JP3722495B2

JP3722495B2 - ショックアブソーバのピストン

Info

Publication number: JP3722495B2
Application number: JP12818693A
Authority: JP
Inventors: 正武飯田; 光人大河内
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JPH06313481A; US5520092A; WO2004079221A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車等のショックアブソーバのピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等に用いられるショックアブソーバのピストンとして、次のような構成を備えたものが知られている。すなわち、円筒状に形成したピストン本体と、樹脂からなり上記ピストン本体の外周面を被覆したピストンリングとを備えて、上記ピストン本体の外周部の軸方向所要箇所に形成した係合溝に上記ピストンリングの内周部に形成した環状突起を係合させるとともに、上記ピストン本体の外周部における先端側に形成した収納溝内に、上記ピストンリングの先端に設けた屈曲部を収納するようにしたショックアブソーバのピストンは知られている（例えば特開昭６１−８２０７２号公報）。また、この種の外周面を被覆したピストンおよびその製法も知られている（例えばＵＳＰ３２１２４１１号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記前者の公報に開示されたピストンでは、上記収納溝を構成する両端面がテーパ面からなり、上記屈曲部は第１端面に重合されるとともに、屈曲部の先端は第２端面と底面とによって構成される隅部に位置していたものである。したがって、このような従来のものでは、上記第２端面がテーパ面となっているために、屈曲部の先端がそのテーパ面に沿って収納溝内から脱落しやすいという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は上述したショックアブソーバのピストンにおいて、
上記収納溝を、上記係合溝に近い側に位置する第１端面と、この第１端面と対向する側に位置しピストン本体の軸心に対して直交方向に伸びる第２端面と、これら第１端面と第２端面を接続する底面とから構成し、
上記ピストンリングの屈曲部の先端を上記第２端面と底面とによって構成される隅部に当接させて、該ピストンリングの屈曲部を上記ピストン本体の軸心に対して傾斜させて上記収納溝内に収納するとともに、上記屈曲部の隣接内方側に該屈曲部の弾性変形を許容する環状の空間部を形成したものである。
【０００５】
【作用】
このような構成によれば、上記屈曲部の先端は上記隅部に当接し、屈曲部は収納溝内に傾斜して収納されている。しかも、上記隅部を構成する第２端面はピストン本体の軸心に対して直交方向に伸びているので、屈曲部の先端が隅部の位置から半径方向外方にむけて移動しにくくなる。
したがって、第２端面がテーパ面となっていた上記従来のものに比較して、屈曲部が収納溝から脱落しにくくなる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において１は自動車のショックアブソーバ用のピストンであり、ロッド２の先端に連結されてシリンダ３内を往復動されるようになっている。
このピストン１は円筒状に形成したピストン本体４と、四ふっ化樹脂からなり上記ピストン本体４の外周部を被覆したピストンリング５とから構成している。ピストン本体４の外周部における軸方向中央側の部分は、両端部４ａ，４ｂよりも大径の大径部４ｃとしてあり、その大径部４ｃの軸方向等間隔位置に同一の深さと幅を有する環状溝を形成し、それらを係合溝４ｄとしている。他方、ピストンリング５の内周部には、上記各係合溝４ｄの位置に合わせて複数の環状突起５ａを形成し、それら環状突起５ａを各係合溝４ｄに係合させるようにしている。これによって、ピストン本体４を被覆したピストンリング５がピストン本体４に対して軸方向に相対移動しないようになっている。
上記大径部４ｃにおける軸方向左方側の端部（ピストン本体４の先端側の端部）には、上記係合溝４ｄよりも深さを深くした第１収納溝４ｅを形成してあり、この第１収納溝４ｅ内に、ピストンリング５の一端（先端）に設けられた屈曲部５ｂを収納するようにしている。また、大径部４ｃにおける軸方向右方側の端部（ピストン本体４の後端側の端部）の位置には、上記係合溝４ｄと同じ深さでそれよりも幅の広い第２収納溝４ｆを形成してあり、この第２収納溝４ｆ内に、ピストンリング５の他端（後端）の内周部を収納するようにしている。
このように構成することでピストン本体４の外周部にピストンリング５を一体に装着して、上記大径部４ｃの略全域をピストンリング５によって被覆するようにしている。
【０００７】
しかして、本実施例の第１収納溝４ｅは、係合溝４ｄ側（右方側）に位置してピストン本体４の軸心に対して直交する方向に伸びる第１端面４ｇと、この第１端面４ｇに対向し、かつピストン本体４の軸心に対して直交方向に伸びる第２端面４ｈと、さらにそれら両端面４ｇ，４ｈを接続する底面４ｉとによって構成している。第１端面４ｇの半径方向寸法と底面４ｉの軸方向寸法、すなわち第１収納溝４ｅの深さと幅は実質的に同じ寸法となるようにしている。
そして、この様に構成した第１収納溝４ｅ内に屈曲部５ｂを収納するに当たっては、該屈曲部５ｂの先端を上記第２端面４ｈと底面４ｉとによって構成される隅部に当接させ、その状態において、屈曲部５ｂを第１収納溝４ｅ内に収納するようにしている。これにより、屈曲部５ｂは、ピストン本体４の軸心に対して略４５度傾斜しており、また、この屈曲部５ｂの内周面と底面４ｉおよび第１端面４ｇとによって環状の空間が形成されている。この屈曲部５ｂの隣接内方側に形成した環状の空間部によって屈曲部５ｂの弾性変形を許容できるようにしている。さらに、本実施例では、上記屈曲部５ｂの厚さは、隣り合う環状突起５ａを接続する接続部５ｃの肉厚よりも若干厚くなるようにしている。
また、上記第１端面４ｇの外周縁、すなわち屈曲部５ｂが折り曲げられる起点となる箇所と接触する接触部４ｇ’は、断面円弧状に面取りしてあり、これによって、その部分と当接する屈曲部５ｂの起点となる箇所が損傷しないようにしている。なお、上記接触部４ｇ’を円弧状に面取りする際の半径は０．５ｍｍとしてあり、０．５ｍｍより小さくてもよい。
さらに、第２端面４ｈの外周縁から連続する端部４ａ側の外周部は、左方側が拡径する緩やかな第１テーパ面４ｋとしてあり、その第１テーパ面４ｋから連続する左方側は、該第１テーパ面４ｋとは逆に左方側が縮径する第２テーパ面４ｋ’としている。なお、右方側の端部４ｂの隣接位置にも上記第２テーパ面４ｋ’と同じ傾斜角度で右方側が縮径するテーパ面４ｋ’’を形成している。
本実施例のピストン１は上述のように構成しているが、上記ピストンリング５をピストン本体４に装着するときの状態を示したものが図２である。この図２に示すように、上記ピストンリング５は、ピストン本体４への装着前には、軸部に貫通孔を備えた円板状になっており、上記ピストン本体４の端部４ａに治具８を係合させた状態において円筒状の押圧部材９によってピストンリング５を押圧してピストン本体４に圧入する様にしている。
すなわち、本実施例では、治具８の先端部を、ピストン本体４の左方側の端部４ａおよび第２テーパ部４ｋ’に嵌合し、その状態の治具８の外周部に左方側からピストンリング５の内周部を嵌装する。
【０００８】
次に、治具８の外周面に沿ってピストンリング５を右方側にむけて徐々に移動させ、ピストン本体４の第１テーパ面４ｋにピストンリング５の内周部を嵌装させる。第１テーパ面４ｋは右方側が縮径されているので、ピストンリング５の内周部はこの第１テーパ面４ｋ上を右方にむけて円滑に摺動していき、やがてピストンリング５の内周部は、自己の収縮性によって第１収納溝４ｅの上記隅部となる底面４ｉに嵌装される。
この後、左方側から図示しない円筒状のヒータ部材を，ピストン本体４に対して左方側から嵌装させ、その先端部によって上記円板状のピストンリング５を右方にむけて徐々に押圧する。これによって、ピストンリング５が上記接触部４ｇ’に当接し、その上記接触部４ｇ’よりも外方側に位置する部分が徐々に右方側にむけて傾斜されることで上記屈曲部５ｂが形成され、その先端部は上記隅部に当接する。上記ヒータ部材によって加熱されることにより、ピストンリング５は徐々に円筒状に成形され、その内周部がピストン本体４の外周部に押圧されることによって、ピストンリング５における屈曲部５ｂよりも外方側に位置した部分が完全に円筒状に成形される。また、これに伴って加熱されて粘度状となったピストンリング５の内周部はピストン本体４の大径部４ｃの外周面に密着すると同時に、上記各係合溝４ｄに噛み込んで上記環状突起５ａが形成され、さらにピストンリング５の右方側端部の内周部が上記第２収納溝４ｆ内に収納される。
このようにして、ヒータ部材がピストンリング５を加熱しながら押圧することによって、当初、円板状であったピストンリング５が円筒状に成形されてピストン本体４における大径部４ｃの略全域を被覆するようになっている。
【０００９】
なお、このようなヒータ部材の構成は上記ＵＳＰ３２１２４１１号等で知られているので詳細な図面は省略する。必要であれば、特開昭６１−８２０７２号等に開示されているような周知の方法を用いても良い。
以上のように、本実施例では、第１収納溝４ｅを構成する第２端面４ｈがピストン本体４の軸心に対して直交方向に伸びており、この第２端面４ｈと底面４ｉとによって構成される隅部に屈曲部５ｂの先端を当接させるようにしている。このように屈曲部５ｂの先端が上記隅部に当接することで、該屈曲部５ｂの先端が隅部から半径方向外方にむけて位置ずれしにくくなり、したがって、屈曲部５ｂが第１収納溝４ｅ内から脱落しにくくなっている。
この点をより詳細に説明すると、上記ピストン１はシリンダ３に対して図面上左右方向に摺動させるようになるが、ピストン１が左方に向けて移動されるときには屈曲部５ｂの先端が上記隅部に強く圧接されるので、屈曲部５ｂは第１収納溝４ｅ内から脱落しにくくなる。他方、ピストン１が右方に向けて移動されるときには、円錐形をした屈曲部５ｂが円筒状になろうとすることに伴って、図１に想像線で示すように屈曲部５ｂが断面弓なりになり、それによって屈曲部５ｂの先端が上記隅部およびそれに隣接する底面４ｉに強く圧接するので、屈曲部５ｂは第１収納溝４ｅ内から脱落しにくくなる。また、屈曲部５ｂは第１収納溝４ｅ内に略４５度傾斜しており、しかもピストン本体４の接触部４ｇ’は、断面円弧状に面取してあるので、接触部４ｇ’に接触するピストンリング５の箇所が損傷したりすることを良好に防止することができる。
このような本実施例に対して、上述した公開公報の収納溝では、上記第２両端面４ｈに相当する端面がテーパ面となっており、ピストンリング５の一端を折り曲げて折曲げ部としていたため、その折曲げ部の先端がそのテーパ面に沿って半径方向外方に移動しやすくなり、それによって、折曲げ部が第１収納溝４ｅから脱落しやすいという欠点が指摘されていたものである。また、この従来のものでは、ピストン本体４の接触部４ｇ’が面取されておらず尖っていたために、ピストン１が右方に移動する際に、上記接触部４ｇ’と接触するピストンリング５の箇所に内部応力が集中し、その部分からピストンリング５が切断されるという欠点があった。
【００１０】
また、本実施例では、屈曲部５ｂは第１収納溝４ｅ内に略４５度傾斜した状態で収納されるとともに、屈曲部５ｂの内方には環状の空間が形成されているので、その空間によって屈曲部５ｂは内方側にむけて弾性変形することができる。そのため、図１に矢印で示すように、ピストン１の先端側（図面上左方側）からオイルが第１収納溝４ｅ内の屈曲部５ｂの外周側に滞溜してきたときには、想像線で示すように、屈曲部５ｂが空間内に向けて弓なりに縮径されるようになる。その際、屈曲部５ｂの先端は上記隅部を構成する底面４ｉに強く圧接されると同時に、屈曲部５ｂの起点となる箇所は上記ピストン本体４の接触部４ｇ’に強く圧接される。したがって、オイルがピストン１の先端側（図面上左方側）から第１収納溝４ｅ内の屈曲部５ｂの外周側に滞溜したとしても、屈曲部５ｂの内周面と第１収納溝４ｅとの間にオイルが侵入すること防止でき、ピストンリング５の内周面とピストン本体４の外周面との間を介して右方側にむけてオイルが洩れることを防止することができる。さらに、上述した場合において、屈曲部５ｂの外周側に滞溜したオイルの圧力がより高圧になった場合には、想像線で示すように、ピストン本体４の接触部４ｇ’と接触するピストンリング５の部分が半径方向外方に膨出しシリンダ３に対して強く圧接されるようになり、それに伴って、その膨出部分の内周面が接触部４ｇ’に強く圧接される。したがって、オイルの圧力がより高圧になった場合であってもオイル洩れを良好に防止することができる。また、ピストンリング５とピストン本体４との間を介して右方側から上記屈曲部５ｂの内方側の空間までオイルが侵入した場合には、該屈曲部５ｂの内方側に滞溜するオイルの圧力によって、屈曲部５の先端が上記隅部を構成する第２端面に強く圧接されるので、その位置よりも左方側にむけてオイルが洩れるのを防止することができる。
さらに、本実施例では、第１収納溝４ｅから連続する左方側に第１テーパ面４ｋを備えているので、上述した治具８を用いてピストン本体４にピストンリング５を装着の際に、第１テーパ面４ｋに沿ってピストンリング５の内周部を円滑に移動させて、上記第１収納溝４ｅ内に嵌装することができ、それによって、ピストンリング５の装着作業を容易に行うことができる。
なお、上記実施例では屈曲部５ｂの肉厚は０．９ｍｍとしてあり、それよりも右方側に位置する隣り合う係合溝４ｄを接続する部分５ｃの肉厚０．６ｍｍよりも僅かに肉厚にしているが、上記屈曲部５ｂの肉厚を、上記接続する部分５ｃの肉厚の２倍程度の肉厚に設定しても良い。そのように構成すれば、屈曲部５ｂそのものの剛性が高くなるので、上記実施例に比較して該屈曲部５ｂが第１収納溝４ｅから脱落しにくくなる。
また、上記実施例ではピストンリング５の材質を四ふっ化樹脂としているが、それ以外の樹脂であっても良い。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来に比較してピストンリングにおける屈曲部が収納溝から脱落しにくくなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す中心線より上方側を示す断面図
【図２】ピストンリング５をピストン本体４に取り付ける際の組付け状態の一過程を示す断面図
【符号の説明】
１ピストン４ピストン本体４ｅ第１収納溝
４ｇ第１端面４ｈ第２端面４ｉ底面
５ピストンリング５ｂ屈曲部

Claims

円筒状に形成したピストン本体と、樹脂からなり上記ピストン本体の外周面を被覆したピストンリングとを備えて、上記ピストン本体の外周部の軸方向所要箇所に形成した係合溝に上記ピストンリングの内周部に形成した環状突起を係合させるとともに、上記ピストン本体の外周部における先端側に形成した収納溝内に、上記ピストンリングの先端に設けた屈曲部を収納するようにしたショックアブソーバのピストンにおいて、
上記収納溝を、上記係合溝に近い側に位置する第１端面と、この第１端面と対向する側に位置しピストン本体の軸心に対して直交方向に伸びる第２端面と、これら第１端面と第２端面を接続する底面とから構成し、
上記ピストンリングの屈曲部の先端を上記第２端面と底面とによって構成される隅部に当接させて、該ピストンリングの屈曲部を上記ピストン本体の軸心に対して傾斜させて上記収納溝内に収納するとともに、上記屈曲部の隣接内方側に該屈曲部の弾性変形を許容する環状の空間部を形成したことを特徴とするショックアブソーバのピストン。
上記屈曲部は上記ピストン本体の軸心に対して略４５度傾斜して上記収納溝内に収納されており、また上記屈曲部の内周面と上記収納溝の底面および上記第１端面との間に上記環状の空間部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のショックアブソーバのピストン。
上記第２端面から連続してその隣接位置となるピストン本体の外周部は、第２端面側が徐々に小径となるテーパ面となっていることを特徴とする請求項１および２に記載のショックアブソーバのピストン。