JPS61116133A - 液圧緩衝器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ピストンにピストン、シリンダ間のオイル洩
れ防止用のスカートを有する樹脂バンドを装着した液圧
緩衝器およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 自動車の懸案機構には液圧緩衝器（通常油圧緩衝器）が
用いられる。油圧緩衝器は、シリンダ内に暦動自在にピ
ストンを備え、シリンダ内に封入したオイルがピストン
に設けたボートを通るときの抵抗を利用して減衰作用を
生じさせる装置から成る。

油圧Ｆ！ｉ衝器が所定の機能を発揮するためには、ピス
トンとシリンダ間のオイル洩れ対策が施されなければな
らない。ピストンとシリンダ間のオイル洩れ対策は、従
来■第１０図、第１１図に示すようにピストン側にリン
グを設けるか、■第１２図、第１３図に示すようにピス
トン側にバンドを設けるか、■第１４図に示すようにピ
ストン側にリングとバンドの両方を設けるか、■第１５
図に示すようにピストン外周面に樹脂シートを貼り付け
るか、の何れかの方法によっている。

口発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の方法には、それぞれ次のような問
題がある。

■の方法は横荷重をあまり受けないものに使われる場合
が多いが、第１０図に示すように、ピストン４１とリン
グ４２との間に軸方向、径方向に隙間ができるので、ピ
ストン４１が軸方向動きを反転させる過渡時に、リング
４２がピストン４１のリング溝から離れて第１０図で矢
印で示すようにオイルの過渡時リークが起きる。また、
リング４２は装入のため第１１図に示すように、スリッ
ト４２ａを有するので、スリット４２ａよりのリークも
生じる。ざらに横荷重を受けるとピストン４１とシリン
ダ４３とは接触し、かじりの原因になり易い。

■の方法は大きな横荷重を受けるものに多く使われ、横
荷重がかかってもシリンダ４３とピストン４１とは直接
に接触せず、バンド４４の表面層４５（樹脂）と接触し
て低フリクションがはかられる。しかし、寸法上、バン
ド４４とピストン４１のバンド溝との間には軸方向、径
方向に隙間ができるので、第１２図に矢印で示すように
オイルの過渡時リークが生じる。また、バンド４４は第
１３図に示すよにスリット４４ａを有しているので、ス
リト４４ａよりのリークも生じる。

■の方法におけるピストン４１は第１４図に示すように
リング４２とバンド４４の両方を有するが、■と■の方
法を合せた問題がある他、オイルリークは減るものの、
コストアップ、フリクション増加のデメリットがある。

■の方法は、第１５図に示すように、ピストン４１の外
周に樹脂バンド４６を強制的にかぶせて良好な摺動性を
得ると共にシールを得るものであり、米国特許第３，２
１２，４１１号明細書及び図面に一例が開示されている
。しかし、従来ピストンでは通常本発明でいうような樹
脂バンドのスカートが無く、シール性がかならずしも良
好でないという問題があった他、製造方法もキャップ状
または筒状の樹脂をピストン外周面にかぶせるもので、
コスト的にも改善の余地が残されているものであった。

本発明は、外周面に樹脂バンドを装着したピストンを有
する液圧Ｉ！器において、樹脂バンドの構成に改良を加
えピストンとシリンダとの間のオイルリークを低減ざぜ
ることを目的とすると共に、リーク低減構造を有する樹
脂バンドを備えたピストンを有する液′圧緩衝器の製造
方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の液圧！１衝器は、シリンダ内に
ピストンを震動自在に嵌挿した液圧緩衝器の前記ピスト
ンを、外周面に周方向に延びる少なくとも１個の凹部を
有するピストン本体と、前記ピストン本体の凹部の両側
外周面に嵌着した複数個の樹脂バンドとから構成し、各
樹脂バンドの伸側および縮み側の端部のそれぞれにピス
トン本体との接触部から軸方向に延設されたスカートを
形成したものから成る。

前記スカートのうち伸側のスカートにはそれぞれ絞りし
わを形成してもよい。

また、前記ピストン本体の前記樹脂バンドの装着部の外
周面には凹凸を形成してもよい。

本発明の液圧緩衝器の製造方法は、環状かつ平板状の複
数の樹脂シートを、外周面に周方向に延びる少なくとも
１個の凹部を有するピストン本体の前記凹部の両側の樹
脂バンド装着部に、伸側の樹脂バンド装着部から縮み側
の樹脂バンド装看部に順次、先端内周にテーパを有する
治具を用いて縮み側から伸側方向に向って圧入して複数
の樹脂バンドを形成すると共に、各樹脂バンドの伸側お
よび縮み側の端部を前記樹脂バンド装着部から軸方向に
延設して各樹脂バンドの両端にスカートを形成する方法
から成る。

口作用コ 上記のように構成されだ液圧緩衝器においては、ピスト
ンがシリンダ内を伸側に移動するときは、各樹脂バンド
の伸側のスカートがシリンダに液圧によって摺動自在に
密着しピストンとシリンダ間のシール性を向上８せる。

また、ピストンがシリンダ内を縮み側に移動するときは
、各樹脂バンドの縮み側のスカートがシリンダに液圧に
よって摺動自在に密着しシール性を向上ざぜる。このよ
うに各樹脂バンドの両端にスカートを設けることによっ
て伸側にも縮み側にも良好なシール性が得られる。

各樹脂バンドの伸側のスカートに絞りしわが設けられる
とスカートの液圧による周方向の拡張は容易になり、シ
ール性は一層良好なものとなる。

伸側工程時のシールは特に重要であるが伸側のスカート
の絞りしわはこの要望に沿うものである。

また、上記の液圧緩衝器の製造方法によるときは、素材
に平板状でかつ環状の樹脂シートが用いられるので、板
状樹脂シートの打扱きによって素材を得ることができ、
筒状またはキャップ状樹脂素材に比ベコスト的に有利で
ある。ざらに先端にテーバのついた治具を用いて樹脂シ
ートを縮み側から伸側に向ってピストン外周に押圧成形
すれば自然に伸側のスカートに絞りしわができ、絞りし
わの成形が容易に行なえる。

口実施例コ 以下に本発明の液圧緩衝器およびその製造方法の望まし
い実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明実施例の液圧！ｌ衝器の全体を示してい
る。図中、１はシリンダで、その内部にピストン２が摺
動可能に挿入されている。ピストン２にはピストンロッ
ド３が取付けられ、シリンダ１の一端を貫通してシリン
ダ１外に突出している。

ピストンロッド３が延びている側か液圧Ｗｉ圀器の伸側
となり、その反対側が縮み側となる。シリンシダ１内は
ピストン２によってＡ至（ピストン２より伸側の空）４
、ＢＷ（ピストン２より縮み側の至）５に区画され、Ａ
至４、Ｂ空５内には液体たとえばオイル６（以下の説明
ではオイルとする）が封入される。

シリンダ２の縮み側の端部にはバルブケース７が設けら
れる。バルブケース７はオイル封入スペースをＢ空５と
Ｃｉ８に区画する。

シリンダ２はアウタシェル９によって囲まれ、シリンダ
２の外周面とアウタシェル９の内周面の間にオイルとエ
アの封入されたＤ室１０が形成される。ｏｉｉｏはＣ室
８に連通している。ＤＷＩＯ内のエアは縮み側工程時ピ
ストンロッド３挿入分の体積を吸収するためのものであ
る。

第２図に示すように、ピストン２の上面には数個のオリ
フィス１１が設けられると共に、ノンリターンバルブ１
２、シー１〜１３、ノンリターンバルブスプリング１４
が装廿されており、ピストン２上面とノンリターンバル
ブ１２の下面は密着している。ノンリターンバルブ１２
にはまた数個の穴１５が設けられており、ピストン２に
はピストン２を上下方向に貫通する数個のボート１６が
設けられている。ピストン２下面にリーフバルブ１７、
スプリングシート１８、コンプレッションスプリング１
９が設けられている。

第３図に示すように、バルブケース７の上面には、ばね
力の弱いコニカルスプリング２０、ノンリターンバルブ
２１、オリフィス２２が設けられる。バルブケース７に
は上下方向に貫通するボート２３が設けられ、バルブケ
ース７下面にはり一フバルブ２４が設けられる。

ピストン２は、第４図に示すように、外周の軸方向中央
部に周方向に延びる少なくとも１＠（図では１個）の凹
部３５を有するピストン本体２５と、ピストン本体２５
の外周に凹部３５の軸方向両側にそれぞれ［１された複
数の樹脂バンド（図では２個、すなわち第１の樹脂バン
ド２６および第２の樹脂バンド３４）とから成るっ以下
、凹部３５が１個で樹脂バンドが２個の場合を例にとっ
て説明する。第１の樹脂バンド２６および第２の樹脂バ
ンド３４は円周方向にスリットを有していない。第１の
樹脂バンド２６の伸側および縮み側の端部は、それぞれ
ピストン本体伸側端面から軸方向に延設されると共に凹
部３５！１に延設され、それぞれ第１のスカート２６ａ
１第２のスカート２６ｂが形成される。また第２の樹脂
バンド３４の伸側および縮み側の端部は、それぞれ凹部
３５側に延設されると共にピストン本体縮み側端面から
延設され、それぞれ第３のスカート３４ａ、第４のスカ
ート３４ｂが形成される。第１のスカート２６ａ、第２
のスカート２６ｂ１第３のスカート３４ａ、第４のスカ
ート３４ｂはピストン本体２５外周と接触していない部
分である。

伸側のスカー１〜すなわち第１のスカート２６ａおよび
第３のスカート３４ａには、第５図に示すように、円周
方向に沿って直径方向に凹凸する絞りしわが形成されて
いる。

ピストン本体２５の第１の樹脂バンド２６および第２の
樹脂バンド３４の装着部の外周面には上下方向に沿って
直径方向に凹凸する凹凸２７が形成されている。

上記ピストン２は次のようにして製造される。

まず、第６図に示すような環状かつ平板状の樹脂シート
が複数枚用意される。樹脂バンドが２個のときについて
説明すると、第１の樹脂シート２８および第２の樹脂シ
ート３６が用意される。該第１の樹脂シート２８および
第２の樹脂シート３６は平板樹脂シートの打抜きなどに
よって容易にかつ歩留りよく形成される。

次に第７図に示すように、第１の樹脂シート２８を、先
端内周にテーバ２９を有する筒状の治具３０を用いて、
ピストン本体２５の伸側の第１の樹脂バンド２６装着部
の外周の一端に、温間で圧入して第１の樹脂バンド２６
を形成すると共に、第１の樹脂バンド２６の伸側の端部
をピストン本体伸側端面から伸側に延設して第１のスカ
ート２６ａを形成すると共に、第１の樹脂バンドの縮み
側の端部を凹部３５に張り出させて第２のスカート２６
ｂを形成する。

続いて、第８図に示すように、第２の樹脂シート３６を
先端内周にテーバ３２を有する筒状の治具３３を用いて
、ピストン本体２５の縮み側の第２の樹脂バンド３４装
着部の外周に温間で押圧成形して第２の樹脂バンド３４
を形成すると共に、第２の樹脂バンド３４の伸側端部を
凹部３５に軸方向に延設して第３のスカート３４ａを形
成すると共に第２の樹脂バンド３４の縮み側端部を軸方
向に縮み側に延設して第４のスカート３４ｂを形成する
。これによって第４図に示す如き、第１のスカート２６
ａ１第２のスカート２６ｂを有する第１の樹脂バンド２
６、第３のスカート３４ａ、第４のスカート３４ｂを有
する第２の樹脂バンド３４を形成することができる。

第１の樹脂バンド２６と第２の樹脂バンド３４のピスト
ン本体２５への嵌着は伸側装着部に装着される第１の樹
脂バンド２６から縮み側装着部に装着される第２の樹脂
バンド３４の順で行なわれる。

次に上記実施例の液圧ａ！！ｉ器の作用について説明す
る。

まず伸側工程時の減衰力発生俵構を説明すると、速度の
遅い領域（オリフィス領１”りではＡ至４のオイルはピ
ストン２の上面に設けである数個のオリフィス１１を通
ることによって減衰力を発生しＢ至５へ流れる。

速度がもう少し早い領域〈バルブ領域）になるとオリフ
ィス１１を通過するだけではまかない切れないので、ノ
ーンリターンバルブ１２に設けられた数個の穴１５を通
りピストン２に設けられた数個のボート１６を通りリー
フバルブ１７、スプリングシート１８、コンブレッジ３
ンスプリング１つを押し下げることによって減衰力が発
生しＢ全５内へ流れる。

速度がもっと早くなる領域（ボート領ＩＩ＞になるとバ
ルブ１７の開きは一定で、ボート１６の面積の大きさ分
のオイルが流れ、減衰力が発生する。

Ｂ至５が負圧にならないようＣ室８、Ｄ至１０のオイル
がバネ力の弱いコニカルスブング２０を）ンリターンバ
ルブ２１が押し上げて開き、８Ｗ５へ流れる。

縮み何工程時の減衰力発生機構を説明すると、ピストン
ロッド３の進入によってＢ至５の圧力は高くなり、速度
の遅い領域（オリフィス領域）ではＢ空５のオイルがバ
ルブケース７の上面に設けた数個のオリフィス２２を通
ってＣ室８へ流れることによって減衰力が発生する。

速度がもう少し早い領域（バルブ領域）になると、オリ
フィス２２を通過するだけではまかない切れないので、
ノンリターンバルブ２１に設けられた切り火きを通りバ
ルブケース７に設けられた数個のボート２３を通りリー
フバルブ２４を下へ押し上げることによって減衰力が発
生し１８へ流れる。

速度がもつと早くなる領域（ボート領域）になるとリー
フバルブ２４の開きは一定になり、ボート２３の面積の
大きさ分のオイルが流れ、減衰力が発生する。、へ室４
が負圧にならないようＢｉ２のオイルがバネ力の弱いノ
ンリターンバルブスプリング１４とノンリターンバルブ
１２を押し上げて開きＡ至４へ流れる。第９図はピスト
ン速度と減衰力の関係を示している。

減衰力の調整は次のようにして行われる。まず、オリフ
ィス域では、オリフィス１１．２２の大小によって減衰
力が変化される。

また、バルブ域では、伸側工程ではコンプレッションス
プリング１９の取付荷重とばね定数によって減衰力が変
化され、縮み何工程ではリーフバルブ２４の板厚と枚数
によって減衰力が変化される。

さらに、ボート域ではボート１６．２３面積の大小によ
って減衰力が変化される。

上記において、第１の樹脂バンド２６および第２の樹脂
バンド３４は、シール効果の増大と横力を受けた時のフ
リクション低減をはたす。すなわち、第１の樹脂バンド
２６および第２の樹脂バンド３４をピストン本体装着部
より伸側、縮み側にそれぞれ、ｉ２＋、Ｊ２２およびλ
３　、Ｊ２４の距離を出してスカート２６ａ　、２６ｂ
　、３４ａ　、３４ｂが設けられる。第１のスカート２
６ａおよび第３のスカート３４ａの絞りしわは組付状態
においてシリンダ１と弾性的に密着し、伸工程時のＡ空
４の圧力増加に伴ない第１のスカート２６ａおよび第３
のスカート３４ａはオイル圧を受けてシリンダ１測に変
形し、より一層シリンダ１に密着してリークを防ぐ、縮
み工程時はＢｖ５の圧力増加に伴ない第２のスカート２
６ｂおよび第４のスカート３４ｂがシリンダ側１に変形
密着してリークを防ぐ。

また、上記実施例の製造方法においては、第１の器脂シ
ート２８および第２の樹脂シート３６から第１の樹脂バ
ンド２６、第２の樹脂バンド３４が成形されるので、材
料歩留り向上によりコストダウンがはかられ、かつテー
パを有する治具３０．３３による成形のため第１のスカ
ート２６ａおよび第３のスカート３４ａの絞りしわが自
動的に形成される。

また、凹部３５にたまるオイルは、ピストン２とシリン
ダ１間のｍ滑性を向上させる作用を有する。

なお、上記実施例では樹脂バンドを２個装看する場合を
説明したが、樹脂バンドをピストン本体外周に３個以上
装着してもよい。

口発明の効果］ 以上説明したように、本発明の液圧緩衝器によるときは
、ピストン本体外周に複数の樹脂バンドを装着して、各
樹脂バンドの、伸側および縮み側の端部にスカートを形
成したので、伸側工程において各樹脂バンドの伸側のス
カートか、縮み何工程において各樹脂バンドの縮み側の
スカートがシリンダにａ［してピストンとシリンダ間の
シール効果を高めることがで８、液圧緩衝器の性能を向
上させることができる。樹脂バンドがピストン本体に複
数個嵌着されるので１周嵌看される場合に比べてシール
性が高い。

また、各樹脂バンドの伸側のスカートに絞りしわを設け
れば大口な援衝力を必要とする伸側工程と縮み工程の両
工程においてさらにピストンとシリンダ間のシール効果
を高めることができる。

また、ピストン本体の樹脂バンド装着部に凹凸を設けれ
ば樹脂バンドのピストン本体からの汰外れ防止が完全と
なる。

さらに、本発明の液圧Ｍ断器の製造方法によるときは、
平板状の樹脂シートからピストン本体外周の樹ｐｉバン
ドを順次形成するために、材料節約を通してコストダウ
ンがはかれるとともに、伸側スカートの凹部側端部に絞
りしわを容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る液圧緩衝器の全体断面
図、 第２図は第１図のうちピストン近傍の拡大断面図、 第３図は第１図のうちバルブケース近傍の拡大断面図、 第４図は第１図のうちピストンの拡大断面図、第５図は
第４図のピストンの平面図、 第６図は第４図のピストンの第１の樹脂バンドおよび第
２の甜脂バンドの素材である樹脂シートの斜視図、 第７図は第６図の第１の樹脂シートをピストン本体に圧
入して第１の樹脂バンドを形成したときの断面図。 第８図は第２の樹脂シートをピストン本体外周に押圧成
形して第２の樹脂バンドを形成したときの断面図、 第９図は第１図の液圧緩衝器の緩衝力特性図、第１０図
は従来のリングを有するピストンの部分断面図、 第１１図は第９図のリングの斜視図、 第１２図は従来のバンドを有するピストンの部分断面図
、 第１３図は第１２図のバンドの斜視図、第１４図は従来
のリングとバンドの両方を有するピストンの部分断面図
、 第１５図は従来の樹脂シートを貼りつけたピストンの部
分断面図、 である。 １・・・・・・シリンダ ２・・・・・・ピストン ３・・・・・・ピストン近傍ド ４・・・・・・Ａ寥 ５・・・・・・Ｂ室 ６・・・・・・オイル ７・・・・・・バルブケース ８・・・・・・Ｃ至 ９・・・・・・アウタシェル １０・・・・・・Ｄ＝ １１．２２・・・・・・オリフィス １２．２１・・・・−・ノンリターンバルブ１３・・・
・・・シート １４・・・・・・ノンリターンバルブスプリング１５・
・・・・・穴 １６．２３・・・・・・ボート １７．２４・・・・・・リーフバルブ １Ｂ・・・・・・スプリングシート １つ・・・・・・コンプレッションスプリング２０・・
・・・・コニカルスプリング ２５・・・・・・ピストン本体 ２６・・・・・・第１の樹脂バンド ２６ａ・・・・・・第１のスカート ２６ｂ・・・・・・第２のスカート ２７・・・・・・凹凸 ２８・・・・・・第１の樹脂シート ２９．３２・・・・・・テーパ ３０．３３・・・・・・治具 ３４・・・・・・第２の樹脂バンド ３４ａ・・・・・・第３のスカート ３４ｂ・・・・・・第４のスカート ３５・・・・・・凹部 ３６・・・・・・第２の樹脂シート 第」４図 第１５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内にピストンを摺動自在に嵌挿した液圧
   緩衝器の前記ピストンを、外周面に周方向に延びる少な
   くとも１個の凹部を有するピストン本体と、前記ピスト
   ン本体の凹部の両側の外周面に嵌着した複数個の樹脂バ
   ンドとから構成し、各樹脂バンドの伸側および縮み側の
   端部のそれぞれにピストン本体との接触部から軸方向に
   延設されたスカートを形成したことを特徴とする液圧緩
   衝器。
2. （２）前記スカートのうち伸側のスカートにそれぞれ絞
   りしわを形成した特許請求の範囲第１項記載の液圧緩衝
   器。
3. （３）前記ピストン本体の前記樹脂バンドの装着部の外
   周面に凹凸を形成した特許請求の範囲第１項記載の液圧
   緩衝器。
4. （４）環状かつ平板状の複数の樹脂シートを、外周面に
   周方向に延びる少なくとも１個の凹部を有するピストン
   本体の前記凹部の両側の樹脂バンド装着部に、伸側の樹
   脂バンド装着部から縮み側の樹脂バンド装着部に順次、
   先端内周にテーパを有する治具を用いて縮み側から伸側
   方向に向って圧入して複数の樹脂バンドを形成すると共
   に、各樹脂バンドの伸側および縮み側の端部を前記樹脂
   バンド装着部から軸方向に延設して各樹脂バンドの両端
   にスカートを形成することを特徴とする液圧緩衝器の製
   造方法。