JP5957514B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

Description

本発明は、ショックアブソーバに関する。

特許文献１には、シリンダの端部に嵌装され、内周に設けられたブッシュを介してピストンロッドを支持するロッドガイドと、ロッドガイドの液室とは反対側に設けられ、ピストンロッドとシリンダとの間を封止するオイルシールと、を備えた単筒型ショックアブソーバが開示されている。

上記のショックアブソーバでは、ロッドガイドのオイルシール側の面に、オイルシールのシールリップが収まる収容部が設けられる。

特開２００５−３２１０２０号公報

上記のショックアブソーバでは、ブッシュのオイルシール側の端面が、ロッドガイドの収容部の底面よりも低く位置するように設けられている。つまり、ロッドガイドとブッシュとにより、ピストンロッドの周囲に環状の溝が形成された状態になっている。

このような構成では、収容部内のコンタミが、ピストンロッドの周囲に溜まり易くなる。ここで、ピストンロッドがシリンダから退出するショックアブソーバの伸長時には、作動油が、粘性抵抗によりピストンロッドに引きずられてオイルシールのシールリップ内に進入する。このため、ピストンロッドの周囲にコンタミが溜まった状態では、作動油とともにコンタミがオイルシールのシールリップ内に進入し、シールリップの耐久性が低下することが考えられる。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ピストンロッドの周囲にコンタミが溜まることを防止することを目的とする。

本発明は、ショックアブソーバであって、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を液室と気室とに区画するフリーピストンと、前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記液室を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、前記シリンダにおける前記液室側の端部に嵌装され、内周に設けられたブッシュを介して前記ピストンロッドを摺動自在に支持するロッドガイドと、前記ロッドガイドの前記液室とは反対側に設けられ、前記ピストンロッドと前記シリンダとの間を封止するオイルシールと、を備え、前記ロッドガイドは、前記オイルシール側の面に設けられ、前記オイルシールのシールリップが収まる収容部と、前記収容部の底面に凹設され、当該底面と前記オイルシールにおける前記ピストンロッドに最も近い径方向の平坦部との軸線方向の距離の１／２以上前記ピストンロッドから離れた位置を起点として外周側に向けて形成される凹部と、を有し、前記ブッシュは、前記収容部の前記底面と面一に、または前記底面から突出して設けられる、ことを特徴とする。

本発明によれば、ブッシュが、収容部の底面と面一に、または底面から突出して設けられる。これにより、ピストンロッドの周囲にコンタミが溜まりにくくなる。また、ロッドガイドが、収容部の底面に凹設され当該底面とオイルシールにおけるピストンロッドに最も近い平坦部との距離の１／２以上ピストンロッドから離れた位置を起点として外周側に向けて形成された凹部を有する。これにより、収容部内のコンタミを、凹部に積極的に溜めることができる。したがって、ピストンロッドの周囲にコンタミが溜まることを防止でき、ショックアブソーバ伸長時におけるシールリップ内へのコンタミの進入を防止できる。

本発明の実施形態に係るショックアブソーバの部分断面図である。 ロッドガイドの拡大図である。 オイルシールの変形例を示す図である。 オイルシールの別の変形例を示す図である。

以下、図１、図２を参照しながら本発明の実施形態に係るショックアブソーバ１００について説明する。

ショックアブソーバ１００は、例えば、車両（図示せず）の車体と車軸との間に介装され、減衰力を発生させて車体の振動を抑制する装置である。

ショックアブソーバ１００は、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に挿入され、シリンダ１内を伸側室１１０と圧側室１２０とに区画する環状のピストン２と、シリンダ１に進退自在に挿入され、ピストン２と連結されるピストンロッド３と、を備える。伸側室１１０および圧側室１２０は、作動流体としての作動油が封入される液室である。

また、ショックアブソーバ１００は、シリンダ１に摺動自在に挿入されてシリンダ１内に気室１３０を区画するフリーピストン４を備える単筒型ショックアブソーバである。フリーピストン４の外周には、気室１３０の気密性を保持するシール部材４ａが設けられる。

シリンダ１の伸側室１１０側の端部には、内周に設けられたブッシュ５を介してピストンロッド３を摺動自在に支持する環状のロッドガイド６が嵌装される。

ロッドガイド６は、シリンダ１の内周に設けられた止め輪７と当接して軸方向の位置が規定される。ロッドガイド６については後述する。

ロッドガイド６の伸側室１１０とは反対側には、オイルシール８が設けられる。

オイルシール８は、図２に示すように、環状のベースメタル８ａと、ピストンロッド３と摺接して作動油が外部に漏れることを防止するシールリップ８ｂと、ピストンロッド３と摺接して異物がシリンダ１内に進入することを防止するダストリップ８ｃと、シリンダ１の内周と当接して作動油が外部に漏れることを防止する外周シール８ｄと、を有する。シールリップ８ｂ、ダストリップ８ｃ、および外周シール８ｄは、ベースメタル８ａに加硫接着される。なお、オイルシール８とは別にダストシールや外周シールを設けて、オイルシール８がダストリップ８ｃや外周シール８ｄを有さないようにしてもよい。

ロッドガイド６およびオイルシール８は、シリンダ１の端部を内側に折り曲げるかしめ加工により、シリンダ１に固定される。

シリンダ１の気室１３０側の端部は、キャップ部材（図示せず）により閉塞される。また、シリンダ１の気室１３０側の端部には、図１に示すように、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるための連結部材１ａが設けられる。なお、キャップ部材を設けることなく、塑性加工によりシリンダ１の気室１３０側の端部を閉塞してもよい。

ショックアブソーバ１００が収縮してピストンロッド３がシリンダ１に進入すると、進入したピストンロッド３の体積の分だけ気室１３０の気体が圧縮されるとともに、フリーピストン４が気室１３０側に移動する。ショックアブソーバ１００が伸長してピストンロッド３がシリンダ１から退出すると、退出したピストンロッド３の体積の分だけ気室１３０の気体が膨張するとともに、フリーピストン４が圧側室１２０側に移動する。これにより、ショックアブソーバ１００作動時のシリンダ１内の容積変化が補償される。

ピストンロッド３には、ショックアブソーバ１００を車両に取り付けるためのおねじ３ａがシリンダ１から延出する側の端部に形成され、ナット９が螺合するおねじ３ｂがシリンダ１に挿入される側の端部に形成される。

ピストン２は、伸側室１１０と圧側室１２０とを連通する通路２ａ、２ｂを有する。ピストン２の伸側室１１０側には、複数の環状のリーフバルブを有する減衰バルブ１０が配設される。また、ピストン２の圧側室１２０側には、複数の環状のリーフバルブを有する減衰バルブ１１が配設される。ピストン２、減衰バルブ１０、および減衰バルブ１１は、ナット９によりピストンロッド３の端部に固定される。

減衰バルブ１０は、ショックアブソーバ１００収縮時に伸側室１１０と圧側室１２０との差圧により開弁して通路２ａを開放するとともに、通路２ａを通って圧側室１２０から伸側室１１０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、ショックアブソーバ１００伸長時には、通路２ａを閉塞する。

減衰バルブ１１は、ショックアブソーバ１００伸長時に開弁して通路２ｂを開放するとともに、通路２ｂを通って伸側室１１０から圧側室１２０に移動する作動油の流れに抵抗を与える。また、ショックアブソーバ１００収縮時には、通路２ｂを閉塞する。

つまり、減衰バルブ１０は、ショックアブソーバ１００収縮時の減衰力発生要素であり、減衰バルブ１１は、ショックアブソーバ１００伸長時の減衰力発生要素である。

続いて、ロッドガイド６について説明する。

ロッドガイド６は、図２に示すように、オイルシール８側の面に設けられてオイルシール８のシールリップ８ｂが収まる収容部６ａと、収容部６ａの底面６ｂに設けられた凹部６ｃと、を有する。凹部６ｃは、周方向に複数設けられる。

収容部６ａ内は、ロッドガイド６におけるオイルシール８との当接面に設けられた切欠き６ｄと、切欠き６ｄと伸側室１１０とに開口する貫通孔６ｅと、を通じて伸側室１１０と連通する。

凹部６ｃのピストンロッド側の側面６ｇは、凹部６ｃの底部６ｈに向かって傾斜して設けられる。また、底部６ｈは、ロッドガイド６の外周側に向かって傾斜して設けられる。底面６ｂと凹部６ｃとのピストンロッド３側の角部は、図２に示すように、Ｒ面取り形状になっている。

凹部６ｃは、底面６ｂとオイルシール８におけるロッドガイド６との当接面である径方向の平坦部８ｅとの軸線方向の距離Ｌの１／２以上（Ｌ／２以上）ピストンロッド３から離れた位置を起点６ｆとして、ロッドガイド６の外周側に向けて形成される。また、起点６ｆは、距離Ｌだけピストンロッド３から離れた位置までの範囲に位置するように設けられる。なお、起点６ｆは、図２に示すように、底面６ｂと側面６ｇとの仮想交点である。

ロッドガイド６の内周には、上述したように、ブッシュ５が設けられる。ブッシュ５は、底面６ｂと面一になるように、ロッドガイド６の内周に圧入されている。

続いて、ショックアブソーバ１００を上記のように構成することによる作用効果について説明する。

ショックアブソーバ１００内には、コンタミが存在している。ここで、例えば、ブッシュ５のオイルシール８側の端面が、ロッドガイド６の収容部６ａの底面６ｂよりも低く位置するように設けられている場合は、ピストンロッド３の周囲に環状溝が形成された状態となる。このような構成では、収容部６ａ内のコンタミが、ピストンロッド３の周囲に溜まり易くなる。

ピストンロッド３がシリンダ１から退出するショックアブソーバ１００の伸長時には、作動油が、粘性抵抗によりピストンロッドに引きずられてオイルシール８のシールリップ８ｂ内に進入する。このため、上記のように、ピストンロッド３の周囲にコンタミが溜まった状態では、作動油とともにコンタミがオイルシール８のシールリップ８ｂ内に進入し、シールリップ８ｂの耐久性が低下することが考えられる。

これに対して、本実施形態では、ブッシュ５が、収容部６ａの底面６ｂと面一に設けられる。これによれば、ピストンロッド３の周囲にコンタミが溜まりにくくなる。

さらに、本実施形態では、収容部６ａの底面６ｂに凹部６ｃを設けることで、収容部６ａ内のコンタミを、凹部６ｃに積極的に溜めるようにしている。

ピストンロッド３がシリンダ１から退出するショックアブソーバ１００の伸長時には、収容部６ａ内に、図２に矢印で示す方向の渦流が発生する。本実施形態では、ロッドガイド６の底面６ｂとオイルシール８の平坦部８ｅとの距離Ｌを直径としてピストンロッド３と接する円（２点鎖線）の範囲に渦流が発生する。

渦流の中心よりもピストンロッド３側では、作動油が、ロッドガイド６側からオイルシール８側に向かって流れる。また、渦流の中心よりもショックアブソーバ１００の外周側では、作動油が、オイルシール８側からロッドガイド６側に向かって流れる。

このため、上記のように、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、ピストンロッド３から距離Ｌの１／２だけ離れた位置から距離Ｌだけ離れた位置までの範囲に形成すると、作動油が凹部６ｃに向かって流れることになる。このとき、作動油に混入して凹部６ｃに向かって流れるコンタミには重力が作用することから、凹部６ｃに落下し易くなる。したがって、凹部６ｃにコンタミを積極的に溜めることができ、収容部６ａ内のコンタミをピストンロッド３から隔離できる。

なお、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、距離Ｌの１／２だけピストンロッド３から離れた位置よりもピストンロッド３側に形成した場合は、凹部６ｃからコンタミを巻き上げるように作動油が流れるので、凹部６ｃにコンタミを溜めることが難しくなる。

また、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、ピストンロッド３から距離Ｌ以上離れた位置に設けた場合は、渦流により作動油が凹部６ｃに向かって流れることの効果を得にくくなる。しかしながら、この場合でも、凹部６ｃに落下したコンタミが渦流により巻き上げられることは防止できる。したがって、凹部６ｃにコンタミを溜めることができ、収容部６ａ内のコンタミをピストンロッド３から隔離できる。

以上述べたように、本実施形態によれば、ブッシュ５が、収容部６ａの底面６ｂと面一に設けられるので、ピストンロッド３の周囲にコンタミが溜まりにくくなる。また、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、ピストンロッド３から距離Ｌの１／２だけ離れた位置から距離Ｌだけ離れた位置までの範囲に形成するので、収容部６ａ内のコンタミを、凹部６ｃに積極的に溜めることができる。したがって、ピストンロッド３の周囲にコンタミが溜まることを防止でき、ショックアブソーバ１００伸長時におけるシールリップ８ｂ内へのコンタミの進入を防止できる。

また、本実施形態では、ロッドガイド６における底面６ｂと凹部６ｃとのピストンロッド３側の角部をＲ面取り形状とすることで、起点６ｆ周辺のコンタミが凹部６ｃに落下し易くなっている。

また、凹部６ｃのピストンロッド３側の側面６ｇを、底部６ｈに向かって傾斜して設けることで、凹部６ｃに落下したコンタミが、ピストンロッド３から遠ざかるように速やかに底部６ｈに移動するようになっている。

また、凹部６ｃの底部６ｈを、ショックアブソーバ１００の外周側に向かって傾斜して設けることで、ピストンロッド３からより離れた位置にコンタミが溜まるようになっている。

ところで、オイルシールには様々な形状がある。例えば、図３に示すオイルシール１２では、シールリップ１２ｂが、上記実施形態のオイルシール８と比べてロッドガイド６側に大きく張り出している。

この場合は、オイルシール１２の平坦部１２ｅ、シールリップ１２ｂ、およびロッドガイド６における収容部６ａの底面６ｂに接する円（２点鎖線）の範囲に渦流が発生する。

したがって、この場合は、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、オイルシール１２の平坦部１２ｅ、シールリップ１２ｂ、およびロッドガイド６における収容部６ａの底面６ｂに接する円におけるロッドガイド６の外周側の最外径の位置までの範囲であって、当該円の中心よりも外周側に形成することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、例えば、図４に示すオイルシール１３では、シールリップ１３ｂに、径方向の平坦部である端面１３ｉが形成されている。

この場合は、ロッドガイド６における収容部６ｃの底面６ｂとシールリップ１３ｂの端面１３ｉとの距離Ｌを直径としてピストンロッド３に接する円（２点鎖線）の範囲に渦流が発生する。

したがって、この場合は、凹部６ｃのピストンロッド３側の起点６ｆを、収容部６ａの底面６ｂとシールリップ１３ｂの端面１３ｉとの軸線方向の距離Ｌの１／２以上ピストンロッド３から離れた位置に形成することで、凹部６ｃに落下したコンタミが、渦流により巻き上げられることを防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、ブッシュ５が、収容部６ａの底面６ｂと面一に設けられているが、底面６ｂから突出して設けてもよい。この場合も、上記実施形態と同様に、ピストンロッド３の周囲にコンタミが溜まりにくくなる。

また、上記実施形態では、ロッドガイド６の凹部６ｃを周方向に複数設けているが、凹部６ｃは一つであってもよい。また、凹部６ｃとして環状の溝を設けてもよい。

また、上記実施形態では、ロッドガイド６における底面６ｂと凹部６ｃとのピストンロッド３側の角部をＲ面取り形状としているが、図３に示すように、Ｃ面取り形状としてもよい。この場合も、Ｒ面取り形状とした場合と同様の効果を得ることが出来る。

また、上記実施形態では、作動液として作動油を用いているが、水等のその他の液体を用いてもよい。

１００ ショックアブソーバ
１１０ 伸側室（液室）
１２０ 圧側室（液室）
１３０ 気室
１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンロッド
４ フリーピストン
５ ブッシュ
６ ロッドガイド
６ａ 収容部
６ｂ 底面
６ｃ 凹部
６ｆ 起点
８ オイルシール
８ｂ シールリップ
８ｅ 平坦部（当接面）
１２ オイルシール
１２ｂ シールリップ
１２ｅ 平坦部（当接面）
１３ オイルシール
１３ｂ シールリップ
１３ｉ 端面（平坦部）

Claims (8)

1. ショックアブソーバであって、
   作動流体が封入されるシリンダと、
   前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記シリンダ内を液室と気室とに区画するフリーピストンと、
   前記シリンダに摺動自在に挿入され、前記液室を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   前記シリンダに進退自在に挿入され、前記ピストンと連結されるピストンロッドと、
   前記シリンダにおける前記液室側の端部に嵌装され、内周に設けられたブッシュを介して前記ピストンロッドを摺動自在に支持するロッドガイドと、
   前記ロッドガイドの前記液室とは反対側に設けられ、前記ピストンロッドと前記シリンダとの間を封止するオイルシールと、
   を備え、
   前記ロッドガイドは、
   前記オイルシール側の面に設けられ、前記オイルシールのシールリップが収まる収容部と、
   前記収容部の底面に凹設され、当該底面と前記オイルシールにおける前記ピストンロッドに最も近い径方向の平坦部との軸線方向の距離の１／２以上前記ピストンロッドから離れた位置を起点として外周側に向けて形成される凹部と、
   を有し、
   前記ブッシュは、前記収容部の前記底面と面一に、または前記底面から突出して設けられる、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
2. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記オイルシールの前記平坦部は、前記ロッドガイドとの当接面である、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
3. 請求項１に記載のショックアブソーバであって、
   前記オイルシールの前記平坦部は、前記シールリップの端面である、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
4. 請求項１または２に記載のショックアブソーバであって、
   前記収容部の前記起点は、前記オイルシールの前記平坦部、前記シールリップ、および前記収容部の前記底面に接する円の中心よりも外周側に設けられる、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
5. 請求項１または２に記載のショックアブソーバであって、
   前記収容部の前記起点は、前記収容部の前記底面と前記オイルシールの前記平坦部との軸線方向の距離だけ前記ピストンロッドから離れた位置までの範囲に設けられる、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
6. 請求項４に記載のショックアブソーバであって、
   前記収容部の前記起点は、前記オイルシールの前記平坦部、前記シールリップ、および前記収容部の前記底面に接する円における外周側の最外径の位置までの範囲に設けられる、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のショックアブソーバであって、
   前記ロッドガイドにおける前記底面と前記凹部との前記ピストンロッド側の角部は、Ｒ面取り形状である、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。
8. 請求項１から６のいずれかに記載のショックアブソーバであって、
   前記ロッドガイドにおける前記底面と前記凹部との前記ピストンロッド側の角部は、Ｃ面取り形状である、
   ことを特徴とするショックアブソーバ。

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