JPH10110765A - ピストン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを大幅に低減し、重ね合わせ作業性を
向上させ、ピストン部材の製造を容易にする。 【解決手段】 重ね合わせ側とバルブ配置側とに開口す
る貫通孔５７、５９を周方向に各３個有し、貫通孔５
７、５９のバルブ側開口６５、６７が径方向外側と径方
向内側に互い違いに配置されたピストン部材５１を２枚
重ね合わせたピストン組立と、その両面に配置され、径
方向内側のバルブ側開口６７を塞ぐバルブとを備え、前
記２枚のピストン部材５１を同一の部材にすると共に、
互いに係合する凸部６９と凹部７１とを設け、部材５１
を重ね合わせたときに、凸部６９と凹部７１との係合に
より径方向外側と径方向内側のバルブ側開口６５、６７
が対向し、連通するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ショックアブソ
−バなどに用いられるピストン構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】「自動車工学 １９９６年 １０月号
６４、６５ペ−ジ」に車両のサスペンションに用いられ
るビルシュタイン式ショックアブソ−バが記載されてい
る。

【０００３】図１４と図１５はこのビルシュタイン式シ
ョックアブソ−バのピストン構造に用いられるピストン
組み立て２０１を示している。

【０００４】このピストン組立２０１は、図１５のよう
に、板状のピストン部材２０３、２０５を重ね合わせた
ものである。ピストン構造はピストン組立２０１の両面
に円盤状で可撓性のバルブを配置して構成される。ピス
トン組立２０１には、ピストン部材２０３、２０５の各
貫通孔２０７、２０９が連通して流体の流路２１１が形
成される。

【０００５】各ピストン部材２０３、２０５は焼結金属
の型押しによって成形され、これらには押型を抜くため
の抜き勾配面２１３、２１５、２１７が設けられてい
る。

【０００６】このピストン構造は、流体を満たしたシリ
ンダの中で車体の傾斜や車輪のストロ−クなどによって
移動し、流路２１１を通過する流体の流路抵抗によっ
て、車体の傾斜や車輪の動きをダンプする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例のピス
トン構造では、ピストン組立２０１を構成するために、
形状の異なった２個のピストン部材２０３、２０５が必
要であり、押型も２種類必要である。従って、コスト高
になる。

【０００８】又、流体の流路２１１を形成するには、ピ
ストン部材２０３、２０５を重ね合わせる際に、各貫通
孔２０７、２０９の位置を正確に合わせる必要があり、
作業性が悪い。

【０００９】更に抜き勾配面２１３、２１５、２１７を
設けると各ピストン部材２０３、２０５の焼結加工が難
しい。

【００１０】そこで、この発明は、２枚のピストン部材
を重ね合わせてピストン組立にするピストン構造であっ
て、コストを大幅に低減し、重ね合わせの作業性を向上
させ、ピストン部材の製造を容易にしたピストン構造の
提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のピストン
構造は、重ね合わせ側とバルブ側とに開口する貫通孔を
周方向に複数個有すると共に、各貫通孔のバルブ側開口
が径方向外側と径方向内側に互い違いに配置された円盤
状のピストン部材と、このピストン部材を２枚、各貫通
孔を連通させながら、重ね合わせ面で重ね合わせてな
り、連通させた貫通孔が流体の流路を形成するピストン
組立と、ピストン組立の両面に配置され、径方向内側の
バルブ側開口を塞ぐ可撓性のバルブとを備えたピストン
構造であって、前記２枚のピストン部材を同一の部材に
し、これらを重ね合わせたときに、それぞれの径方向外
側と径方向内側のバルブ側開口が対向し、連通するよう
にしたことを特徴とする。

【００１２】このように、請求項１のピストン構造で
は、各ピストン部材を互いに重ね合わせたときに、それ
ぞれの径方向外側と径方向内側のバルブ側開口が対向
し、連通されるように形成したことにより、これらを同
一の部材にした。

【００１３】こうして、２種類のピストン部材と、それ
ぞれを作るための２種類型とが必要であった従来例と異
なって、ピストン部材と型とが各１種類ですみ、部品管
理が容易になり、コストが大きく低減される。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のピ
ストン構造であって、隣り合った径方向外側と径方向内
側のバルブ側開口の両側に対応した重ね合わせ面側に互
いに係合可能な凸部と凹部とを設け、各ピストン部材を
重ね合わせたときにこれら凸部と凹部との係合により、
それぞれの径方向外側と径方向内側のバルブ側開口を連
通させることを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果
を得る。

【００１５】これに加えて、隣り合った径方向外側と径
方向内側のバルブ側開口の両側箇所に対応したピストン
部材の重ね合わせ面に、各ピストン部材を重ね合わせた
時に互いに係合し、それぞれの径方向外側と径方向内側
のバルブ側開口とを連通させる凸部と凹部とを設けた。

【００１６】従って、例えば、各ピストン部材の径方向
外側のバルブ側開口同士が連通するような誤組み立てが
防止され、組付け作業がそれだけ容易になる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載のピストン構造であって、ピストン部材が型を
用いて加工されると共に、貫通孔の開口側壁面がこの型
の抜き方向に平行に形成されていることを特徴とし、請
求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得る。

【００１８】これに加えて、ピストン部材の貫通孔に抜
き勾配を設けないから、ピストン部材を焼結加工する際
に型から抜く作業が容易になり、作業性と歩留りなどが
向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１乃至図９により本発明の第１
実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、２、３
の特徴を備えており、図１はこの実施形態のピストン構
造を用いた車両のショックアブソ−バ１を示している。
なお、符号が与えられていない部材などは図示されてい
ない。

【００２０】図１のように、ショックアブソ−バ１は、
ピストンロッド３、シリンダ５、カバ−構造７、実施形
態のピストン構造９、フリ−ピストン１１などから構成
されている。

【００２１】ピストンロッド３は車体側に連結されてい
る。又、シリンダ５の下端にはリング１３が溶接されて
おり、このリング１３はブッシュ１５を介して車軸側の
部材１７に揺動自在に連結されている。

【００２２】このようにショックアブソ−バ１は、サス
ペンションスプリングと並列に、車体側と車軸側との間
に配置されている。

【００２３】図１のように、フリ−ピストン１１はＯリ
ング１９を介してシリンダ５の内周に移動自在に係合し
ている。フリ−ピストン１１の下側にはガス２０が封入
されている。

【００２４】カバ−構造７はシリンダ５の上端に取り付
けられており、カバ−構造７とフリ−ピストン１１との
間にはオイル２１が封入されている。

【００２５】このように、フリ−ピストン１１の上側に
オイル２１を封入し、下側にガス２０を封入したことに
より、異なったダンピング特性のダンパを直列に連結し
た効果を得ている。

【００２６】カバ−構造７は、ダストシ−ルカバ−２
３、シ−ルカバ−２５、ダストシ−ル２７、オイルシ−
ル２９、３１などから構成されている。ダストシ−ル２
７は各カバ−２３、２５とピストンロッド３との間に配
置されシリンダ５内部への塵埃の侵入を防止する。又、
オイルシ−ル２９、３１は各カバ−２３、２５とピスト
ンロッド３との間に配置されシリンダ５外部へのオイル
洩れを防止する。

【００２７】カバ−構造７にはピストンロッド３が移動
自在に貫通していると共に、このように、シリンダ５の
上端を密封し塵埃の侵入とオイル洩れとを防止してい
る。

【００２８】ピストン構造９は、図２に拡大して示すよ
うに、ピストン組立３３、上下のディスクストッパ３
５、３７、ディスクストッパ３５、３７とピストン組立
３３との間にそれぞれ配置されたサポ−トディスク群３
９、４１、各サポ−トディスク群３９、４１とピストン
組立３３の上面と下面との間にそれぞれ配置された円盤
状のバルブ４３、４５などから構成されている。

【００２９】ピストン構造９はピストンロッド３の先端
に挿通され、ワッシャ４７とナット４９で固定されてい
る。

【００３０】ピストン組立３３はピストン部材５１を２
枚重ね合わせて構成されており、その外周の溝にはピス
トンリング５３が配置され、シリンダ５との摺動抵抗を
低減させている。

【００３１】ピストン部材５１は円盤状の部材であり、
一側が図３に示す重ね合わせ面になり、他側が図４に示
すバルブ配置面になっている。

【００３２】ピストン部材５１には中心にピストンロッ
ド３の挿通孔５５が設けられ、その周囲には２種類各３
個の貫通孔５７、５９が周方向互い違いに等間隔で設け
られている。各貫通孔５７、５９は重ね合わせ面に開口
６１、６３を形成し、バルブ配置面に開口６５、６７を
形成している。

【００３３】図３、４、５、６のように、貫通孔５７の
バルブ配置面側開口６５は径方向外側に形成されてお
り、図３、４、７のように、貫通孔５９のバルブ配置面
側開口６７は径方向内側に形成されている。

【００３４】図１、２のように、バルブ４３、４５は径
方向内側の開口６７だけを塞いでおり、径方向外側の開
口６５は常時開放されている。

【００３５】又、図１、２、３のように、重ね合わせ面
の開口６１、６３は、２枚のピストン部材５１を重ね合
わせた状態で、互いが重なるように同一位置で同一形状
に形成されている。

【００３６】又、図３のように、ピストン部材５１の重
ね合わせ面には貫通孔５７、５９（径方向外側の開口６
５と径方向内側の開口６７）を間に挟んで、図８のよう
な凸部６９と図９のような凹部７１が形成されている。
これらの凸部６９と凹部７１は互いに係合する。

【００３７】このように、凸部６９と凹部７１とを貫通
孔５７、５９を挟んで形成したから、２枚のピストン部
材５１を凸部６９と凹部７１とが係合するように重ね合
わせると、図１、２のように、貫通孔５７、５９が対向
して連通し、常時開放された開口６５を上向きにした流
路７３と、開口６５を下向きにした流路７５とが形成さ
れる。

【００３８】ピストン部材５１は焼結金属の型押しによ
って成形される。図５、６、７のように、貫通孔５７、
５９の開口６１、６３側壁面は軸方向（抜き方向）に平
行に形成されており、押型用の抜き勾配は設けられてい
ない。

【００３９】ピストンロッド３を介してショックアブソ
−バ１が車体の傾斜や車輪のストロ−クなどを受ける
と、ピストン構造９はシリンダ５の内部を上下動する。

【００４０】ピストン構造９が伸び側（上方）に移動す
ると、図２の２点鎖線の矢印７７のように、オイル２１
は上向きの開口６５から入り下側のバルブ４５を押し広
げて流路７３を通り抜け、流路７５は上側のバルブ４３
によって閉止される。

【００４１】又、ピストン構造９が縮み側（下方）に移
動すると、２点鎖線の矢印７９のように、オイル２１は
下向きの開口６５から入りバルブ４３を押し広げて流路
７５を通り抜け、流路７３はバルブ４５によって閉止さ
れる。

【００４２】このときピストン構造９が受けるオイル２
１の抵抗によって、ショックアブソ−バ１は車両のサス
ペンションスプリングの変位をダンピングする。

【００４３】又、上下のバルブ４３、４５の厚さやサポ
−トディスク群３９、４１の形状、外形、厚さなどを変
えることによって、ピストン構造９のダンパ−特性を伸
び方向と縮み方向とで変えることができ、乗り心地を犠
牲にせずに、操縦性を高めることができる。

【００４４】こうして、ショックアブソ−バ１が構成さ
れている。

【００４５】ショックアブソ−バ１では、上記のよう
に、ピストン構造９の２枚のピストン部材５１を同一の
部材にしたから、従来例と異なって、ピストン部材と押
型とがそれぞれ１種類ですみ、部品管理が容易になり、
コストが大きく低減される。

【００４６】又、互いに係合する凸部６９と凹部７１と
をピストン部材５１に設け、両ピストン部材５１を重ね
合わせた時に径方向外側と径方向内側の各バルブ側開口
６５、６７を対向させ連通させるように構成したから、
例えば、径方向外側のバルブ側開口６５同士が連通する
ような誤組み立てが防止され、組付け作業がそれだけ容
易になる。

【００４７】更に、ピストン部材５１の各貫通孔５７、
５９に抜き勾配を設けないから、ピストン部材５１を焼
結加工する際に押型から抜く作業が容易になり、作業性
や歩留りが向上する。

【００４８】次に、図１０乃至図１３により本発明の第
２実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、２、
３の特徴を備えており、各図面はこの実施形態のピスト
ン構造に用いられるピストン部材８１を示している。
又、符号が与えられていない部材などは図示されていな
い。

【００４９】なお、この実施形態のピストン構造は、上
記のショックアブソ−バ１においてピストン構造９と置
き換えて用いられており、以下、実施形態１と同機能の
部材は同一の符号を与えて引用する。

【００５０】このピストン構造は、ピストン構造９と同
様に、ピストン組立、上下のディスクストッパ３５、３
７、ディスクストッパ３５、３７とピストン組立との間
にそれぞれ配置されたサポ−トディスク群３９、４１、
各サポ−トディスク群３９、４１とピストン組立の上面
と下面との間にそれぞれ配置された円盤状のバルブ４
３、４５などから構成されており、ピストンロッド３の
下端に挿通されワッシャ４７とナット４９で固定されて
いる。

【００５１】このピストン構造のピストン組立はピスト
ン部材８１を２枚重ね合わせて構成されており、その外
周の溝にはピストンリング５３が配置され、シリンダ５
との摺動抵抗を低減させている。

【００５２】ピストン部材８１は円盤状の部材であり、
一側が図１０に示す重ね合わせ面になり、他側が図１１
に示すバルブ配置面になっている。

【００５３】ピストン部材８１には中心にピストンロッ
ド３の挿通孔８３が設けられ、その周囲には２種類各２
個の貫通孔８５、８７が周方向互い違いに等間隔で設け
られている。各貫通孔８５、８７は重ね合わせ面に開口
８９、９１を形成し、バルブ配置面に開口９３、９５を
形成している。

【００５４】図１２のように、貫通孔８５のバルブ配置
面側開口９３は径方向外側に形成されており、図１３の
ように、貫通孔８７のバルブ配置面側開口９５は径方向
内側に形成されている。

【００５５】バルブ４３、４５は径方向内側の開口９５
だけを塞いでおり、径方向外側の開口９３は常時開放さ
れている。

【００５６】又、重ね合わせ面の開口８９、９１は、２
枚のピストン部材８１を重ね合わせた状態で、互いが重
なるように同一位置で同一形状に形成されている。

【００５７】又、図１０のように、ピストン部材８１の
重ね合わせ面には貫通孔８５、８７（径方向外側の開口
９３と径方向内側の開口９５）の間に、第１実施形態の
図８と図９と同様に、凸部９７と凹部９９が形成されて
いる。これらの凸部９７と凹部９９は互いに係合する。

【００５８】このように、凸部９７と凹部９９とを貫通
孔８５、８７を挟んで形成したから、２枚のピストン部
材８１を凸部９７と凹部９９とが係合するように重ね合
わせると、貫通孔８５、８７が対向して連通され、常時
開放された開口９３を上向きにした流路と、開口９３を
下向きにした流路とが形成される。

【００５９】ピストン部材８１は焼結金属の型押しによ
って成形されるが、図１２、１３のように、貫通孔８
５、８７の開口８９、９１、９３、９５側壁面は軸方向
（抜き方向）に平行に形成されており、押型用の抜き勾
配は設けられていない。

【００６０】ピストンロッド３を介してショックアブソ
−バ１が車体の傾斜や車輪のストロ−クなどを受ける
と、第２実施形態のピストン構造はシリンダ５の内部を
上下動する。

【００６１】ピストン構造が伸び側に移動すると、オイ
ル２１は開口９３が上向きの流路に入りバルブ４５を押
し広げて通り抜け、開口９３が下向きの流路はバルブ４
３によって閉止される。

【００６２】又、ピストン構造が縮み側に移動すると、
オイル２１は開口９３が下向きの流路に入りバルブ４３
を押し広げて通り抜け、開口９３が上向きの流路はバル
ブ４５によって閉止される。

【００６３】このときピストン構造が受けるオイル２１
の抵抗により、ショックアブソ−バは車両のサスペンシ
ョンスプリングの変位をダンピングする。

【００６４】このピストン構造において、上下のバルブ
４３、４５の厚さやサポ−トディスク群３９、４１の形
状、外形、厚さなどを変えることにより、そのダンパ−
特性を伸び方向と縮み方向とで変えることができ、乗り
心地を犠牲にせずに、操縦性を高めることができる。

【００６５】こうして、第２実施形態のピストン構造を
用いたショックアブソ−バが構成されている。

【００６６】このショックアブソ−バでは、第１実施形
態のショックアブソ−バ１と同様に、ピストン構造の２
枚のピストン部材８１を、上記のように同一の部材にし
たから、従来例と異なって、ピストン部材と押型とがそ
れぞれ１種類ですみ、部品管理が容易になり、コストが
大きく低減される。

【００６７】又、互いに係合する凸部９７と凹部９９と
をピストン部材８１に設け、両ピストン部材８１を重ね
合わせた時に径方向外側と径方向内側の各バルブ側開口
９３、９５を対向させ連通させるように構成したから、
例えば、径方向外側のバルブ側開口９３同士が連通する
ような誤組み立てが防止され、組付け作業がそれだけ容
易になる。

【００６８】更に、ピストン部材８１の各貫通孔８５、
８７に抜き勾配を設けないから、ピストン部材８１を焼
結加工する際に型から抜く作業が容易であり、作業性や
歩留りが向上する。

【００６９】

【発明の効果】請求項１のピストン構造では、各ピスト
ン部材を同一の部材にしたことによって、ピストン部材
と押型とがそれぞれ１種類ですみ、部品管理が容易にな
り、コストが大きく低減する。

【００７０】請求項２記載の発明は、各ピストン部材の
径方向外側同士、あるいは径方向内側同士のバルブ側開
口が連通するような誤組み立てが防止され、組付け作業
がそれだけ容易になる。

【００７１】請求項３記載の発明は、ピストン部材の貫
通孔に抜き勾配を設けないから、型から抜く作業が容易
になり、作業性と歩留りなどが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を用いたショックアブソ
−バを示す断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】第１実施形態に用いられるピストン部材の重ね
合わせ面側を示す平面図である。

【図４】第１実施形態に用いられるピストン部材のバル
ブ配置面側を示す平面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図５のＢ部拡大図である。

【図７】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】図３のＤ矢視図である。

【図９】図３のＥ矢視図である。

【図１０】本発明の第２実施形態に用いられるピストン
部材の重ね合わせ面側を示す平面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態に用いられるピストン
部材のバルブ配置面側を示す平面図である。

【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。

【図１３】図１１のＧ−Ｇ断面図である。

【図１４】従来例の平面図である。

【図１５】図１４のＨ−Ｈ断面図である。

【符号の説明】

９ ピストン構造 ３３ ピストン組立 ４３、４５ バルブ ５１、８１ ピストン部材 ５７、５９、８５、８７ 貫通孔 ６１、６３、８９、９１ 開口（重ね合わせ側） ６５、９３ 径方向外側の開口（バルブ配置側） ６７、９５ 径方向内側の開口（バルブ配置側） ６９、９７ 凸部 ７１、９９ 凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重ね合わせ側とバルブ側とに開口する貫
   通孔を周方向に複数個有すると共に、各貫通孔のバルブ
   側開口が径方向外側と径方向内側に互い違いに配置され
   た円盤状のピストン部材と、このピストン部材を２枚、
   各貫通孔を連通させながら、重ね合わせ面で重ね合わせ
   てなり、連通させた貫通孔が流体の流路を形成するピス
   トン組立と、ピストン組立の両面に配置され、径方向内
   側のバルブ側開口を塞ぐ可撓性のバルブとを備えたピス
   トン構造であって、前記２枚のピストン部材を同一の部
   材にし、これらを重ね合わせたときに、それぞれの径方
   向外側と径方向内側のバルブ側開口が対向し、連通する
   ようにしたことを特徴とするピストン構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明であって、隣り合っ
   た径方向外側と径方向内側のバルブ側開口の両側に対応
   した重ね合わせ面側に互いに係合可能な凸部と凹部とを
   設け、各ピストン部材を重ね合わせたときにこれら凸部
   と凹部との係合により、それぞれの径方向外側と径方向
   内側のバルブ側開口を連通させることを特徴とするピス
   トン構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の発明であっ
   て、ピストン部材が型を用いて加工されると共に、貫通
   孔の開口側壁面がこの型の抜き方向に平行に形成されて
   いることを特徴とするピストン構造。