JP2005291302A

JP2005291302A - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP2005291302A
Application number: JP2004105185A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishimura; 誠西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Also published as: US20050218574A1; CN1676967A

Abstract

【課題】単筒式油圧緩衝器において、スプリングシートをシリンダに取付ける際、溶接を不要とし、かつ、シリンダの変形を最小限に抑える。
【解決手段】シリンダ２におけるピストン８の非摺動領域Ａに、周方向に沿って４つの凸部１９を形成し、これら４つの凸部１９を軸方向に沿って２列配置する。凸部１９の頂部に、環状のスプリングシート１７を圧入し、段部２２を凸部に当接させて、スプリングシート１７をシリンダ２に固定する。これにより、スプリングシート１７を溶接することなくシリンダ２に取付けることができる。凸部１９をシリンダ２の周方向に沿って複数形成することにより、凸部１９の加工によるシリンダ２の変形を抑制することができる。凸部１９を軸方向に沿って２列配置することにより、スプリングシート１７に作用するモーメント荷重を効率的に支持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スプリングシートが装着された油圧緩衝器に関するものである。

自動車のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器には、シリンダ部の外周部に、サスペンションスプリングを受けるためのスプリングシートが装着されたものがある。従来、この種の油圧緩衝器では、スプリングシートは、シリンダ部の外周部に直接溶接されて固定されていた。しかしながら、スプリングシートをシリンダ部に直接溶接した場合、溶接時に生じるコンタミネーション及び熱によるシリンダ部の変形の問題がある。特に、単筒式油圧緩衝器の場合、ピストンが摺動するシリンダの外周部に、スプリングシートが直接溶接されることになるため、これらの影響が大きく、問題となる。

そこで、特許文献１に記載されたものでは、スプリングシートを略釣鐘状に形成し、これをシリンダ部の外周に圧入し、ピストンロッド突出端に当接させることによって固定するようにしている。また、特許文献２に記載されたものでは、スプリングシートに開口部を形成し、シリンダ部の外周部に凸部を形成し、これらの回転、係合によって、スプリングシートをシリンダ部に固定するようにしている。これにより、スプリングシートを溶接することなくシリンダ部に固定することができる。
実公昭５５−１２６０８号公報特開平７−２８００１８号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載されたものでは、次のような問題がある。特許文献１に記載されたものでは、スプリングシートは、シリンダ部のロッド突出端からスプリングを受けるばね受部まで延びる形状となるため、部品寸法及び重量が大きくなる。また、特許文献２に記載されたものでは、係合用の凸部及び開口部の形状が複雑であるため、加工が煩雑であり、また、単筒式油圧緩衝器に適用した場合には、シリンダの変形が問題となる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、スプリングシートをシリンダ部に取付ける際、溶接を不要とし、かつ、シリンダ部の変形を最小限に抑えるようにした油圧緩衝器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る油圧緩衝器は、ピストンロッドが突出するシリンダ部の外周に、周方向に沿って１つ又は複数の凸部を形成し、該凸部の頂部に、環状のスプリングシートを圧入したことを特徴とする。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１の構成において、前記シリンダ部は、ピストン及びフリーピストンが摺動可能に嵌装される単筒式油圧緩衝器のシリンダであり、前記凸部は、前記ピストン及びフリーピストンの非摺動領域に配置されていることを特徴とする。
請求項３の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１又は２の構成において、前記複数の凸部は、前記シリンダの軸方向に沿って２列以上配置されていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項３の構成において、前記軸方向に沿って配置された凸部の間における前記シリンダの内径は、該シリンダのピストン摺動領域の内径よりも大きいことを特徴とする。
請求項５の発明に係る油圧緩衝器は、上記請求項１乃至４のいずれかの構成において、前記スプリングシートの最小内径は、前記シリンダ部の外径よりも大きいことを特徴とする。

請求項１の発明に係る油圧緩衝器によれば、１つ又は複数の凸部の頂部との圧入によってスプリングシートをシリンダ部に固定することができ、溶接及びシリンダ部の変形の問題を解消することができる。
請求項２の発明に係る油圧緩衝器によれば、凸部によってピストン及びフリーピストンのシール性を損なうことがない。
請求項３の発明に係る油圧緩衝器によれば、２列以上配置された凸部によって、スプリングシートに作用するモーメント荷重を効果的に支持することができる。
請求項４の発明に係る油圧緩衝器によれば、ピストンをシリンダ内に嵌装する最、ピストのシール部が損傷しにくくなる。
請求項５の発明に係る油圧緩衝器によれば、スプリングシートを圧入する際、スプリングシートがシリンダ部の外周部に干渉することがなく、シリンダ部の表面を損傷することがない。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る油圧緩衝器１は、単筒式油圧緩衝器であり、有底円筒状のシリンダ２（シリンダ部）の開口部にロッドガイド３およびオイルシール４が取付けられ、シリンダ２内の底部側に、フリーピストン５が摺動可能に嵌装されている。シリンダ２内は、フリーピストン５によって底部側のガス室６と他端側の油室７とに画成されており、ガス室６には高圧ガスが封入され、油室７には油液が封入されている。

シリンダ２の油室７には、ピストン８が摺動可能に嵌装され、このピストン８によって、油室７内がシリンダ上室７Ａとシリンダ下室７Ｂとの２室に画成されている。ピストン８には、ピストンロッド９の一端がナット１０によって連結されており、ピストンロッド９の他端側は、ロッドガイド３およびオイルシール４に摺動可能かつ液密的に挿通されて外部へ延出されている。

ピストン８には、シリンダ上下室７Ａ，７Ｂ間を連通させる伸び側油路１１および縮み側油路１２が設けられている。伸び側油路１１および縮み側油路１２には、それぞれ、その油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブ等からなる伸び側減衰力発生機構１３および縮み側減衰力発生機構１４が設けられている。

この構成により、ピストンロッド９の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン８の摺動にともない、シリンダ上室７Ａの油液がピストン８の伸び側油路１１を通ってシリンダ下室７Ｂへ流れ、伸び側減衰力発生機構１３によって減衰力が発生する。また、縮み行程時には、シリンダ下室７Ｂの油液が縮み側油路１３を通ってシリンダ上室７Ａへ流れ、縮み側減衰力発生機構１４によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド９の侵入、退出による油室７の容積変化をフリーピストン５が移動してガス室６の高圧ガスを圧縮、膨張することによって補償する。

シリンダ２の底部には、サスペンションアーム等（図示せず）に連結するための取付アイ１５が結合されており、ピストンロッド９の先端部には、車体側に連結するための取付部１６が設けられている。シリンダ２の上端側外周部には、車体との間に介装されるサスペンションスプリング（図示せず）を受けるためのスプリングシート１７が取付けられている。ピストンロッド９には、シリンダ２の内部にリバウンドストッパ１８が取付けられている。

次に、スプリングシート１７のシリンダ２への取付構造について説明する。
油圧緩衝器１では、ピストンロッド９は、リバウンドストッパ１８によって伸び側のストロークが制限されており、これにより、シリンダ２内におけるピストン８の摺動領域が制限されて、シリンダ２の上部にピストン８の非摺動領域Ａが存在する。

シリンダ２には、非摺動領域Ａに、周方向に沿って複数の凸部１９が形成されている。凸部１９は、シリンダ２の周方向に沿って４個形成され、これらがシリンダ２の軸方向に沿って所定の間隔をもって２列配置されている。軸方向に沿って２列配置された凸部１９の間におけるシリンダ２の内径は、ピストン８の摺動領域の内径よりも大きくなっている（図２中の寸法Ｄ参照）。一方、スプリングシート１７は、上端部が縮径されて、大径部２０及び小径部２１が形成され、これらの間に段部２２が形成されている。そして、シリンダ２の凸部１９の頂部がスプリングシートの大径部２０に圧入され、上側の凸部１９が段部２２に当接して、スプリングシート１７がシリンダ２に固定されている。このように、凸部１９と大径部２０とが圧入嵌めとなっているのに対して、シリンダ２の外周部とスプリングシート１７の最小内径を有する小径部２１とは、隙間嵌めとなっており、これらの間に隙間Ｃが形成されている。凸部１９の頂部側の角部及びスプリングシート１７の段部２２の角部は、これらの乗り越し荷重を高めるために、充分に角だしサイジングされている。

以上のように構成した本実施形態の作用について、次に説明する。
スプリングシート１７は、その大径部２０にシリンダ２の凸部１９の頂部が圧入されて、段部２２に凸部１９が当接することによって、シリンダ２に固定されている。凸部１９は、非摺動領域Ａに配置されているので、ピストン８のシール性を損なうことがない。凸部１９は、シリンダ２の周方向に沿って複数設けられているので、これがシリンダ２の全周にわたって設けられ場合に比して、凸部１９を塑性加工する際のシリンダ２の歪が少なくなっている。このため、ピストン８がシリンダ２の内部を直接摺動する単筒式の油圧緩衝器においても、シリンダ２の変形によるシール性の低下の問題を生じない。凸部１９は、軸方向に沿って所定の間隔をもって２列配置されているので、スプリンシート１７にかかるモーメント荷重を効率的に支持することができる。軸方向に２列配置された凸部１９の間におけるシリンダ２の内径は、ピストンの摺動領域の内径よりも寸法Ｄだけ大きくなっているので、フリーピストン５及びピストン８をシリンダ２内に嵌装する際、これらのシール部が損傷しにくい。互いに当接する凸部１９及び段部２２の角部を充分に角だしサイジングすることにより、これらの乗り越し荷重を大きくすることができ、スプリングシート１７の軸方向の取付強度を高めることができる。スプリングシート１７の小径部２１とシリンダ２の外周部とは、隙間嵌めとなっており、これらの間に隙間Ｃが形成されるので、スプリングシート１７をシリンダ２に圧入する際、小径部２１がシリンダ２の外周面に干渉することがなく、シリンダ２の塗装面を傷付けることがない。

なお、上記実施形態では、凸部１９をシリンダ２の周方向に沿って４個、軸方向に沿って２列配置した場合について説明しているが、凸部１９は、このほか、周方向に２個以上、軸方向に３列以上設けることができ、また、頂部の軸方向の寸法を大きくすることにより、１列であっても、スプリングシート１７にかかるモーメント荷重を支持することができる。スプリングシート１７は、シリンダ２のピストン８及びフリーピストン５の非摺動領域に凸部１９を配置すれば、他の部位に取付けることができ、例えば図３に示すように、シリンダ２の底部付近に取付けることもできる。また、上記実施形態では、スプリングシート１７を単筒式の油圧緩衝器１のシリンダ２に取付ける場合について説明しているが、スプリングシート１７は、シリンダ部の外周部に凸部１９を形成することにより、シリンダの外周に外筒を有する複筒式の油圧緩衝器、サスペンションストラット等にも同様に取付けることができる。

次に、スプリングシート１７のシリンダ２への取付工程について、図４及び図５を参照して説明する。
図４（Ａ）に示すように、シリンダ２に凸部１９を形成するための加工装置２３は、シリンダ２内に挿入されて、凸部１９を押出す凸状のポンチ部２４を有する加圧ピース２５（内型）と、加圧ピース２５間に挿入される楔状のマンドレル２６と、シリンダ２内で加圧ピース２５を径方向に移動可能に支持する加圧ピース保持器２７及び加圧ピースガイド２８と、加圧ピース２５及びマンドレル２６を初期位置に復帰するためのリターンスプリング２９と、シリンダ２に外嵌されて、加圧ピース２５のポンチ部２４によって押出された凸部１９を所定の形状に角だしサイジングする凹状のダイス部３０を有する分割式の外型３１とを備えている。

そして、図４（Ｂ）に示すように、加圧ピース２７及び外型３１を位置決めし、加圧ピース２５間にマンドレル２６を挿入して、加圧ピース２５を径方向外側へ移動、拡開させ、ポンチ部２４によってシリンダ２の側壁を外型３１のダイス部３０へ押込むようにせん断変形させて凸部１９を成形する。このようにして、加圧ピース２７のポンチ部２４と外型３１のダイス部３０によって、凸部１９の変形を拘束することにより、高い精度で角だしサイジングすることができる。凸部１９を成形した後、リターンスプリング２９によってマンドレル２６及び加圧ピース２５を後退させ、外型３１を開いて、凸部１９が形成されたシリンダ２を取出す。

そして、図５（Ａ）に示すように、凸部１９が形成されたシリンダ２に、図５（Ｂ）に示すように、スプリングシート１７を圧入する。

本発明の一実施形態に係る油圧緩衝器の縦断面図である。図１の装置の要部であるスプリングシート取付部を拡大して示す図である。図１に示す実施形態の変形例に係る油圧緩衝器の底部の縦断面図である。図１に示す油圧緩衝器のシリンダに凸部を形成する工程を示す図である。図１に示す油圧緩衝器のシリンダにスプリングシートを圧入する工程を示す図である。

符号の説明

１油圧緩衝器、２シリンダ（シリンダ部）、５フリーピストン、８ピストン、９ピストンロッド、１７スプリングシート、１９凸部、Ａ非摺動領域

Claims

ピストンロッドが突出するシリンダ部の外周に、周方向に沿って１つ又は複数の凸部を形成し、該凸部の頂部に、環状のスプリングシートを圧入したことを特徴とする油圧緩衝器。
前記シリンダ部は、ピストン及びフリーピストンが摺動可能に嵌装される単筒式油圧緩衝器のシリンダであり、前記凸部は、前記ピストン及びフリーピストンの非摺動領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
前記複数の凸部は、前記シリンダの軸方向に沿って２列以上配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧緩衝器。
前記軸方向に沿って配置された凸部の間における前記シリンダの内径は、該シリンダのピストン摺動領域の内径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の油圧緩衝器。
前記スプリングシートの最小内径は、前記シリンダ部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の油圧緩衝器。