JP2007120514A - 油圧緩衝器のシール構造 - Google Patents

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

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。

本発明の最良の実施形態を示す複筒型油圧緩衝器のシール部分を示す要部正面断面図である。 図１のオイルシールの中心線よりも左側部分を示す要部正面断面図である。 複筒型油圧緩衝器へのガス封入方法を示し、インナーチューブ内にロッドガイドが挿入されたピストンロッドを挿入した状態を示す要部正面断面図である。 図３において、ロッドガイドの上面にオイルシールを載置した状態を示す要部正面断面図である。 図４において、アウターチューブの外周にガス封入部材を装着した状態を示す要部正面断面図である。 図５において、把持部材でピストンロッドを上昇させた状態を示す要部正面断面図である。 本発明の別例を示すオイルシールの中心線よりも左側部分を示す要部正面断面図である。 図７のオイルシールをロッドガイドの上面に載置した状態を示す要部正面断面図である。 従来の複筒型油圧緩衝器のシール部分を示す要部正面断面図である。 図９の複筒型油圧緩衝器にガス封入する方法を示す要部正面断面図である。

符号の説明

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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