JPS61116135A

JPS61116135A - 液圧緩衝器

Info

Publication number: JPS61116135A
Application number: JP23678584A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hanai; 花井　清
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-11-12
Filing date: 1984-11-12
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　　　　　　゛に関する。

口従来の技術］自動車の懸架癲構には液圧緩衝器（通常油圧綴断器）が
用いられる。油圧緩衝器は、シリンダ内に摺動自在にピ
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元厚するためには、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１２図、第１３図に示すようにピストン側にリングを
設けるか、■第１４図、第１５図に示すようにピストン
側にバンドを設けるか、■第１６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１７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・ねれる場
合が多いが、第１２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１２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１３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。さ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
荷重がかかつてもシリンダ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１４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
１５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１６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１７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、シール性に問題があった。

本発明は、外周面に樹脂バンドを装着したピストンを有
する液圧緩衝器において、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すイルリークを低減させ
ることを目的とする。

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瑳断器は、シリンダ内にピ
ストンを摺動自在に嵌挿しだ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してピ
ストンのスカートを形成し、しかも前記樹脂バンドの外
周面を実質的に縮み側から伸側に拡開するテーパ形状と
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。

前記樹脂バンド外周面のテーパ形状は、ピストン本体の
外周にテーパをつけるかまたは樹脂バンド自体の厚みを
変えることにより形成できる。

ざらに、ピストン本体の樹脂バンド装着部の外周面には
凹凸が形成されてもよい。

［作用コ上記のように構成された液圧状！ｆｉ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
よって摺動自在に密着しシール性を向上させる。このよ
うにスカート部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リ、シール性は
一層良好なものとなる。また、樹脂バンド外周面に縮み
側から伸側に向って拡開するテーパをつけたので、伸側
工程時に伸側のスカートがよりシリンダに密着しやすく
なり、伸側工程時のシール性が高まる。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。

口実施例」以下に本発明の液圧緩衝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が延びている側が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より伸側の空ン４．８
Ｗ’（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室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Ｄｆｆｌｏが形成される。Ｄ室１０はＣ
室８に連通している。Ｄ室１０内のエアは縮み側工程時
ピストンロッド３挿大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、ピストン本体２５
とピストン本体２５の外周に嵌着された樹脂バンド２６
とから成る。樹脂バンド２６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どの接触部からピスト
ン軸線に沿う方向に延設され、スカート２６ａ、２６ｂ
が形成されている。スカート２６ａ１２６ｂ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の外周面には実質的に縮み側から伸側に
向って徐々に拡開するテーパが形成されている。樹脂バ
ンド２６外周のテーパは第４図に示すように、ピストン
本体２５の外周に縮み側から伸側に向って徐々に拡開す
るテーパをつけることによって形成してもよいし、第１
０図に示すように、ピストン本体外周にはテーパをつけ
ず、樹脂バンド２６自体の厚みを縮み側から伸側に向っ
て徐々に厚くすることによって形成してもよい。

ピストン本体２５の樹脂バンド２６装菅部の外周面には
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４図に示すようなピストン本体２５外周にテー
パをつけた液圧緩衝器では、第６図に示すような環状か
つ平板状の樹脂シート２８がｍ３される。また、第１０
図に示すような樹脂バンド２６の厚みを変えだ液圧緩衝
器では、第１１図に示すような環状で外周にいくに従い
厚みの厚くなる板状樹脂シート２８が用意される。該樹
脂シート２８は平板樹脂シートの打抜きまたは打抜き時
の厚み変え成形などによって容易にかつ歩留りよく形成
される。

次に樹脂シー１−２８のピストン本体２５への嵌着を第
４図のピストンの場合について説明すると、（第１０図
のピストンの場合もこれに準じる）、第７図に示すよう
に、樹脂シート２８を、先端内周に勾配の急なテーパ２
９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の一端に、樹脂シート２８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
せて、温間で一部圧入し、樹脂コーン３１を形成する。

続いて第８図に示すように、樹脂コーン３１を先端内周
に勾配の緩かなテーパ３２を有する筒状の治具３３を用
いて、ピストン本体２５の樹脂ハント装着部の外周全面
に、樹脂シート時の外周部分を前記樹脂バンド装着品よ
り伸側に延設させるようにして、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
スカート部２６ａ、２６ｂを有する樹脂バンド２６を形
成することができる。

次に上記実施例の液圧緩衝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門構を説明すると、速度の
遅い領域（オリフィス領域）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＠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至５内へ流れる。

速度がもつと早くなる領域（ボート領域）になるとバル
ブ１７の開きは一定で、ボート１６の面積の大きざ分の
オイルが流れ、減衰力が発生する。

Ｂ−５が負圧にならないようＣ室８、Ｄ至１ｏ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機構を説明すると、ピストン
ロッド３の進入によってＢ室５の圧力は高くなり、速度
の遅い領域（オリフィス領［）では８ｆｆｉ５のオイル
がバルブケースア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に設けられた切り欠きを通りバ
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。Ａ室４が
負圧にならないようＢ至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１１．２２０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。

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、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β１、β２
の距離を出してスカート２６ａ　、　２ｆ３ｂ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室５の圧力増加に伴な
いスカート２６１）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の外周にはテーパがついているため、伸
側のスカート２６ａはＡ至４の圧力の増加に伴ないシリ
ンダ１側に変形しやすくなるためざらにシール効果を元
厚する。また、テーパがあるため、樹脂バンド２６が熱
膨張してもテーパによる樹脂バンド２６とシリンダ１間
の微小隙間で逃げるため、シリンダ１とピストン２との
間の隙間を安定に保つことができる。ざらにテーパにな
っているため縮み工程時の摺動が円滑となる。

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３０
による成形のため伸側のスカート２６ａのしわが自助的
に形成される。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の減圧Ｍ別器によるときは
、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、縮み側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、液圧緩衝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、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後外れ防止が完全と
なる。

ざらに、樹脂バンドの外周を縮み側から伸側に向って拡
開するテーパ状としたので、伸側スカートのシリンダ方
向への変形が安定し、伸工程時のシール性が安定化する
と共に、縮み工程時のピストン摺動性も良好になる。

【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一端に圧入
して樹脂コーンを形成したときの断面図、第８図は樹脂
コーンをピストン本体外周に押圧成形したときの断面図
、第９図は第１図の液圧ｒ４衝器の緩衝力特性図、第１０
図は第４図とは別の実施態様のピストンの拡大断面図、第１１図は第１０図のピストンの樹脂バンドの素材であ
る樹脂シー１〜の断面図、第１２図は従来のリングを有するピストンの部分断面図
、第１３図は第１２図のリングの斜視図、第１４図は従来
のバンドを有するピストンの部分断面図、第１５図は第１４図のバンドの斜視図、第１６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１７図は従来の樹脂シート２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１０・・・・・・Ｄ至１′１．２２・・・・・・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１− 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（伸側）２Ｇし・・・・・・スカート（縮み側）２７・・・・・
・凹凸２８・−・・・・樹脂シート２９．３２・・・・・・テーパ３０．３３・・・・・・冶具３１・・・・・・樹脂コーン？　　へ第５図第６図２８樹脂／−ト第９図第１２図乙１第１３図第１４図第１５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
ン軸線方向に延設してピストンのスカートを形成し、し
かも前記樹脂バンドの外周面を実質的に縮み側から伸側
に拡開するテーパ形状と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。
（３）前記樹脂バンド外周面のテーパ形状を前記ピスト
ン本体の外周にテーパをつけることにより形成した特許
請求の範囲第１項記載の液圧緩衝器。
（４）前記樹脂バンド外周面のテーパ形状を前記樹脂バ
ンド自体の厚みを変えることにより形成した特許請求の
範囲第１項記載の液圧緩衝器。
（５）前記ピストン本体の前記樹脂バンド装着部の外周
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。