JP2004204863A

JP2004204863A - ピストン構造

Info

Publication number: JP2004204863A
Application number: JP2002371178A
Authority: JP
Inventors: Yasunoshin Oosaka; 安之進大坂
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】所定のシール機能を発揮するのはもちろんのこと、油圧緩衝器におけるシリンダ内でのピストン部の円滑な摺動を可能にして、たとえば、車両における乗り心地を悪化させることがないようにする。
【解決手段】油圧緩衝器ＳＡを構成するシリンダ３内に出没可能に挿通のロッド４に連設されるピストン体２と、このピストン体２の外周に定着されてシリンダ３の内周に摺接するピストンシール１とを有してなるピストン構造において、ピストン体２の外周部に上下に分断されながらピストン体２の周方向に適宜の間隔で多数の縦溝２ｃ，２ｄが形成されてなると共に、ピストンシール１の内周部が上記の縦溝２ｃ，２ｄに充填されてなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器類におけるピストン部を形成するピストン構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
油圧緩衝器やガススプリングさらにはシートダンパなどにおけるピストン部を形成するピストン構造については、従来から種々の提案がある（たとえば、非特許文献1参照）。
【０００３】
すなわち、この図４に示すピストン構造にあって、ピストンシール１は、金型の利用下に加熱されてピストン体２の外周に定着されてなるもので、このとき、ピストン体２の外周部には周方向に環状となるいわゆる横溝２ａが複数形成されてなるとしている。
【０００４】
ちなみに、ピストンシール１は、加熱下にあるときに内周部が上記の複数の横溝２ａに充填されるとしており、この状態下での固化でピストン体２の外周に定着されるとしている。
【０００５】
それゆえ、このピストンシール１を外周に定着させたピストン体２がシリンダ３内に摺動可能に収装のピストン部Ｐを形成する場合には、ピストンシール１におけるリップ部１ａがシリンダ３の内周に密着するようになって、シリンダ３の内周とピストンシール１との間、すなわち、ピストン部Ｐでシリンダ３内に画成される上方の油室Ｒ１と下方の油室Ｒ２との間における油漏れを阻止し得ることになる。
【０００６】
しかしながら、上記のピストンシール１におけるリップ部１ａは、外周側に突出する性状に形成されており、したがって、ピストン部Ｐがシリンダ３内を下降する際には、シリンダ３の内周を齧らないが、ピストン部Ｐがシリンダ３内を上昇する際には、シリンダ３の内周を齧ることになる危惧がある。
【０００７】
すなわち、たとえば、シリンダ３が油圧緩衝器ＳＡを構成する場合に、この油圧緩衝器ＳＡの伸長作動時には、上方の油室Ｒ１が高圧側になるから、この上方油室Ｒ１における言わば高圧がピストンシール１におけるリップ部１ａの内周とこれが隣接するピストン体２における上端部２ｂの外周との間に作用することになる。
【０００８】
その結果、図５に示すように、ピストンシール１におけるリップ部１ａが一層外周側に膨出して、シリンダ３の内周に圧接される状況になり、このことから、このリップ部１ａがシリンダ３の内周を齧ることになる齧り現象が発現される。
【０００９】
そして、この齧り現象は、油圧緩衝器ＳＡの円滑な伸長作動を妨げることになり、その結果、この油圧緩衝器ＳＡを装備する、たとえば、車両における乗り心地を損なうことになる不具合がある。
【００１０】
【非特許文献1】
図４，図５
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定のシール機能を発揮するのはもちろんのこと、シリンダ内でのピストン部の円滑な摺動を可能にして、たとえば、油圧緩衝器に具現化されて車両に搭載される場合に、車両における乗り心地を悪化させることがなく、その汎用性の向上を期待するのに最適となるピストン構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明によるピストン構造の構成を、基本的には、シリンダ内に出没可能に挿通のロッドに連設されるピストン体と、このピストン体の外周に定着されてシリンダの内周に摺接するピストンシールとを有してなるピストン構造において、ピストン体の外周部に上下に分断されながらピストン体の周方向に適宜の間隔で多数の縦溝が形成されてなると共に、射出成形されるピストンシールの内周部が上記の縦溝に充填されてなるとする。
【００１２】
それゆえ、ピストンシールの内周部が上記の縦溝に充填されるから、その状態のままこのピストンシールが固化されることによってピストン体の外周に定着されることになる。
【００１３】
このとき、上記の縦溝が上下間で異相してなることから、この縦溝が上下間で同相する、すなわち、一直線上に並ぶ場合に比較して、ピストンシールの上端あるいは下端に作用する外力でこのピストンシールがピストン体の外周側から剥れる可能性を大幅に低くし得ることになる。
【００１４】
ちなみに、ピストンシールが射出成形でピストン体の外周に定着されるから、ピストンシールが金型の利用下に加熱されてピストン体の外周に定着されることに比較して、材料の歩留まりを良くし、また、ワッシャ状に形成されたピストンシールを一旦溶かしてピストン体の外周に巻き付けることに比較して、ピストンシールにおける形状の精度を維持し易くなる。
【００１５】
そして、上記した構成において、より具体的には、上記の多数の縦溝にあって、上方あるいは下方のいずれか一方となる縦溝の幅が他方のとなる縦溝の幅より広くなるとする。
【００１６】
それゆえ、このピストンシールにおいて、上記の縦溝に充填される上下端部にあっては、これが固化するときに他の部分に比較して大きい比率で収縮するようになり、断面で看ると、ピストン体の上下端部の外周側に陥没するようになる。
【００１７】
その結果、ピストンシールにあっては、リップ部を有しないことになり、したがって、このピストンシールを有するピストン部がシリンダ内を上昇する伸長作動時にシリンダの内周を齧る危惧がないことになる。
【００１８】
ちなみに、上記した幅が異なることに代えて、上方あるいは下方のいずれか一方となる縦溝の深さが他方のとなる縦溝の深さより深くなるとしても良く、さらには、幅と深さの両方が異なるとしても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるピストン構造にあっては、図１に示すように、ピストン体２が油圧緩衝器ＳＡにおけるピストン部Ｐを形成するとしている。
【００２０】
すなわち、ピストン体２は、油圧緩衝器ＳＡを構成するシリンダ３内に同じく油圧緩衝器ＳＡを構成して出没可能に挿通のロッド４に連設され、外周に定着されたピストンシール１をシリンダ３の内周に摺接させる状態でシリンダ３内に摺動可能に収装されてなるとしている。
【００２１】
ちなみに、シリンダ３内にピストン部Ｐを収装することで、このピストン部Ｐを挟んで上下となる油室、すなわち、上方の油室Ｒ１と下方の油室Ｒ２が画成されるのは前記した従来の場合と同様である。
【００２２】
ところで、上記のピストン体２は、展開図たる図２に示すように、外周部に上下に分断されながら周方向に適宜の間隔で多数の縦溝２ｃ，２ｄが形成されてなるとする一方で、図３に示すように、このピストン体２の外周に射出成形で定着されるピストンシール１の内周部が上記の縦溝２ｃ，２ｄに充填されてなるとしている。
【００２３】
このとき、この発明におけるピストンシール１は、たとえば、フッ化水素，グラスファイバー，二硫化モリブデンなどを混合したものを加熱してペースト状にし、図示しないが、いわゆる型の配在下にピストン体２の外周に射出成形されて定着されるとしている。
【００２４】
それゆえ、このピストンシール１にあっては、ピストン体２の外周に射出成形で定着されるとするから、前記した図４に示す従来のピストンシール１が金型の利用下に加熱されてピストン体２の外周に定着されることに比較して、材料の歩留まりを良くする。
【００２５】
のみならず、従来のピストンシール１が金型の利用下に加熱されてピストン体２の外周に定着されるについては、ワッシャ状に形成されたピストンシール１が一旦溶かされてピストン体２の外周に巻き付けられるとしているから、形状精度が低下され易くなることに比較して、この発明の射出成形では形状の精度を維持し易い。
【００２６】
そして、このピストンシール１にあっても、内周部が上記の縦溝２ｃ，２ｄに充填されるとしているから、その状態のまま固化されることによってピストン体２の外周に定着されることになる。
【００２７】
このとき、上記の縦溝２ｃ，２ｄは、図示するところでは、上下間で異相してなるとするから、この縦溝２ｃ，２ｄが上下間で同相する、すなわち、一直線上に並ぶ場合に比較して、ピストンシール1の上端あるいは下端に作用する外力でこのピストンシール１がピストン体２の外周側から剥れる可能性を大幅に低くし得ることになる。
【００２８】
のみならず、このピストンシール１において、上記の縦溝２ｃ，２ｄに充填される上下端部にあっては、これが固化するときに他の部分に比較して大きい比率で収縮するようになり、図１，図３に示すように、断面で看ると、ピストン体２の上下端部の外周側に陥没するようになるとしている。
【００２９】
それゆえ、この発明によるピストンシール１にあっては、前記した従来のピストンシール１のようにリップ部１ａを有しないことになり、したがって、このピストンシール１を有するピストン部Ｐがシリンダ３内を下降する圧縮作動時にシリンダ３の内周を齧る危惧がないのはもちろんのこと、上記のピストン部Ｐがシリンダ３内を上昇する伸長作動時にもシリンダ３の内周を齧る危惧がないことになる。
【００３０】
ところで、ピストンシール１の上下端部が収縮する比率は、このピストンシール１の内周部が充填されることになる上記した縦溝２ｃ，２ｄの設定如何によることになる。
【００３１】
すなわち、図２に示すところでは、図中で上方の油室Ｒ１側となる上方の縦溝２ｃにおける幅Ｗ１に対して、図中で下方の油室Ｒ２側となる下方の縦溝２ｄにおける幅Ｗ２の方が小さくなるとしている。
【００３２】
ちなみに、両方の縦溝２ｃ，２ｄの上下方向となる長さについては、図示するところでは、同一になるとされており、ピストン体２の外周部から看れば、上下方向のほぼ１／３の長さになるとしている。
【００３３】
それゆえ、ピストンシール１の内周部にあって、大きい幅の溝２ｃに充填される部分における方が小さい幅の溝２ｄに充填される部分におけるよりも大きい収縮率になり、したがって、図示するところでは、従来のピストンシール１であれば、リップ部１ａが形成されている部位が大きくいわゆる後退することになってシリンダ３の内周に接触する危惧すら生じないことになる。
【００３４】
このことからすれば、収縮率が大きくなる限りには、上記した幅が異なるとすることに代えて、上下の溝２ｃ，２ｄにおける深さを変えることにしても良いと言い得ることになる。
【００３５】
のみならず、収縮率を大きくする限りには、上記した幅と深さの両方を異なるようにするとしても良いことになる。
【００３６】
前記したところでは、ピストン体２の構成については言及していないが、上記したピストン構造を具現化できる限りには、ピストン体２が焼結形成されたり、ダイカスト成形されたり、さらには、樹脂材で射出成形されるなど、自由な構成が採用されてよいことはもちろんである。
【００３７】
また、前記したところでは、この発明のピストン構造が油圧緩衝器ＳＡに具現化される場合を例にして説明したが、この発明のピストン構造にあっては、これがガススプリングやシートダンパなどの凡そシリンダ３内でピストン部Ｐが摺動する態様である限りには、その具現化が可能となるのはもちろんであり、その場合に、前記したところと同様の作用効果が得られるのももちろんである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にあっては、射出成形されるピストンシールの内周部がピストン体の外周部に上下に分断されながらピストン体の周方向に適宜の間隔で配在される多数の縦溝に充填されてなるとするから、ピストンシールの内周部が上記の多数の縦溝に充填された状態のまま固化することによってピストン体の外周に定着されることになる。
【００３９】
このとき、請求項３の発明のように、上記の縦溝が上下間で異相してなる場合には、この縦溝が上下間で同相する、すなわち、一直線上に並ぶ場合に比較して、ピストンシールの上端あるいは下端に作用する外力でこのピストンシールがピストン体の外周側から剥れる可能性を大幅に低くし得ることになる。
【００４０】
ちなみに、ピストンシールが射出成形でピストン体の外周に定着されるから、ピストンシールが金型の利用下に加熱されてピストン体の外周に定着されることに比較して、材料の歩留まりを良くし、また、ワッシャ状に形成されたピストンシールを一旦溶かしてピストン体の外周に巻き付けることに比較して、ピストンシールにおける形状の精度を維持し易くなる。
【００４１】
そして、請求項２の発明にあっては、上記の多数の縦溝にあって、上方あるいは下方のいずれか一方となる縦溝の幅が他方のとなる縦溝の幅より広くなるとするから、ピストンシールにおいて、上記の縦溝に充填される上下端部にあっては、これが固化するときに他の部分に比較して大きい比率で収縮するようになり、断面で看ると、ピストン体の上下端部の外周側に陥没するようになる。
【００４２】
その結果、ピストンシールにあっては、リップ部を有しないことになり、したがって、このピストンシールを有するピストン部がシリンダ内を上昇する伸長作動時にシリンダの内周を齧る危惧がないことになる。
【００４３】
その結果、この発明によれば、所定のシール機能を発揮するのはもちろんのこと、油圧緩衝器におけるシリンダ内でのピストン部の円滑な摺動を可能にして、たとえば、車両における乗り心地を悪化させることがなく、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるピストン構造を具現化した油圧緩衝器を一部破断して示す部分正面図である。
【図２】ピストン体の外周部に上下に分断された縦溝が形成されている状態を示す展開図である。
【図３】ピストン体の外周にピストンシールが定着されている状態をシリンダがない状態で示す部分縦断面図である。
【図４】従来のピストン構造を具現化した油圧緩衝器を図１と同様に示す図である。
【図５】図４におけるピストン体の外周にピストンシールが定着されている状態を図３と同様に示す図である。
【符号の説明】
１ピストンシール
２ピストン体
２ｂ，２ｃ縦溝
３シリンダ
４ロッド
Ｐピストン部
ＳＡ油圧緩衝器
Ｒ１，Ｒ２油室
Ｗ１，Ｗ２幅

Claims

シリンダ内に出没可能に挿通のロッドに連設されるピストン体と、このピストン体の外周に定着されてシリンダの内周に摺接するピストンシールとを有してなるピストン構造において、ピストン体の外周部に上下に分断されながらピストン体の周方向に適宜の間隔で多数の縦溝が形成されてなると共に、射出成形されるピストンシールの内周部が上記の縦溝に充填されてなることを特徴とするピストン構造
ピストン体の外周部に上下に分断されながらピストン体の周方向に適宜の間隔で形成される多数の縦溝にあって、上方あるいは下方のいずれか一方となる縦溝の幅が他方のとなる縦溝の幅より広くなる請求項１に記載のピストン構造
ピストン体の外周部に上下に分断されながらピストン体の周方向に適宜の間隔で形成される多数の縦溝が上下間で異相してなる請求項１に記載のピストン構造