WO2022130968A1 - 液圧機器のシール装置および緩衝器 - Google Patents

液圧機器のシール装置および緩衝器 Download PDF

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訓弘 浅野
剛 安井
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    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/19—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with a single cylinder and of single-tube type

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device and a shock absorber for hydraulic equipment.
  • the sealing device for hydraulic equipment is a cylinder device that drives a shock absorber that is interposed between the vehicle body and wheels and exerts damping force to suppress vibration between the vehicle body and wheels, and booms and arms of construction machinery. It is used for hydraulic equipment such as.
  • the sealing device applied to the shock absorber has two valve bodies, a main piston split and a sub-piston split, held by nuts on the outer circumference of the rod, for example, as disclosed in JP2017-96453A. It is provided with a seal ring that seals between the main piston split body and the sub-piston split body in the piston.
  • the piston is provided with a passage in the cylinder that communicates the extension side chamber and the compression side chamber partitioned by the piston, and the two leaf valves that open and close the passage correspond to the main piston division and the sub-piston division, respectively. It is assembled.
  • the seal ring is housed in an annular groove provided along the circumferential direction on the outer periphery of the disk-shaped main piston split body that is fitted in the tubular portion protruding from the sub-piston split body and closes the inside of the tubular portion. It adheres to the inner circumference of the cylinder and seals between the main piston split body and the sub piston split body.
  • the seal ring can prevent the hydraulic oil from passing between the main piston split body and the sub piston split body by bypassing the valve, so that the shock absorber can be used as designed. It can exert a damping force.
  • annular groove is provided on the outer periphery of the portion of the main piston split body fitted in the tubular portion of the sub-piston split body. After accommodating the seal ring in the annular groove, it is necessary to insert the main piston split body into the cylinder portion.
  • the inner diameter of the seal ring is set to be smaller than the outer diameter of the portion fitted into the tubular portion of the main piston split body, and the seal ring is attached to the annular groove. It is essential to increase the diameter of the seal ring.
  • the seal ring in order for the seal ring to properly seal between the main piston split body and the sub-piston split body, it is necessary to be strongly pressed against the cylinder portion of the sub-piston split body, and the outer diameter of the seal ring is the cylinder portion.
  • the seal ring is set to be larger than the inner diameter of the cylinder, and the seal ring is inserted into the cylinder in a compressed state. Therefore, inserting the main piston split body equipped with the seal ring into the tubular portion of the sub-piston split body involves compression of the seal ring.
  • the seal ring is made of vulcanized rubber, for example, but a hard one may be used from the viewpoint of durability in addition to preventing the ring from coming off from the annular groove and ensuring the pressing force on the cylinder.
  • the work of mounting in the annular groove and fitting into the main piston split body in the tubular portion imposes a heavy burden on the operator.
  • the seal ring is provided with self-lubricating property and the surface treatment of the seal ring is applied to the seal ring and the main piston split body and the cylinder portion. There are attempts to reduce the frictional force generated between and.
  • the seal ring when the seal ring is treated in this way to reduce the frictional force generated between the main piston split body and the tubular portion, the seal ring becomes easier to move in the axial direction in the annular groove, and the extension side chamber or the extension side chamber or the like.
  • the seal ring may move in the annular groove even if it receives a low pressure from the compression side chamber.
  • the present invention provides a sealing device that can improve the assembly workability while suppressing the time delay of the generation of damping force and the thrust in the hydraulic device, and the assembly workability while suppressing the time delay of the generation of the damping force.
  • the purpose is to provide a shock absorber that can be improved.
  • the sealing device of the hydraulic device of the present invention has an annular outer member, an inner member inserted inside the outer member, and an annular provided on one of the outer member and the inner member.
  • a sealing device for hydraulic equipment that is housed in a groove and has a sealing ring that abuts against the other of the outer and inner members to prevent the passage of liquid between the outer and inner members.
  • One of the outer member and the inner member has a recess or unevenness at the bottom of the annular groove that restrains the axial movement of the seal ring with respect to the annular groove.
  • the sealing device of the hydraulic device configured in this way, the axial movement of the seal ring in the annular groove can be restricted, so that the movement of the seal ring in the annular groove causes the outer member and the inner member to move. It is possible to prevent the phenomenon that the liquid apparently passes between them.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a shock absorber to which a sealing device for a hydraulic device according to an embodiment is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a piston portion of a shock absorber to which a sealing device for a hydraulic device according to an embodiment is applied.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the piston of the shock absorber to which the sealing device of the hydraulic device according to the embodiment is applied.
  • FIG. 4A is a partially enlarged vertical cross-sectional view of an inner member of the sealing device of the hydraulic device of the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 4B is an enlarged vertical cross-sectional view of a part of the inner member in the sealing device of the hydraulic device of the second modification of the second embodiment.
  • FIG. 4 (c) is a partially enlarged vertical cross-sectional view of an inner member of the sealing device of the hydraulic device of the third modification of the third embodiment.
  • FIG. 4D is a partially enlarged vertical cross-sectional view of an inner member of the sealing device of the hydraulic device of the fourth modification of the embodiment.
  • FIG. 4 (e) is a partially enlarged vertical cross-sectional view of an inner member of the sealing device of the hydraulic device of the fifth modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a shock absorber to which the sealing device of the sixth modification of the embodiment is applied.
  • the sealing device S of the hydraulic device in one embodiment is applied to the shock absorber D with the shock absorber D as the hydraulic device.
  • the shock absorber D is movably inserted into the cylinder 1 and the cylinder 1 in the axial direction, and the inside of the cylinder 1 is divided into an extension side chamber L1 and a compression side chamber L2 as two operating chambers, and the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2.
  • a piston 2 having a passage P communicating with the passage P, a rod 3 movably inserted into the cylinder 1 in the axial direction, a valve V for opening and closing the passage P, and a sealing device S are provided.
  • the shock absorber D of the present embodiment is used by being interposed between the vehicle body and the axle in a vehicle (not shown), and suppresses vibration of the vehicle body and wheels.
  • the attachment target of the shock absorber D provided with the sealing device S according to the present invention is not limited to the vehicle and can be appropriately changed. Further, the shock absorber D can be mounted upside down as shown in FIG. 1 depending on the mounting target.
  • the cylinder 1 has a bottomed cylinder shape, and an annular rod guide 10 into which the rod 3 is slidably inserted is mounted on the inner circumference of the upper end. Therefore, the inside of the cylinder 1 is a closed space.
  • a bracket (not shown) is provided at the upper end of the rod 3, and the rod 3 is connected to one of the vehicle body and the axle via the bracket.
  • a bracket (not shown) is also provided on the bottom portion 1a of the cylinder 1, and the cylinder 1 is connected to the other of the vehicle body and the axle via the bracket.
  • the shock absorber D is interposed between the vehicle body and the axle.
  • the rod 3 moves in and out of the cylinder 1
  • the shock absorber D expands and contracts
  • the piston 2 moves up and down in the cylinder 1. Move in (axial direction).
  • the free piston 11 is slidably inserted on the side opposite to the rod 3 when viewed from the piston 2 in the cylinder 1.
  • the free piston 11 divides the inside of the cylinder 1 into a liquid chamber L filled with a liquid such as hydraulic oil and an air chamber G filled with a gas.
  • the liquid chamber L has two operating chambers, an extension side chamber L1 on the upper side in FIG. 1 and a compression side chamber L2 on the lower side in FIG. 1, by a piston 2 movably inserted into the cylinder 1. It is partitioned into.
  • the gas is sealed in the air chamber G in a compressed state.
  • a liquid such as water or an aqueous solution can be used in addition to the hydraulic oil.
  • an inert gas such as nitrogen gas may be used, but other gases may be used.
  • the rod 3 has a small diameter portion 3a formed with an outer diameter on the lower end side as a small diameter and a piston 2 is mounted on the outer periphery thereof, and a screw portion 3b provided on the outer periphery of the tip of the small diameter portion 3a.
  • a step portion 3c formed at the boundary of the small diameter portion 3a is provided, and the step portion 3c is inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction through the rod guide 10.
  • the shock absorber D as the hydraulic device in the present embodiment is configured as a single rod, single cylinder type shock absorber, and the air chamber G is expanded or contracted by the movement of the free piston 11 during expansion and contraction. , The volume of the rod 3 that goes in and out of the cylinder 1 is compensated.
  • the section between the liquid chamber L and the air chamber G may be replaced with the free piston 11 and a bladder, bellows or the like may be used.
  • an outer shell is provided on the outer periphery of the cylinder 1 to form a reservoir filled with liquid and gas between the cylinder 1 and the cylinder 1, and the reservoir moves in and out of the cylinder 1.
  • the volume of the rod 3 may be compensated.
  • the reservoir may be provided with a tank independent of the cylinder 1 provided to form the reservoir.
  • rods may be provided on both sides of the piston to use the shock absorber D as a double-rod type shock absorber.
  • the piston 2 is configured to include a main piston split body 4 as an outer member held by a nut 30 on the outer periphery of the rod 3 and a sub-piston split body 5 as an inner member.
  • the main valve bodies 6 and 7 are laminated on the main piston split body 4, and the sub-valve body 8 is attached to the sub-piston split body 5, and the main valve bodies 6 and 7 and the sub-valve body 8 are attached.
  • the valve V is configured by.
  • the main piston split body 4 includes an annular main body portion 4a and a tubular portion 4b protruding downward from the lower end outer peripheral portion of the main body portion 4a to form an outer member in the sealing device S. is doing.
  • the main body portion 4a is formed with an extension side passage 4c and a compression side passage 4d that are opened on the inner peripheral side of the tubular portion 4b and penetrate the main body portion 4a in the axial direction.
  • the extension side main valve body 6 that opens and closes the outlet of the extension side passage 4c is laminated, and the upper side of the main body portion 4a (extension side chamber L1 side).
  • the main valve body 7 on the compression side that opens and closes the outlet of the compression side passage 4d is laminated.
  • the main valves 6 and 7 on the extension side and the compression side in the shock absorber D of the present embodiment are laminated leaf valves in which a plurality of elastically deformable leaf valves are laminated.
  • the number of stacked leaf valves of the main valves 6 and 7 can be arbitrarily changed according to the desired damping force.
  • the main valve body 6 on the extension side opens when the shock absorber D is extended and the piston speed is in the medium-high speed range, and the liquid flows through the extension side passage 4c from the extension side chamber L1 to the compression side chamber L2. Give resistance to.
  • the main valve body 7 on the compression side opens when the shock absorber D is contracted and the piston speed is in the medium-high speed range, and the compression side passage 4d is made to flow the liquid from the compression side chamber L2 to the extension side chamber L1. Give resistance.
  • the notch 6a are formed on the outer peripheral portion of the first leaf valve located on the main piston split 4 side. 7a is formed.
  • the orifice formed by the notches 6a and 7a allows bidirectional flow of liquid. Therefore, one of the notches 6a and 7a formed in the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side may be omitted. Further, the method of forming the orifice can be appropriately changed. For example, a stamp may be formed on the valve seat on which the main valve bodies 6 and 7 on the extension side or the compression side are taken off and seated, and an orifice may be formed by this stamp. Further, the orifice may be replaced with a choke. Further, the main valves 6 and 7 attached to the main piston split body 4 for generating the damping force in the middle and high speed range in the shock absorber D may be other than the laminated leaf valve, for example, a poppet valve or the like. good.
  • the sub-piston split body 5 is formed from an annular fitting portion 5a that fits on the inner circumference of the cylindrical portion 4b of the main piston split body 4 and an outer peripheral portion at the lower end of the fitting portion 5a.
  • a cylindrical case portion 5b that protrudes downward, a communication passage 5c that penetrates the fitting portion 5a in the axial direction and opens to the inner peripheral side of the case portion 5b, and an outer peripheral portion of the fitting portion 5a along the circumferential direction.
  • An inner member is provided with an annular groove 50 provided.
  • the annular groove 50 in the sub-piston split body 5 is provided along the circumferential direction over the entire circumference of the outer periphery of the fitting portion 5a, and the bottom portion 51 and both ends in the axial direction of the bottom portion 51. It is a concave groove surrounded by a pair of side walls 52, 52 that extend in parallel with each other and face each other.
  • the bottom portion 51 has a bottom surface 51a having the deepest groove depth in the center of FIG. 3 and a taper that is connected to the top and bottom of the bottom surface 51a and gradually becomes shallower toward the side wall 52.
  • the surfaces 51b and 51b are provided to form one recess as a whole.
  • a seal ring 12 made of an O-ring is housed in the annular groove 50 configured in this way.
  • the seal ring 12 is made of rubber or the like containing a lubricant and has self-lubricating properties. Further, a surface treatment for smoothing the surface of the seal ring 12 is applied to reduce the frictional force generated between the seal ring 12 and other parts.
  • the self-lubricating rubber is obtained by blending a lubricant with the base rubber.
  • any rubber used for sealing can be used, for example, fluororubber, ethylene-propylene-diene ternary polymer rubber, acrylic rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, hydride acrylonitrile-butadiene.
  • Rubber or the like may be used.
  • any lubricant that bleeds from the base rubber and has lubricity can be used.
  • oils such as silicone oil and modified silicone oil, paraffin wax and the like can be used.
  • Waxes and fatty acids such as fatty acids, fatty acid salts and fatty acid amides may be used.
  • the seal ring 12 has an inner diameter smaller than the minimum outer diameter of the bottom portion 51 of the annular groove 50, is housed in the annular groove 50 in an expanded state, and tends to contract due to a self-restoring force.
  • the inner circumference of the bottom portion 51 has a concave shape and is in close contact with the bottom portion 51.
  • the outer diameter of the seal ring 12 is set to be larger than the outer diameter of the fitting portion 5a in a state of being accommodated in the annular groove 50.
  • the seal ring 12 is compressed by the cylinder portion 4b and the outer diameter is reduced, so that the self-restoring force is obtained.
  • the inner peripheral surface of the tubular portion 4b is brought into close contact with the inner peripheral surface. Therefore, in the seal ring 12, the inner circumference is inserted into the bottom portion 51 of the annular groove 50 to tighten the bottom portion 51, and the outer circumference is strongly brought into close contact with the tubular portion 4b, so that the main piston split body 4 and the sub-piston split body 5 are used. Seal between and.
  • the concave portion is formed in the bottom portion 51 of the annular groove 50, the inner circumference of the seal ring 12 enters the bottom portion 51 and is fitted into the bottom portion 51 and is restrained by the bottom portion 51. Therefore, regardless of whether pressure is applied to the seal ring 12 from above or below in FIG. 3, the seal ring 12 remains positioned at the center in the annular groove 50, and is positioned in the vertical direction which is the axial direction of the seal ring 12. The deviation is suppressed.
  • the seal ring 12 Since the bottom portion 51 includes the tapered surfaces 51b and 51b, the seal ring 12 easily penetrates into the recess along the tapered surfaces 51b and 51b, and the inner circumference of the seal ring 12 is restrained by the bottom portion 51. The axial misalignment of the seal ring 12 is effectively suppressed.
  • annular facing portion 5d protruding inward in the radial direction from the inner circumference of the case portion 5b is provided.
  • two stopper members 9 and 40 having different outer diameters are housed inside the case portion 5b.
  • the auxiliary valve body 8 and the stopper member 41 are laminated on the lower side in FIG. 2 of the stopper member 40.
  • the auxiliary valve body 8 of the present embodiment is composed of three laminated leaf valves, and the outer diameters of the upper and lower central leaf valves are larger than the outer diameters of the upper and lower leaf valves. Has a large diameter. Further, spacers 20 and 21 are interposed between the leaf valve at the upper end and the stopper member 40 immediately above the leaf valve at the upper end, and between the leaf valve at the lower end and the stopper member 41 immediately below the leaf valve at the lower end, respectively.
  • the stopper members 9, 40, the spacer 20, the auxiliary valve body 8, the spacer 21, and the stopper member 41 are attached to the main valve body 7, the main piston split body 4, the main valve body 6, and the sub-piston split body 5. Subsequently, it is assembled in order on the outer periphery of the small diameter portion 3a of the rod 3, and is screwed to the step portion 3c and the screw portion 3b together with the main valve body 7, the main piston split body 4, the main valve body 6 and the sub-piston split body 5. It is sandwiched by the nut 30 and fixed to the small diameter portion 3a of the rod 3.
  • the fitting portion 5a of the sub-piston split body 5 is inserted into the tubular portion 4b of the main piston split body 4, and the extension side passage 4c and the compression side passage 4d facing the extension side chamber L1 are connected to the communication passage 5c and the case portion 5b. It is communicated to the compression side chamber L2 via the inside. Therefore, the passage P provided in the piston 2 is formed in the extension side passage 4c, the compression side passage 4d, the continuous passage 5c, and the case portion 5b. Further, the seal ring 12 in the annular groove 50 is in close contact with the inner circumference of the tubular portion 4b to seal between the tubular portion 4b of the main piston split body 4 and the fitting portion 5a of the sub-piston split body 5. Therefore, the sealing device S prevents the liquid from passing between the tubular portion 4b and the fitting portion 5a in addition to the passage P.
  • each of the spacers 20 and 21 is an annular plate whose outer diameter is smaller than the outer diameter of each leaf valve constituting the auxiliary valve body 8. Further, the sub-valve body 8 is fixed to the sub-piston split body 5 with the inner circumference sandwiched between the spacers 20 and 21. On the other hand, the outer peripheral side of the spacers 20 and 21 of the auxiliary valve body 8 can move up and down (axially) with the outer peripheral edge of the contact portion between the spacers 20 and 21 and the auxiliary valve body 8 as a fulcrum.
  • the inner circumference of the sub-valve body 8 mounted on the sub-piston split body 5 is a fixed end that does not move with respect to the sub-piston split body 5.
  • the outer circumference of the auxiliary valve body 8 is a free end that can move up and down (both sides in the axial direction) with respect to the auxiliary piston split body 5 when bent.
  • the central leaf valve having the maximum outer diameter in the sub-valve body 8 has a case portion whose inner circumference is the sub-piston split body 5. It faces the facing portion 5d provided on the inner circumference of 5b via an annular gap having an extremely short width.
  • the auxiliary valve body 8 does not bend, and the free end of the auxiliary valve body 8 opens an annular gap with the facing portion 5d.
  • the annular gap formed between the facing portions 5d facing each other and the free end of the auxiliary valve body 8 is very narrow, and the flow path area in the annular gap is formed in the main valve bodies 6 and 7 described above. It is set to be smaller than the flow path area of all orifices formed by the cutouts 6a and 7a.
  • the shock absorber D when the shock absorber D is expanded and contracted and the piston speed is in the low speed range or the medium and high speed range, the sub-valve body 8 bends upward or downward, and the sub-valve body 8 shifts up and down.
  • the annular gap formed between the free end and the facing portion 5d becomes large, and the flow path area in the annular gap becomes larger than the flow path area of the orifice formed by the notches 6a and 7a.
  • the radial intermediate portion abuts on the stopper member 40 or the stopper member 41 of the auxiliary valve body 8 and is supported. become. Further, when the amount of bending of the sub-valve 8 becomes large, the central leaf valve in the sub-valve 8 comes into contact with the outer peripheral edge of the stopper member 9 or the nut 30, and the sub-valve 8 is restricted from further bending.
  • the leaf valve in the center of the auxiliary valve body 8 hits the stopper member 9 or the nut 30 in a state where the center in the radial direction is supported by the stopper member 40 or the stopper member 41. Further bending of the auxiliary valve body 8 in contact with the auxiliary valve body 8 is restricted. Therefore, when the sub-valve body 8 is flexed to the maximum, the sub-valve body 8 is flexed so as to be smoothly curved so that the inclination gradually increases toward the free end, so that the stress generated in the vicinity of the flexure fulcrum of the sub-valve body 8 is generated. Can be reduced, and the durability of the auxiliary valve body 8 can be improved.
  • the diameter of the free end in the initial mounting state where the auxiliary valve body 8 is not bent is larger than the outer peripheral diameter of the stopper member 9 on the outer peripheral side and the nut 30 on the auxiliary valve body 8 side. Therefore, when the auxiliary valve body 8 comes into contact with the stopper member 9 or the nut 30, the stopper member 9 or the nut 30 and the facing portion are more than the annular gap formed between the free end of the auxiliary valve body 8 and the facing portion 5d. The gap created between the 5d and 5d becomes smaller, and it is possible to suppress the flow of liquid in the gap.
  • the auxiliary valve body 8 may be configured to have at least one leaf valve, and the leaf valve with which each support portion abuts can be appropriately changed.
  • the piston 2 moves upward in the cylinder 1 to compress the extension side chamber L1, and the liquid in the extension side chamber L1 passes through the passage P and moves to the compression side chamber L2.
  • Resistance is provided to the flow of the liquid by the extension side main valve body 6, the orifice formed by the notches 6a, 7a of each main valve body 6, 7 or the auxiliary valve body 8, so that the extension side chamber is provided.
  • the pressure of L1 rises, and the shock absorber D exerts an extension damping force that hinders the extension operation.
  • the shock absorber D contracts, the piston 2 moves downward in the cylinder 1 to compress the compression side chamber L2, and the liquid in the compression side chamber L2 passes through the passage P and moves to the extension side chamber L1. Resistance is applied to the flow of the liquid by the main valve body 7 on the compression side, the orifice formed by the notches 6a and 7a of the main valve bodies 6 and 7, or the auxiliary valve body 8, so that the compression side chamber L2 The pressure of the shock absorber D rises, and the shock absorber D exerts a compression side damping force that hinders the contraction operation.
  • the shock absorber D can generate a speed-dependent damping force depending on the piston speed.
  • the liquid flows into the cylinder portion 4b from the extension side chamber L1 through the notches 6a and 7a of the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side. Then, it flows downward in the middle of FIG. 2 and flows out to the compression side chamber L2 from the annular gap formed between the free ends of the opposing auxiliary valve bodies 8 and the facing portion 5d.
  • the case portion 5b is formed from the annular gap formed between the free end of the auxiliary valve body 8 facing each other from the compression side chamber L2 and the facing portion 5d. It flows inward, flows upward in the case portion 5b and the communication passage 5c in FIG. 2, and flows out from the notches 6a and 7a of the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side to the extension side chamber L1.
  • the shock absorber D is used. It exerts a damping force in the extremely low speed range due to the resistance when the liquid flows through the annular gap.
  • the shock absorber D expands and contracts at an extremely low speed
  • the amount of liquid passing through the passage P is extremely small
  • the seal ring 12 that seals between the main piston split body 4 and the sub-piston split body 5 is annular.
  • the seal ring 12 is displaced in the axial direction in the groove 50, the amount of liquid passing through the annular gap between the auxiliary valve body 8 and the facing portion 5d is reduced by the amount of movement of the seal ring 12. That is, although the main piston split body 4 and the sub-piston split body 5 are sealed by the seal ring 12, when the seal ring 12 moves in the annular groove 50 in the axial direction, the main piston split body 4 apparently appears.
  • the state is similar to that of the liquid passing between the sub-piston split body 5 and the sub-piston split body 5.
  • the flow rate passing through the annular gap is reduced, so that the generation of the damping force of the shock absorber D is delayed by that amount.
  • the shape of the bottom portion 51 in the annular groove 50 is concave to form a concave portion as a whole, and the sealing ring 12 has its own tension to form the bottom portion 51. It penetrates into the deepest part and the inner circumference is restrained by the bottom part 51 so that it cannot move in the axial direction with respect to the annular groove 50.
  • the seal ring 12 since the inner circumference of the seal ring 12 is constrained and the axial movement in the annular groove 50 is restricted, the seal ring 12 has self-lubricating property and is surface-treated to reduce the frictional force. , Does not move in the axial direction in the annular groove 50, and does not cause a time delay in the generation of the damping force of the shock absorber D.
  • the shock absorber D exerts a damping force in the low speed range due to the resistance of the orifice formed by the notches 6a and 7a of the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side. Will come to do. Then, when the piston speed shifts from the extremely low speed region to such a low speed region, the damping coefficient of the shock absorber D becomes smaller.
  • the outer peripheral portion of the sub-valve body 8 is bent upward or downward, and of course, the main valve body 6 on the extension side is extended. Opens, and when contracted, the main valve body 7 on the compression side opens.
  • the outer peripheral portion of the main valve body 6 bends downward, and the liquid passes through the gap formed between the outer peripheral portion and the main piston split body 4. become able to.
  • the outer peripheral portion of the main valve body 7 bends upward, and the liquid can pass through the gap formed between the outer peripheral portion and the main piston split body 4.
  • the shock absorber D exerts a damping force in the medium-high speed range due to the resistance of the gap created by opening the main valves 6 and 7 on the extension side or the compression side. Then, when the piston speed shifts from the low speed range to such a medium and high speed range, the damping coefficient of the shock absorber D becomes small.
  • the amount of deflection of the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side may be restricted in the middle of the medium and high speed range. In such a case, the damping coefficient increases again at the speed at which the amount of deflection of the main valve bodies 6 and 7 on the extension side and the compression side becomes maximum.
  • the sealing device S of the hydraulic device in the present embodiment has the annular main piston split body (outer member) 4 and the sub-piston split body (inner side) inserted inside the main piston split body (outer member) 4.
  • the main piston split body (outer member) 4 is housed in the annular groove 50 provided on the outer periphery of the member) 5 and the sub-piston split body (inner member) 5 and abuts on the main piston split body (outer member) 4.
  • a seal ring 12 for suppressing the passage of liquid between the sub-piston split body (inner member) 5 and the sub-piston split body (inner member) 5 is provided, and the sub-piston split body (inner member) 5 has an annular seal ring 12 on the bottom 51 of the annular groove 50. It has a recess that restrains axial movement with respect to the groove 50. According to the sealing device S configured in this way, the axial movement of the seal ring 12 in the annular groove 50 can be restricted, so that the movement of the seal ring 12 in the annular groove 50 causes the main piston split body (outside). It is possible to prevent the phenomenon that the liquid apparently passes between the member) 4 and the sub-piston split body (inner member) 5.
  • the seal ring 12 is sealed. Axial movement of the ring 12 within the annular groove 50 can be restricted. That is, even if the frictional force of the seal ring 12 is reduced to improve the assemblability of the seal ring 12 to the main piston split body 4 and the sub-piston split body 5, the seal device S still has the annular groove of the seal ring 12. Axial movement within 50 can be regulated.
  • the sealing device S of the present embodiment it is possible to improve the assembly workability while suppressing the time delay of the generation of the damping force in the applied shock absorber D. Since the seal ring 12 can be restrained by the recess provided in the bottom portion 51 of the annular groove 50, the width of the side walls 52 and 52 of the annular groove 50 is longer than the width in the axial direction of the seal ring 12, and the seal device S is assembled. The seal ring 12 may not be in contact with the seal ring 12 in the state. However, it is preferable that the side walls 52 and 52 are in contact with the seal ring 12 in a state where the seal device S is assembled so that the movement of the seal ring 12 can be restricted by the side walls 52 and 52. Further, in the sealing device S of the present embodiment, the side walls 52 and 52 face each other in parallel, but the facing state can be arbitrarily changed in design.
  • the seal ring 12 in the seal device S of the hydraulic device of the present embodiment has self-lubricating property.
  • the seal ring 12 is set to be expanded in diameter while being housed in the annular groove 50. Then, in order to mount the seal ring 12 in the annular groove 50, it is necessary to expand the diameter of the seal ring 12 and fit it on the outer periphery of the fitting portion 5a and slide it on the peripheral surface of the fitting portion 5a.
  • the seal ring 12 that tightens the outer circumference of the joint portion 5a receives the resistance of the frictional force generated between the seal ring 12 and the sub-piston split body (inner member) 5.
  • the seal ring 12 in a state of being mounted in the annular groove 50 of the sub-piston split body (inner member) 5 has an outer periphery protruding from the fitting portion 5a when viewed from the axial direction, and the main piston split body (outer member).
  • the outer diameter is larger than the inner diameter of the tubular portion 4b of 4. Therefore, when the sub-piston split body (inner member) 5 to which the seal ring 12 is mounted is fitted into the tubular portion 4b of the main piston split body (outer member) 4, the seal ring 12 is strongly pressed against the tubular portion 4b.
  • the seal ring 12 is subjected to the resistance of the frictional force generated between the seal ring 12 and the cylinder portion 4b.
  • the sealing device S of the present embodiment the work of mounting the sealing ring 12 in the annular groove 50 provided on the outer periphery of the fitting portion 5a of the sub-piston split body (inner member) is facilitated. It also facilitates the work of fitting the sub-piston split body (inner member) 5 to which the seal ring 12 is attached into the tubular portion 4b of the main piston split body (outer member) 4.
  • the surface of the seal ring 12 having self-lubricating property is provided. A smoothing surface treatment may be applied.
  • the bottom portion 51 of the annular groove 50 of the sub-piston split body (inner member) 5 in the sealing device S of the hydraulic device of the present embodiment has a recess, and the bottom portion 51 is the deepest bottom surface in the center in the axial direction. It is provided with 51a and tapered surfaces 51b and 51b provided on both sides of the bottom surface 51a. According to the sealing device S of the hydraulic device configured in this way, the sealing ring 12 easily penetrates into the recess of the bottom 51 following the tapered surfaces 51b and 51b, and the inner circumference of the sealing ring 12 is the bottom 51. The seal ring 12 can be effectively restrained from being displaced in the axial direction.
  • the bottom portion 51 of the annular groove 50 has, for example, a bottom surface 51a having the deepest groove depth in the center of FIG. 4 and an upper and lower bottom surface 51a, as shown in FIG. 4A.
  • a concave portion may be formed as a whole by providing curved surfaces 51c and 51c whose depth gradually becomes shallower toward the side wall 52.
  • the bottom portion 51 of the annular groove 50 may not have the bottom surface 51a and may form a V-shaped recess or an arc-shaped recess.
  • the bottom portion 51 forms one recess as a whole, but the bottom portion 51 in the annular groove 50 is the upper and lower portions in FIG. 4 as shown in FIG. 4 (d).
  • a recess 51d formed by digging one step in the center of the direction to deepen the groove depth may be provided. Even if the recess 51d is formed in a part of the bottom portion 51 in this way, the inner circumference of the seal ring 12 is fitted and restrained in the recess 51d formed in the bottom portion 51, and is restrained in the annular groove 50 of the seal ring 12. Axial movement of can be regulated.
  • the bottom portion 51 of the annular groove 50 may have a shape in which the concave and convex portions of the concave portion 51e and the convex portion 51f are continuous in the axial direction.
  • the bottom portion 51 has an uneven shape in this way, the inner circumference of the seal ring 12 is fitted into the unevenness of the bottom portion 51 formed on the bottom portion 51 and restrained, and the inside of the annular groove 50 of the seal ring 12 is restrained.
  • Axial movement can be regulated in.
  • the unevenness provided on the bottom portion 51 may be partially provided in the vertical direction of FIG. 4 (e) as long as the axial movement of the seal ring 12 in the annular groove 50 can be restricted. good.
  • shock absorber D of the present embodiment is inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction, and the inside of the cylinder 1 is divided into the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2, and the extension side chamber L1 and the compression side chamber L1.
  • a piston 2 having a passage P communicating with L2, a rod 3 movably inserted into the cylinder 1 in the axial direction and connected to the piston 2, a valve V for opening and closing the passage P, and a sealing device S.
  • the piston 2 includes a main piston split body (outer member) and a sub-piston split body (inner member) 5.
  • the shock absorber D configured in this way, when the liquid expands and contracts at an extremely low speed, the liquid apparently bypasses the valve V in the passage P and the main piston split body (outer member) and the sub-piston split body (inner side).
  • the phenomenon of passing between the member) 5 can be suppressed by the sealing device S. Therefore, according to the shock absorber D of the present embodiment, the flow rate passing through the valve V is not reduced, the damping force can be generated as designed from the start of movement, and the generation of the damping force can be prevented from being delayed in time. ..
  • the annular groove 50 is provided in the sub-piston split body 5 which is an inner member, and the seal ring 12 is attached to the sub-piston split body 5.
  • the annular groove accommodating the seal ring 12 is provided in the outer member. It may be provided at a portion of the main piston split body 4 that fits into the sub-piston split body 5.
  • the seal ring 12 is an O-ring having a circular cross section in the present embodiment, it is fitted into the recess of the bottom portion 51 of the annular groove 50 to restrict axial movement within the annular groove 50.
  • the cross-sectional shape of the seal ring 12 may be a shape other than a circular shape, and the inner peripheral shape may be a shape that matches the concave portion of the bottom portion 51 and fits into the concave portion.
  • the outer peripheral shape of the seal ring 12 may be a shape that matches the concave portion at the bottom of the annular groove of the outer member.
  • an annular groove 11a is provided on the outer periphery of the free piston 11, and a seal ring 60 slidingly in contact with the inner circumference of the cylinder 1 is housed in the annular groove 11a. Therefore, the cylinder 1 may be used as an outer member, the free piston 11 may be used as an inner member, and the sealing device S of the hydraulic device may be used for sealing between the cylinder 1 and the free piston 11.
  • the structure of the bottom portion 11b of the annular groove 11a of the free piston 11 is the same as that of the annular groove 50, the bottom surface 11c at the center in the axial direction and the upper and lower tapered surfaces 11d of the bottom surface 11c.
  • a recess is provided as a structure to regulate the movement of the seal ring 60 in the axial direction.
  • the seal ring 60 moves in the axial direction in the annular groove 11a with respect to the free piston 11 when the shock absorber D expands and contracts at an extremely low speed, the liquid exchanged between the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2 Since the flow rate is reduced by that amount, the expansion and contraction begins and the generation of damping force is delayed in time.
  • the shock absorber D of the present embodiment the axial movement of the seal ring 60 in the annular groove 11a is restricted, so that the time delay in the generation of the damping force of the shock absorber D is delayed. It can be resolved.
  • the shock absorber D1 has a cylinder 70, a rod 71 inserted into the cylinder 70 so as to be movable in the axial direction, and two operating chambers inserted into the cylinder 70 into the cylinder 70.
  • a piston 72 as a partition body having a passage 72a for partitioning the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2 and communicating the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2, and a sealing device S1 may be provided.
  • the sealing device S1 includes a sealing ring 80 having a cylinder 70 as an outer member and a piston 72 as an inner member, which is housed in an annular groove 72c provided on the outer periphery of the piston 72 and is in close contact with the inner circumference of the cylinder 70. ..
  • the piston 72 includes a passage 72a that communicates the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2, and a valve 72b that is provided in the passage 72a and provides resistance to the flow of liquid passing through the passage 72a.
  • the shock absorber D1 includes an outer shell 73 that covers the outer periphery of the cylinder 70 and forms a reservoir L3 in which a liquid and a gas are filled between the cylinder 70 and the cylinder 70, the cylinder 70, the rod 71, the piston 72, and the shock absorber D1.
  • the outer shell 73 constitutes the shock absorber body.
  • a valve case 74 for partitioning the compression side chamber L2 and the reservoir L3 is provided in the shock absorber main body.
  • the valve case 74 includes a passage 74a that communicates the compression side chamber L2 and the reservoir L3, a valve 74b provided in the passage 74a, and a check valve 74d that allows only the flow of liquid from the reservoir L3 to the compression side chamber L2. It is provided with a suction passage 74c.
  • the shock absorber D1 is a so-called double-cylinder type shock absorber provided with the reservoir L3 between the cylinder 70 and the outer shell 73 provided on the outer periphery of the cylinder 70.
  • the bottom portion 72d of the annular groove 72c of the piston 72 is recessed as a structure including a bottom surface 72e at the center in the axial direction and upper and lower tapered surfaces 72f and 72f of the bottom surface 72e, similarly to the annular groove 50. Is provided to regulate the axial movement of the seal ring 80.
  • the seal ring 80 moves in the axial direction in the annular groove 72c with respect to the piston 72 when the shock absorber D1 expands and contracts at an extremely low speed, the extension side chamber L1 and the compression side chamber L2 pass through the valve 72b of the passage 72a.
  • the shock absorber D1 of the present embodiment Since the flow rate of the liquid exchanged with and is reduced by that amount, the expansion and contraction starts and the generation of the damping force is delayed in time.
  • the axial movement of the seal ring 80 in the annular groove 72c is restricted, so that the time delay in the generation of the damping force of the shock absorber D1 is delayed. It can be resolved.
  • an annular groove 74e is provided on the outer periphery of the valve case 74, and a seal ring 90 that is in sliding contact with the inner circumference of the cylinder 70 is housed in the annular groove 74e. Therefore, the cylinder 70 may be used as an outer member, the valve case 74 may be used as an inner member, and the sealing device S1 of the hydraulic device may be used for sealing between the cylinder 70 and the valve case 74. Specifically, in the shock absorber D1 shown in FIG.
  • the structure of the bottom portion 74f of the annular groove 74e of the valve case 74 is the same as that of the annular groove 50, the bottom surface 74g at the center in the axial direction and the upper and lower tapered surfaces 74h of the bottom surface 74g.
  • a recess is provided as a structure to regulate the movement of the seal ring 90 in the axial direction.
  • the pressure side chamber L2 to the reservoir L3 pass through the valve 74b of the passage 74a.
  • the sealing device S1 may be used for the double-cylinder type shock absorber D1, and the time delay in the generation of the damping force of the shock absorber D1 can be eliminated.
  • the sealing devices S and S1 can be applied to places where liquid or gas pressure acts on the sealing ring in the shock absorbers D and D1. Therefore, for example, when the outer member is a rod guide 10, the inner member is a rod 3, and the rod guide 10 and the rod 3 are sealed by a seal ring accommodated in an annular groove provided on the inner circumference of the rod guide 10. , The sealing device S can be applied to this seal. Further, as the sealing devices S and S1, in addition to the shock absorbers D and D1, a cylinder device that expands and contracts by supplying and discharging liquid into the cylinder can be applied as a hydraulic device, and the sealing devices S and S1 can be applied to the cylinder device. For example, the axial movement of the seal ring can suppress the apparent decrease in the amount of liquid, and the time delay of the thrust generation at the start of the expansion / contraction operation can be eliminated.
  • valves 72b and 74b may be valves such as orifices and chokes, or leaf valves and other valves, as long as they are valves that give resistance to the flow of liquid passing through the passages 72a and 74a. ..

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Abstract

本発明における液圧機器のシール装置（Ｓ）は、環状の外側部材（４）と、外側部材（４）の内側に挿入される内側部材（５）と、内側部材（５）の外周に設けられた環状溝（５０）内に収容されて外側部材（４）に当接して外側部材（４）と内側部材（５）との間の液体の通過を抑止するシールリング（１２）とを備え、内側部材（５）は、環状溝（５０）の底部（５１）にシールリング（１２）の環状溝（５０）に対する軸方向移動を拘束する凹部を有している。

Description

液圧機器のシール装置および緩衝器
　本発明は、液圧機器のシール装置および緩衝器に関する。
　液圧機器のシール装置は、車両の車体と車輪との間に介装されて減衰力を発揮して車体と車輪の振動を抑制する緩衝器や建設機械のブームやアーム等を駆動するシリンダ装置といった液圧機器に利用されている。
　緩衝器に適用されたシール装置は、たとえば、ＪＰ２０１７－９６４５３Ａに開示されているように、ロッドの外周にナットで保持される主ピストン分割体と副ピストン分割体との二つのバルブ本体を有して構成したピストンにおける主ピストン分割体と副ピストン分割体との間をシールするシールリングを備えている。
　ピストンは、シリンダ内にピストンで区画した伸側室と圧側室とを連通する通路を備えている、また、通路を開閉する２つのリーフバルブがそれぞれ対応する主ピストン分割体と副ピストン分割体とに組み付けられている。
　シールリングは、副ピストン分割体から突出する筒部内に嵌合されて筒部内を閉鎖する円盤状の主ピストン分割体の外周に周方向に沿って設けられた環状溝内に収容されており、筒部の内周に密着して主ピストン分割体と副ピストン分割体との間をシールする。
　このように構成されたシール装置によれば、作動油がバルブを迂回して主ピストン分割体と副ピストン分割体との間を通過するのをシールリングで阻止できるので、緩衝器に設計通りに減衰力を発揮させ得る。
ＪＰ２０１７－９６４５３Ａ
　このようにシール装置では、主ピストン分割体と副ピストン分割体との間をシールするために、副ピストン分割体の筒部内に嵌合される主ピストン分割体の部位の外周に環状溝を設けて、シールリングを当該環状溝に収容した後、主ピストン分割体を筒部に挿入する作業が必要となる。
　シールリングが環状溝から脱落しないように、シールリングの内径は、主ピストン分割体の筒部内へ嵌合される部分の外径よりも小径に設定されていて、環状溝へのシールリングの装着にはシールリングの拡径が必須となる。
　そして、シールリングが主ピストン分割体と副ピストン分割体との間を適切にシールするためには、副ピストン分割体の筒部に強く押し当てられる必要があり、シールリングの外径が筒部の内径よりも大きく設定されていて、シールリングは筒部内に圧縮状態で挿入される。よって、シールリングを装着した主ピストン分割体を副ピストン分割体の筒部への挿入は、シールリングの圧縮を伴う。
　シールリングは、たとえば、加硫ゴムで形成されているが、環状溝から抜け出しの防止と筒部への押圧力の確保の他にも耐久性の観点から硬いものが利用される場合があり、環状溝への装着および筒部内への主ピストン分割体内への嵌合の作業は作業者に大きな負担を強いている。
　ここで、作業者の負担を軽減して作業性を向上するため、シールリングに自己潤滑性を持たせたり、シールリングの表面処理を施したりして、シールリングと主ピストン分割体や筒部との間に生じる摩擦力を低減する試みがある。
　しかしながら、このようにシールリングに処理を施して主ピストン分割体や筒部との間に生じる摩擦力が低減されると、シールリングが環状溝内で軸方向へ動きやすくなって、伸側室や圧側室から低い圧力を受けるだけでもシールリングが環状溝内で動いてしまう場合がある。
　よって、緩衝器が極低速で動き始めた際にシールリングが環状溝内で動いて、シールリングの移動分だけ通路内の容積が変化するため、見かけ上、容積変化分の作動油がリーフバルブを迂回して主ピストン分割体と副ピストン分割体との間を通過したのと同じ効果を生んでしまう。
　すると、緩衝器が極低速で伸縮する際にリーフバルブを通過する作動油が減少するため、緩衝器は狙い通りに減衰力を発揮できず、減衰力の発生に時間遅れが生じるといった現象が引き起こされる。
　他にも、ピストンの外周に環状溝を設けてピストンが摺動するシリンダに摺接するシールリングを収容した場合もシールリングが動くと見かけ上作動油がバルブを迂回してシリンダとピストンとの間を通過したのと同じになる。シリンダ内にフリーピストンで気室を設ける場合に、フリーピストンの外周にシリンダに摺接するシールリングを収容する場合もシールリングの環状溝内での移動によってバルブを通過する作動油量が減少する。緩衝器ではなくシリンダ装置でもシリンダ内に圧油を供給した際にシールリングが動くと、見かけ上、シールリングの移動分に応じた作動油がシリンダ内に供給されないので、シリンダ装置でも推力発生に時間遅れが生じる。
　このように、緩衝器やシリンダ装置といった液圧機器におけるシール装置では、シールリングの組付、液圧機器の組立における作業性の向上を狙ってシールリングの摩擦力を低減すると液圧機器の減衰力や推力の発生に時間遅れが生じるという不都合が生じてしまう。
　そこで、本発明は、液圧機器における減衰力や推力の発生の時間遅れを抑制しつつも組立作業性を向上できるシール装置、および減衰力の発生の時間遅れを抑制しつつも組立作業性を向上できる緩衝器の提供を目的としている。
　前記した課題を解決するために、本発明の液圧機器のシール装置は、環状の外側部材と、外側部材の内側に挿入される内側部材と、外側部材と内側部材の一方に設けられた環状溝内に収容されて、外側部材と内側部材の他方に当接して、外側部材と内側部材との間の液体の通過を抑止するシールリングとを備えた液圧機器のシール装置であって、外側部材と内側部材の一方は、環状溝の底部にシールリングの環状溝に対する軸方向移動を拘束する凹部或いは凹凸を有する。このように構成された液圧機器のシール装置によれば、シールリングの環状溝内での軸方向の移動を規制できるので、シールリングの環状溝内での移動によって外側部材と内側部材との間を液体が、見かけ上、通過する現象が生じるのを防止できる。
図１は、一実施の形態における液圧機器のシール装置が適用された緩衝器の縦断面図である。 図２は、一実施の形態における液圧機器のシール装置が適用された緩衝器のピストン部分の拡大断面図である。 図３は、一実施の形態における液圧機器のシール装置が適用された緩衝器のピストンの一部拡大断面図である。 図４（ａ）は、一実施の形態の第１変形例の液圧機器のシール装置における内側部材の一部拡大縦断面図である。図４（ｂ）は、一実施の形態の第２変形例の液圧機器のシール装置における内側部材の一部拡大縦断面図である。図４（ｃ）は、一実施の形態の第３変形例の液圧機器のシール装置における内側部材の一部拡大縦断面図である。図４（ｄ）は、一実施の形態の第４変形例の液圧機器のシール装置における内側部材の一部拡大縦断面図である。図４（ｅ）は、一実施の形態の第５変形例の液圧機器のシール装置における内側部材の一部拡大縦断面図である。 図５は、一実施の形態の第６変形例のシール装置が適用された緩衝器の縦断面図である。
　以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１および図２に示すように、一実施の形態における液圧機器のシール装置Ｓは、緩衝器Ｄを液圧機器として、当該緩衝器Ｄに適用されている。緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されシリンダ１内を２つの作動室として伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とに区画するとともに伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路Ｐを有するピストン２と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド３と、通路Ｐを開閉するバルブＶと、シール装置Ｓとを備えている。そして、本実施の形態の緩衝器Ｄは、図示しない車両における車体と車軸との間に介装されて使用され、車体および車輪の振動を抑制する。なお、本発明に係るシール装置Ｓを備えた緩衝器Ｄの取付対象は、車両に限らず適宜変更できる。また、緩衝器Ｄは、取付対象に応じて図１に示した上下を逆向きにして取付できる。
　つづいて、シール装置Ｓとシール装置Ｓが適用された緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、シリンダ１は、有底筒状であって、上端内周にロッド３が摺動自在に挿入される環状のロッドガイド１０が装着されている。よって、シリンダ１内は、密閉空間とされている。
　そして、ロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。
　このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。
　また、シリンダ１内のピストン２から見てロッド３とは反対側に、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。フリーピストン１１は、シリンダ１内を作動油等の液体が充填される液室Ｌと気体が充填される気室Ｇとに区画している。さらに、液室Ｌは、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されたピストン２によって、２つの作動室としての図１中上方側の伸側室Ｌ１と図１中下方側の圧側室Ｌ２とに区画される。気室Ｇには、気体が圧縮された状態で封入されている。なお、緩衝器Ｄに利用される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体の使用もできる。気室Ｇに充填される気体は、窒素ガス等の不活性ガスを利用するとよいが、これ以外の気体とされてもよい。
　ロッド３は、図１および図２に示すように、下端側の外径を小径として形成されて外周にピストン２が装着される小径部３ａと、小径部３ａの先端外周に設けた螺子部３ｂと、小径部３ａの境に形成された段部３ｃとを備えて、ロッドガイド１０内に通してシリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されている。
　そして、緩衝器Ｄの伸長時にロッド３がシリンダ１から退出し、その退出したロッド３の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を上側へ移動して気室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にロッド３がシリンダ１内へ侵入し、その侵入したロッド３の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を下側へ移動して気室Ｇを縮小させる。このように本実施の形態における液圧機器としての緩衝器Ｄは、片ロッド、単筒型の緩衝器として構成されており、伸縮時にフリーピストン１１の移動によって気室Ｇを拡大または縮小させて、シリンダ１に出入りするロッド３の体積補償をする。なお、液室Ｌと気室Ｇとの区画をフリーピストン１１に替えてブラダやベローズ等を利用して行ってもよい。
　また、フリーピストン１１による気室Ｇの設置に替えて、シリンダ１の外周にシリンダ１との間に液体と気体が充填されるリザーバを形成するアウターシェルを設けて、リザーバによってシリンダ１内に出入りするロッド３の体積補償を行ってもよい。なお、リザーバは、シリンダ１の外周にアウターシェルを設ける他にもリザーバを形成する備えたシリンダ１とは独立したタンクを設けてもよい。また、ピストンの両側にロッドを設けて緩衝器Ｄを両ロッド型の緩衝器としてもよい。
　つづいて、ピストン２は、ロッド３の外周にナット３０で保持される外側部材としての主ピストン分割体４と、内側部材としての副ピストン分割体５とを備えて構成されている。主ピストン分割体４には、主弁体６，７が積層されており、副ピストン分割体５には、副弁体８が取り付けられており、主弁体６，７および副弁体８とでバルブＶを構成している。
　図２に示すように、主ピストン分割体４は、環状の本体部４ａと、この本体部４ａの下端外周部から下方へ突出する筒部４ｂとを備えて、シール装置Ｓにおける外側部材を構成している。そして、本体部４ａには、筒部４ｂの内周側に開口して本体部４ａを軸方向に貫通する伸側通路４ｃと圧側通路４ｄが形成されている。さらに、その本体部４ａの下側（圧側室Ｌ２側）には、伸側通路４ｃの出口を開閉する伸側の主弁体６が積層されるとともに、本体部４ａの上側（伸側室Ｌ１側）には、圧側通路４ｄの出口を開閉する圧側の主弁体７が積層されている。
　本実施の形態の緩衝器Ｄにおける伸側と圧側の主弁体６，７は、それぞれ、複数の弾性変形可能なリーフバルブが積層された積層リーフバルブとされている。主弁体６，７のリーフバルブの積層枚数は、所望する減衰力に応じて任意に変更できる。
　そして、伸側の主弁体６は、緩衝器Ｄの伸長時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、伸側通路４ｃを伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れに抵抗を与える。その一方、圧側の主弁体７は、緩衝器Ｄの収縮時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、圧側通路４ｄを圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れに抵抗を与える。
　また、伸側と圧側の主弁体６，７を構成する複数のリーフバルブのうちの、最も主ピストン分割体４側に位置する一枚目のリーフバルブの外周部には、それぞれ切欠６ａ，７ａが形成されている。そして、ピストン速度が低速域にあり、伸側と圧側の主弁体６，７が閉弁している場合、液体が切欠６ａ，７ａにより形成されるオリフィスを通って伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する。当該液体の流れに対しては、オリフィス（切欠６ａ，７ａ）により抵抗が付与される。
　前記切欠６ａ，７ａにより形成されるオリフィスは、液体の双方向流れを許容する。そこで、伸側と圧側の主弁体６，７に形成される切欠６ａ，７ａのうちの一方を省略してもよい。また、オリフィスの形成方法は、適宜変更できる。例えば、伸側または圧側の主弁体６，７が離着座する弁座に打刻を形成し、この打刻によりオリフィスを形成してもよい。また、オリフィスをチョークに替えてもよい。さらに、主ピストン分割体４に取り付けられて緩衝器Ｄに中高速域の減衰力を発生させるための主弁体６，７は、積層リーフバルブ以外でもよく、例えば、ポペットバルブ等であってもよい。
　つづいて、副ピストン分割体５は、図２に示すように、主ピストン分割体４の筒部４ｂの内周に嵌合する環状の嵌合部５ａと、嵌合部５ａの下端外周部から下方へ突出する筒状のケース部５ｂと、嵌合部５ａを軸方向に貫通してケース部５ｂの内周側に開口する連通路５ｃと、嵌合部５ａの外周に周方向に沿って設けられた環状溝５０とを備えて、内側部材を構成している。そして、嵌合部５ａの外周の環状溝５０内には、外側部材である主ピストン分割体４の筒部４ｂの内周に当接して主ピストン分割体４と副ピストン分割体５との間を封止するシールリング１２が収容されている。
　副ピストン分割体５における環状溝５０は、図３に示すように、嵌合部５ａの外周の全周に亘って周方向に沿って設けられており、底部５１と、底部５１の軸方向両端から互いに平行に延びて対向する一対の側壁５２，５２とで囲われた凹状の溝となっている。
　また、底部５１は、図３に示すように、図３中の中央に最も溝深さが深くなる底面５１ａと、底面５１ａの上下に連なって側壁５２へ向けて深さが徐々に浅くなるテーパ面５１ｂ，５１ｂとを備えて全体で１つの凹部を形成している。
　このように構成された環状溝５０内には、Ｏリングでなるシールリング１２が収容されている。シールリング１２は、滑剤を配合したゴム等で形成されており、自己潤滑性を備えている。また、シールリング１２の表面を滑らかにする表面処理が施されており、シールリング１２と他部品との間に生じる摩擦力の低減が図られている。なお、自己潤滑性を備えたゴムは、前述したように、ベースとなるゴムに滑剤を配合して得られる。ベースのゴムとしては、シールの用途に用いられるものであれば用いることができ、たとえば、フッ素ゴム、エチレン－プロピレン－ジエン３元重合体ゴム、アクリルゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル－ブタジエンゴム等を用いればよい。また、ベースのゴムに配合される滑剤としては、ベースのゴムからブリードして潤滑性を有するものであれば用いることができ、たとえば、シリコーンオイルや変性シリコーンオイル等の油類、パラフィンワックスなどのワックス類、また、脂肪酸や脂肪酸塩、脂肪酸アミドなどの脂肪酸類を用いればよい。
　そして、シールリング１２は、環状溝５０の底部５１の最小外径よりも小さい内径を持ち、環状溝５０内に拡径された状態で収容されていて、自己復元力によって収縮しようとするために、内周が凹状となった底部５１に入り込んで密着している。また、シールリング１２の外径は、環状溝５０内に収容された状態で、嵌合部５ａの外径よりも大径となるように設定されている。
　そして、主ピストン分割体４の筒部４ｂ内に副ピストン分割体５の嵌合部５ａを挿入すると、シールリング１２は、筒部４ｂによって圧縮されて外径が縮径するため、自己復元力によって筒部４ｂの内周面を押圧しつつ筒部４ｂの内周に密着する。よって、シールリング１２は、内周を環状溝５０の底部５１内に入り込ませて底部５１を緊迫しつつ、外周を筒部４ｂに強く密着させて、主ピストン分割体４と副ピストン分割体５との間をシールする。また、本実施の形態のシール装置Ｓでは、環状溝５０の底部５１に凹部を形成しているので、シールリング１２の内周が底部５１に入って嵌まり込んで底部５１によって拘束される。そのため、シールリング１２に図３中上下の何れから圧力が作用しても、シールリング１２が環状溝５０内の中央で位置決めされたままとなり、シールリング１２の軸方向となる上下方向への位置ずれが抑制される。なお、底部５１がテーパ面５１ｂ，５１ｂを備えているので、シールリング１２がテーパ面５１ｂ，５１ｂ間に倣って凹部内に容易に侵入してシールリング１２の内周が底部５１によって拘束され、シールリング１２の軸方向の位置ずれを効果的に抑制される。
　また、副ピストン分割体５におけるケース部５ｂの先端には、ケース部５ｂの内周から径方向内側へ突出する環状の対向部５ｄが設けられている。また、ケース部５ｂの内方に、外径の異なる二つのストッパ部材９，４０が収容されている。さらに、ストッパ部材４０の図２中下側には副弁体８とストッパ部材４１が積層されている。
　本実施の形態の副弁体８は、図２に示すように、積層された三枚のリーフバルブで構成されていて、上下で中央のリーフバルブの外径が上下のリーフバルブの外径よりも大径となっている。さらに、上端のリーフバルブとその直上のストッパ部材４０との間、および下端のリーフバルブとその直下のストッパ部材４１との間には、それぞれ間座２０，２１が介装されている。
　そして、これらのストッパ部材９，４０、間座２０、副弁体８、間座２１およびストッパ部材４１は、主弁体７、主ピストン分割体４、主弁体６および副ピストン分割体５に続いてロッド３の小径部３ａの外周に順に組付けられ、主弁体７、主ピストン分割体４、主弁体６および副ピストン分割体５とともに段部３ｃと螺子部３ｂに螺着されるナット３０とによって挟持されてロッド３の小径部３ａに固定される。主ピストン分割体４の筒部４ｂ内には、副ピストン分割体５の嵌合部５ａが挿入されて、伸側室Ｌ１に臨む伸側通路４ｃと圧側通路４ｄとが連通路５ｃおよびケース部５ｂ内を介して圧側室Ｌ２に連通される。よって、ピストン２に設けられる通路Ｐは、伸側通路４ｃ、圧側通路４ｄ、連通路５ｃおよびケース部５ｂ内で形成されている。また、環状溝５０内のシールリング１２が筒部４ｂの内周に密着して、主ピストン分割体４の筒部４ｂと副ピストン分割体５の嵌合部５ａとの間をシールしているので、シール装置Ｓによって通路Ｐ以外に筒部４ｂと嵌合部５ａとの間を液体が通過するのが抑止される。
　つづいて、各間座２０，２１は、外径が副弁体８を構成する各リーフバルブの外径よりも小さい環状板となっている。また、副弁体８は、内周が間座２０，２１で挟まれた状態で副ピストン分割体５に固定されている。その一方、副弁体８の間座２０，２１よりも外周側は、間座２０，２１と副弁体８との当接部の外周縁を支点に上下（軸方向）へ移動できる。
　このように、本実施の形態では、副ピストン分割体５に装着された副弁体８の内周が副ピストン分割体５に対して動かない固定端となっている。さらに、副弁体８の外周は、撓んだ際に副ピストン分割体５に対して上下（軸方向の両側）へ動ける自由端となっている。また、副弁体８の内周が副ピストン分割体５に固定された状態で、副弁体８における最大の外径を持つ中央のリーフバルブは、内周が副ピストン分割体５におけるケース部５ｂの内周に設けた対向部５ｄに極短い幅の環状隙間を介して対向している。
　そして、緩衝器Ｄの動き出しのような、ピストン速度が０（ゼロ）に近い極低速域では、副弁体８が撓まず、副弁体８の自由端が対向部５ｄと前記環状隙間をあけて対向する。本実施の形態では、相対向する対向部５ｄと副弁体８の自由端との間にできる環状隙間は非常に狭く、環状隙間における流路面積は、前述の主弁体６，７に形成された切欠６ａ，７ａにより形成される全オリフィスの流路面積よりも小さくなるように設定されている。
　他方、緩衝器Ｄの伸縮時であってピストン速度が低速域、または中高速域にある場合には、副弁体８が上方或いは下側へと撓んで、上下にずれた副弁体８の自由端と対向部５ｄとの間にできる環状隙間が大きくなり、環状隙間における流路面積が切欠６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの流路面積よりも大きくなる。
　また、副弁体８が上方或いは下側へと撓んだ際の撓み量が大きくなると、副弁体８のストッパ部材４０或いはストッパ部材４１に径方向の中間部分が当接して支持されるようになる。さらに副弁体８の撓み量が大きくなると、副弁体８における中央のリーフバルブがストッパ部材９或いはナット３０の外周縁に当接し、副弁体８は、それ以上の撓みが規制される。
　このように、副弁体８の撓みが進むと径方向の中央がストッパ部材４０或いはストッパ部材４１によって支持された状態で、副弁体８の中央のリーフバルブがストッパ部材９或いはナット３０に当接してそれ以上の副弁体８の撓みが規制される。よって、副弁体８が最大限に撓んだ際に、自由端へ向かうに従って傾きが徐々に大きくなるように滑らかに湾曲するように撓むため、副弁体８の撓み支点付近に生じる応力を低減でき、副弁体８の耐久性を向上できる。
　また、本実施の形態では、副弁体８が撓んでいない取付初期の状態での自由端の径が、外周側のストッパ部材９およびナット３０の副弁体８側の外周径より大きい。このため、副弁体８がストッパ部材９或いはナット３０に当接したとき、副弁体８の自由端と対向部５ｄとの間にできる環状隙間よりも、ストッパ部材９或いはナット３０と対向部５ｄとの間にできる隙間が小さくなって、当該隙間で液体の流れを絞るのを抑制できる。なお、副弁体８は、少なくとも一枚のリーフバルブを有して構成されていればよく、各支持部が当接するリーフバルブも適宜変更できる。
　以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖを備えた緩衝器Ｄの作動について説明する。
　緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮し、この伸側室Ｌ１の液体が通路Ｐを通過して圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側の主弁体６、各主弁体６，７の切欠６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、または副弁体８により抵抗が付与されるので、伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。
　反対に、緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮し、この圧側室Ｌ２の液体が通路Ｐを通過して伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側の主弁体７、各主弁体６，７の切欠６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、または副弁体８により抵抗が付与されるので、圧側室Ｌ２の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。
　そして、本実施の形態では、ピストン速度に応じて伸側と圧側の主弁体６，７が開弁したり、副弁体８の外周部（自由端側の端部）が上下に撓んだりして、緩衝器Ｄがピストン速度に依存した速度依存の減衰力を発生できる。
　より詳しくは、ピストン速度が０に近い極低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７が閉じるとともに、副弁体８が撓まずにその自由端を対向部５ｄに対向させている。
　そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が伸側と圧側の主弁体６，７の切欠６ａ，７ａを通って伸側室Ｌ１から筒部４ｂ内へと流入し、連通路５ｃを図２中下向きに流れて、相対向する副弁体８の自由端と対向部５ｄとの間にできる環状隙間から圧側室Ｌ２へと流出する。
　反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が圧側室Ｌ２から相対向する副弁体８の自由端と対向部５ｄとの間にできる環状隙間からケース部５ｂ内へ流入し、ケース部５ｂ内および連通路５ｃを図２中上向きに流れて、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠６ａ，７ａから伸側室Ｌ１へと流出する。
　前述のように、相対向する副弁体８の自由端と対向部５ｄとの間にできる環状隙間の開口面積は非常に小さいので、ピストン速度が極低速域にある場合、緩衝器Ｄは、その環状隙間を液体が流れる際の抵抗に起因する極低速域の減衰力を発揮する。
　ここで、緩衝器Ｄが極低速で伸縮する際に通路Ｐを通過する液体量は極少量となるところ、主ピストン分割体４と副ピストン分割体５との間をシールするシールリング１２が環状溝５０内で軸方向へ変位すると、シールリング１２が移動した分だけ副弁体８と対向部５ｄとの間の環状隙間を通過する液体量が少なくなる。つまり、主ピストン分割体４と副ピストン分割体５との間はシールリング１２でシールされているものの、シールリング１２が環状溝５０内で軸方向へ移動すると、見かけ上、主ピストン分割体４と副ピストン分割体５との間を液体が通過したものと同様の状態となる。環状隙間を通過する液体量が少なくなるということは、環状隙間を通過する流量が減るということであるから、その分、緩衝器Ｄの減衰力の発生が時間的に遅れる現象が引き起こされる。ところが、本実施の形態の緩衝器Ｄにおけるシール装置Ｓでは、環状溝５０における底部５１の形状が凹状とされて全体として凹部を形成しており、シールリング１２が自己の緊迫力で底部５１の最深部へ侵入して内周が底部５１に拘束されて環状溝５０に対して軸方向移動できなくなる。このように、シールリング１２は内周が拘束されて環状溝５０内での軸方向の移動が規制されるために、自己潤滑性を備えて、表面処理されて摩擦力が低減されていても、環状溝５０内で軸方向へ移動せず、緩衝器Ｄの減衰力発生に時間遅れを生じさせない。
　また、ピストン速度が高くなり、極低速域から脱して低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７は閉じているが、副弁体８の外周部が伸長時には下側へ、収縮時には上側へと撓み、副弁体８の自由端と対向部５ｄとが上下にずれる。そして、これらの間にできる環状隙間の開口面積が、切欠６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの開口面積よりも大きくなる。
　このため、ピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの抵抗に起因する低速域の減衰力を発揮するようになる。そして、ピストン速度が極低速域からこのような低速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。
　また、ピストン速度がさらに高くなり、低速域から脱して中高速域にある場合、副弁体８の外周部が上側または下側へ撓んでいるのは勿論、伸長時には伸側の主弁体６が開き、収縮時には圧側の主弁体７が開く。
　本実施の形態では、伸側の主弁体６が開くと、その主弁体６の外周部が下側へ撓み、その外周部と主ピストン分割体４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。同様に、圧側の主弁体７が開くと、その主弁体７の外周部が上側へ撓み、その外周部と主ピストン分割体４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。
　このため、ピストン速度が中高速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側または圧側の主弁体６，７の開弁によってできる隙間の抵抗に起因する中高速域の減衰力を発揮する。そして、ピストン速度が低速域からこのような中高速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。
　なお、中高速域の途中で、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量を規制してもよい。このような場合には、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量が最大となった速度を境に減衰係数が再び大きくなる。
　以上、本実施の形態における液圧機器のシール装置Ｓは、環状の主ピストン分割体（外側部材）４と、主ピストン分割体（外側部材）４の内側に挿入される副ピストン分割体（内側部材）５と、副ピストン分割体（内側部材）５の外周に設けられた環状溝５０内に収容されて主ピストン分割体（外側部材）４に当接して主ピストン分割体（外側部材）４と副ピストン分割体（内側部材）５との間の液体の通過を抑止するシールリング１２とを備え、副ピストン分割体（内側部材）５は、環状溝５０の底部５１にシールリング１２の環状溝５０に対する軸方向移動を拘束する凹部を有している。このように構成されたシール装置Ｓによれば、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を規制できるので、シールリング１２の環状溝５０内での移動によって主ピストン分割体（外側部材）４と副ピストン分割体（内側部材）５との間を液体が、見かけ上、通過する現象が生じるのを防止できる。また、シールリング１２に自己潤滑性を持たせたり、表面処理を施したりして、シールリング１２と主ピストン分割体４および副ピストン分割体５との間で生じる摩擦力を低減してもシールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を規制できる。つまり、シールリング１２の摩擦力を低減して、シールリング１２の主ピストン分割体４および副ピストン分割体５への組付性を向上させても、シール装置Ｓは、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を規制できる。よって、本実施の形態のシール装置Ｓによれば、適用される緩衝器Ｄにおける減衰力の発生の時間遅れを抑制しつつも組立作業性を向上できる。なお、環状溝５０の底部５１に設けた凹部でシールリング１２を拘束できるので、環状溝５０の側壁５２，５２の幅がシールリング１２の軸方向の幅よりも長くシール装置Ｓが組み上げられた状態でシールリング１２に非接触であってもよい。ただし、シールリング１２の移動を側壁５２，５２でも規制できるようシール装置Ｓが組み上げられた状態で側壁５２，５２がシールリング１２に接触しているようにするとよい。また、本実施の形態のシール装置Ｓでは、側壁５２，５２が平行に対向しているが、対向状態は任意に設計変更できる。
　また、本実施の形態の液圧機器のシール装置Ｓにおけるシールリング１２は、自己潤滑性を備えている。ここで、シールリング１２は、環状溝５０内に収容された状態で拡径状態となるように設定されている。そして、シールリング１２を環状溝５０内に装着するには、シールリング１２を拡径して嵌合部５ａの外周に嵌め込んで嵌合部５ａの周面上を滑らせる必要があり、嵌合部５ａの外周を緊迫するシールリング１２は副ピストン分割体（内側部材）５との間に生じる摩擦力の抵抗を受ける。また、副ピストン分割体（内側部材）５の環状溝５０内に装着された状態のシールリング１２は、軸方向から見て嵌合部５ａから外周がはみ出していて、主ピストン分割体（外側部材）４の筒部４ｂの内径よりも外径が大きくなっている。よって、シールリング１２を装着した副ピストン分割体（内側部材）５を主ピストン分割体（外側部材）４の筒部４ｂ内に嵌合する際に、シールリング１２が強く筒部４ｂに押し付けられて、シールリング１２は筒部４ｂとの間に生じる摩擦力の抵抗を受ける。このように、シールリング１２の副ピストン分割体（内側部材）５の環状溝５０への装着および主ピストン分割体（外側部材）４への副ピストン分割体（内側部材）５の嵌合の際には、摩擦力の抵抗を受ける。ところが、本実施の形態のシール装置Ｓでは、シールリング１２が自己潤滑性を備えており摩擦力の低減が図られているため、シールリング１２の副ピストン分割体（内側部材）５の環状溝５０への装着および主ピストン分割体（外側部材）４への副ピストン分割体（内側部材）５の嵌合の際の抵抗が小さくなる。よって、本実施の形態のシール装置Ｓによれば、副ピストン分割体（内側部材）の嵌合部５ａの外周に設けた環状溝５０内にシールリング１２を装着する作業が容易となるとともに、シールリング１２を装着した副ピストン分割体（内側部材）５を主ピストン分割体（外側部材）４の筒部４ｂ内に嵌合する作業も容易となる。なお、シールリング１２の主ピストン分割体（外側部材）４への副ピストン分割体（内側部材）５への装着性をより一層向上させるために、自己潤滑性を備えたシールリング１２の表面を滑らかにする表面処理を施してもよい。
　また、本実施の形態の液圧機器のシール装置Ｓにおける副ピストン分割体（内側部材）５の環状溝５０の底部５１が凹部を備えており、底部５１は、軸方向の中央の最も深い底面５１ａと、底面５１ａの両側に設けられるテーパ面５１ｂ，５１ｂを備えている。このように構成された液圧機器のシール装置Ｓによれば、シールリング１２がテーパ面５１ｂ，５１ｂ間に倣って底部５１の凹部内に容易に侵入してシールリング１２の内周が底部５１によって拘束され、シールリング１２の軸方向の位置ずれを効果的に抑制できる。
　また、環状溝５０における底部５１は、前述した形状以外にも、たとえば、図４（ａ）に示すように、図４中の中央に最も溝深さが深くなる底面５１ａと、底面５１ａの上下に連なって側壁５２へ向けて深さが徐々に浅くなる湾曲面５１ｃ，５１ｃとを備えて全体で凹部を形成してもよい。さらに、環状溝５０における底部５１は、図４（ｂ）或いは図４（ｃ）に示すように、底面５１ａを備えずＶ字状の凹部や円弧状の凹部を形成してもよい。このように底部５１に凹部を形成してもシールリング１２の内周が底部５１で形成した凹部内に容易に侵入して嵌まり込んで拘束されるため、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を効果的に規制できる。
　また、本実施の形態のシール装置Ｓでは、底部５１が全体として１つの凹部を形成しているが、環状溝５０における底部５１は、図４（ｄ）に示すように、図４中の上下方向の中央を一段掘り下げて溝深さを深くして形成した凹部５１ｄを備えていてもよい。このように底部５１の一部に凹部５１ｄを形成してもシールリング１２の内周が底部５１に形成された凹部５１ｄ内に嵌まり込んで拘束されて、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を規制できる。このように、底部５１の軸方向の一部に部分的にシールリング１２の内周が嵌まり込む凹部５１ｄを形成して、シールリング１２の内周を底部５１における凹部５１ｄで拘束してもよいのである。
　そしてさらに、環状溝５０における底部５１は、図４（ｅ）に示すように、軸方向に凹部５１ｅと凸部５１ｆでなる凹凸が連続する形状とされてもよい。このように底部５１が凹凸を備えた形状とされると、シールリング１２の内周が底部５１に形成された底部５１の凹凸に嵌まり込んで拘束されて、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向の移動を規制できる。なお、底部５１に設けられる凹凸は、シールリング１２の環状溝５０内での軸方向移動を規制できる限りにおいて、図４（ｅ）の上下方向となる軸方向で部分的に設けられていてもよい。
　また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されシリンダ１内を伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とに区画するとともに伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路Ｐを有するピストン２と、シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるとともにピストン２に連結されるロッド３と、通路Ｐを開閉するバルブＶと、シール装置Ｓとを備え、ピストン２が主ピストン分割体（外側部材）と副ピストン分割体（内側部材）５とを備えている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、極低速で伸縮する際に、見かけ上、液体が通路ＰにおけるバルブＶを迂回して主ピストン分割体（外側部材）と副ピストン分割体（内側部材）５との間を通過する現象をシール装置Ｓによって抑制できる。したがって、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、バルブＶを通過する流量が少なくならず、動き始めから設計通りに減衰力を発生でき、減衰力の発生が時間的に遅れるのを防止できる。
　なお、前述したところでは、環状溝５０を内側部材である副ピストン分割体５に設けてシールリング１２を副ピストン分割体５に装着しているが、シールリング１２を収容する環状溝を外側部材の主ピストン分割体４の副ピストン分割体５に嵌合する部位に設けてもよい。
　また、シールリング１２は、本実施の形態では、断面円形のＯリングとされているが、環状溝５０の底部５１の凹部に嵌まり込んで環状溝５０内での軸方向の移動が規制されればよい。したがって、シールリング１２の断面形状は、円形以外の形状であってもよく、内周形状が底部５１の凹部と符合して当該凹部に嵌合する形状となっていてもよい。なお、シールリング１２が外側部材の環状溝に装着される場合には、シールリング１２の外周形状を外側部材の環状溝の底部の凹部と符合する形状となっていてもよい。
　また、本実施の形態における緩衝器Ｄでは、フリーピストン１１の外周に環状溝１１ａが設けられており、環状溝１１ａ内にシリンダ１の内周に摺接するシールリング６０が収容されている。よって、シリンダ１を外側部材とし、フリーピストン１１を内側部材として、液圧機器のシール装置Ｓをシリンダ１とフリーピストン１１との間のシールに利用してもよい。具体的には、図１に示した緩衝器Ｄでは、フリーピストン１１の環状溝１１ａの底部１１ｂの構造を環状溝５０と同様に軸方向中央の底面１１ｃと、底面１１ｃの上下のテーパ面１１ｄを備える構造として凹部を設けて、シールリング６０の軸方向への移動を規制している。ここで、緩衝器Ｄが極低速で伸縮する際に、シールリング６０がフリーピストン１１に対して環状溝１１ａ内で軸方向へ移動すると、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とでやり取りされる液体の流量がその分少なくなるので、伸縮し始めで減衰力の発生に時間的に遅れる。これに対して、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、シールリング６０の環状溝１１ａ内での軸方向移動が規制されるので、このような緩衝器Ｄの減衰力の発生の時間的遅れを解消できる。
　また、図５に示すように、緩衝器Ｄ１は、シリンダ７０と、シリンダ７０内に軸方向に移動可能に挿入されるロッド７１と、シリンダ７０内に挿入されてシリンダ７０内を２つの作動室としての伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とに区画するとともに伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路７２ａを有する隔壁体としてのピストン７２と、シール装置Ｓ１とを備えて構成されてもよい。シール装置Ｓ１は、シリンダ７０を外側部材とし、ピストン７２を内側部材として、ピストン７２の外周に設けられた環状溝７２ｃ内に収容されてシリンダ７０の内周に密着するシールリング８０を備えている。ピストン７２は、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する通路７２ａと、通路７２ａに設けられて通路７２ａを通過する液体の流れに抵抗を与えるバルブ７２ｂとを備えている。
　さらに、緩衝器Ｄ１は、シリンダ７０の外周を覆ってシリンダ７０との間に液体と気体とが充填されるリザーバＬ３を形成するアウターシェル７３を備えており、シリンダ７０、ロッド７１、ピストン７２およびアウターシェル７３とで緩衝器本体を構成している。
　そして、シリンダ７０の下端には、緩衝器本体内に圧側室Ｌ２とリザーバＬ３とを区画するバルブケース７４が設けられている。バルブケース７４は、圧側室Ｌ２とリザーバＬ３とを連通する通路７４ａと、通路７４ａに設けられたバルブ７４ｂと、リザーバＬ３から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁７４ｄを備えた吸込通路７４ｃとを備えている。このように緩衝器Ｄ１は、リザーバＬ３をシリンダ７０とシリンダ７０の外周に設けたアウターシェル７３との間に備える所謂複筒型の緩衝器とされている。
　本実施の形態における緩衝器Ｄ１では、ピストン７２の環状溝７２ｃの底部７２ｄを環状溝５０と同様に軸方向中央の底面７２ｅと、底面７２ｅの上下のテーパ面７２ｆ，７２ｆとを備える構造として凹部を設けて、シールリング８０の軸方向への移動を規制している。ここで、緩衝器Ｄ１が極低速で伸縮する際に、シールリング８０がピストン７２に対して環状溝７２ｃ内で軸方向へ移動すると、通路７２ａのバルブ７２ｂを介して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とでやり取りされる液体の流量がその分少なくなるので、伸縮し始めで減衰力の発生に時間的に遅れる。これに対して、本実施の形態の緩衝器Ｄ１では、シールリング８０の環状溝７２ｃ内での軸方向移動が規制されるので、このような緩衝器Ｄ１の減衰力の発生の時間的遅れを解消できる。
　なお、緩衝器Ｄ１では、バルブケース７４の外周に環状溝７４ｅが設けられており、環状溝７４ｅ内にシリンダ７０の内周に摺接するシールリング９０が収容されている。よって、シリンダ７０を外側部材とし、バルブケース７４を内側部材として、液圧機器のシール装置Ｓ１をシリンダ７０とバルブケース７４との間のシールに利用してもよい。具体的には、図５に示した緩衝器Ｄ１では、バルブケース７４の環状溝７４ｅの底部７４ｆの構造を環状溝５０と同様に軸方向中央の底面７４ｇと、底面７４ｇの上下のテーパ面７４ｈを備える構造として凹部を設けて、シールリング９０の軸方向への移動を規制している。ここで、緩衝器Ｄ１が極低速で収縮する際に、シールリング９０がバルブケース７４に対して環状溝７４ｅ内で軸方向へ移動すると、通路７４ａのバルブ７４ｂを介して圧側室Ｌ２からリザーバＬ３へ移動する液体の流量がその分少なくなるので、収縮し始めで減衰力の発生に時間的に遅れる。これに対して、本実施の形態の緩衝器Ｄ１では、シールリング９０の環状溝７４ｅ内での軸方向移動が規制されるので、このような緩衝器Ｄ１の減衰力の発生の時間的遅れを解消できる。このようにシール装置Ｓ１は、複筒型の緩衝器Ｄ１に利用されてもよく、緩衝器Ｄ１の減衰力の発生の時間的遅れを解消できる。
　また、シール装置Ｓ，Ｓ１は、緩衝器Ｄ，Ｄ１内においてシールリングに液体或いは気体の圧力が作用する箇所に適用可能である。よって、たとえば、外側部材をロッドガイド１０とし、内側部材をロッド３として、ロッドガイド１０とロッド３との間をロッドガイド１０の内周に設けられる環状溝に収容されるシールリングでシールする場合、このシールにシール装置Ｓを適用できる。また、シール装置Ｓ，Ｓ１は、緩衝器Ｄ，Ｄ１以外にもシリンダ内への液体の給排によって伸縮作動するシリンダ装置を液圧機器として適用でき、シリンダ装置にシール装置Ｓ，Ｓ１を適用すれば、シールリングの軸方向移動によって見かけ上の液体量の減少を抑制でき伸縮作動の開始時の推力発生の時間遅れを解消できる。
　なお、バルブ７２ｂ，７４ｂは、通路７２ａ，７４ａを通過する液体の流れに抵抗を与えるバルブであればよく、オリフィスやチョークといった絞りであってもよいし、リーフバルブその他のバルブであってもよい。
　以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
　本願は、２０２０年１２月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－２０８８７７に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

  1. 　液圧機器のシール装置であって、
    　環状の外側部材と、
    　前記外側部材の内側に挿入される内側部材と、
    　前記外側部材と前記内側部材の一方に設けられた環状溝内に収容されて、前記外側部材と前記内側部材の他方に当接して、前記外側部材と前記内側部材との間の液体の通過を抑止するシールリングとを備えた液圧機器のシール装置であって、
    　前記外側部材と前記内側部材の一方は、前記環状溝の底部に前記シールリングの前記環状溝に対する軸方向移動を拘束する凹部或いは凹凸を有する
    　液圧機器のシール装置。
  2. 　請求項１に記載の液圧機器のシール装置であって、
    　前記シールリングは、自己潤滑性を有する
    　液圧機器のシール装置。
  3. 　請求項１に記載の液圧機器のシール装置であって、
    　前記外側部材と前記内側部材の一方が前記環状溝の前記底部に凹部を有する場合であって、前記底部は、軸方向の中央の最も深い底面と、前記底面の両側に設けられるテーパ面或いは湾曲面を有する
    　液圧機器のシール装置。
  4. 　緩衝器であって、
    　シリンダと、
    　前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるロッドと、
    　前記シリンダ内に挿入されて前記シリンダ内を２つの作動室に区画するとともに、前記作動室同士を連通する通路を有する隔壁体と、
    　請求項１に記載の液圧機器のシール装置とを備え、
    　前記外側部材は、前記シリンダであって、
    　前記内側部材は、前記隔壁体と、前記通路を開閉するバルブとを有する
    　緩衝器。
  5. 　緩衝器であって、
    　シリンダと、
    　前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入され、前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するとともに、前記伸側室と前記圧側室とを連通する通路を有するピストンと、
    　前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドと、
    　前記通路を開閉するバルブと、
    　請求項１に記載の液圧機器のシール装置とを備え、
    　前記ピストンは、前記外側部材と前記内側部材とを有する
    　緩衝器。
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