JPH07224879A - 油圧緩衝器のピストンリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダとピストンとの間のシール性を向上
させること。 【構成】 作動油が充填されたシリンダ１１内に、オイ
ル流路１７、１８及び減衰バルブを備えたメインピスト
ン１２が摺動自在に配置されるとともに、メインピスト
ン１２の外周にピストンリング２４Ａが配設された油圧
緩衝器であって、上記ピストンリングは、周方向任意の
位置に合口３９が形成され、この合口３９がピストンリ
ングの軸方向に複数の段部４０を備え、また、メインピ
ストンとピストンリングとの間に複数のＯリング３６が
介装され、これらのＯリングは、ピストンリングの合口
における段部に対応した位置に配置されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧緩衝器のピスト
ンリング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に適用される油圧緩衝器は、作
動油が充填されたシリンダ内にピストンが摺動自在に配
設され、このピストンに流路が形成されるとともに、こ
の流路を閉止可能とする減衰バルブがピストンに設置さ
れ、更に、ピストンの外周にピストンリングが配設され
て構成される。上記ピストン及びピストンリングによっ
て上記シリンダ内が２室に画成される。ピストンの摺動
に伴い、一方の室から他方の室へ流路を介して流れる作
動油が減衰バルブを撓み変形させるときの流動抵抗によ
り、減衰力が発生する。

【０００３】上記ピストンとシリンダ間のシールは、実
開平3-44239 号公報や実開平1-75638 号公報記載の考案
のように、ピストンリングによって実施される。このう
ち、後者の考案（第１従来例）では、ピストンリングが
軸方向に２分割され、各分割リングの合せ目（合口）が
互いに不一致となるように配置されて、ピストンリング
の合せ目から作動油が漏洩することが防止される。

【０００４】他の従来例として、ピストンの外周とピス
トンリングとの間にＯリングが１本配置され、また、ピ
ストンリングの合せ目（合口）に１段の段部が形成され
たものがある（第２従来例）。上記Ｏリングは、合せ目
の段部に対応して配置されている。このＯリングによ
り、ピストンとピストンリングとの間が液密に構成さ
れ、かつピストンリングの合せ目を介しての作動油の流
れが阻止されて、シール性が高められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第１従
来例では、２個の分割リングの合せ目が互いに不一致に
配置されていても、それのみでは、上記合せ目における
シール性が十分とはいえない。

【０００６】また、上記第２従来例では、ピストンリン
グが一本のＯリングによってピストン外周に支持されて
いるため、ピストンリングの安定感が悪く、特にピスト
ンリングの軸長が長い場合には、ピストンリングとシリ
ンダとの面圧にバラツキが生じて、ピストンリングとシ
リンダとの間のシール性が低下してしまう。

【０００７】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、シリンダとピストンとの間のシール性を
向上させることができる油圧緩衝器のピストンリング構
造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、作動油が充
填されたシリンダ内に、流路及び減衰バルブを備えたピ
ストンが摺動自在に配置されるとともに、上記ピストン
の外周にピストンリングが配設された油圧緩衝器であっ
て、上記ピストンリングは、周方向任意の位置に合口が
形成され、この合口が上記ピストンリングの軸方向に複
数の段部を備え、また、上記ピストンと上記ピストンリ
ングとの間に複数の弾性リングが介装され、これらの弾
性リングは、上記ピストンリングの上記合口における上
記段部に対応して配置されたものである。

【０００９】

【作用】従って、この発明に係る油圧緩衝器のピストン
リング構造によれば、ピストンリングの合口には、ピス
トンリング軸方向に複数の段部が形成されたので、この
段部によって、合口内に侵入した作動油の流れを段階的
にせき止めることができる。また、ピストン外周とピス
トンリングとの間に介装された複数の弾性リングのそれ
ぞれが、ピストンリングにおける合口の複数の段部に対
応して配置されたので、これらの弾性リングによって、
ピストンとピストンリングとの間を液密に構成できると
ともに、上記段部による作動油の流れせき止め機能を促
進させることができる。これらのことから、ピストンと
ピストンリングとのシール性、及びピストンリングのシ
ール性をともに向上させることができる。

【００１０】また、ピストンリングがその軸方向に配置
された複数の弾性リングによってピストンに支持された
ので、たとえピストンリングの軸長が長くなっても、ピ
ストンリングをピストンに対し安定して支持できる。こ
のため、ピストンリングとシリンダとの面圧のバラツキ
を低減でき、ピストンリングとシリンダとのシール性を
向上させることができる。

【００１１】上述のようにして、ピストンとピストンリ
ング間のシール性、ピストンリングのシール性、及びピ
ストンリングとシリンダ間のシール性を向上させること
ができるので、ピストンとシリンダとの間のシール性を
好適に向上させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明に係る油圧緩衝器のピストン
リング構造の一実施例を示す油圧緩衝器の断面図であ
る。図２は、図１のピストンリング周りの部分拡大断面
図である。図３は図２のIII 矢視図である。図４（Ａ）
は、図２のピストンリングを示す正面図であり、図４
（Ｂ）は、図４（Ａ）のIVＢ- IVＢ線に沿う断面図であ
り、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のIVＣ矢視図である。図
５（Ａ）は、図２のＯリングを示す正面図であり、図５
（Ｂ）は、図５（Ａ）の VＢ-VＢ線に沿う断面図であ
り、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の VＣ部拡大図である。
図６は、図１の油圧緩衝器における皿ばねの荷重−変位
特性を示すグラフである。

【００１３】図１に示す油圧緩衝器１０は、シリンダ１
１内にメインピストン１２及びフリーピストン１３が摺
動自在に配設され、シリンダ１１の開口がシリンダキャ
ップ１４にて閉塞されて構成される。メインピストン１
２によりシリンダ１１内がＡ室１５Ａ及びＢ室１５Ｂに
区画され、更にフリーピストン１３によりＣ室１５Ｃが
Ｂ室１５Ｂに区画して構成される。Ａ室１５Ａ及びＢ室
１５Ｂ内に作動油が充填され、Ｃ室１５Ｃ内に窒素ガス
等のガスが封入される。

【００１４】メインピストン１２には、中央部にピスト
ンロッド１６が貫通され、このピストンロッド１６の周
囲に伸側オイル流路１７及び縮側オイル流路１８が交互
に貫通して穿設される。また、メインピストン１２の一
側面に伸側オイル流路１７を閉止可能とする伸側減衰バ
ルブ１９が、他側面に縮側オイル流路１８を閉止可能と
する縮側減衰バルブ２０がそれぞれ設置される。

【００１５】ピストンロッド１６にはリング２１が嵌装
され、このリング２１によりバルブリテーナ２２が支持
される。また、ピストンロッド１６の端部にナット２３
が螺合される。このナット２３及びバルブリテーナ２２
によりメインピストン１２、伸側減衰バルブ１９及び縮
側減衰バルブ２０がピストンロッド１６に一体に固定さ
れ、同時に、伸側減衰バルブ１９及び縮側減衰バルブ２
０がメインピストン１２のそれぞれの側面に可撓可能に
密着される。

【００１６】油圧緩衝器１０の縮み過程では、破線矢印
Ｍに示すように、Ｂ室１５Ｂ内の作動油が縮側オイル流
路１８内を通過し、縮側減衰バルブ２０を撓み変形させ
てＡ室１５Ａへ流入する。また、油圧緩衝器１０の伸び
過程では、実線矢印Ｎに示すように、Ａ室１５Ａ内の作
動油が伸側通路１７内を通過し、伸側減衰バルブ１９を
撓み変形させてＢ室１５Ｂへ流入する。これら作動油が
伸側減衰バルブ１９、縮側減衰バルブ２０を撓み変形さ
せる力が伸側減衰力、縮側減衰力として発生する。この
減衰力は、上記作動油によるバルブ１９、２０の撓み変
形力に比例する。

【００１７】上記メインピストン１２の外周部及びフリ
ーピストン１３の外周部にはピストンリング２４Ａ（後
述）、２４Ｂが嵌装されて、両ピストン１２、１３の摺
動が容易化される。また、シリンダキャップ１４には、
ピストンロッド１６の摺動を案内するガイドブッシュ２
５が嵌装されている。

【００１８】シリンダキャップ１４にはピストンロッド
１６との摺動部にオイルシール２６が、シリンダ１１と
の嵌合部にＯリング２７がそれぞれ嵌着され、フリーピ
ストン１３の外周にもＯリング２７が装着される。これ
らのオイルシール２６及びＯリング２７により、Ａ室１
５Ａ及びＢ室１５Ｂが液密に構成される。

【００１９】フリーピストン１３は、油圧緩衝器１０の
縮み過程でＡ室１５Ａ内へ侵入するピストンロッド１６
の侵入体積分の作動油を吸収する機能を有する。また、
符号２８は、油圧緩衝器１０を車両の車軸側に取付ける
ためのアイである。

【００２０】上記ピストンロッド１６内に調整ロッド２
９が貫通して配設される。この調整ロッド２９は、調整
ねじ３０によりピストンロッド１６に嵌合されて、ピス
トンロッド１６に対し、このピストンロッド１６の軸方
向Ｓに相対移動可能に設けられる。また、調整ロッド２
９の先端部にピン３１が嵌装され、このピン３１により
ばねリテーナ３２が支持される。このばねリテーナ３２
とケージ３３との間に、皿ばね３４が１枚或いは複数枚
（この実施例では３枚）配設される。上記ケージ３３は
円筒形状であり、一端が伸側減衰バルブ１９の背面に当
接し、他端の段部３５にて皿ばね３４が係止される。

【００２１】調整ロッド２９の他端部のピン孔３６に操
作ピン（図示せず）等を挿入して調整ロッド２９を回転
させると、この調整ロッド２９がピストンロッド１６に
対し軸方向Ｓに移動する。これにより、皿ばね３４が軸
方向（ピストンロッド１６の軸方向Ｓと同方向）に変位
して、皿ばね３４からケージ３３を介し伸側減衰バルブ
１９の背面へ付与する付勢力が変更され、伸側オイル流
路１７を通過した作動油による伸側減衰バルブ１９の撓
み変形量が変動する。皿ばね３４の付勢力を大きくすれ
ば、伸側減衰バルブ１９の作動油による撓み変形がしに
くくなり、油圧緩衝器１０の伸側減衰力が増大する。ま
た、皿ばね３４の付勢力を小さくすれば、伸側減衰バル
ブ１９の作動油による撓み変形が容易となり、油圧緩衝
器１０の伸側減衰力が低下する。

【００２２】上記皿ばね３４は、図６に示すように、変
位に対する荷重特性が比例関係にあるので、調整ロッド
２９により皿ばね３４を一定量α変位させれば、この皿
ばね３４の荷重が所定量β増減する。これにより、伸側
減衰バルブ１９による油圧緩衝器１０の伸側減衰力を調
整ロッド２９の移動量に比例して増減させることがで
き、この油圧緩衝器１０の伸側減衰力を容易かつ確実に
所望の値に調整できる。

【００２３】また、伸側減衰バルブ１９への付勢力は、
コイルスプリングよりも軸長の短い皿ばね３４により付
与されるので、この伸側減衰バルブ１９の背面側に皿ば
ね３４を配置しても油圧緩衝器１０が大型化せず、コン
パクトな油圧緩衝器１０を設計できる。

【００２４】尚、上記実施例では、皿ばね３４、ケージ
３３及びピン３１を用いて伸側減衰バルブ１９による減
衰力が変更される場合を述べたが、同様な構成により、
縮側減衰バルブ２０の減衰力を調整できるようにしても
良い。

【００２５】さて、前述のように、ピストンリング２４
Ａはメインピストン１２の外周部に嵌装され、図２に示
すように、これらピストンリング２４Ａとメインピスト
ン１２との間に弾性リングとしてのＯリング３６が介装
される。つまり、メインピストン１２の外周部には、そ
の周方向全周に亘ってピストンリング取付溝３７が形成
され、このピストンリング取付溝３７にピストンリング
２４Ａが嵌装される。また、ピストンリング取付溝３７
には、メインピストン１２の軸方向（ピストンリング２
４Ａの軸方向と同一方向）に複数本、例えば２本のＯリ
ング取付溝３８が並行に刻設され、これらのＯリング取
付溝３８内にＯリング３６が嵌合される。

【００２６】ピストンリング２４Ａは、図４に示すよう
に、周方向任意の位置に合口３９（合せ目）が形成され
て、拡縮径可能に構成される。この合口３９は、図３に
も示すように、ピストンリング２４Ａの軸方向に複数、
例えば２個の段部４０を備える。この段部４０によっ
て、合口３９はピストンリング２４Ａの軸方向に複数、
例えば３個に分割される。従って、合口３９内に侵入し
た作動油の流れは、上記段部４０によりせき止められ
る。

【００２７】Ｏリング３６は、ゴム或いは合成樹脂等の
弾性体から構成される。このＯリング３６は、図２及び
図５に示すように断面Ｄ字形状であり、平面部４１を外
方にし、円弧面部４２を内方にして構成される。このＯ
リング３６の円弧面部４２が、メインピストン１２のＯ
リング取付溝３８に嵌合し、平面部４１がピストンリン
グ２４Ａの内周面に当接して、このピストンリング２４
ＡがＯリング３６を介してメインピストン１２に支持さ
れる。このとき、メインピストン１２のピストンリング
取付溝３７とピストンリング２４Ａの内周面との間にク
リアランス４４が設けられる。

【００２８】また、Ｏリング３６は、図２及び図３に示
すように、Ｏリング取付溝３８に挿着された状態で、平
面部４１がピストンリング２４Ａの合口３９における段
部４０に対応する位置に面接触する。これにより、Ｏリ
ング３６が合口３９の段部４０を液密化して、段部４０
による合口３９内の作動油のせき止め機能が促進され
る。

【００２９】また、上記ピストンリング２４Ａの外周部
には、このピストンリング２４Ａの軸方向略中央位置に
周溝４３が全周に亘って刻設される。ピストンリング２
４Ａとシリンダ１１との間に侵入した作動油は、上記周
溝４３内に流入して流速が低下し、この周溝４３内に滞
溜可能とされる。

【００３０】上記実施例によれば、メインピストン１２
のピストンリング取付溝３７とピストンリング２４Ａと
の間に複数のＯリング３６が介装されたので、これらの
Ｏリング３６によってメインピストン１２とピストンリ
ング２４Ａとの間を液密に構成できる。このため、メイ
ンピストン１２とピストンリング２４Ａとの間のシール
性が向上する。

【００３１】また、ピストンリング２４Ａの合口３９に
は、ピストンリング２４Ａの軸方向に複数の段部４０が
形成されたので、この段部４０によって、合口３９内に
侵入した作動油の流れをせき止めることができる。更
に、上記複数の弾性リング３６のそれぞれが、ピストン
リング２４Ａにおける合口３９の複数の段部４０に対応
して配設されたので、これらのＯリング３６によって、
上記段部による作動油の流れせき止め機能を促進させる
ことができ、ピストンリング２４Ａのシール性を向上さ
せることができる。

【００３２】また、ピストンリング２４Ａがその軸方向
に複数配設されたＯリング３６によってメインピストン
１２に支持されたので、たとえピストンリング２４Ａの
軸長が長くなっても、ピストンリング２４Ａをピストン
に対し安定して支持できる。このため、ピストンリング
２４Ａとシリンダ１１との面圧のバラツキを低減でき、
ピストンリング２４Ａとシリンダ１１とのシール性を向
上させることができる。

【００３３】上述のように、メインピストン１２とピス
トンリング２４Ａ間のシール性、ピストンリング２４Ａ
のシール性、及びピストンリング２４Ａとシリンダ１１
間のシール性を向上できるので、メインピストン１２と
シリンダ１１との間のシール性を好適に向上させること
ができる。

【００３４】また、Ｏリング３６が断面Ｄ字形状に形成
され、この平面部４１をピストンリング２４Ａに当接さ
せたので、Ｏリング３６とピストンリング２４Ａとが面
接触状態となる。このため、Ｏリング３６が、ピストン
リング２４Ａにおける合口３９の段部４０による作動油
せき止め機能をより一層向上させることができる。

【００３５】更に、ピストンリング３６の外周に周溝４
３が形成されたので、ピストンリング２４Ａとシリンダ
１１との摺接状態下で、両者間に侵入した作動油は、上
記周溝４３内に流入して流速が低減し、この周溝４３内
に貯溜する。この結果、シリンダ１１とピストンリング
２４Ａとの間のシール性をより一層向上させることがで
きる。

【００３６】更に、メインピストン１２及びピストンリ
ング２４Ａ間にＯリング３６が介装されたので、ピスト
ンロッド１６に軸方向直角な力が作用して、メインピス
トン１２とシリンダ１１との軸心がずれてしまっても、
Ｏリング３６が伸縮変形して上記ずれを吸収できる。こ
のため、シリンダ１１及びメインピストン１２間のシー
ル性を良好に維持できる。

【００３７】尚、上記実施例では、合口３９の段部４０
が２段で、Ｏリング３６が２本の場合を述べたが、段部
４０が３段でＯリング３６が３本、段部４０が４段でＯ
リング３６が４本等複数であっても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る油圧緩衝
器のピストンリング構造によれば、シリンダとピストン
との間のシール性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る油圧緩衝器のピストン
リング構造の一実施例を示す油圧緩衝器の断面図であ
る。

【図２】図２は、図１のピストンリング周りの部分拡大
断面図である。

【図３】図３は、図２のIII 矢視図である。

【図４】図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のIVＢ- IVＢ線に沿
う断面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のIVＣ矢視
図である。

【図５】図５（Ａ）は、図２のＯリングを示す正面図で
あり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の VＢ-VＢ線に沿う断
面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の VＣ部拡大図
である。

【図６】図６は、図１の油圧緩衝器における皿ばねの荷
重−変位特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 油圧緩衝器 １１ シリンダ １２ メインピストン １５Ａ Ａ室 １５Ｂ Ｂ室 １７ 伸側オイル流路 １９ 伸側減衰バルブ ２４Ａ ピストンリング ３６ Ｏリング ３９ ピストンリングの合口 ４０ 合口の段部 ４１ Ｏリングの平面部 ４３ ピストンリングの周溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動油が充填されたシリンダ内に、流路
   及び減衰バルブを備えたピストンが摺動自在に配置され
   るとともに、上記ピストンの外周にピストンリングが配
   設された油圧緩衝器であって、上記ピストンリングは、
   周方向任意の位置に合口が形成され、この合口が上記ピ
   ストンリングの軸方向に複数の段部を備え、また、上記
   ピストンと上記ピストンリングとの間に複数の弾性リン
   グが介装され、これらの弾性リングは、上記ピストンリ
   ングの上記合口における上記段部に対応して配置された
   ことを特徴とする油圧緩衝器のピストンリング構造。
2. 【請求項２】 上記弾性リングは断面Ｄ字形状に形成さ
   れ、その平面部をピストンリングに当接して配置された
   請求項１に記載の油圧緩衝器のピストンリング構造。
3. 【請求項３】 上記ピストンリングには、シリンダに摺
   接する外周に周溝が形成された請求項１又は２に記載の
   油圧緩衝器のピストンリング構造。