JP2007120514A - 油圧緩衝器のシール構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】リザーバ室へのガス封入作業時が効率良く短時間で行なえる油圧緩衝器のシール構造を提供する。
【解決手段】 アウターチューブ3の上端部内周となるインナーチューブ2の端部にピストンロッド4を案内するロッドガイド5を設け、ロッドガイド5の上面に載置すると共に、上記アウターチューブ3の上端を内側へ折り曲げることにより、このアウターチューブ3、オイルシール6、ロッドガイド5及びインナーチューブ2を一体的に加締め固定した油圧緩衝器のシール構造において、上記加締め固定前におけるロッドガイド5の上面にオイルシール6を載置したとき、このオイルシール6をロッドガイド5から浮き上がらせた状態で弾性的に支持する支持部材28をこれらオイルシール6又はロッドガイド5の少なくとも何れか一方に設けた。
【選択図】図1
【解決手段】 アウターチューブ3の上端部内周となるインナーチューブ2の端部にピストンロッド4を案内するロッドガイド5を設け、ロッドガイド5の上面に載置すると共に、上記アウターチューブ3の上端を内側へ折り曲げることにより、このアウターチューブ3、オイルシール6、ロッドガイド5及びインナーチューブ2を一体的に加締め固定した油圧緩衝器のシール構造において、上記加締め固定前におけるロッドガイド5の上面にオイルシール6を載置したとき、このオイルシール6をロッドガイド5から浮き上がらせた状態で弾性的に支持する支持部材28をこれらオイルシール6又はロッドガイド5の少なくとも何れか一方に設けた。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に使用される油圧緩衝器のうち、アウターチューブとインナーチューブとの間にガスが封入されたリザーバ室を備えた複筒型油圧緩衝器に係わり、詳しくは、そのリザーバ室へガスが封入し易いシール構造に関する。
従来より、この種の油圧緩衝器のうち、車両のサスペンション装置に用いられる複筒型油圧緩衝器のシール構造としては、特許文献1に示すものを例示することができる。
即ち、図9に示すように、アウターチューブ3の上端部内周となるインナーチューブ2の端部にピストンロッド4を案内するロッドガイド5を設け、このロッドガイド5の上面にオイルシール6を載置し、アウターチューブ3の上端を内側へ折り曲げることにより、このアウターチューブ3,オイルシール6,ロッドガイド5及びインナーチューブ2が一体的に加締めて固定されている。
又、上記アウターチューブ3とインナーチューブ2との間にはリザーバ室Rが形成され、このリザーバ室R内には高圧のガスGが封入されている。
上記オイルシール6は、環状のインサートメタル17と、このインサートメタル17の内周側に一体形成された環状の内周リップ16と、同じくこのインサートメタル17の外周側下面に一体形成された環状の外周リップ18とから構成されている。
上記内周リップ16は、ピストンロッド4の外周面に摺接して大気側からのダストの侵入を防止するダストリップ14と、同じくピストンロッド4の外周面に摺接して油室側からの作動油の流出を防止するオイルリップ15とを備えており、上記ダストリップ14が大気側に配置されると共に、上記オイルリップ15が油室側に配置されている。
上記外周リップ18は、ロッドガイド5の後述する取付凹部21に圧縮状態で配置されることでアウターチューブ3内周面とオイルシール6外周面との隙間をシールし、上記リザーバ室R内のガスGを大気側へ漏らさないようになっている。
上記オイルリップ15の外周にはこのリップ15のピストンロッド4に対する締付力を調整するためのガータスプリング23が設けられると共に、オイルリップ15の外周側となるインサートメタル17下面には、先端が後述する連結部7の上面に当接することでこの連結部7に設けられたリターンポート24を開閉可能に閉塞するチェックリップ25が設けられている。
上記ロッドガイド5は、全体が板材をプレス加工することで形成されると共に、内周面でピストンロッド4が摺接する筒状のブッシュ10を圧入した円筒状の案内部8と、その外周に設けられた同じく筒状をなす取付部9と、これらを連結する連結部7とから構成されている。
上記案内部8及び取付部9は、その外周面が夫々インナーチューブ2内周面及びアウターチューブ3内周面と当接しており、ロッドガイド5がインナーチューブ2及びアウターチューブ3の径方向に対して位置決めされるようになっている。
上記連結部7にはリザーバ室Rへ連通する上記リターンポート24が穿設されると共に、この連結部7の下面は、インナーチューブ2端部に当接しており、アウターチューブ3の上端を内側に折り曲げる上記加締め加工によってロッドガイド5がインナーチューブ2及びアウターチューブ3の軸線方向に対して位置決めされるようになっている。
上記取付部9は、その外周面にテーパ状の傾斜面26を設けることでアウターチューブ3との間に上記取付凹部21が形成されており、この取付凹部21に圧縮状態で配置された上記外周リップ18は、この傾斜面26によって拡径されることでアウターチューブ3内周面に弾性的に圧接し、この部分のシール性を更に向上させるようになっている。
又、取付部9の上記傾斜面26より下部となる外周面には切欠溝12が形成されており、後述するリザーバ室Rへのガス封入時、ガスGがこの切欠溝12内を通過するようになっている。
以上のように構成された油圧緩衝器は、車両の実際の走行状態において、路面の凹凸等によってピストンロッド4が進退動作を繰返し、その際、図示しないピストン部及びベースバルブ部で所定の減衰力を発生して乗り心地、操安性を向上させている。
ところで、このように構成された複筒型油圧緩衝器のリザーバ室RにガスGを封入するには、図10に示すように、加締め固定前のアウターチューブ3の上端部を任意の長さHだけ外方に向けて拡径した拡径部27として形成しておき、この拡径部27と対向する位置にオイルシール6が載置された状態のロッドガイド5を配置する。
次いで、オイルシール6及びロッドガイド5の外周面と拡径部27の内周面との間に設けられたガス封入用隙間、取付部9の切欠溝12を介してガスGを上記リザーバ室Rに供給し、その後、オイルシール6が載置されたロッドガイド5を本来の組付位置まで押し下げると共に、上記拡径部27を内側へ折り曲げてアウターチューブ3、オイルシール6、ロッドガイド5及びインナーチューブ2を一体的に加締固定する。
特開2005−36888号公報(図1,図5)
上記構造の油圧緩衝器においては、特に問題がある訳ではないが、以下に示す課題の発生が考えられる。
即ち、上記リザーバ室RにガスGを効率良く供給するには、アウターチューブ3に設けた拡径部27と対向する位置にオイルシール6が載置された状態のロッドガイド5を正しく配置し、上記拡径部27内周と、オイルシール6及びロッドガイド5外周との間にガス封入用隙間を確実に確保する必要がある。
具体的には、上記オイルシール6が載置された状態のロッドガイド5をインナーチューブ2に対して本来の組付位置よりも浮かした位置へ仮圧入することで上記ガス封入用隙間を確保することになるが、仮圧入時の組付誤差等の理由によって上記オイルシール6及びロッドガイド5を、アウター及びインナーチューブ3、2に対して下方へ圧入し過ぎる場合がある。
この場合には、オイルシール6がロッドガイド5に載置されていることで外周リップ18が取付部9の傾斜面26によって拡径され、アウターチューブ3の内周面に圧接して上記ガス封入用隙間を塞いでしまうので、上記オイルシール6及びロッドガイド5を、アウター及びインナーチューブ3、2から上方へ引き上げる作業が必要となる。
このとき、上記外周リップ18がアウターチューブ3内周面へ弾性的に圧接しているので、これらオイルシール6及びロッドガイド5を上方に移動させる際の抵抗が大きくなり、大きな引き出し力が必要となると共に、引き上げ作業に時間を要すると言う問題点が発生する。
そこで、本発明の目的は、上記の引き上げ作業が効率良く短時間で行なえる油圧緩衝器のオイルシール構造を提供することである。
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、アウターチューブの上端部内周となるインナーチューブの端部にピストンロッドを案内するロッドガイドと、このロッドガイドの上面に載置したオイルシールとを設け、このオイルシールはピストンロッドの外周面に摺接する内周リップと、ロッドガイドに設けた傾斜面によって拡径されて上記アウターチューブの内周面に圧接される外周リップとを備え、上記オイルシールを上記ロッドガイドの上面に載置した後に上記アウターチューブの上端を内側へ折り曲げて加締めることにより、このアウターチューブ、オイルシール、ロッドガイド及びインナーチューブを一体的に固定する油圧緩衝器において、上記オイルシール又はロッドガイドの一方又は両方に支持部材を設け、上記加締め前にロッドガイドの上面にオイルシールを載置したとき、上記支持部材で上記オイルシールをロッドガイドから浮き上がらせた状態で弾性的に支持させることを特徴とするものである。
本発明によれば、ロッドガイドにオイルシールを載置したとき、このオイルシールがロッドガイドから浮き上がった状態となるように支持部材で弾性的に支持したので、この状態のオイルシール及びロッドガイドをアウターチューブの上端部内周となるインナーチューブの端部に配置したとき、上記オイルシールの外周リップが上記ロッドガイドに設けた傾斜面によって拡径されてアウターチューブの内周面に圧接するのを防止できる。
従って、リザーバ室へのガス封入時に例えば、上記オイルシールを載置した状態のロッドガイドを、アウターチューブ及びインナーチューブから上昇させる工程を採用する場合、従来例で示すようにオイルシールの外周リップがアウターチューブ内周に圧接することで上記上昇時の抵抗が大きくなって大きな引き上げ力が必要となると共に、この引き上げ作業に時間を要すると言う問題点を確実に防止することができ、この引き上げ作業を効率良く短時間で行なうことができる。
以下に、本発明を自動車に使用する複筒型油圧緩衝器のオイルシール構造に具体化した最良の形態を図に基づいて説明する。
図1に示すように、アウターチューブ3の上端部内周となるインナーチューブ2の端部にピストンロッド4を案内するロッドガイド5が設けられ、このロッドガイド5の上面には本発明の支持部材を備えたオイルシール6が載置され、アウターチューブ3の上端を内側へ折り曲げることにより、このアウターチューブ3、オイルシール6、ロッドガイド5及びインナーチューブ2が一体的に加締めて固定されている。
又、上記アウターチューブ3とインナーチューブ2との間にはリザーバ室Rが形成されると共に、このリザーバ室R内には高圧のガスGが封入されており、以下に詳述する。
上記オイルシール6は、図2に示すように、環状のインサートメタル17と、このインサートメタル17の内周側に一体形成された環状の内周リップ16と、同じくこのインサートメタル17の外周側下面に一体形成された環状の外周リップ18とから構成されている。
上記内周リップ16は、ピストンロッド4の外周面に摺接して大気側からのダストの侵入を防止するダストリップ14と、同じくピストンロッド4の外周面に摺接して油室側からの作動油の流出を防止するオイルリップ15とを備えており、上記ダストリップ14が大気側に配置されると共に、上記オイルリップ15が油室側に配置されている。
上記外周リップ18は、ロッドガイド5の後述する傾斜面26によって形成された取付凹部21に圧縮状態で配置されることでアウターチューブ3内周面とオイルシール6外周面との隙間をシールし、上記リザーバ室R内のガスGを大気側へ漏らさないようになっている。
上記オイルリップ15の外周にはこのリップ15のピストンロッド4に対する締付力を調整するためのガータスプリング23が設けられると共に、オイルリップ15の外周側となるインサートメタル17下面には、先端が後述する連結部7の上面に当接することでこの連結部7に設けられたリターンポート24を開閉可能に閉塞するチェックリップ25が設けられている。
上記チェックリップ25の外周側となるインサートメタル17の下面には本発明の支持部材としての突部28が複数個設けられており、上記ピストンロッド4の軸心を中心とした放射状に配置されている。
上記突部28は、オイルリップ15と同じ材料で形成されており、このオイルシール6成形時に一体形成されている。
又、突部28は、オイルシール6が加締め固定前におけるロッドガイド5の上面に載置されたとき、この突部28のみがロッドガイド5の連結部7上面と当接してこのオイルシール6を浮き上がらせた状態で弾性的に支持する大きさに設定されている。
具体的には、図4に示すように、オイルシール6のインサートメタル17下面が後述するロッドガイド5の連結部7上面から1〜2ミリ程度、浮き上がった状態となり、上記外周リップ18が傾斜面26に沿って下降することでアウターチューブ3内周面側へ拡径して圧接しにくいようになっている。
そして、上記オイルシール6のロッドガイド5からの浮き上がり状態は、上記した加締め固定時に突部28が弾性変形することでインサートメタル17下面と連結部7上面とが当接すると共に、外周リップ18が取付部9の傾斜面26を下降することで拡径してアウターチューブ3の内周面に圧接した状態となり、組立られた複筒型油圧緩衝器としては、図1に示すように、上記したオイルシール6の浮き上がり状態は発生しないようになっている。
上記ロッドガイド5は、全体が板材をプレス加工することで形成されると共に、内周面でピストンロッド4が摺接する筒状のブッシュ10を圧入した円筒状の案内部8と、その外周に設けられた同じく筒状をなす取付部9と、これらを連結する連結部7とから構成されている。
上記案内部8及び取付部9は、その外周面が夫々インナーチューブ2内周面及びアウターチューブ3内周面と当接しており、ロッドガイド5がインナーチューブ2及びアウターチューブ3の径方向に対して位置決めされるようになっている。
上記連結部7にはリザーバ室Rへ連通する上記リターンポート24が穿設されると共に、この連結部7の下面はインナーチューブ2端部に当接しており、アウターチューブ3の上端を内側に折り曲げる上記加締め加工によってロッドガイド5がインナーチューブ2及びアウターチューブ3の軸線方向に対して位置決めされるようになっている。
上記取付部9は、その外周面にテーパ状の上記傾斜面26を設けることでアウターチューブ3との間に上記取付凹部21が形成されており、この取付凹部21に圧縮状態で配置された外周リップ18は、この傾斜面26によって拡径してアウターチューブ3内周面に弾性的に圧接し、この部分のシール性を更に向上させるようになっている。
このようなオイルシール構造を備えた油圧緩衝器は、車両の実際の走行状態において、路面の凹凸等によってピストンロッド4が進退動作を繰返し、その際、図示しないピストン部及びベースバルブ部で所定の減衰力を発生して乗り心地、操安性を向上させている。
次に、以上のように構成された複筒型油圧緩衝器のリザーバ室RにガスGを封入する方法について説明する。
先ず、図3に示すように、ロッドガイド5が挿入されたピストンロッド4を作動油が充填されたインナーチューブ2に挿入し、ロッドガイド5の連結部7の下面とインナーチューブ2の端部との間に隙間が形成されるように案内部8をこのインナーチューブ2に圧入し、所謂、仮り圧入状態とする。
次いで、図4に示すように、この仮り圧入状態のロッドガイド5の上面に上記ピストンロッド4を介してオイルシール6を載置する。
その後、図5に示すように、上記アウターチューブ3の開口端外周に円筒状のガス封入部材31を装着すると共に、このガス封入部材31の内部に設けられた把持部材32でピストンロッド4を把持する。
この把持状態から、図6に示すように、ピストンロッド4を上昇させてこのピストンロッド4に設けられたリバウンド部材33をロッドガイド5の案内部8下面に当接させた後、更にピストンロッド4を上昇させることでオイルシール6を載置したロッドガイド5をアウター及びインナーチューブ3、2から浮き上がらせると共に、オイルシール6の外周がアウターチューブ3より上方に位置した時点でその上昇動作を停止する。
このとき、ロッドガイド5の上面に載置されたオイルシール6は、上記突部28によってこのロッドガイド5から弾性的に支持されて浮き上がった状態となっているので、オイルシール6に設けられた外周リップ18は取付部9の傾斜面26によってそれ程拡径された状態とはなっておらず、この外周リップ18がアウターチューブ3の内周に圧接するのを防止している。
従って、この状態でロッドガイド5及びオイルシール6を上昇させたとき、従来例で示すようにオイルシール6の外周リップ18がアウターチューブ3内周面に圧接することで上記上昇時の抵抗が大きくなって大きな引き上げ力が必要となると共に、この引き上げ作業に時間を要することを確実に防止できるので、この引き上げ作業を効率良く短時間で行なうことができる。
次いで、上記ガス封入部材31内に高圧のガスGを封入すると、このガスGは、アウターチューブ3の内周とロッドガイド5の取付部9外周との微小な隙間を介して上記リザーバ室R内へ供給される。
上記リザーバ室Rへ所定量のガスGが供給されると、ガス封入部材31内に設けられた図示しない押さえ部材を下降させ、上記オイルシール6及びロッドガイド5を押し下げてアウターチューブ3及びインナーチューブ2に対する本来の組付け位置へ配置する。
その後、ガス封入部材31をアウターチューブ3の開口端外周から上昇せると共に、横方向から図示しない加締装置を用いてアウターチューブ3の端部を内側へ折り曲げ、アウターチューブ3、オイルシール6、ロッドガイド5及びインナーチューブ2を一体的に加締め固定する。
以上、詳述したように本実施の形態では、ガス封入工程において、インナーチューブ2からオイルシール6を載置した状態のロッドガイド5を上昇させる際、上記オイルシール6を、このオイルシール6に設けた突部28でロッドガイド5から浮き上がった状態で弾性的に支持したので、従来例で示すようにオイルシール6の外周リップ18がアウターチューブ3内周面に圧接することで上記上昇時の抵抗が大きくなって大きな引き上げ力が必要となると共に、この引き上げ作業に時間を要すると言う問題点を確実に防止できるので、この引き上げ作業を効率良く短時間で行なうことができる。
又、上記突部28をチェックリップ25の外周側となるインサートメタル17の下面に設けたので、従来構造のロッドガイド5を何ら設計変更することなく利用することができ、安価に具体化することができる。
又、上記突部28をオイルリップ15と同じ材料で形成すると共に、このオイルシール6成形時に一体形成したので、この突部28自体も安価に且つ簡単に具体化することができる。
又、支持部材を複数個の突部28としたので、近接する突部28間にリターンポート24とチェックリップ25とを連通する通路を確実に確保することができる。
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように変更することも可能である。
1)本実施の形態では、支持部材としての突部28をチェックリップ25の外周側となるインサートメタル17の下面で連結部7の上面と当接する部位に設けたが、これに限定されるものではなく、図7、8に示すように、取付部9の上面と当接する部位となるインサートメタル17の下面に突部29を設けても良い。更には、外周リップ18の内周面に複数個の突起30を設けても良い。この場合には傾斜面26と外周リップ18との接触で起こる吸着現象を防止することもできる。
2)本実施の形態では、支持部材としての突部28をピストンロッド4の軸芯を中心として放射状に設けたが、これに限定されるものではなく、オイルシール6をロッドガイド5に対して浮き上がらせた状態で支持できれば、その個数や形状は任意に設定可能である。
3)本実施の形態では、支持部材としての突部28をオイルシール6側に設けたが、これに限定されるものではなく、ロッドガイド5側に設けるようにしても良く、又は両方に設けても良い。
4)本実施の形態では、アウターチューブ3の内周とロッドガイド5の外周との隙間を介してガスGをリザーバ室Rに封入したが、これに限定されるものではなく、従来例のようにロッドガイド5に切欠部を設けてこの切欠部からガスGを封入しても良い。
2 インナーチューブ
3 アウターチューブ
4 ピストンロッド
5 ロッドガイド
6 オイルシール
15 オイルリップ
16 内周リップ
17 インサートメタル
18 外周リップ
26 傾斜面
28 突部(支持部材)
29 突部(支持部材)
30 突起
3 アウターチューブ
4 ピストンロッド
5 ロッドガイド
6 オイルシール
15 オイルリップ
16 内周リップ
17 インサートメタル
18 外周リップ
26 傾斜面
28 突部(支持部材)
29 突部(支持部材)
30 突起
Claims (4)
- アウターチューブの上端部内周となるインナーチューブの端部にピストンロッドを案内するロッドガイドと、このロッドガイドの上面に載置したオイルシールとを設け、このオイルシールはピストンロッドの外周面に摺接する内周リップと、ロッドガイドに設けた傾斜面によって拡径されて上記アウターチューブの内周面に圧接される外周リップとを備え、上記オイルシールを上記ロッドガイドの上面に載置した後に上記アウターチューブの上端を内側へ折り曲げて加締めることにより、このアウターチューブ、オイルシール、ロッドガイド及びインナーチューブを一体的に固定する油圧緩衝器において、上記オイルシール又はロッドガイドの一方又は両方に支持部材を設け、上記加締め前にロッドガイドの上面にオイルシールを載置したとき、上記支持部材で上記オイルシールをロッドガイドから浮き上がらせた状態で弾性的に支持させることを特徴とする油圧緩衝器のシール構造。
- 上記オイルシールは環状のインサートメタルと、このインサートメタルの内周側に一体形成された上記内周リップと、同じくこのインサートメタルの外周側下面に一体形成された上記外周リップとを備え、内周リップはピストンロッドの外周面に摺接して大気側からのダストの侵入を防止するダストリップと、このダストリップよりも油室側に配置されると共に、同じくピストンロッドの外周面に摺接して油室側からの作動油の流出を防止するオイルリップとから構成され、上記支持部材は上記オイルリップの外周側となるインサートメタルの下面に一体形成され且つピストンロッドの軸芯を中心にして放射状に設けられている弾性材よりなる複数個の突部からなっている請求項1記載の油圧緩衝器のシール構造。
- 上記支持部材は内周リップ又は外周リップと同じ材料で、これら内周リップ又は外周リップと一体的に形成されている請求項1又は2記載の油圧緩衝器のシール構造。
- 上記ロッドガイドにおける傾斜面との当接部となる外周リップの内周面に複数個の突起を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の油圧緩衝器のシール構造。
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