説明

環状封止組立体、特に位置ズレを受ける素子間に挿入するための環状封止組立体

【課題】寸法が小さくかつ製造時間が短く、使用時において当該封止組立体が間に挿入される機械素子に大きな位置ズレが存在するときにも外部汚染に対して良好な封止機能を有する封止組立体を提供すること。
【解決手段】位置ズレを受ける可能性がある第1及び第2機械素子間に挿入するための封止組立体1であって、補強リング8が埋め込まれる弾性封止素子9とを有し、封止素子9が、補強リングがない環状薄膜10を備え、薄膜が、封止組立体の対称軸に向けて補強リングから突出し、第1機械素子とスライド式に協働するように意図された環状封止縁部で終端するように延在し、薄膜10が、径方向において、封止縁部12の厚さよりも薄い、厚さを有し、そのため、高い可撓性を有し、複数の強化リブ19が、薄膜を局所的に厚くするように薄膜10と一部品で得られ、互いに間隔をあけて互いに平行に軸方向で延在し、径方向突出部からなる王冠部を薄膜10に形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば緩衝装置のまたは自転車もしくはオートバイのサスペンションフォークのロッド及び本体のような、特に使用時に位置ズレを受ける可能性のあることがある機械素子間に介装されることを意図した環状封止組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
油圧緩衝装置は、自動車産業において幅広く使用されており、比較的高い油圧でかつ非常に汚染された環境(水、塵埃、泥)の下で機能するように意図されている。その結果、緩衝装置に収容された加圧されたオイルのための封止は、その機能を長期間にわたって持続させるために、「塵埃封止」として知られる封止組立体であってロッドと緩衝装置本体の口部との間に配置された封止組立体によって保護されなければならない。
【0003】
この封止組立体は、その位置の結果として、特に一時的な位置ズレが緩衝装置ロッドまたはサスペンションフォークと緩衝装置のまたはサスペンションのロッドとの間に発生すると、使用時において最大径方向変形を受け、この最大径方向変形は、例えば通常径方向バネによって掛けられる側面荷重の印加に付随して起こるロッドまたはフォークの大きな偏位によって引き起こされ、この偏位は、そこに作用する封止縁部の対称軸に関してロッドまたはフォークが斜めに位置決めされることを定める。
【0004】
また、同様の問題は、例えばモータヘッドとインジェクタとの間に配置された固定封止において封止シートとインジェクタシートとが完全には位置合わせされない場合など他の状況において発生することがある。
【0005】
特許文献1は、環状封止素子からなる環状封止組立体を用いてこの問題を解決しており、この環状封止素子には、封止縁部と封止素子に少なくとも部分的に埋め込まれた補強リングとが設けられ、環状封止素子には、例えばポリマーなどの比較的硬質の材料で形成された案内ブッシュであって使用時において緩衝装置のロッドまたはサスペンションフォークと連結することを意図した案内ブッシュがスナップ嵌合される。
【0006】
十分ではあるが、上記封止組立体は、複数の構成部材を必要とし、比較的大きい位置ズレが存在すると性能が不十分になる。特許文献2は、これら問題を解決していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】伊国特許出願公開第TO20100689号明細書
【特許文献2】米国特許第5855375号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、封止組立体であって、上記欠点がなく、また、寸法が小さくかつ製造時間が短く、さらに、同時に使用時において当該封止組立体が間に挿入される機械素子に大きな位置ズレが存在するときにも外部汚染に対して良好な封止性能を有する封止組立体を提供することであり、この位置ズレは、封止縁部の径方向圧縮バネが存在するにもかかわらず、封止縁部と当該封止組立体が協働する部材との間の接触に損傷を与えることがある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このため、本発明において、請求項1に開示されたような封止組立体を提供する。
【0010】
本発明は、一部品として一体的に形成された封止組立体の使用を示し、その結果、この封止組立体は、分離した/分離可能な構成部材を有さず、封止縁部は、比較的高い軸方向剛性で支持され、その結果、封止組立体が間に挿入される機械素子に大きくかつ迅速な軸方向の偏位が存在しても、良好な封止機能を確保する。全ての場合において、封止縁部の高い可撓性は、径方向及び周方向の双方でさらに保証され、これにより、封止縁部は、ロッドまたはフォークの全周方向範囲に沿う接触を解放することなく、緩衝装置のロッドのまたはサスペンションフォークの側方への運動に追従する。
【0011】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら、本発明の非限定的な実施形態の以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明における「塵埃封止」封止組立体が設けられたオートバイのためのサスペンションを示す断面斜視図である。
【図2】図1のサスペンションの詳細を示す断面斜視図の拡大図であって、単純化のために一部を排除した、拡大図である。
【図3】図1及び図2のサスペンションに適用した本発明の封止組立体を示す正面図である。
【図4】本発明における封止組立体を有する緩衝装置ロッドのための案内・封止ユニットを示す断面斜視図である。
【図5】インジェクタと個別のエンジンヘッドとの間の静的封止作用または回転シャフトにある動的封止作用のいずれかを得るように特に構成された変形例の本発明における封止組立体を示す断面斜視図であって、単純化のために両者を図示しない、断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1から図3を参照すると、参照符号1(図3)は、使用時において位置ズレを受ける可能性のある第1機械素子2と第2機械素子3との間に介装するように特に構成された封止組立体の全体を示す。
【0014】
図1に示す非限定的な実施形態を参照すると、これら素子2及び3は、オートバイのサスペンション4におけるフォークロッド2と管状本体3とからなり、このオートバイは、フォークロッド2及び本体3に加え、本発明における封止組立体1であって本体3の口部5に嵌合され、この口部を通ってフォークロッド2が入れ子式の態様で本体3に収容される封止組立体と、フォークロッドのための案内ブッシュ6と、本体3とフォークロッド2との間にあるオイルが口部5から出ることを防止するためにブッシュ6の近傍に配置された公知の二重縁部タイプのオイル封止組立体7と、を備え、封止組立体1は、例えば封止組立体7を本体3の外側に存在する汚染(水、塵埃、泥)から保護するいわゆる「塵埃封止」を果たす。
【0015】
図2及び図3を参照すると、図示の非限定的な例における封止組立体1は、圧印加工された金属シートで形成された補強リング8であって支持・強化素子として使用される補強リングと、補強リング8が少なくとも部分的に埋め込まれた(図示の例において完全に埋め込まれた)少なくとも1つの弾性封止素子9と、を備える。
【0016】
封止素子9は、ここで、切頭円錐状のスリーブとして形付けられ、その部分において補強リング8がない環状薄膜10を備え、薄膜は、径方向断面で斜めに延在しており、このため、使用時においてサスペンション4(図1)の軸と一致する封止組立体1の対称軸Aに向けて補強リング8から突出し、この薄膜は、補強リング8とは反対側にあるその自由端部11で終端し、この自由端部は、使用時においてロッドフォーク2とスライド式に協働することを意図した少なくとも1つの環状封止縁部12を有する。
【0017】
塵埃縁部12は、塵埃ブート縁部として形付けられており、塵埃縁部には、径方向外側において、(公知の)径方向収縮バネ13が設けられている。補強リング8は、径方向断面においてL字状をなしており、軸Aと同軸のスリーブ部分14と、軸Aに対してほぼ垂直に方向付けられたフランジ部分15と、を備え、このフランジ部分は、径方向外側に垂直に延在し、このため、スリーブ部分14の終端部から突出する。
【0018】
弾性封止素子9は、内部に補強リング8の少なくとも一部、この場合において補強リングのスリーブ部分14が埋め込まれたスリーブ状のベース部分16と、ベース部分16の第1の細長いフランジ状端部によって画成されるルート部分17と、を備え、このルート部分内には、補強リング8のフランジ状部分15が埋め込まれ、切頭円錐状のスリーブは、補強リング8のスリーブ部分14とは反対側から径方向に突出する。
【0019】
薄膜10は、縁部12と共に、一部品としてベース部分16とかつルート部分17と一体的に得られ、ベース部分及びルート部分には、補強リング8が埋め込まれ、そのため、封止組立体1は、一部品として一体的に形成される。
【0020】
本発明において、薄膜10は、封止縁部12の厚さ及びルート部分17の厚さよりも薄い、径方向で比較的薄い厚さを有する側壁部18によって画定され、そのため、高い可撓性を有し、薄膜10は、薄膜10を局所的に厚くするように、側壁部18と一部品として得られる複数の強化リブ19をさらに有し、これら強化リブは、互いに平行となるように軸方向で延在し、薄膜10に長手方向の径方向突出部からなる王冠部を形成するように等間隔をなしている。
【0021】
薄膜10の強化リブ19は、側壁部18と一部品として一体的に得られており、このため、側壁部18のうち対称軸Aを向く径方向内側の切頭円錐状面20から突出するように径方向に延在する。特に、リブ19は、封止縁部12とは反対側においてかつ当該封止縁部12を除いて、薄膜10の全軸方向範囲に関して軸方向に延在し、これらは、この場合面一で継目なく結合されている。
【0022】
図3に示す非限定的な例において、封止素子9のベース部分16は、同様に、その軸方向の範囲の少なくとも一部に沿って設けられており、ルート部分17を画成する第1端部から始まり、第2の直線状の強化リブ21は、軸方向に延在し、互いに平行でありかつ互いに間隔をあけており、長手方向に延在する径方向突出部からなる王冠部をベース部分16に径方向内側に形成し、リブ21は、薄膜10の対応するリブ19のベース部分16にある延長部として継目なく形成され、したがって、各リブ21は、個別のリブ19と共に単一の連続した単位体を形成し、この単位体は、部分16にある延長部を構成する。
【0023】
図3に示す実施形態において、スリーブ状のベース部分16は、リブ19の連続するリブ21を有し、ベース部分16は、シリンダ状をなし、薄膜10の反対側にあるその終端セグメント22には、リブ21がない。フランジ状のルート部分17は、リブ19、21とは反対側において径方向外側にさらに延在し、そのため、ベース部分16は、本体3に封止組立体1を嵌合するために使用され、口部5内に突っ込まれる。
【0024】
すでに説明した図と同様または同一である細部を単純化のために同一の参照符号で示した図4及び図5は、封止組立体1の可能性のある変形例1a及び1bそれぞれを示す。
【0025】
図4は、特に、単一管の緩衝装置のロッド(単純化のために図示略)のための案内・封止ユニット23を示しており、この案内・封止ユニットは、本発明における封止組立体1aと、環状ロッドの案内ブッシュ24と、を備え、この案内ブッシュには、低摩擦係数ブッシュ25が設けられ、この低摩擦係数ブッシュは、使用時において緩衝装置の内側壁部に固定され、軸Aに対して対称的であり、使用時においてロッドが貫通して係合される。封止組立体1aは、径方向断面でL字状をなす補強リング8を有し、この補強リングのフランジ部分15は、この場合において、図3の封止組立体1の場合のような径方向外側に替えて、スリーブ部分14から始まって径方向内側に延在する。その結果、弾性封止素子9のベース部分16は、カップ状をなし(すなわち、そこから側壁部が突出する環状底部を有し)、軸Aに向けて径方向(内側)に突出し、切頭円錐状の薄膜10は、このベース部分から径方向内側に突出し、このため、薄膜は、封止素子9の穴開きドームのようなものを画成する。この場合において、内側で得られかつ側壁部18の側面20から突出するリブ19のみが存在する。
【0026】
替わりに、図5は、特にインジェクタとエンジンヘッドにあるその座部との間に静的オイル封止動作を提供するように構成された封止組立体1bを示しており、これらインジェクタとエンジンヘッドにあるその座部とは、公知でありかつ単純化のために図示しない。封止組立体1bは、L字状の補強リング8のため、弾性封止素子9の対応するスリーブ部分16内に埋め込まれた切頭円錐状のスリーブ部分14と、径方向内側に延在するフランジ部分15であって補強リング8のルート部分17内に埋め込まれたフランジ部分と、ルート部分17から突出する径方向内側のリブ19を有する薄膜10と、を環状チャネル素子が有するように形付けられいるが、この場合において、薄膜が、符号1及び1aのようにスリーブ部分とは反対側にあるのではなく、スリーブ部分14と同一側にある。さらに、補強リング8のスリーブ部分14は、フランジ部分15の反対側にあるL字状の折曲縁部26を有し、封止素子9内に埋め込まれておらず、この折曲縁部は、封止組立体1bをエンジンヘッドの座部に組み込むために使用される。
【0027】
本発明の全ての実施形態における封止組立体1、1a、1bにおいて、径方向で測定した薄膜10の強化リブ19の高さは、径方向で測定した薄膜10の側壁部18の厚さとほぼ同等であり、そのため、このような薄膜10の側壁部は、リブ19において、薄膜10のうちリブ19がない長手方向部分27それぞれの厚さのほぼ2倍の径方向厚さを有する。
【0028】
さらに、周方向で測定した薄膜10のリブ19の幅は、薄膜10の側壁部18からリブ19の終端クレスト28まで測定したリブ19の径方向高さとほぼ同等である。
【0029】
最後に、薄膜10のリブ19間の周方向間隔、すなわち薄膜10のうちリブ19がない長手方向部分27それぞれの周方向幅は、上述のように測定したリブ19の径方向高さとほぼ同等または径方向高さよりも大きい。
【0030】
説明した構造を用いることにより、封止縁部12は、弾性封止素子9によって軸方向において比較的固定した態様で支持され、径方向及び周方向双方において、すなわちリブ19の長手方向の展開に対する横方向において高い可撓性を有する。このため、封止縁部は、使用時において、ベース部分16の関連部分とは独立して、封止縁部と接触するロッドまたは他の素子2の運動に追従する。このため、封止組立体1及び1aの場合において、フォークロッドまたは緩衝装置のロッドは、薄膜10が周方向及び径方向で受ける弾性変形がこの場合においてフォークロッド2に関して縁部12の封止を維持するという理由で、縁部12との連続的な周方向の接触が離れることなく軸Aに対して斜めの位置をとる。全ての場合において、軸方向の強度が高いことにより、フォークロッド2の径方向の幅広い運動の結果として、この剛性を維持することが可能となる。
【0031】
封止組立体1bの場合において、説明した構造により、起こりうる位置ズレが薄膜10の弾性変形によって吸収される一方で縁部12がインジェクタに固定的に係合したままであるので、広い組立許容誤差でインジェクタをその座部に取り付けることを可能となり、このため、最適な封止動作を提供する。これは、エンジンヘッドの製造コストを低減し、インジェクタの組立コスト及び時間を低減することを可能とする。同一の利点は、封止組立体1bを回転シャフトと例えばエンジンのクランクケースにあるその座部との間に介装するために使用する場合に、得られる。
【符号の説明】
【0032】
1,1a,1b 封止組立体、2 フォークロッド,ロッドフォーク,第1機械素子,第1素子、3 管状本体,本体,第2機械素子,第2素子、8 補強リング、9 弾性封止素子,封止素子、10 環状薄膜,薄膜、12 環状封止縁部,封止縁部,縁部、13 径方向圧縮バネ、14 スリーブ状部分、15 フランジ状部分,フランジ部分、16 ベース部分,スリーブ部分、17 ルート部分(第1端部)、18 側壁部、19 強化リブ,リブ、20 切頭円錐状面,側面、21 第2強化リブ,リブ、27 長手方向部分、28 終端クレスト(終端リッジ)、A 対称軸,軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
特に位置ズレを受ける可能性のある第1及び第2機械素子(2、3)間に挿入するための封止組立体(1;1a;1b)であって、
補強リング(8)と、前記補強リング(8)が少なくとも部分的に埋め込まれた少なくとも1つの弾性封止素子(9)と、を備え、
前記弾性封止素子(9)が、切頭円錐状のスリーブとして形付けられかつ前記補強リングがない環状薄膜(10)を備え、
前記環状薄膜が、径方向断面で斜めに延在し、そのため、前記補強リング(8)から前記弾性封止素子の対称軸(A)に向けて突出し、使用時において前記第1機械素子(2)とスライド式に協働するように意図された少なくとも1つの環状封止縁部(12)で終端し、
− 前記環状薄膜(10)が、側壁部(18)によって画定され、前記側壁部が、径方向において少なくとも1つの前記封止縁部(12)の厚さよりも薄い、比較的薄い厚さを有し、そのため、高い可撓性を有し、
− 前記環状薄膜(10)が、複数の強化リブ(19)をさらに有し、前記強化リブが、前記環状薄膜(10)を局所的に厚くするように、前記環状薄膜の前記側壁部(18)と一部品として得られ、互いに間隔をあけて互いに平行に軸方向で延在し、長手方向に延在する径方向突出部からなる王冠部を前記環状薄膜(10)に形成することを特徴とする封止組立体。
【請求項2】
前記環状薄膜(10)の前記強化リブ(19)が、径方向に延在してこれにより前記環状薄膜の前記側壁部(18)のうち径方向内側にある側方の切頭円錐状面(20)であって前記対称軸(A)を向く切頭円錐状面から突出するように、前記環状薄膜の前記側壁部(18)と一部品として一体的に得られることを特徴とする請求項1に記載の封止組立体。
【請求項3】
前記強化リブ(19)が、前記封止縁部(12)とは反対側から当該少なくとも1つの環状の封止縁部を除いて、前記環状薄膜の全軸方向範囲にわたって軸方向で延在することを特徴とする請求項1または2に記載の封止組立体。
【請求項4】
前記弾性封止素子(9)が、前記補強リブ(8)の少なくとも一部が埋め込まれたスリーブ状のベース部分(16)を備え、
切頭円錐状のスリーブとして形付けられた前記環状薄膜(10)が、スリーブ状の前記ベース部分(16)の第1端部(17)から突出するように軸方向に延在し、前記ベース部分には、当該ベース部分の延長部の少なくとも一部に沿いかつ前記第1端部(17)から開始する直線状の第2強化リブ(21)が設けられ、前記第2強化リブが、互いに平行に軸方向で延在し、互いに間隔をあけており、前記ベース部分(16)における径方向内側に、長手方向に延在する径方向突出部からなる王冠部を形成し、
前記第2強化リブ(21)が、前記環状薄膜(10)の対応する前記強化リブ(19)の前記ベース部分(16)にある延長部として継目なく形成されていることを特徴とする請求項3に記載の封止組立体。
【請求項5】
前記弾性封止素子(9)の前記ベース部分(16)が、シリンダ状にまたは切頭円錐状のスリーブとして形付けられており、
前記補強リング(8)の対応するスリーブ状部分(14)が、埋め込まれていることを特徴とする請求項4に記載の封止組立体。
【請求項6】
前記補強リング(8)が、フランジ部分(15)を備え、
前記フランジ部分が、前記対称軸(A)とはほぼ垂直となるように構成され、前記弾性封止素子の前記ベース部分(16)における前記第1端部(17)において前記弾性封止素子(9)内に埋め込まれていることを特徴とする請求項4または5に記載の封止組立体。
【請求項7】
径方向で測定した前記環状薄膜の前記強化リブ(19)の高さが、径方向で測定した前記環状薄膜の前記側壁部(18)の厚さとほぼ同等であり、そのため、前記環状薄膜の前記側壁部(18)が、前記強化リブ(19)において、前記環状薄膜(10)のうち前記強化リブ(19)がない長手方向部分(27)それぞれと比較してほぼ2倍の径方向厚さを有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の封止組立体。
【請求項8】
周方向で測定した前記環状薄膜(10)の前記強化リブ(19)の幅が、前記環状薄膜の前記側壁部(18)から前記強化リブの終端リッジ(28)まで測定した前記強化リブ(19)の径方向高さとほぼ同等であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の封止組立体。
【請求項9】
前記環状薄膜(10)の前記強化リブ(19)間の周方向間隔が、すなわち前記環状薄膜(10)のうち前記強化リブ(19)がない長手方向部分(27)それぞれの周方向幅が、前記環状薄膜の前記側壁部(18から前記強化リブの終端リッジ(28)まで測定した前記強化リブ(19)の径方向高さとほぼ等しいまたは径方向高さより大きいことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の封止組立体。
【請求項10】
少なくとも1つの前記封止縁部(12)が、径方向圧縮バネ(13)が径方向外側に設けられた塵埃防止縁部であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の封止組立体。

【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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【公開番号】特開2013−15219(P2013−15219A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−146828(P2012−146828)
【出願日】平成24年6月29日(2012.6.29)
【出願人】(508282993)アクティエボラゲット・エスコーエッフ (42)
【Fターム(参考)】