(57)【要約】【課題】  シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの外周に摺接し、ピストンロッドの外周に付着したダストを掻き落とすダストシールのダストシール構造に関する。【解決手段】  環状であってシリンダ１内に移動自在に挿入されるピストンロッド３の外周に摺接してピストンロッド３の外周に付着したダストを掻き落とすダストシール７を備えたダストシール構造において、上記ダストシール７よりも反シリンダ側にピストンロッド３の外周に摺接する環状のサブダストシール１１を設け、当該サブダストシール１１はシリンダ１に径方向移動自在に保持される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状であって、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの外周に摺接してピストンロッドの外周に付着したダストを掻き落とすダストシールを備えたダストシール構造において、上記ダストシールより反シリンダ側にピストンロッドの外周に摺接する環状のサブダストシールを設け、当該サブダストシールは、シリンダに径方向移動自在に保持されることを特徴とするダストシール構造。
【請求項２】
サブダストシールが、ピストンロッドの外周に摺接する環状のサブダストシール本体と、シリンダに固定されて上記サブダストシール本体を径方向に移動可能に保持する保持部材とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載のダストシール構造。
【請求項３】
サブダストシール本体が硬質の合成樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載のダストシール構造。
【請求項４】
保持部材は、環状であってシリンダに固定されるとともにサブダストシール本体の外周側面と対向する固定部と、固定部から内周側へ延びてサブダストシール本体の外周であって反シリンダ側を向く面に摺接する環状の摺接部とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のダストシール構造。
【請求項５】
サブダストシール本体の保持部材の摺接部と対向する面に環状の凸部を設け、この凸部に対向する保持部材の摺接部に環状の溝を設けて、上記サブダストシール本体の凸部と保持部材の溝とを係合させたことを特徴とする請求項４に記載のダストシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの外周に摺接し、ピストンロッドの外周に付着したダストを掻き落とすダストシールのダストシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダストシール構造は、例えば図４に示すように、自動車のサスペンションに組み込まれた複筒型油圧緩衝器に具現化されており、このダストシール構造は、ピストンロッド３が移動自在に挿入されるシリンダ１の開口端に設けられ、上記ピストンロッド３に摺接するダストシール７に設けられたダストシールリップ７ａによって、上記ピストンロッド３に付着したダストを掻き落とし、緩衝器内へダストが侵入することを防止する。
【０００３】
しかしながら、土埃や砂塵の多い環境下や未舗装道路を走行する機会が多い場合、従来のダストシール構造では、ピストンロッド３に付着したダストを除去しきれず、ダストがダストシールリップ７ａを通過してしまい、ダストシールリップ７ａの図４中下方に設けられたオイルシールリップ６ａがダストをかみ込んで劣化を早めてしまう虞がある。そして、オイルシールリップ６ａが劣化すると作動油が漏洩したり、コンタミネーションが発生したりして、狙い通りの減衰力が得られず、自動車の乗り心地の悪化を招く虞がある。
【０００４】
そこで、従来のダストシールに加えて、従来のダストシールの反シリンダ側にサブダストシールを設けるダストシール構造が提唱されるにいたっている。つまり、ダストシールを二重に設けることによりダストの通過を阻止しようとするものである。（例えば特許文献１、２参照）
即ち、サブダストシールと従来のダストシールにより重複してダストを除去することから、従来よりも確実にダストを除去することが可能となり、自動車の油圧緩衝器に上記構造を設けることにより、土埃や砂塵の多い環境下や未舗装道路を走行する機会が多い場合に、上記不具合が解消されて、自動車の乗り心地の悪化を防ぐことが可能となる。
【特許文献１】特開２００７−１２０７６８（図３汚れワイパ６４）
【特許文献２】特開２００７−２７８４５９（図１第２シール部６０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、油圧緩衝器に横力が作用して、ピストンロッドに曲げモーメントが負荷され、ピストンロッドが曲げ変形するような場合、サブダストシールはシリンダに固定されているので、ピストンロッドの変形に追従できず、ピストンロッドとサブダストシールとの間に隙間が出来て、サブダストシールの役割を果たさなくなる不具合が考えられる。
【０００６】
また、サブダストシールがシリンダに固定されているので、サブダストシールをシリンダに組み付ける際に、ピストンロッドとの軸ずれが生じないように組み付けなければならず組付精度が要求され、更に問題なく組み付けられたとしても、軸が偏心していると一部に応力が集中して劣化が早まる虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記不具合を解決するために創案されたものであって、その目的とするところはシリンダへのサブダストシールの取り付けが容易であり、ピストンロッドが曲げ変形しても緩衝器内へのダストの侵入を防止できるサブダストシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における課題解決手段は、環状であってシリンダ内に移動自在に挿入されるピストンロッドの外周に摺接してピストンロッドの外周に付着したダストを掻き落とすダストシールを備えたダストシール構造において、上記ダストシールより反シリンダ側にピストンロッドの外周に摺接する環状のサブダストシールを設け、当該サブダストシールは、シリンダに径方向に移動自在に保持されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を備えた本発明のダストシール構造にあっては、サブダストシールがシリンダに径方向に移動自在に保持されることにより、サブダストシールをシリンダに組み付ける際に、ピストンロッドに追従してサブダストシールが径方向に移動するため、ピストンロッドに対して軸がずれず組み付けが容易である。更にピストンロッドに対して軸が一致するので、一部に応力が集中してサブダストシールの劣化を早めることがなく、ピストンロッドが曲げ変形した場合にあっても、サブダストシールがこの変形に追従することが可能となり、緩衝器内へのダストの侵入を防止できる。
【００１０】
また、上記構成により、本発明のダストシール構造を自動車の油圧緩衝器に用いた場合には、土埃や砂塵の多い環境下や未舗装道路を走行する機会が多い場合においても、オイルシールリップがダストをかみ込むことにより劣化が早まることを回避することができる。
【００１１】
したがって、作動油の漏洩やコンタミネーションの発生を防止でき、油圧緩衝器の性能を長期的に維持することが可能となり、ひいては長期的に自動車の乗り心地の悪化を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明におけるダストシール構造の第一の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図中上側を反シリンダ側、図中下側をシリンダ側とする。
【００１３】
図１に示すダストシール構造は、本発明におけるダストシール構造を備えた複筒型油圧緩衝器の部分縦断面図である。次いで図２に、本発明における第一の実施の形態のダストシール構造のサブダストシール１１のみを抜粋した片側縦断面図を示す。更に図３に、本発明における第二の実施の形態のダストシール構造のサブダストシール構造１１のみを抜粋した片側縦断面を示す。
【００１４】
本発明のダストシール構造は図１に示すように、複筒型油圧緩衝器のピストンロッド３の外周をシールするシール部５に具現化されており、この複筒型油圧緩衝器はシリンダ１とシリンダ１内に移動自在に挿入されるピストンロッド３と、シリンダ１を覆う外筒２と、シリンダ１と外筒２の開口端に嵌合するロッドガイド４と、ロッドガイド４に積層されてピストンロッド３の外周をシールするシール部５とを備えて構成されている。
【００１５】
なお、上記ピストンロッド３の基端側にはピストン（図示せず）が設けられていて、シリンダ１内をロッド側室Ｒ１と反ロッド側室（図示せず）とに区画している。更に、ピストンには伸び側の減衰力を発生するピストンバルブ（図示せず）を備えており、上記反ロッド側室は縮み側の減衰力を発生するボトムバルブ（図示せず）を介して、外筒２とシリンダ１との間に形成されたリザーバ室Ｒとを連通している。
【００１６】
そして、複筒型油圧緩衝器は伸縮する際に、ロッド側室Ｒ１、反ロッド側室、及びリザーバＲを夫々移動する作動油の流れに抵抗を与えて、減衰力を発生するようになっている。
【００１７】
上記減衰力を発生させるための構造は上記以外の構造をとっても良く、例えば、ピストンに伸び側と縮み側のバルブを備えるなど、その他の周知の方法によって減衰力を発生させることとしても良い。
【００１８】
上記ロッドガイド４は環状に形成され、シリンダ１の上端に嵌合されて、内周に筒状のベアリング４ａを装着しており、ピストンロッド３はベアリング４ａを介して図中上下方向へ移動自在に軸支されている。なお、ロッドガイド４はシリンダ側に突起した凸部４ｂを有し、この凸部４ｂをシリンダ１の開口に嵌着し、ロッドガイド４外周はシリンダ１を覆う外筒２の内周に嵌着している。そして、外筒２の図１中上方を加締めて形成される加締め部２ａによって、上記ロッドガイド４は上記シリンダ１に図中下側となるシリンダ側に押し付けられて固定されている。
【００１９】
また、上記シール部５は作動油が緩衝器外に持ち出されることを防ぐオイルシール６と、緩衝器外のダストが緩衝器内に侵入することを防ぐダストシール７と本発明特有のサブダストシール１１からなり、上記オイルシール６は、ロッドガイド４に積層された環状のインサートメタル８内周のシリンダ側に設けられたオイルシールリップ６ａと、同外周に設けられた外周シール６ｂとからなる。インサートメタル８はロッドガイド４に積層され、外筒２の加締め部２ａによってシリンダ１に押圧された状態で固定されている。
【００２０】
オイルシールリップ６ａは、オイルシールリップ６ａの外周に設けられたガータスプリング６ｃによってピストンロッド３に押圧されながら摺接し、ピストンロッド３に付着した作動油をインサートメタル８とロッドガイド４との間に形成された空間Ａに掻き落とし、作動油の緩衝器外への漏洩を防いでいる。
【００２１】
上記作動を繰り返すことによって、空間Ａに掻き落とされた作動油が空間Ａ内に蓄積されると、インサートメタル８の図１中下方に形成されたチェックシール９を押し開き、作動油はロッドガイド４に設けられた通孔４ｄを介してリザーバ室Ｒに戻される。なお、上記チェックシール９はリザーバ室Ｒから空間Ａへの作動油の移動を阻止している。
【００２２】
更に、外周シール６ｂはロッドガイド４とインサートメタル８と外筒２との間隙を埋め、ロッドガイド４と外筒２との間からの作動油の漏洩を防いでいる。
【００２３】
また、上記ダストシール構造は、従来技術で述べた従来のダストシール７と、ダストシール７の反シリンダ側に設けられた本発明の特徴であるサブダストシール１１とからなる。さらに、サブダストシール１１はピストンロッド３に摺接するサブダストシール本体１２と、このサブダストシール本体１２を径方向に移動可能に保持する保持部材１３とからなる。
【００２４】
上記サブダストシール本体１２がピストンロッド３に摺接することによって、ピストンロッド３に付着したダストを一次的に掻き落とす。そして、ダストシール７は、オイルシールリップ６ａの反シリンダ側に設けられたダストシールリップ７ａがピストンロッド３に押し当てられて摺接し、ピストンロッド３に付着したダストを掻き落とし、サブダストシール１１により除去しきれないダストの緩衝器内への侵入を最終的に防いでいる。
【００２５】
この構成においては、ピストンロッド３に付着したダストをサブダストシール１１で一次的に除去し、従来のダストシール７で最終的に除去することで、より確実にピストンロッド３に付着したダストを除去することが可能となる。
【００２６】
以下サブダストシール１１について図２を参照して詳しく説明する。
【００２７】
上記保持部材１３は金属製で環状に形成され、外筒２を加締めることでシリンダ１に押圧されて固定される環状の本体１３ａと、上記本体１３ａの内周であって反シリンダ側から内周側へ向けて突出してなる環状の摺接部１３ｂとからなる。この摺接部１３ｂは上側内周面１３ｃと、この上側内周面１３ｃから外周方向に連なってサブダストシール本体１２と摺接する摺接面１３ｄと、この摺接面１３ｄに形成された環状の溝１３ｅとからなり、上記摺接面１３ｄは本体１３ａの内周である下側内周面１３ｆに連なっている。なお、保持部材１３は加締め部２ａの加工に際して荷重を受けて、サブダストシール本体１２へ上記荷重が負荷されないようになっている。
【００２８】
つづいて、上記サブダストシール本体１２は硬質の合成樹脂で環状に形成され、保持部材１３の内周に設けられ、上記保持部材１３の摺接部１３ｂによって摺動可能に保持される環状の被摺接部１２ｂと、被摺接部１２ｂの反シリンダ側の内周に設けられ、ピストンロッド３に摺接する環状のサブダストシールリップ１２ａとからなる。上記サブダストシールリップ１２ａは上記保持部材１３の上側内周面１３ｃと対向する上側外周面１２ｃを有し、上記被摺接部１２ｂは、上記保持部材１３の摺接面１３ｄと対向して摺接する被摺接面１２ｄと、この被摺接面１２ｄに反シリンダ側に突出させて設けた環状の凸部１２ｅと、上記被摺接面１２ｄからシリンダ側に垂直に連なり上記保持部材１３の下側内周面１３ｆに対向する下側外周面１２ｆと、インサートメタルに対向して摺接する底部１２ｇとを備えてなる。更に、上記被摺接面１２ｄに設けた環状の凸部１２ｅは、上記保持部材１３の環状の溝１３ｅ内へ遊嵌されている。
【００２９】
サブダストシール本体１２を硬質の合成樹脂によって形成することにより、ピストンロッドに付着したダストを掻き落とすために十分な強度を持たせることが可能となり、ダストのかみ込みも起こりにくいことから、サブダストシール本体１２を硬質の合成樹脂で形成することが好ましい。
【００３０】
サブダストシール本体１２に設けた凸部１２ｅと保持部材１３に設けた溝１３ｅが係合して被摺接面１２ｄと摺接面１３ｄとが摺接し、サブダストシール本体１２の底部１２ｇとインサートメタル８とが摺接することで、サブダストシール本体１２は径方向に移動自在に保持され、更には、サブダストシールリップ１２ａとダストシールリップ７ａとの間の空間Ｂにダストが混入することを防いでいる。
【００３１】
また、サブダストシール本体１２が保持部材１３及びインサートメタル８との間に摺接されていることから、サブダストシール本体１２が保持部材１３とインサートメタル８との間でガタつかず、ガタツキによる異音の発生を防いでいる。
【００３２】
また、サブダストシール本体１２に設けた凸部１２ｅが組みつけの際の目印となり、組み付け作業を円滑に行うことが可能となる他、凸部１２ｅの幅と溝１３ｅの幅を調整することで、径方向への移動距離を容易に調整することが可能となる。
【００３３】
また、上記径方向への移動距離は、ダストシール本体１２の上側外周面１２ｃと保持部材１３の上側内周面１３ｃとが接触するまでの距離、または、ダストシール本体１２の下側外周面１２ｆと保持部材１３の下側内周面１３ｆとが接触するまでの距離によっても調整することが可能である。
【００３４】
ダストシール構造は上記のように構成され、本実施の形態のサブダストシール１１がシリンダ１に径方向に移動自在に保持されることにより、サブダストシール１１をシリンダ１に組み付ける際に、ピストンロッド３に追従してサブダストシール１１が径方向に移動するため、ピストンロッド３の軸に一致させて組み付けることができる。更には、サブダストシール１１が径方向に移動可能であるので、サブダストシールは常にピストンロッド３の軸に一致した状態となり、一部に応力が集中してサブダストシール１１の劣化を早めることがなく、ピストンロッド３が偏心や曲げ変形した場合にあっても、サブダストシール１１がこの変形に追従することが可能となり、ピストンロッド３との間に隙間を生じさせず、緩衝器内へのダストの侵入を防止できる。
【００３５】
また、上記構成により、本発明のダストシール構造を自動車の油圧緩衝器に用いた場合には、土埃や砂塵の多い環境下や未舗装道路を走行する機会が多い場合においても、オイルシールリップ６ａがダストをかみ込むことにより劣化が早まることを回避することができる。
【００３６】
即ち、上記構成を備えることにより、オイルシールリップ６ａの劣化を回避でき、作動油の漏洩やコンタミネーションの発生を防止でき、油圧緩衝器の性能を長期的に維持することが可能となり、ひいては長期的に自動車の乗り心地の悪化を防ぐことが可能となる。
【００３７】
更には、サブダストシール１１をサブダストシール本体１２と保持部材１３とに分けて構成することで、シリンダ１に固定されることに適した素材を選択して保持部材１３を形成し、ピストンロッド３に摺接することに適した素材を選択してサブダストシール本体１２を形成し、サブダストシール１１を径方向に移動自在に保持ことが容易となる。
【００３８】
例えば、サブダストシールを一体に形成したとすると、上記本実施の形態のようにサブダストシールを外筒２を加締めることによってシリンダ１に固定した場合、硬質の合成樹脂では加締め荷重に耐えられないことが考えられるため、サブダストシールの素材として硬質の合成樹脂を選択することができず、サブダストシールの素材が限定されてしまう可能性がある。
【００３９】
しかし、上記構成によりサブダストシール本体１２及び固定部材１３の素材を選択する幅が広がり、サブダストシールを径方向に移動自在に保持することも容易である。
【００４０】
この構造においては、引き続き図３に示した第二の実施の形態のサブダストシール構造を説明する。図２のサブダストシール本体１２の凸部１２ｅと保持部材１３の溝１３ｅとを設けていないことを除けば、前述の第一の実施の形態と同様の構成を有しており、説明が重複するので同様の部分についての詳細な説明は省略する。
【００４１】
第二の実施の形態においては、図３のサブダストシール本体１４が径方向に移動する際の移動距離は、ダストシール本体１４の上側外周面１４ｃと保持部材１５の上側内周面１５ｃとが接触するまでの距離、または、ダストシール本体１４の下側外周面１４ｆと保持部材１５の下側外周面１５ｆとが接触するまでの距離で決定されることとなる。
【００４２】
また、第二の実施の形態においては、サブダストシール本体１４が保持部材１５及びインサートメタル８との間に摺接されていることにより、サブダストシールリップ１４ａとダストシールリップ７ａとの間の空間Ｂにダストが侵入することを防いでいる。
【００４３】
これによっては、サブダストシール本体１４や保持部材１５の形状が第一の実施の形態と比較して簡単であるため、金型により成形する際には、金型設計が容易である。
【００４４】
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することなく改造、変形及び変更が行うことができることは理解すべきである。
【００４５】
例えば、サブダストシール本体１２の素材を硬質の合成樹脂としたが、硬質の合成樹脂に限定されず、軟質の合成樹脂を利用することも可能である。
【００４６】
また、サブダストシール本体１２の被摺接面１２ｄと保持部材１３の摺接面１３ｄとを摺接させるとしたが、必ずしも摺接させる必要はなく、上記サブダストシール本体１２の被摺接面１２ｄと保持部材１３の摺接面１３ｄとの間に隙間を設けても良い。
【００４７】
また、保持部材１３にサブダストシール本体１２を係合させる際、組付性を向上させるため、保持部材１３に溝１３ｅを設けサブダストシール本体１２に凸部１２ｅを設けることとしたが、保持部材１３に凸部を設け、サブダストシール本体１２に溝を設けても良い。また、保持部材とサブダストシール本体の双方に凹部を設け、凹部に環状部材を嵌合することとしてもよく、その他の方法によって上記効果を達成させるとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係わるダストシール構造のうち、第一の実施の形態のダストシール構造を設けた複筒型油圧緩衝器の主要部分の縦断面図
【図２】本発明に係わるダストシール構造のうち、第一の実施の形態のダストシール構造のサブダストシールを抜粋した片側断面図
【図３】本発明に係わるダストシール構造のうち、第二の実施の形態のダストシール構造のサブダストシールを抜粋した片側断面図
【図４】従来のダストシール構造を設けた複筒型油圧緩衝器の主要部分の縦断面図
【符号の説明】
【００４９】
Ａ  空間
Ｒ  リザーバ室
１  シリンダ
２  外筒
３  ピストンロッド
４  ロッドガイド
５  シール部
６  オイルシール
７  ダストシール
８  インサートメタル
９  チェック弁
１１  サブダストシール
１２  第一の実施の形態のサブダストシール本体
１３  第一の実施の形態の保持部材
１４  第二の実施の形態のサブダストシール本体
１５  第二の実施の形態の保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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