JP2005133774A - 油圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】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の端部にロッドガイド３を設け、このロッドガイド３はピストンロッド１０を案内するブッシュ１３を圧入した案内部１４を有し、ロッドガイド３の上部にピストンロッド１０との隙間をシールするメインシール４を配置し、シリンダ１及びアウターシェル２間に隔成したリザーバ室Ｒを、ロッドガイド３に形成したドレン孔２１と、ロッドガイド３及びメインシール４間に設けた油路Ｓと、ブッシュ１３及びピストンロッド１０間の摺動隙間とを介してシリンダ１内の油室に接続した油圧緩衝器において、ブッシュ１３と、メインシール４の内周リップ１１との間に噴流緩和空間部１７を設け、ブッシュ１３及びピストンロッド１０間の摺動隙間を通過した作動油がこの噴流緩和空間部１７を介して前記油路Ｓに流れるようにした。
【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の外周に摺接する大気側に形成のダストリップ６及び油室側に形成のオイルリップ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Ｓが区画形成されている。

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に連通するドレン孔２１が設けられ、このドレン孔２１、前記油路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、前記油路Ｓ及びドレン孔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１３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のオイルリップ７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オイルリップ７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。

特に、近年、油圧緩衝器は、軽量化、小型化、製造コストの削減等の要求によってロッドガイド３とメインシール４との間隔（図３にＸとして示す）をできる限り短く設定する傾向にあり、上記のシールバーストを起す虞が多くなる。

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、このロッドガイドはその中央にピストンロッドを案内するブッシュを圧入した案内部を有し、ロッドガイドの上方に内周リップでピストンロッドとの隙間をシールするメインシールを配置し、シリンダ及びアウターシェル間に隔成したリザーバ室を、ロッドガイドに形成したドレン孔と、ロッドガイド及びメインシール間に設けた油路と、ブッシュ及び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、上記ブッシュと、上記内周リップとの間に噴流緩和空間部を設け、ブッシュ及びピストンロッド間の摺動隙間を通過した作動油がこの噴流緩和空間部を介して前記油路に流れるようにしたことを特徴とするものである。

この場合、ブッシュ先端から内周リップの油室側に設けたオイルリップまでの距離と、ブッシュ内面からピストンロッド表面までの距離との比が１２０以上で２４０以下となるように噴流緩和空間部の大きさが決められるのが好ましい。

本発明によれば、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てメインシール側に流出した作動油は、ブッシュと内周リップとの間に設けた噴流緩和空間部でその流速や流量を著しく減少させた状態で内周リップに衝突するから、ピストンロッドと内周リップとの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の外周に摺接する大気側に形成のダストリップ６及び油室側に形成のオイルリップ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Ｓが区画形成されている。

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。

案内部１４におけるブッシュ１３の先端部（図１における上部を言う）と、内周リップ１１のオイルリップ７の下端との間には本発明の噴流緩和空間部１７が形成されており、ブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間から流出した作動油がこの空間部１７を介して油路Ｓに接続されている。

そして、この噴流緩和空間部１７は、案内部１４のブッシュ１３先端部からオイルリップ７までの距離Ｄと、ブッシュ１３の内周面及びピストンロッド１０表面間の距離σとの比が１２０となるようにこれらの距離Ｄ，σが設定されている。

この比は、好ましくは１２０以上で２４０以下であり、これは、１２０以下にすると、図２に示すようにシールバースト発生減衰力比が１．４以下になってシールバーストが発生し易くなると共に、２４０を超えると、ブッシュ１３先端部からオイルリップ７までの距離Ｄが長くなって油圧緩衝器自体の製造コストが嵩むためである。

従って、ブッシュ１３とピストンロッド１０との摺動隙間から流出した高圧の作動油は、噴流緩和空間部１７で流速及び流量が減少された状態でオイルリップ７部分に衝突し、シールバーストを起さないようになっている。

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に連通するドレン孔２１が設けられ、このドレン孔２１、前記油路Ｓ、噴流緩和空間部１７、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。

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の伸長工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１３との摺動隙間を通過し、前記油路Ｓに向って流出しようとする。

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のオイルリップ７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、上記摺接部分と微小隙間の間に噴流緩和空間部１７が形成されているので、噴出された作動油は噴流緩和空間部１７でその流速及び流量が緩和された状態でオイルリップ７に衝突し、その後、油路Ｓを介してリザーバ室Ｒに流れる。

従って、オイルリップ７部分に衝突する噴流はこの噴流緩和空間部１７でその流量や流速を著しく減少されるので、従来のように、高速且つ大流量の噴流でオイルリップ７が押し広げられ、オイルリップ７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。

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ドレン孔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。

２）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。

３）前記実施の形態では内周リップ１１としてオイルリップ７以外にダストリップ６を備えたものを示したが、ダストリップ６を持たないものに具体化しても良い。

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。 ブッシュ及びピストンロッドの距離と、ブッシュ及びオイルリップの距離との比がシールバースト発生減衰力に与える影響を示すグラフ図である。 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 噴流緩和空間部
２１ ドレン孔
Ｒ リザーバ室
Ｓ 油路
Ｄ ブッシュ先端部からオイルリップまでの距離
σ ブッシュの内周面からピストンロッド表面までの距離

Claims (2)

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、このロッドガイドはその中央にピストンロッドを案内するブッシュを圧入した案内部を有し、ロッドガイドの上方に内周リップでピストンロッドとの隙間をシールするメインシールを配置し、シリンダ及びアウターシェル間に隔成したリザーバ室を、ロッドガイドに形成したドレン孔と、ロッドガイド及びメインシール間に設けた油路と、ブッシュ及び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、上記ブッシュと、上記内周リップとの間に噴流緩和空間部を設け、ブッシュ及びピストンロッド間の摺動隙間を通過した作動油がこの噴流緩和空間部を介して前記油路に流れるようにしたことを特徴とする油圧緩衝器。
2. ブッシュ先端から内周リップの油室側に設けたオイルリップまでの距離と、ブッシュ内面からピストンロッド表面までの距離との比が１２０以上で２４０以下となるように噴流緩和空間部の大きさが決められている請求項１記載の油圧緩衝器。
   

Images