JPS59205069A - ダンパ−等の多機能液体シ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に液体シールに関し、特に運動制御ダンパ
ー等に使用される多機能特殊シールに関する。

近年、一般に「緩衝器」又は時には単に「ショックス」
と呼ばれる、自動車用の、運動制御ダンパーは著しく改
良が行なわれた。然しなから、斯かるダ゛ンパーに対す
る種々の困難な密封要件に適合するための問題が依然と
して残されている。

いわゆる緩衝器シールは汚染物質を排除し、それを通ず
る棒等の軸方向の運動をＱＪ能とし且つシール表面に潤
滑剤の薄い膜を供給し更に綴部体内の区域に液体を密封
しまたその耐用期間中非常に多数の運転サイクルに耐え
なければならない。

最近のダンパーは気体保有部ならびに液体保有部を有し
、緩衝液体が緩衝作用を与えるためシリンダー内をピス
トンの一方から他方に制御孔を通って移動するとき、ピ
ストンの一方から移動しだ液体はその他の側に収容され
なければならない。

各ストローク毎に大なシ小々シ起るこの容積変化は、液
体に比較して高圧縮性である気体または蒸気の供給によ
って適応される。従って、運動制御ダンパーに対する密
封用途に於て、ガスに対する静的シールを提供すること
が必要であシ、斯かるシールは気体保留空腔から外部へ
、液体漏洩に対して設けられた径路とは別の径路に沿っ
て与えられる。

本発明は連動制御組立体用の新規かつ改良されたシール
、詳しくは静的及び動的条件の双方に於て良好な排塵性
、良好な液体保留性及び気体保留性を有し、運転条件下
の気体圧力がシールの径方向負荷に影響を及ぼして漏洩
あるいは過度の摩耗を生せしめることのないシールを提
供する。

本発明の一シールはケーシング部及びこれに接合するシ
ール体からなる複合シール部材であり、シール体は排塵
リップ、第一液体シールリップ及び蒸気シーリングリッ
プを有し、各々が第一シール体の一部を形成し且つシー
ルの静的及び動的条件の両者に於ける漏洩を防止する如
く適応し、気体又は蒸気シーリングリップは第一液体シ
ールリップが形成される本体と一体的に形成され、リッ
プ体はそれ自身の弾性によって関連機械部材の他の部分
と係合する位置に圧接して弁作用を与え得ることを特徴
とする複合シール部材である。

添付の図面に於て同様の参照番号は全体を通して対応す
る部分を示す。

本発明の好ましい実施態様の説明 ここに説明するシールは、一つ又はそれ以上の液流制御
弁を有し、内部の密封媒体は鉱物油の如き油及び窒素あ
るいは過フッ化炭化水素（フレオン）の如き気体または
蒸気の両者を含んでいるハウジング内を往復運動する、
ダンパー棒が装着された制御ピストンを有する運動制御
ダンパー中で使用される。

１ン（面を参照して更に詳細に説明すると、第１図は全
般的に１０で表示されるシール組立体を示し、一般的に
１２で表示される補強材即ちシールケーシング、一般的
に１４で表示される弾性シール体ることか示される。弾
性シール体１４は、通常合成エラストマーで作られ、ケ
ーシング１２の径方向に内側に延びる部分２ｏを囲み、
且つ製造中公知の態様でこれに固く接合される。ケーシ
ング１２は１通常金属製であり、径方向に最外部の固定
７ランジ部２２、及びその径方向部分として上述の最内
部接合部２ｏを有するラジアル７ランジ２４を含むのが
示される６ケーシング１２は潤製が好ましいが、他の金
属あるいは他の比較的堅い物質でもつくられる。

弾性体部１４はばね１６を配置するためのみぞ２６、第
一密封区域に対するシールとなる主液体リップ部２８、
第二密封区域に対し独特の密封及向に偏位し得る気体又
は蒸気リップ体３０．及びいわゆるちり除けあるいは排
塵リップ体３２を含む、多数の主要素からなることが示
される０シ一ル体は全体として、シール１０の外径即ち
「ＯＤ」を形成する円筒状のゴムスリーブ３４を有する
。

第１図を参照することにより更に認められる如く、弾性
液体リップ体２８はいわゆる油側の切頭錐体面３６及び
一般に円形軌跡に沿って会合し主シール帯４０を形成す
る空′気側切頭錐体面３８を有する。蒸気リップ体３０
は部分的に殆んど円筒状に近く、僅かに先細になった内
部表面４２、径方向に延びる端部環状面４４、及び一般
に円筒状の外面４６によって形成される。

１１．１１−塵リップ体３２については、このリップ体
は部分的に面３８のそれとは反対のテーパーを有する初
頭錐体面４８により形成され、この面４８は一般に径方
向を向く環状面５０に会合しこれらの表４８　＋　５０
が協同して、環状シール帯域５２を有する排塵リップを
形成して公知の態様にて汚物を密封区域から排除する如
き働きをなす。

第２図には、その設置位置に於ける密封機構及びシール
１０の細部が示される。全体として３５で表示される運
動ダンパー即ち「緩衝器」に適用されるものと想定する
と、その一端は径方向に内側に延びる末端７ランジ５６
に終端を有する、外部円筒状殻５４を有するのが詔めら
れる。この殻はシール配置みぞ６０及び内端壁面６２を
有する内部円筒状壁面５８を有する。

密封機構３５の他の部分は、円筒状の、径方向に外側を
向く面６６を有する往復可能体６４を有する。緩衝器機
描３５の一部はまた円筒状で面５８及び仔６４の外面６
６の間にある弁体６８を有する。この弁体６８は外端壁
７０及び弁座７４として１・動く丸みをつけた四部７２
を有する。一般に７６で表示される径方向の流路は外端
壁７０及びシール１０の油側の間に形成され、この流路
７６は図示される如く、液体を流動させる。

第２図に於て、第一密封区域は７８で示され弁体６８の
最内部円筒面８０及び棒６４の外面６６との間にある部
分を有する。第二密封区域は８２で示され、弁体６８の
外面８６と殻５４の内面５８との間にある第二流路ｉ４
を有する。

典型的な形体の密封機構３５は、ピストン環９０を有し
その内径に於て俸６４のねじを切った端部９２に装着さ
れたピストン８８を有する。

第３図及び第４図は、第１図及び第２図に関する拡大図
であり、シールの一方向「弁」あるいは圧力ＩＪ　＋、
ｌ−７態様を示す。

第３図に於て、蒸気リップ体３ｏはその径方向に内側に
向く面を有し、該面はリップ体３ｏの固有のフープ強度
によるのみでなく、第３図に矢印によって示される第二
密封区域に存在する液体力によりてみぞ７２を形成する
表面に圧接される。

かくして、この条件に於て、径方向に内向きに作用する
、例えば蒸気又は気体からなるカは、特にこの空洞にお
ける圧力が第一密封区域の圧力を超える場合に、第二密
封区域内で活封される。区域８２の力は主として蒸気リ
ップ３ｏＯＩＪＭＩＡ面４６及び蒸気リップ体３０の端
面４４にも作用して、それを径方向に内向きにみぞ７２
の輪郭を合せた而に圧接して緊密に密封する如く係合す
る。

第４図は他の作動態様のシールを示し、第一区域７８の
圧力は第二区域の圧力を超えている。この場合に、リッ
プ体３０の径方向に外向き面に作用する、圧力と併合さ
れた、リップ体のフープ強＋ｉはリップ体３０の面４２
をその座７２上に保持するｒｔｃは不充分である。この
例に於て、液体または液体及び蒸気は面４２及び７２の
間にある小孔あるいは一方向流路９２中を矢印で示す如
く通過する。この一方向弁作用は蒸気リップ体３０を若
干径方向に外側に持ち上げて面４６をやや丸いあるいは
彎曲した形状にする、リップ体３０はその変形に対抗し
てそれ自体の固有の弾性により、第１図に示される「成
型時の」形状に戻らんと反発する。かくして、第二室８
２中の径方向に内向きに作用する力とリップ体３０の弾
性及びフープ力との結合は、設置の際にリップ３０を軸
方向に動かすことによシリツブ体３０に与えられた前−
負荷が行なう如く、弁を閉じる如く片寄らせるため、後
記する如く、その端面４４は径方向に外方に動く。

これらの力は運転の間に時々予め定められた圧力水阜に
よって打ち勝って第４図に示される動作を生ずる。使用
中、空洞７８中の設計圧力が空洞８２中の圧力よシ充分
に大きい場合に、この弁動作に必要な除席力がつくられ
る。

本発明の重要な特徴は、使用時に、空洞８２中の圧力が
通常蒸気、気体、またはエマルジョン蒸気圧に打勝ち、
この力が蒸気密封リップ体を固く気密に保持して密封機
構側の長時間の不活動の場合にも蒸気又は気体の漏洩を
起さないことにある。

換言すれば、マツクファーソン構造の如き自動車用途に
於て、密封機構３５は、自動車がおそらく凹凸の多い道
路上あるいは高速で運転されて、棒６４の多様な往復運
動を生ずる適度の、またある場合にははげしい動作が要
求される。その後、この機（１４は、例えば自動車の保
管又は修理の場合の妬く、数時間、あるいは数日、数遁
または数カ月間も運転されないこともしばしばである。

これらの条件下に、シールは漏洩しない液体シールを与
え、また棒の表面に沿って潤滑を与え、しかし上記の如
き弁作用を利用して一方に於ては突然の圧力の生成を、
また他方に於て気体又は蒸気の徐々な漏洩を防止するも
のでなければならない。

これに関して、多くのオイルシールは空洞７８内の圧力
が過度に高くなったときに、第一あるいは液体シール体
２８はシールを径方向に内方に圧す空洞力がそれを径方
向に外方にあるいは棒６４から離れる方向に圧す力より
大きくなるので径方向に内方に圧されなければならない
。このことは、それが漏洩しない液体シールを確実なら
しめるので、限度内で好ましいが、極端な圧力は枠面か
ら潤滑剤を掻き取ってしまい高い摩擦と熱のためにシー
ルができなくなる傾向となる程の強いシーリング作用を
生ずる。かくして、適当な弁動作が区域７８における過
度の圧力の生成を制御しあるいは解消することができる
。

第５図に、説明の目的のため殻５４の面５８から径方向
に内方に離れた状態でシールが示される。

これは据付はビード６１がゴムスリーブ３４の軸方向の
内端に接して設けられ、環状みぞ６３の丁度外側にある
かかるビードは、シールが据付けられる過程に於てビー
ド６１の一時的な歪みを許容することを説明するためで
ある。

第１図及び第２図、場合により第５図を参照すればシー
ルを設置する好ましい方法が理解される０これは端部フ
ランジ５６の反対側のスリーブ５４の端部からシールを
挿入してシール１０をその径方向７ランジ２４を７ラン
ジ５６の内端面６２と係合する如く据え付ける。この点
に於て、ビード６１はゴム変形をシールみぞ６３により
適応させつつ円筒状みぞ６０にくい込む。その後、弁体
６８が定位置に挿入されるとき、棒６４がシール１０の
内径を通って挿入される前、間まだは後に、みぞ７２は
蒸気リップ３０の径方向に内方に向く面４２と係合し、
弁体６８がその最終位置に動くとき、弁リップ体３０は
延伸されて、例えば第２図及び第３図に示きれる位置に
まで径方向に外方に変形され、ここでそれは上記に述べ
た片寄りあるいは前負荷力の下に留まる。

使用の際に、シールは上記の如く作動し、排塵リップ体
３２は汚染物を密封区域から排除するように作動し、第
一リップ体２８は区域７８内に液体を封じ込み、蒸気リ
ップは上記に説明した静的蒸気シール及び一方向弁作用
を与える。蒸気リップの１７造は、シール及び全体とし
ての密封機構の精度及びコストを考慮し、成型が容易で
あり且つ比較的広い範囲の公差内で設置したときに満足
に信頼性あるように作動する如き構造である。これは高
容量製品に極めて重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によシ製造されるシールの、弛緩あるい
は「成型時」条件下における、好ましい形体を示す、拡
大尺度の破断垂直断面図、第２図は水力運動制御ダンパ
ー等に設けられるシールを示し、また二つの密封区域並
びに密封機１１６の他の部分及びその外部区域を示す、
縮小尺度の破断垂直断面図、 第３図は気体密封が静的条件下に行なわれているのを示
す、設置位置における、第２図のシールの更に拡大した
破断断面図、 第４図は気体または弁形シールを通る液体流路が示され
る以外は、第３図の据付けられたシールを示す図、 第５図はシール体上の位置定めビード及びダンパ一体中
の協同みぞを示す図である。 １２・・・ケーシング、１４・・・弾性シール体、１６
・・・ばね、２２・・・固定７ランジ部、２４・・・径
方向７ランジ、２８・・・液体リップ部、３０・・・気
体リップ体、３２・・・排塵リップ体、３８・・・切頭
錐体面ａ［人　　シカゴ・ローハイド・マニファクチュ
アリング・コンノこ一＼へ−Ｉ ４１゛許庁１−２′自若杉和夫　殿 １．・］１件の表示 昭和）９年特　許　順　第　２９　＝１４３　号２、発
明の名称 ダンパル博の多機能液体シール ３、　ｊ山王をすると 二ｊ「伺との関係　　　　出・−！１人名称　　　ンカ
ゴ・ローハイド・マニファクチュア１ルグ・：ｊンノと
一国　ｊｉ、ｉｌｉ　　アメリカ合衆国 ４、代ノＩｌ１人 氏　名（６０・１７）弁理士　五　歩　−敬　治′　−
５ｉｄｉ、ｒｌｇのａ令の１１１イ・］昭和５９年　５
　月２９日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の液体収容及び保留区域の少なくとも一つを
   区画する相対的に運動する部分を有する協働密封機構内
   の液体保留に使用する液体シールユニットに於て、該シ
   ールユニットは比較的硬いケーシングユニットおよび弾
   性シール体からなり、該ケーシングユニットは該密封機
   構の一部内に収容され保留されるに適する定置フランジ
   を有し、該ケーシングユニットは更に該シール体をこれ
   に何月４中接合せしめるのに適する接合部を有し、該弾
   性シール体は一般に環形をなし、該ケーシングユニット
   の該接合部に接合され且つ第−沼二体すツブ部及び第二
   排塵リップ部を区画する部分を有し、該第−リップ部は
   関係密封部を好適密封係合状態に係合するに適する密封
   帯を形成する如く一般に円形軌跡に沿って会合する空気
   側及び油側切頭錐体面を有し、該油側切頭錐体面は一部
   が該機構内の第一の該液体密封区域に面し、且つ該シー
   ル体の他の部分は少なくとも部分的に径方向に外向きの
   環状面により少なくとも一部が区画されたリリーフ弁リ
   ップ体、該外向きの面の一つの縁から少なくとも部分的
   に径方向に内方に延びる現状遷移面、及び該遷移面に向
   って延びこれに結合する一般に径方向に内方に向く切離
   体輪郭の面からなり、該ＩＪ　ＩＪ−フ弁リップ体は膝
   組合わせ密封機構の一部を形成する形状を合わせたＩＪ
   　ＩＪ−フ弁座面と協働するに適し、該切頭錐体ＩＪ　
   ＩＪ−７弁体面及び該弁座面は該ＩＪ　ＩＪ−フ弁リッ
   プ体面が該弁座面に該リリーフ弁リップ体の固有の弾性
   により圧接される如き寸法を有し、該第二のリップ部も
   また、該密封機構の該可動部と協働して、一般に円形の
   、径方向に内方に作用する排塵シール帯を形成する如く
   ・互いに会合する少なくとも２つの環状面を有すること
   を特徴とする液体シール
2. （２）該弁座面が縮小直径の頚部、拡大された肩部、及
   び該頚部及び該肩部の間に延びる丸くされた表面部から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体
   シール
3. （３）該ＩＪ　ＩＪ−７弁体上の該一般に径方向に内向
   きの切頭錐体面は拡大直径の開放端部及び縮小直径の中
   間部からなり、該弁座面は該拡大直径端より小さな部分
   及び該直径より大きな他の部分を有し、該縮小直径部分
   の該開放端は径方向に外方に先細となった、径方向に内
   方に向く表面部に接合されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液体シール
4. （４）該ケーシングユニットの該定置７ランジは該連合
   密封機構の内部に向く端部を有する軸方向に延びるフラ
   ンジであシ、該リリーフ弁リップ体は、その遷移部面を
   含み、該７ランジにょシ支持されず且つ該協働機構の該
   密封区域に向って延びる主要部を有することを特徴とす
   る特許Ｂｈ求の範囲第１項記載の液体シール
5. （５）該第−リップ部は更にばねみぞを有し、該シール
   ユニットは該ばねみぞに配置された径方向に作動するガ
   ーターばねを有することを特徴とする特許＠求の範囲第
   １項記載の液体シール（６）該ケーシングユニットは軸
   方向及び径方向の７ランジを有し、該リリーフ弁リップ
   体は該７ランジの双方に一部接合され、該シールユニッ
   トは該ケーシングの該軸方向７ランジの少なくとも一部
   の外側にあシ且っこれに接合されたゴムスリーブを有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体シ
   ール （力　該シールユニットは更に該シールの主外径の少な
   くとも部分的に径方向に外方に延びる環状の固定ビード
   を有し、これが該密封機構の部分内に位置する係合みぞ
   と係合することを特徴とする特許り求の範囲第１項記載
   の液体シール（８）該リリーフ弁リップ体はその断面厚
   さが該ＩＪ　ＩＪ−フ弁リップ体の該遷移面の方向に減
   少することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液
   体シール