JPH01103237A

JPH01103237A - ピストン基材の製造方法

Info

Publication number: JPH01103237A
Application number: JP26024387A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ichikawa; 茂雄市川; Shozo Iwasaki; 省三岩崎
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-20

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量る
。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
ｉｆｆ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ｌ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。

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ａ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（ｇ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。

「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偏平円柱状のブロックを形成する工程であ
る。この工程は、棒鋼を所定の長さに切断することによ
って行なうことができる。棒鋼としては、例えば機械構
造用炭素鋼鋼材（丸棒）を用いることができ、より具体
的には５ｉｏｃ焼鈍材を用いるとよい。

（２）、第一鍛造加工工程この偏平円柱状ブロックに対し鍛造加工を施して、カッ
プ状の中間素材を形成する工程である。

この鍛造加工は、ブロックの中心部を鍛くことにより、
その中心部の肉を外周部後方に逃がす、いわゆる後方押
し出し鍛造による。偏平円柱状ブロックの厚さは、この
第−鍛造による中心部の肉の逃げにより、カップ状中間
素材が形成されるように定める。

（３）、第二鍛造加工工程以上の中間素材をピストン形状にする工程である。この
工程によって、カップ状中間素材から、所定形状の外周
筒状部と底部を有するピストン形状素材が形成される。

前の第一鍛造工程において、偏平円柱状ブロックからカ
ップ状の中間素材が形成されているために、この第二鍛
造工程によって、正確な形状のピストン形状素材を形成
することかできる。

（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。

（５）、溝加工工程３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。

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。まず棒鋼２１から、偏平円柱状のブロック２２
を切り出す。このブロック２２に対し、次に第一鍛造加
工を施して、カップ状中間素材２３を形成する。この第
一鍛造は、第２図に示すように、ダイＤ上に置いた偏平
円柱状ブロック２２の中心部をハンマＨで鍛〈ことによ
り、中心部の肉を、鎖線で示すように、型枠Ｆ内におい
て後方に逃がし、カップ状中間素材２３とするものであ
る。

偏平円柱状ブロック２２には、この第一鍛造工程の面処
理として、潤滑処理を施すことが好ましい。潤滑処理は
、特に加工量が大きい場合に、摩擦を減じ、かじりをな
くすために行なうものである。例えばリン酸塩被膜の形
成、金属石鹸による被膜形成がこの潤滑処理の例として
挙げられる。

この中間素材２３は、次に第二鍛造加工工程により、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、所要形状の段付筒状
部２４ａと、この筒状部２４ａに直交する閉じられた底
面２４ｂを有する・。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、−旦カツブ
状中間素材２３に形成されているものを鍛造するから、
現在の鍛造技術により正確な形状を得ることができる。

ピストン形状素材２４には、その底部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、
その筒状部２４ａに、環状溝２７を形成する。この環状
溝２７は、筒状部２４′ａに合成樹脂製のシール部材２
８を被着する際の係合部となるものである。この現状溝
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、偏平
円柱状ブロックに対し、第一鍛造加工、第二鍛造加工、
孔加工、および溝加工を順次流してピストン基材を形成
するものである。特に鍛造加工を、第一、第二の二段階
に分け、第一段においてカップ状中間素材を形成し、第
二段においてピストン形状素材を形成しているために、
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。また被削性に優れるから、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
を示す断面図、第２図は第一鍛造工程における後方押し
出し成形を説明する断面図、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・・・棒鋼、２２・−ブロック、２３−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、２９・・・棒材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼材からなる偏平円柱状ブロックを形成する素材
形成工程；この偏平円柱状ブロックを鍛造してカップ状
の中間素材を形成する第一鍛造加工工程；このカップ状
の中間素材を鍛造して、所定形状の外周筒状部と底面を
有するピストン形状素材を形成する第二鍛造加工工程；
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、第一鍛造加工工
程は、その前処理としての潤滑処理を含んでいるピスト
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。