(57)【要約】【課題】内圧を受ける受圧面積を充分に確保しつつ小さい内圧で開弁し大きな外圧にも耐えることが可能なチェックシール構造を提供する事である。【解決手段】油圧緩衝器におけるシリンダ１の開口端およびシリンダ１を覆う外筒２の開口端を閉塞すると共にシリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド３を軸支するロッドガイド４と、ロッドガイド４に積層される環状のインサートメタル５と、インサートメタル５に設けられロッドガイド４に当接してロッドガイド４とインサートメタル５との間の空間Ａからシリンダ１と外筒２との間に形成したリザーバＲへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシール９とを備えたチェックシール構造において、チェックシール９の先端にロッドガイド４に当接する突起９ａを設け、ロッドガイド４にチェックシール９の突起９ａに係合してチェックシール９の内周側への反り返りを規制する段部４ｇを設けた。【選択図】図１
2008291959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧緩衝器におけるシリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドと、ロッドガイドに積層される環状のインサートメタルと、インサートメタルに設けられロッドガイドに当接してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間からシリンダと外筒との間に形成したリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシールとを備えたチェックシール構造において、チェックシールの先端にロッドガイドに当接する突起を設け、ロッドガイドにチェックシールの突起に係合してチェックシールの内周側への反り返りを規制する段部を設けたことを特徴とするチェックシール構造。
【請求項２】
チェックシールの開弁側の受圧面をチェックシールの突起のロッドガイドへの当接部位からインサートメタルに連なる根元部のまでの範囲としたことを特徴とする請求項１に記載のチェックシール構造。
【請求項３】
ロッドガイドにおけるチェックシールの内周面に対向する対向面は、チェックシールの突起がロッドガイドに接した状態において、チェックシールの傾きに沿うように設定されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のチェックシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェックシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に複筒型の油圧緩衝器にあっては、シリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドを備え、また、このロッドガイドに内周と外周のそれぞれにシール部材を備えた環状のインサートメタルを積層して、油圧緩衝器を油密に保つようにしている。
【０００３】
そして、このような複筒型の油圧緩衝器にあっては、ロッドとロッドガイドとの間は完全にシールされる状態ではないため、ロッドとロッドガイドとの間を通過してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間に流入する作動油をリザーバに戻してやる必要があり、ロッドガイドに、当該空間と、シリンダおよび外筒との間に形成したリザーバと、を連通する連通孔を設けるようにしている。
【０００４】
しかし、無制限に上記空間とリザーバとを連通すると、シリンダ内にリザーバ側から気体が混入してしまう恐れがあるので、上記油圧緩衝器にあっては、インサートメタルの下面にチェックシールと言われるゴムで形成した環状の弁体をロッドガイドの上面に着座させている。このチェックシールは、上記連通孔と空間との連通を断つとともに、空間内の圧力が高まると撓んで当該空間をリザーバに連通させ空間から作動油をリザーバへ戻すように作用する。
【０００５】
そして、チェックシールは、その内周面に作用する空間内の圧力（以下、単に「内圧」という）で開いて作動油をリザーバへ戻した後は、上記内圧の低下とともに外周面でリザーバ側から作用する圧力（以下、単に「外圧」という）を受けてロッドガイド側へ押し付けられ、再度空間とリザーバとの連通を遮断するようになっており、空間からリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容するチェック弁として機能するようになっている。
【０００６】
しかし、このようなチェックシールを設けると、今度は、上記の内圧が、必然的に、チェックシールの開弁圧にまで高められることになり、この内圧の上昇により、インサートメタルの内周側のオイルリップの緊迫力が高まり、ロッドの摺動抵抗が増加してしまうので、チェックシールは、極力小さい内圧で開くことが要求される。
【０００７】
この要求を満たすためには、チェックシールの撓み剛性を小さくすればよいが、そうすると、こんどは、リザーバ側からの外圧によってチェックシールが内周側へ反り返ってしまって、チェック弁としての機能が損なわれる事態となりかねないので、開弁圧を極力小さくする一方、大きな外圧にも耐えることができるチェックシールの開発が望まれ、その一策として、チェックシールの先端から中間部にかけてロッドガイドへ当接させるとともに、チェックシールおよびロッドガイドの両者の当接部位に互いに係合する複数の凹凸を設けたチェックシール構造が提案されるに到っている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
この提案のチェックシール構造では、チェックシールの開弁圧はそのままに、チェックシールとロッドガイドに設けた複数の凹凸が係合することで大きな外圧に耐えて、チェックシールの反り返りを阻止することができる。
【特許文献１】特開平０９−３１７９１４号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のようなチェックシール構造では、以下の不具合があると指摘される可能性がある。
【００１０】
すなわち、従来提案のチェックシールでは、チェックシールの先端から中間部までがロッドガイドの端面に密着当接している状態となるため、チェックシールの内圧を受ける受圧面は、インサートメタルに連なる根元部から中間部までの狭い範囲となって、受圧面積が確保されず大きな内圧を作用させないとチェックシールが開かない。
【００１１】
また、チェックシールが上記受圧面にて内圧を受けて、チェックシールにおける先端から中間部までの当接部位とロッドガイドの端面との間に隙間ができると、今度は、チェックシールの内周面の全体が受圧面となって内圧を受ける事になり、受圧面の面積（以下、単に「受圧面積」という）が急激に拡大されてチェックシールが急激に開弁し、空間内の圧力である内圧が急激に下がり、その影響でチェックシールが急激に閉じることになる。
【００１２】
このように、チェックシールにおける内圧を受ける受圧面積が充分に確保されていないと、チェックシールの開動作と閉動作が振動的に繰り返されることになり、チェックシールに振動応力が負荷されて耐久面で悪影響を与える可能性があるとともに、チェックシールの開弁動作と閉弁動作が振動的に繰り返されることによって空間内の内圧の変動も激しくなって、ロッドの摺動抵抗が安定せずに緩衝器の安定的且つ円滑な伸縮作動を補償し得なくなってしまう可能性がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記不具合を改善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、内圧を受ける受圧面積を充分に確保しつつ小さい内圧で開弁し大きな外圧にも耐えることが可能なチェックシール構造を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、油圧緩衝器におけるシリンダの開口端およびシリンダを覆う外筒の開口端を閉塞すると共にシリンダ内に移動自在に挿入されるロッドを軸支するロッドガイドと、ロッドガイドに積層される環状のインサートメタルと、インサートメタルに設けられロッドガイドに当接してロッドガイドとインサートメタルとの間の空間からシリンダと外筒との間に形成したリザーバへ向かう作動油の流れのみを許容する環状のチェックシールとを備えたチェックシール構造において、チェックシールの先端にロッドガイドに当接する突起を設け、ロッドガイドにチェックシールの突起に係合してチェックシールの内周側への反り返りを規制する段部を設けた。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のチェックシール構造によれば、受圧面積が充分確保されるため、小さな内圧で確実に開弁できるだけでなく開弁動作と閉弁動作が振動的となることがないので、チェックシールに振動的な応力が負荷されずチェックシールの劣化が促進されることがない。
【００１６】
加えて、チェックシールの開弁動作と閉弁動作が振動的に繰り返されることによって内圧の変動が激しくなってしまうという不具合を招来することがないので、オイルリップの緊迫力に変動が生じさせずロッドの摺動抵抗が安定し、油圧緩衝器の安定的且つ円滑な伸縮作動を補償することが可能となる。
【００１７】
さらに、このチェックシール構造では、チェックシールの突起と段差との係合によって大きな外圧に耐えることができ、小さな内圧で確実に開弁させることができることと相まって、チェックシールの設計自由度を高めて、チェックシールの汎用性も向上することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のチェックシール構造を図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の縦断面図である。図２は、一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。図３は、一実施の形態の一変形例におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。図４は、一実施の形態の他の変形例におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。
【００１９】
一実施の形態におけるチェックシール構造は、図１に示すように、油圧緩衝器のヘッド部たるシリンダの上端部に具現化されている。詳しくは、この油圧緩衝器は、シリンダ１と、シリンダ１の外方に配置されるとともにシリンダ１を覆う外筒２と、シリンダ１の開口端および外筒２の開口端を閉塞すると共にシリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド３を軸支するロッドガイド４と、ロッドガイド４に積層される環状のインサートメタル５とを備え、また、シリンダ１の下方には、図示はしないが、ロッド３の図外下端に連結されるピストンが摺動自在に挿入されており、このピストンでシリンダ１内に作動油で満たされるロッド側室Ｒ１と図外のピストン側室が区画され、さらに、シリンダ１と外筒２との間にはガスと作動油が充填されるリザーバＲが形成されている。
【００２０】
ロッドガイド４は、環状に形成されており、図１中下端からは凸部４ａが下方へ突出するように設けられ、この凸部４ａがシリンダ１の図１中上端となる開口端に嵌まり込んで、シリンダ１の上端を閉塞する。また、ロッドガイド４は、外筒２の図１中上端となる開口端の内周側に挿入されて、外筒２の上端をも閉塞する。
【００２１】
さらに、ロッドガイド４の内周に筒状のスライドベアリング６が装着されており、このスライドベアリング６内にロッド３が摺動自在に挿入されている。また、ロッドガイド４の図１中上端内周側には凹部４ｂと、凹部４ｂの外周部に連なる段部４ｅが設けられるとともに、ロッドガイド４の図１中上端外周には切欠４ｃが設けられ、上記した段部４ｅの外縁からロッドガイド４のリザーバＲに臨む面までを連通する連通孔４ｄが設けられている。
【００２２】
さらに、段部４ｅの内周部は、図１および図２に示すように、インサートメタル５側に突出して、その内周部上面が傾斜面とされ、当該内周部で後述するチェックシール９が離着座するシート部４ｆが形成され、シート部４ｆの途中にはシート部４ｆの内周側が高くなるように段差４ｇが設けられている。
【００２３】
つづいて、このロッドガイド４の図１中上方に積層されるインサートメタル５は、環状かつ平板形状とされており、その内周にロッド３の外周に摺接する内周シール７と、その外周にロッドガイド４の切欠４ｃ内に収容されて外筒２の外周に密着する外周シール８と、図１中下面にチェックシール９を一体的に保持している。
【００２４】
なお、内周シール７は、ロッド３の図１中上方側に摺接するダストリップ７ａと、ロッド３の図１中下方側に摺接するオイルリップ７ｂとを備え、ロッド３とインサートメタル５との間をシールする。他方、外周シール８は、インサートメタル５と外筒２との間をシールしている。
【００２５】
そして、インサートメタル５は、外筒２の開口端を内周側に加締めることによって、ロッドガイド４側に押し付けられた状態で外筒２に固定され、シリンダ１と外筒２の開口端を封止して、シリンダ１および外筒２内を密封状態に維持する。
【００２６】
また、インサートメタル５をロッドガイド４に積層させると、ロッドガイド４の図１中上面側に設けた凹部４ｂとインサートメタル５との間に空間Ａが形成される。この空間Ａ内には、油圧緩衝器が伸縮するときに、ロッド３の外周に付着しロッド３とスライドベアリング６との間の摺動隙間を介してロッドガイド４の上方に通過した作動油が、内周シール７で掻き落とされて取り残される。そして、油圧緩衝器の伸縮が繰り返されると空間Ａ内には徐々に取り残された作動油が蓄積されることになる。
【００２７】
したがって、このように空間Ａ内に蓄積された作動油をリザーバＲへ戻してやるとともに、空間Ａ内にリザーバＲ内のガスが漏れ出すことを阻止するため、インサートメタル５の下面には、図１および図２に示すように、ロッドガイド４のシート部４ｆに当接してリザーバＲから空間Ａを区画する環状のチェックシール９が設けられている。
【００２８】
このチェックシール９は、図１中上端となる基端がインサートメタル５の図１中下面に溶着や接着等によって一体とされており、上述の内周シール７および外周シール８とともにインサートメタル５に一体化されている。
【００２９】
内周シール７、外周シール８およびチェックシール９のインサートメタル５への一体化にあたっては、具体的には、たとえば、内周シール７、外周シール８およびチェックシール９を形作る型内にインサートメタル５を挿入しておき、各シール７，８，９の材料を加熱して当該型内に投入し加圧して各シール７，８，９を成型するとともにインサートメタル５に一体化すればよい。なお、各シール７，８，９は、このような成型方法によらずにインサートメタル５に一体化されてもよい。
【００３０】
そして、このチェックシール９は、環状に成型されるとともに先端に突起９ａを備えてインサートメタル５の下面から伸び、自身の弾発力によりその先端の突起９ａがロッドガイド４のシート部４ｆの段差４ｇより外周側に押し付けられて当接している。
【００３１】
また、図に示したように、チェックシール９の突起９ａがロッドガイド４のシート部４ｆに接した状態で、ロッドガイド４におけるチェックシール９の内周面に対向する対向面となるシート部４ｆの内周側面ｓは、チェックシール９の傾きに沿うように設定されており、チェックシール９の突起９ａがロッドガイド４のシート部４ｆに接した状態では、ロッドガイド４におけるシート部４ｆの内周側面ｓは、チェックシール９の内周面と略平行となるように設定されている。
【００３２】
そして、このようにチェックシール９が撓んで弾発力を発生してその先端がロッドガイド４のシート部４ｆに当接しているので、チェックシール９は、連通孔４ｄを介してリザーバＲ内に封入されるガスが空間Ａ内へ流入することを防止するとともに、逆に、空間Ａ内に作動油が溜まって空間Ａ内の圧力が上昇すると撓んで作動油をリザーバＲへ逃がす機能を発揮する。
【００３３】
つまり、チェックシール９は、基本的には、空間ＡからリザーバＲへの作動油の流れのみを許容するチェック弁として機能して、空間Ａ内にある程度作動油が蓄積されて空間Ａ内の圧力が上昇すると、圧力によって撓んでロッドガイド４から離れて空間Ａを連通孔４ｄに連通して作動油をリザーバＲへ戻すのであるが、チェックシール９の先端に設けた突起９ａをロッドガイド４のシート部４ｆに当接させて閉弁するようにしているので、空間Ａ内の内圧を受ける受圧面を、チェックシール９の根元部９ｂから突起９ａのシート部４ｆへの当接部位までの従来チェックシール構造に比較して非常に大きい範囲とすることができ、受圧面積を充分に大きく確保する事ができ、加えて、当接部位の接触面積を従来のチェックシールに比較して飛躍的に減少するので、チェックシール９を従来チェックシール構造に比較して小さな内圧で開弁させることができる。
【００３４】
そして、このチェックシール９にあっては、内圧を受ける受圧面をチェックシール９の根元部９ｂから突起９ａのシート部４ｆへの当接部位までの間の広い範囲とすることができることから、開弁動作の直前と直後とで受圧面積の変動が無いので、開弁動作と閉弁動作が急激かつ振動的となることがない。
【００３５】
上述のように、当該チェックシール９は、小さい内圧で開弁することできるのであるが、これとは、逆に、外周側にリザーバＲ側からチェックシール９を内周側へ反り返らせる外圧が作用する場合、チェックシール９の先端の突起９ａがシート部４ｆの当接部位より内周側に設けた段差４ｇに係合し、チェックシール９の内周側への反り返りが規制される。
【００３６】
すなわち、この外圧が異常に高くなったとしても、上記の如く、チェックシール９の突起９ａが段差４ｇに引っ掛り、チェックシール９の先端がそれ以上内周側へ移動することがなく、上記反り返りが阻止され、大きな外圧に耐えることができる。なお、段差４ｇは、チェックシール９の反り返りを阻止するために設けられており、段差４ｇの形状および突起９ａの形状に特に制限はないが、両者ともに互いに係合しやすい形状とされることが望ましい。したがって、この場合、突起９ａは断面が円状とされているので、段差４ｇも突起９ａに係合しやすいように彎曲面を備えているのである。
【００３７】
上記したところから理解できるように、本発明のチェックシール構造が具現化したチェックシール９では、受圧面積が充分確保されるため、小さな内圧で確実に開弁できるだけでなく開弁動作と閉弁動作が振動的となることがないので、チェックシール９に振動的な応力が負荷されずチェックシール９の劣化が促進されることがない。
【００３８】
加えて、チェックシール９の開弁動作と閉弁動作が振動的に繰り返されることによって空間Ａ内の内圧の変動が激しくなってしまうという不具合を招来することがないので、オイルリップ７ｂの緊迫力に変動が生じさせずロッド３の摺動抵抗が安定し、油圧緩衝器の安定的且つ円滑な伸縮作動を補償することが可能となる。
【００３９】
さらに、このチェックシール構造では、チェックシール９の突起９ａと段差４ｇとの係合によって大きな外圧に耐えることができ、小さな内圧で確実に開弁させることができることと相まって、チェックシール９の設計自由度を高めて、チェックシール９の汎用性も向上することになる。
【００４０】
また、この実施の形態の場合、ロッドガイド４のシート部４ｆの内周側面ｓは、チェックシール９の傾きに沿うように設定されているので、リザーバＲ側から異常高圧となる外圧が作用しても、チェックシール９に作用する力は、チェックシール９の全体をシート部４ｆの対向面である内周側面ｓへ押し付ける格好となって、チェックシール９がシート部４ｆに密着してリザーバＲから空間Ａへの気体や作動油の逆流を確実に阻止することができるとともに、上記設定自体でチェックシール９の反り返りも防止され、さらには、チェックシール９の根元部９ｂや中間部に応力が集中する屈曲点を生じさせる事が無いので、チェックシール９をより一層長寿命化することができる。
【００４１】
なお、上述したところでは、チェックシール９が図１中上下方向となるロッド３の軸線に対して下端外周側に向けて拡径するように傾斜する形状となっているが、これを図３に示すように、鍔状としてもよく、このようにチェックシール９を鍔状とする場合には、チェックシール９の剛性が小さくなるため開弁圧をさらに小さくすることができる。また、この場合には、ロッドガイド４の段部４ｅの内周側を図中上方へ突出させて形成される傾斜面でシート部を形成する必要が無く、図３中水平な段部４ｅ自体をシート部としておくことで、当該段部４ｅにおけるチェックシール対向面ｔをチェックシール９に沿わせることができ、加工面でも有利となる。
【００４２】
また、図４に示すように、チェックシール９を円筒状としてもよく、このように筒状とする場合には、チェックシール９の剛性が大きくなるため開弁圧を大きくすることができる。また、この場合には、ロッドガイド４の段部４ｅの内周側に設けた筒部１０の外周でシート部１１を形成すれば、シート部１１におけるチェックシール対向面ｕをチェックシール９に沿うように設定することができる。
【００４３】
上記したように、チェックシール９の形状によって撓み剛性を調節することができ、チェックシール９における開弁圧をチューニングすることが可能である。
【００４４】
なお、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の縦断面図である。
【図２】一実施の形態におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。
【図３】一実施の形態の一変形例におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。
【図４】一実施の形態の他の変形例におけるチェックシール構造が具現化された油圧緩衝器のヘッド部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  シリンダ
２  外筒
３  ロッド
４  ロッドガイド
４ａ  ロッドガイドにおける凸部
４ｂ  ロッドガイドにおける凹部
４ｃ  ロッドガイドにおける切欠
４ｄ  ロッドガイドにおける連通孔
４ｅ  ロッドガイドにおける段部
４ｆ，１１  ロッドガイドにおけるシート部
４ｇ  ロッドガイドにおける段差
５  インサートメタル
６  スライドベアリング
７  内周シール
７ａ  ダストリップ
７ｂ  オイルリップ
８  外周シール
９  チェックシール
９ａ  チェックシールの先端の突起
９ｂ  チェックシールの根元部
１０  ロッドガイドにおける筒部
Ａ  空間
Ｒ  リザーバ
Ｒ１  ロッド側室
ｓ  ロッドガイドの対向面となるシート部の内周側面
ｔ，ｕ  ロッドガイドにおけるチェックシール対向面
【図１】
2008291959.tif 000003
【図２】
2008291959.tif 000004
【図３】
2008291959.tif 000005
【図４】
2008291959.tif 000006