高摩擦流体シール及び緩衝器
【課題】高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができるの高摩擦流体シールを提供する。
【解決手段】流体シールリップ２と、ダストリップ１とを備え、流体シールリップ２によって伸行程で形成される作動流体膜厚より、ダストリップ１によって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにした。
【解決手段】流体シールリップ２と、ダストリップ１とを備え、流体シールリップ２によって伸行程で形成される作動流体膜厚より、ダストリップ１によって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールに関する。
【０００２】
本発明は、また、作動流体を用いたシリンダー型の緩衝器であって、そのピストンロッドとシリンダ本体との間のシールとして上記高摩擦流体シールを用いた緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００３】
緩衝器は、通常、シリンダー型のものであって、緩衝器内で作動流体の移動流量を調節することによって、外力を緩衝する役割を持ち、車両のサスペンションや、後部ドアの開閉部分などに用いられている。
【０００４】
特許文献１に記載の緩衝器は、そのような緩衝器のうち、車両用サスペンションに用いられるものであり、そのシール構造において、オイルシール（６）（以下、特許文献１で用いられている符号を丸括弧にて示す。）の外周リップ（１８）の内面が接触するシリンダー側のロッドガイド（５）のリップ収納用傾斜面（９ａ）に、変形阻止手段（９ｂ、９ｃ）を設けることで、組立作業に起因したシール不良を回避することができるものである。
【０００５】
ここで、この緩衝器に用いられているオイルシール（６）は、本発明の対象である高摩擦流体シールと同様の基本構成である、作動流体（特許文献１では、「作動油」である。）充填側にこの作動流体をシールすべく設けられたオイルリップ（１５）と、このオイルリップ（１５）の作動油非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップ（１４）とを備えている。
【０００６】
通常、サスペンションに用いられる緩衝器は、この特許文献１のもののように、ロッド（４）先端側が上になるように設けられるもので、そのダストリップ（１４）は外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）の侵入を防ぐ構成となっている。
【０００７】
このような構成のダストリップ（１４）は、逆に内部からの、オイルリップ（１５）の伸行程で形成される油膜の洩れ出しを阻止できないものである。
【０００８】
一方、近年、サスペンションとして用いられる緩衝器においては、微低速・微振動に対しては作動流体の緩衝作用では対応することが困難で、十分な減衰力が得られない、という問題があり、流体シールの流体リップとピストンロッドとの間の摩擦力によって、微低速・微振動に対する減衰力を代用する高摩擦シール用の高摩擦流体シールが提案されている。
【０００９】
この場合、高摩擦シールの方法としては、作動流体や流体シールの素材の摩擦係数を高くする方法と、流体シールのピストンロッドへの緊迫力（双方の接触面の面圧）を高める方法とがある。
【００１０】
しかしながら、いずれの場合も、長時間緩衝器を動かさない状態（駐車時など）で、高摩擦流体シールの流体リップとピストンロッドとの接触面に形成された作動流体膜が押し出され、作動流体膜切れを起こすことがある。
【００１１】
また、高摩擦シール用の流体シールにおいては、流体リップとピストンロッドとの間の接触面、つまり、摺動面の滑りが抑えられる程度が高い。
【００１２】
従って、これらの理由により、高摩擦流体シールを用いた緩衝器を不作動状態で長時間放置すると、流体リップとピストンロッドが固着し、この状態で、緩衝器を作動させる（車両等を動かす。）と、流体リップとピストンロッドとの接触面の円周上の一部で隙間（口開き）が発生する場合があり、作動流体が洩れ出すことがある。
【００１３】
流体リップから洩れ出した作動流体は、ダストリップとの間の空間である流体溜まりに一旦留まるが、上述したように、ダストリップはその内側から外側への作動流体の洩れ出しを防ぐものではないので、この流体リップから洩れ出した作動流体は、ダストリップを通って、徐々に外部側（大気側）に掻き出され、作動流体洩れ（油洩れ）と評価されてしまう。
【００１４】
この種の作動流体洩れは、車両を長時間放置後に急に動かした場合にのみ発生し、洩れ出す作動流体も僅かであるので、ピストンロッドの外周に疵が付いて洩れる進行性のある洩れとは異なるが、車両使用者に不安感を与えるので改良が求められていた。
【００１５】
図７は、本発明の背景技術であって、この作動流体の洩れ出し防止を可能とするシールを用いたガススプリングを示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はそのシールの一部拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大断面図である。このガススプリング（緩衝器）は、特許文献２に記載されたものである。
【００１６】
このガススプリング５０は、上記特徴を備えたシール４０を備え、緩衝器の基本構成として、シリンダ本体４１、本体側接続部４１ａ、ピストン４２、ピストンロッド４３、ロッド側接続部４３ａ、ベアリング４４及びリテーナ４５を備えている。
【００１７】
シリンダ本体４１内は、ピストン４２によって、ガス室Ａと流体室Ｌとに分けられ、このピストン４２には、ポート４２ａが設けられ、ガス室Ａの高圧ガスが、ガス室Ａと流体室Ｌとの間で流通可能となっている。
【００１８】
このような構成で、このガススプリング５０は、図のような姿勢、つまり、本体側接続部４１ａが上側（後部ドア側）に接続され、ロッド側接続部４３ａが下側（車体側）に接続されて、ガス室Ａの高圧ガスの圧力で、常に、後部ドアが開く方向に付勢し、また、この後部ドアの開閉移動に適度な減衰力を与えている。
【００１９】
その特徴とするシール４０は、図７（ｂ）に示すように、サブリップ３１、メインリップ３２、インサートメタル３３及び外周リップ３４を備え、そのサブリップ３１とメインリップ３２との間の空間である流体溜まりＳ′を、インサートメタル３３の内側（流体室Ｌ側）にメインリップ３２を、外側にサブリップ３１を設ける事で、従来に比べ、大きな空間としている。
【００２０】
また、図７（ｃ）に示すように、サブリップ３１のリップ先端は略々台形状に成形され、上面ａと側面ｂと底面ｃとを有し、上面ａとピストンロッド４３との間の角度θ１は側面ｂとピストンロッド４３との間の角度θ２より大きく成形し、これによりリップ先端が常に流体溜まりＳ′内の作動流体を流体溜まりＳ′方向に掻き戻すようにして作動流体の洩れを防止している（特許文献２の段落［００３０］）。
【００２１】
このような構成により、このガススプリング５０によれば、サブリップ３１からの作動流体の洩れを防止することができ、また、このサブリップ３１側が下方となる姿勢で用いる場合には、外部からのダストや水等の侵入の問題も生じ難いものであった。
【００２２】
しかしながら、このようなガススプリング５０を、特許文献１に記載の車両用のサスペンション用の緩衝器として逆の姿勢、つまり、サブリップ３１が上方となる姿勢で用いる場合には、このサブリップ３１は、ダストリップとしての機能、つまり、外部上方からのダストや水の侵入を防止することができず、このようなガススプリング５０のシール４０は、サスペンション用の緩衝器には、使うことができなかった。
【特許文献１】特開２００６−１７１６１号公報（図１、図３の変形阻止手段としての粗面９ｂ、図４の変形阻止手段としての突条９ｃ）
【特許文献２】特開２００２−２８６０６７号公報（図１〜図３のシール１９、及び、そのサブリップ２３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記問題を改善しようとするもので、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができるの高摩擦流体シール、及び、この高摩擦流体シールを備えた緩衝器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の高摩擦流体シールは、作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールであって、
前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の緩衝器は、上記高摩擦流体シールを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の高摩擦流体シールによれば、流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたので、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができる。
【００２７】
本発明の緩衝器は、上記高摩擦流体シールを備えたので、その効果を緩衝器として発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の基本思想と実施の形態とについて、図面を用いて説明する。
＜流体シールの基本原理と本発明の基本思想＞
図１（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの基礎となる基本的構成の流体シールの一例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の基本原理の説明に用いる式１を示す図、（ｃ）は（ａ）の使用状態における流体リップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図、（ｄ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の使用状態におけるダストリップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図である。
【００２９】
まず、この図１により、本発明の高摩擦流体シールの発明思想の基礎となる流体シールの基本原理を説明する。
【００３０】
図１（ａ）の流体シール３０は、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いられるもので、外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）をシールするダストリップ２１と、ダストリップ２１の作動流体側に設けられ内部の作動流体をシールする流体シールリップ２２と、これらのリップ２１、２２を支持するインサートメタル２３と、インサートメタル２３の外周側の外周リップ２４とを備えている。
【００３１】
流体シールリップ２２の外周側には、この流体シールリップ２２のピストンロッド１３（図中、二点鎖線の想像線で示す。図６参照。）に対する緊迫力を調整するためのガータスプリング２５が設置されている。また、インサートメタル２３の作動流体充填側面の外周リップ２４と流体シールリップ２２との半径方向の中間位置には、緩衝器側の連結部１５ｃ（図６参照。）の上面に接触、屈曲する補助リップ２６が設けられている。
【００３２】
ここで、図１（ａ）に示したように、流体シールリップ２２の作動流体側の勾配面を流体シールリップ流体側勾配面２２ａ、同ダストリップ２１側の勾配面を流体シールリップダスト側勾配面２２ｂ、ダストリップ２１の流体シールリップ２２（作動流体）側の勾配面をダストリップ流体側勾配面２１ａ、同作動流体非充填側の勾配面をダストリップ外部側勾配面２１ｂと称する。
【００３３】
なお、ダストリップ２１のダスト側勾配面２１ｂに続く傾斜部分を上傾斜部２１ｄ、この上傾斜部２１ｄがインサートメタル２３の外部側面に固着される部分を固着部２１ｅと称する。なお、符号Ｍは、高摩擦流体シール１０の軸中心線である。
【００３４】
また、流体シールリップ流体側勾配面２２ａ、流体シールリップダスト側勾配面２２ｂ、ダストリップ流体側勾配面２１ａ及びダストリップ外部側勾配面２１ｂと、これらのリップ２２、２１がシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、流体シールリップ流体側勾配角α１、流体シールリップダスト側勾配角α２、ダストリップ流体側勾配角α３及びダストリップ外部側勾配角α４と称する。
【００３５】
また、流体シールリップ２２とダストリップ２１との間に、装着すべきピストンロッド１３に対して形成される空間を流体溜まりＳとする。
【００３６】
ここで、上記の各勾配角α１〜α４の間には、次の関係が成立するようになっている。
【００３７】
関係１：流体シールリップ流体側勾配角α１が流体シールリップダスト側勾配角α２より大きいという関係
関係２：ダストリップ外部側勾配角α４がダストリップ流体側勾配角α３より大きいという関係
このような関係１、関係２があることの理由を説明する。
【００３８】
図１（ｃ）に流体シールリップ２２の使用状態、つまり、緩衝器のピストンロッド１３に装着された状態の拡大図と、その接触面での面圧分布ＭＢ１とを示す。
【００３９】
図に示す様に、面圧分布ＭＢ１は山状であり、最大面圧勾配は山のピークの両側に有る。作動流体膜厚ｈは、常に、作動流体を引き込む側の面圧勾配で決まる。従って、シール３０を固定して考え、ピストンロッド１３が右方向（作動流体非充填方向）に移動する場合を伸行程とすれば。伸行程の流体側伸行程流体膜厚ｈ１は面圧のピークの左側の流体シールリップ流体側最大面圧勾配θ１で決まり、圧行程の流体側圧行程流体膜厚ｈ２は面圧のピークの右側の流体シールリップ流体側勾配面角度θ２で決まる。
【００４０】
流体シールリップ２２の作動流体洩れのメカニズムは以下の様に説明できる。
【００４１】
（１）洩れとは、伸行程で発生する流体側伸行程流体膜厚ｈ１が圧行程で発生する流体側圧行程流体膜厚ｈ２より厚い場合に、作動の繰り返しに依って、掻き出された流体膜が堆積した状態のことである。
【００４２】
ここで、伸び行程で発生する作動流体の流体側伸行程流体膜厚ｈ１は、リップ２２がピストンロッド１３を通過した後に、ピストンロッド１３の外周表面に形成される作動流体の膜厚であるので、形成膜厚ｈ１とも称される。
【００４３】
また、圧行程で発生する作動流体の流体側圧行程流体膜厚ｈ２は、ピストンロッド１３の外周表面に形成されている作動流体膜を作動流体充填側に取り込むことのできる膜厚を意味するので、取込膜厚ｈ２とも称される。
【００４４】
（２）従って、作動流体の洩れを防止するには、伸行程で発生する流体側伸行程流体膜厚（形成膜厚）ｈ１を圧行程で発生する流体膜厚ｈ２（取込膜厚）より薄くするか、少なくともほぼ同等にする必要がある。
【００４５】
（３）流体膜厚は図１（ｂ）の式１で求められる。ここで、ｈ：流体膜厚、μ：作動流体粘度、Ｖ：リップの当接面（この例では、ピストンロッド）の速度である。
【００４６】
流体洩れが発生しない条件は、上述したように伸行程の形成膜厚ｈ１を圧行程の取込膜厚ｈ２以下にすることであり、面圧勾配で言えば伸行程の最大面圧勾配θ１を、圧行程の最大面圧勾配θ２より大きく設定することである。
【００４７】
その簡単な設定方法は図１（ｃ）に示す通りである。流体シールリップ２２は非使用状態で、三角形状の断面をしており、左側が作動流体充填側であり、右側が作動流体非充填側（外部側）であり、左側から右側への作動流体の洩れを防止するものとする。
【００４８】
ロッドの軸線つまりリップ２２の当接面とリップ２２の左側の勾配面２２ａとの成す角度を流体シールリップ流体側勾配面角度α１、右側の勾配面２２ｂと成す角度を流体シールリップダスト側勾配面角度α２とし、α１＞α２とすると、使用状態の勾配面は勾配面２２ａ′、２２ｂ′（以下、非使用状態の勾配面に対して使用状態の勾配面に対しては、その符号に「′」を付加する。）となり、発生する面圧分布ＭＢ１は図１（ｃ）の様になり、面圧のピークが左側（作動流体充填側）に偏った非対称の形状になる。
【００４９】
そして、左側の最大面圧勾配θ１が右側の最大面圧勾配θ２に比べて大きくなり、これにより、洩れが防止できる。これが、一般に流体シール３０の流体シールリップ２において、関係１が成立するようにしている理由である。
【００５０】
この原理をダストリップ２１に適用したのが、図１（ｄ）、（ｅ）であり、このダストリップでは、ダストリップ外部側勾配面角度α４が同ダストリップ流体側勾配面角度α３より大きくなっており、その結果、図１（ｅ）に示すように、面圧分布ＭＢ２が右側（外部側）へ偏った山形形状となり、ダストリップ外部側最大面圧勾配θ４が、ダストリップ流体側最大面圧勾配θ３より大きくなっている。
【００５１】
この結果、ダストリップ２１においては、ダスト側伸行程流体膜厚（形成膜厚）ｈ３より、ダスト側圧行程流体膜厚（取込膜厚）ｈ４が小さくなっており、それにより、外部からのダストの侵入を防いでいるのである。これが、一般に流体シール３０の流体ダストリップ１において、関係２が成立するようにしている理由である。
【００５２】
しかしながら、このようなダストリップ１を備えた高摩擦流体シール１０を車両等のサスペンションの高摩擦シール用のオイルシールとして用いた場合に、この基本構成の流体シール３０が示すように形成膜厚ｈ３と流体シールリップ２２の形成膜厚ｈ１との関係に留意がされず、形成膜厚ｈ３が形成膜厚ｈ１より大きくなっている場合（通常、ダストリップ２１の効果をより高めるためにそのようになっている。）、長時間放置後に流体シールリップ２２側から洩れ出した作動流体膜を通過させることとなる。
【００５３】
このようなダストリップ２１の勾配面２１ａ、２１ｂの形状は、外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）の侵入を防ぐという目的には適したものであるが、高摩擦シール用として用いた場合には、上記のような不都合を生じることとなっていた。
【００５４】
そこで、本出願人は、従来、注目されていなかった流体側伸行程流体膜厚ｈ１とダスト側伸行程流体膜厚ｈ３との関係に着目し、流体シールリップ、ダストリップの基本的な特性、つまり、流体シールについては流体側伸行程流体膜厚ｈ１より流体側圧行程流体膜厚ｈ２を大きくし、ダストリップについてはダスト側圧行程流体膜厚ｈ４よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を大きくするという条件を維持しながら、まず、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を小さくするということを着想したものである。
【００５５】
このようにすると、それぞれのリップの基本的特性を保持しながら、伸行程において流体シールリップで流体側伸行程流体膜厚ｈ１の流体膜が形成されたとしても、その流体膜のうち、ダストリップではダスト側伸行程流体膜厚ｈ３の流体膜だけが許可形成され、このダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を十分薄いものとしておけば、ダストリップより外部側のピストンロッドに形成される流体膜ｈ３は堆積する前に蒸発あるいは散逸して使用者の認識できるものではないようにすることができる。
【００５６】
つまり、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を小さくした高摩擦流体シール（第１発明）によれば、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができる。
【００５７】
また、この第１発明は、流体をシールする目的の流体シールリップと、ダストをシールする目的のダストリップを備えた流体シールに関して、それぞれの目的だけを達成するように個別に関心が払われていたのを、ダストリップにも、新たに、作動流体のシールに参加させることを着想して、双方のリップの協働で高摩擦シールとして機能する、つまり、双方のリップを組み合わせたシールシステムとして、この高摩擦流体シールに到達したものである。
【００５８】
そして、このことは、他の諸条件、例えば、流体シールリップとダストリップとが接触する当接面を構成するピストンロッドへの締め代を妥当なものとすると、上記膜厚原理を双方のリップに共通して適用することができ、結果、流体シールリップ流体側最大面圧勾配よりダストリップ流体側最大面圧勾配を大きくすること（第２発明）に帰着し、その効果も上記と同様である。
【００５９】
更に、このことは、同様の諸条件が満足されるとして、使用状態において、流体シールリップ流体側勾配面角度よりダストリップ流体側勾配面角度を大きくすること（第３発明）に帰着し、その効果も上記と同様である。
＜実施形態１＞
図２は、本発明の高摩擦流体シールの一例を示す図である。
【００６０】
この高摩擦流体シール１０は、上記本発明の基本思想の第３発明を具現化したものであり、図１の高摩擦流体シール１０と同様に、車両等のサスペンションとして用いられる緩衝器３０に用いられるものである。
【００６１】
高摩擦流体シール１０は、図１の流体シール３０と同様の産業上の利用分野における高摩擦シール用として用いられ、基本構成として、流体シール３０のダストリップ２１、流体シールリップ２２、インサートメタル２３、外周リップ２４、ガータスプリング２５及び補助リップ２６に対応するダストリップ１、流体シールリップ２、インサートメタル３、外周リップ４、ガータスプリング５及び補助リップ６を備えている。
【００６２】
なお、高摩擦流体シール１０は、図１の流体シール３０の上傾斜部２１ｄ、固着部２１ｅに相当する上傾斜部１ｄ、固着部１ｅを備えている。なお、符号Ｍは、高摩擦流体シール１０の軸中心線Ｍであり、緩衝器３０への装着後は、そのピストンロッド１３の軸中心線と一致するものである。
【００６３】
それぞれのリップ１、２の勾配面を同様に、ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｂ、流体シールリップ流体側勾配面２ａ及び流体シールリップダスト側勾配面２ｂと称する。
【００６４】
また、各勾配面の角度を同様に、流体シールリップ流体側勾配角β１、流体シールリップダスト側勾配角β２、ダストリップ流体側勾配角β３及びダストリップ外部側勾配角β４と称する。
【００６５】
この高摩擦流体シール１０が、図１の流体シール３０に比べて異なるのは、流体シールリップ流体側勾配面角度β１よりダストリップ流体側勾配面角度β３を大きくした点にある。
【００６６】
また、これに対応して、ダストリップ１は、インサートメタル３の外部側から、ピストンロッド１３へ向けて、ほぼ直下に伸びた、流体シールリップ２の形状と同様の三角形状となっており、ダストリップ１の剛性・撓み性に影響を与える長さが短いものとなっている。
【００６７】
このようにすると、使用状態における流体シールリップ流体側勾配面角度よりダストリップ流体側勾配面角度が大きくなり、基本思想の第３発明の効果をより具体的に発揮することができる。また、このことは、第２発明、第１発明の効果も発揮することができるということである。
【００６８】
なお、このダストリップ１は、その長さが短いので、緩衝器のピストンロッドの半径方向の振動、つまり、横振動の少ない場合に適用可能である。また、ダストリップ外部側勾配角β４をあまり大きく取ることができないので、通常に比べダストシール効果があまり要請されない産業分野に適用可能である。
＜実施形態２＞
図３（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの他例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の使用状態図、（ｄ）は（ｂ）のダストリップの勾配面と、面圧分布と面圧勾配との間の関係を示す説明図である。これよりすでに説明した部分と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００６９】
この高摩擦流体シール１０Ａは、図２の高摩擦流体シール１０に比べ、ダストリップ１Ａの全体形状が、図１の流体シール１のダストリップ２１と共通している点が異なっている。
【００７０】
加えて、ダストリップ１Ａは、その先端内側に高勾配面１ｃを設け、図３（ａ）に示すように、高勾配面１ｃと当接面（ピストンロッド１３）との間の高勾配面角度β７が、ダストリップ１Ａの内側の全体的な勾配面１ｆと前記当接面と間の角β５より大きく、かつ、これにより、流体シールリップ２の流体側勾配面角度β１より大きくなるようにして、流体シールリップ２によって伸行程で形成される作動流体膜厚ｈ１より、ダストリップ１Ａの伸行程で形成される作動流体膜厚ｈ３が薄くなるようにしたものである。
【００７１】
高摩擦流体シール１０Ａは、上記特徴点を除いては、図２の高摩擦流体シール１０と共通し、ダストリップ１Ａについては、その基本的形状が、上記高勾配面１ｃを設けるために、関連するダストリップ１Ａの先端部分の形状が異なっている。
【００７２】
つまり、高摩擦流体シール１０Ａのダストリップ１Ａは、図１の流体シール１のダストリップ２１が備えるダストリップ流体側勾配面２１ａ、ダストリップ外部側勾配面２１ｂ、上傾斜部２１ｄ及び固着部２１ｅと同様の、ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｇ、上傾斜部１ｈ及び固着部１ｅを備えている。
【００７３】
ダストリップ流体側勾配面１ａの先端部分が、変曲点を介して高勾配面１ｃに連続している。高勾配面１ｃは、ダストリップ１Ａの先端部分に断面Ｒ状の突部分１ｔを形成しながら、ダストリップ外部側勾配面１ｇに連続している。
【００７４】
なお、この勾配面１ｃとダストリップ外部側勾配面１ｇとを連結する断面Ｒ状の突部分１ｔは、図１の流体シール３０のダストリップ１のダストリップ流体側勾配面２１ａとダストリップ外部側勾配面２１ｂとを連結する部分に対応する部分であるが、このダストリップ１Ａにおいては、ダストリップ流体側勾配面１ｆの先端部分に高勾配面１ｃを設けるために、結果的に形成された突部分である。
【００７５】
ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｇ及び高勾配面１ｃと、シールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、ダストシールリップ流体側勾配角β５、ダストシールリップダスト側勾配角度β６及び高勾配面角度β７と称する。
【００７６】
この高摩擦流体シール１０Ａの非使用状態の各勾配角度の関係は、図３（ａ）から解るように、ダストリップ流体側勾配面角度β５は流体シールリップ流体側勾配面角度β１より小さいが、高勾配面角度β７は流体シールリップ流体側勾配面角度β１より大きくなっているという関係である。
【００７７】
また、それぞれの流体シールリップ２、ダストリップ１Ａの基本的機能を果たすように、流体シールリップ流体側勾配面角度β１＞流体シールリップダスト側勾配面角度β２、高勾配面角度β７＜ダストリップ外部側勾配面角度β６となっている。
【００７８】
このような構成の高摩擦流体シール１０Ａを、緩衝器２０に装着すると、図３（ｃ）のようにダストリップ１Ａが変形し、その状態のダストリップ１Ａとピストンロッド１３との接触部分の拡大断面図と面圧分布とが図３（ｄ）に示すものである。
【００７９】
また、図１の流体シール３０のダストリップ２１に比べ、よりピストンロッド１３の軸方向に短い突部分１ｔだけが使用状態でロッド１３に接触して変形し、この突部分１ｔを形成する高勾配面１ｃに連続するダストリップ流体側勾配面１ｆはロッド１３に接触しないので、ダストリップ１Ａとピストンロッド１３とはより軸方向に短い接触部分で接触し、これによりダストリップ１Ａの突部分１ｔだけが面圧分布に関与し、図３（ｄ）に示すような面圧分布ＭＢ３を発生させる。
【００８０】
この結果、ダストリップ流体側最大面圧勾配θ７は、流体シールリップ流体側最大面圧勾配θ１より格段に大きくなり、これにより、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３が一桁オーダーで小さくなるという結果が得られる。
【００８１】
また、面圧分布ＭＢ３が、わずかではあるが、全体に図１右側（外部側）に偏った山形となり、ダストリップ外部側最大面圧勾配θ６がダストリップ流体側最大面圧勾配θ７より大きく、ダストリップとしての機能も果たしていることが解る。
【００８２】
したがって、この高摩擦流体シール１０Ａによれば、上述した第１発明、第２発明及び第３発明の効果を発揮することができる。
【００８３】
また、ダストリップ１Ａの形状は、高勾配面１ｃ部分を除けば、ほとんど、図１の流体シール３０のダストリップ２１と同じ形状であるので、同様な、横振幅への強度を発揮することができる。
【００８４】
ダストリップの素材のゴム材料は粘弾性材料である為に、長期的にはヘタリ現象が本質的に発生するが、ダストリップ先端部でヘタリが発生すると、一般に面圧も面圧勾配も初期値に対して低下し、流体膜厚も厚くなる。
【００８５】
しかし、本発明の場合は、突部分１ｔだけでピストンロッド１３と接触するので、元々の面圧分布の値を高く設定でき、材料のヘタリが発生しても、流体膜堰き止め機能を安定して発生させることができる。
【００８６】
つまり、この高摩擦流体シール１０Ａによれば、ダストリップ１Ａに高勾配面１ｃを設けたことで、上述した第１発明、第２発明及び第３発明の効果を発揮することができることに加え、基本構成の流体シールのダストリップの機能を維持しながら、かつ、材料のヘタリにより強くなるという効果を発揮することができる。
＜実施形態３＞
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップ部分を示す断面図、図５（ａ）、（ｂ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップの先端部分を示す拡大断面図である。
【００８７】
図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、ダストリップ１Ｂの外周部分にガータスプリング７が設置され、これに対応して、ダストリップ外部側勾配面１ｎのピストンロッド１３への接触側に先端部分へ向けた小傾斜面１ｉが設けられ、上傾斜部１ｊが、前記図ガータスプリング７を嵌め受ける形状となっている点が異なっている。
【００８８】
これらの小傾斜面１ｉとシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、小傾斜面角度β８と称する。
【００８９】
このような、ダストリップ１Ｂにガータスプリング７を設けた高摩擦流体シール１０Ｂによれば、図３の高摩擦流体シール１０Ａの効果に加え、ダストリップ１Ｂの締め付け力を追加し、ヘタリに依るリップ１Ｂの締め付け力低下を補償することができる。
【００９０】
図４（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｃは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、ダストリップ１Ｃが、その内側に段凹面１ｋを備えた流体側勾配面２段構成となっており、これに対応して、より内側の奥勾配面１ｐが図３のダストリップ流体側勾配面１ｆに比べ、少し、大きくなっている点が異なっている。
【００９１】
これらの段凹面１ｋ及び奥勾配面１ｐとシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、段凹面勾配角度β１０及び奥勾配面角度β９と称する。
【００９２】
このような、ダストリップ１Ｃを流体側勾配面内側２段構成とした高摩擦流体シール１０Ｃによれば、リップ１Ｃの先端の撓みやすさが増し、ダストリップ１Ｃの横振動追従性を向上させることができる。
【００９３】
図４（ｃ）の高摩擦流体シール１０Ｄは、図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂと図４（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｃとの構成を兼ね備えたものであり、双方の効果を相乗的に発揮することができる。
【００９４】
図５（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｅは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、そのダストリップ１Ｅの先端部分を全面的な断面Ｒ状の突部分とせず、内側に直線面１ｎを備えた突部分１ｑとした点が異なっている。
【００９５】
また、図５（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｆは、図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂに比べ、そのダストリップ１Ｆの先端部分を、図５（ａ）と同様の直線面１ｎを備えた突部分１ｒとした点が異なっている。
【００９６】
また、このダストリップ１Ｆでは、図４（ａ）のダストリップ１Ｂと同様に、先端部分の形状としては、外部側にもＲ状面の代わりに直線状面の小傾斜面１ｉとなっている。
【００９７】
つまり、上記、高摩擦流体シール１０Ｅ、１０Ｆは、いずれも、ダストリップ１Ｅ、１Ｆの高勾配面が直線面１ｎとなっていて、リップ先端部分が全面的な断面Ｒ状ではないものであり、このような構成であっても、これらの高摩擦流体シール１０Ｅ、１０Ｆは、いずれも対応する高摩擦流体シール１０Ａ、１０Ｂと同様の効果を発揮することができる。
【００９８】
なお、いずれのダストリップ１Ｅ、１Ｆの場合も、図上では、先端部分に微小Ｒ部分があるが、これは、ゴム材料で一体成形される流体シールの成形加工上、不可避的に設けざるを得ないものであり、また、リップの当接面への軸方向接触位置が全円周に渡って同じようにして、シール性を向上させるためのものである。
＜実施形態４＞
図６は、図３（ａ）の高摩擦流体シールを用いた緩衝器の一例を示す縦断面図である。
【００９９】
この緩衝器２０は、シリンダ本体１１と、不図示のピストンを備えたピストンロッド１４と、シリンダ本体１１の開口側に設けられ、ピストンロッド１４を摺動自在に案内するロッドガイド１５とを備え、高摩擦流体シール１０Ａはこのロッドガイド１５の上端とシリンダ本体１１の上部との間に締付固定されている。
【０１００】
シリンダ本体１１は、同芯に配設さたアウターチューブ１１ｂとインナーチューブ１１ａとを備え、インナーチューブ１１ａの開口端部と、アウターチューブ１１ｂの開口端部内周との間にロッドガイド１５が設けられている。
【０１０１】
このロッドガイド１５の上面にオイルシール１０Ａが載置され、アウターチューブ１１ｂの上端部を内側に折り曲げることによってアウターチューブ１１ｂ、オイルシール１０ａ及びロッドガイド１５が一体的にかしめ固定されている。
【０１０２】
このアウターチューブ１１ｂ内周とインナーチューブ１１ａ外周との間に形成されたガス室Ａ内には高圧ガスが封入されている。インナーチューブ１１ａの内周とピストンロッド１４との間は、作動流体が封入されている流体室Ｌとなっている。
【０１０３】
ロッドガイド１５は、一枚の金属板をプレス成形することによって形成され、外周面がインナーチューブ１１ａの内周面に圧入される内側支持部１５ａと、同じく外周面がアウターチューブ１１ｂ内周面に圧入される外側支持部１５ｂと、これら両支持部１５ａ、１５ｂを連結すると共に下面でインナーチューブ１１ａの開口端部と当接してロッドガイド１５の位置決めを行う連結部１５ｃとを備えている。
【０１０４】
内側支持部１５ａは、その内周面がピストンロッド１４を案内する案内部分となっており、この案内部分に圧入固定された耐磨耗性を有する環状のブッシュ１６を介してピストンロッド１４が摺動自在に案内されるようになっている。
【０１０５】
連結部１５ｃは、その上面外周部に環状の突状１５ｄが設けられており、この突状１５ｄの上面にオイルシール１０Ａのインサートメタル３を載置することで、オイルシール１０Ａがロッドガイド１５に対して正規の位置に位置決めされるようになっている。
【０１０６】
この緩衝器２０は、上記の基本構成を備え、不図示の流量調整手段により充填された作動流体の流量を調整することでピストンの移動を調整して緩衝機能を発揮する。加えて、この緩衝器２０は、上記の特徴を有する高摩擦流体シール１０Ａを備えているので、この高摩擦流体シール１０Ａの効果を緩衝器２０として発揮することができる。
【０１０７】
また、本発明の高摩擦流体シール及び緩衝器は、上記の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。
【０１０８】
また、作動流体とは、作動油、緩衝器の作動流体としての適性を備えた水を含む液体、高分子液体や、ガスと液体の混合物などを含むものである。
【０１０９】
本発明の高摩擦流体シールは、ここに例示した緩衝器に限られず、同様の解決課題を有する他の流体圧機器に使用することができるものであり、また、緩衝器も、車両等のサスペンションに限られず、同様の解決課題のある部分に使用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の高摩擦流体シールは、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することが要請される産業分野に用いることができる。
【０１１１】
本発明の緩衝器は、その高摩擦流体シールが上記要請を受ける場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの基礎となる基本的構成の流体シールの一例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の基本原理の説明に用いる式１を示す図、（ｃ）は（ａ）の使用状態における流体リップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図、（ｄ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の使用状態におけるダストリップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図
【図２】本発明の高摩擦流体シールの一例を示す図
【図３】（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの他例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の使用状態図、（ｄ）は（ｂ）のダストリップの勾配面と、面圧分布と面圧勾配との間の関係を示す説明図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップ部分を示す断面図
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップの先端部分を示す拡大断面図
【図６】図３（ａ）の高摩擦流体シールを用いた緩衝器の一例を示す縦断面図
【図７】本発明の背景技術であるシールを用いたガススプリングを示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はそのシールの一部拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大断面図
【符号の説明】
【０１１３】
１〜１Ｆ ダストリップ
１ａ、１ｆ、１ｐ ダストリップ流体側勾配面
１ｂ、１ｇ、１ｉ ダストリップ外部側勾配面
１ｃ 高勾配面
１ｑ、１ｒ、１ｔ 突部分
１ｋ 段凹面
２ 流体シールリップ
２ａ 流体シールリップ流体側勾配面
２ｂ 流体シールリップダスト側勾配面
１０〜１０Ｆ 高摩擦流体シール
１１ シリンダ本体
１３ ピストンロッド
２０ 緩衝器
ｈ１ 流体側伸行程流体膜厚
ｈ２ 流体側圧行程流体膜厚
ｈ３ ダスト側伸行程流体膜厚
ｈ４ ダスト側圧行程流体膜厚
θ１ 流体シールリップ流体側最大面圧勾配
θ２ 流体シールリップダスト側最大面圧勾配
θ３ ダストリップ流体側最大面圧勾配
θ４ ダストリップ外部側最大面圧勾配
θ６ ダストリップ外部側最大面圧勾配
θ７ ダストリップ流体側最大面圧勾配
β１ 流体シールリップ流体側勾配面角度
β２ 流体シールリップダスト側勾配面角度
β３ ダストリップ流体側勾配面角度
β４ ダストリップ外部側勾配面角度
β５ ダストリップ流体側勾配面角度
β６ ダストリップ外部側勾配面角度
β７ 高勾配面角度
β８ 小傾斜面角度
β９ 奥勾配面角度
β１０ 段凹面勾配角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールに関する。
【０００２】
本発明は、また、作動流体を用いたシリンダー型の緩衝器であって、そのピストンロッドとシリンダ本体との間のシールとして上記高摩擦流体シールを用いた緩衝器に関する。
【背景技術】
【０００３】
緩衝器は、通常、シリンダー型のものであって、緩衝器内で作動流体の移動流量を調節することによって、外力を緩衝する役割を持ち、車両のサスペンションや、後部ドアの開閉部分などに用いられている。
【０００４】
特許文献１に記載の緩衝器は、そのような緩衝器のうち、車両用サスペンションに用いられるものであり、そのシール構造において、オイルシール（６）（以下、特許文献１で用いられている符号を丸括弧にて示す。）の外周リップ（１８）の内面が接触するシリンダー側のロッドガイド（５）のリップ収納用傾斜面（９ａ）に、変形阻止手段（９ｂ、９ｃ）を設けることで、組立作業に起因したシール不良を回避することができるものである。
【０００５】
ここで、この緩衝器に用いられているオイルシール（６）は、本発明の対象である高摩擦流体シールと同様の基本構成である、作動流体（特許文献１では、「作動油」である。）充填側にこの作動流体をシールすべく設けられたオイルリップ（１５）と、このオイルリップ（１５）の作動油非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップ（１４）とを備えている。
【０００６】
通常、サスペンションに用いられる緩衝器は、この特許文献１のもののように、ロッド（４）先端側が上になるように設けられるもので、そのダストリップ（１４）は外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）の侵入を防ぐ構成となっている。
【０００７】
このような構成のダストリップ（１４）は、逆に内部からの、オイルリップ（１５）の伸行程で形成される油膜の洩れ出しを阻止できないものである。
【０００８】
一方、近年、サスペンションとして用いられる緩衝器においては、微低速・微振動に対しては作動流体の緩衝作用では対応することが困難で、十分な減衰力が得られない、という問題があり、流体シールの流体リップとピストンロッドとの間の摩擦力によって、微低速・微振動に対する減衰力を代用する高摩擦シール用の高摩擦流体シールが提案されている。
【０００９】
この場合、高摩擦シールの方法としては、作動流体や流体シールの素材の摩擦係数を高くする方法と、流体シールのピストンロッドへの緊迫力（双方の接触面の面圧）を高める方法とがある。
【００１０】
しかしながら、いずれの場合も、長時間緩衝器を動かさない状態（駐車時など）で、高摩擦流体シールの流体リップとピストンロッドとの接触面に形成された作動流体膜が押し出され、作動流体膜切れを起こすことがある。
【００１１】
また、高摩擦シール用の流体シールにおいては、流体リップとピストンロッドとの間の接触面、つまり、摺動面の滑りが抑えられる程度が高い。
【００１２】
従って、これらの理由により、高摩擦流体シールを用いた緩衝器を不作動状態で長時間放置すると、流体リップとピストンロッドが固着し、この状態で、緩衝器を作動させる（車両等を動かす。）と、流体リップとピストンロッドとの接触面の円周上の一部で隙間（口開き）が発生する場合があり、作動流体が洩れ出すことがある。
【００１３】
流体リップから洩れ出した作動流体は、ダストリップとの間の空間である流体溜まりに一旦留まるが、上述したように、ダストリップはその内側から外側への作動流体の洩れ出しを防ぐものではないので、この流体リップから洩れ出した作動流体は、ダストリップを通って、徐々に外部側（大気側）に掻き出され、作動流体洩れ（油洩れ）と評価されてしまう。
【００１４】
この種の作動流体洩れは、車両を長時間放置後に急に動かした場合にのみ発生し、洩れ出す作動流体も僅かであるので、ピストンロッドの外周に疵が付いて洩れる進行性のある洩れとは異なるが、車両使用者に不安感を与えるので改良が求められていた。
【００１５】
図７は、本発明の背景技術であって、この作動流体の洩れ出し防止を可能とするシールを用いたガススプリングを示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はそのシールの一部拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大断面図である。このガススプリング（緩衝器）は、特許文献２に記載されたものである。
【００１６】
このガススプリング５０は、上記特徴を備えたシール４０を備え、緩衝器の基本構成として、シリンダ本体４１、本体側接続部４１ａ、ピストン４２、ピストンロッド４３、ロッド側接続部４３ａ、ベアリング４４及びリテーナ４５を備えている。
【００１７】
シリンダ本体４１内は、ピストン４２によって、ガス室Ａと流体室Ｌとに分けられ、このピストン４２には、ポート４２ａが設けられ、ガス室Ａの高圧ガスが、ガス室Ａと流体室Ｌとの間で流通可能となっている。
【００１８】
このような構成で、このガススプリング５０は、図のような姿勢、つまり、本体側接続部４１ａが上側（後部ドア側）に接続され、ロッド側接続部４３ａが下側（車体側）に接続されて、ガス室Ａの高圧ガスの圧力で、常に、後部ドアが開く方向に付勢し、また、この後部ドアの開閉移動に適度な減衰力を与えている。
【００１９】
その特徴とするシール４０は、図７（ｂ）に示すように、サブリップ３１、メインリップ３２、インサートメタル３３及び外周リップ３４を備え、そのサブリップ３１とメインリップ３２との間の空間である流体溜まりＳ′を、インサートメタル３３の内側（流体室Ｌ側）にメインリップ３２を、外側にサブリップ３１を設ける事で、従来に比べ、大きな空間としている。
【００２０】
また、図７（ｃ）に示すように、サブリップ３１のリップ先端は略々台形状に成形され、上面ａと側面ｂと底面ｃとを有し、上面ａとピストンロッド４３との間の角度θ１は側面ｂとピストンロッド４３との間の角度θ２より大きく成形し、これによりリップ先端が常に流体溜まりＳ′内の作動流体を流体溜まりＳ′方向に掻き戻すようにして作動流体の洩れを防止している（特許文献２の段落［００３０］）。
【００２１】
このような構成により、このガススプリング５０によれば、サブリップ３１からの作動流体の洩れを防止することができ、また、このサブリップ３１側が下方となる姿勢で用いる場合には、外部からのダストや水等の侵入の問題も生じ難いものであった。
【００２２】
しかしながら、このようなガススプリング５０を、特許文献１に記載の車両用のサスペンション用の緩衝器として逆の姿勢、つまり、サブリップ３１が上方となる姿勢で用いる場合には、このサブリップ３１は、ダストリップとしての機能、つまり、外部上方からのダストや水の侵入を防止することができず、このようなガススプリング５０のシール４０は、サスペンション用の緩衝器には、使うことができなかった。
【特許文献１】特開２００６−１７１６１号公報（図１、図３の変形阻止手段としての粗面９ｂ、図４の変形阻止手段としての突条９ｃ）
【特許文献２】特開２００２−２８６０６７号公報（図１〜図３のシール１９、及び、そのサブリップ２３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記問題を改善しようとするもので、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができるの高摩擦流体シール、及び、この高摩擦流体シールを備えた緩衝器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の高摩擦流体シールは、作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールであって、
前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の緩衝器は、上記高摩擦流体シールを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の高摩擦流体シールによれば、流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたので、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができる。
【００２７】
本発明の緩衝器は、上記高摩擦流体シールを備えたので、その効果を緩衝器として発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の基本思想と実施の形態とについて、図面を用いて説明する。
＜流体シールの基本原理と本発明の基本思想＞
図１（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの基礎となる基本的構成の流体シールの一例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の基本原理の説明に用いる式１を示す図、（ｃ）は（ａ）の使用状態における流体リップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図、（ｄ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の使用状態におけるダストリップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図である。
【００２９】
まず、この図１により、本発明の高摩擦流体シールの発明思想の基礎となる流体シールの基本原理を説明する。
【００３０】
図１（ａ）の流体シール３０は、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いられるもので、外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）をシールするダストリップ２１と、ダストリップ２１の作動流体側に設けられ内部の作動流体をシールする流体シールリップ２２と、これらのリップ２１、２２を支持するインサートメタル２３と、インサートメタル２３の外周側の外周リップ２４とを備えている。
【００３１】
流体シールリップ２２の外周側には、この流体シールリップ２２のピストンロッド１３（図中、二点鎖線の想像線で示す。図６参照。）に対する緊迫力を調整するためのガータスプリング２５が設置されている。また、インサートメタル２３の作動流体充填側面の外周リップ２４と流体シールリップ２２との半径方向の中間位置には、緩衝器側の連結部１５ｃ（図６参照。）の上面に接触、屈曲する補助リップ２６が設けられている。
【００３２】
ここで、図１（ａ）に示したように、流体シールリップ２２の作動流体側の勾配面を流体シールリップ流体側勾配面２２ａ、同ダストリップ２１側の勾配面を流体シールリップダスト側勾配面２２ｂ、ダストリップ２１の流体シールリップ２２（作動流体）側の勾配面をダストリップ流体側勾配面２１ａ、同作動流体非充填側の勾配面をダストリップ外部側勾配面２１ｂと称する。
【００３３】
なお、ダストリップ２１のダスト側勾配面２１ｂに続く傾斜部分を上傾斜部２１ｄ、この上傾斜部２１ｄがインサートメタル２３の外部側面に固着される部分を固着部２１ｅと称する。なお、符号Ｍは、高摩擦流体シール１０の軸中心線である。
【００３４】
また、流体シールリップ流体側勾配面２２ａ、流体シールリップダスト側勾配面２２ｂ、ダストリップ流体側勾配面２１ａ及びダストリップ外部側勾配面２１ｂと、これらのリップ２２、２１がシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、流体シールリップ流体側勾配角α１、流体シールリップダスト側勾配角α２、ダストリップ流体側勾配角α３及びダストリップ外部側勾配角α４と称する。
【００３５】
また、流体シールリップ２２とダストリップ２１との間に、装着すべきピストンロッド１３に対して形成される空間を流体溜まりＳとする。
【００３６】
ここで、上記の各勾配角α１〜α４の間には、次の関係が成立するようになっている。
【００３７】
関係１：流体シールリップ流体側勾配角α１が流体シールリップダスト側勾配角α２より大きいという関係
関係２：ダストリップ外部側勾配角α４がダストリップ流体側勾配角α３より大きいという関係
このような関係１、関係２があることの理由を説明する。
【００３８】
図１（ｃ）に流体シールリップ２２の使用状態、つまり、緩衝器のピストンロッド１３に装着された状態の拡大図と、その接触面での面圧分布ＭＢ１とを示す。
【００３９】
図に示す様に、面圧分布ＭＢ１は山状であり、最大面圧勾配は山のピークの両側に有る。作動流体膜厚ｈは、常に、作動流体を引き込む側の面圧勾配で決まる。従って、シール３０を固定して考え、ピストンロッド１３が右方向（作動流体非充填方向）に移動する場合を伸行程とすれば。伸行程の流体側伸行程流体膜厚ｈ１は面圧のピークの左側の流体シールリップ流体側最大面圧勾配θ１で決まり、圧行程の流体側圧行程流体膜厚ｈ２は面圧のピークの右側の流体シールリップ流体側勾配面角度θ２で決まる。
【００４０】
流体シールリップ２２の作動流体洩れのメカニズムは以下の様に説明できる。
【００４１】
（１）洩れとは、伸行程で発生する流体側伸行程流体膜厚ｈ１が圧行程で発生する流体側圧行程流体膜厚ｈ２より厚い場合に、作動の繰り返しに依って、掻き出された流体膜が堆積した状態のことである。
【００４２】
ここで、伸び行程で発生する作動流体の流体側伸行程流体膜厚ｈ１は、リップ２２がピストンロッド１３を通過した後に、ピストンロッド１３の外周表面に形成される作動流体の膜厚であるので、形成膜厚ｈ１とも称される。
【００４３】
また、圧行程で発生する作動流体の流体側圧行程流体膜厚ｈ２は、ピストンロッド１３の外周表面に形成されている作動流体膜を作動流体充填側に取り込むことのできる膜厚を意味するので、取込膜厚ｈ２とも称される。
【００４４】
（２）従って、作動流体の洩れを防止するには、伸行程で発生する流体側伸行程流体膜厚（形成膜厚）ｈ１を圧行程で発生する流体膜厚ｈ２（取込膜厚）より薄くするか、少なくともほぼ同等にする必要がある。
【００４５】
（３）流体膜厚は図１（ｂ）の式１で求められる。ここで、ｈ：流体膜厚、μ：作動流体粘度、Ｖ：リップの当接面（この例では、ピストンロッド）の速度である。
【００４６】
流体洩れが発生しない条件は、上述したように伸行程の形成膜厚ｈ１を圧行程の取込膜厚ｈ２以下にすることであり、面圧勾配で言えば伸行程の最大面圧勾配θ１を、圧行程の最大面圧勾配θ２より大きく設定することである。
【００４７】
その簡単な設定方法は図１（ｃ）に示す通りである。流体シールリップ２２は非使用状態で、三角形状の断面をしており、左側が作動流体充填側であり、右側が作動流体非充填側（外部側）であり、左側から右側への作動流体の洩れを防止するものとする。
【００４８】
ロッドの軸線つまりリップ２２の当接面とリップ２２の左側の勾配面２２ａとの成す角度を流体シールリップ流体側勾配面角度α１、右側の勾配面２２ｂと成す角度を流体シールリップダスト側勾配面角度α２とし、α１＞α２とすると、使用状態の勾配面は勾配面２２ａ′、２２ｂ′（以下、非使用状態の勾配面に対して使用状態の勾配面に対しては、その符号に「′」を付加する。）となり、発生する面圧分布ＭＢ１は図１（ｃ）の様になり、面圧のピークが左側（作動流体充填側）に偏った非対称の形状になる。
【００４９】
そして、左側の最大面圧勾配θ１が右側の最大面圧勾配θ２に比べて大きくなり、これにより、洩れが防止できる。これが、一般に流体シール３０の流体シールリップ２において、関係１が成立するようにしている理由である。
【００５０】
この原理をダストリップ２１に適用したのが、図１（ｄ）、（ｅ）であり、このダストリップでは、ダストリップ外部側勾配面角度α４が同ダストリップ流体側勾配面角度α３より大きくなっており、その結果、図１（ｅ）に示すように、面圧分布ＭＢ２が右側（外部側）へ偏った山形形状となり、ダストリップ外部側最大面圧勾配θ４が、ダストリップ流体側最大面圧勾配θ３より大きくなっている。
【００５１】
この結果、ダストリップ２１においては、ダスト側伸行程流体膜厚（形成膜厚）ｈ３より、ダスト側圧行程流体膜厚（取込膜厚）ｈ４が小さくなっており、それにより、外部からのダストの侵入を防いでいるのである。これが、一般に流体シール３０の流体ダストリップ１において、関係２が成立するようにしている理由である。
【００５２】
しかしながら、このようなダストリップ１を備えた高摩擦流体シール１０を車両等のサスペンションの高摩擦シール用のオイルシールとして用いた場合に、この基本構成の流体シール３０が示すように形成膜厚ｈ３と流体シールリップ２２の形成膜厚ｈ１との関係に留意がされず、形成膜厚ｈ３が形成膜厚ｈ１より大きくなっている場合（通常、ダストリップ２１の効果をより高めるためにそのようになっている。）、長時間放置後に流体シールリップ２２側から洩れ出した作動流体膜を通過させることとなる。
【００５３】
このようなダストリップ２１の勾配面２１ａ、２１ｂの形状は、外部からのダスト（雨水や、場合によっては、雨水溜まりに混入した油等を含む。）の侵入を防ぐという目的には適したものであるが、高摩擦シール用として用いた場合には、上記のような不都合を生じることとなっていた。
【００５４】
そこで、本出願人は、従来、注目されていなかった流体側伸行程流体膜厚ｈ１とダスト側伸行程流体膜厚ｈ３との関係に着目し、流体シールリップ、ダストリップの基本的な特性、つまり、流体シールについては流体側伸行程流体膜厚ｈ１より流体側圧行程流体膜厚ｈ２を大きくし、ダストリップについてはダスト側圧行程流体膜厚ｈ４よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を大きくするという条件を維持しながら、まず、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を小さくするということを着想したものである。
【００５５】
このようにすると、それぞれのリップの基本的特性を保持しながら、伸行程において流体シールリップで流体側伸行程流体膜厚ｈ１の流体膜が形成されたとしても、その流体膜のうち、ダストリップではダスト側伸行程流体膜厚ｈ３の流体膜だけが許可形成され、このダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を十分薄いものとしておけば、ダストリップより外部側のピストンロッドに形成される流体膜ｈ３は堆積する前に蒸発あるいは散逸して使用者の認識できるものではないようにすることができる。
【００５６】
つまり、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３を小さくした高摩擦流体シール（第１発明）によれば、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することができる。
【００５７】
また、この第１発明は、流体をシールする目的の流体シールリップと、ダストをシールする目的のダストリップを備えた流体シールに関して、それぞれの目的だけを達成するように個別に関心が払われていたのを、ダストリップにも、新たに、作動流体のシールに参加させることを着想して、双方のリップの協働で高摩擦シールとして機能する、つまり、双方のリップを組み合わせたシールシステムとして、この高摩擦流体シールに到達したものである。
【００５８】
そして、このことは、他の諸条件、例えば、流体シールリップとダストリップとが接触する当接面を構成するピストンロッドへの締め代を妥当なものとすると、上記膜厚原理を双方のリップに共通して適用することができ、結果、流体シールリップ流体側最大面圧勾配よりダストリップ流体側最大面圧勾配を大きくすること（第２発明）に帰着し、その効果も上記と同様である。
【００５９】
更に、このことは、同様の諸条件が満足されるとして、使用状態において、流体シールリップ流体側勾配面角度よりダストリップ流体側勾配面角度を大きくすること（第３発明）に帰着し、その効果も上記と同様である。
＜実施形態１＞
図２は、本発明の高摩擦流体シールの一例を示す図である。
【００６０】
この高摩擦流体シール１０は、上記本発明の基本思想の第３発明を具現化したものであり、図１の高摩擦流体シール１０と同様に、車両等のサスペンションとして用いられる緩衝器３０に用いられるものである。
【００６１】
高摩擦流体シール１０は、図１の流体シール３０と同様の産業上の利用分野における高摩擦シール用として用いられ、基本構成として、流体シール３０のダストリップ２１、流体シールリップ２２、インサートメタル２３、外周リップ２４、ガータスプリング２５及び補助リップ２６に対応するダストリップ１、流体シールリップ２、インサートメタル３、外周リップ４、ガータスプリング５及び補助リップ６を備えている。
【００６２】
なお、高摩擦流体シール１０は、図１の流体シール３０の上傾斜部２１ｄ、固着部２１ｅに相当する上傾斜部１ｄ、固着部１ｅを備えている。なお、符号Ｍは、高摩擦流体シール１０の軸中心線Ｍであり、緩衝器３０への装着後は、そのピストンロッド１３の軸中心線と一致するものである。
【００６３】
それぞれのリップ１、２の勾配面を同様に、ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｂ、流体シールリップ流体側勾配面２ａ及び流体シールリップダスト側勾配面２ｂと称する。
【００６４】
また、各勾配面の角度を同様に、流体シールリップ流体側勾配角β１、流体シールリップダスト側勾配角β２、ダストリップ流体側勾配角β３及びダストリップ外部側勾配角β４と称する。
【００６５】
この高摩擦流体シール１０が、図１の流体シール３０に比べて異なるのは、流体シールリップ流体側勾配面角度β１よりダストリップ流体側勾配面角度β３を大きくした点にある。
【００６６】
また、これに対応して、ダストリップ１は、インサートメタル３の外部側から、ピストンロッド１３へ向けて、ほぼ直下に伸びた、流体シールリップ２の形状と同様の三角形状となっており、ダストリップ１の剛性・撓み性に影響を与える長さが短いものとなっている。
【００６７】
このようにすると、使用状態における流体シールリップ流体側勾配面角度よりダストリップ流体側勾配面角度が大きくなり、基本思想の第３発明の効果をより具体的に発揮することができる。また、このことは、第２発明、第１発明の効果も発揮することができるということである。
【００６８】
なお、このダストリップ１は、その長さが短いので、緩衝器のピストンロッドの半径方向の振動、つまり、横振動の少ない場合に適用可能である。また、ダストリップ外部側勾配角β４をあまり大きく取ることができないので、通常に比べダストシール効果があまり要請されない産業分野に適用可能である。
＜実施形態２＞
図３（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの他例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の使用状態図、（ｄ）は（ｂ）のダストリップの勾配面と、面圧分布と面圧勾配との間の関係を示す説明図である。これよりすでに説明した部分と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００６９】
この高摩擦流体シール１０Ａは、図２の高摩擦流体シール１０に比べ、ダストリップ１Ａの全体形状が、図１の流体シール１のダストリップ２１と共通している点が異なっている。
【００７０】
加えて、ダストリップ１Ａは、その先端内側に高勾配面１ｃを設け、図３（ａ）に示すように、高勾配面１ｃと当接面（ピストンロッド１３）との間の高勾配面角度β７が、ダストリップ１Ａの内側の全体的な勾配面１ｆと前記当接面と間の角β５より大きく、かつ、これにより、流体シールリップ２の流体側勾配面角度β１より大きくなるようにして、流体シールリップ２によって伸行程で形成される作動流体膜厚ｈ１より、ダストリップ１Ａの伸行程で形成される作動流体膜厚ｈ３が薄くなるようにしたものである。
【００７１】
高摩擦流体シール１０Ａは、上記特徴点を除いては、図２の高摩擦流体シール１０と共通し、ダストリップ１Ａについては、その基本的形状が、上記高勾配面１ｃを設けるために、関連するダストリップ１Ａの先端部分の形状が異なっている。
【００７２】
つまり、高摩擦流体シール１０Ａのダストリップ１Ａは、図１の流体シール１のダストリップ２１が備えるダストリップ流体側勾配面２１ａ、ダストリップ外部側勾配面２１ｂ、上傾斜部２１ｄ及び固着部２１ｅと同様の、ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｇ、上傾斜部１ｈ及び固着部１ｅを備えている。
【００７３】
ダストリップ流体側勾配面１ａの先端部分が、変曲点を介して高勾配面１ｃに連続している。高勾配面１ｃは、ダストリップ１Ａの先端部分に断面Ｒ状の突部分１ｔを形成しながら、ダストリップ外部側勾配面１ｇに連続している。
【００７４】
なお、この勾配面１ｃとダストリップ外部側勾配面１ｇとを連結する断面Ｒ状の突部分１ｔは、図１の流体シール３０のダストリップ１のダストリップ流体側勾配面２１ａとダストリップ外部側勾配面２１ｂとを連結する部分に対応する部分であるが、このダストリップ１Ａにおいては、ダストリップ流体側勾配面１ｆの先端部分に高勾配面１ｃを設けるために、結果的に形成された突部分である。
【００７５】
ダストリップ流体側勾配面１ａ、ダストリップ外部側勾配面１ｇ及び高勾配面１ｃと、シールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、ダストシールリップ流体側勾配角β５、ダストシールリップダスト側勾配角度β６及び高勾配面角度β７と称する。
【００７６】
この高摩擦流体シール１０Ａの非使用状態の各勾配角度の関係は、図３（ａ）から解るように、ダストリップ流体側勾配面角度β５は流体シールリップ流体側勾配面角度β１より小さいが、高勾配面角度β７は流体シールリップ流体側勾配面角度β１より大きくなっているという関係である。
【００７７】
また、それぞれの流体シールリップ２、ダストリップ１Ａの基本的機能を果たすように、流体シールリップ流体側勾配面角度β１＞流体シールリップダスト側勾配面角度β２、高勾配面角度β７＜ダストリップ外部側勾配面角度β６となっている。
【００７８】
このような構成の高摩擦流体シール１０Ａを、緩衝器２０に装着すると、図３（ｃ）のようにダストリップ１Ａが変形し、その状態のダストリップ１Ａとピストンロッド１３との接触部分の拡大断面図と面圧分布とが図３（ｄ）に示すものである。
【００７９】
また、図１の流体シール３０のダストリップ２１に比べ、よりピストンロッド１３の軸方向に短い突部分１ｔだけが使用状態でロッド１３に接触して変形し、この突部分１ｔを形成する高勾配面１ｃに連続するダストリップ流体側勾配面１ｆはロッド１３に接触しないので、ダストリップ１Ａとピストンロッド１３とはより軸方向に短い接触部分で接触し、これによりダストリップ１Ａの突部分１ｔだけが面圧分布に関与し、図３（ｄ）に示すような面圧分布ＭＢ３を発生させる。
【００８０】
この結果、ダストリップ流体側最大面圧勾配θ７は、流体シールリップ流体側最大面圧勾配θ１より格段に大きくなり、これにより、流体側伸行程流体膜厚ｈ１よりダスト側伸行程流体膜厚ｈ３が一桁オーダーで小さくなるという結果が得られる。
【００８１】
また、面圧分布ＭＢ３が、わずかではあるが、全体に図１右側（外部側）に偏った山形となり、ダストリップ外部側最大面圧勾配θ６がダストリップ流体側最大面圧勾配θ７より大きく、ダストリップとしての機能も果たしていることが解る。
【００８２】
したがって、この高摩擦流体シール１０Ａによれば、上述した第１発明、第２発明及び第３発明の効果を発揮することができる。
【００８３】
また、ダストリップ１Ａの形状は、高勾配面１ｃ部分を除けば、ほとんど、図１の流体シール３０のダストリップ２１と同じ形状であるので、同様な、横振幅への強度を発揮することができる。
【００８４】
ダストリップの素材のゴム材料は粘弾性材料である為に、長期的にはヘタリ現象が本質的に発生するが、ダストリップ先端部でヘタリが発生すると、一般に面圧も面圧勾配も初期値に対して低下し、流体膜厚も厚くなる。
【００８５】
しかし、本発明の場合は、突部分１ｔだけでピストンロッド１３と接触するので、元々の面圧分布の値を高く設定でき、材料のヘタリが発生しても、流体膜堰き止め機能を安定して発生させることができる。
【００８６】
つまり、この高摩擦流体シール１０Ａによれば、ダストリップ１Ａに高勾配面１ｃを設けたことで、上述した第１発明、第２発明及び第３発明の効果を発揮することができることに加え、基本構成の流体シールのダストリップの機能を維持しながら、かつ、材料のヘタリにより強くなるという効果を発揮することができる。
＜実施形態３＞
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップ部分を示す断面図、図５（ａ）、（ｂ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップの先端部分を示す拡大断面図である。
【００８７】
図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、ダストリップ１Ｂの外周部分にガータスプリング７が設置され、これに対応して、ダストリップ外部側勾配面１ｎのピストンロッド１３への接触側に先端部分へ向けた小傾斜面１ｉが設けられ、上傾斜部１ｊが、前記図ガータスプリング７を嵌め受ける形状となっている点が異なっている。
【００８８】
これらの小傾斜面１ｉとシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、小傾斜面角度β８と称する。
【００８９】
このような、ダストリップ１Ｂにガータスプリング７を設けた高摩擦流体シール１０Ｂによれば、図３の高摩擦流体シール１０Ａの効果に加え、ダストリップ１Ｂの締め付け力を追加し、ヘタリに依るリップ１Ｂの締め付け力低下を補償することができる。
【００９０】
図４（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｃは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、ダストリップ１Ｃが、その内側に段凹面１ｋを備えた流体側勾配面２段構成となっており、これに対応して、より内側の奥勾配面１ｐが図３のダストリップ流体側勾配面１ｆに比べ、少し、大きくなっている点が異なっている。
【００９１】
これらの段凹面１ｋ及び奥勾配面１ｐとシールすべきピストンロッド１３の当接面（ロッド軸芯）との間の角度を、それぞれ、段凹面勾配角度β１０及び奥勾配面角度β９と称する。
【００９２】
このような、ダストリップ１Ｃを流体側勾配面内側２段構成とした高摩擦流体シール１０Ｃによれば、リップ１Ｃの先端の撓みやすさが増し、ダストリップ１Ｃの横振動追従性を向上させることができる。
【００９３】
図４（ｃ）の高摩擦流体シール１０Ｄは、図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂと図４（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｃとの構成を兼ね備えたものであり、双方の効果を相乗的に発揮することができる。
【００９４】
図５（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｅは、図３の高摩擦流体シール１０Ａに比べ、そのダストリップ１Ｅの先端部分を全面的な断面Ｒ状の突部分とせず、内側に直線面１ｎを備えた突部分１ｑとした点が異なっている。
【００９５】
また、図５（ｂ）の高摩擦流体シール１０Ｆは、図４（ａ）の高摩擦流体シール１０Ｂに比べ、そのダストリップ１Ｆの先端部分を、図５（ａ）と同様の直線面１ｎを備えた突部分１ｒとした点が異なっている。
【００９６】
また、このダストリップ１Ｆでは、図４（ａ）のダストリップ１Ｂと同様に、先端部分の形状としては、外部側にもＲ状面の代わりに直線状面の小傾斜面１ｉとなっている。
【００９７】
つまり、上記、高摩擦流体シール１０Ｅ、１０Ｆは、いずれも、ダストリップ１Ｅ、１Ｆの高勾配面が直線面１ｎとなっていて、リップ先端部分が全面的な断面Ｒ状ではないものであり、このような構成であっても、これらの高摩擦流体シール１０Ｅ、１０Ｆは、いずれも対応する高摩擦流体シール１０Ａ、１０Ｂと同様の効果を発揮することができる。
【００９８】
なお、いずれのダストリップ１Ｅ、１Ｆの場合も、図上では、先端部分に微小Ｒ部分があるが、これは、ゴム材料で一体成形される流体シールの成形加工上、不可避的に設けざるを得ないものであり、また、リップの当接面への軸方向接触位置が全円周に渡って同じようにして、シール性を向上させるためのものである。
＜実施形態４＞
図６は、図３（ａ）の高摩擦流体シールを用いた緩衝器の一例を示す縦断面図である。
【００９９】
この緩衝器２０は、シリンダ本体１１と、不図示のピストンを備えたピストンロッド１４と、シリンダ本体１１の開口側に設けられ、ピストンロッド１４を摺動自在に案内するロッドガイド１５とを備え、高摩擦流体シール１０Ａはこのロッドガイド１５の上端とシリンダ本体１１の上部との間に締付固定されている。
【０１００】
シリンダ本体１１は、同芯に配設さたアウターチューブ１１ｂとインナーチューブ１１ａとを備え、インナーチューブ１１ａの開口端部と、アウターチューブ１１ｂの開口端部内周との間にロッドガイド１５が設けられている。
【０１０１】
このロッドガイド１５の上面にオイルシール１０Ａが載置され、アウターチューブ１１ｂの上端部を内側に折り曲げることによってアウターチューブ１１ｂ、オイルシール１０ａ及びロッドガイド１５が一体的にかしめ固定されている。
【０１０２】
このアウターチューブ１１ｂ内周とインナーチューブ１１ａ外周との間に形成されたガス室Ａ内には高圧ガスが封入されている。インナーチューブ１１ａの内周とピストンロッド１４との間は、作動流体が封入されている流体室Ｌとなっている。
【０１０３】
ロッドガイド１５は、一枚の金属板をプレス成形することによって形成され、外周面がインナーチューブ１１ａの内周面に圧入される内側支持部１５ａと、同じく外周面がアウターチューブ１１ｂ内周面に圧入される外側支持部１５ｂと、これら両支持部１５ａ、１５ｂを連結すると共に下面でインナーチューブ１１ａの開口端部と当接してロッドガイド１５の位置決めを行う連結部１５ｃとを備えている。
【０１０４】
内側支持部１５ａは、その内周面がピストンロッド１４を案内する案内部分となっており、この案内部分に圧入固定された耐磨耗性を有する環状のブッシュ１６を介してピストンロッド１４が摺動自在に案内されるようになっている。
【０１０５】
連結部１５ｃは、その上面外周部に環状の突状１５ｄが設けられており、この突状１５ｄの上面にオイルシール１０Ａのインサートメタル３を載置することで、オイルシール１０Ａがロッドガイド１５に対して正規の位置に位置決めされるようになっている。
【０１０６】
この緩衝器２０は、上記の基本構成を備え、不図示の流量調整手段により充填された作動流体の流量を調整することでピストンの移動を調整して緩衝機能を発揮する。加えて、この緩衝器２０は、上記の特徴を有する高摩擦流体シール１０Ａを備えているので、この高摩擦流体シール１０Ａの効果を緩衝器２０として発揮することができる。
【０１０７】
また、本発明の高摩擦流体シール及び緩衝器は、上記の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。
【０１０８】
また、作動流体とは、作動油、緩衝器の作動流体としての適性を備えた水を含む液体、高分子液体や、ガスと液体の混合物などを含むものである。
【０１０９】
本発明の高摩擦流体シールは、ここに例示した緩衝器に限られず、同様の解決課題を有する他の流体圧機器に使用することができるものであり、また、緩衝器も、車両等のサスペンションに限られず、同様の解決課題のある部分に使用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の高摩擦流体シールは、高摩擦シール用であって、車両等のサスペンション用の緩衝器に用いることができるダストリップを備えながら、流体リップからの作動流体の洩れ出し問題を解決することが要請される産業分野に用いることができる。
【０１１１】
本発明の緩衝器は、その高摩擦流体シールが上記要請を受ける場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの基礎となる基本的構成の流体シールの一例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の基本原理の説明に用いる式１を示す図、（ｃ）は（ａ）の使用状態における流体リップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図、（ｄ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｅ）は（ｃ）の使用状態におけるダストリップの勾配面と、面圧分布と最大面圧勾配との間の関係を示す説明図
【図２】本発明の高摩擦流体シールの一例を示す図
【図３】（ａ）は、本発明の高摩擦流体シールの他例の上半分を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のダストリップの拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の使用状態図、（ｄ）は（ｂ）のダストリップの勾配面と、面圧分布と面圧勾配との間の関係を示す説明図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップ部分を示す断面図
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の高摩擦流体シールの他例のダストリップの先端部分を示す拡大断面図
【図６】図３（ａ）の高摩擦流体シールを用いた緩衝器の一例を示す縦断面図
【図７】本発明の背景技術であるシールを用いたガススプリングを示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はそのシールの一部拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大断面図
【符号の説明】
【０１１３】
１〜１Ｆ ダストリップ
１ａ、１ｆ、１ｐ ダストリップ流体側勾配面
１ｂ、１ｇ、１ｉ ダストリップ外部側勾配面
１ｃ 高勾配面
１ｑ、１ｒ、１ｔ 突部分
１ｋ 段凹面
２ 流体シールリップ
２ａ 流体シールリップ流体側勾配面
２ｂ 流体シールリップダスト側勾配面
１０〜１０Ｆ 高摩擦流体シール
１１ シリンダ本体
１３ ピストンロッド
２０ 緩衝器
ｈ１ 流体側伸行程流体膜厚
ｈ２ 流体側圧行程流体膜厚
ｈ３ ダスト側伸行程流体膜厚
ｈ４ ダスト側圧行程流体膜厚
θ１ 流体シールリップ流体側最大面圧勾配
θ２ 流体シールリップダスト側最大面圧勾配
θ３ ダストリップ流体側最大面圧勾配
θ４ ダストリップ外部側最大面圧勾配
θ６ ダストリップ外部側最大面圧勾配
θ７ ダストリップ流体側最大面圧勾配
β１ 流体シールリップ流体側勾配面角度
β２ 流体シールリップダスト側勾配面角度
β３ ダストリップ流体側勾配面角度
β４ ダストリップ外部側勾配面角度
β５ ダストリップ流体側勾配面角度
β６ ダストリップ外部側勾配面角度
β７ 高勾配面角度
β８ 小傾斜面角度
β９ 奥勾配面角度
β１０ 段凹面勾配角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールであって、
前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする高摩擦流体シール。
【請求項２】
流体シールリップの作動流体充填側の最大面圧勾配より、ダストリップの前記流体シールリップ側の最大面圧勾配を大きくすることによって、前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の高摩擦流体シール。
【請求項３】
流体シールリップの作動流体充填側の勾配面と前記流体シールリップが当接する当接面との間の角度より、ダストリップの前記流体シールリップ側の勾配面と前記当接面との間の角度を大きくすることによって、前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の高摩擦流体シール。
【請求項４】
ダストリップの先端内側に高勾配面を設け、前記高勾配面と当接面との間の角度が、前記ダストリップの内側の全体的な勾配面と前記当接面と間の角度より大きくなるようにして、流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップの伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の高摩擦オイルシール。
【請求項５】
作動流体を用いたシリンダー型の緩衝器であって、
そのピストンロッドとシリンダ本体との間のシールとして、請求項１から４のいずれか記載の高摩擦流体シールを用いたことを特徴とする緩衝器。
【請求項１】
作動流体充填側に、この作動流体をシールすべく設けられた流体シールリップと、この流体シールリップの作動流体非充填側（外部側）であって、外部からのダストをシールすべく設けられたダストリップとを備え、高摩擦シール用として用いられる高摩擦流体シールであって、
前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする高摩擦流体シール。
【請求項２】
流体シールリップの作動流体充填側の最大面圧勾配より、ダストリップの前記流体シールリップ側の最大面圧勾配を大きくすることによって、前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の高摩擦流体シール。
【請求項３】
流体シールリップの作動流体充填側の勾配面と前記流体シールリップが当接する当接面との間の角度より、ダストリップの前記流体シールリップ側の勾配面と前記当接面との間の角度を大きくすることによって、前記流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の高摩擦流体シール。
【請求項４】
ダストリップの先端内側に高勾配面を設け、前記高勾配面と当接面との間の角度が、前記ダストリップの内側の全体的な勾配面と前記当接面と間の角度より大きくなるようにして、流体シールリップによって伸行程で形成される作動流体膜厚より、前記ダストリップの伸行程で形成される作動流体膜厚が薄くなるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の高摩擦オイルシール。
【請求項５】
作動流体を用いたシリンダー型の緩衝器であって、
そのピストンロッドとシリンダ本体との間のシールとして、請求項１から４のいずれか記載の高摩擦流体シールを用いたことを特徴とする緩衝器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２１５３４（Ｐ２００９−１２１５３４Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９４０１３（Ｐ２００７−２９４０１３）
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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