JP2007211949A - ダストブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】 ダストブーツの延命とスリム化を図ることである。
【解決手段】 筒状であって少なくとも一部に伸縮可能な蛇腹部２を備え、シリンダＣ内から出没するロッドＲに連結されてロッドＲの摺動部を覆うダストブーツ１において、シリンダＣとロッドＲとの相対運動によって変位するシリンダＣの端部Ｃ１もしくは端部Ｃ１に取り付けられる部材Ｂの端部Ｅ１と対向する可能性のある蛇腹部２の内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの側部Ｃ２もしくは端部Ｃ１に取り付けられる部材Ｂの側部Ｅ２と対向する領域に存在する領域の内周側頂部４の内周径より大きくされてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、本発明は、シリンダ内から出没するロッドに連結されてロッドの摺動部を覆うダストブーツの改良に関する。

一般に、緩衝器等は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されるなど、常に外気にさらされて使用されることが多い。このように、外気にさらされる状態で使用される緩衝器等にあっては、埃や塵、泥水等が付着することになるが、シリンダ内から出没するロッドにおける摺動部に、上記が付着すると、該摺動部の潤滑を妨げたり、該摺動部をシールするシール部材の劣化を早めたりすることから、摺動部を埃や塵等から保護するためにダストブーツを設けている。

このダストブーツは、たとえば、ロッドの摺動部とを覆うために、蛇腹部を備えて筒状に形成されるとともに、緩衝器等のロッドの先端側に連結されているものが従来から知られている（たとえば、特許文献１参照）。

また、このダストブーツの軸方向長さは、緩衝器等がフルストロークしてシリンダからロッドが突出するときのロッドの突出長以上に設定され、また、蛇腹部が緩衝器等の伸縮作動に併せて伸縮するので、このダストブーツは、必ずロッドの摺動部を覆うことができ、該摺動部をダストブーツの外方から隔離して摺動部に埃や塵、泥水等が付着しないように保護することができるようになっている。
特開平１０−２１３２２３号公報（図１）

しかしながら、上記従来ダストブーツにおいては、機能上欠陥があるわけではないが、以下の不具合の改善が望まれている。

すなわち、ダストブーツは、上述のように緩衝器等に使用されるが、特に車両のバネ上部材とバネ下部材との間のように取付スペースが制限されているような場合には、ダストブーツや懸架バネを含めた緩衝器全体をスリム化する必要があるので、ダストブーツの外径もできるだけ小さくしておくほうがよい。

そこで、ダストブーツの外径を小さくするのであるが、その内径も小さくなってしまうことになる。そして、ダストブーツの内径が小さくなると、特に、緩衝器等の収縮時には、ダストブーツ内にシリンダが進入し、また、蛇腹部が折り畳まれることで蛇腹部の内周側頂部内径がダストブーツ伸長時の内周側頂部内径より縮径されることになりので、その結果、蛇腹部の内周側頂部がシリンダ端部に干渉し、擦れて磨耗し、ダストブーツの寿命を縮めてしまう恐れがあり、緩衝器全体のスリム化には限界がある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ダストブーツの延命と緩衝器全体のスリム化を図ることである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、筒状であって一部に伸縮可能な蛇腹部を備え、シリンダ内から出没するロッドに連結されてロッドの摺動部を覆うダストブーツにおいて、シリンダとロッドとの相対運動によって変位するシリンダ端部もしくは端部に取り付けられる部材の端部と対向する領域に存在する蛇腹部の内周側頂部の内周径が、シリンダ側部もしくは端部に取り付けられる部材の側部と対向する領域に存在する領域の内周側頂部の内周径より大きくされてなることを特徴とする。

本発明によれば、ダストブーツの外径を小さくしてスリム化しても、その内径を決するシリンダとロッドとの相対運動によって変位するシリンダ端部もしくは端部に取り付けられる部材の端部と対向する領域に存在する蛇腹部の内周側頂部の内周径は、シリンダ側部もしくは端部に取り付けられる部材の側部と対向する領域に存在する領域の内周側頂部の内周径より大きく設定されることから、緩衝器等の収縮時に蛇腹部が折り畳まれることで蛇腹部の内周側頂部の内径がダストブーツ伸長時の内周側頂部内径より縮径されることになっても、蛇腹部の内周側頂部がシリンダ端部に干渉せず、擦れて磨耗することがないので、ダストブーツが劣化せずにダストブーツの延命が図られることになる。すなわち、このダストブーツによれば、ダストブーツの延命とスリム化を図ることが可能となる。

また、上記のように、ダストブーツをスリム化することが可能であるので、緩衝器やロッドおよびシリンダを備えた機器全体の小型化、スリム化に寄与することが可能となる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、ダストブーツの縦断面図である。図２は、一実施の形態におけるダストブーツが適用された緩衝器の側面図である。図３は、他の実施の形態におけるダストブーツが適用された緩衝器の側面図である。

以下、詳細に説明すると、ダストブーツ１は、図１に示すように、筒状に形成され、略全体にわたり蛇腹部２を備えて構成され、図２に示すように、その上端が緩衝器ＤのロッドＲに連結されている。

すなわち、この実施の形態においては、ダストブーツ１は、緩衝器Ｄに具現化され、緩衝器Ｄは、図２に示すように、シリンダＣとシリンダＣに出没可能に挿入されるロッドＲと、シリンダＣの図中上部に被せて嵌合されるバンプストッパＢと、ロッドＲの図２中上端に設けたバンプストッパラバーＢｒと、ロッドＲに設けた上方懸架バネ受けＳＳ１と、シリンダＣに設けた下方懸架バネ受けＳＳ２と、上記上方懸架バネ受けＳＳ１と下方懸架バネ受けＳＳ２との間に介装されるコイルスプリングたる懸架バネＳＰとを備えて構成されている。

なお、緩衝器Ｄについては、従来から公知であるので、特に、詳しく図示して説明はしないが、シリンダＣ内には図示しないピストンによって区画され作動油が充満される２つの作動室と、シリンダＣ内にロッドＲが出没する体積分の作動油量を保証する気室とを備え、伸縮作動時に各作動室を交流する作動油の流れに抵抗を与えて各作動室に差圧を生じせしめて所定の減衰力を発生可能なようになっている。

また、この緩衝器Ｄにおいて、ロッドＲの摺動部という場合には、シリンダＣに対してロッドＲが出没する部位全体を指し、シリンダＣとロッドＲとが摺接している部位も当然含まれる。

そして、ダストブーツ１は、詳しくは、筒部６と、筒部６から垂下される蛇腹部２とを備えて構成されており、上記筒部６は、図示するところでは、ハット状に形成され、頂部に設けた孔７内にロッドＲが挿通されるとともに、この頂部がバンプストッパラバーＢｒのバックアップリング２０と、ロッドＲの上端に嵌合するワッシャ２１とによって挟持され、これによりダストブーツ１がロッドＲに連結されている。

なお、ダストブーツ１のロッドＲへの取付に際しては、上記した取付方法に限定されることは無く、上記以外の取付方法を採用するとしてもよく、また、本明細書においては、ダストブーツ１とロッドＲを連結するという場合、ダストブーツ１をロッドＲに直接的に連結する場合のほか、ダストブーツ１をロッドＲに別途取付けられる部材を介して取付ける場合も含まれ、具体的に例えば、筒部６を廃して蛇腹部２を上方懸架バネ受けＳＳ１に取付可能にしておき、該上方懸架バネ受けＳＳ１を介してロッドＲに取り付けるようにしてもよい。

上記した蛇腹部２は、外周側頂部３が最下端となるように設定され、他方、バンプストッパＢは、最下端部１１が末広がりの形状とされ、上記蛇腹部２の最下端における外周側頂部３から内周側頂部４にかけての最下端斜部８が上記バンプストッパＢの最下端部１１に当接するようになっている。なお、上記最下端斜部８の傾斜角と、最下端部１１の傾斜角は、略同じ角度に設定されている。

そして、このダストブーツ１の軸方向長さは、緩衝器Ｄ等がフルストロークしてシリンダＣからロッドＲが最大限に突出するときに上記最下端斜面８がバンプストッパＢの最下端部１１に当接することが可能な長さに設定されており、これによって、緩衝器Ｄの伸縮作動を行う上で、ロッドＲのシリンダＣから突出する摺動部全体が確実にダストブーツ１で覆われ、当該摺動部は、ダストブーツ１の外方から隔離される。

さらに、図２中、蛇腹部２におけるシリンダＣとロッドＲとの相対運動によって変位するシリンダＣの端部Ｃ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの端部Ｃ１に対向しないシリンダＣ側面の内周側頂部４、すなわち、シリンダＣの側部Ｃ２と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径より大きくされている。

また、シリンダＣとロッドＲとの相対運動によってシリンダＣの端部Ｃ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの端部Ｃ１から離れるに従い、多段階に拡径されている。なお、本実施の形態においては、シリンダ端部にバンプストッパＢを装着しているので、上記シリンダＣの端部Ｃ１は、バンプストッパＢの端部Ｅ１ということになり、また、シリンダＣの側部Ｃ２は、バンプストッパＢの側部Ｅ２ということになる。

ここで、図１および図２中、バンプストッパＢの端部Ｅ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の各内周側頂部４は範囲Ｍ内に位置する内周側頂部４であり、範囲Ｍより下方の範囲Ｌ内に位置する蛇腹部２における内周側頂部４、すなわち、シリンダＣの側部Ｃ２と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４は、緩衝器Ｄが最伸長してもバンプストッパＢの側部Ｅ２に対向するのみで端部Ｅ１より図中上方に位置する場合が無く、他方、範囲Ｌより上方の範囲Ｈ内に位置する蛇腹部２における内周側頂部４は、バンプストッパラバーＢｒの側部と対向するのみで緩衝器Ｄが最収縮してもバンプストッパラバーＢｒより図中下方に位置する場合が無い。

なお、この内周側頂部４の内周径について多段階とは、或る個所における内周側頂部４の内周径がその隣の個所における内周側頂部４の内周径と必ずしも異ならないことも含んでおり、たとえば、多段階に拡径されるとは、二つの内周側頂部４毎に内周径が大きくなる場合も含まれるし、範囲Ｍ内の内周側頂部４の内周径毎に徐々に大きくなる場合も含まれる。

また、範囲Ｌ，Ｈ内に位置する内周側頂部４の内周径については、シリンダＣ側からロッドＲ側に向けて変化させても、変化させずともよいが、特に、範囲Ｌ内の内周側頂部４の内周径は、該範囲Ｌ内の内周側頂部４がバンプストッパＢの外周と干渉することが無いような径に設定されていればよい。

さらに、上記範囲Ｍは、具体的には、実際にダストブーツ１が適用される緩衝器等の仕様によって設定されればよい。

すなわち、本実施の形態におけるダストブーツにあっては、上述のように、ダストブーツ１の内径を決する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの端部Ｃ１、この場合、バンプストッパＢの端部Ｅ１から離れるに従い、多段階に拡径されているので、緩衝器Ｄの伸縮時にシリンダＣの端部Ｃ１であるバンプストッパＢの端部Ｅ１とダストブーツ１とが干渉することが防止されることになる。

他方、ダストブーツ１の外径となる蛇腹部２の外周側頂部３の外周径については、範囲Ｌ内に位置する外周側頂部３の外周径が、ロッドＲ側からシリンダ側に向けて徐々に小さくなるように設定される、すなわち、シリンダＣとロッドＲとの相対運動によって伸縮する懸架バネＳＰにおける縮径部ＳＰ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の外周側頂部３の外周径が、懸架バネＳＰにおける縮径部ＳＰ１と対向しない領域に存在する蛇腹部２の外周側頂部３の外周径より小さく設定されるとともに、該縮径部ＳＰ１に対向する領域から離れるに従い、多段階に拡径されてされている。

したがって、下端側がピッグテール型に縮径して設定される懸架バネＳＰとダストブーツ１との干渉が防止され、また、範囲Ｍ，Ｈの外周径頂部３の外周径は、破線ａで示すように一定とされており、ダストブーツ１のスリム化が図られている。

つまり、ダストブーツ１の外径を小さくしてスリム化しても、範囲Ｍ，Ｈにおける蛇腹部２の内径を決する内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの側部Ｃ２と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径より大きく設定されていることから、緩衝器Ｄの収縮時に蛇腹部２が折り畳まれることで蛇腹部２の内周側頂部４の内径がダストブーツ１伸長時の内周側頂部４内径より縮径されることになっても、蛇腹部２の内周側頂部４がシリンダＣの端部Ｃ１に干渉せず、擦れて磨耗することがないので、ダストブーツ１が劣化せずにダストブーツ１の延命が図られることになる。すなわち、このダストブーツ１によれば、ダストブーツ１のスリム化と延命を図ることが可能となる。

また、上記のように、ダストブーツ１をスリム化することが可能であるので、緩衝器やロッドおよびシリンダを備えた機器全体の小型化、スリム化に寄与することが可能となる。

さらに、上述のように構成されたダストブーツ１は、特にストラット式のサスペンションに使用される緩衝器のように地面に対して斜めに取り付けられて大きな曲げ荷重が作用するような緩衝器に適用され、シリンダＣとロッドＲが上記曲げ荷重によって撓み、ダストブーツ１が重力でロッドＲに対して偏心されるような状況下で使用される場合にも有効であり、変位するシリンダＣの端部Ｃ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の内径を決する内周側頂部４の内周径は、シリンダＣの側部Ｃ２と対向する領域に存在する蛇腹部２の内周側頂部４の内周径より大きく設定されていることから、たとえば、車両停車中にて車輪の操舵をする、すなわち、据え切り操作を行うような場合にあっても、シリンダＣがロッドＲに対して周方向に回転しても、シリンダＣの端部Ｃ１が内周側頂部４に干渉することが無く、ダストブーツ１は磨耗することが無い。

また、シリンダＣとロッドＲとの相対運動によって変位するシリンダＣの端部Ｃ１と対向する領域に存在する蛇腹部２の内径を決する内周側頂部４の内周径は、それぞれシリンダＣ側隣の内周側頂部４の内周径より拡径されることで、上記範囲Ｍ内の内周側頂部４の内周径が徐々に拡径されて大きくなっている。

ここで、範囲Ｍ内の内周側頂部４の内周径を一律に拡径してシリンダＣの端部Ｃ１との干渉を防止する場合にも、蛇腹部２の内周側頂部４とシリンダＣの端部Ｃ１との干渉を防止できるが、この場合には、範囲Ｌと範囲Ｍの境界に位置する内周側頂部４と外周側頂部３とを接続する斜部９における内周側頂部４−外周側頂部３間長さが長くなり、この斜部９に大きなモーメントが負荷されることになる。しかしながら、上記したように、範囲Ｍ内の内周側頂部４の内周径は、徐々に拡径されて大きくなるようになっているので、各斜部９の長さを短く設定でき、蛇腹部２の疲労を抑制することができる。したがって、この点でより一層のダストブーツ１の延命を図ることが可能である。

なお、上記のように、ダストブーツ１とシリンダＣの端部Ｃ１との干渉が防止されるので、特に、このダストブーツ１が車両用の緩衝器に適用される場合には、車両走行中に、ダストブーツ１とシリンダＣの端部Ｃ１との干渉による打音、擦れ音が発生することを防止でき、車両搭乗者に不快感や違和感を与えずに済むという効果もある。

また、本実施の形態のダストブーツ１は、蛇腹部２のピッチは、すなわち、外周側頂部４間の長さ、あるいは、内周側頂部３間の長さは、多段階に異なるように設定されており、蛇腹部２の中間部におけるピッチは、蛇腹部の両端部におけるピッチより大きくなるように設定されている。

具体的には、上記ピッチは、ダストブーツＢの下端側から上端側に向けて、すなわち、シリンダＣ側からロッドＲ側に向けて多段階に大きくなり、中間部の任意位置で極大を迎え、該任意位置よりロッドＲ側となる上方側に向かって多段階に小さくなるように設定されている。なお、このピッチについて多段階とは、或る個所におけるピッチの長さがその隣の個所におけるピッチ長さと必ずしも異ならないことも含んでおり、たとえば、多段階に大きくなるとは、数ピッチ毎に長さが大きくなる場合も含まれるし、１ピッチ毎に、すなわち、徐々に長くなる場合も含まれる。

このように、設定されることで、中間部における蛇腹部２の内周側頂部４と外周側頂部３とを接続する斜部９は蛇腹部２の両端側の斜部９より長くなる。

したがって、上記ダストブーツ１の外径をスリム化と延命を図るために、一つのピッチ内の内周側頂部４と外周側頂部３の図中左右方向長さが短くなっても、蛇腹部２の中間部のピッチにおける内周側頂部４と外周側頂部３とを接続する斜部９の長さが短くなりすぎることを防止することができ、これによって、蛇腹部２の伸縮長が不足する事態を回避できる。すなわち、ダストブーツ１の外径のスリム化と延命を図っても蛇腹部２の伸縮長を充分確保することができるのである。

つづいて、他の実施の形態におけるダストブーツ３０について説明する。このダストブーツ３０は、図３に示すように、その上端に懸架バネＳＰの上端が巻回されるスプリングシート３１を備えており、このスプリングシート３１の下端から上記した一実施の形態と同様の構成の蛇腹部２が垂下されている。

したがって、他の実施の形態におけるダストブーツ３０にあっては、一実施の形態における筒部６に代えて設けたスプリングシート３１と、緩衝器ＤのロッドＲへの連結部分が一実施の形態と異なるのみであって、他の部位については一実施の形態の構成と同様であるので、一実施の形態と同様の部位については、一実施の形態と同様の符号を付するのみとして、その詳しい説明についてはこれを省略することとする。

さて、この一実施の形態と異なる部位であるスプリングシート３１は、樹脂製とされて蛇腹部２に一体化され、図３に示すように、環状部３２と、環状部の上端外周側に設けた懸架バネＳＰの上端を受ける鍔部３３と、鍔部３３の下端と環状部３２の下端外周とに接続されて環状部３２に巻回される懸架バネＳＰの一部を保持するフック部３４とを備えて構成され、ダストブーツ３０は、上記環状部３２の内周側に嵌合されロッドＲに回転自在に結合されるダストブーツ保持部材４０によって、ロッドＲに連結されている。

したがって、懸架バネＳＰは、環状部３２に巻回されるとともに、スプリングシート３１のフック部３４で保持されてその脱落が防止される。

ダストブーツ保持部材４０は、環状部３２の内周に嵌合する環状の嵌合部４１と、嵌合部４１を回転自在に保持しロッドＲにマウントＭを介して結合される保持部４２とを備え、また、嵌合部４１と保持部４２との間には、嵌合部４１の回転を円滑にするボールベアリング４３が介装されている。

この実施の形態では、上述したように、ダストブーツ３０がスプリングシート３１を備えているので、一実施の形態におけるダストブーツ１の作用効果に加えて、コイルスプリングたる懸架バネＳＰはダストカバー３０の蛇腹部２に対して径方向に位置決められるので、蛇腹部２に対する干渉が確実に防止され、また、緩衝器Ｄへの組付性も向上する。

さらには、スプリングシート３１も蛇腹部２と一体的に樹脂で成型することができ、金属製のものに比較して緩衝器Ｄを軽量化することができる。

また、本実施の形態のダストカバー３０にあっては、スプリングシート３１を備えているので、バンプストッパラバーＢｒとワッシャによって挟持されてロッドＲに連結される一実施の形態の構成と比較すると、ダストカバー３０をロッドＲに安定的に保持させて連結することができ、この点でも、有利となる。

なお、以上述べてきたところのでは、ダストブーツ１，３０を特に車両用緩衝器に適用した場合について説明しているが、車両用緩衝器に適用されるダストブーツ以外にも、おおよそロッドとシリンダとを備えた機器の摺動部を覆うダストブーツに本発明を具現化することが可能であり、本発明の効果は失われない。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

ダストブーツの縦断面図である。 一実施の形態におけるダストブーツが適用された緩衝器の側面図である。 他の実施の形態におけるダストブーツが適用された緩衝器の側面図である。

符号の説明

１，３０ ダストブーツ
２ 蛇腹部
３ 外周側頂部
４ 内周側頂部
６ 筒部
７ 孔
８ 最下端斜部
９ 斜部
１１ バンプストッパにおける最下端部
２０ バックアップリング
２１ ワッシャ
３１ スプリングシート
４０ ダストブーツ保持部材
Ｂ バンプストッパ
Ｂｒ バンプストッパラバー
Ｃ シリンダ
Ｃ１ シリンダの端部
Ｃ２ シリンダの側部
Ｄ 緩衝器
Ｅ１ バンプストッパの端部
Ｅ２ バンプストッパの側部
ＳＳ１ 上方懸架バネ受けＳＳ１
ＳＳ２ 下方懸架バネ受け
ＳＰ コイルスプリングたる懸架バネ
ＳＰ１ 縮径部
Ｒ ロッド

Claims (7)

1. 筒状であって一部に伸縮可能な蛇腹部を備え、シリンダ内から出没するロッドに連結されてロッドの摺動部を覆うダストブーツにおいて、シリンダとロッドとの相対運動によって変位するシリンダ端部もしくは端部に取り付けられる部材の端部と対向する領域に存在する蛇腹部の内周側頂部の内周径が、シリンダ側部もしくは端部に取り付けられる部材の側部と対向する領域に存在する領域の内周側頂部の内周径より大きくされてなることを特徴とするダストブーツ。
2. シリンダとロッドとの間に介装されるコイルスプリングの内周側に配置されるとともに、コイルスプリングのロッド側の端部が巻回されるスプリングシートを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のダストブーツ。
3. 前記コイルスプリングは少なくとも一部が縮径されて形成され、シリンダとロッドとの相対運動によって伸縮するコイルスプリングにおける縮径部と対向する領域に存在する蛇腹部の外周側頂部の外周径が、コイルスプリングにおける縮径部と対向しない領域に存在する蛇腹部の外周側頂部の外周径より小さくされてなることを特徴とする請求項２に記載のダストブーツ。
4. 前記シリンダ端部もしくは端部に取り付けられる部材の端部と対向する領域に存在する蛇腹部の内周側頂部の内周径は、シリンダ端部もしくは端部に取り付けられる部材の端部から離れるに従い、多段階に拡径されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のダストブーツ。
5. 蛇腹部の外周側頂部の外周径は、コイルスプリングの縮径部に対向する領域から離れるに従い、多段階に拡径されてなることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のダストブーツ。
6. 蛇腹部のピッチは、多段階に異なるように設定されてなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のダストブーツ。
7. 蛇腹部の中間部におけるピッチは、蛇腹部の両端部におけるピッチより大きくなるように設定されてなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のダストブーツ。

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