JP2008045595A - チェックシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両における乗心地を向上することが可能な油圧緩衝器を提供することである。
【解決手段】油圧緩衝器におけるシリンダ１の開口端およびシリンダ１を覆う外筒２の開口端を閉塞すると共にシリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド３を軸支するロッドガイド４と、ロッドガイド４に積層される環状のインサートメタル５と、インサートメタル５に設けられロッドガイド４に当接してロッドガイド４とインサートメタル５との間の空間Ａからシリンダ１と外筒２との間に形成したリザーバＲへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシール９とを備えたチェックシール構造において、チェックシール９とロッドガイド４との接触面積を減じる面積削減手段９ａを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、チェックシール構造に関する。

一般に複筒型の油圧緩衝器にあっては、シリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドを備え、また、このロッドガイドに内周と外周のそれぞれにシール部材を備えた環状のインサートメタルを積層して、油圧緩衝器を油密に保つようにしている。

詳しくは、インサートメタルは、外周側に外筒の内周に当接する環状のシールを備え、内周側には、ロッドの外周に摺接するオイルリップとダストリップとが設けられ、ロッドと外筒との間がインサートメタルによって封止されるようになっている。

そして、このような複筒型の油圧緩衝器にあっては、ロッドとロッドガイドとの間は完全にシールされる状態ではないので、ロッドとロッドガイドとの間を介してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間に流入する作動油をリザーバに戻してやる必要があるので、ロッドガイドに当該空間とシリンダと外筒との間に形成したリザーバとを連通する連通孔を設けるようにしている。

しかし、無制限に上記空間とリザーバとを連通すると、シリンダ内にリザーバ側から気体が混入してしまう恐れがあるので、インサートメタルの下面に上記空間からリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容するチェックシールと言われるゴムで形成した環状の弁体をロッドガイドの上面に着座させて上記連通孔と空間との連通を阻止し、空間内の内圧が高まると、当該空間をリザーバに連通させて空間から作動油をリザーバへ戻すようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４３６３３号公報（図１）

しかしながら、上述のような油圧緩衝器では、以下の不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、従来の油圧緩衝器では、チェックシールが上記空間内の内圧がある程度まで高まらないとロッドガイドから離座しないので、上記空間内の圧力が上昇して、インサートメタルの内周側のオイルシールの緊迫力を高めて、ロッドの摺動抵抗が大きくなり、油圧緩衝器の円滑な伸縮が妨げられ、これが車両の搭乗者にごつごつとした乗心地を知覚させるに至って車両の乗心地を損なってしまうという不具合がある。

そこで、本発明は、上記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、車両における乗心地を向上することが可能な油圧緩衝器を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、油圧緩衝器におけるシリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドと、ロッドガイドに積層される環状のインサートメタルと、インサートメタルに設けられロッドガイドに当接してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間からシリンダと外筒との間に形成したリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシールとを備えたチェックシール構造において、チェックシールとロッドガイドとの接触面積を減じる面積削減手段を備えた。

本発明のチェックシール構造によれば、チェックシールとロッドガイドの接触面積を減じる面積減少手段を備えているので、チェックシールの長さ寸法やチェックシールのロッドガイドへの当接面とインサートメタルとの間の上下方向長さに係わらず、チェックシールのロッドガイドへの接触面積が従来のチェックシールに比較して減少する。つまり、寸法公差によらず接触面積を小さくすることが可能となる。

したがって、チェックシールのロッドガイドへの接触面積が従来のチェックシールより小さくなるので、空間内の作動油は、チェックシールを開きやすくなり、従来チェックシールより、早いタイミングで空間をリザーバへ連通して作動油を逃がすことになるので、空間内の圧力上昇を抑えることが可能となり、インサートメタルの内周側に設けた内周シールにおけるオイルリップの緊迫力を不必要に高めてロッドとオイルリップとの摺動抵抗を増大させることがないので、油圧緩衝器の円滑な伸縮を実現し、油圧緩衝器を車両に適用する際には、車両搭乗者にゴツゴツ感を抱かせず車両における乗り心地を向上することができる。

以下、本発明のチェックシール構造を図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の縦断面図である。図２は、一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。図３は、従来のチェックシールとロッドガイドとの接触状態を示す図である。図４は、空間内の時間経過に対する圧力変化を示す図である。図５は、他の実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。

一実施の形態におけるチェックシール構造は、図１に示すように、油圧緩衝器のヘッド部に具現化されている。詳しくは、この油圧緩衝器は、シリンダ１と、シリンダ１の外方に配置されるとともにシリンダ１を覆う外筒２と、シリンダ１の開口端および外筒２の開口端を閉塞すると共にシリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド３を軸支するロッドガイド４と、ロッドガイド４に積層される環状のインサートメタル５とを備え、また、シリンダ１の下方には、図示はしないが、ロッド３の図外下端に連結されるピストンが摺動自在に挿入されており、このピストンでシリンダ１内に作動油で満たされるロッド側室Ｒ１と図外のピストン側室が区画され、さらに、シリンダ１と外筒２との間にはガスと作動油が充填されるリザーバＲが形成されている。

ロッドガイド４は、環状に形成されており、図１中下端からは凸部４ａが下方へ突出するように設けられ、この凸部４ａがシリンダ１の図１中上端となる開口端に嵌まり込んで、シリンダ１の上端を閉塞する。また、ロッドガイド４は、外筒２の図１中上端となる開口端の内周側に挿入されて、外筒２の上端をも閉塞する。

さらに、ロッドガイド４の内周に筒状のスライドベアリング６が装着されており、このスライドベアリング６内にロッド３が摺動自在に挿入されている。また、ロッドガイド４の図１中上端内周側には凹部４ｂと、凹部４ｂの外周部に連なる段部４ｅが設けられており、ロッドガイド４の図１中上端外周には切欠４ｃが設けられ、上記した段部４ｅの外縁からロッドガイド４のリザーバＲに望む面までを連通する連通孔４ｄが設けられている。

つづいて、このロッドガイド４の図１中上方に積層されるインサートメタル５は、環状の平板形状とされており、その内周にロッド３の外周に摺接する内周シール７と、その外周にロッドガイド４の切欠４ｃ内に収容されて外筒２の外周に密着する外周シール８と、図１中下面にチェックシール９を一体的に保持している。

なお、内周シール７は、ロッド３の図１中上方側に摺接するダストリップ７ａと、ロッド３の図１中下方側に摺接するオイルリップ７ｂとを備え、ロッド３とインサートメタル５との間をシールする。他方、外周シール８は、インサートメタル５と外筒２との間をシールしている。

そして、インサートメタル５は、外筒２の開口端を内周側に加締めることによって、ロッドガイド４側に押し付けられた状態で外筒２に固定され、シリンダ１と外筒２の開口端を封止して、シリンダ１および外筒２内を密封状態に維持する。

また、インサートメタル５をロッドガイド４に積層させると、ロッドガイド４の図１中上面側に設けた凹部４ｂとインサートメタル５との間に空間Ａが形成される。この空間Ａ内には、油圧緩衝器が伸縮するときに、ロッド３の外周に付着しロッド３とスライドベアリング６との間の摺動隙間を介してロッドガイド４の上方に通過した作動油が内周シール７で掻かれて空間Ａ内に取り残される。そして、油圧緩衝器の伸縮が繰り返されると空間Ａ内には徐々に取り残された作動油が蓄積されることになる。

したがって、このように空間Ａ内に蓄積された作動油をリザーバＲへ戻してやる必要があるが、空間Ａ内とリザーバＲとを直接的に連通すると、空間Ａ内にリザーバＲ内のガスが漏れ出してロッド３がシリンダ１内に進入する時にガスがロッド側室Ｒ１内に引き込まれてしまう虞がある。

これを避けるため、インサートメタル５の下面には、図１および図２に示すように、ロッドガイド４の段部４ｅの上端面たる底部ｔに当接してリザーバＲから空間Ａを区画する環状のチェックシール９が設けられている。

このチェックシール９は、図１中上端となる基端がインサートメタル５の図１中下面に接着等によって一体とされており、上述の内周シール７および外周シール８とともにインサートメタル５に一体化される。

具体的には、内周シール７、外周シール８およびチェックシール９を形作る型内にインサートメタル５を挿入しておき、各シール７，８，９の材料を加熱して当該型内に投入し加圧して各シール７，８，９を成型するとともにインサートメタル５に一体化する。なお、各シール７，８，９は、このような成型方法によらずにインサートメタル５に一体化されてもよい。

そして、このチェックシール９は、環状に成型されてインサートメタル５の下面から伸びて自身の弾発力によりその先端が押し付けられてロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔの連通孔４ｄより内周側に当接している。

このようにチェックシール９が撓んで弾発力を発生してその先端がロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔに当接しているので、チェックシール９は、連通孔４ｄを介してリザーバＲ内に封入されるガスが空間Ａ内へ流入することを防止するとともに、逆に、空間Ａ内に作動油が溜まって空間Ａ内の圧力が上昇すると撓んで作動油をリザーバＲへ逃がす機能を発揮する。

つまり、チェックシール９は、基本的には、空間ＡからリザーバＲへの作動油の流れのみを許容するチェックバルブとして機能して、空間Ａ内にある程度作動油が蓄積されて空間Ａ内の圧力が上昇すると、圧力によって撓んでロッドガイド４から離れて空間Ａを連通孔４ｄに連通して作動油をリザーバＲへ戻すのであるが、空間Ａ内の圧力が大きくなると上述のような弊害を招くことになる。このような弊害を取り除くためには、理想的には、チェックシール９とロッドガイド４との環状となる接触面を線状に近づける、つまり、チェックシール９とロッドガイド４とを線接触させるようにすると、チェックシール９がロッドガイド４から離れやすくなり、空間Ａ内の圧力上昇を抑制できることになる。しかし、厳密には線は面積の概念がなく、また、チェックシール９は弾性を備えたゴム材料で成形されることから実際には線接触を実現することができない。そこで、本発明のチェックシール構造にあっては、チェックシール９とロッドガイド４との接触を線接触に近づけるべくチェックシール９とロッドガイド４との当接面積を減じる面積減少手段を備えている。

具体的には、一実施の形態におけるチェックシール構造にあっては、図１および図２に示すように、面積減少手段は、チェックシール９の先端に設けた突起９ａとされている。そして、このチェックシール構造にあっては、チェックシール９の先端に設けた突起９をロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔに当接させており、チェックシール９の長さや、チェックシール９のロッドガイド４への当接面たる底部ｔとインサートメタル５との間の上下方向長さとなる段部４ｅの深さに係わらず、チェックシール９の底部ｔへの接触面積が従来のチェックシールに比較して減少するようになっている。つまり、寸法公差によらず接触面積を小さくすることが可能となる。

つまり、従来のチェックシールＣの場合、図３に示すように、チェックシールＣの長さは、もともと、シール機能が不全とならないように、ロッドガイドＬの凹部Ｏに連なる段部Ｄの深さより長くなるように設定されているので、チェックシールＣは大きく撓んでその先端内周から中間部内周にかけてが段部Ｄの底部Ｔに当接し、接触面は、チェックシールＣの先端から中間部までの幅ｗを持つ環帯状となり面積も大きくなる。

これに対して、一実施の形態におけるチェックシール構造では、図１，２に示すように、突起９ａの先端部分のみしか底部ｔに接触しないので、接触面積を図３に示す従来のチェックシールＣに比較して飛躍的に小さくすることができる。また、この突起９ａの場合、可能な限り接触面積を小さくするために、突起９ａの当接部である先端は尖った形状とされている。

そして、このように、チェックシール９のロッドガイド４への接触面積が従来のチェックシールＣより小さくなるので、空間Ａ内の作動油は、チェックシール９を開きやすくなる。すなわち、図４に示すように、従来チェックシールＣより、早いタイミングで空間ＡをリザーバＲへ連通して作動油を逃がすことになるので、空間Ａ内の圧力上昇を抑えることが可能となる。なお、図４中、実線が本発明のチェックシール構造による時間に対する空間Ａ内の圧力変化を示すものであり、破線は従来のチェックシールＣによる時間に対する空間Ａ内の圧力変化を示すものである。

したがって、この一実施の形態におけるチェックシール構造によれば、空間Ａ内の圧力上昇を抑えることが可能であるので、インサートメタル５の内周側に設けた内周シール７におけるオイルリップ７ｂの緊迫力を不必要に高めてロッド３とオイルリップ７ｂとの摺動抵抗を増大させることがないので、油圧緩衝器の円滑な伸縮を実現し、油圧緩衝器を車両に適用する際には、車両搭乗者にゴツゴツ感を抱かせず車両における乗り心地を向上することができる。

さらに、上述したように、面積減少手段によって、チェックシール９の長さ寸法やロッドガイド４の段部４ｅの深さによらず、チェックシール９とロッドガイド４の接触面積を従来に比較して確実に減少させることが可能である。

つづいて、他の実施の形態におけるチェックシール構造について説明する。この他の実施の形態におけるチェックシール構造は、図５に示すように、チェックシール１１側に突起を設けるのではなく、ロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔ側に突起１０を設けて、これを面積減少手段としている点で、一実施の形態と異なる。

なお、他の実施の形態におけるチェックシール構造の説明では、上述した一実施の形態と同様の部材については、説明が重複するので、同一の符号を付するのみとしてその詳しい説明を省略することとする。

以下、異なる点について説明すると、チェックシール１１は、環状とされて基端がインサートメタル５の下面に一体化され、先端側がロッドガイド４へ向けて延びている。

他方、ロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔの連通孔４ｄより内周側には、インサートメタル５側に突出する突起１０が設けられており、この突起１０には、上述のチェックシール１１の先端内周が当接するように設定されている。

すなわち、一実施の形態におけるチェックシール構造にあっては、チェックシール９の突起９ａが底部ｔに当接することによってチェックシール９とロッドガイド４との接触面積を減少させるとしていたが、この他の実施の形態におけるチェックシール構造にあっては、チェックシール１１にロッドガイド４側の突起１０を当接させることによってチェックシール１１とロッドガイド４との接触面積を減少させる。このように、他の一実施の形態におけるチェックシール構造においては、チェックシール１１はロッドガイド４の突起１０の先端部分のみしか接触しないので、接触面積は従来のチェックシールに比較して飛躍的に小さくなる。なお、この突起１０においても、可能な限り接触面積を小さくするために、突起１０の当接部である先端は尖った形状とされている。

この場合も、少々チェックシール１１の寸法が長くとも、あるいは、ロッドガイド４の段部４ｅの深さがチェックシール１１の長さに比較して浅すぎることがあっても、確実に上記接触面積を小さく保つことができる。つまり、寸法公差によらず接触面積を小さくすることが可能となる。

そして、チェックシール１１のロッドガイド４への接触面積が従来のチェックシールＣより小さくなるので、空間Ａ内の作動油は、チェックシール１１を開きやすくなり、図４に示すように、従来チェックシールＣより、早いタイミングで空間ＡをリザーバＲへ連通して作動油を逃がすことになって、空間Ａ内の圧力上昇を抑えることが可能となる。

したがって、この他の実施の形態におけるチェックシール構造によれば、空間Ａ内の圧力上昇を抑えることが可能であるので、インサートメタル５の内周側に設けた内周シール７におけるオイルリップ７ｂの緊迫力を不必要に高めてロッド３とオイルリップ７ｂとの摺動抵抗を増大させることがないので、油圧緩衝器の円滑な伸縮を実現し、油圧緩衝器を車両に適用する際には、車両搭乗者にゴツゴツ感を抱かせず車両における乗り心地を向上することができる。

さらに、上述したように、面積減少手段によって、チェックシール１１の長さ寸法やロッドガイド４の段部４ｅの深さによらず、チェックシール１１とロッドガイド４の接触面積を従来に比較して確実に減少させることが可能である。

なお、一実施の形態のチェックシール構造においては、チェックシール９およびロッドガイド４の段部４ｅにおける底部ｔの一方あるいは両方の接触面を粗面に、他の実施の形態のチェックシール構造においては、チェックシール１１およびロッドガイド４の段部４ｅにおける突起１０の一方あるいは両方の接触面を粗面にするようにしておくことによって、より、チェックシール９，１１とロッドガイド４との真実接触面積（実際にチェックシール９，１１とロッドガイド４とが接触している接触面積）を減少させて、チェックシール９，１１を開きやすく、つまり、より小さい圧力で空間ＡをリザーバＲへ連通するようにしてもよい。

このように接触面を粗面とすると、上述のように、チェックシール９，１１が開きやすくなるので、より一層空間Ａ内の圧力上昇を抑制することができ、油圧緩衝器の伸縮する際の摺動抵抗をより一層削減でき、車両における乗り心地を向上させることが可能となる。

なお、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。

一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の縦断面図である。 一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。 従来のチェックシールとロッドガイドとの接触状態を示す図である。 空間内の時間経過に対する圧力変化を示す図である。 他の実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ 外筒
３ ロッド
４ ロッドガイド
４ａ 凸部
４ｂ 凹部
４ｃ 切欠
４ｄ 連通孔
４ｅ 段部
５ インサートメタル
６ スライドベアリング
７ 内周シール
７ａ ダストリップ
７ｂ オイルリップ
８ 外周シール
９，１１ チェックシール
９ａ チェックシールの突起
１０ ロッドガイドの突起
Ａ 空間
Ｒ リザーバ
Ｒ１ ロッド側室
ｔ 底部

Claims (5)

1. 油圧緩衝器におけるシリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドと、ロッドガイドに積層される環状のインサートメタルと、インサートメタルに設けられロッドガイドに当接してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間からシリンダと外筒との間に形成したリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシールとを備えたチェックシール構造において、チェックシールとロッドガイドとの接触面積を減じる面積削減手段を備えたことを特徴とするチェックシール構造。
2. 面積削減手段は、チェックシールの先端にロッドガイドに当接する突起を設けたことであることを特徴とする請求項１に記載のチェックシール構造。
3. 面積削減手段は、ロッドガイドにチェックシールに当接する突起を設けたことであることを特徴とする請求項１に記載のチェックシール構造。
4. 突起の当接部は尖った形状とされることを特徴とする請求項２または３に記載のチェックシール構造。
5. チェックシールあるいはロッドガイドの接触面を粗面としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のチェックシール構造。

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