JP2006070950A - Shock absorber and gas chamber forming member - Google Patents

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JP2006070950A JP2004252936A JP2004252936A JP2006070950A JP 2006070950 A JP2006070950 A JP 2006070950A JP 2004252936 A JP2004252936 A JP 2004252936A JP 2004252936 A JP2004252936 A JP 2004252936A JP 2006070950 A JP2006070950 A JP 2006070950A
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Tomoya Toda
智哉 戸田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shock absorber and a gas chamber forming member capable of preventing a gas in a gas chamber from being permeated and mixed with an oil in an oil chamber. <P>SOLUTION: This shock absorber comprises a cylinder 12 forming the oil chamber filled with the oil, a piston 24 slidably moving in the cylinder 12, the gas chamber forming member 34 dividedly forming, therein, the gas chamber G filled with the gas and expanding or contracting according to the slidable movement of the piston 24, and a gas permeable prevention film 35 formed in the gas chamber forming member 34 and preventing the gas from being permeated through the gas chamber forming member 34 and mixed with the oil. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両等に用いられるショックアブソーバ及びショックアブソーバの内部にガス室を形成するガス室形成部材に関する。   The present invention relates to a shock absorber used in a vehicle or the like and a gas chamber forming member that forms a gas chamber inside the shock absorber.

従来からショックアブソーバにガス室を設けたものが知られている。
例えば、従来のショックアブソーバは、油を充満させた油室を内部に備えたシリンダと、シリンダ内部の油室を摺動するピストンと、ガスを充満させたガス室を内部に備えた蛇腹状部材と、を有している（下記特許文献１参照）。
このショックアブソーバは、その伸行程時にピンストが油室を退出するとその退出分だけ不足することとなる油量を補うために蛇腹状部材が膨張してガス室の容積を増加させ、その圧行程時にピストンが油室に進入するとその進入分だけ増加することとなる油量との調整を図るために蛇腹状部材が収縮してガス室の容積を減少させ、ガス室の容積の調整によってピストンの摺動の際に発生する減衰力特性を安定化させるものである。 Conventionally, a shock absorber provided with a gas chamber is known.
For example, a conventional shock absorber includes a cylinder having an oil chamber filled with oil, a piston sliding in the oil chamber inside the cylinder, and a bellows-like member having a gas chamber filled with gas inside. (See Patent Document 1 below).
In this shock absorber, the bellows-like member expands to increase the volume of the gas chamber in order to compensate for the amount of oil that becomes insufficient when the pinst leaves the oil chamber during the extension stroke. When the piston enters the oil chamber, the bellows-like member contracts to reduce the volume of the gas chamber in order to adjust the amount of oil that increases by the amount of the ingress, and the piston slides by adjusting the gas chamber volume. It stabilizes the characteristics of damping force generated during movement.

実公平２−２０５１１号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-20511 特許第３１４７６９５号公報Japanese Patent No. 3147695

ところで、上記ガス室を形成する蛇腹状部材は通常、ゴムで構成されているものであるが、ゴムの性質上、ガス室のガスが蛇腹状部材を透過して油室の油に混入してしまうことがある。ガス室のガスが油室の油に混入すると、キャビテーションが発生し易くなり、ショックアブソーバの性能が低下し、ひいてはショックアブソーバの製品寿命も低下する問題が生じる。
一方、蛇腹状部材を構成する物質としては、サスの応答性などの性能上、ゴムで構成することが好ましいが、ガスの透過を少なくするゴムの開発は現状困難である。 By the way, the bellows-like member forming the gas chamber is usually made of rubber. However, due to the nature of rubber, the gas in the gas chamber permeates the bellows-like member and enters the oil in the oil chamber. It may end up. When the gas in the gas chamber is mixed into the oil in the oil chamber, cavitation is likely to occur, and the performance of the shock absorber is lowered, and consequently the product life of the shock absorber is also lowered.
On the other hand, the material constituting the bellows-like member is preferably made of rubber in terms of performance such as susceptibility of the suspension, but it is difficult to develop rubber that reduces gas permeation.

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、ガス室のガスが透過して油室の油に混入することを防止できるショックアブソーバ及びガス室形成部材を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a shock absorber and a gas chamber forming member that can prevent the gas in the gas chamber from permeating and mixing into the oil in the oil chamber.

請求項１に記載の発明は、内部に油が充満した油室を形成するシリンダと、前記シリンダの内部を摺動するピストンと、内部にガスが充満したガス室を区画形成し前記ピストンの摺動に応じて膨張又は収縮するガス室形成部材と、前記ガス室形成部材に形成され前記ガスが前記ガス室形成部材を透過して前記油に混入することを防止するガス透過防止膜と、を有することを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a cylinder that forms an oil chamber filled with oil, a piston that slides inside the cylinder, a gas chamber that is filled with gas, and a gas chamber that is filled with gas. A gas chamber forming member that expands or contracts in response to movement, and a gas permeation preventive film that is formed in the gas chamber forming member and prevents the gas from passing through the gas chamber forming member and mixing into the oil. It is characterized by having.

請求項１に記載の発明によれば、シリンダの内部をピストンが摺動することによりガス室形成部材が膨張又は収縮し、ピストンの摺動によって発生する減衰力特性を安定化させる。
ここで、ガス室形成部材にはガス透過防止膜が形成されているため、ガス室のガスがガス室形成部材を透過してシリンダ内部の油室の油に混入してしまうことを防止できる。これにより、キャビテーションの発生を防止できるため、ショックアブソーバの性能の低下を防止でき、ひいてはショックアブソーバの製品寿命の低下を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the gas chamber forming member expands or contracts as the piston slides inside the cylinder, and the damping force characteristic generated by the sliding of the piston is stabilized.
Here, since the gas permeation preventing film is formed on the gas chamber forming member, it is possible to prevent the gas in the gas chamber from passing through the gas chamber forming member and mixing into the oil in the oil chamber inside the cylinder. As a result, the occurrence of cavitation can be prevented, so that the performance of the shock absorber can be prevented from being lowered, and consequently the product life of the shock absorber can be prevented from being lowered.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のショックアブソーバにおいて、前記ガス透過防止膜は、非晶質炭素膜であることを特徴とする。   The invention described in claim 2 is the shock absorber according to claim 1, wherein the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film.

請求項２に記載の発明によれば、ガス透過防止膜が非晶質炭素膜であるため、ガスの透過を効果的に抑制することができる。また、従来のプラズマＣＶＤ装置により非晶質炭素膜を容易に形成することができる。   According to the second aspect of the invention, since the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film, gas permeation can be effectively suppressed. In addition, an amorphous carbon film can be easily formed by a conventional plasma CVD apparatus.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のショックアブソーバにおいて、前記ガス透過防止膜は、前記ガス室形成部材の前記油と接触する表面又は前記ガスと接触する表面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the shock absorber according to claim 1 or 2, wherein the gas permeation prevention film is at least one of a surface in contact with the oil or a surface in contact with the gas of the gas chamber forming member. It is characterized by being formed.

請求項３に記載の発明によれば、ガス透過防止膜をガス室形成部材の油と接触する表面又はガスと接触する表面の少なくとも一方に形成するだけで足りるため、ガス室形成部材の材質を変えることなく従来のガス室形成部材をそのまま利用することができる。   According to the third aspect of the present invention, the gas permeation preventive film need only be formed on at least one of the surface in contact with oil or the surface in contact with gas of the gas chamber forming member. The conventional gas chamber forming member can be used as it is without being changed.

請求項４に記載の発明は、シリンダの内部の油室に配置されたピストンの摺動によって発生する減衰力特性を安定させるショックアブソーバのガス室を区画形成するガス室形成部材であって、前記ガス室形成部材には、前記ガス室のガスが透過して前記油室の油に混入することを防止するガス透過防止膜が形成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is a gas chamber forming member that partitions and forms a gas chamber of a shock absorber that stabilizes a damping force characteristic generated by sliding of a piston disposed in an oil chamber inside a cylinder. The gas chamber forming member is formed with a gas permeation preventive film that prevents gas in the gas chamber from permeating into the oil in the oil chamber.

請求項４に記載の発明によれば、ガス室形成部材にはガス透過防止膜が形成されているため、ガス室のガスがガス室形成部材を透過してシリンダ内部の油室の油に混入してしまうことを防止できる。これにより、キャビテーションの発生を防止できるため、ショックアブソーバの性能の低下を防止でき、ひいてはショックアブソーバの製品寿命の低下を防止できる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the gas permeation preventing film is formed on the gas chamber forming member, the gas in the gas chamber permeates the oil in the oil chamber inside the cylinder through the gas chamber forming member. Can be prevented. As a result, the occurrence of cavitation can be prevented, so that the performance of the shock absorber can be prevented from being lowered, and consequently the product life of the shock absorber can be prevented from being lowered.

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のガス室形成部材において、前記ガス透過防止膜は、非晶質炭素膜であることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the gas chamber forming member according to the fourth aspect, the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film.

請求項５に記載の発明によれば、ガス透過防止膜が非晶質炭素膜であるため、ガスの透過を効果的に抑制することができる。また、従来のプラズマＣＶＤ装置により非晶質炭素膜を容易に形成することができる。   According to the invention described in claim 5, since the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film, gas permeation can be effectively suppressed. In addition, an amorphous carbon film can be easily formed by a conventional plasma CVD apparatus.

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のガス室形成部材において、前記ガス透過防止膜は、前記ガス室形成部材の前記油と接触する表面又は前記ガスと接触する表面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the gas chamber forming member according to the fourth or fifth aspect, the gas permeation prevention film is formed on a surface of the gas chamber forming member that contacts the oil or a surface that contacts the gas. It is formed in at least one.

請求項６に記載の発明によれば、ガス透過防止膜をガス室形成部材の油と接触する表面又はガスと接触する表面の少なくとも一方に形成するだけで足りるため、ガス室形成部材の材質を変えることなく従来のガス室形成部材をそのまま利用することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the gas permeation preventive film need only be formed on at least one of the surface in contact with the oil of the gas chamber forming member or the surface in contact with the gas. The conventional gas chamber forming member can be used as it is without being changed.

本発明によれば、ガス室のガスが透過して油室の油に混入することを防止することにより、ショックアブソーバの性能が低下し、ひいてはショックアブソーバの製品寿命の低下を防止できる。   According to the present invention, by preventing the gas in the gas chamber from being permeated and mixed into the oil in the oil chamber, the performance of the shock absorber is lowered, and consequently the product life of the shock absorber can be prevented from being lowered.

次に、本発明の一実施形態に係るショックアブソーバについて、図面を参照して説明する。   Next, a shock absorber according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、ショックアブソーバ１０は、円筒状のシリンダ１２を備えている。このシリンダ１２の内部には、油が充満された油室Ａが形成されている。このシリンダ１２の一方の端部には、ブラケット１４が取り付けられたキャップ１６が装着されている。また、シリンダ１２の他方の端部には、Ｃピン１８とシール部材２０とで位置決めされたベアリング２２が設けられている。   As shown in FIG. 1, the shock absorber 10 includes a cylindrical cylinder 12. An oil chamber A filled with oil is formed inside the cylinder 12. A cap 16 to which a bracket 14 is attached is attached to one end of the cylinder 12. A bearing 22 positioned by the C pin 18 and the seal member 20 is provided at the other end of the cylinder 12.

また、ベアリング２２には、ピストン２４が所定の方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動可能となるように支持されている。このピストン２４は、ベアリング２２に支持されているピストンロッド２４Ａと、ピストンロッド２４Ａの先端部にナット２６で取り付けられ油室Ａを区画すると共にシリンダ１２の内周面を摺動するピストン本体２４Ｂと、を有している。このピストン本体２４Ｂがシリンダ１２の内周面を摺動することにより、所定の減衰力が発生するように構成されている。
また、ピストン本体２４Ｂには、ピストン本体２４Ｂを厚み方向に貫通する複数のオリフィス２４Ｃが形成されている。また、ピストンロッド２４Ａには、オリフィス２４Ｃの開口に隣接するように、リーフバルブ２８が設けられている。このリーフバルブ２８は、スペーサ３０を介してバルブストッパ３２によりピストンロッド２４Ａ上で位置決めされている。 Further, the piston 22 is supported by the bearing 22 so as to be movable in a predetermined direction (the direction of the arrow X in FIG. 1). The piston 24 includes a piston rod 24A supported by the bearing 22, and a piston body 24B that is attached to the tip of the piston rod 24A with a nut 26 and defines an oil chamber A and slides on the inner peripheral surface of the cylinder 12. ,have. The piston main body 24B slides on the inner peripheral surface of the cylinder 12 so that a predetermined damping force is generated.
The piston body 24B is formed with a plurality of orifices 24C penetrating the piston body 24B in the thickness direction. Further, a leaf valve 28 is provided on the piston rod 24A so as to be adjacent to the opening of the orifice 24C. The leaf valve 28 is positioned on the piston rod 24 </ b> A by a valve stopper 32 through a spacer 30.

また、シリンダ１２の一方の端部に装着されたキャップ１６の近傍には、袋状のブラダ３４が設けられている。このブラダ３４の内部にはガスが充満したガス室Ｇが形成されている。ブラダ３４の端部には、シリンダ１２の内周面に圧接されるシール部３４Ａが一体形成されている。このブラダ３４は、ゴム材料で構成されており、油室Ａに位置している。また、シール部３４Ａの内周側にはリング状金具３６が装着されており、このリング状金具３６によりシール部３４Ａがシリンダ１２の内周面に固定されている。   A bag-like bladder 34 is provided near the cap 16 attached to one end of the cylinder 12. A gas chamber G filled with gas is formed inside the bladder 34. A seal portion 34 </ b> A that is pressed against the inner peripheral surface of the cylinder 12 is integrally formed at the end portion of the bladder 34. The bladder 34 is made of a rubber material and is located in the oil chamber A. A ring-shaped metal fitting 36 is attached to the inner peripheral side of the seal portion 34 </ b> A, and the seal portion 34 </ b> A is fixed to the inner peripheral surface of the cylinder 12 by the ring-shaped metal fitting 36.

上記ショックアブソーバ１０によれば、ピンスト２４をシリンダ１２の他方の端部側に位置させて伸切り状態にし、油室Ａ内に油を充満させた後、キャップ１６側から高圧ガスをブラダ３４の内部に注入し、ブラダ３４の内部のガス圧が所定値となったところでキャップ１６にプラグ３８が圧入されてガス封入される。
ガス室Ｇにガスが封入されると、ピストン２４が伸切り状態にあるときにブラダ３４が膨張しガス室Ｇの体積が上昇しているが、ピストン２４がシリンダ１２の一方の端部側に移動する圧行程に入ると、ブラダ３４が収縮しガス室Ｇの体積が減少する。このようにブラダ３４の膨張、収縮によって、ピストン２４の摺動時に発生する減衰力特性が安定される。 According to the shock absorber 10, the pinst 24 is positioned on the other end side of the cylinder 12 to be in the extended state, the oil chamber A is filled with oil, and then the high pressure gas is supplied from the cap 16 side to the bladder 34. When the gas pressure inside the bladder 34 reaches a predetermined value, the plug 38 is press-fitted into the cap 16 and filled with gas.
When gas is sealed in the gas chamber G, the bladder 34 expands and the volume of the gas chamber G increases when the piston 24 is in the extended state, but the piston 24 moves to one end side of the cylinder 12. When entering the moving pressure stroke, the bladder 34 contracts and the volume of the gas chamber G decreases. Thus, the expansion and contraction of the bladder 34 stabilizes the damping force characteristics generated when the piston 24 slides.

ここで、上記ショックアブソーバ１０のガス室Ｇを構成するブラダ３４の外側表面ＯＦ及び内側表面ＩＦには、非晶質炭素膜３５がそれぞれ形成されている。
なお、この非晶質炭素膜３５は、ブラダ３４の外側表面ＯＦ及び内側表面ＩＦの両方に形成されていることが好ましいが、ブラダ３４の外側表面ＯＦ又は内側表面ＩＦの一方に形成されていればよい。 Here, an amorphous carbon film 35 is formed on each of the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34 constituting the gas chamber G of the shock absorber 10.
The amorphous carbon film 35 is preferably formed on both the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34, but may be formed on either the outer surface OF or the inner surface IF of the bladder 34. That's fine.

このように、本実施形態のショックアブソーバ１０によれば、ブラダ３４の外側表面ＯＦ及び内側表面ＩＦの両方に非晶質炭素膜３５が形成されているため、ガス室Ｇのガスがブラダ３４を透過して油室Ａの油に混入してしまうことを防止できる。これにより、キャビテーションの発生を防止できるため、ショックアブソーバ１０の性能の低下を防止でき、ひいてはショックアブソーバ１０の製品寿命の低下を防止できる。このことは、ガスの透過を防止できるゴムの開発が困難な今日の技術において、非常に有意義な効果と言える。
特に、ブラダ３４の外側表面ＯＦ及び内側表面ＩＦに非晶質炭素膜３５を形成するだけで足りるため、ブラダ３４の材質を変えることなく既存のブラダ３４をそのまま利用することができる。
なお、ブラダ３４の外側表面ＯＦ又は内側表面ＩＦのいずれか一方に非晶質炭素膜３５が形成されている場合でも、ガス室Ｇのガスがブラダ３４を透過して油室Ａの油に混入してしまうことを防止できるため、ショックアブソーバ１０の性能の低下を防止でき、ひいてはショックアブソーバ１０の製品寿命の低下を防止できる。 Thus, according to the shock absorber 10 of the present embodiment, since the amorphous carbon film 35 is formed on both the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34, the gas in the gas chamber G causes the bladder 34 to flow. It is possible to prevent permeation and mixing into the oil in the oil chamber A. Thereby, since generation | occurrence | production of cavitation can be prevented, the fall of the performance of the shock absorber 10 can be prevented, and also the fall of the product life of the shock absorber 10 can be prevented. This can be said to be a very significant effect in today's technology in which it is difficult to develop rubber that can prevent gas permeation.
In particular, since it is sufficient to form the amorphous carbon film 35 on the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34, the existing bladder 34 can be used as it is without changing the material of the bladder 34.
Even when the amorphous carbon film 35 is formed on either the outer surface OF or the inner surface IF of the bladder 34, the gas in the gas chamber G permeates the oil in the oil chamber A through the bladder 34. Therefore, it is possible to prevent the performance of the shock absorber 10 from being deteriorated, and hence the product life of the shock absorber 10 can be prevented from being reduced.

次に、ブラダ３４の外側表面ＯＦ及び内側表面ＩＦに非晶質炭素膜３５を形成するためのプラズマＣＶＤ装置について説明する。
なお、このプラズマＣＶＤ装置及びこの装置を用いた非晶質炭素膜３５の形成方法は、従来から周知の技術であり、例えば、特許第３１４７６９５号公報で詳細に説明されている。 Next, a plasma CVD apparatus for forming the amorphous carbon film 35 on the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34 will be described.
Note that this plasma CVD apparatus and the method for forming the amorphous carbon film 35 using this apparatus are conventionally well-known techniques, and are described in detail, for example, in Japanese Patent No. 3147695.

図２に示すように、プラズマＣＶＤ装置４０は、成膜室として用いられる真空容器４２と、ブラダ３４を載置するホルダを兼ねる第１電極４４と、第１電極４４に対向する位置に設けられた第２電極４６と、を有している。   As shown in FIG. 2, the plasma CVD apparatus 40 is provided at a position facing the vacuum electrode 42 used as a film forming chamber, a first electrode 44 that also serves as a holder for placing the bladder 34, and the first electrode 44. And a second electrode 46.

第１電極４４は、接地電極とされており、この第１電極４４に載置されたブラダ３４を成膜温度に加熱するためのヒータ４８が付設されている。なお、輻射熱でブラダ３４を加熱するときは、ヒータ４８は第１電極４４から分離される。   The first electrode 44 is a ground electrode, and a heater 48 for heating the bladder 34 mounted on the first electrode 44 to a film forming temperature is attached. Note that the heater 48 is separated from the first electrode 44 when the bladder 34 is heated by radiant heat.

第２電極４６は、第１電極４４との間に導入される成膜用ガスに高周波電力や直流電力を印加してプラズマ化させるための電力印加電極であり、マッチングボックス４８を介して高周波電力発生装置５０と接続されている。この高周波電力発生装置５０には、マッチングボックス４８に接続されたＲＦ（radio frequency）パワーアンプ５０Ａと、ＲＥパワーランプ５０Ａに接続された高周波信号発生器５０Ｂを備えている。   The second electrode 46 is a power application electrode for applying high-frequency power or direct-current power to the film-forming gas introduced between the first electrode 44 and generating plasma, and the high-frequency power is supplied via the matching box 48. A generator 50 is connected. The high frequency power generator 50 includes an RF (radio frequency) power amplifier 50A connected to the matching box 48 and a high frequency signal generator 50B connected to the RE power lamp 50A.

高周波電力発生装置５０は、図３（Ａ）に示すように１０ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の所定周波数のサイン波連続高周波電力に図３（Ｂ）に示すような周波数の１００００分の１以上、１０分の１以下の変調周波数で第１の振幅変調を施し、オン時間Ｔ１、オフ時間Ｔ２が順次繰り返される状態の高周波電力を発生するように設定されている。オン時におけるピークツーピーク電力は一定である。   As shown in FIG. 3 (A), the high-frequency power generation device 50 applies a sine wave continuous high-frequency power of a predetermined frequency of 10 MHz or more and 200 MHz or less to 1 / 10,000 or more and 10 minutes of a frequency as shown in FIG. 3 (B). The first amplitude modulation is performed at a modulation frequency of 1 or less, and high frequency power in a state where the on time T1 and the off time T2 are sequentially repeated is set. The peak-to-peak power at the time of ON is constant.

また、真空容器４２には、弁５２を介して排気ポンプ５４が接続されているとともに、成膜用原料ガスのガス供給部５６が配管により接続されている。このガス供給部５６は、１又は２以上のマスフローコントローラ５６Ａと、弁５６Ｂと、成膜用原料ガスを供給するガス源５６Ｃと、で構成されている。
ガス供給部５６は、非晶質炭素膜３５を形成するための炭化水素化合物のガス単体、又は炭化水素化合物のガス及びこれと共に非晶質炭素膜３５を形成するための炭化水素化合物のガスとは異なる種類の異種ガス（例えば水素ガス）を成膜用原料ガスとして供給できるものである。 In addition, an exhaust pump 54 is connected to the vacuum vessel 42 via a valve 52, and a gas supply unit 56 for film forming source gas is connected by piping. The gas supply unit 56 includes one or more mass flow controllers 56A, a valve 56B, and a gas source 56C that supplies a film forming source gas.
The gas supply unit 56 includes a hydrocarbon compound gas alone for forming the amorphous carbon film 35 or a hydrocarbon compound gas and a hydrocarbon compound gas for forming the amorphous carbon film 35 together with the hydrocarbon compound gas. Can supply different kinds of different gases (for example, hydrogen gas) as a film forming source gas.

ここで、炭化水素化合物としては、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）等のアルカン、シクロプロパン（Ｃ３Ｈ６）、シクロブタン（Ｃ４Ｈ８）等のシクロアルカン、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロペン（Ｃ３Ｈ６）、ブテン（Ｃ４Ｈ８）等のアルケン、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）等のアルキンを挙げることができ、そのうち１又は２以上のものを用いることができる。これらは単独で炭素膜の形成に用いることができるが、Ｈ２ガスや不活性ガス（ヘリウムガス（Ｈｅ）、ネオンガス（Ｎｅ）、アルゴンガス（Ａｒ）又はクリプトンガス（Ｋｒ）等）等の異種ガスとともに用いて炭素膜を形成することもできる。 Here, examples of the hydrocarbon compound include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), alkanes such as propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), and cyclopropane (C 3 H 6 ). , Cycloalkanes such as cyclobutane (C 4 H 8 ), alkenes such as ethylene (C 2 H 4 ), propene (C 3 H 6 ), butene (C 4 H 8 ), and alkynes such as acetylene (C 2 H 2 ) Among them, one or more of them can be used. These can be used alone to form a carbon film, but different gases such as H2 gas and inert gas (helium gas (He), neon gas (Ne), argon gas (Ar), krypton gas (Kr), etc.) It can also be used together to form a carbon film.

次に、ブラダ３４に非晶質炭素膜３５を形成する方法について説明する。   Next, a method for forming the amorphous carbon film 35 on the bladder 34 will be described.

図２に示すように、先ず、ブラダ３４が真空容器４２内の第１電極４４上に載置され、ヒータ４８で所定温度に加熱される。また、このとき、真空容器４２内が弁５２の操作と排気ポンプ５４の作動により所定成膜真空度とされ、ガス供給部５６から所定量の成膜用原料ガスが導入される。そして、第２電極４６に高周波電力発生装置５０から上述の通り振幅変調を施した状態の高周波電力が印加され、それによって導入された成膜用原料ガスがプラズマ化され、このプラズマの下でブラダ３４の表面に非晶質炭素膜３５が形成される。   As shown in FIG. 2, first, the bladder 34 is placed on the first electrode 44 in the vacuum vessel 42 and heated to a predetermined temperature by the heater 48. At this time, the inside of the vacuum vessel 42 is brought to a predetermined film formation vacuum degree by the operation of the valve 52 and the operation of the exhaust pump 54, and a predetermined amount of film forming source gas is introduced from the gas supply unit 56. Then, the high-frequency power in the state of amplitude modulation as described above is applied from the high-frequency power generator 50 to the second electrode 46, and the introduced film forming source gas is turned into plasma, and under this plasma, the bladder is An amorphous carbon film 35 is formed on the surface 34.

ここで、ブラダ３４の外側表面ＯＦと内側表面ＩＦの両方にそれぞれ非晶質炭素膜３５を形成する場合には、一方の表面（例えば、外側表面ＯＦ）に非晶質炭素膜３５を形成した後、ブラダ３４の表裏を変えて他方の表面（例えば、内側表面ＩＦ）を表にした状態で再度同様の処理を行うことにより内側表面ＩＦにも非晶質炭素膜３５を形成することができる。   Here, when the amorphous carbon film 35 is formed on both the outer surface OF and the inner surface IF of the bladder 34, the amorphous carbon film 35 is formed on one surface (for example, the outer surface OF). Thereafter, the amorphous carbon film 35 can be formed also on the inner surface IF by changing the front and back of the bladder 34 and performing the same process again with the other surface (for example, the inner surface IF) turned to the front. .

また、例えば、ブラダ３４のガス室Ｇのガスが接触する内側表面ＩＦに非晶質炭素膜３５を形成する場合には、先ず、図４（Ａ）に示すように、従来品のブラダと同様にシール部３４Ａが外側に突出するような形状のブラダ３４を成形型により成形し、その後、図４（Ｂ）に示すように、ブラダ３４の表裏をひっくり返して外側表面ＯＦが内側に位置し、内側表面ＩＦが外側に位置するようにし、この状態で、図４（Ｃ）に示すように、プラズマＣＶＤ装置４０により内側表面ＩＦに非晶質炭素膜３５を形成し、その後、図４（Ｄ）に示すように、さらにブラダ３４の表裏をひっくり返して外側表面ＯＦが外側に位置し、内側表面ＩＦが内側に位置するようにすることにより、ブラダ３４の内側表面ＩＦに非晶質炭素膜３５を形成することができる。   Further, for example, when the amorphous carbon film 35 is formed on the inner surface IF with which the gas in the gas chamber G of the bladder 34 comes into contact, first, as shown in FIG. Then, the bladder 34 having a shape such that the seal portion 34A protrudes outward is formed by a molding die, and then, as shown in FIG. In this state, an amorphous carbon film 35 is formed on the inner surface IF by the plasma CVD apparatus 40 as shown in FIG. 4C. As shown in FIG. D), the front and back surfaces of the bladder 34 are turned over so that the outer surface OF is located outside and the inner surface IF is located inside. Forming the film 35 Kill.

なお、図５（Ａ）に示すように、当初から、外側表面ＯＦが内側に位置し、内側表面ＩＦが外側に位置するようなブラダ３４を新たな成形型を用いて成形し、その後、図５（Ｂ）に示すように、外側に位置する内側表面ＩＦにプラズマＣＶＤ装置４０により非晶質炭素膜３５を形成し、さらに、図５（Ｃ）に示すように、ブラダ３４の表裏をひっくり返して外側表面ＯＦが外側に位置し、内側表面ＩＦが内側に位置するようにすることにより、図４（Ａ）から図４（Ｂ）に至るブラダ３４の表裏をひっくり返す工程を省略することができ、ブラダ３４に非晶質炭素膜３５を形成する工程に要する時間を大幅に短縮することができる。   As shown in FIG. 5A, from the beginning, the bladder 34 in which the outer surface OF is located on the inner side and the inner surface IF is located on the outer side is molded using a new molding die, and thereafter, As shown in FIG. 5B, an amorphous carbon film 35 is formed on the inner surface IF located on the outer side by the plasma CVD apparatus 40. Further, as shown in FIG. By repeating the process so that the outer surface OF is positioned outside and the inner surface IF is positioned inside, the step of turning the front and back of the bladder 34 from FIG. 4 (A) to FIG. 4 (B) is omitted. In addition, the time required for the step of forming the amorphous carbon film 35 on the bladder 34 can be greatly reduced.

（試験例）
次に、非晶質炭素膜３５が形成されたブラダ３４と同様の材料を用いて気体透過度試験を行った。
試験は、ガス透過防止を狙った袋形状のニトリルゴム（以下、適宜「比較例」とする。）と、非晶質炭素膜等の被膜が形成されていない（いかなるコーティングもされていない）袋形状のニトリルゴム（以下、適宜「従来例」とする。）と、外側表面に非晶質炭素膜が形成された袋形状のニトリルゴム（以下、適宜「発明品Ａ」とする。）と、内側表面に非晶質炭素膜が形成された袋形状のニトリルゴム（以下、適宜「発明品Ｂ」とする。）と、を用いて行った。 (Test example)
Next, a gas permeability test was performed using the same material as the bladder 34 on which the amorphous carbon film 35 was formed.
The test is a bag-shaped nitrile rubber aimed at preventing gas permeation (hereinafter referred to as “comparative example”) and a bag in which a film such as an amorphous carbon film is not formed (no coating is applied). Shaped nitrile rubber (hereinafter referred to as “conventional example” as appropriate), bag-shaped nitrile rubber having an amorphous carbon film formed on the outer surface (hereinafter referred to as “invention product A” as appropriate), A bag-shaped nitrile rubber having an amorphous carbon film formed on the inner surface (hereinafter referred to as “Invention B” as appropriate) was used.

また、試験は、使用する試験装置（図６参照）の仕様範囲内のあらゆる気体の透過度を測定する方法で、試験片（上記各ゴム）によって隔てられた一方（低圧側）を真空に保ち、もう一方（高圧側）に試験気体を導入し、低圧側の圧力の増加によって気体透過度を測定するいわゆる差圧法で行った。
試験片として、ガス透過防止を狙った袋形状のニトリルゴム（比較例）と、非晶質炭素膜等の被膜が形成されていない（いかなるコーティングもされていない）袋形状のニトリルゴム（従来例）と、外側表面に非晶質炭素膜が形成された袋形状のニトリルゴム（発明品Ａ）と、内側表面に非晶質炭素膜が形成された袋形状のニトリルゴム（発明品Ｂ）と、を用意した。また、各試験片の厚みは均一となるように設定した。各試験片の厚みは、各試験片の異なる部位を均等に３箇所測定し、その平均値を算出して決定した。 The test is a method of measuring the permeability of all gases within the specification range of the test apparatus used (see FIG. 6). One side (low pressure side) separated by the test piece (each rubber) is kept in vacuum. The test gas was introduced into the other (high pressure side), and the so-called differential pressure method was used in which the gas permeability was measured by increasing the pressure on the low pressure side.
As test specimens, bag-shaped nitrile rubber aimed at preventing gas permeation (comparative example) and bag-shaped nitrile rubber not coated with an amorphous carbon film (not coated) (conventional example) ), A bag-shaped nitrile rubber having an amorphous carbon film formed on the outer surface (Invention A), and a bag-shaped nitrile rubber having an amorphous carbon film formed on the inner surface (Invention B) Prepared. Moreover, the thickness of each test piece was set so that it might become uniform. The thickness of each test piece was determined by uniformly measuring three different parts of each test piece and calculating the average value.

ここで、試験で用いた試験装置について説明する。
図６に示すように、試験装置６０は、従来から用いられているものであり、試験片８０に気体を透過させるための透過セル６０と、セル容積可変器６４と、透過した気体による圧力変化を検知する圧力検出器６６と、透過セル６０に気体を供給するための試験気体供給器６８と、真空ポンプ７０と、試験気体収容容器７２と、各配管７４に適宜設けたストップバルブ７６と、で構成されている。
透過セル６２は、上部セルと下部セルとから構成され、これに各試験片８０を取り付けたとき透過面積が一定となるものである。上部セルは試験気体の導入口が形成され、下部セルは圧力検出器に接続されている。上部セルの試験片８０と接触する部位と下部セルの試験片８０と接触する部位は、それぞれリークが起こらないように滑らかで、かつ平らとなるように形成されている。
圧力検出器６６は、低圧側の圧力変化を５Ｐａ以下の精度で測定できるものである。圧力検出器６６には、水銀を用いた真空計、その他のマノメータ、隔膜型電子センサなどが使用される。水銀を用いた圧力検出器を使用する場合には、水銀は３回まで蒸留し直して使用することができるが、絶えず汚れをチェックし、必要があれば新しいものに取り替える。
試験気体供給器６８は、試験気体をためておくタンクであり、上部セルと接続されており、高圧側セルに気体を供給するものである。試験気体供給器６８として、タンク内の圧力を測定するために、１００Ｐａ以下の精度の圧力計をもち、透過によって高圧側の圧力が低下することを防止できる容量のものを用いた。
セル容積可変器６４として、透過度の測定範囲を広げるために、増量タンクやセルアアダプタなどのセル容器可変器を使用し、低圧側の容積を調節してもよい。
真空ポンプ７０は、測定系内を１０Ｐａ以下の圧力に排気できるものである。
試験気体は、Ｎ２ガスである。
試験温度は、２５℃である。 Here, the test apparatus used in the test will be described.
As shown in FIG. 6, a test apparatus 60 is conventionally used, and a pressure change caused by a permeation cell 60 for allowing gas to pass through the test piece 80, a cell volume variable device 64, and the permeated gas. A pressure detector 66 for detecting gas, a test gas supplier 68 for supplying gas to the permeation cell 60, a vacuum pump 70, a test gas storage container 72, and a stop valve 76 provided appropriately for each pipe 74, It consists of
The transmission cell 62 is composed of an upper cell and a lower cell, and the transmission area is constant when each test piece 80 is attached thereto. The upper cell is formed with a test gas inlet, and the lower cell is connected to a pressure detector. The portion that contacts the test piece 80 of the upper cell and the portion that contacts the test piece 80 of the lower cell are formed so as to be smooth and flat so that leakage does not occur.
The pressure detector 66 can measure the pressure change on the low pressure side with an accuracy of 5 Pa or less. For the pressure detector 66, a vacuum gauge using mercury, other manometers, a diaphragm type electronic sensor, or the like is used. When using a pressure detector with mercury, mercury can be distilled again up to three times, but it is constantly checked for dirt and replaced with a new one if necessary.
The test gas supply device 68 is a tank for storing the test gas, is connected to the upper cell, and supplies gas to the high-pressure side cell. In order to measure the pressure in the tank, a test gas supply 68 having a pressure gauge with an accuracy of 100 Pa or less and having a capacity capable of preventing the pressure on the high pressure side from being reduced by permeation was used.
In order to expand the measurement range of the permeability as the cell volume variable device 64, a cell container variable device such as an increase tank or a cell adapter may be used to adjust the volume on the low pressure side.
The vacuum pump 70 can exhaust the measurement system to a pressure of 10 Pa or less.
The test gas is N 2 gas.
The test temperature is 25 ° C.

次に、試験方法について説明する。
先ず、透過面積と同じ大きさのろ紙７８を、透過セル６２を構成する下部セルに敷く。上部セル及び下部セルの試験片装着面に真空グリースを薄く均一に塗り、その装着面に試験片８０をしわ及びたるみが生じないように装着する。このとき、試験片８０の内側表面が試験気体（Ｎ２ガス）側（高圧側）となるようにセットする。次に、試験片８０の上にパッキンをセットして、空気漏れが生じないように均一な圧力で固定する。次に、真空ポンプ７０を作動させ、初めに低圧側、次に高圧側を排気する。そして、低圧側の排気を止め、真空に保つ。次に、試験気体を高圧側に約１気圧導入する。このときの高圧側の圧力Ｐｕを記録する。これにより、低圧側の圧力が上昇し始め、透過が確認される。次に、透過曲線を描き、透過の定常状態を示す直線部分が確認されるまで測定を続ける。次に、透過曲線の傾きから単位時間における耐圧側の圧力変化（ｄｐ／ｄｔ）を求める。
この試験の測定結果に基づいて、以下に示す数式１を用いて気体透過度ＧＴＲを算出する。
なお、気体透過度ＧＴＲとは、単位分圧差で単位時間に単位面積の試験片８０を通過する気体の体積である。





Figure 2006070950
ＧＴＲ：気体透過度（ｍｏｌ／ｍ２・ｓ・Ｐａ）
Ｖｃ：低圧側容積（ｌ）
Ｔ：試験温度（Ｋ）
Ｐｕ：供給気体の差圧（Ｐａ）
Ａ：透過面積（ｍ２）
ｄｐ／ｄｔ：単位時間（ｓ）における低圧側の圧力変化（Ｐａ）
Ｒ：８．３１×１０３（ｌ・Ｐａ／Ｋ・ｍｏｌ）
数式１により気体透過度ＧＴＲを算出後、以下の数式２を用いて気体透過係数Ｐを算出する。
なお、気体透過係数Ｐとは、気体透過度ＧＴＲに試験片８０の厚さを乗じて、単位厚さ当たりの透過量に換算したものである。
Figure 2006070950
 Ｐ：気体透過係数（ｍｏｌ・ｍ／ｍ２・ｓ・Ｐａ）
ＧＴＲ：気体透過度（ｍｏｌ／ｍ２・ｓ・Ｐａ）
ｄ：試験片の厚さ（ｍ）
上記数式２により気体透過係数Ｐを算出した。この算出結果は、下記の表１に示す。気体透過係数Ｐは、その値が小さいほど、気体が透過し難いことを意味する。 Next, the test method will be described.
First, a filter paper 78 having the same size as the transmission area is laid on the lower cell constituting the transmission cell 62. Vacuum grease is applied thinly and evenly on the test piece mounting surfaces of the upper cell and the lower cell, and the test piece 80 is mounted on the mounting surfaces so as not to cause wrinkles and sagging. At this time, the inner surface of the test piece 80 is set so that the test gas (N 2 gas) side (high pressure side). Next, a packing is set on the test piece 80 and fixed with a uniform pressure so as not to cause air leakage. Next, the vacuum pump 70 is operated, and the low pressure side and then the high pressure side are exhausted first. Then, the low-pressure side exhaust is stopped and the vacuum is maintained. Next, about 1 atmosphere is introduced into the high pressure side of the test gas. The pressure Pu on the high pressure side at this time is recorded. As a result, the pressure on the low pressure side starts to rise, and permeation is confirmed. Next, a transmission curve is drawn, and measurement is continued until a straight line portion indicating a steady state of transmission is confirmed. Next, the pressure change (dp / dt) on the pressure resistance side per unit time is obtained from the slope of the transmission curve.
Based on the measurement result of this test, the gas permeability GTR is calculated using Equation 1 shown below.
The gas permeability GTR is a volume of gas passing through the test piece 80 having a unit area per unit time with a unit partial pressure difference.





Figure 2006070950
 GTR: Gas permeability (mol / m 2 · s · Pa)
Vc: Low pressure side volume (l)
T: Test temperature (K)
Pu: differential pressure of supply gas (Pa)
A: Transmission area (m 2 )
dp / dt: Pressure change (Pa) on the low pressure side in unit time (s)
R: 8.31 × 10 3 (l · Pa / K · mol)
After calculating the gas permeability GTR using Equation 1, the gas permeability coefficient P is calculated using Equation 2 below.
The gas permeability coefficient P is obtained by multiplying the gas permeability GTR by the thickness of the test piece 80 and converting it to a permeation amount per unit thickness.
Figure 2006070950
 P: Gas permeability coefficient (mol · m / m 2 · s · Pa)
GTR: Gas permeability (mol / m 2 · s · Pa)
d: Test piece thickness (m)
The gas permeability coefficient P was calculated by the above formula 2. The calculation results are shown in Table 1 below. The gas permeability coefficient P means that the smaller the value, the more difficult the gas permeates.

Figure 2006070950
上記表１の試験結果に示す通り、発明品Ａと発明品Ｂである非晶質炭素膜が形成されたニトリルゴムは、従来例である何もコーティングされていないニトリルゴムと比較して気体透過係数が大幅に低下し、ニトリルゴムを透過するＮ２ガスの透過量が大幅に低減できていることが判明した。
また、ガス透過防止を狙った比較例のニトリルゴムと比較しても、発明品Ａと発明品ＢのニトリルゴムのＮ２ガス透過量が少なく、ゴムの材質、配合等を変える場合よりも有利であることが判明した。この結果から、既存のニトリルゴムの外側表面又は／及び内側表面に非晶質炭素膜を形成するだけで足りるため、既存のニトリルゴムの材質、配合等を変えることなくそのまま有効に利用することができる。
さらに、発明品Ａと発明品Ｂとを比較すると、内側表面に非晶質炭素膜を形成する方が外側表面に非晶質炭素膜を形成する場合と比較して、効果的であることが判明した。
Figure 2006070950
 As shown in the test results of Table 1 above, the nitrile rubber formed with the amorphous carbon film of Invention A and Invention B is more gas permeable than the conventional nitrile rubber with no coating. It was found that the coefficient was greatly reduced and the amount of N 2 gas permeating through the nitrile rubber could be greatly reduced.
Compared with the nitrile rubber of the comparative example aiming at gas permeation prevention, the N 2 gas permeation amount of the nitrile rubber of the invention A and the invention B is small, which is more advantageous than the case of changing the rubber material, composition, etc. It turned out to be. From this result, it is only necessary to form an amorphous carbon film on the outer surface and / or inner surface of the existing nitrile rubber, so that it can be effectively used as it is without changing the material, composition, etc. of the existing nitrile rubber. it can.
Further, when the invention A and the invention B are compared, it is more effective to form the amorphous carbon film on the inner surface than to form the amorphous carbon film on the outer surface. found.

本発明の一実施形態に係るショックアブソーバの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the shock absorber which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るショックアブソーバを構成するガス室形成部材に非晶質炭素膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the plasma CVD apparatus for forming an amorphous carbon film in the gas chamber formation member which comprises the shock absorber which concerns on one Embodiment of this invention. （Ａ）は基本高周波電力波形の概略を示す概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）の高周波電力に第１の振幅変調を施した状態の高周波電力波形の概略を示す概略図である。(A) is the schematic which shows the outline of a basic high frequency power waveform, (B) is the schematic which shows the outline of the high frequency power waveform of the state which performed the 1st amplitude modulation to the high frequency power of (A). ブラダに非晶質炭素膜を形成する工程を示した分図である。It is the distribution diagram which showed the process of forming an amorphous carbon film in a bladder. 図４に示す工程とは別の工程でブラダに非晶質炭素膜を形成する工程を示した分図である。FIG. 5 is a partial view showing a step of forming an amorphous carbon film on the bladder in a step different from the step shown in FIG. 4. 気体透過度を測定するための装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus for measuring gas permeability.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ショックアブソーバ
１２ シリンダ
２４ ピストン
３４ ブラダ（ガス室形成部材）
３５ 非晶質炭素膜（ガス透過防止膜）
Ａ 油室
Ｇ ガス室 10 Shock absorber 12 Cylinder 24 Piston 34 Bladder (gas chamber forming member)
35 Amorphous carbon membrane (gas permeation prevention membrane)
A Oil chamber G Gas chamber

Claims (6)

内部に油が充満した油室を形成するシリンダと、
前記シリンダの内部を摺動するピストンと、
内部にガスが充満したガス室を区画形成し前記ピストンの摺動に応じて膨張又は収縮するガス室形成部材と、
前記ガス室形成部材に形成され前記ガスが前記ガス室形成部材を透過して前記油に混入することを防止するガス透過防止膜と、
を有することを特徴とするショックアブソーバ。 A cylinder forming an oil chamber filled with oil inside,
A piston sliding inside the cylinder;
A gas chamber forming member that forms a gas chamber filled with gas and expands or contracts in response to sliding of the piston;
A gas permeation preventive film that is formed in the gas chamber forming member and prevents the gas from passing through the gas chamber forming member and entering the oil;
A shock absorber characterized by comprising: 前記ガス透過防止膜は、非晶質炭素膜であることを特徴とする請求項１に記載のショックアブソーバ。   The shock absorber according to claim 1, wherein the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film. 前記ガス透過防止膜は、前記ガス室形成部材の前記油と接触する表面又は前記ガスと接触する表面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のショックアブソーバ。   The shock absorber according to claim 1 or 2, wherein the gas permeation preventive film is formed on at least one of a surface of the gas chamber forming member that contacts the oil or a surface that contacts the gas. シリンダの内部の油室に配置されたピストンの摺動によって発生する減衰力特性を安定させるショックアブソーバのガス室を区画形成するガス室形成部材であって、
前記ガス室形成部材には、前記ガス室のガスが透過して前記油室の油に混入することを防止するガス透過防止膜が形成されていることを特徴とするガス室形成部材。 A gas chamber forming member that partitions and forms a gas chamber of a shock absorber that stabilizes a damping force characteristic generated by sliding of a piston disposed in an oil chamber inside a cylinder;
The gas chamber forming member, wherein the gas chamber forming member is formed with a gas permeation preventing film that prevents gas in the gas chamber from permeating into the oil in the oil chamber. 前記ガス透過防止膜は、非晶質炭素膜であることを特徴とする請求項４に記載のガス室形成部材。   The gas chamber forming member according to claim 4, wherein the gas permeation preventive film is an amorphous carbon film. 前記ガス透過防止膜は、前記ガス室形成部材の前記油と接触する表面又は前記ガスと接触する表面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のガス室形成部材。
The gas chamber formation according to claim 4, wherein the gas permeation prevention film is formed on at least one of a surface of the gas chamber forming member that contacts the oil or a surface that contacts the gas. Element.
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