JP2006070950A - Shock absorber and gas chamber forming member - Google Patents
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Abstract
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.
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
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
The piston body 24B is formed with a plurality of orifices 24C penetrating the piston body 24B in the thickness direction. Further, a
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-
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
When gas is sealed in the gas chamber G, the
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
The
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
In particular, since it is sufficient to form the
Even when the
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
Note that this plasma CVD apparatus and the method for forming the
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
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
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
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
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
The
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
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
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
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
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
(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
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
The
The
The test
In order to expand the measurement range of the permeability as the cell
The
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。
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。
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
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
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
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.
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。
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.
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
35 Amorphous carbon membrane (gas permeation prevention membrane)
A Oil chamber G Gas chamber
Claims (6)
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.
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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JP2004252936A JP2006070950A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Shock absorber and gas chamber forming member |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE102009035570A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hydac System Gmbh | Hydro-pneumatic piston-cylinder arrangement, particularly for use as suspension strut in vehicle-suspension system, comprises cylinder and piston rod of piston, where piston rod is guided outwards from open end of cylinder |
DE102011010070A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-02 | Hydac Technology Gmbh | Hydropneumatic piston-cylinder arrangement |
-
2004
- 2004-08-31 JP JP2004252936A patent/JP2006070950A/en active Pending
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DE102009035570A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hydac System Gmbh | Hydro-pneumatic piston-cylinder arrangement, particularly for use as suspension strut in vehicle-suspension system, comprises cylinder and piston rod of piston, where piston rod is guided outwards from open end of cylinder |
DE102011010070A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-02 | Hydac Technology Gmbh | Hydropneumatic piston-cylinder arrangement |
WO2012103909A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-09 | Hydac Technology Gmbh | Hydropneumatic piston/cylinder arrangement |
US9394960B2 (en) | 2011-02-01 | 2016-07-19 | Hydac Technology Gmbh | Hydropneumatic piston/cylinder arrangement |
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