JP2021014873A - Sealing device - Google Patents

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優 山口
Masaru Yamaguchi
優 山口
寿晃 山内
Hisaaki Yamauchi
寿晃 山内
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Abstract

To make an external peripheral seal possess pressure resistance against air pressure.SOLUTION: A piston rod is reciprocally accommodated in an outer cylinder 21 of a hydraulic damper so as to protrude from an opening part 21a, and an oil seal 101 is attached to the opening part 21a. The oil seal 101 comprises an annular metal ring 111 though which the piston rod penetrates, and a rod seal RS and an external peripheral seal OS are fixed to the metal ring 111. The rod seal RS includes a seal lip 131 extending toward an oil chamber 42 of the hydraulic damper, and a backflow prevention lip 141 extending toward an air-A side opposite to the oil chamber 42, and respective lip ends 132, 142 are made to contact with the piston rod. The external peripheral seal OS includes two strings of lip ends 152 (152a, 152b) contacting with an internal peripheral face of the outer cylinder 21 in the oil chamber 42. The lip end 152b of the external peripheral seal OS near the air-A side has a shape which is formed by shifting a surface pressure peak to the air-A side.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device.

自動車のサスペンションなどに用いられる油圧緩衝器には、ハウジングの開口部分に密封装置が取り付けられる。密封装置は、ハウジング内に設けられたオイル室と外部空間との間をシールし、オイル室からのオイルの漏れ出しを防止する。 A sealing device is attached to an opening portion of a housing of a hydraulic shock absorber used for an automobile suspension or the like. The sealing device seals between the oil chamber provided in the housing and the external space to prevent oil from leaking from the oil chamber.

特許文献1、2には、油圧緩衝器とエアばねとを組み合わせたエアサスペンションが開示されている。特許文献1に記載されている油圧緩衝器は複筒式、特許文献2に記載されている油圧緩衝器は単筒式である。 Patent Documents 1 and 2 disclose an air suspension in which a hydraulic shock absorber and an air spring are combined. The hydraulic shock absorber described in Patent Document 1 is a double-cylinder type, and the hydraulic shock absorber described in Patent Document 2 is a single-cylinder type.

複筒式の油圧緩衝器は、ピストンロッドを収納する内筒(文献1では「シリンダ」)と外筒との二重構造を備え、内筒と外筒との間をオリフィスで連絡している。ピストンロッドが伸縮すると、オリフィスを介して内筒と外筒との間でオイルが移動し、減衰力を発揮する。特許文献1に記載された油圧緩衝器は、内筒と外筒との開口端側に設けられたロッドガイドにオリフィス(文献1では「通孔」)を設けている。このため外筒がハウジングとなり、密封装置(文献1では「ロッドシール」)は外筒の開放部分に取り付けられている。 The double-cylinder type hydraulic shock absorber has a double structure of an inner cylinder (“cylinder” in Document 1) for accommodating a piston rod and an outer cylinder, and the inner cylinder and the outer cylinder are connected by an orifice. .. When the piston rod expands and contracts, oil moves between the inner cylinder and the outer cylinder via the orifice and exerts a damping force. The hydraulic shock absorber described in Patent Document 1 is provided with an orifice (“through hole” in Document 1) in a rod guide provided on the opening end side of the inner cylinder and the outer cylinder. Therefore, the outer cylinder serves as a housing, and the sealing device (“rod seal” in Document 1) is attached to the open portion of the outer cylinder.

単筒式の油圧緩衝器は、外筒(文献2では「シリンダ」)の内部にピストンロッドを収納し、ピストンロッドの先端部にピストンバルブを取り付けている。ピストンバルブにはオリフィスが設けられ、オイルはオリフィスを介して外筒内で移動する。このため外筒がハウジングとなり、密封装置(文献2では「座金」「ロッドシール」「外周シール」)は外筒の開放部分に取り付けられている。 In a single-cylinder type hydraulic shock absorber, a piston rod is housed inside an outer cylinder (“cylinder” in Document 2), and a piston valve is attached to the tip of the piston rod. The piston valve is provided with an orifice, and oil moves in the outer cylinder through the orifice. Therefore, the outer cylinder serves as a housing, and the sealing device (“washer”, “rod seal”, and “outer peripheral seal” in Document 2) is attached to the open portion of the outer cylinder.

エアサスペンションのエアばねは、油圧緩衝器が複筒式であるか単筒式であるかを問わず、ハウジングの開口部分にエア室を設け、ピストンロッドの伸縮に応じてエア室の容積を変化させるようにしている。ピストンロッドが伸縮するとエア室内の圧力が変動し、減衰力が発生する。 The air spring of the air suspension has an air chamber at the opening of the housing regardless of whether the hydraulic shock absorber is a double cylinder type or a single cylinder type, and the volume of the air chamber is changed according to the expansion and contraction of the piston rod. I try to let you. When the piston rod expands and contracts, the pressure in the air chamber fluctuates and a damping force is generated.

実開平02−143538号公報Jikkenhei 02-143538 特開2010−151296号公報JP-A-2010-151296

油圧緩衝器とエアばねとを組み合わせた場合、ピストンロッドの縮みに応じてエア室内の容積が小さくなり、内部の圧力が高まる。このため油圧緩衝器のハウジングに取り付けられた密封装置が加圧される。 When the hydraulic shock absorber and the air spring are combined, the volume in the air chamber becomes smaller according to the contraction of the piston rod, and the internal pressure increases. Therefore, the sealing device attached to the housing of the hydraulic shock absorber is pressurized.

密封装置は、例えば特許文献2に記載されているように、環状の金属環(文献2の「座金」)の内周側にロッドシールを固定し、外周側に外周シールを固定している。エアサスペンションに用いられる密封装置のロッドシールは、ハウジングの内部からのオイル圧もハウジングの外部からのエア圧もともに受け得る構造を備えている。例えば特許文献2に記載された密封装置のロッドシール(17)は、ハウジングの内部からのオイル圧を主シールリップ(19)で受け、ハウジングの外部からのエア圧を逆流防止シールリップ(18)で受ける。特許文献2は、一般的な油圧緩衝器の密封装置が備えるダストリップと逆流防止シールリップとの相違として、ピストンロッドの外周面とのなす角度の違いについて言及し(段落[0012]参照)、逆流防止シールリップがエア圧を受け得ることを説明している。 In the sealing device, for example, as described in Patent Document 2, the rod seal is fixed to the inner peripheral side of the annular metal ring (“washer” in Document 2), and the outer peripheral seal is fixed to the outer peripheral side. The rod seal of the sealing device used for the air suspension has a structure capable of receiving both the oil pressure from the inside of the housing and the air pressure from the outside of the housing. For example, in the rod seal (17) of the sealing device described in Patent Document 2, the oil pressure from the inside of the housing is received by the main seal lip (19), and the air pressure from the outside of the housing is received by the backflow prevention seal lip (18). Receive at. Patent Document 2 refers to the difference in the angle formed with the outer peripheral surface of the piston rod as a difference between the dust strip and the backflow prevention seal lip provided in the sealing device of a general hydraulic shock absorber (see paragraph [0012]). Explains that the backflow prevention seal lip can receive air pressure.

ところが金属環の外周側に固定されている外周シールは、専らオイル圧を受け得るように設計されており、エア圧を受け得るようには構成されていない。このためエアばねが有するエア室内の圧力が高まったとき、油圧緩衝器の機内にエアが混入する可能性がある。改善が求められる。 However, the outer peripheral seal fixed to the outer peripheral side of the metal ring is designed to receive oil pressure exclusively, and is not configured to receive air pressure. Therefore, when the pressure in the air chamber of the air spring increases, air may be mixed into the machine of the flood control shock absorber. Improvement is required.

本発明の課題は、エア圧に対する耐圧性を外周シールに持たせることである。 An object of the present invention is to provide the outer peripheral seal with pressure resistance to air pressure.

本発明の密封装置の一態様は、油圧緩衝器のハウジングの開口部に配置され、前記ハウジング内に往復移動自在に収納されたピストンロッドを貫通させる環状の金属環と、前記金属環に固定され、前記油圧緩衝器のオイル室に向けて延びる主リップと、前記オイル室と反対のエア側に向けて延びる副リップとを有し、それぞれのリップ端を前記ピストンロッドに接触させる環状のロッドシールと、前記金属環に固定され、前記ハウジングの内周面に接触する少なくとも二条のリップ端を前記オイル室内に有する環状の外周シールとを備え、前記エア側に近い方の前記外周シールのリップ端は、面圧ピークを前記エア側に寄せた形状を有している。 One aspect of the sealing device of the present invention is an annular metal ring arranged in an opening of a housing of a hydraulic shock absorber and penetrating a piston rod housed in the housing so as to be reciprocally movable, and fixed to the metal ring. An annular rod seal having a main lip extending toward the oil chamber of the hydraulic shock absorber and a secondary lip extending toward the air side opposite to the oil chamber, and bringing each lip end into contact with the piston rod. And an annular outer peripheral seal having at least two lip ends in the oil chamber fixed to the metal ring and in contact with the inner peripheral surface of the housing, and the lip end of the outer peripheral seal closer to the air side. Has a shape in which the surface pressure peak is closer to the air side.

本発明の密封装置の別の一態様は、環状の金属環と、前記金属環に固定され、前記金属環の一面側の空間に向けて延びる主リップと、前記一面側と反対側の空間に向けて延びる副リップとを有し、それぞれのリップ端を前記金属環の内周面よりも内方に位置付ける環状の内周シールと、前記金属環に固定され、前記金属環よりも大径の少なくとも二条のリップ端を前記一面側の空間に有する環状の外周シールとを備え、前記反対側の空間に近い方の前記外周シールのリップ端は、面圧ピークを前記反対側の空間に寄せた形状を有している。 Another aspect of the sealing device of the present invention is an annular metal ring, a main lip fixed to the metal ring and extending toward a space on one side of the metal ring, and a space opposite to the one side. An annular inner peripheral seal having an auxiliary lip extending toward the metal ring and positioning each lip end inward of the inner peripheral surface of the metal ring, and an annular inner peripheral seal fixed to the metal ring having a diameter larger than that of the metal ring. An annular outer peripheral seal having at least two lip ends in the space on one side thereof is provided, and the lip end of the outer peripheral seal closer to the space on the opposite side brings a surface pressure peak closer to the space on the opposite side. It has a shape.

本発明によれば、エア圧に対する耐圧性を外周シールに持たせることができる。 According to the present invention, the outer peripheral seal can be provided with pressure resistance against air pressure.

本実施の形態の密封装置が用いられるエアサスペンションを示す模式図。The schematic diagram which shows the air suspension which uses the sealing device of this embodiment. 本実施の形態の密封装置の垂直断面図。The vertical sectional view of the sealing device of this embodiment. 外周リップを拡大して示す垂直断面図。A vertical cross-sectional view showing an enlarged outer lip. エア圧が高まったときの(A)は比較例の外周リップ、(B)は別の比較例の外周リップ、(C)は本実施の形態の外周リップの接触圧をそれぞれ示す模式図。FIG. 6A is a schematic view showing the contact pressure of the outer peripheral lip of the comparative example, (B) is the outer peripheral lip of another comparative example, and (C) is the contact pressure of the outer peripheral lip of the present embodiment when the air pressure is increased.

実施の一形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、エアサスペンションに用いられる密封装置の一例である。 An embodiment will be described with reference to the drawings. This embodiment is an example of a sealing device used for an air suspension.

図1に模式的に示すように、エアサスペンション1は、油圧緩衝器11とエアばね51とを組み合わせている。 As schematically shown in FIG. 1, the air suspension 1 is a combination of a hydraulic shock absorber 11 and an air spring 51.

[油圧緩衝器]
本実施の形態のエアサスペンション1は、ド・カルボン方式と呼ばれる単筒式の油圧緩衝器11を用いている。
[Flood shock absorber]
The air suspension 1 of the present embodiment uses a single-cylinder type hydraulic shock absorber 11 called a de-carboxylic type.

図1に示すように、油圧緩衝器11は、両端が開口した円筒形状を有する金属製の外筒21の内部に、ピストンロッド31を収納している。外筒21は、各部を収納するハウジングとなる。 As shown in FIG. 1, the hydraulic shock absorber 11 houses the piston rod 31 inside a metal outer cylinder 21 having a cylindrical shape with both ends open. The outer cylinder 21 is a housing for accommodating each part.

ピストンロッド31は、金属製のロッド32を備えている。ロッド32の一端側には円板状のピストン33が固定され、反対側の端部にはロッドヘッド34を固定している。ピストンロッド31のピストン33側の端部は、外筒21の内部に収納されている。ピストンロッド31のロッドヘッド34側の端部は、外筒21の一方の開口部21aから外部に飛び出している。 The piston rod 31 includes a metal rod 32. A disk-shaped piston 33 is fixed to one end of the rod 32, and a rod head 34 is fixed to the opposite end. The end of the piston rod 31 on the piston 33 side is housed inside the outer cylinder 21. The end of the piston rod 31 on the rod head 34 side protrudes to the outside from one opening 21a of the outer cylinder 21.

ピストン33の外周面は、外筒21の内壁にスライド移動自在に接触している。ピストン33が外筒21の内部で往復動することで、外筒21からのロッド32の伸縮量が可変する。 The outer peripheral surface of the piston 33 is in contact with the inner wall of the outer cylinder 21 so as to be slidable. The amount of expansion and contraction of the rod 32 from the outer cylinder 21 is changed by the piston 33 reciprocating inside the outer cylinder 21.

外筒21の内部空間は、フリーピストン41によって二分割されている。二分割された一方の空間にはオイルOが満たされ、もう一方の空間にはガスGが充填されている。オイルOが満たされている空間はオイル室42、ガスGが充填されている空間はガス室43である。 The internal space of the outer cylinder 21 is divided into two by the free piston 41. One of the two divided spaces is filled with oil O, and the other space is filled with gas G. The space filled with the oil O is the oil chamber 42, and the space filled with the gas G is the gas chamber 43.

オイル室42は、外筒21の一方の開口に設けられたオイルシール101とフリーピストン41とによって画された空間によって規定される。オイルシール101は、密封装置の一態様である。 The oil chamber 42 is defined by a space defined by an oil seal 101 provided in one opening of the outer cylinder 21 and a free piston 41. The oil seal 101 is an aspect of a sealing device.

ガス室43は、外筒21のもう一方の開口部21bを塞ぐキャップ22とフリーピストン41とによって画された空間によって規定される。フリーピストン41は外筒21の内壁に密接し、外筒21の内部空間を仕切る姿勢を維持したまま軸方向に沿ってスライド移動する。 The gas chamber 43 is defined by a space defined by a cap 22 and a free piston 41 that close the other opening 21b of the outer cylinder 21. The free piston 41 is in close contact with the inner wall of the outer cylinder 21, and slides along the axial direction while maintaining the posture of partitioning the internal space of the outer cylinder 21.

外筒21の一端側の開口には、ロッド32を貫通させて案内するロッドガイド23が固定されている。ロッドガイド23はオイルシール101よりも外筒21の内部側、つまりオイル室42内に配置されている。オイル室42内には、ピストンロッド31のピストン33も配置されている。ロッド32はピストン33とロッドガイド23とによって自由な動きを拘束され、外筒21と同心上を往復移動自在である。 A rod guide 23 that guides the rod 32 through the opening is fixed to the opening on one end side of the outer cylinder 21. The rod guide 23 is arranged on the inner side of the outer cylinder 21 with respect to the oil seal 101, that is, in the oil chamber 42. The piston 33 of the piston rod 31 is also arranged in the oil chamber 42. The rod 32 is restrained from free movement by the piston 33 and the rod guide 23, and can move back and forth concentrically with the outer cylinder 21.

ピストン33には複数個のオリフィス35が設けられている。ロッド32とともにピストン33がオイル室42内を移動するとき、オイルOはオリフィス35を通り抜ける。 The piston 33 is provided with a plurality of orifices 35. When the piston 33 moves in the oil chamber 42 together with the rod 32, the oil O passes through the orifice 35.

[エアばね]
エアばね51は、ピストンロッド31のロッドヘッド34側の空間を画するエア室52を備えている。エア室52は、ヘッドキャップ53、アウターシェル54、及びダイヤフラム55によって形成されている。
[Air spring]
The air spring 51 includes an air chamber 52 that defines a space on the rod head 34 side of the piston rod 31. The air chamber 52 is formed by a head cap 53, an outer shell 54, and a diaphragm 55.

ヘッドキャップ53は、ロッドヘッド34に固定された金属製のキャップであり、油圧緩衝器11に向けてサイドウォール56を延ばしている。 The head cap 53 is a metal cap fixed to the rod head 34, and extends the sidewall 56 toward the hydraulic shock absorber 11.

アウターシェル54は、ヘッドキャップ53のサイドウォール56に固定された金属製の環状部材である。ヘッドキャップ53に固定される部分から油圧緩衝器11に向かうにしたがい、径を絞るような形状を有している。 The outer shell 54 is a metal annular member fixed to the sidewall 56 of the head cap 53. It has a shape that narrows the diameter from the portion fixed to the head cap 53 toward the hydraulic shock absorber 11.

ダイヤフラム55は、アウターシェル54の小径部分に固定された袋形状を有するラバー部材である。アウターシェル54に固定された部分から下方に向かう中間部分で内側方向に向けて上方に折り返され、端部を油圧緩衝器11の外筒21に固定している。 The diaphragm 55 is a rubber member having a bag shape fixed to a small diameter portion of the outer shell 54. It is folded upward inward at an intermediate portion that goes downward from the portion fixed to the outer shell 54, and the end portion is fixed to the outer cylinder 21 of the hydraulic shock absorber 11.

エアばね51は、エア室52内にエアAを充填している。エア室52はピストンロッド31の伸縮に応じて容積を変化させ、内部の圧力を変動させる。エアばね51は、エア室52内の圧力変動によって減衰力を発生する。 The air spring 51 fills the air chamber 52 with air A. The volume of the air chamber 52 is changed according to the expansion and contraction of the piston rod 31, and the internal pressure is changed. The air spring 51 generates a damping force due to pressure fluctuations in the air chamber 52.

[オイルシール]
図2に示すように、オイルシール101は、円環状をした金属製の金属環111に、各種リップを有する弾性体121を固定している。オイルシール101は、外筒21の一端側で金属環111がかしめられ、ロッドガイド23との間に挟まれて固定されている。図2中、オイルシール101の金属環111をかしめている外筒21の端部を符号24で示す。
[Oil seal]
As shown in FIG. 2, in the oil seal 101, an elastic body 121 having various lips is fixed to a metal ring 111 having an annular shape. The metal ring 111 is crimped on one end side of the outer cylinder 21 of the oil seal 101, and is sandwiched and fixed between the oil seal 101 and the rod guide 23. In FIG. 2, the end portion of the outer cylinder 21 crimping the metal ring 111 of the oil seal 101 is indicated by reference numeral 24.

弾性体121は、ゴム状弾性材料によって成形されており、主リップとしてのシールリップ131、副リップとしての逆流防止リップ141、及び外周リップ151を有する三種類の領域に分割されている。シールリップ131及び逆流防止リップ141は、ピストンロッド31が有するロッド32をシールするリップであり、ロッドシールRSを構成している。外周リップ151は、外筒21の内周面との間をシールするリップであり、外周シールOSを構成している。 The elastic body 121 is formed of a rubber-like elastic material, and is divided into three types of regions having a seal lip 131 as a main lip, a backflow prevention lip 141 as a secondary lip, and an outer peripheral lip 151. The seal lip 131 and the backflow prevention lip 141 are lips that seal the rod 32 included in the piston rod 31, and constitute the rod seal RS. The outer peripheral lip 151 is a lip that seals between the outer cylinder 21 and the inner peripheral surface, and constitutes the outer peripheral seal OS.

弾性体121の材料としては、例えばニトリル・ブタジエン・ゴム(NBR)、フッ素ゴムなどが用いられている。 As the material of the elastic body 121, for example, nitrile butadiene rubber (NBR), fluororubber and the like are used.

シールリップ131は、金属環111の内周側に加硫接着された弾性体121によって生成されている。シールリップ131を生成する弾性体121は、金属環111の一面側の空間であるオイル室42に向けて延び、先端部にリップ端132を設けている。リップ端132の裏側に嵌め込まれているのは、ガータースプリング133である。ガータースプリング133は、シールリップ131の内径方向に縮み、ロッド32の外周面に対するリップ端132の緊迫力を高める。 The seal lip 131 is generated by an elastic body 121 vulcanized and bonded to the inner peripheral side of the metal ring 111. The elastic body 121 that produces the seal lip 131 extends toward the oil chamber 42, which is a space on one side of the metal ring 111, and is provided with a lip end 132 at the tip end portion. Fitted to the back side of the lip end 132 is a garter spring 133. The garter spring 133 contracts in the inner diameter direction of the seal lip 131 to increase the tension of the lip end 132 with respect to the outer peripheral surface of the rod 32.

逆流防止リップ141は、金属環111の内周側に加硫接着された弾性体121によって生成されている。逆流防止リップ141を生成する弾性体121は、オイル室42と反対のエアA側(エア室52側)に向けて延び、先端部にリップ端142を設けている。 The backflow prevention lip 141 is generated by an elastic body 121 vulcanized and adhered to the inner peripheral side of the metal ring 111. The elastic body 121 that generates the backflow prevention lip 141 extends toward the air A side (air chamber 52 side) opposite to the oil chamber 42, and the lip end 142 is provided at the tip end portion.

シールリップ131及び逆流防止リップ141を含むロッドシールRSは、それぞれのリップ端132、142を金属環111の内周面よりも内方に位置付ける環状形状を有している。 The rod seal RS including the seal lip 131 and the backflow prevention lip 141 has an annular shape in which the lip ends 132 and 142 are positioned inward of the inner peripheral surface of the metal ring 111, respectively.

シールリップ131を生成する弾性体121は、オイル室42に面する金属環111の一面全体に回り込んでおり、外周リップ151に連絡している。 The elastic body 121 that produces the seal lip 131 wraps around the entire surface of the metal ring 111 facing the oil chamber 42 and communicates with the outer peripheral lip 151.

図3に示すように、外周リップ151は、金属環111の外周側に加硫接着された弾性体121によって生成されている。弾性体121が加硫接着されているのは、オイル室42に面する金属環111の一面及び外周面である。弾性体121は、その外周面を外筒21の内部側に向けて斜めに延ばしており、斜めの延びた先端領域と根元領域とにそれぞれリップ端152を設けている。これらの二条のリップ端152は、外筒21の内壁に密接している。 As shown in FIG. 3, the outer peripheral lip 151 is generated by an elastic body 121 vulcanized and adhered to the outer peripheral side of the metal ring 111. The elastic body 121 is vulcanized and adhered to one surface and the outer peripheral surface of the metal ring 111 facing the oil chamber 42. The outer peripheral surface of the elastic body 121 is obliquely extended toward the inner side of the outer cylinder 21, and lip ends 152 are provided in the diagonally extended tip region and root region, respectively. The two lip ends 152 are in close contact with the inner wall of the outer cylinder 21.

説明の便宜上、外周リップ151の二条のリップ端152のうち、オイル室42に近い方をリップ端152a、エアA側(エア室52)に近い方をリップ端152bと呼ぶ。 For convenience of explanation, of the two lip ends 152 of the outer peripheral lip 151, the one closer to the oil chamber 42 is referred to as the lip end 152a, and the one closer to the air A side (air chamber 52) is referred to as the lip end 152b.

外周リップ151のリップ端152aは、金属環111から斜めに延びた弾性体121の先端領域に位置している。オイル室42の内圧が高まったとき、リップ端152aは、オイルOに加圧されて外径側に拡がろうとする。外周リップ151の底面に形成されているテーパー面153も、外径側に拡がろうとするリップ端152aの作用を増長する。このとき外周リップ151のリップ端152aは、外筒21の内壁に接触しているため、外径側に拡がらず、外筒21の内壁に対する密接力を高める。 The lip end 152a of the outer peripheral lip 151 is located in the tip region of the elastic body 121 extending obliquely from the metal ring 111. When the internal pressure of the oil chamber 42 increases, the lip end 152a is pressurized by the oil O and tends to expand to the outer diameter side. The tapered surface 153 formed on the bottom surface of the outer peripheral lip 151 also enhances the action of the lip end 152a that tends to expand toward the outer diameter side. At this time, since the lip end 152a of the outer peripheral lip 151 is in contact with the inner wall of the outer cylinder 21, it does not expand to the outer diameter side and increases the close force with respect to the inner wall of the outer cylinder 21.

外周リップ151のリップ端152bは、金属環111に対する弾性体121の根元領域に位置している。このためエア室52に連絡し、エアAに接触する。このリップ端152bは、面圧ピークをエアA側に寄せた形状を有している。一例として、リップ端152bは、頂点の位置をエアA側に寄せた断面三角形形状を有している。 The lip end 152b of the outer peripheral lip 151 is located in the root region of the elastic body 121 with respect to the metal ring 111. Therefore, the air chamber 52 is contacted and the air A is contacted. The lip end 152b has a shape in which the surface pressure peak is closer to the air A side. As an example, the lip end 152b has a triangular cross-section with the apex position closer to the air A side.

[車両への装着]
エアサスペンション1は、ピストンロッド31のロッドヘッド34の側を図示しない車体に固定され、キャップ22を図示しないサスペンションに固定されて使用される。
[Mounting on vehicle]
The air suspension 1 is used by fixing the side of the rod head 34 of the piston rod 31 to a vehicle body (not shown) and fixing the cap 22 to a suspension (not shown).

[作用効果]
このような構成において、エアサスペンション1は、油圧緩衝器11とエアばね51との両者によって減衰力を発生する。
[Action effect]
In such a configuration, the air suspension 1 generates a damping force by both the hydraulic shock absorber 11 and the air spring 51.

油圧緩衝器11では、サスペンションの動きに応じてピストンロッド31のロッド32が伸縮し、ピストン33が外筒21内をスライド移動する。このときロッド32が侵入した体積分のオイルOがフリーピストン41を押し下げ、ガス室43を圧縮する。サスペンションの縮み側及び伸び側の減衰力は、ピストン33に設けられたオリフィス35を通過するオイルOの速度によって制御される。 In the hydraulic shock absorber 11, the rod 32 of the piston rod 31 expands and contracts according to the movement of the suspension, and the piston 33 slides in the outer cylinder 21. At this time, the volume of oil O in which the rod 32 has entered pushes down the free piston 41 and compresses the gas chamber 43. The damping force on the contraction side and the extension side of the suspension is controlled by the speed of the oil O passing through the orifice 35 provided in the piston 33.

サスペンションに伸び側の入力が加わったとき、ロッド32は外筒21から引き出される方向に移動するため、オイル室42内では、追従するピストン33のスライド移動によってオイルシール101の側のオイルOが加圧される。このとき外周シールOSでは、外周リップ151のリップ端152aが高圧を受け、外筒21の内壁に強く押し付けられる。これによって外周シールOSのシール性が確保される。 When the input on the extension side is applied to the suspension, the rod 32 moves in the direction of being pulled out from the outer cylinder 21, so that the oil O on the side of the oil seal 101 is added by the sliding movement of the piston 33 that follows in the oil chamber 42. Be pressured. At this time, in the outer peripheral seal OS, the lip end 152a of the outer peripheral lip 151 receives a high pressure and is strongly pressed against the inner wall of the outer cylinder 21. As a result, the sealing property of the outer peripheral sealing OS is ensured.

エアばね51では、サスペンションの動きに応じてピストンロッド31のロッド32が伸縮すると、ダイヤフラム55を変形させながらエア室52の容積が変化する。これに伴いエア室52の内部の圧力が変動し、エアばね51は減衰力を発生する。 In the air spring 51, when the rod 32 of the piston rod 31 expands and contracts according to the movement of the suspension, the volume of the air chamber 52 changes while deforming the diaphragm 55. Along with this, the pressure inside the air chamber 52 fluctuates, and the air spring 51 generates a damping force.

サスペンションに縮み側の入力が加わったとき、ロッド32は外筒21に押し込まれる方向に移動するため、エア室52内の内圧が高まる。これによってエア室52側に位置する外周リップ151のリップ端152bに大きなエア圧がかかる。 When the input on the contraction side is applied to the suspension, the rod 32 moves in the direction of being pushed into the outer cylinder 21, so that the internal pressure in the air chamber 52 increases. As a result, a large air pressure is applied to the lip end 152b of the outer peripheral lip 151 located on the air chamber 52 side.

図4(A)〜(C)は、エア圧が高まったときの外周リップ151の状態を示す模式図である。図4(A)は比較例として、リップ端152bが設けられてないリップ端152aのみの外周リップ151C1の接触圧の状態を示している。図4(B)は別の比較例として、リップ端152bが断面二等辺三角形の外周リップ151C2の接触圧の状態を示している。図4(C)は本実施の形態の外周リップ151の接触圧の状態を示している。 4 (A) to 4 (C) are schematic views showing the state of the outer peripheral lip 151 when the air pressure is increased. As a comparative example, FIG. 4A shows a state of contact pressure of the outer peripheral lip 151C1 having only the lip end 152a without the lip end 152b. As another comparative example, FIG. 4B shows a state of contact pressure of the outer peripheral lip 151C2 whose lip end 152b has an isosceles triangle cross section. FIG. 4C shows the state of the contact pressure of the outer peripheral lip 151 of the present embodiment.

図4(A)に示す比較例の外周リップ151C1では、エア室52内のエア圧が高まると、リップ端152bが設けられていないために、エアAはもう一方のリップ端152aに直接的に導かれる。このときオイル室42内のオイル圧は低下しているため、外筒21の内壁とリップ端152aとの間からエアAがオイル室42に混入してしまう可能性がある。 In the outer peripheral lip 151C1 of the comparative example shown in FIG. 4 (A), when the air pressure in the air chamber 52 increases, the air A is directly applied to the other lip end 152a because the lip end 152b is not provided. Be guided. At this time, since the oil pressure in the oil chamber 42 is lowered, air A may be mixed into the oil chamber 42 from between the inner wall of the outer cylinder 21 and the lip end 152a.

図4(B)に示す別の比較例の外周リップ151C2では、エア室52内のエア圧が高まると、外筒21の内壁に接触しているリップ端152bがエアAを堰き止め、オイル室42へのエアAの混入を防止する。 In the outer peripheral lip 151C2 of another comparative example shown in FIG. 4B, when the air pressure in the air chamber 52 increases, the lip end 152b in contact with the inner wall of the outer cylinder 21 blocks the air A, and the oil chamber Prevents air A from entering the 42.

図4(C)に示す本実施の形態の外周リップ151では、エア室52内のエア圧が高まると、外筒21の内壁に接触しているリップ端152bがエアAを堰き止め、オイル室42へのエアAの混入を防止する。 In the outer peripheral lip 151 of the present embodiment shown in FIG. 4C, when the air pressure in the air chamber 52 increases, the lip end 152b in contact with the inner wall of the outer cylinder 21 blocks the air A, and the oil chamber Prevents air A from entering the 42.

このとき本実施の形態の外周リップ151では、リップ端152bの面圧ピークをエアA側に寄せている。このためリップ端152bの中央位置に面圧ピークを設定している図4(B)に示す比較例の外周リップ151C2と比べて、エア圧が加えられる面がより急峻である。このため外筒21の内壁にリップ端152bが押しつけられ、オイル室42へのエアAの混入を確実に防止することができる。 At this time, in the outer peripheral lip 151 of the present embodiment, the surface pressure peak of the lip end 152b is brought closer to the air A side. Therefore, the surface to which the air pressure is applied is steeper than that of the outer peripheral lip 151C2 of the comparative example shown in FIG. 4B in which the surface pressure peak is set at the center position of the lip end 152b. Therefore, the lip end 152b is pressed against the inner wall of the outer cylinder 21, and it is possible to reliably prevent air A from entering the oil chamber 42.

このような本実施の形態の外周リップ151の作用効果は、図4(B)に示す別の比較例の外周リップ151C2と比較することで、より鮮明になる。比較例として示す外周リップ151C2の場合、本実施の形態の外周リップ151と比較して、エア圧が加えられる面が緩やかである。このため外筒21の内壁にリップ端152bが押しつける効果が得られにくく、エア圧の高まりとともに、リップ端152bは外筒21の内壁から離れやすくなってしまう。この傾向は、リップ端152bの断面にしたときの頂点の位置がもう一方のリップ端152aに近付けば近付くほど顕著になる。 The effect of the outer peripheral lip 151 of the present embodiment becomes clearer when compared with the outer peripheral lip 151C2 of another comparative example shown in FIG. 4 (B). In the case of the outer peripheral lip 151C2 shown as a comparative example, the surface to which the air pressure is applied is gentler than that of the outer peripheral lip 151 of the present embodiment. Therefore, it is difficult to obtain the effect of pressing the lip end 152b against the inner wall of the outer cylinder 21, and as the air pressure increases, the lip end 152b tends to separate from the inner wall of the outer cylinder 21. This tendency becomes more remarkable as the position of the apex in the cross section of the lip end 152b approaches the other lip end 152a.

以上の分析より、エア室52内のエア圧が高まったとき、本実施の形態の外周リップ151によれば、オイル室42へのエアAの混入をより確実に防止し得ることが明らかである。 From the above analysis, it is clear that when the air pressure in the air chamber 52 increases, the outer peripheral lip 151 of the present embodiment can more reliably prevent the air A from being mixed into the oil chamber 42. ..

[変形例]
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。
[Modification example]
At the time of implementation, various modifications and changes are possible.

例えば上記実施の形態においてはド・カルボン方式と呼ばれる単筒式の油圧緩衝器11を用いたエアサスペンション1への適用例を例示した。実施に際しては、油圧緩衝器11は複筒式であってもよい。またエアサスペンション1への適用は必須ではなく、エア室52を持たない油圧緩衝器11に適用することも可能である。 For example, in the above embodiment, an example of application to the air suspension 1 using the single-cylinder type hydraulic shock absorber 11 called the de-carboxylic type has been illustrated. At the time of implementation, the hydraulic shock absorber 11 may be a double cylinder type. Further, the application to the air suspension 1 is not indispensable, and the application to the hydraulic shock absorber 11 having no air chamber 52 is also possible.

また外周シールOSは少なくとも二条のリップ端152をオイル室42内に有していればよく、リップ端152は三条以上であってもよい。 Further, the outer peripheral seal OS may have at least two lip ends 152 in the oil chamber 42, and the lip end 152 may have three or more threads.

その他あらゆる変形や変更が可能である。 All other transformations and changes are possible.

1 エアサスペンション
11 油圧緩衝器
21 外筒(ハウジング)
21a、21b 開口部
22 キャップ
23 ロッドガイド
31 ピストンロッド
32 ロッド
33 ピストン
34 ロッドヘッド
35 オリフィス
41 フリーピストン
42 オイル室
43 ガス室
51 エアばね
52 エア室
53 ヘッドキャップ
54 アウターシェル
55 ダイヤフラム
56 サイドウォール
101 オイルシール(密封装置)
111 金属環
121 弾性体
131 シールリップ(主リップ)
132 リップ端
133 ガータースプリング
141 逆流防止リップ(副リップ)
142 リップ端
151 外周リップ
151C1 外周リップ
151C2 外周リップ
152(152a,152b) リップ端
153 テーパー面
A エア
G ガス
O オイル
OS 外周シール
RS ロッドシール
1 Air suspension 11 Hydraulic shock absorber 21 Outer cylinder (housing)
21a, 21b Opening 22 Cap 23 Rod Guide 31 Piston Rod 32 Rod 33 Piston 34 Rod Head 35 Orchid 41 Free Piston 42 Oil Chamber 43 Gas Chamber 51 Air Spring 52 Air Chamber 53 Head Cap 54 Outer Shell 55 Diaphragm 56 Sidewall 101 Oil Seal (sealing device)
111 Metal ring 121 Elastic body 131 Seal lip (main lip)
132 Lip end 133 Garter spring 141 Backflow prevention lip (secondary lip)
142 Lip End 151 Outer Lip 151C1 Outer Lip 151C2 Outer Lip 152 (152a, 152b) Lip End 153 Tapered Surface A Air G Gas O Oil OS Outer Seal RS Rod Seal

Claims (4)

油圧緩衝器のハウジングの開口部に配置され、前記ハウジング内に往復移動自在に収納されたピストンロッドを貫通させる環状の金属環と、
前記金属環に固定され、前記油圧緩衝器のオイル室に向けて延びる主リップと、前記オイル室と反対のエア側に向けて延びる副リップとを有し、それぞれのリップ端を前記ピストンロッドに接触させる環状のロッドシールと、
前記金属環に固定され、前記ハウジングの内周面に接触する少なくとも二条のリップ端を前記オイル室内に有する環状の外周シールと、
を備え、前記エア側に近い方の前記外周シールのリップ端は、面圧ピークを前記エア側に寄せた形状を有している密封装置。
An annular metal ring arranged in the opening of the housing of the hydraulic shock absorber and penetrating a piston rod movably housed in the housing.
It has a main lip fixed to the metal ring and extending toward the oil chamber of the hydraulic shock absorber, and a sub lip extending toward the air side opposite to the oil chamber, and each lip end is attached to the piston rod. An annular rod seal to be contacted and
An annular outer peripheral seal fixed to the metal ring and having at least two lip ends in the oil chamber in contact with the inner peripheral surface of the housing.
A sealing device having a shape in which the lip end of the outer peripheral seal closer to the air side has a surface pressure peak closer to the air side.
前記エア側に近い方の前記外周リップは、頂点の位置を前記エア側に寄せた断面三角形形状を有している、
請求項1に記載の密封装置。
The outer peripheral lip closer to the air side has a triangular cross-sectional shape with the apex position closer to the air side.
The sealing device according to claim 1.
前記ピストンロッドの縮みに応じて圧縮されるエア室を前記エア側に備えるエアサスペンションに用いられる、
請求項1又は2に記載の密封装置。
Used in an air suspension provided with an air chamber on the air side that is compressed according to the contraction of the piston rod.
The sealing device according to claim 1 or 2.
環状の金属環と、
前記金属環に固定され、前記金属環の一面側の空間に向けて延びる主リップと、前記一面側と反対側の空間に向けて延びる副リップとを有し、それぞれのリップ端を前記金属環の内周面よりも内方に位置付ける環状の内周シールと、
前記金属環に固定され、前記金属環よりも大径の少なくとも二条のリップ端を前記一面側の空間に有する環状の外周シールと、
を備え、前記反対側の空間に近い方の前記外周シールのリップ端は、面圧ピークを前記反対側の空間に寄せた形状を有している密封装置。
An annular metal ring and
It has a main lip that is fixed to the metal ring and extends toward the space on one side of the metal ring, and a sub lip that extends toward the space on the opposite side of the one side, and each lip end has the metal ring. An annular inner peripheral seal located inward of the inner peripheral surface of the
An annular outer peripheral seal fixed to the metal ring and having at least two lip ends having a diameter larger than that of the metal ring in the space on one surface side.
The lip end of the outer peripheral seal, which is closer to the space on the opposite side, has a shape in which the surface pressure peak is brought closer to the space on the opposite side.
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