JP2006275216A - Piston structure of hydraulic shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧緩衝器のピストン構造に係り、特にピストンを分割構造とした油圧緩衝器のピストン構造に関する。 The present invention relates to a piston structure of a hydraulic shock absorber, and more particularly to a piston structure of a hydraulic shock absorber having a divided piston structure.
一般的に、筒型の油圧緩衝器に装備されるピストンは、その中心部にピストンロッドを挿通して連結するためのロッド挿通孔を貫設すると共に、前記ロッド挿通孔の周囲に複数の油液通路を貫設している。前記複数の油液通路は、その一部が伸び側通路、その残りが縮み側通路として用いられるようになっており、各通路の入口開口はピストンによって区画された上・下2室に開放され、一方、各通路の出口開口は、ピストンの両端に形成されたシート部に着座するディスクバルブ(減衰力発生機構)によって常時閉じられている。そして、ピストンロッドの伸縮に応じて、前記油液通路を通じて前記上・下2室間で油液が流動し、この間、油液の流れがディスクバルブによって制御され、所定の減衰力が発生する。 In general, a piston provided in a cylindrical hydraulic shock absorber has a rod insertion hole through which a piston rod is inserted and connected to a central portion thereof, and a plurality of oils around the rod insertion hole. A liquid passage is provided. A part of the plurality of oil liquid passages is used as an extension side passage, and the rest is used as a contraction side passage. The inlet opening of each passage is opened to two upper and lower chambers defined by pistons. On the other hand, the outlet opening of each passage is always closed by a disc valve (damping force generating mechanism) seated on seat portions formed at both ends of the piston. Then, according to the expansion and contraction of the piston rod, the oil liquid flows between the upper and lower two chambers through the oil liquid passage. During this time, the flow of the oil liquid is controlled by the disc valve, and a predetermined damping force is generated.
ところで、上記ピストンに設けられる油液通路は、ディスクバルブの作動効率を高めるため、その入口開口がピストンの外周寄りに、その出口開口がピストンの内周寄りにそれぞれ配置されており、したがって、該油液通路は軸に対して傾斜する形態となっている。一方、コスト低減が可能でかつ精度確保が容易であることから、最近、ピストンとして金型成形による焼結品が多く用いられるようになってきている。しかし、上記した油圧緩衝器のピストンを焼結品に変更しようとする、前記軸に対して傾斜する油液通路が金型成形の障害となり、実質焼結品の利用は断念せざるを得ず、傾斜する油液通路を形成するためにドリル加工を必要としていた。 By the way, in order to increase the operating efficiency of the disc valve, the oil liquid passage provided in the piston has an inlet opening disposed near the outer periphery of the piston and an outlet opening disposed near the inner periphery of the piston. The oil liquid passage is inclined with respect to the shaft. On the other hand, since the cost can be reduced and the accuracy can be easily secured, recently, a sintered product obtained by die molding has been frequently used as a piston. However, an oil liquid passage inclined with respect to the shaft, which attempts to change the piston of the above-described hydraulic shock absorber to a sintered product, becomes an obstacle to mold forming, and the use of a substantially sintered product has to be abandoned. In order to form a slanting oil passage, drilling was required.
そこで、上記ピストンとして焼結品を用いる場合は、ピストンを分割構造として金型成形性を高めることが種々検討されている。図14〜図16は、そのような分割構造のピストンの一例を示したもので、シリンダ1に摺動可能に嵌装されたピストン10は、軸方向に2分割されたピストン半体10Aと10Bとを合せて一体化されている。2つのピストン半体10A,10Bは同一形状となっており、その中心部にはピストンロッド2を挿通させる挿通孔11が設けられると共に、該挿通孔11の周囲には複数の入口通路12と出口通路13とが周方向に等間隔で交互に貫設されている。2つのピストン半体10Aと10Bとを結合した状態において、一方のピストン半体10Aの出口通路13と他方のピストン半体10Bの入口通路12、並びに一方のピストン半体10Aの入口通路12と他方のピストン半体10Bの出口通路13とは相互に連通されるようになっており、これによりピストン10には、一連の伸び側通路(油液通路)14と縮み側通路(油液通路)15とが形成される。この場合、各油液通路14、15の入口開口14a、15aは、外周寄りに、その出口開口14b、15bは内周寄りにそれぞれ配置され、実質、従来一般(一体構造)のピストンと変わらない通路構成となっている。
Therefore, when a sintered product is used as the piston, various studies have been made to improve the moldability by using the piston as a divided structure. FIGS. 14 to 16 show an example of a piston having such a divided structure. A
なお、各ピストン半体10A,10Bの合せ面には、両者を相互に回転方向に位置決めするための円弧状の嵌合凸部16および嵌合凹部17が形成され(図16)、さらに、各ピストン半体10A,10Bの、合せ面と反対側の面には、減衰力発生機構としてのディスクバルブ3、4を着座させるための環状のシート部18が形成されている(図15)。また、図14中、6は、ピストンロッド2の伸長端を規制するロッドストッパで、ピストンロッド2に止め輪7を用いて固定されている。
The mating surfaces of the
上記した分割構造のピストン10は、2つのピストン半体10Aと10Bとを相互に嵌合凸部16および嵌合凹部17を嵌合させながら結合された状態で、前記ディスクバルブ3、4と共にピストンロッド2にナット5を用いて連結される。そして、一体構造のピストンを備えた油圧緩衝器と同様に、ピストンロッド2の伸縮に応じて、油液通路14、15内を油液が流動し、ディスクバルブ3、4によって所定の減衰力が発生する。なお、類似の分割構造のピストンが、特許文献1に記載されている。
The
ところで、上記ピストン10の外周面には、予め樹脂製のピストンバンド19が装着されており、ピストン10は、このピストンバンド19を介してシリンダ1に摺接するようになっている。そして従来、ピストン10に対するピストンバンド19の装着には、ピストン10(ピストン半体10A,10B)の外周面に形成した多数の環状の周溝10aにピストンバンド19を熱圧着する方式が採用されていた(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記したようにピストン10の外周面に形成した多数の環状の周溝10aにピストンバンド19を熱圧着する方式によれば、周溝10aがピストン半体10A,10Bの金型成形の障害(抜け不能)となるため、該周溝10aの形成は、ピストン半体完成後の切削加工に頼らざるを得ず、その分、製造コストが上昇するという問題があった。
However, according to the method in which the
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、切削加工に頼ることなく分割構造のピストンの外周面にピストンバンドを装着することを可能にし、もって製造コストの低減に大きく寄与する油圧緩衝器のピストン構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem is that it is possible to mount a piston band on the outer peripheral surface of a piston having a divided structure without relying on cutting, and thus manufacturing costs. An object of the present invention is to provide a piston structure for a hydraulic shock absorber that greatly contributes to the reduction of the pressure.
上記課題を解決するため、本発明は、中心部にピストンロッドを挿通させる挿通孔が設けられ、かつ該挿通孔の周囲に複数の通路が貫設された2つのピストン半体を結合し、前記2つのピストン半体の通路を互いに連通させて油液通路を形成してなるピストンの外周に、樹脂製のピストンバンドを装着した油圧緩衝器のピストン構造であって、前記ピストンは、前記2つのピストン半体の結合部分の周りに小径部を形成し、該小径部により形成された環状溝には前記ピストンバンドの全体が嵌合して配置され、さらに、前記各ピストン半体の小径部の外周面には、前記ピストンバンドを回転方向に拘束する凸部が、該ピストン半体と一体に金型成形されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention combines two piston halves each provided with an insertion hole through which a piston rod is inserted at the center, and a plurality of passages are formed around the insertion hole. A piston structure of a hydraulic shock absorber in which a resin-made piston band is mounted on the outer periphery of a piston formed by communicating the passages of two piston halves with each other to form an oil-liquid passage. A small-diameter portion is formed around the coupling portion of the piston half, and the entire piston band is fitted and disposed in an annular groove formed by the small-diameter portion. Further, the small-diameter portion of each piston half is arranged. A convex portion that restrains the piston band in the rotation direction is molded on the outer peripheral surface integrally with the piston half body.
このようなピストン構造においては、ピストンの外周面に設けられた環状溝にピストンバンドの全体が嵌合して配置されると共に、該環状溝を形成する各ピストン半体の小径部の外周面にピストンバンドを回転方向に拘束する凸部が設けられているので、該ピストンバンドは、軸方向と回転方向との双方に拘束される。しかも、前記ピストンバンドを回転方向に拘束する凸部は、ピストン半体と一体に金型成形されるので、ピストンバンドを装着するための切削加工は不要となる。 In such a piston structure, the entire piston band is fitted and arranged in an annular groove provided on the outer peripheral surface of the piston, and on the outer peripheral surface of the small diameter portion of each piston half body forming the annular groove. Since the convex portion that restrains the piston band in the rotational direction is provided, the piston band is restrained in both the axial direction and the rotational direction. In addition, since the convex portion that restrains the piston band in the rotational direction is molded integrally with the piston half, a cutting process for mounting the piston band becomes unnecessary.
本発明において、上記各ピストン半体の小径部の外周面に設けられた凸部は、軸方向に延びる複数条の突起としてもよく、この場合は、前記突起がピストンバンドの内周面に圧接して、該ピストンバンドを回転方向に拘束する。この場合、複数条の突起の一部は、ピストン半体の小径部の外周面に対し、通路が最も接近する部位に配置されるようにするのが望ましく、これにより通路の開口面積をできるだけ拡大させることができ、油液の流動、ひいては減衰力特性の設定に好都合となる。 In the present invention, the convex portion provided on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of each piston half may be a plurality of protrusions extending in the axial direction. In this case, the protrusions are pressed against the inner peripheral surface of the piston band. Then, the piston band is restrained in the rotation direction. In this case, it is desirable that a part of the plurality of protrusions be arranged at a position where the passage is closest to the outer peripheral surface of the small-diameter portion of the piston half body, thereby increasing the opening area of the passage as much as possible. This is convenient for setting the flow of the oil liquid, and hence the damping force characteristics.
上記したように各ピストン半体の小径部の外周面に突起を設ける場合、ピストンバンドは、その内周面にピストン半体の突起に嵌合可能な凹溝を有し、該凹溝に前記ピストン半体の突起を嵌合させた状態て環状溝内に配置される構造としても、あるいは平滑な内周面および外周面を有する円筒形状として、熱圧着により環状溝内に配置される構造としてもよい。前者の構造とする場合は、突起と凹溝の嵌合によりピストンバンドが回転方向に確実に拘束され、後者の構造とする場合は、ピストンバンドに余分な溝加工が不要になるので、ピストンバンドの製作は容易となる。 As described above, when the protrusion is provided on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of each piston half, the piston band has a concave groove that can be fitted to the protrusion of the piston half on the inner peripheral surface, As a structure arranged in the annular groove with the projections of the piston half fitted, or as a structure having a smooth inner peripheral surface and outer peripheral surface and arranged in the annular groove by thermocompression bonding Also good. In the former structure, the piston band is securely restrained in the rotational direction by fitting the protrusion and the concave groove, and in the latter structure, no extra groove processing is required in the piston band. Is easy to manufacture.
本発明において、上記各ピストン半体の小径部の外周面に設けられた凸部は、該小径部の隅角部分に配置され、該小径部の外周面から大径部へ向けて傾斜する傾斜部としてもよい。この場合は、ピストンバンドの両端部が前記傾斜部に乗り上げて外側へ膨出するので、シリンダ内面とのシール性が向上する。
to
In the present invention, the convex portion provided on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of each of the piston halves is disposed at a corner portion of the small-diameter portion, and is inclined to be inclined from the outer peripheral surface of the small-diameter portion toward the large-diameter portion. It is good also as a part. In this case, since both end portions of the piston band ride on the inclined portion and bulge outward, the sealing performance with the cylinder inner surface is improved.
to
本発明に係る油圧緩衝器のピストン構造によれば、ピストンの外周にピストンバンドを装着するための切削加工等が不要になるので、ピストンを構成するピストン半体の金型成形を円滑に行うことでき、製造コストの低減を図ることができる。 According to the piston structure of the hydraulic shock absorber according to the present invention, it is not necessary to perform cutting or the like for mounting the piston band on the outer periphery of the piston, so that the die half of the piston half constituting the piston can be smoothly molded. The manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明の第1の実施形態としての分割構造のピストンを示したものである。なお、本ピストンは、前記筒型の油圧緩衝器に装備されるもの、その基本構造は、前記図14〜図16に示したものと同じであるので、ここでは、同一部分に同一符号を付し、重複する説明は省略することとする。本第1の実施形態において、2つのピストン半体10Aと10Bとを結合してなる分割構造のピストン10は、2つのピストン半体10Aと10Bとの結合部分の周りに環状溝20を設けており、この環状溝20には、樹脂製のピストンバンド21の全体が嵌合して配置されている。
1 to 3 show a divided piston according to a first embodiment of the present invention. The piston is mounted on the cylindrical hydraulic shock absorber, and the basic structure thereof is the same as that shown in FIGS. In addition, overlapping explanation will be omitted. In the first embodiment, the
上記環状溝20は、各ピストン半体10A、10Bの小径部22により形成されており、該小径部22の外周面には、図4にも示されるように、円弧断面をなす突起(凸部)23が、軸方向に延ばしてかつ円周方向へ等配して多数条形成されている。一方、ピストンバンド21の内周面には、図5にも示されるように前記突起23に嵌合可能な凹溝24が形成されている。ピストンバンド21は、その凹溝24に前記突起23を嵌合させた状態で環状溝20内に配置されている。すなわち、ピストンバンド21は、その凹溝24とピストン半体10A、10B側の突起23を凹凸嵌合させてその全体が環状溝20内に配置されることで、軸方向と回転方向との双方に拘束されている。なお、突起23の断面形状は任意であり、前記した円弧形状に代えて、例えば、台形形状、三角形状等とすることができる。この場合は、ピストンバンド21に形成する凹溝24も、突起23に合せて台形形状、三角形状等とする。
The
ここで、各ピストン半体10A、10Bの入口通路12は、前記した伸び側通路(油液通路)14および縮み側通路(油液通路)15の入口開口14aとして供される部分が長方形をなしており、かつ外周寄りに形成されている。しかして、各ピストン半体10A、10Bの小径部22の外周面に設けられた複数条の突起23は、そのうちの一部が、図3によく示されるように、該小径部22の外周面に対し、前記入口通路12(入口開口14a)が最も接近する部位に配置されている。このようにすることで、入口通路12と小径部22の外周面との間に十分なる肉厚が確保される。換言すれば、その肉厚の増加分、入口通路12の開口面積を大きくすることができ、油液の流動、ひいては減衰力特性の設定に好都合となる。
Here, the
本実施形態において、上記ピストン半体10A、10Bは焼結品からなっており、前記油液通路として用いられる入口通路12および出口通路13を始め、結合のための嵌合凸部16および嵌合凹部17、ディスクバルブ2、3を着座させるためのシート部18など、ピストン10として必要な部分が金型成形により一体に形成されている。また、この金型成形に際しては、多数条の突起23を周面に有する小径部22も一体に形成される。この場合、入口通路12および出口通路13を含め、突起23は軸方向に延ばして形成されているので、金型成形の障害になることはない。
In the present embodiment, the piston halves 10A and 10B are made of a sintered product, including the
ピストン10を組立てるには、図6に示されるように、ピストンバンド21に対し、2つのピストン半体10Aおよび10Bを、相互に前記突起23と凹溝24との位相を合せながら反対方向から押し込むようにする。この場合、ピストンバンド21に対し、2つのピストン半体10A、10Bを順次押し込んでも、同時に押し込んでもよい。また、この押し込みに際しては、合せ面に形成された嵌合凸部16と嵌合凹部17とを相互に凹凸嵌合させるようにすることはいうまでもない。このようにして一体化されたピストン10は、前記ディスクバルブ3、4と共にピストンロッド2にナット5を用いて連結され(図1)、この状態で、ピストン10はピストンバンド21を介してシリンダ1に摺接する。
To assemble the
本分割構造のピストン10を組込んだ油圧緩衝器の作用は従来と同じであり、ピストンロッド2の伸び行程においては、ロッド側室R1の油液が伸び側通路14を経て、出口開口14bから反ロッド側室R2へ流動し、この間、油液の流れが一方のディスクバルブ3により制御され、所定の減衰力が発生する。また、ピストンロッド2の縮み行程においては、反ロッド側室R2の油液が縮み側通路15を経て、出口開口15bからロッド側室R1へ流動し、この間、油液の流れが他方のディスクバルブ4により制御され、所定の減衰力が発生する。しかしてこの間、ピストン10はピストンバンド21を介してシリンダ1の内面に沿って摺動するが、ピストンバンド21が、前記したように環状溝20内に軸方向と回転方向との双方へ拘束された状態で配置されているので、ピストン10は、シリンダ1の内面とのシール性を確保しながら安定してシリンダ1内を摺動し、これにより所望の減衰力が長期に亘り安定して得られるようになる。
The action of the hydraulic shock absorber incorporating the
図7および図8は、本発明の第2の実施形態を示したものである。本第2の実施形態の特徴は、上記第1の実施形態におけるピストンバンド21に代えて、平滑な内周面および外周面を有する円筒形状のピストンバンド25(図7)を用い、これをピストン10の外周面に設けられた環状溝20内に熱圧着して配置した点にある。この場合、ピストンバンド25の内径は、ピストン半体10A、10Bの小径部22に形成された突起23の先端に接するピッチ円の直径と同等かそれよりわずか大きく設定する。したがって、該ピストンバンド25を介してピストン半体10Aと10Bとを結合した状態(サブアセンブリ状態)では、図8の左側に示されるように、ピストンバンド25が、ピストン半体10A、10Bの外周面22からわずか浮いた状態(遊嵌された状態)で環状溝20内に配置される。
7 and 8 show a second embodiment of the present invention. A feature of the second embodiment is that instead of the
本第2の実施形態においては、上記サブアセンブリ状態のピストン10を、図8に示されるように、ヒータ26により加熱された円筒形状のダイス27内に軸を一致させて圧入し、該ダイス27内を通過させる。すると、ピストンバンド25は、ダイス27の内面により縮径方向へ押圧され、環状溝20の底面すなわちピストン半体10A、10Bの小径部22の外周面に熱圧着され、これにより、同図の右側に示されるように、ピストンバンド25を介して一体化されたピストン10が得られるようになる。前記熱圧着に際しては、小径部22の外周面に多数条の突起23が存在することから、ピストンバンド25の内面はその突起23に沿って熱変形し、これによりピストンバンド25は、第1の実施形態と同様に軸方向と回転方向との双方に拘束された状態で環状溝20内に配置される。一方、ピストンバンド25の外周面はダイス27の内面によって平滑に仕上がりかつ規定の外径寸法に仕上げられる。したがって、本ピストン10を油圧緩衝器として組込んだ状態において(図1参照)、ピストン10は、シリンダ1の内面とのシール性を確保しながら安定してシリンダ1内を摺動する。本第2の実施形態によれば特に、ピストンバンド25の内周面に、ピストン半体10A、10B側の突起23と嵌合する凹溝24(図3、4)を設ける必要がないので、ピストンバンド25の製作が容易となる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the
図9〜図11は、本発明の第3の実施形態を示したものである。本第3の実施形態の特徴は、上記第1の実施形態における各ピストン半体10A、10Bの小径部22の隅角部分に、該小径部22の外周面から大径部へ向けて傾斜する傾斜部30を設けた点にある。傾斜部30は、ここでは、小径部22の外周面に形成された複数の突起23の相互間に選択的に設けられている。この傾斜部30の傾斜角度θは、特にその大きさを問わないが、数度乃至十数度程度で十分である。
9 to 11 show a third embodiment of the present invention. The feature of the third embodiment is that the corners of the small-
本第3の実施形態においては、前出図6に示したと同様の手順で、ピストンバンド21に対し、2つのピストン半体10Aおよび10Bを、相互に突起23と凹溝24との位相を合せながら反対方向から押し込む。すると、その押し込み端付近で、ピストンバンド21の両端部がピストン半体10A、10B側の傾斜部30に乗り上げ、図11に示されるように、環状溝20の溝端部分にピストンバンド21の膨出部31が形成される。したがって、このようなピストン10を油圧緩衝器に組付けると(図1参照)、前記ピストンバンド21の膨出部31がシリンダ1の内面に強く摺接し、その分、ピストン10とシリンダ1の内面との間のシール性がより向上する。
In the third embodiment, the two
図12は、本発明の第4の実施形態を示したものである。本第4の実施形態の特徴は、上記第3の実施形態における各ピストン半体10A、10Bの小径部22の外周面から突起23を廃し、該小径部22の隅角部分に、上記傾斜部30と同様の形態で傾斜部35を全周に亘って設け、かつ図7に示したごとき平滑形状のピストンバンド25を用いた点にある。なお、平滑形状のピストンバンド25の内径は、ここでは、各ピストン半体10A、10Bの小径部22の直径と同じかそれよりわずか大きく設定されている。
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. The feature of the fourth embodiment is that the
本第4の実施形態においては、ピストンバンド25に対し、2つのピストン半体10Aおよび10Bを相互に反対方向から押し込むと(図6参照)、上記第3の実施形態と同様に、その押し込み端付近で、ピストンバンド25の両端部がピストン半体10A、10B側の傾斜部35上に乗り上げ、図11に示したと同じく、環状溝20の溝端部分にピストンバンド25の膨出部(31)が形成される。したがって、このようなピストン10を油圧緩衝器に組付けると(図1参照)、第3の実施形態と同様にピストンバンド25の膨出部がシリンダ1の内面に強く摺接し、その分、ピストン10とシリンダ1の内面との間のシール性がより向上する。また、この第4の実施形態においては、前記傾斜部35が、ピストンバンド25の回転方向の動きを拘束する凸部として機能(静摩擦抵抗機能)し、したがって、この第4の実施形態によれば、第1の実施形態におけるごとき、ピストン半体10A、10B側の突起33とピストンバンド21側の凹溝34との嵌合構造が不要なり、その上、第2の実施形態におけるごとき、ピストンバンド25の熱圧着も不要になって、製造コストの面で有利となる。
In the fourth embodiment, when the two
なお、上記各実施形態におけるピストンバンド21、25は、継目のない形状としてよいことはもちろんであるが、例えば、図13に示すように継目Sを有する形状としてもよい。
In addition, the
1 シリンダ、 2 ピストンロッド
3,4 ディスクバルブ
10 ピストン
10A,10B ピストン半体
11 挿通孔、 12 入口通路、 13 出口通路
14 伸び側油液通路、 15 縮み側油液通路
20 環状溝
21、25 ピストンバンド
22 ピストン半体の小径部
23 突起(凸部)
24 凹溝
30,35 傾斜部(凸部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder, 2
24
Claims (6)
The convex portion provided on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of each piston half is an inclined portion that is disposed at the corner portion of the small-diameter portion and is inclined from the outer peripheral surface of the small-diameter portion toward the large-diameter portion. The piston structure of the hydraulic shock absorber according to claim 1, characterized in that:
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