JPH0534533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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ポートを通るとき
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つている。

〔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、スリツ
ト４２ａを有するので、スリツト４２ａよりのリ
ークも生じる。さに横荷重を受けるとピストン４
１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ヨンがはから
れる。しかし、寸法上、バンド４４とピストン４
１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図に示すようにスリツト４４ａを有している
ので、スリツト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、コストアツプ、フリクシヨ
ン増加のデメリツトがある。

の方法は、第１５図に示すように、ピストン
４１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3212411号明細書及び図面、特開
昭56−138536号広報に一例が開示されている。し
かし、従来ピストンは、キヤツプ状または筒状の
樹脂をピストン外周面にかぶせるもので、樹脂バ
ンドのピストン本体からの抜け外れが問題となる
他、コスト的にも改善の余地が残されているもの
であつた。

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
構成およびリーク低減構造に改良を加えピストン
とシリンダとの間のオイルリールを低減させ、か
つ樹脂バンドのピストン本体からの抜け外れを防
止す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〕

この目的を達成するための本発明の液圧緩衝器
は、次の液圧緩衝器から成る。すなわち、 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個の凹部を有し該凹部の軸方向
両側の外周面に凹凸を施したピストン本体と前記
ピストン本体の前記凹部の両側の凹凸を施した外
周面に内周部が前記外周面の凹凸の凹の部分にく
い込むようにして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、該スカー
トのうち前記凹部方向に延びるものは該凹部に張
り出させたことを特徴とする液圧緩衝器。

また、本発明の液圧緩衝器の製造方法は、次の
方法から成る。すなわち、 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個の凹部を有し該
凹部の軸方向両側の外周面に凹凸を有するピスト
ン本体の前記凹部の軸方向両側の外周面からなる
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置部に順次、先端部の内
周に先端に向つて拡径するテーパを有する治具を
用いて縮み側から伸側方向に向つて圧入して複数
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
ートを形成し、該スカートのうち前記凹部方向に
伸びるものを該凹部に張り出させることを特徴と
する液圧緩衝器の製造方法。

〔作用〕

上記のように構成された本発明の液圧緩衝器に
おいては、ピストンより伸び側にある室をＡ室、
ピストンより縮み側にある室をＢ室とした場合、
ピストンがシリンダ内を伸側に移動するときは、
Ａ室の圧力の上昇により最も伸側にある樹脂バン
ドの伸側のスカートがシリンダに液圧によつて摺
動自在に密着し、そこを洩れたオイルによる圧力
上昇によつて順に次の樹脂バンドの伸側のスカー
トがシリンダに摺動自在に密着し、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、ピス
トン凹部内に保持された圧力がＢ室の圧力より高
い間は、各樹脂バンドの凹部にはり出しているス
カートがシリンダに摺動自在に密着してシール
し、やがてＢ室の圧力が凹部内圧力より高くなる
と、最も縮み側にある樹脂バンドの縮み側のスカ
ートがシリンダに液圧によつて摺動自在に密着
し、そこを洩れたオイルによる圧力上昇によつて
順に次の樹脂バンドの縮み側のスカートがシリン
ダに密着しシール性を向上させる。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つ
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おいて
は、素材に平板状でかつ感情の樹脂シートが用い
られるので、板状樹脂シートの打抜きによつて素
材を得ることができ、筒状まはキヤツプ状樹脂素
材の比べコスト的に有利である。さらに先端部に
先端に向つて拡径したテーパ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つてピストン
外周に押圧成形するので、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。

〔実施例〕

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にはピストンロツド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。ピストンロツド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によつてＡ室（ピストン
２より伸側の室）４、Ｂ室（ピストン２より縮み
側の室）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室５とＣ室８に区画する。

シリンダ２はアウタシエル９によつて囲まれ、
シリンダ２の外周面とアウタシエル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。Ｄ室１０はＣ室８に連通している。Ｄ室１
０内のエアは縮み側行程時ピストンロツド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
個のオイルフイス１１が設けられると共に、ノン
リターンバルブ１２、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にまた個の穴
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ポート１６が設け
られている。ピストン２下面にリーフバルブ１
７、スプリングシート１８、コンプツシヨンスプ
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、オリフイス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ポー
ト２３が設けられ、バルブケース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、外周の軸
方向中央部に周方向に延びる少なくとも１個（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
両側にそれぞれ嵌着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。以下、凹部
３５が１個で樹脂バンドが２個の場合を例にとて
つ説明する。第１の樹脂バンド２６および第２の
樹脂バンド３４は円周方向にスリツトを有してい
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に張り出すよう
に延設され、それぞれ第１のスカート２６ａ、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に張り出すよう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２６ｂ、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。

伸側のスカートすなわち第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、円周方向に沿つ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
下方向に沿つて直方向に凹凸する凹凸２７が形成
されている。第１の樹脂バンド２６および第２の
樹脂バンド３４のピストン装着部の内周部は、凹
凸２７の凹の部分にくい込んでいる。

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つて容易にか
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２
８を、先端部内周に先端に向つて拡径されたテー
パ２９を有する筒状の治具３０をピストン軸方向
に押し動かして、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
押圧成形して第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２６ｂ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２６を先端部内周に先端に向つて拡径されたテ
ーパ３２を有する筒状の治具３３をピストン軸方
向に押し動かして、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
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。これによつて第４図に示す如き、第１
のスカート２６ａ、第２のスカート２６ｂを有す
る第１の樹脂バンド２６、第３のスカート３４
ａ、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緩衝器の作用について説
明する。

まず伸側行程時の減衰力発生機構を説明する
と、速度の遅い領域（オリフイス領域）ではＡ室
４のオイルはピストン２の上面に設けてある数個
のオリフイス１１を通ることによつて減衰力を発
生しＢ室５へ流れる。

速度がもう少し早い領域（バルブ領域）になる
とオリフイス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
数個のポート１６を通りリーフバルブ１７、スプ
リングシート１８、コンプレツシヨンスプリング
１９を押し下げることによつて減衰力が発生しＢ
室５内へ流れる。

速度がもつと早くなる領域（ポート領域）にな
るとバルブ１７の開きは一定で、ポート１６面積
の大きさ分のオイルが流れ、減衰力が発生する。
Ｂ室５が負圧にならないようＣ室８、Ｄ室１０の
オイルがバネ力の弱いコニカルスプリング２０を
ノンリターバルブ２１が押し上げて開き、Ｂ室５
へ流れる。

縮み側行程時の減衰力発生機構を説明すると、
ピストンロツド３の進入によつてＢ室５の圧力は
高くなり、速度の遅い領域（オリフイス領域）で
はＢ室５のオイルがバルブケース７の上面に設け
た数個のオリフイス２２を通つてＣ室８へ流れる
ことによつ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、オリフイス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
数個のポート２３通りリーフバルブ２４を下へ押
し下げるこよつても減衰力が発生しＣ室８へ流れ
る。

速度がもつと早くなる領域（ポート領域）にな
るとリーフバルブ２４の開きは一定になり、ポー
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１２を押し上げ
て開きＡ室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、オリフイス域では、オリフイス１１，２２の
大小によつて減衰力が変化される。

また、バルブ域では、伸側行程ではコンプレツ
シヨンスプリング１９の取付荷重とばね定数によ
つて減衰力が変化され、縮み側行程ではリーフバ
ルブ２４の板厚と枚数によつて減衰力が変化され
る。

さらに、ポート域ではポート１６，２３面積の
大小によつ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ヨン低減をはたす。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l₁，l₂およびl₃，l₄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２６ａ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、伸行程時のＡ室４の圧力増加
に伴ない第１のスカート２６ａがシリンダ１に強
く密着し、そこを洩れたオイルの圧力上昇によつ
て第３のスカート３４ａがシリンダ１に密着して
リークを防ぐ。縮み行程時は、ピストン凹部３５
内に保持された圧力がＢ室５の圧力より高い間
は、凹部３５に張り出している第２、第３のスカ
ート２６ｂ，３４ａがシリンダ１に密着してシー
ルし、やがてＢ室５の圧力がピストン凹部３５内
の圧力より高くなると、Ｂ室５の圧力増加に伴な
い第４のスカート３４ｂがシリンダ側１に変形密
着し、そこを洩れたオイルの圧力上昇によつて第
２のスカート２６ｂがシリンダ１に密着してシー
ルを防ぐ。

また、上記実施例の製造方法においては、第１
の樹脂シート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３
０，３３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間の潤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個装着す
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。

〔発明の効果〕

本発明の液圧緩衝器によれば、少くとも１個の
凹部を有するピストン本体の前記凹部の軸方向両
側の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、凹部側のスカートを凹部に張り出させた
ので、伸側行程において最も伸側にある樹脂バン
ドの伸側のスカートがシリンダに密着し、そこを
洩れたオイルによる圧力上昇によつて順に次の樹
脂バンドの伸側のスカートがシリンダに密着して
シールし、縮み側行程においては、ピストン凹部
内に保持された圧力がＢ室の圧力より高い間は、
各凹部にはり出しているスカートがシリンダに密
着してシールし、やがてＢ室の圧力が凹部内圧力
より高くなると最も縮み側にある樹脂バンドの縮
み側のスカートがシリンダに密着し、そこを洩れ
たオイルの圧力上昇によつて順に次の樹脂バンド
の縮み側の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。樹脂バンドがピストン本体に複数個嵌着され
るので１個嵌着される場合に比べてシール性が高
い。

また、ピストン本体の樹脂バンド装着部に凹凸
を設け、そこに樹脂バンドの内周部をくい込ませ
たので、樹脂バンドのピストン本体からの抜外れ
防止が完全となる。

さらに、本発明の液圧緩衝器の製造方法によれ
ば、平板状の樹脂シートからピストトン本体外周
の樹脂バンドを順次形成するために、材料の歩留
りが向上しコストダウンがはかれるとともに、先
端にテーパのついた筒状治具で樹脂シートをピス
トン外周に押しつけることにより、伸側スカート
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の樹脂バンドのの素材である樹
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１
１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
トンロツド、４……Ａ室、５……Ｂ室、６……オ
イル、７……バルブケース、８……Ｃ室、９……
アウタシエル、１０……Ｄ室、１１，２２……オ
リフイス、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……ポート、
１７，２４……リーフバルブ、１８……スプリン
グシート、１９……コンプレツシヨンスプリン
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、２
９，３２……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。

Claims (1)

1. 【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、外周面に周方向に
   延びる少なくとも１個の凹部を有し該凹部の軸方
   向両側の外周面に凹凸を施したピストン本体と、
   前記ピストン本体の前記凹部の両側の凹凸を施し
   た外周面に内周部が前記外周面の凹凸の凹の部分
   にくい込むようにして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、ピストン本体の接触部か
   ら軸方向に延設されたスカートを形成し、該スカ
   ートのうち前記凹部方向に延びるものは該凹部に
   張り出させ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 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個の凹部を有し
   該凹部の軸方向両側の外周面に凹凸を有するピス
   トン本体の前記凹部の軸方向両側の外周面からな
   る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置部に順次、先端部の
   内周に先端に向つて拡径するテーパを有する治具
   を用いて縮み側から伸側方向に向つて圧入して複
   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
   カートを形成し、該スカートのうち前記凹部方向
   に延びるものを該凹部に張り出させることを特徴
   とする液圧緩衝器の製造方法。