JPH0446122Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車の懸架機構部などに使
われる液体封入形懸架装置のシール構造に関す
る。

〔従来の技術〕

シリンダの内部にガスと油を封入するととも
に、このシリンダにロツドを軸方向に移動自在に
挿入した液体封入形懸架装置が知られている。こ
の種の懸架装置は、油圧力によつて車体の荷重を
支えるようにしているため、シリンダとロツドと
のトール対策を確実に行なうことが肝要である。

従来のシール対策として、シリンダとロツドと
の摺動面に高圧用油圧シールのみを単独て使用す
ることが考えられたが、この場合、油漏れを完全
に防止するには油圧シールによるロツドの締付け
力をきわめて大きくしなければならない。このた
めロツドの自由な移動が妨げられ、ロツドがぎく
しやくした動きとなつて乗り心地の悪化につなが
る。

そこで第５図に示される液体封入形懸架装置１
のように、シリンダ２とロツド３および油室４と
気室５等を備えたものにおいて、油の漏れを許容
する高圧用シール６と、この高圧用シール６より
も軸方向外端側に低圧用シール７を設け、かつ両
シール６，７間にドレン流通部８を接続したもの
が考えられた。この種の懸架装置１におけるシー
ル部は、高圧用シール６として摩擦抵抗の小さい
合成樹脂からなる平リング状のシール材が採用さ
れている。また、低圧用シール７には、通常の弾
性材料からなるＯリングが使われていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述した従来の懸架装置では、高圧用シール６
からの油の漏れ量が大きいため、シリンダ２内の
油量を一定に保つには常に油圧ポンプを作動させ
て油室４に油を供給し続ける必要があつた。しか
もエンジンを停止させていてもドレン流通部８を
通じて油が流出するため、停車中にシリンダ２内
の油が抜けて車高が低下してしまうという問題が
あつた。

しかも低圧用シール７にＯリングを用いている
ため、低圧シール７の摺動抵抗が大きいといつた
欠点もある。

また、実開昭49−124461号公報や実開昭60−
59869号公報に見られるように、回転軸をシール
するためにＯリングとスリツプリングを組合わせ
たものも提案されているが、単にＯリングとスリ
ツプリングを組合わせただけでは、車両用懸架装
置のようにシリンダに対してロツドが軸線方向に
往復直線運動しかつ内部に高圧の油が収容される
ものにおいては充分なシール効果と低摩擦化が得
られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、内部に油が収容されたシリンダと、
このシリンダの一端側からシリンダの軸方向に往
復移動自在に挿入されたロツドとを備え、かつ上
記シリンダとロツドとの摺動部分に高圧シール部
を設けた懸架装置のシール構造に適用される。本
考案において上記高圧シール部は、上記シリンダ
に設けられて上記ロツド側に開口する環状溝と、
弾性材料からなり上記環状溝内に収容されるＯリ
ングと、上記環状溝内の上記Ｏリングと上記ロツ
ドとの間に配置される低摩擦樹脂製シールキヤツ
プとを備えて構成される。そしてこのシールキヤ
ツプは、その内周面が上記ロツドに摺接するとと
もに外周面が上記Ｏリングに密接し、かつ軸方向
両端部に上記Ｏリング側に突出するＯリング保持
面を有している。

上記高圧シール部よりも軸方向外端側には、弾
性体からなるシール本体を備えた低圧シール部が
設けられており、ロツド摺動時において若干の油
漏れを許容する上記高圧シール部と油漏れを完全
に遮断する上記低圧シール部との間にドレン流通
部が接続されており、かつこのドレン流通部が、
上記シリンダ内に油を供給可能な油圧供給系に接
続されている。

〔作用〕

上記構成のシール構造において、高圧シールの
一部を構成する樹脂製シールキヤツプは、その外
周面側からＯリングの弾力によつてロツドを締付
ける方向（縮径方向）に押されるており、この押
付け力はＯリングに加わる油圧力が大きくなるほ
ど強くなる。このシールキヤツプは摩擦係数の小
さな樹脂製であるから、ロツドが摺動している間
はシリンダとロツドとの摺動部の完全シールは行
なえないが、僅かな油の漏れによつてシールキヤ
ツプとロツドとの間の摩擦抵抗が大幅に低減され
る。このシールキヤツプを介してロツドが摺動す
るため摺動抵抗が低い。

高圧シール部と低圧シール部との間に漏れた油
は高圧シール部を経て充分に圧力が降下した状態
で低圧シール部に達するとともに油圧供給系によ
つて回収されるため、ロツドに対する締め代が小
さい低圧シール部であつても、外部への油漏れを
確実に遮断することができる。しかもシールキヤ
ツプとシリンダとの間に、油圧力が働くＯリング
が介在させられているとともに、上記シールキヤ
ツプの軸方向両端部にはＯリング保持面が突設さ
れていてＯリングのホールド性に優れているた
め、ロツドが移動する際の圧力変動に対しても優
れたシール性能を発揮できるし、停車中のように
圧力変動のない時には、上記シールキヤツプとＯ
リングとの組合わせによつてきわめて優れたシー
ル性能を発揮できる。

〔実施例〕

第１図に車両用懸架装置１０の一例を示す。こ
の懸架装置１０は、シリンダ１１や仕切り部材１
２、内筒１３、ロツド１４等を備えて構成され
る。シリンダ１１の図示上端部はゴムブツシユを
備えた連結部１６を介して、例えば車体側の部材
に連結される。また、シリンダ１１の一部にガス
封入口１７が形成されており、この封入口１７を
通じて窒素ガスなどの高圧の不活性ガスがシリン
ダ１１の内部の下記気室４５に封入できるように
なつている。この封入口１７は盲栓１８によつて
塞がれる。

上記シリンダ１１は、下半部の小径部１１ａ
と、これよりも径を大きくした大径部１１ｂとを
有する。そしてこの大径部１１ｂに、シリンダ１
１と同心に仕切り部材１２が収容されている。

仕切り部材１２は、シリンダ１１の軸方向に伸
縮自在なベローズ本体２０と、このベローズ本体
２０の図示上端に取着されたベロース蓋２１とか
らなる。ベローズ本体２０は、例えばステンレス
鋼などの金属薄板を成形したものである。ベロー
ズ蓋２１はベローズ本体２０に気密に溶接されて
いる。ベローズ蓋２１の内面側には、シール材２
３を備えた嵌合部２４が設けられている。また、
ベローズ本体２０の図示下方端側はベローズ固定
板２５に溶接されている。ベローズ固定板２５
は、シリンダの小径部１１ａと大径１１ｂとの境
界部分に固定されている。ベローズ固定板２５の
内周面と外周面には、それぞれＯリングなどのシ
ール材２６，２７が装着されている。

更にシリンダ１１の内部には内筒１３が設けら
れている。内筒１３は、シリンダ１１および仕切
り部材１２と実質的に同心に配置されており、内
筒１３の図示下端は溶接等によつてシリンダ１１
に固定されている。また、内筒１３の壁を貫通す
る油の流通孔３０が設けられている。内筒１３の
開口端には、上述したベローズ蓋２１の嵌合部２
４と対向する位置に開口部３１が設けられてい
る。この開口部３１は、ベローズ本体２０が一定
限度以上収縮した時に、シール材２３を介して嵌
合部２４と液密に嵌合する。

上述した仕切り部材１２の内側は、油が満たさ
れる油室３３である。この油室３３は、後述する
減衰力発生機構７８を介して内筒１３の内部の油
室３４に連通している。この油室３４は、流通孔
３０を介して油出入口３６に連通している。この
油出入口３６には、油圧供給系の一例として油圧
ユニツト３７が接続される。本実施例の油圧ユニ
ツト３７は、油圧源３８と油出入口３６との間に
車高上昇用の電磁切換え弁４０を有するととも
に、油タンク４１と油出入口３６との間に車高下
降用の電磁切換え弁４２を有する。４３は下降防
止用チエツク弁である。シリンダの大径部１１ｂ
と仕切り部材１２との間に形成される気室４５に
は、ガス封入口１７を通じて前記ガスが封入され
る。

ロツド１４は、シリンダ１１に対して軸方向
に、移動自在かつ軸回りに回転自在に挿入されて
いる。そしてシリンダ１１とロツド１４との摺動
部分にシール部４７が設けられている。以下この
シール部４７につき説明する。

シール部４７は、高圧シール部４８と低圧シー
ル部４９とに別れている。低圧シール部４９は、
高圧シール部４８よりもシリンダ１１の開口端側
つまり軸方向外端側に位置している。第２図に詳
図されるように、高圧シール部４８はシリンダ１
１の円周方向に沿う環状溝５０と、Ｏリング５１
と、環状のシールキヤツプ５２とからなる。環状
溝５０はロツド１４側が開口している。Ｏリング
５１は周知のものと同様にゴム状弾性体からな
り、断面が円形であつて環状溝５０内に収容され
ている。

シールキヤツプ５２は、例えば四ふつ化エチレ
ンに銅を添加した合成樹脂のように摩擦係数が小
さくかつ耐摩耗性に優れた合成樹脂が使われる。
このシールキヤツプ５２はＯリング５１とロツド
１４との間に配置されており、その内周面がロツ
ド１４に摺接するとともに、外周面側にＯリング
５１が密接する。シールキヤツプ５２の軸方向両
端部は他の部位よりも肉厚を厚くしてあり、この
部位にＯリング５１側に突出するＯリング保持面
５３，５４が形成されている。

低圧シール部４９は、シリンダ１１の開口端の
円周方向に沿つて形成された環状凹部５７と、こ
の環状凹部５７に収容されたシール材５８とを備
えて構成されている。第３図に拡大して示される
ように、シール材５８は、ゴム状弾性体からなる
環状のシール本体５９と、このシール本体５９に
埋設された断面Ｌ字形の金属環６０と、ガータス
プリング６１等からなる。シール本体５９の内周
面側つまりロツド１４と摺接する側には、一対の
シールリツプ６２，６３と、それよりも外端側に
ダストリツプ６５がシール本体５９の全周にわた
つて設けられている。リツプ６２，６３には、一
例として四ふつ化エチレン系樹脂のような低摩擦
係数の合成樹脂膜６６が付着させられている。こ
の合成樹脂膜６６は接着あるいは焼付けによつて
シール本体５９に固定される。

上記構成の高圧シール部４８と低圧シール部４
９との間に、低摩擦滑り軸受６８が設けられてい
る。この滑り軸受６８は、一例として金属製の円
筒状ベースの内面側に、銅と四フツ化エチレンと
鉛等の混合物からなる低摩擦層を貼付けたもので
ある。滑り軸受６８はシリンダ１１に取付けられ
ている。そして高圧シール部４８と低圧シール部
４９との間に、低圧シール部４９に連通するドレ
ン流通部７０が設けられている。ドレン流通部７
０は低圧シール部４９と油の出入口７１とを結ん
でいる。油の出入口７１は油タンク４１に連通し
ており、高圧シール部４８と低圧シール部４９と
の間に漏れ出た油を油タンク４１に回収できるよ
うにしてある。

ロツド１４の図示下端部は、ゴムブツシユを備
えた連結部７５を介して例えば車輪側の部材に連
結される。また、ロツド１４がシリンダ１１から
突出する部位には、伸縮自在な保護ブーツ７６が
被せられている。なお、保護ブーツ７６によつて
ロツド１４の摺動面に対する防塵が確実に行なえ
るなら、低圧シール部４９のダストリツプ６５は
省略してもよい。

ロツドの先端部分１４ａは仕切り部材１２の内
面側に進入している。この先端部分１４ａには減
衰力発生機構７８が設けられている。図示例の減
衰力発生機構７８は、ロツド本体１４ｂの先端部
に取着された略円盤状の弁ボデイー７９を有す
る。この弁ボデイー７９の外周部すなわち内筒１
３と摺接する部位には、滑り軸受８０が装着され
ている。

上記弁ボデイー７９には、厚み方向に貫通する
油流路８２が形成されている。この油流路８２の
一端側には、ロツド１４が伸び方向に移動した時
に油を逃がす伸び側リリーフプレート８３が設け
られている。このリリーフプレート８３は、コイ
ルばね８４によつて常時は閉弁方向に付勢され
る。また油流路８２の他端側には、ロツド１４が
縮み側に移動した時に油を逃がす圧縮側リリーフ
プレート８５が設けられている。更にロツド本体
１４ｂの先端に、コンスタントオリフイス８６を
備えた部材８７が固定されている。

次に、上記構成の懸架装置１０の作用につき説
明する。

例えばシリンダ１１に対してロツド１４が伸び
方向に移動すると、減衰力発生機構７８に油が流
動することにより減衰力が生じる。また同時に、
ロツド１４の移動量に相当する容積分だけ気室４
５の容積が増大し、これに伴いベローズ本体２０
が収縮する。

逆にロツド１４が押込まれる方向に移動する
と、減衰力発生機構７８に油が流れることによつ
て減衰力が生じるとともに、ロツド１４が押込ま
れた量に相当する容積分だけ気室４５が圧縮され
るため、ベローズ本体２０は伸長する。こうして
気室４５は圧縮され、ガスの反発力が高まる。

以上の繰返しにより、ガスばねとしての機能と
シヨツクアブソーバとしての機能が発揮される。
また、油圧ユニツト３７の電磁切換え弁４０（ま
たは４２）を動作させることにより、シリンダ１
４内の油量を適宜に変化させれば、シリンダ１１
に対するロツド１４の相対的な伸び、すなわち車
高を調整することができる。

シール部４７において、ロツド１４は高圧シー
ル部４８のシールキヤツプ５２と低圧シール部４
９のシール材５８、そして滑り軸受６８に接触し
ている。Ｏリング５１はシールキヤツプ５２とシ
リンダ１１とに密接し、これらの間をシールして
いる。しかもＯリング５１はシールキヤツプ５２
に設けられたＯリング保持面５３，５４によつて
軸方向への動きが拘束されている。

そしてシールキヤツプ５２はその外周面側から
Ｏリング５１の弾力によつて全周にわたり縮径方
向、すなわちロツド１４を締付ける方向に押され
ている。この押付け力は、Ｏリング５１に加わる
油圧が高くなればなるほど大きくなる。このよう
に高圧シール部４８は合成樹脂製のシールキヤツ
プ５２を介してロツド１４に接するため、ロツド
１４が移動するなどして圧力変動を生じているう
ちは油圧の完全シールはできないが、シールキヤ
ツプ５２とロツド１４との間から油が僅かに漏れ
るだけで、シールキヤツプ５２とロツド１４との
間の摺動抵抗は大幅に減少する。そして低圧シー
ル部４９側に漏れた油はドレン流通部７０を経て
油タンク４１に回収される。

高圧シール部４８においては、油圧力の上昇に
伴つてロツド１４に対する押付け力が増加するた
め、油圧力が高くなつても、油漏れ量の増加を押
えることができる。また低圧シール部４９のシー
ル材５８は、低摩擦係数の合成樹脂膜６６を介し
てロツド１４と接するため、摺動抵抗がきわめて
小さい。また、ドレン流通部７０を流れる油が滑
り軸受６８に供給されることにより、軸受６８の
摺動抵抗も大幅に低下し、かつ耐久性も向上す
る。以上の理由により、シリンダ１１とロツド１
４との間に摺動抵抗が低減し、乗り心地が向上す
るものである。

上記構成のシール部４７は、停車時には車体の
負荷による圧力で高圧シール部４８のＯリング５
１が圧縮され、停車中は圧力変動を生じないか
ら、シールキヤツプ５２も一定圧力で均一にロツ
ド１４に押付けられ、両者は完全に密接する。従
つて、停車中の高圧シール部４８のシール性能は
ロツド１４の移動時（圧力変動時）に比べて頗る
良好なものとなる。このため、停車中にシリンダ
１１内の油が抜けて車高が下がつてしまうといつ
た不具合を生じない。

第４図に本考案の他の実施例を示す。この実施
例の場合、ドレン流通部７０はチエツク弁９０を
介してシリンダ１１の油室３５に連通している。
チエツク弁９０は、球形の弁体９１とばね押え９
２と圧縮コイルばね９３等を備えて構成され、ド
レン流通部７０から油室３５側への油の流れのみ
が許容される。このため低圧シール部４９にはシ
リンダ１１内の油圧よりも常に低い油圧力しか加
わらない。それ以外の構成と作用効果は、前述し
た第１図の実施例と共通であるから、共通の箇所
に同一の符号を付して説明は省略する。

なお本考案は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えばベローズ本体２０の材質に高分子材
料を用いてもよい。また、内筒１３をシリンダ１
１に固定せずに、内筒１３とロツド１４を一体に
設けるとともに、ベローズ固定板２５に滑り軸受
を設けることによつて、この滑り軸受に内筒１３
を摺動自在に支持させるようにしてもよい。ある
いは内筒１３を廃止してベローズ固定板２５に滑
り軸受を設け、この軸受にロツド１４の先端部分
１４ａを摺動自在に支持させるようにしてもよ
い。また上記実施例とは逆に、ロツド１４を車体
側に連結し、シリンダ１１を車輪側に連結するよ
うにしてもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ロツドとシリンダとの摺動抵
抗が少なくなり、乗り心地が向上するとともに、
シリンダに対しロツドが軸線方向に往復直線運動
をするものにあつて、シリンダ内部の油がシール
部を通じて外部に漏れ出すことを確実に防止でき
るようなシール性能に優れた懸架装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す懸架装置の縦
断面図、第２図は第１図中のシール部の拡大図、
第３図は第１図中の低圧シール材の一部の拡大断
面図、第４図は本考案の他の実施例を示すシール
部の断面図、第５図は従来の懸架装置を示す縦断
面図である。 １０……懸架装置、１１……シリンダ、１４…
…ロツド、４７……シール部、４８……高圧シー
ル部、４９……低圧シール部、５０……環状溝、
５１……Ｏリング、５２……シールキヤツプ、５
３，５４……Ｏリング保持面、５８……シール
材、６２，６３……リツプ、６８……滑り軸受、
７０……ドレン流通部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内部に油が収容されたシリンダと、このシリン
   ダの一端側からシリンダの軸方向に往復移動自在
   に挿入されたロツドとを備え、かつ上記シリンダ
   とロツドとの摺動部分にシール部を設けた懸架装
   置のシール構造において、 上記シール部は、上記シリンダに設けられて上
   記ロツド側に開口する環状溝と、弾性材料からな
   り上記環状溝内に収容されるＯリングと、上記環
   状溝内の上記Ｏリングと上記ロツドとの間に配置
   される低摩擦樹脂製シールキヤツプとを備えた高
   圧シール部を有し、上記シールキヤツプはその内
   周面が上記ロツドに摺接するとともに外周面が上
   記Ｏリングに密接しかつ軸方向両端部に上記Ｏリ
   ング側に突出するＯリング保持面を有しており、 かつ上記シール部において上記高圧シール部よ
   りも軸方向外端側に、弾性体からなるシール本体
   を有する低圧シール部が設けられており、 ロツド摺動時において若干の油漏れを許容する
   上記高圧シール部と油を遮断する上記低圧シール
   部との間にドレン流通部が接続されており、 かつこのドレン流通部が、上記シリンダ内に油
   を供給可能な油圧供給系に接続されていることを
   特徴とする液体封入形懸架装置のシール構造。