(57)【要約】【課題】油液の外部への漏れを抑制することができるシリンダ装置の提供。【解決手段】シリンダ１１に係止される環状部材５５と、環状部材５５のシリンダ内部側に設けられてピストンロッド１３に密封接触する環状のオイルリップ７０と、環状部材５５のシリンダ外部側に設けられてピストンロッド１３に密封接触する環状のダストリップ５９とを備えたオイルシール１５が、オイルリップ７０の外側に、オイルリップ７０とダストリップ５９とピストンロッド１３との間の密封空間８１の油液をシリンダ１１の内部に排出するための排出口８４を有する。【選択図】図２
2011214633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が封入されたシリンダと、
前記シリンダに摺動可能に挿入されるピストンロッドと、
前記シリンダの端部に設けられて前記ピストンロッドを案内するロッドガイドと、
前記シリンダの端部であって前記ロッドガイドよりも前記シリンダの外部側に設けられて前記液体を密封するオイルシールとからなるシリンダ装置であって、
前記オイルシールは、
前記シリンダに係止される環状部材と、
前記環状部材の前記シリンダの内部側に設けられて前記ピストンロッドに密封接触する環状のオイルリップと、
前記環状部材の前記シリンダの外部側に設けられて前記ピストンロッドに密封接触する環状のダストリップとを備え、
前記オイルリップと前記ダストリップと前記ピストンロッドとの間には密封空間が形成され、
前記オイルシールには、前記オイルリップの外側に、前記密封空間の液体を前記シリンダの内部に排出するための排出口を設けたことを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
前記排出口と前記密封空間との間を繋ぐ連通路を設け、
前記連通路には、前記密封空間から前記排出口への方向のみ液体の流通を許容する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダの端部に設けられてシリンダ内の油液を密封するオイルシールがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のオイルシールは、シリンダに係止される金属環と、この金属環のシリンダ内部側に設けられてピストンロッドに密封接触する環状のオイルリップと、金属環のシリンダ外部側に設けられてピストンロッドに密封接触する環状のダストリップとを備えている。
【０００５】
オイルリップによるピストンロッドの摺動抵抗を低減するため、ピストンロッドの一方向への移動のときに、オイルリップとピストンロッドとの間に若干の油液を流通させる。、この油液の殆どは、ピストンロッドの他方向への移動の際にシリンダ内に戻す構成をとっている。しかし、オイルリップの経時変化や使用環境の影響により、オイルリップを越えた油液がオイルリップとダストリップとピストンロッドとで囲まれた空間に溜まり、ダストリップから漏れ出すと、外部への漏れとなってしまうため、これを防止する必要がある。
【０００６】
したがって、本発明は、油液の外部への漏れを抑制することができるシリンダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、オイルシールのオイルリップの外側に、オイルリップとダストリップとピストンロッドとの間の密封空間の油液をシリンダの内部に排出するための排出口を設けた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、油液の外部への漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るシリンダ装置の第１実施形態である油圧緩衝器を示す要部の断面図である。
【図２】同油圧緩衝器の部分拡大断面図である。
【図３】本発明に係るシリンダ装置の第２実施形態である油圧緩衝器を示す要部の部分拡大断面図である。
【図４】本発明に係るシリンダ装置の第３実施形態である油圧緩衝器を示す要部の部分拡大断面図である。
【図５】本発明に係るシリンダ装置の第４実施形態である油圧緩衝器を示す要部の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るシリンダ装置の第１実施形態である油圧緩衝器を図１および図２を参照して以下に説明する。
【００１１】
第１実施形態の油圧緩衝器１０は、自動車等の車両のサスペンション装置に用いられるもので、図１に要部の断面を示すように、流体である油液が封入されるシリンダ１１と、このシリンダ１１内に摺動可能に嵌装された図示略のピストンと、一端がこのピストンに連結されることでシリンダ１１に摺動可能に挿入され、他端がシリンダ１１の一端部から外部へ延出された略円柱棒状のピストンロッド１３と、シリンダ１１の一端部に取り付けられてピストンロッド１３を軸方向に移動可能に案内する円環状のロッドガイド１４と、シリンダ１１の一端部であってロッドガイド１４よりもシリンダ１１の外部側に設けられて円環状の油液を密封するためのオイルシール１５とを有している。ピストンには、ピストンの移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブを有する減衰力発生機構が設けられている。
【００１２】
シリンダ１１は、外筒２０と外筒２０の径方向の内側に配置される内筒２１とを有する複筒式のものであり、内筒２１内に上記したピストンが摺動可能に配置される。外筒２０の軸線方向の一端部は軸方向に沿う筒部２２に対して径方向内方に屈曲してオイルシール１５を係止する係止部２３となっている。ここで、外筒２０と内筒２１との間は、シリンダ１１の他端部に設けられた図示略のベースバルブを介して内筒２１内との間で作動液を給排するリザーバ室２５となっている。ベースバルブにも、ピストンの移動により生じる流体の移動を制限することにより減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブを有する減衰力発生機構が設けられている。
【００１３】
ロッドガイド１４は、焼結成形により形成される段付円筒状のロッドガイド本体２８と、円筒状のブッシュ２９とで構成されている。
【００１４】
図２に示すように、ロッドガイド本体２８は、その外径側に、シリンダ１１の軸方向内部側（以下、シリンダ内部側と称す）から順に、小径部３０と、小径部３０より大径の大径部３１とが形成されており、大径部３１には、小径部３０側に円環状の段差部３２が、小径部３０とは反対側にも円環状の段差部３３が形成されている。また、ロッドガイド本体２８は、その中央に、シリンダ内部側から順に、案内穴部３５と、案内穴部３５より小径の小径穴部３６と、これらよりも大径の中間穴部３７と、中間穴部３７よりも大径の大径穴部３８とが形成されている。さらに、ロッドガイド本体２８には、大径穴部３８の内周側から段差部３２に貫通する貫通孔３９が形成されている。
【００１５】
ロッドガイド本体２８は、その小径部３０において内筒２１の一端部に嵌合し、その大径部３１において外筒２０の筒部２２の一端部に嵌合することになる。ロッドガイド本体２８には、案内穴部３５にブッシュ２９が嵌合されることになり、このブッシュ２９内にピストンロッド１３が摺動自在に挿通される。これにより、ピストンロッド１３は、外筒２０および内筒２１に対して径方向に位置決めされる。また、ロッドガイド本体２８には、その中間穴部３７にフリクションシール４４がその外側の金属製の保持体４５において嵌合固定されており、フリクションシール４４は保持体４５に保持された内側のゴム製のシール部材４６がロッド１３に密封接触する。
【００１６】
オイルシール１５は、シリンダ１１の軸方向外部側（以下、シリンダ外部側と称す）に配置されるダストシール部材５１と、シリンダ内部側に配置されるメインシール部材５２との二体（二部品）で構成されている。
【００１７】
ダストシール部材５１は、円環状の座金（環状部材）５５と、この座金５５の表面に一体に固着されたゴム製のシール部５６とからなっている。ここで、シール部５６はシリンダ外部側の外径側には形成されておらず、ダストシール部材５１は、この部分の座金５５において外筒２０の係止部２３に係止される。座金５５には、そのシリンダ内部側の内周側に段差部５７が形成されており、よって、シール部５６にも、そのシリンダ内部側の内周側に段差部５８が形成されている。
【００１８】
ダストシール部材５１のシール部５６の径方向内端位置には、座金５５よりもシリンダ外部側に、先細筒状をなして延出する円環状のダストリップ５９が形成されている。なお、ダストリップ５９は、その内側に挿通されるピストンロッド１３に密封接触することになり、外部（大気側）からのダストの進入を防止する。ダストリップ５９の径方向外側には、ピストンロッド１３への密着方向への締付力を調整する円環状のスプリング６０が配置されている。
【００１９】
メインシール部材５２は、円環状の座金６５と、この座金６５の表面に一体に固着されたゴム製のシール部６６とからなっており、シール部６６においてダストシール部材５１のシール部５６に密着する。シール部６６のシリンダ外部側の径方向中間位置には、シリンダ外部側ほど大径となるようにテーパ状に延出する円環状のチェックリップ６７が形成されている。このチェックリップ６７は、ダストシール部材５１のシール部５６の段差部５８内に配置されていて、段差部５８に密封接触可能となっている。
【００２０】
また、メインシール部材５２のシール部６６のシリンダ内部側の径方向内端位置には、座金６５よりもシリンダ内部側に、先細筒状をなして延出する円環状のオイルリップ７０が形成されている。なお、オイルリップ７０は、その内側に挿通されるピストンロッド１３に密封接触することになり、シリンダ１１の内筒２１の内部からの油液の流出を抑制する。オイルリップ７０の径方向外側には、ピストンロッド１３への密着方向の締付力を調整する円環状のスプリング７１が配置されている。
【００２１】
また、メインシール部材５２のシール部６６のシリンダ内部側の径方向中間位置には、シリンダ内部側ほど大径となるようにテーパ状に延出する円環状のチェックリップ７４が形成されている。このチェックリップ７４は、ロッドガイド本体２８の大径穴部３８内に配置されていて、大径穴部３８の底面に密封接触可能となっている。なお、このチェックリップ７４は、大径穴部３８内の貫通孔３９よりも径方向内側に接触する。
【００２２】
また、メインシール部材５２のシール部６６のシリンダ内部側の径方向外端位置には、シリンダ内部側に突出する円環状のシールリップ７６が形成されている。このシールリップ７６は、ロッドガイド本体２８の大径部３１の段差部３３と外筒２０の筒部２２との間に嵌合されて、これらに密封接触する。
【００２３】
ここで、メインシール部材５２には、その径方向におけるチェックリップ６７とチェックリップ７４との間位置に、軸方向に貫通する貫通孔７８が形成されている。この貫通孔７８は、ダストシール部材５１の段差部５８の径方向外端位置に開口している。
【００２４】
そして、ロッドガイド１４と、フリクションシール４４と、メインシール部材５２のチェックリップ７４よりも径方向内側部分と、ピストンロッド１３とで、ロッドガイド室８０を画成している。このロッドガイド室８０は、チェックリップ７４が開くと、ロッドガイド１４の貫通孔３９を介してリザーバ室２５と連通する。つまり、チェックリップ７４は、ロッドガイド室８０の圧力がリザーバ室２５の圧力よりも所定量高くなった時のみ開くことになり、よって、ロッドガイド室８０からリザーバ室２５への方向のみ油液の流通を許容する逆止弁として機能する。言い換えれば、チェックリップ７４は、ロッドガイド室８０の圧力がリザーバ室２５の圧力以下の状態では閉じていて、リザーバ室２５からロッドガイド室８０への油液およびガスの逆流を規制する。
【００２５】
また、ダストシール部材５１のダストリップ５９を含む内側部分と、メインシール部材５２のオイルリップ７０を含む内側部分と、ピストンロッド１３とで、密封空間８１を画成している。そして、この密封空間８１は、ダストシール部材５１の段差部５８とメインシール部材５２との間と貫通孔７８とからなる連通路８２で、シリンダ１１の内部のロッドガイド室８０に連通可能となっている。よって、連通路８２のシリンダ内部側を構成する貫通孔７８のシリンダ内部側の端部が、この密封空間８１の油液をシリンダ１１の内部のロッドガイド室８０に排出するための排出口８４となっている。この排出口８４は、オイルシール１５におけるオイルリップ７０よりも径方向外側に形成されている。そして、上記した連通路８２内に、チェックリップ６７が配置されている。チェックリップ６７は、密封空間８１の圧力がロッドガイド室８０の圧力よりも所定量高くなった時のみ開くことになり、よって、密封空間８１から排出口８４への方向のみ油液の流通を許容する逆止弁として機能する。言い換えれば、チェックリップ６７は、密封空間８１の圧力がロッドガイド室８０の圧力以下の状態では閉じていて、ロッドガイド室８０から密封空間８１への油液の逆流を規制する。
【００２６】
このような第１実施形態の油圧緩衝器１０は、車両の車輪と車体との間に振動が発生すると、ピストンロッド１３がシリンダ１１に対して往復動して全体が伸縮することになり、その際に、図示略のピストンおよびベースバルブに設けられた減衰力発生機構が所定の減衰力を発生させることになる。
【００２７】
そして、ピストンロッド１３の摺動抵抗を低減するため、ピストンロッド１３が伸び行程のとき、つまり内筒２１内のロッドガイド１４と図示略のピストンとの間のピストン上室の圧力高くなったとき、オイルシール１５のオイルリップ７０とピストンロッド１３との間に、ロッドガイド室８０内の油液を若干ながら流通させる。この油液の殆どは、ピストンロッド１３が縮み行程のとき、オイルリップ７０の掻き出し力によりシリンダ１１内に戻されることになるが、戻されなかった一部の油液は、オイルリップ７０を越えて密封空間８１に漏れて溜まることになる。このように密封空間８１に溜まった油液が、密封空間８１内で連通路８２まで達する所定量となると、例えば、ピストンおよびピストンロッド１３の縮み行程において、内筒２１内のロッドガイド１４と図示略のピストンとの間のピストン上室の圧力が低下し、ロッドガイド室８０内の圧力が低下して、密封空間８１の圧力よりも低くなると、チェックリップ６７がダストシール部材５１から離間し開いて、密封空間８１から連通路８２を介してロッドガイド室８０内に排出されることになり、シリンダ１１内に戻されることになる。逆に、ピストンおよびピストンロッド１３の伸び行程において、内筒２１内のロッドガイド１４と図示略のピストンとの間のピストン上室の圧力が上昇し、ロッドガイド室８０内の圧力が上昇して、密封空間８１の圧力よりも高くなっても、チェックリップ６７がダストシール部材５１に接触して閉じた状態に維持され、ロッドガイド室８０から連通路８２を介して密封空間８１に油液が逆流するのを防ぐことになる。
【００２８】
以上に述べた第１実施形態の油圧緩衝器１０によれば、オイルリップ７０によるピストンロッド１４の摺動抵抗を低減するため、これらの間に潤滑用の油液を流しても、オイルシール１５のオイルリップ７０の外側に設けられた排出口８４から、余剰分の密封空間８１の油液をシリンダ１１の内部に排出することができる。したがって、密封空間８１に油液が溜まることによりシリンダ１１の内部の油液量が減少する擬似的な油液漏れを抑制することができるとともに、密封空間８１に溜まった油液がオイルシール１５のシリンダ外部側に設けられたダストリップ５９から外部に漏れ出すことも抑制することができる。
【００２９】
排出口８４と密封空間８１との間を繋ぐ連通路８２に、密封空間８１から排出口８４への方向のみ油液の流通を許容するチェックリップ６７を設けたため、シリンダ１１の内部から密封空間８１に連通路８２を介して油液が逆流することを防止できる。
【００３０】
本発明に係るシリンダ装置の第２実施形態である油圧緩衝器を主に図３を参照して第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００３１】
第２実施形態においては、ダストシール部材５１の座金５５およびシール部５６に第１実施形態の段差部５７，５８は形成されておらず、代わりに、メインシール部材５２の座金６５のシリンダ外部側の内周側に段差部９０が形成され、シール部６６のシリンダ外部側の内周側に段差部９１が形成されている。
【００３２】
また、第２実施形態においては、第１実施形態におけるメインシール部材５２のシリンダ外部側のチェックリップ６７は設けられておらず、代わりに、ダストシール部材５１のシール部５６のシリンダ内部側の径方向中間位置に、シリンダ内部側ほど大径となるようにテーパ状に延出する円環状のチェックリップ９２が形成されている。このチェックリップ９２は、メインシール部材５２のシール部６６の段差部９１内に配置されていて、段差部９１に密封接触可能となっている。
【００３３】
また、第２実施形態においては、メインシール部材５２の貫通孔７８が、メインシール部材５２の径方向におけるチェックリップ９２とチェックリップ７４との間位置に形成されており、メインシール部材５２の段差部９１の径方向外端位置に開口している。また、連通路８２が、ダストシール部材５１とメインシール部材５２の段差部９１との間と貫通孔７８とで形成されている。そして、この連通路８２内に、チェックリップ９２が配置されている。このチェックリップ９２も、密封空間８１の圧力がロッドガイド室８０の圧力よりも所定量高くなった時のみシール部６６から離間して開くことになり、よって、密封空間８１から貫通孔７８の排出口８４への方向のみ油液の流通を許容する逆止弁として機能する。
【００３４】
本発明に係るシリンダ装置の第３実施形態である油圧緩衝器を主に図４を参照して第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００３５】
第３実施形態においては、第１実施形態よりも、ダストシール部材５１の座金５５の段差部５７つまりシール部５６の段差部５８が径方向外側まで形成されており、チェックリップ６７が大径に形成されている。また、段差部５８の径方向外端位置に開口する貫通孔７８が、メインシール部材５２のチェックリップ７４の径方向外側、つまりリザーバ室２５（図２参照）に常時連通する貫通孔３９に連通する位置に開口している。
【００３６】
第３実施形態において、チェックリップ６７は、密封空間８１の圧力が貫通孔３９（つまりリザーバ室２５）の圧力よりも所定量高くなった時のみ開くことになり、密封空間８１の圧力が貫通孔３９の圧力以下の状態では閉じていて、貫通孔３９から密封空間８１への油液の逆流を規制する。
【００３７】
本発明に係るシリンダ装置の第４実施形態である油圧緩衝器を主に図５を参照して第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００３８】
第４実施形態においては、第２実施形態よりも、メインシール部材５２の座金６５の段差部９０つまりシール部６６の段差部９１が径方向外側まで形成されており、チェックリップ９２が大径に形成されている。また、段差部９１の径方向外端位置に開口する貫通孔７８が、メインシール部材５２のチェックリップ７４の径方向外側、つまりリザーバ室２５（図２参照）に常時連通する貫通孔３９に連通する位置に開口している。
【００３９】
第４実施形態において、チェックリップ９２は、密封空間８１の圧力が貫通孔３９（つまりリザーバ室２５）の圧力よりも所定量高くなった時のみ開くことになり、密封空間８１の圧力が貫通孔３９の圧力以下の状態では閉じていて、貫通孔３９から密封空間８１への油液の逆流を規制する。
【００４０】
なお、以上の第１〜第４実施形態においては、外筒２０と内筒２１とからなる複筒式のシリンダ１１を例にあげて説明したが、これに限らず、一つのシリンダのみの単筒式のものにおいても適用可能である。
また、液体として油液を用いたものを例にあげて説明したが、それに限らず水などの液体であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  油圧緩衝器（シリンダ装置）
１１  シリンダ
１３  ピストンロッド
１４  ロッドガイド
１５  オイルシール
５５  座金（環状部材）
５９  ダストリップ
６７，９２  チェックリップ（逆止弁）
７０  オイルリップ
８１  密封空間
８２  連通路
８４  排出口
【図１】
2011214633.tif 000003
【図２】
2011214633.tif 000004
【図３】
2011214633.tif 000005
【図４】
2011214633.tif 000006
【図５】
2011214633.tif 000007