JP4331062B2

JP4331062B2 - 油圧緩衝器のシール構造

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Publication number: JP4331062B2
Application number: JP2004193048A
Authority: JP
Inventors: 知治村上
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2024-06-30
Also published as: JP2006017161A

Description

本発明は、自動車等のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器のシール構造に関する。

従来より、この種の油圧緩衝器のシール構造としては、特許文献１に示すものを例示することができる。

即ち、図５に示すように、インナーチューブ２の開口端部と、アウターチューブ３の開口端部内周との間にピストンロッド４を摺動自在に案内するロッドガイド５が設けられ、このロッドガイド５の上面にはオイルシール６が載置され、アウターチューブ３の上端部を内側に折り曲げることによってアウターチューブ３，オイルシー６ル及びロッドガイド５が一体的に加締固定されている。

そして、このアウターチューブ３内周とインナーチューブ２外周との間に形成されたリザーバ室Ｒ内には高圧ガスＧが封入されている。

上記ロッドガイド５は、一枚の金属板をプレス成形することによって形成され、外周面がインナーチューブ２内周面に圧入される内側支持部８と、同じく外周面がアウターチューブ３内周面に圧入される外側支持部９とこれら両支持部８、９を連結すると共に、下面でインナーチューブ２の開口端部と当接してロッドガイド５の位置決めを行う連結部１２とを備えている。

又、内側支持部８は、その内周面がピストンロッド４案内用の案内孔１０となっており、この案内孔１０内に圧入固定された耐磨耗性を有する環状のブッシュ１１を介して前記ピストンロッド４が摺動自在に案内されるようになっている。

連結部１２は、その上面外周部に環状の突状１３が設けられており、この突状１３の上面にオイルシール６の後述するインサートメタル１７を載置することで、オイルシール６がロッドガイド５に対して正規の位置に位置決めされるようになっている。

外側支持部９は、その上部外周面に上方程内側に傾斜するリップ収納用傾斜面９ａが形成されており、この傾斜面９ａとアウターチューブ３内周面とで形成される空間部に後述するオイルシール６の外周リップ１８が弾性変形した状態で挿入配置されるようになっている。

オイルシール６は、ピストンロッド４の外周に摺接する環状のダストリップ１４及びオイルリップ１５からなる内周リップ１６と、この内周リップ１６と一体形成されたインサートメタル１７と、インサートメタル１７の外周側下面に同じく一体形成された環状の外周リップ１８とから構成されている。

この外周リップ１８は、組立て時、上記リップ収納用傾斜面９ａに沿って下方に移動することで上記空間内に弾性変形された状態で挿入配置されると共に、アウターチューブ３の内周面及び上記リップ収納用傾斜面９ａに弾性的に当接することにより、アウターチューブ３内周面とオイルシール６外周面との隙間をシールしてリザーバ室Ｒ内の高圧ガスＧが大気側に漏れないようにしている。
特開２００３−３４３６３３号公報（図１，図３）

上記のように構成された油圧緩衝器のシール構造においては、特に、問題がある訳ではないが、以下に示す組立工程を採用する場合、この工程特有の課題の発生が考えられる。

この組立工程は、先ず、ピストンロッド４が挿入されたロッドガイド５の上面にオイルシール６をその外周リップ１８の先端部のみがロッドガイド５のリップ収納用傾斜面９ａに当接するように仮組付けてシール組付体を構成する。

次いで、図６に示すように、このシール組立体をインナーチューブ２の開口端部とアウターチューブ３の開口端部内周との間で正規の位置よりも上方、即ち、ロッドガイド５の外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部よりも上方へ露出するように挿入して仮組付けする。

この状態で、アウターチューブ３の開口端部及び外周リップ１８の間と、アウターチューブ３の内周面及びロッドガイド５の外側支持部９外周面間に形成される僅かな隙間とを介してリザーバ室Ｒに高圧ガスＧを充填する。

高圧ガスＧの充填が終了すると、シール組付体をインナーチューブ２の開口端部とアウターチューブ３の開口端部内周との間の正規の位置、即ち、インナーチューブ２の開口端部が上記連結部１２の下面に当接するまで下降させる。

具体的には、オイルシール６のインサートメタル１７上面に図示しない治具を当接させてこのインサートメタル１７を下降させると共に、インサートメタル１７下面がロッドガイド５の突条１３に当接した後は、オイルシール６がロッドガイド５に対して正規の位置に組付けられた状態でロッドガイド５の連結部１２下面にインナーチューブ２の開口端部が当接するまで下降させる。

このオイルシール６の下降に伴い、上記リップ収納用傾斜面９ａに端部のみが当接した状態の外周リップ１８は、この傾斜面９ａに沿って下降することになり、先端側程拡径した状態に弾性変形することで外周リップ１８の内周面がロッドガイド５のリップ収納用傾斜面９ａに、又、外周面がアウターチューブ３の内周面に圧接してそれぞれの接触部分をシールする。

その後、アウターチューブ３の上端部を内側に折り曲げることによってアウターチューブ３，オイルシール６及びロッドガイド５を一体的に加締固定する。

上記した一連の組立工程では、高圧ガスＧの充填作業も同時に行うので、高圧ガスＧの充填作業のためにシール組立体を上記両チューブ２、３に対する正規位置よりも上方に一端、仮組付けする。

この仮組付け状態では、オイルシール６の外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部よりも上方に位置しているので、シール組立体の下降工程で行われるオイルシール６の下降作業は、リップ収納用傾斜面９ａに沿って下降する外周リップ１８の先端部がアウターチューブ３の内周面の直径よりも大径に弾性変形する前にアウターチューブ３内に侵入するようにアウターチューブ３に対するシール組立体の仮組付け位置を設定しないと、オイルシール６の下降作業中に外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部に接触してこの外周リップ１８を傷つける虞がある。

従って、この位置設定作業は慎重に行う必要があり、作業時間が長くなって組立てコストが嵩むと共に、外周リップ１８に傷つきが生じた場合には、シール不良の原因になる場合も想定される。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決するために創案されたものであって、その目的は、組立作業時にその組立作業に起因したシール不良を起すことのない油圧緩衝器のシール構造を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明は、アウターチューブとインナーチューブとを同芯に配置し、アウターチューブの開口端部内周とインナーチューブの開口端部との間にピストンロッドを摺動自在に案内するロッドガイドを設け、このロッドガイドの本体外周部にリップ収納用傾斜面を形成し、更に上記ロッドガイドの本体上面にオイルシールを載置し、このオイルシールはピストンロッドの外周面に摺接してシールする環状の内周リップと、上記リップ収納用傾斜面とアウターチューブとで形成された空間部に弾性変形した状態で挿入されて上記アウターチューブの内周面と上記リップ収納用傾斜面との間をシールする同じく環状の外周リップとを設けている油圧緩衝器のシール構造において、上記リップ収納用傾斜面に変形阻止手段を形成し、上記外周リップが上記リップ収納用傾斜面に沿って上記空間に収納される際に、上記オイルシールの外周リップが上記アウターチューブの開口端部より上方に位置する仮組付け時には当該外周リップを上記変形阻止手段で位置決めさせ、所定の荷重が加わるまでは下降を阻止しながら上記外周リップの拡径方向への変形を阻止させることを特徴するものである。

本発明によれば、リップ収納用傾斜面に沿って外周リップが空間部に挿入される際に、所定の荷重が加わるまではその拡径方向への変形を阻止する変形阻止手段を上記リップ収納用傾斜面に設けたので、例えば、ロッドガイドの上面にオイルシールをその外周リップの先端部のみがロッドガイドのリップ収納用傾斜面に当接するように仮組してシール組付体を構成し、この組立体をインナーチューブの開口端部とアウターチューブの開口端部内周との間の正規の位置まで下降させてシール構造の組立作業を行う場合、以下に示す優れた効果を発揮する。

即ち、上記変形阻止手段によって所定の荷重が加わるまでは下降作業中に外周リップがリップ収納用傾斜面に沿って下降することがないので、従来のように、外周リップがリップ収納用傾斜面に沿って下降することで外周リップが拡径し、アウターチューブの開口端部に接触してこの外周リップを傷つけ、シール不良を起すといった虞を確実に払拭できる。

又、シール性をそれほど考慮する必要のないロッドガイドのリップ収納用傾斜面に変形防止手段を形成したので、オイルシール側に設けるよりも設計工数が省け、その分、安価に且つ簡単に具体化することができる。

以下に、本発明を自動車のサスペンション装置に使用される油圧緩衝器のシール構造に具体化した実施の形態を図に基づいて説明する。

このシール構造は、基本的には、従来例で示したものと同様の構造なので、同一部材には同一符号を付して説明する。

図１に示すように、アウターチューブ３とインナーチューブ２とを同芯に配置し、アウターチューブ３の開口端部内周とインナーチューブ２の開口端部との間にピストンロッド４を摺動自在に案内するロッドガイド５を設け、このロッドガイド５の本体外周部にリップ収納用傾斜面９ａを形成し、更に上記ロッドガイド５の本体上面にオイルシール６を載置し、上記アウターチューブ３の上端部を内側に折り曲げることによってアウターチューブ３、オイルシー６ル及びロッドガイド５が一体的に加締固定されている。上記オイルシール６はピストンロッド４の外周面に摺接してシールする環状の内周リップ１６と、上記リップ収納用傾斜面９ａとアウターチューブ３とで形成された空間部に弾性変形した状態で挿入されて上記アウターチューブ３の内周面と上記リップ収納用傾斜面９ａとの間をシールする同じく環状の外周リップ１８とを設け、上記リップ収納用傾斜面９ａに変形阻止手段を形成し、上記外周リップ１８が上記リップ収納用傾斜面９ａに沿って上記空間に収納される際に、上記オイルシール１６の外周リップ１８が上記アウターチューブ３の開口端部より上方に位置する仮組付け時には当該外周リップ１８を上記変形阻止手段で位置決めさせ、所定の荷重が加わるまでは下降を阻止しながら上記外周リップ１８の拡径方向への変形を阻止させている。

以下、更に詳述すると、上記ロッドガイド５は、一枚の金属板をプレス成形することによって形成され、外周面がインナーチューブ２内周面に圧入される内側支持部８と、同じく外周面がアウターチューブ３内周面に圧入される外側支持部９とこれら両支持部８，９を連結すると共に、下面でインナーチューブの開口端部と当接してロッドガイド５の位置決めを行う連結部１２とを備えている。

又、このリップ収納用傾斜面９ａにおける上部には、図３に示すように、本発明の変形阻止手段としての粗面９ｂが所定幅で全周に渡って形成されており、この粗面９ｂにはショトブラスト等によって微小な凹凸が形成されており、粗面９ｂ以外のリップ収納用傾斜面９ａに比較し摩擦抵抗が大きくなるようになっている。

オイルシール６は、ピストンロッド４の外周に摺接する環状のダストリップ１４及びオイルリップ１５からなる内周リップ１６と、この内周リップ１６と一体形成されたインサートメタル１７と、インサートメタル１７の外周側下面に同じく一体形成された下方に向かって伸びる筒状の外周リップ１８とから構成されている。

従って、このオイルシール６をその外周リップ１８の先端部がロッドガイド５のリップ収納用傾斜面９ａに当接するよう配置すると、先端部が上記粗面９ｂ上に位置し、この摩擦抵抗に打ち勝つ外力が作用しない限り、外周リップ１８がリップ収納用傾斜面９ａに沿って下方に移動しないようになっている。

又、外周リップ１８は、リップ収納用傾斜面９ａに沿って下方に移動することで上記空間内に弾性変形された状態で挿入配置されると共に、アウターチューブ３の内周面及びロッドガイド５のリップ収納用傾斜面９ａに弾性的に当接することにより、アウターチューブ３内周面とオイルシール６外周面との隙間をシールしてリザーバ室Ｒ内のガスＧが大気側に漏れないようにしている。

このように構成された油圧緩衝器のシール構造を組立てるには、先ず、ピストンロッド４が挿入されたロッドガイド５の上面に、オイルシール６をその外周リップ１８の先端部がリップ収納用傾斜面９ａの上記粗面９ｂ上に位置するようにに当接させ、仮組付け状態のシール組付体を構成する。

次いで、このシール組立体をインナーチューブ２の開口端部とアウターチューブ３の開口端部内周との間で正規の位置よりも上方、即ち、図２に示すように、
オイルシール６の外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部よりも上方に位置するように挿入して仮組付けする。

高圧ガスＧの充填が終了すると、シール組付体を構成するオイルシール６のインサートメタル１７に図示しない治具を当接し、このインサートメタル１７を下方に押圧することでこのシール組付体をそのロッドガイド５の連結部１２の下面がインナーチューブ２の開口端部に当接する正規の位置まで下降させる。

このとき、オイルシール６は、リップ収納用傾斜面９ａに設けた変形阻止手段としての粗面９ｂの摩擦抵抗でこのリップ収納用傾斜面９ａに対して位置決めされているので、この摩擦抵抗に打ち勝つ外力がオイルシール６に加わらない限り、オイルシール６はこの傾斜面９ａに沿って下降しない。

このため、治具によるシール組立体の押圧力を上記の摩擦抵抗による位置決め力よりも小さく設定した場合には、この外周リップ１８がリップ収納用傾斜面９ａに沿って下降することがないので、アウターチューブ３に対するシール組付体の仮組付け位置を正確に設定しなくても外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部に接触してこの外周リップ１８に傷つけてシール不良を起すと言った虞を確実に払拭できる。

従って、この場合にはアウターチューブ３に対するシール組付体の仮組付け位置設定作業に時間を費やす必要はなく、作業時間を端収縮して組立コストを削減することができる。

尚、この場合、上記治具は、シール組立体がそのロッドロッドガイド５の連結部１２の下面がインナーチューブ２の開口端部に当接する正規の位置まで下降するようストローク量が設定されており、上記連結部１２の下面がインナーチューブ２の開口端部に当接した後も上記外周リップ１８とリップ収納用傾斜面９ａとの位置決め状態が外れるまでインサートメタル１７を押圧し、両者を外すようになっている。

又、治具によるシール組立体の押圧力を上記の摩擦抵抗による位置決め力よりも大きく設定した場合でも、リップ収納用傾斜面９ａの粗面９ｂから外周リップ１８が外れるまではリップ収納用傾斜面９ａに沿って下降しないので、アウターチューブ３に対するシール組付体の仮組付け位置を外周リップ１８が外れるまでのタイムラグ分だけ余裕を持って設定できる。

従って、この場合でも外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部に接触してこの外周リップ１８を傷つけてシール不良を起すと言った虞を確実に払拭できるのは勿論、アウターチューブ３に対するシール組付体の仮組付け位置設定作業にそれほど時間を費やす必要はなく、作業時間を端収縮して組立コストを削減することができる。

以上のように、本実施の形態では、シール組立体の下降工程でオイルシール６の外周リップ１８がアウターチューブ３の開口端部に接触して傷つき、シール不良を起すことを確実に防止できるばかりでなく、アウターチューブ３に対するシール組付体の仮組付け位置設定作業に時間を費やす必要もないので、組立作業を容易にして組立コストを削減することができる。

又、変形阻止手段としての粗面９ｂを、シール性をそれほど考慮する必要のないロッドガイド５のリップ収納用傾斜面９ａに形成したので、オイルシール６側に設けるよりも設計工数が省け、その分、安価に且つ簡単に具体化することができる。

又、変形阻止手段としての粗面９ｂを微小な凹凸で構成したので、上記のショットブラスト等を用いて簡単に形成することができる。

尚、本発明は、上記の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可能である。

１）本実施の形態では、変形阻止手段としての粗面９ｂを微小な凹凸としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すような、断面山形状をなす複数の突条９ｃでも良い。

又、この突条９ｃを円周方向に所定間隔をおいて複数並べても良い。

２）本実施の形態では、ロッドガイド５として、一枚の金属板をプレス成形することで形成されるものを用いたが、これに限定されるものではなく、燒結成形等で形成されるロッドガイドや合成樹脂、アルミニュウムで形成されるロッドガイドを用いても良い。

３）本実施の形態では、自動車のサスペンション装置に使用される油圧緩衝器のシール構造を示したが、これに限定されるものではなく、一般的な油圧緩衝器のシール構造に具体化しても良い。

本発明を油圧緩衝器のシール構造に具体化した要部断面図である。図１において、ロッドガイドにオイルシールを載置したシール組付体を示す要部断面図である。図２の粗面を示す要部拡大平面図である。本発明の別例を示す要部拡大断面図である。従来例を示す要部断面図である。図５において、ロッドガイドにオイルシールを載置したシール組付体を示す要部断面図である。

符号の説明

２インナーチューブ
３アウターチューブ
４ピストンロッド
５ロッドガイド
６オイルシール
９ａリップ収納用傾斜面
９ｂ粗面（変形阻止手段）
９ｃ突条（変形阻止手段）
１６内周リップ
１８外周リップ

Claims

アウターチューブとインナーチューブとを同芯に配置し、アウターチューブの開口端部内周とインナーチューブの開口端部との間にピストンロッドを摺動自在に案内するロッドガイドを設け、このロッドガイドの本体外周部にリップ収納用傾斜面を形成し、更に上記ロッドガイドの本体上面にオイルシールを載置し、このオイルシールはピストンロッドの外周面に摺接してシールする環状の内周リップと、上記リップ収納用傾斜面とアウターチューブとで形成された空間部に弾性変形した状態で挿入されて上記アウターチューブの内周面と上記リップ収納用傾斜面との間をシールする同じく環状の外周リップとを設けている油圧緩衝器のシール構造において、上記リップ収納用傾斜面に変形阻止手段を形成し、上記外周リップが上記リップ収納用傾斜面に沿って上記空間に収納される際に、上記オイルシールの外周リップが上記アウターチューブの開口端部より上方に位置する仮組付け時には当該外周リップを上記変形阻止手段で位置決めさせ、所定の荷重が加わるまでは下降を阻止しながら上記外周リップの拡径方向への変形を阻止させることを特徴する油圧緩衝器のシール構造。
上記変形阻止手段は外周リップの先端部が当接するリップ収納用傾斜面に形成された粗面である請求項１記載の油圧緩衝器のシール構造。
上記粗面は微小な凹凸により構成されている請求項２記載の油圧緩衝器のシール構造。