JPS63270933A - シヨツクアブソ−バ - Google Patents

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】 「技術分野」 本発明は、ショックアブソーバの改良に関する。

「従来技術およびその問題点」 ショックアブソーバのピストンは従来、形状が複雑なた
め、焼結によって形成するのが一般であった。第３図は
、従来のショックアブソーバの一例を示すものである。

このショックアブソーバは、内部にシリンダ１を収納し
たアウタシェル２の下端部を図示しない車輪側に連結し
、シリンダ１内に摺動自在に嵌合したピストン３のピス
トンロッド４はその上端部を車体側に連結する。シリン
ダ１内には粘性流体が充填され、シリンダ１とアウタシ
ェル２の門の空間は同粘性流体のリザーバ５を構成する
。シリンダ１とアウタシェル２の上端には、ガイドブシ
ュ９が固定されていて、ピストンロッド４はこのガイド
ブシュ９およびオイルシール６を通過して上方に延びて
いる。７はガイドブシュ９およびオイルシール６の外筒
である。

ピストン３は、図に概念的に示すように、その軸方向に
貫通するオリフィス１０と、ピストン３の移動に伴なっ
てこのオリフィス１０を開閉するバルブ１１とを有する
。またピストン３の外周には、シリンダ１内壁と摺接す
るシール部材１２が設けられでいる。

以上のショックアブソーバは、その上下、すなわちピス
トンロッド４の上端と、シリンダ１の下端との間に伸縮
力（振動）が作用すると、ヒストン３がシリンダ１内で
相対摺動し、バルブ１１が開閉してシリンダ］内の粘性
流体がオリフィス１０１Ｆｉ：通過する。この際の粘性
流体の抵抗によって減衰力が発揮される。

この減衰力は、原理的には、オリフィス１０の径と長さ
、バルブ１１の開閉特性によって決定される。特に最近
のシール部材１２はシール性が高く、バルブ１１とピス
トン３との摺動面では殆ど漏れが主じないから、オリフ
ィス１０とバルブ１１によって減衰特性が決定されると
考えるのは当然であり、仮にシール部材１２部分から僅
かな漏れが生じたとしても、その漏れを考慮に入れてオ
リフィス１ｏおよびバルブ１１を決定すれば、減衰力の
設定は容易にでき、設定値と異なる減衰特性や、減衰特
性のばらつきは生じないはずである。この減衰特性は、
このようなピストンにおいては、リーク特性値として考
慮されるものである。

ところが本出願人が、要求されるリーク特性値に基づき
、計算を行なって、オリフィス１ｏとバルブ１１を決定
し、実際に試験を行なうと、設定リーク特性値とならな
い、そればかりか、ピストンにおけるリーク特性値に許
容できないばらつきが主じる。そこで従来はこの原因が
シール部材１２のシール性のばらつきに求められ、シー
ル部材１２についてのざらなる改良が指向されていた。

しかし、シール部材１２自体のシール性の良さは、例え
ばシール部材の単品シール性基礎評価試験によって実証
されていることであり、またシール部材１２のシール性
が仮に現在より向上したとしでも、それがショックアブ
ソーバの性能（減衰特性）に大きな影響を与えるとは考
えにくい。

このような事情からショックアブソーバの特性の厳密な
設定は、事実上困難であり、その困ａを生じさせている
原因は不明というのが、現状であった。

「発明の目的」 本発明はしたがって、リーク特性８Ｒ密に設定すること
ができるシヨ・ンクアブソーバを得ることモロ的とする
。

「発明の概要」 本発明は、ショックアブソーバにおいで、リーク特性を
厳とに設定できない理由を種々検討しでいたところ、ピ
ストン自体から粘性流体の漏れが生じるという事実を、
思いがけず、発見しでなされたものである。ピストン自
体から漏れるというのは、いわば技術の盲点である。焼
結ピストンの構造を考えると、焼結材料は、像小な粉体
を高い温度と圧力を加えて結合したものであるから、ミ
クロに見れば多孔質であって、番孔は連続していると考
えることができる０発泡体でいえば、連続気泡である。

本発明は、この発見に基づいてなされたもので、従来焼
結材料から構成されていたピストンを、それ自体からの
漏れの生じる可能性がない非焼結材料（むく材）から構
成するという着想の基に、そのピストンの材料および加
工方法につき、検討した結果完成されたものである。

すなわち本発明のショックアブソーバは、ビストンを、
加工性および生産性に優れた空孔のないアルミニウム系
材料から形成したことを特徴としている。

このアルミニウム系材料は、少なくともダイカスト、低
圧鋳造、鍛造または深絞り（塑性加工）によって、空孔
のない所定の形状に加工することができる。このように
して形成されるピストンは、空孔を有しないから、ピス
トンに作用する流体が該ピストンを通して漏れるおそれ
は皆無である。またダイカスト、低圧鋳造、鍛造、また
は深絞りは、その加工性および生産性が十分に高く、焼
結に比して遜色がない、大量生産されるショックアブソ
ーバのピストンをアルミニウム系材料の上記加工方法に
よって形成しても、従来の焼結ピストンに比して加工コ
ストの上昇は僅かで済む。

ざらにアルミニウム系材料からなるピストンは、軽量で
あるから、ピストン部分の慣性力が小さい、このためシ
ョックアブソーバの応答性の向上が期待できる。

なお以上の各加工方法について空孔が形成される可能惟
についで評価すると、鍛造および深絞りは、鋳巣の発生
するおそれが皆無である。低圧鋳造は鋳巣の発生するお
それが少ない、ダイカストは、鋳巣の発生するおそれが
ある。しかし加工精度および加工性について総合的に評
価すると、鍛造または深絞り、ダイカスト、低圧鋳造の
順となる。いずれの加工方法も、ショックアブソーバの
生産に適用することが可能であり、どれを選定するかは
、生産個数、所要性能等を総合的に勘案して決定される
。

本発明のショックアブソーバにおいでは、シリンダとピ
ストンとの摺動面をシールするシール手段が、該摺動面
からの漏れを実質的に零に保持できるものであることを
要する。摺動面における漏れを実質的に零にできなけれ
ば、ピストン自体を漏れが生じないアルミニウム系材料
から構成することのメリットが相殺されてしまう、そし
てこのようなシール手段は、現在のシール技術によって
、十分帯ることが可能である。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図はシ
ョックアブソーバの要部を示すものであるが、上述のよ
うに、本発明はショックアブソーバの構造に関する発明
ではなく、その材料についての発明である。よって第１
図に示す構造は、ショックアブソーバの一例である。シ
リンダ１内に嵌めたピストン３０は、ピストンロッド４
に固定ナツト３１１Ｆｒ介して固定されている。このピ
ストン３ｏには、オリフィス３２と３３が形成され、こ
のオリフィス３２と３３の互いに反対側の端面には、そ
れぞれバルブプレート３４．３５が圧縮ばね３６．３７
を介して弾接し、常時はオリフィス３２．３３を閉塞し
ている。バルブプレート３４は、ピストン３０がシリン
ダ１内を図において相対的に下降するとき開き、同３５
は、同上昇するとき開いて、オリフィス３２．３３を介
してシリンダ１内の粘性流体をピストン３０の上下に移
動させる。この際の粘性抵抗によって、減衰力が発揮さ
れる。

ピストン３０の外周には、シール部材４０が固定され、
このシール部材４０がシリンダ１と摺接する。このシー
ル部材４０は、シリンダ１とピストン３０（シール部材
４０）の摺動面の漏れを実質的に零（こするものである
。

そして本発明は、例えば以上のように構成されたショッ
クアブソーバにおいて、ピストン３０をアルミニウム系
材料のダイカスト品、低圧鋳造品、鍛造品あるいは深絞
り品から構成したことを特徴としている。このように形
成されるピストン３ｏは、空孔を有しないから、従来の
焼結ピストンのように、ピストン自体を通して流体が漏
れるというおそれが全くない、よって所定のリーク特性
値が簡単確実に得られる。

そしてダイカスト、低圧鋳造、鍛造、または深絞りは、
その加工性および生産性が十分に高いから、これを大量
生産する場合にも、加工コストの上昇は殆どないと考え
られる。また仮に加工コストが上昇したとしても、漏れ
が生じないことによるショックアブソーバの性能の向上
と比較考量すれば、負担できるコストである。

なおシリンダ１の材料は、特に限定しないが、例えば、
鋼管、例えば継目なし鋼管ＳＴＫＭの引抜き材等によっ
て形成することができる。

なあ第１図に示すシール手段は、ピストン３゜の外周を
覆う筒状のシール部材４０を低摩擦性の合成樹脂、例え
ばポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）またはＰＴ
ＦＥＦ！含む樹脂からなるシール部材から形成するとと
もに、このシール部材４ｏの軸方向の両端部をピストン
３０の内方に深く係合する係合部４４としたもので、こ
のシール部材４ｏは、ミクロにみると、軸方向の中間部
分においてシリンダ］内周面との接触圧力が高くなる鼓
型をしている。

第２図は、シール手段の他の例を示すもので、ピストン
３０の外周には環状溝３８が形成され、低摩擦性の合成
樹脂、例えばポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）
またはＰＴＦＥを含む樹脂からなるシール部材４０の内
面には、この環状溝３８に係合する環状の突起４１が設
けられでいる。各突起４１の先端は環状溝３８の幅を直
径とする半円形断面を有している。またこのシール部材
４０の軸線方向のピストンロッド４のない側の端部には
、ピストン３ｏの端部のフランジ３９の内方に深く係合
する係合部４２が設けられ、ピストンロッド４側の端部
は、ピストン３ｏから筒状に延びる延長筒状部４３とな
っている。この延長筒状部４３（またはシール部材４ｏ
の全体）は、係合部４２側を固定として、半径方向外方
に開く傾向の弾性を有し、シリンダ１との間に有効なシ
ール圧力を生じさせる。

これらの構造によれば、シール部材４０とピストン３０
とが強固に結合され、かつ摺動面からの漏れを実質的に
零にすることができる。

次に実験結果によって本発明の詳細な説明する。

「試料１」 その一端面に２４１９／ｃｍの流体圧力を加えたとき、
４〜７　ｃｃ／ｃｍの液漏れが生じた焼結どストン。

「試料２」 Ａ１ダイカストピストン（材料ＡＤＣＩ　２）。

「試料３」 Ａ１低圧鋳造ピストン（材料ＡＣ２Ｂ）。

「試料４」 Ａ１鍛造ピストン（材料Ａ６０６１　ＦＤ）。

以上の試料２．３．４につき、試料１と同一の条件、つ
まりその一端面に２４ｋｃ＋／ｃｎｉの流体圧力を加え
たときの漏れを測定したところ、いずれも漏れは生じな
かった。

「発明の幼果」 以上のように本発明のショックアブソーバによれば、焼
結材料からなるピストンに代えで、空孔のないアルミニ
ウム系材料からなるピストンを用いるようにしたから、
ピストン自体を通って流体が漏れるおそれは皆無である
。よって、そのオリフィスと開閉弁の特性によって、は
ぼ一義的に減衰特性（リーク特性）を決定できる。した
がって設計が容易になるとともに、より高度に管理され
た減衰特性（リーク特性）を得ることができる。

またピストンを加工するためのダイカスト、低圧鋳造、
鍛造または深絞りは、加工性、生産性の高い生産方法で
あるから、加工コストの面がらしでも、従来の焼結ピス
トンを用いたショックアブソーバに十分対抗できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリンダ装置の実施例を示す断面
図、第２図はシール手段の他の例を示す断面図、第３図
はシリンダ装置として示す、従来のショックアブソーバ
の一例を示す断面図である。 １・・・シリンダ、３０−・・ピストン、３１・・・固
定ナツト、３２．３３−・・オリフィス、３４．３５・
・・パルププレート、３６．３７・−圧縮ばね、４ｏ・
・・シール部材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内に、液圧を受けるピストンを嵌め、こ
   のシリンダとピストンの間に、シール手段を介在させた
   ショックアブソーバにおいて、上記ピストンを空孔を有
   しないアルミニウム系材料から形成したことを特徴とす
   るショックアブソーバ。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、ピストンは、ダ
   イカスト、低圧鋳造、鍛造、または深絞りによって形成
   されるショックアブソーバ。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、シ
   ール手段は、シリンダとピストンとの摺動面からの漏れ
   を実質的に零にするものであるショックアブソーバ。
4. （４）特許請求の範囲第３項において、シール手段は、
   ピストンの外周に固定された低摩擦性の合成樹脂層であ
   るショックアブソーバ。
5. （５）特許請求の範囲第４項において、合成樹脂層は、
   その両端部がピストン内方に係合し、中間部分がシリン
   ダ内面と最も高い接触圧力で接触する鼓型をなしている
   ショックアブソーバ。
6. （６）特許請求の範囲第４項において、合成樹脂層は、
   その軸方向の一端部がピストン内方に係合し、少なくと
   もその他端部が拡径してシリンダに強く係合する方向の
   弾性を有しているショックアブソーバ。