(57)【要約】【課題】リングの終端に外側に反り返るリップを無くし、加工性、経済性にすぐれたピストンの成形方法を提供すること。【解決手段】外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ〜１ｆを備えたピストン本体１と、ピストン本体の外周に嵌合された内周側環状突起２ｃとからなるリング２とで構成されているピストンＰにおいて、円盤状の合成樹脂製リング母材Ａの外周側を断面くの字状に折り曲げる工程と、リング母材の内周端をピストン本体の端面側環状溝内に嵌合させる工程と、ダイス９によって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加熱軟化させて形成したピストン本体外周に沿うリング本体と上記各環状溝内に流動させる内周側環状突起とを成形する工程と、上記折り曲げたリング母材の端部をピストン本体の外面に圧接させる工程と、からなることを特徴とする【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備えたピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合された内周側環状突起とからなるリングとで構成されているピストンにおいて、円盤状の合成樹脂製リング母材の外周側を断面くの字状に折り曲げる工程と、リング母材の内周端をピストン本体の端面側環状溝内に嵌合させる工程と、ダイスによって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加熱軟化させて形成したピストン本体外周に沿うリング本体と上記各環状溝内に流動させる内周側環状突起とを成形する工程と、上記折り曲げたリング母材の端部をピストン本体の外面に圧接させる工程と、からなることを特徴とするピストンの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるピストンの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧シリンダや油圧緩衝器は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンは、ピストン本体とピストン本体の外周に嵌合した合成樹脂リングとからなり、上記ピストンがリングを介してシリンダの内周を摺接するようになっている。
【０００３】
そして、この種の油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるピストンとしては、例えば、特開２００２-２９５６７７号公報（特許文献１参照）に開示されたものが開発されている。
【０００４】
このピストンＰは、図４に示すように、ピストンロッド３に結合したピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合した合成樹脂製リング２とからなり、ピストン本体１は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅを備え、リング２は、ピストン本体１の外周に沿うリング本体２ａと、リング本体２ａの内周側に形成されて上記の各環状溝１ａ〜１ｅに嵌合した複数の内周側環状突起２ｃ，２ｄと、リング本体１の端部に形成されて外方に反り返るリップ２ｂとで構成され、ピストンＰをシリンダ内に挿入した時リップ２ｂがシリンダ内周に当接するようになっている。
【０００５】
上記のピストンＰの成形方法は、特開２００２-２９５６７９号公報（特許文献２参照）に開示したものが開発されている。
【０００６】
即ち、このピストンＰの成形方法は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ｄ，１ｃを備えたピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合されたリング本体２ａと各環状溝１ｄ，１ｃに嵌合された内周側環状突起２ｃとからなるリング２とで構成されているピストンにおいて、円盤状の合成樹脂製リング母材Ａの内周端をピストン本体１の端面側環状溝に嵌合させ（図５（ａ）参照）、次いで、ピストン本体１ａを固定治具７，８で固定しながらダイス９によって上記のリング母材Ａをピストン本体１の外周に加圧して押し込み、更に、この押し込み工程中にリング母材Ａを加熱軟化させてピストン本体１の外周に沿うリング本体２ａと上記各環状溝２ｃ内に流動させる内周側環状突起とを成形する（図５（ｂ）参照）ものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２-２９５６７７号公報（図１）
【特許文献２】
特開２００２-２９５６７９号公報（図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のピストンＰではリング２が外方に反り返るリップ２ｂを備えているので、ピストンＰとシリンダとの間から油等の流体が漏れるのを防止する有利な点を備えているが、逆に、次のような不具合が発生する。
【０００９】
即ち、図５（ａ），（ｂ）に示す方法でピストンＰを成形すると、リング２は、円盤状の母材Ａを利用して成形するため、ダイス９で加圧しても、元の形状に戻ろうとする残留応力が存在するから、母材Ａの終端には自動的且つ必然的に外方に反り返るリップ２ｂが形成される。
【００１０】
このリップ２ｂは、外側に反り返る変形を押え込む手段が無いので、より元の形状に戻ろうとする作用が強くなり、外開きの形状になり易い。
【００１１】
従って、この形状を利用して油漏れのリップとして利用する場合には有利である。
【００１２】
即ち、このリップ２ｂは、シリンダ内周に対する締代により初期シール機能を発揮し、内圧が加わるとリップ２ｂが外側に広がり、シリンダとより強く接触し、セルフシール機能を持ち、ピストンＰとシリンダ内周間の油漏れを確実に防止する。
【００１３】
しかし、このセルフシール機能が災いして、圧縮行程から図４において矢印Ｙ方向の伸長行程変換時に急にシール性が向上するのでシリンダ内圧力が急に増大する。
【００１４】
この為、このピストンは、車両用サスペンションの油圧緩衝器に適用した場合にゴツゴツ感が発生させ、乗心地の悪化を招く場合がある。
【００１５】
例えば、図６は、リップ２ｂがある場合と無い場合の減衰力特性波形を示し、リップ２ｂが無い場合は圧側の特性ａ及び伸側の特性ｂは円形状となるが、リップ２ｂが存在する場合には伸側切換り時にスパイク状の急激な波形Ｃが発生する。
【００１６】
そこで、この急激に発生する波形Ｃを無くするために、例えば、図７に示す治具１０を利用し、リップ２ｂをこの治具１０のテーパ面で強制的にピストン本体１側に折り曲げる方法の採用が可能となる。
【００１７】
しかしながら、このように再度別の治具１０を利用することは、追加して加工設備が必要となり、加工工程が多くて面倒であり、加工性、経済性において不利である。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、リングの終端に外側に反り返るリップを無くし、加工性、経済性にすぐれたピストンとこのピストンの成形を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るピストンの成形方法は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備えたピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合されたリング本体と各環状溝に嵌合された内周側環状突起とからなるリングとで構成されているピストンに於いて、円盤状の合成樹脂製リング母材の外周側を断面くの字状に折り曲げる工程と、リング母材の内周端をピストン本体の端面側環状溝内に嵌合させる工程と、ダイスによって上記リング母材をピストン本体外周に加圧して押し込む工程と、上記押し込み工程中にリング母材を加圧軟化させて形成したピストン本体外周に沿うリング本体と上記各環状溝内に流動させる内周側環状突起とを成形する工程と、上記折り曲げたリング母材の端部をピストン本体の外面に圧接させる工程と、からなることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1乃至図３に基づいて説明するが、本発明に係るピストンは、油圧シリンダあるいは油圧緩衝器などに利用されるもので、その基本的な構造は、図４の従来技術と同じである。
【００２１】
即ち、本発明に係るピストンＰは、図１に示すように、従来と同じくピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合させたリング２とからなり、ピストン本体１は外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを備え、上記リング２が円盤状の合成樹脂母材Ａをピストン本体１の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させてピストン本体１の外周に沿うリング本体２ａと上記各環状溝１ａ〜１ｆ内に流動して嵌合した内周側環状突起２ｃとで構成されているものである。
【００２２】
そして、本発明では、特に、上記リング本体２ａの両端２ｄ，２Ｂをピストン本体１方向に折り曲げてピストン本体１外面に当接させている。
【００２３】
この場合、リング本体２ａの両端２ｄ，２Ｂを折り曲げて両サイドの各環状溝１ａ，１ｆ内にそれぞれ嵌合させている。
【００２４】
このため、本発明のピストンＰでは、リング本体２ａの両端２ｄ，２Ｂが外側に反り返るリップが従来に較べて無くなることになる。
【００２５】
尚、終端２Ｂの外面には、環状の肉盛２Ｃを形成し、この肉盛２Ｃをシリンダの内周に摺接させて油漏れを防止させるようにしても良い。
【００２６】
次に、上記ピストンＰの成形方法について説明すると、ピストンＰの基本構造は、図１の場合と同じく、外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ〜１ｆを備えたピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合されたリング本体２ａと各環状溝１ａ〜１ｆに嵌合された内周側環状突起２ｃとからなるリング２とで構成され、次の工程で成形される。
【００２７】
第一に、図２で示すように、下金型Ｍと上金型Ｎを利用し、両者の間に挟み込んだ円盤状の合成樹脂製リング母材Ａの外周側を断面くの字状に折り曲げる。
【００２８】
次に、各金型Ｍ，Ｎから外したリング母材Ａを、図３（ａ）に示すように、リング母材Ａの内周端をピストン本体１の端面側環状溝１ａ内に嵌合させる。
【００２９】
次に、ダイス９によって、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、上記リング母材Ａをピストン本体１外周に加圧して押し込む。
【００３０】
そして、上記押し込み工程中にリング母材Ａを加圧軟化させて形成したピストン本体１外周に沿うリング本体２ａと上記各環状溝１ａ〜１ｆ内に流動させる内周側環状突起２ｃとを成形する工程と、上記折り曲げたリング母材Ａの端部２Ｂをピストン本体１の外面に圧接させるものである。
【００３１】
環状溝１ｆは、他の環状溝１ａ〜１ｅと同じ形状にしても良く、外方を図示のように開放したものでも良い。
【００３２】
上記のピストンの成形方法によれば、一方の端部２ｄたる環状突起は、ダイス９で強制的に折り曲げられ、他方の端部２Ｂは、あらかじめ初期の工程でピストン本体１側に折り曲げられているため、上記ダイス９の押し込み工程で自動的にピストン本体１側に向けてその外面に当接し、各端部２ｄ，２Ｂが外方に反り返るのが防止され、外側に反り返るリップの発生を防止できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３４】
１）請求項１の発明によれば、リング本体の一端は、ダイスで自動的にピストン本体側に折り曲げられ、他端は、あらかじめ初期工程でくの字状に折り曲げられているので、必然的にリング母材をダイスで押し込む工程中にピストン側に向けて当接できる。
【００３５】
このため、ダイスによる押し込み工程後、リップの発生を防止する他の冶具を用意して変形加工する必要が無く、加工性，経済性に優れている。
【００３６】
２）請求項１の発明によ成形されたピストンによれば、リング本体の両端がピストン本体方向に折り曲げられてピストン本体外面に当接しているから、この両端がリップとして作用せず、単に、リング本体の外周がシリンダの内周面に油膜を介して摺接できる。
【００３７】
したがって、ピストンがシリンダ内を伸側，圧側方向に摺動し、その作動切換初期にシリンダ内に急激な圧力を発生させない。
【００３８】
このため、このピストンを利用した油圧シリンダ，油圧緩衝器を車両にサスペンションなどとして適用しても、急激な内圧上昇に伴うゴツゴツ感の発生を防止でき、車両における乗り心地を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るピストンの一部切欠き縦断側面図である。
【図２】本発明にかかるリング母材の外周側端部を折り曲げる工程を示す母材と金型の断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）はリング母材をピストン本体に嵌合させる工程を示すピストン本体とリング母材とダストの断面図である。
【図４】従来のピストンの一部切欠き縦断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は従来のピストンを成形する工程を示すピストン本体とリング母材とダイスの断面図である。
【図６】リップがある場合と無い場合の減衰力波形である。
【図７】従来のピストンの後加工を行なう治具の断面図である。
【符号の説明】
１  ピストン本体
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ  環状溝
２  リング
２ａ  リング本体
２ｃ  内周側環状突起
２ｄ，２Ｂ  両端
Ｐ  ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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