JPH09500062A - 油圧装置又は空圧装置用のピストン及びピストン棒並びにシリンダを製作する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 油圧装置又は空圧装置用のピストン及びピストン棒並びにシリンダを製作する方法であって，仕上げ研削された円柱状又は円筒状のアルミニウム合金の半製品の滑り面を硬質化陽極酸化し，その軸線を中心にして回転させ，形成されているセラミックの滑り面層を，粒度が次第に減少する面状の研磨材を使用して順次に続く研磨工程で加工する。

Description

【発明の詳細な説明】 油圧装置又は空圧装置用のピストン及び ピストン棒並びにシリンダを製作する方法 本発明は，油圧装置又は空圧装置用のピストン及びピストン棒並びにシリンダ を制作する方法に関する。 油圧シリンダ又は空気シリンダのピストンを硬質化クローム被覆処理によって クローム層で被覆することは公知である。しかしクローム被覆層は損傷しやすく ，時間が経過すると錆を形成し，ピストン及びシール部材を磨滅させる。更にア ルミニウム部品に陽極酸化処理によって，耐磨滅性の表面層を設けることが公知 である。 本発明の目的は，油圧装置又は空圧装置のピストン若しくはピストン棒及びシ リンダの耐用寿命を確実に長くすることである。本発明による方法の特徴とする ところは，仕上げ研削された円柱状又は円筒状のアルミニウム合金の半製品の滑 り面を硬質化陽極酸化し，その軸線を中心にして回転させ，形成されている滑り 面層を，粒度が次第に減少する面状の研磨材を使用して順次に続く工程で研磨し ，その際これらの研磨工程は，それぞれ粉発生がやむまで行い，最後の研磨工程 においては，面状の研磨材が付着するまで研磨を行う点に存する。 従来は例えばピストン表面の硬質化陽極酸化は適当ではないと見なされていた 。それは生ぜしめられる層が微少孔質であって，相応して粗く，基本的に滑り表 面として適していないからである。特にピストン及びピストン棒の場合には，こ のように粗い表面はシリンダシール部材を損傷させることになる。 例えば高熱の水浴内で微少孔を圧縮して閉鎖することによって，あるいは研磨 粉によって研磨することによって，層の粗さを減少させる実験が繰り返して行わ れた。しかしながら，ピストン若しくはピストン棒として使用するのに必要な表 面品度の近くに達することはできなかった。 ところで本発明による方法では，ドイツ工業規格の粗さ深さＲ_tが例えば０． ３μｍの滑り面を有するアルミニウム合金のピストン及びピストン棒並びにシリ ンダを制作することが初めて可能になった。この滑り面の滑らかさはシール部材 の損傷の危険を排除し，従来のクローム被覆処理された部品に比較して著しく長 い耐用寿命を生ぜしめる。 本発明による方法は，出発粗さにほとんど無関係に種々の出発表面に対して均 一な表面品度を達成することを可能にする。 タイプＰ１００，Ｐ１５０，Ｐ２８０，Ｐ４００及びＰ９９９（Ｐ１００はそ れを製作するスクリーンが１００メッシュ／インチであるタイプを意味する）の 研磨紙を使用して５回の研磨工程を行うのが特に有利であると分かった。これら の値は最適なものであって，これらの値から外れると表面品度が悪くなる。 半製品のための材料として合金ＡｌＭｇＳｉ １を使用し，陽極酸化深さを５ ０〜６０μｍにすると，ピストン及びピストン棒並びにシリンダの耐用寿命が特 に長くなる。 以下においては，本発明による方法をピストン棒についての実施例に基づいて 説明する。この場合図面を参照するが，図１は加工前のピストン棒表面の検査装 置で測定した表面粗さを示し，図２は本発明による加工後のピストン棒表面の同 じ検査装置で測定した表面粗さを示す。 長さが５００ｍｍ，直径が６０ｍｍよりも少し大きい合金ＡｌＭｇＳｉ １か ら成る円柱形の半製品を旋盤に締め込み，ダイヤモンド工具によって６０ｍｍの 直径に仕上げ研削した。 仕上げ研削した半製品の表面を５０〜６０μｍの深さに硬質化陽極酸化した。 次いでこの硬質化陽極酸化した製品を再び旋盤に締め込み，２５００ｒｐｍで 回転させた。次いでタイプＰ１００，Ｐ１５０，Ｐ２８０，Ｐ４００及びＰ９９ ９のコランダム研磨紙（ルージ紙）をこの順序で使用して５回の研磨工程を行っ た。Ｐ１００はそれを製作するスクリーンが１００メッシュ／インチであるタイ プを意昧する。 各研磨紙は研磨ブロックに差しはめられ，研磨ブロックによって５０Ｎの力で 回転している製品に押しつけられ，製品に沿って軸方向に動かされた。最初の４ 回の研磨工程はそれぞれ粉発生がやむまで行われ，既に仕上げ研磨工程に相当す る最後の研磨工程は研磨紙が付着するまで行われた。 もちろん，研磨紙の代わりに相応する粒度を有する任意の面状の研磨媒体を使 用することができる。 このようにしてアルミニウム合金心部と表面層とを有する油圧シリンダのピス トン棒はクローム被覆処理されたピストン棒に匹敵する卓越した表面品度を有し ている。 図１及び図２においては粗さプロフィールＹ（μｍ）と測定区間Ｘ（ｍｍ）と の関係が示されている。全測定区間は４ｍｍであって，０．８ｍｍずつ５つの区 分に分割されている。ドイツ工業規格による計算分析の結果，図１のプロフィー ルのドイツ工業規格値は： 平均粗さ値Ｒ_a ０．４μｍ 平均粗さ深さＲ_z ２．５μｍ 粗さ深さＲ_t ３．４μｍ であり，図２のプロフィールのドイツ工業規格値は： 平均粗さ値Ｒ_a ０．０５μｍ 平均粗さ深さＲ_z ０．３μｍ 粗さ深さＲ_t ０．３μｍ である。 この例で達成された０．３μｍの粗さ深さはピストン若しくはピストン棒ある いはシリンダの滑り面にとって極めて優れた値であり，シール部材を損傷するこ とはない。 自明のように，本発明による方法は手作業によっても機械的にも実施すること ができる。機械的に実施するためには，相応してプログラミングされ研磨工具を 備えているＮＣ工作機械を使用することができる。このような機械は自動的に必 要な締め込み運動及び研磨紙交換を行うことができる。研磨圧力及び研磨時間の ような研磨パラメータは，相応する粉検知器の測定値に関連して自動的に制御す ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 仕上げ研削された円柱状又は円筒状のアルミニウム合金の半製品の滑り面 を硬質化陽極酸化し，その軸線を中心にして回転させ，形成されている滑り面層 を，粒度が次第に減少する面状の研磨材を使用して順次に続く工程で研磨し，そ の際これらの研磨工程は，それぞれ粉発生がやむまで行い，最後の研磨工程にお いては，面状の研磨材が付着するまで研磨を行うことを特徴とする，油圧装置又 は空圧装置用のピストン及びピストン棒並びにシリンダを製作する方法。 ２ タイプＰ１００，Ｐ１５０，Ｐ２８０，Ｐ４００及びＰ９９９（ただしＰ １００はそれを製作するスクリーンが１００メッシュ／インチを有している研磨 紙であることを表す）の研磨紙を使用して５回の研磨工程を行うことを特徴とす る，請求項１記載の方法。 ３ 硬質化陽極酸化された製品を，研磨工程の際に２５００ｒｐｍで回転させ ，研磨材をほぼ５０Ｎの力で圧着させることを特徴とする，請求項１又は２記載 の方法。 ４ 半製品の材料として合金ＡｌＭｇＳｉ １を使用し，陽極酸化深さを５０ 〜６０μｍにすることを特徴とする，請求項１から３までのいずれか１項に記 載の方法。