JPH10122289A - 車両用ショックアブソーバのピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重ね合せ構成のピストンにて伸び側と縮み側
の流路面積に差をつけ、伸び側と縮み側との減衰力に差
をつけ易くすることを課題とする。 【解決手段】 両面間を貫通するオイル流路の形状が相
違する円板状の上側と下側のピストン要素１３，１５を
同心に重ね合わせてなり、上下面にバルブ２１，２３が
配置されてチューブ１内をロッド３と共に往復動する車
両用ショックアブソーバのピストン１１であって、各ピ
ストン要素１３，１５は流路面積の異なる大流路１３
ａ，１５ａと小流路１３ｂ，１５ｂとを周方向に交互に
それぞれ２等分配置して備え、ピストン１１は両ピスト
ン要素１３，１５の大流路１３ａ，１５ａ同士と小流路
１３ｂ，１５ｂ同士とを連通するように重ね合せてなる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ショックア
ブソーバのピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用ショックアブソーバとして
は、例えば（株）鉄道日本社発行の「自動車工学」誌１
９９６年１０月号６４〜６５頁にビルシュタインのモノ
チューブ式ガス入りのものが記載されている。これに用
いられるピストンは図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す
ように、同一形状の２つのピストンハーフ２０１，２０
１を互いに背中合わせに重ね合わせ、その重ね合わせ状
態で、中心孔２０３にピストンロッド（図示省略）の先
端部を嵌入してナットにより固定され、一体化されてい
る。

【０００３】各ピストンハーフ２０１は、重ね合せ時の
外側面の外周近傍に周方向４等分に円弧帯状（ａ図では
斜線で、ｃ図では網目で示す）に開口する流路２０１ａ
を有し、この流路２０１ａは図４（ｂ）に示すように、
合せ面では中心寄りに拡大して開口している。一方、こ
の流路２０１ａと周方向に４５°ずれ、かつこの流路２
０１ａよりも中心寄りに周方向４等分に扇状（ａ図では
斜線で、ｃ図では網目で示す）に開口する流路２０１ｂ
を有し、この流路２０１ｂは図４（ｂ）に示すように、
合せ面では外周寄りに拡大して開口している。

【０００４】そして、ピストンハーフ２０１同士を周方
向に４５°ずらせて重ね合わせているので、上記の流路
２０１ａと流路２０１ｂとが連通し、伸び側と縮み側の
各ピストン流路が形成される。そして、ピストンロッド
の伸縮時にはピストン２０１上下の各圧縮されたオイル
がこれらの流路２０１ａ，２０１ｂとこの部に設けられ
た各バルブ（図示省略）とを経てピストン２０１の上下
逆側へ流入する。この逆側へ流入する際の抵抗（減衰
力）によりショックが吸収される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このピスト
ン２０１の伸び側と縮み側の各流路の流路面積が同じで
あるので、伸び側と縮み側とで異なった減衰力を得るに
はこの部に設ける各バルブの特性差によって行うことに
なり、例えば縮み側の減衰力をある程度以下に設定して
伸び側の減衰力と差をつけることが困難であるという問
題がある。

【０００６】そこで、本発明は、重ね合せ構成のピスト
ンにて伸び側と縮み側の流路面積に差をつけ、伸び側と
縮み側との減衰力に差をつけ易くすることを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、両面間を貫通するオイル
流路の形状が相違する円板状の第１と第２のピストン要
素を同心に重ね合わせてなり、両外側面にバルブが配置
されてチューブ内をピストンロッドと共に往復動する車
両用ショックアブソーバのピストンであって、前記各ピ
ストン要素は流路面積の異なる大流路と小流路とを周方
向に交互にそれぞれ等分配置して備え、前記ピストンは
両ピストン要素の大流路同士と小流路同士とを連通する
ように重ね合せてなることを特徴とする。

【０００８】したがって、例えば車体がバウンドしてシ
ョックアブソーバが縮むときピストン下側の圧縮される
オイルがピストンの大流路および縮み側バルブを通って
ピストン上側へ流入するようにすれば、逆にショックア
ブソーバが伸びるときピストン上側のオイルはピストン
の小流路および伸び側バルブを通ってピストン下側へ流
入することになるので、伸び側と縮み側とのオイルの流
入抵抗（減衰力）に差をつけ易くなると共に、縮み側の
減衰力を小さく設定することが容易になる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の車両用ショックアブソーバのピストンであって、前記
各ピストン要素の外側面における大流路と小流路との各
開口位置が径方向で内外に異なると共に、該異なる径方
向内外の関係が第１と第２のピストン要素で逆になって
いることを特徴とする。

【００１０】このように、ピストンの外側面における大
流路と小流路の開口の径方向内外の位置関係を第１と第
２のピストン要素とで逆にしてあるので、外側面にバル
ブを配設するに当り、バルブがピストンの中心寄りの開
口を開閉するように配設すればよく、減衰力の設定が容
易になる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の車両用ショックアブソーバのピストンであっ
て、前記第１のピストン要素は、外側面において大流路
が径方向内方で周方向にほぼ円弧帯状に開口すると共に
小流路が該開口同士の周方向中央位置に径方向外方で周
方向にほぼ円弧帯状に開口し、かつ、合せ面において大
流路が径方向外方に拡大して開口すると共に小流路が径
方向内方に拡大して開口し、前記第２のピストン要素
は、外側面において大流路が径方向外方で周方向にほぼ
円弧帯状に開口すると共に小流路が該開口同士の周方向
中央位置に径方向内方で周方向にほぼ円弧帯状に開口
し、かつ、合せ面において大流路が径方向内方に拡大し
て開口すると共に小流路が径方向外方に拡大して開口す
ることを特徴とする。

【００１２】したがって、請求項１または２の発明と同
等の作用・効果が得られる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の車両用ショックアブソーバのピストンであって、前記
第１のピストン要素をロッドのヘッド側に配置すると共
に前記第２のピストン要素をチューブのボトム側に配置
し、重ね合わせることを特徴とする。

【００１４】したがって、請求項１〜３のいずれかの発
明と同等の作用・効果が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

［第１実施形態］本発明の第１実施形態を図１、図２に
より説明する。図１は本実施形態のピストンを適用した
車両用ショックアブソーバの断面図である。図２は本実
施形態のピストンの構造を示す。

【００１６】図１に示すように、このショックアブソー
バはモノチューブ式ガス入りのもので、チューブ１のボ
トム部１ａが車軸側（図示省略）に、そしてロッド（ピ
ストンロッド）３のヘッド部３ａが車体側５に取り付け
られ、ほぼ図示のように縦方向に配置されている。

【００１７】図１はロッド３の最伸状態を示している。
ロッドのヘッド部３ａには車体のバウンド時（ロッド３
の縮み時）の緩衝用のバンプラバー７が嵌め込まれてい
る。ロッド３が縮んだ状態ではバンプラバー７が２点鎖
線示のようにチューブ上端のダストシールカバー９の上
面９ａに当接する場合がある。一方、ロッド３の下端部
にはピストン要素１３，１５がこの上下関係で合せ面同
士を重ね合わされてピストン１１を構成し、ナット１７
によりロッド３に固定されている。

【００１８】図１の上側のピストン要素（第１のピスト
ン要素）１３に形成された大流路１３ａ，１３ａ（図２
（ｂ）の上半部参照）は、図２（ａ）に示す重ね合せ時
の外側面１３ｃの径方向内側（中心寄り）に周方向に２
等分配置された円弧帯状の開口１３ａ´，１３ａ´を有
している。また、小流路１３ｂ，１３ｂは大流路１３ａ
の開口１３ａ´と周方向に９０°ずれて２等分配置さ
れ、径方向外側（外周寄り）に円弧帯状の開口１３ｂ
´，１３ｂ´を有している。

【００１９】そして、上側ピストン要素１３の合せ面１
３ｄおいては、大流路１３ａは図２（ｂ）の上半部に示
すように外周寄りに拡大した開口１３ａ”を有し、ま
た、小流路１３ｂは逆に中心寄りに拡大して開口してい
る（図示省略）。

【００２０】一方、図１、図２（ｂ）の下側のピストン
要素（第２のピストン要素）１５に形成された大流路１
５ａ，１５ａ（図２（ｂ）の下半部参照）は、図２
（ｃ）に示す重ね合せ時の外側面１５ｃの外周寄りに周
方向に２等分配置された円弧帯状の開口１５ａ´，１５
ａ´を有している。また、小流路１５ｂ，１５ｂは大流
路１５ａの開口１５ａ´と周方向に９０°ずれて２等分
配置され、中心寄りに円弧帯状の開口１５ｂ´，１５ｂ
´を有している。

【００２１】そして、下側ピストン要素１５の合せ面１
５ｄにおいては、大流路１５ａは図２（ｂ）の下半部に
示すように中心寄りに拡大した開口１５ａ”を有し、ま
た、小流路１５ｂは逆に外周寄りに拡大して開口してい
る（図示省略）。

【００２２】このように形成された両ピストン要素１
３，１５は図１、図２（ｂ）のような上下関係に重ね合
せられてピストン１１を構成し、このとき大流路１３
ａ，１５ａ同士および小流路１３ｂ，１５ｂ同士が合せ
面にて連通する。

【００２３】そして、ピストン１１の上面１３ｃには図
２（ａ）に示す開口１３ａ´，１３ａ´を開閉する縮み
側バルブ２１（図１参照）が取り付けられ、下面には図
２（ｃ）に示す開口１５ｂ´，１５ｂ´を開閉する伸び
側バルブ２３が取り付けられている。また、ピストン１
１外周にはピストンシール２５が配置され、これと各バ
ルブ２１，２３によりピストン１１上下のオイルが分離
されている。

【００２４】こうして、各ピストン要素１３，１５の大
流路１３ａ，１５ａが縮み側流路となり、小流路１３
ｂ，１５ｂが伸び側流路となる。図２（ａ），（ｃ）に
より明らかなように縮み側流路の流路面積と伸び側流路
の流路面積とは異なり、縮み側流路の流路面積の方がよ
り大きい。

【００２５】図１に戻って、ピストン１１の上面１３ｃ
とシールストッパ３１との間にはリバウンド時（ロッド
３の伸び時）の緩衝用のラバーブッシュ３３が配置され
ている。シールストッパ３１とシールカバー３５との間
にはオイルシール３７が配置されている。シールカバー
３５の上方にはダストシール３９を保持するダストシー
ルカバー９が配置され、ダストシールカバー９はチュー
ブ１の上端部に取り付けられ一体化されている。ダスト
シールカバー９の上面９ａはダストシール３９のダスト
リップ３９ａよりも外方に突出し、またダストの溜り防
止の放射状の溝９ｂが設けられている。

【００２６】ピストン１１の下方には、フリーピストン
４１の下方にリザーバ室４３が設けられ、縮み側の所定
の減衰力が得られるような圧力のガスが充填されてい
る。また、フリーピストン４１の上方にはオイルが所定
量充填されている。こうして、オイルはフリーピストン
４１に設けられたシール４５によりリザーバ室４３内の
ガスと分離され、オイルはフリーピストン４１（ガス）
により押圧され、加圧されている。

【００２７】つぎに、このショックアブソーバの作用を
説明する。

【００２８】車体のバウンド時にはロッド３は縮み、ピ
ストン１１上側の圧力は低下し、ピストン１１下側の圧
力が上昇する。このためピストン１１下側のオイルは各
ピストン要素１３，１５の大流路１３ａ，１５ａを経て
縮み側バルブ２１を押し開いてピストン１１の上側に流
入する。このときピストン１１下側の圧力はフリーピス
トン４１により押圧されるので、負圧にはならない。ピ
ストン上側への流入抵抗は縮み側バルブ２１の特性によ
るものの、縮み側流路の流路面積が伸び側の流路面積よ
りも大きいので縮み側減衰力を小さく設定することが容
易化される。

【００２９】ロッド３の縮み量が大きいときには、バン
プラバー７がダストシールカバー９の上面９ａに当り、
バンプラバー７はストッパとなりつつロッド３の縮み側
ストロークエンドでの衝撃を緩和する。このとき、ダス
トリップ３９ａがダストシールカバー９の上面９ａより
も突出していないので、ダストリップ３９ａが損傷する
恐れはない。

【００３０】また、ダストシールカバー９の上面の放射
状の溝９ｂがダストの逃げ溝となるので、ダストリップ
３９ａおよびロッド３に傷が生じにくい。

【００３１】車体のリバウンド時には、ロッド３は伸
び、ピストン１１上側が加圧され、オイルは各ピストン
要素１３，１５の小流路１３ｂ，１５ｂを経て伸び側バ
ルブ２３を押し開いてピストン下側に流入する。小流路
１３ｂ，１５ｂの流路面積が縮み側流路の流路面積より
も小さいので、伸び側バルブ２３の特性にもよるもの
の、流入抵抗を大きくし易く車体のリバウンド量を制約
し易い。ロッド３の伸び量（リバウンド量）が大きいと
きには、ラバーブッシュ３３がピストン１１とシールス
トッパ３１とにより押圧され、ラバーブッシュ３３がス
トッパとなりつつロッド３の伸び側ストロークエンドで
の衝撃を緩和する。

【００３２】こうして、本実施形態によれば、ピストン
１１の大流路（縮み側流路）１３ａ，１５ａと小流路
（伸び側流路）１３ｂ，１５ｂとの流路面積を異なるよ
うに形成し、縮み側流路の流路面積をより大きく形成し
ているので、ショックアブソーバの縮み側減衰力を小さ
く設定することが容易化される。

【００３３】［第２実施形態］本発明の第２実施形態を
図１、図３により説明する。図３は本実施形態のピスト
ンの構造を示す。

【００３４】本実施形態のショックアブソーバは上記第
１実施形態とはピストンの流路形状が異なり、その他の
構成は上記第１実施形態と同じである。したがって、こ
の相違点を説明し、重複する説明は省略する。

【００３５】図３（ｂ）の上側のピストン要素（第１の
ピストン要素）１１３に形成された大流路１１３ａ（図
３（ｂ）の上半部参照）は、図３（ａ）に示す重ね合せ
時の外側面１１３ｃの径方向内側（中心寄り）に周方向
に４等分配置された扇状の開口１１３ａ´を有してい
る。また、小流路１１３ｂは大流路１１３ａの開口１１
３ａ´と周方向に４５°ずれて４等分配置され、径方向
外側（外周寄り）にほぼ楕円状の開口１１３ｂ´を有し
ている。

【００３６】そして、上側ピストン要素１１３の合せ面
１１３ｄおいては、大流路１１３ａは図３（ｂ）の上半
部に示すように外周寄りに拡大した開口１１３ａ”を有
し、また、小流路１１３ｂは逆に中心寄りに拡大して開
口している（図示省略）。

【００３７】一方、図３（ｂ）の下側のピストン要素
（第２のピストン要素）１１５に形成された大流路１１
５ａ（図３（ｂ）の下半部参照）は、図３（ｃ）に示す
重ね合せ時の外側面１１５ｃの外周寄りに周方向に４等
分配置された円弧帯状の開口１１５ｂ´を有している。
また、小流路１１５ｂは大流路１１５ａの開口１１５ａ
´と周方向に４５°ずれて４等分配置され、中心寄りに
卵状の開口１１５ｂ´を有している。

【００３８】そして、下側ピストン要素１１５の合せ面
１１５ｄにおいては、大流路１１５ａは図３（ｂ）の下
半部に示すように中心寄りに拡大した開口１１５ａ”を
有し、また、小流路１１５ｂは逆に外周寄りに拡大して
開口している（図示省略）。

【００３９】このように形成された両ピストン要素１１
３，１１５は図３（ｂ）のような上下関係に重ね合せら
れてピストン１１１を構成し、このとき大流路１１３
ａ，１１５ａ同士および小流路１１３ｂ，１１５ｂ同士
が合せ面にて連通する。

【００４０】そして、ピストン１１１の上面１１３ｃに
は図３（ａ）に示す４個の開口１１３ａ´を開閉する縮
み側バルブ１２１が取り付けられ、下面には図３（ｃ）
に示す開口１１５ｂ´を開閉する伸び側バルブ１２３が
取り付けられている。

【００４１】こうして、各ピストン要素１１３，１１５
の大流路１１３ａ，１１５ａが縮み側流路となり、小流
路１１３ｂ，１１５ｂが伸び側流路となる。図３
（ａ），（ｃ）により明らかなように縮み側流路の流路
面積と伸び側流路の流路面積とは異なり、縮み側流路の
流路面積の方がより大きい。

【００４２】このような構成により、本実施形態によれ
ば、縮み側流路の流路面積と伸び側流路の流路面積との
差により上記第１実施形態と同等の作用・効果が得られ
ると共に、ピストン１１１の周方向に大小各４個のオイ
ル流路が設けられているので通り抜けるオイルの周方向
の偏りが少なく、減衰性能がより安定する。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、オイルが一側から他側へ流入
するピストンの流路に流路面積の異なるオイル流路を設
けているので、流入方向によってオイルの流入抵抗に差
をつけることが容易になる。

【００４４】したがって、例えば車体がバウンドしてシ
ョックアブソーバが縮むときピストン下側の圧縮される
オイルがピストンの大流路および縮み側バルブを通って
ピストン上側へ流入するようにすれば、逆にショックア
ブソーバが伸びるときピストン上側のオイルはピストン
の小流路および伸び側バルブを通ってピストン下側へ流
入することになるので、伸び側と縮み側とのオイルの流
入抵抗（減衰力）に差をつけ易くなると共に、縮み側の
減衰力を小さく設定することが容易になる。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明による効果に加え、ピストンの外側面における大
流路と小流路の開口の径方向内外の位置関係を第１と第
２のピストン要素とで逆にしてあるので、外側面にバル
ブを配設するに当り、バルブがピストンの中心寄りの開
口を開閉するように配設すればよく、減衰力の設定が容
易になる。

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかの発明と同等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のピストンを適用した車両用ショ
ックアブソーバの断面図である。

【図２】（ａ）と（ｃ）は第１実施形態のピストンの各
外側面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面
図である。

【図３】（ａ）と（ｃ）は第２実施形態のピストンの各
外側面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面
図である。

【図４】（ａ）と（ｃ）は従来例のピストンの各外側面
を示す図であり、（ｂ）は（ａ）図のＣ−Ｃ断面図であ
る。

【符号の説明】

１ チューブ １ａ チューブのボトム部 ３ ロッド（ピストンロッド） ３ａ ロッドのヘッド部 １１，１１１ ピストン １３，１１３ 上側のピストン要素（第１のピストン要
素） １５，１１５ 下側のピストン要素（第２のピストン要
素） １３ａ，１５ａ，１１３ａ，１１５ａ ピストン要素の
大流路 １３ａ´，１５ａ´，１１３ａ´，１１５ａ´ 外側面
における大流路の開口 １３ａ”，１５ａ”，１１３ａ”，１１５ａ” 合せ面
における大流路の開口 １３ｂ，１５ｂ，１１３ｂ，１１５ｂ ピストン要素の
小流路 １３ｂ´，１５ｂ´，１１３ｂ´，１１５ｂ´ 外側面
における小流路の開口 １３ｂ”，１５ｂ”，１１３ｂ”，１１５ｂ” 合せ面
における小流路の開口 １３ｃ，１５ｃ，１１３ｃ，１１５ｃ ピストン要素の
外側面 １３ｄ，１５ｄ，１１３ｄ，１１５ｄ ピストン要素の
合せ面 ２１，２３，１２１，１２３ バルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面間を貫通するオイル流路の形状が相
   違する円板状の第１と第２のピストン要素を同心に重ね
   合わせてなり、両外側面にバルブが配置されてチューブ
   内をピストンロッドと共に往復動する車両用ショックア
   ブソーバのピストンであって、 前記各ピストン要素は流路面積の異なる大流路と小流路
   とを周方向に交互にそれぞれ等分配置して備え、 前記ピストンは両ピストン要素の大流路同士と小流路同
   士とを連通するように重ね合せてなることを特徴とする
   車両用ショックアブソーバのピストン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用ショックアブソ
   ーバのピストンであって、 前記各ピストン要素の外側面における大流路と小流路と
   の各開口位置が径方向で内外に異なると共に、該異なる
   径方向内外の関係が第１と第２のピストン要素で逆にな
   っていることを特徴とする車両用ショックアブソーバの
   ピストン。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の車両用ショッ
   クアブソーバのピストンであって、 前記第１のピストン要素は、外側面において大流路が径
   方向内方で周方向にほぼ円弧帯状に開口すると共に小流
   路が該開口同士の周方向中央位置に径方向外方で周方向
   にほぼ円弧帯状に開口し、かつ、合せ面において大流路
   が径方向外方に拡大して開口すると共に小流路が径方向
   内方に拡大して開口し、 前記第２のピストン要素は、外側面において大流路が径
   方向外方で周方向にほぼ円弧帯状に開口すると共に小流
   路が該開口同士の周方向中央位置に径方向内方で周方向
   にほぼ円弧帯状に開口し、かつ、合せ面において大流路
   が径方向内方に拡大して開口すると共に小流路が径方向
   外方に拡大して開口することを特徴とする車両用ショッ
   クアブソーバのピストン。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の車両用ショックアブソ
   ーバのピストンであって、 前記第１のピストン要素をロッドのヘッド側に配置する
   と共に前記第２のピストン要素をチューブのボトム側に
   配置し、重ね合わせることを特徴とする車両用ショック
   アブソーバのピストン。