特開 2024-166564 緩衝器、ピストンおよび緩衝器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024166564

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】緩衝器、ピストンおよび緩衝器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/32 20060101AFI20241122BHJP

   F16F 9/19 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

F16F9/32 M

F16F9/32 L

F16F9/19

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082745

(22)【出願日】2023-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増澤 駿

(72)【発明者】

【氏名】大石 優

【テーマコード（参考）】

3J069

【Ｆターム（参考）】

3J069AA54

3J069CC14

3J069DD03

3J069DD26

3J069DD48

(57)【要約】

【課題】異音の発生を抑制することができる緩衝器、ピストンおよび緩衝器の製造方法を提供する。
【解決手段】作動流体が封入されているシリンダ２１と、シリンダ２１内に挿入されて、シリンダ２１を第１室４１と第２室４２とに区画するピストン４０と、一端がピストン４０のピストン本体４５に連結され、他端がシリンダ２１の外部へ延出されているロッドと、ピストン本体４５の径方向外側に設けられ、シリンダ２１と摺動可能なピストンバンド４６と、を備え、ピストンバンド４６が、シリンダ２１と摺動する摺動面４６ｄに、ピストン本体４５の径方向外側に設けられる本体溝部９１～９３よりも多く設けられる複数のバンド溝部１３１を有すると共に、摺動面４６ｄが、シリンダ２１と均等に当接するよう形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動流体が封入されているシリンダと、
前記シリンダ内に挿入されて、該シリンダを第１室と第２室とに区画するピストンと、
一端が前記ピストンのピストン本体に連結され、他端が前記シリンダの外部へ延出されているロッドと、
前記ピストン本体の径方向外側に設けられ、前記シリンダと摺動可能なピストンバンドと、
前記シリンダの端部に設けられる閉塞部材と、
を備える緩衝器であって、
前記ピストンバンドは、
前記シリンダと摺動する摺動面に、前記ピストン本体の径方向外側に設けられる第１溝部よりも多く設けられる複数の第２溝部を有すると共に、
前記摺動面が、前記シリンダと均等に当接するよう形成されている緩衝器。

【請求項2】

請求項１に記載の緩衝器であって、
前記複数の第２溝部は円弧状に形成され、
前記複数の第２溝部の間に形成されている突出部は、円弧状に形成されている、
緩衝器。

【請求項3】

請求項１に記載の緩衝器であって、
前記摺動面は、軸方向一端から他端までがストレート状に形成され、
前記摺動面の軸線と前記シリンダの軸線とが同一となるよう形成されている緩衝器。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の緩衝器であって、
前記複数の第２溝部と前記シリンダとの間には、前記作動流体が充填されている緩衝器。

【請求項5】

緩衝器に用いられるピストンであり、
ピストン本体と、
該ピストン本体の径方向外側に設けられるピストンバンドと、
を有し、
前記ピストンバンドは、
前記ピストン本体の径方向外側に設けられる複数の溝部よりも多く設けられる径方向外側に突出する複数の突出部を有し、
前記複数の突出部は、各突出部の外径が均等となるよう形成されている、
ピストン。

【請求項6】

作動流体が封入されているシリンダと、
前記シリンダ内に挿入されて、該シリンダを第１室と第２室に区画するピストンと、
一端が前記ピストンのピストン本体に連結されて他端が前記シリンダの外部へ延出されているロッドと 、
前記ピストン本体の径方向外側に設けられ、前記シリンダと摺動可能なピストンバンドと、
前記シリンダの端部に設けられる閉塞部材と、
を備える緩衝器の製造方法であって、
板状であって、外周部が円状をなし、前記外周部よりも径方向内側に孔部を有する形状のピストンバンド素材を形成する工程と、
前記ピストンバンド素材の軸方向一方の端面に、前記外周部から前記孔部までの間に複数の溝部を形成する工程と、
前記ピストンバンド素材を、前記複数の溝部が径方向外側となるよう筒状に変形させる工程と、
前記ピストンバンド素材を前記ピストン本体に結合させる工程と、
を含む緩衝器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、緩衝器、ピストンおよび緩衝器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

緩衝器において、ピストン本体とピストンバンドとを有するピストンを備えたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／２２５５４４号

【特許文献2】特許第６８１７８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

緩衝器において、異音の発生を抑制することが望まれている。

【0005】

したがって、本発明は、異音の発生を抑制することができる緩衝器、ピストンおよび緩衝器の製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る緩衝器の一の態様は、一端がピストンのピストン本体に連結され、他端がシリンダの外部へ延出されているロッドと、前記ピストン本体の径方向外側に設けられ、前記シリンダと摺動可能なピストンバンドと、前記シリンダの端部に設けられる閉塞部材と、を備え、前記ピストンバンドは、前記シリンダと摺動する摺動面に、前記ピストン本体の径方向外側に設けられる第１溝部よりも多く設けられる複数の第２溝部を有すると共に、前記摺動面が、前記シリンダと均等に当接するよう形成されている、構成とした。

【0007】

本発明に係るピストンの一の態様は、ピストン本体と、該ピストン本体の径方向外側に設けられるピストンバンドと、を有し、前記ピストンバンドは、前記ピストン本体の径方向外側に設けられる複数の溝部よりも多く設けられる径方向外側に突出する複数の突出部を有し、前記複数の突出部は、各突出部の外径が均等となるよう形成されている、構成とした。

【0008】

本発明に係る緩衝器の製造方法の一の態様は、板状であって、外周部が円状をなし、前記外周部よりも径方向内側に孔部を有する形状のピストンバンド素材を形成する工程と、前記ピストンバンド素材の軸方向一方の端面に、前記外周部から前記孔部までの間に複数の溝部を形成する工程と、前記ピストンバンド素材を、前記複数の溝部が径方向外側となるよう筒状に変形させる工程と、前記ピストンバンド素材をピストン本体に結合させる工程と、を含む、構成とした。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、異音の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る実施形態の緩衝器を概略的に示す一部を断面とした正面図である。

【図2】本発明に係る実施形態の緩衝器のピストンを示す断面図である。

【図3】本発明に係る実施形態の緩衝器のピストンを示す部分拡大断面図である。

【図4】本発明に係る実施形態の緩衝器のピストンの製造方法におけるピストンバンド素材を概略的に示す平面図である。

【図5】本発明に係る実施形態の緩衝器のピストンの製造方法におけるピストンバンド素材を示す図４のＶ－Ｖ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ以下に説明する。

【0012】

図１は、実施形態の緩衝器（Ｓｈｏｃｋ Ａｂｓｏｒｂｅｒ）を示すものである。実施形態の緩衝器１１は複筒型の油圧緩衝器である。緩衝器１１は、車両、具体的には自動車のストラット型サスペンション装置に用いられるものである。

【0013】

緩衝器１１は、シリンダ２１を備えている。

【0014】

シリンダ２１は、いずれも金属製の内筒２２と外筒２３とを有している。内筒２２は円筒状である。よって、内筒２２は、その内周面２２ａが円筒面状である。外筒２３は有底の円筒状である。内筒２２は、外筒２３と同軸状に配置されて外筒２３の径方向内側に配置されている。内筒２２と外筒２３との間はリザーバ室２４となっている。シリンダ２１には、内筒２２内に作動流体としての油液Ｌが封入され、リザーバ室２４内に作動流体としての油液ＬとガスＧとが封入されている。

【0015】

外筒２３は、円筒状の胴部３１と、胴部３１の軸方向の一端側を閉塞する底部３２と、を有している。外筒２３は、胴部３１の軸方向における底部３２とは反対側の端部が開口部（図示略）となっている。外筒２３内の底部３２上には、ベースバルブ（図示略）が胴部３１に対し径方向に位置決めされて載置されている。緩衝器１１は、胴部３１の軸方向における底部３２とは反対側の端部の内周部に嵌合されるロッドガイド３５（閉塞部材）を備えている。内筒２２は、軸方向の一端がベースバルブ（図示略）に支持されると共に、軸方向の他端がロッドガイド３５に支持されており、これにより、外筒２３に対し同軸状に配置されている。

【0016】

緩衝器１１は、シリンダ２１内に挿入されるピストン４０を備えている。言い換えれば、ピストン４０は、緩衝器１１に用いられる。ピストン４０は、シリンダ２１の内筒２２内に摺動可能に嵌装されている。ピストン４０は、内筒２２内に第１室４１と第２室４２とを画成する。言い換えれば、ピストン４０は、シリンダ２１を第１室４１と第２室４２とに区画する。第１室４１は、内筒２２の軸方向におけるピストン４０よりも底部３２とは反対側に設けられている。第２室４２は、内筒２２の軸方向におけるピストン４０よりも底部３２側に設けられている。第２室４２は、底部３２に載置されたベースバルブ（図示略）によって、リザーバ室２４と区画されている。

【0017】

ピストン４０は、図２に示すように、径方向の中央に軸方向に貫通する貫通孔４４が形成された有孔円板状のピストン本体４５と、ピストン本体４５の外周部に設けられてピストン４０の外周部を構成するピストンバンド４６と、を備えている。ピストン４０は、ピストンバンド４６が、図１に示す内筒２２の内周面２２ａとの間をシールしつつ内周面２２ａを摺動する。言い換えれば、図２に示すピストンバンド４６は、ピストン本体４５の径方向外側に設けられて、図１に示すシリンダ２１の内筒２２と摺動可能となっている。

【0018】

緩衝器１１は、ロッド５０を備えている。ロッド５０は、その軸方向における一端の第１端部がシリンダ２１の内筒２２内に配置されている。ロッド５０は、この第１端部がピストン４０のピストン本体４５に連結されている。ロッド５０は、その軸方向における、この第１端部とは反対側の他端の第２端部がシリンダ２１からシリンダ２１の外部に延出されている。

【0019】

ロッド５０は、主軸部５１と、取付軸部５２とを有している。主軸部５１および取付軸部５２は、いずれも棒状である。取付軸部５２は、その外径が主軸部５１の外径よりも小径である。取付軸部５２は、ロッド５０の第１端部に設けられており、内筒２２内に配置されている。ロッド５０には、取付軸部５２にピストン４０のピストン本体４５が貫通孔４４を嵌合させて取り付けられている。ピストン４０はロッド５０と一体に移動する。

【0020】

外筒２３の胴部３１には、軸方向の底部３２とは反対側の内周部に、上記したロッドガイド３５が嵌合されており、このロッドガイド３５よりもさらに底部３２とは反対側の内周部にシール部材５５（閉塞部材）が嵌合されている。ロッドガイド３５は、ロッド５０の主軸部５１を摺動可能に支持する。シール部材５５は、ロッド５０の主軸部５１に対し摺動可能であり、主軸部５１と外筒２３の胴部３１との間を閉塞する。ロッドガイド３５とシール部材５５とが、シリンダ２１の端部に設けられて、シリンダ２１の開口部（図示略）を閉塞する。

【0021】

ピストン４０には、ピストン本体４５の貫通孔４４よりも径方向外側に、ピストン本体４５を軸方向に貫通する通路６１および通路６２が形成されている。通路６１および通路６２は、いずれも、第１室４１と第２室４２とを連通可能となっている。

【0022】

緩衝器１１は、ディスクバルブ６３と、ディスクバルブ６４とを備えている。
ディスクバルブ６３は、ピストン４０の軸方向における底部３２とは反対側に設けられている。ディスクバルブ６３は、ピストン本体４５に当接することで通路６１を閉塞可能となっている。

【0023】

ディスクバルブ６４は、ピストン４０の軸方向における底部３２側に設けられている。ディスクバルブ６４は、ピストン本体４５に当接することで通路６２を閉塞可能となっている。ディスクバルブ６３およびディスクバルブ６４は、ピストン４０と共にロッド５０の取付軸部５２にナット６５で取り付けられている。

【0024】

ディスクバルブ６３は、ロッド５０がシリンダ２１内への進入量を増やす縮み側に移動しピストン４０が第２室４２を狭める方向に移動して第２室４２の圧力が第１室４１の圧力よりも所定値以上高くなると通路６１を開いて第２室４２から第１室４１に油液Ｌを流すことになる。その際に、ディスクバルブ６３は、減衰力を発生させる。ピストン４０およびディスクバルブ６３のうちの少なくとも一方には、ディスクバルブ６３が通路６１を最も閉塞した状態でも通路６１を介して第１室４１と第２室４２とを連通させる固定オリフィス（図示略）が設けられている。

【0025】

ディスクバルブ６４は、ロッド５０がシリンダ２１からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン４０が第１室４１を狭める方向に移動して第１室４１の圧力が第２室４２の圧力よりも所定値以上高くなると通路６２を開いて第１室４１から第２室４２に油液Ｌを流すことになる。その際に、ディスクバルブ６４は、減衰力を発生させる。ピストン４０およびディスクバルブ６４のうちの少なくとも一方には、ディスクバルブ６４が通路６２を最も閉塞した状態でも通路６２を介して第１室４１と第２室４２とを連通させる固定オリフィス（図示略）が設けられている。

【0026】

緩衝器１１は、シリンダ２１のロッド５０が延出する側の端部に、この端部を覆うように設けられるバンパキャップ６７を有している。バンパキャップ６７は、シリンダ２１の開口部（図示略）の位置でロッド５０と外筒２３との間を閉塞する上記したシール部材５５を覆って保護する。

【0027】

緩衝器１１は、シリンダ２１が車両の車輪（図示略）側に連結され、ロッド５０が車両の車体側に連結されることで、車輪と車体との相対振動を減衰する。

【0028】

ピストン４０は、ロッド５０に固定されるピストン本体４５が金属製であり、図２に示すようにピストン本体４５の外周部７０に装着されるピストンバンド４６が合成樹脂製である。ピストン本体４５は、例えば焼結により形成されている。

【0029】

ピストン本体４５において、縮み側の通路６１は、ピストン本体４５の軸方向における第１端部７１側が、ピストン本体４５の軸方向における第２端部７２側よりもピストン本体４５の径方向における内側に配置されている。また、ピストン本体４５において、伸び側の通路６２は、ピストン本体４５の軸方向における第２端部７２側が、ピストン本体４５の軸方向における第１端部７１側よりもピストン本体４５の径方向における内側に配置されている。

【0030】

ピストン本体４５は、貫通孔４４および通路６１，６２を有する本体ベース部８０と、図３に示すように、いずれも本体ベース部８０からピストン本体４５の径方向外方に突出する、１箇所の本体凸部８１と、同形状の複数、具体的には３箇所の本体凸部８２と、１箇所の本体凸部８３と、１箇所の本体凸部８４と、を有している。合計６箇所の本体凸部８１～８４は、ピストン本体４５の軸方向に間隔をあけて軸方向の第１端部７１側から、本体凸部８１、本体凸部８２、本体凸部８２、本体凸部８２、本体凸部８３、本体凸部８４の順に並べられている。

【0031】

本体凸部８１～８４は、いずれも円環状である。本体凸部８１～８４は、ピストン本体４５の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。１箇所の本体凸部８１の径方向外端の本体外端面８１ａ、３箇所の本体凸部８２のそれぞれの径方向外端の本体外端面８２ａ、１箇所の本体凸部８３の径方向外端の本体外端面８３ａおよび１箇所の本体凸部８４の径方向外端の本体外端面８４ａは、いずれも円筒面状であり、これら本体外端面８１ａ～８４ａも、ピストン本体４５の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。

【0032】

本体凸部８１～８４のうち、ピストン本体４５の軸方向において最も第１端部７１側にある１箇所の本体凸部８１の外径、すなわち１箇所の本体外端面８１ａの外径は、ピストン本体４５の軸方向において中間位置にある３箇所の本体凸部８２および１箇所の本体凸部８３の外径、すなわち３箇所の本体外端面８２ａおよび１箇所の本体外端面８３ａの外径よりも小径となっている。３箇所の本体凸部８２および１箇所の本体凸部８３の外径、すなわち３箇所の本体外端面８２ａおよび１箇所の本体外端面８３ａの外径は同径になっている。１箇所の本体凸部８１、３箇所の本体凸部８２、１箇所の本体凸部８３および１箇所の本体凸部８４のうち、ピストン本体４５の軸方向において最も第２端部７２側にある本体凸部８４の外径、すなわち本体外端面８４ａの外径は、他の本体凸部８１～８３の外径、すなわち本体外端面８１ａ～８３ａの外径よりも小径となっている。

【0033】

本体凸部８１の本体外端面８１ａは、ピストン本体４５の軸方向における長さである軸方向寸法が、他の本体凸部８２～８４の本体外端面８２ａ～８４ａの軸方向寸法と比して大きくなっている。

【0034】

ピストン本体４５の軸方向に隣り合う本体凸部８１，８２の間は、これらの本体外端面８１ａ，８２ａよりも径方向内方に凹む円環溝状の本体溝部９１（第１溝部）となっている。ピストン本体４５の軸方向に隣り合う本体凸部８２，８２の間およびピストン本体４５の軸方向に隣り合う本体凸部８２，８３の間は、これらの本体外端面８２ａ，８３ａよりも径方向内方に凹む同形状の円環溝状の本体溝部９２（第１溝部）となっている。よって、ピストン本体４５には、同形状の本体溝部９２が複数、具体的には３箇所形成されている。ピストン本体４５の軸方向に隣り合う本体凸部８３，８４の間は、これらの本体外端面８３ａ，８４ａよりも径方向内方に凹む円環溝状の本体溝部９３（第１溝部）となっている。ピストン本体４５には、ピストン本体４５の軸方向に間隔をあけて、本体溝部９１、本体溝部９２、本体溝部９２、本体溝部９２、本体溝部９３が、第１端部７１側からこの順に並べられている。本体溝部９１～９３は、ピストン本体４５の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。よって、本体溝部９１の径方向外側に向く本体溝面９１ａ、本体溝部９２の径方向外側に向く本体溝面９２ａおよび本体溝部９３の径方向外側に向く本体溝面９３ａも、ピストン本体４５の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。

【0035】

本体溝部９１の本体溝面９１ａのピストン本体４５の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストン本体４５の径方向における内側部分が、内側に凹の円弧状をなし、ピストン本体４５の径方向における外側部分が、ピストン本体４５の径方向における外側ほどピストン本体４５の軸方向において互いに離れるように傾斜する形状をなす。

【0036】

本体溝部９２は、ピストン本体４５の軸方向において鏡面対称の形状である。よって、本体溝面９２ａも、ピストン本体４５の軸方向において鏡面対称の形状である。本体溝面９２ａのピストン本体４５の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストン本体４５の径方向における内側部分が、内側に凹の円弧状をなし、ピストン本体４５の径方向における外側部分が、ピストン本体４５の径方向における外側ほどピストン本体４５の軸方向において互いに離れるように傾斜する一対の直線状をなす。本体溝部９１の溝底径、すなわち本体溝面９１ａの最小径と、３箇所の本体溝部９２の溝底径、すなわち３箇所の本体溝面９２ａの最小径とは、同径である。本体溝部９２と本体溝部９２との間の本体凸部８２も、ピストン本体４５の軸方向において鏡面対称の形状となっている。

【0037】

本体溝部９３は、本体溝部９１，９２とは異なる形状であり、本体溝部９３の本体溝面９３ａは、本体溝部９１，９２の本体溝面９１ａ，９２ａとは異なる形状である。本体溝面９３ａの形状は、ピストン本体４５の径方向における内側部分が円筒面状をなし、ピストン本体４５の径方向における外側部分がピストン本体４５の径方向における外側ほどピストン本体４５の軸方向において互いに離れるように傾斜する一対のテーパ面状である。本体溝部９３の溝底径、すなわち本体溝面９３ａの最小径は、他の全部の本体溝部９１，９２の溝底径、すなわち本体溝面９１ａ，９２ａの最小径よりも小径となっている。

【0038】

ピストン本体４５の本体凸部８１よりも軸方向の第１端部７１側は、本体ベース部８０の外周面である円筒面状の小径面部１０１となっている。この小径面部１０１の外径は、本体凸部８１～８４のいずれの外径、すなわち本体外端面８１ａ～８４ａのいずれの外径よりも小径となっている。小径面部１０１の外径は、本体溝部９１，９２の溝底径、すなわち本体溝面９１ａ，９２ａの最小径よりも小径であり、本体溝部９３の溝底径、すなわち本体溝面９３ａの最小径よりも大径となっている。

【0039】

以上により、ピストン本体４５は、ピストンバンド４６が装着される外周部７０に、複数の本体凸部８１～８４と本体溝部９１～９３とが、本体凸部８１、本体溝部９１、本体凸部８２、本体溝部９２、本体凸部８２、本体溝部９２、本体凸部８２、本体溝部９２、本体凸部８３、本体溝部９３、本体凸部８４というように、軸方向に沿って交互に設けられ、第１端部７１に近い側の一端に本体凸部８１が形成され、第２端部７２に近い側の他端に本体凸部８４が形成され、本体凸部８１よりも第１端部７１に近い側に本体ベース部８０の小径面部１０１が形成されている。

【0040】

ピストンバンド４６は、フッ素樹脂等の低摩擦材、具体的には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなっている。ピストンバンド４６は、ピストン本体４５の外周部７０に装着される。以下、このようにピストン本体４５の外周部７０に装着された状態のピストンバンド４６について説明する。

【0041】

ピストンバンド４６は、円環帯状をなすバンド本体部１１０と、バンド本体部１１０の内周側にバンド本体部１１０の軸方向に間隔をあけて第１端部７１側から順に並べられた、１箇所のバンド係合凸部１１１と、複数、具体的には３箇所の同形状のバンド係合凸部１１２と、１箇所のバンド係合凸部１１３と、を有している。また、ピストンバンド４６は、バンド本体部１１０の外周側にバンド本体部１１０の軸方向に間隔をあけて第１端部７１側から順に並べられた、１箇所の突出部１２１と、複数、具体的には１６箇所の同形状の突出部１２２と、１箇所の突出部１２３と、を有している。

【0042】

ピストンバンド４６は、１箇所のバンド係合凸部１１１、３箇所のバンド係合凸部１１２および１箇所のバンド係合凸部１１３が、いずれもバンド本体部１１０の円筒面状の内周面１１０ａから径方向内方に突出する円環状をなしている。１箇所のバンド係合凸部１１１、３箇所のバンド係合凸部１１２および１箇所のバンド係合凸部１１３は、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。よって、１箇所のバンド係合凸部１１１の径方向内側に向く係合凸状面１１１ａ、３箇所のバンド係合凸部１１２のそれぞれの径方向内側に向く係合凸状面１１２ａおよび１箇所のバンド係合凸部１１３の径方向内側に向く係合凸状面１１３ａも、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。

【0043】

バンド係合凸部１１１の係合凸状面１１１ａのピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストンバンド４６の径方向における内側部分が、内側に凸の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における外側部分が、ピストンバンド４６の径方向における外側ほどピストンバンド４６の軸方向において互いに離れるように傾斜する形状をなす。

【0044】

バンド係合凸部１１２は、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。よって、バンド係合凸部１１２の係合凸状面１１２ａも、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。係合凸状面１１２ａのピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストンバンド４６の径方向における内側部分が、内側に凸の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における外側部分が、ピストンバンド４６の径方向における外側ほどピストンバンド４６の軸方向において互いに離れるように傾斜する一対の直線状をなす。バンド係合凸部１１１の内径、すなわち係合凸状面１１１ａの最小径と、３箇所のバンド係合凸部１１２の内径、すなわち３箇所の係合凸状面１１２ａの最小径とは、同径である。

【0045】

バンド係合凸部１１３は、バンド係合凸部１１１，１１２とは異なる形状であり、バンド係合凸部１１３の係合凸状面１１３ａは、バンド係合凸部１１１，１１２の係合凸状面１１１ａ，１１２ａとは異なる形状である。係合凸状面１１３ａの形状は、ピストンバンド４６の径方向における内側部分が円筒面状をなし、ピストンバンド４６の径方向における外側部分がピストンバンド４６の径方向における外側ほどピストンバンド４６の軸方向において互いに離れるように傾斜する一対のテーパ面状である。バンド係合凸部１１３の内径、すなわち係合凸状面１１３ａの最小径は、他の全部のバンド係合凸部１１１，１１２の内径、すなわち係合凸状面１１１ａ，１１２ａの最小径よりも小径となっている。

【0046】

ピストンバンド４６は、１箇所の突出部１２１、１６箇所の同形状の突出部１２２および１箇所の突出部１２３が、いずれもバンド本体部１１０から径方向外方に突出する円環状をなしている。１箇所の突出部１２１、１６箇所の突出部１２２および１箇所の突出部１２３は、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。よって、１箇所の突出部１２１の径方向外側に向く外周面１２１ａ、１６箇所の突出部１２２のそれぞれの径方向外側に向く外周面１２２ａおよび１箇所の突出部１２３の径方向外側に向く外周面１２３ａも、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。

【0047】

突出部１２１の外周面１２１ａは、ピストンバンド４６の径方向における外端部分が、円筒面状をなしている。また、突出部１２１の外周面１２１ａは、ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２側の部分が、ピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状が、ピストンバンド４６の径方向における外側が外側に凸の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における内側が内側に凹の円弧状をなしている。突出部１２１は、ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２とは反対側の端部が、バンド本体部１１０と共に、ピストンバンド４６の軸方向に対して垂直に広がる平面状の端面４６ａを構成している。

【0048】

突出部１２２は、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。よって、突出部１２２の外周面１２２ａも、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。突出部１２２の外周面１２２ａのピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストンバンド４６の径方向における外側部分が、外側に凸の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における内側部分が、ピストンバンド４６の軸方向両側共に、内側に凹の円弧状をなしている。

【0049】

突出部１２３は、突出部１２１，１２２とは異なる形状であり、突出部１２３の外周面１２３ａは、突出部１２１，１２２の外周面１２１ａ，１２２ａとは異なる形状である。外周面１２３ａの形状は、ピストンバンド４６の径方向における外側部分が円筒面状をなしている。また、外周面１２３ａの形状は、ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２側の部分が、ピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状が、ピストンバンド４６の径方向における外側が外側に凸の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における内側が内側に凹の円弧状をなしている。突出部１２３は、ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２とは反対側の端部が、バンド本体部１１０と共に、ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２とは反対側ほど小径となるテーパ面状の端面４６ｂを構成している。

【0050】

１箇所の突出部１２１の外径、すなわち外周面１２１ａの外径と、１６箇所の突出部１２２のそれぞれの外径、すなわち１６箇所の外周面１２２ａのそれぞれの外径と、１箇所の突出部１２３の外径、すなわち外周面１２３ａの外径とは、同径である。言い換えれば、ピストンバンド４６の外周部に径方向外方に突出して設けられた全ての円環状の突出部１２１～１２３は、各突出部１２１，１２２，１２３の外径が均等となるよう形成されている。よって、ピストンバンド４６は、外周部に径方向外方に突出して設けられた全ての突出部１２１～１２３が、径方向の外端位置を同一円筒面上に配置している。１箇所の外周面１２１ａの外径、１６箇所の外周面１２２ａのそれぞれの外径および１箇所の外周面１２３ａの外径は、内筒２２の内周面２２ａの内径よりも締め代分大径となっている。

【0051】

ピストンバンド４６の軸方向に隣り合う突出部１２１と突出部１２２との間と、ピストンバンド４６の軸方向に隣り合う突出部１２２と突出部１２２との間と、ピストンバンド４６の軸方向に隣り合う突出部１２２と突出部１２３との間とが、これらの径方向の外端部よりも径方向内方に凹む円環溝状の同形状のバンド溝部１３１（第２溝部）となっている。ピストンバンド４６には、ピストンバンド４６の軸方向に間隔をあけて、１７箇所のバンド溝部１３１が並べられている。１７箇所のバンド溝部１３１は、同形状であり、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。よって、１７箇所のバンド溝部１３１のそれぞれの径方向外側に向く凹状面１３１ａも、同形状であり、ピストンバンド４６の中心軸線を中心とした同軸状に配置されている。１７箇所のバンド溝部１３１は、溝径、すなわち凹状面１３１ａの最小径が同径であり、ピストンバンド４６の軸方向における幅が同長さである。ピストンバンド４６の軸方向におけるバンド溝部１３１の幅は、例えば０．１５ｍｍである。ピストンバンド４６の軸方向における突出部１２２の配置ピッチは一定であり、バンド溝部１３１の配置ピッチも一定である。ピストンバンド４６の軸方向において、突出部１２２の配置ピッチとバンド溝部１３１の配置ピッチとは同等である。

【0052】

バンド溝部１３１は、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。よって、凹状面１３１ａも、ピストンバンド４６の軸方向において鏡面対称の形状である。凹状面１３１ａのピストンバンド４６の中心軸線を含む平面での断面の形状は、ピストンバンド４６の径方向における内側部分が、内側に凹部の円弧状をなし、ピストンバンド４６の径方向における外側部分が、ピストンバンド４６の軸方向両側共に、外側に凸の円弧状をなしている。

【0053】

ピストンバンド４６の複数、具体的には１７箇所のバンド溝部１３１は、ピストン４０の中心軸線を含む平面での断面が円弧状である。ピストンバンド４６のピストン４０の軸方向に隣り合うバンド溝部１３１の間の突出部１２２も、ピストン４０の中心軸線を含む平面での断面が円弧状である。

【0054】

ピストンバンド４６は、バンド係合凸部１１１が本体溝部９１に、複数のバンド係合凸部１１２がそれぞれ一対一で対応する本体溝部９２に、バンド係合凸部１１３が本体溝部９３に、それぞれ嵌合する。すると、ピストンバンド４６は、バンド係合凸部１１１の係合凸状面１１１ａが、本体溝部９１の本体溝面９１ａに、複数のバンド係合凸部１１２の係合凸状面１１２ａが、それぞれ一対一で対応する本体溝部９２の本体溝面９２ａに、バンド係合凸部１１３の係合凸状面１１３ａが、本体溝部９３の本体溝面９３ａに、それぞれ全面的に隙間なく密着し、本体ベース部８０の内周面１１０ａが、本体凸部８１～８３の本体外端面８１ａ～８３ａのそれぞれの全面に隙間なく密着する。なお、ピストンバンド４６は、係合凸状面１１１ａを本体溝面９１ａに、複数の係合凸状面１１２ａを、それぞれ一対一で対応する本体溝面９２ａに、係合凸状面１１３ａを本体溝面９３ａに、内周面１１０ａを本体外端面８１ａ～８３ａの全面に、それぞれ隙間なく密着させるのではなく、部分的に隙間を有していても良い。

【0055】

ピストンバンド４６は、その外周面４６ｃが、ピストン本体４５の径方向外側に設けられる合計５箇所の本体溝部９１～９３よりも多い、合計１７箇所のバンド溝部１３１を有している。ピストン４０は、本体溝部９１～９３のピストン４０の軸方向における形成密度よりも、バンド溝部１３１のピストン４０の軸方向における形成密度の方が高い。

【0056】

ピストンバンド４６は、その外周面４６ｃが、ピストン本体４５の径方向外側に設けられる合計５箇所の本体溝部９１～９３よりも多い、合計１８箇所の突出部１２１～１２３を有している。ピストン４０は、本体溝部９１～９３のピストン４０の軸方向における形成密度よりも、突出部１２１～１２３のピストン４０の軸方向における形成密度の方が高い。

【0057】

ピストンバンド４６は、ピストン本体４５の径方向外側に設けられる合計６箇所の本体凸部８１～８４よりも多い、合計１８箇所の突出部１２１～１２３を有している。ピストン４０は、本体凸部８１～８４のピストン４０の軸方向における形成密度よりも、突出部１２１～１２３のピストン４０の軸方向における形成密度の方が高い。

【0058】

ピストンバンド４６は、バンド係合凸部１１１～１１３を含んでピストン本体４５に固定される固定部１４１と、ピストンバンド４６の軸方向一端側の端部の延出部１４２と、を有している。固定部１４１は、ピストン本体４５に対し径方向および軸方向に固定されている。延出部１４２は、ピストン本体４５に対し径方向および軸方向には固定されておらず、ピストンバンド４６において、第１端部７１に近い側に配置されている。言い換えれば、延出部１４２は、固定部１４１の第１端部７１側の端部から第１端部７１側に延出している。延出部１４２は、本体凸部８１の本体外端面８１ａとは軸方向に位置が重なり合わない。

【0059】

ここで、ピストン４０を製造する製造方法について説明する。
この製造方法では、まず、板状であって、図４に示すように外周部１３５が円状をなし、この外周部１３５よりも径方向内側に孔部１３６を有する形状の、後にピストンバンド４６となる一定厚さのピストンバンド素材４６Ａを形成する素材形成工程を行う。この素材形成工程により形成されたピストンバンド素材４６Ａは、孔部１３６の径が図２に示すピストン本体４５の外径よりも小径となっている。

【0060】

この製造方法は、次に、このピストンバンド素材４６Ａの軸方向一方の端面に、外周部１３５から孔部１３６までの間に、図４および図５に示すように、後に複数のバンド溝部１３１となる複数の溝部１３１Ａを径方向に所定の間隔をあけて同軸状に形成する溝部工程を行う。この溝部工程では、例えば、ピストンバンド素材４６Ａの軸方向一方の平坦な端面に、複数の溝部１３１Ａにそれぞれ一対一で対応する凸部が径方向に所定の間隔をあけて同軸状に形成された金型を加熱しつつ押し当てて複数の溝部１３１Ａを形成する。

【0061】

この製造方法は、次に、このピストンバンド素材４６Ａを加熱しつつ、その軸方向の複数の溝部１３１Ａが形成された側とは反対側の面に円錐状の治具を押し当ててテーパ状に変形させ、最終的に、複数の溝部１３１Ａが径方向外側になるように筒状に変形させる筒状形成行程を行う。

【0062】

この製造方法は、次に、筒状とされたピストンバンド素材４６Ａを金属製のピストン本体４５の外周部７０に被せて、ピストン本体４５に結合させてピストンバンド４６とする結合工程を行う。この結合工程においては、例えば、筒状とされたピストンバンド素材４６Ａをピストン本体４５の外周部７０に被せた状態で、ピストン本体４５を加熱することでピストンバンド素材４６Ａの内周部を加熱し変形させて、内周部に、図３に示す１箇所の本体溝部９１と嵌合する、係合凸状面１１１ａを含む１箇所のバンド係合凸部１１１と、３箇所の本体溝部９２に嵌合する、それぞれが係合凸状面１１２ａを含む３箇所のバンド係合凸部１１２と、１箇所の本体溝部９３に嵌合する係合凸状面１１３ａを含むバンド係合凸部１１３と、を形成する。これにより、ピストンバンド素材４６Ａがピストンバンド４６となる。

【0063】

以上のようにピストン本体４５の外周部７０にピストンバンド４６を被せて結合させた構成のピストン４０が、図１に示すように、そのピストン本体４５の貫通孔４４にロッド５０の取付軸部５２を嵌合させて、取付軸部５２に、ディスクバルブ６３，６４と共にナット６５で固定される。その際に、ピストン４０は、ロッド５０の軸方向において、ピストン本体４５が、第１端部７１が主軸部５１側に、第２端部７２が主軸部５１とは反対側の位置する向きとされる。よって、ピストン４０は、図２に示すピストンバンド４６の延出部１４２が、固定部１４１から図１に示すロッド５０の軸方向における主軸部５１側、すなわち第１室４１および第２室４２のうちの第１室４１側に延出する。

【0064】

そして、このようにロッド５０に固定された状態のピストン４０が、シリンダ２１の内筒２２の内周面２２ａに嵌合される。図３に示すように、この嵌合前のピストン４０は、ピストンバンド４６の１箇所の突出部１２１の外周面１２１ａの外径、１６箇所の突出部１２２の外周面１２２ａのそれぞれの外径および１箇所の突出部１２３の外周面１２３ａの外径が、内筒２２の内周面２２ａの内径よりも大径となっている。このため、ピストン４０は、シリンダ２１の内筒２２の内周面２２ａに嵌合されると、ピストンバンド４６の１箇所の突出部１２１、１６箇所の突出部１２２および１箇所の突出部１２３が全て締め代分弾性変形して内筒２２の内周面２２ａに圧接する。その際に、ピストン４０は、ピストンバンド４６の１箇所の突出部１２１、１６箇所の突出部１２２および１箇所の突出部１２３のそれぞれの径方向外端部分が、内筒２２の内周面２２ａに倣って円筒面状をなし、同一の円筒面上に配置されて、内周面２２ａを摺動する摺動面４６ｄとなる。また、その際に、１７箇所のバンド溝部１３１は、径方向内側の部分が、内筒２２の内周面２２ａから径方向内側に離間して、内筒２２の内周面２２ａとの間に空間を形成する。

【0065】

シリンダ２１の内筒２２の内周面２２ａに嵌合された状態で、ピストン４０のピストンバンド４６の摺動面４６ｄには、複数、具体的には１７箇所のバンド溝部１３１が設けられている。ピストンバンド４６は、全ての突出部１２１～１２３が同外径に形成されて同軸状に配置されているため、摺動面４６ｄが、内筒２２の内周面２２ａと均等に当接する。言い換えれば、ピストンバンド４６の摺動面４６ｄは、シリンダ２１と均等に当接するよう形成されている。また、シリンダ２１の内筒２２の内周面２２ａに嵌合された状態で、ピストンバンド４６の摺動面４６ｄは、軸方向一端から他端までがストレート状となり、摺動面４６ｄの軸線とシリンダ２１の軸線とが同一となる。言い換えれば、ピストンバンド４６の摺動面４６ｄは、軸方向一端から他端までがストレート状に形成され、摺動面４６ｄの軸線とシリンダ２１の軸線とが同一となるよう形成されている。また、複数、具体的には１７箇所のバンド溝部１３１は、同形状であるため、ピストン４０がシリンダ２１の内筒２２の内周面２２ａに嵌合された状態でピストンバンド４６の軸方向における幅が一定となる。そして、１７箇所のバンド溝部１３１とシリンダ２１の内筒２２との間には、作動流体である油液Ｌが充填されることになる。

【0066】

上記した特許文献１，２には、緩衝器において、ピストン本体とピストンバンドとを有するピストンを備えたものが開示されている。緩衝器において、異音の発生を抑制することが望まれている。緩衝器においては、通常、ピストンバンドとシリンダとは隙間なく密着した状態で摺動する。一方で摺動時に、ピストンバンドとシリンダとの間の摩擦力によっては、ピストンバンドのシリンダとの密着面が摩擦力によってリアルタイムには動かずに、スティックスリップを引き起こし、異音を発生させてしまう可能性がある。

【0067】

実施形態の緩衝器１１は、ピストン４０のピストンバンド４６が、シリンダ２１と摺動する摺動面４６ｄに、ピストン本体４５の径方向外側に設けられる本体溝部９１～９３よりも多く設けられる複数のバンド溝部１３１を有すると共に、摺動面４６ｄが、シリンダ２１と均等に当接するよう形成されている。このため、緩衝器１１は、ピストンバンド４６の摺動面４６ｄの一部に入力が加わることに起因するスティックスリップを抑制することができる。よって、緩衝器１１は、スティックスリップに起因する異音の発生を抑制することができる。

【0068】

実施形態の緩衝器１１は、ピストン４０のピストンバンド４６の複数のバンド溝部１３１が円弧状に形成され、複数のバンド溝部１３１の間に形成されている突出部１２２が円弧状に形成されている。このように、突出部１２２が円弧状に形成されているため、シリンダ２１との接触面積が小さくなり、面圧が上がる。ピストンバンド４６をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で形成することにより、面圧が上がるとＰＴＦＥの特性によって摩擦係数が下がることになる。よって、緩衝器１１は、スティックスリップをさらに抑制することができ、スティックスリップに起因する異音の発生をさらに抑制することができる。

【0069】

実施形態の緩衝器１１は、ピストン４０のピストンバンド４６の摺動面４６ｄが、軸方向一端から他端までがストレート状に形成され、ピストンバンド４６の摺動面４６ｄの軸線とシリンダ２１の軸線とが同一となるよう形成されているため、ピストン４０の摺動時におけるシリンダ２１に対する倒れを抑制することができる。よって、異音の発生をさらに抑制することができる。

【0070】

実施形態の緩衝器１１は、ピストン４０のピストンバンド４６の複数のバンド溝部１３１とシリンダ２１との間には、作動流体である油液Ｌが充填されているため、ピストンバンド４６のシリンダ２１に対する摺動性が向上し、よって、異音の発生をさらに抑制することができる。

【0071】

実施形態の緩衝器１１は、ピストン４０のピストンバンド４６の、複数のバンド溝部１３１のピストンバンド４６の軸方向における幅が一定であることから、シリンダ２１との間に均等状に油溜めを形成することができ、摺動時の摩擦低減に有効な形状となる。よって、異音の発生をさらに抑制することができる。

【0072】

実施形態の緩衝器１１の製造方法は、板状であって、外周部１３５が円状をなし、外周部１３５よりも径方向内側に孔部１３６を有する形状のピストンバンド素材４６Ａを形成する工程と、ピストンバンド素材４６Ａの軸方向一方の端面に、外周部１３５から孔部１３６までの間に複数の溝部１３１Ａを形成する工程と、ピストンバンド素材４６Ａを、複数の溝部１３１Ａが径方向外側となるよう筒状に変形させる工程と、ピストンバンド素材４６Ａをピストン本体４５に結合させる工程と、を含む。このため、複数のバンド溝部１３１を有するピストンバンド４６を比較的容易に形成してピストン本体４５に結合させることができる。

【符号の説明】

【0073】

１１…緩衝器、２１…シリンダ、３５…ロッドガイド（閉塞部材）、４０…ピストン、４１…第１室、４２…第２室、４５…ピストン本体、４６…ピストンバンド、４６Ａ…ピストンバンド素材、４６ｄ…摺動面、５０…ロッド、５５…シール部材（閉塞部材）、９１～９３…本体溝部（第１溝部）、１２２…突出部、１３１…バンド溝部（第２溝部）、１３１Ａ…溝部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】