JPH06103053B2 - 油圧緩衝器 - Google Patents

油圧緩衝器

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JPH06103053B2
JPH06103053B2 JP61039025A JP3902586A JPH06103053B2 JP H06103053 B2 JPH06103053 B2 JP H06103053B2 JP 61039025 A JP61039025 A JP 61039025A JP 3902586 A JP3902586 A JP 3902586A JP H06103053 B2 JPH06103053 B2 JP H06103053B2
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piston
cylinder
shock absorber
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hydraulic shock
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/52Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics in case of change of temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧緩衝器に関し、更に詳しくは、車輌用ショ
ックアブソーバとして用いて好適な油圧緩衝器に関す
る。
〔従来技術と問題点〕 一般に、乗車用、トラック等のサスペンションに用いら
れるショックアブソーバにおいては、筒状アウタシェル
の内側にシリンダが同軸に配置され、シリンダの内部及
びシリンダとアウタシェルとの間には作動油が収容され
る。シリンダの内外に延びるピストン・ロッドはシリン
ダの一端に設けられたロッド・ガイドに軸線方向に摺動
可能に案内され、ピストン・ロッドの内端部にはシリン
ダの内周面に摺接するピストンが設けられる。ピストン
はシリンダの内部を2つの液室に画成する。シリンダの
他端側液室内にはベースバルブが設けられる。
ピストンにはシリンダ内の2つの液室を連通するオリフ
ィスが設けられる。シリンダに対してピストン・ロッド
が軸線方向に振動すると、ピストンのオリフィスを通過
する作動油の流動抵抗や、ベースバルブを押し開く際の
抵抗等によってその振動が減衰される。
従来のこのようなショックアブソーバにおいては、ピス
トンの外周部とシリンダの内面との間の摺動摩擦抵抗に
より摺動面に発生する摩擦熱が各種の悪影響を奏してい
た。例えばこの摩擦熱によりピストンの膨脹を招き、ピ
ストンの外周面とシリンダの内面との隙間がなくなり、
かじりや損傷引き起こしていた。また、ピストンにピス
トンバンドが設けられている場合、この摩擦熱のために
ピストンバンドの材料の劣化を招来することもある。そ
こで、ピストンの膨脹による欠点を解消するために、ピ
ストンの外周部とシリンダの内面との隙間を大きくする
試みがなされているが、振動を減衰するためにピストン
のオリフィスを通るべき作動油が、この隙間から洩れて
しまうこととなり、十分な減衰力が得られなくなるとい
う欠点が生じる。
しかも、自動車用のショックアブソーバの如く、吸収す
べき振動の大きさが変化すると、摩擦熱も変化し、これ
に応じて前記隙間の大きさが変動する。このため、この
隙間から洩れる作動油の量も変動し、不安定な減衰力し
か得られないという欠点が生じる。
一方、従来のショックアブソーバでは、ピストンとシリ
ンダの内面とが一部で接触して摺動するが、この接触面
の近傍では十分な油がなく、摩擦力が高くなっている。
このような摺動部分で摩擦の高いショックアブソーバで
は、前述の摩擦熱が多くなることはもとより、オリフィ
スでの微妙な減衰力の制御ができなくなることがあっ
た。更に、十分な油がないため、長期の使用により摩擦
力の変化を生じ易く、減衰力の変化を来していた。
このため、減衰力が長の使用においても安定し、且つ、
オリフィスで制御できる油圧緩衝器が要望されていた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するための手段として、本発明は、シ
リンダの内外に延びるピストン・ロッドを前記シリンダ
の一端に設けたロッド・ガイドによって軸線方向に摺動
可能に案内し、ピストン・ロッドの内端部に前記シリン
ダの内周面と摺接するピストンを設けた油圧緩衝器にお
いて、前記シリンダに対する前記ピストンの摺動面及び
/又は前記ピストン・ロッドに対する前記ロッド・ガイ
ドの摺動面に、該摺動面の一端若しくは両端から軸線方
向に延び且つ該摺動面の軸線方向中間位置で成端する凹
溝を設けたことを特徴とする油圧緩衝器を提供する。
更に、本発明は、シリンダの内外に延びるピストン・ロ
ッドを前記シリンダの一端に設けたロッド・ガイドによ
って軸線方向に摺動可能に案内し、ピストン・ロッドの
内端部に前記シリンダの内周面と摺接するピストンを設
けた油圧緩衝器において、前記シリンダに対する前記ピ
ストンの摺動面及び/又は前記ピストン・ロッドに対す
る前記ロッド・ガイドの摺動面に、該摺動面の一端若し
くは両端から軸線方向に延び且つ該摺動面の軸線方向中
間位置で成端する凹溝を設け、前記摺動面の軸線方向の
端部に面取部を備えたことを特徴とする油圧緩衝器を提
供する。
〔作 用〕
本発明による上記手段によれば、凹溝が摺動面の一端若
しくは両端から摺動面の軸線方向中間位置まで軸線方向
に延びているので、シリンダ内の作動油が凹溝を経て摺
動面に補給され易くなる。したがって、十分な潤滑がで
きるとともに、摺動面に発生する熱が凹溝内の作動液に
よって摺動面の軸線方向外部に逃げ易くなる。しかも、
ピストンは往復同するため凹溝内へは常に新しい作動液
が供給される。このため、ピストン若しくはピストンバ
ンドの熱膨脹が抑制されるので、ピストンの外周部とシ
リンダの内面との隙間を小さくすることができる。
このようにして、十分な潤滑による低摩擦熱化と減衰力
の安定化とを達成することができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明を自動車のサスペンション用ショックア
ブソーバに適用した場合の一実施例を示すものである。
この図を参照すると、ショックアブソーバは筒状のアウ
タシェル11を備えており、アウタシェル11の内側にはシ
リンダ12が同軸に配置されている。シリンダ12の内部及
びシリンダ12とアウタシェル11との間には作動油が収容
されている。
シリンダ12の内外に延びるピストン・ロッド13はシリン
ダ12の一端に設けられたロッド・ガイド14の軸線方向に
摺動可能に案内されている。ロッド・ガイド14の軸線方
向外側にはオイルシール部材15が設けられている。シリ
ンダ12の他端部内にはベースバルブ16が設けられてい
る。
ピストン・ロッド13の内端部にはシリンダ12の内周面に
摺接するピストン17が設けられている。シリンダ12の内
部にはピストン17によって2つの液室に画成されてい
る。
第2図及び第3図を参照すると、この実施例において
は、ピストン17は金属製のピストン本体18と、該ピスト
ン本体18の外周に装着された樹脂製の外装部材19とを備
えており、外被部材19の外周面がシリンダ12の内周面に
対して摺動するように形成されている。ピストン本体18
にはシリンダ12内の2つの液室を連通するオリフィス20
が設けられている。シリンダ12に対してピストン17及び
ピストン・ロッド13が軸線方向に振動すると、ピストン
17のオリフィス20を通過する作動油の流動抵抗や、ベー
スバルブ16を押し開く際の抵抗等によってその振動が減
衰されるようになっている。
ピストン17の外被部材19の外周面すなわち摺動面にはそ
の軸線方向一端及び他端からそれぞれ軸線方向に延びる
複数個(ここでは8個)の凹溝21,22が設けられてい
る。各凹溝21,22は摺動面の軸線方向中間位置で成端し
ている。第4図はピストン17の外被部材19の摺動面の部
分展開図である。第4図から明らかなように、摺動面の
一端に開口する凹溝21と他端に開口する凹溝22はそれぞ
れ軸線方向に互いに対向する位置にあるが、各凹溝21,2
2は摺動面の軸線方向中間位置で成端してり、互いに連
通していないので、摺動面のシール性が損なわれること
はない。
第5図及び第6図はピストン17の摺動面に設けられる凹
溝21,22の別の態様を示す部分展開図である。
第5図の例では、軸線方向一端に開口する凹溝21と、他
端に開口する凹溝22とは周方向に交互に配置されてい
る。この例の場合、凹溝21,22をピストン17の軸線方向
幅の半分以上の長さにしても互いに連通しないので、第
4図の例に比べて凹溝21,22を長くすることができる。
第6図の例はピストン17の摺動面の一端側及び他端側に
それぞれほぼサイン曲線状の輪郭を有する凹溝21,22を
周方向に交互に連続配置したものである。この例の場
合、第5図の例と同様に凹溝21,22の軸線方向長さを長
くすることができる。しかも、凹溝21,22の面積が増大
するので、ピストン17とシリンダ12との接触面積が小さ
くなり、摺動抵抗が減少するとともに、摺動面に発生す
る熱の放散性が向上する。
凹溝21,22の断面形状は第7図に示すように摺動面の端
部から軸線方向中間位置に向かって緩やかなテーパ状に
形成してもよい。特に、凹溝21,22の底部をピストン17
の軸線方向とほぼ平行に形成する場合には、第8図に拡
大して示すように、凹溝21,22とピストン17の摺動面と
を円弧状の凸面23で滑らかに連結することが好ましい。
このように構成すると、油の引込み効果が極めて高く、
低摩擦性と摺動面温度の低下が図られ、熱膨脹を抑える
ことと相まって極めて安定した減衰力が得られる。しか
も、溝の深さを浅くすることができ、より少ない油で上
記効果を得ることができる。
特に限定はされないが、凹溝21,22の深さは最大で0.001
〜0.5mm、好ましくは、0.01〜0.2mmの範囲内が良い。
再び第1図を参照すると、ロッド・ガイド14はシリンダ
12及びアウタシェル11に固定されるガイド本体24と、該
ガイド本体24の内面に固定されたブッシュ25とを備えて
おり、ピストン・ロッド13はブッシュ25の内周面に摺動
可能に案内されている。
ブッシュ25の内周面すなわち摺動面にはその軸線方向一
端及び他端からそれぞれ軸線方向に延びる複数個の凹溝
26,27が設けられている。各凹溝26,27は摺動面の軸線方
向中間位置で成端している。ブッシュ25に設けられて凹
溝26,27はピストン17の凹溝21,22と同様の形態とするこ
とができる。
上記構成を有するショックアブソーバにおいて、シリン
ダ12の内周面はロッド・ガイド14の内周面で発生する摩
耗熱はピストン17の摺動面に設けられた凹溝21,22内及
びブッシュ25に設けられた凹溝26,27内にそれぞれ取り
込まれる油により速やかに除去され、熱膨脹を抑制す
る。
一方、一種のオイル溜めとして機能する凹溝21,22,26,2
7が摺動面の一端及び他端から摺動面の軸線方向中間位
置まで軸線方向に延びているので、シリンダ12内の作動
油がこれら凹溝を経て摺動面に補給され易くなる。した
がって、摺動面の損傷防止はもとより、摩擦力を長期間
の使用にわたって小さく且つ安定させることができる。
したがって、油圧緩衝器の減衰力を極めて安定したもの
にすることができる。
第9図は本発明の他の実施例を示すものである。この実
施例では、ピストン17は金属製のピストン本体18と、該
ピストン本体18の外周に軸線方向に延びる円筒部32とを
備えており、該円筒部32には複数個(ここでは4つ)の
環状溝33が軸線方向に等間隔隔てて設けられている。
ピストン本体18の円筒部32には樹脂製の外被部材19が装
着されている。外被部材19の材質としては、特に限定は
されないが、摺動性の点でポリテトラフルオルエチレン
(PTFE)或いはPTEFを含む樹脂等が好ましい。外被部材
19の内側にはピストン本体18の環状溝33に係合する環状
の突起31が設けられている。各突起31の先端は環状溝33
の幅を直径とする半円形断面を有している。外被部材19
の外周面すなわち摺動面にはその軸線方向に延びる複数
個の凹溝21,22が設けられている。各凹溝21,22は摺動面
への軸線方向中間位置で成端している。更に、外被部材
19の軸線方向のピストン・ロッド13のない端部には係合
部30がピストン本体18に深く係合されている。
以上、図示実施例につき説明したが、本発明は上記実施
例の態様にのみ限定されるものではなく、特許請求の範
囲に記載した発明の範囲内において種々の変更を加える
ことができる。上記実施例においては、ピストン17及び
ブッシュ25の摺動面にそれぞれ該摺動面の一端に開口す
る凹溝21,26と該摺動面の他端に開口する凹溝22,27とが
それぞれ設けられているが、摺動面の一方の端部に開口
する凹溝のみ形成するようにしてもよい。また、上記実
施例においては、ピストン17が金属製のピストン本体18
とその外周に装着された樹脂性の外被部材19とを備えて
いるが、ピストン17は全体を樹脂体で形成してもよい。
更に、ピストン17はその摺動面を銅系合金の焼結層によ
り構成してもよい。ロッド・ガイド14の摺動面もそれ自
体周知の種々の材料により構成することができる。更
に、本発明による油圧緩衝器は自動車用のショックアブ
ソーバ以外の用途にも適用することができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、凹溝
により油が供給されるため、摺動面の熱を取り、ピスト
ンの熱膨脹を抑えることができる。したがって、ピスト
ンの外周とシリンダの内面との隙間を小さくすることが
でき、安定した減衰力を得ることができるようになる。
しかも、同時に摺動面を十分に潤滑でき、低摩擦を長期
にわたって維持することができる。したがって、減衰力
の微妙な制御を長期にわたり行うことの焼付きを防止で
きることとなる。
したがって、長期の使用においても摺動摩擦抵抗の増大
化を防止できる耐久性の良い油圧緩衝器を提供できるこ
ととなる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すショックアブソーバの
一部破断縦断面図、 第2図は第1図に示すショックアブソーバ内のピストン
の第3図中III−III線に沿った断面図、 第3図は第1図に示すショックアブソーバ内のピストン
の端面図、 第4図は第2図及び第3図に示すピストンの摺動面に対
する凹溝の配置形態を示す部分展開図、 第5図及び第6図はそれぞれピストンの摺動面に対する
凹溝の配置形態の変形例を示す部分展開図、 第7図及び第8図はそれぞれピストンに設られる凹溝の
断面形状の変形例を示す部分拡大断面図、 第9図は本発明の更に別の実施例を示す油圧緩衝器の要
部の部分断面図拡大図である。 11……アウタシェル、12……シリンダ、 13……ピストン・ロッド、 14……ロッド・ガイド、17……ピストン、 19……外被部材、20……オリフィス、 21,22……凹溝、25……ブッシュ、 26,27……凹溝。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダの内外に延びるピストン・ロッド
    を前記シリンダの一端に設けたロッド・ガイドによって
    軸線方向に摺動可能に案内し、ピストン・ロッドの内端
    部に前記シリンダの内周面と摺接するピストンを設けた
    油圧緩衝器において、 前記シリンダに対する前記ピストンの摺動面及び/又は
    前記ピストン・ロッドに対する前記ロッド・ガイドの摺
    動面に、該摺動面の一端若しくは両端から軸線方向に延
    び且つ該摺動面の軸線方向中間位置で成端する凹溝を設
    けたことを特徴とする油圧緩衝器。
  2. 【請求項2】前記凹溝と摺動面とが該摺動面の軸線方向
    で緩接面にて接続されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の油圧緩衝器。
  3. 【請求項3】前記緩接面がアール面であることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の油圧緩衝器。
  4. 【請求項4】前記緩接面がテーパ面であることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の油圧緩衝器。
  5. 【請求項5】前記緩接面が前記凹溝の底面と一体的なテ
    ーパ面であることを特徴とする特許請求の範囲第4項に
    記載の油圧緩衝器。
  6. 【請求項6】前記摺動面の軸線方向の端部に面取部を備
    えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項
    までのいずれか1項に記載の油圧緩衝器。
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