JP2007147038A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器等のシリンダ装置において、スプリングシート部及びタイロッド連結部を一体化し、これらに必要な形状及び強度を確保する。
【解決手段】油圧緩衝器本体２の外筒３に、アッパプレート５とロアプレート６とをフランジ部５Ａ、６Ａで互いに溶接したシートアーム部材４を取付ける。アッパプレート５にスプリングシート部１２を形成し、アッパプレート５及びロアプレート６の開口部１３、１４に、タイロッドを連結するためのブッシュ１５を取付ける。アッパプレート５に突出結合部１７を形成し、この突出結合部１７をロアプレート６に溶接することにより、サスペンションスプリングから受ける油圧緩衝器本体２の軸方向の荷重及びタイロッドから受ける油圧緩衝器本体２の軸回りの捩り荷重に対して必要な強度を確保する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器等のシリンダ装置に関するものである。

一般的に自動車のサスペンション装置には、筒型の油圧緩衝器が装着されており、車体の振動及びばね下運動に対して減衰力を作用させて、乗り心地及び操縦安定性を向上させている。そして、筒型の油圧緩衝器をサスペンションメンバとして利用したものとして、サスペンションストラットがある。サスペンションストラットは、油圧緩衝器であると共に、サスペンション装置の強度部材として機能し、サスペンションスプリングを受けるスプリングシートが取付けられ、また、車軸を支持するナックルを結合するためのブラケットが取付けられている。更に、前輪（操舵車輪）のサスペンション装置に使用されるサスペンションストラットは、キングピンの機能も有しており、操舵時には、ナックルのアーム部に連結されたステアリング機構のタイロッドによって回動される。

従来、サスペンションストラットには、車載スペース上及び車体への組付性等の観点から、例えば特許文献１に記載されているように、ナックルのアーム部の代りに、タイロッドが連結されるタイロッド連結部がシリンダ部に一体的に取付けられたものがある。更に、サスペンションストラットには、サスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とを一体化した部材がシリンダ部に取付けられたものもある。
実開昭４７−３４２４号公報

このように、サスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とを一体化した部材がシリンダ部に取付けられたサスペンションストラットにおいては、スプリングシートとして要求される形状及び軸方向の荷重に対する強度と、タイロッド連結部として要求される形状及び軸回りの捩り荷重に対する強度を確保する必要がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、スプリングシート部及びタイロッド連結部が一体化され、これらに必要な形状及び強度を確保することができるシリンダ装置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に係る発明は、シリンダ部の端部からロッドが突出され、前記シリンダ部に、該シリンダ部の周囲に巻装されるサスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とが一体化されたシートアーム部材が取付けられたシリンダ装置において、
前記シートアーム部材は、一側に膨出されて周囲に結合部が形成されたアッパプレート及びロアプレートが前記結合部で互いに結合され、前記アッパプレート及び前記ロアプレートの少なくとも一方の前記スプリングシート部と前記タイロッド連結部との間の部分に、他方に向って突出されて他方に結合される突出結合部が形成されていることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、シリンダ部の端部からロッドが突出され、前記シリンダ部に、該シリンダ部の周囲に巻装されるサスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とが一体化されたシートアーム部材が取付けられたシリンダ装置において、
前記シートアーム部材は、一側に膨出されて周囲に結合部が形成され、前記スプリングシート部が形成されたアッパプレートと、ほぼ平板状で周囲に結合部が形成されたロアプレートとが前記結合部で互いに結合されており、前記ロアプレートの板厚が前記アッパプレートの板厚よりも厚いことを特徴とする。

請求項１の発明に係るシリンダ装置によれば、突出結合部によってアッパプレートとロアプレートとを結合することにより、スプリングシート部及びタイロッド連結部のシリンダ部の軸方向荷重及び軸回りの捩り荷重に対する強度を高めることができる。
請求項２の発明に係るシリンダ装置によれば、アッパプレートの板厚を薄くすることによって、スプリングシート部の成形性を高めることができ、また、ロアプレートをほぼ平板状として、その板厚を厚くすることにより、スプリングシート部及びタイロッド連結部に必要な強度を確保することができる。

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。
本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るシリンダ装置１は、自動車の前輪サスペンション装置に装着されるサスペンションストラットを構成するものあって、サスペンションメンバとして機能する筒型の油圧緩衝器本体２（シリンダ部の外筒３のみを図示する）の外筒３に、油圧緩衝器本体２の周囲に巻装されるサスペンションスプリング（図示せず）の下端部を受けるスプリングシート部とステアリング装置のタイロッド（図示せず）を連結するタイロッド連結部とを一体化したシートアーム部材４が取付けられている。

油圧緩衝器本体２は、油液が封入されたシリンダ部（外筒３のみを図示する）と、シリンダ部内に摺動可能に嵌装されたピストン（図示せず）と、一端がピストンに連結され、他端がシリンダ部の外部へ突出されたロッドとしてのピストンロッド２Ａと、ピストンの摺動によって油液が流通する油路（図示せず）と、この油路の油液の流れを制御するオリフィス、ディスクバルブ等からなる減衰力発生機構（図示せず）とを備えており、ピストンロッドの伸縮に対して、油路を流通する油液の流れを減衰力発生機構によって制御することにより、減衰力を発生させるようになっている。

シートアーム部材４は、径の異なる２つの円弧を直線で結んだ平面形状を有する板材を一側に膨出させて周囲にフランジ部５Ａ、６Ａ（結合部）を形成したアッパプレート５とロアプレート６とをフランジ部５Ａ、６Ａでスポット溶接７によって互いに結合して内部に閉じた空間８を形成した構造となっている。アッパプレート５及びロアプレート６の大径側の円弧の中心部には、それぞれ円筒部９、１０が上下方向に延出されており、これらの円筒部９、１０に油圧緩衝器本体２の外筒３が嵌合、挿通されて、円筒部９、１０の先端部が外筒３にＣＯ²溶接１１によって結合されている。そして、アッパプレート５の円筒部９の周囲にサスペンションスプリングの下端部を受けるスプリングシート部１２が形成されている。

アッパプレート５及びロアプレート６の小径側の円弧の中心部には、円形の開口１３、１４が形成され、これらの開口１３、１４に、一端部に外側フランジ部１５Ａを有する円筒状のブッシュ１５（タイロッド連結部）が嵌合、挿入され、外側フランジ部１５Ａがアッパプレート５にプロジェクション溶接１６によって結合されている。ブッシュ１５の内部はテーパ状に形成されており、このブッシュ１５にタイロッドが連結される。

アッパプレート５のスプリングシート部１２とブッシュ１５の取付部との間の部分には、ロアプレート６へ向って突出された略矩形の突出結合部１７が形成されている。突出結合部１７の内側部は、全周にわたってロアプレート５に直交する方向に対して角度θ（１５°程度）だけ傾斜されている。突出結合部１７の頂部は、ロアプレート６に当接してスポット溶接１８によってロアプレート６に結合されている。

このように構成したことにより、シートアーム部材４は、アッパプレート５のスプリングシート部１２によってサスペンションスプリングを受け、ブッシュ１５によってタイロッドを連結することができ、スプリングシート及びタイロッド連結部の両方の機能を有している。このとき、周囲がスポット溶接されて内部に閉じた空間８が形成され、更に、アッパプレート５に形成された突出結合部１７がロアプレート６に結合されるので、サスペンションスプリングから受ける油圧緩衝器本体２の軸方向の荷重及びタイロッドから受ける油圧緩衝器本体２の軸回りの捩り荷重に対して、必要な強度を確保することができる。

なお、上記第１実施形態において、突出結合部１７は、ロアプレート６側に設けてアッパプレート５に結合してもよく、また、アッパプレート５及びロアプレート６の両方に設けて互いに結合するようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して同様の部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図３及び図４に示すように、第２実施形態に係るシリンダ装置１９では、油圧緩衝器本体２のシリンダ部の外筒３に取付けられるシートアーム部材２０は、上記第１実施形態のものと同様、アッパプレート２１とロワプレート２２とをフランジ部２１Ａ、２２Ａでスポット溶接２３によって互いに結合して内部に閉じた空間２４を形成した構造であるが、大径側の円弧は、より大径であり、三方が直線状に切欠かれた形状となっている。また、アッパプレート２１は、一側に膨出されて周囲にフランジ部２１Ａを有する形状であるのに対して、ロアプレート２２は、ほぼ平板状の形状で周囲にフランジ部２２Ａが形成されている。

更に、アッパプレート２１の板厚は、プレス成形性を考慮して薄くなっている（一例として２．３ｍｍ程度）のに対して、ロアプレート２２の板厚は、強度を考慮してアッパプレート２１よりも厚く（一例として４．０ｍｍ程度）なっている。アッパプレート２１及びロアプレート２２から、それぞれ上下方向に延出された円筒部２５、２６に油圧緩衝器本体２の外筒３が嵌合、挿通されて、円筒部２５、２６の先端部が外筒３にＣＯ²溶接２７によって結合されている。

円筒部２５、２６は、大径側の円弧の中心からオフセットして配置されており、アッパプレート２１の円筒部２５の周囲にサスペンションスプリング（図４中に仮想線Ｓで示す）の下端部を受けるスプリングシート部２８が形成されている。サスペンションスプリングは、下端部が小径のテーパ状に形成されており、また、油圧緩衝器本体２のピストンロッドに作用する横力をキャンセルするために油圧緩衝器本体２の軸心からオフセットして配置されている。そして、アッパプレート２１には、このオフセットされたサスペンションスプリングの外周部に対向するように大径側の円弧に沿ってキャッチャ部２９が突出されている。これにより、万一、サスペンションスプリングが損傷した場合でも、キャッチャ部２９によって、損傷したサスペンションスプリングを確実に受止めることができる。

アッパプレート２１及びロアプレート２２の小径の円弧側は、大径の円弧側より下方に配置されており、小径側の円弧の中心部に形成された開口部３０、３１にブッシュ１５が嵌合、挿入されて、プロジェクション溶接３２によってアッパプレート２１に結合されている。なお、ロアプレート２２の一部を切起して、スタビライザ（図示せず）を連結するためのスタビライザブラケット３３を形成してもよい。

このように構成したことにより、シートアーム部材１９は、アッパプレート２１のスプリングシート部２８によってサスペンションスプリングを受け、また、万一、サスペンションスプリングが損傷した場合には、キャッチャ部２９によって、損傷したサスペンションスプリングを確実に受止めることができる。また、ブッシュ１５によってタイロッドを連結することができる。このように、シートアーム部材１９は、スプリングシート及びタイロッド連結部の両方の機能を有している。

このとき、板厚の薄いアッパプレート２１と板厚の厚いロアプレート２２とを周囲のフランジ部２１Ａ、２２Ａでスポット溶接２４によって結合して、内部に閉じた空間２４を形成した構造により、サスペンションスプリングから受ける油圧緩衝器本体２の軸方向の荷重に対する必要な強度を確保しつつ、アッパプレート２１は、薄い板厚によってプレス成形性を高めて、スプリングシート部２８及びキャッチャ部２９の複雑な形状の成形を容易にし、また、ロアプレート２２は、ほぼ平板状の単純な形状とし、厚い板厚によって、タイロッドから受ける油圧緩衝器本体２の軸回りの捩り荷重に対して必要な強度を確保している。このように、成形性を高めながら必要な強度を確保することが可能となってる。

なお、上記第１及び第２実施の形態では、ピストンロッドが突出する油圧緩衝器を例に説明したが、これに限らず、特許文献２に示されるような倒立タイプの油圧緩衝器にあっても適用でき、この場合は、ロッドが通常の油圧緩衝器の外筒になり、シリンダ部が該外筒の外周に設けられるハウジングとなる。
特開平７−１３９５７３号公報

また、上記第１及び第２実施形態では、シリンダ装置として油圧緩衝器を用いた場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、アクティブサスペンションの油圧シリンダや摩擦ダンパ等、シリンダ部の外周にスプリングシートとタイロッドが取付けられる他の構造のシリンダ装置にも同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るシリンダ装置の要部の縦断面図である。 図１に示すシリンダ装置の要部の平面図である。 本発明の第２実施形態に係るシリンダ装置の要部の縦断面図である。 図３に示すシリンダ装置の要部の平面図である。

符号の説明

１ シリンダ装置、２ 油圧緩衝器本体、２Ａ ピストンロッド（ロッド）、３ 外筒（シリンダ部）、４ シートアーム部材、５ アッパプレート、６ ロアプレート、１２ スプリングシート部、１５ ブッシュ（タイロッド連結部）、１７ 突出結合部

Claims (2)

1. シリンダ部の端部からロッドが突出され、前記シリンダ部に、該シリンダ部の周囲に巻装されるサスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とが一体化されたシートアーム部材が取付けられたシリンダ装置において、
   前記シートアーム部材は、一側に膨出されて周囲に結合部が形成されたアッパプレート及びロアプレートが前記結合部で互いに結合され、前記アッパプレート及び前記ロアプレートの少なくとも一方の前記スプリングシート部と前記タイロッド連結部との間の部分に、他方に向って突出されて他方に結合される突出結合部が形成されていることを特徴とするシリンダ装置。
2. シリンダ部の端部からロッドが突出され、前記シリンダ部に、該シリンダ部の周囲に巻装されるサスペンションスプリングを受けるスプリングシート部とタイロッドが連結されるタイロッド連結部とが一体化されたシートアーム部材が取付けられたシリンダ装置において、
   前記シートアーム部材は、一側に膨出されて周囲に結合部が形成され、前記スプリングシート部が形成されたアッパプレートと、ほぼ平板状で周囲に結合部が形成されたロアプレートとが前記結合部で互いに結合されており、前記ロアプレートの板厚が前記アッパプレートの板厚よりも厚いことを特徴とするシリンダ装置。
   

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