JPH0191930A

JPH0191930A - ピストン基材の製造方法

Info

Publication number: JPH0191930A
Application number: JP24730087A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ichikawa; 茂雄市川; Makoto Aeba; 饗場　誠; Kiyoaki Hisatani; 久谷　清晃
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「技術分野」本発明は、ピストン基材の製造方法に関する。

「従来技術およびその問題点」油圧力を利用するシリンダ装置は、油圧装置の各種の分
野で広く用いられているが、そのピストンは従来、特に
形状が複雑な場合、焼結によって形成するのが一般であ
った。第３図は、この種のピストンを有するシリンダ装
置として、車両のショックアブソーバの一例を示すもの
である。このショックアブソーバは、内部にシリンダ１
を収納したアウタシェル２の下端部を図示しない車輪側
に連結し、シリンダ１内に慴動自在に嵌合したピストン
３のピストンロッド４はその上端部を重体側に連結する
。シリンダ１内には粘性流体が充填され、シリンダ１と
アウタシェル２の間の空間は同粘性流体のリザーバ５を
構成する。シリンダ１とアウタシェル２の上端には、ガ
イドブシュ９が固定されていて、ピストンロッド４はこ
のガイドブシュ９およびオイルシール６を通過して上方
に延びている。７はガイドブシュ９およびオイルシール
６の外筒である。

ピストン３は、図に概念的に示すように、その軸方向に
貫通するオリフィス１０と、ピストン３の移動に伴なっ
てこのオリフィス１０を開閉するバルブ１１とを有する
。またピストン３の外周には、シリンダ１内壁と摺接す
るシール部材１２が設けられている。

以上のショックアブソーバは、その上下、すなわちピス
トンロッド４の上端と、シリンダ１の下端との間に伸縮
力（振動）が作用すると、ピストン３がシリンダ１内で
相対摺動し、バルブ１１が開閉してシリンダ１内の粘性
流体がオリフィス１０を通過する。この際の粘性流体の
抵抗によって減衰力が発揮される。

このｇ哀力は、原理的には、オリフィス１０の径と長さ
、バルブ１１の開閉特性によって決定される。特に最近
のシール部材１２はシール性が高く、バルブ１１とピス
トン３との慴動面では殆ど漏れが生じないから、オリフ
ィス１０とバルブ１１によって減衰特性が決定されると
考えるのは当然であり、仮にシール部材１２部分から僅
かな漏れが生じたとしても、その漏れを考慮に入れてオ
リフィス１０およびバルブ１１を決定すわば、減衰力の
設定は容易にでき、設定値と異なる減衰特性や、ｆｆＡ
衰特性のばらつきは生じないはずである。この減衰特性
は、このようなピストンにおいては、リーク特性値とし
て考慮されるものである。

ところが本出願人か、要求されるリーク特性値に基づき
、計算を行なって、オリフィス１０とバルブ１１を決定
し、実際に試験を行なうと、設定リーク特性値とならな
い。そればかりか、ピストンにおけるリーク特性値に許
容できないばらつきが生しる。そこで従来はこの原因が
シール部材１２のシール性のばらつきに求められ、シー
ル部材１２についてのさらなる改良が指向されていた。

しかし、シール部材１２自体のシール性の良さは、例え
ばシール部材の単品シール性基礎評価試験によって実証
されていることであり、またシール部材１２のシール性
が仮に現在より向上したとしても、それがショックアブ
ソーバの性能（減衰特性）に大きな影響を与えるとは考
えにくい。

この原因は意外なところにあった。ピストン自体から粘
性流体の漏れが生じていたのである。焼結ピストンの構
造を考えると、焼結材料は、微小な粉体を高い温度と圧
力を加えて結合したものであるから、ミクロに見わば多
孔質であって、各孔は連続していると考えることができ
る。

「発明の目的」したがって本発明は、漏れの生じることのないピストン
基材を安価で効率的に製造することができる製造方法を
得ることを目的とする。また本発明は、焼結材料に比し
て、薄肉化、軽量化ができ、強度および被削性に優れ、
かつ油漏れの生じないピストン基材の製造方法を得るこ
とを目的とする。

「発明の概要」本発明のピストン基材の製造方法は、次の各工程を含ん
でいる。

（１）、素材形成工程鋼材からなる円板状のブランクを形成する工程である。

この工程は、板材からプレス加工によって円板状に打ち
抜き、あるいは円形断面の棒材を軸に直角に切断する、
等により行なうことができる。鋼材としては、例えば冷
間圧延鋼′、機械構造用炭素鋼等を使用することができ
る。

（２）、絞り加工工程この円板状のブランクに対し絞り加工を施して、一端部
が半球状で、他端部が筒状の中間素材を形成する工程で
ある。この絞り加工は、球頭ポンチと円錐ダイスの組合
せによって行なうことができる。またブランクの肉厚に
よっては、二段階に行なうことができる。

（３）、鍛造加工工程中間素材をピストン形状にする工程で、鍛造によって行
なう。この工程によって、一端部が閉じられた筒状のピ
ストン形状素材が形成される。前工程において、円板状
のブランクから中間素材が形成されているために、この
鍛造工程によって、正確な形状のピストン形状素材を形
成することができる。

（４）、孔加工工程このピストン形状素材の一端面に、ピストンロッド取付
用の孔を含む孔加工を施す工程である。孔としては、シ
ョックアブソーバのピストンの場合、他に油孔がある。

この孔加工は、プレス加工、切削加工によって行なうこ
とができる。

（５）、溝加工工程孔加工工程および必要に応じ寸法上の仕上加工を施した
ピストン形状素材の筒状部周面に、環状溝を形成する工
程である。この環状溝は、筒状部外面にシール材を結合
する際の結合手段として利用される。この溝加工は、転
造または切削にょって行なうことができる。転造による
と、本ピストン基材の強度向上が期待できる。また鋼材
から形成されているピストン形状素材は、焼結によるも
のに比し被削性に優れているから、切削によっても容易
に環状溝を形成することができる。

本発明のピストン基材の製造方法は、直接的にはショッ
クアブソーバの焼結ピストンについての以上の問題点の
発見に基づき、完成されたものであるが、ショックアブ
ソーバ以外のシリンダ装置のピストンとしても使用でき
る。

「発明の実施例」以下図示実施例について本発明を説明する。第１図は本
発明によるピストン基材の製造方法の工程例を示すもの
である。まず鋼板２１から、プレスによって円板状のブ
ランク２２を打ち抜く。このブランク２２に対し、次に
球頭ポンチと円錐ダイスを用いて（深）絞り加工を施し
、一端が半球状で他端部が筒状の中間素材２３を形成す
る。

この中間素材２３は、この例では、Ａ、Ｂ二段階の絞り
加工で形成し、第一段の絞り加工Ａでは、中間素材２３
Ａを形成している。これはブランク２２の肉厚が大きい
場合に有効であるが、ブランク２２が薄い場合には、−
段の絞り加工で、中間素材２３を形成することができる
。

中間素材２３は、次に鍛造（冷間）によって、最終形状
に似たピストン形状素材２４に加工される。すなわちこ
のピストン形状素材２４は、段付筒状部２４ａと、この
筒状部２４ａに直交する一端部の閉じられた端面２４ｂ
を有する。この鍛造によっては、その形状の変化から明
らかなように、端面２４ｂが主に加工される。鍛造は成
形性および加工性に優れており、特にこのピストン形状
素材２４は、−旦中間素材２３に形成されているものを
鍛造するから、現在の鍛造技術で容易に行なうことがで
きる。

ピストン形状素材２４には、その端面２４ｂに、ピスト
ンロッド取付用の孔２５および油孔２６を形成する。こ
れらの孔２５および２６は、加工性に優れたプレス加工
によって一度に形成するのが実際的であるが、切削によ
って形成することもできる。

孔加工の終了したピストン形状素材２４は、次に必要に
応じ、寸法上の仕上加工（切削加工）を施し、最後に、
その役付筒状部２４ａの大径部に、環状溝２７を形成す
る。この環状溝２７は、周面２４ａに合成樹脂製のシー
ル部材２８を被着する際の係合部となるものである。こ
の環状溝２７は、転造または切削加工によって形成する
ことができる。特に転造によると、ピストン形状素材２
４の機械的強度を上げることができる。また切削による
場合にも、被剛性に優れたピストン形状素材２４に対し
、容易に環状溝２７を形成することができる。　なおブ
ランク２２は、第３図に示すように、円形断面の棒材２
９をその軸線に直角に切断することによっても形成する
ことができる。

「発明の効果」以上のように本発明のピストン基材の製造方法は、円板
状のブランクに対し、絞り加工、鍛造加工、孔加工、お
よび溝加工を順次施してピストン基材を形成するもので
ある。特に鍛造加工の前に、絞り加工によって一旦中間
素材を形成しているために、鍛造加工によって正確な形
状のピストン形状素材を効率的に形成することができ、
かつこれらの加工は、それぞれ加工性に優れているもの
であるから、全体としての加工性、生産性に優れ、加工
コストの低減を図ることができ、また寸法精度も出しや
すい。さらに焼結ピストンと比較して、同一強度を得る
場合、薄肉化、軽量化を図ることができ、しかもピスト
ン基材を通して漏れが生じるおそれは皆無である。特に
溝加工を転造で行なえば、機械的強度をさらに向上させ
ることができる。また被剛性に優れるから、切削加工に
用いる刃の寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるピストン基材の製造方法の工程例
を示す、基材の断面変化を示す断面図を含む斜視図、第
２図は円板状のブランクを形成する他の手段を示す正面
図、第３図は従来のショックアブソーバの一例を示す断
面図である。２１−・・鋼板、２２・・・ブランク、２３−・・中間
素材、２４−・・ピストン形状素材、２４ａ・・・筒状
部、２４ｂ・・・端面、２５．２６・・・孔、２７−・
・環状溝、２９・・・棒材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼材からなる円板状のブランクを形成する素材形
成工程；この円板状のブランクに対し絞り加工を施して
、一端部が半球状で他端部が筒状の中間素材を形成する
絞り加工工程；この中間素材を鍛造して、一端面が閉じ
られた筒状のピストン形状素材を形成する鍛造加工工程
；このピストン形状素材の一端面に、ピストンロッド取
付用の孔を含む孔加工を施す孔加工工程；およびピスト
ン形状素材の筒状部周面に環状溝を形成する溝加工工程
とを含むことを特徴とするピストン基材の製造方法。
（２）特許請求の範囲第１項において、絞り加工工程は
、二段階に分けて行なわれるピストン基材の製造方法。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、溝
加工工程は、転造加工によって行なわれるピストン基材
の製造方法。
（４）特許請求の範囲第１項または第２項において、溝
加工工程は、切削加工によって行なわれるピストン基材
の製造方法。