JPH074462A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロッドシールがピストンロッドとロッドガイ
ドとの間にはみ出すのを防止し、ロッドシールの寿命や
耐久性を向上させる。 【構成】 ロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内には、径方
向に移動可能なガイドリング２４を設け、該ガイドリン
グ２４によりロッドシール２２およびＯリング２３をロ
ッドガイド２１の凹部２１Ｄ内に保持する。そして、ピ
ストンロッド８がロッドガイド２１のロッド挿通穴２１
Ｃ内で径方向に位置ずれしても、ガイドリング２４がピ
ストンロッド８に対して自動調心されるようになり、ピ
ストンロッド８とガイドリング２４の内周面との間にロ
ッドシール２２がはみ出すような大きな隙間が形成され
るのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両用のサスペ
ンション装置に用いて好適なシリンダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３ないし図５に従来技術によるシリン
ダ装置として車両用のサスペンション装置を例に挙げて
示す。

【０００３】図中、１は外筒、２は該外筒１内に同軸に
配設されたチューブとしての内筒を示し、該内筒２およ
び外筒１の下端側はボトムキャップ３により閉塞され、
該ボトムキャップ３の下端側には外筒１を車両の車軸側
（図示せず）に取付けるための取付アイ４が一体的に形
成されている。

【０００４】５は内筒２の上端側に設けられた段付筒状
のロッドガイドを示し、該ロッドガイド５は外周面が外
筒１の内周面に嵌合した大径部５Ａと、外周面が内筒２
の内周面に嵌合した小径部５Ｂとから構成され、該ロッ
ドガイド５の内周側は後述するピストンロッド８が挿嵌
されるロッド挿通穴５Ｃとなっている。また、該ロッド
ガイド５にはロッド挿通穴５Ｃと連通するように内周側
に環状のリング溝５Ｄが形成され、該リング溝５Ｄ内に
は後述のロッドシール１３等が装着されている。

【０００５】６はロッドガイド５の下部側内周に設けら
れたガイド筒を示し、該ガイド筒６は耐摩耗性の高い樹
脂材料により筒状に形成され、ピストンロッド８をロッ
ドガイド５に対して摺動可能に支持するものである。

【０００６】７は内筒２内に位置して軸方向に摺動可能
に挿嵌され、該内筒２内を２つの油室Ａ，Ｂに画成する
ピストンを示し、該ピストン７には油室Ａ，Ｂ間を連通
する複数の油穴７Ａ，７Ａが穿設され、該各油穴７Ａを
介して油室Ａ，Ｂ間で圧油を流通させるようになってい
る。

【０００７】８は下端側がピストン７に固着され、上端
側がロッドガイド５のロッド挿通穴５Ｃを介して内筒２
の外部に突出したピストンロッドを示し、該ピストンロ
ッド８には軸方向に貫通する油通路８Ａが穿設され、該
ピストンロッド８の突出端側には該油通路８Ａに連通す
る油穴８Ｂが径方向に穿設されている。そして、該ピス
トンロッド８の突出端側は車両の車体側（図示せず）に
取付けられ、該ピストンロッド８は車両の振動により外
筒１および内筒２から軸方向に伸縮するようになってい
る。

【０００８】９は外筒１の上端側に設けられたアッパー
キャップを示し、該アッパーキャップ９は外筒１の上端
側内周に嵌合固着され、該外筒１の上端側を施蓋してい
る。

【０００９】１０はアッパーキャップ９内に設けられた
ダストシールを示し、該ダストシール１０は弾性材料に
より短尺の筒状に形成され、その内周面はピストンロッ
ド８に摺接し、ピストンロッド８とロッドガイド５の隙
間を介して内筒２内の油室Ａから漏れた圧油が外筒１の
外部に漏れないようにシールすると共に、外筒１の外部
から水やごみ等が外筒１内に浸入するのを防止してい
る。

【００１０】１１はアキュムレータを示し、該アキュム
レータ１１はその内部に設けられた画成部材としてのフ
リーピストン１１Ａ等により油室１１Ｂとガス室１１Ｃ
とに画成され、油室１１Ｂは配管１２を介してピストン
ロッド８の油穴８Ｂに接続されている。

【００１１】１３はロッドガイド５のリング溝５Ｄ内に
装着されたロッドシールを示し、該ロッドシール１３は
例えばポリテトラフルオロエチレン等の弾性樹脂材料に
より環状に形成されている。そして、該ロッドシール１
３は図４に示すように後述のＯリング１４によりピスト
ンロッド８の外周面に比較的大きな締代をもって摺接
し、油室Ａ内の圧油がピストンロッド８とロッドガイド
５との間の隙間を介して外部に漏れるのを防止してい
る。

【００１２】１４はロッドシール１３の外周側に配設さ
れたＯリングを示し、該Ｏリング１４は弾性樹脂材料に
より環状に形成され、ロッドシール１３をピストンロッ
ド８の外周面に向けて弾性的に付勢するとと共に、ロッ
ドシール１３の外側に介して圧油が流れるのを防止して
いる。そして、該Ｏリング１４は前記ロッドシール１３
と共にシール部材を構成している。

【００１３】さらに、１５，１６はピストン７に設けた
伸長側，縮小側の減衰力発生機構を示し、該減衰力発生
機構１５，１６はピストンロッド８の伸，縮時にそれぞ
れ所定の減衰力を発生させる。

【００１４】従来技術によるサスペンション装置は上述
のような構成を有するもので、車両の走行時に振動が発
生すると、ピストンロッド８が外筒１から伸縮し、内筒
２内の油室Ａ，Ｂ間で圧油をピストン７の各油穴７Ａを
介して流通させることにより、減衰力発生機構１５，１
６でそれぞれ所定の減衰力を発生させ、車両の振動を緩
衝するようにしている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、車両の走行時に発生する上下方向の振動
を、ピストンロッド８の伸縮により減衰力発生機構１
５，１６で吸収するようにしている。しかし、車両の振
動はピストンロッド８の伸縮方向となる上下方向に作用
するだけでなく、例えば、車両の旋回時に発生する慣性
力や、タイヤ反力等によってピストンロッド８の伸縮方
向に対して垂直方向となる横方向にも作用する。そし
て、その横方向の振動や荷重はピストンロッド８を外筒
１および内筒２の軸線に対して傾かせ、ピストンロッド
８の摺動性を悪化させる。

【００１６】そこで、従来技術では、ピストンロッド８
とロッドガイド５との間には所定間隔の隙間が形成さ
れ、ピストンロッド８がロッドガイド５のロッド挿通穴
５Ｃ内で径方向に位置ずれするのを許し、ピストンロッ
ド８が外筒１および内筒２の軸方向に対して若干傾いて
も、ピストンロッド８の摺動性が悪化するのを防止する
ようにしている。

【００１７】しかし、従来技術では、ピストンロッド８
がロッドガイド５のロッド挿通穴５Ｃ内で径方向に位置
ずれしたときには、ピストンロッド８とロッドガイド５
との隙間が周方向で不均等となり、その隙間の間隔は部
分的に大きくなってしまう。そして、この状態におい
て、例えばピストンロッド８の伸長時に該ピストンロッ
ド８からロッドシール１３に図５中の矢示Ｃ方向に摩擦
力等が作用すると、ロッドシール１３はピストンロッド
８とロッドガイド５との間に形成された大きな隙間に入
り込み、図５に示すようにはみ出し部１３Ａとなって変
形してしまう。

【００１８】さらに、ロッドシール１３が図５に示すよ
うに変形した状態で、ピストンロッド８の伸縮が繰り返
されると、ロッドシール１３がピストンロッド８との摺
動摩擦により摩耗，損傷され、耐久性が著しく低下する
という問題がある。

【００１９】一方、ロッドガイド５の内径寸法を小さく
し、ピストンロッド８とロッドガイド５との隙間を小さ
くするようにすれば、ロッドシール１３が図５に示すよ
うに変形するのを防止することは可能である。しかし、
この場合には、前記横方向の振動や荷重により、ピスト
ンロッド８がロッドガイド５のロッド挿通穴５Ｃ内で径
方向に位置ずれしたときに、ピストンロッド８がロッド
ガイド５の内周面に傾いた状態で干渉し、ピストンロッ
ド８の外周面が傷ついてしまうという問題がある。

【００２０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はピストンロッドとロッドガイド
との間に横方向の振動や荷重が作用する場合に、ロッド
シールが変形したり、ピストンロッドが損傷したりする
のを防止でき、耐久性を向上させることができるように
したシリンダ装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する構成の特徴は、ロッドガイド
には、該ロッドガイドの内周面に開口し、断面コ字形状
に形成された環状の凹部と、該凹部内に設けられ、前記
ロッドガイドとピストンロッドとの間で径方向に移動す
る環状のガイドリングとを設け、かつ該ガイドリング
は、シール部材の外周側に位置し、該シール部材を前記
ピストンロッドとの間で保持する筒部と、前記シール部
材に対して油室側とは反対側の位置で、該筒部から径方
向内向きに突出するように該筒部に一体形成され、該筒
部と共に前記シール部材に締代を与える内方フランジと
から構成し、該内方フランジの内径寸法を前記ロッドガ
イドの内径よりも小さく形成したことにある。

【００２２】

【作用】上記構成により、横方向の振動や荷重が作用し
て、ピストンロッドがロッドガイドに対して径方向に位
置ずれしたとしても、ガイドリングが前記ロッドガイド
とピストンロッドとの間で径方向に移動して、ピストン
ロッドの軸線に対して自動調心されるようになり、ピス
トンロッドとガイドリングとの間に全周に亘って均一な
隙間を形成でき、この隙間の間隔を小さくすることがで
きる。また、シール部材も前記ガイドリングと共に自動
調心され、ピストンロッドの全周に均一な力で接するよ
うになる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図２に基
づいて説明する。なお、実施例では上述した従来技術と
同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略
する。

【００２４】図１に本発明の第１の実施例を示す。

【００２５】図中、２１は本実施例によるロッドガイド
を示し、該ロッドガイド２１は外周面が外筒１の内周面
に嵌合する大径部と、外周面が内筒２の内周面に嵌合す
る小径部とからなる段付筒部材２１Ａと、後述のガイド
リング２４等を保持するワッシャ部材２１Ｂとから構成
され、該ロッドガイド２１の内周側はピストンロッド８
が挿通されるロッド挿通穴２１Ｃとなっている。また、
該ロッドガイド２１には内周側のロッド挿通穴２１Ｃに
開口する環状の凹部２１Ｄが断面コ字形状に形成され、
該凹部２１Ｄ内には後述のロッドシール２２，Ｏリング
２３，ガイドリング２４等が装着されている。

【００２６】２２はロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内に
ガイドリング２４を介して装着されたロッドシールを示
し、該ロッドシール２２は従来技術で述べたロッドシー
ル１３とほぼ同様に、弾性樹脂材料により環状に形成さ
れ、該ロッドシール２２の内周面はピストンロッド８に
締代をもって摺接している。また、該ロッドシール２２
の外周側にはガイドリング２４との間にＯリング２３が
装着されており、ロッドシール２２とＯリング２３とで
シール部材を構成している。

【００２７】２４はロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内に
径方向に移動可能に設けられたガイドリングを示し、該
ガイドリング２４は断面Ｌ字形状をなし、Ｏリング２３
の外周側に位置し円筒状に形成された筒部２４Ａと、該
筒部２４Ａの上端側から径方向内向きに突出する内方フ
ランジ２４Ｂとから一体形成されている。そして、筒部
２４Ａは、その内周側とピストンロッド８との間でロッ
ドシール２２およびＯリング２３を保持し、内方フラン
ジ２４Ｂは凹部２１Ｄの下面側との間で前記ロッドシー
ル２２およびＯリング２３を保持し、ロッドシール２２
にピストンロッド８に対する締代を与えるようになって
いる。また、該ガイドリング２４の上面には周方向に延
びる環状のリング溝２４Ｃが形成され、該リング溝２４
Ｃ内にはガイドリング２４とロッドガイド２１の凹部２
１Ｄとの間をシールするＯリング２５が装着されてい
る。

【００２８】ここで、該ガイドリング２４の内方フラン
ジ２４Ｂは内径寸法がピストンロッド８の外径寸法より
若干大きく、また、ロッド挿通穴２１Ｃの内径寸法より
小さく形成され、ピストンロッド８と該ガイドリング２
４の内周面との間に全周に亘って均一な微小隙間を介在
させるようになっている。また、ガイドリング２４の外
周にはロッドガイド２１の凹部２１Ｄとの間に径方向の
隙間２６が形成され、この隙間２６はガイドリング２４
がロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内で径方向に移動する
のを許すようになっている。そして、ロッドガイド２１
の凹部２１Ｄ内でガイドリング２４が径方向に移動する
ときには、該ガイドリング２４の筒部２４Ａ内に収容さ
れたロッドシール２２およびＯリング２３もガイドリン
グ２４と共にロッドガイド２１の径方向に移動する。

【００２９】本実施例によるサスペンション装置は上述
のような構成を有するもので、その基本的な動作につい
ては従来技術によるものと格別な差異はない。

【００３０】然るに、本実施例では、ロッドガイド２１
に環状の凹部２１Ｄを形成し、該凹部２１Ｄ内に径方向
に移動可能に断面Ｌ字形状のガイドリング２４を配設す
ると共に、該ガイドリング２４と凹部２１Ｄとの間には
内周側がピストンロッド８の外周面に摺接するロッドシ
ール２２をＯリング２３を介して装着したから、ピスト
ンロッド８とロッドガイド２１との間に外部から横方向
の振動や荷重が作用し、ピストンロッド８がロッド挿通
穴２１Ｃ内で径方向に位置ずれしたとしても、ガイドリ
ング２４がロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内でロッドシ
ール２２等を介して径方向に移動し、ピストンロッド８
の軸線に対してロッドシール２２，Ｏリング２３および
ガイドリング２４を自動的に調心させることができ、ピ
ストンロッド８とガイドリング２４の内周面との間の隙
間を全周に亘って均一な微小間隔に保持できると共に、
ロッドシール２２（シール部材）をピストンロッド８の
全周に亘り均一な締代をもって摺接させ、ピストンロッ
ド８とのフリクションを一定に保つことができる。

【００３１】かくして、ピストンロッド８がロッドガイ
ド２１のロッド挿通穴２１Ｃ内で径方向に位置ずれして
も、これに応じてガイドリング２４が径方向に移動しピ
ストンロッド８に対して自動調心されるから、ロッドシ
ール２２をピストンロッド８に対して全周に亘り均一に
摺接させることができ、ロッドシール２２がガイドリン
グ２４とピストンロッド８との間にはみ出し等により、
部分的に摩耗，損傷されるのを防止できる。

【００３２】特に、ピストンロッド８の伸長時等に油室
Ａ内からの油圧力やピストンロッド８の伸長動作による
摩擦力等によって、ロッドシール２２がピストンロッド
８とガイドリング２４との間にはみ出すように変形する
のを、ガイドリング２４の自動調心によって効果的に防
止でき、ロッドシール２２の寿命や耐久性を飛躍的に向
上させることができる。

【００３３】また、ガイドリング２４を筒部２４Ａと内
方フランジ２４Ｂとから断面Ｌ字形状に形成し、ロッド
ガイド２１の凹部２１Ｄ内でロッドシール２２およびＯ
リング２３を保持する構成としたから、ガイドリング２
４によりロッドシール２２およびＯリング２３を保持し
つつ、ロッドガイド２１内に組付けることができ、組付
け時の作業性を向上できる。

【００３４】次に、図２は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例では上述した第１の実施例と同一の構成要
素には同一の符号を付し、その説明を省略するに、本実
施例の特徴は、ロッドガイド２１の凹部２１Ｄ内にガイ
ドリング３１をベアリング３３を介して設けたことにあ
る。

【００３５】図中、３１はロッドガイド２１の凹部２１
Ｄ内に設けられたガイドリングを示し、該ガイドリング
３１は第１の実施例で述べたガイドリング２４とほぼ同
様に、筒部３１Ａと、内方フランジ３１Ｂとから構成さ
れているものの、該内方フランジ３１Ｂ上面の外周側に
は、上向きに突出する環状の凸部３１Ｃが形成され、該
凸部３１Ｃ上面には周方向に延びる環状のリング溝３１
Ｄが形成されている。そして、該リング溝３１Ｄ内には
ガイドリング３１と凹部２１Ｄとの間をシールするＯリ
ング３２が装着されている。

【００３６】３３はガイドリング３１の凸部３１Ｃの内
周側に位置し、前記ガイドリング３１の上面とロッドガ
イド２１の凹部２１Ｄとの間に設けられたベアリングを
示し、該ベアリング３３は、ガイドリング３１が凹部２
１Ｄ内で径方向にスムーズに移動するのを補償してい
る。

【００３７】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるものの、特に本実施例では、ロッドガイド２
１の凹部２１Ｄ内に、ガイドリング３１をベアリング３
３を介して設ける構成としたから、油室Ａ内の圧力等に
より、ガイドリング３１が上向きに押圧されても、ガイ
ドリング３１はベアリング３３の回転により径方向にス
ムーズに移動でき、ピストンロッド８に対してガイドリ
ング３１を確実に自動調心させることができる。

【００３８】なお、前記各実施例では、ガイドリング２
４（３１）を筒部２４Ａ（３１Ａ）と内方フランジ２４
Ｂ（３１Ｂ）とから断面Ｌ字形状に形成するものとして
述べたが、これに替えて、ガイドリングを断面コ字形状
に形成し、筒部の上，下に離間して一対の内方フランジ
を一体形成するようにしてもよい。

【００３９】また、前記各実施例では、ピストン７に減
衰力発生機構１５，１６を設けるものとして述べたが、
これに替えて、例えばピストンロッド８の油穴８Ｂとア
キュムレータ１１とを接続している配管１２の途中に減
衰力発生機構を設ける構成としてもよい。

【００４０】さらに、前記各実施例では、サスペンショ
ン装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、例えば通常の油圧緩衝器，油圧シリンダおよび空圧
シリンダ等、ロッドガイドを備えた種々のシリンダ装置
に広く適用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、ロッ
ドガイドの凹部内に、該ロッドガイドとピストンロッド
との間で径方向に移動する環状のガイドリングを設け、
該ガイドリングを、シール部材の外周側に位置し、該シ
ール部材を前記ピストンロッドとの間で保持する筒部
と、該筒部から径方向内向きに突出するように該筒部に
一体形成され、該筒部と共に前記シール部材に締代を与
える内方フランジとから構成し、該内方フランジの内径
寸法を前記ロッドガイドの内径よりも小さく形成したか
ら、ガイドリングでシール部材を保持でき、組付け性を
向上できる上に、横方向の荷重等でピストンロッドがロ
ッドガイドに対して径方向に位置ずれしても、ピストン
ロッドに対してガイドリングが自動調心するようにな
り、両者の間に全周に亘って均一な微小隙間を確保でき
る。これにより、前記シール部材がピストンロッドとロ
ッドガイドの内周面との間の隙間に入り込んで変形する
のを防止でき、シール部材の寿命や耐久性を飛躍的に向
上させることができる。また、前記ガイドリングと共に
シール部材も自動調心されるので、シール部材をピスト
ンロッドの全周に亘って均一な締代をもって摺接させ、
シール部材が偏摩耗する等の問題をなくし、安定した性
能を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるサスペンション装
置の要部を拡大して示す半断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例によるサスペンション装
置の要部を拡大して示す図１と同様の半断面図である。

【図３】従来技術によるサスペンション装置を示す縦断
面図である。

【図４】図３中の要部を拡大して示す半断面図である。

【図５】ロッドシールが変形した状態を示す図４と同様
の半断面図である。

【符号の説明】

２ 内筒（チューブ） ７ ピストン ８ ピストンロッド ２１ ロッドガイド ２１Ｄ 凹部 ２２ ロッドシール（シール部材） ２３ Ｏリング（シール部材） ２４，３１ ガイドリング ２４Ａ，３１Ａ 筒部 ２４Ｂ，３１Ｂ 内方フランジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側が閉塞されたチューブと、該チュ
   ーブの他端側に設けられた筒状のロッドガイドと、前記
   チューブ内に摺動可能に挿嵌され、該チューブ内を２つ
   の油室に画成したピストンと、一端側が該ピストンに固
   着され、他端側が前記ロッドガイドを介してチューブ外
   に突出したピストンロッドと、該ピストンロッドとロッ
   ドガイドとの間をシールする環状のシール部材とからな
   るシリンダ装置において、前記ロッドガイドには、該ロ
   ッドガイドの内周面に開口し、断面コ字形状に形成され
   た環状の凹部と、該凹部内に設けられ、前記ロッドガイ
   ドとピストンロッドとの間で径方向に移動する環状のガ
   イドリングとを設け、かつ該ガイドリングは、前記シー
   ル部材の外周側に位置し、該シール部材を前記ピストン
   ロッドとの間で保持する筒部と、前記シール部材に対し
   て前記油室側とは反対側の位置で、該筒部から径方向内
   向きに突出するように該筒部に一体形成され、該筒部と
   共に前記シール部材に締代を与える内方フランジとから
   構成し、該内方フランジの内径寸法を前記ロッドガイド
   の内径よりも小さく形成したことを特徴とするシリンダ
   装置。