JP2001336562A - 油圧緩衝器のピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧緩衝器を構成するピストンにおける伸側
ポート及び圧側ポートの穿孔長を短くして、加工時間を
短縮すること。 【解決手段】 ピストン１０５の金型による成形段階
で、作動油の出口端に環状の開口窓１０５Ｃ，１０５Ｄ
と、この開口窓に連通するとともにピストンの軸線に平
行な任意の長さの導入穴１０５Ｅ，１０５Ｆとを形成
し、次いで導入穴に対して位置合わせしながら、導入穴
より通路面積の小さい入口側ポート１０５Ａ，１０５Ｂ
をドリル加工で穿設して導入穴に連通させ、開口窓１０
５Ｃ，１０５Ｄと導入穴１０５Ｅ，１０５Ｆと入口側ポ
ート１０５Ａ，１０５Ｂとで、それぞれ伸側ポートＰ１
と圧側ポートＰ２とを構成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の懸架装置な
ど車体の振動を抑制する油圧緩衝器に関し、詳しくはピ
ストンの伸側ポートと圧側ポートの加工を容易にすると
ともに、減衰力のばらつきを減少させることのできる油
圧緩衝器のピストンに関する。

【０００１】

【従来の技術】この種の油圧緩衝器としては、例えば、
図２に示すようなものが知られているが、まず、その構
造の概要を図面に基づいて説明する。

【０００２】車体と車輪との間に結合部材を介して取付
けられる油圧緩衝器は、ピストンロッド１にピストン５
と伸側減衰力を制御するピストンバルブを組み付け、そ
れを摺動自在に収容するとともに、下端部に圧側減衰力
を制御するベースバルブを装着したシリンダ２１を外筒
２２に収容し、外気を遮断するシール２４とロッドガイ
ド２３とを収容したパッキンケース２５を外筒２２の上
部から嵌挿した後、外筒２２の上端部を全周溶接等によ
り密封して形成されている。そして、シリンダ２１と外
筒２２の間にはタンク室Ｄが形成される。

【０００３】作動油の充満したシリンダ２１内をピスト
ンロッド１が上昇する際には、密閉された上部室Ａの作
動油は、ピストンバルブを介して下部室Ｂに流出し、こ
の際の通路抵抗が伸側減衰力となる。

【０００４】ピストンロッド１の上昇によって不足する
ピストンロッド退出体積分の作動油は、前記シリンダ２
１の下端部に配設されたベースバルブを介してタンク室
Ｄに連なる底部室Ｃより補充される。

【０００５】つぎに、伸側減衰力を制御するピストンバ
ルブについて説明すると、ピストンロッド１の下端部に
は上部よりも小径のインロー部１Ａが設けられ、ここに
リーフバルブ３と切欠きリーフバルブ４からなる逆止弁
ＣＶの最大撓みを規制するバルブストッパ２，外径がリ
ーフバルブ３及び切欠きリーフバルブ４の撓みの支持径
となる環座７，リーフバルブ３，当該リーフバルブ３の
下側に重畳され外周に切欠き４Ａを設けた切欠きリーフ
バルブ４，上面が切欠きリーフバルブ４に対向するピス
トン５を順次嵌挿する。

【０００６】シリンダ２１内を上部室Ａと下部室Ｂに区
画し外周にガイド５Ｅを巻着したピストン５には、上部
室Ａと円環状の伸側開口窓５Ｃとを連通する伸側ポート
５Ａが穿孔されるとともに、下部室Ｂと円環状の圧側開
口窓５Ｄとを連通する圧側ポート５Ｂが穿孔されてい
る。

【０００７】上記伸側開口窓５Ｃには、リーフバルブ６
からなる伸側減衰弁ＰＶが対向している。続いて、外径
が当該リーフバルブ６の撓みの支持径となる環座７，リ
ーフバルブ６の最大撓みを規制するバルブストッパ８を
順次組み付け、最後にピストンナット９をインロー部１
Ａのねじ部に螺着し、締付け工具により締結することに
よりピストンバルブが構成される。

【０００８】作動油の充満したシリンダ２１内をピスト
ンロッド１が上昇する所謂伸長工程において、ピストン
速度が小さくピストンの伸側開口窓５Ｃと下部室Ｂ間の
圧力差が小さい所謂低速域においては、リーフバルブ６
は伸側開口窓５Ｃを覆窓している。

【０００９】このため上部室Ａの圧油は、切欠きリーフ
バルブ４の切欠き４Ａを通り、ピストンの圧側開口窓５
Ｄ及び圧側ポート５Ｂを介して下部室Ｂに流出し、この
際の通路抵抗により、ピストン速度のほぼ２乗に比例す
る低速域の伸側減衰力を発生する。

【００１０】ピストン速度が増大するに伴い切欠きリー
フバルブの切欠き４Ａを通過する流量も増え、切欠き前
後の圧力差も増大する。ピストン速度が中速域に近づく
につれ、伸側ポート５Ａを介して上部室Ａに連通するピ
ストンの伸側開口窓５Ｃと下部室Ｂ間の圧力差が大きく
なるので、伸側開口窓５Ｃに対向して配設されているリ
ーフバルブ６の外周側が、その合成された撓み剛性に打
ち勝って、伸側開口窓５Ｃの外側シート面から押し開か
れ、作動油が下部室Ｂに流出し、この際の通路抵抗と伸
側ポート５Ａの通路抵抗とにより中速域以降の伸側減衰
力を発生する。リーフバルブ６の撓み剛性と伸側ポート
５Ａの通路面積を適当に選択することにより、所要の減
衰力特性を得ることができる。

【００１１】以上の説明は、作動油の充満したシリンダ
２１内をピストンロッド１が上昇する伸長側についてで
あるが、逆に、ピストンロッド１が下降する際には、密
閉された下部室Ｂの作動油は、まず圧側ポート５Ｂを通
り、リーフバルブ３と切欠きリーフバルブ４からなる逆
止弁ＣＶの合成された撓み剛性に打ち勝ってその外周側
を押し開き、負圧となる上部室Ａに補充される。

【００１２】この分を除いた下部室Ｂの作動油は、シリ
ンダ２１の下端部に装着されたベースバルブを介して、
下部室Ｂよりタンク室Ｄに連なる底部室Ｃに流出し、こ
の際の通路抵抗が圧側減衰力となる。

【００１３】つぎに、圧側減衰力を制御するベースバル
ブについて説明すると、まず、ガイド１１の段部１１Ａ
に、背面からバルブスプリング１２に付勢されたノンリ
タンバルブ１３からなる吸い込み弁ＤＶを上下動自在に
案内するとともに、下側の軸部１１Ａに、上面がノンリ
タンバルブ１３に対向するバルブケース１５を嵌挿す
る。

【００１４】シリンダ２１の下端に嵌着され下部室Ｂと
底部室Ｃを区画するバルブケース１５には、底部室Ｃと
円環状の下部室側開口窓１５Ｄとを連通する外周ポート
１５Ａ、及び、下部室Ｂと円環状の底部室側開口窓１５
Ｃとを連通する内周ポート１５Ｂが形成されている。

【００１５】続いて、ガイド１１の軸部１１Ａに、上記
バルブケースの下部室側開口窓１５Ｄに対向するリーフ
バルブ１６からなる圧側減衰弁ＢＶ，更に、外径が当該
リーフバルブ１６の撓みの支持径となる環座１７，リー
フバルブ１６の最大撓みを規制するバルブストッパ１８
を順次組み付け、最後に、ガイドの軸部１１Ａの下端部
を工具により加締めることによりベースバルブが構成さ
れる。

【００１６】作動油の充満したシリンダ２１内をピスト
ンロッド１が下降する所謂収縮工程において、ピストン
速度が小さくバルブケースの底部室側開口窓１５Ｃと底
部室Ｃ間の圧力差が小さい所謂低速域においては、リー
フバルブ１６は、底部室側開口窓１５Ｃを覆窓してい
る。

【００１７】このため下部室Ｂの圧油は、ノンリタンバ
ルブ１３に設けられたオリフィス１３Ａ，下部室側開口
窓１５Ｄ，外周ポート１５Ａを介して底部室Ｃに開放さ
れ、この際の通路抵抗により、ピストン速度のほぼ２乗
に比例する低速域の圧側減衰力を発生する。

【００１８】ピストン速度が増大するに伴いオリフィス
１３Ａを通過する流量も増え、オリフィス前後の圧力差
も増大する。ピストン速度が中速域に近づくにつれ、ノ
ンリタンバルブ１３の内周側開口部１３Ｂ，バルブケー
スの内周ポート１５Ｂを介して下部室Ｂに連通するバル
ブケースの底部室側開口窓１５Ｃと底部室Ｃ間の圧力差
が大きくなるので、底部室側開口窓１５Ｃに対向して配
設されているリーフバルブ１６の外周側が、その合成さ
れた撓み剛性に打ち勝って底部室側開口窓１５Ｃの外側
シート面から押し開かれ、作動油が底部室Ｃに流出し、
この際の通路抵抗と内周ポート１５Ｂの通路抵抗とによ
り中速域以降の圧側減衰力を発生する。

【００１９】逆にピストンロッド１が上昇する際には、
底部室Ｃからバルブケースの外周ポート１５Ａを通り、
背面からノンリタンバルブ１３を付勢しているバルブス
プリング１２の設定荷重に打ち勝って、ノンリタンバル
ブ１３を押し開き、ピストンロッド１の退出体積分の作
動油が下部室Ｂに補充される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ピストンの上下面に形
成した圧側開口窓５Ｄ及び伸側開口窓５Ｃは、円環状に
なっているので、燒結金属の成型工程及び焼結後の修正
工程であるサイジング工程ともに、円環状の突条を備え
た金型で押圧することより、これら開口窓の開口面積の
ばらつきを小さく精度よく仕上げることができるため、
安定した減衰力を発生することができる。

【００２１】しかし、上部室Ａと伸側開口窓５Ｃを連通
する伸側ポート５Ａ，下部室Ｂと圧側開口窓５Ｄを連通
する圧側ポート５Ｂは共に穿孔長が長く、特にポート径
が細い場合はドリル折損の怖れがあるため、加工速度を
上げるのが難しいと言う問題があった。

【００２２】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、ピストンの
伸側ポート及び圧側ポートの穿孔長を短くして、加工時
間を短縮することのできる油圧緩衝器のピストンを提供
することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、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、ピストンはシリンダ内に上部室と下部室とを区画
し、ピストンには上部室と下部室とを連通する伸側ポー
トと圧側ポートとを設け、伸側ポートの出口端に伸側減
衰弁を開閉自在に設け、圧側ポートの出口端に圧側減衰
弁を開閉自在に設けている油圧緩衝器を前提とする。

【００２４】課題を解決するため本発明の採った手段
は、上記伸側ポートと圧側ポートとを、それぞれ任意の
長さの入口側ポートと、この入口側ポートに連通すると
ともに入口側ポートより通路面積を拡げた任意の長さの
導入穴と、導入穴に連通する出口側の環状の開口窓とで
構成したことである。

【００２５】ピストンの導入穴は、伸側又は圧側ポート
よりも通路面積を拡げた円形、或いは楕円形、又は半径
方向の巾に対して円周方向の巾を拡げた扇状の長穴と
し、それぞれの先端部に半円状の丸みをつけることによ
り、伸側及び圧側ポートの導入穴への開口位置がそれぞ
れの導入穴に収まる範囲で、円周方向の位置ずれが許容
できるようになるため、伸側又は圧側ポートを穿孔する
際の導入穴に対する位置合わせが容易になる。

【００２６】前記手段を実現する具体的なピストンの構
造としては、金型による成形段階で、作動油の出口端に
環状の開口窓と、この開口窓に連通するとともにピスト
ンの軸線に平行な任意の長さの導入穴とを形成し、次い
で上記導入穴に対して位置合わせしながら、当該導入穴
より通路面積の小さい入口側ポートをドリル加工で穿設
して導入穴に連通させ、開口窓と導入穴と入口側ポート
とで、それぞれ伸側ポートと圧側ポートとを構成させる
ことが望ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係わる油圧緩衝器は、図
２の従来技術と同じ基本構造を備え、ピストンロッド１
がその下端部に装着されたピストンを介して、シリンダ
２１内に移動自在に挿入されるとともに、上部室Ａと下
部室Ｂを区画する。また、シリンダ２１の下端部にはバ
ルブケースが嵌着され、同じく下部室Ｂと底部室Ｃを区
画している。

【００２８】まず、図１（Ａ）〜（Ｄ）に示す本発明の
実施形態について説明する。従来技術で説明したピスト
ンバルブとの相違部品は、ピストン１０５のみである。
伸側ポート及び圧側ポートの穿孔を容易にするには、穿
孔長をポート径に対して短くすればよい。

【００２９】これを実現する方法としては、図１（Ａ）
〜（Ｄ）に示すように、従来のピストンと同様な伸側及
び圧側の円環状の開口窓１０５Ｃ，１０５Ｄに、金型に
よる成形段階で、伸側及び圧側の入口側ポート１０５
Ａ，１０５Ｂよりも通路面積を拡げた伸側及び圧側の導
入穴１０５Ｅ，１０５Ｆを、それぞれピストンの軸線に
平行且つ貫通させないで設けておけばよい。

【００３０】この場合、伸側ポートＰ１は、入口側ポー
ト１０５Ａ，導入穴１０５Ｅおよび開口窓１０５Ｃで構
成され、圧側ポートＰ２は、入口側ポート１０５Ｂ，導
入穴１０５Ｆおよび開口窓１０５Ｄで公正されるとして
いる。

【００３１】伸側及び圧側の入口側ポート１０５Ａ，１
０５Ｂは、上記導入穴１０５Ｅ，１０５Ｆに対して位置
合わせをし、伸側及び圧側の入口側ポート１０５Ａ，１
０５Ｂがそれぞれ導入穴１０５Ｅ，１０５Ｆの先端部で
開口するように穿孔する。伸側及び圧側の入口側ポート
１０５Ａ，１０５Ｂは穿孔長が短くなるので、ポート径
が細い場合でも加工時間を短縮することができる。

【００３２】また、伸側及び圧側の入口側ポート１０５
Ａ，１０５Ｂが開口する導入穴１０５Ｅ，１０５Ｆの先
端に半円状の丸みをつけておけば、伸側及び圧側の入口
側ポートは導入穴の先端部に全て９０度以上の鈍角で開
口するため、開口部のバリの発生を防止することができ
る。

【００３３】図１（Ｂ）に示すピストンの上面側では、
導入穴１０５Ｆが円形である場合を例示したが、導入穴
は必ずしも円形である必要はなく、図１（Ｄ）に示すピ
ストンの底面側に例示するように、半径方向を短径とし
円周方向を長径とする楕円形、又は、半径方向の巾に対
して円周方向の巾を扇形に拡げた長穴としてもよい。こ
のようにすれば、伸側及び圧側の入口側ポートの導入穴
への開口位置がそれぞれの導入穴に収まる範囲で、円周
方向の位置ずれが許容できるようになるため、伸側及び
圧側の入口側ポートを穿孔する際の導入穴に対する位置
合わせが容易になる。

【００３４】伸側及び圧側の入口側ポートのポート数
は、多軸盤による同時加工を容易にするため、ｎ＝２，
３，６個にすることが多いので、導入穴は最小公倍数で
ある６個とし、所要の減衰力に応じて導入穴を選択して
入口側ポートを穿孔する。具体的には、ｎ＝２の場合は
ピストンの軸心を対称に２個，ｎ＝３の場合は正三角形
の各頂点になるように３個を選択して穿孔し、ｎ＝６の
場合は全ての導入穴に穿孔する。図１（Ｂ）に示す伸側
の入口側ポート１０５Ａは３個、図１（Ｄ）に示す圧側
の入口側ポート１０５Ｂは６個の場合を例示している。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した通り請求項１及び請求項３
の発明によれば、ピストンの上下面に形成した伸側及び
圧側の円環状の開口窓に、金型による成形段階で、伸側
及び圧側の入口側ポートよりもそれぞれ通路面積を拡げ
た伸側及び圧側の導入穴を、ピストンの軸線に平行且つ
貫通させないで設け、伸側及び圧側の入口側ポートを、
上記導入穴に対して位置合わせをし、伸側及び圧側の入
口側ポートが導入穴の先端部で開口するように穿孔する
ため、伸側及び圧側の入口側ポートは穿孔長が短くなる
ので、ポート径が細い場合でも加工が容易になる。

【００３６】また請求項２の発明によれば、上記導入穴
を、円形、或いは半径方向を短径とし円周方向を長径と
する楕円形、又は半径方向の巾に対して円周方向の巾を
扇形に拡げた長穴とすれば、伸側及び圧側の入口側ポー
トの導入穴への開口位置が導入穴に収まる範囲で、円周
方向の位置ずれが許容できるようになるため、伸側及び
圧側の入口側ポートを穿孔する際の導入穴に対する位置
合わせが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明に係わる油圧緩衝器の要部断面図
である。 （Ｂ）本発明に係わるピストンの上面図である。 （Ｃ）本発明に係わるピストンのＸ−Ｏ−Ｙ断面図であ
る。 （Ｄ）本発明に係わるピストンの底面図である。

【図２】従来技術に係る油圧緩衝器の縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ 上部室 Ｂ 下部室 ＣＶ 逆止弁 ＰＶ 伸側減衰弁 １ ピストンロッド ２１ シリンダ １０５ ピストン １０５Ａ，１０５Ｂ 入口側ポート １０５Ｃ，１０５Ｄ 環状の開口窓 １０５Ｅ，１０５Ｆ 導入穴 Ｐ１ 伸側ポート Ｐ２ 圧側ポート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、ピストンはシリンダ内に
   上部室と下部室とを区画し、ピストンには上部室と下部
   室とを連通する伸側ポートと圧側ポートとを設け、伸側
   ポートの出口端に伸側減衰弁を開閉自在に設け、圧側ポ
   ートの出口端に圧側減衰弁を開閉自在に設けている油圧
   緩衝器において、上記伸側ポートと圧側ポートとを、そ
   れぞれ任意の長さの入口側ポートと、この入口側ポート
   に連通するとともに入口側ポートより通路面積を拡げた
   任意の長さの導入穴と、導入穴に連通する出口側の環状
   の開口窓とで構成したことを特徴とする油圧緩衝器のピ
   ストン。
2. 【請求項２】 上記ピストンの導入穴は、円形、或いは
   楕円形，又は半径方向の巾に対して円周方向の巾を拡げ
   た扇状の長穴に形成し、先端部に半円状の丸みをつけた
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器のピスト
   ン。
3. 【請求項３】 作動油の流通を許容する伸側ポートと圧
   側ポートを設けているピストンにおいて、金型による成
   形段階で作動油の出口端に環状の開口窓と、この開口窓
   に連通するとともにピストンの軸線に平行な任意の長さ
   の導入穴とを形成し、次いで上記導入穴に対して位置合
   わせしながら、当該導入穴より通路面積の小さい入口側
   ポートをドリル加工で穿設して導入穴に連通させ、開口
   窓と導入穴と入口側ポートとで、それぞれ伸側ポートと
   圧側ポートとを構成させることを特徴とするピストンの
   ポート成形方法。