JP4198555B2 - Seal structure - Google Patents
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Description
この発明は、たとえば、ダンパを内蔵するフロントフォーク内に収装のフリーピストンとこのフリーピストンの外周が内周に摺接する筒状部材との間に具現化されるシール部構造の改良に関する。 The present invention relates to, for example, an improvement in a seal portion structure embodied between a free piston accommodated in a front fork incorporating a damper and a cylindrical member whose outer periphery is in sliding contact with the inner periphery.
二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪への入力を内蔵のダンパで吸収するフロントフォークにあって、内部にフリーピストンを収装することで、ダンパにおける内圧を保障して、フロントフォークの圧縮作動時にダンパによる所定の大きさの反力発生を可能にするとした提案がある(たとえば、特許文献1参照)。 It is a front fork that is mounted on the front wheel side of a motorcycle and absorbs the input to the front wheel of the motorcycle with a built-in damper, and by installing a free piston inside it, the internal pressure in the damper is guaranteed, and the front fork There is a proposal that enables a predetermined reaction force to be generated by a damper during a compression operation (see, for example, Patent Document 1).
それゆえ、この提案によれば、フロントフォークの圧縮作動時にダンパによる所定の反力発生が可能になるから、二輪車における乗り心地を良好に保つことが可能になると言い得るが、その反面、何らかの理由でダンパ内に溜まるいわゆる余剰の油がフロントフォーク内のいわゆるリザーバに流出することを上記のフリーピストンが妨げることが危惧される。 Therefore, according to this proposal, since it is possible to generate a predetermined reaction force by the damper during the compression operation of the front fork, it can be said that it is possible to maintain a good riding comfort in the two-wheeled vehicle, but for some reason, Therefore, there is a concern that the above-mentioned free piston prevents the so-called surplus oil accumulated in the damper from flowing out into a so-called reservoir in the front fork.
そこで、上記の提案では、ダンパ内に余剰の油が溜まる場合には、上記のフリーピストンが後退していわゆる隙間を出現させてこの余剰の油をリザーバに流出させるとしており、これによって、ダンパによる反力が必要以上に大きくならないようにしている。
しかしながら、上記の提案では、ダンパ内に溜まる余剰の油をリザーバに流出させるについて、フリーピストンが所定のストロークを移動したときに、フリーピストンの内周とこのフリーピストンの内周が対向するロッド体の外周との間に出現する環状隙間、すなわち、ロッド体の縮径部の外周との間に出現する環状隙間を利用するとしているから、言わば瞬時に多量の油を流出させることが困難になり易く、それゆえ、フリーピストンの移動状況によっては、余剰の油を完全に流出させ得ない状態のままフリーピストンが反転して、余剰の油がダンパに閉じ込められることになる危惧がある。 However, in the above proposal, the rod body in which the inner periphery of the free piston and the inner periphery of the free piston face each other when the free piston moves through a predetermined stroke for causing excess oil accumulated in the damper to flow into the reservoir. An annular gap that appears between the outer circumference of the rod body, i.e., an annular gap that appears between the outer circumference of the reduced diameter portion of the rod body, is used. Therefore, depending on the movement state of the free piston, there is a concern that the free piston may reverse while the excess oil cannot be completely discharged, and the excess oil may be trapped in the damper.
そこで、本願の出願人が先に特願2003−079679で提案したところであるが、フリーピストンの外周とこのフリーピストンの外周が対向する筒状部材の内周との間に出現する環状隙間、すなわち、筒状部材の膨径された内周との間に出現する環状隙間を利用してダンパ内の余剰の油を流出させる構成の方が流路面積を大きく確保し得ることから好ましいと言い得る。 Therefore, the applicant of the present application previously proposed in Japanese Patent Application No. 2003-079679, but an annular gap that appears between the outer periphery of the free piston and the inner periphery of the cylindrical member facing the outer periphery of the free piston, that is, In addition, it can be said that a configuration in which excess oil in the damper is allowed to flow out by utilizing an annular gap that appears between the expanded inner circumference of the cylindrical member is preferable because a larger flow path area can be secured. .
しかし、このとき、フリーピストンの外周に形成の環状凹溝内に収装されているシール部材は、その内周を環状凹溝の底に密着させるための絞め代を保障する上で弾性に富む材料で形成されているから、ダンパ内の余剰の油がフリーピストンの外周と筒状部材の内周との間に出現する環状隙間を通過しようとするとき、この余剰の油に起因する圧力がシール部材における内側に作用することもあって、シール部材における外周側が膨径するようにシール部材が押し潰されてシール部材における外周を筒状部材の内周に密着させる状態になり、それゆえ、シール部材の外周と筒状部材の内周との間を上記の油が通過し得ない状況が現出されることになる。 However, at this time, the seal member housed in the annular groove formed on the outer periphery of the free piston is rich in elasticity to ensure a tightening allowance for closely contacting the inner periphery with the bottom of the annular groove. Because it is made of material, when excess oil in the damper tries to pass through the annular gap that appears between the outer periphery of the free piston and the inner periphery of the cylindrical member, the pressure caused by this excess oil is Since it may act on the inner side of the seal member, the seal member is crushed so that the outer peripheral side of the seal member swells, and the outer periphery of the seal member is brought into close contact with the inner periphery of the cylindrical member. A situation will appear where the oil cannot pass between the outer periphery of the seal member and the inner periphery of the cylindrical member.
その結果、ダンパ内で余剰となる油がリザーバに流出し得なくなる危惧があるばかりでなく、上記のシール部材が押し潰された状態にあるまま、すなわち、シール部材の外周が筒状部材の内周に密着した状態のまま、フリーピストンがいわゆる反転して移動することなると、シール部材が本来摺接すべき筒状部材の内周と環状凹溝の外周側縁部との間に挟み込まれる状況になり、したがって、シール部材が破損するなどで、以降シール部材に所定の機能の発揮を期待できなくなる危惧がある。 As a result, not only may there be a risk that excess oil in the damper cannot flow into the reservoir, but the seal member remains in a crushed state, that is, the outer periphery of the seal member remains within the cylindrical member. When the free piston moves so as to be reversed while being in close contact with the circumference, the seal member is sandwiched between the inner circumference of the cylindrical member that should originally slide and the outer circumferential edge of the annular groove. Therefore, there is a concern that the sealing member cannot be expected to exhibit a predetermined function because the sealing member is damaged.
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定のシール性を保障し得るのはもちろんのこと、シール部材における破損などが回避されて、その恒久的な利用が可能になり、たとえば、ダンパにおける圧力保障を可能にすべくフロントフォーク内に収装されるフリーピストンとこのフリーピストンの外周が内周に摺接する筒状部材との間に具現化するのに最適となるシール部構造の改良に関する。 The present invention was created in view of such a current situation, and the purpose of the invention is to ensure a predetermined sealing property, as well as avoid damage to the sealing member, Permanent use becomes possible, for example, between a free piston housed in a front fork and a cylindrical member whose outer periphery is in sliding contact with the inner periphery so as to enable pressure guarantee in the damper. The present invention relates to an improvement in a seal structure that is optimal for realization.
上記した目的を達成するため、本発明の手段は、一側に膨径部を有する筒状部材と、この筒状部材内に移動可能に収装されてこの筒状部材内を高圧側容室と低圧側容室とに画成する画成部材とを有し、この画成部材の外周に形成した環状凹溝内に収装したシール部材が筒状部材の内周に摺接しているシール構造において、上記画成部材に上記環状凹溝を低圧側容室に連通させる流路を形成し、上記画成部材が上記膨径部方向に移動して上記シール部材が上記膨径部内に到達したときに上記高圧側容室の油を上記環状凹溝より上記流路を介して上記低圧側容室に流出させ、上記環状凹溝の内圧で上記シール部材を膨径させるのを防止することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the means of the present invention includes a cylindrical member having an enlarged diameter portion on one side and a high-pressure side chamber that is movably accommodated in the cylindrical member. seal and having a bounding member defining on the low pressure side vessel chamber, the seal member which is housed in an annular recessed groove formed in the outer periphery of the bounding member is in sliding contact with the inner periphery of the tubular member In the structure, a flow path for communicating the annular groove with the low-pressure side chamber is formed in the defining member, the defining member moves in the direction of the bulging portion, and the sealing member reaches the bulging portion. The oil in the high-pressure side chamber is caused to flow out from the annular groove to the low-pressure side chamber through the flow path, and the seal member is prevented from expanding by the internal pressure of the annular groove. It is characterized by.
そして、請求項2では、画成部材における環状凹溝と高圧側容室に対向する端面との間の肉厚部に環状凹溝内と高圧側容室との連通を許容する流路が形成されてなるとし、このときにも、上記の流路は、画成部材の移動方向に沿う方向に開穿された連通孔からなるとするのが好ましい。 In the second aspect of the present invention, a flow passage that allows communication between the annular groove and the high-pressure side chamber is formed in a thick portion between the annular groove and the end surface facing the high-pressure side chamber in the defining member. Even at this time, it is preferable that the flow path is formed of a communication hole opened in a direction along the moving direction of the defining member.
また、請求項3では、画成部材における環状凹溝と高圧側容室に対向する端面との間の肉厚部における外周に環状凹溝側と高圧側容室との連通を許容する流路が形成されてなるとし、このとき、上記の流路は、画成部材の移動方向に沿う方向に開穿された連通溝からなるとするのが好ましい。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a flow passage that allows communication between the annular groove and the high-pressure side chamber on the outer periphery of the thick portion between the annular groove and the end surface facing the high-pressure chamber in the defining member. In this case, it is preferable that the flow path is formed of a communication groove opened in a direction along the moving direction of the defining member.
本発明によれば、次の効果が得られる。
請求項1の発明によれば、画成部材が筒状部材内を移動してシール部材が筒状部材の膨径部の内側に到達したときに、高圧側容室から画成部材の外周と筒状部材の内周との間を介して環状凹溝内に油が流入するが、シール部材の内周側に作用する環状凹溝内の圧力は流路から低圧側容室に開放されることになり、その結果、上記シール部材を膨径させる圧力作用は生ぜず、当該シール部材が膨径部の内周と画成部材の外周との間に挟み込まれるような自体は発生しない。
したがって、筒状部材における膨径部の内周とシール部材の外周側とを介して上記の油が低圧側容室側に流出することになる。
その結果、シール部材が絞め代を保障する上から弾性に富む材料で形成されて膨径し易い性状を有するとしても、画成部材が筒状部材内をいわゆる反転して移動するときに、シール部材が筒状部材の内周と環状凹溝の外周側縁部との間に挟み込まれる状況にならず、したがって、シール部材に破損などを招来させずして、シール部材における所定の機能を恒久的に発揮させることが可能になる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the invention of
Therefore, the oil flows out to the low-pressure side chamber through the inner circumference of the expanded diameter portion of the cylindrical member and the outer circumference side of the seal member.
As a result, even if the sealing member is formed of a material rich in elasticity from the viewpoint of securing the tightening allowance and has a property of easily expanding, the seal member is moved when the defining member moves in a so-called reverse manner in the cylindrical member. The member is not sandwiched between the inner periphery of the cylindrical member and the outer peripheral side edge of the annular groove, and therefore the predetermined function of the seal member is made permanent without causing damage to the seal member. It is possible to make it manifest.
そして、請求項2および請求項3の発明にあっては、画成部材における高圧側容室に対向する側の肉厚部に流路が形成され、あるいは、肉厚部の外周に流路が形成されてなるから、高圧側容室からの油がこの流路を介して画成部材に形成の環状凹溝内に直接導かれることになり、その分、高圧側容室からの油の低圧側容室への流出効率が向上されることになる。
And in invention of
その結果、この発明によれば、所定のシール性を保障し得るのはもちろんのこと、シール部材における破損などが回避されて、その恒久的な利用を可能にし、たとえば、ダンパにおける圧力保障を可能にすべくフロントフォーク内に収装されるフリーピストンとこのフリーピストンの外周が内周に摺接する筒状部材との間に具現化するのに最適となる。 As a result, according to the present invention, it is possible to guarantee a predetermined sealing property, as well as to prevent damage to the sealing member, and to use it permanently, for example, to ensure pressure in a damper Therefore, it is optimal to be realized between a free piston housed in the front fork and a cylindrical member whose outer periphery is in sliding contact with the inner periphery.
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明する。
本発明の基本構造は、図1、図2に示すように、一側に膨径部21を有する筒状部材2と、この筒状部材2内に移動可能に収装されてこの筒状部材2内を高圧側容室R1と低圧側容室R2とに画成する画成部材としてのフリーピストン1とを有し、このフリーピストン1の外周に形成した環状凹溝11内に収装したシール部材3が筒状部材2の内周に摺接しているシール構造である。
そして、本発明では、更に、上記フリーピストン2に上記環状凹溝11を低圧側容室R2に連通させる流路たる連通孔13を形成し、上記フリーピストン2が上記膨径部21方向に移動して上記シール部材3が上記膨径部21内に到達したときに上記高圧側室の油を上記環状凹溝11より上記連通孔13を介して上記低圧側容室R2に流出させ、上記環状凹溝11の内圧で上記シール部材3を膨径させるのを防止することを特徴とする。
The present invention will be described below based on the illustrated embodiments .
As shown in FIGS. 1 and 2, the basic structure of the present invention is a
In the present invention, the
少し説明すると、フロントフォークは、図示しないが、この実施形態では、車輪側チューブとされるアウターチューブ内に車体側チューブとされるインナーチューブが出没可能に挿通されてなり、アウターチューブに対してインナーチューブが出没するこのフロントフォークの伸縮作動時にダンパによって所定の減衰作用を発現するとしている。 To explain a little, the front fork is not shown in the figure, but in this embodiment, an inner tube, which is a vehicle body side tube, is inserted into an outer tube, which is a wheel side tube, so as to be able to protrude and retract. It is assumed that a predetermined damping action is exerted by the damper during the expansion and contraction operation of the front fork in which the tube appears and disappears.
そして、ダンパは、この実施形態では、倒立型に設定されていて、上方側部材となるシリンダ体がインナーチューブの軸芯部に垂設されると共に、下方側部材となるロッド体がアウターチューブの軸芯部に起立されてなるとし、シリンダ体に対してロッド体が出没するこのダンパの伸縮時に減衰バルブによって所定の減衰力を発生するとしている。 In this embodiment, the damper is set upside down, and the cylinder body serving as the upper member is suspended from the shaft core portion of the inner tube, and the rod body serving as the lower member is the outer tube. It is assumed that a predetermined damping force is generated by the damping valve during expansion and contraction of the damper in which the rod body protrudes and retracts with respect to the cylinder body.
そして、減衰バルブは、この実施形態では、ロッド体の先端に連設されてシリンダ体内で移動するピストン部に配在され、また、シリンダ体のボトム部の内側に配在のベースバルブ部に配在されてなるとし、シリンダ体内にピストン部で画成される伸側油室と圧側油室とが連通するときに、また、圧側油室とベースバルブ部越えのいわゆるリザーバ側とが連通するときに、それぞれが所定の大きさの減衰力を発生するとしている。 In this embodiment, the damping valve is disposed in the piston portion that is connected to the tip of the rod body and moves in the cylinder body, and is disposed in the base valve portion that is disposed inside the bottom portion of the cylinder body. When the expansion side oil chamber and the pressure side oil chamber defined by the piston portion communicate with each other in the cylinder body, and when the pressure side oil chamber and the so-called reservoir side beyond the base valve portion communicate with each other In addition, each of them generates a damping force having a predetermined magnitude.
ちなみに、ダンパの外側、すなわち、アウターチューブおよびインナーチューブの内側は、リザーバとされていて、ダンパ内で余剰となる油が、すなわち、上記のベースバルブ部に連通する後述の高圧側容室R1からの油が同じく後述の低圧側容室R2およびこの低圧側容室R2に連通する後述の膨径空部Rを介して流入することを許容している(図2参照)。 Incidentally, the outside of the damper, that is, the inside of the outer tube and the inner tube is used as a reservoir, and excess oil in the damper, that is, from a high-pressure side chamber R1, which will be described later, communicates with the base valve portion. The oil is allowed to flow in through a low pressure side chamber R2 and a later-described expanded diameter cavity R communicating with the low pressure side chamber R2 (see FIG. 2).
ところで、この発明におけるシール部構造は、図1および図2に示すように、筒状部材2と、フリーピストン1と、シール部材3とを有してなるとしており、筒状部材2は、フリーピストン1による高圧側容室R1と低圧側容室R2の画成を可能にすると共に低圧側容室R2に連通する膨径空間Rを形成する膨径部21を有してなるとしている。
By the way, as shown in FIGS. 1 and 2, the seal portion structure in the present invention includes a
そして、フリーピストン1は、上記の筒状部材2の内側に移動可能に収装されてこの筒状部材2内を高圧側容室R1と低圧側容室R2とに画成し、シール部材3は、上記のフリーピストン1の外周に形成の環状凹溝11内に収装されてその外周が筒状部材2の内周に摺接するとしている。
The
少し説明すると、筒状部材2は、この実施形態にあって、図示しないが、前記したダンパにおけるシリンダ体を構成するボトム部、すなわち、ベースバルブ部を内側に有するボトム部に一体に連設されて、インナーチューブに液密状態に連結される部位からなるとしている。
To explain a little, the
そして、筒状部材2がダンパにおけるシリンダ体のボトム端に一体に連設される部位であるとすれば、前記したように、ダンパがベースバルブ部を有することから、上記の高圧側容室R1は、ベースバルブ部とこれに対向するフリーピストン1との間に画成されることになる。
If the
それに対して、低圧側容室R2は、フリーピストン1の背後側に画成されることになり、このとき、図1には示さないが、この低圧側容室R2が筒状部材2における膨径部21(図2参照)の内側たる膨径空間R(図2参照)が連通するとしている。
In contrast, the low-pressure side chamber R2 is defined behind the
なお、上記の膨径部21には、この膨径部21の肉厚を貫通する連通孔22が開穿されていて、この膨径部21の内側と外側との連通を許容しており、それゆえ、高圧側容室R1から低圧側容室R2に流出した油がこの連通孔22を介して膨径部21の外側に流出し得ることになる。
In addition, a
ちなみに、膨径部21の外側、すなわち、筒状部材2の外側は、前記したように、ダンパの外側たるフロントフォークの内側に画成されるリザーバとされている。
Incidentally, the outer side of the expanded
なお、この筒状部材2がダンパにおけるシリンダ体のボトム部に一体に連設されるとする場合には、多くの場合に、シリンダ体の形成時にこの筒状部材に相当する部位が併せて形成され、このとき、この実施形態にあっては、上記の膨径部21も併せて形成されるであろう。
When the
一方、このシール部構造にあっては、フリーピストン1における環状凹溝11と低圧側容室R2に対向する端面との間の肉厚部12に環状凹溝11内と低圧側容室R2との連通を許容する流路たる連通孔13が形成されていて、フリーピストン1が筒状部材2内を移動してシール部材3が筒状部材2の膨径部21に到達したときに、シール部材3における外周が筒状部材2における膨径部21の内周から離脱して環状凹溝11内の低圧側容室R2への連通を許容するとしている。
On the other hand, in this seal portion structure, the
すなわち、フリーピストン1が筒状部材2内を移動してシール部材3が筒状部材2の膨径部21の内側に到達したときに、高圧側容室R1からフリーピストン1の外周と筒状部材2の内周との間を介して環状凹溝11内に流入した油が、図2中に破線矢印aで示すように、シール部材3の内周と環状凹溝11の底との間となる漏れ隙間を介して連通孔13に流入し、この連通孔13から低圧側容室R2に流出する。この際、シール部材3の内周側に作用する環状凹溝11内の圧力は連通孔13から低圧側容室R2に開放されることになり、その結果、上記シール部材を膨径させる圧力作用は生ぜず、当該シール部材が膨径部の内周と画成部材の外周との間に挟み込まれるような自体は発生しない。
したがって、筒状部材2における膨径部21の内周とシール部材3の外周側とを介して上記の油が低圧側容室R2側に流出することになる。
その結果、シール部材3が絞め代を保障する上から弾性に富む材料で形成されて規制がなくなれば膨径し易い性状を有するとしても、フリーピストン1が筒状部材2内をいわゆる反転して移動するときに、シール部材3が筒状部材2の内周と環状凹溝11の外周側縁部との間に挟み込まれる状況にならず、したがって、シール部材3に破損などを招来させずして、シール部材3における所定の機能を恒久的に発揮させることが可能になる。
That is, when the
Therefore, the oil flows out to the low-pressure side chamber R <b> 2 side through the inner periphery of the
As a result, even if the
その結果、シール部材3が絞め代を保障する上から弾性に富む材料で形成されて規制がなくなれば膨径し易い性状を有するとしても、フリーピストン1が筒状部材2内をいわゆる反転して移動するときに、シール部材3が筒状部材2の内周と環状凹溝11の外周側縁部との間に挟み込まれる状況にならず、したがって、シール部材3に破損などを招来させずして、シール部材3における所定の機能を恒久的に発揮させることが可能になる。
As a result, even if the
以上からすれば、このシール部構造にあっては、高圧側容室R1から環状凹溝11内に流入した油が当初にシール部材3の内周と環状凹溝11の底との間となる漏れ隙間を通過するようになれば足りるから、このシール部材3の内周側の流れを阻害しない限りにおいて、図3に示すように、フリーピストン1における環状凹溝11と高圧側容室R1に対向する端面との間の肉厚部14に環状凹溝11と高圧側容室R1との連通を許容して、高圧側容室R1からの油の環状凹溝11への流入を許容する流路たる連通孔15を設けるとしても良く、また、図4に示すように、上記の肉厚部14の外周に高圧側容室R1からの油の環状凹溝11への誘導を許容する流路たる連通溝16を設けるとしても良いと言い得る。
In view of the above, in this seal portion structure, the oil that has flowed into the
ちなみに、このとき、上記の連通孔15および連通溝16は、その軸線方向が前記の連通孔13における軸線方向と一致していなくても良いことはもちろんである。
Incidentally, at this time, it goes without saying that the axial direction of the
それゆえ、この図3および図4に示す実施形態の場合には、高圧側容室R1からの油が上記の連通孔15および連通溝16を介して環状凹溝11内に直接導かれることになり、その分、高圧側容室R1からの油の低圧側容室R2への流出効率が向上されることになる。
Therefore, in the case of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the oil from the high-pressure side chamber R <b> 1 is directly guided into the
前記したところは、画成部材がフリーピストン1からなるとしたが、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、画成部材がピストンロッドに連設されたピストンであっても良く、その場合における作用効果も異ならないこともちろんである。
In the above description, the defining member is composed of the
1 画成部材としてのフリーピストン
2 筒状部材
3 シール部材
11 環状凹溝
12、14 肉厚部
13、15 流路たる連通孔
16 流路たる連通溝
21 膨径部
22 連通孔
R 膨径空間
R1 高圧側容室
R2 低圧側容室
DESCRIPTION OF
16 channels of
R upset spatial R1 pressure side vessel chamber R2 the low pressure side vessel chamber
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