JP2012202509A

JP2012202509A - シリンダ装置

Info

Publication number: JP2012202509A
Application number: JP2011069155A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Kimura; 徳久木村; Kazuyoshi Kanbe; 和芳神部
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】良好な接合状態を維持可能なシリンダ装置の提供。
【解決手段】筒状のシリンダ１０１と、シリンダ１０１の端部側に内に圧入される端部部材１０２と、シリンダ１０１と端部部材１０２とを溶接にて固定する溶接部１０３とを有し、端部部材１０２の周方向に、シリンダ１０１に接する当接部１０８と切欠部１０７とを交互に設け、切欠部１０７が、溶接部１０３と、シリンダ１０１の内部空間１１４を連通する。これにより溶接部１０３にブローホールが発生することを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

シリンダ装置には、筒状の外筒に端部部材を溶接するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２８７７５２号公報

ところで、溶接時に溶接部にブローホールを生じると、良好な接合状態を維持できない可能性がある。

したがって、本発明は、良好な接合状態を維持可能なシリンダ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、筒状の外筒と、前記外筒の端部側に嵌合される端部部材と、前記端部部材と前記外筒との嵌合部分を全周に渡って溶接にて固定する溶接部とを有するシリンダ装置であって、前記外筒または前記端部部材の前記嵌合部分の少なくとも一方には、周方向に他方と当接する当接部と切欠部とを交互に設け、前記切欠部が、前記溶接部と前記外筒の内部空間とを連通する連通路を形成する。

本発明によれば、良好な接合状態を維持することができる。

本発明の実施形態に係るシリンダ装置を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。図１（ａ）の部分拡大図である。本発明の実施形態に係るシリンダ装置用の加締め装置の側断面図である。図３の加締め装置用の加締め工具を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は下面図はである。

本発明の実施形態を図１乃至図４に示し説明する。

本実施形態に係るシリンダ装置は、例えば、車両用のショックアブソーバである。図１に、その下端部を示す。このショックアブソーバは、筒状の金属製のシリンダ１０１と、シリンダ１０１の端部側に配される本発明の端部部材としての金属製のキャップ１０２と、これらをアーク溶接で溶接した溶接部１０３とを有している。キャップ１０２の下端には、車両等に取り付けるための環状のアイ１０４が溶接により取り付けられている。

シリンダ１０１内には、油液が封入されている。このシリンダ１０１内には、減衰力を発生する減衰バルブが設けられたピストン（図示略）が摺動可能に嵌合されている。このピストンには、ピストンロッド（図示略）の一端が接続されている。ピストンロッドの他端は、シリンダ１０１のキャップ１０２の反対側からロッドガイド（図示略）、シール（図示略）を貫通して、外部に延出される。また、ピストンとキャップ１０２の間には、フリーピストンが配置され、キャップ１０２との間に３０気圧程度の高圧のガス室を形成している。これにより、所謂、モノチューブのショックアブソーバを構成している。

シリンダ１０１は、管体である。この管体は、引抜鋼管や溶接鋼管等のパイプ材を切断したものを用いることがコスト的に有効である。けれども、端部のみ拡径または縮径したパイプや、中間部を変形加工したものを用いることも出来る。

金属製のキャップ１０２は、プレス加工で製造される。

キャップ１０２のシリンダ１０１側（図１（ｂ）の上側）の端面１０５側は、小径に絞り込まれた絞り部１０６が設けられており、シリンダ１０１を挿入しやすい形状となっている。

キャップ１０２の端面１０５側の外周には、軸方向に内周方向にＶ字上に凹む切欠部１０７が周方向に等間隔で複数カ所（具体的には８カ所）形成されている。このようにキャップ１０２の周方向に均等に配置された切欠部１０７の隣り合うもの同士の間の外周面は、シリンダ１０１の内周面と当接する当接部１０８となる。

よって、シリンダ１０１とキャップ１０２は、その嵌合部分において、周方向に当接部１０８と切欠部１０７（非当接部）が交互に形成される。

なお、ミクロには、図２に示すように、切欠部１０７の周方向両側は、切欠部１０７を加締め加工により成形した際にその部分の肉が径方向外側に膨らむ膨らみ部１０９となっている。この結果、シリンダ１０１にキャップ１０２を嵌合した際に、キャップ１０２の剛性がシリンダ１０１より高いため、シリンダ１０１が僅かに変形し、膨らみ部１０９の周方向の切欠部１０７と反対側にも非当接部１１０が形成される。よって、当接部１０８の周方向両端は僅かな非当接部１１０となっている。

なお、非当接部１１０は、シリンダ１０１とキャップ１０２の剛性や切欠部１０７を形成する際の加工方法によって、生じさせないことも可能である。

切欠部１０７は、キャップ１０２の円周方向に連続する一対の三角形の平面１１１からなっており、端面１０５から軸方向に離れるに従い徐々浅くなるように傾斜している。よって、切欠部１０７は、径方向から見ても、軸方向から見てもＶ字状をなしている。

なお、切欠部１０７は、端面１０５まで延ばさなくてもよい。

次に、前記シリンダ装置の製造方法及び製造装置について、説明する。

先ず、キャップ１０２をプレス加工により形成し、下端にアイ１０４を溶接する。次に
複数の切欠部１０７を成形する工程では、図３に示す加締め装置１１５を用いる。

加締め装置１１５は、ベース１１６の上部にシリンダ装置１１７が設けられた汎用的なプレス装置である。

シリンダ装置１１７のロッド１１８の先端には、取付部材１１９が固定されている。取付部材１１９の下面には、円形でキャップ１０２の内周部をガイドするガイド部１２０がボルト１２１により固定されている。また、ガイド部１２０の外周には、環状の加工治具１２２が、環状の抑え部材１２４をボルト１２３Ａで固定することで取り付けられる。１２３Ｂは、位置決めピンである。

環状の加工治具１２２は、図４に示すように、その周囲にボルト１２３Ａが挿入されるボルト穴１２５Ａと、位置決めピン１２３Ｂが挿入されるピン穴１２５Ｂが設けられたフランジ部１２６が形成されている。内周面１２７には、周方向等間隔に加工突起１２８が８個形成されている。

取付部材１１９の鉛直下方には、キャップ１０２を載せるダイ１３０が設けられている。

この加締め装置１１５は、ダイ１２０にキャップ１０２を載せた状態で、シリンダ装置１１７により加工治具１２２を下方に移動させ、キャップ１０２に切欠部１０７を形成する。加工治具１２２の下方への移動距離は、シリンダ装置１１７のストロークを制御してもよく、また、ダイ１３０の上端面と加工治具１２２とが接触したことを検知することで、制御してもよい。

このように加工されたキャップ１０２にシリンダ１０１内に圧入し、シリンダ１０１の端部の全周に亘り、アーク溶接を行う。これにより、シリンダアッシを製造する。

その後、ピストン等の内機部品を挿入し、シリンダ１０１の開口にロッドガイド等を取り付けることで、シリンダ装置が製造される。

以上に述べた本実施形態によれば、キャップ１０２の端部側に、周方向に、シリンダ１０１と接する当接部１０８と切欠部１０７とを交互に設けることで、切欠部１０７が溶接部１０３と、シリンダ１０１およびキャップ１０２の内周側空間部１１４とを連通する連通路となるため、溶接時に溶接部１０３側で発生するガス、すなわち、溶けた金属から発するガスやシリンダ１０１とキャップ１０２の圧入部に僅かに残るガスが溶接の熱により膨張しても、この切欠部１０７を介して内周側空間部１１４に放出されることになる。したがって、溶接時にガス抜き時間を設けなくても、ブローホールの発生を抑えることができるため、高速でのアーク溶接が可能となり、生産効率を向上した上で、良好な接合状態を維持することができる。

また、切欠部１０７は、塑性変形により形成されるため、切削による切り粉が発生しないことから、容易にコンタミネーション等の問題を回避することができる。切削で切欠部１０７を形成しても良いが、その際には切り粉が残留しないように、洗浄等を実施する必要がある。

また、図２に示すように、切欠部１０７を加締めた際にその部分の肉が径方向外側に膨らみ部１０９を設けた場合いは、膨らみ部１０９の切欠部１０７と反対側にも非当接部１１０が形成されるので、シリンダ１０１およびキャップ１０２の内周側空間部１１４とを連通する連通路の面積が増加される。

切欠部１０７が周方向に均等に配置されているため、当接部１０８も周方向に均等に配置されることになり、圧入時の圧力バランスが良好となる。よって、当接部１０８を容易にキャップ１０２の外周に圧入できることになる。

また、本実施形態では、キャップ１０２の端部に絞り部１０６を有する形状としたが、絞り部１０６はなくてもよい。しかし、絞り部１０６を形成したほうが、シリンダ１０１にプレスにより塑性変形させて切欠部１０７を設ける形成する際のプレス力を抑えることができ、加工装置の小型化を図ることができる。

なお、本実施形態では、キャップ１０２に切欠部１０７を設けたが、シリンダ１０１の内周に設けても良い。
また、本実施形態では、溶接にアーク溶接を用いた例を示したが、これに限らず、ブローホールが生じる溶接であれば、他の溶接、例えばガス溶接等にも適用可能である。

なお、本発明を適用するシリンダ装置は、上記モノチューブショックアブソーバに限らず、ツインチューブの油圧緩衝器等のシリンダ装置に用いることができる。特に、キャップ部分に高圧のガスが作用するタイプのシリンダ装置に本発明は有効で有る。例えば、サスペンションに用いられるセルフレベリング機能付き油圧緩衝器や、車高調整用のシリンダ装置や、スタビライザ用シリンダ装置等に好的である。

１０１シリンダ（外筒）１０２キャップ（端部部材）１０３溶接部１０７切欠部１０８当接部１１４内周側空間部

Claims

筒状の外筒と、
前記外筒の端部内側に嵌合される筒状の嵌合部を有する端部部材と、
前記端部部材と前記外筒との嵌合部分を全周に亘って溶接にて固定する溶接部とを有するシリンダ装置であって、
前記外筒または前記端部部材の前記嵌合部分の少なくとも一方には、周方向に他方と当接する当接部と切欠部とを交互に設け、
前記切欠部が、前記溶接部と前記外筒の内部空間とを連通する連通路を形成することを特徴とするシリンダ装置。
前記端部部材の前記嵌合部の外周囲に前記切欠部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
前記切欠部は、前記嵌合部の前記開口端まで延びるように形成したことを特徴とする請求項２に記載のシリンダ装置。
前記切欠部は、塑性変形により形成されることを特徴とする請求項１乃至３に記載のシリンダ装置。