樹脂材たるリップ10は見かけ上点線Sの位置から矢印W方向たる内周側に縮む。   At that time, the entire ring 2 shrinks in accordance with the temperature drop. At this time, since the thermal expansion coefficient of the synthetic resin which is the ring base material A is much larger than the thermal expansion coefficient of the piston main body 1 made of a metal-based material, the resin material in a portion that can be deformed corresponding to the gap 11. The lip 10 apparently shrinks from the position of the dotted line S to the inner peripheral side in the arrow W direction.

即ち、リップ10の根本部は、ピストン本体1のランド1Rの側面に接触して拘束され、リップ10の左側先端は拘束されておらず、筆先状に尖っていることから矢印W方向への変形が大きくなり、このリップ10の先端部は冷却後内周側に自動的に倒れ込む。   That is, the root portion of the lip 10 is constrained by contact with the side surface of the land 1R of the piston body 1, and the left end of the lip 10 is not constrained and is sharpened in the shape of an arrow W because it is pointed like a brush tip. The tip of the lip 10 automatically falls to the inner peripheral side after cooling.

他方、リップ10の外周側は、図2で示すような残留応力が残っているので、ダイス9を取りはずした時図3の状態から同時に、図4に示すように、リップ10は点線Tの位置から実線位置まで外周側に自動的に反り返り、この時リップ10は筆先状の形状を保ちながらリング本体2aの外周面より外周側に若干盛り上がった彎曲部10Aがリップ10の中央又はほぼ中央に成形される。   On the other hand, since the residual stress as shown in FIG. 2 remains on the outer peripheral side of the lip 10, when the die 9 is removed, the lip 10 is positioned at the dotted line T as shown in FIG. The curved portion 10A that is slightly raised to the outer peripheral side from the outer peripheral surface of the ring body 2a is formed in the center or almost the center of the lip 10 while maintaining the shape of the brush tip. Is done.

上記のリップ形状の生成理由は、リップ部の材料である合成樹脂自身の熱収縮や残留応力開放によって発生することから生成された筆先状の形状は特に外周側が彎曲した形状となる。   The reason why the above lip shape is generated is that the generated tip shape is generated by heat shrinkage or release of residual stress of the synthetic resin itself, which is the material of the lip portion.

そして、彎曲部10Aは、シリンダ内周面に摺接しても面圧の増加が起らず、シリンダ内周の油膜を切らず、スティックスリップの発生も防止できる。   The curved portion 10A does not increase in surface pressure even when slidably in contact with the inner peripheral surface of the cylinder, does not cut the oil film on the inner periphery of the cylinder, and can prevent the occurrence of stick-slip.

図5は、本発明ピストンPの他の実施の形態を示し、これはランド1Rの左側側面を二段又は多段上の段部1gを形成し、リング母材Aを確実に潰し、リング2とピストン本体1との結合をより強くしたものである。その他の構造、作用効果は、図1の実施の形態と同じである。   FIG. 5 shows another embodiment of the piston P of the present invention, which forms a step portion 1g on the left side surface of the land 1R in a two-step or multi-step manner, reliably crushes the ring base material A, The coupling with the piston body 1 is made stronger. Other structures and operational effects are the same as those of the embodiment of FIG.

同じく図6は、本発明の他の実施形態を示し、これは最端部環状溝1fを外端(図6において左側)に向けて勾配を縮径するテーパ面として形成し、隙間11を大きくしてリップ10の内周側への変形をよく確実に行なわせるようにしたものである。その他の構造,作用,効果は図1の実施の形態と同じである。   Similarly, FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the outermost annular groove 1f is formed as a tapered surface whose diameter is reduced toward the outer end (left side in FIG. 6), and the gap 11 is enlarged. Thus, the deformation of the lip 10 toward the inner peripheral side is performed well and reliably. Other structures, operations, and effects are the same as those of the embodiment of FIG.

上記の各実施の形態では、リップ10と最端部環状溝1fとの間に隙間11を形成する為に、図2に示すように、最端部環状溝1fの深さを他の環状溝1a〜1fの深さより深くしたり、図6のよう最端部環状溝1fの底面をテーパ面としたピストン本体1をあらかじめ用意しているが、他の実施の形態として次の方法も使用できる。   In each of the above embodiments, in order to form the gap 11 between the lip 10 and the endmost annular groove 1f, as shown in FIG. 2, the depth of the endmost annular groove 1f is changed to another annular groove. The piston body 1 is prepared in advance with a depth greater than the depths 1a to 1f or with the bottom surface of the endmost annular groove 1f as a tapered surface as shown in FIG. 6, but the following method can also be used as another embodiment. .

即ち、ピストン本体1として各環状溝1a〜1fの深さを同じにしたものを用意し、他方リング母材Aのリング本体2a側に対応する肉厚tに対してリップ10に対応する当該リング母材Aの先端側をこの肉厚tより薄くしたものをあらかじめ用意しておき、この状態で上記と同じ加工方法を実施することにより、筆先状のリップ10を成形するとともに当該リップ10と最端部環状溝1fとの間に隙間11を形成するものである。   That is, the ring body 1a to 1f having the same depth is prepared as the piston body 1, and the ring corresponding to the lip 10 with respect to the wall thickness t corresponding to the ring body 2a side of the ring base material A is prepared. The tip of the base material A having a thickness less than the thickness t is prepared in advance, and in this state, the same processing method as described above is performed, thereby forming the brush tip-shaped lip 10 and the lip 10 and the outermost lip 10 together. A gap 11 is formed between the end annular groove 1f.

本発明に係るモールドピストンの一部切欠き縦断正面図である。It is a partially cut longitudinal front view of a mold piston according to the present invention. 図1のモールドピストン成形時におけるダイスで押圧された状態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the state pressed with the die | dye at the time of mold piston shaping | molding of FIG. 図1のモールドピストン成形時におけるダイスを取りはずした状態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the state which removed the dice | dies at the time of mold piston shaping | molding of FIG. 成形後のモールドピストンの一部拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the mold piston after shaping | molding. 他の実施の形態に係るモールドピストンの一部拡大正面図である。It is a partially expanded front view of the mold piston which concerns on other embodiment. 他の実施の形態に係るモールドピストンの一部拡大正面図である。It is a partially expanded front view of the mold piston which concerns on other embodiment. 従来のモールドピストンの一部切欠き縦断正面図である。It is a partially cut longitudinal front view of a conventional mold piston. (a)(b)は従来のモールドピストンを成形する工程を示すピストン本体とリング母材とダイスの断面図である。(A) and (b) are sectional views of a piston body, a ring base material, and a die showing a process of forming a conventional molded piston. 従来のモールドピストン成形時の残留応力を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the residual stress at the time of the conventional mold piston shaping | molding. 従来のモールドピストン成形時に発生する端部リップ部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the edge part lip part generated at the time of conventional mold piston molding. 従来のモールドピストンのリップの後加工を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the post-process of the lip | rip of the conventional mold piston.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピストン本体
2 リング
1a,1b,1c,1d,1e,1f 環状溝
2a リング本体
2c 突起
9 ダイス
10 リップ
A 合成樹脂材
P モールドピストン
1 Piston body 2 Ring 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Annular groove 2a Ring body 2c Protrusion 9 Die 10 Lip A Synthetic resin material P Mold piston

Claims (1)

外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備えたピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合されたリング本体と各環状溝に嵌合された内周側環状突起とリング本体の端部に形成されたリップとからなるリングとで構成され、リング本体の外周をシリンダの内周面に摺接させるモールドピストンにおいて、最端部環状溝の深さを他の環状溝の深さより深いピストン本体を用意し、同じく、肉厚が上記最端部環状溝の底面とシリンダ内周面との間の寸法より薄い合成樹脂リング母材を用意し、ダイスによって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加熱軟化させて上記リング本体と上記内周側環状突起とを成形する工程と、同じく上記押し込み工程と加熱軟化の工程中にリング母材の端部外周を上記ダイスに圧接して引き伸ばし、当該端部外周のみに引っ張り残留応力を残しながら内周面を彎曲面に成形した先細のリップを成形する工程と、上記ダイスを取りはずして冷却させることにより上記内周面を湾曲させた状態に保ちながら上記リップの外周面を湾曲させると共に上記端部外周の引っ張り応力を利用してリング本体の外周面より外周側に盛り上がった彎曲部をリップの中央又はほぼ中央に成形させる工程と、からなることを特徴とするモールドピストンの成形方法。 Formed at the end of the ring body with a piston body with a plurality of annular grooves along the axial direction on the outer circumference, a ring body fitted to the outer circumference of the piston body, an inner circumferential annular protrusion fitted to each annular groove In the molded piston, which is composed of a ring made of a lip, and in which the outer periphery of the ring body is slidably contacted with the inner peripheral surface of the cylinder, the piston body whose depth of the outermost annular groove is deeper than the depth of the other annular grooves Prepare a synthetic resin ring base material whose wall thickness is thinner than the dimension between the bottom surface of the outermost annular groove and the inner peripheral surface of the cylinder, and press the ring base material on the outer periphery of the piston body with a die. Pressing the ring base material during the pressing step and softening the ring base material to form the ring main body and the inner peripheral annular projection, and the ring base material during the pressing step and the heat softening step. Outside edge A step to be pulled Shin in pressure contact with the dice, forming a lip tapered inner circumferential surface while leaving a residual tensile stress only to the end outer periphery and formed into curved surface, and then cooled to remove the dice While curving the outer peripheral surface of the lip while keeping the inner peripheral surface curved , the curved portion raised from the outer peripheral surface of the ring body to the outer peripheral side using the tensile stress of the outer periphery of the end Or a molding piston molding method characterized by comprising the step of molding in the substantially center.
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