JP2009275813A - 油圧緩衝器のピストン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で、オリフィスによる減衰力を簡易に発生させること。
【解決手段】 油圧緩衝器１０のピストン構造において、ピストン３３の軸方向に沿って、環状溝３３Ａの溝幅をピストンリング３７のリング幅より大きくし、ピストンロッド１２の圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室２１Ａ、２１Ｂの圧力差により、ピストンリング３７を環状溝３３Ａの両端の間で移動可能にし、ピストン３３に設けられて２つの油室２１Ａ、２１Ｂのいずれか１つの油室に常時連通するとともに、該ピストン３３の環状溝３３Ａの溝底に開口しているオリフィス５１（又は６１）を、ピストンロッド１２の圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で環状溝３３Ａのいずれかの端に移動したピストンリング３７により他の１つの油室に開放するもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は油圧緩衝器のピストン構造に関する。

シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器において、特許文献１に記載のピストン構造を有するものがある。特許文献１に記載のピストン構造は、ピストンに設けられて２つの油室を連絡する連絡流路にオリフィスを設けるとともに、この連絡流路に一方の油室から他方の油室への油の流れを許容する逆止弁を介装している。これにより、例えば圧側行程で、ピストンロッドが収容されないピストン側油室からピストンロッドが収容されるロッド側油室への油の流れを許容する圧側逆止弁を圧側連絡流路に介装し、この圧側連絡流路に設けた圧側オリフィスの絞り抵抗に基づく圧側減衰力を発生させることができる。また、例えば伸側行程で、ロッド側油室からピストン側油室への油の流れを許容する伸側逆止弁を伸側連絡流路に介装し、この伸側連絡流路に設けた伸側オリフィスの絞り抵抗に基づく伸側減衰力を発生させることができる。
特開平5-231459

しかしながら、特許文献１に記載のピストン構造では、圧側行程で圧側オリフィスによる圧側減衰力を発生させるには圧側逆止弁の如くの格別の逆止弁を設けることが必要になり、伸側行程で伸側オリフィスによる伸側減衰力を発生させるには伸側逆止弁の如くの格別の逆止弁を設けることが必要になる。

また、圧側行程で圧側オリフィスによる圧側減衰力を発生させ、かつ伸側行程で伸側オリフィスによる伸側減衰力を発生させるためには、圧側逆止弁と伸側逆止弁の２つの逆止弁を用いることが必要になる。

本発明の課題は、圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で、オリフィスによる減衰力を簡易に発生させることにある。

本発明の他の課題は、圧側行程と伸側行程の両行程で、圧側オリフィスによる圧側減衰力と伸側オリフィスによる伸側減衰力のそれぞれを簡易に発生させることにある。

請求項１の発明は、シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器のピストン構造において、ピストンの外周に設けた環状溝に、シリンダの内周に摺接するピストンリングを設け、ピストンの軸方向に沿って、環状溝の溝幅をピストンリングのリング幅より大きくし、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室の圧力差により、ピストンリングを環状溝の両端の間で移動可能にし、ピストンに設けられて２つの油室のいずれか１つの油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口しているオリフィスを、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で環状溝のいずれかの端に移動したピストンリングにより他の１つの油室に開放するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ピストンが２つの油室を連通する圧側流路と伸側流路を備え、圧側流路にはピストンロッドの圧側行程で開く圧側バルブを設け、伸側流路にはピストンロッドの伸側行程で開く伸側バルブを設けてなり、前記オリフィスが圧側流路と伸側流路のいずれかの流路を介していずれか１つの油室に常時連通するようにしたものである。

請求項３の発明は、シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器のピストン構造において、ピストンの外周に設けた環状溝に、シリンダの内周に摺接するピストンリングを設け、ピストンの軸方向に沿って、環状溝の溝幅をピストンリングのリング幅より大きくし、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室の圧力差により、ピストンリングを環状溝の一端と他端の間で移動可能にし、ピストンに設けられて２つの油室のうちの一方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している圧側オリフィスを、ピストンロッドの圧側行程で環状溝の一端に移動したピストンリングにより他方の油室に開放するとともに、ピストンに設けられて２つの油室のうちの他方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している伸側オリフィスを、ピストンロッドの伸側行程で環状溝の他端に移動したピストンリングにより一方の油室に開放するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記ピストンが２つの油室を連通する圧側流路と伸側流路を備え、圧側流路にはピストンロッドの圧側行程で開く圧側バルブを設け、伸側流路にはピストンロッドの伸側行程で開く伸側バルブを設けてなり、前記圧側オリフィスが伸側流路を介して２つの油室のうちの一方の油室に常時連通し、前記伸側オリフィスが圧側流路を介して２つの油室のうちの他方の油室に常時連通するようにしたものである。

（請求項１）
(a)ピストンに設けられて２つの油室のいずれか１つの油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口しているオリフィスを、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で環状溝のいずれかの端に移動したピストンリングにより他の１つの油室に開放するようにした。

即ち、格別な新規逆止弁によらず、ピストンの環状溝内で移動するピストンリングの利用により、圧側行程と伸側行程のいずれか一方の行程だけでオリフィスを導通可能にした。従って、ピストンリングを逆止弁的に利用し、圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で、オリフィスによる減衰力を簡易に発生させることができる。

（請求項２）
(b)ピストンに設けたオリフィスを、ピストンの圧側流路と伸側流路のいずれかの流路を介して、２つの油室のいずれか１つの油室に常時連通させることにより、オリフィスと油室の連絡経路を簡易に形成できる。

（請求項３）
(c)ピストンに設けられて２つの油室のうちの一方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している圧側オリフィスを、ピストンロッドの圧側行程で環状溝の一端に移動したピストンリングにより他方の油室に開放するとともに、ピストンに設けられて２つの油室のうちの他方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している伸側オリフィスを、ピストンロッドの伸側行程で環状溝の他端に移動したピストンリングにより一方の油室に開放するようにした。

即ち、格別な新規逆止弁によらず、ピストンの環状室内で移動するピストンリングの利用により、圧側行程で圧側オリフィスを導通可能にし、伸側行程で伸側オリフィスを導通可能にした。従って、ピストンリングを逆止弁的に利用し、圧側行程では圧側オリフィスによる圧側減衰力を簡易に発生させ、かつ伸側行程では伸側オリフィスによる伸側減衰力を簡易に発生させることができる。

(d)上述(c)より、単一のピストンリングの利用により、圧側行程で圧側オリフィスを導通可能にし、かつ伸側行程で伸側オリフィスを導通可能にした。従って、圧側行程と伸側行程の両行程で、圧側オリフィスによる圧側減衰力と伸側オリフィスによる伸側減衰力のそれぞれを簡易に発生させることができる。

（請求項４）
(e)ピストンに設けた圧側オリフィスを、ピストンの伸側流路を介して２つの油室のうちの一方の油室に常時連通させることにより、圧側オリフィスと一方の油室の連絡経路を簡易に形成できる。また、ピストンに設けた伸側オリフィスを、ピストンの圧側流路を介して２つの油室のうちの他方に油室に常時連通させることにより、伸側オリフィスと他方の油室の連絡経路を簡易に形成できる。

図１は油圧緩衝器を示す断面図、図２は図１の要部断面図、図３はピストン構造を示す断面図である。

油圧緩衝器１０は、図１、図２に示す如く、二輪車用又は四輪車用に用いられ、例えば車体側に取付けられるシリンダ１１内に挿入されるピストンロッド１２の外端部を車輪側に取付けて用いられる。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１にピストンロッド１２が貫通するロッドガイド１３を備える。ロッドガイド１３は、Ｏリング１４を介してシリンダ１１に液密に挿着されるとともに、シリンダ１１の開口部外側寄りに係着した止め輪１５により抜け止めされ、オイルシール１６、ブッシュ１７、ダストシール１８を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在にしている。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１に、油室２１と、油室２１に連絡流路２２を介して連通するリザーバ室２３を備える。油室２１とリザーバ室２３には作動油が封入されている。リザーバ室２３の下面はフリーピストン２４により区画され、そのフリーピストン２４が下方のガス室２５に封入されている圧縮ガス２５Ａ及び圧縮コイルばね２６により上方に向けて押圧付勢されている。ガス室２５は、止め輪２７Ａによりシリンダ１１に係着されたキャップ２７により封止されている。油圧緩衝器１０の伸縮時に、シリンダ１１からロッドガイド１３を通って退出するピストンロッド１２の体積分の油或いはシリンダ１１にロッドガイド１３を通って進入するピストンロッド１２の体積分の油が、油室２１とリザーバ室２３の間で移動し、ピストンロッド１２の体積補償を行なう。

油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０と減衰力調整装置４０とを有している。
ピストンバルブ装置３０は、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２にバルブストッパ３１、圧側板バルブ３２、ピストン３３、伸側板バルブ３４、バルブストッパ３５を挿着し、これらをナット３６で固定している。ピストン３３は、シリンダ１１の内部を摺動し、シリンダ１１の内部の油室２１をピストンロッド１２が収容されるロッド側油室２１Ａと、ピストンロッド１２が収容されないピストン側油室２１Ｂに区画する。ピストン３３は、２つの油室２１Ａ、２１Ｂを連通する圧側流路３２Ａと伸側流路３４Ａを備え、圧側流路３２Ａにはピストンロッド１２の圧側行程で加圧されるピストン側油室２１Ｂの圧力で開く圧側板バルブ３２を設け、伸側流路３４Ａにはピストンロッド１２の伸側行程で加圧されるロッド側油室２１Ａの圧力で開く伸側板バルブ３４を設けてある。

減衰力調整装置４０は、ピストン３３をバイパスしてロッド側油室２１Ａとピストン側油室２１Ｂを連通する連絡流路４１に介装される。減衰力調整装置４０は、シリンダ１１にＯリング４２Ａを介して液密に挿入されるホルダ４２を螺着し、ホルダ４２にＯリング４３Ａを介してアジャスタ４３を枢支し、アジャスタ４３の軸直角外方向にセットスプリング４４で付勢されてホルダ４２の側の係合凹部に係合可能にされるボール４５を設け、アジャスタ４３に同軸をなして回転方向で凹凸係合されたニードルボルト４６をシリンダ１１に螺着し、ニードルボルト４６の先端のニードル弁４６Ａの移動により連絡流路４１との間のオリフィス面積を調整する。アジャスタ４３は回転操作され、ボール４５をホルダ４２の周方向複数位置に配置（等配）されている係合凹部のそれぞれに順に係合し、アジャスタ４３をそれらの回転操作停止位置に節度感をもって設定替え可能にする。

従って、油圧緩衝器１０にあっては、圧側行程で、ピストンロッド１２の移動速度が低速時には、ピストン側油室２１Ｂの油がニードル弁４６Ａのある連絡流路４１を通ってロッド側油室２１Ａに流れ、この間のニードル弁４６Ａの絞り抵抗に起因する圧側減衰力を得る。また、ピストンロッド１２の移動速度が高速時には、ピストン側油室２１Ｂの油が圧側板バルブ３２を開いて圧側流路３２Ａからロッド側油室２１Ａに流れ、この間の圧側板バルブ３２の撓み抵抗に起因する圧側減衰力を得る。

また、油圧緩衝器１０の伸側行程では、ピストンロッド１２の移動速度が低速時には、ロッド側油室２１Ａの油がニードル弁４６Ａのある連絡流路４１を通ってピストン側油室２１Ｂに流れ、この間のニードル弁４６Ａの絞り抵抗に起因する伸側減衰力を得る。また、ピストンロッド１２の移動速度が高速時には、ロッド側油室２１Ａの油が伸側板バルブ３４を開いて伸側流路３４Ａからピストン側油室２１Ｂに流れ、この間の伸側板バルブ３４の撓み抵抗に起因する伸側減衰力を得る。

更に、油圧緩衝器１０は、ピストン３３に圧側オリフィス５１と伸側オリフィス６１を以下の如くに設け、圧側行程と伸側行程のそれぞれにおいて、ピストンロッド１２の移動速度が低速時に、それらのオリフィス５１、６１の絞り抵抗に起因する圧側減衰力と伸側減衰力を発生させる。

即ち、油圧緩衝器１０は、図３に示す如く、ピストン３３の外周に設けた環状溝３３Ａに、シリンダ１１の内周に摺接するピストンリング３７を設ける。ピストン３３の軸方向に沿って、環状溝３３Ａの溝幅をピストンリング３７のリング幅より大きくし、ピストンロッド１２の圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室２１Ａ、２１Ｂの圧力差により、ピストンリング３７を環状溝３３Ａの一端と他端の間で移動可能にする。図３の右半部は、圧側行程におけるピストンリング３７の位置、圧側オリフィス５１を通過する油の流れを示し、図３の左半部は、伸側行程におけるピストンリング３７の位置、伸側オリフィス６１を通過する油の流れを示す。

そして、圧側オリフィス５１は、ピストン３３に設けられ、２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちの一方のロッド側油室２１Ａに常時連通するとともに、ピストン３３の環状溝３３Ａの溝底に開口している。圧側オリフィス５１は、圧側行程で加圧されるピストン側油室２１Ｂの圧力を受けて環状溝３３Ａの一端に移動したピストンリング３７により、他方のピストン側油室２１Ｂに開放する（図３の右半部）。これにより、圧側行程で、ピストンロッド１２の移動速度の低速時には、ピストン側油室２１Ｂの油が圧側オリフィス５１を通ってロッド側油室２１Ａに流れ、この間の圧側オリフィス５１の絞り抵抗に起因する圧側減衰力を得る。

他方、伸側オリフィス６１は、ピストン３３に設けられ、２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちの他方のピストン側油室２１Ｂに常時連通するとともに、ピストン３３の環状溝３３Ａの溝底に開口している。伸側オリフィス６１は、伸側行程で加圧されるロッド側油室２１Ａの圧力を受けて環状溝３３Ａの他端に移動したピストンリング３７により、一方のロッド側油室２１Ａに開放する（図３の左半部）。これにより、伸側行程で、ピストンロッド１２の移動速度の低速時には、ロッド側油室２１Ａの油が伸側オリフィス６１を通ってピストン側油室２１Ｂに流れ、この間の伸側オリフィス６１の絞り抵抗に起因する伸側減衰力を得る。

尚、圧側オリフィス５１は伸側流路３４Ａを介してロッド側油室２１Ａに常時連通し、伸側オリフィス６１は圧側流路３２Ａを介してピストン側油室２１Ｂに常時連通するように設けられている。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ピストン３３に設けられて２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちのロッド側油室２１Ａに常時連通するとともに、該ピストン３３の環状溝３３Ａの溝底に開口している圧側オリフィス５１を、ピストンロッド１２の圧側行程で環状溝３３Ａの一端に移動したピストンリング３７によりピストン側油室２１Ｂに開放するとともに、ピストン３３に設けられて２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちのピストン側油室２１Ｂに常時連通するとともに、該ピストン３３の環状溝３３Ａの溝底に開口している伸側オリフィス６１を、ピストンロッド１２の伸側行程で環状溝３３Ａの他端に移動したピストンリング３７によりロッド側油室２１Ａに開放するようにした。

即ち、格別な新規逆止弁によらず、ピストン３３の環状室内で移動するピストンリング３７の利用により、圧側行程で圧側オリフィス５１を導通可能にし、伸側行程で伸側オリフィス６１を導通可能にした。従って、ピストンリング３７を逆止弁的に利用し、圧側行程では圧側オリフィス５１による圧側減衰力を簡易に発生させ、かつ伸側行程では伸側オリフィス６１による伸側減衰力を簡易に発生させることができる。

(b)上述(a)より、単一のピストンリング３７の利用により、圧側行程で圧側オリフィス５１を導通可能にし、かつ伸側行程で伸側オリフィス６１を導通可能にした。従って、圧側行程と伸側行程の両行程で、圧側オリフィス５１による圧側減衰力と伸側オリフィス６１による伸側減衰力のそれぞれを簡易に発生させることができる。

(c)ピストン３３に設けた圧側オリフィス５１を、ピストン３３の伸側流路３４Ａを介して２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちのロッド側油室２１Ａに常時連通させることにより、圧側オリフィス５１とロッド側油室２１Ａの連絡経路を簡易に形成できる。また、ピストン３３に設けた伸側オリフィス６１を、ピストン３３の圧側流路３２Ａを介して２つの油室２１Ａ、２１Ｂのうちの他方に油室に常時連通させることにより、伸側オリフィス６１とピストン側油室２１Ｂの連絡経路を簡易に形成できる。

尚、油圧緩衝器１０は、ピストン３３に圧側オリフィス５１と伸側オリフィス６１の双方を併せ備えることなく、それらの一方だけを備えるものとしても良い。即ち、シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器のピストン構造において、ピストンの外周に設けた環状溝に、シリンダの内周に摺接するピストンリングを設け、ピストンの軸方向に沿って、環状溝の溝幅をピストンリングのリング幅より大きくし、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室の圧力差により、ピストンリングを環状溝の両端の間で移動可能にし、ピストンに設けられて２つの油室のいずれか１つの油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口しているオリフィスを、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で環状溝のいずれかの端に移動したピストンリングにより他の１つの油室に開放するものである。このとき、前記ピストンが２つの油室を連通する圧側流路と伸側流路を備え、圧側流路にはピストンロッドの圧側行程で開く圧側バルブを設け、伸側流路にはピストンロッドの伸側行程で開く伸側バルブを設けてなり、前記オリフィスが圧側流路と伸側流路のいずれかの流路を介していずれか１つの油室に常時連通するものとすることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は油圧緩衝器を示す断面図である。 図２は図１の要部断面図である。 図３はピストン構造を示す断面図である。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器
１１ シリンダ
１２ ピストンロッド
２１Ａ ロッド側油室（一方の油室）
２１Ｂ ピストン側油室（他方の油室）
３２ 圧側板バルブ（圧側バルブ）
３２Ａ 圧側流路
３３ ピストン
３３Ａ 環状溝
３４ 伸側板バルブ（伸側バルブ）
３４Ａ 伸側流路
３７ ピストンリング
５１ 圧側オリフィス
６１ 伸側オリフィス

Claims (4)

1. シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器のピストン構造において、
   ピストンの外周に設けた環状溝に、シリンダの内周に摺接するピストンリングを設け、
   ピストンの軸方向に沿って、環状溝の溝幅をピストンリングのリング幅より大きくし、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室の圧力差により、ピストンリングを環状溝の両端の間で移動可能にし、
   ピストンに設けられて２つの油室のいずれか１つの油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口しているオリフィスを、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のいずれかの行程で環状溝のいずれかの端に移動したピストンリングにより他の１つの油室に開放することを特徴とする油圧緩衝器のピストン構造。
2. 前記ピストンが２つの油室を連通する圧側流路と伸側流路を備え、圧側流路にはピストンロッドの圧側行程で開く圧側バルブを設け、伸側流路にはピストンロッドの伸側行程で開く伸側バルブを設けてなり、
   前記オリフィスが圧側流路と伸側流路のいずれかの流路を介していずれか１つの油室に常時連通する請求項１に記載の油圧緩衝器のピストン構造。
3. シリンダ内に挿入されるピストンロッドにシリンダ内を摺動するピストンを設け、このピストンによりシリンダ内を２つの油室に区画してなる油圧緩衝器のピストン構造において、
   ピストンの外周に設けた環状溝に、シリンダの内周に摺接するピストンリングを設け、
   ピストンの軸方向に沿って、環状溝の溝幅をピストンリングのリング幅より大きくし、ピストンロッドの圧側行程と伸側行程のそれぞれにおける２つの油室の圧力差により、ピストンリングを環状溝の一端と他端の間で移動可能にし、
   ピストンに設けられて２つの油室のうちの一方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している圧側オリフィスを、ピストンロッドの圧側行程で環状溝の一端に移動したピストンリングにより他方の油室に開放するとともに、
   ピストンに設けられて２つの油室のうちの他方の油室に常時連通するとともに、該ピストンの環状溝の溝底に開口している伸側オリフィスを、ピストンロッドの伸側行程で環状溝の他端に移動したピストンリングにより一方の油室に開放することを特徴とする油圧緩衝器のピストン構造。
4. 前記ピストンが２つの油室を連通する圧側流路と伸側流路を備え、圧側流路にはピストンロッドの圧側行程で開く圧側バルブを設け、伸側流路にはピストンロッドの伸側行程で開く伸側バルブを設けてなり、
   前記圧側オリフィスが伸側流路を介して２つの油室のうちの一方の油室に常時連通し、
   前記伸側オリフィスが圧側流路を介して２つの油室のうちの他方の油室に常時連通する請求項３に記載の油圧緩衝器のピストン構造。

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