JPS634052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両などの油圧緩衝器の改良に関す
る。

（従来の技術とその解決すべき問題点） 一般に、第１図に示すようなシリンダ２の内部
に封入した空気層１Ａと油層１Ｂとの境界面にフ
リーピストンをもたない緩衝器は、ピストン３の
作動に伴い後述するような原因でエアレーシヨン
（キヤビテーシヨン）を生じ、減衰力特性が乱れ
たりスイツシユ音を生じたりする。

なお、図中、４はピストンロツドであつて、こ
のロツド先端のブラケツト５が車軸側、その反対
のシリンダ先端ブラケツト６が車体側へ固定さ
れ、いわゆる倒立状態で使用される。

つまり、従来のピストン部分のバルブは、第２
図のように構成されている。

ピストン３を貫通してポート７が形成され、環
状のリーフ弁８がこのポート７を開閉する。

ピストン３に形成した円環状のシート部９に
は、一部にオリフイス１０が形成してあつて、リ
ーフ弁８が開くまではこのオリフイス１０を通し
て作動油を流し、これによりピストン低速域での
減衰力を発生させる。

従つて、従来のこのピストンバルブでは、特に
伸長時（リーフ弁８の内側が撓む）ポート７を通
過した作動油は急に拡大する段付孔１１に達し、
ここで流れに大きな乱れを起こすため、キヤビテ
ーシヨンを発生し易く、これにより作動油中に気
泡が多く存在するようになる。

この結果、上記のような気泡の発生による減衰
力特性の変動やスイツシユ音の発生がみられるの
であり、又ピストン３の外周溝にフリクシヨン低
減を目的として合成樹脂等からなるバンド１２を
嵌め、併せて作動油の温度変化によりバンド１２
を膨張あるいは収縮させ、シリンダ内周とのクリ
アランスを調整して、安定した減衰力特性を得る
ように温度補償を行うようにしたものでは、所要
の膨張係数の大きいバンド１２を用いると、摺動
による摩耗を起こし易く長期に渡つて十分な温度
補償機能が得られず減衰力特性の安定化を図れな
いという欠点もあつた。

これに対して本出願人は、第３図に示すような
ピストン部構造を考案した。

これを説明すると、３はピストン、４はピスト
ンロツド、７はピストンポート、８は減衰弁とし
ての環状リーフ弁、１１はピストン３と同心円的
な段付孔で、これらは基本的に第２図のものと同
一である。

ただし、このピストン部構造においては、ピス
トン３にこれを軸方向に貫通してオリフイス通路
２０を形成し、ピストン伸側作動時に下流側とな
るこの通路２０の端部２０Ａを段付孔１１の内壁
面に沿つて開口させてある。

つまり、通路端部２０Ａの軸線はピストン３と
同軸方向となり、かつ段付孔１１の内壁面と通路
２０の内壁とがほぼぴつたりと一致するように穿
孔するのである。

この結果、ピストン速度のそれほど速くない伸
側作動領域で、オリフイス通路２０を通つた軸方
向のジエツト噴流は、段付孔１１の内壁に沿つた
層流となつて流出するようになる。

一般に筒壁などに沿う層流は、粘性抵抗が強く
作用する関係で流体中の気泡は壁面に引つ張られ
て泡立ちにくくなる現象がある。

したがつて、このようにオリフイス通路２０か
らの油の流れを層流とすると、気泡が分離しての
エアレーシヨン（キヤビテーシヨン）が生じにく
くなり、減衰波形の乱れを確実に抑制できるよう
になる。またこれにより同時にスイツシユ音もあ
る程度低減させられるのである。

しかしながら、このピストン部構造にあつて
は、リーフ弁８が開いた後のピストン速度領域で
は、必ずしも流れの層流化が得られなくなるた
め、高速度領域での性能の点でさらに改善の余地
があつた。

そこで本発明は、特に伸長時におけるピストン
部でのキヤビテーシヨンの発生を確実に防止でき
ると共にスイツシユ音の発生を充分に抑制でき、
かつ減衰力特性の安定化を図ることができる油圧
緩衝器におけるピストン部構造を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する為に、まず第１の発明とし
て、シリンダに収装したピストンを介して互いに
画成された油室を形成し、ピストンの移動に伴い
ピストンに設けたオリフイスあるいは減衰弁を介
して作動油の流れに抵抗を附与するようにした油
圧緩衝器において、前記オリフイスあるいは減衰
弁を通過後の作動油の流れを、ピストン内壁に沿
わせるように規制する手段と、同じくこの軸方向
流をピストン端面に沿う半径方向流に転換する手
段とを設けた油圧緩衝器におけるピストン部構造
を構成する。

また、第２の発明として、シリンダに収装した
ピストンを介して互いに隔成された油室を形成
し、ピストンの移動に伴いピストンに設けたオリ
フイスあるいは減衰弁を介して作動油の流れに抵
抗を附与するようにした油圧緩衝器において、前
記オリフイスあるいは減衰弁を通過後の作動油の
流れをピストン内壁に沿わせるように規制する手
段と、同じくこの軸方向流をピストン端面に沿う
ピストン内壁との間に周介装され、かつこれらの
間の流路を油温に応じて拡縮する温度補償手段と
を設けた油圧緩衝器におけるピストン部構造を構
成する。

（作 用） 上記第１の発明にあつては、オリフイスあるい
は減衰弁を通過した作動油の流れがピストン内壁
に沿つた層流になるためエアレーシヨンが防止さ
れるが、さらに半径方向流への転換により流れが
拡散するため流れの持つエネルギの一部が消費さ
れ、この結果として作動油の流速が大きい高速作
動域であつてもスイツシユ音の発生が抑制される
とともに前記エアレーシヨン防止作用もより確実
なものとなる。

さらに、第２の発明によれば上記作用に加えて
作動油の温度変化に対する減衰力特性の補償がな
されるため、エアレーシヨンの防止と併せて、よ
り安定した減衰力特性が得られる。

（実施例） 以下、上記本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

まず、第１の発明に対応するものとして第４図
に示した実施例を説明するが、図において第３図
などと実質的に同一部分については同符号を付す
ことにする。

第４図において、３はピストン、４はピストン
ロツド、７はピストンポート、８は減衰弁として
の環状リーフ弁、１１はピストン３と同心的な段
付孔である。

この実施例では、上記段付孔１１の内部に、二
段の径部２５Ａ，２５Ｂとフランジ部２３を有す
るガイドキヤツプ２４を挿入し、ピストンナツト
２７によりピストン３に共締めする。

上記ガイドキヤツプ２４は、オリフイス通路２
０からの流れを段付孔１１との間隙へと導くよう
に小径部２５Ａが形成される一方、ポート７を介
しての流れについても同様にガイドキヤツプ２４
の頂部に明けた通口２８及び外周方向への案内板
２９によつて、ガイドキヤツプ２４の小径部２５
Ａの内壁面に沿つた層流とする。

このガイドキヤツプ２４により軸方向のジエツ
ト噴流をいつたんピストン３の放射方向へと屈曲
拡散してエネルギ吸収し、スイツシユ音の低減を
はかると同時に再びシリンダ２の内壁面に沿つた
層流となるようにガイドし、エアレーシヨンを防
止する。

なお、案内板２９は一部を残して通口２８を打
抜いた傾斜片を利用して形成する。したがつて、
この実施例ではリーフ弁８が開いた後の領域につ
いても、層流化がはかれるので、より一層高いキ
ヤビテーシヨン（エアレーシヨン）の防止機能を
はたすことができ、たとえば第９図に示すよう
に、減衰波形を伸側と圧側で対称になるように補
正できる。

また、スイツシユ音については、オリフイス流
出後の噴流をフランジ部２３によつてピストン径
方向の流れに拡散することでエネルギ吸収を図つ
て消音する。

この場合、第５図の実施例のように、第１のガ
イドキヤツプ２４の内側にさらにもう一枚の第２
のガイドキヤツプ３０を配設し、通口２８からの
流出油を小径部２５Ａの内壁に沿つて流した後
に、フランジ部３１によつて、径方向に拡散分流
すれば、さらに良好なスイツシユ音対策が図れる
のである。

ただし、この例では案内板２９は不要となる。
第６図の実施例は、第４図の実施例と同一構造で
あるが、適用したピストンバルブの構造が異なつ
ている。

この場合、リーフ弁８′はスプリング３３に押
圧されるデイスク３４を介してシート部９に着座
し、伸側作動時にはリーフ弁８′が内方に撓むが、
圧側作動時には図中左方へとスプリング３３を縮
めて全開する。

次に、第７図の実施例は上記第２の発明に対応
するもので、ピストン３の段付孔１１の内面に形
成した環状溝３５に、合成樹脂、アルミニウムな
どでできた温度補償リング３６を嵌め、ガイドキ
ヤツプ２４の小径部２５Ａの外周と段付孔１１の
内壁間で形成される環状通路に、温度によつて開
口面積が変化する流路（図示省略）を構成したも
のである。

温度補償リング３６は一部に切欠を形成したも
ので、この切欠部が上記流路に相当する。

油温の上昇により粘性力が低下し、減衰力は弱
まるが、温度補償リング３６によつて流路を絞る
ことにより、この減衰力を第１０図のように補正
することができる。

この場合、従来のようにピストン外周の摺動面
に設置するのと異なり、摩滅などの心配が皆無の
ため、長期にわたり安定した温度補償機能が得ら
れるし、温度補償リング３６の材質も任意に選ぶ
ことができ、条件に応じて最適なものとすること
が可能である。

さらに、第８図の実施例では、この温度補償リ
ング３６′の装着を容易化するために、段付孔１
１′の内周に直接的にリング３６′を挿入し、その
軸端に形成した脚部３８Ａ，３８Ｂによりそれぞ
れピストン３とガイドキヤツプ２４に当接保持
し、第７図の環状環状溝３５を省略してある。な
お図中３９は摺動部材として機能のみ附与するよ
うにしたピストンバンドである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、まず第１の発明
におては伸長時において作動油のオリフイス流れ
をピストン内壁に沿う流れ、つまり作動油流れの
層流化を図るとともに、この軸方向の流れをピス
トン端面に沿う半径方向の流れに転換して流れの
エネルギ吸収を行うようにしたので、より広範囲
に渡る作動油流れの層流化を実現することがで
き、即ちピストン速度が低速域でも高速域でも、
エアレーシヨンを抑制でき、より安定した減衰力
特性が得られると共にスイツシユ音を消去し、駆
音の軽減化を図ることができる。

そして、第２の発明においては前記第１の発明
の構成要件の他に、規制手段とピストン内壁との
間の油温に応じて拡縮する温度補償手段を設け付
加したことにより、前記第１発明の効果と併せて
温度補償効果が得られ、更にこの温度補償手段は
ピストン内部に周介装されているからピストンの
摺動により摩耗することなく（交換不要）、熱的
に安定しているので、長期に渡り安定した温度補
償機能が得られるから、より安定した減衰力特性
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の倒立型油圧緩衝器の全体的断面
図、第２図は従来のピストン構造の拡大断面図、
第３図はピストン部構造の他の先行技術例を示す
拡大断面図である。第４図ないし第８図はそれぞ
れこの発明の実施例を示すピストン部の拡大断面
図、第９図は改良された減衰力特性をあらわす説
明図、第１０図は同じく温度による減衰力特性変
動を補正した場合の説明図である。 ２…シリンダ、３…ピストン、４…ピストンロ
ツド、７…ピストンポート、８…リーフ弁、１１
…段付孔、２０…オリフイス通路、２３…フラン
ジ部、２４…ガイドキヤツプ、２５Ａ，２５Ｂ…
径部、２８…通口、３０…第２のガイドキヤツ
プ、３６…温度補償リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダに収装したピストンを介して互に隔
   成された油室を形成し、ピストンの移動に伴いピ
   ストンに設けたオリフイスあるいは減衰弁を介し
   て作動油の流れに抵抗を附与するようにした油圧
   緩衝器において、前記オリフイスあるいは減衰弁
   を通過後の作動油の流れを、ピストン内壁に沿わ
   せるように規制する手段と、同じくこの軸方向流
   をピストン端面に沿う半径方向流に転換する手段
   とを設けたことを特徴とする油圧緩衝器における
   ピストン部構造。 ２ 上記転換手段が、ピストン内壁に沿う軸方向
   流を半径方向に案内するフランジ部をもつたガイ
   ドキヤツプである特許請求の範囲第１項記載の油
   圧緩衝器におけるピストン部構造。 ３ 上記転換手段が、ピストン内壁に沿う軸方向
   流を半径方向に案内するフランジ部をもつた２重
   筒状に配設した２つのガイドキヤツプである特許
   請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器におけるピス
   トン部構造。 ４ 上記転換手段が、ピストン端面の軸方向流を
   シリンンダ内壁に沿わせるピストン外径より小径
   のスカート部を設けたガイドキヤツプである特許
   請求の範囲第１項記載の油圧緩衝器におけるピス
   トン部構造。 ５ シリンダに収装したピストンを介して互いに
   隔成された油室を形成し、ピストンの移動に伴い
   ピストンを設けたオリフイスあるいは減衰弁を介
   して作動油の流れに抵抗を附与するようにした油
   圧緩衝器において、前記オリフイスあるいは減衰
   弁を通過後の流れを、ピストン内壁に沿わせるよ
   うに規制する手段と、同じくこの軸方向流をピス
   トン端面に沿う半径方向流に転換する手段と、上
   記規制手段とピストン内壁との間に周介装され、
   かつこれらの間の流路を油温に応じて拡縮する温
   度補償手段とを設けたことを特徴とする油圧緩衝
   器におけるピストン部構造。 ６ 上気温度補償手段が、ピストン内壁とガイド
   キヤツプとの間に周介装された温度補償リングで
   ある特許請求の範囲第５項記載の油圧緩衝器にお
   けるピストン部構造。