JPS62214821A - 中空ピストンロツドの製造方法 - Google Patents
中空ピストンロツドの製造方法Info
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- JPS62214821A JPS62214821A JP5988186A JP5988186A JPS62214821A JP S62214821 A JPS62214821 A JP S62214821A JP 5988186 A JP5988186 A JP 5988186A JP 5988186 A JP5988186 A JP 5988186A JP S62214821 A JPS62214821 A JP S62214821A
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- wall thickness
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- thickened
- die
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、材料に金属パイプを用いる中空ピストンロッ
ドの製造方法に関する。
ドの製造方法に関する。
例えば車両のサスペンションシステムに使用される油空
圧シリンダ機構は、油と気体が封入されたシリンダにピ
ストンロッドを摺動自在に挿入している。この種のシリ
ンダ機構は、最近は単なるショックアブソーバとしての
機能だけではなく、ばね定数や減衰力あるいは車高を調
整できるようにした、いわゆる電子制御式の多機能タイ
プのものが採用されつつある。従って上記シリンダ機構
は、その内部に各種部品を収容したり流体あるいはリー
ド線などを通す必要上、中空ピストンロッドが多く用い
られている。
圧シリンダ機構は、油と気体が封入されたシリンダにピ
ストンロッドを摺動自在に挿入している。この種のシリ
ンダ機構は、最近は単なるショックアブソーバとしての
機能だけではなく、ばね定数や減衰力あるいは車高を調
整できるようにした、いわゆる電子制御式の多機能タイ
プのものが採用されつつある。従って上記シリンダ機構
は、その内部に各種部品を収容したり流体あるいはリー
ド線などを通す必要上、中空ピストンロッドが多く用い
られている。
第９図に中空ピストンロッドの一例を示す。このピスト
ンロッド１は、大径部１６の端部に小径部１５を有して
いる。このように軸方向に太さが変化する中空ピストン
ロッド１を製作する方法の一例として、中実棒状の金属
材料を用い、この金属材料を機械加工によって所定の形
状・寸法となるように削り出すことが行なわれている。
ンロッド１は、大径部１６の端部に小径部１５を有して
いる。このように軸方向に太さが変化する中空ピストン
ロッド１を製作する方法の一例として、中実棒状の金属
材料を用い、この金属材料を機械加工によって所定の形
状・寸法となるように削り出すことが行なわれている。
この方法は加工精度が高い反面、材料歩留りがきわめて
悪く、しかも加工に手間がかかるなど製造コストが高く
つく。
悪く、しかも加工に手間がかかるなど製造コストが高く
つく。
そこで、第１０図に例示されるように、互いに太さの異
なる複数の部材２，３を摩擦圧接あるいは溶接により互
いに一体化させて中空ピストンロッド１を作る試みもな
されている。
なる複数の部材２，３を摩擦圧接あるいは溶接により互
いに一体化させて中空ピストンロッド１を作る試みもな
されている。
しかしながらこの場合には、両部材２，３を圧接する際
の圧接部４の摩擦熱や溶接時の温度分布の不均等などが
原因となって、一方の部材２の中心軸が他方の部材３の
中心軸に対して僅かではあるが傾きθを生じやすい。こ
のように中心軸が互いに少しでもずれていると、シリン
ダに対するピストンロッド１の摺動抵抗が大幅に増加し
たり、シリンダ内部の流体が摺動部から漏れるなどの不
具合の原因となる。
の圧接部４の摩擦熱や溶接時の温度分布の不均等などが
原因となって、一方の部材２の中心軸が他方の部材３の
中心軸に対して僅かではあるが傾きθを生じやすい。こ
のように中心軸が互いに少しでもずれていると、シリン
ダに対するピストンロッド１の摺動抵抗が大幅に増加し
たり、シリンダ内部の流体が摺動部から漏れるなどの不
具合の原因となる。
また別の方法として、第１１図に示されるように、スウ
エージングマシン等による縮管加工によって大径部１ａ
と小径部１ｂを１つのパイプ材から一体成形することも
考えられる。しかしながら、単に縮管加工しただけでは
大径部１ａと小径部１ｂおよびこれらの境界部１ｃの肉
厚がほぼ一定なため、境界部１ｃの外周面を想像線で示
すように機械加工した場合に、切削された箇所１ｄの肉
厚が薄くなり、強度が低下してしまう。このため、境界
部１ｃの内面側の肉厚を予め厚くしておく必要がある。
エージングマシン等による縮管加工によって大径部１ａ
と小径部１ｂを１つのパイプ材から一体成形することも
考えられる。しかしながら、単に縮管加工しただけでは
大径部１ａと小径部１ｂおよびこれらの境界部１ｃの肉
厚がほぼ一定なため、境界部１ｃの外周面を想像線で示
すように機械加工した場合に、切削された箇所１ｄの肉
厚が薄くなり、強度が低下してしまう。このため、境界
部１ｃの内面側の肉厚を予め厚くしておく必要がある。
このようにパイプ内面の肉厚を局部的に厚くする方法と
して、すえ込み加工（アプセット加工）と呼ばれる塑性
加工が知られている。すえ込み加工は、厚肉化したい箇
所を高周波加熱やバーナによって局部的に加熱するとと
もに、型に挿入後に、パイプの端面方向から荷重を加え
ることによって、上記加熱箇所を管軸方向に押し縮めて
厚肉化させる方法である。
して、すえ込み加工（アプセット加工）と呼ばれる塑性
加工が知られている。すえ込み加工は、厚肉化したい箇
所を高周波加熱やバーナによって局部的に加熱するとと
もに、型に挿入後に、パイプの端面方向から荷重を加え
ることによって、上記加熱箇所を管軸方向に押し縮めて
厚肉化させる方法である。
上述したすえ込み加工は、加熱時の管軸方向の温度分布
によって加工後の肉厚分布が決まるため、温度むらがあ
ると第１２図に例示したように厚肉化された箇所１ｅの
肉厚が軸方向あるいは周方向に不均一になりやすい。こ
のため、目標とする肉厚形状を得るための加熱温度分布
の管理が難しい。
によって加工後の肉厚分布が決まるため、温度むらがあ
ると第１２図に例示したように厚肉化された箇所１ｅの
肉厚が軸方向あるいは周方向に不均一になりやすい。こ
のため、目標とする肉厚形状を得るための加熱温度分布
の管理が難しい。
しかも、加熱された部位に脱炭や結晶粒の粗大化を生じ
ることがあり、強度低下の原因となるばかりか、加熱時
に酸化スケールがパイプ内面に残留すると、製品の機能
に悪影響がでる。また、加工に伴って座屈や傷が発生し
やすい。
ることがあり、強度低下の原因となるばかりか、加熱時
に酸化スケールがパイプ内面に残留すると、製品の機能
に悪影響がでる。また、加工に伴って座屈や傷が発生し
やすい。
本発明の中空ピストンロッドの製造方法は、まず金属パ
イプ材の内側に、マンドレルあるいはプラグなどの肉厚
規制部材を挿入した状態で、このパイプ材を冷間でダイ
スを通して縮管させることにより、上記肉厚規制部材の
断面形状に応じて内面側の肉厚が軸方向に変化する中間
製品を得る。
イプ材の内側に、マンドレルあるいはプラグなどの肉厚
規制部材を挿入した状態で、このパイプ材を冷間でダイ
スを通して縮管させることにより、上記肉厚規制部材の
断面形状に応じて内面側の肉厚が軸方向に変化する中間
製品を得る。
次に上記中間製品の厚肉化された箇所を境にして、一端
側を更に縮管させて小径部を形成したのち、上記厚肉化
された箇所、すなわち大径部と小径部との境界部を機械
加工することを特徴とする。
側を更に縮管させて小径部を形成したのち、上記厚肉化
された箇所、すなわち大径部と小径部との境界部を機械
加工することを特徴とする。
上記中空ピストンロッドは、パイプ材の内側に肉厚規制
部材を挿入した状態でダイスにより冷間加工されるので
、冷間加工強化の効果が発揮され、かつパイプ内面の所
定の位置に、正確な断面形状の厚肉部分を形成すること
ができる。しかも、すえ込み加工にみられるような加熱
に伴う脱炭や結晶粒の粗大化、酸化スケールの発生、あ
るいは座屈や傷の発生がなく、表面状態がきわめて良好
である。
部材を挿入した状態でダイスにより冷間加工されるので
、冷間加工強化の効果が発揮され、かつパイプ内面の所
定の位置に、正確な断面形状の厚肉部分を形成すること
ができる。しかも、すえ込み加工にみられるような加熱
に伴う脱炭や結晶粒の粗大化、酸化スケールの発生、あ
るいは座屈や傷の発生がなく、表面状態がきわめて良好
である。
第１図に示されるように、例えば鋼管等からなる金属パ
イプ材１０の内側に、肉厚規制部材１１を挿入した状態
で、パイプ材１０を肉厚規制部材１１と一緒にダイス１
２を通す。
イプ材１０の内側に、肉厚規制部材１１を挿入した状態
で、パイプ材１０を肉厚規制部材１１と一緒にダイス１
２を通す。
上記肉厚規制部材１１は中実のマンドレル（芯金）であ
って、軸方向に一個所以上の小径部１１ａをもち、小径
部１１ａを除く部分は大径部１１ｂとなっている。小径
部１１ａは、後述する中間製品１０′の厚肉化すべき箇
所と対応した位置に形成されている。そしてパイプ材１
０と肉厚規制部材１１に、例えば第１図中の矢印方向か
ら荷重を加えつつダイス１２を通過させることによって
、いわゆる押抜きを行ない、中間製品１０′を得る。
って、軸方向に一個所以上の小径部１１ａをもち、小径
部１１ａを除く部分は大径部１１ｂとなっている。小径
部１１ａは、後述する中間製品１０′の厚肉化すべき箇
所と対応した位置に形成されている。そしてパイプ材１
０と肉厚規制部材１１に、例えば第１図中の矢印方向か
ら荷重を加えつつダイス１２を通過させることによって
、いわゆる押抜きを行ない、中間製品１０′を得る。
なお、端部１０ｄをつかんで引出すことにより、引抜き
を行なってもよい。
を行なってもよい。
上記工程において、ダイス１２を通過する際にパイプ材
１０は縮管されるが、パイプ材１０の軸方向各部のうち
肉厚規制部材１１の小径部１１ａに位置した部位は、ダ
イス１２を通過する際にこの小径部１１ａに入り込み、
はとんど圧延されないため、厚肉部１０ａが形成される
。それ以外の部位１０ｂは、ダイス１２の内径と肉厚規
制部材１１の大径部１１ｂの外径とによって決まる肉厚
に圧延される。
１０は縮管されるが、パイプ材１０の軸方向各部のうち
肉厚規制部材１１の小径部１１ａに位置した部位は、ダ
イス１２を通過する際にこの小径部１１ａに入り込み、
はとんど圧延されないため、厚肉部１０ａが形成される
。それ以外の部位１０ｂは、ダイス１２の内径と肉厚規
制部材１１の大径部１１ｂの外径とによって決まる肉厚
に圧延される。
次に、上記中間製品１０′から肉厚規制部材１１を抜き
取る（第２図参照）。こうすることにより、第１図の段
階では内側に突出していた厚肉部１０ａは、肉厚規制部
材１１を抜き取る際にその大径部１１ｂによって外側に
押されるため、今度は外面側に突出する。こうして第３
図に示されるような形状の中間製品１０′となる。
取る（第２図参照）。こうすることにより、第１図の段
階では内側に突出していた厚肉部１０ａは、肉厚規制部
材１１を抜き取る際にその大径部１１ｂによって外側に
押されるため、今度は外面側に突出する。こうして第３
図に示されるような形状の中間製品１０′となる。
更に次の工程では、第４図に示されるように、ダイス１
２に上記中間製品１０′を再度通過させることにより、
厚肉部１０ａを再び内面側に突出させる。
２に上記中間製品１０′を再度通過させることにより、
厚肉部１０ａを再び内面側に突出させる。
以上の一連の工程によって得られた中間製品１０’ は
、肉厚規制部材１１の形状に応じて厚肉部１０ａを軸方
向の正確な位置に形成することができるとともに、厚肉
部１０ａの肉厚を周方向に均一にすることができる（第
５図参照）。また、肉厚規制部材１１の形状に応じて、
１本の長尺なパイプ材１０から複数の同一形状の中間製
品１０′を得ることができる。この場合には、得られた
中間製品１０′を、例えば第６図のように所定の長さに
切断して使う。
、肉厚規制部材１１の形状に応じて厚肉部１０ａを軸方
向の正確な位置に形成することができるとともに、厚肉
部１０ａの肉厚を周方向に均一にすることができる（第
５図参照）。また、肉厚規制部材１１の形状に応じて、
１本の長尺なパイプ材１０から複数の同一形状の中間製
品１０′を得ることができる。この場合には、得られた
中間製品１０′を、例えば第６図のように所定の長さに
切断して使う。
更に次の工程では、第７図に示されるように中間製品１
０′の厚肉部１０ａを境として一端側（図示左側）を更
に縮管させることにより、小径部１５を形成する。縮管
されない部位は大径部１６として残る。
０′の厚肉部１０ａを境として一端側（図示左側）を更
に縮管させることにより、小径部１５を形成する。縮管
されない部位は大径部１６として残る。
次いで、第８図に示されるように、厚肉部１０ａの内面
側と外面側を機械加工により所定の寸法に削り取るとと
もに、他の部位にも仕上げの機械加工を行なう。こうし
て、第９図に示される中空ピストンロッド１が得られる
。
側と外面側を機械加工により所定の寸法に削り取るとと
もに、他の部位にも仕上げの機械加工を行なう。こうし
て、第９図に示される中空ピストンロッド１が得られる
。
上記中空ピストンロッド１は、その製造過程において肉
厚規制部材１１とダイス１２とにより冷間で強加工され
ているため、冷間加工強化の効果があり、熱処理によら
ずとも強度を高めることができる。例えば日本工業規格
のＳＴＫＭ１８Ａ相当材の場合、加工前のパイプ材１０
がσＢ ５３／ｅ ｆ ／ｍｒＩ２（ＨＲＢ８２）であ
るのに対し、加工後はσＢ９７Ｋｇｆ ／ｒｕ２（ＨＲ
Ｂ１０５ ）と高強度化される。
厚規制部材１１とダイス１２とにより冷間で強加工され
ているため、冷間加工強化の効果があり、熱処理によら
ずとも強度を高めることができる。例えば日本工業規格
のＳＴＫＭ１８Ａ相当材の場合、加工前のパイプ材１０
がσＢ ５３／ｅ ｆ ／ｍｒＩ２（ＨＲＢ８２）であ
るのに対し、加工後はσＢ９７Ｋｇｆ ／ｒｕ２（ＨＲ
Ｂ１０５ ）と高強度化される。
しかも、すえ込み加工のような加熱を行なわずに済むか
ら、脱炭や結晶粒の粗大化あるいは酸化スケールの発生
がないし、座屈や傷の発生がなく、表面状態がきわめて
良好である。そしてパイプ材１０から一体成形されるた
め、中実材から削り出すものに比べて材料歩留りが高い
。また、２つ以上の部材を溶接して得たもの（第１０図
参照）に比べて真直度が高い。
ら、脱炭や結晶粒の粗大化あるいは酸化スケールの発生
がないし、座屈や傷の発生がなく、表面状態がきわめて
良好である。そしてパイプ材１０から一体成形されるた
め、中実材から削り出すものに比べて材料歩留りが高い
。また、２つ以上の部材を溶接して得たもの（第１０図
参照）に比べて真直度が高い。
なお上記実施例ではマンドレル状の肉厚規制部材１１を
使用したが、これに代わって例えばプラグ状の肉厚規制
部材をパイプ材１０の内側に進退可能に挿入ｔ１この肉
厚規制部材のダイスに対する相対位置を油圧等によって
軸方向に変化させつっダイスにパイプ材１０を通すこと
によって、パイプ材の内面に厚肉部を形成するようにし
てもよい。
使用したが、これに代わって例えばプラグ状の肉厚規制
部材をパイプ材１０の内側に進退可能に挿入ｔ１この肉
厚規制部材のダイスに対する相対位置を油圧等によって
軸方向に変化させつっダイスにパイプ材１０を通すこと
によって、パイプ材の内面に厚肉部を形成するようにし
てもよい。
本発明によれば、すえ込み加工による従来品に比べて品
質の高いパイプ一体形の中空ピストンロッドを製造でき
る。しかも冷間加工強化されることにより強度の高い中
空ピストンロッドが得られる。そして材料にパイプ材を
用いるため、歩留りが高くかつ機械加工に要する手間も
少なくて済む。
質の高いパイプ一体形の中空ピストンロッドを製造でき
る。しかも冷間加工強化されることにより強度の高い中
空ピストンロッドが得られる。そして材料にパイプ材を
用いるため、歩留りが高くかつ機械加工に要する手間も
少なくて済む。
第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示し、第１図
から第４図はパイプ材から中間製品を得るまでのパイプ
材の変化を工程順に示す断面図、第５図は第４図中のｖ
−ｖ線に沿う断面図、第６図ないし第８図は中間製品か
らピストンロッドを作るまでの変化を工程順に示す図、
第９図は中空ピストンロッドを一部断面で示す図である
。第１０図は２つの部材からなる従来の中空ピストンロ
ッドを一部断面で示す図、第１１図は縮管加工されたパ
イプ材を一部断面で示す図、第１２図はすえ込み加工さ
れた厚肉部を示す断面図である。 １・・・中空ピストンロッド、１０・・・パイプ材、１
０′・・・中間製品、１０ａ・・・厚肉部、１１・・・
肉厚規制部材、１２・・・ダイス、１５・・・小径部、
１６・・・大径部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１０図 ｄ 第１１図 ｅ
から第４図はパイプ材から中間製品を得るまでのパイプ
材の変化を工程順に示す断面図、第５図は第４図中のｖ
−ｖ線に沿う断面図、第６図ないし第８図は中間製品か
らピストンロッドを作るまでの変化を工程順に示す図、
第９図は中空ピストンロッドを一部断面で示す図である
。第１０図は２つの部材からなる従来の中空ピストンロ
ッドを一部断面で示す図、第１１図は縮管加工されたパ
イプ材を一部断面で示す図、第１２図はすえ込み加工さ
れた厚肉部を示す断面図である。 １・・・中空ピストンロッド、１０・・・パイプ材、１
０′・・・中間製品、１０ａ・・・厚肉部、１１・・・
肉厚規制部材、１２・・・ダイス、１５・・・小径部、
１６・・・大径部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１０図 ｄ 第１１図 ｅ
Claims (1)
- 金属パイプ材の内側に肉厚規制部材を挿入した状態でこ
のパイプ材を冷間でダイスを通して縮管させることによ
り上記肉厚規制部材の断面形状に応じて内面側の肉厚が
軸方向に変化する中間製品を得、次に上記中間製品の厚
肉化された箇所を境にして一端側を更に縮管させて小径
部を形成したのち、上記厚肉化された箇所を機械加工す
ることを特徴とする中空ピストンロッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5988186A JPS62214821A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 中空ピストンロツドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5988186A JPS62214821A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 中空ピストンロツドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214821A true JPS62214821A (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=13125928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5988186A Pending JPS62214821A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 中空ピストンロツドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214821A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345231A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ラックチューブの製造方法 |
| JP2005000983A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Kayaba Ind Co Ltd | ピストンロッドの製造方法 |
| EP1702695A3 (de) * | 2005-03-16 | 2007-09-05 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52471A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-05 | Hitachi Ltd | System for measuring oscillation frequencies of magnetron used in elec tronic cooking range |
| JPS52133873A (en) * | 1976-05-03 | 1977-11-09 | Caterpillar Tractor Co | Method of fabricating bushes for truck pins |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP5988186A patent/JPS62214821A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS52471A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-05 | Hitachi Ltd | System for measuring oscillation frequencies of magnetron used in elec tronic cooking range |
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| EP1702695A3 (de) * | 2005-03-16 | 2007-09-05 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil |
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