JPS61112838A

JPS61112838A - 液圧緩衝器およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61112838A
Application number: JP59233241A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hanai; 花井　清
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、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。

口従来の技術］自動車の懸架繍構には液圧緩衝器（通常油圧緩衝器）が
用いられる。油圧！ｌ！ｌｉ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
ストンに設けたボ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礪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
側にバンドを設けるか、■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っている。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、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、スリッ
ト４２ａを有するので、スリット４２ａよりのリークも
生じる。さらに横荷重を受けるとピストン４１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
て低フリクションがはかられる。しかし、寸法上、バン
ド４４とピストン４１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図に示すよにスリット４４ａを有しているので、ス
リト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、
コストアップ、フリクション増加のデメリットがある。

■の方法は、第１５図に示すように、ピストン４１の外
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３．２
１２，４１１号明細書及び図面に一例が開示されている
。しかし、従来ピストンでは通常本発明でいうような間
服バンドのスカートが無く、シール性がかならずしも良
好でないという問題があった他、製造方法もキャップ状
または筒状の樹脂をピストン外周面にかぶせるもので、
コスト的にも改善の余地が残されているものであった。

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Ｍ！Ｉ器において、樹脂バンドの構成に改良を
加えピストンとシリンダとの間のオイルリークを低減さ
せ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。

口問題点を解決するための手段］この目的に沿う本発明の液圧緩衝器は、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、ピストン本体に樹脂バンドを嵌着して構成し、前記
樹脂バンドの伸側、縮み側の両端部を該樹脂バンドのピ
ストン本体との接触部からピストン軸線方向に延設して
ピストンのスカートを形成したものから成る。

該液圧緩衝器においては、スカートのうち伸側のスカー
トに絞りしわが形成されてもよい。

ざらに、ピストン本体の樹脂バンド装着部の外周面には
凹凸が形成されてもよい。

また、上記目的に沿う本発明の液圧緩衝器の製造方法は
、液圧緩衝器のピストン本体に樹脂バンドを形成する方
法であって、環状かつ平板状の樹脂シートの内周部分を
、ピストン本体のピストン装着部の外周部の縮み側一端
より延設させかつ、樹脂シートの外周部分を前記ピスト
ンバンド装着部より伸側に延設させ、筒状の治具を用い
温間にて、押圧成形することにより、伸側、縮み側の両
端にスカートを有する樹脂バンドを形成する方法から成
る。

この場合、樹脂シートのピストン本体への嵌着を、先端
内周にテーパを有する筒状治具を用いてピストン本体の
樹脂バンド装着部の縮み側端部に一部圧入することによ
り樹脂コーンを形成し、続いて前記樹脂コーンを先端内
周にテーパを有する筒状の治具を用いてピストン本体の
樹脂バンド装着部の外周に押圧成形することにより行な
ってもよい。

［作用コ上記のように構成されだ液圧緩衝器においては、ピスト
ンがシリンダ内を伸側に移動するときは、樹脂バンドの
伸側のスカートがシリンダに液圧によって摺動自在に密
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、
樹脂バンドの縮み側のスカートがシリンダに液圧によっ
て摺動自在に密着しシール性を向上させる。このように
スカート部を設けることによって伸側にも縮み側にも良
好なシール性が得られる。

伸側のスカートに絞りしわが設けられると伸側スカート
の液圧による周囲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。縮み側より伸側の方が減衰力が
高いのが一般的であるので、伸側の方のリークが良好に
抑えられるのが望ましいが、本発明の絞りしわはこの要
望を満足するものである。

また、上記の液圧緩衝器の製造方法によるときは、素材
に平板状でかつ環状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って素材を得ることができ、
筒状またはキャップ状樹脂に比ベコスト的に有利である
。さらに先端にテーパのついた治具を用いて樹脂シート
をピストン本体縮み側から伸側に向ってピストン外周に
押圧成形すれば自然に伸側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。

口実施例コ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！Ｉｉｍ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
ッド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。

ピストンロッド３が延びている側か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によってＡｖ（ピストン２より伸側の室）４．８
室（ピストン２より縮み側の室）５に区画され、Ａ室４
．８ｕ５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の縮み側の端部にはバルブケース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空５と
Ｃｖ８に区画する。

シリンダ２はアウタシェル９によって囲まれ、シリンダ
２の外周面とアウタシェル９の内周面の間にオイルとエ
アの封入されたｏｉｉｏが形成される。Ｄ室１０はＣｖ
８に連通している。Ｄ至１０内のエアは縮み何工程時ピ
ストンロッド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リ
フィス１１が設けられると共に、ノンリターンバルブ１
２、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
はまた数個の穴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ボート１６が設
けられている。ピストン２下面にリーフバルブ１７、ス
プリングシート１８、コンプレッションスプリング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、オリフィス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ボート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、ピストン本体２５
とピストン本体２５の外周に嵌着された樹脂バンド２６
とから成る。樹脂バンド２６は円周方向にスリットを有
していない。樹脂バンド２６の伸側、縮み側の両端部は
、樹脂バンドのピストン本体２５との接触部からピスト
ン軸線と平行方向に延設され、スカート２６ａ　、２６
ｂが形成されている。スカート２６ａ　１２６ｂはピス
トン本体２５外周と接触していない部分である。

スカートのうち伸側のスカート２６ａには、第５図に示
すように、円周方向に沿っ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の樹脂バンド２６・装着部の外周面に
は上下方向に沿って直径方向に凹凸する凹凸２７が形成
されている。

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
２８が用意される。該樹脂シート２８は平板樹脂シート
の打扱きなどによっ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、樹脂シート２８を、先端内周
にテーパ２９を有する筒状の治具３０を用いて、ピスト
ン本体２５の樹脂バンド装着部の外周の一端に、樹脂シ
ート２８時の内周部分を前記樹脂バンド装着部より縮み
側に延設させて、温間で一部圧入し、樹脂コーン３１を
形成する。

続いて第８図に示すように、樹脂コーン３１を先端内周
にテーパ３２を有する筒状の治具３３を用いて、ピスト
ン本体２５の樹脂バンド装着部の外周全面に、樹脂シー
ト時の外周部分を前記樹脂バンド装着部より伸側に延設
させるようにして、温間で押圧成形する。これによって
第４図に示す如き、伸側、縮み側の両端にスカート部２
６ａ、２６ｂを有する樹脂バンド２６を形成することが
できる。

次に上記実施例の液圧緩衝器の作用について説明する。

まず伸側工程時の減衰力発生様構を説明すると、速度の
遅い領［（オリフィス領域）ではＡ至４のオイルはピス
トン２の上面に設けである数個のオリフィス１１を通る
ことによって減衰力を発生しＢ至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
ィス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ボート１６を通りリー
フバルブ１７、スプリングシート１８、コンプレッショ
ンスプリング１９を押し下げることによって減衰力が発
生しＢ至５内へ流れる。

速度がもつと早くなる領域くボート領域）になるとバル
ブ１７の開きは一定で、ボート１６の面積の大きさ分の
オイルが流れ、減衰力が発生する。

Ｂ至５が負圧にならないようＣ室８、Ｄ至１０のオイル
がバネ力の弱いコニカルスブング２０をノンリターンバ
ルブ２１が押し上げて開き、Ｂ”１５へ流れる。

縮み側工程時の減衰力発生礪構を説明すると、ピストン
ロッド３の進入によってＢ室５の圧力は高くなり、速度
の遅い領域（オリフィス領域）ではＢ至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ィス２２を通
ってＣ空８へ流れることによって減衰力が発生する。

速度がもう少し早い領Ｗｔ、＜バルブ領域）になると、
オリフィス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に設けられた切り火きを通
りバルブケース７に設けられた数個のボート２３を通り
リーフバルブ２４を下へ押しげることによって減衰力が
発生しＣ至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、ボート２３の面積の
大きざ分のオイルが流れ、減衰力が発生する。Ａｖ４が
負圧にならないようＢｖ５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１
２を押し上げて開きＡ至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で行われる。まず、オリフ
ィス域では、オリフィス１１．２２の大小によって減衰
力が変化される。

また、バルブ域では、伸側工程ではコンプレッションス
プリング１９の取付荷重とばね定数によって減衰力が変
化され、縮み何工程ではリーフバルブ２４の板厚と枚数
によって減衰力が変化される。

さらに、ボート域ではボート１６．２３而積の大小によ
って減衰力が変化される。

上記において、樹脂バンド２６は、シール効果の増大と
横力を受けた時のフリクション低減をはたす。すなわち
、樹脂バンド２６をピストン本体端面部よりλ１、℃２
の距離を出してスカート２６ａ　、２６ｂが設けられる
。第９図に示す如く、縮み側より伸側の方が減衰力が高
いのが一般的であるので、伸側の方のリークをより多く
抑えるために、伸側のスカート２６ａに絞りしわが設け
られている。スカート２６ａの絞りしわは組付状態にお
いでシリンダ１と弾性的に密着し、伸工程時のＡ室４の
圧力増加に伴ないスカート２６ａはオイル圧を受けてシ
リンダ１側に変形し、より一層シリンダ１に密着してリ
ークを防ぐ。縮み工程時はＢ室５の圧力増加に伴ないス
カーｈ　２６　ｂがシリンダ側１に変形密着してリーク
を防ぐ。

また、上記実施例の製造方法においては、樹脂シート２
８から樹脂バンド２６が成形されるので、歩留り向上に
よりコストダウンがはかられ、かつ樹脂シートを用いテ
ーパを有する治具３０により縮み側から伸側に向って成
形するため伸側のスカート２６ａのしわが自助的に形成
される。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の減圧緩衝器によるときは
、樹脂バンド両端にピストンスカートを形成したので、
伸側工程、縮み何工程の両工程においてスカートがシリ
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。

また、伸側のスカート部に絞りしわを設ければ１！ｌｉ
力を必要とする伸側工程においてさらにピストンとシリ
ンダ間のシール効果を高めることができる。

また、ピストン本体の樹脂バンド装着部に凹凸を設けれ
ば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！１Ｉｌｉ器の製造方法によると
きは、平板状の樹脂シートからピストン本体外周の樹脂
バンドを形成するために、材料節約を通してコストダウ
ンがはかれるとともに、スカートを容易に製造すること
ができ、しかも、樹脂シート時の外周に対応する伸側ス
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、＠４因は第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図のピストンの樹脂バンドの素材である樹
脂シートの平面図、第７図は第６図の樹脂シートをピストン本体一端に圧入
して樹脂コーンを形成したときの断面図、第８図は樹脂
コーンをピストン本体外周に押圧成形したときの断面図
、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１１図は第１０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図のハンドの斜視図、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・・・・・・ピストンロッド４・・・・・・Ａ室５・・・・・・Ｂ室６・・・・・・オイル、７・・・・・・バルブケース８・・・・・・Ｃ至９・・・・・・アウタシェル１ｏ・・・・・・Ｄ至１１．２２・・・・・・オリフィス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・・・・・・コンプレッションスプリング２０・・
・・・・コニカルスプリング２５・・・・−・ピストン本体２６・・・・・・樹脂バンド２６ａ・−・・・・スカート（伸側）２６ｂ・・・・・・スカート（縮み側）２７・・・・・
・凹凸２８・・・・・・樹脂シート２９．３２・・・・・・テーパ３ｏ、３３・・・・・・治具３１・・・・・・樹脂コーン第５図＝２２３− 第６図第１０図第１１図

Claims

【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、ピストン本体に樹脂バンドを
嵌着して構成し、前記樹脂バンドの伸側、縮み側の両端
部を該樹脂バンドのピストン本体との接触部からピスト
ン軸線方向に延設してピストンのスカートを形成したこ
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）前記ピストン本体の前記樹脂バンド装着部の外周
面に凹凸を形成した特許請求の範囲第１項記載の液圧緩
衝器。
（４）液圧緩衝器のピストン本体に樹脂バンドを形成す
る方法であって、環状かつ平板状の樹脂シートの内周部
分を、ピストン本体のピストン装着部の外周部の縮み側
一端より延設させかつ、樹脂シートの外周部分を前記ピ
ストンバンド装着部より伸側に延設させ、筒状の治具を
用い温間にて、押圧成形することにより、伸側、縮み側
の両端にスカートを有する樹脂バンドを形成することを
特徴とする液圧緩衝器の製造方法。
（５）樹脂シートのピストン本体への嵌着を、先端内周
にテーパを有する筒状治具を用いてピストン本体の樹脂
バンド装着部の縮み側端部に一部圧入することにより樹
脂コーンを形成し、続いて前記樹脂コーンを先端内周に
テーパを有する筒状の治具を用いてピストン本体の樹脂
バンド装着部の外周に押圧成形することにより行なう特
許請求の範囲第４項記載の液圧緩衝器の製造方法。