JP2005046902A - 三重接合体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】張出かしめを利用しても強度上または製造上の問題を生じることのない三重接合体とその製造方法とを提供する。
【解決手段】油圧緩衝器のチューブ３に、車体のナックルに連結されるナックルブラケット１０を接合し、このナックルブラケット１０の外周面にホースブラケットやスタビライザーブラケットなどの支持ブラケット１１を接合してなる三重接合体において、先ず、ナックルブラケット１０の内側からその半径外方向へ張出かしめを行って、該ナックルブラケット１０と支持ブラケット１１とを接合部２１により接合し、次に、ナックルブラケット１０の外側からその半径内方向へ張出かしめを行って、ナックルブラケット１０とチューブ３とを接合部２０により接合し、ナックルブラケット１１とチューブ３との重ね合せ部に接合部１１を介在させることなく、三者を密着させた状態で接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、重ね合せた３つの部材の重合部分を相互に張出かしめによって接合してなる三重接合体と該三重接合体を得るための製造方法に関する。

例えば、サスペンション用油圧緩衝器としては、図５に示すように、ピストン１を摺動可能に内装した内筒２を有底の外筒（チューブ）３内に納め、ピストン１に一端が連結されたピストンロッド４の他端部を、内筒２およびチューブ３の開口端部に共通に嵌合したロッドガイド５を挿通して外部へ延ばし、内筒２内に封入された油液を、ピストン１に設けた減衰力発生手段６および内筒２の下端部に装着されたベースバルブ７に流通させて伸び行程および縮み行程の減衰力を発生させ、ピストンロッド４の進入、退出分の油液は内筒２とチューブ３との間の、ガスおよび油液が封入されたリザーバ８で補償する構造のものがある。

この種の油圧緩衝器は、そのチューブ３の軸方向中間部に車体との間に介装されるばねを受けるスプリングシート９を、そのチューブ３の下端部に車体のナックルに連結されるナックルブラケット１０をそれぞれ重合固定して、実用に供されるようになっている。また、図６に示すように、ナックルブラケット１０の外周面には、通常、ホースブラケットやスタビライザーブラケットなどの支持ブラケット１１が取付けられている。
そして従来、チューブ３に対するスプリングシート９およびナックルブラケット１０の重合固定はもちろん、ナックルブラケット１０に対する支持ブラケット１１の重合固定には、溶接（溶接部１２）により接合する構造が一般に採用されていた。しかし、この溶接による接合構造によれば、溶接の熱でチューブ３に変形が生じて寸法精度が悪化する問題に加え、溶接作業に時間を要するという問題があり、その上、溶接の熱でチューブ３の内面に形成された酸化スケール、あるいは溶接時に空気中に飛散した微細なチリが、異物（コンタミネーション）として油中に入り込む虞があり、寸法精度、生産性、耐久性等の面で問題を抱えることとなっていた。

そこで、例えば、特許文献１に記載のものでは、ナックルブラケットの、チューブに対する重合部分をスポット的に電気抵抗加熱して、外周側から押圧することにより凹部を形成する変形加工を施すようにしている。この変形加工は、２つの部材を重ね合せて一方向へ張出して凸部（または凹部）を形成する、いわゆる張出かしめに相当し、このような張出かしめの採用により、上記した溶接に伴う諸問題を解決できるようになる。
なお、特許文献２には、薄板を対象にした張出かしめ方法が記載されている。

特開平０９−０６０６８２号公報 特開昭６２−７７１３０号公報

ところで、張出かしめによる接合方式によれば、上記特許文献１に記載されるようにチューブとナックルブラケットとの二重接合体を得る場合、あるいは特許文献２に記載されるように二枚の薄板の二重接合体を得る場合は、特別の問題がない。しかし、図６に示したごときチューブ３と、ナックルブラケット１０と支持ブラケット１１とを三重に重ね合せた三重接合体（以下、これを複合チューブという）を得る場合は、十分なる張出量が得られないため強度上の問題が残り、その上、成形荷重も過大となって工具寿命が著しく短くなる。したがって従来、ナックルブラケット１０に対する支持ブラケット１１の接合は、依然として溶接に頼らざるを得ない、という制約があった。
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、張出かしめを利用しても強度上並びに製造上の問題を生じることのない三重接合体を提供し、併せてこの三重接合体を容易かつ安定して得ることができる製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る三重接合体は、重ね合せた３つの部材の重合部分を相互に張出かしめによって接合してなる三重接合体であって、中間の部材に重ね合せた一方の部材が、中間の部材側からの張出かしめによって該中間の部材に接合されており、中間の部材に重ね合せた他方の部材が、前記一方の部材に干渉しない箇所で、張出かしめによって該中間の部材に接合されていることを特徴とする。
このように構成した三重接合体においては、中間の部材に対して他の２つの部材が張出かしめにより相互に接合されているので、実質２つの部材が張出かしめにより重合固定された接合構造となり、したがって張出かしめの実行に特別の困難さを伴うことはない。また、一方の部材が中間の部材側からの張出かしめにより該中間の部材に対して接合されているので、中間の部材と他方の部材との重ね合せ部に前記張出かしめによる張出部が介在することはなく、３つの部材は相互に密着する状態で接合可能となる。

本三重接合体において、上記３つの部材の形状は任意であり、管状体同士または板状体同士の組合せであっても、管状体と板状体との組合せであってもよい。中間の部材に重ね合せた上記一方の部材が板状体であり、中間の部材とこれに重ね合せた上記他方の部材が管状体である構成とした場合は、上記したサスペンション用油圧緩衝器におけるチューブと、ナックルブラケットと支持ブラケットとからなる複合チューブに適用することができる。
本発明に係る三重接合体の製造方法は、上記したごとく２つの管状体と１つの板状体とを組合せる場合に、中間の管状体の外周面に、その内側から半径外方向への張出かしめにより板状体を接合した後、該中間の管状体と内側の管状体とを嵌合して、前記板状体に干渉しない箇所で張出かしめにより両管状体を接合することを特徴とする。この場合、中間の管状体と内側の管状体との張出かしめの方向は任意であり、半径内方向に張出かしめを行っても半径外方向へ張出かしめを行ってもよい。
このように行う製造方法においては、予め中間の管状体に対して板状体を半径外方向への張出かしめにより接合するので、中間の管状体の内側に配置される他の管状体に対して、該中間の管状体を密に嵌合させることができ、部材相互の張出かしめを円滑にかつ安定して行うことができる。

本発明に係る三重接合体によれば、実質２つの部材を張出かしめにより重合固定した接合構造となっているので、張出かしめの実行に特別の困難さを伴うことはなく、強度保証が十分となるばかりか、張出かしめに用いる工具の寿命が延長する。
また、本発明に係る三重接合体の製造方法によれば、部材相互の張出かしめを円滑にかつ安定して行うことができるので、生産性の向上はもとより製造歩留りの向上を達成できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１および２は、本発明に係る三重接合体としての、サスペンション用油圧緩衝器の複合チューブを示したものである。なお、油圧緩衝器の全体構造は、前記図５に示したものと同じであるので、ここでは、図５に示した部分と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することとする。
本実施形態において、車体のナックルに連結されるナックルブラケット（管状体）１０は、後述の張出かしめによって形成された第１接合部２０によりチューブ（管状体）３に重合固定されている。また、このナックルブラケット１０の外周面には、前記したホースブラケットやスタビライザーブラケットなどの支持ブラケット（板状体）１１が、同じく張出かしめによって形成された第２接合部２１により重合固定されている。なお、ナックルブラケット１０には、車体のナックルとの結合に用いる複数の取付孔１０ａが形成されている。

上記チューブ３とナックルブラケット１０とを重合固定する第１接合部２０は、半径内方向へ窪む凹形状をなしており、ナックルブラケット１０の両端部の二箇所に形成されている。一方、ナックルブラケット１０と支持ブラケット１１とを重合固定する第２接合部２１は、半径外方向へ突出する凸形状をなしており、前記第１接合部２０とは異なる箇所、例えば、ナックルブラケット１０の軸方向中間部位に形成されている。すなわち、２つの接合部２０および２１は、異なる箇所に互いに半径内・外方へ離反する状態で形成されており、したがって、チューブ３、ナックルブラケット１０および支持ブラケット１１の三者は、相互に密接する状態で重合固定されている。

しかして、上記２つの接合部２０および２１は、一例として、図３に示すような接合構造となっている。なお、図３には、第１接合部２０側についてのみ示すが、第２接合部２１側も同様の構造となる。同図において、Ｆは張出かしめ方向であり、張出かしめ方向Ｆの内側に位置するナックルブラケット１０の張出部２３と張出かしめ方向Ｆの外側に位置するチューブ３の張出部２４とが密に嵌合する形状となっている。この場合、前記ナックルブラケット１０の張出部２３は、その張出端側の外周縁部２３ａがチューブ３側の張出部２４に食込む形状となっている。一方、チューブ３側の張出部２４は、その張出端側の外周縁部に環状突部２４ａを備えている。この第１接合部２０は、前記したように張出かしめ方向Ｆの内側のナックルブラケット１０の張出部２３が、張出かしめ方向Ｆの外側のチューブ３側の張出部２４に食込んでいるので、その剥離強度は十分大きくなっている。

図４は、上記した接合部２０（２１）を形成するための張出かしめ方法の一つの実施形態を示したものである。同図において、３０は、先端がほぼ平坦形状の小径の押込部３１を肩部３２を介して大径の本体部３３に連接してなるポンチ、３５は、上面に成形凹部３６を有すると共にこの成形凹部３６の底面周縁に環状溝３７を有するダイである。

張出かしめに際しては、予めチューブ３にナックルブラケット１０を嵌合位置決めし、先ず、図４（Ａ）に示すようにダイ３５を前記チューブ３の内面に当接させて位置固定し、この状態でポンチ３０を張出かしめ方向Ｆへ移動させる。すると、同図（Ｂ）に示すように、ナックルブラケット１０とチューブ３とが局部的にダイ３５の成形凹部３６内に張出す。これらの張出部は、ダイ３５の成形凹部３６の底面に到達するまでは湾曲形状を維持するが、その後、さらにポンチ３０が前進することで、成形凹部３６内で横方向に広がる。そして、遂には塑性流動を起こして環状溝３７を含む成形凹部３６に材料がフィルアップし、前記図３に示したように、ナックルブラケット１０の張出部２３をチューブ３の張出部２４に食込ませた形状の第１接合部２０が形成される。

上記第１、第２接合部２０、２１を有する複合チューブ（三重接合体）を製造するには、先ず、中間の部材であるナックルブラケット１０に対して外側の支持ブラケット１１を、上記図４に示した張出かしめにより接合し、次に、内側のチューブ３に対してナックルブラケット１０を、同じく図４に示した張出かしめにより接合する。

ナックルブラケット１０に支持ブラケット１１を接合するに際しては、管状体であるナックルブラケット１０の内側からその半径外方向へ張出かしめを行い、第２接合部２１を半径外方向へ突出形成する。これにより、その後、チューブ３にナックルブラケット１０を張出かしめにより接合すべく、チューブ３にナックルブラケット１０を嵌合させても、両者の間に前記第２接合部２１が介在することはなく、したがって、チューブ３に対してナックルブラケット１０を密に嵌合させることができる。
一方、このナックルブラケット１０をチューブ３に接合するに際しては、ナックルブラケット１０半径内方向へ張出かしめを行い、第１接合部２０を半径内方向へ突出形成する。この場合、第１接合部２０の形成は、チューブ３にナックルブラケット１０をを密着させた状態で、しかも支持ブラケット１１と干渉しない箇所で行われるので、張出かしめを円滑にかつ安定して行うことができる。

上記した製造方法により得られた複合チューブは、実質２つの部材を張出かしめにより接合する構造となっているので、各接合部２０、２１の張出量は十分となり、強度保証も十分となる。上記実施の形態においては特に、各接合部２０、２１が食込み形状となっているので（図３）、その剥離強度は十分高くなり、結果として耐久信頼性に著しく富むものとなる。
なお、上記チューブ３とナックルブラケット１０との第１接合部２０は、支持ブラケット１１と干渉しない箇所であれば、上記実施形態のようにナックルブラケット１０の外側からその半径内方向へ張出かしめを行うことに代えて、チューブ３の内側からその半径外方向へ張出かしめを行ってもよい。
また、上記実施形態においては、チューブ３とナックルブラケット１０とを接合する張出かしめとして、ナックルブラケット１０の張出部２３がチューブ３の張出部２４に食込む形状の、剥離強度を得ることができる張出かしめであるものを示したが、本発明は、別段これに限らず、必要とされる接合強度によっては、皿形状の凹凸よりなる、剥離強度を有しない皿状張出かしめのみとしても、この皿状張出かしめと上述した剥離強度を有する張出かしめとを組合せるようにしてもよい。

本発明に係る三重接合体の一つである油圧緩衝器用複合チューブの構造を示す斜視図である。 図１に示した複合チューブの構造を示す断面図である。 張出かしめにより形成された接合部の詳細構造を示す断面図である。 図３に示した接合部を形成するための張出かしめ方法を順を追って示す断面図である。 本複合チューブを適用する油圧緩衝器の一般的な構造を示す断面図である。 従来の複合チューブの構造を示す断面図である。

符号の説明

３ 油圧緩衝器のチューブ
１０ ナックルブラケット
１１ 支持ブラケット
２０ チューブとナックルブラケットとの接合部
２１ ナックルブラケットと支持ブラケットとの接合部

Claims (4)

1. 重ね合せた３つの部材の重合部分を相互に張出かしめによって接合してなる三重接合体であって、中間の部材に重ね合せた一方の部材が、中間の部材側からの張出かしめによって該中間の部材に接合されており、中間の部材に重ね合せた他方の部材が、前記一方の部材に干渉しない箇所で、張出かしめによって該中間の部材に接合されていることを特徴とする三重接合体。
2. 中間の部材に重ね合せた一方の部材が板状体であり、中間の部材とこれに重ね合せた他方の部材が管状体であることを特徴とする請求項１に記載の三重接合体。
3. 最内側の管状体が油圧緩衝器のチューブであり、中間の管状体がナックルブラケットであり、外側の板状体が支持ブラケットであることを特徴とする請求項２に記載の三重接合体。
4. 請求項２または３に記載の三重接合体を得るための製造方法であって、中間の管状体の外周面に、その内側から半径外方向への張出かしめにより板状体を接合した後、該中間の管状体と内側の管状体とを嵌合して、前記板状体に干渉しない箇所で張出かしめにより両管状体を接合することを特徴とする三重接合体の製造方法。
   
   

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