JPH01103236A - ピストン基材の製造方法 - Google Patents
ピストン基材の製造方法Info
- Publication number
- JPH01103236A JPH01103236A JP26024287A JP26024287A JPH01103236A JP H01103236 A JPH01103236 A JP H01103236A JP 26024287 A JP26024287 A JP 26024287A JP 26024287 A JP26024287 A JP 26024287A JP H01103236 A JPH01103236 A JP H01103236A
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- Japan
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- steel pipe
- shaped
- work
- forging
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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。
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間屈点」
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２図は、この種のピストンを有するシリンダ装
置として、車両のシリツ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
を収納したアクタシェル２の下端部を図示しない車輪側
に連結し、シリンダ１内に摺動自在に嵌合したピストン
３のピストンロッド４はその上端部を車体側に連結する
。シリンダ！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。
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２図は、この種のピストンを有するシリンダ装
置として、車両のシリツ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
を収納したアクタシェル２の下端部を図示しない車輪側
に連結し、シリンダ１内に摺動自在に嵌合したピストン
３のピストンロッド４はその上端部を車体側に連結する
。シリンダ！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ｌ内壁と慴接す
るシール部材１２が設けられている。
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ｌ内壁と慴接す
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（慴動）が作用すると、ピストン３がシリンダ１内で
相対慴動し、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。
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（慴動）が作用すると、ピストン３がシリンダ１内で
相対慴動し、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。
この減衰力は、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との活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部分からイ
）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！０およびバルブ１１を決定すれば、減衰力
の設定は容易にでき、設定値と異なる減衰特性や、減衰
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。
、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との活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部分からイ
）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！０およびバルブ１１を決定すれば、減衰力
の設定は容易にでき、設定値と異なる減衰特性や、減衰
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。
ところが本出願人が、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じる。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。
、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じる。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。
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、微小な粉体な高い温度と圧
力を加えて結合したものであるから、ミクロに見れば多
孔質であって、番孔は連続していると考えることができ
る。
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、微小な粉体な高い温度と圧
力を加えて結合したものであるから、ミクロに見れば多
孔質であって、番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、強度および被剛性に優れ、
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。
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、強度および被剛性に優れ、
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。
でいる。
（ｌ）、素材形成工程
鋼管を切断して所要長さの素材鋼管を得る工程である。
鋼管としては、例えば機械構造用炭素鋼管を用いること
ができ、なかでも安価な電縫鋼管が好ましい。
ができ、なかでも安価な電縫鋼管が好ましい。
（２）、−４窄状部形成工程
素材鋼管の一端部を窄めて縮径させ、中間素材を形成す
る工程である。一端部を縮径するのは、縮径側を成形さ
れるピストンの底部とするためである。
る工程である。一端部を縮径するのは、縮径側を成形さ
れるピストンの底部とするためである。
この字状部形成工程は、鍛造加工または絞り加工によっ
て行なうことができる。鍛造加工にょる場合には、この
中間素材を、外周筒状部と底部を有する最終的なピスト
ン基材形状に近い形状に迄加工することができる。すな
わち室状部側が外周筒状部とほぼ直角をなす底部となる
。
て行なうことができる。鍛造加工にょる場合には、この
中間素材を、外周筒状部と底部を有する最終的なピスト
ン基材形状に近い形状に迄加工することができる。すな
わち室状部側が外周筒状部とほぼ直角をなす底部となる
。
これに対し絞り加工による場合は、端部を吊鐘状に窄め
るもので、ピストン形状とはならない。
るもので、ピストン形状とはならない。
（３）、＠追加工工程
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、外周筒状部と底部を有する所
定形状のピストン形状素材が形成される。前工程におい
て、素材鋼管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。
なう。この工程によって、外周筒状部と底部を有する所
定形状のピストン形状素材が形成される。前工程におい
て、素材鋼管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底面に、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。
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
造または切削によ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
のに比し被剛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。
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
造または切削によ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
のに比し被剛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。
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。まず鋼管２１をプレスや切断機等によりて所要
長さに切断し、素材鋼管２２を得る。
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。まず鋼管２１をプレスや切断機等によりて所要
長さに切断し、素材鋼管２２を得る。
この素材鋼管２２に対し、次にその一端部を窄める一端
部字状加工を施す。この一端部室状加工は、図の上側に
示すように、一端部を鍛造してカップ状中間素材２３Ａ
を得る方法と、同下側に示すように、ポンチとダイスに
よる絞り加工を施して８鐘状中間素材２３Ｂを得る方法
とがある。
部字状加工を施す。この一端部室状加工は、図の上側に
示すように、一端部を鍛造してカップ状中間素材２３Ａ
を得る方法と、同下側に示すように、ポンチとダイスに
よる絞り加工を施して８鐘状中間素材２３Ｂを得る方法
とがある。
前者は、次工程における加工を容易にし、後者は逆にこ
の室状部形成が容易で、鍛造に比して加工性が良いとい
う利点がある。どちらを採用するかは、以上の利点を勘
案して定める。
の室状部形成が容易で、鍛造に比して加工性が良いとい
う利点がある。どちらを採用するかは、以上の利点を勘
案して定める。
この中間素材２３Ａ、２３Ｂ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、外周の段付
筒状部２４ａと、この筒状部２４ａに直交する底面２４
ｂを有する。底面２４ｂには、その略中心部に、素材鋼
管２２による孔２４ｃが残るが、この孔２４ｃは、次工
程で形成されるピストンロッド取付孔の径より十分小さ
い。
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、外周の段付
筒状部２４ａと、この筒状部２４ａに直交する底面２４
ｂを有する。底面２４ｂには、その略中心部に、素材鋼
管２２による孔２４ｃが残るが、この孔２４ｃは、次工
程で形成されるピストンロッド取付孔の径より十分小さ
い。
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は一旦中間素材２３Ａまたは２３Ｂに
形成されているものを鍛造するから、現在の鍛造技術に
より正確な形状を得ることができる。
トン形状素材２４は一旦中間素材２３Ａまたは２３Ｂに
形成されているものを鍛造するから、現在の鍛造技術に
より正確な形状を得ることができる。
この鍛造における加工量は、その形状変化から明らかな
ように、前工程による中間素材がカップ状中間素材２３
Ａである場合の方が８鐘状中間素材２３Ｂである場合よ
り小さい。すなわちこの鍛造工程だけを捕えれば、カッ
プ状中間素材２３Ａの方が容易である。一端窄状部形成
工程において、カップ状中間素材２３Ａを得るか、８鐘
状中間素材２３Ｂを得るかは、この鍛造工程における加
工量も勘案して決定される。
ように、前工程による中間素材がカップ状中間素材２３
Ａである場合の方が８鐘状中間素材２３Ｂである場合よ
り小さい。すなわちこの鍛造工程だけを捕えれば、カッ
プ状中間素材２３Ａの方が容易である。一端窄状部形成
工程において、カップ状中間素材２３Ａを得るか、８鐘
状中間素材２３Ｂを得るかは、この鍛造工程における加
工量も勘案して決定される。
ピストン形状素材２４には、その底面２４ｂの中心部に
ピストンロッド取付用の孔２５、周囲に複数の油孔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、切削にょって形成することもできる。
ピストンロッド取付用の孔２５、周囲に複数の油孔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、切削にょ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、
その段付筒状部２４ａの大径部側に、環状溝２７を形成
する。この環状溝２７は、筒状部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２４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。
応じ、寸法上の仕上加工（切削加工）を施し、最後に、
その段付筒状部２４ａの大径部側に、環状溝２７を形成
する。この環状溝２７は、筒状部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２４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。
「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、所要
長さの素材鋼管に対し、一端室状部形成加工、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、一端室状部形
成加工によって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。
長さの素材鋼管に対し、一端室状部形成加工、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、一端室状部形
成加工によって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。
特に満加■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。
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。
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
を示す断面図、第２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−・鋼管、２２・軸素材鋼管、２３Ａ、２３Ｂ・・
・中間素材、２４−ピストン形状素材、２４ ａ −筒
状部、２４ ｂ−・・底面、２５．２６−・・孔、２７
−・・環状溝。
を示す断面図、第２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−・鋼管、２２・軸素材鋼管、２３Ａ、２３Ｂ・・
・中間素材、２４−ピストン形状素材、２４ ａ −筒
状部、２４ ｂ−・・底面、２５．２６−・・孔、２７
−・・環状溝。
Claims (5)
- （１）所要長さの素材鋼管を得る素材形成工程；この素
材鋼管の一方の端部を窄めた中間素材を形成する一端窄
状部形成工程；この中間素材を鍛造して、所定形状の外
周筒状部および底面を有する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底面に、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、一端窄状部形成
工程は、鍛造によって行なわれ、中間素材はカップ状を
なすピストン基材の製造方法。 - （３）特許請求の範囲第１項において、一端窄状部形成
工程は、絞り加工によって行なわれ、中間素材は吊鐘状
をなすピストン基材の製造方法。 - （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一
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。 - （５）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26024287A JPH01103236A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ピストン基材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26024287A JPH01103236A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ピストン基材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103236A true JPH01103236A (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=17345329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26024287A Pending JPH01103236A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ピストン基材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01103236A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106271427A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 桐乡市凯盛精密机械有限公司 | 一种导油棒的加工方法 |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP26024287A patent/JPH01103236A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106271427A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 桐乡市凯盛精密机械有限公司 | 一种导油棒的加工方法 |
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