JPH1137202A - 油圧緩衝器のピストンシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧緩衝器において、シリンダとピストン間
の自動調芯機能による良好な作動性に影響を与えること
なく、ピストンシールからのオイル洩れを確実に除去し
て所定の減衰特性を確保しつつ乗心地と操縦安定性の両
立と併せてそれらの向上をも図る。 【解決手段】 ピストン２の外周面に設けたシール溝１
２の底部に中心位置から端部までの中間点よりも端部側
へと近づけて対称的に二つの環状溝１３，１４を形成
し、これら環状溝１３，１４に弾性リング１５，１６を
嵌め、当該弾性リング１５，１６を同時に挟んでシール
溝１２の内部にピストンリング１７を自動調芯可能に介
装し、このピストンリング１７をシリンダ１の内壁面へ
と摺接させてシリンダ１の内部を当該ピストンリング１
７により伸側作動油室４と圧側作動油室５とに区画す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オートバイなど
の車両に用いられる後輪サスペンション用の油圧緩衝器
に関し、さらに詳しくは、後輪サスペンションとしての
良好な作動性と減衰特性の安定化とを図ることのできる
新規の構成を備えた油圧緩衝器のピストンシールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の後輪サスペンション用の
油圧緩衝器にあっては、シリンダとピストン間に自動調
芯機能をもたせて摺動抵抗を低く保ち、それによって、
良好な作動性を確保しながら、しかも、シリンダとピス
トンの摺接隙間からのオイル洩れをも防いで減衰特性の
安定化を確保しつつ、乗心地の向上を図ってやる必要が
ある。

【０００３】そのために、これまでは、図３にみられる
ように、ピストン２の外周面にシール溝１２を設け、こ
のシール溝１２の底の中央部分に環状溝１３を形成して
弾性リング１５を嵌めている。

【０００４】そして、上記弾性リング１５を挟んでシー
ル溝１２にピストンリング１７を偏芯可能に嵌め、この
ピストンリング１７の外周面をシリンダ１の内壁面に摺
接させることにより、シリンダ１の内部をピストンで伸
側作動油室４と圧側作動油室５とに区画している。

【０００５】このようにして、弾性リング１５によりピ
ストンリング１７の外周面をシリンダ１の内壁面へと押
し当て、当該弾性リング１５を変形させることでピスト
ンリング１７をピストン２に対して自動調芯し、シリン
ダ１とピストン２との間の摺動抵抗を低く保って良好な
作動性を確保する。

【０００６】また、これと併せて、シリンダ１に対する
ピストンリング１７の摺接状態を保持して両者の間から
のオイル洩れをも防ぎ、減衰特性の安定化を確保して乗
心地の向上をも図るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そうとは言っ
ても、上記した従来のピストンシールにあっては、ピス
トン２とピストンリング１７の間の中央部分に位置して
一個の弾性リング１５を介在し、この弾性リング１５を
ピストン２とピストンリング１７で挟んで介装するよう
にしている。

【０００８】しかも、油圧緩衝器の伸縮作動に伴ってピ
ストン２に傾きが生じるような横荷重が加わり、ピスト
ンリング１７がシリンダ１に馴染んでオイルがピストン
リング１７の摺接面に回り込んでくるようになると、ピ
ストンリング１７には、図４に実線矢印（伸張動作時）
と破線矢印（圧縮動作時）で示すように、端面に作用す
るオイル圧力と併せて摺接面にもオイル圧力が作用し、
これらオイル圧力でピストンリング１７を縮径方向に押
す力が加わる。

【０００９】この場合、ピストンリング１７の中央部分
は、弾性リング１５により外方へと押されているのでこ
の縮径方向への力を抑えることになるが、両端部分は、
当該縮径方向への力により縮径を起こしてシリンダ１の
内壁面との間に隙間１８（図４では強調して示してあ
る）を生じることになる。

【００１０】この隙間１８の発生に伴いシリンダ１内の
高圧オイルが楔状となってピストンリング１７の間に入
り込み、弾性リング１５に抗してピストンリング１７を
押し除けつつ上記隙間１８を拡げて高圧オイルを低圧側
へと逃がし、このオイル洩れにより油圧緩衝器としての
減衰特性を乱して乗心地を悪化させるという問題点を有
していた。

【００１１】したがって、この発明の目的は、シリンダ
とピストン間の自動調芯機能による良好な作動性に影響
を与えることなく、オイル洩れを除去して所定の減衰特
性を確保しつつ乗心地の向上を図ることのできる油圧緩
衝器のピストンシールを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、この発
明において、ピストンの外周面に設けたシール溝の底の
部分に環状溝を形成して弾性リングを嵌め、当該弾性リ
ングを挟んでシール溝の内部にピストンリングを偏芯可
能に介装し、このピストンリングをシリンダの内壁面へ
と摺接させてシリンダの内部をピストンリングで伸側作
動油室と圧側作動油室とに区画した油圧緩衝器におい
て、上記した弾性リングを複数個用いてそれらを軸方向
に所定の間隔を保って併設し、これら弾性リングをそれ
ぞれピストンとピストンリングとで同時に挟んで配置す
ることにより達成される。

【００１３】すなわち、上記のように構成することによ
って、油圧緩衝器の伸縮作動に伴い横荷重等を受けてピ
ストンリングがシリンダに馴染み、シリンダ内の高圧オ
イルがピストンリングの摺接面に回り込んだとしても、
ピストンリングは、少なくとも両端に近い内周面の部分
を弾性リングにより押されている。

【００１４】そのために、当該ピストリングは、中央部
分が僅かに縮径するだけで両端部分はシリンダの内壁面
へと摺接したままの状態を保持し、シリンダ内の高圧オ
イルが楔状となってシリンダとピストンリングの間に入
り込むことがなく、ピストンリングの内周面側にのみ高
圧オイルが作用してシリンダの内壁面へとピストンリン
グを押し付けてオイル洩れを阻止する。

【００１５】このようにして、シリンダとピストンとの
間の摺動抵抗をピストンリングの自動調芯機能により低
く保って良好な作動性を確保しながら、しかも、それと
併せて、両者の間からのオイル洩れをも防いで減衰特性
の安定化を確保しつつ乗心地の向上を図ることができる
のである。

【００１６】また、好ましくは、上記において弾性リン
グを二個とし、これら弾性リングをピストンにおけるシ
ール溝の中心位置から端部までの中間点よりも端部側へ
と近づけて対称的に配置してやる。

【００１７】これにより、二個の弾性リングでピストン
リングの両端に近い部分に張りを与えてシリンダの内壁
面へと押し付け得ることから、より簡単な構成でしかも
上記と同様にして良好な作動性を確保すると共に、シリ
ンダとピストンとの間からのオイル洩れを防いで減衰特
性の安定化を確保しつつ乗心地の向上をも図ることがで
きる。

【００１８】さらに、これらと併せて、ピストン或いは
ピストンリングの両端部分にシール溝の底の部分へと通
じる圧力導入用の切欠きを形成してやれば、圧縮側にお
けるピストンリングの内周面の部分に高圧オイルが回り
込み易くなるので、当該部分でのピストンリングの張り
が強くなってオイル洩れの発生をより確実に阻止するこ
とが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基いて説明するが、当該発明によるピストンシ
ールを適用する油圧緩衝器については特に限定を受ける
ものではないので、ここでは、この発明の理解を容易に
するために先に述べた従来例と同様の油圧緩衝器に適用
した場合について説明していくことにする。

【００２０】図１は、油圧緩衝器におけるシリンダ１と
ピストン２の部分を取り出して示した縦断図であって、
シリンダ１の内部には、ピストンロッド３を担うピスト
ン２が摺動自在に嵌合してあり、当該ピストン２によっ
てシリンダ１の内部をロッド側の伸側作動油室４とボト
ム側の圧側作動油室５とに区画している。

【００２１】ピストン２には、複数本づつでそれぞれ一
組をなす伸側ポート６と圧側ポート７が形成してあり、
これら伸側ポート６と圧側ポート７は、同一円周上に交
互に並べてピストン２の軸線に沿い上下方向へと貫通し
て伸側作動油室４と圧側作動油室５を相互に連通してい
る。

【００２２】上記した伸側ポート６における圧側作動油
室５への出口部分は、ピストンロッド３に取り付けた座
金８とピストン２とで挟んで設けた伸側減衰バルブ９で
塞がれており、また、圧側ポート７における伸側作動油
室４への出口部分は、ピストンロッド３に設けたバルブ
ストッパ１０とピストン２とで挟んで設けた圧側減衰バ
ルブ１１でそれぞれ塞がれている。

【００２３】一方、ピストン２には、図２の部分拡大図
を併せてみれば分かるように、外周面を取り巻いてシー
ル溝１２を形成し、このシール溝１２の底の部分に中心
位置から端部までの中間点よりも端部側へと近づけて対
称的に環状溝１３，１４を穿ち、これら環状溝１３，１
４へと各別に二個の弾性リング１５，１６をそれぞれ嵌
めている。

【００２４】そして、これら弾性リング１５，１６を挟
んでシール溝１２の内部にピストンリング１７を偏芯可
能に嵌め、当該弾性リング１５，１６の変形でピストン
リング１７に自動調芯機能をもたせつつ、かつ、ピスト
ンリング１７をシリンダ１の内壁面に摺接させ、このピ
ストンリング１７でシリンダ１の内部をロッド側の伸側
作動油室４とヘッド側の圧側作動油室５とに区画したの
である。

【００２５】ここで、上記構成と先の従来例とを対比し
てみると、当該実施の形態では、ピストン２とピストン
リング１７との間に所定の間隔を保って複数個（当該実
施の形態では二個）の弾性リング１５，１６を介装し、
これら弾性リング１５，１６をピストン２とピストンリ
ング１７との間に挟んで配置した点で相違する。

【００２６】しかも、この相違点は、以下に述べる作用
の説明に基づいてこの発明を構成する上で極めて重要な
ポイントであることが理解できよう。

【００２７】すなわち、ピストンリング１７は、油圧緩
衝器の伸縮動作に伴い、ピストン２との間に介装した弾
性リング１５，１６の変形でシリンダ１の内壁面に対し
自動調芯しながら、かつ、弾性リング１５，１６のシー
ル機能でピストン２とピストンリング１７との間のオイ
ル洩れをも阻止する。

【００２８】これにより、油圧緩衝器の伸張動作時にあ
っては、ピストンリング１７の自動調芯機能でシリンダ
１とピストンリング１７との間からのオイル洩れを阻止
しつつ、そのとき容積を縮小する伸側作動油室４内のオ
イルをピストン２の伸側ポート６から伸側減衰バルブ９
を押し開いて容積を拡張する圧側作動油室５へと押し出
し、この伸側減衰バルブ９を押し開いて流れるオイルの
流動抵抗で伸張速度に応じた所定の伸側減衰力を発生す
る。

【００２９】また、圧縮動作時には、ピストンリング１
７の自動調芯機能で同じくシリンダ１とピストンリング
１７との間からのオイル洩れを阻止しつつ、圧側作動油
室５内のオイルをピストン２の圧側ポート７から圧側減
衰バルブ１１を押し開いて容積を拡張する伸側作動油室
４へと押し出し、この圧側減衰バルブ１１を押し開いて
流れるオイルの流動抵抗で圧縮速度に応じた所定の圧側
減衰力を発生する。

【００３０】しかも、これら伸張および圧縮動作時にお
いて、油圧緩衝器に横荷重等が作用してピストンリング
１７がシリンダ１に馴染み、シリンダ１内の高圧オイル
がピストンリング１７の摺接面に回り込んだとしても、
ピストンリング１７は、図２に示すように、中央部分が
僅かに縮径して窪むだけで、弾性リング１５，１６によ
り内周面を押されている少なくとも表面側の両端に近い
部分の摺接面はシリンダ１の内壁面へと摺接したままの
状態を保持する。

【００３１】そのために、圧縮されて高圧となったオイ
ルが楔状となってシリンダ１とピストンリング１７の間
に入り込むことがなく、ピストンリング１７の内周面側
にのみ高圧オイルが作用してシリンダ１の内壁面へとピ
ストンリング１７を押し付けてオイル洩れを阻止する。

【００３２】このようにして、シリンダ１とピストン２
との間の摺動抵抗をピストンリング１７により低く保っ
て良好な作動性を確保すると共に、シリンダ１とピスト
ンリング１７との間からのオイル洩れをも防いで減衰特
性の安定化を確保しつつ乗心地と操縦安定性の向上を図
ることになる。

【００３３】なお、上記した図１，図２の実施の形態で
は、二個の弾性リング１５，１６を用いてこれらをピス
トン２におけるシール溝１２の中心位置から端部までの
中間点よりも端部側へと近づけて対称的に配置してき
た。

【００３４】しかし、このようにする代わりに、三個以
上の弾性リングを用いてそれらを適宜の間隔で配置する
ようにしても同様の作用を行い得ることは、特に図示し
て説明を加えるまでもなく先の図１，図２の実施の形態
の説明に基いて容易に理解できよう。

【００３５】また、これらの場合において、図２に想像
線で示してあるように、ピストン２或いはピストンリン
グ１７の両端部分にシール溝１２の底の部分へと通じる
圧力導入用の切欠き１９または１９ａを形成してやれ
ば、ピストンリング１７の圧縮側における内周面の部分
に高圧オイルが回り込み易くなるので、当該部分でのピ
ストンリング１７の張りが強くなってシリンダ１とピス
トン２との間からのオイル洩れの発生をより確実に阻止
することができることになる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、ピストンとピストンリングの間に自動調芯用の弾性
リングを複数個用いてそれらを軸方向に所定の間隔を保
って併設し、これら弾性リングをそれぞれピストンとピ
ストンリングとで同時に挟んで配置したことにより、シ
リンダとピストン間の自動調芯機能による良好な作動性
に影響を与えることなく、シリンダに対するピストンリ
ングの傾きを防止してシリンダとピストンとの間からの
オイル洩れをも除去し、所定の減衰特性を確保して車両
としての乗心地の向上を図ることができる。

【００３７】また、請求項２の発明によれば、自動調芯
用の弾性リングを二個とし、より簡単な構成を用いて上
記した効果と同等の効果を発揮することが可能となる。

【００３８】さらに、請求項３の発明によれば、ピスト
ン或いはピストンリングの両端部分にシール溝の底の部
分へと通じる圧力導入用の切欠きを形成してやるという
簡単な構成を追加することで、シリンダとピストンとの
間からのオイル洩れをより効果的に阻止し、シリンダと
ピストン間の自動調芯機能による良好な作動性に影響を
与えることなく、所定の減衰特性をより確実に保持して
車両としての乗心地の向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるピストンシールを適用した油圧
緩衝器の実施の形態を示す要部の部分縦断正面図であ
る。

【図２】同上の要部であるピストンシールの部分を取り
出して拡大して示す部分縦断正面図である。

【図３】従来から用いられているピストンシールを備え
た油圧緩衝器のピストン部分を示す部分縦断正面図であ
る。

【図４】同上における油圧緩衝器の伸張および圧縮動作
時におけるピストンリングの状態を拡大して示す部分縦
断正面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンロッド ４ 伸側作動油室 ５ 圧側作動油室 ９ 伸側減衰バルブ １１ 圧側減衰バルブ １２ シール溝 １３，１４ 環状溝 １５，１６ 弾性リング １７ ピストンリング １９，１９ａ 圧力導入用の切欠き

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンの外周面に設けたシール溝の底
   の部分に環状溝を形成して弾性リングを嵌め、当該弾性
   リングを挟んでシール溝の内部にピストンリングを偏芯
   可能に介装し、このピストンリングをシリンダの内壁面
   へと摺接させてシリンダの内部をピストンリングで伸側
   作動油室と圧側作動油室とに区画した油圧緩衝器におい
   て、上記した弾性リングを複数個用いてそれらを軸方向
   に所定の間隔を保って併設し、これら弾性リングをそれ
   ぞれピストンとピストンリングとで同時に挟んで配置し
   たことを特徴とする油圧緩衝器のピストンシール。
2. 【請求項２】 弾性リングを二個用いて、これら弾性リ
   ングをピストンにおけるシール溝の中心位置から端部ま
   での中間点よりも端部側へと近づけて対称的に配置した
   請求項１の油圧緩衝器のピストンシール。
3. 【請求項３】 ピストン或いはピストンリングの両端部
   分にシール溝の底の部分へと通じる圧力導入用の切欠き
   を形成した請求項１または２の油圧緩衝器のピストンシ
   ール。