JPS61116134A

JPS61116134A - 液圧緩衝器

Info

Publication number: JPS61116134A
Application number: JP23601884A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hanai; 花井　清
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1986-06-03

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］本発明は、ビス；・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
圧緩衝器に関する。

口従来の技術］自動車の懸架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、シリンダ内に活動自在にピ
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。

油圧緩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。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、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ｉ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Ｍ断器において、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させ
る。

口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緩衝器は、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、ピストン本体に樹脂バンドを嵌着して構成し、前記
樹脂バンドの伸側、縮み側の両端部を該樹脂バンドのピ
ストン本体との接触部からピストン軸方向に延設すると
共に、前記樹脂バンドの外周面に凹凸を形成してピスト
ンのスカートを形成したものから成る。

該液圧緩衝器においては、スカートのうち伸側のスカー
トに絞りしわが形成されてもよい。

１作用］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、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させる。ま
た、ピストンがシリンダ内を縮み側に移動するときは、
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ｔ９１ｉしシール性を向上させる。このよ
う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。

伸側のスカートに絞りしわが設けられると伸側スカート
の液圧による周囲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。縮み側より伸側の方が減衰力が
高いのが一般的であるので、伸側の方のリークが良好に
抑えられるのが望ましいが、本発明の絞りしわはこの要
望を満足するものである。

また、樹脂バンドの外周面に凹凸を設けたので、ラビリ
ンス効果によりオイルリークが低減すると共に、凹凸の
凹部にあるオイルがピストンとシリンダとの摺動性を向
上させる。

口実絶倒］以下に本発明の液圧１１１ｍ器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緩衝器の全体を示している
。図中、１はシリンダで、その内部にビストン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６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緩衝器の伸側と
なり、その反対側が縮み側となる。シリンダ１内はピス
トン２によってＡ室（ピストン２より伸側の呈）４、Ｂ
室（ピストン２より縮み側の至）５に区画され、Ａ室４
、Ｂ室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至５と
Ｃ至８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［１０が形成される。Ｄ至１０はＣ至８
に連通している。Ｄ至１０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、シート１３、ノンリターンバルブスプリング１４が
装着されており、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
はまた数明の穴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。ビス１〜ン２下面にリーフバルブ１７、
スプリングシー１−１８、コンプレッションスプリング
１９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。バルブケースアに
は上下方向に貫通するポート２３が設けられ、パルプケ
ース７下面にはリーフバルブ２４が設けられる。

ピストン２は、第４図に示すように、ビス１〜ン本体２
５とピストン本体２５の外周に嵌着された樹脂バンド２
６とから成る。樹脂バンド２Ｇは円周方向にスリットを
有していない。樹脂バンド２６の伸側、縮み側の両端部
は、樹脂バンドのピストン本体２５との接触部からピス
トン軸線と平行方向に延設され、伸側にスカート２６ａ
１縮み側に２６ｂが形成されている。スカート２６ａ、
２６ｂはピストン本体２５外周と接触していない部分で
ある。

スカートのうち伸側のスカート２６ａ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。

樹脂バンド２６の外周面には上下方向に沿って直径方向
に凹凸する環状の凹凸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上下面平坦
な樹脂シート２８が用意される。該樹脂シート２８は平
板樹脂シートの打扱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図に示づように、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の樹脂バンド装着部の外周に、樹脂シート２
８時の内周部分を前記樹脂バンド装着部より縮み側に延
設させると共に、樹脂シート２８時の外周部分を前記樹
脂バンド装着部より伸側に延設させて、温間で正大成形
し、樹脂バンド２６を形成する。

続いて第８図に示すように、樹脂バンド２６を２つの半
割筒状の治具３３を用いて、冶具３３を樹脂バンドに温
度間で押し付けることにより、樹脂バンド２６の外周面
に環状に延びる凹凸２７を成形する。これによって第４
図に示す如き、伸側、縮み側の両端にスカート部２６ａ
　、２６ｂを有しかつ外周に凹凸２７を有する樹脂バン
ド２６を形成することができる。

次に液圧緩衝器の別の製造方法を説明する。まず、図示
は省略するが、下面に環状の凹凸を有する樹脂シートを
用意する。続いて、該樹脂シートを、先端内周にテーパ
を有する筒状の治具を用いて、ピストン本体の樹脂バン
ド装着部の外周に、樹脂シート時の内周部分を前記樹脂
バンド装着部より縮み側に延設させると共に樹脂シート
時の外周部分を前記樹脂バンド装着部より伸側に延設さ
せるようにし、樹脂シートの上面をピストン本体外周に
圧着させるようにして温間で押圧成形する。

これによって、第４図に示す如き、伸側、縮み側の両端
にスカート２６ａ　、２６ｂを有し外周に凹凸２７を有
する樹脂バンドを形成することができる。

次に上記実施例の液圧！！ｌ！Ｉ器の作用について説咀
する。

まず伸側工程時の減衰力発生機構を説明すると、速度の
遅い領域（オリフィス領ｔｉｉ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空５へ流れる。

速度がもう少し早い領域くバルブ領域）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−−１［ｉｉｌ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
プレッションスプリング１９を押し下げることによって
減衰力が発生しＢ室５内へ流れる。

速度がもっと早くなる領域（ボート領域）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空８、Ｄ至１０のオイル
がバネ力の弱いコニカルスプング２０をノンリターンバ
ルブ２１が押し上げて開き、Ｂ室５へ流れる。

縮み側工程時の減衰力発生］構を説明すると、　　゛ピ
ストンロッド３の進入によってＢ”ｆｉ５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至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至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［（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Ｃｕ２へ流れる。

速度がもっと早くなる領域（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。Ａ至４が
負圧にならないようＢ室５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１
２を押し上げて開きＡｉ４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、縮み側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。

ざらに、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、樹脂バンド２６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
、樹脂バンド２６をピストン本体端面部よりＪ２１、λ
２の距離を出してスカート２６ａ　１２６ｂが設けられ
る。第９図に示す如く、縮み側より伸側の方が減衰力が
高いのが一般的であるので、伸側の方のリークをより多
く抑えるために、伸側のスカート２６ａに絞りしわが設
けられている。スカート２６ａ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室４
の圧力増加に伴ないスカート２６ａはオイル圧を受けて
シリンダ１側に変形し、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Ｂ空５の圧力増加に伴ない
スカート２６ｂがシリンダ側１に変形密着してリークを
防ぐ。

樹脂バンド２６の外周に設けた凹凸２７は、ラビリンス
効果を生じ、オイルリークを抑制する。

また、樹脂バンド２６の外周に設けた凹凸２７は、その
凹部にたまるオイルがピストン２とシリンダ１間の潤滑
機能を果し、摺動性を高めると共にスティックを完全に
防止する作用を果たす。

また、上記実施例の製造においては、樹脂シート２８か
ら樹脂バンド２６が成形されるので、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３ｏ
による成形のため伸側のスカート２６ａのしわが自動的
に形成される。樹脂バンド２６の外周の凹凸２７はピス
トン本体２５への装着時の後または前の何れに行なわれ
てもよい。

口発明の効果コ以上説明したように、本発明の減圧緩衝器によるときは
、樹脂バンド両端にピストンスカートを形成したので、
伸側工程、縮み何工程の両工程においてスカートがシリ
ンダに密着してピストンとシリンダ間のシール効果を高
めることができ、液圧畿断器の性能を向上させることが
できる。

また、伸側のスカート部に絞りしわを設ければ緩衝力を
必要とする伸側工程においてざ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、樹脂バンドの外周に凹凸を設けたので、そのラビ
リンス効果によりオイルリークが低減すると共に、ビス
（−ンとシリンダ間の活動性が向上する。

【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情の拡大断面図、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図のピストンの樹脂バンドの素材である樹
脂シートの平面図、第７図は第６図の樹脂シートをピストン本体に圧入して
樹脂バンドを形成したときの断面図、第８図は樹脂バン
ド外周に凹凸を施すときの断面図、第９図は第１図の液圧緩衝器のｖ！酉方力特性図第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１０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至５・・・・・・Ｂ至６・・・・・・オイル７・・・・・・バルブケース８・・・・・・Ｃ至９・・・・・・アウタシェル１　ｏ・・・・・・Ｄ室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１８・・・・・・スプリングシート１９・・・・・・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・・・・・・樹脂バンド２６ａ・・・・・・スカートく伸側）２６ｂ・・・・・・スカート（Ｗｉみ側）２７・・・・
・・凹凸２８・・・・・・樹脂シート２９．３０．３３・・・・・・冶具第５図第６図第９図第１０図第１１図第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

（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、ピストン本体に樹脂バンドを
嵌着して構成し、前記樹脂バンドの伸側、縮み側の両端
部を該樹脂バンドのピストン本体との接触部からピスト
ン軸線と平行方向に延設してピストンのスカートを形成
すると共に、前記樹脂バンドの外周面に凹凸を形成した
ことを特徴とする液圧緩衝器。
（２）前記スカートのうち伸側のスカートに絞りしわを
形成した特許請求の範囲第１項記載の液圧緩衝器。