JPS6124846A - シヨツクアブソ−バ - 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 本発明はショックアブソーバ特に自動車等の車輌用ショ
ックアブソーバに関する。

従来の技術並び忙その問題点 一般に乗用車、トラック等のサスペンションに用いられ
る筒型のショックアブソーバは大径のアウタシェル内に
これよりも小径のシリンダを挿入固定し、該シリンダ内
に、内端部近傍にシリンダ内周面と摺接するピストンを
具えたピストンロッドを摺接自在に嵌挿してなル、シリ
ンダ内に収容された作動油がピストンに設けられたオリ
アイスを通過する際の流動抵抗によって、車輌の振動に
由来するシリンダとピストンロッドとの軸方向の相対運
動の振巾を減衰せしめる機能を有する。アクタシェルと
シリンダとは上部において、ロッドガイドと嵌合するこ
とＫよって同心的に固定保持されており、前記ピストン
ロッドはこのロッドガイドの中心孔を貫通してこれに摺
接しつつ上下動するよう罠なされている。即ちショック
アブソーバにおいては■シリンダ内周面とピストン及び
■ピストンロッドとロッドガイドの間に摺動関係が存在
することが理解できよう。

更に最近の自動車のザスペンションにおいてはショック
アブソーバはスノリングと組合わされたいわゆるマクフ
ァーソン型サスペンションとして四輪夫々に独立懸架方
式で用いられることが多い。

この方式においてはショックアブソーバは直立ではなく
若干傾斜した状態で取付けられ、従って車輪から伝えら
れる上下振動とピストンロッドの運動の方向とは一致し
ていない。この両者の運動方向の不一致の結果として実
際の装置においてはピストンロッドとこれを受けている
ロッドガイドの間では一般的に良路で４０〜ｓｏｋｇ悪
路で１５０ｂｓ度の横荷重が生じた状態で摺動が行なわ
れることとなり長期間の使用によって該摺動面での部材
の局部的摩耗並び損傷による摩擦抵抗の増加が大きな問
題となっている。かかる摩擦抵抗の増加は自動車の乗り
心地を悪化させ、又はね下荷重の増加によって操縦安定
性を低下させる・発明が解決しようとしている問題点 又更に前記せ２摺動部分■、■においては夫々一方の部
材に軟質材料で構成された軸受部材を嵌装置／、他方の
材料を摩耗から保護している。即ちピストンにはピスト
ンリングが、ロッドガイドにはがイドブツシュがこの目
的で嵌装されている。

しかしかかる軸受部材の相手側部材であるシリンダ及び
ピストンロッドはその材質が非常に異なっており、例え
ばシリンダは通常引抜鋼管製であってその硬さはＫｖ１
２０〜１６０程度、表面粗さは数μｍでちるのに対し、
ピストンロッドの方は焼入れされた鋼材であってその表
面にクロームメッキが施こされ硬さはＨＶ７００〜８０
０と非常に硬く、又表面粗さも１μｍ以下に仕上げられ
ている。このような相手側部材の材質の差異からガイド
ゾッシュ及びピストリングは軸受部材として当然要求さ
れる低摩擦性の他に夫々硬質材料に対する耐摩耗性及び
粗面に対するなじみ性が要求される。しかるに従来の軸
受部材はこのような要求品質を考慮することなく、単に
低摩耗性全指向して弗素樹脂を含む同一の材料を以って
構成されていた。従って従来のショックアブソーバにお
いてはがイドブツシュ側がピストンロッドによって急速
に摩耗し、一方ピストン側ではピストンリングがシリン
ダの内周面の凹凸により切削され又シリンダ全損傷し、
その摩耗粉が摺動面に入り込んで更に摩耗を増長する傾
向があった。これらはいずれも前述の如く、ショックア
ブソーバの寿命、これの取付けられている自動車の乗り
心地の悪化等の問題を招来する。

発明の目的及び構成 本発明は前述のショックアブソーバの軸受部材に要求さ
れる品質を満たすことを目的とし、ピストン側に用いら
れる弗素系樹脂層とロッドガイド側に用いられる樹脂層
との物性特にその硬度に差異をもたせたものである。

即ち本発明はシリンダの上端に設けられたロッドがイド
の中心孔を通してこれと摺動自在に該シリンダ内に挿通
されたピストンロッド、該ピストンロッドの内端部近傍
に前記シリンダの内周面と摺動自在に固定されたピスト
ンとを含んでなるショックアブソーバにおいて、前記ピ
ストンのシリンダ内周面との摺接面及び前記ロッドガイ
ドのピストンロッド外周面との摺接面に夫々弗素系樹脂
を含む樹脂層が配されてなり、且つ前者の樹脂層は後者
の樹脂層よりも軟かいことを特徴とするショックアブソ
ーバによって達成される。

問題点を解決するための具体的手段 以下図面に示された実施態様に基いて本発明を更に詳細
に説明する。

第２図は本発明の適用されるショックアブソーバ１の概
略側断面図であり、大径のアクタシェル２の中にこれと
同軸に小径のシリンダ３が固定されている。シリンダ３
の上端にはオイルシール４が、又下端にはペースパルプ
５が密着嵌装され、アウタシェル２とシリンダ３０間を
区分している。

オイルシール４の直下のシリンダ３内にはロッドガイド
６が固定され、この中心孔を通ってピストンロッド７が
上方からシリンダ３の内部に軸方向に挿通されている。

がイド６の中心孔の内周面にはピストンロッド７と摺接
するがイドブツシュ６ａが嵌入固定されている。又ピス
トンロッド７の下端にはオリフィス８を具えたピストン
９が固設され、該ピストン９の外周面にはシリンダ３の
内周面と摺接するピストンリング９ａが嵌着されている
。このピストン９によってシ、リンダ３の内部は上下画
室に区分される。又シリンダ３の内部及びシリンダ３と
アクタシェル２との間の空間には作動油が収容されてお
シ、車輌の振動によってピストンロッド７に伝えられる
シリンダに対する軸方向の振動変位は前記シリンダ３内
の上下両室の容積の変化をもたらし、その結果として生
ずる作動油のオリフィス８又はペースパルプ５を通じて
の移動の際の流動抵抗によって振動の振巾を減衰せしめ
る。

ガイド６はピストンロッド７の上下方向変位を正しく軸
方向に規制する機能を有する。

前述の構成において、シリンダ３の内周面とピストンリ
ング９ｍ、及びピストンロッド７の外周面とガイドブラ
シ、６ｍとの間には摺動関係が生じいることが理解され
よう。

シリンダ３の材料としてはコスト上の利点から一般に引
抜鋼管（ＳＴＫＭ　）が用いられているのでその硬度は
グイ、カース硬度で約Ｈｖ　１６０程度と比較的低く又
その表面は軸方向に略々３μｍＲｚの粗さを有し微視的
には相当に凹凸を有している。

従ってこれに摺接するピストンリングの材料に要求され
る物性としてはこれらの凹凸に対しても充分になじんで
剥離を生ずることなく且つ表面の凸部を摩耗させること
のない表面層の延性又は軟かさである。

もう一方の軸受部であるがイドゾ、シ＆６ｍに摺接する
ピストンロッド７は焼き入れされた鋼材に１５〜３０μ
ｍ厚のクロームメッキを施こしたものであってその硬度
はＨマフ００〜８００と前述のシリンダ３などに比し大
きく、又表面粗さも０．３μｍＲｚと極めて平滑である
。従ってこの摺動部においては前述のピストンリング−
シリンダ間と摺動条件が異なシピストンリングと同じ材
料を用いることは好ましくない。即ちがイドブツシュ材
料に要求される物性としてはなじみ性よりも自からの耐
摩耗性であり、これはその表面層の硬さによって代表さ
れる。

このように本発明のショックアブソーバに用いられる軸
受材料はロッドガイド側とピストン側とで異なった表面
物性特に硬軟度を有するものを選択することを特徴とす
る。

このような軸受材料としては基本的には第１図に示す如
く鋼板からなる基板２１に銅系金属の粉末２２ａを焼結
させて多孔質層２２を形成し、これに弗素系樹脂全主体
とする樹脂層２３をコーティングしたものが好適に用い
られる。前記せる表面の硬軟度は主としてこの樹脂層２
３の特性によって決定されるものであり、これを調節す
るためには次のような材料を適宜の分量混入すればよい
。

即ち軟質添加剤としては鉛（ｐｂ）　、亜鉛（Ｚｎ）、
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２　）　、グラファイト等の
固体潤滑剤、一方硬質添加剤としてはアルミナ（Ａ１２
０ρ、シリカ（ＳＩＯ２）等がある。

弗素系樹脂としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）が最も好ましいがその他にもテトラフルオロエチ
レン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（
ＰＦＡ）樹脂、エチレン・テトラフルオロエチレン共重
合体（ＥＴＦＥ）　Ｉｔ脂、４弗比エチレン・６弗化プ
ロピレン共重合体（ＦＥＰ　）樹脂等も使用できる。又
これらの塗布性能を向上させるためにバインダとしてポ
リイミド、エポキシ、フェノール等の樹脂を混合しても
よい。

前記せる焼結層２２の厚さは５０〜５００μｍが好まし
く、これが薄過ぎる場合には樹脂層２３の保持力が弱く
、逆に厚過ぎると焼結層中に空隙が多く残存し、樹脂層
が不安定となり易い。

樹脂層２３は焼結層２２中に存在する粒子間の空隙内に
も充填され、投錨効果によってしっかりとこれに保持さ
れることができる。この樹脂層２３の厚さは２０μｍ以
上が好ましく、２０μｍ以下の場合には摺動に対する耐
久性が弱く、問題を生ずる。

実施例 鋼板の基材上に青銅粉末を散布し、これを還元性雰囲気
中で加熱して厚さ０．１〜０．２　ｍの焼結層を形成し
、基礎材料を作成した。これに第１表に示す各種の樹脂
層を２０〜３０μｍの厚さにコーティングして摺接面を
形成し、夫々がイドプッシュ用及びピストンリング用に
加工した。これらの樹脂層の組成並びに硬さを第１表に
示す。

以下金ｒ−・ これらの軸受部材を用いて摩耗テストを行なった。

試験条件 １、　試験装置 第３図に示すような装置を用い、テストされるがイドブ
ツシュ６ａｆシリンダ３に固定し、クランク３０を回転
することによってピストンロッド７を上下に動かし同時
にもう一方のクランク３１を回転して変動する横荷重を
加えた。又、ピストンロッド７の下端近傍の外周にはピ
ストンリング９ａを嵌装した。

２、横荷重：±１００ＴＫ９．±２００ゆ、±３００ゆ
の三種 ３、摺動速度：　１０．６　Ｈｚ ４、摺動中：６０罵 ５、作動油：市販のショックアブソーバ油６、　ピスト
ンリング用：　５４５Ｃ（硬質クロームメッキ、厚さ２
０μｍ　） 表面硬度：　Ｈｖ　７７０ 表面粗さ：鏡面 直　　　径＝　２０１ ７、　シリンダ材質：　ＳＴＫＭ 表面硬度：　Ｈｖ　１６０ 表面粗さ＝３μｍＲｚ 内　　　径：　３２間 この結果を第２表に示す。

以下余白 第２表から明らかなように本発明にかかる軸受材料の選
択的使用によれば従来のガイドブツシュ及びピストンリ
ング共に同−硬さの表面層を有するものを用いたものに
比し摩耗並びに剥離の少ない結果が得られる。

以上の説明において、軸受部材はいずれもガイドブツシ
ュ又はピストンリングの形でロッドガイド又はピストン
と別個に設けられた例を挙げたが本発明はこれに限定さ
れるものではなく、ロッドガイド又はピストン自体の表
面に前記せる硬さの表面層を設け、直接に相手側部材と
摺接させてもよい。

発明の効果 以上詳述したように本発明によればショックアブソー・
々内の摺動部分であるピストンリングとガイドブツシュ
に夫々相手側部材の特性に適合する硬さ、摩擦係数を提
供するように改善された表面構造を付与したので、比較
的柔かい材質のシリンダ内周面も損傷を受けることなく
、又硬いピスト７ｏツドト摺接するがイドブツシュも摩
耗することなく、長期間の使用後においても摩擦抵抗は
低。

い値に保持され、良好な乗心地を保証する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるピストンリング又はガイドブツ
シュ材料の表面状態を示す説明図、第２図はショックア
ブソーバの一般的構造を示す側断面図、第３図は本発明
の効果を評価するための試験装置の概略図である。 １・・・ショックアブソーバ、２・・・アウタシェル、
　、３・・・シリンダ、４・・・オイルシール、訃・・
ペースノ々ルブ、６・・・ロッドガイド、６ａ・・・ガ
イドブツシュ、７・・・ピストンロッド、８・・・オリ
フィス、９・・・ピストン、９ａ・・・ピストンリング
、２１・・・基板、２２・・・焼結層、２３・・・弗素
系樹脂層。 図面の浄書（内容に蛮更なし） 第　１　図 第３図 手続補正書（自発） 昭和５９年８月２Ｉ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダの上端に設けられたロッドガイドの中心孔
   を通してこれと摺動自在に該シリンダ内に挿通されたピ
   ストンロッド、該ピストンロッドの内端部近傍に前記シ
   リンダの内周面と摺動自在に固定されたピストンとを含
   んでなるショックアブソーバにおいて、 前記ピストンのシリンダ内周面との摺接面及び前記ロッ
   ドガイドのピストンロッド外周面との摺接面に夫々弗素
   系樹脂を含む樹脂層が配されてなり、且つ前者の樹脂層
   は後者の樹脂層よりも軟かいことを特徴とするショック
   アブソーバ。 ２、前記ピストン及び／又はロッドガイドの摺接面が金
   属基板の表面にこれと一体的に形成された銅系金属粒子
   の焼結層及び該焼結層の凹部及び表面に一体的に形成さ
   れた弗素樹脂層を有する軸受材料からなる特許請求の範
   囲第１項に記載されたショックアブソーバ