(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの外周側に配在した外筒の上端にバンプストッパを連設し、上記外筒の上端部にダスト排出孔を形成し、更に、リング状インサートメタルの内周側に設けたシール部をピストンロッドに摺接させるシールを有してなる油圧緩衝器における軸封構造において、上記ダスト排出孔の下縁の高さを上記インサートメタルの上端と同じレベルまたはそれ以下に設定し、上記インサートメタルの外周と上記ダスト排出孔の下縁より下方における上記外筒の内周との間を当該外筒の外周側からのレーザービーム溶接で溶着させて上記外筒の上端部を上記のシールで封止させてなる油圧緩衝器における軸封構造
【請求項２】
インサートメタルの下端が軸芯部に開穿の孔にピストンロッドを挿通させるベアリングの上端に当接されると共にベアリングの下端側にシリンダの上端が当接されてなり、インサートメタルの上端への治具を介しての外力作用でベアリングを介してシリンダに付与される軸力がインサートメタルの外周と外筒の内周との間の全周に亘る溶着によって上記シリンダにおける残留軸力として当該シリンダに具有されてなる請求項１の油圧緩衝器における軸封構造
【請求項３】
インサートメタルの外周側を下方に折り曲げ、当該インサートメタルの外周側の上端面を湾曲面又は傾斜面に形成しながらダスト排出孔の下縁に対向させている請求項１の油圧緩衝器における軸封構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧緩衝器における軸封構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
油圧緩衝器における軸封構造は、油圧緩衝器を構成するシリンダ側の開口端をピストンロッドの出没を可能にしながら封止するように構成されるが、この封止部分、すなわち、軸封部分には、多くの場合に、ピストンロッドに摺接するシールを有してなる。
【０００３】
すなわち、たとえば、図５示す油圧緩衝器における軸封部分、すなわち、軸封構造にあっては、油圧緩衝器がシリンダ１の外周側に外筒２を有する複筒型に設定されているが、シール３は、内周側のシール部３１と、このシール部３１の外周にリング状に形成されて一体に連設される外周側のインサートメタル３２とを有してなる。
【０００４】
そして、このシール３にあっては、シール部３１を構成するオイルリップ部３１ａの内周がピストンロッド４の外周に摺接してオイル漏れを阻止すると共に、シール部３１を構成するダストリップ部３１ｂの内周がピストンロッド４の外周に摺接してダストの侵入を阻止するとしている。
【０００５】
また、このシール３にあっては、インサートメタル３２の外周が外筒２の開口端部たる上端部の内周に隣接し、この状態で外筒２の上端部におけるカシメ加工で固定化されるとしており、このときに、シリンダ側の開口端となる外筒２の上端がシール３で封止されるとしている。
【０００６】
ちなみに、外筒２の上端には、バンプストッパ５が連設されているが、このバンプストッパ５の軸芯部に開穿の透孔５ａにピストンロッド４を挿通させる一方で、この透孔５ａを介して下方のシール３におけるダストリップ部３１ｂの外周側に溜る図中に破線図で示すダストｄを外筒２の上端部に形成のダスト排出孔２ａを介して外部に排出するように設定している。
【０００７】
また、インサートメタル３２の下端には、その軸芯部に開穿の孔（符示せず）にピストンロッド４を挿通させるベアリング６の上端が当接され、このベアリング６の下端側には、シリンダ１の上端が当接され、また、ベアリング６の上端側の外周は、外筒２の上端部の内周に隣接している。
【０００８】
それゆえ、この軸封構造にあっては、インサートメタル３２の外周側の下端とベアリング６の外周側の上端と外筒２の上端部の内周との間に形成される符示しない外周シール収容部に外周シール７を配在することを条件にしてシリンダ１側内、すなわち、シリンダ１と外筒２との間に形成される符示しないリザーバ室におけるガス室部分Ｒからのガスが軸封部分を介して外部に抜けるのを阻止し得ることになる。
【０００９】
しかしながら、上記した軸封構造にあっては、シール３を構成するインサートメタル３２の上端側にダストｄが溜り易く、このダストｄの溜りに起因する不具合が指摘されている。
【００１０】
すなわち、上記の軸封構造を実現するにあっては、外筒２の上端部をカシメ加工する、すなわち、外筒２の内側に折り曲げるが、その際のカシメ端がインサートメタル３２の外周側の上端に臨在されるようになる。
【００１１】
したがって、インサートメタル３２の外周側の上端には、カシメ端によっていわゆる堰が形成されるようになり、カシメ端の内周側にダストｄが蓄積されることになる。
【００１２】
そして、この蓄積されたダストｄは、外筒２の上端にバンプストッパ５が連設されているがゆえに、ブラシの利用などで掻き落すことが困難になり、したがって、この蓄積されたダストが水分を含む状態が持続される場合には、インサートメタル３２の上端や外筒２のカシメ端に錆が招来される危惧があり、特に、外筒２のカシメ端に錆が招来される場合には、カシメ端としてのカシメ力が不足する傾向になり、このとき、カシメ端としての機能が損なわれてシール３によるシリンダ端の封止状態を継続し難くする不具合がある。
【００１３】
また、上記した軸封構造にあっては、その具現化に際して、製品コストを高くしたり、その具現化を困難にして不良品を製造することになる不具合も指摘され得る。
【００１４】
すなわち、上記の軸封構造では、これを実現するにあって、シール３のみでなく外周シール７が必須になり、また、この外周シール７を収容する外周シール収容部をベアリング６の外周側の上端部を切り欠くようにして形成しなければならず、したがって、総部品点数の削減および部品における加工数の削減による製品コストの低廉化を図り難くする不具合がある。
【００１５】
また、図示しないが、上記の軸封構造で、外周シール７をシール３と一体にする、すなわち、外周シール７をシール３のインサートメタル３２の外周側の下端に一体に設けるようにする場合には、総部品点数の削減が可能になる反面で部品コストを高くし結果として製品コストの高騰化を招く不具合が危惧されることになる。
【００１６】
そして、外筒２の開口端をカシメ加工して上記の軸封構造を具現化するに際しては、図６に示すように、治具Ｇを介しての外力作用でシリンダ１に対して残留軸力を具有させるようにするが、このとき、十分な大きさの外力を作用できなくなる危惧がある。
【００１７】
すなわち、上記の外力を作用する際には、治具Ｇの先端がシール３におけるインサートメタル３２の上端に当接されるが、このインサートメタル３２の外周側の上端にはカシメ加工で折り曲げられた外筒２のカシメ端が臨在されている。
【００１８】
したがって、インサートメタル３２の上端において治具Ｇの先端を当接させる面積が狭くなり、治具Ｇによる十分な大きさの外力を作用できなくなる、すなわち、油圧緩衝器の構成態様から治具Ｇにおいて外径Ｄ１に対して内径Ｄ２が大きくなる場合には、治具Ｇのいわゆる肉厚が小さくなり、したがって、この治具Ｇを介して十分な大きさの外力をインサートメタル３２の上端に作用できないことになる。
【００１９】
そして、インサートメタル３２の上端に、すなわち、ベアリング６を介してのシリンダ１に十分な大きさの外力、すなわち、軸力を作用できなくなり、その結果、シリンダ１における残留軸力が不足してシリンダ１が所定位置に定着され難くなり、油圧緩衝器をして不良品とされる不具合を招くことになる。
【００２０】
この発明は、上記した事情に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、シリンダが所定の残留軸力を具有するのはもちろんのこと、製品コストの低廉化を期し得ながら、その耐久性も向上し得て、その油圧緩衝器の汎用性の向上を期待するのに最適となる油圧緩衝器における軸封構造を新たに提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明による油圧緩衝器における軸封構造の構成は、シリンダの外周側に配在した外筒の上端にバンプストッパを連設し、上記外筒の上端部にダスト排出孔を形成し、更に、リング状インサートメタルの内周側に設けたシール部をピストンロッドに摺接させるシールを有してなる油圧緩衝器における軸封構造において、上記ダスト排出孔の下縁の高さを上記インサートメタルの上端と同じレベルまたはそれ以下に設定し、上記インサートメタルの外周と上記ダスト排出孔の下縁より下方における上記外筒の内周との間を当該外筒の外周側からのレーザービーム溶接で全周に亘って溶着させて上記外筒の上端部を上記のシールで封止させてなることを特徴とするものである。
【００２２】
この場合、 インサートメタルの下端が軸芯部に開穿の孔にピストンロッドを挿通させるベアリングの上端に当接されると共にベアリングの下端側にシリンダの上端が当接されてなり、インサートメタルの上端への治具を介しての外力作用でベアリングを介してシリンダに付与される軸力がインサートメタルの外周と外筒の内周との間の全周に亘る溶着によって上記シリンダにおける残留軸力として当該シリンダに具有されてなるのが好ましい。
【００２３】
同じく、 インサートメタルの外周側を下方に折り曲げ、当該インサートメタルの外周側の上端面を湾曲面又は傾斜面に形成しながらダスト排出孔の下縁に対向させも良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図示したところに基づいて、この発明を説明するが、図１に示すように、この発明の一実施の形態による油圧緩衝器における軸封構造は、シリンダ１の外周側に外筒２を有する複筒型に設定された油圧緩衝器に具現化されるとしている。
【００２５】
即ち、この油圧緩衝器の構造は、図５の従来技術と同じく、シリンダ１の外周側に配在した外筒２の上端にバンプストッパ５を連設し、上記外筒２の上端部にダスト排出孔２aを形成し、更に、リング状インサートメタル３２の内周側に設けたシール部３１をピストンロッド４に摺接させるシール３を有している。
そして、本発明では、図１に示すように、上記ダスト排出孔２aの下縁の高さを上記インサートメタル３２の上端と同じレベルまたはそれ以下に設定し、上記インサートメタル３２の外周と上記ダスト排出孔２aの下縁より下方における上記外筒２の内周との間を当該外筒２の外周側からのレーザービーム溶接で溶着させて上記外筒２の上端部を上記のシール３で封止させている。
以下更に詳しく説明する。
外筒２の上端にバンプストッパ５が溶接などの適宜の手段で連設されており、このバンプストッパ５の軸芯部に開穿の透孔５ａにピストンロッド４を挿通させる一方で、この透孔５ａを介して下方のシール３におけるダストリップ部３１ｂの外周側に溜るようになるダストｄ（図５参照）を外筒２の上端部に形成のダスト排出孔２ａを介して外部に排出し得るようにしている。
【００２６】
ところで、上記の軸封構造は、図示する実施の形態では、油圧緩衝器を構成するシリンダ１側となる外筒２の開口端たる上端をピストンロッド４の出没を可能にしながら封止するシール３を有してなる。
【００２７】
このシール３は、内周側のシール部３１と外周側のインサートメタル３２とを有してなり、内周側のシール部３１がピストンロッド４に摺接される一方で、リング状に形成された外周側のインサートメタル３２がその外周を外筒２の開口端部たる上端部の内周に隣接させている。
【００２８】
シール部３１は、オイルリップ部３１ａとダストリップ部３１ｂとを有してなり、それぞれの内周をピストンロッド４の外周に摺接させて、この摺接部分における油漏れおよびガス抜けを阻止している。
【００２９】
また、インサートメタル３２は、その外周が外筒２の上端部の内周に隣接された状態でこの外筒２の外周側からのレーザービーム溶接で溶着されてなるとしており、この溶着で結果的にシール３が外筒２の上端を封止するとしている。
【００３０】
一方、図示する実施の形態では、シール３の下方には、その軸芯部に開穿の孔（符示せず）にピストンロッド４を挿通さると共にその下端側でシリンダ１の上端を挿し込み栓の状態に閉塞するベアリング６が配在されており、このベアリング６の上端側の上端にシール３におけるインサートメタル３２の下端が当接されるとしている。
【００３１】
そして、ベアリング６の上端側は、その外周を外筒２の上端部の内周に隣接させるとしており、この状態でシリンダ１と外筒２との間に形成されるリザーバ室（符示せず）におけるガス室部分Ｒの上端を閉塞する状態にしている。
【００３２】
そしてまた、ベアリング６の上端側には、このベアリング６の上端側、すなわち、シール３側と上記のガス室部分Ｒとの連通を可能にするドレン通路６ａが開穿されている。
【００３３】
さらに、このベアリング６において、軸芯部に形成の孔には、その内周がピストンロッド４の外周との間に油膜の形成を許容する僅かな隙間を有して摺接するようになる筒状に形成のブッシュ８が挿入されている。
【００３４】
なお、ベアリング６については、図示した実施の形態では、燒結形成されてなるものが利用されるとしているが、これに代えて、図示しないが、鋼板をプレス加工して形成されてなるものが利用されるとしても良い。
【００３５】
そして、このプレス加工のベアリング６が利用される場合には、燒結形成のものに比較して、ベアリング６自体の重量が軽減されるがゆえに油圧緩衝器全体の重量の軽減化に寄与し、部品コストが低減されるがゆえに油圧緩衝器の製造コストの低減化に寄与し得ることになる。
【００３６】
ここで、インサートメタル３２の外周がレーザービーム溶接で外筒２の上端部の内周に溶着されることについて少し説明すると、まず、このレーザービーム溶接は、図２中に仮想線図で示すように、外筒２の外周側から尖端が近隣されるレーザービーム溶接機Ｗによって実現される。
【００３７】
つぎに、インサートメタル３２の外周を外筒２の上端部の内周に溶着するについてこのレーザービーム溶接による場合には、シーム溶接の場合と異なって、外筒２の外周側から外筒２の軸芯部に向けての加圧力が不要とされるので、この加圧力による外筒２やシール３およびベアリング６における変形の招来を危惧しなくて済む。
【００３８】
そして、加圧力による部材の変形を危惧しなくて済むから、部材の形成にあって高強度の材質を選択し高強度を有するように設計する必要がなく、結果的に部材における低コスト化を可能にする。
【００３９】
また、シーム溶接の場合には、その発熱による影響をシール３に及ぼさないようにするために、溶接部を直ちに冷却する水中雰囲気での作業となるため、作業性に劣り、生産性の向上を図れない。
【００４０】
しかし、このレーザービーム溶接による場合には、シーム溶接の場合のような発熱を危惧しなくて済むから、シール３が熱影響を受けず、したがって、水中雰囲気での作業を要請されず、作業性を向上させ、生産性の向上を期待できる。
【００４１】
以上のように、このレーザービーム溶接による場合には、シリンダ１側たる外筒２の上端を軸封するにあって、インサートメタル３２の外周を外筒２の上端部の内周に溶着すれば足りるから、前記した図５に示す従来例のように外筒２の上端部をカシメ加工してインサートメタル３２を定着させる場合に比較して、インサートメタル３２の上端に外筒２のカシメ端を臨在させることがなく、したがって、インサートメタル３２の上端を言わば全面的に解放し得ることになる。
【００４２】
それゆえ、この軸封構造にあっても、図２に示すように、インサートメタル３２の上端への治具Ｇを介しての外力作用でシリンダ１に軸力を付与しながら、インサートメタル３２の外周をレーザービーム溶接で外筒２の上端部の内周に溶着させることで上記の軸力をシリンダ１における残留軸力として具有させることが可能になるが、このとき、インサートメタル３２の上端が言わば全面的に解放された状況にあるから、治具Ｇの先端を当接させる面積を大きく採れる。
【００４３】
その結果、この軸封構造による場合には、前記した図６を借りて説明すれば、油圧緩衝器の構成態様に拘りなく、治具Ｇにおいて外径Ｄ１と内径Ｄ２との差を大きく採れて治具Ｇのいわゆる肉厚を大きくできることになり、したがって、治具Ｇを介しての十分な大きさの外力をインサートメタル３２の上端に作用でき、シリンダ１に十分な大きさの軸力を付与する、すなわち、残留軸力を具有させることが可能になる。
【００４４】
ところで、シリンダ側たる外筒２の上端をシール３で封止するにあって、上述したように、インサートメタル３２の外周をレーザービーム溶接で外筒２の上端部の内周に溶着する場合には、外筒２の上端部をカシメ加工する場合と異なり、インサートメタル３２の上端に外筒２のカシメ端を臨在させないのはもちろんのこと、ダスト排出孔２ａの下縁の高さ位置をインサートメタル３２の上端位置と同じレベルまたはそれ以下に設定することが可能になる。
【００４５】
その結果、外筒２の上端部をカシメ加工する場合には、前記したように、カシメ端によって堰が形成されるようになり、カシメ端の内周側にダストｄが溜り易くなる（図５参照）が、この実施の形態による場合には、この堰の形成がなく、したがって、インサートメタル３２の上端にダストｄが溜り難くなる。
【００４６】
のみならず、シール３におけるインサートメタル３２の外周側を下方に折り曲げるように形成して、たとえば、図３に示すように、インサートメタル３２の外周側の上端面を湾曲面に設定し、あるいは、図４に示すように、インサートメタル３２の外周側の上端面を傾斜面に設定する場合には、インサートメタル３２の上端に落ちるダストｄがダスト排出孔２ａを介して外部に排出され易くなり、インサートメタル３２の上端にダストｄが一層溜り難くなる点で有利となる。
【００４７】
なお、図３に示す実施の形態による場合には、インサートメタル３２自体の剛性を高くでき、シリンダ１に対して残留軸力を付与する場合の治具Ｇによる外力作用を容易にする点で有利となり、図４に示す実施の形態による場合には、ダストｄの排出性を付与するための加工が容易になる点で有利となる。
【００４８】
前記したところは、この発明による軸封構造が複筒型に設定された油圧緩衝器に具現化されてなる場合を例にして説明したが、この発明の意図するところからすれば、図示しないが、油圧緩衝器が単筒型に設定されていて、シール３が油圧緩衝器を構成するシリンダ１の上端部の内周側に配在されたベアリング６の上端に隣接されながらシリンダ１の開口端を封止する場合であっても、前記したところと同様の軸封効果を奏することはもちろんである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、各請求項の発明にあっては、シールを構成するインサートメタルの外周とダスト排出孔の下縁より下方における上記外筒の内周との間を当該外筒の外周側からのレーザービーム溶接で溶着させて上記外筒の上端部を上記のシールで封止させたので、外筒の上端部をカシメ加工して軸封する場合に比較して、インサートメタルの上端にシリンダ側のカシメ端を臨在させなくて済む。
同じく、上記ダスト排出孔の下縁の高さをインサートメタルの上端と同じレベル又はそれ以下に設定することができる。
【００５０】
その結果、外筒の上端部をカシメ加工する場合に、カシメ端によって堰が形成されてカシメ端の内周側にダストが溜り易くなるに対して、この堰が形成されないがゆえにインサートメタルの上端にダストが溜り難くなる。
【００５１】
そして、このときに、シールにおけるインサートメタルの外周側を下方に折り曲げるように形成して、インサートメタルの外周側の上端面を湾曲面に設定し、あるいは、傾斜面に設定する場合には、インサートメタルの上端に落ちるダストがダスト排出孔を介して外部に排出され易くなり、インサートメタルの上端にダストが一層溜り難くなる点で有利となる。
【００５２】
そして、この発明にあっては、シールにおけるインサートメタルの外周をシリンダ側の上端部の内周にレーザービーム溶接によって溶着するとするから、この溶着をシーム溶接による場合と異なり、外筒の外周側から外筒の軸芯部に向けての加圧力が不要とされ、したがって、この加圧力による外筒やシールおよびベアリングにおける変形が招来されなくなる。
【００５３】
その結果、加圧力による部材の変形を危惧しなくて済むから、部材の形成にあって高強度の材質を選択し高強度を有するように設計する必要がなく、結果的に部材における低コスト化を可能にすることになる。
【００５４】
そして、インサートメタルのシリンダ側への溶着をレーザービーム溶接によるとするから、これをシーム溶接によるとする場合に比較して、その発熱によるシールへの影響を危惧しなくて済み、したがって、溶接部を直ちに冷却する水中雰囲気での作業とする必要がなく、作業性の向上を図り、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
また、シールによって外筒の開口端を軸封するにあって、インサートメタルの外周を外筒の開口端の内周に溶着させるとするから、シリンダ側の開口端をカシメ加工して軸封する場合に比較して、インサートメタルの上端に外筒のカシメ端を臨在させなくて済み、したがって、インサートメタルの上端を言わば全面的に解放する状況を現出でき、治具の先端を当接させる面積を大きく採れることになり、したがって、インサートメタルの上端への治具を介しての外力作用でシリンダに軸力を付与する場合に、治具において外径と内径との差を大きく採れて治具のいわゆる肉厚を大きくでき、したがって、治具を介しての十分な大きさの外力をインサートメタルの上端に作用できることになり、シリンダに十分な大きさの軸力、すなわち、残留軸力を具有させ得ることになる。
【００５６】
その結果、この発明によれば、油圧緩衝器において、シリンダが所定の残留軸力を具有するようにして不良品の輩出を防止できるのはもちろんのこと、製品コストの低廉化を期し得ながら、その耐久性も向上し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による油圧緩衝器における軸封構造を示す部分縦断面図である。
【図２】治具を利用しながらのレーザービーム溶接でシールを所定位置に固着する状態を示す部分縦断面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態による油圧緩衝器における軸封構造を図１と同様に示す図である。
【図４】この発明のさらに他の実施の形態による油圧緩衝器における軸封構造を図１と同様に示す図である。
【図５】従来例としての油圧緩衝器における軸封構造を図１と同様に示す図である。
【図６】治具を利用しながらのカシメ加工でシールを所定位置に固着する状態を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  外筒
２ａ  ダスト排出孔
３  シール
４  ピストンロッド
５  バンプストッパ
５ａ  透孔
６  ベアリング
６ａ  ドレン通路
８  ブッシュ
３１  シール部
３１ａ  オイルリップ部
３１ｂ  ダストリップ部
３２  インサートメタル
Ｇ  治具
Ｒ  ガス室部分
Ｗ  レーザービーム溶接機
【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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【図６】
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