(57)【要約】【目的】  ピストンの摺動時においてもピストンリングがピストン本体部に対して抜けや廻りを発生することのない油圧緩衝器のピストンを提供する。【構成】  ピストン本体部２と、該ピストン本体部２の外周部に被覆されるピストンリング３と、からなるピストン１において、ピストン本体部２には、内周側から外周側に亘って貫通する複数の貫通孔７を穿設形成し、ピストンリング３は、金型８内に配置されたときに金型の注入ゲート９に貫通孔７の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲート１０にも貫通孔７の内周側開口部を一致させた状態でインサート成形可能な合成樹脂によりピストン本体部２の外周部に被覆され、金型８からピストン本体部２を取り出したときに貫通孔７に樹脂が残存していることにより、ピストン本体部２に対して抜け止め及び廻り止めが付与され、摺動時にピストンリング３が脱落，回転することがない。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されるピストンリングと、からなる油圧緩衝器のピストンにおいて、
前記ピストン本体部には、該ピストン本体部の内周側から外周側に亘って貫通する複数の貫通孔を穿設形成し、
前記ピストンリングは、前記ピストン本体部を前記ピストンリング形成用のキャビティを有する金型内に配置されたときに金型の注入ゲートに少なくとも１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲートにも少なくとも他の１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させた状態でインサート成形可能な合成樹脂により前記ピストン本体部の外周部に被覆され、前記金型から前記ピストン本体部を取り出したときに前記貫通孔に樹脂が残存していることを特徴とする油圧緩衝器のピストン。
【請求項２】
円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されるピストンリングと、からなる油圧緩衝器のピストンの製造方法において、
前記ピストン本体部の内周側から外周側に亘って貫通する複数の貫通孔を穿設形成した前記ピストン本体部を前記ピストンリング形成用のキャビティを有する金型内に配置したときに金型の注入ゲートを少なくとも１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲートを少なくとも他の１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させる工程、
前記金型内に配置された前記ピストン本体部内にインサート成形可能な合成樹脂をインサートすることにより前記ピストンリングをピストン本体部の外周部に被覆するように形成させる工程、
前記貫通孔に合成樹脂が残存するように前記金型から前記ピストン本体部を取り出す工程、からなることを特徴とする油圧緩衝器のピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されるピストンリングと、からなる油圧緩衝器のピストン及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ショックアブソーバ等の油圧緩衝器で使用されるピストンは、円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されたピストンリングとから構成されている。このピストンリングには、特開２００２−２１３５１４号公報に示されるように、摩擦摩耗特性に優れるポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと表記）をベース材とする合成樹脂が主に適用されているが、このＰＴＦＥは、射出成形できないため、複数の加工工程を経てピストン本体部に取り付けられるので、製造工程が多岐にわたる問題点があった。
【０００３】
一方、製造工程を簡略化した油圧緩衝器のピストンの構造及び製造方法として、例えば、特開平３−７４６８１号公報及び特開平７−３３２４２３号公報に示すように、射出成形可能な樹脂組成物をピストン本体にインサート形成させたものがある。このような良好な摺動性を有する樹脂組成物からピストンリングを成形することで、ＰＴＦＥと同等の摺動特性が得られている。
【特許文献１】特開平３−７４６８１号公報（図２）
【特許文献２】特開平７−３３２４２３号公報（図１）
【特許文献３】特開２００２−２１３５１４号公報（図２）
【０００４】
そして、上記した特開平３−７４６８１号公報及び特開平７−３３２４２３号公報に示されるピストンにおいては、ピストンの摺動時にピストンリングが脱落，回転しないように、例えば、ピストン本体部の外周部に周溝を設け、その周溝と合成樹脂製のピストンリングを嵌合させている。しかし、油圧緩衝器のピストンは、ピストンの摺動時に６０℃程度の作動温度に達するため、合成樹脂製のピストンリングが摩擦熱により膨張して周溝との保持力を弱め、ピストン本体部に対してピストンリングの抜けや廻りが発生し易すいという欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ピストンの摺動時においてもピストンリングがピストン本体部に対して抜けや廻りを発生することのない油圧緩衝器のピストン及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、請求項１に係る発明においては、円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されるピストンリングと、からなる油圧緩衝器のピストンにおいて、前記ピストン本体部には、該ピストン本体部の内周側から外周側に亘って貫通する複数の貫通孔を穿設形成し、前記ピストンリングは、前記ピストン本体部を前記ピストンリング形成用のキャビティを有する金型内に配置されたときに金型の注入ゲートに少なくとも１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲートにも少なくとも他の１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させた状態でインサート成形可能な合成樹脂により前記ピストン本体部の外周部に被覆され、前記金型から前記ピストン本体部を取り出したときに前記貫通孔に合成樹脂が残存していることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に係る発明においては、円柱状の金属製基材からなるピストン本体部と、該ピストン本体部の外周部に被覆されるピストンリングと、からなる油圧緩衝器のピストンの製造方法において、前記ピストン本体部の内周側から外周側に亘って貫通する複数の貫通孔を穿設形成した前記ピストン本体部を前記ピストンリング形成用のキャビティを有する金型内に配置したときに金型の注入ゲートを少なくとも１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲートを少なくとも他の１つの前記貫通孔の内周側開口部を一致させる工程、前記金型内に配置された前記ピストン本体部内にインサート成形可能な合成樹脂をインサートすることにより前記ピストンリングをピストン本体部の外周部に被覆するように形成させる工程、前記貫通孔に合成樹脂が残存するように前記金型から前記ピストン本体部を取り出す工程、からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明においては、ピストン本体部に設けられた複数の貫通孔に残存する樹脂とピストンリングを構成する樹脂とが連結された状態となっているので、ピストンリングがピストン本体部に対して抜け止め及び廻り止めが付与された状態となっているため、摺動時にピストンリングが脱落，回転することがない。また、金型の注入ゲートに少なくとも１つの貫通孔の内周側開口部を一致させると共に金型の排出ゲートにも少なくとも他の１つの貫通孔の内周側開口部を一致させた状態で合成樹脂をインサート成形することにより、溶融した合成樹脂が注入ゲートから排出ゲートへ連続的に流動するため、ピストンリングには、ウェルドマーク（溶融した合成樹脂が分流流動した後、再び合流するところに発生する強度の弱い箇所）が形成されにくい。なお、貫通孔の数は、少なくとも注入する１個所及び排出する１個所の合計２箇所以上を設ければよく、摺動時にピストンリングに係る応力に対して適宜設ければよい。更に、貫通孔がピストン本体部の内周側から外周側に亘って貫通するように穿設形成され、しかも樹脂が貫通孔の内周側から外周側に向かってインサート成形されるので、成形終了後にピストンリングの外周面にゲート痕が生じることがなく、ピストンリングの外周面の後加工を必要としない。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の製造方法においては、簡略化された製造方法で摺動時にピストンリングが脱落，回転することがないピストンを製造することができるため、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る油圧緩衝器に使用するピストン１の平面図であり、図２は、その断面図である。
【００１１】
図１及び図２において、ピストン１は、円柱状の金属製基材からなるピストン本体部２と、該ピストン本体部２の外周部に被覆されるピストンリング３とから構成されている。ピストン本体部２の軸部には、ロッド（図示しない）を連結するロッド取付部４が穿設され、該ロッド取付部４の外周部には、オイルを流通させる複数箇所（図示では４箇所）のオリフィス５が穿設されている。このオリフィス５は、ピストンリング３の外周面がシリンダ（図示しない）の内周面と摺動する際に、オリフィス５を介してピストン１の上下位置のシリンダ内のオイルが相互に流通して緩衝機能を奏するものである。なお、オリフィス５の数も、摺動時に必要な緩衝力が得られるように適宜設ければよい。また、ピストン本体部２の外周面には、複数箇所（図示では４箇所）の凹部からなる環状溝６が形成されている。更に、ピストン本体部２には、該ピストン本体部２の上面（内周側）から環状溝６の最上部に位置する凹部（外周側）に亘って貫通する２箇所の貫通孔７が形成されている。なお、ピストン本体部２は、ステンレス、銅合金等の金属又は鉄系焼結金属からなる。
【００１２】
上記したピストン本体部２の外周部に被覆されるピストンリング３は、環状溝６の凹部に嵌合すると共に、貫通孔７にも埋設されてピストン本体部２の外周部を被覆している。しかして、ピストン本体部２の外周部に被覆されたピストンリング３は、環状溝６との嵌合だけでなく、貫通孔７に埋設することで、貫通孔７に埋設された樹脂によってアンカー効果を生じ、ピストン本体部２に対して抜け止め及び廻り止めが付与されている。このためより強固な保持力を有している。なお、貫通孔７の数は、詳しくは後述するが、少なくとも合成樹脂を注入する１個所及び排出する１個所の合計２箇所以上を設ければよく、摺動時にピストンリング３に係る応力に対して適宜設ければよい。
【００１３】
次に、上記した構成を有するピストン１の製造方法について図３を参照して説明する。図３は、本発明に係るピストン１とインサート成形用金型８との関係を示す概略断面図である。
【００１４】
図３において、金型８内には、ピストン本体部２の収容部と、金型８によって成形するピストンリング３に対応するキャビティが形成されている。また、上部の金型８には、ピストン本体部２に設けられた１つの貫通孔７（左側）の内周側から合成樹脂を注入するための注入ゲート９と、他の貫通孔７（右側）の内周側から合成樹脂を排出するための排出ゲート１０が形成されている。しかして、ピストン本体部２が金型８内に収容配置されたときには、注入ゲート９と左側の貫通孔７とが一致すると共に排出ゲート１０と右側の貫通孔７とが一致した状態となり、その状態となった後、金型８に設けられた注入ゲート９から左側の貫通孔７を介して金型８内のキャビティへ溶融した合成樹脂が射出成形により注入（インサート）され、右側の貫通孔７及び排出ゲート１０を介して前記合成樹脂が排出されることとなる。
【００１５】
ここで、合成樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂と、固体潤滑剤としての１０質量％ＰＴＦＥと、強化材としての１０質量％カーボン繊維との混合物から構成され、金型温度を１２５℃、筒温度（原料加熱温度）を３００℃にて一定温度に保持した状態で、金型８の注入ゲート９から溶融した合成樹脂を金型８内のキャビティに充填する。
【００１６】
なお、ピストンリング３を形成する合成樹脂としては、インサート成形可能であればよく、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂のいずれか一種、または、これらの合成樹脂に強度及び摺動特性の向上を目的として固体潤滑剤（例えば、グラファイト、二硫化モリブデン）、強化繊維（例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維）や無機充填材を添加したものであってもよい。
【００１７】
室温まで冷却して合成樹脂が固化した後、ピストンリング３が被覆されたピストン本体部２を金型８から取り外す。なお、ピストン本体部２を金型８から取り出す際には、金型８の注入ゲート９及び排出ゲート１０の下端部で固化した樹脂が分離されるので、貫通孔７に固化した樹脂が残留し、その残留した樹脂とピストン本体部２の外周部に被覆されたピストンリング３とが一体化された状態となっている。
【００１８】
なお、合成樹脂をインサートする貫通孔７の数は、少なくとも合成樹脂を注入する１個所及び排出する１個所の合計２箇所以上を設ければよく、例えば、合成樹脂を注入する２個所及び排出する２個所の合計４箇所であってもよい。
【００１９】
以上、説明したことから明らかなように、本発明に係るピストン１は、ピストン本体部２の内周側から外周側に亘って貫通する貫通孔７を利用してピストン本体部２の外周面にインサート成形可能な合成樹脂を成形してピストンリング３が一体成形されているので、ピストンリング３を構成する合成樹脂の一部が環状溝６との嵌合だけでなく、貫通孔７に埋設することでアンカー効果を生じ、ピストン本体部２に対して抜け止め及び廻り止めが付与されることで、摺動時にピストンリング３が脱落，回転することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る油圧緩衝器に使用するピストンの平面図である。
【図２】図１に示すピストンの断面図である。
【図３】本発明に係るピストンとインサート成形用金型との関係を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ピストン
２  ピストン本体部
３  ピストンリング
７  貫通孔
８  金型
９  注入ゲート
１０  排出ゲート
【図１】
2005069457.tif 000003
【図２】
2005069457.tif 000004
【図３】
2005069457.tif 000005