JP2005127426A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストンロッドとブッシュとの微小隙間から高圧の噴流となった作動油がメインシール側に流出しても、シールバーストを起すことのないロッドガイドの構造を備えた油圧緩衝器を提供する。
【解決手段】 シリンダ１とアウターシェル２とを同芯に配設し、シリンダとアウターシェルとの各端部にロッドガイド３を設けると共にロッドガイドの上方に当該ロッドガイドと対向するメインシール４を配置し、ロッドガイドはシリンダ側に取り付けられる案内部１４と、アウターシェル側に取り付けられる取付部１５と、取付部に形成したドレーン孔２１とを有し、上記案内部の中央にピストンロッドを案内するブッシュ１３を圧入し、更にシリンダとアウターシェルとの間に隔成したリザーバ室Ｒを上記ドレーン孔と，ロッドガイドとメインシール間に設けた油路Ｓと、ブッシュとピストンロッド間の摺動隙間Ｐとを介してシリンダ内の油室に接続した油圧緩衝器において、ロッドガイドの上部中央に上方に向けて順次拡径する噴流拡散部１７を形成し、この噴流拡散部を介して上記摺動隙間を上記流路に接続した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用される油圧緩衝器に関し、特にシリンダ内の作動油をメインシールから外部に漏らすことなくリザーバ室に戻すことができるロッドガイドの構造に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器としては、特許文献１に示すものを例示することができる。

即ち、図３に示すように、アウターシェル２の上端部内周となるシリンダ１の端部にピストンロッド１０を案内するロッドガイド３を設け、このロッドガイド３の上端にメインシール４を載置し、アウターシェル２の上端２ａを内側に折り曲げることにより、このアウターシェル２、メインシール４及びロッドガイド３を一体的に加締め固定している。

前記メインシール４は、ピストンロッド１０の外周に摺接するダストリップ６及びオイルリップ７からなる内周リップ１１と、この内周リップ１１と一体形成されたインサートメタル５と、インサートメタル５の外周側下面に同じく一体形成された外周リップ８とから構成されている。

尚、オイルリップ７の外周にはこのリップ７のピストンロッド１０に対する締め代を調整するためのガータスプリング１２が設けられている。

前記ロッドガイド３は、全体が焼結成形により形成されるとともに、内周面でピストンロッドが摺接する筒状のブッシュ１３を圧入した円筒状の案内部１４と、その外周に設けられた同じく円筒状をなす取付部１５と、これらを連結する連結部１６とから構成され、前記案内部１４、連結部１６、取付部１５及び前記メインシール４によって油路を構成する環状空間Ｓが形成されている。

案内部１４及び取付部１５は、その外周面が夫々シリンダ１内周面及びアウターシェル２内周面と当接しており、ロッドガイド３をシリンダ１及びアウターシェル２の径方向に対して位置決めするようになっている。

又、連結部１６の下部は、シリンダ１端部に当接しており、アウターシェル２の上端２ａを内側に折り曲げる加締め加工によってロッドガイド３がシリンダ１及びアウターシェル２の軸線方向に対して位置決めされるようになっている。

前記連結部１６にはアウターシェル２とシリンダ１とで隔成されたリザーバ室Ｒに連通するドレイン孔２１が設けられ、このドレイン孔２１、前記環状空間Ｓ、ピストンロッド１０とブッシュ１３との摺動隙間を介してロッド側油室２０に接続されている。

上記のように構成された油圧緩衝器は実際の走行状態において、路面の凹凸等によってピストンロッド１０が進退動作を繰り返し、その際、図示しないピストン部又はベースバルブ部で所定の減衰力を発生して乗り心地、操縦安定性を向上させる。

ところが、ロッドガイド３はその案内部１４内に圧入したブッシュ１３を介してピストンロッド１０を摺動自在に支持しているので、両者は、所謂メタルコンタクトの状態となる。

従って、ピストンロッド１０の進退動作が繰り替えされ、例えばロッド側室２０が高圧の圧縮状態になると、この内圧によってロッド側室２０内の作動油がピストンロッド１０とブッシュ１３との微小隙間からロッドガイド３の上方へ流出する場合がある。

通常、この流出した作動油は前記環状空間Ｓ、ドレイン孔２１を通ってリザーバ室Ｒに戻され、メインシール４から油圧緩衝器の外部に漏れるのを防止している。
特開２００２−２１３５１６号公報（図４）

ところが、ピストンロッド１０の進退動作に伴い流出する作動油は、ピストンロッド１０とブッシュ１９との微小隙間から流出するので、その微小隙間の形状からすると、当然真上、即ち、内周リップ１１とピストンロッド１０との摺接部分に向かって流出することになる。

このとき、上記作動油はロッド側室２０の圧縮状態によっては高圧の噴流となることがあり、その場合には高速且つ大流量の噴流が上記摺接部分に衝突（図に矢印Ｙとして示す）し、場合によってはこの噴流により内周リップ１１が押し広げられ、前記摺接部分を通過して作動油が外部に漏れる、所謂シールバーストを起す虞がある。

そこで、本発明の目的は、例え、ピストンロッドとブッシュとの微小隙間から高圧の噴流となった作動油がメインシール側に流出しても、シールバーストを起すことのないロッドガイドの構造を備えた油圧緩衝器を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダとアウターシェルとを同芯に配設し、シリンダとアウターシェルとの各端部にロッドガイドを設けると共にロッドガイドの上方に当該ロッドガイドと対向するメインシールを配置し、ロッドガイドはシリンダ側に取り付けられる案内部と、アウターシェル側に取り付けられる取付部と、取付部に形成したドレーン孔とを有し、上記案内部の中央にピストンロッドを案内するブッシュを圧入し、更にシリンダとアウターシェルとの間に隔成したリザーバ室を上記ドレーン孔と，ロッドガイドとメインシール間に設けた油路と、ブッシュとピストンロッド間の摺動隙間とを介してシリンダ内の油室に接続した油圧緩衝器において、ロッドガイドの上部中央に上方に向けて順次拡径する噴流拡散部を形成し、この噴流拡散部を介して上記摺動隙間を上記流路に接続したことを特徴とするものである。

この場合、噴流拡散部は基端から先端に向って拡径するベルマウス形状としても良く、又は基端から先端に向って拡径する逆円錐状のテーパ形状としても良い。

本発明によれば、ピストンロッドとブッシュとの間の微小摺動隙間から高圧の噴流となった作動油がロッドガイド及びメインシール間に設けた油路に向って流出しても、この作動油は噴流拡散部で拡散されるので、ピストンロッドとメインシールの内周リップとの摺接部分に直接衝突する噴流の流速や流量を著しく減少させることができる。従って、上記摺接部分に高速且つ大流量の噴流が衝突することによって起こるシールバーストを確実に防止することができる。

以下に、本発明を車両用の油圧緩衝器に具体化した実施の形態を図に基づいて説明するが、図１は、複筒型の油圧緩衝器のロッドガイド部分を示し、アウターシェル２の上端部内周となるシリンダ１の端部にピストンロッド１０を案内するロッドガイド３が設けられ、このロッドガイド３の上端にメインシール４が載置され、アウターシェル２の上端２ａを内側に折り曲げることにより、このアウターシェル２、メインシール４及びロッドガイド３を一体的に加締め固定しており、以下、詳細に説明する。

メインシール４は、ピストンロッド１０の外周に摺接するダストリップ６及びオイルリップ７からなる内周リップ１１と、この内周リップ１１と一体形成されたインサートメタル５と、インサートメタル５の外周側下面に同じく一体形成された外周リップ８とから構成されている。

尚、オイルリップ７の外周にはこのリップ７のピストンロッド１０に対する締め代を調整するためのガータスプリング１２が設けられている。

ロッドガイド３は、全体が焼結成形により形成されるとともに、内周面でピストンロッドが摺接する筒状のブッシュ１３を圧入した円筒状の案内部１４と、その外周に設けられた同じく円筒状をなす取付部１５と、これらを連結する連結部１６とから構成され、前記案内部１４、連結部１６、取付部１５及び前記メインシール４によって油路を構成する環状空間Ｓが形成されている。

又、案内部１４及び取付部１５は、その外周面が夫々シリンダ１内周面及びアウターシェル２内周面と当接しており、ロッドガイド３をシリンダ１及びアウターシェル２の径方向に対して位置決めするようになっている。

ブッシュ１３が圧入された案内部１４の先端部（図１における上部を言う）には基端から先端に向かって順次拡径されたベルマウス形状をなす本発明の噴流拡散部１７が設けられており、基端がブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間Ｐに接続され、先端が環状空間Ｓに接続されている。

従って、ブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間Ｐを介して環状空間Ｓ側に噴出した高圧の作動油はこの噴流拡散部１７で拡散され、メインシール４部分に衝突する噴流の流量や流速を著しく減少させるようになっている。

又、連結部１６の下部は、シリンダ１端部に当接しており、アウターシェル２の上端２ａを内側に折り曲げる加締め加工によってロッドガイド３がシリンダ１及びアウターシェル２の軸線方向に対して位置決めされるようになっている。

連結部１６にはアウターシェル２とシリンダ１とで隔成されたリザーバ室Ｒに連通するドレイン孔２１が設けられ、このドレイン孔２１、前記環状空間Ｓ、ピストンロッド１０とブッシュ１９との摺動隙間Ｐを介してロッド側油室２０に接続されている。

次に、上記のように構成された油圧緩衝器では、ピストンロッド１０の進退動作のうち、特にピストンロッド１０の伸長行程においてそのロッド側室２０の圧縮状態によってはロッド側室２０内の作動油が高圧の噴流となってピストンロッド１０とブッシュ１９との摺動隙間を通過し、前記環状空間Ｓに噴出しようとする。

このとき、従来であれば、噴出する作動油は、ピストンロッド１０とブッシュ１３との微小隙間からとなるので、当然、真上、即ちピストンロッド１０と内周リップ１１との摺接部分に直接噴出されることになる。

ところが、本実施の形態では、案内部の先端にベルマウス形状の噴流拡散部１７が設けられ、基端がブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間に接続されると共に、先端が環状空間Ｓに接続されているので、ブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間を介して環状空間Ｓ側に噴出する高圧の作動油はこの噴流拡散部１７で拡散された後、リザーバ室Ｒに流れる。

従って、この噴流拡散部１７でメインシール４部分に衝突する噴流の流量や流速を著しく減少させることができるので、従来のように、高速且つ大流量の噴流で内周リップ１１が押し広げられ、メインシール４とピストンロッド１０との摺接部分を作動油が通過して外部に漏れる、所謂シールバーストの虞を確実に防止することができる。

又、燒結成形でロッドガイド３を形成する際に噴流拡散部１７を一体的に形成できるので、従来構造のロッドガイドに最小限の加工を施すのみで実施化できる。特に、本実施の形態ではロッドガイド３を燒結成形により形成したので、成形工程的には殆んど工程が増えず、安価に実施化できる。

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して具体化することもできる。

１）前記実施の形態では、噴流拡散部１７をベルマウス形状としたがこれに限定されるものではなく、例えば、図２に示すようなテーパ形状の噴流拡散部１８としても良く、作動油を拡散させる程度や、生産性、生産コストに合わせて任意に変更可能である。

２）前記実施の形態ではドレイン孔２１が常にロッド側室２０と連通しているが、メインシール４にロッド側室２０からリザーバ室Ｒへの流れのみを許容するチェック弁を設けたものに具体化しても良い。

３）前記実施の形態ではロッドガイド３を燒結成形で形成したが、プレス等の他の成形方法を用いてロッドガイド３を形成しても良い。

本発明の一実施の形態を示す油圧緩衝器の要部破断正面図である。 本発明の別の実施の形態を示す油圧緩衝器の要部破断正面図である。 従来の油圧緩衝器を示す要部破断正面図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ アウターシェル
３ ロッドガイド
４ メインシール
１０ ピストンロッド
１３ ブッシュ
１４ 案内部
１７ 噴流拡散部
１８ 噴流拡散部
２１ ドレーン孔
Ｒ リザーバ室
Ｓ 環状空間（油路）

Claims (3)

1. シリンダとアウターシェルとを同芯に配設し、シリンダとアウターシェルとの各端部にロッドガイドを設けると共にロッドガイドの上方に当該ロッドガイドと対向するメインシールを配置し、ロッドガイドはシリンダ側に取り付けられる案内部と、アウターシェル側に取り付けられる取付部と、取付部に形成したドレーン孔とを有し、上記案内部の中央にピストンロッドを案内するブッシュを圧入し、更にシリンダとアウターシェルとの間に隔成したリザーバ室を上記ドレーン孔と，ロッドガイドとメインシール間に設けた油路と、ブッシュとピストンロッド間の摺動隙間とを介してシリンダ内の油室に接続した油圧緩衝器において、ロッドガイドの上部中央に上方に向けて順次拡径する噴流拡散部を形成し、この噴流拡散部を介して上記摺動隙間を上記流路に接続したことを特徴とする油圧緩衝器。
2. 噴流拡散部は基端から先端に向って拡径するベルマウス形状とした請求項１記載の油圧緩衝器。
3. 噴流拡散部は基端から先端に向って拡径する逆円錐状のテーパ形状とした請求項１記載の油圧緩衝器。
   

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