WO2016013129A1 - ピストンおよび緩衝器 - Google Patents

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port
valve seat
piston body
cylinder
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三輪　昌弘
雄介 松下
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KYB Corp
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    • F16F9/065—Expansion chamber provided on the upper or lower end of a damper, separately there from or laterally on the damper

Definitions

  • the present invention relates to a piston and a shock absorber.
  • a piston that is slidably inserted into a cylinder of a shock absorber divides the inside of the cylinder into two pressure chambers, and the expansion side port through which hydraulic oil passes when the shock absorber extends and the shock absorber contract And a pressure side port through which hydraulic oil passes.
  • Leaf valves are stacked above and below this type of piston. The outlet ends of the extension side port and the compression side port are opened and closed by these leaf valves. When the shock absorber expands and contracts, a damping force is generated by the leaf valve providing resistance to the flow of hydraulic oil passing through the expansion side port and the compression side port.
  • the piston speed is low in the low-speed region, particularly with respect to the damping force characteristic on the extension side, from the viewpoint of improving the riding comfort of the vehicle. Therefore, a characteristic is required in which the damping force quickly rises and the rate of increase of the damping force with respect to the piston speed becomes small when the piston speed reaches the high speed range.
  • the shock absorber can firmly suppress the vibration of the vehicle body when the piston speed is in the low speed range, and the damping force is excessive when the piston speed is in the high speed range. Can be suppressed. As a result, the riding comfort of the vehicle can be improved.
  • JP2013-190044A discloses a shock absorber having these configurations.
  • the leaf valve is easily bent and a gap formed between the valve seat and the leaf valve is increased when the leaf valve is separated from the valve seat.
  • the resistance of the port is small, the resistance given to the flow of hydraulic oil when the piston speed is in the high speed range is reduced.
  • this shock absorber can realize the aforementioned damping force characteristics.
  • the cross-sectional area of the port is large.
  • the port cross-sectional area by making the cross-sectional shape of the port arc.
  • the arc-shaped port is provided in the piston, it can be performed by drilling, but the processing time is increased and the cost is increased.
  • the piston is generally manufactured by sintering, when such a port is formed in the piston, the port is formed by a mold.
  • the piston is manufactured by inserting a port forming die into the sintered die.
  • the port is arcuate
  • the cross-sectional shape of the mold that forms the port is also arcuate. For this reason, the cost which manufactures a type
  • This invention aims at reducing the manufacturing cost of a piston and a buffer.
  • One or a plurality of ports that communicate with the other end along the direction, and the cross-sectional shape of the port is a rounded rectangle that does not change in the middle and is an arc with both ends on the same circumference
  • a cylinder and a piston that is slidably inserted into the cylinder and divides the cylinder into an extension side chamber and a pressure side chamber, and the piston has a disk shape.
  • a shock absorber is provided in which the cross-sectional shape of the port is a rounded rectangle and does not change in the middle, and both ends are circular arcs on the same circumference.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the piston of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a bottom view of the piston body.
  • FIG. 4 is a plan view of the piston body.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a mold for molding a piston.
  • FIG. 6A is a diagram showing a mold in a ready state before being filled with a metal powder material.
  • FIG. 6B is a view showing a mold filled with a metal powder material.
  • FIG. 6C is a diagram showing a state in which the metal powder material is pressed with a mold.
  • FIGS. 1, 2 and 5 the top of FIGS. 1, 2 and 5 is referred to as “upper (upper, upper end, upper surface, etc.)”, and the lower part of FIGS. explain.
  • the shock absorber D includes a cylinder 1, a piston 2 that is slidably inserted into the cylinder 1 and divides the cylinder 1 into an extension side chamber R ⁇ b> 1 and a pressure side chamber R ⁇ b> 2, and one end is a piston 2. And a piston rod 3 whose other end protrudes out of the cylinder 1 and a sliding partition wall 7 slidably contacting the inner periphery of the cylinder 1 to partition the pressure side chamber R2 and the gas chamber G.
  • the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 are filled with liquid such as hydraulic oil.
  • liquid such as water or an aqueous solution
  • the gas chamber G is filled with an inert gas such as nitrogen.
  • an inert gas such as nitrogen.
  • a gas other than the inert gas can be filled.
  • the lower end of the cylinder 1 is closed by the bottom cap 4.
  • An annular rod guide 5 that slidably supports the piston rod 3 is attached to the upper end of the cylinder 1. Further, a seal member 6 that is in sliding contact with the outer periphery of the piston rod 3 is sandwiched between the upper end of the cylinder 1 and the upper surface of the rod guide 5. The seal member 6 seals the outer periphery of the piston rod 3 to prevent the liquid in the cylinder 1 from leaking.
  • the piston 2 includes a disc-shaped piston body 12 having a hole 13 through which the piston rod 3 is inserted in the center, and an annular shape that protrudes in the axial direction from the lower end that is one end of the piston body 12.
  • the expansion side port 16 as a plurality of ports leading from the outer peripheral side of the inner peripheral sheet portion 15 to the upper end which is the other end along the axial direction, the annular groove 17 provided on the outer periphery of the piston main body 12, and the piston main body
  • a pressure side port 18 that opens to the other end of 12 and communicates with the annular groove 17, and a petal-shaped valve seat 19 that is provided at the other end of the piston body 12 and that surrounds only the pressure side port 18 while avoiding the expansion side port 16.
  • HaveA cylindrical piston ring 20 made of synthetic resin is mounted on the outer periphery of the piston body 12.
  • the piston body 12 is set such that one end side below the annular groove 17 has a smaller diameter than the other end side.
  • the annular valve seat 14 is provided so as to protrude downward from the vicinity of the outer peripheral edge of the lower end of the piston body 12.
  • the inner peripheral sheet portion 15 is annular and protrudes downward from one end of the piston body 12, and is provided surrounding the opening of the hole 13.
  • the extending side port 16 is a rounded rectangle having a short side with a rounded cross-sectional shape cut by a plane perpendicular to the axial direction. Specifically, both sides forming the rounded rectangle are arcs on the circumference of the virtual circle C indicated by a broken line in FIG. That is, the cross-sectional shape of the extending side port 16 is a shape in which the virtual circle C is cut out by parallel lines. Further, the cross-sectional shape of the extension side port 16 does not change in the middle from one end of the piston body 12 to the other end, and is the same shape.
  • the expansion side port 16 is a lower end that is one end of the piston body 12, opens between the annular valve seat 14 and the inner peripheral seat portion 15, extends in the axial direction, and communicates with an upper end that is the other end of the piston body 12. ing. As shown in FIG. 3, the extension ports 16 are evenly arranged at four locations with a circumferential interval. The number of the extension side ports 16 is not limited to this, and may be one or plural other than four.
  • the compression side port 18 opens to the upper end, which is the other end of the piston body 12, and communicates with the annular groove 17. Since the lower end side of the piston body 12 is smaller than the annular groove 17, the annular groove 17 is not blocked by the cylinder 1 even when the piston 2 is inserted into the cylinder 1. For this reason, the communication between the expansion side chamber R1 and the compression side chamber R2 is ensured by the compression side port 18.
  • a petal-shaped valve seat 19 is provided at the upper end, which is the other end of the piston body 12, so as to protrude upward.
  • the opening of the compression side port 18 on the other end side of the piston body 12 is surrounded by a valve seat 19. Further, the valve seat 19 is provided to avoid the opening on the other end side of the piston body 12 of the expansion side port 16.
  • the compression side ports 18 are equally arranged at four locations with a circumferential interval. The number of the compression side ports 18 is not limited to this, and may be one or a plurality other than four.
  • An annular pressure-side leaf valve V1 seated on the valve seat 19 is stacked on the upper end, which is the other end facing the expansion side chamber R1 of the piston 2.
  • An annular extension side leaf valve V2 seated on the annular valve seat 14 is laminated on the lower end, which is one end facing the pressure side chamber R2 of the piston 2.
  • the compression-side leaf valve V1 and the extension-side leaf valve V2 are assembled to the outer periphery of a small-diameter piston mounting portion 3a provided at the tip of the piston rod 3 while being stacked on the piston 2. Specifically, after the compression-side leaf valve V1 and the extension-side leaf valve V2 stacked on the piston 2 are assembled together with the piston 2 on the outer periphery of the piston mounting portion 3a, the piston is applied to the screw portion 3b at the tip of the piston mounting portion 3a. The nut 8 is tightened. Thereby, the piston 2, the compression side leaf valve V ⁇ b> 1, and the extension side leaf valve V ⁇ b> 2 are fixed to the piston rod 3.
  • the pressure-side leaf valve V1 closes the pressure-side port 18 when seated on the valve seat 19, and opens the pressure-side port 18 when the outer peripheral side bends upward. Since the valve seat 19 avoids the expansion side port 16 and surrounds only the compression side port 18, the expansion side port 16 is not blocked even when the compression side leaf valve V1 is seated on the valve seat 19.
  • the extension side leaf valve V2 closes the extension side port 16 when seated on the annular valve seat 14, and opens the extension side port 16 when the outer peripheral side bends downward.
  • the compression side port 18 communicates with the annular side groove 17 and always communicates with the compression side chamber R2.
  • the annular groove 17 communicates with the pressure side chamber R2 through the gap.
  • the liquid can be moved from R2 to the extension side chamber R1 through the compression side port 18.
  • the shape of the annular valve seat 14 surrounding the expansion side port 16 can be made annular, and the diameter of the annular valve seat 14 can be made close to the inner diameter of the cylinder 1 to increase the diameter.
  • the pressure receiving area of the extension side leaf valve V2 can be increased.
  • the expansion side leaf valve V2 When the piston 2 moves downward in the cylinder 1 and the shock absorber D contracts, the expansion side leaf valve V2 is pressed to the piston 2 side by the pressure of the compression side chamber R2 which is compressed and the pressure rises. Block.
  • the pressure-side leaf valve V1 that receives the pressure in the pressure-side chamber R2 through the pressure-side port 18 bends and separates from the valve seat 19 to open the pressure-side port 18.
  • the shock absorber D exhibits a pressure side damping force that prevents contraction. .
  • the compression side leaf valve V1 is pressed to the piston 2 side by the pressure of the expansion side chamber R1 which is compressed and rises in pressure, and the compression side port 18 Occlude.
  • the extension side leaf valve V2 receiving the pressure of the extension side chamber R1 through the extension side port 16 bends and separates from the annular valve seat 14 to open the extension side port 16. At this time, resistance is given to the flow of the liquid that passes through the expansion side port 16 and moves from the expansion side chamber R1 to the compression side chamber R2 by the expansion side leaf valve V2, so that the buffer D has an expansion side damping force that prevents expansion. Demonstrate.
  • the shape of the annular valve seat 14 surrounding the expansion side port 16 can be made annular, and the diameter of the annular valve seat 14 can be made close to the inner diameter of the cylinder 1 to increase the diameter. For this reason, the pressure receiving area of the extension side leaf valve V2 that receives the pressure of the extension side chamber R1 can be increased, and the diameter of the portion of the extension side leaf valve V2 seated on the annular valve seat 14 can be increased.
  • the pressure receiving area of the extension side leaf valve V2 can be increased, the force for bending the extension side leaf valve V2 can be increased even with a small pressure.
  • the diameter of the part seated on the annular valve seat 14 of the extension side leaf valve V2 can be increased, the bending rigidity of the extension side leaf valve V2 can be lowered.
  • the cross section of the extended side port 16 is a rounded rectangular shape, it can be easily disposed between the annular valve seat 14 and the inner peripheral seat portion 15 and can have a large cross-sectional area.
  • the extension side leaf valve V2 can be greatly deflected with a small pressure, and when the piston speed during the extension stroke of the shock absorber D reaches a high speed range, the extension side leaf valve V2 is greatly bent and the cross-sectional area is enlarged.
  • the extended side port 16 is opened. Therefore, in the shock absorber D according to the present embodiment, during the extension stroke, when the piston speed is in the low speed range, the damping force quickly rises, and when the piston speed reaches the high speed range, the damping force with respect to the piston speed is reduced. It is possible to realize a characteristic in which the rate of increase is small.
  • the volume of the piston rod 3 that enters and exits the cylinder 1 is absorbed by compressing or expanding the gas chamber G as the sliding partition 7 moves within the cylinder 1.
  • the shock absorber D is a single cylinder shock absorber, but may be configured as a so-called reverse cylinder shock absorber in which a base valve is provided at the lower end of the cylinder 1 and a reservoir is provided outside the cylinder.
  • the piston 2 is formed by a sintering process.
  • the mold for forming the piston 2 includes a cylindrical die 31 serving as an outer mold into which metal powder is put, and a lower mold that can be slidably inserted into the die 31.
  • the lower punch 32 is slidably inserted into the die 31 and can move within the die 31.
  • the lower punch 32 is provided in the center and provided at a position where the hole 32a allowing the insertion of the center core 33 and the extension side port 16 and the compression side port 18 are formed, and the first side core 34 and the second side core 35 are provided. And holes 32b and 32c that allow insertion of. Further, the upper and lower ends of the lower punch 32 are provided with irregularities for forming the valve seat 19 on the piston 2.
  • the upper punch 36 is slidably inserted in the die 31 and can move in the die 31.
  • the upper punch 36 is provided at the center with a hole 36a that allows the insertion of the center core 33, the hole 36b that is provided at a position where the extension side port 16 is formed and allows the insertion of the first side core 34,
  • the lower end of the upper punch 36 is provided with irregularities for forming the annular valve seat 14 and the inner peripheral seat portion 15 in the piston 2.
  • the center core 33 is a cylindrical member that can be slidably inserted into the holes 32 a and 36 a of the lower punch 32 and the upper punch 36.
  • the first side core 34 can be slidably inserted into the holes 32 b and 36 b of the lower punch 32 and the upper punch 36.
  • the cross-sectional shape of the first side core 34 is a rounded rectangle with arcs at both ends that are the same as the cross-sectional shape of the extended port 16 shown in FIG.
  • the 1st side core 34 is manufactured by giving the process cut
  • the second side core 35 can be slidably inserted into the hole 32c of the lower punch 32.
  • the cross-sectional shape of the second side core 35 is the same arc shape as the cross-sectional shape of the compression side port 18 shown in FIG. Note that the cross-sectional shape of the second side core 35 may be a rounded rectangle with arcs at both ends, similar to the first side core 34. In this case, the second side core 35 is also inexpensively and easily manufactured.
  • the lower punch 32 is inserted into the die 31, and the center core 33, the first side core 34, and the second core 32 are inserted into the lower punch 32.
  • Side cores 35 are inserted and placed on the die 31. Since the pressure side port 18 does not penetrate to the other end of the piston 2, the second side core 35 for forming the pressure side port 18 is designed so that the upper end does not reach the upper punch 36.
  • the metal powder material P is filled in the die 31 while maintaining the state shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C while the metal powder material P is heated, the upper punch 36 is pushed into the die 31 from above, and the metal powder material P is pressurized.
  • the metal powder material P is pressed in the die 31 by the lower punch 32 and the upper punch 36 and is solidified into a shape as usual, and the piston 2 is formed.
  • the structure of the above-described mold is an example, and is appropriately changed according to the shape of the piston 2.
  • the annular groove 17 is formed in the piston 2 removed from the mold by cutting or the like, and the piston 2 is completed.
  • the cross-sectional shape of the expansion side port 16 is a rounded rectangle with both ends being circular arcs on the same circumference. For this reason, the mold
  • the cross-sectional shape of only the expansion side port 16 is a rounded rectangle, but the cross-sectional shape of the compression side port 18 may be the same or similar to the cross-sectional shape of the expansion side port 16.
  • the mold for forming the piston 2 can be manufactured at a lower cost, and the piston 2 and the shock absorber D can be manufactured at a lower cost.
  • the shape of at least one or more ports is the aforementioned rounded rectangle, the effect of the present invention can be exhibited.
  • the shape of piston 2 it is not limited to the shape of the above-mentioned embodiment.

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Abstract

ピストンは、円盤状のピストン本体１２と、ピストン本体の一端から軸方向に突出する環状弁座１４と、ピストン本体の一端であって環状弁座の内周側から軸方向に沿って他端に通じる一つまたは複数のポートと、を備え、ポートの断面形状は、角丸長方形であって途中で変化せず、両端が同一円周Ｃ上にある円弧となっている。

Description

ピストンおよび緩衝器
　本発明は、ピストンおよび緩衝器に関するものである。
　たとえば、緩衝器のシリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンは、シリンダ内を二つの圧力室に区画するとともに、緩衝器が伸長する際に作動油を通過させる伸側ポートと緩衝器が収縮する際に作動油を通過させる圧側ポートとを有する。この種のピストンの上下にはリーフバルブが積層される。伸側ポートと圧側ポートの出口端は、これらリーフバルブで開閉される。緩衝器の伸縮時に、伸側ポートおよび圧側ポートを通過する作動油の流れにリーフバルブが抵抗を与えることによって減衰力が発生する。
　近年、車両の車体と車輪との間に介装されサスペンション装置に組み込まれる緩衝器においては、車両の乗り心地を向上させるという観点から、特に伸側の減衰力特性については、ピストン速度が低速域にあるときには減衰力が速やかに立ち上がり、ピストン速度が高速域に達したときにはピストン速度に対する減衰力の上昇割合が小さくなる特性が求められる。
　このような減衰力特性を実現することで、緩衝器は、ピストン速度が低速域にある際には車体の振動をしっかり抑制できるとともに、ピストン速度が高速域にある際には減衰力が過多となることを抑制できる。この結果、車両の乗り心地を向上させることができる。
　前述した減衰力特性を実現するには、リーフバルブの受圧面積を可能な限り増やすこと、リーフバルブが着座する弁座径を大きくすること、ポートの断面積を大きくすることなどが求められる。
　リーフバルブの受圧面積を大きくすることにより小さい圧力で大きな力をリーフバルブに作用させることができる。また、弁座径を大きくすることによりリーフバルブの内周支持部から弁座までの長さが長くなるのでリーフバルブの撓み剛性を小さくすることができる。また、ポート断面積を大きくすることにより作動油がポートを通過する際の抵抗を小さくすることができる。ＪＰ２０１３－１９００４４Ａには、これらの構成を有する緩衝器が開示される。この緩衝器では、リーフバルブが撓みやすくなるともに弁座から離間した際に弁座とリーフバルブとで形成される隙間が大きくなる。また、この緩衝器では、ポートの抵抗が小さいため、ピストン速度が高速域にある際に作動油の流れに与えられる抵抗が低減される。このように、この緩衝器は、前述の減衰力特性を実現することができる。
　前述のように、ポートの断面積は大きいことが好ましい。しかしながら、円形ポートを採用する場合、リーフバルブが着座する弁座とリーフバルブが固定される内周側のシート部との間にポートが形成される必要があるので、ポート断面積の拡大には限界がある。
　他方で、ポートの断面形状を円弧状とすることによって、ポート断面積の拡大を図るものもある。円弧状のポートをピストンに設ける場合、孔開け加工によって行うことも可能ではあるが、加工時間がかかりコストが上昇してしまう。また、ピストンは、焼結加工で製造されるのが一般的であるため、このようなポートをピストンに形成する場合、ポートは型で形成される。
　具体的には、焼結型にポート形成用の型を挿入することによりピストンの製造が行われる。ポートが円弧状である場合、ポートを形成する型の断面形状も円弧状となる。このため、型を製造するコストが上昇してしまう。
　本発明は、ピストンおよび緩衝器の製造コストを低減することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、円盤状のピストン本体と、前記ピストン本体の一端から軸方向に突出する環状弁座と、前記ピストン本体の一端であって前記環状弁座の内周側から軸方向に沿って他端に通じる一つまたは複数のポートと、を備え、前記ポートの断面形状は、角丸長方形であって途中で変化せず、両端が同一円周上にある円弧となっているピストンが提供される。
　本発明の別の態様によれば、シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、を備え、前記ピストンは、円盤状のピストン本体と、前記ピストン本体の一端から軸方向に突出する環状弁座と、前記ピストン本体の一端であって前記環状弁座の内周側から軸方向に沿って他端に通じる一つまたは複数のポートと、を有し、前記ポートの断面形状は、角丸長方形であって途中で変化せず、両端が同一円周上にある円弧となっている緩衝器が提供される。
図１は、本発明の実施形態に係る緩衝器の縦断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る緩衝器のピストンの拡大縦断面図である。 図３は、ピストン本体の底面図である。 図４は、ピストン本体の平面図である。 図５は、ピストンを成形する型の断面図ある。 図６Ａは、金属粉末材料が充填される前の準備状態の型を示した図である。 図６Ｂは、金属粉末材料が充填された型を示した図である。 図６Ｃは、金属粉末材料を型で加圧している状態を示した図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る緩衝器について説明する。なお、以下の説明では、図１，２及び図５の上を「上（上方，上端，上面など）」として、図１，２及び図５の下を「下（下方，下端など）」として説明する。
　緩衝器Ｄは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン２と、一端がピストン２に連結されて他端がシリンダ１の外へ突出するピストンロッド３と、シリンダ１の内周に摺接して圧側室Ｒ２と気体室Ｇとを区画する摺動隔壁７と、を備える。
　伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には作動油等の液体が充満されている。なお、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２内に充填される液体としては、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。気体室Ｇ内には、窒素などの不活性ガスが充填されている。気体室Ｇ内に充填される気体としては、不活性ガス以外の気体を充填することも可能である。
　シリンダ１の下端はボトムキャップ４により閉塞される。シリンダ１の上端には、ピストンロッド３を摺動自在に軸支する環状のロッドガイド５が装着される。また、シリンダ１の上端と、ロッドガイド５の上面との間には、ピストンロッド３の外周に摺接するシール部材６が挟持される。シール部材６は、ピストンロッド３の外周をシールして、シリンダ１内の液体の漏洩を阻止している。
　ピストン２は、図１から図３に示すように、中央にピストンロッド３が挿通される孔１３を有する円盤状のピストン本体１２と、ピストン本体１２の一端である下端から軸方向に突出する環状弁座１４と、ピストン本体１２の一端の環状弁座１４より内周側から軸方向へ突出する環状の内周シート部１５と、ピストン本体１２の一端であって環状弁座１４の内周側であって内周シート部１５の外周側から軸方向に沿って他端である上端に通じる複数のポートとしての伸側ポート１６と、ピストン本体１２の外周に設けられる環状溝１７と、ピストン本体１２の他端に開口して環状溝１７へ通じる圧側ポート１８と、ピストン本体１２の他端に設けられて伸側ポート１６を避けて圧側ポート１８のみを取り囲む花弁状の弁座１９と、を有する。ピストン本体１２の外周には合成樹脂製の円筒状のピストンリング２０が装着される。
　ピストン本体１２は、環状溝１７より下方側の一端側が他端側よりも小径に設定されている。
　環状弁座１４は、ピストン本体１２の下端の外周縁付近から下方へ突出して設けられる。内周シート部１５は、環状であってピストン本体１２の一端から下方へ突出し、孔１３の開口部を取り囲んで設けられる。
　伸側ポート１６は、図３に示すように、軸方向に垂直な面で切った断面の形状が丸みを帯びた短辺を有する角丸長方形である。具体的には、角丸長方形を形成する両端の辺は、図３において破線で示される仮想円Ｃの円周上にある円弧となっている。つまり、伸側ポート１６の断面形状は、仮想円Ｃを平行な線で切り欠かれた形状となっている。また、伸側ポート１６の断面形状は、ピストン本体１２の一端から他端わたって途中で変化せず同一形状である。伸側ポート１６は、ピストン本体１２の一端である下端であって環状弁座１４と内周シート部１５との間に開口し、軸方向に伸びてピストン本体１２の他端である上端に通じている。伸側ポート１６は、図３に示されるように、周方向に間隔をあけて４カ所に均等配置される。伸側ポート１６の数は、これに限定されず、１つであってもよいし、４つ以外の複数個であってもよい。
　圧側ポート１８は、ピストン本体１２の他端である上端に開口して環状溝１７へ通じている。ピストン本体１２の環状溝１７よりも下端側は小径となっているので、シリンダ１内にピストン２が挿入されても、環状溝１７がシリンダ１によって閉塞されることはない。このため、圧側ポート１８により伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との連通が確保される。　
　ピストン本体１２の他端である上端には、図４に示すように、花弁状の弁座１９が上方へ向けて突出して設けられる。圧側ポート１８のピストン本体１２の他端側の開口部は、弁座１９によって取り囲まれる。また、弁座１９は、伸側ポート１６のピストン本体１２の他端側の開口部を避けて設けられる。圧側ポート１８は、図４に示されるように、周方向に間隔をあけて４カ所に均等配置される。圧側ポート１８の数は、これに限定されず、１つであってもよいし、４つ以外の複数個であってもよい。
　ピストン２の伸側室Ｒ１に面する他端である上端には、弁座１９に着座する環状の圧側リーフバルブＶ１が積層される。ピストン２の圧側室Ｒ２に面する一端である下端には、環状弁座１４に着座する環状の伸側リーフバルブＶ２が積層される。
　圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２は、ピストン２に積層された状態でピストンロッド３の先端に設けられる小径のピストン装着部３ａの外周に組み付けられる。具体的には、ピストン２に積層された圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２がピストン２とともに、ピストン装着部３ａの外周に組み付けられた後、ピストン装着部３ａの先端の螺子部３ｂにピストンナット８が締め付けられる。これにより、ピストン２、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２はピストンロッド３に固定される。
　このように、ピストンロッド３に、ピストン２、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２が固定されると、圧側リーフバルブＶ１および伸側リーフバルブＶ２は、外周の撓みが許容されつつその内周がピストンロッド３に固定される。
　圧側リーフバルブＶ１は、弁座１９に着座した状態では、圧側ポート１８を閉塞し、外周側が上方に撓むと圧側ポート１８を開放する。弁座１９は伸側ポート１６を避けて圧側ポート１８のみを取り囲んでいるので、圧側リーフバルブＶ１を弁座１９に着座させても伸側ポート１６が閉塞されることはない。伸側リーフバルブＶ２は、環状弁座１４に着座した状態では、伸側ポート１６を閉塞し、外周側が下方に撓むと伸側ポート１６を開放する。圧側ポート１８は、環状溝１７に通じていて圧側室Ｒ２と常に連通する。環状溝１７よりも下方側のピストン本体１２の外周とシリンダ１との間に隙間を設けておけば、環状溝１７は隙間を通じて圧側室Ｒ２と連通するので、緩衝器Ｄの収縮行程において圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ圧側ポート１８を通じて液体の移動が可能となる。これにより、伸側ポート１６を取り囲む環状弁座１４の形状を環状とすることができるとともに環状弁座１４の径をシリンダ１の内径に近づけて大径化することができる。この結果、伸側リーフバルブＶ２の受圧面積を大きくすることができる。
　次に、緩衝器Ｄの作動について説明する。
　シリンダ１内をピストン２が下方へ移動して緩衝器Ｄが収縮する場合、圧縮されて圧力上昇する圧側室Ｒ２の圧力により伸側リーフバルブＶ２はピストン２側へ押圧され、伸側ポート１６を閉塞する。一方、圧側ポート１８を通じて圧側室Ｒ２の圧力を受ける圧側リーフバルブＶ１は撓んで弁座１９から離座して圧側ポート１８を開放する。このとき、圧側リーフバルブＶ１によって、圧側ポート１８を通過して圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに抵抗が与えられるため、緩衝器Ｄは、収縮を妨げる圧側減衰力を発揮する。
　反対に、シリンダ１内をピストン２が上方へ移動して緩衝器Ｄが伸長する場合、圧縮されて圧力上昇する伸側室Ｒ１の圧力により圧側リーフバルブＶ１はピストン２側へ押圧され、圧側ポート１８を閉塞する。一方、伸側ポート１６を通じて伸側室Ｒ１の圧力を受ける伸側リーフバルブＶ２は撓んで環状弁座１４から離座して、伸側ポート１６を開放する。このとき、伸側リーフバルブＶ２によって、伸側ポート１６を通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに抵抗が与えられるため、緩衝器Ｄは、伸長を妨げる伸側減衰力を発揮する。
　前述のように、伸側ポート１６を取り囲む環状弁座１４の形状を環状とするとともに環状弁座１４の径をシリンダ１の内径に近づけて大径化することができる。このため、伸側室Ｒ１の圧力を受ける伸側リーフバルブＶ２の受圧面積を大きくすることができるとともに、伸側リーフバルブＶ２の環状弁座１４へ着座する部位の径を大きくすることができる。
　このように、伸側リーフバルブＶ２の受圧面積を大きくすることができるので、小さな圧力でも伸側リーフバルブＶ２を撓ませる力を大きくすることができる。また、伸側リーフバルブＶ２の環状弁座１４へ着座する部位の径も大きくすることができるから、伸側リーフバルブＶ２の撓み剛性を低くすることができる。さらに、伸側ポート１６は、断面が角丸長方形であるので、環状弁座１４と内周シート部１５との間に無理なく配置することができるとともに、断面積を大きくとることができる。よって、伸側リーフバルブＶ２を小さな圧力で大きく撓ませることができ、緩衝器Ｄの伸長行程時におけるピストン速度が高速域に達する場合、伸側リーフバルブＶ２が大きく撓んで、断面積が拡大された伸側ポート１６を開放する。したがって、本実施形態に係る緩衝器Ｄにあっては、伸長行程時において、ピストン速度が低速域にあるときには減衰力が速やかに立ち上がり、ピストン速度が高速域に達したときにはピストン速度に対する減衰力の上昇割合が小さくなる特性を実現することができる。シリンダ１内に出入りするピストンロッド３の体積は、摺動隔壁７がシリンダ１内で移動することで気体室Ｇを圧縮或いは膨張させることで吸収される。この緩衝器Ｄは、単筒型緩衝器とされているが、シリンダ１の下端にベースバルブを設けてシリンダ外にリザーバを設けるいわゆる復筒型緩衝器として構成されてもよい。
　次に、ピストン２を製造する工程について説明する。ピストン２は、焼結加工によって成形される。ピストン２を成形する型は、図５に示すように、金属粉末が内部に投入される外型となる円筒状のダイ３１と、ダイ３１内に摺動自在に挿入可能な下型としての下方パンチ３２と、下方パンチ３２の中央を軸方向に摺動自在に貫いてピストン２にピストンロッド３が挿通される孔１３を形成する円柱状のセンターコア３３と、下方パンチ３２を軸方向に摺動自在に貫いてピストン２に伸側ポート１６を形成する第一サイドコア３４と、下方パンチ３２を軸方向に摺動自在に貫いてピストン２に圧側ポート１８を形成する第二サイドコア３５と、ダイ３１内に摺動自在に挿入可能であってセンターコア３３および第一サイドコア３４が摺動自在に挿入可能な孔３６ａ，３６ｂを有する上型としての上方パンチ３６と、を備える。
　下方パンチ３２は、ダイ３１内に摺動自在に挿入されて、ダイ３１内で移動することができる。そして、下方パンチ３２は、中央に設けられてセンターコア３３の挿入を許容する孔３２ａと、伸側ポート１６および圧側ポート１８が形成される位置に設けられて第一サイドコア３４および第二サイドコア３５の挿入を許容する孔３２ｂ，３２ｃと、を有する。また、下方パンチ３２の上端には、ピストン２に弁座１９を形成するための凹凸が設けられる。
　上方パンチ３６は、ダイ３１内で摺動自在に挿入されて、ダイ３１内で移動することができる。そして、上方パンチ３６は、中央に設けられてセンターコア３３の挿入を許容する孔３６ａと、伸側ポート１６が形成される位置に設けられて第一サイドコア３４の挿入を許容する孔３６ｂと、を有する。また、上方パンチ３６の下端には、ピストン２に環状弁座１４および内周シート部１５を形成するための凹凸が設けられる。
　センターコア３３は、下方パンチ３２および上方パンチ３６の孔３２ａ，３６ａに摺動自在に挿通可能な円柱状部材である。第一サイドコア３４は、下方パンチ３２および上方パンチ３６の孔３２ｂ，３６ｂに摺動自在に挿通可能である。第一サイドコア３４の横断面形状は、図３に示される伸側ポート１６の断面形状と同一の両端が円弧状の角丸長方形である。第一サイドコア３４は、丸棒の側面に平行な二面を形成するように切削する加工を施すことにより製造される。このため、第一サイドコア３４は安価且つ簡単に製造される。
　第二サイドコア３５は、下方パンチ３２の孔３２ｃに摺動自在に挿通可能である。第二サイドコア３５の横断面形状は、図４に示される圧側ポート１８の断面形状と同じ円弧状である。なお、第二サイドコア３５の横断面形状は、第一サイドコア３４と同様に、両端が円弧状の角丸長方形とされもよい。この場合、第二サイドコア３５も安価且つ簡単に製造される。
　上記構成の型によってピストン２を成形するには、図６Ａに示すように、まず、ダイ３１内に下方パンチ３２を挿入するともに、下方パンチ３２内にセンターコア３３、第一サイドコア３４および第二サイドコア３５を挿入しこれらをダイ３１に配置する。なお、圧側ポート１８はピストン２の他端へ貫通しないので、圧側ポート１８を形成するための第二サイドコア３５は、上端が上方パンチ３６に到達しないように配慮される。
　つづいて、図６Ｂに示すように、図６Ａに示される状態を維持したまま、ダイ３１内に金属粉末材料Ｐが充填される。その後、図６Ｃに示すように、金属粉末材料Ｐを加熱しつつ上方から上方パンチ３６がダイ３１内に押し込まれ、金属粉末材料Ｐが加圧される。金属粉末材料Ｐがダイ３１内で下方パンチ３２と上方パンチ３６によって加圧されて型通りの形状に固められてピストン２が成形される。なお、上記した型の構造は、一例であって、ピストン２の形状に合わせて適宜変更される。焼結加工終了後、型から取り外されたピストン２に切削などによって環状溝１７が形成され、ピストン２が完成される。
　このように、伸側ポート１６の断面形状は、両端が同一円周上にある円弧となっている角丸長方形とされる。このため、ピストン２を焼結加工する際に使用される伸側ポート１６を形成する型を安価かつ容易に製造することができる。型が安価となるため、ピストン２および緩衝器Ｄを製造するコストを低減することが可能となる。
　また、本実施形態では、伸側ポート１６のみの断面形状が角丸長方形とされているが、圧側ポート１８の断面形状を伸側ポート１６の断面形状と同一または相似する角丸長方形としてもよい。この場合、ピストン２を成形する型がより一層安価に製造できることになり、より低コストでピストン２および緩衝器Ｄを製造することが可能となる。
　なお、少なくとも一つ以上のポートの形状を前述の角丸長方形とすれば、本発明の効果を発揮することができる。また、ピストン２の形状については、上述の実施形態の形状に限定されるものではない。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１４年７月２３日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－１４９３５４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (2)

  1. 　円盤状のピストン本体と、
    　前記ピストン本体の一端から軸方向に突出する環状弁座と、
    　前記ピストン本体の一端であって前記環状弁座の内周側から軸方向に沿って他端に通じる一つまたは複数のポートと、を備え、
    　前記ポートの断面形状は、角丸長方形であって途中で変化せず、両端が同一円周上にある円弧となっているピストン。
  2. 　シリンダと、
    　前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、を備え、
    　前記ピストンは、
    　円盤状のピストン本体と、
    　前記ピストン本体の一端から軸方向に突出する環状弁座と、
    　前記ピストン本体の一端であって前記環状弁座の内周側から軸方向に沿って他端に通じる一つまたは複数のポートと、を有し、
    　前記ポートの断面形状は、角丸長方形であって途中で変化せず、両端が同一円周上にある円弧となっている緩衝器。
     
     
     
     
     
     
     
     
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