(57)【要約】【課題】  流体が作用してもシールにバーストが生じないようにする。【解決手段】  シリンダ１の端部にベアリング３を設け、ベアリング３に対向してシールを配置し、ベアリング３とシールの中央をピストンロッド５が摺動自在に貫通し、ピストンロッド５とベアリング３との間の隙間から流出した流体を上記シール外部に洩れるのを防止している軸封装置において、上記隙間１３の途中に他のシール材１５を設け、更にベアリング３に上記隙間１３に開口する減圧室１４と、減圧室１４を上記シール材１５を迂回させながらシールの背面側に開口するバイパス１６を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの端部にベアリングを設け、ベアリングに対向してシールを配置し、ベアリングとシールの中央をピストンロッドが摺動自在に貫通し、ピストンロッドとベアリングとの間の隙間から流出した流体を上記シールで外部に洩れるのを防止している軸封装置に於て、上記隙間の途中に他のシール材を設け、更にベアリングに上記隙間に開口する減圧室と、この減圧室を上記シール材を迂回させながら上記シールの背面側に開口するバイパスを設けたことを特徴とする軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸封装置に関し、特に、油圧緩衝器等のピストンロッドに摺接してシリンダやアウターシェル内の油やガスが外部に洩れるのを防止する軸封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用懸架装置として使用される油圧緩衝器は、シリンダの端部にピストンロッドに摺接するオイルシールを設けてシリンダ内の油やガスが洩れるのを防止すると共に外部からダストが侵入するのを防止している。このオイルシールとしては、例えば、特許文献１に示すものが開発されている。
【０００３】
このオイルシールを利用した油圧緩衝器は、図２に示すように、シリンダ１とアウターシェル２の外端にベアリング３を設け、このベアリング３の外側にオイルシール４を設けている。シリンダ１内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッド５はベアリング３とオイルシール４を摺動自在に貫通している。
【０００４】
オイルシール４は、図３に示すように、円板状インサートメタル６と、インサートメタル６の内周に設けたダストリップ７とシールリップ８とからなる内周リップ９と、インサートメタル６の外周側下面に設けた外周リップ１０とで構成され、ダストリップ７は外部からのダストの侵入を防止し、オイルリップ８はシリンダ１の油室１１内から油が洩れるのを防止している。
【０００５】
インサートメタル６と外周リップ１０は、ベアリング３上に支持され、更にインサートメタル６の外周側上部はアウターシェル２の上端部を折り曲げてカシメることによりアウターシェル２の上端部とベアリング３とで挟持されている。
【特許文献１】特開２００３‐１３０２３０号（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の油圧緩衝器に利用されるオイルシール４のシールリップ８は、内周側に角度α，βの傾斜したテーパ面を備えたリップ８Ａを有し、オイルシール４の密封性はリップ８Ａの角度α，βや締代ΔＤによって決まる。従って、これらの値は従来から慎重に設計されている。
【０００７】
一方、図２の油圧緩衝器のピストンロッド５が伸長して高減衰力が発生した時、油室１１内の高圧油がベアリング３とピストンロッド５との間の隙間Ａから高圧噴流となって噴出し、これがシールリップ８のリップ８Ａに衝突し、シールリップ８をバーストする場合があり、このバーストの直接原因は、図４に示すように、リップ８Ａを押し開く力Ｆｊが緊迫力Ｆtを超えることである。
【０００８】
この場合、高圧流体の噴流が矢印Ｘ方向からオイルシール８のリップ８Ａの角度αにおけるテーパ面に衝突し、向きを矢印Ｙ方向に支えて流出する場合にこのテーパ面に垂直に作用する力Ｆoは次式で与えられる。
【０００９】
Ｆｏ＝ｐＱｖsinθ          （１）
ここに、
ｐ：作動油密度
Ｑ：ロッドとベアリングの隙間からの噴流の流量
ｖ：ロッドとベアリングの隙間からの噴流の速度
θ：オイルシールに衝突後の噴流の最終流出方向
Ｆｏの半径方向の成分がリップを押し開く力Ｆｊであり、次式で与えられる。
【００１０】
Ｆｊ＝Ｆｏcosθ＝ｐＱｖsinθcosθ＝１／２ｐＱｖsin２θ    （２）
式（２）より、θ＝４５°で、Fｊは、最大値をとり、それより大きくても、小さくても４５°の場合より小さくなる。
【００１１】
一般に、リップ角αは４５°付近に設定されることが多く、ロッド組付け時には大きな値になるが、４５°付近の値を維持している。従って、噴流の流出方向θ＝αとなり、リップを押し開く力Fｊは最大値付近となり、シールリップが押し開かれ、バーストする場合がある。図５にθとFｊの関係を示す。上記の作用は、オイルシールのみならず、その他同様の駒形パッキン，Ｕ形パッキン等のシールにおいても生じ得る。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、流体が作用してもシールにバーストが生じないようにした油圧緩衝器，油圧シリンダ，ステーダンパ等の軸封装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダの端部にベアリングを設け、ベアリングに対向してシールを配置し、ベアリングとシールの中央をピストンロッドが摺動自在に貫通し、ピストンロッドとベアリングとの間の隙間から流出した流体を上記シールで外部に洩れるのを防止している軸封装置において、上記隙間の途中に他のシール材を設け、更にベアリングに上記隙間に開口する減圧室と、この減圧室を上記シール材を迂回させながら上記シールの背面側に開口するバイパスを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ピストンロッドとベアリングとの間の隙間の途中に他のシール材を設け、更にベアリングの隙間に対して開口する減圧室と、この減圧室をシール材を迂回してシールの背面に開口するバイパスを設けたので、上記隙間から流出する油等の高圧流体が減圧室で減圧され、又バイパスからの流体はシールのリップに対して直接作用しないのでシールのバーストが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、本発明の軸封装置を利用した油圧緩衝器を図１に示し、この油圧緩衝器の基本的構造は、図２の従来例と同じく、シリンダ１とアウターシェル２の外端にベアリング３を設け、このベアリング３の外端にオイルシール４を設けている。
【００１６】
シリンダ１内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッド５は、ベアリング３とオイルシール４を摺動自在に貫通している。オイルシール４は、図３に示すものと同じく、円板状インサートメタル６と、インサートメタル６の内周に設けたダストリップ７とシールリップ８とからなる内周リップ９と、インサートメタル６の外周側下面に設けた外周リップ１０とで構成され、ダストリップ７は、外部からのダストの侵入を防止し、オイルリップ８は、シリンダ１の油室１１内から油が洩れるのを防止している。
【００１７】
インサートメタル６と外周リップ１０は、ベアリング３上に支持され、更にインサートメタル６の外周側上部はアウターシェル２の上端部を折り曲げてカシメることによりアウターシェル２の上端部とベアリング３とで挟持されている。
【００１８】
上記の油圧緩衝器において、本発明は、図１において、ベアリング３の内周側上部に環状溝を形成し、この環状溝内にＯリング等のシール材１５を嵌合させてピストンロッド５とベアリング３との間の隙間１３の途中を封じている。
【００１９】
更に、上記シール材１５より奥側（図１において下側）においてベアリング３の上部に環状の減圧室１４と、この減圧室１４を上記シール材１５を迂回してシールたるオイルシール８の背面側に開口するバイパス１６を形成している。
【００２０】
この為、ピストンロッド５の伸長作動時に油室１１内が高圧となって油室１１内の油が隙間１３からオイルシール８方向に流出する時、この油が一度減圧室１４内に侵入し、ここで減圧されるから、油は噴流とならず、ゆるやかにバイパス１６を介して流出してオイルシール８の背面に作用する。
【００２１】
この為、オイルシール８のリップ８Ａに高圧で急激に油が作用しないのでそのバーストの発生が防止される。即ち、上記（２）式において、速度ｖが小さくなるばかりでなく、リップ８Ａに直接流体が作用しないのでリップ８Ａを押し開かせる力Ｆｊが小さくなり、バースト作用が抑制されることになる。
【００２２】
本発明の軸封装置は、油圧緩衝器のみならず、油圧シリンダ、ステーダンパ等に使用されるオイルシール、駒形パッキン、Ｕ字形パッキンその他同様のシールを設けた軸封装置全て適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に一実施の形態に係る油圧緩衝器の縦断正面図である。
【図２】従来の油圧緩衝器の一部切欠き縦断正面図である。
【図３】従来のオイルシールの一部拡大断面図である。
【図４】従来のオイルシールに流体が作用した形態の一部拡大断面図である。
【図５】噴流流体の流出角度とリップを押し開く力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１  シリンダ
３  ベアリング
４  シールたるオイルシール
５  ピストンロッド
６  インサートメタル
８  シールリップ
８Ａ  リップ
１３  隙間
１４  減圧室
１５  シール材
１６  バイパス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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